CN214795271U - 棱镜、光学镜组、摄像头模组及电子设备 - Google Patents

棱镜、光学镜组、摄像头模组及电子设备 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种棱镜、光学镜组、摄像头模组及电子设备,棱镜包括主体以及至少一凸伸部,主体包括工作面和非工作面,工作面用于传递有效光线,除工作面之外的表面均为非工作面,工作面包括入光面、出光面以及至少一反射面,有效光线从入光面入射主体,并经反射面反射后,从出光面出射;凸伸部凸设于主体的非工作面且沿远离主体的方向延伸,凸伸部的外表面覆盖有消光层,本申请中,从入光面入射主体的杂散光能够被凸伸部上的消光层吸收,因此棱镜能够有效消减杂散光,在使用棱镜进行成像时,能够获得需要的成像画质。

Description

棱镜、光学镜组、摄像头模组及电子设备
技术领域
本申请涉及光学技术领域,尤其涉及一种棱镜、光学镜组、摄像头模组及电子设备。
背景技术
在相关的技术领域中,棱镜用于改变光的传送方向,如等腰梯形棱镜用于将入射光线翻转180度后出射。但是在有效光线入射棱镜的同时,棱镜外的杂散光也会部分入射至棱镜内,导致棱镜出射的光包含过多杂散光,在棱镜用于成像系统时,由于棱镜出射的光包含过多杂散光,导致无法得到需要的成像画质。
实用新型内容
本申请实施例提供一种棱镜、光学镜组、摄像头模组及电子设备,其能够有效消减杂散光,从而在使用棱镜进行成像时,能够获得需要的成像画质。
第一方面,本申请实施例提供了一种棱镜,棱镜包括主体以及至少一凸伸部,主体包括工作面和非工作面,工作面用于传递有效光线,除工作面之外的表面均为非工作面,工作面包括入光面、出光面以及至少一反射面,有效光线从入光面入射主体,并经反射面反射后,从出光面出射;凸伸部凸设于主体的非工作面且沿远离主体的方向延伸,凸伸部的外表面覆盖有消光层。
基于本申请实施例的棱镜,主体具有工作面以及非工作面,工作面用于传递有效光线,除工作面之外的表面均为非工作面,工作面包括入光面、出光面以及至少一反射面,从入光面入射的有效光线投射到至少一反射面,至少一反射面将有效光线反射至出光面,以使入射的有效光线依次经过入光面、反射面从出光面出射,形成能够改变光线的传送方向的完整的有效光路。
更重要的是,主体的非工作面上凸设有至少一凸伸部,凸伸部沿着远离主体的方向延伸,凸伸部的外表面覆盖有消光层,杂散光通常以各种角度从入光面入射主体,入射主体后的杂散光可以直接投射至凸伸部内,或者入射主体后的杂散光经反射面反射后投射至凸伸部内,由于凸伸部的外表面覆盖有消光层,杂散光能够被消光层吸收,且由于凸伸部是凸设于主体的,凸伸部具有多个能够对杂散光进行反射的外表面,当杂散光在凸伸部的不同外表面之间多次被反射时,能够被外表面上的消光层更多地吸收,因此,能够更大程度的消减杂散光,在使用棱镜进行成像时,能够获得需要的如更清晰的成像画质。
在其中一些实施例中,所述反射面包括第一反射面与第二反射面,有效光线从所述入光面入射,并依次被所述第一反射面、所述第二反射面反射后,从所述出光面出射;所述第一反射面与所述第二反射面之间具有第一非工作面,所述凸伸部包括凸设于所述第一非工作面的第一凸伸部;和/或,所述入光面与所述出光面之间具第二非工作面,所述凸伸部包括凸设于所述第二非工作面的第二凸伸部。
基于上述实施例,主体上凸设有第一凸伸部,第一凸伸部的外表面覆盖有消光层,杂散光以各种角度从入光区入射主体时,入射主体后的杂散光能够直接投射至第一凸伸部内,由于第一凸伸部的外表面均覆盖有消光层,杂散光能够被消光层吸收,且由于第一凸伸部是凸设于主体的,第一凸伸部具有多个能够对杂散光进行反射的外表面,当杂散光在第一凸伸部的不同外表面之间多次被反射时,能够被第一凸伸部上的消光层更多地吸收,因此,能够更大程度的消减杂散光,在使用棱镜进行成像时,能够获得需要的如更清晰的成像画质。
主体的第二非工作面凸设有第二凸伸部,第二凸伸部的外表面覆盖有消光层,且第二凸伸部凸设于入光面与出光面之间的第二非工作面,第二凸伸部与第一凸伸部配合,由于第一凸伸部的外表面也覆盖有消光层,杂散光以各种角度从入光区入射主体时,入射主体后的杂散光能够直接投射至第一凸伸部内,或者入射主体后的杂散光经反射面反射后投射至第一凸伸部及/或第二凸伸部内,由于第一凸伸部及第二凸伸部的外表面均覆盖有消光层,杂散光能够被消光层吸收,且由于第一凸伸部以及第二凸伸部是凸设于主体的,第一凸伸部以及第二凸伸部均具有多个能够对杂散光进行反射的外表面,当杂散光在第一凸伸部及/或第二凸伸部的不同外表面之间多次被反射时,能够被外表面上的消光层更多地吸收,因此,能够更大程度的消减杂散光,在使用棱镜进行成像时,能够获得需要的如更清晰的成像画质。
