用于減小物鏡焦距的光學連接件制造技術

本發明專利技術涉及用于減小物鏡焦距的光學連接件。一種光學連接件被構造為可操作地附接至物鏡的像側以減小物鏡的焦距及焦比。焦距減小連接件包括四個透鏡元件，并且具有0.5到1之間的放大率。焦距減小透鏡可以與在大格式尺寸下具有比較長工作距離的物鏡一起使用，也可以與具有小格式尺寸和比較小可容許工作距離的相機一起使用。

【技術實現步驟摘要】

本公開針對一種設置于物鏡的像側以減小物鏡的焦距及焦比的光學連接件。本專利技術特別適于使用于大格式尺寸的被設計有較長工作距離的物鏡適應于具有較小格式尺寸以及較小可容許工作距離的相機。
技術介紹
本領域都熟知為35mm SLR相機(“SLR鏡頭”)而設計的鏡頭，自從20世紀50年代以來已制造出數百萬計的此類鏡頭。這些鏡頭的一個重要特征是它們必須具有一個足夠長的工作距離以允許反射鏡在光路里擺動從而將圖像引導至取景器系統。用于增加SLR鏡頭的焦距的光學連接件也為大家所熟知，并且通常被稱為“增距鏡(teleconverter) ”。增距鏡是一種具有負光焦度的設置于物鏡的像側以增加物鏡焦距的光學結構。增距鏡幾乎經常被設計為保持足夠的工作距離從而與單反鏡頭相機一起使用。不幸的是，增距鏡具有若干不良的副作用，其包括1)它們增加了物鏡的焦比，從而減小了物鏡+增距鏡系統的“速度” ;2)它們放大了物鏡的像差，從而減小了該系統的光學性能。用于減小物鏡焦距的光學連接件也為大家所熟知。它們有1)設置于物鏡物側的無焦連接件；2)設置于物鏡的像平面之后的重新成像系統；以及3)設置于物鏡和像之間的正光焦度透鏡組。本公開屬于第三種類型。這種類型的焦距減小器具有若干潛在的優點，其包括1)孔徑比減小了 ；2)當以較小格式使用時，在很大程度上可保持物鏡的視場；3)與單獨使用物鏡相比，物鏡-連接件系統的頂點長度可以更小；4)后端連接件的尺寸和重量可以比無焦前端連接件的尺寸和重量小得多；5)與單獨使用物鏡相比，物鏡-連接件系統的主光線角度可以被明顯地減小；以及6)物鏡的像差可以被縮小，從而增加最終圖像的分辨率和對比度。雖然存在這些潛在的優點，但由于設計和實施的諸多挑戰，用于減小攝影物鏡焦距的后端連接件卻非常罕有。這些挑戰中最主要的就是，具有相當簡單構造的后焦減小器趨向于將系統的工作距離減小到一個顯著的度，因而使得它們不適于與單反鏡頭相機一起使用。用于消除這個缺陷的精細的倒置遠攝結構在US專利5，499，069中被公開，但這一解決方案非常復雜，并且不適于大孔徑(例如，小孔徑比)。后焦減小器另外一個問題是它們固有地要遭受大的未校正的場曲。這在US專利2，186，605以及4，264，151中所公開的焦距減小器中被引人注目地顯示。US專利4，264，151中公開的焦距減小器也要遭受非常大量的桶形畸變。更多近來的例子，比如那些公開于US專利4，634，235，4，830，474以及6，373，638的裝置都被合理地校正好場曲，但是當用于大孔徑時，它們遭受大量的球差。近來電子取景器發展的結果是一種新型的不需要反射鏡的可換鏡頭的相機。這樣的相機通常被稱為“無反射鏡相機”，并且與具有類似圖像尺寸的SLR相機相比，典型地，它們具有非常短的透鏡法蘭到像平面的距離。無反射鏡相機的例子包括由奧林巴斯和松下制造的微型4/3相機、索尼NX系列相機、以及三星NX系列相機。法蘭距離(flangedistance)——從透鏡法蘭到像平面的距離——在所有這些相機里都比較地小。微型4/3相機中法蘭距離大約為20mm，并且索尼Nex相機中法蘭距離大約為18mm。相比之下，具有尼康F接環的35mm SLR相機中的法蘭距離為46. 5mm。35mm SLR相機和無反射鏡相機的法蘭距離之間巨大的差異允許設計并實現寬范圍的適配器來將35_SLR鏡頭安裝到無反射鏡相機上。然而，目前開發的適配器中還沒有一個適配器減小附接的35mm SLR鏡頭的焦距。因此，需要光學連接件來減小物鏡的焦距，其中所述光學連接件與所述物鏡一起，在大視場、大孔徑下，具有非常高的圖像質量。另外還需要這 樣一種盡可能緊湊的、可易于制造并且允許使多種SLR鏡頭適應于各種無反射鏡相機的適配器。
技術實現思路
