光学镜头、摄像头模组及终端的制作方法

本发明涉及光学成像领域，尤其涉及一种光学镜头、一种摄像头模组及一种应用所述摄像头模组的终端。

背景技术：

目前，在手机、平板电脑等终端产品上基本上都集成了摄像头模组，为用户提供了便捷的图像及视频拍摄体验。传统的摄像头模组采用光学透镜组结合音圈马达致动器的方式，通过机械伸缩移动光学透镜镜片，使焦点位置落在图像传感器的成像面，实现清晰对焦成像。然而，光学透镜组结合音圈马达致动器的传统对焦方式使摄像头模组的体积过大，同时音圈马达装置结构复杂且响应慢，在终端产品有限的内部空间中较难实现光学变焦。

技术实现要素：

鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明实施例提供一种光学镜头、摄像头模组及终端，以降低摄像头模组的厚度，并提升摄像头模组的对焦响应速度和可靠性。

一种光学镜头，包括：

至少两个沿厚度方向间隔排列的透明基板，相邻的两个所述基板之间设置有一个柔性透镜，所述柔性透镜的光轴沿所述基板的厚度方向设置；

位于所述柔性透镜两侧的基板上分别设置有透明的第一导电层和第二导电层，所述第一导电层包括呈间隔排布的多个电极；

所述多个电极接收驱动电压而在所述第一导电层和所述第二导电层之间产生相互独立的电场；

每一个所述电极产生的电场作用于所述柔性透镜的一个透光区域，以触发每一个所述透光区域根据所述电场的变化产生对应的曲率形变。

一种摄像头模组，包括图像传感器和光学镜头，所述光学镜头包括至少两个沿厚度方向间隔排列的透明基板，相邻的两个所述基板之间设置有一个柔性透镜，所述柔性透镜的光轴沿所述基板的厚度方向设置；

位于所述柔性透镜两侧的基板上分别设置有透明的第一导电层和第二导电层，所述第一导电层包括呈间隔排布的多个电极，所述多个电极接收驱动电压而在所述第一导电层和所述第二导电层之间产生相互独立的电场；

所述图像传感器设置于所述光学镜头一端的基板上，所述光学镜头用于在所述电场的作用下，通过触发所述柔性透镜的透光区域产生曲率形变而进行成像焦距调节，并在所述图像传感器上形成对应焦距的物像。

一种终端，包括摄像头模组，所述摄像头模组包括图像传感器和光学镜头，所述光学镜头包括至少两个沿厚度方向间隔排列的透明基板，相邻的两个所述基板之间设置有一个柔性透镜，所述柔性透镜的光轴沿所述基板的厚度方向设置；

位于所述柔性透镜两侧的基板上分别设置有透明的第一导电层和第二导电层，所述第一导电层包括呈间隔排布的多个电极，所述多个电极分别接收驱动电压而在所述第一导电层和所述第二导电层之间产生相互独立的电场；

所述图像传感器设置于所述光学镜头一端的基板上，所述光学镜头用于在所述电场的作用下，通过触发所述柔性透镜的透光区域产生曲率形变而进行成像焦距调节，并在所述图像传感器上形成对应焦距的物像。

所述光学镜头通过在至少两个沿厚度方向间隔排列的透明基板之间设置至少一个柔性透镜，并在每一个所述柔性透镜两侧的基板上设置透明的第一导电层和第二导电层，进而通过所述多个间隔排布的电极在所述第一导电层和所述第二导电层之间产生相互独立的电场，以触发所述柔性透镜的透光区域根据所述电场的变化而产生对应的曲率变形，从而可以精确地实现成像焦距的调节，并能有效提升光学镜头的对焦响应速度和可靠性。同时，由于无需采用传统的音圈马达制动器，从而可以有效降低摄像头模组的厚度和体积，有利于进一步降低应用所述摄像头模组的终端的厚度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本发明实施例提供的摄像头模组的第一结构示意图；

