CN104937471B - 光学成像系统 - Google Patents

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Abstract

一种薄型光学成像系统为可内建于深度或配置空间有限的小型电子机器中，具有倍率调整功能。本发明的光学成像系统101为具有该倍率调整功能，于被摄影物体侧配置菱镜P，该菱镜具有曲折光轴90°之功能，该光轴曲折机构后方依序至少具有第一群G1，具有生成是为实像的中间像II的正屈光率；第二群G2，具有使轴外光束的方向朝中心轴O侧曲折的正屈光率；以及第三群G3，具有使该中间像II于成像组件50中成像的正屈光率，并能将于V端的光束的光线高度以光学系统全体抑制在较小的范围。

Description

光学成像系统
技术领域
本发明为关于一种光学成像系统，特别是关于一种于小型且薄型的电子机器中所内建的光学成像系统。
背景技术
近年来移动电话或数字相机等，内建有小型光学成像系统的小型且薄型的电子机器(以下称之为小型电子机器)日渐增加。小型电子机器由于受限于用于配置镜头的空间与深度，因此多为使用定焦镜头。定焦镜头因镜头全长可以抑制在5毫米左右，因此能够轻易的内建于小型电子机器之中，另一方面，变焦镜头当放大倍率于3倍左右时，镜头全长达到20厘米左右。因此有将包含有变焦镜头的光学成像系统予以内建于小型电子机器中为困难的情形。因此，为了将含有变焦镜头的光学成像系统内建于空间与深度皆受限的小型电子机器，则有以菱镜或平面镜将光路曲折90度。
如专利文献1中，提出以菱镜将光路曲折90度以减少深度的光学成像系统。于此专利文献1的提案中，为使用将两端面予以制为凹面的菱镜。借此将菱镜前侧面制为凹面，而可抑制来自菱镜前侧面的入射光的光线高度度，以减少菱镜深度。
专利文献2中，提出透镜前方配置凹透镜的光学成像系统。此提案与专利文献1相同，为借由在菱镜前方配置凹透镜，能抑制来自菱镜前方的入射光的光线高度，以减少菱镜深度。
专利文献3中，提出于收纳时使菱镜旋转45度以减少收纳时的深度。又，专利文献4中，提出于菱镜的前侧面或前方未设置凹面或是凹透镜的光学成像系统。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本特开2003-43354号公报
[专利文献2]日本特开2004-37966号公报
[专利文献3]日本特开2007-86141号公报
[专利文献4]日本特开2007-155948号公报
发明内容
鉴于以上所述，于小型电子机器中所内建的光学成像系统由于收纳空间或深度有限，多使用菱镜或平面镜将光路曲折90度。又因小型电子机器为薄型，有将对于中心轴的光线高度予以压低的必要。
为解决这些课题，如前述专利文献1或专利文献2，有将菱镜入射面及/或射出面形成为凹透镜，或是有在菱镜前方配置凹透镜。但是，专利文献1或专利文献2的发明中，因前侧面制为凹面的菱镜或是配置于菱镜前方的凹透镜的厚度的关系，而有即使将对于光学成像系统中心轴的光线高度缩小，也难以将光学成像系统收纳于小型电子机器中镜头的收纳空间中的问题。以专利文献2为例，于菱镜前方配置凹透镜时，按照申请人的调查，对于对角线长5.69毫米的成像组件，凹透镜的厚度为1.2毫米，菱镜的厚度为4.0毫米，合计厚度达5.2毫米。因这类的光学系统外侧进一步需要镜头外框等机械构件，将含有这些机械构件的光学成像系统收纳于小型电子机器的收纳空间中相当困难。
为解决此问题，前述专利文献3中，提出收纳时将菱镜旋转45度，以减少收纳时深度。但是，专利文献3的发明具有在为了摄影而旋转菱镜时的位置决定上的高精确度要求的问题。
前述专利文献4中，提出菱镜的前侧面或前方未设置有凹面或是凹透镜的光学成像系统。但此光学成像系统具有广角下的视角范围狭窄的问题，无法满足现在的市场需求。
而就不于菱镜加入屈亮度，或是不于菱镜前方设置凹透镜，而抑制菱镜大小的方法而言，则可考虑于菱镜附近设置光圈。但是若于菱镜附近设置光圈，又会新产生后群的透镜直径变大的问题。
本发明的目的在于提供一种具有调整倍率功能的光学成像系统，为透过光学系统全体抑制V端(成像组件的短方向的端点)光束的光线高度，以减少朝被摄影物体方向的厚度。
本发明的光学成像系统，为具有可倍率调整的倍率调整功能的一光学成像系统。该光学成像系统为在一被摄影物体侧具有可曲折光轴的一光轴曲折机构。又该光学成像系统于该光轴曲折机构后方依序至少具有：一第一群，具有生成是为实像的一中间像的一正屈光率、一第二群，具有使轴外光束的方向朝中心轴侧曲折的一正屈光率、以及一第三群，具有使该中间像于一成像组件中成像的一正屈光率。
借由本发明，能提供一种具有调整倍率功能的光学成像系统，透过光学系统全体抑制V端光束的光线高度以减少朝被摄影物体方向的厚度。
附图简要说明
图1(a)为显示关于本发明的实施例的成像组件的示意图，图1(b)为显示光学成像系统中于与光轴垂直的任意面的光束的示意图。
图2(a)为关于本发明的第一实施例的光学成像系统于广角端时的近轴关系图，图2(b)为中等倍率时的近轴关系图，图2(c)为望远程时的近轴关系图。
图3(a)为关于本发明的第二实施例的光学成像系统于广角端时的近轴关系图，图3(b)为中等倍率时的近轴关系图，图3(c)为望远程时的近轴关系图。
图4(a)为关于本发明的第三实施例的光学成像系统于广角端时的近轴关系图，图4(b)为中等倍率时的近轴关系图，图4(c)为显示望远程时的近轴关系图。
图5(a)为关于本发明的第四实施例的光学成像系统于广角端时的近轴关系图，图5(b)为中等倍率时的近轴关系图，图5(c)为望远程时的近轴关系图。
图6(a)为关于本发明的第五实施例的光学成像系统于广角端时的近轴关系图，图6(b)为中等倍率时的近轴关系图，图6(c)为望远程时的近轴关系图。
图7(a)为关于本发明实施例1的光学成像系统的广角端时的剖面图，图7(b)为中等倍率时的剖面图，图7(c)为望远程时的剖面图。
图8(a)为关于本发明实施例2的光学成像系统的广角端时的剖面图，图8(b)为中等倍率时的剖面图，图8(c)为望远程时的剖面图。
图9(a)为关于本发明实施例3的光学成像系统的广角端时的剖面图，图9(b)为中等倍率时的剖面图，图9(c)为望远程时的剖面图。
图10(a)为关于本发明实施例4的光学成像系统的广角端时的剖面图，图10(b)为中等倍率时的剖面图，图10(c)为望远程时的剖面图。
图11(a)为关于本发明实施例5的光学成像系统的广角端时的剖面图，图11(b)为中等倍率时的剖面图，图11(c)为望远程时的剖面图。
