CN205038373U - 一种光学处理装置及终端 - Google Patents

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Abstract

本实用新型实施例公开了一种光学处理装置及终端，所述光学处理装置包括透镜组和感光芯片，所述光学处理装置还包括光学发射组件和分光组件，其中所述光学发射组件、分光组件和透镜组沿同一光轴依次排列，所述处理组件位于所述分光组件的一侧透镜组焦距范围内的焦平面上。

Description

一种光学处理装置及终端
技术领域
本实用新型涉及智能终端的光学领域，尤其涉及一种光学处理装置及终端。
背景技术
对于智能手机这种便携性移动终端来说，各种功能模块的硬件结构尺寸有越来越高的要求。拍照功能、投影功能目前是作为两个独立的模块集成在设备或终端，随着终端尺寸减小的需求，拍照模块和投影模块想要合并成为一个模块，实现在结构尺寸上也进一步缩减，存在一定的困难，原因如下：
对摄像头模块、微型投影模块进一步详细分析，作为两个独立的光学器件模块，分别拥有各自的光路。相机模块的感光芯片是接收光线的器件，而投影模块的投影芯片为发光器件。让二者合并在一个光学模块中，会产生光线接收和光线发射的冲突。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型实施例期望提供一种光学处理装置及终端，能够简单地实现将入射光学模块及出射光学模块集成在一个装置中，减小光学模块或终端的体积。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
本实施例提供一种光学处理装置，包括透镜组和光接收组件，所述光学处理装置还包括光学发射组件和分光组件，其中所述光学发射组件、分光组件和透镜组沿同一光轴依次排列，所述光接收组件位于所述分光组件的一侧透镜组焦距范围内的焦平面上。
可选择地，所述光接收组件和所述分光组件的连线同所述光轴垂直。
可选地，所述分光组件接收来自透镜组的外部入射光线，将所述外部入射光线折射一角度后发送给所述光接收组件；或者，接收光学发射组件的发射光线并发射出去。
可选地，所述光学发射组件为数字光处理DLP投影组件，所述分光组件为分光棱镜。
可选地，所述光学处理装置还包括散热片，所述散热片通过导热材料与DLP投影组件的一侧壁粘连。
可选地，所述分光组件包括两个直角棱镜，所述两个直角棱镜胶合成一分光棱镜。
可选地，所述分光组件在两个直角棱镜胶合的斜面包括镀制氧化物介质膜。
可选地，所述镀制氧化物介质膜为二氧化钛膜。
可选地，所述光接收组件为电荷耦合元件CCD芯片或者互补金属氧化物半导体CMOS芯片。
本实施例还公开一种终端，所述终端包括上述光学处理装置。
本实用新型实施例提供了一种光学处理装置及终端；光学处理装置内部只需设计一组镜头，即可分别在不同功能开启时，实现拍照所需入射汇聚光线和投影所需发射发散光线的两种功能，在结构尺寸方面也能够实现一定程度的微型化，同时对于成本的降低也有很大的提升。另外，光路中采用了半透半反分光棱镜作为分光器件，其固定在整个光路中无需通过机械方式进行移动或转动，在减少结构尺寸的同时，也避免了机械结构造成的操作复杂和可靠性等问题。
因此，从光学结构上改变二者的光路，使其合二为一，成为一个具有双功能的单一光学模块，不但可以降低材料成本，更能够通过减小整体结构，达到微型化的最佳效果。
附图说明
图1本实用新型光学处理装置整体结构图；
图2本实用新型光学处理装置的剖面结构图；
图3本实用新型实施例一光学处理装置第一功能(拍照功能为例)光路原理图；
图4本实用新型实施例一光学处理装置第二功能(投影功能)光路原理图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明：
如图1及图2所示，本实用新型实施例提供的光学处理装置，所述光学模块前端设置有镜头101，在第一光学功能(拍照功能为例)模块开启时，汇聚外部入射光线，在第二光学功能模块(投影功能为例)开启时，光学第二功能模块内部组件发射的出射光线会透过所述镜头101发散出去。
