光学镜头及摄像模组的制作方法

1.本实用新型涉及镜头技术领域，尤其涉及一种光学镜头及摄像模组。


背景技术：

2.近年来，随着移动电子设备的普及，被应用于移动电子设备的摄像模组(用于获取影像，如视频或图像)的相关技术得到快速的发展和进步，尤其在医疗、安防、移动终端、工业生产等诸多领域得到广泛的应用。
3.在消费电子领域，尤其是在智能手机领域中，小型化以及轻便化的摄像模组是一个不可或缺的部件，目前在便携终端本体上至少配置有一个以上的摄像头模块。当前手机摄像模组的光圈可分为可变和不可变两种，无论哪种方案，光圈装置是摄像模组的一个重要部件，作为光学系统不可或缺的元素，以结构件方式在镜头组装时被设置在镜头上/内。其中光圈的面积直接影响摄像模组的进光量，也就会影响图像的亮度及景深。当光圈的面积较大时，摄像模组具有更大的进光量，使得形成的图像亮度高且背景虚化效果好，当光圈的面积较小时，摄像模组的进光量也就较小，使得形成的图像细节更清晰。
4.由于摄像模组在手机等电子设备中的安装空间有限，通常设置结构简单的固定光圈装置，但其光圈面积固定，无法适应不同的拍摄场景，更无法满足用户的拍摄需求。因此，随着市场的发展，更需要可变光圈装置拍摄成像的手机以满足不同的拍摄需求，如在远焦拍摄时，使用大光圈提升进光量和散景效果，在近焦拍摄时，切换为小光圈来提升近焦拍摄的解析力。而在传统的镜头组装过程中，为确保达到一定的设计参数标准，镜头中的各个镜片及中间挡片依次叠加被组装在至少一镜筒内。对于可变光圈装置而言，若要改变通光孔的大小，则需要有外部结构激发其变化，故而将可变光圈装置放置于镜头上，导致摄像模组的总高变长，不利于在安装空间有限的手机、平板等终端设备中应用，使得带有可变光圈装置的摄像模组应用受限。


技术实现要素：

5.本实用新型的一个目的在于提供一种光学镜头及摄像模组，其克服现有技术的不足，实现摄像模组光圈调节变化的同时，降低光学镜头的整体高度。
6.本实用新型的一个另一目的在于提供一种光学镜头及摄像模组，其通过减少凸出的镜片和可变光圈组件的高度差，解决了安装可变光圈组件带来的摄像模组增高问题，满足在安装空间有限的手机、平板等终端设备中的应用。
7.为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案为：一种光学镜头，包括第一镜头部件以及可变光圈组件，所述第一镜头部件包括至少一第一镜片，所述第一镜片设有物侧面和像侧面，所述可变光圈组件包括光阑和驱动单元，所述光阑安装于所述驱动单元，所述光阑设有透光区域，所述驱动单元用于驱动所述光阑改变所述第一镜片的透光量，所述驱动单元中设有容纳腔，所述第一镜片的物侧面至少部分容置于所述容纳腔中。
8.作为一种优选，所述第一镜片的物侧面于光轴处凸面，所述第一镜片的物侧面高
于所述驱动单元的底面，所述第一镜片的像侧面低于所述驱动单元的顶面，所述光阑可变地与所述光学镜头的视场角边缘相交。
9.作为一种优选，所述光阑中间设有光圈孔，所述光圈孔轴向对齐所述第一镜片，所述驱动单元的顶面齐平或高于所述第一镜片的物侧面，所述第一镜片的物侧面至少部分相交于所述光圈孔。
10.作为一种优选，所述光阑设置于所述驱动单元的上侧，所述第一镜片的像侧面低于所述光圈孔，所述第一镜片的物侧面部分突出于所述光圈孔，所述光阑齐平或低于所述驱动单元的顶面。
11.作为一种优选，所述光阑环形地从所述驱动单元向所述第一镜片的物侧面延伸，所述光阑相对所述第一镜片轴向位移和/或径向位移，得以改变所述光阑和所述光学镜头的视场角边缘的相交位置。
12.作为一种优选，所述光阑包括至少二叶片，所述光圈孔可变地形成于所述叶片之间，所述驱动单元得以驱动所述叶片向所述第一镜片的光轴方向发生位移，使得所述光圈孔在小光圈状态和大光圈状态之间切换，所述叶片至少在小光圈状态时与所述光学镜头的视场角边缘相交。
13.作为一种优选，所述叶片低于所述驱动单元的顶面，所述驱动单元驱动所述叶片通过平移或旋转的方式改变所述光圈孔的孔径，使得所述可变光圈组件在小光圈状态和大光圈状态之间切换。
