CN116953872A - 一种光学镜头及摄像模组 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种光学镜头及摄像模组,所述光学镜头包括:上镜筒部;第一透镜,被容纳于所述上镜筒部,所述第一透镜具有入光侧表面和出光侧表面,所述入光侧表面包括入光区和第一反射区,所述出光侧表面包括出光区和第二反射区;其中,所述第一反射区和所述第二反射区用于反射从所述入光区射入到所述第一透镜内的光线;下镜筒部,所述上镜筒部与所述下镜筒部之间通过连接介质固定;和第二透镜组,被容纳于所述下镜筒部,光线通过所述出光区射入所述第二透镜组。在上述技术方案中,调整组装有第一透镜的上镜筒部与组装有第二透镜组的下镜筒部的相对位置,主动校准光学系统的场曲、峰值、像散、后焦等参数中的一种或多种,对成像清晰度进行优化。
Description
技术领域
本申请涉及摄像模组技术领域,尤其涉及一种光学镜头及摄像模组。
背景技术
随着智能手机市场逐渐成熟,用户对更高质量的图像和更高变焦倍率的拍摄需求也在不断增加。现有技术中有通过在设备中集成的一个或多个摄像模组来提高图像质量,对于一般旗舰的机型来说,需要集成长焦摄像模组,广角摄像模组和普通摄像模组(等效25mm的主摄)等等以实现长焦拍摄,广角拍摄和普通拍摄需求。
为了增加摄像模组的焦距,对于长焦摄像模组来说需要进一步增加镜头的光学总长(TTL),而具有较大的光学总长的镜头难以容纳在机身内部空间中,因此对于实现多摄变焦拍摄,可能需要在长焦摄像模组中增加折叠光学器件或平面反射光学器件,构成潜望式摄像模组,但是折叠光学器件虽然将光线进行转折,但是光圈和光学孔径相对较小,影响成像效果;同时摄像模组变焦倍率越大往往需要更大的镜头后焦,导致摄像模组横向尺寸偏大。
现有技术中,折叠光学设计受限于光路折叠,机身高度不允许镜片的直径过大,因此潜望式摄像模组中镜头的入光孔径受限,入光孔径较小会导致图像成像过程中产生更多的噪声/噪点,同时较小的入光孔径会导致进光量不足,影响成像品质。
现有技术中,潜望式摄像模组由于将光路进行折叠,对应需要棱镜/反射镜、镜头、芯片和对应的多个驱动元件和/或线路板,多个线路板之间需要进行焊接。在棱镜模块,镜头模块,线路板组件模块完成拼装后,还需要用外壳进行封装。因此,潜望式摄像模组整体器件数量较多,结构较为复杂,使得制造成本变高。
现有技术中,也有使用基于卡塞格林反射的光学系统作为长焦摄像模组的光学系统来折叠光线路径以解决其中的一些问题。卡塞格林反射的光学系统往往包括多个反射面,光线经入光面入射后经过多次反射,反射后的光线可以由折射元件进行进一步处理,从而最终在感光芯片上成清晰的像。可以理解的是,卡塞格林反射的光学系统通过折反式的设计能够增加光学系统的光程,从而在不增加镜头总长的情况下,实现更大的光学总长,实现焦距更长的光学系统。同时,卡塞格林反射的光学系统大部分仍然可以算是直立式的形态,因此机身的高度不会影响光学系统中的镜片口径,从而能够实现更大的光圈,兼顾成像品质。卡塞格林反射的光学系统一般也不像潜望式摄像模组一样的区分棱镜/反射镜和光学镜头的多群组结构,需要线路板多次焊接,分立器件的组装等过程,所以,抛开光学镜头的成本外,组装结构更加简单。
而基于卡塞格林反射的光学系统的长焦镜头,其如何减小组装精度、制造公差以及使用环境对产品质量、成像品质的影响,也是现有技术所没有考虑的。
此外,由于长焦类摄像模组的尺寸偏大,也会导致占用较多手机设计空间,造成其他器件的排布困难,有必要提供一种空间更加集成的模组结构形态。
发明内容
本申请的一个目的在于提供一种光学镜头及摄像模组,其克服现有技术的不足,将光路进行反射,降低摄像模组的尺寸,使得摄像模组可适应终端的薄型化发展。
根据本申请的第一个方面,提供一种光学镜头,包括:
上镜筒部;
第一透镜,被容纳于所述上镜筒部,所述第一透镜具有入光侧表面和出光侧表面,所述入光侧表面包括入光区和第一反射区,所述出光侧表面包括出光区和第二反射区;其中,所述第一反射区和所述第二反射区用于反射从所述入光区射入到所述第一透镜内的光线;
下镜筒部,所述上镜筒部与所述下镜筒部之间通过连接介质固定;和
第二透镜组,被容纳于所述下镜筒部,光线通过所述出光区射入所述第二透镜组。
在一些实施例中,所述上镜筒部与所述下镜筒部之间具有一可调间隙,用于将所述第一透镜相对于所述第二透镜组在沿光轴方向和与光轴倾斜方向上进行主动校准。
在一些实施例中,所述上镜筒部的最大外径尺寸大于所述下镜筒部的最大外径尺寸。
在一些实施例中,所述上镜筒部分包括上镜筒支持部和上镜筒延伸部,所述上镜筒延伸部自所述上镜筒支持部一体地向像侧延伸;所述第一透镜包括光学部分和结构部分,所述结构部分位于所述光学部分的周侧,其中,所述上镜筒支持部承载所述第一透镜的结构部分,所述上镜筒延伸部承载所述第一透镜的光学部分。
在一些实施例中,所述上镜筒支持部形成一上容纳腔,所述上镜筒延伸部形成一下容纳腔,所述上容纳腔的尺寸大于所述下容纳腔的尺寸。
在一些实施例中,所述上镜筒部进一步包括上镜筒夹持部,所述上镜筒夹持部自所述上镜筒延伸部向下延伸,所述上镜筒夹持部的最大外径小于所述上镜筒部支持部的最大外径。
在一些实施例中,进一步包括保护构件,所述保护构件设置于所述第一透镜外侧,所述保护构件包括保护构件支持部和保护构件延伸部,所述保护构件延伸部自所述保护构件支持部一体地向光轴方向延伸,所述保护构件支持部固定于所述上镜筒支持部。
在一些实施例中,所述保护构件支持部的内侧面与所述第一透镜保持500-1000um的间隙,所述保护构件延伸部的底面与所述第一透镜保持40-100um的间隙。
在一些实施例中,所述保护构件延伸部的顶面不低于所述第一透镜的入光侧表面。
根据本申请的第二个方面,提供一种摄像模组,包括:
感光组件;
如权利要求1至9任一所述的光学镜头,其中,所述光学镜头被设置于所述感光组件的感光路径上;
镜头驱动马达,所述镜头驱动马达设置于所述下镜筒部的外周侧,所述镜头驱动马达驱动所述光学镜头移动。
与现有技术相比,本申请具有下列至少一个技术效果:
1、通过第一透镜实现光路反射,从而实现长焦镜头的效果。
2、由于光路进行反射,降低了摄像模组的尺寸,使得摄像模组可适应终端的薄型化发展。
3、调整上镜筒部与下镜筒部的相对位置,主动校准光学系统的场曲,峰值,像散等参数中的一种或者多种,对成像清晰度进行优化。
附图说明
图1A是根据本申请实施方式的透镜组的结构示意图;
图1B和图1C是根据本申请实施方式的第一透镜的两个结构示意图;
图2A和图2B是根据本申请实施方式的具有一体式镜筒的光学镜头的两个结构示意图;
图3A和图3B是根据本申请实施方式的携有镜头驱动马达的摄像模组的两个结构示意图;
图4A、图4B和图4C是根据本申请实施方式的携有后焦马达的摄像模组的三个结构示意图;
图5A和图5B是根据本申请实施方式的具有分体式镜筒的光学镜头的两个结构示意图;
图6A和图6B是根据本申请实施方式的携有镜头驱动马达的摄像模组的两个结构示意图;
图7A、图7B和图7C是根据本申请实施方式的携有后焦马达的摄像模组的三个结构示意图;
图8A、图8B、图8C和图8D是根据本申请实施方式的四种画胶方式的俯视示意图。
具体实施方式
下面,结合具体实施方式,对本申请做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
在本申请的描述中,需要说明的是,对于方位词,如有术语“中心”、“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于叙述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作,不能理解为限制本申请的具体保护范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是,如在本申请中使用的,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。
在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以是接触连接或通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
结合具体实施方式,对本申请做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
在本申请的描述中,需要说明的是,对于方位词,如有术语“中心”、“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于叙述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作,不能理解为限制本申请的具体保护范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
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示例性摄像模组
如图1A至图8D所示,根据本申请实施例的摄像模组被阐明,其包括感光组件30、被保持于该感光组件30的感光路径上的光学镜头10,以及用于驱动该光学镜头10和/或该感光组件30移动以实现光学性能调整的驱动马达,例如,用于实现光学防抖、光学对焦等功能。
相应地,该光学镜头10包括镜筒11和被安装于该镜筒11的透镜组12,该透镜组12包括至少一光学透镜。该透镜组12被容纳于该镜筒11,该透镜组12的至少一光学透镜的数量可以为一个或者多个,并不受限。
该驱动马达进一步包括镜头驱动马达20和/或芯片驱动马达40,其中,镜头驱动马达20驱动光学镜头10在Z轴方向平移,以调整光学镜头10相对感光组件30的距离,实现光学镜头10的对焦功能,和/或驱动光学镜头10在X轴和Y轴方向上平移和/或绕Z轴方向旋转,以实现光学镜头10的平移防抖和/或旋转防抖功能;其中,芯片驱动马达40驱动感光芯片32在Z轴方向平移,实现感光芯片32的对焦功能,和/或在X轴和Y轴方向上平移和/或绕Z轴方向旋转,以实现感光芯片32的平移防抖和/或旋转防抖功能。在本申请实施例中,X轴方向和Y轴方向相互垂直,Z轴方向垂直于X轴方向和Y轴方向所在平面,换言之,X轴、Y轴和Z轴构成了三维立体坐标系,X轴方向和Y轴方向所在的XOY平面也称为水平方向所在平面,Z轴趋近于光学对焦/变焦或与光轴平行的方向。可以理解的是,本申请中的摄像模组可以仅包括镜头驱动马达20,或者仅包括芯片驱动马达40,或者同时包括镜头驱动马达20和芯片驱动马达40,本申请对此不做限制。
