CN112327453B - 变形摄像镜头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变形摄像镜头。本发明从物体侧开始依次配置有：X和Y方向具有不同屈折力的第1透镜、X和Y方向具有不同屈折力的第2透镜、具有正屈折力的第3透镜、具有负屈折力的第4透镜、具有正屈折力的第5透镜、具有正屈折力的第6透镜、具有负屈折力的第7透镜。本发明通过第一片透镜与第二片透镜采用在两个正交方向上具有不同屈折力的镜片，同时合理分配各透镜的面型、阿贝数、屈光度、焦点距离等，使得变形摄像镜头具有优秀的光学性能，并且可以实现合适的宽银幕变形效果。

Description

变形摄像镜头

技术领域

本发明涉及一种变形摄像镜头，尤其涉及对于使用高像素CCD、CMOS等摄像元件的手机相机组件、WEB摄像镜头等来说非常适合。本发明的变形摄像镜头包含7片透镜，提供具有合适变形效果、同时具有优良光学特征的变形摄像镜头。

背景技术

近年，随着视频记录(Vlog)的流行，使用CCD和CMOS等摄像元件的各种摄像装置得到广泛普及。为了随时随地方便地进行视频拍摄，以手机等移动终端等视频拍摄功能逐步提升，多款手机带有3至4枚摄像镜头以应对不同拍摄场景。然而，与拍摄相片不同，视频往往在宽幅形式下具有最好的表现力。因而为了提升手机等移动终端的视频拍摄能力，使得手机等移动终端摄像头能够利用现有的CCD或者CMOS等摄像元件更有效地拍摄宽幅视频画面，本专利提供了具有一定变形效果的变形摄像镜头。

发明内容

本发明的目的是提供具有合适变形效果的、具有优秀光学性能的7个透镜组成的变形摄像镜头。

为了达成上述目标，改善以往技术的摄像头方案，第1透镜和第2透镜采用两个正交方向上具有不同屈折力的镜片元件，于是形成本发明。为了表述方便，上述两个正交方向在下文中以X和Y方向进行表示，其中X对应于所述变形摄像镜头拍摄画面的短边的方向，Y对应于所述变形摄像镜头拍摄画面的长边的方向。

根据上述需解决的技术问题，所述变形摄像镜头从物体侧开始依次配置有：X和Y方向具有不同屈折力的第1透镜、X和Y方向具有不同屈折力的第2透镜、具有正屈折力的第3透镜、具有负屈折力的第4透镜、具有正屈折力的第5透镜、具有正屈折力的第6透镜、具有负屈折力的第7透镜，并且满足以下条件公式(1)～(8)。

1＜fr/fy≤2 (1)

0.1≤f1y/f2y≤3 (2)

-3≤f1x/f2x≤-0.1 (3)

0.05≤|f1x·f2x/(f1y·f2y)|≤0.6 (4)

5≤fya/fy≤25 (5)

5≤fxa/fx≤25 (6)

R1y<0且R2y<0且R3y<0且R4y<0且R1x>0且R2x>0且R3x>0且R4x>0 (7)

1.1≤ana≤1.5 (8)

