專利名稱：具有抗靜電元件的光學感應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學感應(yīng)裝置，特別是指一種具有抗靜電元件的光學感應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
在日常生活中，為了掌握物件的傾斜角度或位移情況，通常會利用到各種感應(yīng)器， 而且這些感應(yīng)器通常包含水平位移感應(yīng)功能、垂直位移感應(yīng)功能或傾角感應(yīng)功能。在實務(wù)運用上，這些感應(yīng)器通常會運用到許多感應(yīng)技術(shù)，諸如光學感應(yīng)技術(shù)、聲波感應(yīng)技術(shù)或電學感應(yīng)技術(shù)等。其中，由于光學感應(yīng)技術(shù)具有感應(yīng)速度快的優(yōu)點，因此逐漸被應(yīng)用于制作高靈敏度的感應(yīng)用途。在利用現(xiàn)有技術(shù)所制作出的光學感應(yīng)裝置中，多半為在一殼體中圍構(gòu)出一黑體條件空間，并在黑體環(huán)境空間中設(shè)置一發(fā)光元件、一遮蔽元件與至少一光學感應(yīng)元件，借以在進行光學感應(yīng)時，不至于受到光害或環(huán)境光線的干擾而影響到感應(yīng)精確性。發(fā)光元件投射出一光束。遮蔽元件通常可移動地設(shè)置在上述的黑體條件空間，借以在光學感應(yīng)裝置移動或傾斜時，受到重力或慣性力的作用而移動，并且改變遮蔽元件與發(fā)光元件以及光學感應(yīng)元件之間的相對位置。由于在遮蔽元件與發(fā)光元件以及光學感應(yīng)元件之間的相對位置改變時，會改變光束的反射角度與行進路徑，使光學感應(yīng)元件感應(yīng)到光束的強度也隨之改變，據(jù)以判斷并計算出與水平位移、垂直位移或傾角等相關(guān)的參數(shù)。然而，這種光學感應(yīng)技術(shù)卻一直存在一個幾乎難以避免的問題。這個問題就是在遮蔽元件移動時會產(chǎn)生一靜電電力，在靜電電力的影響下，光學感應(yīng)裝置的感應(yīng)精確性也會受到一定程度的影響。在此前提下，本申請發(fā)明人深感有必要研發(fā)出一種新的光學感應(yīng)技術(shù)，借以減輕或杜絕靜電電力對感應(yīng)精確度所造成的不良影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所欲解決的技術(shù)問題與目的鑒于在公知技術(shù)所提供的光學感應(yīng)裝置中，普遍存在靜電對感應(yīng)精確度造成不良影響的問題；因此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種光學感應(yīng)裝置，其在光學感應(yīng)裝置的黑體條件空間中容易產(chǎn)生靜電電力的位置，設(shè)置至少一抗靜電元件，借以將靜電電力迅速導(dǎo)引至黑體條件空間之外。本發(fā)明解決問題的技術(shù)手段本發(fā)明為解決公知技術(shù)的問題，所采用的技術(shù)手段提供一種具有抗靜電元件的光學感應(yīng)裝置，該光學感應(yīng)裝置包含一殼體、至少一發(fā)光元件、一遮蔽元件、至少一抗靜電元件與至少一光學感應(yīng)元件。殼體內(nèi)部具有一黑體條件空間，并且包含一發(fā)光腔室、一遮光腔室與至少一光學感應(yīng)腔室。發(fā)光元件朝向發(fā)光腔室投射出一光束。遮蔽元件可移動地限設(shè)于該遮光腔室所圍構(gòu)的活動區(qū)域，并且在移動時產(chǎn)生一靜電電力?？轨o電元件設(shè)置于遮光腔室所圍構(gòu)的活動區(qū)域，借以將靜電電力導(dǎo)通接地。光學感應(yīng)元件設(shè)置于光學感應(yīng)腔室，并且感應(yīng)光束，據(jù)以傳出一感應(yīng)信號。