在本申请的实施例中,镜头驱动马达20和芯片驱动马达40可以分别是音圈镜头驱动马达、压电镜头驱动马达、SMA(形状记忆合金,Shape MemoryAlloy)镜头驱动马达等类型马达。
该感光组件30包括线路板31及电连接于该线路板31的感光芯片32以及电子元件33,该感光芯片32用于接收该光学镜头10采集的外界光线成像并通过该线路板31与外部移动电子设备电连接。在本申请的一个实施例中,该电子元件33可以是电阻、电容等无源电子器件和驱动芯片、存储芯片等有源电子器件中的一种或者多种,该电子元件33可以电连接于该线路板31的正面,也可以电连接于该线路板31的背面,视该摄像模组的设计需求决定。
该感光芯片32直接或者间接地固定于线路板31,该感光芯片32包括感光区和非感光区,该感光芯片32通过位于该非感光区的芯片焊盘电连接于该线路板31。在本申请的一个实施例中,该线路板31包括线路板主体311、连接带312、连接器313以及补强板314。该连接带312连接并电导通该线路板主体311和连接器313,从而该连接带312将该线路板主体311从该感光芯片32获取的成像信息通过该连接器313向外部移动电子设备传输。该补强板314固定于该线路板主体311的背面,从而增加该线路板主体311的结构强度。在一个具体示例中,该线路板主体311还具有一凹陷地形成于其中的线路板通孔3111,该补强板314通过例如粘接的方式固定于该线路板主体311的下表面,该补强板314与该线路板主体311形成一安装腔容纳该感光芯片32,从而避免该线路板主体311的厚度对该感光组件30厚度的影响,降低该摄像模组高度。
该感光组件30还包括滤光元件35,该滤光元件35被保持于该感光芯片32的感光路径上,用于对进入该感光芯片32的入射光线进行过滤。在一个具体示例中,该感光组件30还包括滤光元件支架34,该滤光元件35被安装固定于该滤光元件支架34且对应于该感光芯片32的至少感光区域,该滤光元件35可以被正贴或者倒贴于该滤光元件支架34,该滤光元件支架34具有一通光孔,从而穿过该光学镜头10的入射光线可以穿过该滤光元件支架34的通光孔入射该感光芯片32。
示例性光学镜头
如图1A至图2B、图5A和图5B所示,光学镜头10包括透镜组12,该透镜组12被容纳于镜筒11,该透镜组12包括沿入射光线入射方向设置的第一透镜组121和第二透镜组122,该第一透镜组121被安装于该镜筒11的上侧,该第二透镜组122被安装于该镜筒11的下侧。该第一透镜组121包括第一透镜1210,该第一透镜1210包括至少一反射面。在本申请一具体示例中,该第一透镜1210具有入光侧表面12111和出光侧表面12112,该入光侧表面12111包括入光区121111和第一反射区121112,该出光侧表面12112包括出光区121121和第二反射区121122;其中,该第一反射区121112和该第二反射区121122用于反射从该入光区121111射入到该第一透镜1210内的光线,该第二透镜组122包括多片第二透镜1220,该第一透镜1210和多片该第二透镜1220构成该光学镜头10的光学系统,光线通过该出光区121121射入该第二透镜组122。光线入射该第一透镜1210并经过至少一该反射面反射后出射至多片该第二透镜1220,入射光线穿过多片该第二透镜1220后入射至感光组件30。在本申请的一个具体示例中,该第一透镜1210可以为折反透镜。通过第一透镜1210实现反射光路,从而实现长焦镜头的效果,另外,由于光路进行反射,从而可采用较小尺寸的直立式镜头模组,降低了摄像模组的尺寸,使得摄像模组可适应终端的薄型化发展。
在本申请的一个实施例中,沿垂直于该第二透镜组122的光轴的方向,该第一透镜1210的最大横向外径尺寸大于该第二透镜组122的最大横向外径尺寸,该第二透镜组122中的每该第二透镜1220的最大横向外径尺寸沿入射光线入射方向逐渐增大,这样,该光学镜头10具有横向尺寸较大的头部,以及该透镜组12的多个光学透镜的横向尺寸沿入射光线入射方向先减小后增大。需要说明的是,在本申请中,该光学镜头10的光轴以该第二透镜组122的光轴为准,换言之,该第二透镜组122的光轴,也即该光学镜头10的光轴。
在本申请的一个具体实施例中,该第一透镜组121包括一片该第一透镜1210,该第一透镜1210的材质可以为玻璃或者树脂;该第二透镜组122的每该第二透镜1220均为非球面光学透镜,每该第二透镜1220之间设有垫片(麦拉片)或者隔圈(塑料或者金属材质),以减少该光学镜头10的杂光或者调整每该第二透镜1220之间的距离,每该第二透镜1220的材质可以为玻璃或者树脂。该第一透镜1210的材质与该第二透镜1220的材质可以不同,例如该第一透镜1210为玻璃材质而每该第二透镜1220的材质均为树脂或塑料,从而降低该光学镜头10的整体重量。
在本申请的一个实施例中,该镜筒11包括上镜筒部111和下镜筒部112,该第一透镜1210被容纳于上镜筒部111,该上镜筒部111具第一透镜容纳腔1101,该第一透镜组121被安装于该第一透镜容纳腔1101中。该第二透镜组122被容纳于下镜筒部112,该下镜筒部112具有第二透镜容纳腔1102,该第二透镜组122被安装于该第二透镜容纳腔1102中。在本申请的一个具体示例中,该第一透镜组121通过连接件13固定于该上镜筒部111,该第二透镜组122通过压环和/或连接介质(例如粘接介质)固定于该下镜筒部112,该上镜筒部111与该下镜筒部112可以通过注塑工艺一体成型的方式固定在一起,如图2A或图2B所示;该上镜筒部111与该下镜筒部112也可以通过连接介质80(例如粘接介质)固定在一起,从而使该第一透镜组121和该第二透镜组122形成完整的光学系统,如图5A或图5B所示。在一个具体示例中,该第一透镜组121包括一片该第一透镜1210,该第二透镜组122包括三片或者以上的该第二透镜1220。
继续参照图1A,该第一透镜1210包括光学部分1211和结构部分1212,该结构部分1212位于该光学部分1211的周侧,该光学部分1211和该结构部分1212可以通过一体成型的方式相固定。该光学部分1211提供入射光线通过的通路,该结构部分1212支撑该光学部分1211在光学系统中的位置。在本申请的一个实施例中,该第一透镜1210通过该结构部分1212与该上镜筒部111之间设置连接件13固定于该上镜筒部111;在本申请的另一个实施例中,该第一透镜1210通过该光学部分1211与该上镜筒部111之间设置连接件13固定于该上镜筒部111;在本申请的再一个实施例中,该第一透镜1210的结构部分1212和光学部分1211与该上镜筒部111之间均设置连接件13,从而使该第一透镜1210固定于该上镜筒部111。
该光学部分1211包括至少两个反射面,至少两个反射面之间彼此光学面对,换言之,入射光线经过至少两个反射面反射后入射至该第二透镜组122。在本申请的一个实施例中,该光学部分1211的反射面个数为偶数,这样,入射光线入射该光学部分1211的一侧和出射该光学部分1211的一侧可以位于相对的两侧;在本申请的另一个实施例中,该光学部分1211的反射面个数为奇数,这样,入射光线入射该光学部分1211的一侧和出射该光学部分1211的一侧可以位于同一侧。该光学部分1211包括入光侧表面12111和出光侧表面12112,该入光侧表面12111位于该光学部分1211的物侧(也即入射光线入射的一侧),该出光侧表面12112位于该光学部分1211与该入光侧表面12111相对的另一侧,至少两个反射面分布在入光侧表面12111和出光侧表面12112上。
该入光侧表面12111和该出光侧表面12112分别形成在该光学部分1211相对的两侧,在本申请的一个实施例中,该入光侧表面12111包括入光区121111和至少一第一反射区121112,该出光侧表面12112包括出光区121121和至少一第二反射区121122。该入光区121111沿着该光学部分1211的圆周呈环状分布在至少一该第一反射区121112的周围,至少一该第二反射区121122沿着该光学部分1211的圆周呈环状分布在出光区121121的周围。入射光线从该入光区121111入射该光学部分1211后在至少一该第二反射区121122和至少一该第一反射区121112之间反射,最后从该出光区121121出射该光学部分1211。
在本申请的一个实施例中,该光学部分1211具有一中轴,该光学部分1211绕该中轴旋转对称,换言之,该光学部分1211具有回转体形状。该光学部分1211的该中轴与该第二透镜组122的光轴对齐,可以想到的是,由于制造精度和组装公差的存在或者由于组装过程中对校准的需求,该光学部分1211的中轴与该第二透镜组122的光轴之间可以存在一定的角度或者距离的偏差。
该入光区121111可以为平面、向外凸出的曲面或者向内凹进的曲面。在本申请的一个实施例中,该入光区121111为平面,这样,可以降低该第一透镜1210的制造难度,可以减少光学系统中的像散问题;如图1C所示,在本申请的另一个实施例中,该入光区121111为向外凸出的曲面,这样,可以增大光学系统的视场角;如图1B所示,在本申请的另一个实施例中,该入光区121111为向内凹进的曲面,这样,可以将入射光线进行发散,缩小该光学部分1211的高度尺寸(高度尺寸即为沿第二透镜组122的光轴方向的尺寸)。
在本申请的一个实施例中,该入光侧表面12111的该第一反射区121112的数量为一,该出光侧表面12112的该第二反射区121122的数量也为一,入射光线在通过该第一折射面入射该光学部分1211后行进至该第二反射区121122,经由该第二反射区121122的反射后行进至第一反射区121112,最后,经由该第一反射区121112的反射后行进至该出光区121121,从该出光区121121出射该光学部分1211。
