[发明专利]一种超小型变形宽荧幕镜头及具有其的数码相机、摄像机

说明书

本发明属于光学器件技术领域，特别涉及一种超小型变形宽荧幕镜头及具有其的数码相机或摄像机，从物体侧起至像面侧依次包括负屈光度的第一透镜组，负屈光度对焦组，Y方向柱面镜组，X方向柱面镜组和正透镜组；当物体从无穷远向近距离移动时，所述负屈光度对焦组移动以实现合焦功能，所述Y方向柱面镜组由正透镜和负透镜组成，X方向柱面镜组由负透镜和正透镜组成；本发明可实现1.3～1.55倍范围的变形比，同时实现了超小型结构、高性能和低成本的优点，圆形物体拍摄后成像在像面上呈现水平压缩，成为椭圆形图像，提供艺术创作需要的椭圆光斑；由于柱面镜前方设置对焦组，柱面镜接受到的光线角度始终不变，确保远距离和近距离都能实现良好成像。

技术领域

本发明属于光学器件技术领域，特别涉及一种超小型变形宽荧幕镜头及具有其的数码相机或摄像机。

背景技术

近年来，随着电影摄像机高画质的不断推进，逐步普及化的数码摄像机的系统，画面多为3:2和16:9的格式，但是影院屏幕多为2.35:1，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、压缩比高的变形镜头需求越来越高。

目前公知的变形宽荧幕镜头，如日本专利特开平8-184759号专利所述，起到1.33倍变形比作用的柱面镜组位于第4组G4与第5组之间，也在光阑和像面之间，这样虽然容易实现小型化，但是空间有限，实现大倍率变形比较困难，同时因为变形的原因，轴上光束X，Y方向直径不一样，会导致光圈Fno的X，Y方向不一样，同时拍摄的时候离焦光班为椭圆形，而实际放映的时候，经过比例缩放，又恢复成圆形光斑，得不到因变形镜头而产生的椭圆光斑的艺术创作需求。

再如公开号为“CN211123457U”的中国专利公开了一种变形镜头，其技术方案中，将起到1.33倍变形比作用的柱面镜组放置在物方的最前端，虽然无限远X方向和Y方向的成像点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，同时因为柱面镜放在最前端，也会导致体积不容易控制，无论是广角还是望远镜头，都会导致柱面镜体积大，制造难，成本高的问题。

发明内容

本发明的目的是要解决传统镜头为了获得长宽比更大的宽荧幕效果，而采取剪裁方式，损失大量像素的问题，或者变形比不足，无法做到更大的长宽比效果的艺术创作需求问题，提供一种超小型变形宽荧幕镜头，该变形宽荧幕镜头可实现1.3～1.55倍范围的变形比，同时实现超小型结构和高性能的特点。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种超小型变形宽荧幕镜头，从物体侧起至像面侧依次包括负屈光度的第一透镜组G1，负屈光度对焦组F，Y方向柱面镜组YZ，X方向柱面镜组XZ和正透镜组G3；

当物体从无穷远向近距离移动时，所述负屈光度对焦组F移动以实现合焦功能，所述Y方向柱面镜组YZ由正透镜和负透镜组成，X方向柱面镜组XZ由负透镜和正透镜组成，且满足以下条件式：

1.0≤|Fy/F|≤5.0 (1)

1.5≤LZ/XI≤4.0 (2)

0.2≤LZ/L≤0.5 (3)

其中，Fy：无限远状态，整个光学系统的Y方向焦距；

F：负屈光度对焦组F的焦点距离；

LZ：Y方向柱面镜组YZ的物体侧第一面开始到X方向柱面镜组XZ的像面侧最后一面的总长；

L：整个光学系统的长度；