CN112711136A - 光学成像装置、拦光器及其消除杂散光的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一光学成像装置、拦光器及其消除杂散光的方法，其中所述光学成像装置包括一镜头组件、一成像芯片以及至少一拦光器。所述拦光器包括一拦光器主体和设置于所述拦光器主体的多个消光部，其中所述拦光器主体限定一第一光口、一第二光口以及连通所述第一光口和所述第二光口的一成像光通道，其中所述成像光通道允许成像光线通过，其中所述多个消光部环绕于所述成像光通道的外侧，杂散光入射到所述消光部，由所述消光部衍射所述杂散光以形成至少一衍射光波，并且由各所述消光部在朝向所述成像光通道的方向以散射的方式出射所述衍射光波。

Description

光学成像装置、拦光器及其消除杂散光的方法

技术领域

本发明涉及光学成像领域，尤其涉及一光学成像装置、拦光器及其消除杂散光的方法。

背景技术

光学镜头的在日常生活中扮演着越来越重要的作用，如手机镜头，摄像镜头，监控境镜头，车载镜头等，光学镜头在使用过程中的稳定性直接影响使用者的使用效果。特别地，在汽车领域，随着汽车行业的迅猛发展，汽车作为出行的工具，其安全性能密切关系到驾驶员及其他乘员的人身安全。车载光学镜头作为汽车之眼，所获得的图像、影像信息直接影响到乘车人员或车辆内部系统对于外界事物的观察效果，镜头的成像清晰性直接影响到车辆和车辆驾驶人员的安全。

在光学成像过程中，影响光学成像装置成像清晰性的主要原因是光线在传输过程中由非成像光线扩散而形成的杂散光，即杂散光是光学成像系统中非正常传输光的总称。光学系统因为散射、衍射、寄生反射等产生的非定向杂散光，这部分杂散光主要包括透射光学表面的多次反射、镜筒内壁、镜筒内其他非光学元件等非光学表面的多次反射，以及由于光学表面擦伤等光学表面质量问题产生的散射光。

在一束相对平坦光线打到两个端面位置时，由于前后光程差的问题，会产生光学衍射，若光学衍射产生的杂散光朝向同一位置汇聚时，成像后便会产生类似波纹状的杂光。由于光的波动性，光线入射到通光孔径的边缘时，光线的传播方向偏离几何光学中直线传播。一束光线同时打到光学镜头内的光阑及隔圈的通光口径，会产生光线的衍射现象，产生波纹状杂光，这种波纹状的杂光体现在成像芯片，严重影响了的镜头的成像品质。另外，由于光学成像镜头内非光学元件，比如隔板，对光线的反射而产生的杂散光，也是影响光学成像品质的重要原因。

发明内容

本发明的一个主要优势在于提供一光学成像装置、拦光器及其消除杂散光的方法，其中所述拦光器阻隔所述光学成像装置成像过程中的杂散光的传播，防止杂散光传输到成像芯片，有利于提高所述光学成像装置的成像品质。

本发明的另一个优势在于提供一光学成像装置、拦光器及其消除杂散光的方法，其中入射的光线在所述拦光器衍射而形成的衍射光波被所述拦光器以散射的放射射出，避免所述衍射光波聚集到所述成像芯片，而形成波纹杂散光。

本发明的另一个优势在于提供一光学成像装置、拦光器及其消除杂散光的方法，其中所述拦光器能够阻隔反射杂散光的传播，减弱杂散光打在成像芯片的能量，有利于改善光阑杂光。

本发明的另一个优势在于提供一光学成像装置、拦光器及其消除杂散光的方法，其中所述拦光器的通光孔为多边形设计，由所述拦光器的所述通光孔的边缘衍射形成各不同散射方向的衍射光波，从而防止所述衍射光波的汇聚。

本发明的另一个优势在于提供一光学成像装置、拦光器及其消除杂散光的方法，其中所述拦光器通过反射光的方式消除或减弱杂散光的传播，从而消除或减弱杂散光的传播能量，提高成像清晰度。

本发明的另一个优势在于提供一光学成像装置、拦光器及其消除杂散光的方法，其中所述拦光器具有一第一内侧面和一第二内侧面，其中所述第一内侧面和所述第二内侧面倾斜地形成于所述拦光器的所述通光孔内侧，以便通过所述第一内侧面和所述第二内侧面的反射减弱或消除杂散光，有利于提高所述光学成像装置的成像清晰度。

本发明的另一个优势在于提供一光学成像装置、拦光器及其消除杂散光的方法，其中所述拦光器具有至少一第一外反射面，其环绕于所述通光孔的外侧，其中所述第一外反射面通过反射的方式减弱或消除入射的杂散光，避免杂散光传输至所述成像芯片。

本发明的另一个优势在于提供一光学成像装置、拦光器及其消除杂散光的方法，其中所述拦光器的所述第一外反射面环绕于所述通光孔的外侧，并且所述第一外反射面为倾斜面，以减少衍射光量，从而降低所述拦光器光衍射而对所述光学成像装置的影响。

本发明的另一个优势在于提供一光学成像装置、拦光器及其消除杂散光的方法，其中所述拦光器被以间隔所述光学成像装置的光学镜片的方式被间隔地设置于所述光学成像装置的两光学镜片之间，以维持或保持所述光学镜片之间的间隔距离。

本发明的另一个优势在于提供一光学成像装置、拦光器及其消除杂散光的方法，可基于镜片的光学性能选择使用的所述拦光器的厚度，以便所述拦光器适于不同类型和光学性能的光学镜片。

本发明的另一个优势在于提供一光学成像装置、拦光器及其消除杂散光的方法，其中所述拦光器可被以正向安装或反向安装的方式设置于所述两光学镜片之间，以使得所述拦光器适配于不同尺寸的光学镜片。

本发明的另一个优势在于提供一光学成像装置、拦光器及其消除杂散光的方法，其中所述拦光器的各反射面经过糙化处理，通过增加所述反射面的粗糙度，以减弱所述拦光器反射杂散光的能量。

