專利名稱：能整合相機(jī)鏡頭成為望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光學(xué)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)裝置，特別是涉及一種能整合相機(jī)鏡頭成為望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光學(xué)裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的單眼相機(jī)配合不同焦距相機(jī)鏡頭后，適合于拍攝不同距離的景物，一般較長(zhǎng)焦距相機(jī)鏡頭，例如70 210mm的相機(jī)鏡頭，經(jīng)常使用于遠(yuǎn)距離拍攝野生動(dòng)物，以避免干擾、驚嚇拍攝對(duì)象，而在此類場(chǎng)合攝影者為了能夠方便觀察野生動(dòng)物的所在位置以及行為， 通常會(huì)使用不需要耗費(fèi)電能及觀看時(shí)較為舒服的望遠(yuǎn)鏡來進(jìn)行觀察作業(yè)，因此必須在單眼相機(jī)的相關(guān)配備之外，再額外攜帶望遠(yuǎn)鏡的設(shè)備。因此，一種可以利用較長(zhǎng)焦距的相機(jī)鏡頭來滿足望遠(yuǎn)需求的光學(xué)裝置，為目前相關(guān)業(yè)者的研發(fā)目標(biāo)之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能整合相機(jī)鏡頭成為望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光學(xué)裝置。本發(fā)明能整合相機(jī)鏡頭成為望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光學(xué)裝置，適用于與一個(gè)相機(jī)鏡頭連接； 該光學(xué)裝置包含一個(gè)殼體、一個(gè)連接單元、一個(gè)第一透鏡群、一個(gè)棱鏡單元，及一個(gè)第二透鏡群，該連接單元設(shè)置于該殼體并具有一個(gè)供該相機(jī)鏡頭連接的連接環(huán)，該第一透鏡群為負(fù)屈光率，該棱鏡單元位于該第一透鏡群的像側(cè)，該棱鏡單元具有一個(gè)入光面及一個(gè)出光面，通過該出光面的光線成像與通入該入光面的光線成像是呈翻轉(zhuǎn)，該第二透鏡群為正屈光率且位于該棱鏡單元的像側(cè)，該光學(xué)裝置并滿足3mm < L1 < 15mm,27mm < ρ < 44mm,L1為該連接環(huán)的一個(gè)前面至該第一透鏡群朝向物側(cè)的一個(gè)面的距離，ρ為該第一透鏡群朝向物側(cè)的一個(gè)面至該相機(jī)鏡頭的一個(gè)位于該棱鏡單元中的原先的成像面的距離。本發(fā)明所述能整合相機(jī)鏡頭成為望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光學(xué)裝置，該第一透鏡群滿足-1. 8 彡(R^R1) / (R2-R1)彡-0. 2，R1為該第一透鏡群朝向物側(cè)的一個(gè)面的曲率半徑，R2為該第一透鏡群朝向像側(cè)的一個(gè)面的曲率半徑。本發(fā)明所述能整合相機(jī)鏡頭成為望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光學(xué)裝置，該光學(xué)裝置并滿足4mm < L2+L4 < 25mm,L2為該第一透鏡群朝向像側(cè)的一個(gè)面至該棱鏡單元的入光面的距離，L4為該棱鏡單元的出光面至該相機(jī)鏡頭與該第一透鏡群與該棱鏡單元合成的成像面的距離。本發(fā)明所述能整合相機(jī)鏡頭成為望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光學(xué)裝置，該棱鏡單元滿足d > ρ/4,60mm < L3 < 130mm,
d為該棱鏡單元的入光面的最大內(nèi)接圓直徑，ρ為該第一透鏡群朝向物側(cè)的一個(gè)面至該相機(jī)鏡頭的一個(gè)位于該棱鏡單元中的原先的成像面的距離，L3為該棱鏡單元的入光面至出光面的距離。本發(fā)明所述能整合相機(jī)鏡頭成為望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光學(xué)裝置，該光學(xué)裝置并滿足-iH250mm<S <0,S為該相機(jī)鏡頭與該第一透鏡群與該棱鏡單元合成的成像面至該第二透鏡群前焦點(diǎn)的距離，f2為該第二透鏡群的焦距。本發(fā)明所述能整合相機(jī)鏡頭成為望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光學(xué)裝置，該殼體包括多個(gè)第一銜接件，該連接單元還包括一個(gè)設(shè)置于該殼體并供該連接環(huán)設(shè)置的環(huán)本體，該環(huán)本體具有多個(gè)位置上對(duì)應(yīng)所述第一銜接件的第二銜接件，借由所述第一銜接件、第二銜接件的銜接，該連接單元可拆除地設(shè)置于該殼體。本發(fā)明所述能整合相機(jī)鏡頭成為望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光學(xué)裝置，還包括一個(gè)安裝于該殼體的腳架連結(jié)件，該腳架連結(jié)件具有一個(gè)供固定于一個(gè)腳架的固定單元，該固定單元是位于該光學(xué)裝置的重心與該相機(jī)鏡頭重心之間。本發(fā)明所述能整合相機(jī)鏡頭成為望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光學(xué)裝置，該殼體包括一個(gè)殼體連接件，及一個(gè)殼體銜接件，該腳架連結(jié)件還包括一個(gè)連接于該殼體連接件的腳架連接件，及一個(gè)位置上對(duì)應(yīng)該殼體銜接件的腳架銜接件，借由該殼體銜接件與腳架銜接件的銜接，該腳架連結(jié)件可拆除地設(shè)置于該殼體。本發(fā)明的有益的效果在于通過該第一透鏡群調(diào)整該相機(jī)鏡頭后焦點(diǎn)的位置并有效提高穿透該棱鏡單元的光通量、該棱鏡單元翻轉(zhuǎn)成像以利使用者進(jìn)行觀察作業(yè)，而該第二透鏡群則用于使該光學(xué)裝置與該相機(jī)鏡頭達(dá)到放大遠(yuǎn)距離景物的效果，確實(shí)達(dá)到與該相機(jī)鏡頭整合以發(fā)揮望遠(yuǎn)系統(tǒng)的功效。本發(fā)明能整合相機(jī)鏡頭成為望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光學(xué)裝置，適用于與一個(gè)相機(jī)鏡頭連接及一個(gè)第二透鏡群連接，其中，該第二透鏡群為正屈光率；該光學(xué)裝置包含一個(gè)殼體、一個(gè)連接單元、一個(gè)第一透鏡群，及一個(gè)棱鏡單元，該連接單元設(shè)置于該殼體并具有一個(gè)供該相機(jī)鏡頭連接的連接環(huán)，該第一透鏡群為負(fù)屈光率，該棱鏡單元位于該第一透鏡群的像側(cè)，該棱鏡單元具有一個(gè)入光面及一個(gè)出光面，通過該出光面的光線成像與通入該入光面的光線成像是呈翻轉(zhuǎn)，而且與該第二透鏡群連接后，該棱鏡單元的像側(cè)朝向該第二透鏡群，該光學(xué)裝置并滿足3mm < L1 < 15mm,27mm < ρ < 44mm,L1為該連接環(huán)的一個(gè)前面至該第一透鏡群朝向物側(cè)的一個(gè)面的距離，ρ為該第一透鏡群朝向物側(cè)的一個(gè)面至該相機(jī)鏡頭的一個(gè)位于該棱鏡單元中的原先的成像面的距離。本發(fā)明所述能整合相機(jī)鏡頭成為望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光學(xué)裝置并滿足-iH250mm<S <0 ^S為該相機(jī)鏡頭與該第一透鏡群與該棱鏡單元合成的成像面至該第二透鏡群前焦點(diǎn)的距離，f2為該第二透鏡群的焦距。本發(fā)明的有益效果在于通過該第一透鏡群調(diào)整該相機(jī)鏡頭后焦點(diǎn)的位置并有效提高穿透該棱鏡單元的光通量、該棱鏡單元翻轉(zhuǎn)成像以利使用者進(jìn)行觀察作業(yè)，另外配合外加連接的該第二透鏡群，則可以使通過該相機(jī)鏡頭、該光學(xué)裝置的光線最終達(dá)到放大遠(yuǎn)距離景物的效果，如此不僅可以達(dá)到望遠(yuǎn)的功效，也可以讓該光學(xué)裝置適用于不同的該第二透鏡群，達(dá)到結(jié)構(gòu)模組化的功效。


圖1是本發(fā)明能整合相機(jī)鏡頭成為望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光學(xué)裝置的第一較佳實(shí)施例的立體分解圖；圖2是說明本第一較佳實(shí)施例的組合狀態(tài)的一個(gè)立體組合圖；圖3是本第一較佳實(shí)施例與一個(gè)相機(jī)鏡頭連接后狀態(tài)的側(cè)視圖；圖4是本第一較佳實(shí)施例的一個(gè)第一透鏡群、一個(gè)棱鏡單元及一個(gè)第二透鏡群的剖視圖；圖5是本第一較佳實(shí)施例的該第一透鏡群、棱鏡單元及第二透鏡群的示意圖；圖6是本第一較佳實(shí)施例在不同相對(duì)像高的像差的光扇圖；圖7是本發(fā)明能整合相機(jī)鏡頭成為望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光學(xué)裝置的第二較佳實(shí)施例的示意圖；圖8是本第二較佳實(shí)施例在不同相對(duì)像高的像差的光扇圖；圖9是本發(fā)明能整合相機(jī)鏡頭成為望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光學(xué)裝置的第三較佳實(shí)施例的示意圖；圖10是本第三較佳實(shí)施例在不同相對(duì)像高的像差的光扇圖；圖11是本發(fā)明能整合相機(jī)鏡頭成為望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光學(xué)裝置的第四較佳實(shí)施例的示意圖；圖12是本第四較佳實(shí)施例在不同相對(duì)像高的像差的光扇圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。參閱圖1至圖4，本發(fā)明能整合相機(jī)鏡頭成為望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光學(xué)裝置的第一較佳實(shí)施例適用于與一個(gè)相機(jī)鏡頭1連接，該光學(xué)裝置包含一個(gè)殼體2、一個(gè)連接單元3、一個(gè)腳架連結(jié)件4、一個(gè)第一透鏡群5、一個(gè)棱鏡單元6，及一個(gè)第二透鏡群7。該殼體2包括三個(gè)第一銜接件21、一個(gè)殼體連接件22、一個(gè)殼體銜接件23、一個(gè)入光孔對(duì)，及一個(gè)供使用者觀看的觀察孔25，所述第一銜接件21各為一個(gè)概呈L型的卡榫， 該殼體連接件22為一個(gè)對(duì)導(dǎo)槽，該殼體銜接件23為一個(gè)凸緣。該連接單元3設(shè)置于該殼體2前方并供該相機(jī)鏡頭1連接，該連接單元3包括設(shè)置于該殼體2的環(huán)本體31、及一個(gè)設(shè)置于該環(huán)本體31上的連接環(huán)32 (camera lens bayonet), 其中，該環(huán)本體31具有三個(gè)位置上對(duì)應(yīng)所述第一銜接件21的第二銜接件311，在本第一較佳實(shí)施例中，所述第二銜接件311為供所述第一銜接件21插設(shè)固定的孔洞，借由所述第一銜接件21與第二銜接件311的銜接，該連接單元3可拆除地設(shè)置于該殼體1。值得說明的是該殼體2的所述第一銜接件21與該環(huán)本體31的設(shè)計(jì)，是為了配合不同相機(jī)鏡頭1型式的連接環(huán)32時(shí)，可以模組化的更換，但如果不需要模組化的設(shè)計(jì)，也可以設(shè)計(jì)變更去掉所述第一銜接件21、該環(huán)本體31，如此，本發(fā)明也可以直接將連接環(huán)32設(shè)置在該殼體2上。
該腳架連結(jié)件4安裝于該殼體2，該腳架連結(jié)件4具有一個(gè)供固定于一個(gè)腳架(圖未示)的固定單元41、一個(gè)連接于該殼體連接件22的腳架連接件42，及一個(gè)位置上對(duì)應(yīng)該殼體銜接件23的腳架銜接件43，在本第一較佳實(shí)施例中，該腳架連接件42為嵌合于該殼體連接件22的導(dǎo)軌，該腳架銜接件43為卡勾，而該固定單元41為螺孔，借由該殼體銜接件23 與腳架銜接件43的卡設(shè)固定，該腳架連結(jié)件4可拆除地設(shè)置于該殼體2。值得說明的是，考量本發(fā)明光學(xué)裝置與相機(jī)鏡頭1有各自的重心，但在連接后整體的重心會(huì)落在該光學(xué)裝置的重心與該相機(jī)鏡頭1重心之間，所以，供固定于腳架上的該固定單元41，也需要設(shè)計(jì)位在該光學(xué)裝置的重心與該相機(jī)鏡頭1重心之間，從而盡量取得平衡，換句話說，該固定單元41 的位置相較于本發(fā)明光學(xué)裝置的重心更接近于該相機(jī)鏡頭1的重心。參閱圖5，該第一透鏡群5為負(fù)屈光率，由物側(cè)至像側(cè)依序包括彼此膠合的一個(gè)平凸透鏡與一個(gè)雙凹透鏡，該平凸透鏡朝像側(cè)凸出。該第一透鏡群5具有一個(gè)位于該平凸透鏡并朝向物側(cè)的面51，及一個(gè)位于雙凹透鏡并朝向像側(cè)的面52。該棱鏡單元6位于該第一透鏡群5的像側(cè)，該棱鏡單元6具有一個(gè)入光面61及一個(gè)出光面62，通過該出光面62的光線成像與通入該入光面61的光線成像是呈翻轉(zhuǎn)上下顛倒，左右相反，換句話說，該棱鏡單元6具有讓光線成像翻轉(zhuǎn)180度的功能。另外，在圖4 中所示，該棱鏡單元6是一個(gè)Pechan型式棱鏡，但在一般光學(xué)模擬軟件中，會(huì)以相同光程 (optical path)長(zhǎng)度的厚光學(xué)平板來替代表示，如圖5所示即是以一個(gè)長(zhǎng)型的厚光學(xué)平板來替代表示本實(shí)施例中的Pechan型式棱鏡，除了翻轉(zhuǎn)影像的功能外，該棱鏡單元6也提供改變觀察視角的功能。值得說明的是，具備有讓通過該出光面62的光線成像與通入該入光面61的光線成像是呈翻轉(zhuǎn)的棱鏡還有khmidt-Pechan、Double-Porro、Abbe_Koenig···等等棱鏡，熟知本技術(shù)領(lǐng)域的人員都能理解，在此不再多加描述。該第二透鏡群7為正屈光率，由物側(cè)至像側(cè)包括一個(gè)雙凸透鏡，及彼此膠合的一個(gè)雙凸透鏡與一個(gè)平凹透鏡，該平凹透鏡自物側(cè)朝像側(cè)凹入。各符號(hào)定義為=L1為該連接環(huán)32的一個(gè)前面321至該第一透鏡群5朝向物側(cè)的面 51的距離。L2為該第一透鏡群5朝向像側(cè)的面52至該棱鏡單元6的入光面61的距離。L3 為該棱鏡單元6的入光面61至出光面62的距離。L4為該棱鏡單元6的出光面62至該相機(jī)鏡頭1與該第一透鏡群5與該棱鏡單元6合成的成像面53的距離。ρ為該第一透鏡群朝向物側(cè)的面51至該相機(jī)鏡頭1的一個(gè)位于該棱鏡單元6中的原先的成像面11的距離。表1
權(quán)利要求
1.一種能整合相機(jī)鏡頭成為望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光學(xué)裝置，適用于與一個(gè)相機(jī)鏡頭連接；其特征在于該光學(xué)裝置包含一個(gè)殼體、一個(gè)連接單元、一個(gè)第一透鏡群、一個(gè)棱鏡單元，及一個(gè)第二透鏡群，該連接單元設(shè)置于該殼體并具有一個(gè)供該相機(jī)鏡頭連接的連接環(huán)，該第一透鏡群為負(fù)屈光率，該棱鏡單元位于該第一透鏡群的像側(cè)，該棱鏡單元具有一個(gè)入光面及一個(gè)出光面，通過該出光面的光線成像與通入該入光面的光線成像是呈翻轉(zhuǎn)，該第二透鏡群為正屈光率且位于該棱鏡單元的像側(cè)，該光學(xué)裝置并滿足3mm < L1 < 15mm,27mm < ρ < 44mm.L1為該連接環(huán)的一個(gè)前面至該第一透鏡群朝向物側(cè)的一個(gè)面的距離，ρ為該第一透鏡群朝向物側(cè)的一個(gè)面至該相機(jī)鏡頭的一個(gè)位于該棱鏡單元中的原先的成像面的距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能整合相機(jī)鏡頭成為望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光學(xué)裝置，其特征在于該第一透鏡群滿足-1. 8 ( (R^R1) / (R2-R1) ( -0. 2，R1為該第一透鏡群朝向物側(cè)的一個(gè)面的曲率半徑，R2為該第一透鏡群朝向像側(cè)的一個(gè)面的曲率半徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能整合相機(jī)鏡頭成為望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光學(xué)裝置，其特征在于該光學(xué)裝置并滿足4mm < L2+L4 < 25mm，L2為該第一透鏡群朝向像側(cè)的一個(gè)面至該棱鏡單元的入光面的距離，L4為該棱鏡單元的出光面至該相機(jī)鏡頭與該第一透鏡群與該棱鏡單元合成的成像面的距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能整合相機(jī)鏡頭成為望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光學(xué)裝置，其特征在于該棱鏡單元滿足d > ρ/4,60mm < L3 < 130mm,d為該棱鏡單元的入光面的最大內(nèi)接圓直徑，ρ為該第一透鏡群朝向物側(cè)的一個(gè)面至該相機(jī)鏡頭的一個(gè)位于該棱鏡單元中的原先的成像面的距離，L3為該棱鏡單元的入光面至出光面的距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能整合相機(jī)鏡頭成為望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光學(xué)裝置，其特征在于該光學(xué)裝置并滿足-iH250mm<S <0 ,S為該相機(jī)鏡頭與該第一透鏡群與該棱鏡單元合成的成像面至該第二透鏡群前焦點(diǎn)的距離，f2為該第二透鏡群的焦距。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能整合相機(jī)鏡頭成為望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光學(xué)裝置，其特征在于該殼體包括多個(gè)第一銜接件，該連接單元還包括一個(gè)設(shè)置于該殼體并供該連接環(huán)設(shè)置的環(huán)本體，該環(huán)本體具有多個(gè)位置上對(duì)應(yīng)所述第一銜接件的第二銜接件，借由所述第一銜接件、第二銜接件的銜接，該連接單元可拆除地設(shè)置于該殼體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能整合相機(jī)鏡頭成為望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光學(xué)裝置，其特征在于還包括一個(gè)安裝于該殼體的腳架連結(jié)件，該腳架連結(jié)件具有一個(gè)供固定于一個(gè)腳架的固定單元，該固定單元是位于該光學(xué)裝置的重心與該相機(jī)鏡頭重心之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的能整合相機(jī)鏡頭成為望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光學(xué)裝置，其特征在于該殼體包括一個(gè)殼體連接件，及一個(gè)殼體銜接件，該腳架連結(jié)件還包括一個(gè)連接于該殼體連接件的腳架連接件，及一個(gè)位置上對(duì)應(yīng)該殼體銜接件的腳架銜接件，借由該殼體銜接件與腳架銜接件的銜接，該腳架連結(jié)件可拆除地設(shè)置于該殼體。
9.一種能整合相機(jī)鏡頭成為望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光學(xué)裝置，適用于與一個(gè)相機(jī)鏡頭連接及一個(gè)第二透鏡群連接，其中，該第二透鏡群為正屈光率；其特征在于該光學(xué)裝置包含一個(gè)殼體、一個(gè)連接單元、一個(gè)第一透鏡群，及一個(gè)棱鏡單元，該連接單元設(shè)置于該殼體并具有一個(gè)供該相機(jī)鏡頭連接的連接環(huán)，該第一透鏡群為負(fù)屈光率，該棱鏡單元位于該第一透鏡群的像側(cè)，該棱鏡單元具有一個(gè)入光面及一個(gè)出光面，通過該出光面的光線成像與通入該入光面的光線成像是呈翻轉(zhuǎn)，而且與該第二透鏡群連接后，該棱鏡單元的像側(cè)朝向該第二透鏡群，該光學(xué)裝置并滿足3mm < L1 < 15mm,27mm < ρ < 44mm,L1為該連接環(huán)的一個(gè)前面至該第一透鏡群朝向物側(cè)的一個(gè)面的距離，ρ為該第一透鏡群朝向物側(cè)的一個(gè)面至該相機(jī)鏡頭的一個(gè)位于該棱鏡單元中的原先的成像面的距離。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的能整合相機(jī)鏡頭成為望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光學(xué)裝置，其特征在于該光學(xué)裝置并滿足-iH250mm<S <0 ^S為該相機(jī)鏡頭與該第一透鏡群與該棱鏡單元合成的成像面至該第二透鏡群前焦點(diǎn)的距離，f2為該第二透鏡群的焦距。
全文摘要
一種能整合相機(jī)鏡頭成為望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光學(xué)裝置包含一個(gè)殼體、一個(gè)設(shè)置于殼體的連接單元、一個(gè)負(fù)屈光率的第一透鏡群、一個(gè)位于該第一透鏡群像側(cè)的棱鏡單元，及一個(gè)正屈光率且位于該棱鏡單元像側(cè)的第二透鏡群，該連接單元具有一個(gè)供相機(jī)鏡頭連接的連接環(huán)，該棱鏡單元具有一個(gè)入光面及一個(gè)出光面，通過出光面的光線成像與通入入光面的光線成像是呈翻轉(zhuǎn)，通過該第一透鏡群調(diào)整相機(jī)鏡頭后焦點(diǎn)的位置、該棱鏡單元翻轉(zhuǎn)成像以利使用者進(jìn)行觀察作業(yè)，而該第二透鏡群則用于使光學(xué)裝置與相機(jī)鏡頭達(dá)到放大景物的效果，確實(shí)達(dá)到與相機(jī)鏡頭整合以發(fā)揮放大影像的功效。
文檔編號(hào)G02B17/08GK102411197SQ201110276250
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月18日
發(fā)明者梁肇文 申請(qǐng)人:東大光電股份有限公司