本公開涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種攝像頭模組。

背景技術(shù)：

隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，手機(jī)、平板電腦等電子設(shè)備廣泛應(yīng)用于人們的日常生活中，考慮到攝像功能深受廣大用戶的喜愛，目前的大部分電子設(shè)備都會(huì)配置攝像頭模組，通過攝像頭模組進(jìn)行攝像。

攝像頭模組通常如圖1a所示，包括球面透鏡101、圖像傳感器102和殼體103，在攝像頭模組拍攝被拍攝物體的過程中，被拍攝物體朝向攝像頭模組的表面為物面，物面內(nèi)的點(diǎn)稱為物點(diǎn)，球面透鏡101用于將物面中各個(gè)物點(diǎn)反射的光信號折射到圖像傳感器配置有感光器件的表面1021上，配置有感光器件的表面1021根據(jù)接收到的光信號生成被拍攝物體的圖像。

針對某個(gè)物點(diǎn)，由該物點(diǎn)反射的各個(gè)不同方向的光信號經(jīng)過球面透鏡101的折射后，會(huì)匯聚于一點(diǎn)，該點(diǎn)稱為該物點(diǎn)對應(yīng)的焦點(diǎn)。通過調(diào)節(jié)配置有感光器件的表面1021的位置使得焦點(diǎn)落在配置有感光器件的表面1021的過程稱為對焦，當(dāng)對焦后能夠保證該物點(diǎn)形成的圖像清晰。如圖1b所示，物點(diǎn)a對應(yīng)于焦點(diǎn)a1，當(dāng)通過對焦使得焦點(diǎn)a1落在配置有感光器件的表面1021時(shí)，物點(diǎn)a形成的圖像清晰。

然而，任意物面中都會(huì)有多個(gè)物點(diǎn)，多個(gè)物點(diǎn)對應(yīng)的多個(gè)焦點(diǎn)組成的面稱為像面。如圖1c所示，對于屬于同一個(gè)物面而與光軸之間的距離不同的物點(diǎn)a、物點(diǎn)b和物點(diǎn)c而言，焦點(diǎn)a1、焦點(diǎn)b1和焦點(diǎn)c1組成的像面為曲面。那么，當(dāng)針對物點(diǎn)a進(jìn)行對焦，使得焦點(diǎn)a1落在配置有感光器件的表面1021上時(shí)，由于焦點(diǎn)b1、焦點(diǎn)c1沒有落在配置有感光器件的表面1021上，導(dǎo)致物點(diǎn)b、物點(diǎn)c形成的圖像失真，最終生成的圖像中心清晰、四周失真。同理地，當(dāng)針對物點(diǎn)b進(jìn)行對焦時(shí)，會(huì)導(dǎo)致最終生成的圖像四周清晰、中心失真。也即是，無論針對物面的哪一個(gè)物點(diǎn)進(jìn)行對焦，生成的圖像與物面的圖像始終會(huì)存在像差，導(dǎo)致攝像頭模組的成像效果不好。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決相關(guān)技術(shù)的問題，本公開實(shí)施例提供了一種攝像頭模組，所述攝像頭模組包括：球面透鏡和球面圖像傳感器；

所述球面透鏡包括第一鏡面和第二鏡面，所述第一鏡面為凸球面，且所述第一鏡面的凸出方向與所述第二鏡面相背離，所述第二鏡面為平面或者凸球面，在所述第二鏡面為凸球面的情況下，所述第二鏡面的凸出方向與所述第一鏡面相背離；

所述球面圖像傳感器中配置有感光器件的表面為凹球面，所述凹球面的開口朝向所述第二鏡面，所述球面透鏡的光軸和所述配置有感光器件的表面的中心軸處于同一直線上；

其中，凸球面是指外側(cè)表面為反射面的球面，凹球面是指內(nèi)側(cè)表面為反射面的球面。

所述第一鏡面用于接收位于被拍攝物體物面上的每個(gè)物點(diǎn)反射的光信號，所述第二鏡面用于將所述光信號折射到所述配置有感光器件的表面，所述物面是指所述被拍攝物體朝向所述第一鏡面的表面，所述物面內(nèi)的點(diǎn)為物點(diǎn)；

所述配置有感光器件的表面用于根據(jù)所述光信號生成對應(yīng)于所述物面的像面，所述像面被形成在所述配置有感光器件的表面上，所述像面也為一凹球面，且所述像面的曲率等于所述配置有感光器件的表面的曲率。

在第一種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述球面圖像傳感器還包括上側(cè)表面、下側(cè)表面和與所述配置有感光器件的表面相對的背部球面；

所述上側(cè)表面、所述下側(cè)表面分別與所述配置有感光器件的表面的中心軸平行，所述背部球面的曲率與所述配置有感光器件的表面的曲率相等。

在第二種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述攝像頭模組還包括：增距透鏡組，所述增距透鏡組位于所述球面透鏡和所述球面圖像傳感器之間，且所述增距透鏡組分別與所述球面透鏡和所述球面圖像傳感器相隔離，所述增距透鏡組包括至少一個(gè)透鏡，所述至少一個(gè)透鏡中每個(gè)透鏡的光軸與所述球面透鏡的光軸處于一條直線上；

所述增距透鏡組用于增加所述攝像頭模組的焦距。

在第三種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述增距透鏡組包括多個(gè)透鏡，所述多個(gè)透鏡中每一透鏡朝向所述球面透鏡的鏡面的曲率均不同于其他每一透鏡朝向所述球面透鏡的鏡面的曲率。

