CN113391426B - 一种镜头、摄像头模组及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种镜头、摄像头模组及电子设备，以校正镜头的光学色差，提高成像效果。从物方侧到像方侧，镜头依次包括：第一透镜，具有正光焦度；第二透镜，具有负光焦度；第三透镜，具有正光焦度；第四透镜，具有负光焦度，且第四透镜与第三透镜组成双胶合透镜，双胶合透镜具有正光焦度；第五透镜，具有负光焦度。

Description

一种镜头、摄像头模组及电子设备
技术领域
本申请涉及电子设备技术领域，尤其涉及到一种镜头、摄像头模组及电子设备。
背景技术
为了提升手机、平板电脑等电子设备的竞争力，集成长焦镜头已成为当前电子设备的主要发展趋势之一。长焦镜头的焦距长、视角小，所拍摄的景物空间范围相对较小，在相同的拍摄距离上能够排出比标准镜头更大的影像，因此适用于拍摄远处的景物以及不易接近拍摄的景物。现有技术中，由于长焦镜头的光程较长，在设计时往往很难将不同波长的光线聚焦在同一点，导致形成的影像色差较大，影响成像质量。
发明内容
本申请提供了一种镜头、摄像头模组及电子设备，用以校正镜头的光学色差，提高成像效果。
第一方面，本申请提供了一种镜头，该镜头包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜，上述五个透镜沿物方侧到像方侧依次设置，且第一透镜为最接近被摄物的透镜，第五透镜为最接近镜头的成像面的透镜。具体设置时，第一透镜具有正光焦度，第二透镜具有负光焦度，第三透镜具有正光焦度，第四透镜具有负光焦度，第五透镜具有负光焦度，其中，第三透镜与第四透镜可组合形成具有抑制色差的作用的双胶合透镜，该双胶合透镜具有正光焦度。
上述方案中，通过合理分配各个透镜的光焦度，以及采用双胶合透镜的设计，使得镜头在可见光较宽的波段范围内对各个波长的单色光都有良好的成像效果，有效校正镜头的光学色差，提高镜头的成像质量。
在一个具体的实施方案中，镜头的等效焦距具体可设计为不小于90mm。
在一个具体的实施方案中，第一透镜的物方侧表面到镜头的成像面的距离TTL与镜头的有效焦距f满足：0.75≤TTL/f≤1，以获得相对较小的镜头总长度，减小镜头的整体尺寸。
在一个具体的实施方案中，第三透镜与第四透镜组成的双胶合透镜的有效焦距f34与镜头的有效焦距f满足：0≤f34/f≤1。通过设置合理的焦距分配比例，可以有效地控制镜头的尺寸，并且有利于提升镜头的性能稳定性。
在一个具体的实施方案中，至少一个透镜的折射率温度系数(dn/dt)满足：-9×10-5≤(dn/dt)≤9×10-5。通过使透镜采用具有较低折射率温度系数的材质，可以降低镜头的温漂系数，有利于改善镜头的温度效应。
在具体设置各个透镜的面型时，第一透镜的物方侧表面进光轴处为凸面，以提升光线的会聚能力，缩小镜头的总长度；第一透镜的像方侧表面进光轴处则可以为凸面，也可以为凹面；
第二透镜的物方侧表面和像方侧表面进光轴处均可以设计为凹面；
第三透镜的物方侧表面和像方侧表面进光轴处均可以设计为凸面；
第四透镜的物方侧表面和像方侧表面进光轴处均可以设计为凹面；
第五透镜的物方侧表面进光轴处可以设计为凸面，像方侧表面进光轴处可以设计为凹面。
在一个具体的实施方案中，第三透镜和第四透镜分别可以为玻璃材质，这样不仅可以进一步消除色差，还可以抑制镜头的温度效应，降低镜头的有效焦距对温度的敏感度，提高镜头的成像品质。
为了降低镜头的制作工艺难度，第三透镜和第四透镜可以分别为球面透镜。
在一些可能的实施方案中，第一透镜可以为非球面透镜，以减小球差，提高镜头的成像质量，此时，第一透镜可采用树脂材质，以降低镜头的制作工艺难度和制作成本。
当然，在其它的一些实施方案中，第二透镜与第五透镜同样可以设计为非球面透镜，并采用树脂材质制备，此处不再多做赘述。
在一些可能的实施方案中，镜头还可包括孔径光阑，该孔径光阑具体可设置于第一透镜的物方侧，以限制入射光束的大小一斤控制景深。
在一些可能的实施方案中，镜头还可包括滤光片，该滤光片具体可设置于第五透镜的像方侧，用于过滤光线中的红外光，以提高镜头的有效分辨率和色彩还原性，使成像更加清晰。