该第一反射区121112、该出光区121121和该第二反射区121122可以为平面、向外凸出的曲面或者向内凹进的曲面。在本申请的一个实施例中,该第一反射区121112、该出光区121121和该第二反射区121122均为曲面,其中,在一个具体示例中,该第一反射区121112为向内凹进的曲面,该第二反射区121122为向外凸出的曲面、该出光区121121为向外凸出的曲面,换言之,该第一反射区121112、该出光区121121和该第二反射区121122均朝向该第二透镜组122一侧凸起。
为增强该第一反射区121112和该第二反射区121122的反射率,该第一反射区121112和该第二反射区121122设置有反射层。该反射层可以是含银的反射膜,通过蒸镀或者化学材料腐蚀的方式镀设在该第一反射区121112和该第二反射区121122,在本申请的其他实施例中,该反射层还可以是含铝或者金的反射膜。
具体地,该第一反射区121112具有第一像侧面121112a和第一物侧面121112b,该第一像侧面121112a位于该第一反射区121112的内侧面,该第一物侧面121112b位于该第一反射区121112的外侧面与该第一像侧面121112a相对,该反射层被设置于该第一反射区121112的第一物侧面121112b上(也即该反射层被设置于该第一反射区121112的外侧面上)。该第二反射区121122具有第二像侧面121122a和第二物侧面121122b,该第二像侧面121122a位于第二反射区121122的外侧面,该第二物侧面121122b位于该第二反射区121122的内侧面与该第二像侧面121122a相对,该反射层被设置于该第二反射区121122的第二像侧面121122a上(也即该反射层被设置于该第二反射区121122的外侧面上)。
进一步参照图2B和图5B,在本申请的一个实施例中,该出光侧表面12112还包括光学面连接区121123,该光学面连接区121123位于该第二反射区121122和出光区121121之间并连接该第二反射区121122和该出光区121121。该光学面连接区121123用于布设连接件13以粘接该光学部分1211和该上镜筒部111,这样可以避免连接件13设置在该第二反射区121122和该上镜筒部111之间,防止对设置在该第二反射区121122的反射层造成影响。布设于该光学面连接区121123和该上镜筒部111之间的该连接件13可以为黑色,这样,可以减少该连接件13造成杂光的风险。
该结构部分1212呈环状固定在该光学部分1211的周侧,该结构部分1212具有结构顶面12121、结构侧面12123和结构底面12122,该结构顶面12121与该光学部分1211的入光侧表面12111相连,该结构底面12122与该光学部分1211的出光侧表面12112相连,该结构侧面12123连接该结构顶面12121和该结构底面12122。
继续参照图2A和图2B,该镜筒11为一体式镜筒,该上镜筒部111与该下镜筒部112可以通过例如一体注塑的方式一体成型。该上镜筒部111环绕形成一第一透镜容纳腔1101,同时该上镜筒部111具有一通孔,呈一自上而下减小的结构,第一透镜组121设置于该第一透镜容纳腔1101内。下镜筒部112环绕形成一第二透镜容纳腔1102,同时该下镜筒部112具有一通孔,呈一自上而下增大的结构,且第二透镜容纳腔1102的顶部与第一透镜容纳腔1101的底部相贯通,形成一通路使光线通过,第二透镜组122设置于该第二透镜容纳腔1102内。第一透镜组121进一步包括一第一透镜1210,第二透镜组122包括至少一第二透镜1220。本申请中描述的上指的是朝光线的接收方向,即物侧方向101,下指的是像侧方向102,下文不再赘述。
进一步的,上镜筒部111包括一上镜筒支持部1111与一上镜筒延伸部1112。下镜筒部112包括一下镜筒内延部1121以及一下镜筒主体1122,下镜筒内延部1121具有一镜筒开口1103,该镜筒开口1103连接第一透镜容纳腔1101和第二透镜容纳腔1102,其适于使光线通过。第一透镜1210进一步包括一光学部分1211与一结构部分1212,该光学部分1211由对光线透明的材质构成,为成像光线提供一通路,该结构部分1212围绕于光学部分1211的周侧,与光学部分1211一体形成,为第一透镜1210提供一用于安装的结构。上镜筒支持部1111用于承载第一透镜1210的结构部分1212,上镜筒支持部1111包括支持部顶面11111、支持部底面11112和连接支持部顶面11111、支持部底面11112的支持部侧面11113。支持部顶面11111与第一透镜1210的结构底面12122具有一间隙,为主动校准时的调整余量,主动校准完成后,可以在间隙中设置连接件13(例如胶水等连接介质)以进行固定。
上镜筒延伸部1112用于承载第一透镜1210的光学部分1211。上镜筒延伸部1112的镜筒上延伸面11121可以具有与第一透镜1210的出光侧表面12112相似的形状,以对第一透镜1210进行更好地承托并均匀分布应力。连接件13包括至少一第一介质131,镜筒上延伸面11121可以进一步具有至少一第一台阶槽11121a,该第一台阶槽11121a用于容纳第一介质131。可以将第一介质131设置于第一台阶槽11121a中,以固定镜筒上延伸面11121与第一透镜1210的出光侧表面12112的相对位置。
进一步的,下镜筒内延部1121与上镜筒延伸部1112交界处可以形成一第二台阶槽11121b,该第二台阶槽11121b可以用于容纳第一介质131。可以将第一介质131设置于第二台阶槽11121b中,以固定镜筒上延伸面11121与第一透镜1210的出光侧表面12112的相对位置。可以理解的是,第一介质131可以设置在第一台阶槽11121a与第二台阶槽11121b中的任意一处,也可在两处均设置,以加固第一透镜1210与上镜筒部111的粘接关系,减少其松动风险。
上镜筒延伸部1112还具有一镜筒下延伸面11122,镜筒下延伸面11122具有一台阶状结构,该台阶状结构向下镜筒部112延伸,用于在将镜筒11安装于镜头驱动马达20的镜头可动部22时进行相互配合,使镜筒下延伸面11122与镜头可动部22上表面进行嵌合。
在组装过程中,先将第二透镜组122的多个第二透镜1220沿光轴方向依次组装并固定于下镜筒部112内。调整第一透镜1210与第二透镜组122的相对位置,可以理解的是,可以通过固定下镜筒部112,移动第一透镜1210的方式调整二者的相对位置,也可以通过固定第一透镜1210,移动第二透镜组122的方式调整二者的相对位置。在本实施例中,优选将下镜筒部112固定,用镜头组立设备拾取第一透镜1210以调整其姿态和位置的方式,主动校准光学系统的场曲、峰值、像散、后焦等参数中的一种或者多种。再在上镜筒部111的支持部顶面11111设置连接件13,和/或在上镜筒延伸部1112的第一台阶槽11121a设置连接件13,和/或在上镜筒延伸部1112的第二台阶槽11121b设置连接件13。最后将第一透镜1210与上镜筒部111进行粘接并固化连接件13。
具体地,在一个实施方式中,镜片组立设备可以采用吸附的方式拾取第一透镜1210,为了不影响成像,吸附的位置可以是第一透镜1210入光侧表面12111的第一反射区121112,即吸取第一透镜1210的不透光部分。在另一个实施方式中,镜片组立设备可以采用夹取的方式拾取第一透镜1210,夹取的位置可以是第一透镜1210的结构侧面12123。进一步的,由于第一透镜1210内部光线反射的光路设计导致镜片位置的改变对光路倾斜的影响较大,因此在主动校准动作之前,优选先对系统进行光心对准。在部分实施例中,通过检测感光芯片32中间像素亮度值是否达到最大的方式确定第一透镜1210和组装在镜筒11内的第二透镜组122各自的光心,移动第一透镜1210的位置使二者的光轴位于同一直线上,此时整个光学系统成像较为清晰,再对光学系统进行主动校准,进一步对成像清晰度进行优化。
该主动校准可以在多个自由度上对该第一透镜1210和该第二透镜组122的相对位置进行调整。具体而言,在调节方式中,该第一透镜1210可以相对于该第二透镜组122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方向构成一个调整平面P,在该调整平面P内平移均可分解为x、y方向的两个分量。
值得一提的是,在不同的实施例中,相对位置调整除了三个平移方向自由度外,还可以增加了旋转自由度,即r方向的调节。r方向的调节是在该调整平面P内的旋转,即围绕垂直于该调整平面P的轴线或光轴的旋转。
进一步地,在另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,可以在6个自由度方向上调节该第一透镜1210和该第二透镜组122的相对位置。
上述x、y、z、r、v、w六个自由度的调节均可能影响到该光学系统的成像品质(例如影响到解像力的大小)。在本申请的实施例中,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。需要注意的是,有关主动校准的内容在此处已描述,下文所提到的主动校准过程与原理和上述描述类似,不再赘述。
本申请提供了一种第一透镜1210和第二透镜组122的组装方法:
步骤S1,将第二透镜组122的多个第二透镜1220沿光轴方向依次组装并固定于下镜筒部112内;
步骤S2,拾取第一透镜1210,通过检测感光芯片32中间像素亮度值是否达到最大的方式确定第一透镜1210和组装在镜筒11内的第二透镜组122各自的光心,移动第一透镜1210的位置使二者的光轴位于同一直线上,此时整个光学系统成像较为清晰;
步骤S3,通过在至少一个方向上(至少一个方向是指xyz(水平垂直方向及)uvw(分别是绕x、y、z轴旋转的方向)六轴方向上的至少一个)主动调整第一透镜1210和第二透镜组122之间的相对位置,一次或多次调整后使光学镜头10的成像品质(主要包含后焦、像差、解像力等光学参数)达到目标值。
步骤S4,在第一透镜1210与镜筒112之间设置连接件13,使得第一透镜1210和第二透镜组122固定并保持在主动校准所确定的相对位置。
光学镜头10进一步包括一保护构件14,该保护构件14包括一保护构件支持部141和一保护构件延伸部142。上镜筒支持部1111的支持部顶面11111进一步具有一支持部凹槽111111。保护构件支持部141具有与该支持部凹槽111111相嵌合的形状。在该支持部凹槽111111中布置连接介质,以固定保护构件支持部141底面11112与上镜筒支持部1111的支持部顶面11111的相对位置。
