CN113970842A - 一种变形附加镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及镜头技术领域，尤其涉及一种变形附加镜头。包括由球面透镜组成的对焦组和由柱面透镜组成的变形组；其中，所述对焦组包括负光焦度透镜组和正光焦度透镜组，所述负光焦度透镜组包括第一透镜；所述正光焦度透镜组包括胶合在一起的第二透镜和第三透镜，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜和变形组依次沿物方到像方的光路设置。因此可实现变形的同时仅通过对焦组进行单次对焦，且能实现体积小，重量轻，成本低；另外，可以通过修改变形组的负光焦度柱面透镜组和正光焦度柱面透镜组的柱面镜片数量和曲率等基本参数，可进行变形系数调整，调整范围(1.10～1.50)；且可使变形附加镜头的长度小于82mm，最大外径小于80mm，利于用户携带。

Description

一种变形附加镜头
技术领域
本发明涉及镜头技术领域，尤其涉及一种变形附加镜头。
背景技术
目前市面的变形电影镜头拥有水平拉丝、椭圆焦外和2.4:1宽画幅三大光学特征。随着5G时代到来，拍摄更具电影感的视频成为普通人生活的一部分，其中专业变形电影镜头价格昂贵且不易携带。目前市面上提供的变形附加镜头可让大部分普通用户使用变形镜头，但是使用该变形附加镜头时需二次对焦，因此使用不方便，用户体验不佳。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变形附加镜头，以解决使用现有技术的变形附加镜头时需二次对焦，且专业变形电影镜头价格昂贵和不易携带等不适合普通用户使用的缺陷。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种变形附加镜头，包括由球面透镜组成的对焦组和由柱面透镜组成的变形组；其中，所述对焦组包括负光焦度透镜组和正光焦度透镜组，所述负光焦度透镜组包括第一透镜；所述正光焦度透镜组包括胶合在一起的第二透镜和第三透镜，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜和变形组依次沿物方到像方的光路设置或所述第一透镜、所述第三透镜、所述第二透镜和变形组依次沿物方到像方的光路设置。
进一步地，所述变形组包括负光焦度柱面透镜组和正光焦度柱面透镜组；所述负光焦度柱面透镜组包括第四透镜，所述正光焦度柱面透镜组包括胶合在一起的第五透镜和第六透镜，所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜依次沿物方到像方的光路设置。
进一步地，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜的光焦度分配满足如下关系：
-1.10<fy(1)/fx(2-3)<-0.85；
-0.90<fy(4)/fx(5-6)<-0.65；
50<abs(fy(1-3))/f(lens)；
50<abs(fy(4-6))/f(lens)；
其中，fy均表示镜头的y方向焦距，其中fy(1)为第一透镜的Y方向焦距，fx(2-3)为第二透镜和第三透镜的x方向组合焦距，fy(4)为第四透镜的Y方向焦距，fx(5-6)为第五透镜和第六透镜的x方向组合焦距，fy(1-3)为第一透镜、第二透镜和第三透镜的Y方向组合焦距，fy(4-6)为第四透镜、第五透镜和第六透镜的Y方向组合焦距，f(lens)为变形附加镜头后接的镜头的焦距。
进一步地，所述第一透镜为负光焦度球面透镜，所述第二透镜和所述第三透镜为正光焦度球面透镜，所述第四透镜为负光焦度柱面透镜，所述第五透镜和所述第六透镜为正光焦度柱面透镜。
本发明还提出了一种变形附加镜头，包括由球面透镜组成的对焦组和由柱面透镜组成的变形组；其中，所述对焦组包括负光焦度透镜组和正光焦度透镜组，所述负光焦度透镜组包括第一透镜；所述正光焦度透镜组包括第七正光焦度球面镜片，所述第一透镜、第七正光焦度球面镜片和变形组依次沿物方到像方的光路设置；所述变形组包括负光焦度柱面透镜组和正光焦度柱面透镜组；所述负光焦度柱面透镜组包括第四透镜，所述正光焦度柱面透镜组包括胶合在一起的第五透镜和第六透镜，所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜依次沿物方到像方的光路设置。
