CN104345436A - 用于缩短物镜焦距的光学附件 - Google Patents

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CN104345436A CN201410380418.XA CN201410380418A CN104345436A CN 104345436 A CN104345436 A CN 104345436A CN 201410380418 A CN201410380418 A CN 201410380418A CN 104345436 A CN104345436 A CN 104345436A
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Abstract

公开了一种光学附件，其具有五个或六个元件并且被配置成可操作地布置于物镜像侧上以便缩短该物镜的焦距并且降低焦比。该光学附件尤其适用于自适应物镜，其被设计成相较于具有较小画幅尺寸和相对小容许工作距离的相机而具有用于大画幅尺寸的相对大的工作距离。本文所公开的光学附件在大视场大孔径情况下具有高图像质量，并且能够良好地校正所有主要像差。

Description

用于缩短物镜焦距的光学附件
相关申请的交叉引用
本申请根据美国法典(USC)第35条119款要求2014年8月5日提交的美国临时专利申请序列号No.61/862,294的优先权，并且通过引入将其并入本文。
本申请涉及美国授权前公开号No.US2013/0064532，其具有标题为“Optical Attachment for Reducing the Focal Length of an ObjectiveLens(用于缩短物镜焦距的光学附件)”的美国专利申请系列No.61/589,880，并且通过引入将其并入本文。
通过引入将本文上述任何出版物或专利文件的完整公开内容并入本文。
技术领域
本公开涉及置于物镜像侧上的光学附件，以便缩短该物镜的焦距并且降低焦比。本公开尤其适用于自适应(adapting)物镜，其被设计成相较于具有较小画幅尺寸(format size)和相对小容许工作距离的相机而具有用于大画幅尺寸的相对大的工作距离。
背景技术
在前述美国授权前公开号US2013/0064532中描述了也被称作缩焦器的用于缩短物镜焦距的光学附件。US2013/0064532中所描述的附件包含四个透镜元件，从物侧到像侧依次为：具有第一负光焦度和物侧凹面的第一透镜元件；具有第一正光焦度和曲率为CvOb2的物侧表面的第二透镜元件；具有大于第一负光焦度的第二负光焦度并且具有曲率为CvIm3的像侧表面的第三透镜元件；具有第二正光焦度和像侧表面的第四透镜元件；并且其中缩焦附件具有总光焦度使得并且具有总放大倍数(magnification，放大率)M，使得0.5<M<1。
虽然公开号US2013/0064532中所述缩焦器在各种应用中运作良好，但是它们受到由它们相对简单结构所施加的限制。在这些限制当中有色像差、场曲、以及高阶彗差。将缩焦器设计成具有小于0.7的放大倍数时，这些限制变得尤为明显，其中当试图将放大倍数降低至低于约0.7时发现像差显著增大。
发明内容
已经发现，通过将公开号US2013/0064532所公开四元件结构中四个透镜元件中的一个或两个透镜元件分成两个胶合或空气间隔元件，能够实现光学校正中的显著进步。尤其是，已经发现，将四个透镜元件中的第二和/或第四透镜元件分成胶合或空气间隔双合透镜在减少像差方面特别有效。
相应地，本公开涉及包含被配置成可操作地布置在物镜像侧上的五个或六个透镜元件的光学附件以便缩短该物镜的焦距并且降低焦比。本公开尤其适用于自适应物镜，其被设计成相较于具有较小画幅尺寸和相对小容许工作距离的相机而具有用于大画幅尺寸的相对大的工作距离。根据本公开所设计的光学附件在大视场大孔径情况下具有非常高的图像质量。尤其是，甚至当附件的放大倍数为0.71或更小时，这些附件对所有主要像差同时进行良好校正。较之于根据US2013/0064532所设计的具有类似规范(specification)的附件，根据本公开所设计的光学附件还可以具有显著提高(improve，改进)的性能。
本公开的一个方面是缩焦附件，具有物侧、像侧、光学光焦度放大倍数M，并且包含：从物侧到像侧依次以四个透镜组G1、G2、G3及G4布置的总数为五个或六个的透镜元件，并且其中：a)透镜组G1具有光学光焦度其中并且包括限定最靠近物侧方凹面的最靠近物侧方的负透镜元件；b)透镜组G2具有正光焦度并且具有正透镜元件，该正透镜元件具有曲率为CvOb2的最靠近面对物侧的接触面；c)透镜组G3具有负光焦度并且具有负透镜元件，该负透镜元件具有曲率为CvIm3的最靠近面对像侧的接触面；d)正光焦度透镜组G4；并且其中和0.3<M<1.0。
本公开的另一个方面是透镜系统，包括上述缩焦附件和可操作地附连至缩焦器的物镜。
本公开的另一个方面是相机系统，其包括上述透镜系统和无反光镜相机，该无反光镜相机具有带安装凸缘的相机主体，其中在安装凸缘处透镜系统被可操作地附连至相机主体。
本公开的另一个方面是上述相机系统，其中无反光镜相机包括具有内部的相机主体，在内部布置着一个或多个平行板。
本公开的另一个方面是与物镜一起使用的缩焦附件。缩焦附件由下列透镜组组成，从物侧到像侧依次为：具有第一负光焦度和物侧凹面的第一透镜组G1；具有第一正光焦度和曲率为CvOb2的物侧表面的第二透镜组G2；具有大于第一负光焦度的第二负光焦度并且具有曲率为CvIm3的像侧表面的第三透镜组G3；具有第二正光焦度和像侧表面的第四透镜组G4；以及位于图像传感器和第四透镜元件之间的一个或多个平面平行板。缩焦附件具有总光焦度使得并且具有总放大倍数M，使得0.5≤M≤1。透镜组G2或G4中至少一个透镜组包含胶合或空气间隔双合透镜。
附图说明
图1是实例#1的光学布局。
图2是实例#2的光学布局。
图3是实例#3的光学布局。
图4是实例#4的光学布局。
图5是实例#5的光学布局。
图6是实例#6的光学布局。
图7是实例#7的光学布局。
图8是实例#8的光学布局。
图9是实例#9的光学布局。
图10是实例#10的实例光学布局。
图11是实例#11的光学布局。
图12是比较实例#11性能与US2013/0064532实例#4性能的MTF相对像高的曲线图。
图13是实例相机系统的示意图，其包括物镜、本文所公开缩焦附件、以及相机主体。
具体实施方式
下文所述的权利要求书并入本详细说明书并且构成说明书的一部分。
本公开涉及置于物镜像侧上的光学附件，以便缩短该物镜的焦距并且降低焦比。本公开尤其适用于自适应物镜，其被设计成相较于具有较小画幅尺寸和相对小容许工作距离的相机而具有用于大画幅尺寸的相对大的工作距离。
根据本公开所设计的缩焦附件包含布置在四个透镜组内的五个或六个光焦度光学元件，四个透镜组从物侧按如下依次为：1)包含单个透镜元件的弱负光焦度透镜组；2)第一正光焦度透镜组；3)负光焦度透镜组；及4)第二正光焦度透镜组。在下文讨论中，这些四个透镜组将分别被称作G1、G2、G3及G4。四个透镜组中的一个或两个被分成两个透镜元件，作为胶合或空气间隔双合透镜。除了上述光焦度光学元件之外，根据本公开所设计的缩焦器还可以包括一个或多个平面平行板。这种板将最经常在G4的像侧上遇到，并且它们用于对内置于多数数字相机的不同盖玻片和滤光器建模。