保护构件14包括保护构件支持部内侧面1411、保护构件支持部外侧面1412和保护构件支持部底面1413,保护构件支持部底面1413连接保护构件支持部内侧面1411和保护构件支持部外侧面1412。保护构件14被连接于上镜筒部111后,保护构件支持部内侧面1411与第一透镜1210的结构侧面12123保持一500-1000um的间隙。保护构件延伸部底面1423具有一台阶状结构,该保护构件延伸部底面1423和保护构件延伸部侧面1422共同形成一连续的与第一透镜1210的结构顶面12121和结构侧面12123相似的配合形状,并保持一40-100um的间隙。即保护构件14与第一透镜1210并非相互接触的关系,二者之间保持一定距离,以在受到水平或竖直方向的冲击时给保护构件14一定的缓冲空间,避免将冲击传导给第一透镜1210而造成其松动、脱落、开裂等损伤。
保护构件14还具有一保护构件延伸部顶面1421,该保护构件延伸部顶面1421不低于第一透镜1210的入光侧表面12111,以避免第一透镜1210从侧面受到冲击。优选的,该保护构件延伸部顶面1421与第一透镜1210的入光侧表面12111保持平齐以最大化减小整体的高度。
在本申请的一个实施例中,该第一透镜1210的结构部分1212的结构顶面12121向内凹形成一环形槽12124,该环形槽12124提供保护构件14一避让空间,从而减少摄像模组整体的高度。该环形槽12124由从截面看具有“L”形的形状。
如图5A和图5B所示,在本申请的一个实施例中,该镜筒11为分体式镜筒,该上镜筒部111与该下镜筒部112为各自独立的部件,该上镜筒部111与该下镜筒部112通过连接介质80(例如胶水等粘接介质)固定在一起,从而使该第一透镜组121和该第二透镜组122形成完整的光学系统。该上镜筒部111与该下镜筒部112之间具有一可调间隙,用于将该第一透镜1210相对于该第二透镜组122在沿光轴方向和与光轴倾斜方向上进行主动校准。上镜筒部111环绕形成一第一透镜容纳腔1101,同时该上镜筒部111具有一开口,成一自上而下减小的结构,第一透镜组121设置于该第一透镜容纳腔1101内。下镜筒部112环绕形成一第二透镜容纳腔1102,同时该下镜筒部112具有一开口,成一自上而下增大的结构,第二透镜容纳腔1102的顶部贯通于下镜筒内延部1121,与第一透镜容纳腔1101的底部相贯通,形成一通路使光线通过,第二透镜组122设置于该第二透镜容纳腔1102内。第一透镜组121进一步包括一第一透镜1210,第二透镜组122包括至少一第二透镜1220。该上镜筒部111的最大外径尺寸大于该下镜筒部112的最大外径尺寸。
进一步的,上镜筒部111包括一上镜筒支持部1111与一上镜筒延伸部1112,该上镜筒延伸部1112自该上镜筒支持部1111一体地向像侧延伸。该上镜筒支持部1111形成一上容纳腔,该上镜筒延伸部1112形成一下容纳腔,其中,该上容纳腔的尺寸大于该下容纳腔的尺寸。下镜筒部112包括一下镜筒内延部1121以及一下镜筒主体1122。上镜筒延伸部1112的镜筒下延伸面11122与下镜筒内延部1121的下内延部顶面具有一可调间隙,为主动校准时的调整余量,主动校准完成后,在间隙中设置连接介质80以进行固定。下镜筒内延部1121具有一镜筒开口1103,该镜筒开口1103连接第一透镜容纳腔1101和第二透镜容纳腔1102,其适于使光线通过。
上镜筒支持部1111承载第一透镜1210的结构部分1212,上镜筒延伸部1112承载第一透镜1210的光学部分1211。上镜筒延伸部1112的镜筒上延伸面11121可以具有与第一透镜1210的出光侧表面12112相似的形状,以对第一透镜1210进行更好地承托并均匀分布应力。在本申请一实施例中,该第一透镜1210嵌合于上镜筒部111,该第一透镜1210与该上镜筒部111之间进一步设置连接介质,通过连接介质增加第一透镜1210与上镜筒部111之间的连接强度。在本申请另一实施例中,第一透镜1210通过连接件13固定于镜筒上延伸面11121,连接件13包括至少一第一介质131,镜筒上延伸面11121可以进一步具有至少一第一台阶槽11121a,该第一台阶槽11121a用于容纳第一介质131。可以将第一介质131布置于第一台阶槽11121a中,以固定镜筒上延伸面11121与第一透镜1210的出光侧表面12112的相对位置。可以理解的是,在本申请中,连接介质80与连接件13可以为同样的在粘接介质例如胶水,或者连接介质80与连接件13为不同的有黏性物质。
在组装过程中,先将第二透镜组122的多个第二透镜1220沿光轴方向依次组装并固定于下镜筒部112内。将第一透镜组121装于上镜筒部111的内部。具体地,上镜筒部111包括一支持部凸台111112,第一透镜1210的结构侧面12123卡合于支持部凸台内侧面111112b,优选的,还可在支持部凸台顶面111112a与第一透镜1210的结构侧面12123形成的台阶处设置一连接件13,和/或在上镜筒延伸部1112的第一台阶槽11121a设置连接件13,以进一步加固二者的连接关系。调整组装有第一透镜1210的上镜筒部111与组装有第二透镜组122的下镜筒部112的相对位置,主动校准光学系统的场曲,峰值,像散等参数中的一种或者多种,对成像清晰度进行优化,再在下镜筒部112的下内延部顶面设置连接介质80(例如胶水),最后将上镜筒部111与下镜筒部112进行粘接并固化连接介质80。
具体地,在一个实施方式中,将下镜筒部112固定,镜片组立设备采用吸附的方式拾取组装有第一透镜1210的上镜筒部111,为了不影响成像,吸附的位置可以是第一透镜1210入光侧表面12111的第一反射区121112,即吸取第一透镜1210的不透光部分。在另一个实施方式中,将下镜筒部112固定,镜片组立设备采用夹取的方式拾取组装有第一透镜1210的上镜筒部111,夹取的位置可以是上镜筒部111的支持部凸台外侧面111112c。在另一个实施方式中,将下镜筒部112固定,镜片组立设备采用夹取的方式拾取组装有第一透镜1210的上镜筒部111,上镜筒部111还包括一上镜筒夹持部1114,该上镜筒夹持部1114自上镜筒延伸部1112向下延伸,该上镜筒夹持部1114从上镜筒延伸部1112的镜筒下延伸面11122向远离第一透镜1210的方向一体延伸,该上镜筒夹持部1114的外侧形成一直圆柱形的上镜筒夹取面11141,该上镜筒夹取面11141的直径远小于第一透镜1210的外径,该上镜筒夹持部1114的最大外径小于上镜筒部111的支持部的最大外径,可以理解的是,该上镜筒夹取面11141的直径也远小于上镜筒部111的支持部凸台外侧面111112c直径,镜片组立设备夹取该上镜筒夹取面11141以调整组装有第一透镜1210的上镜筒部111的姿态和位置,小的夹取半径有利于减小夹取力矩,以减小夹取动作对第一透镜1210造成的变异量。在又一个实施方式中,将上镜筒部111固定,镜片组立设备采用夹取的方式拾取组装有第二透镜组122的下镜筒部112,可以理解的是,下镜筒部112的最大外径也远小于第一透镜1210的外径,镜片组立设备可以夹取下镜筒部112的外侧面以调整组装有第二透镜组122的下镜筒部112的姿态和位置,小的夹取半径有利于减小夹取力矩,以减小夹取动作对第二透镜组122造成的变异量。进一步的,由于第一透镜1210内部光线反射的光路设计导致镜片位置的改变对光路倾斜的影响较大,因此在主动校准动作之前,优选先对系统进行光心对准。即通过检测感光芯片32中间像素亮度值是否达到最大的方式确定组装在上镜筒部111内的第一透镜1210和组装在下镜筒部112内的第二透镜组122各自的光心,移动二者中的任一使二者的光轴位于同一直线上,此时整个光学系统成像较为清晰,再对光学系统进行主动校准,进一步对成像清晰度进行优化。
光学镜头10进一步包括一保护构件14,该保护构件14设置于该第一透镜1210外侧,该保护构件14包括一保护构件支持部141和一保护构件延伸部142,该保护构件延伸部142自该保护构件支持部141一体地向光轴方向延伸,该保护构件支持部141固定于该上镜筒支持部1111。上镜筒支持部1111的支持部顶面11111进一步具有一支持部凹槽111111,保护构件支持部141具有与该支持部凹槽111111及支持部凸台外侧面111112c相嵌合的形状。在该支持部凹槽111111中布置连接介质,以固定保护构件支持部141底面11112与上镜筒支持部1111的支持部顶面11111的相对位置。
保护构件14被连接于上镜筒部111后,该保护构件支持部141的内侧面与该第一透镜1210保持500-1000um的间隙,该保护构件延伸部142的底面与该第一透镜1210保持40-100um的间隙。具体的,保护构件支持部内侧面1411与第一透镜1210的结构侧面12123保持一500-1000um的间隙,保护构件支持部内侧面1411与支持部凸台外侧面111112c可以是紧密贴合的状态,在本申请的另一个实施方式中,保护构件支持部内侧面1411与支持部凸台外侧面111112c也可以具有一定的间隙。保护构件延伸部底面1423具有一台阶状结构,该保护构件延伸部底面1423和保护构件延伸部侧面1422共同形成一连续的与第一透镜1210的结构顶面12121和结构侧面12123相似的配合形状,并保持一40-100um的间隙。即保护构件14与第一透镜1210并非相互接触的关系,二者之间保持一定距离,以在受到水平或竖直方向的冲击时给保护构件14一定的缓冲空间,避免将冲击传导给第一透镜1210而造成其松动、脱落、开裂等损伤。
保护构件14还具有一保护构件延伸部顶面1421,该保护构件延伸部顶面1421不低于第一透镜1210的入光侧表面12111,以避免第一透镜1210从侧面受到冲击。优选的,该保护构件延伸部顶面1421与第一透镜1210的入光侧表面12111保持平齐以最大化减小整体的高度。