其中，

fx：变形摄像镜头整体在X方向的焦点距离；

fy：变形摄像镜头整体在Y方向的焦点距离；

fr：第3透镜、第4透镜、第5透镜、第6透镜、第7透镜组成的系统的整体焦点距离；

f1x：第1透镜在X方向上的焦点距离；

f1y：第1透镜在Y方向上的焦点距离；

f2x：第2透镜在X方向上的焦点距离；

f2y：第2透镜在Y方向上的焦点距离；

fxa：第1透镜与第2透镜组成的系统在X方向上的整体焦距；

fya：第1透镜与第2透镜组成的系统在Y方向上的整体焦距；

R1y：第1透镜的物体侧面在Y方向的曲率半径；

R2x：第1透镜的像侧面在X方向的曲率半径；

R2y：第1透镜的像侧面在Y方向的曲率半径；

R3x：第2透镜的物体侧面在X方向的曲率半径；

R3y：第2透镜的物体侧面在Y方向的曲率半径；

R4x：第2透镜的像侧面在X方向的曲率半径；

R4y：第2透镜的像侧面在Y方向的曲率半径；

ana：变形镜头的变形比，即变形镜头整体在X方向的焦点距离fx与变形镜头整体在Y方向的焦点距离fy的比值。

本发明提供的变形摄像镜头一较佳实施例中，所述变形摄像镜头还满足以下条件式：

15<Vd1<30；

80<Vd1+Vd2<100；

0.7<f3/fy<0.9,1.5<nd3<1.6,40<Vd3<60；

-1.0<f4/fy<-0.7,1.6<nd4<1.7,15<Vd4<30；

2<f5/fy<6,1.6<nd5<1.7,15<Vd5<30；

1<f6/fy<1.4,1.5<nd6<1.6,40<Vd6<60；

-0.8<f7/fy<-0.5,1.5<nd7<1.6,40<Vd7<60；

其中，

Vd1：第1透镜的阿贝数；

Vd2：第2透镜的阿贝数；

Vd3：第3透镜的阿贝数；

Vd4：第4透镜的阿贝数；

Vd5：第5透镜的阿贝数；

Vd6：第6透镜的阿贝数；

Vd7：第7透镜的阿贝数；

f3：第3透镜的焦点距离；

f4：第4透镜的焦点距离；

f5：第5透镜的焦点距离；

f6：第6透镜的焦点距离；

f7：第7透镜的焦点距离；

fy：变形摄像镜头整体在Y方向的焦点距离；

nd3：第3透镜的d线的屈光度；

nd4：第4透镜的d线的屈光度；

nd5：第5透镜的d线的屈光度；

nd6：第6透镜的d线的屈光度；

nd7：第7透镜的d线的屈光度；

本发明提供的变形摄像镜头一较佳实施例中，所述变形摄像镜头还满足以下条件式：

TTL<10mm；

50°<FOV1<66°

30°<FOV2<40°

其中，TTL：所述第1透镜的物体侧面到像面的距离；

FOV1所述变形摄像镜头拍摄到的画面长边对应的最大视角范围；

FOV2所述变形摄像镜头拍摄到的画面短边对应的最大视角范围。

本发明提供的变形摄像镜头一较佳实施例中，所述第1透镜～第7透镜均为塑料透镜。

本发明的有益效果在于：本发明采用了七片式透镜，通过第一片透镜与第二片透镜采用在两个正交方向上具有不同屈折力的镜片，同时合理分配各透镜的面型、阿贝数、屈光度、焦点距离等，使得变形摄像镜头具有优秀的光学性能，并且可以实现合适的宽银幕变形效果。

