CN112711089A - 一种杂散光遮蔽结构、包含其的超微距成像模块 - Google Patents

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李梦婷
丁昶杰
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Abstract

本发明公开了一种杂散光遮蔽结构，其特征在于：杂散光遮蔽结构包括设置在导光结构的镜头安装通孔中的超微距镜头的物方端面前方的带有丝印的前保护视窗，设置在前保护视窗的边缘侧壁与镜头安装通孔之间，呈前后延伸状的遮光圈等。本发明采用遮光圈包围带丝印的保护视窗，杜绝了大量照明光进入保护视窗后打入镜头造成的成像炫光影响，且杜绝了照明光进入保护视窗后其散射光照亮表面杂质对成像质量造成的影响，进一步地，模块背部保护视窗采用丝印和背胶对杂散光进行遮蔽，杜绝了超微距模块与设备镜头间杂散光对成像效果的影响，总体成像质量提升。

Description

一种杂散光遮蔽结构、包含其的超微距成像模块
技术领域
本发明属于外置光学成像领域，具体涉及一种杂散光遮蔽结构、包含其的超微距成像模块。
背景技术
随着光学成像技术的发展，越来越多的仪器设备以及消费产品上增添了成像装置，其功能的多样性和重要性也越来越高，市面上各类成像模块层出不穷，但在超微距成像领域，目前尚无成熟的模块化产品出现。
关于成像模块方面，目前的普通微距模组多为安装有广角微距镜头的手动调焦模组，其为倪补照明不足的缺陷，往往在镜头周围简单布置照明灯珠对其成像视野内进行照明，如申请号为CN200720057106.0的中国实用新型专利公开文件，以及申请号为CN201320093315.6的中国实用新型专利公开文件，该方案的主要缺点是：
1)由于其自身广角微距镜头的限制，导致模块无法通过移动设备本身的镜头自动调焦实现对焦，实际使用中手动对焦操作不便，难以直接拍摄清晰的图像。
2)照明光源为灯珠直接照射，在物方移动过程中，实际照明效果均匀程度会发生很大的变化，特别是在物面极近的超微距成像环境下，照明会严重不足，且此种照明模式观察高反表面时会有较强且较为集中的反射，影响成像质量。
3)照明元件需要单独供电，而非直接使用目前移动设备上常见的闪光灯LED光源，存在电池电量耗尽后需要充电或更换同款电池的情况，使用较为不便。
改变照明光源出射角度，为光线添加导向部件，和控制LED发光角度等方法都可以使得照明问题得到改善，例如申请号为CN201720470643.1的中国实用新型专利公开了一种通过类似光纤的结构对微距成像模块光照进行改善的案例，其灯珠的具体发光角度也作出了要求，该方案的优点是解决了微距成像模块补光受限的问题，但其部件较多，结构过于复杂，安装难度较高，不利于模块的小型化和集成化，且成本上升。
申请号为CN201920098694.5的中国实用新型专利公布了一种通过导光结构对微距成像模块进行改善的方案，此方案的优点在于使得微距成像模组的照明均匀且控制了整体体积，但是此方案中所涉及的自动对焦模组一体的对称结构的光学镜头目前尚无成品，且模组整体设置于设备内部，需考虑到整机体积的占用及机身内部的杂散光遮蔽，其设计和制造难度和成本较高，申请号为CN201811055795.0的中国发明专利公布了一种外接于设备摄像头并利用导光结构照明的微距模块，此方案中照明光源为内置电路及发光二极管，并没有直接利用设备本身的LED闪光灯，使得产品本身成本增加，且需要更换电池，使用较为不便。
申请号为CN201811003701.5的中国发明专利发布了一种通过导光结构对物面进行照明的微距成像模块，其镜头外接与设备摄像头进行成像，所用光源为设备自身的闪光灯光源，做到了适配多种机型且结构简单易用，但此发明同上述实用新型或发明共有的缺陷是——模组镜头都直接与外界接触，最外部镜片易受损伤或污染，可靠性不高。
