CN207869230U - 光学系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光学系统，其包括一镜片单元以及一反射单元。该反射单元包括相互固定的一反射组件以及一承载件，该反射组件具有一本体以及一定位结构，且该定位结构与该本体一体成形，其中该反射组件通过该定位结构固定于该承载件上的一既定位置，且该反射组件反射一光线至该镜片单元。

Description

光学系统

技术领域

本实用新型涉及一种光学系统，尤其涉及一种应用于长焦距的光学系统。

背景技术

随着科技的发展，现今许多电子装置(例如相机或智能型手机)皆具有照相或录像的功能。通过长焦距镜头系统的设置，用户可以拍出不同效果的照片，使得具有长焦距的镜头系统的电子装置也逐渐受到大众的喜爱。

然而，当需要将焦距较长的镜头设置于前述电子装置中时，会造成电子装置厚度的增加，不利于电子装置的轻薄化。因此目前是在镜头系统中设置反射组件，通过反射方式将入射光导向镜头系统中的感测组件上。通过这样的配置，可以减少电子装置的厚度。然而，由于反射组件形状的关系，使得反射组件固定在镜头系统中的定位精度不够准确。

因此，如何通过镜头系统内的结构设计来准确地定位反射组件，便是现今值得探讨与解决的课题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种安装于电子装置中的光学系统，以解决上述的问题。

本实用新型的实施例公开了一种光学系统，包括一镜片单元以及一反射单元。该反射单元包括相互固定的一反射组件以及一承载件，该反射组件具有一本体以及一定位结构，且该定位结构与该本体一体成形，其中该反射组件通过该定位结构固定于该承载件上的一既定位置，且该反射组件反射一光线至该镜片单元。

在部分实施例中，该定位结构形成于该本体上的一非光学区域。

在部分实施例中，该反射组件为一光学棱镜，并且该本体具有一反射面、一入光面以及一出光面，其中该定位结构为一平面，形成于该出光面与该反射面之间，且该平面与该反射面以及该出光面不平行。

在部分实施例中，该平面与该反射面之间的夹角大于45度。

在部分实施例中，该定位结构是以双料射出成形的方式形成于该本体上。

在部分实施例中，该反射组件为一光学棱镜，并且该本体具有一反射面、一入光面以及一出光面，该本体具有三角柱结构，且该定位结构形成于该本体的一折角部，并且该定位结构凸出于该反射面与该出光面。

在部分实施例中，该反射组件还具有两个定位结构，且该本体具有两个相互平行的侧面，多个所述定位结构与该本体一体成形并且分别凸出于多个所述侧面。

在部分实施例中，该反射组件为一光学棱镜并具有两个定位结构，且该本体具有一反射面、一入光面以及一出光面，多个所述定位结构凸出于该反射面。

在部分实施例中，该光学系统还包括一弹性组件以及一框体，该弹性组件连接该反射单元以及该框体，且该框体具有一柱体以及一挡止部，该挡止部朝该反射组件方向凸出于该柱体，用以限制该反射单元于一极限位置。

在部分实施例中，该光学系统还包括一驱动机构，用以驱动该反射单元相对于该驱动机构旋转。

综上所述，本实用新型提供一种光学系统，安装于电子装置中用以提取图像。光学系统具有一镜片单元以及一反射单元，其中反射单元包含一承载件以及固定于其上的一反射组件。反射组件的本体通过与本体一体成形的定位结构得以精确地固定在承载件上的一既定位置，以使反射组件可以将外部光线反射至镜片单元，接着再传送至感测组件以产生数字图像。值得注意的是，定位结构是设置在本体上的非光学区域，因此不会影响外部光线的行进路径而可以准确地将光线反射至镜片单元。通过本实用新型的定位结构的设计，可以提高反射组件定位于承载件上的精准度，进而提升光学系统的整体效能。

本实用新型中的额外的功能及优点将会在后面说明中公开，且部分可由后述说明书中清楚了解，或是可由所公开的原则经由练习而学得。本实用新型的功能及优点可由后述权利要求中所特别指出的仪器或装置的组合而实现及获得。本实用新型的这些及其他特点会由后述的说明书及权利要求而变得更清楚、或是可由本实用新型所公开的原则经由练习而学得。