在本發(fā)明較佳實施例中，光學感應(yīng)裝置更包含一電路板，且電路板與殼體圍構(gòu)出上述的黑體條件空間?？轨o電元件可為一設(shè)置于電路板的抗靜電電路或抗靜電層，或為一設(shè)置于遮光腔室的抗靜電涂層(Anti-static Coating)。較佳者，抗靜電涂層可利用一蒸鍍工藝、一濺鍍工藝或一噴涂工藝所制成。發(fā)光元件可為一發(fā)光二極管(Light Emitting Diode ；LED)，且光學感應(yīng)元件可為一光晶體管(Photo Transistor)或為一光二極管(Photo Diode)。本發(fā)明對照現(xiàn)有技術(shù)的功效相較于公知技術(shù)所提供的光學感應(yīng)裝置，由于在本發(fā)明所提供的光學感應(yīng)裝置中，在遮蔽元件的活動區(qū)域設(shè)置抗靜電元件；因此，可以在遮蔽元件在其活動區(qū)域中移動到任何位置時，都能隨時將移動時所產(chǎn)生的靜電電力經(jīng)抗靜電元件而導(dǎo)通接地，借以有效減輕或杜絕靜電電力對感應(yīng)精確度所造成的不良影響，進而提升光學感應(yīng)裝置對位移或傾角變化的感應(yīng)精確度。本發(fā)明所采用的具體實施例，將通過以下的實施例及附圖作進一步的說明。


圖1為顯示在本發(fā)明第一實施例的光學感應(yīng)裝置的外觀立體圖；圖2為顯示當圖1中殼體自電路板分離后的立體透視示意圖；圖3為顯示本發(fā)明第一實施例的殼體的示意圖；圖4為顯示本發(fā)明第一實施例的工作原理示意圖；圖5為顯示在本發(fā)明第二實施例的光學感應(yīng)裝置的外觀立體圖；圖6為顯示當圖5中殼體自電路板分離后的立體透視示意圖；圖7為顯示本發(fā)明第二實施例的殼體的示意圖；圖8為顯示本發(fā)明第二實施例的光束投射方向示意圖；以及圖9為顯示本發(fā)明第二實施例對外部物件的位置進行感應(yīng)的工作示意圖。其中，附圖標記1光學感應(yīng)裝置11殼體111發(fā)光腔室112遮光腔室113、114光學感應(yīng)腔室115 抗靜電元件12電路板121 抗靜電元件122接地電路13發(fā)光元件14遮蔽元件15、16 光學感應(yīng)元件2光學感應(yīng)裝置21殼體211外部感應(yīng)孔212 光束投射孔213發(fā)光腔室214 遮光腔室215,216光學感應(yīng)腔室217 抗靜電元件22電路板221 抗靜電元件23發(fā)光元件222接地電路24遮蔽元件25、26 光學感應(yīng)元件
27外部光學感應(yīng)元件100外部物件LBl LB2光束LB3外部感應(yīng)光束Il 13 投射方向14反射方向AR1、AR2 活動區(qū)域
具體實施例方式由于本發(fā)明所提供的光學感應(yīng)裝置可廣泛運用于感應(yīng)各種待感應(yīng)物件的位移或傾角，特別是應(yīng)用于感應(yīng)待感應(yīng)物件的傾角，而且相關(guān)的組合實施方式更是不勝枚舉，故在此不再一一贅述，僅列舉其中兩個較佳實施例加以具體說明。請參閱圖1至圖4，圖1為顯示在本發(fā)明第一實施例的光學感應(yīng)裝置的外觀立體圖；圖2為顯示當圖1中殼體自電路板分離后的立體透視示意圖；圖3為顯示本發(fā)明第一實施例的殼體的示意圖；圖4為顯示本發(fā)明第一實施例的工作原理示意圖。如圖1至圖4所示，一光學感應(yīng)裝置1包含一殼體11、一電路板12、一發(fā)光元件 13、一遮蔽元件14以及二個光學感應(yīng)元件15與16。殼體11為與電路板12圍構(gòu)出一黑體條件空間。如圖3所示，黑體條件空間包含一發(fā)光腔室111、一遮光腔室112以及二個光學感應(yīng)腔室113與114。遮光腔室112分別連通發(fā)光腔室111以及光學感應(yīng)腔室113與114， 且遮光腔室112更設(shè)置有一抗靜電元件115。同時，抗靜電元件115可為一局部或完全涂布于遮光腔室112內(nèi)壁的抗靜電涂層(Anti-Static Coating)。