图12(a)为关于本发明实施例6的光学成像系统的广角端时的剖面图，图12(b)为中等倍率时的剖面图，图12(c)为望远程时的剖面图。
图13(a)为关于本发明实施例7的光学成像系统的广角端时的剖面图，图13(b)为中等倍率时的剖面图，图13(c)为望远程时的剖面图。
图14(a)为关于本发明实施例8的光学成像系统的广角端时的剖面图，图14(b)为中等倍率时的剖面图，图14(c)为望远程时的剖面图。
实施方式
以下基于图式详细说明本发明实施例。如图1(a)所示，成像组件50为纵向V(短方向)与横向H(长方向)的长度比为3：4的形状，V方向端称为V端。V端一词为有表示V方向端边整体的情况，及表示V方向端边中点的情况，今后的叙述中将使用后者的意义。图1(b)中，显示画面四角与上下V端的光束。如其所示，光学面的有效范围并非轴对称。镜头不为轴对称成形，借由以相当于该成像组件50的V方向的方向的上下切割而能够将上下方向的长度抑制为较小。如图1(b)所示，因光束上下方向的界限具有在画面四角与上下的V端几乎不改变的性质，镜头上下方向的长度由V端光束上下方向的光线高度决定而无误。另外该成像组件50的V方向与H方向的长度比在高分辨率(High Definition)下为9：16。即V：H不限定为3：4或9：16。
于小型电子机器中内建的光学成像系统中，为缩小光学系统朝被摄影体方向的深度，有时会使被摄影体方向与该成像组件50的V方向一致，即以菱镜或平面镜将光束曲折90度。使被摄影体方向与该成像组件50的V方向一致时，决定光学系统朝被摄影体方向的深度的有相对于一对应于V端的光束之中轴的光线高度。此处本发明之特征在于借由压低对应V端光束中轴的光线高度，而使光学成像系统的被摄影体方向的厚度变薄。以下详加叙述关于此光学成像系统。
关于本实施例的光学成像系统，为一种具有倍率调整功能(缩放功能)的光学系统。该光学成像系统为于被摄影体侧的端部(前方)具有菱镜或平面镜等光轴曲折机构。并且光学成像系统于光轴曲折机构后方至少具有一具有生成是为实像的一中间像的一正屈光率的透镜群，一具有使轴外光束的方向朝中心轴侧(中心轴方向)曲折的一正屈光率的透镜群，以及一具有使该中间像于一成像组件中成像的一正屈光率的透镜群。
具备将轴外光束朝中轴方向曲折功能的正屈光率的透镜群被配置于中间像形成的位置附近。亦即，在本实施例的光学成像系统中，中间像在自菱镜或平面镜射出的光束的光线高度升高前形成，进一步借由在中间像形成位置附近将轴外光束朝中心轴方向曲折以将光学系统整体的光线高度抑制在较低高度。
又本实施例的光学成像系统为了生成中间像，为通过光圈中心的光线的主光线与中心轴(光轴)在中间像前后的两个位置相交。因此光圈会配置于前述中间像前后的两个位置中任一个。
依照如此构成的本实施例中之光学成像系统，能够将V端的光线高度可抑制在低高度。一般而言，只要所有面的光线高度等于或小于V方向的画面尺寸，便无法再令光学系统更薄(使被摄影体方向的厚度更薄)。换句话说，这个情况下是以V方向的画面尺寸决定光学系统的厚度，因此没有必要再降低光学系统中V端的光线高度。亦即，只要V端光线高度能够抑制在低高度，便能不中断V端光束而切断透镜，可使整体光学系统更薄。
如此依照本实施例中的光学成像系统，光轴曲折机构前方配置有较厚的凹透镜，而不令作为光曲折机构的菱镜前侧面带有负的屈亮度，则能实现光学成像系统的薄型化。也就是说，依照本实施例，因不使用较厚的凹透镜或增加厚度的光轴曲折机构(菱镜)而能实现光学成像系统的薄型化或小型化，因而能提供可简单地内建于空间有限的小型电子机器中的光学成像系统。
又本实施例中的光学成像系统，因如同前述在光线高度升高前形成中间像，且使轴外光束朝中心轴方向曲折，使V端的光线高度能够抑制在低高度。并借由将V端光线高度抑制在低高度，而能够实现光学成像系统的薄型化。
另外，虽然称为透镜群，但并非必定为多个透镜所构成，只要能实现前述各功能，各群亦可由单一枚透镜所构成。又，实现前述三个功能的各透镜群作为倍率调整(缩放)用移动群并非必定为独立的透镜群，具有生成中间像功能及使轴外光束朝轴方向曲折功能的移动群等，亦可一个透镜群具有多个功能。又，亦可于前述透镜群的前方(被摄影体侧)或后方(成像组件侧)配置固定的透镜群。光轴曲折机构的前方亦可进一步配置滤镜或防护玻璃等较薄的光学构件。另外以下为以被摄影体为前方，成像组件侧为后方的情况进行说明。
(第一实施例)
图2为关于本发明的第一实施例的该光学成像系统1的近轴关系图，图2(a)为显示广角端，(b)为中等倍率，(c)为望远程。另外以下图中，作为近轴光线，显示投射于该成像组件50的中心(画面中心)的光束及一个V端的光束。
如图2所示，第一实施例的该光学成像系统1前端具有作为光轴曲折机构的一菱镜P，该菱镜P的后方具有由一光圈S与具正屈亮度的可动透镜群所构成的一第一群G1。又该光学成像系统1于该第一群G1后方具有具正屈亮度的可动透镜群的一第二群G2，该第二群G2后方具有具正屈亮度的可动透镜群的一第三群G3。该光学成像系统1进一步于该第三群G3后方具有一红外线滤镜IRF，该红外线滤镜IRF的后方具有CCD或CMOS等的一成像组件50。另外，于图2中各群G1、G2、G3透镜群以一枚薄片透镜概要显示，于其他实施例的图3至图6中亦同。这些示意图是用以显示各群屈亮度为正值，中间像的大略位置，各群为可动或是固定以及各群之间的连动关系，并非为限定各群的屈亮度或各群的位置。
该菱镜P为将自入射面射入的光束曲折90度而自射出面射出的光轴曲折机构。于图中虽为使光束的行进状况易于观察而将该菱镜P记载为平面镜片，实际上为可曲折光束的菱镜。另外，光轴曲折机构并不限定于菱镜，亦可使用平面镜等，此点于以下记载的第五至第八实施例中亦同。
该第一群G1为在该菱镜P旁配置有光圈S，光圈S与具有正屈亮度的可动透镜群之间保持一定距离。此第一群G1具有生成中间像II的功能，并该中间像II于该第一群G1后方生成。
该第二群G2为配置于该第一群G1所生成的该中间像II附近，具有使轴外光束朝内侧(中心轴O方向)曲折的功能。换句话说，该第二群G2担负了传递该中间像II功能的一部分。
该第三群G3为配置于(该第一群G1、该第二群G2、该第三群G3之中)最靠近该成像组件50的位置，具有使经该第二群G2曲折的光束成像于该成像组件50的功能。
于本实施例的该光学成像系统1中，该第一群G1、该第二群G2、该第三群G3三个透镜群沿轴移动以进行缩放，该第一群G1沿轴移动以进行对焦。也就是说本实施例的该光学成像系统1具有倍率调整功能以及焦点调整功能。