附图说明

图1为本公开的一实施例安装于可携式电子装置上的光学系统的示意图。

图2为图1中光学系统的剖面示意图。

图3为本公开一实施例的反射单元的爆炸图。

图4为图3中反射组件于另一视角的示意图。

图5为本公开另一实施例的反射单元的爆炸图。

图6为本公开另一实施例的反射单元的爆炸图。

图7为本公开另一实施例的反射单元的侧视图。

图8为本公开另一实施例的反射单元的组装示意图。

图9为本公开另一实施例的反射单元的示意图。

图10为图9中沿L-L′线段的局部剖视图。

附图说明如下：

50 可携式电子装置

100 光学系统

102 壳体

1021 开口

200 镜片单元

300 反射单元

300A 反射单元

300B 反射单元

300C 反射单元

300D 反射单元

302 反射组件

302A 反射组件

302B 反射组件

302C 反射组件

302D 反射组件

302E 反射组件

3021 本体

3021A 本体

3021B 本体

3021C 本体

3021D 本体

3022 定位结构

3022A 定位结构

3022B 定位结构

3022C 定位结构

3022C 定位结构

3022D 定位结构

3023 反射面

3024 入光面

3025 出光面

3026 侧面

3027 侧面

3028 折角部

304 承载件

3041 定位部

3042 定位部

3043 沟槽

3044 抵接部

306 弹性组件

308 驱动机构

310 框体

3101 柱体

3102 挡止部

312 辅助件

3121 平板部

3122 勾状部

3123 安装槽

3124 底面

400 感测组件

A1 第一轴向

A2 第二轴向

L 光线

S1 第一面

S2 第二面

具体实施方式

为了让本公开的目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图示做详细说明。其中，实施例中的各组件的配置是为说明之用，并非用以限制本公开。且实施例中附图标号的部分重复，为了简化说明，并非意指不同实施例之间的关联性。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本公开。

此外，实施例中可能使用相对性的用语，例如“较低”或“底部”及“较高”或“顶部”，以描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“较低”侧的组件将会成为在“较高”侧的组件。

在此，“约”、“大约”的用语通常表示在一给定值或范围的20％之内，较佳是10％之内，且更佳是5％之内。在此给定的数量为大约的数量，意即在没有特定说明的情况下，仍可隐含“约”、“大约”的含义。

请参考图1，图1为本公开一实施例的安装于一可携式电子装置50上的一光学系统100的示意图。可携式电子装置50可为任何便携设备或手持装置，例如是数字个人助理(PDA)、智能型手机(smartphone)、平板计算机(tablet)、移动电话、行动上网装置(MobileInternet Device，MID)、笔记本电脑、车用计算机、数字相机、数字媒体播放器、游戏设备或任何类型的移动计算设备，然而，本领域技术人员应可理解本公开并不限于此。于此实施例中，光学系统100可为一具有长焦距的镜头系统，可以提供给用户更好的拍摄效果，其中光线可经由开口1021进入光学系统100内以提取图像。此外，于某一实施例中，光学系统100也可还包含一广角镜头系统(图中未表示)，用以提取较大范围的图像，并且此图像可与长焦距镜头系统所获取的图像通过可携式电子装置50的处理器进行图像处理以获得更佳的最终图像。

请参考图2，图2为图1中光学系统100的剖面示意图。其中，光学系统100包含一壳体102、一镜片单元200、一反射单元300以及一感测组件400。壳体102是设置于图1所示的可携式电子装置50中，并且镜片单元200以及反射单元300是设置于壳体102内。外部的光线L可沿着Y轴穿过壳体102上的开口1021而进入壳体102内。反射单元300包含一反射组件302，用以将沿Y轴入射的光线L沿Z轴方向反射至镜片单元200。镜片单元200包含一或多个镜头(图中未表示)，用以将光线L导向感测组件400，并且感测组件400在接收光线L后会产生电子信号以传输给可携式电子装置50的处理器，进而可产生一数字图像。

请参考图3，图3为本公开一实施例的反射单元300的爆炸图。如图所示，反射单元300还包含一承载件304、一弹性组件306、一驱动机构308以及一框体310。反射组件302是固定于承载件304上，弹性组件306是连接承载件304与驱动机构308或框体310，框体310是固定于驱动机构308上，且承载件304与弹性组件306是容置于驱动机构308与框体310之间，并且反射组件302与承载件304是连接于弹性组件306的相反两侧。

承载件304的四周可设置有磁性组件(图中未表示)，并且驱动机构308内可具有相对应的线圈(图中未表示)。当驱动机构308的线圈通电时，由于弹性组件306具有可挠性，故线圈与磁性组件之间所产生的磁力可以驱动承载件304以及反射组件302相对于框体310与驱动机构308的壳体绕一第一轴向A1或一第二轴向A2旋转，因此可以在可携式电子装置50晃动时使光线L稳定地反射到镜片单元200与感测组件400，以达到光学防手震(OpticalImage Stabilization)的目的。

