CN201853197U - 一种光学装置 - Google Patents
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Abstract
一种光学装置，包括外壳体及设置于外壳体内的照明通道和影像通道，所述外壳体上设置有透光的工作区域，所述外壳体内设置有一光学透镜及光学传感装置，一罩壳将所述光学传感装置遮覆，所述罩壳上设置一透光孔，所述光学透镜将所述工作区域上的影像反射的光线通过所述透光孔成像于所述光学传感装置，自工作区域经光学透镜至光学传感装置的影像通道与所述工作区域所在平面非垂直设置。通过上述设置，自工作区域上方垂直射入的杂乱光并不能直接通过透光孔成像于感光装置，减少误操作。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及一种光学装置，特别涉及一种可有效防止误操作的光学装置。
【背景技术】
光学设备，包括光学鼠标及光学导航设备，因其方便实用得到越来越多人的喜爱。现有的光学导航设备如美国专利申请第7,244,925号，光学导航设备包括壳体8，在壳体8上表面有工作平面20，在壳体内设置有照明通道与影像通道。光源10经过罩体16将光线射入反射面，该反射面再进一步将光线反射至所述工作平面20，形成照明通道。影像通道包括传感器12及透镜组14，所述传感器12设置于电路板13上。一外罩体将所述传感器12遮覆，所述透镜组14设置于外罩体上。所述工作平面20上具有工作区域，该工作区域可以透光，光线射入上述工作区域后，经处于工作区域的物体反射后，进入透镜组14，透镜组14将该物体的影像传至传感器12，然后经过电路板13处理后形成电信号。该美国专利中所描述的光学导航设备可以有效监测处于工作区域的物体的运动，实现光学导航。
然而，上述设备存在以下问题：首先，光学导航设备在使用的过程中，如果处于工作区域的上方的非正常物体的影响，或者一些杂乱光如果经过透光的工作区域，导致透镜组14接收的光线发生变化，会使传感器12产生不正确的电信号，从而导致误操作。另，光源10上的罩体16在透光区域形成向下凹陷的区域，所以自光源散射出去的光仅在其中心点处垂直射出该透光区域，其它部分均成一定角度射向上述透光区域。所以会有大量的光线经反射回来，造成光源的效率不高。
因此，需要提供新的光学装置，解决现有光学装置的上述缺陷，提供可能有效减少或者防止误操作，或者能提交光源利用效率的光学装置。
【发明内容】
本实用新型的目的是提供一种光学装置，可以有效防止光学装置的误操作。
为实现上述目的，本实用新型的一种光学装置，包括外壳体及设置于外壳体内的照明通道和影像通道，所述外壳体上设置有透光的工作区域，所述外壳体内还包括光学透镜及光学传感装置，一罩壳将所述光学传感装置遮覆，所述罩壳上设置一透光孔，所述光学透镜将所述工作区域上的影像反射的光线通过所述透光孔成像于所述光学传感装置，自工作区域经光学透镜至光学传感装置的影像通道与所述工作区域所在平面非垂直设置。
本实用新型的目的也可以用以下方式实现：一种光学装置，包括外壳体及设置于外壳体内的照明通道和影像通道，所述外壳体上设置有透光的工作区域，所述外壳体内设置有光学透镜及光学传感装置，一罩壳将所述光学传感装置遮覆，所述罩壳上设置一透光孔，所述光学透镜并非处于所述工作区域的正下方。
本实用新型的目的也可以用以下方式实现：一种光学导航装置，包括外壳体及设置于外壳体内的照明通道和影像通道，所述外壳体上设置有透光的工作区域，所述外壳体内设置有光学透镜及光学传感装置，一罩壳将所述光学传感装置遮覆，所述罩壳上设置一透光孔，所述光学透镜将所述工作区域上的影像反射的光线通过所述透光孔成像于所述光学传感装置，自工作区域经光学透镜至光学传感装置的影像通道与所述工作区域所在平面非垂直设置。
本实用新型的目的也可以用以下方式实现：一种光学导航装置，包括外壳体及设置于外壳体内的照明通道和影像通道，所述外壳体上设置有透光的工作区域，所述影像通道包括一光学透镜及光学传感装置，一罩壳将所述光学传感装置遮覆，所述罩壳上设置一透光孔，所述光学透镜并非处于所述工作区域的正下方。
本实用新型的目的也可以用以下方式实现：一种光学导航装置，包括外壳体及设置于外壳体内影像通道，所述外壳体上设置有透光的工作区域，所述外壳体内设置有一光学透镜及光学传感装置，一罩壳将所述光学传感装置遮覆，所述罩壳上设置一透光孔，所述光学透镜将所述工作区域上的影像反射的光线通过所述透光孔成像于所述光学传感装置，自工作区域经光学透镜至光学传感装置的影像通道与所述工作区域所在平面非垂直设置。
