TWI708087B - 光學鏡頭、攝像模組及組裝方法 - Google Patents
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Abstract
一種光學鏡頭,包括:第一鏡頭部件、第二鏡頭部件以及第一膠材。第一鏡頭部件的第一鏡片群和第二鏡頭部件的第二鏡片群共同構成可成像的光學系統,其中第二鏡頭部件的第二鏡筒具有外頂面和內頂面,所述第二鏡片群承靠於所述內頂面。其中,所述外頂面包括適於配置所述第一膠材的布膠面和自所述布膠面向所述第二鏡筒的中軸延伸而形成的延伸面,所述布膠面至所述內頂面具有第一厚度,所述延伸面至所述內頂面具有第二厚度,並且所述第一厚度大於所述第二厚度。本申請還提供了相應的攝像模組以及組裝方法。本申請可以提升第二鏡頭部件黑物的機械強度與可靠性;可以提升光學鏡頭或攝像模組的良率;有助於攝像模組的小型化。
Description
本發明涉及光學成像技術領域,具體地說,本申請涉及光學鏡頭、攝像模組及組裝方法。
隨著手機、電腦等終端的發展,用戶對於各項需求都有著不小的提升,尤其隨著手機的發展,用戶對於拍攝質量的追求,使得廠商發展出了個性化、客制化的攝像模組,例如大光圈、大廣角、解決像差而出現的數量較多的鏡片的鏡頭等。一方面這是光學設計上越來越複雜,另一方面的現實是複雜的光學系統又很敏感,這對製造的良率和產品品質造成了不小的挑戰。因為大光圈、大廣角的攝像模組的光學系統會比較敏感,其製造過程和驗證過程的可靠性都會比常規的設計更加脆弱,因此現在需要一種結構更優的鏡頭。
另一方面,為了滿足越來越廣泛的市場需求,高像素、小尺寸、大光圈是現有攝像模組不可逆轉的發展趨勢。然而,要在同一攝像模組實現高像素、小尺寸、大光圈三個方面的需求是有很大難度的。例如,手機的緊湊型發展和手機屏占比的增加,讓手機內部能夠用於前置攝像模組的空間越來越小,而市場對攝像模組的成像質量又提出了越來越高的需求。
在緊湊型攝像模組(例如用於手機的攝像模組)領域,往往需要考慮到光學成像鏡頭的品質和模組封裝過程中的製造誤差。具體來說,在光學成像鏡頭的製造過程中,影響鏡頭解析度因素來自於各元件及其裝配的誤差、鏡片間隔元件厚度的誤差、各鏡片的裝配配合的誤差以及鏡片材料折射率的變化等。因為影響鏡頭解析度的因素非常多,存在於多個元件中,每個因素的控制都存在製造精度的極限,如果只是單純提升各個元件的精度,提升能力有限,提升成本高昂,而且不能滿足市場日益提高的成像品質需求。
本申請提出了一種基於主動校準製程調整和確定上子鏡頭、下子鏡頭的相對位置,然後將上、下子鏡頭按照所確定的相對位置黏結在一起,進而製造出完整的光學鏡頭或攝像模組的組裝方法。這種解決方案能夠提升大批量生產的光學鏡頭或攝像模組的過程能力指數(CPK);能夠使得對物料(例如用於組裝光學鏡頭或攝像模組的子鏡頭或感光組件)的各個元件的精度及其裝配精度的要求變寬鬆,進而降低光學成像鏡頭以及攝像模組的整體成本;能夠在組裝過程中對攝像模組的各種像差進行實時調整、降低不良率、降低生產成本、提升成像品質。
然而,對鏡頭的光學系統本身進行主動校準是一種新的生產製程,實際量產需要考慮光學鏡頭和攝像模組的可靠性、抗摔性、耐候性以及製作成本等諸多因素,有時還需要面對各種不可測因素而導致的良率下降。改善基於主動校準製程製造的光學鏡頭的結構可靠性,是提升此類光學鏡頭的成像品質和良率的一個重要考量方向。因此,迫切需要能夠改善基於主動校準製程製造的光學鏡頭的結構可靠性的解決方案。
本申請旨在提供一種能夠克服現有技術的至少一個缺陷的解決方案。
根據本申請的一個實施態樣,提供了一種光學鏡頭,包括:第一鏡頭部件,其包括第一鏡片群,所述第一鏡片群包括至少一個第一鏡片;第二鏡頭部件,其包括第二鏡筒和安裝於所述第二鏡筒內的第二鏡片群,所述第二鏡片群包括至少一個第二鏡片,所述第一鏡片群和所述第二鏡片群共同構成可成像的光學系統,其中所述第二鏡筒具有外頂面和內頂面,所述第二鏡片群承靠於所述內頂面;以及第一膠材,其配置於所述外頂面和所述第一鏡頭部件的底面之間,並且所述第一膠材適於在固化後支撐和固定所述第一鏡頭部件和所述第二鏡頭部件,以使所述第一鏡頭部件和所述第二鏡頭部件的相對位置保持在主動校準所確定的相對位置,其中,所述外頂面包括適於配置所述第一膠材的布膠面和自所述布膠面向所述第二鏡筒的中軸延伸而形成的延伸面,所述布膠面至所述內頂面具有第一厚度,所述延伸面至所述內頂面具有第二厚度,並且所述第一厚度大於所述第二厚度。
