陣列式鏡頭與陣列式鏡頭模組的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及陣列式鏡頭的設計，尤其涉及一種陣列式鏡頭與陣列式鏡頭模組。
【背景技術】
[0002]目前隨著多媒體技術的飛速發(fā)展，數(shù)碼相機、攝像機、智能手機等具有攝錄功能的電子產(chǎn)品越來越為廣大消費者青睞。這些電子產(chǎn)品的鏡頭也日益趨于輕薄短小和高像素方向發(fā)展，由于普通的單體式鏡頭越來越難以滿足消費者對更高成像質量的需求，因此應用于小型化電子設備的陣列式鏡頭應運而生。
[0003]不同于一般單體式鏡頭，陣列式鏡頭通過仿生昆蟲如蒼蠅的復眼構造，由多個微型鏡頭組成鏡頭陣列，通過復雜的方式記錄下來自前方場景各個部位的光線，然后借助專業(yè)軟件對圖像進行處理。
[0004]相較于一般的單體式鏡頭，同樣是三個鏡片的鏡頭，一般的單體式鏡頭，只能有一個成像；而陣列式鏡頭則由于存在多個微型透鏡，可以成多個像，如此像素即可成倍增加。至于其他含有三個鏡片以上的單個鏡頭，雖然其具有高像素的特點，但由于鏡片數(shù)目多而導致厚度大，因而不利于在小型化電子產(chǎn)品上使用。陣列式鏡頭卻可以在保持厚度不變的情況下，通過增加微型透鏡的數(shù)量來達到獲得高像素圖像的效果。
[0005]現(xiàn)有的陣列式鏡頭，包括由若干個單獨的小鏡頭組成的陣列式鏡頭和通過WLO(Wafer Level Optics)技術生產(chǎn)的晶圓級陣列式鏡頭。前者由于各個鏡頭相互獨立，一致性的要求較難滿足，無法很好的將四個小鏡頭同時在像平面聚焦成像，還需要人工調焦的步驟，其工藝繁瑣且生產(chǎn)成本高。后者雖然較好的克服了前者的缺陷，但其同樣也存在很多弊端，譬如專利號為 US8023208，名稱為 “Miniature stacked glass lens module” 的美國專利，其設計自由度較低，鏡頭直接成型，無法后期更好地完善。此外，高解析度的鏡頭需要極高的光軸對準精度，而陣列鏡頭的各個鏡片都具備各自獨立的光軸，在堆疊上另一片光學鏡片時，兩陣列鏡組的各鏡片光軸不能確保可以準確的對準，因此又會導致成品率低，以及其生產(chǎn)過程過分依賴于對工藝的高精度要求的不足。
【實用新型內容】
[0006]有鑒于此，本實用新型的主要目的在于提供一種陣列式鏡頭與陣列式鏡頭模組及，通過各鏡片一體成型和分體式結構相結合，提高鏡頭設計和組裝的靈活性及自由度，從而獲得更好的成像質量、更高的像素；同時，還可縮小鏡頭尺寸，降低生產(chǎn)成本，有利于實現(xiàn)高像素鏡頭超薄化。
[0007]為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的:
[0008]一種陣列式鏡頭，包含裝入鏡筒70的陣列式透鏡組和將所述陣列式透鏡組固定在所述鏡筒70內的壓圈10 ;所述陣列式透鏡組包含多個鏡片組和隔片；所述的每個鏡片組包含呈陣列分布的nXm個鏡片；所述鏡筒70中具有一個遮光層76，該遮光層76包含與壓圈10、每個隔片及每個鏡片組呈相應陣列分布的nXm個通光孔；n*m都為正整數(shù)，且η和m不同時為I ;靠近所述壓圈10的第一鏡片組20的各個單獨鏡片為可調焦鏡片，所述第一鏡片組20之后還設置有與之相配合的第一隔片30。
[0009]其中，所述陣列式透鏡組進一步包括第三鏡片組60和第二鏡片組40。
[0010]所述第三鏡片組60和第二鏡片組40為注塑一體成型結構。
[0011]第三鏡片組60和第二鏡片組40分別由形成在其邊緣的定位部進行方向對準。
[0012]所述定位部為至少兩個與第三鏡片組60或第二鏡片組40連接的銷，所述第二鏡片組40或第三鏡片組60上亦存在相應的孔；所述銷和孔的形狀為互相匹配的圓柱體、長方體或能夠實現(xiàn)定位要求的其他形狀。
[0013]所述定位部為第三鏡片組60和第二鏡片組40的邊緣互相對應的圓錐斜部、階梯直部或能夠實現(xiàn)定位要求的互相扣合的其他設計。
[0014]所述第三鏡片組60與第二鏡片組40之間進一步設有第二隔片50。
[0015]所述第二隔片50的邊緣設有與所述第三鏡片組60和第二鏡片組40相匹配的定位部。
[0016]所述第二隔片50的形狀隨所述第三鏡片組60和第二鏡片組40的定位部不同而相應不同。
