CN110412707A - 光学镜头、摄像模组及其组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光学镜头，包括：第一镜头部件，其包括第一镜筒和安装在第一镜筒内的第一镜片；第二镜头部件，其包括第二镜筒和安装在第二镜筒内的第二镜片，第二镜片与第一镜片共同构成可成像的光学系统，并且所述第一镜筒的材料不同于所述第二镜筒；以及第一胶材，其位于第一镜头部件和第二镜头部件之间的第一间隙，并适于在固化后支撑和固定第一和第二镜头部件，其中所述第一镜头部件轴线与所述第二镜头部件的轴线之间具有不为零的夹角。本发明还提供了相应的摄像模组及组装方法。本发明可以通过减小第一镜头部件的变异，来减小在第一胶材固化后的光学系统状态与主动校准所确定的光学系统状态之间的差异，进而保障成像品质。

Description

光学镜头、摄像模组及其组装方法

技术领域

本发明涉及光学成像技术领域，具体地说，本发明涉及光学镜头、摄像模组及其组装方法。

背景技术

随着移动电子设备的普及，被应用于移动电子设备的用于帮助使用者获取影像(例如视频或者图像)的摄像模组的相关技术得到了迅猛的发展和进步，并且在近年来，摄像模组在诸如医疗、安防、工业生产等诸多的领域都得到了广泛的应用。

为了满足越来越广泛的市场需求，高像素、小尺寸、大光圈是现有摄像模组不可逆转的发展趋势。然而，要在同一摄像模塑实现高像素、小尺寸、大光圈三个方面的需求是有很大难度的。例如，手机的紧凑型发展和手机屏占比的增加，让手机内部能够用于前置摄像模组的空间越来越小，而市场对摄像模组的成像质量又提出了越来越高的需求。

在紧凑型摄像模组(例如用于手机的摄像模组)领域，往往需要考虑到光学成像镜头的品质和模组封装过程中的制造误差。具体来说，在光学成像镜头的制造过程中，影响镜头解像力因素来自于各元件及其装配的误差、镜片间隔元件厚度的误差、各镜片的装配配合的误差以及镜片材料折射率的变化等。其中，各元件及其装配的误差包含各镜片单体的光学面厚度、镜片光学面矢高、光学面面型、曲率半径、镜片单面及面间偏心，镜片光学面倾斜等误差，这些误差的大小取决于模具精度与成型精度控制能力。镜片间隔元件厚度的误差取决于元件的加工精度。各镜片的装配配合的误差取决于被装配元件的尺寸公差以及镜头的装配精度。镜片材料折射率的变化所引入的误差则取决于材料的稳定性以及批次一致性。上述各个元件影响解像力的误差存在累积恶化的现象，这个累计误差会随着透镜数量的增多而不断增大。现有解像力解决方案为对于对各相对敏感度高的元件的尺寸进行公差控制、镜片回转进行补偿提高解像力，但是由于高像素大光圈的镜头较敏感，要求公差严苛，如：部分敏感镜头1um镜片偏心会带来9′像面倾斜，导致镜片加工及组装难度越来越大，同时由于在组装过程中反馈周期长，造成镜头组装的过程能力指数(CPK)低、波动大，导致不良率高。且如上所述，因为影响镜头解像力的因素非常多，存在于多个元件中，每个因素的控制都存在制造精度的极限，如果只是单纯提升各个元件的精度，提升能力有限，提升成本高昂，而且不能满足市场日益提高的成像品质需求。

本申请人提出了一种基于主动校准工艺调整和确定上、下子镜头的相对位置，然后将上、下子镜头按照所确定的相对位置粘结在一起，进而制造出完整的光学镜头或摄像模组的组装方法。这种解决方案能够提升大批量生产的光学镜头或摄像模组的过程能力指数(CPK)；能够使得对物料(例如用于组装光学镜头或摄像模组的子镜头或感光组件)的各个元件的精度及其装配精度的要求变宽松，进而降低光学成像镜头以及摄像模组的整体成本；能够在组装过程中对摄像模组的各种像差进行实时调整，降低不良率，降低生产成本，提升成像品质。

然而，对镜头的光学系统本身进行主动校准是一种新的生产工艺，实际量产需要考虑光学镜头和摄像模组的可靠性、抗摔性、耐候性以及制作成本等诸多因素，有时还需要面对各种不可测因素而导致的良率下降。例如，在一种工艺方案中，在第一镜头部件和第二镜头部件之间填充胶材，以使第一镜头部件和第二镜头部件保持在主动校准所确定的相对位置。然而实际试产发现，光学镜头和摄像模组的成像品质相比主动校准阶段所获得的成像品质常常出现劣化，这种劣化有时会超出容忍范围，导致产品不良。申请人研究发现，在光学镜头或摄像模组的组装中引入主动校准工艺后，胶材、镜筒或镜片的变异以及其它未知因素，均可能是导致上述问题的原因。当前迫切需要能够克服上述问题的解决方案，以便提升产品良率。