電路板12上設(shè)置另一抗靜電元件121與一接地電路122，且上述的抗靜電元件 115與121分別電性連接于接地電路122，使抗靜電元件115與121得以通過接地電路122 而保持接地的狀態(tài)。同時，抗靜電元件121設(shè)置于對應(yīng)于遮光腔室112的電路板12位置， 并且可為一抗靜電電路或為一抗靜電層。亦即，當抗靜電元件115為一抗靜電涂層時，抗靜電元件115亦可自遮光腔室112向外延伸至與電路板12的接地電路122接觸。發(fā)光元件13設(shè)置于發(fā)光腔室111，并可為一發(fā)光二極管(Light EmittingDiode ； LED)。遮蔽元件14可移動地限設(shè)于遮光腔室112所圍構(gòu)出的一活動區(qū)域AR1，換言之，遮蔽元件14被限制在只能在遮光腔室112所圍構(gòu)出的活動區(qū)域ARl中移動。更重要的是， 當遮蔽元件14在遮光腔室112所圍構(gòu)出的活動區(qū)域ARl中移動時，隨時與抗靜電元件115 與121當中的至少一個保持接觸。光學感應(yīng)元件15與16分別設(shè)置在光學感應(yīng)腔室113與 114，并且可為光晶體管(Photo Transistor)或光二極管(Photo Diode)。較佳者，上述的抗靜電涂層利用一蒸鍍工藝、一濺鍍工藝或一噴涂工藝所制成，而抗靜電電路與抗靜電層為導(dǎo)電材質(zhì)，而該導(dǎo)電材質(zhì)選自于金屬、金屬合金、金屬氧化物以及非金屬材料其中之一以及其組合所制成，其中，該非金屬材料為具有足夠?qū)щ姸鹊牟牧?，例如石墨、?dǎo)電的陶瓷材料、或?qū)щ姷木酆喜牧稀ｋm然在本實施例中，光學感應(yīng)裝置1包含二個設(shè)置于遮光腔室112的抗靜電元件115與121 ；然而，在實務(wù)運用上，即便只在遮光腔室 112中設(shè)置抗靜電元件115與121當中的一個，亦可實現(xiàn)本發(fā)明所公開的技術(shù)。此外，雖然在本實施例中，抗靜電元件115與121皆須電性連結(jié)于接地電路122 ；然而，在實務(wù)運用上， 只要抗靜電元件115與121本身具有足夠的靜電吸收能力或減少靜電電力產(chǎn)生的能力，亦可不必通過 電性連結(jié)于接地電路122的方式來發(fā)揮抗靜電的功效。如圖4所示，一待感應(yīng)物件(未顯示)可為一電子裝置，如數(shù)字相機、個人數(shù)字助理(PDA)或移動電話等。在利用光學感應(yīng)裝置1來感應(yīng)該待感應(yīng)物件的傾角或位移時，可通過內(nèi)建或外接的方式將光學感應(yīng)裝置1設(shè)置于該待感應(yīng)物件，并使發(fā)光元件13沿一投射方向11朝向發(fā)光腔室111投射出一光束LB1。此時，沿投射方向11行進的光束LB1會被投射至位于遮光腔室的遮蔽元件14，并經(jīng)遮蔽元件14與殼體11的內(nèi)壁面中的至少一個，至少反射一次而使上述的黑體條件空間被光束LBl所照亮，進而使光束LBl被光學感應(yīng)元件15 與16所感應(yīng)。

當待感應(yīng)物件沿一第一方向移動或揚升時，遮蔽元件14就會受一慣性力或重力作用，當慣性力或重力沿電路板12所在平面的分量大于遮蔽元件14與電路板12間的摩擦力時，位于活動區(qū)域ARl中的遮蔽元件14就會沿一與第一方向相反的第二方向移動，并且摩擦產(chǎn)生一靜電電力。此時，靜電電力會迅速經(jīng)抗靜電元件115與121當中的至少一個傳遞至接地電路122，借以被導(dǎo)通接地。隨著待感應(yīng)物件的移動或傾斜，遮蔽元件14會改變其在活動區(qū)域ARl中的相對位置，致使光束LBl的反射角度與行進路徑隨著遮蔽元件14在活動區(qū)域ARl中的相對位置而改變。