可提高光利用效率的光侦测模组的制作方法

本发明是提供一种光侦测模组，尤指一种可提高光利用效率的光侦测模组。

背景技术：

请参阅图1与图2，图1为现有技术的光侦测模组40的示意图，图2为图1所示光侦测模组40沿剖面线B-B的结构剖视图。光侦测模组40包含壳体42、发光组件44以及光侦测组件46。发光组件44与光侦测组件46设置在壳体42内。发光组件44大都使用广角发光的发光二极管。发光组件44输出的光侦测讯号的正向光讯号S1会向上照射而投射出壳体42外，但是光侦测讯号的侧向光讯号S2只会照向壳体42内壁面，无法投射出壳体42。发光组件44只有部分的光侦测讯号可为光侦测组件46所接收，例如光侦测组件46只能接收正向光讯号S1而无法接收到侧向光讯号S2。为了维持光侦测组件46具一定的入光量，势必需增加发光组件44的耗电流以提高出光强度，然此方式无端地浪费能源，不符合现今节能省碳的环保趋势。

技术实现要素：

本发明是提供一种可提高光利用效率的光侦测模组，以解决上述的问题。

本发明的申请专利范围是揭露一种可提高光利用效率的光侦测模组，其包含有一壳体、一发光组件、一光侦测组件以及一光讯号集中组件。该发光组件设置于该壳体内。该光侦测组件设置于该壳体内以接收来自该发光组件的一光侦测讯号。该光讯号集中组件用来装载该发光组件。该光讯号集中组件包含一输出部、一底部以及至少一侧部。该发光组件安装在该底部，该光侦测讯号的一正向光讯号经由该输出部投射到该壳体外。该至少一侧部弯折地连接该底部，能够反射该光侦测讯号的一侧向光讯号，使该侧向光讯号转向而经由该输出部投射出该壳体。

本发明的申请专利范围另揭露该光侦测模组另包含有一导线架，设置于该壳体内。该光讯号集中组件形成于该导线架上。该光侦测模组另包含有一光学组件，设置于该输出部上方，用来调整该光侦测讯号的一输出角度。

本发明利用光讯号集中组件承载发光组件，并透过光讯号集中组件的特殊结构去收集且反射发光组件的侧向光讯号，让光侦测讯号的正向光讯号与侧向光讯号都能通过输出部投射到外部对象上，侧向光讯号有效利用不浪费，光侦测模组能在低能源损耗模式时仍提供极佳的光利用效率。本发明的光讯号集中组件可以是额外组装在导线架上的独立单元，也可以一体成型于导线架，例如光讯号集中组件可利用冲压成型技术直接形成在导线架上，然不限于此。本发明是在光侦测模组内设置光讯号集中组件以收集发光组件的侧向光讯号，于不提高发光组件的耗电流的情况下大幅提高光侦测组件的入光量，具有较佳光利用效率的优点。

附图说明

图1为现有技术的光侦测模组的示意图。

图2为现有技术的光侦测模组的结构剖视图。

图3为本发明实施例的光侦测模组的示意图。

图4为本发明第一实施例的光讯号集中组件的结构剖视图。

图5为本发明第二实施例的光讯号集中组件的结构剖视图。

图6为本发明第三实施例的光讯号集中组件的结构剖视图。

附图标号说明：

10 光侦测模组

12 壳体

14 导线架

16 发光组件

18 光侦测组件

20、20’、20” 光讯号集中组件

22 接脚

24 输出部

26 底部

28 侧部

28a 第一侧部

28b 第二侧部

30 光学组件

40 光侦测模组

42 壳体

44 发光组件

46 光侦测组件

θ1 第一夹角

θ2 第二夹角

S1 正向光讯号

S2 侧向光讯号

V1 底部的底面法向量

V2 导线架的平面法向量

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图3，图3为本发明实施例的光侦测模组10的示意图。光侦测模组10可以应用在光学鼠标上，藉由集中光束来提高光学鼠标的光利用效率。光侦测模组10包含壳体12、导线架14、发光组件16、光侦测组件18以及光讯号集中组件20。导线架14设置在壳体12内且电连接壳体12的接脚22。发光组件16与光侦测组件18藉由导线架14设置在壳体12内。光侦测模组10利用双列直插封装技术(dual in-line package,iDIP)结合于电路板(未绘制于图中)，使发光组件16和光侦测组件18能透过导线架14及接脚22与电路板建立讯号交换信道。发光组件16会向壳体12外投射光侦测讯号，光侦测组件18接收经由外部对象反射回来的光侦测讯号，以根据光侦测讯号的参数变 化取得外部对象的相关数据。为了提高光利用效率，发光组件16较佳装载于光讯号集中组件20内，意即发光组件16透过光讯号集中组件20设置在导线架14上。