在第四種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述攝像頭模組還包括第一鏡筒，所述第一鏡筒內(nèi)有第一通孔，所述球面透鏡和所述增距透鏡組位于所述第一通孔，所述球面圖像傳感器位于所述第一鏡筒的外部，且所述球面透鏡的光軸、所述配置有感光器件的表面的中心軸、所述增距透鏡組中每個(gè)透鏡的光軸和所述第一通孔的中心軸均位于同一直線上；

所述第一通孔的內(nèi)徑小于或等于5毫米，且所述第一通孔的內(nèi)徑大于所述球面透鏡的高度值和所述增距透鏡組的高度值中的較大值，所述球面透鏡的高度方向以及所述攝像頭模組的高度方向均垂直于所述球面透鏡的光軸所在的直線方向。

在第五種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述攝像頭模組的第一等效焦距大于或等于所述配置有感光器件的表面的曲率半徑的20％，所述第一等效焦距是指將所述球面透鏡和所述增距透鏡組等效為一個(gè)虛擬透鏡時(shí)，所述虛擬透鏡的焦點(diǎn)和所述虛擬透鏡的中心之間的距離，且所述第一等效焦距是根據(jù)所述球面透鏡的焦距、所述增距透鏡組的焦距,和所述球面透鏡與所述增距透鏡組之間的距離，基于預(yù)設(shè)仿真算法確定的；

所述第一等效焦距和所述攝像頭模組的第一光程長之間的比值大于或等于1.5，所述第一光程長為所述配置有感光器件的表面與所述第一鏡面之間的最大距離。

在第六種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述攝像頭模組的機(jī)械后焦大于或等于0.65毫米，所述機(jī)械后焦為所述增距透鏡組中距離所述球面圖像傳感器最近的一個(gè)透鏡朝向所述球面圖像傳感器的表面與所述配置有感光器件的表面之間的最大距離。

在第七種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述攝像頭模組還包括固定塊和電路板，所述固定塊包括第一固定表面和第二固定表面，所述電路板包括第一電路板表面；

所述球面圖像傳感器還包括與所述配置有感光器件的表面相對的背部球面，且所述背部球面貼合在所述第一固定表面上；

所述第二固定表面貼合在所述第一電路板表面上。

在第八種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述電路板還包括與所述第一電路板表面相對的第二電路板表面，所述攝像頭模組的厚度是指所述第二電路板表面與所述第一鏡筒第一端的端面之間的距離，所述第一端是指所述第一鏡筒的兩端中遠(yuǎn)離所述球面圖像傳感器的一端，所述厚度小于或等于6.5毫米。

在第九種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述攝像頭模組還包括濾光片；

所述濾光片設(shè)置于所述球面透鏡和所述球面圖像傳感器之間，所述球面透鏡和所述濾光片相隔離，且所述濾光片和所述球面圖像傳感器相隔離；

所述濾光片垂直于所述球面透鏡的光軸所在的直線，所述球面透鏡在第一平面內(nèi)的投影和所述球面圖像傳感器在所述第一平面內(nèi)的投影均落在所述濾光片在所述第一平面內(nèi)的投影的范圍內(nèi)，所述第一平面是指垂直于所述球面透鏡的光軸所在直線的平面；

所述濾光片用于透射波長處于指定范圍內(nèi)的光信號，所述指定范圍包括第一指定范圍和第二指定范圍，所述第一指定范圍為大于或等于400納米且小于或等于700納米的范圍，所述第二指定范圍為大于或等于800納米且小于或等于900納米的范圍。

在第十種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述攝像頭模組還包括墊片，所述墊片位于所述球面透鏡和所述球面圖像傳感器之間，所述球面透鏡和所述墊片相隔離，且所述墊片和所述球面圖像傳感器相隔離，所述墊片垂直于所述球面透鏡的光軸所在的直線；

所述墊片包括內(nèi)孔，通過調(diào)節(jié)所述內(nèi)孔的大小能夠調(diào)節(jié)折射到所述配置有感光器件的表面的通光量，所述墊片在第二平面內(nèi)的投影落在所述球面透鏡在所述第二平面上的投影的范圍內(nèi)，所述第二平面是指與所述光軸所在的直線垂直的平面。

在第十一種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述攝像頭模組還包括紅外線發(fā)光二極管(irlightemittingdiode，irled)；

所述irled用于發(fā)射指定光信號，所述指定光信號的波長處于所述第二指定范圍，當(dāng)所述指定光信號經(jīng)過人眼虹膜反射后，得到的光信號經(jīng)過所述球面透鏡后，折射到所述濾光片，并通過所述濾光片濾波后，傳輸?shù)剿雠渲糜懈泄馄骷谋砻嫔希雠渲糜懈泄馄骷谋砻婊诮邮盏降墓庑盘?，生成所述虹膜的圖像。

在第十二種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述攝像頭模組還包括廣角透鏡、平面圖像傳感器和第二鏡筒，所述第二鏡筒內(nèi)有第二通孔，所述廣角透鏡位于所述第二通孔，所述平面圖像傳感器位于所述第二鏡筒的外部，且所述廣角透鏡的光軸、所述平面圖像傳感器的中心軸和所述第二通孔的中心軸均位于同一直線上。

