CN115202137A - 投影光学系统、投影光学模组及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种投影光学系统、投影光学模组及电子设备。投影光学系统包括透镜组、透光图案元件和光反射元件。透镜组具有光轴并包括对光线具有曲折力的至少一个透镜；透光图案元件与透镜沿光轴方向设置，且经过透光图案元件的光线能够形成预设图案；光反射元件具有反光面，反光面与光轴呈夹角且将沿光轴方向经过透镜组和透光图案元件的光线反射，以使光线沿与光轴呈夹角的第一预设方向射出盖体，从而能够投影于盖体远离透镜组一侧的投影载体上以呈现预设图案。通过设置透镜组的光轴与光线射出投影光学系统的方向呈夹角，便于减薄投影光学系统的各元件在光线出射方向的厚度，使投影光学系统能够安装于电子设备狭小的内部空间。
Description
技术领域
本申请涉及投影光学模组技术领域，尤其涉及一种投影光学系统、投影光学模组及电子设备。
背景技术
电子设备的壳体具有呈动态变化的光影，能够丰富电子设备的外观，给人带来新奇感，常常更容易受人们欢迎。而随着电子设备的发展，电子设备逐渐呈小型化设计，在电子设备狭小的空间内安装光学结构实现光影变化具有较大的实现难度。
发明内容
本申请实施例提供一种投影光学系统、投影光学模组及电子设备，能够解决难以在电子设备内部空间安装光学结构的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种投影光学系统，用于设置于电子设备的盖体的其中一侧，投影光学系统包括：
透镜组，用于接收光源发射的光线，所述透镜组包括对光线具有曲折力的至少一个透镜；
透光图案元件，与所述透镜沿所述透镜组的光轴方向设置，且用于使经过所述透光图案元件的光线能够形成预设图案；及
光反射元件，与所述透镜沿所述光轴方向设置，所述光反射元件具有反光面，所述反光面与所述光轴呈夹角设置，且所述反光面用于反射沿所述光轴方向经过所述透镜组和所述透光图案元件的光线，以使光线沿与所述光轴呈夹角的第一预设方向射出所述盖体，从而能够投影于所述盖体远离所述透镜组一侧的投影载体上以呈现所述预设图案。
第二方面，本申请实施例提供了一种投影光学模组，包括如上所述的投影光学系统。
第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括如上所述的投影光学模组。
基于本申请实施例的投影光学系统、投影光学模组及电子设备，通过设置投影光学系统的各元件沿透镜组的光轴方向排布，且透镜组的光轴与光线射出投影光学系统的方向呈夹角，便于减薄投影光学系统的各元件在光线出射方向的厚度，使投影光学系统能够安装于电子设备狭小的内部空间。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一种实施例的投影光学系统的立体结构示意图；
图2为本申请一种实施例的透镜的立体结构示意图；
图3A为本申请实施例一的投影光学系统在第一预设方向的横截面示意图；
图3B为本申请实施例一的投影光学系统在第二预设方向的横截面示意图；
图4A为本申请实施例二的投影光学系统在第一预设方向的横截面示意图；
图4B为本申请实施例二的投影光学系统在第二预设方向的横截面示意图；
图5A为本申请实施例一投影面处预设图像的照度分布彩色图；
图5B为本申请实施例一投影面处预设图像的照度分布灰度图；
图6A为本申请实施例一投影面处预设图像的照度分布的格状表式彩色图；
图6B为本申请实施例一投影面处预设图像的照度分布的格状表式灰度图；
图7A为本申请实施例二投影面处预设图像的照度分布彩色图；
图7B为本申请实施例二投影面处预设图像的照度分布灰度图；
图8A为本申请实施例二投影面处预设图像的照度分布的格状表式彩色图；
图8B为本申请实施例二投影面处预设图像的照度分布的格状表式灰度图。
10、投影光学系统；
100、透镜组；111、光学部；112、安装部；110a、入光面；
