TW202235830A - 溫度感測模組與電子裝置 - Google Patents
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Abstract
一種溫度感測模組包括中空基座、紅外線溫度感測器及聚光透鏡。中空基座包括貫通孔、第一端及第二端,第一端包括第一開口,第二端具有第二開口,貫通孔連通於第一開口與第二開口之間。紅外線溫度感測器設置於貫通孔內並鄰近於第二開口,紅外線溫度感測器包括感光面,感光面朝向第一開口。聚光透鏡設置於貫通孔內並鄰近於第一開口,且聚光透鏡對應於紅外線溫度感測器之感光面。
Description
本發明係關於一種感測模組,特別是指一種溫度感測模組與電子裝置。
目前常見的體溫量測工具大致可分為接觸式與非接觸式二個種類,接觸式工具例如水銀溫度計或電子快速體溫計,透過接觸人體部位(如口部或腋下)以進行體溫量測。非接觸式工具例如耳溫槍或額溫槍,透過靠近並對準人體耳部或額頭以進行體溫量測。
然而,無論是上述哪種方式,在外出時都必須額外攜帶體溫量測工具,才能隨時量測與監控自身的體溫狀況,實造成使用者的困擾與不便,且體溫量測工具也需要接觸或非常靠近人體才能夠準確量測體溫。
舉例來說,如圖1所示,以現有額溫槍來說,大多是使用紅外線溫度感測器P1進行量測,然而,一般額溫槍內的紅外線溫度感測器P1的視野F(Field of View)多為45°以上,因此,額溫槍需要非常靠近使用者的額頭才能進行量測(例如量測距離D1為5公分以下)。
鑒於上述,於一實施例中,提供一種溫度感測模組包括中空基座、紅外線溫度感測器及聚光透鏡。中空基座包括貫通孔以及相對的第一端與第二端,第一端具有第一開口,第二端具有第二開口,貫通孔連通於第一開口與第二開口之間。紅外線溫度感測器設置於貫通孔內並鄰近於第二開口,紅外線溫度感測器包括感光面,感光面朝向第一開口。聚光透鏡設置於貫通孔內並鄰近於第一開口,且聚光透鏡對應於紅外線溫度感測器之感光面。
於另一實施例中,提供一種電子裝置包括顯示器與溫度感測模組。顯示器包括顯示幕與位於顯示幕周圍之邊框,邊框設有開孔。溫度感測模組設置於邊框內並對應於開孔,溫度感測模組包括中空基座、紅外線溫度感測器及聚光透鏡。中空基座包括貫通孔以及相對的第一端與第二端,第一端具有第一開口,第二端具有第二開口,貫通孔連通於第一開口與第二開口之間,且第一開口相對於第二開口鄰近於開孔。紅外線溫度感測器設置於貫通孔內並鄰近於第二開口,紅外線溫度感測器包括感光面,感光面朝向第一開口。聚光透鏡設置於貫通孔內並鄰近於第一開口,且聚光透鏡對應於紅外線溫度感測器之感光面。
綜上,根據本發明實施例之溫度感測模組,透過聚光透鏡對應於紅外線溫度感測器之感光面,可縮減溫度感測模組整體的量測角度或視野以提高可量測的距離,使溫度感測模組能夠應用於常用的電子裝置(例如智慧型手機、平板電腦或顯示螢幕等)進行遠距人體溫度量測,因此,使用者外出時不需額外攜帶體溫量測工具,即可隨時量測與監控自身的體溫狀況。
以下提出各種實施例進行詳細說明,然而,實施例僅用以作為範例說明,並不會限縮本發明欲保護之範圍。此外,實施例中的圖式省略部份元件,以清楚顯示本發明的技術特點。在所有圖式中相同的標號將用於表示相同或相似的元件。
