专利名称：能整合相机镜头成为望远系统的光学装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光学装置，特别是涉及一种能整合相机镜头成为望远系统的光学装置。
背景技术：
现有的单眼相机配合不同焦距相机镜头后，适合于拍摄不同距离的景物，一般较长焦距相机镜头，例如70 210mm的相机镜头，经常使用于远距离拍摄野生动物，以避免干扰、惊吓拍摄对象，而在此类场合摄影者为了能够方便观察野生动物的所在位置以及行为， 通常会使用不需要耗费电能及观看时较为舒服的望远镜来进行观察作业，因此必须在单眼相机的相关配备之外，再额外携带望远镜的设备。因此，一种可以利用较长焦距的相机镜头来满足望远需求的光学装置，为目前相关业者的研发目标之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能整合相机镜头成为望远系统的光学装置。本发明能整合相机镜头成为望远系统的光学装置，适用于与一个相机镜头连接； 该光学装置包含一个壳体、一个连接单元、一个第一透镜群、一个棱镜单元，及一个第二透镜群，该连接单元设置于该壳体并具有一个供该相机镜头连接的连接环，该第一透镜群为负屈光率，该棱镜单元位于该第一透镜群的像侧，该棱镜单元具有一个入光面及一个出光面，通过该出光面的光线成像与通入该入光面的光线成像是呈翻转，该第二透镜群为正屈光率且位于该棱镜单元的像侧，该光学装置并满足3mm < L1 < 15mm,27mm < ρ < 44mm,L1为该连接环的一个前面至该第一透镜群朝向物侧的一个面的距离，ρ为该第一透镜群朝向物侧的一个面至该相机镜头的一个位于该棱镜单元中的原先的成像面的距离。本发明所述能整合相机镜头成为望远系统的光学装置，该第一透镜群满足-1. 8 彡(R^R1) / (R2-R1)彡-0. 2，R1为该第一透镜群朝向物侧的一个面的曲率半径，R2为该第一透镜群朝向像侧的一个面的曲率半径。本发明所述能整合相机镜头成为望远系统的光学装置，该光学装置并满足4mm < L2+L4 < 25mm,L2为该第一透镜群朝向像侧的一个面至该棱镜单元的入光面的距离，L4为该棱镜单元的出光面至该相机镜头与该第一透镜群与该棱镜单元合成的成像面的距离。本发明所述能整合相机镜头成为望远系统的光学装置，该棱镜单元满足d > ρ/4,60mm < L3 < 130mm,
d为该棱镜单元的入光面的最大内接圆直径，ρ为该第一透镜群朝向物侧的一个面至该相机镜头的一个位于该棱镜单元中的原先的成像面的距离，L3为该棱镜单元的入光面至出光面的距离。本发明所述能整合相机镜头成为望远系统的光学装置，该光学装置并满足-iH250mm<S <0,S为该相机镜头与该第一透镜群与该棱镜单元合成的成像面至该第二透镜群前焦点的距离，f2为该第二透镜群的焦距。本发明所述能整合相机镜头成为望远系统的光学装置，该壳体包括多个第一衔接件，该连接单元还包括一个设置于该壳体并供该连接环设置的环本体，该环本体具有多个位置上对应所述第一衔接件的第二衔接件，借由所述第一衔接件、第二衔接件的衔接，该连接单元可拆除地设置于该壳体。本发明所述能整合相机镜头成为望远系统的光学装置，还包括一个安装于该壳体的脚架连结件，该脚架连结件具有一个供固定于一个脚架的固定单元，该固定单元是位于该光学装置的重心与该相机镜头重心之间。本发明所述能整合相机镜头成为望远系统的光学装置，该壳体包括一个壳体连接件，及一个壳体衔接件，该脚架连结件还包括一个连接于该壳体连接件的脚架连接件，及一个位置上对应该壳体衔接件的脚架衔接件，借由该壳体衔接件与脚架衔接件的衔接，该脚架连结件可拆除地设置于该壳体。本发明的有益的效果在于通过该第一透镜群调整该相机镜头后焦点的位置并有效提高穿透该棱镜单元的光通量、该棱镜单元翻转成像以利使用者进行观察作业，而该第二透镜群则用于使该光学装置与该相机镜头达到放大远距离景物的效果，确实达到与该相机镜头整合以发挥望远系统的功效。本发明能整合相机镜头成为望远系统的光学装置，适用于与一个相机镜头连接及一个第二透镜群连接，其中，该第二透镜群为正屈光率；该光学装置包含一个壳体、一个连接单元、一个第一透镜群，及一个棱镜单元，该连接单元设置于该壳体并具有一个供该相机镜头连接的连接环，该第一透镜群为负屈光率，该棱镜单元位于该第一透镜群的像侧，该棱镜单元具有一个入光面及一个出光面，通过该出光面的光线成像与通入该入光面的光线成像是呈翻转，而且与该第二透镜群连接后，该棱镜单元的像侧朝向该第二透镜群，该光学装置并满足3mm < L1 < 15mm,27mm < ρ < 44mm,L1为该连接环的一个前面至该第一透镜群朝向物侧的一个面的距离，ρ为该第一透镜群朝向物侧的一个面至该相机镜头的一个位于该棱镜单元中的原先的成像面的距离。本发明所述能整合相机镜头成为望远系统的光学装置并满足-iH250mm<S <0 ^S为该相机镜头与该第一透镜群与该棱镜单元合成的成像面至该第二透镜群前焦点的距离，f2为该第二透镜群的焦距。本发明的有益效果在于通过该第一透镜群调整该相机镜头后焦点的位置并有效提高穿透该棱镜单元的光通量、该棱镜单元翻转成像以利使用者进行观察作业，另外配合外加连接的该第二透镜群，则可以使通过该相机镜头、该光学装置的光线最终达到放大远距离景物的效果，如此不仅可以达到望远的功效，也可以让该光学装置适用于不同的该第二透镜群，达到结构模组化的功效。
图1是本发明能整合相机镜头成为望远系统的光学装置的第一较佳实施例的立体分解图；图2是说明本第一较佳实施例的组合状态的一个立体组合图；图3是本第一较佳实施例与一个相机镜头连接后状态的侧视图；图4是本第一较佳实施例的一个第一透镜群、一个棱镜单元及一个第二透镜群的剖视图；图5是本第一较佳实施例的该第一透镜群、棱镜单元及第二透镜群的示意图；图6是本第一较佳实施例在不同相对像高的像差的光扇图；图7是本发明能整合相机镜头成为望远系统的光学装置的第二较佳实施例的示意图；图8是本第二较佳实施例在不同相对像高的像差的光扇图；图9是本发明能整合相机镜头成为望远系统的光学装置的第三较佳实施例的示意图；图10是本第三较佳实施例在不同相对像高的像差的光扇图；图11是本发明能整合相机镜头成为望远系统的光学装置的第四较佳实施例的示意图；图12是本第四较佳实施例在不同相对像高的像差的光扇图。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。参阅图1至图4，本发明能整合相机镜头成为望远系统的光学装置的第一较佳实施例适用于与一个相机镜头1连接，该光学装置包含一个壳体2、一个连接单元3、一个脚架连结件4、一个第一透镜群5、一个棱镜单元6，及一个第二透镜群7。该壳体2包括三个第一衔接件21、一个壳体连接件22、一个壳体衔接件23、一个入光孔对，及一个供使用者观看的观察孔25，所述第一衔接件21各为一个概呈L型的卡榫， 该壳体连接件22为一个对导槽，该壳体衔接件23为一个凸缘。该连接单元3设置于该壳体2前方并供该相机镜头1连接，该连接单元3包括设置于该壳体2的环本体31、及一个设置于该环本体31上的连接环32 (camera lens bayonet), 其中，该环本体31具有三个位置上对应所述第一衔接件21的第二衔接件311，在本第一较佳实施例中，所述第二衔接件311为供所述第一衔接件21插设固定的孔洞，借由所述第一衔接件21与第二衔接件311的衔接，该连接单元3可拆除地设置于该壳体1。值得说明的是该壳体2的所述第一衔接件21与该环本体31的设计，是为了配合不同相机镜头1型式的连接环32时，可以模组化的更换，但如果不需要模组化的设计，也可以设计变更去掉所述第一衔接件21、该环本体31，如此，本发明也可以直接将连接环32设置在该壳体2上。
该脚架连结件4安装于该壳体2，该脚架连结件4具有一个供固定于一个脚架(图未示)的固定单元41、一个连接于该壳体连接件22的脚架连接件42，及一个位置上对应该壳体衔接件23的脚架衔接件43，在本第一较佳实施例中，该脚架连接件42为嵌合于该壳体连接件22的导轨，该脚架衔接件43为卡勾，而该固定单元41为螺孔，借由该壳体衔接件23 与脚架衔接件43的卡设固定，该脚架连结件4可拆除地设置于该壳体2。值得说明的是，考量本发明光学装置与相机镜头1有各自的重心，但在连接后整体的重心会落在该光学装置的重心与该相机镜头1重心之间，所以，供固定于脚架上的该固定单元41，也需要设计位在该光学装置的重心与该相机镜头1重心之间，从而尽量取得平衡，换句话说，该固定单元41 的位置相较于本发明光学装置的重心更接近于该相机镜头1的重心。参阅图5，该第一透镜群5为负屈光率，由物侧至像侧依序包括彼此胶合的一个平凸透镜与一个双凹透镜，该平凸透镜朝像侧凸出。该第一透镜群5具有一个位于该平凸透镜并朝向物侧的面51，及一个位于双凹透镜并朝向像侧的面52。该棱镜单元6位于该第一透镜群5的像侧，该棱镜单元6具有一个入光面61及一个出光面62，通过该出光面62的光线成像与通入该入光面61的光线成像是呈翻转上下颠倒，左右相反，换句话说，该棱镜单元6具有让光线成像翻转180度的功能。另外，在图4 中所示，该棱镜单元6是一个Pechan型式棱镜，但在一般光学模拟软件中，会以相同光程 (optical path)长度的厚光学平板来替代表示，如图5所示即是以一个长型的厚光学平板来替代表示本实施例中的Pechan型式棱镜，除了翻转影像的功能外，该棱镜单元6也提供改变观察视角的功能。值得说明的是，具备有让通过该出光面62的光线成像与通入该入光面61的光线成像是呈翻转的棱镜还有khmidt-Pechan、Double-Porro、Abbe_Koenig···等等棱镜，熟知本技术领域的人员都能理解，在此不再多加描述。该第二透镜群7为正屈光率，由物侧至像侧包括一个双凸透镜，及彼此胶合的一个双凸透镜与一个平凹透镜，该平凹透镜自物侧朝像侧凹入。各符号定义为=L1为该连接环32的一个前面321至该第一透镜群5朝向物侧的面 51的距离。L2为该第一透镜群5朝向像侧的面52至该棱镜单元6的入光面61的距离。L3 为该棱镜单元6的入光面61至出光面62的距离。L4为该棱镜单元6的出光面62至该相机镜头1与该第一透镜群5与该棱镜单元6合成的成像面53的距离。ρ为该第一透镜群朝向物侧的面51至该相机镜头1的一个位于该棱镜单元6中的原先的成像面11的距离。表1
权利要求
1.一种能整合相机镜头成为望远系统的光学装置，适用于与一个相机镜头连接；其特征在于该光学装置包含一个壳体、一个连接单元、一个第一透镜群、一个棱镜单元，及一个第二透镜群，该连接单元设置于该壳体并具有一个供该相机镜头连接的连接环，该第一透镜群为负屈光率，该棱镜单元位于该第一透镜群的像侧，该棱镜单元具有一个入光面及一个出光面，通过该出光面的光线成像与通入该入光面的光线成像是呈翻转，该第二透镜群为正屈光率且位于该棱镜单元的像侧，该光学装置并满足3mm < L1 < 15mm,27mm < ρ < 44mm.L1为该连接环的一个前面至该第一透镜群朝向物侧的一个面的距离，ρ为该第一透镜群朝向物侧的一个面至该相机镜头的一个位于该棱镜单元中的原先的成像面的距离。
2.根据权利要求1所述的能整合相机镜头成为望远系统的光学装置，其特征在于该第一透镜群满足-1. 8 ( (R^R1) / (R2-R1) ( -0. 2，R1为该第一透镜群朝向物侧的一个面的曲率半径，R2为该第一透镜群朝向像侧的一个面的曲率半径。
3.根据权利要求1所述的能整合相机镜头成为望远系统的光学装置，其特征在于该光学装置并满足4mm < L2+L4 < 25mm，L2为该第一透镜群朝向像侧的一个面至该棱镜单元的入光面的距离，L4为该棱镜单元的出光面至该相机镜头与该第一透镜群与该棱镜单元合成的成像面的距离。
4.根据权利要求1所述的能整合相机镜头成为望远系统的光学装置，其特征在于该棱镜单元满足d > ρ/4,60mm < L3 < 130mm,d为该棱镜单元的入光面的最大内接圆直径，ρ为该第一透镜群朝向物侧的一个面至该相机镜头的一个位于该棱镜单元中的原先的成像面的距离，L3为该棱镜单元的入光面至出光面的距离。
5.根据权利要求1所述的能整合相机镜头成为望远系统的光学装置，其特征在于该光学装置并满足-iH250mm<S <0 ,S为该相机镜头与该第一透镜群与该棱镜单元合成的成像面至该第二透镜群前焦点的距离，f2为该第二透镜群的焦距。
6.根据权利要求1所述的能整合相机镜头成为望远系统的光学装置，其特征在于该壳体包括多个第一衔接件，该连接单元还包括一个设置于该壳体并供该连接环设置的环本体，该环本体具有多个位置上对应所述第一衔接件的第二衔接件，借由所述第一衔接件、第二衔接件的衔接，该连接单元可拆除地设置于该壳体。
7.根据权利要求1所述的能整合相机镜头成为望远系统的光学装置，其特征在于还包括一个安装于该壳体的脚架连结件，该脚架连结件具有一个供固定于一个脚架的固定单元，该固定单元是位于该光学装置的重心与该相机镜头重心之间。
8.根据权利要求7所述的能整合相机镜头成为望远系统的光学装置，其特征在于该壳体包括一个壳体连接件，及一个壳体衔接件，该脚架连结件还包括一个连接于该壳体连接件的脚架连接件，及一个位置上对应该壳体衔接件的脚架衔接件，借由该壳体衔接件与脚架衔接件的衔接，该脚架连结件可拆除地设置于该壳体。
9.一种能整合相机镜头成为望远系统的光学装置，适用于与一个相机镜头连接及一个第二透镜群连接，其中，该第二透镜群为正屈光率；其特征在于该光学装置包含一个壳体、一个连接单元、一个第一透镜群，及一个棱镜单元，该连接单元设置于该壳体并具有一个供该相机镜头连接的连接环，该第一透镜群为负屈光率，该棱镜单元位于该第一透镜群的像侧，该棱镜单元具有一个入光面及一个出光面，通过该出光面的光线成像与通入该入光面的光线成像是呈翻转，而且与该第二透镜群连接后，该棱镜单元的像侧朝向该第二透镜群，该光学装置并满足3mm < L1 < 15mm,27mm < ρ < 44mm,L1为该连接环的一个前面至该第一透镜群朝向物侧的一个面的距离，ρ为该第一透镜群朝向物侧的一个面至该相机镜头的一个位于该棱镜单元中的原先的成像面的距离。
10.根据权利要求9所述的能整合相机镜头成为望远系统的光学装置，其特征在于该光学装置并满足-iH250mm<S <0 ^S为该相机镜头与该第一透镜群与该棱镜单元合成的成像面至该第二透镜群前焦点的距离，f2为该第二透镜群的焦距。
全文摘要
一种能整合相机镜头成为望远系统的光学装置包含一个壳体、一个设置于壳体的连接单元、一个负屈光率的第一透镜群、一个位于该第一透镜群像侧的棱镜单元，及一个正屈光率且位于该棱镜单元像侧的第二透镜群，该连接单元具有一个供相机镜头连接的连接环，该棱镜单元具有一个入光面及一个出光面，通过出光面的光线成像与通入入光面的光线成像是呈翻转，通过该第一透镜群调整相机镜头后焦点的位置、该棱镜单元翻转成像以利使用者进行观察作业，而该第二透镜群则用于使光学装置与相机镜头达到放大景物的效果，确实达到与相机镜头整合以发挥放大影像的功效。
文档编号G02B17/08GK102411197SQ201110276250
公开日2012年4月11日 申请日期2011年9月16日 优先权日2010年9月18日
发明者梁肇文 申请人:东大光电股份有限公司