[發明專利]用于防止雜散光的折疊式攝影機棱鏡設計

在審

• 申請號: 201880002964.6
• 申請日: 2018-07-03
• 公開（公告）號: CN109564337A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: E·戈登堡;R·魯德尼克;M·道爾;伊泰·耶德;G·巴沙爾
• 申請（專利權）人: 核心光電有限公司
• 主分類號: G02B13/10
• 分類號: G02B13/10
• 代理公司: 北京思睿峰知識產權代理有限公司 11396
• 代理人: 謝建云

本發明涉及折疊式攝影機，其包括具有透鏡光軸的透鏡、圖像傳感器以及用于把光從第一光徑折疊到去向圖像傳感器的沿著透鏡光軸的第二光徑的棱鏡，其中所述攝影機具有完全攝影機視錐，其中棱鏡與完全攝影機視錐相交，并且其中攝影機具有防止雙反射雜散光到達圖像傳感器的構造。

相關申請的交叉引用

本申請要求2017年7月7日提交的美國臨時專利申請號62/529,496的權益，該申請通過引用的方式被全文合并在本文中。

技術領域

本文中所公開的實施例總體上涉及折疊式攝影機，并且特別涉及這樣的折疊式攝影機中的雜散光。

背景技術

折疊式攝影機是已知的。所述折疊式數字攝影機包括透鏡、圖像傳感器和反射元件，所述反射元件比如是把光徑從第一光徑折疊到與第一光軸基本上正交的第二光徑的棱鏡。

發明內容

圖1A示意性地示出了編號為100的這樣的折疊式攝影機的一個實例的等距視圖。攝影機100包括棱鏡102以及透鏡104和圖像傳感器106，其中棱鏡102具有頂部(入射)表面102a、前方(出射)表面102b和屈光表面(反射表面)102c。棱鏡102(以及在本申請中所描述的所有其他棱鏡)通常由對于光是透明的材料制成，比如玻璃、塑料等等。反射表面102c通常覆蓋有反射材料(例如金屬或電介質)，從而使得大部分光(超過90％，或者超過99％，或者超過99.9％)在該表面被反射。到達入射和出射表面102a和102b的光將在發生一些折射的情況下穿過，并且由于棱鏡透明材料和空氣的折射率的改變可能具有一些反射，并且特別在某些情況下可能受困于全內反射(TIR)，正如本領域內已知的那樣。透鏡104被示出為數學單元件透鏡，其具有焦距f、通光孔徑(CA)和光軸108。圖像傳感器106由高度120和寬度130表征。從沿著X方向的第一光徑(例如從物體或場景150)到達的光被棱鏡102重定向(折疊)到沿著Y方向的第二光徑，也就是進入到透鏡104并且隨后進入到圖像傳感器106。

棱鏡102具有平行于光軸108的Y方向上的沿著入射表面102a的棱鏡長度以及X方向上的沿著出射表面102b的棱鏡高度。攝影機100具有如下面定義的完全攝影機視錐。

攝影機100(以及后面的所有其他攝影機實施例)可以具有圖中未見的其他部件，比如(而不限于)屏蔽、用于把所有元件保持在一起的機架、允許對焦和光學圖像穩定的致動機制、布線、用以把圖像傳感器連接到攝影機的寄主的連接器等等。此外，可以添加其他光學元件(例如透鏡、反射鏡、棱鏡)，并且本文中所給出的所有分析也應當適用于這樣的元件。攝影機100(以及后面的所有其他攝影機實施例)可以是各種設備的一部分(被寄放在其中)，比如移動電話、膝上型計算機、計算機、平板設備、交通工具(汽車、摩托車、卡車等等)、電視、智能揚聲器、機器人、無人機、飛行無人機等等。攝影機100(以及后面的所有其他攝影機實施例)可以與另一個攝影機(折疊式或非折疊式)集成在一起從而形成雙攝影機。圖1A中示出的坐標系對于所有附圖都成立。X方向平行于第二光徑，Y方向平行于第一光徑。Z方向垂直于X-Y平面。

本文中所使用的術語“頂部”或“上方”指的是折疊式攝影機的沿著X更靠近并且朝向物體或場景150的一側，“底部”、“...之下”或“下方”則指的是折疊式攝影機的沿著X更遠離并且背向所成像的物體或場景150的一側。本文中所使用的術語“后方”指的是折疊式攝影機的沿著Y最遠離圖像傳感器106的一側，“前方”則指的是折疊式攝影機的沿著Y最靠近圖像傳感器106的一側。本文中所使用的長度是沿著第二光徑(Y方向)測量的，高度是沿著第一光徑(X方向)測量的，并且深度是在Z方向上測量的。