如图3所示，于此实施例中，反射组件302为一光学棱镜并且具有一本体3021以及一定位结构3022，其中本体3021与定位结构3022为一体成形。再者，承载件304具有一定位部3041，其形状是对应于定位结构3022，使得当反射组件302安装于承载件304上时可以通过定位结构3022以及定位部3041而准确地固定于承载件304上的一既定位置。

请同时参考图3与图4，图4为图3中反射组件302于另一视角的示意图。于此实施例中，本体3021为一三角柱结构，并且具有一反射面3023、一入光面3024以及一出光面3025。其中，出光面3025与反射面3023之间形成有一平面(此平面即为前述的定位结构3022)，并且此平面与反射面3023以及出光面3025不平行。具体而言，此平面(定位结构3022)与反射面3023之间的夹角是大于45度。当反射组件302安装于承载件304时，定位部3041上的一第一面S1(图3)会抵接于反射面3023，其中定位部3041上的一第二面S2会抵接于前述的平面(定位结构3022)，并且第一面S1与第二面S2之间的夹角等于前述平面(定位结构3022)与反射面3023的夹角。因此，通过定位结构3022与本体3021一体化的设计，在光学系统100的尺寸缩小时，反射组件302仍可以精确地定位于承载件304上，以提升光学系统100的整体效能。

值得注意的是，本体3021上可定义有一光学区域以及一非光学区域，光学区域为在本体3021上光线L会经过的区域，而非光学区域则为在本体3021上光线L不会经过的区域。本实施例的定位结构3022是形成于本体3021上的非光学区域，因此不会影响到在感测元件400上所形成的图像。

请参考图5，图5为本公开另一实施例的反射单元300A的爆炸图。于此实施例中的反射单元300A包含一设置在承载件304上的辅助件312，其具有一平板部3121以及两个勾状部3122，并且平板部3121与勾状部3122之间形成有两个安装槽3123。另外，于本实施例中的反射组件302A具有两个定位结构3022A，并且反射组件302A的本体3021A具有两个相互平行的侧面3026与侧面3027，多个所述定位结构3022A与本体3021A为一体成形并且分别凸出于多个所述侧面3026、3027。举例来说，本体3021A与定位结构3022A可为玻璃材料一体成形制成，其中本实施例的定位结构3022A是形成于本体3021A中的非光学区域。

如图5所示，两个定位结构3022A与两个安装槽3123的形状相对应，使得反射组件302A可以图中所示的箭头方向安装于辅助件312上。再者，辅助件312的一底面3124上可设有多个凸点(图中未表示)，并且承载件304上亦可设有相对应的多个凹孔(图中未表示)，使得辅助件312可以通过将多个凸点卡合于相对应的多个凹孔以定位于承载件304上。然而，辅助件312定位于承载件304的方式不限于此。

请参考图6，图6为本公开另一实施例的反射单元300B的爆炸图。相似于前述实施例，本实施例的反射单元300B也包含设置在承载件304上的辅助件312，并且反射组件302B上设有两个定位结构3022B，分别形成于侧面3026与侧面3027。因此，反射组件302B同样可通过定位结构3022B与安装槽3123而结合于辅助件312上。本实施例的反射单元300B与图5所示的反射单元300A的不同处在于定位结构3022B与本体3021B可为不同材质，例如本体3021B为玻璃材料制成，而定位结构3022B可为金属材料或塑料材料制成，并且定位结构3022B是以双料射出的方式一体成形于本体3021B上，其中定位结构3022B是形成于本体3021B中的非光学区域。

请参考图7，图7为本公开另一实施例的反射单元300C的侧视图。于此实施例中，反射组件302C的本体3021C为一三角柱结构，并且反射组件302C包含一定位结构3022C，形成于本体3021C的一折角部3028。定位结构3022C与本体3021C可为不同材质，例如定位结构3022C可为金属材料或塑料材料制成，并且定位结构3022C是以双料射出的方式形成于本体3021C上，并且凸出于反射面3023与出光面3025，其中定位结构3022C是形成于本体3021C中的非光学区域。

特别的是，前述承载件304具有一定位部3042，其形状是对应于定位结构3022C，以达到将反射组件302C定位于承载件304上的目的。其中，本体3021C与定位结构3022C可利用黏胶材料固定于承载件304，但不限于此。

请参考图8，图8为本公开另一实施例的反射单元300D的组装示意图。于此实施例中，反射单元300D的反射组件302D为一光学棱镜并且包含一本体3021D以及两个定位结构3022D。本体3021D具有反射面3023、入光面3024以及出光面3025。如图所示，两个定位结构3022D是凸出于反射面3023。相应地，承载件304上还具有两个沟槽3043，此两个沟槽3043的尺寸与位置是与两个定位结构3022D相对应，使得两个定位结构3022D可分别卡合于两个沟槽3043，借以将反射组件302D定位于承载件304上。值得注意的是，此两个定位结构3022D与本体3021D是一体成形的，并且此两个定位结构3022D是位于本体3021D上的非光学区域。