通过三个重要特征的结合，根据本公开所设计的缩焦附件的非常高光学性能是可行的。第一个重要特征是，G2面对(facing，面向)物体的表面和G3面对像的表面都高度向像平面弯曲，其将场曲和像散减少至非常低的水平。就G2而言，面对物体的表面是凸面，而就G3而言，面对像的表面是凹面。在这两种情况下，使用标准光学符号规约，曲率的符号将是正的。另外，在G3面对像的表面上高度弯曲的凹面能够很好地校正畸变。
第二个重要特征是，G1面对物体的表面凹向物体，其在非常大孔径情况下减少球面像差并且还有助于将接近像的远角的场变平。
第三个重要特征是，四个透镜组G1至G4中的一个或两个由两个透镜元件组成，作为胶合或空气间隔双合透镜。具有这种两透镜组中的一个或两个允许更好地校正像差。尤其是，具有由双合透镜组成的透镜组G4允许更好地校正像散和横向色像差，而具有由双合透镜组成的透镜组G2允许更好地校正场曲和像散，特别是当与正组件的折射率相比双合透镜的负组件具有低折射率时。
虽然为了便于生产一般优选所使用的胶合双合透镜，但是在一些情况下空气间隔双合透镜的使用能够提供优良的像差校正。在本公开的上下文中，空气间隔双合透镜被理解成不同于胶合双合透镜之处在于两个透镜元件之间存在小的空气间隙，并且在配合表面的通光孔径内任意点上这个空气间隙的厚度都不大于配合表面的通光孔径直径的百分之几。另外，空气间隔双合透镜的配合表面可以具有不同的曲率半径，但是胶合双合透镜的配合表面则是相同的或几乎相同的。
限定与根据本公开所设计的缩焦附件有关的无单位数量Q1是有用的：
这里，CvOb2是透镜组G2内透镜元件面对物体(即，最靠近物体方或最靠近物侧方)表面的曲率；CvIm3是透镜组G3内透镜元件面对像(即，最靠近像方或最靠近像侧方)表面的曲率；而是缩焦附件的光学光焦度。为了将场曲和像散校正至可接受的水平，有必要确保数量Q1具有大于二的值，并且优选大于四的值。对于Q1而言，实际上限是三十。如果Q1大于三十，则容许的最大孔径和/或最大像对角线变得非常小，或者表面曲率变得如此大，以至于它们接近超半球条件。因此，在一个实例中，2<Q1<30。
限定与根据本公开所设计的缩焦附件有关的无单位数量Q2也是有用的：
这里，VT是镜顶长度(vertex length)，即，不计算附件前面或后面的任何平面平行元件，从附件的第一个至最后一个镜顶的厚度，而是附件的光学光焦度。为了使缩焦附件可以与多种多样的物镜和相机一起使用，数量Q2应当具有小于1.0的值，并且优选小于0.7的值。如果Q2变得太大，则意味着缩焦器非常厚，并且可能将不与多种多样的物镜一起起作用。数量Q2应当具有大于0.05的值以便提供合理的大孔径和像对角线同时仍维持充分的像差校正。
限定与根据本公开所设计的缩焦附件有关的第三个无单位数量Q3也是有用的：
这里，是透镜组G1的光学光焦度，而是作为一个整体的附件的光学光焦度。为了使缩焦附件具有良好的像差校正，特别是球面像差和像散的校正，已经发现，Q3应当具有小于-0.001的值。对于Q3而言，具有适度的负值也有助于增大附件的工作距离。然而，如果Q3变得太负，则正元件的光学光焦度变得太大以便补偿，并且在大孔径情况下很难校正像差。相应地，Q3应当具有大于-1.0的值，即-1.0<Q3。
借助于将一个或多个非球面表面并入设计中可以减少不同像差。原则上，任何光焦度表面都可以被制成非球面。然而，在实践中某些表面比其他表面更为期待。例如，将非球面置于胶合界面上能提供一些感兴趣的像差校正可能性，但是这将需要制作两个精确配合的非球面表面，其代价昂贵。一般而言，如果非球面位于更接近光阑(并且因此更远离像平面)的表面上，则它将对严重依赖光瞳坐标的诸如球面像差和彗差的像差具有更大影响。如果非球面位于更接近像平面(并且因此更远离光阑)的表面上，则它将对严重依赖像高的诸如像散和畸变的像差具有更大影响。
根据本公开所设计的缩焦附件可以在范围下降至约f/0.7或甚至更快的非常大的孔径情况下被良好地校正。一般而言，与更大孔径的相容性将需要所有四个透镜组的两个表面的更大通光孔径，特别是G1的通光孔径。必须注意设计实用的附件，以便避免G1与附连物镜的任何机械突出物之间的机械干扰。
下文提供了用于实例实施例的详细数据。表格1a、2a、3a、4a、5a、6a、7a、8a、9a、10a及11a分别提供用于实例1-11的规格数据(prescription data)。表格1b、2b、3b、4b、5b、6b、7b、8b、9b、10b及11b分别提供用于实例1-11的规范数据(specification data)。四个实例(实例7、8、9及10)包含非球面表面，其由下列方程式表示：
Z＝r2/(R(1+SQRT(1-(1+k)r2/R2)))+C4r4+C6r6+C8r8+C10r10
这里，Z是由极切平面测出的在光轴方向上的位移，r是径向坐标，R是曲率的基圆半径，k是圆锥常数，而Ci是i阶非球面变形常数。表格7c、8c、9c及10c分别提供用于实例7至10的非球面表面数据。表格12中提供了用于实例的所有玻璃类型的折射率(nd)和色散(阿贝数，或νd)的列表。
实例1
图1是本公开实例1的布局，其是具有轴A1、孔径光阑AS、物侧OS、以及限定像侧IS的像平面108的实例缩焦附件(“附件”)100。实例附件100具有65.8mm焦距f和0.64x放大倍数M。为了评估光学性能，将物镜101包括在内。出于建模的目的，物镜101被近轴处理并且在实例1中具有80mm焦距，其中物镜101被置于朝向附件100的物侧OS45.3mm处。物镜101和附件100的组合限定透镜系统10。
虽然出于像差评估的目的用于附件100的孔径光阑AS被示出为与物镜101相重合，但是它可以在宽范围的值内轴向移动使得它将与实际附连物镜的出射光瞳位置相符。通常，在实践中，附连物镜101将确定孔径光阑AS和系统出射光瞳的实际位置，因为它一般将具有虹膜机制(未示出)。实例1被设计成与宽范围的物镜出射光瞳距离兼容。
图1中的实例附件100包含五个(光焦度)光学元件102至106，从物侧OS到像侧IS依次为：1)具有面对物体的凹面S1的弱负元件102；2)强正弯月形元件103；3)强负弯月形元件104；以及4)正光焦度胶合双合透镜，其包含双凸正元件105和双凹负元件106。
平面平行板107可选地可操作地紧邻像平面108布置以表示透镜系统10中的滤光器堆栈。滤光器堆栈能够包含盖玻片、抗混叠滤光器、以及红外(IR)吸收滤光器中的至少一个。平面平行板107的轴向位置对光学性能没有影响，意味着它能够沿着光轴A1来回移动而不改变像差校正。
在图1的实例附件100中，像平面108位于与80mm物镜101距离约74.8mm处。这意味着透镜系统10具有比物镜101单独加同一平面平行板107短6.567mm的镜顶长度。两个透镜元件103和105都由高指数冕牌玻璃制成，以便最小化像差并且使附件100尽可能保持紧凑。透镜元件104由高色散燧石玻璃制成，以便校正色像差。
