[發明專利]一種多反射型面的導光結構、包含其的超微距成像模塊

在審

• 申請號: 202110023086.X
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN112612075A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 胡慶磊;黃凱;李寧;李夢婷;丁昶杰
• 申請（專利權）人: 肯維捷斯（武漢）科技有限公司
• 主分類號: G02B6/00
• 分類號: G02B6/00;G02B13/24
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 宋敏

本發明公開了一種多反射型面的導光結構，像方端面開有第一凹槽、正對于照明器，槽底形成聚光型面；內設置有多重反射型面，包括：第一凹槽前方、物方端面開設的第二凹槽的槽底形成的分光反射型面；第一凹槽側方、像方端面開設的第三凹槽的槽底形成的背向反射型面；第三凹槽前方、出光型面外側、物方壁面形成的出射前反射型面；光路包括來自照明器的光經聚光型面射入內，并依次經分光反射型面、背向反射型面、出射前反射型面，最后從出光型面出射打向物面。通過結構的優化設計，使得成像模塊小巧、輕便，可靠性高，成像質量好。通過構造多反射型面，形成多路導光光路，使得來自便攜式成像設備照明器的照明充足，且均勻性高，同時易于制造和裝配。

技術領域

本發明屬于外置光學成像領域，具體涉及一種多反射型面的導光結構、包含其的超微距成像模塊。

背景技術

隨著光學成像技術的發展，越來越多的儀器設備以及消費產品上增添了成像裝置，其功能的多樣性和重要性也越來越高，市面上各類成像模塊層出不窮，但在超微距成像領域，目前尚無成熟的模塊化產品出現。

關于成像模塊方面，目前的普通微距模組多為安裝有廣角微距鏡頭的手動調焦模組，其為倪補照明不足的缺陷，往往在鏡頭周圍簡單布置照明燈珠對其成像視野內進行照明，如申請號為CN200720057106.0的中國實用新型專利公開文件，以及申請號為CN201320093315.6的中國實用新型專利公開文件，該方案的主要缺點是：

1)由于其自身廣角微距鏡頭的限制，導致模塊無法通過移動設備本身的鏡頭自動調焦實現對焦，實際使用中手動對焦操作不便，難以直接拍攝清晰的圖像。

2)照明光源為燈珠直接照射，在物方移動過程中，實際照明效果均勻程度會發生很大的變化，特別是在物面極近的超微距成像環境下，照明會嚴重不足，且此種照明模式觀察高反表面時會有較強且較為集中的反射，影響成像質量。

3)照明元件需要單獨供電，而非直接使用目前移動設備上常見的閃光燈LED光源，存在電池電量耗盡后需要充電或更換同款電池的情況，使用較為不便。

改變照明光源出射角度，為光線添加導向部件，和控制LED發光角度等方法都可以使得照明問題得到改善，例如申請號為CN201720470643.1的中國實用新型專利公開了一種通過類似光纖的結構對微距成像模塊光照進行改善的案例，其燈珠的具體發光角度也作出了要求，該方案的優點是解決了微距成像模塊補光受限的問題，但其部件較多，結構過于復雜，安裝難度較高，不利于模塊的小型化和集成化，且成本上升。

申請號為CN201920098694.5的中國實用新型專利公布了一種通過導光結構對微距成像模塊進行改善的方案，此方案的優點在于使得微距成像模組的照明均勻且控制了整體體積，但是此方案中所涉及的自動對焦模組一體的對稱結構的光學鏡頭目前尚無成品，且模組整體設置于設備內部，需考慮到整機體積的占用及機身內部的雜散光遮蔽，其設計和制造難度和成本較高，申請號為CN201811055795.0的中國發明專利公布了一種外接于設備攝像頭并利用導光結構照明的微距模塊，此方案中照明光源為內置電路及發光二極管，并沒有直接利用設備本身的LED閃光燈，使得產品本身成本增加，且需要更換電池，使用較為不便。

申請號為CN201811003701.5的中國發明專利發布了一種通過導光結構對物面進行照明的微距成像模塊，其鏡頭外接與設備攝像頭進行成像，所用光源為設備自身的閃光燈光源，做到了適配多種機型且結構簡單易用，但此發明同上述實用新型或發明共有的缺陷是——模組鏡頭都直接與外界接觸，最外部鏡片易受損傷或污染，可靠性不高。

申請號為CN201922072118.6和CN201922072041.2的中國專利公布了一種移動終端，多個鏡頭中的至少一個為主攝鏡頭以及至少一個為超微距鏡頭，能夠實現超微距拍攝，滿足近景超微距拍攝的需求；但是該方案需要手機終端本身具有超微距鏡頭，無法滿足本身沒有超微距鏡頭的普通手機的超微距拍攝需求。