包括液体透镜的相机模块的制作方法

实施例涉及相机模块，更具体地涉及包括液体透镜的相机模块。

背景技术：

使用便携式装置的人们需要具有高分辨率、小型且具有各种各样的拍摄功能(自动聚焦(autofocus，af)功能、手抖动补偿或光学图像稳定(opticalimagestabilization，ois)功能等)的光学装置。可以通过直接移动组合在一起的多个透镜，来实现这些拍摄功能。然而，在透镜的数量增加的情况下，光学装置的尺寸就会增大。

通过沿着光轴或者沿垂直于光轴的方向倾斜或移动包括多个透镜的透镜模块，来执行自动聚焦和手抖动补偿功能，多个透镜在透镜的光轴被对准的状态下固定到透镜支架。附加的透镜移动装置用来移动透镜模块。然而，透镜移动装置消耗许多功率，需要诸如磁铁和线圈等驱动构件来移动透镜模块，并且需要与透镜模块的移动范围相对应的额外空间以便移动透镜模块，从而导致相机模块和光学装置的总厚度增加。

因此，已经进行了有关液体透镜的研究，这种液体透镜配置为电动调节两种液体之间的界面的曲率，以执行自动聚焦和手抖动补偿功能。

技术实现要素：

【技术问题】

实施例提供了一种包括液体透镜的相机模块和光学装置，其中液体透镜被更稳定地支撑在支架内。

实施例提供了一种包括液体透镜的相机模块和光学装置，其中即使在通过注射成型制造支架的过程中形成模具接缝时，液体透镜也以平衡的方式被支撑。

【技术方案】

在一个实施例中，相机模块可以包括：包括电极的液体透镜；支架，该支架包括形成在其中的通孔和向上突出同时包围通孔以允许液体透镜安置于其上的支撑部分；以及台阶表面，该台阶表面形成在支撑部分的形成有模制接缝的区域中，以从支撑部分的上表面向下形成台阶。

支架可以包括：第一透镜设置部分，其中设置有第一透镜单元；第二透镜设置部分，其中设置有第二透镜单元；以及液体透镜设置部分，设置在第一透镜设置部分和第二透镜设置部分之间，以允许液体透镜设置在其中。通孔可以穿透第一透镜设置部分、第二透镜设置部分和液体透镜设置部分。

液体透镜设置部分可以包括：第一水平板，结合到第一透镜设置部分；第二水平板，与第一水平板间隔开并结合到第二透镜设置部分；以及垂直板，将第一水平板和第二水平板彼此连接。支撑部分可以在包围通孔的同时从第二水平板突出。

通孔可以具有圆形水平横截面，并且支撑部分可以设置成同心地围绕通孔。

支撑部分的上表面与台阶表面之间的高度差可以是20至40μm。

台阶表面的任何一个区域可以与通孔邻接。

模具接缝可以形成为横跨通孔的中心延伸，并且台阶表面可以成对地设置在支撑部分的上表面的相对边缘处。

可以通过切割支撑部分的上表面的相对边缘来形成成对的台阶表面，使得与通孔邻接的每个台阶表面的侧面垂直于模具接缝。

台阶表面可以平行于模具接缝设置。

液体透镜可以包括：第一板，该第一板包括形成在其中的腔体，以容纳导电的第一液体和不导电的第二液体；第一电极，设置在第一板上；第二电极，设置在第一板下；第二板，设置在第一电极上；以及第三板，设置在第二电极上并安置于支撑部上。

台阶表面可以与第三板间隔开。

在另一个实施例中，光学装置可以包括相机模块、控制单元和显示模块，该相机模块包括：包括电极的液体透镜；支架，该支架包括形成在其中的通孔和向上突出同时包围通孔以允许液体透镜安置于于其上的支撑部分；以及台阶表面，该台阶表面形成在支撑部分的形成有模具接缝的区域中，以从没有形成接缝的支撑部分的上表面向下形成台阶，控制单元将通过相机模块入射的图像转换为电信号，显示模块包括由电信号改变颜色的多个像素。

