本發(fā)明涉及目鏡光學(xué)系統(tǒng)，尤指一種四片式的目鏡光學(xué)系統(tǒng)。。

背景技術(shù)：

由于科技的日益進步，讓消費者對于小型電子產(chǎn)品的需求不斷地增加。應(yīng)用于目鏡光學(xué)系統(tǒng)的特征，結(jié)合于消費型電子產(chǎn)品內(nèi)的目鏡光學(xué)系統(tǒng)的關(guān)鍵組件應(yīng)隨者科技的進行齊步并進以滿足消費者的期望。目鏡光學(xué)系統(tǒng)的一些重要特征包含有成像質(zhì)量與尺寸。在小型化產(chǎn)品的條件下，要同時維持(或改善)消費者對于成像質(zhì)量的期待，影像傳感器技術(shù)的改良扮演了重要的角色。然而，當(dāng)前的目鏡光學(xué)系統(tǒng)具有一些缺點，例如視場角太小且/或像差太大。再者，在維持良好光學(xué)特性的條件下，同時要縮小成像鏡頭的尺寸，將遭遇很大的挑戰(zhàn)。

有鑒于此，目前有需要一種改良的目鏡光學(xué)系統(tǒng)，其具有較大的視場角，同時也兼顧良好的成像質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

提供一種目鏡光學(xué)系統(tǒng)。透過控制四片透鏡表面的凹凸配置，使得目鏡光學(xué)系統(tǒng)的長度被縮短之同時，也兼顧良好的光學(xué)特性以及成像質(zhì)量。

在說明書揭示內(nèi)容中，使用以下表格列出的參數(shù)，但不局限于只使用這些參數(shù)，見表1所示。

表1參數(shù)表

在本發(fā)明的一實施例中，該目鏡光學(xué)系統(tǒng)從目側(cè)至顯示側(cè)沿一光軸依序包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡及一第四透鏡。此外，每一透鏡具有一朝向目側(cè)的目側(cè)面、一朝向顯示側(cè)的顯示側(cè)面、以及一沿著光軸的中心厚度。該第二透鏡之顯示側(cè)面包括一位于光軸附近區(qū)域的凸面部；該第三透鏡之顯示側(cè)面包括一位于光軸附近區(qū)域的凹面部；該第四透鏡之目側(cè)面包括一位于光軸附近區(qū)域的凹面部。

在上述實施例中，可選擇地控制一些光學(xué)參數(shù)滿足下列至少一個條件式：

0≦tl/er≦8條件式(1)；

t1/(g23+g34)≦2.5條件式(2)；

(t1+t3)/t4≦4.5條件式(3)；

alt/aag≦10條件式(4)；

efl/g4d≧2.4條件式(5)；

在本發(fā)明的一實施例中，該目鏡光學(xué)系統(tǒng)從目側(cè)至顯示側(cè)沿一光軸依序包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡及一第四透鏡。此外，每一透鏡具有一朝向目側(cè)的目側(cè)面、一朝向顯示側(cè)的顯示側(cè)面、以及一沿著光軸的中心厚度。該第二透鏡的屈光率為正值；該第三透鏡之顯示側(cè)面包括一位于光軸附近區(qū)域的凹面部；該第四透鏡之目側(cè)面包括一位于光軸附近區(qū)域的凹面部。

在上述實施例中，可選擇地控制一些光學(xué)參數(shù)滿足下列至少一個條件式：

0≦ttl/er≦10條件式(6)；

alt/aag≦10條件式(4)；

(t1+g12+t2)/(t3+g34+t4)≦2.5條件式(7)；

(t3+t4)/g34≦3.0條件式(8)；

在本發(fā)明的一實施例中，該目鏡光學(xué)系統(tǒng)從目側(cè)至顯示側(cè)沿一光軸依序包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡及一第四透鏡。此外，每一透鏡具有一朝向目側(cè)的目側(cè)面、一朝向顯示側(cè)的顯示側(cè)面、以及一沿著光軸的中心厚度。該第一透鏡的顯示側(cè)面包括一位于光軸附近區(qū)域的凸面部；該第三透鏡之顯示側(cè)面包括一位于光軸附近區(qū)域的凹面部；該第四透鏡之目側(cè)面包括一位于光軸附近區(qū)域的凹面部。

在上述實施例中，可選擇地控制一些光學(xué)參數(shù)滿足下列至少一個條件式：

t2/t1≧0.9條件式(9)；

0≦tl/er≦8條件式(1)；

t2/(g23+g34)≦4.0條件式(10)；

t1/g34≦3.0條件式(11)；

efl/aag≧4.9條件式(12)。

其中tl代表該第一透鏡之目側(cè)面至該第四透鏡的顯示側(cè)面在該光軸上的距離，er代表該觀察者的瞳孔到該第一透鏡之目側(cè)面在該光軸上的距離；t1代表該第一透鏡在該光軸上的中心厚度，t2代表該第二透鏡在該光軸上的中心厚度，g12代表該第一透鏡與該第二透鏡之間在該光軸上的空氣間隙寬度，g23代表該第二透鏡與該第三透鏡之間在該光軸上的空氣間隙寬度，g34代表該第三透鏡與該第四透鏡之間在該光軸上的空氣間隙寬度；t3代表該第三透鏡在該光軸上的中心厚度，t4代表該第四透鏡在該光軸上的中心厚度；alt代表該第一透鏡至該第四透鏡在該光軸上的四個透鏡的中心厚度的總和，aag代表該第一透鏡至該第四透鏡在該光軸上的三個空氣間隙寬度的總和；efl代表該目鏡光學(xué)系統(tǒng)的有效焦距，g4d代表該第四透鏡之顯示側(cè)面到該顯示畫面在該光軸上的距離，其中ttl代表該第一透鏡之目側(cè)面至該顯示畫面在該光軸上的距離。

在實施本發(fā)明時，除了上述條件式之外，亦可針對單一透鏡或廣泛性地針對多個透鏡額外設(shè)計出其他更多的透鏡的凹凸曲面排列等細部結(jié)構(gòu)，以加強對系統(tǒng)性能及/或分辨率的控制。須注意的是，此些細節(jié)需在無沖突之情況之下，選擇性地合并施用于本發(fā)明之其他實施例當(dāng)中，并不限于此。

附圖說明

圖1為本發(fā)明之目鏡光學(xué)系統(tǒng)的示意圖。

圖2為本發(fā)明之一實施例之透鏡剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為透鏡面形與光線焦點的關(guān)系示意圖。