其中,所述延伸面不配置所述第一膠材。
其中,所述布膠面至所述延伸面之間具有過渡面。
其中,所述過渡面為斜面,所述過渡面與所述第二鏡筒的中軸的夾角為30°-85°。
其中,所述布膠面為平整面。
其中,所述內頂面包括與所述第二鏡片群承靠的承靠面和未與所述第二鏡片群承靠的非承靠面,所述承靠面具有靠近所述中軸的第一端和背離所述中軸的第二端,並且,在徑向方向上,所述過渡面的連接所述延伸面的一端位於所述第一端和所述第二端之間的位置,其中所述徑向方向是垂直於所述中軸的方向。
其中,所述第一端和所述第二端之間具有中點;並且,在徑向方向上,所述過渡面的連接所述延伸面的一端位於所述中點,或者位於比所述中點靠近所述中軸的位置。
其中,在軸向方向上,所述布膠面到所述延伸面的距離至少為50微米,所述軸向方向是平行於所述中軸的方向。
其中,所述第一鏡頭部件還包括第一鏡筒,所述第一鏡片群安裝於所述第一鏡筒內。
其中,所述第一鏡片群包括光學區和圍繞所述光學區的結構區,所述結構區的底面具有避讓所述布膠面的縮進面。
其中,所述縮進面包括與所述過渡面對應的斜面。
其中,所述延伸面與所述第一鏡片群的底面之間的距離為30-150微米。
其中,所述第二鏡筒的所述過渡面與所述第一鏡片群的所述斜面的距離至少為所述延伸面與所述第一鏡片群的底面之間距離的兩倍。
其中,所述第一鏡頭部件和所述第二鏡頭部件之間具有第一設計距離和第二設計距離,所述第一設計距離至少為所述第二設計距離的
兩倍;所述第一設計距離是:由所述光學系統的光學設計所決定的、所述第二鏡筒的所述過渡面與所述第一鏡片群的所述斜面之間的設計距離,所述第二設計距離是:由所述光學系統的光學設計所決定的、所述延伸面與所述第一鏡片群的底面之間的設計距離。
其中,所述第一鏡頭部件的光軸與所述第二鏡頭部件的光軸之間具有不為零的夾角。
其中,所述第二鏡筒的內側面具有呈多級臺階,所述至少一個第二鏡片依次嵌入所述多級臺階,以組立成所述第二鏡片群。
本申請還提供了一種攝像模組,其包括前述的任一光學鏡頭。
本申請還提供了一種光學鏡頭組裝方法,包括:對第一鏡頭部件和第二鏡頭部件進行預定位,使得所述第一鏡頭部件包括的第一鏡片群和所述第二鏡頭部件包括的第二鏡片群共同構成可成像的光學系統,其中,所述第一鏡片群包括至少一個第一鏡片,所述第二鏡頭部件還包括第二鏡筒,所述第二鏡片群安裝於所述第二鏡筒內,所述第二鏡片群包括至少一個第二鏡片,所述第二鏡筒具有外頂面和內頂面,所述第二鏡片群承靠於所述內頂面,所述外頂面包括布膠面和自所述布膠面向所述第二鏡筒的中軸延伸而形成的延伸面,所述布膠面至所述內頂面具有第一厚度,所述延伸面至所述內頂面具有第二厚度,並且所述第一厚度大於所述第二厚度;基於所述光學系統的成像結果對所述第一鏡頭部件和所述第二鏡頭部件的相對位置進行主動校準;以及黏結所述第一鏡頭部件和所述第二鏡頭
部件,使得所述第一鏡頭部件和所述第二鏡頭部件的相對位置保持在主動校準所確定的相對位置。
其中,所述第二鏡筒的內側面具有多級臺階,所述光學鏡頭組裝方法還包括:將所述第二鏡筒倒置,然後將所述至少一個第二鏡片依次嵌入所述多級臺階以組立所述第二鏡片群。
其中,所述預定位還包括:通過雷射測距來獲取所述第一鏡頭部件和所述第二鏡頭部件的位置,進而進行所述預定位,其中通過對所述外頂面進行雷射測距來獲取所述第二鏡頭部件的位置。
其中,所述黏結包括:在所述布膠面配置第一膠材;以及使所述第一膠材固化以使得所述第一鏡頭部件和所述第二鏡頭部件的相對位置保持在主動校準所確定的相對位置。
其中,所述使所述第一膠材固化包括:通過曝光使所述第一膠材預固化;以及通過烘烤使所述第一膠材永久固化。
其中,所述配置第一膠材在所述主動校準之前執行,或者在所述主動校準完成後執行。
與現有技術相比,本發明具有下列至少一個技術效果:
1、本申請可以提升第二鏡頭部件黑物(即第二鏡筒)的機械強度與可靠性。
2、本申請可以提升第二鏡頭部件組立後點膠區域的平整度從而提升光學鏡頭或攝像模組的良率。
3、本申請可以避免增加攝像模組的光學總長(TTL),有助於攝像模組的小型化。
4、本申請可以避免增加光學鏡頭的高度(即光軸方向上的尺寸),有助於攝像模組的小型化。
