CN209231591U

CN209231591U - 一种用于移动终端的外接镜头

Info

Publication number: CN209231591U
Application number: CN201822211194.6U
Authority: CN
Inventors: 吴伟; 李�杰
Original assignee: Guangdong Surway Phenix Optical Co Ltd
Current assignee: Guangdong Surway Phenix Optical Co Ltd; Guangdong Sirui Optical Co Ltd
Priority date: 2018-12-26
Filing date: 2018-12-26
Publication date: 2019-08-09
Anticipated expiration: 2028-12-26

Abstract

本实用新型提供了一种用于移动终端的外接镜头，其包括从物方到像方设置的由柱面镜片组成的第一镜片组和第二镜片组，所述第一镜片组X方向的光焦度小于零，所述第二镜片组X方向的光焦度大于零；所述外接镜头Y方向的光焦度为零。如此设计，通过利用柱面镜特有的光学特性，可将移动终端摄像头水平视场角度增加且垂直视场角度不改变；通过专业后期软件(FILMIC PRO)处理，能够实现移动终端拍摄宽画幅比电影视频的功能；而且无需裁剪或裁剪内容少，拍摄宽画幅比视频的同时保证视频的成像质量。

Description

一种用于移动终端的外接镜头

技术领域

本实用新型涉及移动终端摄影配件技术领域，具体涉及一种用于移动终端的外接镜头。

背景技术

随着移动互联网技术的发展，手机已经成为日常必需品之一。近几年，手机等移动终端的相机水平不断提高，功能素质越来越强大，手机正在逐渐取代普通数码相机成为大众首选的拍照工具。伴随着手机视频拍摄功能的越来越强大，越来越多的用户开始尝试使用手机去拍摄专业的短片、微电影等宽画幅比(如1.85：1、2.39：1)的影视作品。

然而目前市面上手机、平板电脑等移动终端常见的显示比例为16：9，直接拍摄得到的视频或短片的画幅比也为16：9，无法直接获取宽画幅比的视频作品。如需制作宽画幅比视频作品，现有技术通常采用软件裁剪画幅的方式进行画幅转换，然而经过裁剪后的视频文件水平视场角度较少，并且会导致垂直视场的内容减少、清晰度降低、画质受损等问题，影响视频质量。

因此如何在通过手机等移动终端拍摄宽画幅比视频时保证视频质量和视场角度成为目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的采用手机等移动终端拍摄制作宽画幅比视频时出现水平视场角度较小、垂直视场角度内容减少、清晰度降低、画质受损等缺陷，从而提供一种用于移动终端的外接镜头。

本实用新型提供的一种用于移动终端的外接镜头，包括从物方到像方设置的由柱面镜片组成的第一镜片组和第二镜片组，所述第一镜片组X方向的光焦度小于零，所述第二镜片组X方向的光焦度大于零；所述外接镜头Y方向的光焦度为零。

