CN116224547A - 一种长焦距折反射摄影物镜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种长焦距折反射式摄影物镜，包括沿光路传播方向依次设置的折反射透镜组和后置透镜组；折反射透镜组包括第一透镜、第一反射镜、第二透镜、第三透镜和第二反射镜；第一透镜为负弯月透镜；第二透镜为正透镜；第三透镜为负透镜；第一透镜和第一反射镜的中心位置均设有透光孔；后置透镜组包括依次设置的第四透镜、第五透镜和第六透镜，第四透镜、第五透镜和第六透镜均为弯月形透镜。本发明长焦距折反射式摄影物镜，具有500mm的长焦距，体积小，质量轻，后置透镜组的外放减小了机械结构的设计难度和装配的调试难度，还可以将折反射透镜组和后置透镜组分成两个机械结构拆卸组装替换，进一步缩小携带的体积。
Description
技术领域
本发明涉及一种长焦距折反射摄影物镜，属于摄影物镜技术领域。
背景技术
长焦距折射式摄影物镜长度都比较长，导致机械结构的加长，存在体积大、重量大，不方便携带等问题，对于摄影爱好者来说，长焦距折射式摄影物镜并不能很好的满足一些远距离且需要经常移动相机的拍摄行为。
发明内容
本发明提供一种长焦距折反射摄影物镜，改善了长焦距折射式摄影物镜体积大，质量重的不足，便于摄影爱好者有更多更适合自己实际情况的选择，小巧轻便，机械结构设计简便，装配相对简单，实用性高。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种长焦距折反射式摄影物镜，包括沿光路传播方向依次设置的折反射透镜组和后置透镜组；
沿光路传播方向，折反射透镜组包括依次设置的第一透镜、第一反射镜、第二透镜、第三透镜和第二反射镜；第一透镜为负弯月透镜；第二透镜为正透镜；第三透镜为负透镜；第一透镜和第一反射镜的中心位置均设有透光孔；
沿光路传播方向，后置透镜组包括依次设置的第四透镜、第五透镜和第六透镜，第四透镜、第五透镜和第六透镜均为弯月形透镜；
光路按照如下路线进行传播，光路穿过第一透镜后，经过第一反射镜全反射再次穿过第一透镜，并依次穿过第二透镜和第三透镜后，经过第二反射镜全反射再次穿过第二透镜和第三透镜后、穿过透光孔，最后依次穿过第四透镜、第五透镜和第六透镜到达像面。
上述折反射透镜组中，因为第一、第二反射镜的存在，折射部件都需要光线经过两次，可以进行透镜和透镜组的二次利用，减少使用的透镜量。
上述第二透镜和第三透镜胶合在一起、形成双胶合透镜。
沿光路第一次传播方向，第一透镜的两面依次为第一透镜A面和第一透镜B面，为了进一步缩小体积，第一反射镜为镀在第一透镜B面的第一全反射膜；第二透镜的两面依次为第二透镜A面和第二透镜B面；第三透镜的两面依次为第三透镜A面和第三透镜B面，第二反射镜为镀在第三透镜B面的第二全反射膜。光路会经过第一透镜、第二透镜和第三透镜两次，沿光路第一次传播方向，也即光路第一次经过第一透镜、第二透镜和第三透镜的方向。
为了提高成像质量，第一透镜A面的曲率半径为-102.738±0.003mm，第一透镜B面的曲率半径(也即第一全反射膜的曲率半径)为-163.952±0.003mm；第二透镜A面的曲率半径为-55.369±0.003mm，第二透镜B面的曲率半径为398.462±0.003mm；第三透镜A面的曲率半径为398.462±0.003mm，第三透镜B面的曲率半径(也即第二全反射膜的曲率半径)为-87.256±0.003mm；
沿光路传播方向，第四透镜的两面依次为第四入射面和第四出射面，第五透镜的两面依次为第五入射面和第五出射面，第六透镜的两面依次为第六入射面和第六出射面；第四入射面的曲率半径为129.921±0.003mm，第四出射面的曲率半径为24.104±0.003mm；第五入射面的曲率半径为-19.735±0.003mm，第五出射面的曲率半径为-21.703±0.003mm；第六入射面的曲率半径为30.966±0.003mm，第六出射面的曲率半径为44.492±0.003mm。
