本發(fā)明涉及一種成像裝置，特別涉及一種利用小孔成像原理建立的光學成像裝置及其制造方法和應(yīng)用，相對于現(xiàn)有技術(shù)的光學成像系統(tǒng)來說，所述光學成像裝置在采集物體的圖像時，不需要被配置透鏡、棱鏡等光學元件，從而，使得所述光學成像裝置的高度顯著地降低，進而，使得所述光學成像裝置能夠被應(yīng)用于追求輕薄化、微型化的電子設(shè)備、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

用戶的身份識別技術(shù)對于電子設(shè)備來說屢見不鮮見。例如，一種比較普及的用戶身份識別方式是在電子設(shè)備上輸入組合數(shù)字或字母作為密碼，并與預存于電子設(shè)備的密碼進行比對，即可以對用戶的身份合法性進行識別；另一種比較普及的用戶身份識別方式是基于生物特征實現(xiàn)的，典型的實施方式是采集用戶的指紋圖像，并與預存于電子設(shè)備的指紋圖像進行比對，即可以完成對用戶的身份合法性進行識別。

實踐的過程證明第一種身份識別方式的安全性較低，其原因在于，任何人都可以將正確的密碼輸入到電子設(shè)備，此時，電子設(shè)備會認為密碼的輸入者為合法的用戶，這就直接導致了電子設(shè)備的控制權(quán)被該輸入者取得。相對來說，第二種通過采集用戶的生物特征的方式來進行用戶的身份識別在安全性方面有很大的提升。

現(xiàn)有技術(shù)的采集用戶的生物特征(如指紋圖像)的技術(shù)有半導體芯片技術(shù)和光學成像技術(shù)，這兩種技術(shù)各有優(yōu)缺點。

現(xiàn)有技術(shù)的半導體芯片技術(shù)制成的指紋采集器的抗靜電和抗腐蝕能力較差，這導致指紋采集器在使用的過程中的穩(wěn)定性不足，尤其是當該輸入者的指端有汗液分泌時，指紋采集器就無法采集到指紋圖像。一個典型的示例是容易出手汗的該輸入者在使用指紋采集器時的流暢性較差，嚴重地影響了指紋采集器的用戶體驗。

現(xiàn)有技術(shù)的光學成像技術(shù)制成的指紋采集器的原理是光線的全發(fā)射。指紋采集器必要的構(gòu)件包括圖像傳感器、棱鏡、透鏡和光源等，棱鏡和透鏡設(shè)置于圖像傳感器的感光路徑上，并且在棱鏡和透鏡的上部設(shè)有圖像采集區(qū)。在指紋采集器被用于采集該輸入者的指紋圖像時，該輸入者將指端放置于圖像采集區(qū)，光線產(chǎn)生的光線會照射到該輸入者的位于圖像采集區(qū)的指端，并且光線被指端反射，因為該輸入者的指端的指紋的存在，使得指端的不同位置反射的光量不同，從而，被該輸入者的指端反射的光線在透過棱鏡和透鏡之后，被圖像傳感器接收，以完成對該輸入者的指端的指紋圖形的采集。

盡管現(xiàn)有技術(shù)的光學成像技術(shù)的穩(wěn)定性和精確性優(yōu)于半導體芯片技術(shù)，但是利用光學成像技術(shù)制成的指紋采集器因為棱鏡、透鏡等光學鏡片的存在，使得指紋采集器的高度和寬度都比較大，進而導致光學成像技術(shù)無法被應(yīng)用于追求輕薄化的電子設(shè)備中。

另外，在醫(yī)學方面，內(nèi)窺鏡使用的光學成像技術(shù)與電子設(shè)備的光學成像技術(shù)類似。具體地說，內(nèi)窺鏡因為設(shè)有透鏡等光學鏡片使得其體積無法被繼續(xù)縮小。目前，在一些疾病的診斷和治療過程中，內(nèi)窺鏡因為尺寸的限制而無法被應(yīng)用。因此，如何縮小內(nèi)窺鏡的尺寸也成為了亟需解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的在于提供一種光學成像裝置及其制造方法和應(yīng)用，使用小孔成像光學系統(tǒng)作為成像裝置，結(jié)構(gòu)簡單，能夠減小整個指紋識別及內(nèi)窺鏡等微型成像系統(tǒng)的尺寸，可以放置于小體積的儀器設(shè)備中。

本發(fā)明的一個目的在于提供一種光學成像裝置及其制造方法和應(yīng)用，在確定整個系統(tǒng)裝置的總高后，能夠通過改變小孔光學成像系統(tǒng)的物距、像距及孔徑的大小來保證其具有較好的解像力，滿足指紋識別的精度要求。

本發(fā)明的一個目的在于提供一種光學成像裝置及其制造方法和應(yīng)用，使用小孔成像光學系統(tǒng)作為成像裝置，和傳統(tǒng)的使用透鏡作為光學系統(tǒng)相比，不但可以減小體積，還可以降低成本。

本發(fā)明的一個目的在于提供一種光學成像裝置及其制造方法和應(yīng)用，摒棄了傳統(tǒng)的采用棱鏡作為指紋感應(yīng)區(qū)域的做法，本發(fā)明可以選擇任意透明度較高的無機或有機材料作為指紋感應(yīng)區(qū)域，且可以做到盡量薄，因此，成本較低，選擇自 由，也使得整個指紋識別系統(tǒng)的體積更小，重量更輕。

本發(fā)明的一個目的在于提供一種光學成像裝置及其制造方法和應(yīng)用，通孔可以刻在大多數(shù)穿透率接近于零的有機或無機材料所制的較薄的平板上，制造簡單。

本發(fā)明的一個目的在于提供一種光學成像裝置及其制造方法和應(yīng)用，其利用小孔成像光學系統(tǒng)將物方識別區(qū)域在反射一定亮度的光源照射后形成指紋的像投影到圖像傳感器上，再供終端設(shè)備判定。

本發(fā)明的一個目的在于提供一種光學成像裝置及其制造方法和應(yīng)用，其包括的成像裝置可以作為模組得以應(yīng)用于任何電子設(shè)備的光學成像系統(tǒng)，應(yīng)用范圍廣泛。

本發(fā)明的一個目的在于提供一種光學成像裝置及其制造方法和應(yīng)用，利用小孔成像的原理，解像力好，實用性強，沒有復雜的制造工藝，且操作簡單。

本發(fā)明的一個目的在于提供一種光學成像裝置及其制造方法和應(yīng)用，可以根據(jù)所應(yīng)用的設(shè)備來選擇性地進行設(shè)置，得以使其能夠合理地、低成本地應(yīng)用于相應(yīng)設(shè)備中。

本發(fā)明的一個目的在于提供一種光學成像裝置及其制造方法和應(yīng)用，通過逐步定義和計算，最終滿足指紋識別系統(tǒng)的可判定要求，簡單實用、可操作性強，根據(jù)實際情況定義出光學成像系統(tǒng)的大小，得以將光學成像系統(tǒng)作為指紋圖像采集裝置安裝于小型指紋識別設(shè)備中。

本發(fā)明的一個目的在于提供一種光學成像裝置及其制造方法和應(yīng)用，相對于現(xiàn)有技術(shù)的光學成像系統(tǒng)來說，所述光學成像裝置在采集物體的圖像時，不需要被配置透鏡、棱鏡等光學元件，從而，使得所述光學成像裝置的高度顯著地降低，進而，使得所述光學成像裝置能夠被應(yīng)用于追求輕薄化、微型化的電子設(shè)備、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。

本發(fā)明的一個目的在于提供一種光學成像裝置及其制造方法和應(yīng)用，其中在保證所述光學成像裝置的解像力的前提下，所述光學成像裝置的體積可以進一步地被減小，以便于其能夠被置放到更小的設(shè)備中使用。

本發(fā)明的一個目的在于提供一種光學成像裝置及其制造方法和應(yīng)用，其中所述感光元件被置入一暗腔，并且所述暗腔通過一通光孔連通于所述暗腔的外部環(huán)境，從而，被物體反射的光線僅會通過所述通光孔進入到所述暗腔內(nèi)以被所述感 光元件的感光面接收，進而在后續(xù)生成與被采集圖像的物體相關(guān)的圖像。

本發(fā)明的一個目的在于提供一種光學成像裝置及其制造方法和應(yīng)用，其中當所述光學成像裝置的高度被確定之后，可以通過改變所述光學成像裝置的物距、像距以及所述通光孔的孔徑來調(diào)整所述光學成像裝置的解像力，從而，使所述光學成像裝置滿足對于用戶的身份識別的精度的要求。

本發(fā)明的一個目的在于提供一種光學成像裝置及其制造方法和應(yīng)用，其中所述光學成像裝置還包括一承載平臺，所述承載平臺形成一圖像采集區(qū)域，其中所述承載平臺不是由棱鏡和透鏡等光學元件制成，而是由任何穿透性較好的無機或有機材料制成，從而顯著地降低了所述光學成像裝置的整體高度。

本發(fā)明的一個目的在于提供一種光學成像裝置及其制造方法和應(yīng)用，其中當所述光學成像裝置被配置于所述電子設(shè)備之后，所述電子設(shè)備的部分結(jié)構(gòu)可以形成所述光學成像裝置的所述圖像采集區(qū)域，從而所述光學成像裝置符合所述電子設(shè)備輕薄化、微型化的發(fā)展趨勢。

本發(fā)明的一個目的在于提供一種光學成像裝置及其制造方法和應(yīng)用，其中當所述光學成像裝置被配置于所述電子設(shè)備之后，所述電子設(shè)備的部分結(jié)構(gòu)可以形成所述光學成像裝置的光源，也就是說，本發(fā)明的所述光學成像裝置可以不需要被配置光源，以進一步減少所述光學成像裝置的體積。

為滿足本發(fā)明的以上優(yōu)勢以及本發(fā)明的其他優(yōu)勢及目的，本發(fā)明提供一種光學成像系統(tǒng)、一種光學成像方法以及一種利用小孔成像原理制定光學成像系統(tǒng)的方法。

相應(yīng)地，本發(fā)明提供一種光學成像系統(tǒng)，其包括：

一識別載體，其具有一透明的物方識別區(qū)域；

一暗室殼體，其中所述暗室殼體形成一暗室，并具有一通孔，所述通孔與所述暗室相連通；

一圖像感應(yīng)裝置，其包括一圖像傳感器，所述圖像傳感器安裝于所述暗室中；和

一光源，其中所述光源安裝于所述暗室殼體外部，其中當一識對對象放置于所述物方識別區(qū)域時，所述光源發(fā)出的發(fā)射光線射向所述物方識別區(qū)域并進一步地到達所述識別對象表面被反射，然后穿過所述通孔投射到所述圖像傳感器，從而藉由小孔成像原理使所述識別對象通過所述光學成像系統(tǒng)進行成像。

優(yōu)選地，所述圖像感應(yīng)裝置進一步包括一電路板，其中所述電路板連接于所述圖像傳感器。

優(yōu)選地，所述物方識別區(qū)域使用具有高透過率的無機或有機材料制作。

優(yōu)選地，制作所述暗室殼體的無機或有機材料阻擋光線通過而形成所述暗室。

優(yōu)選地，其中在所述暗室殼體外部形成一容納腔室，所述光源安裝于所述腔室內(nèi)部的一個或多個位置。

優(yōu)選地，所述光源單獨或同時發(fā)射紫外、紅外或可見光，所述圖像傳感器適合于感應(yīng)紫外、紅外或可見光。

優(yōu)選地，所述電路板連接于所述暗室殼體的底壁或作為所述暗室殼體的底壁，以形成所述暗室。

優(yōu)選地，所述光學成像系統(tǒng)組裝于一指紋設(shè)別設(shè)備。

優(yōu)選地，所述光學成像系統(tǒng)集成于一智能電子設(shè)備，所述識別對象為指紋，從而為所述智能電子設(shè)備提供指紋識別功能。

優(yōu)選地，所述光學成像系統(tǒng)組裝于一內(nèi)窺鏡。

本發(fā)明還提供一種光學成像方法，其包括以下步驟：

(a)一光源發(fā)射光線；

(b)一透明的物方識別區(qū)域接收所述光源的發(fā)射光線，并被放置于所述物方識別區(qū)域的識別對象將光線反射；

(c)所述反射光線通過一通孔投射到一圖像傳感器，從而藉由小孔成像原理使所述識別對象進行成像。

優(yōu)選地，在所述步驟(c)中，所述光源射向所述通孔之外的光線被所述暗室殼體所阻擋，從而所述光源發(fā)出的光線只能被反射后通過所述通孔到達所述圖像傳感器。

