技術領域

本公開涉及一種鏡頭模塊以及包括該鏡頭模塊的相機模塊。

背景技術：

通常，體積小巧的緊湊型相機模塊(CCM)被用在諸如便攜式移動通信設備(包括照相手機、個人數(shù)字助理(PDA)、智能手機、玩具相機等類似設備)等多種信息技術(IT)設備中。近年來，根據(jù)消費者的偏好，市場上出現(xiàn)的安裝有緊湊型相機模塊的設備正逐步地增加。

這里，包括相機模塊的鏡頭一般是通過注射成型制造的。然而，通過注射成型制造的鏡頭的厚度有限制，這對相機模塊的微型化是不利的。

技術實現(xiàn)要素：

提供該發(fā)明內(nèi)容以簡化的形式對挑選出來的構思進行描述，并在具體實施方式中對所述構思進行進一步描述。本發(fā)明內(nèi)容既不意在限定所要求保護的主題的主要特征或必要特征，也不意在幫助確定所要求保護的主題的范圍。

一個總的方面，一種鏡頭模塊包括：鏡筒(包括中空部分)；第一透鏡，包括形成在第一透鏡的一個表面上的透鏡結合槽以及與鏡筒內(nèi)周表面接觸的外周表面；以及包括與透鏡結合槽相對應的突起部的第二透鏡，其中，第二透鏡堆疊在第一透鏡的所述一個表面上，并且突起部插入到透鏡結合槽中。

另一個總的方面，一種相機模塊包括鏡頭模塊、圖像傳感器以及殼體。其中，所述鏡頭模塊包括：鏡筒，包括中空部分)；第一透鏡，包括形成在第一透鏡的一個表面上的透鏡結合槽，以及與鏡筒的內(nèi)周表面接觸的外周表面；以及包括與透鏡結合槽對應的突起部的第二透鏡，其中，第二透鏡堆疊在第 一透鏡的所述一個表面上，并且突起部插入到透鏡結合槽中；所述圖像傳感器被構造成接收穿過鏡筒的光；所述殼體中布置有鏡筒和圖像傳感器。

其他特征和方面將通過下述具體實施方式、附圖和權利要求而變得明顯。

附圖描述

圖1是根據(jù)一個或更多個實施例的鏡頭模塊的剖視透視圖；

圖2是根據(jù)一個或更多個實施例的鏡頭模塊的分解透視圖；

圖3是根據(jù)一個或更多個實施例的鏡頭模塊的剖視圖；

圖4A是根據(jù)一個或更多個實施例的第一透鏡的透視圖；

圖4B是根據(jù)一個或更多個實施例的第一透鏡的仰視透視圖；

圖5A是根據(jù)一個或更多個實施例的第二透鏡的透視圖；

圖5B是根據(jù)一個或更多個實施例的第二透鏡的仰視透視圖；

圖6A和6B分別是示出根據(jù)一個或更多個實施例的第一透鏡和第二透鏡之間結合關系的剖視透視圖和剖面圖；

圖7是根據(jù)一個或更多個實施例的相機模塊的剖面示意圖。

在整個說明書附圖和具體實施方式中，相同的標號始終表示相同的元件。說明書附圖可能未按比例繪制，并且為清晰、描述和方便之目的，可夸大附圖中元件的相對尺寸、比例和描繪。

具體實施方式

提供下述具體實施方式，以輔助讀者獲得對在此所描述的方法、設備和/或系統(tǒng)的綜合理解。然而，在此所描述的方法、設備和/或系統(tǒng)的各種變化、修改及其等同物對于本領域普通技術人員來說將是明顯的。在此所描述的操作順序僅為示例，且其不限于在此所述的操作順序，而是除了必須按照特定順序進行的操作外，可作出對于本領域普通技術人員將是明顯的更改。同時，為更加清楚和簡明，可省去本領域普通技術人員熟知的功能和構造的描述。

