CN115685412A - 透镜、镜头、摄像头模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种透镜、镜头、摄像头模组及电子设备。透镜包括衬底和包裹衬底的抗湿层，抗湿层包括通过原子层沉积工艺制成的一层或多层金属氧化物膜层，抗湿层的原子密度在1atm/cm³至20×10²²atm/cm³的范围内，抗湿层的水蒸气透过率小于10^‑2g/(m²·day)。上述透镜在高温高湿或常温高湿环境下的使用寿命长而不发生形变或形变量很小，有利于改善摄像头模组在高温高湿或常温高湿环境下持续使用的成像清晰度。

Description

透镜、镜头、摄像头模组及电子设备

技术领域

本申请涉及拍摄设备技术领域，尤其涉及一种透镜、镜头、摄像头模组及电子设备。

背景技术

在智能终端市场，摄像头模组逐渐朝着多焦段、大成像靶面、极致小型化的紧凑型设计等方向发展，主要价值是摄影功能覆盖全焦段(从超广角到超长焦)、图像效果高清、颜色还原接近真实、超薄或者极致小型化等适配终端设备有限的空间。

光学镜头是摄像头模组的必备元件，光学镜头一般称为摄像镜头或摄影镜头，简称镜头，其功能是将物空间的物体聚焦成像在电子感光元件上，直接决定成像质量的优劣，同时后期的图像处理算法也依赖于镜头质量。镜头的成像质量与诸多因素相关，其中，在湿度较高的环境下，设计敏感镜头的透镜容易因水汽渗入而发生形变，这会明显影响到镜头的成像品质，导致图像变得模糊，部分摄像头模组甚至存在功能失效的风险。

发明内容

本申请提供了一种透镜、镜头、摄像头模组及电子设备，透镜在常温高湿、高温高湿环境下使用的寿命更长而不发生形变或形变量很小，以改善摄像头模组在常温高湿、高温高湿环境下持续使用的成像清晰度。

第一方面，本申请提供一种透镜，应用于摄像头模组的镜头。透镜包括衬底和包裹衬底的抗湿层，抗湿层包括通过原子层沉积工艺制成的一层或多层金属氧化物膜层，抗湿层的原子密度在1atm/cm³至20×10²²atm/cm³的范围内，水蒸气透过率小于10^-2g/(m²·day)。

在本申请中，抗湿层用于阻隔水汽进入衬底材料，以延缓衬底发生形变而失效的时间，使得透镜在湿度较高的环境中能工作更长的时间而不发生形变或者形变较小。

由于抗湿层是通过原子层沉积工艺形成的致密氧化物结构，具有高的原子密度和低的水蒸气透过率，使得抗湿层在湿度高的环境中，依然能够有效阻隔水分子进入衬底，使得透镜在高湿环境下使用的寿命更长而不发生形变或形变量很小，以改善摄像头模组在高温高湿环境下持续使用的成像清晰度。其中，抗湿层在高温高湿的环境(例如85％湿度和85℃)和常温高湿环境(例如85％湿度和30℃)都具有良好的水汽阻隔效果，透镜不发生形变或形变量很小。

此外，通过原子层沉积工艺形成的抗湿层厚度均匀，且适用于复杂面型的镀膜，可以有效避免衬底上存在未沉积的空白区域导致水汽进入、而影响抗水汽渗透性能，使得透镜的抗湿性能可靠。

一些可能的实现方式中，抗湿层的厚度在1nm至500nm的范围内。

在本实现方式中，抗湿层能够在满足水蒸气透过率的情况下，具有较薄的厚度，以避免膜层过厚而导致透镜的透光率衰减、镀膜应力集中等问题。此外，抗湿层的厚度较薄也有利于缩减其沉积成型的时间，以提高加工效率。

一些可能的实现方式中，抗湿层的粗糙度在0.5nm至5nm的范围内。此时，抗湿层的成型品质较高，能够有效确保其原子密度和水蒸气透过率，可靠性高。

一些可能的实现方式中，抗湿层的金属氧化物膜层包括铝、钛、锆、铪或硅。例如，抗湿层可以包括氧化铝膜层、氧化钛膜层、氧化硅膜层、氧化铪膜层和/或氧化锆膜层。

一些可能的实现方式中，抗湿层包括一层金属氧化物膜层。此时，抗湿层的工艺简单、易实现、成本低。

其中，抗湿层可以包括一层氧化铝膜层或氧化硅膜层，抗湿层的厚度在20nm至200nm的范围内。其中，抗湿层在满足水蒸气透过率的情况下，可以在范围内选择较薄的膜层厚度，以降低抗湿层对透镜的透光率的衰减程度，使得透镜的透光率较佳。

一些可能的实现方式中，抗湿层包括多层金属氧化物膜层。其中，抗湿层包括至少一层第一金属氧化物膜层和至少一层第二金属氧化物膜层，第一金属氧化物膜层和第二金属氧化物膜层交替地层叠设置，第二金属氧化物膜层的材料与第一金属氧化物膜层的材料不同。

在本实现方式中，抗湿层包括堆叠设置的多层金属氧化物膜层，多层金属氧化物膜层能一方面够利用不同材料膜层缺陷的错位，延长膜层材料缺陷的失效路径，以达到更好的水汽阻隔效果；另一方面可以利用不同膜层的内应力形式不同，相互抵消在膜层沉积或使用时留下的内应力，以达到更好的水汽阻隔维持更久时间的效果。此外，由于金属氧化物膜层采用原子层沉积工艺成型，使得膜层具备优异的三维共形性和大面积的均匀性，薄膜致密无针孔，也利于提高抗湿层的水汽阻隔效果。

其中，抗湿层可以包括至少一层氧化铝膜层和至少一层氧化硅膜层，氧化铝膜层和氧化硅膜层交替地层叠设置，抗湿层的厚度在50nm至500nm的范围内。此时，抗湿层的厚度设置在合理范围内，能够在满足水蒸气透过率的情况下，具有较小的膜层厚度，使得抗湿层具有较佳的透光率。

示例性的，氧化铝膜层与氧化硅膜层层叠形成膜层组合，抗湿层可以包括一个膜层组合，也即抗湿层包括一层氧化铝膜层和一层氧化硅膜层。其中，氧化铝膜层的厚度在10nm至100nm的范围内，氧化硅膜层的厚度在30nm至150nm的范围内。此时，抗湿层能够具有小于10^-2g/(m²·day)的水蒸气透过率，抗湿层对水分子的阻隔效果很好。在其他一些实现方式中，抗湿层也可以包括层叠设置的多个上述膜层组合，以进一步增强对水分子的阻隔效果。

一些可能的实现方式中，衬底包括相背设置的第一光学有效面和第二光学有效面。透镜还包括第一接触层和第二接触层，第一接触层位于第一光学有效面与抗湿层之间且覆盖第一光学有效面，第二接触层位于第二光学有效面与抗湿层之间且覆盖第二光学有效面，第一接触层和第二接触层的折射率介于衬底的折射率与抗湿层的折射率之间。

在本实现方式中，第一接触层和第二接触层能够缓和衬底与抗湿层的折射率过渡趋势，有利于降低透镜的反射率，提高成像质量。此外，第一接触层和第二接触层还可以用于优化抗湿层与衬底之间的附着力，以提高透镜的结构可靠性。

一些可能的实现方式中，衬底的折射率在1.4至1.85的范围内，抗湿层的折射率在1.4至1.8的范围内。

一些可能的实现方式中，第一接触层为有机物膜层。有机物膜层包括但不限于树脂膜层。例如，可以在折射率为1.67的衬底上，涂覆一层折射率在1.6至1.65范围内的树脂类膜层，以形成第一接触层，且第一接触层与衬底之间形成折射率梯度。

一些可能的实现方式中，第一接触层包括一层或多层金属氧化物膜层。金属氧化物膜层可以是氧化铝膜层、氧化钛膜层或氧化硅膜层等。

一些可能的实现方式中，衬底包括相背设置的第一光学有效面和第二光学有效面。透镜还包括第一减反层和第二减反层，第一减反层位于抗湿层背向第一光学有效面的一侧，且覆盖第一光学有效面，第二减反层位于抗湿层背向第二光学有效面的一侧，且覆盖第二光学有效面，第一减反层和第二减反层用于降低透镜的反射率。

在本申请中，抗湿层的折射率与空气的差异较大，在可见光波长范围内的平均反射率在3％以上，透镜容易因表面反射形成鬼影，明显影响了透镜的成像质量。在本实现方式中，通过第一减反层和第二减反层降低了透镜的反射率，能够有效抑制透镜由于表面反射形成的鬼影的强度，有利于提高镜头和摄像头模组的成像质量。