在其中一些实施例中,沿光线入射所述入光面的方向,所述第一反射面与第二反射面之间的距离逐渐减小。
基于上述实施例,第一反射面与入光面对应,第二反射面与出光面对应,沿光线入射所述入光面的方向,第一反射面与第二反射面之间的距离逐渐减小,以使从入光面入射的有效光线能够投射到第一反射面,第一反射面将有效光线反射至第二反射面,第二反射面能够将有效光线反射至出光面,从而使得入射的有效光线依次经过入光面、第一反射面、第二反射面从出光面出射,形成能够改变光线的传送方向的完整的有效光路。
在其中一些实施例中,所述主体的非工作面中,还包括两个侧面,每一所述侧面均位于所述第一反射面与所述第二反射面之间,两个所述侧面、所述第一反射面以及第二反射面均与所述第一凸伸部的外表面连接,且所述侧面与所述第一凸伸部对应的外表面共面。
基于上述实施例,第一凸伸部的外表面与两个侧面、第一反射面以及第二反射面均连接,也即,第一凸伸部覆盖主体远离第二凸伸部的一端,如此,可以增大杂散光从主体进入第一凸伸部的入口面积,让更多主体内的杂散光进入第一凸伸部内,从而通过第一凸伸部的外表面上的消光层吸收更多的杂散光,且所述侧面与所述第一凸伸部的对应的外表面共面,如此,可以简化棱镜的生产工艺,降低生产成本。
在其中一些实施例中,主体的非工作面还包括第一过渡面和/或第二过渡面,第一过渡面位于第一反射面与入光面之间,以实现第一反射面与入光面之间的连接,第一反射面所在平面与入光面所在平面之间的夹角小于第一过渡面与入光面之间的夹角;第二过渡面位于第二反射面与出光面之间,以实现第二反射面与出光面之间的连接,第二反射面所在平面与出光面所在平面之间的夹角小于第二过渡面与出光面之间的夹角。
基于上述实施例,在没有第一过渡面时,入光面与第一反射面直接连接,二者所成的夹角较小,入光面与第一反射面之间形成的角部位比较尖锐,容易造成角部位破碎,导致棱镜崩裂,基于上述实施例,在入光面与第一反射面之间设置第一过渡面,通过第一过渡面连接入光面与第一反射面,第一反射面所在平面与入光面所在平面之间的夹角小于第一过渡面与入光面之间的夹角,也即,第一过渡面相比于第一反射面向第二凸伸部偏折,如此,第一过渡面与入光面形成的夹角较大,第一过渡面与入光面之间形成的角部位较厚,不易破碎,从而避免棱镜崩裂。
同理,在没有第二过渡面时,出光面与第二反射面所成的夹角较小,出光面与第二反射面之间形成的角部位比较尖锐,容易造成角部位破碎,导致棱镜崩裂,基于上述实施例,在出光面与第二反射面之间设置第二过渡面,通过第二过渡面连接出光面与第二反射面,第二反射面所在平面与出光面所在平面之间的夹角小于第二过渡面与出光面之间的夹角,也即,第二过渡面相比于第二反射面向第二凸伸部偏折,如此,第二过渡面与出光面形成的夹角较大,第二过渡面与出光面之间形成的角部位较厚,对应的角部位不易破碎,从而避免棱镜崩裂。
在其中一些实施例中,入光面与出光面共面,在由入光面、凸伸部占据的主体的区域以及出光面共同形成的区域中,凸伸部居中设置。。
基于上述实施例,杂散光从入光面入射主体后被反射面反射,反射面反射的杂散光大部分投射至入光面与出光面之间的区域,因此,将凸伸部相对于入光面以及出光面居中设置,可以让更多被反射面反射的杂散光进入凸伸部,从而通过凸伸部的外表面上的消光层吸收更多的杂散光。
在其中一些实施例中,凸伸部与主体一体设置。
基于上述实施例,例如,可以将同一棱镜硝材经过荒折、研磨、清洗等工艺一起形成主体及凸伸部,也即,凸伸部与主体一体成型,如此,可以简化生产工艺,降低棱镜的加工难度;再如,可以将凸伸部胶合于主体,在凸伸部为规则形状如长方体或者正方体时,同样可以可以简化生产工艺,降低棱镜的加工难度。
在其中一些实施例中,在入射所述棱镜的有效光线以及所述棱镜出射的有效光线所在的虚拟平面内,所述主体的截面为等腰梯形,所述主体的上底和/或下底凸设有所述凸伸部,所述反射面的数量为两个,两个所述反射面分别位于所述主体的两个腰上。
基于上述实施例,通过将主体设置为等腰梯形体,棱镜整体而言是等腰梯形棱镜,在主体的上底和/或下底凸设有凸伸部,且在主体的两个腰上分别设置反射面,如此,垂直入光面入射的有效光线,依次经过两个反射面反射后,依旧可以垂直出光面入射,实现对有效光线的传传送方向翻转180度,同时,垂直入光面入射的有效光线不会进入凸伸部,因此不会被凸伸部的消光层吸收,从而可以提高棱镜出射的有效光线的质量;而不垂直入光面入射的杂散光,直接投射至凸伸部或者被反射至凸伸部,被凸伸部上的消光层吸收,从而有效消减杂散光。
第二方面,本申请实施例提供了一种光学镜组,光学镜组包括如上所述的棱镜。