在实例1中，透镜组G1具有单个负元件102；透镜组G2具有单个正元件103；透镜组G3具有单个负元件104；而透镜组G4具有包含正元件105和负元件106的正胶合双合透镜。通过使用用于透镜组G4的胶合双合透镜结构，已经减少了横向色差。通过由反常色散的短燧石玻璃(例如，Ohara S-NBH51)形成透镜元件106已经进一步增强(即，减少)横向色差校正。
实例1具有0.64x放大倍数M，其意味着，它将焦距缩短到0.64(倍)(by a factor of0.64)并且它还将物镜101的相对孔径增大1.29光阑。例如，如果附件100置于100mm f/2.8物镜101后面，则生成的透镜系统10具有64mm焦距和f/1.8孔径。物镜101的像圈也减小到0.64(倍)(by a factor of0.64)。这意味着，为了充分利用实例1的18.2mm直径像圈容量的优势，物镜101必须具有至少18.2/0.64＝28.4mm的像圈直径。因为所有覆盖标准24x36mm画幅的FX画幅单镜头反光相机(SLR)的物镜和覆盖标准18x24mm画幅的DX画幅SLR物镜都具有大于28.4mm的像圈直径，所以有大量适当的物镜101可供选择。
下文的表格1a中给出了用于实例1的详细规格数据。下文的表格1b中给出了用于实例1的规范数据。
表格1a：用于实例1的规格数据
表格1b：用于实例1的规范数据
实例2
图2是本公开实例2的布局，其是具有轴A1、孔径光阑AS、物侧OS、以及限定像侧IS的像平面208的实例附件100。实例附件100具有64.9mm焦距f和0.64x放大倍数M。为了评估光学性能，将物镜201包括在内。出于建模的目的，物镜201被近轴处理并且在实例2中具有80mm焦距，其中物镜201置于朝向附件100的物侧OS45.3mm处。物镜201和附件100的组合限定透镜系统10。
虽然出于像差评估的目的用于附件100的孔径光阑AS被示出为与物镜201相重合，但是它可以在宽范围的值内轴向移动使得它将与实际附连物镜的出射光瞳位置相符。通常，在实践中，附连物镜201将确定孔径光阑AS和系统出射光瞳的实际位置，因为它一般将具有虹膜机制(未示出)。实例2被设计成与宽范围的物镜出射光瞳距离兼容。
图2中的缩焦附件100包含五个(光焦度)光学元件202至206，从物侧OS到像侧IS依次为：1)具有面对物体的凹面S1的弱负元件202；2)强正弯月形胶合双合透镜，其包含双凸正元件203和双凹负元件204；3)强负弯月形元件205；以及4)正元件206。
平面平行板207可选地可操作地紧邻像平面208布置以表示透镜系统10中的滤光器堆栈。滤光器堆栈能够包含盖玻片、抗混叠滤光器、以及IR吸收滤光器中的至少一个。平面平行板207的轴向位置对光学性能没有影响，意味着它能够沿着光轴A1来回移动而不改变像差校正。
在图2的实例附件100中，像平面208位于与80mm物镜201距离73.363mm处。这意味着透镜系统10具有比物镜201单独加同一平面平行板207短7.319mm的镜顶长度。两个透镜元件203和206都由高指数冕牌玻璃制成，以便最小化像差并且使附件100尽可能保持紧凑。透镜元件205由高色散燧石玻璃制成，以便校正色像差。另外，透镜元件206由反常色散的高指数冕牌玻璃(例如，S-PHM52)制成，其有助于校正横向色像差。
在实例2中，透镜组G1具有单个负元件202；透镜组G2具有包含203和204的正胶合双合透镜；透镜组G3具有单个负元件205；而透镜组G4具有正单个元件206。通过使用用于透镜组G2的胶合双合透镜结构，已经减少了场曲。通过由低指数冕牌玻璃(例如，Ohara S-FSL5)形成透镜元件204已经进一步增强(即，减少)这个场曲校正。
实例2具有0.64x放大倍数M，其意味着，它将焦距缩短到0.64倍并且它还将物镜201的相对孔径增大1.29光阑。例如，如果附件100置于100mm f/2.8物镜201后面，则生成的透镜系统10具有64mm焦距和f/1.8孔径。物镜201的像圈也减小到0.64倍。这意味着，为了充分利用实例2的18.2mm直径像圈容量的优势，物镜201必须具有至少18.2/0.64＝28.4mm的像圈直径。因为所有覆盖标准24x36mm画幅的FX画幅SLR物镜和覆盖标准18x24mm画幅的DX画幅SLR物镜都具有大于28.4mm的像圈直径，所以有大量适当的物镜201可供选择。
下文的表格2a中给出了用于实例2的详细规格数据。下文的表格2b中给出了用于实例2的规范数据。
表格2a：用于实例2的规格数据
表格2b：用于实例2的规范数据
实例3
图3是本公开实例3的布局，其是具有轴A1、孔径光阑AS、物侧OS、以及限定像侧IS的像平面309的实例附件100。实例附件100具有58.1mm焦距f和0.64x放大倍数M。为了评估光学性能，将物镜301包括在内。出于建模的目的，物镜301被近轴处理并且在实例3中具有80mm焦距，其中物镜301置于朝向附件100的物侧OS45.97mm处。物镜301和附件100的组合限定透镜系统10。
虽然出于像差评估的目的用于附件100的孔径光阑AS被示出为与物镜301相重合，但是它可以在宽范围的值内轴向移动使得它将与实际附连物镜的出射光瞳位置相符。通常，在实践中，附连物镜301将确定孔径光阑AS和系统出射光瞳的实际位置，因为它一般将具有虹膜机制(未示出)。实例3被设计成与宽范围的物镜出射光瞳距离兼容。
图3中的实例附件100包含六个(光焦度)光学元件302至307，从物侧OS到像侧IS依次为：1)具有面对物体的凹面S1的弱负元件302；2)强正弯月形胶合双合透镜，其包含双凸正元件303和双凹负元件304；3)强负弯月形元件305；及4)正胶合双合透镜，其包含双凸正元件306和弯月形负元件307。
胶合的平面平行板结构308可选地可操作地紧邻像平面309布置以表示透镜系统10中的滤光器堆栈。滤光器堆栈能够包含盖玻片、抗混叠滤光器、以及IR吸收滤光器中的至少一个。平面平行板结构308的轴向位置对光学性能没有影响，意味着它能够沿着光轴A1来回移动而不改变像差校正。
在图3的实例附件100中，像平面309位于与80mm物镜301距离75.150mm处。这意味着透镜系统10具有比物镜301单独加同一平面平行板结构308短5.677mm的镜顶长度。两个透镜元件303和306都由高指数冕牌玻璃制成，以便最小化像差并且使附件100尽可能保持紧凑。透镜元件305由高色散燧石玻璃制成，以便校正色像差。
在实例3中，透镜组G1具有单个负元件302；透镜组G2具有包含303和304的正胶合双合透镜；透镜组G3具有单个负元件305；而透镜组G4具有包含透镜元件306和307的正胶合双合透镜。通过使用用于透镜组G2的胶合双合透镜结构，已经减少了场曲、彗差、以及其它像差。通过由低指数冕牌玻璃(例如，Chengdu H-QK3L)形成透镜元件304已经进一步增强(即，减少)场曲校正。使用用于透镜组G4的双合透镜结构有助于减少横向色像差、像散、以及其它像差。
