CN108604000A - 透镜模块和包括透镜模块的相机模块 - Google Patents

Abstract

透镜模块的一个实施方式包括：第一透镜，其由吸收入射光的流体形成；以及第二透镜，其与第一透镜的一部分共用界面，并且由使入射光通过的流体形成，其中，第二透镜的中心部分形成入射光通过的第一光路，并且第一光路的横截面积可以根据界面的变化而改变。

Description

透镜模块和包括透镜模块的相机模块

技术领域

实施方式涉及透镜模块和包括该透镜模块的相机模块。

背景技术

本部分中描述的内容仅提供关于实施方式的背景信息，并且不构成现有技术。

近年来，积极开发了具有内置微型数码相机的IT领域的产品，例如移动电话、智能电话、平板PC、膝上型电脑等。

在安装在诸如智能电话的小型电子装置中的相机模块的情况下，相机模块可以包括包含至少一个透镜的透镜模块和用于驱动透镜模块的装置。

另外，相机模块可以包括用于在光轴方向上聚焦透镜模块的自动聚焦装置和用于防止由于用户的手抖动而引起的图像质量劣化的光学图像稳定装置。

另外，相机模块可以包括用于调整要捕获的图像的亮度的装置。用于调整图像亮度的装置通常可以被实现为光圈。

然而，当使用普通光圈时，特别是在微型相机模块中使用普通光圈时，入射光可能被衍射，从而使要捕获的图像的质量劣化。

发明内容

[技术问题]

因此，实施方式涉及一种具有与普通光圈相比简单的结构并且能够防止或极大地减少入射光的衍射的透镜模块，并且涉及包括该透镜模块的相机模块。

然而，实施方式要实现的目的不限于上述目的，并且实施方式所属领域的技术人员将根据以下描述清楚地理解未提及的其他目的。

[技术方案]

透镜模块的一个实施方式可以包括第一透镜和第二透镜，第一透镜包括吸收入射光的流体，第二透镜与第一透镜的一部分形成界面，第二透镜包括允许入射光通过的流体，其中，第二透镜可以在其中心部分中限定允许入射光通过的第一光路，并且第一光路的横截面积可以随着界面变化而改变。

透镜模块的另一实施方式还可以包括第一透光构件、第二透光构件、至少两种流体以及电极，第二透光构件被设置成与第一透光构件间隔开，至少两种流体被设置在第一透光构件与第二透光构件之间，电极用于控制第一透光构件与第二透光构件之间的流体，其中，至少两种流体中的任一种可以具有吸收光的特性。

相机模块的一个实施方式可以包括上述透镜模块。

[有益效果]

实施方式具有能够通过经由控制第一透镜与第二透镜之间的界面来控制透镜模块的光学透射率来调整要捕获的图像的亮度的效果。

与使用由不透明材料形成的光圈的配置相比，实施方式的透镜模块能够防止或极大地减少入射光的衍射，并且因此能够防止或极大地减少图像的锐度和质量的劣化。

附图说明

图1是示出根据实施方式的透镜模块的剖面图。

图2和图3是用于说明根据实施方式的取决于透镜模块的操作的第一光路的大小的变化的视图。

图4是示出根据另一实施方式的透镜模块的剖面图。

图5是示出根据又一实施方式的透镜模块的剖面图。

图6和图7是用于说明取决于透镜模块的操作的透镜模块的构成部件之间的形状关系的视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述实施方式。虽然本公开内容经受各种修改和替选形式，但是其特定实施方式在附图中以示例的方式示出并且在说明书中详细说明。然而，本公开内容不应当被解释为限于本文中阐述的实施方式，而是相反，本公开内容旨在覆盖落入实施方式的精神和范围内的所有修改、等同物和替选物。在附图中，为了描述的方便和清楚，可以夸大元件的大小或形状。

可以理解，虽然这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应当被解释为受这些术语的限制。这些术语通常仅用于将一个元件与另一个元件区分开。另外，考虑实施方式的构造和操作而特别定义的术语仅用于描述实施方式，而不是限定实施方式的范围。

应当理解，当元件被称为在另一元件“上方”或“下方”时，它可以直接在元件上方/下方，或者也可以存在一个或更多个中间元件。当元件被称为“在……上方”或“在……下方”时，基于该元件可以包括“在该元件下方”以及“在该元件上方”。

另外，关系术语如“上方/上部/上面”和“下方/下部/下面”仅用于将一个主题或元件与另一主题或元件区分开，而不一定要求或涉及主题或元件之间的任何物理或逻辑关系或顺序。

