JP2001311910A - Magnifier optical system and stereoscope - Google Patents

Magnifier optical system and stereoscope

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JP2001311910A
JP2001311910A JP2000130931A JP2000130931A JP2001311910A JP 2001311910 A JP2001311910 A JP 2001311910A JP 2000130931 A JP2000130931 A JP 2000130931A JP 2000130931 A JP2000130931 A JP 2000130931A JP 2001311910 A JP2001311910 A JP 2001311910A
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JP
Japan
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lens
lens group
magnifying
mirror
optical system
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Application number
JP2000130931A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidetoshi Takamoto
秀利 高本
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RIARUAI KK
Original Assignee
RIARUAI KK
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a magnifier optical system and a stereoscope which are suitable for obtaining an appreciating means for a stereoscopic image fully covering the visual field of a human with the easiness of the stereoscope although the appreciating means could not be actualized before even by a large- scale device for all-around celestial stereoscopic video, etc. SOLUTION: This stereoscope 9 is made by inclining the optical axes 6 and 6 of two magnifier optical systems 5 and 5 each of which generates pincushion distortion and arranging so that the side of stereoscopic images 7 and 7 as a picture to be observed spreads in the horizontal direction more than the side of an eye point (e). The magnifier optical systems 5 and 5 each have three- group constitution of a 1st lens group 1 of a positive meniscus spherical lens which has a concave surface on the side of the eye point (e), a 2nd lens group 2 of a magnifying lens which is positive on the whole, and a 3rd lens group 3 of a negative meniscus spherical lens which has concave surface on the side of the stereoscopic images 7 and 7 in order from the side of the eye point (e).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、人間の両眼の全
視野に匹敵する程の広視界な視野が得られる立体鏡用の
拡大鏡光学系および立体鏡に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnifying mirror optical system and a stereoscopic mirror for a stereoscopic mirror capable of obtaining a wide field of view comparable to the entire visual field of both human eyes.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、手軽に立体画像を楽しむ道具
として立体鏡が存在する。その最も一般的な仕組みは、
一対の拡大鏡を、その光軸、すなわちレンズ系の中心軸
をほぼ平行に、人間の両眼の間隔である約65mm前後
の間隔で配置し、それらの焦点の位置に左右それぞれに
対応したステレオ写真あるいは立体図法で描かれた画像
を配するためのホルダーを設けたものである。そして、
鑑賞対象となる画像は、殆どの場合、一般のカメラの標
準レンズと同じ透視図法で撮影されたり、または作画さ
れている。このため、拡大鏡のレンズ系は、できるだけ
糸巻き歪みなどが起きないように設計されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a stereoscopic mirror has been used as a tool for easily enjoying a stereoscopic image. The most common mechanism is
A pair of magnifying mirrors are arranged with their optical axes, that is, the central axis of the lens system almost parallel, at an interval of about 65 mm, which is the interval between the human eyes, and a stereo corresponding to the position of their focal point on the left and right. It is provided with a holder for arranging a picture or an image drawn by stereoscopic projection. And
In most cases, the image to be viewed is photographed or drawn with the same perspective as the standard lens of a general camera. For this reason, the lens system of the magnifying glass is designed to minimize pincushion distortion and the like.

【0003】すなわち、拡大鏡は、観察対象図画を拡大
した光学的虚像を得る目的で作られるため、拡大率と共
に元の図画を歪ませることなく出来るだけ虚像は元の図
形と相似形にすべく設計されている。このため、球面レ
ンズによる糸巻き形歪みは排除されるべき特質となって
いる。この糸巻き形歪みを解決する手段として非球面レ
ンズ等が用いられている。
That is, since a magnifying glass is created for the purpose of obtaining an optical virtual image obtained by enlarging a drawing to be observed, the virtual image should be made as similar to the original figure as possible without distorting the original drawing together with the magnification. Designed. For this reason, pincushion distortion due to the spherical lens is a characteristic to be eliminated. As a means for solving this pincushion distortion, an aspherical lens or the like is used.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の拡大鏡
は、主にこの非球面レンズ等の設計限界および接眼レン
ズの口径等に制約されて、その視界には限度が有るもの
となっている。このため、人間の片眼の視野に匹敵する
ほどの広視界性を有する拡大鏡の設計は、ほとんど試み
られていない。
However, the conventional magnifying glass is limited mainly by the design limit of the aspherical lens and the aperture of the eyepiece, and the field of view is limited. . For this reason, few attempts have been made to design a magnifier having a wide field of view comparable to that of the human eye.

【0005】また、広い視野の画像を得る手段として
は、プラネタリウムのような丸天井を使った全周天映像
装置や円筒状に湾曲したワイドスクリーンを使ったもの
などが知られている。しかし、これらの装置は、大掛り
なものの内部に人間自身が入り込んで鑑賞するものであ
り、個人個人が手軽に使用できるものではなく、手軽さ
の面で劣るものとなっている。
[0005] As means for obtaining an image with a wide field of view, there are known an all-around sky image apparatus using a vaulted ceiling, such as a planetarium, and an apparatus using a cylindrically curved wide screen. However, these devices are designed for human beings to enter and appreciate large-scale devices, and are not easily used by individuals, and are inferior in terms of simplicity.

【0006】本発明者は、このような問題点を解決する
ことを目的として、過去に、人間の視野を覆いつくす立
体映像の鑑賞手段となる立体鏡を開発した(特開平10
−26738号参照)。この立体鏡は、基本機能として
は十分なものであるが、改良すべき点がまだ存在してい
た。
In order to solve such problems, the present inventor has developed a stereoscopic mirror as a means for appreciating a stereoscopic image covering a human visual field in the past (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 10 (1998)).
-26738). Although this stereoscopic mirror is sufficient as a basic function, there are still points to be improved.

【0007】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを目的としてなされたもので、従来は全周天立体映像
のような大掛りな装置でも実現出来なかった、人間の視
野を覆いつくす立体画像の鑑賞手段を、立体鏡の手軽さ
で得ようとする際に好適な拡大鏡光学系および立体鏡を
提供することを目的とする。また、本発明は、過去の出
願で開示した基本的な立体鏡を、さらに改良し、より実
用に供するものを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and covers a human visual field, which could not be realized by a large-scale apparatus such as an omnidirectional stereoscopic image. An object of the present invention is to provide a magnifying mirror optical system and a stereoscopic mirror suitable for obtaining a stereoscopic image appreciating means with the ease of a stereoscopic mirror. Another object of the present invention is to provide a basic stereoscopic mirror disclosed in a past application that is further improved and is more practical.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明のアイポイント側から順に、アイポイント側
に凹面を向けたメニスカス状の正の球面レンズとなる第
1のレンズ群と、全体として正の拡大レンズとなる第2
のレンズ群と、観察対象図画側に凹面を向けたメニスカ
ス状の負の球面レンズとなる第3のレンズ群とによる3
群構成で、第1のレンズ群にはd線に対する屈折率が
1.65以上1.90以下で分散率がアッベ数55.0
以上90.0以下の材質を、第2のレンズ群には分散率
がアッベ数55.0以上90.0以下の材質を、第3の
レンズ群には分散率がアッベ数21.0以上32.0以
下の材質を用いている。
In order to achieve the above object, a first lens group which is a meniscus-shaped positive spherical lens having a concave surface facing the eye point side is sequentially provided from the eye point side of the present invention; The second is a positive magnifying lens as a whole
And a third lens group that is a meniscus negative spherical lens with the concave surface facing the drawing to be viewed.
In the group configuration, the first lens group has a refractive index at d-line of 1.65 or more and 1.90 or less and a dispersion ratio of 55.0 Abbe number.
The material having a dispersion ratio of not less than 90.0 or less, the material having a dispersion ratio of 55.0 or more and 90.0 or less for the second lens group, and the dispersion ratio of 21.0 or more and 32 for the third lens group. 0.0 or less.