圖4為范例一的透鏡面形與有效半徑的關(guān)系圖。

圖5為范例二的透鏡面形與有效半徑的關(guān)系圖。

圖6為范例三的透鏡面形與有效半徑的關(guān)系圖。

圖7為本發(fā)明之第一實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之透鏡剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本發(fā)明之第一實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之縱向球差與各項像差圖示意圖。

圖9為本發(fā)明之第一實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之各透鏡之詳細光學(xué)數(shù)據(jù)表格圖。

圖10為本發(fā)明之第一實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之非球面數(shù)據(jù)表格圖。

圖11為本發(fā)明之第二實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之透鏡剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12為本發(fā)明之第二實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之縱向球差與各項像差圖示意圖。

圖13為本發(fā)明之第二實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之各透鏡之詳細光學(xué)數(shù)據(jù)表格圖。

圖14為本發(fā)明之第二實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之非球面數(shù)據(jù)表格圖。

圖15為本發(fā)明之第三實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之透鏡剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖16為本發(fā)明之第三實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之縱向球差與各項像差圖示意圖。

圖17為本發(fā)明之第三實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之各透鏡之詳細光學(xué)數(shù)據(jù)表格圖。

圖18為本發(fā)明之第三實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之非球面數(shù)據(jù)表格圖。

圖19為本發(fā)明之第四實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之透鏡剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖20為本發(fā)明之第四實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之縱向球差與各項像差圖示意圖。

圖21為本發(fā)明之第四實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之各透鏡之詳細光學(xué)數(shù)據(jù)表格圖。

圖22為本發(fā)明之第四實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之非球面數(shù)據(jù)表格圖。

圖23為本發(fā)明之第五實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之透鏡剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖24為本發(fā)明之第五實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之縱向球差與各項像差圖示意圖。

圖25為本發(fā)明之第五實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之各透鏡之詳細光學(xué)數(shù)據(jù)表格圖。

圖26為本發(fā)明之第五實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之非球面數(shù)據(jù)表格圖。

圖27為本發(fā)明之第六實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之透鏡剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖28為本發(fā)明之第六實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之縱向球差與各項像差圖示意圖。

圖29為本發(fā)明之第六實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之各透鏡之詳細光學(xué)數(shù)據(jù)表格圖。

圖30為本發(fā)明之第六實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之非球面數(shù)據(jù)表格圖。

圖31為本發(fā)明之第七實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之透鏡剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖32為本發(fā)明之第七實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之縱向球差與各項像差圖示意圖。

圖33為本發(fā)明之第七實施例目鏡光學(xué)系統(tǒng)之各透鏡之詳細光學(xué)數(shù)據(jù)表格圖。

圖34為本發(fā)明之第七實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之非球面數(shù)據(jù)表格圖。

圖35為本發(fā)明之第八實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之透鏡剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖36為本發(fā)明之第八實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之縱向球差與各項像差圖示意圖。

圖37為本發(fā)明之第八實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之各透鏡之詳細光學(xué)數(shù)據(jù)表格圖。

圖38為本發(fā)明之第八實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之非球面數(shù)據(jù)表格圖。

圖39為本發(fā)明之第九實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之透鏡剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖40為本發(fā)明之第九實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之縱向球差與各項像差圖示意圖。

圖41為本發(fā)明之第九實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之各透鏡之詳細光學(xué)數(shù)據(jù)表格圖。

圖42為本發(fā)明之第九實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之非球面數(shù)據(jù)表格圖。

圖43為本發(fā)明之第十實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之透鏡剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖44為本發(fā)明之第十實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之縱向球差與各項像差圖示意圖。

圖45為本發(fā)明之第十實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之各透鏡之詳細光學(xué)數(shù)據(jù)表格圖。

圖46為本發(fā)明之第十實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之非球面數(shù)據(jù)表格圖。

圖47為本發(fā)明之第十一實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之透鏡剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖48為本發(fā)明之第十一實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之縱向球差與各項像差圖示意圖。

圖49為本發(fā)明之第十一實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之各透鏡之詳細光學(xué)數(shù)據(jù)表格圖。

圖50為本發(fā)明之第十一實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之非球面數(shù)據(jù)表格圖。

圖51為本發(fā)明實施例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之值的比較表格圖。

圖52為本發(fā)明實施例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之值的比較表格圖。

具體實施方式

為了更完整地理解說明書內(nèi)容及其優(yōu)點，本發(fā)明乃提供有圖式。此些圖式乃為本發(fā)明揭露內(nèi)容之一部分，其主要系用以說明實施例，并可配合說明書之相關(guān)描述來解釋實施例的運作原理。配合參考這些內(nèi)容，本領(lǐng)域具有通常知識者應(yīng)能理解其他可能的實施方式以及本發(fā)明之優(yōu)點。圖中的組件并未按比例繪制，而類似的組件符號通常用來表示類似的組件。

附圖的符號說明：

1,2,3,4,5,6,7,8,9,10',11',v100目鏡光學(xué)系統(tǒng)；110,210,310,410,510,610,710,810,910,10'10,11'10第一透鏡；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目側(cè)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顯示側(cè)面；120,220,320,420,520,620,720,820,920,10'20,11'20第二透鏡；130,230,330,430,530,630,730,830,930,10'30,11'30第三透鏡；140,240,340,440,540,640,740,840,940,10'40,11'40第四透鏡；150,250,350,450,550,650,750,850,950,10'50,11'50顯示畫面；1121,1211,1221光軸附近區(qū)域的凸面部；1122,1212,1222,1422,2322,3322,4412,6322,7322,8322,9412,10'412圓周附近區(qū)域的凸面部；1111,1311,1321,1411,1421光軸附近區(qū)域的凹面部；1112,1312,1322,1412,7422圓周附近區(qū)域的凹面部；d1,d2,d3,d4空氣間隙；vi成像光線；v50顯示畫面；v60眼睛；vd明視距離；vv放大虛像；a1目側(cè)；a2顯示側(cè)；i光軸；a光軸附近區(qū)域；c圓周附近區(qū)域；e延伸部；lc主光線；lm邊緣光線。

一般而言，目鏡光學(xué)系統(tǒng)v100的光線方向為一成像光線vi由顯示畫面v50射出，經(jīng)由目鏡光學(xué)系統(tǒng)v100進入眼睛v60，于眼睛v60的視網(wǎng)膜聚焦成像并且于明視距離vd產(chǎn)生一放大虛像vv，如圖1所示。在以下說明本案之光學(xué)規(guī)格的判斷準(zhǔn)則是假設(shè)光線方向逆追跡(reverselytracking)為一平行成像光線由目側(cè)經(jīng)過目鏡光學(xué)系統(tǒng)到顯示畫面聚焦成像。