圖2為本發明電子裝置一實施例之立體圖,圖3為本發明電子裝置一實施例之使用示意圖,圖4為本發明電子裝置一實施例之剖視圖。如圖2至圖4所示,在本實施例中,電子裝置1是以筆記型電腦為例,電子裝置1包括顯示器10與溫度感測模組20,溫度感測模組20安裝於顯示器10上用以感測人體溫度。然而,上述實施例僅為舉例,在其他實施例中,電子裝置1亦可為智慧型手機、平板電腦、個人數位助理(personal digital assistant)、顯示螢幕或其他可攜式電子產品等。
如圖2至圖4所示,在本實施例中,顯示器10包括顯示幕11與位於顯示幕11周圍之邊框12,邊框12的其中一側設有開孔13,溫度感測模組20設置於邊框12內並對應於開孔13,使溫度感測模組20不受邊框12遮蔽以執行人體溫度感測的功能。
如圖2至圖4所示,溫度感測模組20包括中空基座21、紅外線溫度感測器25及聚光透鏡26。在本實施例中,中空基座21包括貫通孔22以及相對的第一端23與第二端24,第一端23具有第一開口231,第二端24具有第二開口241,第一開口231朝向顯示器10之邊框12的開孔13,且第一開口231相對於第二開口241鄰近於開孔13,也就是說,第一開口231至開孔13的距離小於第二開口241至開孔13的距離。貫通孔22連通於第一開口231與第二開口241之間,使中空基座21呈環型中空狀,其中貫通孔22的形狀可為圓孔、橢圓孔、方孔或其他不規則形孔,此並不侷限。
如圖2至圖4所示,紅外線溫度感測器25(Far infrared sensor)設置於貫通孔22內並鄰近於第二開口241,也就是說,紅外線溫度感測器25至第一開口231的距離大於紅外線溫度感測器25至第二開口241的距離。在一些實施例中,紅外線溫度感測器25可為熱電型紅外線感測器或量子型紅外線感測器。
如圖4所示,紅外線溫度感測器25包括感光面251,且感光面251朝向第一開口231,使紅外線溫度感測器25之感光面251能夠接收外部物體傳遞之紅外線,以根據紅外線量而測得外部物體的表面溫度,例如紅外線溫度感測器25之感光面251接收到的紅外量越大,測得之外部物體的表面溫度則越大。
如圖2至圖4所示,聚光透鏡26設置於貫通孔22內並鄰近於第一開口231,在一些實施例中,聚光透鏡26可為玻璃或光學級透明塑膠所製成。此外,聚光透鏡26對應於紅外線溫度感測器25之感光面251,藉此,外部物體傳遞之紅外線由顯示器10之邊框12的開孔13進入後,可先經由聚光透鏡26聚光才傳遞至紅外線溫度感測器25之感光面251,達到縮減溫度感測模組20整體的量測角度以提高可量測的距離。
承上,具體而言,請參圖1所示,為習知紅外線溫度感測器之使用示意圖,習知紅外線溫度感測器P1的視野F(Field of View)多為45°以上,因此,紅外線溫度感測器P1所應用之產品(如額溫槍)需要非常靠近人體的額頭才能進行量測(例如量測距離D1為5公分以下)。再請對照圖4所示,本發明實施例之電子裝置1透過聚光透鏡26對應於紅外線溫度感測器25之感光面251,使外部物體傳遞之紅外線由顯示器10之邊框12的開孔13進入後,可先經由聚光透鏡26聚光才傳遞至紅外線溫度感測器25之感光面251,因此,可大幅縮減溫度感測模組20整體的量測角度M,例如量測角度M可縮減為6°~10°而遠小於習知紅外線溫度感測器P1的視野F。藉此,基於溫度感測模組20之量測角度M的縮減可大幅增加溫度感測模組20的量測距離D2,例如量測距離D2可增加至40cm以上而遠大於習知紅外線溫度感測器P1的量測距離D1,因此,本發明實施例之溫度感測模組20能夠應用於常用的電子裝置1(例如智慧型手機、平板電腦或顯示螢幕等)以進行遠距人體溫度量測,故使用者外出時不需額外攜帶體溫量測工具,即可隨時量測與監控自身的體溫狀況。