为了进步兼顾像质和体积，第一透镜的中心厚度(包括第一全反射膜的厚度)为5±0.02mm，第二透镜的中心厚度为4±0.02mm，第三透镜的中心厚度(包括第一全反射膜的厚度)为4±0.02mm，第四透镜的中心厚度为2.2±0.02mm，第五透镜的中心厚度为2.2±0.02mm，第六透镜的中心厚度为2.2±0.02mm；
第一透镜与第二透镜之间的中心间隔为57.010±0.02mm；第二透镜与第三透镜之间的中心间隔为0mm；第二透镜与第四透镜之间的中心间隔为64.976±0.02mm；第四透镜与第五透镜之间的中心间隔为6.153±0.02mm；第五透镜与第六透镜之间的中心间隔为0.307±0.02mm。
为了提高成像效果，第二全反射膜的背光侧(也即遮挡片设在非反射面，反射面与第三透镜相接)设有遮挡片，遮挡片的外径不小于第三反射镜的外径、且小于第一透镜的外径。这样可有效避免光路从第一全反射膜透过，光路只有经过第一反射镜反射后，才会穿过透光孔到达后置透镜组，以提高成像效果。
优选，遮挡片的外径比第一反射镜的外径大1～3mm。
为方便携带和更换，折反射透镜组和后置透镜组分别独立设置，也即后置透镜组不在折反射透镜组内部。
上述第四透镜为负弯月透镜，第五透镜为负弯月透镜，第六透镜为正弯月透镜。
为了进一步提高成像效果，第一透镜的折射率nd为1.44，阿贝数vd为94.5；第二透镜的折射率nd为1.61，阿贝数vd为44.1；第三透镜的折射率nd为1.69，阿贝数vd为54.5，与第二透镜的阿贝数差距较大以校正色差。第四透镜的折射率nd为1.7，阿贝数vd为48.1；第五透镜的折射率nd为15.9，阿贝数vd为61.3；第六透镜的折射率nd为1.53，阿贝数vd为60.5。主要作用为提高像高使得成像可以被相机接收和优化像差提升像质。
上述长焦距折反射式摄影物镜，系统焦距为500mm，后截距为42mm，系统总长130mm，光学件总长88mm，F数为8。
上述通过折反射透镜组中第一反射镜和第二反射镜的设置，折反射透镜组中的透镜都需要光线经过两次，可以进行透镜和透镜组的二次利用，减少使用的透镜量，一定程度上达成了一个完全对称的折射系统，后置透镜组校正像差同时改变折反射透镜组的出射像高，使得像高达到相机可以分辨的大小。
本发明未提及的技术均参照现有技术。
本发明长焦距折反射式摄影物镜，具有500mm的长焦距，相较于单纯折射式摄影物镜具有更短的总长，更小的体积，更轻的质量，后置透镜组的外放减小了机械结构的设计难度和装配的调试难度，还可以将折反射透镜组和后置透镜组分成两个机械结构拆卸组装替换，进一步缩小携带的体积；进一步，在第一透镜后镀全反射膜，然后经过镀全反射膜的双胶合透镜组后，出来的光再经过3片在折反射透镜组外的后置透镜组改变像高和提升像质进入到相机靶面成像。
附图说明
图1为本发明长焦距折反射摄影物镜布局图。
图2为本发明长焦距折反射摄影物镜mtf图。
图3为本发明长焦距折反射摄影物镜离焦mtf图。
图4为本发明长焦距折反射摄影物镜光程差图。
图5为本发明长焦距折反射摄影物镜轴向像差图。
图6为本发明长焦距折反射摄影物镜垂轴色差图。
图7为本发明长焦距折反射摄影物镜光线像差图。
图8为本发明长焦距折反射摄影物镜相对照度图。
图9为本发明长焦距折反射摄影物镜场曲畸变图。
图中，1为第一透镜，2为第一反射镜，3为第二透镜，4为第三透镜，5为第二反射镜，6为第四透镜，7为第五透镜，8为第六透镜。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
如图1所示，一种长焦距折反射式摄影物镜，包括沿光路传播方向依次设置的折反射透镜组和后置透镜组；
沿光路传播方向，折反射透镜组包括依次设置的第一透镜、第一反射镜、第二透镜、第三透镜和第二反射镜；第一透镜为负弯月透镜；第二透镜为正透镜；第三透镜为负透镜；第二透镜和第三透镜胶合在一起、形成双胶合透镜；第一透镜和第一反射镜的中心位置均设有透光孔；
