光学组件、感光组件、摄像模组和光学组件的制备方法与流程

本申请涉及摄像模组领域，且更为具体地，涉及一种光学组件、感光组件、摄像模组和光学组件的制备方法，其通过在摄像模组中的滤光元件及其支撑部分之间设置介质层，来避免所述滤光元件因其支撑部分的形变产生的应力集中于所述滤光元件而导致所述滤光元件所产生的形变量超过预定阈值，而导致所述滤光元件破损以及摄像模组成像质量的降低。

背景技术：

随着移动电子设备的普及，被应用于移动电子设备用于帮助使用者获取影像(例如视频或者图像)的摄像模组的相关技术得到了迅猛的发展和进步，并且，在近年来，摄像模组在诸如医疗、安防、工业生产等诸多的领域都得到了广泛的应用。

为了满足越来越广泛的市场需求，高像素、大芯片、小尺寸、大光圈是现有摄像模组不可逆转的发展趋势。随着感光芯片的尺寸逐步提升，与其匹配的滤光元件尺寸也相应地需增加。

在本领域普通技术人员应知晓，滤光元件为敏感且脆弱的元器件，随着尺寸的增加，其敏感性和脆弱度将进一步增大。在实际产业应用中，已出现多个在滤光元件尺寸增大之后带来的问题，例如，滤光元件更易破损甚至破裂、滤光元件相对感光芯片发生倾斜等。

因此，需要一种有效的方案来确保滤光元件的稳定性。

技术实现要素：

本申请的主要目的在于提供一种光学组件、感光组件、摄像模组和光学组件的制备方法，其通过在摄像模组中的滤光元件及其支撑部分之间设置介质层，来避免所述滤光元件因其支撑部分的形变产生的应力集中于所述滤光元件而导致所述滤光元件所产生的形变量超过预定阈值，而导致所述滤光元件破损以及摄像模组成像质量的降低。

根据本申请的一方面，提供了一种光学组件，其包括：

滤光元件；

支架，用于承载所述滤光元件；以及

介质层，设置于所述支架和所述滤光元件之间，具有用于防止所述滤光元件所发生的形变量超过预定阈值的预定柔性。

在根据本申请的光学组件中，所述滤光元件通过所述介质层被安装于所述支架。

在根据本申请的光学组件中，所述光学组件进一步包括支撑件，所述支撑件被设置于所述支架，所述支撑件与所述支架表面形成收容腔，其中，所述介质层通过被施加于所述收容腔内的黏着剂固化形成。