5、本申請可以避免或抑制第二鏡片群組立而造成的第二鏡筒天面彎曲,進而避免或抑制因第二鏡頭部件預定位不準確而造成的產品不良或成像品質下降。
6、本申請可以避免或抑制第二鏡片群組立而造成的第二鏡筒天面彎曲,進而避免或抑制因第二鏡頭部件預定位不準確而造成主動校準流程消耗過多時間,因此本申請可以提高生產效率。
7、本申請可以通過將第二鏡筒的頂部加厚,來更好地抵抗因烘烤、曝光、潮濕等生產過程中或長期使用過程中的環境因素而造成的光學鏡頭成像品質變異。
1000:光學鏡頭
100:第一鏡頭部件
200:第二鏡頭部件
300:第一膠材
101:第一鏡筒
102:第一鏡片
201:第二鏡筒
202:第二鏡片
209:頂部
2011:外頂面
2012:內頂面
1021:底面
1021a:縮進面
1021b:斜面
2011a:布膠面
2011b:延伸面
2011c:過渡面
A:第一端
B:第二端
C:中點
D:一端
E:第三端
P:調整平面
x、y、z、v、w、r:方向
在參考附圖中示出示例性實施例。本文中公開的實施例和附圖應被視作說明性的,而非限制性的。
圖1示出了本申請一個實施例的光學鏡頭1000的剖面示意圖;圖2示出了一個比較例的光學鏡頭;
圖3示出了本申請一個實施例中的第二鏡筒的頂部周圍區域的局部放大圖;圖4A示出了本申請一個實施例中的主動校準中相對位置調節方式;圖4B示出了本申請另一個實施例的主動校準中的旋轉調節;以及圖4C示出了本申請又一個實施例的主動校準中的增加了v、w方向調節的相對位置調節方式。
為了更好地理解本申請,將參考附圖對本申請的各個實施態樣做出更詳細的說明。應理解,這些詳細說明只是對本申請的示例性實施方式的描述,而非以任何方式限制本申請的範圍。在說明書全文中,相同的附圖標號指代相同的元件。表述“和/或”包括相關聯的所列項目中的一個或多個的任何和全部組合。
應注意,在本說明書中,第一、第二等的表述僅用於將一個特徵與另一個特徵區分開來,而不表示對特徵的任何限制。因此,在不背離本申請的教導的情況下,下文中討論的第一鏡片也可被稱作第二鏡片。
在附圖中,為了便於說明,已稍微誇大了物體的厚度、尺寸和形狀。附圖僅為示例而並非嚴格按比例繪製。
還應理解的是,用語“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”,當在本說明書中使用時表示存在所陳述的特徵、整
體、步驟、操作、元件和/或部件,但不排除存在或附加有一個或多個其它特徵、整體、步驟、操作、元件、部件和/或它們的組合。此外,當諸如“...中的至少一個”的表述出現在所列特徵的列表之後時,修飾整個所列特徵,而不是修飾列表中的單獨元件。此外,當描述本申請的實施方式時,使用“可以”表示“本申請的一個或多個實施方式”。並且,用語“示例性的”旨在指代示例或舉例說明。
如在本文中使用的,用語“基本上”、“大約”以及類似的用語用作表近似的用語,而不用作表程度的用語,並且旨在說明將由本領域普通技術人員認識到的、測量值或計算值中的固有偏差。
除非另外限定,否則本文中使用的所有用語(包括技術用語和科學用語)均具有與本申請所屬領域普通技術人員的通常理解相同的含義。還應理解的是,用語(例如在常用詞典中定義的用語)應被解釋為具有與它們在相關技術的上下文中的含義一致的含義,並且將不被以理想化或過度正式意義解釋,除非本文中明確如此限定。
需要說明的是,在不衝突的情況下,本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本申請。
圖1示出了本申請一個實施例的光學鏡頭1000的剖面示意圖。如圖1所示,本實施例的光學鏡頭1000包括第一鏡頭部件100、第二鏡頭部件200和第一膠材300。其中第一鏡頭部件100包括第一鏡片群,所述第一鏡片群包括至少一個第一鏡片102。第二鏡頭部件200包括第二鏡筒201和安裝於所述第二鏡筒201內的第二鏡片群,所述第二鏡片群包