【有益效果】

根据实施例，在包括液体透镜的相机模块和光学装置中，液体透镜安置于其上的支撑部分的表面基本上是平坦的，从而能够更稳定地在支架中支撑液体透镜。

另外，即使在通过注射成型制造支架的过程中形成模具接缝，也可以通过在支撑部分上形成台阶部分来以平衡的方式支撑液体透镜。

附图说明

图1是相机模块的一个示例的视图，

图2是包括在图1所示的相机模块中的液体透镜的透视图，

图3是示出图2所示的液体透镜的横截面的视图，

图4是示出图1所示的相机模块的液体透镜和支架的透视图，

图5是沿图4中ii-ii线的纵向截面视图，

图6是根据实施例的相机模块中的使液体透镜安置于支架中之前的支架的透视图，

图7是沿图4中的线iii-iii截取的纵向截面视图，其示出了液体透镜安置于图6所示的支架中的状态，

图8是图6所示的支撑部分的正视图，以及

图9是根据另一实施例的支撑部分的正视图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述用于实现上述目标的实施例。

在以下对实施例的描述中，应当理解，当每个元件被称为在另一元件“上”或“下”时，它可以“直接”在另一元件上或下，或者它可以“间接”形成，从而也可以存在中间元件。另外，在提到元件位于“上”或“下”时，基于该元件，可以包括“位于元件下”以及“位于元件上”两种情况。

图1是相机模块的一个示例的视图。相机模块可以包括透镜组件1000和控制电路2000。

透镜组件1000可以包括液体透镜和/或固体透镜。液体透镜可以包括液体、板和电极。液体可以包括导电液体和非导电液体，并且电极可以设置在板上或板下。另外，电极可以包括公共端子和个体端子(individualterminal)。公共端子的数量可以是单个，个体端子的数量可以是多个。板可以包括第一板，该第一板包括其中设置有液体的腔体，板还可以包括设置在第一板上或下的第二板。另外，液体透镜还可以包括第三板，第一板可设置在第二板和第三板之间。形成在导电液体和非导电液体之间的界面的形状可以响应于施加在公共端子和每个个体端子之间的驱动电压而改变，因此可以改变焦距。控制电路2000可以向液体透镜提供驱动电压，并且可以设置在其上设置有图像传感器的传感器板800上。相机模块还可以包括连接器3000。连接器3000可以经由连接部件3500连接到控制电路2000，并且可以将控制电路2000电连接到外部电源或其他装置。

可以根据拍摄装置所需的规格来不同地设计控制电路2000的配置。具体地，为了减小要施加到透镜组件1000的工作电压的强度，控制电路2000可以实现为单个芯片。因此，可以进一步减小安装在便携式装置中的相机模块的尺寸。

透镜组件1000可以包括第一透镜单元100、第二透镜单元400、液体透镜300、支架500和盖600。可以省略第一透镜单元100和第二透镜单元400中的任何一个。

所示的透镜组件1000的结构仅是一个示例，透镜组件1000的结构可以依据相机模块所需的规格而改变。

第一透镜单元100可以设置在透镜组件1000的前侧，并且可以接收来自透镜组件1000的外部的入射在其上的光。第一透镜单元100可以包括至少一个透镜，或者两个或更多个透镜可以沿中心轴对准，以形成光学系统。这里，中心轴可以与光学系统的光轴相同。

第一透镜单元100可以包括两个透镜。然而，本公开不限于此。

曝光透镜(未示出)可以设置在第一透镜单元100的前表面上，并且盖玻璃可以设置在曝光透镜的前面。曝光透镜可以突出以暴露于支架500的外部，因此其表面可能被损坏。如果透镜表面被损坏，则相机模块捕获的图像质量可能会下降。为了防止或最小化对曝光透镜表面的损坏，可以采用设置盖玻璃的方法、形成涂层的方法、或使用耐磨材料形成曝光透镜的方法，以防止对曝光透镜的表面的损坏。

第二透镜单元400可以设置在第一透镜单元100和液体透镜300的后面，并且从外部入射在第一透镜单元100上的光可以穿过液体透镜300且可以入射在第二透镜单元400上。第二透镜单元400可以与第一透镜单元100间隔开，并且可以设置在形成在支架500中的通孔中。第二透镜单元400可以包括至少一个透镜，并且在包括两个或更多个透镜时，这些透镜可以沿着中心轴对准，以形成光学系统。

为了将上述第一透镜单元100和第二透镜单元400与液体透镜300区分开，第一透镜单元100和第二透镜单元400可以被称为第一固体透镜单元和第二固体透镜单元。

液体透镜300可以设置在第一透镜单元100下，第二透镜单元400可以设置在液体透镜300下。也就是说，液体透镜300可以设置在第一透镜单元100和第二透镜单元400之间。

图2是图1所示的相机模块中包括的液体透镜的透视图，图3是示出图2中所示的液体透镜的横截面的视图.

