TWI829119B - 光學系統 - Google Patents

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TWI829119B
TWI829119B TW111110581A TW111110581A TWI829119B TW I829119 B TWI829119 B TW I829119B TW 111110581 A TW111110581 A TW 111110581A TW 111110581 A TW111110581 A TW 111110581A TW I829119 B TWI829119 B TW I829119B
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馬芳麗
劉斌
韓飛
趙靈委
陳月葉
劉華唐
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大陸商信泰光學(深圳)有限公司
亞洲光學股份有限公司
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Abstract

一種光學系統沿著一光軸從一物側至一像側依序包括一物鏡光學模組、一轉像光學模組及一目鏡光學模組。物鏡光學模組具有屈光力,且包括一第一透鏡群、一第二透鏡群、一第三透鏡群、一第四透鏡群及一第五透鏡群。第一透鏡群、第二透鏡群、第三透鏡群、第四透鏡群及第五透鏡群沿著光軸從物側至像側依序排列。光學系統滿足以下條件:0.45
Figure 111110581-A0101-11-0001-50
LG4D/LG1D

Description

光學系統
本發明係有關於一種光學系統。
習知具有光學防手震功能的光學系統其尺寸較大,為了達到較大補償角度,所需的光學防手震元件必須加大,光學防手震元件的移動距離也須加大,導致光學系統尺寸變大,習知的光學系統已經無法滿足現今的需求,需要有另一種新架構的光學系統,才能同時滿足較大補償角度及較小光學系統尺寸的需求。
有鑑於此,本發明之主要目的在於提供一種光學系統,其補償角度較大、光學系統尺寸較小,但是仍具有良好的光學性能。
本發明之光學系統包括一物鏡光學模組、一轉像光學模組及一目鏡光學模組。物鏡光學模組具有屈光力,此物鏡光學模組包括一第一透鏡群、一第二透鏡群、一第三透鏡群、一第四透鏡群及一第五透鏡群。物鏡光學模組、轉像光學模組及目鏡光學模組沿著一光軸從一物側至一像側依序排列。第一透鏡群、第二透鏡群、第三透鏡群、第四透鏡群及第五透鏡群沿著光軸從物側至像側依序排列。光學系統滿足以下條件:0.45
Figure 111110581-A0101-12-0001-55
LG4D/LG1D
Figure 111110581-A0101-12-0001-56
0.8;其中,LG4D為第四透鏡群之一光學有效直徑,LG1D為 第一透鏡群之一光學有效直徑。當本發明之光學系統具備上述特徵及滿足上述條件,即可達成本發明之光學系統之基本功能。
其中轉像光學模組包括一第一稜鏡及一第二稜鏡。目鏡光學模組具有屈光力,此目鏡光學模組包括一第六透鏡群、一第七透鏡群及一第八透鏡群。第六透鏡群、第七透鏡群及第八透鏡群沿著光軸從物側至像側依序排列。第一透鏡群具有正屈光力。第二透鏡群具有屈光力且包括一第三透鏡,此第三透鏡包括一凹面朝向像側。第三透鏡群具有正屈光力且包括一第四透鏡,此第四透鏡包括一凸面朝向物側。第四透鏡群具有負屈光力且包括一第五透鏡,此第五透鏡為雙凹透鏡具有負屈光力,且包括一凹面朝向物側及另一凹面朝向像側。第五透鏡群具有屈光力且包括一第六透鏡,此第六透鏡具有負屈光力且包括一凹面朝向物側。第六透鏡群具有屈光力。第七透鏡群具有屈光力。第八透鏡群具有屈光力。第二透鏡群可沿著光軸移動,以使光學系統進行對焦。第四透鏡群可沿著垂直光軸的方向移動,以使光學系統達到光學防手震。光學系統至少滿足以下其中一條件:0.015mm-1
Figure 111110581-A0101-12-0002-57
1/fG3
Figure 111110581-A0101-12-0002-58
0.045mm-1;0.045mm-1
Figure 111110581-A0101-12-0002-59
|1/fG4|
Figure 111110581-A0101-12-0002-60
0.07mm-1;0.35
Figure 111110581-A0101-12-0002-61
|fG4/fG3|
Figure 111110581-A0101-12-0002-62
0.75;0.15
Figure 111110581-A0101-12-0002-63
fG1/f
Figure 111110581-A0101-12-0002-64
1.6;其中,fG1為第一透鏡群的一有效焦距,fG3為第三透鏡群的一有效焦距,fG4為第四透鏡群的一有效焦距,f為物鏡光學模組的一有效焦距。
其中第五透鏡群包括一第六透鏡及一第十一透鏡,第十一透鏡設置於第六透鏡與轉像光學模組之間,第六透鏡具有負屈光力且包括一凹面朝向物側,第十一透鏡為雙凸透鏡具有正屈光力,且包括一凸面朝向物側及另一凸面朝向像側。
其中第二透鏡群具有正屈光力,第三透鏡為彎月型透鏡且可更包括一凸面朝向物側。第四透鏡為彎月型透鏡具有正屈光力,且可更包括一凹面朝向像側。第五透鏡群具有負屈光力,第六透鏡為雙凹透鏡具有負屈光力,且可更包括另一凹面朝向像側。第六透鏡與第十一透鏡膠合。第六透鏡群具有正屈光力且包括一第七透鏡及一第八透鏡,第七透鏡為雙凹透鏡具有負屈光力且包括一凹面朝向物側及另一凹面朝向像側,第八透鏡為雙凸透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向物側及另一凸面朝向像側,第七透鏡及第八透鏡沿著光軸從物側至像側依序排列,第七透鏡及第八透鏡膠合。第七透鏡群具有正屈光力且包括一第九透鏡,第九透鏡為雙凸透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向物側及另一凸面朝向像側。第八透鏡群具有正屈光力且包括一第十透鏡,第十透鏡為平凸透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向物側及一平面朝向像側。
其中第一透鏡群包括一第一透鏡及一第二透鏡。第一透鏡為雙凸透鏡具有正屈光力,且包括一凸面朝向物側及另一凸面朝向像側。第二透鏡為雙凹透鏡具有負屈光力,且包括一凹面朝向物側及另一凹面朝向像側。第一透鏡與第二透鏡膠合。第一透鏡及第二透鏡沿著光軸從物側至像側依序排列。
其中第二透鏡群具有正屈光力,第三透鏡為彎月型透鏡且可更包括一凸面朝向物側。第四透鏡為雙凸透鏡具有正屈光力,且可更包括另一凸面朝像側。第五透鏡群具有正屈光力,第六透鏡為雙凹透鏡具有負屈光力,且可更包括另一凹面朝向像側。第六透鏡與第十一透鏡膠合。第六透鏡群具有正屈光力且包括一第七透鏡及一第八透鏡,第七透鏡為雙 凹透鏡具有負屈光力且包括一凹面朝向物側及另一凹面朝向像側,第八透鏡為雙凸透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向物側及另一凸面朝向像側,第七透鏡及該第八透鏡沿著光軸從該物側至該像側依序排列,第七透鏡及第八透鏡膠合。第七透鏡群具有正屈光力且包括一第九透鏡,第九透鏡為雙凸透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向物側及另一凸面朝向像側。第八透鏡群具有正屈光力且包括一第十透鏡,第十透鏡為平凸透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向物側及一平面朝向像側。
其中第一透鏡群包括一第一透鏡及一第二透鏡。第一透鏡為彎月型透鏡具有負屈光力,且包括一凸面朝向物側及一凹面朝向像側。第二透鏡為彎月型透鏡具正屈光力,且包括一凸面朝向物側及一凹面朝向像側。第一透鏡與第二透鏡膠合。第一透鏡及第二透鏡沿著光軸從物側至像側依序排列。
