CN201218936Y - 一种光电传感定位装置及采用该定位装置的手机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种光电传感定位装置及采用该定位装置的手机。该光电传感定位装置包括基座和发光灯，发光灯设置于基座上。于基座的顶部设置有接触部，接触部的下方设置聚焦透镜，聚焦透镜固定于基座上，聚焦透镜的下方设置图像传感芯片上。发光灯发射的光线照射到了接触部，探测物触摸接触部后，接触部依照探测物的形状将光线反射，聚焦透镜接收反射光线，并对光线聚焦，图像传感芯片采集由聚焦后的光线形成的探测物图像。当探测物移动后，图像传感芯片对移动前后探测物图像上的特征点进行对比分析，从而判断探测物移动方向和位移，以准确地定位。
Description
技术领域
本实用新型属于一种电子产品，尤其涉及一种光电传感定位装置及采用该定位装置的手机。
背景技术
随着科技的不断进步，电子产品所配置的功能已越来越多，使得这些电子产品的操作更加复杂。
以手机为例，由于手机产业发展非常迅猛，手机的功能也不仅仅局限于通信方面，已经向摄像、音乐等方面拓展，控制界面上涉及的功能菜单越来越多，使用户操作复杂化。针对这种情况，手机按键增添的定位装置是一个十字导航键，它可以方便用户在操作界面上下左右四个方向的选择。导航摇杆键最早由索尼爱立信提出，并率先使用在自己的机型上，它的优点是占用手机面积小，美观以及使用灵活。但它的缺点在于十分“脆弱”，容易损坏失灵，因而在经过各大厂商的起初的追捧仿效后逐渐被主流市场所摒弃。
中国发明专利申请公开一种定位装置，公开号为CN1932726、公开日为2007年3月21日，其涉及到采用图像传感器获取光波的图像信息来进行屏幕的定位。它采用一支光学笔发出光在书写屏幕上形成光斑图像，并通过图像传感器获取，经过处理计算进行屏幕定位。该定位方法是通过发光物在接受面上形成的光斑的光强来判断物体的位置，探测的物体相对于接受面来说非常小，当探测物很大时，物体发出的光将照亮整个接受面，使得定位不够准确。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种光电传感定位装置，能够使探测物定位更加准确。
本实用新型要解决的另一个技术问题是，提供一种采用上述定位装置的手机，能够使其定位装置的定位更加准确。
对于本实用新型的光电传感定位装置来说，上述技术问题是这样加以解决的：其包括基座和发光灯，所述发光灯设置于所述基座上。于所述基座的顶部设置有可接收所述发光灯发射的光线并且依照探测物形状反射光线的透明接触部，所述接触部的下方设置有接收所述接触部反射光线并将所述光线聚焦的聚焦透镜，所述聚焦透镜固定于所述基座上。所述聚焦透镜的下方设置有采集由聚焦后的所述光线形成的探测物图像并且对所述图像进行对比分析以判断所述探测物移动方向和位移的图像传感芯片。
对于本实用新型的采用光电传感定位装置的手机来说，上述技术问题是这样加以解决的：其包括机壳、光电传感定位装置和主控制电路，所述光电传感定位装置设置于所述机壳上，并且与所述主控制电路连接。所述光电传感定位装置包括基座和发光灯，所述发光灯设置于所述基座上。于所述基座的顶部设置有可接收所述发光灯发射的光线并且依照探测物形状反射光线的透明接触部，所述接触部的下方设置有接收所述接触部反射光线并将所述光线聚焦的聚焦透镜，所述聚焦透镜固定于所述基座上。所述聚焦透镜的下方设置有采集由聚焦后的所述光线形成的探测物图像并且对所述图像的特征点进行对比分析以判断所述探测物移动方向和位移的图像传感芯片。
发光灯发射的光线照射到了接触部，探测物触摸接触部后，接触部依照探测物的形状将光线反射，聚焦透镜接收反射光线，并对光线聚焦，图像传感芯片采集由聚焦后的光线形成的探测物图像。当探测物移动后，图像传感芯片对移动前后探测物图像上的特征点进行对比分析，从而判断探测物移动方向和位移，以准确地定位。由于探测物可以在360度方向移动，因此该光电传感定位装置不仅能够判断上下左右四个方向，还可以判断其他任意的移动方向。