所述廣角透鏡包括第一廣角透鏡鏡面和第二廣角透鏡鏡面。所述第一廣角透鏡鏡面為凸球面，且所述第一廣角透鏡鏡面的凸出方向和所述第二廣角透鏡鏡面相背離，所述第二廣角透鏡鏡面為平面或者凸球面，在第二廣角透鏡鏡面為凸球面的情況下，所述第二廣角透鏡鏡面的凸出方向與所述第一廣角透鏡鏡面相背離。

所述第一廣角透鏡鏡面用于接收所述物面中的各個(gè)物點(diǎn)反射的光信號，所述第二廣角透鏡鏡面用于將光信號折射到平面圖像傳感器配置有感光器件的表面,所述平面圖像傳感器配置有感光器件的表面用于基于接收到的光信號，生成物面的圖像。

本公開實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

由于圖像傳感器的配置有感光器件的表面的曲率等于物面對應(yīng)的像面的曲率，無論針對物面的哪一個(gè)物點(diǎn)進(jìn)行對焦時(shí)，各個(gè)物點(diǎn)對應(yīng)的焦點(diǎn)均能夠落在配置有感光器件的表面上，保證各個(gè)物點(diǎn)生成的圖像均清晰，矯正了像差，提升了攝像頭模組的成像效果。

可選地，通過設(shè)置增距透鏡組，能夠增加攝像頭模組的焦距，并且修正球面透鏡拍攝物面時(shí)引起的圖像畸變。

可選地，攝像頭模組的第一等效焦距可以大于球面圖像傳感器曲率半徑的20％，從而滿足用戶拍攝遠(yuǎn)距離物面的需求。

可選地，攝像頭模組的第一光程長較小，能夠滿足攝像頭模組厚度更小的需求。

可選地，攝像頭模組的機(jī)械后焦大于0.65毫米，可供設(shè)計(jì)的剩余空間較大，靈活性較高。

可選地，通過設(shè)置濾光片和紅外線發(fā)光二極管irled，保證了攝像頭模組能夠進(jìn)行虹膜辨識，擴(kuò)展了攝像頭模組的功能。

可選地，通過設(shè)置廣角透鏡、平面圖像傳感器，能夠增大拍攝的視角，調(diào)節(jié)拍攝到的圖像的大小。

附圖說明

圖1a是相關(guān)技術(shù)提供的一種攝像頭模組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1b是采用相關(guān)技術(shù)提供的攝像頭模組進(jìn)行對焦的示意圖；

圖1c是采用相關(guān)技術(shù)提供的攝像頭模組進(jìn)行對焦的示意圖；

圖2a是本公開實(shí)施例提供的一種攝像頭模組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2b是采用本公開實(shí)施例提供的攝像頭模組進(jìn)行對焦的示意圖；

圖2c是采用本公開實(shí)施例提供的一種攝像頭模組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3a是本公開實(shí)施例提供的一種攝像頭模組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3b是采用本公開實(shí)施例提供的攝像頭模組進(jìn)行對焦的示意圖；

圖3c是本公開實(shí)施例提供的一種攝像頭模組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本公開實(shí)施例提供的一種攝像頭模組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本公開實(shí)施例提供的一種攝像頭模組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本公開實(shí)施例提供的一種攝像頭模組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本公開實(shí)施例提供的一種攝像頭模組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8采用本公開實(shí)施例提供的攝像頭模組進(jìn)行虹膜辨識的示意圖；

圖9是本公開實(shí)施例提供的一種攝像頭模組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是本公開實(shí)施例提供的一種攝像頭模組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是本公開實(shí)施例提供的一種攝像頭模組的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本公開的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本公開實(shí)施方式作詳細(xì)描述。

圖2a是本公開實(shí)施例提供的一種攝像頭模組的結(jié)構(gòu)示意圖，參見圖2a，該攝像頭模組包括：球面透鏡201和球面圖像傳感器202。

球面透鏡201包括第一鏡面2011和第二鏡面2012，該第一鏡面2011為凸球面，且該第一鏡面2011的凸出方向和該第二鏡面2012相背離，該第二鏡面2012為平面或者凸球面(圖2a僅以平面為例)，而在該第二鏡面2012為凸球面的情況下，該第二鏡面2012的凸出方向與該第一鏡面2011相背離。其中，凸球面是指外側(cè)表面為反射面的球面，球面是指曲率半徑處處相等的曲面。

另外，該球面透鏡201可以為正焦距透鏡，正焦距透鏡在拍攝物面時(shí)，可以形成實(shí)像，該實(shí)像和物面在該正焦距透鏡的兩側(cè)，或者，該球面透鏡201可以為負(fù)焦距透鏡，負(fù)焦距透鏡在拍攝物面時(shí)，可以形成虛像，該虛像和物面在該負(fù)焦距透鏡的同一側(cè)。

如圖2a所示，該球面圖像傳感器202中配置有感光器件的表面2021為凹球面，該凹球面的開口朝向該第二鏡面2012，該球面透鏡201的光軸和該配置有感光器件的表面2021的中心軸處于同一直線上。

在攝像頭模組拍攝某個(gè)被拍攝物體的過程中，被拍攝物體朝向該第一鏡面2011的表面為物面，物面內(nèi)的點(diǎn)為物點(diǎn)。該第一鏡面2011用于接收位于被拍攝物體物面上的每個(gè)物點(diǎn)反射的光信號，該第二鏡面2012用于將該光信號折射到該配置有感光器件的表面2021，該配置有感光器件的表面2021用于根據(jù)該光信號生成對應(yīng)于該物面的像面。