发明内容

本发明旨在提供一种能够克服现有技术的至少一个缺陷的解决方案。

根据本发明的一个方面，提供了一种光学镜头，包括：第一镜头部件，其包括第一镜筒和安装在所述第一镜筒内的至少一个第一镜片；第二镜头部件，其包括第二镜筒和安装在所述第二镜筒内的至少一个第二镜片，所述至少一个第二镜片与所述第一镜片共同构成可成像的光学系统，并且所述第一镜筒的材料不同于所述第二镜筒；以及第一胶材，其位于第一镜头部件和第二镜头部件之间的第一间隙，所述第一胶材适于在固化后支撑和固定所述第一镜头部件与所述第二镜头部件，其中所述第一镜头部件轴线与所述第二镜头部件的轴线之间具有不为零的夹角。

在一个实施例中，所述第一胶材适于支撑和固定所述第一镜头部件与所述第二镜头部件，以使所述第一镜头部件与所述第二镜头部件的相对位置维持在主动校准所确定的相对位置。

在一个实施例中，所述第一镜筒的热膨胀系数与第一镜片的热膨胀系数之间的差异小于第一阈值。

在一个实施例中，第一镜筒的材料吸湿率小于所述第二镜筒的材料吸湿率。

在一个实施例中，所述第一镜片为玻璃镜片，且所述第一镜筒为金属镜筒。

在一个实施例中，所述第一镜片为高硼硅玻璃镜片，且所述第一镜筒为无氧铜镜筒。

在一个实施例中，所述第一镜筒的材料弹性模量小于所述第一镜片的材料弹性模量，以缓冲外部摄取机构对所述第一镜片的作用力。

在一个实施例中，所述第一镜筒的材料为密度为0.920～0.940 g/cm³的聚乙烯材料，且所述第一镜片的材料为聚甲基丙烯酸甲酯材料。

在一个实施例中，所述第一镜筒的材料为第一塑料，所述第一镜片的材料为第二塑料，且所述第一塑料和所述第二塑料的热膨胀系数的差值在4×10^-5/℃以内。

在一个实施例中，所述第一镜片的数目小于所述第二镜片的数目，并且所述第二镜片比所述第一镜片靠近感光芯片。

在一个实施例中，所述第一镜片的数目为一，并且所述第一镜片的外径大于外径最小的所述第二镜片。

在一个实施例中，所述第二镜筒采用聚碳酸酯材料。

在一个实施例中，所述第一胶材位于所述第一镜片与所述第二镜筒之间，所述第一镜筒与所述第二镜筒之间无填充物。

根据本发明的另一方面，还提供了一种摄像模组，包括：前文所述任意一个实施例所述的光学镜头。

根据本发明的另一方面，还提供了一种光学镜头组装方法，包括：准备彼此分离的第一镜头部件和第二镜头部件,其中所述第一镜头部件包括第一镜筒和安装在所述第一镜筒内的至少一个第一镜片,所述第二镜头部件包括第二镜筒和安装在所述第二镜筒内的至少一个第二镜片，其中所述第一镜筒采用不同于所述第二镜筒的材料制作；对所述第一镜头部件和所述第二镜头部件进行预定位，使所述至少一个第一镜片和所述至少一个第二镜片共同构成可成像的光学系统；根据所述光学系统的实测成像结果进行主动校准，确定所述第一镜头部件和所述第二镜头部件的相对位置；以及粘结所述第一镜头部件和所述第二镜头部件，以支撑和固定所述第一镜头部件与所述第二镜头部件的相对位置。

在一个实施例中，所述主动校准包括：通过摄取机构摄取和移动所述第一镜头部件，以调节和确定所述第一镜片与所述第二镜头部件的相对位置。

在一个实施例中，所述主动校准还包括：沿着调整平面移动所述第一镜头部件，根据基于所述光学系统的实际成像结果的实测解像力，确定所述第一镜头部件与所述第二镜头部件之间的在所述调整平面上的相对位置；在所述调整平面上的相对位置包括在所述调整平面上的平移方向和/或转动方向上的相对位置。

在一个实施例中，所述主动校准还包括：根据基于所述光学系统实际成像结果的实测解像力，调节并确定所述第一镜头部件的轴线相对于所述第二镜头部件的轴线的夹角。

在一个实施例中，所述主动校准还包括：沿着垂直于所述调整平面的方向移动所述第一镜头部件，根据基于所述光学系统的实际成像结果的实测解像力，确定所述第一镜头部件与所述第二镜头部件之间的在垂直于所述平面的方向上的相对位置。

根据本发明的另一方面，还提供了一种摄像模组组装方法，包括：利用前文所述的光学镜头组装方法组装光学镜头；以及基于所组装光学镜头的制作摄像模组。

与现有技术相比，本发明具有下列至少一个技术效果：

1、本发明可以通过减小第一镜头部件的变异，来减小在第一胶材固化后光学系统状态与主动校准所确定的光学系统状态之间的差异，进而保障镜头或模组的成像品质。

2、本发明的一些实施例可以通过第一镜筒的选材来使第一镜筒内侧面由外向内的膨胀量和第一镜片的外侧面由内向外的膨胀量互相消减(或者消除)，从而减小了第一镜头部件因受热(例如受到烘烤)而导致的形变，进而保障镜头或模组的成像品质。

