CN110971800A - 摄像头镜片、摄像头组件和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了摄像头镜片、摄像头组件和电子设备。具体的，本申请提出了一种摄像头镜片，包括：镜片主体；红外滤光膜层，所述红外滤光膜层设置在所述镜片主体的一侧；光学胶层，所述光学胶层设置在所述镜片主体远离所述红外滤光膜层的一侧，所述光学胶层可吸收红外光；减反射膜层，所述减反射膜层设置在所述光学胶层远离所述镜片主体的一侧，其中，所述摄像头镜片在430‑640nm的可见光波段的平均光透过率不小于85％。由此，该摄像头镜片同时具有红外截止效果，将该摄像头镜片用作摄像头组件的镜片时，无需在摄像头组件中单独设置红外截止滤光片，降低了摄像头组件的整体高度，提高了摄像头组件的使用性能。

Description

摄像头镜片、摄像头组件和电子设备

技术领域

本申请涉及电子设备技术领域，具体地，涉及摄像头镜片、摄像头组件和电子设备。

背景技术

目前的用于电子设备中的摄像头组件(例如手机摄像头组件、电脑摄像头组件等)和数码相机等电子产品，通常采用电荷藕合器件图像传感器(CCD)或互补金属氧化物半导体图像传感器(CMOS)进行图像传感，该图像传感器(Sensor)将从镜头上传导过来的光线转换为电信号，再通过内部的DA转换为数字信号，数字信号经过一系列的放大处理、储存处理后，传输到屏幕形成图像。由于从镜头上传导过来的光线除了可见光之外，还会有部分红外光，该部分红外光虽然人眼不可见，但可以被上述图像传感器感知，经过一系列转换后，该部分红外光会在最终形成的图像上形成虚像，从而出现人眼看到的图像与图像传感器感应到的图像不一致的问题，影响摄像头组件的拍摄性能。目前，通常在镜头和图像传感器之间设置红外截止滤光片，该红外截止滤光片可以截止红外光，并且高透可见光，因此，可以防止红外光在图像传感器上形成虚像，改善红外光对成像的影响，并且不影响可见光的成像。

然而，目前的摄像头镜片、摄像头组件和电子设备仍有待改进。

发明内容

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：

目前的电子设备中，通常会在镜头和图像传感器之间设置红外截止滤光片，例如设置蓝玻璃红外截止滤光片等，该红外截止滤光片可以截止红外光，可以防止红外光在图像传感器上形成虚像，改善红外光对成像的影响，提高摄像头组件的拍摄效果。但是，发明人发现，目前的用于摄像头组件的红外截止滤光片通常为单独设置的结构，在摄像头组件中设置红外截止滤光片后，摄像头组件的后焦较长，导致摄像头组件的整体厚度较大，不利于摄像头组件的轻薄化和小型化设计，并且，光线会在红外截止滤光片和图像传感器之间多次反射，导致产生光斑，影响拍摄效果。因此，如果能提出一种新的摄像头组件的结构，无需设置单独的红外截止滤光片，即可实现截止红外光的效果，将能降低摄像头组件的整体高度，提高摄像头组件的使用性能，将能在很大程度上解决上述问题。

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

在本申请的一个方面，本申请提出了一种摄像头镜片。该摄像头镜片包括：镜片主体；红外滤光膜层，所述红外滤光膜层设置在沿所述镜片主体的厚度方向的一侧；光学胶层，所述光学胶层设置在所述镜片主体远离所述红外滤光膜层的一侧，所述光学胶层可吸收红外光；减反射膜层，所述减反射膜层设置在所述光学胶层远离所述镜片主体的一侧，其中，所述摄像头镜片在430-640nm的可见光波段的平均光透过率不小于85％。由此，该摄像头镜片同时具有红外截止效果，将该摄像头镜片用作摄像头组件的镜片时，无需在摄像头组件中单独设置红外截止滤光片，降低了摄像头组件的整体高度，提高了摄像头组件的使用性能。

在本申请的另一方面，本申请提出了一种摄像头组件，该摄像头组件包括：包括：镜头；镜片组件和图像传感器，所述镜片组件设置在所述镜头和所述图像传感器之间，其中，所述镜片组件包括多个间隔设置的镜片，至少一个所述镜片为前面所述的摄像头镜片。由此，该摄像头组件具有前面所述的摄像头镜片所具有的全部特征以及有益效果，在此不再赘述。总的来说，该摄像头组件中，将具有红外截止功能的滤光膜集成在镜片上，既具有较好的红外截止效果，又降低了摄像头组件的整体高度，提高了摄像头组件的使用性能。

