一种变形镜头的制作方法

1.本技术涉及镜头技术领域，尤其涉及一种变形镜头。


背景技术：

2.目前市面手机、相机等常规拍摄器材使用的镜头一般为普通摄影或电影镜头。宽荧幕(2.4:1)、椭圆焦外和水平拉丝等三个特有的光学特征是电影感视频不可或缺的一部分，是宽荧幕变形镜头独有的光学效果，普通镜头无法实现专业变形电影镜头具有1.80x或者2.0x超大变形倍率、仅支持主流摄影机的ef和pl卡口，因定位于专业级别的客户，价格一般都是几万美金甚至更贵、且需专业设备固定摄影机和变形镜头才可拍摄。价格昂贵且不易携带的专业变形镜头不适合普通用户使用。因此如何将大倍率专业变形镜头特别是s35画幅大倍率变形镜头在保持 8k等优异的光学素质前提下将体积做小、重量做轻是目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于提供一种变形镜头，以解决使用现有的变形镜头体积大、重量大、价格高昂等不适合普通用户使用的缺陷。
4.为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：
5.一种变形镜头，包括依次沿物方到像方的光路设置的柱面透镜组和球面透镜组，所述柱面透镜组包括依次沿物方到像方的光路设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第十四透镜；所述球面透镜组包括依次沿物方到像方的光路设置的第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十一透镜、第十二透镜、第十三透镜、第十五透镜和第十六透镜；其中，第一透镜和第二透镜均为负光焦度柱面透镜，第三透镜和第十四透镜均为正光焦度柱面透镜；第五透镜、第六透镜、第十透镜、第十三透镜和第十五均为负光焦度球面透镜，第四透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十一透镜、第十二透镜和第十六透镜均为正光焦度球面透镜。
6.进一步，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、所述第六透镜、所述第七透镜、所述第八透镜、所述第九透镜、所述第十透镜、所述第十一透镜、所述第十二透镜、所述第十三透镜、所述第十四透镜、所述第十五透镜和所述第十六透镜的光焦度分配满足如下关系：
7.1.70《fx(1-16)/fy(1-16)《1.90；
8.3.5《abs(fy(1-3)/fx(4-16))《5.5；
[0009]-0.70《fy(1)/fy(2-3)《-0.50；
[0010]
40mm《fx(1-16)《60mm；
[0011]
0.70《fx(4-16)/fy(4-16)《0.90；
[0012]
5.5《fy(4-10)/fy(11-16)《7.0；
[0013]
7.6《fy(4-10)/fx(11-16)《9.0；
[0014]
其中，fx和fy均表示镜头的x和y方向焦距，即fx(1-16)为第一透镜至第十六透镜的x方向组合焦距，fy(1-16)为第一透镜至第十六透镜的y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，fx(4-16)为第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十一透镜、第十二透镜、第十三透镜、第十四透镜、第十五透镜和第十六透镜的x方向组合焦距；fy(1)为第一透镜的y方向组合焦距，fy(2-3)为第二透镜和第三透镜的y方向组合焦距；fx(4-16)为第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十一透镜、第十二透镜、第十三透镜、第十四透镜、第十五透镜和第十六透镜的x方向组合焦距，fy(4-16)为第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十一透镜、第十二透镜、第十三透镜、第十四透镜、第十五透镜和第十六透镜的y 方向组合焦距；fy(4-10)为第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜和第十透镜的y方向组合焦距，fy(11-16)为第十一透镜、第十二透镜、第十三透镜、第十四透镜、第十五透镜和第十六透镜的y方向组合焦距；fy (4-10)为第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜和第十透镜的y方向组合焦距，fx(11-16)为第十一透镜、第十二透镜、第十三透镜、第十四透镜、第十五透镜和第十六透镜的x方向组合焦距。
[0015]
进一步地，所述第二透镜与所述第三透镜胶合一起。
[0016]
进一步地，所述第六透镜与所述第七透镜胶合一起。
[0017]
进一步地，所述第九透镜与所述第十透镜胶合一起。
[0018]
进一步地，所述第十五透镜与所述第十六透镜胶合一起。
[0019]
进一步地，所述变形镜头的长度小于143mm，所述变形镜头的最大外径小于 87mm。