3、本发明的一些实施例可以通过减少湿气积累而导致的第一镜筒形状变异或位置偏移，来减小在第一胶材固化后的光学系统状态与主动校准所确定的光学系统状态之间的差异，进而保障镜头或模组的成像品质。

4、本发明的一些实施例可以抑制第一镜片的光学面因外部摄取机构的夹持而出现的形变，有助于减小在第一胶材固化后光学系统状态与主动校准所确定的光学系统状态之间的差异，进而保障镜头或模组的成像品质。

附图说明

在参考附图中示出示例性实施例。本文中公开的实施例和附图应被视作说明性的，而非限制性的。

图1示出了本发明一个实施例的光学镜头的剖面示意图；

图2示出了本发明另一个实施例的光学镜头的剖面示意图；

图3示出了本发明还一个实施例的光学镜头的剖面示意图；

图4A至图4G示出了本发明一个实施例中的光学镜头组装方法；

图5A至图5F示出了本发明另一个实施例中的光学镜头组装方法；

图6A示出了本发明一个实施例中的主动校准中相对位置调节方式；

图6B示出了本发明另一个实施例的主动校准中的旋转调节；

图6C示出了本发明又一个实施例的主动校准中的增加了v、w方向调节的相对位置调节方式。

具体实施方式

为了更好地理解本申请，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。

应注意，在本说明书中，第一、第二等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来，而不表示对特征的任何限制。因此，在不背离本申请的教导的情况下，下文中讨论的第一主体也可被称作第二主体。

在附图中，为了便于说明，已稍微夸大了物体的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。

还应理解的是，用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。此外，当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是修饰列表中的单独元件。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“可以”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且，用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。

如在本文中使用的，用语“基本上”、“大约”以及类似的用语用作表近似的用语，而不用作表程度的用语，并且旨在说明将由本领域普通技术人员认识到的、测量值或计算值中的固有偏差。

除非另外限定，否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是，用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且将不被以理想化或过度正式意义解释，除非本文中明确如此限定。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

图1示出了本发明一个实施例的光学镜头的剖面示意图。其中，所述剖面是经过光学镜头的光轴的剖面。本实施例中，光学镜头包括第一镜头部件100、第二镜头部件200和第一胶材300。其中第一镜头部件100，包括第一镜筒102和安装在所述第一镜筒102内的第一镜片，第一镜筒102与第一镜片101之间可选地使用粘结胶103连接；第二镜头部件200，包括第二镜筒202和安装在所述第二镜筒202内的四个第二镜片201，所述四个第二镜片201与所述第一镜片101共同构成可成像的光学系统，并且所述第一镜筒102采用不同于所述第二镜筒202的材料制作；以及第一胶材300，位于第一镜头部件100 和第二镜头部件200之间的第一间隙400，所述第一胶材300适于在固化后支撑和固定所述第一镜片101与所述第二镜头部件200。在该实施例中，可选地第一镜筒102和第二镜筒202通过第一胶材300连接以实现第一镜头部件100和第二镜头部件200的连接。所述第一胶材300可以适于支撑和固定所述第一镜片101与所述第二镜头部件 200，以使所述第一镜片101与所述第二镜头部件200的相对位置维持在主动校准所确定的相对位置。所述第一镜筒102的热膨胀系数与第一镜片101的热膨胀系数之间的差异可以小于第一阈值。在该实施例中，第一镜筒102的制作材料不同于第二镜筒202，且热膨胀系数与第一镜片101的热膨胀系数之间的差异小于第一阈值，该技术方案使得第一镜筒102与第一镜片101之间的热膨胀系数基本保持一致，从而有助于减小在第一胶材300固化后光学系统状态与主动校准所确定的光学系统状态之间的差异，进而保障镜头或模组的成像品质。在该实施例中，第一镜片101和第一镜筒102拥有近似相同的变异条件，进而在相同条件下具有同等程度的变异，从而减少了相对位置的变化，减少第一镜片101和第一镜筒102的相对应力，避免了结构强度的减弱。同时在出现变异时，第一镜片101和第一镜筒102可能具有相同或相近的变异量，也能够减小变异所导致的光学系统劣化。示例性地，由于第一镜筒102呈环形，当第一镜筒102受热膨胀时，其内侧面将由外向内膨胀。与此同时，第一镜片101的外侧面受热而由内向外膨胀。由于所述第一镜筒102的热膨胀系数与第一镜片101的热膨胀系数接近(二者之间的差异被控制在第一阈值以内)，因此第一镜筒102 内侧面由外向内的膨胀量接近于第一镜片101的外侧面由内向外的膨胀量，因而这两个膨胀量可以互相消减(或者消除)，从而减小了第一镜头部件因受热(例如受到烘烤)而导致的形变，有助于减小在第一胶材300固化后光学系统状态与主动校准所确定的光学系统状态之间的差异，进而保障镜头或模组的成像品质。

在另一实施例中，第一镜筒102采用吸湿率小于第二镜筒202的材料制作。本文中，吸湿率也可以理解为吸水率。在该实施例中，第一镜筒102的材料吸湿率可以小于相应的阈值，从而可以减少湿气积累而导致的第一镜筒102形状变异或位置偏移，从而有助于减小在第一胶材300固化后的光学系统状态与主动校准所确定的光学系统状态之间的差异，进而保障镜头或模组的成像品质。而第二镜筒202的材料仍采用传统材料，例如聚碳酸酯(PC)材料制作。这样，第二镜头部件仍可以采用传统工艺制作，有助于提升产品良率。

