一種安裝于移動終端防止曝光過度的光學模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及移動終端的攝像領域，特別是一種安裝于移動終端防止曝光過度的光學模塊，現有技術中，用于移動終端內的光學模塊一般屬于其攝像頭的一部分，光學模塊中需要利用鏡頭采集光線，再進行一系列處理，該光學成像過程中，像距越大，所得到的成像更清晰，當像距達到一定數值以上時，其成像數據甚至能夠進行虹膜識別功能，而移動終端中，攝像頭一般設置于設備的正面或背面，用鏡頭采集光線，像距越長，越會影響移動終端的厚度，而本專利加入了反射裝置的設計，把所述光線在移動設備厚度方向的傳播轉換到其扁平方向，解決了這個問題，其發(fā)明目的在于提供一種成像效果更清晰、同時優(yōu)化移動終端厚度的光學模塊。
【專利說明】一種安裝于移動終端防止曝光過度的光學模塊

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及移動終端的攝像領域，特別是一種安裝于移動終端防止曝光過度的光學模塊。

【背景技術】
[0002]移動終端在現在社會的普及已非常廣泛，比如筆記本電腦、平板電腦、手機、相機等等，已經能夠實現大部分人們所需的常用職能，攝像、拍照為該職能的其中一部分，主要是通過移動終端上的攝像頭實現，而隨著時代發(fā)展，移動終端上的涉及到用戶的保密技術日益成熟，其中生物識別技術漸漸占主導地位，生物識別技術中指紋識別、虹膜識別是未來的主流，而虹膜識別需要用到移動終端的攝像頭，光學成像中，要使移動終端的攝像頭采集完整的能夠識別的虹膜光學圖像，那么攝像頭成像過程中的像距需等于或大于2cm，而現有技術中移動終端為滿足用戶的使用需求，攝像頭的采光面都位于移動終端上其安裝處的正面或反面，如果所述像距達到等于或大于2cm的需求，那么移動終端的厚度將會非常厚，這樣的移動終端從用戶體驗角度來說是不允許存在的，所以急需一種解決方案，使移動終端在做到盡量薄的工藝前提下，能夠實現虹膜識別，同時，像距的增大能夠使移動終端收集到的光學圖像更清晰，其所生成的相片或者視頻片段也更清晰，使用戶體驗更好。


【發(fā)明內容】

[0003]針對現有技術存在的問題，本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種成像效果更清晰、同時優(yōu)化移動終端厚度、防止曝光過度的光學模塊。
[0004]為了實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為:
一種安裝于移動終端防止曝光過度的光學模塊，其包括:
反射裝置，用于從移動終端外部收集光線并通過反射改變該光線在移動終端內的傳播方向；
鏡頭，其安裝于移動終端內，用于收集所述反射后的光線，所述反射裝置和所述鏡頭配合，使所述移動終端在厚度不變的情況下能夠延長穿過鏡頭后的光線傳播路徑；
傳感器，用于對穿過鏡頭后的光線進行成像；
所述反射裝置與移動終端背部外殼或前部外殼連通處設置有能夠沿與光線傳播方向垂直的平面伸出或縮回的偏振鏡片，在背光使用所述光學模塊時，伸出的偏振鏡片能夠幫助傳感器成像，不會出現曝光過度的情況，當正常光線下拍攝時，控制該偏振鏡片縮回，離開光線的傳播路徑，即可恢復正常拍攝狀態(tài)。
[0005]其加入了反射裝置裝置的設計，把所述光線在移動終端厚度方向的傳播轉換到其扁平方向，使其像距長度不會影響到移動終端的厚度，在保證移動終端盡量薄的工藝的同時，所成像更清晰。
