CN115097622A - 目镜光学系统 - Google Patents

目镜光学系统 Download PDF

Info

Publication number
CN115097622A
CN115097622A CN202210896605.8A CN202210896605A CN115097622A CN 115097622 A CN115097622 A CN 115097622A CN 202210896605 A CN202210896605 A CN 202210896605A CN 115097622 A CN115097622 A CN 115097622A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
optical system
optical axis
eyepiece optical
eyepiece
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210896605.8A
Other languages
English (en)
Inventor
马修·博恩
唐如优
樊大正
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Genius Electronic Optical Xiamen Co Ltd
Original Assignee
Genius Electronic Optical Xiamen Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Genius Electronic Optical Xiamen Co Ltd filed Critical Genius Electronic Optical Xiamen Co Ltd
Priority to CN202210896605.8A priority Critical patent/CN115097622A/zh
Publication of CN115097622A publication Critical patent/CN115097622A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/004—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having four lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B25/00—Eyepieces; Magnifying glasses
    • G02B25/001—Eyepieces
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • G02B3/04—Simple or compound lenses with non-spherical faces with continuous faces that are rotationally symmetrical but deviate from a true sphere, e.g. so called "aspheric" lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/34—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having four components only

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

本发明公开了一种目镜光学系统。该目镜光学系统从目侧至显示侧依序包括第一、第二、第三、及第四透镜。透过设计四片透镜表面的凹凸配置，使得目镜光学系统的整体长度被缩短时，同时可兼顾较佳的光学性能、较短的有效焦距、以及较大的视场角。