接着说明于该光学成像系统1中各群的屈亮度分配。该光学成像系统1中整体的焦距因为有一个中间像II而为负。该第二群G2因置于中间像附近，该第二群G2所成像的倍率约为1。由于该中间像II与最终成像的大小比例为与广角端约为-1，该第三群G3所成像的倍率在广角端将约为-1。因整体的焦距为该第一群G1的焦距与该第二群G2所成像的倍率与该第三群所成像的倍率的积，该第一群G1的焦距将与广角端的整体焦距约同等大小(正负相反)。
该第二群G2的焦距担负决定相对于该第三群G3的入瞳位置的功用，由相对于该第三群G3的入瞳位置决定光学系统全体的出瞳位置。光学系统全体的出瞳位置受向着该成像组件50之入射光的入射方向所左右。并且向着该成像组件50之主光线的入射方向随各成像组件50而各有条件。在此一意义上该第二群G2的焦距范围有广大的可能性。又，多处使用有非球面的光学系统中，画面附近的向着成像组件50之主光线的入射方向并非单独由近轴射出瞳位置所决定。就此方面来看，第二群G2的焦距范围亦有广大可能性。
第三群G3的焦距具有决定自中间像II至最终成像的距离的功能。也就是说，第三群G3的焦距变长，光学系统整体的全长便会变长，第三群G3的焦距变短，光学系统整体的全长便会变短。光学系统整体全长虽以短为佳，但因第三群G3的焦距变小发生的相差便会增加，因此第三群G3的适当焦距为由光学系统的大小与性能要求的平衡决定。进一步因第二群G2担负了传递中间像II功能的一部分，第三群G3的焦距会因第二群G2的作用产生影响。
自以上的各种要素对各群的屈亮度配置可得以下的条件。表1的数值为由各群的焦距(FGi)/|于广角端的整体焦距(F)|所求出的数值。此处的|记号表示绝对值。
如表1所示，第一群G1为最小0.5，最大3.0较恰当。第二G2为最小0.5，最大无限，也就是为0.5以上较恰当。第三群G3为最小0.5，最大1.5较恰当。另外，并不限于此表1的数值。
(表1)
于本实施例的光学成像系统1中，由于以该第一群G1生成中间像，以该第二群G2将轴外光束朝内侧曲折，能够将V端光线高度压低。也就是说，依本实施例来看，因为能够将V端光线高度压低，因此能提供被摄影体方向的厚度较薄的薄型的光学成像系统1。
又本实施例的光学成像系统1中，由于三个透镜群为为了缩放而设置成独立可动的结构，具有提高对于设计的自由度的效果。
另外本实施例中，光圈S虽为配置于第一群G1，但并不限定于此位置。如同前述，本发明为了生成中间像II，光圈S所可能配置的位置将有两处。因此光圈S能够配置于中间像II前方的第一群G1或菱镜P的后面，或者是中间像II后方的第三群G3中。
于中间像II的前方配置光圈与于中间像II的后方配置光圈，对光学系统的主要的效果不同在于固定孔径进行缩放时的FNO(光学系统的亮度)的变化量的差。固定孔径进行缩放时，自广角端到望远程的FNO会逐渐变大(也就是光学系统变暗)。并且一般来说于该中间像II后方配置光圈时，FNO的变化量会较于该中间像II前方配置光圈时为小。何种程度的FNO变化量较适合，为依各个光学系统的目的及用途所决定，由此选取于哪个位置配置光圈。
(第二实施例)
图3为关于本发明的第二实施例的该光学成像系统11的近轴关系图。图3(a)为显示广角端，(b)为中等倍率，(c)为望远程。另外与前述第一实施例共通者赋与同一编号，省略重复说明。
虽于前述第一实施例中，三个透镜群设为为独立可动的结构以缩放，本实施例中，三个透镜群之中的一个透镜群不使用于缩放而予以固定以使放大机构简单化。也就是说，本实施例中的该光学成像系统11的特征在于，第一群G1不用于缩放，仅因用于对焦而移动。以下对于本实施例的光学成像系统11详加叙述。
如图3所示，本实施例中光学成像系统11前端具有作为光轴曲折机构的菱镜P，菱镜P的后侧形成有光圈S。又光学成像系统11于菱镜P后方具有具正屈亮度的可动透镜群的第一群G1，第一群G1的后方依序具有具正屈亮度的可动透镜群的第二群G2以及具正屈亮度的可动透镜群的第三群G3。光学成像系统11于第三群G3的后方进一步具有红外线滤镜IRF及成像组件50。
第一群G1与第一实施例同样具有生成中间像II的功能，中间像II于第一群G1后方生成。
第二群G2亦与第一实施例相同，配置于第一群G1所生成的中间像II附近，具有将轴外光束朝内侧(轴方向)曲折的功能。又第二群G2具有传递第一群G1所生成的中间像II的功能。换句话说，该第二群G2担负了传递中间像II的功能的一部分。
第三群G3亦与第一实施例相同，配置于(第一群G1、第二群G2及第三群G3之中)最接近成像组件50的位置，并具有将第二群G2所屈折的光束于成像组件50成像的功能。
本实施例的光学成像系统11中，第二群G2、第三群G3的两个透镜群沿轴移动以行缩放，第一群G1沿轴移动以行对焦。也就是说，本实施例的光学成像系统11具有倍率调整功能与焦点调整功能，且第一群G1仅在对焦时沿轴移动。
接着说明于该光学成像系统11中各群的屈亮度分配(各群的焦距(FGi)/|广角端时的整体焦距(F)|))。如表2所示，第一群G1为最小0.5，最大3.0较恰当。第二群G2为最小0.5，最大为无限较恰当。第三群G3为最小0.5，最大1.5较恰当。另外，并不限于此表2的数值。
(表2)
于本实施例的该光学成像系统11中，由于以第一群G1生成中间像，以第二群G2将轴外光束朝内侧曲折，可将V端光线高度压低，而能提供被摄影体方向的厚度较薄的薄型光学成像系统11。又本实施例的光学成像系统11因对焦为自缩放予以分离而有使对焦的控制简化的优点。
另外本实施例中，光圈S虽为配置于菱镜P的后侧，但并不限定于此位置。如同前述，本发明为生成该中间像II，可能配置光圈S的位置有两处。因此光圈S能够配置于中间像II前方的该第一群G1或菱镜P的后面，或者是中间像II后方的第三群G3中。
(第三实施例)
图4为关于本发明的第三实施例的光学成像系统21的近轴关系图。图4(a)为广角端，(b)为中等倍率，(c)为望远程。另外与前述第一实施例共通者赋与同一编号，省略重复说明。本实施例中的光学成像系统21的特征在于连接三个透镜群中的两个透镜群以使之作为一体而移动。也就是说，本实施例的特征在于第一群G1与第二群G2连接。以下详细说明本实施例的光学成像系统21。
如图4所示，本实施例中光学成像系统21于前端具有作为光轴曲折机构的菱镜P。又光学成像系统21于菱镜P后方具有具正屈光率的可动透镜群的第一群G1及第二群G2，第二群G2后方具有具正屈亮度的可动透镜群的第三群G3。第一群G1与第二群G2间为距离固定而构成一前群GF，第三群G3构成一后群GR。进一步，光学成像系统21于第三群G3(后群GR)后方具有红外线滤镜IRF及成像组件50。