实例3具有0.64x放大倍数M，其意味着它将焦距缩短到0.64倍并且它还将物镜301的相对孔径增大1.29光阑。例如，如果附件100置于100mm f/2.8物镜301后面，则生成的透镜系统10具有64mm焦距和f/1.8孔径。物镜301的像圈也减小到0.64倍，其意味着，为了充分利用实例3的18.2mm直径像圈容量的优势，物镜必须具有至少18.2/0.64＝28.4mm的像圈直径。因为所有覆盖标准24x36mm画幅的FX画幅SLR物镜和覆盖标准18x24mm画幅的DX画幅SLR物镜都具有大于28.4mm的像圈直径，所以有大量适当的物镜可供选择。
下文的表格3a中给出了用于实例3的详细规格数据。下文的表格3b中给出了用于实例3的规范数据。
表格3a：用于实例3的规格数据
表格3b：用于实例3的规范数据
实例4
图4是本公开实例4的布局，其是具有轴A1、孔径光阑AS、物侧OS、以及限定像侧IS的像平面409的实例附件100。实例附件100具有48.49mm焦距f和0.58x放大倍数M。为了评估光学性能，将物镜401包括在内。出于建模的目的，物镜401被近轴处理并且在实例4中具有80mm焦距，其中物镜401置于朝向附件100的物侧OS45.8mm处。物镜401和附件100的组合限定透镜系统10。
虽然出于像差评估的目的用于附件100的孔径光阑AS被示出为与物镜401相重合，但是它可以在宽范围的值内轴向移动使得它将与实际附连物镜的出射光瞳位置相符。通常，在实践中，附连物镜401将确定孔径光阑AS和系统出射光瞳的实际位置，因为它一般将具有虹膜机制(未示出)。实例4被设计成与宽范围的物镜出射光瞳距离兼容。
图4中的实例附件100包含六个(光焦度)光学元件402至407，从物侧OS到像侧IS依次为：1)具有面对物体的凹面S1的弱负元件402；2)强正弯月形胶合双合透镜，其包含双凸正元件403和双凹负元件404；3)强负弯月形元件405；及4)正胶合双合透镜，其包含双凸正元件406和平-凹负元件407。
胶合的平面平行板结构408可选地可操作地紧邻像平面409布置以表示透镜系统10中的滤光器堆栈。滤光器堆栈能够包含盖玻片、抗混叠滤光器、以及IR吸收滤光器中的至少一个。平面平行板结构408的轴向位置对光学性能没有影响，意味着它能够沿着光轴A1来回移动而不改变像差校正。
在图4的实例附件100中，像平面409位于与80mm物镜401距离72.833mm处。这意味着透镜系统10具有比物镜401单独加同一平行板结构408短7.994mm的镜顶长度。两个透镜元件403和406都由高指数冕牌玻璃制成，以便最小化像差并且使附件100尽可能保持紧凑。透镜元件405由高色散燧石玻璃制成，以便校正色像差。
在实例4中，透镜组G1具有单个负元件402；透镜组G2具有包含透镜元件403和404的正胶合双合透镜；透镜组G3具有单个负元件405；而透镜组G4具有包含透镜元件406和407的正胶合双合透镜。通过使用用于透镜组G2的胶合双合透镜结构，已经减少了场曲、彗差、以及其它像差。通过由低指数冕牌玻璃(例如，Chengdu H-QK3L)形成透镜元件404已经进一步增强(即，减少)这个场曲校正。使用用于透镜组G4的双合透镜结构有助于减少横向色像差、像散、以及其它像差。
实例4具有0.58x放大倍数M，其意味着它将焦距缩短到0.58倍并且它还将物镜401的相对孔径增大1.57光阑。例如，如果附件100置于100mm f/2.8物镜401后面，则生成的透镜系统10具有58mm焦距和f/1.6孔径。物镜401的像圈也减小到0.58倍，其意味着，为了充分利用实例4的14.6mm直径像圈容量的优势，物镜必须具有至少14.6/0.58＝25.2mm的像圈直径。因为所有覆盖标准24x36mm画幅的FX画幅SLR物镜和覆盖标准18x24mm画幅的DX画幅SLR物镜都具有大于25.2mm的像圈直径，所以有大量适当的物镜401可供选择。
下文的表格4a中给出了用于实例4的详细规格数据。下文的表格4b中给出了用于实例4的规范数据。
表格4a：用于实例4的规格数据
表格4b：用于实例4的规范数据
实例5
图5是本公开实例5的布局，其是具有轴A1、孔径光阑AS、物侧OS、以及限定像侧IS的像平面509的实例附件100。实例附件100具有61.7mm焦距f和0.64x放大倍数M。为了评估光学性能，将物镜501包括在内。出于建模的目的，物镜501被近轴处理并且在实例5中具有80mm焦距，其中物镜501置于朝向光学附件100的物侧OS46.0mm处。物镜501和附件100的组合限定透镜系统10。
虽然出于像差评估的目的用于附件100的孔径光阑AS被示出为与物镜501相重合，但是它可以在宽范围的值内轴向移动使得它将与实际附连物镜的出射光瞳位置相符。通常，在实践中，附连物镜501将确定孔径光阑AS和系统出射光瞳的实际位置，因为它一般将具有虹膜机制(未示出)。实例5被设计成与宽范围的物镜出射光瞳距离兼容。
图5中的实例附件100包含六个(光焦度)光学元件502至507，从物侧OS到像侧IS依次为：1)具有面对物体的凹面S1的弱负元件502；2)强正弯月形空气间隔双合透镜，其包含双凸正元件503和双凹负元件504；3)强负弯月形元件505；及4)正空气间隔双合透镜，其包含双凸正元件506和弯月形负元件507。
平面平行板508可选地可操作地紧邻像平面509布置以表示透镜系统10中的滤光器堆栈。滤光器堆栈能够包含盖玻片、抗混叠滤光器、以及IR吸收滤光器中的至少一个。平面平行板508的轴向位置对光学性能没有影响，意味着它能够沿着光轴A1来回移动而不改变像差校正。
在图5的实例附件100中，像平面509位于与80mm物镜501距离74.846mm处，这意味着透镜系统10具有比物镜501单独加同一平面平行板508短5.985mm的镜顶长度。两个透镜元件503和506都由高指数冕牌玻璃制成，以便最小化像差并且使附件100尽可能保持紧凑。透镜元件505由高色散燧石玻璃制成，以便校正色像差。
在实例5中，透镜组G1具有单个负元件502；透镜组G2具有包含透镜元件503和504的正空气间隔双合透镜；透镜组G3具有单个负元件505；而透镜组G4具有包含透镜元件506和507的正空气间隔双合透镜。通过使用用于透镜组G2的双合透镜结构，已经减少了场曲、彗差、以及其它像差。通过由低指数冕牌玻璃(例如，Chengdu H-QK3L)形成透镜元件504已经进一步增强场曲校正。使用用于透镜组G4的双合透镜结构有助于减少横向色像差、像散、以及其它像差。
实例5在很多方面都与实例3相似，除了在后者中已经用空气间隔双合透镜代替胶合双合透镜。这允许设计过程中的额外自由度，以便校正像差。空气间隔和胶合双合透镜的附加组合对于本领域任何技术人员将是显而易见的。例如，透镜组G2能被制成胶合双合透镜，而透镜组G4能被制成空气间隔双合透镜。同样，透镜组G2能被制成空气间隔双合透镜，而透镜组G4能被制成胶合双合透镜。
实例5具有0.64x放大倍数M，其意味着它将焦距缩短到0.64倍并且它还将物镜501的相对孔径增大1.29光阑。例如，如果附件100置于100mm f/2.8物镜501后面，则生成的透镜系统10具有64mm焦距和f/1.8孔径。物镜501的像圈也减小到0.64倍。这意味着，为了充分利用实例5的18.2mm直径像圈容量的优势，物镜501必须具有至少18.2/0.64＝28.4mm的像圈直径。因为所有覆盖标准24x36mm画幅的FX画幅SLR物镜和覆盖标准18x24mm画幅的DX画幅SLR物镜都具有大于28.4mm的像圈直径，所以有大量适当的物镜501可供选择。
