CN107589509A - 适用于移动终端的摄像系统的装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种适用于移动终端的摄像系统的装配方法，摄像系统包括：具有红外截止功能的透明的保护盖板、镜头组、图像传感器芯片，该方法包括：将镜头组的最后一片镜片与图像传感器芯片装配为一体，所述镜片与图像传感器芯片形成腔体，所述最后一片镜片代替传统封装中图像传感器芯片上的光学玻璃和/或红外滤光片，最后一片镜片与图像传感器之间的间隔为镜头的后工作距离。

Description

适用于移动终端的摄像系统的装配方法

技术领域

本发明涉及一种摄像系统的装配方式，具体涉及一种适用于移动终端的摄像系统的装配方法。

背景技术

摄像系统由摄像头模组及其它配件组成（例如位于摄像头模组上的保护盖板），摄像头模组由图像传感器芯片和成像系统组成，成像系统由成像镜片组，红外滤光片组成，成像镜片组置于模组的镜筒中，镜筒位置和图像传感器芯片的有机配合才能获取高品质的图像或视频。手持式设备，诸如手机、笔记本电脑、Pad等的摄像头模组往超薄和高像素的方向发展，模组高度越来越低，图像传感器芯片面阵越来越大，像素尺寸越来越小。由于图像传感器芯片的像素尺寸越来越小，分辨率越来越高，这就对图像传感器芯片的封装提出了很高的要求。高端图像传感器芯片的封装要解决的最大问题是微小颗粒对像素的污染。因此现有摄像头模组为了保证成像性能，都会在图像传感器芯片的封装过程中利用一片平板玻璃将图像传感器芯片与外界隔离起来。同时在这片平板玻璃上镀红外截止膜（红外截止滤光片），以保证图像传感器芯片对可见光的色彩还原性。为了减小摄像头模组出现的杂散光问题，该红外截止滤光片与图像传感器芯片需要保持一定的距离。这就要求成像镜片组有比较长的后工作距离（成像镜片组最后一片与图像传感器芯片感光表面的距离），而这对于超薄模组而言将增加成像镜片组的设计难度，不利于提高摄像头模组的成像性能。此外，红外截止滤光片不仅降低了摄像头模组的透过率，还容易造成拍照过程中的杂散光问题。

因此，需要新型的装配方式以适应超薄、高像素的摄像系统。

发明内容

鉴于对背景技术中的技术问题的理解，如果能够提出一种适于轻薄化的消费类电子产品的新型的摄像头系统以及用于此类的摄像头系统的相应的装配方法，那将是非常有益的。

随着主动式对准（Active alignment，AA）设备的研发，在摄像系统装配过程中可以校正镜头与图像传感器之间的偏心和倾斜。AA设备的研发和装配精度的提高，使得传统摄像头模组中平板玻璃/红外滤光片替换为镜头的最后一片成为可能。通常镜头最后一片对装配中引起的偏心倾斜要求相对较低，结合AA设备的调整可以保证摄像头模组的成像质量。

本发明提供一种适用于移动终端的摄像系统的装配方法，所述摄像系统包括：具有红外截止功能的透明的保护盖板、镜头组、图像传感器芯片，将镜头组的最后一片镜片与图像传感器芯片装配为一体，所述镜片与图像传感器芯片形成腔体，所述最后一片镜片代替传统封装中图像传感器芯片上的光学玻璃和/或红外滤光片，防止图像传感器芯片的感光面受到污染。

优选的，所述镜头组中除所述最后一片镜片之外，镜头组其他镜片整体能沿轴向伸缩或其中至少一片镜片沿轴向伸缩，进行调焦。

优选的，所述具有红外截止功能的透明的保护盖板位于所述摄像系统的最前端，保护盖板之后的镜片不设置红外滤光片。

优选的，所述最后一片镜片为：靠近图像传感器芯片的镜片。

优选的，所述最后一片镜片距离图像传感器芯片感光面的距离为成像系统的后工作距离。

优选的，所述最后一片镜片装配于框架的台阶部，适于提高后续步骤中镜头组的装配精度；所述其他镜片装配于套筒中，适于进行调焦。

优选的，所述镜片在装配过程中利用主动式对准装配机台进行偏心和倾斜的调节，保证摄像系统的成像质量。

优选的，所述摄像头模组可以实现定焦或实现自动调焦。

在本发明的装配方法中，摄像系统利用镜头最后一片镜片与图像传感器进行封装，替代平板玻璃/红外滤光片，在保证图像传感器成像性能的同时，还可以提高摄像头模组的光学性能，首先，红外滤光片可以放置在远离图像传感器的位置，有利于改善摄像头模组的杂散光问题；其次，在保证模组成像质量的前提下，镜头的后焦可以更短，对于实现超薄模组而言是非常有利的。