【0009】このようなレンズ構成とすることで、従来
は全周天立体映像のような大掛りな装置でも実現出来な
かった、人間の視野を覆いつくす立体画像の鑑賞手段
を、立体鏡の手軽さで得ようとする際に好適な拡大鏡光
学系を容易に得ることができる。
By adopting such a lens configuration, a means for viewing a stereoscopic image that covers a human field of view, which cannot be realized by a large-scale apparatus such as a panoramic three-dimensional image, can be easily realized by a stereoscopic mirror. Thus, a suitable magnifying glass optical system can be easily obtained.

【0010】また、他の発明は、上述の発明の拡大鏡光
学系に加え、第1のレンズ群を接眼レンズとし、この瞳
距離を10〜20mmとし、口径を48mm以上にし、
視界を覆うようにアイポイント側を凹形にし、アイポイ
ントと反対側のレンズ面の曲率を、端部においても全反
射を起こさない限界まで大きくしてパワーを稼ぐように
している。
According to another aspect of the present invention, in addition to the magnifying glass optical system of the above-described aspect, the first lens group is an eyepiece, the pupil distance is 10 to 20 mm, and the aperture is 48 mm or more.
The eye point side is made concave so as to cover the field of view, and the curvature of the lens surface opposite to the eye point is increased to the limit that does not cause total reflection even at the end, so that power is gained.

【0011】このため、人間の視野を覆い尽くす立体画
像を得るための拡大鏡光学系を小型化させることができ
ると共に見やすい立体画像を確実に得ることができる。
Therefore, it is possible to reduce the size of the magnifying glass optical system for obtaining a stereoscopic image that covers the human visual field, and it is possible to reliably obtain an easy-to-view stereoscopic image.

【0012】さらに、他の発明は、上述の各発明に加
え、第2のレンズ群の口径を、出射瞳の端部と第1のレ
ンズ群の端部とを結ぶ光線が捕らえるに充分な大きさと
している。
Further, according to another aspect of the present invention, in addition to the above-mentioned inventions, the aperture of the second lens group has a size large enough to capture a light beam connecting the end of the exit pupil and the end of the first lens group. I'm trying.

【0013】このため、レンズ系の周辺の光源が確実に
このレンズ系に捕らえられると共に糸巻き形歪みが発生
しやすい広角レンズを採用することができる。
For this reason, it is possible to employ a wide-angle lens in which a light source around the lens system is reliably captured by the lens system and pincushion distortion easily occurs.

【0014】また、他の発明は、上述の発明の拡大鏡光
学系に加え、第3のレンズ群の口径を、第1のレンズ群
の端部と第2のレンズ群とを結ぶ光線を捕らえるに充分
な大きさとしている。
According to another aspect of the present invention, in addition to the magnifying glass optical system of the above-described aspect, the aperture of the third lens group is used to capture a light beam connecting the end of the first lens group and the second lens group. And large enough.

【0015】このため、レンズ系の周辺の光源が確実に
このレンズ系に捕らえられると共に魚眼レンズのような
広視野のレンズを第1のレンズ群に使用しても十分使用
に耐え得るものとすることができる。
Therefore, a light source around the lens system is reliably captured by the lens system, and a lens having a wide field of view such as a fish-eye lens can be sufficiently used even when used in the first lens group. Can be.

【0016】さらに、他の発明は、上述の各発明に加
え、各レンズ群により生じる糸巻き形歪みを補正するこ
とはせず、観察対象図画に生じている等距離射影図法等
による樽形歪みを相殺している。
Further, in another invention, in addition to the above-mentioned inventions, the pincushion distortion caused by each lens group is not corrected, and the barrel distortion due to the equidistant projection method or the like occurring in the drawing to be observed is not corrected. Offset.

【0017】この結果、拡大鏡光学系において、糸巻き
形歪みを発生させてもかまわないものとなり、球面レン
ズの設計が容易となると共にレンズ系を低コスト化させ
ることができる。
As a result, pincushion distortion can be generated in the magnifying glass optical system, which facilitates the design of the spherical lens and reduces the cost of the lens system.

【0018】また、本発明の立体鏡は、それぞれが糸巻
き形歪みを生ずる2つの拡大鏡光学系の光軸を、その観
察対象図画側がアイポイント側に比べ水平方向に広がる
ように傾けて配置した立体鏡において、各拡大鏡光学系
を、アイポイント側から順に、アイポイント側に凹面を
向けたメニスカス状の正の球面レンズとなる第1のレン
ズ群と、全体として正の拡大レンズとなる第2のレンズ
群と、観察対象図画側に凹面を向けたメニスカス状の負
の球面レンズとあんる第3のレンズ群とによる3群構成
としている。
Further, in the stereoscopic mirror of the present invention, the optical axes of the two magnifying mirror optical systems, each of which causes pincushion distortion, are arranged so that the drawing side to be observed is wider in the horizontal direction than the eye point side. In the stereoscopic mirror, each magnifying mirror optical system is sequentially arranged from the eye point side with a first lens group that is a meniscus-shaped positive spherical lens having a concave surface facing the eye point side, and a first lens group that is a positive magnifying lens as a whole. It has a three-group configuration including two lens groups, a meniscus-shaped negative spherical lens having a concave surface facing the drawing to be viewed, and a third lens group.

【0019】この構成とすることで、従来は全周天立体
映像のような大掛りな装置でも実現出来なかった、人間
の視野を覆いつくす立体画像の鑑賞手段を、立体鏡の手
軽さで得ようとする際に好適な拡大鏡光学系を容易に得
ることができる。
By adopting this configuration, a means for appreciating a stereoscopic image that covers a human field of view, which cannot be realized by a large-scale apparatus such as a panoramic stereoscopic image, can be obtained with the ease of a stereoscopic mirror. In this case, a suitable magnifier optical system can be easily obtained.

【0020】また、他の発明は、上述の立体鏡に加え、
全視野が180度を超える範囲のものとすると共に、第
1のレンズ群にはd線に対する屈折率が1.65以上
1.90以下で分散率がアッベ数55.0以上90.0
以下の材質を、第2のレンズ群には分散率がアッベ数5
5.0以上90.0以下の材質を、第3のレンズ群には
分散率がアッベ数21.0以上32.0以下の材質を用
いている。
Further, another invention provides the above-mentioned stereoscopic mirror,
The first lens group has a refractive index for the d-line of 1.65 or more and 1.90 or less and a dispersion ratio of 55.0 or more and 90.0 or more for the first lens group.
The following materials are used, and the dispersion ratio of the second lens group is 5
The third lens group is made of a material having an Abbe number of 21.0 or more and 32.0 or less.

【0021】このため、人間の視野を覆い尽くす立体画
像を得るための立体鏡を小型化させることができると共
に見やすい立体画像を確実に得ることができる。
Therefore, it is possible to reduce the size of a stereoscopic mirror for obtaining a stereoscopic image that covers the human visual field, and to surely obtain a stereoscopic image that is easy to view.

