[实用新型]摄像模组阵列

说明书

实用新型本实用新型提供了一种摄像模组阵列，包括：至少两个摄像模组，其中至少一个摄像模组具有自由曲面镜片，并且所述自由曲面镜片根据感光芯片接收的实际成像结果进行主动校准，以使所述自由曲面镜片的实际基准方向与光学设计所确定的基准方向的差异不大于0.05度。本实用新型可以通过自由曲面镜片降低摄像模组的TTL，从而例如使广角模组和长焦模组的TTL相等或接近于相等，进而使广角和长焦组成的双摄模组易于安装至手机等终端设备中；本实用新型还可以有效地提高自由曲面镜片的安装精度。

技术领域

本实用新型涉及光学成像技术领域，具体地说，本实用新型涉及摄像模组阵列。

背景技术

随着移动电子设备的普及，被应用于移动电子设备的用于帮助使用者获取影像(例如视频或者图像)的摄像模组的相关技术得到了迅猛的发展和进步，并且在近年来，摄像模组在诸如医疗、安防、工业生产等诸多的领域都得到了广泛的应用。

为了满足越来越广泛的市场需求，高像素、小尺寸、大光圈是现有摄像模组不可逆转的发展趋势。大光圈镜头可以带来大的视场角，然而，这也引发镜头的光学总长变长和视场角畸变较大的问题。比如130°视场角的手机镜头，畸变>10％。在小尺寸光学装置的领域，上述问题将更加突出，难以解决。

另一方面，多摄模组被越来越多地应用到手机等智能终端设备中。现有技术中的双摄像头，往往采用长焦镜头和广角镜头的结构组成双摄像头，以带给用户更佳的摄像体验。例如长焦镜头可以作为主摄像头来拍摄照片，广角镜头具有较大的视场，可以用来辅助计算照片的深度信息，以便进行后续的图像虚化处理。

现有技术中的广角和长焦组成的双摄像头中，往往长焦镜头与广角镜头具有不一致的机构总高(Total Track Length，缩写为TTL)，有时TTL也可以被称为光学总长。这里TTL指的机构中的镜筒的端面至成像面的高度。长焦镜头摄像模组的光学总长往往大于广角镜头摄像模组。另一方面，双摄像头模组组装时，两个摄像模组之间需要保持一定的基线(base line)距离。基线距离是指立体视觉系统中透镜的两个光学中心之间的距离。以上需求可能导致这类广角和长焦组成的双摄模组在紧凑的手机空间内的安装存在困难。例如广角和长焦镜头的端面不齐平，导致需要使用额外的支架进行固定。例如两个模组分别固定于支架的两个容置孔中，通过支架来保证两个摄像模组的光学中心位于同一水平线上，以及基线距离的稳定。

再者，近年来自由曲面(FREE-FORM)技术日趋成熟，利用自由曲面技术可获得具有自由曲面的镜片。基于自由曲面技术，可以在光学设计时通过自由曲面设计软件将渐进多焦点面型加工于镜片的前或后表面，再通过例如车床加工复杂表面。目前，自由曲面技术已在高端眼镜片行业得到较为广泛的应用。如果将自由曲面镜片用于小尺寸光学装置的领域(例如手机摄像模组领域)，将有助于降低大视场角的畸变、并在一定程度上降低摄像模组的光学总长。以上述130°视场角手机镜头为例，利用自由曲面镜片，预计可以降低畸变至2％以下。如果自由曲面镜片用来做普通自动对焦模组，则可以降低光学总长约10％，MTF设计值提升8％，可以降低畸变至1％以下。换言之，自由曲面镜片能够降低或者最小化光学系统的像差，实现校正像差，降低畸变的功能，还可以起到降低模组光学总长和/或模组体积的效果。

然而，自由曲面是一种复杂的非球面，在大多数情况下是无规则非对称的，具有多重对称轴。而在小尺寸光学装置的领域(例如手机摄像模组领域)，目前市场上典型的光学镜头是通过逐片嵌入的方式进行组装。具体来说，预先准备内侧具有台阶状承靠面的镜筒，然后将各镜片逐片嵌入该镜筒内侧的台阶状承靠面以得到完整的光学镜头。由于安装工艺的局限性，镜筒中所选择的镜片面型通常为具有旋转对称性的球面或非球面。如果使用自由曲面镜片，传统紧凑型摄像模组镜头的组装工艺就无法进行准确的安装。因为在具有自由曲面镜片的光学系统中，由于非旋转对称的自由曲面镜片由于不存在单一光轴使其对称，难以寻找光心，光轴对准和校正问题无法控制。摄像模组的镜片面型尺寸常常＜0.7cm，在小尺寸的镜片安装中，需要更高的安装要求，也需要更加快速的安装能力。以上问题都导致自由曲面镜片难以应用于紧凑型摄像模组。