在此所描述的特征可按照不同形式實現(xiàn)，且不應被解釋為僅局限于在此所述的示例。更準確的說，提供在此所描述的示例的目的在于使本公開將是徹底的和完整的，并可向本領域普通技術人員傳達本公開的全部范圍。

在本說明書中，應該理解的是，當諸如層、區(qū)域或者晶圓(基板)的一個元件被稱作“在”另一個元件“上”，或者被稱作“連接到”或者“結合到” 另一元件時，該元件可以直接“在”另一個元件“上”或者直接“連接到”或者“結合到”另一元件，或者可存在位于兩者之間的其它元件。相反地，當元件被稱作“直接在”另一元件“上”或者“直接連接到”或者“直接結合到”另一元件時，則不存在介于兩者之間的元件或者層。相同的標號始終表示相同的元件。這里所使用的“和/或”包括相關的列出項中的一個或者多個的任意組合或者所有組合。

應該理解，盡管在這里可使用“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述不同的元件、組件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分并不受這些術語的限制。這類術語僅是用來將一個元件、組件、區(qū)域、層或者部分與另一個元件、組件、區(qū)域、層或者部分進行區(qū)分。因此，在不脫離示例性實施例的教導的情況下，在下文中所討論的第一元件、第一組件、第一區(qū)域、第一層或者第一部分也可被命名為第二元件、第二組件、第二區(qū)域、第二層或者第二部分。

描述空間相對關系的術語，比如“在……之下”、“在……下面”、“下面”、“下部”、“底部”、“在……之上”、“上面”、“上部”、“頂部”、“左”和“右”等，可用來方便地描述一個裝置或部件與另一裝置或部件的空間位置關系。上述術語應該被解釋為：包含除了在附圖中描述的方位之外的裝置在使用或操作中的不同方位。例如，包括按照附圖所示方位布置在第一層之上的第二層的裝置的示例也包括在使用或者工作中裝置被上下顛倒的情形。

這里使用的術語僅為了描述特定實施例的目的，意圖不是限制本公開。如這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復數(shù)形式。還應理解，當在本描述書中使用術語“包含”和/或“包括”時，描述存在所描述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或添加一個或更多個其它特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或其組合。

在下文中，參照示出本發(fā)明構思的實施例的示意圖，對本公開的實施例進行描述。由于制造技術和/或公差等方面的原因，附圖中所示的示例形狀預計會出現(xiàn)變化。因此，實施例不應被理解為僅限制在所示出的具體形狀，而應該也包括由制造導致的形狀改變。下面的實施例也可由一個或它們的組合構成。

光軸方向指的是相對于鏡筒10的豎直方向。

參照圖1至圖3，鏡頭模塊100包括鏡筒10和沿光軸O布置的多個透鏡 21-24。鏡筒10具有預定容積的內(nèi)部空間，即容納透鏡的中空部分。用于對物體成像的多個透鏡21-24布置在所述內(nèi)部空間中。作為示例，鏡筒10呈中空圓柱形，并且多個透鏡21-24沿光軸O設在鏡筒10中。

另外，用于透射光的鏡頭孔10a形成在鏡筒10的上表面中。在下文中，鏡筒10的形成有鏡頭孔10a的部分將作為鏡筒10的“物側”。

鏡筒10可設有致動器(未示出)，在該致動器上施加電力后，可沿著光軸方向驅(qū)動透鏡。該致動器有不同的形式，如音圈電機(VCM)和壓電致動器以及類似機構。其中，所述音圈電機使用磁體和線圈，通過由電場和磁場相互作用所產(chǎn)生的電磁力實現(xiàn)透鏡的移動，而該電場是通過向線圈施加電力產(chǎn)生的，磁場則是由磁體產(chǎn)生的；所述壓電致動器使用壓電體，通過向壓電體施加電力時壓電體產(chǎn)生的變形實現(xiàn)透鏡的移動。