14.作为一种优选，所述光阑设有流体通道和流体存储腔，所述透光区域形成于所述光圈孔的周围，所述流体通道设置于所述透光区域，所述流体存储腔被连通于所述流体通道以供一不透光流体可驱动地在所述流体存储腔和所述流体通道来回流动，以扩大或缩小所述透光区域的透光面积。
15.作为一种优选，所述驱动单元适于在温度或电流改变时发生变形，所述光阑随所述驱动单元的变形而改变透光区域的透光面积大小。
16.作为一种优选，其进一步包括第二镜头部件，所述第二镜头部件包括至少一第二镜片以及第二镜筒，所述第二镜片容置于所述第二镜筒中，所述第二镜筒设有装配面，所述装配面位于所述第二镜筒的顶部，所述可变光圈组件的所述驱动单元和/或所述第一镜头部件适配地安装于所述装配面。
17.作为一种优选，所述第一镜片设有定位面，所述定位面形成于所述第一镜片外周的非光学部分，所述定位面粘接所述第二镜筒的装配面或所述驱动单元的内壁，所述驱动单元的底面粘接所述第二镜筒的装配面。
18.作为一种优选，所述光学镜头通过主动校准的方式组装，所述第一镜头部件和所述第二镜头部件的两个光轴之间具有一夹角，所述夹角的范围为0～1
°
。
19.作为一种优选，所述第一镜头部件进一步包括遮光件，所述遮光件固定于所述第一镜片外周的非光学部分，所述遮光件设置于所述第一镜片和所述驱动单元之间，其中，所述遮光件为第一镜筒或黑膜。
20.一种摄像模组，包括如上所述的光学镜头、支持件以及感光组件，所述光学镜头通过所述支持件固定于所述感光组件上。
21.作为一种优选，所述感光组件包括线路板、感光芯片、电子元件、支架以及滤光元
件，所述感光芯片和所述电子元件电连接于所述线路板，所述支架固定于所述线路板并支撑所述光学镜头或所述支持件，所述滤光元件固定于所述支架并设置于所述光学镜头和所述感光组件之间，所述支持件电连接于所述线路板，所述可变光圈组件的驱动单元直接或间接地电连接于所述线路板。
22.作为一种优选，所述第二镜筒的外表面开设有lds槽，在所述lds槽表面镀设导电镀层，所述第二镜筒通过所述lds槽的导电镀层电连接于所述支持件或直接电连接于所述线路板，所述可变光圈组件的驱动单元电连接于所述第二镜筒。
附图说明
23.图1是根据本技术实施方式的摄像模组的结构示意图；
24.图2是根据本技术实施方式的可变光圈组件的结构示意图(大光圈状态)；
25.图3是根据本技术实施方式的可变光圈组件的结构示意图(小光圈状态)；
26.图4是根据本技术实施方式的第二种光学镜头的结构示意图；
27.图5是根据本技术实施方式的第三种光学镜头的结构示意图。
具体实施方式
28.下面，结合具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”、“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。
30.需要说明的是，本技术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，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
31.本技术的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
32.需要说明的是，如在本技术中使用的，用语“基本上”、“大约”以及类似的用语用作表近似的用语，而不用作表程度的用语，并且旨在说明将由本领域普通技术人员认识到的、测量值或计算值中的固有偏差。
33.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是接触连接或通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.根据本技术的第一个方面，提供一种光学镜头1，如图1所示，所述光学镜头1包括
第一镜头部件10以及可变光圈组件20，所述第一镜头部件10包括至少一第一镜片11，所述第一镜片11设有物侧面112和像侧面111，所述可变光圈组件20包括光阑21和驱动单元22，所述光阑21安装于所述驱动单元22，所述光阑21设有透光区域，所述驱动单元22用于驱动所述光阑21改变所述第一镜片11的透光量，所述驱动单元22中设有容纳腔24，所述第一镜片11的物侧面112至少部分容置于所述容纳腔24中。从而通过将部分所述第一镜片11容纳于所述可变光圈组件20中，减少镜筒的设置，进而减少所述第一镜片11和所述可变光圈组件20之间的距离，保持所述光学镜头1带有可变光圈组件20的同时，降低所述光学镜头1的整体高度。