【0022】また、他の発明の立体鏡は、請求項1から
5のいずれか1項記載の拡大鏡光学系を2つ水平方向に
並べて配置すると共に、それぞれの光軸をその観察対象
図画側がアイポイント側と比べ水平方向に広がるように
傾け、その光軸の交叉角度を20度以上50度以内とし
ている。
According to another aspect of the present invention, there is provided a stereoscopic mirror in which two magnifying mirror optical systems according to any one of claims 1 to 5 are arranged side by side in a horizontal direction, and each optical axis is positioned on the side of the drawing to be observed. The optical axis is inclined so as to expand in the horizontal direction as compared with the eye point side, and the crossing angle of the optical axis is set to 20 degrees or more and 50 degrees or less.

【0023】この結果、従来は全周天立体映像のような
大掛りな装置でも実現出来なかった、人間の視野を覆い
つくす立体画像の鑑賞手段となる立体鏡を容易に得るこ
とができる。また、立体鏡中の拡大鏡光学系の配置スペ
ースを十分取ることができると共に人間の両眼に対応し
たものとでき、自然な感覚の立体画像を得ることができ
る。
As a result, it is possible to easily obtain a stereoscopic mirror as a means for appreciating a stereoscopic image that covers a human field of view, which could not be realized by a large-scale device such as an all-around three-dimensional image. In addition, a sufficient space for disposing the magnifying mirror optical system in the stereoscopic mirror can be obtained, and the stereoscopic mirror can be adapted to both eyes of a human, so that a stereoscopic image with a natural feeling can be obtained.

【0024】さらに、他の発明の立体鏡は、請求項1か
ら5のいずれか1項記載の拡大鏡光学系を2つ水平方向
に並べて配置すると共に、それぞれの光軸をその観察対
象図画側がアイポイント側と比べ水平方向に広がるよう
に傾け、その全視野を180度以上220度以下として
いる。
Further, in a three-dimensional mirror according to another aspect of the present invention, two magnifying mirror optical systems according to any one of claims 1 to 5 are arranged side by side in a horizontal direction, and each optical axis is positioned on the drawing side of the drawing to be observed. It is tilted so as to spread in the horizontal direction as compared with the eye point side, and its total field of view is set to 180 degrees or more and 220 degrees or less.

【0025】このため、従来は全周天立体映像のような
大掛りな装置でも実現出来なかった、人間の視野を覆い
つくす立体画像の鑑賞手段となる立体鏡を容易に得るこ
とができる。
For this reason, it is possible to easily obtain a stereoscopic mirror as a means for appreciating a stereoscopic image that covers a human field of view, which could not be realized by a large-scale apparatus such as a three-dimensional omnidirectional stereoscopic image.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。なお、各図では、拡大鏡光学系およ
び立体鏡における本発明に係わる主要部分のみを示し、
本発明と直接関係しない部分は省略すると共に、以下の
説明においても省略するものとする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each of the drawings, only the main parts of the magnifying glass optical system and the stereoscopic mirror according to the present invention are shown.
Parts not directly related to the present invention will be omitted, and will be omitted in the following description.

【0027】図1は、本発明の拡大鏡光学系の実施の形
態の断面図である。この拡大鏡光学系5は、アイポイン
トe側から順に、アイポイントe側に凹面を向けたメニ
スカス状の正の球面レンズとなる第1のレンズ群1と、
全体として正の拡大レンズとなる第2のレンズ群2と、
観察対象図画4側に凹面を向けたメニスカス状の負の球
面レンズとなる第3のレンズ群3とによる3群構成とな
っている。なお、この実施の形態では、第1のレンズ群
1は、1枚構成で、第2のレンズ群2は、2枚の両面凸
形状球面レンズ2a,2bで構成され、第3のレンズ群
3は、1枚構成となっている。また、アイポイントe
は、出射瞳、すなわち観察者の瞳の位置を示す。
FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of a magnifying optical system according to the present invention. The magnifying mirror optical system 5 includes, in order from the eye point e side, a first lens group 1 serving as a meniscus-shaped positive spherical lens having a concave surface facing the eye point e side;
A second lens group 2 which is a positive magnifying lens as a whole,
It has a three-group configuration including a third lens group 3 which is a meniscus-shaped negative spherical lens having a concave surface facing the drawing 4 to be observed. In this embodiment, the first lens group 1 is composed of one lens, the second lens group 2 is composed of two double-sided convex spherical lenses 2a and 2b, and the third lens group 3 Has a one-piece configuration. In addition, eye point e
Denotes the position of the exit pupil, that is, the position of the pupil of the observer.

【0028】第1のレンズ群1には、d線に対する屈折
率が1.65以上1.90以下で分散率がアッベ数5
5.0以上90.0以下の材質を使用している。これに
よって、広い画角の画像に対応することができる。第2
のレンズ群2には、分散率がアッベ数55.0以上9
0.0以下の材質を使用し、第3のレンズ群3には、分
散率がアッベ数21.0以上32.0以下の材質を用い
ている。これらによって色収差を少なくできる。ここ
で、d線とは、屈折率を測定する光のスペクトル線の代
表で、波長が587.5618nmの黄色の光線であ
る。
The first lens group 1 has a refractive index at d-line of 1.65 or more and 1.90 or less and a dispersion coefficient of Abbe number 5
A material of 5.0 or more and 90.0 or less is used. Thereby, it is possible to cope with an image having a wide angle of view. Second
Has a dispersion ratio of 55.0 or more and 9
The third lens group 3 is made of a material having an Abbe number of 21.0 or more and 32.0 or less. These can reduce chromatic aberration. Here, the d-line is a representative of spectral lines of light for measuring the refractive index, and is a yellow light ray having a wavelength of 587.5618 nm.

【0029】なお、第1のレンズ群1は、その瞳距離M
を概ね15mmに保ちつつ、口径を48mm以上にし、
視界を覆うようにアイポイントe側を凹形にし、アイポ
イントeと反対側のレンズ面の曲率を、端部においても
全反射を起こさない限界まで大きくしてパワーを稼ぐよ
うにしている。なお、瞳距離Mを、10〜20mmとす
れば、この実施の形態の15mmのものと略同等な機能
を果たすものとすることができる。
The first lens group 1 has a pupil distance M
The diameter is set to 48 mm or more while maintaining approximately 15 mm,
The eye point e side is made concave so as to cover the field of view, and the curvature of the lens surface on the opposite side to the eye point e is increased to the limit that does not cause total reflection even at the end, so as to gain power. If the pupil distance M is 10 to 20 mm, it is possible to achieve a function substantially equivalent to that of the embodiment of 15 mm.

【0030】また、第2のレンズ群2は、出射瞳の端部
から第1のレンズ群1の端部を結ぶ光線が捕らえられる
に充分な口径を有するようにしている。また、第3のレ
ンズ群3は、第1のレンズ群1の端部と第2のレンズ群
2とを結ぶ光線が捕らえられるに充分な口径を有するも
のとしている。
The second lens unit 2 has a sufficient diameter to capture a light beam connecting the end of the exit pupil to the end of the first lens unit 1. The third lens group 3 has a diameter sufficient to capture a light beam connecting the end of the first lens group 1 and the second lens group 2.

