摄像模组及其组装方法技术

本发明专利技术提供了一种摄像模组组装方法，包括：准备第一子镜头和第二子组件，其中第二子组件包括固定在一起的第二子镜头和感光组件；将所述第一子镜头布置于所述第二子镜头的光轴，构成可成像的光学系；通过调整所述第一子镜头相对于所述第二子镜头的相对位置，使得通过所述感光元件获得的所述光学系成像的实测解像力提升达到第一阈值，并且使通过所述感光元件获得的实测像面倾斜减小达到第二阈值；以及连接所述第一子镜头和所述第二子镜头。本发明专利技术还提供了相应的摄像模组。本发明专利技术能够提升摄像模组的解像力；能够使大批量生产的摄像模组的过程能力指数提升；能够降低光学成像镜头以及模组的整体成本；能够降低不良率，降低生产成本，提升成像品质。

Camera module and its assembly method

The invention provides a method for assembling a camera module, which includes: preparing a first sub-lens and a second sub-component, in which the second sub-component includes a fixed second sub-lens and a photosensitive component; arranging the first sub-lens on the optical axis of the second sub-lens to form an imaging optical system; and adjusting the relative of the first sub-lens to the second sub-lens. The position increases the measured image resolution of the optical system imaging obtained by the photosensitive element to a first threshold, and reduces the tilt of the measured image surface obtained by the photosensitive element to a second threshold; and connects the first sub-lens and the second sub-lens. The invention also provides a corresponding camera module. The invention can improve the image resolution of the camera module, enhance the process capability index of the camera module produced in large quantities, reduce the overall cost of the optical imaging lens and module, reduce the bad rate, reduce the production cost and improve the imaging quality.