在根据本申请的光学组件中，所述光学组件进一步包括粘接件，所述介质层通过所述粘接件分别与所述支架和所述滤光元件连接。

在根据本申请的光学组件中，所述光学组件进一步包括粘接件，其中，所述介质层一体形成于所述支架，所述介质层通过所述粘接件与所述滤光元件连接。

在根据本申请的光学组件中，所述光学组件进一步包括粘接件，其中，所述介质层一体形成于所述滤光元件的下表面，所述介质层通过所述粘接件与所述支架连接。

在根据本申请的光学组件中，所述介质层由柔性材料制成，该柔性材料的邵氏硬度为10hsa-70hsa。

在根据本申请的光学组件中，所述介质层的制成材料，选自泡棉、塑料和泡棉的组合物、软胶和硅胶中任意一种。

在根据本申请的光学组件中，当所述介质层由泡棉制成时，所述介质层的厚度为80um-130um。

在根据本申请的光学组件中，当所述介质层由软胶制成时，所述介质层的厚度为20um-100um。

在根据本申请的光学组件中，所述介质层的厚度为50um-100um。

在根据本申请的光学组件中，所述介质层能够发生的形变量为自身厚度的5％-50％。

在根据本申请的光学组件中，所述介质层能够发生的形变量为自身厚度的5％-50％。

在根据本申请的光学组件中，所述支架包括支撑部和自所述支撑部向内延伸的悬持部，所述滤光元件被贴装于所述悬持部。

在根据本申请的光学组件中，所述悬持部的上表面低于所述支撑部的上表面，所述滤光元件的上表面低于所述支撑部的上表面。

根据本申请又一方面，还提供一种感光组件，其包括：

线路板；

电连接于所述线路板的感光芯片；以及

如上所述的光学组件，其中，所述光学组件被设置于所述线路板，所述滤光元件位于所述感光芯片的感光路径。

在根据本申请的感光组件中，所述感光组件进一步包括设置于所述线路板的底座，其中，所述光学组件安装于所述底座。

根据本申请的又一方面，还提供一种摄像模组，其包括：

光学镜头；以及

感光组件，所述光学镜头被保持于所述感光组件的感光路径，其中，所述感光组件包括如上所述的光学组件。

根据本申请的又一方面，还提供一种光学组件的制备方法，其包括：

提供滤光元件和支架；以及

在所述支架和所述滤光元件之间形成介质层。

在根据本申请的制备方法中，在所述支架和所述滤光元件之间形成介质层，包括：在所述支架上形成所述介质层；以及，在所述介质层上安装所述滤光元件。

在根据本申请的制备方法中，在所述支架和所述滤光元件之间形成介质层，包括：在所述滤光元件的下表面上形成所述介质层；以及，将带有所述介质层的所述滤光元件贴装于所述支架。

在根据本申请的制备方法中，在所述支架上形成所述介质层，包括：在所述支架上施加粘接件；以及，贴装所述介质层于所述粘接件，以在所述支架上形成所述介质层。

在根据本申请的制备方法中，在所述支架上形成所述介质层，包括：在所述支架上一体形成所述介质层。

在根据本申请的制备方法中，在所述介质层上安装所述滤光元件，包括：

在所述介质层上施加粘接件；以及，贴装所述滤光元件于所述粘接件，以将所述滤光元件安装于所述介质层。

在根据本申请的制备方法中，在所述支架和所述滤光元件之间形成介质层，包括：在所述支架上设置支撑件，所述支撑件和所述支架表面形成收容腔；在所述收容腔内施加黏着剂；将所述滤光元件贴装于所述黏着剂；以及，固化所述黏着剂，以在所述支架和所述滤光元件之间形成介质层。

在根据本申请的制备方法中，所述方法进一步包括：去除所述支撑件。

通过对随后的描述和附图的理解，本申请进一步的目的和优势将得以充分体现。

本申请的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。

附图说明

通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1图示了现有的摄像模组中滤光元件相对感光芯片发生倾斜的示意图。

图2图示了根据本申请实施例的光学组件的示意图。

图3图示了根据本申请实施例的所述光学组件的形变示意图。

图4图示了根据本申请另一实施例的光学组件的示意图。

图5图示了根据本申请另一实施例的所述光学组件的一个变形实施例的示意图。

图6图示了根据本申请另一实施例的所述光学组件的另一变形实施例的示意图。

图7图示了根据本申请实施例的摄像模组的示意图。

图8图示了根据本申请实施例的摄像模组的变形实施的示意图。

具体实施方式

下面，将参考附图详细地描述根据本申请的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。

申请概述

如上所述，为了满足越来越广泛的市场需求，高像素、大芯片、小尺寸、大光圈是现有摄像模组不可逆转的发展趋势，随着感光芯片的尺寸逐步提升，与其匹配的滤光元件尺寸也需增加。滤光元件为敏感且脆弱的元器件，随着其尺寸的增大，其敏感性和脆弱度将进一步增加。在实际产业应用中，已出现多个在滤光元件尺寸增大之后带来的问题，例如，滤光元件更易破损甚至破裂、滤光元件相对感光芯片发生倾斜等。

在摄像模组(例如，常规摄像模组、潜望式摄像模组、指纹模组、tof深度信息摄像模组)中，滤光元件1p具有重要的滤光、防杂散光的作用，随着其面积尺寸的增加，并且摄像模组小型化的需求也限制着其厚度尺寸，也就是，滤光元件1p的面积逐渐增大，同时，其厚度尺寸有变小的趋势，因此，滤光元件1p的面积与厚度的比值将增大。在物理表现上，面积与厚度的比值增大的滤光元件1p更易发生形变，也更加脆弱。

