CN2657030Y - 数码相机模组 - Google Patents
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Abstract
一种数码相机模组，包括导光板、微透镜阵列和滤光片阵列。该导光板上设有多个通孔；该微透镜阵列包括透镜基板和排列于该透镜基板上的多个微透镜；该滤光片阵列包括多个滤光片。该导光板、该微透镜阵列和该滤光片阵列按照光线入射的路径依次排列，该通孔的出口、该微透镜和该滤光片在二维空间上对应。本实用新型通过设有多个通孔的导光板和微透镜阵列进行成像，减小了数码相机模组的体积，不必调节焦距亦可成像，无传统光学焦距的限制。
Description
【技术领域】
本实用新型是关于一种数码相机模组，尤其是关于一种无光学焦距限制的数码相机模组。
【背景技术】
目前，数码相机模组被广泛应用于移动电话、PDA或数码相机上。在该数码相机模组中，在一衬底上安装一图像撷取装置和一光学透镜系统，图像撷取装置的光接收平面设置于光学透镜系统的焦点位置。该模组可将撷取的影像通过其所嵌入的终端设备以有线或无线的方式传送给他人。
用户通常希望其所持可拍照的便携式终端的镜头变焦范围越宽越好。可变焦的数码相机模组通常采用多个透镜构成光学透镜系统，拍摄时通过改变各透镜的间距而改变该光学透镜系统的焦距，以达成变焦的目的。中国专利申请第02258495号公开了一种用于镜头的镜片组，其由四个透镜组成，可形成长后焦距，可以有足够大的后焦距来保证镜头在接收器成像。但是，该种设计虽扩大了镜头焦距的范围，却始终是有限的，而且增加了镜头长度和重量，不便应用于小型终端设备。
因此，迫切需要提供一种结构简单、无光学焦距限制的数码相机模组。
【发明内容】
本实用新型的目的在于提供一种结构简单、无光学焦距限制的数码相机模组。
本实用新型的数码相机模组，包括导光板、微透镜阵列和滤光片阵列。该导光板上设有多个通孔；该微透镜阵列包括透镜基板和排列于该透镜基板上的多个微透镜；该滤光片阵列包括多个滤光片。该导光板、该微透镜阵列和该滤光片阵列按照光线入射的路径依次排列，该通孔的出口、该微透镜和该滤光片在二维空间上对应。
与现有技术相比，本实用新型通过设有多个通孔的导光板和微透镜阵列进行成像，导光板的通孔倾斜角度各不相同，使其具有光线选择作用。物体上所折射的光线经由导光板的通孔进行方向选择后，通过微透镜阵列成像于微透镜的焦平面。数码相机通过滤光片阵列获得色彩讯息。本实用新型取代了传统的多个透镜成像，减小了数码相机模组的体积，不论物距多少皆不必调节焦距即可成像于微透镜的焦平面，无传统光学焦距的限制。本实用新型为平板式结构，易与影像传感器等组件模组化，便于生产和安装。
【附图说明】
图1是本实用新型数码相机模组的剖视图。
图2是本实用新型数码相机模组的导光板前视图。
图3是本实用新型数码相机模组的部分光路示意图。
【具体实施方式】
请参照图1，本实用新型数码相机模组10包括导光板11、微透镜阵列13和滤光片阵列15。
导光板11由遮光材质制成，具良好吸收光线的性能。该导光板11具一定的厚度，其上设有多个狭小通孔111，各通孔111的倾斜角度各不相同。
请结合参照图2，导光板11其中心轴线上的通孔111a垂直于该导光板11所在的平面，其它通孔111b的入射口以该中心轴线上的通孔为对称点呈中心对称状排列。离中心轴线愈远的通孔111b，其倾斜角度愈大。各通孔111的反向延长线交汇于中心轴线上的汇聚点113，整体观之呈放射状。该汇聚点113确定各通孔111的倾斜角度，其距导光板11的距离非定值，可根据需要调整。
微透镜阵列13包括透镜基板131和多个微透镜133。该微透镜133为半球型，每一微透镜133在二维空间上对应于一通孔111的出口，排列于透镜基板131上。该微透镜阵列13可由透明的合成树脂材质和利用合成树脂的热流动性采用注射或电铸成型。微透镜133周边环设挡光环135，以吸收衍射的光线。该挡光环135由遮光材质制成。为更好地吸收衍射的光线，于透镜基板131上的未设置微透镜133的表面设置不透光层(图未示)。