L1、第一透镜；L2、第二透镜；L3、第三透镜；L4、第四透镜；L5、第五透镜；
101、投影透镜组；102、准直透镜组；
11a、切割平面；100a、第一切面；100b、第二切面；
200、透光图案元件；210、透光基材；220、透光图案层；
300、光反射元件；310、反光面；30a、集光区域；
300a、第一表面；300b、第二表面；300c、斜面；
400、偏光件；
H、光轴；Y、第一预设方向；X、第二预设方向。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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申请，并不用于限定本申请。
发明人发现，设计电子设备的壳体图案呈动态变化，这种图案变化区域也仅仅局限于电子设备的壳体。发明人还发现，若能结合投影光学系统，将图案投射至壳体外，可大大丰富电子设备的光影变化形式。投影光学系统常需要至少一片的透镜来实现投影效果，同时还需在电子设备内配置光源，光源发射的光线依次穿过投影光学系统和外壳投射出电子设备，以呈现光影变化。而光源和投影光学系统占用的空间较大，难以安装到电子设备狭小的内部空间。基于上述内容，本申请实施例提供一种投影光学系统、投影光学模组及电子设备。
投影光学系统用于设置于电子设备的盖体的其中一侧，投影光学系统能够接收来自光源的光线，并改变光线传播方向将光线投射至盖体，穿过盖体的光线能够投射至外部物体，以呈现预设图案。
如图1所示，为本申请一种实施例的投影光学系统10的立体结构示意图，投影光学系统10包括透镜组100、透光图案元件200及光反射元件300。投影光学系统10用于安装于电子设备的盖体的其中一侧，来自光源的光线能够穿过透镜组100、透光图案元件200、光反射元件300后射出盖体投影出图案；例如，投影光学系统10安装于盖体的内侧，以使光线经投影光学系统10后可以朝向盖体的外侧投影出图案。
透镜组100具有光轴H，透镜组100用于接收光源发射的光线。透镜组100包括对光线具有曲折力的至少一个透镜，当透镜数量为多个时，多个透镜沿光轴H方向同轴设置。具有曲折力的透镜能够改变光线传播方向，以调整经过透镜组100的光线在垂直于光轴H的平面内的覆盖范围。
透镜包括沿光轴H方向相对设置的入光面110a和出光面，入光面110a用于朝向光源所在的一侧，以接收来自光源的光线，从入光面110a进入透镜内部的光线从出光面射出透镜。各透镜的入光面110a和出光面分别各自独立地于近光轴H处为平面、凸面或凹面。
透光图案元件200和透镜沿透镜组100的光轴H方向设置，其中，透光图案元件200具有可供光线穿过的透光区域，透光区域的轮廓形成预设图案，以使经过透光图案元件200的光线能够形成预设图案。
光反射元件300和透镜沿透镜组100的光轴H方向设置，光反射元件300具有反光面310，反光面310与光轴H呈夹角设置，且反光面310将沿光轴H方向经过透镜组100和透光图案元件200的光线反射，以使光线沿与光轴H呈夹角的第一预设方向Y射出盖体，从而能够投影于盖体远离透镜组100一侧的投影载体上以呈现预设图案。投影载体可为地板、墙壁或桌子等物体。
当投影光学系统10安装于盖体其中一侧时，第一预设方向Y可为盖体的厚度方向，如此，使投影光学系统10和光源能够沿与盖体厚度方向呈夹角的方向排布，以利于在盖体厚度方向，减薄光源和投影光学系统10累加的尺寸，使投影光学系统10安装于电子设备狭小的内部空间呈为可能。同时，与盖体厚度呈夹角的方向上能够具有更多的空间以供安装投影光学系统10和光源，以便调节投影光学系统10各元件的排布方式获得更好的投影效果，例如增加投影光学系统10内透镜的数量，以及在透镜的数量为多个时调节相邻两个透镜在光轴H方向的间距等。
可选地，透光图案元件200设于透镜组100与光反射元件300之间，或者，透光图案元件200设于透镜组100背离光反射元件300的一侧，或者，当透镜组100包括多个透镜时，透光图案元件200设于其中两个透镜之间。