具体地，液体透镜300可以包括：第一板310，其中形成有腔体以在其中容纳不导电的第一液体350和导电的第二液体340；第一电极355，设置在第一板310上；第二电极345，设置在第一板下；第二板320，设置在第一电极355上；第三板330，设置在第二电极345下。

第一板310可以设置在第二板320和第三板330之间，并且可以包括具有预定倾斜表面(例如，具有大约50到70度的角度的倾斜表面，具体地，55到65度的角度的倾斜表面)的上开口和下开口。由前述倾斜表面围绕的区域、接触第二板320的开口和接触第三板330的开口可以称为“腔体”。

第一板310是在其中容纳第一液体350和第二液体340的结构。第二板320和第三板330中的每一个可以包括光通过的区域，因此可以由透光材料(例如，玻璃)制成。第二板320和第三板330可以由相同的材料制成，以便于加工。

另外，第一板310可以包括杂质，使得光不容易从中穿过。

第二板320是这样一种结构：来自于第一透镜单元100入射到该结构上的光通过该结构行进到腔体的内部，并且第三板330是这样一种结构：已经通过腔体的光通过该结构行进到第二透镜单元400。

上述腔体可以填充有彼此具有不同特性的第一液体350和第二液体340，并且界面可以形成在第一液体350和第二液体340之间。可以改变在第一液体350和第二液体340之间形成的界面的曲率和倾斜度。

也就是说，使用电能改变第一液体350和第二液体340的表面张力的配置，与通过移动固体透镜(调节透镜之间的距离)调节焦距的配置相比，可以减小相机模块的尺寸，并且与使用马达等机械地移动透镜的配置相比，可以消耗少量的功率。

第二液体350可以是油，例如苯基硅油。

第二液体340可以由例如乙二醇和溴化钠(nabr)的混合物制成。

第一液体350和第二液体340中的每一个可以包括灭菌剂或抗氧化剂中的至少一种。灭菌剂可以是酚类抗氧化剂或磷(p)类抗氧化剂。灭菌剂可以是醇类灭菌剂、醛类灭菌剂和酚类灭菌剂中的任何一种。

第一电极355可以与第二电极345间隔开，并且可以设置在第一板310的上表面、侧表面和下表面的一部分上。第二电极345可以设置在第一板310的下表面的一部分上，并且可以与第二液体340直接接触。

第一板310的侧表面或绝缘层360的侧表面可以形成腔体的倾斜表面或侧壁。第一电极355可以与第一液体350和第二液体340接触，绝缘层360介于其间，这将在后面描述。第二电极345可以与第二液体340直接接触。

从外部传感器板800接收的电信号可以施加到第一电极355和第二电极345，以便控制第一液体350和第二液体340之间的界面。

第一电极355和第二电极345可以由例如金属的导电材料制成，并且特别是可以包括铬(cr)。铬是有光泽的银色刚性过渡金属，这种过渡金属不易碎，不易褪色，并且熔点高。

此外，由于包含铬的合金表现出高耐腐蚀性和刚性，因此铬可以在与其他金属形成合金的状态下使用。特别地，由于铬(cr)不容易腐蚀或变色，因此铬对腔体中的导电液体表现出高的耐受性。

可以设置绝缘层360以便覆盖腔体的上表面上的第二板330的下表面、形成腔体的侧壁的第一电极355、第一电极355的在第一板310的下表面上的部分、第一板310和第二电极345。绝缘层360可以实现为例如聚氯代对二甲苯涂层剂，并且还可以包括白色染料。白色染料可以增加光被形成腔体的侧壁的绝缘层360反射的程度。

如图所示，第一液体350可以与第二板320表面接触，使得绝缘层360介于第一液体350与第二板320之间，第二液体340可以与第三板330直接表面接触。

腔体可以包括朝向第二板320定向的第一开口和朝向第三板330定向的第二开口。第一开口的横截面尺寸o1可以小于第二开口的横截面尺寸o2，反之亦然。这里，当第一开口和第二开口中的每一个具有圆形横截面时，开口的尺寸可以指其半径，并且当每个开口具有正方形横截面时，开口的尺寸可以指其对角线长度。