由于用于承载滤光元件1p的支架2p与滤光元件1p之间的热膨胀系数(coefficientofthermalexpansion,cte)相差过大，在环境温度发生变化时，因支架2p形变产生的应力将作用于滤光元件1p，当滤光元件1p所受应力超过预定阈值而导致其发生的形变量超过预定阈值时，滤光元件1p将发生破损甚至破裂，经试验测试，发生破损甚至破裂的形变量的预设阈值为4000μe，即，当发生的形变量超过4000μe时，滤光元件1p将发生破损甚至破裂。并且，本领域普通技术人员应知晓，在生产过程中，滤光元件1p自身存在微裂纹，这些微裂纹会使得应力集中，增大破损或破裂的几率。

并且，由于支架2p的热膨胀系数较大，在环境温度变化较大的情况下，支架2p自身产生的形变往往是不均匀的，导致支架2p上表面用于支撑滤光元件1p的部分的形变高低不平，也就是，支架2p中用于安装滤光元件1p部分的平面因不均匀的形变会产生高度差，而导致滤光元件1p相对于感光芯片发生倾斜，如图1所示。图1图示了现有的摄像模组中滤光元件1p相对感光芯片发生倾斜的示意图。倾斜安装的滤光元件1p会引起成像系统焦距的变化而产生像移。并且，滤光倾斜，还会导致外界光线入射到滤光元件1p时的入射角度相较于理想情况存在差距，容易导致杂散光的增加。并且，支架2p表面高低不平导致滤光元件1p的支撑面积减小，增大了滤光元件1p发生破损的风险。

针对上述技术问题，本申请的基本构思是通过在摄像模组中的滤光元件及其支撑部分之间设置介质层，来避免所述滤光元件因自身的形变而导致破损和摄像模组成像质量的降低。

基于此，本申请提出了一种感光组件，其包括：滤光元件、用于承载所述滤光元件的支架，以及，介质层，其中，所述介质层被设置于所述线路板和所述感光芯片之间，具有用于防止所述滤光元件所发生的形变量超过预定阈值的预定柔性。这样，通过在摄像模组中的滤光元件及其支撑部分之间设置介质层，来避免所述滤光元件因其支撑部分的形变产生的应力集中于所述滤光元件而导致所述滤光元件所产生的形变量超过预定阈值，而导致所述滤光元件破损以及摄像模组成像质量的降低。

在介绍本申请的基本原理之后，下面将参考附图来具体介绍本申请的各种非限制性实施例。

实施例一

图2图示了根据本申请实施例的光学组件的示意图。在如图2所示意的光学组件中，所述光学组件10，包括一滤光元件11、介质层12和一支架13，所述滤光元件11通过所述介质层12被安装于所述支架13，所述介质层12可以有效地吸收因所述支架13形变而产生的作用于所述滤光元件11的应力，从而避免所述滤光元件11因其支撑部分的形变产生的应力集中于所述滤光元件11而导致所述滤光元件11所产生的形变量超过预定阈值，进而导致所述滤光元件11发生破损。如上所述，该预设阈值为4000μe。也就是说，即使该光学组件10的所述支架13在升温或降温过程中发生形变或者外部应力作用于所述支架而导致其发生变形，所述介质层12也会确保所述滤光元件11的稳定性。

进一步地，在本申请实施例中，所述介质层12优选地被实施为柔性材料，其具有用于防止所述滤光元件11所发生的形变量超过预定阈值的预定柔性，也就是，所述滤光元件11的预定柔性并非某个特定值，其仅需能够防止所述滤光元件因受应力所产生的形变量低于4000μe即可。特别地，在本申请实施中，该柔性材料的邵氏硬度可选择为10hsa-70hsa，例如，20hsa、30hsa，其受到外力可以压缩自身厚度的5％～50％(优选地，30％～50％)，或者，拉伸自身厚度的5％～50％(优选地，30％～50％)，其中，10hsa表示用a型邵氏硬度计测定的邵氏硬度值为10，70hsa，20hsa，30hsa同理可知。并且，在本申请实施例中，所述介质层12的上表面对应于所述滤光元件11，其下表面对应于所述支架13，当环境温度发生变化或者外部应力作用于所述支架导致所述支架13发生形变，支架13形变的力会带动所述介质层12的下表面形变。由于所述介质层12可以压缩自身厚度的5％～50％(优选地，30％～50％)，或者，拉伸自身厚度的5％～50％(优选地，30％～50％)，那么其上表面则不会发生弯曲，依旧是接近平面，支架13形变的力也不会作用至所述滤光元件11，如图3所示，因此，所述滤光元件11的感光面可以保持较好的平面度，可以减少光线发散，这里，所述滤光元件11的感光面的平面度可以是0.01λ-0.2λ(λ为光波长符号)，或者说，所述滤光元件11的感光面的平面度在0.16um以下。也可以理解为，所述滤光元件11的硬度比所述介质层12的大，故可以通过所述介质层12的形变来抑制所述滤光元件11的形变(弯曲)。