此外，镜头还可包括渐晕光阑，渐晕光阑具体可设置于第一透镜的物方侧或者像方侧。渐晕光阑通过遮挡光轴外物点发出的部分光束，可以缩小边缘视场的通光孔径，进而减小镜头的外径尺寸。
第二方面，本申请还提供了一种摄像头模组，该摄像头模组包括壳体、感光元件、基板以及前述任意可能的实施方案中的镜头，壳体上开设有进光口，感光元件、基板以及镜头可分别设置于壳体内，感光元件设置于镜头的成像面，可用于对入射光线的光信号转换为电信号，基板则设置于感光元件背离镜头的一侧，用于承载感光元件，并可将转换的电信号传输至电子设备的主板，以实现对光学影像的获取、转换和处理等功能。由于镜头的光学色差可被有效抑制，因此该摄像头模组的成像质量也得以提升。
第三方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括机壳以及前述实施方案中的摄像头模组，摄像头模组具体可设置于机壳内，机壳上对应摄像头模组的进光口的位置开设有开孔，光线可通过开孔射入摄像头模组内。该电子设备所拍摄的影像质量较高。
附图说明
图1为本申请一实施例提供的镜头的结构示意图；
图2a为图1所示实施例中镜头的垂轴色差图；
图2b为图1所示实施例中镜头的轴向色差图；
图3为本申请另一实施例提供的镜头的结构示意图；
图4a为图3所示实施例中镜头的垂轴色差图；
图4b为图3所示实施例中镜头的轴向色差图；
图5为本申请另一实施例提供的镜头的结构示意图；
图6a为图5所示实施例中镜头的垂轴色差图；
图6b为图5所示实施例中镜头的轴向色差图；
图7为本申请实施例提供的摄像头模组的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
附图标记：
100-摄像头模组；200-电子设备；10-镜头；20-壳体；21-进光口；30-感光元件；
40-基板；50-转光棱镜；210-机壳；220-开孔；
L1-第一透镜；L2-第二透镜；L3-第三透镜；L4-第四透镜；L5-第五透镜；
STO-孔径光阑；G1-滤光片；
S1-第一透镜的物方侧表面；S2-第一透镜的像方侧表面；
S3-第二透镜的物方侧表面；S4-第二透镜的像方侧表面；
S5-第三透镜的物方侧表面；S6-第三透镜的像方侧表面；
S7-第四透镜的物方侧表面；S8-第四透镜的像方侧表面；
S9-第五透镜的物方侧表面；S10-第五透镜的像方侧表面；
S11-滤光片的物方侧表面；S12-滤光片的像方侧表面；
S13-成像面。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。
为了方便理解本申请实施例提供的镜头，下面首先说明一下其应用场景。本申请实施例提供的镜头可应用于电子设备的摄像头模组中，用于使电子设备实现图像采集及视频采集等功能，其中，电子设备可以为现有技术中的手机、平板电脑或者笔记本电脑等常见终端。摄像头的种类繁多，例如根据焦距数值的大小可分为标准镜头、广角镜头以及长焦镜头等，其中，长焦镜头利用其焦距长、视角小的特点，所拍摄的景物空间范围较小，在相同的拍摄距离上能够拍出比标准镜头更大的影像，因此较为适用于拍摄远处的对象；但一般的长焦镜头由于光程较长，很难将不同波长的光线聚焦在同一点，导致所形成的影像色差较大，影响成像质量。
此外，目前终端设备上所配置的长焦镜头常采用多片式全塑胶镜头结构，例如4p镜头、5p镜头、6p镜头甚至7p镜头等。由于塑胶镜片的形状和厚度等参数会随着温度的不同而发生微量变化，导致其折射率也相应变化，进而致使镜头的焦点产生漂移，即出现温漂现象，并且随着镜头焦距的增大，温漂现象会更加明显，严重影响镜头的成像品质。针对这一问题，现有技术中的一种方案是利用音圈马达对镜头的焦距漂移量进行补偿，但是这需要音圈马达设计额外的行程量，即需要增加音圈马达的总行程量，因此会增大整个模组的功耗和设计难度；另一种方案是采用算法补偿温漂，这种方案需要增加电子设备ISP(imagesignal processing，图像信号处理单元)的算力，并且还需要保证硬件***的温漂稳定，补偿效果较为有限。