第一群G1具有与前述第一及第二实施例同样的生成中间像II的功能，而于第一群G1后方生成中间像II。第二群G2亦与前述第一与第二实施例相同，配置于该第一群G1所生成的中间像II附近，具有将轴外光束朝内侧(轴方向)曲折的功能。又第二群G2与前述其他实施例相同，具有传递第一群G1所生成的中间像II的功能。换句话说，第二群G2担负了传递中间像II的功能的其中一部分。
第三群G3(后群GR)亦与前述其他实施例相同配置于(第一群G1、第二群G2及第三群G3之中)最接近成像组件50的位置，并具有将第二群G2所屈折的光束于成像组件50成像的功能。又于本实施例中于第三群G3配置有光圈S。
也就是说，本实施例中光学成像系统2是由以第一群G1与第二群G2所构成的前群GF，以及以第三群G3所构成的后群GR所构成。并且前群GF具有形成中间像的功能、令轴外光束朝内侧曲折的功能、以及传递中间像II的功能的一部分。
并且本实施例的光学成像系统21中，由以第一群G1与第二群G2构成的前群GF、以及为后群GR的第三群G3沿轴移动以进行缩放，前群GF沿轴移动以进行对焦。也就是说本实施例的光学成像系统21具有倍率调整功能与焦点调整功能。
接着说明于光学成像系统21中各群的屈亮度分配(各群的焦距(FGi)/|广角端时的整体焦距(F)|))。如表3所示，前群GF为最小0.5，最大3.0较恰当。后群GR为最小0.5，最大1.5较恰当。另外，并不限于此表3的数值。
(表3)
于本实施例的光学成像系统21中，由于以前群GF生成中间像并将轴外光束朝内侧曲折，可将V端光线高度压低，而能提供朝被摄影体方向的厚度较薄的薄型光学成像系统21。又本实施例的光学成像系统21因由该前群GF与该后群GR所构成，故只有两个移动群而能够简化构造的优点。
另外本实施例中，该光圈S虽为配置于该第三群G3，但并不限定于此位置。如同前述，本发明为了生成中间像II而可能配置该光圈S的位置有两处。因此光圈S能够配置于该中间像II前方的第一群G1或菱镜P的后侧，或者是中间像II后方的第三群G3中。
(第四实施例)
图5为关于本发明的第四实施例的光学成像系统31的近轴关系图。图5(a)为广角端，(b)为中等倍率，(c)为望远程。另外与前述第一实施例共通者赋与同一编号，省略重复说明。本实施例中固定该第二群G2而进行缩放以简化放大机构。以下详细说明本实施例的光学成像系统31。
如图5所示，本实施例中光学成像系统31于前端具有作为光轴曲折机构的菱镜P。又光学成像系统31于菱镜P后方具有具正屈光率的可动透镜群的该第一群G1，第一群G1后方具有具正屈亮度的固定透镜群的该第二群G2，第二群G2后方具有具正屈亮度的可动透镜群的该第三群G3。进一步，光学成像系统31于第三群G3(后群GR)后方具有红外线滤镜IRF及成像组件50。
第一群G1具有与前述实施例同样的生成中间像II的功能而于第一群G1后方生成中间像II。
本实施例中第二群G2为经固定，又与前述其他实施例相同，配置于该第一群G1所生成的该中间像II附近，具有将轴外光束朝内侧(轴方向)曲折的功能。又该第二群G2与前述其他实施例相同具有传递该第一群G1所生成的该中间像II的功能。换句话说，第二群G2担负了传递中间像II的功能的其中一部分。
该第三群G3亦与前述其他实施例相同，配置于(第一群G1、第二群G2及第三群G3之中)最接近成像组件50的位置，并具有将第二群G2所屈折的光束于该成像组件50成像的功能。又于本实施例中，于第三群G3配置有光圈S。
并且本实施例的光学成像系统31中，由第一群G1与第三群G3沿轴移动以进行缩放，第一群G1沿轴移动以进行对焦。也就是说本实施例的该光学成像系统31具有倍率调整功能与焦点调整功能。
接着说明于光学成像系统31中各群的屈亮度分配(各群的焦距(FGi)/|广角端时的整体焦距(F)|))。如表4所示，第一群G1为最小0.5，最大3.0较恰当。第二群G2为最小0.5，最大为无限较恰当。第三群G3为最小0.5，最大1.5较恰当。另外，并不限于此表4的数值。
(表4)
于本实施例的光学成像系统31中，由于以第一群G1生成中间像II，以第二群G2将轴外光束朝内侧曲折，可将V端光线高度压低，而能提供被摄影体方向的厚度较薄的薄型光学成像系统31。又本实施例的光学成像系统31只有两个移动群而具有能够简化构造的优点，且因第二群G2为固定而具有移动群的重量较轻的优点。
另外本实施例中，光圈S虽为配置于第三群G3，但并不限定于此位置。如同前述，本发明为了生成中间像II而可能配置光圈S的位置有两处。因此光圈S能够配置于中间像II前方的第一群G1或菱镜P的后侧，或者是中间像II后方的第三群G3中。
(第五实施例)
图6为关于本发明的第五实施例的光学成像系统41的近轴关系图。图6(a)为广角端，(b)为中等倍率，(c)为望远程。另外与前述其他实施例共通者赋与同一编号，省略重复说明。本实施例中光学成像系统41中借由连接第一群G1与第三群G3进行缩放而简化放大机构。进一步，本实施例光学成像系统41的特征亦在于第二群G2为固定。
如图6所示，本实施例中光学成像系统41于前端具有作为光轴曲折机构的菱镜P。又光学成像系统41于菱镜P后方具有具正屈光率的可动透镜群的第一群G1，第一群G1后方具有具正屈亮度的固定透镜群的第二群G2，第二群G2后方具有具正屈亮度的可动透镜群的第三群G3。进一步，光学成像系统41于第三群G3后方具有红外线滤镜IRF即成像组件50。菱镜P的后侧设置有光圈S。
第一群G1具有与前述其他实施例同样的生成中间像II的功能而于第一群G1后方生成中间像II。
本实施例中第二群G2为经固定，又第二群G2与前述其他实施例相同，配置于第一群G1所生成的中间像II附近，具有将轴外光束朝内侧(轴方向)曲折的功能。又第二群G2与前述其他实施例相同具有传递第一群G1所生成的中间像II的功能。换句话说，第二群G2担负了传递中间像II的功能的其中一部分。
第三群G3亦与前述其他实施例相同，配置于(第一群G1、第二群G2及第三群G3之中)最接近成像组件50的位置，并具有将第二群G2所屈折的光束于成像组件50成像的功能。
并且本实施例的光学成像系统41中，固定第二群G2，连接第一群G1与第三群G3以进行缩放。此时，最佳影像位置虽可能在缩放时略有变化，但可利用EDoF(Extented Depthof Field)功能得到鲜明的影像。EDoF为扩展景深的图像处理技术。又因使用EDoF功能故不需对焦用的移动群。
