CN117555062A - 滤光片、摄像模组和电子设备 - Google Patents

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CN117555062A CN202311761439.1A CN202311761439A CN117555062A CN 117555062 A CN117555062 A CN 117555062A CN 202311761439 A CN202311761439 A CN 202311761439A CN 117555062 A CN117555062 A CN 117555062A
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Abstract

本申请公开一种滤光片、摄像模组和电子设备，属于电子设备领域。滤光片包括层叠设置的基底层和微透镜层，所述微透镜层包括间隔设置的第一微透镜和第二微透镜，所述第一微透镜和所述第二微透镜分别与所述基底层连接；所述第一微透镜在所述基底层所在平面上的正投影沿第一方向的尺寸不同于所述第二微透镜在所述基底层所在平面上的正投影沿所述第一方向的尺寸。

Description

滤光片、摄像模组和电子设备
技术领域
本申请属于电子设备技术领域，具体涉及一种滤光片、摄像模组和电子设备。
背景技术
当前的手机等电子设备中，通常配设有摄像模组用以提供拍摄作用，且摄像模组通过设置透镜实现对光线的聚集，进而利用感光器件形成相应的图像。以可见光为例，由于透镜采用折射原理，这种透镜对光线的折射率随波长的增加而减小，从而导致经过该透镜作用的光线的焦距与其波长呈正比，造成透镜存在色散效应。基于此，在透镜的设计过程中，通常以某种特定颜色的光线的波长为参考对透镜进行优化，保证该颜色的光线在穿过透镜后，能够聚焦于感光器件的感光面。但是，这会造成其他颜色的光线在穿过透镜后形成的焦点无法准确地落在感光器件的感光面上，从而导致摄像模组所形成的图像存在紫边现象，这会对成像质量产生较大的不利影响。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种滤光片、摄像模组和电子设备，以解决目前的摄像模组受透镜的光学作用采用折射原理，导致非参考波长的光线穿过透镜之后的焦点无法准确地落在感光器件的感光面上，对成像质量产生较大的不利影响的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种滤光片，其包括层叠设置的基底层和微透镜层，所述微透镜层包括间隔设置的第一微透镜和第二微透镜，所述第一微透镜和所述第二微透镜分别与所述基底层连接；
所述第一微透镜在所述基底层所在平面上的正投影沿第一方向的尺寸不同于所述第二微透镜在所述基底层所在平面上的正投影沿所述第一方向的尺寸。
第二方面，本申请实施例提供了一种摄像模组，其包括镜片组件和上述滤光片，所述滤光片与所述镜头组件叠设。
第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，其包括上述摄像模组。
本申请实施例公开一种滤光片，该滤光片包括基底层，基底层能够用以提供过滤红外光和紫外光的作用。并且，滤光片还包括层叠设置于基底层上的微透镜层，微透镜层包括均与基底层连接的第一微透镜和第二微透镜，第一微透镜和第二微透镜间隔设置，且二者在基底层所在平面上的正投影沿第一方向的尺寸不同，进而可以根据滤光片所应用的波长范围，对应地设计第一微透镜和第二微透镜之间的间距p，以形成超构透镜；同时，根据所需对光线的焦距的改变量等实际参数，可以确定第一微透镜和第二微透镜各自在基底层所在的平面上的正投影沿第一方向的尺寸，以使相对滤光片的中心的位置不同的第一微透镜和第二微透镜可以分别为对应位置的光线提供对应地相位改变量。
并且，超构透镜对于不同波长的光线的相位改变幅度不同，详细地说，超透透镜利用衍射的方式改变电磁波的相位，且超构透镜与折射光学器件相反，其对光线的偏转角随着波长的增加而增加，对于不同波长的光线的焦距而言，经超构透镜配光后，光线的焦距改变量与其波长呈负相关。在此情况下，通过使滤光片应用于摄像模组等包括折射光学系统的机构中，可以利用滤光片在一定程度上减小光线的焦距，且滤光片对于不同波长的光线的焦距改变量与波长呈负向关，以补偿光线经折射光学系统配光后，折射光学系统对于光学器件的焦距改变量与波长呈正相关的情况，从而保证自滤光片上不同位置入射的同一光线中不同波长的光均能够聚焦至聚焦面S上的同一位置处，提升采用上述滤光片的摄像模组的拍摄效果。
附图说明
图1是本申请实施例公开的滤光片的结构示意图；
图2是本申请实施例公开的滤光片中第一微透镜和第二微透镜的结构示意图；
图3是本申请实施例公开的滤光片中第一微透镜和第二微透镜的另一种结构示意图；
图4是本申请实施例公开的滤光片中微透镜层的俯视图；
图5是图4中部分结构的放大示意图；
图6是本申请实施例公开的滤光片对入射光的作用效果的电镜照片；
图7是本申请实施例公开的摄像模组中的镜头组件对入射光的作用效果的电镜照片；
图8本申请实施例公开的摄像模组中镜头组件和滤光片共同对入射光的作用效果的电镜照片；
图9是本申请实施例公开的摄像模组的结构示意图；
图10是图9中部分区域的放大示意图。
附图说明是：
100-基底层、
200-微透镜层、210-第一微透镜、220-第二微透镜、
300-滤光层、
410-第一增透层、420-第二增透层、
500-镜片。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
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，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
如图1-图10所示，本申请实施例公开一种滤光片，该滤光片能够过滤红外光和紫外光，以在该滤光片被应用于摄像模组中时，减少杂散光，防止图像偏色，以提升摄像模组的成像效果。详细地，滤光片包括至少一层滤光层300，该滤光层300能够利用干涉的原理实现紫外光和红外光的滤除。更具体地，滤光片可以包括多层滤光层300，多层滤光层300形成的整体可以为滤光片中用以提供过滤光线作用的滤光结构。多层滤光层300均为低折射率的材料形成，不同的滤光层300的形成材料亦可以不同，且使不同材料形成的滤光层300相互层叠，以形成用以过滤红外光和紫外光的整体式滤光层300。滤光层300的层数具体可以为30-50层，且整个滤光层300的总厚度可以为3-5μm，各滤光层300可以采用物理气相沉积工艺形成。更直观地说，本申请实施例请求保护的滤光片中具体用以过滤红外光和紫外光的滤光层300形成的整体结构即可为传统意义上的红外滤光片，其可以利用玻璃或树脂材料作为基材，且在基材的两侧形成IR(Infrared，红外线)或AR(anti-reflection，抗反射)膜层，实现滤光的作用。