申请号为CN201922072118.6和CN201922072041.2的中国专利公布了一种移动终端，多个镜头中的至少一个为主摄镜头以及至少一个为超微距镜头，能够实现超微距拍摄，满足近景超微距拍摄的需求；但是该方案需要手机终端本身具有超微距镜头，无法满足本身没有超微距镜头的普通手机的超微距拍摄需求。
小型化的超微距成像模块及应用其的成像设备在生物医疗，智能制造，以及消费电子等领域都存在极大的应用前景和价值，目前正缺乏能全面解决上述问题的产品。
发明内容
针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本发明提供了一种杂散光遮蔽结构及包含其的超微距成像模块，采用了遮光圈包围带丝印的保护视窗，杜绝了大量照明光进入保护视窗后打入镜头造成的成像炫光影响，且杜绝了照明光进入保护视窗后其散射光照亮表面杂质对成像质量造成的影响，进一步地，模块背部保护视窗采用丝印和背胶对杂散光进行遮蔽，杜绝了超微距模块与设备镜头间杂散光对成像效果的影响，总体成像质量提升。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种杂散光遮蔽结构，所述杂散光遮蔽结构包括设置在导光结构的镜头安装通孔中的超微距镜头的物方端面前方的前保护视窗；
所述导光结构为半透明或透明的固体材料制成，其可拆卸地连接到具有摄像头和照明器的便携成像设备，其镜头安装通孔正对于所述摄像头，导光结构物方端面比前保护视窗凸前更靠近物面，凸前的环形内侧形成出光型面；导光结构覆盖照明器、导入照明器的照射光，并从出光型面导出至物面；
所述前保护视窗由透光固体材料制成，前保护视窗像方端面外周及其边缘侧壁具有前保护视窗丝印，且前保护视窗丝印不遮挡镜头的视角；
所述杂散光遮蔽结构还包括遮光圈，设置在前保护视窗的边缘侧壁与镜头安装通孔之间，呈前后延伸状，且遮光圈物方端面到物面的距离小于或等于前保护视窗物方端面到物面的距离。
优选地，前保护视窗由玻璃，蓝宝石或透明塑料等透光性能较好的固体材料制成，厚度均匀，其位于镜头物方端面前。且其厚度应不影响镜头的焦面范围和成像质量。其尺寸大小应不得使其边缘进入镜头视野，保护视窗可使用背胶或点胶粘接于镜头或其他结构上，也可直接机械配合或埋入于其他结构。
优选地，所述遮光圈可为所述镜头封装物方侧的一部分，也可作为一个独立部件，其材料为金属，非透明塑料等不透光固体，其结构包围保护视窗边缘侧壁，也可具有台阶面以包围保护视窗像方端面的边缘区域部分表面，所述遮光圈的物方端面到物面的距离小于等于保护视窗物方端面到物面的距离。
优选地，所述杂散光遮蔽结构还包括背部保护视窗，由透光固体材料制成，设置在镜头像方端面后方，前后保护视窗将镜头封闭在所述导光结构中，背部保护视窗的边缘不进入便携成像设备的摄像头的视野范围内。具体地，所述背部保护视窗由玻璃，蓝宝石或透明塑料等透光性能较好的固体材料制成，厚度均匀，其位于镜头像方端面后方。且其厚度应不影响镜头的焦面范围和成像质量，其尺寸大小应在安装状态下不得使其边缘进入便携成像设备的摄像头视野范围内。
优选地，所述背部保护视窗的物方端面具有背部保护视窗丝印，且背部保护视窗丝印不进入便携成像设备的摄像头的视野范围内，形成有丝印镜头通孔。若在安装状态下背部保护视窗若覆盖住便携成像设备的照明器，则照明器前方部分区域应不得有丝印。
优选地，所述背部保护视窗丝印不覆盖便携成像设备的照明器，形成有丝印照明通孔。
优选地，所述背部保护视窗的物方端面具有背胶，用于粘接背部保护视窗与导光结构，且背胶投影面积不大于背部保护视窗丝印的面积。
优选地，所述前保护视窗和/或背部保护视窗的前后端面具有功能性镀膜，如增透膜(减反膜)，增硬膜，疏水疏油膜等。
优选地，导光结构像方端面开有第一凹槽、正对于所述照明器，槽底形成聚光型面；
导光结构内设置有多重反射型面，包括：
所述第一凹槽前方、导光结构物方端面开设的第二凹槽的槽底形成的分光反射型面；
所述第一凹槽侧方、导光结构像方端面开设的第三凹槽的槽底形成的背向反射型面；
所述第三凹槽前方、所述出光型面外侧、导光结构物方壁面形成的出射前反射型面；