当透镜组100包括多个透镜时，至少部分的透镜形成投影透镜组101。投影透镜组101沿光轴H方向设于透光图案元件200与光反射元件300之间，投影透镜组101用于接收透光图案元件200出射的光线，并使光线向光轴H方向偏折以到达反光面310，并被反光面310反射后能够呈发散状射出盖体，从而使射出盖体的光线能够在投影载体形成较大的图案。其中，射出投影透镜组101的光线向光轴H偏折，还便于缩小射出投影透镜组101的光线在垂直于光轴H的平面内覆盖的面积，进而能够选择具有更小反光面310的光反射元件300来承接穿过投影透镜组101的光线。另外，通过设计投影透镜组101的透镜的面型，使射出投影透镜组101的光线向光轴H大角度偏折，还有利于拉近投影透镜组101与光反射元件300在光轴H方向的间距。
当透镜组100包括多个透镜时，可选地，至少部分透镜形成准直透镜组102。准直透镜组102沿光轴H方向设于光源与透光图案元件200之间，用于接收光源出射的部分或全部光线，并对光源出射的光线进行准直处理后传输至透光图案元件200。例如，当光源发射的光线呈发散状时，准直透镜组102接收光源产生的发散的光线，并将发散的光线准直后以平行光轴H或近似平行于光轴H的角度投射至透光图案元件200，以提高投影清晰度。
当透镜组100包括多个透镜时，可选地，其中部分的透镜形成投影透镜组101，另一部分透镜形成准直透镜组102。可选地，投影透镜组101包括透镜的数量为至少一个，准直透镜组100包括的透镜的数量也为至少一个。
当透镜组100包括多个透镜时，至少其中一个的透镜为切边透镜。如图2所示，切边透镜包括光学部111和安装部112，光学部111对光线具有曲折力能够改变光线的传播方向，安装部112用于与其他结构件连接，以将透镜安装于其他结构件，例如，其他结构件可为光学投影模组的镜筒。其中，切边透镜具有至少一个的切割平面11a，切割平面11a可仅形成于安装部112；或者，如图2所示，切割平面11a形成于光学部111和安装部112，此时，光线穿过透光图案元件200形成的预设图案在第一预设方向Y的尺寸为y、在第二预设方向X的尺寸为x，第二预设方向X垂直于第一预设方向Y，且y<x。
可选地，切边透镜包括两个切割平面11a，两个切割平面11a中的其中一个为第一切面100a、另一个为第二切面100b，第一切面100a和第二切面100b均平行于光轴H，第一切面100a和第二切面100b沿第一预设方向Y设于光轴H相对的两侧，以使切边透镜在第一预设方向Y的尺寸较小。当其中一部分的透镜形成投影透镜组101时，则形成投影透镜组101的其中至少一个透镜为切边透镜。当其中一部分的透镜形成准直透镜组100时，则形成准直透镜组100的其中至少一个透镜为切边透镜。
如图3A和图3B所示，当透镜组100的多个透镜为切边透镜时，多个切边透镜位于光轴H同侧的第一切面100a可处于同一平面或分设于多个不同的平面，以及多个切边透镜位于光轴H同侧的第二切面100b可处于同一平面或分设于多个不同的平面。优选地，多个切边透镜位于光轴H同侧的切割平面11a处于同一平面，以使整个投影光学系统10在垂直于该切割平面11a方向上的尺寸可以得到缩减，进而缩减投影光学系统10在电子设备内安装空间需求，利于电子设备的薄型设计。
可选地，如图4A和图4B所示，投影光学系统10还包括偏光件400，偏光件400沿光轴H方向设于光源和透镜组100之间，偏光件400能够调整光源发射光线的传播方向，以使光线在第一预设方向Y靠近光轴H所在的第一平面，第一平面平行于第一切面100a。通过偏光件400缩小光源发射的光线在第一预设方向Y的范围，以便于缩小用于承接光线的透镜在第一预设方向Y的尺寸。并且，当光源发射的光线为发散光时，偏光件400调整光线在第一预设方向Y靠近第一平面，使更多的光线能够进入透镜组100，降低光损耗。