Description

目镜光学系统
本发明专利申请是分案申请。原案的申请号是201710021201.3，申请日是2017年01月11日，发明名称是：目镜光学系统。
技术领域
本发明涉及目镜光学系统，尤指一种四片式的目镜光学系统。
背景技术
由于科技的日益进步，让消费者对于小型电子产品的需求不断地增加。应用于目镜光学系统的特征，结合于消费型电子产品内的目镜光学系统的关键组件应随者科技的进行齐步并进以满足消费者的期望。目镜光学系统的一些重要特征包含有成像质量与尺寸。在小型化产品的条件下，要同时维持(或改善)消费者对于成像质量的期待，影像传感器技术的改良扮演了重要的角色。然而，当前的目镜光学系统具有一些缺点，例如视场角太小且/或像差太大。再者，在维持良好光学特性的条件下，同时要缩小成像镜头的尺寸，将遭遇很大的挑战。
有鉴于此，目前有需要一种改良的目镜光学系统，其具有较大的视场角，同时也兼顾良好的成像质量。
发明内容
本发明提供一种目镜光学系统。透过控制四片透镜表面的凹凸配置，使得目镜光学系统的长度被缩短之同时，也兼顾良好的光学特性以及成像质量。
在说明书揭示内容中，使用以下表格列出的参数，但不局限于只使用这些参数，见表1所示。
表1 参数表
Figure BDA0003768882570000011
Figure BDA0003768882570000021
在本发明的一实施例中，该目镜光学系统从目侧至显示侧沿一光轴依序包括一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜及一第四透镜。此外，每一透镜具有一朝向目侧的目侧面、一朝向显示侧的显示侧面、以及一沿着光轴的中心厚度。第一透镜具有正屈光率，第一透镜的显示侧面包括一位于光轴附近区域的凸面部；第二透镜具有正屈光率或第四透镜具有负屈光率；第三透镜具有负屈光率；目镜光学系统的透镜只有上述四片透镜且符合下列条件式：EFL/G4D≧2.4。
在本发明的一实施例中，该目镜光学系统从目侧至显示侧沿一光轴依序包括一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜及一第四透镜。此外，每一透镜具有一朝向目侧的目侧面、一朝向显示侧的显示侧面、以及一沿着光轴的中心厚度。第一透镜具有正屈光率，第一透镜的显示侧面包括一位于圆周附近区域的凸面部；第二透镜具有正屈光率或第四透镜具有负屈光率；第三透镜具有负屈光率；目镜光学系统的透镜只有上述四片透镜且符合下列条件式：EFL/G4D≧2.4。
在上述实施例中，可选择地控制一些光学参数满足下列至少一个条件式：
0≦TL/ER≦8 条件式(1)；
0≦TTL/ER≦10 条件式(2)；
在本发明的一实施例中，该目镜光学系统从目侧至显示侧沿一光轴依序包括一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜及一第四透镜。此外，每一透镜具有一朝向目侧的目侧面、一朝向显示侧的显示侧面、以及一沿着光轴的中心厚度。第一透镜具有正屈光率，第一透镜的显示侧面包括一位于圆周附近区域的凸面部；第二透镜具有正屈光率；第三透镜具有负屈光率或第四透镜具有负屈光率；目镜光学系统的透镜只有上述四片透镜且符合下列条件式：EFL/G4D≧2.4及0≦TL/ER≦8。
在本发明的一实施例中，该目镜光学系统从目侧至显示侧沿一光轴依序包括一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜及一第四透镜。此外，每一透镜具有一朝向目侧的目侧面、一朝向显示侧的显示侧面、以及一沿着光轴的中心厚度。第一透镜具有正屈光率，第一透镜的显示侧面包括一位于光轴附近区域的凸面部；第二透镜具有正屈光率，第二透镜的目侧面包括一位于圆周附近区域的凸面部；第三透镜具有负屈光率或第四透镜具有负屈光率；目镜光学系统的透镜只有上述四片透镜且符合下列条件式：EFL/G4D≧2.4及0≦TL/ER≦8。
在上述实施例中，可选择地控制一些光学参数满足下列至少一个条件式：
ALT/AAG≦10 条件式(3)；
(T1+G12+T2)/(T3+G34+T4)≦2.5 条件式(4)；
(T3+T4)/G34≦3.0 条件式(5)；
T2/T1≧0.9 条件式(6)；
T2/(G23+G34)≦4.0 条件式(7)；
T1/G34≦3.0 条件式(8)；
EFL/AAG≧4.9 条件式(9)；
T1/(G23+G34)≦2.5 条件式(10)；
(T1+T3)/T4≦4.5 条件式(11)。
其中TL代表该第一透镜之目侧面至该第四透镜的显示侧面在该光轴上的距离，ER代表该观察者的瞳孔到该第一透镜之目侧面在该光轴上的距离；T1代表该第一透镜在该光轴上的中心厚度，T2代表该第二透镜在该光轴上的中心厚度，G12代表该第一透镜与该第二透镜之间在该光轴上的空气间隙宽度，G23代表该第二透镜与该第三透镜之间在该光轴上的空气间隙宽度，G34代表该第三透镜与该第四透镜之间在该光轴上的空气间隙宽度；T3代表该第三透镜在该光轴上的中心厚度，T4代表该第四透镜在该光轴上的中心厚度；ALT代表该第一透镜至该第四透镜在该光轴上的四个透镜的中心厚度的总和，AAG代表该第一透镜至该第四透镜在该光轴上的三个空气间隙宽度的总和；EFL代表该目镜光学系统的有效焦距，G4D代表该第四透镜之显示侧面到该显示画面在该光轴上的距离，其中TTL代表该第一透镜之目侧面至该显示画面在该光轴上的距离。
在实施本发明时，除了上述条件式之外，亦可针对单一透镜或广泛性地针对多个透镜额外设计出其他更多的透镜的凹凸曲面排列等细部结构，以加强对系统性能及/或分辨率的控制。须注意的是，此些细节需在无冲突之情况之下，选择性地合并施用于本发明之其他实施例当中，并不限于此。
附图说明
图1为本发明之目镜光学系统的示意图。
图2为本发明之一实施例之透镜剖面结构示意图。
图3为透镜面形与光线焦点的关系示意图。
图4为范例一的透镜面形与有效半径的关系图。
图5为范例二的透镜面形与有效半径的关系图。
图6为范例三的透镜面形与有效半径的关系图。
图7为本发明之第一实施例之目镜光学系统之透镜剖面结构示意图。
图8为本发明之第一实施例之目镜光学系统之纵向球差与各项像差图示意图。
图9为本发明之第一实施例之目镜光学系统之各透镜之详细光学数据表格图。
图10为本发明之第一实施例之目镜光学系统之非球面数据表格图。
图11为本发明之第二实施例之目镜光学系统之透镜剖面结构示意图。
图12为本发明之第二实施例之目镜光学系统之纵向球差与各项像差图示意图。
图13为本发明之第二实施例之目镜光学系统之各透镜之详细光学数据表格图。
图14为本发明之第二实施例之目镜光学系统之非球面数据表格图。
图15为本发明之第三实施例之目镜光学系统之透镜剖面结构示意图。
图16为本发明之第三实施例之目镜光学系统之纵向球差与各项像差图示意图。
图17为本发明之第三实施例之目镜光学系统之各透镜之详细光学数据表格图。
图18为本发明之第三实施例之目镜光学系统之非球面数据表格图。
图19为本发明之第四实施例之目镜光学系统之透镜剖面结构示意图。
图20为本发明之第四实施例之目镜光学系统之纵向球差与各项像差图示意图。
图21为本发明之第四实施例之目镜光学系统之各透镜之详细光学数据表格图。
图22为本发明之第四实施例之目镜光学系统之非球面数据表格图。
图23为本发明之第五实施例之目镜光学系统之透镜剖面结构示意图。
图24为本发明之第五实施例之目镜光学系统之纵向球差与各项像差图示意图。
图25为本发明之第五实施例之目镜光学系统之各透镜之详细光学数据表格图。
图26为本发明之第五实施例之目镜光学系统之非球面数据表格图。
图27为本发明之第六实施例之目镜光学系统之透镜剖面结构示意图。
图28为本发明之第六实施例之目镜光学系统之纵向球差与各项像差图示意图。
图29为本发明之第六实施例之目镜光学系统之各透镜之详细光学数据表格图。
图30为本发明之第六实施例之目镜光学系统之非球面数据表格图。
图31为本发明之第七实施例之目镜光学系统之透镜剖面结构示意图。
图32为本发明之第七实施例之目镜光学系统之纵向球差与各项像差图示意图。
图33为本发明之第七实施例目镜光学系统之各透镜之详细光学数据表格图。
图34为本发明之第七实施例之目镜光学系统之非球面数据表格图。
图35为本发明之第八实施例之目镜光学系统之透镜剖面结构示意图。
图36为本发明之第八实施例之目镜光学系统之纵向球差与各项像差图示意图。
图37为本发明之第八实施例之目镜光学系统之各透镜之详细光学数据表格图。
图38为本发明之第八实施例之目镜光学系统之非球面数据表格图。
图39为本发明之第九实施例之目镜光学系统之透镜剖面结构示意图。
图40为本发明之第九实施例之目镜光学系统之纵向球差与各项像差图示意图。
图41为本发明之第九实施例之目镜光学系统之各透镜之详细光学数据表格图。
图42为本发明之第九实施例之目镜光学系统之非球面数据表格图。
图43为本发明之第十实施例之目镜光学系统之透镜剖面结构示意图。
图44为本发明之第十实施例之目镜光学系统之纵向球差与各项像差图示意图。
图45为本发明之第十实施例之目镜光学系统之各透镜之详细光学数据表格图。
图46为本发明之第十实施例之目镜光学系统之非球面数据表格图。
图47为本发明之第十一实施例之目镜光学系统之透镜剖面结构示意图。
图48为本发明之第十一实施例之目镜光学系统之纵向球差与各项像差图示意图。
图49为本发明之第十一实施例之目镜光学系统之各透镜之详细光学数据表格图。
图50为本发明之第十一实施例之目镜光学系统之非球面数据表格图。
图51为本发明实施例1-6的T1,G12,T2,G23,T3,G34,T4,G4D,EFL,TTL,TL,AAG,ALT,EPD,ER,DLD,TL/ER,T1/(G23+G34),(T1+T3)/T4,ALT/AAG,EFL/G4D,TTL/ER,(T1+G12+T2)/(T3+G34+T4),(T3+T4)/G34,T2/T1,T2/(G23+G34),T1/G34及EFL/AAG之值的比较表格图。
