CN207706291U - 一种镜头模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种镜头模组，包括依次设置的镜头、镜座、滤光片、吸光丝印层和感光芯片，所述镜座一端设有用于容纳所述镜头的容纳空间，另一端设有用于固定所述滤光片的定位柱。本实用新型的镜头模组制作成本低，受杂光的干扰小，成像稳定性好，成像质量高。

Description

一种镜头模组

技术领域

本实用新型涉及镜头杂光鬼影处理技术领域，特别涉及一种镜头模组。

背景技术

近年来，随着高清概念发展的日趋明显，高清镜头模组在市场上的运用市场逐渐趋于广泛，杂光鬼影作为一直干扰镜头模组高清度的致因之一，消除和改善杂光鬼影需求日渐突出，其中，杂光即杂散光，通常地，镜头模组在形成物体的实像时，除了会有成像光线的进入，也会有非成像光线在成像面上扩散形成杂光鬼影，也称眩光（Flare）现象，非成像光线包括来自镜头模组外部的辐射源（如阳光、地气光等）和内部的辐射源以及散射表面的非成像光能量（比如光学元件、结构件、电子元件等各折射面的反射光、漫反射等）；可见，杂光鬼影产生原因多样且复杂，一般地，光学镜头端产生的杂光鬼影可通过软件模拟仿真尽最大程度避免，但实际使用中由于与光学镜头连接结构部件形成镜头模组时，结构件组成相对较多，杂光可能会在这些结构部件内部出现多次的反射，这给实际确定杂光鬼影产生原因并加以整改增加了难度，因此急需具有规范化的原因查找和改善机制的形成。

光线进入镜头模组内部后主要有以下四个部分的反射是导致杂光鬼影产生的主要原因，分别是：1、盖片玻璃与镜头之间的反射，形成的鬼影成像颜色以白色或蓝绿色为主，在点光源或强光环境下比较容易出现，如路灯、车灯等；2、镜头中透镜之间的相互反射，形成的成像为一串光斑形式，这在镜头焦距短的情况下一般不会出现；3、镜头与滤光片的反射，比较典型的是出现角落红光成像；4、滤光片与感光器件之间的反射，常见的是如花瓣状的鬼影，基于不同滤光片镀膜质量和结构均匀度等的不同，反射偏差不同成像排布不同。

基于上述杂光鬼影产生原因，目前存在的解决方案有：通过反射杂光到不影响成像的角度来改善成像质量或通过吸收大部分的杂光来改善成像质量，涉及到具体结构设计都各有不同，如公开号为CN107315213A专利申请公开了一种“滤光片、滤光片的加工方法以及镜头模组”，通过给镜头模组的滤光片朝向物侧的第一表面设置通过静电植绒形成的黑色绒毛层，所述黑色绒毛层能够将入射到其上的杂光进行很好的吸收，从而减弱经由第一表面反射产生的杂光以提高成像质量，也提到对于与所述第一表面相对的第二表面设置黑色绒毛层，增加杂光吸收量，但是增加黑色绒毛层操作过程复杂，成本过大，改善精准度低，出现不良品概率高。

又如公开号为CN105280664A的专利申请公开了一种“摄像头模组”，该申请中通过设置内层支撑结构接触图像传感器芯片的感光区域外围，加固整体结构的同时防止光线直接入射到焊盘和/或键合线，起到降低和消除杂散的作用，但内层支撑结构过大时杂光会在内层支撑结构的侧壁发生光反射使光线摄入图像传感器芯片的感光区域，导致新的种类的杂光鬼影。

综上可见，由于杂光鬼影产生的原因多种多样，解决杂光鬼影必须有针对性，从而验证出实际导致杂光鬼影产生的具体原因并采取较好的措施以便制备出杂关干扰小、成像质量好的镜头模组。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种能够改善消除杂光鬼影，改善针对性强，成像质量高的镜头模组。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种镜头模组，包括依次设置的镜头、镜座、滤光片、吸光丝印层和感光芯片，所述镜座一端设有用于容纳所述镜头的容纳空间，另一端设有用于固定所述滤光片的定位柱。