图2是本发明实施例提供的摄像头模组的第二结构示意图；

图3是本发明实施例提供的摄像头模组的第三结构示意图；

图4是本发明实施例提供的摄像头模组的电场强度分布示意图；

图5是本发明实施例提供的摄像头模组的第四结构示意图；

图6是本发明实施例提供的终端的第一结构示意图；

图7是本发明实施例提供的终端的第二结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，在本发明一个实施例中，提供一种摄像头模组100，包括光学镜头10和图像传感器30，所述光学镜头10包括：

至少两个沿厚度方向间隔排列的透明基板11，相邻的两个所述基板之间设置有一个柔性透镜13，所述柔性透镜13的光轴沿所述基板11的厚度方向设置；

位于所述柔性透镜13两侧的基板上分别设置有透明的第一导电层111和第二导电层113，所述第一导电层111包括呈间隔排布的多个电极17；具有第一导电层111的基板11上设置有透镜驱动器15；

所述透镜驱动器15用于为所述多个电极17分别提供驱动电压，所述多个电极17接收所述驱动电压而在所述第一导电层111和所述第二导电层113之间产生相互独立的电场e；

每一个所述电极17产生的电场e作用于所述柔性透镜13的一个透光区域(图未示)，以触发每一个所述透光区域根据所述电场e的变化产生对应的曲率形变。

所述图像传感器30设置于所述光学镜头10一端的基板11上，所述光学镜头10用于在所述电场e的作用下，通过触发所述柔性透镜13的透光区域产生曲率形变而进行成像焦距调节，并在所述图像传感器30上形成对应焦距的物像。

在本实施例中，所述透镜驱动器15以cog(chiponglass)封装的方式设置于所述第一导电层111及所述多个电极17所在基板11的同一表面。所述图像传感器30以cog封装的方式设置于所述光学镜头10一端的基板11上，并与所述光学镜头10一端的基板11上的第一导电层111、透镜驱动器15及多个电极17设置于所述基板11的同一表面。可以理解，所述多个电极17可以直接形成于所述基板11的表面上，或者，通过导电膜115形成于所述基板11的表面上。

所述图像传感器30与所述透镜驱动器15可以通过柔性电路板(flexibleprintedcircuit，fpc)50连接至应用所述摄像头模组100的终端(例如智能手机、平板电脑等)的信号处理模组(图未示)，以将所述图像传感器形成的图像传送给所述信号处理模组，所述信号处理模组可以根据所述图像的质量控制所述透镜驱动器15调节提供给所述多个电极17的驱动电压，从而实现根据成像质量来反馈控制所述柔性透镜13的曲率形变状态。

在本实施例中，所述柔性透镜13由可形变的压电材料或电场响应高分子聚合物流变体材料制成。例如，所述柔性透镜可以是但不限于由导电聚合物(conductivepolymer)、碳纳米管、硅凝胶(silicone)、水凝胶(hydrogel)、聚乙烯醇凝胶、锆钛酸铅、聚偏二氟乙烯(polyvinylidenefluoride)等材料制成。所述第一导电层111和所述第二导电层113分别由一片或多片氧化铟锡、纳米银或金属网格等材料通过沉积工艺形成于所述基板11上。所述至少两个基板11均为刚性基板。

所述第一导电层111上还设置有透明的导电线路(图未示)，所述透镜驱动器15通过所述导电线路与每一个所述电极17连接。在本实施例中，所述导电线路通过蚀刻和多层互连工艺形成于所述第一导电层上。所述透镜驱动器15用于为所述多个电极17提供呈梯度变化的驱动电压，从而驱动所述多个电极17在所述第一导电层111和所述第二导电层113之间产生电场强度呈梯度变化且相互独立的多个电场e。每一个电极17产生的电场对应穿过所述柔性透镜13的一个透光区域，从而触发该透光区域产生对应于所述电场强度的曲率形变。可以理解，所述柔性透镜13与相邻的两个所述基板11之间存在间隙，所述柔性透镜13通过所述间隙与所述相邻的两个基板11隔开，所述间隙用于为所述柔性透镜13的曲率形变提供容置空间。此外，所述光学镜头10还可以包括侧壁19，所述侧壁19环绕所述光学镜头10基板11设置，以和所述光学镜头10基板11共同形成封闭的光学成像空间。

