光学系统、潜望式摄像头和电子装置的制作方法

1.本实用新型涉及光学成像技术领域，更具体而言，涉及一种光学系统、潜望式摄像头和电子装置。


背景技术：

2.由于手机模组空间有限，手机的摄像头通常做出潜望式结构以有效利用模组空间，在相关技术中，通常采用直角棱镜来实现光线的转向以实现潜望式机构来满足空间要求，然而，采用直角棱镜时，光线从不同角度入射时，会发生内面反射而出现鬼影现象。


技术实现要素：

3.本实用新型实施方式提供了一种光学系统、潜望式摄像头和电子装置。
4.本实用新型实施方式的光学系统用于潜望式摄像头，所述光学系统包括镜头、棱镜和第一遮光件。所述棱镜包括入射面和出射面，所述出射面朝向所述镜头，所述棱镜用于将从所述入射面入射的光线转向后从所述出射面出射以使光线进入所述镜头。所述第一遮光件包括通光区域和遮光区域，所述第一遮光件贴附在所述出射面上，所述遮光区域覆盖所述出射面的周缘。
5.在本实用新型实施方式的光学系统中，在棱镜的出射面上贴附有第一遮光件且覆盖棱镜的出射面的周缘，如此，第一遮光件可以吸收入射光进入棱镜发生内面反射而产生的杂散光，有效避免出现鬼影现象。
6.在某些实施方式中，所述光学系统还包括第二遮光件，所述第二遮光件贴附在所述镜头的入光面上且覆盖所述入光面的周缘。如此，第二遮光件可以再一次去除从出射面射出光线的杂散光，以避免光线在镜头内发生内面反射而造成鬼影现象，进一步提升镜头的成像品质。
7.在某些实施方式中，所述镜头包括与所述出射面相邻的第一镜片，所述第二遮光件贴附在所述第一镜片的物侧面上且覆盖所述物侧面的周缘。如此，第二遮光件可以直接贴附在镜头的第一镜片上，第一镜片与出射面相邻，第二遮光件可以去除棱镜产生的进入镜头的杂光，以提升镜头的成像品质。
8.在某些实施方式中，所述物侧面包括有效通光区域和无效通光区域，所述第二遮光件形成有通孔，所述通孔与所述有效通光区域相对应，所述第二遮光件覆盖所述无效通光区域。如此，有效通光区域和第二遮光件的通孔相对，使得有效光线可以通过镜头实现成像，而第二遮光件覆盖无效通光区域可以遮蔽。
9.在某些实施方式中，所述镜头包括镜筒，所述第一镜片安装在所述镜筒内，所述第二遮光件包括连接的第一部分和第二部分，所述第一部分贴附在所述物侧面上且覆盖所述物侧面的周缘，所述第二部分贴附在所述镜筒上。如此，在贴附过程中，可将第二遮光件的第一部分先贴附在物侧面上且覆盖物侧面的周缘，然后将第二部分贴附在镜筒上，以便于贴附和安装。
10.在某些实施方式中，所述棱镜还包括连接所述入射面和所述出射面的侧面，所述侧面上贴附有遮光膜层。如此，遮光膜层可以吸收杂光，使得从出射面射出的光线杂光更少，进一步增强了镜头的成像质量。
11.在某些实施方式中，所述棱镜具有棱边，所述棱边形成有倒角或者圆角，所述倒角或者圆角上贴附有遮光膜层。如此，通过棱边形成倒角或者圆角，使棱镜原本的边缘的角部分变的相对平滑圆润，降低了棱镜在受到冲击以导致棱镜边缘部分被损坏的风险，保证了棱镜的使用寿命。
12.在某些实施方式中，所述入射面与所述出射面相交形成有第一棱边，所述第一棱边形成有倒角或者圆角，所述棱镜还包括连接所述入射面和所述出射面的转光面，所述转光面用于将从所述入射面入射的光线转向后导向所述出射面，所述转光面与所述入射面相交形成有第二棱边，所述第二棱边形成有倒角或者圆角，所述转光面与所述出射面相交形成有第三棱边，所述第三棱边形成有倒角或者圆角。如此，转光面用于将从入射面入射的光线转向后导向出射面，进而改变外界光线的路径以使其进入镜头内而无需将棱镜与镜头沿电子装置的厚度方向堆叠，更利于电子装置的轻薄化。
13.本实用新型实施方式的一种潜望式摄像头包括图像传感器和上述任一实施方式所述的光学系统，所述图像传感器沿所述镜头的光轴与所述镜头间隔设置，所述图像传感器用于感测从所述镜头出射的光线。
14.在本实用新型实施方式的光学系统和潜望式摄像头中，在棱镜的出射面上贴附有第一遮光件且覆盖棱镜的出射面的周缘，如此，第一遮光件可以吸收入射光进入棱镜发生内面反射而产生的杂散光，有效避免出现鬼影现象。
15.本实用新型实施方式的一种电子装置包括外壳和上述的潜望式摄像头，所述潜望式摄像头设置在所述外壳上。
