CN114690386B - 光学变倍*** - Google Patents

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Abstract

一种光学变倍***沿着光轴从物侧至像侧依序包括物镜组、正立镜组及目镜组。正立镜组包括第一、第二及第三透镜群。第一透镜群具有正屈光力。第二透镜群包括第Ⅱ‑2‑1透镜及第Ⅱ‑2‑2透镜，第Ⅱ‑2‑1透镜及第Ⅱ‑2‑2透镜胶合。第三透镜群包括第Ⅱ‑3‑1透镜及第Ⅱ‑3‑2透镜，第Ⅱ‑3‑1透镜包括一凸面朝向物侧，第Ⅱ‑3‑2透镜包括一凸面朝向像侧，第Ⅱ‑3‑1透镜及第Ⅱ‑3‑2透镜胶合。第二透镜群及第三透镜群可沿着光轴移动，以使正立镜组改变放大倍率，进而使光学变倍***改变放大倍率。第一透镜群、第二透镜群及第三透镜群沿着光轴从物侧至像侧依序排列。

Description

光学变倍***
技术领域
本发明有关于一种光学变倍***。
背景技术
现今的光学变倍***的发展趋势，除了不断朝向高倍率发展外，在相同倍率下也需具备相对较大视场，现有的光学变倍***已经无法满足现今的需求，需要有另一种新架构的光学变倍***，才能同时满足高倍率及相同倍率下相对较大视场的需求。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的光学变倍***无法同时满足高倍率及相同倍率下相对较大视场的需求提供一种光学变倍***，其倍率较高、相同倍率下相对视场较大，但是仍具有良好的光学性能。
本发明为解决其术问题所采用的技术方案是，提供一种光学变倍***，包括物镜组、正立镜组及目镜组。物镜组具有屈光力。正立镜组具有屈光力且包括第一透镜群、第二透镜群及第三透镜群。第一透镜群具有正屈光力。第二透镜群包括第Ⅱ-2-1透镜及第Ⅱ-2-2透镜，第Ⅱ-2-1透镜及第Ⅱ-2-2透镜胶合。第三透镜群包括第Ⅱ-3-1透镜及第Ⅱ-3-2透镜，第Ⅱ-3-1透镜包括一凸面朝向物侧，第Ⅱ-3-2透镜包括一凸面朝向该像侧，第Ⅱ-3-1透镜及第Ⅱ-3-2透镜胶合。目镜组具有屈光力。第二透镜群及第三透镜群可沿着光轴移动，以使正立镜组改变放大倍率，进而使光学变倍***改变放大倍率。物镜组、正立镜组及目镜组沿着光轴从物侧至像侧依序排列。第一透镜群、第二透镜群及第三透镜群沿着光轴从物侧至像侧依序排列。第Ⅱ-2-1透镜、第Ⅱ-2-2透镜、第Ⅱ-3-1透镜及第Ⅱ-3-2透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。
本发明的另一光学变倍***包括物镜组、正立镜组及目镜组。物镜组具有屈光力。正立镜组具有屈光力且包括第一透镜群、第二透镜群及第三透镜群。第一透镜群具有正屈光力。第二透镜群包括第Ⅱ-2-1透镜及第Ⅱ-2-2透镜，第Ⅱ-2-1透镜及第Ⅱ-2-2透镜胶合。第三透镜群包括第Ⅱ-3-1透镜及第Ⅱ-3-2透镜，第Ⅱ-3-2透镜包括一凸面朝向像侧，第Ⅱ-3-1透镜及第Ⅱ-3-2透镜胶合。目镜组具有屈光力。第二透镜群及第三透镜群可沿着光轴移动，以使正立镜组改变放大倍率，进而使光学变倍***改变放大倍率。物镜组、正立镜组及目镜组沿着光轴从物侧至像侧依序排列。第一透镜群、第二透镜群及第三透镜群沿着光轴从物侧至像侧依序排列。第Ⅱ-2-1透镜、第Ⅱ-2-2透镜、第Ⅱ-3-1透镜及第Ⅱ-3-2透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。光学变倍***满足以下条件：20度≤FOV×MEL≤24度；其中，FOV为光学变倍***视场，MEL为正立镜组的放大倍率值。
其中目镜组包括第III-1透镜、第III-2透镜及第III-3透镜，第III-1透镜及第III-2透镜胶合，第一透镜群包括第Ⅱ-1-1透镜，第Ⅱ-1-1透镜为平凸透镜具有正屈光力，且包括一平面朝向物侧及一凸面朝向像侧，第二透镜群具有正屈光力，第三透镜群具有正屈光力，第三透镜群中的第Ⅱ-3-1透镜包括一凸面朝向物侧。
其中物镜组包括第I-1透镜及第I-2透镜，第I-1透镜为双凸透镜具有正屈光力，且包括一凸面朝向物侧及另一凸面朝向像侧，第I-2透镜具有负屈光力，且包括一凹面朝向物侧，第I-1透镜与第I-2透镜胶合。
其中物镜组可更包括第I-3透镜及第I-4透镜，第I-2透镜可更包括一平面朝向像侧，第I-3透镜为平凹透镜具有负屈光力，且包括一凹面朝向物侧及一平面朝向像侧，第I-4透镜为平凸透镜具有正屈光力，且包括一凸面朝向物侧及一平面朝向像侧，第I-3透镜及第I-4透镜设置于第I-2透镜与正立镜组之间，第I-3透镜及第I-4透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。
其中物镜组可更包括第I-5透镜及二棱镜，第I-5透镜设置于物侧与第I-1透镜之间，第I-5透镜为双凸透镜具有正屈光力，且包括一凸面朝向物侧及另一凸面朝向像侧，第I-2透镜可更包括一凹面朝向像侧，此等棱镜设置于第I-2透镜与正立镜组之间。
其中物镜组可更包括第I-3透镜，第I-2透镜可更包括一凸面朝向像侧，第I-3透镜为平凸透镜具有正屈光力，且包括一凸面朝向物侧及一平面朝向像侧，第I-3透镜设置于第I-2透镜与正立镜组之间。
其中物镜组可更包括第I-3透镜及第I-4透镜，第I-2透镜可更包括一凸面朝向像侧，第I-3透镜为弯月型透镜具有正屈光力，且包括一凸面朝向物侧及一凹面朝向像侧，第I-4透镜为弯月型透镜具有负屈光力，且包括一凸面朝向物侧及一凹面朝向像侧，第I-3透镜及第I-4透镜设置于第I-2透镜与正立镜组之间，第I-3透镜及第I-4透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。
