專利名稱：具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種影像感測模塊，特別涉及一種具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊。
背景技術：
影像感測模塊應用光學技術以提取一被感測體的影像。以具有指紋掃描功能的影像感測模塊為例，為提取一指紋的面型影像，該影像感測模塊需能夠檢測出該指紋移動于其上的運動速度，以獲得片段的指紋影像，并進一步將其運算處理以整合成一完整的指紋影像。
公知的具有運動檢測功能的影像感測模塊，如公告于2003/8/1的臺灣專利TW544630號所揭示的一種“使用線性傳感器以掃描指紋的方法和裝置”，其包括一線性影像裝置、一滾筒、一光源、一聚焦裝置、和一旋轉檢測器。該滾筒用以供一指紋移動于其上。該光源的光線傳遞至該滾筒，該光線被該指紋反射至該聚焦裝置，且該光線被該聚焦裝置聚焦于該線性影像裝置。該旋轉檢測器用以檢測該滾筒的旋轉速度，以進一步獲得該指紋的運動速度。
上述公知的具有運動檢測功能的影像感測模塊，需要通過滾筒和旋轉檢測器來判斷指紋的運動速度，導致整個影像感測模塊的結構復雜且體積大，不適合組裝于小型化的電子設備。
其次，該聚焦裝置的位置不能有偏移，才能使光線準確地傳遞至該線性影像裝置，其容許公差小，導致組裝上的要求過高，影響產品合格率。
而且，該光源傳遞于該滾筒的光線強度不夠均勻，導致公知的影像感測模塊對其提取的指紋影像的運算處理復雜，效率低。
此外，若增加該光源的數量且間隔配置于該滾筒下，不但仍有光線強度不夠均勻的問題，且更導致其成本的增加和耗電量的增加。
因此，由上可知，上述公知的具有運動檢測功能的影像感測模塊，在實際使用上，顯然具有不便與缺失，而有待加以改善。
因此，提出一種設計合理且有效改善上述缺失的本實用新型。
發明內容
本實用新型的主要目的，在于提供一種具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊，使其感測組件的架構能檢測一被感測體相對于該感測組件的相對運動速度，以縮小其體積，從而節省其裝設于電子設備所占用的空間。
本實用新型的另一目的，在于提供一種具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊，使其光源的光線被傳遞至其感測組件所形成的光路徑的容許公差較大，以提升產品合格率。
本實用新型的另一目的，在于提供一種具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊，使其光源傳遞至一被感測體時的光線更為均勻，以提升對其提取的被感測體的影像的運算處理效率。
本實用新型的又一目的，在于提供一種具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊，使其光源的所需數量和耗電量少，以降低其成本和延長其使用時間。
為了達成上述目的，本實用新型主要提供一種具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊，包括一主電路基板、一線性感測組件數組、至少一個運動檢測組件、一光源、以及一檢測面；該線性感測組件數組設于該主電路基板上；該至少一個運動檢測組件設于該主電路基板上且平行配置于該線性感測組件數組的一側；該檢測面定義于該線性感測組件數組和該至少一個運動檢測組件的一側；其中該檢測面用以置放一被感測體于其上，該光源的光線傳遞至該檢測面，該光線被該被感測體反射至該線性感測組件數組和該至少一個運動檢測組件。
在較佳的實施例中，該線性感測組件數組具有多個影像感測組件，至少一個所述影像感測組件對應于該至少一個運動檢測組件且被定義為至少一個對比感測組件。
通過該運動檢測組件和該線性感測組件數組的對比感測組件分別對該被感測體提取一段參考影像數據和一段對比影像數據，經過一移位次數判別數學式和一速度判別數學式的運算處理，即可獲得該被感測體相對于該運動檢測組件和該對比感測組件的相對運動速度，因此，能縮小本實用新型的影像感測模塊的體積。
在較佳的實施例中，該主電路基板為一軟硬復合基板，該軟硬復合基板包括一第一硬式電路基板、一第二硬式電路基板、一第三硬式電路基板、和至少一個軟式電路板，該第一硬式電路基板、該第二硬式電路基板、和該第三硬式電路基板電性連接該至少一個軟式電路板且分別形成一第一復合基板、一第二復合基板、和一第三復合基板，該第二復合基板和該第三復合基板相對于該第一復合基板各上傾一預設角度，該線性感測組件數組和該至少一個運動檢測組件設于該第二復合基板上，該光源設于該第三復合基板上。