本发明的另一个优势在于提供一光学成像装置、拦光器及其消除杂散光的方法，通过贴附预设形状的SOMA片的方式减弱或消除反射或衍射形成的杂散光，以提高所述光学成像装置的成像性能。

本发明的其它优势和特点通过下述的详细说明得以充分体现并可通过所附权利要求中特地指出的手段和装置的组合得以实现。

依本发明的一个方面，能够实现前述目的和其他目的和优势的本发明的一拦光器，包括：

一拦光器主体，其中所述拦光器主体限定一第一光口、一第二光口以及连通所述第一光口和所述第二光口的一成像光通道，其中所述成像光通道允许成像光线通过；和

多个消光部，其中所述多个消光部环绕于所述成像光通道的外侧，杂散光入射到所述消光部，由所述消光部衍射所述杂散光以形成至少一衍射光波，并且由各所述消光部在朝向所述成像光通道的方向以散射的方式出射所述衍射光波。

根据本发明的一个实施例，各所述消光部依次地连接为一体式结构，所述消光部被设置于所述拦光器主体的所述第一光口同侧，由所述消光部进一步限定所述第一光口的开口。

根据本发明的一个实施例，所述拦光器的所述消光部包括至少一内环部和自所述内环部向外延伸的至少一外环部，所述消光部的所述外环部一体地延伸自所述拦光器主体。

根据本发明的一个实施例，所述拦光器的所述消光部的数量大于等于8，并且每所述消光部所对应的圆心角小于等于45°。

根据本发明的一个实施例，所述拦光器的各所述消光部对应的圆心角在12°至15°之间。

根据本发明的一个实施例，所述消光部进一步具有至少一衍射边缘和自所述衍射边缘一体延伸的至少一光反射面，其中所述衍射边缘位于所述光反射面的内侧，借以所述衍射边缘衍射并以朝向所述成像光通道的方向以散射的方式出射所述衍射光波，所述光反射面以反射的方式减弱所述杂散光。

根据本发明的一个实施例，所述光反射面选自平行平面、倾斜平面、凸形面、凹形面组成的组合。

根据本发明的一个实施例，所述消光部被贴附于所述拦光器的所述拦光器主体。

根据本发明的一个实施例，进一步设有一第一拦光面和一第二拦光面，其中所述第一拦光面位于所述第一光口的同侧，所述第二拦光面位于所述第二光口同侧，当所述成像光线从所述第一光口入射时，由所述第一拦光面阻拦入射至所述拦光器表面的杂散光；当所述成像光线从所述第二光口入射时，由所述第二拦光面阻拦入射至所述拦光器表面的杂散光。

根据本发明的一个实施例，进一步具有一第一内侧面、一第二内侧面以及一光腔，其中所述第一内侧面和所述第二内侧面位于所述拦光器的内侧，由所述第一内侧面和所述第二内侧面限定所述光腔，其中所述光腔环绕于所述成像光通道外侧，借以所述第一内侧面和所述第二内侧面反射进入到所述光腔的所述杂散光。

根据本发明的一个实施例，所述拦光器的所述第一内侧面自所述拦光器的所述第一拦光面向外地和朝向于所述第二拦光面的方向延伸至所述第二内侧面，其中所述拦光器的所述第二内侧面自所述拦光器的所述第而拦光面向外地和朝向于所述第一拦光面的方向延伸至所述第一内侧面，当所述成像光线从所述第一光口入射时，杂散光经由所述光腔入射至所述第二内侧面，形成一第一入射光路；当所述成像光线从所述第二光口入射时，杂散光经由所述光腔入射至所述第一内侧面，形成一第二入射光路。

根据本发明的一个实施例，当所述成像光线从所述第一光口入射时，杂散光入射至所述消光部的所述衍射边缘和所述光发射面，形成一第三入射光路，所述衍射边缘出射所述衍射光波至所述第二内侧面，借以所述第二内侧面向内地反射所述衍射光波。

根据本发明的一个实施例，所述消光部的所述光反射面反射所述第三入射光路的所述杂散光，形成一第一反射光路，其中所述第一反射光路的光线经由所述光腔入射至所述第二内侧面，借以所述第二内侧面向内地反射所述衍射光波。

根据本发明的一个实施例，所述消光部的所述光反射面反射所述第三入射光路的所述杂散光，形成一第一反射光路，其中所述第一反射光路的光线经由所述光腔入射至所述第二内侧面，借以所述第二内侧面向内地反射所述衍射光波。

根据本发明的另一方面，本发明进一步提供一光学成像装置，包括：

一镜头组件，其中所述镜头组件具有一取景窗口和基于所述取景窗口形成的一入射通道；

一成像芯片，其中所述成像芯片被设置于所述镜头组件的一端，借以所述镜头组件将成像光线经由所述入射通道传输至所述成像芯片；和

至少一拦光器，其中所述拦光器被设置于所述镜头组件，其中所述拦光器进一步包括：

一拦光器主体，其中所述拦光器主体限定一第一光口、一第二光口以及连通所述第一光口和所述第二光口的一成像光通道，其中所述成像光通道允许成像光线通过；和

多个消光部，其中所述多个消光部环绕于所述成像光通道的外侧，杂散光入射到所述消光部，由所述消光部衍射所述杂散光以形成至少一衍射光波，并且由各所述消光部在朝向所述成像光通道的方向以散射的方式出射所述衍射光波。

根据本发明的一个实施例，各所述消光部依次地连接为一体式结构，所述消光部被设置于所述拦光器主体的所述第一光口同侧，由所述消光部进一步限定所述第一光口的开口。

根据本发明的一个实施例，所述拦光器的所述消光部包括至少一内环部和自所述内环部向外延伸的至少一外环部，所述消光部的所述外环部一体地延伸自所述拦光器主体。

根据本发明的一个实施例，所述拦光器的所述消光部的数量大于等于8，并且每所述消光部所对应的圆心角小于等于45°。

根据本发明的一个实施例，所述拦光器的各所述消光部对应的圆心角在12°至15°之间。

根据本发明的一个实施例，所述消光部进一步具有至少一衍射边缘和自所述衍射边缘一体延伸的至少一光反射面，其中所述衍射边缘位于所述光反射面的内侧，借以所述衍射边缘衍射并以朝向所述成像光通道的方向以散射的方式出射所述衍射光波，所述光反射面以反射的方式减弱所述杂散光。