本实用新型的目的也可以用以下方式实现：一种光学导航装置，包括外壳体及设置于外壳体内影像通道，所述外壳体上设置有透光的工作区域，所述外壳体内设置有光学透镜及光学传感装置，一罩壳将所述光学传感装置遮覆，所述罩壳上设置一透光孔，所述光学透镜并非处于所述工作区域的正下方。
本实用新型的另一目的在于提供一种光学装置，可以提高光源的工作效率。
本实用新型的上一目的可以用以下方式实现：一种光学装置，包括外壳体及设置于外壳体内的照明通道和影像通道，所述照明通道包括透光面及反射面，所述透光面上具有弧形区域，设置于一光源上方。
与现有技术相比较，本实用新型通过光学透镜中心位置与上工作区域偏转一定位置，可以防止垂直自工作区域射入的杂乱光成像于光学传感装置，有效减少误操作。另外，在透光面上设置弧形区域，使光源发出的光线尽量多的垂直通过弧形区域，使得光源发出的光线尽可能进入反射面，有效提高光源的使用效率。
【附图说明】
图1为现有光学装置的结构示意图。
图2为实施本实用新型的光学装置的第一实施例的结构示意图。
图3为实施本实用新型的光学装置的另一实施例的结构示意图。
图4为实施本实用新型的光学装置的再一实施例的结构示意图。
【实施方式】
以下的说明是以光学导航装置为例，本领域的普通技术人员完全可知，本实用新型完全可以应用于其他光学装置，如光学鼠标等。
请参阅图2所示，本实用新型的光学装置3，包括外壳体30，在壳体内设置有照明通道和影像通道，所述外壳体30的上部设置有工作平面31，在工作平面31上设置有透光的工作区域311。在外壳体30的下部具有电路板33，一光学传感装置设置于所述电路板33上，在本实施例中，所述光学传感装置为一光学传感器阵列35，当然，其也可以为单一传感器。在光学传感器阵列35的外围设置有一罩体37，该罩壳37将光学传感器阵列35遮覆。在罩壳37上设置有透光孔371。在透光孔371的上方具有一光学透镜，在本实施例中，光学透镜为单一透镜39，当然该光学透镜也可以为其它形式，例如为一透镜阵列。透镜39所在的平面与工作区域311所在的平面成一定夹角，该夹角以小于7.5度为佳，当然，该夹角也可以为其它度数。
当然，本实用新型主要是使自上述工作区域311的光线经透镜39折射后，再透过透光孔371在光学传感器阵列35上成像即可。只要使自工作区域311的光线不能垂直射入透镜39，不使用上述倾斜的透镜39的设置，用其它可使折射光偏转的方式也能过到同样的效果，当然也包括在本实用新型的保护范围内。采用上述方式均可以达到，使自工作区域311经透镜39，再经透光孔371至光学传感器阵列35所形成的影像通道与所述工作区域311不再垂直设置。
通过上述设置，在非使用者故意操作的情形下，即使一些杂乱光的变化处于工作区域311上，如果其垂直射入，因透镜39不处于工作区域311的正下方，所以垂直射入光线不能到达透镜39，也不能最终成像于光学传感器阵列35上，不会产生误操作。而因杂乱光一般并不强烈，所以自工作区域311倾斜射入的光线，会在工作区域311大部分被反射回去，即使有一些杂乱光倾斜进入透镜39，因其强度较小，也不会因成像于光学传感器阵列35上而产生误操作，可以最大限度的防止本实用新型的光学装置的误操作。
另外，所述透光孔371也可以仅为可以透光的透明材料。
在本实施例中，光学传感器阵列35设置于电路板33上，与上述工作区域311所在的工作平面31平行设置。当然，光学传感器阵列35也可以前述的影像通道垂直设置，即，与前述工作平面31呈一定夹角。
请继续参阅图2所示，在外壳体30内还设置有一光源32，在光源32的上方具有透光面34，所述透光面34具有一弧形区域341，在本实施例中，所述弧形区域341为一正圆弧形，而该光源32即设置于该正圆弧形区域的中心，从而使自该光源32发出的光线基本上以垂直于该弧形区域341的方向射出。从而光线在通过该弧形区域341时反射最小，达到最佳的光源使用效率。
本实施例中使用的正圆弧形，但只要能使光源32的光线以较小的角度进入弧形区域341，减少其反射的设计均在本实用新型的保护范围内。
请继续参阅图2所示，经外壳体30内还设置有一反射面36，反射面36为一弧形反射面，以使光源32的光线透过弧形区域341到达反射面36后，照射于前述工作区域311，使处于工作区域311上的物体，例如手指，被照亮。自光源32，透过弧形区域341，经反射面36到达工作区域311的过程，形成照明通道。使用上述设置，可以光源32的光线最大可能地照射于所述工作区域311，减少光的损失，提高光源32的使用效率。