隨著光束LBl的反射角度與行進路徑的改變，會致使光學感應(yīng)元件15與16感應(yīng)到光束LBl的強度也隨之改變，據(jù)以判斷并計算出與水平位移、垂直位移或傾角等相關(guān)的參數(shù)， 進而依據(jù)相關(guān)的參數(shù)傳送出一感應(yīng)信號。請參閱圖5至圖9，圖5為顯示在本發(fā)明第二實施例的光學感應(yīng)裝置的外觀立體圖；圖6為顯示當圖5中殼體自電路板分離后的立體透視示意圖；圖7為顯示本發(fā)明第二實施例的殼體的示意圖；圖8為顯示本發(fā)明第二實施例的光束投射方向示意圖；圖9為顯示本發(fā)明第二實施例對外部物件的位置進行感應(yīng)的工作示意圖。如圖5至圖9所示，一光學感應(yīng)裝置2包含一殼體21、一電路板22、一發(fā)光元件 23、一遮蔽元件24、二個光學感應(yīng)元件25與26以及一外部光學感應(yīng)元件27。殼體21與電路板22圍構(gòu)出一黑體條件空間。殼體21開設(shè)一外部感應(yīng)孔211與一光束投射孔212。黑體條件空間包含一發(fā)光腔室213、一遮光腔室214以及二個光學感應(yīng)腔室215與216，且遮光腔室214分別連通發(fā)光腔室213以及光學感應(yīng)腔室215與216。上述的光束投射孔212 自發(fā)光腔室213朝向殼體21外開設(shè)，且遮光腔室214更設(shè)置有一抗靜電元件217。同時，抗靜電元件217可為一局部或完全涂布于遮光腔室214內(nèi)壁的抗靜電涂層。電路板22上設(shè)置另一抗靜電元件221與一接地電路222，且上述的抗靜電元件 217與221分別電性連接于接地電路222，使抗靜電元件217與221得以通過接地電路222 而保持接地的狀態(tài)。同時，抗靜電元件221設(shè)置于對應(yīng)于遮光腔室214的電路板22位置， 并且可為一抗靜電電路或為一抗靜電層。亦即，當抗靜電元件217為一抗靜電涂層時，抗靜電元件217亦可自遮光腔室214向外延伸至與電路板22的接地電路222接觸。發(fā)光元件23設(shè)置于發(fā)光腔室213中對應(yīng)于光束投射孔212的位置，并且可為一發(fā)光二極管(Light Emitting Diode ;LED)。遮蔽元件24可移動地限設(shè)于遮光腔室214所圍構(gòu)出的一活動區(qū)域AR2，換言之，遮蔽元件24被限制在只能在遮光腔室214所圍構(gòu)出的活動區(qū)域AR2中移動。更重要的是，當遮蔽元件24在遮光腔室214所圍構(gòu)出的活動區(qū)域AR2 中移動時，隨時與抗靜電元件217與221當中的至少一個保持接觸。光學感應(yīng)元件25與26 以及外部光學感應(yīng)元件27分別設(shè)置在光學感應(yīng)腔室215、216與外部感應(yīng)孔211，并且可為光晶體管(Photo Transistor)或光二極管(Photo Diode)。其中，光學感應(yīng)元件27通過外部感應(yīng)孔211而可以感應(yīng)來自于光學感應(yīng)裝置2外部的光束或光線。較佳者，上述的抗靜電涂層利用一蒸鍍工藝、一濺鍍工藝或一噴涂工藝所制成，而抗靜電電路與抗靜電層為導(dǎo)電材質(zhì)，而該導(dǎo)電材質(zhì)選自于金屬、金屬合金、金屬氧化物以及非金屬材料其中之一以及其組合所制成，其中，該非金屬材料為具有足夠?qū)щ姸鹊牟牧?，例如石墨、?dǎo)電的陶瓷材料、或?qū)щ姷木酆喜牧?。雖然在本實施例中，光學感應(yīng)裝置2包含二個設(shè)置于遮光腔 室214的抗靜電元件217與221 ；然而，在實務(wù)運用上，即便只在遮光腔室 214中設(shè)置抗靜電元件217與221當中的一個，亦可實現(xiàn)本發(fā)明所公開的技術(shù)。此外，雖然在本實施例中，抗靜電元件217與221皆須電性連結(jié)于接地電路222;然而，在實務(wù)運用上， 只要抗靜電元件217與221本身具有足夠的靜電吸收能力或減少靜電電力產(chǎn)生的能力，亦可不必通過電性連結(jié)于接地電路222的方式來發(fā)揮抗靜電的功效。