基于本申请实施例中的光学镜组,由于具有上述棱镜,通过棱镜能够消减光学镜组中的杂散光,从而能够提高光学镜组的出光质量。
第三方面,本申请实施例提供了一种摄像头模组,摄像头模组包括镜筒、感光元件以及如上所述的光学镜组,光学镜组设置于镜筒内,感光元件设于光学镜组的像侧,光学镜组用于接收被拍摄物体所反射的光线并投射至感光元件,感光元件用于将光线转化成图像信号。
基于本申请实施例中的摄像头模组,由于具有上述光学镜组,光学镜组具有上述棱镜,棱镜能够消减进入摄像头模组中的杂散光,从而能够提高摄像头模组的成像质量。
第四方面,本申请实施例提供了一种电子设备,电子设备包括壳体以及如上的摄像头模组,摄像头模组设置于壳体内。
基于本申请实施例中的电子设备,由于具有上述摄像头模组,棱镜能够消减进入到摄像头模组中的杂散光,从而能够提高电子设备的成像质量。
基于本申请实施例的棱镜、光学镜组、摄像头模组及电子设备,通过在主体的非工作面凸设至少一凸伸部,凸伸部具有外表面,凸伸部的外表面覆盖有消光层,杂散光通常以各种角度从入光面入射主体,入射主体后的杂散光可以直接投射至凸伸部内,或者入射主体后的杂散光经反射面反射后投射至凸伸部内,由于凸伸部的外表面覆盖有消光层,杂散光能够被消光层吸收,且由于凸伸部是凸设于主体的,凸伸部具有多个能够对杂散光进行反射的外表面,当杂散光在凸伸部的不同外表面之间多次被反射时,能够被外表面上的消光层更多地吸收,因此,能够更大程度的消减杂散光,在使用棱镜进行成像时,能够获得需要的如更清晰的成像画质。
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为本申请一实施例中的棱镜的结构示意图;
图2为本申请另一种实施例中的棱镜的结构示意图;
图3为图2所示的棱镜的另一视角的结构示意图;
图4为图2中所示的棱镜的再一视角的结构示意图;
图5为图2中所示的棱镜的分解结构示意图;
图6为本申请又一实施例中的棱镜的结构示意图。
附图标记:10-主体;11-入光面;12-反射面;121-第一反射面;122-第二反射面;13-出光面;14-侧面;151-第一过渡面;152-第二过渡面;15-第一非工作面;16-第二非工作面;20-凸伸部;21-第一凸伸部;22-第二凸伸部;201-外表面;30-消光层;A-有效光线;B、C-杂散光;D-中心法线;a-第一反射面所在平面与入光面所在平面之间的夹角;b-第一过渡面与入光面之间的夹角;c-第二反射面所在平面与出光面所在平面之间的夹角;d-第二过渡面与出光面之间的夹角。
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。
在相关技术的棱镜中,杂散光会与有效光线一起入射至棱镜内,杂散光与有效光线经棱镜处理如反射后,会与有效光线一并出射,在将棱镜应用于成像系统时,由于杂散光与有效光线一并出射并成像,导致成像画面中包含杂散光形成的影像,导致无法得到需要的成像画质。
为了解决上述技术问题,请参照图1-图2所示,本申请的第一方面提出了一种棱镜,能够有效消减入射至棱镜内的杂散光。
棱镜包括主体10以及至少一凸伸部20,主体10具有工作面和非工作面,所述工作面用于传递有效光线,除所述工作面之外的表面均为非工作面,工作面包括入光面11、出光面13以及至少一反射面12,有效光线A从入光面11入射主体10,并经反射面12反射后,从出光面13出射;凸伸部20凸设于主体10的非工作面且沿远离主体10的方向延伸,凸伸部20以及主体10中,除工作面之外的表面均为非工作面,其中,凸伸部20的外表面201覆盖有消光层30。
基于本申请实施例的棱镜,主体10具有工作面以及非工作面,工作面用于传递有效光线,除工作面之外的表面均为非工作面,工作面包括入光面11、出光面13以及至少一反射面12,从入光面11入射的有效光线A投射到反射面12,反射面12将光线反射至出光面13,以使入射的有效光线A依次经过入光面11、反射面12从出光面13出射,形成能够改变有效光线A的传送方向的完整的有效光路。
更重要的是,主体10的非工作面上凸设有至少一凸伸部20,凸伸部20沿着远离主体10的方向延伸,凸伸部20具有外表面201,凸伸部20的外表面201覆盖有消光层30,杂散光(如光线B和光线C)通常以各种角度从入光面11入射主体10,入射主体10后的杂散光可以直接投射至凸伸部20内,或者入射主体10后的杂散光经反射面12反射后投射至凸伸部20内,由于凸伸部20的外表面201覆盖有消光层30,杂散光能够被消光层30吸收,且由于凸伸部20是凸设于主体10的,凸伸部20具有多个能够对杂散光进行反射的外表面201,当杂散光在凸伸部20的不同外表面201之间多次被反射时,能够被外表面201上的消光层30更多地吸收,因此,能够更大程度的消减杂散光,在使用棱镜进行成像时,能够获得需要的如更清晰的成像画质。