该实施例中，镜头101采用变焦镜头，所述光学处理装置还包括调焦轮102，调焦轮102紧贴光学变焦镜头101与镜头101中的镜片连接，调焦轮102和变焦镜头101共同组成透镜组。可以通过调节所述调焦轮102，改变光学镜头101内部镜片的位置，以至于达到改变镜头的光学焦距，以达到使光学第一功能或光学第二功能呈现画面效果清晰的效果。
该实施例为一个较优的实施例，可替代的，光学透镜组还可以替换成一个定焦镜头。
该实施例中，第一光学功能模块为照相模块，第二光学功能模块为投影模块。其中，投影模块由光学发射组件完成，图中对应为数字光处理DLP投影组件105，所述光学处理装置还包括分光装置106，其中所述光学发射组件105、分光装置106和镜头101沿同一光轴依次排列，所述光接收组件107位于所述光轴的一侧，所述镜头101接收的外部入射光线，经过所述分光装置106到达光接收组件107，或者，接收穿过所述分光装置106的光学发射模块105发射光线并发射出去。
本实施例中，所述光接收组件107和所述分光装置106的连线同所述光轴垂直。
相机系统和投影系统共用一个镜头，对光学处理装置的微型化起到了非常重要的作用。
该实施例中，光学处理装置还包括散热孔103，透镜投影组件105和散热孔103相连，微投影组件内部的光源为发光二极管(LightEmittingDiode，LED)光源或激光光源，投影系统在工作时，DLP投影组件产生较大的热量，所述散热孔103对第二光学模块工作时产生的热量散发出去。
该实施例中，所述光学处理装置还包括柔性线路板(FlexiblePrintedCircuit，FPC)及连接器104，所述光学处理装置通过连接器104与智能终端主板相连，给模块提供电源并交换传递数据信息。
图2为本实用新型光学处理装置的剖面结构图，其内部结构可分为：
光学处理装置前端，包括光学变焦镜头101，光学变焦镜头由透镜组构成，在拍照功能时，汇聚外界入射光线；而在投影功能时，对内部发射出的光线向外发散并成像的作用；该实施例中，光学处理装置前端还可以包括调焦装置102，用于改变镜头光心到底片平面的距离。或者投影的焦距。
DLP投影组件105组成的投影子模块部分，开启投影功能应用，DPL投影组件根据播放的不同图片或视频数据，将RGB光线按不同角度汇合并发射出来；投影组件105在工作时，自身产生的热量较大，散热片103通过导热胶与投影组件的侧壁粘连，可以达到热量消散的作用。
光接收组件106选择电荷耦合元件CCD芯片或者互补金属氧化物半导体CMOS芯片，所述光接收组件107位于所述光轴的一侧，镜头焦距范围内的焦平面上。
光接收组件106在拍照成像系统中就像人眼睛的视觉神经，可以接收外界传入的光信号，并且将光信号转换为电信号传输向后台进行图像信息数据处理。
图3，4所示的实施例中，分光棱镜104优选采用半透半反分光棱镜，该实施例中，分光棱镜104由两个直角棱镜胶合而成，例如组成一个正方体。在两个直角棱镜胶合的45°斜面上，通过真空磁控溅射等光学镀膜工艺，将金属或金属氧化物打成离子态，镀制纳米级的氧化物介质膜，整个膜层均匀分布在直角棱镜的45°斜面上。膜层包含具有高反射性能的贵重金属膜(如铬、钛、铂等贵重金属)和增强透射性能的二氧化钛膜(不同需求对模系做相应调整)。最终制成的具有光学半透半反性质的分光棱镜104。在整个模块内部没有背光源的情况下形成镜面效果，作为反射镜使用。由于入射光线与半透半反分光棱镜104的斜面成45°，则对于棱镜的入射光线与出射光线正好成90°反射；而在模块内部有背光源的情况下，可透过半透半反分光棱镜104延直线方向出射光线。所以此半透半反分光棱镜104可以在整个光路中起到90°分光作用。
本实用新型所有实施例中，光学变焦镜头101、半透半反分光棱镜106、DLP投影组件103三者从前至后，沿同一光轴依次排列，光接收组件107和分光棱镜106位于同一平面并且位于与所述光轴垂直的方向，本图3、4所示的实施例中，所述光接收组件107为CCD/CMOS光接收组件，位于半透半反分光棱镜106的上方，与DLP投影组件105成90°方向放置。各部件的组成距离尺寸，需要根据选用的不同光学变焦镜头、DLP投影组件以及CCD/CMOS光接收组件的产品规格而定。基本参数依据光学变焦镜头的后焦距而定，即CCD/CMOS光接收组件需要放置在光学变焦镜头焦距范围内的任意焦平面上，而DLP投影组件与光学变焦镜头之间的距离需要保证在焦距以内。例如：光学变焦镜头的焦距为5～20mm，则CCD/CMOS光接收组件与镜头之间的整个光路距离应控制在5～20mm之间，而DLP投影组件与镜头之间的光路距离需要控制在5～20mm以内的位置。这样通过调节变焦镜头，即可控制CCD/CMOS光接收组件处于镜头焦平面处，也可以控制DLP投影组件位于焦距以内。二者根据不同的成像原理，分别实现各自的功能。
