用于潜望镜式相机模块的光学系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于相机模块

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于潜望镜式相机模块的光学系统


[0001]本专利技术涉及一种用于相机模块
、
尤其用于潜望镜式相机的光学系统，该光学系统包括光学布置结构以及图像传感器
。

技术介绍

[0002]所谓的潜望镜式相机部分地安装在智能手机中并且包括反射棱镜，该反射棱镜在智能手机背面上通过开口捕获应该要拍摄的图像并且将其偏转
90
°
，集束并且通过光学布置结构继续引导至捕获数据的传感器
。
光学布置结构还典型地包括光学透镜系统
(
也称为物镜
)
和可选地包括另外的棱镜，其引起到传感器上的另外的
90
°
的偏转
。
[0003]例如在
US10908387 B2
和
US2021/0124145 A1
中详细描述了这种潜望镜式相机的光学系统的一般结构
。US2021/0026117 A1
公开了一种光学系统，其包括将入射光偏转
90
°
的第一棱镜
、
透镜系统和引导光束进一步偏转
90
°
的第二棱镜
。
接着，光在射到图像传感器上之前被引导通过红外带阻滤波器
(
下面称为“IR
带阻滤波器”)。
[0004]由于与相比它们的一般性的构造，这种潜望镜式相机由于其一般构造相较于传统智能手机相机多包括一个或两个光学部件
。
[0005]在潜望镜式相机和传统的数字彩色相机系统中，安装
IR
带阻滤波器都是必需的
。
众所周知，图像传感器典型地具有这样的特性，即传感器的像素在红外光谱范围内也是敏感的
。
此外，其光学部件由普通玻璃或塑料制成的相机模块的光学系统通常仍具有一定的红外透射
。
然而，到达传感器的红外光导致对成像质量的不利影响，因为可能发生颜色和亮度失真
。
[0006]为此，相机模块通常配备有
IR
带阻滤波器，其尤其直接放置在传感器前面
。IR
带阻滤波器例如是干涉滤波器或滤光玻璃，其应当阻止红外光入射到传感器上
。
合适的带阻滤波器具有在第一波长范围
(
透射范围
)
内的高透射，例如
430
至大约
650nm
，以及在另外的波长范围内的非常低的透射，例如大于
700nm。
此外，也可以使用具有陡峭的边缘
、
即从小于
400nm
起到
UV
范围的透射率的快速下降的滤波器
。
阻挡
UV
范围在此是有利的，以便确保更好的颜色识别
。
[0007]如上文所陈述，
IR
带阻滤波器通常被直接放置在传感器的前面
。
由于诸如智能电话相机的电子设备的部件变得越来越小，对非常薄的滤波器的需求增加
。
这里，厚度通常为
0.1
至
0.3mm。
然而，为了在此实现足够的滤波效果，部件
(
例如滤光玻璃
)
必须用着色部件
(
例如
CuO)
更强地染色
。
由此可能存在不同的缺点
。
在此，尤其要提及的是在制造具有高
CuO
比例的玻璃时的问题，因为
CuO
在这种情况下不仅作为赋予颜色的成分起作用，而且作为玻璃成分对玻璃结构和玻璃的其它物理特性具有影响
。
此外，这种滤波器可能具有不利的信噪比并且导致较差的图像质量
。
此外，这种非常薄的滤波元件当然具有相对小的机械稳定性
。

技术实现思路

[0008]因此，本专利技术的目的是提供一种用于相机模块的光学系统，该光学系统至少部分地消除了迄今为止的相机模块的缺点
。
[0009]该目的通过权利要求的主题来实现
。
[0010]该解决方案尤其通过一种用于相机模块的光学系统来实现，该光学系统包括图像传感器和限定光路的光学布置结构，其中，在该光路中，包含在其中的光学部件以下列顺序布置在图像传感器之前：
[0011](a)
第一棱镜，
[0012](b)
可选地，第一平面光学元件，
[0013](c)
光学透镜系统，
[0014](d)
可选地，第二平面光学元件，以及
[0015](e)
可选地，第二棱镜，
[0016]并且其中，部件
(a)、(b)、(d)
和
(e)
中的至少一个包括至少一个吸收滤波器
。
[0017]本专利技术还涉及一种潜望镜式相机模块，其包括根据本专利技术的光学系统
。
[0018]经发现，这种光学系统克服了已知系统的缺点
。
因此，在此可以取消将吸收滤波器
、
诸如
IR
带阻滤波器直接放置在图像传感器前面并且将具有相应吸收作用的部件放置在相机模块中的如下位置处，在该位置中部件可以具有更大的尺寸
。
由此产生比通过传统的
、
非常薄地构造的滤波器更长的
、
穿过该吸收部件的光路
。
这使得能够使用在阻挡与透射的比例
(
所谓的信噪比
)
方面具有有利特性的滤波器
。
[0019]为了描述透射与阻挡之间的关系，例如对于
IR
带阻滤波器，限定以下差：
[0020][0021]其中：
[0022]τ
i,minNIR
是近红外范围
(700nm
至
1100nm)
中的最小净透射率；
[0023]τ
i,maxVIS
是在可见光范围
(430nm
至
565nm)
中的最大净透射率；
[0024]ΔΘ
是如在
ISO 23364:2021
‑
04
和
DIN 58131:2016
‑
11
中限定的两种光谱批次的差
。
[0025]在吸收滤波器非常薄的情况下，阻挡滤波器
、
例如滤光玻璃必须非常强地掺杂，例如掺杂有着色成分如
CuO
，以便高度阻挡不期望的辐射
。
然而，这种高掺杂的滤光玻璃具有相对小的
ΔΘ
，并且因此具有不利的信噪比
。
[0026]具有较少掺杂的吸收滤波器
、
例如滤光玻璃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种用于相机模块
(1)
的光学系统，包括图像传感器
(7)
和限定光路
(9)
的光学布置结构，其中，在所述光路
(9)
中，包含在其中的光学部件以下列顺序布置在图像传感器
(7)
之前：
(a)
第一棱镜
(2)
，
(b)
可选地，第一平面光学元件
(3)
，
(c)
光学透镜系统
(4)
，
(d)
可选地，第二平面光学元件
(5)
，以及
(e)
可选地，第二棱镜
(6),
并且其中，所述部件
(a)、(b)、(d)
和
(e)
中的至少一个包括至少一个吸收滤波器
。2.
根据权利要求1所述的光学系统，其中所述至少一个吸收滤波器包括
NIR
带阻滤波器和
/
或
UV
带阻滤波器
。3.
根据权利要求2所述的光学系统，其中所述至少一个
NIR
带阻滤波器包括吸收
NIR
的滤光玻璃，特别优选包括至少一个蓝玻璃
。4.
根据权利要求3所述的光学系统，其中所述至少一个蓝玻璃具有至少
1.50
的折射率
。5.
根据权利要求2所述的光学系统，其中所述
UV
带阻滤波器包括吸收
UV
的玻璃
。6.
根据权利要求1至5中任一项所述的光学系统，其中，所述光学部件
(a)
至
(e)
中的至少一个至少部分地涂覆有至少一个光学层
。7.
根据权利要求1至6中任一项所述的光学系统，其中，所述光学部件
(a)
或
(e)
中的至少一个的表面至少部分地涂覆有...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：肖特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：