CN102419470A - 成像光学系统和成像装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种成像光学系统和成像装置，该成像光学系统包括成像透镜组、像侧棱镜以及第一遮挡件，像侧棱镜具有入射面、反射面和出射面，光朝着摄像元件从出射面出射，第一遮挡件遮挡入射面上的区域的至少一部分，其中，入射面上的该区域位于从入射面和出射面之间的顶点的棱线至距离该棱线高度为h的位置，当L表示出射面的长度，α表示反射面和出射面之间所形成的角度，n表示像侧棱镜的周围区域的折射率，且n’表示像侧棱镜的折射率时，高度h满足以下条件式：h＝L×cos{α+sin^-1(n/n’)}。

Description

成像光学系统和成像装置

技术领域

本发明涉及一种成像光学系统和一种具有该成像光学系统的成像装置。

背景技术

近年来，数字照相机、数字摄像机以及安装有成像模块的数字电子装置(诸如移动电话、PDA(个人数字助理)、PND(便携导航装置)、PHS(个人手持电话系统)、便携式游戏机和笔记本电脑)已经变得普及。这种照相机(摄像机)和数字电子装置包括安装有成像光学系统(所谓的弯折光学系统)的装置，该成像光学系统被构造为具有在垂直于装置本体的厚度方向的方向上延伸的光路，以减小装置本体的厚度。在下文中，为便于说明，装置本体的厚度方向被称为“壳体厚度方向”，与壳体厚度方向垂直的方向被称为“壳体表面方向”。

顺便提及，当光路指向壳体表面方向时，摄像芯片的传感器表面需要被定位成与壳体厚度方向平行，使得物体图像可入射在摄像芯片的传感器表面上。然而，由于摄像芯片在传感器表面方向上的外部尺寸较大，所以，当传感器表面被定位成与壳体厚度方向平行时，变得难以将装置本体壳体设计得较薄。

日本专利公开文献第2006-058840A号、第2006-154702A号以及第2007-033819A号披露了被配置为通过将摄像芯片的传感器表面定位成与壳体表面方向平行来减小壳体厚度方向上的尺寸的成像光学系统。具体地，在这些公开文献所披露的成像光学系统中，在摄像芯片的正前方设置棱镜，并且光路被弯折至壳体厚度方向。

发明内容

在上述各公开文献所披露的成像光学系统中，棱镜位于摄像元件的正前方。因此，产生对正常成像没有贡献的不必要的光，并且这些不必要的光作为重影或眩光出现在图像上。重影或眩光可能导致不期望的图像或对比度的降低。即，重影或眩光降低了图像质量。然而，上述公开文献均未讨论这种由于将棱镜设置在摄像芯片的正前方而导致的重影和眩光的问题。上述公开文献均未披露或建议解决该问题的措施。

本发明的有利之处在于，提供一种被构造为在防止由于将棱镜设置在摄像芯片的正前方而产生多余的光的同时减小成像装置的厚度的成像光学系统和成像装置。

根据本发明的一个方面，提供了一种成像光学系统，其设置有具有至少一个透镜的成像透镜组、像侧棱镜以及第一遮挡件，像侧棱镜具有入射面、反射面和出射面，穿过成像透镜组的光入射在入射面上，穿过入射面的光从反射面反射，从反射面反射的光朝着位于预定位置的摄像元件从出射面出射，第一遮挡件被形成为遮挡像侧棱镜的入射面上的区域的至少一部分。入射面上的该区域位于从入射面和出射面之间的顶点的棱线至距离该棱线高度为h的位置。当L表示在与入射面和出射面这两者垂直的截面中定义的出射面的长度，α表示在该截面中反射面和出射面之间所形成的角度，n表示像侧棱镜的周围区域的折射率，且n’表示像侧棱镜的折射率时，高度h满足以下条件式(1)：

h＝L×cos{α+sin^-1(n/n’)}....(1)。

通过此构造，阻挡对正常成像没有贡献的不必要的光，即，在顺次从像侧棱镜的出射面和反射面全反射之后入射在摄像元件上的视场角(fieldangle)外的光。因此，可减少重影或眩光，并由此可抑制图像劣化。即，可以有效地抑制弯折光学系统中出现的重影或眩光，这在将成像装置设计得较薄时是有利的。