括至少一個第二鏡片202,所述第一鏡片群和所述第二鏡片群共同構成可成像的光學系統。第一膠材300配置於第二鏡頭部件200和第一鏡頭部件100之間,並且所述第一膠材300適於在固化後支撐和固定所述第一鏡頭部件100和所述第二鏡頭部件200,以使上述二者的相對位置保持在主動校準所確定的相對位置。所述第二鏡筒201具有外頂面2011和內頂面2012,所述第二鏡片群承靠於所述內頂面2012。所述外頂面2011包括適於配置所述第一膠材300的布膠面2011a和自所述布膠面2011a向所述第二鏡筒201的中軸延伸而形成的延伸面2011b。本實施例中,所述延伸面2011b不配置所述第一膠材300。所述布膠面2011a至所述內頂面2012具有第一厚度,所述延伸面2011b至所述內頂面2012具有第二厚度,並且所述第一厚度大於所述第二厚度。主動校準是基於所述光學系統的成像結果對所述第一鏡頭部件100和所述第二鏡頭部件200的相對位置進行調整,以確定能夠使成像品質達標的相對位置(指所述第一鏡頭部件100和所述第二鏡頭部件200的相對位置)。為便於理解,在下文中還會對主動校準進行進一步地描述。
上述實施例中,通過使所述第一厚度大於所述第二厚度的設計,可以使第二鏡筒201的頂部209加厚,尤其是使第二鏡筒201的頂部209對應於布膠面2011a的部分加厚,從而提高第二鏡筒201頂部209的結構強度,進而抑制光學系統性能因天面(即第二鏡筒201的外頂面2011)的形變而發生變異。另外,上述實施例也可以增強第二鏡筒201的頂部209對應於延伸面2011b的部分在受到第二鏡片202擠壓時(例如在第二鏡片202嵌入第二鏡筒201以組立成第二鏡片群的時候)抵抗變形的能力。
為便於理解,下面引入一個比較例進行說明。圖2示出了一個比較例的光學鏡頭。參考圖2,該比較例的光學鏡頭1000包括第一鏡頭部件100、第二鏡頭部件200和第一膠材300。與圖1的實施例不同,比較例中,第二鏡筒201的外頂面2011是一個平面,第二鏡筒201的頂部209未做如圖1所示的加厚處理。在進行組裝時,在第二鏡筒201內裝入第二鏡片202以組立第二鏡片群,較薄的天面可能無法承載而向外凸起,使得天面形變。這樣,第二鏡頭部件200的上表面形成一個弧形面。在典型的光學鏡頭1000的組裝過程中,需要對第二鏡頭部件200的上表面進行多點測高,以對第一鏡頭部件100和第二鏡頭部件200進行預定位。然而,如果第二鏡頭部件200的上表面為弧形面,則所測出的位置會存在偏差,導致無法獲得準確的預定位位置(按設計是將下群(即第二鏡片群)天面以平面處理,雷射測距測三點以上擬合一平面,以該擬合平面作為天面的位置),進而影響產品良率。另一方面,在多群組鏡頭中,在上下鏡頭部件的鏡筒之間施加膠材黏接,使其成為一個完整的光學系統。但在生產過程中,鏡頭可能會短期地曝光或烘烤,在使用過程中,可能會長期處於各種溫度濕度條件下。這些情形都可能使膠材的形態發生一定變化,同時鏡片和鏡筒自身受熱產生的熱應力也會造成一定的形變,導致光學系統性能的變異。生產過程中的變異影響產品良率增加成本,使用過程中的變異則影響產品可靠性與壽命。比較例中,第二鏡筒201較薄的頂部209難以抵抗上述生產過程中或使用過程中的變異因素,可能導致天面繼續發生形變,造成光學系統性能的變異,影響光學鏡頭1000的可靠性和良率。
而圖1的實施例中,通過使第二鏡筒201的頂部209加厚,尤其是使第二鏡筒201的頂部209對應於布膠面2011a的部分加厚,可以提高天面(即第二鏡筒201的外頂面2011)的結構強度,從而增加預定位的準確性,並且使光學鏡頭1000更好地抵抗生產過程中或使用過程中各種誘因所導致的光學系統性能變異。另一方面,圖1的實施例中,可以避免對第二鏡筒201的頂部209做整體加厚而導致光學鏡頭1000的光學總長(即TTL)增加,因此有助於光學鏡頭1000和攝像模組的小型化。
進一步地,圖3示出了本申請一個實施例中的第二鏡筒201的頂部209周圍區域的局部放大圖,結合參考圖1和圖3,在本申請的一個實施例中,所述布膠面2011a至所述延伸面2011b之間具有過渡面2011c。所述過渡面2011c為斜面。將過渡面2011c設計為斜面有助於第二鏡筒201在模塑成型製程中進行脫模,從而提升良率。本實施例中,所述過渡面2011c與所述第二鏡筒201的中軸的夾角為30°-85°。所述布膠面2011a為平整面。所述內頂面2012包括與所述第二鏡片群承靠的承靠面和未與所述第二鏡片群承靠的非承靠面,所述承靠面具有靠近所述中軸的第一端A和背離所述中軸的第二端B,並且,在徑向方向上,所述過渡面2011c的連接所述延伸面2011b的一端D位於所述第一端A和所述第二端B之間的位置,其中所述徑向方向是垂直於所述中軸的方向(即圖3中的水平方向)。換句話說,本實施例中,對第二鏡筒201頂部209用於承靠第二鏡片群的區域進行加厚,從而抑制天面的形變。本實施例中,過渡面2011c的位置設置在不干擾第一鏡片群的光線出射的位置。