图1是示出根据实施方式的透镜模块的剖面图。本实施方式的透镜模块可以包括第一透镜100、第二透镜200、第一透光板300、第二透光板400和支承部件500。

第一透镜100设置在透镜模块的正面，光入射在该正面上。第一透镜100可以包括液体，并且可以用于吸收入射光。第一透镜100可以包括吸光液体。

例如，吸光液体可以是具有吸收光的固有特性的液体、含有诸如吸光染料或吸光油的组分的液体。然而，本公开内容不限于此。吸光液体可以使用各种材料形成，只要该材料具有吸收光的特性即可。

入射在吸光液体上的光的至少一部分在吸光液体中被吸收并且不能够通过吸光液体区域。因此，包括吸光液体的第一透镜100可以用作阻挡光通过的光圈。

此时，第一透镜100的界面可以变化，由此可以在第一透镜100的中心处形成未填充有吸光液体的区域。该区域可以限定第一光路L。

特别地，如图1所示，第一透镜100和第二透镜200彼此接触的界面的形状可以改变。

第一透镜100可以被形成为中空(hollow)形状。因此，在第一透镜100的中心处可以不存在吸光液体，由此可以限定允许入射光通过的第一光路L。

第一光路L的横截面积和直径可以随着第一透镜100和第二透镜200之间的界面S变化而改变。第一透镜100可以用作光圈，这将参照图2和图3详细描述。

第二透镜200可以包括与第一透镜100接触的液体，并且可以用于允许入射光通过。

特别地，如图1所示，第二透镜200的底表面可以与第二透光板400接触，并且第二透镜200的以一定斜度形成的侧表面可以与支承部件500接触。另外，第二透镜200的顶表面的一部分可以与第一透光板300接触。

第二透镜200的顶表面可以通过与第一透镜100的底表面接触而与第一透镜100的底表面形成界面。该界面的形状和位置可以改变。如上所述，第一光路L的横截面积和直径可以随着第一透镜100和第二透镜200之间的界面S变化而改变。

当在入射光的光轴方向上观察时，第一透镜100和第二透镜200通常可以具有圆形形状。因此，当在光轴方向上观察时，第一光路L也可以具有圆形形状。

第一透光板300可以设置在第一透镜100的前面，并且可以由透明材料形成。因此，入射光可以通过第一透光板300到达第一透镜100，并且入射在第一光路L上的光可以在不通过第一透镜100的情况下直接通过第二透镜200。

可以使用粘合剂等将第一透光板300耦接至支承部件500。为此，第一透光板300可以包括在向下方向上从第一透光板300的侧表面或边缘突出的耦接部分310。

第二透光板400可以设置在第二透镜200的后面，并且可以由透明材料形成。入射光的通过第二透镜200而未在第一透镜100中被吸收的部分可以通过第二透光板400。另外，入射在第一透镜100上的光的未在第一透镜100中被吸收的部分可以通过第二透光板400。

通过第二透光板400的光可以到达图像传感器(未示出)，并且可以在该图像传感器上形成图像，其中该图像传感器在入射光的光轴方向上面向透镜模块同时与透镜模块间隔开。

第二透光板400可以与第二透镜200的底表面直接接触，并且可以用于使第二透镜200的底表面能够保持恒定的形状而不会变形。

支承部件500可以设置在第一透光板300与第二透光板400之间。支承部件500的一个表面可以耦接至第一透光板300，并且其相对表面可以耦接至第二透光板400。

如图1所示，支承部件500的内侧表面可以面向第一透镜和/或第二透镜的一个侧表面。支承部件可以包括中空部分510。当在光轴方向上观察时，中空部分510可以具有圆形形状。

支承部件500可以由不透明材料形成。因此，入射在透镜模块上的光可以通过中空部分510，并且可以到达图像传感器。

支承部件500可以用于使第一透镜100的底表面和第二透镜200的侧表面的边缘能够保持恒定的形状而不会变形。

图2和图3是用于说明根据实施方式的取决于透镜模块的操作的第一光路L的大小的变化的视图。第一透镜100和第二透镜200可以在它们之间形成界面S，在该界面S处第一透镜100和第二透镜200彼此接触。

第一透镜100的构成液体和第二透镜200的构成液体可以单独地移动而不彼此混合，并且因此界面S的形状可以改变。

由于界面S的形状的改变，可以在第一透镜100和第二透镜200的中心部分处形成允许入射光通过的第一光路L。第一光路L的截面面积和/或直径可以根据界面S的变化而变化。

以这种方式，根据本实施方式的透镜模块，界面S被配置成是可变的，并且可以通过控制界面来改变第一光路L的大小。因此，入射光的透射率可以根据第一光路L的大小的改变而变化。