在至少一个方面中，第一遮挡件可位于像侧棱镜与成像透镜组中的最靠近成像透镜组的像平面的一个透镜之间。

在至少一个方面中，第一遮挡件可附接至像侧棱镜的入射面。

在至少一个方面中，成像光学系统可以还包括为摄像元件设置的盖玻片，以朝着摄像元件传输从像侧棱镜的出射面出射的光，以及第二遮挡件，其阻挡来自成像透镜组的不穿过像侧棱镜而直接入射在盖玻片上的光。

在至少一个方面中，第二遮挡件可位于成像透镜组中的最靠近成像透镜组的像平面的一个透镜和以下中的至少一个之间：像侧棱镜与盖玻片之间的空间、盖玻片的面向成像透镜组中的最靠近像平面的一个透镜的侧面。

在至少一个方面中，第二遮挡件可附接至盖玻片的侧面。

在至少一个方面中，第二遮挡件可与第一遮挡件一体形成。

在至少一个方面中，像侧棱镜的反射面可设置有抗反射涂层和抗反射结构中的一种。通过此构造，可进一步抑制重影或眩光的出现。

在至少一个方面中，像侧棱镜可以是被形成为将光路弯折90°的直角棱镜。通过此构造，摄像元件的传感器表面可被定位为与壳体表面方向平行，同时确保在壳体表面方向上具有长光路，因此，可减小壳体在壳体厚度方向上的尺寸。

在至少一个方面中，成像光学系统可以还包括位于像侧棱镜的物侧上的物侧棱镜。物侧棱镜被设置为使得成像透镜组的透镜中的至少一个透镜位于物侧棱镜和像侧棱镜之间。

在至少一个方面中，物侧棱镜可以是被形成为将光路弯折90°的直角棱镜。通过此构造，来自物体的壳体厚度方向上的光可朝着壳体表面方向弯折。

根据本发明的另一方面，提供了一种成像装置，其设置有上述成像光学系统中的一种和摄像元件，该摄像元件被配置为使得该摄像元件的传感器表面被定位在该成像光学系统的成像面上。

附图说明

图1A和图1B示出根据本发明实施方式的成像装置的构造。

图2示出传统的成像光学系统的构造。

图3是用于说明如何得出条件式(1)的说明图。

图4A和图4B是用于说明视场角外的光和第一遮挡部之间的关系的说明图。

图5A和图5B是用于说明视场角外的光和第一遮挡部之间的关系的说明图。

图6A和图6B是用于说明视场角外的光和第一遮挡部之间的关系的说明图。

图7是用于说明遮挡件和视场角外的光之间的关系的说明图。

图8A和图8B示出根据第一实施例的成像光学系统的构造。

图9A和图9B示出了根据第二实施例的成像光学系统的构造。

图10A和图10B示出了根据第三实施例的成像光学系统的构造。

图11示出了根据第一比较例的成像光学系统的构造。

图12示出了根据第二比较例的成像光学系统的构造。

图13示出了根据第三比较例的成像光学系统的构造。

具体实施方式

在下文中，参照附图描述根据本发明的实施方式。

图1A和图1B示出了根据本发明实施方式的成像装置1的构造。在图1A和图1B中，示出了成像装置1(即，本实施方式的主要部分)的光学构造，并且，为了简单起见，省略了不是本实施方式的主要部分的机械构造和电路构造。在此实施方式中，成像装置1例如是移动电话。然而，在另一实施方式中，成像装置1可以是数字照相机、数字摄像机或安装有成像模块的数字电子装置(诸如移动电话、PDA、PND、PHS、便携式游戏机和笔记本电脑)。可替代地，成像装置1可以是成像模块。

如图1A所示，成像装置1包括具有厚度T的壳体10。在图1A中，为了便于说明，将壳体10的厚度T的方向定义为Z轴方向，并将垂直于Z轴方向且彼此垂直的两个方向定义为X轴方向(垂直于图1A和图1B的纸面)和Y轴方向(与图1A和图1B的纸面平行)。图1B中示出了由图1A中的虚线表示的方框的内部结构图。如图1B所示，成像装置1包括成像光学系统100。成像光学系统100包括物镜102、物侧棱镜104、成像透镜组106、像侧棱镜108和盖玻片110。物侧棱镜104和像侧棱镜108均是被构造为将光路弯折90°的直角棱镜。在成像透镜组106中，设置有孔径光阑S。在图1B中，点划线表示成像光学系统100的光轴AX。