并且，在本申请实施例公开的滤光片中，其还包括基底层100和微透镜层200，基底层100用以上述滤光层300和微透镜层200提供形成基础，基底层100具体可以采用玻璃或树脂等材料形成，且滤光层300和微透镜层200分别设于基底层100的向背离的两侧。为了降低光线在滤光片除的损耗，提升光线的透过率，可选地，本申请实施例公开的滤光片还可以包括增透层，且增透层设置于微透镜层200背离基底层100的一侧，从而利用增透层提升光线的透过率。具体地，增透层可以采用纳米材料形成，且增透层的厚度可以相对较小，前述厚度的具体值可以根据实际需求灵活选定，本申请不作限定。
为了进一步提升滤光片的透光率，在本申请实施例中，可以使增透层包括第一增透层410和第二增透层420，第二增透层420设置于第一增透层410背离微透镜层200的一侧，且第一增透层410的折射率小于微透镜层200的折射率，第二增透层420的折射率小于第一增透层410的折射率。在此情况下，利用渐变折射率的方式，使整个滤光片的透光能力得到进一步提升。当然，第一增透层410和第二增透层420各自的材料选择均可以根据实际需求灵活确定，此处不作限定。并且，在实际应用过程中，可以使第一增透层410和第二增透层420均设置于第一微透镜210和第二微透镜220背离基底层100的一端端面，在微透镜层200包括第三微透镜等情况下，亦可以在第三微透镜背离基底层100的一端端面设置第一增透层410和第二增透层420。另外，增透层还可以包括如第三增透层等，以进一步通过改善层间折射率差值的方式，提升滤光片的光线透过能力。
微透镜层200包括第一微透镜210和第二微透镜220，二者的数量均可以为至少一个，利用第一微透镜210和第二微透镜220能够使微透镜层200具备对光等电磁波进行调制的作用，从而使多条光线可以被投射至期望的位置，当然，前述光线包括垂直于基底层100入射的光线，以及相对基底层100的厚度方向具有一定倾斜角(0°～90°)的光线，以使前述光线可以聚焦于滤光片后方等点位处。
更具体地说，在本申请中，微透镜层200中所包括的微透镜的数量可以为多个，多个微透镜中包括至少一个第一微透镜210和至少一个第二微透镜220。换句话说，多个微透镜可以由多个第一微透镜210和多个第二微透镜220组成，或者，多个微透镜中除了包括至少一个第一微透镜210和至少一个第二微透镜220之外，还可以包括至少一个第三微透镜、至少一个第四微透镜等。
为了便于介绍微透镜层200的具体结构，此处不对微透镜层200所包括的第一微透镜210和第二微透镜220(以及第三微透镜等)作区分，均称为微透镜，但是，在实际的滤光片中，微透镜层200中的第一微透镜210和第二微透镜220的结构和尺寸中的至少一者存在区别，对此，下文再详细介绍。在微透镜层200中，各微透镜均为柱状结构件，即各微透镜均具有形状相同的顶面和底面。换句话说，微透镜为圆柱状结构，或者微透镜为直棱柱状结构或斜棱柱状结构。
多个微透镜呈行列式分布，也即，将各微透镜均看作质点或一条直线的话，则沿第一方向，每一微透镜与其相背两侧紧邻的另外两个微透镜之间的间距相等，且等于该微透镜沿第二方向相背两侧的另外两个微透镜各自与该微透镜之间的间距。其中，第一方向与第二方向垂直，且均垂直于滤光片的厚度方向。另外，将各微透镜看作质点时，该质点具体可以为各微透镜的中心、重心或质心中的任一者，在将各微透镜看作直线的话，则该直线具体可以为过各微透镜的中心、重心或质心中的任一者，且平行于微透镜的轴线的直线。
基于上述结构的微透镜层200，可以根据其所应用的具体场景对应地设置沿第一方向和第二方向任意相邻的两个微透镜之间的间距，从而使包括多个微透镜的微透镜层200能够作为超构透镜被使用，以使其具备改变电磁波的相位的能力，进而改变多束聚集性光线的聚焦位置的能力。以滤光片应用于可见光所覆盖的波长范围为例，则微透镜层200中前述任意相邻的两个微透镜之间的间距p具体可以为300～600nm，也即，微透镜中前述任意相邻的两个微透镜之间的间距为亚波长，进而使微透镜层200能够通过前述间隔为亚波长的多个微透镜操纵入射光的光学响应，包括其幅度、相位、和偏振，起到发散或汇聚光的作用。
在本申请实施例公开的滤光片中，微透镜层200和基底层100层叠设置，也即，微透镜层200整体上亦可以被看作如薄膜等层状结构，虽然微透镜层200中任意相邻的两个微透镜之间均相互间隔，但是，由于多个微透镜呈行列式排布，且各微透镜的尺寸均极小，因此，在本申请中，亦可以将微透镜层200看作一层状结构件。基于此，通过使其与滤光片中的基底层100相互结合，使得滤光片在具备过滤红外光和紫外光的同时，还具备对电磁波进行调制的能力，从而改变多束具有收束倾向的光线中至少部分光线的聚焦点的能力。
在滤光片的加工过程中，可以直接采用介质材料在基底层100的一侧形成多个微透镜，且使多个微透镜之间的间距满足相应的需求。其中，用以形成微透镜的材料具体可以包括氮化硅、二氧化钛、非晶硅等具有不同折射率指数、且在目标波长范围内具有较高透过率的材料。并且，为保证微透镜层200具备对光线的相位延迟能力，可以根据各特定位置处的微透镜所需提供的相位延迟能力以及该微透镜的形成材料，对应地确定该微透镜在各方向上的尺寸，即直径(或边长)。当然，对于微透镜的高度尺寸h，即微透镜在垂直于基底层100的方向上的尺寸，亦可以根据滤光片所应用的波长范围对应确定，例如，在可见光范围内，各微透镜的高度可以为300～800nm。
同时，在本申请实施例公开的滤光片中，第一微透镜210在基底层100所在的平面上的正投影沿第一方向的尺寸不同于第二微透镜220在基体层所在的平面上的正投影沿前述第一方向的尺寸。其中，基底层100为一薄膜状结构，为此，在本申请实施例中，为了便于描述滤光片中各结构之间的相对位置关系和尺寸比较关系等，可以将基底层100看作一平面，该平面具体可以为基底层100中垂直于基底层100的厚度方向的上表面或下表面所在的平面，或者，前述平面还可以为平行于前述上表面或下表面的其他任一平面。
如上所述，微透镜层200中的各微透镜均为棱柱状结构或圆柱状结构，为此，在本申请实施例中，直观地说，可以认为第一微透镜210的底面(或顶面)和第二微透镜220的底面(或顶面)在第一方向上的尺寸不同。在采用上述技术方案的情况下，即可保证微透镜层200具有对光线的光学响应产生影响的能力，进而改变光线的幅度、相位和偏振等。当然，可以根据滤光片对光线产生的焦距改变需求、滤光片的适用波长以及与滤光片配合的透镜的光线汇聚能力等实际参数，适应性地设计第一微透镜210和第二微透镜220各自在基底层100所在平面上的正投影眼第一方向的尺寸的具体值，本文在此不作限定。