根据本发明的一个实施例，所述光反射面选自平行平面、倾斜平面、凸形面、凹形面组成的组合。

根据本发明的一个实施例，所述消光部被贴附于所述拦光器的所述拦光器主体。

根据本发明的一个实施例，所述拦光器进一步设有一第一拦光面和一第二拦光面，其中所述第一拦光面位于所述第一光口的同侧，所述第二拦光面位于所述第二光口同侧，当所述成像光线从所述第一光口入射时，由所述第一拦光面阻拦入射至所述拦光器表面的杂散光；当所述成像光线从所述第二光口入射时，由所述第二拦光面阻拦入射至所述拦光器表面的杂散光。

根据本发明的一个实施例，所述拦光器进一步具有一第一内侧面、一第二内侧面以及一光腔，其中所述第一内侧面和所述第二内侧面位于所述拦光器的内侧，由所述第一内侧面和所述第二内侧面限定所述光腔，其中所述光腔环绕于所述成像光通道外侧，借以所述第一内侧面和所述第二内侧面反射进入到所述光腔的所述杂散光。

根据本发明的一个实施例，所述拦光器的所述第一内侧面自所述拦光器的所述第一拦光面向外地和朝向于所述第二拦光面的方向延伸至所述第二内侧面，其中所述拦光器的所述第二内侧面自所述拦光器的所述第而拦光面向外地和朝向于所述第一拦光面的方向延伸至所述第一内侧面，当所述成像光线从所述第一光口入射时，杂散光经由所述光腔入射至所述第二内侧面，形成一第一入射光路；当所述成像光线从所述第二光口入射时，杂散光经由所述光腔入射至所述第一内侧面，形成一第二入射光路。

根据本发明的一个实施例，当所述成像光线从所述第一光口入射时，杂散光入射至所述消光部的所述衍射边缘和所述光发射面，形成一第三入射光路，所述衍射边缘出射所述衍射光波至所述第二内侧面，借以所述第二内侧面向内地反射所述衍射光波。

根据本发明的一个实施例，所述消光部的所述光反射面反射所述第三入射光路的所述杂散光，形成一第一反射光路，其中所述第一反射光路的光线经由所述光腔入射至所述第二内侧面，借以所述第二内侧面向内地反射所述衍射光波。

根据本发明的一个实施例，所述消光部的所述光反射面反射所述第三入射光路的所述杂散光，形成一第一反射光路，其中所述第一反射光路的光线经由所述光腔入射至所述第二内侧面，借以所述第二内侧面向内地反射所述衍射光波。

根据本发明的一个实施例，所述镜头组件进一步包括一镜筒、设置于所述镜筒的一组光学镜片以及至少一滤光片，其中所述拦光器被间隔地设置于所述光学镜片之间。

根据本发明的另一方面，本发明进一步提供一光学成像装置的消除杂散光方法，其中所述消除杂散光的方法包括如下步骤：

(a)遮挡由一入射通道折射至所述拦光器表面的杂散光；和

(b)在朝向于所述拦光器的一成像光通道的方向以散射的方式衍射所述入射通道的杂散光，和形成朝向四周散射的衍射光波，以减弱所述杂散光的传播能量。

根据本发明的一个实施例，在上述消除杂散光方法的所述步骤(a)中，当所述拦光器被正装于一镜头组件时，所述镜头组件形成的所述入射通道内的所述杂散光被折射地入射至所述拦光器的一第一拦光面，由所述第一拦光面遮挡所述入射通道投射的所述杂散光；当所述拦光器被反装于一镜头组件时，所述镜头组件形成的所述入射通道内的所述杂散光被折射地入射至所述拦光器的一第二拦光面，由所述第二拦光面遮挡所述入射通道投射的所述杂散光。

根据本发明的一个实施例，在上述方法的所述步骤(b)中进一步包括步骤：反射所述入射通道入射至所述消光部的所述杂散光，以反射所述杂散光的方式减少所述消光部的衍射光量。

根据本发明的一个实施例，在上述消除杂散光方法中，进一步包括步骤(c)：反射所述杂散光，其中所述杂散光经由所述拦光器的一光腔入射至所述拦光器的一第一内侧面或所述拦光器的一第二内侧面。

通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。

本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。

附图说明

图1是根据本发明的第一较佳实施例的一光学成像装置的成像示意图。

图2A是根据本发明上述较佳实施例的所述光学成像装置的一拦光器的整体示意图。

图2B是根据本发明上述较佳实施例的所述光学成像装置的所述拦光器另一视角的整体示意图。

图3A是根据本发明上述较佳实施例的所述光学成像装置的所述拦光器的俯视图。

图3B是根据本发明上述较佳实施例的所述光学成像装置的所述拦光器的另一可选实施方式的俯视图。

图3C是根据本发明上述较佳实施例的所述光学成像装置的所述拦光器的另一可选实施方式的俯视图。

图4A是根据本发明上述较佳实施例的所述光学成像装置的所述拦光器的立体剖视图。

图4B是根据本发明上述较佳实施例的所述光学成像装置的所述拦光器的另一可选实施方式的立体剖视图。

图4C是根据本发明上述较佳实施例的所述光学成像装置的所述拦光器的另一可选实施方式的立体剖视图。

图5是根据本发明上述较佳实施例的所述光学成像装置的所述拦光器的入射光线衍射示意图。

图6A是根据本发明上述较佳实施例的所述光学成像装置的所述拦光器沿A方向的剖视图，其示出了所述拦光器被正向安装时，光线的处理反射和衍射处理方式。

图6B是根据本发明上述较佳实施例的所述光学成像装置的所述拦光器沿B方向的剖视图，其示出了所述拦光器被正向安装时，光线的处理反射和衍射处理方式。

图6C是根据本发明上述较佳实施例的所述光学成像装置的所述拦光器的剖视图，其示出了所述拦光器被反向安装时，光线的处理反射和衍射处理方式。

图7是根据本发明上述较佳实施例的所述光学成像装置的另一拦光器的整体示意图。

图8是根据本发明上述较佳实施例的所述光学成像装置的所述拦光器的分解示意图。

图9是根据本发明上述较佳实施例的所述光学成像装置的所述拦光器的立体剖视图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