在Z轴方向(即，壳体厚度方向)上行进的来自物体的光入射在物镜102上并由物侧棱镜104朝着Y轴方向(即，壳体表面方向)弯折。然后，光穿过成像透镜组106，并由像侧棱镜108的反射面108a朝着Z轴方向再次弯折。从反射面108a反射的光穿过像侧棱镜108的出射面108b，并穿过盖玻片110。盖玻片110密封摄像芯片20，摄像芯片20贴附至树脂封装件。穿过盖玻片100的光入射在摄像芯片20的传感器表面22上的传感器表面22的有效像素区域内。摄像芯片20被设置为使传感器表面22与XY平面平行，以使由反射面108a朝着Z轴弯折的光垂直入射在传感器表面22的有效像素区域上。通过如此设置在传感器表面方向上具有较大尺寸的摄像芯片20，能够减小包括成像光学系统100和摄像芯片20的块在Z轴方向上的尺寸t。结果，壳体10的厚度T可减小，并且成像装置1可形成得较薄。

摄像芯片20例如是具有拜尔布局(bayer layout)的单芯片彩色CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器。摄像芯片20的传感器表面22位于成像透镜组106的像平面上。摄像芯片20响应于在传感器表面22上形成的光学像的光量而在各像素处积聚电荷，并将电荷转换成图像信号。图像信号被输入至图像处理装置(未示出)。图像处理装置执行各种图像处理，例如，通过处理图像信号而产生图像、显示所产生的图像并将所产生的图像记录在记录介质中。摄像芯片20不限于CMOS传感器芯片，可以使用各种类型的摄像芯片(例如，CCD(电荷耦合器件)图像传感器芯片)作为摄像芯片20。

顺便提及，关于像侧棱镜108和摄像芯片20之间的光路，没有用于设置用来仅阻挡不必要的光而不阻挡对正常成像有贡献的正常光的遮挡板的空间。因此，担心由像侧棱镜108产生的不必要的光作为重影或眩光出现在图像上而使图像质量劣化。图2是用于说明由传统的成像光学系统200中的不必要的光所造成的重影或眩光的实施例的说明图。在图2中，对于与本实施方式的元件基本相同的元件，标注相同的参考标号，且不重复其说明。在图2中，光线R1和R2位于最大视场角外(下文中，位于最大视场角外的光被简称为“视场角外的光”)，并且，光线R1和R2未根据设计条件入射在传感器表面22的有效像素区域上。

图2所示的传统的成像光学系统200包括物镜202、物侧棱镜204、成像透镜组206、像侧棱镜208和盖玻片210。光线R1入射在物镜202上，并经由物侧棱镜204弯折。然后，光线R1穿过成像透镜组206，并入射在像侧棱镜208上。具体地，光线R1入射在像侧棱镜208的出射面208b上。光线R1关于出射面208b的入射角较大，并且比临界角大。因此，光线R1从出射面208b全反射。全反射的光线R1入射在像侧棱镜208的反射面208a上。在从反射面208a全反射之后，光线R1穿过出射面208b。然后，光线R1穿过盖玻片210，并入射在传感器表面22的有效像素区域上。光线R2入射在物镜202上，并经由物侧棱镜204弯折。然后，光线R2穿过成像透镜组206，并直接入射在盖玻片210上。然后，光线R2穿过盖玻片210，并入射在传感器表面22的有效像素区域上。如上所述，在传统的成像光学系统200中，从像侧棱镜208的出射面208b全反射的视场角外的光，或从成像透镜组206直接进入盖玻片210的视场角外的光，作为重影或眩光出现在图像上，使图像质量劣化。此外，存在这样的情况：从组成成像光学系统的透镜的边缘的表面反射或从成像装置的壳体内侧反射的视场角外的光，作为重影或眩光出现在图像上，并由此使得图像质量劣化。作为易于出现在图像上而成为重影或眩光的视场角外的光，可例举位于成像范围之外的具有高强度的光(例如，太阳光或来自灯的光)。