[0020]
进一步地，所述变形镜头还包括镜筒和套装于镜筒的卡口座，所述卡口座可与微单的卡口、摄影机的ef卡口或pl卡口相匹配。
[0021]
进一步地，所述变形镜头沿y方向焦距为50mm。
[0022]
进一步地，所述变形镜头为s35画幅变形镜头，所述s35画幅变形镜头的变形倍率为1.80x。
[0023]
本技术提供的变形镜头，由于包括依次沿物方到像方的光路设置的柱面透镜组和球面透镜组，所述柱面透镜组包括依次沿物方到像方的光路设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第十四透镜；所述球面透镜组包括依次沿物方到像方的光路设置的第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十一透镜、第十二透镜、第十三透镜、第十五透镜和第十六透镜；其中，第一透镜和第二透镜均为负光焦度柱面透镜，第三透镜和第十四透镜均为正光焦度柱面透镜；第五透镜、第六透镜、第十透镜、第十三透镜和第十五均为负光焦度球面透镜，第四透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十一透镜、第十二透镜和第十六透镜均为正光焦度球面透镜；又由于所述变形镜头的长度小于143mm，所述变形镜头的最大外径小于87mm；又由于所述变形镜头为s35画幅变形镜头，所述s35画幅变形镜头的变形倍率为1.80x；因此该变形镜头由12枚球面透镜和4枚柱面透镜组成，其中x/y方向的柱面透镜对大倍率变形镜头的像散进行很好的校正，使镜头实现光学性能和物理尺寸的有效统一。将水平进入的光线进行“光学压缩”，而垂直方向进入的光线保持不变，从而将镜头水平拍摄的视场角增加，使实际拍摄的画面宽度变大。因此可实现变形镜头的变形倍率为1.80x、其中最大光圈t2.9全开解析度可满足8k视频拍摄，整体重量小于
1200g且长度小于143mm，从而得到体积小、重量轻以及价格低廉的超性价比优势，满足专业或个人使用。
附图说明
[0024]
图1是本技术实施例中提供的变形镜头的y方向光学结构图。
[0025]
图2是本技术实施例中提供的变形镜头的x方向光学结构图。
[0026]
图3是本技术实施例中提供的变形镜头的mtf图。
[0027]
图4是本技术实施例中提供的变形镜头的光学畸变、场曲和像散图。
[0028]
图5是本技术实施例中提供的变形镜头的垂轴色差。
[0029]
图6是本技术实施例中提供的变形镜头的相对照度。
[0030]
附图标记说明：
[0031]
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、第七透镜；8、第八透镜；9、第九透镜；10、第十透镜；11、第十一透镜；12、第十二透镜；13、第十三透镜；14、第十四透镜；15、第十五透镜； 16、第十六透镜。
具体实施方式
[0032]
为了使本技术的目的、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，对本技术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技术，并不用于限定本技术。
[0033]
为了说明本技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
[0034]
请参阅图1至图6，本技术实施例提供的一种变形镜头，包括依次沿物方到像方的光路设置的柱面透镜组和球面透镜组，所述柱面透镜组包括依次沿物方到像方的光路设置的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3和第十四透镜14；所述球面透镜组包括依次沿物方到像方的光路设置的第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7、第八透镜8、第九透镜9、第十透镜10、第十一透镜11、第十二透镜 12、第十三透镜13、第十五透镜15和第十六透镜16；其中，所述第一透镜1和所述第二透镜2均为负光焦度柱面透镜。所述第三透镜3和所述第十四透镜14均为正光焦度柱面透镜。所述第五透镜5、所述第六透镜6、所述第十透镜10、所述第十三透镜13和所述第十五透镜15均为负光焦度球面透镜。所述第四透镜4、所述第七透镜7、所述第八透镜8、所述第九透镜9、所述第十一透镜11、所述第十二透镜12和所述第十六透镜16均为正光焦度球面透镜，所述第二透镜2与所述第三透镜3胶合一起，所述第六透镜6与所述第七透镜7胶合一起，所述第九透镜9与所述第十透镜10胶合一起，所述第十五透镜15与所述第十六透镜16胶合一起；胶合在一起的透镜看作为一个整体；因此该变形镜头由12枚球面透镜和4 枚柱面透镜组成，其中x/y方向的柱面透镜对大倍率变形镜头的像散进行很好的校正，使镜头实现光学性能和物理尺寸的有效统一。将水平进入的光线进行“光学压缩”，而垂直方向进入的光线保持不变，从而将镜头水平拍摄的视场角增加，使实际拍摄的画面宽度变大。因此可实现变形镜头的变形倍率为1.80x、其中最大光圈t2.9全开解析度可满足8k视频拍摄，整体重量小于1200g且长度小于143mm，从而得到体积小、重量轻以及价格低廉的超性价比优势，满足专业或个人使用。
