CN113820768A - 镜片组、摄像头模组及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种镜片组、摄像头模组及电子设备，镜片组包括间隙压缩平板(110)和多个控光单元(120)，所述控光单元(120)设置于所述间隙压缩平板(110)的表面，在光轴方向上设有至少两个所述控光单元(120)，且设置于所述间隙压缩平板(110)的同一侧的各所述控光单元(120)相连，所述间隙压缩平板(110)垂直于光轴，所述间隙压缩平板(110)包括多个层叠设置的亚波长膜层(111)，所述控光单元(120)包括纳米柱(121)以及环绕所述纳米柱(121)的填充介质(122)，所述纳米柱(121)的折射率大于或小于所述填充介质(122)的折射率。该方案能够更有效地降低摄像头模组的高度。
Description
技术领域
本申请属于摄像技术领域，具体涉及一种镜片组、摄像头模组及电子设备。
背景技术
现如今，随着电子设备的摄像技术不断提高，人们希望可以利用电子设备拍摄出质量更高的影像。为了提升电子设备的拍摄质量，首先容易想到的方案是增大摄像头模组的尺寸，但摄像头模组的尺寸增大将会导致其在电子设备的厚度方向占用较大的空间，而电子设备的厚度不宜过大，因此，摄像头模组的一部分将会外露并相对于电子设备的壳体凸出，这又导致用户使用电子设备的过程中摄像头模组容易损坏。
基于上述原因，在保证拍摄质量的前提下，对摄像头模组进行小型化设计就十分必要了。目前比较常见的摄像头模组小型化设计方案包括优化镜片面型和提升工艺制程能力，其中：优化镜片面型的方案已经发展到瓶颈期，这是因为经过设计人员多年的探索，最优的镜片面型已经基本确定，很难通过镜片面型的突破来较大程度地降低摄像头模组的高度；同样地，摄像头模组所包含的镜片以及其他组成部分的加工工艺也已经很成熟了，目前可加工的镜片最小厚度已经达到0.18mm，摄像头模组内可堆叠的最大镜片数也已经达到8片，这已经是非常极限的规格，因此加工更薄、倾角更大的镜片，或堆叠更多的镜片，不仅存在较大的难度，而且还会带来摄像头模组的可靠性降低的问题。
综上所述，目前所采用的摄像头模组小型化设计方案都已经发展到了瓶颈期，无法有效降低摄像头模组的高度，因此亟需一种能够更有效地降低摄像头模组高度的方案。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种镜片组、摄像头模组及电子设备，从而更有效地降低摄像头模组的高度。
为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供了一种镜片组，其包括间隙压缩平板和多个控光单元，所述控光单元设置于所述间隙压缩平板的表面，在所述镜片组的光轴方向上设有至少两个所述控光单元，且设置于所述间隙压缩平板的同一侧的各所述控光单元相连，所述间隙压缩平板垂直于所述镜片组的光轴，所述间隙压缩平板包括多个层叠设置的亚波长膜层，所述控光单元包括纳米柱以及环绕所述纳米柱的填充介质，所述纳米柱的折射率大于或小于所述填充介质的折射率。
第二方面，本申请实施例提供了摄像头模组，其包括感光芯片和上述镜片组，所述感光芯片和所述镜片组沿所述光轴方向排布。
第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，其包括上述摄像头模组。
本申请实施例中，控光单元可以改变光线的传播方向，从而汇聚光束，由于纳米柱的尺寸为纳米级尺寸，因此控光单元更薄。与此同时，间隙压缩平板垂直于光轴，间隙压缩平板包括多个层叠设置的亚波长膜层，亚波长膜层的厚度为亚波长级尺寸，穿过间隙压缩平板的光束的入射方向和出射方向基本不变，但光束的出射位置相比于入射位置平移，从而等效于厚度为间隙压缩平板厚度的数倍的空气层，以此实现空气间隙的压缩。故，通过控光单元可以满足镜片的调制光场的需求，同时通过增加间隙压缩平板可以使摄像头模组的零部件分布得更加紧凑，进而降低摄像头模组的高度。此外，在镜片组的光轴方向上设有至少两个控光单元，通过该至少两个控光单元的组合作用可以获得更优异的成像质量。
附图说明
图1为本申请实施例公开的镜片组的结构示意图；