参照本发明说明书附图之图1所示，依照本发明第一较佳实施例的一光学成像装置在接下来的描述中被阐明。所述光学成像装置包括一镜头组件10、至少一拦光器20以及一成像芯片30，其中所述拦光器20被设置于所述镜头组件10。所述成像芯片30基于所述镜头组件10的光学成像路径被设置于所述镜头组件10的一端，以接收所述镜头组件10传输的成像光线，所述成像光线被所述成像芯片30感应，由所述成像芯片30生成对应的光电感应信号。所述拦光器20被设置于所述镜头组件10，其中所述拦光器20阻拦所述镜头组件10内部产生的杂散光的传播，避免所述杂散光被投射到所述成像芯片30，影响所述光学成像装置的成像性能。

所述镜头组件10将一定视场范围内的光线传输至所述成像芯片30，其中所述光线经由所述拦光器20，由所述拦光器20透过所述视场范围内的成像光线，和阻拦杂散光。所述成像光线经由所述镜头组件10和所述拦光器20到达所述成像芯片30，由所述成像芯片30得到感应光电信号，其中所述杂散光在所述镜头组件10传输过程中被所述拦光器20阻拦，藉由所述拦光器20减弱所述杂散光的传播能量，甚至消除所述杂散光对成像的影响，以避免所述杂散光投射到所述成像芯片30。

所述镜头组件10具有一取景窗口101和基于所述取景窗口101形成的一入射通道102，其中所述入射通道102的光线经由所述取景窗口101被传输至所述拦光器20和所述成像芯片30。所述入射通道102内的所述成像光线被折射后经由所述拦光器20投射到所述成像芯片30，其中所述入射通道102内的杂散光被折射后投射至所述拦光器20，藉由所述拦光器20通过反射和/或光学衍射的方式削弱所述杂散光的能量，即所述拦光器20阻止所述杂散光投射到所述成像芯片30，以消除所述杂散光对成像光线的影响。

如图1所示，所述镜头组件10包括一镜筒11、设置于所述镜筒11的一组光学镜片12以及至少一滤光片13，其中所述光学镜片12沿所述入射通道102的光线传播方向被依次地排布在所述镜筒11。所述滤光片13被设置于所述成像芯片30的前端，由所述滤光片13过滤所述成像光线中的杂散光。所述拦光器20被设置于所述镜筒11，并且所述拦光器20被间隔地设置于所述镜头组件10的所述光学镜片12之间，以阻拦所述光学镜片12折射光线所产生的所述杂散光，和阻拦由所述拦光器20自身衍射或反射而形成的杂散光。

如图2A至图6C，具体阐释了本发明上述较佳实施例的所述光学成像装置的所述拦光器20，其中所述拦光器20可被以正装(正向安装)或反装(反向安装)的方式设置于所述镜头组件10。所述拦光器20具有一第一光口201、一第二光口202、以及连通所述第一光口201和所述第二光口202的一成像光通道203。当所述拦光器20被正装于所述镜头组件10时，所述入射通道102的所述成像光线从所述第一光口201入射，经由所述成像光通道203和所述第二光口202出射所述拦光器20；当所述拦光器20被反装于所述镜头组件10时，所述入射通道102的所述成像光线从所述第二光口201入射，经由所述成像光通道203和所述第一光口202出射所述拦光器20。所述入射通道102内的杂散光被所述镜头组件10的所述光学镜片12折射而投射到所述拦光器20，由所述拦光器20经反射或衍射减弱所述杂散光的传播能量，甚至消除所述杂散光，以防止所述杂散光经由所述入射光路102被投射至所述成像芯片30。

所述拦光器20进一步具有一第一拦光面204和一第二拦光面205，其中所述第一拦光面204位于所述拦光器20的所述第一光口201的同侧，所述第二拦光面205位于所述拦光器20的所述第二光口202的同侧。当所述拦光器20被正装于所述镜头组件10时，所述第一拦光面204正面面对所述入射通道102，其中所述入射通道102内的所述杂散光投射到所述拦光器20的所述第一拦光面204，藉由所述第一拦光面204阻止所述杂散光穿过所述拦光器20。当所述拦光器20被反装时，所述拦光器20的所述第二拦光面205正面面对所述入射通道102，其中所述入射通道102内的所述杂散光投射到所述拦光器20的所述第二拦光面205，藉由所述第二拦光面205阻止所述杂散光穿过所述拦光器20。

值得一提的是，所述拦光器20是由不透光材料制作而成，比如金属材料，不透光的塑料材料或者SOMA的遮光材料，以便由所述拦光器20的表面阻止光线的透射。可以理解的是，所述拦光器20的材料在此仅仅作为示例性的，而非限制。

优选地，在本发明的该优选实施例中，所述拦光器20的所述第一拦光面204和所述第二拦光面205为表面粗糙的漫反射平面，以使得当所述杂散光被投射到所述第一拦光面204或所述第二拦光面205时，所述杂散光被所述拦光器20的所述第一拦光面204或所述第二拦光面205朝各方向不规则地反射。更优选地，所述拦光器20的所述第一拦光面204和所述第二拦光面205经由糙化处理，以增大粗糙度；或者，所述拦光器20的表面通过贴附或涂抹具有粗糙面的漫反射材料，以增大所述拦光器20的所述第一拦光面204和所述第二拦光面205的粗糙度。

所述拦光器20具有一第一内侧面206、一第二内侧面207和进一步设有一光腔208，其中所述第一内侧面206和所述第二内侧面207被形成于所述拦光器20的内侧壁，所述第一内侧面206和所述第二内侧面207限定所述光腔208。所述光腔208环绕于所述拦光器20的所述成像光通道203的外侧，进入到所述光腔208内的杂散光被所述拦光器20的所述第一内侧面206或所述第二内侧面207反射。所述拦光器20的所述第一内侧面206或所述第二内侧面207对进入到所述光腔208内的所述杂散光进行至少一次反射，以减弱所述杂散光的传播能量；甚至由所述第一内侧面206或所述第二内侧面207对进入到所述光腔208内的所述杂散光进行多次反射，以阻拦所述杂散光的传播。