【0031】広視界を得る為に、拡大鏡光学系5により
生じる糸巻き形歪みは補正することはせず、観察対象図
画4に生じている等距離射影図法等による適度な樽形歪
みを相殺するようにしている。以上の構造により、出射
瞳が大きいものとなる。
In order to obtain a wide field of view, the pincushion distortion generated by the magnifying glass optical system 5 is not corrected, but an appropriate barrel distortion generated in the drawing 4 to be observed by the equidistant projection method or the like is canceled. Like that. With the above structure, the exit pupil becomes large.

【0032】この実施の形態の第1のレンズ群1の具体
的な形状および材質は、次のとおりである。すなわち、
アイポイントe側の曲率半径が64.29mmで、観察
対象図画4側の曲率半径が35.22mmで、口径が6
8.64mmで、中心部厚さが17.38mmとなって
いる。また、材質がガラスのLaK14(ランタン・ク
ラウン)で、d線屈折率が1.6968で、アッベ数が
55.53となっている。
The specific shape and material of the first lens group 1 of this embodiment are as follows. That is,
The radius of curvature on the eye point e side is 64.29 mm, the radius of curvature on the observation object drawing 4 side is 35.22 mm, and the aperture is 6
It is 8.64 mm and the center thickness is 17.38 mm. The material is LaK14 (lantern / crown) made of glass, the d-line refractive index is 1.6968, and the Abbe number is 55.53.

【0033】この実施の形態の第2のレンズ群2の具体
的な形状および材質を次に示す。まず、接眼レンズとな
る第1のレンズ群1寄りのレンズ2aの形状及び材質
は、次のとおりである。すなわち、アイポイントe側の
曲率半径が323.80mmで、観察対象図画4側の曲
率半径が153.57mmで、口径が126.90mm
となっている。また、中心部厚さが20.00mmで、
材質がアクリルのPMMA(ポリメチル・メタクリレー
ト)で、d線屈折率が1.4900で、アッベ数が5
8.00となっている。
The specific shape and material of the second lens unit 2 of this embodiment will be described below. First, the shape and material of the lens 2a closer to the first lens group 1 serving as the eyepiece are as follows. That is, the radius of curvature on the eye point e side is 323.80 mm, the radius of curvature on the observation object drawing 4 side is 153.57 mm, and the aperture is 126.90 mm.
It has become. Also, the center thickness is 20.00mm,
The material is PMMA (polymethyl methacrylate) of acrylic, d-line refractive index is 1.4900, Abbe number is 5
It is 8.00.

【0034】第2のレンズ群2における第3のレンズ群
3寄りのレンズ2bの形状および材質は、以下のとおり
である。すなわち、アイポイントe側の曲率半径が45
3.53mmで、観察対象図画4側の曲率半径が17
3.18mmで、口径が139.28mmで、中心部厚
さが20.00mmとなっている。また、材質、d線屈
折率およびアッベ数は、それぞれレンズ2aと同じとな
っている。
The shape and material of the lens 2b in the second lens group 2 near the third lens group 3 are as follows. That is, the radius of curvature on the eye point e side is 45
3.53 mm, the radius of curvature on the side of the drawing 4 to be observed is 17
The diameter is 3.18 mm, the diameter is 139.28 mm, and the center thickness is 20.00 mm. The material, d-line refractive index and Abbe number are the same as those of the lens 2a.

【0035】次に、この実施の形態の第3のレンズ群3
の具体的な形状および材質を以下に示す。すなわち、ア
イポイントe側の曲率半径が460.65mmで、観察
対象図画4側の曲率半径が109.13mmで、口径が
140.00mmとなっている。また、中心部厚さが
2.00mmで、材質がアクリルのPS(ポリスチレ
ン)で、d線屈折率が1.5900で、アッベ数が3
1.00となっている。
Next, the third lens group 3 of this embodiment
The specific shape and material of are shown below. That is, the radius of curvature on the eye point e side is 460.65 mm, the radius of curvature on the observation object drawing 4 side is 109.13 mm, and the aperture is 140.00 mm. Also, the center part thickness is 2.00 mm, the material is acrylic PS (polystyrene), the d-line refractive index is 1.5900, and the Abbe number is 3
1.00.

【0036】図2は、図1の拡大鏡光学系5を2つ左右
両眼用として用いた立体鏡9のレンズ系構造を示す平面
断面図である。図2に示されるように、各拡大鏡光学系
5,5の光軸6,6、すなわち各レンズ系の中心軸を、
対物レンズ側となる観察対象図画4側の左右水平方向外
側に開き、中心線Lに対して20度づつ傾けて配置す
る。左右の光軸6,6は、アイポイントe側の延長線上
で交叉する。この交叉角度αは、この実施の形態では、
40度となる。
FIG. 2 is a plan sectional view showing a lens system structure of a three-dimensional mirror 9 using two magnifying mirror optical systems 5 of FIG. 1 for both left and right eyes. As shown in FIG. 2, the optical axes 6, 6 of the magnifying mirror optical systems 5, 5, that is, the central axes of the lens systems,
It is opened to the left and right in the horizontal direction on the side of the drawing 4 to be observed, which is the objective lens side, and is arranged at an angle of 20 degrees with respect to the center line L. The left and right optical axes 6 and 6 intersect on an extension line on the eye point e side. This crossing angle α is, in this embodiment,
It will be 40 degrees.

【0037】また、アイポイントe,eの間隔を人間の
平均的瞳間隔である約65mmとなるようにする。この
とき、拡大鏡光学系5,5は、その一部(隣接する部
分)が物理的に干渉し合うので、境界面まで夫々の拡大
鏡光学系5,5の一部を削除し、図2に示すように、中
心線Lに関して面対称の形に成型する。なお、この実施
の形態では、第1のレンズ群1は2つに分離しており、
第2のレンズ群2と第3のレンズ群3の各レンズが、隣
接するもの同士でそれぞれ一体成形されている。
The interval between the eye points e and e is set to be about 65 mm, which is the average human pupil distance. At this time, since a part (adjacent part) of the magnifying optical systems 5 and 5 physically interfere with each other, a part of each magnifying optical system 5 and 5 is deleted up to the boundary surface, and FIG. As shown in FIG. In this embodiment, the first lens group 1 is divided into two,
The lenses of the second lens group 2 and the third lens group 3 are integrally formed with adjacent ones.

【0038】鑑賞対象図画となる2枚組みのステレオ画
像7,7も、従来は左右の画像が同一平面上に置かれて
いたが、拡大鏡光学系5,5の光軸6,6の傾きに対応
し、それぞれの光軸6,6と垂直に成るように互いに角
度を付けて配置されている。2枚組みのステレオ画像
7,7は、ホールダー8によって保持されている。この
図2に示す例では、拡大鏡光学系5,5の光軸6,6上
に中心を持つ円筒の側面の一部あるいは球面の一部の形
状のステレオ画像7,7を配している。なお、ステレオ
画像7,7を平面状とし、それらを鈍角(180度−
α)を有するように山形に配置させても良い。
In the case of the two stereo images 7, 7 serving as a drawing to be viewed, the left and right images are conventionally placed on the same plane, but the inclination of the optical axes 6, 6 of the magnifying optical systems 5, 5 has been conventionally. And are arranged at an angle to each other so as to be perpendicular to the respective optical axes 6 and 6. The set of two stereo images 7, 7 is held by a holder 8. In the example shown in FIG. 2, stereo images 7, 7 having a part of a side surface of a cylinder or a part of a sphere centered on the optical axes 6, 6 of the magnifying mirror optical systems 5, 5 are arranged. . Note that the stereo images 7, 7 are flat, and they are formed at an obtuse angle (180 degrees-
α) may be arranged in a chevron.

