本發(fā)明是提供一種光學(xué)感測(cè)模組，尤指一種應(yīng)用在穿戴式裝置且具有防水功能的光學(xué)感測(cè)模組。

背景技術(shù)：

隨著科技的進(jìn)步，穿戴型裝置除了基本的報(bào)時(shí)功能外，還另增加生理特征檢測(cè)功能以實(shí)時(shí)偵測(cè)穿戴者的健康狀況。穿戴型裝置通常利用光學(xué)偵測(cè)模組執(zhí)行生理特征檢測(cè)功能，然而傳統(tǒng)的光學(xué)偵測(cè)模組未能提供良好的防水功能，長(zhǎng)期使用下會(huì)因濕氣或水分的滲透造成內(nèi)部電子組件的損毀，故如何在不增加光學(xué)偵測(cè)模組之體積的前提下強(qiáng)化其防水功能，便為機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展目標(biāo)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是提供一種應(yīng)用在穿戴式裝置且具有防水功能的光學(xué)感測(cè)模組，以解決上述之問(wèn)題。

本發(fā)明之申請(qǐng)專(zhuān)利范圍是揭露一種具有防水功能的光學(xué)感測(cè)模組，穿設(shè)于一穿戴式裝置之一外殼。該光學(xué)感測(cè)模組包含有一光學(xué)感測(cè)組件、一光源以及一封裝結(jié)構(gòu)。該光源鄰設(shè)于該光學(xué)感測(cè)組件旁。該封裝結(jié)構(gòu)提供防水功能給該光學(xué)感測(cè)組件與該光源。該封裝結(jié)構(gòu)包含一本體、一出光面單元、一入光面單元以及一防水件。該本體包覆該光學(xué)感測(cè)組件與該光源。該出光面單元設(shè)置于該本體且面向該光源。該入光面單元設(shè)置于該本體且面向該光學(xué)感測(cè)組件。該防水件填充在該本體與該外殼之間的一縫隙，用以防止外部水氣經(jīng)由該縫隙接觸該光學(xué)感測(cè)組件與該光源之訊號(hào)輸出/輸入端子。

本發(fā)明之申請(qǐng)專(zhuān)利范圍另揭露該本體具有相對(duì)的一內(nèi)表面與一外表面，該本體以該內(nèi)表面圍繞包覆該光學(xué)感測(cè)組件和該光源，且該防水件之兩相對(duì)側(cè)分別貼附在該外殼與該外表面上。該封裝結(jié)構(gòu)另包含至少一阻擋件，設(shè)置 在該光學(xué)感測(cè)組件與該光源之間、和/或設(shè)置在該出光面單元與該入光面單元之間。

本發(fā)明之申請(qǐng)專(zhuān)利范圍另揭露該本體包含一包覆部與一橋接部，該光學(xué)感測(cè)組件與該光源位于該包覆部之一內(nèi)凹空間，該橋接部連接于該包覆部之外側(cè)。該防水件設(shè)置在該外殼與該橋接部之間、和/或設(shè)置在該外殼與該包覆部之間。該橋接部從該包覆部往外延伸突出，該外殼具有一懸掛部件，該封裝結(jié)構(gòu)容置于該懸掛部件之一開(kāi)孔，且該防水件設(shè)置在該橋接部與該懸掛部件之間。

本發(fā)明之申請(qǐng)專(zhuān)利范圍另揭露該出光面單元與該入光面單元設(shè)置在該本體之一頂端，且該頂端至少突出該外殼之一開(kāi)孔0.3mm。該封裝結(jié)構(gòu)另包含一第一透光單元以及一第二透光單元，該第一透光單元設(shè)置在該光源與該出光面單元之間，且該第二透光單元設(shè)置在該光學(xué)感測(cè)組件與該入光面單元之間。該光學(xué)感測(cè)組件與該光源是以單獨(dú)封裝或一體封裝方式結(jié)合于該封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)。該本體為一圓弧形柱體或一多邊形柱體。

本發(fā)明提供一種具防水功能的光學(xué)感測(cè)模組，搭配穿戴式裝置的外殼進(jìn)行組裝。光學(xué)感測(cè)模組的防水件設(shè)置在外殼的懸掛部件與本體的包覆部或橋接部之間。本體的外型可為圓弧形，例如圓形或橢圓形，而防水件則沿著圓弧本體相應(yīng)設(shè)置。本體的外型另可為多邊形，例如矩形，防水件當(dāng)然亦沿著矩形的各邊搭配設(shè)置。特別一提的是，光學(xué)感測(cè)模組是將出光面單元與入光面單元設(shè)置在本體頂端，而本體頂端較佳為至少突出開(kāi)孔0.3mm，以涵蓋可能產(chǎn)生的組裝公差，且使光學(xué)感測(cè)模組能抵靠在人體肌膚上以偵測(cè)精確的生理特征。相較先前技術(shù)，本發(fā)明有效提高光學(xué)感測(cè)模組應(yīng)用在穿戴式裝置的防水能力，避免用戶(hù)汗水浸潤(rùn)了光學(xué)感測(cè)組件和光源的訊號(hào)輸出/輸入端子造成損毀，也讓穿戴式裝置能廣泛適用于各種親水運(yùn)動(dòng)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例之光學(xué)感測(cè)模組之結(jié)構(gòu)剖視圖。

圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例之光學(xué)感測(cè)模組之結(jié)構(gòu)剖視圖。

圖3為本發(fā)明第三實(shí)施例之光學(xué)感測(cè)模組之結(jié)構(gòu)剖視圖。

本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參閱圖1，圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例之光學(xué)感測(cè)模組10之結(jié)構(gòu)剖視圖。光學(xué)感測(cè)模組10具有小型化體積的特點(diǎn)，用來(lái)設(shè)置在穿戴式裝置。穿戴式裝置可以是智能型手表或智能型手環(huán)，在使用穿戴式裝置的時(shí)候，光學(xué)感測(cè)模組10會(huì)利用可見(jiàn)光/不可見(jiàn)光偵測(cè)用戶(hù)的生理特征(例如血管收縮)，以使穿戴式裝置能依據(jù)偵測(cè)所得的生理特征實(shí)時(shí)提供訊息反饋。因此，光學(xué)感測(cè)模組10需提供有效的防水功能，避免濕氣或水分滲入穿戴式裝置內(nèi)而破壞光學(xué)感測(cè)模組10的生理特征檢測(cè)功能。

光學(xué)感測(cè)模組10包含光學(xué)感測(cè)組件12、光源14以及封裝結(jié)構(gòu)16。光源14是向外發(fā)出偵測(cè)光訊號(hào)，光學(xué)感測(cè)組件12則接收從人體回彈的反射光訊號(hào)，以從反射光訊號(hào)中解析出相關(guān)的生理特征。光學(xué)感測(cè)組件12與光源14彼此是盡可能接近地相鄰設(shè)置，以縮小光學(xué)感測(cè)模組10的整體尺寸。為了防止?jié)駳饣蛩譂B入穿戴式裝置，光學(xué)感測(cè)模組10利用封裝結(jié)構(gòu)16隔絕在穿戴式裝置之外殼18與光學(xué)感測(cè)組件12和光源14之間，藉此提供防水功能。封裝結(jié)構(gòu)16包含本體20、出光面單元22、入光面單元24以及防水件26。本體20的形狀不限，可以是圓弧形柱體或多邊形柱體，只要尺寸能完整覆蓋光學(xué)感測(cè)組件12與光源14、且足以插入外殼18上的開(kāi)孔28即符合設(shè)計(jì)需求。

其中，本體20具有相對(duì)的內(nèi)表面201與外表面202。本體20以?xún)?nèi)表面201圍繞包覆光學(xué)感測(cè)組件12和光源14，且防水件26的兩相對(duì)側(cè)分別貼附在外殼18與外表面202上，封裝結(jié)構(gòu)16的本體20藉由防水件26之設(shè)置可以將光學(xué)感測(cè)組件12與光源14完全隔絕于穿戴式裝置所處的外部環(huán)境。

出光面單元22和入光面單元24為透光組件，分別設(shè)置在本體20上的不同位置。出光面單元22面向光源14，入光面單元24面向光學(xué)感測(cè)組件12，因此光源14產(chǎn)生的偵測(cè)光訊號(hào)會(huì)經(jīng)由出光面單元22照射到人體，其形成的 反射光訊號(hào)另通過(guò)入光面單元24而為光學(xué)感測(cè)組件12所接收。本實(shí)施例中，光學(xué)感測(cè)組件12與光源14是一體地封裝在電路板48上，并分別設(shè)有第一透光單元42及第二透光單元44。第一透光單元42設(shè)置在光源14與出光面單元22之間，第二透光單元44設(shè)置在光學(xué)感測(cè)組件12與入光面單元24之間，以作為導(dǎo)光組件。防水件26填充在本體20與外殼18之間的縫隙，防止外部水氣滲入且接觸光學(xué)感測(cè)組件12和光源14的訊號(hào)輸出/輸入端子30而造成銹蝕。