[0006]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述傳感器為CCD傳感器或CMOS傳感器，所述傳感器為CXD傳感器時，其上連接有DSP，為常用的兩種傳感器，CMOS傳感器的成本比CXD傳感器高，但是其性能更優(yōu)。
[0007]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述反射裝置能夠為平面反射鏡、直角棱鏡、五棱鏡、直角屋脊棱鏡、反射膜，以及能實現所述反射裝置反射功能的任意不規(guī)則棱鏡或上述反射裝置采用方案之間的任意組合，根據移動終端內部構造的設計選擇所需的方案，適應性更強。
[0008]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述光學模塊還包括濾光片，在所述光線在移動終端內的傳播路徑上，所述濾光片設置于傳感器之前，所述濾光片表面與所述光線進入所述傳感器前的傳播方向垂直，濾光片與傳感器之間不設置反射裝置或鏡頭，濾光片用來過濾所述光線，選取所需輻射波段的光線。
[0009]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述反射裝置與所述移動終端的外殼正面和/或背面連通，所述反射裝置為一個反射部件，其能夠改變所述光線的傳播方向，使其在移動終端內所述外殼正面與背面之間的空間，與所述外殼正面或背面平行的方向上傳播，所述鏡頭設置在該方向上，在該方向的所述光線傳播路徑上，所述鏡頭后依次設置有所述濾光片、傳感器，這是光學模塊的一種布置方式。
[0010]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述反射裝置包括第一反射部、第二反射部，所述第一反射部與所述移動終端的外殼正面和/或背面連通，其用于從移動終端外部收集光線并通過反射改變該光線在移動終端內的傳播方向，使其在移動終端內所述外殼正面與背面之間的空間，與所述外殼正面或背面平行的方向上傳播，該次反射后所述光線的傳播方向上依次設置有所述鏡頭、對該光線進行第二次反射的所述第二反射部，其能夠使接收到的光線在移動終端內所述外殼正面與背面之間的空間，與所述外殼正面或背面垂直的方向上傳播，該次反射后，所述光線的傳播方向上依次設置有所述鏡頭、濾光片、傳感器，傳感器一般承扁平狀，該結構使所述傳感器能夠在移動終端的扁平方向布置，使移動終端的厚度更薄。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:
1、使光線的成像效果更清晰；
2、安裝在移動終端上時，在保證所述光線的成像效果更清晰的情況下，優(yōu)化移動終端厚度。
[0012]3、在背光環(huán)境下有效防止曝光過度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明實施例1的第一種結構示意圖。
[0014]圖2是本發(fā)明實施例2的第一種結構示意圖。
[0015]圖3是本發(fā)明實施例1的第二種結構示意圖。
[0016]圖4是本發(fā)明實施例2的第二種結構示意圖。
[0017]圖5是本發(fā)明實施例1的第三種結構示意圖。
[0018]圖6是本發(fā)明實施例2的第三種結構示意圖。
[0019]圖7是本發(fā)明的第一原理圖。
[0020]圖8是本發(fā)明的第二原理圖。
[0021]圖9是本發(fā)明的第三原理圖。
[0022]圖10是本發(fā)明的第四原理圖。