優(yōu)選地，所述圖像傳感器安裝于所述暗室殼體的一暗室中，所述光源安裝于所述暗室外部，所述物方識別區(qū)域和所述通孔平行設(shè)置，并保持一間距。

優(yōu)選地，所述通孔的孔徑、所述通孔到所述物方識別區(qū)域和所述圖像傳感器的距離以及所述圖像傳感器的尺寸根據(jù)小孔成像原理來確定。

優(yōu)選地，所述物方識別區(qū)域使用具有高透過率的無機或有機材料制作。

優(yōu)選地，所述光源單獨或同時發(fā)射紫外、紅外或可見光，所述圖像傳感器能 夠感應(yīng)紫外、紅外或可見光。

本發(fā)明還提供一種利用小孔成像原理制定光學成像系統(tǒng)的方法，所述方法包括以下步驟：

(A)制定整個光學成像系統(tǒng)的總高；

(B)定義物方識別區(qū)域所需的感應(yīng)面積U；

(C)定義出一通孔的孔徑Φ、所述通孔到一感應(yīng)面的距離W以及所述通孔到一圖像傳感器的距離X及相應(yīng)公差；

(D)選擇合適的圖像傳感器；和

(E)選擇滿足系統(tǒng)所需的至少一光源。

優(yōu)選地，進一步包括一步驟(F)檢驗所得識別對象是否達到終端系統(tǒng)可判定要求，如果達到判定要求，則完成，如果達不到判定要求，則返回步驟(C)分析失敗原因，直至合格為止，其中所述步驟(F)位于所述步驟(E)之后。

優(yōu)選地，在所述步驟(C)中，根據(jù)公式F＝Φ(W/X+1)，計算出孔徑Φ及其公差，其中F表示屏幕上的點所對應(yīng)的被成像物的范圍。

優(yōu)選地，在所述步驟(C)中，根據(jù)公式F＝Φ(W/X+1)，計算出孔徑Φ及其公差，其中F表示屏幕上的點所對應(yīng)的被成像物的范圍。

優(yōu)選地，由公式V＝[UX+Φ(W+X)]/W，計算出像高V及其公差，其中所述圖像傳感器的尺寸根據(jù)像高V來選擇。

優(yōu)選地，由公式V＝[UX+Φ(W+X)]/W，計算出像高V及其公差，其中所述圖像傳感器的尺寸根據(jù)像高V來選擇。

優(yōu)選地，所述感應(yīng)面位于所述物方識別區(qū)域，其中所述感應(yīng)面積U為所述物方識別區(qū)域感應(yīng)的識別對象的面積。

優(yōu)選地，根據(jù)所述通孔到所述感應(yīng)面的距離W以及所述通孔到所述圖像傳感器的距離X制定所述光學成像系統(tǒng)，將所述通孔設(shè)于一通孔壁上，其中所述物方識別區(qū)域和所述圖像傳感器按照W和X的距離安裝于所述通孔壁的相對的兩側(cè)。

優(yōu)選地，所述傳感器安裝于一暗室中，形成所述暗室的一暗室殼體得以使所述光源發(fā)出的射向所述暗室殼體的光線被所述暗室殼體阻擋或吸收。

優(yōu)選地，在所述步驟(D)中，選擇出規(guī)格大小、像素值及像素點大小均合適的圖像傳感器作為所述光學成像系統(tǒng)的圖像傳感器。

優(yōu)選地，在所述步驟(E)中，選擇合適發(fā)光波長及光強的光源，以滿足所述光學成像系統(tǒng)的亮度和解像力要求。

本發(fā)明還提供一種指紋識別系統(tǒng)，以應(yīng)用于識別一指紋，其包括：

一識別載體，其具有一透明的物方識別區(qū)域；

一暗室殼體，其中所述暗室殼體形成一暗室，并具有一通孔，所述通孔與所述暗室相連通；

一圖像感應(yīng)裝置，其包括一圖像傳感器，所述圖像傳感器安裝于所述暗室中；

一光源，其中所述光源安裝于所述暗室殼體外部；和

一指紋識別終端，其耦接于所述圖像感應(yīng)裝置，其中當有手指或腳指置于所述物方識別區(qū)域時，所述光源發(fā)出的發(fā)射光線射向所述物方識別區(qū)域并進一步地到達所述手指或腳指表面被反射，然后穿過所述通孔投射到所述圖像傳感器，從而藉由小孔成像原理使所述識別對象通過所述光學成像系統(tǒng)進行成像，所述指紋識別終端對所述指紋的成像進行判定和識別。

優(yōu)選地，所述暗室殼體采用不透光材料制作。

優(yōu)選地，所述通孔與所述圖像傳感器平行設(shè)置。

優(yōu)選地，所述圖像傳感器連接于一電路板，其中所述電路板連接于所述暗室殼體的底壁，從而用于形成所述暗室。

優(yōu)選地，所述圖像感應(yīng)裝置與所述指紋識別終端共用一電路板。

優(yōu)選地，所述指紋識別系統(tǒng)適合于制作獨立的指紋識別裝置，或集成于一智能電子設(shè)備中。

本發(fā)明還提供一種光學成像裝置，其中所述光學成像裝置包括一感光元件和一光源，所述光學成像裝置具有一圖像采集區(qū)域、一暗腔以及一通光孔；

其中所述通光孔連通于所述暗腔與所述暗腔的外部環(huán)境，所述感光元件位于所述暗腔，并且所述通光孔對應(yīng)于所述感光元件的感光面，所述光源位于所述暗腔的外部環(huán)境，所述圖像采集區(qū)域位于所述感光元件的感光路徑；

其中當一物體置放于所述圖像采集區(qū)域時，所述光源產(chǎn)生的光線在輻射至所述物體后被所述物體的表面反射，被所述物體的表面反射的光線穿過所述通光孔進入所述暗腔并進一步被所述感光元件的感光面接收，從而所述光學成像裝置采集物體的圖像。

優(yōu)選地，所述通光孔對應(yīng)于所述感光元件的感光面的中心位置。

優(yōu)選地，所述光學成像裝置還包括一殼體，其中所述殼體具有所述暗腔和所述通光孔，所述感光元件被容納于所述殼體，所述光源鄰近地設(shè)置于所述殼體。

優(yōu)選地，所述光學成像裝置還包括一殼體和一基板，其中所述殼體設(shè)置于所述基板，以在所述殼體和所述基板之間形成所述暗腔，所述光源鄰近地設(shè)置于所述殼體。

優(yōu)選地，所述光學成像裝置還包括一線路板，其中所述感光元件貼裝于所述線路板，所述線路板貼裝于所述基板。

優(yōu)選地，所述光學成像裝置還包括一線路板，其中所述感光元件貼裝于所述線路板，所述基板具有一接受腔，所述線路板被容納于所述接受腔。

優(yōu)選地，所述光學成像裝置還包括一線路板，其中所述感光元件和所述線路板分別貼裝于所述基板的不同側(cè)，并且所述感光元件電連接于所述線路板。

優(yōu)選地，所述殼體包括一上殼部和至少一側(cè)殼部，每所述側(cè)殼部分別彎曲地從所述上殼部的邊緣延伸至所述基板，從而在所述上殼部、每所述側(cè)殼部和所述基板之間形成所述暗腔。

優(yōu)選地，所述光學成像裝置還包括一殼體和一線路板，所述殼體設(shè)置于所述線路板，以在所述殼體和所述線路板之間形成所述暗腔，所述感光元件貼裝于所述線路板。

優(yōu)選地，所述殼體包括一上殼部和至少一側(cè)殼部，每所述側(cè)殼部分別彎曲地從所述上殼部的邊緣延伸至所述線路板，從而在所述上殼部、每所述側(cè)殼部和所述線路板之間形成所述暗腔。

優(yōu)選地，所述光學成像裝置還包括一殼體、一基板和一支撐元件，其中所述支撐元件設(shè)置于所述基板，所述殼體的四周分別延伸至所述支撐元件，從而在所述基板、所述支撐元件和所述殼體之間形成所述暗腔，所述殼體具有所述通光孔以連通于所述暗腔與所述暗腔的外部環(huán)境。

優(yōu)選地，所述光學成像裝置還包括一線路板，其中所述感光元件貼裝于所述線路板，所述線路板貼裝于所述基板。

優(yōu)選地，所述光學成像裝置還包括一線路板，其中所述感光元件貼裝于所述線路板，所述基板具有一接受腔，所述線路板被容納于所述接受腔。

優(yōu)選地，所述光學成像裝置還包括一線路板，其中所述感光元件和所述線路板分別貼裝于所述基板的不同側(cè)，并且所述感光元件電連接于所述線路板。

優(yōu)選地，所述光學成像裝置還包括一殼體、一線路板和一支撐元件，其中所述支撐元件設(shè)置于所述線路板，所述殼體的四周分別延伸至所述支撐元件，從而在所述支撐元件、所述線路板和所述殼體之間形成所述暗腔，所述感光元件貼裝于所述線路板，所述殼體具有所述通光孔以連通于所述暗腔與所述暗腔的外部環(huán)境。

優(yōu)選地，所述光學成像裝置還包括一承載元件，其中所述承載元件間隔地設(shè)置于所述殼體，并且所述承載元件的側(cè)部形成所述圖像采集區(qū)域。

優(yōu)選地，所述感光元件的感光面所在的平面與所述承載元件所在的平面平行。

本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備，其包括一光學成像裝置，其中所述光學成像裝置包括一感光元件和一光源，所述光學成像裝置具有一圖像采集區(qū)域、一暗腔以及一通光孔；其中所述通光孔連通于所述暗腔和所述暗腔的外部環(huán)境，所述感光元件位于所述暗腔，并且所述通光孔對應(yīng)于所述感光元件的感光面，所述光源位于所述暗腔的外部環(huán)境，所述圖像采集區(qū)域位于所述感光元件的感光路徑。

優(yōu)選地，所述光學成像裝置供采集使用者的生物特征；其中當使用者的被采集圖像的位置置放于所述圖像采集區(qū)域時，所述光源產(chǎn)生的光線在輻射至所述被采集圖像的位置后、被所述被采集圖像的位置反射，被所述被采集圖像的位置反射后的光線穿過所述通光孔進入所述暗腔并進一步被所述感光元件的感光面接收，從而所述光學成像裝置采集使用者的生物特征。

優(yōu)選地，所述生物特征的類型選自指紋、掌紋和腳紋組成的類型組。

優(yōu)選地，所述電子設(shè)備是一生物特征采集裝置，并且所述電子設(shè)備還包括一連接裝置，所述光學成像裝置可通信地連接于所述連接裝置，所述連接裝置適于可通信地連接于一電器。

優(yōu)選地，所述電子設(shè)備是一移動電子設(shè)備，并且所述電子設(shè)備還包括一設(shè)備本體，所述光學成像裝置可通信地連接于所述設(shè)備本體；其中所述光學成像裝置采集的使用者的所述生物特征被傳輸至所述設(shè)備本體，以與預存于所述設(shè)備本體的生物特征進行比對，若匹配成功，則所述設(shè)備本體認為被采集所述生物特征的使用者身份合法，若匹配失敗，則所述設(shè)備本體認為被采集所述生物特征的使用者身份非法。

優(yōu)選地，所述設(shè)備本體包括一按鈕，所述光學成像裝置設(shè)置于所述設(shè)備本體， 并且所述按鈕形成所述圖像采集區(qū)域。

優(yōu)選地，所述設(shè)備本體包括一顯示屏幕，所述光學成像裝置設(shè)置于所述設(shè)備本體，并且所述顯示屏幕形成所述圖像采集區(qū)域。

優(yōu)選地，所述電子設(shè)備的類型選自手機、平板電腦、筆記本電腦、電紙書和個人數(shù)字助理組成的類型組。

優(yōu)選地，所述電子設(shè)備是一門禁系統(tǒng)或者保險柜安全鎖；其中所述電子設(shè)備包括一設(shè)備本體，所述光學成像裝置可通信地連接于所述設(shè)備本體；其中所述光學成像裝置采集的使用者的所述生物特征被傳輸至所述設(shè)備本體，以與預存于所述設(shè)備本體的生物特征進行比對，若匹配成功，則所述設(shè)備本體認為被采集所述生物特征的使用者身份合法，若匹配失敗，則所述設(shè)備本體認為被采集所述生物特征的使用者身份非法。

優(yōu)選地，所述設(shè)備本體包括一處理器和一鎖體，所述光學成像裝置可通信地連接于所述處理器，所述處理器可操作地連接于所述鎖體，并且所述處理器得以控制所述鎖體的狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述電子設(shè)備是一支付終端，以供對賬單進行支付。

