相关申请的交叉引用。
本申请要求于2019年8月30日提交至韩国知识产权局的第10-2019-0107438号韩国专利申请的优先权权益,上述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用并入本申请。
以下描述涉及配置成折叠光学成像系统的光路的棱镜。
背景技术:
光学成像系统可以安装在便携式终端设备上。然而,大多数便携式终端设备(例如智能电话)可以具有减小的厚度,使得不容易将具有长焦距的光学成像系统安装在便携式终端设备上。折叠的光学成像系统可以解决上述问题。例如,在折叠的光学成像系统中,可以在使用棱镜的便携式终端设备的长度方向上设置多个透镜。然而,由于用于这种光学成像系统的棱镜可能具有较小的尺寸,因此很难通过成形工艺来制造这种棱镜。因此,需要一种具有透光性和反射率的棱镜,该棱镜可以容易地制造并且是可靠的。
技术实现要素:
提供本实用新型内容部分旨在以简要的形式介绍对发明构思的选择,而在下面的具体实施方式部分中将进一步描述这些发明构思。本实用新型内容部分目的不在于确认所要求保护的主题的关键特征或必要特征,也不籍此帮助确定所要求保护的主题的范围。
提供了具有透光性和反射率的棱镜,其可以容易地制造并且是可靠的。
在一个总的方面,用于光学成像系统的棱镜包括:三个四边形表面,其包括入射表面、发射表面和反射表面;两个三角形侧表面;以及至少一个突出部,其从侧表面中的每一个延伸,突出部中的每一个配置成使棱镜旋转以调整入射到入射表面的光的角度或从发射表面透射的光的角度。
至少一个突出部可包括从两个三角形侧表面的第一侧表面延伸的第一突出部和从两个三角形侧表面的第二侧表面延伸的第二突出部。
第一突出部可以具有与第二突出部相同的尺寸。
棱镜可包括从第一突出部延伸的第三突出部和从第二突出部延伸的第四突出部。
第三突出部可以具有与第一突出部不同的尺寸,以及第四突出部可以具有与第二突出部不同的尺寸。
第三突出部和第四突出部可以具有相同的尺寸。
第三突出部可以从第一突出部延伸第一距离,以及第四突出部可以从第二突出部延伸不同于第一距离的第二距离。
第一突出部可以从第一侧表面延伸第一距离,以及第三突出部可以从第一突出部延伸第二距离,该第二距离小于第一距离。
棱镜可以包括第一边缘部分和第二边缘部分,入射表面在第一边缘部分处连接到反射表面,反射表面在第二边缘部分处连接到发射表面,并且第一部分和第二部分中的每一个可以相对于反射表面具有钝角。
在另一个总的方面,光学成像系统包括相机模块;棱镜,配置成容纳在相机模块中;以及驱动机构,其被配置成使棱镜旋转。
在又一个总的方面,棱镜包括:入射表面,光入射在入射表面上;发射表面,光从发射表面发射;反射表面,配置成将入射到入射表面的光反射到发射表面;以及不连续部分,形成在入射表面与反射表面之间的边界部分或发射表面与反射表面之间的边界部分上。
根据下面的具体实施方式、附图和所附权利要求,其它特征和方面将变得显而易见。
附图说明
图1是示出用于光学成像系统的棱镜的第一示例的立体图。
图2是示出图1中所示的棱镜的侧视图。
图3是示出具有与图1中所示的示例不同的形式的棱镜的侧视图。
图4a是示出用于光学成像系统的棱镜的第二示例的立体图。
图4b是沿图4a中的线a-a截取的剖面图。
图5是示出用于光学成像系统的棱镜的第三示例的立体图。
图6是示出用于光学成像系统的棱镜的第四示例的立体图。
图7是示出用于光学成像系统的棱镜的第五示例的立体图。
图8是示出图7中所示棱镜的主视图。
图9、图10和图11是示出图6中所示的棱镜和相机模块的支架之间的组合关系的图。
在整个附图和具体实施方式中,相同的附图标记指代相同的元件。出于清楚、说明和方便的目的,附图可能未按照比例绘制,并且附图中元件的相对尺寸、比例和描绘可能被夸大。
具体实施方式