第二板320和第三板330中的每一个可以具有矩形边缘。然而，本公开不限于此。

第一电极355可以从第二板320的边缘的至少一个区域暴露，第二电极345可以从第三板330的边缘的至少一个区域暴露。

另外，第一连接电极356可以在第二板320的外部区域中设置在第一电极355上，第二连接电极346可以在第三板300的外部区域中设置在第二电极345上。

虽然未示出，但是导电环氧树脂可以设置在第一电极355和第一连接电极356之间，并且还可以设置在第二电极345和第二连接电极346之间。

第一连接电极356可以与第一电极355一体地形成，第二连接电极346可以与第二电极345一体地形成。

第一连接电极356和第二连接电极346可以经由连接板380连接到金属板390，并且可以电连接到柔性传感器板800的端子810。

如图1所示，支架500可以包括敞开的上部、敞开的下部和形成在其中的通孔。支架500可以包括：第一主体部分，包括形成在其中的第一孔；第二主体部分，包括形成在其中的第二孔；以及侧部，将第一主体部分和第二主体部分彼此连接。支架的侧表面可以包括形成在其中的至少一个侧孔。支架的侧表面可以包括形成在其中的第一侧孔和第二侧孔。第一侧孔和第二侧孔可以彼此相对地设置，同时彼此间隔开。第一透镜单元200、第二透镜单元400和液体透镜300可以设置在形成在支架500中的通孔中。详细地，第一透镜单元100可以设置在支架500的上部中，并且可以与其结合，第二透镜单元400可以设置在支架500的下部中并且可以与其结合。

液体透镜300、设置在液体透镜上的第一透镜单元100和设置在液体透镜下的第二透镜单元400可以设置在支架500中以固定到其。液体透镜300可以以与第一透镜单元100和第二透镜单元400相同的方式沿中心轴对准。第一透镜单元可以设置在第一孔中，第二透镜单元可以设置在第二孔中。

可以在支架500内部设置第一区域至第三区域。第一透镜单元100可以插入第一区域，液体透镜300可以设置在第二区域中，第二透镜单元400可以设置在第三区域中。这里，第一区域可以位于第二区域上，第三区域可以位于第二区域下。形成在支架500中的上述通孔可以包括第一区域至第三区域。

第二区域可以包括开口，该开口形成在支架500的侧表面中，以允许液体透镜300通过其插入到支架中。因此，液体透镜300可以通过形成在支架500中的侧开口插入到支架500中，并且可以被容纳在支架500的第二区域中。

容纳在支架500中的液体透镜300可以使用连接板380电连接到传感器板800的端子810，连接板380暴露到支架500的外部。这里，连接板380可以是例如柔性印刷电路板。

连接板380可以包括：上端子单元，包括多个端子；以及下端子单元，包括多个端子。上端子单元可以耦接到液体透镜300的第一连接电极356和第二连接电极346，因此可以连接到第一电极355或第二电极345。尽管在图3中示出连接板380的上端子单元连接到液体透镜300的第二电极345，但是连接板380的上端子单元可以连接到第一电极355。或者，连接板380的上端子单元可以与第一连接电极356和第二连接电极346集成，以便连接到液体透镜300的第一电极355或第二电极345。

盖600可以设置成围绕第一透镜100、第二透镜400、液体透镜300和支架500。盖600和支架500可以设置在基部700上。

基部700可以与支架500一体地形成。支架500可以根据需要用作基部700。此时，可以省略基部700。

传感器板800可以设置在基部700下，并且可以包括图像传感器(未示出)和端子810。图像传感器的光接收元件可以设置在传感器板800中。图像传感器的单位像素的宽度和/或长度可以是例如2μm(微米)或更小。端子810可以使用连接板380向液体透镜300的第一电极355和第二电极345(参考图2)提供电流。