優(yōu)選地，所述電子設(shè)備是一快遞終端，以供對快遞件進行簽收。

優(yōu)選地，所述電子設(shè)備是一內(nèi)窺鏡；其中所述電子設(shè)備包括一設(shè)備本體，所述光學成像裝置可通信地連接于所述設(shè)備本體，并且所述光學成像裝置設(shè)置于所述設(shè)備本體，以使所述設(shè)備本體形成所述圖像采集區(qū)域。

本發(fā)明還提供一種光學成像裝置的設(shè)計方法，其中所述設(shè)計方法包括如下步驟：

(h)根據(jù)所述光學成像裝置的使用環(huán)境，分別確定所述光學成像裝置的高度和成像物范圍；

(i)定義所述光學成像裝置的物高；

(j)根據(jù)所述光學成像裝置的高度、成像物范圍和物高，計算所述光學成像裝置的物距、像距、孔徑以及像高；以及

(k)配置滿足所述光學成像裝置所需的一光源。

優(yōu)選地，在所述步驟(j)中，進一步包括步驟：

步驟(j.1)根據(jù)所述光學成像裝置的像高，配置滿足所述光學成像裝置所需的一感光元件；和

步驟(j.2)根據(jù)所述光學成像裝置的解像力，選擇滿足所述光學成像裝置所需的具有合適的像素數(shù)量和像素尺寸的所述感光元件。

優(yōu)選地，所述設(shè)計方法還包括步驟：

(l)檢測所述光學成像裝置的成像品質(zhì)是否滿足使用需要，若滿足則所述光學成像裝置的設(shè)計完成，若不滿足則重復執(zhí)行所述步驟(j)。

優(yōu)選地，在上述方法中，設(shè)定所述光學成像裝置的成像物范圍參數(shù)為F，設(shè)定所述光學成像裝置的孔徑參數(shù)為Φ，設(shè)定所述光學成像裝置的像距參數(shù)為X，設(shè)定所述光學成像裝置的物距參數(shù)為W；其中所述光學成像裝置的成像物范圍與所述光學成像裝置的孔徑、物距和像距的關(guān)系滿足函數(shù)表達式：F＝Φ(W/X+1)。

優(yōu)選地，在上述方法中，設(shè)定所述光學成像裝置的物高參數(shù)為U，設(shè)定所述光學成像裝置的像高參數(shù)為V；其中所述光學成像裝置的像高與所述光學成像裝置的物高、孔徑、物距和像距的關(guān)系滿足函數(shù)表達式：V＝[UX+Φ(W+X)]/W。

本發(fā)明還提供一種光學成像裝置的制造方法，其中所述制造方法包括如下步驟：

(i)將一感光元件置入一暗腔，其中所述暗腔通過一通光孔連通于所述暗腔的外部環(huán)境，并且所述通光孔對應(yīng)于所述感光元件的感光面；

(ii)形成一圖像采集區(qū)域于所述感光元件的感光路徑，其中所述圖像采集區(qū)域位于所述通光孔的上方，并且所述圖像采集區(qū)域供放置被采集圖像的物體；以及

(iii)設(shè)置一光源于所述暗腔的外部環(huán)境，其中所述光源產(chǎn)生的光線在輻射至所述圖像采集區(qū)域之后，被放置于所述圖像采集區(qū)域的物體反射，被反射的光線穿過所述通光孔進入到所述暗腔，以被所述感光元件的感光面接收。

優(yōu)選地，在所述步驟(i)中，包括步驟：

使所述通光孔對應(yīng)于所述感光元件的感光面的中心位置。

優(yōu)選地，在所述步驟(i)中，還包括步驟：

將所述感光元件設(shè)置于一基板；和

提供具有通光孔的一殼體，以在所述殼體和所述基板之間形成所述暗腔。

優(yōu)選地，在所述步驟(i)中，還包括步驟：

將所述感光元件貼裝于一線路板；和

提供具有通光孔的一殼體，以在所述殼體和所述線路板之間形成所述暗腔。

優(yōu)選地，在所述步驟(ii)中，還包括步驟：

間隔地設(shè)置一承載元件于所述殼體，其中所述承載元件形成所述圖像采集區(qū)域。

優(yōu)選地，所述殼體由穿透率接近于零的無機或有機材料制成。

優(yōu)選地，在上述方法中，在所述殼體的內(nèi)表面和/或外表面涂覆或貼附一層吸光或反光材料。

優(yōu)選地，所述光源的光線類型選自紫外光、紅外光和可見光組成的類型組。

優(yōu)選地，在上述方法中，設(shè)定所述光學成像裝置的成像物范圍參數(shù)為F，設(shè)定所述光學成像裝置的孔徑參數(shù)為Φ，設(shè)定所述光學成像裝置的像距參數(shù)為X，設(shè)定所述光學成像裝置的物距參數(shù)為W；其中所述光學成像裝置的成像物范圍與所述光學成像裝置的孔徑、物距和像距的關(guān)系滿足函數(shù)表達式：F＝Φ(W/X+1)。

優(yōu)選地，在上述方法中，設(shè)定所述光學成像裝置的物高參數(shù)為U，設(shè)定所述光學成像裝置的像高參數(shù)為V；其中所述光學成像裝置的像高與所述光學成像裝置的物高、孔徑、物距和像距的關(guān)系滿足函數(shù)表達式：V＝[UX+Φ(W+X)]/W。

本發(fā)明還提供一種通過一光學成像裝置的成像方法，其中所述方法包括如下步驟：

(1)通過一光源產(chǎn)生光線；

(2)所述光源產(chǎn)生的光線輻射至一圖像采集區(qū)域；

(3)所述光源產(chǎn)生的光線被置放于所述圖像采集區(qū)域的一物體的表面反射，從而產(chǎn)生被反射光線；

(4)所述被反射光線穿過一通光孔進入一暗腔；以及

(5)所述被反射光線在進入所述暗腔后被一感光元件接收，從而生成與所述物體相關(guān)的圖像。

優(yōu)選地，所述光源產(chǎn)生的光線類型選自紫外光、紅外光和可見光組成的類型組。

本發(fā)明還提供一種光學成像裝置，其中所述光學成像裝置包括一感光元件，所述光學成像裝置具有一圖像采集區(qū)域、一暗腔以及一通光孔；其中所述感光元件設(shè)置于所述暗腔，所述通光孔連通于所述暗腔與所述暗腔的外部環(huán)境，并且所述通光孔對應(yīng)于所述感光元件的感光面，所述圖像采集區(qū)域位于所述感光元件的感光路徑；

其中設(shè)定所述光學成像裝置的成像物范圍參數(shù)為F，設(shè)定所述光學成像裝置的所述通光孔的孔徑參數(shù)為Φ，設(shè)定所述光學成像裝置的像距參數(shù)為X，設(shè)定所述光學成像裝置的物距參數(shù)為W；其中所述光學成像裝置的成像物范圍與所述光學成像裝置的孔徑、物距和像距的關(guān)系滿足函數(shù)表達式：F＝Φ(W/X+1)。

優(yōu)選地，設(shè)定所述光學成像裝置的物高參數(shù)為U，設(shè)定所述光學成像裝置的像高參數(shù)為V；其中所述光學成像裝置的像高與所述光學成像裝置的物高、孔徑、物距和像距的關(guān)系滿足函數(shù)表達式：V＝[UX+Φ(W+X)]/W。

優(yōu)選地，所述光學成像裝置還包括一光源，所述光源位于所述暗腔的外部環(huán)境，其中當一物體置放于所述圖像采集區(qū)域時，所述光源產(chǎn)生的光線在輻射至所述物體后被所述物體的表面反射，被所述物體的表面反射的光線穿過所述通光孔進入所述暗腔并進一步被所述感光元件的感光面接收，從而所述光學成像裝置采集物體的圖像。

優(yōu)選地，所述通光孔對應(yīng)于所述感光元件的感光面的中心位置。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的一種光學成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的上述優(yōu)選實施例的一種光學成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的一種變形實施。

圖3是本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的一種光學成像系統(tǒng)的小孔光學成像的光路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的一種光學成像方法的流程圖。

圖5是本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例一種利用小孔成像原理制定光學成像系統(tǒng)的方法流程圖。

圖6是本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的一種光學成像系統(tǒng)應(yīng)用于指紋識別設(shè)備的成像方法流程圖。

圖7是本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的一種光學成像系統(tǒng)應(yīng)用于內(nèi)窺鏡的成像方法流程圖。

圖8是根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例的光學成像裝置的剖示示意圖。

圖9是根據(jù)本發(fā)明的再一個優(yōu)選實施例的光學成像裝置的剖示示意圖。

圖10是根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實施例的一個變形實施方式的剖示示意圖。

圖11是根據(jù)本發(fā)明的又一個優(yōu)選實施例的光學成像裝置的剖示示意圖。

圖12是根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實施例的一個變形實施方式的剖示示意圖。

圖13是根據(jù)本發(fā)明的光學成像裝置的光路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖14是根據(jù)本發(fā)明的光學成像裝置的設(shè)計流程示意圖。

圖15至圖23分別是根據(jù)本發(fā)明的不同實施例的電子設(shè)備的示意圖，其中所述電子設(shè)備包括所述光學成像裝置。

圖24是根據(jù)通過光學成像裝置的成像方法的框圖示意圖。

具體實施方式

以下描述用于揭露本發(fā)明以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。以下描述中的優(yōu)選實施例只作為舉例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到其他顯而易見的變型。在以下描述中界定的本發(fā)明的基本原理可以應(yīng)用于其他實施方案、變形方案、改進方案、等同方案以及沒有背離本發(fā)明的精神和范圍的其他技術(shù)方案。

在現(xiàn)代社會中，很多行業(yè)和領(lǐng)域都采用指紋識別設(shè)備采集人的指紋進行識別，在指紋采集比對過程中，指紋圖像的讀取(或指紋圖像的采集)非常重要，這是由于指紋識別設(shè)備對指紋的清晰度等要求較高，所以指紋取像的準確性非常重要。

本發(fā)明提供的光學成像系統(tǒng)，主要是涉及利用小孔成像原理建立的超薄指紋識別及內(nèi)窺鏡等微型光學成像系統(tǒng)，包括一光學系統(tǒng)和一傳感系統(tǒng)，其中所述光學系統(tǒng)包括一光學成像系統(tǒng)和一照明系統(tǒng)，將以上系統(tǒng)按照小孔成像原理進行組合后得到可供一處理終端判定的像即可，其可以作為指紋圖像采集裝置，安裝于小型儀器設(shè)備中制作成指紋識別設(shè)備，給指紋識別設(shè)備終端提供準確的指紋圖像，供其識別判定；也可以作為一種成像裝置安裝于內(nèi)窺鏡等其他醫(yī)療儀器設(shè)備中供臨床使用，也可以安裝于其他微型電子設(shè)備中。

如圖1和圖4所示，一種光學成像系統(tǒng)10，包括一成像裝置11、一識別載體12、一光源13和一圖像感應(yīng)裝置14，其中所述成像裝置11位于所述識別載體12具有的一腔室120中，所述圖像感應(yīng)裝置14包括一圖像傳感器141，其中所述圖像傳感器141位于所述成像裝置11具有的一暗室110內(nèi)部，且所述圖像傳感器141與所述通孔1111保持一適當間距，所述光源13安裝于所述暗室110外部。

進一步地，所述暗室110通過一暗室殼體111形成，其中所述暗室殼體111具有一通孔1111，所述暗室110通過所述通孔1111與所述腔室120相連通，所述識別載體12具有一物方識別區(qū)域121，所述物方識別區(qū)域121與所述暗室殼體111相間隔地設(shè)置，所述光源13發(fā)射光線射向所述物方識別區(qū)域121，所述物方識別區(qū)域121反射光線，根據(jù)小孔成像原理，光沿直線傳播，所述物方識別區(qū)域121的識別對象得以通過所述通孔1111投影到所述圖像傳感器141，然后通過連接于所述圖像傳感器141的一終端設(shè)備進行判定。

優(yōu)選地，所述暗室殼體111可以一體地形成，也可以通過幾個側(cè)壁相連接后形成所述暗室110。

值得一提的是，所述物方識別區(qū)域121和所述圖像傳感器141分別安裝于所述小孔111的相對的兩側(cè)并和所述小孔111保持一間距，且與所述小孔111相對應(yīng)，其組成了小孔成像系統(tǒng)，所有所述光源13構(gòu)成所述照明系統(tǒng)，提供光源給所述物方識別區(qū)域121。