提供以下具体实施方式以帮助读者获得对本申请中所描述的方法、装置和/或系统的全面理解。然而,本申请中所描述的方法、装置和/或系统的各种改变、修改和等同对本领域的普通技术人员来说将是显而易见的。本申请中所描述的操作的序列仅仅是示例,并且除了必须以特定顺序发生的操作之外,不限于在本申请中所阐述的顺序,而是可以改变的,这对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。此外,为了更加清楚和简洁,可省略对本领域的普通技术人员将公知的功能和构造的描述。
本申请中所描述的特征可以以不同的形式实施,而不应被理解为受限于本申请中所描述的示例。更确切地,提供本申请所描述的示例使得本公开将是透彻且完整的,并且将向本领域的普通技术人员充分传达本公开的范围。
应注意,在本申请中,相对于示例或实施方式使用措辞“可以”,例如关于示例或实施方式可以包括或实现的内容,意味着存在其中包括或实现这样的特征的至少一个示例或实施方式,而所有示例和实施方式不限于此。
在整个说明书中,当诸如层、区域或基板的元件被描述为位于另一元件“上”、“连接到”或“联接到”另一元件时,该元件可直接位于该另一元件“上”、直接“连接到”或直接“联接到”另一元件,或者可存在介于该元件与该另一元件之间的一个或多个其它元件。相反地,当元件被描述为“直接位于”另一元件“上”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元件时,则可不存在介于该元件与该另一元件之间的其它元件。
如本申请中所使用的,措辞“和/或”包括相关联的所列项目中的任何一项以及任何两项或更多项的任何组合。
尽管在本申请中可以使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的措辞来描述各种构件、部件、区域、层或部分,但是这些构件、部件、区域、层或部分不受这些措辞的限制。更确切地,这些措辞仅用于将一个构件、部件、区域、层或部分与另一个构件、部件、区域、层或部分区分开。因此,在不背离本申请中所描述的示例的教导的情况下,这些示例中提及的第一构件、第一部件、第一区域、第一层或第一部分也可以被称作第二构件、第二部件、第二区域、第二层或第二部分。
诸如“在……之上”、“较上”、“在……之下”和“较下”的空间相对措辞可以在本申请中为了描述便利而使用,以描述如附图中所示的一个元件相对于另一个元件的关系。除了涵盖附图中所描绘的定向之外,这些空间相对措辞旨在还涵盖设备在使用或操作中的不同的定向。例如,如果附图中的设备翻转,则描述为位于另一元件“之上”或相对于另一元件“较上”的元件将位于该另一元件“之下”或相对于该另一元件“较下”。因此,根据设备的空间定向,措辞“在……之上”涵盖“在......之上”和“在......之下”的两个定向。该设备还可以以其它方式定向(例如,旋转90度或在其它定向上),并且本申请中使用的空间相对措辞应被相应地解释。
本申请中使用的术语仅用于描述各种示例,而不用于限制本公开。除非上下文另有明确指示,否则冠词“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。措辞“包括”、“包含”和“具有”说明存在所述特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合,但不排除一个或多个其它特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合的存在或添加。
由于制造技术和/或公差,可出现附图中所示形状的变化。因此,本申请中描述的示例不限于附图中所示的具体形状,而是包括在制造期间出现的形状变化。
可以以在理解本申请的公开内容之后将显而易见的各种方式组合本申请中描述的示例的特征。此外,尽管本申请中描述的示例具有多种配置,但是在理解本申请的公开内容之后将显而易见的其它配置也是可行的。
参考图1至图3来描述用于光学成像系统的棱镜的第一示例。