图52为本发明实施例7-11的T1,G12,T2,G23,T3,G34,T4,G4D,EFL,TTL,TL,AAG,ALT,EPD,ER,DLD,TL/ER,T1/(G23+G34),(T1+T3)/T4,ALT/AAG,EFL/G4D,TTL/ER,(T1+G12+T2)/(T3+G34+T4),(T3+T4)/G34,T2/T1,T2/(G23+G34),T1/G34及EFL/AAG之值的比较表格图。
具体实施方式
为了更完整地理解说明书内容及其优点，本发明乃提供有图式。此些图式乃为本发明揭露内容之一部分，其主要系用以说明实施例，并可配合说明书之相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域具有通常知识者应能理解其他可能的实施方式以及本发明之优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
附图的符号说明：
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10',11',V100目镜光学系统；110,210,310,410,510,610,710,810,910,10'10,11'10第一透镜；111,121,131,141,211,221,231,241,311,321,331,341,411,421,431,441,511,521,531,541,611,621,631,641,711,721,731,741,811,821,831,841,911,921,931,941,10'11,10'21,10'31,10'41,11'11,11'21,11'31,11'41目侧面；112,122,132,142,212,222,232,242,312,322,332,342,412,422,432,442,512,522,532,542,612,622,632,642,712,722,732,742,812,822,832,842,912,922,932,942,10'12,10'22,10'32,10'42,11'12,11'22,11'32,11'42显示侧面；120,220,320,420,520,620,720,820,920,10'20,11'20第二透镜；130,230,330,430,530,630,730,830,930,10'30,11'30第三透镜；140,240,340,440,540,640,740,840,940,10'40,11'40第四透镜；150,250,350,450,550,650,750,850,950,10'50,11'50显示画面；1121,1211,1221光轴附近区域的凸面部；1122,1212,1222,1422,2322,3322,4412,6322,7322,8322,9412,10'412圆周附近区域的凸面部；1111,1311,1321,1411,1421光轴附近区域的凹面部；1112,1312,1322,1412,7422圆周附近区域的凹面部；d1,d2,d3,d4空气间隙；VI成像光线；V50显示画面；V60眼睛；VD明视距离；VV放大虚像；A1目侧；A2显示侧；I光轴；A光轴附近区域；C圆周附近区域；E延伸部；Lc主光线；Lm边缘光线。
一般而言，目镜光学系统V100的光线方向为一成像光线VI由显示画面V50射出，经由目镜光学系统V100进入眼睛V60，于眼睛V60的视网膜聚焦成像并且于明视距离VD产生一放大虚像VV，如图1所示。在以下说明本案之光学规格的判断准则是假设光线方向逆追迹(reversely tracking)为一平行成像光线由目侧经过目镜光学系统到显示画面聚焦成像。
本篇说明书所言之「一透镜具有正屈光率(或负屈光率)」，是指所述透镜以高斯光学理论计算出来之光轴上的屈光率为正(或为负)。该目侧面、显示侧面定义为成像光线通过的范围，其中成像光线包括了主光线(chief ray)Lc及边缘光线(marginal ray)Lm，如图2所示，I为光轴且此一透镜是以该光轴I为对称轴径向地相互对称，光线通过光轴上的区域为光轴附近区域A，边缘光线通过的区域为圆周附近区域C，此外，该透镜还包含一延伸部E(即圆周附近区域C径向上向外的区域)，用以供该透镜组装于一光学成像镜头内，理想的成像光线并不会通过该延伸部E，但该延伸部E之结构与形状并不限于此，以下之实施例为求图式简洁均省略了部分的延伸部。更详细的说，判定面形或光轴附近区域、圆周附近区域、或多个区域的范围的方法如下：
1.请参照图2，其系一透镜径向上的剖视图。以该剖视图观之，在判断前述区域的范围时，定义一中心点为该透镜表面上与光轴的一交点，而一转换点是位于该透镜表面上的一点，且通过该点的一切线与光轴垂直。如果径向上向外有复数个转换点，则依序为第一转换点，第二转换点，而有效半径上距光轴径向上最远的转换点为第N转换点。中心点和第一转换点之间的范围为光轴附近区域，第N转换点径向上向外的区域为圆周附近区域，中间可依各转换点区分不同的区域。此外，有效半径为边缘光线Lm与透镜表面交点到光轴I上的垂直距离。
2.如图3所示，该区域的形状凹凸系以平行通过该区域的光线(或光线延伸线)与光轴的交点在目侧或显示侧来决定(光线焦点判定方式)。举例言之，当光线通过该区域后，光线会朝显示侧聚焦，与光轴的焦点会位在显示侧，例如图3中R点，则该区域为凸面部。反之，若光线通过该某区域后，光线会发散，其延伸线与光轴的焦点在目侧，例如图3中M点，则该区域为凹面部，所以中心点到第一转换点间为凸面部，第一转换点径向上向外的区域为凹面部；由图3可知，该转换点即是凸面部转凹面部的分界点，因此可定义该区域与径向上相邻该区域的内侧的区域，系以该转换点为分界具有不同的面形。另外，若是光轴附近区域的面形判断可依该领域中通常知识者的判断方式，以R值(指近轴的曲率半径，通常指光学软件中的透镜数据库(lens data)上的R值)正负判断凹凸。以目侧面来说，当R值为正时，判定为凸面部，当R值为负时，判定为凹面部；以显示侧面来说，当R值为正时，判定为凹面部，当R值为负时，判定为凸面部，此方法判定出的凹凸和光线焦点判定方式相同。
3.若该透镜表面上无转换点，该光轴附近区域定义为有效半径的0～50％，圆周附近区域定义为有效半径的50～100％。
图4范例一的透镜显示侧表面在有效半径上仅具有第一转换点，则第一区为光轴附近区域，第二区为圆周附近区域。此透镜目侧面的R值为正，故判断光轴附近区域具有一凹面部；圆周附近区域的面形和径向上紧邻该区域的内侧区域不同。即，圆周附近区域和光轴附近区域的面形不同；该圆周附近区域系具有一凸面部。
图5范例二的透镜目侧表面在有效半径上具有第一及第二转换点，则第一区为光轴附近区域，第三区为圆周附近区域。此透镜目侧面的R值为正，故判断光轴附近区域为凸面部；第一转换点与第二转换点间的区域(第二区)具有一凹面部，圆周附近区域(第三区)具有一凸面部。
图6范例三的透镜目侧表面在有效半径上无转换点，此时以有效半径0％～50％为光轴附近区域，50％～100％为圆周附近区域。由于光轴附近区域的R值为正，故此目侧面在光轴附近区域具有一凸面部；而圆周附近区域与光轴附近区域间无转换点，故圆周附近区域具有一凸面部。
为了说明本发明的目镜光学系统确实可在整体长度缩短的前提下，兼顾良好的光学性能，以下提供多个实施例以及其详细的光学数据。首先请一并参考图7至图10，其中图7绘示依据本发明之第一实施例之目镜光学系统之透镜剖面结构示意图，图8绘示依据本发明之第一实施例之目镜光学系统之纵向球差与各项像差图示意图，图9绘示依据本发明之第一实施例之目镜光学系统之详细光学数据，图10绘示依据本发明之第一实施例目镜光学系统之各透镜之非球面数据。本发明第一实施例的目镜光学系统适用于让一显示画面的一成像光线经由该目镜光学系统进入一观察者的眼睛P而成像。
如图7所示，本实施例之目镜光学系统1从目侧A1至显示侧A2沿着一光轴依序包括一第一透镜110、一第二透镜120、一第三透镜130及一第四透镜140。一显示画面150设置于目镜光学系统1的显示侧A2。第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130及第四透镜140分别包含朝向目侧A1的目侧面111/121/131/141以及朝向显示侧A2的显示侧面112/122/132/142。。
在本实施例中，目镜光学系统1的每个透镜的细部结构可参照图式。第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130及第四透镜140可例如为塑料材质。
在第一实施例中，第一透镜110具有正屈光率。目侧面111包括一位于光轴附近区域的凹面部1111及一位于第一透镜110之圆周附近区域的凹面部1112。显示侧面112包括一位于光轴附近区域的凸面部1121及一位于第一透镜110之圆周附近区域的凸面部1122。目侧面111与显示侧面112皆为非球面。
第二透镜120具有正屈光率。目侧面121包括一位于光轴附近区域的凸面部1211及一位于第二透镜120之圆周附近区域的凸面部1212。显示侧面122包括一位于光轴附近区域的凸面部1221及一位于第二透镜120之圆周附近区域的凸面部1222。目侧面121与显示侧面122皆为非球面。
第三透镜130具有负屈光率。目侧面131包括一位于光轴附近区域的凹面部1311以及一位于第三透镜130之圆周附近区域的凹面部1312。显示侧面132包括一位于光轴附近区域的凹面部1321及一位于第三透镜130之圆周附近区域的凹面部1322。目侧面131与显示侧面132皆为非球面。
第四透镜140具有负屈光率。目侧面141包括一位于光轴附近区域的凹面部1411及一位于第四透镜140之圆周附近区域的凹面部1412。显示侧面142包括一位于光轴附近区域的凹面部1421及一位于第四透镜140之圆周附近区域的凸面部1422。目侧面141与显示侧面142皆为非球面。