由于通过控制所述透镜驱动器15提供给每一个所述电极17的驱动电压即可精确控制每一个电极17产生的电场的强度，从而可以根据焦距调节需求输出呈梯度变化的驱动电压给所述多个电极17，并将所述第二导电层113连接至参考电压，以使所述第一导电层111与所述第二导电层113在所述柔性透镜13的位置处形成电流断路，从而在所述第一导电层111和所述第二导电层113之间产生相互独立的电场，通过所述相互独立的电场触发所述柔性透镜13的多个透光区域产生大小呈梯度变化的曲率形变，最终实现对所述柔性透镜13表面的曲率半径的调节。可以理解，所述柔性透镜13的曲率形变并不限于凸面镜状态下的曲率半径调节，还可以是凹面镜状态下的曲率半径调节。

请参阅图1，当所述第一导电层111和所述第二导电层113之间的电场强度为零时，所述光学镜头10的结构状态。此时，由于没有电场的作用，所述柔性透镜13保持为初始状态。其中，初始状态的所述柔性透镜13可以为平面镜或者处于预设曲率半径下的透镜。在本实施例中，初始状态的所述柔性透镜13为平面镜，即光线在通过所述光学镜头10内的柔性透镜13照射到所述图像传感器30的成像表面时，没有对焦，如图1中箭头l所示方向。

请参阅图2，当通过所述多个电极17在所述第一导电层111和所述第二导电层113之间产生相互独立且呈梯度变化的电场(电场方向为图2中箭头e所示方向)时，所述柔性透镜13的不同的透光区域因受到不同强度的电场的作用而产生对应曲率形变，最终使得所述柔性透镜13呈现为曲率变化的透镜状态。当光线在通过所述光学镜头10内的柔性透镜13照射到所述图像传感器30的成像表面时，由于所述柔性透镜13已经产生了曲率形变，从而实现对焦，如图2中箭头l所示方向。

请参阅图3，在一种实施方式中，所述多个电极17呈矩阵式间隔排布。若将所述第一导电层111所在的平面记为xy平面，则所述第一导电层111和所述第二导电层113之间的电场e的分布如图4所示。在本实施例中，通过在所述多个电极17上施加呈梯度变化的正电压，并将所述第二导电层113连接至负的参考电压vcom，则可以在所述第一导电层111和所述第二导电层113之间产生强度呈梯度变化的电场e，进而触发所述柔性透镜13的不同透光区域在所述强度呈梯度变化的电场e的作用下产生对应的曲率形变。

可以理解，在通过控制所述透镜驱动器15提供给每一个所述电极17的驱动电压时，还可以通过图像传感器30的成像效果反馈来实现自动对焦。例如，根据所述图像传感器30的成像效果反馈来微调提供给每一个所述电极17的驱动电压，即微调每一个透光区域对应的电场强度，从而实现对每一个所述透光区域的曲率形变的自动调节，进而实现自动对焦。作为一种可选的实施方式，在调节每一个透光区域的曲率形变时，相邻的两个透光区域之间的曲率变化可以是不连续的，也就是说，在所述多个电极17产生的电场的作用下，所述柔性透镜13的表面可以是非球面。

可以理解，若所述光学镜头10包括三个或三个以上的基板11，则可以将位于所述光学镜头10两端的两个柔性透镜13对应的第一导电层111、透镜驱动器15和间隔排布的多个电极17分别设置于位于所述光学镜头10两端的两个基板11上。在所述位于所述光学镜头10两端的两个基板11中，其中一个基板11上的第一导电层111、透镜驱动器15和间隔排布的多个电极17设置于所述基板11相背于所述柔性透镜13的一侧，并与所述图像传感器30设置于所述基板11的同一表面。