请参照图1-图2所示,图1为本申请一种实施例中的棱镜的结构示意图,图2为本申请另一种实施例中的棱镜的结构示意图。
棱镜用于改变光线的传送方向,棱镜包括主体10以及凸设于主体10的非工作面上的至少一凸伸部20,主体10作为棱镜的主体部分,用于形成传输有效光线的有效光路,凸伸部20凸设于主体10的非工作面上,且凸伸部20的外表面201覆盖有消光层30,消光层30用于吸收进入主体10内的杂散光。
主体10可由透明材质如透明玻璃、透明塑料等制成,主体10的形状以及尺寸可以根据实际情况进行调整,主体10具有工作面,工作面包括入射面11、出光面13以及至少一反射面12,出光面13与入光面11可以处于同一平面,也可以处于不同平面,入光面11与出光面13的形状以及面积大小可根据实际情况进行调整。主体10上的反射面12用于将从入光面11入射至主体10内的有效光线A反射至出光面13,以使入射主体10的有效光线A依次经过入光面11、反射面12从出光面13出射,形成能够改变有效光线A的传送方向的完整的有效光路。
凸伸部20用于吸收从主体10进入凸伸部20内的杂散光(如光线B和光线C),凸伸部20可以胶合于主体10,凸伸部20也可与主体10一体成型,凸伸部20可由透明材质如透明玻璃、透明塑料等制成,以使主体10内的杂散光能够进入凸伸部20内,凸伸部20的形状以及尺寸可以根据实际情况进行调整。凸伸部20的外表面201为凸伸部20不与主体10贴合的表面,凸伸部20的外表面201均覆盖有消光层30,进入到凸伸部20的杂散光投射至凸伸部20的外表面201,能够被外表面201上的消光层30吸收,从而通过消光层30消减杂散光,进一步地,由于凸伸部20的外表面201均覆盖有消光层30,当杂散光在第一凸伸部21的不同外表面201之间反复反射时,不同表面上的消光层30可以吸收更多的杂散光,从而通过凸伸部20能够消减更多进入到棱镜内的杂散光。
在本申请的一个具体实施例中,凸伸部20为长方体或者正方体,凸伸部20的其中一个表面与主体10贴合,凸伸部20的其余表面为外表面201,外表面201均覆盖有消光层30,进入凸伸部20的杂散光能够被消光层30吸收。在其他一些实施例中,凸伸部20也可为其他形状,如三棱柱状、三角锥状、四棱柱状、四棱锥状,半球状等。
消光层30可以由具有消光或者吸光性质的材料如油墨涂覆在凸伸部20上形成。
在一些实施例中,如图1所示,主体10的非工作面上可以同时凸设有两个个凸伸部20,可以理解的是,主体10上也可以只凸设有一个或者两个以上的凸伸部10,凸伸部10的数量越少,棱镜的结构就越简单,凸伸部10的数量越多,凸伸部10上的消光层30消减杂散光的效果就越好。
在一些实施例中,请参阅图2-5所示,图3为图2所示的棱镜的另一视角的结构示意图,图4为图2中所示的棱镜的又一视角的结构示意图;图5为图2中所示的棱镜的分解结构示意图。
在一些实施例中,请参照图2-5所示,在本申请的一些实施例中,反射面12包括第一反射面121与第二反射面122,第一反射面121与第二反射面122间隔设置,所述第一反射面121与所述第二反射面122之间具有第一非工作面15,所述凸伸部20包括凸设于所述第一非工作面15的第一凸伸部21,有效光线A从入光面11入射,并依次被第一反射面121、第二反射面122反射后,从出光面13出射。
基于上述实施例,第一凸伸部21用于吸收从主体10进入第一凸伸部21内的杂散光(例如光线B),第一凸伸部21可以胶合于主体10,第一凸伸部21也可与主体10一体成型,第一凸伸部21可由透明材质如透明玻璃、透明塑料等制成,以使主体10内的杂散光能够进入第一凸伸部21内,第一凸伸部21的形状以及尺寸可以根据实际情况进行调整。第一凸伸部21的外表面201为第一凸伸部21不与主体10贴合的表面,第一凸伸部21的外表面201均覆盖有消光层30,进入到第一凸伸部21的杂散光投射至第一凸伸部21的外表面201,能够被外表面201上的消光层30吸收,从而通过消光层30消减杂散光,进一步地,由于第一凸伸部21凸设于第一表面102且外表面201均覆盖有消光层30,当杂散光在第一凸伸部21的不同外表面201之间多次反射时,不同表面上的消光层30可以吸收更多的杂散光,从而通过第一凸伸部21能够消减更多进入到棱镜内的杂散光。
