具有防水功能的光学感测模组

摘要

本发明揭露一种具有防水功能的光学感测模组，穿设于一穿戴式装置之一外壳。该光学感测模组包含有一光学感测组件、一光源以及一封装结构。该光源邻设于该光学感测组件旁。该封装结构提供防水功能给该光学感测组件与该光源。该封装结构包含一本体、一出光面单元、一入光面单元以及一防水件。该本体包覆该光学感测组件与该光源。该出光面单元与该入光面单元设置于该本体且分别面向该光源及该光学感测组件。该防水件填充在该本体与该外壳之间的一缝隙，用以防止外部水气经由该缝隙接触该光学感测组件与该光源之讯号输出/输入端子。

权利要求

1.一种具有防水功能的光学感测模组，其特征在于，穿设于一穿戴式装置之一外壳，该光学感测模组包含有：一光学感测组件；

一光源，邻设于该光学感测组件旁；以及

一封装结构，提供防水功能给该光学感测组件与该光源，该封装结构包含：一不透明的本体，包覆该光学感测组件与该光源，其中，所述不透明的本体包括一桥接部，所述桥接部至少部分与所述外壳的悬挂部件贴合，所述不透明的本体还包括一相背设置的内表面和外表面；

一出光面单元，设置于该不透明的本体且面向该光源；

一入光面单元，设置于该不透明的本体且面向该光学感测组件；以及一防水件，设于桥接部以填充在该桥接部不透明的本体与该悬挂部件之间的一缝隙，用以防止外部水气经由该缝隙接触该光学感测组件与该光源之讯号输出/输入端子，该不透明的本体以该内表面围绕包覆该光学感测组件和该光源，且该防水件之两相对侧分别贴附在该外壳与该外表面上。

2.如权利要求1所述之光学感测模组，其特征在于，该封装结构另包含至少一阻挡件，设置在该光学感测组件与该光源之间、和/或设置在该出光面单元与该入光面单元之间。

3.如权利要求1所述之光学感测模组，其特征在于，该不透明的本体包含一包覆部，该光学感测组件与该光源位于该包覆部之一内凹空间，该桥接部连接于该包覆部之外侧。

4.如权利要求3所述之光学感测模组，其特征在于，该防水件设置在该外壳与该桥接部之间、和/或设置在该外壳与该包覆部之间。

5.如权利要求3所述之光学感测模组，其特征在于，该桥接部从该包覆部往外延伸突出，该封装结构容置于该悬挂部件之一开孔。

6.如权利要求1所述之光学感测模组，其特征在于，该出光面单元与该入光面单元设置在该不透明的本体之一顶端，且该顶端至少突出该外壳之一开孔0.3mm。

7.如权利要求1所述之光学感测模组，其特征在于，该封装结构另包含一第一透光单元以及一第二透光单元，该第一透光单元设置在该光源与该出光面单元之间，且该第二透光单元设置在该光学感测组件与该入光面单元之间。

8.如权利要求1所述之光学感测模组，其特征在于，该光学感测组件与该光源是以单独封装或一体封装方式结合于该封装结构内。

9.如权利要求1所述之光学感测模组，其特征在于，该不透明的本体为一圆弧形柱体或一多边形柱体。

说明书

具有防水功能的光学感测模组

技术领域

[0001] 本发明是提供一种光学感测模组，尤指一种应用在穿戴式装置且具有防水功能的光学感测模组。

背景技术

[0002] 随着科技的进步，穿戴型装置除了基本的报时功能外，还另增加生理特征检测功能以实时侦测穿戴者的健康状况。穿戴型装置通常利用光学侦测模组执行生理特征检测功能，然而传统的光学侦测模组未能提供良好的防水功能，长期使用下会因湿气或水分的渗透造成内部电子组件的损毁，故如何在不增加光学侦测模组之体积的前提下强化其防水功能，便为机构设计产业的重点发展目标。

发明内容

[0003] 本发明是提供一种应用在穿戴式装置且具有防水功能的光学感测模组，以解决上述之问题。

[0004] 本发明之申请专利范围是揭露一种具有防水功能的光学感测模组，穿设于一穿戴式装置之一外壳。该光学感测模组包含有一光学感测组件、一光源以及一封装结构。该光源邻设于该光学感测组件旁。该封装结构提供防水功能给该光学感测组件与该光源。该封装结构包含一本体、一出光面单元、一入光面单元以及一防水件。该本体包覆该光学感测组件与该光源。该出光面单元设置于该本体且面向该光源。该入光面单元设置于该本体且面向该光学感测组件。该防水件填充在该本体与该外壳之间的一缝隙，用以防止外部水气经由该缝隙接触该光学感测组件与该光源之讯号输出/输入端子。