在本实施例中，系设计第一至第四透镜110、120、130、140之间皆存在空气间隙，如：第一透镜110与第二透镜120之间存在空气间隙d1、第二透镜120与第三透镜130之间存在空气间隙d2、第三透镜130与第四透镜140之间存在空气间隙d3、以及第四透镜140与显示画面150之间存在空气间隙d4，然而在其他实施例中，亦可不具有前述其中任一空气间隙，如：将两相对透镜的表面轮廓设计为彼此相应，而可彼此贴合，以消除其间之空气间隙。由此可知，空气间隙d1即为G12、空气间隙d2即为G23、空气间隙d3即为G34、空气间隙d4即为G4D，而空气间隙d1、d2、d3的总和即为AAG。关于本实施例之目镜光学系统1中的各透镜之各光学特性，请参考图9。
第一透镜110的目侧面111及显示侧面112、第二透镜120的目侧面121及显示侧面122、第三透镜130的目侧面131及显示侧面132、第四透镜140的目侧面141及显示侧面142共计八个非球面皆是依下列非球面曲线公式定义：
Figure BDA0003768882570000091
Z表示非球面之深度(非球面上距离光轴为Y的点，其与相切于非球面光轴上顶点之切面，两者间的垂直距离)；
R表示透镜表面之曲率半径；
Y表示非球面曲面上的点与光轴的垂直距离；
K为锥面系数(Conic Constant)；
a2i为第2i阶非球面系数。
各个非球面之参数详细数据请一并参考图10。
图8(a)绘示本实施例的三种代表波长(486nm,587nm,656nm)的纵向球差的示意图，其中横轴定义为焦距，纵轴定义为视场。图8(b)绘示本实施例的三种代表波长(486nm,587nm,656nm)的弧矢方向的像散像差的示意图，横轴定义为焦距，纵轴定义为半眼视视角。图8(c)绘示本实施例的三种代表波长(486nm,587nm,656nm)的子午方向的像散像差的示意图，其中横轴定义为焦距，而纵轴定义为半眼视视角。图8(d)绘示本实施例的畸变像差，其中横轴定义为百分比，而纵轴定义为半眼视视角。每一种波长所成的曲线皆很靠近，说明每一种波长不同高度的离轴光线皆集中在成像点附近。从图8(a)中每一曲线的纵向偏差，可看出不同高度的离轴光线的成像点之偏差控制在±0.9mm。因此，本实施例确实明显改善不同波长的纵向球差，此外，参阅图8(b)，三种代表波长在整个视场范围内的焦距落在±0.9mm的范围。参阅图8(c)，三种代表波长在整个视场范围内的焦距落在±0.9mm的范围内。参阅图8(d)的横轴，畸变像差维持在±35％的范围内。
关于T1,G12,T2,G23,T3,G34,T4,G4D,EFL,TTL,TL,AAG,ALT,EPD,ER,DLD,TL/ER,T1/(G23+G34),(T1+T3)/T4,ALT/AAG,EFL/G4D,TTL/ER,(T1+G12+T2)/(T3+G34+T4),(T3+T4)/G34,T2/T1,T2/(G23+G34),T1/G34,以及EFL/AAG之值，请参考图51及图52。
ω大约45度，Fno大约21.494，而SL大约101.852mm。Fno在本实施例中是基于光可逆性的原理计算的，其中目侧作为一物体侧，显示侧作为一像侧，且观察者的眼睛的瞳孔P作为一入射光的光瞳(pupil),当然其他实施例在计算Fno也是用这个基础而得。
另请一并参考图11至图14，其中图11绘示依据本发明之第二实施例之目镜光学系统之透镜剖面结构示意图，图12绘示依据本发明之第二实施例目镜光学系统之纵向球差与各项像差图示意图，图13绘示依据本发明之第二实施例之目镜光学系统之详细光学数据，图14绘示依据本发明之第二实施例之目镜光学系统之各透镜之非球面数据。在本实施例中使用与第一实施例类似的标号标示出相似的组件，唯在此使用的标号开头改为2，例如第三透镜目侧面为231，第三透镜显示侧面为232，其它组件标号在此不再赘述。
如图11所示，本实施例之目镜光学系统2从目侧A1至显示侧A2依序包括一第一透镜210、一第二透镜220、一第三透镜230及一第四透镜240。
目侧面211、221、231、241及显示侧面212、222、242之表面的凹凸配置大致上与第一实施例类似，唯显示侧面232的表面凹凸配置与第一实施例不同。此外，第二实施例的各透镜表面的曲率半径、透镜厚度、非球面系数、及有效焦距的光学参数也与第一实施例不同。详细地说，差异在于：第三透镜230之显示侧面232包括一位于第三透镜230之圆周附近区域的凸面部2322。
在此为了更清楚绘示本实施例之图面，透镜表面凹凸配置的特征仅标示与第一实施例不同之处，而省略相同之处的标号。关于本实施例之目镜光学系统2的各透镜之光学特性，请参考图13。
从图12(a)中每一曲线的纵向偏差，可看出不同高度的离轴光线的成像点之偏差控制在±0.6mm。参阅图12(b)，三种代表波长(486nm,587nm,656nm)在整个视场范围内的焦距落在±0.6mm的范围。参阅图12(c)，三种代表波长(486nm,587nm,656nm)在整个视场范围内的焦距落在±0.8mm的范围内。参阅图12(d)的横轴，目镜光学系统2的畸变像差维持在±40％的范围内。
关于T1,G12,T2,G23,T3,G34,T4,G4D,EFL,TTL,TL,AAG,ALT,EPD,ER,DLD,TL/ER,T1/(G23+G34),(T1+T3)/T4,ALT/AAG,EFL/G4D,TTL/ER,(T1+G12+T2)/(T3+G34+T4),(T3+T4)/G34,T2/T1,T2/(G23+G34),T1/G34,以及EFL/AAG之值，请参考图51及图52。
在本实施例中，ω大约45度，Fno大约21.890，而SL大约132.258mm。相较于第一实施例，本实施例之像差较小且制造良率较高。
另请一并参考图15至图18，其中图15绘示依据本发明之第三实施例之目镜光学系统之透镜剖面结构示意图，图16绘示依据本发明之第三实施例目镜光学系统之纵向球差与各项像差图示意图，图17绘示依据本发明之第三实施例之目镜光学系统之详细光学数据，图18绘示依据本发明之第三实施例之目镜光学系统之各透镜之非球面数据。在本实施例中使用与第一实施例类似的标号标示出相似的组件，唯在此使用的标号开头改为3，例如第三透镜目侧面为331，第三透镜显示侧面为332，其它组件标号在此不再赘述。
如图15所示，本实施例之目镜光学系统3从目侧A1至显示侧A2依序包括一第一透镜310、一第二透镜320、一第三透镜330及一第四透镜340。
目侧面311、321、331、341及显示侧面312、322、342之表面的凹凸配置大致上与第一实施例类似。唯显示侧面332之表面的凹凸配置不同。此外，第三实施例的各透镜表面的曲率半径、透镜厚度、非球面系数、及有效焦距的光学参数也与第一实施例不同。详细地说，差异在于：第三透镜30的显示侧面332包括一位于第三透镜330的圆周附近区域的凸面部3322。
在此为了更清楚绘示本实施例之图面，透镜表面凹凸配置的特征仅标示与第一实施例不同之处，而省略相同之处的标号。关于本实施例之目镜光学系统3的各透镜之光学特性，请参考图17。
从图16(a)中每一曲线的纵向偏差，可看出不同高度的离轴光线的成像点之偏差控制在±0.5mm。参阅图16(b)，三种代表波长(486nm,587nm,656nm)在整个视场范围内的焦距落在±0.8mm的范围。参阅图16(c)，三种代表波长(486nm,587nm,656nm)在整个视场范围内的焦距落在±0.6mm的范围内。参阅图16(d)的横轴，目镜光学系统3的畸变像差维持在±40％的范围内。
关于T1,G12,T2,G23,T3,G34,T4,G4D,EFL,TTL,TL,AAG,ALT,EPD,ER,DLD,TL/ER,T1/(G23+G34),(T1+T3)/T4,ALT/AAG,EFL/G4D,TTL/ER,(T1+G12+T2)/(T3+G34+T4),(T3+T4)/G34,T2/T1,T2/(G23+G34),T1/G34,以及EFL/AAG之值，请参考图51及图52。
在本实施例中，ω大约45度，Fno大约17.054，而SL大约98.782mm。相较于第一实施例，本实施例之像差、Fno值以及SL值较小。
另请一并参考图19至图22，其中图19绘示依据本发明之第四实施例之目镜光学系统之透镜剖面结构示意图，图20绘示依据本发明之第四实施例目镜光学系统之纵向球差与各项像差图示意图，图21绘示依据本发明之第四实施例之目镜光学系统之详细光学数据，图22绘示依据本发明之第四实施例之目镜光学系统之各透镜之非球面数据。在本实施例中使用与第一实施例类似的标号标示出相似的组件，唯在此使用的标号开头改为4，例如第三透镜目侧面为431，第三透镜显示侧面为432，其它组件标号在此不再赘述。
如图18所示，本实施例之目镜光学系统4从目侧A1至显示侧A2依序包括一光圈400、一第一透镜410、一第二透镜420、一第三透镜430以及一第四透镜440。
目侧面411、421、431及显示侧面412、422、432、442之表面的凹凸配置大致上与第一实施例类似，唯目侧面441之表面的凹凸配置不同。此外，第四实施例的各透镜表面的曲率半径、透镜厚度、非球面系数、及有效焦距的光学参数也与第一实施例不同。详细地说，第四透镜440的目侧面441包含一位于第四透镜440之圆周附近区域的凸面部4412。
在此为了更清楚绘示本实施例之图面，透镜表面凹凸配置的特征仅标示与第一实施例不同之处，而省略相同之处的标号。关于本实施例之目镜光学系统4的各透镜之光学特性，请参考图21。
从图20(a)中每一曲线的纵向偏差，可看出不同高度的离轴光线的成像点之偏差控制在±0.6mm。参阅图20(b)，三种代表波长(486nm,587nm,656nm)在整个视场范围内的焦距落在±0.7mm的范围。参阅图20(c)，三种代表波长(486nm,587nm,656nm)在整个视场范围内的焦距落在±0.6mm的范围内。参阅图20(d)的横轴，目镜光学系统4的畸变像差维持在±40％的范围内。