在一些实施例中,请参照图2-5所示,所述入光面11与所述出光面13之间具第二非工作面16,所述凸伸部20包括凸设于所述第二非工作面16的第二凸伸部22,沿光线入射所述入光面11的方向,也即自所述主体10凸设有所述第二凸伸部22的一端指向向所述主体10凸设有所述第一凸伸部21的一端的方向,所述第一反射面11与第二反射面12之间的距离逐渐减小。
具体地,第一反射面121与入光面11对应,第二反射面122与出光面13对应,从入光面11入射的有效光线A投射到第一反射面121,第一反射面121将光线反射至第二反射面122,第二反射面122将有效光线A反射至出光面13,以使入射的有效光线A依次经过入光面11、第一反射面121、第二反射面122从出光面13出射,形成能够改变有效光线A的传送方向的完整的有效光路。可以理解的是,为了实现第一反射面121对入射的有效光线A的有效反射,第一反射面121与入光面11之间的夹角必须小于90度,同理,为了实现第二反射面122向出光面13反射有效光线A,第二反射面122与出光面13之间的夹角必须小于90度,也即,自主体10凸设有第二凸伸部22的一端向主体10凸设有第一凸伸部21的一端,第一反射面121与第二反射面122之间的距离逐渐减小。
第二凸伸部22用于吸收从主体10进入第二凸伸部22内的杂散光(例如光线C)。第二凸伸部22可以胶合于主体10,第二凸伸部22也可与主体10一体成型,第二凸伸部22可由透明材质如透明玻璃、透明塑料等制成,以使入射主体10内的杂散光被反射面12或者第一凸伸部21反射后,能够进入第二凸伸部22内,第二凸伸部22的形状以及尺寸可以根据实际情况进行调整。第二凸伸部22的外表面201为第二凸伸部22不与主体10贴合的其他表面,第二凸伸部22的外表面201均覆盖有消光层30,进入到第二凸伸部22的杂散光投射至第二凸伸部22的外表面201,能够被外表面201上的消光层30吸收,从而通过消光层30消减杂散光,进一步地,由于第二凸伸部22凸设于主体10且不同外表面201均覆盖有消光层30;当杂散光在第二凸伸部22的不同外表面201之间被多次反射时,能够被不同外表面201上的消光层30吸收,从而通过第二凸伸部22能够消减更多进入到棱镜内的杂散光。
进一步地,在第二凸伸部22与主体10一体形成时,为了简化成型工艺,降低棱镜的加工难度,第二凸伸部22的外表面201与主体10的连接位置倒圆角设置。
在本申请的一些实施例中,主体10上仅凸设有第一凸伸部21,从入光面11进入主体10的杂散光,可以直接投射至第一凸伸部21内,从而被第一凸伸部21上的消光层30吸收,杂散光也可以经反射面12被反射至第一凸伸部21内,从而被第一凸伸部21上的消光层30吸收。
在本申请的一些实施例中,主体10上仅凸设有第二凸伸部22,第二凸伸部22位于入光面11与出光面13之间的区域,从入光面11进入主体10的杂散光,经反射面12反射至第二凸伸部22内,从而被第二凸伸部22上的消光层30吸收。
在本申请的一些实施例中,主体10上同时凸设有第一凸伸部21以及第二凸伸部22,通过第一凸伸部21以及第二凸伸部22上的消光层30共同吸收进入主体10内的杂散光,从而能够消减更多的杂散光。
请参照图2-5所示,在本申请的一些实施例中,主体10的非工作面中,还包括两个侧面14(见图5),每一侧面14均位于第一反射面121与第二反射面122之间,以使每一侧面14连接第一反射面121与第二反射面122,两个侧面14均覆盖有消光层30。
本实施例中,两个侧面14可以相互平行,也可以不相互平行,侧面14可为平面,也可为曲面,每一侧面14均位于第一反射面121与第二反射面122之间,以使每一侧面14连接第一反射面121与第二反射面122,两个侧面14均覆盖有消光层30,如此,主体10内经反射面12反射至侧面14的杂散光,以及第一凸伸部21、第二凸伸部22反射至侧面14的杂散光,均能被侧面14上的消光层30吸收,因此,通过侧面14上的消光层30可以吸收更多进入主体10内的杂散光。此外,被两个侧面14反射至第一凸伸部21及第二凸伸部22内的杂散光也可以被第一凸伸部21及第二凸伸部22上的消光层30吸收,因此,通过侧面14以及第一凸伸部21第二凸伸部22上的消光层30一起可以吸收更多的杂散光,对杂散光可以达到更好地消减效果。
请参照图2-5所示,在本申请的一个具体实施例中,第一凸伸部21的与侧面14连接的外表面201与侧面14处于同一平面,及/或,第二凸伸部22的与侧面14连接的外表面201与侧面14处于同一平面,如此,可以简化棱镜的成形工艺,降低棱镜的加工难度。
请参照图2-5所示,在本申请的一些实施例中,两个侧面14、第一反射面121以及第二反射面122均与第一凸伸部21的外表面201连接,且侧面14与第一凸设部21对应的外表面共面。