更具体地说，在形成本申请实施例公开的滤光片的过程中，可以使上述第一微透镜210和第二微透镜220的结构不同，亦可以使二者的结构相同。可选地，第一微透镜210和第二微透镜220的结构相同，如二者均可以为圆柱状结构，或者二者为底面形状相同的直棱柱状结构，在此情况下，可以使二者的直径不同，或者，可以使二者的底面在第一方向上的尺寸不同，或者说，可以使第一微透镜210和第二微透镜220各自的底面的边长不同。在本申请的另一实施例中，还可以使第一微透镜210和第二微透镜220的结构不同，也即，二者中的一者可以为圆柱状结构件，另一者则可以为直棱柱状结构件，或者，二者均为棱柱状结构件，且二者的底面的形状不同，相应地，在此情况下，第一微透镜210和第二微透镜220二者中一者的直径(或底面在第一方向上的尺寸)亦不等于另一者的底面在第一方向上的尺寸。
换句话说，在本申请实施例中，第一微透镜210在基底层100所在平面上的正投影沿第一方向的尺寸不同于第二微透镜220层200在基底层100所在平面上的正投影沿第一方向的尺寸，包括：第一微透镜210在基底层100所在平面上的正投影的面积不同于第二微透镜220层200在基底层100所在平面上的正投影的面积；和/或第一微透镜210在基底层100所在平面上的正投影的形状不同于第二微透镜220层200在基底层100所在平面上的正投影的形状。
另外，在本申请实施例中，对于垂直于基底层100入射的入射光而言，第一微透镜210对入射光的相位延迟量不同于第二微透镜220对入射光的相位延迟量，以保证尺寸不同的第一微透镜210和第二微透镜220各自可以为入射光提供不同的相位延迟量，从而使自滤光片不同位置处入射的光线的相位能够适应性地被改变，保证自滤光片不同位置处入射光线均可以聚焦于同一位置。换句话说，正对第一微透镜210入射的光的相位被延迟量，以正对第二微透镜220入射的光的相位被延迟量不同。当然，对于相对基底层100的厚度方向倾斜的入射光而言，第一微透镜210和第二微透镜220对光的延迟量亦不同。
本申请实施例公开一种滤光片，该滤光片包括基底层100，基底层100能够用以提供过滤红外光和紫外光的作用。并且，滤光片还包括层叠设置于基底层100上的微透镜层200，微透镜层200包括均与基底层100连接的第一微透镜210和第二微透镜220，第一微透镜210和第二微透镜220间隔设置，且二者在基底层100所在平面上的正投影沿第一方向的尺寸不同，进而可以根据滤光片所应用的波长范围，对应地设计第一微透镜210和第二微透镜220之间的间距p，以形成超构透镜；同时，根据所需对光线的焦距的改变量等实际参数，可以确定第一微透镜210和第二微透镜220各自在基底层100所在的平面上的正投影沿第一方向的尺寸，以使相对滤光片的中心的位置不同的第一微透镜210和第二微透镜220可以分别为对应位置的光线提供对应地相位改变量。
并且，超构透镜对于不同波长的光线的相位改变幅度不同，详细地说，超透透镜利用衍射的方式改变电磁波的相位，且超构透镜与折射光学器件相反，其对光线的偏转角随着波长的增加而增加，对于不同波长的光线的焦距而言，经超构透镜配光后，光线的焦距改变量与其波长呈负相关。在此情况下，通过使滤光片应用于摄像模组等包括折射光学系统的机构中，可以利用滤光片在一定程度上减小光线的焦距，且滤光片对于不同波长的光线的焦距改变量与波长呈负向关，以补偿光线经折射光学系统配光后，折射光学系统对于光学器件的焦距改变量与波长呈正相关的情况，从而保证自滤光片上不同位置入射的同一光线中不同波长的光均能够聚焦至聚焦面S上的同一位置处，提升采用上述滤光片的摄像模组的拍摄效果。
在本申请的一个具体实施例中，可以根据第一微透镜210相对滤光片的中心的位置关系和入射光的波长范围，以及焦距调节的预设参数确定位于特定位置的第一微透镜210的相位偏移量。为了便于描述第一微透镜210的位置和所需提供的相位延迟量，可以以基底层100的中心为原点，且以第一方向为X轴，以同时垂直于第一方向和基底层100的厚度方向的方向为Y轴建立直角坐标系。需要说明的是，前述坐标系的建立过程中，可以将基底层100看作一平面，且基底层100的中心即为滤光片应用于光学系统中位于光学系统的中心光轴的点。
详细地，以第一微透镜210的等效位置坐标为(x1，y1)为例，则处于前述位置的第一微透镜210对垂直于基底层100入射的入射光的相位延迟量为φ1，则前述相位延迟量的计算方式具体可以为：
其中，上述λ为入射光的波长，入射光的波长可以根据滤光片的应用范围对应确定，如上所述，滤光片可以应用于可见光所在的波长范围内；Δf为预设焦距调节参数，在实际应用过程中，可以根据滤光片所应用的光学系统中折射光学系统对光线中不同波长的光所产生的焦距差直接相关。光学系统具体可以包括镜片500组件，且镜片500组件可以包括多个叠设的镜片500，多个镜片500可以包括至少一个凸透镜和/或至少一个凹透镜，镜片500组件可以为光线提供折射作用。
可选地，入射光包括第一入射光和第二入射光，第一入射光和第二入射光的波长不同，且第一入射光穿过镜片500组件后的汇聚焦距为f1，第二入射光自第一入射光在镜片500组件上的入射点穿过镜片500组件后的汇聚焦距为f2；或者说，入射光的波长范围可以为λmin～λmax，其中，镜头组件对于较长的波长的光(具体可以为λmax)的汇聚焦距为f1，对较短波长(具体可以为λmin)的光汇聚焦距为f2，其中，f1>f2，且f1和f2均与折射光学系统的具体结构和参数等相关。
例如，当折射光学系统的结构和参数确定后，对于应用于可见光成像的机构而言，f1可以是红光所对应的焦距，f2可以是蓝光对应的焦距。当然，对于其他红外或紫外应用，入射光可以为红外光或紫外光，在此情况下，f1、f2应当以使用的波段范围内波长的最大值和最小值限定。Δf的选取则与上述f1和f2直接相关，例如，可以使Δf＝f1-f2，在本申请的另一实施例中，可以使1/10×(f1-f2)<Δf<20×(f1-f2)，在Δf采用前述范围内的值时，本申请实施例请求保护的滤光片对于折射光学系统的焦距补偿效果相对较好。
基于上述内容，在实际应用中，可以根据第一微透镜210的实际坐标值的具体参数，对应地代入上述公式内，且根据实际需求，对应选定上述λ和Δf的具体值，即可获取第一微透镜210所需提供的相位偏移量，以保证自第一微透镜210所在处入射的光线中，不同波长的光均可以聚焦于同一位置处。如上，第一微透镜210连接于基底层100，为此，在以基底层100的中心建立直角坐标系的过程中，第一微透镜210的等效位置坐标具体可以为第一微透镜210的底面的中心所在的位置在前述直角坐标系中的坐标。
在确定相对基底层100的中心处于上述位置的第一微透镜210所需产生的相位延迟量之后，则可以基于前述相位延迟量确定第一微透镜210的具体结构和尺寸等参数。在本申请的一个实施例中，为了提升滤光片对光线的作用效果，可以使第一微透镜210的边长相等，即第一微透镜210可以为正四棱柱结构，在此情况相爱，第一微透镜210的底面在基底层100所在平面上的正投影为边长为d的正方形，或者，可以使第一微透镜210为圆柱体结构，且第一微透镜210在基底层100所在平面上的正投影为直径为d的圆形，这均可以使第一微透镜210能够形成为偏振不相关元件，从而防止入射光的偏折特定对成像效果产生不利影响。同时，在第一微透镜210采用上述技术方案的情况下，为保证第一微透镜210具有前述对相位延迟相应参数的能力，则可以使第一微透镜210对入射光的相位延迟量与d具有第一映射关系。