采用该定位装置的手机，通过与主控制电路连接，将光电传感定位装置与手机上的控制界面相结合，在光电传感定位装置的接触部上用探测物随意地移动，就可以准确地定位选择所需的功能菜单。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的一种光电传感定位装置结构示意图；
图2是控制芯片获取的探测物移动前的图像的位置示意图；
图3是控制芯片获取的探测物移动后的图像的位置示意图；
图4是探测物移动前后的图片的对比分析示意图；
图5是本实用新型实施例提供的一种手机结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图1，本实用新型实施例提供一种光电传感定位装置1，包括基座11和发光灯12，发光灯12设置于基座11上。于基座11的顶部设置有透明接触部13，一较大的探测物(图中未示出)可在接触部13的表面移动，接触部13接收发光灯12发射的光线，并依照探测物的形状反射光线。接触部13的下方设置有聚焦透镜14，聚焦透镜14固定于基座11上，其用于接收接触部13反射的光线并将光线聚焦。聚焦透镜14的下方设置有图像传感芯片15，图像传感芯片15用于采集由聚焦后的光线形成的探测物图像，并且对图像的特征点进行对比分析以判断探测物移动方向和位移。
具体地，本实施例中，基座11具有外支架111和与外支架111相距一定距离的内支架112，该内支架112和外支架111一同构成了呈“拱桥”状的基座11。内支架112与外支架111之间的间隙内于底部设置有竖直放置的发光灯12，发光灯12可以是红光LED(light emitting diode，发光二极管)。于发光灯12的上方设置固定于内支架112和外支架111之间的第二透镜121，第二透镜121将发光灯12产生的发散光转为平行光。
外支架111包括斜侧面111a和接触部13，接触部13采用平面的玻璃或者透明塑料，使接触部13到图像传感芯片15之间的距离恒定。斜侧面111a与接触部13具有一定夹角，并且其内侧面做镜面处理。这样，上述平行光经斜侧面111a镜面反射后，照射在接触部13上。
由于频繁使用的探测物表面常常是凹凸不平的，例如手指，手指表面具有指纹，当手指触摸接触部13后，照射在手指上的光线会产生漫反射，为了获取手指的图像，需要汇聚漫反射光线，因此于触摸部13的底部设置聚焦透镜14。该聚焦透镜14设置于内支架112的顶部，并且与接触部13具有一定的间距。
请一同参阅图2至图4，漫反射光线经聚焦透镜14聚焦后，照射在图像传感芯片15上。于图象传感芯片15与聚焦透镜14之间设置保护壳151，保护壳151内开设有通孔152，聚焦光线穿过通孔152，照射在图象传感芯片15上。图像传感芯片15上设置有感光层153、影像采集系统(图中未示出)和数字信号处理器(图中未示出)，影像采集系统与感光层153连接，数字信号处理器与影像采集系统连接。感光层153贴敷于图像传感芯片15的上表面，用于接收穿过通孔153的聚焦光线，并将信号传递至影像采集系统，影像采集系统采集探测物图像，并交由数字信号处理器处理。当手指移动后，图像传感芯片15获取的手指移动前后的图片，并对其特征点进行对比分析。
请结合图1和图5，本实用新型实施例提供一种采用上述光电传感定位装置1的手机2，包括机壳21、光电传感定位装置1和主控制电路22。其中，光电传感定位装置1的结构与上述实施例中提供的光电传感定位装置1相同，其设置于机壳21上，并且通过图象传感芯片15与主控制电路22连接。将其探测物定位信息交由主控制电路22处理，从而实现光电传感定位装置1与手机2其他功能的协同工作。