根据本实施方式，包括第一遮挡部120a和第二遮挡部120b的板状遮挡件120被设置在成像光学系统100中，以防止出现上述类型的重影或眩光。

第一遮挡部120a贴附至像侧棱镜108的入射面108c。设置第一遮挡部120a以遮挡入射面108c上的一区域。由第一遮挡部120a遮挡的区域从入射面108c和出射面108b之间的顶点的棱线e扩展至与高度h相应的位置(即，从棱线e在Z轴方向上移位距离h而得到的线)。当L表示在与入射面108c和出射面180b这两者垂直的截面(即，图1B中的YZ平面)中定义的出射面108b的长度，α表示在该截面中反射面108a和出射面108b之间所形成的角度(顶角)，n表示像侧棱镜108的周围区域(空气)的折射率，n’表示像侧棱镜108的折射率(见图3)时，高度h满足以下条件式(1)：

h＝L×cos{+sin^-1(n/n’)}.....(1)。

图3是用于说明如何得出条件式(1)的说明图。为了说明如何得出条件式(1)，我们考虑在穿过入射面108c进入像侧棱镜108之后从像侧棱镜108的出射面108b全反射并且之后入射在反射面108a上的光线。根据上述光线关于反射面108a的入射角，存在光线从反射面108a全反射的情况和光线穿过反射面108a的情况。在前一种情况下，所有入射在反射面108a上的光从反射面108a反射，沿着与光线R1(见图2)的光路相似的光路行进，作为重影或眩光出现在图像上，并由此使得图像质量劣化。在后一种情况下，光线在穿过反射面108a之后在传感器表面22的有效像素区域之外行进。因此，在后一种情况下，光线不会使图像质量劣化。然而，严格地说，在后一种情况下，部分光在反射面108a上反射。在此情况下，所反射的光的量非常小(例如，所反射的光的强度是所透射的光的大约1/25)，因为几乎所有的入射光都穿过反射面108a。因此，在后一种情况下，所反射的光实际上不会作为重影或眩光出现在图像上，并可将其忽略。

为了进一步抑制重影和眩光，可在反射面108a上设置抗反射涂层或抗反射结构。具体地，可在反射面108a的整个区域中设置抗反射涂层或抗反射结构(在此情况下，由于正常光从反射面108a的内侧全反射，所以抗反射涂层或抗反射结构的抗反射功能不会影响正常光)，或者，可仅在从反射面108b全反射的视场角外的光容易入射于其上的区域(即，反射面108a的一部分)中设置抗反射涂层或抗反射结构。当在反射面108a上设置抗反射涂层或抗反射结构时，所反射的光的强度例如可被减小至所透射的光的大约1/200。

在图3中，当光线关于入射面108c的入射角和折射角分别被定义为θ₁和θ₂时，得出以下等式(2)和(3)。

n·sinθ₁＝n’·sinθ₂......(2)

θ₂＝sin^-1{(n/n’)sinθ₁}......(3)

在图3中，当光线关于反射面108a的入射角被定义为θ₃时，根据三角形的内角和得出以下等式(4)。

θ₃＝π/2-α-θ₂......(4)

当在等式(4)中代入等式(3)时，

得出θ₃＝π/2-α-sin^-1{(n/n’)sinθ₁}，并由此得出以下等式(5)。

sinθ₁＝(n’/n)·cos(α+θ₃)......(5)

当棱线e与光线在出射面108b上的入射点之间的距离被定义为L’时，

tanθ₂＝h/L’

并且，由于θ₂较小，tanθ₂≈sinθ₂，因此得出以下等式(6)。

sinθ₂＝h/L’......(6)

当在等式(2)中代入等式(6)时，得出

n·sinθ₁＝n’·(h/L’)

h＝L’(n/n’)sinθ₁

并且，当在此等式中代入等式(5)时，得出

h＝L’×cos(α+θ₃)

如果入射角θ₃是临界角，那么得出

h＝L’×cos{α+sin^-1(n/n’)}

L’＝h/cos{α+sin^-1(n/n’)}

随着L’变得接近于L，入射在出射面108b上的视场角外的光的量减少。当满足以下等式(7)时，入射在出射面108b上的视场角外的光的量基本上变为零。

L’＝h/cos{α+sin^-1(n/n’)}＝L    ......(7)

当通过将高度h移至左项来修改等式(7)时，得出定义了视场角外的光不入射在出射面108b上的以下条件式(1)。

h＝L×cos{α+sin^-1(n/n’)}......(1)

