CN117270292A - 一种光路折叠棱镜、摄像模组和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种光路折叠棱镜、摄像模组和电子设备,属于摄像模组技术领域;光路折叠棱镜包括本体,所述本体上设有第一表面、第二表面以及第三表面,所述第二表面与所述第三表面相对设置并分别与所述第一表面衔接;所述第一表面、所述第二表面以及所述第三表面的局部区域分别设置有挡光膜,且入射光自所述第一表面射入,并在所述本体内多次反射后,自所述第一表面射出;其中,所述本体内设置有挡光机构,以阻挡所述本体内的干扰光。本申请提供的光路折叠棱镜、摄像模组和电子设备具备良好的抗眩光性能。
Description
技术领域
本申请属于摄像模组技术领域,尤其涉及一种光路折叠棱镜、摄像模组和电子设备。
背景技术
大光圈长焦模组具备良好的拍摄距离和拍好质量,广泛搭载在各类终端设备上。但是,要在如智能手机等相对规格较小,较薄的终端上,摄像模组的安装空间较小,安装长光路的摄像模组难度较大;为此多在镜头和成像芯片之间设置棱镜进行光路折叠,使入射光多次反射,以延长光路实现长焦距。
但是,基于棱镜的光路折叠原理的超薄大底大光圈长焦手机模组在拍摄太阳,明亮的月亮,路灯等强光时,画面中易出现鬼影、眩光、形状不规则的光斑等异常光影,严重影响拍摄质量。
发明内容
本申请提供了一种光路折叠棱镜、摄像模组和电子设备,旨在至少能够在一定程度上解决大光圈长焦摄像模组的拍摄画面易出现异常光影的技术问题。为此,
本申请实施例的一方面,提供一种光路折叠棱镜,包括本体,所述本体上设有第一表面、第二表面以及第三表面,所述第二表面与所述第三表面相对设置并分别与所述第一表面衔接;
所述第一表面、所述第二表面以及所述第三表面的局部区域分别设置有挡光膜,且入射光自所述第一表面射入,并在所述本体内多次反射后,自所述第一表面射出;
其中,所述本体内设置有挡光机构,以阻挡所述本体内的干扰光。
在一些实施例中,所述第一表面、第二表面以及所述第三表面上对应覆盖有所述挡光膜的区域中的一个或者多个区域设置成雾化面。
在一些实施例中,所述本体上还设有与所述第一表面相对的第四表面,所述第四表面分别与所述第二表面和所述第三表面衔接;
其中,所述第四表面上也设置有挡光膜。
在一些实施例中,所述挡光机构包括设在所述第四表面上的第一凹槽,且所述第一凹槽内填充有挡光材料。
在一些实施例中,所述本体还包括第五表面,所述第五表面分别与所述第一表面、所述第二表面以及所述第三表面衔接;
所述挡光结构包括设在所述第五表面上的第二凹槽,且所述第二凹槽内填充有挡光材料。
在一些实施例中,所述本体还包括第六表面,所述第六表面与所述第五表面相对设置,且所述第六表面分别与所述第一表面、所述第二表面以及所述第三表面衔接;
所述挡光结构还包括设在所述第六表面上的第三凹槽,且所述第三凹槽内填充有挡光材料。
在一些实施例中,所述本体包括两块分体,所述两块分体通过胶结材料粘接;
所述挡光机构包括设置在所述两块分体的胶结面间的挡光材料层。
在一些实施例中,所述挡光材料层的靠近所述本体中心的一侧边沿设置成直线形,波浪形,圆弧形或者其中多种形态的组合。
在一些实施例中,所述胶结材料的折射率与所述本体的折射率相当。
本申请实施例的另一方面,提供一种摄像模组,包括镜头、成像芯片以及所述的光路折叠棱镜;
所述镜头和成像芯片设置在所述第一表面的同侧,且镜头射出的光线自所述第一表面进入所述光路折叠棱镜,并自所述第一表面射出进入所述成像芯片。
本申请实施例的第三方面,提供一种电子设备,包括:一个或多个处理器以及所述的摄像模组,所述一个或多个处理器被配置为处理从所述摄像模组生成的图像信号。
本申请实施例至少具有如下有益效果:
本申请实施例提供的光路折叠棱镜、摄像模组和电子设备,在棱镜本体上设第一表面以及与第一表面衔接且相对设置的第二表面和第三表面,入射光可从第一表面射入并在棱镜本体的多个面之间反射,最终自第一表面出射,从而实现光路折叠,延长光路,实现长焦;并分别在所述第一表面、所述第二表面以及所述第三表面设置挡光膜,以限制阻拦三个界面处的杂散光等干扰光,避免其进入棱镜后不规则反射和折射造成的成像眩光现象,抑制异常光影,改善成像质量;并进一步在所述棱镜本体内设置挡光机构,阻挡棱镜本体内传递的杂散光,以进一步抑制成像眩光现象,改善成像质量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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示出了本申请实施例中的光路折叠棱镜的结构示意图;
图2示出了图1中的光路折叠棱镜的第一挡光膜的安装状态俯视图;
图3示出了图1中的光路折叠棱镜的第二挡光膜的结构示意图;
图4示出了图1中的光路折叠棱镜的第三挡光膜的结构示意图;
图5示出了图1中的光路折叠棱镜的第四挡光膜的结构示意图;
图6示出了图1的剖视图;
图7示出了本申请实施例中的光路折叠棱镜的第二凹槽的结构示意图;
图8示出了图7中的光路折叠棱镜的第一挡光膜的安装状态俯视图;
图9示出了图7的剖视图;
图10示出了本申请实施例中的光路折叠棱镜的第三凹槽的结构示意图;
图11示出了图10中的光路折叠棱镜的第一挡光膜的安装状态俯视图;
图12示出了图10的剖视图;
图13示出了本申请实施例中的另一种光路折叠棱镜的第一挡光膜的安装状态俯视图;
图14示出了图13中的光路折叠棱镜的挡光机构剖视图;
图15示出了本申请实施例中的光路折叠棱镜的第一凹槽和第二凹槽的配合状态结构示意图;
图16示出了图15的剖视图;
图17示出了本申请实施例中的光路折叠棱镜的第一凹槽和第三凹槽的配合状态结构示意图;
图18示出了图17的剖视图;
图19示出了本申请实施例中的光路折叠棱镜的第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽的配合状态结构示意图;
图20示出了本申请实施例中的又一种光路折叠棱镜的结构示意图;
图21示出了图13中的光路折叠棱镜的第一种挡光机构的结构示意图;
图22示出了图13中的光路折叠棱镜的第二种挡光机构的结构示意图;
图23示出了图13中的光路折叠棱镜的第三种挡光机构的结构示意图;
图24示出了本申请实施例提供的摄像模组的结构示意图;
图25示出了本申请实施例提供的光路折叠棱镜设置挡光机构之前的拍摄图像示意图;
图26示出了本申请实施例提供的光路折叠棱镜设置挡光机构之后的拍摄图像示意图;
图27示出了本申请实施例提供的光路折叠棱镜设置挡光膜和雾化面之前的图像示意图;
图28示出了本申请实施例提供的光路折叠棱镜设置挡光膜的结构示意图;
图29示出了本申请实施例提供的光路折叠棱镜设置挡光膜和雾化面之后的结构示意图;
图30示出了本申请实施例提供的光路折叠棱镜设置挡光膜和挡光机构前的图像示意图;
图31示出了本申请实施例提供的光路折叠棱镜设置挡光膜和挡光机构后的图像示意图。
附图标记:
100-棱镜本体,100a-第一分体,100b-第二分体,110-第一表面,120-第二表面,130-第三表面,140-第四表面,150-第五表面,160-第六表面,170-挡光膜,171-第一挡光膜,172-第二挡光膜,173-第三挡光膜,174-第四挡光膜,180-挡光机构,184-第一凹槽,184a-第一遮光膜,185-第二凹槽,185a-第二遮光膜,186-第三凹槽,186a-第三遮光膜,187-遮光材料层,187a-第一边沿,187b-第二边沿;
200-镜头;
300-滤光片;
400-成像芯片。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