图2为本申请实施例公开的镜片组在其他视角下的结构示意图；
图3为本申请实施例公开的镜片组的局部结构示意图；
图4为本申请另一实施例公开的镜片组的部分结构示意图；
图5为本申请再一实施例公开的镜片组的结构示意图；
图6为本申请实施例公开的摄像头模组的部分结构示意图；
图7为本申请又一实施例公开的摄像头模组的部分结构示意图。
其中，图2、图5、图6及图7中的箭头线表示光束传播方向，无箭头点划线表示光轴。
附图标记说明：
110-间隙压缩平板、111-亚波长膜层、120-控光单元、121-纳米柱；122-填充介质；
200-感光芯片；
400-滤光片。
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、完整的描述，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在没有作出创造性劳动前提下所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。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。
下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的电子设备进行详细地说明。
参考图1至图7，本申请实施例公开一种镜片组，其包括间隙压缩平板110和多个控光单元120。该镜片组可以应用于可见光成像，也可用于红外光等不可见光成像。
控光单元120设置于间隙压缩平板110的表面，在镜片组的光轴方向上设有至少两个控光单元120，且设置于间隙压缩平板110的同一侧的各控光单元120相连，控光单元120包括纳米柱121以及环绕纳米柱121的填充介质122。纳米柱121的折射率大于或小于填充介质122的折射率，进一步地，纳米柱121的折射率与填充介质122的折射率之间的差值的绝对值大于或等于预设值，从而使得纳米柱121的折射率与填充介质122的折射率之间的差异足够大，以利于光线的传播，可选地，该预设值可以为0.3。纳米柱121为柱状结构，其横截面尺寸为纳米级尺寸，各纳米柱121被填充介质122隔开，因此光线进入纳米柱121后，由于纳米柱121的折射率与填充介质122的折射率不相等，因此光线的传播方向将会发生变化，故控光单元120可以改变光线的传播方向，从而汇聚光束，因此通过控光单元120可以满足镜片组的调制光场的需求。由于纳米柱121的尺寸为纳米级尺寸，因此控光单元120更薄，同时还可以缓解传统镜片存在的倾度过大的问题。此外，在镜片组的光轴方向上设有至少两个控光单元120，通过该至少两个控光单元120的组合作用可以获得更优异的成像质量。
可选地，控光单元120的横截面形状可以为圆形、矩形、五边形、六边形、T形等等，纳米柱121的横截面形状可以为圆形、矩形、五边形、六边形、T形等等，控光单元120的横截面形状可以与纳米柱121的横截面形状相同，也可以不同。此外，纳米柱121的材料可以包括但不限于晶体硅(c-Si)、无定形硅(a-Si)、低温多晶硅(p-Si)以及其他诸如氮化硅(SiN)、磷化镓(GaP)、氮化镓(GaN)、砷化镓(GaAs)、碳化硅(SiC)和二氧化钛(TiO2)等半导体化合物，填充介质122的材料可以包括但不限于空气、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)等材料。当然，这里所列举的纳米柱121的制造材料也可以作为填充介质122的制造材料，填充介质122的制造材料也可以作为纳米柱121的制造材料。
间隙压缩平板110为平面结构，其垂直于镜片组的光轴，间隙压缩平板110包括多个层叠设置的亚波长膜层111。这里的亚波长膜层111的厚度为亚波长级尺寸，依照微纳光学原理和傅里叶光学原理，间隙压缩平板110可以利用亚波长膜层111控制穿过间隙压缩平板110的光线的相位，在保证光束穿过间隙压缩平板110后相位平移不变的同时，等效于穿过厚度为间隙压缩平板110厚度的数倍的空气层。换言之，间隙压缩平板110不会改变摄像头模组的镜头倍率等规格，也不会产生额外的相差，同一光束射入间隙压缩平板110时的入射方向与射出间隙压缩平板110时的出射方向基本不变，但其出射位置会相对于入射位置沿平行于间隙压缩平板110的方向平移，从而等效于厚度为间隙压缩平板110厚度的数倍的空气层，以此实现空气间隙的压缩。故，通过增加间隙压缩平板110可以使摄像头模组的零部件分布得更加紧凑，进而降低摄像头模组的高度。