所述物方識別區(qū)域121和所述圖像傳感器141位于所述通孔1111相對的兩側(cè)，均與所述通孔1111保持一間距，其中所述間距大于零，分別作為物距和像距。

所述識別載體12的側(cè)壁122與所述暗室殼體111之間具有間距，以形成所述腔室120，即所述腔室120包括所述物方識別區(qū)域121、所述側(cè)壁122與所述暗室殼體111之間的所有區(qū)域。

所述圖像感應(yīng)裝置14進一步包括一電路板142，其中所述電路板142電連接于所述傳感器141，優(yōu)選地，所述電路板142連接于所述暗室殼體111的底壁，另外，所述電路板142也可以作為所述暗室殼體111的底壁。

值得一提的是，所述暗室殼體111的制造材料為不透光材料，能夠得以阻擋或者吸收光線，防止位于所述暗室殼體111外部的所述光源13發(fā)出的光線進入所述暗室110。此外，可以選用任意材料來制造所述暗室殼體111，只是在使用的時候，在其外部貼一層不透光的薄紙或者涂覆一層不透光的或能夠吸光的材料，使其得以吸收或者阻擋光線。這樣做的好處是，使得位于所述暗室110中的所述圖像傳感器141只接收通過所述物方識別區(qū)域121反射的光線，以保證采集圖像的準確性。

進一步地，所述識別載體12的側(cè)壁122和底壁123也可以通過相應(yīng)的板材 來密封，所述光源13則得以安裝于所述側(cè)壁122和/或所述底壁123的一個或多個位置，所述光源13也可以安裝于所述暗室殼體111外部，以發(fā)射光線射向所述物方識別區(qū)域121。例如，在本優(yōu)選實施例中，所述光源13安裝于所述側(cè)壁122和所述底壁123上?？傊?，所述光源13發(fā)出的光線只要能射向所述物方識別區(qū)域121，同時不會直接通過所述通孔111進入所述暗室110即可。

換句話說，所述光源13發(fā)射的光線不能進入所述暗室110，即使所述光源13發(fā)射的光線射向所述暗室110周圍的壁，即所述暗室殼體111，也需要被所述暗室殼體111所阻擋或吸收，值得注意的是，安裝所述光源13的時候，要注意避免其光線射入所述通孔1111，得以使所述通孔1111只能接收所述物方識別區(qū)域121反射的光線。

在本實施例中，所述電路板142可以選擇FPC板(柔性電路板)。

進一步地，當所述暗室殼體111通過相應(yīng)的板材來連接形成時，形成所述暗室殼體111的側(cè)壁可以自由移動，得以調(diào)節(jié)所述暗室殼體111的通孔壁(即為設(shè)有所述通孔1111的壁)與所述圖像傳感器141之間的距離，使用者可以根據(jù)實際使用環(huán)境及成像要求來改變所述通孔1111與所述圖像傳感器141之間的距離，即相當于可以改變像距，使得像距可以自由調(diào)節(jié)，增加了所述成像裝置的應(yīng)用范圍。

值得一提的是，所述物方識別區(qū)域121的面積大小根據(jù)實際使用情況來決定，即根據(jù)識別對象的大小來決定，且其應(yīng)采用透明材料來制作。例如，當將其應(yīng)用于指紋識別設(shè)備中時，可以由人體指紋所需感應(yīng)識別的面積決定，進行指紋識別時，在其上放置指頭以采集指紋，所以要求所述物方識別區(qū)域121的制作材料要有較高的透過率，因此可以選用透明的各類無機或有機材料來制作，其可以做到盡量薄，但要求其在厚度較薄的狀態(tài)下仍然有一定的強度，以使其能夠承受指紋識別時手指按壓所施加的力。

所述暗室殼體111可以選用穿透率接近于零的無機或有機材料所制作的較薄的平板，即光線無法從所述暗室殼體111穿過，優(yōu)選地，所述通孔1111所處的通孔壁的內(nèi)壁的厚度不應(yīng)超過所述通孔1111的孔徑的二分之一。

所述光源13為可同時或單獨發(fā)射紫外、紅外、可見光等波段的光，其發(fā)光特性由系統(tǒng)所需達到的解像力和所述圖像傳感器141的類型決定；所述圖像傳感器141為可感應(yīng)紫外、紅外、可見光等波段光的傳感器，其尺寸類型由指紋感應(yīng) 面積及小孔成像系統(tǒng)的尺寸決定。

換句話說，所述暗室殼體111和所述圖像感應(yīng)裝置14組成一小孔模組，所述小孔模組可以應(yīng)用于小孔光學成像系統(tǒng)，其中所述暗室殼體111采用不透光材料制作，得以阻擋所述光源13發(fā)射的光線直接射向所述圖像傳感器141，進而得以阻止所述物方識別區(qū)域121反射的光線通過所述通孔1111以外的地方射向所述圖像傳感器141，進而使光線只通過所述通孔1111進入所述圖像傳感器141。

進一步地，當將所述光源13與所述小孔模組進行適當組合，則可形成一小孔成像模組，得以成像。具體地，將所述光源13設(shè)于所述小孔成像模組之外，使得其所發(fā)射的光線射向一物方，在本優(yōu)選實施例中，所述物方為所述物方識別區(qū)域121，所述物方反射光線，通過小孔成像原理，反射光線則直接進入所述暗室110，進而投影到所述圖像傳感器141，通過連接終端設(shè)備，得以獲得所述物方的像，例如本優(yōu)選實施例中的指紋圖像。

值得一提的是，所述光源13可以電連接于所述電路板142，進而通過所述電路板142來供電，此外，當本發(fā)明提供的光學成像系統(tǒng)應(yīng)用于電子產(chǎn)品等設(shè)備中時，所述光源13可以使用設(shè)備自帶的光源，也可以將所述光源13連接于設(shè)備中的供電系統(tǒng)。

圖2為對圖1所述的光學成像系統(tǒng)的一種變形實施，在本變形實施例中，所述光學成像系統(tǒng)10A包括一成像裝置11A，一識別載體12A、一光源13A和一圖像感應(yīng)裝置14A，其中所述成像裝置11A具有一通孔1111A，設(shè)置所述通孔111A的壁成為通孔壁，其中所述圖像感應(yīng)裝置14A包括一圖像傳感器141A和一電路板142A，安裝于所述成像裝置11A具有的一暗室110A中，其中所述暗室110通過一暗室殼體111A來形成，其中形成所述識別載體12A的側(cè)壁122A可以作為所述暗室殼體111A的兩側(cè)壁，即所述成像裝置11A和所述識別載體12A共用側(cè)壁，所述成像裝置12A具有的一腔室120A則位于所述成像裝置12A包括的一物方識別區(qū)域12A與所述通孔壁之間的區(qū)域。

所述光源13A安裝于所述暗室殼體111A具有的所述通孔壁上，得以使所述光源13A發(fā)射光線射向所述物方識別區(qū)域121A，所述物方識別區(qū)域121A反射光線，穿過所述通孔1111A，進入到所述暗室110A，將所述物方識別區(qū)域121A的圖像投影到所述圖像傳感器141A，進而傳遞給一終端設(shè)備進行判定。

圖3所示為根據(jù)本發(fā)明提供的光學成像系統(tǒng)的小孔光學成像的光路結(jié)構(gòu)20 的示意圖，使用時，將識別對象放置于所述物方識別區(qū)域121，其中所述物方識別區(qū)域121反射光線，其中反射光線沿直線傳播穿過所述通孔1111，傳播到所述圖像傳感器141，將識別對象投影到所述圖像傳感器141上，再供儀器終端進行判定。

具體地說，如圖3所示，根據(jù)上述的光學成像系統(tǒng)可知，所述物方識別區(qū)域121作為物方201，進行圖像判定時，所述物方識別區(qū)域121作為感應(yīng)面，以形成識別對象，將位于所述感應(yīng)面的識別對象作為物高U，所述圖像傳感器141作為像方205，其中像高為V，所述通孔1111設(shè)于所述暗室殼體111的通孔壁上，位于所述物方201和所述像方205之間，且所述小孔的孔徑為Φ。所述物方識別區(qū)域121到所述通孔壁的距離即為所述物方201(或感應(yīng)面)到所述通孔1111的距離202，稱為物距W，所述圖像傳感器141到所述通孔壁的距離即為所述像方205到所述通孔1111的距離204，稱為像距X。

在工作過程中，由所述光源13發(fā)出的發(fā)射光線206射向所述物方識別區(qū)域121，所述物方識別區(qū)域121形成有識別對象，對光線進行反射，由于所述暗室殼體111的不透光性，所以經(jīng)所述物方識別區(qū)域121反射的反射光線207只能通過所述通孔1111才能傳播到所述圖像傳感器141，其它的反射光線則被所述通孔1111所處的所述暗室殼體111吸收或阻擋，也就是說，所述圖像傳感器141只能接收由所述物方201反射的穿過所述通孔1111的反射光線207，不能接收沒有射向所述通孔1111的光線，即不能接收所述光源13直接發(fā)射的光線以及射向所述通孔1111之外的所述反射光線207，換句話說，除了直接通過所述通孔1111的所述反射光線207可以傳播到所述圖像傳感器141外，其它的光線則不能傳播到所述圖像傳感器141，即所述光源203射向所述成像裝置11的光線，以及由所述物方201發(fā)射的射向所述通孔1111之外的反射光線均被所述暗室殼體111所吸收或遮擋。

如圖5所示，根據(jù)本發(fā)明提供的光學成像系統(tǒng)，可以得出指紋識別光學成像系統(tǒng)的成像方法為：由所述光源13發(fā)射一束發(fā)射光線206，所述發(fā)射光線206射向所述物方識別區(qū)域121，所述物方識別區(qū)域121進行反射得到反射光線207，所述反射光線207通過所述通孔1111傳播到所述圖像傳感器141，所述圖像傳感器141感應(yīng)到所述反射光線207，所述物方識別區(qū)域121的指紋圖像得以投影到所述圖像傳感器141。本發(fā)明提供的光學成像系統(tǒng)僅為指紋識別設(shè)備中的取像 系統(tǒng)，所以所述圖像傳感器141得以將得到的指紋圖像傳送給指紋識別設(shè)備終端進行相應(yīng)的判定。

本發(fā)明利用小孔成像原理建立指紋識別及內(nèi)窺鏡等光學成像系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，可以在保證較好解像力的前提下，減小整個指紋識別及內(nèi)窺鏡等光學成像系統(tǒng)的尺寸，便于將其置放于體積更小的儀器設(shè)備中。

在制定本發(fā)明提供的光學成像系統(tǒng)時，首先制定整個光學成像系統(tǒng)的總高，可以根據(jù)實際使用情況來制定光學成像系統(tǒng)的總高，也就是說，根據(jù)將光學成像系統(tǒng)所要嵌入的設(shè)備對于光學成像系統(tǒng)的大小來制定所需要的光學成像系統(tǒng)的總高，例如，對于電腦、手機、門禁等不同大小的指紋識別設(shè)備對于光學成像系統(tǒng)的需求不同，可以制定出適合不同設(shè)備的光學成像系統(tǒng)。

在其應(yīng)用過程中，將光學成像系統(tǒng)設(shè)于手機或門禁中，使用的時候，將手指放置于所述物方識別區(qū)域121，所述物方識別區(qū)域121反射光線，其中所述反射光線進入到所述暗室110，將所述指紋圖像投影到所述圖像傳感器141，供手機終端或門禁終端進行判定。

值得一提的是，當所述光學成像系統(tǒng)應(yīng)用于手機等系統(tǒng)中時，可以將手機的背光系統(tǒng)作為光源，也可以與手機共用電路板，通過手機等其他指紋識別設(shè)備給所述光源和所述圖像傳感器供電，同時，只要將所述成像裝置11按照距離手機屏一定的間距進行安裝，換句話說，需要在手機屏或者按鍵位置設(shè)置一透明區(qū)域作為所述物方識別區(qū)域121，進而在所述成像裝置11的所述通孔1111和所述物方識別區(qū)域之間預留出一定的間距，并且在該間距內(nèi)不要放置任何能夠阻擋所述物方識別區(qū)域121的反射光線進入所述通孔的部件，在本應(yīng)用中，只需要將所述圖像傳感器141放置于手機中，且在所述圖像傳感器141周圍設(shè)置一個所述暗室110，在形成所述暗室110的所述暗室殼體111上設(shè)置一個所述通孔1111，其中所述通孔111位于所述圖像傳感器141和所述物方識別區(qū)域121，根據(jù)手機大小等情況來設(shè)置所述通孔1111的孔徑、所述物方識別區(qū)域121與所述通孔1111之間的距離、所述圖像傳感器141與所述通孔1111之間的距離即可，因此，在本應(yīng)用中，不再需要所述識別載體12的側(cè)壁122和底壁123，即可以將手機的其他部件作為所述識別載體12的側(cè)壁122和底壁123。