当所述拦光器20被正装于所述镜头组件10时，所述杂散光自所述第一光口201进入到所述光腔208，形成一第一入射光路210，所述第一入射光路210的所述杂散光经由所述光腔208入射到所述拦光器20的所述第二内侧面207。所述第二内侧面207反射所述第一入射光路210的所述杂散光，所述拦光器20的所述第二内侧面207通过对所述杂散光反射的方式减弱所述杂散光的传播能量，甚至由所述第二内侧面207对所述杂散光进行多次反射，以阻拦所述杂散光的传播。当所述拦光器20被反装于所述镜头组件10时，所述杂散光自所述第而光口202进入到所述光腔208，形成一第二入射光路220，所述第二入射光路220的所述杂散光经由所述光腔208入射到所述拦光器20的所述第一内侧面206。所述第一内侧面206反射所述第二入射光路220的所述杂散光，所述拦光器20的所述第一内侧面206通过对所述杂散光反射的方式减弱所述杂散光的传播能量，甚至由所述第一内侧面206对进入到所述光腔208内的所述杂散光进行多次反射，以阻拦所述杂散光的传播。

如图6A和图6B所示，所述拦光器20的所述第一内侧面206自所述拦光器20的所述第一拦光面204向外地和朝向于所述第二拦光面205的方向延伸至所述第二内侧面207；所述拦光器20的所述第二内侧面207自所述拦光器20的所述第而拦光面205向外地和朝向于所述第一拦光面204的方向延伸至所述第一内侧面206。简言之，所述拦光器20的内侧内表面自内向外地凹陷而形成所述第一内侧面206和所述第二内侧面207，以减小所述第二入射光路220与所述第一内侧面206的入射角，和减小所述第一入射光路210与所述第二内侧面207的入射角。

优选地，在本发明的该优选实施例中，所述拦光器20的所述第一内侧面206和所述第二内侧面207是形成于所述拦光器20内侧的环形平面或环形弧形面。更优选地，所述拦光器20的所述第一内侧面206和所述第二内侧面207为粗糙的慢反射面，以使得当所述杂散光入射到所述第一内侧面206或所述第二内侧面207时，所述杂散光被所述拦光器20的所述第一内侧面206或所述第二内侧面207朝各方向不规则地反射。更优选地，所述拦光器20的所述第一内侧面206和所述第二内侧面207经由糙化处理，以增大表面粗糙度；或者，所述拦光器20的所述第一内侧面206和所述第二内侧面207通过贴附或涂抹具有粗糙面的漫反射材料，以增大所述拦光器20所述第一内侧面206和所述第二内侧面207的粗糙度。

所述拦光器20进一步包括多个消光部21和一拦光器主体22，其中所述消光部21被设置于所述拦光器主体22。当所述入射通道102内的杂散光从所述消光部21入射时，或者所述杂散光从所述消光部21出射时，所述杂散光在所述消光部21发生光学衍射，并形成具有不同衍射角的多个衍射光波240。值得一提的是，本领域技术人员可以理解的是，所述衍射光波240的出射角度α取决于所述杂散光入射到所述消光部21的入射角度，即所述杂散光投射到所述拦光器20的所述消光部21的方向。

可以理解的是，在本发明的该优选实施例中，所述拦光器20的所述拦光器主体22的一端被用以限定所述第二光口202，所述拦光器20的所述消光部21限定位于所述拦光器主体22的一端，被用以限定所述第一光口201，并由所述拦光器20的所述消光部21和所述拦光器主体22共同限定所述成像光通道203。

本领域技术人员很容易想到的是，所述拦光器20的多个所述消光部21还可被设置于所述拦光器主体22的内侧，由所述拦光器主体21形成所述第一光口201、所述第二光口202以及所述成像光通道203。

所述拦光器20的各所述消光部21依次地连接，其中各所述消光部21环绕于所述成像光通道203，由各所述消光部21基于各所述消光部21所在位置朝向所述成像光通道203的方向以散射的方式出射所述衍射光波240。可以理解的是，所述拦光器20的各所述消光部21的位置不同，由不同位置的所述消光部21出射的所述衍射光波240的光波方向不同，即所述拦光器20衍射形成的所述衍射光波朝各方向发散，以避免杂散光的衍射光波被汇聚至所述成像芯片30。优选地，所述拦光器20的各所述消光部21依次连接并一体地成型于所述拦光器主体22。本领域技术人员可以理解的是，所述消光部21将小部分的杂散光散射到所述成像芯片30，避免所述杂散光被汇聚所述成像芯片30的表面。

优选地，在本发明的该优选实施例中，所述拦光器20的所述消光部21被设置于所述第一光口201所在一侧，并由所述消光部21限制所述第一光口201的开口形状和大小。当所述拦光器20被正装于所述镜头组件10时，所述入射通道102的所述杂散光从所述拦光器20的所述消光部21入射，并由各所述消光部21以散射的方式出射所述衍射光波240；当所述拦光器20被反装于所述镜头组件10时，所述入射通道102的所述杂散光从所述拦光器20的各所述消光部21形成所述衍射光波240，并将所述衍射光波240以散射的方式朝不同方向出射。

如图6A所示，当所述拦光器20被正装于所述镜头组件10时，所述衍射光波240自所述拦光器20的各所述消光部21所在位置出射至所述拦光器20的所述光腔208，并且所述衍射光波240经由所述光腔208入射至所述拦光器20的所述第一内侧面206和/或所述第二内侧面207。所述拦光器20的所述第一内侧面206和/或所述第二内侧面207反射所述衍射光波240，以减弱所述杂散光的传播能量，甚至由所述第二内侧面207对所述衍射光波进行多次反射，以阻拦所述杂散光的传播。