此外,本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
下面结合附图并参考具体实施例描述本申请:
为满足在小规格,薄规格智能终端设备上搭载大光圈长焦摄像模组的需求,通常会在摄像模组内设置光路折叠棱镜,设置在镜头和成像芯片之间,以将镜头射出的光线在棱镜本体内经过多次反射,而后投射到成像芯片上,从而延长光路,实现长焦。
但是,光路折叠棱镜虽然可以延长光路,也一定程度上增加的光线传递环节,易受到摄像模组各种装配间隙等区域进入的杂散光的影响,使得杂散光进入到光路折叠棱镜,而后投射到成像芯片上,造成眩光现象,在成像画面上出现注入鬼影,光晕等异常光影,影响成像质量。
为此,本申请实施例提供一种光路折叠棱镜、摄像模组和电子设备,旨在一定程度上,限制杂散光进入光路折叠棱镜,并阻拦进入到光路折叠棱镜中的干扰光,从而协同控制杂散光等干扰光的在光路延长环节的传递,从而降低眩光现象的影响,改善成像质量。
图1示出了本申请实施例中的光路折叠棱镜的结构示意图;图2示出了图1中的光路折叠棱镜的第一挡光膜的安装状态俯视图;图3示出了图1中的光路折叠棱镜的第二挡光膜的结构示意图;图4示出了图1中的光路折叠棱镜的第三挡光膜的结构示意图;图24示出了本申请实施例提供的摄像模组的结构示意图。
参见图1、图2、图3、图4和图24,在一些实施例中,所述光路折叠棱镜可包括棱镜本体100,用以接收镜头200射出的光线,并在所述棱镜本体100内部经过多次反射,而后投射到成像芯片400上,完成长焦成像。
所述棱镜本体100上设有第一表面110、第二表面120以及第三表面130,其中,所述第一表面110可设置为接收自所述镜头200出射的光线的一侧,所述第二表面120和所述第三表面130可对应衔接在所述第一表面110上,并可将所述第二表面120和所述第三表面130相对设置,用于配合所述第一表面110实现入射光线的多次反射,并最终自所述第一表面110射出。
为了限制杂散光进入到所述棱镜本体100,可分别在所述第一表面110、所述第二表面120以及所述第三表面130上,设置对应的挡光膜170,阻挡杂散光进入到所述棱镜本体100。值得说明的是,所述挡光膜170遮挡的区域可结合模组成像光路轨迹进行对应设计,可遮挡成像光路轨迹覆盖区域以外的区域,或者易产生眩光现象的区域。可通过软件模拟摄像模组的成像过程,模拟获取能够抑制眩光现象的遮挡区域,从而确定所述挡光膜170的形态。
考虑到光路折叠棱镜本身的透光功能需求,无法完全密封遮挡,也无法绝对规避外部射入的杂散光,甚至在成像光在所述棱镜本体100内部传递过程中,也会由于移动设备操作或者入射光线角度等因素导致部分角度的反射,折射形成内生的干扰光;为此,可在所述棱镜本体100内部设置挡光机构180,以兼顾阻挡外部射入的杂散光和内生的干扰光,协同所述挡光膜,强化阻挡杂散光和干扰光的能力,提升抗干扰能力,改善成像质量。
图30示出了本申请实施例提供的光路折叠棱镜设置挡光膜和挡光机构前的图像示意图;图31示出了本申请实施例提供的光路折叠棱镜设置挡光膜和挡光机构后的图像示意图。
参见图30和图31,示出了所述棱镜本体110上设置挡光膜170和挡光机构180前后,拍摄的图像的对比图。
通过在棱镜本体110上设置所述挡光膜170和所述挡光机构180前后的对比,可以发现图像中的光影的面积,亮度等等大幅缩小;整体上提升了所述光路折叠棱镜100的抗杂散光干扰能力,改善了成像质量。
参见图2,在一些实施例中,所述第一表面110上的所述挡光膜170可对应设置为第一挡光膜171,所述第一挡光膜171整体呈环框形,覆盖遮挡整个所述第一表面110的边沿区域,遮挡包括杂散光在内的光线;所述第一挡光膜171的框内区域为透光区域,可作为成像的有效区域。
