具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。

参考图1，在一些实施方式中，电子设备10为智能手机，电子设备10包括摄像头模组100和壳体200，摄像头模组100设置于壳体200，摄像头模组100可用于执行拍摄功能。例如，在一些实施方式中，摄像头模组100能够执行前置摄像头的功能，用户可以通过摄像头模组100进行自拍、视频通话等操作。在另一些实施方式中，摄像头模组100能够执行后置摄像头的功能，用户可以通过摄像头模组100进行微距拍摄、视频录制等操作。在其他实施方式中，电子设备120可以是智能手机、平板电脑、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)、穿戴式设备(智能手环、智能手表、智能眼镜、智能手套、智能袜子、智能腰带等)、VR(virtual reality，虚拟现实)设备、智能家居、无人驾驶汽车等任意终端设备。。本申请以智能手机的摄像头模组100为例进行说明，但可以理解的是，本申请公开的摄像头模组100，对于其他类型的电子设备11也是适用的。

结合图2所示，摄像头模组100包括光学镜头110、感光元件120及相位板130。光学镜头110包括镜筒111、透镜112。透镜112和相位板130均固定于镜筒111内，需要说明的是，透镜112的数量可以是2个或2个以上，例如，图2示出的摄像头模组100中，镜筒111内设置有4个透镜112。在其他实施方式中，镜筒111内还可以设置5个或6个透镜112，对于透镜112的数量在此不做限定。需要特别指出的是，这些透镜112可以是凸透镜或凹透镜，其中，凸透镜具有正屈光力，凹透镜具有负屈光力。镜筒111内透镜112的数量及排布方式，只要能够适应相应的拍摄需要即可。以镜筒111内设置有4个透镜112为例，在物侧至像侧方向上，镜筒111内沿光轴方向依次排布有第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，其中，第一透镜和第三透镜具有正屈光力，第二透镜和第四透镜具有负屈光力。

结合图2所示，镜筒111具有抵靠部111a，抵靠部111a呈环状以围合形成镜筒111的通光孔111b。多个透镜112对应通光孔111b设置并沿彼此的光轴方向同轴排布。相位板130周侧抵靠定位于镜筒111的内壁，并与多个透镜112一起抵靠限位于抵靠部111a，从而装配操作极为简单，且相位板130可以被透镜112以及镜筒111的内壁稳定地定位于镜筒111内，光学性能一致性好，装配精度高。

如图3所示，为传统方法中摄像头模组的相位板的结构示意图。传统方法中，摄像头模组的原始相位板130包括透明基底131及形成于所述透明基底131一侧的微结构层132。利用相位板130的微结构层132来对光线进行相位调制，可以增大微距拍摄时的景深。但是，却因为在摄像头模组的透镜前增加了原始相位板130，降低了光线的透过率。

为了提高拍摄图像的清晰度，在一个实施例中，提供了一种相位板230，结合图4所示，相位板230包括透明基底231，以及位于透明基底一侧的相位层232。相位层232包括设置于透明基底231表面的微结构层232a，以及位于微结构层232a远离透明基底231一侧的减反膜232b。就可以一方面通过微结构层232a来对光线进行相位调制，可以增大微距拍摄时的景深。另一方面通过减反膜232b来提高光线的透过率。最终，提高所拍摄出的图像的清晰度。

其中，相位层232的相位分布函数为：z＝a*(x³+y³)；

其中，a为相位层232的面型系数；x、y分别为相位层232的笛卡尔坐标，z为相位层232在坐标为(x，y)的位置处沿光轴方向的厚度。

进一步地，a的取值范围为0.025≤a≤0.035。在这一取值范围内，例如a取值为0.025、、0.027、0.030、0.033或0.035，相位板对光学镜头进行微距拍摄时的景深扩展效果更明显，确切的说，即使在成像物距为2mm～4mm，物体表面凸凹不平的情况下，光学镜头仍能够清晰成像。

在一个实施例中，微结构层232a沿光轴方向的厚度h1的计算公式为：

h₁＝z–d； (1-1)