本篇說明書所言之「一透鏡具有正屈光率(或負屈光率)」，是指所述透鏡以高斯光學(xué)理論計算出來之光軸上的屈光率為正(或為負)。該目側(cè)面、顯示側(cè)面定義為成像光線通過的范圍，其中成像光線包括了主光線(chiefray)lc及邊緣光線(marginalray)lm，如圖2所示，i為光軸且此一透鏡是以該光軸i為對稱軸徑向地相互對稱，光線通過光軸上的區(qū)域為光軸附近區(qū)域a，邊緣光線通過的區(qū)域為圓周附近區(qū)域c，此外，該透鏡還包含一延伸部e(即圓周附近區(qū)域c徑向上向外的區(qū)域)，用以供該透鏡組裝于一光學(xué)成像鏡頭內(nèi)，理想的成像光線并不會通過該延伸部e，但該延伸部e之結(jié)構(gòu)與形狀并不限于此，以下之實施例為求圖式簡潔均省略了部分的延伸部。更詳細的說，判定面形或光軸附近區(qū)域、圓周附近區(qū)域、或多個區(qū)域的范圍的方法如下：

1.請參照圖2，其系一透鏡徑向上的剖視圖。以該剖視圖觀之，在判斷前述區(qū)域的范圍時，定義一中心點為該透鏡表面上與光軸的一交點，而一轉(zhuǎn)換點是位于該透鏡表面上的一點，且通過該點的一切線與光軸垂直。如果徑向上向外有復(fù)數(shù)個轉(zhuǎn)換點，則依序為第一轉(zhuǎn)換點，第二轉(zhuǎn)換點，而有效半徑上距光軸徑向上最遠的轉(zhuǎn)換點為第n轉(zhuǎn)換點。中心點和第一轉(zhuǎn)換點之間的范圍為光軸附近區(qū)域，第n轉(zhuǎn)換點徑向上向外的區(qū)域為圓周附近區(qū)域，中間可依各轉(zhuǎn)換點區(qū)分不同的區(qū)域。此外，有效半徑為邊緣光線lm與透鏡表面交點到光軸i上的垂直距離。

2.如圖3所示，該區(qū)域的形狀凹凸系以平行通過該區(qū)域的光線(或光線延伸線)與光軸的交點在目側(cè)或顯示側(cè)來決定(光線焦點判定方式)。舉例言之，當(dāng)光線通過該區(qū)域后，光線會朝顯示側(cè)聚焦，與光軸的焦點會位在顯示側(cè)，例如圖3中r點，則該區(qū)域為凸面部。反之，若光線通過該某區(qū)域后，光線會發(fā)散，其延伸線與光軸的焦點在目側(cè)，例如圖3中m點，則該區(qū)域為凹面部，所以中心點到第一轉(zhuǎn)換點間為凸面部，第一轉(zhuǎn)換點徑向上向外的區(qū)域為凹面部；由圖3可知，該轉(zhuǎn)換點即是凸面部轉(zhuǎn)凹面部的分界點，因此可定義該區(qū)域與徑向上相鄰該區(qū)域的內(nèi)側(cè)的區(qū)域，系以該轉(zhuǎn)換點為分界具有不同的面形。另外，若是光軸附近區(qū)域的面形判斷可依該領(lǐng)域中通常知識者的判斷方式，以r值(指近軸的曲率半徑，通常指光學(xué)軟件中的透鏡數(shù)據(jù)庫(lensdata)上的r值)正負判斷凹凸。以目側(cè)面來說，當(dāng)r值為正時，判定為凸面部，當(dāng)r值為負時，判定為凹面部；以顯示側(cè)面來說，當(dāng)r值為正時，判定為凹面部，當(dāng)r值為負時，判定為凸面部，此方法判定出的凹凸和光線焦點判定方式相同。

3.若該透鏡表面上無轉(zhuǎn)換點，該光軸附近區(qū)域定義為有效半徑的0～50％，圓周附近區(qū)域定義為有效半徑的50～100％。

圖4范例一的透鏡顯示側(cè)表面在有效半徑上僅具有第一轉(zhuǎn)換點，則第一區(qū)為光軸附近區(qū)域，第二區(qū)為圓周附近區(qū)域。此透鏡目側(cè)面的r值為正，故判斷光軸附近區(qū)域具有一凹面部；圓周附近區(qū)域的面形和徑向上緊鄰該區(qū)域的內(nèi)側(cè)區(qū)域不同。即，圓周附近區(qū)域和光軸附近區(qū)域的面形不同；該圓周附近區(qū)域系具有一凸面部。

圖5范例二的透鏡目側(cè)表面在有效半徑上具有第一及第二轉(zhuǎn)換點，則第一區(qū)為光軸附近區(qū)域，第三區(qū)為圓周附近區(qū)域。此透鏡目側(cè)面的r值為正，故判斷光軸附近區(qū)域為凸面部；第一轉(zhuǎn)換點與第二轉(zhuǎn)換點間的區(qū)域(第二區(qū))具有一凹面部，圓周附近區(qū)域(第三區(qū))具有一凸面部。

圖6范例三的透鏡目側(cè)表面在有效半徑上無轉(zhuǎn)換點，此時以有效半徑0％～50％為光軸附近區(qū)域，50％～100％為圓周附近區(qū)域。由于光軸附近區(qū)域的r值為正，故此目側(cè)面在光軸附近區(qū)域具有一凸面部；而圓周附近區(qū)域與光軸附近區(qū)域間無轉(zhuǎn)換點，故圓周附近區(qū)域具有一凸面部。

為了說明本發(fā)明的目鏡光學(xué)系統(tǒng)確實可在整體長度縮短的前提下，兼顧良好的光學(xué)性能，以下提供多個實施例以及其詳細的光學(xué)數(shù)據(jù)。首先請一并參考圖7至圖10，其中圖7繪示依據(jù)本發(fā)明之第一實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之透鏡剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖8繪示依據(jù)本發(fā)明之第一實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之縱向球差與各項像差圖示意圖，圖9繪示依據(jù)本發(fā)明之第一實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之詳細光學(xué)數(shù)據(jù)，圖10繪示依據(jù)本發(fā)明之第一實施例目鏡光學(xué)系統(tǒng)之各透鏡之非球面數(shù)據(jù)。本發(fā)明第一實施例的目鏡光學(xué)系統(tǒng)適用于讓一顯示畫面的一成像光線經(jīng)由該目鏡光學(xué)系統(tǒng)進入一觀察者的眼睛p而成像。