其中第一透鏡群包括一第一透鏡及一第二透鏡,第一透鏡為雙凸透鏡具有正屈光力,且包括一凸面朝向物側及另一凸面朝向像側,第二透鏡為彎月型透鏡具有負屈光力,且包括一凹面朝向物側及一凸面朝向像側,第一透鏡與第二透鏡膠合,第一透鏡及第二透鏡沿著光軸從物側至像側依序排列。第二透鏡群具有負屈光力,第三透鏡為雙凹透鏡具有負屈光力,且可更包括另一凹面朝向物側。第四透鏡為雙凸透鏡具有正屈光力,且可更包括另一凸面朝向像側。第五透鏡群具有正屈光力,第六透鏡為彎月型透鏡具有負屈光力,且可更包括一凸面朝向像側。第六透鏡群具有負屈光力且包括一第七透鏡及一第八透鏡,第七透鏡為雙凹透鏡具有負屈光力且包括一凹面朝向物側及另一凹面朝向像側,第八透鏡為雙凸透鏡 具有正屈光力且包括一凸面朝向物側及另一凸面朝向像側,第七透鏡及第八透鏡沿著光軸從物側至像側依序排列,第七透鏡及第八透鏡膠合。第七透鏡群具有正屈光力且包括一第九透鏡,第九透鏡為雙凸透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向物側及另一凸面朝向像側。第八透鏡群具有正屈光力且包括一第十透鏡,第十透鏡為彎月型透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向物側及一凹面朝向像側。
其中第二透鏡群包括一第三透鏡及一第十一透鏡,第十一透鏡設置於第三透鏡與第三透鏡群之間,第二透鏡群具有負屈光力。第三透鏡為雙凹透鏡具有負屈光力,且包括一凹面朝向物側及另一凹面朝向像側。第十一透鏡為雙凸透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向物側及另一凸面朝向像側。第三透鏡與第十一透鏡膠合。
其中第一透鏡群包括一第一透鏡及一第二透鏡,第一透鏡為彎月型透鏡具有負屈光力,且包括一凸面朝向物側及一凹面朝向像側,第二透鏡為雙凸透鏡具有正屈光力,且包括一凸面朝向物側及另一凸面朝向像側,第一透鏡與第二透鏡膠合,第一透鏡及第二透鏡沿著光軸從物側至像側依序排列。第四透鏡為雙凸透鏡具有正屈光力,且可更包括另一凸面朝向像側。第五透鏡群具有負屈光力,第六透鏡為彎月型透鏡具有負屈光力,且可更包括一凸面朝向像側。第六透鏡群具有負屈光力且包括一第七透鏡及一第八透鏡,第七透鏡為雙凹透鏡具有負屈光力且包括一凹面朝向物側及另一凹面朝向像側,第八透鏡為雙凸透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向物側及另一凸面朝向像側,第七透鏡及第八透鏡沿著光軸從物側至像側依序排列,第七透鏡及第八透鏡膠合。第七透鏡群具有正屈光力且 包括一第九透鏡,第九透鏡為雙凸透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向物側及另一凸面朝向像側。第八透鏡群具有正屈光力且包括一第十透鏡,第十透鏡為彎月型透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向物側及一凹面朝向像側。
為使本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例並配合所附圖式做詳細說明。
1、2、3、4、5:光學系統
LG1OBJ、LG2OBJ、LG3OBJ、LG4OBJ、LG5OBJ:物鏡光學模組
LG1PS、LG2PS、LG3PS、LG4PS、LG5PS:轉像光學模組
LG1EYE、LG2EYE、LG3EYE、LG4EYE、LG5EYE:目鏡光學模組
LG11、LG21、LG31、LG41、LG51:第一透鏡群
LG12、LG22、LG32、LG42、LG52:第二透鏡群
LG13、LG23、LG33、LG43、LG53:第三透鏡群
LG14、LG24、LG34、LG44、LG54:第四透鏡群
LG15、LG25、LG35、LG45、LG55:第五透鏡群
LG16、LG26、LG36、LG46、LG56:第六透鏡群
LG17、LG27、LG37、LG47、LG57:第七透鏡群
LG18、LG28、LG38、LG48、LG58:第八透鏡群
L11、L21、L31、L41、L51:第一透鏡
L12、L22、L32、L42、L52:第二透鏡
L13、L23、L33、L43、L53:第三透鏡
L14、L24、L34、L44、L54:第四透鏡
L15、L25、L35、L45、L55:第五透鏡
L16、L26、L36、L46、L56:第六透鏡
L17、L27、L37、L47、L57:第七透鏡
L18、L28、L38、L48、L58:第八透鏡
L19、L29、L39、L49、L59:第九透鏡
L110、L210、L310、L410、L510:第十透鏡
L111、L211、L311、L411、L511:第十一透鏡
P11、P21、P31、P41、P51:第一稜鏡
P12、P22、P32、P42、P52:第二稜鏡
OA1、OA2、OA3、OA4、OA5:光軸
IMA1、IMA2、IMA3、IMA4、IMA5:成像面
S11、S21、S31、S41、S51:第一透鏡物側面
S12、S22、S32、S42、S52:第一透鏡像側面
S12、S22、S32、S42、S52:第二透鏡物側面
S13、S23、S33、S43、S53:第二透鏡像側面
S14、S24、S34、S44、S54:第三透鏡物側面
S15、S25、S35、S45、S55:第三透鏡像側面
S16、S26、S36、S47、S56:第四透鏡物側面
S17、S27、S37、S48、S57:第四透鏡像側面
S18、S28、S38、S49、S58:第五透鏡物側面
S19、S29、S39、S410、S59:第五透鏡像側面
S110、S210、S310、S411、S510:第六透鏡物側面
S111、S211、S311、S411、S511:第六透鏡像側面
S113、S213、S313、S413、S514:第一稜鏡物側面
S114、S214、S314、S414、S515:第一稜鏡像側面
S115、S215、S315、S415、S516:第二稜鏡物側面
S116、S216、S316、S416、S517:第二稜鏡像側面
S117、S217、S317、S417、S518:第一焦平面
S118、S218、S318、S418、S519:第七透鏡物側面
S119、S219、S319、S419、S520:第七透鏡像側面
S119、S219、S319、S419、S520:第八透鏡物側面
S120、S220、S320、S420、S521:第八透鏡像側面
S121、S221、S321、S421、S522:第九透鏡物側面
S122、S222、S322、S422、S523:第九透鏡像側面
S123、S223、S323、S423、S524:第十透鏡物側面
S124、S224、S324、S424、S525:第十透鏡像側面
S111、S211、S311、S415、S512:第十一透鏡物側面
S112、S212、S312、S416、S513:第十一透鏡像側面
第1圖係依據本發明之光學系統之第一實施例之透鏡配置示意圖。
第2圖係依據本發明之光學系統之第一實施例於未抖動狀況下的縱向像差(Longitudinal Aberration)圖
第3圖顯示本發明之光學系統之第一實施例於未抖動狀況下的場曲(Field Curvature)以及畸變(Distortion)。
第4圖係依據本發明之光學系統之第一實施例於未抖動狀況下的調變轉換函數(Modulation Transfer Function)圖。
第5圖顯示本發明之光學系統之第一實施例於最大抖動補償狀況下的場曲以及畸變。
第6圖係依據本發明之光學系統之第一實施例於最大抖動補償狀況下的調變轉換函數圖。
第7圖係依據本發明之光學系統之第二實施例之透鏡配置示意圖。
第8圖係依據本發明之光學系統之第二實施例於未抖動狀況下的縱向像差圖。
第9圖顯示本發明之光學系統之第二實施例於未抖動狀況下的場曲以及畸變。
第10圖係依據本發明之光學系統之第二實施例於未抖動狀況下的調變轉換函數圖。
第11圖係依據本發明之光學系統之第三實施例之透鏡配置示意圖。
第12圖係依據本發明之光學系統之第三實施例於未抖動狀況下的縱向像差圖。
第13圖顯示本發明之光學系統之第三實施例於未抖動狀況下的場曲以及畸變。
第14圖係依據本發明之光學系統之第三實施例於未抖動狀況下的調變轉換函數圖。
第15圖顯示本發明之光學系統之第三實施例於最大抖動補償狀況下的場曲以及畸變。
