专利名称：感测装置的制作方法
技术领域：
感测装置技术领域[0001]本实用新型涉及一种光电装置，且特别是涉及一种具有感测功能的光电装置。
技术背景[0002]自从任天堂公司所开发出的Wi上市后，直觉式操控的电玩机种已蔚为风潮，而Wi 中最关键的零组件莫过于动作感应器。动作感应器又称为惯性传感器(g-sensor)或加速度传感器，其可检测X (左右)、Y (前后)、Z (上下)轴方向的加速度。这类传感器的感测方式是经由测量一些微小的物理量变化，如电阻(resistance)值、电容(capacitance)值、应力(stress)、形变(deformation)等，再以电压信号来表示这些变化量，这些变化量经公式转换后可得相对应的信息。[0003]举例而言，惯性传感器(g-sensor)可用以感测其所在装置的倾斜角度。习知的惯性传感器(g-sensor)包括位置固定的上电极板、下电极板以及位于上下电极板之间的可动电极板。可动电极板的两端分别被两弹簧顶住并与其连接。当承载惯性传感器 (g-sensor)的装置上下移动或倾斜时，两弹簧发生形变而使可动电极板与上下电极板的距离发生变化，此时可动电极板与上下电极板所形成的电容值也发生变化。藉由检测上述电容值变化量便可得知承载惯性传感器(g-sensor)的装置上下移动或倾斜的状况。然而，上述的惯性传感器(g-sensor)的结构复杂，且其制作成本也较高。实用新型内容[0004]有鉴于此，本实用新型提供一种感测装置，其构造简单且制作成本低。[0005]本实用新型提出一种感测装置，其适于接收外界光束。感测装置包括至少一感测单元以及判断单元。感测单元包括多个感光组件以及至少一光学结构。光学结构位于感光组件的上方。外界光束通过光学结构而照射于部份感光组件。感光组件接收外界光束后分别产生信号。判断单元与感光组件电性连接，且适于将感光组件所发出的信号转换成数值。[0006]在本实用新型的一实施例中，前述的光学结构包括薄膜迭层或透镜。[0007]在本实用新型的一实施例中，前述的光学结构包括开口。[0008]在本实用新型的一实施例中，前述的光学结构可进一步包括胶体，胶体覆盖上述的开口。[0009]在本实用新型的一实施例中，前述的感测单元可进一步包括半导体基板。感测组件配置于所述的半导体基板上。[0010]在本实用新型的一实施例中，前述的半导体基板包括硅基板。[0011]在本实用新型的一实施例中，前述的感测装置可进一步包括外壳。感测单元配置于外壳上。[0012]在本实用新型的一实施例中，前述的外壳具有多个彼此相连接且彼此不共平面的外表面，前述的至少一感测单元为二个以上的感测单元，而各感测单元分别配置于所述的外表面的其中之一上。[0013]基于上述，本实用新型的感测装置利用通过光学结构的外界光束在感测组件上分布的变化及可感应感测装置位置的变化。本实用新型的感测装置构造简单且制作成本低。[0014]为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图作详细说明如下。
[0015]图1为本实用新型一;实施例的感测装置的示意图。[0016]图2A为图1的感测单元的示意图。[0017]图2B为图2A所示的感测单元处于不同位置时的示意图。[0018]图3为本实用新型另·一实施例的感测单元的示意图。[0019]图4为本实用新型又·一实施例的感测单元的示意图。[0020]图5为本实用新型再·一实施例的感测单元的示意图。[0021]主要组件符号说明[0022]100 感测装置[0023]110 感测单元[0024]111 半导体基板[0025]112U12a-112g 感光组件[0026]114:光学结构[0027]IHa:开孔[0028]114b 透镜[0029]114c 胶体[0030]120 判断单元[0031]130 外壳[0032]L 外界光束[0033]χ、y> ζ 方向具体实施方式
[0034]本实用新型一实施例的感测装置适于接收外界光束，并利用外界光束在感光组件上的分布变化来判断感测装置本身位置的改变，以下将配合附图详细说明。[0035]图1为本实用新型一实施例的感测装置的示意图。图2A为图1的感测单元的示意图。请同时参照图1及图2A，本实施例的感测装置100适于接收外界光束L。本实施例的感测装置100包括至少一感测单元110以及判断单元120。[0036]请参照图2A，本实施例的感测单元110包括多个感光组件112以及至少一光学结构114。在本实施例中，光学结构114位于感光组件112的上方，且当感测装置100的位置发生变化时光学结构114与感光组件112的相对位置固定。在本实施例中，光学结构 114例如为薄膜(Thin Film)迭层，而感光组件112例如为电荷耦合组件(Charge Coupled Device, CCD)，其中薄膜迭层材质的选择以耐磨的材质为佳，例如A1F3、A1N、A1203、BaF2、 BeO、Bi 203、BiF2、CaF2、CdSe、CdS、CeF3、Ce02、Cs I、DyF2、GdF3、Gd203、Hf02、HoF3、Ho203、 In203、ITO、LaF3、La203、LiF、MgF2、MgO, NaF、Na3AlF6、Na5A13F14、Nb205, NdF3、Nb203、4PdC12、PdF2、Pd0、Pr6011、Sb203、Sc203、Si3N4、Si0、Si203、Si02、Sn02、SrF2、A1203、Ta205、 Ti02、TiN、T1C1、ThF4、Th02、V205、W03、YF3、Y203、YbF3、Yb203、ZnO, ZnS, ZnSe, Zr02。