基于此，本申请实施例提供了一种镜头，该镜头通过对各个透镜的光焦度、面型以及材质等进行合理的设计优化，可以校正镜头的光学色差以及抑制温度效应，有利于提高应用该镜头的摄像头模组的成像效果。
为了便于理解，首先对本申请实施例中涉及到的相关名词概念进行简单说明。在本申请实施例中，物方侧可以理解为靠近被摄取物的一侧，像方侧可以理解为靠近成像面的一侧；透镜的物方侧表面即为透镜靠近被摄取物的一侧表面，相应地，透镜的像方侧表面即为透镜靠近成像面的一侧表面；近光轴处可以理解为透镜表面靠近光轴的区域。
参考图1所示，图1为本申请实施例提供的镜头10的结构示意图。该镜头10包括五片透镜，分别为第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5，该五片透镜沿光轴从物方侧到像方侧依次排列，且第一透镜L1为最接近被摄取物的透镜，第五透镜L5为最接近成像面的透镜。
在本申请实施例中，镜头的等效焦距feqv具体可设计为不小于90mm。等效焦距feqv为摄像头模组感光元件的感光区域对角线的长度，等效成35mm相机画幅对角线长度(42.27mm)时，镜头的实际焦距所对应的35mm相机镜头的焦距，其与镜头的有效焦距f的关系为：
Figure GDA0003859294290000041
其中，ImgH为镜头的最大像高，即感光元件的感光区对角线长度的一半。
除上述元件外，镜头10还可包括孔径光阑STO，该孔径光阑STO具体可位于第一透镜L1的物方侧，以限制入射光束的大小以及控制景深。此外，镜头10还可包括位于第五透镜L5的像方侧的滤光片G1，滤光片G1可用于过滤光线中的红外光，提高镜头的有效分辨率和色彩还原性，使成像更加清晰、稳定。
此外，镜头还可包括设置于第一透镜的物方侧的渐晕光阑，通过设置渐晕光阑可以遮挡光轴外物点发出的部分光束，因此可以缩小边缘视场的通光孔径，进而可以减小镜头的外径尺寸。可以理解的，在本申请的其它实施例中，也可在第一透镜的像方侧设置渐晕光阑，这样同样可以实现减小镜头的外径尺寸的目的。
继续参考图1所示，在本申请实施例中，第一透镜L1具有正光焦度，第一透镜L1的物方侧表面近光轴处可以为凸面，以提升物方侧光线的会聚能力，缩小镜头10的总长度，第一透镜L1的像方侧表面近光轴处也可以为凸面；
第二透镜L2具有负光焦度，具体设置时，第二透镜L2的物方侧表面和像方侧表面近光轴处均可以为凹面；
第三透镜L3具有正光焦度，第三透镜L3的物方侧表面和像方侧表面近光轴处均可以为凸面；第四透镜L4具有负光焦度，第四透镜L4的物方侧表面和像方侧表面近光轴处均可以为凹面。在本申请实施例中，第三透镜L3的像方侧表面与第四透镜L4的物方侧表面可粘接连接，使两者组合形成双胶合透镜，从而可以有效抑制镜头的光学色差，有助于使镜头得到较好的成像效果；
第五透镜L5具有负光焦度，具体设置时，第五透镜L5的物方侧表面近光轴处可以凸面，像方侧表面近光轴处可以为凹面。
上述实施例中，第一透镜L1至第五透镜L5的像方侧表面与物方侧表面均可设计为非球面，以消除球差，提高镜头10的成像质量，此时，各个透镜均可采用树脂材质，以降低镜头10的制作工艺难度以及降低制作成本。
当然，在本申请的其它实施例中，第三透镜L3与第四透镜L4还可采用玻璃材质，例如第三透镜L3可以采用冕牌玻璃，第四透镜L4可以采用火石玻璃，这样不仅进一步消除色差，还可以抑制镜头10的温度效应，降低镜头10的有效焦距对温度的敏感度，提高镜头的MTF(modulation transfer function，调制传递函数)品质。这时，第三透镜L3与第四透镜L4的像方侧表面与物方侧表面则可设计为球面结构，以降低其制作工艺难度；第一透镜L2、第二透镜L2与第五透镜L5仍可采用树脂材质，其像方侧表面与物方侧表面可设计为非球面。
在本申请实施例中，各个透镜的非球面表面形状均可满足如下方程式：
Figure GDA0003859294290000042
其中，r为非球面上的点与光轴的垂直距离，Z为非球面上距离光轴为r点的矢高，c为近轴曲率，K为锥面常数，αi为第I阶非球面系数。
此外，本申请实施例的镜头10还满足如下关系式：
0.75≤TTL/f≤1