在本实施例中,第一凸伸部21的不同外表面201分别与第一反射面121以及第二反射面122连接,也即,第一凸伸部21覆盖主体10远离第二凸伸部22的一端,如此,可以增大杂散光从主体10进入第一凸伸部21的入口面积,让更多主体10内的杂散光进入第一凸伸部21内,从而通过第一凸伸部21的外表面201上的消光层30吸收更多的杂散光。在其他一些实施例中,第一凸伸部21也可以不完全覆盖主体10远离第二凸伸部22的一端,例如,在杂散光于主体10远离第二凸伸部22的一端上的集中投射区域设置第一凸伸部21,让绝大部分杂散光进入到第一凸伸部21内,被第一凸伸部21上的消光层30吸收。进一步地,侧面14与第一凸设部21对应的外表面共面、如此,可以简化棱镜的生产工艺,降低生产成本;可以理解,第一反射面121以及第二反射面122也可以与第一凸伸部21对应的外表面共面,以进一步简化生产工艺。
请参照图2-5所示,在本申请的一些实施例中,主体10的非工作面还包括第一过渡面151和/或第二过渡面152,第一过渡面151位于第一反射面121与入光面11之间,以实现第一反射面121与入光面11之间的连接,第一反射面121所在平面与入光面11所在平面之间的夹角a小于第一过渡面151与入光面11之间的夹角b;第二过渡面152位于第二反射面122与出光面13之间,以实现第二反射面122与出光面13之间的连接,第二反射面122所在平面与出光面13所在平面之间的夹角c小于第二过渡面152与出光面之间的夹角d。
在本实施例中,由于第一反射面121不直接与入光面11连接,而是通过第一过渡面151与入光面11间接进行连接,因此,在限定第一反射面121与入光面11之间的夹角a时,将第一反射面121所在的虚拟平面与入光面11所在的虚拟平面之间的夹角作为第一反射面121与入光面11之间的夹角a。可以理解,在有效光线A垂直于入光面11入射时,第一反射面121与入光面11之间的夹角需小于90度,第一反射面121才能对有效光线A进行反射。
在没有第一过渡面151时,第一反射面121与入光面11直接连接,第一反射面121与入光面11的夹角为较小的锐角,也即夹角a,第一反射面121与入光面11之间形成的角部位比较尖锐,容易造成角部位破碎,导致棱镜崩裂,基于上述实施例,在第一反射面121与入光面11之间设置有第一过渡面151,第一反射面121所在平面与入光面11所在平面之间的夹角a小于第一过渡面151与入光面11之间的夹角b,也即,第一过渡面151相比于第一反射面121向第二凸伸部22偏折,例如,优选地,第一过渡面151相比于第一反射面121向第二凸伸部22偏折至与入光面11垂直,也即夹角b为90度,如此,第一过渡面151与入光面11形成的夹角b较大,第一过渡面151与入光面11形成的角部位较厚,角部位不易破碎,从而避免棱镜崩裂,可以理解,第一过渡面151与入光面11形成的夹角b也可以是锐角或者钝角。
同理,由于第二反射面12不直接与出光面13连接,而是通过第二过渡面152与出光面13间接进行连接,因此,在限定第二反射面12与出光面13之间的夹角c时,将第二反射面12所在的虚拟平面与出光面13所在的虚拟平面之间的夹角作为第二反射面12与出光面13之间的夹角c。可以理解,在有效光线A垂直于出光面13出射时,第二反射面122与出光面13之间的夹角需小于90度,第二反射面122才能对有效光线A进行反射。
在没有第二过渡面152时,第二反射面12与出光面13直接连接,第二反射面122与出光面13的夹角为较小的锐角,也即夹角c,第二反射面12与出光面13之间形成的角部位比较尖锐,容易造成角部位破碎,导致棱镜崩裂,基于上述实施例,在第二反射面12与出光面13之间设置有第二过渡面152,第二反射面12所在平面与出光面13所在平面之间的夹角c小于第二过渡面152与出光面13之间的夹角d,也即,第二过渡面152相比于第二反射面122向第二凸伸部22偏折,例如,优选地,第二过渡面152相比于第二反射面122向第二凸伸部22偏折至与出光面13垂直,也即夹角d为90度,如此,第二过渡面152与出光面13形成的夹角d较大,第二过渡面152与出光面13形成的角部位较厚,角部位不易破碎,从而避免棱镜崩裂。可以理解,第二过渡面152与出光面13形成的夹角d也可以是锐角或者钝角。
在一些实施例中,第一过渡面151以及第二过渡面152也可以覆盖有消光层30。
请参照图2-5所示,在本申请的一些实施例中,入光面11与出光面13共面,在由入光面11、凸伸部20占据的主体10的区域以及出光面13共同形成的区域中,凸伸部20居中设置。