关于T1,G12,T2,G23,T3,G34,T4,G4D,EFL,TTL,TL,AAG,ALT,EPD,ER,DLD,TL/ER,T1/(G23+G34),(T1+T3)/T4,ALT/AAG,EFL/G4D,TTL/ER,(T1+G12+T2)/(T3+G34+T4),(T3+T4)/G34,T2/T1,T2/(G23+G34),T1/G34,以及EFL/AAG之值，请参考图51及图52。
在本实施例中，ω大约45度，Fno大约16.698，而SL大约93.387mm。相较于第一实施例，本实施例之像差、Fno值及SL值较小。
另请一并参考图23至图26，其中图23绘示依据本发明之第五实施例之目镜光学系统之透镜剖面结构示意图，图24绘示依据本发明之第五实施例目镜光学系统之纵向球差与各项像差图示意图，图25绘示依据本发明之第五实施例之目镜光学系统之详细光学数据，图26绘示依据本发明之第五实施例之目镜光学系统之各透镜之非球面数据。在本实施例中使用与第一实施例类似的标号标示出相似的组件，唯在此使用的标号开头改为5，例如第三透镜目侧面为531，第三透镜显示侧面为532，其它组件标号在此不再赘述。
如图23所示，本实施例之目镜光学系统5从目侧A1至显示侧A2依序包括一第一透镜510、一第二透镜520、一第三透镜530以及一第四透镜540。
目侧面511、521、531、541及显示侧面512、522、532、542之表面的凹凸配置大致上与第一实施例类似，唯第五实施例的各透镜表面的曲率半径、透镜厚度、非球面系数、及有效焦距的光学参数也与第一实施例不同。
在此为了更清楚绘示本实施例之图面，透镜表面凹凸配置的特征仅标示与第一实施例不同之处，而省略相同之处的标号。关于本实施例之目镜光学系统5的各透镜之光学特性，请参考图25。
从图24(a)中每一曲线的纵向偏差，可看出不同高度的离轴光线的成像点之偏差控制在±0.9mm。参阅图24(b)，三种代表波长(486nm,587nm,656nm)在整个视场范围内的焦距落在±0.9mm的范围。参阅图24(c)，三种代表波长(486nm,587nm,656nm)在整个视场范围内的焦距落在±0.9mm的范围内。参阅图24(d)的横轴，目镜光学系统5的畸变像差维持在±30％的范围内。
关于T1,G12,T2,G23,T3,G34,T4,G4D,EFL,TTL,TL,AAG,ALT,EPD,ER,DLD,TL/ER,T1/(G23+G34),(T1+T3)/T4,ALT/AAG,EFL/G4D,TTL/ER,(T1+G12+T2)/(T3+G34+T4),(T3+T4)/G34,T2/T1,T2/(G23+G34),T1/G34,以及EFL/AAG之值，请参考图51及图52。
在本实施例中，ω大约45度，Fno大约22.505，而SL大约104.980mm。相较于第一实施例，本实施例之制造良率较高。
另请一并参考图27至图30，其中图27绘示依据本发明之第六实施例之目镜光学系统之透镜剖面结构示意图，图28绘示依据本发明之第六实施例目镜光学系统之纵向球差与各项像差图示意图，图29绘示依据本发明之第六实施例之目镜光学系统之详细光学数据，图30绘示依据本发明之第六实施例之目镜光学系统之各透镜之非球面数据。在本实施例中使用与第一实施例类似的标号标示出相似的组件，唯在此使用的标号开头改为6，例如第三透镜目侧面为631，第三透镜显示侧面为632，其它组件标号在此不再赘述。
如图27所示，本实施例之目镜光学系统6从目侧A1至显示侧A2依序包括一第一透镜610、一第二透镜620、一第三透镜630及一第四透镜640。
目侧面611、621、631、641及显示侧面612、622、642之表面的凹凸配置大致上与第一实施例类似，唯显示侧面632之表面的凹凸配置不同。此外，第六实施例的各透镜表面的曲率半径、透镜厚度、非球面系数、及有效焦距的光学参数也与第一实施例不同。详细地说，第三透镜630的显示侧面632包含一位于第三透镜630的圆周附近区域的凸面部6322。
在此为了更清楚绘示本实施例之图面，透镜表面凹凸配置的特征仅标示与第一实施例不同之处，而省略相同之处的标号。关于本实施例之目镜光学系统6的各透镜之光学特性，请参考图29。
从图28(a)中每一曲线的纵向偏差，可看出不同高度的离轴光线的成像点之偏差控制在±0.5mm。参阅图28(b)，三种代表波长(486nm,587nm,656nm)在整个视场范围内的焦距落在±0.8mm的范围。参阅图28(c)，三种代表波长(486nm,587nm,656nm)在整个视场范围内的焦距落在±0.7mm的范围内。参阅图28(d)的横轴，目镜光学系统6的畸变像差维持在±40％的范围内。
关于T1,G12,T2,G23,T3,G34,T4,G4D,EFL,TTL,TL,AAG,ALT,EPD,ER,DLD,TL/ER,T1/(G23+G34),(T1+T3)/T4,ALT/AAG,EFL/G4D,TTL/ER,(T1+G12+T2)/(T3+G34+T4),(T3+T4)/G34,T2/T1,T2/(G23+G34),T1/G34,以及EFL/AAG之值，请参考图51及图52。
在本实施例中，ω大约45度，Fno大约20.156，而SL大约120.340mm。相较于第一实施例，本实施例之像差以及Fno值较小。
另请一并参考图31至图34，其中图31绘示依据本发明之第七实施例之目镜光学系统之透镜剖面结构示意图，图32绘示依据本发明之第七实施例目镜光学系统之纵向球差与各项像差图示意图，图33绘示依据本发明之第七实施例之目镜光学系统之详细光学数据，图34绘示依据本发明之第七实施例之目镜光学系统之各透镜之非球面数据。在本实施例中使用与第一实施例类似的标号标示出相似的组件，唯在此使用的标号开头改为7，例如第三透镜目侧面为731，第三透镜显示侧面为732，其它组件标号在此不再赘述。
如图30所示，本实施例之目镜光学系统7从目侧A1至显示侧A2依序包括一第一透镜710、一第二透镜720、一第三透镜730及一第四透镜740。
目侧面711、721、731、741及显示侧面712、722之表面的凹凸配置大致上与第一实施例类似，唯显示侧面732、742之表面的凹凸配置不同。此外，第七实施例的各透镜表面的曲率半径、透镜厚度、非球面系数、及有效焦距的光学参数也与第一实施例不同。详细地说，第三透镜730的显示侧面732包含一位于第三透镜730之圆周附近区域的凸面部7322，第四透镜740的显示侧面742包含一位于第四透镜740的圆周附近区域的凹面部7422。
在此为了更清楚绘示本实施例之图面，透镜表面凹凸配置的特征仅标示与第一实施例不同之处，而省略相同之处的标号。关于本实施例之目镜光学系统7的各透镜之光学特性，请参考图33。
从图32(a)中每一曲线的纵向偏差，可看出不同高度的离轴光线的成像点之偏差控制在±0.6mm。参阅图32(b)，三种代表波长(486nm,587nm,656nm)在整个视场范围内的焦距落在±0.7mm的范围。参阅图32(c)，三种代表波长(486nm,587nm,656nm)在整个视场范围内的焦距落在±0.7mm的范围内。参阅图32(d)的横轴，目镜光学系统7的畸变像差维持在±40％的范围内。
关于T1,G12,T2,G23,T3,G34,T4,G4D,EFL,TTL,TL,AAG,ALT,EPD,ER,DLD,TL/ER,T1/(G23+G34),(T1+T3)/T4,ALT/AAG,EFL/G4D,TTL/ER,(T1+G12+T2)/(T3+G34+T4),(T3+T4)/G34,T2/T1,T2/(G23+G34),T1/G34,以及EFL/AAG之值，请参考图51及图52。
在本实施例中，ω大约45度，Fno大约19.419，而SL大约103.787mm。相较于第一实施例，本实施例之像差以及Fno值较小。
另请一并参考图35至图38，其中图35绘示依据本发明之第八实施例之目镜光学系统之透镜剖面结构示意图，图36绘示依据本发明之第八实施例目镜光学系统之纵向球差与各项像差图示意图，图37绘示依据本发明之第八实施例之目镜光学系统之详细光学数据，图38绘示依据本发明之第八实施例之目镜光学系统之各透镜之非球面数据。在本实施例中使用与第一实施例类似的标号标示出相似的组件，唯在此使用的标号开头改为8，例如第三透镜目侧面为831，第三透镜显示侧面为832，其它组件标号在此不再赘述。
如图35所示，本实施例之目镜光学系统8从目侧A1至显示侧A2依序包括一第一透镜810、一第二透镜820、一第三透镜830及一第四透镜840。
目侧面811、821、831、841及显示侧面812、822、842之表面的凹凸配置大致上与第一实施例类似，唯显示侧面832之表面的凹凸配置不同。再者，第八实施例的各透镜表面的曲率半径、透镜厚度、非球面系数、及有效焦距的光学参数也与第一实施例不同。详细地说，第三透镜830的显示侧面832包含一位于第三透镜830的圆周附近区域的凸面部8322。
在此为了更清楚绘示本实施例之图面，透镜表面凹凸配置的特征仅标示与第一实施例不同之处，而省略相同之处的标号。关于本实施例之目镜光学系统8的各透镜之光学特性，请参考图37。
从图36(a)中每一曲线的纵向偏差，可看出不同高度的离轴光线的成像点之偏差控制在±0.6mm。参阅图36(b)，三种代表波长(486nm,587nm,656nm)在整个视场范围内的焦距落在±0.9mm的范围。参阅图36(c)，三种代表波长(486nm,587nm,656nm)在整个视场范围内的焦距落在±0.7mm的范围内。参阅图36(d)的横轴，目镜光学系统8的畸变像差维持在±35％的范围内。
关于T1,G12,T2,G23,T3,G34,T4,G4D,EFL,TTL,TL,AAG,ALT,EPD,ER,DLD,TL/ER,T1/(G23+G34),(T1+T3)/T4,ALT/AAG,EFL/G4D,TTL/ER,(T1+G12+T2)/(T3+G34+T4),(T3+T4)/G34,T2/T1,T2/(G23+G34),T1/G34,以及EFL/AAG之值，请参考图51及图52。
