阵列式镜头与阵列式镜头模组的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及阵列式镜头的设计，尤其涉及一种阵列式镜头与阵列式镜头模组。
【背景技术】
[0002]目前随着多媒体技术的飞速发展，数码相机、摄像机、智能手机等具有摄录功能的电子产品越来越为广大消费者青睐。这些电子产品的镜头也日益趋于轻薄短小和高像素方向发展，由于普通的单体式镜头越来越难以满足消费者对更高成像质量的需求，因此应用于小型化电子设备的阵列式镜头应运而生。
[0003]不同于一般单体式镜头，阵列式镜头通过仿生昆虫如苍蝇的复眼构造，由多个微型镜头组成镜头阵列，通过复杂的方式记录下来自前方场景各个部位的光线，然后借助专业软件对图像进行处理。
[0004]相较于一般的单体式镜头，同样是三个镜片的镜头，一般的单体式镜头，只能有一个成像；而阵列式镜头则由于存在多个微型透镜，可以成多个像，如此像素即可成倍增加。至于其他含有三个镜片以上的单个镜头，虽然其具有高像素的特点，但由于镜片数目多而导致厚度大，因而不利于在小型化电子产品上使用。阵列式镜头却可以在保持厚度不变的情况下，通过增加微型透镜的数量来达到获得高像素图像的效果。
[0005]现有的阵列式镜头，包括由若干个单独的小镜头组成的阵列式镜头和通过WLO(Wafer Level Optics)技术生产的晶圆级阵列式镜头。前者由于各个镜头相互独立，一致性的要求较难满足，无法很好的将四个小镜头同时在像平面聚焦成像，还需要人工调焦的步骤，其工艺繁琐且生产成本高。后者虽然较好的克服了前者的缺陷，但其同样也存在很多弊端，譬如专利号为 US8023208，名称为 “Miniature stacked glass lens module” 的美国专利，其设计自由度较低，镜头直接成型，无法后期更好地完善。此外，高解析度的镜头需要极高的光轴对准精度，而阵列镜头的各个镜片都具备各自独立的光轴，在堆叠上另一片光学镜片时，两阵列镜组的各镜片光轴不能确保可以准确的对准，因此又会导致成品率低，以及其生产过程过分依赖于对工艺的高精度要求的不足。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种阵列式镜头与阵列式镜头模组及，通过各镜片一体成型和分体式结构相结合，提高镜头设计和组装的灵活性及自由度，从而获得更好的成像质量、更高的像素；同时，还可缩小镜头尺寸，降低生产成本，有利于实现高像素镜头超薄化。
[0007]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种阵列式镜头，包含装入镜筒70的阵列式透镜组和将所述阵列式透镜组固定在所述镜筒70内的压圈10 ;所述阵列式透镜组包含多个镜片组和隔片；所述的每个镜片组包含呈阵列分布的nXm个镜片；所述镜筒70中具有一个遮光层76，该遮光层76包含与压圈10、每个隔片及每个镜片组呈相应阵列分布的nXm个通光孔；n和m都为正整数，且η和m不同时为I ;靠近所述压圈10的第一镜片组20的各个单独镜片为可调焦镜片，所述第一镜片组20之后还设置有与之相配合的第一隔片30。
[0008]其中，所述阵列式透镜组进一步包括第三镜片组60和第二镜片组40。
[0009]所述第三镜片组60和第二镜片组40为注塑一体成型结构。
[0010]第三镜片组60和第二镜片组40分别由形成在其边缘的定位部进行方向对准。
[0011]所述定位部为至少两个与第三镜片组60或第二镜片组40连接的销，所述第二镜片组40或第三镜片组60上亦存在相应的孔；所述销和孔的形状为互相匹配的圆柱体、长方体或能够实现定位要求的其他形状。
[0012]所述定位部为第三镜片组60和第二镜片组40的边缘互相对应的圆锥斜部、阶梯直部或能够实现定位要求的互相扣合的其他设计。
[0013]所述第三镜片组60与第二镜片组40之间进一步设有第二隔片50。
[0014]所述第二隔片50的边缘设有与所述第三镜片组60和第二镜片组40相匹配的定位部。
[0015]所述第二隔片50的形状随所述第三镜片组60和第二镜片组40的定位部不同而相应不同。