沿光路传播方向，后置透镜组包括依次设置的第四透镜、第五透镜和第六透镜，第四透镜、第五透镜和第六透镜均为弯月形透镜，第四透镜为负弯月透镜，第五透镜为负弯月透镜，第六透镜为正弯月透镜；
光路按照如下路线进行传播，光路穿过第一透镜后，经过第一反射镜全反射再次穿过第一透镜，并依次穿过第二透镜和第三透镜后，经过第二反射镜全反射再次穿过第二透镜和第三透镜后、穿过透光孔，最后依次穿过第四透镜、第五透镜和第六透镜到达像面。
沿光路第一次传播方向，第一透镜的两面依次为第一透镜A面和第一透镜B面，第一反射镜为镀在第一透镜B面的第一全反射膜；第二透镜的两面依次为第二透镜A面和第二透镜B面；第三透镜的两面依次为第三透镜A面和第三透镜B面，第二反射镜为镀在第三透镜B面的第二全反射膜。
孔径光阑设在第一透镜A面；
第一透镜A面的曲率半径为-102.738mm，第一透镜B面的曲率半径与第一全反射膜的曲率半径均为-163.952mm；第二透镜A面的曲率半径为-55.369mm，第二透镜B面的曲率半径为398.462mm；第三透镜A面的曲率半径为398.462mm，第三透镜B面的曲率半径与第二全反射膜的曲率半径均为-87.256mm；沿光路传播方向，第四透镜的两面依次为第四入射面和第四出射面，第五透镜的两面依次为第五入射面和第五出射面，第六透镜的两面依次为第六入射面和第六出射面；第四入射面的曲率半径为129.921mm，第四出射面的曲率半径为24.104mm；第五入射面的曲率半径为-19.735mm，第五出射面的曲率半径为-21.703mm；第六入射面的曲率半径为30.966mm，第六出射面的曲率半径为44.492mm。
上述第一透镜为负弯月透镜、中心厚度为5mm，第二透镜为正透镜、中心厚度为4mm，第三透镜为负透镜、中心厚度为4mm，第四透镜为负弯月透镜、中心厚度为2.2mm，第五透镜为负弯月透镜、中心厚度为2.2mm，第六透镜为正弯月透镜中心厚度为2.2mm；第一透镜与第二透镜之间的中心间隔为57.010mm；第二透镜与第三透镜之间的中心间隔为0mm；第二透镜与第四透镜之间的中心间隔为64.976mm；第四透镜与第五透镜之间的中心间隔为6.153mm；第五透镜与第六透镜之间的中心间隔为0.307mm。
上述第二全反射膜的背光侧设有遮挡片。折反射透镜组和后置透镜组分别独立设置。
上述长焦距折反射式摄影物镜，系统焦距为500mm，后截距为42mm，总轴长130mm，光学总长88mm，F数为8。
表1光学系统参数表(表中自上而下也即光路传播方向)
上述遮挡片对应的中心厚度67mm指遮挡片到第一透镜的中心间隔，遮挡片为能遮挡光线的薄片厚度在2mm内均可；
图2为上述长焦距折反射摄影物镜mtf图，由图2可看出100线对有0.3以上实际成像效果尚可。图3为上述长焦距折反射摄影物镜离焦mtf图，由图3可看出不同的波长的焦点比较集中，焦移很小。图4为上述长焦距折反射摄影物镜光程差图，由图4可看出光程差相对较小，像差较小。图5为上述长焦距折反射摄影物镜轴向像差图，由图5可看出轴上点球差和轴上色差尚可。图6为上述长焦距折反射摄影物镜垂轴色差图，由图6可看出各个波长垂轴色差都在艾里斑内。图7为上述长焦距折反射摄影物镜光线像差图，由图7可看出各种像差优化尚可。图8为上述长焦距折反射摄影物镜相对照度图，由图8可看出相对照度较高，光线接收尚可。图9为上述长焦距折反射摄影物镜场曲畸变图，由图9可看出弧矢场曲和子午场曲都很小，畸变在3％为人眼分辨的畸变范围之内。
Claims (10)
1.一种长焦距折反射式摄影物镜，其特征在于：包括沿光路传播方向依次设置的折反射透镜组和后置透镜组；
沿光路传播方向，折反射透镜组包括依次设置的第一透镜、第一反射镜、第二透镜、第三透镜和第二反射镜；第一透镜为负弯月透镜；第二透镜为正透镜；第三透镜为负透镜；第一透镜和第一反射镜的中心位置均设有透光孔；