值得一提的是，本实施例的感测单元110可以微机电(MEMS)制程来制作，以增加本实施例的感测单元110的精度，并减少其制作成本。[0037]图3为本实用新型另一实施例的感测单元的示意图。图4为本实用新型又一实施例的感测单元的示意图。图5为本实用新型再一实施例的感测单元的示意图。请依序参照图3、图4及图5，本实用新型的光学结构114并不限于图2A的薄膜迭层，在其它实施例中， 光学结构114也可为图3中的开孔114a、图4中的透镜114b或图3中的开孔IHa及覆盖开孔IHa的胶体lHc。换言之，本实用新型的光学结构114的形式可有多种变化，并不限于上述。本实用新型的光学结构114只需对外界光束L所表现出的物性维持固定即可，设计者可视实际的需求来设计光学结构114，而使通过光学结构114的外界光束L汇聚、直进或发散。[0038]请再参照图2A，本实施例的感测单元110还包括半导体基板111，而感测组件112 是配置于半导体基板111上。在本实施例中，半导体基板110例如为硅基板。值得一提的是，在本实施例中，设计者可视实际的设计需求调整光学结构114于半导体基板111的正投影面积与所有感光组件112于半导体基板111上的正投影面积和的比值，以优化本实施例的感测装置100的感测功能。[0039]在本实施例中，外界光束L通过光学结构114而照射于部份的感光组件114上，感光组件114接收外界光束L后分别产生信号。举例而言，如图2A所示，当外界光束L的行进方向与半导体基板111垂直时，外界光束L通过光学结构114并照射于光学结构114下方的感光组件11加、112b、112c上，而未照射于其它感光组件，如感光组件112d、112e、112f、 112g上。此时，所有感光组件112无论受光与否皆会分别产生一第一信号。这些第一信号会传递至与所有感光组件112电性连接的判断单元120中。判断单元120会将这些第一信号转换为第一数值，而第一数值即代表图2A所示的感测装置100的位置(或倾斜状况)。[0040]图2B为图2A所示的感测单元处于不同位置时的示意图。请参照图2B，当本实施例的感测单元Iio的位置发生变化时，例如相对于图2A所示的感测单元110往左倾斜时， 外界光束L便不会皆照射于光学结构114下方的感光组件llh、112b、112c上，而会照射于较偏光学结构114左侧的感光组件11加、112(、11加上。类似地，此时，所有感光组件112 会分别传递一第二信号至判断单元120中。判断单元120会将这些第二信号转换为第二数值，而第二数值即代表图2B所示的感测装置100的位置(或倾斜状况)。藉由比较第一数值与第二数值，本实施例的感测装置100便可感应出感测装置100位置上相对的变化。意即，藉由检测外界光线L于感光组件112上分布的变化可检测出感测装置100倾斜角度的变化。[0041]请参照图1，本实施例的感测装置100还包括外壳130，感测单元110配置于外壳 130上。举例而言，本实施例的外壳130为一立方体壳体，而本实施例的感测装置100包括三个感测单元110。本实施例的外壳130具有多个彼此相连接且彼此不共平面的外表面 130a、130b、130c，其中外表面130a、130b、130c分别与xy、yz、xz表面平行。本实施的三个感测单元110分别配置于外表面130a、130b、130c上。各感测单元110皆可利用图2A、图 2B及其对应描述所述的原理感应本实施例的感测装置100在各平面上倾斜角度的变化，进而使得本实施例的感测装置100的功能更加完善。[0042]综上所述，本实用新型的感测装置利用通过光学结构的外界光束在感测组件上分布的变化可感应感测装置位置的变化。此外，本实用新型的感测装置构造简单且可利用微机电制程来制作，进而使本实用新型的感测装置的精度佳且制作成本低。[0043]虽然本实用新型已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何所属技术领域中的普通工作人员，当可作些许的更动与润饰，而不脱离本实用新型的精神和范围。
权利要求1.一种感测装置，适于接收一外界光束，其特征在于，该感测装置包括 至少一感测单元，该感测单元包括多个感光组件；以及至少一光学结构，位于该多个感光组件的上方；以及一判断单元，与该多个感光组件电性连接。
2.根据权利要求1所述的感测装置，其特征在于，该光学结构包括一薄膜迭层或一透镜O
3.根据权利要求1所述的感测装置，其特征在于，该光学结构包括一开口。
4.根据权利要求1所述的感测装置，其特征在于，该光学结构还包括一胶体，覆盖该开口。
5.根据权利要求1所述的感测装置，其特征在于，该感测单元还包括一半导体基板，该多个感测组件配置于该半导体基板上。
6.根据权利要求5所述的感测装置，其特征在于，该半导体基板包括硅基板。
7.根据权利要求1所述的感测装置，其特征在于，还包括一外壳，该感测单元配置于该外壳上。
8.根据权利要求1所述的感测装置，其特征在于，该外壳具有多个彼此相连接且彼此不共平面的外表面，至少一感测单元为二个以上的感测单元，而各感测单元分别配置于该对个外表面的其中之一上。
专利摘要一种感测装置，适于接收外界光束。感测装置包括至少一感测单元以及判断单元。感测单元包括多个感光组件以及至少一光学结构。光学结构位于感光组件的上方。外界光束通过光学结构而照射于部份的感光组件。感光组件接收外界光束后分别产生信号。判断单元与感光组件电性连接，且适于将感光组件所发出的信号转换成数值。
文档编号G06F3/033GK202275374SQ201120347830
公开日2012年6月13日 申请日期2011年9月16日 优先权日2011年8月1日
发明者李家娴 申请人:李家娴