具有双发射器的近接感应模块的制作方法
本发明涉及一种近接感应模块，特别是涉及一种具有双发射器的近接感应模块。
背景技术：
现有的移动设备多在显示屏幕内设有近接感应器，以探测使用者的脸、耳或头发，并在探测到近距离物品时使显示屏幕暂时关闭，一方面达到省电的功效，一方面也防止通话时使用者的脸、耳误触屏幕，影响到进行中的通话。
基于外观因素，移动设备上为近接感应器所设的开孔需要越做越小，以符合市场需求。然而，若缩小近接感应器的开孔，将牺牲近接感应器内部发射器信号的传输效率，且信号未成功传出而受到移动设备反射并导致串扰效应的现象也会增加。
此外，现有的移动设备多使用表面具有涂层的玻璃面板作为显示屏幕，其中涂层可按需求选用不同的颜色涂层或功能涂层。然而，具有涂层的玻璃面板较一般不具涂层的玻璃面板或是不透光的面板具有更高的透光率以及反射率，因此造成更强烈的串扰效应，而串扰效应将使近接感应器测得的信噪比降低，无法有效感应近接物体。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种具有双发射器的近接感测器(接近传感器)，其中发射器组件与感测器组件设置在封装结构里彼此隔离，且其中之一发射器较另一发射器更接近感测器，以使具有双发射器的近接感测器在高串扰效应的环境下仍能够感测近距离物品。
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一技术方案是，提供一种具有双发射器的近接感应模块，其特征在于，所述具有双发射器的近接感应模块包括一电路基板、一封装壳体、一发射器组件以及一感测组件。所述封装壳体设置于所述电路基板上，所述封装壳体包括一第一封装结构、一第二封装结构、一第一分隔结构、一第二分隔结构、由所述第一封装结构与所述第一分隔结构相互配合所定义出的一第一容置空间、由所述第一分隔结构与所述第二分隔结构共同形成一第二容置空间以及由所述第二分隔结构与所述第二封装结构相互配合所定义出的一第三容置空间。所述发射器组件包括一第一发射器以及一第二发射器，所述第一发射器与所述第二发射器设置于所述电路基板上且分别位于所述第一容置空间与所述第二容置空间内。所述感测组件位于所述第三容置空间内且设置于所述电路基板上，所述感测组件包括一感测器、一电性连接于所述感测器的第一驱动器以及一电性连接于所述感测器的第二驱动器，其中，所述第一驱动器通过所述电路基板以电性连接于所述第一发射器，所述第二驱动器通过所述电路基板以电性连接于所述第二发射器。所述第一驱动器用以驱动所述第一发射器发出一第一信号，所述第一信号被一远距离待测物所反射而形成一第一反射信号，所述第二驱动器用以驱动所述第二发射器发出一第二信号，所述第二信号经一近距离待测物所反射而形成一第二反射信号，所述感测器用以接收所述第一反射信号并接收所述第二反射信号。
更进一步地，所述感测器分别在不同的时段接收所述第一反射信号与所述第二反射信号。
更进一步地，所述具有双发射器的近接感应模块还进一步包括：一光屏蔽件，所述光屏蔽件设置于所述第一分隔结构上，用以限制所述第一发射器的第一信号发射范围。
更进一步地，所述第一发射器与所述第二发射器为不同种类的光发射器。
更进一步地，所述第一发射器为面射型激光。
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外一技术方案是，提供一种具有双发射器的近接感应模块，其特征在于，所述具有双发射器的近接感应模块包括一电路基板、一封装壳体、一发射器组件以及一感测组件。所述封装壳体包括一第一封装结构、一第二封装结构、一分隔结构、由所述第一封装结构与所述分隔结构相互配合所定义出的一第一容置空间、由所述分隔结构与所述第二封装结构相互配合所定义出的一第二容置空间。所述发射器组件包括一第一发射器以及一第二发射器，所述第一发射器与所述第二发射器设置于所述电路基板上且分别位于所述第一容置空间与所述第二容置空间内，其中，所述第一发射器比所述第二发射器接近所述分隔结构。所述感测组件位于所述第二容置空间内且设置于所述电路基板上，所述感测组件包括一感测器、一电性连接于所述感测器的第一驱动器以及一电性连接于所述感测器的第二驱动器，其中，所述第一驱动器通过所述电路基板以电性连接于所述第一发射器，所述第二驱动器通过所述电路基板以电性连接于所述第二发射器。所述第一驱动器用以驱动所述第一发射器发出一第一信号，所述第一信号被一远距离待测物所反射而形成一第一反射信号，所述第二驱动器用以驱动所述第二发射器发出一第二信号，所述第二信号经一近距离待测物所反射而形成一第二反射信号，所述感测器用以接收所述第一反射信号并接收所述第二反射信号。
更进一步地，所述感测器在不同的时段分别接收所述第一反射信号与所述第二反射信号。