16.在本实用新型实施方式的光学系统、潜望式摄像头和电子装置中，在棱镜的出射面上贴附有第一遮光件且覆盖棱镜的出射面的周缘，如此，第一遮光件可以吸收入射光进入棱镜发生内面反射而产生的杂散光，有效避免出现鬼影现象。
17.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
18.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
19.图1是本实用新型实施方式的电子装置的结构示意图；
20.图2是本实用新型实施方式的潜望式摄像头的结构示意图；
21.图3是本实用新型实施方式的棱镜的立体结构示意图。
22.主要元件符号说明：
23.电子装置100；
24.光学系统10、镜头11、第一镜片111、物侧面112、有效通光区域1121、无效通光区域1122、镜筒113、棱镜12、入射面121、出射面122、侧面123、遮光膜层1231、棱边124、第一棱边1241、第二棱边1242、第三棱边1243、转光面125、第一遮光件13、通光区域131、遮光区域
132、第二遮光件14、通孔141、第一部分142、第二部分143、潜望式摄像头20、图像传感器21、外壳30、进光孔301。
具体实施方式
25.下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
26.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
27.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设定进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设定之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
28.请参阅图1和图2，本实用新型实施方式提供了一种光学系统10，光学系统10用于潜望式摄像头20，光学系统10包括镜头11、棱镜12和第一遮光件13。棱镜12包括入射面121和出射面122，出射面122朝向镜头11，棱镜12用于将从入射面121入射的光线转向后从出射面122出射以使光线进入镜头11。第一遮光件13包括通光区域131和遮光区域132，第一遮光件13贴附在出射面122上，遮光区域132覆盖出射面122的周缘。
29.需要说明的是，在本实施方式中，出射面122周缘所指的是出射面122的边缘位置，也即是说，第一遮光件13的存在不会影响出射面122中间位置的正常出光，在下文中，若出现相同或者类似的描述时，也可参照此处理解。
30.请参阅图2，本实用新型实施方式的潜望式摄像头20包括图像传感器21和本实用新型实施方式的光学系统10，图像传感器21沿镜头11的光轴与镜头11间隔设置，图像传感器21用于感测从镜头11出射的光线。
31.进一步地，请参阅图3，本实用新型实施方式的电子装置100包括外壳30和上述的潜望式摄像头20，潜望式摄像头20设置在外壳30上。
32.在本实用新型实施方式的光学系统10、潜望式摄像头20和电子装置100中，在棱镜12的出射面122上贴附有第一遮光件13且覆盖棱镜12的出射面122的周缘，如此，第一遮光件13可以吸收入射光进入棱镜12发生内面反射而产生的杂散光，有效避免出现鬼影现象。
33.具体地，在本实用新型实施方式的电子装置100中，外壳30上可开设有进光孔301，潜望式摄像头20设置在外壳30内，潜望式摄像头20的棱镜12的入射面121朝向通光孔301，外界光线可通过通光孔301进入至棱镜12内，光线在经过棱镜12转向后射入至镜头11中，最
后被图像传感器21接收以实现成像。
34.此外，还可以理解的是，在本实施方式中，第一遮光件13上开设有出光孔，出光孔即为通光区域131，出光孔以外的区域即为遮光区域132。从出射面122出射的光线可通过出光孔射出以进入至镜头11内，也即是说，可通过在第一遮光件13上开设出光孔的方式来使得第一遮光件13只会遮挡住出射面122的周缘而不会将出射面122全部覆盖而影响光线的出射。当然，在其它实施方式中，第一遮光件13上也可不设置出光孔，而是在第一遮光件13上形成有透光部，此时透光部即为通光区域131，透光部以外的区域即为遮光区域132，透光部能够透过光线以使从光线能够从出射面122出射。