[0035]
对于各个透镜的实际参数的具体数值，不做具体限制，本实施例中，各透镜或透镜
组的光焦度均满足下列数学关系：
[0036]
1.70《fx(1-16)/fy(1-16)《1.90；
[0037]
3.5《abs(fy(1-3)/fx(4-16))《5.5；
[0038]-0.70《fy(1)/fy(2-3)《-0.50；
[0039]
40mm《fx(1-16)《60mm；
[0040]
0.70《fx(4-16)/fy(4-16)《0.90；
[0041]
5.5《fy(4-10)/fy(11-16)《7.0；
[0042]
7.6《fy(4-10)/fx(11-16)《9.0；
[0043]
其中，fx和fy均表示镜头的x和y方向焦距，即fx(1-16)为第一透镜至第十六透镜的x方向组合焦距，fy(1-16)为第一透镜至第十六透镜的y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，fx(4-16)为第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十一透镜、第十二透镜、第十三透镜、第十四透镜、第十五透镜和第十六透镜的x方向组合焦距；fy(1)为第一透镜的y方向组合焦距，fy(2-3)为第二透镜和第三透镜的y方向组合焦距；fx(4-16)为第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十一透镜、第十二透镜、第十三透镜、第十四透镜、第十五透镜和第十六透镜的x方向组合焦距，fy(4-16)为第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十一透镜、第十二透镜、第十三透镜、第十四透镜、第十五透镜和第十六透镜的y 方向组合焦距；fy(4-10)为第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜和第十透镜的y方向组合焦距，fy(11-16)为第十一透镜、第十二透镜、第十三透镜、第十四透镜、第十五透镜和第十六透镜的y方向组合焦距；fy (4-10)为第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜和第十透镜的y方向组合焦距，fx(11-16)为第十一透镜、第十二透镜、第十三透镜、第十四透镜、第十五透镜和第十六透镜的x方向组合焦距。
[0044]
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：
[0045]
[0046][0047]
其中，第一透镜、第二透镜、第三透镜和第十四透镜为柱面透镜，其余透镜为球面透镜。
[0048]
在采用本实施例的变形镜头前，50mm焦距t2.9光圈的镜头的焦距为：v(竖直)50.9mm，h(水平)50.9mm。采用本实施例的变形镜头后，50mm焦距t2.9 光圈的镜头的焦距为：v(竖直)50.9mm，h(水平)28.2mm。对比测试变形比为：50.9/28.2＝1.805。
[0049]
本实施例中，本实施例提供的变形镜头还包括镜筒和套装于镜筒的卡口座，所述卡口座可与微单的卡口、摄影机的ef卡口或pl卡口相匹配。本技术的透镜可根据实际使用需求设计兼容匹配市面上各品牌微单相机的卡口，以实现个性化定制和配合通用。
[0050]
本实施例中，所述变形镜头的长度小于143mm，所述变形镜头的最大外径小于87mm。所述变形镜头沿y方向焦距为50mm。所述变形镜头为s35画幅变形镜头，所述s35画幅变形镜头的变形倍率为1.80x。因此制作本实施例提供的变形镜头时，变形镜头本身长度小于143mm，最大外径小于87mm，质量小于1200g，远小于市面上同规格的专业电影变形镜头。加上该变形镜头利用该变形镜头1.80x变形的光学特性，将水平进入的光线进行“光学压缩”，而垂直方向进入的光线保持不变，从而将镜头水平拍摄的视场角增加，使实际拍摄的画面宽度变大。1.80x超大变形倍率导致该镜头的焦外更加具有电影感，同时本方案的变形镜头除了变形功能外还会有椭圆形焦外光斑和科幻线条耀斑等变形镜头独有的光学特性。
[0051]
其中，对于各个透镜的制作材料，不做具体限制，本实施例中，各透镜均采用光学玻璃制成。
[0052]
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：
[0053]
1、将该方案的胶合镜片第六和第七透镜分为两个独立的透镜；
[0054]
2、将该方案的胶合镜片第九透镜和第十透镜分为两个独立的透镜；
[0055]
3、将该方案的除胶合镜片进行简单拆分为多个单透镜或者将成像组柱面透镜进行简单变换位置，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。
[0056]
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。