第一示例的棱镜101可具有通过在对角线方向上对半切割矩形平行六面体或正六面体而形成的形式。棱镜101可以具有三个四边形表面和两个三角形表面。例如,棱镜101的入射表面110、发射表面120和反射表面130中的每一个可以具有四边形形状,并且棱镜101的两个侧表面140和150中的每一个可以具有三角形形状。
棱镜101可以由特定材料形成。例如,棱镜101可以由能够容易地制造和加工的塑料材料形成。然而,棱镜101的材料不限于塑料材料。例如,棱镜101可以使用玻璃材料制造,只要棱镜101可以具有可安装在便携式终端设备上的尺寸即可。
棱镜101可以通过特定工艺制造。例如,只要获得可靠的工艺质量,棱镜101可以通过注射成形工艺制造。当如上所述制造棱镜101时,可能不需要执行研磨工艺,从而可以简化棱镜101的制造工艺。
棱镜101可以配置成容易地安装在相机模块上。例如,可以与相机模块的壳体或支架结合的第一突出部146可以设置在棱镜101的两个侧表面140和150上。
棱镜101可以配置成相对于两个侧表面140和150调节反射表面130的位置。例如,棱镜101可以通过绕设置在两个侧表面140和150上的第一突出部146旋转来调整入射到入射表面110的光的角度或从发射表面120传送的光的角度。
棱镜101可以具有通过注射成形工艺形成的特定形状。例如,如图2所示,不连续部分170可以设置在反射表面130连接到入射表面110的边界部分和反射表面130连接到发射表面120的边界部分上。不连续部分170可以在棱镜101的宽度方向上以一定长度形成。不连续部分170可以配置成具有一定差异的台阶部分、具有细小高度的突起,或者配置成具有线性线形状。
在示例中,不连续部分170可以设置在反射表面130的边缘上,但是该配置不限于此。不连续部分170可以根据用于注射成形工艺的模具的类型而设置在入射表面110的边缘或发射表面120的边缘上。
棱镜101可以配置成具有特定的波前像差。例如,棱镜101的入射表面110和发射表面120可以配置成具有1/2λ的波前像差,并且棱镜101的反射表面130可以配置成具有1/4λ的波前像差,其中,λ为入射光的波长。如上配置的棱镜101可以减小由折叠光路引起的像差。
棱镜101可以包括如图3所示的多个涂层。例如,防反射层210可以设置在入射表面110上,防反射层220可以设置在棱镜101的发射表面120上。作为另一示例,可以在棱镜101的反射表面130上设置防反射层和红外截止层230。
在下面的描述中,将描述用于光学成像系统的棱镜的另一示例。将用相同的附图标记描述与前述示例相同或相似的元件,并且将不提供其详细描述。
下面将参照图4a和图4b描述用于光学成像系统的棱镜的第二示例。
示例中的棱镜102可具有通过在对角线方向上对半切割矩形平行六面体或正六面体而形成的形式。棱镜102可以具有三个四边形表面和两个三角形表面。例如,棱镜102的入射表面110、发射表面120和反射表面130中的每一个可以具有四边形形状,并且棱镜102的两个侧表面140和150中的每一个可以具有三角形形状。
棱镜102可以包括多个倒角区域。例如,入射表面110连接到反射表面130的部分131和反射表面130连接到发射表面120的部分132可以配置成分别具有特定的角度θ1和θ2。部分131和部分132中的每个可以被加工成相对于反射表面130具有钝角。例如,由部分131和入射表面110以及部分132和发射表面120形成的第一角度θ1可以是90度。作为另一示例,由部分131和部分132与反射表面130形成的第二角度θ2可以是135度。
部分131和部分132可以配置成不引起耀斑现象。作为示例,遮光膜可以附接至部分131和部分132,或者部分131和部分132可以涂有遮光涂料。作为另一示例,部分131和部分132可以被加工成具有粗糙度,使得光可以被散射。
下面将参照图5描述用于光学成像系统的棱镜的第三示例。