进一步地，所述第一透镜、第七正光焦度球面镜片、所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜的光焦度分配满足如下关系：
-1.10<fy(1)/fx(7)<-0.85；
-0.90<fy(4)/fx(5-6)<-0.65；
50<abs(fy(1、7))/f(lens)；
50<abs(fy(4-6))/f(lens)；
其中，fy均表示镜头的y方向焦距，其中fy(1)为第一透镜的Y方向焦距，fx(7)为第七正光焦度球面镜片的x方向组合焦距，fy(4)为第四透镜的Y方向焦距，fx(5-6)为第五透镜和第六透镜的x方向组合焦距，fy(1、7)为第一透镜和第七正光焦度球面镜片的Y方向组合焦距，fy(4-6)为第四透镜、第五透镜和第六透镜的Y方向组合焦距，f(lens)为变形附加镜头后接的镜头的焦距。
进一步地，所述第一透镜为负光焦度球面透镜，所述第四透镜为负光焦度柱面透镜，所述第五透镜和所述第六透镜为正光焦度柱面透镜。
本发明还提出了另一种变形附加镜头，包括由球面透镜组成的对焦组和由柱面透镜组成的变形组；其中，所述对焦组包括负光焦度透镜组和正光焦度透镜组，所述负光焦度透镜组包括第八负光焦度胶合透镜；所述正光焦度透镜组包括胶合在一起的第二透镜和第三透镜，所述第八负光焦度胶合透镜、所述第二透镜、所述第三透镜和变形组依次沿物方到像方的光路设置；所述变形组包括负光焦度柱面透镜组和正光焦度柱面透镜组；所述负光焦度柱面透镜组包括第四透镜，所述正光焦度柱面透镜组包括胶合在一起的第五透镜和第六透镜，所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜依次沿物方到像方的光路设置。
进一步地，所述第八负光焦度胶合透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜的光焦度分配满足如下关系：
-1.10<fy(8)/fx(2-3)<-0.85；
-0.90<fy(4)/fx(5-6)<-0.65；
50<abs(fy(8、2-3))/f(lens)；
50<abs(fy(4-6))/f(lens)；
其中，fy均表示镜头的y方向焦距，其中fy(8)为第八负光焦度胶合透镜的Y方向焦距，fx(2-3)为第二透镜和第三透镜的x方向组合焦距，fy(4)为第八透镜的Y方向焦距，fx(5-6)为第五透镜和第六透镜的x方向组合焦距，fy(8、2-3)为第八负光焦度胶合透镜、第二透镜和第三透镜的Y方向组合焦距，fy(4-6)为第四透镜、第五透镜和第六透镜的Y方向组合焦距，f(lens)为变形附加镜头后接的镜头的焦距。
进一步地，所述第二透镜和所述第三透镜为正光焦度球面透镜，所述第四透镜为负光焦度柱面透镜，所述第五透镜和所述第六透镜为正光焦度柱面透镜。
本发明提供的变形附加镜头，由于包括由球面透镜组成的对焦组和由柱面透镜组成的变形组，因此可实现变形的同时仅通过对焦组进行单次对焦，且能实现体积小，重量轻，成本低；另外，由于变形组包括负光焦度柱面透镜组和正光焦度柱面透镜组，因此可以通过修改变形组的负光焦度柱面透镜组和正光焦度柱面透镜组的柱面镜片数量和曲率等基本参数，可进行变形系数调整，调整范围(1.10～1.50)；且可使变形附加镜头的长度小于82mm，最大外径小于80mm，利于用户携带。
附图说明
图1是本发明实施例一中提供的变形附加镜头的Y方向光学结构图。
图2是本发明实施例二中提供的变形附加镜头的Y方向光学结构图。
图3是本发明实施例三中提供的变形附加镜头的Y方向光学结构图。
图4是图1的另一种Y方向光学结构图。
附图标记说明：
1、第一透镜；2、第二透镜；3、第三透镜；4、第四透镜；5、第五透镜；6、第六透镜；7、第七正光焦度球面镜片；8、第八负光焦度胶合透镜；9、负光焦度透镜组；10、正光焦度透镜组；11、正光焦度柱面透镜组；12、负光焦度柱面透镜组；13、对焦组；14、变形组。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例一