第16圖係依據本發明之光學系統之第三實施例於最大抖動補償狀況下的調變轉換函數圖。
第17圖係依據本發明之光學系統之第四實施例之透鏡配置示意圖。
第18圖係依據本發明之光學系統之第四實施例於未抖動狀況下的縱向像差圖。
第19圖顯示本發明之光學系統之第四實施例於未抖動狀況下的場曲以及畸變。
第20圖係依據本發明之光學系統之第四實施例於未抖動狀況下的調變轉換函數圖。
第21圖顯示本發明之光學系統之第四實施例於最大抖動補償狀況下的場曲以及畸變。
第22圖係依據本發明之光學系統之第四實施例於最大抖動補償狀況下的調變轉換函數圖。
第23圖係依據本發明之光學系統之第五實施例之透鏡配置示意圖。
第24圖係依據本發明之光學系統之第五實施例於未抖動狀況下的縱向像差圖。
第25圖顯示本發明之光學系統之第五實施例於未抖動狀況下的場曲以及畸變。
第26圖係依據本發明之光學系統之第五實施例於未抖動狀況下的調變轉換函數圖。
第27圖顯示本發明之光學系統之第五實施例於最大抖動補償狀況下的場曲以及畸變。
第28圖係依據本發明之光學系統之第五實施例於最大抖動補償狀況下的調變轉換函數圖。
本發明提供一種光學系統,包括:一物鏡光學模組,此物鏡光學模組具有屈光力,此物鏡光學模組包括一第一透鏡群、一第二透鏡群、一第三透鏡群、一第四透鏡群及一第五透鏡群;一轉像光學模組;及一目鏡光學模組;其中物鏡光學模組、轉像光學模組及目鏡光學模組沿著一光軸從一物側至一像側依序排列;其中第一透鏡群、第二透鏡群、第三透鏡群、第四透鏡群及第五透鏡群沿著光軸從物側至像側依序排列;其中 光學系統滿足以下條件:0.45
Figure 111110581-A0101-12-0009-65
LG4D/LG1D
Figure 111110581-A0101-12-0009-66
0.8;其中,LG4D為第四透鏡群之一光學有效直徑,LG1D為第一透鏡群之一光學有效直徑。
請參閱底下表一、表三、表五、表七及表九,其中表一、表三、表五、表七及表九分別為依據本發明之光學系統之第一實施例至第五實施例的各透鏡之相關參數表。
第1、7、11、17、23圖分別為本發明之光學系統之第一、二、三、四、五實施例之透鏡配置示意圖,其中光學系統1包括一物鏡光學模組LG1OBJ、一轉像光學模組LG1PS、一目鏡光學模組LG1EYE。物鏡光學模組LG1OBJ包括一第一透鏡群LG11、一第二透鏡群LG12、一第三透鏡群LG13、一第四透鏡群LG14、一第五透鏡群LG15,第一透鏡群LG11包括一第一透鏡L11、一第二透鏡L12,第二透鏡群LG12包括一第三透鏡L13,第三透鏡群LG13包括一第四透鏡L14,第四透鏡群LG14包括一第五透鏡L15,第五透鏡群LG15包括一第六透鏡L16、一第十一透鏡L111。轉像光學模組LG1PS包括一第一稜鏡P11、一第二稜鏡P12。目鏡光學模組LG1EYE包括一第六透鏡群LG16、一第七透鏡群LG17、一第八透鏡群LG18,第六透鏡群LG16包括一第七透鏡L17、一第八透鏡L18,第七透鏡群LG17包括一第九透鏡L19,第八透鏡群LG18包括一第十透鏡L110。光學系統2包括一物鏡光學模組LG2OBJ、一轉像光學模組LG2PS、一目鏡光學模組LG2EYE。物鏡光學模組LG2OBJ包括一第一透鏡群LG21、一第二透鏡群LG22、一第三透鏡群LG23、一第四透鏡群LG24、一第五透鏡群LG25,第一透鏡群LG21包括一第一透鏡L21、一第二透鏡L22,第二透鏡群LG22包括一第三透鏡L23,第三透鏡群LG23包括一第四透鏡L24,第 四透鏡群LG24包括一第五透鏡L25,第五透鏡群LG25包括一第六透鏡L26、一第十一透鏡L211。轉像光學模組LG2PS包括一第一稜鏡P21、一第二稜鏡P22。目鏡光學模組LG2EYE包括一第六透鏡群LG26、一第七透鏡群LG27、一第八透鏡群LG28,第六透鏡群LG26包括一第七透鏡L27、一第八透鏡L28,第七透鏡群LG27包括一第九透鏡L29,第八透鏡群LG28包括一第十透鏡L210。光學系統3包括一物鏡光學模組LG3OBJ、一轉像光學模組LG3PS、一目鏡光學模組LG3EYE。物鏡光學模組LG3OBJ包括一第一透鏡群LG31、一第二透鏡群LG32、一第三透鏡群LG33、一第四透鏡群LG34、一第五透鏡群LG35,第一透鏡群LG31包括一第一透鏡L31、一第二透鏡L32,第二透鏡群LG32包括一第三透鏡L33,第三透鏡群LG33包括一第四透鏡L34,第四透鏡群LG34包括一第五透鏡L35,第五透鏡群LG35包括一第六透鏡L36、一第十一透鏡L311。轉像光學模組LG3PS包括一第一稜鏡P31、一第二稜鏡P32。目鏡光學模組LG3EYE包括一第六透鏡群LG36、一第七透鏡群LG37、一第八透鏡群LG38,第六透鏡群LG36包括一第七透鏡L37、一第八透鏡L38,第七透鏡群LG37包括一第九透鏡L39,第八透鏡群LG38包括一第十透鏡L310。光學系統4包括一物鏡光學模組LG4OBJ、一轉像光學模組LG4PS、一目鏡光學模組LG4EYE。物鏡光學模組LG4OBJ包括一第一透鏡群LG41、一第二透鏡群LG42、一第三透鏡群LG43、一第四透鏡群LG44、一第五透鏡群LG45,第一透鏡群LG41包括一第一透鏡L41、一第二透鏡L42,第二透鏡群LG42包括一第三透鏡L43、一第十一透鏡L411,第三透鏡群LG43包括一第四透鏡L44,第四透鏡群LG44包括一第五透鏡L45,第五透鏡群LG45包括一第六透鏡L46。轉像光 學模組LG4PS包括一第一稜鏡P41、一第二稜鏡P42。目鏡光學模組LG4EYE包括一第六透鏡群LG46、一第七透鏡群LG47、一第八透鏡群LG48,第六透鏡群LG46包括一第七透鏡L47、一第八透鏡L48,第七透鏡群LG47包括一第九透鏡L49,第八透鏡群LG48包括一第十透鏡L410。光學系統5包括一物鏡光學模組LG5OBJ、一轉像光學模組LG5PS、一目鏡光學模組LG5EYE。物鏡光學模組LG5OBJ包括一第一透鏡群LG51、一第二透鏡群LG52、一第三透鏡群LG53、一第四透鏡群LG54、一第五透鏡群LG55,第一透鏡群LG51包括一第一透鏡L51、一第二透鏡L52,第二透鏡群LG52包括一第三透鏡L53,第三透鏡群LG53包括一第四透鏡L54,第四透鏡群LG54包括一第五透鏡L55,第五透鏡群LG55包括一第六透鏡L56、一第十一透鏡L511。轉像光學模組LG5PS包括一第一稜鏡P51、一第二稜鏡P52。目鏡光學模組LG5EYE包括一第六透鏡群LG56、一第七透鏡群LG57、一第八透鏡群LG58,第六透鏡群LG56包括一第七透鏡L57、一第八透鏡L58,第七透鏡群LG57包括一第九透鏡L59,第八透鏡群LG58包括一第十透鏡L510。
第一透鏡群LG11、LG21、LG31、LG41、LG51具有正屈光力,第一透鏡L11、L21、L31、L41、L51由玻璃材質製成,其物側面S11、S21、S31、S41、S51為凸面,物側面S11、S21、S31、S41、S51與像側面S12、S22、S32、S42、S52皆為球面表面。第二透鏡L12、L22、L32、L42、L52由玻璃材質製成,其物側面S12、S22、S32、S42、S52與像側面S13、S23、S33、S43、S53皆為球面表面,第一透鏡L11、L21、L31、L41、L51分別與第二透鏡L12、L22、L32、L42、L52膠合。第二透鏡群LG12、LG22、 LG32、LG42、LG52可沿著光軸OA1、OA2、OA3、OA4、OA5移動,以使光學系統1、2、3、4、5進行對焦,第三透鏡L13、L23、L33、L43、L53由玻璃材質製成,其像側面S15、S25、S35、S45、S55為凹面,物側面S14、S24、S34、S44、S54與像側面S15、S25、S35、S45、S55皆為球面表面。第三透鏡群LG13、LG23、LG33、LG43、LG53具有正屈光力,第四透鏡L14、L24、L34、L44、L54具有正屈光力,由玻璃材質製成,其物側面S16、S26、S36、S47、S56為凸面,物側面S16、S26、S36、S47、S56與像側面S17、S27、S37、S48、S57皆為球面表面。