專利名稱：一種導航光學組件及光學導航裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及光學導航技術領域，具體涉及一種導航光學組件及光學導航裝置。
背景技術：
目前，伴隨著科技的發展，光學導航裝置正逐漸取代當前便攜式電子設備上的方 向按鍵、機械搖桿或軌跡球；手指在光學導航裝置上移動即可像使用PC電腦鼠標那樣隨意 操作屏幕上的光標移動以對菜單中的目標進行選擇。光學導航裝置通常包括光源，用以照射該光學導航裝置的觸摸區域，當有觸摸物 于觸摸區域進行觸摸時，生成該觸摸物體的照射影像；感測器，用以提取所述的照射影像， 并以一非常高的速率來記錄該影像；該感測器與一電子電路配合來確定該觸摸物在水平和 垂直方向上的移動位置；以及導航光學組件，用以將觸摸物體的照射影像形成在感測器上； 傳統上，上述導航光學組件包含兩個通道，分別被定義為照明通道和影像通道，照明通道用 以為光源的光線提供一傳輸的光路，影像通道用以將觸摸物體的照射影像成像至感測器 上；現有技術中的照明通道包括一準直面、一全內反射面、一光楔；所述準直面用以將光 源發出的光線匯聚和平行，所述全內反射面用以將經準直處理后的光束進行反射；光楔，用 以將反射后的光線彎折一定的角度，以使光線達到觸摸區域；由于上述的準直面為凸向光 源的球面，若要達到對光源發出光線進行準直的目的，則必須將光源放置在所述球面的焦 點處，這樣不利于降低整個光學導航裝置的高度。
實用新型內容本實用新型解決的技術問題為現有的光學導航裝置高度較大的問題。為解決上述技術問題，本實用新型實施例提出了如下技術方案一種導航光學組件，包括照明通道、影像通道；所述照明通道包括全內反射面，用 以將入射的光線進行反射；所述全內反射面為拋物面；所述照明通道還包括用以將全內反 射面反射出的光線進行整形并射出的凸球面。進一步地，所述影像通道包括一具有正屈光度的第一透鏡，所述第一透鏡包括面 向物方的第一表面及面向像方的第二表面。進一步地，所述第一表面和第二表面均為非球面。本實用新型還提供一種光學導航裝置，包括基板、光源、感測器、照明通道、影像 通道、觸摸區域；所述光源和感測器設于基板上；所述照明通道包括全內反射面，用以光源 射出的光線進行反射；影像通道用以將觸摸區上觸摸物體的照射影像成像至感測器上；所 述全內反射面為拋物面；所述照明通道還包括用以將全內反射面反射出的光線進行整形并 射出的凸球面。進一步地，所述影像通道包括一具有正屈光度的第一透鏡，所述第一透鏡包括面 向物方的第一表面及面向像方的第二表面。[0011 ] 進一步地，所述第一表面和第二表面均為非球面。進一步地，所述觸摸區域位于所述第一透鏡的物方，所述感測器位于所述第一透 鏡的像方。進一步地，所述基板為PCB電路板。進一步地，所述光學導航裝置還包括一殼體，所述殼體蓋設于基板上形成一空腔； 所述光源、感測器、照明通道、影像通道容置于空腔內；所述殼體還包括與所述第一透鏡相 對的第二透鏡，所示第二透鏡包括用以將所述凹球面射出的光線折射至觸摸區域的第三表 面，以及與第三表面相對的第四表面，所述觸摸區域位于第四表面上。本實用新型實施例所提供的一種導航光學組件包括照明通道、影像通道；所述照 明通道包括全內反射面，用以將入射的光線進行反射；所述全內反射面為拋物面；所述照 明通道還包括用以將全內反射面反射出的光線進行整形并射出的凸球面；與現有技術相比 光源可通過一平面直接進入照明通道，經拋物面反射初步整形后再經過凸球面進行進一步 整形，可有效降低光學導航裝置的高度，有利于光學導航裝置的小型化。
圖1是本實用新型實施例的一種導航光學組件的結構圖；圖2是本實用新型實施例的一種光學導航裝置的結構圖。
具體實施方式
為了使本實用新型所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下 結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施 例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。實施例一圖1是本實用新型實施例的一種導航光學組件的結構圖；如圖1所示的一種導航 光學組件，包括照明通道、影像通道；所述照明通道包括全內反射面1，用以將入射的光線 進行反射；所述全內反射面為拋物面；所述照明通道還包括用以將全內反射面反射出的光 線進行整形并射出的凸球面2。進一步地，所述影像通道包括一具有正屈光度的第一透鏡3，所述第一透鏡包括面 向物方的第一表面31及面向像方的第二表面32。進一步地，所述第一表面和第二表面均為非球面。在本實施例中，上述的全內反射面、凸球面、第一表面、第二表面均一體成型于一 基體4上，所述基體采用PC光學塑料。上述全內反射面、第一表面、第二表面的面型均滿足如下面型公式ζ =——7=—~=TT+ a^