可选地，纳米柱121可以通过增加凸起的方式(参考图3)成型，也可以通过挖孔的方式(参考图4)成型。当采用增加凸起的方式成型时，可以直接在间隙压缩平板110的表面叠加对应的材料，从而形成纳米柱121，当填充介质122为空气以外的材料时，进一步在纳米柱121周围增加对应的材料，从而形成填充介质122；当填充介质122为空气时，就不需要实施额外的操作了。当采用挖孔的方式成型时，可以直接在间隙压缩平板110的表面叠加对应的材料，从而形成填充介质122，之后通过挖孔的方式形成可以贯穿填充介质122的容纳孔，当纳米柱121的材料为空气时，容纳孔可以直接作为纳米柱121，当纳米柱121的材料为空气以外的材料时，可以进一步在容纳孔内叠加对应的材料，进而形成纳米柱121。
需要说明的是，亚波长膜层111的具体制造材料、厚度、层数等结构参数可以灵活选择，本申请实施例对此不作限制。通过对亚波长膜层111结构参数的不同选择，可以使得间隙压缩平板110对空气间隙的等效比率R不同，这里的等效比率R指的是同等的成像效果下，间隙压缩平板110的厚度d1与等效空气层(即间隙压缩平板110所等效的空气层)的厚度d2之间的比值。
可选地，间隙压缩平板110对空气间隙的等效比率R为1～50，即间隙压缩平板110对空气间隙的等效比率R大于1，且小于或等于50。如此设置后，既可以大幅度减小摄像头模组的镜头高度(Total trace length，TTL)，从而降低摄像头模组的高度，同时也不会导致间隙压缩平板110因其对空气间隙的等效比率R过大而难于设计。举例来讲，若间隙压缩平板110的厚度d1为0.1mm，等效比率R为20，则间隙压缩平板110可等效厚度d2为2mm的空气层，从而使得摄像头模组的厚度减少1.9mm。
为了保证光束经过间隙压缩平板110后等效于穿过空气层，则需要保证入射角度θ所在范围[θmin，θmax](θmin和θmax分别为最小入射角和最大入射角，一般来说θmin＝-θmax)内，以各个入射角度θ入射的光束经过间隙压缩平板110后的出射位置平移量x1与经过等效空气层后的出射位置平移量x2相同，即：
x1＝x2＝tanθ*R*d1,θ∈[θmin，θmax]
为了使光束经过间隙压缩平板110后的出射位置平移量符合上述要求，设计间隙压缩平板110时，需要使得光束经间隙压缩平板110调制后的相位
与经等效空气层调制后的相位
相同或者呈相位周期的整数倍，即满足：
其中，
受变量kx、ky和d1影响，
受变量kx、ky和Rd1影响，kx为光束在X轴上的方向矢量，ky为光束在Y轴上的方向矢量，|k|＝2π/λ，m为整数，λ为波长。
设计间隙压缩平板110时，需要保证在不同波长下，光束的相位和传播方向始终满足以上条件。由于较难通过数值解析的方式得到可满足以上关系的间隙压缩平板110的亚波长膜层111的层数、材料、厚度等参数，所以可以采用严格耦合波理论(Rigorouscoupled-wave analysis,RCWA)仿真结合遗传算法(其他诸如进化算法、粒子群、蚁群算法等算法皆可)优化来获得拟合效果最好的解，等效比率R越大、入射角度θ所在范围[θmin，θmax]越大、波长范围越大则越难获得。
设计整个镜片组时，可以不单独设计每个控光单元120和间隙压缩平板110，而是直接以成像效果(各个视场的点列图的扩散程度、解析力、色差、畸变等)作为目标，将所有变量设定范围，直接搜索最优解，这种优化效果最好，只是耗费巨大算力，需要一定近似算法相配合，以节省优化时间。
一种可选的实施例中，如图2所示，至少一个间隙压缩平板110的两侧表面均设有控光单元120。此实施例仅通过一个间隙压缩平板110就可以设置至少两组控光单元120，既可以通过该间隙压缩平板110两侧的控光单元120达到更优的成像质量，还可以使得间隙压缩平板110两侧的控光单元120分布得更加紧凑，以此进一步减小镜片组的厚度。