【0039】なお、交叉角度αは、20度以上50度以
下とするのが好ましく、各拡大鏡光学系5,5による全
視野は、180度以上220度以下とするのが好まし
い。すなわち、上述の実施の形態では、各拡大鏡光学系
5,5の光軸6,6を、観察対象図画4側の左右水平方
向外側に開き、中心線Lに対して20度づつ傾けて配置
することで、左右の光軸6,6を、アイポイントe側の
延長線上で40度の角度で交わらせるようにしている
が、交叉角度αは他の値としても良い。交叉角度αを2
0度以上とすると、拡大鏡光学系5,5を配置するスペ
ースを広くできると共に、全視野を広くしやすくなる。
また、交叉角度αを50度以下とすると、人間の視線と
略同一となり、自然な画像を得やすくなる。
The crossing angle α is preferably in the range of 20 to 50 degrees, and the total field of view by the magnifying glass optical systems 5, 5 is preferably in the range of 180 to 220 degrees. That is, in the above-described embodiment, the optical axes 6 and 6 of the magnifying glass optical systems 5 and 5 are opened to the left and right in the horizontal direction on the side of the drawing 4 to be observed, and are inclined by 20 degrees with respect to the center line L. By doing so, the left and right optical axes 6 and 6 are made to cross at an angle of 40 degrees on the extension of the eye point e side, but the crossing angle α may be another value. Crossover angle α is 2
When the angle is set to 0 degree or more, the space for disposing the magnifying mirror optical systems 5 and 5 can be widened, and the entire field of view can be easily widened.
When the crossing angle α is set to 50 degrees or less, the crossing angle α becomes substantially the same as the line of sight of a human, and a natural image is easily obtained.

【0040】また、アイポイントe,eの間隔を約65
mm(6.5cm)としているが、この間隔は、5〜8
cmの範囲としても良い。また、交叉角度αを可変でき
るように立体鏡を構成することで、この間隔を可変可能
にしても良い。なお、この間隔を、5cm以上とする
と、子供から大人までをカバーできることとなり好まし
い。また、両拡大鏡光学系5,5の配置スペースを大き
くできると共に、大型でかつ画角が広いレンズを採用し
やすくなる。一方、この間隔を、8cm以内とすると、
人間の両眼に対応でき、自然な感覚で画像を楽しむこと
が可能となる。
The distance between the eye points e and e is set to about 65.
mm (6.5 cm), and the interval is 5 to 8 mm.
It may be in the range of cm. Further, the space may be made variable by configuring the stereoscopic mirror so that the cross angle α can be changed. In addition, it is preferable that this interval be 5 cm or more, since it can cover children and adults. Further, the arrangement space for the magnifying mirror optical systems 5 and 5 can be increased, and a large-sized lens having a wide angle of view can be easily adopted. On the other hand, if this interval is within 8 cm,
It is compatible with both human eyes, and it is possible to enjoy images with a natural feeling.

【0041】この拡大鏡光学系5,5を使用した立体鏡
9で観察されるステレオ画像7,7は、それぞれ次式で
示す等距離射影図法または等立体角射影図法もしくはこ
れらに準ずる図法で撮影または描かれた画像を使用する
のが好ましい。 d=f・θ (等距離射影図法) d=n・f・sin(θ/n) (等立体角射影図法) d=n・f・sin(θ/m) (等立体角射影図法に
準ずる図法) ただし、θは、レンズ系の光軸3を基準として、被写体
と広角レンズ1の入射瞳とを結ぶ光線の傾きで、dは、
結像面の中心から上記被写体の実像までの結像面上の長
さで、fは、比例定数(当該レンズ系の焦点距離でもあ
る)である。n、mは、任意の互いに異なる実数で、特
に共に1.0の場合は正射影図法、共に無限大の場合は
等距離射影図法となる。
The stereoscopic images 7 and 7 observed by the stereoscopic mirror 9 using the magnifying mirror optical systems 5 and 5 are photographed by the equidistant projection method, the equisolid angle projection method, or a projection method similar thereto, which is represented by the following equation. Alternatively, it is preferable to use a drawn image. d = f · θ (equidistant projection) d = n · f · sin (θ / n) (equisolid angle projection) d = n · f · sin (θ / m) (conform to the equisolid angle projection Where θ is the inclination of a ray connecting the subject and the entrance pupil of the wide-angle lens 1 with respect to the optical axis 3 of the lens system, and d is
F is a proportional constant (which is also the focal length of the lens system) on the image plane from the center of the image plane to the real image of the subject. n and m are real numbers different from each other. In particular, when both are 1.0, an orthographic projection is used, and when both are infinity, an equidistant projection is used.

【0042】また、ステレオ画像7,7を撮影する場
合、撮影された2枚の画像の撮影場所での両ステレオ画
像7,7の角度が、撮影場所から撮影物に向かう程水平
方向に広がるようにして撮影する。このとき、撮影方向
の手前側をそのまま延長した際の交叉角度を20度以上
50度以内とする。また、作画する場合は、作画時の視
線方向を、外側に行く程水平方向に広がるような角度に
設定して、2枚組みのステレオ画像7,7のそれぞれを
作画する。そして、撮影画像と同様な理由で、視線方向
の手前側をそのまま延長した際の交叉角度を20度以上
50度以内とするのが好ましい。また、その各画角を、
それぞれ130〜170度とするのが好ましい。
When the stereo images 7, 7 are photographed, the angle of the two stereo images 7, 7 at the photographing place of the two photographed images is increased in the horizontal direction from the photographing place toward the photographed object. And shoot. At this time, the crossing angle when the front side in the photographing direction is extended as it is is set to 20 degrees or more and 50 degrees or less. In addition, when drawing, the line of sight at the time of drawing is set to an angle that spreads in the horizontal direction toward the outside, and each of the two stereo images 7, 7 is drawn. Then, for the same reason as that of the photographed image, it is preferable that the crossing angle when the front side in the line of sight direction is extended as it is is not less than 20 degrees and not more than 50 degrees. In addition, each angle of view,
It is preferable to set each to 130 to 170 degrees.

【0043】図3は、図2のレンズ系構成を有する立体
鏡9のボディ外観を示す。図3に示すように、接眼レン
ズとなる第1のレンズ群1,1は、立体鏡9の背面、す
なわち人間の目側に設置される。立体鏡9の前面部に
は、ホールダー8が配置されている。
FIG. 3 shows the external appearance of the body of the stereoscopic mirror 9 having the lens system configuration shown in FIG. As shown in FIG. 3, the first lens groups 1, 1 serving as eyepieces are installed on the back of the stereoscopic mirror 9, that is, on the human eye side. A holder 8 is arranged on the front surface of the stereoscopic mirror 9.

【0044】一般的に、人間の片目の視野は、正面方向
は鼻の稜線に遮られているため150度程である。ま
た、その視野の中心方向は、正面方向に対して約20度
前後の角度で外側方向を向いている。これに対応して、
ステレオ画像撮影装置となるステレオカメラの左右の撮
影レンズ(広角レンズ)の光軸を互いに外側に10度以
上25度以内づつ傾けることにより、対角魚眼等の小型
で最も普及しているが、単眼では180度以下の視野し
か得られない超広角レンズを用いても両眼では180度
以上の視野の立体画像を容易に得ることが可能となる。
Generally, the visual field of one eye of a human is about 150 degrees because the frontal direction is blocked by the ridge of the nose. The center of the field of view is directed outward at an angle of about 20 degrees with respect to the front. Correspondingly,
By tilting the optical axes of left and right photographing lenses (wide-angle lenses) of a stereo camera serving as a stereo image photographing device outwardly by 10 degrees or more and 25 degrees or less, a diagonal fisheye or the like is most widely used. Even if a super-wide-angle lens that can obtain a field of view of 180 degrees or less with a single eye is used, a stereoscopic image of a field of view of 180 degrees or more can be easily obtained with both eyes.