请参阅图5，在本发明一个实施例中，提供一种摄像头模组100’，包括光学镜头10’和图像传感器30。所述光学镜头10’包括：沿厚度方向间隔排列且透明的第一基板101、第二基板103及第三基板105，所述第一基板101与所述第二基板103之间设置有第一柔性透镜131，所述第二基板103与所述第三基板105之间设置有第二柔性透镜133，所述第一柔性透镜131与所述第二柔性透镜133的光轴沿所述第一基板101、第二基板103及第三基板105的厚度方向设置。

所述第一基板101朝向所述第一柔性透镜131的表面设置有第一导电层111、间隔排布的多个电极17及第一透镜驱动器151，所述第二基板103朝向所述第一柔性透镜131的表面设置有第二导电层113。所述第一透镜驱动器151用于为所述第一基板101上的多个电极17提供驱动电压，以通过所述多个电极17在所述第一基板101和所述第二基板103之间产生相互独立的电场e1。每一个所述电极17产生的电场e1作用于所述第一柔性透镜131的一个透光区域，以触发每一个所述透光区域根据所述电场e1的变化产生对应的曲率形变。

所述第三基板105背向所述第二柔性透镜133的表面设置有第一导电层111、间隔排布的多个电极17及第二透镜驱动器153，所述第二基板103朝向所述第二柔性透镜133的表面设置有第二导电层113。所述第二透镜驱动器153用于为所述第三基板105上的多个电极17提供驱动电压，以通过所述多个电极17在所述第三基板105及第二基板103之间产生相互独立的电场e2。每一个所述电极17产生的电场e2作用于所述第二柔性透镜133的一个透光区域，以触发每一个所述透光区域根据所述电场e2的变化产生对应的曲率变形。

所述图像传感器30设置于所述第三基板105背向所述第二柔性透镜133的表面，所述光学镜头10’用于在所述电场e1、e2的作用下，通过触发所述第一柔性透镜131和所述第二柔性透镜133的透光区域产生曲率形变而进行成像焦距调节，并在所述图像传感器30上形成对应焦距的物像。例如，在光线l穿过所述光学镜头10’到达所述图像传感器30的过程中，通过调节所述第一柔性透镜131和所述第二柔性透镜133的曲率形变，使所述第一柔性透镜131和所述第二柔性透镜133处于不同的曲率变形组合状态，从而可以实现光学变焦。

可以理解，本实施例所述的光学镜头10’的第一基板101、第二基板103及第三基板105与图1和图2所示光学镜头10的基板11相同，所述第一柔性透镜131和所述第二柔性透镜133与图1和图2所示柔性透镜13相同，所述第一导电层111、第二导电层113、第一透镜驱动器151、第二透镜驱动器153及所述多个电极17的连接关系还可以参照图1和图2所示实施例中的相关描述，所述第一基板101及所述第三基板103上的多个电极17的排布规律及所述电场e1、e2的强度分布规律还可以参照图3和图4所示实施例中的描述，此处不再赘述。

请一并参阅图6和图7，在本发明一个实施例中，提供一种终端200，包括摄像头模组100，所述摄像头模组100包括光学镜头10和图像传感器30，所述光学镜头10包括至少两个沿厚度方向间隔排列的透明基板11，相邻的两个所述基板之间设置有一个柔性透镜13，所述柔性透镜13的光轴沿所述基板11的厚度方向设置；

位于所述柔性透镜13两侧的基板上分别设置有透明的第一导电层111和第二导电层113，所述第一导电层111包括呈间隔排布的多个电极17；具有第一导电层111的基板11上设置有透镜驱动器15；

所述透镜驱动器15用于为所述多个电极17分别提供驱动电压，所述多个电极17接收所述驱动电压而在所述第一导电层111和所述第二导电层113之间产生相互独立的电场e；

