CN103472562A - 一种新型摄影用镜头 - Google Patents
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Abstract
一种新型摄影用镜头，具有柔性透明材料制作的凸透镜(1)和柔性透明材料制作的凹透镜(2)以及变焦环(3)。变焦环(3)直径可以根据需要扩大或缩小，改变柔性透明材料制作的凸透镜(1)和柔性透明材料制作的凹透镜(2)的曲率，从而实现变焦及聚焦功能。新型摄影用镜头利用仿生学原理，模仿人眼工作机制来完成拍摄任务。
Description
技术领域
一种新型摄影用镜头，用于照相机、摄像机、智能手机的拍摄功能。属光学技术领域。
背影技术
摄影技术自从针孔成像技术被光学玻璃镜头所取代以来，一直停留在光学玻璃的状态。为了满足拍摄的需要，人们需要将事先磨制好的、不同曲率的玻璃凸镜、凹镜放置在镜筒中。以便完成被摄物的入射、聚焦、以及在胶片、感光元器件上面的成像。由于玻璃是一种硬度极高的物质，因而在镜头制造过程中，人们只能使用事先磨制好的镜头；然后通过调整各个镜片之间的距离，来实现变焦、聚焦。正由于这个原因，相机、摄像机的镜头尺寸都较大。在智能手机这类安装空间狭窄的装置上，就只能使用定焦镜头。其次，随着变焦镜的广泛使用，单片镜头部基本上不能满足拍摄要求。因而现代变焦镜头通常都是由若干组镜片组所组成，而每一镜片组又由若干镜片所组成。正是由于这个原因，镜头的成本在相机、摄像机中占了相当高的比重。
发明内容
本发明公开了一种利用柔性材料凸镜、凹镜来制作摄影用镜头的技术。本发明解决传统玻璃镜头所存在的缺陷的技术方案为：运用仿生学原理，利用柔性材料来制作凸透镜和凹透镜。凸透镜和凹透镜水平安放在镜筒内。凸透镜和凹透镜利用变焦环来改变曲率。在具体拍摄中，光线在穿过柔性透明材料制作的凸透镜(1)；柔性透明材料制作的凹透镜(2)时，会按照设定的角度折射、聚焦，从而实现拍摄目的。
本发明所涉及的柔性透明材料制作的凸透镜(1)；可以采用目前广泛使用的、生产“隐形眼镜”的聚脂材料来制作。上述柔性的聚脂材料的透光性极佳，透光率达到90％以上，与光学玻璃的透光率基本一致。而且在制作时可以通过模具浇注一次完成，制作简便。第三，上述柔性的聚脂材料表面可以进行金属镀膜，以实现减少反射、增加透射率等功能。第四，上述柔性聚脂材料可以制作为球面镜与非球面镜。
此外，为进一步提高柔性透明聚脂材料制作的凸透镜(1)的曲率，可以利用柔性透明聚脂材料制作凸透镜的外壳，而在里面灌注甘油等透明度高、色偏小的液体。在采用此种方案时，柔性透明聚脂材料制作的凸透镜(1)在结构上与人类眼球晶体结构极为相似。
本发明所涉及的柔性透明聚脂材料制作的凹透镜(2)；采用目前广泛使用的、生产“隐形眼镜”的材料来制作。上述柔性的聚脂材料的透光性极佳，透光率达到90％以上，与光学玻璃的透光率基本一致。而且在制作时可以通过模具浇注一次完成，制作简便。第三，上述柔性的聚脂材料表面可以进行金属镀膜，以实现减少反射、增加透射率等功能。第四，上述柔性聚脂材料可以制作为球面镜与非球面镜。第五，上述柔性聚脂材料极易变形。此外、为进一步提高柔性透明聚脂材料制作的凹透镜(2)的曲率，可以利用柔性透明聚脂材料制作凹透镜的外壳，而在里面灌注甘油等透明度高、色偏小的液体。在采用此种方案时，由柔性透明聚脂材料制作的凹透镜(2)在结构上与人类眼球晶体结构极为相似。
本发明所涉及的柔性透明聚脂材料制作的凸透镜(1)；柔性透明聚脂材料制作的凹透镜(2)，均水平安放在镜筒内，以克服重力可能导致的柔性透明聚脂材料的变形。