像面為利用該攝像頭模組拍攝該被拍攝物體得到的圖像；或者說，該像面是利用該攝像頭模組拍攝該被拍攝物體的物面得到的圖像，像面被形成在該配置有感光器件的表面2021上，該像面也為一凹球面，且像面的曲率等于該配置有感光器件的表面的曲率。

其中，該被拍攝物體是指該攝像頭模組拍攝的目標(biāo)，可以為人、植物或動(dòng)物等，該感光器件可以為電荷耦合元件(chargecoupleddevice，ccd)、金屬氧化物半導(dǎo)體元件(complementarymetal-oxidesemiconductor，cmos)等。

其中，由于像面的曲率等于該配置有感光器件的表面2021的曲率，因此像面會(huì)被形成在該配置有感光器件的表面上，根據(jù)該像面生成圖像，能夠矯正第一鏡面2011對物面拍攝造成的像差。

參見圖2b，對于屬于同一個(gè)物面而與光軸之間的距離不同的物點(diǎn)a、物點(diǎn)b和物點(diǎn)c而言，物點(diǎn)a對應(yīng)于焦點(diǎn)a3，物點(diǎn)b對應(yīng)于焦點(diǎn)b3，物點(diǎn)c對應(yīng)于焦點(diǎn)c3，焦點(diǎn)a3、焦點(diǎn)b3和焦點(diǎn)c3組成的像面和配置有感光器件的表面2021的曲率相等。那么，當(dāng)針對物點(diǎn)a進(jìn)行對焦，焦點(diǎn)a3落在配置有感光器件的表面2021上時(shí)，焦點(diǎn)b3、焦點(diǎn)c3也會(huì)落在配置有感光器件的表面2021上，同理，當(dāng)針對物點(diǎn)b進(jìn)行對焦，焦點(diǎn)b3落在配置有感光器件的表面2021上時(shí)，焦點(diǎn)a3、焦點(diǎn)c3也會(huì)落在配置有感光器件的表面2021上，也即是，無論針對物面的哪一個(gè)物點(diǎn)進(jìn)行對焦，只要任一個(gè)物點(diǎn)對應(yīng)的焦點(diǎn)落在配置有感光器件的表面2021上，所有物點(diǎn)對應(yīng)的焦點(diǎn)都會(huì)落在配置有感光器件的表面2021上，保證生成的圖像每個(gè)點(diǎn)均清晰，矯正了像差。

在設(shè)置球面圖像傳感器202的過程中，可以在距離球面透鏡201的指定位置處設(shè)置一個(gè)參考物面，采用球面透鏡201對參考物面進(jìn)行模擬拍攝，得到參考物面對應(yīng)的參考像面，該參考像面為參考物面中的各個(gè)物點(diǎn)對應(yīng)的各個(gè)焦點(diǎn)組成的面，并確定參考像面的曲率，將配置有感光器件的表面2021的曲率設(shè)置為參考像面的曲率，進(jìn)而可以確定要設(shè)置的配置有感光器件的表面2021的形狀。其中，該指定位置可以為逆著光信號的傳輸方向且與該球面透鏡201的距離為預(yù)設(shè)距離的位置，該預(yù)設(shè)距離可以根據(jù)設(shè)置需求確定。

具體地，參考像面的曲率可以通過預(yù)設(shè)仿真算法確定，該預(yù)設(shè)仿真算法可以實(shí)現(xiàn)模擬拍攝的功能，能夠針對確定的物面獲取該物面對應(yīng)的像面的曲率。那么，進(jìn)行仿真時(shí)，可以獲取球面透鏡201的表面形狀、第一鏡面2011和第二鏡面2012上各個(gè)點(diǎn)的折射率和球面透鏡201的最小厚度和最大厚度等參數(shù)，并獲取參考物面所在的指定位置和球面透鏡201之間的距離，將該參數(shù)和該距離輸入至預(yù)設(shè)仿真算法中，該預(yù)設(shè)仿真算法能夠輸出參考像面的曲率。

在攝像頭模組拍攝物面時(shí)，無論物面位于哪一個(gè)位置，該物面與第一鏡面2011之間的最小距離均會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于球面透鏡201和配置有感光器件的表面2021之間的最大距離，即可以認(rèn)為位于球面透鏡201的無窮遠(yuǎn)處，并且，物面的尺寸也會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于球面透鏡201的尺寸以及配置有感光器件的表面2021的尺寸，因此可以認(rèn)為對于攝像頭模組而言，物面的位置和尺寸造成的差異可以忽略不計(jì)，可以認(rèn)為攝像頭模組對每個(gè)物面進(jìn)行拍攝時(shí)，得到的像面均類似于該參考像面，那么，將配置有感光器件的表面2021的曲率設(shè)置為等于參考像面的曲率，就可以保證該配置有感光器件的表面2021的曲率與任一物面對應(yīng)的像面的曲率相差不大，對任一物面進(jìn)行拍攝時(shí)均可以矯正像差，保證圖像清晰。

本實(shí)施例提供的攝像頭模組，由于圖像傳感器的配置有感光器件的表面的曲率等于物面對應(yīng)的像面的曲率，無論針對物面的哪一個(gè)物點(diǎn)進(jìn)行對焦時(shí)，各個(gè)物點(diǎn)對應(yīng)的焦點(diǎn)均能夠落在配置有感光器件的表面上，保證各個(gè)物點(diǎn)生成的圖像均清晰，矯正了像差，提升了攝像頭模組的成像效果。