此外，本發(fā)明的光學系統(tǒng)也可以均安裝于指紋設(shè)別設(shè)備，例如，手機、電腦、電視及門禁等，即將圖1或圖2中所述的包括成像裝置11、識別載體12、光源 13及圖像感應(yīng)裝置作為一個整體安裝于指紋識別設(shè)備來應(yīng)用。

如圖7所示，當將本發(fā)明提供的光學成像系統(tǒng)安裝于內(nèi)窺鏡等醫(yī)學器材時，將攝像平面作為物方識別區(qū)域121，將其可以識別到的圖像通過本發(fā)明的成像裝置11投影到所述圖像傳感器14，進而得以傳遞到內(nèi)窺鏡終端進行識別。通過將本發(fā)明提供的光學成像系統(tǒng)應(yīng)用于內(nèi)窺鏡等醫(yī)療儀器中時，可以保證檢驗的準確性，同時可以縮小醫(yī)療設(shè)備的體積，增加其應(yīng)用范圍，也更加方便將鏡頭放入體內(nèi)進行相應(yīng)部位的檢查。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明提供的小孔成像裝置想到其他的實施和應(yīng)用，均不脫離本發(fā)明。

其次，再定義出指紋識別光學成像系統(tǒng)所需要的感應(yīng)面積，即確定出所述物高U，其中所述物高U的大小由人體指紋所需感應(yīng)識別的面積決定，即所述感應(yīng)面積U為所述指紋識別區(qū)域圖像的面積，可以根據(jù)嵌入的不同設(shè)備的需求來定義。

值得一提的是，所述光學系統(tǒng)的總高包括圖1所示的從所述物方識別區(qū)域121到所述識別載體12的底壁123的距離以及它們本身的厚度，這其中也包括圖3所示的所述物距W和所述像距X，因此，可以根據(jù)小孔成像原理在所述光學成像系統(tǒng)的總高范圍內(nèi)定義出合適的所述物距W和所述像距X及相應(yīng)公差。

在所述光學成像系統(tǒng)的總高確定后，并定義出合適的所述物距W和所述像距X，在保證光學成像系統(tǒng)有較好解像力的前提下，可以由F＝Φ(W/X+1)計算出所述孔徑Φ，并確定所述孔徑Φ的公差，即得出了所述通孔1111的大小，其中F表示屏幕上的點所對應(yīng)的被成像物的范圍，決定小孔光學成像系統(tǒng)的解像力，計算之前，可以根據(jù)需要的解像力F來計算孔徑，即F是實際需要的解像力，作為已知數(shù)。

由公式F＝Φ(W/X+1)可以看出，在光學成像系統(tǒng)總高確定的情況下，可以調(diào)整物距W、像距X和孔徑Φ來保證光學成像系統(tǒng)有較好的解像力，滿足設(shè)備對解像力的需求。

當整個光學成像系統(tǒng)的總高、物高U、物距W、像距X和孔徑Φ均確定后，由公式V＝[UX+Φ(W+X)]/W，可以計算出像高V，由于需要在所述圖像傳感器141上成像，所以，所述圖像傳感器141的尺寸大小可以根據(jù)成像高度V來選擇，即像高V決定了所述圖像傳感器141的尺寸大小。

在確定物高U、物距W、像距X、孔徑Φ、像高V和傳感器的尺寸后，選擇合適像素值及像素點大小的傳感器，最終選擇出規(guī)格大小、像素值及像素點大小均合適的傳感器作為光學成像系統(tǒng)的所述圖像傳感器141。

然后再選擇合適發(fā)光波長及光強的光源13，安裝于系統(tǒng)內(nèi)部，使得光源13在滿足系統(tǒng)所需亮度的同時，其發(fā)光特性也要達到系統(tǒng)所需的解像力要求，并符合所選擇的圖像傳感器141的類型。

最后將該光學成像系統(tǒng)所得到的像輸入到指紋識別系統(tǒng)終端中作判定分析，如果終端可以分析判定此指紋，則該光學成像系統(tǒng)合格，如果終端無法分析判定，則繼續(xù)通過小孔成像原理重新定義物距W、像距X及孔徑Φ，然后重新選擇傳感器和光源，直至成像符合要求為止。

綜上，如圖4所示，利用小孔成像原理制定本發(fā)明提供的所述光學成像系統(tǒng)的方法包括以下步驟：

(1)開始；

(2)制定整個光學成像系統(tǒng)的總高；

(3)定義指紋識別系統(tǒng)所需感應(yīng)面積；

(4)由小孔成像原理定義出小孔的大小(或孔徑)Φ、小孔到感應(yīng)面的距離W以及小孔到傳感器的距離X及相應(yīng)公差；

(5)選擇合適的傳感器；

(6)選擇滿足系統(tǒng)所需的光源；

(7)檢驗所得指紋成像是否達到指紋識別系統(tǒng)可判定要求，如果達到判定要求，則執(zhí)行第(8)步，如果達不到判定要求，則返回第(4)步分析失敗原因，重新計算，直到合格再執(zhí)行第(8)步；

(8)完成。

如圖8所示是根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例提供的光學成像裝置，其中所述光學成像裝置采用小孔成像原理采集物體的圖像。

具體地說，所述光學成像裝置包括一感光元件30B(圖像傳感器)、一殼體40B以及一承載元件50B，所述殼體40B具有一通光孔41B和一暗腔42B，所述通光孔41B連通于所述暗腔42B和所述殼體40B的外部環(huán)境，也就是說，所述殼體40B的外部環(huán)境的光線僅可以通過所述通光孔41B進入到所述暗腔42B的內(nèi)部。所述感光元件30B被容納于所述暗腔42B，并且所述通光孔41B對應(yīng)于 所述感光元件30B的感光面。優(yōu)選地，所述通光孔41B對應(yīng)于所述感光元件30B的感光面的中心位置。所述感光元件30B的感光面和所述殼體40B的內(nèi)表面沒有接觸，從而在所述殼體40B和所述感光元件30B的感光面之間形成所述光學成像裝置的像距。

相應(yīng)地，所述承載元件50B間隔地設(shè)置于所述殼體40B，以使所述承載元件50B和所述殼體40B沒有接觸，從而在所述承載元件50B和所述殼體40B之間形成所述光學成像系統(tǒng)的物距。所述承載元件50B的側(cè)部形成一圖像采集區(qū)域51B，所述圖像采集區(qū)域51B和所述殼體40B位于所述承載元件50B的不同側(cè)，并且所述圖像采集區(qū)域51B位于所述感光元件30B的感光路徑上，在使用所述光學成像裝置采集物體的圖像時，被采集圖像的物體需要被放置于所述圖像采集區(qū)域51B。

在使用所述光學成像裝置采集被放置于所述圖像采集區(qū)域51B的物體的圖像時，被物體反射的光線會依次穿過所述承載元件50B和所述殼體40B的所述通光孔41B，并進入到所述暗腔42B內(nèi)，在后續(xù)被物體反射的光線會被所述感光元件30B的感光面接收并進行光電轉(zhuǎn)化，從而生成與被采集圖像的物體相關(guān)的電信號。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，所述暗腔42B是一個黑暗的腔體，并且所述暗腔42B僅通過所述通光孔41B與所述殼體40B的外部環(huán)境相連通。也就是說，所述殼體40B的外部環(huán)境的光線僅通過所述通光孔41B進入所述暗腔42B內(nèi)，以被所述感光元件30B的感光面接收，從而，使得通過所述通光孔41B進入所述暗腔42B的光線不會被干擾，從而，保證所述光學成像裝置的成像品質(zhì)。

進一步地，所述光學成像裝置還可以包括一光源13B，所述光源13B鄰近地設(shè)置于所述殼體40B，并且所述光源13B和所述殼體40B位于所述承載元件50B的同側(cè)。在利用所述光學成像裝置采集物體的圖像時，所述光源13B產(chǎn)生的光線能夠透過所述承載元件50B直接輻射至被放置于所述圖像采集區(qū)域51B的物體的表面，然后被物體的表面反射，從而被物體反射的光線在穿過所述承載元件50B和所述殼體40B的所述通光孔41B之后進入到所述暗腔42B內(nèi)，并進一步被所述感光元件30B的感光面接收。

值得一提的是，所述光源13B產(chǎn)生的光線不會直接穿過所述殼體40B以及所述通光孔41B進入到所述暗腔42B內(nèi)，通過這樣的方式，可以保證被物體反 射的光線在經(jīng)過所述通光孔41B進入到所述暗腔42B內(nèi)時不會被干擾，從而保證利用所述光學成像裝置在采集物體的圖像時的可靠性。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的一個較佳實施方式中，所述殼體40B可以由穿透率接近于零的無機或者有機材料制成。在本發(fā)明的另一個較佳實施方式中，所述殼體40B可以由任何材料制成，然后在所述殼體40B的外表面和/或內(nèi)表面涂覆或貼附一層反光材料或吸光材料。通過上述的方式，所述殼體40B能夠阻止所述光源13B產(chǎn)生的光線穿透所述殼體40B而干擾所述暗腔42B內(nèi)的光線。

另外，在本發(fā)明的一個較佳的實施方式中，所述光源13B的位置低于所述殼體40B的設(shè)有所述通光孔41B的一側(cè)所在的平面，通過這樣的方式，所述光源13B產(chǎn)生的光線不會直接通過所述通光孔41B而進入到所述暗腔42B。在本發(fā)明的另一個較佳的實施方式中，所述光源13B也可以具有良好的光向性，從而所述光源13B產(chǎn)生的光線能夠較為集中地輻射至所述圖像采集區(qū)域51B，而不會發(fā)生擴散，從而所述光源13B產(chǎn)生的光線不會直接通過所述通光孔41B進入到所述暗腔42B。

換言之，在本發(fā)明的所述光學成像裝置中，能夠通過所述通光孔41B進入到所述暗腔42B內(nèi)的光線是被物體反射的光線，從而提高所述光學成像裝置的成像品質(zhì)。

進一步地，所述光源13B可以包括至少一發(fā)光元件，從而在本發(fā)明的一個較佳的實施方式中，所述光源13B的每所述發(fā)光元件可以沿著所述殼體40B的外表面間隔地設(shè)置；在本發(fā)明的另一個較佳的實施方式中，所述光源13B的每所述發(fā)光元件可以沿著所述殼體40B的外表面環(huán)繞地設(shè)置，從而使所述光源13B產(chǎn)生的光線能夠更加均勻地輻射至所述圖像采集區(qū)域51B。

更進一步地，所述光源13B的每所述發(fā)光元件可以單獨地或者同時產(chǎn)生紫外光、紅外光、可見光等光線。所述光源13B的每所述發(fā)光元件的發(fā)光特征由所述光學成像裝置所需要達到的解像力和所述感光元件30B的類型決定，例如所述感光元件30B可以感應(yīng)到紫外光、紅外光、可見光等光線。另外，所述感光元件30B的尺寸由所述圖像采集區(qū)域51B的尺寸和所述通光孔41B的孔徑?jīng)Q定。

進一步地，所述圖像采集區(qū)域51B的尺寸根據(jù)所述光學成像裝置的實際使用情況來決定，即所述圖像采集區(qū)域51B的尺寸可以根據(jù)被采集圖像的物體的 尺寸決定，并且在所述圖像采集區(qū)域51B的尺寸確定之后，所述承載元件50B的尺寸也隨之確定。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解，所述承載元件50B的尺寸大于或者等于所述圖像采集區(qū)域51B的尺寸，并且所述承載元件50B由透明材料制成。例如，當所述光學成像裝置被實施為一生物特征采集裝置，并且用于采集指紋的圖像時，所述光學成像裝置的所述圖像采集區(qū)域51B的尺寸由指端的尺寸決定。所述承載元件50B可以選擇透過率較高的無機或有機材料制成，并且所述承載元件50B在保證強度的基礎(chǔ)上，其厚度可以被做的很薄，以使得所述承載元件50B能夠承受被采集圖像的物體施加于所述承載元件50B的力。