其中，z为相位层在坐标为(x，y)的位置处沿光轴方向的厚度；d为减反膜的等效高度。这里需要注意的是，减反膜的等效高度d并不是减反膜232b沿光轴方向的厚度h₂。

减反膜232b的等效高度d的计算公式为：

其中，λ_参考为预设可见光的参考波长，n(λ_参考)为相位板对预设可见光的折射率，n₀(λ_参考)为环境介质对预设可见光的折射率；为减反膜的附加相位，减反膜包括依次沉积在微结构层上的多层薄，n_i为减反膜中第i层薄膜的对预设可见光的折射率，l_i为减反膜中第i层薄膜的厚度，i＝1，2，……k。

具体的，在计算微结构层232a的厚度h₁时，可以是计算相位层232在坐标为(x，y)的位置处沿光轴方向的厚度z与减反膜232b的等效高度d的差值，得到微结构层232a的厚度h₁。

具体的，由于在微结构层232a远离透明基底231的一侧涂覆减反膜232b，就导致涂覆了减反膜232b的相位板230相较于未涂覆减反膜232b的相位板130的高度有所增加。进而，导致涂覆了减反膜232b的相位板230相较于未涂覆减反膜232b的相位板130在对光线进行相位调制时，会产生附加相位使得相位调制出现偏差。因此，为了抵消该附加相位，首先计算减反膜232b的等效高度d，再计算相位层232在坐标为(x，y)的位置处沿光轴方向的厚度z与减反膜232b的等效高度d的差值，得到微结构层232a沿光轴方向的厚度h₁。从而，按照该厚度h₁在透明基底231的一侧所形成的微结构层232a，就可以较好地抵消该附加相位。

当然，这里在计算相位层232在坐标为(x，y)的位置处沿光轴方向的厚度z与减反膜232b的等效高度d的差值时，也可以是分别为相位层232在坐标为(x，y)的位置处沿光轴方向的厚度z乘以不同的系数，分别为减反膜232b的等效高度d乘以不同的系数，然后再计算两者之间的差值，本申请对此不做限定。

本申请实施例中，在计算微结构层232a的厚度h₁时，可以是计算相位层232在坐标为(x，y)的位置处沿光轴方向的厚度z与减反膜232b的等效高度d的差值，得到微结构层232a的厚度h₁。从而，按照该厚度h₁在透明基底231的一侧所形成的微结构层232a，就可以较好地抵消该附加相位。

在一个实施例中，减反膜232b的等效高度d为基于减反膜232b的附加相位、相位板130对预设可见光的折射率及环境介质对预设可见光的折射率所确定；预设可见光的波长为预设参考波长。

具体的，在实际应用中，可以从可见光中选择预设参考波长的可见光作为预设可见光。例如，可见光的波长λ一般为390nm-780nm，从中选择波长λ＝550nm作为预设参考波长，那么将λ＝550nm的可见光作为预设可见光，当然，也可以从可见光的波长λ中选择其他波长的可见光作为预设可见光。从而，针对该预设可见光，可以计算该预设可见光透过涂覆有减反膜232b的相位板230时，减反膜232b的等效高度d。

具体的，减反膜232b的等效高度d为基于减反膜232b的附加相位、相位板230对λ＝550nm的可见光的折射率及环境介质对λ＝550nm的可见光的折射率所确定。其中，采用不同材料的相位板230对λ＝550nm的可见光的折射率是不同的。

在一个具体的实施例中，透明基底231采用H-K9L玻璃作为本体材料，微结构层232a采用光刻胶作为本体材料。其中，H-K9L玻璃是一种无色透明玻璃。

在微结构层232a远离透明基底231的一侧涂覆有减反膜232b，该减反膜232b各薄膜的参数如下表所示：

表1-1

其中，当预设参考波长λ_参考＝550nm时，SIO2对λ＝550nm的可见光的折射率为1.46，TIO2对λ＝550nm的可见光的折射率为2.45。其中，采用H-K9L玻璃作为本体材料的相位板230对λ＝550nm的可见光的折射率为1.51，环境介质对λ＝550nm的可见光的折射率为1.0。

根据公式(1-2)可以计算出减反膜232b的等效高度d。假设基于相位分布公式即(1-1)确定了相位层在坐标为(x，y)的位置处沿光轴方向的厚度z，那么采用相位层在坐标为(x，y)的位置处沿光轴方向的厚度z减去减反膜232b的等效高度d，得到微结构层232a沿光轴方向的厚度h₁。