下文的表格5a中给出了用于实例5的详细规格数据。下文的表格5b中给出了用于实例5的规范数据。
表格5a：用于实例5的规格数据
表格5b：用于实例5的规范数据
实例6
图6是本公开实例6的布局，其是具有轴A1、孔径光阑AS、物侧OS、以及限定像侧IS的像平面609的实例附件100。实例附件100具有34.8mm焦距f和0.50x放大倍数M。为了评估光学性能，将物镜601包括在内。出于建模的目的，物镜601被近轴处理并且在实例6中具有80mm焦距，其中物镜601置于朝向附件100的物侧OS45.0mm处。物镜601和附件100的组合限定透镜系统10。
虽然出于像差评估的目的用于附件100的孔径光阑AS被示出为与物镜601相重合，但是它可以在宽范围的值内轴向移动使得它将与实际附连物镜的出射光瞳位置相符。通常，在实践中，附连物镜601将确定孔径光阑AS和系统出射光瞳的实际位置，因为它一般将具有虹膜机制(未示出)。实例6被设计成与宽范围的物镜出射光瞳距离兼容。
图6中的实例附件100包含六个(光焦度)光学元件602至607，从物侧OS到像侧IS依次为：1)具有面对物体的凹面S1的弱负元件602；2)强正弯月形胶合双合透镜，其包含双凸正元件603和双凹负元件604；3)强负弯月形元件605；及4)正胶合双合透镜，其包含双凸正元件606和弯月形负元件607。
平面平行板608可选地可操作地紧邻像平面609布置以表示透镜系统10中的滤光器堆栈。滤光器堆栈能够包含盖玻片、抗混叠滤光器、以及IR吸收滤光器中的至少一个。平面平行板608的轴向位置对光学性能没有影响，意味着它能够沿着光轴A1来回移动而不改变像差校正。
在图6的实例附件100中，像平面609位于与80mm物镜601距离70.528mm处。这意味着透镜系统10具有比物镜601单独加同一平面平行板608短10.154mm的镜顶长度。两个透镜元件603和606都由高指数冕牌玻璃制成，以便最小化像差并且使附件100尽可能保持紧凑。透镜元件605由高色散燧石玻璃制成，以便校正色像差。
在实例6中，透镜组G1具有单个负元件602；透镜组G2具有包含透镜元件603和604的正胶合双合透镜；透镜组G3具有单个负元件605；而透镜组G4具有包含透镜元件606和607的正胶合双合透镜。通过使用用于透镜组G2的胶合双合透镜结构，已经减少了场曲、彗差、以及其它像差。通过由低指数冕牌玻璃(例如，Ohara S-NSL36)形成透镜元件604已经进一步增强(即，减少)场曲校正。使用用于G4的双合透镜结构有助于减少横向色像差、像散、以及其它像差。
实例6具有0.50x放大倍数M，其意味着它将焦距缩短到0.50倍并且它还将物镜601的相对孔径增大2.0光阑。例如，如果附件100置于50mm f/1.4物镜601后面，则生成的透镜系统10具有25mm焦距和f/0.7孔径。物镜601的像圈也减小到0.5倍。这意味着，为了充分利用实例6的11.0mm直径像圈容量的优势，物镜601必须具有至少11.0/0.50＝22.0mm的像圈直径。因为所有覆盖标准24x36mm画幅的FX画幅SLR物镜和覆盖标准18x24mm画幅的DX画幅SLR物镜都具有大于22.0mm的像圈直径，所以有大量适当的物镜601可供选择。
下文的表格6a中给出了用于实例6的详细规格数据。下文的表格6b中给出了用于实例6的规范数据。
表格6a：用于实例6的规格数据
表格6b：用于实例6的规范数据
实例7
图7是本公开实例7的布局，其是具有轴A1、孔径光阑AS、物侧OS、以及限定像侧IS的像平面709的实例附件100。实例附件100具有39.7mm焦距f和0.50x放大倍数M。为了评估光学性能，将物镜701包括在内。出于建模的目的，物镜701被近轴处理并且在实例7中具有80mm焦距，其中物镜701置于朝向光学附件100的物侧OS45.0mm处。物镜701和附件100的组合限定透镜系统10。
虽然出于像差评估的目的用于附件100的孔径光阑AS被示出为与物镜701相重合，但是它可以在宽范围的值内轴向移动使得它将与实际附连物镜的出射光瞳位置相符。通常，在实践中，附连物镜701将确定孔径光阑AS和系统出射光瞳的实际位置，因为它一般将具有虹膜机制(未示出)。实例7被设计成与宽范围的物镜出射光瞳距离兼容。
图7中的实例附件100包含六个光学元件702至707，从物侧OS到像侧IS依次为：1)具有面对物体的凹面S1的弱负元件702；2)强正弯月形胶合双合透镜，其包含双凸正元件703和双凹负元件704；3)强负弯月形元件705；及4)正胶合双合透镜，其包含双凸正元件706和弯月形负元件707。
平面平行板708可选地可操作地紧邻像平面709布置以表示透镜系统10中的滤光器堆栈。滤光器堆栈能够包含盖玻片、抗混叠滤光器、以及IR吸收滤光器中的至少一个。平面平行板708的轴向位置对光学性能没有影响，意味着它能够沿着光轴A1来回移动而不改变像差校正。
在图7的实例附件100中，像平面709位于与80mm物镜701距离71.935mm处。这意味着透镜系统10具有比物镜701单独加同一平面平行板708短8.747mm的镜顶长度。两个透镜元件703和706都由高指数冕牌玻璃制成，以便最小化像差并且使附件100尽可能保持紧凑。透镜元件705由高色散燧石玻璃制成，以便校正色像差。
在实例7中，透镜组G1具有单个负元件702；透镜组G2具有包含透镜元件703和704的正胶合双合透镜；透镜组G3具有单个负元件705；而透镜组G4具有包含透镜元件706和707的正胶合双合透镜。通过使用用于G2的胶合双合透镜结构，已经减少了场曲、彗差、以及其它像差。通过由低指数冕牌玻璃(例如，Ohara S-NSL36)形成透镜元件704已经进一步增强(即，减少)场曲校正。使用用于透镜组G4的双合透镜结构有助于减少横向色像差、像散、以及其它像差。
除了将透镜组G2和G4合成为胶合双合透镜外，实例7还大量使用非球面表面以便校正光学像差。表面2、7及11是非球面，并且因此甚至在极限放大倍数0.5x和孔径f/0.7条件下设计具有异常好的光学校正。单独的非球面表面的功能基于其与孔径光阑和/或像平面的距离而在某种程度上变化。在实例附件100中，非球面表面2距离像平面709相对远并且接近孔径光阑AS，并且因此它主要影响球面像差和彗差。附件100的表面7具有到孔径光阑AS和像平面709的中间距离，并且因此它主要影响彗差和像散。附件100的表面11相对接近像平面709而远离孔径光阑AS，并且因此它主要影响像散和畸变。
实例7具有0.50x放大倍数M，其意味着它将焦距缩短到0.50并且它还将物镜701的相对孔径增大2.0光阑。例如，如果附件置于50mmf/1.4物镜701后面，则生成的透镜系统10具有25mm焦距和f/0.7孔径。物镜701的像圈也减小到0.50倍。这意味着，为了充分利用实例7的11.0mm直径像圈容量的优势，物镜必须具有至少11.0/0.50＝22.0mm的像圈直径。因为所有覆盖标准24x36mm画幅的FX画幅SLR物镜和覆盖标准18x24mm画幅的DX画幅SLR物镜都具有大于28.4mm的像圈直径，所以有大量适当的物镜701可供选择。