另外，所述光學成像裝置還可以包括一線路板60B，所述感光元件30B電連接于所述線路板60B，所述線路板60B供將所述感光元件30B的感光面轉(zhuǎn)化的與被采集物體圖像的物體相關(guān)的電信號傳輸出去，從而在后續(xù)形成被采集圖像的物體的圖像。優(yōu)選地，在本發(fā)明的一個較佳的實施方式中，所述感光元件30B貼裝于所述線路板60B，所述線路板60B貼裝于所述殼體40B。在本發(fā)明的另一個較佳實施例中，所述感光元件30B和所述線路板60B分別貼裝于所述殼體40B的不同側(cè)，從而所述感光元件30B在工作時產(chǎn)生的熱量不會導致所述線路板60B變形，以確保所述感光元件30B的平整性。在本發(fā)明的所述光學成像裝置中，所述線路板60B的類型可以不受限制，例如所述線路板60B可以是FPC線路板(可撓性印刷線路板)，這樣，使得所述線路板60B的厚度更薄，以顯著地降低所述光學成像裝置的厚度。

如圖9所示是根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例提供的光學成像裝置。具體地說，所述光學成像裝置包括一感光元件30C、一殼體40C、一承載元件50C以及一基板70C，所述殼體40C具有一通光孔41C。所述殼體40C設(shè)置于所述基板70C，以在所述殼體40C和所述基板70C之間形成一暗腔42C，所述通光孔41C連通于所述暗腔42C和所述殼體40C的外部環(huán)境，也就是說，所述殼體40C的外部環(huán)境的光線僅可以通過所述通光孔41C進入到所述暗腔42C的內(nèi)部。所述感光元件30C被容納于所述暗腔42C，并且所述通光孔41C對應(yīng)于所述感光元件30C的感光面。優(yōu)選地，所述通光孔41C對應(yīng)于所述感光元件30C的感光面的中心位置。所述感光元件30C的感光面和所述殼體40C的內(nèi)表面沒有接觸，從而在所述殼體40C和所述感光元件30C的感光面之間形成所述光學成像裝置的像距。

所述承載元件50C間隔地設(shè)置于所述殼體40C，以使所述承載元件50C和所述殼體40C沒有接觸，從而在所述承載元件50C和所述殼體40C之間形成所述光學成像裝置的物距。所述承載元件50C的側(cè)部形成一圖像采集區(qū)域51C，所述圖像采集區(qū)域51C和所述殼體40C位于所述承載元件50C的不同側(cè)，并且所述圖像采集區(qū)域51C位于所述感光元件30C的感光路徑上。

與上述優(yōu)選實施例提供的所述光學成像裝置不同，在本發(fā)明的這個優(yōu)選的實施例提供的所述光學成像裝置中，所述殼體40C進一步包括一上殼部43C和至少一側(cè)殼部44C，其中每所述側(cè)殼部44C分別彎曲地從所述上殼部43C的邊緣延伸至所述基板70C，從而在所述上殼部43C、每所述側(cè)殼部44C和所述基板70C之間形成所述暗腔42C，所述通光孔41C設(shè)于所述上殼部43C。優(yōu)選地，所述感光元件30C的感光面所在的平面、所述上殼部43C所在的平面和所述承載元件50C所在的平面相互平行，通過這樣的方式，在利用所述光學成像裝置采集物體的圖像時，使得物體的各個位置都能夠均勻地成像。

值得一提的是，所述上殼部43C和每所述側(cè)殼部44C可以一個板材一體地形成，也可以將多個板材拼接形成，本發(fā)明在這方面不受限制。

進一步地，所述光學成像裝置還可以包括一光源13C，所述光源13C鄰近地設(shè)置于所述殼體40C，并且所述光源13C和所述殼體40C位于所述承載元件50C的同側(cè)。在利用所述光學成像裝置采集物體的圖像時，所述光源13C產(chǎn)生的光線能夠透過所述承載元件50C直接輻射至被放置于所述圖像采集區(qū)域51C的物體的表面，然后被物體的表面反射，從而被物體反射的光線在穿過所述承載元件50C和所述殼體40C的所述通光孔41C之后進入到所述暗腔42C內(nèi)，并進一步被所述感光元件30C的感光面接收并進行光電轉(zhuǎn)化，以生成與被采集圖像的物體相關(guān)的電信號。

優(yōu)選地，所述光源13C可以被設(shè)置于所述基板70C上，通過這樣的方式，所述光源13C的位置會低于所述殼體40C的所述上殼部43C所在的平面，從而使得所述光源13C產(chǎn)生的光線不會通過設(shè)于所述上殼部43C的所述通光孔41C直接進入所述暗腔42C內(nèi)，以確保所述光學成像裝置在被使用時的可靠性。

另外，所述光學成像裝置還可以包括一線路板60C，所述感光元件30C電連接于所述線路板60C，所述線路板60C供將所述感光元件30C的感光面轉(zhuǎn)化的與被采集圖像的物體相關(guān)的電信號傳輸出去，從而在后續(xù)形成被采集圖像的物體 的圖像。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的一個較佳的實施方式中，所述感光元件30C貼裝于所述線路板60C，所述線路板60C貼裝于所述基板70C。

在本發(fā)明的另一個較佳的實施方式中，所述感光元件30C貼裝于所述線路板60C，所述基板70C具有一接受腔71C，所述線路板60C設(shè)置于所述接受腔71C內(nèi)，通過這樣的方式，可以顯著地減少所述光學成像裝置的高度，從而使得所述光學成像裝置的更薄。

在本發(fā)明的再一個較佳的實施方式中，所述線路板60C和所述感光元件30C還可以分別貼裝于所述基板70C的不同側(cè)，這樣，所述感光元件30C在工作時產(chǎn)生的熱量不會使所述線路板60C產(chǎn)生形變，從而不會影響所述感光元件30C的平整度。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，所述基板70C可以由導熱和散熱性能較好的材料制成，例如不銹鋼材料，這樣，所述基板70C不僅能夠保證所述感光元件30C的平整度，而且還能夠使所述光學成像裝置快速地散熱，從而確保所述光學成像裝置在工作時的穩(wěn)定性。

進一步地，所述光學成像裝置還可以包括一支撐元件80C，其中所述支撐元件80C設(shè)置于所述基板70C，所述承載元件50C設(shè)置于所述支撐元件80C，以使所述承載元件50C能夠被所述承載元件80C支撐。優(yōu)選地，所述支撐元件80C由透過率低的材料制成，以避免所述光學成像裝置外部的光線對所述光源13C產(chǎn)生的光線產(chǎn)生干擾，從而確保所述光線成像裝置在采集物體的圖像時的精度。

在本發(fā)明的另一個較佳的實施方式中，所述支撐元件80C的高度還可以被調(diào)節(jié)，也就是說，通過調(diào)整所述支撐元件80C，可以改變所述承載元件50C和所述殼體40C的上殼部43C之間的距離，從而改變所述光學成像裝置的物距，以此，來使所述光學成像裝置滿足不同的使用需求。

如圖10所示是根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實施例的一個變形實施方式提供的光學成像裝置。具體地說，所述光學成像裝置包括一感光元件30D、一殼體40D、一承載元件50D以及一線路板60D，所述殼體40D具有一通光孔41D。所述感光元件30D和所述殼體40D分別貼裝于所述線路板60D，以在所述殼體40D和所述線路板60D之間形成一暗腔42D，所述通光孔41D連通于所述暗腔42D與所述殼體40D的外部環(huán)境，也就是說，所述殼體40D的外部環(huán)境的光線僅可以 通過所述通光孔41D進入到所述暗腔42D的內(nèi)部。所述感光元件30D被容納于所述暗腔42D，并且所述通光孔41D對應(yīng)于所述感光元件30D的感光面。優(yōu)選地，所述通光孔41D對應(yīng)于所述感光元件30D的感光面的中心位置。所述感光元件30D的感光面和所述殼體40D的內(nèi)表面沒有接觸，從而在所述殼體40D和所述感光元件30D的感光面之間形成所述光學成像裝置的像距。

所述承載元件50D間隔地設(shè)置于所述殼體40D，以使所述承載元件50D和所述殼體40D沒有接觸，從而在所述承載元件50D和所述殼體40D之間形成所述光學成像裝置的物距。所述承載元件50D的側(cè)部形成一圖像采集區(qū)域51D，所述圖像采集區(qū)域51D和所述殼體40D位于所述承載元件50D的不同側(cè)，所述圖像采集區(qū)域51D位于所述感光元件30D的感光路徑上。

所述殼體40D進一步包括一上殼部43D和至少一側(cè)殼部44D，其中每所述側(cè)殼部44D分別彎曲地從所述上殼部43D的邊緣延伸至所述線路板60D，從而在所述上殼部43D、每所述側(cè)殼部44D和所述線路板60D之間形成所述暗腔42D，所述通光孔41D設(shè)于所述上殼部43D。優(yōu)選地，所述上殼部43D所在的平面平行于所述承載元件50D所在的平面，通過這樣的方式，在利用所述光學成像裝置采集物體的圖像時，使得物體的各個位置都能夠均勻地成像。

進一步地，所述光學成像裝置還可以包括一光源13D，所述光源13D鄰近地設(shè)置于所述殼體40D，并且所述光源13D和所述殼體40D位于所述承載元件50D的同側(cè)。在利用所述光學成像裝置采集物體的圖像時，所述光源13D產(chǎn)生的光線能夠透過所述承載元件50D直接輻射至被放置于所述圖像采集區(qū)域51D的物體的表面，然后被物體的表面反射，從而被物體反射的光線在穿過所述承載元件50D和所述殼體40D的所述通光孔41D之后進入到所述暗腔42D內(nèi)，并進一步被所述感光元件30D的感光面接收并進行光電轉(zhuǎn)化，以生成與被采集圖像的物體相關(guān)的電信號。

優(yōu)選地，所述光源13D可以被設(shè)置于所述線路板60D上，通過這樣的方式，所述光源13D的位置會低于所述殼體40D的所述上殼部43D所在的平面，從而使得所述光源13D產(chǎn)生的光線不會通過設(shè)于所述上殼部43D的所述通光孔41D直接進入所述暗腔42D內(nèi)，以確保所述光學成像裝置在被使用時的可靠性。另外，所述光源13D和所述感光元件30D還可以共用所述線路板60D的電路，從而使得所述光學成像裝置的一致性更好。

更優(yōu)選地，所述線路板60D是PCB線路板，以使所述線路板60D具有一定的硬度，并且所述線路板60D在較高的溫度下不會產(chǎn)生形變，從而能夠保證被貼裝于所述線路板60D的所述感光元件30D的平整性。

進一步地，所述光學成像裝置還可以包括一支撐元件80D，其中所述支撐元件80D設(shè)置于所述線路板60D，所述承載元件50D設(shè)置于所述支撐元件80D，以使得所述承載元件50D被所述支撐元件80D支撐。優(yōu)選地，所述支撐元件80D由透過率低的材料制成，以避免所述光學成像裝置外部的光線對所述光源13D產(chǎn)生的光線產(chǎn)生干擾，從而確保所述光線成像裝置在采集物體的圖像時的精度。

如圖11所示是根據(jù)本發(fā)明的再一優(yōu)選實施例提供的光學成像裝置。具體地說，所述光學成像裝置包括一感光元件30E、一殼體40E、一承載元件50E、一基板70E和一支撐元件80E。所述殼體40E具有一通光孔41E，所述感光元件30E和所述支撐元件80E分別設(shè)置于所述基板70E，所述殼體40E包括一上殼部43E，所述上殼部43E的四周分別延伸至所述支撐元件80E，從而在所述殼體40E的所述上殼部43E與所述基板70E之間形成一暗腔42E，所述通光孔41E設(shè)于所述上殼部43E，并且所述通光孔41E連通于所述暗腔42E與所述殼體40E的外部環(huán)境，也就是說，所述殼體40E的外部環(huán)境的光線僅可以通過所述通光孔41E進入到所述暗腔42E的內(nèi)部。所述感光元件30E被容納于所述暗腔42E內(nèi)，并且所述通光孔41E對應(yīng)于所述感光元件30E的感光面。優(yōu)選地，所述通光孔41E對應(yīng)于所述感光元件30E的感光面的中心位置。所述感光元件30E的感光面和所述殼體40E的所述上殼部43E沒有接觸，從而在所述殼體40E的所述上殼部43E和所述感光元件30E的感光面之間形成所述光學成像裝置的像距。

值得一提的是，在本發(fā)明的一個較佳的實施方式中，所述殼體40E和支撐元件80E還可以一體地形成，從而在所述殼體40E的兩側(cè)分別形成所述光學成像裝置的像距和物距。

所述承載元件50E被所述支撐元件80E支撐，并且所述承載元件50E和所述殼體40E的所述上殼部43E沒有接觸，從而在所述承載元件50E和所述殼體40E的所述上殼部43E之間形成所述光學成像裝置的物距。所述承載元件50E的側(cè)部形成一圖像采集區(qū)域51E，所述圖像采集區(qū)域51E和所述殼體40E位于所述承載元件50E的不同側(cè)，并且所述圖像采集區(qū)域51E位于所述感光元件30E的感光路徑上。