如圖7所示，本實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)1從目側(cè)a1至顯示側(cè)a2沿著一光軸依序包括一第一透鏡110、一第二透鏡120、一第三透鏡130及一第四透鏡140。一顯示畫面150設(shè)置于目鏡光學(xué)系統(tǒng)1的顯示側(cè)a2。第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130及第四透鏡140分別包含朝向目側(cè)a1的目側(cè)面111/121/131/141以及朝向顯示側(cè)a2的顯示側(cè)面112/122/132/142。。

在本實施例中，目鏡光學(xué)系統(tǒng)1的每個透鏡的細部結(jié)構(gòu)可參照圖式。第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130及第四透鏡140可例如為塑料材質(zhì)。

在第一實施例中，第一透鏡110具有正屈光率。目側(cè)面111包括一位于光軸附近區(qū)域的凹面部1111及一位于第一透鏡110之圓周附近區(qū)域的凹面部1112。顯示側(cè)面112包括一位于光軸附近區(qū)域的凸面部1121及一位于第一透鏡110之圓周附近區(qū)域的凸面部1122。目側(cè)面111與顯示側(cè)面112皆為非球面。

第二透鏡120具有正屈光率。目側(cè)面121包括一位于光軸附近區(qū)域的凸面部1211及一位于第二透鏡120之圓周附近區(qū)域的凸面部1212。顯示側(cè)面122包括一位于光軸附近區(qū)域的凸面部1221及一位于第二透鏡120之圓周附近區(qū)域的凸面部1222。目側(cè)面121與顯示側(cè)面122皆為非球面。

第三透鏡130具有負屈光率。目側(cè)面131包括一位于光軸附近區(qū)域的凹面部1311以及一位于第三透鏡130之圓周附近區(qū)域的凹面部1312。顯示側(cè)面132包括一位于光軸附近區(qū)域的凹面部1321及一位于第三透鏡130之圓周附近區(qū)域的凹面部1322。目側(cè)面131與顯示側(cè)面132皆為非球面。

第四透鏡140具有負屈光率。目側(cè)面141包括一位于光軸附近區(qū)域的凹面部1411及一位于第四透鏡140之圓周附近區(qū)域的凹面部1412。顯示側(cè)面142包括一位于光軸附近區(qū)域的凹面部1421及一位于第四透鏡140之圓周附近區(qū)域的凸面部1422。目側(cè)面141與顯示側(cè)面142皆為非球面。

在本實施例中，系設(shè)計第一至第四透鏡110、120、130、140之間皆存在空氣間隙，如：第一透鏡110與第二透鏡120之間存在空氣間隙d1、第二透鏡120與第三透鏡130之間存在空氣間隙d2、第三透鏡130與第四透鏡140之間存在空氣間隙d3、以及第四透鏡140與顯示畫面150之間存在空氣間隙d4，然而在其他實施例中，亦可不具有前述其中任一空氣間隙，如：將兩相對透鏡的表面輪廓設(shè)計為彼此相應(yīng)，而可彼此貼合，以消除其間之空氣間隙。由此可知，空氣間隙d1即為g12、空氣間隙d2即為g23、空氣間隙d3即為g34、空氣間隙d4即為g4d，而空氣間隙d1、d2、d3的總和即為aag。關(guān)于本實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)1中的各透鏡之各光學(xué)特性，請參考圖9。

第一透鏡110的目側(cè)面111及顯示側(cè)面112、第二透鏡120的目側(cè)面121及顯示側(cè)面122、第三透鏡130的目側(cè)面131及顯示側(cè)面132、第四透鏡140的目側(cè)面141及顯示側(cè)面142共計八個非球面皆是依下列非球面曲線公式定義：

z表示非球面之深度(非球面上距離光軸為y的點，其與相切于非球面光軸上頂點之切面，兩者間的垂直距離)；

r表示透鏡表面之曲率半徑；

y表示非球面曲面上的點與光軸的垂直距離；

k為錐面系數(shù)(conicconstant)；

a2i為第2i階非球面系數(shù)。

各個非球面之參數(shù)詳細數(shù)據(jù)請一并參考圖10。

圖8(a)繪示本實施例的三種代表波長(486nm,587nm,656nm)的縱向球差的示意圖，其中橫軸定義為焦距，縱軸定義為視場。圖8(b)繪示本實施例的三種代表波長(486nm,587nm,656nm)的弧矢方向的像散像差的示意圖，橫軸定義為焦距，縱軸定義為半眼視視角。圖8(c)繪示本實施例的三種代表波長(486nm,587nm,656nm)的子午方向的像散像差的示意圖，其中橫軸定義為焦距，而縱軸定義為半眼視視角。圖8(d)繪示本實施例的畸變像差，其中橫軸定義為百分比，而縱軸定義為半眼視視角。每一種波長所成的曲線皆很靠近，說明每一種波長不同高度的離軸光線皆集中在成像點附近。從圖8(a)中每一曲線的縱向偏差，可看出不同高度的離軸光線的成像點之偏差控制在±0.9mm。因此，本實施例確實明顯改善不同波長的縱向球差，此外，參閱圖8(b)，三種代表波長在整個視場范圍內(nèi)的焦距落在±0.9mm的范圍。參閱圖8(c)，三種代表波長在整個視場范圍內(nèi)的焦距落在±0.9mm的范圍內(nèi)。參閱圖8(d)的橫軸，畸變像差維持在±35％的范圍內(nèi)。

關(guān)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，請參考圖51及圖52。

ω大約45度，fno大約21.494，而sl大約101.852mm。fno在本實施例中是基于光可逆性的原理計算的，其中目側(cè)作為一物體側(cè)，顯示側(cè)作為一像側(cè)，且觀察者的眼睛的瞳孔p作為一入射光的光瞳(pupil),當(dāng)然其他實施例在計算fno也是用這個基礎(chǔ)而得。

另請一并參考圖11至圖14，其中圖11繪示依據(jù)本發(fā)明之第二實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之透鏡剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖12繪示依據(jù)本發(fā)明之第二實施例目鏡光學(xué)系統(tǒng)之縱向球差與各項像差圖示意圖，圖13繪示依據(jù)本發(fā)明之第二實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之詳細光學(xué)數(shù)據(jù)，圖14繪示依據(jù)本發(fā)明之第二實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之各透鏡之非球面數(shù)據(jù)。在本實施例中使用與第一實施例類似的標(biāo)號標(biāo)示出相似的組件，唯在此使用的標(biāo)號開頭改為2，例如第三透鏡目側(cè)面為231，第三透鏡顯示側(cè)面為232，其它組件標(biāo)號在此不再贅述。

如圖11所示，本實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)2從目側(cè)a1至顯示側(cè)a2依序包括一第一透鏡210、一第二透鏡220、一第三透鏡230及一第四透鏡240。