35.在一些实施例中，所述第一镜片11的物侧面112于光轴处凸面，所述第一镜片11的物侧面112高于所述驱动单元22的底面，所述第一镜片11的像侧面111低于所述驱动单元22的顶面221，所述光阑21可变地与所述光学镜头1的视场角边缘113相交。故而所述第一镜片11至少部分容纳于所述可变光圈组件20中，在垂直分体式光学镜头1的光轴方向上，所述可变光圈组件20与所述第一镜头部件10重叠，尤其是与所述第一镜片11重叠，相较于传统的光学镜头1中将可变光圈组件20直接设置在镜筒上方，本技术中将所述第一镜片11部分或全部容纳于所述可变光圈组件20的容纳腔24中，有效降低可变光圈摄像模组2的高度。其中，所述光阑21可邻近所述物侧面112，位于所述驱动单元22的上侧，所述光阑21也可邻近所述像侧面111，位于所述驱动单元22的下侧，所述光阑21通过所述驱动单元22可变地与所述光学镜头1的视场角边缘113相交，通过相交位置的变化，改变所述光学镜头1的透光量，其中，上侧为所述第一镜片11的入光侧，下侧为所述第一镜片11的出光侧。
36.在一些实施例中，所述光阑21中间设有光圈孔23，所述光圈孔23轴向对齐所述第一镜片11，所述驱动单元22的顶面221齐平或高于所述第一镜片11的物侧面112，所述第一镜片11的物侧面112至少部分相交于所述光圈孔23。其中，根据所述光阑21的不同选择和所述光学镜头1的高度要求不同，所述光阑21也可以选择无光圈孔23，如所述光阑21为平面光阑21片，所述光阑21内部设有流体通道和流体存储腔，所述流体通道设置于所述透光区域中，所述流体存储腔被连通于所述流体通道以供一不透光流体可驱动地在所述流体存储腔和所述流体通道来回流动，以扩大或缩小所述透光区域的透光面积，当设有光圈孔23时，所述透光区域形成于所述光圈孔23的周围，所述流体通道设置于所述透光区域中，所述光圈孔23为小光圈状态的孔径，通过所述流体通道中的不透光流体含量不同，所述可变光圈组件20的透光面积不同。
37.在一些实施例中，所述光阑21设置于所述驱动单元22的上侧，所述第一镜片11的像侧面111低于所述光圈孔23，所述第一镜片11的物侧面112部分或全部容置于所述驱动单元22中，所述驱动单元22的顶面221齐平或高于所述第一镜片11的物侧面112，得以保护所述第一镜片11的物侧面112。
38.在一些实施例中，所述第一镜片11的物侧面112可以突出于所述光阑21，也可以齐平或低于所述光阑21，优选地，所述第一镜片11的物侧面112突出于所述光阑21中的光圈孔23，所述光阑21齐平或低于所述驱动单元22的顶面221。故而有利于进一步增大所述第一镜头部件10和所述可变光圈组件20的重叠范围，减少所述第一镜头部件10和所述可变光圈组件20所需的安装高度，尽可能降低所述可变光圈组件20中的光阑21和所述第一镜片11之间的高度，有利于降低可变光圈摄像模组2的整体高度。从而，所述光学镜头1通过减少凸出的
镜片和可变光圈组件20的高度差，解决了安装可变光圈组件20带来的摄像模组2增高问题，满足在安装空间有限的手机、平板等终端设备中的应用。
39.在一些实施例中，所述光阑21环形地从所述驱动单元22向所述第一镜片11的物侧面112延伸，所述光阑21相对所述第一镜片11轴向位移和/或径向位移，得以改变所述光阑21和所述光学镜头1的视场角边缘113的相交位置。其中，所述光阑21可以由单个叶片211形成，如所述光阑21为中间设有光圈孔23的叶片211，所述驱动单元22驱动所述叶片211沿光轴方向做轴向位移，通过所述叶片211和所述镜头视场角边缘113的相交位置改变，得以改变所述光学镜头1的通光量，使得所述叶片211与所述镜头视场角边缘113的相交位置在小光圈状态和大光圈状态之间切换。