本发明所涉及的变焦环(3)，为由数瓣环形材料所组合而的环状结构，其结构近乎于传统玻璃光学镜头中的“光圈”。变焦环(3)的直径可以在驱动装置的驱动下扩大或缩小。在变焦环(3)扩大或缩小时，它会对位于变焦环(3)中间的、柔性透明聚脂材料制作的凸透镜(1)、柔性透明聚脂材料制作的凹透镜(2)产生挤压或拉伸。从而改变由柔性透明聚脂材料制作的凸透镜(1)，和由柔性透明聚脂材料制作的凹透镜(2)的曲率。变焦环(3)的工作原理与人类眼部脻状肌的工作原理极为相似。
变焦环(3)夹持柔性透明聚脂材料制作的凸透镜(1)，柔性透明聚脂材料制作的凹透镜(2)的边缘，一方面为柔性透明聚脂材料制作的凸透镜(1)，和柔性透明聚脂材料制作的凹透镜(2)提供支撑；另一方面也为柔性透明聚脂材料制作的凸透镜(1)，柔性透明聚脂材料制作的凹透镜(2)的变焦提供必要的动力。
变焦环(3)与相机、摄像机的焦距、对焦控制装置相联结。使用者变换镜头焦距、对焦的动作，由控制装置转换为驱动信号，并驱动相应的对焦环(3)扩张或收缩到指定的位置。
在镜头前面设置一个45°斜置的反射镜，使用本发明所公开的柔性镜头的相机、摄像机就可以正常拍摄。
采用本发明所公开的镜头技术具有如下优点：
1、由于可以通过模具浇注方式来制造镜片，因而镜头成本可以大幅下降；
2、由于变焦和聚焦不是通过移动镜片的方式，而是通过改变镜片曲率的方式来实现，因而镜头尺寸可以大幅缩小；
3、由于聚脂材料的透光率还可以进一步提高，因此采用柔性材料制作镜头的通光量还可以进一步提高，这就使得镜头通光量保持不变的情况下，镜头的孔径可以进一步缩小。
附图说明
图1为新型摄影镜头结构剖面示意图
1、柔性透明材料制作的凸透镜；2、柔性透明材料制作的凹透镜；3、变焦环
图2为变焦环结构示意图
3、变焦环
具体实施方法：
实施例1：实施例1所采用的技术方案为：柔性透明材料制作的凸透镜(1)，柔性透明材料制作的凹透镜(2)，均由柔性材料制作而成。此种方案适用于定焦镜头，或镜头变焦率较小的镜头。
实施例2：实施例2所采用技术方案与实施例1不同之处在于：柔性透明材料制作的凸透镜(1)和柔性透明材料制作的凹透镜(2)，利用柔性透明材料制作外壳，里面装填透明的液体材料。此种方案适用于变焦镜头的制作。
实施例3：实施例3所采用技术方案与实施例1、2不同之处在于：在使用柔性透明材料制作的凸透镜(1)，柔性透明材料制作的凹透镜(2)的同时，配合使用光学玻璃镜头，以实现校正畸变、色差、色散的目的。
Claims (7)
1.一种新型摄影用镜头，其特征为：具有柔性透明材料制作的凸透镜(1)；柔性透明材料制作的凹透镜(2)；用于改变柔性透明材料制作的凸透镜(1)、柔性透明材料制作的凹透镜(2)曲率的变焦环(3)所组成的镜头组；光线在通过由柔性透明材料制作的凸透镜(1)；由柔性透明材料制作的凹透镜(2)时，会依照设定的方式折射、聚焦，以实现照相机、摄像机的变焦、聚焦及拍摄功能。
2.权利要求1所述的柔性透明材料制作的凸透镜(1)，其特征为：柔性透明材料制作而成的单面或双面凸透镜，其边缘部分被变焦环(3)夹持。
3.权利要求1、2所述的由柔性透明材料制作的凸透镜(1)，其进一步特征为：柔性透明材料制作的凸透镜(1)中可以填充透明的液体。
4.权利要求1所述的柔性透明材料制作的凹透镜(2)，其特征为：柔性透明材料制作而成的单面或双面凹透镜，其边缘部分被变焦环(3)夹持。
5.权利要求1、4所述的柔性透明材料制作的凹透镜(2)中可以填充透明的液体。
6.权利要求1、2、3、4或5所述的具有柔性透明材料制作的凸透镜(1)，柔性透明材料制作的凹透镜(2)，其进一步特征为：具有柔性透明材料制作的凸透镜(1)，和柔性透明材料制作的凹透镜(2)，均水平安放。
7.权利要求1、2或4所述的变焦环(3)，其特征为：由数瓣环状物所构成的、在驱动装置驱动下可改变直径的环状物。
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