Optische Navigationsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer solchen

    公开(公告)号:DE102010019715B4

    公开(公告)日:2019-09-26

    申请号:DE102010019715

    申请日:2010-05-07

    Inventor: SMITH GEORGE E

    Abstract: Optische Navigationsvorrichtung (102) zum Bestimmen einer Relativbewegung zwischen der optischen Navigationsvorrichtung (102) und einer Navigationsoberfläche (104), wobei die optische Navigationsvorrichtung (102) aufweist:eine Lichtquelle (106) zum Beleuchten einer Navigationsoberfläche (104) innerhalb einer Objektebene (152), wobei Spiegellicht von der Navigationsoberfläche (104) entlang eines Spiegelreflexionspfades (144) wegreflektiert und Streulicht von einem Oberflächenmerkmal (142) an der Navigationsoberfläche (104) entlang eines Streulichtpfades (146) wegreflektiert wird, der zum Spiegelreflexionspfad (144) versetzt ist;eine Blendenstufe (118), welche außerhalb des Spiegelreflexionspfads (144) und innerhalb des Streulichtpfades (146) angeordnet ist, wobei die Blendenstufe (118) eine optische Achse (156) hat, welche mittels einer Normalen zu der Blendenstufe (118) definiert ist, wobei die optische Achse (156) der Blendenstufe (118) im Wesentlichen senkrecht zu der Objektebene (156) ist;einen Bildsensor (126) zum Erzeugen eines Navigationsabbildes von Licht, welches von der Navigationsoberfläche (104) weg gestreut wird;wobei die Blendenstufe (118) versetzt von dem beleuchteten Teil der Navigationsoberfläche (104) um einen Winkel von etwa 22 Grad oder mehr und innerhalb der Aperturebene (154) angeordnet ist, welche im Wesentlichen parallel zu der Objektebene (152) ist, insbesondere wobei der Bildsensor innerhalb einer Abbildungsebene (158) angeordnet ist, welche im Wesentlichen parallel zu der Objektebene (152) und der der Aperturebene (154) ist und welche im Wesentlichen senkrecht zur optischen Achse (156) der Blendenstufe (118) ist; undeine exzentrische Feldabbildungslinse (114), welche zwischen der Blendenstufe (118) und dem Bildsensor (116) in dem Streulichtpfad (146) angeordnet ist, um Streulicht durch die Blendenstufe (118) hindruch zu empfangen, wobei die exzentrische Feldabbildungslinse (114) mehrere Linsenoberflächen (160, 162) aufweist, welche in unterschiediichen schiefen Winkeln (α, β) relativ zu der Navigationsoberfläche (104) geneigt sind, um das Licht, welches von der Navigationsoberfläche (104) weggestreut wird, zu dem Bildsensor hin zu richten.

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