接着说明于光学成像系统41中各群的屈亮度分配(各群的焦距(FGi)/|广角端时的整体焦距(F)|))。如表5所示，第一群G1为最小0.5，最大3.0较恰当。第二群G2为最小0.5，最大为无限较恰当。第三群G3为最小0.5，最大1.5较恰当。另外，并不限于此表5的数值。
(表5)
于本实施例的光学成像系统31中，由于以第一群G1生成中间像II，以第二群G2将轴外光束朝内侧曲折，可将V端光线高度压低，而能提供被摄影体方向的厚度较薄的薄型光学成像系统31。又本实施例的光学成像系统31只有两个移动群而具有能够简化构造的优点，且因第二群G2为固定而具有移动群的重量较轻的优点。
另外本实施例中，光圈S虽为配置于菱镜P的后侧，但并不限定于此位置。如同前述，本发明为了生成中间像II而可能配置光圈S的位置有两处。因此光圈S能够配置于中间像II前方的第一群G1或菱镜P的后侧，或者是中间像II后方的第三群G3中。
(全实施例共通)
以上记载五项实施例。简化放大机构的方法之一为固定其中的一群，第二实施例为固定第一群G1，第四实施例为固定第二群G2。简化放大机构的另一方法为连接其中两群，第三实施例为连接第一群G1与第二群G2，第五实施例为连接第一群G1与第三群G3。
余下的简化放大机构之可能性，可考虑于固定第三群G3时，连接第二群G2与第三群G3。但是将第三群G3固定，则因其作为变倍器在作用因此有所不适合，且第二群G2与第三群G3因压低V端光线高度的难度会提升因此不适合相互连接。进一步来说，关于第五实施例，为了缩放而移动第二群G2，不使用EDoF功能的实施例是得以成立的，由第五实施例可明显看出。
另一方面，与简化放大机构相反，亦可考虑将以上记载的五个实施例中部分或是全部的透镜群，进一步分割为多个的透镜群，使其可作为放大机构独立移动。借此，可以成本或重量提高作为代价，使成像性能提升。但是，由分割透镜群所衍生的，如此复杂化的放大机构，为包含于以上所记述的五个实施例的范围中。
[实施例]
以下描述关于前述第一至第五实施例所述的光学成像系统1、11、21、31、41的具体透镜结构。以下实施例中的透镜结构虽为了实现被摄影体方向的厚度较薄，薄型的光学成像系统，而有显示出前述第一至第五的实施例为有效的实际例子，但因实施例之外亦可能有多种透镜构成，因此并非限定为以下实施例。(实施例一)
图7为一光学成像系统101的剖面图。此剖面图中各透镜的有效孔径，为对应最大像高的光束。又显示有投射于成像组件50的中心(画面中心)的光束及一个V端的光束。光学成像系统101为前述第一实施例所述光学成像系统1之实施例。
如图7所示，本实施例的光学成像系统101，于菱镜P后方依序具有为具正屈亮度的可动透镜群的第一群G1、第二群G2、及第三群G3。又，第三群G3的后面配置有一固定透镜L41，固定透镜L41的后面依序配置有红外线滤镜IRF，成像组件50。菱镜P的后面形成有光圈S。
第一群G1为由双凸透镜的一第一透镜L11与为前凹后凸的凹凸透镜的一第二透镜L12的贴合透镜所构成。
第二群G2为由前凹后凸的凹凸透镜的一第三透镜L21、为前凸后凹的凹凸透镜的一第四透镜L22、及为双凸透镜的一第五透镜L23所构成。
第三群G3由为前凹后凸的凹凸透镜的一第六透镜L31、为前凸后凹的凹凸透镜的一第七透镜L32、及为前凸后凹的凹凸透镜的一第八透镜L33所构成。
固定透镜L41为前凸后凹的凹凸透镜。另外，第一群G1至第三群G3，以及固定透镜L41中所有透镜除了一接合面4外皆为非球面透镜。
本实施例的光学成像系统101为使第一群G1、第二群G2及第三群G3各自移动以行缩放，移动第一群G1以行对焦。
以下表6显示图7所示光学成像系统101的各要素。此表6中，于全体要素显示的ω为表示广角端的半视角，FNO为焦距除以入射瞳径的数值并表示光学系统的明度。于实施例的光学系统，缩放时孔径固定，因此FNO为随变焦一同改变。表中FNO为于广角端之值。F为表示全体透镜于广角端的焦距，Y为表示最大像高。另外，广角端的全体焦距F于本发明中因形成中间像而符号为-(负)。L为表示光学成像系统101的全长(以菱镜P为反射面而展开的状态下自菱镜前侧面至像为止的距离)。又透镜资料中的m为表示自被摄影体侧(前端)开始的各光学面的编号(面编号)(对应图7(a)的数字)，r为表示各光学面的曲率半径，d为表示自各光学面至下一个光学面为止的光轴上的距离(面间隔)。此外，nd为表示对于d线(λ＝587.6nm)的曲折率，νd为表示对于d线的阿贝数。又，FGi/|F|为表示各群焦距(FGi)/|于广角端的全体焦距(F)|。此外，非球面系数的定义表示于(1)式。
【公式1】
……(1)
但，z：于高为h的位置时的z轴方向的位移量(面向顶点为基准)
h：垂直于z轴方向的高(h2＝x2+y2)
c：近轴曲率(＝1/曲率半径)
A、B、C、D、E、F：
分别为非球面系数的4、6、8、10、12、14次方
K：圆锥系数。
又，群间隔中W为表示广角端，M表示中间倍率，T表示望远程。
。(表6)
全体要素
2ω＝70°
画面尺寸＝4.552mm×3.414mm(Y＝2.845mm)
FNO＝2.4
缩放比＝2.8倍
F＝-4.063mm
L＝26.92mm
V端光束最大光束宽＝3.4mm
透镜资料
非球面系数
群间隔
FGi/|F|
i＝1(第一群) i＝2(第二群) i＝3(第三群)
1.3975 1.0297 0.8025
于本实施例，可得知各群焦距(FGi)/|于广角端的全体焦距(F)|之数值满足表1所示的条件。又因V端光束的最大光束宽为3.4mm，实现与画面尺寸的V方向数值的3.414mm约略相同。借此，能够实现被摄影体方向的厚度较薄的薄型的光学成像系统。此外，因镜头全长L为较短的26.92mm，能够提供光学成像系统配置空间有限的小型电子机器可简单内建的小型光学成像系统。(实施例二)
图8为一光学成像系统111的剖面图。光学成像系统111为前述第二实施例所述光学成像系统11之实施例。如图8所示，本实施例的光学成像系统111，于菱镜P后方依序具有为具正屈亮度的透镜群的第一群G1，第一群G1后方具有具正屈亮度的可动透镜群的第二群G2及第三群G3。又，第三群G3的后方配置有红外线滤镜IRF，成像组件50。光圈S配置于菱镜P的后方，亦是第一群G1的前端(被摄影体侧)。
第一群G1由为双凸透镜的第一透镜L11与为前凹后凸的凹凸透镜的第二透镜L12的贴合透镜所构成。
第二群G2由为双凸透镜的第三透镜L21、为前凹后凸的凹凸透镜的第四透镜L22、及为前凹后凸的凹凸透镜的第五透镜L23所构成。
第三群G3具有为双凸透镜的第六透镜L31、为前凸后凹的凹凸透镜的第七透镜L32、为前凹后凸的凹凸透镜的第八透镜L33、及为前凸后凹的凹凸透镜的第九透镜L34。另外，第一群G1至第三群G3中所有透镜除了接合面5外皆为非球面透镜。
