非平面的反射式折叠光学器件制造技术

本发明专利技术涉及非平面的反射式折叠光学器件，公开了一种光学传感器组件。光学传感器组件包括采用一个或多个非平面的反射表面的折叠光学系统，该非平面的反射表面使得能够进行传感器组件的总厚度、传感器组件的视场以及图像尺寸的操纵或调节。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大致涉及光学器件，尤其涉及光学导航装置。
技术介绍
一些电子装置，例如蜂窝电话和智能电话，具有很复杂的菜单或者图形用户接ロ。为了能够在这些菜单中导航，用户可以在导航器上移动他的手指，这会使得与这些菜単相关的图标被移动。随着电子装置越来越小，导航器必须也变得更小从而使其不会限制电子装置的尺寸。在完成低外廓的光学手指导航(OFN)系统时关键的參数是控制从目标到图像的总垂直距离。此前的解决方案中所用方法之ー是使用两个 棱镜来折叠(fold)光学系统。在这种方法中，视场(field of view)和/或形成的图像尺寸受限于棱镜的垂直空间(或厚度)。从另外ー个角度来看，该方法能得到的最低的OFN系统的高度受限于所需视场和/或图像尺寸。因此，此前的解决方法受限于其本身的最小允许垂直高度。
技术实现思路
本专利技术涉及一种折叠光学成像系统，包括物体表面；光学传感器；第一光学兀件，其被构造为接收从接近物体表面的物体反射的光井且传输所接收到的光；以及第二光学元件，其被构造为接收由第一光学元件传输的光，并且将从第一光学元件接收到的光传输到光学传感器，其中，第一光学元件和第二光学元件中的至少ー者包括非平面的反射表面。本专利技术的另一方面涉及ー种光学传感器组件，包括包括物体表面的盖子；光学传感器；第一光学元件，其被构造为接收从物体表面传输的光并且反射所接收到的光；以及第ニ光学元件，其被构造为接收由第一光学元件反射的光，并且将从第一光学元件接收到的光反射到光学传感器，其中，第一光学元件和第二光学元件中的至少ー者包括非平面的反射表面。本专利技术的另一方面涉及ー种利用光学传感器组件跟踪物体运动的方法，方法包括在第一光学元件处接收光，在第一光学元件处接收的光对应于已经从物体反射回来的光；利用第一光学元件将光朝向第二光学元件反射；在第二光学元件处接收由第一光学元件反射的光，其中，第一光学元件和第二光学元件中的至少ー者包括非平面的反射表面；将在第二光学元件处接收到的光朝向光学传感器反射；以及在光学传感器处接收由第二光学元件反射的光。附图说明结合了附图描述了本公开图I是根据本公开的实施例的用户装置的前视图；图2是根据本公开的实施例的光学传感器组件的分解图3A是根据本公开的实施例光学传感器组件的截面图；图3B是根据本公开的实施例光学传感器组件的截面示意图；图4A是根据本公开的实施例光学传感器组件的右上立体截面图；图4B是根据本公开的实施例光学传感器组件的左上立体截面图；图5是描述了根据本公开的实施例光学传感器组件的操作方法的流程图。具体实施例方式接下来的描述提供的仅仅是实施例， 不应认为限制权利要求的范围、适用性或配置。反而，接下来的描述将向本领域技术人员提供能够实施所描述的实施例的描述。已经认识到，可以对功能和元件的排列实施多种改动，而不背离权利要求的精神和范围。图I示出了用户装置100的说明性的实施例。用户装置100可以包括显示屏104、触摸输入设备108以及键盘输入设备112。显示屏104、触摸输入设备108以及键盘输入设备112可以被共同地称作为用户装置100的用户接ロ。用户装置100的用户接ロ可以包括其他部件，例如麦克风(用于接收音频用户输入)、扬声器(用于提供音频用户输出)、摄像头(用于获取图像输入)以及用户装置100的除键盘之外的用于控制多种其他操作的按键。在一些实施例中，显示屏104是纯用户输出设备，这意味着显示屏104没有被配置为能够接收用户输入。在一些实施例中，显示屏104可以包括触摸板或者类似的双重用户输入/输出装置。在这些实施例中，由于显示屏104也被配置成能够检测以触摸和/或图像数据形式的用户输入并且将触摸或图像数据转换为由用户装置100处理的电子信号，触摸输入设备108或者类似部件可以被结合在用户输出设备104中。如果显示屏104被配置为触摸屏输入设备，那么可以不一定必须提供具有分离的触摸输入设备108的用户装置100。触摸输入装置108可以包括能够由用户的手指、拇指和/或手掌所操纵的输入装置。替代地或者另外地，触摸输入设备108可以被触摸笔等控制。在一些实施例中，触摸输入装置108是包括了光学传感器组件的基于光学的用户输入装置。用户可以使用触摸输入装置108来移动显示屏104上的对象、光标、选择工具或指针等。因此，触摸输入装置108给用户提供ー个与用户装置100进行接ロ(interface)的选项。在一些实施例中，用户的手指与触摸输入装置108接合，并且用户手指划过触摸装置108的x-y移动被转换为x_y输入数据。