进一步地，在一个实施例中，所述第一镜片101可选的为玻璃镜片。由于玻璃镜片具有高折射率，有助于减小光学镜头或摄像模组的高度。例如玻璃材料的第一镜片101使得光学镜头的高度降低，符合目前手机越来越薄的趋势。

进一步地，在一个实施例中，所述第一镜筒102具有弹性以缓冲外部摄取机构对所述第一镜片101的作用力。这里，第一镜筒102具有弹性可以理解为第一镜筒的材料弹性模量小于第一镜片的材料弹性模量。材料的弹性模量越小表示该材料越具有弹性。也就是说，弹性模量越低，在相同的应力条件下材料变形相对越大，材料易发生变形柔性越好。

进一步地，在一个优选实施例中，所述第一镜筒102的热膨胀系数与第一镜片101的热膨胀系数之间的差异小于第一阈值，并且所述第一镜筒102的吸湿率小于第二镜筒202的吸湿率。

进一步地，在一个优选实施例中，所述第一镜筒102的热膨胀系数与第一镜片101的热膨胀系数之间的差异小于第一阈值，并且所述第一镜筒102的吸湿率小于第二镜筒202的吸湿率，并且所述第一镜筒102的材质还具有用于缓冲外部摄取机构对所述第一镜片101的作用力的弹性。在该实施例中，具有弹性的第一镜筒102位于第一镜片 101和外部摄取机构之间，在外部摄取机构对第一镜片101进行移动时，可以起到缓冲作用，从而抑制第一镜片101的光学面因外部摄取机构的夹持而出现的形变。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述第一镜片101的数目可以小于所述第二镜片201的数目，并且所述第二镜片201比所述第一镜片101靠近感光芯片。进一步地，在一个实施例中，所述第一镜片 101的数目为一个，并且所述第一镜片101的外径大于外径最小的所述第二镜片201。在该实施例中，第一镜片101的外径大于最小的第二镜片201的外径，采取此种技术方案的原因是由于第一镜筒102采用了非常规材料，可能会引入额外的公差。因此通过减少第一镜片101 数目、设计较大的第一镜片101等方式来降低组装公差(因为一般来说，越小型化越紧凑，公差越难以控制)，并用主动校准技术对上述组装公差进行补偿，从而保证光学镜头或模组的整体成像质量。

进一步地，在一些实施例中，所述第二镜筒202可以采用传统材料，例如聚碳酸酯(PC)材料制作。这样，第二镜头部件仍可以采用传统工艺制作，有助于提升产品良率以及提高生产效率。

进一步地，图2示出了本发明另一个实施例的光学镜头的剖面示意图。其中，所述剖面是经过光学镜头的光轴的剖面。本实施例中，所述第一胶材300位于所述第一镜片101与所述第二镜筒202之间，所述第一镜筒102与所述第二镜筒202之间无填充物。不同于图1的第一胶材300位于第一镜筒102与第二镜筒202之间，而是位于第一镜片101与第二镜筒202之间。本实施例可以有助于光学镜头(或者摄像模组)成品的光学系统状态更加接近于主动校准阶段所确定的状态，原因如下：在主动校准阶段，外部夹具通过夹持第一镜筒102摄取和移动第一镜头部件100，而有弹性的第一镜筒102虽然可以缓冲夹具对第一镜片101的作用力，防止第一镜片101形变，进而防止主动校准阶段(此时第一镜头部件100被夹具所夹持)和第一胶材300 固化后的阶段(此时第一镜头部件100无夹具夹持)的光学系统状态不一致。进一步地，有弹性的第一镜筒102本身的形变可能会影响到光学系统的状态，而采取于第一镜片101与第二镜筒202之间通过第一胶材300连接，可以有效避免这一缺陷。

进一步地，图3示出了本发明还一个实施例的光学镜头的剖面示意图。其中，所述剖面是经过光学镜头的光轴的剖面。本实施例与图 1的实施例基本一致，区别在于所述第一胶材300位于所述第一镜筒 102与所述第二镜筒202之间以及第一镜片101与所述第二镜筒202 之间。

进一步地，本发明的另外的实施例中，还提供了基于上述光学镜头的摄像模组。该摄像模组包括光学镜头和感光组件。其中光学镜头可以是前述任一实施例中的光学镜头。本实施例可以减小摄像模组的光学系统在主动校准完成后的二次变异，从而保证摄像模组的成像品质，提升量产中的良率。在一些实施例中，摄像模组还可以包括马达 (或其它类型的光学致动器)，光学镜头可以安装在马达的筒状载体内，马达的底座安装于感光组件的顶面。感光组件例如可以包括线路板、安装在线路板表面的感光芯片、形成或安装于线路板表面并围绕感光芯片的环形支撑体、以及滤色片。环形支撑体可以形成台阶，滤色片安装于所述环形支撑体的台阶上。马达的底座安装于所述环形支撑体的顶面。