光路包括来自照明器的光经聚光型面射入导光结构内，并依次经所述分光反射型面、背向反射型面、出射前反射型面，最后从所述出光型面出射打向物面。
优选地，所述多重反射型面还包括：
所述第一凹槽上下、导光结构外壁形成的对向反射形面；
所述镜头安装通孔上下、导光结构像方端面开设的第四凹槽的槽底形成的两侧补光反射型面；
光路还包括来自照明器的光经聚光型面射入导光结构内，并依次经所述分光反射型面、对向反射形面、两侧补光反射型面、出射前反射型面，最后从所述出光型面出射打向物面。
优选地，所述多重反射型面还包括：
所述镜头安装通孔远离所述聚光型面的远端侧、导光结构外壁形成的对向二次反射型面；
导光结构像方端面开设的第五凹槽的槽底形成的背向对称反射型面，所述第五凹槽与所述第三凹槽相对所述镜头安装通孔对称设置；
光路还包括来自照明器的光经聚光型面射入导光结构内，并由所述对向二次反射型面将射向其的光反射至所述背向对称反射型面，最后从所述出光型面出射打向物面。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种超微距成像模块，包括超微距镜头及安装于外壳的导光结构、安装于所述导光结构的所述的杂散光遮蔽结构。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种多反射型面的导光结构，所述导光结构为半透明或透明的固体材料制成，其可拆卸地连接到具有摄像头和照明器的便携成像设备，其设置有镜头安装通孔、正对于所述摄像头，导光结构物方端面比镜头封装物方端面凸前更靠近物面，凸前的环形内侧形成出光型面，导光结构中进入的照明光线最终通过此型面的折射或散射打向物面；
所述镜头安装通孔中安装的镜头为超微距镜头；所述镜头包括透镜组，镜头封装，其在使用时的连接状态下位于所述便携成像设备的摄像头正前方；镜头安装通孔为圆形通孔，此通孔内部结构可具有台阶，导光结构与镜头通过胶粘等方式连接，且在安装状态下通孔任意位置的直径大于镜头封装此位置的直径；
导光结构像方端面开有第一凹槽、正对于所述照明器，槽底形成聚光型面；
导光结构内设置有多重反射型面，用于对导光结构内部传播的照明光线进行反射，优化物方的照明情况和成像效果；具体包括：
所述第一凹槽前方、导光结构物方端面开设的第二凹槽的槽底形成的分光反射型面；
所述第一凹槽侧方、导光结构像方端面开设的第三凹槽的槽底形成的背向反射型面；
所述第三凹槽前方、所述出光型面外侧、导光结构物方壁面形成的出射前反射型面；
光路包括来自照明器的光经聚光型面射入导光结构内，并依次经所述分光反射型面、背向反射型面、出射前反射型面，最后从所述出光型面出射打向物面。
优选地，所述多重反射型面还包括：
所述第一凹槽上下、导光结构外壁形成的对向反射形面；
所述镜头安装通孔上下、导光结构像方端面开设的第四凹槽的槽底形成的两侧补光反射型面；
光路还包括来自照明器的光经聚光型面射入导光结构内，并依次经所述分光反射型面、对向反射形面、两侧补光反射型面、出射前反射型面，最后从所述出光型面出射打向物面。
优选地，所述多重反射型面还包括：
所述镜头安装通孔远离所述聚光型面的远端侧、导光结构外壁形成的对向二次反射型面；
导光结构像方端面开设的第五凹槽的槽底形成的背向对称反射型面，所述第五凹槽与所述第三凹槽相对所述镜头安装通孔对称设置；
光路还包括来自照明器的光经聚光型面射入导光结构内，并由所述对向二次反射型面将射向其的光反射至所述背向对称反射型面，最后从所述出光型面出射打向物面。
优选地，所述出光型面为锥面，或弧面，或两者的结合。
优选地，所述聚光型面为曲面，或不同曲面的组合，或平面的组合，或曲面与平面的组合。
优选地，所述多重反射型面中各型面分别独立选自平面、曲面、平面与曲面的组合中的一种。
优选地，所述导光结构外表面局部或全部设有散射层，可为白色的涂层或覆盖材料，用于使其内部光线充分的反射和散射，所述散射层不得覆盖导光结构的聚光型面和出光型面。