[0023]圖11是本發(fā)明的第五原理圖。
[0024]圖12是本發(fā)明的第六原理圖。
[0025]圖中標記:1-鏡頭，2-反射裝置，3-濾光片，4-傳感器，5-第一反射部，6_第二反射部，7-平面反射鏡，8-直角棱鏡，9-五棱鏡，10-直角屋脊棱鏡，11-反射膜，12-不規(guī)則棱鏡。

【具體實施方式】
[0026]下面結合實施例及【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本發(fā)明的
【發(fā)明內容】
所實現的技術均屬于本發(fā)明的范圍。
[0027]實施例1
如圖1，所述的光學模塊安裝于手機內，為其攝像頭的一部分，該攝像頭包括PCB板、所述光學模塊，所述光學模塊包括鏡頭1、濾光片3、傳感器4、反射裝置2，所述傳感器4安裝于所述PCB板上，該傳感器4為CCD傳感器或CMOS傳感器，在為CCD傳感器時，該CCD傳感器旁還連接有DSP，即數字信號處理芯片，并且所述PCB板為軟硬結合板，當傳感器4為CMOS傳感器時，由于DSP集成于CMOS傳感器內，所以不再需要裝配單獨的DSP，并且所述PCB板能夠為硬板或軟板或軟硬結合板；
所述鏡頭I由透鏡、鏡筒、間隔環(huán)組成，所述透鏡為塑膠透鏡或玻璃透鏡，所述反射裝置2安裝于手機內，并與手機的背部外殼或前部外殼連通(如圖1、3、5)，所述反射裝置2能夠從手機外部收集光線，通過反射使該光線在手機內往手機的扁平方向反射，該反射方向能夠為水平方向，如圖1，也能夠為豎直方向，如圖3，也能夠為斜向，如圖5，根據手機設計的不同需求，選擇不同的反射方向，如圖1、3、5，所述鏡頭I安裝于手機內，其采光面與所述反射后的光線的傳播方向垂直，在該次反射后所述光線的傳播方向上，所述鏡頭I的出光面后依次設置有濾光片3、CCD傳感器或CMOS傳感器，所述傳感器4通過所述PCB板與手機的處理器連接；
所述鏡頭I的透鏡能夠在與光線的傳播方向垂直的平面上平移，所述鏡頭I旁設置有陀螺儀，能夠偵測手機微小的移動，以該距離等比反饋給所述鏡頭1，鏡頭I在其移動平面上平移，補償光線在所述傳感器4上的成像，從而有效的克服因相機的振動產生的影像模糊；
所述光學模塊還包括遙控器、接收器，該接收器安裝在手機內，位于所述鏡頭旁，該接收器與所述遙控器能夠wifi或紅外連接，遙控器上設置有wifi芯片或紅外發(fā)射芯片，所述接收器能夠接收所遙控器的信號，控制所述傳感器4的開關，實現所述光學模塊的開啟，實現遠程遙控照相、錄影等功能；
所述濾光片3內部為一個腔體，該腔體內填充有各色的濾光顆粒，單個的顆粒上設置有高磁導率、低磁滯性的微小軟磁性顆粒，所述濾光顆粒分為三種，分別為紅、綠、藍濾光顆粒，分別過濾綠色、紅色、藍色的光線，每種濾光顆粒上附帶的所述磁性顆粒大小不同，其受磁場的影響程度不同；所述腔體內還填充有非導磁性液體，所述綠光顆粒和所述非導磁性液體組合為懸浮體，所述濾光片3四周設置有磁場產生裝置，該裝置能夠控制磁場方向與磁通密度,通過調整穿過所述懸浮體的磁場方向與磁通密度,改變集中在濾光片3腔體中部的三種濾光顆?；旌媳壤捎诰G色、紅色、藍色為三原色，能夠組合所有顏色，所以通過該結構，能夠選擇性的過濾所有顏色的光線，以方便后期特殊用途；
所述CCD傳感器4或CMOS傳感器4的感光度范圍等于或大于600IS0，高感光度能夠使該光學模塊的成像時間大大減小，當出現抖動時，起到防抖的作用；