在本实施例中，ω大约45度，Fno大约17.921，而SL大约98.837mm。相较于第一实施例，本实施例之像差、Fno值以及SL值较小。
另请一并参考图39至图42，其中图39绘示依据本发明之第九实施例之目镜光学系统之透镜剖面结构示意图，图40绘示依据本发明之第九实施例目镜光学系统之纵向球差与各项像差图示意图，图41绘示依据本发明之第九实施例之目镜光学系统之详细光学数据，图42绘示依据本发明之第九实施例之目镜光学系统之各透镜之非球面数据。在本实施例中使用与第一实施例类似的标号标示出相似的组件，唯在此使用的标号开头改为9，例如第三透镜目侧面为931，第三透镜显示侧面为932，其它组件标号在此不再赘述。
如图39所示，本实施例之目镜光学系统9从目侧A1至显示侧A2依序包括一第一透镜910、一第二透镜920、一第三透镜930及一第四透镜940。
目侧面911、921、931及显示侧面912、922、932、942之表面的凹凸配置大致上与第一实施例类似，唯目侧面941之表面的凹凸配置不同。此外，第九实施例的各透镜表面的曲率半径、透镜厚度、非球面系数、及有效焦距的光学参数也与第一实施例不同。详细地说，第四透镜940的目侧面941包含一位于第四透镜940的圆周附近区域的凸面部9412。
在此为了更清楚绘示本实施例之图面，透镜表面凹凸配置的特征仅标示与第一实施例不同之处，而省略相同之处的标号。关于本实施例之目镜光学系统9的各透镜之光学特性，请参考图41。
从图40(a)中每一曲线的纵向偏差，可看出不同高度的离轴光线的成像点之偏差控制在±0.45mm。参阅图40(b)，三种代表波长(486nm,587nm,656nm)在整个视场范围内的焦距落在±0.6mm的范围。参阅图40(c)，三种代表波长(486nm,587nm,656nm)在整个视场范围内的焦距落在±0.5mm的范围内。参阅图36(d)的横轴，目镜光学系统9的畸变像差维持在±40％的范围内。
关于T1,G12,T2,G23,T3,G34,T4,G4D,EFL,TTL,TL,AAG,ALT,EPD,ER,DLD,TL/ER,T1/(G23+G34),(T1+T3)/T4,ALT/AAG,EFL/G4D,TTL/ER,(T1+G12+T2)/(T3+G34+T4),(T3+T4)/G34,T2/T1,T2/(G23+G34),T1/G34,以及EFL/AAG之值，请参考图51及图52。
在本实施例中，ω大约45度，Fno大约14.698，而SL大约94.413mm。相较于第一实施例，本实施例之像差、Fno值以及SL值较小。
另请一并参考图43至图46，其中图43绘示依据本发明之第十实施例之目镜光学系统之透镜剖面结构示意图，图44绘示依据本发明之第十实施例目镜光学系统之纵向球差与各项像差图示意图，图45绘示依据本发明之第十实施例之目镜光学系统之详细光学数据，图46绘示依据本发明之第十实施例之目镜光学系统之各透镜之非球面数据。在本实施例中使用与第一实施例类似的标号标示出相似的组件，唯在此使用的标号开头改为10'，例如第三透镜目侧面为10'31，第三透镜显示侧面为10'32，其它组件标号在此不再赘述。
如图43所示，本实施例之目镜光学系统10'从目侧A1至显示侧A2依序包括一第一透镜10'10、一第二透镜10'20、一第三透镜10'30及一第四透镜10'40。
目侧面10'11、10'21、10'31及显示侧面10'12、10'22、10'32、10'42之表面的凹凸配置大致上与第一实施例类似，唯目侧面10'41之表面的凹凸配置不同。此外，第十实施例的各透镜表面的曲率半径、透镜厚度、非球面系数、及有效焦距的光学参数也与第一实施例不同。详细地说，第四透镜10'40的目侧面10'41包含一位于第四透镜10'40的圆周附近区域的凸面部10'412。
在此为了更清楚绘示本实施例之图面，透镜表面凹凸配置的特征仅标示与第一实施例不同之处，而省略相同之处的标号。关于本实施例之目镜光学系统10'的各透镜之光学特性，请参考图45。
从图44(a)中每一曲线的纵向偏差，可看出不同高度的离轴光线的成像点之偏差控制在±0.45mm。参阅图44(b)，三种代表波长(486nm,587nm,656nm)在整个视场范围内的焦距落在±0.5mm的范围。参阅图44(c)，三种代表波长(486nm,587nm,656nm)在整个视场范围内的焦距落在±0.5mm的范围内。参阅图44(d)的横轴，目镜光学系统10'的畸变像差维持在±40％的范围内。
关于T1,G12,T2,G23,T3,G34,T4,G4D,EFL,TTL,TL,AAG,ALT,EPD,ER,DLD,TL/ER,T1/(G23+G34),(T1+T3)/T4,ALT/AAG,EFL/G4D,TTL/ER,(T1+G12+T2)/(T3+G34+T4),(T3+T4)/G34,T2/T1,T2/(G23+G34),T1/G34,以及EFL/AAG之值，请参考图51及图52。
在本实施例中，ω大约45度，Fno大约14.729，而SL大约95.983mm。相较于第一实施例，本实施例之像差、Fno值以及SL值较小。
另请一并参考图47至图50，其中图47绘示依据本发明之第十一实施例之目镜光学系统之透镜剖面结构示意图，图48绘示依据本发明之第十一实施例目镜光学系统之纵向球差与各项像差图示意图，图49绘示依据本发明之第十一实施例之目镜光学系统之详细光学数据，图50绘示依据本发明之第十一实施例之目镜光学系统之各透镜之非球面数据。在本实施例中使用与第一实施例类似的标号标示出相似的组件，唯在此使用的标号开头改为11'，例如第三透镜目侧面为11'31，第三透镜显示侧面为11'32，其它组件标号在此不再赘述。
如图47所示，本实施例之目镜光学系统11'从目侧A1至显示侧A2依序包括一第一透镜11'10、一第二透镜11'20、一第三透镜11'30及一第四透镜11'40。
目侧面11'11、11'21、11'31、11'41及显示侧面11'12、11'22、11'32、11'42之表面的凹凸配置大致上与第一实施例类似，唯第十一实施例的各透镜表面的曲率半径、透镜厚度、非球面系数、及有效焦距的光学参数也与第一实施例不同。
在此为了更清楚绘示本实施例之图面，透镜表面凹凸配置的特征仅标示与第一实施例不同之处，而省略相同之处的标号。关于本实施例之目镜光学系统11'的各透镜之光学特性，请参考图49。
从图48(a)中每一曲线的纵向偏差，可看出不同高度的离轴光线的成像点之偏差控制在±0.25mm。参阅图48(b)，三种代表波长(486nm,587nm,656nm)在整个视场范围内的焦距落在±0.3mm的范围。参阅图48(c)，三种代表波长(486nm,587nm,656nm)在整个视场范围内的焦距落在±0.5mm的范围内。参阅图48(d)的横轴，目镜光学系统11'的畸变像差维持在±40％的范围内。
关于T1,G12,T2,G23,T3,G34,T4,G4D,EFL,TTL,TL,AAG,ALT,EPD,ER,DLD,TL/ER,T1/(G23+G34),(T1+T3)/T4,ALT/AAG,EFL/G4D,TTL/ER,(T1+G12+T2)/(T3+G34+T4),(T3+T4)/G34,T2/T1,T2/(G23+G34),T1/G34,以及EFL/AAG之值，请参考图51及图52。
在本实施例中，ω大约45度，Fno大约14.700，而SL大约91.151mm。相较于第一实施例，本实施例之像差、Fno值以及SL值较小。
图51及图52列出以上十一个实施例的T1,G12,T2,G23,T3,G34,T4,G4D,EFL,TTL,TL,AAG,ALT,EPD,ER,DLD,TL/ER,T1/(G23+G34),(T1+T3)/T4,ALT/AAG,EFL/G4D,TTL/ER,(T1+G12+T2)/(T3+G34+T4),(T3+T4)/G34,T2/T1,T2/(G23+G34),T1/G34,以及EFL/AAG之值，可看出本发明之目镜光学系统确实可满足前述条件式(1)至(14)。
关于本发明的目镜光学系统，透过面型设计第三透镜之显示侧面在光轴附近区域具有凹面部以及第四透镜之目侧面在光轴附近区域具有凹面部，可有利于改善视场角度小和色差及畸变大的问题，其中若再选择性搭配将第一透镜之显示侧在光轴附近区域设计为具有凸面部，或者第二透镜之屈光率为正值，或者第二透镜之显示侧面在光轴附近区域设计为具有凸面部，更可使光线聚焦以提升整体的成像质量。
为了缩短目镜光学系统之整体长度，将适当地缩短每一透镜之厚度以及各透镜间的空气间隙，但考虑到透镜组装过程的难易度以及必须兼顾成像质量的前提下，透镜厚度及透镜间的空气间隙彼此需互相调配，故在满足以下条件式的数值限定之下，能达到较佳配置的目镜光学系统：
0≦TL/ER≦8；
T1/(G23+G34)≦2.5，较佳的范围为0.4≦T1/(G23+G34)≦2.5；
(T1+T3)/T4≦4.5，较佳的范围为1.5≦(T1+T3)/T4≦4.5；
ALT/AAG≦10，较佳的范围为2.0≦ALT/AAG≦10；
2.4≦EFL/G4D，较佳的范围为2.4≦EFL/G4D≦9.0；
0≦TTL/ER≦10；
(T1+G12+T2)/(T3+G34+T4)≦2.5，较佳的范围为0.5≦(T1+G12+T2)/(T3+G34+T4)≦2.5；
(T3+T4)/G34≦3.0，较佳的范围为0.8≦(T3+T4)/G34≦3.0；
0.9≦T2/T1，较佳的范围为0.9≦T2/T1≦6.0；
T2/(G23+G34)≦4.0，较佳的范围为0.5≦T2/(G23+G34)≦4.0；
T1/G34≦3.0，较佳的范围为0.4≦T1/G34≦3.0；
4.9≦EFL/AAG，较佳的范围为4.9≦EFL/AAG≦13.0。
以上叙述依据本发明多个不同实施例，其中各项特征可以单一或不同结合方式实施。因此，本发明实施方式之揭露为阐明本发明原则之具体实施例，应不拘限本发明于所揭示的实施例。进一步言之，先前叙述及其附图仅为本发明示范之用，并不受其限囿。其他组件之变化或组合皆可能，且不悖于本发明之精神与范围。