在本申请的又一方面，本申请提出了一种电子设备，该电子设备包括：壳体，所述壳体限定出容纳空间；主板以及存储器，所述主板以及存储器位于所述容纳空间内部；屏幕，所述屏幕设置在所述容纳空间中，且与所述主板相连；以及前面所述的摄像头组件，所述摄像头组件设置在所述容纳空间中，且所述摄像头组件的镜头设置在所述壳体上。由此，该电子设备具有前面所述的摄像头组件所具有的全部特征以及有益效果，在此不再赘述。总的来说，该电子设备的摄像头组件结构轻薄，拍摄效果良好。

附图说明

图1显示了根据本申请一个示例的摄像头镜片的结构示意图；

图2显示了根据本申请一个示例的摄像头镜片的截面结构示意图；

图3显示了根据本申请一个示例的摄像头组件的结构示意图；以及

图4显示了根据本申请一个示例的电子设备的结构示意图。

附图标记说明：

110：镜片主体；120：红外滤光膜层；130：光学胶层；140：减反射膜层；100：摄像头镜片；200：镜头；300：图像传感器；400：镜片组件；410：镜片；1000：摄像头组件；1100：电子设备；1200：壳体。

具体实施方式

下面详细描述本申请的示例，所述示例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的示例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的一个方面，本申请提出了一种摄像头镜片。根据本申请的一些示例，参考图1和图2(图2为沿图1中AA’方向的截面结构示意图)，摄像头镜片100包括：镜片主体110、红外滤光膜层120、光学胶层130和减反射膜层140，红外滤光膜层120设置在沿镜片主体110的厚度方向的一侧(参考图2中所示出的“厚度方向”)，光学胶层130设置在镜片主体110远离红外滤光膜层120的一侧，光学胶层130可吸收红外光；减反射膜层140设置在光学胶层130远离镜片主体110的一侧，其中，摄像头镜片1000在430-640nm的可见光波段的平均光透过率不小于85％。由此，该摄像头镜片100同时具有红外截止效果，将该摄像头镜片100用作摄像头组件的镜片时，无需在摄像头组件中单独设置红外滤光片，降低了摄像头组件的整体高度，提高了摄像头组件的使用性能，并且不影响该摄像头镜片100本身的透光性能和拍摄性能。

为了方便理解，下面对该双通滤光片能获得上述有益效果的原理作简单说明：

如前所述，目前，在摄像头组件中设置单独的红外截止滤光片后，摄像头组件的后焦较长，导致摄像头组件的整体厚度较大，不利于摄像头组件的轻薄化和小型化设计，并且，光线会在红外截止滤光片和图像传感器之间多次反射，导致产生光斑，影响拍摄效果。而本申请中，将具有红外光截止效果的红外滤光膜集成在摄像头组件的镜片上，例如摄像头组件可以包括镜片组件，镜片组件中可以有多个形状各异的镜片，红外滤光膜可以集成在任意一个镜片的任意一个面上，只要具有红外截止效果即可。由此，可以简便地省去单独设置的红外截止滤光片结构，降低摄像头组件的整体高度，提高摄像头组件的使用性能。并且，本申请中的摄像头镜片，不仅在摄像头镜片的镜片主体的一侧设置了具有红外光截止效果的红外滤光膜层，还在镜片主体远离红外滤光膜层的一侧形成了光学胶层和减反射膜层，该光学胶层也可以较好的吸收红外光，该摄像头镜片的红外截止的中心波长受光的入射角度的影响较小，进一步提高了该摄像头镜片的红外截止效果；该减反射膜层可以进一步提高该摄像头镜片在可见光波段的透过率，提高摄像头组件的拍摄效果，并且该减反射膜层还可以较好地保护光学胶层，进一步提高了该摄像头镜片的使用性能。具体的，本申请中的摄像头镜片在430-640nm的可见光波段的平均光透过率不小于85％，该摄像头镜片的光透过率较高，即本申请中在镜片主体的表面设置具有红外截止效果的膜层之后，不会显著影响镜片主体本身的透过率和使用性能。

根据本申请的一些示例，参考图1，红外滤光膜层120可以设置在镜片主体110的沿镜片主体110的厚度方向上的表面，即可以在镜片主体110的沿厚度方向的表面进行镀膜或形成具有红外吸收性能的光学胶，以便形成红外滤光膜层120；具体的，光学胶层130可以设置在镜片主体110远离红外滤光膜层120一侧的表面，即可以在镜片主体110的远离红外滤光膜层120一侧的表面涂布光学胶，以便形成光学胶层130；具体的，减反射膜层140可以设置在光学胶层130远离镜片主体110一侧的表面，可以在光学胶层130远离镜片主体110一侧的表面进行镀膜，形成减反射膜层140，该减反射膜层140不仅能降低光线反射，还能保护光学胶层130。

