滤光片切换器的制作方法

本申请涉及图像采集技术领域，尤其涉及一种滤光片切换器。

背景技术：

自从人类发明了数码摄像设备之后，对图像像素的要求也日趋提高。为了提升摄像设备在白天(强光)以及夜晚(弱光)等多种不同环境下的拍摄效果，通常会在摄像设备内部设置滤光片切换器。滤光片切换器内通常设置有多种不同种类的滤光片，例如IR滤光片以及AR滤光片。IR滤光片能够过滤红外线，使白天状态下的图像质量提升，而AR滤光片能够提升透光率，从而获得更加优异的夜晚拍摄效果。

为了使光线顺利通过滤光片切换器，在滤光片切换器的外壳上会设置通光孔。这些滤光片被并排设置在活动片上，通过活动片带动滤光片运动以完成位置切换，使通光孔内的光线通过合适的滤光片照射到图像传感器。

随着像素的提高，图像传感器和镜头的尺寸越来越大，而为了适应更大尺寸的图像传感器以及镜头，通光孔的尺寸也在相应增大。与此同时，相邻的滤光片之间因公差等因素影响会存在微小的间隙。在通光孔尺寸较小时，单个滤光片尚能够完全覆盖通光孔，但随着通光孔尺寸的不断增大，通光孔的尺寸已经与滤光片相差无几，甚至在公差等因素的影响在二者之间还可能会形成微小的缝隙。光线通过该缝隙可能进入相邻滤光片之间的间隙内，并以直接通过或者经过滤光片侧边反射等方式通过该间隙并照射到图像传感器，造成光斑污染。

虽然加大滤光片的面积可以解决这一问题，但却会导致滤光片切换器的体积以及成本上升，因此需要寻找其它解决该问题的途径。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种滤光片切换器，以解决上述问题。

本申请实施例采用下述技术方案：

第一方面，本申请实施例提供了一种滤光片切换器，包括第一滤光片、第二滤光片、活动片以及遮挡结构；

所述第一滤光片与所述第二滤光片并排设置在所述活动片上，所述第一滤光片与所述第二滤光片的排布方向与其厚度方向相垂直且二者之间存在间隙，沿所述厚度方向所述第一滤光片与所述第二滤光片的两侧分别为入光侧以及出光侧，所述遮挡结构遮挡所述间隙并使所述间隙在所述厚度方向上不存在直通所述入光侧与所述出光侧的区域。

可选地，上述的滤光片切换器中，所述第一滤光片的第一侧边和所述第二滤光片的第二侧边相邻，所述间隙处于所述第一侧边与所述第二侧边之间；

所述遮挡结构包括设置在所述第一侧边上的第一凸起部以及设置在所述第二侧边上的第二凸起部，所述第一凸起部与所述第二凸起部在所述厚度方向上交错设置，在垂直于所述厚度方向的投影面内所述第一凸起部与所述第二凸起部存在重叠区域，且所述重叠区域沿所述间隙的长度方向延伸至所述间隙的两端。

可选地，上述的滤光片切换器中，所述第一凸起部沿所述厚度方向完全占据所述第一侧边。

可选地，上述的滤光片切换器中，所述第二凸起部沿所述厚度方向完全占据所述第二侧边。

可选地，上述的滤光片切换器中，在垂直于所述长度方向的截面内所述第一凸起部与所述第二凸起部均为三角形结构。

可选地，上述的滤光片切换器中，所述第一凸起部和/或所述第二凸起部的数量为一个或多个。

可选地，上述的滤光片切换器中，所述第一凸起部与所述第二凸起部形成相对于所述厚度方向倾斜的倾斜通道，或者，所述第一凸起部与所述第二凸起部形成锯齿状通道。

可选地，上述的滤光片切换器中，所述倾斜通道与所述厚度方向的夹角为45～60°；所述锯齿状通道中的锯齿尖角的角度为60～120°。

可选地，上述的滤光片切换器中，所述第一凸起部和/或所述第二凸起部的表面为漫反射面。

可选地，上述的滤光片切换器中，所述遮挡结构为设置在所述间隙内的遮挡物，在所述厚度方向上所述遮挡物至少将所述间隙的部分区域截断，且截断区域沿所述间隙的长度方向延伸至所述间隙的两端。

可选地，上述的滤光片切换器中，所述遮挡结构设置在所述活动片上并在所述出光侧将所述间隙全部遮挡。

本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

本申请实施例公开的滤光片切换器通过设置遮挡结构能够有效增加光线通过间隙的难度，改善光斑污染问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例公开的滤光片切换器的整体爆炸视图；

图2为本申请实施例公开的遮挡结构形成倾斜通道时的光路示意图；

图3和图4为本申请实施例公开的遮挡结构形成锯齿状通道时的光路示意图，其中图3中的锯齿状通道包含一个第一凸起部以及多个第二凸起部，图4中的锯齿状通道包含多个第一凸起部以及多个第二凸起部；

图5为本申请实施例公开的遮挡结构为遮挡物时的光路示意图。

附图标记说明：

1-滤光片切换器、10-第一滤光片、100-第一侧边、11-第二滤光片、110-第二侧边、12-活动片、13-遮挡结构、130-第一凸起部、132-第二凸起部、14-驱动机构、15-外壳、150-通光孔、2-图像传感器；

a-厚度方向、a1-入光侧、a2-出光侧。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

本申请实施例公开了一种滤光片切换器1。如图1至图5所示，该滤光片切换器1包括第一滤光片10、第二滤光片11、活动片12以及遮挡结构13，第一滤光片10与第二滤光片11并排设置在活动片12上，第一滤光片10与第二滤光片11均为片状结构，具有厚度方向a，而第一滤光片10与第二滤光片11的排布方向与其厚度方向a相垂直。由于公差等因素影响，二者之间存会存在一定的间隙16，而非完全贴合在一起。