為了讓光學(xué)感測(cè)組件12僅接收從入光面單元24進(jìn)入的反射光，而不會(huì)受到其它噪聲干擾，封裝結(jié)構(gòu)16還可包含至少一個(gè)阻擋件32，設(shè)置在光學(xué)感測(cè)組件12與光源14之間、和/或設(shè)置在出光面單元22與入光面單元24之間。阻擋件32由不透光材料制作，用來(lái)阻擋光源14產(chǎn)生的偵測(cè)光訊號(hào)經(jīng)由光學(xué)感測(cè)模組10的內(nèi)部路徑影響到光學(xué)感測(cè)組件12，避免造成干擾。除了前述的實(shí)體隔光組件，阻擋件32或可為形成在光學(xué)感測(cè)組件12與光源14之間、和/或出光面單元22與入光面單元24之間的空氣間隙。光源14產(chǎn)生的偵測(cè)光訊號(hào)抵達(dá)空氣間隙的表面時(shí)，會(huì)產(chǎn)生全反射而不能越過(guò)空氣間隙，有效避免光學(xué)感測(cè)組件12受到非預(yù)期性光干擾。

本體20可包含相連接的包覆部34以及橋接部36。包覆部34具有內(nèi)凹空間38，用來(lái)容置光學(xué)感測(cè)組件12與光源14。橋接部36環(huán)繞設(shè)置在包覆部34的外側(cè)，例如橋接部36可從包覆部34往外延伸突出以形成翼狀結(jié)構(gòu)。包覆部34的尺寸略小于開(kāi)孔28的口徑，故包覆部34能經(jīng)由外殼18自?xún)?nèi)而外地透出開(kāi)孔28；包覆部34的尺寸略大于開(kāi)孔28的口徑，用來(lái)貼附止擋在外殼18的懸掛部件40上，確保本體20不會(huì)掉出開(kāi)孔28外。開(kāi)孔28通常是形成在懸掛部件40上，然不限于此。在本實(shí)施例中，防水件26設(shè)置在橋接部36與外殼18的懸掛部件40之間。

請(qǐng)參閱圖2與圖3，圖2與圖3分別為本發(fā)明第二實(shí)施例之光學(xué)感測(cè)模組10’及第三實(shí)施例之光學(xué)感測(cè)模組10”的結(jié)構(gòu)剖視圖。第二實(shí)施例的光學(xué)感測(cè)模組10’是將光學(xué)感測(cè)組件12與光源14以一體封裝方式結(jié)合封裝結(jié)構(gòu)16，形 成模組化產(chǎn)品，可直接安裝在電路板48上；且防水件26設(shè)置在橋接部36與外殼18的懸掛部件40之間，然不限于此。相較第一實(shí)施例，第二實(shí)施例可在本體20內(nèi)設(shè)置一個(gè)較厚的基座46，基座46墊高光學(xué)感測(cè)組件12與光源14，使其分別貼齊入光面單元24和出光面單元22，藉此省略第一透光單元42及第二透光單元44之導(dǎo)光組件。

第三實(shí)施例的光學(xué)感測(cè)模組10”和前面兩個(gè)實(shí)施例的差異在于，光學(xué)感測(cè)模組10”將防水件26設(shè)置在包覆部34與外殼18的懸掛部件40之間，因此本體20沒(méi)有第一/第二實(shí)施例的橋接部36。光學(xué)感測(cè)模組10”的本體20僅將圓弧形柱體或多邊形柱體的包覆部34插入開(kāi)孔28，由防水件26貼附在包覆部34和懸掛部件40上，利用防水件26之連結(jié)防止本體20與懸掛部件40分離。

綜上所述，本發(fā)明提供一種具防水功能的光學(xué)感測(cè)模組，搭配穿戴式裝置的外殼進(jìn)行組裝。光學(xué)感測(cè)模組的防水件設(shè)置在外殼的懸掛部件與本體的包覆部或橋接部之間。本體的外型可為圓弧形，例如圓形或橢圓形，而防水件則沿著圓弧本體相應(yīng)設(shè)置。本體的外型另可為多邊形，例如矩形，防水件當(dāng)然亦沿著矩形的各邊搭配設(shè)置。特別一提的是，光學(xué)感測(cè)模組是將出光面單元與入光面單元設(shè)置在本體頂端，而本體頂端較佳為至少突出開(kāi)孔0.3mm，以涵蓋可能產(chǎn)生的組裝公差，且使光學(xué)感測(cè)模組能抵靠在人體肌膚上以偵測(cè)精確的生理特征。相較先前技術(shù)，本發(fā)明有效提高光學(xué)感測(cè)模組應(yīng)用在穿戴式裝置的防水能力，避免用戶(hù)汗水浸潤(rùn)了光學(xué)感測(cè)組件和光源的訊號(hào)輸出/輸入端子造成損毀，也讓穿戴式裝置能廣泛適用于各種親水運(yùn)動(dòng)。

以上所述僅為本發(fā)明之較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專(zhuān)利范圍所做之均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明之涵蓋范圍。