本实施例的光学成像系统111为以第二群G2及第三群G3进行缩放，以第一群G1进行对焦。
以下表7显示图8所示光学成像系统101的各要素。
(表7)
全体要素
2ω＝70°
画面尺寸＝4.552mm×3.414mm(Y＝2.845mm)
FNO＝2.8
缩放比＝2.8倍
F＝-4.063mm
L＝29.51mm
V端光束最大光束宽＝3.6mm
透镜资料
非球面系数
群间隔
FGi/|F|
i＝1 i＝2 i＝3
0.8871 1.8302 0.8760
于本实施例，可得知各群焦距(FGi)/|于广角端的全体焦距(F)|之数值满足表2所示的条件。又因V端光束的最大光束宽为3.6mm，实现与画面尺寸的V方向数值的3.414mm约略相同。借此，可实现被摄影体方向的厚度较薄的薄型的光学成像系统。此外，因镜头全长L为较短的29.51mm，可提供光学成像系统配置空间有限的小型电子机器可简单内建的小型光学成像系统。
(实施例三)
图9为光学成像系统121的剖面图。光学成像系统121为前述第三实施例所述光学成像系统21之实施例。如图9所示，本实施例的光学成像系统121，于菱镜P后方依序具有为具正屈亮度的可动透镜群的前群GF(第一群G1及第二群G2)，前群GF后方具有具正屈亮度的可动透镜群的后群GR(第三群G3)。又，后群GR的后方依序配置有红外线滤镜IRF，成像组件50。光圈S配置于后述后群GR的第八透镜L32与第九透镜L33之间。
前群GF(第一群G1及第二群G2)具有为第一群G1的双凸透镜的第一透镜L11、为双凸透镜的第二透镜L12、及为前凹后凸的凹凸透镜的第三透镜L21。又前群GF具有为第二群G2的前凹后凸的凹凸透镜的第四透镜L22、为前凸后凹的凹凸透镜的第五透镜L23、及为双凸透镜的第六透镜L24。另外，虽称为第一群G1及第二群G2，第一群G1及第二群G2并不一定需要如此区分，只要具有以前群GF整体生成中间像，使轴外光束向轴方向曲折的功能即可。
后群GR由为前凹后凸的凹凸透镜的第七透镜L31、为双凸透镜的第八透镜L32、以及隔着光圈S配置于第八透镜L32后方的为双凹透镜的第九透镜L33及为双凸透镜的第十透镜L34所构成。另外，前群GF至后群GR(第一群G1至第三群G3)中所有透镜皆为非球面透镜。
本实施例的光学成像系统121为以前群GF及后群GR进行缩放，以前群GF进行对焦。
以下表8显示图9所示光学成像系统121的各要素。
(表8)
全体要素
2ω＝70°
画面尺寸＝4.552mm×3.414mm(Y＝2.845mm)
FNO＝2.8
缩放比＝3.5倍
F＝-4.063mm
L＝30.00mm
V端光束最大光束宽＝4.0mm
透镜资料
非球面系数
群间隔
FGi/|F|
i＝F i＝R
1.5924 0.8334
于本实施例，可得知各群焦距(FGi)/|于广角端的全体焦距(F)|之数值满足表3所示的条件。又因V端光束的最大光束宽为4.0mm，实现与画面尺寸的V方向数值的3.414mm约略相同，因此可实现被摄影体方向的厚度较薄的薄型的光学成像系统。此外，因镜头全长L为较短的30.00mm，可提供光学成像系统配置空间有限的小型电子机器可简单内建的小型光学成像系统。
(实施例四)
图10为光学成像系统131的剖面图。光学成像系统131为前述第二实施例所述光学成像系统11之实施例。如图10所示，本实施例的光学成像系统131，于菱镜P后方具有为具正屈亮度的可动透镜群的第一透镜L11(第一群G1)，第一透镜L11后方具有为具正屈亮度的可动透镜群的第二群G2及第三群G3。又，第三群G3的后面配置有固定透镜L41，固定透镜L41的后面依序配置有红外线滤镜IRF，成像组件50。菱镜P的后面形成有光圈S。
第一透镜L11(第一群G1)为双凸透镜。
第二群G2由为前凹后凸的凹凸透镜的第二透镜L21、为前凸后凹的凹凸透镜的第三透镜L22、及为双凸透镜的第四透镜L23所构成。
第三群G3由为双凸透镜的第五透镜L31、为前凸后凹的凹凸透镜的第六透镜L32、及为双凹透镜的第七透镜L33所构成。
固定透镜L41为前凸后凹的凹凸透镜。另外，第一群G1至第三群G3，以及固定透镜L41中所有透镜皆为非球面透镜。
本实施例的光学成像系统101为使第一群G1、第二群G2及第三群G3各自移动以行缩放，移动第一群G1以行对焦。
以下表9显示图10所示光学成像系统131的各要素。
(表9)
全体要素
2ω＝70°
画面尺寸＝4.552mm×3.414mm(Y＝2.845mm)
FNO＝2.8
缩放比＝2.8倍
F＝-4.063mm
L＝30.00mm
V端光束最大光束宽＝3.4mm
透镜资料
非球面系数
群间隔
FGi/|F|
i＝1 i＝2 i＝3
1.3067 1.1499 0.9284
于本实施例，可得知各群焦距(FGi)/|于广角端的全体焦距(F)|之数值满足表2所示的条件。又因V端光束的最大光束宽为3.4mm，实现与画面尺寸的V方向数值3.414mm约略相同，因此可实现被摄影体方向的厚度较薄，薄型的光学成像系统。此外，因镜头全长L为较短的30.00mm，可提供光学成像系统配置空间有限的小型电子机器可简单内建的小型光学成像系统。又本实施例中，L22、L31、L33及L41的介质为塑料，相较于玻璃铸模透镜，可望减低成本。
(实施例五)
图11为光学成像系统141的剖面图。光学成像系统141为前述第一实施例所述光学成像系统1之实施例。如图11所示，本实施例的光学成像系统141，于菱镜P后方依序具有为具正屈亮度的可动透镜群的第一群G1、第二群G2及第三群G3。又，第三群G3的后方依序配置有红外线滤镜IRF，成像组件50。光圈S配置于第一群G1的前端(被摄影体侧)。
第一群G1为光圈S、位于光圈S后方的为前凸后凹的凹凸透镜的第一透镜L11、为双凸透镜的第二透镜L12及为前凹后凸的凹凸透镜的第三透镜L13的透镜所构成。
第二群G2由为前凹后凸的凹凸透镜的第四透镜L21、为前凹后凸的凹凸透镜的第五透镜L22、及为前凹后凸的凹凸透镜的第六透镜L23所构成。
第三群G3由为双凸透镜的第七透镜L31、为前凸后凹的凹凸透镜的第八透镜L32、为双凹透镜的第九透镜L33、及为前凸后凹的凹凸透镜的第十透镜L34所构成。另外，第一群G1至第三群G3中所有透镜皆为非球面透镜。
并且，本实施例的光学成像系统141为使第一群G1、第二群G2及第三群G3各自移动以行缩放，移动第一群G1以行对焦。
以下表10显示图11所示光学成像系统141的各要素。
(表10)