進一步地,仍然結合參考圖1和圖3,在本申請的一個實施例中,所述第一端A和所述第二端B之間具有中點C。並且,在徑向方向上,所述過渡面2011c的連接所述延伸面2011b的一端D在俯視角度下與所述中點C重疊,或者位於比所述中點C靠近第二鏡筒201的中軸的位置。換句話說,所述過渡面2011c的連接所述延伸面2011b的一端D到外頂面2011上與所述內頂面2012的第二端B重疊(指俯視方向上重疊)的第三端E具有第一徑向距離(徑向距離即圖1中的水平方向上的距離),所述第一端A到所述第二端B具有第二徑向距離。第一徑向距離至少大於第二徑向距離的一半。本實施例中,可以進一步地加強第二鏡筒201頂部209對下群第一片鏡片的承靠強度,防止第二鏡片202組立時第二鏡筒201的天面上凸。
進一步地,仍然結合參考圖1和圖3,在一個實施例中,在軸向方向上,所述布膠面2011a到所述延伸面2011b的距離至少為50微米,所述軸向方向是平行於所述第二鏡筒201的中軸的方向。換句話說,布膠面2011a比延伸面2011b高至少50微米。
進一步地,參考圖1,在本申請的一個實施例中,所述第一鏡頭部件100還包括第一鏡筒101,所述第一鏡片群安裝於所述第一鏡筒101內。需注意,在本申請的其它實施例中,第一鏡筒101可以取消。例如在一個實施例中,第一鏡片群可以通過多個第一鏡片102互相嵌合或黏合而組立。在另一個實施例中,可以使用單個第一鏡片102形成第一鏡片群。
進一步地,在一個實施例中,所述第二鏡筒201的內側面具有呈多級臺階,所述至少一個第二鏡片202依次嵌入所述多級臺階,以組立成所述第二鏡片群。
進一步地,參考圖1和圖3,在本申請的一個實施例中,所述第一鏡片群包括光學區和圍繞所述光學區的結構區,所述結構區的底面1021具有避讓所述布膠面2011a的縮進面1021a。所述縮進面1021a包括與所述過渡面2011c對應的斜面1021b。本實施例中,由於第一鏡片群結構區的底面1021避讓所述布膠面2011a的縮進面1021a,可以避免因第二鏡筒201頂部209加厚而造成光學總長(TTL)增加,有助於光學鏡頭1000或攝像模組的小型化。並且,進一步地,還可以消減第一鏡筒101的厚度(此處厚度指沿著光軸或第一鏡筒101的中軸方向的尺寸),以避讓加厚的第二鏡筒201的頂部209,使得第一鏡筒101和第二鏡筒201在厚度方向上具有足夠的設計間隙以進行主動校準。第一鏡筒101所消減的厚度可以等於第二鏡筒201的頂部209所增加的厚度。其中,參考前文第一個實施例中的描述,可以看出頂部209具有所述第一厚度和所述第二厚度,而所述第一厚度與所述第二厚度之間的差值可以被視為第二鏡筒201的頂部209所增加的厚度。
進一步地,參考圖1,在本申請的一個實施例中,所述延伸面2011b與所述第一鏡片群的底面1021之間的距離為30-150微米。
進一步地,參考圖1,在本申請的一個實施例中,所述第二鏡筒201的所述過渡面2011c與所述第一鏡片群的所述斜面1021b的距離至少為所述延伸面2011b與所述第一鏡片群的底面1021之間距離的兩倍,以
滿足主動校準過程中,第一鏡頭部件100和第二鏡頭部件200相對位置調整的活動間隙。
進一步地,參考圖1和圖3,在本申請的一個實施例中,所述第一鏡頭部件100和所述第二鏡頭部件200之間具有第一設計距離和第二設計距離,以滿足主動校準過程中,第一鏡頭部件100和第二鏡頭部件200相對位置調整的活動間隙。其中所述第一設計距離至少為所述第二設計距離的兩倍;所述第一設計距離是:由所述光學系統的光學設計所決定的、所述第二鏡筒201的所述過渡面2011c與所述第一鏡片群的所述斜面1021b之間的設計距離,所述第二設計距離是:由所述光學系統的光學設計所決定的、所述延伸面2011b與所述第一鏡片群的底面1021之間的設計距離。光學鏡頭1000成品中,所述第一鏡頭部件100和所述第二鏡頭部件200之間的相對位置是由主動校準結果所決定的,因此上述設計距離可能不同於實際產品的實際距離。但本領域技術人員易於理解,對於同一光學設計下的同一批次產品,實際距離會呈現出與設計距離相關聯的統計規律,從而判斷出光學鏡頭1000實際產品是否具備第一設計距離至少為第二設計距離的兩倍的特徵。