如前述可知,在本申请的实施例中,第一透镜1210的材质可以是树脂,也可以是玻璃。采用玻璃材质制成的玻璃镜片,利用玻璃镜片的高透射率、高折射率、低像散的优势,可以提升镜头的成像品质,并降低光学镜头10高度。当第一透镜1210的材质为玻璃镜片时,玻璃材质与镜筒11的塑料材质的热膨胀系数(CTE)不同,在高低温冲击下,玻璃材质的第一透镜1210的形变量与塑料材质的镜筒11的形变量不同,因此会造成第一透镜1210与镜筒11的相对位置发生偏移,甚至玻璃材质的第一透镜1210在抵抗温度变化过程中还会出现碎裂的可能性。在高低温冲击下,玻璃材质的第一透镜1210与塑料材质的镜筒11的涨缩形变会不同,进而会在第一透镜1210与镜筒11之间形成应力,应力的作用使得第一透镜1210与镜筒11之间发生脱胶的情况。
如图2A、图2B、图5A和图5B所示,在本申请实施例中,第一透镜1210与镜筒11沿第二透镜组122的光轴方向依次设置,即第一透镜1210设置于镜筒11的上方,第一透镜1210通过镜筒11进行固定和支撑。具体的,第一透镜1210与镜筒11之间通过一连接件13相互连接,即连接件13设置于第一透镜1210与镜筒11之间,通过连接件13使得第一透镜1210稳定的保持于镜筒11上。
在本申请一个实施例中,连接件13可以设置于第一透镜1210的光学部分1211与镜筒11的上镜筒部111之间,以使得第一透镜1210固定于镜筒11上;在本申请另一个实施例中,连接件13可以设置于第一透镜1210的结构部分1212与镜筒11的上镜筒部111之间,以使得第一透镜1210固定于镜筒11上;在本申请又一实施例中,连接件13可以同时设置于第一透镜1210的光学部分1211与镜筒11的上镜筒部111之间,和第一透镜1210的结构部分1212与镜筒11的上镜筒部111之间,本申请对此不做限制。其中,连接件13可以是适于紫外光照射固化的胶水;或者是适于通过可见光照射固化的胶水;或者是适于通过加热固化的胶水;或者是适于通过湿气接触固化的胶水,其选型并不为本申请所局限。
其中,连接件13包括第一介质131和第二介质132,该第一介质131设置于该第一透镜1210的光学部分1211与该镜筒11之间,该第二介质132设置于该第一透镜1210的结构部分1212与该镜筒11之间。其中第一介质131设置于第一透镜1210的光学部分1211与镜筒11的上镜筒部111之间,第二介质132设置于第一透镜1210的结构部分1212与镜筒11的上镜筒部111之间,第一介质131和第二介质132使得第一透镜1210与镜筒11之间进行两次固定,以使得第一透镜1210与镜筒11之间的连接面积更大,进而增加第一透镜1210与镜筒11之间的连接强度,避免在测试过程中第一透镜1210与镜筒11之间分离。当然,连接件13也可以仅包括第一介质131,或者仅包括第二介质132,只要能够使得第一透镜1210与镜筒11之间稳固连接即可,本申请对此不做限制。
进一步地,第一介质131设置于第二介质132的内侧,即第一介质131更靠近于第二透镜组122的光轴。第一介质131设置于第一透镜1210的出光侧表面12112和镜筒11延伸部之间,第一介质131设置于光学部分1211的出光侧表面12112与上镜筒延伸部1112的镜筒上延伸面11121之间,如图3所示,,第一介质131设置于出光侧表面12112的第二像侧面121122a与上镜筒支持部1111之间,第一介质131所在区域与第二反射区121122至少部分重叠,这种设置方式使得第一介质131的设置面积更大,在第一透镜1210与镜筒11之间的粘接强度更强,进而避免第一透镜1210与镜筒11在高低温冲击下,由于玻璃材质的第一透镜1210与塑料材质的镜筒11的热膨胀系数不同,进而会在第一透镜1210与镜筒11之间形成应力,而应力的存在可能会造成连接件13脱离和断裂,即造成脱胶或断胶。
第二介质132设置于第一介质131的外侧,第二介质132设置于第一透镜1210的结构部分1212和镜筒11支持部之间,其中第二介质132的至少一部分延伸至第一透镜1210的光学部分1211,如图2所示,第二介质132覆盖第一透镜1210的结构部分1212的结构侧面12123和/或结构底面12122的至少一部分,即第二介质132的一部分设置于第一透镜1210的结构部分1212的侧面,第二介质132的另一部分设置于第一透镜1210的结构部分1212的底面。第二介质132的设置进一步增加了第一透镜1210、镜筒11与连接件13之间粘接面积,进而增加了粘接强度;而且第二介质132可以将应力分散,进而避免了第一介质131被破坏,也可以说,第二介质132可以对第一介质131提供保护,第二介质132还可以进一步增加第一透镜1210与镜筒11的连接强度。
可以理解的是,第二介质132可以使用与第一介质131同一材质的胶水,或者使用相较于第一介质131弹性模量更低(或者说更软)的胶水。在本申请一具体示例中,第二介质132的弹性模量与第一介质131的弹性模量相同;在本申请另一具体示例中,第二介质132的弹性模量低于第一介质131的弹性模量。在本申请的实施例中,第一介质131通过点胶实现,第二介质132通过喷胶实现。第一介质131可以与第二介质132之间可以相互接触,也可以不接触,本申请对此不做限制。
在本申请一实施例中,第二介质132和第一介质131所在位置之间具有一定高度差,其中,第二介质132所在高度高于第一介质131所在高度。在本申请中,第一介质131和第二介质132均设置于第一透镜1210的朝向像侧的一面,第一介质131位于第一透镜1210的出光侧表面12112,第二介质132位于第一透镜1210的结构部分1212,进而使得第一介质131所在的高度低于第二介质132所在的高度。在第一透镜1210和镜筒11主动校准过程中,可以通过第一介质131实现第一透镜1210和镜筒11的对准连接,再通过第二介质132增强第一透镜1210和镜筒11之间的粘接强度。这种设置方式一方面可以增加第一透镜1210和镜筒11之间的粘接强度,避免脱胶情况产生;另一方面,在主动校准过程中对第一透镜1210或镜筒11的调整更加简单易行;再一方面,第二介质132在第一介质131完全固化之间再设置,避免对第一透镜1210和镜筒11之间的相对位置产生影响。
进一步地,上镜筒延伸部1112设置有至少一台阶槽(第一台阶槽11121a和/或第二台阶槽11121b),台阶槽自镜筒上延伸面11121向下凹陷形成,由于镜筒上延伸面11121为一倾斜的斜面,第一介质131在镜筒上延伸面11121上会发生流动,台阶槽可以将第一介质131容纳其中,增大第一介质131与镜筒上延伸面11121的接触面积,以使得第一介质131保持于镜筒上延伸面11121上。可以理解的是,台阶槽的截面可以为方形、三角形或其他形状,台阶槽的数量可以为一个、两个或多个,本申请对此不做限制。
在本申请另一实施例中,第一介质131设置于出光侧表面12112的光学面连接区121123,第一介质131所在区域与第二反射区121122相互错位。光学面连接区121123为不进行光线反射的区域,第一介质131设置于出光侧表面12112上不进行光线反射的区域。
其中,光线在第二反射区121122的第二物侧面121122b进行反射,第一介质131邻近于第二像侧面121122a但不与第二像侧面121122a接触,这是由于在第一介质131固化时会有应力产生,应力的作用会有可能使得设置于第二反射区121122的反射层发生变形,进而影响到第一透镜1210中光线的反射效果,进而影响成像。
第二介质132设置于第一介质131的外侧,第二介质132设置于结构部分1212与上镜筒支持部1111之间,其中第二介质132仅延伸至第一透镜1210的结构部分1212。第二介质132设置于第一透镜1210的结构部分1212和镜筒11之间,而并不会向第一透镜1210的光学部分1211与镜筒11之间渗透,即第二介质132设置于第一透镜1210的入光侧表面12111的最外侧投影的外侧,如图2B和5B所示,入光侧表面12111的最外侧投影指离光轴距离最远处的投影。也可以说,第二介质132仅设置于第一透镜1210的结构部分1212,这种设置方式避免了第二介质132固化时产生的应力,直接对第一透镜1210的光学部分1211产生影响,进而对第一透镜1210内的光线产生影响。
可以理解的是,本申请中摄像模组为多群组结构,摄像模组在组装过程中,往往需要对光学镜头10进行烘烤以使得连接件13固化,以使得连接件13在固化后支撑第一透镜1210与镜筒11,并使二者间的相对位置保持在主动校准所确定的相对位置。其中,连接件13的材质可以为UV热固胶或可通过光照固化的光学胶,其可以通过烘烤或光照固化。然而,第一透镜1210与镜筒11之间的空气在烘烤时会产生膨胀,膨胀的气体会对第一透镜1210和镜筒11进行冲击,从而改变第一透镜1210和镜筒11的相对位置,造成光线性能下降。因此需要设置逃气通道,逃气通道能够将光学镜头10内的空气与外界连通,在烘烤时可以使得膨胀的气体逃出,以避免对毗邻的第一透镜1210和镜筒11造成过大的作用,从而导致第一透镜1210和镜筒11的相对位置发生偏移或光学系统部件发生形变,进而影响光学性能。
图8A至图8D为一实施例中的光学镜头10采用不同种画胶方式的俯视图,其中,在本申请一实施例中,第一介质131环绕第二透镜组122的光轴,在绕第二透镜组122件的光轴的圆周方向上设置一整圈第一介质131,第一介质131呈圆环形。第二介质132设置于第一介质131的外侧,第二介质132绕第二透镜组122的光轴的圆周方向上设置一整圈,第二介质132呈圆环形,如图8A所示。这种设置方式使得同样周向面积上会有更多的第一介质131和第二介质132来连接第一透镜1210和镜筒11,从而增大了粘结力。
在本申请实施例中,第一介质131环绕镜筒开口1103设置,即可以环绕镜筒开口1103设置一整圈的第一介质131。当然,在本申请其他实施例中,也可以环绕镜筒开口1103设置具有至少一缺口的第一介质131。
进一步的,由于设置整圈连接件13后,第一透镜1210和镜筒11之间密封,而为了使连接件13固化,需要对光学镜头10进行烘烤,密封空间内的空气在烘烤时因无法逃逸造成受热膨胀,严重影响主动校准后两群组之间相对位置精度,从而导致光学镜头10成像品质下降甚至成像不良,直接导致良率损失。因此,利用第一透镜1210、镜筒11和连接件13中的至少一个通孔和/或缺口形成逃气通道,逃气通道将第一透镜1210与镜筒11之间的密闭空气同外界连通。在本申请中,逃气通道可以是用于逃气的孔、通道、槽、间隙、缺口等,其结构不受具体限制。