可選地，由于光信號經(jīng)過透鏡時(shí)，會(huì)造成一定程度的損失，而本實(shí)施例中無需設(shè)置矯正像差的透鏡，可以減少對光信號造成的損失，增加傳輸?shù)脚渲糜懈泄馄骷谋砻?021上的通光量，保證生成的圖像更加清晰。

在另一實(shí)施例中，針對該球面圖像傳感器202除了配置有感光器件的表面2021以外的其它表面，參見圖2c，球面圖像傳感器202還包括上側(cè)表面2022、下側(cè)表面2023和與配置有感光器件的表面2021相對的背部球面2024。

該上側(cè)表面2022、該下側(cè)表面2023分別與該配置有感光器件的表面2021的中心軸平行，該背部球面2024的曲率與該配置有感光器件的表面2021的曲率相等。

圖3a是本公開實(shí)施例提供的一種攝像頭模組的結(jié)構(gòu)示意圖，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，參見圖3a，該攝像頭模組還包括：增距透鏡組203，該增距透鏡組203位于該球面透鏡201和該球面圖像傳感器202之間，且該增距透鏡組203分別與該球面透鏡201和該球面圖像傳感器202相隔離。

該增距透鏡組203包括至少一個(gè)透鏡(圖3a僅是以一個(gè)透鏡為例)，該至少一個(gè)透鏡中每個(gè)透鏡的光軸與該球面透鏡201的光軸處于一條直線上，該增距透鏡組203用于增加該攝像頭模組的焦距，還能夠修正球面透鏡201拍攝物面時(shí)引起的圖像畸變。

由于攝像頭模組的焦距是根據(jù)該球面透鏡201的焦距、增距透鏡組203的焦距以及球面透鏡201和增距透鏡組203之間的最大距離，通過預(yù)設(shè)仿真算法確定的。實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)對攝像頭模組的需求，確定攝像頭模組的理想焦距，并確定球面透鏡201的焦距，根據(jù)該理想焦距和該球面透鏡201的焦距，根據(jù)預(yù)設(shè)仿真算法計(jì)算增距透鏡組203與球面透鏡201的理論最大距離以及增距透鏡組203的理論焦距，并設(shè)置與該理論最大距離和理論焦距匹配的增距透鏡組203，從而保證攝像頭模組的焦距為理想焦距。

進(jìn)一步地，該增距透鏡組203可以包括多個(gè)透鏡，該多個(gè)透鏡中每一透鏡朝向該球面透鏡201的鏡面的曲率均不同于其他每一透鏡朝向該球面透鏡201的鏡面的曲率。

其中，對于該增距透鏡組203中的任一透鏡，該透鏡可以包括第一增距透鏡鏡面和第二增距透鏡鏡面，第一增距透鏡鏡面2031更靠近第二鏡面2012，第二增距透鏡鏡面2032更靠近配置有感光器件的表面2021。任一透鏡的第一增距透鏡鏡面可以為平面或曲面；在第一增距透鏡鏡面為曲面的情況下，第一增距透鏡鏡面可以為凸面或者凹面；進(jìn)一步地，在第一增距透鏡鏡面為凸面的情況下，第一增距透鏡鏡面可以為球面。類似地，任一透鏡的第二增距透鏡鏡面也可以為平面或曲面，在第二增距透鏡鏡面為曲面的情況下，第二增距透鏡鏡面可以為凸面或者凹面；進(jìn)一步地，在第二增距透鏡鏡面為凸面的情況下，第二增距透鏡鏡面可以為球面。并且任一透鏡均可以為正焦距透鏡或負(fù)焦距透鏡中的任一種。該增距透鏡組中的多個(gè)透鏡可以為不同的類型。

需要說明的是，對于包括增距透鏡組203的攝像頭模組與不包括增距透鏡組203的攝像頭模組，兩者形成的參考像面的曲率不同，針對包括增距透鏡組203的攝像頭模組，要采用球面透鏡201和增距透鏡組203兩者對參考物面進(jìn)行模擬拍攝，得到參考像面，將配置有感光器件的表面2021的曲率設(shè)置為參考像面的曲率。那么，參見圖3b，當(dāng)進(jìn)行對焦時(shí)，同樣能夠保證像面被形成在配置有感光器件的表面2021上。

其中，可以獲取球面透鏡201的表面形狀、第一鏡面2011和第二鏡面2012上各個(gè)點(diǎn)的折射率和球面透鏡201的最小厚度和最大厚度等參數(shù)；增距透鏡組203中的每個(gè)透鏡的表面形狀、第一增距透鏡鏡面和第二增距透鏡鏡面上各個(gè)點(diǎn)的折射率和每個(gè)透鏡的最小厚度和最大厚度等參數(shù)；球面透鏡201與增距透鏡組203之間的距離；以及增距透鏡組203中各個(gè)相鄰的透鏡之間的距離；并獲取參考物面所處的指定位置和球面透鏡201之間的最小距離，將這些參數(shù)和這些距離輸入至預(yù)設(shè)仿真算法中，該預(yù)設(shè)仿真算法能夠輸出參考像面的曲率。