在摄像头模组100中采用上述包括减反膜232b的特殊设计的相位板230，通过该摄像头模组100进行微距拍摄时，该减反膜232b的反射光谱图如图5所示。显然，通过该摄像头模组100大大降低了对可见光的反射率。

在另一个具体的实施例中，相位板230包括透明基底231以及位于透明基底一侧的相位层232。相位层232包括设置于透明基底231表面的微结构层232a，以及位于微结构层232a远离透明基底231一侧的减反膜232b。，其中，透明基底231采用PMMA作为本体材料，微结构层232a采用光刻胶作为本体材料。其中，PMMA一般指聚甲基丙烯酸甲酯。光刻胶(Photoresist)又称光致抗蚀剂，是指通过紫外光、电子束、离子束、X射线等的照射或辐射，其溶解度发生变化的耐蚀剂刻薄膜材料。

在微结构层232a远离透明基底231的一侧涂覆有减反膜232b，该减反膜232b各薄膜的参数如下表所示：

表1-2

其中，当预设参考波长λ_参考＝550nm时，MGF2对λ＝550nm的可见光的折射率为1.38，AL2O3对λ＝550nm的可见光的折射率为1.62，H4对λ＝550nm的可见光的折射率为2.04。其中，采用PMMA作为本体材料的相位板230对λ＝550nm的可见光的折射率为1.48，环境介质对λ＝550nm的可见光的折射率为1.0。

根据公式(1-1)可以计算出减反膜232b的等效高度d。假设基于相位分布公式(1-2)确定了相位层在坐标为(x，y)的位置处沿光轴方向的厚度z，那么采用相位层在坐标为(x，y)的位置处沿光轴方向的厚度z减去减反膜232b的等效高度d，得到微结构层232a沿光轴方向的厚度h₁。

在摄像头模组100中采用上述包括减反膜232b的特殊设计的相位板230，通过该摄像头模组100进行微距拍摄时，该减反膜232b的反射光谱图如图6所示。显然，通过该摄像头模组100大大降低了对可见光的反射率。

在上述两个具体的实施例中，该相位板230包括透明基底231，以及位于透明基底一侧的相位层232。相位层232包括设置于透明基底231表面的微结构层232a，以及位于微结构层232a远离透明基底231一侧的减反膜232b。利用相位板230的微结构层232a来对光线进行相位调制，可以增大微距拍摄时的景深。但是，却因为在透镜前增加了相位板230，降低了光线的透过率。为了提高光线的透过率，可以在微结构层232a远离透明基底231的一侧涂覆减反膜232b，通过减反膜232b来提高光线的透过率。

由于在微结构层232a远离透明基底231的一侧涂覆减反膜232b，就导致涂覆了减反膜232b的相位板130相较于未涂覆减反膜232b的相位板130的高度有所增加。进而，导致涂覆了减反膜232b的相位板230相较于未涂覆减反膜232b的相位板130在对光线进行相位调制时，会产生附加相位使得相位调制出现偏差。因此，为了抵消该附加相位，首先计算减反膜232b的等效高度d，再基于减反膜232b的等效高度d计算出微结构层232a沿光轴方向的厚度h₁。如此，按照厚度h₁所设计出的微结构层232a与减反膜232b构成了位于透明基底一侧的相位层232。因此，包括透明基底231、位于透明基底一侧的相位层232的相位板230，就可以在抵消该附加相位的同时提高透过率，并增大微距拍摄时的景深。最终，提高所拍摄出的图像的清晰度。

在一个具体的实施例中，结合图3所示，透明基底沿光轴方向的厚度h₃的取值范围为0.15mm≤h₃≤1.5mm。

一般情况下，摄像头模组中包括独立的红外截止滤光片，是一种应用于过滤可见光中的红外波段的滤镜。但是，采用独立的红外截止滤光片，就会增加摄像头模组的高度以及增加摄像头模组的组装难度。

在一个实施例中，如图7所示，为除去镜筒、感光元件之外的摄像头模组200的结构示意图。该摄像头模组200包括多个透镜210及相位板230，透镜210及相位板230依次分布在图像平面的左侧。透镜210的数量可以是2个或2个以上，例如，图7示出的摄像头模组200中，包括4个透镜210。相位板230包括透明基底231以及位于透明基底一侧的相位层232。相位层232包括设置于透明基底231表面的微结构层(图未示)，以及位于微结构层远离透明基底231一侧的减反膜(图未示)。通过减反膜可以提高光线透过相位板230的透过率。