滤光片阵列15由多个滤光片151排列而成，每一滤光片151在二维空间上对应于一微透镜133。滤光片阵列15包括红、绿和蓝原色滤光片或青、紫和黄补色滤光片。该滤光片151通过镀膜技术布置成对应微透镜133排列的阵列，以获得色彩信息。
请结合参照图1和图3，按照光线入射的路径，本实用新型数码相机模组10自左向右依次排列为导光板11、微透镜阵列13和滤光片阵列15。不同方向的光线入射至导光板11，因其由遮光材质制成，光线在未设置通孔111的地方被阻挡。在入射至通孔111的光线中，因该导光板11具有一定的厚度，与该通孔111轴线方向成一定角度的入射光线171进入通孔111后即被该通孔111的内壁阻挡。因导光板11具有良好吸收光线的性能，该入射光线171即被吸收，不再发生反射或折射。因通孔111内径狭小，所以可顺利通过的入射光线173即被视为其入射角度与该通孔111的倾斜角度一致。
微透镜阵列13紧贴导光板11。经由导光板11进行方向选择的入射光线173通过通孔111的出口后，即进入微透镜133。微透镜133的焦距微小，源自物体的入射光线173可视为自无穷远处射出。根据光学原理，该入射光线173于微透镜133可视为平行的光线，汇聚于微透镜133的焦点。入射光线173通过狭小通孔111后必然发生衍射，挡光环135将高阶衍射光线阻挡并吸收，降低各通孔111的衍射光线对邻近区域产生的影响。
滤光片阵列15设置于微透镜阵列13后，每一滤光片151对应一微透镜133。入射光线173经过微透镜133折射后入射至与该微透镜133相对应的滤光片151，生成色彩讯息。
整体观之，物体上任意一点所折射的光线经由导光板11的通孔111进行方向选择后，通过微透镜133于其焦点处成像。则物体成像于微透镜阵列13的焦平面处。数码相机通过滤光片阵列15获得色彩讯息。导光板11的通孔111数量及其倾斜角度决定照片的分辨率及其像素的位置。单位面积上通孔111的数量愈多，照片的分辨率愈高；汇聚点113离导光板11愈近，通孔111的倾斜角度愈大，其发散趋势愈明显。数码相机在后期处理数据时，将通过软件插值等方式提高照片的非中央区域的分辨率。
可以理解，本实用新型数码相机模组10可在导光板11与微透镜阵列13之间设置一准直镜片，使得自导光板11射出的光线经过该准直镜片后以平行于微透镜133光轴的方向进入微透镜133，可实现理想成像。
Claims (10)
1.一种数码相机模组，其特征在于：其包括一导光板，一微透镜阵列以及一滤光片阵列，该导光板上设有多个通孔，该微透镜阵列包括透镜基板和排列于该透镜基板上的多个微透镜，该滤光片阵列包括多个滤光片，该导光板、该微透镜阵列及该滤光片阵列依照光线入射的路径依次排列，该通孔的出口、该微透镜及该滤光片在二维空间上对应。
2.如权利要求1所述的数码相机模组，其特征在于：该导光板由遮光材质制成，具有一定的厚度和良好吸收光线的性能。
3.如权利要求1所述的数码相机模组，其特征在于：该多个通孔的反向延长线交汇于一点。
4.如权利要求1所述的数码相机模组，其特征在于：该微透镜阵列由透明的合成树脂材质制成。
5.如权利要求1所述的数码相机模组，其特征在于：该微透镜为半球型，其周边环设挡光环。
6.如权利要求5所述的数码相机模组，其特征在于：该挡光环由遮光材质制成。
7.如权利要求1所述的数码相机模组，其特征在于：该透镜基板于其上的未设置该微透镜的表面设置不透光层。
8.如权利要求1所述的数码相机模组，其特征在于：该滤光片阵列包括红、绿及蓝原色滤光片。
9.如权利要求1所述的数码相机模组，其特征在于：该滤光片阵列包括青、紫及黄补色滤光片。
10.如权利要求1所述的数码相机模组，其特征在于：该导光板与所述微透镜阵列之间设置一准直镜片。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2003-11-08 CN CN 200320117964 patent/CN2657030Y/zh not_active Expired - Lifetime
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