可以使用第一透镜100和/或第二透镜200的电特性来调整界面S。第一透镜100和/或第二透镜200可以包括具有电特性的液体，或者可以包括具有或可能具有电特性或电荷的液体。另外，支承部件500可以包括第一电极，并且可以通过向第一电极施加电压和电流来调整界面S。

在另一实施方式中，可以提供一种液体储存装置，其与第一透镜100和第二透镜200中的每一个连接并且调整要提供给每个透镜的液体量。可以通过调整要提供给第一透镜100和第二透镜200的液体量来限定界面S。

在又一实施方式中，可以在透镜模块处提供用于调整界面S的微型驱动装置。在又一实施方式中，可以使用压电元件。也就是说，可以通过向压电元件施加电信号以改变压电元件的形状来调整界面S。

参照图2和图3，图2中的界面S的曲率大于图3中的界面S的曲率。另外，图2中的第一光路L的横截面积大于图3中的第一光路L的横截面积。

也就是说，图2中的第一光路L的直径D1大于图3中的第一光路L的直径D2。因此，图2中的第一光路L的横截面积大于图3中的第一光路L的横截面积。

因此，随着界面S的曲率增加，第一光路L的横截面积可以增加，并且因此透镜模块的入射光的透射率即光学透射率可以增加。随着光学透射率的增加，在图像传感器上形成的图像的亮度也可以增加。

由于上述配置，第一透镜100可以通过调整第一光路L的横截面积而用作光圈。

根据实施方式，可以通过调整第一透镜100与第二透镜200之间的界面S的曲率来容易地控制透镜模块的光学透射率，由此调整要捕获的图像的亮度。

同时，第一光路L的边缘部分对应于第一透镜100的相对薄的部分，该相对薄的部分可以限定允许入射光通过的第二光路。通过第二光路的光的照度可以低于通过第一光路L的光的照度。

这里，可以通过适当地调整填充第一透镜100的吸光液体的吸光材料来调整通过第二光路的光的照度。

因此，可以通过关于距光轴的距离调整光学透射率来在第二光路中形成具有渐变特性的光圈。光圈可以具有渐变特性，使得随着距光轴的距离增加，光圈变得更暗。该渐变特性可以减小由光衍射引起的分辨率的降低。

普通透镜模块的光圈由不透明材料形成。因此，入射在这种光圈上的所有光都被阻挡，并且不能通过透镜模块。在这种情况下，可能在由不透明材料形成的光圈的端部处发生入射光的衍射。

由光圈限定的光路越窄，衍射越强烈。衍射可以导致要捕获的图像的锐度或质量的劣化。

特别地，因为安装在诸如智能电话的移动装置中的透镜模块和包括该透镜模块的相机模块的大小非常小，所以如果使用由不透明材料形成的光圈，则入射光的衍射可能是强烈的。

然而，如上所述，该实施方式的透镜模块包括第二光路，该第二光路形成在第一透镜100的与第一光路L相邻定位的部分处，由此防止或极大地减少入射光的衍射。

因此，与使用由不透明材料形成的光圈的配置相比，本实施方式的透镜模块能够防止或极大地减少入射光的衍射，并且因此能够防止或极大地减少图像的锐度和质量的劣化。

图4是示出根据另一实施方式的透镜模块的剖面图。如图4所示，该实施方式的透镜模块还可以包括电绝缘部件700。另外，在电绝缘部件700与第一透光板300之间可以形成第二电极。第二电极可以是接地端子。

电绝缘部件700可以设置在支承部件500与第一透光板300之间。电绝缘部件700的一个表面可以耦接至第一透光板300的耦接部分310，并且其相对表面可以耦接至支承部件500。

电绝缘部件700可以用于使第一透光板300与支承部件500彼此电绝缘。在第一透光板300中可能产生静电。因此，需要防止设置在透镜模块中的电子器件因静电传输至支承部件500而被电击。

因此，电绝缘部件700可以用于防止由在第一透光板300中产生的静电引起的电击经由支承部件500施加到透镜模块的内部。

图5是示出根据又一实施方式的透镜模块的剖面图。如图5所示，该实施方式的透镜模块还可以包括涂层600。

涂层600可以涂覆在支承部件500的表面的至少一部分和第二透光板400的表面的至少一部分上，并且可以由透明材料形成。另外，涂层600可以被配置成耦接至第一透镜100和/或第二透镜200的表面的至少一部分。

涂层600例如可以用于防止支承部件500和透镜模块的其他构成部件因第一透镜100和/或第二透镜200中包含的液体的泄漏而被腐蚀或损坏。

因此，涂层600可以由具有优异的耐腐蚀性和耐化学性的材料形成，例如包括聚对二甲苯(parylene)的材料。然而，本公开内容不限于此。可以使用任何材料，只要它满足本实施方式的透镜模块的要求——即调整光学透射率、防止液体泄漏、用于确保第一透镜100和第二透镜200的平滑结构操作的优异润滑性能以及提高耐化学性——即可。另外，涂层600可以具有多层堆叠结构，以便确保上述功能。