x_y输入数据可以被用来在显示屏104上操纵对象、光标、选择工具、指针或指针坐寸ο键盘112提供了另外ー种用于接收用户在用户装置100上的输入的机构。键盘112可以与任何ー种配置中所提供的任何按键或按键的集合相对应。例如，键盘112可以对应于QWERTY键盘、其衍生产品或者其代替物(例如，QWERTY键盘的移动版本、数字键盘、或使用具体语言的任何键盘)。作为另外ー种示例，键盘112可以被配置为具有与数字0-9、“#”键以及“*”键相对应的按键的拨号盘。作为另外ー种示例，键盘112可以包括与0-9数字相对应的按钮和用于执行数学运算的ー个或多个键的计算器输入装置。也可以根据本公开的实施例而使用上面描述的键盘112配置的组合。在一些实施例中，用户装置100对应于移动通信装置；特别地，用户装置100可以对应于蜂窝电话、移动电话或智能电话等。其他适合的用户装置100包括但不局限干电脑、笔记本、上网本、电话或具有电子通信频道(例如，文本电话(TTY))的打印机等。现在參照图2，将会根据本公开的实施例所描述可以包括在触摸输入装置108中的光学传感器组件200。光学传感器200可以包括许多部件，包括但是不限于盖子204、透镜及光圈组件208、支架212以及传感器216。应该认识到传感器组件200的两个以上的独立部件可以被结合成单个部件，而不背离本公开的范围。盖子204可以包括顶主平面以及相対的底主平面。盖子204的顶主平面可以被配置为用户接ロ。盖子204的底主平面上可以形成有空腔，用于包围光学传感器组件200的其他部件。由塑料和/或玻璃形成的窗户可以将顶主平面和底主平面连接，因此允许光从盖子204内部透射到顶主平面，并且进一歩允许从接近顶主平面的物体反射的光重新进入盖子204。应该理解，术语“光”可以包括可见的和 /或不可见的光谱中的光。此外，光可以是相干的(例如，激光)或非相干的，而不脱离本专利技术的范围。支架212可以适于接收透镜及光圈组件208。在一些实施例中，支架212包括槽，当盖子204被放置在支架212上时，透镜及光圈组件208被滑动到槽中并锁定到位。支架212和/或盖子204也可以包括使得能够在透镜及光圈组件208与支架212之间进行摩擦配合或搭扣连接的ー个或多个特性。替代地或者另外地，粘合剂可以被用来连接盖子204、支架212和/或透镜及光圈组件208。传感器216可以适于连接到支架212的底部。換言之，支架212可以将传感器216和盖子204分离。在一些实施例中，传感器216被配置为基于LED的光学传感器。特别地，传感器216可以包括用于检测在传感器216的顶主表面处的光的ー个或多个光电ニ极管。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.01.19 US 13/009,6691.一种折叠光学成像系统，包括 物体表面； 光学传感器； 第一光学元件，其被构造为接收从接近所述物体表面的物体反射的光并且传输所接收到的光；以及 第二光学元件，其被构造为接收由所述第一光学元件传输的光，并且将从所述第一光学元件接收到的光传输到所述光学传感器，其中，所述第一光学元件和所述第二光学元件中的至少一者包括非平面的反射表面。2.根据权利要求I所述的系统，其中，所述第一光学元件包括所述非平面的反射表面。3.根据权利要求I所述的系统，其中，所述第二光学元件包括所述非平面的反射表面。4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述第二光学元件也包括所述非平面的反射表面。5.根据权利要求I所述的系统，还包括布置在所述第一光学兀件与所述第二光学兀件之间的第三光学元件。6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第三光学元件包括透镜，所述透镜包括用于将从所述第一光学元件传输来的光聚焦到所述第二光学元件上的至少一个弯曲表面。7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述透镜相对于所述光学传感器倾斜。8.根据权利要求I所述的系统，其中，所述光学传感器包括光电二极管的阵列，并且其中，在所述光电二极管阵列处的图像尺寸大于在所述物体表面处的视场。9.根据权利要求I所述的系统，其中，所述非平面的反射表面包括球形和双锥形构造中的至少一者。10.一种光学传感器组件，包括 盖子，其包括物体表面； 光学传感器； 第一光学元件，其被构造为接收经过所述物体表面传输的光并且反射所接收到的光；以及 第二光学元件，其被构造为接收由所述第一光学元件反射的光，并且将从所述第一光学元件接收到的光反射到所述光学传感器，其中，所述第一光学元件和所述第二光学元件中的至少一者包括非平面...

【专利技术属性】
技术研发人员：李赛穆，楚黎平，郑凯延，
申请(专利权)人：安华高科技ECBUIP新加坡私人有限公司，
类型：发明
国别省市：