更进一步地，所述具有双发射器的近接感应模块还进一步包括：一光屏蔽件，所述光屏蔽件设置于所述分隔结构上，用以限制所述第一发射器的第一信号发射范围。
更进一步地，所述具有双发射器的近接感应模块还进一步包括：一光路径修正组件，所述光路径修正组件位于所述第一容置空间内，其中，所述第一发射器的第一信号发射范围通过所述光路径修正组件的调整以朝向远离所述感测组件的方向偏移，且所述第二发射器的第二信号发射范围通过所述光路径修正组件的调整以朝向接近所述感测组件的方向偏移。
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外再一技术方案是，提供一种具有双发射器的近接感应模块，其特征在于，所述具有双发射器的近接感应模块包括一电路基板、一封装壳体、一发射器组件以及一感测组件。所述发射器组件包括一第一发射器以及一第二发射器，所述第一发射器与所述第二发射器设置于所述电路基板上。所述感测组件包括一感测器，所述感测器设置于所述电路基板上。所述发射器组件与所述感测组件通过所述封装壳体而彼此隔离，且所述第一发射器以及所述第二发射器的其中一个较另外一个靠近所述感测组件。
本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的具有双感测器的近接感应模块，其能通过“所述发射器组件与所述感测组件通过所述封装壳体而彼此隔离”以及“所述第一发射器以及所述第二发射器的其中一个较另外一个靠近所述感测器”的技术方案，以使所述第一信号被一远距离待测物所反射而形成一第一反射信号，所述第二信号经一近距离待测物所反射而形成一第二反射信号，且所述感测器用以接收所述第一反射信号与所述第二反射信号。
为了能够更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为使用本发明第一实施例的具有双发射器的近接感应模块的移动设备的剖面示意图；
图2为使用本发明第二实施例的具有双发射器的近接感应模块的移动设备的剖面示意图；以及
图3为本发明第二实施例的具有双发射器的近接感应模块运作时的信噪比示意图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实例来说明本发明所公开的有关“具有双发射器的近接感应模块”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其它不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
第一实施例
请参阅图1，图1显示使用本发明第一实施例的具有双感测器的近接感应模块z的移动设备p的剖面示意图，其中，近接感应模块z设置于移动设备p的面板m内侧，且近接感应模块z包括：一电路基板1、一封装壳体2、一发射器组件3以及一感测组件4。在本实施例中，使用本发明的近接感应模块z的移动设备p的面板m为一具有表面涂层的玻璃面板，然而本发明不限于此。
进一步而言，封装壳体2设置于电路基板1上，且封装壳体2包括一第一封装结构21、一第二封装结构22、一第一分隔结构231、一第二分隔结构232、由第一封装结构21与第一分隔结构231相互配合所定义出的一第一容置空间s1、由第一分隔结构231与第二分隔结构232相互配合所定义出的一第二容置空间s2以及由第二分隔结构232与第二封装结构22相互配合所定义出的一第三容置空间s3。
如图1所示，发射器组件3包括一第一发射器31以及一第二发射器32，第一发射器31与第二发射器32设置于电路基板1上且分别位于第一容置空间s1与第二容置空间s2内。进一步地，感测组件4位于第三容置空间s3内且设置于电路基板1上，感测组件4包括一感测器41、一电性连接于感测器41的第一驱动器42以及一电性连接于感测器41的第二驱动器43，其中，第一驱动器42通过电路基板1以电性连接于第一发射器31，第二驱动器43通过电路基板1以电性连接于第二发射器32。
更进一步来说，第一驱动器42用以驱动第一发射器31发出一第一信号l1，所述第一信号l1被一远距离待测物所反射而形成一第一反射信号r1，所述第二驱动器43用以驱动第二发射器32发出一第二信号l2，所述第二信号l2经一近距离待测物所反射而形成一第二反射信号r2，且感测器41用以接收第一反射信号r1与第二反射信号r2。
明确而言，在本实施例中，近接感应模块z还包括一光屏蔽件5，光屏蔽件5设置于第一分隔结构232上，用以限制第一发射器31的第一信号发射范围θ1。此外，第一发射器31与第二发射器32可为不同种类的光发射器，在本实施例中，第一发射器31为面射型激光(vertical-cavitysurface-emittinglaser，vcsel)，第二发射器32为红外线发光二极管。