優(yōu)選地，所述感光元件30E的感光面所在的平面、所述上殼部43E所在的平面和所述承載元件50E所在的平面相互平行，通過這樣的方式，在利用所述光學成像裝置采集物體的圖像時，使得物體的各個位置都能夠均勻地成像。

進一步地，所述光學成像裝置還可以包括一光源13E，所述光源13E設(shè)置于所述殼體40E的所述上殼部43E。在利用所述光學成像裝置采集物體的圖像時，所述光源13E產(chǎn)生的光線能夠透過所述承載元件50E直接輻射至被放置于所述圖像采集區(qū)域51E的物體的表面，然后被物體的表面反射，從而被物體反射的光線在穿過所述承載元件50E和所述殼體40的通光孔41E之后進入到所述暗腔42E內(nèi)，并進一步被所述感光元件30E的感光面接收并進行光電轉(zhuǎn)化，以生成與被采集圖像的物體相關(guān)的電信號。

另外，所述光學成像裝置還可以包括一線路板60E，所述感光元件30E電連接于所述線路板60E，所述線路板60E供將所述感光元件30E的感光面轉(zhuǎn)化的與被采集圖像的物體相關(guān)的電信號傳輸出去，從而在后續(xù)形成被采集圖像的物體的圖像。優(yōu)選地，在本發(fā)明的一個較佳的實施方式中，所述感光元件30E貼裝于所述線路板60E，所述線路板60E貼裝于所述基板70E。在本發(fā)明的另一個較佳的實施方式中，所述感光元件30E貼裝于所述線路板60E，所述基板70E具有一接受腔71E，所述線路板60E設(shè)置于所述接受腔71E內(nèi)，通過這樣的方式，可以顯著地減少所述光學成像裝置的高度，從而使得所述光學成像裝置的更薄。

在本發(fā)明的再一個較佳的實施方式中，所述線路板60E和所述感光元件30E還可以分別貼裝于所述基板70E的不同側(cè)，這樣，所述感光元件30E在工作時產(chǎn)生的熱量不會使所述線路板60E產(chǎn)生形變，從而不會影響所述感光元件30E的平整度。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，所述基板70E可以由導熱和散熱性能較好的材料制成，例如不銹鋼材料，這樣，所述基板70E不僅能夠保證所述感光元件30E的平整度，而且還能夠使所述光學成像裝置快速地散熱，從而確保所述光學成像裝置在工作時的穩(wěn)定性。

如圖12所示是根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實施例的一個變形實施方式提供的光學成像裝置。具體地說，所述光學成像裝置包括一感光元件30F、一殼體40F、一承載元件50F、一線路板60F和一支撐元件80F。所述殼體40F具有一通光孔41F，所述感光元件30F和所述支撐元件80F分別設(shè)置于所述線路板60F，所述 殼體40F包括一上殼部43F，所述上殼部43F的四周分別延伸至所述支撐元件80F，從而在所述殼體40F的所述上殼部43F與所述線路板60F之間形成一暗腔42F，所述通光孔41F設(shè)于所述上殼部43F，并且所述通光孔41F連通于所述暗腔42F與所述殼體40F的外部環(huán)境，也就是說，所述殼體40F的外部環(huán)境的光線僅可以通過所述通光孔41F進入到所述暗腔42F的內(nèi)部。所述感光元件30F被容納于所述暗腔42F內(nèi)，并且所述通光孔41F對應(yīng)于所述感光元件30F的感光面。優(yōu)選地，所述通光控41F對應(yīng)于所述感光元件30F的感光面的中心位置。所述感光元件30F的感光面和所述殼體40F的所述上殼部43F沒有接觸，從而在所述殼體40F的所述上殼部43F和所述感光元件30F的感光面之間形成所述光學成像裝置的像距。

所述承載元件50F被所述支撐元件80F支撐，并且所述承載元件50F和所述殼體40F的所述上殼部43F沒有接觸，從而在所述承載元件50F和所述殼體40F的所述上殼部43F之間形成所述光學成像裝置的物距。所述承載元件50F的側(cè)部形成一圖像采集區(qū)域51F，所述圖像采集區(qū)域51F位于所述感光元件30F的感光路徑上。

優(yōu)選地，所述感光元件30F的感光面所在的平面、所述上殼部43F所在的平面和所述承載元件50F所在的平面相互平行，通過這樣的方式，在利用所述光學成像裝置采集物體的圖像時，使得物體的各個位置都能夠均勻地成像。

進一步地，所述光學成像裝置還可以包括一光源13F，所述光源13F設(shè)置于所述殼體40F的所述上殼部43F。在利用所述光學成像裝置采集物體的圖像時，所述光源13F產(chǎn)生的光線能夠透過所述承載元件50F直接輻射至被放置于所述圖像采集區(qū)域51F的物體的表面，然后被物體的表面反射，從而被物體反射的光線在穿過所述承載元件50F和所述殼體40F的所述通光孔41F之后進入到所述暗腔42F內(nèi)，并進一步被所述感光元件30F的感光面接收并進行光電轉(zhuǎn)化，以生成與被采集圖像的物體相關(guān)的電信號。

在利用所述光學成像裝置采集物體圖像的過程中，需要將被采集圖像的物體置放于所述圖像采集區(qū)域51F，所述光源13F發(fā)出的光線會穿過所述承載元件50F并照射至物體的表面，此時，物體的表面會反射光線，并使光線再次穿過所述承載元件50F和所述通光孔41F，以進入到所述暗腔42F內(nèi)，從而被設(shè)置于所述暗腔42F內(nèi)的所述感光元件30F的感光面接收并進行后續(xù)的光電轉(zhuǎn)化，然后與 物體相關(guān)的電信號進一步藉由所述線路板60F傳輸出去。

在這個過程中，所述光源13F產(chǎn)生的光線不會穿過所述殼體40F而直接進入到所述暗腔42F內(nèi)，從而被物體的表面反射并通過所述通光孔41F進入到所述暗腔42F內(nèi)的光線不會被干擾，從而確保所述光學成像裝置采集的圖像的品質(zhì)。

如圖13和圖14所示，本發(fā)明還提供了所述光學成像裝置的設(shè)計方法。在確定所述光學成像裝置的實際應(yīng)用環(huán)境時，所述光學成像裝置的被成像物的范圍參數(shù)F的值隨之確定。

另外，在本發(fā)明中，設(shè)定所述光學成像裝置的物高參數(shù)為U，并且所述光學成像裝置的物高U小于或者等于所述圖像采集區(qū)域51C的高度；；設(shè)定所述光學成像裝置的像高參數(shù)為V，并且所述光學成像裝置的像高V小于或者等于所述感光元件30C的高度；所述通光孔41C的直徑為孔徑，并設(shè)定所述光學成像裝置的孔徑參數(shù)為Φ；所述殼體40C的所述上殼部43C與所述感光元件30C的感光面之間的距離為像距，并設(shè)定所述光學成像裝置的像距參數(shù)為X；所述殼體40C的所述上殼部43C與所述承載元件50C之間的距離為物距，并設(shè)定所述光學成像裝置的物距參數(shù)為W。

圖14示出了本發(fā)明的所述光學成像裝置的設(shè)計過程1400。階段1410：根據(jù)所述光學成像裝置的具體使用環(huán)境，確定所述光學成像裝置的高度。值得一提的是，所述光學成像裝置的高度包括所述殼體40C的所述上殼部43C與所述感光元件30C的感光面之間的距離、所述殼體40C的所述上殼部43C與所述承載元件50C之間的距離以及這些元件的本身的厚度和公差，也就是說，所述光學成像裝置的高度至少包括所述光學成像裝置的像距X和物距Y。

階段1420：在所述光學成像裝置的高度被確定之后，定義所述光學成像裝置的物高U，這樣，所述圖像采集區(qū)域51C的尺寸也隨著確定，即所述圖像采集區(qū)域51C的尺寸大于或者等于所述光學成像裝置的物高U。例如，當所述光學成像裝置被實施為用于采集指紋的所述生物特征采集裝置時，所述圖像采集區(qū)域51C的面積與指端的面積匹配。

階段1430：根據(jù)所述光學成像裝置的高度確定所述光學成像裝置的像距X和物距W，其中所述光學成像裝置的成像物范圍F與所述光學成像裝置的孔徑Φ、像距X和物距W的關(guān)系滿足函數(shù)表達式：F＝Φ(W/X+1)，在保證所述光學成像裝置的解像力的基礎(chǔ)上，可以計算出所述光學成像裝置的孔徑Φ的值。優(yōu) 選地，根據(jù)光線的直線傳播原理，并且保證所述光學成像裝置的成像品質(zhì)，所述通光孔41C的孔徑大于或者等于兩倍的所述上殼部43C的厚度。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解，根據(jù)函數(shù)表達式F＝Φ(W/X+1)，在所述光學成像裝置的高度確定的情況下，可以通過調(diào)整所述光學成像裝置的像距、物距和孔徑，來保證所述光學成像裝置的成像物范圍，并進一步確保所述光學成像裝置具有較好的解像力。例如，在所述光學成像裝置的孔徑確定的情況下，所述光學成像裝置的像距越大，則所述光學成像裝置的成像物范圍越小，反之則所述光學成像裝置的成像物范圍越大；在所述光學成像裝置的物距和像距確定的情況下，所述光學成像裝置的孔徑越大，則所述光學成像裝置的成像物范圍越大，反之則所述光學成像物的范圍越小。

進一步地，所述光學成像裝置的像高V與所述光學成像裝置的物高U、像距X、物距W和孔徑Φ的關(guān)系滿足函數(shù)表達式：V＝[UX+Φ(W+X)]/W，從而，通過計算可以得到所述光學成像裝置的像高V的值。也就是說，在所述光學成像裝置的物高、物距、像距和孔徑確定之后，可以計算出所述光學成像裝置的像高，通過這樣的方式，所述感光元件30C的尺寸可以根據(jù)計算得到的所述光學成像裝置的像高V的值來選擇，從而，所述光學成像裝置的像高V決定了所述感光元件30C的尺寸。

階段1440：在確定了所述光學成像裝置的物高、像高、物距、像距和孔徑以及所述感光元件30C的尺寸之后，選擇具有合適像素值以及像素點尺寸的所述感光元件30C，來匹配所述光學成像裝置，從而提高所述光學成像裝置的成像品質(zhì)。

階段1450：選擇具有合適光波長度以及光強的發(fā)光體作為本發(fā)明的所述光學成像裝置的所述光源13C。值得一提的是，所述光源13C在滿足所述光學成像裝置所需亮度的同時，所述光源13C的發(fā)光特性也要達到所述光學成像裝置的解像力要求，并且所述光源13C的發(fā)光特性與所述感光元件30C的類型匹配。

階段1460：對設(shè)計完成的所述光學成像裝置進行測試，以判斷所述光學成像裝置的成像效果是否滿足成像需要，若所述光學成像裝置的成像效果滿足成像需要，則表明所述光學成像裝置的設(shè)計完成，若所述光學成像裝置的成像效果不能夠滿足成像需要，則根據(jù)函數(shù)表達式V＝[UX+Φ(W+X)]/W重新調(diào)整所述光學成像裝置的相關(guān)參數(shù)，直至所述光學成像裝置的成像效果滿足成像需要為止。

進一步地，本發(fā)明還提供一種光學成像裝置的設(shè)計方法，其中所述設(shè)計方法包括如下步驟：

(h)根據(jù)所述光學成像裝置的使用環(huán)境，分別確定所述光學成像裝置的高度和成像物范圍；

(i)定義所述光學成像裝置的物高；

(j)根據(jù)所述光學成像裝置的高度、成像物范圍和物高，計算所述光學成像裝置的物距、像距、孔徑以及像高；以及

(k)配置滿足所述光學成像裝置所需的一光源13C。

優(yōu)選地，在所述步驟(j)中，進一步包括步驟：

步驟(j.1)根據(jù)所述光學成像裝置的像高，配置滿足所述光學成像裝置所需的一感光元件30C；和

步驟(j.2)根據(jù)所述光學成像裝置的解像力，選擇滿足所述光學成像裝置所需的具有合適的像素數(shù)量和像素尺寸的所述感光元件30C。

優(yōu)選地，在所述步驟(k)之后，還包括步驟：

(l)檢測所述光學成像裝置的成像品質(zhì)是否滿足使用需要，若滿足則所述光學成像裝置的設(shè)計完成，若不滿足則重復執(zhí)行所述步驟(j)。

優(yōu)選地，在上述方法中，設(shè)定所述光學成像裝置的成像物范圍參數(shù)為F，設(shè)定所述光學成像裝置的孔徑參數(shù)為Φ，設(shè)定所述光學成像裝置的像距參數(shù)為X，設(shè)定所述光學成像裝置的物距參數(shù)為W；其中所述光學成像裝置的成像物范圍與所述光學成像裝置的孔徑、物距和像距的關(guān)系滿足函數(shù)表達式：F＝Φ(W/X+1)。

