一种广角变焦变形宽荧幕镜头的制作方法

本技术是一种用于具有变形宽银幕功能的数码摄影机镜头，尤其是具备垂直方向和水平方向的变形比例为1.5倍以上的广角变焦变形镜头，并且提供良好的光学性能。

背景技术：

1、近年随着电影摄像机的高画质的推进，逐步普及化的数码摄影机的系统，画面多为3：2和16：9的格式，但是影院屏幕多为2.35：1和2.6：1，甚至更大的比例，为此在播放的时候，需要上下剪裁，才能达到这样的长宽比，以满足人眼的视觉习惯，这样上下剪裁就会损失很多有效像素，降低了画质，因此市场对高性能的，压缩比高的变形镜头需求越来越高，同时拍摄的过程中需要各种焦距的镜头，需要不停的切换镜头，非常麻烦，效率低下，所以变焦变形镜头的需求非常迫切。

2、目前公知的变焦变形宽荧幕镜头专利如日本专利特開平6-82691号专利所述，在普通的变焦光学系统前方放置柱面镜变形组，虽然起到了变焦变形的效果，但是将变形组简单的放置在前方，其近距离的性能会非常差，同时对焦在变形组后方，也就是变焦镜头中，齐焦功能也很难保证。另外由于变形组的柱面镜放置在最前端，势必造成体积庞大，笨重，制造成本高昂，尤其是广角变焦非常巨大，变形比也很难提高到1.5倍或者更高的2倍。

3、再如公知的日本专利特开2005-221597号所述，实施例1也将起到1.33倍变形比作用的柱面镜组放置在变焦镜头的光阑和像面之间，虽然可以实现变焦变形的效果，但同样会出现变形比小，和得不到椭圆光斑的艺术创作需求，实施例2虽然将变形作用的柱面镜放在变焦镜头的最前端，但是因为柱面镜的特点，水平x方向和垂直y方向的焦距不一样，当放在最前端的时候，虽然无限远可以实现成像点位置一致，得到很好的成像效果，但是当物体移动到一定近距离的时候，因为x，y方向的焦距不一样，必然导致像点位置不一样，一旦超过景深范围，很容易导致x，y因像点位置不一致而性能急剧下降，因此这种结构的近摄性能会很差。

技术实现思路

1、为了克服传统变焦变形镜头的技术存在变形倍率比低，同时随着物体距离变化的时候，导致性能下降以及体积庞大等问题，本实用新型提供了一种长，宽变形比1.5倍以上的，变焦倍率比1.5倍以上，高性能的广角变焦变形宽荧幕镜头。

2、为了实现上述实用新型目的，本实用新型采取如下技术方案：

3、本实用新型提供一种广角变焦变形宽荧幕镜头，从物体侧起至像面侧依次由负屈光度的第一透镜组g1、柱面镜变形组g2、固定组g3、第四透镜组g4，第五透镜组g5、第六透镜组g6和第七透镜组g7组成；

4、说明：

5、且，广角变焦变形宽荧幕镜头满足以下条件式：

6、6≤|l/wfy|≤12        (1)

7、其中，

8、l：整个光学系统的长度。

9、wfy：广角端在无限远状态下，光学系统的y方向焦距。

10、本实用新型的进一步技术：

11、优选的，所述第一透镜组g1由负屈光度的前部分g1 a和负屈光度的后部分g1 b组成；且第一透镜组g1满足以下条件式：

12、1.5≤|f1 b/f1|≤2.5    (2)

13、其中，f1 b：第一透镜组g1的负屈光度的后部分g1 b焦距；

14、f1：无限远状态下第一透镜组g1的焦距。

15、优选的，所述柱面镜变形组g2由y方向柱面镜组y和x方向柱面镜组x组成，其中y方向柱面镜组由正屈光度ya和负屈光度yb组成；且柱面镜变形组g2满足以下条件式：

16、1.5≤|fyb/fya|≤2.2    (3)