本公開針對一種設置于物鏡的像側以減小物鏡的焦距及焦比的光學連接件。本公開特別適于使用于大格式尺寸的被設計有較大工作距離的物鏡適應于具有更小格式尺寸以及比較小可容許工作距離的相機。根據本公開設計的光學連接件在大視場、大孔徑下，具有非常高的圖像質量。特別地，這些連接件同時較好地校正所有主要像差球差，彗差，場曲，像散以及畸變。本公開的一個方面是一種與物鏡一起使用的焦距減小連接件，其從物側到像側依次具有 第一透鏡元件，具有第一負光焦度以及物側凹表面； 第二透鏡元件，具有第一正光焦度以及曲率為Cv0b2的物側表面； 第三透鏡元件，具有比第一負光焦度大的第二負光焦度，并且具有曲率為Cvlm3的像側表面； 第四透鏡元件，具有第二正光焦度以及像側表面； 并且 其中，焦距減小連接件具有總光焦度爐和總放大率M，使得(CvOb2~KVIm3)/ >3，并且0. 5彡M彡I。本公開的另一個方面是，如上所述的焦距減小連接件，其中組合的焦距減小連接件以及物鏡限定了 0. 68或更大的f數。本公開的另一個方面是，如上所述的焦距減小連接件，進一步包括多達2個波的校正不足的或過校正的球差。本公開的另一個方面是，如上所述的焦距減小連接件，其中放大率M滿足0. 65 彡 M 彡 0. 85。本公開的另一個方面是，如上所述的焦距減小連接件，第四透鏡元件具有平面或凸面的像側表面。本公開的另一個方面是，如上所述的焦距減小連接件，其中VT是從第一透鏡元件的物側表面到第四透鏡元件的像側表面的頂點距離，并且0.05 <VT-(p<0.4，或在可選的實施例中，是0.1 SFT.p幺0.25。本公開的另一個方面是，如上所述的焦距減小連接件，其中物鏡具有第一頂點長度，焦距減小連接件以及物鏡的組合限定了第二頂點長度，并且該第二頂點長度比第一頂點長度短。本公開的另一個方面是，如上所述的焦距減小連接件，其中物鏡被構造為35mm單反(SLR)鏡頭，該焦距減小連接件進一步包括安裝于35mm SLR鏡頭的物側，并且還包括安裝于無反射鏡相機的像側。本公開的另一個方面是，如上所述的焦距減小連接件，其中無反射鏡相機從下述無反射鏡相機組成的組中選擇索尼NEX系列相機(Sony NEXseries camera),微型4/3相機(Micro Four Thirds camera),以及富士 X 系列相機(Fujifilm X series camera)。本公開的另一個方面是，如上所述的焦距減小連接件，其中物側被構造為安裝尼康 F 接環(Nikon F mount)或佳能 EF 接環(Canon EF mount)。本公開的另一個方面是，如上所述的焦距減小連接件，進一步包括手動調節裝置，其具有手動調節尼康F接環鏡頭的可變光闌的裝置，包括無光圈環的“G”型尼康F接環鏡頭。本公開的另一個方面是相機系統，其包括如上所述的焦距減小連接件以及具有相機主體的無反射鏡相機；并且其中焦距減小連接件設置在物鏡和相機主體之間。附圖說明圖1是一相機系統的不例實施例的不意圖，該相機系統包括一相機、一物鏡以及設置于物鏡和相機之間的焦距減小器透鏡，以減小系統的焦距。圖2是表示示例#1的布局的示意圖。圖3是以毫米表示示例#1的縱向球差的圖示。圖4是以毫米表示示例#1的縱向像散的圖示。圖5是以百分數表示示例#1畸變的圖示。圖6是表示示例#2的布局的示意圖。圖7是以毫米表示示例#2的縱向球差的圖本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于與物鏡一起使用的焦距減小連接件，該焦距減小連接件從物側到像側依次具有：第一透曲元件，具有第一負光焦度以及物側凹表面；第二透鏡元件，具有第一正光焦度以及曲率為CvOb2的物側表面；第三透鏡元件，具有比第一負光焦度大的第二負光焦度，并且具有曲率為CvIm3的像側表面；第四透鏡元件，具有第二正光焦度以及像側表面；并且其中，焦距減小連接件具有總光焦度和總放大率M，使得并且0.5≤M≤1。FSA00000788514200011.tif,FSA00000788514200012.tif,FSA00000788514200013.tif

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：J··布賴恩·考德威爾，維爾弗里德·比特納，
申請(專利權)人：J·布賴恩·考德威爾，維爾弗里德·比特納，
類型：發明
國別省市：