请参考图9与图10，图9为本公开另一实施例的反射单元300E的示意图，图10为图9中沿L-L′线段的局部剖视图。如图9所示，此实施例中的反射组件302E固定于承载件304上。值得注意的是，本实施例与前述各实施例的差异在于：框体310具有两个柱体3101以及两个挡止部3102，两个柱体3101是设置于反射组件302E的两侧。其中，如图10所示，挡止部3102是朝反射组件302E的方向凸出于柱体3101，并且承载件304具有一抵接部3044，挡止部3102与抵接部3044相隔一距离。

图10中仅表示图9中右侧的柱体3101以及挡止部3102，而左侧的柱体3101以及挡止部3102是配置为对称于右侧的柱体3101以及挡止部3102。当驱动机构308利用磁力来驱动承载件304以及反射组件302E相对于框体310与驱动机构308绕第一轴向A1或第二轴向A2(如图1所示)旋转时，挡止部3102会抵接承载件304的抵接部3044，以限制反射单元302E于一极限位置，由此可以避免承载件304与反射组件302E旋转时碰撞到光学系统100内部的其他组件而受损。

综上所述，本实用新型提供一种光学系统，安装于电子装置中用以提取图像。光学系统具有一镜片单元以及一反射单元，其中反射单元包含一承载件以及固定于其上的一反射组件。反射组件的本体通过与本体一体成形的定位结构得以精确地固定在承载件上的一既定位置，以使反射组件可以将外部光线反射至镜片单元，接着再传送至感测组件以产生数字图像。值得注意的是，定位结构是设置在本体上的非光学区域，因此不会影响到感测组件的成像。通过本实用新型的定位结构的设计，可以提高反射组件定位于承载件上的精准度，进而提升光学系统的整体效能。

虽然本公开的实施例及其优点已公开如上，但应该了解的是，本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围内，当可作更动、替代与润饰。此外，本公开的保护范围并未局限于说明书内所述特定实施例中的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，任何所属技术领域中技术人员可从本实用新型公开内容中理解现行或未来所发展出的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，只要可以在此处所述实施例中实施大抵相同功能或获得大抵相同结果皆可根据本公开使用。因此，本公开的保护范围包括上述工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤。另外，每一权利要求构成个别的实施例，且本公开的保护范围也包括各个权利要求及实施例的组合。

Claims (12)

1.一种光学系统，其特征在于，所述光学系统包括：

一镜片单元；以及

一反射单元，包括相互固定的一反射组件以及一承载件，该反射组件具有一本体以及一定位结构，且该定位结构与该本体一体成形，其中该反射组件通过该定位结构固定于该承载件上的一既定位置，且该反射组件反射一光线至该镜片单元。

2.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，该定位结构形成于该本体上的一非光学区域。

3.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，该反射组件为一光学棱镜，并且该本体具有一反射面、一入光面以及一出光面，其中该定位结构为一平面，形成于该出光面与该反射面之间，且该平面与该反射面以及该出光面不平行。

4.如权利要求3所述的光学系统，其特征在于，该平面与该反射面之间的夹角大于45度。

5.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，该定位结构是以双料射出成形的方式形成于该本体上。

6.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，该反射组件为一光学棱镜，并且该本体具有一反射面、一入光面以及一出光面，该本体具有三角柱结构，且该定位结构形成于该本体的一折角部，并且该定位结构凸出于该反射面与该出光面。

7.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，该反射组件还具有两个定位结构，且该本体具有两个相互平行的侧面，多个所述定位结构与该本体一体成形并且分别凸出于多个所述侧面。

8.如权利要求7所述的光学系统，其特征在于，该反射单元还包含一辅助件，其具有对应于该两个定位结构的两个安装槽，以使该反射组件安装于该辅助件。

9.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，该反射组件为一光学棱镜并具有两个定位结构，且该本体具有一反射面、一入光面以及一出光面，多个所述定位结构凸出于该反射面。

10.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，该光学系统还包括一弹性组件以及一框体，该弹性组件连接该反射单元以及该框体，且该框体具有一柱体以及一挡止部，该挡止部朝该反射组件方向凸出于该柱体，用以限制该反射单元于一极限位置。

11.如权利要求10所述的光学系统，其特征在于，当该反射单元位于该极限位置时，该挡止部抵接该承载件。

12.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，该光学系统还包括一驱动机构，用以驱动该反射单元相对于该驱动机构旋转。