其中目镜组具有正屈光力，正立镜组及目镜组的组合具有负屈光力，第III-1透镜具有负屈光力，且包括一凹面朝向物侧，第III-2透镜具有正屈光力，且包括一凸面朝向像侧，第III-3透镜为双凸透镜具有正屈光力，且包括一凸面朝向物侧及另一凸面朝向像侧，光学变倍***至少满足以下其中一条件：-10≤R101/TTLEYE≤-5；1≤R101/R122≤4；0.5≤ROBJ1/TTLOBJ≤3；-3≤R92/TTLELMaxM≤-1；-3.3≤R122/TTLEYE≤-1.8；0≤∣R92/R101∣≤0.25；其中，R101为目镜组中最靠近物侧的透镜的物侧面的曲率半径，TTLEYE为目镜组中最靠近物侧的透镜的物侧面至最靠近像侧的透镜的像侧面于光轴上的间距，R122为目镜组中最靠近像侧的透镜的像侧面的曲率半径，ROBJ1为物镜组中最靠近物侧的透镜的物侧面的曲率半径，TTLOBJ为物镜组中最靠近物侧的透镜的物侧面至最靠近像侧的透镜的像侧面于光轴上的间距，R92为正立镜组中最靠近像侧的透镜的像侧面的曲率半径，TTLELMaxM为于最大放大倍率时正立镜组中最靠近物侧的透镜的物侧面至最靠近像侧的透镜的像侧面于光轴上的间距。
其中第III-1透镜包括一凹面朝向像侧，第III-2透镜包括一凸面朝向物侧，第III-1透镜及第III-2透镜的组合具有正屈光力。
实施本发明的光学变倍***，具有以下有益效果：其倍率较高、相同倍率下相对视场较大，但是仍具有良好的光学性能。
附图说明
图1A、1B分别是依据本发明的光学变倍***的第一实施例于最小放大倍率、最大放大倍率时的透镜配置示意图。
图2A、2B、2C、2D分别是依据本发明的光学变倍***的第一实施例于最小放大倍率时的场曲(Field Curvature)图、于最小放大倍率时的畸变(Distortion)图、于最大放大倍率时的场曲图、于最大放大倍率时的畸变图。
图3A、3B分别是依据本发明的光学变倍***的第二实施例于最小放大倍率、最大放大倍率时的透镜配置示意图。
图4A、4B、4C、4D分别是依据本发明的光学变倍***的第二实施例于最小放大倍率时的场曲图、于最小放大倍率时的畸变图、于最大放大倍率时的场曲图、于最大放大倍率时的畸变图。
图5A、5B分别是依据本发明的光学变倍***的第三实施例于最小放大倍率、最大放大倍率时的透镜配置示意图。
图6A、6B、6C、6D分别是依据本发明的光学变倍***的第三实施例于最小放大倍率时的场曲图、于最小放大倍率时的畸变图、于最大放大倍率时的场曲图、于最大放大倍率时的畸变图。
图7A、7B分别是依据本发明的光学变倍***的第四实施例于最小放大倍率、最大放大倍率时的透镜配置示意图。
图8A、8B、8C、8D分别是依据本发明的光学变倍***的第四实施例于最小放大倍率时的场曲图、于最小放大倍率时的畸变图、于最大放大倍率时的场曲图、于最大放大倍率时的畸变图。
具体实施方式
本发明提供一种光学变倍***，包括：物镜组，此物镜组具有屈光力；正立镜组，此正立镜组具有屈光力，此正立镜组包括第一透镜群、第二透镜群及第三透镜群；及目镜组，此目镜组具有屈光力；其中第一透镜群具有正屈光力；其中第二透镜群包括第Ⅱ-2-1透镜及第Ⅱ-2-2透镜，此第Ⅱ-2-1透镜及此第Ⅱ-2-2透镜胶合；其中第三透镜群包括第Ⅱ-3-1透镜及第Ⅱ-3-2透镜，此第Ⅱ-3-1透镜包括一凸面朝向物侧，此第Ⅱ-3-2透镜包括一凸面朝向像侧，此第Ⅱ-3-1透镜及此第Ⅱ-3-2透镜胶合；其中第二透镜群及第三透镜群可沿着光轴移动，以使正立镜组改变放大倍率，进而使光学变倍***改变放大倍率；其中物镜组、正立镜组及目镜组沿着光轴从物侧至像侧依序排列；其中第一透镜群、第二透镜群及第三透镜群沿着光轴从物侧至像侧依序排列；其中第Ⅱ-2-1透镜、第Ⅱ-2-2透镜、第Ⅱ-3-1透镜及第Ⅱ-3-2透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。
本发明提供另一种光学变倍***，包括：物镜组，此物镜组具有屈光力；正立镜组，此正立镜组具有屈光力，此正立镜组包括第一透镜群、第二透镜群及第三透镜群；及目镜组，此目镜组具有屈光力；其中第一透镜群具有正屈光力；其中第二透镜群包括第Ⅱ-2-1透镜及第Ⅱ-2-2透镜，此第Ⅱ-2-1透镜及此第Ⅱ-2-2透镜胶合；其中第三透镜群包括第Ⅱ-3-1透镜及第Ⅱ-3-2透镜，此第Ⅱ-3-2透镜包括一凸面朝向像侧，此第Ⅱ-3-1透镜及此第Ⅱ-3-2透镜胶合；其中第二透镜群及第三透镜群可沿着光轴移动，以使正立镜组改变放大倍率，进而使光学变倍***改变放大倍率；其中物镜组、正立镜组及目镜组沿着光轴从物侧至像侧依序排列；其中第一透镜群、第二透镜群及第三透镜群沿着光轴从物侧至像侧依序排列；其中第Ⅱ-2-1透镜、第Ⅱ-2-2透镜、第Ⅱ-3-1透镜及第Ⅱ-3-2透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列；其中光学变倍***满足以下条件：20度≤FOV×MEL≤24度；其中，FOV为光学变倍***视场，MEL为正立镜组的放大倍率值。
请参阅底下表一、表三、表五及表七，其中表一、表三、表五及表七分别为依据本发明的光学变倍***的第一实施例至第四实施例的各透镜的相关参数表。