在本申请的另一实施例中，第一微透镜210可以为棱柱体，且第一微透镜210的底面在基底层100所在平面上的正投影为边长为L的多边形。在此情况下，第一微透镜210对入射光的相位延迟量与L具有第二映射关系，以保证前述结构的第一微透镜210具有前述对相位延迟相应参数的能力。当然，在第一微透镜210的前述正投影的边长不相等的情况下，前述正投影的其他边长可以为W，且W小于L，当然，在前述正投影还具有边长不等于L和W的其他值时，其他边长亦均小于L。
相应地，对于第二微透镜220而言，可以根据第二微透镜220相对滤光片的中心的位置关系和入射光的波长范围，以及焦距调节的预设参数确定位于特定位置的第二微透镜220的相位偏移量。为了便于描述第二微透镜220的位置和所需提供的相位延迟量，可以以基底层100的中心为原点，且以第一方向为X轴，以同时垂直于第一方向和基底层100的厚度方向的方向为Y轴建立直角坐标系。需要说明的是，前述坐标系的建立过程中，可以将基底层100看作一平面，且基底层100的中心即为滤光片应用于光学系统中位于光学系统的中心光轴的点。
详细地，以第二微透镜220的等效位置坐标为(x2，y2)为例，则处于前述位置的第二微透镜220对垂直于基底层100入射的入射光的相位延迟量为φ2，则前述相位延迟量的计算方式具体可以为：
其中，上述λ为入射光的波长，入射光的波长可以根据滤光片的应用范围对应确定，如上所述，滤光片可以应用于可见光所在的波长范围内；Δf为预设焦距调节参数，在实际应用过程中，可以根据滤光片所应用的光学系统中折射光学系统对光线中不同波长的光所产生的焦距差直接相关。光学系统具体可以包括镜片500组件，且镜片500组件可以包括多个叠设的镜片500，多个镜片500可以包括至少一个凸透镜和/或至少一个凹透镜，镜片500组件可以为光线提供折射作用。
可选地，入射光包括第一入射光和第二入射光，第一入射光和第二入射光的波长不同，且第一入射光穿过镜片500组件后的汇聚焦距为f1，第二入射光自第一入射光在镜片500组件上的入射点穿过镜片500组件后的汇聚焦距为f2；或者说，入射光的波长范围可以为λmin～λmax，其中，镜头组件对于较长的波长的光(具体可以为λmax)的汇聚焦距为f1，对较短波长(具体可以为λmin)的光汇聚焦距为f2，其中，f1>f2，且f1和f2均与折射光学系统的具体结构和参数等相关。
例如，当折射光学系统的结构和参数确定后，对于应用于可见光成像的机构而言，f1可以是红光所对应的焦距，f2可以是蓝光对应的焦距。当然，对于其他红外或紫外应用，入射光可以为红外光或紫外光，在此情况下，f1、f2应当以使用的波段范围内波长的最大值和最小值限定。Δf的选取则与上述f1和f2直接相关，例如，可以使Δf＝f1-f2，在本申请的另一实施例中，可以使1/10×(f1-f2)<Δf<20×(f1-f2)，在Δf采用前述范围内的值时，本申请实施例请求保护的滤光片对于折射光学系统的焦距补偿效果相对较好。
基于上述内容，在实际应用中，可以根据第二微透镜220的实际坐标值的具体参数，对应地代入上述公式内，且根据实际需求，对应选定上述λ和Δf的具体值，即可获取第二微透镜220所需提供的相位偏移量，以保证自第二微透镜220所在处入射的光线中，不同波长的光均可以聚焦于同一位置处。如上，第二微透镜220连接于基底层100，为此，在以基底层100的中心建立直角坐标系的过程中，第二微透镜220的等效位置坐标具体可以为第二微透镜220的底面的中心所在的位置在前述直角坐标系中的坐标。
在确定相对基底层100的中心处于上述位置的第二微透镜220所需产生的相位延迟量之后，则可以基于前述相位延迟量确定第二微透镜220的具体结构和尺寸等参数。在本申请的一个实施例中，为了提升滤光片对光线的作用效果，可以使第二微透镜220的边长相等，即第二微透镜220可以为正四棱柱结构，在此情况相爱，第二微透镜220的底面在基底层100所在平面上的正投影为边长为d的正方形，或者，可以使第二微透镜220为圆柱体结构，且第二微透镜220在基底层100所在平面上的正投影为直径为d的圆形，这均可以使第二微透镜220能够形成为偏振不相关元件，从而防止入射光的偏折特定对成像效果产生不利影响。同时，在第二微透镜220采用上述技术方案的情况下，为保证第二微透镜220具有前述对相位延迟相应参数的能力，则可以使第二微透镜220对入射光的相位延迟量与d具有第一映射关系。
在本申请的另一实施例中，第二微透镜220可以为棱柱体，且第二微透镜220的底面在基底层100所在平面上的正投影为边长为L的多边形。在此情况下，第二微透镜220对入射光的相位延迟量与L具有第二映射关系，以保证前述结构的第二微透镜220具有前述对相位延迟相应参数的能力。当然，在第二微透镜220的前述正投影的边长不相等的情况下，前述正投影的其他边长可以为W，且W小于L，当然，在前述正投影还具有边长不等于L和W的其他值时，其他边长亦均小于L。
如上所述，第一微透镜210和第二微透镜220均可以为圆柱体结构或正四棱柱体结构，且二者的直径(或边长)与各自的相位延迟量均具有第一映射关系，并且，如上所述，第一微透镜210和第二微透镜220各自的相位延迟量还与滤光片所应用的波长范围有关，为此，本申请实施例公开的滤光片可以应用于可见光成像设备。在此情况下，可以使Δf＝100微米，同时，用以形成第一微透镜210和第二微透镜220的材料可以为多晶硅。
基于上述条件，上述第一映射关系具体可以为：
在相位延迟量为0的情况下，d等于88纳米；
在相位延迟量为π/4的情况下，d等于118纳米；
相位延迟量为π/2的情况下，d等于134纳米；
相位延迟量为3π/4的情况下，d等于142纳米；
相位延迟量为π的情况下，d等于158纳米；
相位延迟量为5π/4的情况下，d等于184纳米；
相位延迟量为3π/2的情况下，d等于228纳米；
相位延迟量为7π/4的情况下，d等于238纳米。
基于上述映射关系，在利用多晶硅材料形成第一微透镜210和第二微透镜220等微透镜的过程中，可以根据各微透镜相对基底层100的中心的位置关系，以及各微透镜所需具备的相位延迟量，对应地确定各微透镜的直径或边长。当然，对于结构采用三棱柱、五棱柱或六棱柱体的微透镜而言，则需要进一步考虑光的偏振等情况，且在微透镜的材料确定的情况下，获取具备相应相位延迟量的微透镜的边长的具体尺寸。
本申请实施例还公开一种摄像模组，其包括镜片500组件和滤光片，滤光片包括层叠设置的基底层100和微透镜层200，且微透镜层200包括间隔设置的第一微透镜210和第二微透镜220，其中，第一微透镜210和第二微透镜220在基底层100所在平面上的正投影沿第一方向的尺寸不同。在本申请实施例公开的摄像模组中，镜头组件可以包括至少一个透镜，透镜可以包括凹透镜和凸透镜，以使镜头组件可以利用折射的原理配光，以使入射至镜头组件的光线可以汇聚至某一位置。