在較佳的實施例中，該主電路基板為一軟硬復合基板，該軟硬復合基板包括一第一硬式電路基板、一第二硬式電路基板、和一軟式電路板，該第一硬式電路基板和該第二硬式電路基板電性連接該軟式電路板且分別形成一第一復合基板和一第二復合基板，該第二復合基板相對于該第一復合基板上傾一預設角度，該線性感測組件數組和該至少一個運動檢測組件設于該第二復合基板上，該光源設于該第一復合基板上。
通過該軟硬復合基板的結構，使該線性感測組件數組呈一傾斜的角度，以縮小整體的體積，且增加該光源的光路徑的容許公差。
在較佳的實施例中，其包括一導光裝置，該導光裝置軸向地平行于該線性感測組件數組，該導光裝置的一端鄰設于該光源。
通過該導光裝置的結構，使該光源傳遞至該被感測體的光線更為均勻，且減少該光源的所需數量和耗電量。
圖1是本實用新型具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊第一實施例的軟硬復合基板、線性感測組件數組、運動檢測組件、和光源的俯視示意圖。
圖2是本實用新型具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊第一實施例的軟硬復合基板的局部剖面示意圖。
圖3是本實用新型具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊第一實施例的軟硬復合基板、線性感測組件數組、運動檢測組件、和光源的立體示意圖。
圖4是本實用新型具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊第一實施例的軟硬復合基板、線性感測組件數組、運動檢測組件、和光源的另一立體示意圖。
圖5是本實用新型具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊第一實施例的軟硬復合基板、線性感測組件數組、運動檢測組件、光源、和聚焦裝置的立體示意圖。
圖6是本實用新型具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊第一實施例的立體示意圖。
圖7是本實用新型具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊第一實施例的剖面示意圖。
圖8是本實用新型具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊第二實施例的軟硬復合基板、線性感測組件數組、運動檢測組件、和光源的俯視示意圖。
圖9是本實用新型具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊第二實施例的軟硬復合基板、線性感測組件數組、運動檢測組件、和光源的立體示意圖。
圖10是本實用新型具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊第二實施例的軟硬復合基板、線性感測組件數組、運動檢測組件、和光源的另一立體示意圖。
圖11是本實用新型具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊第二實施例的軟硬復合基板、線性感測組件數組、運動檢測組件、光源和聚焦裝置的立體示意圖。
圖12是本實用新型具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊第二實施例的立體示意圖。
圖中標號說明1主電路基板10 軟式電路板101 穿孔102 導電件11 第一硬式電路基板12 第二硬式電路基板121 焊墊13 第三硬式電路基板14 第一復合基板
15 第二復合基板16 第三復合基板α 角度β 角度2線性感測組件數組20 對比感測組件21 運動檢測組件3光源4聚焦裝置5導光裝置50 反射面51 出光面A檢測面8機體9被感測體具體實施方式
為更進一步闡述本實用新型為達成預定目的所采取的技術手段及功效，請參閱以下有關本實用新型的詳細說明與附圖，相信本實用新型的目的、特征與特點，可由此得以深入且具體的了解，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本實用新型加以限制。
請參閱圖1至圖7所示，為本實用新型第一實施例。本實用新型是一種具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊，包括一主電路基板1、一線性感測組件數組2、至少一個運動檢測組件21、一光源3、一聚焦裝置4、一導光裝置5、以及一檢測面A，其中主電路基板1，在本實施例為一軟硬復合基板，其包括一第一硬式電路基板11、一第二硬式電路基板12、一第三硬式電路基板13、和至少一個軟式電路板10。該第一硬式電路基板11、該第二硬式電路基板12、和該第三硬式電路基板13電性連接該至少一個軟式電路板10且分別與該至少一個軟式電路板10疊置相粘形成一第一復合基板14、一第二復合基板15、和一第三復合基板16。連接該第一復合基板14和該第二復合基板15的軟式電路板10可相同于或不同于連接該第一復合基板14和該第三復合基板16的軟式電路板10。
