光学构件和包括该光学构件的摄像头模块的制作方法
【专利摘要】公开了一种光学构件以及包括该光学构件的摄像头模块。所述光学构件包括基体材料层以及设置在所述基体材料层上的卤化物层，并且其中在朝向所述基体材料层的边缘的方向上的卤化银的分布量等于或大于在朝向所述基体材料层的中心的方向上的所述卤化银的分布量。
【专利说明】
光学构件和包括该光学构件的摄像头模块
技术领域
[0001]本发明涉及一种光学构件以及包括该光学构件的摄像头模块，更具体地，涉及一种应用于微型摄像头、移动设备等的光学构件，以及包含该光学构件的摄像头模块。【背景技术】
[0002]近来，随着对安装有摄像头的移动设备的需求增加，对便携式摄像头的研究正在积极进行。
[0003]由于安装在移动设备上的便携式摄像头的特性，所以便携式摄像头的尺寸受到限制。
[0004]在机械光阑(stop)的情况下，由于光阑本身的厚度，光阑与透镜需要彼此间隔开预定距离或更大距离。因此，机械光阑不能用于便携式摄像头。
[0005]因此，当在诸如夏天海滨的明亮地方、在其中便携式摄像头能够被电子快门等控制的范围之外通过便携式摄像头捕捉照片时，存在由于亮度的饱和而不能捕捉好的照片的问题。
【发明内容】
[0006]技术问题
[0007]本发明旨在提供一种用作光阑的光学构件，以及包括该光学构件的用于移动设备的摄像头模块。
[0008]技术方案
[0009]本发明的一方面提供一种光学构件。所述光学构件包括基体材料层以及设置在所述基体材料层上的齒化物层。在所述齒化物层中，齒化银(AgX)的分布量从所述基体材料层的中心向所述卤化物层的边缘逐渐增加。[0〇1〇] 所述削七银(AgX)可以是溴化银(AgBr)、氯化银(AgCl)以及碘化银(Agl)中的至少一种或其选择性的组合。
[0011]本发明的另一方面提供一种摄像头模块。所述摄像头模块包括:图像传感器;设置在所述图像传感器上的透镜模块；以及光学构件，所述光学构件设置在所述透镜模块上并且被配置为调节入射在所述透镜模块上的光量。所述光学构件包括基体材料层和设置在所述基体材料层上的齒化物层。在所述齒化物层中，齒化银(AgX)的分布量从所述基体材料层的中心向所述卤化物层的边缘逐渐增加。
[0012]所述光学构件可以是盖窗口(cover window)。[〇〇13] 所述卤化银(AgX)可以是溴化银(AgBr)、氯化银(AgCl)以及碘化银(Agl)中的至少一种或其选择性的组合。
[0014]本发明的又一方面提供一种摄像头模块。所述摄像头模块包括:图像传感器;透镜模块，所述透镜模块设置在所述图像传感器上并包括沿光轴顺序布置的多个透镜；以及光学构件，所述光学构件布置在所述多个透镜之间并且被配置为调节入射在所述透镜模块上的光量。所述光学构件包括基体材料层和设置在所述基体材料层上的齒化物层。在所述卤化物层中，卤化银(AgX)的分布量从所述基体材料层的中心向所述卤化物层的边缘逐渐增加。
[0015]所述光学构件可以是孔径光阑。
[0016]所述光学构件可以设置在所述多个透镜中的第一透镜与第二透镜之间，所述第一透镜设置成最靠近物体侧(object side)，所述第二透镜设置在所述第一透镜的图像侧上。 [0〇17]所述光学构件可以被设置以使得穿过所述透镜的入射光瞳(entrancepupil)的中心的光穿过所述光学构件的中心，并且穿过所述透镜的所述入射光瞳的边缘的端部的光穿过所述光学构件的边缘的端部。[〇〇18] 所述卤化银(AgX)可以是溴化银(AgBr)、氯化银(AgCl)以及碘化银(Agl)中的至少一种或其选择性的组合。【附图说明】
[0019]图1是示出了根据本发明的一个实施例的光学构件的视图。
[0020]图2是用于描绘根据本发明的一个实施例的卤化物层的光学特性的视图。[〇〇21]图3和图4是示出了根据本发明的一个实施例的光学构件应用到的摄像头模块的示例的视图。[〇〇22]图5是用于描绘根据本发明的一个实施例的光学构件应用到摄像头模块的情况下的效果的视图。【具体实施方式】