但是，在镜头组件的设计过程中，通常仅可以利用参考波长进行优化，以使自镜头组件不同位置处入射的光线中位于前述参考波长范围内的光线均可以较为准确地汇聚至同一位置，而对于位于参考波长之外，但仍属于所需获取的波长的光线而言，其汇聚位置可能相对于前述位置存在偏差。详细地，对于波长大于参考波长的光而言，其汇聚位置通常位于设定的汇聚位置的前方，而对于波长小于参考波长的光而言，其汇聚位置通常位于设定的汇聚位置的后方，从而导致摄像模组存在一定的色散效应。
而在本申请实施例公开的摄像模组中，通过在镜片500组件的光路上叠置上述滤光片，可以通过衍射的方式改变不同波长的光线的汇聚位置，并且，滤光片对不同波长的光线的焦距改变程度与光的波长相关，且与镜片500组件对不同波长的光线的焦距改变程度相反，这使得本申请实施例公开的摄像模组能够保证不同波长的光基本均可以汇聚至同一位置处，提升摄像模组的拍摄效果。
更详细地，本申请实施例公开的摄像模组中，滤光片能够过滤红外光和紫外光，以在该滤光片被应用于摄像模组中时，减少杂散光，防止图像偏色，以提升摄像模组的成像效果。详细地，滤光片包括至少一层滤光层300，该滤光层300能够利用干涉的原理实现紫外光和红外光的滤除。更具体地，滤光片可以包括多层滤光层300，多层滤光层300形成的整体可以为滤光片中用以提供过滤光线作用的滤光结构。多层滤光层300均为低折射率的材料形成，不同的滤光层300的形成材料亦可以不同，且使不同材料形成的滤光层300相互层叠，以形成用以过滤红外光和紫外光的整体式滤光层300。滤光层300的层数具体可以为30-50层，且整个滤光层300的总厚度可以为3-5μm，各滤光层300可以采用物理气相沉积工艺形成。更直观地说，本申请实施例请求保护的摄像模组中具体用以过滤红外光和紫外光的滤光层300形成的整体结构即可为传统意义上的红外滤光片，其可以利用玻璃或树脂材料作为基材，且在基材的两侧形成IR(Infrared，红外线)或AR(anti-reflection，抗反射)膜层，实现滤光的作用。
并且，在本申请实施例公开的摄像模组中，其还包括基底层100和微透镜层200，基底层100用以上述滤光层300和微透镜层200提供形成基础，基底层100具体可以采用玻璃或树脂等材料形成，且滤光层300和微透镜层200分别设于基底层100的向背离的两侧。为了降低光线在滤光片除的损耗，提升光线的透过率，可选地，本申请实施例公开的摄像模组还可以包括增透层，且增透层设置于微透镜层200背离基底层100的一侧，从而利用增透层提升光线的透过率。具体地，增透层可以采用纳米材料形成，且增透层的厚度可以相对较小，前述厚度的具体值可以根据实际需求灵活选定，本申请不作限定。
为了进一步提升滤光片的透光率，在本申请实施例中，可以使增透层包括第一增透层410和第二增透层420，第二增透层420设置于第一增透层410背离微透镜层200的一侧，且第一增透层410的折射率小于微透镜层200的折射率，第二增透层420的折射率小于第一增透层410的折射率。在此情况下，利用渐变折射率的方式，使整个滤光片的透光能力得到进一步提升。当然，第一增透层410和第二增透层420各自的材料选择均可以根据实际需求灵活确定，此处不作限定。并且，在实际应用过程中，可以使第一增透层410和第二增透层420均设置于第一微透镜210和第二微透镜220背离基底层100的一端端面，在微透镜层200包括第三微透镜等情况下，亦可以在第三微透镜背离基底层100的一端端面设置第一增透层410和第二增透层420。另外，增透层还可以包括如第三增透层等，以进一步通过改善层间折射率差值的方式，提升滤光片的光线透过能力。
微透镜层200包括第一微透镜210和第二微透镜220，二者的数量均可以为至少一个，利用第一微透镜210和第二微透镜220能够使微透镜层200具备对光等电磁波进行调制的作用，从而使多条光线可以被投射至期望的位置，当然，前述光线包括垂直于基底层100入射的光线，以及相对基底层100的厚度方向具有一定倾斜角(0°～90°)的光线，以使前述光线可以聚焦于滤光片后方等点位处。
更具体地说，在本申请中，微透镜层200中所包括的微透镜的数量可以为多个，多个微透镜中包括至少一个第一微透镜210和至少一个第二微透镜220。换句话说，多个微透镜可以由多个第一微透镜210和多个第二微透镜220组成，或者，多个微透镜中除了包括至少一个第一微透镜210和至少一个第二微透镜220之外，还可以包括至少一个第三微透镜、至少一个第四微透镜等。
为了便于介绍微透镜层200的具体结构，此处不对微透镜层200所包括的第一微透镜210和第二微透镜220(以及第三微透镜等)作区分，均称为微透镜，但是，在实际的滤光片中，微透镜层200中的第一微透镜210和第二微透镜220的结构和尺寸中的至少一者存在区别，对此，下文再详细介绍。在微透镜层200中，各微透镜均为柱状结构件，即各微透镜均具有形状相同的顶面和底面。换句话说，微透镜为圆柱状结构，或者微透镜为直棱柱状结构或斜棱柱状结构。
多个微透镜呈行列式分布，也即，将各微透镜均看作质点或一条直线的话，则沿第一方向，每一微透镜与其相背两侧紧邻的另外两个微透镜之间的间距相等，且等于该微透镜沿第二方向相背两侧的另外两个微透镜各自与该微透镜之间的间距。其中，第一方向与第二方向垂直，且均垂直于滤光片的厚度方向。另外，将各微透镜看作质点时，该质点具体可以为各微透镜的中心、重心或质心中的任一者，在将各微透镜看作直线的话，则该直线具体可以为过各微透镜的中心、重心或质心中的任一者，且平行于微透镜的轴线的直线。
基于上述结构的微透镜层200，可以根据其所应用的具体场景对应地设置沿第一方向和第二方向任意相邻的两个微透镜之间的间距，从而使包括多个微透镜的微透镜层200能够作为超构透镜被使用，以使其具备改变电磁波的相位的能力，进而改变多束聚集性光线的聚焦位置的能力。以滤光片应用于可见光所覆盖的波长范围为例，则微透镜层200中前述任意相邻的两个微透镜之间的间距p具体可以为300～600nm，也即，微透镜中前述任意相邻的两个微透镜之间的间距为亚波长，进而使微透镜层200能够通过前述间隔为亚波长的多个微透镜操纵入射光的光学响应，包括其幅度、相位、和偏振，起到发散或汇聚光的作用。
在本申请实施例公开的摄像模组中，微透镜层200和基底层100层叠设置，也即，微透镜层200整体上亦可以被看作如薄膜等层状结构，虽然微透镜层200中任意相邻的两个微透镜之间均相互间隔，但是，由于多个微透镜呈行列式排布，且各微透镜的尺寸均极小，因此，在本申请中，亦可以将微透镜层200看作一层状结构件。基于此，通过使其与滤光片中的基底层100相互结合，使得滤光片在具备过滤红外光和紫外光的同时，还具备对电磁波进行调制的能力，从而改变多束具有收束倾向的光线中至少部分光线的聚焦点的能力。