【0045】このように、画角が130度〜170度程
度の画像を、この発明の立体鏡9で視認することで、両
眼で180度以上の視角となる立体画像を容易に再現す
ることが出来る。すなわち、左右二つの拡大鏡光学系
5,5のそれぞれの光軸6,6を、撮影装置となるステ
レオカメラの左右の撮影レンズの光軸と同じ角度で正面
に対し外側に傾いた方向で配置し、撮影レンズの魚眼等
による樽形歪みを、拡大鏡光学系5で発生する糸巻き形
歪みによって視覚上で相殺し、かつ、接眼レンズ(第1
のレンズ群1)の口径を大きくして視角を広く150度
以上にした立体鏡9を用いれば、両眼で180度以上の
視野を容易に再現することができる。
As described above, by viewing an image having an angle of view of about 130 to 170 degrees with the stereoscopic mirror 9 of the present invention, a stereoscopic image having a viewing angle of 180 degrees or more with both eyes can be easily reproduced. Can be done. That is, the optical axes 6 and 6 of the two right and left magnifying mirror optical systems 5 and 5 are arranged at the same angle as the optical axes of the left and right photographing lenses of the stereo camera as the photographing device and in a direction inclined outward with respect to the front. The barrel distortion caused by the fisheye or the like of the photographing lens is visually offset by the pincushion distortion generated by the magnifying glass optical system 5, and the eyepiece (first lens) is used.
If the stereoscopic mirror 9 having a large viewing angle and a wide viewing angle of 150 ° or more is used, the visual field of 180 ° or more can be easily reproduced with both eyes.

【0046】このように、本発明の各実施の形態の拡大
鏡光学系5や立体鏡9は、人間の視野のメカニズムと率
直に対応したものであり、人間の視野を自然に近い形で
再現しているので、ステレオ画像7,7で得られる立体
画像の中に入り込んだ感覚が味わえる。
As described above, the magnifying mirror optical system 5 and the three-dimensional mirror 9 according to each embodiment of the present invention correspond directly to the mechanism of the human visual field, and reproduce the human visual field in a form close to nature. As a result, the user can enjoy the feeling of having entered the stereoscopic images obtained by the stereoscopic images 7 and 7.

【0047】なお、フィルム画像ではなく撮像素子で得
られた2枚組みのステレオ画像7,7を、立体鏡9の拡
大鏡光学系5,5部分の前面に、テレビジョンのディス
プレイのように映像化させれば、ステレオカメラで撮影
する画像およびこれらのシステムを監視用あるいは遠隔
操作ロボット用に使うことができる。この実施の形態で
得られる立体鏡9は、従来のものと比べて、死角が少な
く現場の状況を判断し易くなる。
It is to be noted that, instead of a film image, a two-piece stereo image 7, 7 obtained by the image pickup device is provided on the front of the magnifying mirror optical systems 5, 5 of the stereoscopic mirror 9 in the form of an image like a television display. This makes it possible to use images captured by a stereo camera and these systems for monitoring or remote control robots. The stereoscopic mirror 9 obtained in this embodiment has a smaller blind spot and makes it easier to judge the situation of the site as compared with the conventional one.

【0048】また、ステレオ画像7,7の替りに液晶デ
ィスプレイのような小型のテレビジョンのモニターを配
すれば、動画に対応することが出来る。また、ホールダ
ー8を外すか、または、透明にし、ステレオ画像7,7
の替りにマット・スクリーンを配し、そこにCRTある
いは液晶ディスプレイ等の画像を投影レンズを用いて投
影することにより動画に対応することも可能である。
If a small television monitor such as a liquid crystal display is arranged in place of the stereo images 7, 7, it is possible to cope with moving images. Also, remove the folder 8 or make it transparent so that the stereo images 7, 7
It is also possible to deal with a moving image by arranging a mat screen in place of this and projecting an image on a CRT or a liquid crystal display using a projection lens.

【0049】この実施の形態の拡大鏡光学系5では、上
述したように、球面レンズの特性により生じる糸巻き形
歪みは補正せず、観察対象図画4側に等距離射影図法等
による適度な樽形歪みを持たせて相殺することで対処す
る。さらに、立体鏡9への適応方法としては、この拡大
鏡光学系5を2つ左石両眼用として用いる際に、従来は
平行に配置されているその拡大鏡光学系5の光軸6、す
なわちレンズ系の中心軸を、対物レンズ側を左右水平方
向外側に開き10度以上25度以内づつ傾けて配置す
る。この結果、左右の光軸6,6は、アイポイントe側
の延長線上で20度以上50度以下の角度で交わること
になる。
In the magnifying mirror optical system 5 according to this embodiment, as described above, the pincushion distortion caused by the characteristics of the spherical lens is not corrected, and a suitable barrel shape by the equidistant projection method or the like is provided on the object 4 to be observed. We deal with it by offsetting with distortion. Further, as a method of adapting to the three-dimensional mirror 9, when the two magnifying mirror optical systems 5 are used for both left stones, the optical axis 6 of the magnifying mirror optical system 5, which is conventionally arranged in parallel, In other words, the center axis of the lens system is arranged so that the objective lens side is opened to the left and right in the horizontal direction outward, and is inclined by 10 degrees or more and 25 degrees or less. As a result, the left and right optical axes 6 and 6 intersect at an angle of 20 degrees or more and 50 degrees or less on the extension line on the eye point e side.

【0050】なお、上述の如く拡大鏡光学系5を2つ左
石両眼用として用いる際に、レンズの一部が物理的に干
渉し合う場合は、顔面正面方向に対して、右眼用の拡大
鏡光学系5の視角は左側に概ね45度、左眼用の拡大鏡
光学系5の視角も右側に概ね45度確保出来る程度に、
境界面まで夫々の拡大鏡光学系5の一部を削除した面対
称の形に成型する。以上により、人間の視野を覆いつく
す立体画像の鑑賞手段を、立体鏡の手軽さで得ようとす
る為の拡大鏡光学系5および当該機能を有する立体鏡9
を得ることができる。
When two magnifying glass optical systems 5 are used for the left and right eyes as described above, if some of the lenses physically interfere with each other, the right eye and the right eye may be moved in front of the face. The viewing angle of the magnifying glass optical system 5 is approximately 45 degrees to the left, and the viewing angle of the magnifying glass optical system 5 for the left eye is also approximately 45 degrees to the right.
The magnifying mirror optical system 5 is molded into a plane-symmetrical shape in which a part of each magnifying mirror optical system 5 is deleted up to the boundary surface. As described above, the magnifying mirror optical system 5 and the three-dimensional mirror 9 having the function for obtaining the means for appreciating the three-dimensional image covering the human visual field with the ease of the three-dimensional mirror.
Can be obtained.

