CN111090161A - 一种镜头模组及摄像头 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种镜头模组，所述镜头模组设置于一传感模组的感光面上，所述镜头模组包括至少一个沿光轴堆叠的镜头，所述镜头包括透镜固定件及若干透镜构件，所述透镜固定件上具有若干通孔，所述透镜构件位于对应的通孔中且边缘通过所述透镜固定件固定。本发明中，所述通孔的形状与所述感光面上对应的感光区域的形状相同，所述通孔的侧壁与所述感光区域之间在垂直于光轴方向上的间隙比较均匀，不会浪费过多的空间，从而可以减小镜头模组的尺寸。此外，本发明还提供了一种包括所述镜头模组的摄像头。进一步，当镜头模组的尺寸固定的情况下，可以增大所述透镜构件及感光区域的尺寸，从而增大所述镜头模组的分辨率。

Description

一种镜头模组及摄像头

技术领域

本发明涉及光学镜头技术领域，尤其涉及一种镜头模组及摄像头。

背景技术

随着成像技术的快速发展，镜头模组广泛应用于多种领域，例如数码相机、 智能手机等领域，以及近年发展迅速的人脸识别领域。镜头模组具有体积小、 功能强大的特点，其主要工作原理为：景物通过镜头生成的光学图像投射到图 像传感器表面转为电信号。镜头模组的镜头由透镜构件构成，是镜头模组的重 要组成部分，对成像效果起着至关重要的作用。镜头主要决定画面清晰度(画面 清透度、光线、远近景)、图像显示范围，同时影响最高像素。

传统的镜头模组的尺寸较大，难以应用在对尺寸要求高的场合中。而采用 晶圆级光学元件(Wafer Level Optics，WLO)工艺形成的晶圆级光学透镜制造 出的镜头模组，可以有效缩减体积空间。与传统光学元件的加工技术不同，WLO 工艺在整片晶圆上，用半导体工艺批量复制加工镜头，并将多个镜头晶圆压合 在一起，然后切割成单颗镜头模组。WLO工艺更加适合移动端消费电子设备， 特别是在3D视觉发射端结构复杂的情况下，晶圆级光学透镜可以有效缩减体积 空间，同时器件的一致性好、重量轻、高度低、光束质量高，采用半导体工艺 在大规模量产之后具有成本优势。

但是，随着技术的发展，对现有的镜头模组的尺寸提出了更高的要求，如 何进一步缩小镜头模组的尺寸，是现在亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种镜头模组及摄像头，能够合理利用空间，从而 进一步减小镜头模组的尺寸。

为了达到上述目的，本发明提供了一种镜头模组，设置于一传感模组的感 光面上，所述镜头模组包括至少一个沿光轴堆叠的镜头，所述镜头包括透镜固 定件及若干透镜构件，所述透镜固定件上具有若干通孔，所述透镜构件位于对 应的通孔中且边缘通过所述透镜固定件固定；

其中，所述通孔的形状与所述感光面上对应的感光区域的形状相同。

可选的，所述通孔在沿光轴方向上的截面为梯形；或者，所述通孔在沿光 轴方向上从中心到两端逐渐收缩。

可选的，所述通孔为多边形孔，且所述多边形孔的每个角均倒有圆角，所 述圆角的圆心角介于50°-120°之间。

可选的，所述通孔与对应的所述感光区域的形状均为方形。

可选的，所述透镜构件的边缘通过胶层粘结在所述透镜固定件上。

可选的，相邻的所述镜头的透镜固定件通过胶层粘结一起。

可选的，所述通孔的尺寸比对应的所述感光区域的尺寸大。

可选的，所述透镜构件为晶圆级光学透镜。

可选的，所述透镜固定件的材料包括玻璃、光阻或塑料。

本发明还提供了一种摄像头，所述摄像头包括传感模组及镜头模组，所述 镜头模组设置于所述传感模组的感光面上，所述镜头模组包括至少一个沿光轴 堆叠的镜头，所述镜头包括透镜固定件及若干透镜构件，所述透镜固定件上具 有若干通孔，所述透镜构件位于对应的通孔中且边缘固定在所述透镜固定件上；