附图说明

图1是根据本发明的摄像系统立体结构示意图。

图2a是根据本发明的第一种实施例的摄像系统的侧面示意图。

图2b是图2a中沿A-A方向的侧面剖视图；

图3是本发明的第一种实施例的摄像系统中成像镜片组与镜片组套筒的剖面示意图；

图4是本发明的第一种实施例的摄像系统中图像传感器封装模块的剖面示意图；

图5a是根据本发明的第二种实施例的摄像系统的侧面示意图。

图5b是图5a中沿A-A方向的侧面剖视图；

图6是本发明的第二种实施例的摄像系统中成像镜片组与镜片组套筒的剖面示意图；

图7是本发明的第二种实施例的摄像系统中图像传感器封装模块的剖面示意图。

图8为本发明一实施例中适用于移动终端的摄像系统的装配方法的步骤示意图。

具体实施方式

本发明提供一种适用于移动终端的摄像系统的装配方法，所述摄像系统包括：具有红外截止功能的透明的保护盖板、镜头组、图像传感器芯片，装配方法包括：将镜头组的最后一片镜片与图像传感器芯片装配为一体，镜片与图像传感器芯片形成腔体，最后一片镜片代替传统封装中图像传感器芯片上的光学玻璃和/或红外滤光片，防止图像传感器芯片的感光面受到污染。

以下结合附图1-8，详细描述本发明的具体实施方式。

第一实施例：

图1是根据本发明的摄像系统立体结构示意图。

图2a是根据本发明的第一种实施例的摄像系统的侧面示意图。

图2b是图2a中沿A-A方向的侧面剖视图；

图3是本发明的第一种实施例的摄像系统中成像镜片组与镜片组套筒的剖面示意图；

图4是本发明的第一种实施例的摄像系统中图像传感器封装模块的剖面示意图；

请参考图1，摄像系统包括摄像头模组10和摄像系统的保护盖板20请参考图2a、图2b，摄像头模组10包括：镜头组100、图像传感器芯片200，摄像头模组10可为定焦摄像头模组，也可为自动调焦摄像头模组。镜头组100和镜片组套筒300包含至少一个镜片，本例为两片镜片110、120。请继续参考图2b,图4，镜头组100的最后一片镜片130固定设置于摄像头模组的框架400内部，在本实施例中位于台阶部410上，最后一片镜片130装配于框架400的台阶部410，适于提高后续步骤中镜头组100的装配精度；其他镜片110、120装配于套筒300中，其他镜片110、120整体能沿轴向伸缩，适于进行调焦，最后一片镜片130代替传统封装中图像传感器芯片上的光学玻璃和/或红外滤光片，并作为图像传感器芯片200的封装镜片，最后一片镜片130距离图像传感器芯片感光面的距离为成像系统的后工作距离，镜片110、120和最后一片镜片130一起承担光学系统的焦距，完成光学成像的功能；最后一片镜片130又与图像传感器芯片200封装在一起，组成图像传感器芯片模块。这种设计有利于光学系统设计时缩短后工作距，同时保护图像传感器芯片减小其受到微小颗粒的污染；摄像系统的红外滤光片位于最后一片镜片130之前，在本实施例中红外滤光片位于保护盖板20上，以保证图像传感器的颜色还原度，与现有技术相比，于摄像头模组内无需设置红外截止膜；在另一实施例中最后一片镜片130可以镀红外滤光膜，起到红外滤光片的作用，最后一片镜片130与图像传感器芯片200构成图像传感器封装模块，以减少微小颗粒对图像传感器的污染。镜头组中除所述最后一片镜片之外，镜头组其他镜片整体能沿轴向伸缩或其中至少一片镜片沿轴向伸缩，进行调焦。镜片组100在装配过程中利用主动式对准装配AA机台进行偏心和倾斜的调节，保证摄像系统的成像质量。