其中，第一减反层和第二减反层可以直接附着在抗湿层的外表面，以使透镜具有较小的厚度。在其他一些实现方式中，第一减反层和第二减反层也可以独立加工成型后，通过组装方式固定至抗湿层的外表面。

一些可能的实现方式中，第一减反层可以采用干涉型膜系设计，也即采用高折射率膜层和低折射率膜层的循环组合结构。干涉型膜系设计基于干涉相消原理减少表面反射的能量，以降低反射率。其中，干涉型膜系可以在可见光波段范围内实现平均反射率低于1.0％，具有较低的平均反射率。

一些可能的实现方式中，第一减反层包括多层第一膜层和多层第二膜层，第一膜层和第二膜层交替地层叠设置，第一膜层的折射率高于第二膜层的折射率。

其中，第一减反层的膜层数量可以在4层至8层的范围内，可以根据反射率曲线对每层膜层的厚度和叠层结构进行设计，第一减反层的厚度在100nm至400nm的范围内。

一些可能的实现方式中，第一减反层也可以采用多种折射率梯度膜层以减少表面反射。其中，第一减反层包括层叠设置多层膜层，多层膜层的折射率渐变。第一减反层的多个膜层可以通过旋涂或喷涂工艺成型。

一些可能的实现方式中，第一减反层具有亚波长结构。也即，第一减反层可以为采用具有亚波长结构的膜层。在本实现方式中，第一减反层在可见光波段范围内可以实现平均反射率低于0.3％的效果，减反效果佳，有利于提高透镜的成像品质。

其中，亚波长结构可以是蛾眼纳米结构、“草状”纳米结构等。第一减反层的纳米结构可以是无序的，或者周期性的。

一些可能的实现方式中，衬底包括相背设置的第一光学有效面和第二光学有效面。透镜还包括第一减反层和第二减反层，第一减反层位于抗湿层与第一光学有效面之间且覆盖第一光学有效面，第二减反层位于抗湿层与第二光学有效面之间且覆盖第二光学有效面，第一减反层和第二减反层用于降低透镜的反射率。

在本实现方式中，通过第一减反层和第二减反层降低了透镜的反射率，能够有效抑制透镜由于表面反射形成的鬼影的强度，有利于提高镜头和摄像头模组的成像质量。

其中，第一减反层的折射率可以位于衬底的折射率与抗湿层的折射率之间，以缓和衬底与抗湿层之间的折射率过渡趋势，有利于降低透镜的反射率，提高成像质量。

一些可能的实现方式中，第一减反层包括多层第一膜层和多层第二膜层，第一膜层和第二膜层交替地层叠设置，第一膜层的折射率高于第二膜层的折射率。

一些可能的实现方式中，第一减反层包括层叠设置多层膜层，多层膜层的折射率渐变。

一些可能的实现方式中，透镜还包括第一保护层和第二保护层，第一保护层位于抗湿层背向第一减反层的一侧，且覆盖第一光学有效面，第二保护层位于抗湿层背向第二减反层的一侧，且覆盖第二光学有效面，第一保护层和第二保护层的硬度大于抗湿层的硬度。

在本实现方式中，第一保护层和第二保护层用于增加抗湿层的耐刮擦的防护性能，以提高透镜的可靠性和使用寿命。

一些可能的实现方式中，透镜还包括第三减反层和第四减反层，第三减反层位于抗湿层背向第一减反层的一侧，且覆盖第一光学有效面，第四减反层位于抗湿层背向第二减反层的一侧，且覆盖第二光学有效面，第三减反层和第四减反层用于降低透镜的反射率。

在本实现方式中，通过第一减反层、第二减反层、第三减反层及第四减反层，能够有效降低透镜的反射率，以抑制透镜由于表面反射形成的鬼影的强度，有利于提高镜头和摄像头模组的成像质量。

一些可能的实现方式中，衬底包括第一光学有效面、第二光学有效面、第一支撑面、第二支撑面及周侧面，第一光学有效面与第二光学有效面相背设置，第一支撑面与第二支撑面相背设置，且第一支撑面环绕第一光学有效面设置，第二支撑面环绕第二光学有效面设置，周侧面连接第一支撑面的外周缘与第二支撑面的外周缘。透镜还包括遮光层，遮光层位于抗湿层背向衬底的一侧，遮光层覆盖周侧面、至少部分第一支撑面或至少部分第二支撑面。

在本实现方式中，遮光层可以有效阻断杂散光线在遮光层上传播，以提高透镜的成像品质。此时，镜头包括多个透镜时，镜头可以省略透镜之间的遮光环结构，以简化透镜的结构、降低透镜的成本。

一些可能的实现方式中，当透镜采用切边结构时，遮光层还可以覆盖切边的平台面，以阻断杂散光线在平台面上传播。

一些可能的实现方式中，衬底可以采用光学树脂材料或者光学玻璃材料，或者液体材料。例如，衬底采用光学树脂材料时，包括该衬底的透镜、镜头及摄像头模组可以应用于手机、平板等移动终端设备中。由于光学树脂材料的流动性和低温熔融特性，光学树脂材料适合在精密模具中成型，且制作精度较高，使得透镜的面型控制可以控制在亚微米量级，偏心控制也可以在亚微米量级，透镜能够应用于对透镜设计敏感度要求较高的使用场景中，例如应用于追求薄型化、高性能的移动终端产品中。此外，光学树脂的质量较轻、成本较低、产能巨大，也使得该衬底的透镜、镜头及摄像头模组能够更好地适用于消费电子领域的手机等移动终端中。衬底采用光学玻璃材料时，包括该衬底的透镜、镜头及摄像头模组可以应用于车载和安防领域的终端摄像头中。衬底采用液体材料时，可以通过外力改变透镜的形状，以实现焦距变化。

示例性的，衬底的材料可以是聚碳酸酯。此时，衬底具有高折射特性，也即低阿贝数，透镜可以应用于薄型化的镜头及摄像头模组中。

示例性的，衬底的材料也可以是环烯烃共聚物、或环烯烃聚合物。

第二方面，本申请还提供一种镜头，包括镜筒和至少一片上述任一项的透镜，透镜安装于镜筒的内侧。由于透镜的抗湿性能佳，镜头在常温高湿、高温高湿环境下持续使用的成像清晰度高。

第三方面，本申请还提供一种摄像头模组，包括感光元件和上述镜头，感光元件位于镜头的像侧。由于镜头的透镜的抗湿性能佳，摄像头模组在常温高湿、高温高湿环境下持续使用的成像清晰度高。

第四方面，本申请还提供一种电子设备，包括图像处理器和上述摄像头模组，图像处理器与摄像头模组通信连接，图像处理器用于从摄像头模组获取图像数据，并处理图像数据。由于摄像头模组的成像清晰度高，电子设备能够拍摄高质量图像。

附图说明

图1是本申请实施例提供的电子设备在一些实施例中的结构示意图；

图2是图1所示摄像头模组的结构示意图；

图3是图2所示透镜在一些实施例中的结构示意图；

图4是图3所示衬底在另一些实施例中的结构示意图；

图5是图3所示抗湿层在一些实施例中的部分结构示意图；

图6是图3所示第一减反层在一些实施例中的部分结构示意图；

图7是图3所示第一减反层在另一些实施例中的部分结构示意图；

图8是图2所示透镜在另一些实施例中的结构示意图；

图9是图2所示透镜在另一些实施例中的结构示意图；

图10是图2所示透镜在另一些实施例中的结构示意图；

图11是图2所示透镜在另一些实施例中的结构示意图；

图12是图2所示透镜在另一些实施例中的结构示意图；

图13是图2所示透镜在另一些实施例中的结构示意图；

图14是图2所示透镜在另一些实施例中的结构示意图；

图15是图2所示透镜在另一些实施例中的结构示意图；

图16是图2所示透镜在另一些实施例中的结构示意图；

图17是图2所示透镜在另一些实施例中的结构示意图；

图18是图2所示透镜在另一些实施例中的结构示意图；

图19是图2所示透镜在另一些实施例中的结构示意图；

图20是图2所示透镜在另一些实施例中的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请实施例中的技术方案进行描述。其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；文本中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况，另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。

以下，术语“第一”、“第二”等用词仅用于描述目的，而不能理解为暗示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置在……上”应做广义理解，例如，“连接”可以是可拆卸地连接，也可以是不可拆卸地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。

请参阅图1，图1是本申请实施例提供的电子设备100在一些实施例中的结构示意图。本实施例中，以电子设备100是手机为例进行描述。

电子设备100包括壳体10、显示屏(图中未示出)、图像处理器20以及摄像头模组30。一些实施例中，壳体10包括边框101和后盖102。边框101与后盖102可以为一体成型结构，也可以通过组装方式形成一体式结构。显示屏和后盖102分别安装于边框101的两侧，共同围设出整机内腔。