其中，TTL为从第一透镜L1的物方侧表面到成像面在光轴上的距离，即镜头的总长度，f为本申请实施例镜头10的有效焦距。在此条件下，可以获得相对较小的镜头总长度TTL，有利于实现镜头的小型化设计。
在一个具体的实施方案中，第一透镜L1的色散系数V1和第二透镜L2的色散系数V2可分别满足：
15≤V1≤100，15≤V2≤100
通过设置合理的色散系数，配合前述方案中各个透镜的光焦度分配，可以有效校正光谱，较小不同波长光线的焦点距离差，从而可以有效提高可见光范围内不同单色光的MTF值，使得镜头可进一步在可见光较宽的波段范围内对各个波长的单色光都有良好的成像效果。
此外，在本申请实施例中，当第三透镜L3采用玻璃材质时，第三透镜L3的折射率温度系数(dn/dt)3满足：
-9×10-5≤(dn/dt)3≤9×10-5
折射率温度系数表征材料在空气等介质中的折射率随温度变化的系数，通过使第三透镜L3采用具有较低的折射率温度系数的玻璃材质，可以降低镜头的温漂系数，从而有利于改善镜头的温度效应。其中，温漂系数可定义为△f/△T，△T为镜头所处环境的温度变化量，△f为镜头的焦距的变化量。
当然，在本申请的其它实施例中，为了进一步降低镜头的温漂系数，第四透镜L4的折射率温度系数(dn/dt)4也可满足：
-9×10-5≤(dn/dt)4≤9×10-5
通过控制第三透镜L3与第四透镜L4的折射率温度系数，结合前述方案中各个透镜的设置方式，可以将镜头的温漂系数△f/△T可低至8μm/℃≤△f/△T≤15μm/℃，从而可以有效改善镜头的温度效应。
此外，第三透镜L3与第四透镜L4构成的双胶合透镜的焦距f34与镜头的有效焦距f满足：0≤f34/f≤1。通过设置合理的焦距分配比例，可以有效地控制镜头的尺寸，并且有利于提升镜头的性能稳定性。
请参阅表1，表1为图1所示实施例中镜头的各个透镜的相关参数。
表1：
Figure GDA0003859294290000051
Figure GDA0003859294290000061
请参阅表2，表2为图1所示实施例中镜头的各个透镜的非球面参数。
表2：
面号 K α<sub>4</sub> α<sub>6</sub> α<sub>8</sub>
S1 -1.04E-09 -1.06E-04 1.49E-04 1.01E-05
S2 8.49E-10 -8.73E-04 6.54E-04 2.11E-04
S3 -1.05E-09 -6.67E-03 4.36E-03 -7.33E-04
S4 -6.03E-10 -6.27E-03 4.22E-03 -8.25E-04
S5 0 0 0 0
S6 0 0 0 0
S7 0 0 0 0
S8 0 0 0 0
S9 8.49E-10 -6.18E-02 -9.36E-03 3.76E-03
S10 -5.90E-10 -5.83E-02 6.89E-04 1.62E-03
参阅表3，表3为图1所示实施例中镜头的总长度TTL、最大像高ImgH以及各个透镜的焦距等参数。其中，f为镜头10的焦距，f1为第一透镜L1的焦距，f2为第二透镜L2的焦距，f3为第三透镜L3的焦距，f4为第四透镜L4的焦距，f5为第五透镜L5的焦距。
表3:
参数(mm) TTL ImgH f f<sub>1</sub> f<sub>2</sub> f<sub>3</sub> f<sub>4</sub> f<sub>5</sub>
数值 12.7 2.8 14.50 4.92 -3.64 4.51 -14.23 -38.38
参考图2a和图2b所示，图2a为图1所示实施例中镜头的垂轴色差图，图2b为图1所示实施例中镜头的轴向色差图。可以看出，通过合理的光焦度分配和色散系数选择、合理优化各个透镜的面型，可将镜头的垂轴色差降低至小于1.9um，轴向色差降低小于16um，镜头的垂轴色差和轴向色差都能够被有效校正。