图27示出了本申请实施例提供的光路折叠棱镜设置挡光膜和雾化面之前的图像示意图;图28示出了本申请实施例提供的光路折叠棱镜设置挡光膜的结构示意图。
参见图27和图28,示出了所述棱镜本体110的第一表面上镀设第一挡光膜171前后,拍摄的图像对比图。
通过成像模拟试验,能够确定所述第一挡光膜171的形态特征和规格特征,如图2所示的样式。其中,通过图27和图28的环框中光影图像比对,设置第一挡光膜171能够大幅降低光影的大小和亮度,有助于降低光影对成像质量的干扰。
参见图28,所述第一挡光膜171的形态样式可通过成像实验,根据光影的大小范围,亮度等最终定型。基于图28的环框中示出的光影对比不难发现,图2示出的所述第一挡光膜171能够明显限制光影缺陷的范围和亮度。
参见图3,在一些实施例中,所述第二表面120上的所述挡光膜170可对应设置成第二挡光膜172,整体呈类U形,覆盖整个所述第二表面120的靠近所述第一表面110的三个边沿区域,遮挡包括杂散光在内的光线。
参见图4,在一些实施例中,所述第三表面130上的所述挡光膜170可对应设置成第三挡光膜173,整体呈类U形,覆盖整个所述第三表面130的靠近所述第一表面110的三个边沿区域,遮挡包括杂散光在内的干扰光线。
在一些实施例中,考虑到所述棱镜本体110内,对应于所述挡光膜170遮挡区域的界面产生的光线反射也会一定程度上干扰成像质量;可将所述第一表面110上,对应覆盖有所述第一挡光膜171的表面区域设置成雾化面或者磨砂面等能够有效抑制反射率,打散光能量的形式,从而抑制在遮挡界面反射的干扰光线影响成像质量。
相类似的,可将所述第二表面120上,对应覆盖有所述第二挡光膜172的表面区域设置成雾化面或者磨砂面等能够有效抑制反射率,打散光能量的形式,从而抑制在遮挡界面反射的干扰光线影响成像质量。
也可将所述第三表面130上,对应覆盖有所述第三挡光膜173的表面区域设置成雾化面或者磨砂面等能够有效抑制反射率,打散光能量的形式,从而抑制在遮挡界面反射的干扰光线影响成像质量。
图29示出了本申请实施例提供的光路折叠棱镜设置挡光膜和雾化面之后的结构示意图;参见图28和图29,示出了挡光膜170覆盖区域的界面设置成雾化面前后的对比,环框中示出的光影明显缩小,变暗,甚至消失;因此,充分说明雾化面能够有助于改善光影对成像的不利影响。
在一些实施例中,为了实现所述第一表面110、所述第二表面120和/或所述第三表面130的雾化面,可采用机械研磨,激光烧蚀或者蚀刻等工艺实现特定遮挡区域的雾化加工。
在一些实施例中,所述挡光膜170主要用于遮挡光线,应当具备一定的抗穿透能力,为此可选择具备一定吸光能力较强的材料,并形成一定厚度。
在实施涂黑操作时,可采用丝印,镀黑膜,蚀刻等工艺;镀膜可采用镀中性密度(ND)层压滤光片薄膜。
值得说明的是,所述挡光膜170的选材,工艺,厚度规格,宽度规格等,都可以通过预先的模拟试验得出,而后具体实施。
在一些实施例中,还可在所述第一表面110、所述第二表面120以及所述第三表面130镀设减反射增透膜,一定程度上进一步降低反射率,增加成像光透过率,从而整体上降低杂散光干扰,改善成像质量。
图5示出了图1中的光路折叠棱镜的第四挡光膜的结构示意图;参见图1和图5,在一些实施例中,为了具备足够的光路折叠次数,较长的光路,所述棱镜本体100还设有第四表面140,且可将所述第四表面与所述第一表面110相对,并将所述第四表面140分别与所述第二表面120和所述第三表面130衔接,从而能够增加反射次数,从而延长光路。
在一些实施例中,为了避免杂散光进入到所述棱镜本体100,所述第四表面140也可设置第四挡光膜174。
相应的,考虑到第四表面140位于所述第二表面120和所述第三表面130的反射路径上,且没有成像光线射入和射出,所述第四挡光膜174可设置成覆盖所述第四表面140大部分甚至全部区域的状态。