图1A、3A、5A、7A分别为本发明的光学变倍***的第一、二、三、四实施例于最小放大倍率时的透镜配置示意图，图1B、3B、5B、7B分别为本发明的光学变倍***的第一、二、三、四实施例于最大放大倍率时的透镜配置示意图，其中物镜组LG1OBJ、LG2OBJ、LG3OBJ、LG4OBJ分别包括第I-1透镜L11和第I-2透镜L12、第I-1透镜L21和第I-2透镜L22、第I-1透镜L31和第I-2透镜L32、第I-1透镜L41和第I-2透镜L42，正立镜组LG1EL、LG2EL、LG3EL、LG4EL分别包括：第一透镜群LG11、第二透镜群LG12和第三透镜群LG13；第一透镜群LG21、第二透镜群LG22和第三透镜群LG23；第一透镜群LG31、第二透镜群LG32和第三透镜群LG33；第一透镜群LG41、第二透镜群LG42和第三透镜群LG43，第一透镜群LG11、LG21、LG31、LG41分别包括第Ⅱ-1-1透镜L15、L25、L35、L45，第二透镜群LG12、LG22、LG32、LG42分别包括第Ⅱ-2-1透镜L16和第Ⅱ-2-2透镜L17、第Ⅱ-2-1透镜L26和第Ⅱ-2-2透镜L27、第Ⅱ-2-1透镜L36和第Ⅱ-2-2透镜L37、第Ⅱ-2-1透镜L46和第Ⅱ-2-2透镜L47，第三透镜群LG13、LG23、LG33、LG43分别包括第Ⅱ-3-1透镜L18和第Ⅱ-3-2透镜L19、第Ⅱ-3-1透镜L28和第Ⅱ-3-2透镜L29、第Ⅱ-3-1透镜L38和第Ⅱ-3-2透镜L39、第Ⅱ-3-1透镜L48和第Ⅱ-3-2透镜L49，目镜组LG1EYE、LG2EYE、LG3EYE、LG4EYE分别包括：第III-1透镜L110、第III-2透镜L111和第III-3透镜L112；第III-1透镜L210、第III-2透镜L211和第III-3透镜L212；第III-1透镜L310、第III-2透镜L311和第III-3透镜L312；第III-1透镜L410、第III-2透镜L411和第III-3透镜L412。
第I-1透镜L11、L21、L31、L41为双凸透镜具有正屈光力，由玻璃材质制成，其物侧面S11、S23、S31、S41为凸面，像侧面S12、S24、S32、S42为凸面，物侧面S11、S23、S31、S41与像侧面S12、S24、S32、S42皆为球面表面。第I-2透镜L12、L22、L32、L42具有负屈光力，由玻璃材质制成，其物侧面S12、S24、S32、S42为凹面，物侧面S12、S24、S32、S42为球面表面。第I-1透镜L11、L21、L31、L41分别与第I-2透镜L12、L22、L32、L42胶合。第Ⅱ-1-1透镜L15、L25、L35、L45为平凸透镜具有正屈光力，由玻璃材质制成，其物侧面S19、S211、S37、S49为平面，像侧面S110、S212、S38、S410为凸面，像侧面S110、S212、S38、S410为球面表面。第Ⅱ-2-1透镜L16、L26、L36、L46为弯月型透镜具有负屈光力，由玻璃材质制成，其物侧面S111、S213、S39、S411为凸面，像侧面S112、S214、S310、S412为凹面，物侧面S111、S213、S39、S411与像侧面S112、S214、S310、S412皆为球面表面。第Ⅱ-2-2透镜L17、L27、L37、L47为双凸透镜具有正屈光力，由玻璃材质制成，其物侧面S112、S214、S310、S412为凸面，像侧面S113、S215、S311、S413为凸面，物侧面S112、S214、S310、S412与像侧面S113、S215、S311、S413皆为球面表面。第Ⅱ-2-1透镜L16、L26、L36、L46分别与第Ⅱ-2-2透镜L17、L27、L37、L47胶合。第Ⅱ-3-1透镜L18、L28、L38、L48为双凸透镜具有正屈光力，由玻璃材质制成，其物侧面S114、S216、S312、S414为凸面，像侧面S115、S217、S313、S415为凸面，物侧面S114、S216、S312、S414与像侧面S115、S217、S313、S415皆为球面表面。第Ⅱ-3-2透镜L19、L29、L39、L49为弯月型透镜具有负屈光力，由玻璃材质制成，其物侧面S115、S217、S313、S415为凹面，像侧面S116、S218、S314、S416为凸面，物侧面S115、S217、S313、S415与像侧面S116、S218、S314、S416皆为球面表面。第Ⅱ-3-1透镜L18、L28、L38、L48分别与第Ⅱ-3-2透镜L19、L29、L39、L49胶合。第III-1透镜L110、L210、L310、L410为双凹透镜具有负屈光力，由玻璃材质制成，其物侧面S118、S220、S316、S418为凹面，像侧面S119、S221、S317、S419为凹面，物侧面S118、S220、S316、S418与像侧面S119、S221、S317、S419皆为球面表面。第III-2透镜L111、L211、L311、L411为双凸透镜具有正屈光力，由玻璃材质制成，其物侧面S119、S221、S317、S419为凸面，像侧面S120、S222、S318、S420为凸面，物侧面S119、S221、S317、S419与像侧面S120、S222、S318、S420皆为球面表面。第III-1透镜L110、L210、L310、L410分别与第III-2透镜L111、L211、L311、L411胶合。第III-3透镜L112、L212、L312、L412为双凸透镜具有正屈光力，由玻璃材质制成，其物侧面S121、S223、S319、S421为凸面，像侧面S122、S224、S320、S422为凸面，物侧面S121、S223、S319、S421与像侧面S122、S224、S320、S422皆为球面表面。
目镜组LG1EYE、LG2EYE、LG3EYE、LG4EYE具有正屈光力。正立镜组LG1EL、LG2EL、LG3EL、LG4EL分别与目镜组LG1EYE、LG2EYE、LG3EYE、LG4EYE的组合具有负屈光力。