沿光路传播方向，后置透镜组包括依次设置的第四透镜、第五透镜和第六透镜，第四透镜、第五透镜和第六透镜均为弯月形透镜；
光路按照如下路线进行传播，光路穿过第一透镜后，经过第一反射镜全反射再次穿过第一透镜，并依次穿过第二透镜和第三透镜后，经过第二反射镜全反射再次穿过第二透镜和第三透镜后、穿过透光孔，最后依次穿过第四透镜、第五透镜和第六透镜到达像面。
2.如权利要求1所述的长焦距折反射式摄影物镜，其特征在于：第二透镜和第三透镜胶合在一起、形成双胶合透镜。
3.如权利要求1或2所述的长焦距折反射式摄影物镜，其特征在于：沿光路第一次传播方向，第一透镜的两面依次为第一透镜A面和第一透镜B面，第一反射镜为镀在第一透镜B面的第一全反射膜；第二透镜的两面依次为第二透镜A面和第二透镜B面；第三透镜的两面依次为第三透镜A面和第三透镜B面，第二反射镜为镀在第三透镜B面的第二全反射膜。
4.如权利要求3所述的长焦距折反射式摄影物镜，其特征在于：第一透镜A面的曲率半径为-102.738±0.003mm，第一透镜B面的曲率半径与第一全反射膜的曲率半径均为-163.952±0.003mm；第二透镜A面的曲率半径为-55.369±0.003mm，第二透镜B面的曲率半径为398.462±0.003mm；第三透镜A面的曲率半径为398.462±0.003mm，第三透镜B面的曲率半径与第二全反射膜的曲率半径均为-87.256±0.003mm；
沿光路传播方向，第四透镜的两面依次为第四入射面和第四出射面，第五透镜的两面依次为第五入射面和第五出射面，第六透镜的两面依次为第六入射面和第六出射面；第四入射面的曲率半径为129.921±0.003mm，第四出射面的曲率半径为24.104±0.003mm；第五入射面的曲率半径为-19.735±0.003mm，第五出射面的曲率半径为-21.703±0.003mm；第六入射面的曲率半径为30.966±0.003mm，第六出射面的曲率半径为44.492±0.003mm。
5.如权利要求3所述的长焦距折反射式摄影物镜，其特征在于：第一透镜的中心厚度为5±0.02mm，第二透镜的中心厚度为4±0.02mm，第三透镜的中心厚度为4±0.02mm，第四透镜的中心厚度为2.2±0.02mm，第五透镜的中心厚度为2.2±0.02mm，第六透镜的中心厚度为2.2±0.02mm；
第一透镜与第二透镜之间的中心间隔为57.010±0.02mm；第二透镜与第三透镜之间的中心间隔为0mm；第二透镜与第四透镜之间的中心间隔为64.976±0.02mm；第四透镜与第五透镜之间的中心间隔为6.153±0.02mm；第五透镜与第六透镜之间的中心间隔为0.307±0.02mm。
6.如权利要求1或2所述的长焦距折反射式摄影物镜，其特征在于：第二全反射膜的背光侧设有遮挡片，遮挡片的外径不小于第三反射镜的外径、且小于第一透镜的外径。
7.如权利要求1或2所述的长焦距折反射式摄影物镜，其特征在于：折反射透镜组和后置透镜组分别独立设置；第四透镜为负弯月透镜，第五透镜为负弯月透镜，第六透镜为正弯月透镜。
8.如权利要求1或2所述的长焦距折反射式摄影物镜，其特征在于：第一透镜的折射率nd为1.44，阿贝数vd为94.5；第二透镜的折射率nd为1.61，阿贝数vd为44.1；第三透镜的折射率nd为1.69，阿贝数vd为54.5。
9.如权利要求1或2所述的长焦距折反射式摄影物镜，其特征在于：第四透镜的折射率nd为1.7，阿贝数vd为48.1；第五透镜的折射率nd为15.9，阿贝数vd为61.3；第六透镜的折射率nd为1.53，阿贝数vd为60.5。
10.如权利要求1或2所述的长焦距折反射式摄影物镜，其特征在于：系统焦距为500mm，后截距为42mm，系统总长130mm，光学件总长88mm，F数为8。
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