第四透鏡群LG14、LG24、LG34、LG44、LG54具有負屈光力,第四透鏡群LG14、LG24、LG34、LG44、LG54可沿著垂直光軸OA1、OA2、OA3、OA4、OA5的方向移動,以使光學系統1、2、3、4、5達到光學防手震,第五透鏡L15、L25、L35、L45、L55為雙凹透鏡具有負屈光力,由玻璃材質製成,其物側面S18、S28、S38、S49、S58為凹面,像側面S19、S29、S39、S410、S59為凹面,物側面S18、S28、S38、S49、S58與像側面S19、S29、S39、S410、S59皆為球面表面。第六透鏡L16、L26、L36、L46、L56具有負屈光力,由玻璃材質製成,其物側面S110、S210、S310、S411、S510為凹面,物側面S110、S210、S310、S411、S510與像側面S111、S211、S311、S412、S511皆為球面表面。第一稜鏡P11、P21、P31、P41、P51由玻璃材質製成,其物側面S113、S213、S313、S413、S514為平面,像側面S114、S214、S314、S414、S515為平面。第二稜鏡P12、P22、P32、P42、P52由玻璃材質製成,其物側面S115、S215、S315、S415、S516為平面,像側面S116、S216、S316、S416、S517為平面。第七透鏡L17、L27、L37、L47、L57為雙凹透鏡具有負屈光力,由玻璃材質製成,其物側 面S118、S218、S318、S418、SS19為凹面,像側面S119、S219、S319、S419、S520為凹面,物側面S118、S218、S318、S418、S519與像側面S119、S219、S319、S419、S520皆為球面表面。第八透鏡L18、L28、L38、L48、L58為雙凸透鏡具有正屈光力,由玻璃材質製成,其物側面S119、S219、S319、S419、S520為凸面,像側面S120、S220、S320、S420、S521為凸面,物側面S119、S219、S319、S419、S520與像側面S120、S220、S320、S420、S521皆為球面表面,第七透鏡L18、L28、L38、L48、L58分別與第八透鏡L18、L28、L38、L48、L58膠合。第七透鏡群LG17、LG27、LG37、LG47、LG57具有正屈光力,第九透鏡L19、L29、L39、L49、L59為雙凸透鏡具有正屈光力,由玻璃材質製成,其物側面S121、S221、S321、S421、S522為凸面,像側面S122、S222、S322、S422、S523為凸面,物側面S121、S221、S321、S421、S522與像側面S122、S222、S322、S422、S523皆為球面表面。第八透鏡群LG18、LG28、LG38、LG48、LG58具有正屈光力,第十透鏡L110、L210、L310、L410、L510具有正屈光力,由玻璃材質製成,其物側面S123、S223、S323、S423、S524為凸面,物側面S123、S223、S323、S423、S524與像側面S124、S224、S324、S424、S525皆為球面表面。
上述轉像光學模組可以旋轉來自物鏡光學模組的影像之方向,例如來自物鏡光學模組的影像若為倒立的像,在經過該轉像光學模組後可以將影像旋轉變成正立的影像,因此該轉像光學模組也可以稱為正立光學模組。
另外,光學系統1、2、3、4、5至少滿足底下其中一條件:
Figure 111110581-A0101-12-0013-1
Figure 111110581-A0101-12-0014-2
Figure 111110581-A0101-12-0014-3
Figure 111110581-A0101-12-0014-4
Figure 111110581-A0101-12-0014-5
其中,LG1D為第一實施例至第五實施例中,第一透鏡群LG11、LG21、LG31、LG41、LG51之一光學有效直徑,LG4D為第一實施例至第五實施例中,第四透鏡群LG14、LG24、LG34、LG44、LG54之一光學有效直徑,fG1為第一實施例至第五實施例中,第一透鏡群LG11、LG21、LG31、LG41、LG51之一有效焦距,fG3為第一實施例至第五實施例中,第三透鏡群LG13、LG23、LG33、LG43、LG53之一有效焦距,fG4為第一實施例至第五實施例中,第四透鏡群LG14、LG24、LG34、LG44、LG54之一有效焦距,f為第一實施例至第五實施例中,物鏡光學模組LG1OBJ、LG2OBJ、LG3OBJ、LG4OBJ、LG5OBJ之一有效焦距。使得光學系統1、2、3、4、5能有效的修正像差、有效的修正色差。
上述第一透鏡群由第一透鏡及第二透鏡膠合而成,可有效修正軸上色差;第三透鏡群具有大光焦度(正),可有效提升光線的偏折能力,使入射第三透鏡群的光線可快速收斂到較小口徑的第四透鏡群;第四透鏡群的口徑只有第一透鏡群的一半,使其體積較小具備小型化,其光焦度較大(負),可使入射第四透鏡群的光線快速發散,其移動時可達到光學防手震功能,光學防手震所需的移動距離較短,具有較大的補償角度,其中,光焦度為焦距的倒數,大光焦度是指短焦距。
現詳細說明本發明之光學系統之第一實施例。請參閱第1 圖,光學系統1沿著一光軸OA1從一物側至一像側依序包括一物鏡光學模組LG1OBJ、一轉像光學模組LG1PS、及一目鏡光學模組LG1EYE。物鏡光學模組LG1OBJ包括一第一透鏡群LG11、一第二透鏡群LG12、一第三透鏡群LG13、一第四透鏡群LG14及一第五透鏡群LG15。第一透鏡群LG11、第二透鏡群LG12、第三透鏡群LG13、第四透鏡群LG14及第五透鏡群LG15沿著光軸OA1從物側至像側依序排列。第一透鏡群LG11包括一第一透鏡L11及一第二透鏡L12,第一透鏡L11及第二透鏡L12沿著光軸OA1從物側至像側依序排列,第一透鏡L11及第二透鏡L12膠合。第二透鏡群LG12包括一第三透鏡L13。第三透鏡群LG13包括一第四透鏡L14。第四透鏡群LG14包括一第五透鏡L15。第五透鏡群LG15包括一第六透鏡L16及一第十一透鏡L111,第六透鏡L16及一第十一透鏡L111沿著光軸OA1從物側至像側依序排列,第六透鏡L16及一第十一透鏡L111膠合。轉像光學模組LG1PS包括一第一稜鏡P11及一第二稜鏡P12,第一稜鏡P11及一第二稜鏡P12沿著光軸OA1從物側至像側依序排列。目鏡光學模組LG1EYE包括一第六透鏡群LG16、一第七透鏡群LG17及一第八透鏡群LG18,第六透鏡群LG16、第七透鏡群LG17及第八透鏡群LG18沿著光軸OA1從物側至像側依序排列。第六透鏡群LG16包括一第七透鏡L17及一第八透鏡L18,第七透鏡L17及第八透鏡L18沿著光軸OA1從物側至像側依序排列,第七透鏡L17及第八透鏡L18膠合。第七透鏡群LG17包括一第九透鏡L19。第八透鏡群LG18包括一第十透鏡L110。成像時,來自物側之光線,依序通過物鏡光學模組LG1OBJ及轉像光學模組LG1PS先成像於一焦平面S117,再通過目鏡光學模組LG1EYE,最後成像於一成像面IMA1上。第二透鏡群LG12可沿著光 軸OA1移動,以使光學系統1進行對焦。第四透鏡群LG14可沿著垂直光軸OA1的方向移動,其移動距離為0.6mm,以使光學系統1達到光學防手震,其光軸抖動的補償角度可達±0.8度。根據【實施方式】第一至五段落,其中:
第一透鏡L11為雙凸透鏡具有正屈光力,其像側面S12為凸面;第二透鏡L12為雙凹透鏡具有負屈光力,其物側面S12為凹面,像側面S13為凹面;第二透鏡群LG12具有正屈光力,第三透鏡L13為彎月型透鏡具有正屈光力,其物側面S14為凸面;第四透鏡L14為彎月型透鏡,其像側面S17為凹面;第五透鏡群LG15具有負屈光力,第六透鏡L16為雙凹透鏡,其像側面S111為凹面,第十一透鏡L111為雙凸透鏡具有正屈力,其物側面S111為凸面,像側面S112為凸面,第六透鏡L16與第十一透鏡L111膠合;第六透鏡群LG16具有正屈光力;第十透鏡L110為平凸透鏡,其像側面S124為平面;
利用上述物鏡光學模組LG1OBJ、轉像光學模組LG1PS、目鏡光學模組LG1EYE及至少滿足條件(1)至條件(5)其中一條件之設計,使得光學系統1能有效的修正像差、有效的修正色差。