根据本发明的一个实施例，还提供了一种光学镜头组装方法，包括：

步骤S10，准备步骤。准备彼此分离的第一镜头部件100和第二镜头部件200。其中，第一镜头部件100包括第一镜筒102和安装在所述第一镜筒102内的第一镜片101；第二镜头部件200包括第二镜筒202和安装在所述第二镜筒202内的四个第二镜片201，所述四个第二镜片201与所述第一镜片101共同构成可成像的光学系统，并且所述第一镜筒102采用不同于所述第二镜筒202的材料制作。

步骤S20，预定位步骤。对所述第一镜头部件100和所述第二镜头部件200进行预定位，使所述第一镜片101与所述至少一个第二镜片201共同构成可成像的光学系统。

步骤S30，主动校准步骤。基于主动校准来调整和确定所述第一镜头部件100和所述第二镜头部件200的相对位置。

步骤S40，粘结步骤。通过第一胶材300粘结所述第一镜头部件 100和所述第二镜头部件200。第一胶材300位于第一镜头部件100 和第二镜头部件200之间的间隙。所述第一胶材300固化后使所述第一镜头部件100和所述第二镜头部件200固定并保持在主动校准所确定的相对位置。

本实施例中，可通过选择适当的第一镜筒102的材质来保护第一镜片101，以减小第一镜片101的形状和位置在主动校准完成后发生二次变异。具体来说，二次变异是指烘烤固化后的光学系统相对于主动校准所确定的光学系统所发生的改变。

进一步地，本申请中所述的主动校准可以在多个自由度上对第一镜头部件100和第二镜头部件200的相对位置进行调整。图6A示出了本发明一个实施例中的主动校准中相对位置调节方式。在该调节方式中，所述第一镜头部件100(也可以是第一镜片101)可以相对于所述第二镜头部件200沿着x、y、z方向移动(即该实施例中的相对位置调整具有三个自由度)。其中z方向为沿着光轴的方向，x，y方向为垂直于光轴的方向。x、y方向均处于一个调整平面P内，在该调整平面P内平移均可分解为x、y方向的两个分量。

图6B示出了本发明另一个实施例的主动校准中的旋转调节。在该实施例中，相对位置调整除了具有图6A的三个自由度外，还增加了旋转自由度，即r方向的调节。本实施例中，r方向的调节是在所述调整平面P内的旋转，即围绕垂直于所述调整平面P的轴线的旋转。

进一步地，图6C示出了本发明又一个实施例的主动校准中的增加了v、w方向调节的相对位置调节方式。其中，v方向代表xoz平面的旋转角，w方向代表yoz平面的旋转角，v方向和w方向的旋转角可合成一个矢量角，这个矢量角代表总的倾斜状态。也就是说，通过 v方向和w方向调节，可以调节第一镜头部件100相对于第二镜头部件200的倾斜姿态(也就是所述第一镜头部件100的光轴相对于所述第二镜头部件200的光轴的倾斜)。

上述x、y、z、r、v、w六个自由度的调节均可能影响到所述光学系的成像品质(例如影响到解像力的大小)。在本发明的其它实施例中，相对位置调节方式可以是仅调节上述六个自由度中的任一项，也可以其中任两项或者更多项的组合。

进一步地，在一个实施例中，主动校准步骤中，所述移动还包括在所述调整平面上的平移，即x、y方向上的运动。

进一步地，在一个实施例中，所述主动校准还包括：根据所述光学系统的实测解像力，调节并确定所述第一镜头部件100的轴线相对于所述第二镜头部件200的轴线的夹角，即w、v方向上的调节。所组装的光学镜头或摄像模组中，所述第一镜头部件100的轴线与所述第二镜头部件200的轴线之间可以具有不为零的夹角。

进一步地，在一个实施例中，所述主动校准还包括：沿着垂直于所述调整平面的方向移动所述第一镜头部件100(即z方向上的调节)，根据所述光学系统的实测解像力，确定所述第一镜头部件100与所述第二镜头部件200之间的在垂直于所述调整平面的方向上的相对位置。

进一步地，在一个实施例中，所述预定位步骤中，使所述第一镜头部件100的底面和所述第二镜头部件200的顶面之间具有间隙；以及所述粘结步骤中，所述胶材布置于所述间隙。

在一个实施例中，主动校准步骤中，可以固定第二镜头部件200，通过夹具夹持第一镜头部件100，在与夹具连接的六轴运动机构的带动下，移动第一镜头部件100，从而实现第一镜头部件100和第二镜头部件200之间的上述六个自由度下的相对移动。其中，夹具可以承靠于或部分承靠于第一镜头部件100的侧面，从而将第一镜头部件100 夹起。