为了降低摄像头模组的高度及降低摄像头模组的组装难度，透明基底231可以采用红外截止滤光片的材质，因此，透明基底就可以实现对波长范围为725-1100nm的波段的透过率小于0.5％。且在透明基底231远离微结构层的一侧涂覆红外截止滤光膜232c。采用红外截止滤光片的材质的透明基底231可以用于吸收红外线，红外截止滤光膜232c用于过滤红外线。因此，采用红外截止滤光片的材质的透明基底231外加红外截止滤光膜232c，就可以实现过滤可见光中的红外波段。如此，透明基底231就可以实现红外截止滤光片的功能，不需要在摄像头模组中再组装独立的红外截止滤光片，在降低摄像头模组的高度的同时，降低了摄像头模组的组装难度。

在一个实施例中，如图8所示，为除去镜筒、感光元件之外的摄像头模组200的结构示意图。为了降低摄像头模组的高度及降低摄像头模组的组装难度，透明基底231远离微结构层的一侧涂覆红外吸收色素层232d，红外吸收色素层232d远离微结构层的一侧涂覆红外截止滤光膜232c。其中，可以在透明基底231远离微结构层的一侧旋涂蓝绿色墨水形成红外吸收色素层232d。红外吸收色素层232d可以用于吸收红外线，红外截止滤光膜232c用于过滤红外线。因此，红外吸收色素层232d外加红外截止滤光膜232c，就可以实现过滤可见光中的红外波段。如此，透明基底231就可以实现红外截止滤光片的功能，不需要在摄像头模组中再组装独立的红外截止滤光片，在降低摄像头模组的高度的同时，降低了摄像头模组的组装难度。

在一个实施例中，如图9所示，为除去镜筒、感光元件之外的摄像头模组100的结构示意图。为了降低摄像头模组的高度及降低摄像头模组的组装难度，可以在透明基底231远离微结构层的一侧贴合(具体可以是胶合)红外截止滤光片233，即相位板还包括贴合于透明基底远离微结构层的一侧的红外截止滤光片。如此，在降低摄像头模组的高度的同时，降低了摄像头模组的组装难度。

在一个实施例中，结合图5所示，微结构层232a沿光轴方向的厚度h₁的取值范围为2μm≤h₁≤20μm，比如2μm、5μm、10μm、15μm或20μm。

进一步，透明基底231沿光轴方向的厚度h₃的取值范围为0.15mm≤h₃≤1.5mm，比如0.15mm、0.5mm、1.05mm、1.15mm或1.5mm。

进一步，例如，结合图9所示，其中，减反膜232b沿光轴方向的厚度h₂的取值范围为0.1μm≤h₂≤1μm，比如0.1μm、0.2μm、0.35μm、0.5μm、0.7或1μm。

进一步，透明基底231为玻璃材质，或者，透明基底231为树脂材质。

进一步，透明基底231的背向微结构层232a的一侧为平面、球面或非球面，对于透明基底231的形态，在此不做限定。

在本申请实施例还提供一种摄像头模组，摄像头模组的一种可选结构示意图如图10所示，摄像头模组包括相位板、感光元件以及光学镜头。其中，光学镜头位于所述感光元件(未示出)的物侧，包括具有正屈折力的第一透镜、具有负屈折力的第二透镜、具有正屈折力的第三透镜、具有负屈折力的第四透镜。且沿着光学镜头的光轴，由物侧到像侧依次分布着玻璃盖片(Cover Glass，CG)L1、相位板L2、具有正屈折力的第一透镜L3、具有负屈折力的第二透镜L4、具有正屈折力的第三透镜L5以及具有负屈折力的第四透镜L6、红外滤光片L7。光学镜头中各透镜共同的轴线即为光学镜头的光轴。

其中，玻璃盖片L1的物侧面S1和像侧面S2均为平面，即玻璃盖片L1为平板玻璃。该玻璃盖片L1可以对光学镜头起到良好的防水、防尘效果，以对光学镜头进行保护。相位板L2能够对光线进行相位调制，以提高微距拍摄的景深，这样，即使物体表面凸凹不平，仍能够清晰成像。红外滤光片L7可为红外截止滤光片，用于滤除干扰光，防止干扰光到达光学镜头的成像面S15而影响正常成像。