图像处理器20和摄像头模组30收容于整机内腔。图像处理器20与摄像头模组30通信连接，图像处理器20用于从摄像头模组30获取图像数据，并处理图像数据。其中，摄像头模组30与图像处理器20的通信连接可以包括通过走线等电连接方式进行数据传输，也可以通过耦合等方式实现数据传输。可以理解的是，摄像头模组30与图像处理器20还可以通过其它能够实现数据传输的方式实现通信连接。

图像处理器20对数字图像信号进行优化处理，可以把处理后的信号传到显示屏上。图像处理器20可以是图像处理芯片或数字信号处理芯片，它的作用是将感光芯片获得的数据及时快速地传递给中央处理器并刷新感光芯片，因此图像处理器20芯片的好坏，直接影响画面品质(比如色彩饱和度、清晰度等)。

本实施例中，后盖102设有摄像孔103，摄像头模组30通过摄像孔103采集光线，摄像头模组30作为电子设备100的后置摄像头。示例性的，后盖102包括透光透镜12，透光透镜12安装于摄像孔103，以允许光线穿过，并且能够防尘、防水。在其他一些实施例中，摄像头模组30也可以作为电子设备100的前置摄像头。

可以理解的是，图1所示实施例的电子设备100的摄像头模组30的安装位置仅仅是示意性的，本申请对摄像头模组30的安装位置不作严格限定。在一些其他的实施例中，摄像头模组30也可以安装于电子设备100的其他位置，例如摄像头模组30可以安装于电子设备100背面的上部中间或右上角。在一些其他的实施例中，电子设备100可以包括终端本体和能够相对终端本体转动、移动或拆卸的辅助部件上，摄像头模组30也可以设置在辅助部件上。

一些实施例中，电子设备100还可以包括模数转换器(也可称为A/D转换器，图中未示出)。模数转换器连接于摄像头模组30与图像处理器20之间。模数转换器用于将摄像头模组30产生的信号转换为数字图像信号并传输至图像处理器20，再通过图像处理器20对数字图像信号进行处理，最终通过显示屏进行图像或者影像显示。

一些实施例中，电子设备100还可以包括存储器(图中未示出)，存储器与图像处理器20通信连接，图像处理器20对图像数字信号加工处理以后再将图像传输至存储器中，以便于在后续需要查看图像时能够随时从存储中查找图像并在显示屏上进行显示。一些实施例中，图像处理器20还会对处理后的图像数字信号进行压缩，再存储至存储器中，以节约存储器空间。

请参阅图2，图2是图1所示摄像头模组30的结构示意图。

一些实施例中，摄像头模组30包括镜头1、马达2、基座(holder)3、感光元件4、电路板5以及滤光片6。

其中，镜头1可以包括镜筒11和透镜12，透镜12安装于镜筒11的内侧。透镜12的数量可以为一个或多个，透镜12的数量为多个时，多个透镜12构成透镜组。示例性的，透镜12可以通过胶水固定连接镜筒11。例如，透镜组的一片透镜可以承靠在镜筒11，从第一片透镜到最后一片透镜，透镜之间承靠接触并压紧，最后一片透镜通过胶水与镜筒连接。其中，镜头1的光轴是指经过镜头1的各个透镜12的中心的轴线。一些实施例中，镜头1还可以包括遮光环(图中未示出)，遮光环位于透镜12之间。一些实施例中，镜头1还可以包括隔圈和/或压圈(图中未示出)，隔圈用于保障透镜12之间的空气间隙，压圈用于压住最后一片透镜，以使得透镜12在镜筒11中更加稳定。

镜头1主要利用透镜12的折射原理进行成像。镜头1的成像质量与诸多因素相关，包括透镜12的材料、面型、厚度、面间偏心、面间倾斜量等，还可以包括镜筒11中各透镜12之间的空气间隙、偏心、倾斜等。镜头1通常是一个独立的完备光学系统，具有完整的光学设计、结构设计与仿真链路，以及制造与组装工序等。

示例性的，镜头1安装于马达2，马达2固定于基座3的一侧。马达2可以为自动对焦马达和/或光学防抖马达，用于驱动镜头1移动或倾斜。在本实施例中，摄像头模组30为自动对焦(Auto-Focusing)模组和/或光学防抖模组。

示例性的，电路板5固定于基座3的另一侧，也即，马达2和电路板5分别固定于基座3的两侧。感光元件4位于镜头1的像侧，感光元件4可以固定于电路板5。示例性的，摄像头模组30的工作原理为：被摄景物反射的光线通过镜头1生成光学图像、并投射到感光元件4的感光面，感光元件4将光学图像转为电信号即模拟图像信号并传输至模数转换器，以通过模数转换器转换为数字图像信号给图像处理器20。

其中，感光元件4(也称为图像传感器)是一种半导体芯片，表面包含有几十万到几百万的光电二极管，受到光照射时，会产生电荷。感光元件4可以是电荷耦合器件(chargecoupled device，CCD)，也可以是互补金属氧化物导体器件(complementary metal-oxidesemiconductor，CMOS)。电荷藕合器件使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷。电荷藕合器件由许多感光单位组成，通常以百万像素为单位。当电荷藕合器件表面受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面。互补金属氧化物导体器件主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在互补金属氧化物导体器件上共存着带N(带-电)和P(带+电)级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。

示例性的，滤光片6位于镜头1与感光元件4之间。例如，滤光片6可以固定于基座3。摄像头模组30外部的光线经过镜头1和滤光片6后投射于感光元件4。滤光片6用于滤除光线中不需要的波段，防止感光元件4产生伪色或波纹，以提高感光元件4的有效分辨率和彩色还原性。示例性的，滤光片6可以为红外滤光片6。其中，本实施例中滤光片6为独立部件，在其他一些实施例中，也可以取消滤光片6结构件，而是通过对镜头1的至少一个光学元件进行表面处理或材料处理，以实现滤光。本申请不对用于实现滤光的结构件或结构的具体实施例进行严格限定。

在其他一些实施例中，摄像头模组30也可以不包括马达2，镜头1直接固定在基座3上。也即，镜头1和电路板5分别固定于基座3的两侧。在本实施例中，摄像头模组30为定焦(Fixed-Focusing)模组。

请参阅图3，图3是图2所示透镜12在一些实施例中的结构示意图。

一些实施例中，透镜12包括衬底121、抗湿层122、第一减反层123及第二减反层124。其中，抗湿层122包裹衬底121，也即，衬底121位于抗湿层122内侧。第一减反层123和第二减反层124均位于抗湿层122的外侧(也即背向衬底121的一侧)，且分别位于抗湿层122的两侧。

一些实施例中，衬底121包括第一光学有效面121a、第二光学有效面121b、第一支撑面121c、第二支撑面121d及周侧面121e。第一光学有效面121a与第二光学有效面121b相背设置。第一光学有效面121a和/或第二光学有效面121b可以为球面、非球面、自由曲面等，本申请实施例对此不作严格限定。第一支撑面121c与第二支撑面121d相背设置，且第一支撑面121c环绕第一光学有效面121a设置，第二支撑面121d环绕第二光学有效面121b设置。周侧面121e连接第一支撑面121c的外周缘与第二支撑面121d的外周缘。其中，第一光学有效面121a和第二光学有效面121b位于透镜12的有效光学区，有效光学区是用于偏折光线的区域，有效光学区也即为光学有效径所在区域，除了覆盖最边缘光线的通光路径外，还预留一些过渡区域弥补加工和组装误差；第一支撑面121c和第二支撑面121d位于透镜12的非有效光学区，非有效光学区是不用于偏折光线、可用于透镜12承靠或支撑的区域，非有效光学区也即为光学非有效径所在区域，上述支撑面也可以称为承靠面；周侧面121e也可以称为侧壁面。

在本实施例中，可以通过设置第一光学有效面121a和第二光学有效面121b的面型及相对位置，以改变透镜12的光路。透镜12安装于镜筒11中时，衬底121的第一支撑面121c和第二支撑面121d可以用于与镜筒11和/或隔圈等结构配合，以使透镜12固定于镜头1内侧，且位置稳定、可靠，以确保镜头1的光路的稳定性。衬底121的周侧面121e也可以用于与镜筒11等结构配合，以确保透镜12与镜筒11的连接稳定性。在其他一些实施例中，透镜12的第一支撑面121c和/或第二支撑面121d也可以与相邻的另一透镜12的支撑面(121c/121d)接触，形成透镜嵌合结构。在其他一些实施例中，衬底121也可以不设置第一支撑面121c和第二支撑面121d，透镜12通过衬底121的周侧面121e固定连接镜筒11。