【0051】糸巻き形歪みが生じるのを許すと、許さな
い場合に比べ、接眼レンズ(第1のレンズ群1)の口径
が大きく視角が広い拡大鏡光学系5の設計が容易にな
る。具体的に約160度の視角の設計が容易に可能とな
る。これは人間の片目の静視野に相当する。この拡大鏡
光学系5を2つ左右両眼に当てて自然な視野になるよう
に位置を調節してそのまま固定すると、拡大鏡光学系
5,5のそれぞれの光軸6,6は、正面に対し外側に約
20度づつ傾いた方向を向き、全視野は、約200度の
視角が得られる。
When the pincushion distortion is allowed, the design of the magnifying optical system 5 having a large aperture and a wide viewing angle becomes easy, compared to the case where pincushion distortion is not allowed. Specifically, it is possible to easily design a viewing angle of about 160 degrees. This corresponds to the static field of view of one human eye. When the two magnifying glass optical systems 5 are applied to the left and right eyes and adjusted so as to obtain a natural field of view and fixed as they are, the optical axes 6, 6 of the magnifying glass optical systems 5, 5 are positioned in front. It faces a direction inclined outward by about 20 degrees at a time, and a viewing angle of about 200 degrees is obtained in the entire field of view.

【0052】このように、上述した拡大鏡光学系5や立
体鏡9は、人間の視野のメカニズムと率直に対応したも
のであり、人間の視野を自然に近い形で再現しているの
でステレオ画像7,7の中に入り込んだ感覚が味わえ
る。
As described above, the magnifying mirror optical system 5 and the stereoscopic mirror 9 directly correspond to the mechanism of the human visual field, and reproduce the human visual field in a nearly natural form. You can enjoy the feeling of getting inside 7,7.

【0053】なお、バーチャル・リアリティーの視覚出
力装置として、従来は頭部装着方式が一般的であるが、
それには通称ホピマスと呼ばれる頭部の位置方向検出装
置が必要とされ、それに対応した画像生成も電子計算機
の負荷が大きいものとなる。本発明による立体鏡9は、
その視野が広いため、充分な臨場感および没入感が得ら
れ、据え置き方式にして用いても、目的によっては頭部
装着方式の臨場感、没入感を凌ぐことができる。したが
って、本発明による立体鏡9を据え置き方式にして用い
れば、高価な位置方向検出装置は不必要となり、電子計
算機も軽減された負荷を、より高精細な画像作成に振り
向けることができる。
As a visual output device of virtual reality, a head-mounted system has been generally used.
For this purpose, a head position / direction detecting device commonly called Hopimus is required, and the corresponding image generation also requires a large load on the computer. The stereoscopic mirror 9 according to the present invention comprises
Since the field of view is wide, a sufficient sense of presence and immersion can be obtained, and even when used in a stationary manner, the sense of presence and immersion of the head-mounted system can be surpassed depending on the purpose. Therefore, if the stereoscopic mirror 9 according to the present invention is used in a stationary manner, an expensive position and direction detecting device is not required, and the reduced load can be directed to a computer to create a higher definition image.

【0054】据え置き方式の利点は、仮想と現実との切
り換えが一瞬にできることである。この立体鏡9による
充分な臨場感および没入感を持ってすれば、頭部装着方
式に置き換え得る分野は多く、コストも低く押さえる事
ができ、CAD等の実務にも適し、バーチャル・リアリ
ティーの普及に貢献し得るものとなる。
An advantage of the stationary method is that switching between virtual and real can be performed instantaneously. If the stereoscopic mirror 9 has a sufficient sense of realism and immersion, there are many fields that can be replaced with a head mounted system, the cost can be kept low, it is suitable for practical work such as CAD, and the spread of virtual reality That can contribute to

【0055】上述の各実施の形態は、本発明の好適な実
施の形態の例ではあるが、本発明はこれらのものに限定
されることはなく、本発明の要旨の範囲内で種々変更実
施が可能である。たとえば、各実施の形態では、拡大鏡
光学系5,5により再現する各ステレオ画像7,7の画
角をそれぞれ150度とし、レンズ系をその画角を再現
できるものとしているが、再現するステレオ画像7,7
の画角としては、130度以上とすれば、人間の視野に
近似し、自然な感覚が得られる。また、ステレオ画像
7,7の画角を、170度以下とすると、レンズ系の性
能をそれほど上げる必要がなくなり、低コスト化が可能
となる。
The above embodiments are examples of preferred embodiments of the present invention. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications may be made within the scope of the present invention. Is possible. For example, in each embodiment, the angle of view of each of the stereo images 7, 7 reproduced by the magnifying glass optical systems 5, 5 is set to 150 degrees, and the lens system can reproduce the angle of view. Images 7, 7
If the angle of view is set to 130 degrees or more, a natural feeling can be obtained by approximating a human visual field. Further, when the angle of view of the stereo images 7, 7 is set to 170 degrees or less, it is not necessary to increase the performance of the lens system so much, and cost can be reduced.

【0056】また、各ステレオ画像7,7は、静止画像
ではなく、動画像でも良い。また、各ステレオ画像7,
7は、フィルムによる画像の他に、アナログやデジタル
の電子画像やアニメーション画像としても良い。さら
に、2枚組みの両ステレオ画像7,7は、同時に撮影さ
れたものが好ましいが、同期等を取ることで、同時に撮
影したと同様なものとなれば、必ずしも同時に撮影した
ものとする必要はない。
Each of the stereo images 7, 7 may be a moving image instead of a still image. Also, each stereo image 7,
Reference numeral 7 may be an analog or digital electronic image or an animation image in addition to a film image. Further, it is preferable that the two stereo images 7, 7 taken at the same time are shot at the same time. However, it is not always necessary that the two stereo images 7, 7 are shot at the same time if they are the same as those shot at the same time by synchronization or the like. Absent.

【0057】[0057]

【発明の効果】本発明の拡大光学系および立体鏡によれ
ば、従来は全周天立体映像のような大掛りな装置でも実
現できなかった、人間の視野を覆いつくす立体画像の鑑
賞手段を、立体鏡の手軽さで得ようとする際に好適な拡
大鏡光学系および立体鏡を容易に得ることができる。
According to the magnifying optical system and the three-dimensional mirror of the present invention, there is provided means for viewing a three-dimensional image covering a human visual field, which could not be realized by a large-scale apparatus such as an all-around three-dimensional image. In addition, it is possible to easily obtain a magnifying mirror optical system and a stereoscopic mirror suitable for obtaining a stereoscopic mirror with ease.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態の拡大鏡光学系の断面図で
ある。
FIG. 1 is a sectional view of a magnifying optical system according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の拡大鏡光学系を立体鏡の拡大鏡として適
用した場合の平面断面図である。
FIG. 2 is a plan sectional view when the magnifying mirror optical system of FIG. 1 is applied as a magnifying mirror of a stereoscopic mirror.

【図3】図2の立体鏡の外観を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an appearance of the stereoscopic mirror of FIG.