请参阅图4，图4为图3沿剖面线A-A绘制的结构剖视图，用以表示本发明第一实施例的光讯号集中组件20的结构特征。光讯号集中组件20主要可包含输出部24、底部26以及侧部28。侧部28弯折地连接底部26，底部26与侧部28相结合以形成凹槽结构，且输出部24为该凹槽结构的开口。凹槽结构的特征可参照图3所示的光讯号集中组件20。发光组件16通常使用大角度发光的全向式光源，因此发光组件16输出的光侦测讯号可大致区分为正向光讯号S1以及侧向光讯号S2。发光组件16设置在该凹槽结构内的底部26，发光组件16的正向光讯号S1是经由输出部24直接投射到壳体12外。发光组件16的侧向光讯号S2投射到侧部28，藉由控制侧部28的材质(例如由可反射光线的金属材料制作)及结构特征(例如侧部28与底部26的夹角改变)，侧向光讯号S2可经由侧部28反射且从输出部24投射出壳体12。

侧部28可再进一步区分成第一侧部28a以及第二侧部28b，分别连接在底部26的两个相对端。从图4来看，第一侧部28a与第二侧部28b是为底部26的两相对端的壁面；然由图3可知，第一侧部28a与第二侧部28b实仍为凹槽结构的同一壁面、仅分属该壁面的不同区块，合先叙明。第一侧部28a相对底部26弯折而形成第一夹角θ1，且第二侧部28b弯折地连接底部26以形成第二夹角θ2。在第一实施例中，第一夹角θ1实质相等于第二夹角θ2，因此第一侧部28a与第二侧部28b可将两股方向相对的侧向光讯号S2转向，同时往发光组件16的正上方投射。

光侦测模组10还可选择性包含光学组件30，设置在输出部24上方或填满整个光讯号收集组件。光学组件30一般是具有聚光功能的凸透镜、平凸透镜或双凸透镜等，能够用来聚合收集光侦测讯号的正向光讯号S1以及侧向光讯号S2，并可倾斜地摆放以根据设计需求调整光侦测讯号的输出角度，藉此引导光侦测讯号正确指向光侦测模组10的工作区，既能有效提高光利用效率， 亦能相应降低光侦测模组10的信噪比。

请参阅图5，图5为本发明第二实施例的光讯号集中组件20’的结构剖视图。在第二实施例中，与第一实施例具有相同编号的组件具有相同的结构与功能，故此不再重复说明。第二实施例和第一实施例的差异在于，第二实施例选择性地改变了第一侧部28a和/或第二侧部28b相对底部26的弯折角度，使第一夹角θ1与第二夹角θ2两者相异。依图5所示，光讯号集中组件20’的第二侧部28b定义为位于光侦测组件18与第一侧部28a之间的其中一侧部，并将第一夹角θ1相应设计成实质小于第二夹角θ2，使得发光组件16产生的侧向光讯号S2经由第一侧部28a反射后，可以更倾向于光侦测组件18，有效提高了光侦测模组10的侦测准确性。然第一夹角θ1与第二夹角θ2的角度关是不限于前述态样，端视实际需求而定。

在前述的第一实施例及第二实施例中，第一夹角θ1与第二夹角θ2的范围较佳介于110度～160度之间。为了利用第一夹角θ1与第二夹角θ2改变侧向光讯号S2的反射方向，光讯号集中组件的底部26较佳实质平行于导线架14，意即底部26的底面法向量V1平行导线架14的平面法向量V2，如图4所示。只要底部26与侧部28间的夹角大于90度，光讯号集中组件20、20’即具有反射侧向光讯号S2的功能，可配合光学组件30适应性共同调整光侦测讯号的输出角度。第一夹角θ1与第二夹角θ2并不受限于前述列举范围，端视实际需求而定。

请参阅图6，图6为本发明第三实施例的光讯号集中组件20”的结构剖视图。第三实施例中，与前述实施例具有相同编号的组件具有相同的结构与功能，与此不再重复说明。第三实施例和前述实施例的差异在于，光讯号集中组件20”的底部26的底面法向量V1不平行导线架14的平面法向量V2，且底面法向量V1较佳是倾向光侦测组件18，使得光讯号集中组件20”能引导光侦测讯号的正向光讯号S1以及侧向光讯号S2更为指向光侦测模组10的工作区。前述的光学组件30亦可搭配设置在光讯号集中组件20”上方以调整光侦测讯号的输出角度。

综上所述，本发明利用光讯号集中组件承载发光组件，并透过光讯号集中组件的特殊结构去收集且反射发光组件的侧向光讯号，让光侦测讯号的正向光讯号与侧向光讯号都能通过输出部投射到外部对象上，侧向光讯号有效利用不浪费，光侦测模组能在低能源损耗模式时仍提供极佳的光利用效率。本发明的光讯号集中组件可以是额外组装在导线架上的独立单元，也可以一体成型于导线架，例如光讯号集中组件可利用冲压成型技术直接形成在导线架上，然不限于此。相较现有技术，本发明是在光侦测模组内设置光讯号集中组件以收集发光组件的侧向光讯号，于不提高发光组件的耗电流的情况下大幅提高光侦测组件的入光量，具有较佳光利用效率的优点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。