进一步地，图4A至图4G示出了本发明一个实施例中的光学镜头组装方法。图4A示出了处于分离状态的第一镜头部件100和第二镜头部件200，箭头指示方向示出了第一镜头部件100的移动方向。图 4B示出了对第一镜头部件100和第二镜头部件200进行预定位并主动校准的示意图。具体来说，对所述第一镜头部件100和所述第二镜头部件200进行预定位，使所述第一镜片101与所述四个第二镜片201 共同构成可成像的光学系统，通过外部摄取机构调整第一镜头部件 100的六轴坐标，使实测的成像品质达标(例如使实测解像力达到阈值)，然后记录使成像品质达标的第一镜头部件100的的六轴坐标位置。图4C示出了主动校准后在第二镜筒202顶面画胶的示意图。具体来说，主动校准完成后，将第一镜头部件100移开，然后在第二镜头部件200的第二镜筒202顶面涂画第一胶材300，以供第一镜头部件100和第二镜头部件200的连接使用，图中箭头表示将第一镜头部件100移开。图4D示出了在第二镜头部件200的第二镜筒202顶面涂画第一胶材300后，外部摄取机构根据主动校准所确定的六轴坐标位置(即所记录的六轴坐标位置)，将第一镜头部件100恢复至校准位置。图4E示出了预固化过程。具体来说，将第一镜头部件100移至校准位置后，对第一胶材300进行曝光，进行第一胶材300的预固化，在曝光过程中，外部摄取机构将第一镜头部件100保持在校准位置。图4E中的箭头用于第一胶材300曝光的光线。图4F示出了第一胶材 300固化后的状态。进行曝光后，将外部摄取机构移离，第一镜头部件100依靠预固化的第一胶材300的支撑和固定来保持在校准位置。图4G示出了永久固化后的状态。将第一胶材300预固化后的光学镜片进行烘烤，可实现永久固化。在图4G中，第一胶材300经过烘烤后将第一镜头部件100和第二镜头部件200永久连接，且保持在图4B 所示的主动校准位置。

在该实施例中，第一胶材300涂画在第二镜筒202顶面与第一镜筒102底面之间，其中，第一镜片101与第二镜筒202之间保持间隙；可选地，第一胶材300也可涂画在第一镜片101底面与第二镜筒202 顶面之间，其中，第一镜筒102与第二镜筒202之间保持间隙；可选地，第一胶材300也可涂画在第一镜筒102与第二镜筒202顶面之间、以及第一镜片101底面与第二镜筒202顶面之间。

进一步地，图5A至图5F示出了本发明另一个实施例中的光学镜头组装方法。图5A示出了第二镜头部件200的第二镜筒202顶面具有第一胶材300的示意图，其中，在第二镜头部件200的第二镜筒202 顶面涂画第一胶材300，以供第一镜头部件100和第二镜头部件200的连接使用。图5B示出了夹持并移动第一镜头部件100以进行预定位的示意图，其中，在第二镜头部件200的第二镜筒202顶面涂画第一胶材300后，使用主动校准，对所述第一镜头部件100和所述第二镜头部件200进行预定位，使所述第一镜片101与所述至少一个第二镜片201共同构成可成像的光学系统，通过外部摄取机构调整第一镜头部件100的六轴坐标，使实测的成像品质达标(例如使实测解像力达到阈值)，从而使第一镜头部件100移向使成像品质达标的六轴坐标位置，箭头指示方向示出了第一镜头部件100的移动方向。图5C示出了使用主动校准将第一镜头部件100移动至校准位置后的示意图，在该示意图中，第一镜头部件100和第二镜头部件200之间含有第一胶材300，并用外部摄取机构保持在校准位置。图5D示出了曝光第一胶材300使其预固化的示意图，其中，在将第一镜头部件100移至在第二镜头部件200的第二镜筒202顶面所涂画第一胶材300后，同时保持在校准位置，然后对第一胶材300进行曝光，进行第一胶材300 的预固化，从而将第一镜头部件100保持在校准位置。图5E示出了第一胶材300固化后的状态。第一胶材300进行曝光后，将外部摄取机构移离，第一镜头部件100保持在校准位置的示意图。图5F示出了永久固化后的状态。将第一胶材300预固化的光学镜片进行烘烤，可实现永久固化。在图5F中，第一胶材300经过烘烤后将第一镜头部件 100和第二镜头部件200永久连接，且保持在图5C所示的主动校准位置。

在该实施例中，第一胶材300涂画在第二镜筒202顶面与第一镜筒102底面之间，其中，第一镜片101与第二镜筒202之间保持间隙；可选地，第一胶材300也可涂画在第一镜片101底面与第二镜筒202 顶面之间，其中，第一镜筒102与第二镜筒202之间保持间隙；可选地，第一胶材300也可涂画在第一镜筒102与第二镜筒202顶面之间、以及第一镜片101底面与第二镜筒202顶面之间。

进一步地，根据本发明的一个实施例，还提供了一种摄像模组组装方法，包括：利用前述任一实施例的光学镜头组装方法组装光学镜头，然后利用所组装的光学镜头制作摄像模组。

更进一步地，申请人对多种材料的热膨胀系数、吸湿率以及弹性模量做了进一步地分析，并基于分析得出一系列优选实施例。

其中，吸湿率也可以称为吸水率，它表示材料在标准大气压力下吸水的能力。表1给出了一些塑料材料的吸水率。

表1

参考表1，在本发明的一些实施例中，第一镜筒可以采用吸水率小于0.3％的材料，例如LCP、FR-PET、PI、PBT、PE、PP、PPO、PEI 或AS等。另外，由于金属材料的吸水率通常小于0.3％，因此第一镜筒也可以采用金属材料制作。采用吸水率小于0.3％的材料制作第一镜筒，可以减少湿气积累而导致的第一镜筒形状变异或位置偏移，从而有助于减小在第一胶材固化后的光学系统状态与主动校准所确定的光学系统状态之间的差异，进而保障镜头或模组的成像品质。而第二镜筒202的材料仍采用传统材料，例如PC材料制作。这样，第二镜头部件仍可以采用传统工艺制作，有助于提升产品良率以及提高生产效率。