优选地，在本发明的该优选实施例中，所述拦光器20的所述消光部21的数量大于等于8，并且任一所述消光部21对应的圆心角小于等于45°。更优选地，所述拦光器20的各所述消光部21对应的圆心角在12°至15°之间。

如图3A至图5所示，所述拦光器20的各所述消光部21包括一内环部211和自所述内环部211向外延伸的至少一外环部212。所述镜筒组件10的所述入光通道102入射至所述内环部211和所述外环部212的入射距离和入射角度不同，使得所述消光部21基于所述内环部211和所述外部环212经衍射而形成的所述衍射光波240的出射方向不同，即各所述消光部21基于所在位置朝向所述成像光通道203的方向以散射的方式出射所述衍射光波240。所述杂散光经由所述消光部21衍射形成的所述衍射光波240的出射角度α自所述消光部21的所述内环部211向所述外环部212逐次地变化，即各所述消光部21的所述内环部211至所述外环部212不同位置衍射形成的所述衍射光波240的出射角度α不同。值得一提的是，所述消光部21任一位置的所述出射角度α为所述衍射光波240出射方向与所述拦光器中心轴线之间的夹角。

所述拦光器20的各所述消光部21进一步设有至少一近衍射点213和至少一远衍射点214，其中所述近衍射点213位于所述内环部211的内侧顶点，其中所述远衍射点214位于所述外环部212的外侧顶点。可以理解的是，所述近衍射点213是最靠近于所述入射通道102的光衍射位置，所述远衍射点214是距离所述入射通道102远端的光衍射位置。

如图3A至图3C，示出了所述拦光器20的所述消光部21的几种不同实施方式。如图3A所述，所述消光部21的所述内环部211和所述外环部212为圆角结构，即所述消光部21的所述近衍射点213和所述远衍射点214为圆角的衍射结构。如图3B所述，所述消光部21的所述内环部211和所述外环部212为尖角的结构，即所述消光部21的所述近衍射点213和所述远衍射点214为尖角的衍射结构。优选地，在本发明的该优选实施例中，各所述消光部21的所述近衍射点213所在位置位于同一虚拟圆R1的圆周边线，所述消光部21的所述远衍射点214所在位置位于另一虚拟圆R2的圆周边线。所述虚拟圆R1和所述虚拟圆R2直径在8mm-10mm之间。简言之，所述拦光器20的所述消光部21所限制的所述第一光口201为正多边形结构。可以理解的是，所述拦光器20的所述消光部21的形状和结构在此仅仅作为示例性的，而非限制。因此，在本发明中的其他实施例中，所述拦光器20的所述消光部21所限制的所述第一光口201还可被限制为其他不规则的开口形状。

如图4A至图4C所示，所述拦光器20的各所述消光部21进一步具有至少一衍射边缘215和自所述衍射边缘215一体延伸的一光反射面216，其中所述衍射边缘215位于所述消光部21的内侧边缘。当所述拦光器20被正装于所述镜头组件10时，所述入射通道102内的所述杂散光线入射至所述消光部21的所述衍射边缘215和所述光发射面216，形成一第三入射光路230。所述第三光路230的光线入射至所述衍射边缘215，由所述衍射边缘215衍射形成所述衍射光波240，并且所述衍射边缘215基于所述杂散光线的入射角度和入射距离出射所述衍射光波240。所述第三入射光路230内的所述杂散光线入射至所述光反射面216，并且由所述光反射面216经反射形成一第一反射光路250，其中所述第一反射光路250的光线经由所述光腔208入射至所述第一内侧面206或所述第二内侧面207，藉由所述第一内侧面206或所述第二内侧面207经过至少一次反射，以减弱所述杂散光的传播能量；甚至阻拦所述杂散光的传播。

当所述拦光器20被反装于所述镜头组件10时，所述入射通道102内的所述杂散光入射至所述消光部21的所述衍射边缘215和所述光反射面216，形成一第四入射光路260。所述第四光路260的光线入射至所述衍射边缘215，由所述衍射边缘215衍射形成所述衍射光波240，并且所述衍射边缘215基于所述杂散光线的入射角度和入射距离出射所述衍射光波240。所述第四入射光路260内的所述杂散光线入射至所述光反射面216，并且由所述光反射面216经反射形成一第二反射光路270。

如图4A至图4C所示，所述拦光器20的各所述消光部21的所述光反射面216为自所述第一拦光面204延伸至所述第一内侧面206的平行平面、倾斜平面、凸形面、亦或是凹形面。可以理解的是，在本发明的该优选实施例中，所述消光部21的所述光反射面216的形状和结构在此仅仅作为示例性的，而非限制。

如图1所示，所述拦光器20被间隔地设置于所述镜头组件10的所述光学镜片12之间，借由所述拦光器20间隔相邻的两个所述的光学镜片12。可以理解的是，所述拦光器20间隔所述光学镜片12，避免所述光学镜片12直接接触或发生碰撞。值得一提的是，在本发明的该优选实施例中，基于所述镜头组件10的所述光学镜片12的光学成像性能选择特定厚度的所述拦光器20，以使得所述拦光器20满足所述光学镜片12的光学性能。

参照本发明说明书附图之图7至图9所示，依照本发明上述较佳实施例的所述光学成像装置的一拦光器20A的另一可选实施方式在接下来的描述中被阐明。所述拦光器20A进一步包括多个消光部21A和一拦光器主体22A，其中所述消光部21A被设置于所述拦光器主体22A。与上述第一较佳实施例不同的是，所述拦光器20A的各所述消光部21A通过粘贴的方式设置于所述拦光器主体22A。所述拦光器20A的各所述消光部21A依次地连接为一体式结构。优选地，所述拦光器20A的所述消光部21A为SOMA片。可以理解的是，所述拦光器20A的所述消光部21A的材料在此仅仅作为示例性的，而非限制。

依照本发明的另一方面，本发明进一步提供一光学成像装置的消除杂散光的方法，其中所述方法包括如下步骤：

(a)遮挡由一入射通道102折射至所述拦光器20表面的杂散光；和

(b)在朝向于所述拦光器20的一成像光通道203的方向以散射的方式衍射所述入射通道102的杂散光，和形成朝向四周散射的衍射光波240，以减弱所述杂散光的传播能量。