35.本实用新型实施方式的电子装置100可以是智能手机、平板电脑等智能移动终端设备，还可以是照相机、摄影机、笔记本电脑、增强现实(augmented reality，ar)设备、虚拟现实(virtual reality，vr)设备、数据存储装置、音频播放装置、视频播放装置、可穿戴设备等具有拍照和摄像功能的设备。在本实用新型实施方式中，对电子装置100具体的类型不做限定，以满足不同需求。为了更加全面的理解本实用新型实施例的电子装置100，下面可以将智能手机作为示例作进一步说明。
36.具体地，镜头11可以包括多个镜片组，可通过驱动装置驱动镜片组的运动来实现光学变焦。镜片组可包括一个或者多个镜片，镜片可以是凸透镜、可以是凹透镜、还可以是凸透镜和凹透镜的组合。可以理解，如果将多个镜片组沿电子装置100的厚度方向堆叠，则会使得镜头11整体堆叠厚度较大，会增加电子装置100的厚度，不利于轻薄化。因而可以在光路上增加一个棱镜12，棱镜12可以改变外界光线的路径以使其进入镜头11内以形成潜望式摄像头20，无需沿电子装置100的厚度方向堆叠，更利于电子装置100的轻薄化。
37.进一步地，棱镜12可以为直角三棱镜，入射面121和出射面122可以呈直角连接。入射面121朝向外界环境，可以收集外界环境中的光线，出射面122朝向镜头11，棱镜12将从入射面121入射的光线以一定的转角(例如90
°
)转向后从出射面122出射以使光线进入镜头11。可以理解，为了使得手机等电子装置100更加轻薄化，电子装置100在垂直于显示屏的方向上的距离较小(即厚度较小)。而为了提高电子装置100的成像质量，镜头11通常包含多个镜片以实现光学变焦，镜头11的整体堆叠厚度较大，会增加电子装置100的厚度，不利于轻薄化。因此，在本实用新型的实施方式中，棱镜12、镜头11可共同组成潜望式摄像头20，棱镜12和镜头11沿电子装置100的横向方向或者纵向方向排布，棱镜12可以使得光线形成90
°
转角射入镜头11内，从而实现成像，而无需将棱镜12、镜头11沿电子装置100的厚度方向堆叠设置。
38.可以理解，在采用三棱镜进行转光时，不同角度的入射光入射会导致光线在棱镜12或者镜头11上发生内面发射，从而导致成像时出现鬼影。在本实用新型的实施方式中，第一遮光件13可以贴附在出射面122上，第一遮光件13可以吸收入射光进入棱镜12发生内面反射而产生的杂散光。第一遮光件13可以覆盖出射面122的周缘，去除从出射面122射出光线的杂散光，避免出现漏光的问题，使得第一遮光件13可贴附在出射面122的周缘。
39.在一个例子中，棱镜12将从入射面121进入的入射光转向的角度为90度。当然，棱镜12将入射光转向的角度也可为其他角度，例如为80度、100度等，只要能将入射光转向后到达镜头11即可。
40.请参阅图2，在某些实施方式中，光学系统10还包括第二遮光件14，第二遮光件14
贴附在镜头11的入光面上且覆盖入光面的周缘。
41.如此，第二遮光件14可以再一次去除从出射面122射出光线的杂散光，以避免光线在镜头11内发生内面反射而造成鬼影现象，进一步提升镜头11的成像品质。
42.具体地，第二遮光件14直接贴附在镜头11的入光面上，这样在棱镜12出射面122和镜头11之间就会有两个遮光件，进一步去除棱镜12产生的杂光。第二遮光件14贴附在镜头11上且覆盖镜头11的周缘，使得第二遮光件14可以贴附住镜头11上，避免其它杂光进入镜头11以影响镜头11成像效果。在本方式中，第一遮光件13和第二遮光件14可以是光学遮光片(soma片)。
43.需要说明的是，在这样的实施方式中，镜头11的入光面可以理解为光线进入镜头11时经过过第一个面或者镜头11中的任意一个镜片的一个物侧面，具体在此不作限制。
44.进一步地，请参阅图2，在某些实施方式中，镜头11包括与出射面122相邻的第一镜片111，第二遮光件14贴附在第一镜片111的物侧面112上且覆盖物侧面112的周缘。
45.如此，第二遮光件14可以直接贴附在镜头11的第一镜片111上，第一镜片111与出射面122相邻，第二遮光件14可以去除棱镜12产生的进入镜头11的杂光，以提升镜头11的成像品质。