附图说明

图1为与本发明相关的一种实施方式的变形摄像镜头AL的结构示意图；

图2为本发明变形摄像镜头AL的第一实施例的光学系统在X方向上的结构截面示意图；

图3为本发明变形摄像镜头AL的第一实施例的光学系统在Y方向上的结构截面示意图；

图4为本发明变形摄像镜头AL的第一实施例的光线像差曲线；

图5为本发明变形摄像镜头AL的第一实施例的垂轴色差示意图；

图6为本发明变形摄像镜头AL的第一实施例的像面弯曲和歪曲像差示意图；

图7为本发明变形摄像镜头AL的第二实施例的光学系统在X方向上的结构截面示意图；

图8为本发明变形摄像镜头AL的第二实施例的光学系统在Y方向上的结构截面示意图；

图9为本发明变形摄像镜头AL的第二实施例的光线像差曲线；

图10为本发明变形摄像镜头AL的第二实施例的垂轴色差示意图；

图11为本发明变形摄像镜头AL的第二实施例的像面弯曲和歪曲像差示意图；

图12为本发明变形摄像镜头AL的第三实施例的光学系统在X方向上的结构截面示意图；

图13为本发明变形摄像镜头AL的第三实施例的光学系统在Y方向上的结构截面示意图；

图14为本发明变形摄像镜头AL的第三实施例的光线像差曲线；

图15为本发明变形摄像镜头AL的第三实施例的垂轴色差示意图；

图16为本发明变形摄像镜头AL的第三实施例的像面弯曲和歪曲像差示意图；

图17为本发明变形摄像镜头AL的第四实施例的光学系统在X方向上的结构截面示意图；

图18为本发明变形摄像镜头AL的第四实施例的光学系统在Y方向上的结构截面示意图；

图19为本发明变形摄像镜头AL的第四实施例的光线像差曲线；

图20为本发明变形摄像镜头AL的第四实施例的垂轴色差示意图；

图21为本发明变形摄像镜头AL的第四实施例的像面弯曲和歪曲像差示意图；

图22为本发明变形摄像镜头AL的第五实施例的光学系统在X方向上的结构截面示意图；

图23为本发明变形摄像镜头AL的第五实施例的光学系统在Y方向上的结构截面示意图；

图24为本发明变形摄像镜头AL的第五实施例的光线像差曲线；

图25为本发明变形摄像镜头AL的第五实施例的垂轴色差示意图；

图26为本发明变形摄像镜头AL的第五实施例的像面弯曲和歪曲像差示意图；

图27为本发明变形摄像镜头AL的第六实施例的光学系统在X方向上的结构截面示意图；

图28为本发明变形摄像镜头AL的第六实施例的光学系统在Y方向上的结构截面示意图；

图29为本发明变形摄像镜头AL的第六实施例的光线像差曲线；

图30为本发明变形摄像镜头AL的第六实施例的垂轴色差示意图；

图31为本发明变形摄像镜头AL的第六实施例的像面弯曲和歪曲像差示意图。

具体实施方式

如图1示出了本发明一实施方式。图2示出了本发明一实施方式的变形摄像镜头的构成图。该变形摄像镜头由7片透镜组成，从物体侧到像面一侧依次配置第1透镜L1、第2透镜L2、第3透镜L3、第4透镜L4、第5透镜L5、第6透镜L6、第7透镜L7。在第7透镜和像面之间配置有玻璃平板GF。该玻璃平板GF可以使用玻璃盖片或者具有红外截止功能的滤光片。在第7透镜和像面之间也可以不配置玻璃平板。

第1透镜L1在X方向具有负屈折力、在Y方向具有正屈折力，第2透镜L2在X方向和Y方向具有不相同的正屈折力，第3透镜L3具有正屈折力，第4透镜L4具有负屈折力，第5透镜具有正屈折力，第6透镜L6具有正屈折力，第7透镜具有负屈折力。

第1透镜L1与第2透镜L2不具有旋转对称轴，第3透镜L3、第4透镜L4、第5透镜L5、第6透镜L6、第7透镜L7具有旋转对称轴。

变形摄像镜头AL是满足以下条件公式(1)～(8)的变形摄像镜头，

1＜fr/fy≤2 (1)

0.1≤f1y/f2y≤3 (2)

-3≤f1x/f2x≤-0.1 (3)

0.05≤|f1x·f2x/(f1y·f2y)|≤0.6 (4)

5≤fya/fy≤25 (5)

5≤fxa/fx≤25 (6)

R1y<0且R2y<0且R3y<0且R4y<0且R1x>0且R2x>0且R3x>0且R4x>0 (7)

1.1≤ana≤1.5 (8)

其中，

fx：变形摄像镜头AL整体在X方向的焦点距离；

fy：变形摄像镜头AL整体在Y方向的焦点距离；

fr：第3透镜L3、第4透镜L4、第5透镜L5、第6透镜L6、第7透镜L7组成的系统的整体焦点距离；

f1x：第1透镜L1在X方向上的焦点距离；

f1y：第1透镜L1在Y方向上的焦点距离；

f2x：第2透镜L2在X方向上的焦点距离；

f2y：第2透镜L2在Y方向上的焦点距离；

fxa：第1透镜L1与第2透镜L2组成的系统在X方向上的整体焦距；

fya：第1透镜L1与第2透镜L2组成的系统在Y方向上的整体焦距；

R1y：第1透镜L1的物体侧面在Y方向的曲率半径；

R2x：第1透镜L1的像侧面在X方向的曲率半径；

R2y：第1透镜L1的像侧面在Y方向的曲率半径；

R3x：第2透镜L2的物体侧面在X方向的曲率半径；

R3y：第2透镜L2的物体侧面在Y方向的曲率半径；

R4x：第2透镜L2的像侧面在X方向的曲率半径；

R4y：第2透镜L2的像侧面在Y方向的曲率半径；

ana：变形镜头的变形比，即变形镜头AL整体在X方向的焦点距离fx与变形镜头AL整体在Y方向的焦点距离fy的比值；

规定表面的曲率半径为正值表示表面近光轴处凸向物体侧，曲率半径为负值表示表面近光轴处凸向像侧。

条件式(1)规定了第3透镜L3～第7透镜L7组成的镜头群整体的屈折力。超出条件式(1)的下限时，第3透镜L3～第7透镜L7组成的镜头群整体的正屈折力过强，难以补正像差等问题，相反，超过上限值时，第1透镜L1和第2透镜L2组成的透镜群正屈折力过大，难以补正像差等问题。

条件式(2)规定了第1透镜L1和第2透镜L2在Y方向上的焦点距离的比值。

条件式(3)规定了第1透镜L1和第2透镜L2在Y方向上的焦点距离的比值。

条件式(4)规定了第1透镜L1和第2透镜L2在X方向和Y方向屈折力的差别。通过满足条件式(4)，可以有效实现一定变形比的同时获得较好的像差补正效果。

条件式(5)规定了第1透镜L1和第2透镜L2组成的系统在Y方向的焦点距离与系统整体在Y方向的焦点距离的比值。通过满足条件式(5)，可以有效镜片屈折力的分布，有助于实现像差补正。