目側(cè)面211、221、231、241及顯示側(cè)面212、222、242之表面的凹凸配置大致上與第一實施例類似，唯顯示側(cè)面232的表面凹凸配置與第一實施例不同。此外，第二實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡厚度、非球面系數(shù)、及有效焦距的光學(xué)參數(shù)也與第一實施例不同。詳細地說，差異在于：第三透鏡230之顯示側(cè)面232包括一位于第三透鏡230之圓周附近區(qū)域的凸面部2322。

在此為了更清楚繪示本實施例之圖面，透鏡表面凹凸配置的特征僅標(biāo)示與第一實施例不同之處，而省略相同之處的標(biāo)號。關(guān)于本實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)2的各透鏡之光學(xué)特性，請參考圖13。

從圖12(a)中每一曲線的縱向偏差，可看出不同高度的離軸光線的成像點之偏差控制在±0.6mm。參閱圖12(b)，三種代表波長(486nm,587nm,656nm)在整個視場范圍內(nèi)的焦距落在±0.6mm的范圍。參閱圖12(c)，三種代表波長(486nm,587nm,656nm)在整個視場范圍內(nèi)的焦距落在±0.8mm的范圍內(nèi)。參閱圖12(d)的橫軸，目鏡光學(xué)系統(tǒng)2的畸變像差維持在±40％的范圍內(nèi)。

關(guān)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，請參考圖51及圖52。

在本實施例中，ω大約45度，fno大約21.890，而sl大約132.258mm。相較于第一實施例，本實施例之像差較小且制造良率較高。

另請一并參考圖15至圖18，其中圖15繪示依據(jù)本發(fā)明之第三實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之透鏡剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖16繪示依據(jù)本發(fā)明之第三實施例目鏡光學(xué)系統(tǒng)之縱向球差與各項像差圖示意圖，圖17繪示依據(jù)本發(fā)明之第三實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之詳細光學(xué)數(shù)據(jù)，圖18繪示依據(jù)本發(fā)明之第三實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之各透鏡之非球面數(shù)據(jù)。在本實施例中使用與第一實施例類似的標(biāo)號標(biāo)示出相似的組件，唯在此使用的標(biāo)號開頭改為3，例如第三透鏡目側(cè)面為331，第三透鏡顯示側(cè)面為332，其它組件標(biāo)號在此不再贅述。

如圖15所示，本實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)3從目側(cè)a1至顯示側(cè)a2依序包括一第一透鏡310、一第二透鏡320、一第三透鏡330及一第四透鏡340。

目側(cè)面311、321、331、341及顯示側(cè)面312、322、342之表面的凹凸配置大致上與第一實施例類似。唯顯示側(cè)面332之表面的凹凸配置不同。此外，第三實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡厚度、非球面系數(shù)、及有效焦距的光學(xué)參數(shù)也與第一實施例不同。詳細地說，差異在于：第三透鏡30的顯示側(cè)面332包括一位于第三透鏡330的圓周附近區(qū)域的凸面部3322。

在此為了更清楚繪示本實施例之圖面，透鏡表面凹凸配置的特征僅標(biāo)示與第一實施例不同之處，而省略相同之處的標(biāo)號。關(guān)于本實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)3的各透鏡之光學(xué)特性，請參考圖17。

從圖16(a)中每一曲線的縱向偏差，可看出不同高度的離軸光線的成像點之偏差控制在±0.5mm。參閱圖16(b)，三種代表波長(486nm,587nm,656nm)在整個視場范圍內(nèi)的焦距落在±0.8mm的范圍。參閱圖16(c)，三種代表波長(486nm,587nm,656nm)在整個視場范圍內(nèi)的焦距落在±0.6mm的范圍內(nèi)。參閱圖16(d)的橫軸，目鏡光學(xué)系統(tǒng)3的畸變像差維持在±40％的范圍內(nèi)。

關(guān)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，請參考圖51及圖52。

在本實施例中，ω大約45度，fno大約17.054，而sl大約98.782mm。相較于第一實施例，本實施例之像差、fno值以及sl值較小。

另請一并參考圖19至圖22，其中圖19繪示依據(jù)本發(fā)明之第四實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之透鏡剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖20繪示依據(jù)本發(fā)明之第四實施例目鏡光學(xué)系統(tǒng)之縱向球差與各項像差圖示意圖，圖21繪示依據(jù)本發(fā)明之第四實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之詳細光學(xué)數(shù)據(jù)，圖22繪示依據(jù)本發(fā)明之第四實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之各透鏡之非球面數(shù)據(jù)。在本實施例中使用與第一實施例類似的標(biāo)號標(biāo)示出相似的組件，唯在此使用的標(biāo)號開頭改為4，例如第三透鏡目側(cè)面為431，第三透鏡顯示側(cè)面為432，其它組件標(biāo)號在此不再贅述。

如圖18所示，本實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)4從目側(cè)a1至顯示側(cè)a2依序包括一光圈400、一第一透鏡410、一第二透鏡420、一第三透鏡430以及一第四透鏡440。

目側(cè)面411、421、431及顯示側(cè)面412、422、432、442之表面的凹凸配置大致上與第一實施例類似，唯目側(cè)面441之表面的凹凸配置不同。此外，第四實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡厚度、非球面系數(shù)、及有效焦距的光學(xué)參數(shù)也與第一實施例不同。詳細地說，第四透鏡440的目側(cè)面441包含一位于第四透鏡440之圓周附近區(qū)域的凸面部4412。

在此為了更清楚繪示本實施例之圖面，透鏡表面凹凸配置的特征僅標(biāo)示與第一實施例不同之處，而省略相同之處的標(biāo)號。關(guān)于本實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)4的各透鏡之光學(xué)特性，請參考圖21。

從圖20(a)中每一曲線的縱向偏差，可看出不同高度的離軸光線的成像點之偏差控制在±0.6mm。參閱圖20(b)，三種代表波長(486nm,587nm,656nm)在整個視場范圍內(nèi)的焦距落在±0.7mm的范圍。參閱圖20(c)，三種代表波長(486nm,587nm,656nm)在整個視場范圍內(nèi)的焦距落在±0.6mm的范圍內(nèi)。參閱圖20(d)的橫軸，目鏡光學(xué)系統(tǒng)4的畸變像差維持在±40％的范圍內(nèi)。