请参考图3所示，图3为本申请另一实施例提供的镜头的结构示意图。与前述实施例类似，在该实施例中，第一透镜L1具有正光焦度，第一透镜L1的物方侧表面和像方侧表面近光轴处均可以为凸面，且均为非球面；第二透镜L2具有负光焦度，第二透镜L2的物方侧表面和像方侧表面近光轴处均可以为凹面，且均为非球面；第三透镜L3具有正光焦度，第三透镜L3的物方侧表面和像方侧表面近光轴处均可以为凸面，且均为球面；第四透镜L4具有负光焦度，第四透镜L4的物方侧表面和像方侧表面近光轴处均可以为凹面，且均为球面，第三透镜L3与第四透镜L4可组合形成双胶合透镜；第五透镜L5具有负光焦度，第五透镜L5的物方侧表面近光轴处可以凸面，像方侧表面近光轴处可以为凹面。
类似地，为了实现镜头10的小型化设计，在该实施例中，镜头10的总长度TTL满足：
0.75≤TTL/f≤1
本申请实施例中，各个透镜的面型、材质、折射率、色散系数、非球面参数以及焦距等的相关参数可参阅表4至表6所示。
参阅表4所示，表4为图3所示实施例中镜头的各个透镜的相关参数。
表4：
面号 说明 表面类型 曲率半径 厚度 材质 折射率 色散系数
OBJ 物面 平面 无穷 无穷
STO 孔径光阑 平面 无穷 -0.500
S1 第一透镜 非球面 3.232 1.402 树脂 1.545 55.987
S2 非球面 -15.393 0.403
S3 第二透镜 非球面 -10.281 0.499 树脂 1.651 21.518
S4 非球面 3.040 0.274
S5 第三透镜 球面 3.914 1.277 玻璃 1.717 29.510
S6 球面 -3.914 0.000
S7 第四透镜 球面 -3.914 0.500 玻璃 1.589 61.163
S8 球面 3.914 1.959
S9 第五透镜 非球面 26.692 0.500 树脂 1.566 37.426
S10 非球面 9.060 0.300
S12 滤光片 平面 无穷 0.210 -
S13 平面 无穷 5.348
S14 像面 平面 无穷 -
请参阅表5，表5为图3所示实施例中镜头的各个透镜的非球面参数。
表5：
面号 α<sub>4</sub> α<sub>6</sub> α<sub>8</sub> α<sub>4</sub>
S1 -6.20E-10 -5.33E-04 1.99E-04 -4.54E-05
S2 1.66E-10 -1.13E-04 4.67E-05 5.90E-04
S3 -1.69E-11 -1.68E-02 9.49E-03 -2.04E-03
S4 -1.55E-11 -1.96E-02 1.19E-02 -3.54E-03
S5 0 0 0 0
S6 0 0 0 0
S7 0 0 0 0
S8 0 0 0 0
S9 -1.07E-02 -1.06E-03 5.14E-05 -4.61E-05
S10 -9.90E-03 -6.26E-04 1.02E-05 -1.86E-05
参阅表6，表6为图3所示实施例中镜头的总长度TTL、最大像高ImgH以及各个透镜的焦距等参数。
表6：
参数(mm) TTL ImgH f f<sub>1</sub> f<sub>2</sub> f<sub>3</sub> f<sub>4</sub> f<sub>5</sub>
数值 12.7 2.8 14.50 5.02 -3.52 4.36 -22.03 -24.36
参考图4a和图4b所示，图4a为图3所示实施例中镜头的垂轴色差图，图4b为图3所示实施例中镜头的轴向色差图。可以看出，通过合理的光焦度分配和色散系数选择、合理优化各个透镜的面型，可将镜头的垂轴色差降低至小于1.9um，轴向色差降低小于16um，镜头的垂轴色差和轴向色差都能够被有效校正。
请参考图所示，图5为本申请另一实施例提供的镜头的结构示意图。在该实施例中，第一透镜L1具有正光焦度，第一透镜L1的物方侧表面近光轴处可以为凸面，像方侧表面近光轴处可以为凹面，且均为非球面；第二透镜L2具有负光焦度，第二透镜L2的物方侧表面和像方侧表面近光轴处均可以为凹面，且均为非球面；第三透镜L3具有正光焦度，第三透镜L3的物方侧表面和像方侧表面近光轴处均可以为凸面，且均为球面；第四透镜L4具有负光焦度，第四透镜L4的物方侧表面和像方侧表面近光轴处均可以为凹面，且均为球面，第三透镜与第四透镜可组合形成双胶合透镜；第五透镜L5具有负光焦度，第五透镜L5的物方侧表面近光轴处可以凸面，像方侧表面近光轴处可以为凹面。