Claims (18)

1.一种目镜光学系统，适用于让一显示画面的一成像光线经由该目镜光学系统进入一观察者的眼睛而成像，朝向该眼睛的方向为目侧，且朝向该显示画面的方向为显示侧，其中该目镜光学系统从该目侧至该显示侧沿一光轴依序包括一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜及一第四透镜，且该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜及该第四透镜各自包括朝向该目侧且使该成像光线通过的一目侧面及朝向该显示侧且使该成像光线通过的一显示侧面，其特征在于：
该第一透镜具有正屈光率，该第一透镜的该显示侧面包括一位于光轴附近区域的凸面部；
该第二透镜具有正屈光率或该第四透镜具有负屈光率；
该第三透镜具有负屈光率；
该目镜光学系统的透镜只有上述四片透镜；以及
该目镜光学系统符合下列条件式：
EFL/G4D≧2.4，
其中，EFL代表该目镜光学系统的有效焦距，G4D代表该第四透镜的该显示侧面到该显示画面在该光轴上的距离。
2.一种目镜光学系统，适用于让一显示画面的一成像光线经由该目镜光学系统进入一观察者的眼睛而成像，朝向该眼睛的方向为目侧，且朝向该显示画面的方向为显示侧，其中该目镜光学系统从该目侧至该显示侧沿一光轴依序包括一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜及一第四透镜，且该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜及该第四透镜各自包括朝向该目侧且使该成像光线通过的一目侧面及朝向该显示侧且使该成像光线通过的一显示侧面，其特征在于：
该第一透镜具有正屈光率，该第一透镜的该显示侧面包括一位于圆周附近区域的凸面部；
该第二透镜具有正屈光率或该第四透镜具有负屈光率；
该第三透镜具有负屈光率；
该目镜光学系统的透镜只有上述四片透镜；以及
该目镜光学系统符合下列条件式：
EFL/G4D≧2.4，
其中，EFL代表该目镜光学系统的有效焦距，G4D代表该第四透镜的该显示侧面到该显示画面在该光轴上的距离。
3.根据权利要求1或2所述的目镜光学系统，其特征在于，其中TL代表该第一透镜的该目侧面至该第四透镜的该显示侧面在该光轴上的距离，ER代表该观察者的瞳孔到该第一透镜的该目侧面在该光轴上的距离，而TL及ER满足0≦TL/ER≦8的条件式。
4.根据权利要求1或2所述的目镜光学系统，其特征在于，其中TTL代表该第一透镜的该目侧面至该显示画面在该光轴上的距离，ER代表该观察者的瞳孔到该第一透镜的该目侧面在该光轴上的距离，而TTL及ER满足0≦TTL/ER≦10的条件式。
5.一种目镜光学系统，适用于让一显示画面的一成像光线经由该目镜光学系统进入一观察者的眼睛而成像，朝向该眼睛的方向为目侧，且朝向该显示画面的方向为显示侧，其中该目镜光学系统从该目侧至该显示侧沿一光轴依序包括一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜及一第四透镜，且该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜及该第四透镜各自包括朝向该目侧且使该成像光线通过的一目侧面及朝向该显示侧且使该成像光线通过的一显示侧面，其特征在于：
该第一透镜具有正屈光率，该第一透镜的该显示侧面包括一位于圆周附近区域的凸面部；
该第二透镜具有正屈光率；
该第三透镜具有负屈光率或该第四透镜具有负屈光率；
该目镜光学系统的透镜只有上述四片透镜；以及
该目镜光学系统符合下列条件式：
EFL/G4D≧2.4及0≦TL/ER≦8，
其中，EFL代表该目镜光学系统的有效焦距，G4D代表该第四透镜的该显示侧面到该显示画面在该光轴上的距离，TL代表该第一透镜的该目侧面至该第四透镜的该显示侧面在该光轴上的距离，ER代表该观察者的瞳孔到该第一透镜的该目侧面在该光轴上的距离。
6.一种目镜光学系统，适用于让一显示画面的一成像光线经由该目镜光学系统进入一观察者的眼睛而成像，朝向该眼睛的方向为目侧，且朝向该显示画面的方向为显示侧，其中该目镜光学系统从该目侧至该显示侧沿一光轴依序包括一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜及一第四透镜，且该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜及该第四透镜各自包括朝向该目侧且使该成像光线通过的一目侧面及朝向该显示侧且使该成像光线通过的一显示侧面，其特征在于：
该第一透镜具有正屈光率，该第一透镜的该显示侧面包括一位于光轴附近区域的凸面部；
该第二透镜具有正屈光率，该第二透镜的该目侧面包括一位于圆周附近区域的凸面部；
该第三透镜具有负屈光率或该第四透镜具有负屈光率；
该目镜光学系统的透镜只有上述四片透镜；以及
该目镜光学系统符合下列条件式：
EFL/G4D≧2.4及0≦TL/ER≦8，
其中，EFL代表该目镜光学系统的有效焦距，G4D代表该第四透镜的该显示侧面到该显示画面在该光轴上的距离，TL代表该第一透镜的该目侧面至该第四透镜的该显示侧面在该光轴上的距离，ER代表该观察者的瞳孔到该第一透镜的该目侧面在该光轴上的距离。
7.根据权利要求1、2、5或6所述的目镜光学系统，其特征在于，其中ALT代表该第一透镜至该第四透镜在该光轴上的四个透镜的中心厚度的总和，AAG代表该第一透镜至该第四透镜在该光轴上的三个空气间隙宽度的总和，而ALT及AAG满足ALT/AAG≦10的条件式。
8.根据权利要求1、2、5或6所述的目镜光学系统，其特征在于，该第一透镜的阿贝数与该第二透镜的阿贝数相同。
9.根据权利要求1、2、5或6所述的目镜光学系统，其特征在于，其中T1代表该第一透镜在该光轴上的中心厚度，G12代表该第一透镜与该第二透镜之间在该光轴上的空气间隙宽度，T2代表该第二透镜在该光轴上的中心厚度，T3代表该第三透镜在该光轴上的中心厚度，G34代表该第三透镜与该第四透镜之间在该光轴上的空气间隙宽度，T4代表该第四透镜在该光轴上的中心厚度，而T1、T2、T3、T4、G12及G34满足(T1+G12+T2)/(T3+G34+T4)≦2.5的条件式。
10.根据权利要求1、2、5或6所述的目镜光学系统，其特征在于，其中T3代表该第三透镜在该光轴上的中心厚度，T4代表该第四透镜在该光轴上的中心厚度，G34代表该第三透镜与该第四透镜之间在该光轴上的空气间隙宽度，而T3、T4及G34满足(T3+T4)/G34≦3.0的条件式。
11.根据权利要求1、2、5或6所述的目镜光学系统，其特征在于，该第二透镜在该光轴上的中心厚度大于该第三透镜在该光轴上的中心厚度。
12.根据权利要求1、2、5或6所述的目镜光学系统，其特征在于，其中T1代表该第一透镜在该光轴上的中心厚度，T2代表该第二透镜在该光轴上的中心厚度，而T1及T2满足T2/T1≧0.9的条件式。
13.根据权利要求1、2、5或6所述的目镜光学系统，其特征在于，其中T2代表该第二透镜在该光轴上的中心厚度，G23代表该第二透镜与该第三透镜之间在该光轴上的空气间隙宽度，G34代表该第三透镜与该第四透镜之间在该光轴上的空气间隙宽度，而T2、G23及G34满足T2/(G23+G34)≦4.0的条件式。
14.根据权利要求1、2、5或6所述的目镜光学系统，其特征在于，其中T1代表该第一透镜在该光轴上的中心厚度，G34代表该第三透镜与该第四透镜之间在该光轴上的空气间隙宽度，而T1及G34满足T1/G34≦3.0的条件式。
15.根据权利要求1、2、5或6所述的目镜光学系统，其特征在于，其中AAG代表该第一透镜至该第四透镜在该光轴上的三个空气间隙宽度的总和，而EFL及AAG满足EFL/AAG≧4.9的条件式。
16.根据权利要求1、2、5或6所述的目镜光学系统，其特征在于，该第二透镜在该光轴上的中心厚度大于该第一透镜在该光轴上的中心厚度。
17.根据权利要求1、2、5或6所述的目镜光学系统，其特征在于，其中T1代表该第一透镜在该光轴上的中心厚度，G23代表该第二透镜与该第三透镜之间在该光轴上的空气间隙宽度，G34代表该第三透镜与该第四透镜之间在该光轴上的空气间隙宽度，而T1、G23及G34满足T1/(G23+G34)≦2.5的条件式。
18.根据权利要求1、2、5或6所述的目镜光学系统，其特征在于，其中T1代表该第一透镜在该光轴上的中心厚度，T3代表该第三透镜在该光轴上的中心厚度，T4代表该第四透镜在该光轴上的中心厚度，而T1、T3及T4满足(T1+T3)/T4≦4.5的条件式。
CN202210896605.8A 2017-01-11 2017-01-11 目镜光学系统 Pending CN115097622A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210896605.8A CN115097622A (zh) 2017-01-11 2017-01-11 目镜光学系统