【技术实现步骤摘要】
摄像模组及其组装方法
本专利技术涉及光学
，具体地说，本专利技术涉及摄像模组的解决方案。
技术介绍
随着移动电子设备的普及，被应用于移动电子设备的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，小尺寸，大光圈是现有摄像模组不可逆转的发展趋势。市场对摄像模组的成像质量提出了越来越高的需求。影响既定光学设计的摄像模组解像力的因素包括光学成像镜头的品质和模组封装过程中的制造误差。具体来说，在光学成像镜头的制造过程中，影响镜头解像力因素来自于各元件及其装配的误差、镜片间隔元件厚度的误差、各镜片的装配配合的误差以及镜片材料折射率的变化等。其中，各元件及其装配的误差包含各镜片单体的光学面厚度、镜片光学面矢高、光学面面型、曲率半径、镜片单面及面间偏心，镜片光学面倾斜等误差，这些误差的大小取决于模具精度与成型精度控制能力。镜片间隔元件厚度的误差取决于元件的加工精度。各镜片的装配配合的误差取决于被装配元件的尺寸公差以及镜头的装配精度。镜片材料折射率的变化所引入的误差则取决于材料的稳定性以及批次一致性。上述各个元件影响解像力的误差存在累积恶化的现象，这个累计误差会随着透镜数量的增多而不断增大。现有解像力解决方案为对于对各相对敏感度高的元件的尺寸进行公差控制、镜片回转进行补偿提高解像力，但是由于高像素大光圈的镜头较敏感，要求公差严苛，如：部分敏感镜头1um镜片偏心会带来9′像面倾斜，导致镜片加工及组装难度越来越大，同时由于在组装过程中反馈周期长，造成镜头组装的过程能力指数(CPK)低、波动大，导致不良率高。且如上所述，因为影响镜头解像力的因素非常多，存在于多个元件中，每个因素的控制都存在制造精度的极限，如果只是单纯提升各个元件的精度，提升能力有限，提升成本高昂，而且不能满足市场日益提高的成像品质需求。另一方面，在摄像模组的加工过程中，各个结构件的组装过程(例如感光芯片贴装、马达镜头锁附过程等)都可能导致感光芯片倾斜，多项倾斜叠加，可能导致成像模组的解析力不能达到既定规格，进而造成模组厂良品率低下。近些年来，模组厂通过在将成像镜头和感光模组组装时，通过主动校准(ActiveAlignment)工艺对感光芯片的倾斜进行补偿。然而这种工艺补偿能力有限。由于多种影响解像力的像差来源于光学系统本身的能力，当光学成像镜头本身的解像力不足时，现有的感光模组主动校准工艺是难以补偿的。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种能够克服现有技术的上述至少一个缺陷的解决方案。根据本专利技术的一个方面，提供了一种摄像模组组装方法，包括：准备第一子镜头和第二子组件；其中所述第一子镜头包括第一镜筒和至少一个第一镜片，所述第二子组件包括固定在一起的第二子镜头和感光组件，所述第二子镜头包括第二镜筒和至少一个第二镜片；所述感光组件包括感光元件；将所述第一子镜头布置于所述第二子镜头的光轴，构成包含所述至少一个第一镜片和所述至少一个第二镜片的可成像的光学系；通过调整所述第一子镜头相对于所述第二子镜头的相对位置，使得通过所述感光元件获得的所述光学系成像的实测解像力提升达到第一阈值，并且使通过所述感光元件获得的实测像面倾斜减小达到第二阈值；以及连接所述第一子镜头和所述第二子镜头，使得所述第一子镜头和所述第二子镜头的相对位置保持不变。其中，在所述的调整所述第一子镜头相对于所述第二子镜头的相对位置的步骤中，调整所述的相对位置包括：通过使所述第一子镜头相对于所述第二子镜头沿着调整平面移动，使所述光学系成像的实测解像力提升。其中，在所述的调整所述第一子镜头相对于所述第二子镜头的相对位置的步骤中，所述沿着调整平面移动包括在所述调整平面上平移和/或转动。其中，在所述的调整所述第一子镜头相对于所述第二子镜头的相对位置的步骤中，调整所述的相对位置包括：调节所述第一子镜头的轴线相对于所述第二子镜头的轴线的夹角。其中，所述的调整所述第一子镜头相对于所述第二子镜头的相对位置的步骤包括下列子步骤：通过使所述第一子镜头相对于所述第二子镜头沿着调整平面移动，使得通过所述感光元件获得的所述光学系成像的在参考视场的实测解像力提升达到对应的阈值；以及调节所述第一子镜头的轴线相对于所述第二子镜头的轴线的夹角，使得通过所述感光元件获得的所述光学系成像的在测试视场的实测解像力提升达到对应的阈值，并且使通过所述感光元件获得的在测试视场的实测像面倾斜减小达到所述第二阈值。其中，所述的调整所述第一子镜头相对于所述第二子镜头的相对位置的步骤还包括：通过使所述第一子镜头相对于所述第二子镜头在z方向上移动，使通过所述感光元件获得的所述光学系成像的实测像面与目标面匹配，其中z方向是沿着所述光轴的方向。其中，所述调整平面垂直于所述z方向。其中，获取实测像面倾斜的方法包括：对于测试视场，设置对应于该测试视场的不同测试位置的多个标靶；以及基于所述感光组件输出的图像获取对应于每一个测试位置的解像力离焦曲线。其中，所述达到第二阈值是使对应于测试视场的不同测试位置的解像力离焦曲线的峰值在所述光轴方向的位置偏移降低达到所述第二阈值。其中，所述达到第二阈值是使对应于测试视场的不同测试位置的解像力离焦曲线的峰值在所述光轴方向的位置偏移降低至+/-5μm的范围内。其中，获得所述光学系成像的实测解像力的方法包括：设置对应于参考视场和测试视场的多个不同测试位置的标靶；以及基于所述感光组件输出的图像获取对应于每一个测试位置的解像力离焦曲线。其中，在使所述第一子镜头相对于所述第二子镜头沿着调整平面移动的子步骤中，所述的达到对应的阈值是：使对应于参考视场的不同测试位置的解像力离焦曲线的峰值提升达到对应的阈值。其中，在调节所述第一子镜头的轴线相对于所述第二子镜头的轴线的夹角的子步骤中，所述的达到对应的阈值包括：使对应于测试视场的不同测试位置的多个解像力离焦曲线的峰值中的最小一个提升达到对应的阈值。其中，所述的调整所述第一子镜头相对于所述第二子镜头的相对位置的步骤包括下列子步骤：通过使所述第一子镜头相对于所述第二子镜头沿着调整平面在第一范围内移动，使得通过所述感光元件获得的所述光学系成像的在参考视场的实测解像力提升达到对应的阈值；然后调节所述第一子镜头的轴线相对于所述第二子镜头的轴线的夹角，使得通过所述感光元件获得的所述光学系成像的在测试视场的实测解像力提升达到对应的阈值，并且使通过所述感光元件获得的在测试视场的实测像面倾斜减小，如果实测像面倾斜无法达到所述第二阈值，则进一步执行复调步骤，直至实测像面倾斜减小达到所述第二阈值；其中，所述复调步骤包括：通过使所述第一子镜头相对于所述第二子镜头沿着所述调整平面在第二范围内移动，其中所述第二范围小于第一范围；以及通过调整所述第一子镜头的中轴线相对于所述第二子镜头的中轴线的夹角，使通过所述感光元件获得的所述光学系成像的实测像面倾斜减小。其中，在所述连接步骤中，通过粘结或焊接工艺连接所述第一子镜头和所述第二子镜头。其中，所述焊接工艺包括激光焊或超声焊。其中，所述准备第一子镜头和第二子组件的步骤中，通过非主动校准方式固定所述第二子镜头和所述感光组件，形成所述第二子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摄像模组组装方法，其特征在于，包括：准备第一子镜头和第二子组件；其中所述第一子镜头包括第一镜筒和至少一个第一镜片，所述第二子组件包括固定在一起的第二子镜头和感光组件，所述第二子镜头包括第二镜筒和至少一个第二镜片；所述感光组件包括感光元件；将所述第一子镜头布置于所述第二子镜头的光轴，构成包含所述至少一个第一镜片和所述至少一个第二镜片的可成像的光学系；通过调整所述第一子镜头相对于所述第二子镜头的相对位置，使得通过所述感光元件获得的所述光学系成像的实测解像力提升达到第一阈值，并且使通过所述感光元件获得的实测像面倾斜减小达到第二阈值；以及连接所述第一子镜头和所述第二子镜头，使得所述第一子镜头和所述第二子镜头的相对位置保持不变。