多個透鏡21-24堆疊在一起，并可能具有諸如折射率(相同的或不同的)等光學特性。透鏡的數(shù)量可根據(jù)鏡頭模塊的設計要求而改變。

多個透鏡21-24通過間隔器30按照預定的間隔而互相隔開。多個透鏡21-24之間的間隔可根據(jù)鏡頭模塊100的所需的光學特性而改變。相應地，間隔器30的厚度可根據(jù)多個透鏡21-24之間所需的間隔而改變。

間隔器30的形狀對應于其所接觸的透鏡的尺寸和形狀，以使得光可入射到透鏡上。因此，在間隔器30的中央部分形成有孔，以免將入射光阻擋在透鏡的光接收部之外。因此，入射到透鏡的光學部的光未被間隔器30遮住。

另外，間隔器涂覆有遮光材料或遮光膜，以防止不必要的入射光透過間隔器30傳輸。進一步地，間隔器30由不透明材料制成。例如，間隔器30可由諸如銅(Cu)或鋁(Al)等有色金屬制成。在這種情況下，間隔器30可方便地制造，并且間隔器30的制造成本也得到降低。

壓配環(huán)40結合到多個透鏡21-24的最外側。壓配環(huán)40被壓配到鏡筒10中，以防止多個透鏡21-24從鏡筒10中分離開來。在一個實施例中，壓配環(huán)具有一個形成在未與透鏡接觸的表面上的臺階部41。可在臺階部41施加粘合劑并硬化，以使得壓配環(huán)40附著并固定到鏡筒10的下端的內(nèi)周表面上。

盡管在圖1至圖3中示出的示例中，鏡頭模塊100包括四個透鏡，但是透鏡的數(shù)量并不限制于此。透鏡的數(shù)量可根據(jù)所需的分辨率而變化。由于包括多個透鏡的光學系統(tǒng)的性能受最接近于物側的透鏡的影響，所以下文將對從物側按順序地設置的第一透鏡、第二透鏡以及第三透鏡進行描述。

例如，第一透鏡21指的是最接近鏡筒10的物側的透鏡，第二透鏡22指的是沿光軸O堆疊在第一透鏡21下方的透鏡。另外，第三透鏡23指的是沿光軸O堆疊在第二透鏡22下方的透鏡。

在下文中，將對設置于鏡筒10內(nèi)的多個透鏡21-24的詳細結構進行描述。

參照圖3至圖6B，第一透鏡至第四透鏡21-24可在鏡筒10內(nèi)沿著光軸O進行堆疊。第一透鏡至第四透鏡21-24各自均包括可折射從物體反射的入射光的光學部21a-24a，以及從光學部21a-24a向外延伸的肋21b-24b。

在下文中，為便于解釋，包括在第一透鏡21內(nèi)的光學部21a和肋21b分別被稱作第一光學部21a和第一肋21b，并且，包括在第二透鏡22內(nèi)的光學部22a和肋22b分別被稱作第二光學部22a和第二肋22b。

第一透鏡21布置在鏡筒10的形成有鏡筒孔10a的區(qū)域。換句話說，第一透鏡布置在鏡筒10的物側。第一透鏡21沿光軸布置在鏡筒10內(nèi)。

第一透鏡21包括可折射從物體反射過來的入射光的第一光學部21a和從第一光學部21a向外延伸的第一肋21b。第一光學部21a暴露于鏡筒孔10a(形成在鏡筒10上)的外部，而第一肋21b與鏡筒10的內(nèi)表面接觸。換句話說，第一透鏡21被安裝在鏡筒10內(nèi)。

參照圖3，向內(nèi)凹陷的透鏡結合槽21b-1布置在第一肋21b的一個表面上，并且透鏡結合槽21b-1的內(nèi)表面相對于光軸O傾斜預定的角度。透鏡結合槽21b-1可大體呈圓形，并且透鏡結合槽21b-1的內(nèi)表面呈錐形，以使透鏡結合槽21b-1的橫截面面積朝向物側減小。第一透鏡21可通過注射成型法制造。