46.具体地，第二遮光件14贴附在第一镜片111的物侧面112上，在光线进入镜头11之前就去除杂光，避免杂光进入镜头11，第二遮光件14贴附覆盖在第一镜片111物侧面112的周缘。这样，第一遮光件13和第二遮光件14设置在棱镜12和镜头11之间，第一遮光件13和第二遮光件14吸收从棱镜12内表面产生的杂光，同时，也避免了光线射在第一镜片111上发生二次反射而形成杂光，由此大大的削弱了镜头11内部的杂光，提高了镜头11的整体成像品质。
47.请参阅图2，在某些实施方式中，物侧面112包括有效通光区域1121和无效通光区域1122，第二遮光件14形成有通孔141，通孔141与有效通光区域1121相对应，第二遮光件14覆盖无效通光区域1122。
48.如此，有效通光区域1121和第二遮光件14的通孔141相对，使得有效光线可以通过镜头11实现成像，而第二遮光件14覆盖无效通光区域1122可以遮蔽。
49.具体地，第一镜片111的物侧面112上形成有效通光区域1121和无效通光区域1122，有效通光区域1121用于通过有效光线，或者说只有通过有效通光区域1121的光线为有效光线，通过该有效通光区域1121的光线用于成像。无效通光区域1122不通过光线的面或者为通过的光线但该光线不用于成像。
50.当然，可以理解的是，在某些实施方式中，第二遮光件14可以不需要形成通孔141，而是在第二遮光件141上形成有透光部，透光部与有效通光区域1121相对应，以使得有效光线可以通过镜头11实现成像。
51.再进一步地，请参阅图2，在某些实施方式中，镜头11包括镜筒113，第一镜片111设置在镜筒113内，第二遮光件14包括连接的第一部分142和第二部分143，第一部分142贴附在物侧面112上且覆盖物侧面112的周缘，第二部分143贴附在镜筒113上。
52.如此，在贴附过程中，可将第二遮光件14的第一部分142先贴附在物侧面112上且覆盖物侧面112的周缘，然后将第二部分143贴附在镜筒113上，以便于贴附和安装，避免在贴附过程中误差过大而导致第二遮光件14无法完全覆盖物侧面112的边缘。
53.具体地，镜片之间的距离和角度也会影响整体的精度，镜筒113可以将多个镜片固定。镜头11可以为多个镜片集成为小型模块，镜筒113可以作为一个外壳30承载镜头11，镜筒113的形状可以一个圆柱形，也可以集成为一个立方体。这样，有利于镜头11小型化和结构紧凑。第二遮光件14可以贴附在镜筒113位于物侧面112的周缘，也即第二遮光件14可以贴附在镜筒113位于第一镜片111的一侧。
54.在一个实施例中，第二遮光件14的第一部分142和第二部分143可以是弯折连接，此时第二遮光件14的第一部分142可以贴附在第一镜片111的物侧面112上，第二部分143可以贴附在镜筒113的外周面上，可以使用胶体将第二部分143粘接在镜筒113上，第二遮光件14的第一部分142形成有通孔141，通孔141可以正对有效通光区域1121，保证第二遮光件14可以去除杂光。
55.在另一个是实例中，第二遮光件14的第一部分142和第二部分143可以是不弯折连接，此时第二遮光件14的第一部分142可以贴附在第一镜片111的物侧面上，第二部分143可以贴附在物侧面112的镜筒113朝向棱镜12的面上(即镜筒113的物侧面，该面与镜筒113的外周面基本垂直)，可以使用胶体将第二部分143粘接在镜筒113上，第二遮光件14的第一部分142形成有通孔141，通孔141可以正对有效通光区域1121，保证第二遮光件14可以去除杂光。
56.请参阅图2和图3，在某些实施方式中，棱镜12还包括连接入射面121和出射面122的侧面123，侧面123上贴附有遮光膜层1231。
57.如此，遮光膜层1231可以吸收杂光，使得从出射面122射出的光线杂光更少，进一步增强了镜头11的成像质量。
58.具体地，由于外界环境射入棱镜12入射面121的光向往往是杂乱的，光线可以与入射面121呈一定的夹角，使得光线接触侧面123，以使得侧面123也会出现光线的反射进而形成杂光。侧面123上贴附有遮光膜层1231，遮光膜层1231可以吸收多余的光线，减少棱镜12产生的杂光。
59.请参阅图2和图3，在某些实施方式中，棱镜12具有棱边124，棱边124形成有倒角或者圆角，倒角或者圆角上贴附有遮光膜层1231。
