一种摄像头模组制造技术

本发明专利技术公开了一种摄像头模组，其中：包括镜头模块、外壳、底板和感光芯片；光轴上物点到镜头模块的物方主面的距离小于40mm时的聚焦像点的均方差半径小于光轴上物点位于无穷远处时的聚焦像点的均方差半径；镜头模块沿着光轴的物侧至像侧依次包括：第一透镜组、光圈、第二透镜组；第一透镜组和第二透镜组均为正光焦度；第一透镜组的物方通光口径大于其像方通光口径，第二透镜组的物方通光口径小于其像方通光口径；并给出了镜头模块和感光芯片的感光面的位置关系的具体的工艺参数。该构造有利于减少在近距离成像时镜头的像方端面到感光芯片的距离，避免采用增距方式实现近距离拍照，利于结构的小型化。

【技术实现步骤摘要】
一种摄像头模组
本专利技术属于成像领域，具体涉及一种摄像头模组，尤其涉及用于微距或显微成像的摄像头模组。
技术介绍
成像装置在生活中日渐普及，手机摄像头、电脑摄像头、行车记录仪、监控摄像头等成像装置每天都会在人们的日常生活中出现。成像也越来越朝着小型化方向发展，并且在小型化的同时仍能保持较高的成像质量。除了人像、风景等拍照需求外，人们也存在对近距离物体进行拍照的需求。以手机为例，近年出现了具备微距拍照功能的型号。现有的微距摄像头多使用将照相镜头的像距增长的方式实现微距。由于一般照相镜头是针对远距离成像的，在微距情况下成像效果不佳，即使进行增距也只能增大放大率但无法获得足够的分辨率。
技术实现思路
针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本专利技术通过使用独特的镜头设计，并确定了镜头与感光芯片之间的位置关系，构造了一种摄像头模组，其中镜头感光芯片的位置关系满足公式1，该构造有利于减少在近距离成像时镜头的像方端面到感光芯片的距离，避免采用增距方式实现近距离拍照，利于结构的小型化。同时，镜头包含前透镜组和后透镜组，构造成复合显微镜的结构，此时前透镜组等效为物镜，能够获取优秀的成像质量。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种摄像头模组，其中：包括镜头模块、外壳、底板和感光芯片；所述外壳用于固定所述镜头模块和所述底板；所述底板上安装有所述感光芯片；光轴上物点到镜头模块的物方主面的距离小于40mm时的聚焦像点的均方差半径小于光轴上物点位于无穷远处时的聚焦像点的均方差半径；所述镜头模块沿着光轴的物侧至像侧依次包括：第一透镜组、光圈、第二透镜组；所述第一透镜组和第二透镜组均为正光焦度；所述第一透镜组的物方通光口径大于其像方通光口径，所述第二透镜组的物方通光口径小于其像方通光口径；所述镜头模块和所述感光芯片的感光面的位置关系满足如下条件：0.5f200<Sima<1.5f200(公式1)；其中f200为第二透镜组的焦距，即第二透镜组的像方主面到第二透镜组的像方焦面的距离，Sima为感光芯片的感光面到第二透镜组的像方主面的距离。优选地，所述摄像头模组还包括滤光片；所述滤光片安装在所述感光芯片的物方侧，固定于所述外壳上；第二透镜组的像方主面到第二透镜组的像方焦面位置为考虑所述滤光片的折射效应之后的位置。优选地，所述摄像头模组还包括调焦马达；所述调焦马达用于使镜头模块相对于外壳运动，在所述镜头模块的调焦范围内，公式1均成立。优选地，所述调焦马达为音圈马达或超声波马达。优选地，所述摄像头模组还包括磁铁、前弹簧垫、后弹簧垫、线圈；所述磁铁和线圈构成所述调焦马达；所述磁铁固定于所述外壳的内壁，所述前弹簧垫和后弹簧垫用于限制所述镜头模块的移动位置，所述线圈与所示镜头模块的外壁固定。优选地，所述摄像头模组不具备调焦功能，所述镜头模块与所述感光芯片之间的距离为定值；不同规格的所述摄像头模组产生系列不同的定值，但均满足公式1。优选地，当所述摄像头模组不具备调焦功能时，所述镜头模块和所述感光芯片的感光面的位置关系满足如下条件：Sima＝f200(公式2)。