如图3A所示，透镜组100具有集光区域30a，集光区域30a所在的平面垂直于透镜组100的光轴H，穿过透镜组100的光线汇聚于集光区域30a，且穿过集光区域30a后再次扩散。可选地，反光面310设于透镜组100的集光区域30a处，也即反光面310于集光区域30a处将光线反射，使光线沿第一预设方向Y呈发散状射出盖体，以使本申请的投影光学系统10能够投影出较大的预设图案。同时，反光面310于集光区域30a处接收穿过透镜组100的光线，能够将用于接收光线的反光面310的面积设计的较小，对应地，光反射元件300的结构也能够设计的较小。
可选地，反光面310与透镜组100的光轴H的夹角为α，夹角α的取值范围为大于等于30度且小于等于60度，当第一预设方向Y与光轴H垂直时，夹角α为45度。
可选的，光反射元件300包括第一表面300a、第二表面300b和斜面300c，即光反射元件300为三棱镜。第一表面300a垂直于透镜组100的光轴H，且第一表面300a朝向透镜组100以接收穿过透镜组100的光线，第二表面300b平行于光轴H且与第一预设方向Y呈夹角，当投影光学系统10安装于盖体其中一侧时，第二表面300b用于朝向盖体。斜面300c与透镜组100的光轴H呈夹角，且第一表面300a远离第二表面300b的一端与斜面300c其中一端连接、第二表面300b远离第一表面300a的一端与斜面300c另一端连接，以将斜面300c连接于第一表面300a和第二表面300b之间。光反射元件300包括设于斜面300c的第一反射涂层，第一反射涂层连接斜面300c的壁面形成反光面310。穿过透镜组100的光线从第一表面300a进入光反射元件300并到达反光面310，于反光面310处被反光面310反射后从第二表面300b射出光反射元件300。
在其他一些实施例中，光反射元件300也可为平面镜，可选地，平面镜具有朝向透镜组100的第二反射涂层，第二反射涂层朝向透镜组100的表面形成反光面310。穿过透镜组100的光线直接到达反光面310，并被反光面310反射后沿第一预设方向Y射出。
透光图案元件200还具有与透光区域连接的遮光区域，遮光区域能够阻挡光线。透光图案元件200的透光区域可镂空，例如，透光图案元件200于透光区域处形成透光孔，透光孔的轮廓形成预设图案。或者，透光图案元件200对应透光区域的部分由可透光的材料制得。
可选的，透光图案元件200包括透光基材210，透光基材210由透光材料制得。透光图案元件200还包括透光图案层220，透光图案层220设于透光基材210表面，透光图案层220对应遮光区域由遮光材料制得，透光图案层220对应透光区域镂空或者由透光材料制得。透光基材210可为采用PET(Polyethylene terephthalate，聚对苯二甲酸乙二酯)、PI(Polyimide，聚酰亚胺)、PEN(Polyethylene naphthalate two formic acid glycolester，聚萘二甲酸乙二醇酯)等材质制得的透光膜片，透光图案层220采用印刷或喷涂等工艺设于透光基材210表面。
透光图案元件200与透镜沿光轴H方向设置，透光图案元件200位于透镜其中一侧，以使光线在穿过透光图案元件200和透镜组100后能够呈现出预设图案。例如，透光图案元件200可与透镜间隔设置，或者，透光图案元件200与其中一个透镜的表面贴合设置。
在其他一些实施中，透光图案元件200直接设于其中一个透镜的表面，例如，当投影透镜组101紧邻准直透镜组100的透镜的入光面110a为平面时，透光图案元件200可设于该透镜的入光面110a；或者，当准直透镜组100紧邻投影透镜组101的透镜的出光面为平面时，透光图案元件200可设于该透镜的出光面。透光图案元件200可为透光涂层，透光涂层采用喷涂或沉积等工艺形成于透镜表面。
本申请实施例还提供一种投影光学模组，投影光学模组用于设置于电子设备的盖体的其中一侧，投影光学模组包括如上所述的投影光学系统10，使得投影光学模组能够安装于电子设备狭小的安装空间。