其中，所述通孔的形状与所述感光面上对应的感光区域的形状相同。

在本发明提供的一种镜头模组中，所述镜头模组设置于一传感模组的感光 面上，所述镜头模组包括至少一个沿光轴堆叠的镜头，所述镜头包括透镜固定 件及若干透镜构件，所述透镜固定件上具有若干通孔，所述透镜构件位于对应 的通孔中且边缘通过所述透镜固定件固定。本发明中，所述通孔的形状与所述 感光面上对应的感光区域的形状相同，所述通孔的侧壁与所述感光区域之间在 垂直于光轴方向上的间隙比较均匀，不会浪费过多的空间，从而可以减小镜头 模组的尺寸。此外，本发明还提供了一种包括所述镜头模组的摄像头。进一步， 当镜头模组的尺寸固定的情况下，可以增大所述透镜构件及感光区域的尺寸， 从而增大所述镜头模组的分辨率。

附图说明

图1a为一种利用WLO工艺制备的镜头模组的结构示意图；

图1b为图1a中的镜头模组沿A-A’方向的剖面示意图；

图2a为本发明实施例一提供的镜头模组的结构示意图；

图2b为图2a中的镜头模组的沿B-B’方向的剖面结构示意图；

图3为本发明实施例一提供的透镜构件的尺寸大于通孔的尺寸时的结构示 意图；

图4a-图4c为本发明实施例一提供的三种涂胶材的方式形成的胶层的结构 示意图；

图5为本发明实施例二提供的一种镜头模组的结构示意图；

图6为本发明实施例二提供的另一种镜头模组的结构示意图；

其中，附图标记为：

100-镜头，110-透镜构件；120-透镜固定件；121-通孔；130-胶层；200-传 感模组；210-感光区域；

300-镜头，310-透镜构件；320-透镜固定件；321-通孔；330-胶层；400-传 感模组；410-感光区域；

Z-光轴。

具体实施方式

图1a及图1b示出了一种利用WLO工艺制备的镜头模组的结构示意图。如 图1a及图1b所示，所述镜头模组设置于一传感模组200的感光面上，包括至 少一个沿光轴Z堆叠的镜头100，所述镜头100包括透镜固定件120及透镜构件 110，所述透镜固定件120上具有若干通孔121，所述透镜构件110位于对应的 通孔121中且边缘通过胶层130与所述透镜固定件120固定。所述透镜构件110 通常为圆形(光学镜片为圆形)，所述透镜固定件120上的通孔121也会做成圆 形，而所述传感模组200的感光面的感光区域210通常是方形，并且所述透镜 构件110的直径通常小于所述通孔121的直径，以防止成像出现暗角。进一步， 为了将所述透镜构件110固定在所述透镜固定件120上，通常是在所述透镜固 定件120上(所述通孔121的边缘区域)涂胶材，胶材固化后形成胶层130，利 用所述胶层130将所述透镜构件110与所述透镜固定件120固定，由于所述透 镜构件110的直径小于所述通孔121的直径，所述胶层130还需要填充所述通 孔121与所述透镜构件110之间在沿垂直于光轴Z方向上的间隙。