進一步地,在一個實施例中,由於第一鏡頭部件100和第二鏡頭部件200的相對位置由主動校準確定,所述第一鏡頭部件100的光軸與所述第二鏡頭部件200的光軸之間可以具有不為零的夾角。
進一步地,根據本申請的一個實施例,還提供了一種攝像模組,其包括感光組件和光學鏡頭。其中光學鏡頭可以是前述任意一個實施例中所述的光學鏡頭1000。光學鏡頭1000可以安裝於光學致動器(例如馬
達)內。例如,光學鏡頭1000可以安裝於馬達載體的內側面,形成帶馬達的光學鏡頭組件,所述光學鏡頭組件可以安裝於感光組件的頂部。
根據本申請的一個實施例,還提供了一種光學鏡頭1000組裝方法,其包括如下步驟。
步驟S100,對第一鏡頭部件100和第二鏡頭部件200進行預定位。所述第一鏡頭部件100包括第一鏡片群,所述第一鏡片群包括至少一個第一鏡片102,所述第二鏡頭部件200包括第二鏡筒201和安裝於所述第二鏡筒201內的第二鏡片群,所述第二鏡片群包括至少一個第二鏡片202,所述第二鏡筒201具有外頂面2011和內頂面2012,所述第二鏡片群承靠於所述內頂面2012,所述外頂面2011包括布膠面2011a和自所述布膠面2011a向所述第二鏡筒201的中軸延伸而形成的延伸面2011b,所述布膠面2011a至所述內頂面2012具有第一厚度,所述延伸面2011b至所述內頂面2012具有第二厚度,並且所述第一厚度大於所述第二厚度。所述預定位使得所述第一鏡片群和所述第二鏡片群共同構成可成像的光學系統。
步驟S200,基於所述光學系統的成像結果對所述第一鏡頭部件100和所述第二鏡頭部件200的相對位置進行主動校準。
步驟S300,黏結所述第一鏡頭部件100和所述第二鏡頭部件200,使得上述二者的相對位置保持在主動校準所確定的相對位置。
在一個實施例中,所述第二鏡筒201的內側面具有多級臺階,所述光學鏡頭1000組裝方法還包括:將所述第二鏡筒201倒置,然後將所述至少一個第二鏡片202依次嵌入所述多級臺階以組立所述第二鏡片群。
在一個實施例中,所述預定位步驟(即S100)還包括:通過雷射測距來獲取所述第一鏡頭部件100和所述第二鏡頭部件200的位置,進而進行所述的預定位,其中通過對所述外頂面2011進行雷射測距來獲取所述第二鏡頭部件200的位置。
在一個實施例中,所述黏結步驟(即S300)包括:在所述布膠面2011a配置第一膠材300;以及使所述第一膠材300固化以使得所述第一鏡頭部件100和所述第二鏡頭部件200的相對位置保持在主動校準所確定的相對位置。其中所述使所述第一膠材300固化的步驟包括:通過曝光使所述第一膠材300預固化;以及通過烘烤使所述第一膠材300永久固化。所述的配置第一膠材300的步驟在所述主動校準步驟之前執行,或者在所述主動校準步驟完成後執行(例如主動校準完成後,記錄第一鏡頭部件100的三維坐標位置,然後移開第一鏡頭部件100,在第二鏡筒201的外頂面2011進行布膠,然後再根據所記錄的三維坐標位置移回第一鏡頭部件100)。
以下將進一步地介紹光學鏡頭1000或攝像模組組裝方法中所使用的主動校準製程。
本申請中所述的主動校準可以在多個自由度上對第一鏡頭部件100和第二鏡頭部件200的相對位置進行調整。圖4A示出了本申請一個實施例中的主動校準中相對位置調節方式。在該調節方式中,所述第一鏡頭部件100(也可以是第一鏡片102)可以相對於所述第二鏡頭部件200沿著x、y、z方向移動(即該實施例中的相對位置調整具有三個自由度)。其中z方向為沿著光軸的方向,x、y方向為垂直於光軸的方向。x、y方向均處
於一個調整平面P內,在該調整平面P內平移均可分解為x、y方向的兩個分量。
圖4B示出了本申請另一個實施例的主動校準中的旋轉調節。在該實施例中,相對位置調整除了具有圖4A的三個自由度外,還增加了旋轉自由度,即r方向的調節。本實施例中,r方向的調節是在所述調整平面P內的旋轉,即圍繞垂直於所述調整平面P的軸線的旋轉。