另外，光学变倍***1、2、3、4至少满足底下其中一条件：
20度≤FOV×MEL≤24度 (1)
-10≤R101/TTLEYE≤-5 (2)
1≤R101/R122≤4 (3)
0.5≤ROBJ1/TTLOBJ≤3 (4)
-3≤R92/TTLELMaxM≤-1 (5)
-3.3≤R122/TTLEYE≤-1.8 (6)
0≤∣R92/R101∣≤0.25 (7)
其中，FOV为第一实施例至第四实施例中，光学变倍***1、2、3、4视场，MEL为第一实施例至第四实施例中，正立镜组LG1EL、LG2EL、LG3EL、LG4EL的放大倍率值，R101为第一实施例至第四实施例中，目镜组LG1EYE、LG2EYE、LG3EYE、LG4EYE中最靠近物侧的透镜L110、L210、L310、L410的物侧面S118、S220、S316、S418的曲率半径，TTLEYE为第一实施例至第四实施例中，目镜组LG1EYE、LG2EYE、LG3EYE、LG4EYE中最靠近物侧的透镜L110、L210、L310、L410的物侧面S118、S220、S316、S418至最靠近像侧的透镜L112、L212、L312、L412的像侧面S122、S224、S320、S422于光轴OA1、OA2、OA3、OA4上的间距，R122为第一实施例至第四实施例中，目镜组LG1EYE、LG2EYE、LG3EYE、LG4EYE中最靠近像侧的透镜L112、L212、L312、L412的像侧面S122、S224、S320、S422的曲率半径，ROBJ1为第一实施例至第四实施例中，物镜组LG1OBJ、LG2OBJ、LG3OBJ、LG4OBJ中最靠近物侧的透镜L11、L213、L31、L41的物侧面S11、S21、S31、S41的曲率半径，TTLOBJ为第一实施例至第四实施例中，物镜组LG1OBJ、LG2OBJ、LG3OBJ、LG4OBJ中最靠近物侧的透镜L11、L213、L31、L41的物侧面S11、S21、S31、S41至最靠近像侧的透镜L14、P22、L33、L44的像侧面S17、S29、S35、S47于光轴OA1、OA2、OA3、OA4上的间距，R92为第一实施例至第四实施例中，正立镜组LG1EL、LG2EL、LG3EL、LG4EL中最靠近像侧的透镜L19、L29、L39、L49的像侧面S116、S218、S314、S416的曲率半径，TTLELMaxM为第一实施例至第四实施例中于最大放大倍率时正立镜组LG1EL、LG2EL、LG3EL、LG4EL中最靠近物侧的透镜L15、L25、L35、L45的物侧面S19、S211、S37、S49至最靠近像侧的透镜L19、L29、L39、L49的像侧面S116、S218、S314、S416于光轴OA1、OA2、OA3、OA4上的间距。使得光学变倍***1、2、3、4能有效的增加视场、有效的修正像差、有效的修正色差。
现详细说明本发明的光学变倍***的第一实施例。请同时参阅图1A及图1B，图1A是依据本发明的光学变倍***的第一实施例于最小放大倍率时的透镜配置示意图，图1B是依据本发明的光学变倍***的第一实施例于最大放大倍率时的透镜配置示意图。光学变倍***1沿着光轴OA1从物侧至像侧依序包括物镜组LG1OBJ、正立镜组LG1EL、及目镜组LG1EYE。物镜组LG1OBJ包括第I-1透镜L11、第I-2透镜L12、第I-3透镜L13及第I-4透镜L14，第I-1透镜L11与第I-2透镜L12胶合。正立镜组LG1EL沿着光轴OA1从物侧至像侧依序包括第一透镜群LG11、第二透镜群LG12及第三透镜群LG13，第一透镜群LG11包括第Ⅱ-1-1透镜L15，第二透镜群LG12包括第Ⅱ-2-1透镜L16及第Ⅱ-2-2透镜L17，第Ⅱ-2-1透镜L16与第Ⅱ-2-2透镜L17胶合，第三透镜群LG13包括第Ⅱ-3-1透镜L18及第Ⅱ-3-2透镜L19，第Ⅱ-3-1透镜L18与第Ⅱ-3-2透镜L19胶合。目镜组LG1EYE包括第III-1透镜L110、第III-2透镜L111及第III-3透镜L112，第III-1透镜L110与第III-2透镜L111胶合。第I-1透镜L11、第I-2透镜L12、第I-3透镜L13、第I-4透镜L14、第Ⅱ-1-1透镜L15、第Ⅱ-2-1透镜L16、第Ⅱ-2-2透镜L17、第Ⅱ-3-1透镜L18、第Ⅱ-3-2透镜L19、第III-1透镜L110、第III-2透镜L111及第III-3透镜L112沿着光轴OA1从物侧至像侧依序排列。第二透镜群LG12及第三透镜群LG13可沿着光轴OA1移动，以改变第一透镜群LG11及第二透镜群LG12之间距、第二透镜群LG12及第三透镜群LG13之间距、第三透镜群LG13及第二成像面IMA12之间距，使得正立镜组LG1EL改变放大倍率，进而使光学变倍***1改变放大倍率，第一实施例的正立镜组LG1EL其放大倍率为可变介于1倍至4倍，也就是说最小放大倍率为1倍，最大放大倍率为4倍。补充说明在不同的放大倍率下，光学变倍***的视场会有所不同，以条件(1)：20度≤FOV×MEL≤24度为例来说明，假设以最佳的实施例是FOV×MEL＝23(但不以此为限)，则当正立镜组的放大倍率为1时(即MEL＝1)，则光学变倍***的视场为23度(即23/1＝23)，反之，当正立镜组的放大倍率为4时(即MEL＝4)，则光学变倍***的视场为5.75度(即23/4＝5.75)，如此可知光学变倍***的视场在正立镜组不同放大倍率下的视场范围约为5.75至23度。物镜组LG1OBJ具有5倍放大倍率。成像时，来自物侧的光线先经过物镜组LG1OBJ放大5倍，倒立成像于第一成像面IMA11，再经过正立镜组LG1EL放大1倍至4倍，正立成像于第二成像面IMA12，最后再经过目镜组LG1EYE由人眼观看成像，本实施例的光学变倍***1其成像放大倍率为5倍至20倍。根据【具体实施方式】第一至六段落，其中：