在涂胶时，所述胶材不可避免的会从所述透镜固定件120上渗出(gluebleeding)，并且从通孔121中流向所述感光区域210。为了避免胶材溢到所述感 光区域210上，所述通孔121的尺寸需要大于所述感光区域210的尺寸，也就 是说，所述感光区域210需要位于所述通孔121内，使得所述感光区域210的 边缘与所述通孔121的内壁之间在沿垂直于光轴Z方向上的间隙充当溢胶区域。 如图1所示，由于所述通孔121为圆形，所述感光区域210是方形，所述感光 区域210的边缘与所述通孔121的内壁之间在沿垂直于光轴Z方向上的最小间 隙D1是所述感光区域210的四角与所述通孔121的内壁之间在沿垂直于光轴Z 方向上的间隙，所述感光区域210的边缘与所述通孔121的内壁之间在沿垂直 于光轴Z方向上的最大间隙D2是所述感光区域210的边长与所述通孔121的内 壁之间在沿垂直于光轴Z方向上的间隙，当所述感光区域210的边缘与所述通 孔121的内壁之间在沿垂直于光轴Z方向上的最小间隙D1满足溢胶需求时(D1 的尺寸足够溢胶)，此时所述感光区域210的边缘与所述通孔121的内壁之间在 沿垂直于光轴Z方向上的最大间隙D2则过大，并且无法利用，所以会浪费镜头 100内的空间，不利于镜头模组的微缩。

基于此，本发明提供了一种镜头模组，所述镜头模组设置于一传感模组的 感光面上，所述镜头模组包括至少一个沿光轴堆叠的镜头，所述镜头包括透镜 固定件及若干透镜构件，所述透镜固定件上具有若干通孔，所述透镜构件位于 对应的通孔中且边缘通过所述透镜固定件固定。本发明中，所述通孔的形状与 所述感光面上对应的感光区域的形状相同，所述通孔的侧壁与所述感光区域之 间在垂直于光轴方向上的间隙比较均匀，不会浪费过多的空间，从而可以减小 镜头模组的尺寸。进一步，当镜头模组的尺寸固定的情况下，可以增大所述透 镜构件及感光区域的尺寸，从而增大所述镜头模组的分辨率。此外，本发明还 提供了一种包括所述镜头模组的摄像头。

下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列 描述，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形 式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目 的。

实施例一

图2a及图2b为本实施例提供的一种镜头模组的结构示意图。如图2a及图 2b所示，所述镜头模组设置于一传感模组400的感光面上，其特征在于，所述 镜头模组包括至少一个沿光轴Z堆叠的镜头300，所述镜头300包括透镜固定件 320及若干透镜构件310，所述透镜固定件320上具有若干通孔321，所述透镜 构件310位于对应的通孔321中且边缘通过所述透镜固定件320固定；其中， 所述通孔321的形状与所述感光面上对应的感光区域410的形状相同。

具体的，本实施例中，所述镜头模组只包括一个镜头300，所述镜头300包 括所述透镜固定件320及一个透镜构件310，所述传感模组400的感光面上具有 一个感光区域410。所述透镜固定件320上具有一个所述通孔321，所述透镜构 件310的尺寸小于所述通孔321的尺寸，从而防止成像出现暗角。进一步，为 了将所述透镜构件310固定在所述透镜固定件320上，在所述透镜固定件320 上(所述通孔321的边缘区域)涂胶材，胶材固化后形成胶层330，利用所述胶 层330将所述透镜构件310与所述透镜固定件320固定，由于所述透镜构件310 的直径小于所述通孔321的直径，所述胶层330还需要填充所述通孔321与所 述透镜构件310之间在沿垂直于光轴Z方向上的间隙。

本实施例中，所述通孔321与所述感光区域410的形状均为方形，并且所 述通孔321的尺寸比所述感光区域410的尺寸大，以使所述感光区域410的边 缘与所述通孔321的内壁之间具有间隙。进一步，所述感光区域410的边缘与 所述通孔321的内壁之间在沿垂直于光轴Z方向上的最小间隙D3是所述感光区 域410的边长与所述通孔321的内壁之间在沿垂直于光轴Z方向上的间隙，所 述感光区域410的四角与所述通孔321的内壁之间在沿垂直于光轴Z方向上的 最大间隙D4是所述感光区域410的四角与所述通孔321的内壁之间在沿垂直于 光轴Z方向上的间隙。当所述感光区域410的边缘与所述通孔321的内壁之间 在沿垂直于光轴Z方向上的最小间隙D3满足溢胶需求时(D3的尺寸足够溢胶)， 此时所述感光区域410的边缘与所述通孔321的内壁之间在沿垂直于光轴Z方 向上的最大间隙D4必然也满足溢胶需求。相较于图1中的镜头模组，本实施例 中的D4与D3之间在沿垂直于光轴Z方向上的差值远小于图1中D2与D1之 间在沿垂直于光轴Z方向上的差值，所以本实施例中的镜头模组的尺寸可以减 小。