關(guān)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，請參考圖51及圖52。

在本實施例中，ω大約45度，fno大約16.698，而sl大約93.387mm。相較于第一實施例，本實施例之像差、fno值及sl值較小。

另請一并參考圖23至圖26，其中圖23繪示依據(jù)本發(fā)明之第五實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之透鏡剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖24繪示依據(jù)本發(fā)明之第五實施例目鏡光學(xué)系統(tǒng)之縱向球差與各項像差圖示意圖，圖25繪示依據(jù)本發(fā)明之第五實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之詳細光學(xué)數(shù)據(jù)，圖26繪示依據(jù)本發(fā)明之第五實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之各透鏡之非球面數(shù)據(jù)。在本實施例中使用與第一實施例類似的標(biāo)號標(biāo)示出相似的組件，唯在此使用的標(biāo)號開頭改為5，例如第三透鏡目側(cè)面為531，第三透鏡顯示側(cè)面為532，其它組件標(biāo)號在此不再贅述。

如圖23所示，本實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)5從目側(cè)a1至顯示側(cè)a2依序包括一第一透鏡510、一第二透鏡520、一第三透鏡530以及一第四透鏡540。

目側(cè)面511、521、531、541及顯示側(cè)面512、522、532、542之表面的凹凸配置大致上與第一實施例類似，唯第五實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡厚度、非球面系數(shù)、及有效焦距的光學(xué)參數(shù)也與第一實施例不同。

在此為了更清楚繪示本實施例之圖面，透鏡表面凹凸配置的特征僅標(biāo)示與第一實施例不同之處，而省略相同之處的標(biāo)號。關(guān)于本實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)5的各透鏡之光學(xué)特性，請參考圖25。

從圖24(a)中每一曲線的縱向偏差，可看出不同高度的離軸光線的成像點之偏差控制在±0.9mm。參閱圖24(b)，三種代表波長(486nm,587nm,656nm)在整個視場范圍內(nèi)的焦距落在±0.9mm的范圍。參閱圖24(c)，三種代表波長(486nm,587nm,656nm)在整個視場范圍內(nèi)的焦距落在±0.9mm的范圍內(nèi)。參閱圖24(d)的橫軸，目鏡光學(xué)系統(tǒng)5的畸變像差維持在±30％的范圍內(nèi)。

關(guān)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，請參考圖51及圖52。

在本實施例中，ω大約45度，fno大約22.505，而sl大約104.980mm。相較于第一實施例，本實施例之制造良率較高。

另請一并參考圖27至圖30，其中圖27繪示依據(jù)本發(fā)明之第六實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之透鏡剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖28繪示依據(jù)本發(fā)明之第六實施例目鏡光學(xué)系統(tǒng)之縱向球差與各項像差圖示意圖，圖29繪示依據(jù)本發(fā)明之第六實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之詳細光學(xué)數(shù)據(jù)，圖30繪示依據(jù)本發(fā)明之第六實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之各透鏡之非球面數(shù)據(jù)。在本實施例中使用與第一實施例類似的標(biāo)號標(biāo)示出相似的組件，唯在此使用的標(biāo)號開頭改為6，例如第三透鏡目側(cè)面為631，第三透鏡顯示側(cè)面為632，其它組件標(biāo)號在此不再贅述。

如圖27所示，本實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)6從目側(cè)a1至顯示側(cè)a2依序包括一第一透鏡610、一第二透鏡620、一第三透鏡630及一第四透鏡640。

目側(cè)面611、621、631、641及顯示側(cè)面612、622、642之表面的凹凸配置大致上與第一實施例類似，唯顯示側(cè)面632之表面的凹凸配置不同。此外，第六實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡厚度、非球面系數(shù)、及有效焦距的光學(xué)參數(shù)也與第一實施例不同。詳細地說，第三透鏡630的顯示側(cè)面632包含一位于第三透鏡630的圓周附近區(qū)域的凸面部6322。

在此為了更清楚繪示本實施例之圖面，透鏡表面凹凸配置的特征僅標(biāo)示與第一實施例不同之處，而省略相同之處的標(biāo)號。關(guān)于本實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)6的各透鏡之光學(xué)特性，請參考圖29。

從圖28(a)中每一曲線的縱向偏差，可看出不同高度的離軸光線的成像點之偏差控制在±0.5mm。參閱圖28(b)，三種代表波長(486nm,587nm,656nm)在整個視場范圍內(nèi)的焦距落在±0.8mm的范圍。參閱圖28(c)，三種代表波長(486nm,587nm,656nm)在整個視場范圍內(nèi)的焦距落在±0.7mm的范圍內(nèi)。參閱圖28(d)的橫軸，目鏡光學(xué)系統(tǒng)6的畸變像差維持在±40％的范圍內(nèi)。

關(guān)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，請參考圖51及圖52。

在本實施例中，ω大約45度，fno大約20.156，而sl大約120.340mm。相較于第一實施例，本實施例之像差以及fno值較小。

另請一并參考圖31至圖34，其中圖31繪示依據(jù)本發(fā)明之第七實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之透鏡剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖32繪示依據(jù)本發(fā)明之第七實施例目鏡光學(xué)系統(tǒng)之縱向球差與各項像差圖示意圖，圖33繪示依據(jù)本發(fā)明之第七實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之詳細光學(xué)數(shù)據(jù)，圖34繪示依據(jù)本發(fā)明之第七實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之各透鏡之非球面數(shù)據(jù)。在本實施例中使用與第一實施例類似的標(biāo)號標(biāo)示出相似的組件，唯在此使用的標(biāo)號開頭改為7，例如第三透鏡目側(cè)面為731，第三透鏡顯示側(cè)面為732，其它組件標(biāo)號在此不再贅述。

如圖30所示，本實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)7從目側(cè)a1至顯示側(cè)a2依序包括一第一透鏡710、一第二透鏡720、一第三透鏡730及一第四透鏡740。

目側(cè)面711、721、731、741及顯示側(cè)面712、722之表面的凹凸配置大致上與第一實施例類似，唯顯示側(cè)面732、742之表面的凹凸配置不同。此外，第七實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡厚度、非球面系數(shù)、及有效焦距的光學(xué)參數(shù)也與第一實施例不同。詳細地說，第三透鏡730的顯示側(cè)面732包含一位于第三透鏡730之圓周附近區(qū)域的凸面部7322，第四透鏡740的顯示側(cè)面742包含一位于第四透鏡740的圓周附近區(qū)域的凹面部7422。

在此為了更清楚繪示本實施例之圖面，透鏡表面凹凸配置的特征僅標(biāo)示與第一實施例不同之處，而省略相同之處的標(biāo)號。關(guān)于本實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)7的各透鏡之光學(xué)特性，請參考圖33。

從圖32(a)中每一曲線的縱向偏差，可看出不同高度的離軸光線的成像點之偏差控制在±0.6mm。參閱圖32(b)，三種代表波長(486nm,587nm,656nm)在整個視場范圍內(nèi)的焦距落在±0.7mm的范圍。參閱圖32(c)，三種代表波長(486nm,587nm,656nm)在整個視場范圍內(nèi)的焦距落在±0.7mm的范圍內(nèi)。參閱圖32(d)的橫軸，目鏡光學(xué)系統(tǒng)7的畸變像差維持在±40％的范圍內(nèi)。