表一為第1圖中光學系統1之各透鏡之相關參數表。
Figure 111110581-A0101-12-0016-6
Figure 111110581-A0101-12-0017-7
表二為第一實施例之光學系統1之相關參數值及其對應條件(1)至條件(5)之計算值,由表二可知,第一實施例之光學系統1皆能滿足條件(1)至條件(5)之要求。當符合表一中各透鏡的屈光力、表面形狀及滿足條件(1)~(5),為本發明較佳實施例之一。
Figure 111110581-A0101-12-0017-8
另外,第一實施例之光學系統1的光學性能也可達到要求。由第2圖可看出,第一實施例之光學系統1於未抖動狀況下,其縱向像差介於0mm至0.4mm之間。由第3圖可看出,第一實施例之光學系統1於未抖動狀況下,其場曲介於-0.4mm至1.2mm之間,其畸變介於0%至6%之間。由第4圖可看出,第一實施例之光學系統1於未抖動狀況下,其調變轉換函數值介於0至1.0之間。由第5圖可看出,第一實施例之光學系統 1於最大抖動補償狀況下,其場曲介於-1.2mm至0.2mm之間,其畸變介於0%至6%之間。由第6圖可看出,第一實施例之光學系統1於最大抖動補償狀況下,其調變轉換函數值介於0至1.0之間。顯見第一實施例之光學系統1於未抖動及最大抖動補償狀況下之縱向像差、場曲、畸變都能被有效修正,鏡頭解析度也能滿足要求,從而得到較佳的光學性能。
現詳細說明本發明之光學系統之第二實施例。請參閱第7圖,光學系統2沿著一光軸OA2從一物側至一像側依序包括一物鏡光學模組LG2OBJ、一轉像光學模組LG2PS、及一目鏡光學模組LG2EYE。物鏡光學模組LG2OBJ包括一第一透鏡群LG21、一第二透鏡群LG22、一第三透鏡群LG23、一第四透鏡群LG24及一第五透鏡群LG25。第一透鏡群LG21、第二透鏡群LG22、第三透鏡群LG23、第四透鏡群LG24及第五透鏡群LG25沿著光軸OA2從物側至像側依序排列。第一透鏡群LG21包括一第一透鏡L21及一第二透鏡L22,第一透鏡L21及第二透鏡L22沿著光軸OA2從物側至像側依序排列,第一透鏡L21及第二透鏡L22膠合。第二透鏡群LG22包括一第三透鏡L23。第三透鏡群LG23包括一第四透鏡L24。第四透鏡群LG24包括一第五透鏡L25。第五透鏡群LG25包括一第六透鏡L26及一第十一透鏡L211,第六透鏡L26及一第十一透鏡L211沿著光軸OA2從物側至像側依序排列,第六透鏡L26及一第十一透鏡L211膠合。轉像光學模組LG2PS包括一第一稜鏡P21及一第二稜鏡P22,第一稜鏡P21及一第二稜鏡P22沿著光軸OA2從物側至像側依序排列。目鏡光學模組LG2EYE包括一第六透鏡群LG26、一第七透鏡群LG27及一第八透鏡群LG28,第六透鏡群LG26、第七透鏡群LG27及第八透鏡群LG28沿著光軸OA2從物側至像側依序排 列。第六透鏡群LG26包括一第七透鏡L27及一第八透鏡L28,第七透鏡L27及第八透鏡L28沿著光軸OA2從物側至像側依序排列,第七透鏡L27及第八透鏡L28膠合。第七透鏡群LG27包括一第九透鏡L29。第八透鏡群LG28包括一第十透鏡L210。成像時,來自物側之光線,依序通過物鏡光學模組LG2OBJ及轉像光學模組LG2PS先成像於一焦平面S217,再通過目鏡光學模組LG2EYE,最後成像於一成像面IMA2上。第二透鏡群LG22可沿著光軸OA2移動,以使光學系統2進行對焦。第四透鏡群LG24可沿著垂直光軸OA2的方向移動,其移動距離為0.6mm,以使光學系統2達到光學防手震,其光軸抖動的補償角度可達±0.8度。根據【實施方式】第一至五段落,其中:
第一透鏡L21為雙凸透鏡具有正屈光力,其像側面S22為凸面;第二透鏡L22為雙凹透鏡具有負屈光力,其物側面S22為凹面,像側面S23為凹面;第二透鏡群LG22具有正屈光力,第三透鏡L23為彎月型透鏡具有正屈光力,其物側面S24為凸面;第四透鏡L24為彎月型透鏡,其像側面S27為凹面;第五透鏡群LG25具有負屈光力,第六透鏡L26為雙凹透鏡,其像側面S211為凹面,第十一透鏡L211為雙凸透鏡具有正屈力,其物側面S211為凸面,像側面S212為凸面,第六透鏡L26與第十一透鏡L211膠合;第六透鏡群LG26具有正屈光力;第十透鏡L210為平凸透鏡,其像側面S224為平面;
利用上述物鏡光學模組LG2OBJ、轉像光學模組LG2PS、目鏡光學模組LG2EYE及至少滿足條件(1)至條件(5)其中一條件之設計,使得光學系統2能有效的修正像差、有效的修正色差。
表三為第7圖中光學系統2之各透鏡之相關參數表。
Figure 111110581-A0101-12-0020-9
表四為第二實施例之光學系統2之相關參數值及其對應條件(1)至條件(5)之計算值,由表四可知,第二實施例之光學系統2皆能滿足條件(1)至條件(5)之要求。當符合表三中各透鏡的屈光力、表面形狀及滿足條件(1)~(5),為本發明較佳實施例之一。
Figure 111110581-A0101-12-0020-10
Figure 111110581-A0101-12-0021-11
另外,第二實施例之光學系統2的光學性能也可達到要求。由第8圖可看出,第二實施例之光學系統2於未抖動狀況下,其縱向像差介於-0.05mm至0.25mm之間。由第9圖可看出,第二實施例之光學系統2於未抖動狀況下,其場曲介於-0.4mm至1.2mm之間,其畸變介於0%至6%之間。由第10圖可看出,第二實施例之光學系統2於未抖動狀況下,其調變轉換函數值介於0至1.0之間。第二實施例之光學系統2於最大抖動補償狀況下,其場曲圖、畸變圖、調變轉換函數圖與第一實施例近似所以省略圖例,其光學性能也可達到要求。顯見第二實施例之光學系統2於未抖動及最大抖動補償狀況下之縱向像差、場曲、畸變都能被有效修正,鏡頭解析度也能滿足要求,從而得到較佳的光學性能。
現詳細說明本發明之光學系統之第三實施例。請參閱第11圖,光學系統3沿著一光軸OA3從一物側至一像側依序包括一物鏡光學模組LG3OBJ、一轉像光學模組LG3PS、及一目鏡光學模組LG3EYE。物鏡光學模組LG3OBJ包括一第一透鏡群LG31、一第二透鏡群LG32、一第三透鏡群LG33、一第四透鏡群LG34及一第五透鏡群LG35。第一透鏡群LG31、第二透鏡群LG32、第三透鏡群LG33、第四透鏡群LG34及第五透鏡群LG35沿著光軸OA3從物側至像側依序排列。第一透鏡群LG31包括一第一透鏡L31及一第二透鏡L32,第一透鏡L31及第二透鏡L32沿著光軸OA3從物側至像側依序排列,第一透鏡L31及第二透鏡L32膠合。第二透鏡群LG32包括一第三透鏡L33。第三透鏡群LG33包括一第四透鏡L34。第四透鏡群LG34包括一第五透鏡L35。第五透鏡群LG35包括一第六透鏡L36及一第十一透 鏡L311,第六透鏡L36及一第十一透鏡L311沿著光軸OA3從物側至像側依序排列,第六透鏡L36及一第十一透鏡L311膠合。轉像光學模組LG3PS包括一第一稜鏡P31及一第二稜鏡P32,第一稜鏡P31及一第二稜鏡P32沿著光軸OA3從物側至像側依序排列。目鏡光學模組LG3EYE包括一第六透鏡群LG36、一第七透鏡群LG37及一第八透鏡群LG38,第六透鏡群LG36、第七透鏡群LG37及第八透鏡群LG38沿著光軸OA3從物側至像側依序排列。第六透鏡群LG36包括一第七透鏡L37及一第八透鏡L38,第七透鏡L37及第八透鏡L38沿著光軸OA3從物側至像側依序排列,第七透鏡L37及第八透鏡L38膠合。第七透鏡群LG37包括一第九透鏡L39。第八透鏡群LG38包括一第十透鏡L310。成像時,來自物側之光線,依序通過物鏡光學模組LG3OBJ及轉像光學模組LG3PS先成像於一焦平面S317,再通過目鏡光學模組LG3EYE,最後成像於一成像面IMA3上。第二透鏡群LG32可沿著光軸OA3移動,以使光學系統3進行對焦。第四透鏡群LG34可沿著垂直光軸OA3的方向移動,其移動距離為0.6mm,以使光學系統3達到光學防手震,其光軸抖動的補償角度可達±0.803度。根據【實施方式】第一至五段落,其中:
第一透鏡L31為彎月型透鏡具有負屈光力,其像側面S32為凹面;第二透鏡L32為彎月型透鏡具有正屈光力,其物側面S32為凸面,像側面S33為凹面;第二透鏡群LG32具有正屈光力,第三透鏡L33為彎月型透鏡具有正屈光力,其物側面S34為凸面;第四透鏡L34為雙凸透鏡,其像側面S37為凸面;第五透鏡群LG35具有正屈光力,第六透鏡L36為雙凹透鏡,其像側面S311為凹面,第十一透鏡L311為雙凸透鏡具有正屈力, 其物側面S311為凸面,像側面S312為凸面,第六透鏡L36與第十一透鏡L311膠合;第六透鏡群LG36具有正屈光力;第十透鏡L310為平凸透鏡,其像側面S324為平面;
利用上述物鏡光學模組LG3OBJ、轉像光學模組LG3PS、目鏡光學模組LG3EYE及至少滿足條件(1)至條件(5)其中一條件之設計,使得光學系統3能有效的修正像差、有效的修正色差。
表五為第11圖中光學系統3之各透鏡之相關參數表。
Figure 111110581-A0101-12-0023-12
表六為第三實施例之光學系統3之相關參數值及其對應條 件(1)至條件(5)之計算值,由表六可知,第三實施例之光學系統3皆能滿足條件(1)至條件(5)之要求。當符合表五中各透鏡的屈光力、表面形狀及滿足條件(1)~(5),為本發明較佳實施例之一。
Figure 111110581-A0101-12-0024-13
另外,第三實施例之光學系統3的光學性能也可達到要求。由第12圖可看出,第三實施例之光學系統3於未抖動狀況下,其縱向像差介於-0.1mm至0.4mm之間。由第13圖可看出,第三實施例之光學系統3於未抖動狀況下,其場曲介於-0.4mm至0.6mm之間,其畸變介於0%至9%之間。由第14圖可看出,第三實施例之光學系統3於未抖動狀況下,其調變轉換函數值介於0至1.0之間。由第15圖可看出,第三實施例之光學系統3於最大抖動補償狀況下,其場曲介於-0.7mm至0.3mm之間,其畸變介於0%至9%之間。由第16圖可看出,第三實施例之光學系統3於最大抖動補償狀況下,其調變轉換函數值介於0至1.0之間。顯見第三實施例之光學系統3於未抖動及最大抖動補償狀況下之縱向像差、場曲、畸變都能被有效修正,鏡頭解析度也能滿足要求,從而得到較佳的光學性能。
現詳細說明本發明之光學系統之第四實施例。請參閱第17圖,光學系統4沿著一光軸OA4從一物側至一像側依序包括一物鏡光學模組LG4OBJ、一轉像光學模組LG4PS、及一目鏡光學模組LG4EYE。物鏡光學模組LG4OBJ包括一第一透鏡群LG41、一第二透鏡群LG42、一第三透鏡群LG43、一第四透鏡群LG44及一第五透鏡群LG45。第一透鏡群LG41、 第二透鏡群LG42、第三透鏡群LG43、第四透鏡群LG44及第五透鏡群LG45沿著光軸OA4從物側至像側依序排列。第一透鏡群LG41包括一第一透鏡L41及一第二透鏡L42,第一透鏡L41及第二透鏡L42沿著光軸OA4從物側至像側依序排列,第一透鏡L41及第二透鏡L42膠合。第二透鏡群LG42包括一第三透鏡L43及一第十一透鏡L411,第三透鏡L43及第十一透鏡L411沿著光軸OA4從物側至像側依序排列,第三透鏡L43及第十一透鏡L411膠合。第三透鏡群LG43包括一第四透鏡L44。第四透鏡群LG44包括一第五透鏡L45。第五透鏡群LG45包括一第六透鏡L46。轉像光學模組LG4PS包括一第一稜鏡P41及一第二稜鏡P42,第一稜鏡P41及一第二稜鏡P42沿著光軸OA4從物側至像側依序排列。目鏡光學模組LG4EYE包括一第六透鏡群LG46、一第七透鏡群LG47及一第八透鏡群LG48,第六透鏡群LG46、第七透鏡群LG47及第八透鏡群LG48沿著光軸OA4從物側至像側依序排列。第六透鏡群LG46包括一第七透鏡L47及一第八透鏡L48,第七透鏡L47及第八透鏡L48沿著光軸OA4從物側至像側依序排列,第七透鏡L47及第八透鏡L48膠合。第七透鏡群LG47包括一第九透鏡L49。第八透鏡群LG48包括一第十透鏡L410。成像時,來自物側之光線,依序通過物鏡光學模組LG4OBJ及轉像光學模組LG4PS先成像於一焦平面S417,再通過目鏡光學模組LG4EYE,最後成像於一成像面IMA4上。第二透鏡群LG42可沿著光軸OA4移動,以使光學系統4進行對焦。第四透鏡群LG44可沿著垂直光軸OA4的方向移動,其移動距離為0.6mm,以使光學系統4達到光學防手震,其光軸抖動的補償角度可達±0.74度。根據【實施方式】第一至五段落,其中:
第一透鏡L41為彎月透鏡具有負屈光力,其像側面S42為凹面;第二透鏡L42為雙凸透鏡具有正屈光力,其物側面S42為凸面,像側面S43為凸面;第二透鏡群LG42具有負屈光力,第三透鏡L43為雙凹透鏡具有負屈光力,其物側面S44為凹面,第十一透鏡L411為雙凸透鏡具有正屈光力,其物側面S46為凸面,像側面S47為凸面,第三透鏡L43與第十一透鏡L411膠合;第四透鏡L44為雙凸透鏡,其像側面S48為凸面;第五透鏡群LG45具有負屈光力,第六透鏡L46為彎月型透鏡,其像側面S412為凸面;第六透鏡群LG46具有負屈光力;第十透鏡L410為彎月型透鏡,其像側面S424為凹面;
利用上述物鏡光學模組LG4OBJ、轉像光學模組LG4PS、目鏡光學模組LG4EYE及至少滿足條件(1)至條件(5)其中一條件之設計,使得光學系統4能有效的修正像差、有效的修正色差。
表七為第17圖中光學系統4之各透鏡之相關參數表。
Figure 111110581-A0101-12-0026-14
Figure 111110581-A0101-12-0027-15
表八為第四實施例之光學系統4之相關參數值及其對應條件(1)至條件(5)之計算值,由表八可知,第四實施例之光學系統4皆能滿足條件(1)至條件(5)之要求。當符合表七中各透鏡的屈光力、表面形狀及滿足條件(1)~(5),為本發明較佳實施例之一。
Figure 111110581-A0101-12-0027-16
另外,第四實施例之光學系統4的光學性能也可達到要求。由第18圖可看出,第四實施例之光學系統4於未抖動狀況下,其縱向像差介於-0.12mm至0.12mm之間。由第19圖可看出,第四實施例之光學系統4於未抖動狀況下,其場曲介於-0.3mm至0.2mm之間,其畸變介於0%至10%之間。由第20圖可看出,第四實施例之光學系統4於未抖動狀況下,其調變轉換函數值介於0至1.0之間。由第21圖可看出,第四實施例之光學系統4於最大抖動補償狀況下,其場曲介於-1.2mm至0mm之間,其畸變介於0%至10%之間。由第22圖可看出,第四實施例之光學系統4於最大抖動補償狀況下,其調變轉換函數值介於0至1.0之間。顯見第四實施例之光學系統4於未抖動及最大抖動補償狀況下之縱向像差、場曲、畸變都能 被有效修正,鏡頭解析度也能滿足要求,從而得到較佳的光學性能。
現詳細說明本發明之光學系統之第五實施例。請參閱第23圖,光學系統5沿著一光軸OA5從一物側至一像側依序包括一物鏡光學模組LG5OBJ、一轉像光學模組LG5PS、及一目鏡光學模組LG5EYE。物鏡光學模組LG5OBJ包括一第一透鏡群LG51、一第二透鏡群LG52、一第三透鏡群LG53、一第四透鏡群LG54及一第五透鏡群LG55。第一透鏡群LG51、第二透鏡群LG52、第三透鏡群LG53、第四透鏡群LG54及第五透鏡群LG56沿著光軸OA5從物側至像側依序排列。第一透鏡群LG51包括一第一透鏡L51及一第二透鏡L52,第一透鏡L51及第二透鏡L52沿著光軸OA5從物側至像側依序排列,第一透鏡L51及第二透鏡L52膠合。第二透鏡群LG52包括一第三透鏡L53。第三透鏡群LG53包括一第四透鏡L54。第四透鏡群LG54包括一第五透鏡L55。第五透鏡群LG55包括一第六透鏡L56及一第十一透鏡L511,第六透鏡L56及一第十一透鏡L511沿著光軸OA5從物側至像側依序排列。轉像光學模組LG5PS包括一第一稜鏡P51及一第二稜鏡P52,第一稜鏡P51及一第二稜鏡P52沿著光軸OA5從物側至像側依序排列。目鏡光學模組LG5EYE包括一第六透鏡群LG56、一第七透鏡群LG57及一第八透鏡群LG58,第六透鏡群LG56、第七透鏡群LG57及第八透鏡群LG58沿著光軸OA5從物側至像側依序排列。第六透鏡群LG56包括一第七透鏡L57及一第八透鏡L58,第七透鏡L57及第八透鏡L58沿著光軸OA5從物側至像側依序排列,第七透鏡L57及第八透鏡L58膠合。第七透鏡群LG57包括一第九透鏡L59。第八透鏡群LG58包括一第十透鏡L510。成像時,來自物側之光線,依序通過物鏡光學模組LG5OBJ及轉像光學模組LG5PS先成 像於一焦平面S518,再通過目鏡光學模組LG5EYE,最後成像於一成像面IMA5上。第二透鏡群LG52可沿著光軸OA5移動,以使光學系統5進行對焦。第四透鏡群LG54可沿著垂直光軸OA5的方向移動,其移動距離為0.6mm,以使光學系統5達到光學防手震,其光軸抖動的補償角度可達±0.8度。根據【實施方式】第一至五段落,其中:
第一透鏡L51為雙凸透鏡具有正屈光力,其像側面S52為凸面;第二透鏡L52為彎月型透鏡具有負屈光力,其物側面S52為凹面,像側面S53為凸面;第二透鏡群LG52具有負屈光力,第三透鏡L53為雙凹透鏡具有負屈光力,其物側面S54為凹面;第四透鏡L54為雙凸透鏡,其像側面S57為凸面;第五透鏡群LG55具有正屈光力,第六透鏡L56為彎月型透鏡,其像側面S511為凸面,第十一透鏡L511為雙凸透鏡具有正屈力,其物側面S512為凸面,像側面S513為凸面;第六透鏡群LG56具有負屈光力;第十透鏡L510為彎月型透鏡,其像側面S525為凹面;
利用上述物鏡光學模組LG5OBJ、轉像光學模組LG5PS、目鏡光學模組LG5EYE及至少滿足條件(1)至條件(5)其中一條件之設計,使得光學系統5能有效的修正像差、有效的修正色差。
表九為第23圖中光學系統5之各透鏡之相關參數表。
Figure 111110581-A0101-12-0029-17
Figure 111110581-A0101-12-0030-18
表十為第五實施例之光學系統5之相關參數值及其對應條件(1)至條件(5)之計算值,由表十可知,第五實施例之光學系統5皆能滿足條件(1)至條件(5)之要求。當符合表九中各透鏡的屈光力、表面形狀及滿足條件(1)~(5),為本發明較佳實施例之一。
Figure 111110581-A0101-12-0030-19
另外,第五實施例之光學系統5的光學性能也可達到要求。由第24圖可看出,第五實施例之光學系統5於未抖動狀況下,其縱向像差介於-0.35mm至0.25mm之間。由第25圖可看出,第五實施例之光學系統5於未抖動狀況下,其場曲介於-0.4mm至1.0mm之間,其畸變介於0%至3%之間。由第26圖可看出,第五實施例之光學系統5於未抖動狀況下,其 調變轉換函數值介於0至1.0之間。由第27圖可看出,第五實施例之光學系統5於最大抖動補償狀況下,其場曲介於-1.3mm至0.1mm之間,其畸變介於0%至4%之間。由第28圖可看出,第五實施例之光學系統5於最大抖動補償狀況下,其調變轉換函數值介於0至1.0之間。顯見第五實施例之光學系統5於未抖動及最大抖動補償狀況下之縱向像差、場曲、畸變都能被有效修正,鏡頭解析度也能滿足要求,從而得到較佳的光學性能。
上述光學系統能有效的校正手持光學設備因抖動造成的光學影像模糊,所以也可以應用於望遠鏡、測距儀及瞄準器等光學設備,使得因使用者雙手抖動造成的影像模糊可有效改善。此外,測距儀原本就具有測距功能,有些望遠鏡及瞄準器也可能附帶有測距功能,在具有測距功能的光學設備其雷射發射與接收系統所發射的雷射光束,可先入射本發明之光學系統的轉像光學模組(或可以稱為正立光學模組)即稜鏡組,再入射物鏡光學模組,由物鏡光學模組射出再射向被測物,從被射物反射的雷射光束循原路徑返回,先通過物鏡光學模組再經過轉像光學模組(即稜鏡組),最終入射光接收器,亦應屬本發明之範疇。
雖然本發明已以實施方式揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟悉此技藝者,在不脫離本發明的精神和範圍內,當可作各種的更動與潤飾,因此本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
1:光學系統
LG1OBJ:物鏡光學模組
LG1PS:轉像光學模組
LG1EYE:目鏡光學模組
LG11:第一透鏡群
LG12:第二透鏡群
LG13:第三透鏡群
LG14:第四透鏡群
LG15:第五透鏡群
LG16:第六透鏡群
LG17:第七透鏡群
LG18:第八透鏡群
L11:第一透鏡
L12:第二透鏡
L13:第三透鏡
L14:第四透鏡
L15:第五透鏡
L16:第六透鏡
L17:第七透鏡
L18:第八透鏡
L19:第九透鏡
L110:第十透鏡
L111:第十一透鏡
P11:第一稜鏡
P12:第二稜鏡
OA1:光軸
IMA1:成像面
S11:第一透鏡物側面
S12:第一透鏡像側面
S12:第二透鏡物側面
S13:第二透鏡像側面
S14:第三透鏡物側面
S15:第三透鏡像側面
S16:第四透鏡物側面
S17:第四透鏡像側面
S18:第五透鏡物側面
S19:第五透鏡像側面
S110:第六透鏡物側面
S111:第六透鏡像側面
S111:第十一透鏡物側面
S112:第十一透鏡像側面
S113:第一稜鏡物側面
S114:第一稜鏡像側面
S115:第二稜鏡物側面
S116:第二稜鏡像側面
S117:第一焦平面
S118:第七透鏡物側面
S119:第七透鏡像側面
S119:第八透鏡物側面
S120:第八透鏡像側面
S121:第九透鏡物側面
S122:第九透鏡像側面
S123:第十透鏡物側面
S124:第十透鏡像側面

Claims (10)

  1. 一種光學系統,包括:一物鏡光學模組,該物鏡光學模組具有屈光力,該物鏡光學模組包括一第一透鏡群、一第二透鏡群、一第三透鏡群、一第四透鏡群以及一第五透鏡群;一轉像光學模組;以及一目鏡光學模組;其中該物鏡光學模組、該轉像光學模組以及該目鏡光學模組沿著一光軸從一物側至一像側依序排列;其中該第四透鏡群具有負屈光力且包括一第五透鏡,該第五透鏡為雙凹透鏡具有負屈光力,且包括一凹面朝向該物側以及另一凹面朝向該像側;其中該第一透鏡群、該第二透鏡群、該第三透鏡群、該第四透鏡群以及該第五透鏡群沿著該光軸從該物側至該像側依序排列;其中該光學系統滿足以下條件:0.45
    Figure 111110581-A0305-02-0038-9
    LG4D/LG1D
    Figure 111110581-A0305-02-0038-10
    0.8;其中,LG4D為該第四透鏡群的一光學有效直徑,LG1D為該第一透鏡群的一光學有效直徑。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學系統,其中:該轉像光學模組包括一第一稜鏡以及一第二稜鏡;該目鏡光學模組具有屈光力,該目鏡光學模組包括一第六透鏡群、一第七透鏡群以及一第八透鏡群; 該第六透鏡群、該第七透鏡群以及該第八透鏡群沿著該光軸從該物側至該像側依序排列;該第一透鏡群具有正屈光力;該第二透鏡群具有屈光力且包括一第三透鏡,該第三透鏡包括一凹面朝向該像側;該第三透鏡群具有正屈光力且包括一第四透鏡,該第四透鏡包括一凸面朝向該物側;該第五透鏡群具有屈光力且包括一第六透鏡,該第六透鏡具有負屈光力且包括一凹面朝向該物側;該第六透鏡群具有屈光力;該第七透鏡群具有屈光力;該第八透鏡群具有屈光力;該第二透鏡群可沿著該光軸移動,以使該光學系統進行對焦;該第四透鏡群可沿著垂直該光軸的方向移動,以使該光學系統達到光學防手震;以及該光學系統至少滿足以下其中一條件:0.015mm-1
    Figure 111110581-A0305-02-0039-1
    1/fG3
    Figure 111110581-A0305-02-0039-2
    0.045mm-1;0.045mm-1
    Figure 111110581-A0305-02-0039-3
    |1/fG4|
    Figure 111110581-A0305-02-0039-4
    0.07mm-1;0.35
    Figure 111110581-A0305-02-0039-5
    |fG4/fG3|
    Figure 111110581-A0305-02-0039-6
    0.75;0.15
    Figure 111110581-A0305-02-0039-7
    fG1/f
    Figure 111110581-A0305-02-0039-8