进一步地，在本申请实施例中，所述介质层12的制成材料可被实施为泡棉、pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯，塑料材料的一种)+pu(pu为泡棉)、软胶、硅胶等，其中，pet+pu可以理解为在pet材料上发泡形成pu层，其中，pet也可以被实施为其他塑料材料，甚至，pet可以用金属取代，即在金属上发泡形成pu层。

如图2所示，在本申请实施例中，所述光学组件10进一步包括至少一粘接件14，所述介质层12通过所述粘接件14分别与所述支架13和所述滤光元件11连接，所述粘接件14可以被实施为胶水、双面胶等具有粘性的粘接工具。也就是说，在本申请实施例中，先在所述介质层12、所述滤光元件11或所述支架13上设置所述粘接件14，再通过所述粘接件14将所述介质层12、所述支架13和所述滤光元件11固定以形成所述光学组件10。

特别地，当所述介质层12为泡棉时，所述泡棉厚度为80～130um，优选地为100um，此时，所述滤光元件11的厚度为0.15～2.5mm，优选地为1～2mm；所述粘接件14的厚度为20um～40um。当所述介质层12被实施为软胶时，所述软胶厚度为20～100um，优选为50um，此时，所述滤光元件11的厚度为0.15～2.5mm，优选为1mm～2mm。

在上述实施例的一个变形实施例中，所述介质层12可以与所述支架13一体形成，即，所述介质层12和所述支架13为一体结构。例如，所述介质层12可以通过镀膜、喷涂、印刷、发泡等工艺形成于所述支架13。比如，当所述介质层12为泡棉层时，可以通过在所述支架13上预设材料，经发泡形成所述介质层12。这样，所述泡棉层(即，所述介质层12)无需通过所述粘接件14与所述支架13固定，可进一步有效控制所述粘接件14带来的误差，有利于提升所述光学组件10的精度。值得一提的是，在该变形实施例中，所述介质层12参数、性能与上述实施例相同或相近。

也就是说，在该变形实施例中，所述光学组件10的制备过程可以是：先在所述支架13上形成所述介质层12，再通过所述粘接件14将所述滤光元件11与所述介质层12固定，以形成所述光学组件10。

在上述实施例的另一个变形实施例中，所述介质层12与所述滤光元件11一体形成，即，所述介质层12与所述滤光元件11具有一体结构，例如，所述介质层12可以通过镀膜、喷涂、印刷、发泡等工艺形成于所述滤光元件11。

进一步地，如图2所示，在本申请实施例中，所述支架13包括支撑部131和自所述支撑部131向内延伸的悬持部132，所述滤光元件11被安装于所述悬持部132。为了保护所述滤光元件，优选地，所述支撑部131的上表面高于所述悬持部132的上表面高度，也就是，所述悬持部132和所述支撑部131之间具有落差，以形成用于收容所述滤光元件11的保护腔。更优选地，当所述滤光元件11被贴装于所述保护腔内时，所述滤光元件11的上表面低于所述支撑部131的上表面。