优选地，所述导光结构相对于过镜头安装通孔与第一凹槽的中心的纵剖面对称设置。
优选地，两个所述对向反射形面对称设于所述第二凹槽两侧。
优选地，偶数个所述对向二次反射型面整体呈对称的波浪形，成对的所述对向二次反射型面组成向外的凸起。
优选地，所述超微距镜头前方的镜头封装包括前保护视窗。
为实现上述目的，按照本发明的另一个方面，还提供了一种超微距成像模块，包括镜头及安装于外壳的所述的多反射型面的导光结构、前保护视窗、背部保护视窗；
所述镜头安装在所述导光结构的镜头安装通孔中，前后依次设有所述前保护视窗和背部保护视窗。
优选地，所述外壳由金属或塑料等具有一定刚性的固体材料制成，或者由多种上述材料制成的结构件连接而成，其内部具有空腔，用于容纳和连接导光结构及安装于其的镜头、遮光圈和保护视窗等上述结构，且外壳的物方端面不得超越物面。
优选地，还包括连接器，所述连接器位于所述外壳上，可为磁铁，背胶或其他机械结构，用于将超微距成像模块定位和紧固在便携成像设备上。
本发明的多反射型面的导光结构与包含其的超微距成像模块，通过结构的优化设计，使得成像模块小巧、轻便，可靠性高，成像质量好。
本发明的多反射型面的导光结构与包含其的超微距成像模块，通过构造多反射型面，形成多路导光光路，使得来自便携式成像设备照明器的照明充足，且均匀性高，同时易于制造和装配。
上述技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
1、本发明的杂散光遮蔽结构及包含其的超微距成像模块，采用了遮光圈包围带丝印的保护视窗，杜绝了大量照明光进入保护视窗后打入镜头造成的成像炫光影响，且杜绝了照明光进入保护视窗后其散射光照亮表面杂质对成像质量造成的影响。
2、本发明的杂散光遮蔽结构及包含其的超微距成像模块，模块背部保护视窗采用丝印和背胶对杂散光进行遮蔽，杜绝了超微距模块与设备镜头间杂散光对成像效果的影响，总体成像质量提升。
3、本发明的杂散光遮蔽结构及包含其的超微距成像模块，采用的背部保护视窗将带有物方保护视窗的镜头从另一端完全封闭，避免了外界对镜头镜片本身的污染及损伤，可靠性高。
附图说明
图1为本发明的超微距成像模块的一种形态下使用状态的剖面示意图；
图2为图1形态下此成像模块导光结构的部分照明光路示意图；
图3为图1形态下此成像模块导光结构的另一部分照明光路示意图；
图4为本发明的超微距成像模块的结构剖面示意图；
图5为图4局部放大的杂散光遮蔽结构局部剖面示意图；
图6为本发明的超微距成像模块的另一种形态下使用状态的剖面示意图；
图7为另一种形态下导光结构的部分照明光路示意图；
图8为另一种形态下导光结构的另一部分照明光路示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。
如图1-5所示，本发明提供一种超微距成像模块，其可拆卸地连接到具有摄像头和照明器的便携成像设备，该成像设备3例如是智能手机或平板电脑等数码产品，其具有摄像头301和照明器302，其中摄像头301可为定焦摄像头模组或AF自动对焦摄像头模组，其中照明器302可为设备的闪光灯或其他补光灯。
所述超微距成像模块1的镜头101包括透镜组1011，镜头封装1012；所述超微距成像模块1在使用时的连接状态下镜头101位于所述便携成像设备3的摄像头301的正前方，且镜头101安装于导光结构102上的镜头安装通孔1021中。
所述导光结构102由透明塑料制成，同时导光结构102上的镜头安装通孔1021为台阶孔，其均有通孔台阶面为10211，导光结构102与镜头101通过胶水粘接(图中未示出)，安装后导光结构像方端面1022和镜头的像方端面1013平齐，导光结构物方端面1023高于镜头物方端面1014的距离为0.1-20mm，优选的，其距离为0.8-1mm。
所述导光结构102镜头安装通孔1021与其物方端面1023相交的圆形边缘上设置出光型面1024，其形态为锥面，如图2、4所示，其母线10241和导光结构物方端面的夹角为20°-45°，优选的，其角度为33°，照明光线通过此出光型面1024折射或散射发出的出射光10242打向物面，使物面形成均匀照明