条件式(6)规定了第1透镜L1和第2透镜L2组成的系统在Y方向的焦点距离与系统整体在Y方向的焦点距离的比值。通过满足条件式(6)，可以有效镜片屈折力的分布，有助于实现像差补正。

条件式(7)规定了第1透镜L1的物体侧表面在X和Y方向的曲率半径R1x、R1y和第1透镜L1的像侧表面在X和Y方向的曲率半径R2x、R2y和第2透镜L2的物体侧表面在X和Y方向的曲率半径R3x、R3y和第2透镜L2的像侧表面在X和Y方向的曲率半径R4x、R4y的范围。通过满足条件式(8)，可以有效实现一定的变形比，并且有助于补正X和Y方向的像差。

第3透镜L3是具有正屈折力的透镜，满足以下条件式：

0.7<f3/fy<0.9 (1-A)

其中，

fy：透镜群体在Y方向的焦点距离；

f3：第3透镜L3的焦点距离。

条件式(1-A)规定了第3透镜L3的正屈折力。在条件式(1-A)的范围外，随着镜头变形比的增大，难以补正像差问题。

第4透镜L4是有负屈折力的透镜，满足以下条件式(2-A)：

-1.0<f4/fy<-0.7 (2-A)

其中,

fy：透镜群体在Y方向的焦点距离；

f4：第4透镜L4的焦点距离。

条件式(2-A)规定了第4透镜L4的负屈折力。在条件式(2-A)的范围外，随着镜头变形比的增大，难以补正像差问题。

第5透镜L5是有负屈折力的透镜，满足以下条件式(3-A)：

2<f5/fy<6 (3-A)

其中，

fy：透镜群体在Y方向的焦点距离；

f5：第5透镜L5的焦点距离。

条件式(3-A)规定了第5透镜L5的负屈折力。在条件式(3-A)的范围外，随着镜头变形比的增大，难以补正像差问题。

第6透镜L6是有正屈折力的透镜，满足以下条件式(4-A)：

1.0<f6/fy<1.4 (4-A)

其中，

fy：透镜群体在Y方向的焦点距离；

f6：第6透镜L6的焦点距离。

条件式(5-A)规定了第6透镜L6的正屈折力。在条件式(5-A)的范围外，随着镜头变形比的增大，难以补正像差问题。

第7透镜L7是有负屈折力的透镜，满足以下条件式(6-A)：

-0.8<f7/fy<-0.5 (6-A)