關(guān)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，請參考圖51及圖52。

在本實施例中，ω大約45度，fno大約19.419，而sl大約103.787mm。相較于第一實施例，本實施例之像差以及fno值較小。

另請一并參考圖35至圖38，其中圖35繪示依據(jù)本發(fā)明之第八實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之透鏡剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖36繪示依據(jù)本發(fā)明之第八實施例目鏡光學(xué)系統(tǒng)之縱向球差與各項像差圖示意圖，圖37繪示依據(jù)本發(fā)明之第八實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之詳細光學(xué)數(shù)據(jù)，圖38繪示依據(jù)本發(fā)明之第八實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之各透鏡之非球面數(shù)據(jù)。在本實施例中使用與第一實施例類似的標(biāo)號標(biāo)示出相似的組件，唯在此使用的標(biāo)號開頭改為8，例如第三透鏡目側(cè)面為831，第三透鏡顯示側(cè)面為832，其它組件標(biāo)號在此不再贅述。

如圖35所示，本實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)8從目側(cè)a1至顯示側(cè)a2依序包括一第一透鏡810、一第二透鏡820、一第三透鏡830及一第四透鏡840。

目側(cè)面811、821、831、841及顯示側(cè)面812、822、842之表面的凹凸配置大致上與第一實施例類似，唯顯示側(cè)面832之表面的凹凸配置不同。再者，第八實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡厚度、非球面系數(shù)、及有效焦距的光學(xué)參數(shù)也與第一實施例不同。詳細地說，第三透鏡830的顯示側(cè)面832包含一位于第三透鏡830的圓周附近區(qū)域的凸面部8322。

在此為了更清楚繪示本實施例之圖面，透鏡表面凹凸配置的特征僅標(biāo)示與第一實施例不同之處，而省略相同之處的標(biāo)號。關(guān)于本實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)8的各透鏡之光學(xué)特性，請參考圖37。

從圖36(a)中每一曲線的縱向偏差，可看出不同高度的離軸光線的成像點之偏差控制在±0.6mm。參閱圖36(b)，三種代表波長(486nm,587nm,656nm)在整個視場范圍內(nèi)的焦距落在±0.9mm的范圍。參閱圖36(c)，三種代表波長(486nm,587nm,656nm)在整個視場范圍內(nèi)的焦距落在±0.7mm的范圍內(nèi)。參閱圖36(d)的橫軸，目鏡光學(xué)系統(tǒng)8的畸變像差維持在±35％的范圍內(nèi)。

關(guān)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，請參考圖51及圖52。

在本實施例中，ω大約45度，fno大約17.921，而sl大約98.837mm。相較于第一實施例，本實施例之像差、fno值以及sl值較小。

另請一并參考圖39至圖42，其中圖39繪示依據(jù)本發(fā)明之第九實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之透鏡剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖40繪示依據(jù)本發(fā)明之第九實施例目鏡光學(xué)系統(tǒng)之縱向球差與各項像差圖示意圖，圖41繪示依據(jù)本發(fā)明之第九實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之詳細光學(xué)數(shù)據(jù)，圖42繪示依據(jù)本發(fā)明之第九實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之各透鏡之非球面數(shù)據(jù)。在本實施例中使用與第一實施例類似的標(biāo)號標(biāo)示出相似的組件，唯在此使用的標(biāo)號開頭改為9，例如第三透鏡目側(cè)面為931，第三透鏡顯示側(cè)面為932，其它組件標(biāo)號在此不再贅述。

如圖39所示，本實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)9從目側(cè)a1至顯示側(cè)a2依序包括一第一透鏡910、一第二透鏡920、一第三透鏡930及一第四透鏡940。

目側(cè)面911、921、931及顯示側(cè)面912、922、932、942之表面的凹凸配置大致上與第一實施例類似，唯目側(cè)面941之表面的凹凸配置不同。此外，第九實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡厚度、非球面系數(shù)、及有效焦距的光學(xué)參數(shù)也與第一實施例不同。詳細地說，第四透鏡940的目側(cè)面941包含一位于第四透鏡940的圓周附近區(qū)域的凸面部9412。

在此為了更清楚繪示本實施例之圖面，透鏡表面凹凸配置的特征僅標(biāo)示與第一實施例不同之處，而省略相同之處的標(biāo)號。關(guān)于本實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)9的各透鏡之光學(xué)特性，請參考圖41。

從圖40(a)中每一曲線的縱向偏差，可看出不同高度的離軸光線的成像點之偏差控制在±0.45mm。參閱圖40(b)，三種代表波長(486nm,587nm,656nm)在整個視場范圍內(nèi)的焦距落在±0.6mm的范圍。參閱圖40(c)，三種代表波長(486nm,587nm,656nm)在整個視場范圍內(nèi)的焦距落在±0.5mm的范圍內(nèi)。參閱圖36(d)的橫軸，目鏡光學(xué)系統(tǒng)9的畸變像差維持在±40％的范圍內(nèi)。

關(guān)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，請參考圖51及圖52。

在本實施例中，ω大約45度，fno大約14.698，而sl大約94.413mm。相較于第一實施例，本實施例之像差、fno值以及sl值較小。

另請一并參考圖43至圖46，其中圖43繪示依據(jù)本發(fā)明之第十實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之透鏡剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖44繪示依據(jù)本發(fā)明之第十實施例目鏡光學(xué)系統(tǒng)之縱向球差與各項像差圖示意圖，圖45繪示依據(jù)本發(fā)明之第十實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之詳細光學(xué)數(shù)據(jù)，圖46繪示依據(jù)本發(fā)明之第十實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之各透鏡之非球面數(shù)據(jù)。在本實施例中使用與第一實施例類似的標(biāo)號標(biāo)示出相似的組件，唯在此使用的標(biāo)號開頭改為10'，例如第三透鏡目側(cè)面為10'31，第三透鏡顯示側(cè)面為10'32，其它組件標(biāo)號在此不再贅述。

如圖43所示，本實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)10'從目側(cè)a1至顯示側(cè)a2依序包括一第一透鏡10'10、一第二透鏡10'20、一第三透鏡10'30及一第四透鏡10'40。

目側(cè)面10'11、10'21、10'31及顯示側(cè)面10'12、10'22、10'32、10'42之表面的凹凸配置大致上與第一實施例類似，唯目側(cè)面10'41之表面的凹凸配置不同。此外，第十實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡厚度、非球面系數(shù)、及有效焦距的光學(xué)參數(shù)也與第一實施例不同。詳細地說，第四透鏡10'40的目側(cè)面10'41包含一位于第四透鏡10'40的圓周附近區(qū)域的凸面部10'412。