类似地，为了实现镜头10的小型化设计，在该实施例中，镜头10的总长度TTL满足：
0.75≤TTL/f≤1
本申请实施例中，各个透镜的面型、材质、折射率、色散系数、非球面参数以及焦距等的相关参数可参阅表7至表9所示。
参阅表7所示，表7为图5所示实施例中镜头的各个透镜的相关参数。
表7为图7所示实施例中镜头的各个透镜的相关参数。
表7：
面号 说明 表面类型 曲率半径 厚度 材质 折射率 色散系数
OBJ 物面 平面 无穷 无穷
STO 孔径光阑 平面 无穷 -0.500
S1 第一透镜 非球面 3.371 1.069 树脂 1.545 55.987
S2 非球面 27.689 1.008
S3 第二透镜 非球面 -15.069 0.500 树脂 1.639 23.515
S4 非球面 3.423 0.321
S5 第三透镜 球面 3.623 1.267 玻璃 1.717 29.510
S6 球面 -8.606 0.000
S7 第四透镜 球面 -8.606 0.500 玻璃 1.589 61.163
S8 球面 6.102 2.986
S9 第五透镜 非球面 -9.224 0.500 树脂 1.566 37.426
S10 非球面 -8.401 0.300
S12 滤光片 平面 无穷 0.210 -
S13 平面 无穷 5.348
S14 像面 平面 无穷 -
请参阅表8，表8为图5所示实施例中镜头的各个透镜的非球面参数。
表8：
Figure GDA0003859294290000081
Figure GDA0003859294290000091
参阅表9，表9为图5所示实施例中镜头的总长度TTL、最大像高ImgH以及各个透镜的焦距等参数。
表9：
参数(mm) TTL ImgH f f<sub>1</sub> f<sub>2</sub> f<sub>3</sub> f<sub>4</sub> f<sub>5</sub>
数值 14.0 2.8 14.47 6.92 -4.29 5.18 -23.91 118.28
参考图6a和图6b所示，图6a为图5所示实施例中镜头的垂轴色差图，图6b为图5所示实施例中镜头的轴向色差图。可以看出，通过合理的光焦度分配和色散系数选择、合理优化各个透镜的面型，可将镜头的垂轴色差降低至小于1.9um，轴向色差降低小于16um，镜头的垂轴色差和轴向色差都能够被有效校正。
综上，本申请实施例提供的镜头，通过合理分配各个透镜的光焦度，以及采用双胶合透镜的设计，使得镜头在可见光较宽的波段范围内对各个波长的单色光都有良好的成像效果，有效校正镜头的光学色差，提高镜头的成像质量。
参考图7所示，本申请实施例还提供了一种摄像头模组100，该摄像头模组100包括壳体20、感光元件30、基板40以及前述任一实施例中所述的镜头10，此外，为了适应当前手机小型化、超薄化的设计方向，摄像头模组100可采用潜望式模组结构，此时，摄像头模组100还可包括转光棱镜50。具体设置时，转光棱镜50、镜头10、感光元件30以及基板40分别设置于壳体20内，壳体20上开设有进光口21，转光棱镜50设置于进光口21处，用于将由进光口21射入的光线转向并射入镜头10；感光元件30位于镜头10的成像面，可用于对入射光线的光信号进行光电转换以及A/D(analog/digital，模拟信号/数字信号)转换；基板40则设置于感光元件30背离镜头的一侧，用于承载感光元件30，并将转换的电信号通过基板40传输至电子设备的图形处理器或者中央处理器中，从而实现对光学影像的获取、转换和处理等功能。由于镜头10的光学色差可被有效抑制，因此该摄像头模组100的成像质量也得以提升。
参考图8所示，本申请实施例还提供了一种电子设备200，该电子设备200可以为现有技术中的手机、平板电脑或者笔记本电脑等常见终端。电子设备200包括机壳210以及上述实施例中的摄像头模组100，摄像头模组100设置于机壳210内，并且机壳210上对应摄像头模组100的进光口的位置开设有开孔220，光线可通过开孔220射入摄像头模组100内。该电子设备200所拍摄的影像质量较高。