另一种可选的实施例中，如图5所示，间隙压缩平板110的数量为至少两个，此时，各间隙压缩平板110均可以实现空气间隙的压缩，因此其所能够等效的空气层的厚度更大，摄像头模组的高度降幅更大。同时，在需要等效的空气层的厚度相同的情况下，将间隙压缩平板110设置为至少两个，可以减小单个间隙压缩平板110的厚度，便于将间隙压缩平板110设置于空气间隙较小的部件之间。
当然，同一个镜片组可以同时包括两面均设有控光单元120的间隙压缩平板110，以及仅单面设有控光单元120的间隙压缩平板110。
需要说明的是，当间隙压缩平板110的数量为至少两个时，控光单元120可以仅设置一组，该一组控光单元120设置于相邻的间隙压缩平板110之间。当然，控光单元120也可以设置至少两组，各组控光单元120沿光轴方向排布。对于同一组控光单元120来说，其可以与一个间隙压缩平板110接触，同时与另一个间隙压缩平板110接触，或者与另一个间隙压缩平板110或另一组控光单元120间隔设置。
进一步地，当间隙压缩平板110的数量为至少两个时，控光单元120可以设置至少两组，此时控光单元120和间隙压缩平板110沿光轴方向交替排布。每组控光单元120与一个间隙压缩平板110组成一个镜片，相邻的镜片可以接触，也可以间隔设置。如此设置可以通过镜片的数量增加获得更优的成像质量，并且控光单元120和间隙压缩平板110交替分布可以简化两者的布局方式，从而更便于镜片组的结构设计。当相邻的镜片接触时，镜片分布得更加紧凑，镜片组的厚度更小，同时还可以缓解控光单元120与像面的聚集，即在不改变后焦的前提下，减少距离像面最近的控光单元120与像面之间的距离。需要说明的是，不同的镜片的结构参数可以不同，这里的结构参数包括：纳米柱121的数量、高度t及宽度w；控光单元120的宽度S；亚波长膜层111的数量、厚度；间隙压缩平板110的厚度等等。
间隙压缩平板110具有入光面和出光面，入光面设有控光单元120，此时，光线首先穿过控光单元120，然后再穿过间隙压缩平板110。或者出光面设有控光单元120，此时，光线首先穿过间隙压缩平板110，然后再穿过控光单元120。当然，入光面和出光面也可以同时设置控光单元120。这里所述的三种方案都可以在调制光场的同时压缩空气间隙。
可选地，纳米柱121与间隙压缩平板110之间可以形成锐角或者钝角，即纳米柱121可以相对于光轴方向倾斜设置；或者纳米柱121沿垂直于间隙压缩平板110的方向延伸，即纳米柱121可以平行于光轴。相对而言，后一实施例不仅便于加工控光单元120，而且更便于获得光线穿过控光单元120时的传播方向变化规律，进而便于控光单元120的结构设计。
进一步地，设置于间隙压缩平板110的同一侧的各纳米柱121的高度t均相等，从而不需要针对不同的纳米柱121设计差异化的加工工艺，使得镜片组的加工成本大大降低。需要说明的是，这里的纳米柱121的高度t指的是纳米柱121的顶面与间隙压缩平板110的表面之间的距离，该距离所在的方向平行于光轴。
纳米柱121的高度t过小不利于充分导光，纳米柱121的高度t过大则会导致镜片组的厚度过大，因此可以将纳米柱121的高度范围设置为10nm～1500nm，即纳米柱121的高度t大于或等于10nm，且小于或等于1500nm，从而既有利于纳米柱121充分导光，又不会使镜片组的厚度过大。
控光单元120的宽度S过小会导致控光单元120的数量过多而不容易加工镜片组，控光单元120的宽度S过大则容易导致穿过每个控光单元120的光线集中在控光单元120的周围，不容易满足光线调制的均匀性要求。因此，可选地，控光单元120的宽度范围为50nm～1500nm，即控光单元120的宽度S大于或等于50nm，且小于或等于1500nm，从而既便于加工镜片组，又使得光线穿过各控光单元120后的分布规律更符合光线调制要求。进一步地，设置于间隙压缩平板110的同一侧的各控光单元120的宽度S可以相等，从而更便于设计镜片组的结构。