作为优选，所述吸光丝印层设于所述滤光片朝向所述感光芯片一侧的表面。

作为优选，所述滤光片朝向所述感光芯片一侧的表面还设有增透膜。

作为优选，所述吸光丝印层设于所述增透膜表面。

作为优选，所述增透膜设于所述吸光丝印层表面。

作为优选，所述滤光片朝向所述镜头一侧的表面设有红外截止膜。

作为优选，所述吸光丝印层设于所述感光芯片朝向所述滤光片一侧的表面。

作为优选，所述吸光丝印层有两个且分别设于所述感光芯片朝向所述滤光片一侧的表面和所述滤光片朝向所述感光芯片一侧的表面。

作为优选，所述吸光丝印层为黑色油墨层。

作为优选，所述镜头包括至少一个透镜，所述透镜为塑胶或玻璃材质制成，所述滤光片为白玻璃材质滤光片。

采用上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：通过设置吸光丝印层，能够改善或阻止感光芯片一侧的杂散光反射到滤光片一侧后进入感光芯片的感光路径这一过程造成的杂光鬼影现象，改善针对性强，可靠性高，可复制性强，有利于批量生产，而且设置过程简单，成品不良率低；成本节约，成像质量好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术的技术方案，附图如下：

图1为本实用新型一优选实施例提供的一种镜头模组结构示意图；

图2为本实用新型一实施例提供的获取杂光反射区域尺寸的光路图；

图3为本实用新型一实施例提供的吸光丝印层的结构示意图。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

目前，大多数的镜头模组中都包括镜头、镜座、滤光片和感光元件这些结构件。

非成像光线在镜头模组成像过程中产生杂光鬼影（即眩光）一直是困扰光学领域企业和专业研究人员的成像问题。对于高像素镜头产品杂光鬼影问题解决方案容不得半点马虎，但杂光鬼影产生的原因多样且复杂，原因排查相对困难，镜头透镜端的杂光鬼影尚可直接通过软件模拟仿真尽最大程度避免，但实际使用中难免由于其他器件（如镜座结构、滤光片或感光芯片周围电子元件等）产生反射、折射等对感光芯片感光成像的产生影响。

为提高镜头模组的成像质量，高像素镜头模组在选用感光芯片和安装感光芯片时，尽量会选用经COB（板上集成封装）技术封装的感光芯片进行高像素成像，该封装技术将经研磨切割后的感光芯片用导电或非导电胶粘附在电路基板（例如PCB板）上，然后利用金属键合线实现电气连接；安装经COB封装好的感光芯片时，通常会在成像光线入射感光芯片前增加一滤光片，起到阻止红外线进入和增加成像光线通过率的作用，但是光线入射到感光芯片所在电路基板时，电路基板上的电子元件、焊盘以及金属键合线等会反射产生杂光，杂光到达滤光片经过折射反射又折射等一系列过程，有一部分的杂光入射到了感光芯片的成像区域（感光芯片上能够感光形成图像的区域），使得像面上出现了严重的杂光鬼影。

因此，基于上述出现的问题，本实用新型主要针对滤光片与感光芯片之间的光反射提出一种镜头模组，以期改善消除杂光鬼影。

如图1、图2、图3所示，提供一种镜头模组，能够改善消除滤光片与感光芯片之间的光反射造成的杂光鬼影，包括依次设置的镜头100、镜座200、滤光片300、吸光丝印层400和感光芯片500，所述镜座200一端设有用于容纳所述镜头100的容纳空间210，另一端设有用于固定所述滤光片300的定位柱220，通过镜座200结构的设计，使得镜头100与滤光片300的位置关系相对统一稳定，使得整个镜头模组具有成像稳定性好，成像质量高的优点。

吸光丝印层400可以通过相关稳固件（如基座），直接设置在滤光片300和感光芯片500之间；也可设于滤光片300表面或感光芯片500表面；也可以在上述两者表面都设置，而且设置在滤光片300表面的吸光丝印层400尺寸大小不一定与设置在感光芯片500表面的吸光丝印层400尺寸大小一致，需要说明的是，吸光丝印层400为吸光材料所制，具有吸收光线，阻止光线传播的作用，为了成像光线不被阻挡，吸光丝印层400设置在滤光片300表面和/或感光芯片500表面时的尺寸和区域要严格按照下述方法获得，特别是设置在滤光片300表面的吸光丝印层400区域及尺寸大小：