在一種可能實(shí)現(xiàn)方式中，參見圖3c，該攝像頭模組還可以包括第一鏡筒204，該第一鏡筒204內(nèi)有第一通孔，該球面透鏡201和該增距透鏡組203位于該第一通孔，該球面圖像傳感器位于該第一鏡筒204的外部，且該球面透鏡201的光軸、該配置有感光器件的表面2021的中心軸，該增距透鏡組203中每個(gè)透鏡的光軸和該第一通孔的中心軸均位于同一直線上。

第一通孔的內(nèi)徑小于或等于5毫米，且該第一通孔的內(nèi)徑大于該球面透鏡201的高度值和該增距透鏡組203的高度值中的較大值，該球面透鏡201的高度方向以及該攝像頭模組的高度方向均垂直于該球面透鏡201的光軸所在的直線方向。

其中，該第一鏡筒204用于保護(hù)該球面透鏡201和該增距透鏡組203，防止該球面透鏡201和增距透鏡組203蒙受塵土，物面反射的光信號沿著該第一鏡筒204的第一通孔能夠傳輸?shù)皆撉蛎嫱哥R201上，并保證增距透鏡組203折射的光信號能夠傳輸?shù)角蛎鎴D像傳感器202上。

需要說明的第一點(diǎn)是，攝像頭模組的焦距越大，能拍攝的物面的距離越遠(yuǎn)。針對本公開提供的攝像頭模組，可以將球面透鏡201和增距透鏡組203等效為一個(gè)虛擬透鏡，并將該虛擬透鏡的焦點(diǎn)和該虛擬透鏡的中心之間的距離定義為第一等效焦距，該第一等效焦距可以根據(jù)球面透鏡201的焦距、增距透鏡組203的焦距、該球面透鏡201和該增距透鏡組203之間的距離，基于預(yù)設(shè)仿真算法確定，該第一等效焦距可以大于或等于配置有感光器件的表面2021曲率半徑的20％，從而滿足用戶拍攝遠(yuǎn)距離物面的需求。

需要說明的第二點(diǎn)是，攝像頭模組的光程長越小，厚度越小。針對本公開提供的攝像頭模組，可以將配置有感光器件的表面2021與第一鏡面2011之間的最大距離定義為第一光程長，該第一等效焦距和第一光程長之間的比值大于或等于1.5，由于該第一光程長較小，能夠滿足攝像頭模組厚度更小的需求。

需要說明的第三點(diǎn)是，攝像頭模組的機(jī)械后焦越大，可供設(shè)計(jì)的剩余空間越大，靈活性越高，針對本實(shí)施例提供的攝像頭模組，該機(jī)械后焦為該增距透鏡組203中距離該球面圖像傳感器202最近的一個(gè)透鏡朝向該球面圖像傳感器202的表面與該配置有感光器件的表面2021之間的最大距離。該機(jī)械后焦大于0.65毫米，靈活性較高。

在符合以上三點(diǎn)的基礎(chǔ)之上，本實(shí)施例提供的攝像頭模組的第一等效焦距可以為7.76毫米，第一光程長可以為4.15毫米。

本實(shí)施例無需設(shè)置任何一個(gè)用于矯正像差的透鏡，僅通過球面圖像傳感器即能矯正像差，能節(jié)省出極大的空間。在節(jié)省的空間內(nèi)增設(shè)了增距透鏡組，能夠?qū)崿F(xiàn)增加焦距的效果。

圖4是本公開實(shí)施例提供的一種攝像頭模組的結(jié)構(gòu)示意圖，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)之上，該攝像頭模組還包括固定塊205和電路板206。

該固定塊205用于固定球面圖像傳感器202，該球面圖像傳感器202包括與配置有感光器件的表面2021相對的背部球面2024，該固定塊包括第一固定表面2051和第二固定表面2052，該第一固定表面2051的曲率與背部球面2024的曲率相等，且該背部球面2024貼合在該第一固定表面2051上，該貼合方式可以為膠水黏接或者其他材料的黏接。

該電路板206包括第一電路板表面2061和第二電路板表面2062，第二固定表面2052貼合在該第一電路板表面2061上，該貼合方式同樣可以為膠水黏接或者其他材料的黏接。

針對本實(shí)施例提供的攝像頭模組，可以將第一鏡筒204的第一端2041的端面與第二電路板表面2062之間的距離定義為該攝像頭模組的厚度，第一端是指第一鏡筒204的兩端中遠(yuǎn)離球面圖像傳感器202的一端，該厚度小于或等于6.5毫米。

圖5是本公開實(shí)施例提供的一種攝像頭模組的結(jié)構(gòu)示意圖，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)之上，該攝像頭模組還包括濾光片207。

該濾光片207設(shè)置于球面透鏡201和球面圖像傳感器202之間，球面透鏡201和該濾光片207相隔離，且該濾光片207和該球面圖像傳感器202相隔離。

該濾光片207垂直于該球面透鏡201的光軸所在的直線，該球面透鏡201在第一平面內(nèi)的投影和該球面圖像傳感器202在該第一平面內(nèi)的投影均落在該濾光片207在該第一平面內(nèi)的投影的范圍內(nèi)，該第一平面是指垂直于該球面透鏡201的光軸所在直線的平面；

該濾光片207能夠透射處于指定范圍的波長。也即是，當(dāng)波長處于該指定范圍的光信號傳輸?shù)綖V光片207上時(shí)，能夠從該濾光片207透射出去，當(dāng)波長不處于該指定范圍的光信號傳輸?shù)綖V光片207上時(shí)，不能夠從該濾光片207透射出去。