投影光学模组还包括镜筒，镜筒具有通光孔，投影光学系统10安装于通光孔内。镜筒还具有与通光孔连通的第一开口，第一开口沿第一预设方向Y设于投影光学系统10一侧，第一开口用于朝向电子设备的盖体，设于通光孔内的投影光学系统10于第一开口处暴露，以使经光反射元件300的反光面310反射后的光线能够穿过第一开口射出盖体。镜筒具有用于朝向盖体的第一安装面，当透镜为切边透镜时，切边透镜的第一切面100a于第一开口处暴露，且第一切面100a与第一安装面平齐，当投影光学模组设于盖体其中一侧时，镜筒的第一安装面与盖体连接。进一步地，投影光学系统10于第一开口处暴露的部分也连接于盖体。
可选地，镜筒还具有背离第一安装面的第二安装面以及与通光孔连通的第二开口，第二开口和第一开口沿第一预设方向Y设于投影光学系统10相对的两侧，降低投影光学模组在第一预设方向Y的厚度。投影光学系统10可于第二开口处暴露，例如，透镜的第二切面100a于第二开口处暴露，且第二切面100a与第二安装面平齐。
投影光学模组还包括光源，光源设于透镜组100和透光图案元件200两者远离光反射元件300的一侧，以使光源发射的光线能够经过透镜组100和透光图案元件200后再到达光反射元件300。光源可为LED灯，LED灯能够发射发散状的光线。
本申请实施例还提供一种电子设备，电子设备可为手机、平板电脑、可穿戴设备等，例如，可穿戴设备包括手眼镜等。电子设备包括盖体以及如上所述的投影光学模组，投影光学模组设于盖体一侧，例如，盖体可为电子设备的电池盖或者前盖等。盖体对应光源的部分设有散热层，以使光源在发光过程中产生的热量能够及时发散。
以下将结合具体实施例，介绍本申请的投影光学模组。
实施例一
投影光学模组包括投影光学系统10、镜筒和光源，投影光学系统10设于镜筒的通光孔内，光源为LED灯并对应投影光学系统10设于镜筒，以使光源发射的光线能够穿过投影光学系统10。
如图3A和图3B所示，投影光学系统10包括透镜组100、透光图案元件200。透镜组100包括沿光轴H方向依次设置的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5共五片对光线具有曲折力的透镜，且透镜组100的五片透镜均为切边透镜。其中，第一透镜L1和第二透镜L2形成准直透镜组100，第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5形成投影透镜组101，透光图案元件200设于第二透镜L2的出光面和第三透镜L3的入光面110a之间。投影透镜组101具有集光区域30a，光反射元件300(图3A和图3B中未示出)设于集光区域30a，具体为光反射元件300的反光面310设于集光区域30a。来自光源的光线沿光轴H方向依次穿过第一透镜L1、第二透镜L2、透光图案元件200、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5，从光反射元件300的第一表面300a进入光反射元件300到达反光面310，并与反光面310反射后从第二表面300b射出光反射元件300。
其中，第一透镜L1的入光面S1于近光轴H处为凹面、出光面S2于近光轴H处为凸面。第二透镜L2的入光面S3和出光面S4于近光轴H处均为凸面。第三透镜L3的入光面S6于近光轴H处为凹面、出光面S7于近光轴H处为凸面。第四透镜L4的入光面S8于近光轴H处为凹面、出光面S9于近光轴H处为凸面。第五透镜L5的入光面S10和出光面S11于近光轴H处均为凸面。
表1中，S0为光源的发光面，S1、S3、S6、S8和S10分别为第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5的入光面110a，S2、S4、S7、S9和S11分别为第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5的出光面，S5为透光图案元件200朝向第二透镜L2的表面，S12为光反射元件300的反光面310，S13为经反光面310反射后投影至外部结构件的投影面。R为各透镜的曲率半径，D为投影光学模组的相邻两个元件的中心于光轴H上的距离，Nd为折射率(以波长587.6nm的光线为参考)，Vb为阿贝数(以波长587.6nm的光线为参考)。