进一步，若所述镜头模组的尺寸固定的情况下，可以增大所述透镜构件310 及所述感光区域410的尺寸，从而增大所述镜头模组的分辨率。如图3所示， 在所述镜头模组的尺寸固定的情况下，由于增大了所述透镜构件310及所述感 光区域410的尺寸，所述透镜构件310的尺寸可以大于所述通孔321的尺寸， 此时所述透镜构件310的至少部分边缘延伸出所述通孔321，从而可以防止所述 透镜构件310的边缘部分影响所述传感模组400的成像效果。

进一步，若所述镜头模组、所述透镜构件310及所述感光区域410的尺寸 的固定的情况下，本实施例中的镜头模组的通孔321与感光区域410的边缘在 垂直于光轴Z方向上的间隙比较均匀，所述感光区域410的边缘与所述通孔321 的内壁之间在沿垂直于光轴Z方向上的最小间隙D3较大，预留给胶材渗出的空 间更大，可以提高所述镜头模组在制备时的良率。如图4a-图4c所示，当所述 镜头模组、所述透镜构件310及所述感光区域410的尺寸的固定的情况下，由 于预留给胶材渗出的空间更大，此时在所述透镜固定件320上涂布胶材以形成 胶层330时，工艺空间更大。例如可以采用如图4a所示的步进涂胶工艺，从而 使得形成的胶层330是线状的；或者可以采用如图4b所示的点胶工艺，从而使 得形成的胶层330是点状的；或者可以采用如图4c所示的滚胶工艺，从而使得 形成的胶层330是面状的。

作为可选实施例，所述镜头模组还可以包括多个所述镜头300，例如是两个、 三个或四个等。当所述镜头模组包括多个所述镜头300时，多个所述镜头300 沿光轴Z堆叠且中心重合，光线通过多个所述镜头300后入射至所述传感模组 400的感光面上。并且，相邻的所述镜头300的透镜固定件320可以通过所述胶 层330粘附在一起。

作为可选实施例，所述镜头300还可以包括多个透镜构件310，例如是两个、 三个或四个等。当所述镜头300包括多个透镜构件310时，所述透镜固定件320 上需要设置多个所述通孔321，所述通孔321的数量与所述透镜构件310的数量 相同，使得一个所述透镜构件310能够对应设置在一个所述通孔321中。并且， 此时所述传感模组400的感光面上的感光区域410也需要设置多个，所述的感 光区域410的数量也需要与所述透镜构件310的数量相同，使得光线透过一个 镜头300后能够入射至对应的感光区域410上成像。

作为可选实施例，所述通孔321及所述感光区域410的形状还可以均为其 他多边形，例如是五边形、六边形或七边形等，当所述通孔321是多边形孔时， 所述多边形孔的每个角均倒有圆角，所述圆角的圆心角介于50°-120°之间，使得 所述通孔321更容易形成，降低了工艺难度。

进一步，所述透镜构件310为晶圆级光学透镜(WLO)，从而可以进一步减 小所述成像模组的尺寸。

应理解，所述透镜固定件320的材料可以是玻璃、光阻或塑料等，并且所 述透镜固定件320既可以透光也可以不透光，本发明不作限制。

基于此，如图2a和图2b所示，本实施例还提供了一种摄像头，所述摄像 头包括传感模组400及镜头模组，所述镜头模组设置于所述传感模组400的感 光面上，所述镜头模组包括至少一个沿光轴Z堆叠的镜头300，所述镜头300 包括透镜固定件320及若干透镜构件310，所述透镜固定件320上具有若干通孔 321，所述透镜构件310位于对应的通孔321中且边缘固定在所述透镜固定件320 上；其中，所述通孔321的形状与所述感光面上对应的感光区域410的形状相 同。