在滤光片的加工过程中，可以直接采用介质材料在基底层100的一侧形成多个微透镜，且使多个微透镜之间的间距满足相应的需求。其中，用以形成微透镜的材料具体可以包括氮化硅、二氧化钛、非晶硅等具有不同折射率指数、且在目标波长范围内具有较高透过率的材料。并且，为保证微透镜层200具备对光线的相位延迟能力，可以根据各特定位置处的微透镜所需提供的相位延迟能力以及该微透镜的形成材料，对应地确定该微透镜在各方向上的尺寸，即直径(或边长)。当然，对于微透镜的高度尺寸h，即微透镜在垂直于基底层100的方向上的尺寸，亦可以根据滤光片所应用的波长范围对应确定，例如，在可见光范围内，各微透镜的高度可以为300～800nm。
同时，在本申请实施例公开的摄像模组中，第一微透镜210在基底层100所在的平面上的正投影沿第一方向的尺寸不同于第二微透镜220在基体层所在的平面上的正投影沿前述第一方向的尺寸。其中，基底层100为一薄膜状结构，为此，在本申请实施例中，为了便于描述滤光片中各结构之间的相对位置关系和尺寸比较关系等，可以将基底层100看作一平面，该平面具体可以为基底层100中垂直于基底层100的厚度方向的上表面或下表面所在的平面，或者，前述平面还可以为平行于前述上表面或下表面的其他任一平面。
如上所述，微透镜层200中的各微透镜均为棱柱状结构或圆柱状结构，为此，在本申请实施例中，直观地说，可以认为第一微透镜210的底面(或顶面)和第二微透镜220的底面(或顶面)在第一方向上的尺寸不同。在采用上述技术方案的情况下，即可保证微透镜层200具有对光线的光学响应产生影响的能力，进而改变光线的幅度、相位和偏振等。当然，可以根据滤光片对光线产生的焦距改变需求、滤光片的适用波长以及与滤光片配合的透镜的光线汇聚能力等实际参数，适应性地设计第一微透镜210和第二微透镜220各自在基底层100所在平面上的正投影眼第一方向的尺寸的具体值，本文在此不作限定。
更具体地说，在形成本申请实施例公开的摄像模组的过程中，可以使上述第一微透镜210和第二微透镜220的结构不同，亦可以使二者的结构相同。可选地，第一微透镜210和第二微透镜220的结构相同，如二者均可以为圆柱状结构，或者二者为底面形状相同的直棱柱状结构，在此情况下，可以使二者的直径不同，或者，可以使二者的底面在第一方向上的尺寸不同，或者说，可以使第一微透镜210和第二微透镜220各自的底面的边长不同。在本申请的另一实施例中，还可以使第一微透镜210和第二微透镜220的结构不同，也即，二者中的一者可以为圆柱状结构件，另一者则可以为直棱柱状结构件，或者，二者均为棱柱状结构件，且二者的底面的形状不同，相应地，在此情况下，第一微透镜210和第二微透镜220二者中一者的直径(或底面在第一方向上的尺寸)亦不等于另一者的底面在第一方向上的尺寸。
换句话说，在本申请实施例中，第一微透镜210在基底层100所在平面上的正投影沿第一方向的尺寸不同于第二微透镜220层200在基底层100所在平面上的正投影沿第一方向的尺寸，包括：第一微透镜210在基底层100所在平面上的正投影的面积不同于第二微透镜220层200在基底层100所在平面上的正投影的面积；和/或第一微透镜210在基底层100所在平面上的正投影的形状不同于第二微透镜220层200在基底层100所在平面上的正投影的形状。
另外，在本申请实施例中，对于垂直于基底层100入射的入射光而言，第一微透镜210对入射光的相位延迟量不同于第二微透镜220对入射光的相位延迟量，以保证尺寸不同的第一微透镜210和第二微透镜220各自可以为入射光提供不同的相位延迟量，从而使自滤光片不同位置处入射的光线的相位能够适应性地被改变，保证自滤光片不同位置处入射光线均可以聚焦于同一位置。换句话说，正对第一微透镜210入射的光的相位被延迟量，以正对第二微透镜220入射的光的相位被延迟量不同。当然，对于相对基底层100的厚度方向倾斜的入射光而言，第一微透镜210和第二微透镜220对光的延迟量亦不同。
在本申请的一个具体实施例中，可以根据第一微透镜210相对滤光片的中心的位置关系和入射光的波长范围，以及焦距调节的预设参数确定位于特定位置的第一微透镜210的相位偏移量。为了便于描述第一微透镜210的位置和所需提供的相位延迟量，可以以基底层100的中心为原点，且以第一方向为X轴，以同时垂直于第一方向和基底层100的厚度方向的方向为Y轴建立直角坐标系。需要说明的是，前述坐标系的建立过程中，可以将基底层100看作一平面，且基底层100的中心即为滤光片应用于光学系统中位于光学系统的中心光轴的点。
详细地，以第一微透镜210的等效位置坐标为(x1，y1)为例，则处于前述位置的第一微透镜210对垂直于基底层100入射的入射光的相位延迟量为φ1，则前述相位延迟量的计算方式具体可以为：
其中，上述λ为入射光的波长，入射光的波长可以根据滤光片的应用范围对应确定，如上所述，滤光片可以应用于可见光所在的波长范围内；Δf为预设焦距调节参数，在实际应用过程中，可以根据滤光片所应用的光学系统中折射光学系统对光线中不同波长的光所产生的焦距差直接相关。光学系统具体可以包括镜片500组件，且镜片500组件可以包括多个叠设的镜片500，多个镜片500可以包括至少一个凸透镜和/或至少一个凹透镜，镜片500组件可以为光线提供折射作用。
可选地，入射光包括第一入射光和第二入射光，第一入射光和第二入射光的波长不同，且第一入射光穿过镜片500组件后的汇聚焦距为f1，第二入射光自第一入射光在镜片500组件上的入射点穿过镜片500组件后的汇聚焦距为f2；或者说，入射光的波长范围可以为λmin～λmax，其中，镜头组件对于较长的波长的光(具体可以为λmax)的汇聚焦距为f1，对较短波长(具体可以为λmin)的光汇聚焦距为f2，其中，f1>f2，且f1和f2均与折射光学系统的具体结构和参数等相关。
例如，当折射光学系统的结构和参数确定后，对于应用于可见光成像的机构而言，f1可以是红光所对应的焦距，f2可以是蓝光对应的焦距。当然，对于其他红外或紫外应用，入射光可以为红外光或紫外光，在此情况下，f1、f2应当以使用的波段范围内波长的最大值和最小值限定。Δf的选取则与上述f1和f2直接相关，例如，可以使Δf＝f1-f2，在本申请的另一实施例中，可以使1/10×(f1-f2)<Δf<20×(f1-f2)，在Δf采用前述范围内的值时，本申请实施例请求保护的摄像模组对于折射光学系统的焦距补偿效果相对较好。
基于上述内容，在实际应用中，可以根据第一微透镜210的实际坐标值的具体参数，对应地代入上述公式内，且根据实际需求，对应选定上述λ和Δf的具体值，即可获取第一微透镜210所需提供的相位偏移量，以保证自第一微透镜210所在处入射的光线中，不同波长的光均可以聚焦于同一位置处。如上，第一微透镜210连接于基底层100，为此，在以基底层100的中心建立直角坐标系的过程中，第一微透镜210的等效位置坐标具体可以为第一微透镜210的底面的中心所在的位置在前述直角坐标系中的坐标。