第I-2透镜L12为平凹透镜，其像侧面S13为平面；第I-3透镜L13为平凹透镜具有负屈光力，由玻璃材质制成，其物侧面S14为凹面，像侧面S15为平面，物侧面S14为球面表面；第I-4透镜L14为平凸透镜具有正屈光力，由玻璃材质制成，其物侧面S16为凸面，像侧面S17为平面，物侧面S16为球面表面；
利用上述物镜组LG1OBJ、正立镜组LG1EL、目镜组LG1EYE及至少满足条件(1)至条件(7)其中一条件的设计，使得光学变倍***1能有效的增加视场、有效的修正像差、有效的修正色差。
表一为图1A、图1B中光学变倍***1的各透镜的相关参数表。
表一
表二为第一实施例的光学变倍***1的相关参数值及其对应条件(1)至条件(7)的计算值，由表二可知，第一实施例的光学变倍***1皆能满足条件(1)至条件(7)的要求。
表二
另外，第一实施例的光学变倍***1的光学性能也可达到要求。由图2A可看出，第一实施例的光学变倍***1于最小放大倍率时，其场曲介于-0.4mm至0.1mm之间。由图2B可看出，第一实施例的光学变倍***1于最小放大倍率时，其畸变介于-0.2％至0.8％之间。由图2C可看出，第一实施例的光学变倍***1于最大放大倍率时，其场曲介于-0.5mm至0.7mm之间。由图2D可看出，第一实施例的光学变倍***1于最大放大倍率时，其畸变介于0％至1.6％之间。显见第一实施例的光学变倍***1的场曲、畸变都能被有效修正，从而得到较佳的光学性能。
请同时参阅图3A及图3B，图3A是依据本发明的光学变倍***的第二实施例于最小放大倍率时的透镜配置示意图，图3B是依据本发明的光学变倍***的第二实施例于最大放大倍率时的透镜配置示意图。光学变倍***2沿着光轴OA2从物侧至像侧依序包括物镜组LG2OBJ、正立镜组LG2EL、及目镜组LG2EYE。物镜组LG2OBJ包括第I-5透镜L213、第I-1透镜L21、第I-2透镜L22、第一棱镜P21及第二棱镜P22，第I-1透镜L21与第I-2透镜L22胶合。正立镜组LG2EL沿着光轴OA2从物侧至像侧依序包括第一透镜群LG21、第二透镜群LG22及第三透镜群LG23，第一透镜群LG21包括第Ⅱ-1-1透镜L25，第二透镜群LG22包括第Ⅱ-2-1透镜L26及第Ⅱ-2-2透镜L27，第Ⅱ-2-1透镜L26与第Ⅱ-2-2透镜L27胶合，第三透镜群LG23包括第Ⅱ-3-1透镜L28及第Ⅱ-3-2透镜L29，第Ⅱ-3-1透镜L28与第Ⅱ-3-2透镜L29胶合。目镜组LG2EYE包括第III-1透镜L210、第III-2透镜L211及第III-3透镜L212，第III-1透镜L210与第III-2透镜L211胶合。第I-5透镜L213、第I-1透镜L21、第I-2透镜L22、第一棱镜P21、第二棱镜P22、第Ⅱ-1-1透镜L25、第Ⅱ-2-1透镜L26、第Ⅱ-2-2透镜L27、第Ⅱ-3-1透镜L28、第Ⅱ-3-2透镜L29、第III-1透镜L210、第III-2透镜L211及第III-3透镜L212沿着光轴OA2从物侧至像侧依序排列。第二透镜群LG22及第三透镜群LG23可沿着光轴OA2移动，以改变第一透镜群LG21及第二透镜群LG22之间距、第二透镜群LG22及第三透镜群LG23之间距、第三透镜群LG23及第二成像面IMA22之间距，使得正立镜组LG2EL改变放大倍率，进而使光学变倍***2改变放大倍率，第二实施例的正立镜组LG2EL其放大倍率为可变介于1倍至4倍，也就是说最小放大倍率为1倍，最大放大倍率为4倍。物镜组LG2OBJ具有5倍放大倍率。成像时，来自物侧的光线先经过物镜组LG2OBJ放大5倍，倒立成像于第一成像面IMA21，再经过正立镜组LG2EL放大1倍至4倍，正立成像于第二成像面IMA22，最后再经过目镜组LG2EYE由人眼观看成像，本实施例的光学变倍***2其成像放大倍率为5倍至20倍。根据【具体实施方式】第一至六段落，其中：
第I-5透镜L213为双凸透镜具有正屈光立，由玻璃材质制成，其物侧面S11为凸面，像侧面S12为凸面，物侧面S11与像侧面S12皆为球面表面；第I-2透镜L22为双凹透镜，其像侧面S25为凹面；第一棱镜P21由玻璃材质制成，其物侧面S26与像侧面S27皆为平面；第二棱镜P22由玻璃材质制成，其物侧面S28与像侧面S29皆为平面；
利用上述物镜组LG2OBJ、正立镜组LG2EL、目镜组LG2EYE及至少满足条件(1)至条件(7)其中一条件的设计，使得光学变倍***2能有效的增加视场、有效的修正像差、有效的修正色差。
表三为图3A、图3B中光学变倍***2的各透镜的相关参数表。
表三
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表四为第二实施例的光学变倍***2的相关参数值及其对应条件(1)至条件(7)的计算值，由表四可知，第二实施例的光学变倍***2皆能满足条件(1)至条件(7)的要求。
表四
FOV 5-24度 MEL 1-4 TTLEYE 22.5mm
ROBJ1 293.77mm TTLOBJ 218.41mm TTLELMaxM 17.04341mm
FOVELHI×MEL 23度 R101/TTLEYE -7.98667 R101/R122 2.798194