图4A、图4B、图5A、图5B、图6A和图6B是用于说明视场角外的光和第一遮挡部120a之间的关系的说明图。在图4A、图4B、图5A、图5B、图6A和图6B中示出的所有光线对应于视场角外的光。在图4A和图4B中，视场角外的光关于像侧棱镜108的入射面108c的入射角是17.6°。在图5A和图5B中，视场角外的光关于像侧棱镜108的入射面108c的入射角是21.0°。在图6A和图6B中，视场角外的光关于像侧棱镜108的入射面108c的入射角是15.0°。图4A、图5A和图6A均示出了设置有第一遮挡部120a的情形，并且，图4B、图5B和图6B均示出了未设置第一遮挡部120a的情形。

如图4A和图4B中的示例所示，第一遮挡部120a阻挡所有从出射面108b全反射的视场角外的光，但是不能阻挡直接入射在反射面108a上的视场角外的光。然而，直接入射在反射面108a上的视场角外的光关于反射面108a具有大的反射角，并传播至传感器表面22的有效像素区域之外的区域。因此，直接入射在反射面108a上的视场角外的光不会作为重影或眩光出现在图像上。

如图5A和图5B中的示例所示，第一遮挡部102a不能阻挡从出射面108b全反射的视场角外的光中的一部分以及直接入射在反射面108a上的视场角外的光。然而，由于从出射面108b全反射的视场角外的光关于反射面108a具有小的入射角，因此从出射面108b全反射的视场角外的光穿过反射面108a，并传播至传感器表面22的有效像素区域之外的区域。由于直接入射在反射面108a上的视场角外的光关于反射面108a具有大的反射角，因此直接入射在反射面108a上的视场角外的光传播至传感器表面22的有效像素区域之外的区域。即，所有未被第一遮挡部120a阻挡的视场角外的光均不会进入传感器表面22的有效像素区域，因此不会作为重影或眩光出现在图像上。

如图6A和图6B中的示例所示，第一遮挡部120a不能阻挡直接入射在反射面108a上的视场角外的光中的一部分。然而，由于直接入射在反射面108a上的视场角外的光关于反射面108a具有大反射角，并传播至传感器表面22的有效像素区域之外的区域，因此，直接入射在反射面108a上的视场角外的光不会作为重影或眩光出现在图像上。

第二遮挡部120b和第一遮挡部120a一体形成。第二遮挡部120b具有通过延伸第一遮挡部120a以接触盖玻片110而形成的形状。第二遮挡部120b阻挡从成像透镜组106进入像侧棱镜108和盖玻片110之间的空间的光。并且，第二遮挡棱镜120b被形成为阶梯状形状，以从第一遮挡部120a侧顺次接触盖玻片110的入射面110a和侧表面110b。第二遮挡部120b由此阻挡光从侧表面110b进入盖玻片110。在第二遮挡部120b与入射面110a或侧表面110b之间的接触表面处，第二遮挡部120b被贴附至盖玻片110。将第一遮挡部120a和第二遮挡部120b中的一个贴附至像侧棱镜108和盖玻片110中的一个就足以固定遮挡件120的位置。遮挡件120的结构不限于上述实施方式。第一遮挡部120a和第二遮挡部120b也可被设置为单独的构件。

图7是用于说明遮挡件120与光线R1和R2之间的关系的说明图。如图7所示，第一遮挡部120a阻挡光线R1前进至像侧棱镜108的入射面108c。第二遮挡部120b阻挡光线R2直接从成像透镜组106进入像侧棱镜108和盖玻片110之间的空间。通过设置遮挡件120，使得可以在使正常光进入传感器表面22的有效像素区域的同时，能够阻挡视场角外的光(例如，光线R1和R2)。因此，防止了视场角外的光作为重影或眩光出现在图像上。从而，可防止图像质量劣化。

在下文中，说明安装于成像装置1中的成像光学系统100的三个具体数值实施例(第一至第三实施例)，并说明与传统的成像装置200相关的三个比较例(第一至第三比较例)。根据第一至第三实施例中的每个实施例的成像光学系统100在像侧棱镜108的物侧上具有同样的结构，该同样的结构如图1所示。因此，在用于示出第一至第三实施例的构造的图中，为了简单起见，仅示出了从像侧棱镜108开始的光学构造。根据第一至第三比较例中的每个比较例的传统的成像装置200在像侧棱镜208的物侧上具有同样的结构，该同样的结构如图2所示。因此，在示出第一至第三比较例的构造的图中，为了简单起见，仅示出了从像侧棱镜108开始的光学构造。在下文中，对于与上述实施方式的元件基本相同的元件，给以相同的参考标号，且不重复其说明。

