专利名称：利用调整物像距于光学放大系统的光学变倍方法
技术领域：
本发明是关于一种光学放大系统的变倍方法，尤指一种适用于光学放大率(M)大于或等于1的光学放大系统，并且利用调整物像距的光学放大系统的变倍方法。
背景技术：
现有的光学放大(显微)系统主要是以数个定焦镜头所组成的成像模块来取得影像，如图8所示，是为现有成像模块的示意图，由图中可看到，现有光学放大系统的成像模块主要是透过一定焦镜头60将一被摄物70放大致预定倍率的影像72，然而现有光学放大系统的成像模块其同一定焦镜头并无光学变倍的功能，即仅能将影像72放大到固定倍率，若使用者欲变更不同的放大倍率，即需更换不同焦距长度(放大倍率)的镜头，所以现有的光学放大系统往往需准备多组不同放大倍率的镜头，方能符合使用者实际的使用需求，如此不仅会提高整体设备的成本，增大设备的整体体积。
其影像72成像的倍率会因镜头60本身焦距长度(放大倍率)的不同而有所不同，因此无法达到连续变倍的特性。
另外现有数字相机常用的变焦光学镜头所组成的近拍功能，虽可达到一定的清晰近拍功能，但因是近拍功能，所以镜头与被摄物间的距离有所限制，所以其放大倍率相当有限。
而现有的定焦光学镜头所组成的近拍专用取像系统，所使用的变倍功能为数字变倍，并无光学变倍的功能，在使用上实有其不足之处。
发明内容
因此本发明人有鉴于现有光学放大系统结构及使用上的不足与缺失，特经过不断的试验与研究，终于发展出一种能改进现有缺失的本发明。
本发明的主要目的，在于提供一种利用调整物像距的光学放大的变倍方法，其主要是在保持被摄物与成像的相对位置不变的情况下，是透过调整物像距来改变定焦镜头于光学放大系统的放大倍率，而能藉此达到使定焦镜头于光学放大系统中具有不同放大倍率，以有效降低光学放大系统整体成本及体积，并能提高操作方便生的目的者。
为达到上述目的，本发明主要是提供一种利用调整物像距的光学放大的变倍方法，其主要是移动一具有复数个反射面的反射变倍控制模块，使得放大倍率(M)大于等于一的光学放大系统在被摄物及成像的相对位置均不变的情况下，利用移动反射变倍控制模块与镜头间的距离，来调整物像距，进而改变定焦镜头所形成影像的放大倍率。
藉由上述技术手段，本发明可以在不更换镜头的情况下，适当的调整反射变倍控制模块让系统的位置使系统的物像距改变，进而使定焦镜头在系统中的放大倍率改变，使定焦镜头于系统中具有变倍的效果，同时可让成像位置保持在固定的位置上，以藉此达到减少光学系统设备成本及体积，提高光学系统操作方便性，并简化光学系统的操作程序，达到提高使用光学系统操作方便性的效果。
图1是本发明第一种实施例的平面示意图。
图2是本发明第一种实施例的操作平面示意图。
图3是本发明第二种实施例的平面示意图。
图4是本发明第三种实施例的平面示意图。
图5是本发明第四种实施例的平面示意图。
图6是本发明第五种实施例的平面示意图。
图7是本发明第六种实施例的平面示意图。
图8是现有光学放大系统的平面示意图。
主要组件符号说明10-定焦镜头 12-被摄物14-影像 14’-影像20-反射变倍控制模块22-反射镜30-反射变倍控制模块32-直角棱镜 40-反射变倍控制模块42-五角棱镜 44-反射镜60-镜头 70-被摄物
72-影像具体实施方式
本发明主要是提供一种利用调整物像距的光学放大系统的光学变倍方法，请配合参看图1，由图中可看到，本发明主要是透过移动一具有复数个反射面的反射变倍控制模块20，使得光学放大系统，尤指放大率(M)大于或等于1的光学放大系统，在被摄物及成像的相对位置均不变的情况下，利用定焦镜头10来达到改变不同放大倍率的效果。
以下便就本发明的操作原理及实施方法作一简单的描述一般的光学成像系统有下列的关系1/So+1/Si＝1/f其中So为物距，Si为像距，f为镜头的焦距长度，此一公式是为成像公式，或称造镜者公式。
又放大率M≡Hi/Ho＝Si/So，其中Ho为物高，Hi为像高，物像距TT＝So+Si因此TT＝f×(M+1/M+2)…………………………………(1)一般而言，若要改变一光学系统的放大率，通常是使用一个变焦镜头(zoom lens)藉由f值的改变来使光学系统的放大率改变。但由上述公式(1)可知，若改变光学系统的物像距(TT)，使用定焦镜头(f值不变)，亦能改变光学系统的放大率。