在一些实施例中，相位板L2具有物侧面S3和像侧面S4，物侧面S3和像侧面S4均为平面。第一透镜L3具有物侧面S5和像侧面S6，物侧面S5为凸面，像侧面S6为凸面。第二透镜L4具有物侧面S7和像侧面S8，物侧面S7为凹面。第三透镜L5具有物侧面S9和像侧面S10，物侧面S9为凹面，像侧面S10为凸面。第四透镜L6具有物侧面S11和像侧面S12，像侧面S12为凹面。

光学镜头满足以下条件式：

0.15mm^-1≤|tan(HFOV)|/TTL≤0.35mm^-1。

其中，tan(HFOV)为光学镜头的最大视场角的一半的正切值，TTL为光学镜头的最靠近物侧且具有屈折力的光学元件的物侧面至光学镜头的成像面S15于光轴上的距离。比如，相位板L2的物侧面S3和像侧面S4均为平面，即不具有屈折力时，TTL为具有正屈折力的第一透镜L3的物侧面S5至光学镜头的成像面S15于光轴上的距离，再比如相位板L2的物侧面S3和像侧面S4至少一个为凹面或凸面时，此时相位板L2具有屈折力，TTL为具有屈折力的相位板L2的物侧面S3至光学镜头的成像面S15于光轴上的距离。将|tan(HFOV)|/TTL控制在0.15mm^-1～0.35mm^-1，比如|tan(HFOV)|/TTL的取值为0.15mm^-1、0.17mm^-1、0.20mm^-1、0.25mm^-1、0.35mm^-1或0.35mm^-1。这样光学镜头在满足较大视场角(比如FOV的取值为70°～100°)的情况下，TTL适中，不至于过大而不利于光学镜头的小型化设计，也不至于过小而无法满足多个透镜的校正光学镜头的像差需要，容易对成像质量产生不良影响。

进一步地，光学镜头满足以下条件式：-40≤f₂/f≤-10；其中，f2为第二透镜L4的有效焦距，f为光学镜头的有效焦距。在-40≤f₂/f≤-10范围内，比如f2/f的取值为-40、-35、-30、-25、-20、-15或-10，第二透镜L4能够有效适应光学镜头的微距拍摄(比如成像物距为2mm～4mm)的同时，提升光学镜头的成像质量，从而兼顾微距特性与高成像质量的实现。低于上述条件式的下限，第二透镜L4的屈折力不足，不利于校正光学镜头的像差而导致成像质量下降；超过上述条件式的上限，光学镜头的有效焦距过大，不利于微距特性的实现。

综上，将摄像头模组中的光学镜头配置成满足以下条件式：0.15mm^-1≤|tan(HFOV)|/TTL≤0.35mm^-1，-40≤f₂/f≤-10。光学镜头能够清晰的拍摄超微距离(毫米量级)的物体，如清晰的拍摄物距为2毫米的物体。

在一些实施例中，光学镜头满足以下条件式：1.0<f₁/f≤2.0；其中，f1为第一透镜L3的有效焦距，f为光学镜头的有效焦距。在1.0<f₁/f≤2.0范围内，比如f₁/f的取值为1.0、1.2、1.3、1.5、1.7、1.9或2.0，第一透镜L3能够有效适应光学镜头的微距拍摄(比如成像物距为2mm～4mm)的同时，提升光学镜头的成像质量，从而兼顾微距特性与高成像质量的实现。低于上述条件式的下限，第一透镜L3的屈折力不足，不利于校正光学镜头的像差而导致成像质量下降；超过上述条件式的上限，第一透镜L3的有效焦距偏大，不利于光学镜头的小型化。

在一个实施例中，提供了一种电子设备，包括上述实施例中的摄像头模组。

参考图11，图11为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备11可以包括射频(RF，Radio Frequency)电路501、包括有一个或一个以上计算机可读存储介质的存储器502、输入单元503、显示单元504、传感器505、音频电路506、无线保真(WiFi，Wireless Fidelity)模块507、包括有一个或者一个以上处理核心的处理器508、以及电源509等部件。本领域技术人员可以理解，图11中示出的电子设备11结构并不构成对电子设备11的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。