進一步地,圖4C示出了本申請又一個實施例的主動校準中的增加了v、w方向調節的相對位置調節方式。其中,v方向代表xoz平面的旋轉角,w方向代表yoz平面的旋轉角,v方向和w方向的旋轉角可合成一個向量角,這個向量角代表總的傾斜狀態。也就是說,通過v方向和w方向調節,可以調節第一鏡頭部件100相對於第二鏡頭部件200的傾斜姿態(也就是所述第一鏡頭部件100的光軸相對於所述第二鏡頭部件200的光軸的傾斜)。
上述x、y、z、r、v、w六個自由度的調節均可能影響到所述光學系的成像品質(例如影響到解析度的大小)。在本申請的其它實施例中,相對位置調節方式可以是僅調節上述六個自由度中的任一項,也可以其中任兩項或者更多項的組合。
進一步地,在一個實施例中,主動校準步驟中,第一鏡頭部件100和第二鏡頭部件200相對位置的調整包括在所述調整平面P上的平移,即x、y方向上的運動。
進一步地,在一個實施例中,主動校準步驟中,第一鏡頭部件100和第二鏡頭部件200相對位置的調整還包括:根據所述光學系統的
實測解析度,調節並確定所述第一鏡頭部件100的軸線相對於所述第二鏡頭部件200的軸線的夾角,即w、v方向上的調節。所組裝的光學鏡頭1000或攝像模組中,所述第一鏡頭部件100的軸線與所述第二鏡頭部件200的軸線之間可以具有不為零的夾角。
進一步地,在一個實施例中,主動校準步驟中,第一鏡頭部件100和第二鏡頭部件200相對位置的調整還包括:沿著垂直於所述調整平面P的方向移動所述第一鏡頭部件100(即z方向上的調節),根據所述光學系統的實測解析度,確定所述第一鏡頭部件100與所述第二鏡頭部件200之間的在垂直於所述調整平面P的方向上的相對位置。
進一步地,在一個實施例中,所述第一鏡頭部件100可以不具有第一鏡筒101。例如第一鏡頭部件100可以由單個第一鏡片102構成。在主動校準前,先對應預定位,使所述第一鏡片102的底面和所述第二鏡頭部件200的頂面之間具有間隙;然後進行主動校準,再將第一膠材300配置於所述間隙並使第一膠材300固化。本實施例中,第一鏡片102可以由互相嵌合或黏合而形成一體的多個子鏡片形成。本實施例中,第一鏡片102的不用於成像的非光學面的側面和頂面可以形成遮光層。該遮光層可以通過在第一鏡片102的側面和頂面網版印刷遮光材料而形成。
在一個實施例中,主動校準步驟中,可以固定第二鏡頭部件200,通過夾具夾持第一鏡頭部件100,在與夾具連接的六軸運動機構的帶動下,移動第一鏡頭部件100,從而實現第一鏡頭部件100和第二鏡頭部件200之間的上述六個自由度下的相對移動。其中,夾具可以承靠於或部
分承靠於第一鏡頭部件100的側面,從而將第一鏡頭部件100夾起並進行多自由度的位置調整。
以上描述僅為本申請的較佳實施方式以及對所運用技術原理的說明。本領域技術人員應當理解,本申請中所涉及的發明範圍,並不限於上述技術特徵的特定組合而成的技術方案,同時也應涵蓋在不脫離所述發明構思的情況下,由上述技術特徵或其等同特徵進行任意組合而形成的其它技術方案。例如上述特徵與本申請中公開的(但不限於)具有類似功能的技術特徵進行互相替換而形成的技術方案。
1000:光學鏡頭
100:第一鏡頭部件
200:第二鏡頭部件
300:第一膠材
101:第一鏡筒
102:第一鏡片
201:第二鏡筒
202:第二鏡片
209:頂部
2011:外頂面
2012:內頂面
2011a:布膠面
2011b:延伸面
2011c:過渡面
Claims (21)
- 一種光學鏡頭,包括:一第一鏡頭部件,其包括一第一鏡片群,所述第一鏡片群包括至少一個第一鏡片;一第二鏡頭部件,其包括一第二鏡筒和安裝於所述第二鏡筒內的一第二鏡片群,所述第二鏡片群包括至少一個第二鏡片,所述第一鏡片群和所述第二鏡片群共同構成可成像的光學系統,其中所述第二鏡筒具有一外頂面和一內頂面,所述第二鏡片群承靠於所述內頂面;以及一第一膠材,其配置於所述外頂面和所述第一鏡頭部件的底面之間,並且所述第一膠材適於在固化後支撐和固定所述第一鏡頭部件和所述第二鏡頭部件,以使所述第一鏡頭部件和所述第二鏡頭部件的相對位置保持在主動校準所確定的相對位置,其中,所述外頂面包括適於配置所述第一膠材的一布膠面和自所述布膠面向所述第二鏡筒的中軸延伸而形成的一延伸面,所述布膠面至所述內頂面具有一第一厚度,所述延伸面至所述內頂面具有一第二厚度,並且所述第一厚度大於所述第二厚度。