如圖8與圖9所示，除了可以用來感應(yīng)上述的待感應(yīng)物件(未顯示)的傾角或位移之外，光學感應(yīng)裝置2更可以用來直接感應(yīng)一外部物件100的相對位置。此處所指的外部物件100可泛指各種位于光學感應(yīng)裝置2外的物件，如人體、建筑物或電子裝置等。在利用光學感應(yīng)裝置2感應(yīng)一待感應(yīng)物件(未顯示)的傾角或位移時，可通過內(nèi)建或外接的方式將光學感應(yīng)裝置2設(shè)置于該待感應(yīng)物件，并使發(fā)光元件23沿一投射方向12 朝向發(fā)光腔室213投射出一光束LB2，其相關(guān)的工作原理與第一實施例相同或相似，以下不再予以贅述。在利用光學感應(yīng)裝置2直接感應(yīng)外部物件100的相對位置時，可利用自發(fā)光元件 23沿另一投射方向13朝向光束投射孔212投射出一外部感應(yīng)光束LB3。當外部感應(yīng)光束 LB3投射至外部物件100時，部份的外部感應(yīng)光束LB3會自外部物件100沿一反射方向14 反射至設(shè)置于外部感應(yīng)孔211的外部光學感應(yīng)元件27。此時，外部光學感應(yīng)元件27會依據(jù)其感應(yīng)到外部感應(yīng)光束LB3的強度而發(fā)送一外部感應(yīng)信號，據(jù)以判斷外部物件100所在的相對位置。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員更能理解，上述的發(fā)光腔室111與213、遮光腔室112與 214以及光學感應(yīng)腔室113、114、215與216可為任意形狀的腔室，如菱形腔室、方形腔室、八邊形腔室或其他不規(guī)則形狀的腔室。由于幾何形狀與光束的反射角度與行進路徑的因素息息相關(guān)，在進行光學感應(yīng)裝置1與2的設(shè)計或制造時，必須特別將發(fā)光腔室、遮光腔室以及光學感應(yīng)腔室的形狀列入考慮。此外，在實務(wù)運用上，上述的光束與外部感應(yīng)光束可為可見光束(如白光光束)或不可見光束(如紅外線光束)。在閱讀本發(fā)明所公開的技術(shù)后，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該更能理解，以本發(fā)明第一實施例為例，相較于公知技術(shù)所提供的光學感應(yīng)裝置，由于在本發(fā)明所提供的光學感應(yīng)裝置1中，在遮蔽元件14的活動區(qū)域ARl設(shè)置抗靜電元件115與121 ；因此，可以在遮蔽元件14在其活動區(qū)域ARl中移動到任何位置時，都能隨時將移動時所產(chǎn)生的靜電電力經(jīng)抗靜電元件115與121中的至少一個而導(dǎo)通接地，借以有效減輕或杜絕靜電電力對感應(yīng)精確度所造成的不良影響，進而提升光學感應(yīng)裝置對位移或傾角變化的感應(yīng)精確度。雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明，本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明做出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種具有抗靜電元件的光學感應(yīng)裝置，其特征在于，包含一電路板；一殼體，與該電路板圍構(gòu)出一黑體條件空間，該黑體條件空間包含一發(fā)光腔室、一遮光腔室與至少一光學感應(yīng)腔室，且該遮光腔室分別連通該發(fā)光腔室與該光學感應(yīng)腔室；至少一發(fā)光元件，設(shè)置于該發(fā)光腔室，并且投射出一光束；一遮蔽元件，可移動地限設(shè)于該遮光腔室，并且在移動時產(chǎn)生一靜電電力；至少一抗靜電元件，設(shè)置于該遮光腔室，借以將該靜電電