每一个所述电极17产生的电场e作用于所述柔性透镜13的一个透光区域，以触发每一个所述透光区域根据所述电场e的变化产生对应的曲率形变。

所述图像传感器30设置于所述光学镜头10一端的基板11上，所述光学镜头10用于在所述电场e的作用下，通过触发所述柔性透镜13的透光区域产生曲率形变而进行成像焦距调节，并在所述图像传感器30上形成对应焦距的物像。其中，图6所示为所述柔性透镜13在未产生曲率形变状态时的结构状态，图7所示为所述柔性透镜13在产生曲率形变之后的结构状态。可以理解，在所述柔性透镜13产生曲率形变之后，光线经过所述光学镜头10时会被聚焦，从而在所述像传感器30上形成对应焦距的物像，如图7所示。

其中，所述摄像头模组100的具体结构及功能可以参照图1至图5所示实施例中的描述。所述终端200可以是但不限于智能手机、平板电脑等具有摄像功能的终端。

所述终端还包括前盖板(或后盖板)210，所述前盖板(或后盖板)210包括透明的摄像头装配区域211，所述摄像头模组100设置于所述前盖板(或后盖板)210的内表面，且所述光学镜头10的光轴与所述摄像头装配区域211的中心对齐。可以理解，还可以在所述摄像头装配区域211的至少一个表面设置光学增透膜，用于提升所述摄像头装配区域211的透光率。在本实施例中，所述光学镜头10朝向所述前盖板(或后盖板)210一侧的基板11可以直接共用所述前盖板(或后盖板)210来实现，即将所述前盖板(或后盖板)210的摄像头装配区域211作为所述光学镜头10一端的基板11，从而可以进一步减小所述摄像头模组100的厚度。

所述终端还包括信号处理模组230，所述信号处理模组230可以设置于所述终端的电路板(pcb)250上，所述图像传感器30和所述透镜驱动器15可以通过柔性电路板50与所述信号处理模组230电性连接。在通过控制所述透镜驱动器15提供给每一个所述电极17的驱动电压时，还可以通过图像传感器30的成像效果反馈来实现自动对焦或者光学变焦。例如，所述信号处理模组230根据所述图像传感器30的成像效果反馈，控制每一个所述透镜驱动器15微调提供给每一个柔性透镜对应的所述多个电极17的驱动电压，即微调每一个透光区域对应的电场强度，从而实现对每一个所述透光区域的曲率形变的自动调节，进而实现自动对焦或者光学变焦。

所述光学镜头10、10’通过在至少两个沿厚度方向间隔排列的透明基板11之间设置至少一个柔性透镜13，并在每一个所述柔性透镜13两侧的基板上设置透明的第一导电层111和第二导电层113，进而通过所述多个间隔排布的电极17在所述第一导电层111和所述第二导电层113之间产生相互独立的电场，以触发所述柔性透镜13的透光区域根据所述电场的变化而产生对应的曲率变形，从而可以精确地实现成像焦距的调节，并能有效提升光学镜头的对焦响应速度和可靠性。同时，由于无需采用传统的音圈马达制动器，从而可以有效降低摄像头模组100、100’的厚度和体积，有利于进一步降低应用所述摄像头模组的终端200的厚度。

可以理解，前述各实施例的电极也可以直接形成于相应的透明基板上，而无需借助前述的第一导电层。也就是说，在这种情况下，可以认为电极就是第一导电层的一部分，即第一导电层包括电极。相应地，位于相对位置基板上的第二导电层仍然保持不变，与前述实施例的第二导电层相同，以针对每一电极产生独立可调的电场。另一方面，前述各实施例的第二导电层包括一整层呈连续分布的导电膜，因而可以与相应的电极共同产生独立可调的电场。还可以理解，第二导电层也可以包括多个呈独立、间隔分布的电极，其与第一导电层的多个电极一一对应，以产生更加精密的电场，提升对柔性透镜的局部控制能力。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。