请继续参阅图2所示，所述反射面36为抛物线形反射面，所述光源32处于该抛物线的焦点上，光源32的光线经过前述弧形区域341后，照射于所述反射面36上，可以均匀的反射于前述工作区域311。所述反射面36也可以为椭圆形反射面，在此种情况下，光源32的光线可以集中于工作区域311。
请参阅图3所示，为本实用新型另一实施例的结构示意图。该另一实施例与第一实施例基本相同，只是节省了所有的照明通道，在外界的光线可以充分利用的情况下，利用外界的光线使工作区域311被照亮，同样可以达到防止误操作的目的。
请参阅图4所示，为本实用新型的再一实施例的结构示意图。在该再一实施例中，将透镜39直接设置于罩壳37上，设置于透光孔371的位置，以使本实用新型的光学装置结构更加简单。透镜39所在平面与工作区域311所在的工作平面31呈一定夹角设置。
综上所述，本实用新型完成了设计人的设计目的，提供了一种可以减少或防止误操作，并提高光源使用效率的光学装置。
Claims (40)
1.一种光学装置，其特征在于：包括外壳体及设置于外壳体内的照明通道和影像通道，所述外壳体上设置有透光的工作区域，所述外壳体内还包括光学透镜及光学传感装置，一罩壳将所述光学传感装置遮覆，所述罩壳上设置一透光孔，所述光学透镜将所述工作区域上的影像反射的光线通过所述透光孔成像于所述光学传感装置，自工作区域经光学透镜至光学传感装置的影像通道与所述工作区域所在平面非垂直设置。
2.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于：所述光学透镜可为单一透镜或一透镜阵列。
3.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于：所述光学透镜所在平面与所述工作区域所在平面呈一定夹角设置。
4.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于：所述光学透镜即设置于所述透光孔上。
5.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于：所述透光孔为所述罩壳上的通孔。
6.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于：所述透光孔由所述罩壳上的透明材料形成的透光通道。
7.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于：所述光学传感装置所在的平面与所述光学透镜与所述透光孔所在的轴线垂直。
8.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于：所述光学传感装置所在的平面与所述工作区域所在的平面平行。
9.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于：所述照明通道包括透光面及反射面，所述透光面上具有弧形区域，设置于一光源上方。
10.如权利要求9所述的光学装置，其特征在于：所述光源发出的光大部分自弧形区域垂直射出。
11.如权利要求9所述的光学装置，其特征在于：所述透光面的弧形区域为正圆弧形，所述光源设置于所述正圆弧中心处。
12.如权利要求9所述的光学装置，其特征在于：所述反射面为抛物线形反射面，所述光源处于所述抛物线的焦点位置。
13.如权利要求9所述的光学装置，其特征在于：所述反射面为椭圆 形反射面，所述光源处于所述椭圆形的一焦点位置。
14.一种光学装置，其特征在于：包括外壳体及设置于外壳体内的照明通道和影像通道，所述外壳体上设置有透光的工作区域，所述外壳体内设置有光学透镜及光学传感装置，一罩壳将所述光学传感装置遮覆，所述罩壳上设置一透光孔，所述光学透镜并非处于所述工作区域的正下方。
15.如权利要求14所述的光学装置，其特征在于：所述光学透镜将所述工作区域上的影像反射的光线通过所述透光孔成像于所述光学传感装置。
16.如权利要求14所述的光学装置，其特征在于：所述光学透镜为一透镜或透镜阵列。
17.如权利要求14所述的光学装置，其特征在于：所述透光孔为所述罩壳上的通孔。
18.如权利要求14所述的光学装置，其特征在于：所述透光孔是由所述罩壳上的透明材料形成的透光通道。