除此之外，第一滤光片10与第二滤光片11需要在活动片12的带动下移动位置，而为了使活动片12能够移动位置，滤光片切换器1内部还设置有与活动片连接的驱动机构14。而第一滤光片10、第二滤光片11、活动片12、遮挡机构13以及驱动机构14全部设置在外壳15内部。在外壳15上开设有通光孔150。

在摄像设备中，滤光片切换器1会被设置在图像传感器2的前方，光线由滤光片切换器1的一侧通过通光孔150以及某一滤光片后照射至图像传感器2上。因此，沿厚度方向a第一滤光片10与第二滤光片11的两侧分别为入光侧a1以及出光侧a2，遮挡结构13遮挡间隙16并使间隙16在厚度方向a上不存在直通入光侧a1与出光侧a2的区域。

通过设置遮挡结构13能够改变间隙16的光线通过环境，大幅增加光线通过间隙16由入光侧a1抵达出光侧a2的难度，很多光线会被遮挡结构13遮挡而最终无法抵达出光侧a2，同时有一部分光线虽然最终能够通过反射到达出光侧a2，也会由于反射次数的增加导致光程增加，光能大幅降低，因此本实施例的方案能够使光斑污染问题得到极大改善。

在本实施例中，第一滤光片10上与第二滤光片11相对的侧边为第一侧边100，同时第二滤光片11上与第一滤光片10相对的侧边为第二侧边110，第一侧边100与第二侧边110相邻，而间隙16便处于第一侧边100与第二侧边110之间，在垂直于厚度方向a的投影面内，该间隙16具有明显的长度方向。

遮挡结构13可以有多种结构形式，下面分别进行介绍。

如图2至图4所示，在本申请的一些实施例中，遮挡结构13可以包括设置在第一侧边100上的第一凸起部130以及设置在第二侧边110上的第二凸起部132，第一凸起部130与第二凸起部132在厚度方向a上交错设置，并且，在垂直于厚度方向a的投影面内第一凸起部130与第二凸起部132至少部分重叠，且重叠区域沿间隙16的长度方向延伸至间隙16的两端。该重叠区域可以确保间隙16在厚度方向a上不存在直通入光侧a1与出光侧a2的区域。

第一凸起部130与第二凸起部132在垂直于厚度方向a的投影面内的重叠区域可以仅有一层(参见图2)，例如当第一凸起部130与第二凸起部132的数量均只有一个时，二者交错设置便形成一层重叠区域。而当第一凸起部130与第二凸起部132二者之一的数量不唯一时，便可以同时形成许多层重叠区域(参见图3和图4)。

并且，第一凸起部130的大小可以根据需要进行调整，例如当仅设置一个第一凸起部130时，这一个第一凸起部130可以在厚度方向a上占据第一侧边100的一部分区域，也可以完全占据第一侧边100的全部区域(参见图2和图3)，而当第一凸起部130的数量不唯一时，可以通过这些第一凸起部130一起占据第一侧边100的一部分区域或者全部区域(参见图4)。第二凸起部132的设置方式与第一凸起部130类似，可以单独占据第二侧边110的一部分区域、全部区域(参见图2)，或者通过多个第二凸起部132占据第二侧边110的一部分区域或者全部区域(参见图3和图4)。

第一凸起部130与第二凸起部132所占据的区域越大，则间隙16内的结构越复杂，光线通过难度也越大。

在本实施例中，第一凸起部130与第二凸起部132的结构可以为任何结构，例如在垂直于长度方向的截面内第一凸起部130与第二凸起部132可以为方形结构、半圆形结构、三角形结构等均可。其中，方形结构成型较为困难，而半圆形凸起无法互补，因此装配难度较大，容易造成间隙16较大而再次形成直通通道。三角形结构不但成型方便，并且必然会形成相对于厚度方向a倾斜的面，以倾斜方式进入间隙16的光线照射到这些倾斜面之后有可能被直接反射回去，因此能够起到的效果更好。

这些三角形结构的第一凸起部130与第二凸起部132可以形成相对于厚度方向a倾斜的倾斜通道(参见图2)，或者形成锯齿状通道(参见图3和图4)。其中，为了达到较好的效果，倾斜通道与厚度方向a的夹角可以控制在45～60°范围内，而锯齿状通道中的锯齿尖角的角度可以控制在60～120°范围内。

除此之外，本实施例还可以将第一凸起部130与第二凸起部132的表面通过磨砂、丝印等方式形成漫反射面，漫反射面可以大幅度分散以及改变光线的反射角度，从而提高光能的消耗。

如图5所示，在本申请的另一些实施例中，遮挡结构13也可以是设置在间隙16内的遮挡物。在厚度方向a上遮挡物要至少将间隙16的部分区域截断，且截断区域沿间隙16的长度方向延伸至间隙16的两端。这样进入间隙16内的光线可以被遮挡物全部挡住，从而避免光斑污染问题。这些遮挡物可以是流体填充物，利用其流动性填充入间隙16内而克服公差因素的影响，并且可以通过控制填充量来控制截断区域。

如图1所示，在本申请的又一些实施例中，遮挡结构13还可以设置在活动片12上并在出光侧a2将间隙16全部遮挡，例如遮挡结构13可以为挡片结构，第一滤光片10与第二滤光片11设置在活动片12上时，间隙16正位于挡片的上方。这样通过间隙16的光线会在出光侧a2被遮挡结构所阻挡，依然无法抵达图像传感器2。

综上所述，本申请实施例所提供的滤光片切换器能够改善光斑污染问题。

本申请上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。