每个纳米柱121的宽度w可以根据设计需求而定，设计时，根据需要调制的光场相位分布确定相邻两个纳米柱121之间的相位差、纳米柱121的宽度变化所产生的等效折射率变化以及最终引起的相位差变化，由此设计各个位置处的纳米柱121的宽度w。由此，设置于间隙压缩平板110的同一侧的各纳米柱121的宽度w可以相等，也可以不等。为了使得纳米柱121具有足够的导光面积，可以使纳米柱121的宽度w大于或等于10nm且小于控光单元120的宽度。
需要说明的是，上文所述的控光单元120的宽度S指的是控光单元120的横截面尺寸，可选地，当控光单元120的横截面边缘处的各个点与控光单元120的中心之间的距离都相等时，控光单元120的宽度S为其横截面边缘处的任意一点与其中心之间的距离的两倍；当控光单元120的横截面边缘处的各个点与控光单元120的中心之间的距离不相等时，控光单元120的宽度S为其横截面边缘处的各个点与其中心之间的最小距离的两倍。
为了便于设计镜片组的结构，设置于间隙压缩平板110的同一侧的各控光单元120呈阵列式排布。进一步地，沿第一方向排布的各纳米柱121中，相邻的两个纳米柱121之间的中心距均为第一中心距，沿第二方向排布的各纳米柱121中，相邻的两个纳米柱121之间的中心距均为第二中心距，第一中心距等于第二中心距；其中，第一方向与第二方向相交，且第一方向和第二方向均与光轴方向垂直。即，沿第一方向排布的各纳米柱121等间距排布，沿第二方向排布的各纳米柱121等间距排布。此时，沿第一方向排布的各控光单元120的宽度基本等于沿第二方向排布的各控光单元120的宽度，这样设计可以使得镜片组的结构更加简单。可选地，第一方向和第二方向之间可以形成120°的夹角，以使纳米柱121排布得更加均匀。
当间隙压缩平板110的厚度d1过小时，间隙压缩平板110的结构强度不足，容易出现变形等问题；当间隙压缩平板110的厚度d1过大时，其占用的空间较大。因此，可以将间隙压缩平板110的厚度范围设置为10μm～1mm，即间隙压缩平板110的厚度d1大于或等于10μm，且小于或等于1mm，从而使得间隙压缩平板110具有更高的结构强度，同时其占用的空间相对较小，更有利于控制整个摄像头模组的高度。需要说明的是，间隙压缩平板110的厚度d1越大，其所能等效的空气等就越厚。
间隙压缩平板110所包含的亚波长膜层111的层数越多，间隙压缩平板110的优化空间就越大，也就是说，亚波长膜层111的层数越多，就可以通过不同的结构参数的组合得到越多的设计方案，间隙压缩平板110的结构设计自由度越高，但随之也会带来制造难度过大以及成本过高的问题。基于此，可选的实施例中，同一个间隙压缩平板110所包含的亚波长膜层111的层数范围为10～10000，即间隙压缩平板110所包含的亚波长膜层111的层数大于或等于10，且小于或等于10000。需要说明的是，这里所说的间隙压缩平板110所包含的亚波长膜层111的层数指的是依次贴合叠置的亚波长膜层111的层数。
前文提到，亚波长膜层111的厚度为亚波长级尺寸，进一步地，亚波长膜层111的厚度范围为10nm～10μm，即亚波长膜层111的厚度大于或等于10nm，且小于或等于10μm。如此设置后，既不会出现亚波长膜层111的厚度过小而难以加工的问题，也不会出现间隙压缩平板110因亚波长膜层111厚度过大而对空气间隙的压缩效果不佳的问题，因此，该实施例可以进一步优化间隙压缩平板110对空气间隙的压缩效果，同时便于加工间隙压缩平板110。
可选地，相邻的亚波长膜层111的制造材料不同，且相邻的亚波长膜层111的制造材料为硅(Si)、二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、二氧化钛(TiO2)、氟化镁(MgF2)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铪(HfO2)、铬(Cr)、银(Ag)、铝(Au)中的任意两者，这些材料可以带来比较理想的空气间隙压缩效果，同时更便于加工间隙压缩平板110。此外，间隙压缩平板110所包含的制造材料种类越多，间隙压缩平板110的优化空间就越大，可以通过不同的材料组合得到越多的设计方案，间隙压缩平板110的结构设计自由度越高，但随之也会带来制造难度过大以及成本过高的问题。