在本申请另一实施例中,连接件13在平面中呈C型环的形式,即第一介质131和第二介质132均设置有一段粘接环面,从而由C型环的缺口G1和G2形成一逃气通道,如图8B所示,在俯视图观察中,第一介质131和第二介质132呈环状分布,并且第一介质131和第二介质132上分别设置有缺口(例如,G1和G2)以由缺口形成逃气通道。当然,如果存在两次及以上的画胶,则每次画胶均需留一个缺口作为通气孔使用,例如,可以对第一介质131进行热固化,对第二介质132进行光固化。在其他实施例中,第二介质132的粘接环面的缺口也可以在光学镜头10组装完成后被密封,通常,当烘烤结束时需要密封逃气通道,以防止灰尘或其他脏物从逃气通道进行光学镜头10内部。在点胶两次及以上的情况下,只需密封最外圈粘合胶的缺口,即密封第二介质132的缺口即可。当然,在本申请实施例中,也可以不对第二介质132的缺口进行密封,而通过第一介质131的缺口G1与第二介质132的缺口G2错位设置的方式,即第一介质131和第二介质132的粘接环面的缺口在圆周方向上尽可能远地间隔开,以使得灰尘不易从两个缺口进入光学镜头10的有效区域内,因此可以省去最后密封缺口的步骤。
值得一提的是,连接件13在平面中也可以呈多个C型环的形式,也就是说连接件13设置有多段粘接环面,即连接件13具有多个缺口,这种设置方式一方面增加了缺口的数量,有助于密闭空间内膨胀的气体快速逃出,使得在烘烤过程中第一透镜1210与镜筒11的相对位置发生偏移或光学系统部件发生形变的可能性更低;另一方面,在高低温冲击下,玻璃材质的第一透镜1210与塑料材质的镜筒11的涨缩形变会不同,进而会在第一透镜1210与镜筒11之间形成应力,连接件13呈多段设置可以将应力进行分散,分散后的应力会减小,不容易有脱胶的情况产生,进而避免第一透镜1210和镜筒11之间发生分离,避免光学镜头10损坏。
在本申请另一实施例中,第一介质131设置有多段粘接环面,第一介质131的多段粘接环面之间具有多个缺口,在本实施例中实施为两个缺口G1、G1’,第一介质131具有两段粘接环面,即第一介质131的两段粘接环面有两个缺口G1、G1’,如图8C所示,在俯视图观察中,第一介质131的两段粘接环面对称地设置于第二透镜组122的光轴的圆周方向上,由此形成的两个缺口G1、G1’也对称地设置于第二透镜组122的光轴的圆周方向上。两个缺口G1、G1’的设置有助于增加逃气量,有助于密闭空间内膨胀的气体快速逃出,以避免对毗邻部件造成过大的作用。进一步的,第一介质131的两段粘接环面的设置有助于第一透镜1210和镜筒11的两侧均匀受力,避免出现第一透镜1210和镜筒11的相对位置发生偏移。当然,在俯视图观察中,第二介质132呈环状分布,第二介质132上可以设置缺口G2,以通过第一介质131的缺口和第二介质132的缺口形成逃气通道。其中,第二介质132上的缺口的数量为至少一个,本申请对此不做限制。进一步的,第一介质131的缺口G1、G1’与第二介质132的缺口G2错位设置,即第一介质131的两段粘接环面之间的缺口在圆周方向上与第二介质132的一段粘接环面的缺口在圆周方向上尽可能远地间隔开,以使得灰尘不易从两个缺口进入光学镜头10的有效区域内。
在本申请另一实施例中,第一介质131设置有三段粘接环面,在本实施例中实施为三个缺口G1、G1’、G1”,第一介质131在平面中呈三C型环的形式,即第一介质131的双C型环有三个缺口G1、G1’、G1”,如图8D所示,在俯视图观察中,第一介质131的三C型环对称地设置于第二透镜组122的光轴的圆周方向上,由此形成的三个缺口G1、G1’、G1”也对称地设置于第二透镜组122的光轴的圆周方向上。其中,第一介质131的三段粘接环面在第一透镜1210的周向上设置,并且分布在同一圆周上。第一介质131的三段粘接环面的截面形状相同,它们与第一透镜1210或镜筒11的粘接面积相等,产生的粘结力相同,这种设置方式使得第一透镜1210和镜筒11在各自的周向上三处均匀受力,避免第一透镜1210和镜筒11的相对位置在第一介质131固化过程中受到应力作为发生偏移。当然,在俯视图观察中,第二介质132呈环状分布,第二介质132上可以设置缺口G2,以通过第一介质131的缺口和第二介质132的缺口形成逃气通道。其中,第二介质132上的缺口的数量为至少一个,本申请对此不做限制。进一步的,第一介质131的缺口G1、G1’、G1”与第二介质132的缺口G2错位设置,即第一介质131的多段粘接环面之间的缺口在圆周方向上与第二介质132的多段粘接环面之间的缺口在圆周方向上尽可能远地间隔开,也可以说,即第一介质131的多段粘接环面之间的缺口在圆周方向上环绕第二介质132的多段粘接环面之间的缺口,以使得灰尘不易从两个缺口进入光学镜头10的有效区域内。
示例性驱动马达
图3A、图3B、图6A和图6B为携有镜头驱动马达的摄像模组的结构示意图,如图3A、图3B、图6A和图6B所示,镜头驱动马达20设置于下镜筒部112的外周侧,镜头驱动马达20驱动光学镜头10移动。镜头驱动马达20适于驱动光学镜头10平移和/或旋转,从而实现摄像模组的镜头对焦、镜头防抖等功能。
其中,镜头驱动马达20包括镜头固定部21、镜头可动部22、镜头驱动组件23及镜头电路组件(未示出)。镜头固定部21具有一容纳腔以容纳镜头可动部22、镜头驱动组件23及镜头电路组件,镜头电路组件提供镜头驱动组件23的驱动电源,镜头驱动组件23驱动镜头可动部22相对于镜头固定部21移动。光学镜头10与镜头可动部22相固定,从而镜头驱动组件23驱动光学镜头10相对于镜头固定部21运动,例如,驱动光学镜头10沿其光轴移动实现镜头对焦功能;或者,驱动光学镜头10沿垂直其光轴的方向平移或驱动光学镜头10绕垂直其光轴的方向旋转实现镜头防抖功能。进一步的,镜头驱动马达20通过镜头固定部21固定于感光组件30,从而使得光学镜头10设置于感光组件30的感光路径上。
在本申请实施例中,镜头驱动马达20可以驱动整个光学镜头10移动,也可以驱动光学镜头10中的一个群组移动,例如,驱动第二群镜头16移动。
在本申请一实施例中,镜头固定部21包括外壳211和基底212,外壳211和基底212之间相互扣合,以形成一容纳腔,以容纳镜头驱动马达20中的各个组件,不仅可以保护镜头驱动马达20中的各个元件避免其发生撞击而损坏,也可以用于避免灰尘、脏污或杂散光进入芯片驱动马达40的内部。进一步的,外壳211和基底212设置有与光学镜头10对应的开口,以使得经过物体反射的光线经过光学镜头10能够到达感光组件30。应可以理解,在该具体实施例中,外壳211与基底212均为定子或相对固定部,即在镜头驱动马达20工作时,外壳211与基底212保持不动。
在本申请一实施例中,镜头可动部22包括第一镜头可动载体221和第二镜头可动载体222,第一镜头可动载体221被容置于第二镜头可动载体222中,第二镜头可动载体222被容置于外壳211中。其中,光学镜头10被固定于第一镜头可动载体221。在本申请一具体示例中,镜头驱动组件23可以驱动第一镜头可动载体221沿光轴方向移动,进而带动光学镜头10移动以实现光学对焦功能;镜头驱动组件23可以驱动第二镜头可动载体222沿垂直于光轴方向移动,进而带动第一镜头可动载体221和光学镜头10移动以实现光学防抖功能。在本申请另一具体示例中,镜头驱动组件23可以驱动第一镜头可动载体221沿垂直于光轴方向移动,进而带动光学镜头10移动以实现光学防抖功能;镜头驱动组件23可以驱动第二镜头可动载体222沿光轴方向移动,进而带动第一镜头可动载体221和光学镜头10移动以实现光学对焦功能。也就是说,在镜头驱动组件23的驱动下,第一镜头可动载体221既能够相对于第二镜头可动载体222单独移动,第一镜头可动载体221又能够与第二镜头可动载体222共同移动。
其中,第一镜头可动载体221包括第一镜头载体主体2211和第一镜头载体延伸部2212,第一镜头载体延伸部2212自第一镜头载体主体2211一体地向物侧延伸,即第一镜头载体延伸部2212靠近物侧设置,第一镜头载体主体2211靠近像侧设置。进一步的,第一镜头载体延伸部2212的最大外径大于第一镜头载体主体2211的最大外径,以与光学镜头10上大下小的结构相适配。
在本申请中,第一镜头载体延伸部2212的中部形成一入光通孔2201,第一镜头载体主体2211的中部形成一出光通孔2202,其中,入光通孔2201的尺寸大于出光通孔2202的尺寸,以使得光学镜头10能够由物侧至像侧直接安置于第一镜头可动载体221内,使得安装更加简单。
进一步地,在本申请中,光学镜头10可以通过第一镜头载体主体2211和/或第一镜头载体延伸部2212进行支撑和固定。例如,在本申请一具体示例中,上镜筒部111的上镜筒支持部1111的支持部底面11112承靠于第一镜头载体延伸部2212的顶面,以通过尺寸较大的第一镜头载体延伸部2212为光学镜头10的第一透镜1210提供更大的承靠面积,使得光学镜头10安置的更加平稳,在被驱动时不会产生倾斜和晃动。在本申请另一具体示例中,下镜筒部112的外侧壁承靠于第一镜头载体主体2211,下镜筒11的横向尺寸较小可以使得第一镜头载体主体2211的尺寸缩小,在为光学镜头10提供更加平稳的支持时,可以进一步减小镜头驱动马达20的横向尺寸。在本申请一实施例中,镜头驱动组件23设置于镜头可动部22与镜头固定部21之间,驱动镜头可动部22相对于镜头固定部21移动。其中,镜头驱动组件23包括镜头线圈组件231、镜头磁石组件232,其中镜头线圈组件231包括第一镜头线圈组件2311、第二镜头线圈组件2312。第一镜头线圈组件2311与镜头磁石组件232相对设置,第二镜头线圈组件2312与镜头磁石组件232相对设置。第一镜头线圈组件2311、第二镜头线圈组件2312、镜头磁石组件232三者中的至少一个设置于镜头可动部22或镜头固定部21。可以理解的是,第一镜头线圈组件2311与镜头磁石组件232之间可以沿水平方向相对设置,也可以沿高度方向相对设置,第二镜头线圈组件2312与镜头磁石组件232之间可以沿水平方向相对设置,也可以沿高度方向相对设置。
可以理解的是,在本申请中,光学镜头10的第一透镜1210和第二透镜组122的尺寸差异较大,将镜头驱动组件23设置于下镜筒部112的外周侧可以减小镜头驱动马达20对摄像模组横向空间的占用,进而减小摄像模组的横向尺寸。