示例性的，请结合参阅图3和图4，图4是图3所示衬底121在另一些实施例中的结构示意图。第一光学有效面121a和第二光学有效面121b可以有多种面型，例如，如图3所示，第一光学有效面121a和第二光学有效面121b均向同一方向凸起，衬底121形成类似弯月的形状。如图4所示，第一光学有效面121a和第二光学有效面121b向相反方向凸起，衬底121形成双凸形或双凹形；或者，衬底121形成“W”形。本申请实施例衬底121的形状不作严格限定。

一些实施例中，衬底121可以采用光学树脂材料或者光学玻璃材料，或者液体材料。例如，衬底121采用光学树脂材料时，包括该衬底121的透镜12、镜头1及摄像头模组30可以应用于手机、平板等移动终端设备中。由于光学树脂材料的流动性和低温熔融特性，光学树脂材料适合在精密模具中成型，且制作精度较高，使得透镜12的面型控制可以控制在亚微米量级，偏心控制也可以在亚微米量级，透镜12能够应用于对透镜12设计敏感度要求较高的使用场景中，例如应用于追求薄型化、高性能的移动终端产品中。此外，光学树脂的质量较轻、成本较低、产能巨大，也使得该衬底121的透镜12、镜头1及摄像头模组30能够更好地适用于消费电子领域的手机等移动终端中。衬底121采用光学玻璃材料时，包括该衬底121的透镜12、镜头1及摄像头模组30可以应用于车载和安防领域的终端摄像头中。衬底121采用液体材料时，可以通过外力改变透镜12的形状，以实现焦距变化。

示例性的，衬底121可以采用聚碳酸酯(polycarbonate，PC)材料，使得衬底121具有高折射特性，也即低阿贝数(Abbe)。此时，透镜12可以应用于薄型化的镜头1及摄像头模组30中。在其他一些实施例中，衬底121也可以采用环烯烃共聚物(cyclic olefincopilymer，COC)材料或环烯烃聚合物(cyclo olefin polymer，COP)材料。本申请不对衬底121的具体材料做严格限定。

一些实施例中，抗湿层122用于阻隔水汽进入衬底121材料，以延缓衬底121发生形变而失效的时间，使得透镜12在湿度较高的环境中能工作更长的时间而不发生形变或者形变较小。

一些实施例中，抗湿层122包括通过原子层沉积(atomic layer deposition，ALD)工艺制成的一层或多层金属氧化物膜层，抗湿层122的原子密度在1atm/cm³至20×10²²atm/cm³的范围内，抗湿层122的水蒸气透过率(water vapor transmission rate，WVTR)小于10^-2g/(m²·day)。

在本实施例中，抗湿层122是通过原子层沉积工艺形成的致密氧化物结构，具有高的原子密度和低的水蒸气透过率，使得抗湿层122在湿度高的环境中，依然能够有效阻隔水分子进入衬底121，使得透镜12在高湿环境下使用的寿命更长而不发生形变或形变量很小，以改善摄像头模组30在高温高湿环境下持续使用的成像清晰度。其中，本实施例的抗湿层122在高温高湿的环境(例如85％湿度和85℃)和常温高湿环境(例如85％湿度和30℃)都具有良好的水汽阻隔效果，透镜12不发生形变或形变量很小。

此外，通过原子层沉积工艺形成的抗湿层122厚度均匀，且适用于复杂面型的镀膜，可以有效避免衬底121上存在未沉积的空白区域导致水汽进入、而影响抗水汽渗透性能，使得透镜12的抗湿性能可靠。

在一些透镜中，当透镜的衬底采用聚碳酸酯材料时，由于聚碳酸酯材料吸水率较高，通常在0.2％～0.37％左右，若透镜不能有效阻隔水汽，水汽进入衬底，衬底在充分吸水后，物理尺寸的变化率较大，导致透镜发生较为微观形变，透镜组装的间隙变化，使得镜头的成像清晰度下降。在本申请实施例中，由于抗湿层122的水汽阻隔效果优异，当透镜12为获得高折射特性而使衬底121采用聚碳酸酯材料时，水汽不会进入衬底121或者进入衬底121的量很小，使得衬底121即使材料本身吸水率较高，透镜12也不易发生微观变形，从而确保镜头1的成像清晰度。

在一些透镜中，当透镜采用部分切边结构(例如I-CUT或者D-CUT)时，也存在透镜吸水饱和后的面型发生变化，且在切边与未切边两个方向的变异量不同，导致切边透镜在切边与未切边的两个正交方向上存在明显的面型差异，行业称为亚斯(As)，引起镜头的像散问题，即弧矢(sagittal)和子午(meridian)方向的最佳成像位置不在同一平面上。在本申请实施例中，由于抗湿层122的水汽阻隔效果很好，透镜12不易发生微观形变，因此可以有效抑制由于透镜12吸水而导致的像散问题，使得应用透镜12的镜头1的成像清晰。

一些实施例中，抗湿层122的厚度在1nm至500nm的范围内。在本实施例中，抗湿层122能够在满足水蒸气透过率的情况下，具有较薄的厚度，以避免膜层过厚而导致透镜12的透光率衰减、镀膜应力集中等问题。此外，抗湿层122的厚度较薄也有利于缩减其沉积成型的时间，以提高加工效率。

一些实施例中，抗湿层122的粗糙度在0.5nm至5nm的范围内。此时，抗湿层122的成型品质较高，能够有效确保其原子密度和水蒸气透过率，可靠性高。

一些实施例中，抗湿层122的金属氧化物膜层包括铝(Al)、钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)或硅(Si)。例如，抗湿层122可以包括氧化铝(Al₂O₃)膜层、氧化钛(TiO₂)膜层、氧化硅(SiO₂)膜层、氧化铪(HfO₂)膜层和/或氧化锆(ZrO₂)膜层。

一些实施例中，抗湿层122包括一层金属氧化物膜层。此时，抗湿层122的工艺简单、易实现、成本低。示例性的，抗湿层122的材料为氧化铝或氧化硅，也即抗湿层122包括一层氧化铝膜层或氧化硅膜层。其中，抗湿层122的厚度在20nm至200nm的范围内。其中，抗湿层122在满足水蒸气透过率的情况下，可以在范围内选择较薄的膜层厚度，以降低抗湿层122对透镜12的透光率的衰减程度，使得透镜12的透光率较佳。

一些实施例中，抗湿层122包括多层金属氧化物膜层。示例性的，如图5所示，图5是图3所示抗湿层122在一些实施例中的部分结构示意图。抗湿层122包括至少一层第一金属氧化物膜层122a和至少一层第二金属氧化物膜层122b，第一金属氧化物膜层122a和第二金属氧化物膜层122b交替地层叠设置，第二金属氧化物膜层122b的材料与第一金属氧化物膜层122a的材料不同。

在本实施例中，抗湿层122包括堆叠设置的多层金属氧化物膜层，多层金属氧化物膜层能一方面够利用不同材料膜层缺陷的错位，延长膜层材料缺陷的失效路径，以达到更好的水汽阻隔效果；另一方面可以利用不同膜层的内应力形式不同，相互抵消在膜层沉积或使用时留下的内应力，以达到更好的水汽阻隔维持更久时间的效果。此外，由于金属氧化物膜层采用原子层沉积工艺成型，使得膜层具备优异的三维共形性和大面积的均匀性，薄膜致密无针孔，也利于提高抗湿层122的水汽阻隔效果。

示例性的，第一金属氧化物膜层122a的材料可以为氧化铝，第二金属氧化物膜层122b的材料可以为氧化硅，也即抗湿层122包括至少一层氧化铝膜层和至少一层氧化硅膜层，氧化铝膜层和氧化硅膜层交替地层叠设置。其中，抗湿层122的厚度可以在50nm至500nm的范围内。此时，抗湿层122的厚度设置在合理范围内，能够在满足水蒸气透过率的情况下，具有较小的膜层厚度，使得抗湿层122具有较佳的透光率。

示例性的，氧化铝膜层与氧化硅膜层层叠形成膜层组合，抗湿层122可以包括一个膜层组合，也即抗湿层122包括一层氧化铝膜层和一层氧化硅膜层。其中，氧化铝膜层的厚度在10nm至100nm的范围内，氧化硅膜层的厚度在30nm至150nm的范围内。此时，抗湿层122能够具有小于10^-2g/(m²·day)的水蒸气透过率，抗湿层122对水分子的阻隔效果很好。在其他一些实施例中，抗湿层122也可以包括层叠设置的多个上述膜层组合，以进一步增强对水分子的阻隔效果。