[0005] 本发明之申请专利范围另揭露该本体具有相对的一内表面与一外表面，该本体以该内表面围绕包覆该光学感测组件和该光源，且该防水件之两相对侧分别贴附在该外壳与该外表面上。该封装结构另包含至少一阻挡件，设置在该光学感测组件与该光源之间、和/或设置在该出光面单元与该入光面单元之间。

[0006] 本发明之申请专利范围另揭露该本体包含一包覆部与一桥接部，该光学感测组件与该光源位于该包覆部之一内凹空间，该桥接部连接于该包覆部之外侧。该防水件设置在该外壳与该桥接部之间、和/或设置在该外壳与该包覆部之间。该桥接部从该包覆部往外延伸突出，该外壳具有一悬挂部件，该封装结构容置于该悬挂部件之一开孔，且该防水件设置在该桥接部与该悬挂部件之间。

[0007] 本发明之申请专利范围另揭露该出光面单元与该入光面单元设置在该本体之一顶端，且该顶端至少突出该外壳之一开孔0.3mm。该封装结构另包含一第一透光单元以及一第二透光单元，该第一透光单元设置在该光源与该出光面单元之间，且该第二透光单元设置在该光学感测组件与该入光面单元之间。该光学感测组件与该光源是以单独封装或一体封装方式结合于该封装结构内。该本体为一圆弧形柱体或一多边形柱体。

[0008] 本发明提供一种具防水功能的光学感测模组，搭配穿戴式装置的外壳进行组装。光学感测模组的防水件设置在外壳的悬挂部件与本体的包覆部或桥接部之间。本体的外型可为圆弧形，例如圆形或椭圆形，而防水件则沿着圆弧本体相应设置。本体的外型另可为多边形，例如矩形，防水件当然亦沿着矩形的各边搭配设置。特别一提的是，光学感测模组是将出光面单元与入光面单元设置在本体顶端，而本体顶端较佳为至少突出开孔0.3mm，以涵盖可能产生的组装公差，且使光学感测模组能抵靠在人体肌肤上以侦测精确的生理特征。
相较先前技术，本发明有效提高光学感测模组应用在穿戴式装置的防水能力，避免用户汗水浸润了光学感测组件和光源的讯号输出/输入端子造成损毁，也让穿戴式装置能广泛适用于各种亲水运动。

附图说明

[0009] 图1为本发明第一实施例之光学感测模组之结构剖视图。

[0010] 图2为本发明第二实施例之光学感测模组之结构剖视图。

[0011] 图3为本发明第三实施例之光学感测模组之结构剖视图。

[0012] 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

[0013] 请参阅图1，图1为本发明第一实施例之光学感测模组10之结构剖视图。光学感测模组10具有小型化体积的特点，用来设置在穿戴式装置。穿戴式装置可以是智能型手表或智能型手环，在使用穿戴式装置的时候，光学感测模组10会利用可见光/不可见光侦测用户的生理特征(例如血管收缩)，以使穿戴式装置能依据侦测所得的生理特征实时提供讯息反馈。因此，光学感测模组10需提供有效的防水功能，避免湿气或水分渗入穿戴式装置内而破坏光学感测模组10的生理特征检测功能。

[0014] 光学感测模组10包含光学感测组件12、光源14以及封装结构16。光源14是向外发出侦测光讯号，光学感测组件12则接收从人体回弹的反射光讯号，以从反射光讯号中解析出相关的生理特征。光学感测组件12与光源14彼此是尽可能接近地相邻设置，以缩小光学感测模组10的整体尺寸。为了防止湿气或水分渗入穿戴式装置，光学感测模组10利用封装结构16隔绝在穿戴式装置之外壳18与光学感测组件12和光源14之间，藉此提供防水功能。封装结构16包含本体20、出光面单元22、入光面单元24以及防水件26。本体20的形状不限，可以是圆弧形柱体或多边形柱体，只要尺寸能完整覆盖光学感测组件12与光源14、且足以插入外壳18上的开孔28即符合设计需求。

[0015] 其中，本体20具有相对的内表面201与外表面202。本体20以内表面201围绕包覆光学感测组件12和光源14，且防水件26的两相对侧分别贴附在外壳18与外表面202上，封装结构16的本体20藉由防水件26之设置可以将光学感测组件12与光源14完全隔绝于穿戴式装置所处的外部环境。