    1.6; 其中,fG1為該第一透鏡群的一有效焦距,fG3為該第三透鏡群的一有效焦距,fG4為該第四透鏡群的一有效焦距,f為該物鏡光學模組的一有效焦距。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之光學系統,其中該第五透鏡群包括一第六透鏡以及一第十一透鏡,該第十一透鏡設置於該第六透鏡與該轉像光學模組之間,該第六透鏡具有負屈光力且包括一凹面朝向該物側,該第十一透鏡為雙凸透鏡具有正屈光力,且包括一凸面朝向該物側以及另一凸面朝向該像側。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之光學系統,其中:該第二透鏡群具有正屈光力,該第三透鏡為彎月型透鏡且更包括一凸面朝向該物側;該第四透鏡為彎月型透鏡具有正屈光力,且更包括一凹面朝向該像側;該第五透鏡群具有負屈光力,該第六透鏡為雙凹透鏡具有負屈光力,且更包括另一凹面朝向該像側;該第六透鏡與該第十一透鏡膠合;該第六透鏡群具有正屈光力且包括一第七透鏡以及一第八透鏡,該第七透鏡為雙凹透鏡具有負屈光力且包括一凹面朝向該物側以及另一凹面朝向該像側,該第八透鏡為雙凸透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向該物側以及另一凸面朝向該像側,該第七透鏡以及該第八透鏡沿著該光軸從該物側至該像側依序排列,該第七透鏡以及該第八透鏡膠合;該第七透鏡群具有正屈光力且包括一第九透鏡,該第九透鏡為雙凸透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向該物側以及另一凸面朝向該像側;以及 該第八透鏡群具有正屈光力且包括一第十透鏡,該第十透鏡為平凸透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向該物側以及一平面朝向該像側。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之光學系統,其中該第一透鏡群包括:一第一透鏡;以及一第二透鏡;其中該第一透鏡為雙凸透鏡具有正屈光力,且包括一凸面朝向該物側以及另一凸面朝向該像側;其中該第二透鏡為雙凹透鏡具有負屈光力,且包括一凹面朝向該物側以及另一凹面朝向該像側;其中該第一透鏡與該第二透鏡膠合;其中該第一透鏡以及該第二透鏡沿著該光軸從該物側至該像側依序排列。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之光學系統,其中:該第二透鏡群具有正屈光力,該第三透鏡為彎月型透鏡且更包括一凸面朝向該物側;該第四透鏡為雙凸透鏡具有正屈光力,且更包括另一凸面朝向該像側;該第五透鏡群具有正屈光力,該第六透鏡為雙凹透鏡具有負屈光力,且更包括另一凹面朝向該像側;該第六透鏡與該第十一透鏡膠合;該第六透鏡群具有正屈光力且包括一第七透鏡以及一第八透鏡,該第七透鏡為雙凹透鏡具有負屈光力且包括一凹面朝向該物側以及另一凹面朝向該像側,該第八透鏡為雙凸透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向該物 側以及另一凸面朝向該像側,該第七透鏡以及該第八透鏡沿著該光軸從該物側至該像側依序排列,該第七透鏡以及該第八透鏡膠合;該第七透鏡群具有正屈光力且包括一第九透鏡,該第九透鏡為雙凸透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向該物側以及另一凸面朝向該像側;以及該第八透鏡群具有正屈光力且包括一第十透鏡,該第十透鏡為平凸透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向該物側以及一平面朝向該像側。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之光學系統,其中該第一透鏡群包括:一第一透鏡;以及一第二透鏡;其中該第一透鏡為彎月型透鏡具有負屈光力,且包括一凸面朝向該物側以及一凹面朝向該像側;其中該第二透鏡為彎月型透鏡具正屈光力,且包括一凸面朝向該物側以及一凹面朝向該像側;其中該第一透鏡與該第二透鏡膠合;其中該第一透鏡以及該第二透鏡沿著該光軸從該物側至該像側依序排列。
  8. 如申請專利範圍第3項所述之光學系統,其中:該第一透鏡群包括一第一透鏡以及一第二透鏡,該第一透鏡為雙凸透鏡具有正屈光力,且包括一凸面朝向該物側以及另一凸面朝向該像側,該第二透鏡為彎月型透鏡具有負屈光力,且包括一凹面朝向該物側以及一凸面朝向該像側,該第一透鏡與該第二透鏡膠合,該第一透鏡以及該第二透鏡沿著該光軸從該物側至該像側依序排列; 該第二透鏡群具有負屈光力,該第三透鏡為雙凹透鏡具有負屈光力,且更包括另一凹面朝向該物側;該第四透鏡為雙凸透鏡具有正屈光力,且更包括另一凸面朝向該像側;該第五透鏡群具有正屈光力,該第六透鏡為彎月型透鏡具有負屈光力,且更包括一凸面朝向該像側;該第六透鏡群具有負屈光力且包括一第七透鏡以及一第八透鏡,該第七透鏡為雙凹透鏡具有負屈光力且包括一凹面朝向該物側以及另一凹面朝向該像側,該第八透鏡為雙凸透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向該物側以及另一凸面朝向該像側,該第七透鏡以及該第八透鏡沿著該光軸從該物側至該像側依序排列,該第七透鏡以及該第八透鏡膠合;該第七透鏡群具有正屈光力且包括一第九透鏡,該第九透鏡為雙凸透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向該物側以及另一凸面朝向該像側;以及該第八透鏡群具有正屈光力且包括一第十透鏡,該第十透鏡為彎月型透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向該物側以及一凹面朝向該像側。
  9. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之光學系統,其中該第二透鏡群包括一第三透鏡以及一第十一透鏡,該第十一透鏡設置於該第三透鏡與該第三透鏡群之間,其中:該第二透鏡群具有負屈光力;該第三透鏡為雙凹透鏡具有負屈光力,且包括一凹面朝向該物側以及另一凹面朝向該像側;該第十一透鏡為雙凸透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向該物側以及另一凸面朝向該像側;以及 該第三透鏡與該第十一透鏡膠合。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之光學系統,其中:該第一透鏡群包括一第一透鏡以及一第二透鏡,該第一透鏡為彎月型透鏡具有負屈光力,且包括一凸面朝向該物側以及一凹面朝向該像側,該第二透鏡為雙凸透鏡具有正屈光力,且包括一凸面朝向該物側以及另一凸面朝向該像側,該第一透鏡與該第二透鏡膠合,該第一透鏡以及該第二透鏡沿著該光軸從該物側至該像側依序排列;該第四透鏡為雙凸透鏡具有正屈光力,且更包括另一凸面朝向該像側;該第五透鏡群具有負屈光力,該第六透鏡為彎月型透鏡具有負屈光力,且更包括一凸面朝向該像側;該第六透鏡群具有負屈光力且包括一第七透鏡以及一第八透鏡,該第七透鏡為雙凹透鏡具有負屈光力且包括一凹面朝向該物側以及另一凹面朝向該像側,該第八透鏡為雙凸透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向該物側以及另一凸面朝向該像側,該第七透鏡以及該第八透鏡沿著該光軸從該物側至該像側依序排列,該第七透鏡以及該第八透鏡膠合;該第七透鏡群具有正屈光力且包括一第九透鏡,該第九透鏡為雙凸透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向該物側以及另一凸面朝向該像側;以及該第八透鏡群具有正屈光力且包括一第十透鏡,該第十透鏡為彎月型透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向該物側以及一凹面朝向該像側。
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