[0016]所述第三镜片组60与第二镜片组40由塑料制成。
[0017]所述第一镜片组20的各个单独镜片的厚度为可调。
[0018]所述第一镜片组20的各个单独镜片可旋转。
[0019]所述第一镜片组20的各个单独镜片边缘为圆形、或至少有一条圆弧边的任意形状。
[0020]所述镜筒70的内部筒壁呈阶梯状，且该镜筒70为镜筒、遮光层76及镜座注塑一体成型结构。
[0021]一种包含阵列式镜头的阵列式镜头模组。
[0022]所述阵列式镜头模组还包含滤色片、感光芯片和线路板，其中所述感光芯片为一整块芯片，通过软件程序将其分为nXm个独立成像的区域，区域分布同镜头呈相同规格的阵列式设置；其中，η和m都为正整数，且η和m不同时为I。
[0023]本发明所提供的阵列式镜头与阵列式镜头模组，具有以下优点：
I)本发明的阵列式镜头的第二镜片组与第三镜片组采用注塑一体成型方式制成，由于一体成型的结构部件较少，因而能够提高组装效率，且无需人工对焦，极大地降低了生产成本，同时还可促进各个微型透镜的一致性，让其更好地在同一成像面聚焦成像，达到更好的成像效果。
[0024]2)第二镜片组、第三镜片组由塑料制成，第一镜片组材料不限，可塑料、可玻璃。而第一镜片组、第二镜片组对偏心的敏感度比较高，所以本发明采用第一镜片组为nXm个单独的镜片，第一隔片为nXm个单独的隔片，各个镜片和隔片通过自身的外径与第二镜片组上凹槽的内径相匹配，从而一起固定在第二镜片组上。
[0025]3)第一镜片组采用若干单独的镜片有以下两个好处：其一，第一镜片组各个镜片可以分别单独旋转，从而进行偏心调整，实现每个微型透镜的中心对准，使得其成像清晰、均匀；其二，第一镜片组各个镜片的厚度可根据各镜头成像情况而变动，随整体需要而采取不同设置，如此可进一步促进各个透镜的一致性，保证各独立镜头的共焦，均在成像面聚焦成像。
[0026]4)第一镜片组的各个独立镜片为圆形或其他能够嵌入圆形凹槽并可以旋转的多边形，且该多边形具有至少一条圆弧边并靠圆弧边和圆形凹槽进行定位。可旋转角度为O?360度的任意值。
[0027]5)第三镜片组对偏心的敏感度比较低，因此仅通过镜筒和镜片的内外径配合设计将其与第二镜片组限制在一起，只要光学设计设定到3 μπι以内即可基本满足组立要求。
[0028]6)第一镜片组、第二镜片组之间存在四个独立的同第一镜片组的四个镜片相应的第一隔片，其主要是起到光阑作用；另外，第二镜片组、第三镜片组之间也可以设置第二隔片，以达到更好的遮光效果，获得更好的成像质量，且此第二隔片也和第二、第三镜片组有相同的阵列式设计。
[0029]7)本发明阵列式镜头中，第二镜片组与第三镜片组横向两个相邻镜片之间的距离与纵向两个相邻镜片之间的距离可相等，也可不同；只需与阵列式镜头模组内的芯片的有效区域的分布规则相一致即可。
[0030]8)在进行组装时，该第二镜片组与第三镜片组分别由形成在其边缘的定位部进行方向对准。该定位部可以是至少两个与第三镜片组(第二镜片组)连接的销，第二镜片组(第三镜片组）上存在相应的孔，且销和孔的形状为互相匹配的圆柱体、长方体或者其他能够实现定位而且符合本发明要求的形状。定位部也可以为第二镜片组、第三镜片组边缘的互相对应的圆锥斜部、阶梯直部或者其他能够实现定位而且符合本发明要求的互相扣合的设
i+o
[0031]9)当第二镜片组、第三镜片组之间存在隔片时，隔片的形状随两者的定位部不同而不同，或相应的存在两个供第二镜片组(第三镜片）上的销插入的孔，或相应的存在圆锥斜部、阶梯直部，或其他符合要求的而且相匹配的形状。
[0032]10)本发明的各镜头单元组准确定位。横向，可保证每个微型透镜光学中心的对准，使得每个微型透镜的成像清晰、均匀；纵向，可让各个微型透镜保持良好的一致性，实现同时在像平面聚焦成像，达到更好的成像效果。
[0033]11)本发明的包含阵列式镜头的阵列式镜头模组，主要由阵列式镜头、滤色片、感光芯片、线路板组成。其中，感光芯片为一整块芯片，通过程序设置将其分为若干个互不影响的独立成像区域，如此若干个独立成像的镜头、若干个互不影响的成像区域，再经过后端软件对不同