其中，

fy：透镜群体在Y方向的焦点距离；

f7：第7透镜L7的焦点距离。

条件式(6-A)规定了第7透镜L7的负屈折力。在条件式(7-A)的范围外，随着镜头变形比的增大，难以补正像差问题。

由于构成变形摄像镜头AL的7片透镜都具有前面所述的构成且满足所有条件公式，所以制造出具有合适变形效果、具有优秀光学特征的变形摄像镜头成为可能。

下面将用实施例说明本发明的变形摄像镜头AL。各实施例中所记载的符号如下所示。距离、半径与中心厚度的单位为mm。

fx：变形摄像镜头AL在X方向的整体焦点距离；

fy：变形摄像镜头AL在Y方向的整体焦点距离；

f1x：第1透镜L1在X方向的焦点距离；

f1y：第1透镜L1在Y方向的焦点距离；

f2x：第2透镜L2在X方向的焦点距离；

f2y：第2透镜L2在Y方向的焦点距离；

fr：第3透镜L3、第4透镜L4、第5透镜L5、第6透镜L6、第7透镜L7组成的系统的整体焦点距离；

f3：第3透镜L3的焦点距离；

f4：第4透镜L4的焦点距离；

f5：第5透镜L5的焦点距离；

f6：第6透镜L6的焦点距离；

f7：第7透镜L7的焦点距离；

FNO：F值；

FOVx：X全视场角；

FOVy：Y全视场角；

ana：变形比，定义为变形摄像镜头AL在X方向的整体焦点距离fx与变形摄像镜头AL在Y方向的整体焦点距离fy的比值；

R：光学面的曲率半径、透镜时为中心曲率半径；

R1x：第1透镜L1的物体侧面在X方向的曲率半径；

R1y：第1透镜L1的物体侧面在Y方向的曲率半径；

R2x：第1透镜L1的像侧面在X方向的曲率半径；

R2y：第1透镜L1的像侧面在Y方向的曲率半径；

R3x：第2透镜L2的物体侧面在X方向的曲率半径；

R3y：第2透镜L2的物体侧面在Y方向的曲率半径；

R4x：第2透镜L2的像侧面在X方向的曲率半径；

R4y：第2透镜L2的像侧面在Y方向的曲率半径；

R5：第3透镜L3的物体侧面的曲率半径；

R6：第3透镜L3的像侧面的曲率半径；

R7：第4透镜L4的物体侧面的曲率半径；

R8：第4透镜L4的像侧面的曲率半径；

R9：第5透镜L5的物体侧面的曲率半径；

R10：第5透镜L5的像侧面的曲率半径；

R11：第6透镜L6的物体侧面的曲率半径；

R12：第6透镜L6的像侧面的曲率半径；

R13：第7透镜L7的物体侧面的曲率半径；

R14：第7透镜L7的像侧面的曲率半径；

R15：玻璃平板GF的物体侧面的曲率半径；

R16：玻璃平板GF的像侧面的曲率半径；

d：透镜的中心厚度与透镜之间的距离；

d1：第1透镜L1的中心厚度；

d2：第1透镜L1的像侧面到第2透镜物体侧面的轴向距离；

d3：第2透镜L2的中心厚度；

d4：第2透镜L2的像侧面到第3透镜物体侧面的轴向距离；

d5：第3透镜L3的中心厚度；

d6：第3透镜L3的像侧面到第4透镜物体侧面的轴向距离；

d7：第4透镜L4的中心厚度；

d8：第4透镜L4的像侧面到第5透镜物体侧面的轴向距离；

d9：第5透镜L5的中心厚度；

d10：第5透镜L5的像侧面到第5透镜物体侧面的轴向距离；

d11：第6透镜L6的中心厚度；

d12：第6透镜L6的像侧面到第7透镜物体侧面的轴向距离；

d13：第7透镜L7的中心厚度；

d14：第7透镜L7的像侧面到像面的轴向距离；

nd：d线的屈光度；

nd1：第1透镜L1的d线的屈光度；

nd2：第2透镜L2的d线的屈光度；

nd3：第3透镜L3的d线的屈光度；

nd4：第4透镜L4的d线的屈光度；

nd5：第5透镜L5的d线的屈光度；

nd6：第6透镜L6的d线的屈光度；

nd7：第7透镜L7的d线的屈光度；

ndGF：玻璃平板GF的d线的屈光度；

Vd：阿贝数；

Vd1：第1透镜L1的阿贝数；

Vd2：第2透镜L2的阿贝数；

Vd3：第3透镜L3的阿贝数；

Vd4：第4透镜L4的阿贝数；

Vd5：第5透镜L5的阿贝数；

Vd6：第6透镜L6的阿贝数；

Vd7：第7透镜L7的阿贝数；

VdGF：玻璃平板GF的阿贝数；

TTL：光学长度(第1透镜L1的物体侧面到像面的轴上距离)；

LB：第7透镜的像侧面到像面的轴上距离(包含玻璃平板P的厚度)；

IHx：X方向的像高；

IHy：Y方向的像高。

本实施方式中的第1透镜L1和第2透镜L2在X和Y方向具有不同的屈光度，因而第1透镜L1的物体侧面和像侧面、第2透镜L2的物体侧面和像侧面采用不具有对称轴的、X和Y方向具有不同近轴屈折力的数学表达式进行表示。

下面的式9中列出了一种常见的、不具有对称轴的、X和Y方向具有不同近轴屈折力的超环面的数学表达式。

其中，Z是表面上任意点沿着Z轴方向的矢高，Rx为轴上在竖直方向上的曲率半径，Ry为轴上在竖直方向上的曲率半径，ky是Y方向上的圆锥常数，A、B、C、D为非球面系数。

下面的式10中列出了另一种常见的、不具有对称轴的、X和Y方向具有不同近轴屈折力的变形非球面的数学表达式。

其中，Z是表面上任意点沿着Z轴方向的矢高，Ry为轴上在Y方向上的曲率半径，Rx为轴上在X方向上的曲率半径，ky是Y方向上的圆锥常数，kx是X方向上的圆锥常数，AR、AP、BR、BP、CR、CP、DR、DP为非球面系数。

下面的式11中列出了另一种常见的、不具有对称轴的、X和Y方向具有不同近轴屈折力的变形XY多项式曲面的数学表达式。

其中，Z是表面上任意点沿着Z轴方向的矢高，Ry为轴上在Y方向上的曲率半径，Rx为轴上在X方向上的曲率半径，ky是Y方向上的圆锥常数，kx是X方向上的圆锥常数，Cj为非球面系数，同时m和n为自然数且满足j＝[(m+n)²+m+3n]/2+1。