在该示例中,棱镜103可以具有通过在对角线方向上对半切割矩形平行六面体或正六面体而形成的形式。棱镜103可以具有三个四边形表面和两个三角形表面。例如,棱镜103的入射表面110、发射表面120和反射表面130中的每一个可以具有四边形形状,并且棱镜103的两个侧表面中的每一个可以具有三角形形状。
棱镜103可以包括一个或多个倒角区域。例如,入射表面110连接到发射表面120的部分112可以被加工成相对于入射表面110或发射表面120具有钝角。
部分112可以被配置成不引起耀斑现象。作为示例,遮光膜可以附接至部分112,或者部分112可以涂有遮光涂料。作为另一示例,部分112可以被加工成具有粗糙度,使得光可以被散射。
此外,棱镜103可以配置成限制发光区域。例如,棱镜103的发射表面120可以包括光可以入射到其上的透光区域20和可以阻挡入射光的遮光区域22。
透光区域20可以配置成具有与包括在光学成像系统中的透镜的横截面的形状相同或相似的形状。例如,透光区域20可以具有与在光学成像系统中最靠近物体侧设置的透镜(以下称为第一透镜)的有效区域相同或相似的形状。例如,当第一透镜的有效区域具有圆形形状时,透光区域20也可以具有圆形形状。作为另一示例,第一透镜的有效区域具有椭圆形形状或其中两个相对端被切掉的圆形形状,透光区域20可以具有椭圆形形状。然而,透光区域20的形状不限于第一透镜的有效区域的形状。作为示例,透光区域20可以具有圆形形状,而不管第一透镜的有效区域的形状如何。
遮光区域22可以设置在发射表面120的除透光区域20之外的部分中。遮光区域22可以由遮光膜、遮光涂料等形成。如上配置的遮光区域22可以减少当对物体成像时不必要的光通过发射表面120发射或从发射表面120反射的现象。
下面将参照图6描述用于光学成像系统的棱镜的第四示例。
在该示例中,棱镜104可以具有通过在对角线方向上对半切割矩形平行六面体或正六面体而形成的形式。棱镜104可以具有三个四边形表面和两个三角形表面。例如,棱镜104的入射表面110、发射表面120和反射表面130中的每一个可以具有四边形形状,并且棱镜104的两个侧表面140和150中的每一个可以具有三角形形状。
棱镜104可以包括位于侧表面140和150上的多个突出部146和148。在棱镜104的宽度方向上延伸的第一突出部146可以设置在侧表面140和150上,并且在与第一突出部146的延伸方向相同的方向上延伸的第二突出部148可以设置在第一突出部146上。
第一突出部146和第二突出部148可以具有不同的尺寸。作为示例,第一突出部146的面积可以大于第二突出部148的面积。作为另一示例,第一突出部146的长度h1可以大于第二突出部148的长度h2。第一突出部146和第二突出部148中的一个或多个可以与用于支撑相机模块的棱镜的壳体或支架相结合。
将参考图7和图8描述用于光学成像系统的棱镜的第五示例。
在该示例中,棱镜105可以具有通过在对角线方向上对半切割矩形平行六面体或正六面体而形成的形式。棱镜105可以具有三个四边形表面和两个三角形表面。例如,棱镜105的入射表面110、发射表面120和反射表面130中的每一个可以具有四边形形状,并且棱镜105的两个侧表面140和150中的每一个可以具有三角形形状。
多个突出部146、147和149可以形成在棱镜105的侧表面140和150上。在棱镜105的宽度方向上延伸的第一突出部146可以设置在侧表面140和150上。具有不同形状的第二突出部147和149可以形成在第一突出部146上。例如,第二突出部147的长度l1可以不同于第二突出部149的长度l2。在该示例中,第二突出部147的长度l1可以大于第二突出部149的长度l2。
第二突出部147的端部可以具有包括弯曲表面的形状。例如,第二突出部147的端部可以是弯曲表面。第二突出部147的端部可以具有半圆形形状。第二突出部147可具有向一侧突出的突起1472。
第二突出部149的端部可以具有与第二突出部147的端部的形状不同的形状。例如,第二突出部149的端部可以具有不包括弯曲表面的形状。在该示例中,第二突出部149的端部可以具有仅形成有平坦表面的棱柱形状。
