具有一体成型光学元件的光学指向装置及其相关电子装置制造方法及图纸

一种具有一体成型光学元件的光学指向装置及其相关电子装置，所述光学指向装置包括一外罩、一感测元件，是安装于所述外罩内，以及一导光元件，其包括一反射部分，是设置于所述感测元件的一侧，用来将所述感测元件的一出光模块所发出的光线反射至所述外罩，以及一聚焦部分，是以一体成型的方式连接于所述反射部分，是用来汇聚经所述反射部分反射至所述外罩且经所述外罩上一遮蔽物反射传来的光线。所述感测元件另包括一感光模块，是设置于所述聚焦部分的一侧，是用来感测所述聚焦部分所汇聚的光线，藉以产生一相对应感测信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是提供一种光学指向装置及其相关电子装置，尤指一种具有一体 成型光学元件的光学指向装置及其相关电子装置。
技术介绍
一般来说，指向装置是被广泛地应用于输入板、轨迹球、鼠标、光线枪， 以及游戏摇杆等人机界面装置。举例来说，目前电视游戏或电脑游戏已是常 见的休闲娱乐方式，而为了提供玩家更活泼有趣及更具现场感的游戏体验， 游戏主机一般都搭配有互动式的控制装置，例如光线枪等指向装置或游戏摇 杆等动作感应装置，使得游戏主机可根据指向装置所指的位置或是动作感应 装置的动作，进行相对应的反应。光学式指向装置的作用原理是利用一光源 投射光线至光管或棱镜等光学元件，以将所述光线由内部导向至包覆于所述 光源与所述光学元件之外的一外壳，此时若使用者的手指于所述外壳上滑移 时，手指会将穿透出所述外壳的光线反射回所述外壳内部，且再透过内部其 他光学元件将所述光线导向至一光学感测器，运用所述光学感测器追踪不同 位置所反射回去的光线，电连接于所述光学感测器的内部处理器会分析收到 的图像，依照图像的变化来计算出手指的移动位置和移动方向。然而，已知光学指向装置的结构为具有多件式的光学元件，如分离的光 管、棱镜元件、透镜元件等，以达到导光的目的，故使得结构复杂化且增加组装公差与制造成本；再者，光学元件与外部覆盖的外壳间需要额外增设结 构固定件来达到固定光学元件与光源于外壳内部的目的，此亦会造成结构复 杂化；另外，已知光学指向装置的外壳上通常会嵌合一由红外线可穿透性材6质所组成的结构物，以使所述光源所发出的光线(如红外线)可有效地穿透所 述外壳，此亦使得结构复杂化且会增加组装公差与制造成本。故如何设计出 一结构简易化且可降低组装公差与制造成本的光学指向装置，便为现今光学 指向装置机构设计所需努力的课题。
技术实现思路
本专利技术是提供一种具有一体成型光学元件的光学指向装置及其相关电子 装置，以解决上述的问题。本专利技术的权利要求是揭露一种具有一体成型光学元件的光学指向装置，其包括一外罩，其具有一透光部分用以提供光线射出与进入；以及一感测元 件，是安装于所述外罩内部，所述感测元件包括一出光模块，是用来发出光 线；以及一感光模块，是用来感测从所述透光部分进入的光线，藉以产生一 相对应感测信号。所述光学指向装置另包括一导光元件，是安装于所述外罩 以及所述感测元件之间，所述导光元件包括一反射部分，是用来将所述出光 模块所发出的光线导出至所述透光部分；以及一聚焦部分，是用来将由所述 透光部分所进入的光线聚焦至所述感光模块，所述聚焦部分与所述反射部分 是一体成型。其中所述出光模块所发出的光线是经由所述反射部分反射至所 述外罩的所述透光部分，再经所述外罩上一遮蔽物反射传回所述透光部分以 及所述聚焦部分，所述聚焦部分是用来将由所述透光部分所进入的光线聚焦 至所述感光模块。本专利技术的权利要求是另揭露一种电子装置，其包括一光学指向装置，其 包括一外罩，其具有一透光部分用以提供光线射出与进入；以及一感测元件， 是安装于所述外罩内部，所述感测元件包括一出光模块，是用来发出光线； 以及一感光模块，是用来感测从所述透光部分进入的光线，藉以产生一相对 应感测信号。所述光学指向装置另包括一导光元件，是安装于所述外罩以及 所述感测元件之间，所述导光元件包括一反射部分，是用来将所述出光模块7所发出的光线导出至所述透光部分；以及一聚焦部分，是用来将由所述透光部分所进入的光线聚焦至所述感光模块，所述聚焦部分与所述反射部分是一 体成型。所述电子装置另包括一控制单元，是电连接于所述感光模块，所述 控制单元是用来依据所述感光模块所传来的所述感测信号控制所述电子装置 执行相对应的操作。其中所述出光模块所发出的光线是经由所述反射部分反 射至所述外罩的所述透光部分，再经所述外罩上一遮蔽物反射传回所述透光 部分以及所述聚焦部分，所述聚焦部分是用来将由所述透光部分所进入的光 线聚焦至所述感光模块。