在上述消除杂散光方法的所述步骤(a)中，当所述拦光器20被正装于一镜头组件10时，所述镜头组件10形成的所述入射通道102内的所述杂散光被折射地入射至所述拦光器20的一第一拦光面204，由所述第一拦光面204遮挡所述入射通道102投射的所述杂散光；当所述拦光器20被反装于一镜头组件10时，所述镜头组件10形成的所述入射通道102内的所述杂散光被折射地入射至所述拦光器20的一第二拦光面205，由所述第二拦光面205遮挡所述入射通道102投射的所述杂散光。

在上述消除杂散光方法的所述步骤(b)中，所述入射通道102的所述杂散光入射至所述拦光器20的各消光部21，其中各所述消光部21基于所述杂散光的入射角度和入射距离衍射所述杂散光，以形成不同出射角度的所述衍射光波240。在上述方法的所述步骤(b)中进一步包括步骤：反射所述入射通道102入射至所述消光部21的所述杂散光，以反射所述杂散光的方式减少所述消光部21的衍射光量。

在上述消除杂散光方法中，进一步包括步骤(c)：反射所述杂散光，其中所述杂散光经由所述拦光器20的一光腔208入射至所述拦光器20的一第一内侧面206或所述拦光器20的一第二内侧面207。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (33)

1.一拦光器，其特征在于，包括：

一拦光器主体，其中所述拦光器主体限定一第一光口、一第二光口以及连通所述第一光口和所述第二光口的一成像光通道，其中所述成像光通道允许成像光线通过；和

多个消光部，其中所述多个消光部环绕于所述成像光通道的外侧，杂散光入射到所述消光部，由所述消光部衍射所述杂散光以形成至少一衍射光波，并且由各所述消光部在朝向所述成像光通道的方向以散射的方式出射所述衍射光波。

2.根据权利要求1所述的拦光器，其中各所述消光部依次地连接为一体式结构，所述消光部被设置于所述拦光器主体的所述第一光口同侧，由所述消光部进一步限定所述第一光口的开口。

3.根据权利要求1所述的拦光器，其中所述拦光器的所述消光部包括至少一内环部和自所述内环部向外延伸的至少一外环部，所述消光部的所述外环部一体地延伸自所述拦光器主体。

4.根据权利要求1所述的拦光器，其中所述拦光器的所述消光部的数量大于等于8，并且每所述消光部所对应的圆心角小于等于45°。

5.根据权利要求4所述的拦光器，其中所述拦光器的各所述消光部对应的圆心角在12°至15°之间。

6.根据权利要求1至5任一所述的拦光器，其中所述消光部进一步具有至少一衍射边缘和自所述衍射边缘一体延伸的至少一光反射面，其中所述衍射边缘位于所述光反射面的内侧，借以所述衍射边缘衍射并以朝向所述成像光通道的方向以散射的方式出射所述衍射光波，所述光反射面以反射的方式减弱所述杂散光。

7.根据权利要求6所述的拦光器，其中所述光反射面选自平行平面、倾斜平面、凸形面、凹形面组成的组合。

8.根据权利要求2所述的拦光器，其中所述消光部被贴附于所述拦光器的所述拦光器主体。

9.根据权利要求6所述的拦光器，进一步设有一第一拦光面和一第二拦光面，其中所述第一拦光面位于所述第一光口的同侧，所述第二拦光面位于所述第二光口同侧，当所述成像光线从所述第一光口入射时，由所述第一拦光面阻拦入射至所述拦光器表面的杂散光；当所述成像光线从所述第二光口入射时，由所述第二拦光面阻拦入射至所述拦光器表面的杂散光。

10.根据权利要求9所述的拦光器，进一步具有一第一内侧面、一第二内侧面以及一光腔，其中所述第一内侧面和所述第二内侧面位于所述拦光器的内侧，由所述第一内侧面和所述第二内侧面限定所述光腔，其中所述光腔环绕于所述成像光通道外侧，借以所述第一内侧面和所述第二内侧面反射进入到所述光腔的所述杂散光。

11.根据权利要求10所述的拦光器，其中所述拦光器的所述第一内侧面自所述拦光器的所述第一拦光面向外地和朝向于所述第二拦光面的方向延伸至所述第二内侧面，其中所述拦光器的所述第二内侧面自所述拦光器的所述第而拦光面向外地和朝向于所述第一拦光面的方向延伸至所述第一内侧面，当所述成像光线从所述第一光口入射时，杂散光经由所述光腔入射至所述第二内侧面，形成一第一入射光路；当所述成像光线从所述第二光口入射时，杂散光经由所述光腔入射至所述第一内侧面，形成一第二入射光路。

12.根据权利要求10所述的拦光器，其中当所述成像光线从所述第一光口入射时，杂散光入射至所述消光部的所述衍射边缘和所述光发射面，形成一第三入射光路，所述衍射边缘出射所述衍射光波至所述第二内侧面，借以所述第二内侧面向内地反射所述衍射光波。

13.根据权利要求10所述的拦光器，其中所述消光部的所述光反射面反射所述第三入射光路的所述杂散光，形成一第一反射光路，其中所述第一反射光路的光线经由所述光腔入射至所述第二内侧面，借以所述第二内侧面向内地反射所述衍射光波。

14.根据权利要求12所述的拦光器，其中所述消光部的所述光反射面反射所述第三入射光路的所述杂散光，形成一第一反射光路，其中所述第一反射光路的光线经由所述光腔入射至所述第二内侧面，借以所述第二内侧面向内地反射所述衍射光波。