在一些實施例中,上述聚光透鏡26可為中央厚邊緣較薄之透鏡而具有聚光的功能,例如聚光透鏡26可為雙凸透鏡、平凸透鏡或凹凸透鏡。如圖4所示,在本實施例中,聚光透鏡26包括相對的第一表面261與第二表面262,第一表面261與第二表面262皆為凸面而構成聚光透鏡26為雙凸透鏡,但此並不侷限,在其他實施例中,上述聚光透鏡26的第一表面261與第二表面262亦可其中一者為凸面,另一者為平面。或者聚光透鏡26的第一表面261與第二表面262亦可其中一者為凸面,另一者為凹面。
如圖4所示,在本實施例中,聚光透鏡26的表面更設有鍍膜層263以提高聚光透鏡26的透光率,在此聚光透鏡26的第一表面261與第二表面262皆設有鍍膜層263,進而提高溫度感測模組20之溫度感測的準確性。在一些實施例中,聚光透鏡26亦可為第一表面261設有鍍膜層263或者第二表面262設有鍍膜層263,舉例來說,假設聚光透鏡26的透光率約為91~92%,若聚光透鏡26的其中一個表面設置鍍膜層263可達到94~95%透光率,若聚光透鏡26的二個表面皆設置鍍膜層263可達到98~99%透光率。
如圖2至圖4所示,在本實施例中,顯示器10之邊框12的開孔13內更設有外蓋14,以達到保護溫度感測模組20之作用,且外部物體傳遞之紅外線仍可穿過外蓋14以傳遞至紅外線溫度感測器25進行溫度感測。在一些實施例中,外蓋14可為一濾光板,濾光板可使特定波長範圍(例如特定波長範圍為6000nm~12000nm)內之紅外線能夠通過外蓋14而傳遞至紅外線溫度感測器25,以濾除其他波長之紅外線,以確實獲取欲測量之人體溫度數值,增進溫度感測模組20之準確性。
再如圖2至圖4所示,溫度感測模組20可包括一電路板30,中空基座21的第二端24固設於電路板30上,紅外線溫度感測器25設置於電路板30位於貫通孔22內的內表面31,使外部光線無法由中空基座21之第二端24的第二開口241進入,避免外部光線影響紅外線溫度感測器25之感測的準確性。
如圖2至圖4所示,在本實施例中,電子裝置1更包括攝像模組40,使電子裝置1具有攝影或網路視訊等功能,其中攝像模組40與溫度感測模組20可固設於同一個電路板30上,以減省配置的空間。在本實施例中,顯示器10的邊框12更設有另一開孔13’,所述開孔13’與開孔13彼此並排設置,攝像模組40設置於邊框12內並對應於開孔13’,使攝像模組40能夠不受邊框12遮蔽以執行影像擷取的功能。
如圖2至圖4所示,聚光透鏡26可經由一鏡筒29組設於貫通孔22內並鄰近於第一開口231,在本實施例中,聚光透鏡26固定於鏡筒29內,且鏡筒29組接於中空基座21的第一端23,在此,鏡筒29的外壁與中空基座21之貫通孔22的內壁設有相互配合之公、母螺紋,使鏡筒29能夠螺合固定於中空基座21之貫通孔22內。在一些實施例中,上述鏡筒29與中空基座21亦可透過黏合、卡扣或熔接等其他方式彼此組接固定。
再如圖2至圖4所示,在本實施例中,鏡筒29遠離紅外線溫度感測器25的一端包括遮光板291,遮光板291具有透光口292,透光口292的尺寸小於第一開口231的尺寸,其中透光口292的尺寸可對應於上述溫度感測模組20的量測角度M,超過所述量測角度M範圍的其他光線可受到遮光板291阻隔,以避免其他雜光傳遞至紅外線溫度感測器25而影響感測效果。