一种可选的实施例中，间隙压缩平板110包括400层亚波长膜层111，入射角度θ所在范围[θmin，θmax]为[-25°,25°]，氧化钛制成的亚波长膜层111和氧化硅制成的亚波长膜层111交替堆叠，其中单数层的亚波长膜层111为氧化钛层，双数层的亚波长膜层111为氧化硅层，间隙压缩平板110的厚度d1为55.25μm，等效比率R为20倍，等效空气层的厚度d2为1105μm，摄像头模组的高度降低值Δd达到1049.75μm。此实施例中，每一层亚波长膜层111的厚度如下表一。
表一
该实施例中的间隙压缩平板110较薄，可以设置于较小的间隙内，进而便于镜片组的结构设计。并且，间隙压缩平板110的等效比率R较大，使得摄像头模组的高度降幅较大。同时，该间隙压缩平板110仅包括两种材料，工艺难度更低。
另一实施例中，间隙压缩平板110包括200层亚波长膜层111，入射角度θ所在范围[θmin，θmax]为[-15°,15°]，硅制成的亚波长膜层111和氧化硅制成的亚波长膜层111交替堆叠，其中单数层的亚波长膜层111为硅层，双数层的亚波长膜层111为氧化硅层，间隙压缩平板110的厚度d1为31.125μm，等效比率R为8倍，等效空气层的厚度d2为249.00μm，摄像头模组的高度降低值Δd达到217.88μm。此实施例中，每一层亚波长膜层111的厚度如下表二。
表二
该实施例中的间隙压缩平板110较薄，可以设置于较小的间隙内，进而便于摄像头模组的结构设计。并且，间隙压缩平板110所包含的亚波长膜层111的层数较少，更便于加工间隙压缩平板110。同时，该间隙压缩平板110仅包括两种材料，工艺难度更低。
上文仅列举了间隙压缩平板110的两种具体实施例，间隙压缩平板110还可以采用其他设计方案，本申请实施例对此不作限制。
本申请实施例还公开一种摄像头模组，其包括感光芯片200和上述任意实施例所述的镜片组，感光芯片200和镜片组沿光轴方向排布，因此光线可以穿过镜片组后到达感光芯片200，感光芯片200可以通过光电转换形成图像。
可选地，摄像头模组可以仅通过前文所述的镜片组实现光场调制，如此设置就需要严格控制镜片组的结构，才能达到比较理想的光场调制效果。因此，其他实施例中，摄像头模组还包括透镜组，透镜组包括凸透镜和凹透镜中的至少一者，透镜组和镜片组沿光轴方向排布。此实施例可以将前文所述的镜片组与凸透镜和/或凹透镜进行组合，从而通过简单的结构设计方案达到更好的光场调制效果，故此种摄像头模组的结构设计更加简单，且成本更低。与此同时，镜片组与凸透镜和/或凹透镜组合成像时，镜片组可以改善色差，从而提升摄像头模组的成像质量。
镜片组的设置位置可以灵活选择，为了充分发挥间隙压缩平板110的作用，可以将镜片组设置于摄像头模组中间隙较大的位置处。其他实施例中，摄像头模组还包括滤光片400，滤光片400设置于透镜组和感光芯片200之间，此时，滤光片400与透镜组之间设有镜片组；和/或，滤光片400与感光芯片200之间设有镜片组；和/或，透镜组的相邻透镜之间设有镜片组。当然，也可以同时在相邻的透镜之间、滤光片400与透镜组之间以及滤光片400与感光芯片200之间设有镜片组。
另外，针对长焦摄像头模组等有足够的间隙来设置镜片组的结构，可以直接将镜片组***目标位置处；针对广角摄像头模组、超广角摄像头模组等没有足够的间隙来设置镜片组的结构，可以在不增大摄像头模组的高度以及降低摄像头模组的工作性能的前提下，适当增大相邻的透镜和/或滤光片400与透镜组之间和/或滤光片400与感光芯片200之间的间隙，从而***镜片组，通过间隙压缩平板110仍然可以达到压缩空气间隙的目的，从而最终减小摄像头模组的高度。
可选地，镜片组可与感光芯片200分体设置，两者之间可以具有一定的间隔，同理地，镜片组可与滤光片400分体设置，两者之间可以具有一定的间隔，镜片组可与透镜组分体设置，两者之间可以具有一定的间隔。另一可选的实施例中，感光芯片200、滤光片400和透镜组中，至少一者一体设置有间隙压缩平板110和控光单元120。此时，镜片组直接设置于感光芯片200、滤光片400和透镜组中的至少一者上，因此感光芯片200、滤光片和透镜组中的至少一者可以作为镜片组的设置基础，从而使得镜片组更不容易变形，更有利于保证摄像头模组的拍摄效果，同时还可以提升摄像头模组的良品率和紧凑度。