第二透鏡22安裝在透鏡結合槽21b-1上。第二透鏡22堆疊在第一透鏡21上，并包括折射從第一透鏡21穿過的光的第二光學部22a，以及從第二光學部22a向外或沿徑向延伸的第二肋22b。

第二透鏡22堆疊在上述第一透鏡21上。具體地，第二透鏡22被插入并結合到第一透鏡21的形成有透鏡結合槽21b-1的表面上。為此目的，第二透鏡22的第二肋22b包括向第一透鏡21延伸的突起部22b-1，以插入并固定到透鏡結合槽21b-1中。突起部22b-1具有與透鏡結合槽21b-1的形狀相對應的形狀，并包括與透鏡結合槽21b-1的底表面接觸的平面部22b-1a，以及與透鏡結合槽21b-1的內(nèi)周表面接觸的傾斜部22b-1b。

第二透鏡22的突起部22b-1插入透鏡結合槽21b-1的深度可由平面部 22b-1a確定，并且第一透鏡21的第一光學部21a與第二透鏡22的第二光學部22a按預定間隔互相隔開。在平面部22b-1a和第一透鏡21之間設有間隔器30。

突起部22b-1傾斜以使突起部22b-1的橫截面面積朝向鏡筒10的物側減小，從而使得突起部22b-1具有和透鏡結合槽21b-1的形狀相對應的形狀。突起部22b-1的傾斜部22b-1b接觸透鏡結合槽21b-1的內(nèi)表面。因此，第二透鏡22可插入并結合到第一透鏡21中。

第二透鏡22的第二肋22b可大體上呈四邊形(見圖2和圖5A至圖6B)，并且第二肋22b的外表面與鏡筒10的內(nèi)周表面分開。由于第二透鏡22通過突起部22b-1結合到第一透鏡21上，所以第二透鏡22并不通過接觸鏡筒10的內(nèi)周表面而固定。因此，在第二透鏡的外表面22b和鏡筒10的內(nèi)周表面之間形成空間部S。換句話說，第二透鏡22可通過將突起部22b-1接合到第一透鏡21的結合槽21b-1而與第一透鏡21自對齊。

第二透鏡22可在晶圓級制造。作為示例，第二透鏡22可通過在基板上形成多個透鏡，然后再切割其上形成有多個透鏡的基板制造而成。

在注射成型的透鏡的情況下，透鏡的最小厚度大約為0.3mm。然而，在晶圓級制造的透鏡的情況下，透鏡的厚度可約為0.1mm。具體地，透鏡可具有0.1mm的厚度。因此，在根據(jù)實施例的鏡頭模塊100中，第二透鏡22可在晶圓上制造。

第三透鏡23堆疊在第二透鏡22的另一表面上，所述另一表面與第二透鏡的面對第一透鏡21的表面相對。在第二透鏡22和第三透鏡23之間堆設有間隔器30。

第三透鏡23包括折射穿過第二透鏡22的光的第三光學部23a，和從第三光學部23a向外延伸的第三肋23b。第三透鏡23的外周表面接觸鏡筒10的內(nèi)周表面。具體地，第三肋23b的外周表面接觸鏡筒10的內(nèi)周表面。第三透鏡23堆疊在第二透鏡22的另一表面上，以朝向第一透鏡21(也即朝向鏡筒10的物側)壓第二透鏡22。因此，第二透鏡22被固定地布置在第一透鏡21和第三透鏡23之間。

第四透鏡24堆疊在第三透鏡23上，并包括折射穿過第三透鏡23的光的第四光學部24a，以及從第四光學部24a向外延伸的第四肋24b。第四透鏡24的第四肋24b的一個表面接觸第三透鏡23，并且其另一表面上設置有壓配環(huán) 40。這里，壓配環(huán)40朝向鏡筒10的物側壓第四透鏡40，以避免第四透鏡40與鏡筒10脫離。