全体要素
2ω＝70°
画面尺寸＝4.552mm×3.414mm(Y＝2.845mm)
FNO＝2.8
缩放比＝2.8倍
F＝-4.063mm
L＝29.83mm
V端光束最大光束宽＝3.6mm
透镜资料
非球面系数
群间隔
FGi/|F|
i＝1 i＝2 i＝3
1.0480 6.8326 0.9020
于本实施例，可得知各群焦距(FGi)/|于广角端的全体焦距(F)|之数值满足表2所示的条件。又因V端光束的最大光束宽为3.6mm，实现与画面尺寸的V方向数值的3.414mm约略相同。借此，可实现被摄影体方向的厚度较薄的薄型的光学成像系统。此外，因镜头全长L为较短的29.83mm，可提供光学成像系统配置空间有限的小型电子机器可简单内建的小型光学成像系统。又本实施例中，L13、L22、L23及L34的介质为塑料，相较于玻璃铸模透镜，可望减低成本。
(实施例六)
图12为光学成像系统151的剖面图。光学成像系统151为前述第四实施例所述光学成像系统31之实施例。如图12所示，本实施例的光学成像系统141，于菱镜P后方具有为具正屈亮度的可动透镜群的第一群G1，第一群G1后方具有为具正屈亮度的固定透镜群的第二群G2，第二群G2后方具有为具正屈亮度的可动透镜群的第三群G3。又，第三群G3的后方依序配置有红外线滤镜IRF、成像组件50。光圈S配置于后述第三群G3的第七透镜L32与第八透镜L33之间。
第一群G1由为双凸透镜的第一透镜L11与为前凸后凹的凹凸透镜的第二透镜L12的所构成。
第二群G2由为双凸透镜的第三透镜L21、为双凹透镜的第四透镜L22、及为双凸透镜的第五透镜L23所构成。
第三群G3具有为双凸透镜的第六透镜L31、为前凸后凹的凹凸透镜的第七透镜L32。第三群G3进一步于第七透镜L32后方隔着光圈S配置有为前凸后凹的凹凸透镜的第八透镜L33、及为前凸后凹的凹凸透镜的第九透镜L34。另外，第一群G1至第三群G3中所有透镜皆为非球面透镜。
并且，本实施例的光学成像系统151为固定第二群G2，使第一群G1及第三群G3各自移动以进行缩放，移动第一群G1以进行对焦。
以下表11显示图12所示光学成像系统151的各要素。
(表11)
全体要素
2ω＝70°
画面尺寸＝4.552mm×3.414mm(Y＝2.845mm)
FNO＝2.8
缩放比＝2.8倍
F＝-4.063mm
L＝30.00mm
V端光束最大光束宽＝4.0mm
透镜资料
非球面系数
群间隔
FGi/|F|
i＝1 i＝2 i＝3
1.1555 1.9806 0.6513
于本实施例，可得知各群焦距(FGi)/|于广角端的全体焦距(F)|之数值满足表4所示的条件。又因V端光束的最大光束宽为4.0mm，实现与画面尺寸的V方向数值的3.414mm约略相同。借此，可实现被摄影体方向的厚度较薄的薄型的光学成像系统。此外，因镜头全长L为较短的30.00mm，可提供光学成像系统配置空间有限的小型电子机器可简单内建的小型光学成像系统。
(实施例七)
图13为光学成像系统161的剖面图。光学成像系统161为前述第五实施例所述光学成像系统41之实施例。如图13所示，本实施例的光学成像系统141，于菱镜P后方依序具有为具正屈亮度的可动透镜群的第一群G1、第一群G1的后方具有为具正屈亮度的固定透镜群的第二群G2，第二群G2的后方具有为具正屈亮度的可动透镜群的第三群G3。又，第三群G3的后方依序配置有红外线滤镜IRF、成像组件50。光圈S配置于菱镜P的后面。
第一群G1由为双凸透镜的第一透镜L11、为前凸后凹的凹凸透镜的第二透镜L12及为前凸后凹的凹凸透镜的第三透镜L13的所构成。
第二群G2由为双凸透镜的第四透镜L21、为前凸后凹的凹凸透镜的第五透镜L22及为双凸透镜的第六透镜L23所构成。
第三群G3具有为双凹透镜的第七透镜L31、为双凸透镜的第八透镜L32及为双凸透镜的第九透镜L33所构成。另外，第一群G1至第三群G3中所有透镜皆为非球面透镜。
并且，本实施例的光学成像系统161为固定第二群G2，使第一群G1与第三群G3连接并同步移动以进行缩放。对焦非以机械方式进行，而以EDoF功能进行。
以下表12显示图13所示光学成像系统161的各要素。
(表12)
全体要素
2ω＝70°
画面尺寸＝4.552mm×3.414mm(Y＝2.845mm)
FNO＝2.8
缩放比＝2.8倍
F＝-4.063mm
L＝30.00mm
V端光束最大光束宽＝4.0mm
透镜资料
非球面系数
群间隔
FGi/|F|
i＝1 i＝2 i＝3
2.1442 0.5529 0.7597
于本实施例，可得知各群焦距(FGi)/|于广角端的全体焦距(F)|之数值满足表5所示的条件。又因V端光束的最大光束宽为4.0mm，实现与画面尺寸的V方向数值的3.414mm约略相同。借此，可实现被摄影体方向的厚度较薄的薄型的光学成像系统。此外，因镜头全长L为较短的30.00mm，可提供光学成像系统配置空间有限的小型电子机器可简单内建的小型光学成像系统。
(实施例八)
图14为本实施例的光学成像系统171的剖面图。此剖面图中各透镜的有效孔径，为对应V端的光束。又显示投射于成像组件50的中心(画面中心)的光束及上下V端的光束。光学成像系统171为前述第一实施例所述光学成像系统1之实施例。
如图14所示，本实施例的光学成像系统171，作为光轴曲折机构具有一平面镜REF。邻近平面镜REF前方进一步具有一防护镜片PL，平面镜REF后方依序具有为具正屈亮度的可动透镜群的第一群G1、第二群G2及第三群G3。又，第三群G3的后面依序配置有红外线滤镜IRF、成像组件50，光圈S配置于第一群G1的前端(被摄影体侧)。
第一群G1由为双凸透镜的第一透镜L11及第二透镜L12与第三透镜L13的贴合透镜所构成。第二透镜L12为前凹后凸的凹凸透镜的第三透镜L13为前凹后凸的凹凸透镜。
第二群G2由为双凸透镜的第四透镜L21、为前凸后凹的凹凸透镜的第五透镜L22及为前凹后凸的凹凸透镜的第六透镜L23所构成。
第三群G3由为双凸透镜的第七透镜L31、为双凸透镜的第八透镜L32、以及隔着光圈S配置于第八透镜L32后方的为双凹透镜的第九透镜L33及为前凸后凹的凹凸透镜的第十透镜L34所构成。
此外，本实施例的光学成像系统171为移动第一群G1、第二群G2及第三群G3以行缩放，移动第一群G1以行对焦。
以下表13显示图14所示光学成像系统171的各要素。
(表13)
全体要素
2ω＝70°
画面尺寸＝4.950mm×2.788mm(Y＝2.845mm)
FNO＝2.4
缩放比＝2.8倍
F＝-4.063mm
L＝28.67mm