以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种镜头，其特征在于，从物方侧到像方侧，所述镜头依次包括：
第一透镜，具有正光焦度；
第二透镜，具有负光焦度；
第三透镜，具有正光焦度；
第四透镜，具有负光焦度，且所述第四透镜与所述第三透镜组成双胶合透镜，所述双胶合透镜具有正光焦度；所述第四透镜的像方侧表面近光轴处为凹面；
第五透镜，具有负光焦度；
所述第一透镜的物方侧表面到所述镜头的成像面的距离TTL与所述镜头的有效焦距f满足：0.75≤TTL/f≤1。
2.如权利要求1所述的镜头，其特征在于，所述镜头的等效焦距不小于90mm。
3.如权利要求1所述的镜头，其特征在于，所述双胶合透镜的有效焦距f34与所述镜头的有效焦距f满足：0≤f34/f≤1。
4.如权利要求1所述的镜头，其特征在于，至少一个透镜的折射率温度系数(dn/dt)满足：-9×10-5≤(dn/dt)≤9×10-5。
5.如权利要求1所述的镜头，其特征在于，所述第一透镜的物方侧表面近光轴处为凸面。
6.如权利要求1～5任一项所述的镜头，其特征在于，所述第三透镜和第四透镜分别为玻璃材质。
7.如权利要求6所述的镜头，其特征在于，所述第三透镜与所述第四透镜分别为球面透镜。
8.如权利要求1所述的镜头，其特征在于，所述第一透镜为非球面透镜；和/或，所述第二透镜为非球面透镜；和/或，所述第五透镜为非球面透镜。
9.如权利要求1～5任一项所述的镜头，其特征在于，所述镜头还包括设置于所述第一透镜的物方侧的孔径光阑。
10.如权利要求1～5任一项所述的镜头，其特征在于，所述镜头还包括设置于所述第五透镜的像方侧的滤光片。
11.如权利要求1～5任一项所述的镜头，其特征在于，所述镜头还包括设置于所述第一透镜的物方侧的渐晕光阑；或者，所述镜头还包括设置于所述第一透镜的像方侧的渐晕光阑。
12.一种摄像头模组，其特征在于，包括壳体以及设置于所述壳体内的感光元件、基板以及如权利要求1～11任一项所述的镜头，所述壳体上开设有进光口，所述感光元件设置于所述镜头的成像面，所述基板设置于所述感光元件背离所述镜头的一侧，用于承载所述感光元件并与所述感光元件电连接。
13.一种电子设备，其特征在于，包括机壳以及如权利要求12所述的摄像头模组，所述摄像头模组设置于所述机壳内，所述机壳上对应所述摄像头模组的进光口的位置开设有开孔。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6038687B2 (ja) * 1979-12-25 1985-09-02 キヤノン株式会社 全長の短い広角写真用レンズ
JP4139159B2 (ja) * 2002-08-05 2008-08-27 株式会社リコー 原稿読取レンズ、原稿読取方法および装置および画像形成装置
CN100430771C (zh) * 2003-11-04 2008-11-05 伊斯曼柯达公司 具有三个透镜的物镜***
JP2008250136A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Fujinon Corp 撮像レンズおよび撮像装置
JP2008250331A (ja) * 2008-04-28 2008-10-16 Ricoh Co Ltd 原稿読取レンズ、原稿読取方法および装置および画像形成装置
JP2013025202A (ja) * 2011-07-22 2013-02-04 Konica Minolta Advanced Layers Inc 撮像レンズ及び撮像装置
JP2014202986A (ja) * 2013-04-08 2014-10-27 株式会社ニコン テレコンバータレンズ
CN109212740B (zh) * 2016-07-14 2021-01-26 浙江舜宇光学有限公司 目镜
CN109425954B (zh) * 2017-08-22 2021-04-09 玉晶光电(厦门)有限公司 光学成像镜头

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