优选地，所述第一透镜组的像方介质和所述第二透镜组的物方介质为空气；所述光圈位于所述第一透镜组或所述第二透镜组的表面，或其物方、像方的空气介质中。优选地，所述第一透镜组的像方介质和所述第二透镜组的物方介质为包括塑料或玻璃在内的透明材质；此时，所述第一透镜组和所述第二透镜组有共同的一片透镜，该透镜的物方的所有透镜和该透镜的物方表面构成第一透镜组，该透镜的像方表面和其像方的所有透镜构成第二透镜组；所述光圈位于该透镜的表面或该透镜的透明介质内。优选地，所述摄像头模组是用于便携式电子产品的摄像头模组。优选地，所述第一透镜组的焦距f100≤40mm，所述第二透镜组的焦距f200≤20mm；在使用时，待摄物体与所述第一透镜组的物方主面的距离od100小于第一透镜组100的焦距的2倍，即od100<2f100(关系式1)；且所述第二透镜组的像方主面到像面的距离id200小于所述第二透镜组的焦距的两倍，即id200<2f200(关系式2)；且所述第一透镜组的像方数值孔径(numericalaperture)NAimg100、所述第二透镜组的物方数值孔径NAobj200满足如下条件：0<NAimg100，NAobj200<0.05(关系式3)。优选地，所述光圈到所述第一透镜组的边缘沿光轴方向的距离sd100满足关系式：sd100<f100(关系式4)；所述光圈到所述第二透镜组的边缘沿光轴方向的距离sd200满足关系式：sd200<f200(关系式5)。优选地，所述第二透镜组沿着光轴的物侧至像侧依序包括至少三个透镜。优选地，所述第二透镜组沿着光轴的物侧至像侧依序设置的最后两片透镜设置如下：倒数第二片透镜的像方表面为凸面，且其物方表面和像方表面中至少一表面为非球面；最后一片透镜的物方表面和像方表面均为凹面，且其物方表面和像方表面中至少一表面为非球面。优选地，所述第二透镜组沿着光轴的物侧至像侧依序设置的最后两片透镜设置如下：倒数第二片透镜的像方表面为凸面，且其物方表面和像方表面中至少一表面为非球面；最后一片透镜的物方表面为凸面，像方表面为凹面，其物方表面和像方表面中至少一表面为非球面，且具有一个中心厚度最小、越离轴厚度越大的区域。优选地，所述第二透镜组沿着光轴的物侧至像侧依序设置的最后两片透镜设置如下：倒数第二片透镜的物方表面为凹面，像方表面为凸面，且其物方表面和像方表面中至少一表面为非球面；最后一片透镜的物方表面为凹面，像方表面为凸面，且其物方表面和像方表面中至少一表面为非球面。优选地，所述第二透镜组沿着光轴的物侧至像侧依序设置的最后两片透镜设置如下：倒数第二片透镜的像方表面为凸面，且其物方表面和像方表面中至少一表面为非球面；最后一片透镜的物方表面为凸面，像方表面为凹面，其物方表面和像方表面中至少一表面为非球面，且具有一个中心厚度最大、越离轴厚度越小的区域。优选地，所述最后一片透镜的物方表面和像方表面中至少一表面具有一反曲点。优选地，所述第二透镜组沿着光轴的物侧至像侧依序包括：第一片透镜，其物方表面和像方表面均为凸面；第二片透镜，其物方表面和像方表面均为凹面；第三片透镜，其物方表面的中心为凸面，然后离轴外围变为凹面，像方表面中心为凹面，然后离轴外围变为凸面；第四片透镜的像方表面为凸面，且其物方表面和像方表面中至少一表面为非球面；第五片透镜的物方表面和像方表面均为凹面，且其物方表面和像方表面中至少一表面为非球面。优选地，所述第二透镜组沿着光轴的物侧至像侧依序包括：第一片透镜，其物方表面和像方表面均为凸面；第二片透镜，其物方表面和像方表面均为凹面，其中物方表面凹陷程度大于像方表面，且像方表面具有反曲点；第三片透镜，其像方表面为凸面，且其物方表面和像方表面中至少一表面为非球面；第四片透镜，其物方表面为凸面，像方表面为凹面，其物方表面和像方表面中至少一表面为非球面，且具有一个中心厚度最小、越离轴厚度越大的区域。