在一些实施例中,为了降低干扰光的反射,也可将所述第四表面140的遮挡区域设置成雾化面或者研磨面等能够抑制反射率,降低光能量的形式。
图6示出了图1的剖视图;参见图1、图5和图6,在一些实施例中,为了实现所述挡光机构180,所述挡光机构180可包括第一凹槽184,所述第一凹槽184内填充挡光材料,以形成第一遮光膜184a,从而能够在所述棱镜本体110的内部形成一个挡光结构,从而阻挡所述第二表面120和所述第三表面130上反射产生的干扰光,避免其进一步反射和折射干扰成像,从而一定程度上改善成像效果。
值得说明的是,所述第一凹槽184的深度主要考虑遮光区域的大小,并进行相匹配的设置,以使得所述第一遮光膜184a能够稳定阻挡干扰光,特别是来自所述第二表面120和所述第三表面130这两个稳定反射界面反射的干扰光,其反射路径和范围是相对稳定的,因此可以通过所述第一遮光膜184a稳定阻挡。
当然,所述第一遮光膜184a的设置应当对成像过程的影响保持在较低水平,即较小地影响正常的成像光线的光路,不遮挡或者较少的遮挡;相应地,所述第一遮光膜184a应当能够充分地遮挡覆盖干扰光的光路;因此,在具体设置所述第一凹槽184的深度及所述第一遮光膜184a宽度时,可权衡对成像光的影响程度和遮挡干扰光的程度,实现二者兼顾。
通常,可通过软件模拟摄像模组的成像过程,可线性调节所述第一遮光膜184a的宽度,以获取较好的成像质量为原则,最终确定所述第一遮光膜184a的宽度以及相匹配的所述第一凹槽184的深度。
值得说明的是,挡光效果也与所述第一遮光膜184的厚度,选材等相关,也可在软件模拟摄像模组的成像过程中,对应调节,最终确定选型和厚度规格。
在一些实施例中,所述第一表面110和所述第四表面140可平行设置,所述第二表面120和所述第三表面130可分别衔接在所述第一表面110和所述第四表面140之间,形成相对规则的块状结构。其中,所述第二表面120和所述第三表面130可分别与所述第一表面110的夹角呈锐角,以保证所述第二表面120能够接收入射光线并反射,同时保证所述第三表面130输出的光线能够稳定自所述第一表面110输出。
图7示出了本申请实施例中的光路折叠棱镜的第二凹槽的结构示意图;图8示出了图7中的光路折叠棱镜的第一挡光膜的安装状态俯视图;图9示出了图7的剖视图;图10示出了本申请实施例中的光路折叠棱镜的第三凹槽的结构示意图;图11示出了图10中的光路折叠棱镜的第一挡光膜的安装状态俯视图;图12示出了图10的剖视图。
参见图5、图7、图8、图9、图10、图11和图12,在一些实施例中,所述棱镜本体110可设置成规则的梯形块,所述第一表面110对应为长底边一侧,所述第四表面140为对应短底边一侧,所述第二表面120和所述第三表面130分别对应两斜腰边侧;其自然具备与所述第一表面110、所述第二表面120、所述第三表面130以及所述第四表面140衔接且相对的第五表面150和第六表面160。
参见图7、图8和图9,在一些实施例中,所述第二表面120和所述第三表面130无法完全规避杂散光线的入射,入射后将会在所述棱镜本体100内随机反射和折射,形成干扰光,不利于保持成像质量。
为此,所述挡光机构180还可包括第二凹槽185,并可将所述第二凹槽185设置在所述第五表面150上,并填充遮光材料,以形成第二遮光膜185a,从而在所述棱镜本体100内遮挡一定区域,阻挡所述第二表面120和所述第三表面130入射或者反射,折射的干扰光。
其中,所述第二凹槽185的深度主要考虑遮光区域的大小,并进行相匹配的设置,以使得所述第二遮光膜185a能够稳定阻挡干扰光,特别是来自所述第二表面120和所述第三表面130这两个稳定折射界面折射的干扰光和入射光,其折射路径和范围是相对稳定的,因此可以通过所述第二遮光膜185a稳定阻挡。