40.在一些实施例中，所述光阑21包括至少二叶片211，所述光圈孔23可变地形成于所述叶片211之间，所述驱动单元22得以驱动所述叶片211向所述第一镜片11的光轴方向发生位移，使得所述光圈孔23在小光圈状态和大光圈状态之间切换，所述叶片211至少在小光圈状态时与所述光学镜头1的视场角边缘113相交。也就是说，所述叶片211形成的所述光圈孔23的孔径变化适于改变所述光学镜头1的通光量，至少的，所述光学镜头1的视场角边缘113与形成小光圈状态的所述叶片211相交。
41.在一些实施例中，所述驱动单元22驱动所述叶片211径向平移或旋转，即所述叶片211在光轴的正交面水平位移，所述叶片211在移动时不与镜头光轴重叠，避免与所述第一镜片11产生干涉，而造成所述第一镜片11的损伤，通过两叶片211合拢或散开的形式缩小或扩大光圈孔23的孔径，改变所述光学镜头1的通光量，使得所述可变光圈组件20在小光圈状态和大光圈状态之间切换，如图2和图3所示。
42.在一些实施例中，所述叶片211可以是单片或多片，通过螺旋转动的方式形成轴向和径向的位移，改变所述光圈孔23的孔径，改变所述光学镜头1的通光量，使得所述可变光圈组件20在小光圈状态和大光圈状态之间切换。
43.在一些实施例中，所述驱动单元22适于在温度或电流改变时发生变形，所述光阑21随所述驱动单元22的变形而改变透光区域的透光面积大小。所述光阑21安装于所述驱动单元22，从而所述光阑21随所述驱动单元22的变形而发生移动，所述光阑21间隔地围绕于所述第一镜片11的物侧面112，当所述驱动单元22不作用于所述光阑21时，所述光阑21保持在初始位置，当所述驱动单元22作用于所述光阑21时，所述光阑21发生轴向和/或径向位移。
44.在一些实施例中，所述驱动单元22可通过磁力驱动所述光阑21，也可通过热变形片控制的方式控制所述光阑21在各个方向上的位移，不同方向上的热变形片单独控制，从而所述光阑21在不同方向的位移量可单独控制。
45.在一些实施例中，所述光学镜头1进一步包括第二镜头部件30，所述第二镜头部件30包括至少一第二镜片31以及第二镜筒32，所述第二镜片31容置于所述第二镜筒32中，所述第二镜筒32设有装配面321，所述装配面321位于所述第二镜筒32的顶部，所述可变光圈组件20的所述驱动单元22和/或所述第一镜头部件10适配地安装于所述装配面321。
46.在一些实施例中，所述第一镜片11设有定位面12，所述定位面12形成于所述第一镜片11外周的非光学部分，所述定位面12粘接所述第二镜筒32的装配面321或所述驱动单元22的内壁，所述驱动单元22的底面粘接所述第二镜筒32的装配面321。
47.也就是说，所述第一镜片11的非光学部分可以先粘接于所述第二镜筒32的装配面321上，再将所述可变光圈组件20盖置于所述第一镜片11上，所述第一镜片11的物侧面112突出至所述驱动单元22顶面221和所述光阑21之间，所述驱动单元22的底面粘接于所述第二镜筒32的装配面321，便于所述第一镜片11和所述第二镜头部件30之间的优先校准；也可以是，所述第一镜片11的非光学部分先粘接于所述驱动单元22的内壁，所述第一镜片11的物侧面112突出至所述驱动单元22顶面221和所述光阑21之间，所述第一镜头部件10和所述可变光圈组件20作为一个整体再安装于所述第二镜头部件30上方，所述驱动单元22的底面粘接于所述第二镜筒32的装配面321，便于后续分体组装。
48.在一些实施例中，所述光学镜头1通过主动校准的方式组装，调整相对位置关系后组装固定，提升所述光学镜头1成像品质，所述第一镜头部件10和所述第二镜头部件30的两个光轴之间具有一夹角，所述夹角的范围为0～1
°
。
49.其中，所述摄像模组2的组装方法包括步骤：
50.(1)提供第一镜头部件10和第二镜头部件30；
51.(2)预定位，所述第一镜头部件10和所述第二镜头部件30沿光轴排布，使所述第一镜头部件10和所述第二镜头部件30共同构成可成像的光学系统(即构成一分体式镜头)；
52.(3)主动校准，感光组件50通电获取分体式镜头所成图像，通过sfr、mtf等图像算法计算分体式镜头的成像品质及其调整量，根据调整量在六轴方向的至少一个方向上实时主动调整所述第一镜头部件10和所述第二镜头部件30之间的相对位置，一次或多次调整后使分体式镜头的成像品质(主要包含峰值、场曲、像散等光学参数)达到目标值，六轴方向是指相互垂直的x轴方向、y轴方向、z轴方向以及分别绕x轴、y轴、z轴旋转的rx方向、ry方向、rz方向；