在一些實施例中,上述聚光透鏡26除了可為單一透鏡,亦可由複數個透鏡所組成。如圖5所示,為本發明溫度感測模組另一實施例之剖視圖,本實施例與上述圖4的差異至少在於,本實施例之聚光透鏡26a包括第一透鏡27a與第二透鏡28a,且第一透鏡27a與第二透鏡28a彼此堆疊設置,藉此,溫度感測模組20可透過第一透鏡27a與第二透鏡28a的搭配組合而產生更多不同之量測角度M與量測距離D2(請對照圖4所示),以因應不同電子裝置1的使用距離。舉例來說,第一透鏡27a與第二透鏡28a可為相同透鏡,或者如圖5所示,第一透鏡27a與第二透鏡28a也可為不同透鏡,例如第一透鏡27a與第二透鏡28a的厚度、表面曲率及形狀中的至少其中一者不同,以產生更多不同之量測角度M與量測距離D2。
承上,進一步舉例來說,請參圖4所示,當聚光透鏡26為單一透鏡時,透過聚光透鏡26的表面曲率或厚度變化可產生之量測角度M為6°~10°,相對應之量測距離D2為40cm~50cm。請對照圖5所示,當聚光透鏡26a包括第一透鏡27a與第二透鏡28a時,第一透鏡27a與第二透鏡28a的搭配組合可產生之量測角度M可增加至5°~11°,相對應之量測距離D2則為35cm~55cm,因此,聚光透鏡26a之透鏡數量越多,即可產生更多不同之量測角度M與量測距離D2,以因應更多不同的電子裝置1。
再如圖6所示,為本發明溫度感測模組又一實施例之剖視圖,本實施例與上述圖5之實施例的差異至少在於,本實施例之聚光透鏡26b包括四個透鏡(第一透鏡27b、第二透鏡28b、第三透鏡27c及第四透鏡28c),且第一透鏡27b、第二透鏡28b、第三透鏡27c及第四透鏡28c彼此堆疊設置,藉此,透過聚光透鏡26b之透鏡的數量增加,可產生更多不同的排列組合,從而產生更多不同之量測角度M與量測距離D2,以適用於更多不同類型的電子裝置1。在一些實施例中,聚光透鏡26b之透鏡數量亦可為三個或五個以上,此並不侷限。
雖然本發明的技術內容已經以較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神所作些許之更動與潤飾,皆應涵蓋於本發明的範疇內,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
P1:紅外線溫度感測器
F:視野
D1:量測距離
1:電子裝置
10:顯示器
11:顯示幕
12:邊框
13,13’:開孔
14:外蓋
20:溫度感測模組
21:中空基座
22:貫通孔
23:第一端
231:第一開口
24:第二端
241:第二開口
25:紅外線溫度感測器
251:感光面
26,26a,26b:聚光透鏡
261:第一表面
262:第二表面
263:鍍膜層
27a,27b:第一透鏡
28a,28b:第二透鏡
27c:第三透鏡
28c:第四透鏡
29:鏡筒
291:遮光板
292:透光口
30:電路板
31:內表面
40:攝像模組
M:量測角度
D2:量測距離
[圖1] 係習知紅外線溫度感測器之使用示意圖。
[圖2] 係本發明電子裝置一實施例之立體圖。
[圖3] 係本發明電子裝置一實施例之使用示意圖。
[圖4] 係本發明電子裝置一實施例之剖視圖。
[圖5] 係本發明溫度感測模組另一實施例之剖視圖。
[圖6] 係本發明溫度感測模組又一實施例之剖視圖。
12:邊框
13:開孔
14:外蓋
20:溫度感測模組
21:中空基座
22:貫通孔
23:第一端
231:第一開口
24:第二端
241:第二開口
25:紅外線溫度感測器
251:感光面
26:聚光透鏡
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29:鏡筒