在确定相对基底层100的中心处于上述位置的第一微透镜210所需产生的相位延迟量之后，则可以基于前述相位延迟量确定第一微透镜210的具体结构和尺寸等参数。在本申请的一个实施例中，为了提升滤光片对光线的作用效果，可以使第一微透镜210的边长相等，即第一微透镜210可以为正四棱柱结构，在此情况相爱，第一微透镜210的底面在基底层100所在平面上的正投影为边长为d的正方形，或者，可以使第一微透镜210为圆柱体结构，且第一微透镜210在基底层100所在平面上的正投影为直径为d的圆形，这均可以使第一微透镜210能够形成为偏振不相关元件，从而防止入射光的偏折特定对成像效果产生不利影响。同时，在第一微透镜210采用上述技术方案的情况下，为保证第一微透镜210具有前述对相位延迟相应参数的能力，则可以使第一微透镜210对入射光的相位延迟量与d具有第一映射关系。
在本申请的另一实施例中，第一微透镜210可以为棱柱体，且第一微透镜210的底面在基底层100所在平面上的正投影为边长为L的多边形。在此情况下，第一微透镜210对入射光的相位延迟量与L具有第二映射关系，以保证前述结构的第一微透镜210具有前述对相位延迟相应参数的能力。当然，在第一微透镜210的前述正投影的边长不相等的情况下，前述正投影的其他边长可以为W，且W小于L，当然，在前述正投影还具有边长不等于L和W的其他值时，其他边长亦均小于L。
相应地，对于第二微透镜220而言，可以根据第二微透镜220相对滤光片的中心的位置关系和入射光的波长范围，以及焦距调节的预设参数确定位于特定位置的第二微透镜220的相位偏移量。为了便于描述第二微透镜220的位置和所需提供的相位延迟量，可以以基底层100的中心为原点，且以第一方向为X轴，以同时垂直于第一方向和基底层100的厚度方向的方向为Y轴建立直角坐标系。需要说明的是，前述坐标系的建立过程中，可以将基底层100看作一平面，且基底层100的中心即为滤光片应用于光学系统中位于光学系统的中心光轴的点。
详细地，以第二微透镜220的等效位置坐标为(x2，y2)为例，则处于前述位置的第二微透镜220对垂直于基底层100入射的入射光的相位延迟量为φ2，则前述相位延迟量的计算方式具体可以为：
其中，上述λ为入射光的波长，入射光的波长可以根据滤光片的应用范围对应确定，如上所述，滤光片可以应用于可见光所在的波长范围内；Δf为预设焦距调节参数，在实际应用过程中，可以根据滤光片所应用的光学系统中折射光学系统对光线中不同波长的光所产生的焦距差直接相关。光学系统具体可以包括镜片500组件，且镜片500组件可以包括多个叠设的镜片500，多个镜片500可以包括至少一个凸透镜和/或至少一个凹透镜，镜片500组件可以为光线提供折射作用。
可选地，入射光包括第一入射光和第二入射光，第一入射光和第二入射光的波长不同，且第一入射光穿过镜片500组件后的汇聚焦距为f1，第二入射光自第一入射光在镜片500组件上的入射点穿过镜片500组件后的汇聚焦距为f2；或者说，入射光的波长范围可以为λmin～λmax，其中，镜头组件对于较长的波长的光(具体可以为λmax)的汇聚焦距为f1，对较短波长(具体可以为λmin)的光汇聚焦距为f2，其中，f1>f2，且f1和f2均与折射光学系统的具体结构和参数等相关。
例如，当折射光学系统的结构和参数确定后，对于应用于可见光成像的机构而言，f1可以是红光所对应的焦距，f2可以是蓝光对应的焦距。当然，对于其他红外或紫外应用，入射光可以为红外光或紫外光，在此情况下，f1、f2应当以使用的波段范围内波长的最大值和最小值限定。Δf的选取则与上述f1和f2直接相关，例如，可以使Δf＝f1-f2，在本申请的另一实施例中，可以使1/10×(f1-f2)<Δf<20×(f1-f2)，在Δf采用前述范围内的值时，本申请实施例请求保护的摄像模组对于折射光学系统的焦距补偿效果相对较好。
基于上述内容，在实际应用中，可以根据第二微透镜220的实际坐标值的具体参数，对应地代入上述公式内，且根据实际需求，对应选定上述λ和Δf的具体值，即可获取第二微透镜220所需提供的相位偏移量，以保证自第二微透镜220所在处入射的光线中，不同波长的光均可以聚焦于同一位置处。如上，第二微透镜220连接于基底层100，为此，在以基底层100的中心建立直角坐标系的过程中，第二微透镜220的等效位置坐标具体可以为第二微透镜220的底面的中心所在的位置在前述直角坐标系中的坐标。
在确定相对基底层100的中心处于上述位置的第二微透镜220所需产生的相位延迟量之后，则可以基于前述相位延迟量确定第二微透镜220的具体结构和尺寸等参数。在本申请的一个实施例中，为了提升滤光片对光线的作用效果，可以使第二微透镜220的边长相等，即第二微透镜220可以为正四棱柱结构，在此情况相爱，第二微透镜220的底面在基底层100所在平面上的正投影为边长为d的正方形，或者，可以使第二微透镜220为圆柱体结构，且第二微透镜220在基底层100所在平面上的正投影为直径为d的圆形，这均可以使第二微透镜220能够形成为偏振不相关元件，从而防止入射光的偏折特定对成像效果产生不利影响。同时，在第二微透镜220采用上述技术方案的情况下，为保证第二微透镜220具有前述对相位延迟相应参数的能力，则可以使第二微透镜220对入射光的相位延迟量与d具有第一映射关系。
在本申请的另一实施例中，第二微透镜220可以为棱柱体，且第二微透镜220的底面在基底层100所在平面上的正投影为边长为L的多边形。在此情况下，第二微透镜220对入射光的相位延迟量与L具有第二映射关系，以保证前述结构的第二微透镜220具有前述对相位延迟相应参数的能力。当然，在第二微透镜220的前述正投影的边长不相等的情况下，前述正投影的其他边长可以为W，且W小于L，当然，在前述正投影还具有边长不等于L和W的其他值时，其他边长亦均小于L。
如上所述，第一微透镜210和第二微透镜220均可以为圆柱体结构或正四棱柱体结构，且二者的直径(或边长)与各自的相位延迟量均具有第一映射关系，并且，如上所述，第一微透镜210和第二微透镜220各自的相位延迟量还与滤光片所应用的波长范围有关，为此，本申请实施例公开的摄像模组可以应用于可见光成像设备。在此情况下，可以使Δf＝100微米，同时，用以形成第一微透镜210和第二微透镜220的材料可以为多晶硅。
基于上述条件，上述第一映射关系具体可以为：
在相位延迟量为0的情况下，d等于88纳米；
在相位延迟量为π/4的情况下，d等于118纳米；
相位延迟量为π/2的情况下，d等于134纳米；
相位延迟量为3π/4的情况下，d等于142纳米；
相位延迟量为π的情况下，d等于158纳米；
相位延迟量为5π/4的情况下，d等于184纳米；
相位延迟量为3π/2的情况下，d等于228纳米；
相位延迟量为7π/4的情况下，d等于238纳米。
基于上述映射关系，在利用多晶硅材料形成第一微透镜210和第二微透镜220等微透镜的过程中，可以根据各微透镜相对基底层100的中心的位置关系，以及各微透镜所需具备的相位延迟量，对应地确定各微透镜的直径或边长。当然，对于结构采用三棱柱、五棱柱或六棱柱体的微透镜而言，则需要进一步考虑光的偏振等情况，且在微透镜的材料确定的情况下，获取具备相应相位延迟量的微透镜的边长的具体尺寸。
基于上述任一摄像模组，本申请实施例还公开一种电子设备，电子设备包括上述摄像模组，当然，电子设备还可以包括如壳体、电池和显示屏等其他器件，考虑文本简洁，此处不再详细介绍。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (21)