一些实施例中，在透镜12的制备过程中，在抗湿层122制备前，可以对抗湿层122的待沉积表面(例如衬底121的外表面)进行表面清洁处理，例如，可以先采用等离子(Plasma)处理后，再放入腔体内进行原子层沉积。对原子层沉积设备的沉积腔体抽真空，压力低于1000pa，将腔体温度控制在60℃至180℃的范围内，进行原子层沉积。其中，对应于应用于手机等终端设备的摄像头模组30的透镜12，原子层沉积设备腔体的温度不超过120℃，因此需要在低温环境中发生沉积过程的化学反应，为此可以使用等离子体增强原子层沉积(Plasma-enhanced atomic layer deposition，PEALD)技术提高前驱体在低温下的反应活性，实现低温下的透镜原子层沉积。

示例性的，包括多层金属氧化物膜层的抗湿层122的沉积步骤可以包括：

S01：利用惰性载气将A类氨基或烷基金属前驱体送入反应腔，在经过表面处理的待沉积表面上进行化学反应形成化学吸附；

S02：用惰性气体把反应腔内未被表面化学吸附、多余的氨基或烷基金属前驱体、反应副产物驱赶出反应腔体，实现腔体内残余物的清除；

S03：利用惰性载气在腔体内充入氧气或水汽等氧源，与吸附在待沉积表面的金属前驱体进行反应，获得金属氧化物层；

S04：采用高纯惰性气体把未被表面吸附、多余的氧源驱赶出反应腔体；

S05：上述S01至S04步骤为一个循环沉积过程，经过多次的循环沉积过程，获得氧化物A层；将前驱体更换为B类前驱体，控制循环沉积次数，获得氧化物B层。氧化物A层或B层的厚度可以通过沉积循环次数实现精准控制。

上述工艺流程中的烷基、氨基金属前驱体A可以包括但不限于三(二甲胺基)硅烷、四(二甲基氨基)钛、钛酸四异丙酯、二甲基锌、四(乙基甲基氨基)锆、三甲基锆、四(二甲基氨基)铪、四(乙基甲基氨基)铪、三甲基铝，前驱体B为SiCl₄/H₂O等。载气可以为惰性气体，惰性气体可以为高纯氮气或氩气。前驱体A和前驱体B的脉冲时长可以在0.1s至5s的范围内，携带前驱体的载气流量可以在0.1sccm(standard cubic centimeter per minute，标准毫升每分钟)至500sccm的范围内，使两种前驱体分别依次吸附在待沉积表面。每通入下一种前驱体之前通过惰性载气对基底表面进行清洗，载气流量可以在100sccm至1000sccm的范围内，清洗时长可以在2s至200s的范围内。当氧化物A层沉积完成后，通入载气对下一个待沉积表面进行清洗，载气流量可以在20sccm至200sccm的范围内，清洗时长可以在5min至30min的范围内，而后重复上述步骤进行氧化物B层的沉积。

此外，申请人进行了一种双层式结构的抗湿设计，即在10cm×10cm×125μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)/聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate，PEN)膜材上采用单面采用原子层沉积镀膜，膜层结构为Al₂O₃和SiO₂，厚度分别为50nm和50nm，水蒸气透过率如下表1所示。

表1

如表1所示，采用物理气相沉积(physical vapor deposition，PVD)镀膜样品作为对比案例，采用常规的AR(anti-reflection)膜系(减反膜)。从结果对比看，原子层沉积工艺完成的膜层比物理气相沉积镀膜在水蒸气透过率降低约99％以上，原子层沉积膜层具有优异的抗湿能力。

此外，申请人进行了一种重复双层式单元结构的抗湿设计，即在10cm×10cm×125μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)/聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate，PEN)膜材上采用单面采用原子层沉积镀膜，膜层结构为Al₂O₃和SiO₂的叠层循环，单层厚度分别为50nm和50nm，循环次数为4，膜层总厚度为400nm，水蒸气透过率如下表2所示。

表2

本申请使用原子层沉积镀膜工艺，可以将物质以单原子层厚度膜的形式一层一层地沉积在待沉积表面。相比于化学气相沉积(chemical vapor deposition，CVD)或物理气相沉积等氧化物镀膜方式，本申请实施例采用原子层沉积技术制备的膜层的晶格缺陷更小，膜层更加致密，生长的膜厚度更加均匀，对不平整的表面仍然具备较高的保型性，使得抗湿层122能够具备足够较高的原子密度和较低的水蒸气透过率。

通过实验可验证，当透镜12的衬底121采用高折射材料(例如聚碳酸酯)时，通过本申请方案形成的抗湿层122的水蒸气透过率可以从4g/(m²·day)左右下降到(5～8)x10^-3g/(m²·day)左右，透镜12的24h吸水率可以从0.1％左右降低到0.0001％左右，可以大幅度地减少高吸水率材料的透镜12在常温高湿或高温高湿条件下产生的微观形变量，改善摄像头模组30在高温高湿(例如85％湿度和85℃)或者常温高湿(例如85％湿度和30℃)条件下持续使用的成像清晰度。

可以理解的是，在透镜12的制作过程中，对衬底121进行原子层沉积镀膜时，需要通过夹具固定衬底121，此时可以尽量将夹具与衬底121的接触位置设计成很小的接触面积，以使抗湿层122能够更完整地包裹衬底121。或者，也可以同时改善夹具与衬底121的夹持结构和夹持工序等，使得抗湿层122能够更完整地包裹衬底121。

请再次参阅图3，第一减反层123位于抗湿层122背向第一光学有效面121a的一侧，且覆盖第一光学有效面121a。第二减反层124位于抗湿层122背向第二光学有效面121b的一侧，且覆盖第二光学有效面121b。第一减反层123和第二减反层124用于降低透镜12的反射率。其中，在本申请实施例中，膜层结构覆盖某个表面，是指膜层结构在该表面上的投影完全覆盖该表面；膜层结构可以直接接触这个表面，也可以与这个表面之间设置有其他膜层，本申请对此不作严格限定。

在本申请中，抗湿层122的折射率与空气的差异较大，在可见光波长范围内的平均反射率在3％以上，透镜12容易因表面反射形成鬼影，明显影响了透镜12的成像质量。在本实施例中，通过第一减反层123和第二减反层124降低了透镜12的反射率，能够有效抑制透镜12由于表面反射形成的鬼影的强度，有利于提高镜头1和摄像头模组30的成像质量。

其中，第一减反层123和第二减反层124可以直接附着在抗湿层122的外表面，以使透镜12具有较小的厚度。在其他一些实施例中，第一减反层123和第二减反层124也可以独立加工成型后，通过组装方式固定至抗湿层122的外表面。

一些实施例中，第一减反层123可以采用干涉型膜系设计，也即采用高折射率膜层和低折射率膜层的循环组合结构。干涉型膜系设计基于干涉相消原理减少表面反射的能量，以降低反射率。其中，干涉型膜系可以在可见光波段范围内实现平均反射率低于1.0％，具有较低的平均反射率。

如图6所示，图6是图3所示第一减反层123在一些实施例中的部分结构示意图。示例性的，第一减反层123包括多层第一膜层123a和多层第二膜层123b，第一膜层123a和第二膜层123b交替地层叠设置，第一膜层123a的折射率高于第二膜层123b的折射率。其中，第一减反层123的膜层数量可以在4层至8层的范围内，可以根据反射率曲线对每层膜层的厚度和叠层结构进行设计，第一减反层123的厚度在100nm至400nm的范围内。其中，第二减反层124可以参考第一减反层123进行设计，两者可以采用相同的膜系设计或结构设计，本申请实施例对此不再赘述。

在其他一些实施例中，第一减反层123也可以采用多种折射率梯度膜层以减少表面反射。示例性的，如图7所示，图7是图3所示第一减反层123在另一些实施例中的部分结构示意图。第一减反层123包括层叠设置多层膜层(123c、123d、123e)，多层膜层(123c、123d、123e)的折射率渐变。例如，当抗湿层122的最表层膜层为二氧化硅膜层时，二氧化硅膜层的折射率在1.45左右，则第一减反层123的多层膜层(123c、123d、123e)的折射率可以分别在1.19、1.26、1.31等。示例性的，第一减反层123的多个膜层(123c、123d、123e)可以通过旋涂或喷涂工艺成型。其中，第二减反层124可以参考第一减反层123进行设计，本申请实施例对此不再赘述。