參照圖7，相機模塊200包括鏡頭模塊100、圖像傳感器210以及殼體220。由于包括在相機模塊200內(nèi)的鏡頭模塊100包括上述所有組件，所以省略了對上述組件的詳細描述，并由上述描述代替。

圖像傳感器210具有圖像形成區(qū)域，以便將穿過透鏡的入射光形成圖像，并且將光轉(zhuǎn)換成電信號。圖像傳感器210電連接到在其上印有電路圖案(用于傳輸圖像信號的裝置)的電路板230上。

這里，圖像傳感器210通過引線接合法被安裝在電路板230的一個表面上。然而，圖像傳感器210和電路板230并不限于通過引線接合法而互相電連接，也可通過使用在相關技術中常用的各種連接方法而互相電連接。

光學濾波器240可以是紅外(IR)截止濾光器，或者是玻璃蓋板。光學濾波器布置在圖像傳感器210和與圖像傳感器210相鄰的透鏡之間?？梢哉J為，光學濾波器240原則上不會對光學性能產(chǎn)生影響。濾光器240可濾除紅外光并且僅透過可見光，從而防止數(shù)字圖像中的噪點現(xiàn)象的出現(xiàn)。

殼體220將鏡頭模塊100和圖像傳感器210容納于其中。殼體220包圍鏡頭模塊100的外部部分。因此，殼體220形成了相機模塊200的外部。

如上所述，根據(jù)一個或更多個實施例的鏡頭模塊和包括該鏡頭模塊的相機模塊，對產(chǎn)品的小型化是有利的。

僅作為非窮舉性示例，在此所描述的裝置或單元可能是移動裝置，諸如蜂窩電話、智能手機、可穿戴智能設備(諸如戒指、手表、眼鏡、手鏈、腳鏈、腰帶、項鏈、耳環(huán)、頭巾、頭盔或者嵌入衣服的裝置)、便攜式個人電腦(PC)(諸如手提電腦、筆記本、小型筆記本電腦、上網(wǎng)本或者超便攜移動個人電腦(UMPC))、平板電腦)、平板手機、個人數(shù)字助理(PDA)、數(shù)碼相機、便攜式游戲機、MP3播放器、便攜式/個人多媒體播放器(PMP)、掌上型電子書、全球定位系統(tǒng)(GPS)導航裝置或傳感器；或固定設備，如臺式PC、高清電視(HDTV)、DVD播放器、藍光播放器、機頂盒或家電；或能夠進行無線或網(wǎng)絡通信的任何其它移動或固定設備。在一個示例中，可穿戴裝置是一種被設計為可直接穿戴在用戶身體上的裝置，如眼鏡或手鏈。在另一示例中，可穿戴裝置是一種通過附著裝置安裝在用戶的身體上的裝置，例如使用臂帶綁定到使用者的手臂上或使用掛繩掛繞在用戶頸部的智能電話 或平板電腦。

雖然本公開包括特定示例，但對于本領域普通技術人員來說將明顯的是，在不脫離由權利要求及其等同物的精神和范圍的情況下，可對這些實施例進行形式和細節(jié)上的各種改變。在此所描述的示例僅被視為描述性意義，而不是出于限制的目的。各個示例中的特征或方面的描述將被視為可適用于其它示例中的類似的特征或方面。如果所述技術以不同的順序執(zhí)行，且/或如果所述的系統(tǒng)、結構、設備或電路的部件以不同的方式組合，且/或由其他組件或其等同物替代或補充，則也可實現(xiàn)合適的結果。因此，本公開的范圍不是由具體實施方式限定的，而是由權利要求及其等同物限定的，并且權利要求及其等同物的范圍內(nèi)的全部變型將被解釋為包括在本公開中。