所述导光结构102上设置有多重反射型面1025，如图2的剖面图和图3所示，此实施例中，此多重反射型面包含：分光反射型面10251，对向反射型面10252，对向二次反射型面10253，背向反射型面10254，两侧补光反射型面10255，出射前反射型面10256，背向对称反射型面10257，其内部的反射光线光路如图2-4所示，以上多重反射型面1025在此实施例中为平面。
优选地，所述导光结构102的像方端面1023具有聚光型面1026，其聚光光线10261如图4所示，此实施例中，表面为部分球面，在如图1所示的安装状态下此型面中心位于便携成像设备照明器302的正前方区域。
下面具体详述。
导光结构像方端面开有第一凹槽、正对于所述照明器，槽底形成聚光型面1026；
导光结构内设置有多重反射型面1025，用于对导光结构内部传播的照明光线进行反射，优化物方的照明情况和成像效果；具体包括：
所述第一凹槽前方、导光结构物方端面开设的第二凹槽的槽底形成的分光反射型面10251；
所述第一凹槽侧方、导光结构像方端面开设的第三凹槽的槽底形成的背向反射型面10254；
所述第三凹槽前方、所述出光型面外侧、导光结构物方壁面形成的出射前反射型面10256；
光路包括来自照明器的光经聚光型面射入导光结构内，并依次经所述分光反射型面、背向反射型面、出射前反射型面，最后从所述出光型面出射打向物面。
优选地，所述多重反射型面还包括：
所述第一凹槽上下、导光结构外壁形成的对向反射形面10252；
所述镜头安装通孔上下、导光结构像方端面开设的第四凹槽的槽底形成的两侧补光反射型面10255；
光路还包括来自照明器的光经聚光型面射入导光结构内，并依次经所述分光反射型面、对向反射形面、两侧补光反射型面、出射前反射型面，最后从所述出光型面出射打向物面。
优选地，所述多重反射型面还包括：
所述镜头安装通孔远离所述聚光型面的远端侧、导光结构外壁形成的对向二次反射型面10253；
导光结构像方端面开设的第五凹槽的槽底形成的背向对称反射型面，所述第五凹槽与所述第三凹槽相对所述镜头安装通孔对称设置；
光路还包括来自照明器的光经聚光型面射入导光结构内，并由所述对向二次反射型面将射向其的光反射至所述背向对称反射型面，最后从所述出光型面出射打向物面。
优选地，所述出光型面1024为锥面，或弧面，或两者的结合。
优选地，所述聚光型面1026为曲面，或不同曲面的组合，或平面的组合，或曲面与平面的组合。
优选地，所述多重反射型面1025中各型面分别独立选自平面、曲面、平面与曲面的组合中的一种。
优选地，所述导光结构外表面局部或全部设有散射层，可为白色的涂层或覆盖材料，用于使其内部光线充分的反射和散射，所述散射层不得覆盖导光结构的聚光型面和出光型面。
优选地，所述导光结构相对于过镜头安装通孔与第一凹槽的中心的纵剖面对称设置。
优选地，两个所述对向反射形面10252对称设于所述第二凹槽两侧。
优选地，偶数个所述对向二次反射型面10253整体呈对称的波浪形，成对的所述对向二次反射型面组成向外的凸起。
优选地，所述超微距镜头前方的镜头封装包括保护视窗103。
如图5中，所述保护视窗103由玻璃材料制成，厚度0.3mm-0.8mm，不影响镜头的焦面范围和成像质量，其位置位于镜头物方端1014面前。其外观为圆形，直径7-15mm，其边缘不进入镜头视野。
保护视窗物方端面1031到物面的距离大于导光结构物方端面1023到物面的距离，两平行端面距离为0.1-1mm。所述保护视窗像方端面1032具有丝印1033，其颜色为黑色，保护视窗物方端面1031的镜头视野范围正前方无丝印遮挡，丝印边缘不进入镜头101视野。
此实施例中，保护视窗像方端面1032粘贴有双面胶1034，其颜色为黑色，整体厚度0.05-0.3mm。所述双面胶1034在镜头101视野范围前方开设大于等于镜头视野范围的通孔，其边缘不遮挡镜头