而本发明在实施时，主要是将一具有复数个反射面的反射变倍控制模块20可滑动地设置于镜头10异于被摄物12的一侧，如此该被摄物12的影像会经镜头10适当的放大后，再经反射变倍控制模块20各反射面的反射作用，将影像14投影至一预定位置，让影像14能被清晰的成像，此时，若移动反射变倍控制模块20时，反射变倍控制模块20与镜头10的距离相对改变，即等于改变了物像距，再经过适当的调焦，如此便可改变了影像14’的成像大小并清晰的成像在预定位置，如图2所示，即变更了放大倍率，同时不同放大倍率影像14’的成像位置仍可保持在固定的位置上，不会因反射变倍控制模块20的移动而改变位置。
所以本发明在调整反射变倍控制模块20的位置后，便可藉以改变影像14、14’成像的物像距，进而调整影像14、14’的放大倍率，使定焦镜头10具有变倍的效果，故可减少光学系统中影像模块或镜头10的设置数量，大幅的降低整体设备的成本及体积，同时因在同一镜头10变倍的过程中，影像14、14’成像的位置是固定不变，所以影像感应组件不需随变倍操作而更换位置，因此能简化光学系统的操作程序，提高使用光学系统的操作方便性。
另外，本发明的反射变倍控制模块20可由如图1、2般，是由两相对且呈一定夹角(90度夹角)的反射镜22所共同组成，并同时移动两反射镜22，来调整反射变倍控制模块20与镜头10间的距离，来改变影像14、14’的成像倍率大小，另外亦可如图3所示，反射变倍控制模块30为一具有两反射面的直角棱镜，或为图4所示，是为两个分别具有一反射面的直角棱镜32，或者为图5所示，其反射变倍控制模块40是为一具有四个反射面的棱镜，或如图6所示，可为两个分别具有两个反射面的五角(Penta)棱镜42，或者如图7所示，可为四个相互呈特定角度夹角的反射镜44，其均可达到上述变倍控制的效果。
权利要求
1.一种利用调整物像距于光学放大系统中的变倍方法，其特征在于，其主要是移动一具有复数个反射平面的反射变倍控制模块，使得放大倍率大于等于一的光学放大系统在被摄物及成像相对位置均不变的情况下，利用移动反射变倍控制模块与镜头间的距离，来调整物像距，进而改变定焦镜头于光学放大系统所成像的放大率。
2.如权利要求第1项所述的利用调整物物像距于光学放大系统中的变倍方法，其特征在于，其中反射变倍控制模块是由两个相对且呈一定夹角的反射镜所共同组成，在调整反射变倍控制模块与镜头间的距离时，是同时移动两反射镜与镜头间的距离。
3.如权利要求第2项所述的利用调整物物像距于光学放大系统中的变倍方法，其特征在于，其中两反射镜是呈90度夹角。
4.如权利要求第1项所述的利用调整物物像距于光学放大系统中的变倍方法，其特征在于，其中反射变倍控制模块为一具有两反射面的直角棱镜，在调整反射变倍控制模块与镜头间的距离时，是移动该直角棱镜与镜头间的距离。
5.如权利要求第1项所述的利用调整物物像距于光学放大系统中的变倍方法，其特征在于，其中反射变倍控制模块是由两个分别具有一个反射面的直角棱镜所组成，在调整反射变倍控制模块与镜头间的距离时，是同时移动两直角棱镜与镜头间的距离。
6.如权利要求第1项所述的利用调整物物像距于光学放大系统中的变倍方法，其中反射变倍控制模块为一具有四个反射面的棱镜，在调整反射变倍控制模块与镜头间的距离时，是移动该棱镜与镜头间的距离。
7.如权利要求第1项所述的利用调整物物像距于光学放大系统中的变倍方法，其中反射变倍控制模块是由两个分别具有两个反射面的五角棱镜所组成，在调整反射变倍控制模块与镜头间的距离时，是同时移动两五角棱镜与镜头间的距离。
8.如权利要求第1项所述的利用调整物物像距于光学放大系统中的变倍方法，其特征在于，其中反射变倍控制模块是由四个相互呈特定角度夹角的反射镜所组成，在调整反射变倍控制模块与镜头间的距离时，是同时移动所有反射镜与镜头间的距离。
全文摘要
本发明是一种利用调整物像距于光学放大系统的光学变倍方法，其主要是移动一具有复数个反射面的反射变倍控制模块，使得光学放大系统在被摄物及成像的相对位置均不变的情况下，利用移动反射变倍控制模块与镜头间的距离，来调整物像距，进而改变定焦镜头于光学放大系统中所形成影像的放大倍率，而能使应用定焦镜头的光学放大系统具有变倍功能，以有效降低光学放大系统整体成本及体积，并能提高操作方便性的方法。
文档编号G02B21/00GK1885081SQ20051007771
公开日2006年12月27日 申请日期2005年6月22日 优先权日2005年6月22日
发明者郭鸿宾 申请人:郭鸿宾