1.一种滤光片，其特征在于，所述滤光片包括层叠设置的基底层和微透镜层，所述微透镜层包括间隔设置的第一微透镜和第二微透镜，所述第一微透镜和所述第二微透镜分别与所述基底层连接；
所述第一微透镜在所述基底层所在平面上的正投影沿第一方向的尺寸不同于所述第二微透镜在所述基底层所在平面上的正投影沿所述第一方向的尺寸。
2.根据权利要求1所述的滤光片，其特征在于，所述第一微透镜在所述基底层所在平面上的正投影沿第一方向的尺寸不同于所述第二微透镜层在所述基底层所在平面上的正投影沿所述第一方向的尺寸，包括：
所述第一微透镜在所述基底层所在平面上的正投影的面积不同于所述第二微透镜层在所述基底层所在平面上的正投影的面积；和/或
所述第一微透镜在所述基底层所在平面上的正投影的形状不同于所述第二微透镜层在所述基底层所在平面上的正投影的形状。
3.根据权利要求1所述的滤光片，其特征在于，入射光垂直于所述基底层入射，所述第一微透镜对所述入射光的相位延迟量不同于所述第二微透镜对所述入射光的相位延迟量。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的滤光片，其特征在于，入射光垂直于所述基底层入射，所述第一微透镜的等效位置坐标为(x1，y1)，所述第一微透镜对所述入射光的相位延迟量为φ1：
其中，λ为入射光的波长，Δf为预设焦距调节参数。
5.根据权利要求4所述的滤光片，其特征在于，所述第一微透镜为圆柱体结构，所述第一微透镜在所述基底层所在平面上的正投影为直径为d的圆形，或者，所述第一微透镜为正四棱柱体结构，所述第一微透镜在所述基底层所在平面上的正投影为边长为d的正方形；
所述第一微透镜对所述入射光的相位延迟量与d具有第一映射关系。
6.根据权利要求4所述的滤光片，其特征在于，所述第二微透镜的等效位置坐标为(x2，y2)，所述第二微透镜对所述入射光的相位延迟量为φ2：
其中，λ为入射光的波长，Δf为预设焦距调节参数。
7.根据权利要求6所述的滤光片，其特征在于，所述第二微透镜为圆柱体结构，所述第二微透镜在所述基底层所在平面上的正投影为直径为d的圆形，或者，所述第二微透镜为正四棱柱体结构，所述第二微透镜在所述基底层所在平面上的正投影为边长为d的正方形；
所述第二微透镜对所述入射光的相位延迟量与d具有第一映射关系。
8.根据权利要求5或7所述的滤光片，其特征在于，在Δf＝100微米的情况下，所述第一映射关系包括：
在所述相位延迟量为0的情况下，所述d等于88纳米；
在所述相位延迟量为π/4的情况下，所述d等于118纳米；
所述相位延迟量为π/2的情况下，所述d等于134纳米；
所述相位延迟量为3π/4的情况下，所述d等于142纳米；
所述相位延迟量为π的情况下，所述d等于158纳米；
所述相位延迟量为5π/4的情况下，所述d等于184纳米；
所述相位延迟量为3π/2的情况下，所述d等于228纳米；
所述相位延迟量为7π/4的情况下，所述d等于238纳米。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的滤光片，其特征在于，还包括滤光层，所述滤光层与所述微透镜层分别设于所述基底层的相背离的两侧。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的滤光片，其特征在于，所述滤光片还包括增透层，所述增透层设于所述微透镜层的背离所述基底层的一侧。
11.根据权利要求10所述的滤光片，其特征在于，所述增透层包括第一增透层和第二增透层，所述第二增透层设置在所述第一增透层的背离所述微透镜层的一侧，且所述第一增透层的折射率小于所述微透镜的折射率，所述第二增透层的折射率小于所述第一增透层的折射率。
12.一种摄像模组，其特征在于，包括镜片组件和如权利要求1所述的滤光片，所述滤光片与所述镜头组件叠设。
13.根据权利要求12所述的摄像模组，其特征在于，所述第一微透镜在所述基底层所在平面上的正投影沿第一方向的尺寸不同于所述第二微透镜层在所述基底层所在平面上的正投影沿所述第一方向的尺寸，包括：
所述第一微透镜在所述基底层所在平面上的正投影的面积不同于所述第二微透镜层在所述基底层所在平面上的正投影的面积；和/或
所述第一微透镜在所述基底层所在平面上的正投影的形状不同于所述第二微透镜层在所述基底层所在平面上的正投影的形状。
14.根据权利要求12所述的摄像模组，其特征在于，入射光垂直于所述基底层入射，所述第一微透镜对所述入射光的相位延迟量不同于所述第二微透镜对所述入射光的相位延迟量。
15.根据权利要求12所述的摄像模组，其特征在于，入射光垂直于所述基底层入射，所述第一微透镜的等效位置坐标为(x1，y1)，所述第一微透镜对所述入射光的相位延迟量为φ1：
其中，λ为入射光的波长，Δf为预设焦距调节参数。
16.根据权利要求15所述的摄像模组，其特征在于，所述第一微透镜为圆柱体结构，所述第一微透镜在所述基底层所在平面上的正投影为直径为d的圆形，或者，所述第一微透镜为正四棱柱体结构，所述第一微透镜在所述基底层所在平面上的正投影为边长为d的正方形；
所述第一微透镜对所述入射光的相位延迟量与d具有第一映射关系。
17.根据权利要求15所述的摄像模组，其特征在于，所述第二微透镜的等效位置坐标为(x2，y2)，所述第二微透镜对所述入射光的相位延迟量为φ2：
其中，λ为入射光的波长，Δf为预设焦距调节参数。
18.根据权利要求17所述的摄像模组，其特征在于，所述第二微透镜为圆柱体结构，所述第二微透镜在所述基底层所在平面上的正投影为直径为d的圆形，或者，所述第二微透镜为正四棱柱体结构，所述第二微透镜在所述基底层所在平面上的正投影为边长为d的正方形；
所述第二微透镜对所述入射光的相位延迟量与d具有第一映射关系。
19.根据权利要求15或17所述的摄像模组，其特征在于，所述镜片组件包括多个叠设的镜片，所述入射光包括第一入射光和第二入射光，所述第一入射光和所述第二入射光的波长不同，所述第一入射光穿过所述镜片组件后的汇聚焦距为f1，所述第二入射光自穿过所述镜片组件后的汇聚焦距为f2，所述Δf的取值范围满足以下条件：
1/10×(f1-f2)<Δf<20×(f1-f2)。
20.根据权利要求15或17所述的摄像模组，其特征在于，所述镜片组件包括多个叠设的镜片，所述入射光的波长范围为λmin～λmax，其中，波长为λmax的入射光经所述镜片组件后的汇聚焦距为f1，波长为λmin的入射光经所述镜片组件后的汇聚焦距为f2，f1＞f2，所述Δf的取值范围满足以下条件：
1/10×(f1-f2)<Δf<20×(f1-f2)。
21.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求12至20中任一项所述的摄像模组。
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