可选的，所述柱面镜片设置为两枚，为第一透镜和第二透镜；所述第一镜片组包括所述第一透镜，所述第二镜片组包括所述第二透镜。

可选的，所述第一透镜为负光焦度的平凹柱面镜片；和/或，所述第二透镜为正光焦度的弯月形柱面镜片。

可选的，所述柱面镜片设置为三枚，为第一透镜、第二透镜和第三透镜；所述第一镜片组包括所述第一透镜，所述第二镜片组包括胶合的所述第二透镜和所述第三透镜。

可选的，所述第一镜片组和所述第二镜片组满足以下条件：

－0.85＜f₁/f₂＜－0.70，

其中f₁为所述第一镜片组X方向焦距，f₂为第二镜片组X方向焦距。

可选的，所述第一镜片组采用低折射率、高阿贝数材料制成；所述第二镜片组采用高折射率、低阿贝数材料制成。

可选的，所述第一镜片组满足以下条件：

1.48＜Nd＜1.74，52＜Vd＜72；

Nd为d光折射率，Vd为阿贝数；和/或，

所述第二镜片组满足以下条件：

1.7＜Nd＜1.95，16＜Vd＜30；

Nd为d光折射率，Vd为阿贝数。

可选的，所述柱面镜片为方形轴对称结构，所述外接镜头中最大柱面镜片长度＜26mm，宽度＜24mm。

可选的，所述外接镜头包括圆柱形的镜头本体，所述柱面镜片设置于所述镜头本体，所述镜头本体TTL＜17.0mm，最大外径＜38mm。

可选的，所述移动终端为手机，所述外接镜头配合所述手机的后置摄像头使用。

可选的，包括安装于所述手机的安装结构以及可拆卸安装于所述安装结构的镜头本体；所述至少两个柱面镜片设置于所述镜头本体。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的一种用于移动终端的外接镜头，包括从物方到像方设置的由柱面镜片组成的第一镜片组和第二镜片组，所述第一镜片组X方向的光焦度小于零，所述第二镜片组X方向的光焦度大于零；所述外接镜头Y方向的光焦度为零。如此设计，通过利用柱面镜特有的光学特性，可将移动终端摄像头水平视场角度增加且垂直视场角度不改变；第一镜片组用于对进入该外接镜头的光线进行调节，主要作用是使水平方向进入的光线角度增大；第二镜片组用于调整光线，保证从外接镜头射出后进入移动终端摄像头的光线与移动终端自身拍摄时的射入光线基本一致，例如无暗角、清晰度和移动终端自身一致。通过专业后期软件(如FILMICPRO)处理，能够实现移动终端拍摄宽画幅比电影视频的功能；而且无需裁剪或裁剪内容少，拍摄宽画幅比视频的同时保证视频的成像质量。

2.本实用新型提供的一种用于移动终端的外接镜头，第一透镜和第二透镜满足以下条件：－0.85＜f₁/f₂＜－0.70，其中f₁为第一透镜X方向焦距，f₂为第二透镜X方向焦距。通过采纳上述焦距比的第一透镜和第二透镜，可使移动终端摄像头水平视场角度增加33％且垂直视场角度不改变；该外接镜头配合拍摄比例为16：9的移动终端使用时，通过专业后期软件(如FILMICPRO)处理，能够实现移动终端拍摄画幅比值为2.39：1的电影视频的功能，而且无需裁剪，保证视频的水平视场角度以及成像质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的第一种实施方式中提供的一种用于移动终端的外接镜头的光学结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种用于移动终端的外接镜头实施例的垂轴色差图；

图3为本实用新型提供的一种用于移动终端的外接镜头实施例垂直方向的相对照度图；

图4为本实用新型提供的一种用于移动终端的外接镜头实施例水平方向的相对照度图；

图5为本实用新型提供的一种用于移动终端的外接镜头实施例垂直方向的MTF图；

图6为本实用新型提供的一种用于移动终端的外接镜头实施例水平方向的MTF图。

附图标记说明：

1－第一透镜、2－第二透镜。

a：艾里斑、b：0.4861μm、c：0.5460μm、d：0.4360μm、e：0.5876μm、f：0.6563μm.

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1示出了本实用新型提供的一种用于移动终端的外接镜头实施例。

如图1所示，该外接镜头使用2枚柱面镜片，采用2片2组的光学设计，包括从物方到像方依次设置第一镜片组和第二镜片组。第一镜片组包括第一透镜1，第二镜片组包括第二透镜2。其中，第一透镜1为负光焦度的平凹柱面镜。第二透镜2为正光焦度的弯月形柱面镜。第一镜片组和第二镜片组的Y方向光焦度均为0。X方向的焦距满足如下关系：

－0.85＜f₁/f₂＜－0.70，

其中，f₁为第一镜片组X方向焦距，f₂为第二镜片组X方向焦距

本实施例中，f₁为第一透镜X(弧矢)方向焦距，f₂为第二透镜X(弧矢)方向焦距。

本实用新型提供的用于移动终端的外接镜头配合拍摄比例为16：9的移动终端摄像头使用。通过利用柱面镜特有的光学特性，可实现拍摄水平视场角度增加约33％同时垂直视场角度不变。第一镜片组用于对进入该外接镜头的光线进行调节，主要作用是使水平方向进入的光线角度增大，即本实施例中水平视场角度增加33％；第二镜片组用于调整光线，保证从外接镜头射出后进入移动终端摄像头的光线与移动终端自身拍摄时的射入光线基本一致，例如无暗角、清晰度和移动终端自身一致。

但是移动终端将水平视场压缩后依旧采用16：9比例存储，故需要使用后期处理软件FILMICPRO等专业后期软件将压缩内容恢复，且矫正变形，从而使用户可以使用自身拍摄比例为16：9的移动终端拍摄画幅比为2.39：1的宽荧幕电影视频，而且无需裁剪，同时保证视频的成像质量。

