[发明专利]用于成像系统的光线路径折叠结构及包括所述成像系统的电子设备

说明书

一种光线路径折叠结构(1)，其包括反射通道(2)，所述反射通道(2)的中心轴线(C)在第一端(3)和第二端(4)之间延伸。光线路径(5)以角度(β)进入所述折叠结构(1)，使得垂直穿过所述第一端(3)的平面时所述光线路径(5)的宽度(Y)等于进入所述折叠结构(1)时所述光线路径(5)的宽度(X)乘以所述宽度(X)的平方根，使得所述光线路径(5)通过与所述中心轴线(C)平行延伸的至少一个反射表面(6)在所述反射通道(2)内至少折叠一次。光线路径折叠结构使得包括所述折叠结构的电子设备具有薄型外形规格，同时仍然具有长焦距的成像系统。

技术领域

本发明涉及一种用于电子设备的成像系统中的光线路径折叠结构。

背景技术

便携式电子设备的成像系统存在几个困难。移动电话等电子设备最好具有尽可能小的外部尺寸，而成像系统需要某些尺寸，以便提供足够好的图像清晰度、空间频率、灵敏度等。

一个问题涉及如何提供具有非常长焦距的移动相机，例如相当于传统280mm透镜系统的移动相机。

已经有人试图通过折叠光线路径来解决这个问题，例如卡塞格伦(Cassegrain)双反射系统。一个卡塞格伦实施例包括抛物面主反射镜和双曲面次反射镜，所述双曲面次反射镜将光线反射回去并向下穿过主反射镜中的孔洞。通过折叠光线路径，设计更加紧凑。

然而，次反射镜遮蔽了系统的入口孔的中央部分，仅留下环形入口孔，与包括完全开放的入口孔的设计相比，其性能显著降低。次反射镜越大，在较低空间频率下的调制传递函数(modulation transfer function，MTF)值就越小。MTF用于从分辨率和对比度方面量化系统的整体成像性能。

可以通过向成像系统提供更大的入口孔来改进MTF，减小了衍射并提高了弱光下的灵敏度。入口孔越大，光线路径越宽，因此成像系统的性能越好。

发明内容

目的是提供一种改进的光线路径折叠结构和一种具有改进性能的成像系统，所述光线路径折叠结构使得较宽的光线路径进入成像系统。上述和其它目的通过独立权利要求的特征实现。其它实现方式在从属权利要求、说明书和附图中是显而易见的。

根据第一方面，提供了一种光线路径折叠结构，所述折叠结构包括反射通道，所述反射通道的中心轴线在所述折叠结构的第一端和所述折叠结构的第二端之间延伸，所述第一端的平面和所述第二端的平面与所述中心轴线成锐角延伸，光线路径以某一角度进入所述折叠结构，使得垂直穿过所述第一端的所述平面时所述光线路径的宽度等于进入所述折叠结构时所述光线路径的宽度乘以所述宽度的平方根，使得所述光线路径通过与所述中心轴线平行延伸的至少一个反射表面在所述反射通道内至少折叠一次。

这种折叠结构，即通过反射折叠光线路径的结构，具有比折叠结构的实际外部尺寸更长的焦距。当具有更长焦距的折叠结构用于相机等的成像系统时，放大倍数更高且视场角更窄。包括所述折叠结构的电子设备可以具有薄型外形规格，同时仍然具有长焦距。成角度的光线路径还允许一条穿过实际入口孔但比实际入口孔更宽的光线路径，且在该实际入口孔中，该相对更宽形式的光线路径随后进入折叠结构。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第二端的所述平面与所述第一端的所述平面成90度角延伸，使得所述光线路径离开所述折叠结构时尽可能不受所述第二端的表面的影响。

在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述折叠结构包括棱镜和反射镜中的至少一个，从而允许根据特定反射要求设计的简单设计。

在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述折叠结构包括棱镜，所述折叠结构的所述第一端包括平坦表面，所述折叠结构的所述第二端包括平坦表面，所述反射通道包括在所述平坦表面之间延伸的至少一个反射内表面，从而提供一种易于安装到成像系统和电子设备中的一体式折叠结构。