进一步，所述传感模组400可以是CCD或CMOS，本发明不作限制。

实施例二

图5和图6为本实施例提供的两种镜头模组的结构示意图。如图5及图6 所示，与实施例一不同的是，本实施例中的所述通孔321在沿光轴Z方向上的 截面为梯形，且所述通孔321靠近所述传感模组400的一侧的尺寸较远离所述 传感模组400的一侧的尺寸大；或者，所述通孔321在沿光轴Z方向上从中心 到两端逐渐收缩。从而在实际应用中，光线从所述透镜构件310入射至所述镜 头300内时，在所述通孔321的侧壁上会形成不同角度的反射光，从而改变成 像的效果。例如利用图5中镜头模组可以拍摄出具有虚化效果的图像。

应理解，所述通孔321在沿光轴Z方向上的截面还可以是其他形状(适成 像要求进行设计)，此处不再过多赘述。

综上，在本发明实施例提供的一种镜头模组中，所述镜头模组设置于一传 感模组的感光面上，所述镜头模组包括至少一个沿光轴堆叠的镜头，所述镜头 包括透镜固定件及若干透镜构件，所述透镜固定件上具有若干通孔，所述透镜 构件位于对应的通孔中且边缘通过所述透镜固定件固定。本发明中，所述通孔 的形状与所述感光面上对应的感光区域的形状相同，所述通孔的侧壁与所述感 光区域之间在垂直于光轴方向上的间隙比较均匀，不会浪费过多的空间，从而 可以减小镜头模组的尺寸。此外，本发明还提供了一种包括所述镜头模组的摄 像头。进一步，当镜头模组的尺寸固定的情况下，可以增大所述透镜构件及感 光区域的尺寸，从而增大所述镜头模组的分辨率。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任 何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明 揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离 本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种镜头模组，设置于一传感模组的感光面上，其特征在于，所述镜头模组包括至少一个沿光轴堆叠的镜头，所述镜头包括透镜固定件及若干透镜构件，所述透镜固定件上具有若干通孔，所述透镜构件位于对应的通孔中且边缘通过所述透镜固定件固定；

其中，所述通孔的形状与所述感光面上对应的感光区域的形状相同。

2.根据权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，所述通孔在沿光轴方向上的截面为梯形；或者，所述通孔在沿光轴方向上从中心到两端逐渐收缩。

3.根据权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，所述通孔为多边形孔，且所述多边形孔的每个角均倒有圆角，所述圆角的圆心角介于50°-120°之间。

4.根据权利要求1或3所述的镜头模组，其特征在于，所述通孔与对应的所述感光区域的形状均为方形。

5.根据权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，所述透镜构件的边缘通过胶层粘结在所述透镜固定件上。

6.根据权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，相邻的所述镜头的透镜固定件通过胶层粘结一起。

7.根据权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，所述通孔的尺寸比对应的所述感光区域的尺寸大。

8.根据权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，所述透镜构件为晶圆级光学透镜。

9.根据权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，所述透镜固定件的材料包括玻璃、光阻或塑料。

10.一种摄像头，其特征在于，所述摄像头包括传感模组及镜头模组，所述镜头模组设置于所述传感模组的感光面上，所述镜头模组包括至少一个沿光轴堆叠的镜头，所述镜头包括透镜固定件及若干透镜构件，所述透镜固定件上具有若干通孔，所述透镜构件位于对应的通孔中且边缘固定在所述透镜固定件上；

其中，所述通孔的形状与所述感光面上对应的感光区域的形状相同。

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