此实施例中，保护视窗物方端面1031表面具有疏水疏油膜(图中未示出)。
如图4-5中，所述遮光圈104由金属，非透明塑料等不透光的固体材料制成，此实施例中，所述遮光圈104独立于镜头封装，形态为一具有台阶面的两端通心圆筒，其侧壁1041包围保护视窗边缘侧壁，其安装状态下的物方端面1042距离物面的距离小于等于保护视窗物方端面1031距离物面的距离，其台阶面1043的投影与保护视窗像方端面1032的边缘部分投影区域重合。
如图4-5中，所述背部保护视窗105由玻璃，蓝宝石或透明塑料等透光性能较好的固体材料制成，厚度均匀，此实施例中其厚度为0.3-0.8mm，且其厚度不影响镜头的焦面范围和成像质量，其位置位于镜头像方端面1013后方，其尺寸大小应满足在安装状态下不得使其边缘进入便携成像设备的摄像头301的视野范围内。
此实施例中，背部保护视窗的物方端面1051可具有丝印1052，且丝印1052应在安装状态下不进入便携成像设备摄像头301的视野范围。即镜头后方区域丝印具有通孔10521，此实施例中，丝印镜头通孔10521的直径小于镜头像方端面1014的直径，大于镜头像方视场角与背部保护视窗物方端面1051相交所形成圆形的直径，即丝印1052可遮挡部分镜头像方端面1013，且不影响镜头101的正常成像。
此实施例中，安装状态下背部保护视窗105覆盖住便携成像设备的照明器302，其照明器302前方部分区域丝印开设有丝印照明通孔10522。
此实施例中，背部保护视窗的物方端面1051具有背部保护视窗背胶1053，用于将背部保护视窗连接于外壳106或导光结构102上，背胶不覆盖镜头像方视场角1015与背部保护视窗物方端面1051相交所形成的圆形，其投影也不覆盖安装状态下设备照明器302以上的必要透光区域。
优选的，背部保护视窗及镜头保护视窗的背胶及丝印颜色为黑色。
此实施例中，背部保护视窗像方端面1054可具有疏水疏油膜(图中未示出)。
如图5所示(图中光路为没有遮蔽状态下的原始光路，以凸显遮蔽效果)，此实施例中，遮光圈104遮挡了所有从镜头保护视窗103侧面和像方端面反射进入的杂散光，保护视窗丝印1033遮挡了大部分从镜头保护视窗103物方端面边缘打入的大角度光线，背部保护视窗背胶1053遮挡住大部分导光结构102像方端面及镜头安装通孔孔壁射出的可能会进入设备摄像头的杂散光。
如图1所示，此实施例中，所述外壳106由金属或塑料等具有一定刚性的固体材料制成，其内部具有空腔用于容纳和连接导光结构及安装于其的镜头、遮光圈和保护视窗等上述结构，且外壳物方端面不得超越物面。
此实施例中所述连接件107为磁铁1071，两部分磁铁分别位于模块外壳及设备内，其磁极相异且位置相对应，两者贴近后的磁力将超微距成像模块横向定位和纵向紧固在便携成像设备3的对应位置上，此位置下超微距成像模块的镜头1位于便携成像设备摄像头301的正前方，且导光结构102的聚光型面1026位于便携成像设备照明器302的正前方区域。
作为另一种形态，如图6-8所示，本发明提供一种超微距成像模块，其可拆卸地连接到具有摄像头和照明器的便携成像设备，与前述相比，具有以下变化。
所述导光结构102由透明塑料制成，同时导光结构102上的镜头安装通孔1021为台阶孔，导光结构102与镜头101通过导光结构镜头安装孔螺纹10212和镜头螺纹1015机械配合，安装后导光结构像方端面1022和镜头的像方端面1013的距离由安装治具控制(图中未示出)，其距离尺寸为0.8-1mm。
所述导光结构102镜头安装通孔1021与其物方端面1023相交的圆形边缘上设置出光型面1024，其形态为环状曲面，如图2的刨面图所示照明光线通过此出光型面1024折射或散射发出的出射光10242打向物面，使物面形成均匀照明
所述导光结构102上设置有多重反射型面1025，如图2的剖面图和图3所示，此实施例中，此多重反射型面包含：分光反射型面10251，对向反射型面10252，对向二次反射型面10253，背向反射型面10254，两侧补光反射型面10255，出射前反射型面10256，背向对称反射型面10257，其内部的反射光线光路示意图如图6-8所示，以上多重反射型面1025在此实施例中为曲面。