将参考图9至图11描述棱镜和相机模块的组合结构的示例。
在该示例中,棱镜104可以安装在相机模块上。例如,棱镜104可以安装在相机模块中设置的专门用于棱镜的支架200上。支架200可以包括用于容纳棱镜104的容纳空间250。容纳空间250可以具有与棱镜104的形状和尺寸相同或相似的形状和尺寸。一个或多个第一驱动装置260可以设置在支架200的侧表面上。第一驱动装置260可以生成用于移动棱镜104的驱动力。尽管在图中未示出,但是用于与第一驱动装置260相互作用的第二驱动装置可以设置在棱镜104的侧表面或反射表面上。第一驱动装置和第二驱动装置可以分别由磁体和线圈实现。
用于连接到棱镜104的突出部的元件可以设置在支架200的容纳空间250中。例如,如图11中所示,凹槽240可以形成在容纳空间250的两个侧表面中。凹槽240可以通过耦合到棱镜104的第二突出部148而允许棱镜104被稳定地安装。
根据上述示例,可以提供具有透光性和反射率的棱镜,其可以容易地制造并且是可靠的。
虽然本公开包括具体示例,但是在理解本申请的公开内容之后将显而易见的是,在不背离权利要求及其等同方案的精神和范围的情况下,可对这些示例作出形式和细节上的各种改变。本申请中所描述的示例仅以描述性的意义进行理解,而非出于限制的目的。对每个示例中的特征或方面的描述应被认为是可适用于其它示例中的相似的特征或方面。如果以不同的顺序执行所描述的技术,和/或如果以不同的方式组合和/或通过其它部件或它们的等同件替换或补充所描述的系统、架构、设备或电路中的部件,则仍可实现适当的结果。因此,本公开的范围不由具体实施方式限定,而是由权利要求及其等同方案限定,且在权利要求及其等同方案的范围之内的所有变型应被理解为包括在本公开中。
1.棱镜,其特征在于,所述棱镜包括:
入射表面,光入射在所述入射表面上;
发射表面,光从所述发射表面发射;
反射表面,配置成将入射到所述入射表面的光反射到所述发射表面;以及
不连续部分,形成在所述入射表面与所述反射表面之间的边界部分或所述发射表面与所述反射表面之间的边界部分上。
2.根据权利要求1所述的棱镜,其特征在于,所述不连续部分具有以下形状:
具有差异的阶梯部分的形状、具有高度的突起的形状或线性线的形状。
3.根据权利要求1所述的棱镜,其特征在于,在所述入射表面和所述发射表面上设置有防反射层。
4.根据权利要求1所述的棱镜,其特征在于,在所述反射表面上设置有防反射层和红外截止层。
5.根据权利要求1所述的棱镜,其特征在于,所述反射表面配置成具有与所述入射表面和所述发射表面的波前像差不同的波前像差。
6.根据权利要求1所述的棱镜,其特征在于,所述入射表面和所述发射表面的连接到所述反射表面的部分涂覆有遮光涂料或被加工成具有粗糙度以防止耀斑现象。
7.根据权利要求1所述的棱镜,其特征在于,所述发射表面包括透光区域和遮光区域。
8.根据权利要求7所述的棱镜,其特征在于,所述透光区域配置成具有圆形形状或椭圆形形状。
9.根据权利要求1所述的棱镜,其特征在于,所述棱镜还包括:
第一突出部,设置在所述棱镜的两个侧表面上,并配置成联接至相机模块的壳体或支架。
10.根据权利要求9所述的棱镜,其特征在于,所述棱镜还包括:
第二突出部,设置在所述第一突出部上并在与所述第一突出部的延伸方向相同的方向上延伸。
11.根据权利要求10所述的棱镜,其特征在于,所述第一突出部的面积大于所述第二突出部的面积。
12.根据权利要求10所述的棱镜,其特征在于,所述第一突出部的长度大于所述第二突出部的长度。
13.根据权利要求1所述的棱镜,其特征在于,所述入射表面和所述发射表面配置成具有1/2λ的波前像差,以及所述反射表面配置成具有1/4λ的波前像差。
14.根据权利要求1所述的棱镜,其特征在于,在所述入射表面与所述反射表面的连接位置以及所述反射表面与所述发射表面的连接位置处分别形成倒角区域。
技术总结