请参阅图8，图8是图2所示透镜12在另一些实施例中的结构示意图。

一些实施例中，透镜12包括衬底121、抗湿层122、第一减反层123和第二减反层124。抗湿层122包裹衬底121，用于阻隔水汽进入衬底121材料。第一减反层123位于抗湿层122背向第一光学有效面121a的一侧，且覆盖第一光学有效面121a；第二减反层124位于抗湿层122背向第二光学有效面121b的一侧，且覆盖第二光学有效面121b；第一减反层123和第二减反层124用于降低透镜12的反射率。本实施例中衬底121和抗湿层122的其他方案内容可以参考图3所示实施例的相关描述，此处不再赘述。以下主要描述本实施例中透镜12的第一减反层123和第二减反层124的设计方案。

示例性的，第一减反层123具有亚波长结构，也即第一减反层123可以为采用具有亚波长结构的膜层。在本实施例中，第一减反层123在可见光波段范围内可以实现平均反射率低于0.3％的效果，减反效果佳，有利于提高透镜12的成像品质。

此外，干涉型膜系结构难以克服反射率曲线随入射角度增大、而发生波长漂移的问题，另外考虑到物理气相沉积的工艺在复杂表面成型时的镀层厚度的均匀性难以控制，因此在大角度入射到干涉型膜系结构的反射率较高。实施例第一减反层123相较于干涉型膜系结构，由于采用亚波长结构，因此既能够降低正入射光线的表面反射率，也能够降低斜入射光线的反射率，减反效果更佳、更稳定。

其中，亚波长结构可以是蛾眼(Moth-Eye)纳米结构、“草状”纳米(Nano-structurelike grass)结构等。第一减反层123的纳米结构可以是无序的，或者周期性的。其中，对于无序的纳米结构，可以基于纳米自组装工艺进行制备，以具有较高的生产效率和生产稳定性。例如，可以先在抗湿层122表面采用原子层沉积工艺沉积一层薄薄的金属氧化物(如氧化硅或氧化铝)膜层，然后通过纳米自组装工艺使该层金属氧化物膜层成型为亚波长结构。其中，对于蛾眼纳米结构，可以采用纳米压印工艺进行制备。

其中，第二减反层124可以参考第一减反层123进行设计，本申请实施例对此不再赘述。

请参阅图9，图9是图2所示透镜12在另一些实施例中的结构示意图。

一些实施例中，透镜12包括衬底121、抗湿层122、第一减反层123以及第二减反层124。抗湿层122包裹衬底121，用于阻隔水汽进入衬底121材料。第一减反层123位于抗湿层122背向第一光学有效面121a的一侧，且覆盖第一光学有效面121a；第二减反层124位于抗湿层122背向第二光学有效面121b的一侧，且覆盖第二光学有效面121b；第一减反层123和第二减反层124用于降低透镜12的反射率。本实施例中衬底121、抗湿层122、第一减反层123及第二减反层124的其他方案内容可以参考图3所示实施例的相关描述，此处不再赘述。

透镜12还可以包括第一接触层125和第二接触层126，第一接触层125位于第一光学有效面121a与抗湿层122之间且覆盖第一光学有效面121a，第二接触层126位于第二光学有效面121b与抗湿层122之间且覆盖第二光学有效面121b，第一接触层125和第二接触层126的折射率介于衬底121的折射率与抗湿层122的折射率之间。

在本实施例中，第一接触层125和第二接触层126能够缓和衬底121与抗湿层122的折射率过渡趋势，有利于降低透镜12的反射率，提高成像质量。此外，第一接触层125和第二接触层126还可以用于优化抗湿层122与衬底121之间的附着力，以提高透镜12的结构可靠性。

图9所示实施例中，第一接触层125和第二接触层126为断开的膜层结构，两者没有完全包裹衬底121。在其他一些实施例中，第一接触层125和第二接触层126也可以为连续的、完整的膜层结构，第一接触层125和第二接触层126共同包裹衬底121。本申请对第一接触层125和第二接触层126的具体排布方式不作严格限定。

一些实施例中，衬底121的折射率在1.40至1.85的范围内，抗湿层122的折射率在1.4至1.8的范围内，第一接触层125和第二接触层126的折射率在衬底121的折射率与抗湿层122的折射率之间。

一些实施例中，第一接触层125可以为有机物膜层。有机物膜层包括但不限于树脂膜层。例如，可以在折射率为1.67的衬底121上，涂覆一层折射率在1.6至1.65范围内的树脂类膜层，以形成第一接触层125，且第一接触层125与衬底121之间形成折射率梯度。

在其他一些实施例中，第一接触层125可以包括一层金属氧化物膜层。金属氧化物膜层可以是氧化铝膜层、氧化钛膜层或氧化硅膜层等。

在其他一些实施例中，第一接触层125可以包括多层金属氧化物膜层。金属氧化物膜层可以包括氧化铝膜层、氧化钛膜层或氧化硅膜层等。此时，多层金属氧化层可以是循环组合叠层结构，通过控制叠层结构的厚度可以实现“相消干涉”的减反效果。

其中，第二接触层126可以参考第一接触层125进行设计，本申请实施例对此不再赘述。

在本申请实施例中，第一接触层125和第二接触层126的设计以尽量薄为原则，以降低透光率衰减程度；同时，在满足折射率梯度需求的情况下，第一接触层125和第二接触层126也需要兼顾附着力、内应力等，以避免膜层应力集中而导致高温状态下膜层破裂，以提高透镜12的可靠性。

请参阅图10，图10是图2所示透镜12在另一些实施例中的结构示意图。

一些实施例中，透镜12包括衬底121、抗湿层122、第一减反层123、第二减反层124、第一接触层125以及第二接触层126。抗湿层122包裹衬底121，用于阻隔水汽进入衬底121材料。第一减反层123位于抗湿层122背向第一光学有效面121a的一侧，且覆盖第一光学有效面121a；第二减反层124位于抗湿层122背向第二光学有效面121b的一侧，且覆盖第二光学有效面121b；第一减反层123和第二减反层124用于降低透镜12的反射率。第一接触层125位于第一光学有效面121a与抗湿层122之间且覆盖第一光学有效面121a，第二接触层126位于第二光学有效面121b与抗湿层122之间且覆盖第二光学有效面121b，第一接触层125和第二接触层126的折射率介于衬底121的折射率与抗湿层122的折射率之间。本实施例中衬底121、抗湿层122的其他方案内容可以参考图3所示实施例的相关描述，第一减反层123和第二减反层124的其他方案内容参考图8所示实施例的相关描述，第一接触层125和第二接触层126的其他方案内容可以参考图9所示实施例的相关描述，此处不再赘述。

请参阅图11，图11是图2所示透镜12在另一些实施例中的结构示意图。

一些实施例中，透镜12包括衬底121、抗湿层122、第一减反层123以及第二减反层124。抗湿层122包裹衬底121，用于阻隔水汽进入衬底121材料。本实施例中衬底121、抗湿层122的其他方案内容可以参考图3所示实施例的相关描述，此处不再赘述。

第一减反层123位于抗湿层122与第一光学有效面121a之间且覆盖第一光学有效面121a，第二减反层124位于抗湿层122与第二光学有效面121b之间且覆盖第二光学有效面121b，第一减反层123和第二减反层124用于降低透镜12的反射率。在本实施例中，通过第一减反层123和第二减反层124降低了透镜12的反射率，能够有效抑制透镜12由于表面反射形成的鬼影的强度，有利于提高镜头1和摄像头模组30的成像质量。

示例性的，第一减反层123可以包括多层第一膜层和多层第二膜层，第一膜层和第二膜层交替地层叠设置，第一膜层的折射率高于第二膜层的折射率；或者，第一减反层123包括层叠设置多层膜层，多层膜层的折射率渐变。

在本实施例中，第一减反层123的折射率可以位于衬底121的折射率与抗湿层122的折射率之间，以缓和衬底121与抗湿层122之间的折射率过渡趋势，有利于降低透镜12的反射率，提高成像质量。例如，抗湿层122采用折射率为1.45的二氧化硅膜层，衬底121的折射率为1.67，则第一减反层123的折射率可以在1.45至1.67之间。

其中，在本实施例中，抗湿层122的设计还可以同时兼顾耐刮性。例如，在终端设备的摄像头模组30中，透镜12的抗湿层122的硬度能够达到2H标准，以满足实际使用场景的需求。其中，2H标准是指铅笔硬度等级测试，是一种标定镀膜硬度的测试方法，用2H等级的铅笔划镀层表面时，镀层不发生划伤，视为镀层的硬度达到2H标准。