V端光束最大光束宽＝3.2mm
透镜资料
非球面系数
群间隔
FGi/|F|
i＝1 i＝2 i＝3
1.1743 2.6418 0.7947
于本实施例，可得知各群焦距(FGi)/|于广角端的全体焦距(F)|之数值满足表1所示的条件。又因V端光束的最大光束宽为3.2mm，实现与画面尺寸的V方向数值的2.788mm约略相同。借此，可实现被摄影体方向的厚度较薄的薄型的光学成像系统。此外，因镜头全长L为较短的28.67mm，可提供光学成像系统配置空间有限的小型电子机器可简单内建的小型光学成像系统。
(全体实施例)
综观前述实施例，第一实施例所述光学成像系统1的实施例为实施例一、实施例五及实施例八。又第一实施例所述光学成像系统11的实施例为实施例二及实施例四。此外，第三实施例所述光学成像系统21的实施例为实施例三，第四实施例所述光学成像系统31的实施例为实施例六，第五实施例所述光学成像系统41的实施例为实施例七。
又光圈S配置于菱镜P后面者为实施例一、实施例四及实施例七，配置于第一群者为实施例二及实施例五，配置于第三群者为实施例三、实施例六及实施例八。此外自实施例一至七具有作为光轴曲折机构的菱镜P，实施例八具有作为光轴曲折机构的平面镜REF。实施例一及实施例四中，第三群G3后方配置有固定群。又于实施例四及实施例五中，表现意图由多处使用塑料以降低成本。
关于全体要素，所有实施例中皆实现70°视角。画面尺寸于实施例八为4.950mm×2.788mm，其他实施例则设定为4.552mm×3.414mm。广角端的FNO于实施例一为2.4，其他实施例则设定为2.8。光学成像系统的全长于所有实施例中皆为30.00mm以下，以实施例一、实施例二，实施例五及实施例八的设计结果而言，得到了低于30.00mm的数值。因此实现光学成像系统整体的小型化。V端光束的最大光束宽于实施例八为3.2mm、于实施例一及实施例四为3.4mm、于实施例二及实施例五为3.6mm、于实施例三、实施例六及实施例七则为4.0mm。
以上全体要素，非以表示各个实施例或光圈面等差别所引致的光学系统像差矫正能力的差异，于个别产品中全体要素的极限与平衡应基于性能、成本及体积等要求分别进行考虑。
关于各群的焦距(FGi)/|于广角端的全体焦距(F)|一值，如表14所示，合计实施例一、二、四至八，第一群G1最小为0.8871，最大为2.1442。又第二群G2最小为0.5529，最大为6.8326，第三群G3最小为0.6513，最大为0.9284。因此，可知关于各群G1、G2及G3各群的焦距(FGi)/|于广角端的全体焦距(F)|，于实施例所述的范围为妥当。
(表14)
商业上利用的可能性
本发明的光学成像系统，除当然可利用于携带电话或小型数字相机等的光学系统配置空间有限的小型电子机器，亦可能作为小型电子机器以外的内建镜头的机器，或是一般的相机成像系统使用。
符号说明
1、11、21、31、41、101、 光学成像系统
111、121、131、141、
151、161、
171
50 成像组件
G1 第一群
G2 第二群
G3 第三群
GF 前群
GR 后群
PL 防护镜片
IRF 红外线滤镜
P 菱镜
REF 平面镜
S 光圈
II 中间像
O 中心轴

Claims (13)

1.一种光学成像系统，具有可倍率调整的倍率调整功能，在被摄影物体侧设置光轴曲折机构，该光轴曲折机构具有曲折光轴的功能，该光学成像系统于该光轴曲折机构后方依序至少具有：
第一群，具有生成是为实像的中间像的正屈光率；
第二群，具有使轴外光束的方向朝中心轴侧曲折的正屈光率；以及
第三群，具有使该中间像于一成像组件成像的一正屈光率,其中该倍率调整以该第一群、该第二群及该第三群进行。
2.一种光学成像系统，具有可倍率调整的倍率调整功能，在被摄影物体侧设置光轴曲折机构，该光轴曲折机构具有曲折光轴的功能，该光学成像系统于该光轴曲折机构后方依序至少具有：
第一群，具有生成是为实像的中间像的正屈光率；
第二群，具有使轴外光束的方向朝中心轴侧曲折的正屈光率；以及
第三群，具有使该中间像于成像元件成像的正屈光率，
其中该倍率调整以该第一群与该第三群进行。
3.如权利要求1或2中任一项所述的光学成像系统，更包括焦点调整机构，以进行焦点调整。
4.如权利要求3所述的光学成像系统，其中该第一群经设置而为可动，以进行焦点调整。
5.一种光学成像系统，具有可倍率调整的倍率调整功能，在被摄影物体侧设置光轴曲折机构，该光轴曲折机构具有曲折光轴之功能，该光学成像系统于该光轴曲折机构后方依序至少具有：
第一群，具有生成是为实像的中间像的正屈光率；
第二群，具有使轴外光束的方向朝中心轴侧曲折的正屈光率；以及
第三群，具有使该中间像于成像元件成像的正屈光率，
其中该第一群与该第三群连接，借由连动移动进行该倍率调整。
6.如权利要求1、2或5中任一项所述的光学成像系统，其中各该第一群、第二群、及第三群的焦距，除以在广角端之全体的焦距的绝对值而得之值：
该第一群为最小0.5，最大3.0；
该第二群为0.5以上；
该第三群为最小0.5，最大1.5。
7.一种光学成像系统，具有可倍率调整的倍率调整功能，在被摄影物体侧设置光轴曲折机构，该光轴曲折机构具有曲折光轴之功能，该光学成像系统于该光轴曲折机构后方依序至少具有：
第一群，具有生成是为实像的中间像的正屈光率；
第二群，具有使轴外光束的方向朝中心轴侧曲折的正屈光率；以及
第三群，具有使该中间像于成像元件成像的正屈光率，
其中该第一群与第二群之距离固定而构成前群，该第三群构成为后群，而以该前群与该后群进行该倍率调整。
8.如权利要求7所述的光学成像系统，其中该前群经设置而为可动，以进行焦点调整。
9.如权利要求7或8所述的光学成像系统，其中各该前群及后群的焦距，除以在广角端之焦距的绝对值而得之的值：
该前群为最小0.5，最大3.0；
该后群为最小0.5，最大1.5。
10.如权利要求1、2、5或7中任一项所述的光学成像系统，其中该光轴曲折机构具有用为使该被摄影物体与该成像元件的短方向为平行而曲折该光轴的功能。
11.如权利要求10所述的光学成像系统，其中该光轴曲折机构为菱镜或平面镜。
12.如权利要求1、2、5或7中任一项所述的光学成像系统，其中该第一群、该第二群及该第三群由单枚透镜或是透镜群所构成。
13.如权利要求1、2、5或7中任一项所述的光学成像系统，其中于该光轴曲折机构的后方，在该第一群的前方或该第三群的后方的至少一方配置有固定透镜或固定透镜群。
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