力導(dǎo)通接地；以及至少一光學感應(yīng)元件，設(shè)置于該光學感應(yīng)腔室，感應(yīng)該光束，并據(jù)以傳送出一感應(yīng)信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有抗靜電元件的光學感應(yīng)裝置，其特征在于，該電路板更包含一接地電路，且該抗靜電元件電性連結(jié)于該接地電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有抗靜電元件的光學感應(yīng)裝置，其特征在于，該抗靜電元件為一抗靜電涂層，且該抗靜電涂層設(shè)置于該遮光腔室。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有抗靜電元件的光學感應(yīng)裝置，其特征在于，該抗靜電涂層自該遮光腔室延伸至與該接地電路接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有抗靜電元件的光學感應(yīng)裝置，其中，該抗靜電涂層利用一蒸鍍工藝、一濺鍍工藝與一噴涂工藝當中的至少一個所制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有抗靜電元件的光學感應(yīng)裝置，其特征在于，該抗靜電元件為一設(shè)置于該電路板的抗靜電電路或一設(shè)置于該電路板的抗靜電層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有抗靜電元件的光學感應(yīng)裝置，其特征在于，該抗靜電元件為一局部或完全涂布于遮光腔室內(nèi)壁的抗靜電涂層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有抗靜電元件的光學感應(yīng)裝置，其特征在于，該發(fā)光元件為一發(fā)光二極管，且該光學感應(yīng)元件為一光晶體管與一光二極管中的一個。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有抗靜電元件的光學感應(yīng)裝置，其特征在于，該殼體更開設(shè)一光束投射孔與一外部感應(yīng)孔，該光束投射孔自該發(fā)光腔室朝向殼體外開設(shè)，該發(fā)光元件對應(yīng)于該光束投射孔，借以經(jīng)該光束投射孔投射出一外部感應(yīng)光束。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有抗靜電元件的光學感應(yīng)裝置，其特征在于，更包括一外部光學感應(yīng)元件，且該外部光學感應(yīng)元件設(shè)置于該外部感應(yīng)孔，借以在該外部感應(yīng)光束投射至一外部物件后，感應(yīng)自該外部物件反射的該外部感應(yīng)光束。
全文摘要
本發(fā)明公開一種具有抗靜電元件的光學感應(yīng)裝置，該光學感應(yīng)裝置包含一殼體、至少一發(fā)光元件、一遮蔽元件、至少一抗靜電元件與至少一光學感應(yīng)元件。殼體內(nèi)部具有一黑體條件空間，并且包含一發(fā)光腔室、一遮光腔室與至少一光學感應(yīng)腔室。發(fā)光元件朝向發(fā)光腔室投射出一光束。遮蔽元件可移動地限設(shè)于該遮光腔室，并且在移動時產(chǎn)生一靜電電力。抗靜電元件設(shè)置于遮光腔室，借以將靜電電力導(dǎo)通接地。光學感應(yīng)元件設(shè)置于該光學感應(yīng)腔室，并且感應(yīng)光束以傳出一感應(yīng)信號。
文檔編號G01C9/10GK102155936SQ20101011710
公開日2011年8月17日 申請日期2010年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月12日
發(fā)明者馮仲平, 陳鵬宇 申請人:艾笛森光電股份有限公司