根据本申请的一些示例，参考图1和图2，镜片本体110的形状和材料等不受特别限制，例如镜片本体110可以为圆形的，例如镜片本体110可以为凸透镜或凹透镜，也可以为不规则的异形结构等。具体的，摄像头组件的镜片组件中可以包括多个镜片，多个镜片中的任意一个镜片可以为本申请中所述的摄像头镜片100；具体的，为了便于在镜片本体110表面形成红外滤光膜层120等结构，可以选取镜片组件中的外表面较为平坦的镜片作为镜片主体110，并在其表面形成红外滤光膜层120等结构。

根据本申请的一些示例，红外滤光膜层120的具体材料和结构等不受特别限制，只要具有较好的红外截止效果，并且不影响可见光的透过即可。具体的，红外滤光膜层120可以为形成在镜片主体110表面的光学镀膜结构；具体的，红外滤光膜层120可以包括多个层叠设置的第一介质亚层(图中未示出)，第一介质亚层可以包括第一奇数亚层和第一偶数亚层，其中，第一奇数亚层和第一偶数亚层的折射率不同，由此，通过折射率不同的第一奇数亚层和第一偶数亚层，该红外滤光膜层120可以较好地截止红外光。具体的，形成第一奇数亚层的材料至少包括二氧化硅以及氟化镁，形成第一偶数亚层的材料至少包括二氧化钛、五氧化三钛、二氧化锆以及五氧化二钽。由此，进一步提高了该红外滤光膜层120的红外截止效果。具体的，可以通过光学膜系设计等，选择合适的第一奇数亚层和第一偶数亚层的材料，并调节第一奇数亚层和第一偶数亚层的层数、单层厚度等，使得最终形成的红外滤光膜层120具有较好的红外截止效果，并且不影响可见光的透过。

具体的，红外滤光膜层120的总厚度范围包括3-6μm。例如红外滤光膜层120的总厚度可以为4μm，可以为5μm，可以为5.5μm等。具有上述厚度的红外滤光膜层120，可以较好地截止红外光，并且不影响可见光的透过。

具体的，形成红外滤光膜层120的材料也可以包括具有红外吸收性能的光学胶。由此，该红外滤光膜层120也可以具有较好的红外截止效果。

根据本申请的一些示例，摄像头镜片100进一步包括光学胶层130，光学胶层130可以吸收红外光，从而可以提高摄像头镜片100的红外截止效果。具体的，光学胶层130还可以同时吸收紫外光，由此，可以避免紫外光对图像传感器获取的光谱信息造成干扰，可以进一步提高摄像头组件的拍摄效果。具体的，光学胶层130可以具有两个光吸收峰，即光学胶层130可同时吸收红外光和紫外光，光学胶层130吸收的红外波段的波长范围可以为600-780nm，光学胶层130吸收的紫外波段的波长范围可以为350-420nm，光学胶层130在红外波段和紫外波段的光透过率可以不大于1％，例如光学胶层130在红外波段和紫外波段的光透过率可以不大于0.8％、可以不大于0.5％等。由此，该光学胶层130的红外吸收性能以及紫外吸收性能较佳，可以进一步提高该摄像头镜片100的红外截止效果，并且使该摄像头镜片100具有紫外截止效果，可以进一步提高摄像头组件的拍摄效果。具体的，光学胶层130在450-600nm的可见光波段的光透过率可以不小于88％，例如可以为90％等。由此，该光学胶层130在可见光波段的光透过率较高，可以提高该摄像头镜片100在可见光波段的光透过率，进一步提高使用该摄像头镜片100的摄像头组件的拍摄效果。

根据本申请的一些示例，形成光学胶层130的材料不受特别限制，只要其具有红外吸收性能即可。具体的，形成光学胶层130的材料可以包括：环氧乙烷化合物和着色化合物，该着色化合物可以调节光学胶层130对光线的吸收特性，例如通过选择合适的着色化合物，可以使光学胶层130具有良好的红外吸收性能和紫外吸收性能。具体的，光学胶层130的厚度范围可以包括1-10μm，例如光学胶层130的厚度可以为2μm，可以为4μm，可以为5μm，可以为6μm，可以为7μm，可以为8μm，可以为9μm等。由此，光学胶层130的厚度在上述范围时，可以较好地提高摄像头镜片100的红外截止效果以及可见光透过率，并且不会显著增加摄像头镜片100的厚度，有利于摄像头组件的轻薄化设计。