第一实施例

图8A和图8B示出了根据第一实施例的成像光学系统100的构造。图8A示出了视场角外的光的光路，图8B示出了正常光的光路。图8A所示的视场角外的光关于入射面108c的入射角是17.6°。表1示出了根据第一实施例的成像光学系统100的数值配置。在表1中，“R”表示各光学面的曲率半径(单位：mm)，“D”表示光学元件的厚度或从各光学面到下一光学面的距离(单位：mm)，“Nd”代表d线(波长是588nm)处的折射率。与第一实施例的表和图相关的定义也应用于以下实施例和比较例。在第一至第三实施例以及第一至第三比较例中的每个中，成像透镜组106和206均具有8.6mm的焦距，并且在截面(YZ平面)(在该截面中，光路被像侧棱镜(108或208)弯折)中的最大图像高度是1.38mm。

表1

第二实施例

图9A和图9B示出了根据第二实施例的成像光学系统100的构造。图9A示出了视场角外的光的光路，图9B示出了正常光的光路。图9A所示的视场角外的光关于入射面108c的入射角是10.3°。表2示出了根据第二实施例的成像光学系统100的数值配置。在表2中(以及在以下类似的表中)，表面#1至#15具有和表1中的表面#1至#15的数值相同的数值，因此不再重复其说明。

表2

第三实施例

图10A和图10B示出了根据第三实施例的成像光学系统100的构造。图10A示出了视场角外的光的光路，图10B示出了正常光的光路。图10A所示的视场角外的光关于入射面108c的入射角是17.6°。表3示出了根据第三实施例的成像光学系统100的数值配置。

表3

对于第一至第三实施例中的每个实施例，下面的表4示出了与条件式(1)相关的值。如表4所示，在第一至第三实施例中的每个实施例中，第一遮挡部120a在Z轴方向上的长度等于高度h。

表4

	第一实施例	第二实施例	第三实施例
				长度L(mm)	4.423	4.423	5.000
折射率n	1.000	1.000	1.000
				折射率n’	1.74400	1.60311	1.74400
角度α(°)	45.000	45.000	45.000
				高度h	0.769	0.494	0.869

图11、图12和图13分别示出了根据第一、第二和第三比较例的成像光学系统200的构造。除了第一比较例不具有遮挡件120的事实之外，根据第一比较例的成像光学系统200的具体数值配置与第一实施例的相同。除了第二比较例不具有遮挡件120的事实之外，根据第二比较例的成像光学系统200的具体数值配置与第二实施例的相同。除了第三比较例不具有遮挡件120的事实之外，根据第三比较例的成像光学系统200的具体数值配置与第三实施例的相同。在图11至图13中的每个图中示出的所有光线对应于视场角外的光。图11所示的视场角外的光关于入射面108c的入射角与图8A所示的相同。图12所示的视场角外的光关于入射面108c的入射角与图9A所示的相同。图13所示的视场角外的光关于入射面108c的入射角与图10A所示的相同。

如图11至图13所示，根据第一至第三比较例中的每个比较例的成像光学系统200不具有遮挡件120。因此，顺次从出射面108b和反射面108a反射的视场角外的光，或从成像透镜组206直接入射在盖玻片210上的视场角外的光，进入传感器表面22的有效像素区域。因此，重影或眩光会使图像的质量明显劣化。相反，在根据第一至第三实施例中的每个实施例的成像光学系统100中，遮挡件120阻挡上述视场角外的光。因此，防止了重影或眩光的出现，提高了图像质量。

虽然已参考本发明的某些优选实施方式非常详尽地描述了本发明，但是其他实施方式也是可行的。

例如，物侧棱镜104可由用于弯折光路的反射镜代替。物侧棱镜104可以不设置在成像透镜组106的物侧上的位置处。例如，物侧棱镜104可设置在组成成像透镜组106的透镜之间的位置处。