优选地，所述第二透镜组沿着光轴的物侧至像侧依序包括：第一片透镜，其物方表面和像方表面均为凸面；第二片透镜，其物方表面为凸面，像方表面为凹面；第三片透镜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摄像头模组，其特征在于：包括镜头模块(10)、外壳(20)、底板(30)和感光芯片(600)；所述外壳(20)用于固定所述镜头模块(10)和所述底板(30)；所述底板(30)上安装有所述感光芯片(600)；光轴上物点到镜头模块(10)的物方主面的距离小于40mm时的聚焦像点的均方差半径小于光轴上物点位于无穷远处时的聚焦像点的均方差半径；所述镜头模块(10)沿着光轴的物侧至像侧依次包括：第一透镜组(100)、光圈(300)、第二透镜组(200)；所述第一透镜组(100)和第二透镜组(200)均为正光焦度；所述第一透镜组(100)的物方通光口径大于其像方通光口径，所述第二透镜组(200)的物方通光口径小于其像方通光口径；所述镜头模块(10)和所述感光芯片(600)的感光面的位置关系满足如下条件：0.5f200<Sima<1.5f200(公式1)其中f200为第二透镜组(200)的焦距，即第二透镜组的像方主面(2001)到第二透镜组的像方焦面(2002)的距离，Sima为感光芯片(600)的感光面到第二透镜组的像方主面(2001)的距离。

【技术特征摘要】
1.一种摄像头模组，其特征在于：包括镜头模块(10)、外壳(20)、底板(30)和感光芯片(600)；所述外壳(20)用于固定所述镜头模块(10)和所述底板(30)；所述底板(30)上安装有所述感光芯片(600)；光轴上物点到镜头模块(10)的物方主面的距离小于40mm时的聚焦像点的均方差半径小于光轴上物点位于无穷远处时的聚焦像点的均方差半径；所述镜头模块(10)沿着光轴的物侧至像侧依次包括：第一透镜组(100)、光圈(300)、第二透镜组(200)；所述第一透镜组(100)和第二透镜组(200)均为正光焦度；所述第一透镜组(100)的物方通光口径大于其像方通光口径，所述第二透镜组(200)的物方通光口径小于其像方通光口径；所述镜头模块(10)和所述感光芯片(600)的感光面的位置关系满足如下条件：0.5f200<Sima<1.5f200(公式1)其中f200为第二透镜组(200)的焦距，即第二透镜组的像方主面(2001)到第二透镜组的像方焦面(2002)的距离，Sima为感光芯片(600)的感光面到第二透镜组的像方主面(2001)的距离。2.如权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于：所述摄像头模组还包括滤光片(400)；所述滤光片(400)安装在所述感光芯片(600)的物方侧，固定于所述外壳(20)上；第二透镜组的像方主面(2001)到第二透镜组的像方焦面(2002)位置为考虑所述滤光片(400)的折射效应之后的位置。3.如权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于：所述摄像头模组还包括调焦马达；所述调焦马达用于使镜头模块(10)相对于外壳(20)运动，在所述镜头模块(10)的调焦范围内，公式1均成立。4.如权利要求3所述的摄像头模组，其特征在于：所述调焦马达为音圈马达或超声波马达。5.如权利要求3所述的摄像头模组，其特征在于：所述摄像头模组还包括磁铁(1001)、前弹簧垫(1002)、后弹簧垫(1003)、线圈(1004)；所述磁铁(1001)和线圈(1004)构成所述调焦马达；所述磁铁(1001)固定于所述外壳(20)的内壁，所述前弹簧垫(1002)和后弹簧垫(1003)用于限制所述镜头模块(10)的移动位置，所述线圈(1004)与所示镜头模块(10)的外壁固定。6.如权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于：所述摄像头模组不具备调焦功能，所述镜头模块(10)与所述感光芯片(600)之间的距离为定值；不同规格的所述摄像头模组产生系列不同的定值，但均满足公式1。