具体的，如前所述，红外滤光膜层120也可以是由具有红外吸收效果的光学胶形成的；具体的，形成红外滤光膜层120的材料和形成光学胶层130的材料相同可以相同，也即是说，形成红外滤光膜层120的光学胶的组分和性能等可以和前面所述的光学胶层130相同，在此不再赘述。由此，通过在镜片主体100的两侧均设置具有红外截止效果的膜层，可以进一步提高该摄像头镜片100的红外截止效果。

需要说明的是，本申请中的摄像头镜片100，通过光学胶层130吸收红外光(或者可同时吸收红外光和紫外光)，其红外截止效果以及紫外截止效果受入射角度的影响较小，例如入射角度在0-30度的范围内，本申请中的摄像头镜片100的中心截止波长的偏移量不大于5nm，因此，本申请中的摄像头镜片100具有良好的红外截止效果和紫外截止效果，可以进一步提高使用该摄像头镜片100的摄像头组件的使用性能。

根据本申请的一些示例，摄像头镜片100进一步包括减反射膜层140，减反射膜层140设置在光学胶层130远离镜片主体110的一侧。当红外滤光膜层120包括光学镀膜结构时，该减反射膜层140可以降低由于红外滤光膜层120和空气折射率不匹配造成的光反射严重，影响透过率的问题；该减反射膜层140可以进一步提高该摄像头镜片100在可见光波段的透过率，提高摄像头组件的拍摄效果，并且可以保护光学胶层130。

具体的，减反射膜层140可以包括多个层叠设置的第二介质亚层(图中未示出)，第二介质亚层包括第二奇数亚层和第二偶数亚层，第二奇数亚层和第二偶数亚层的折射率不同。具体的，形成第二奇数亚层的材料至少包括二氧化硅以及氟化镁，形成第二偶数亚层的材料至少包括二氧化钛、五氧化三钛、二氧化锆以及五氧化二钽。由此，进一步提高了该摄像头镜片100在可见光波段的光透过率。具体的，可以通过光学膜系设计等，选择合适的第二奇数亚层和第二偶数亚层的材料，并调节第二奇数亚层和第二偶数亚层的层数、单层厚度等，使得最终形成的减反射膜层140在可见光波段具有较好的光透过率。具体的，减反射膜层140在可见光波段的光透过率可以不小于98％。具体的，减反射膜层140的总厚度范围可以包括0.2-1μm，例如减反射膜层140的总厚度可以为0.4μm，可以为0.5μm，可以为0.6μm，可以为0.8μm等。由此，具有上述性能参数的减反射膜层140可以较好地降低由于红外滤光膜层120和空气折射率不匹配造成的光反射严重，影响透过率的问题，可以进一步提高该摄像头镜片100在可见光波段的透过率，提高摄像头组件的拍摄效果。

综上可知，本申请中的摄像头镜片100，将具有红外光截止效果的红外滤光膜层120集成在镜片主体110上，并且在镜片主体110远离红外滤光膜层120的一侧设置了具有红外吸收性能的光学胶层130，以及具有增透效果的减反射亚层140，该摄像头镜片100具有良好的红外截止效果，将该摄像头镜片100用作摄像头组件的镜片时，无需在摄像头组件中单独设置红外滤光片，降低了摄像头组件的整体高度，提高了摄像头组件的使用性能。

在本申请的另一方面，本申请提出了一种摄像头组件。根据本申请的一些示例，参考图3，摄像头组件1000包括：镜头200、图像传感器300和镜片组件400，镜片组件400设置在镜头200和图像传感器300之间，镜片组件400包括多个间隔设置的镜片410，至少一个镜片410为前面所述的摄像头镜片，例如，如前所述，摄像头组件1000中，镜片组件400中的任意一个镜片410可以为前面所述的具有红外截止效果的摄像头镜片。由此，该摄像头组件1000具有前面所述的摄像头镜片所具有的全部特征以及有益效果，在此不再赘述。总的来说，该摄像头组件1000中，将具有红外截止功能的滤光膜集成在摄像头镜片410上，既具有较好的红外截止效果，又降低了摄像头组件1000的整体高度，提高了摄像头组件1000的使用性能。