在上述实施方式中，第一遮挡部120a具有用于遮挡入射面108c上的从棱线e到高度h的位置所限定的整个区域的尺寸。在此情况下，顺次从出射面108b和反射面108a全反射然后进入传感器表面22上的有效像素区域的视场角外的光，主要是进入入射面108c上的从棱线e到高度h的位置所限定的上述区域的光。通过遮挡入射面108c上的从棱线e到高度h的位置所限定的上述区域的至少一部分，可以抑制由于上述类型的视场角外的光所造成的图像质量劣化。因此，在另一实施方式中，第一遮挡部120a可以具有用于仅遮挡入射面108c上的从棱线e到高度h的位置所限定的上述区域的一部分的尺寸。

在上述实施方式中，遮挡件120阻挡进入入射面108c上的从棱线e到高度h的位置所限定的区域的视场角外的光、从成像透镜组106侧进入像侧棱镜108和盖玻片110之间的空间的视场角外的光、以及进入盖玻片110的侧表面110b的视场角外的光。只要遮挡件120用来阻挡上述视场角外的光，就不限制遮挡件120的安装位置。在另一实施方式中，遮挡件120可以不贴附至像侧棱镜108或盖玻片110。例如，遮挡件120可设置在像侧棱镜108与成像透镜组106中的最靠近像平面的一个透镜之间的位置处。

Claims (12)

1.一种成像光学系统，包括：

成像透镜组，具有至少一个透镜；

像侧棱镜，具有入射面、反射面和出射面，穿过所述成像透镜组的光入射在所述入射面上，穿过所述入射面的光从所述反射面反射，从所述反射面反射的光朝着位于预定位置的摄像元件从所述出射面出射；以及

第一遮挡件，被形成为遮挡所述像侧棱镜的所述入射面上的区域的至少一部分，其中，所述入射面上的所述区域位于从所述入射面和所述出射面之间的顶点的棱线至距离所述棱线高度为h的位置，

其中，当L表示在与所述入射面和所述出射面这两者垂直的截面中定义的所述出射面的长度，α表示在所述截面中所述反射面和所述出射面之间所形成的角度，n表示所述像侧棱镜的周围区域的折射率，且n’表示所述像侧棱镜的折射率时，所述高度h满足以下条件式(1)：

h＝L×cos{α+sin^-1(n/n’)}.....(1)。

2.根据权利要求1所述的成像光学系统，其中，所述第一遮挡件位于所述像侧棱镜与所述成像透镜组中的最靠近所述成像透镜组的像平面的一个透镜之间。

3.根据权利要求1所述的成像光学系统，其中，所述第一遮挡件附接至所述像侧棱镜的入射面。

4.根据权利要求1所述的成像光学系统，

还包括：

为所述摄像元件设置的盖玻片，以朝着所述摄像元件传输从所述像侧棱镜的出射面出射的光；以及

第二遮挡件，阻挡来自所述成像透镜组的不穿过所述像侧棱镜而直接入射在所述盖玻片上的光。

5.根据权利要求4所述的成像光学系统，

其中，所述第二遮挡件位于所述成像透镜组中的最靠近所述成像透镜组的像平面的一个透镜与以下中的至少一个之间：所述像侧棱镜与所述盖玻片之间的空间、和所述盖玻片的面向所述成像透镜组中最靠近像平面的一个透镜的侧面。

6.根据权利要求5所述的成像光学系统，其中，所述第二遮挡件附接至所述盖玻片的侧面。

7.根据权利要求4所述的成像光学系统，其中，所述第二遮挡件与所述第一遮挡件一体形成。

8.根据权利要求1所述的成像光学系统，其中，所述像侧棱镜的反射面设置有抗反射涂层和抗反射结构中的一种。

9.根据权利要求1所述的成像光学系统，其中，所述像侧棱镜是被形成为将光路弯折90°的直角棱镜。

10.根据权利要求1所述的成像光学系统，

还包括位于所述像侧棱镜的物侧上的物侧棱镜，所述物侧棱镜被设置为使得所述成像透镜组的透镜中的至少一个透镜位于所述物侧棱镜和所述像侧棱镜之间。

11.根据权利要求10所述的成像光学系统，其中，所述物侧棱镜是被形成为将光路弯折90°的直角棱镜。

12.一种成像装置，包括：

根据权利要求1至11中任一项所述的成像光学系统；以及

摄像元件，被配置为使得所述摄像元件的传感器表面被定位在所述成像光学系统的成像面上。

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