第二实施例：

图5a是根据本发明的第二种实施例的摄像系统的侧面示意图。

图5b是图5a中沿A-A方向的侧面剖视图；

图6是本发明的第二种实施例的摄像系统中成像镜片组与镜片组套筒的剖面示意图；

图7是本发明的第二种实施例的摄像系统中图像传感器封装模块的剖面示意图。

请参考图5a、图5b，摄像系统包括摄像头模组10’和摄像系统的保护盖板20’摄像头模组包括：镜头组100’、图像传感器芯片200’，位于镜头组100’周围的框架400’内侧的VCM模块600，VCM模块600设置有VCM马达，摄像头模组可为定焦摄像头模组，也可为自动调焦摄像头模组。镜头组100’和镜片组套筒300’包含至少一个镜片，本例为两片镜片110’、120’。请继续参考图5b,图8，镜头组100’的最后一片镜片130’固定设置于摄像头模组的框架400’内部，在本实施例中位于台阶部410’上，最后一片镜片130’装配于框架400’的台阶部410’，适于提高后续步骤中镜头组100’的装配精度；所述其他镜片110’、120’装配于套筒中，其他镜片110’、120’整体能沿轴向伸缩，适于进行调焦，最后一片镜片130’代替传统封装中图像传感器芯片上的光学玻璃和/或红外滤光片，并作为图像传感器芯片200’的封装镜片，最后一片镜片130’距离图像传感器芯片感光面的距离为成像系统的后工作距离，镜片110’、120’和最后一片镜片130’一起承担光学系统的焦距，完成光学成像的功能；最后一片镜片130’又与图像传感器芯片200’封装在一起，组成图像传感器芯片模块。这种设计有利于光学系统设计时缩短后工作距，同时保护图像传感器芯片减小其受到微小颗粒的污染；摄像系统的红外滤光片位于最后一片镜片130’之前，在本实施例中红外滤光片位于保护盖板20’上，以保证图像传感器的颜色还原度，与现有技术相比，于摄像头模组10内无需设置红外截止膜；在另一实施例中最后一片镜片130’可以镀红外滤光膜，起到红外滤光片的作用。最后一片镜片130’与图像传感器芯片200’构成图像传感器封装模块，以减少微小颗粒对图像传感器的污染。镜头组中除所述最后一片镜片之外，镜头组其他镜片整体能沿轴向伸缩或其中至少一片镜片沿轴向伸缩，进行调焦。镜片组100’在装配过程中利用主动式对准装配AA机台进行偏心和倾斜的调节，保证摄像系统的成像质量。

请继续参考图8，图8为本发明一实施例中适用于移动终端的摄像系统的装配方法的步骤示意图。

所述摄像系统包括：具有红外截止功能的透明的保护盖板、镜头组、图像传感器芯片，其特征在于：

S100：将镜头组的最后一片镜片与图像传感器芯片装配为一体，所述镜片与图像传感器芯片形成腔体，所述最后一片镜片代替传统封装中图像传感器芯片上的光学玻璃和/或红外滤光片，防止图像传感器芯片的感光面受到污染。

依据本发明所述的摄像系统的装配方法，可以缩短摄像头模组的高度，提高摄像头模组的成像性能，有利于摄像头模组的超薄和高像素。将红外滤光片放置于远离图像传感器的位置也有利于改善杂散光的表现。

尽管在附图和前述的描述中详细阐明和描述了本发明，应认为该阐明和描述是说明性的和示例性的，而不是限制性的；本发明不限于上述实施方式。

那些本技术领域的一般技术人员能够通过研究说明书、公开的内容及附图和所附的权利要求书，理解和实施对披露的实施方式的其他改变。在本发明的实际应用中，一个零件可能执行权利要求中所引用的多个技术特征的功能。在权利要求中，措词“包括”不排除其他的元素和步骤，并且措辞“一个”不排除复数。权利要求中的任何附图标记不应理解为对范围的限制。

Claims (8)

1.一种适用于移动终端的摄像系统的装配方法，所述摄像系统包括：具有红外截止功能的透明的保护盖板、镜头组、图像传感器芯片，其特征在于：

将镜头组的最后一片镜片与图像传感器芯片装配为一体，所述镜片与图像传感器芯片形成腔体，所述最后一片镜片代替传统封装中图像传感器芯片上的光学玻璃和/或红外滤光片，防止图像传感器芯片的感光面受到污染。

2.根据权利要求1所述的适用于移动终端的摄像系统的装配方法，其特征在于，所述镜头组中除所述最后一片镜片之外，镜头组其他镜片整体能沿轴向伸缩或其中至少一片镜片沿轴向伸缩，进行调焦。

3.根据权利要求1所述的适用于移动终端的摄像系统的装配方法，其特征在于，所述具有红外截止功能的透明的保护盖板位于所述摄像系统的最前端，保护盖板之后的镜片不设置红外滤光片。

4.根据权利要求1所述的适用于移动终端的摄像系统的装配方法，其特征在于，所述最后一片镜片为：靠近图像传感器芯片的镜片。

5.根据权利要求1所述的适用于移动终端的摄像系统的装配方法，其特征在于，所述最后一片镜片距离图像传感器芯片感光面的距离为成像系统的后工作距离。

6.根据权利要求1所述的适用于移动终端的摄像系统的装配方法，其特征在于，所述最后一片镜片装配于框架的台阶部，适于提高后续步骤中镜头组的装配精度；所述其他镜片装配于套筒中，适于进行调焦。

7.根据权利要求1所述的适用于移动终端的摄像系统的装配方法，其特征在于，所述镜片在装配过程中利用主动式对准装配机台进行偏心和倾斜的调节，保证摄像系统的成像质量。

8.根据权利要求1所述的适用于移动终端的摄像系统的装配方法，其特征在于，所述摄像头模组可以实现定焦或实现自动调焦。