下文的表格7a中给出了用于实例7的详细规格数据。下文的表格7b中给出了用于实例7的规范数据。下文的表格7c中给出了用于非球面表面#2、7、以及11的数据。
表格7a：用于实例7的规格数据
表格7b：用于实例7的规范数据
表格7c：用于实例7的非球面系数
表面# 2 7 11
R -60.000 84.538 30.877
k 0.0000 0.0000 0.0000
C4 -3.3279e-6 -5.6768e-6 6.8077e-5
C6 -2.2191e-9 -4.2817e-8 3.2745e-7
C8 -1.6533e-11 -4.7970e-10 -1.1473e-8
C10 0.0000 1.4181e-12 4.5371e-10
实例8
图8是本公开实例8的布局，其是具有轴A1、孔径光阑AS、物侧OS、以及限定像侧IS的像平面808的实例附件100。实例附件100具有85.2mm焦距f和0.71x放大倍数M。为了评估光学性能，将物镜801包括在内。出于建模的目的，物镜801被近轴处理并且在实例8中具有100mm焦距，其中物镜801置于朝向光学附件100的物侧OS63.9mm处。物镜801和附件100的组合限定透镜系统10。
虽然出于像差评估的目的用于附件100的孔径光阑AS被示出为与物镜801相重合，但是它可以在宽范围的值内轴向移动使得它将与实际附连物镜的出射光瞳位置相符。通常，在实践中，附连物镜801将确定孔径光阑AS和系统出射光瞳的实际位置，因为它一般将具有虹膜机制(未示出)。实例8被设计成与宽范围的物镜出射光瞳距离兼容。
图8中的实例附件100包含五个光学元件802至806，从物侧OS到像侧IS依次为：1)具有面对物体的凹面S1的弱负元件802；2)强正弯月形胶合双合透镜，其包含弯月形正元件803和弯月形负元件804；3)强负弯月形元件805；及4)正元件806。
平面平行板807可选地可操作地紧邻像平面808布置以表示透镜系统10中的滤光器堆栈。滤光器堆栈能够包含盖玻片、抗混叠滤光器、以及IR吸收滤光器中的至少一个。平面平行板807的轴向位置对光学性能没有影响，意味着它能够沿着光轴A1来回移动而不改变像差校正。
在图8的实例附件100中，像平面808位于与100mm物镜801距离95.672mm处。这意味着透镜系统10具有比物镜801单独加同一平面平行板807短5.010mm的镜顶长度。两个透镜元件803和806都由高指数冕牌玻璃制成，以便最小化像差并且使附件100尽可能保持紧凑。透镜元件805由高色散燧石玻璃制成，以便校正色像差。
在实例8中，透镜组G1具有单个负元件802；透镜组G2具有包含透镜元件803和804的正胶合双合透镜；透镜组G3具有单个负元件805；而透镜组G4具有正单个元件806。通过使用用于G2的胶合双合透镜结构，已经减少了场曲。通过由低指数冕牌玻璃(例如，Ohara S-NSL36)形成透镜元件804已经进一步增强(即，减少)场曲校正。
实例8还在透镜元件802的面对物体的表面上使用非球面。因为该表面最接近附连透镜(并且因此最接近孔径光阑)，所以非球面主要有助于校正彗差和球面像差，但是它也影响像散、畸变、以及其它像差。
实例8具有0.71x放大倍数M，其意味着它将焦距缩短到0.71倍并且它还将物镜801的相对孔径增大1.0光阑。例如，如果附件100置于100mm f/2.8物镜801后面，则生成的透镜系统10具有71mm焦距和f/2.0孔径。物镜的像圈也减小到0.71倍。这意味着，为了充分利用实例8的27.6mm直径像圈容量的优势，物镜801必须具有至少27.6/0.71＝38.9mm的像圈直径。因为覆盖标准24x36mm画幅的所有FX画幅SLR物镜都具有比38.9mm大很多的像圈直径，所以有大量适当的物镜801可供选择。
下文的表格8a中给出了用于实例8的详细规格数据。下文的表格8b中给出了用于实例8的规范数据。下文的表格8c中给出了用于非球面表面#2的数据。
表格8a：用于实例8的规格数据
表格8b：用于实例8的规范数据
表格8c：用于实例8的非球面系数
表面# 2
R -80.000
k 0.0000
C4 6.1221e-7
C6 2.400e-10
C8 1.0663e-12
C10 0.0000
实例9
图9是本公开实例9的布局，其是具有轴A1、孔径光阑AS、物侧OS、以及限定像侧IS的像平面908的实例附件100。实例附件100具有85.7mm焦距f和0.71x放大倍数M。为了评估光学性能，将物镜901包括在内。出于建模的目的，物镜901被近轴处理并且在实例9中具有100mm焦距，其中物镜901置于朝向光学附件100的物侧OS63.9mm处。物镜901和附件100的组合限定透镜系统10。
虽然出于像差评估的目的用于附件100的孔径光阑AS被示出为与物镜901相重合，但是它可以在宽范围的值内轴向移动使得它将与实际附连物镜的出射光瞳位置相符。通常，在实践中，附连物镜901将确定孔径光阑AS和系统出射光瞳的实际位置，因为它一般将具有虹膜机制(未示出)。实例9被设计成与宽范围的物镜出射光瞳距离兼容。
图9中的实例附件100包含五个光学元件902至906，从物侧OS到像侧IS依次为：1)具有面对物体的凹面S1的弱负元件902；2)强正弯月形胶合双合透镜，其包含弯月形正元件903和弯月形负元件904；3)强负双凹元件905；及4)正元件906。
平面平行板907可选地可操作地紧邻像平面908布置以表示透镜系统10中的滤光器堆栈。滤光器堆栈能够包含盖玻片、抗混叠滤光器、以及IR吸收滤光器中的至少一个。平面平行板907的轴向位置对光学性能没有影响，意味着它能够沿着光轴A1来回移动而不改变像差校正。
在图9的实例附件100中，像平面908位于与100mm物镜901距离95.603mm处。这意味着透镜系统10具有比物镜901单独加同一平面平行板907短5.079mm的镜顶长度。两个透镜元件903和906都由高指数冕牌玻璃制成，以便最小化像差并且使附件100尽可能保持紧凑。透镜元件905由高色散燧石玻璃制成，以便校正色像差。
在实例9中，透镜组G1具有单个负元件902；透镜组G2具有包含透镜元件903和904的正胶合双合透镜；透镜组G3具有单个负元件905；而透镜组G4具有正单个元件906。通过使用用于透镜组G2的胶合双合透镜结构，已经减少了场曲。通过由低指数冕牌玻璃(例如，OharaS-NSL36)形成透镜元件904已经进一步增强(即，减少)场曲校正。
实例9还在透镜元件905的面对物体的表面上使用非球面。因为该表面接近缩焦器的中部，所以它对所有像差都有显著影响，但是它的主要作用是校正彗差和像散。
实例9具有0.71x放大倍数M，其意味着它将焦距缩短到0.71倍并且它还将物镜901的相对孔径增大1.0光阑。例如，如果附件100置于100mm f/2.8物镜901后面，则生成的透镜系统10具有71mm焦距和f/2.0孔径。物镜的像圈也减小到0.71倍。这意味着，为了充分利用实例9的27.6mm直径像圈容量的优势，物镜必须具有至少27.6/0.71＝38.9mm的像圈直径。因为覆盖标准24x36mm画幅的所有FX画幅SLR物镜都具有比38.9mm大很多的像圈直径，所以有大量适当的物镜901可供选择。