本实用新型提供的用于移动终端的外接镜头水平视场角度增加不限于33％，当不足33％时，也可通过后期软件将压缩内容恢复，且矫正变形，并裁剪制作2.39：1的宽荧幕电影视频；较现有技术而言，水平视场角度增加，竖直视场裁剪量较小，裁剪损失内容少，拍摄宽画幅比视频的同时保证视频的成像质量。

本实用新型提供的用于移动终端的外接镜头不局限于拍摄画幅比为2.39：1的视频，还可通过调整第一镜片组和第二镜片组在X方向的焦距关系调整水平视场角度，从而改变拍摄比例，以适用不同的应用场景。例如，外接镜头通过使水平视场角度增加约5％，可以使用户采用自身拍摄比例为16：9的移动终端拍摄画幅比为1.85：1的宽荧幕电影视频，而且无需裁剪，同时保证视频的成像质量。

本实用新型提供的用于移动终端的外接镜头不局限于配合拍摄比例为16：9的移动终端摄像头使用，配合其他拍摄比例的移动终端摄像头使用时，通过扩大水平视场角度，采用相同原理仍然可以实现宽画幅比视频的拍摄，无需裁剪或裁剪内容少，并且保证视频的水平视场角度以及成像质量。

第一透镜1选用平凹柱面镜，第二透镜2选用弯月形柱面镜片可在满足光焦度、清晰度、色彩还原度等光学性能的基础上降低结构尺寸，以保证外接镜头整体的便携性。

但第一透镜1不局限于平凹柱面镜，可为其他类型的负光焦度柱面镜片。第二透镜2不局限于本实施例中的弯月形柱面镜片，可为正光焦度的双凸、平凸柱面镜片。

第一镜片组中的第一透镜1采用低折射率，高阿贝数材料制成。第二镜片组中的第二透镜2采用高折射率，低阿贝数材料制成。一般来说，介质的折射率越大，色散越厉害，阿贝数越小；反之，介质的折射率越小，色散越不明显，阿贝数越大。通常阿贝数Vd＞50的称为高阿贝数材料，Vd＜40的称为低阿贝数材料。以成都光明材料为例：H－QK3L、H－FK61、H－LaF1等都是常见的高阿贝数低折射率材料，H－ZLaF4la、H－ZF88等是典型的低阿贝数高折射率材料。

本实用新型提供的用于移动终端的外接镜头中，第一透镜1的d光折射率Nd和阿贝数Vd满足以下条件：1.48＜Nd＜1.74，52＜Vd＜72。第二透镜2的d光折射率Nd和阿贝数Vd满足以下条件：1.7＜Nd＜1.95，16＜Vd＜30。如此设计，可保证移动终端外接本实用新型提供的外接镜头后拍摄视频的色彩还原度。

本实用新型提供的用于移动终端的外接镜头中第一透镜1和第二透镜2均为柱面镜片，柱面镜片为方形轴对称镜片，垂直于镜片作用方向的正面投影为方形，本实施例中最大柱面镜片长度＜26mm，宽度＜24mm，以保证最终成品的尺寸规格，从而保证外接镜头的便携性。

第一透镜1和第二透镜2装配于柱形壳体，柱形壳体、第一透镜1和第二透镜2装配成品后合称为镜头本体，镜头本体的TTL(TotalTrackLength，总长)小于17mm，最大外径小于38mm，从而为了保证该外接镜头的小巧、便携性，方便用户随身携带。

本实用新型提供的用于移动终端的外接镜头不局限于第一透镜1和第二透镜2两个柱面镜片的光学结构，可以采用两个以上的柱面镜片。例如，可采用3片2组的光学设计，包括从物方到像方依次设置第一镜片组和第二镜片组。第一镜片组包括第一透镜，第二镜片组包括胶合的第二透镜和第三透镜。第一透镜、第二透镜和第三透镜均为柱面镜片，且满足外接镜头Y方向的光焦度为零，第一镜片组X方向的光焦度小于零，第二镜片组X方向的光焦度大于零。其他与上述实施例相同。本实用新型提供的外接镜头还可采用更多透镜的组合方式，符合上述实施例中关于第一镜片组和第二镜片组的设计要求即可，不过基于考虑重量、体积、成本等因素，综合衡量两个柱面镜片是较为优选的实施方式。

本实施例中移动终端为手机，外接镜头配合手机的后置摄像头使用。该外接镜头包括安装于手机的安装结构，镜头本体可拆卸安装于安装结构。本实施例中，安装结构为与手机适配的手机壳，镜头本体通过螺纹结构安装于手机壳体。显而易见地，镜头本体可通过直线滑扣、旋转卡扣以及磁吸等方式与手机壳可拆卸配合。安装结构也可为与手机部分配合或包裹手机一端的壳体结构，或者，夹持于手机的弹性夹。