表1
根据表1中的参数D，可获得光源的发光面至反光面310在光轴H方向的长度为21.363mm。
以所需投影出的预设图案的轮廓呈长方形，则对应地透光图案元件200的透光区域的轮廓呈长方形。本申请实施例光源为LED灯，LED灯发光面的直径为2mm，LED灯发射的光线与光轴H的夹角为45度，LED灯投射至透光图案元件200的透光区域的光线与第一预设方向Y的夹角为29.1°、与第二预设方向X的夹角为12.9°。在第一预设方向Y，经光反射元件300的反光面310反射后的光线投射至投影面的距离为投影距离S，如表2中所示，为投影距离S分别为20cm和50cm时投影出的预设图案的长和宽。
表2
| 长 | 宽 | |
| 透光图案元件的透光区域 | 0.6mm | 2.5mm |
| 投影距离为20cm的预设图像 | 56mm | 14mm |
| 投影距离为50cm的预设图像 | 140mm | 35mm |
本实施例中，LED灯发射光线的放射量为2W，经检测投影距离为50cm时投影面S13处的预设图像处的放射照度为7.09E-05W/mm^2，合计得到投影面S13处预设图像处的光照度为0.354W，并获得投影光学模组投影距离为50cm时的照度效率为0.354/2*100％＝17.7％。
如图5A和图5B所示，为本实施例的投影面S13处预设图像的照度分布图，如图6A和图6B所示，为本实施例的投影面S13处预设图像的照度分布的格状表式图，横坐标为投影面S13处预设图像的长度，纵坐标为投影面S13处预设图像的宽度。根据图5A、图5B、图6A和图6B，可以看出投影面S13处预设图像的成像效果较好。
实施例二
本实施例与实施例一的区别在于：
如图4A和图4B所示，投影光学系统10包括偏光件400，沿光轴H所在的方向，偏光件400设于光源和第一透镜L1之间。偏光件400朝向光源的表面为平面，偏光件400背离光源的表面为凸面，且在第一预设方向Y，穿过偏光件400的光线向光轴H所在的第一平面靠近。
表3中，S0为光源的发光面，S1为偏光件400朝向光源的表面，S2为偏光件400背离光源的表面，S3、S5、S8、S10和S112分别为第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5的入光面110a，S4、S6、S9、S11和S13分别为第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5的出光面，S7为透光图案元件200朝向第二透镜L2的表面，S14为光反射元件300的反光面310，S15为经反光面310反射后投影至外部结构件的投影面。Ry为各透镜在第一预设方向Y的曲率半径，Rx为各透镜在第二预设方向X的曲率半径，D为投影光学模组的相邻两个元件的中心于光轴H上的距离，Nd为折射率(以波长587.6nm的光线为参考)，Vb为阿贝数(以波长587.6nm的光线为参考)。
表3
根据表3中的参数D，可获得LED灯的发光面至反光面310在光轴H方向的长度为22.263mm。
本实施例中，LED灯投射至透光图案元件200的透光区域的光线于第一预设方向Y的夹角为31.4°、与第二预设方向X的夹角为15.6°。如表4中所示，为投影距离S分别分别为20cm和50cm时预设图案的长和宽。
表4
| 长 | 宽 | |
| 透光图案元件的透光区域 | 0.6mm | 2.5mm |
| 投影距离为20cm的预设图像 | 56mm | 14mm |
| 投影距离为50cm的预设图像 | 140mm | 35mm |
本实施例中，经检测投影距离为50cm的预设图像处的放射照度为7.78E-05W/mm^2，合计得到投影面预设图像处的光照度为0.389W，并获得投影光学模组投影距离为50cm时的照度效率为0.398/2*100％＝19.5％。