下文的表格9a中给出了用于实例9的详细规格数据。下文的表格9b中给出了用于实例9的规范数据。下文的表格9c中给出了用于非球面表面#7的数据。
表格9a：用于实例9的规格数据
表格9b：用于实例9的规范数据
表格9c：用于实例9的非球面系数
表面# 7
R -420.598
k 0.0000
C4 2.4676e-6
C6 -4.7766e-10
C8 -3.6013e-12
C10 0.0000
实例10
图10是本公开实例10的布局，其是具有轴A1、孔径光阑AS、物侧OS、以及限定像侧IS的像平面1008的实例附件100。实例附件100具有87.5mm焦距f和0.71x放大倍数M。为了评估光学性能，将物镜1001包括在内。出于建模的目的，物镜1001被近轴处理并且在实例10中具有100mm焦距，其中物镜1001置于朝向光学附件100的物侧OS63.9mm处。物镜1001和附件100的组合限定透镜系统10。
虽然出于像差评估的目的用于附件100的孔径光阑AS被示出为与物镜1001相重合，但是它可以在宽范围的值内轴向移动使得它将与实际附连物镜的出射光瞳位置相符。通常，在实践中，附连物镜1001将确定孔径光阑AS和系统出射光瞳的实际位置，因为它一般将具有虹膜机制(未示出)。实例10被设计成与宽范围的物镜出射光瞳距离兼容。
图10中的实例附件100包含五个(光焦度)光学元件1002至1006，从物侧OS到像侧IS依次为：1)具有面对物体的凹面S1的弱负元件1002；2)强正弯月形胶合双合透镜，其包含弯月形正元件1003和弯月形负元件1004；3)强负弯月形元件1005；及4)正元件1006。
平面平行板1007可选地可操作地紧邻像平面1008布置以表示透镜系统10中的滤光器堆栈。滤光器堆栈能够包含盖玻片、抗混叠滤光器、以及IR吸收滤光器中的至少一个。平面平行板1007的轴向位置对光学性能没有影响，意味着它能够沿着光轴A1来回移动而不改变像差校正。
在图10的实例附件100中，像平面1008位于与100mm物镜1001距离95.387mm处。这意味着透镜系统10具有比物镜1001单独加同一平面平行板1007短5.295mm的镜顶长度。两个透镜元件1003和1006都由高指数冕牌玻璃制成，以便最小化像差并且使附件100尽可能保持紧凑。透镜元件1005由高色散燧石玻璃制成，以便校正色像差。
在实例10中，透镜组G1具有单个负元件1002；透镜组G2具有包含透镜元件1003和1004的正胶合双合透镜；透镜组G3具有单个负元件1005；而透镜组G4具有正单个元件1006。通过使用用于透镜组G2的胶合双合透镜结构，已经减少了场曲。通过由低指数冕牌玻璃(例如，Ohara S-NSL36)形成元件1004已经进一步增强(即，减少)场曲校正。
实例10还在透镜元件1006的面对像的表面上使用非球面。因为该表面最接近像平面(并且因此距离孔径光阑最远)，所以非球面主要有助于校正畸变和像散，但是它也影响彗差、球面像差、以及其它像差。
实例10具有0.71x放大倍数M，其意味着它将焦距缩短到0.71倍并且它还将物镜1001的相对孔径增大1.0光阑。例如，如果附件100置于100mm f/2.8物镜1001后面，则生成的透镜系统10具有71mm焦距和f/2.0孔径。物镜1001的像圈也减小到0.71倍。这意味着，为了充分利用实例10的27.6mm直径像圈容量的优势，物镜1001必须具有至少27.6/0.71＝38.9mm的像圈直径。因为覆盖标准24x36mm画幅的所有FX画幅SLR物镜都具有比38.9mm大很多的像圈直径，所以有大量适当的物镜可供选择。
下文的表格10a中给出了用于实例10的详细规格数据。下文的表格10b中给出了用于实例10的规范数据。下文的表格10c中给出了用于非球面表面#10的数据。
表格10a：用于实例10的规格数据
表格10b：用于实例10的规范数据
表格10c：用于实例10的非球面系数
表面# 10
R -147.228
k 0.0000
C4 -1.2464E-6
C6 -5.9582E-9
C8 3.8694E-12
C10 0.0000
实例11
图11是本公开实例11的布局，其是具有轴A1、孔径光阑AS、物侧OS、以及限定像侧IS的像平面1108的缩焦附件(“附件”)。实例附件100具有90.6mm焦距f和0.71x放大倍数M。为了评估光学性能，将物镜1101包括在内。出于建模的目的，物镜1101被近轴处理并且在实例11中具有100mm焦距，其中物镜1101置于朝向光学附件100的物侧OS65.0mm处。物镜1101和附件100的组合限定透镜系统10。
虽然出于像差评估的目的用于附件100的孔径光阑AS被示出为与物镜1101相重合，但是它可以在宽范围的值内轴向移动使得它将与实际附连物镜的出射光瞳位置相符。通常，在实践中，附连物镜1101将确定孔径光阑AS和系统出射光瞳的实际位置，因为它一般将具有虹膜机制(未示出)。实例11被设计成与宽范围的物镜出射光瞳距离兼容。
图11中的附件100包含五个光学元件1102至1106，从物侧OS到像侧IS依次为：1)具有面对物体的凹面S1的弱负元件1102；2)强正弯月形胶合双合透镜，其包含弯月形正元件1103和弯月形负元件1104；3)强负弯月形元件1105；及4)正元件1106。
平面平行板1107可选地可操作地紧邻像平面1108布置以表示透镜系统10中的滤光器堆栈。滤光器堆栈能够包含盖玻片、抗混叠滤光器、以及IR吸收滤光器中的至少一个。平面平行板1107的轴向位置对光学性能没有影响，意味着它能够沿着光轴A1来回移动而不改变像差校正。
在图11的实例附件100中，像平面1108位于与100mm物镜1101距离95.837mm处。这意味着透镜系统10具有比物镜1101单独加同一平面平行板1107短5.527mm的镜顶长度。两个透镜元件1103和1106都由高指数冕牌玻璃制成，以便最小化像差并且使附件100尽可能保持紧凑。透镜元件1105由高色散燧石玻璃制成，以便校正色像差。
在实例11中，透镜组G1具有单个负元件1102；透镜组G2具有包含透镜元件1103和1104的正胶合双合透镜；透镜组G3具有单个负元件1105；而透镜组G4具有正单个元件1106。通过使用用于透镜组G2的胶合双合透镜结构，已经减少了场曲。通过由较之于透镜元件1103的折射率具有低折射率的燧石玻璃(例如，Chengdu H-F1)形成透镜元件1104已经进一步增强(即，减少)场曲校正。
实例11具有0.71x放大倍数M，其意味着它将焦距缩短到0.71倍并且它还将物镜1101的相对孔径增大1.0光阑。例如，如果附件100置于100mm f/2.8物镜1101后面，则生成的透镜系统10具有71mm焦距和f/2.0孔径。物镜1101的像圈也减小到0.71倍。这意味着，为了充分利用实例11的27.6mm直径像圈容量的优势，物镜1101必须具有至少21.6/0.71＝30.4mm的像圈直径。因为覆盖标准24x36mm画幅的所有FX画幅SLR物镜都具有比38.9mm大很多的像圈直径，所以有大量适当的物镜1101可供选择。