模块的中心采用半透半反分光棱镜作为单镜头组光路的枢纽，分割光路，将一个镜头的光路分为两个光路。模块的后端，CCD/CMOS光接收组件和DLP投影组件分别在半透半反分光棱镜的后端和上端，成90°放置。当拍照功能执行时，外界光线透过光学透镜组汇聚进来，通过半透半反分光棱镜将光线反射90°至CCD/CMSO芯片上进行感光，达到拍照功能效果。当投影功能执行时，模块内部另一位置的DLP投影组件利用DMD晶片出射的光线，借由半透半反分光棱镜的透射性能，直线透射通过，再透过光学透镜组发散出去，将影像投射在幕布上。
图3为本实用新型模块拍照功能光学原理示意图。当使用光学模块的拍照功能时，投影部分不工作，即DLP投影组件105处于关闭状态，其在模块内部不产生背光。此时，外界景物的光线通过具有凸透性能的光学变焦镜头101汇聚，进入模块系统内部，当光线在进入半透半反分光棱镜104时，由其反光特性将水平入射的光线以垂直于水平光轴的方向，向上反射，并且由置于半透半反分光棱镜104上方的CCD/CMOS光接收组件106捕获光线，将光信息转化为电信号传输达出至后台进行图像处理。从而实现相机拍照成像的整个功能。
图4为整个模块投影功能光学原理示意图。
DLP投影组件内部光源的光线，经由DLP投影组件内部的DMD晶片反射，即形成了投影的光线向外射出，光线延主光轴方向直线透射出分光棱镜，再穿过模块的光学变焦镜头，将光线发散出去，投射到幕布或墙面上成像。
当使用投影功能时，DLP投影组件105产生高亮背光，并通过内部的DMD晶片反射出具有图像信息的RGB混合光线。由于整个模块外部的光线照度相对较低，所以DLP投影组件105发射出的光线在经过半透半反分光棱镜104时，可直接沿主光轴方向直线透过，再通过模块前端的光学变焦镜头101发散出去，光线投射在幕布或前面上，形成清晰的图像。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光学处理装置，包括透镜组和光接收组件，其特征在于：
所述光学处理装置还包括光学发射组件和分光组件，其中所述光学发射组件、分光组件和透镜组沿同一光轴依次排列，所述光接收组件位于所述分光组件的一侧透镜组焦距范围内的焦平面上。
2.根据权利要求1所述的光学处理装置，其特征在于，所述光接收组件和所述分光组件的连线同所述光轴垂直。
3.根据权利要求1所述的光学处理装置，其特征在于，所述分光组件接收来自透镜组的外部入射光线，将所述外部入射光线折射一角度后发送给所述光接收组件；或者，接收光学发射组件的发射光线并发射出去。
4.根据权利要求1所述的光学处理装置，其特征在于，所述光学发射组件为数字光处理DLP投影组件，所述分光组件为分光棱镜。
5.根据权利要求2所述的光学处理装置，其特征在于，所述光学处理装置还包括散热片，所述散热片通过导热材料与DLP投影组件的一侧壁粘连。
6.根据权利要求2所述的光学处理装置，其特征在于，所述分光组件包括两个直角棱镜，所述两个直角棱镜胶合成一分光棱镜。
7.根据权利要求6所述的光学处理装置，其特征在于，所述分光组件在两个直角棱镜胶合的斜面包括镀制氧化物介质膜。
8.根据权利要求7所述的光学处理装置，其特征在于，所述镀制氧化物介质膜为二氧化钛膜。
9.根据权利要求1至8任一项所述的光学处理装置，其特征在于，所述光接收组件为电荷耦合元件CCD芯片或者互补金属氧化物半导体CMOS芯片。
10.一种终端，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的光学处理装置。
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