ROBJ1/TTLOBJ 1.345039 R92/TTLELMaxM -1.66868 R122/TTLEYE -2.85422
∣R92/R101∣ 0.158264
另外，第二实施例的光学变倍***2的光学性能也可达到要求。由图4A可看出，第二实施例的光学变倍***2于最小放大倍率时，其场曲介于-0.4mm至0.1mm之间。由图4B可看出，第二实施例的光学变倍***2于最小放大倍率时，其畸变介于0％至1.6％之间。由图4C可看出，第二实施例的光学变倍***2于最大放大倍率时，其场曲介于-0.3mm至0.5mm之间。由图4D可看出，第二实施例的光学变倍***2于最大放大倍率时，其畸变介于0％至1.6％之间。显见第二实施例的光学变倍***2的场曲、畸变都能被有效修正，从而得到较佳的光学性能。
请同时参阅图5A及图5B，图5A是依据本发明的光学变倍***的第三实施例于最小放大倍率时的透镜配置示意图，图5B是依据本发明的光学变倍***的第三实施例于最大放大倍率时的透镜配置示意图。光学变倍***3沿着光轴OA3从物侧至像侧依序包括物镜组LG3OBJ、正立镜组LG3EL、及目镜组LG3EYE。物镜组LG3OBJ包括第I-1透镜L31、第I-2透镜L32及第I-3透镜L33，第I-1透镜L31与第I-2透镜L32胶合。正立镜组LG3EL沿着光轴OA3从物侧至像侧依序包括第一透镜群LG31、第二透镜群LG32及第三透镜群LG33，第一透镜群LG31包括第Ⅱ-1-1透镜L35，第二透镜群LG32包括第Ⅱ-2-1透镜L36及第Ⅱ-2-2透镜L37，第Ⅱ-2-1透镜L36与第Ⅱ-2-2透镜L37胶合，第三透镜群LG33包括第Ⅱ-3-1透镜L38及第Ⅱ-3-2透镜L39，第Ⅱ-3-1透镜L38与第Ⅱ-3-2透镜L39胶合。目镜组LG3EYE包括第III-1透镜L310、第III-2透镜L311及第III-3透镜L312，第III-1透镜L310与第III-2透镜L311胶合。第I-1透镜L31、第I-2透镜L32、第I-3透镜L33、第Ⅱ-1-1透镜L35、第Ⅱ-2-1透镜L36、第Ⅱ-2-2透镜L37、第Ⅱ-3-1透镜L38、第Ⅱ-3-2透镜L39、第III-1透镜L310、第III-2透镜L311及第III-3透镜L312沿着光轴OA3从物侧至像侧依序排列。第二透镜群LG32及第三透镜群LG33可沿着光轴OA3移动，以改变第一透镜群LG31及第二透镜群LG32之间距、第二透镜群LG32及第三透镜群LG33之间距、第三透镜群LG33及第二成像面IMA32之间距，使得正立镜组LG3EL改变放大倍率，进而使光学变倍***3改变放大倍率，第一实施例的正立镜组LG3EL其放大倍率为可变介于1倍至4倍，也就是说最小放大倍率为1倍，最大放大倍率为4倍。物镜组LG3OBJ具有4倍放大倍率。成像时，来自物侧的光线先经过物镜组LG3OBJ放大4倍，倒立成像于第一成像面IMA31，再经过正立镜组LG3EL放大1倍至4倍，正立成像于第二成像面IMA32，最后再经过目镜组LG3EYE由人眼观看成像，本实施例的光学变倍***3其成像放大倍率为4倍至16倍。根据【具体实施方式】第一至六段落，其中：
第I-2透镜L32为弯月型透镜，其像侧面S33为凸面；第I-3透镜L33为平凸透镜具有正屈光力，由玻璃材质制成，其物侧面S34为凸面，像侧面S35为平面，物侧面S34为球面表面；
利用上述物镜组LG3OBJ、正立镜组LG3EL、目镜组LG3EYE及至少满足条件(1)至条件(7)其中一条件的设计，使得光学变倍***3能有效的增加视场、有效的修正像差、有效的修正色差。
表五为图5A、图5B中光学变倍***2的各透镜的相关参数表。
表五
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表六为第三实施例的光学变倍***3的相关参数值及其对应条件(1)至条件(7)的计算值，由表六可知，第三实施例的光学变倍***3皆能满足条件(1)至条件(7)的要求。
表六
FOV 5-24度 MEL 1-4 TTLEYE 22.5mm
ROBJ1 119.87mm TTLOBJ 164.13mm TTLELMaxM 17.04341mm
FOVELHI×MEL 23度 R101/TTLEYE -7.98667 R101/R122 2.798194
ROBJ1/TTLOBJ 0.730336 R92/TTLELMaxM -1.66868 R122/TTLEYE -2.85442
∣R92/R101∣ 0.158264
另外，第三实施例的光学变倍***3的光学性能也可达到要求。由图6A可看出，第三实施例的光学变倍***3于最小放大倍率时，其场曲介于-0.4mm至0.1mm之间。由图6B可看出，第三实施例的光学变倍***3于最小放大倍率时，其畸变介于0％至1.8％之间。由图6C可看出，第三实施例的光学变倍***3于最大放大倍率时，其场曲介于-0.4mm至0.6mm之间。由图6D可看出，第三实施例的光学变倍***3于最大放大倍率时，其畸变介于0％至1.7％之间。显见第三实施例的光学变倍***3的场曲、畸变都能被有效修正，从而得到较佳的光学性能。
请同时参阅图7A及图7B，图7A是依据本发明的光学变倍***的第四实施例于最小放大倍率时的透镜配置示意图，图7B是依据本发明的光学变倍***的第四实施例于最大放大倍率时的透镜配置示意图。光学变倍***4沿着光轴OA4从物侧至像侧依序包括物镜组LG4OBJ、正立镜组LG4EL、及目镜组LG4EYE。物镜组LG4OBJ包括第I-1透镜L41、第I-2透镜L42、第I-3透镜L43及第I-4透镜L44，第I-1透镜L41与第I-2透镜L42胶合。正立镜组LG4EL沿着光轴OA4从物侧至像侧依序包括第一透镜群LG41、第二透镜群LG42及第三透镜群LG43，第一透镜群LG41包括第Ⅱ-1-1透镜L45，第二透镜群LG42包括第Ⅱ-2-1透镜L46及第Ⅱ-2-2透镜L47，第Ⅱ-2-1透镜L46与第Ⅱ-2-2透镜L47胶合，第三透镜群LG43包括第Ⅱ-3-1透镜L48及第Ⅱ-3-2透镜L49，第Ⅱ-3-1透镜L48与第Ⅱ-3-2透镜L49胶合。目镜组LG4EYE包括第III-1透镜L410、第III-2透镜L411及第III-3透镜L412，第III-1透镜L410与第III-2透镜L411胶合。第I-1透镜L41、第I-2透镜L42、第I-3透镜L43、第I-4透镜L44、第Ⅱ-1-1透镜L45、第Ⅱ-2-1透镜L46、第Ⅱ-2-2透镜L47、第Ⅱ-3-1透镜L48、第Ⅱ-3-2透镜L49、第III-1透镜L410、第III-2透镜L411及第III-3透镜L412沿着光轴OA4从物侧至像侧依序。第二透镜群LG42及第三透镜群LG43可沿着光轴OA4移动，以改变第一透镜群LG41及第二透镜群LG42之间距、第二透镜群LG42及第三透镜群LG43之间距、第三透镜群LG43及第二成像面IMA42之间距，使得正立镜组LG4EL改变放大倍率，进而使光学变倍***4改变放大倍率，第四实施例的正立镜组LG4EL其放大倍率为可变介于1倍至4倍，也就是说最小放大倍率为1倍，最大放大倍率为4倍。物镜组LG4OBJ具有3倍放大倍率。成像时，来自物侧的光线先经过物镜组LG4OBJ放大3倍，倒立成像于第一成像面IMA41，再经过正立镜组LG4EL放大1倍至4倍，正立成像于第二成像面IMA42，最后再经过目镜组LG4EYE由人眼观看成像，本实施例的光学变倍***4其成像放大倍率为3倍至12倍。根据【具体实施方式】第一至六段落，其中：
第I-2透镜L42为弯月型透镜，其像侧面S43为凸面；第I-3透镜L43为弯月型透镜具有正屈光力，由玻璃材质制成，其物侧面S44为凸面，像侧面S45为凹面，物侧面S44与像侧面S45皆为球面表面；第I-4透镜L44为弯月型透镜具有负屈光力，由玻璃材质制成，其物侧面S46为凸面，像侧面S47为凹面，物侧面S46与像侧面S47皆为球面表面；
利用上述物镜组LG4OBJ、正立镜组LG4EL、目镜组LG4EYE及至少满足条件(1)至条件(7)其中一条件的设计，使得光学变倍***4能有效的增加视场、有效的修正像差、有效的修正色差。
表七为图7A、图7B中光学变倍***4的各透镜的相关参数表。
表七
/>
表八为第四实施例的光学变倍***4的相关参数值及其对应条件(1)至条件(7)的计算值，由表八可知，第四实施例的光学变倍***4皆能满足条件(1)至条件(7)的要求。
表八
另外，第四实施例的光学变倍***4的光学性能也可达到要求。由图8A可看出，第四实施例的光学变倍***4于最小放大倍率时，其场曲介于-0.4mm至0.1mm之间。由图8B可看出，第四实施例的光学变倍***4于最小放大倍率时，其畸变介于-3％至0％之间。由图8C可看出，第四实施例的光学变倍***4于最大放大倍率时，其场曲介于-0.4mm至0.4mm之间。由图8D可看出，第四实施例的光学变倍***4于最大放大倍率时，其畸变介于0％至1.6％之间。显见第四实施例的光学变倍***4的场曲、畸变都能被有效修正，从而得到较佳的光学性能。

Claims (11)

1.一种光学变倍***，其特征在于，沿着光轴从物侧至像侧包括：
物镜组，该物镜组具有屈光力；
正立镜组，该正立镜组具有屈光力，该正立镜组具有三个透镜群，依序为：第一透镜群、第二透镜群以及第三透镜群；以及
目镜组，该目镜组具有屈光力；
其中该第一透镜群具有正屈光力，该第一透镜群由第Ⅱ-1-1透镜组成；
其中该第二透镜群具有正屈光力，且具有两片透镜，依序为：第Ⅱ-2-1透镜以及第Ⅱ-2-2透镜，该第Ⅱ-2-1透镜以及该第Ⅱ-2-2透镜胶合；
其中该第三透镜群具有正屈光力，且具有两片透镜，依序为：第Ⅱ-3-1透镜以及第Ⅱ-3-2透镜，该第Ⅱ-3-1透镜包括一凸面朝向该物侧，该第Ⅱ-3-2透镜包括一凸面朝向该像侧，该第Ⅱ-3-1透镜以及该第Ⅱ-3-2透镜胶合；
其中该第二透镜群以及该第三透镜群可沿着光轴移动，以使该正立镜组改变放大倍率，进而使该光学变倍***改变放大倍率；
其中该物镜组、该正立镜组以及该目镜组沿着该光轴从该物侧至该像侧依序排列；
其中该第一透镜群、该第二透镜群以及该第三透镜群沿着该光轴从该物侧至该像侧依序排列；
其中该第Ⅱ-2-1透镜、该第Ⅱ-2-2透镜、该第Ⅱ-3-1透镜以及该第Ⅱ-3-2透镜沿着该光轴从该物侧至该像侧依序排列；
该光学变倍***至少满足以下其中一条件：
-10≤R101/TTLEYE≤-5；
1≤R101/R122≤4；
0.5≤ROBJ1/TTLOBJ≤3；
-3≤R92/TTLELMaxM≤-1；
-3.3≤R122/TTLEYE≤-1.8；
0≤∣R92/R101∣≤0.25；
其中，R101为该目镜组中最靠近该物侧的透镜的物侧面的曲率半径，TTLEYE为该目镜组中最靠近该物侧的透镜的该物侧面至最靠近该像侧的透镜的像侧面于该光轴上的间距，R122为该目镜组中最靠近该像侧的透镜的该像侧面的曲率半径，ROBJ1为该物镜组中最靠近该物侧的透镜的物侧面的曲率半径，TTLOBJ为该物镜组中最靠近该物侧的透镜的该物侧面至最靠近该像侧的透镜的像侧面于该光轴上的间距，R92为该正立镜组中最靠近该像侧的透镜的像侧面的曲率半径，TTLELMaxM为于最大放大倍率时该正立镜组中最靠近该物侧的透镜的物侧面至最靠近该像侧的透镜的该像侧面于该光轴上的间距。