在此為了更清楚繪示本實施例之圖面，透鏡表面凹凸配置的特征僅標(biāo)示與第一實施例不同之處，而省略相同之處的標(biāo)號。關(guān)于本實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)10'的各透鏡之光學(xué)特性，請參考圖45。

從圖44(a)中每一曲線的縱向偏差，可看出不同高度的離軸光線的成像點之偏差控制在±0.45mm。參閱圖44(b)，三種代表波長(486nm,587nm,656nm)在整個視場范圍內(nèi)的焦距落在±0.5mm的范圍。參閱圖44(c)，三種代表波長(486nm,587nm,656nm)在整個視場范圍內(nèi)的焦距落在±0.5mm的范圍內(nèi)。參閱圖44(d)的橫軸，目鏡光學(xué)系統(tǒng)10'的畸變像差維持在±40％的范圍內(nèi)。

關(guān)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，請參考圖51及圖52。

在本實施例中，ω大約45度，fno大約14.729，而sl大約95.983mm。相較于第一實施例，本實施例之像差、fno值以及sl值較小。

另請一并參考圖47至圖50，其中圖47繪示依據(jù)本發(fā)明之第十一實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之透鏡剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖48繪示依據(jù)本發(fā)明之第十一實施例目鏡光學(xué)系統(tǒng)之縱向球差與各項像差圖示意圖，圖49繪示依據(jù)本發(fā)明之第十一實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之詳細光學(xué)數(shù)據(jù)，圖50繪示依據(jù)本發(fā)明之第十一實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)之各透鏡之非球面數(shù)據(jù)。在本實施例中使用與第一實施例類似的標(biāo)號標(biāo)示出相似的組件，唯在此使用的標(biāo)號開頭改為11'，例如第三透鏡目側(cè)面為11'31，第三透鏡顯示側(cè)面為11'32，其它組件標(biāo)號在此不再贅述。

如圖47所示，本實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)11'從目側(cè)a1至顯示側(cè)a2依序包括一第一透鏡11'10、一第二透鏡11'20、一第三透鏡11'30及一第四透鏡11'40。

目側(cè)面11'11、11'21、11'31、11'41及顯示側(cè)面11'12、11'22、11'32、11'42之表面的凹凸配置大致上與第一實施例類似，唯第十一實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡厚度、非球面系數(shù)、及有效焦距的光學(xué)參數(shù)也與第一實施例不同。

在此為了更清楚繪示本實施例之圖面，透鏡表面凹凸配置的特征僅標(biāo)示與第一實施例不同之處，而省略相同之處的標(biāo)號。關(guān)于本實施例之目鏡光學(xué)系統(tǒng)11'的各透鏡之光學(xué)特性，請參考圖49。

從圖48(a)中每一曲線的縱向偏差，可看出不同高度的離軸光線的成像點之偏差控制在±0.25mm。參閱圖48(b)，三種代表波長(486nm,587nm,656nm)在整個視場范圍內(nèi)的焦距落在±0.3mm的范圍。參閱圖48(c)，三種代表波長(486nm,587nm,656nm)在整個視場范圍內(nèi)的焦距落在±0.5mm的范圍內(nèi)。參閱圖48(d)的橫軸，目鏡光學(xué)系統(tǒng)11'的畸變像差維持在±40％的范圍內(nèi)。

關(guān)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，請參考圖51及圖52。

在本實施例中，ω大約45度，fno大約14.700，而sl大約91.151mm。相較于第一實施例，本實施例之像差、fno值以及sl值較小。

圖51及圖52列出以上十一個實施例的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，可看出本發(fā)明之目鏡光學(xué)系統(tǒng)確實可滿足前述條件式(1)至(14)。

關(guān)于本發(fā)明的目鏡光學(xué)系統(tǒng)，透過面型設(shè)計第三透鏡之顯示側(cè)面在光軸附近區(qū)域具有凹面部以及第四透鏡之目側(cè)面在光軸附近區(qū)域具有凹面部，可有利于改善視場角度小和色差及畸變大的問題，其中若再選擇性搭配將第一透鏡之顯示側(cè)在光軸附近區(qū)域設(shè)計為具有凸面部，或者第二透鏡之屈光率為正值，或者第二透鏡之顯示側(cè)面在光軸附近區(qū)域設(shè)計為具有凸面部，更可使光線聚焦以提升整體的成像質(zhì)量。

為了縮短目鏡光學(xué)系統(tǒng)之整體長度，將適當(dāng)?shù)乜s短每一透鏡之厚度以及各透鏡間的空氣間隙，但考慮到透鏡組裝過程的難易度以及必須兼顧成像質(zhì)量的前提下，透鏡厚度及透鏡間的空氣間隙彼此需互相調(diào)配，故在滿足以下條件式的數(shù)值限定之下，能達到較佳配置的目鏡光學(xué)系統(tǒng)：

0≦tl/er≦8；

t1/(g23+g34)≦2.5，較佳的范圍為0.4≦t1/(g23+g34)≦2.5；

(t1+t3)/t4≦4.5，較佳的范圍為1.5≦(t1+t3)/t4≦4.5；

alt/aag≦10，較佳的范圍為2.0≦alt/aag≦10；

2.4≦efl/g4d，較佳的范圍為2.4≦efl/g4d≦9.0；

0≦ttl/er≦10；

(t1+g12+t2)/(t3+g34+t4)≦2.5，較佳的范圍為0.5≦(t1+g12+t2)/(t3+g34+t4)≦2.5；

(t3+t4)/g34≦3.0，較佳的范圍為0.8≦(t3+t4)/g34≦3.0；

0.9≦t2/t1，較佳的范圍為0.9≦t2/t1≦6.0；

t2/(g23+g34)≦4.0，較佳的范圍為0.5≦t2/(g23+g34)≦4.0；

t1/g34≦3.0，較佳的范圍為0.4≦t1/g34≦3.0；

4.9≦efl/aag，較佳的范圍為4.9≦efl/aag≦13.0。

以上敘述依據(jù)本發(fā)明多個不同實施例，其中各項特征可以單一或不同結(jié)合方式實施。因此，本發(fā)明實施方式之揭露為闡明本發(fā)明原則之具體實施例，應(yīng)不拘限本發(fā)明于所揭示的實施例。進一步言之，先前敘述及其附圖僅為本發(fā)明示范之用，并不受其限囿。其他組件之變化或組合皆可能，且不悖于本發(fā)明之精神與范圍。