为了方便起见，第1透镜L1、第2透镜L2的表面形状使用公式(9)或者公式(10)或者公式(11)中所示的表面形状。但是，本发明不限于公式(9)～(11)所表示的非旋转对称非球面多项式形式。

第3透镜L3、第4透镜L4、第5透镜L5、第6透镜L6、第7透镜L7的非球面具有旋转对称特性，下面的式(12)列出了一种常见的具有旋转对称特性的非球面表达式。

其中，Z是表面上任意点沿着Z轴方向的矢高，R是轴上的曲率半径，k是圆锥系数，A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16是非球面系数。

为方便起见，第3透镜L3、第4透镜L4、第5透镜L5、第6透镜L6、第7透镜L7的非球面使用公式(12)中所示的非球面。但是，本发明不限于公式(12)表示的非球面多项式形式。

(实施例1)

图1示出了本发明的变形摄像镜头的一种实施方式的配置构成图。图2和图3分别示出了实施例1中变形摄像镜头AL的X和Y方向的配置构成图。表1的数据有：实施例1中构成变形摄像镜头AL的第1透镜L1～第7透镜L7的物体侧面以及像侧面的曲率半径R、透镜的中心厚度以及透镜间的距离d、屈光度nd、阿贝数Vd。表2中的数据有：采用公式(9)表示的第1透镜L1的物体侧面和像侧面的圆锥系数k、非球面系数。表3中的数据有：采用公式(10)表示的第2透镜L2的物体侧面和像侧面的圆锥系数k、非球面系数。表4中的数据有：采用公式(12)表示的第3透镜L3～第7透镜L7的物体侧面以及像侧面的圆锥系数k、非球面系数。本实施例的X方向全视场FOVx＝31.9°、Y方向全视场FOVy＝57.4°，像面大小IHx＝3.2mm、IHy＝4.8mm。

【表1】

【表2】

【表3】

【表4】

后出现的表21示出了各实施例1～6中各种数值与条件公式(1)～(8)中已规定的参数所对应的值。

如表21所示，实施例1满足条件公式(1)～(8)。

实施例1中的变形摄像镜头AL的光线像差曲线见图4，垂轴色差见图5，像面弯曲与歪曲像差见图6所示。如图4～6所示，实施例1中变形摄像镜头AL的ana＝1.24，这就不难理解为何具有合适的变形效果与优秀的光学特征。

(实施例2)

图7和图8分别示出了实施例2中变形摄像镜头AL的X和Y方向的配置构成图。表5的数据有：实施例2中构成变形摄像镜头AL的第1透镜L1～第7透镜L7的物体侧面以及像侧面的曲率半径R、透镜的中心厚度以及透镜间的距离d、屈光度nd、阿贝数Vd。表6中的数据有：采用公式(10)表示的第1透镜L1的物体侧面和像侧面与第2透镜L2的物体侧面和像侧面的圆锥系数k、非球面系数。表7中的数据有：采用公式(12)表示的第3透镜L3～第7透镜L7的物体侧面以及像侧面的圆锥系数k、非球面系数。本实施例的X方向全视场FOVx＝31.7°、Y方向全视场FOVy＝56.7°，像面大小IHx＝3.2mm、IHy＝4.8mm。

【表5】

【表6】

【表7】

如表21所示，实施例2满足条件公式(1)～(8)。

实施例2中的变形摄像镜头AL的光线像差曲线见图9，垂轴色差见图10，像面弯曲与歪曲像差见图11所示。如图9～11所示，实施例2中变形摄像镜头AL的ana＝1.24，这就不难理解为何具有合适的变形效果与优秀的光学特征。

(实施例3)

图12是实施例3中变形摄像镜头AL在X方向上的配置构成图，图13是实施例3中变形摄像镜头AL在Y方向上的配置构成图。表8的数据有：实施例3中构成变形摄像镜头AL的第1透镜L1～第7透镜L7的物体侧面以及像侧面的曲率半径R、透镜的中心厚度以及透镜间的距离d、屈光度nd、阿贝数Vd。表9中的数据有：采用公式(10)表示的第1透镜L1的物体侧面和像侧面与第2透镜L2的物体侧面和像侧面的圆锥系数k、非球面系数。表10中的数据有：采用公式(12)表示的第3透镜L3～第7透镜L7的物体侧面以及像侧面的圆锥系数k、非球面系数。本实施例的X方向全视场FOVx＝31.9°、Y方向全视场FOVy＝51.3°，像面大小IHx＝3.2mm、IHy＝4.8mm。