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210896605.8A CN115097622A (zh) 2017-01-11 2017-01-11 目镜光学系统
CN201710021201.3A CN106970465A (zh) 2017-01-11 2017-01-11 目镜光学系统

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710021201.3A Division CN106970465A (zh) 2017-01-11 2017-01-11 目镜光学系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115097622A true CN115097622A (zh) 2022-09-23

Family

ID=59334667

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210896605.8A Pending CN115097622A (zh) 2017-01-11 2017-01-11 目镜光学系统
CN201710021201.3A Pending CN106970465A (zh) 2017-01-11 2017-01-11 目镜光学系统

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710021201.3A Pending CN106970465A (zh) 2017-01-11 2017-01-11 目镜光学系统

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10295788B2 (zh)
CN (2) CN115097622A (zh)
TW (1) TWI633359B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI725283B (zh) 2018-01-22 2021-04-21 大立光電股份有限公司 電子裝置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3975087A (en) * 1975-08-01 1976-08-17 American Optical Corporation Four element microscope objective
US5969873A (en) * 1994-05-19 1999-10-19 Canon Kabushiki Kaisha Eyepiece lens with image located in space between first and second lens units
US20150362720A1 (en) * 2014-06-11 2015-12-17 Fujifilm Corporation Eyepiece lens and imaging apparatus
KR20160005557A (ko) * 2014-07-07 2016-01-15 엘지전자 주식회사 광학모듈 및 이를 구비한 헤드 마운티드 디스플레이 장치
CN106019570A (zh) * 2016-07-14 2016-10-12 浙江舜宇光学有限公司 目镜

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS603503B2 (ja) * 1980-11-29 1985-01-29 松下電工株式会社 回転式電気かみそり
US7804651B2 (en) * 2008-11-25 2010-09-28 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Flat field eyepiece
JP6003503B2 (ja) 2012-10-04 2016-10-05 株式会社ニコン 接眼光学系、光学機器
TWI529420B (zh) * 2014-01-15 2016-04-11 信泰光學（深圳）有限公司 接目鏡頭
CN204422862U (zh) * 2014-12-26 2015-06-24 青岛歌尔声学科技有限公司 一种目镜镜头和头戴光学系统
CN204462536U (zh) * 2015-03-13 2015-07-08 昆明全波红外科技有限公司 一种微型显示器用目镜

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3975087A (en) * 1975-08-01 1976-08-17 American Optical Corporation Four element microscope objective
US5969873A (en) * 1994-05-19 1999-10-19 Canon Kabushiki Kaisha Eyepiece lens with image located in space between first and second lens units
US20150362720A1 (en) * 2014-06-11 2015-12-17 Fujifilm Corporation Eyepiece lens and imaging apparatus
KR20160005557A (ko) * 2014-07-07 2016-01-15 엘지전자 주식회사 광학모듈 및 이를 구비한 헤드 마운티드 디스플레이 장치
CN106019570A (zh) * 2016-07-14 2016-10-12 浙江舜宇光学有限公司 目镜

Also Published As

Publication number Publication date
TWI633359B (zh) 2018-08-21
US20180196230A1 (en) 2018-07-12
US10295788B2 (en) 2019-05-21
CN106970465A (zh) 2017-07-21
TW201728940A (zh) 2017-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11860343B2 (en) Optical imaging lens
TWI660213B (zh) 光學成像鏡頭
CN108459394B (zh) 光学成像镜头
CN108508578B (zh) 光学成像镜头
TWI731546B (zh) 光學成像鏡頭
CN108459395B (zh) 光学成像镜头
CN109425954B (zh) 光学成像镜头
CN108627958B (zh) 光学成像镜头
CN110703416B (zh) 光学成像镜头
TW202125028A (zh) 光學成像鏡頭
CN106896471B (zh) 光学成像镜头
TWI754465B (zh) 目鏡光學系統
CN108107566B (zh) 目镜光学系统
CN108627953B (zh) 光学成像镜头
CN108363163B (zh) 光学成像镜头
CN109814235B (zh) 光学成像镜头
CN112748548B (zh) 光学成像镜头
CN108761714B (zh) 光学成像镜头
CN112526743B (zh) 目镜光学系统
TWI734356B (zh) 光學成像鏡頭
TWI696845B (zh) 光學成像鏡頭
TW202127088A (zh) 光學成像鏡頭
CN110727101B (zh) 目镜光学系统
TW202119084A (zh) 光學成像鏡頭
CN107300750B (zh) 光学成像镜头

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination