用于减小物镜焦距的光学连接件制造技术

本发明专利技术涉及用于减小物镜焦距的光学连接件。一种光学连接件被构造为可操作地附接至物镜的像侧以减小物镜的焦距及焦比。焦距减小连接件包括四个透镜元件，并且具有0.5到1之间的放大率。焦距减小透镜可以与在大格式尺寸下具有比较长工作距离的物镜一起使用，也可以与具有小格式尺寸和比较小可容许工作距离的相机一起使用。

【技术实现步骤摘要】

本公开针对一种设置于物镜的像侧以减小物镜的焦距及焦比的光学连接件。本专利技术特别适于使用于大格式尺寸的被设计有较长工作距离的物镜适应于具有较小格式尺寸以及较小可容许工作距离的相机。
技术介绍
本领域都熟知为35mm SLR相机(“SLR镜头”)而设计的镜头，自从20世纪50年代以来已制造出数百万计的此类镜头。这些镜头的一个重要特征是它们必须具有一个足够长的工作距离以允许反射镜在光路里摆动从而将图像引导至取景器系统。用于增加SLR镜头的焦距的光学连接件也为大家所熟知，并且通常被称为“增距镜(teleconverter) ”。增距镜是一种具有负光焦度的设置于物镜的像侧以增加物镜焦距的光学结构。增距镜几乎经常被设计为保持足够的工作距离从而与单反镜头相机一起使用。不幸的是，增距镜具有若干不良的副作用，其包括1)它们增加了物镜的焦比，从而减小了物镜+增距镜系统的“速度” ;2)它们放大了物镜的像差，从而减小了该系统的光学性能。用于减小物镜焦距的光学连接件也为大家所熟知。它们有1)设置于物镜物侧的无焦连接件；2)设置于物镜的像平面之后的重新成像系统；以及3)设置于物镜和像之间的正光焦度透镜组。本公开属于第三种类型。这种类型的焦距减小器具有若干潜在的优点，其包括1)孔径比减小了 ；2)当以较小格式使用时，在很大程度上可保持物镜的视场；3)与单独使用物镜相比，物镜-连接件系统的顶点长度可以更小；4)后端连接件的尺寸和重量可以比无焦前端连接件的尺寸和重量小得多；5)与单独使用物镜相比，物镜-连接件系统的主光线角度可以被明显地减小；以及6)物镜的像差可以被缩小，从而增加最终图像的分辨率和对比度。虽然存在这些潜在的优点，但由于设计和实施的诸多挑战，用于减小摄影物镜焦距的后端连接件却非常罕有。这些挑战中最主要的就是，具有相当简单构造的后焦减小器趋向于将系统的工作距离减小到一个显著的度，因而使得它们不适于与单反镜头相机一起使用。用于消除这个缺陷的精细的倒置远摄结构在US专利5，499，069中被公开，但这一解决方案非常复杂，并且不适于大孔径(例如，小孔径比)。后焦减小器另外一个问题是它们固有地要遭受大的未校正的场曲。这在US专利2，186，605以及4，264，151中所公开的焦距减小器中被引人注目地显示。US专利4，264，151中公开的焦距减小器也要遭受非常大量的桶形畸变。更多近来的例子，比如那些公开于US专利4，634，235，4，830，474以及6，373，638的装置都被合理地校正好场曲，但是当用于大孔径时，它们遭受大量的球差。近来电子取景器发展的结果是一种新型的不需要反射镜的可换镜头的相机。这样的相机通常被称为“无反射镜相机”，并且与具有类似图像尺寸的SLR相机相比，典型地，它们具有非常短的透镜法兰到像平面的距离。无反射镜相机的例子包括由奥林巴斯和松下制造的微型4/3相机、索尼NX系列相机、以及三星NX系列相机。法兰距离(flangedistance)——从透镜法兰到像平面的距离——在所有这些相机里都比较地小。微型4/3相机中法兰距离大约为20mm，并且索尼Nex相机中法兰距离大约为18mm。相比之下，具有尼康F接环的35mm SLR相机中的法兰距离为46. 5mm。35mm SLR相机和无反射镜相机的法兰距离之间巨大的差异允许设计并实现宽范围的适配器来将35_SLR镜头安装到无反射镜相机上。然而，目前开发的适配器中还没有一个适配器减小附接的35mm SLR镜头的焦距。因此，需要光学连接件来减小物镜的焦距，其中所述光学连接件与所述物镜一起，在大视场、大孔径下，具有非常高的图像质量。另外还需要这 样一种尽可能紧凑的、可易于制造并且允许使多种SLR镜头适应于各种无反射镜相机的适配器。
技术实现思路
本公开针对一种设置于物镜的像侧以减小物镜的焦距及焦比的光学连接件。本公开特别适于使用于大格式尺寸的被设计有较大工作距离的物镜适应于具有更小格式尺寸以及比较小可容许工作距离的相机。根据本公开设计的光学连接件在大视场、大孔径下，具有非常高的图像质量。特别地，这些连接件同时较好地校正所有主要像差球差，彗差，场曲，像散以及畸变。本公开的一个方面是一种与物镜一起使用的焦距减小连接件，其从物侧到像侧依次具有 第一透镜元件，具有第一负光焦度以及物侧凹表面； 第二透镜元件，具有第一正光焦度以及曲率为Cv0b2的物侧表面； 第三透镜元件，具有比第一负光焦度大的第二负光焦度，并且具有曲率为Cvlm3的像侧表面； 第四透镜元件，具有第二正光焦度以及像侧表面； 并且 其中，焦距减小连接件具有总光焦度炉和总放大率M，使得(CvOb2~KVIm3)/ >3，并且0. 5彡M彡I。本公开的另一个方面是，如上所述的焦距减小连接件，其中组合的焦距减小连接件以及物镜限定了 0. 68或更大的f数。本公开的另一个方面是，如上所述的焦距减小连接件，进一步包括多达2个波的校正不足的或过校正的球差。本公开的另一个方面是，如上所述的焦距减小连接件，其中放大率M满足0. 65 彡 M 彡 0. 85。本公开的另一个方面是，如上所述的焦距减小连接件，第四透镜元件具有平面或凸面的像侧表面。本公开的另一个方面是，如上所述的焦距减小连接件，其中VT是从第一透镜元件的物侧表面到第四透镜元件的像侧表面的顶点距离，并且0.05 <VT-(p<0.4，或在可选的实施例中，是0.1 SFT.p幺0.25。本公开的另一个方面是，如上所述的焦距减小连接件，其中物镜具有第一顶点长度，焦距减小连接件以及物镜的组合限定了第二顶点长度，并且该第二顶点长度比第一顶点长度短。本公开的另一个方面是，如上所述的焦距减小连接件，其中物镜被构造为35mm单反(SLR)镜头，该焦距减小连接件进一步包括安装于35mm SLR镜头的物侧，并且还包括安装于无反射镜相机的像侧。本公开的另一个方面是，如上所述的焦距减小连接件，其中无反射镜相机从下述无反射镜相机组成的组中选择索尼NEX系列相机(Sony NEXseries camera),微型4/3相机(Micro Four Thirds camera),以及富士 X 系列相机(Fujifilm X series camera)。本公开的另一个方面是，如上所述的焦距减小连接件，其中物侧被构造为安装尼康 F 接环(Nikon F mount)或佳能 EF 接环(Canon EF mount)。本公开的另一个方面是，如上所述的焦距减小连接件，进一步包括手动调节装置，其具有手动调节尼康F接环镜头的可变光阑的装置，包括无光圈环的“G”型尼康F接环镜头。本公开的另一个方面是相机系统，其包括如上所述的焦距减小连接件以及具有相机主体的无反射镜相机；并且其中焦距减小连接件设置在物镜和相机主体之间。附图说明图1是一相机系统的不例实施例的不意图，该相机系统包括一相机、一物镜以及设置于物镜和相机之间的焦距减小器透镜，以减小系统的焦距。图2是表示示例#1的布局的示意图。图3是以毫米表示示例#1的纵向球差的图示。图4是以毫米表示示例#1的纵向像散的图示。图5是以百分数表示示例#1畸变的图示。图6是表示示例#2的布局的示意图。图7是以毫米表示示例#2的纵向球差的图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于与物镜一起使用的焦距减小连接件，该焦距减小连接件从物侧到像侧依次具有：第一透曲元件，具有第一负光焦度以及物侧凹表面；第二透镜元件，具有第一正光焦度以及曲率为CvOb2的物侧表面；第三透镜元件，具有比第一负光焦度大的第二负光焦度，并且具有曲率为CvIm3的像侧表面；第四透镜元件，具有第二正光焦度以及像侧表面；并且其中，焦距减小连接件具有总光焦度和总放大率M，使得并且0.5≤M≤1。FSA00000788514200011.tif,FSA00000788514200012.tif,FSA00000788514200013.tif

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J··布赖恩·考德威尔，维尔弗里德·比特纳，
申请(专利权)人：J·布赖恩·考德威尔，维尔弗里德·比特纳，
类型：发明
国别省市：