【表8】

【表9】

【表10】

如表21所示，实施例3满足条件公式(1)～(8)。

实施例3中的变形摄像镜头AL的光线像差曲线见图14，垂轴色差见图15，像面弯曲与歪曲像差见图16所示。如图14～16所示，实施例3中变形摄像镜头AL的ana＝1.1，这就不难理解为何具有合适的变形效果与优秀的光学特征。

(实施例4)

图17是实施例4中变形摄像镜头AL在X方向上的配置构成图，图18是实施例4中变形摄像镜头AL在Y方向上的配置构成图。表11的数据有：实施例4中构成变形摄像镜头AL的第1透镜L1～第7透镜L7的物体侧面以及像侧面的曲率半径R、透镜的中心厚度以及透镜间的距离d、屈光度nd、阿贝数Vd。表12中的数据有：采用公式(10)表示的第1透镜L1的物体侧面和像侧面与第2透镜L2的物体侧面和像侧面的圆锥系数k、非球面系数。表13中的数据有：采用公式(12)表示的第3透镜L3～第7透镜L7的物体侧面以及像侧面的圆锥系数k、非球面系数。本实施例的X方向全视场FOVx＝31.8°、Y方向全视场FOVy＝59.4°，像面大小IHx＝3.2mm、IHy＝4.8mm。

【表11】

【表12】

【表13】

如表21所示，实施例4满足条件公式(1)～(8)。

实施例4中的变形摄像镜头AL的光线像差曲线见图19，垂轴色差见图20，像面弯曲与歪曲像差见图21所示。如图19～21所示，实施例4中变形摄像镜头AL的ana＝1.3，这就不难理解为何具有合适的变形效果与优秀的光学特征。

(实施例5)

图22是实施例5中变形摄像镜头AL在X方向上的配置构成图，图23是实施例5中变形摄像镜头AL在Y方向上的配置构成图。表14的数据有：实施例1中构成变形摄像镜头AL的第1透镜L1～第7透镜L7的物体侧面以及像侧面的曲率半径R、透镜的中心厚度以及透镜间的距离d、屈光度nd、阿贝数Vd。表15中的数据有：采用公式(11)表示的第1透镜L1的物体侧面的圆锥系数kx、ky和非球面系数。表16中的数据有：采用公式(10)表示的第1透镜L1像侧表面与第2透镜L2的物体侧面和像侧面的圆锥系数k、非球面系数。表17中的数据有：采用公式(12)表示的第3透镜L3～第7透镜L7的物体侧面以及像侧面的圆锥系数k、非球面系数。本实施例的X方向全视场FOVx＝32°、Y方向全视场FOVy＝53°，像面大小IHx＝3.2mm、IHy＝4.8mm

【表14】

【表15】

【表16】

【表17】

如表21所示，实施例5满足条件公式(1)～(8)。

实施例3中的变形摄像镜头AL的光线像差曲线见图24，垂轴色差见图25，像面弯曲与歪曲像差见图26所示。如图24～26所示，实施例5中变形摄像镜头AL的ana＝1.15，这就不难理解为何具有合适的变形效果与优秀的光学特征。

(实施例6)

图27是实施例6中变形摄像镜头AL在X方向上的配置构成图，图28是实施例6中变形摄像镜头AL在Y方向上的配置构成图。表18的数据有：实施例6中构成变形摄像镜头AL的第1透镜L1～第7透镜L7的物体侧面以及像侧面的曲率半径R、透镜的中心厚度以及透镜间的距离d、屈光度nd、阿贝数Vd。表18中的数据有：采用公式(10)表示的第1透镜L1的物体侧面和像侧面与第2透镜L2的物体侧面和像侧面的圆锥系数k、非球面系数。表19中的数据有：采用公式(12)表示的第3透镜L3～第7透镜L7的物体侧面以及像侧面的圆锥系数k、非球面系数。本实施例的X方向全视场FOVx＝35°、Y方向全视场FOVy＝64.3°，像面大小IHx＝3.2mm、IHy＝4.8mm。

【表18】

【表19】

【表20】

如表21所示，实施例6满足条件公式(1)～(8)。

实施例6中的变形摄像镜头AL的光线像差曲线见图29，垂轴色差见图30，像面弯曲与歪曲像差见图31所示。如图29～31所示，实施例6中变形摄像镜头AL的ana＝1.32，这就不难理解为何具有合适的变形效果与优秀的光学特征。

表21示出了各实施例的各种数值与条件式(1)～(8)中已规定的参数所对应的值。另外，表21中所示的单位分别为TTL(mm)、R1x(mm)、R2x(mm)、R3x(mm)、R4x(mm)、R1y(mm)、R2y(mm)、R3y(mm)、R4y(mm)。

【表21】

本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (6)