在本申请一具体示例中,第一镜头线圈组件2311设置于第一镜头可动载体221上,镜头磁石组件232设置于第二镜头可动载体222上,第二镜头线圈组件2312设置于镜头固定部21上。第一镜头线圈组件2311通电后产生的磁场与镜头磁石组件232的磁场相互作用,产生的驱动力以驱动第一镜头可动载体221移动;第二镜头线圈组件2312通电后产生的磁场与镜头磁石组件232的磁场相互作用,产生的驱动力以驱动第二镜头可动载体222,进而带动第一镜头可动载体221移动。当然,第一镜头线圈组件2311和第二镜头线圈组件2312的位置可以进行调换,即第二镜头线圈组件2312设置于第一镜头可动载体221上,第一镜头线圈组件2311设置于镜头固定部21上。
在本申请一实施例中,镜头电路组件(未示出)包括第一镜头线圈导电构件和第二镜头线圈导电构件,其中第一镜头线圈导电构件电连接于第一镜头线圈,第二镜头线圈导电构件电连接于第二镜头线圈。进一步的,在本申请一具体示例中,第一镜头线圈导电构件和第二镜头线圈导电构件电连接于感光组件30的线路板31,以实现镜头驱动马达20的电路导通;在本申请另一具体示例中,也可以在基板上设置一电路结构,将第一镜头线圈导电构件与第二镜头线圈导电构件集成于基板,并通过基板的电路结构实现镜头驱动马达20与外界电路的导通。
在本申请中,镜头驱动组件23能够提供更大的推力,以满足光学镜头10的光学对焦和/或光学防抖功能更大的行程需求。
在本申请一实施例中,镜头驱动马达20进一步包括镜头保持组件24,进一步的,镜头保持组件24包括镜头支撑组件241。其中,镜头支撑组件241设置于第一镜头可动载体221与第二镜头可动载体222之间,以及第二镜头可动载体222和镜头固定部21之间,以提高镜头驱动马达20在光学对焦和/或光学防抖过程中运动的稳定性,提高成像质量。进一步的,支撑组件包括滚珠2411和镜头滚珠槽,镜头滚珠槽形成于第一镜头可动载体221、第二镜头可动载体222、镜头固定部21的表面,滚珠2411被安置于镜头滚珠槽内,以通过滚珠2411对第一镜头可动载体221和第二镜头可动载体222形成支撑,进而使得第一镜头可动载体221和第二镜头可动载体222能够平稳的移动。
在本申请一实施例中,镜头驱动马达20进一步包括镜头位置感测组件(未示出),其中镜头感测组件包括镜头位置感测元件。在本申请一具体示例中,镜头位置感测元件与镜头线圈组件231同侧设置,与镜头磁石组件232相对设置,用于获取镜头磁石组件232的位置信息。其中,镜头感测元件的数量为至少三个,镜头位置感测元件的数量为至少三个,分别用于感测镜头可动载体沿X轴方向移动、Y轴方向移动和沿Z轴方向移动的位置信息。
在本申请中,镜头驱动马达20驱动光学镜头10移动实现光学对焦的移动行程为:200um-400um;镜头驱动马达20驱动光学镜头10移动实现光学防抖的移动行程为:±100um。
在申请中,该镜头驱动马达20可以是仅用于驱动部分光学透镜移动的后焦马达50,由于后焦马达50仅用于驱动部分光学透镜移动,其尺寸、重量可以更小,其驱动力需求可以更低。
具体地,如图4A至图4C、图7A至图7C所示,第二透镜组122包括多片第二透镜1220,其中,靠近像侧的至少一第二透镜1220作为补偿透镜相对于其他第二透镜1220移动,该第二透镜组122的多片该第二透镜1220中最靠近感光组件30的至少一该第二透镜1220可以作为补偿透镜相对其他该第二透镜1220移动,这样可以改变该补偿透镜相对其他该第二透镜1220的位置,从而实现后焦补偿和/或光学防抖功能,实现清晰的成像。在本申请中,由于该第一透镜1210具有相对较大的尺寸,且在本申请的一些实施例中,该第一透镜1210采用了玻璃材质进行制作,该第一透镜1210具有相对较大的重量,如此,具有该第一透镜1210的该光学镜头10的重量也会相对较重,因此,采用驱动该补偿透镜移动的方式进行后焦补偿和/或光学防抖,可以减小对驱动力的需求,相应的可以使用成本更低、尺寸更小的驱动马达。
在本申请中,后焦马达50驱动补偿透镜移动,适用该后焦马达50的光学镜头10的镜筒11可以是一体式镜筒,也可以是分体式镜筒。换言之,不论该光学镜头10的上镜筒部111和下镜筒部112是通过注塑一体形成的镜筒11还是分别独立成型后再通过连接介质80(胶水等粘接介质)固定形成的镜筒11,均可以通过该后焦马达50驱动补偿透镜相对其他第二透镜1220移动。所述后焦马达50和所述光学镜头10形成一光学镜头组件,即,所述光学镜头组件包括所述后焦马达50和所述光学镜头10,所述后焦马达50可以驱动所述光学镜头10的补偿透镜移动。
具体地,该下镜筒部112包括第一下镜筒1123和第二下镜筒1124,其中,该补偿透镜被固定于该第二下镜筒1124形成第二群镜头16;其他该第二透镜1220被固定于该第一下镜筒1123,该第一透镜1210被固定于该上镜筒部111,该上镜筒部111与该第一下镜筒1123固定形成第一群镜头15。也就是说该第二透镜组122中靠近感光组件30的至少一该第二透镜1220作为补偿透镜被固定于该第二下镜筒1124形成第二群镜头16;该第二透镜组122中除去该补偿透镜的其余该第二透镜1220被固定于该第一下镜筒1123,该第一透镜组121被固定于该上镜筒部111,该上镜筒部111与该第一下镜筒1123通过一体成型或者粘接介质粘接的方式固定形成第一群镜头15。在本申请的一种实施例中,该补偿透镜被设置于靠近该光学镜头10的像面侧,更有利于实现场曲和后焦补偿校正的效果。
换言之,该光学镜头10包括第一群镜头15和第二群镜头16,该第二群镜头16位于该光学镜头10靠近感光元件的一侧,该第二群镜头16被驱动以相对该第一群镜头15移动。
在本申请的一个实施例中,摄像模组还包括用于驱动该第二群镜头16移动的后焦马达50,该后焦马达50包括后焦马达固定部51、后焦马达可动部52和设置于该后焦马达固定部51和该后焦马达可动部52之间的后焦马达驱动组件53,该后焦马达驱动组件53连接该后焦马达固定部51和后焦马达可动部52并驱动该后焦马达可动部52相对该后焦马达固定部51移动,第二群镜头16被设置于后焦马达可动部52,第二群镜头16被后焦马达驱动组件53驱动相对第一群镜头15移动,调整所述光学镜头10的后焦距离。该后焦马达驱动组件53可以为线圈-磁石对、SMA线、压电元件或者步进电机等驱动元件,本申请并不为此所限。
参照图4A和图7A所示,该摄像模组还包括一镜头支持部60,该镜头支持部60设置于光学镜头10与感光组件30之间,该第一群镜头15通过该镜头支持部60与该感光组件30直接或者间接地固定,例如,该第一群镜头15与该镜头支持部60之间通过设置连接介质(胶水等粘接介质)相固定,该镜头支持部60与该感光组件30的滤光元件支架34之间通过设置连接介质80(胶水等粘接介质)相固定,从而该第一群镜头15通过该镜头支持部60固定于该感光组件30。该后焦马达50与该感光组件30直接或者间接地固定,例如,该后焦马达50的后焦马达固定部51与该感光组件30的滤光元件支架34之间通过设置连接介质80(胶水等粘接介质)相固定,从而该镜头支持部60和该后焦马达50均固定于该感光组件30。也就是说,第一群镜头15通过镜头支持部60与感光组件30固定,后焦马达50固定于感光组件30,第二群镜头16通过后焦马达50与感光组件30固定。
参照图4B和图7B所示,该摄像模组还包括一镜头支持部60,该镜头支持部60设置于光学镜头10与感光组件30之间,该第一群镜头15通过该镜头支持部60与该感光组件30直接或者间接地固定,例如,该第一群镜头15与该镜头支持部60之间通过设置连接介质(胶水等粘接介质)相固定,该镜头支持部60与该感光组件30的滤光元件支架34之间通过设置连接介质80(胶水等粘接介质)相固定,从而该第一群镜头15通过该镜头支持部60固定于该感光组件30。该后焦马达50与该镜头支持部60相固定,例如,该后焦马达50的后焦马达固定部51与该镜头支持部60之间设置连接介质80(胶水等粘接介质),从而该后焦马达50通过该镜头支持部60间接地固定于该感光组件30。这样,在该实施方式中,可以先将该后焦马达50和该镜头支持部60固定,然后再将该镜头支持部60与该感光组件30相固定,简化的组装的流程。也就是说,第一群镜头15通过镜头支持部60与感光组件30固定,后焦马达50固定于镜头支持部60,第二群镜头16通过后焦马达50和镜头支持部60与感光组件30固定。
参照图4C和图7C所示,该摄像模组还包括一镜头支持部60,该镜头支持部60设置于光学镜头10与感光组件30之间,该第一群镜头15通过该镜头支持部60固定于该后焦马达50,例如,该第一群镜头15与该镜头支持部60之间通过设置连接介质(胶水等粘接介质)相固定,该镜头支持部60与该后焦马达50的后焦马达固定部51之间通过设置连接介质80(胶水等粘接介质)相固定,从而该第一群镜头15通过该镜头支持部60固定于该后焦马达50。该后焦马达50与该感光组件30直接或者间接地固定,例如,该后焦马达50的后焦马达固定部51与该感光组件30的滤光元件支架34之间通过设置连接介质80(胶水等粘接介质)相固定,从而该镜头支持部60通过该后焦马达50固定于该感光组件30。也就是说,后焦马达50固定于镜头支持部60和感光组件30,第一群镜头15通过镜头支持部60和后焦马达50与感光组件30固定,第二群镜头16通过后焦马达50与感光组件30固定。
在图4A至图4C、图7A至图7C所示出的实施例中,该滤光元件支架34通过模塑工艺一体成型于线路板31,这样,该滤光元件支架34可以提供一平整的顶面用于支撑后焦马达50或者镜头支持部60,提供一个平整的安装表面有助于减少摄像模组的组装公差。
在图4A至图4C、图7A至图7C所示出的实施例中,该镜头支持部60可以是与该第一下镜筒1123通过注塑工艺一体形成,换言之,该镜头支持部60可以视为该第一下镜筒1123的一部分,该镜头支持部60也可以是独立的部件,其通过连接介质(胶水等粘接介质)与该第一群镜头15相固定,本申请并不为此所限。在本申请的一个实施例中,该镜头支持部60还可以被实施为镜头驱动马达20,该镜头驱动马达20用于驱动第一群镜头15移动。