值得一提的是，在本申请实施例中，所述滤光元件11可以被实施为各种类型滤光元件，包括但不限于红外截止滤光片、全透光谱滤光片以及其他的滤光片或者多个滤光片的组合。具体来说，例如，当所述滤光元件11被实施为红外截止滤光片和全透光谱滤光片的组合，即，所述红外截止滤光片和所述全透光谱滤片能够被切换以选择性地位于所述滤光元件11的感光路径上，这样，在白天等光线较为充足的环境下使用时，可以将所述红外截止滤光片切换至所述滤光元件11的感光路径，以藉由所述红外截止滤光片过滤进入所述滤光元件11的被物体反射的光线中的红外线，并且，当夜晚等光线较暗的环境中使用时，可以将所述全透光谱滤光片切换至所述滤光元件11的感光路径，以允许进入所述滤光元件11的被物体反射的光线中的红外线部分透光。

实施例二

如图4所示，在该实施例中，所述光学组件10由所述滤光元件11、所述粘接件14和所述支架13构成，其中，所述粘接件14的厚度为50um-100um(包括等于50um和等于100um)。也就是，在该实施中，所述粘接件14的作用相当于实施例1中的所述介质层12和所述粘接件14的二合一，或者说，实施例1中的所述介质层12被实施为由厚度为50um-100um的黏着剂固化形成。值得一提的是，现有粘接件例如胶水由于具有流动性，其无法在所述滤光元件11或支架13上施加厚度为50um-100um的胶水，故在该实施例中，进一步提供支撑件15，所述支撑件15被设置于所述支架13，所述支撑件15与所述支架13的上表面形成一收容腔150，所述粘接件14(胶水)被设置于所述收容腔150内，再将所述滤光元件11贴附于所述粘接件14，然后，通过烘烤等工艺使得所述粘接件14固化，以形成所述光学组件10。如图4所示，在该实施例中，所述支撑件15包括内支撑单元151和外支撑单元152，所述收容腔150形成于所述支撑表面，所述内支撑单元151的内侧面和所述外支撑单元152的内侧面之间，并且，所述内支撑单元151和所述外支撑单元152都具有环形结构。值得一提的是，在该实施例中，所述外支撑单元152的高度高于所述内支撑单元151的高度，当然，所述内支撑单元151和所述外支撑单元152的高度也可以相等，对此，并不为本申请所局限。

在该实施例中，所述粘接件14优选为胶水，该胶水具有一定柔性，这里，在固化成所述粘接件14后依旧具有一定的柔性。所述粘接件14的上表面对向所述滤光元件11，其下表面对向所述支架13，当环境温度变化导致所述支架13发生形变，所述支架13形变的力带动所述粘接件14的下表面形变，由于所述粘接件14具有一定柔性且具有50um-100um的厚度，那么其上表面则不会受到影响而发生弯曲，依旧是接近平面，所述支架13形变的力也不会作用至所述滤光元件11，因此，所述滤光元件11可以保持较好的平面度。

进一步地，在该实施例中，所述粘接件14具有较大的形变能力，具体地，所述粘接件14受到外力可以压缩自身厚度的5％～50％(优选地，30％～50％)，或者，拉伸自身厚度的5％～50％(优选地，30％～50％)。相应地，当环境温度发生变化导致所述支架13发生形变，支架13形变的力会带动所述粘接件14的下表面形变，由于所述介质层12可以压缩自身厚度的5％～50％(优选地，30％～50％)，或者，拉伸自身厚度的5％～50％(优选地，30％～50％)，那么其上表面则不会发生弯曲，依旧是接近平面，支架13形变的力也不会作用至所述滤光元件11，因此，所述滤光元件11的反射面可以保持较好的平面度，可以减少光线发散。

值得一提的是，在本申请实施例中，所述粘接件14的厚度低于所述支撑件15的高度。也就是说，在制备过程中，胶水的厚度小于所述支撑件15的高度，以使得胶水被完全收容于所述收容腔150内，同时，所述滤光元件11也被收容于所述收容腔150内。

在上述实施例的变形实施例中，所述胶水的厚度也可以大于或者等于所述支撑件15的高度。如图5所示，在该变形实施例中，所述粘接件14(胶水)的厚度大于所述支撑件15的高度，应可以理解，由于胶水具有一定粘稠度，因此，在制备过程中，即使胶水厚度与所述支撑件15的高度差在一定范围内，胶水也不会自所述收容腔150内溢出。