同时，如图5所示，本实施方式的透镜模块还可以包括镀层520。镀层520可以形成在支承部件500的表面上。借助于形成在支承部件500的表面上的镀层520，可以在支承部件500中的中空部分510处准确且精确地形成尖锐边缘。

图6和图7是用于说明取决于透镜模块的操作的透镜模块的构成部件之间的形状关系的视图。这里，图6中的光学透射率高于图7中的光学透射率。

R1和R3表示第一光路L的半径，并且R2和R4表示第二透镜200的最大半径。R1至R4的值可以根据界面S的曲率的变化而变化。

另外，h1和h2表示在光轴方向上的从第一透光板300的底表面到与第二透镜200的最大半径相对应的点测量的距离。以相同的方式，h1和h2的值可以根据界面S的曲率的变化而变化。

参照图6和图7，R1至R4、h1和h2可以具有以下关系。

R4>R2>R1>R3，h1>h2

此时，如果R1至R4、h1和h2具有满足下式的关系，则本实施方式的透镜模块可以平滑地操作。

[式1]

h1×(R2-R1)≈h2×(R4-R3)

透镜模块可以包括在安装在诸如智能电话的移动装置中的相机模块中。相机模块可以包括透镜模块和图像传感器，该图像传感器在光轴方向上面向透镜模块同时与透镜模块间隔开。

另外，相机模块可以包括用于自动调整焦距的自动聚焦装置和用于补偿由于用户的手抖动而引起的透镜模块的抖动的光学图像稳定装置。

尽管上面仅描述了有限数量的实施方式，但是各种其他实施方式是可能的。上述实施方式的技术内容可以组合成各种形式，只要它们不是彼此不相兼容即可，并且因此可以在新的实施方式中实现。

[工业实用性]

实施方式具有能够通过经由控制第一透镜和第二透镜之间的界面来控制透镜模块的光学透射率来调整要捕获的图像的亮度的效果。因此，实施方式具有工业实用性。

Claims (13)

1.一种透镜模块，包括：

第一透镜，其包括吸收入射光的流体；以及

第二透镜，其与所述第一透镜的一部分形成界面，所述第二透镜包括允许所述入射光通过的流体，

其中，所述第二透镜在其中心部分中限定允许所述入射光通过的第一光路，并且所述第一光路的横截面积随着所述界面变化而改变。

2.根据权利要求1所述的透镜模块，其中，所述第一透镜吸收所述入射光，并且包括吸光染料或吸光油中的至少一个。

3.根据权利要求1所述的透镜模块，还包括：

第一透光板，其设置在所述第一透镜的前面，所述第一透光板由透明材料形成。

4.根据权利要求3所述的透镜模块，还包括：

第二透光板，其设置在所述第二透镜的后面，所述第二透光板由透明材料形成。

5.根据权利要求4所述的透镜模块，还包括：

支承部件，其设置在所述第一透镜和所述第二透镜的后面以支承所述第一透镜和所述第二透镜，所述支承部件包括中空部分。

6.根据权利要求5所述的透镜模块，其中，所述支承部件设置在所述第一透光板与所述第二透光板之间，并且包括耦接至所述第一透光板的一个表面和耦接至所述第二透光板的相对表面。

7.根据权利要求6所述的透镜模块，还包括：

涂层，其涂覆在所述支承部件的表面的至少一部分和所述第二透光板的表面的至少一部分表面上，所述涂层由透明材料形成。

8.根据权利要求7所述的透镜模块，其中，所述涂层耦接至所述第一透镜或所述第二透镜中的至少一个的表面的至少一部分。

9.根据权利要求8所述的透镜模块，其中，所述涂层包括聚对二甲苯。

10.根据权利要求5所述的透镜模块，还包括：

电绝缘部件，其设置在所述支承部件与所述第一透光板之间，

其中，所述电绝缘部件包括耦接至所述第一透光板的一个表面和耦接至所述支承部件的相对表面。

11.一种透镜模块，包括：

第一透光构件；

第二透光构件，其设置成与所述第一透光构件间隔开；

至少两种流体，其设置在所述第一透光构件与所述第二透光构件之间；以及

电极，其控制所述第一透光构件与所述第二透光构件之间的流体，

其中，所述至少两种流体中的任一种具有吸收光的特性。

12.根据权利要求11所述的透镜模块，还包括：

渐变部件，在所述渐变部件中光学透射率取决于距光轴的距离而连续地改变。

13.一种相机模块，包括根据权利要求1所述的透镜模块。