当然,所述第二遮光膜185a的设置应当对成像过程的影响保持在较低水平,即较小地影响正常的成像光线的光路,不遮挡或者较少的遮挡;相应的,所述第二遮光膜185a应当能够充分地遮挡覆盖干扰光的光路;因此,在具体设置所述第二凹槽185的深度及所述第二遮光膜185a宽度时,可权衡对成像光的影响程度和遮挡干扰光的程度,实现二者兼顾。
通常,可通过软件模拟摄像模组的成像过程,可线性调节所述第二遮光膜185a的宽度,以获取较好的成像质量为原则,最终确定所述第二遮光膜185a的宽度以及相匹配的所述第二凹槽185的深度。
值得说明的是,挡光效果也与所述第二遮光膜185的厚度,选材等相关,也可在软件模拟摄像模组的成像过程中,对应调节,最终确定选型和厚度规格。
参见图10、图11和图12,在一些实施例中,与所述第二凹槽185和第二遮光膜185a的设置类似,所述遮光机构180也可包括第三凹槽186,所述第三凹槽186可设置在所述第六表面160上,且所述第三凹槽186内填充遮光材料,以形成第三遮光膜186a。
其中,所述第三凹槽186和所述第三遮光膜186a的设置规格,厚度,选材等可参照所述第二凹槽185和所述第二遮光膜185a进行设置,此处不再赘述。
图13示出了本申请实施例中的另一种光路折叠棱镜的第一挡光膜的安装状态俯视图;图14示出了图13中的光路折叠棱镜的挡光机构剖视图。
参见图13和图14,在一些实施例中,还可在所述第五表面150和所述第六表面160分别设第二凹槽185和第三凹槽186,并分别填充遮光材料,以形成所述第二遮光膜185a和所述第三遮光膜186a,即在所述棱镜本体100上形成双侧遮光结构,进一步扩大遮光区域,强化遮光效果,降低干扰光的影响程度,改善成像质量。
参见图9、图12和图14,在一些实施例中,所述第二凹槽185和所述第三凹槽186可设置为衔接所述第一表面110和所述第四表面140的通槽,从而所述第二遮光膜185a和所述第三遮光膜186a的遮光区域覆盖所述第二表面120和所述第三表面130的整个长度范围,以获得较高的遮光强度。
值得说明的是,所述二遮光膜185a和所述第三遮光膜186a的则以独立设置形式或者组合设置形式可根据摄像模组搭载的实际设备安装区域的工况进行模拟实验,选择较好的形式。
图15示出了本申请实施例中的光路折叠棱镜的第一凹槽和第二凹槽的配合状态结构示意图;图16示出了图15的剖视图。
参见图15和图16,在一些实施例中,为了扩大遮光范围,强化遮光强度,还可将所述第一遮光膜184a和所述第二遮光膜185a一并设置,分别在所述第四表面140和所述第五表面150上分别设第一凹槽184和第二凹槽185而后填充遮光材料。
通过所述第二遮光膜185a协同所述第一遮光膜184a,形成挡光屏障,分别针对所述第二表面120和第三表面130的折射和反射的干扰光线进行区域化遮挡,改善成像质量
图17示出了本申请实施例中的光路折叠棱镜的第一凹槽和第三凹槽的配合状态结构示意图;图18示出了图17的剖视图。
参见图17和图18,在一些实施例中,还可将所述第一遮光膜184a和所述第二遮光膜185a一并设置,分别在所述第四表面140和所述第五表面150上分别设第一凹槽184和第三凹槽186而后填充遮光材料。
通过所述第三遮光膜186a协同所述第一遮光膜184a,形成挡光屏障,分别针对所述第二表面120和第三表面130的折射和反射的干扰光线进行区域化遮挡,改善成像质量,
图19示出了本申请实施例中的光路折叠棱镜的第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽的配合状态结构示意图。
参见图19,在一些实施例中,还可将在所述棱镜本体100上同时设所述第一凹槽184、所述第二凹槽185以及所述第三凹槽186,并分别填充遮光材料,形成第一遮光膜184a、所述第二遮光膜185a以及所述第三遮光膜186a的协同设置,进一步扩大遮光范围,降低干扰光的影响。