19.如权利要求14所述的光学装置，其特征在于：所述照明通道包括透光面及反射面，所述透光面上具有弧形区域，设置于一光源上方。
20.如权利要求19所述的光学装置，其特征在于：所述透光面的弧形区域为正圆弧形，所述光源设置于所述正圆弧中心处。
21.如权利要求19所述的光学装置，其特征在于：所述反射面为椭圆形反射面，所述光源处于所述椭圆形的一焦点位置。
22.如权利要求19所述的光学装置，其特征在于：所述反射面为抛物线形反射面，所述光源处于所述抛物线的焦点位置。
23.一种光学导航装置，其特征在于：包括外壳体及设置于外壳体内的照明通道和影像通道，所述外壳体上设置有透光的工作区域，所述外壳体内设置有光学透镜及光学传感装置，一罩壳将所述光学传感装置遮覆，所述罩壳上设置一透光孔，所述光学透镜将所述工作区域上的影像反射的光线通过所述透光孔成像于所述光学传感装置，自工作区域经光学透镜至光学传感装置的影像通道与所述工作区域所在平面非垂直设置。
24.如权利要求23所述的光学导航装置，其特征在于：所述照明通道包括透光面及反射面，所述透光面上具有弧形区域，设置于一光源上方。
25.如权利要求24所述的光学导航装置，其特征在于：所述光源发出 的光大部分自弧形区域垂直射出。
26.如权利要求24所述的光学导航装置，其特征在于：所述透光面的弧形区域为正圆弧形，所述光源设置于所述正圆弧中心处。
27.一种光学导航装置，其特征在于：包括外壳体及设置于外壳体内的照明通道和影像通道，所述外壳体上设置有透光的工作区域，所述影像通道包括一光学透镜及光学传感装置，一罩壳将所述光学传感装置遮覆，所述罩壳上设置一透光孔，所述光学透镜并非处于所述工作区域的正下方。
28.如权利要求27所述的光学导航装置，其特征在于：所述光学透镜将所述工作区域上的影像反射的光线通过所述透光孔成像于所述光学传感装置。
29.如权利要求27所述的光学导航装置，其特征在于：所述照明通道包括透光面及反射面，所述透光面上具有弧形区域，设置于一光源上方。
30.如权利要求29所述的光学导航装置，其特征在于：所述光源发出的光大部分自弧形区域垂直射出。
31.如权利要求29所述的光学导航装置，其特征在于：所述透光面的弧形区域为正圆弧形，所述光源设置于所述正圆弧中心处。
32.一种光学导航装置，其特征在于：包括外壳体及设置于外壳体内影像通道，所述外壳体上设置有透光的工作区域，所述外壳体内设置有一光学透镜及光学传感装置，一罩壳将所述光学传感装置遮覆，所述罩壳上设置一透光孔，所述光学透镜将所述工作区域上的影像反射的光线通过所述透光孔成像于所述光学传感装置，自工作区域经光学透镜至光学传感装置的影像通道与所述工作区域所在平面非垂直设置。
33.一种光学导航装置，其特征在于：包括外壳体及设置于外壳体内影像通道，所述外壳体上设置有透光的工作区域，所述外壳体内设置有光学透镜及光学传感装置，一罩壳将所述光学传感装置遮覆，所述罩壳上设置一透光孔，所述光学透镜并非处于所述工作区域的正下方。
34.如权利要求33所述的光学导航装置，其特征在于：所述光学透镜将所述工作区域上的影像反射的光线通过所述透光孔成像于所述光学传感装置。
35.一种光学装置，其特征在于：包括外壳体及设置于外壳体内的照明通道和影像通道，所述照明通道包括透光面及反射面，所述透光面上具有弧形区域，设置于一光源上方。
36.如权利外35所述的光学装置，其特征在于：所述透光面的弧形区域为正圆弧形，所述光源设置于所述正圆弧中心处。
37.如权利要求35所述的光学装置，其特征在于：所述外壳体上设置有透光的工作区域，所述外壳体内设置有一光学透镜及光学传感装置，一罩壳将所述光学传感装置遮覆，所述罩壳上设置一透光孔，所述光学透镜将所述工作区域上的影像反射的光线通过所述透光孔成像于所述光学传感装置，自工作区域经光学透镜至光学传感装置的影像通道与所述工作区域所在平面非垂直设置。
38.如权利要求35所述的光学装置，其特征在于：包括外壳体及设置于外壳体内影像通道，所述外壳体上设置有透光的工作区域，所述外壳体内还设置有光学透镜及光学传感装置，一罩壳将所述光学传感装置遮覆，所述罩壳上设置一透光孔，所述光学透镜并非处于所述工作区域的正下方。
39.如权利要求35所述的光学装置，其特征在于：所述反射面为椭圆形反射面，所述光源处于所述椭圆形的一焦点位置。
40.如权利要求35所述的光学装置，其特征在于：所述反射面为抛物线形反射面，所述光源处于所述抛物线的焦点位置。
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