其中，第二减反层124的设计方案可以参考第一减反层123。第一减反层123和第二减反层124的其他方案内容可以参考图3所示实施例的相关描述，此处不再赘述。

请参阅图12，图12是图2所示透镜12在另一些实施例中的结构示意图。

一些实施例中，透镜12包括衬底121、抗湿层122、第一减反层123以及第二减反层124。抗湿层122包裹衬底121，用于阻隔水汽进入衬底121材料。第一减反层123位于抗湿层122与第一光学有效面121a之间且覆盖第一光学有效面121a，第二减反层124位于抗湿层122与第二光学有效面121b之间且覆盖第二光学有效面121b，第一减反层123和第二减反层124用于降低透镜12的反射率。本实施例中衬底121、抗湿层122的其他方案内容可以参考图3所示实施例的相关描述，第一减反层123和第二减反层124的其他方案内容可以参考图11所示实施的相关描述，此处不再赘述。

示例性的，透镜12还可以包括第一保护层127和第二保护层128，第一保护层127位于抗湿层122背向第一减反层123的一侧，且覆盖第一光学有效面121a，第二保护层128位于抗湿层122背向第二减反层124的一侧，且覆盖第二光学有效面121b。第一保护层127和第二保护层128的硬度大于抗湿层122的硬度。

在本实施例中，第一保护层127和第二保护层128用于增加抗湿层122的耐刮擦的防护性能，以提高透镜12的可靠性和使用寿命。示例性的，第一保护层127和第二保护层128的硬度在4H标准以上。其中，4H标准是指铅笔硬度等级测试，是一种标定镀膜硬度的测试方法，用4H等级的铅笔划镀层表面时，镀层不发生划伤，视为镀层的硬度达到4H标准。例如，第一保护层127和第二保护层128可以采用超硬镀膜，例如超硬AR膜等，本申请实施例对此不作严格限定。

请参阅图13，图13是图2所示透镜12在另一些实施例中的结构示意图。

一些实施例中，透镜12包括衬底121、抗湿层122、第一减反层123以及第二减反层124。抗湿层122包裹衬底121，用于阻隔水汽进入衬底121材料。第一减反层123位于抗湿层122与第一光学有效面121a之间且覆盖第一光学有效面121a，第二减反层124位于抗湿层122与第二光学有效面121b之间且覆盖第二光学有效面121b，第一减反层123和第二减反层124用于降低透镜12的反射率。本实施例中衬底121、抗湿层122的其他方案内容可以参考图3所示实施例的相关描述，第一减反层123和第二减反层124的其他方案内容可以参考图11所示实施的相关描述，此处不再赘述。

示例性的，透镜12还可以包括第三减反层129和第四减反层1210，第三减反层129位于抗湿层122背向第一减反层123的一侧，且覆盖第一光学有效面121a，第四减反层1210位于抗湿层122背向第二减反层124的一侧，且覆盖第二光学有效面121b，第三减反层129和第四减反层1210用于降低透镜12的反射率。

在本实施例中，通过第一减反层123、第二减反层124、第三减反层129及第四减反层1210，能够有效降低透镜12的反射率，以抑制透镜12由于表面反射形成的鬼影的强度，有利于提高镜头1和摄像头模组30的成像质量。

如图13所示，示例性的，第三减反层129和第四减反层1210可以具有亚波长结构，具体方案内容可以参考图8所示实施例的第一减反层123的相关描述，此处不再赘述。在其他一些实施例中，第三减反层129和第四减反层1210也可以采用干涉型膜系设计或多种折射率梯度膜层，具体方案内容可以参考图3所示实施例的第一减反层123的相关描述，此处不再赘述。

请参阅图14，图14是图2所示透镜12在另一些实施例中的结构示意图。

一些实施例中，透镜12包括衬底121、抗湿层122、第一减反层123以及第二减反层124。抗湿层122包裹衬底121，用于阻隔水汽进入衬底121材料。第一减反层123位于抗湿层122背向第一光学有效面121a的一侧，且覆盖第一光学有效面121a。第二减反层124位于抗湿层122背向第二光学有效面121b的一侧，且覆盖第二光学有效面121b。第一减反层123和第二减反层124用于降低透镜12的反射率。本实施例中衬底121、抗湿层122、第一减反层123及第二减反层124的其他方案内容可以参考图3所示实施例的相关描述，此处不再赘述。

示例性的，透镜12还包括遮光层1220，遮光层1220位于抗湿层122背向衬底121的一侧。遮光层1220可以覆盖周侧面121e、至少部分第一支撑面121c以及至少部分第二支撑面121d中的一者或多者。在本实施例中，遮光层1220可以有效阻断杂散光线在遮光层1220上传播，以提高透镜12的成像品质。此时，镜头1包括多个透镜12时，镜头1可以省略透镜12之间的遮光环结构，以简化透镜12的结构、降低透镜12的成本。

其中，遮光层1220可以覆盖部分或全部第一支撑面121c，或者覆盖部分或全部第二支撑面121d，或者覆盖周侧面121e，或者覆盖上述位置的组合。在一些实施例中，遮光层1220也可以覆盖部分第一光学有效面121a和/或部分第二光学有效面121b。遮光层1220的覆盖区域可以根据实际光学系统进行设计，本申请实施例对此不做严格限定。在其他一些实施例中，当透镜12采用切边结构时，遮光层1220还可以覆盖切边的平台面，以阻断杂散光线在平台面上传播。

示例性的，遮光层1220可以采用能够吸收可见光或者对可见光低反射的材料。示例性的，遮光层1220的实现工艺可以是镀黑或涂黑等。例如，遮光层1220可以采用吸收光的油墨材料，通过涂墨工艺成型。或者，遮光层1220也可以采用金属氧化物材料，通过蒸镀工艺成型。本申请实施例对遮光层1220的材料及成型工艺不作严格限定。

如图14所示，遮光层1220还可以与第一减反层123及第二减反层124共同保护抗湿层122，以减少在实际生产和组装过程中、抗湿层122被破坏的概率，提高了抗湿层122和透镜12的可靠性。其中，遮光层1220可以与第一减反层123和/或第二减反层124连接或部分重叠，也可以与第一减反层123和/或第二减反层124间隔设置，本申请实施例对此不作严格限定。

在一些实施例中，第一减反层123和第二减反层124采用干涉型膜系设计或多种折射率梯度膜层。当第一减反层123覆盖至少部分第一支撑面121c，或第二减反层124覆盖至少部分第二支撑面121d时，遮光层1220与第一减反层123或第二减反层124之间形成重叠区域，可以基于第一减反层123、第二减反层124及遮光层1220的附着力问题，考虑遮光层1220和第一减反层123或第二减反层124的加工顺序。

请参阅图15，图15是图2所示透镜12在另一些实施例中的结构示意图。

本实施例的透镜12包括图14所示实施例的透镜12的大部分特征，两者的主要区别在于，本实施例中，第一减反层123和第二减反层124采用具有亚波长结构的膜层。考虑到亚波长结构与遮光层1220的附着力问题，在透镜12的加工过程中，可以先加工遮光层1220，然后再进行第一减反层123和第二减反层124的加工；或者，可以在第一减反层123和第二减反层124的加工过程中，先使用治具遮挡第一减反层123和第二减反层124的非成型区域，然后再加工遮光层1220。本实施例的透镜12的其他方案内容可以参考图13所示实施例的透镜12，此处不再赘述。

请参阅图16，图16是图2所示透镜12在另一些实施例中的结构示意图。

本实施例的透镜12包括图14所示实施例的透镜12的大部分特征，两者的主要区别在于，图16所示实施例的透镜12还包括第一接触层125和第二接触层126，第一接触层125和第二接触层126的相关描述可以参考图9所示实施例的透镜12，图16所示实施例的透镜12的其他方案内容参考图14所示实施例的透镜12的相关描述，此处不再赘述。

请参阅图17，图17是图2所示透镜12在另一些实施例中的结构示意图。

本实施例的透镜12包括图15所示实施例的透镜12的大部分特征，两者的主要区别在于，图17所示实施例的透镜12还包括第一接触层125和第二接触层126，第一接触层125和第二接触层126的相关描述可以参考图9所示实施例的透镜12，图17所示实施例的透镜12的其他方案内容参考图15所示实施例的透镜12的相关描述，此处不再赘述。

请参阅图18，图18是图2所示透镜12在另一些实施例中的结构示意图。

一些实施例中，透镜12包括衬底121、抗湿层122、第一减反层123以及第二减反层124。抗湿层122包裹衬底121，用于阻隔水汽进入衬底121材料。第一减反层123位于抗湿层122与第一光学有效面121a之间且覆盖第一光学有效面121a，第二减反层124位于抗湿层122与第二光学有效面121b之间且覆盖第二光学有效面121b，第一减反层123和第二减反层124用于降低透镜12的反射率。本实施例中衬底121、抗湿层122、第一减反层123及第二减反层124的其他方案内容可以参考图11所示实施例的相关描述，此处不再赘述。