请参阅图1和图4，本发明实施例一提供的一种变形附加镜头，包括由球面透镜组成的对焦组13和由柱面透镜组成的变形组14；其中，所述对焦组13包括负光焦度透镜组9和正光焦度透镜组10，所述负光焦度透镜组9包括第一透镜1；所述正光焦度透镜组10包括胶合在一起的第二透镜2和第三透镜3，所述第二透镜2和所述第三透镜3胶合在一起的透镜看作为一个整体；所述第一透镜1、所述第二透镜2、所述第三透镜3和变形组14依次沿物方到像方的光路设置或所述第一透镜1、所述第三透镜3、所述第二透镜2和变形组14依次沿物方到像方的光路设置；所述变形附加镜头通过所述对焦组13可实现变形附加镜头单次对焦，且能实现体积小，重量轻，成本低。
本实施例一中，所述变形组14包括负光焦度柱面透镜组12和正光焦度柱面透镜组11；所述负光焦度柱面透镜组12包括第四透镜4，所述正光焦度柱面透镜组11包括胶合在一起的第五透镜5和第六透镜，所述第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6依次沿物方到像方的光路设置。所述第五透镜5和所述第六透镜6胶合在一起的透镜看作为一个整体；所述变形组14由3片两组柱面透镜组成，变形系数为1.35X；所述变形附加镜头通过变形组14对后接各种镜头进行变形。所述变形组14的变形系数范围值为1.10-1.50，通过修改变形组14的负光焦度柱面透镜组12和正光焦度柱面透镜组11的柱面镜片数量和曲率等基本参数，可进行变形系数调整，调整范围(1.10～1.50)；所述变形附加镜头的变形系数为1.35X，且为单次对焦，可匹配各种独立的摄影镜头、电影镜头以及宽荧幕变形镜头；变形附加镜头用于普通球面镜头则变为1.35X变形镜头，用于1.33X变形镜头则变为1.80X变形镜头，用于1.50X变形镜头则变为2.0X变形镜头；所述变形附加镜头的长度小于82mm，所述变形镜头的最大外径小于80mm，远小于市面上同规格的专业电影变形镜头；所述变形附加镜头为应用于各种镜头的变形附加镜头。
本实施例一中，所述第一透镜1、所述第二透镜2、所述第三透镜3、所述第四透镜4、所述第五透镜5和所述第六透镜6的光焦度分配满足如下关系：
-1.10<fy(1)/fx(2-3)<-0.85；
-0.90<fy(4)/fx(5-6)<-0.65；
50<abs(fy(1-3))/f(lens)；
50<abs(fy(4-6))/f(lens)；
其中，y为COMS芯片长方向，f(lens)是本方案变形附加镜头其后接镜头的焦距。fy均表示镜头的y方向焦距，其中fy(1)为第一透镜的Y方向焦距，fx(2-3)为第二透镜和第三透镜的x方向组合焦距，fy(4)为第四透镜的Y方向焦距，fx(5-6)为第五透镜和第六透镜的x方向组合焦距，fy(1-3)为第一透镜、第二透镜和第三透镜的Y方向组合焦距，fy(4-6)为第四透镜、第五透镜和第六透镜的Y方向组合焦距，f(lens)为变形附加镜头后接的镜头的焦距。
下面列出符合上述数学关系的本实施例的各个透镜实际参数：
Figure BDA0003359483660000061
Figure BDA0003359483660000071
其中，所述第一透镜1为负光焦度球面透镜，所述第二透镜2和所述第三透镜3为正光焦度球面透镜；所述第四透镜4为负光焦度柱面透镜，所述第五透镜5和所述第六透镜6为正光焦度柱面透镜。
本实施例一中，对于各个透镜的制作材料，不做具体限制，本实施例一中，各透镜均采用光学玻璃制成。
实施例二
如图2所示，本实施例还提供的一种变形附加镜头，包括由球面透镜组成的对焦组13和由柱面透镜组成的变形组14；其中，所述对焦组13包括负光焦度透镜组9和正光焦度透镜组10，所述负光焦度透镜组9包括第一透镜1；所述正光焦度透镜组10包括第七正光焦度球面镜片7，所述第一透镜1、第七正光焦度球面镜片7和变形组14依次沿物方到像方的光路设置；所述变形组14包括负光焦度柱面透镜组12和正光焦度柱面透镜组11；所述负光焦度柱面透镜组12包括第四透镜4，所述正光焦度柱面透镜组11包括胶合在一起的第五透镜5和第六透镜6，所述第四透镜4、所述第五透镜5和所述第六透镜6依次沿物方到像方的光路设置。
本实施例二中，所述第一透镜1、第七正光焦度球面镜片7、所述第四透镜4、所述第五透镜5和所述第六透镜6的光焦度分配满足如下关系：
-1.10<fy(1)/fx(7)<-0.85；
-0.90<fy(4)/fx(5-6)<-0.65；
50<abs(fy(1、7))/f(lens)；
50<abs(fy(4-6))/f(lens)；