本实用新型提供的用于移动终端的外接镜头的光学设计和尺寸设计不仅针对苹果手机CMOS芯片尺寸进行优化控制，还同时针对主流安卓手机(如华为、三星、小米、OPPO、VIVO等)进行优化控制，从而该可适用多款手机，保证了该外接镜头的兼容性。

显而易见地，该外接镜头可用于手机的前置摄像头，还可用于平板电脑、运动相机等移动终端。

本实用新型提供一种用于移动终端的外接镜头具体光学设计实例，具体参数如下：

对上述实施例进行光学测试，测试结果如图2至图6所示。

图2为垂轴色差图，从图中可以看出通过严格色差矫正保证了该外接镜头的垂轴色差＜1.5μm，从而保证手机外接本实用新型提供的外接镜头之后手机拍摄视频的色彩还原度。

图3和图4为相对照度图。从图中可以看出，通过优化光学结构参数保证了该外接镜头水平方向最边缘的相对光学照度＞58％，垂直方向最边缘的相对光学照度＞75％。从而保证手机外接本实用新型提供的外接镜头之后手机拍摄视频的亮度平衡性。

图5和图6为MTF像质图，从水平和垂直MTF解像模拟图中可以看出，通过严格矫正各种光学像差保证了该外接镜头具有优秀的解像素质，从而保证手机外接本实用新型提供的外接镜头之后手机拍摄视频的清晰度。

通过以上测试可以看出，通过手机外接本实用新型提供的外接镜头后，具有极高的光学成像素质。在拓展手机拍摄比例、改变手机拍摄光学特性的同时保持视频的清晰度和色彩还原度不下降。

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。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实用新型创造的保护范围之中。

Claims

1.一种用于移动终端的外接镜头，其特征在于：包括从物方到像方设置的由柱面镜片组成的第一镜片组和第二镜片组，所述第一镜片组X方向的光焦度小于零，所述第二镜片组X方向的光焦度大于零；所述外接镜头Y方向的光焦度为零。

2.根据权利要求1所述的外接镜头，其特征在于：所述柱面镜片设置为两枚，为第一透镜(1)和第二透镜(2)；所述第一镜片组包括所述第一透镜(1)，所述第二镜片组包括所述第二透镜(2)。

3.根据权利要求2所述的外接镜头，其特征在于：所述第一透镜(1)为负光焦度的平凹柱面镜片；和/或，所述第二透镜(2)为正光焦度的弯月形柱面镜片。

4.根据权利要求1所述的外接镜头，其特征在于：所述柱面镜片设置为三枚，为第一透镜、第二透镜和第三透镜；所述第一镜片组包括所述第一透镜，所述第二镜片组包括胶合的所述第二透镜和所述第三透镜。

5.根据权利要求1所述的外接镜头，其特征在于：所述第一镜片组和所述第二镜片组满足以下条件：

－0.85＜f₁/f₂＜－0.70，

6.根据权利要求1－5中任一项所述的外接镜头，其特征在于：所述第一镜片组采用低折射率、高阿贝数材料制成；所述第二镜片组采用高折射率、低阿贝数材料制成。

7.根据权利要求6所述的外接镜头，其特征在于：所述第一镜片组满足以下条件：

1.48＜Nd＜1.74，52＜Vd＜72；

Nd为d光折射率，Vd为阿贝数；和/或，

所述第二镜片组满足以下条件：

1.7＜Nd＜1.95，16＜Vd＜30；

Nd为d光折射率，Vd为阿贝数。

8.根据权利要求1所述的外接镜头，其特征在于：所述柱面镜片为方形轴对称结构，所述外接镜头中最大柱面镜片长度＜26mm，宽度＜24mm。

9.根据权利要求8所述的外接镜头，其特征在于：所述外接镜头包括圆柱形的镜头本体，所述柱面镜片设置于所述镜头本体，所述镜头本体TTL＜17.0mm，最大外径＜38mm。

10.根据权利要求1项所述的外接镜头，其特征在于：所述移动终端为手机，所述外接镜头配合所述手机的后置摄像头使用。

11.根据权利要求10所述的外接镜头，其特征在于：包括安装于所述手机的安装结构以及可拆卸安装于所述安装结构的镜头本体；所述至少两个柱面镜片设置于所述镜头本体。