示例性的，透镜12还包括遮光层1220，遮光层1220位于抗湿层122背向衬底121的一侧。遮光层1220可以覆盖周侧面121e、至少部分第一支撑面121c和至少部分第二支撑面121d。在本实施例中，遮光层1220可以有效阻断杂散光线在遮光层1220上传播，以提高透镜12的成像品质。此时，镜头1包括多个透镜12时，镜头1可以省略透镜12之间的遮光环结构，以简化透镜12的结构、降低透镜12的成本。

本实施例中遮光层1220的其他方案内容可以参考图14所示实施例的透镜12的相关描述，此处不再赘述。

请参阅图19，图19是图2所示透镜12在另一些实施例中的结构示意图。

本实施例的透镜12包括图18所示实施例的透镜12的大部分特征，两者的主要区别在于，图19所示实施例的透镜12还包括第一保护层127和第二保护层128，第一保护层127和第二保护层128的相关描述可以参考图12所示实施例的透镜12。其中，当第一保护层127覆盖至少部分第一支撑面121c，或第二保护层128覆盖至少部分第二支撑面121d时，遮光层1220与第一保护层127或第二保护层128之间形成重叠区域，可以基于第一保护层127、第二保护层128及遮光层1220的附着力问题，考虑遮光层1220和第一保护层127或第二保护层128的加工顺序。图19所示实施例的透镜12的其他方案内容参考图18所示实施例的透镜12的相关描述，此处不再赘述。

请参阅图20，图20是图2所示透镜12在另一些实施例中的结构示意图。

本实施例的透镜12包括图18所示实施例的透镜12的大部分特征，两者的主要区别在于，图20所示实施例的透镜12还包括第三减反层129和第四减反层1210，第三减反层129和第四减反层1210采用具有亚波长结构的膜层。第三减反层129和第四减反层1210的其他方案内容可以参考图13所示实施例的透镜12。考虑到亚波长结构与遮光层1220的附着力问题，在透镜12的加工过程中，可以先加工遮光层1220，然后再进行第三减反层129和第四减反层1210的加工；或者，可以在第三减反层129和第四减反层1210的加工过程中，先使用治具遮挡第三减反层129和第四减反层1210的非成型区域，然后再加工遮光层1220。本实施例的透镜12的其他方案内容可以参考图18所示实施例的透镜12，此处不再赘述。

在其他一些实施例中，第三减反层129和第四减反层1210也可以采用干涉型膜系设计或多种折射率梯度膜层。当第三减反层129覆盖至少部分第一支撑面121c，或第四减反层1210覆盖至少部分第二支撑面121d时，遮光层1220与第三减反层129或第四减反层1210之间形成重叠区域，可以基于第三减反层129、第四减反层1210及遮光层1220的附着力问题，考虑遮光层1220和第三减反层129或第四减反层1210的加工顺序。

图20所示实施例的透镜12的其他方案内容参考图18所示实施例的透镜12的相关描述，此处不再赘述。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (19)

1.一种透镜，应用于摄像头模组的镜头，其特征在于，所述透镜包括衬底和包裹所述衬底的抗湿层，所述抗湿层包括通过原子层沉积工艺制成的一层或多层金属氧化物膜层，所述抗湿层的原子密度在1atm/cm³至20×10²²atm/cm³的范围内，水蒸气透过率小于10^-2g/(m²·day)。

2.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述抗湿层的厚度在1nm至500nm的范围内。

3.根据权利要求1或2所述的透镜，其特征在于，所述抗湿层的粗糙度在0.5nm至5nm的范围内。

4.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述抗湿层的金属氧化物膜层包括铝、钛、锆、铪或硅。

5.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述抗湿层包括一层氧化铝膜层或氧化硅膜层，所述抗湿层的厚度在20nm至200nm的范围内；

或者，所述抗湿层包括至少一层氧化铝膜层和至少一层氧化硅膜层，所述氧化铝膜层和所述氧化硅膜层交替地层叠设置，所述抗湿层的厚度在50nm至500nm的范围内。

6.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述衬底包括相背设置的第一光学有效面和第二光学有效面；

所述透镜还包括第一接触层和第二接触层，所述第一接触层位于所述第一光学有效面与所述抗湿层之间且覆盖所述第一光学有效面，所述第二接触层位于所述第二光学有效面与所述抗湿层之间且覆盖所述第二光学有效面，所述第一接触层和所述第二接触层的折射率介于所述衬底的折射率与所述抗湿层的折射率之间。

7.根据权利要求6所述的透镜，其特征在于，所述衬底的折射率在1.4至1.85的范围内，所述抗湿层的折射率在1.4至1.8的范围内。

8.根据权利要求6或7所述的透镜，其特征在于，所述第一接触层为有机物膜层；

或者，所述第一接触层包括一层或多层金属氧化物膜层。

9.根据权利要求1或6所述的透镜，其特征在于，所述衬底包括相背设置的第一光学有效面和第二光学有效面；

所述透镜还包括第一减反层和第二减反层，所述第一减反层位于所述抗湿层背向所述第一光学有效面的一侧，且覆盖所述第一光学有效面，所述第二减反层位于所述抗湿层背向所述第二光学有效面的一侧，且覆盖所述第二光学有效面，所述第一减反层和所述第二减反层用于降低所述透镜的反射率。

10.根据权利要求9所述的透镜，其特征在于，所述第一减反层包括多层第一膜层和多层第二膜层，所述第一膜层和所述第二膜层交替地层叠设置，所述第一膜层的折射率高于所述第二膜层的折射率；

或者，所述第一减反层包括层叠设置多层膜层，多层所述膜层的折射率渐变；

或者，所述第一减反层具有亚波长结构。

11.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述衬底包括相背设置的第一光学有效面和第二光学有效面；

所述透镜还包括第一减反层和第二减反层，所述第一减反层位于所述抗湿层与所述第一光学有效面之间且覆盖所述第一光学有效面，所述第二减反层位于所述抗湿层与所述第二光学有效面之间且覆盖所述第二光学有效面，所述第一减反层和所述第二减反层用于降低所述透镜的反射率。

12.根据权利要求11所述的透镜，其特征在于，所述第一减反层包括多层第一膜层和多层第二膜层，所述第一膜层和所述第二膜层交替地层叠设置，所述第一膜层的折射率高于所述第二膜层的折射率；

或者，所述第一减反层包括层叠设置多层膜层，多层所述膜层的折射率渐变。

13.根据权利要求11或12所述的透镜，其特征在于，所述透镜还包括第一保护层和第二保护层，所述第一保护层位于所述抗湿层背向所述第一减反层的一侧，且覆盖所述第一光学有效面，所述第二保护层位于所述抗湿层背向所述第二减反层的一侧，且覆盖所述第二光学有效面，所述第一保护层和所述第二保护层的硬度大于所述抗湿层的硬度。

14.根据权利要求11或12所述的透镜，其特征在于，所述透镜还包括第三减反层和第四减反层，所述第三减反层位于所述抗湿层背向所述第一减反层的一侧，且覆盖所述第一光学有效面，所述第四减反层位于所述抗湿层背向所述第二减反层的一侧，且覆盖所述第二光学有效面，所述第三减反层和所述第四减反层用于降低所述透镜的反射率。

15.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述衬底包括第一光学有效面、第二光学有效面、第一支撑面、第二支撑面及周侧面，所述第一光学有效面与所述第二光学有效面相背设置，所述第一支撑面与所述第二支撑面相背设置，且所述第一支撑面环绕所述第一光学有效面设置，所述第二支撑面环绕所述第二光学有效面设置，所述周侧面连接所述第一支撑面的外周缘与所述第二支撑面的外周缘；

所述透镜还包括遮光层，所述遮光层位于所述抗湿层背向所述衬底的一侧，所述遮光层覆盖所述周侧面、至少部分所述第一支撑面或至少部分所述第二支撑面。

16.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述衬底的材料是聚碳酸酯、环烯烃共聚物或环烯烃聚合物。

17.一种镜头，其特征在于，包括镜筒和至少一片权利要求1至16中任一项所述的透镜，所述透镜安装于所述镜筒的内侧。

18.一种摄像头模组，其特征在于，包括感光元件和权利要求17所述的镜头，所述感光元件位于所述镜头的像侧。

19.一种电子设备，其特征在于，包括图像处理器和权利要求18所述的摄像头模组，所述图像处理器与所述摄像头模组通信连接，所述图像处理器用于从所述摄像头模组获取图像数据，并处理所述图像数据。

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