其中，fy均表示镜头的y方向焦距，其中fy(1)为第一透镜1的Y方向焦距，fx(7)为第七正光焦度球面镜片7的x方向组合焦距，fy(4)为第四透镜4的Y方向焦距，fx(5-6)为第五透镜5和第六透镜6的x方向组合焦距，fy(1、7)为第一透镜1和第七正光焦度球面镜片7的Y方向组合焦距，fy(4-6)为第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6的Y方向组合焦距，f(lens)为变形附加镜头后接的镜头的焦距。
与实施例一的区别在于，通过将原对焦组13的正光焦度透镜组10替换为一枚正光焦度球面镜片7，正光焦度球面镜片7为第七正光焦度球面镜片7，同样能够实现本申请的技术效果，在此不再赘述。
实施例三
如图3所示，本实施例还提供另一种变形附加镜头，包括由球面透镜组成的对焦组13和由柱面透镜组成的变形组14；其中，所述对焦组13包括负光焦度透镜组9和正光焦度透镜组10，所述负光焦度透镜组9包括第八负光焦度胶合透镜8；所述正光焦度透镜组10包括胶合在一起的第二透镜2和第三透镜3，所述第八负光焦度胶合透镜8、所述第二透镜2、所述第三透镜3和变形组14依次沿物方到像方的光路设置；所述变形组14包括负光焦度柱面透镜组12和正光焦度柱面透镜组11；所述负光焦度柱面透镜组12包括第四透镜4，所述正光焦度柱面透镜组11包括胶合在一起的第五透镜5和第六透镜6，所述第四透镜4、所述第五透镜5和所述第六透镜6依次沿物方到像方的光路设置。
本实施例三中，所述第八负光焦度胶合透镜8、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6的光焦度分配满足如下关系：
-1.10<fy(8)/fx(2-3)<-0.85；
-0.90<fy(4)/fx(5-6)<-0.65；
50<abs(fy(8、2-3))/f(lens)；
50<abs(fy(4-6))/f(lens)；
其中，fy均表示镜头的y方向焦距，其中fy(8)为第八负光焦度胶合透镜8的Y方向焦距，fx(2-3)为第二透镜2和第三透镜3的x方向组合焦距，fy(4)为第八透镜的Y方向焦距，fx(5-6)为第五透镜5和第六透镜6的x方向组合焦距，fy(8、2-3)为第八负光焦度胶合透镜8、第二透镜2和第三透镜3的Y方向组合焦距，fy(4-6)为第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6的Y方向组合焦距，f(lens)为变形附加镜头后接的镜头的焦距。
与实施例一的区别在于，通过将原对焦组13的负光焦度透镜组9替换为负光焦度胶合透镜8，负光焦度胶合透镜8为第八负光焦度胶合透镜8，同样能够实现本申请的技术效果，在此不再赘述。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。明显变化方案列举如下：
将实施例1至4中对焦组和变形组进行简单拆分为两个或多个透镜，只要拆分后的镜片组光焦度在原方案范围内即属于没有实质的创新。
这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种变形附加镜头，其特征在于：包括由球面透镜组成的对焦组和由柱面透镜组成的变形组；其中，所述对焦组包括负光焦度透镜组和正光焦度透镜组，所述负光焦度透镜组包括第一透镜；所述正光焦度透镜组包括胶合在一起的第二透镜和第三透镜，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜和变形组依次沿物方到像方的光路设置或所述第一透镜、所述第三透镜、所述第二透镜和变形组依次沿物方到像方的光路设置。
2.如权利要求1所述的变形附加镜头，其特征在于，所述变形组包括负光焦度柱面透镜组和正光焦度柱面透镜组；所述负光焦度柱面透镜组包括第四透镜，所述正光焦度柱面透镜组包括胶合在一起的第五透镜和第六透镜，所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜依次沿物方到像方的光路设置。
3.如权利要求2所述的变形附加镜头，其特征在于，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜的光焦度分配满足如下关系：
-1.10<fy(1)/fx(2-3)<-0.85；
-0.90<fy(4)/fx(5-6)<-0.65；
50<abs(fy(1-3))/f(lens)；
50<abs(fy(4-6))/f(lens)；