7.如权利要求6所述的摄像头模组，其特征在于：当所述摄像头模组不具备调焦功能时，所述镜头模块(10)和所述感光芯片(600)的感光面的位置关系满足如下条件：Sima＝f200(公式2)。8.如权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于：所述第一透镜组(100)的像方介质和所述第二透镜组(200)的物方介质为空气；所述光圈(300)位于所述第一透镜组(100)或所述第二透镜组(200)的表面，或其物方、像方的空气介质中。9.如权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于：所述第一透镜组(100)的像方介质和所述第二透镜组(200)的物方介质为包括塑料或玻璃在内的透明材质；此时，所述第一透镜组(100)和所述第二透镜组(200)有共同的一片透镜，该透镜的物方的所有透镜和该透镜的物方表面构成第一透镜组(100)，该透镜的像方表面和其像方的所有透镜构成第二透镜组(200)；所述光圈(300)位于该透镜的表面或该透镜的透明介质内。10.如权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于：所述摄像头模组是用于便携式电子产品的摄像头模组。11.如权利要求1-10任一项所述的摄像头模组，其特征在于：所述第一透镜组(100)的焦距f100≤40mm，所述第二透镜组(200)的焦距f200≤20mm；在使用时，待摄物体(500)与所述第一透镜组(100)的物方主面的距离od100小于第一透镜组100的焦距的2倍，即od100<2f100；且所述第二透镜组(200)的像方主面到像面的距离id200小于所述第二透镜组(200)的焦距的两倍，即id200<2f200；且所述第一透镜组(100)的像方数值孔径NAimg100、所述第二透镜组(200)的物方数值孔径NAobj200满足如下条件：0<NAimg100，NAobj200<0.05。12.如权利要求11所述的摄像头模组，其特征在于：所述光圈(300)到所述第一透镜组(100)的边缘沿光轴方向的距离sd100满足关系式：sd100<f100；所述光圈(300)到所述第二透镜组(200)的边缘沿光轴方向的距离sd200满足关系式：sd200<f200。13.如权利要求11所述的摄像头模组，其特征在于：所述第二透镜组(200)沿着光轴的物侧至像侧依序包括至少三个透镜。14.如权利要求13所述的摄像头模组，其特征在于：所述第二透镜组(200)沿着光轴的物侧至像侧依序设置的最后两片透镜设置如下：倒数第二片透镜的像方表面为凸面，且其物方表面和像方表面中至少一表面为非球面；最后一片透镜的物方表面和像方表面均为凹面，且其物方表面和像方表面中至少一表面为非球面。15.如权利要求13所述的摄像头模组，其特征在于：所述第二透镜组(200)沿着光轴的物侧至像侧依序设置的最后两片透镜设置如下：倒数第二片透镜的像方表面为凸面，且其物方表面和像方表面中至少一表面为非球面；最后一片透镜的物方表面为凸面，像方表面为凹面，其物方表面和像方表面中至少一表面为非球面，且具有一个中心厚度最小、越离轴厚度越大的区域。16.如权利要求13所述的摄像头模组，其特征在于：所述第二透镜组(200)沿着光轴的物侧至像侧依序设置的最后两片透镜设置如下：倒数第二片透镜的物方表面为凹面，像方表面为...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾绍群，胡庆磊，李宁，李梦婷，黄凯，
申请(专利权)人：肯维捷斯武汉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42