所述反射裝置2與手機背部外殼或前部外殼連通處設置有能夠沿與光線傳播方向垂直的平面伸出或縮回的偏振鏡片，在背光使用所述光學模塊時，伸出的偏振鏡片能夠幫助傳感器4成像，不會出現曝光過度的情況，當正常光線下拍攝時，控制該偏振鏡片縮回，離開光線的傳播路徑，即可恢復正常拍攝狀態(tài)；
所述反射裝置2的角度可調，從而控制所述光線在移動終端內的傳播方向，以滿足不同結構工藝，同時，所述傳感器4的數量為兩個，設置在不同的兩個方向，以成像效果相對比的優(yōu)劣區(qū)別，當下移動終端許多設置有省電功能，此時啟用成像效果相對較劣功耗較低的傳感器4，降低功耗，省電，當需要取消省電模式，需要好的成像效果時，控制所述反射裝置2，使其反射角度改變，使所述光線在移動終端內最終投射在成像效果相對較優(yōu)的傳感器4上，滿足該情況下的用戶需求；
所述傳感器4的位置可調，能夠在所述光線的傳播方向上前移或后移，以達到不同的成像效果；
所述反射裝置2與手機背部外殼或前部外殼連通處設置有遮光罩，其能夠向手機外部伸出，起到遮光效果，提升所述光學模塊的最終成像效果；
所述反射裝置2與手機背部外殼或前部外殼連通處還設置于第二鏡頭，其在光線傳播方向上位于所述反射裝置2之前，所述第二鏡頭由透光率92%以上的膠片構成，該膠片安裝在其四周設置的一圈可放大縮小直徑的圈狀體上，通過該圈狀體直徑的放大或縮小，改變所述第二鏡頭的曲率，以調整該鏡頭的取光角度，形成廣角鏡頭或窄角鏡頭，一個鏡頭滿足更多需求，大大節(jié)約了用戶的成本；
所述第二鏡頭能夠單獨調整角度，其鏡頭與所述光線的夾角可調，分為兩個模式:正常鏡頭、移軸鏡頭，通過該鏡頭的可調實現正常鏡頭與移軸鏡頭的切換，使所述光學模塊能夠滿足更多的用戶需求，節(jié)約成本；
所述反射裝置2能夠為平面反射鏡7 (如圖7)、直角棱鏡8 (如圖8)、五棱鏡9 (如圖9)、直角屋脊棱鏡10 (如圖10)、反射膜11 (如圖11)，以及能實現所述反射裝置2反射功能的任意不規(guī)則棱鏡12 (如圖12)或上述裝置之間的任意組合，安裝棱鏡時，所述光線進入棱鏡的面必須與此時光線傳播方向垂直，所述光線射出棱鏡的面必須與此時光線傳播方向垂直，所述光線從所述鏡頭I的出光面到所述傳感器4的傳播路徑長度等于或大于2cm。
[0028] 實施例2
如圖2，所述的光學模塊安裝于手機內，為其攝像頭的一部分，該攝像頭包括PCB板、所述光學模塊，所述光學模塊包括鏡頭1、濾光片3、傳感器4、反射裝置2，所述傳感器4安裝于所述PCB板上，該傳感器4為CCD傳感器或CMOS傳感器，在為CCD傳感器時，該CCD傳感器旁還連接有DSP，即數字信號處理芯片，并且所述PCB板為軟硬結合板，當傳感器4為CMOS傳感器時，由于DSP集成于CMOS傳感器內，所以不再需要裝配單獨的DSP，并且所述PCB板能夠為硬板或軟板或軟硬結合板；
如圖2、4、6所述鏡頭I由透鏡、鏡筒、間隔環(huán)組成，所述反射裝置2包括第一反射部5、第二反射部6，所述透鏡為塑膠透鏡或玻璃透鏡，所述第一反射部5安裝于手機內，并與手機的背部外殼或前部外殼連通，所述第一反射部5能夠從手機外部收集光線，通過反射使該光線在手機內往手機的扁平方向反射，該反射方向能夠為水平方向，如圖2，也能夠為豎直方向，如圖4，也能夠為斜向，如圖6，根據手機設計的不同需求，選擇不同的反射方向，如圖2、4、6，所述鏡頭I安裝于手機內，其采光面與該次反射后的光線的傳播方向垂直并接收此次反射后的光線，所述鏡頭I的出光面后設置有所述第二反射部6，其能夠使接收到的光線在手機內往手機的厚度方向反射，該次反射后光線的傳播方向上設置有所述濾光片3，所述濾光片3的表面與該次被反射后的光線的傳播方向垂直,濾光片3后方設置有CCD傳感器或CMOS傳感器，其通過所述PCB板與手機的處理器連接；