此外，间隙压缩平板110和控光单元120还可以集成到摄像头模组的盖板上，本申请实施例对此不作限制。
本申请实施例还公开一种电子设备，其包括上述任意实施例所述的摄像头模组。
本申请实施例公开的电子设备可以是智能手机、平板电脑、电子书阅读器、可穿戴设备(例如智能手表)、电子游戏机等电子设备，本申请实施例对电子设备的种类不作具体限制。
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 (12)
1.一种镜片组，其特征在于，包括间隙压缩平板(110)和多个控光单元(120)，所述控光单元(120)设置于所述间隙压缩平板(110)的表面，在所述镜片组的光轴方向上设有至少两个所述控光单元(120)，且设置于所述间隙压缩平板(110)的同一侧的各所述控光单元(120)相连，所述间隙压缩平板(110)垂直于所述镜片组的光轴，所述间隙压缩平板(110)包括多个层叠设置的亚波长膜层(111)，所述控光单元(120)包括纳米柱(121)以及环绕所述纳米柱(121)的填充介质(122)，所述纳米柱(121)的折射率大于或小于所述填充介质(122)的折射率。
2.根据权利要求1所述的镜片组，其特征在于，至少一个所述间隙压缩平板(110)的两侧表面均设有所述控光单元(120)；和/或，
所述间隙压缩平板(110)的数量为至少两个，所述控光单元(120)和所述间隙压缩平板(110)沿所述光轴方向交替排布。
3.根据权利要求1所述的镜片组，其特征在于，所述间隙压缩平板(110)具有入光面和出光面，所述入光面设有所述控光单元(120)；和/或，所述出光面设有所述控光单元(120)。
4.根据权利要求1所述的镜片组，其特征在于，所述纳米柱(121)沿垂直于所述间隙压缩平板(110)的方向延伸，设置于所述间隙压缩平板(110)的同一侧的各所述纳米柱(121)的高度均相等。
5.根据权利要求4所述的镜片组，其特征在于，所述纳米柱(121)的高度范围为10nm～1500nm；和/或，所述控光单元(120)的宽度范围为50nm～1500nm；和/或，所述纳米柱(121)的宽度大于或等于10nm且小于所述控光单元(120)的宽度。
6.根据权利要求1所述的镜片组，其特征在于，设置于所述间隙压缩平板(110)的同一侧的各所述控光单元(120)呈阵列式排布。
7.根据权利要求6所述的镜片组，其特征在于，沿第一方向排布的各所述纳米柱(121)中，相邻的两个所述纳米柱(121)之间的中心距均为第一中心距，沿第二方向排布的各所述纳米柱(121)中，相邻的两个所述纳米柱(121)之间的中心距均为第二中心距，所述第一中心距等于所述第二中心距；
其中，所述第一方向与所述第二方向相交，且所述第一方向和所述第二方向均与所述光轴方向垂直。
8.根据权利要求1所述的镜片组，其特征在于，同一个所述间隙压缩平板(110)所包含的所述亚波长膜层(111)的层数范围为10～10000；和/或，所述亚波长膜层(111)的厚度范围为10nm～10μm。
9.一种摄像头模组，其特征在于，包括感光芯片(200)和权利要求1至8中任一项所述的镜片组，所述感光芯片(200)和所述镜片组沿所述光轴方向排布。
10.根据权利要求9所述的摄像头模组，其特征在于，所述摄像头模组还包括透镜组，所述透镜组包括凸透镜和凹透镜中的至少一者，所述透镜组和所述镜片组沿所述光轴方向排布。
11.根据权利要求10所述的摄像头模组，其特征在于，所述摄像头模组还包括滤光片(400)，所述滤光片(400)设置于所述透镜组和所述感光芯片(200)之间，所述感光芯片(200)、所述滤光片(400)和所述透镜组中，至少一者一体设置有所述间隙压缩平板(110)和所述控光单元(120)。
12.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求9至11中任一项所述的摄像头模组。
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