[0016] 出光面单元22和入光面单元24为透光组件，分别设置在本体20上的不同位置。出光面单元22面向光源14，入光面单元24面向光学感测组件12，因此光源14产生的侦测光讯号会经由出光面单元22照射到人体，其形成的反射光讯号另通过入光面单元24而为光学感测组件12所接收。本实施例中，光学感测组件12与光源14是一体地封装在电路板48上，并分别设有第一透光单元42及第二透光单元44。第一透光单元42设置在光源14与出光面单元22之间，第二透光单元44设置在光学感测组件12与入光面单元24之间，以作为导光组件。防水件26填充在本体20与外壳18之间的缝隙，防止外部水气渗入且接触光学感测组件12和光源14的讯号输出/输入端子30而造成锈蚀。

[0017] 为了让光学感测组件12仅接收从入光面单元24进入的反射光，而不会受到其它噪声干扰，封装结构16还可包含至少一个阻挡件32，设置在光学感测组件12与光源14之间、和/或设置在出光面单元22与入光面单元24之间。阻挡件32由不透光材料制作，用来阻挡光源14产生的侦测光讯号经由光学感测模组10的内部路径影响到光学感测组件12，避免造成干扰。除了前述的实体隔光组件，阻挡件32或可为形成在光学感测组件12与光源14之间、和/或出光面单元22与入光面单元24之间的空气间隙。光源14产生的侦测光讯号抵达空气间隙的表面时，会产生全反射而不能越过空气间隙，有效避免光学感测组件12受到非预期性光干扰。

[0018] 本体20可包含相连接的包覆部34以及桥接部36。包覆部34具有内凹空间38，用来容置光学感测组件12与光源14。桥接部36环绕设置在包覆部34的外侧，例如桥接部36可从包覆部34往外延伸突出以形成翼状结构。包覆部34的尺寸略小于开孔28的口径，故包覆部34能经由外壳18自内而外地透出开孔28；桥接部36的尺寸略大于开孔28的口径，用来贴附止挡在外壳18的悬挂部件40上，确保本体20不会掉出开孔28外。开孔28通常是形成在悬挂部件40上，然不限于此。在本实施例中，防水件26设置在桥接部36与外壳18的悬挂部件40之间。

[0019] 请参阅图2与图3，图2与图3分别为本发明第二实施例之光学感测模组10’及第三实施例之光学感测模组10”的结构剖视图。第二实施例的光学感测模组10’是将光学感测组件12与光源14以一体封装方式结合封装结构16，形成模组化产品，可直接安装在电路板48上；且防水件26设置在桥接部36与外壳18的悬挂部件40之间，然不限于此。相较第一实施例，第二实施例可在本体20内设置一个较厚的基座46，基座46垫高光学感测组件12与光源14，使其分别贴齐入光面单元24和出光面单元22，藉此省略第一透光单元42及第二透光单元44之导光组件。

[0020] 第三实施例的光学感测模组10”和前面两个实施例的差异在于，光学感测模组10”将防水件26设置在包覆部34与外壳18的悬挂部件40之间，因此本体20没有第一/第二实施例的桥接部36。光学感测模组10”的本体20仅将圆弧形柱体或多边形柱体的包覆部34插入开孔28，由防水件26贴附在包覆部34和悬挂部件40上，利用防水件26之连结防止本体20与悬挂部件40分离。

[0021] 综上所述，本发明提供一种具防水功能的光学感测模组，搭配穿戴式装置的外壳进行组装。光学感测模组的防水件设置在外壳的悬挂部件与本体的包覆部或桥接部之间。本体的外型可为圆弧形，例如圆形或椭圆形，而防水件则沿着圆弧本体相应设置。本体的外型另可为多边形，例如矩形，防水件当然亦沿着矩形的各边搭配设置。特别一提的是，光学感测模组是将出光面单元与入光面单元设置在本体顶端，而本体顶端较佳为至少突出开孔
0.3mm，以涵盖可能产生的组装公差，且使光学感测模组能抵靠在人体肌肤上以侦测精确的生理特征。相较先前技术，本发明有效提高光学感测模组应用在穿戴式装置的防水能力，避免用户汗水浸润了光学感测组件和光源的讯号输出/输入端子造成损毁，也让穿戴式装置能广泛适用于各种亲水运动。

[0022] 以上所述仅为本发明之较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做之均等变化与修饰，皆应属本发明之涵盖范围。