首先获取杂光反射区域的尺寸，所述杂光反射区域包括镜头模组成像时，杂光光线传输到感光芯片朝向滤光片一侧表面形成的感光芯片杂光反射区域和感光芯片反射光线传输到滤光片朝向感光芯片一侧表面形成的滤光片杂光反射区域；其中感光芯片杂光反射区域的位置、尺寸即为设置在感光芯片500表面的吸光丝印层400所需设置区域和尺寸大小；滤光片杂光反射区域的位置、尺寸即为设置在滤光片300表面的吸光丝印层400所需设置区域和尺寸大小。

具体的，可通过光学测量仪器对实际镜头模组进行杂光实验测试，给定不同角度入射的光模拟杂光（如入射角从30度到50度的不同光束），获取不同角度的杂光入射到感光芯片时，感光芯片存在反射情况的感光芯片杂光反射区域的位置和尺寸的最佳数据，然后同时也可以获取经感光芯片杂光反射区域反射后入射到滤光片上时的滤光片杂光反射区域的位置和尺寸，准确测量出上述两个对应的杂光反射区域后，就可以精确确定吸光丝印层400在滤光片300表面或感光芯片500表面设置时，应该覆盖的区域和尺寸大小,需要说明的是，如果镜头模组应用环境对杂光鬼影改善程度要求不高时，吸光丝印层400在感光芯片500表面设置时，可以默认将吸光丝印层400尺寸设置成与感光芯片500的非成像区域相吻合的尺寸大小，并覆盖在感光芯片500的非成像区域。

如图2所示，为获取杂光反射区域宽度方向上尺寸时的光路图，根据图中所示，以滤光片在光轴线单侧的杂光路径为例，H₁尺寸范围内为滤光片上的成像光线传输部分，H₁尺寸范围以外的部分是需要获取的滤光片杂光反射区域，H₂尺寸范围以外的部分则是需要获取的感光芯片杂光反射区域，同理，另外一侧的尺寸范围与H₁和H₂数值相同，综上可得，滤光片杂光反射区域宽度方向上的区域为排除滤光片光轴线以上H₁区域和光轴线以下H₁区域后剩下的区域，感光芯片杂光反射区域宽度方向上的区域为排除感光芯片光轴线以上H₂区域和光轴线以下H₂区域后剩下的区域；

综上，设置在滤光片300表面的吸光丝印层400宽度方向上的区域为排除滤光片光轴线以上H₁区域和光轴线以下H₁区域后剩下的区域，设置在感光芯片500表面的吸光丝印层400宽度方向上的区域为排除感光芯片光轴线以上H₂区域和光轴线以下H₂区域后剩下的区域；

杂光反射区域长度方向上尺寸以同样的方式可得，从而得出完整的吸光丝印层400覆盖区域及尺寸大小，一般地，基于上述方法获得的完整的吸光丝印层400外形一般为具有内框和外框组成的边框形状，如图3所示。

另外，根据杂光光路传播显示，大部分的杂光首先到达感光芯片杂光反射区域，然后经感光芯片杂光反射区域到达滤光片杂光反射区域或经过反射或经过折射、反射再折射到达感光芯片感应成像的区域，最终使得成像的像面上出现杂光的成像，即杂光鬼影；基于从源头改善的原理，只要率先阻止感光芯片杂光反射区域的杂光反射，就能阻止很大一部分的杂光反射到滤光片杂光反射区域，这样杂光鬼影在像面上出现的面积就会大大减小，另外再阻止滤光片杂光反射区域造成的杂光传播过程，则有利于完全消除杂光鬼影，使肉眼不可见；