所述反射裝置2能夠為平面反射鏡7 (如圖7)、直角棱鏡8 (如圖8)、五棱鏡9 (如圖9)、直角屋脊棱鏡10 (如圖10)、反射膜11 (如圖11)，以及能實現所述反射裝置2反射功能的任意不規(guī)則棱鏡12 (如圖12)或上述裝置之間的任意組合，安裝棱鏡時，所述光線進入棱鏡的面必須與此時光線傳播方向垂直，所述光線射出棱鏡的面必須與此時光線傳播方向垂直，所述光線從所述鏡頭I的出光面到所述傳感器4的傳播路徑長度等于或大于2cm。
[0029]上述實施例1-2的工作原理:所述鏡頭I采集的光線通過所述反射裝置2的反射，所述濾光片3的過濾后，投射到傳感器4上，然后光線被轉換成電信號，電信號再經過模數轉換變?yōu)閿底中盘?，數字信號經過DSP加工處理，再被送到移動終端的處理器中進行處理，而所述的反射裝置2的設計方式，使移動終端整體在盡可能滿足薄的工藝要求下，其攝像頭中的光學模塊，能夠使其收集到的光線更清晰，方便擴展下序的某些職能，比如虹膜識另1J、超聞清相片與視頻。
【權利要求】
1.一種安裝于移動終端防止曝光過度的光學模塊，其包括: 反射裝置，用于從移動終端外部收集光線并通過反射改變該光線在移動終端內的傳播方向； 鏡頭，其安裝于移動終端內，用于收集所述反射后的光線，所述反射裝置和所述鏡頭配合，使所述移動終端在厚度不變的情況下能夠延長穿過鏡頭后的光線傳播路徑； 傳感器，用于對穿過鏡頭后的光線進行成像； 所述反射裝置與移動終端背部外殼或前部外殼連通處設置有能夠沿與光線傳播方向垂直的平面伸出或縮回的偏振鏡片。
2.根據權利要求1所述的一種安裝于移動終端防止曝光過度的光學模塊，其特征在于，所述傳感器為CCD傳感器或CMOS傳感器，所述傳感器為CCD傳感器時，其上連接有DSP。
3.根據權利要求2所述的一種安裝于移動終端防止曝光過度的光學模塊，其特征在于，所述反射裝置能夠為平面反射鏡、直角棱鏡、五棱鏡、直角屋脊棱鏡、反射膜，以及能實現所述反射裝置反射功能的任意不規(guī)則棱鏡或上述反射部采用方案之間的任意組合。
4.根據權利要求3所述的一種安裝于移動終端防止曝光過度的光學模塊，其特征在于，所述反射裝置與所述移動終端的外殼正面和/或背面連通，所述反射裝置為一個反射部件，其能夠改變所述光線的傳播方向，使其在移動終端內所述外殼正面與背面之間的空間，與所述外殼正面或背面平行的方向上傳播，所述鏡頭設置在該方向上，在該方向的所述光線傳播路徑上，所述鏡頭后設置有所述傳感器。
5.根據權利要求3所述的一種安裝于移動終端防止曝光過度的光學模塊，其特征在于，所述反射裝置包括第一反射部、第二反射部，所述第一反射部與所述移動終端的外殼正面和/或背面連通，其用于從移動終端外部收集光線并通過反射改變該光線在移動終端內的傳播方向，使其在移動終端內所述外殼正面與背面之間的空間，與所述外殼正面或背面平行的方向上傳播，該次反射后所述光線的傳播方向上依次設置有所述鏡頭、對該光線進行第二次反射的所述第二反射部，其能夠使接收到的光線在移動終端內所述外殼正面與背面之間的空間，與所述外殼正面或背面垂直的方向上傳播，該次反射后，所述光線的傳播方向上設置有所述傳感器。
【文檔編號】H04N5/225GK104199245SQ201410450052
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月4日 優(yōu)先權日:2014年9月4日
【發(fā)明者】劉若凡 申請人:成都凱裕電子電器有限公司