图4是示出图1所示的相机模块的液体透镜和支架的透视图，图5是沿图4中的线ii-ii截取的纵向剖视图。

如图4所示，上述支架500可以通过注射成型形成，并且可以包括：第一透镜设置部分510，其包括设置第一透镜单元100的第一区域；液体透镜设置部分520，其包括侧开口和第二区域，液体透镜300通过该侧开口插入，液体透镜300设置在该第二区域中；以及第二透镜设置部分530，其包括设置第二透镜单元400的第三区域。

注射成型是通过将热熔化的塑料材料(例如塑料)强制注射进入注塑模具中，然后使其固化来获得产品的方法。通常，注塑模具包括彼此分开的上模具(或第一模具)和下模具(或第二模具)。当进行注射成型时，在上模具和下模具彼此接合之后执行注射过程。

在产品在注塑模具中固化之后，上模具和下模具彼此分离。在使用注射成型的制造过程中，熔融材料可能微小地流入模具之间的连接部分。因此，当模具彼此分离时，可能在产品的表面中形成微细的线性突出部分或凹陷部分(下文中称为“模具接缝”)。

参考图5，其示出了沿图4中的线ii-ii截取的纵向截面，可以看到，当液体透镜300设置在液体透镜设置部分520中时，液体透镜300放置在支撑部分524上。

如图5中放大示出的，由于支架500通过注射成型制造，因此由于前述模具接缝523a而在支撑部分524处形成突出部。突出部分可以位于支撑部分524的上表面上，并且可以具有线性形状。模具接缝523a可以与液体透镜300的第三板330接触，因此液体透镜300可能不平衡，可能倾斜或不稳定地移动，这可能不利地影响相机模块的性能。

因此，将参照图6至图9描述能够将液体透镜300更稳定地支撑在支架500中的支架500的结构。

图6是根据实施例的相机模块中的液体透镜安置在支架中之前的支架的透视图，图7是沿图4中的线iii-iii截取的纵向剖视图，其示出了液体透镜安置于图6中所示的支架中的状态，图8是图6中所示的支撑部分的正视图，图9是根据另一实施例的支撑部分的正视图。

如图6所示，支架包括其中设置第一透镜单元100的第一透镜设置部分510、其中设置第二透镜单元200的第二透镜设置部分530、以及设置在第一透镜设置部分510和第二透镜设置部分530之间以允许液体透镜300设置在其中的液体透镜设置部分520。这里，形成通孔以便穿透第一透镜设置部分510、第二透镜设置部分530和液体透镜设置部分520。

这里，液体透镜设置部分520包括支撑部分524，支撑部分524在支架500内向上突出，以包围通孔501(参见图8)以便允许液体透镜300安置在其上。

例如，通孔501可以具有圆形水平横截面，支撑部分524可以设置成同心地围绕通孔501。在一些实施例中，通孔501的水平横截面可以具有椭圆形或多边形形状，并且支撑部分524可以被修改以便在与通孔501的水平横截面相对应的同时包围通孔501的圆周。

更详细地，液体透镜设置部分520可以包括第一水平板521、第二水平板523和垂直板522。第一水平板521可以是第一主体部分，第二水平板523可以是第二主体部分，垂直板522可以是侧部分。第一水平板可以包括形成在其中的第一孔，第二水平板可以包括形成在其中的第二孔。第二水平板或第二主体部分可以包括支撑部分524和延伸部分523，该支撑部分524朝向液体透镜突出以支撑液体透镜。

第一水平板521可以设置在支架500的上部区域中，并且可以结合到第一透镜设置部分。第二水平板523可以设置在第一水平板521下，以与第一水平板521间隔开，并且可以结合到第二透镜设置部分520。垂直板522将第一水平板521和第二水平板523彼此连接，以便形成第二区域，该第二区域是支架500中的设置液体透镜300的空间。垂直板522可以包括成对的左右件，以便将第一水平板521的相对边缘和第二水平板523的相对边缘彼此连接。

支撑部分524可以形成为从第二水平板523突出，同时包围通孔501。支撑部分524可以形成为使得在支撑部分524的形成有上述模具接缝523a的区域中形成台阶表面524b。支撑部分可以包括侧表面和上表面，并且还可以包括在侧表面和上表面之间的台阶。台阶的数量可以是两个或更多个。在多个台阶中，至少两个台阶可以彼此平行。台阶可以设置在与支架的侧部相对应的位置处。彼此平行的台阶之间的间隔可以小于第二孔的直径。每个台阶的高度可以是20至40μm。

