本实用新型属于光学部领域，特别涉及一种晶圆级光学镜头。
背景技术：
晶圆级光学镜头是采用晶圆级镜头制造工艺在整片玻璃晶圆上，用半导体工艺批量复制加工镜头，通过在玻璃晶圆上涂附高分子胶，再通过加温压合，使高分子胶形成光学部，并与玻璃晶圆形成一体，然后切割成单颗镜头。晶圆级光学镜头具有尺寸小、高度低、一致性好等特点。
然而现有技术中，都是采用固定折射率的材料对光路进行整形，如图1所示，由于不同入射角光线的光路差异，因此必须将材料做成球面，非球面甚至自由曲面，以完成对不同入射角的光线进行整形的目的，这就使得镜头的面型随着光学性能的提升而变得更为复杂，且面型加工精度要求也随着面型复杂度的提升而变得严苛。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种面型简单的晶圆级光学部组件。
为了实现上述实用新型的目的，本实用新型采用如下技术方案：一种晶圆级光学镜头模组，包括透明基板，所述的透明基板包括相对的第一表面和第二表面，所述的第一表面和第二表面中的至少一个上具有形成在所述的透明基板上的光学部，所述的光学部和/或所述的透明基板具有渐变折射率。
可选的，所述的透明基板具有渐变折射率。
上述技术方案中，优选的，所述的透明基板在x坐标方向和y坐标方向具有渐变折射率，在z坐标方向折射率保持不变。
上述技术方案中，优选的，所述的透明基板的厚度在0.1-4mm之间。
上述技术方案中，优选的，所述的透明基板的第一表面和第二表面均为平面。
优选的，所述的光学部具有渐变折射率。
上述技术方案中，优选的，所述的光学部在x坐标方向和y坐标方向具有渐变折射率，在z坐标方向折射率保持不变。
上述技术方案中，优选的，所述的光学部的矢高为0.05-0.5mm。
上述技术方案中，优选的，所述的光学部为平面透镜、球面透镜或非球面透镜。
可选的，所述的光学部与所述的透明基板之间通过高分子胶结合。
本实用新型与现有技术相比获得如下有益效果：本实用新型采用渐变折射率的透镜制作晶圆级光学镜头模组，可以降低光学系统对于复杂面型的依赖度，甚至可以实现使用平面完成目前复杂面型的功能。
附图说明
附图1为光在传统凸透镜内传播的示意图；
附图2为光在渐变折射率材料内传播的示意图；
附图3为本实用新型的实施例一的结构示意图；
附图4为本实用新型的实施例一中的光路图；
附图5为实施例一的镜头模组的点列图；
附图6为本实用新型的实施例一中透明基板的折射率随x坐标变化示意图；
附图7为本实用新型的实施例一中透明基板的折射率随y坐标变化示意图；
附图8为本实用新型的实施例二的光路图；
附图9为实施例二的镜头模组的点列图；
附图10为本实用新型的实施例二中第一光学部的折射率随x坐标变化示意图；
附图11为本实用新型的实施例二中第一光学部的折射率随y坐标变化示意图；
其中：1透明基板；2、第一光学部；3、第一表面；4、第二表面；5、第二光学部；6、外壳。
具体实施方式
为详细说明实用新型的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。
附图3、8所示，为本实用新型的晶圆级光学镜头模组，该镜头模组为一体式晶圆级光学镜头（wlo），具有较小的成像系统的尺寸。该镜头模组包括沿光轴方向依次设置的透明基板1、第一光学部2、可选的第二光学部5以及封装外壳6等。所述的透明基板1包括相对的第一表面3和第二表面4，所述的第一表面3上形成有该第一光学部2，所述的第二表面4上形成有第二光学部5，透明基板1与第一光学部2或第二光学部5之间还可能设置有光阑等结构。
上述透明基板1、第一光学部2、第二光学部6中的一个或多个采用渐变折射率材料制成，具有渐变折射率。渐变折射率材料可以是立方体、球体或一面为平面另一面为曲面的异性结构体。
可选的，该具有渐变折射率的部件在三维方向上各不相同，沿x坐标方向的折射率在1.45-1.75之间变化；沿y坐标方向的折射率在1.45-1.75之间变化；沿z坐标方向折射率是固定折射率，大小在1.45-1.75之间。