15.一光学成像装置，其特征在于，包括：

一镜头组件，其中所述镜头组件具有一取景窗口和基于所述取景窗口形成的一入射通道；

一成像芯片，其中所述成像芯片被设置于所述镜头组件的一端，借以所述镜头组件将成像光线经由所述入射通道传输至所述成像芯片；和

至少一拦光器，其中所述拦光器被设置于所述镜头组件，其中所述拦光器进一步包括：

一拦光器主体，其中所述拦光器主体限定一第一光口、一第二光口以及连通所述第一光口和所述第二光口的一成像光通道，其中所述成像光通道允许成像光线通过；和

多个消光部，其中所述多个消光部环绕于所述成像光通道的外侧，杂散光入射到所述消光部，由所述消光部衍射所述杂散光以形成至少一衍射光波，并且由各所述消光部在朝向所述成像光通道的方向以散射的方式出射所述衍射光波。

16.根据权利要求15所述的光学成像装置，其中各所述消光部依次地连接为一体式结构，所述消光部被设置于所述拦光器主体的所述第一光口同侧，由所述消光部进一步限定所述第一光口的开口。

17.根据权利要求15所述的光学成像装置，其中所述拦光器的所述消光部包括至少一内环部和自所述内环部向外延伸的至少一外环部，所述消光部的所述外环部一体地延伸自所述拦光器主体。

18.根据权利要求15所述的光学成像装置，其中所述拦光器的所述消光部的数量大于等于8，并且每所述消光部所对应的圆心角小于等于45°。

19.根据权利要求18所述的光学成像装置，其中所述拦光器的各所述消光部对应的圆心角在12°至15°之间。

20.根据权利要求15至20任一所述的光学成像装置，其中所述消光部进一步具有至少一衍射边缘和自所述衍射边缘一体延伸的至少一光反射面，其中所述衍射边缘位于所述光反射面的内侧，借以所述衍射边缘衍射并以朝向所述成像光通道的方向以散射的方式出射所述衍射光波，所述光反射面以反射的方式减弱所述杂散光。

21.根据权利要求20所述的光学成像装置，其中所述光反射面选自平行平面、倾斜平面、凸形面、凹形面组成的组合。

22.根据权利要求16所述的光学成像装置，其中所述消光部被贴附于所述拦光器的所述拦光器主体。

23.根据权利要求20所述的光学成像装置，其中所述拦光器进一步设有一第一拦光面和一第二拦光面，其中所述第一拦光面位于所述第一光口的同侧，所述第二拦光面位于所述第二光口同侧，当所述成像光线从所述第一光口入射时，由所述第一拦光面阻拦入射至所述拦光器表面的杂散光；当所述成像光线从所述第二光口入射时，由所述第二拦光面阻拦入射至所述拦光器表面的杂散光。

24.根据权利要求23所述的光学成像装置，其中所述拦光器进一步具有一第一内侧面、一第二内侧面以及一光腔，其中所述第一内侧面和所述第二内侧面位于所述拦光器的内侧，由所述第一内侧面和所述第二内侧面限定所述光腔，其中所述光腔环绕于所述成像光通道外侧，借以所述第一内侧面和所述第二内侧面反射进入到所述光腔的所述杂散光。

25.根据权利要求24所述的光学成像装置，其中所述拦光器的所述第一内侧面自所述拦光器的所述第一拦光面向外地和朝向于所述第二拦光面的方向延伸至所述第二内侧面，其中所述拦光器的所述第二内侧面自所述拦光器的所述第而拦光面向外地和朝向于所述第一拦光面的方向延伸至所述第一内侧面，当所述成像光线从所述第一光口入射时，杂散光经由所述光腔入射至所述第二内侧面，形成一第一入射光路；当所述成像光线从所述第二光口入射时，杂散光经由所述光腔入射至所述第一内侧面，形成一第二入射光路。

26.根据权利要求24所述的光学成像装置，其中当所述成像光线从所述第一光口入射时，杂散光入射至所述消光部的所述衍射边缘和所述光发射面，形成一第三入射光路，所述衍射边缘出射所述衍射光波至所述第二内侧面，借以所述第二内侧面向内地反射所述衍射光波。

27.根据权利要求24所述的光学成像装置，其中所述消光部的所述光反射面反射所述第三入射光路的所述杂散光，形成一第一反射光路，其中所述第一反射光路的光线经由所述光腔入射至所述第二内侧面，借以所述第二内侧面向内地反射所述衍射光波。

28.根据权利要求26所述的光学成像装置，其中所述消光部的所述光反射面反射所述第三入射光路的所述杂散光，形成一第一反射光路，其中所述第一反射光路的光线经由所述光腔入射至所述第二内侧面，借以所述第二内侧面向内地反射所述衍射光波。

29.根据权利要求15所述的光学成像装置，其中所述镜头组件进一步包括一镜筒、设置于所述镜筒的一组光学镜片以及至少一滤光片，其中所述拦光器被间隔地设置于所述光学镜片之间。

30.一光学成像装置的消除杂散光方法，其特征在于，其中所述消除杂散光的方法包括如下步骤：

(a)遮挡由一入射通道折射至所述拦光器表面的杂散光；和

(b)在朝向于所述拦光器的一成像光通道的方向以散射的方式衍射所述入射通道的杂散光，和形成朝向四周散射的衍射光波，以减弱所述杂散光的传播能量。

31.根据权利要求30所述的消除杂散光方法，其中在上述消除杂散光方法的所述步骤(a)中，当所述拦光器被正装于一镜头组件时，所述镜头组件形成的所述入射通道内的所述杂散光被折射地入射至所述拦光器的一第一拦光面，由所述第一拦光面遮挡所述入射通道投射的所述杂散光；当所述拦光器被反装于一镜头组件时，所述镜头组件形成的所述入射通道内的所述杂散光被折射地入射至所述拦光器的一第二拦光面，由所述第二拦光面遮挡所述入射通道投射的所述杂散光。

32.根据权利要求30所述的消除杂散光方法，其中在上述方法的所述步骤(b)中进一步包括步骤：反射所述入射通道入射至所述消光部的所述杂散光，以反射所述杂散光的方式减少所述消光部的衍射光量。

33.根据权利要求30所述的消除杂散光方法，其中在上述消除杂散光方法中，进一步包括步骤(c)：反射所述杂散光，其中所述杂散光经由所述拦光器的一光腔入射至所述拦光器的一第一内侧面或所述拦光器的一第二内侧面。

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