本文中，所涉及的高分子材料和金属材料在三维方向均是各向同性的，因此热膨胀系数均为线膨胀系数。

本发明的一个实施例中，第一镜片可以采用玻璃材料制作，并且第一镜筒采用金属材料制作。

一般来说，玻璃材料的热膨胀系数为：(5.8～150)×10^-7/℃。

一些常见的工业金属材料的热膨胀系数如下：

铜:1.7×10^-5/℃，

铝：2.3×10^-5/℃，

铁：1.2×10^-5/℃，

一般碳钢：1.3×10^-5/℃。

玻璃比塑料的热膨胀系数要小，且金属镜筒一般而言也比塑料的热膨胀系数要小，因此，采用玻璃镜片与金属镜筒的搭配，有助于减小第一镜头部件因受热(例如受到烘烤)而导致的形变，并且由于金属镜筒具有较小的吸水率，因此也可以减小湿气积累而导致的第一镜筒形状变异或位置偏移。

进一步地，在本发明的一个优选实施例中，可以采用无氧铜作为第一镜筒材料。无氧铜的热膨胀系数为:1.86×10^-7/℃，并采用高硼硅玻璃作为第一镜片材料。高硼硅玻璃的热膨胀系数为：(3.3±0.1)× 10^-6/℃。这两种材料的热膨胀系数接近，可以减小第一镜头部件因受热(例如受到烘烤)而导致的形变，并且，由于无氧铜的吸水率很小，因此本实施例也可以减少湿气积累而导致的第一镜筒形状变异或位置偏移。因此，本实施例的方案非常有助于减小在第一胶材固化后的光学系统状态与主动校准所确定的光学系统状态之间的差异，进而保障镜头或模组的成像品质。

在本发明的另一实施例中，第一镜片和第一镜筒均采用塑料材料制作。其中第一镜筒可以采用第一塑料制作，第一镜片可以采用第二塑料制作。所述第一塑料和所述第二塑料的热膨胀系数的差值在4× 10^-5/℃以内。

常用塑料镜片的材料包括：PC或者PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)， PMMA俗称有机玻璃或者亚克力。

其中，PMMA热膨胀系数为：7×10^-5/℃，

PC热膨胀系数为：(6.5～6.6)×10^-5/℃。

有时，镜片也可以采用树脂材料制作，例如CR-39(丙烯基二甘醇碳酸酯、也称为哥伦比亚树脂或ADC树脂)，其热膨胀系数为：9～10 ×10^-5/℃。

表2进一步地示出了一些塑料的热膨胀系数。

表2

材料名	线膨胀系数(℃^-1)
		PE(中密度)	10×10^-5
PC	(5～7)×10＾-5
		PBT	110^-5
PE(高密度)	22×10^-5；
		PPO(NORYL)	0.7×10＾-5
PP聚丙烯	(5.8～10.2)10＾-5
		PEI	5.6×10＾-5

表2中，符号“^”表示乘方，例如“10^-5”表示“10^-5”。

进一步地，本发明的一些实施例中，还可以通过选择第一镜筒的材料，来使第一镜筒的弹性大于第一镜片的弹性，以在第一镜筒被夹持时缓冲外部夹具的夹持力，进而减少间接作用于第一镜片的力。同时镜筒弹性好可以是第一镜筒具有夹具松开后易于回复原形状的效果。表3示出了一些镜筒材料的弹性模量。表4示出了一些镜片材料的弹性模量。

表3

材料名	弹性模量(GPa)
		PE(中/低密度)	0.172
FR-PET	1.5-2
		POLIYIMSE	1.07
AS(ASN)	1.93
		PC	2.4-2.6
PBT	2.8
		PE(高密度)	2.914
PPO(NORYL)	2.32
		PP聚丙烯	4
PEI	10
		LCP	11.7

表4

在一个优选实施例中，可以采用PMMA材料的第一镜片和中低密度PE材料的第一镜筒(中低密度PE材料可以是密度为0.920～0.940 g/cm³的聚乙烯材料)。这样，第一镜筒不仅具有优于第一镜片的弹性，还具有很小的吸水率，同时第一镜筒和第二镜筒的热膨胀系数的差值在4×10^-5/℃以内。本实施例的方案可以减小第一镜头部件因受热(例如受到烘烤)而导致的形变、可以减少湿气积累而导致的第一镜筒形状变异或位置偏移、并且可以通过第一镜筒的弹性来缓冲外部摄取机构对所述第一镜片的作用力，非常有助于减小在第一胶材固化后的光学系统状态与主动校准所确定的光学系统状态之间的差异，进而保障镜头或模组的成像品质。本实施例中，第二镜筒可以采用传统镜筒材料(例如PC材料)制作，这样，第二镜头部件仍可以采用传统工艺制作，有助于提升产品良率以及提高生产效率。在大规模量产(例如手机摄像模组的量产)的情形下，同一型的摄像模组(或相应的光学镜头)的生产量可能达到千万甚至上亿的数量级，因此产品的良率和生产效率均是不可忽视的。