在本申请的又一方面，本申请提出了一种电子设备。根据本申请的一些示例，参考图4，该电子设备1100包括：壳体1200、主板和存储器、屏幕(图中未示出)以及前面所述的摄像头组件1000，壳体1200限定出容纳空间，主板和存储器位于容纳空间内部，屏幕设置在容纳空间中，且与主板相连，摄像头组件1200设置在容纳空间中，且摄像头组件1200的镜头设置在壳体1200上。由此，该电子设备1100具有前面所述的摄像头组件1000所具有的全部特征以及有益效果，在此不再赘述。总的来说，该电子设备1100的摄像头组件1000结构轻薄，拍摄效果良好。

示例性的，电子设备可以为移动或便携式并执行无线通信的各种类型的计算机系统设备中的任何一种。具体的，电子设备可以为移动电话或智能电话(例如，基于iPhoneTM，基于Android TM的电话)，便携式游戏设备(例如Nintendo DS TM，PlayStationPortable TM，Gameboy Advance TM，iPhone TM)、膝上型电脑、PDA、便携式互联网设备、音乐播放器和数据存储设备，其他手持设备等。

在本说明书的描述中，参考术语“示例”、“一些示例”等的描述意指结合该示例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个示例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的示例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个示例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同示例或示例以及不同示例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

尽管上面已经示出和描述了本申请的示例，可以理解的是，上述示例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述示例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种摄像头镜片，其特征在于，包括：

镜片主体；

红外滤光膜层，所述红外滤光膜层设置在沿所述镜片主体的厚度方向的一侧；

光学胶层，所述光学胶层设置在所述镜片主体远离所述红外滤光膜层的一侧，所述光学胶层可吸收红外光；

减反射膜层，所述减反射膜层设置在所述光学胶层远离所述镜片主体的一侧，其中，所述摄像头镜片在430-640nm的可见光波段的平均光透过率不小于85％。

2.根据权利要求1所述的摄像头镜片，其特征在于，所述红外滤光膜层包括多个层叠设置的第一介质亚层，所述第一介质亚层包括第一奇数亚层和第一偶数亚层，所述第一奇数亚层和所述第一偶数亚层的折射率不同；

形成所述第一奇数亚层的材料至少包括二氧化硅以及氟化镁，形成所述第一偶数亚层的材料至少包括二氧化钛、五氧化三钛、二氧化锆以及五氧化二钽。

3.根据权利要求1所述的摄像头镜片，其特征在于，所述红外滤光膜层的总厚度范围包括3-6μm。

4.根据权利要求1所述的摄像头镜片，其特征在于，所述光学胶层可吸收所述红外光和紫外光，所述光学胶层吸收的红外波段的波长范围为600-780nm，所述光学胶层吸收的紫外波段的波长范围为350-420nm，

所述光学胶层在所述红外波段和所述紫外波段的光透过率不大于1％。

5.根据权利要求4所述的摄像头镜片，其特征在于，所述光学胶层的厚度范围包括1-10μm。

6.根据权利要求4所述的摄像头镜片，其特征在于，形成所述光学胶层的材料包括：环氧乙烷化合物和着色化合物；

所述光学胶层在450-600nm的可见光波段的光透过率不小于88％。

7.根据权利要求4-6任一项所述的摄像头镜片，其特征在于，形成所述红外滤光膜层的材料包括具有红外吸收性能的光学胶，形成所述红外滤光膜层的材料和形成所述光学胶层的材料相同。

8.根据权利要求1所述的摄像头镜片，其特征在于，所述减反射膜层包括多个层叠设置的第二介质亚层，所述第二介质亚层包括第二奇数亚层和第二偶数亚层，所述第二奇数亚层和所述第二偶数亚层的折射率不同；

形成所述第二奇数亚层的材料至少包括二氧化硅以及氟化镁，形成所述第二偶数亚层的材料至少包括二氧化钛、五氧化三钛、二氧化锆以及五氧化二钽；

所述减反射膜层的总厚度范围包括0.2-1μm。

9.一种摄像头组件，其特征在于，包括：

镜头；

镜片组件和图像传感器，所述镜片组件设置在所述镜头和所述图像传感器之间，其中，所述镜片组件包括多个间隔设置的镜片，至少一个所述镜片为权利要求1-8任一项所述的摄像头镜片。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体限定出容纳空间；

主板以及存储器，所述主板以及存储器位于所述容纳空间内部；

屏幕，所述屏幕设置在所述容纳空间中，且与所述主板相连；以及

权利要求9所述的摄像头组件，所述摄像头组件设置在所述容纳空间中，且所述摄像头组件的镜头设置在所述壳体上。

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