通过上述结构，第一发射器31较第二发射器32远离感测器41，且光屏蔽件5阻挡第一发射器31所发出的第一信号l1经面板m反射至感测器41，以使感测器41经由第一驱动器42而驱动第一发射器31发射第一信号l1至远距离待测物，并接收远距离待测物所反射的第一反射信号r1，且感测器41经由第二驱动器43而驱动第二发射器32发射第二信号l2至近距离待测物，并接收近距离待测物所反射的第二反射信号r2以及面板反射第二信号l2所产生的串扰信号。借此，本发明的近接感测器z中，第一发射器31用以感测远距离待测物，而第二发射器32用以感测近距离待测物。
进一步来说，通过上述结构，本实施例的第一发射器31可选用面射型激光(装置)，以使第一信号l1具有足够的能量传送至远距离待测物，而第二发射器32选用红外线发光二极管，因第二发射器32其光线是用以量测(测量)近距离待测物，不须发射至远处，因此使用红外线发光二极管不仅可节省能量，还可达到量测目的。借此，本发明的近接感应模块z具有可自由选用感测器种类的优点。更明确来说，本发明不限于上述，第一发射器31可以是发射光子束能量较强的发射器，以使感测器41收到较强的第一反射信号r1，而第二发射器32可以是发射光子束能量较弱的发射器，以节省电力且不影响近接物体的量测。
更进一步来说，在本实施例中，第一驱动器42以及第二驱动器43分别在不同时间驱动第一发射器31以及第二发射器32，以分别得到远距离的近阶感应数据以及近距离的近接感应数据。明确来说，当第一发射器31在开启状态时，第二发射器32在关闭状态，当第一发射器31在关闭状态时，第二发射器在开启状态，其中第一发射器31与第二发射器32在开启状态时发射信号，在关闭状态时不发射信号。然而，本发明不以上述为限。
如图1所示，本发明的近接感应模块z还进一步包括一侧光隔离件6，用以防止第一发射器31所发射的第一信号l1自面板m与近接感应模块之间传输出去而产生漏光现象。然而，本发明不限于此。更进一步而言，当面板m与近接感应模块z间隔较小，可不需设置侧光隔离件6，而当面板m与近接感应模块z间隔较大，设置侧光隔离件6漏光，还可防止从面板m与近接感应模块z之间窜入的外部光线，借此可进一步降低串扰现象。此外，光隔离件5及侧光隔离件6皆为由一不透光材料制成，且较佳地为一具伸缩性的材料。
如图1所示，本发明的近接感应模块z还进一步包括一第一透镜7以及一第二透镜8。如图所示，第一透镜7位于第一容置空间s1内且设置于电路基板1上，且第一透镜7覆盖第一发射器31。第二透镜8位于第二容置空间s2内且设置于电路基板1上，且第二透镜8覆盖第二发射器32。通过第一透镜7及第二透镜8的设置，可更佳地控制第一发射器31及第二发射器32的光线发射方向，而减小串扰光线的产生，并得到更佳的近接感应效果。
综上，第一实施例的近接感应模块z通过配置两个发射器，即第一发射器31与第二发射器32，且第二发射器32设置为接近感测器41而第一发射器31设置为远离感测器41，并利用位在第一发射器31与第二发射器32之间的第一分隔结构231，使感测器41接收到的串扰光线的机会大幅减小。通过上述结构，本发明第一实施例的近接感应模块z可使第一发射器31用于感测大部分的远距离待测物，且第二发射器32用于感测大部份近距离待测物，而感测器41接收面板m反射所产生的第一反射信号r1与第二反射信号r2，借此，可提高近接感应模块z的感测范围，减小误判机率，并具有较小的封装体积。此外，由于第一发射器31以及第二发射器32之间的分工，第一发射器31以及第二发射器32可根据其功能选择适合的发射器种类。
第二实施例
请参阅图2，本发明的第二实施例与第一实施例大致相同，相同之处于此不再次说明。第二实施例与第一实施例的其中一不同点在于，第二实施例中，第一发射器31以及第二发射器32为在封装壳体的同一个容置空间。详细而言，第二实施例的近接感应模块z的封装壳体1包括一第一封装结构21、一第二封装结构22、一分隔结构23、由第一封装结构21与分隔结构23相互配合所定义出的一第一容置空间s1、由分隔结构23与第二封装结构22相互配合所定义出的一第二容置空间s2。第一发射器31与第二发射器32设置于电路基板1上且位于第一容置空间s1内，且感测组件4设置于电路基板1上且位于第二容置空间s2内。
进一步地，本发明的第二实施例与第一实施例的另外一不同点在于，第一实施例中，第一发射器31比第二发射器32远离感测组件4，而在本实施例中，第一发射器31比第二发射器32接近感测组件4。