在本申请的一个实施例中,该后焦马达50的顶面高于该第一群镜头15的第一下镜筒1123的底面,这样,可以利用位于该第一镜筒11侧面的空间设置该后焦马达50,从而减小后焦马达50横向尺寸的目的。
在本申请的一个实施例中,该第一群镜头15的该第一下镜筒1123向下延伸至该后焦马达50内,这样,当该补偿镜片在光轴方向的厚度较薄时,该第一下镜筒1123的周侧可以提供该后焦马达50设置的空间,进而尽可能减小摄像模组的尺寸。
在本申请的一个实施例中,该后焦马达驱动组件53的最大外径小于该第一透镜1210的最大外径,该后焦马达驱动组件53的设置不增加摄像模组的尺寸。换言之,借由驱动该补偿透镜移动而非驱动该第一透镜1210移动,该后焦马达驱动组件53可以保持较小的尺寸。
在本申请的一个实施例中,该后焦马达50的最大外径小于该第一透镜1210的最大外径,该后焦马达驱动组件53的设置不增加摄像模组的尺寸。换言之,借由驱动该补偿透镜移动而非驱动该第一透镜1210移动,该后焦马达驱动组件53可以保持较小的尺寸。
在本申请的一个实施例中,该后焦马达50驱动该第二群镜头16沿该第二透镜组122的光轴直线移动,从而调整该光学镜头10的后焦距离,实现场曲和后焦补偿的效果,使摄像模组在拍摄不同距离的被摄物时均可以保持清晰的成像。由于本方案可能导致该光学镜头10的后焦变化较大,难以保证成批次的成像品质,因此,采用补偿透镜方案可以主动调整光学镜头10的后焦和场曲范围,有利于优化长焦镜头显示效果。
在本申请的另一个实施例中,该后焦马达50驱动该第二群组沿垂直该第二透镜1220的光轴的第一轴方向平移和/或驱动该第二群组绕垂直该第二透镜1220的光轴的第二轴方向旋转,以补偿拍摄过程中的抖动,实现摄像模组的光学防抖功能。其中,该第一轴和该第二轴位于垂直于该第二透镜1220的光轴的平面上,该第一轴和该第二轴适于重叠或者不重叠。本方案通过驱动该补偿镜片移动,可以替代驱动该光学镜头10移动或者驱动该感光芯片32移动,以较小的代价实现光学防抖功能。
特别地,考虑到本申请实施例的第一透镜1210具有相对较大的宽度尺寸且第一透镜1210的重量较大,如果通过驱动第一透镜1210移动以实现摄像模组的光学对焦和/或光学防抖功能,一方面,需要提供的驱动力较大,这为驱动马达提出了更高的要求;另一方面,在第一透镜1210的周侧设置驱动马达会进一步增加摄像模组的横向尺寸;再一方面,第一透镜1210周侧能够提供的空间较小,不足以设置驱动马达。在本申请实施例,提供一种芯片驱动马达40,通过芯片驱动马达40驱动感光组件30移动,以实现摄像模组的光学对焦和/或光学防抖功能。
图3B和图6B为携有芯片驱动马达的摄像模组的结构示意图,如图3B和图6B所示,芯片驱动马达40适于驱动感光组件30平移和/或旋转,从而实现摄像模组的芯片对焦和/或芯片防抖功能。其中,芯片驱动马达40包括芯片固定部41、芯片可动部4242、芯片驱动组件43以及芯片电路组件(未示出)。芯片驱动组件43以分别连接芯片可动部4242和芯片固定部41的方式被设置于芯片可动部4242与芯片固定部41之间,芯片电路组件电连接芯片驱动组件43和感光组件30,并提供芯片驱动组件43驱动电源以驱动芯片可动部4242在X轴方向(即,X轴所设定的方向)和Y轴方向(即,Y轴所设定的方向)上平移和/或绕Z轴方向(即,Z轴所设定的方向)旋转,以实现感光组件30的平移防抖和/或旋转防抖。
在本申请一实施例中,芯片固定部41包括芯片盖体411和芯片底座412,其中芯片盖体411和芯片底座412相互固定并形成容纳腔(也即芯片固定部41的容纳腔)容置芯片可动部4242、芯片驱动组件43、芯片电路组件以及感光组件30等摄像模组部件,不仅可以保护上述摄像模组部件,还可以减少灰尘、脏污或杂散光进入芯片驱动马达40的内部。
具体地,在本申请实施例中,芯片盖体411设置于芯片底座412的上方,芯片盖体411的中心设置有一开口,该开口对应于感光组件30,以使得光线能够通过开口进入感光组件30以进行成像。
芯片可动部4242包括芯片可动载体421。芯片可动载体421与芯片盖体411之间设有芯片驱动组件43,芯片驱动组件43驱动芯片可动载体421相对芯片固定部41运动;芯片可动载体421与芯片底座412之间设有感光组件30,感光组件30通过线路板31固定于芯片可动载体421,进而感光组件30随着芯片可动载体421移动。在本申请的实施例中,感光组件30的底面(即感光组件30靠近基底212的一侧)与基底212之间存在一定的空气间隙,这样,感光组件30的运动不易被基底212阻碍,减小芯片驱动元件的驱动力需求,换言之,感光组件30悬持在芯片底座412的上方。
芯片驱动组件43包括芯片防抖驱动部件(未示出)和芯片对焦驱动部件(未示出),其中芯片对焦驱动部件驱动感光组件30沿Z轴方向移动,以实现芯片对焦功能。芯片防抖驱动部件驱动感光组件30沿X轴方向和Y轴方向移动,和/或绕Z轴方向旋转,以实现感光组件30的芯片防抖功能。在本申请一具体示例中,芯片驱动组件43包括芯片线圈组433和芯片磁石组434,芯片线圈组433和芯片磁石组434之间相互作用产生驱动力,以驱动芯片可动载体421相对于芯片固定部41移动。在本申请的一个实施例中,芯片磁石组434上设有一导磁构件4341以增强芯片磁石组434面向芯片线圈组433一侧的磁场强度。
在本申请的一个实施例中,芯片驱动马达40还包括芯片位置感测组件和芯片保持组件44,芯片位置感测组件用于获取感光组件30的位置或者运动信息,芯片保持组件44适于使芯片可动载体421被悬持于芯片固定载体中,这样,感光组件30可以被芯片保持组件44悬持于芯片固定载体中。
具体地,芯片位置感测组件(未示出)固定于芯片可动载体421,从而当芯片可动载体421运动时,芯片位置感测组件适于通过获取芯片磁石组434件的磁场变化获取芯片可动载体421的位置信息。在本申请的一个具体示例中,芯片位置感测组件包括第一芯片位置感测元件、第二芯片位置感测元件和第三芯片位置感测元件,从而用于感测芯片可动载体421沿X轴方向平移、沿Y轴方向平移和绕Z轴方向旋转三种移动的位置信息。
具体地,芯片保持组件44包括芯片支撑组件441和芯片磁吸组件(未示出),芯片磁吸组件固定于芯片可动部4242的芯片可动载体421,这样,芯片磁吸组件与芯片磁石组434件之间的磁吸力使芯片可动部4242吸附向芯片盖体411。芯片支撑组件441设置于芯片固定部41的芯片盖体411与芯片可动部4242的芯片可动载体421之间,在芯片磁吸组件与芯片磁石组434件之间的磁吸力的作用下,芯片支撑组件441被芯片盖体411和芯片可动载体421夹持,芯片可动载体421与上盖之间保持间隙,从而减小芯片可动部4242在运动时的阻力。
进一步地,芯片支撑组件441包括至少三个设置于芯片可动载体421和上盖之间的滚珠4411,为限制滚珠4411的移动范围,芯片支撑组件441还包括至少三个与至少三个滚珠4411相对应的芯片滚珠槽4412。在本申请一具体示例中,芯片支撑组件441还包括至少三滚珠支撑片(未示出),滚珠支撑片固定于芯片可动载体421并作为芯片滚珠槽4412的底面,滚珠支撑片可以是不锈钢等金属材质,进而提供滚珠4411一更平滑的支撑面,减小滚珠4411滚动的摩擦力。
以上描述了本申请的基本原理、主要特征和本申请的优点。本行业的技术人员应该了解,本申请不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本申请的原理,在不脱离本申请精神和范围的前提下本申请还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本申请的范围内。本申请要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (10)
1.一种光学镜头,其特征在于,包括:
上镜筒部;
第一透镜,被容纳于所述上镜筒部,所述第一透镜具有入光侧表面和出光侧表面,所述入光侧表面包括入光区和第一反射区,所述出光侧表面包括出光区和第二反射区;其中,所述第一反射区和所述第二反射区用于反射从所述入光区射入到所述第一透镜内的光线;
下镜筒部,所述上镜筒部与所述下镜筒部之间通过连接介质固定;和
第二透镜组,被容纳于所述下镜筒部,光线通过所述出光区射入所述第二透镜组。
2.根据权利要求1所述的光学镜头,所述上镜筒部与所述下镜筒部之间具有一可调间隙,用于将所述第一透镜相对于所述第二透镜组在沿光轴方向和与光轴倾斜方向上进行主动校准。
3.根据权利要求2所述的光学镜头,所述上镜筒部的最大外径尺寸大于所述下镜筒部的最大外径尺寸。
4.根据权利要求3所述的光学镜头,所述上镜筒部分包括上镜筒支持部和上镜筒延伸部,所述上镜筒延伸部自所述上镜筒支持部一体地向像侧延伸;所述第一透镜包括光学部分和结构部分,所述结构部分位于所述光学部分的周侧,其中,所述上镜筒支持部承载所述第一透镜的结构部分,所述上镜筒延伸部承载所述第一透镜的光学部分。
5.根据权利要求4所述的光学镜头,所述上镜筒支持部形成一上容纳腔,所述上镜筒延伸部形成一下容纳腔,所述上容纳腔的尺寸大于所述下容纳腔的尺寸。
6.根据权利要求5所述的光学镜头,所述上镜筒部进一步包括上镜筒夹持部,所述上镜筒夹持部自所述上镜筒延伸部向下延伸,所述上镜筒夹持部的最大外径小于所述上镜筒部支持部的最大外径。
7.根据权利要求6所述的光学镜头,进一步包括保护构件,所述保护构件设置于所述第一透镜外侧,所述保护构件包括保护构件支持部和保护构件延伸部,所述保护构件延伸部自所述保护构件支持部一体地向光轴方向延伸,所述保护构件支持部固定于所述上镜筒支持部。
8.根据权利要求7所述的光学镜头,所述保护构件支持部的内侧面与所述第一透镜保持500-1000um的间隙,所述保护构件延伸部的底面与所述第一透镜保持40-100um的间隙。
9.根据权利要求8所述的光学镜头,所述保护构件延伸部的顶面不低于所述第一透镜的入光侧表面。
10.一种摄像模组,其特征在于,包括:
感光组件;
如权利要求1至9任一所述的光学镜头,其中,所述光学镜头被设置于所述感光组件的感光路径上;
镜头驱动马达,所述镜头驱动马达设置于所述下镜筒部的外周侧,所述镜头驱动马达驱动所述光学镜头移动。
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