发光灯12发射的光线照射到了接触部13，探测物触摸接触部13后，接触部13依照探测物的形状将光线反射，聚焦透镜14接收反射光线，并对光线聚焦，图像传感芯片15采集由聚焦后的光线形成的探测物图像。当探测物移动后，图像传感芯片15对移动前后探测物图像上的特征点进行对比分析，从而判断探测物移动方向和位移，以准确地定位。由于探测物可以在360度方向移动，因此该光电传感定位装置1不仅能够判断上下左右四个方向，还可以判断其他任意的移动方向。与现有技术相比，探测物的大小仅与图像传感芯片15图象采集的分辨率有关，只要分辨率足够，都能够准确将探测物准确定位。
采用该定位装置1的手机2，通过与主控制电路22连接，将光电传感定位装置1与手机2上的控制界面相结合，在光电传感定位装置1的接触部13上用探测物随意地移动，就可以准确地定位选择所需的功能菜单。该光电传感定位装置1并不局限于手机2，还可以是用到该定位装置的其他电子产品。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1、一种光电传感定位装置，包括基座和发光灯，所述发光灯设置于所述基座上，其特征在于：于所述基座的顶部设置有可接收所述发光灯发射的光线并且依照探测物形状反射光线的透明接触部，所述接触部的下方设置有接收所述接触部反射光线并将所述光线聚焦的聚焦透镜，所述聚焦透镜固定于所述基座上，所述聚焦透镜的下方设置有采集由聚焦后的所述光线形成的探测物图像并且对所述图像的特征点进行对比分析以判断所述探测物移动方向和位移的图像传感芯片。
2、如权利要求1所述的光电传感定位装置，其特征在于：所述图像传感芯片上设置有接收聚焦后的所述光线的感光层、影像采集系统和数字信号处理器，感光层贴敷于所述图像传感芯片的上表面，影像采集系统与感光层连接，数字信号处理器与影像采集系统连接。
3、如权利要求1所述的光电传感定位装置，其特征在于：所述图像传感芯片与聚焦透镜之间设置有保护壳，于所述保护壳内开设有用于穿射聚焦光线的通孔。
4、如权利要求1所述的光电传感定位装置，其特征在于：所述基座具有外支架和与所述外支架相距一定距离的内支架，所述接触部设置于所述外支架的顶部，所述聚焦透镜设置于所述内支架的顶部。
5、如权利要求4所述的光电传感定位装置，其特征在于：所述发光灯竖直放置于所述内支架与外支架之间的间隙内。
6、如权利要求5所述的光电传感定位装置，其特征在于：于所述发光灯的上方设置有将发光灯产生的发散光转为平行光的第二透镜，所述第二透镜固定于所述内支架与外支架之间。
7、如权利要求4所述的光电传感定位装置，其特征在于：所述外支架还包括与所述接触部具有一定夹角的斜侧面。
8、如权利要求7所述的光电传感定位装置，其特征在于：所述斜侧面内侧为经镜面处理的表面。
9、如权利要求1-8任一项所述的光电传感定位装置，其特征在于：所述接触部为平面的玻璃或者透明塑料。
10、一种采用如权利要求1-9任一项所述光电传感定位装置的手机，包括机壳、光电传感定位装置和主控制电路，所述光电传感定位装置设置于所述机壳上，并且与所述主控制电路连接，其特征在于：所述光电传感定位装置包括基座和发光灯，所述发光灯设置于所述基座上，于所述基座的顶部设置有可接收所述发光灯发射的光线并且依照探测物形状反射光线的透明接触部，所述接触部的下方设置有接收所述接触部反射光线并将所述光线聚焦的聚焦透镜，所述聚焦透镜固定于所述基座上，所述聚焦透镜的下方设置有采集由聚焦后的所述光线形成的探测物图像并且对所述图像的特征点进行对比分析以判断所述探测物移动方向和位移的图像传感芯片。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| WO2012022018A1 (zh) * | 2010-08-20 | 2012-02-23 | Chen Guozen | 激光光学触控模块及其模拟数字转换系统与方法 |
| CN109889705A (zh) * | 2018-07-13 | 2019-06-14 | 松翰科技股份有限公司 | 光学影像感测模组 |
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