[发明专利]用于防止杂散光的折叠式摄影机棱镜设计在审

专利信息
申请号: 201880002964.6 申请日: 2018-07-03
公开(公告)号: CN109564337A 公开(公告)日: 2019-04-02
发明(设计)人: E·戈登堡;R·鲁德尼克;M·道尔;伊泰·耶德;G·巴沙尔 申请(专利权)人: 核心光电有限公司
主分类号: G02B13/10 分类号: G02B13/10
代理公司: 北京思睿峰知识产权代理有限公司 11396 代理人: 谢建云
地址: 以色列特*** 国省代码: 以色列;IL
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摘要:
搜索关键词: 摄影机 图像传感器 棱镜 透镜光轴 杂散光 折叠式 光径 视锥 透镜 双反射 折叠 相交
【说明书】:

本发明涉及折叠式摄影机,其包括具有透镜光轴的透镜、图像传感器以及用于把光从第一光径折叠到去向图像传感器的沿着透镜光轴的第二光径的棱镜,其中所述摄影机具有完全摄影机视锥,其中棱镜与完全摄影机视锥相交,并且其中摄影机具有防止双反射杂散光到达图像传感器的构造。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年7月7日提交的美国临时专利申请号62/529,496的权益,该申请通过引用的方式被全文合并在本文中。

技术领域

本文中所公开的实施例总体上涉及折叠式摄影机,并且特别涉及这样的折叠式摄影机中的杂散光。

背景技术

折叠式摄影机是已知的。所述折叠式数字摄影机包括透镜、图像传感器和反射元件,所述反射元件比如是把光径从第一光径折叠到与第一光轴基本上正交的第二光径的棱镜。

发明内容

图1A示意性地示出了编号为100的这样的折叠式摄影机的一个实例的等距视图。摄影机100包括棱镜102以及透镜104和图像传感器106,其中棱镜102具有顶部(入射)表面102a、前方(出射)表面102b和屈光表面(反射表面)102c。棱镜102(以及在本申请中所描述的所有其他棱镜)通常由对于光是透明的材料制成,比如玻璃、塑料等等。反射表面102c通常覆盖有反射材料(例如金属或电介质),从而使得大部分光(超过90%,或者超过99%,或者超过99.9%)在该表面被反射。到达入射和出射表面102a和102b的光将在发生一些折射的情况下穿过,并且由于棱镜透明材料和空气的折射率的改变可能具有一些反射,并且特别在某些情况下可能受困于全内反射(TIR),正如本领域内已知的那样。透镜104被示出为数学单元件透镜,其具有焦距f、通光孔径(CA)和光轴108。图像传感器106由高度120和宽度130表征。从沿着X方向的第一光径(例如从物体或场景150)到达的光被棱镜102重定向(折叠)到沿着Y方向的第二光径,也就是进入到透镜104并且随后进入到图像传感器106。

棱镜102具有平行于光轴108的Y方向上的沿着入射表面102a的棱镜长度以及X方向上的沿着出射表面102b的棱镜高度。摄影机100具有如下面定义的完全摄影机视锥。

摄影机100(以及后面的所有其他摄影机实施例)可以具有图中未见的其他部件,比如(而不限于)屏蔽、用于把所有元件保持在一起的机架、允许对焦和光学图像稳定的致动机制、布线、用以把图像传感器连接到摄影机的寄主的连接器等等。此外,可以添加其他光学元件(例如透镜、反射镜、棱镜),并且本文中所给出的所有分析也应当适用于这样的元件。摄影机100(以及后面的所有其他摄影机实施例)可以是各种设备的一部分(被寄放在其中),比如移动电话、膝上型计算机、计算机、平板设备、交通工具(汽车、摩托车、卡车等等)、电视、智能扬声器、机器人、无人机、飞行无人机等等。摄影机100(以及后面的所有其他摄影机实施例)可以与另一个摄影机(折叠式或非折叠式)集成在一起从而形成双摄影机。图1A中示出的坐标系对于所有附图都成立。X方向平行于第二光径,Y方向平行于第一光径。Z方向垂直于X-Y平面。

本文中所使用的术语“顶部”或“上方”指的是折叠式摄影机的沿着X更靠近并且朝向物体或场景150的一侧,“底部”、“...之下”或“下方”则指的是折叠式摄影机的沿着X更远离并且背向所成像的物体或场景150的一侧。本文中所使用的术语“后方”指的是折叠式摄影机的沿着Y最远离图像传感器106的一侧,“前方”则指的是折叠式摄影机的沿着Y最靠近图像传感器106的一侧。本文中所使用的长度是沿着第二光径(Y方向)测量的,高度是沿着第一光径(X方向)测量的,并且深度是在Z方向上测量的。

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