1.变形摄像镜头，其特征在于：从物体侧开始依次配置有：X和Y方向具有不同屈折力的第1透镜、X和Y方向具有不同屈折力的第2透镜、具有正屈折力的第3透镜、具有负屈折力的第4透镜、具有正屈折力的第5透镜、具有正屈折力的第6透镜、具有负屈折力的第7透镜；

其中，第1透镜和第2透镜采用X和Y方向上具有不同光焦度的镜片元件，X对应于所述变形摄像镜头拍摄画面的短边的方向，Y对应于所述变形摄像镜头拍摄画面的长边的方向；

并且满足以下条件公式(1)～(8)

1＜fr/fy≤2 (1)

0.1≤f1y/f2y≤3 (2)

-3≤f1x/f2x≤-0.1 (3)

0.05≤|f1x·f2x/(f1y·f2y)|≤0.6 (4)

5≤fya/fy≤25 (5)

5≤fxa/fx≤25 (6)

R1y<0且R2y<0且R3y<0且R4y<0且R1x>0且R2x>0且R3x>0且R4x>0 (7)

1.1≤ana≤1.5 (8)

其中，

fx：变形摄像镜头整体在X方向的焦点距离；

fy：变形摄像镜头整体在Y方向的焦点距离；

fr：第3透镜、第4透镜、第5透镜、第6透镜、第7透镜组成的系统的整体焦点距离；

f1x：第1透镜在X方向上的焦点距离；

f1y：第1透镜在Y方向上的焦点距离；

f2x：第2透镜在X方向上的焦点距离；

f2y：第2透镜在Y方向上的焦点距离；

fxa：第1透镜与第2透镜组成的系统在X方向上的整体焦距；

fya：第1透镜与第2透镜组成的系统在Y方向上的整体焦距；

R1y：第1透镜的物体侧面在Y方向的曲率半径；

R2x：第1透镜的像侧面在X方向的曲率半径；

R2y：第1透镜的像侧面在Y方向的曲率半径；

R3x：第2透镜的物体侧面在X方向的曲率半径；

R3y：第2透镜的物体侧面在Y方向的曲率半径；

R4x：第2透镜的像侧面在X方向的曲率半径；

R4y：第2透镜的像侧面在Y方向的曲率半径；

ana：变形镜头的变形比，即变形镜头整体在X方向的焦点距离fx与变形镜头整体在Y方向的焦点距离fy的比值。

2.根据权利要求1所述的变形摄像镜头，其特征在于：

所述变形摄像镜头还满足以下条件式：

15<Vd1<30；

80<Vd1+Vd2<100；

0.7<f3/fy<0.9,1.5<nd3<1.6,40<Vd3<60；

-1.0<f4/fy<-0.7,1.6<nd4<1.7,15<Vd4<30；

2<f5/fy<6,1.6<nd5<1.7,15<Vd5<30；

1<f6/fy<1.4,1.5<nd6<1.6,40<Vd6<60；

-0.8<f7/fy<-0.5,1.5<nd7<1.6,40<Vd7<60；

其中，

Vd1：第1透镜的阿贝数；

Vd2：第2透镜的阿贝数；

Vd3：第3透镜的阿贝数；

Vd4：第4透镜的阿贝数；

Vd5：第5透镜的阿贝数；

Vd6：第6透镜的阿贝数；

Vd7：第7透镜的阿贝数；

f3：第3透镜的焦点距离；

f4：第4透镜的焦点距离；

f5：第5透镜的焦点距离；

f6：第6透镜的焦点距离；

f7：第7透镜的焦点距离；

fy：变形摄像镜头整体在Y方向的焦点距离；

nd3：第3透镜的d线的屈光度；

nd4：第4透镜的d线的屈光度；

nd5：第5透镜的d线的屈光度；

nd6：第6透镜的d线的屈光度；

nd7：第7透镜的d线的屈光度。

3.根据权利要求1所述的变形摄像镜头，其特征在于：

所述变形摄像镜头还满足以下条件式：

TTL<10mm；

50°<FOV1<66°

30°<FOV2<40°

其中，TTL：所述第1透镜的物体侧面到像面的距离；

FOV1所述变形摄像镜头拍摄到的画面长边对应的最大视角范围；

FOV2所述变形摄像镜头拍摄到的画面短边对应的最大视角范围。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的变形摄像镜头，其特征在于：

所述第1透镜至第7透镜均为塑料透镜。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的变形摄像镜头，其特征在于：

在第7透镜和像面之间配置玻璃平板，具体采用具有红外截止功能的滤光片。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的变形摄像镜头，其特征在于：

第3透镜至第7透镜均为非球面镜片。

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