此实施例中，导光结构102的外表面具有散射层，其可为导光结构外表面的喷油或包覆的固体材料或是外壳与导光结构相贴合的空腔表面，此散射层为白色或银色等高反射率颜色。
优选地，所述导光结构102的像方端面1023具有聚光型面1026，此实施例中，表面为多重斜平面组成的棱锥面，在如图6所示的安装状态下此型面中心位于便携成像设备照明器302的正前方区域。
此实施例中所述保护视窗103由玻璃材料制成，厚度0.3mm-0.8mm，不影响镜头的焦面范围和成像质量，其位置位于镜头物方端1014面前。其外观为圆形，直径7-15mm，其边缘不进入镜头视野。保护视窗物方端面1031到物面的距离大于导光结构物方端面到物面的距离，两平行端面距离为0.1-1mm。此实施例中，保护视窗物方端面1031表面具有疏水疏油膜和增透膜(图中未示出)。
此实施例中，所述遮光圈104与镜头封装为一体，其形态为一具有台阶面的环形薄壁，其材质与镜头封装相同为不透光的塑料材质，其遮光圈侧壁1041包围保护视窗边缘侧壁，其遮光圈物方端面1042距离物面的距离小于等于保护视窗物方端面1031距离物面的距离。所述保护视窗像方端面1032通过点胶粘接于遮光圈104的台阶面1043上。
所述背部保护视窗105由玻璃，蓝宝石或透明塑料等透光性能较好的固体材料制成，厚度均匀，此实施例中其厚度为0.3-0.8mm，且其厚度不影响镜头的焦面范围和成像质量，其位置位于镜头像方端面1013后方，其尺寸大小应满足在安装状态下不得使其边缘进入便携成像设备的摄像头301的视野范围内。
优选地，背部保护视窗的物方端面1051可具有丝印1052，且丝印应在安装状态下不进入便携成像设备摄像头的视野范围。若在安装状态下背部保护视窗只覆盖住镜头101的像方端面1013。
此实施例中，背部保护视窗像方端面1054可具有疏水疏油膜(图中未示出)。
此实施例中所述连接器107为双面胶1072，其位于外壳或导光结构所开槽位中，与成像模块预先贴合并压紧，使用时将另一面粘贴于设备摄像头外的保护视窗上，且对准情况下的超微距成像模块的镜头1位于便携成像设备摄像头301的正前方，且导光结构102的聚光型面1026位于便携成像设备照明器302的正前方区域。
综上所述，与现有技术相比，本发明的方案具有如下显著优势：
本发明的多反射型面的导光结构与包含其的超微距成像模块，通过结构的优化设计，使得成像模块小巧、轻便，可靠性高，成像质量好。
本发明的多反射型面的导光结构与包含其的超微距成像模块，通过构造多反射型面，形成多路导光光路，使得来自便携式成像设备照明器的照明充足，且均匀性高，同时易于制造和装配。
可以理解的是，以上所描述的系统的实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，既可以位于一个地方，或者也可以分布到不同网络单元上。可以根据实际需要选择其中的部分或全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
另外，本领域内的技术人员应当理解的是，在本发明实施例的申请文件中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本发明实施例的说明书中，说明了大量具体细节。然而应当理解的是，本发明实施例的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本发明实施例公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明实施例的示例性实施例的描述中，本发明实施例的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。