以上描述仅为本申请的较佳实施方式以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于) 具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (20)

1.一种光学镜头，其特征在于，包括：

第一镜头部件，其包括第一镜筒和安装在所述第一镜筒内的至少一个第一镜片；

第二镜头部件，其包括第二镜筒和安装在所述第二镜筒内的至少一个第二镜片，所述至少一个第二镜片与所述第一镜片共同构成可成像的光学系统，并且所述第一镜筒的材料不同于所述第二镜筒；以及

第一胶材，其位于第一镜头部件和第二镜头部件之间的第一间隙，所述第一胶材适于在固化后支撑和固定所述第一镜头部件与所述第二镜头部件，其中所述第一镜头部件轴线与所述第二镜头部件的轴线之间具有不为零的夹角。

2.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第一胶材适于支撑和固定所述第一镜头部件与所述第二镜头部件，以使所述第一镜头部件与所述第二镜头部件的相对位置维持在主动校准所确定的相对位置。

3.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第一镜筒的热膨胀系数与第一镜片的热膨胀系数之间的差异小于第一阈值。

4.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，第一镜筒的材料吸湿率小于所述第二镜筒的材料吸湿率。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第一镜片为玻璃镜片，且所述第一镜筒为金属镜筒。

6.根据权利要求5所述的光学镜头，其特征在于，所述第一镜片为高硼硅玻璃镜片，且所述第一镜筒为无氧铜镜筒。

7.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第一镜筒的材料弹性模量小于所述第一镜片的材料弹性模量，以缓冲外部摄取机构对所述第一镜片的作用力。

8.根据权利要求7所述的光学镜头，其特征在于，所述第一镜筒的材料为密度为0.920～0.940g/cm³的聚乙烯材料，且所述第一镜片的材料为聚甲基丙烯酸甲酯材料。

9.根据权利要求1-4中任意一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第一镜筒的材料为第一塑料，所述第一镜片的材料为第二塑料，且所述第一塑料和所述第二塑料的热膨胀系数的差值在4×10^-5/℃以内。

10.根据权利要求8所述的光学镜头，其特征在于，所述第一镜片的数目小于所述第二镜片的数目，并且所述第二镜片比所述第一镜片靠近感光芯片。

11.根据权利要求10所述的光学镜头，其特征在于，所述第一镜片的数目为一，并且所述第一镜片的外径大于外径最小的所述第二镜片。

12.根据权利要求8-11中任意一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第二镜筒采用聚碳酸酯材料。

13.根据权利要求6或9所述的光学镜头，其特征在于，所述第一胶材位于所述第一镜片与所述第二镜筒之间，所述第一镜筒与所述第二镜筒之间无填充物。

14.一种摄像模组，其特征在于，包括：权利要求1-13中任意一项所述的光学镜头。

15.一种光学镜头组装方法，其特征在于，包括：

准备彼此分离的第一镜头部件和第二镜头部件,其中所述第一镜头部件包括第一镜筒和安装在所述第一镜筒内的至少一个第一镜片,所述第二镜头部件包括第二镜筒和安装在所述第二镜筒内的至少一个第二镜片，其中所述第一镜筒采用不同于所述第二镜筒的材料制作；

对所述第一镜头部件和所述第二镜头部件进行预定位，使所述至少一个第一镜片和所述至少一个第二镜片共同构成可成像的光学系统；

根据所述光学系统的实测成像结果进行主动校准，确定所述第一镜头部件和所述第二镜头部件的相对位置；以及

粘结所述第一镜头部件和所述第二镜头部件，以支撑和固定所述第一镜头部件与所述第二镜头部件的相对位置。

16.根据权利要求15所述的光学镜头组装方法，其特征在于，所述主动校准包括：通过摄取机构摄取和移动所述第一镜头部件，以调节和确定所述第一镜片与所述第二镜头部件的相对位置。

17.根据权利要求16所述的光学镜头组装方法，其特征在于，所述主动校准还包括：沿着调整平面移动所述第一镜头部件，根据基于所述光学系统的实际成像结果的实测解像力，确定所述第一镜头部件与所述第二镜头部件之间的在所述调整平面上的相对位置；在所述调整平面上的相对位置包括在所述调整平面上的平移方向和/或转动方向上的相对位置。

18.根据权利要求16所述的光学镜头组装方法，其特征在于，所述主动校准还包括：根据基于所述光学系统实际成像结果的实测解像力，调节并确定所述第一镜头部件的轴线相对于所述第二镜头部件的轴线的夹角。

19.根据权利要求16所述的光学镜头组装方法，其特征在于，所述主动校准还包括：沿着垂直于所述调整平面的方向移动所述第一镜头部件，根据基于所述光学系统的实际成像结果的实测解像力，确定所述第一镜头部件与所述第二镜头部件之间的在垂直于所述平面的方向上的相对位置。

20.一种摄像模组组装方法，其特征在于，包括：利用权利要求15-19中任意一项所述的光学镜头组装方法组装光学镜头；以及基于所组装光学镜头的制作摄像模组。