l + ^l-(l+k)c2r2其中Z為沿光軸方向在高度為r的位置以各非球面頂點作參考距光軸的位移值， k為二次曲面系數，c為鏡面中心曲率，c = 1/R，其中R為鏡面中心曲率半徑，r為鏡面中心 高度；al、a2、a3為非球面系數。本實施例各面的面型參數為
4 本實施例拋物面、第一表面、第二表面的非球面參數為 采用本實施例的光學導航裝置光源可通過一平面4直接進入照明通道，經拋物面 反射初步整形后再經過凸球面進行進一步整形，可有效降低光學導航裝置的高度，有利于 光學導航裝置的小型化。實施例二 本實施例為在實施例一的基礎上提供一種光學導航裝置，該光學導航裝置完整地 包含了實施例一所描述的導航光學組件，所述光學導航裝置包括基板5、光源6、感測器7、 照明通道、影像通道、觸摸區域8 ；所述光源和感測器設于基板上；所述照明通道包括全內 反射面1，用以光源射出的光線進行反射；影像通道用以將觸摸區上觸摸物體的照射影像 成像至感測器上；所述全內反射面為拋物面；所述照明通道還包括用以將全內反射面反射 出的光線進行整形并射出的凸球面2。進一步地，所述影像通道包括一具有正屈光度的第一透鏡，所述第一透鏡包括面 向物方的第一表面及面向像方的第二表面。進一步地，所述第一表面和第二表面均為非球面。進一步地，所述觸摸區域8位于所述第一透鏡的物方，所述感測器位于所述第一 透鏡的像方。進一步地，所述基板為PCB電路板。進一步地，所述光學導航裝置還包括一殼體9，所述殼體蓋設于基板上形成一空腔 10 ；所述光源、感測器、照明通道、影像通道容置于空腔內；所述殼體還包括與所述第一透 鏡相對的第二透鏡，所示第二透鏡包括用以將所述凹球面射出的光線折射至觸摸區域的第 三表面91，以及與第三表面相對的第四表面92，所述觸摸區域位于第四表面上。
5[0039]本實用新型實施例所提供的一種導航光學組件包括照明通道、影像通道；所述照 明通道包括全內反射面，用以將入射的光線進行反射；所述全內反射面為拋物面；所述照 明通道還包括用以將全內反射面反射出的光線進行整形并射出的凸球面；與現有技術相比 光源可通過一平面直接進入照明通道，經拋物面反射初步整形后再經過凸球面進行進一步 整形，可有效降低光學導航裝置的高度，有利于光學導航裝置的小型化。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型 的保護范圍之內。
權利要求一種導航光學組件，包括照明通道、影像通道；所述照明通道包括全內反射面，用以將入射的光線進行反射；其特征在于所述全內反射面為拋物面；所述照明通道還包括用以將全內反射面反射出的光線進行整形并射出的凸球面。
2.如權利要求1所述的一種導航光學組件，其特征在于所述影像通道包括一具有正 屈光度的第一透鏡，所述第一透鏡包括面向物方的第一表面及面向像方的第二表面。
3.如權利要求2所述的一種導航光學組件，其特征在于所述第一表面和第二表面均 為非球面。
4.一種光學導航裝置，包括基板、光源、感測器、照明通道、影像通道、觸摸區域；所述 光源和感測器設于基板上；所述照明通道包括全內反射面，用以光源射出的光線進行反射； 影像通道用以將觸摸區上觸摸物體的照射影像成像至感測器上；其特征在于所述全內反 射面為拋物面；所述照明通道還包括用以將全內反射面反射出的光線進行整形并射出的凸 球面。
5.如權利要求4所述的一種光學導航裝置，其特征在于所述影像通道包括一具有正 屈光度的第一透鏡，所述第一透鏡包括面向物方的第一表面及面向像方的第二表面。
6.如權利要求5所述的一種光學導航裝置，其特征在于所述第一表面和第二表面均 為非球面。
7.如權利要求5所述的一種光學導航裝置，其特征在于所述觸摸區域位于所述第一 透鏡的物方，所述感測器位于所述第一透鏡的像方。
8.如權利要求4所述的一種光學導航裝置，其特征在于所述基板為PCB電路板。
9.如權利要求4所述的一種光學導航裝置，其特征在于還包括一殼體，所述殼體蓋設 于基板上形成一空腔；所述光源、感測器、照明通道、影像通道容置于空腔內；所述殼體還 包括與所述第一透鏡相對的第二透鏡，所示第二透鏡包括用以將所述凹球面射出的光線折 射至觸摸區域的第三表面，以及與第三表面相對的第四表面，所述觸摸區域位于第四表面 上。
專利摘要本實用新型提供了一種導航光學組件及光學導航裝置；其中導航光學組件包括照明通道、影像通道；所述照明通道包括全內反射面，用以將入射的光線進行反射；所述全內反射面為拋物面；所述照明通道還包括用以將全內反射面反射出的光線進行整形并射出的凸球面；與現有技術相比光源發出的光線可通過一平面直接進入照明通道，經拋物面反射初步整形后再經過凸球面進行進一步整形，可有效降低光學導航裝置的高度，有利于光學導航裝置的小型化。
文檔編號G01C21/00GK201666975SQ201020150028
公開日2010年12月8日 申請日期2010年3月30日 優先權日2010年3月30日
發明者孟慶濤 申請人:比亞迪股份有限公司