圖2標出該軟硬復合基板的一實施例，其中該第一復合基板(圖略)、該第二復合基板15、和該第三復合基板(圖略)各設有多個穿孔101和多個導電件102，各導電件102設于各相應的穿孔101的內表面且電性連接該第一硬式電路基板(圖略)和該至少一個軟式電路板10、該第二硬式電路基板12和該至少一個軟式電路板10、以及該第三硬式電路基板(圖略)和該至少一個軟式電路板10。該第二復合基板15的第二硬式電路基板12另設有多個焊墊121，所述焊墊121分別電性連接局部相應的導電件102。
該第二復合基板15和該第三復合基板16相對于該第一復合基板14各上傾一預設角度α、β。本實施例中，該第二復合基板15相對于該第一復合基板14上傾45度，該第三復合基板16相對于該第一復合基板14上傾90度。然而，所述預設角度α、β也可為30度、60度、或75度等各種預設角度。
線性感測組件數組2，其用以分段式地提取多個片段的被感測體9的影像。該線性感測組件數組2設于該主電路基板1的第二復合基板15上。該線性感測組件數組2具有多個接觸式影像感測組件(CIS，Contact ImageSensor)。該線性感測組件數組2以芯片封裝基板(COB，Chip-On-Board)的方式電性連接于該第二復合基板15的第二硬式電路基板12和所述焊墊121，并通過該至少一個軟式電路板10達成與該第一復合基板14的第一硬式電路基板11之間的電性連接。
至少一個運動檢測組件21，其設于該主電路基板1的第二復合基板15上且平行配置于該線性感測組件數組2的一側。該至少一個運動檢測組件21為一接觸式影像感測組件。該至少一個運動檢測組件21以芯片封裝基板的方式電性連接于該第二硬式電路基板12，并通過該至少一個軟式電路板10達成與該第一復合基板14的第一硬式電路基板11之間的電性連接。
至少一個所述影像感測組件對應于該至少一個運動檢測組件21且被定義為至少一個對比感測組件20。
光源3，如為一發光二極管，其設于該主電路基板1的第三復合基板16上。該光源3以芯片封裝基板(COB，Chip-On-Board)的方式電性連接于該第三復合基板16的第三硬式電路基板13，并通過該至少一個軟式電路板10達成與該第一復合基板14的第一硬式電路基板11之間的電性連接。該光源3也可設于其它電路基板。
聚焦裝置4，如為一透鏡，其軸向地平行于該線性感測組件數組2。
導光裝置5，如為一透光桿，其軸向地平行于該線性感測組件數組2，該導光裝置5的一端鄰設于該光源3，該聚焦裝置4位于該導光裝置5和該線性感測組件數組2之間。該導光裝置5沿其軸向形成一反射面50和一出光面51，該出光面51對應于該聚焦裝置4。該聚焦裝置4和該導光裝置5支撐于一電子設備的機體8上。該聚焦裝置4也可一體連接于或組接于該導光裝置5。
檢測面A，其定義于該線性感測組件數組2和該至少一個運動檢測組件21的一側。如圖7所示，該檢測面A定義于該反射面50，用以置放一被感測體9(如一指紋)于其上。
如圖7所示，該被感測體9沿本實用新型的影像感測模塊的一縱方向移動于該檢測面A上，即沿一垂直于該線性感測組件數組2的一縱方向移動于該反射面50上。該光源3的光線投射至該導光裝置5的一端，且該導光裝置5均勻地導引該光線于其內。該光線傳遞至該檢測面A，該光線被該被感測體9反射經過該出光面51至該聚焦裝置4，且該光線被該聚焦裝置4聚焦于該線性感測組件數組2和該至少一個運動檢測組件21，并進一步被加以運算處理，以整合片段的被感測體9的影像成一完整的影像，以完成影像認證的工作。
當該被感測體9移動于該檢測面A上時，該運動檢測組件21和該線性感測組件數組2的對比感測組件20依取樣的時間順序分別對該被感測體9重復提取出空間域的一參考影像數據和一對比影像數據，并分別選取一段該參考影像數據和一段該對比影像數據，經過一移位次數判別數學式和一速度判別數學式的運算處理，即可獲得該被感測體9相對于該運動檢測組件21和該對比感測組件20的相對運動速度，無須公知的復雜的結構，因此，能縮小本實用新型的影像感測模塊的體積，從而節省其裝設于電子設備所占用的空間。此外，通過該移位次數判別數學式和該速度判別數學式的運算，可避免原始的影像數據易受環境、電性噪聲、或各感測組件的特性差異的影響，因此，使該相對運動速度更為精確。
由于該軟硬復合基板的軟式電路板10可被彎曲，使得該線性感測組件數組2呈一傾斜的角度。因此，本實用新型的影像感測模塊的高度和縱向深度縮短，使得其整體的體積縮小，從而容易組裝于小型化的電子設備。此外，該光源3的光路徑的容許公差增加。因此，其產品合格率提升。另外，該運動檢測組件21和該線性感測組件數組2的距離近，并配合該第一復合基板14的上傾調整，可避免影像的失真。