图20示出了本申请实施例中的又一种光路折叠棱镜的结构示意图;图21示出了图13中的光路折叠棱镜的第一种挡光机构的结构示意图;图22示出了图13中的光路折叠棱镜的第二种挡光机构的结构示意图;图23示出了图13中的光路折叠棱镜的第三种挡光机构的结构示意图。
参见图20、图21、图22以及图23,在一些实施例中,考虑到在所述棱镜本体100上设凹槽存在破坏其内部的应力分布,易造成崩边,裂纹等不利于光传播的缺陷。
为此,可将所述棱镜本体100设置成多个分体的拼接粘接一体的形式,并在胶结面上设置遮光材料,从而实现所述遮光机构180。下面以将所述棱镜本体100分为两个分体的形式为例进行说明;此处不是特定限制。
所述棱镜本体100可包括相拼合粘接的第一分体100a和第二分体100b,二者具备可拼合的表面设置为胶结面,用于涂覆填充胶结材料,将所述第一分体100a和所述第二分体100b稳定粘接一体。并在所述第一分体100a和第二分体100b之间的间隙内填充遮光材料层187,作为所述遮光机构180的功能组件,用于在所述棱镜本体100内遮挡各种干扰光。
其中,所述遮光材料层187的形态,遮光面积,厚度,选材等均可通过摄像模组的成像模拟实验模拟得到。
参见图21、图22和图23,所述遮光材料层187可设置成类U形结构,覆盖所述第一分体100a和第二分体100b的胶结面的靠近所述第四表面140、所述第五表面150和所述第六表面160所在侧的边沿,遮挡所述第二表面120和所述第三表面130出入射、折射和反射的干扰光线。
在一些实施例中,可将所述遮光材料层187可设置成类U形结构的靠近所述棱镜的本体100的中心的边沿,即第一边沿187a和第二边沿187b,可设置成直线形,波浪形或者圆弧形,或者其中多种的组合。
在一些实施例中,为了满足光的透过性,所述胶结材料需采用可透光材料,且应当保证胶结材料对光能量的影响与所述棱镜本体100的影响相当。为此,所述胶结材料的折射率可与所述棱镜本体100的折射率相当,使得光线通过所述胶结材料与通过所述棱镜本体100的变化相当。
在一些实施例中,所述第五表面150和所述第六表面160也可设置成雾化面、磨砂面等能够削弱光能量,抑制反射的形式;并可进一步涂覆或者镀设挡光材料膜,抑制干扰光反射和入射。
在一些实施例中,所述棱镜本体110可采用玻璃材质,即采用光学玻璃棱镜;具备较好的透过率和机械强度,便于获得高质量且稳定精密的光学成像效果。
在一些实施例中,为了满足某些特种用途的需求,如高压,高温环境,所述棱镜本体110可采用石英晶体棱镜,基于其良好的机械强度、抗辐射性能和化学稳定性,满足光色度学、激光技术和高压实验等领域的使用需求。
在一些实施例中,所述棱镜本体110可采用聚合物制成的轻质塑料棱镜,兼具耐冲击的特点;能够一定程度上降低成像设备的整体重量,满足某些振动环境使用的需求,保持成像设备的结构和功能的稳定性。
值得说明的是,塑料棱镜可以选用机玻璃棱镜或聚碳酸酯棱镜。有机玻璃棱镜具有光学透明度高、色散小、机械强度高等优点,可以替代玻璃棱镜使用;聚碳酸酯棱镜则具有轻质、耐跌落等特点,成本相对低廉,具备较好的经济性。
参见图24,在一些实施例中,还提供一种摄像模组,配置有上述光路折叠棱镜和镜头200和成像芯片400,且所述镜头200和所述成像芯片400设置在所述第一表面110的同侧,实现自所述内镜头200射出光线自所述第一表面110射入所述棱镜本体100,经过多次反射后,自所述第一表面110射出,投射到所述成像芯片400。
在一些实施例中,为了降低杂光干扰成像,还可在所述成像芯片400的进光侧设置滤光片300。