[0023]虽然本发明可以以各种方式被修改并且呈现各种替代形式，但是其具体的实施例在附图中被示出并且作为示例在下文中被详细描述。这不是旨在将本发明限制于公开的具体形式。相反地，本发明包括落在所附加的权利要求的精神和范围内的所有修改、等同和替代。
[0024]虽然术语“第一”、“第二”等可以在本文中被用于描述各种元件，但是这些元件不应该被这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区别开。例如，在不脱离本发明的范围的情况下，第一元件可以被称作第二元件，并且同样的，第二元件也可以被称作第一元件。如本文中所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列的项目的任一或所有组合。[〇〇25]另外，在本文中使用的元件的后缀“模块”、“单元”或“部分”为了便于本说明书的描述而被赋予或并入，并且后缀本身不具有区分的含义或功能。[〇〇26]应当理解的是当元件被称为“连接”或“親接”至另一元件时，所述元件可以直接连接或直接耦接至另一元件或者可以存在中间元件。相反地，当元件被称为“直接连接”或“直接親接”至另一元件时，不存在中间元件。
[0027]本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并非旨在限制本发明。如本文使用的，单数形式“a”和“an”旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。应当进一步理解，当在本文中使用术语“comprise”、“comprising”、“include”和/或 “including” 时，说明存在所陈述的特征、数目(integer)、步骤、操作、元件和/或部件，但不能排除存在或者增加一个或多个其他特征、数目、步骤、操作、元件、部件和/或其集合。
[0028]除非另有说明，本文中使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明属于的领域中的一个普通技术人员通常理解的相同的含义。应当进一步理解，诸如在通常使用的词典中限定的那些术语应当解释为具有与在相关技术的背景中的含义一致的含义，并且除非本文明确定义，否则不能被理想化地或过于形式意义上地解释。
[0029]下文中，将参照附图详细描述实施例，在图中无论标记，相同的附图标记给予相同的或对应的元件，并且其中的多余说明将被省略。
[0030]图1是示出了根据本发明的一个实施例的光学构件的视图，以及图2是用于描绘根据本发明的一个实施例的卤化物层的光学特性的视图。
[0031]图la是示出了所述光学构件的侧表面的视图，并且图lb是示出了所述光学构件的上表面的视图。[0〇32]参照图1，光学构件10可以包括基体材料层11和齒化物(齒代物(halogenide))层 12,并且可以形成为圆盘形状。
[0033]基体材料层11可以由诸如玻璃和透明树脂的透明材料形成。[〇〇34] 本发明不局限于此，并且聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯 (PS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、烯丙基树月旨、甲基丙烯酸甲酯(MMA)或者其选择性的组合中至少一种可以用作形成基体材料层11的透明树脂。
[0035]作为感光乳剂的卤化物层12可以布置在基体材料层11上。[〇〇36]本发明不局限于此，并且卤化物层12可以由卤化银(AgX)形成。溴化银(AgBr)、氯化银(AgCl)以及碘化银(Agl)中的至少一种或其选择性的组合可以被用作作为银(Ag)的卤素化合物的卤化银(AgX)。