該導光裝置5的導光功能，使得本實用新型的影像感測模塊的光源3需求數量少，且使得該光源3的光線更為均勻。因此，其成本降低且耗電量小，且能提升本實用新型的影像感測模塊對其提取的被感測體的影像的運算處理效率。
請參閱圖8至圖12所示，為本實用新型第二實施例。第二實施例和第一實施例的差異為該主電路基板1和該光源3。本實施例中，該主電路基板1為一軟硬復合基板，該軟硬復合基板包括一第一硬式電路基板11、一第二硬式電路基板12、和一軟式電路板10。該第一硬式電路基板11和該第二硬式電路基板12電性連接該軟式電路板10且分別與該軟式電路板10疊置相粘形成一第一復合基板14和一第二復合基板15，該第二復合基板15相對于該第一復合基板14上傾一預設角度α。該光源3以雙列直插式組裝(DIP，Dual-In-Line-Package)的方式電性連接于該第一復合基板14的第一硬式電路基板11上，因此，本實施例的光源3直接設于該第一復合基板14上。如此，也可達到上述第一實施例的功效。
然而，該主電路基板1也可為一傳統的硬式電路基板，并通過該移位次數判別數學式和該速度判別數學式獲得該相對運動速度。
本實用新型的特點及優點因此，本實用新型的具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊，具有如下述特點1、該運動檢測組件和該線性感測組件數組的對比感測組件分別對該被感測體提取一段參考影像數據和一段對比影像數據，經過一移位次數判別數學式和一速度判別數學式的運算處理，即可獲得該被感測體相對于該運動檢測組件和該對比感測組件的相對運動速度，因此，能縮小本實用新型的影像感測模塊的體積，從而節省其裝設于電子設備所占用的空間。
2、該軟硬復合基板的結構，使該線性感測組件數組呈一傾斜的角度，以縮小整體的體積，從而使本實用新型的影像感測模塊容易組裝于小型化的電子設備。
3、該軟硬復合基板的結構，使該線性感測組件數組呈一傾斜的角度，以增加該光源的光路徑的容許公差，從而使產品合格率提升。
4、該導光裝置的結構，使該光源傳遞至該被感測體時的光線更為均勻，因此，能提升本實用新型的影像感測模塊對其提取的被感測體的影像的運算處理效率。
5、該導光裝置的結構，能減少該光源的所需數量和耗電量，因此，能降低本實用新型的影像感測模塊的成本和延長其使用時間。
但是以上所述，僅為本實用新型的具體實施例的詳細說明與附圖，并非用以限制本實用新型及本實用新型的特征，凡所屬技術領域中的普通技術人員依本實用新型的精神所做的等效修飾或變化，均應包含于本實用新型的專利范圍中。
權利要求1.一種具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊，其特征在于，包括一主電路基板；一線性感測組件數組，其設于該主電路基板上；至少一個運動檢測組件，其設于該主電路基板上且平行配置于該線性感測組件數組的一側；一光源；以及一檢測面，其定義于該線性感測組件數組和該至少一個運動檢測組件的一側；其中該檢測面用以置放一被感測體于其上，該光源的光線傳遞至該檢測面，該光線被該被感測體反射至該線性感測組件數組和該至少一個運動檢測組件。
2.如權利要求1所述的具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊，其特征在于，該主電路基板為一軟硬復合基板，該軟硬復合基板包括一第一硬式電路基板、一第二硬式電路基板、一第三硬式電路基板、和至少一個軟式電路板，該第一硬式電路基板、該第二硬式電路基板、和該第三硬式電路基板電性連接該至少一個軟式電路板且分別形成一第一復合基板、一第二復合基板、和一第三復合基板，該第二復合基板和該第三復合基板相對于該第一復合基板各上傾一預設角度，該線性感測組件數組和該至少一個運動檢測組件設于該第二復合基板上，該光源設于該第三復合基板上。
3.如權利要求2所述的具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊，其特征在于，該第一復合基板、該第二復合基板、和該第三復合基板各設有多個穿孔和多個導電件，各導電件設于各相應的穿孔的內表面且電性連接該第一硬式電路基板和該至少一個軟式電路板、該第二硬式電路基板和該至少一個軟式電路板、以及該第三硬式電路基板和該至少一個軟式電路板。
4.如權利要求2所述的具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊，其特征在于，該第二復合基板相對于該第一復合基板上傾45度。
5.如權利要求2所述的具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊，其特征在于，該第三復合基板相對于該第一復合基板上傾90度。
6.如權利要求2所述的具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊，其特征在于，該線性感測組件數組和該至少一個運動檢測組件以芯片封裝基板的方式電性連接于該第二硬式電路基板。