2.一种光学变倍***，其特征在于，包括：
物镜组，该物镜组具有屈光力；
正立镜组，该正立镜组具有屈光力，该正立镜组具有三个透镜群，依序为：第一透镜群、第二透镜群以及第三透镜群；以及
目镜组，该目镜组具有屈光力；
其中该第一透镜群具有正屈光力，该第一透镜群由第Ⅱ-1-1透镜组成；
其中该第二透镜群具有正屈光力，且具有两片透镜，依序为：第Ⅱ-2-1透镜以及第Ⅱ-2-2透镜，该第Ⅱ-2-1透镜以及该第Ⅱ-2-2透镜胶合；
其中该第三透镜群具有正屈光力，且具有两片透镜，依序为：第Ⅱ-3-1透镜以及第Ⅱ-3-2透镜，该第Ⅱ-3-2透镜包括一凸面朝向像侧，该第Ⅱ-3-1透镜以及该第Ⅱ-3-2透镜胶合；
其中该第二透镜群以及该第三透镜群可沿着光轴移动，以使该正立镜组改变放大倍率，进而使该光学变倍***改变放大倍率；
其中该物镜组、该正立镜组以及该目镜组沿着该光轴从物侧至像侧依序排列；
其中该第一透镜群、该第二透镜群以及该第三透镜群沿着该光轴从该物侧至该像侧依序排列；
其中该第Ⅱ-2-1透镜、该第Ⅱ-2-2透镜、该第Ⅱ-3-1透镜以及该第Ⅱ-3-2透镜沿着该光轴从该物侧至该像侧依序排列；
其中该光学变倍***满足以下条件：
20度≤FOV×MEL≤24度；
其中，FOV为该光学变倍***的视场，MEL为该正立镜组的放大倍率值。
3.如权利要求1或2所述的光学变倍***，其特征在于：
该目镜组包括第III-1透镜、第III-2透镜以及第III-3透镜；
该第III-1透镜以及该第III-2透镜胶合；
该第Ⅱ-1-1透镜为平凸透镜具有正屈光力，且包括一平面朝向该物侧以及一凸面朝向该像侧；以及
该第三透镜群中的该第Ⅱ-3-1透镜包括一凸面朝向该物侧。
4.如权利要求3所述的光学变倍***，其特征在于，该物镜组包括：
第I-1透镜；以及
第I-2透镜；
其中该第I-1透镜为双凸透镜具有正屈光力，且包括一凸面朝向该物侧以及另一凸面朝向该像侧；
其中该第I-2透镜具有负屈光力，且包括一凹面朝向该物侧；
其中该第I-1透镜与该第I-2透镜胶合。
5.如权利要求4所述的光学变倍***，其特征在于，该物镜组更包括第I-3透镜以及第I-4透镜，其中：
该第I-2透镜更包括一平面朝向该像侧；
该第I-3透镜为平凹透镜具有负屈光力，且包括一凹面朝向该物侧以及一平面朝向该像侧；
该第I-4透镜为平凸透镜具有正屈光力，且包括一凸面朝向该物侧以及一平面朝向该像侧；
该第I-3透镜以及该第I-4透镜设置于该第I-2透镜与该正立镜组之间；以及
该第I-3透镜以及该第I-4透镜沿着该光轴从该物侧至该像侧依序排列。
6.如权利要求4所述的光学变倍***，其特征在于，该物镜组更包括第I-5透镜以及二枚棱镜，其中：
该第I-5透镜设置于该物侧与该第I-1透镜之间，该第I-5透镜为双凸透镜具有正屈光力，且包括一凸面朝向该物侧以及另一凸面朝向该像侧；
该第I-2透镜更包括一凹面朝向该像侧；以及
该二枚棱镜设置于该第I-2透镜与该正立镜组之间。
7.如权利要求4所述的光学变倍***，其特征在于，该物镜组更包括第I-3透镜，其中：
该第I-2透镜更包括一凸面朝向该像侧；
该第I-3透镜为平凸透镜具有正屈光力，且包括一凸面朝向该物侧以及一平面朝向该像侧；以及
该第I-3透镜设置于该第I-2透镜与该正立镜组之间。
8.如权利要求4所述的光学变倍***，其特征在于，该物镜组更包括第I-3透镜以及第I-4透镜，其中：
该第I-2透镜更包括一凸面朝向该像侧；
该第I-3透镜为弯月型透镜具有正屈光力，且包括一凸面朝向该物侧以及一凹面朝向该像侧；
该第I-4透镜为弯月型透镜具有负屈光力，且包括一凸面朝向该物侧以及一凹面朝向该像侧；
该第I-3透镜以及该第I-4透镜设置于该第I-2透镜与该正立镜组之间；以及
该第I-3透镜以及该第I-4透镜沿着该光轴从该物侧至该像侧依序排列。
9.如权利要求3所述的光学变倍***，其特征在于：
该目镜组具有正屈光力，该正立镜组以及该目镜组的组合具有负屈光力；
该第III-1透镜具有负屈光力，且包括一凹面朝向该物侧；
该第III-2透镜具有正屈光力，且包括一凸面朝向该像侧；
该第III-3透镜为双凸透镜具有正屈光力，且包括一凸面朝向该物侧以及另一凸面朝向该像侧。
10.如权利要求2所述的光学变倍***，其特征在于：
该光学变倍***至少满足以下其中一条件：
-10≤R101/TTLEYE≤-5；
1≤R101/R122≤4；
0.5≤ROBJ1/TTLOBJ≤3；
-3≤R92/TTLELMaxM≤-1；
-3.3≤R122/TTLEYE≤-1.8；
0≤∣R92/R101∣≤0.25；
其中，R101为该目镜组中最靠近该物侧的透镜的物侧面的曲率半径，TTLEYE为该目镜组中最靠近该物侧的透镜的该物侧面至最靠近该像侧的透镜的像侧面于该光轴上的间距，R122为该目镜组中最靠近该像侧的透镜的该像侧面的曲率半径，ROBJ1为该物镜组中最靠近该物侧的透镜的物侧面的曲率半径，TTLOBJ为该物镜组中最靠近该物侧的透镜的该物侧面至最靠近该像侧的透镜的像侧面于该光轴上的间距，R92为该正立镜组中最靠近该像侧的透镜的像侧面的曲率半径，TTLELMaxM为于最大放大倍率时该正立镜组中最靠近该物侧的透镜的物侧面至最靠近该像侧的透镜的该像侧面于该光轴上的间距。
11.如权利要求3所述的光学变倍***，其特征在于：
该第III-1透镜包括一凹面朝向该像侧；
该第III-2透镜包括一凸面朝向该物侧；以及
该第III-1透镜以及该第III-2透镜的组合具有正屈光力。
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