优选的，先于源头解决杂光鬼影问题，即所述吸光丝印层400设于所述感光芯片500朝向所述滤光片300一侧的表面，所述吸光丝印层400覆盖杂光光线传输到所述感光芯片500朝向所述滤光片300一侧表面形成的感光芯片杂光反射区域，但又由于目前很多感光芯片的杂光反射区域结构面复杂程度大于滤光片杂光反射区域的复杂程度，仅仅通过在感光芯片杂光反射区域设置吸光丝印层400，不能完全保证杂光鬼影的良好改善。

故而，优选的，所述吸光丝印层400有两个且分别设于所述感光芯片500朝向所述滤光片300一侧的表面和所述滤光片300朝向所述感光芯片500一侧的表面，具体地，分别设于感光芯片杂光反射区域和滤光片杂光反射区域。

此外，为了节约吸光丝印层400设置成本，加快成品生产，且又需要保障一定的产品优良率，仅将所述吸光丝印层400设于所述滤光片300朝向所述感光芯片500一侧的表面，即仅将所述吸光丝印层400覆盖所述感光芯片500反射光线传输到所述滤光片300朝向所述感光芯片500一侧表面形成的滤光片杂光反射区域。在滤光片300表面设置吸光丝印层400时采用丝印工艺，滤光片300批量生产时，通过丝网印版将吸光材料涂覆到滤光片杂光反射区域，操作简单，可实现高效率的批量生产。

所述滤光片300朝向所述感光芯片500一侧的表面还设有增透膜（图中未画出），增透膜覆盖滤光片300朝向感光芯片500一侧的整个表面，能够帮助减少反射光的强度，从而增加透射光的强度，使镜头模组无杂光鬼影成像更清晰。

增透膜和吸光丝印层400都设于滤光片300朝向感光芯片500一侧的表面，故而有以下两种结构的呈现，一是所述吸光丝印层400设于所述增透膜表面；二是所述增透膜设于所述吸光丝印层400表面，实际设置时可根据增透膜选取材料和吸光丝印层400选取吸光材料粘结性质的差异，将其中与滤光片300粘结性好的设置在更接近滤光片300的一面，使两者都不容易脱落，有利于增透和阻止杂光传播效果的长期有效。

所述滤光片300朝向所述镜头100一侧的表面设有红外截止膜，能够阻止红外光成像。

所述吸光丝印层400为黑色油墨层。

所述镜头100包括至少一个透镜110，所述透镜110为塑胶或玻璃材质制成。

所述滤光片300为白玻璃材质滤光片。

本实施例提供的镜头模组成本低，对杂光鬼影改善效果突出，成像质量高，批量生产出现的成像不良率低，有利于经济效益的提升。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的。

Claims (10)

1.一种镜头模组，其特征在于，包括依次设置的镜头、镜座、滤光片、吸光丝印层和感光芯片，所述镜座一端设有用于容纳所述镜头的容纳空间，另一端设有用于固定所述滤光片的定位柱。

2.根据权利要求1所述的一种镜头模组，其特征在于，所述吸光丝印层设于所述滤光片朝向所述感光芯片一侧的表面。

3.根据权利要求2所述的一种镜头模组，其特征在于，所述滤光片朝向所述感光芯片一侧的表面还设有增透膜。

4.根据权利要求3所述的一种镜头模组，其特征在于，所述吸光丝印层设于所述增透膜表面。

5.根据权利要求3所述的一种镜头模组，其特征在于，所述增透膜设于所述吸光丝印层表面。

6.根据权利要求1所述的一种镜头模组，其特征在于，所述滤光片朝向所述镜头一侧的表面设有红外截止膜。

7.根据权利要求1所述的一种镜头模组，其特征在于，所述吸光丝印层设于所述感光芯片朝向所述滤光片一侧的表面。

8.根据权利要求1所述的一种镜头模组，其特征在于，所述吸光丝印层有两个且分别设于所述感光芯片朝向所述滤光片一侧的表面和所述滤光片朝向所述感光芯片一侧的表面。

9.根据权利要求1所述的一种镜头模组，其特征在于，所述吸光丝印层为黑色油墨层。

10.根据权利要求1所述的一种镜头模组，其特征在于，所述镜头包括至少一个透镜，所述透镜为塑胶或玻璃材质制成，所述滤光片为白玻璃材质滤光片。