[0017]所述第三鏡片組60與第二鏡片組40由塑料制成。
[0018]所述第一鏡片組20的各個單獨鏡片的厚度為可調。
[0019]所述第一鏡片組20的各個單獨鏡片可旋轉。
[0020]所述第一鏡片組20的各個單獨鏡片邊緣為圓形、或至少有一條圓弧邊的任意形狀。
[0021]所述鏡筒70的內部筒壁呈階梯狀，且該鏡筒70為鏡筒、遮光層76及鏡座注塑一體成型結構。
[0022]一種包含陣列式鏡頭的陣列式鏡頭模組。
[0023]所述陣列式鏡頭模組還包含濾色片、感光芯片和線路板，其中所述感光芯片為一整塊芯片，通過軟件程序將其分為nXm個獨立成像的區(qū)域，區(qū)域分布同鏡頭呈相同規(guī)格的陣列式設置；其中，η和m都為正整數(shù)，且η和m不同時為I。
[0024]本實用新型所提供的陣列式鏡頭與陣列式鏡頭模組，具有以下優(yōu)點:
[0025]I)本實用新型的陣列式鏡頭的第二鏡片組與第三鏡片組采用注塑一體成型方式制成，由于一體成型的結構部件較少，因而能夠提高組裝效率，且無需人工對焦，極大地降低了生產(chǎn)成本，同時還可促進各個微型透鏡的一致性，讓其更好地在同一成像面聚焦成像，達到更好的成像效果。
[0026]2)第二鏡片組、第三鏡片組由塑料制成，第一鏡片組材料不限，可塑料、可玻璃。而第一鏡片組、第二鏡片組對偏心的敏感度比較高，所以本實用新型采用第一鏡片組為nXm個單獨的鏡片，第一隔片為nXm個單獨的隔片，各個鏡片和隔片通過自身的外徑與第二鏡片組上凹槽的內徑相匹配，從而一起固定在第二鏡片組上。
[0027]3)第一鏡片組采用若干單獨的鏡片有以下兩個好處:其一，第一鏡片組各個鏡片可以分別單獨旋轉，從而進行偏心調整，實現(xiàn)每個微型透鏡的中心對準，使得其成像清晰、均勻；其二，第一鏡片組各個鏡片的厚度可根據(jù)各鏡頭成像情況而變動，隨整體需要而采取不同設置，如此可進一步促進各個透鏡的一致性，保證各獨立鏡頭的共焦，均在成像面聚焦成像。
[0028]4)第一鏡片組的各個獨立鏡片為圓形或其他能夠嵌入圓形凹槽并可以旋轉的多邊形，且該多邊形具有至少一條圓弧邊并靠圓弧邊和圓形凹槽進行定位?？尚D角度為O?360度的任意值。
[0029]5)第三鏡片組對偏心的敏感度比較低，因此僅通過鏡筒和鏡片的內外徑配合設計將其與第二鏡片組限制在一起，只要光學設計設定到3 μπι以內即可基本滿足組立要求。
[0030]6)第一鏡片組、第二鏡片組之間存在四個獨立的同第一鏡片組的四個鏡片相應的第一隔片，其主要是起到光闌作用；另外，第二鏡片組、第三鏡片組之間也可以設置第二隔片，以達到更好的遮光效果，獲得更好的成像質量，且此第二隔片也和第二、第三鏡片組有相同的陣列式設計。
[0031]7)本實用新型陣列式鏡頭中，第二鏡片組與第三鏡片組橫向兩個相鄰鏡片之間的距離與縱向兩個相鄰鏡片之間的距離可相等，也可不同；只需與陣列式鏡頭模組內的芯片的有效區(qū)域的分布規(guī)則相一致即可。
[0032]8)在進行組裝時，該第二鏡片組與第三鏡片組分別由形成在其邊緣的定位部進行方向對準。該定位部可以是至少兩個與第三鏡片組(第二鏡片組)連接的銷，第二鏡片組(第三鏡片組)上存在相應的孔，且銷和孔的形狀為互相匹配的圓柱體、長方體或者其他能夠實現(xiàn)定位而且符合本實用新型要求的形狀。定位部也可以為第二鏡片組、第三鏡片組邊緣的互相對應的圓錐斜部、階梯直部或者其他能夠實現(xiàn)定位而且符合本實用新型要求的互相扣合的設計。
[0033]9)當?shù)诙R片組、第三鏡片組之間存在隔片時，隔片的形狀隨兩者的定位部不同而不同，或相應的存在兩個供第二鏡片組(第三鏡片)上的銷插入的孔，或相應的存在圓錐斜部、階梯直部，或其他符合要求的而且相匹配的形狀。
[0034]10)本實用新型的各鏡頭單元組準確定位。橫向，可保證每個微型透鏡光學中心的對準，使得每個微型透鏡的成像清晰、均勻；縱向，可讓各個微型透鏡保持良好的一致性，實現(xiàn)同時在像平面聚焦成像，達到更好的成像效果。
[0035]11)本實用新型的包含陣列式鏡頭的陣列式鏡頭模組，主要由陣列式鏡頭、濾色片、感光芯片、線路板組成。其中，感光芯片為一整塊芯片，通過程序設置將其分為若干個互不影響的獨立成像區(qū)域，如此若干個獨立成像的鏡頭、若干個互不影響的成像區(qū)域，再經(jīng)過后端軟件對不同區(qū)域所收集的像進行處理，便可以得到寬動態(tài)范圍、全景深的圖像。