該指定范圍包括第一指定范圍和第二指定范圍，該第一指定范圍為大于或等于400納米且小于或等于700納米的范圍，為可見光信號的波長范圍，該第二指定范圍為大于或等于800納米且小于或等于900納米的范圍，為紅外光信號的波長范圍。

那么，當(dāng)物面反射可見光信號時(shí)，可見光信號能夠從該濾光片207透射出去，傳輸?shù)脚渲糜懈泄馄骷谋砻?021上，配置有感光器件的表面2021能夠生成物面在可見光信號照射下的圖像。同理，當(dāng)物面反射紅外光信號時(shí)，紅外光信號能夠從該濾光片207透射出去，傳輸?shù)脚渲糜懈泄馄骷谋砻?021上，配置有感光器件的表面2021能夠生成物面在紅外光信號照射下的圖像。另外，當(dāng)物面反射除了可見光信號和紅外光信號以外的其他光信號時(shí)，其他光信號不能從濾光片207透射出去，也就不能傳輸?shù)脚渲糜懈泄馄骷谋砻?021上，避免了其他光信號對配置有感光器件的表面2021的干擾。

圖6是本公開實(shí)施例提供的一種攝像頭模組的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖2a所示的實(shí)施例的基礎(chǔ)之上，參見圖6，該攝像頭模組還包括墊片208，該墊片208位于球面透鏡201和球面圖像傳感器202之間，該球面透鏡201和該墊片208相隔離，且該墊片208和該球面圖像傳感器202相隔離，該墊片208垂直于該球面透鏡201的光軸所在的直線。

該墊片208包括內(nèi)孔，通過調(diào)節(jié)該內(nèi)孔的大小能夠調(diào)節(jié)折射到該配置有感光器件的表面2021的通光量，該墊片208在第二平面內(nèi)的投影落在該球面透鏡201在該第二平面上的投影的范圍內(nèi)，該第二平面是指與該光軸所在的直線垂直的平面。

具體地，可以根據(jù)對生成的圖像亮暗程度的需求，調(diào)節(jié)該內(nèi)孔的半徑，控制攝像頭模組的光圈，即控制折射到配置有感光器件的表面2021上的通光量。例如，當(dāng)要生成更亮的圖像時(shí)，可以增加內(nèi)孔的半徑，調(diào)大攝像頭模組的光圈，增加折射到配置有感光器件的表面2021上的通光量。同理，當(dāng)要生成更暗的圖像時(shí)，可以減少內(nèi)孔的半徑，調(diào)小攝像頭模組的光圈，減少折射到配置有感光器件的表面2021上的通光量。

在另一實(shí)施例中，參見圖7，該攝像頭模組還包括irled209，通過設(shè)置irled209，該攝像頭模組能夠進(jìn)行虹膜辨識。

具體地，參見圖8，該irled209用于發(fā)射指定光信號，該指定光信號的波長處于該第二指定范圍，為紅外光信號。當(dāng)該指定光信號照射到人眼虹膜，并經(jīng)過人眼虹膜反射后，得到的光信號經(jīng)過該球面透鏡201后，折射到該濾光片207，并通過該濾光片207濾波后，傳輸?shù)脚渲糜懈泄馄骷谋砻?021上，該配置有感光器件的表面2021基于接收到的光信號，生成虹膜的圖像。

其中，該球面圖像傳感器202的尺寸可以為1/3寸，像素?cái)?shù)量可以為1200萬，第一等效焦距可以為15毫米，第一光程長可以為5毫米，該攝像頭模組的虹膜辨識距離為80厘米，該虹膜辨識距離用于規(guī)定生成虹膜的圖像時(shí)虹膜與球面透鏡201之間的最大距離。那么，只要虹膜與球面透鏡201的距離小于80厘米，配置有感光器件的表面2021即可生成虹膜的圖像。該球面圖像傳感器202的尺寸是指沿著配置有感光器件的表面2021的彎曲方向?qū)⑶蛎鎴D像傳感器202抻平鋪展，以使配置有感光器件的表面2021變?yōu)槠矫婧螅撈矫鎸蔷€的長度。

在另一實(shí)施例中，參見圖9，本公開還提供一種攝像頭系統(tǒng)，該攝像頭系統(tǒng)包括圖2a所示的攝像頭模組以及在攝像頭模組外部設(shè)置的irled209，該irled209與攝像頭模組相隔離。

圖10是本公開實(shí)施例提供的一種攝像頭模組的結(jié)構(gòu)示意圖，在圖2a所示的實(shí)施例的基礎(chǔ)之上，參見圖10，該攝像頭模組還包括廣角透鏡211、平面圖像傳感器212和第二鏡筒213，該第二鏡筒213內(nèi)有第二通孔，該廣角透鏡211位于該第二通孔，該平面圖像傳感器212位于該第二鏡筒213的外部，且該廣角透鏡211的光軸、該平面圖像傳感器212的中心軸和該第二通孔的中心軸均位于同一直線上。

該廣角透鏡211包括第一廣角透鏡鏡面2111和第二廣角透鏡鏡面2112。該第一廣角透鏡鏡面2111為凸球面，且該第一廣角透鏡鏡面2111的凸出方向和該第二廣角透鏡鏡面2112相背離，該第二廣角透鏡鏡面2112為平面或者凸球面，在第二廣角透鏡鏡面2112為凸球面的情況下，該第二廣角透鏡鏡面2112的凸出方向與該第一廣角透鏡鏡面2111相背離。