如图7A和图7B所示，为本实施例的投影面S15处预设图像的照度分布图，如图8A和图8B所示，为本实施例的投影面S15处预设图像的照度分布的格状表式图，横坐标为投影面S15处预设图像的长度，纵坐标为投影面S15处预设图像的宽度。根据图7A、图7B、图8A和图8B，可以看出投影面S15处预设图像的成像效果较好。
本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种投影光学系统，用于设置于电子设备的盖体的其中一侧，其特征在于，所述投影光学系统包括：
透镜组，用于接收光源发射的光线，所述透镜组包括对光线具有曲折力的至少一个透镜；
透光图案元件，与所述透镜沿所述透镜组的光轴方向设置，且用于使经过所述透光图案元件的光线形成预设图案；及
光反射元件，与所述透镜沿所述光轴方向设置，所述光反射元件具有反光面，所述反光面与所述光轴呈夹角设置，且所述反光面用于反射沿所述光轴方向经过所述透镜组和所述透光图案元件的光线，以使光线沿与所述光轴呈夹角的第一预设方向射出所述盖体，从而能够投影于所述盖体远离所述透镜组一侧的投影载体上以呈现所述预设图案。
2.根据权利要求1所述的投影光学系统，其特征在于，所述透镜组包括多个所述透镜，其中一部分所述透镜形成投影透镜组；
所述投影透镜组沿所述光轴方向设于所述透光图案元件与所述光反射元件之间，所述投影透镜组用于接收所述透光图案元件出射的光线，并使光线向所述光轴方向偏折以投射至所述反光面。
3.根据权利要求2所述的投影光学系统，其特征在于，另一部分所述透镜形成准直透镜组；
所述准直透镜组沿所述光轴方向设于所述光源与所述透光图案元件之间，用于接收所述光源出射的部分或全部光线，并对所述光源出射的光线进行准直处理后传输至所述透光图案元件。
4.根据权利要求1所述的投影光学系统，其特征在于，所述透镜为切边透镜，所述切边透镜包括平行于所述光轴的第一切面和第二切面，所述第一切面和所述第二切面沿所述第一预设方向设于所述光轴相对的两侧。
5.根据权利要求4所述的投影光学系统，其特征在于，所述投影光学系统还包括：
偏光件，沿所述光轴方向设于所述光源和所述透镜组之间，所述偏光件能够调整所述光源发射光线的传播方向，以使光线在所述第一预设方向靠近所述光轴所在的第一平面，所述第一平面平行于所述第一切面。
6.根据权利要求1所述的投影光学系统，其特征在于，所述透镜组具有集光区域，穿过所述透镜组的光线汇聚于所述集光区域，且穿过所述集光区域后再次扩散，所述反光面设于所述透镜组的集光区域处。
7.根据权利要求1所述的投影光学系统，其特征在于，
所述透光图案元件位于所述透镜其中一侧，且与所述透镜间隔设置；或，
所述透光图案元件贴设于其中一个所述透镜。
8.一种投影光学模组，其特征在于，包括如上述权利要求1-7中任一项所述的投影光学系统。
9.根据权利要求8所述的投影光学模组，其特征在于，所述投影光学模组包括：
镜筒，具有通光孔以及与所述通光孔连通的第一开口，所述投影光学系统设于所述通光孔内，且所述第一开口沿所述第一预设方向设于所述投影光学系统一侧，所述投影光学系统于所述第一开口处暴露；
光源，所述光源设于所述透镜组和所述透光图案元件两者远离所述光反射元件的一侧。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
盖体；及
如上述权利要求8-9中任一项所述的投影光学模组，所述投影光学模组设于所述盖体一侧。
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2022
- 2022-07-20 CN CN202210857218.3A patent/CN115202137A/zh not_active Withdrawn
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