较之于US2013/0064532，实例11提供了本公开如何能够提高光学性能的特别好的实例。US2013/0064532的实例#4对应于目前摄像市场上出售的0.71x微三分之四缩焦器的实际生产设计。这种设计已经因它良好的像差校正而广受好评，并且它是通过US2013/0064532所公开的设计技术能够实现的良好代表。然而，本公开的实例11表示相对于US2013/0064532的实例#4的显著提高。图12示出对于本公开实例11和US2013/0064532实例4在每毫米40线对情况下MTF相对像高的比较。从图12可以看出，实例11具有跨越整个像场的显著良好性能。
下文的表格11a中给出了用于实例11的详细规格数据。下文的表格11b中给出了用于实例11的规范数据。
表格11a：用于实例11的规格数据
表格11b：用于实例11的规范数据
表格12：用于实例的玻璃的指数和色散值
玻璃 制造商 指数,nd 色散,νd
S-FSL5 Ohara 1.48749 70.24
S-NSL36 Ohara 1.51742 52.43
S-PHM52 Ohara 1.61800 63.33
S-TIH10 Ohara 1.72825 28.46
S-LAL18 Ohara 1.72916 54.68
S-NBH51 Ohara 1.74950 35.33
S-LAH66 Ohara 1.77250 49.60
S-LAH58 Ohara 1.88300 40.77
H-QK3L Chengdu 1.48749 70.42
H-KF6 Chengdu 1.51742 52.19
H-F1 Chengdu 1.60342 38.01
H-ZF3 Chengdu 1.71736 29.51
H-ZF4 Chengdu 1.72825 28.32
H-LAK52 Chengdu 1.72916 54.67
H-ZLAF50B Chengdu 1.80401 46.57
H-ZLAF68 Chengdu 1.88300 40.81
相机系统
图13是实例相机系统CS的示意图，其包括物镜OL、相机主体1306、以及本文所公开的缩焦器FR，缩焦器FR可操作地布置于物镜OL和相机主体1306之间使得组合焦距小于透镜OL的焦距。组合物镜OL和缩焦器FR被安装至相机主体1306的安装凸缘1305并且具有轴A1。相机主体1306具有内部1307，其含有布置在像平面IP上的图像传感器1302和沿着轴A1布置并且安装在相机主体内部内的滤光包1301。图像传感器1302限定物镜OL和缩焦器FR的组合透镜系统的像侧。
通常，物镜OL将具有与虹膜机制(未示出)相重合的孔径光阑AS，其起到用于包含物镜OL和缩焦器FR的透镜系统的孔径光阑的作用。然而，将虹膜机制置于缩焦器FR内使得孔径光阑AS位于缩焦器FR内也是可行的。
虽然无反光镜相机通常具有相对短的容许工作距离，但是由于置于传感器前面的不同滤光器和其它机械障碍物的缘故这个距离仍在10mm或更多的量级。图13示意性地示出分别用于物镜OL和缩焦器FR的机械安装1303和1304。
对于本领域技术人员来说，对本文所述的本公开的优选实施例能够做出不同的修改而不背离所附权利要求所定义的本公开的精神或范围将是显而易见的。因此，本公开涵盖他们所提供的修改和变化，这些都在所附权利要求及其等价物范围内。

Claims (20)

1.一种缩焦附件，具有物侧、像侧、光学光焦度放大倍数M，并且包含：
从所述物侧到所述像侧依次以四个透镜组G1、G2、G3及G4布置的总数为五个或六个的透镜元件，并且其中：
a)透镜组G1具有光学光焦度其中并且包括限定最靠近物侧方凹面的最靠近物侧方的负透镜元件；
b)透镜组G2具有正光焦度并且具有正透镜元件，其具有曲率为CvOb2的最靠近面对物侧的表面；
c)透镜组G3具有负光焦度并且具有负透镜元件，其具有曲率为CvIm3的最靠近面对像侧的表面；
d)正光焦度透镜组G4；以及
其中和0.3<M<1.0。
2.根据权利要求1所述的缩焦附件，其中所述四个透镜组G1、G2、G3及G4中的任何一个都包含胶合或空气间隔双合透镜。
3.根据权利要求1所述的缩焦附件，其中所述四个透镜组G1、G2、G3及G4中的任何两个都包含胶合或空气间隔双合透镜。
4.根据权利要求1所述的缩焦附件，其中透镜组G2包含胶合或空气间隔双合透镜，并且其中透镜组G1、G3及G4每一个都由单个透镜元件组成。
5.根据权利要求1所述的缩焦附件，其中组G4包含胶合或空气间隔双合透镜，并且其中透镜组G1、G2及G3每一个都由单个元件组成。
6.根据权利要求1所述的缩焦附件，其中两个透镜组G2和G4都包含胶合双合透镜或空气间隔双合透镜，并且其中透镜组G1和G3每一个都由单个元件组成。
7.根据权利要求1所述的缩焦附件，其中所述放大倍数M在0.45<M<0.9范围内。
8.根据权利要求1所述的缩焦附件，其中所述透镜组G4包括平的或凸的最靠近像侧方的表面。
9.根据权利要求1所述的缩焦附件，其中VT是镜顶长度，并且其中
10.根据权利要求1所述的缩焦附件，其中
11.根据权利要求1所述的缩焦附件，其中所述物侧被配置成与SLR透镜对接，而所述像侧被配置成与无反光镜相机对接。
12.根据权利要求11所述的缩焦附件，其中所述无反光镜相机选自包含以下的无反光镜相机组：索尼NEX系列相机、微三分之四相机、富士X系列相机、以及佳能EOS-M系列相机。
13.根据权利要求11所述的缩焦附件，其中所述SLR透镜具有选自下列镜头组的镜头：尼康F镜头和佳能EF镜头。
14.一种透镜系统，包含：
权利要求1所述的缩焦附件；和
可操作地附连至缩焦器的物镜。
15.根据权利要求1所述的缩焦附件，其中所述物镜具有镜顶长度，并且其中所述缩焦附件和所述物镜限定小于所述物镜镜顶长度的组合镜顶长度。
16.一种相机系统，包含：
权利要求14所述的透镜系统；和
无反光镜相机，具有带安装凸缘的相机主体，其中所述透镜系统在所述安装凸缘处可操作地附连至所述相机主体。
17.根据权利要求16所述的相机系统，其中所述无反光镜相机包括相机主体，其具有其中布置有一个或多个平行板的内部。
18.一种缩焦附件，其与物镜一起使用并且由下列透镜组组成，从物侧到像侧依次为：
第一透镜组G1，具有第一负光焦度和最靠近物侧的凹面；
第二透镜组G2，具有第一正光焦度和曲率为CvOb2的最靠近物侧的表面；
第三透镜组G3，具有大于所述第一负光焦度的第二负光焦度并且具有曲率为CvIm3的最靠近像侧的表面；
第四透镜组G4，具有第二正光焦度和最靠近像侧的表面；
一个或多个平面平行板，位于所述图像传感器和所述第四透镜元件之间；以及
其中所述缩焦附件具有总光焦度使得并且具有总放大倍数M，使得0.4≤M≤1；以及
其中所述透镜组G2或G4中至少一个包含胶合或空气间隔双合透镜。
19.根据权利要求18所述的缩焦附件，其中所述一个或多个平面平行板中至少一个包含滤光器。
20.一种透镜系统包含：
权利要求18所述的缩焦附件；和
可操作地附连至所述缩焦器的所述物镜。
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