本专利技术光学指向装置的各光学结构与固定结构彼此间是以一体成型的方 式相结合，如此一来便可达到结构简易化以及可降低组装公差与制造成本的 目的。附图说明图1为本专利技术较佳实施例电子装置的功能方块示意图。图2为本专利技术较佳实施例光学指向装置的内部结构示意图。 图3与图4分别为本专利技术不同实施例感测元件的结构示意图。 附图标号50电子装置52光学指向装置53感测元件54出光模块55载板56导光元件561反射部分5611反射面562聚焦部分563折射部分564固定结构57封装胶体58感光模块59盖体60控制单元62外罩621透光部分64遮蔽物具体实施例方式请参阅图1，图1为本专利技术较佳实施例一电子装置50的功能方块示意图， 电子装置50包括一光学指向装置52，是可为一光学摇杆装置(optical joystick) 或一光学触控装置等。光学指向装置52包括一感测元件53与一导光元件56， 而感测元件53包括一出光模块54与一感光模块58。出光模块54是用来发出 光线，如激光光、或红外光等，导光元件56是用来调变出光模块54所发出 的光线，以将光线投射出光学指向装置52之外，且将由光学指向装置52外 部反射回来的光线导向至感光模块58，而感光模块58是用来感测由导光元件 56所传来的光线，藉以产生相对应的感测信号，感光模块58是可为一感测芯 片。电子装置50另包括一控制单元60，是电连接于感光模块58，控制单元 60是用来依据感光模块58所传来的感测信号控制电子装置50执行相对应的 操作，控制单元60是可以硬件、软件，或固件的方式呈现。举例来说，运用 感光模块58追踪不同位置所反射回去的光线，此时电连接于感光模块58的 内部控制单元60会分析收到的图像，依照图像的变化来计算出遮蔽光学指向 装置52的遮蔽物(如手指)的移动位置和移动方向。请参阅图2，图2为本专利技术较佳实施例光学指向装置52的内部结构示意 图，光学指向装置52另包括一外罩62，是用来包覆与定位出光模块54、导 光元件56，以及感光模块58等元件，外罩62具有一透光部分621，用以提 供光线射出与进入，透光部分621是可由具光穿透性的材质所组成，例如为 具红外线可穿透性的材质所组成，或可由经染色加工的塑胶材质所组成，如 于塑胶材质中加入染色粉等。出光模块54是可为一发光芯片，感测元件53 另包括一载板55，是用来承载出光模块54以及感光模块58。其中出光模块 54是可为一光电半导体芯片，如一激光二极管(Laser Diode)或一发光二极管 (Light Emitting Diode)等，且出光模块54是可以不同封装方式安装于载板55 上，例 出光模块54是可为一塑胶引线芯片载具(Plastic Leaded Chip Carrier,PLCC)封装发光芯片或为一表面粘着型(Surface Mounting Device, SMD)发光 芯片等。请参阅图3与图4，图3与图4分别为本专利技术不同实施例感测元件 53的结构示意图，如图3所示，感测元件53的封装方式可为将出光模块54 与感光模块58分别安装于载板55之上，再将一封装胶体57封装包覆出光模 块54与感光模块58，封装胶体57是可为环氧树脂或硅胶等材质所组成，并 可内含萤光材料、散光材料，或颜料等，封装胶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有一体成型光学元件的光学指向装置，其特征在于，所述装置包括：　一外罩，具有一透光部分用以提供光线射出与进入；　一感测元件，是安装于所述外罩内部，所述感测元件包括：　一出光模块，是用来发出光线；以及　一感光模块， 是用来感测从所述透光部分进入的光线，藉以产生一相对应感测信号；以及　一导光元件，是安装于所述外罩以及所述感测元件之间，所述导光元件包括：　一反射部分，是用来将所述出光模块所发出的光线导出至所述透光部分；以及　一聚焦部分，是 用来将由所述透光部分所进入的光线聚焦至所述感光模块，所述聚焦部分与所述反射部分是一体成型；　其中所述出光模块所发出的光线是经由所述反射部分反射至所述外罩的所述透光部分，再经所述外罩上一遮蔽物反射传回所述透光部分以及所述聚焦部分，所述聚 焦部分是用来将由所述透光部分所进入的光线聚焦至所述感光模块。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈晖暄，刘恬嘉，
申请(专利权)人：原相科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]