可选的，该具有渐变折射率的部件可以是平面透镜、球面透镜或非球面透镜，需要满足矢高范围在0.05-0.5mm之间。本实用新型主要特点在于采用渐变折射率材料制作光学透镜，能够加强透镜对于光线的整形作用，从而降低透镜的面型复杂度和加工难度。
在本申请的实施例一中，需要设计一个作屏下指纹识别用的晶圆级光学镜头模组，其主要设计参数：有效焦距为0.09mm，f/#为6.5，像面传感器大小为6*6mm，pixel大小为3*3um。在该光学镜头模组中，透明基板1为玻璃，第一光学部2采用渐变折射率材料制作而成，参见附图3。由于此时模组已经能够达到设计参数要求，且该应用对模组体积要求较为严苛，模组整体结构比较紧凑。第一光学部2通过高分子胶粘合在透明基板1表面，透明基板的厚度是0.1mm，经固化后切割，最后形成直径为8.5mm左右的晶圆级光学镜头，每个8寸晶圆上可切割出大约三百个镜头模组。
图4是镜头模组中单个像素的光路示意图。整个指纹识别由很多个像素组成的一个系统，每一个像素的光路都是一样的，图中可以看出光线在整个系统中的传播路径。
图5是通过软件zemax仿真所得到的点列图，物方的点通过镜头模组以后，成像在像面传感器上的情况，从图中能够看出本实施例的镜头模组对于光线有着极好的聚焦作用，指纹信息通过整个光学系统后在像素上所成像的大小，显示出该镜头模组良好的性能参数。本实施例中，透明基板1为固定折射率，折射率大小是1.456，第一光学部的折射率在1.45-1.51之间，沿x轴和y坐标方向逐渐变化，图6中的横轴代表某一点在第一光学部的x轴上的距离，纵轴代表折射率大小，该图表达了第一光学部的折射率沿x轴的变化趋势。图7中的横轴代表某一点在第一光学部的y轴上的距离，纵轴代表折射率大小。
本申请的实施例二为一个mini广角镜头，主要设计参数为：f数为2，总长为1mm，sensor对角线1mm。如图8所示，该光学镜头模组中，透明基板1为玻璃，第一光学部2采用渐变折射率材料制作而成，第二光学部5为高分子材料透镜。其中第一光学部2通过高分子胶粘合在透明基板表面，而第二光学部5为高分子胶热压结合在透明基板的表面。第一光学部2采用折射率在1.45-1.75之间渐变的材料制作，第一光学部在x、y轴方向的折射率变化趋势如图10、11所示，第一光学部的折射率在z轴方向保持不变。图8所示，为不同入射角的光线通过该光学镜头模组的光路图，图9为实施例二的点列图，可以看到分别以0~45度不同角度入射的光线的聚焦效果。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。
1.一种晶圆级光学镜头模组，包括透明基板，所述的透明基板包括相对的第一表面和第二表面，所述的第一表面和第二表面中的至少一个上具有形成在所述的透明基板上的光学部，其特征在于：所述的光学部和/或所述的透明基板具有渐变折射率。
2.根据权利要求1所述的晶圆级光学镜头模组，其特征在于：所述的透明基板具有渐变折射率。
3.根据权利要求2所述的晶圆级光学镜头模组，其特征在于，所述的透明基板在x坐标方向和y坐标方向具有渐变折射率，在z坐标方向折射率保持不变。
4.根据权利要求2所述的晶圆级光学镜头模组，其特征在于：所述的透明基板的厚度在0.1-4mm之间。
5.根据权利要求2所述的晶圆级光学镜头模组，其特征在于：所述的透明基板的第一表面和第二表面均为平面。
6.根据权利要求1所述的晶圆级光学镜头模组，其特征在于：所述的光学部具有渐变折射率。
7.根据权利要求6所述的晶圆级光学镜头模组，其特征在于：所述的光学部在x坐标方向和y坐标方向具有渐变折射率，在z坐标方向折射率保持不变。
8.根据权利要求6所述的晶圆级光学镜头模组，其特征在于：所述的光学部的矢高为0.05-0.5mm。
9.根据权利要求8所述的晶圆级光学镜头模组，其特征在于：所述的光学部为平面透镜、球面透镜或非球面透镜。
10.根据权利要求1所述的晶圆级光学镜头模组，其特征在于：所述的光学部与所述的透明基板之间通过高分子胶结合。
技术总结