在本实施例中,凸伸部20为第二凸伸部22,杂散光进入主体10被第一反射面121反射后,第一反射面121反射的杂散光大部分投射至入光面11与出光面13之间的区域,因此,将第二凸伸部22相对于入光面11与出光面13居中设置,可以让更多被第一反射面121反射的杂散光进入第二凸伸部22,从而通过第二凸伸部22的外表面201上的消光层30吸收更多的杂散光,此外,将第二凸伸部22居中设置,可在第二凸伸部22的相背两侧于主体10上设置入光面11以及出光面13,如此,可以合理利用入光面11的面积,不仅能够通过入光面11实现有效光线A的入射、通过出光面13实现有效光线A的出射,还能够通过居中设置的第二凸伸部22实现主体10内的杂散光的吸收。在其他实施例中,可以根据第一反射面121反射的杂散光的集中投射区域设置第二凸伸部22,此时,第二凸伸部22不限于相对于入光面11与出光面13居中设置。
请参照图2-5所示,在本申请的一些实施例中,凸伸部20与主体10一体设置,例如,可以将同一棱镜硝材经过荒折、研磨、清洗等工艺一并形成主体10、第一凸伸部21及/或第二凸伸部22,也即,第一凸伸部21及/或第二凸伸部22与主体10一体成型,如此,可以简化生产工艺,降低棱镜的加工难度,再如,可以将第一凸伸部21及/或第二凸伸部22胶合于主体10,在第一凸伸部21及/或第二凸伸部22为规则形状如长方体或者正方体时,同样可以简化生产工艺,降低棱镜的加工难度。
请参照图2-5所示,在本申请的一些实施例中,主体10与第一凸伸部21贴合的表面为第一非工作面15,在第一凸伸部21与主体10一体成型,且第一凸伸部21完全盖设于第一非工作面15时,第一非工作面15实际不存在;主体10与第二凸伸部22贴合的表面为第二非工作面16,第二非工作面16包括入光面11以及出光面13。第一非工作面15与第二非工作面16均为矩形表面或者方形表面且相互平行,第一非工作面15的面积小于第二非工作面16的面积,在第二非工作面16的法线方向A-A上,第一非工作面15在第二非工作面16的投影位于第二非工作面16的中部区域内。将同时穿过第一非工作面15以及第二非工作面16中心的法线定义为中心法线D,第一反射面121与第二反射面122关于中心法线D呈轴对称以及中心对称,第一反射面121以及第二反射面122与第二表面之间的夹角相同并优选为45度,如此,在有效光线A垂直入光面11入射时,有效光线A以45度入射角入射至第一反射面121,第一反射面121以45度出射角将有效光线A投射至第二反射面122,此时,有效光线A将以45度的入射角入射至第二反射面122,第二反射面122以45度出射角将光线出射至出光面13,且此时第二反射面13出射的有效光线A与出光面13垂直,也即,通过上述结构,对有效光线A的传送方向实现了180度翻转。由于有效光线A只会依次经过入光面11、第一反射面121、第二反射面122以及出光面13,不会进入第一凸伸部21以及第二凸伸部22,因此不会被第一凸伸部21以及第二凸伸部22的消光层30吸收,从而可以提高棱镜出射的有效光线A的质量;而不垂直入光面11入射的杂散光,部分直接投射至第一凸伸部21内,被第一凸伸部21的外表面201上的消光层30吸收,其余部分被第一反射面121以及第二反射面122反射至第一凸伸部21及/或第二凸伸部22内,被第一凸伸部21及/或第二凸伸部22上的消光层30吸收,从而有效消减杂散光。
请参照图6所示,在本申请的一些实施例中,在入射棱镜的有效光线A以及棱镜出射的有效光线A所在的虚拟平面内,主体10的截面为等腰梯形,主体10的上底和/或下底凸设有凸伸部20,也即,上述第一凸伸部21和第一凸伸部22,反射面12的数量为两个,上述第一反射面121和第一反射面122,两个反射面12分别位于主体10的两个腰上。
在本实施例中,通过将主体10设置为等腰梯形的立体结构,棱镜整体而言是等腰梯形棱镜,在主体10的上底和/或下底凸设有凸伸部20,且在主体10的两个腰上分别设置反射面12,如此,垂直入光面11入射的有效光线A,依次经过两个反射面12反射后,依旧可以垂直出光面13入射,实现对有效光线A的传送方向翻转180度,同时,垂直入光面11入射的有效光线A不会进入凸伸部20,因此不会被凸伸部20上的消光层30吸收,从而可以提高棱镜出射的有效光线的质量;而不垂直入光面11入射的杂散光,直接投射至凸伸部20或者被反射至凸伸部20,被凸伸部20上的消光层30吸收,从而有效消减杂散光。
本申请的第二方面提出了一种光学镜组,光学镜组包括如上的棱镜,光学镜组还可以包括一个或者多个透镜(对光线进行屈折处理),及/或一个或者多个反光镜(对光线进行反射处理),由于光学镜组具有上述棱镜,因此,通过棱镜能够消减进入到光学镜组中的杂散光,从而能够提高光学镜组的成像质量。