17、2.1≤|fya/wfy|≤2.8   (4)

18、1≤|fya/dy|≤3        (5)

19、其中，

20、fya：y方向柱面镜组y正屈光度ya的焦距；

21、fyb：y方向柱面镜组y负屈光度yb的焦距；

22、dy：柱面镜变形组g2的y方向柱面镜组的长度。

23、优选的，第四镜透镜组g4满足以下条件式：

24、1≤f4/wfy≤2     (6)

25、0.1≤f4/l≤0.22   (7)

26、其中，

27、f4：第四镜透镜组g4的焦距。

28、优选的，第五镜透镜组g5满足以下条件式：

29、0.2≤|f4/f5|≤1.5     (8)

30、其中，

31、f5：第五镜透镜组g5的焦距。

32、优选的，通过移动第四透镜组g4，第五透镜组g5和第六透镜组g6实现变焦，变焦时第四透镜组g4，第五透镜组g5和第六透镜组g6的移动量满足以下条件式：

33、5≤l/(s4+s5+s6)≤12   (8)

34、s4：从广角端到望远端，第四透镜组g4的移动量。

35、s5：从广角端到望远端，第五透镜组g5的移动量。

36、s6：从广角端到望远端，第六透镜组g6的移动量。

37、本实用新型的有益效果是，提供一种高性能，体积小，变焦比超过1.5倍，变形比为1.5至2倍的变焦变形宽荧幕镜头，同时广角端的水平视角超过65°的广角变焦镜头，经过变形后，图像再次解压后，虚化光斑呈现椭圆形的艺术需求。

技术特征：

1.一种广角变焦变形宽荧幕镜头，其特征在于，从物体侧起至像面侧依次由负屈光度的第一透镜组g1、柱面镜变形组g2、固定组g3、第四透镜组g4，第五透镜组g5、第六透镜组g6和第七透镜组g7组成；

2.根据权利要求1中所述的一种广角变焦变形宽荧幕镜头，其特征在于，所述第一透镜组g1由负屈光度的前部分g1 a和负屈光度的后部分g1 b组成；且第一透镜组g1满足以下条件式：

3.根据权利要求1中所述的一种广角变焦变形宽荧幕镜头，其特征在于，所述柱面镜变形组g2由y方向柱面镜组y和x方向柱面镜组x组成，其中y方向柱面镜组由正屈光度ya和负屈光度yb组成；且柱面镜变形组g2满足以下条件式：

4.根据权利要求1中所述的一种广角变焦变形宽荧幕镜头，其特征在于，第四镜透镜组g4满足以下条件式：

5.根据权利要求4中所述的一种广角变焦变形宽荧幕镜头，其特征在于，第五镜透镜组g5满足以下条件式：

6.根据权利要求5中所述的一种广角变焦变形宽荧幕镜头，其特征在于，通过移动第四透镜组g4，第五透镜组g5和第六透镜组g6实现变焦，变焦时第四透镜组g4，第五透镜组g5和第六透镜组g6的移动量满足以下条件式：

技术总结本技术公开了一种广角变焦变形宽荧幕镜头，从从物体侧起至像面侧依次由负屈光度的第一透镜组G1、柱面镜变形组G2、固定组G3、第四透镜组G4，第五透镜组G5、第六透镜组G6和第七透镜组G7组成；所述第一透镜组G1由负屈光度的前部分G1a和负屈光度的后部分G1b组成，物体从无限远向近距离移动实现合焦的时候，G1b向物体侧移动实现合焦。本技术提供一种高性能，体积小，变焦比超过1.5倍，变形比为1.5至2倍的变焦变形宽荧幕镜头，同时广角端的水平视角超过65°的广角变焦镜头，经过变形后，图像再次解压后，虚化光斑呈现椭圆形的艺术需求。技术研发人员：李大勇受保护的技术使用者：安徽长庚光学科技有限公司技术研发日：20231025技术公布日：2024/7/11