详细而言，在本实施例中，由于第一发射器31较第二发射32更接近分隔结构23，且分隔结构23与光隔离件5共同阻挡了发出自第一发射器31且被面板m反射的光线，因此，感测器41可接收到第二发射器32的串扰光线，而第一发射器31所发出的第一信号l2经反射而成为串扰光线的机率相当小。本实施例通过上述结构，使第一发射器31用以感测较远的近接物体，第二发射器32用以感测较近的近接物体。
更进一步地，在本实施例中，近接感应模块z还进一步包括一光路径修正组件9。如图2所示，在本实施例中，光路径修正组件9为一透镜，其覆盖第一发射器31与第二发射器32，其中，第一发射器31与第二发射器32分别位于光路径修正组件9的主轴的两侧。
进一步而言，如图2所示，第一发射器31的第一信号发射范围θ2可通过光路径修正组件9的调整以朝向远离感测组件4的方向偏移，且第二发射器32的第二信号发射范围
通过光路径修正组件9的设置，第一发射器31的第一信号发射范围θ2偏离感测组件4而降低感测组件4接收到来自第一发射器31的串扰光线，且第二发射器32的第二信号发射范围
更进一步来说，由第一实施例与第二实施例的相异点及其共同可达成的功效可知，本发明不限制第一发射器31与第二发射器32是否在同一个容置空间，只要发射器组件3与感测组件4通过封装壳体2而彼此隔离，且第一发射器31以及第二发射器32的其中一个较另外一个靠近感测组件4，即落入本发明的范围。
请参阅图3，其显示本发明第二实施例的具有双发射器的近接感应模块z运作时的信噪比示意图。如图所示，由于第一发射器31用以感测远距离待测物且第二发射器32用以感测近距离待测物，在邻近面板m距离最近时，第二发射器32较第一发射器31有较高的信噪比，而随着感测距离增加，第二发射器32的信噪比降低，第一发射器的信噪比增加，在较远的近接感应范围内，第一发射器31有更高的信噪比。
进一步地，请配合参考图3，感测器41可具有一接近阈值以及一远离阈值。举例而言，当感测器41的接近阈值分别为4db，且远离阈值分别为3db，而一待测物由远至近接近面板m，则待测物将在与面板m距离分别为d1以及d2时分别反射第一发射器31以及第二发射器32所射出的第一信号l1及第二信号l2而触发感测器41的接近阈值，而移动设备p可根据接近阈值被触发而判断有物体相当接近面板m，进而使面板m休眠。而当待测物持续接近面板m，至与面板m距离为d3时，待测物反射第一发射器31的信噪比降至3db，因此感测器41的远离阈值被第一发射器31触发，但由于来自第二发射器32的反射信号此时的信噪比高于3db，因此移动设备p不会判断物品已远离面板m而重新启动屏幕。因此，本发明的近接感应模块z可提升近接感应的感应范围，提高对于低反射率的物质(例如：头发)的感应能力，并降低误判机率。
综上，本发明通过将在封装壳体2内的发射器组件3与感测组件4以一分隔结构23隔离，且将第一发射器31以及第二发射器32设置为一个较接近分隔结构23，一个较远离分隔结构23，以使较接近分隔结构23的第一发射器31的第一信号发射范围θ1被限制，第一发射器31产生串扰光线的机率较小，第二发射器32产生串扰光线的机率较大，进而使第一发射器31用以感测较远距离的近接物体，第二发射器32用以感测较近距离的近接物体。借此，本发明不必分别对发射器组件3以及感测组件4分别进行封装，近接感应模块z可有较小的封装体积、较低成本以及可自由选择第一发射器31以及第二发射器32种类。此外，通过两个发射器分别感测近距离以及远距离的近接物体，本发明的近接感应模块z可具有较大的近接感应范围、提高对于低反射率的物质的感应能力，并减小误判机率。
实施例的有益效果
本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的具有双感测器的近接感应模块，其能通过“发射器组件3与感测组件4通过封装壳体2而彼此隔离”以及“第一发射器31以及第二发射器32的其中一个较另外一个靠近感测组件4”的技术方案，以使第一信号被一远距离待测物所反射而形成一第一反射信号，第二信号经一近距离待测物所反射而形成一第二反射信号，且感测器用以接收第一反射信号与第二反射信号。
借此，通过两个发射器分别感测近距离以及远距离的近接物体，本发明的近接感应模块z可具有较大的近接感应范围、提高对于低反射率的物质的感应能力，并减小误判机率。此外，本发明不必分别对发射器组件3以及感测组件4分别进行封装，近接感应模块z可有较小的封装体积、较低成本以及可自由选择第一发射器31以及第二发射器32种类。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求书的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求书的保护范围内。
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