【符号の説明】 1 第1のレンズ群(正の球面レンズ、接眼レンズ) 2 第2のレンズ群(正の拡大レンズ) 3 第3のレンズ群(負の球面レンズ) 4 観察対象図画 5 拡大鏡光学系 6 拡大鏡光学系の光軸 7 ステレオ画像(観察対象図画) 8 ホールダー 9 立体鏡 e 出射瞳(即ち観察者の瞳)の位置[Explanation of Signs] 1 First lens group (positive spherical lens, eyepiece lens) 2 Second lens group (positive magnifying lens) 3 Third lens group (negative spherical lens) 4 Observation target drawing 5 Magnification Mirror optical system 6 Optical axis of magnifying mirror optical system 7 Stereo image (drawing to be observed) 8 Holder 9 Stereoscopic mirror e Position of exit pupil (that is, pupil of observer)

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アイポイント側から順に、アイポイント
側に凹面を向けたメニスカス状の正の球面レンズとなる
第1のレンズ群と、全体として正の拡大レンズとなる第
2のレンズ群と、観察対象図画側に凹面を向けたメニス
カス状の負の球面レンズとなる第3のレンズ群とによる
3群構成で、上記第1のレンズ群にはd線に対する屈折
率が1.65以上1.90以下で分散率がアッベ数5
5.0以上90.0以下の材質を、上記第2のレンズ群
には分散率がアッベ数55.0以上90.0以下の材質
を、上記第3のレンズ群には分散率がアッベ数21.0
以上32.0以下の材質を用いることを特徴とする拡大
鏡光学系。
1. A first lens group serving as a meniscus-shaped positive spherical lens having a concave surface facing the eye point side, and a second lens group serving as a positive magnifying lens as a whole, in order from the eye point side. The first lens group has a refractive index for d-line of 1.65 or more and 1.65. Abbe number 5 when the dispersion rate is 90 or less
A material having a dispersion ratio of 5.0 or more and 90.0 or less, a material having a dispersion ratio of 55.0 or more and 90.0 or less for the second lens group, and a dispersion ratio of an Abbe number for the third lens group. 21.0
A magnifying mirror optical system characterized by using a material of not less than 32.0 or less.
【請求項2】 前記第1のレンズ群を接眼レンズとし、
この瞳距離を10〜20mmとし、口径を48mm以上
にし、視界を覆うようにアイポイント側を凹形にし、ア
イポイントと反対側のレンズ面の曲率を、端部において
も全反射を起こさない限界まで大きくしてパワーを稼ぐ
ようにしたことを特徴とする請求項1記載の拡大鏡光学
系。
2. The method according to claim 1, wherein the first lens group is an eyepiece.
The pupil distance is 10 to 20 mm, the aperture is 48 mm or more, the eye point side is concave so as to cover the field of view, and the curvature of the lens surface on the opposite side to the eye point does not cause total reflection even at the end. 2. The magnifying mirror optical system according to claim 1, wherein the power is increased by increasing the power of the magnifying mirror.
【請求項3】 前記第2のレンズ群の口径を、出射瞳の
端部と前記第1のレンズ群の端部とを結ぶ光線が捕らえ
るに充分な大きさとしたことを特徴とする請求項1また
は2記載の拡大鏡光学系。
3. The apparatus according to claim 1, wherein the aperture of the second lens group is large enough to capture a light beam connecting the end of the exit pupil and the end of the first lens group. Or the magnifying glass optical system according to 2.
【請求項4】 前記第3のレンズ群の口径を、前記第1
のレンズ群の端部と前記第2のレンズ群とを結ぶ光線を
捕らえるに充分な大きさとしたことを特徴とする請求項
1、2または3記載の拡大鏡光学系。
4. The lens system according to claim 1, wherein an aperture of the third lens group is set to the first lens group.
4. The magnifying glass optical system according to claim 1, wherein the size of the magnifying glass optical system is large enough to capture a light beam connecting an end of the second lens unit and the second lens unit.
【請求項5】 前記各レンズ群により生じる糸巻き形歪
みを補正することはせず、観察対象図画に生じている等
距離射影図法等による樽形歪みを相殺することを特徴と
する請求項1、2、3または4記載の拡大鏡光学系。
5. The method according to claim 1, wherein the pincushion distortion caused by each of the lens groups is not corrected, but the barrel distortion caused by the equidistant projection method or the like occurring in the drawing to be observed is offset. 5. The magnifying glass optical system according to 2, 3 or 4.
【請求項6】 それぞれが糸巻き形歪みを生ずる2つの
拡大鏡光学系の光軸を、その観察対象図画側がアイポイ
ント側に比べ水平方向に広がるように傾けて配置した立
体鏡において、上記各拡大鏡光学系を、アイポイント側
から順に、アイポイント側に凹面を向けたメニスカス状
の正の球面レンズとなる第1のレンズ群と、全体として
正の拡大レンズとなる第2のレンズ群と、観察対象図画
側に凹面を向けたメニスカス状の負の球面レンズとなる
第3のレンズ群とによる3群構成としたことを特徴とす
る立体鏡。
6. A three-dimensional mirror in which the optical axes of two magnifying mirror optical systems, each of which produces pincushion distortion, are inclined so that the drawing side to be observed is wider in the horizontal direction than the eye point side. The mirror optical system includes, in order from the eye point side, a first lens group serving as a meniscus-shaped positive spherical lens having a concave surface facing the eye point side, and a second lens group serving as a positive magnifying lens as a whole. A stereoscopic mirror having a three-group configuration including a third lens group that is a meniscus-shaped negative spherical lens having a concave surface facing the drawing image to be observed.
【請求項7】 全視野が180度を超える範囲のものと
すると共に、前記第1のレンズ群にはd線に対する屈折
率が1.65以上1.90以下で分散率がアッベ数5
5.0以上90.0以下の材質を、前記第2のレンズ群
には分散率がアッベ数55.0以上90.0以下の材質
を、前記第3のレンズ群には分散率がアッベ数21.0
以上32.0以下の材質を用いることを特徴とする請求
項6記載の立体鏡。
7. The first lens group has a refractive index with respect to d-line of 1.65 or more and 1.90 or less and a dispersion ratio of 5 or more with an Abbe number of 5.degree.
A material having a dispersion ratio of 5.0 or more and 90.0 or less, a material having a dispersion ratio of 55.0 or more and 90.0 or less for the second lens group, and a dispersion ratio of an Abbe number for the third lens group. 21.0
7. The three-dimensional mirror according to claim 6, wherein a material of not less than 32.0 is used.
【請求項8】 請求項1から5のいずれか1項記載の拡
大鏡光学系を2つ水平方向に並べて配置すると共に、そ
れぞれの光軸をその観察対象図画側がアイポイント側と
比べ水平方向に広がるように傾け、その光軸の交叉角度
を20度以上50度以内としたことを特徴とする立体
鏡。
8. A magnifying mirror optical system according to claim 1, wherein two magnifying optical systems are arranged side by side in a horizontal direction, and the respective optical axes of the magnifying glass optical systems are arranged in a horizontal direction as compared with the eye point side with respect to the drawing object to be observed. A three-dimensional mirror characterized by being inclined so as to spread, and having an optical axis crossing angle of 20 degrees or more and 50 degrees or less.
【請求項9】 請求項1から5のいずれか1項記載の拡
大鏡光学系を2つ水平方向に並べて配置すると共に、そ
れぞれの光軸をその観察対象図画側がアイポイント側と
比べ水平方向に広がるように傾け、その全視野を180
度以上220度以下としたことを特徴とする立体鏡。
9. A magnifying glass optical system according to claim 1, wherein two magnifying mirror optical systems are arranged side by side in the horizontal direction, and the respective optical axes are arranged such that the object drawing side of the magnifying glass is horizontal in comparison with the eye point side. Tilt so that it spreads, and the entire field of view is 180
A three-dimensional mirror, wherein the angle is not less than 220 degrees and not more than 220 degrees.
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