優(yōu)選地，在上述方法中，設(shè)定所述光學成像裝置的物高參數(shù)為U，設(shè)定所述光學成像裝置的像高參數(shù)為V；其中所述光學成像裝置的像高與所述光學成像裝置的物高、孔徑、物距和像距的關(guān)系滿足函數(shù)表達式：V＝[UX+Φ(W+X)]/W。

本發(fā)明還提供一種光學成像裝置的形成方法，其中所述形成方法包括如下步驟：

(i)將一感光元件30C置入一暗腔42C，其中所述暗腔42C通過一通光孔41C連通于所述暗腔42C的外部環(huán)境，并且所述通光孔41C對應(yīng)于所述感光元件30C的感光面；

(ii)形成一圖像采集區(qū)域51C于所述感光元件30C的感光路徑，其中所述圖像采集區(qū)域51C位于所述通光孔41C的上方，并且所述圖像采集區(qū)域供放置 被采集圖像的物體；以及

(iii)設(shè)置一光源13C于所述暗腔42C的外部環(huán)境，其中所述光源13C產(chǎn)生的光線在輻射至所述圖像采集區(qū)域51C之后，被放置于所述圖像采集區(qū)域51C的物體反射，被反射的光線穿過所述通光孔51C進入到所述暗腔52C，以被所述感光元件30C的感光面接收。

優(yōu)選地，在上述方法中，所述通光孔41C對應(yīng)于所述感光元件30C的感光面的中心位置。

優(yōu)選地，在所述步驟(i)中還包括步驟：

(i.1)將所述感光元件30C設(shè)置于一基板70C；以及

(i.2)提供具有所述通光孔41C的一殼體40C，以在所述殼體40C和所述基板70C之間形成所述暗腔42C，并使所述感光元件30C位于所述暗腔42C內(nèi)。

優(yōu)選地，在所述步驟(ii)中還包括步驟：

在所述殼體40C的上部設(shè)置一承載元件50C，所述承載元件50C形成所述圖像采集區(qū)域51C。

值得一提的是，本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備90，其中所述電子設(shè)備90包括光學成像裝置，在本發(fā)明的不同的實施例中，所述光學成像裝置可以輔助所述電子設(shè)備實現(xiàn)不同的功能。

如圖15所示是根據(jù)本發(fā)明的第一個優(yōu)選實施例提供的電子設(shè)備90J，其中所述電子設(shè)備90J可以是一生物特征采集裝置，例如指紋采集器等。所述電子設(shè)備90J用于輔助采集使用者的諸如指紋、掌紋或者腳紋等在內(nèi)的生物特征。

具體地說，所述電子設(shè)備90J可以包括一連接裝置91J和所述光學成像裝置100J，所述光學成像裝置100J可通信地連接于所述連接裝置91J，所述連接裝置91J適于可通訊地連接于一電器，例如電腦等。在使用時，使用者可以將指端等需要被采集圖像的位置放置在所述光學成像裝置100J的所述圖像采集區(qū)域51，此時，所述光源13產(chǎn)生的光線輻射至指端的表面，指端的表面將光線反射，被指端的表面反射的光線在穿過所述通光孔41之后進入到所述暗腔42內(nèi)，以被所述感光元件30的感光面接收并進行光電轉(zhuǎn)化，以生成與指端相關(guān)的電信號，電信號藉由所述連接裝置91J傳輸至所述電器，從而可以生成與指端相關(guān)的圖像。

在本發(fā)明的一個較佳的實施方式中，所述連接裝置91J可以被實施為一個USB連接件，在使用所述電子設(shè)備90J時，可以通過所述連接裝置91J插入所述 電器的連接口的方式，將所述電子設(shè)備90J連接至所述電器，從而所述電子設(shè)備90可以將采集的使用者的生物特征傳輸至所述電器。

在本發(fā)明的另一個較佳的實施方式中，所述連接裝置90J還可以被實施為一個通訊模塊，例如藍牙模塊、Wi-Fi模塊等，在使用所述電子設(shè)備時，可以通過所述連接裝置91J與所述電器的通訊模塊無線地連接，從而所述電子設(shè)備90J可以將采集的使用者的生物特征傳輸至所述電器。

如圖16和圖17所示是根據(jù)本發(fā)明的第二個優(yōu)選實施例提供的電子設(shè)備90K，其中所述電子設(shè)備90K可以是一移動電子設(shè)備，例如手機、平板電腦、筆記本電腦、電紙書或者個人數(shù)字助理等可以被移動使用的便攜式移動電子設(shè)備。所述光學成像裝置100K可以采集使用者的生物特征例如指紋特征，以輔助所述電子設(shè)備90K實現(xiàn)對使用者的身份識別。

具體地說，所述電子設(shè)備90K包括一設(shè)備本體92K和所述光學成像裝置100K，其中所述光學成像裝置100K可通訊地連接于所述設(shè)備本體92K。在使用所述電子設(shè)備90K之前，所述光學成像裝置100K可以采集使用者的生物特征例如指紋特征，并將其傳輸至所述設(shè)備本體92K，后續(xù)，所述設(shè)備本體92K將被采集的圖像與預存于所述設(shè)備本體92K的圖像進行比對，若匹配成功，則所述設(shè)備本體92K認為該使用者為合法使用者，若匹配失敗，則所述設(shè)備本體92K認為該使用者為非法使用者。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，相對于現(xiàn)有技術(shù)的光學成像系統(tǒng)來說，本發(fā)明的所述光學成像裝置100K因為不需要棱鏡、透鏡等光學元件，從而使得所述光學成像裝置100K的厚度更薄，進而使得所述光學成像裝置100K能夠適用于追求輕薄化、小型化的所述電子設(shè)備90K。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，所述光學成像裝置100K可以被配置于所述設(shè)備本體92K的不同位置，以使所述電子設(shè)備90K的使用方式不同。

在如圖16所示的這個示例中，所述設(shè)備本體92K包括一按鈕921K，例如所述按鈕921K可以是所述電子設(shè)備90K的主按鈕(例如Home按鈕)或者開關(guān)機按鈕，所述光學成像裝置100K被對應(yīng)地設(shè)置于所述按鈕921K，此時所述按鈕921K會形成所述光學成像裝置100K的所述承載元件50，從而在所述按鈕921K的上部形成所述圖像采集區(qū)域51，從而，當使用者通過所述按鈕921K操作所述電子設(shè)備90K時，所述光學成像裝置100K會同步地采集使用者的指紋特 征，以用于后續(xù)對使用者的身份識別。

在如圖17所示的這個示例中，所述設(shè)備本體92K包括一顯示屏幕922K，所述光學成像裝置100K被對應(yīng)地設(shè)置于所述顯示屏幕922K，此時所述顯示屏幕922K會形成所述光學成像裝置100K的所述承載元件50K，從而在所述顯示屏幕922K上形成所述圖像采集區(qū)域51；相應(yīng)地，所述顯示屏幕922K還會形成所述光學成像裝置100K的所述光源13，從而，當所述顯示屏幕922K產(chǎn)生光線，且使用者將指端放置在所述圖像采集區(qū)域51時，所述光學成像裝置100K會采集使用者的指紋特征，以用于后續(xù)的身份識別。

如圖18至圖20所示是根據(jù)本發(fā)明的第三個優(yōu)選實施例提供的電子設(shè)備90L，其中所述電子設(shè)備90L可以被應(yīng)用于一門禁系統(tǒng)或者保險柜安全鎖。所述光學成像裝置100L可以采集使用者的生物特字例如指紋特征，以輔助所述電子設(shè)備90L對使用者的身份識別。

具體地說，所述電子設(shè)備90L包括一設(shè)備本體92L和所述光學成像裝置100L，所述設(shè)備本體92L進一步包括一處理器923L和一鎖體924L，所述光學成像裝置100L可通訊地連接于所述處理器923L，所述處理器923L可操作地連接于所述鎖體924L，所述鎖體924L用于控制安裝有所述門禁系統(tǒng)的大門或者安裝有所述保險柜安全鎖的柜門狀態(tài)。

在所述電子設(shè)備90L的使用過程中，所述光學成像裝置100L采集使用者的生物特征例如指紋特征，并將其傳輸至所述處理器923L進行比對，若匹配成功，則所述處理器923L操作所述鎖體924L開啟，若匹配失敗，則所述處理器923L生成使所述鎖體924L保持鎖定狀態(tài)的指令。

如圖21是根據(jù)本發(fā)明的第四個優(yōu)選實施例提供的電子設(shè)備90M，其中所述電子設(shè)備90M可以是一支付終端，例如POS機(Point Of Sales)等。所述電子設(shè)備90M包括一設(shè)備本體92M和一光學成像裝置100M，所述光學成像裝置100M可以采集使用者的生物特征例如指紋特征，以用于完成對賬單的支付。

這樣，在使用所述電子設(shè)備90M對賬單進行支付時，所述光學成像裝置100M可以采集使用者的生物特征例如指紋特征，此時，所述電子設(shè)備90M可以將采集的圖像與預存于所述電子設(shè)備90M的圖像進行比對，若匹配成功，則所述電子設(shè)備90M認為該使用者的身份合法，從而完成對賬單的支付，若匹配是被，則所述電子設(shè)備90M認為該使用者的身份非法，從而對賬單的支付失敗。

如圖22所示是根據(jù)本發(fā)明的第五個優(yōu)選實施例提供的電子設(shè)備90N，其中所述電子設(shè)備90N可以是一快遞終端，所述電子設(shè)備90N包括一設(shè)備本體92N和一光學成像裝置100N所述光學成像裝置100N可以采集使用者的生物特征例如指紋特征，以用于完成對快遞件的簽收。

如圖23所示是根據(jù)本發(fā)明的第六個優(yōu)選實施例提供的電子設(shè)備90S，其中所述電子設(shè)備90S是一醫(yī)療器械例如內(nèi)窺鏡等。在本發(fā)明的這個優(yōu)選的實施例中，所述光學成像裝置100S采集的圖像不是被用于對使用者的身份進行識別，而是應(yīng)用于醫(yī)學診斷和治療。

具體地說，所述電子設(shè)備90S包括一設(shè)備本體92S和所述光學成像裝置100S，其中所述光學成像裝置100S設(shè)置于所述設(shè)備本體92S，并且在所述設(shè)備本體92S的殼體形成所述光學成像裝置100S的所述承載元件50，從而在所述設(shè)備本體92S的殼體外部形成所述光學成像裝置100S的所述圖像采集區(qū)域51S。這樣，在所述電子設(shè)備90S被使用的過程中，貼近所述電子設(shè)備90S的所述設(shè)備本體92S的位置的特征都可以被所述光學成像裝置100S采集，以在后續(xù)通過與所述電子設(shè)備90S通訊連接的電器顯示圖像。與現(xiàn)有技術(shù)的內(nèi)窺鏡相比，所述電子設(shè)備90S的所述光學成像裝置100S的高度顯著地降低，以使所述電子設(shè)備90S的體積能夠同步地縮小，從而有利于擴大所述電子設(shè)備90S的應(yīng)用范圍。

如圖24所示，本發(fā)明還提供一種通過一光學成像裝置的成像方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

(1)通過一光源13C產(chǎn)生光線；

(2)所述光源13C產(chǎn)生的光線輻射至一圖像采集區(qū)域51C；

(3)所述光源13C產(chǎn)生的光線被置放于所述圖像采集區(qū)域51C的一物體的表面反射，從而產(chǎn)生被反射光線；

(4)所述被反射光線穿過一通光孔41C進入一暗腔42C；以及

(5)所述被反射光線在進入所述暗腔42C后被一感光元件30C接收，從而生成與所述物體相關(guān)的圖像。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，上述描述及附圖中所示的本發(fā)明的實施例只作為舉例而并不限制本發(fā)明。本發(fā)明的目的已經(jīng)完整并有效地實現(xiàn)。本發(fā)明的功能及結(jié)構(gòu)原理已在實施例中展示和說明，在沒有背離所述原理下，本發(fā)明的實施方式可以有任何變形或修改。