[发明专利]光学导航设备

权利要求书

1.一种光学导航设备，包括：

图像传感器，其具有成像表面；

激光器；以及

光波导层，其具有暴露的用户表面和在所述暴露的用户表面的下侧上的全内反射(TIR)表面，其中所述波导层、所述激光器和所述图像传感器被一起布置成经由所述TIR表面至少部分地通过全内反射将由所述激光器发射的辐射射到所述成像表面上。

2.根据权利要求1所述的光学导航设备，其中所述光波导层还包括第一内表面，所述第一内表面适合于将由所述激光器发射的辐射反射到所述TIR表面。

3.根据权利要求1或2所述的光学导航设备，其中所述光波导层还包括第二内表面，所述第二内表面适合于将由所述TIR表面反射的辐射反射到所述成像表面。

4.根据权利要求2或3所述的光学导航设备，其中所述第一内表面和/或所述第二内表面适合于全内反射所述激光辐射。

5.根据任一前述权利要求所述的光学导航设备，还包括位于所述激光器上方的第一透镜，所述第一透镜被配置成实质上准直由所述激光器发射的辐射。

6.根据权利要求5所述的光学导航设备，还包括位于所述第一透镜和所述激光器之间的第二透镜，所述第二透镜被配置成扩大由所述激光器发射的辐射光束的直径。

7.根据权利要求6所述的光学导航设备，还包括在所述第一透镜和所述第二透镜之间的间隙。

8.根据权利要求6或7所述的光学导航设备，其中所述第一透镜的主光轴和所述第二透镜的主光轴实质上为平行的。

9.根据权利要求6至8的任一项所述的光学导航设备，其中所述第一透镜的主光轴和所述第二透镜的主光轴为共线的。

10.根据权利要求6至9的任一项所述的光学导航设备，其中所述第一透镜的主光轴和所述第二透镜的主光轴与由所述激光器发射的辐射光束的主光轴实质上是平行的。

11.根据权利要求5至10的任一项所述的光学导航设备，其中所述第一透镜与所述波导层整体地形成。

12.根据权利要求5至11的任一项所述的光学导航设备，其中所述第一透镜为菲涅耳透镜。

13.根据任一前述权利要求所述的光学导航设备，其中所述激光器和所述图像传感器容纳在单传感器组件的分开的隔间内。

14.根据任一前述权利要求所述的光学导航设备，其中所述波导层设置在所述激光器和所述图像传感器上方。

15.根据任一前述权利要求所述的光学导航设备，其中所述激光器为垂直腔表面发射激光器(VCSEL)。

16.根据任一前述权利要求所述的光学导航设备，其中所述激光器和所述传感器具有实质上平行于彼此的主光轴。

17.根据任一前述权利要求所述的光学导航设备，还包括位于所述成像表面上方的放大透镜。

18.根据任一前述权利要求所述的光学导航设备，还包括位于所述成像表面上方的校正透镜，所述校正透镜用于校正在由所述TIR表面反射的激光辐射中的放大效应。

19.根据权利要求18所述的光学导航设备，其中所述校正透镜为圆柱形的。

20.根据权利要求18或19所述的光学导航设备，其中所述校正透镜为菲涅耳透镜。

21.根据任一前述权利要求所述的光学导航设备，其中所述光波导层具有大于1的折射率。

22.根据任一前述权利要求所述的光学导航设备，其中所述光波导层具有大于1.5的折射率。

23.根据权利要求1所述的光学导航设备，其中所述波导层适合于将由所述激光器发射的辐射折射到所述TIR表面。