本申请的第三方面提出了一种摄像头模组,摄像头模组包括镜筒、感光元件以及如上的光学镜组;光学镜组设置于镜筒内;感光元件设于光学镜组的像侧,光学镜组用于接收被拍摄物体所反射的光线并投射至感光元件,感光元件用于将光线转化成图像信号。
基于本申请实施例中的摄像头模组,镜筒用于承载光学镜组中的各个镜片如上述的棱镜,感光元件设于光学镜组的像侧,用于将光学镜组投射过来的被拍摄物体所反射的光线转化成图像信号,由于摄像头模组具有光学镜组,光学镜组具有上述棱镜,因此,棱镜能够消减进入摄像头模组中的杂散光,从而能够提高摄像头模组的成像质量。
本申请的第四方面提出了一种电子设备,电子设备包括壳体以及如上的摄像头模组,摄像头模组设置于壳体内,例如该电子设备可以包括但不仅限于手机、平板、电脑、摄像机、投影仪等。由于电子设备具有上述摄像头模组,因此,摄像头模组中的棱镜能够消减进入摄像头模组中的杂散光,从而能够提高电子设备的成像质量。
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 (11)

1.一种棱镜,其特征在于,所述棱镜包括:
主体,所述主体包括工作面和非工作面,所述工作面用于传递有效光线,除所述工作面之外的表面均为非工作面,所述工作面包括入光面、出光面以及至少一反射面,有效光线从所述入光面入射所述主体,并经所述反射面反射后,从所述出光面出射;
至少一凸伸部,凸设于所述主体的非工作面且沿远离所述主体的方向延伸,所述凸伸部的外表面覆盖有消光层。
2.如权利要求1所述的棱镜,其特征在于,所述反射面包括第一反射面与第二反射面,有效光线从所述入光面入射,并依次被所述第一反射面、所述第二反射面反射后,从所述出光面出射;所述第一反射面与所述第二反射面之间具有第一非工作面,所述凸伸部包括凸设于所述第一非工作面的第一凸伸部;和/或,所述入光面与所述出光面之间具第二非工作面,所述凸伸部包括凸设于所述第二非工作面的第二凸伸部。
3.如权利要求2所述的棱镜,其特征在于,沿光线入射所述入光面的方向,所述第一反射面与第二反射面之间的距离逐渐减小。
4.如权利要求2所述的棱镜,其特征在于,所述主体的非工作面中,还包括两个侧面,每一所述侧面均位于所述第一反射面与所述第二反射面之间,两个所述侧面、所述第一反射面以及第二反射面均与所述第一凸伸部的外表面连接,且所述侧面与所述第一凸伸部对应的外表面共面。
5.如权利要求2所述的棱镜,其特征在于,所述主体的非工作面中,还包括:
第一过渡面,位于所述第一反射面与所述入光面之间,以实现所述第一反射面与所述入光面之间的连接,所述第一反射面所在平面与所述入光面所在平面之间的夹角小于所述第一过渡面与所述入光面之间的夹角;和/或
第二过渡面,位于所述第二反射面与所述出光面之间,以实现所述第二反射面与所述出光面之间的连接,所述第二反射面所在平面与所述出光面所在平面之间的夹角小于所述第二过渡面与所述出光面之间的夹角。
6.如权利要求1所述的棱镜,其特征在于,所述入光面与所述出光面共面,在由所述入光面、所述凸伸部占据的主体的区域以及所述出光面共同形成的区域中,所述凸伸部居中设置。
7.如权利要求1所述的棱镜,其特征在于,所述凸伸部与所述主体一体设置。
8.如权利要求1所述的棱镜,其特征在于,在入射所述棱镜的有效光线以及所述棱镜出射的有效光线所在的虚拟平面内,所述主体的截面为等腰梯形,所述主体的上底和/或下底凸设有所述凸伸部,所述反射面的数量为两个,两个所述反射面分别位于所述主体的两个腰上。
9.一种光学镜组,其特征在于,包括如权利要求1-8中的任一项所述的棱镜。
10.一种摄像头模组,其特征在于,包括:
如权利要求9所述的光学镜组;
镜筒,所述光学镜组设置于所述镜筒内;及
感光元件,设于所述光学镜组的像侧,所述光学镜组用于接收被拍摄物体所反射的光线并投射至所述感光元件,所述感光元件用于将所述光线转化成图像信号。
11.一种电子设备,其特征在于,包括:
如权利要求10所述的摄像头模组;
壳体,所述摄像头模组设置于所述壳体内。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP4357821A3 (en) * 2022-10-20 2024-07-03 Largan Precision Co. Ltd. Optical path folding element, imaging lens module and electronic device

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