[0037]所述卤化银可以根据入射在所述卤化银上的紫外光的强度控制光的透光率。当所述卤化银暴露在紫外光的强度高的明亮环境中时，通过吸收所述光阻挡所述光，同时银离子转化成银原子，并且当卤化银暴露在紫外光的强度低的黑暗环境中时，银原子变回卤化银的离子晶体，并且光阻挡效果消失。[〇〇38]如图2a所示，卤化物层12被形成以使得卤化银的分布从卤化物层12的中心朝向其边缘逐渐增加。本发明不局限于此，并且卤化物层12中的卤化银的分布可以表示为高斯分布，该高斯分布的中心是顶点。[〇〇39]图2a是示出了根据卤化物层的位置的卤化物层12的卤化银的分布量2a的视图，并且可以看出在卤化物层12的中心处的卤化银的分布量示出为最低，并且卤化银的分布量朝向卤化物层12的边缘逐渐增加。
[0040]图2b—一其是示出了在黑暗环境中的卤化物层12的透光率2b以及在明亮环镜中的卤化物层12的透光率2c的视图一一是示出了在卤化银的分布量从卤化物层12的中心朝向卤化物层12的边缘增加的情况下的透光率的视图。
[0041]参照图2b，在紫外光强度高的明亮环境中，在卤化物层12的中心处，卤化物层12的透光率最大，并且卤化物层12的透光率朝向卤化物层12的边缘逐渐降低。另外，在黑暗环境中，不出现卤化物层12的光阻挡，并且因此卤化物层12的透光率不受卤化银的分布量影响。
[0042]具有上述配置的光学构件10通过卤化物层12执行光阑功能，其中，卤化物层12的透光率根据光量自动调节。另外，因为光学构件10设置成薄膜形式，所以光学构件10与机械光阑相比仅需要相对较小的安装空间。因此，具有上述配置的光学构件10可以通过安装在便携式摄像头上而被用作光阑。[0〇43] 通常，可以通过在黑片材(black sheet)的中心形成通孔而设置光阑。在这种情况下，通过形成通孔的光阑的边缘的形状引起光的衍射，并且因此存在所述透镜的分辨率降低的问题。
[0044]在本发明的实施例中，由于卤化物层12被形成以使得卤化银的分布量从光学构件 10的中心朝向其边缘增加，因此具有通过防止出现上述光的衍射而防止所述透镜的分辨率降低的效果。
[0045]当基体材料层11需要涂覆小厚度的卤化银(AgX)时，不容易通过直接涂覆形成小厚度。因此，可以使用通过将明胶乳剂与卤化银(AgX)混合的涂覆方法形成卤化物层12。
[0046]具有上述配置的光学构件10可以通过应用到便携式摄像头而用作光阑。本发明不局限于此，并且光学构件10可以被用作用于限制光量的孔径光阑，所述孔径光阑用在包括摄像头的透镜模块的光学系统中。
[0047]当具有上述配置的光学构件10作为光阑应用到摄像头模块时，光学构件10可以设置在多个位置处。[〇〇48]例如，光学构件10可以设置在基于构成摄像头模块的透镜模块的物体侧处。另外， 例如，光学构件10可以设置在所述摄像头模块的透镜模块内侧，即，设置在所述透镜之间。 另外，例如，光学构件10可以设置在所述摄像头模块的透镜模块与滤光片之间或者布置在所述透镜模块与图像传感器之间。[〇〇49]图3是示出了根据本发明的一个实施例的光学构件应用到摄像头模块的示例的视图。另外，图4是示出了根据本发明的一个实施例的光学构件应用到摄像头模块的另一示例的视图。
[0050]参照图3和图4,摄像头模块可以包括光学构件10、透镜模块20以及图像传感器30。 另外，摄像头模块还可以包括设置在图像传感器30与透镜模块20之间的滤光片40。[〇〇51]图像传感30执行接收对应于通过透镜模块20的物体的图像信息的光并且将所述光转换成电信号的功能。[〇〇52]本发明不局限于图像传感器30,并且图像传感器30可以包括金属氧化物半导体 (M0S)、电荷耦合器件((XD)等。[〇〇53]透镜模块20可以设置在图像传感器30上。也就是说，透镜模块20可以设置在基于图像传感器30的物体侧处。