291:遮光板
292:透光口
30:電路板
31:內表面
M:量測角度
D2:量測距離
Claims (20)
- 一種溫度感測模組,包括: 一中空基座,包括一貫通孔以及相對的一第一端與一第二端,該第一端具有一第一開口,該第二端具有一第二開口,該貫通孔連通於該第一開口與該第二開口之間; 一紅外線溫度感測器,設置於該貫通孔內並鄰近於該第二開口,該紅外線溫度感測器包括一感光面,該感光面朝向該第一開口;以及 一聚光透鏡,設置於該貫通孔內並鄰近於該第一開口,且該聚光透鏡對應於該紅外線溫度感測器之該感光面。
- 如請求項1所述之溫度感測模組,更包括一電路板,該中空基座的該第二端固設於該電路板上,該紅外線溫度感測器設置於該電路板位於該貫通孔內的一內表面。
- 如請求項1所述之溫度感測模組,更包括一鏡筒,該鏡筒組設於該中空基座的該第一端,該聚光透鏡設於該鏡筒內。
- 如請求項3所述之溫度感測模組,其中該鏡筒遠離該紅外線溫度感測器的一端包括一遮光板,該遮光板具有一透光口,該透光口的尺寸小於該第一開口的尺寸。
- 如請求項1所述之溫度感測模組,其中該聚光透鏡包括相對的一第一表面與一第二表面,該第一表面為一凸面。
- 如請求項5所述之溫度感測模組,其中該第二表面為一凸面或一凹面。
- 如請求項1所述之溫度感測模組,其中該聚光透鏡包括一第一透鏡與一第二透鏡,該第一透鏡與該第二透鏡彼此堆疊設置。
- 如請求項7所述之溫度感測模組,其中該第一透鏡不同於該第二透鏡。
- 如請求項1所述之溫度感測模組,其中該聚光透鏡的表面更設有一鍍膜層。
- 一種電子裝置,包括: 一顯示器,包括一顯示幕與位於該顯示幕周圍之一邊框,該邊框設有一開孔;以及 一溫度感測模組,設置於該邊框內並對應於該開孔,該溫度感測模組,包括: 一中空基座,包括一貫通孔以及相對的一第一端與一第二端,該第一端具有一第一開口,該第二端具有一第二開口,該貫通孔連通於該第一開口與該第二開口之間,且該第一開口相對於該第二開口鄰近於該開孔; 一紅外線溫度感測器,設置於該貫通孔內並鄰近於該第二開口,該紅外線溫度感測器包括一感光面,該感光面朝向該第一開口;以及 一聚光透鏡,設置於該貫通孔內並鄰近於該第一開口,且該聚光透鏡對應於該紅外線溫度感測器之該感光面。
- 如請求項10所述之電子裝置,其中該開孔內更設有一外蓋。
- 如請求項11所述之電子裝置,其中該外蓋為一濾光板。
- 如請求項10所述之電子裝置,更包括一電路板,該中空基座的該第二端固設於該電路板上,該紅外線溫度感測器設置於該電路板位於該貫通孔內的一內表面。
- 如請求項13所述之電子裝置,更包括一攝像模組,該攝像模組固設於該電路板上。
- 如請求項10所述之電子裝置,更包括一鏡筒,該鏡筒組設於該中空基座的該第一端,該聚光透鏡設於該鏡筒內。
- 如請求項15所述之電子裝置,其中該鏡筒遠離該紅外線溫度感測器的一端包括一遮光板,該遮光板具有一透光口,該透光口的尺寸小於該第一開口的尺寸。
- 如請求項10所述之電子裝置,其中該聚光透鏡包括相對的一第一表面與一第二表面,該第一表面為一凸面。
- 如請求項17所述之電子裝置,其中該第二表面為一凸面或一凹面。
- 如請求項10所述之電子裝置,其中該聚光透鏡包括一第一透鏡與一第二透鏡,該第一透鏡與該第二透鏡彼此堆疊設置。
- 如請求項19所述之電子裝置,其中該第一透鏡不同於該第二透鏡。
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