其中，fy均表示镜头的y方向焦距，其中fy(1)为第一透镜的Y方向焦距，fx(2-3)为第二透镜和第三透镜的x方向组合焦距，fy(4)为第四透镜的Y方向焦距，fx(5-6)为第五透镜和第六透镜的x方向组合焦距，fy(1-3)为第一透镜、第二透镜和第三透镜的Y方向组合焦距，fy(4-6)为第四透镜、第五透镜和第六透镜的Y方向组合焦距，f(lens)为变形附加镜头后接的镜头的焦距。
4.如权利要求3所述的变形附加镜头，其特征在于，所述第一透镜为负光焦度球面透镜，所述第二透镜和所述第三透镜为正光焦度球面透镜，所述第四透镜为负光焦度柱面透镜，所述第五透镜和所述第六透镜为正光焦度柱面透镜。
5.一种变形附加镜头，其特征在于：包括由球面透镜组成的对焦组和由柱面透镜组成的变形组；其中，所述对焦组包括负光焦度透镜组和正光焦度透镜组，所述负光焦度透镜组包括第一透镜；所述正光焦度透镜组包括第七正光焦度球面镜片，所述第一透镜、第七正光焦度球面镜片和变形组依次沿物方到像方的光路设置；所述变形组包括负光焦度柱面透镜组和正光焦度柱面透镜组；所述负光焦度柱面透镜组包括第四透镜，所述正光焦度柱面透镜组包括胶合在一起的第五透镜和第六透镜，所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜依次沿物方到像方的光路设置。
6.如权利要求5所述的变形附加镜头，其特征在于，所述第一透镜、第七正光焦度球面镜片、所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜的光焦度分配满足如下关系：
-1.10<fy(1)/fx(7)<-0.85；
-0.90<fy(4)/fx(5-6)<-0.65；
50<abs(fy(1、7))/f(lens)；
50<abs(fy(4-6))/f(lens)；
其中，fy均表示镜头的y方向焦距，其中fy(1)为第一透镜的Y方向焦距，fx(7)为第七正光焦度球面镜片的x方向组合焦距，fy(4)为第四透镜的Y方向焦距，fx(5-6)为第五透镜和第六透镜的x方向组合焦距，fy(1、7)为第一透镜和第七正光焦度球面镜片的Y方向组合焦距，fy(4-6)为第四透镜、第五透镜和第六透镜的Y方向组合焦距，f(lens)为变形附加镜头后接的镜头的焦距。
7.如权利要求5所述的变形附加镜头，其特征在于，所述第一透镜为负光焦度球面透镜，所述第四透镜为负光焦度柱面透镜，所述第五透镜和所述第六透镜为正光焦度柱面透镜。
8.一种变形附加镜头，其特征在于：包括由球面透镜组成的对焦组和由柱面透镜组成的变形组；其中，所述对焦组包括负光焦度透镜组和正光焦度透镜组，所述负光焦度透镜组包括第八负光焦度胶合透镜；所述正光焦度透镜组包括胶合在一起的第二透镜和第三透镜，所述第八负光焦度胶合透镜、所述第二透镜、所述第三透镜和变形组依次沿物方到像方的光路设置；所述变形组包括负光焦度柱面透镜组和正光焦度柱面透镜组；所述负光焦度柱面透镜组包括第四透镜，所述正光焦度柱面透镜组包括胶合在一起的第五透镜和第六透镜，所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜依次沿物方到像方的光路设置。
9.如权利要求8所述的变形附加镜头，其特征在于，所述第八负光焦度胶合透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜的光焦度分配满足如下关系：
-1.10<fy(8)/fx(2-3)<-0.85；
-0.90<fy(4)/fx(5-6)<-0.65；
50<abs(fy(8、2-3))/f(lens)；
50<abs(fy(4-6))/f(lens)；
其中，fy均表示镜头的y方向焦距，其中fy(8)为第八负光焦度胶合透镜的Y方向焦距，fx(2-3)为第二透镜和第三透镜的x方向组合焦距，fy(4)为第八透镜的Y方向焦距，fx(5-6)为第五透镜和第六透镜的x方向组合焦距，fy(8、2-3)为第八负光焦度胶合透镜、第二透镜和第三透镜的Y方向组合焦距，fy(4-6)为第四透镜、第五透镜和第六透镜的Y方向组合焦距，f(lens)为变形附加镜头后接的镜头的焦距。
10.如权利要求8所述的变形附加镜头，其特征在于，所述第二透镜和所述第三透镜为正光焦度球面透镜，所述第四透镜为负光焦度柱面透镜，所述第五透镜和所述第六透镜为正光焦度柱面透镜。
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