- 根據申請專利範圍第1項所述的光學鏡頭,其中,所述延伸面不配置所述第一膠材。
- 根據申請專利範圍第1項所述的光學鏡頭,其中,所述布膠面至所述延伸面之間具有一過渡面。
- 根據申請專利範圍第3項所述的光學鏡頭,其中,所述過渡面為斜面,所述過渡面與所述第二鏡筒的中軸的夾角為30°-85°。
- 根據申請專利範圍第1項所述的光學鏡頭,其中,所述布膠面為平整面。
- 根據申請專利範圍第3項所述的光學鏡頭,其中,所述內頂面包括與所述第二鏡片群承靠的一承靠面和未與所述第二鏡片群承靠的非承靠面,所述承靠面具有靠近所述中軸的一第一端和背離所述中軸的一第二端,並且,在一徑向方向上,所述過渡面的連接所述延伸面的一端位於所述第一端和所述第二端之間的位置,其中所述徑向方向是垂直於所述中軸的方向。
- 根據申請專利範圍第6項所述的光學鏡頭,其中,所述第一端和所述第二端之間具有中點;並且,在所述徑向方向上,所述過渡面的連接所述延伸面的一端位於所述中點,或者位於比所述中點靠近所述中軸的位置。
- 根據申請專利範圍第1項所述的光學鏡頭,其中,在一軸向方向上,所述布膠面到所述延伸面的距離至少為50微米,所述軸向方向是平行於所述中軸的方向。
- 根據申請專利範圍第3項所述的光學鏡頭,其中,所述第一鏡頭部件還包括一第一鏡筒,所述第一鏡片群安裝於所述第一鏡筒內。
- 根據申請專利範圍第9項所述的光學鏡頭,其中,所述第一鏡片群包括一光學區和圍繞所述光學區的一結構區,所述結構區的底面具有避讓所述布膠面的一縮進面。
- 根據申請專利範圍第10項所述的光學鏡頭,其中,所述縮進面包括與所述過渡面對應的一斜面。
- 根據申請專利範圍第1項所述的光學鏡頭,其中,所述延伸面與所述第一鏡片群的底面之間的距離為30-150微米。
- 根據申請專利範圍第1項所述的光學鏡頭,其中,所述第一鏡頭部件的光軸與所述第二鏡頭部件的光軸之間具有不為零的夾角。
- 根據申請專利範圍第1所述的光學鏡頭,其中,所述第二鏡筒的內側面具有多級臺階,所述至少一個第二鏡片依次嵌入所述多級臺階,以組立成所述第二鏡片群。
- 一種攝像模組,包括申請專利範圍第1項至第14項中任意一項所述的光學鏡頭。
- 一種光學鏡頭組裝方法,包括:對一第一鏡頭部件和一第二鏡頭部件進行預定位,使得所述第一鏡頭部件包括的一第一鏡片群和所述第二鏡頭部件包括的一第二鏡片群共同構成可成像的光學系統,其中,所述第一鏡片群包括至少一個第一鏡片,所述第二鏡頭部件還包括一第二鏡筒,所述第二鏡片群安裝於所述第二鏡筒內,所述第二鏡片群包括至少一個第二鏡片,所述第二鏡筒具有一外頂面和一內頂面,所述第二鏡片群承靠於所述內頂面,所述外頂面包括一布膠面和自所述布膠面向所述第二鏡筒的中軸延伸而形成的一延伸面,所述布膠面至所述內頂面具有一第一厚度,所述延伸面至所述內頂面具有一第二厚度,並且所述第一厚度大於所述第二厚度;基於所述光學系統的成像結果對所述第一鏡頭部件和所述第二鏡頭部件的相對位置進行主動校準;以及 在所述布膠面配置一第一膠材,固化所述第一膠材以黏結所述第一鏡頭部件和所述第二鏡頭部件,使得所述第一鏡頭部件和所述第二鏡頭部件的相對位置保持在主動校準所確定的相對位置。
- 根據申請專利範圍第16項所述的光學鏡頭組裝方法,其中,所述第二鏡筒的內側面具有多級臺階,所述光學鏡頭組裝方法還包括:將所述第二鏡筒倒置,然後將所述至少一個第二鏡片依次嵌入所述多級臺階以組立所述第二鏡片群。
- 根據申請專利範圍第17項所述的光學鏡頭組裝方法,其中,所述預定位還包括:通過雷射測距來獲取所述第一鏡頭部件和所述第二鏡頭部件的位置,進而進行所述預定位,其中通過對所述外頂面進行雷射測距來獲取所述第二鏡頭部件的位置。
- 根據申請專利範圍第16項所述的光學鏡頭組裝方法,其中,所述使所述第一膠材固化包括:通過曝光使所述第一膠材預固化;以及通過烘烤使所述第一膠材永久固化。
- 根據申請專利範圍第16項所述的光學鏡頭組裝方法,其中,所述配置所述第一膠材在所述主動校準之前執行,或者在所述主動校準完成後執行。
- 一種攝像模組組裝方法,包括:根據申請專利範圍第16項至第20項中任意一項所述的光學鏡頭組裝方法組裝光學鏡頭;以及 基於所述光學鏡頭組裝攝像模組。
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