60.如此，通过棱边124形成倒角或者圆角，使棱镜12原本的边缘的角部分变的相对平滑圆润，降低了棱镜12在受到冲击以导致棱镜12边缘部分被损坏的风险，保证了棱镜12的使用寿命。
61.在一个例子中，对棱镜12的所有棱边124做圆角处理，以使棱镜12的所有边缘部分形成圆角结构，以提高棱镜12整体的强度；
62.在另一个例子中，对棱镜12的所有棱边124做倒角处理，以使棱镜12的所有边缘部分形成倒角结构，以提高棱镜12整体的强度。
63.在一些例子中，对棱镜12的部分棱边124做倒角处理，部分棱边124做圆角处理。
64.在一些例子中，可对棱镜12的三个较短棱边124处做倒角或圆角处理，以降低加工成本与加工时长。当然，也可以对棱镜12的其中一条或多条棱边124选择性的做倒角或圆角处理，以适应更多的实施方式。
65.另外，倒角或者圆角上贴附有遮光膜层1231，可以避免光线从棱镜12的倒角或圆角射出进而形成杂光，遮光膜层1231可以吸收这些光线，减少棱镜12产生的杂光。
66.进一步地，请参阅图2和图3，在某些实施方式中，入射面121与出射面122相交形成有第一棱边1241，第一棱边1241形成有倒角或者圆角。
67.如此，第一棱边1241形成倒角或者圆角，使第一棱边1241处形成较为平滑圆润的结构，可以降低棱镜12在受到冲击时的损害。
68.具体地，在某些实施方式中，第一棱边1241的圆角的半径可以为0.1mm
‑
0.15mm，或第一棱边1241的倒角的尺寸可以为0.1mm
‑
0.15mm。第一棱边1241的倒角的尺寸为0.1mm
‑
0.15mm指的是：倒角直边的尺寸为0.1mm
‑
0.15mm，倒角直边的尺寸例如为0.1mm、0.11mm、0.12mm等尺寸。第一棱边1241的圆角的半径例如为0.1mm、0.11mm、0.12mm等尺寸。使得棱镜12减少应力集中，提升棱镜12的抗冲击能力和抗振动能力。
69.当然，棱边124的圆角的半径与倒角的尺寸也不限上面提到的范围，在具体的实施方式中具体选择即可。
70.请参阅图2和图3，在某些实施方式中，棱镜12还包括连接入射面121和出射面122的转光面125，转光面125用于将从入射面121入射的光线转向后导向出射面122，转光面125与入射面121相交形成有第二棱边1242，第二棱边1242形成有倒角或者圆角，转光面125与出射面122相交形成有第三棱边1243，第三棱边1243形成有倒角或者圆角。
71.如此，转光面125用于将从入射面121入射的光线转向后导向出射面122，进而改变外界光线的路径以使其进入镜头11内而无需将棱镜12与镜头11沿电子装置100的厚度方向堆叠，更利于电子装置100的轻薄化。
72.具体地，棱镜12可以是直角三棱镜，棱镜12的入射面121可以与电子装置100背面基本平行，出射面122与入射面121呈一定角度，而转光面125与出射面122所成的角度和转光面125与入射面121所成的角度一致，或者说棱镜12必须构成一个以转光面125为底边的等腰三角形，以保证转光面125可以从入射面121入射的光线转向后导向出射面122。
73.在某些实施方式中，第二棱边1242的圆角的半径可以为0.1mm
‑
0.15mm，或第二棱边1242的倒角的尺寸可以为0.1mm
‑
0.15mm。第三棱边1243可以与第二棱边1242保持一致，也即第三棱边1243的圆角的半径可以为0.1mm
‑
0.15mm，或第三棱边1243的倒角的尺寸可以为0.1mm
‑
0.15mm。例如，第二棱边1242和第三棱边1243的倒角都可以为0.1mm。这样，使得棱镜12减少应力集中，提升棱镜12的抗冲击能力和抗振动能力。
74.在本实用新型的实施方式的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的实施方式的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
75.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
76.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。