在一些实施例中,还提供一种搭载有上述摄像模组的电子设备,包括一个或者多个处理器,与上述摄像模组连接,处理从所述摄像模组生成的图像信号。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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,因此不能理解为对本申请的限制。
需要说明的是,本申请实施例中所有方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。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在本申请中的具体含义。
另外,在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个所述特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本申请要求的保护范围之内。
尽管已经示出和描述了本申请的实施方式,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,本申请的范围由权利要求及其等同物限定方法。
Claims (11)
1.一种光路折叠棱镜,其特征在于,包括本体,所述本体上设有第一表面、第二表面以及第三表面,所述第二表面与所述第三表面相对设置并分别与所述第一表面衔接;
所述第一表面、所述第二表面以及所述第三表面的局部区域分别设置有挡光膜,且入射光自所述第一表面射入,并在所述本体内多次反射后,自所述第一表面射出;
其中,所述本体内设置有挡光机构,以阻挡所述本体内的干扰光。
2.如权利要求1所述的光路折叠棱镜,其特征在于,所述第一表面、第二表面以及所述第三表面上对应覆盖有所述挡光膜的区域中的一个或者多个区域设置成雾化面。
3.如权利要求1所述的光路折叠棱镜,其特征在于,所述本体上还设有与所述第一表面相对的第四表面,所述第四表面分别与所述第二表面和所述第三表面衔接;
其中,所述第四表面上也设置有挡光膜。
4.如权利要求3所述的光路折叠棱镜,其特征在于,所述挡光机构包括设在所述第四表面上的第一凹槽,且所述第一凹槽内填充有挡光材料。
5.如权利要求1~4任一项所述的光路折叠棱镜,其特征在于,所述本体还包括第五表面,所述第五表面分别与所述第一表面、所述第二表面以及所述第三表面衔接;
所述挡光结构包括设在所述第五表面上的第二凹槽,且所述第二凹槽内填充有挡光材料。
6.如权利要求5所述的光路折叠棱镜,其特征在于,所述本体还包括第六表面,所述第六表面与所述第五表面相对设置,且所述第六表面分别与所述第一表面、所述第二表面以及所述第三表面衔接;
所述挡光结构还包括设在所述第六表面上的第三凹槽,且所述第三凹槽内填充有挡光材料。
7.如权利要求1~4任一项所述的光路折叠棱镜,其特征在于,所述本体包括两块分体,所述两块分体通过胶结材料粘接;
所述挡光机构包括设置在所述两块分体的胶结面间的挡光材料层。
8.如权利要求7所述的光路折叠棱镜,其特征在于,所述挡光材料层的靠近所述本体中心的一侧边沿设置成直线形,波浪形,圆弧形或者其中多种形态的组合。
9.如权利要求7所述的光路折叠棱镜,其特征在于,所述胶结材料的折射率与所述本体的折射率相当。
10.一种摄像模组,其特征在于,包括镜头、成像芯片以及如权利要求1~9任一项所述的光路折叠棱镜;
所述镜头和成像芯片设置在所述第一表面的同侧,且镜头射出的光线自所述第一表面进入所述光路折叠棱镜,并自所述第一表面射出进入所述成像芯片。
11.一种电子设备,其特征在于,包括:一个或多个处理器以及如权利要求10中所述的摄像模组,所述一个或多个处理器被配置为处理从所述摄像模组生成的图像信号。
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