然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明实施例要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明实施例的单独实施例。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种杂散光遮蔽结构，其特征在于：所述杂散光遮蔽结构包括设置在导光结构的镜头安装通孔中的超微距镜头的物方端面前方的前保护视窗；
所述导光结构为半透明或透明的固体材料制成，其可拆卸地连接到具有摄像头和照明器的便携成像设备，其镜头安装通孔正对于所述摄像头，导光结构物方端面比前保护视窗凸前更靠近物面，凸前的环形内侧形成出光型面；导光结构覆盖照明器、导入照明器的照射光，并从出光型面导出至物面；
所述前保护视窗由透光固体材料制成，前保护视窗像方端面外周及其边缘侧壁具有前保护视窗丝印，且前保护视窗丝印不遮挡镜头的视角；
所述杂散光遮蔽结构还包括遮光圈，设置在前保护视窗的边缘侧壁与镜头安装通孔之间，呈前后延伸状，且遮光圈物方端面到物面的距离小于或等于前保护视窗物方端面到物面的距离。
2.如权利要求1所述的杂散光遮蔽结构，其特征在于：
所述杂散光遮蔽结构还包括背部保护视窗，由透光固体材料制成，设置在镜头像方端面后方，前后保护视窗将镜头封闭在所述导光结构中，背部保护视窗的边缘不进入便携成像设备的摄像头的视野范围内。
3.如权利要求2所述的杂散光遮蔽结构，其特征在于：
所述背部保护视窗的物方端面具有背部保护视窗丝印，且背部保护视窗丝印不进入便携成像设备的摄像头的视野范围内，形成有丝印镜头通孔。
4.如权利要求3所述的杂散光遮蔽结构，其特征在于：
所述背部保护视窗丝印不覆盖便携成像设备的照明器，形成有丝印照明通孔。
5.如权利要求3所述的杂散光遮蔽结构，其特征在于：
所述背部保护视窗的物方端面具有背胶，用于粘接背部保护视窗与导光结构，且背胶投影面积不大于背部保护视窗丝印的面积。
6.如权利要求2所述的杂散光遮蔽结构，其特征在于：
所述前保护视窗和/或背部保护视窗的前后端面具有功能性镀膜。
7.如权利要求1所述的杂散光遮蔽结构，其特征在于：
导光结构像方端面开有第一凹槽、正对于所述照明器，槽底形成聚光型面；
导光结构内设置有多重反射型面，包括：
所述第一凹槽前方、导光结构物方端面开设的第二凹槽的槽底形成的分光反射型面；
所述第一凹槽侧方、导光结构像方端面开设的第三凹槽的槽底形成的背向反射型面；
所述第三凹槽前方、所述出光型面外侧、导光结构物方壁面形成的出射前反射型面；
光路包括来自照明器的光经聚光型面射入导光结构内，并依次经所述分光反射型面、背向反射型面、出射前反射型面，最后从所述出光型面出射打向物面。
8.如权利要求7所述的杂散光遮蔽结构，其特征在于：
所述多重反射型面还包括：
所述第一凹槽上下、导光结构外壁形成的对向反射形面；
所述镜头安装通孔上下、导光结构像方端面开设的第四凹槽的槽底形成的两侧补光反射型面；
光路还包括来自照明器的光经聚光型面射入导光结构内，并依次经所述分光反射型面、对向反射形面、两侧补光反射型面、出射前反射型面，最后从所述出光型面出射打向物面。
9.如权利要求8所述的杂散光遮蔽结构，其特征在于：
所述多重反射型面还包括：
所述镜头安装通孔远离所述聚光型面的远端侧、导光结构外壁形成的对向二次反射型面；
导光结构像方端面开设的第五凹槽的槽底形成的背向对称反射型面，所述第五凹槽与所述第三凹槽相对所述镜头安装通孔对称设置；
光路还包括来自照明器的光经聚光型面射入导光结构内，并由所述对向二次反射型面将射向其的光反射至所述背向对称反射型面，最后从所述出光型面出射打向物面。
10.一种超微距成像模块，其特征在于：包括超微距镜头及安装于外壳的导光结构、安装于所述导光结构的如权利要求1-9任一项所述的杂散光遮蔽结构。
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