【技术特征摘要】
1.一种摄像模组组装方法，其特征在于，包括：准备第一子镜头和第二子组件；其中所述第一子镜头包括第一镜筒和至少一个第一镜片，所述第二子组件包括固定在一起的第二子镜头和感光组件，所述第二子镜头包括第二镜筒和至少一个第二镜片；所述感光组件包括感光元件；将所述第一子镜头布置于所述第二子镜头的光轴，构成包含所述至少一个第一镜片和所述至少一个第二镜片的可成像的光学系；通过调整所述第一子镜头相对于所述第二子镜头的相对位置，使得通过所述感光元件获得的所述光学系成像的实测解像力提升达到第一阈值，并且使通过所述感光元件获得的实测像面倾斜减小达到第二阈值；以及连接所述第一子镜头和所述第二子镜头，使得所述第一子镜头和所述第二子镜头的相对位置保持不变。2.根据权利要求1所述的摄像模组组装方法，其特征在于，在所述的调整所述第一子镜头相对于所述第二子镜头的相对位置的步骤中，调整所述的相对位置包括：通过使所述第一子镜头相对于所述第二子镜头沿着调整平面移动，使所述光学系成像的实测解像力提升。3.根据权利要求2所述的摄像模组组装方法，其特征在于，在所述的调整所述第一子镜头相对于所述第二子镜头的相对位置的步骤中，所述沿着调整平面移动包括在所述调整平面上平移和/或转动。4.根据权利要求1所述的摄像模组组装方法，其特征在于，在所述的调整所述第一子镜头相对于所述第二子镜头的相对位置的步骤中，调整所述的相对位置包括：调节所述第一子镜头的轴线相对于所述第二子镜头的轴线的夹角。5.根据权利要求1所述的摄像模组组装方法，其特征在于，所述的调整所述第一子镜头相对于所述第二子镜头的相对位置的步骤包括下列子步骤：通过使所述第一子镜头相对于所述第二子镜头沿着调整平面移动，使得通过所述感光元件获得的所述光学系成像的在参考视场的实测解像力提升达到对应的阈值；以及调节所述第一子镜头的轴线相对于所述第二子镜头的轴线的夹角，使得通过所述感光元件获得的所述光学系成像的在测试视场的实测解像力提升达到对应的阈值，并且使通过所述感光元件获得的在测试视场的实测像面倾斜减小达到所述第二阈值。6.根据权利要求5所述的摄像模组组装方法，其特征在于，根据权利要求X所述的摄像模组组装方法，其特征在于，所述的调整所述第一子镜头相对于所述第二子镜头的相对位置的步骤还包括：通过使所述第一子镜头相对于所述第二子镜头在z方向上移动，使通过所述感光元件获得的所述光学系成像的实测像面与目标面匹配，其中z方向是沿着所述光轴的方向。7.根据权利要求6所述的摄像模组组装方法，其特征在于，所述调整平面垂直于所述z方向。8.根据权利要求5所述的摄像模组组装方法，其特征在于，获取实测像面倾斜的方法包括：对于测试视场，设置对应于该测试视场的不同测试位置的多个标靶；以及基于所述感光组件输出的图像获取对应于每一个测试位置的解像力离焦曲线。9.根据权利要求8所述的摄像模组组装方法，其特征在于，所述达到第二阈值是使对应于测试视场的不同测试位置的解像力离焦曲线的峰值在所述光轴方向的位置偏移降低达到所述第二阈值。10.根据权利要求9所述的摄像模组组装方法，其特征在于，所述达到第二阈值是使对应于测试视场的不同测试位置的解像力离焦曲线的峰值在所述光轴方向的位置偏移降低至+/-5μm的范围内。11.根据权利要求5所述的摄像模组组装方法，其特征在于，获得所述光学系成像的实测解像力的方法包括：设置对应于参考视场和测试视场的多个不同测试位置的标靶；以及基于所述感光组件输出的图像获取对应于每一个测试位置的解像力离焦曲线。12.根据权利要求11所述的摄像模组组装方法，其特征在于，在使所述第一子镜头相对于所述第二子镜头沿着调整平面移动的子步骤中，所述的达到对应的阈值是：使对应于参考视场的不同测试位置的解像力离焦曲线的峰值提升达到对应的阈值。13.根据权利要求11...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明珠，廖海龙，刘春梅，王一琪，褚水佳，
申请(专利权)人：宁波舜宇光电信息有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33