台阶表面524b可以具有从支撑部分524的上表面524a向下成台阶状的形状。台阶表面524b可以成对地设置在支撑部分524的上表面524a的相对边缘处。

在这种情况下，台阶表面524b可以形成为使得其任何一个区域与通孔501邻接(相连)。

即使当模具接缝523a(为从第一主体部分的上表面突出的突出部分)在通过注射成型制造支架500的过程中形成时，具有上述结构的台阶表面524b也可以防止液体透镜300不会被支撑液体透镜300的支撑部分524倾斜或摇动。从第一主体部分的上表面突出的突出部分可以具有线性形状。台阶可以垂直于突出部分设置。

突出部分或模具接缝523a可以形成为跨过通孔501的中心延长。例如，模具接缝523a可以从液体透镜设置部分520的第二水平板523的上表面突出，以便与通孔501的中心交叉，并且还可形成为从台阶表面524b的上部区域突出。

然而，由于台阶表面524b具有比支撑部分524低的高度，如图7所示，液体透镜300的第三板330与台阶表面524b间隔开，因此不受模具接缝523a的影响。因此，液体透镜300可以由支撑部分524以稳定且平衡的方式支撑。

在图7中，液体透镜300的第三板被示出为与支撑部分524的上表面524a稍微间隔开。然而，这仅仅是为了说明的目的而被夸大。液体透镜300的第三板的下表面与支撑部分524的上表面524a紧密接触，因而液体透镜300由支撑部分524以稳定和平衡的方式支撑。

为了实现上述效果，支撑部分524的上表面524a和台阶表面524b之间的高度差可以为20至40μm。然而，该高度差可以被修改而不限于该特定范围，只要其大于在支撑部分524处形成的模具接缝523a的高度。

如图8所示，可以通过切割支撑部分524的上表面524a的相对边缘来形成成对的台阶表面524b，使得与通孔501邻接(相连)的每个台阶表面524b的侧面垂直于模具接缝523a。可以在注射成型工艺中使用模具直接实现该结构，或者可以在注射成型工艺之后通过去除形成在支撑部分524的上表面524a上的模具接缝523a的切割工艺等实现该结构。因此，模具接缝523a基本上不形成在支撑液体透镜300的支撑部分524的上表面524a上。

在另一个实施例中，如图9所示，台阶表面524b-1可以平行于模具接缝523a设置。同样在这种情况下，台阶表面524b-1可以成对设置，以便彼此对应。每个台阶表面524b-1的宽度可以设定为范围内的任何值，在该范围内，通过从支撑部分524的上表面524a-1去除模具接缝523a，液体透镜300以平衡方式被支撑。

在该实施例中，台阶表面524b-1可以在注射成型工艺中使用模具直接实现，或者可以在注射成型工艺之后通过去除形成在支撑部分524的上表面524a-1上的模具接缝523a的切割工艺等实现。

根据实施例，在包括液体透镜的相机模块和光学装置中，液体透镜安置于其上的支撑部分的表面基本上是平坦的，从而能够更稳定地在支架中支撑液体透镜。

另外，即使在通过注射成型制造支架的过程中形成模具接缝，也可以通过在支撑部分上形成台阶部分来以平衡的方式支撑液体透镜。

包括上述液体透镜的相机模块可以安装在诸如数码相机、智能电话、膝上型计算机和平板电脑等各种数字装置中。特别地，相机模块可以安装在移动装置中以实现超薄的高性能变焦透镜。

例如，显示装置可以包括显示模块，在该显示装置中，包括液体透镜、第一透镜单元和第二透镜单元、滤光器和光接收元件的相机模块将从外部入射的图像转换为电信号，显示模块包括颜色由电信号改变的多个像素。显示模块和相机模块可以由控制单元控制。

虽然已经参考本公开的示例性实施例具体示出和描述了本公开，但是这些实施例仅出于说明性目的而提出，并不限制本公开，并且对于本领域技术人员来说，显而易见的是在不脱离本文阐述的实施例的本质特征的情况下，可以进行形式和细节上的各种改变。例如，可以修改和应用实施例中阐述的各个配置。此外，这些修改和应用的差异应该被解释为落入由所附权利要求限定的本公开的范围内。

【工业适用性】

根据实施例的包括液体透镜的相机模块可以用在移动装置中。