[〇〇54]透镜模块20可以包括沿着光轴0A从物体侧向图像侧顺序设置的透镜L1、L2与L3中的至少一个。在透镜模块20中，连接单个透镜的两个表面的曲率中心的直线对应于所述单个透镜的光轴，并且连接透镜的光轴的直线对应于透镜模块20的光轴。[〇〇55]同时，图3和图4示出的透镜模块20用于描绘本发明的一个实施例，并且本发明的实施例不局限于此。构成透镜模块20的透镜的形状、布置、数量等可以被以各种方式修改。 [〇〇56]滤光片40可以布置在图像传感器30与透镜模块20之间。[〇〇57]滤光片40可以包括诸如红外(IR)滤光片、盖玻璃等的至少任意一种滤光片。[〇〇58]当滤光片40包括红外滤光片时，从外部光发出的辐射热被滤光片40阻挡，以便不被传递到图像传感器30。另外，可见光可以穿过滤光片40,并且红外线可以被滤光片40反射以被释放到外侧。
[0059]光学构件10可以用作调节从外侧入射的透光率的光阑，并且可以包括基体材料层 11(见图1)和设置在基体材料层11上的卤化物层12(见图1)。
[0060]卤化物层12可以形成在光学构件10的物体侧表面上。这里，所述物体侧表面指的是基于光轴0A面向所述物体侧的表面。
[0061]同时，在本实施例中，卤化物层12形成在光学构件10的所述物体侧表面上，但是本发明不局限于此，并且卤化物层12可以形成在光学构件10的图像侧表面上。这里，所述图像侧表面指的是基于光轴0A面向所述图像侧的表面。
[0062]卤化物层12可以被设置以使得卤化银的分布量向卤化物层12的边缘逐渐增加。 [〇〇63] 如图3所示，光学构件10可以设置在透镜模块20上。[〇〇64]参照图3,光学构件10可以设置在透镜模块20上。也就是说，光学构件10可以设置在基于透镜模块20的物体侧处。
[0065]光学构件10也可以执行盖窗口(cover window)的功能。
[0066]如图3所示，当用作光阑的光学构件10设置成相对于透镜模块20靠近所述物体侧时，透镜模块20的总长度可以减小，并且因此所述摄像头模块可以小型化。[〇〇67]如图4所示，光学构件10可以设置在透镜模块20的内侧。[〇〇68]参照图4,当构成透镜模块20的透镜从物体侧向图像侧被顺序地称为第一透镜L1、 第二透镜L2与第三透镜L3时，光学构件10可以设置成紧挨第一透镜L1，其中所述第一透镜 L1设置成最靠近物体侧。[〇〇69]图4是示出了光学构件10设置在透镜模块20内侧的示例的视图，并且光学构件10 的位置可以根据构成透镜模块20的透镜L1、L2和L3的数量、形状、布置等而变化。[0〇7〇]同时，当光学构件10布置在透镜模块20的内侧时，光学构件10可以设置在孔径光阑的位置处，以便调节光量和焦深而不损坏图像的形成，。也就是说，光学构件10可以被设置以使得穿过所述透镜的入射光瞳的中心的光穿过光学构件1 〇的中心，并且穿过所述透镜的入射光瞳的边缘的端部的光穿过光学构件10的边缘的端部。
[0071]当光学构件10设置在孔径光阑的位置的外侧时，可能出现所成像的图像的周边部的亮度显著下降并且相对亮度降低，或者在所述周边部的图像被剪切并且所述图像不在图像传感器30处成像的问题。
[0072]根据上述描述，光阑设置在所述透镜模块的图像侧处，透镜的形状被控制以使得在所述图像侧处的透镜模块的容纳在光阑外壳的内部空间中，并且因此具有能够将机械光阑应用于此并且摄像头模块的厚度最小化的效果。另外，所需的有效直径减小，并且因此能够使得所述透镜模块的尺寸最小化。
[0073]另外，阻挡件设置在所述光阑外壳与透镜外壳之间，并且因此可以防止所述光阑与所述透镜的图像侧相互碰撞。
[0074]因此，在应用所述光阑的所述摄像头模块可以安装在移动设备上时，所述摄像头模块可以支持使用者，以使得使用者可以通过根据摄像头的使用环境调节光量而捕捉到所期望质量的照片。[〇〇75]图5是用于描绘在将根据本发明的一个实施例的光学构件应用到摄像头模块的情况中的效果的视图。