7.如權利要求2所述的具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊，其特征在于，該光源以芯片封裝基板的方式電性連接于該第三硬式電路基板。
8.如權利要求1所述的具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊，其特征在于，該主電路基板為一軟硬復合基板，該軟硬復合基板包括一第一硬式電路基板、一第二硬式電路基板、和一軟式電路板，該第一硬式電路基板和該第二硬式電路基板電性連接該軟式電路板且分別形成一第一復合基板和一第二復合基板，該第二復合基板相對于該第一復合基板上傾一預設角度，該線性感測組件數組和該至少一個運動檢測組件設于該第二復合基板上，該光源設于該第一復合基板上。
9.如權利要求8所述的具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊，其特征在于，該第一復合基板和該第二復合基板各設有多個穿孔和多個導電件，各導電件設于各相應的穿孔的內表面且電性連接該第一硬式電路基板和該軟式電路板、以及該第二硬式電路基板和該軟式電路板。
10.如權利要求8所述的具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊，其特征在于，該第二復合基板相對于該第一復合基板上傾45度。
11.如權利要求8所述的具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊，其特征在于，該線性感測組件數組和該至少一個運動檢測組件以芯片封裝基板的方式電性連接于該第二硬式電路基板。
12.如權利要求8所述的具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊，其特征在于，該光源以雙列直插式組裝的方式電性連接于該第一硬式電路基板。
13.如權利要求1所述的具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊，其特征在于，該線性感測組件數組具有多個影像感測組件，至少一個所述影像感測組件對應于該至少一個運動檢測組件且被定義為至少一個對比感測組件。
14.如權利要求1所述的具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊，其特征在于，該線性感測組件數組具有多個接觸式影像感測組件，該至少一個運動檢測組件為一接觸式影像感測組件。
15.如權利要求1所述的具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊，其特征在于，該光源為一發光二極管。
16.如權利要求1所述的具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊，其特征在于，包括一導光裝置，該導光裝置軸向地平行于該線性感測組件數組，該導光裝置的一端鄰設于該光源。
17.如權利要求16所述的具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊，其特征在于，包括一聚焦裝置，該聚焦裝置軸向地平行于該線性感測組件數組，該聚焦裝置位于該導光裝置和該線性感測組件數組之間。
18.如權利要求17所述的具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊，其特征在于，該聚焦裝置為一透鏡。
19.如權利要求17所述的具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊，其特征在于，該導光裝置沿其軸向形成一反射面和一出光面，該檢測面定義于該反射面，該出光面對應于該聚焦裝置。
專利摘要一種具有運動檢測功能的接觸式影像感測模塊，包括一主電路基板、一線性感測組件數組、至少一個運動檢測組件、一光源、一導光裝置、以及一檢測面；該主電路基板為一軟硬復合基板，該軟硬復合基板的結構使該線性感測組件數組呈一傾斜的角度；該線性感測組件數組具有至少一個對比感測組件對應于該至少一個運動檢測組件，該運動檢測組件和該對比感測組件分別對一被感測體提取一段參考影像數據和一段對比影像數據，經過一移位次數判別數學式和一速度判別數學式的運算處理，即可獲得該被感測體相對于該運動檢測組件和該對比感測組件的相對運動速度；該導光裝置的結構使該光源傳遞至該被感測體時的光線更為均勻。
文檔編號G06K9/00GK2768087SQ20052000242
公開日2006年3月29日 申請日期2005年1月7日 優先權日2005年1月7日
發明者鄭家駒, 王明和 申請人:敦南科技股份有限公司