該第一廣角透鏡鏡面2111用于接收物面中的各個(gè)物點(diǎn)反射的光信號，該第二廣角透鏡鏡面2112用于將光信號折射到平面圖像傳感器212配置有感光器件的表面2121,該配置有感光器件的表面2121用于基于接收到的光信號，生成物面的圖像。

其中，該平面圖像傳感器212可以與球面圖像傳感器202均固定于電路板206上，通過電路板206實(shí)現(xiàn)電氣連接。該球面圖像傳感器202和該平面圖像傳感器212的像素?cái)?shù)量可以均為1200萬。球面圖像傳感器202的尺寸和平面圖像傳感器212的尺寸可以均為1/2.86寸，當(dāng)然也可以為其他尺寸，并且，球面圖像傳感器202的尺寸可以略小于平面圖像傳感器212的尺寸，該平面圖像傳感器212的尺寸是指配置有感光器件的表面2121的對角線的長度。

本實(shí)施例中還設(shè)置了廣角透鏡211和平面圖像傳感器212，結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致本實(shí)施例提供的攝像頭模組與上述圖3a所示實(shí)施例的攝像頭模組的參數(shù)不同?？蛇x地，攝像頭模組的第一光程長為5毫米，第一等效焦距為15毫米，第二光程長為4.15毫米，第二等效焦距為3.86毫米，該第二光程長為配置有感光器件的表面2121與第一廣角透鏡鏡面2111之間的最大距離，該第二等效焦距為該廣角透鏡211的焦距，該第二等效焦距小于第一等效焦距。

本實(shí)施例提供的攝像頭模組，將廣角透鏡211與球面透鏡201搭配起來，共同拍攝目標(biāo)物，相對于單獨(dú)通過球面透鏡201拍攝目標(biāo)物而言，能夠增大拍攝的視角。

具體地，透鏡的焦距越小，拍攝的視角越大而能拍攝到的最遠(yuǎn)距離越小。同理，透鏡的焦距越大，拍攝的視角越小而能拍攝到的最遠(yuǎn)距離越大。參見圖11，攝像頭模組的第一等效焦距大，能拍攝到的最遠(yuǎn)距離a大而視角x小。廣角透鏡211的第二等效焦距小，能拍攝到的最遠(yuǎn)距離b小而視角y大。在拍攝目標(biāo)物的過程中，可以通過球面透鏡201拍攝距離大、視角小的目標(biāo)物，生成第一圖像，通過廣角透鏡211拍攝距離小、視角大的目標(biāo)物，生成第二圖像，將第一圖像和第二圖像合成為第三圖像，則第三圖像既包括視角大的目標(biāo)物，也包括距離大的目標(biāo)物。

并且，還能夠調(diào)節(jié)拍攝到的圖像的大小。在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，攝像頭模組可以通過光學(xué)變焦調(diào)節(jié)拍攝到的圖像的大小，該光學(xué)變焦是指通過改變焦距對圖像的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)的方式。攝像頭模組可以通過調(diào)節(jié)球面透鏡201和球面圖像傳感器202之間的距離，調(diào)節(jié)球面透鏡201的第一等效焦距，并可以通過調(diào)節(jié)廣角透鏡211和平面圖像傳感器212之間的距離，調(diào)節(jié)廣角透鏡211的第二等效焦距。通過調(diào)節(jié)第一等效焦距和第二等效焦距，可以實(shí)現(xiàn)光學(xué)變焦，從而調(diào)節(jié)圖像的大小。在光學(xué)變焦的過程中，圖像的分辨率始終不變。

光學(xué)變焦的倍數(shù)為通過改變焦距對圖像的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)的放大倍數(shù)，該光學(xué)變焦的倍數(shù)等于該攝像頭模組的第一等效焦距和第二等效焦距之間的比值。本實(shí)施例提供的攝像頭模組的光學(xué)變焦的倍數(shù)可以為大于1倍且小于或者等于3.88倍，那么，在保證圖像的分辨率保持不變的前提下，最多可以對圖像放大3.88倍。

在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，該攝像頭模組可以通過數(shù)碼變焦調(diào)節(jié)拍攝到的圖像的大小，該數(shù)碼變焦是指通過圖像處理算法對圖像的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)的方式，攝像頭模組可以存儲(chǔ)圖像處理算法，通過圖像處理算法對生成的圖像進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)數(shù)碼變焦，從而調(diào)節(jié)圖像的大小。在數(shù)碼變焦的過程中，圖像的分辨率會(huì)發(fā)生變化，數(shù)碼變焦的倍數(shù)越大，圖像的分辨率越低。

該數(shù)碼變焦的倍數(shù)為通過圖像處理算法對圖像的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)的放大倍數(shù)。本實(shí)施例提供的攝像頭模組的數(shù)碼變焦的倍數(shù)可以大于1倍且小于或者等于14.9倍，即在不要求分辨率的前提下，最多可以對圖像放大14.9倍。

上述所有可選技術(shù)方案，可以采用任意結(jié)合形成本公開的可選實(shí)施例，在此不再一一贅述。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成，也可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，上述提到的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是只讀存儲(chǔ)器，磁盤或光盤等。

以上所述僅為本公開的較佳實(shí)施例，并不用以限制本公開，凡在本公開的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本公開的保護(hù)范圍之內(nèi)。