[0076]图5a是示出了应用了通过在黑片材的中心处形成通孔而设置的普通光阑5的情况的视图，以及图5b是示出了将根据本发明的实施例的光学构件10应用为光阑的情况的视图。[〇〇77] 参照图5a，光通过光阑5的边缘的形状而衍射，并且因此可以看到在光阑边缘附近产生艾里斑(airy disk)5a。
[0078]另一方面，在图5b中，因为通过逐渐改变卤化银的分布形成卤化物层12,所以可以通过防止光被衍射而防止产生艾里斑。
[0079]虽然在上文详细描述了本发明的示例性实施例和其优点，但是应当理解，在不脱离下述权利要求限定的本发明的领域的情况下在本文中可以进行各种变化、变换和替代。
【主权项】
1.一种光学构件，包括:基体材料层；以及卤化物层，所述齒化物层设置在所述基体材料层上，并且在朝向所述基体材料层的边 缘的方向上具有的卤化银(AgX)的分布量等于或大于在朝向所述基体材料层的中心的方向 上的所述卤化银的分布量。2.如权利要求1所述的光学构件，其中，所述卤化银的分布量在距所述基体材料层的中 心预定半径的外侧的区域中是饱和的。3.如权利要求1所述的光学构件，其中，所述卤化银(AgX)是溴化银(AgBr)、氯化银 (AgCl)以及碘化银(Agl)中的至少一种或其选择性的组合。4.一种摄像头t吴块，包括:图像传感器；透镜模块，所述透镜模块设置在所述图像传感器上；以及光学构件，所述光学构件设置在所述透镜模块上并且被配置为调节入射在所述透镜模 块上的光量，其中，所述光学构件包括:基体材料层；以及卤化物层，所述齒化物层设置在所述基体材料层上并且在朝向所述基体材料层的边缘 的方向上具有的卤化银(AgX)的分布量等于或大于在朝向所述基体材料层的中心的方向上 的所述卤化银的分布量。5.如权利要求1所述的摄像头模块，其中，所述卤化银的分布量在距所述基体材料层的 中心预定半径的外侧的区域中是饱和的。6.如权利要求4所述的摄像头模块，其中，所述光学构件是盖窗口。7.如权利要求4所述的摄像头模块，其中，所述卤化银(AgX)是溴化银(AgBr)、氯化银 (AgCl)以及碘化银(Agl)中的至少一种或其选择性的组合。8.一种摄像头t吴块，包括:图像传感器；透镜模块，所述透镜模块设置在所述图像传感器上并且包括沿着光轴顺序设置的多个 透镜；以及光学构件，所述光学构件设置在所述多个透镜之间并且被配置为调节入射在所述透镜 模块上的光量，其中，所述光学构件包括:基体材料层；以及卤化物层，所述齒化物层设置在所述基体材料层上并且在朝向所述基体材料层的边缘 的方向上具有的卤化银(AgX)的分布量等于或大于在朝向所述基体材料层的中心的方向上 的所述卤化银的分布量。9.如权利要求8所述的摄像头模块，其中，所述卤化银的分布量在距所述基体材料层的 中心预定半径的外侧的区域中是饱和的。10.如权利要求8所述的摄像头模块，其中，所述光学构件是孔径光阑。11.如权利要求8所述的摄像头模块，其中，所述光学构件设置在所述多个透镜中的第一透镜与第二透镜之间，所述第一透镜设置成最靠近物体侧，所述第二透镜设置在所述第 一透镜的图像侧上。12.如权利要求8所述的摄像头模块，其中，所述光学构件被设置以使得穿过所述透镜 的入射光瞳的中心的光穿过所述光学构件的中心，并且穿过所述透镜的所述入射光瞳的边 缘的端部的光穿过所述光学构件的边缘的端部。13.如权利要求8所述的摄像头模块，其中，所述卤化银(AgX)是溴化银(AgBr)、氯化银 (AgCl)以及碘化银(Agl)中的至少一种或其选择性的组合。
【文档编号】G03B9/02GK106030402SQ201580006718
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年1月29日
【发明人】严基泰
【申请人】Lg伊诺特有限公司