53.(4)固化粘接剂，固定所述第一镜头部件10和所述第二镜头部件30于主动校准所确定的位置。
54.其中，所述组装方法还包括步骤：布设粘接剂，该步骤可以在预定位之前，也可以在主动校正完成后(即，完成分体式镜头成像品质校正后，移开其中一镜头部件，在另一镜头部件上布设粘接剂)。
55.其中，所述粘接剂适于为uv热固胶、uv胶或者热固胶等胶水。
56.其中，主动校准方式组装的镜头可以通过各镜头部件之间的相对位置调整，补偿各镜头部件自身存在的制造公差，使分体式镜头的成像品质满足需求，但也因为主动校准的工艺，，所述第一镜头部件10和所述第二镜头部件30在组装完成后的光轴之间具有一夹角，该夹角约在0～1
°
之间。
57.其中，所述组装方法还包括步骤：安装可变光圈组件20，将所述可变光圈组件20固定于所述第二镜头部件30的第二镜筒32的装配面321，在主动校准工艺中，所述第一镜头部件10的第一镜片11可以先固定于所述第二镜头部件30的第二镜筒32的装配面321上，避免所述可变光圈组件20与所述第一镜头部件10相干涉，通过将所述第一镜头部件10容置于所述可变光圈组件20中，也有助于保护所述第一镜头部件10的第一镜片11；所述第一镜片11也可以先固定于所述可变光圈组件20的驱动单元22中，以整体的部件的形式固定于所述第二镜筒32的装配面321上，减少所述第一镜片11和所述第二镜头部件30之间的脱落风险，同时降低所述第一镜片11对所述第二镜头部件30的影响，如图5所示。
58.在一些实施例中，所述第一镜头部件10进一步包括遮光件13，所述遮光件13固定于所述第一镜片11外周的非光学部分，所述遮光件13设置于所述第一镜片11和所述驱动单元22之间，其中，所述遮光件13可以使作为第一镜筒的结构件，也可以是在表面镀设的黑膜，有助于减少镜头杂光，如图4所示。
59.根据本技术的第二个方面，提供一种摄像模组2，所述摄像模组2包括如上所述的光学镜头1、支持件40以及感光组件50，所述光学镜头1通过所述支持件40固定于所述感光组件50上。其中，所述支持件40可以是支持所述光学镜头1的镜头座，也可以是用于驱动所述光学镜头1实现自动对焦、变焦、防抖的驱动马达。在一些变形实施方式中，所述摄像模组2中也可以不设置所述支持件40，所述光学镜头1直接固定于所述感光组件50。
60.在一些实施例中，所述感光组件50包括线路板55、感光芯片53、电子元件52、支架54以及滤光元件51，所述感光芯片53和所述电子元件52电连接于所述线路板55，所述支架54固定于所述线路板55并支撑所述光学镜头1或所述支持件40，所述滤光元件51固定于所述支架54并设置于所述光学镜头1和所述感光组件50之间，得以实现红外线截止功能，所述支持件40电连接于所述线路板55，所述可变光圈组件20的驱动单元22直接或间接地电连接于所述线路板55，
61.在一些实施例中，所述第二镜筒32的外表面开设有lds槽，在所述lds槽表面镀设导电镀层，所述第二镜筒32通过所述lds槽的导电镀层电连接于所述支持件40或直接电连接于所述线路板55，所述可变光圈组件20的驱动单元22电连接于所述第二镜筒32。其中，所述驱动单元22与所述线路板55电连接，其电连接方式可以是通过所述可变光圈组件20的驱动单元22通过软板和线路板55电连接，也可以是通过所述第二镜筒32与所述线路板55电连接，如在所述第二镜筒32中嵌入导电件或在所述第二镜筒32的外表面设置lds槽，所述lds槽深度不大于20～30μm，宽度不小于60μm，利用lds(激光直接成型技术)在lds槽表面镀设导电镀层(例如可以是镍钯金的镀层)，从而所述可变光圈组件20的驱动单元22通过所述第二镜筒32与所述支持件40电连接，进而与所述感光组件50的线路板55电连接或者所述第二镜筒32直接与所述感光组件50的线路板55电连接。
62.在一些实施例中，所述第二镜筒32上导电件或lds槽的数量可以为2，但其数量也可以依据需要进行调整。
63.以上描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。