还值得一提的是，在上述实施例的其他变形实施例中，所述支撑件15在所述胶水固化形成所述粘接件14后也可以选择去除，即，所述光学组件10不包括所述支撑件15，如图6所示

实施例三

上述实施例一和实施例二公开的光学组件可以应用于摄像模组，例如，常规的摄像模组、潜望式摄像模组、tof深度信息摄像模组等。图7图示了根据本申请实施例的摄像模组的示意图。如图7所示，所述摄像模组，包括：感光组件20和保持于所述光学组件20的感光路径上的光学镜头30，其中，所述感光组件20包括实施例1和实施例2公开的光学组件10。

如图7所示，在本申请实施例中，所述感光组件进一步包括线路板21、电连接于所述线路板21的感光芯片22和设置于所述线路板21的至少一电子元器件23，其中，所述光学组件10设置于所述线路板21。更具体地，所述光学组件10的所述支架13被贴装于所述线路板21上，所述滤光元件11位于所述感光芯片22的感光路径。

图8图示了根据本申请实施例的所述摄像模组的一个变形实施例的示意图。如图8所示，在该变形实施例中，所述摄像模组进一步设置于所述线路板的底座24，所述光学组件10被安装于所述底座24。也就是，在该变形实施例中，所述光学组件10的安装方式发生改变。特别地，在变形实施例中，所述底座24为通过模塑工艺一体成型于所述线路板21的模塑底座，当然，在本申请其他示例中，所述底座24还可以被实施为其他类型的底座，以及，所述底座24一体成型于所述线路板的位置可发生调整。

值得一提的是，所述摄像模组进一步可被应用于电子设备，例如，智能手机、平板电脑等，以作为所述电子设备的前置摄像模组或者后置摄像模组。

实施例四

根据本申请另一方面，还提供一种光学组件10的制备方法。

根据实施例一和实施例二中的相关描述，根据本申请实施例的所述光学组件10的制备方法，包括：提供支架13和滤光元件11；以及，在所述支架13和所述滤光元件11之间形成介质层12。

在根据本申请实施例的制备方法中，在一个示例中，在所述支架13和所述滤光元件11之间形成介质层12，包括：在所述支架13上形成所述介质层12；以及，在所述介质层12上安装所述滤光元件11。

在根据本申请实施例的制备方法中，在一个示例中，在所述支架13和所述滤光元件11之间形成介质层12，包括：在所述滤光元件11的下表面上形成所述介质层12；以及，将带有所述介质层12的所述滤光元件11贴装于所述支架13。

在根据本申请实施例的制备方法中，在一个示例中，在支架13上形成所述介质层12，包括：在所述支架13上施加粘接件14；以及，贴装所述介质层12于所述粘接件14，以在所述支架13上形成所述介质层12。

在根据本申请实施例的制备方法中，在一个示例中，在支架13上形成所述介质层12，包括：在所述支架13上一体形成所述介质层12。

在根据本申请实施例的制备方法中，在一个示例中，在所述介质层12上安装所述滤光元件11，包括：在所述介质层12上施加粘接件14；以及，贴装所述滤光元件11于所述粘接件14，以将所述滤光元件11安装于所述介质层12。

在根据本申请实施例的制备方法中，在一个示例中，在支架13和滤光元件11之间形成介质层12，包括：在所述支架13上形成支撑件15，其中，所述支撑件15和所述支架13表面形成收容腔150；在所述收容腔150内施加黏着剂；将所述滤光元件11贴装于所述黏着剂；以及，固化所述黏着剂，以在所述支架13和所述滤光元件11之间形成所述介质层12。

在根据本申请实施例的制备方法中，在一个示例中，所述方法进一步包括去除所述支撑件15。

值得一提的是，在本申请实施例中，所述介质层12由柔性材料制成，该柔性材料的邵氏硬度为10hsa-70hsa。所述介质层12的制成材料，选自泡棉、塑料和泡棉的组合物、软胶和硅胶中任意一种。当所述介质层12由泡棉制成时，所述介质层12的厚度为80um-130um。当所述介质层12由软胶制成时，所述介质层12的厚度为20um-100um。所述介质层12能够发生的形变量为自身厚度的5％-50％。。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。