JP5847491B2 - 観察光学系および画像表示装置 - Google Patents
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Description
z=(1/R)*(x2+y2)/(1+(1-(1+k)*(1/R)2*(x2+y2))(1/2))+c2+c4*y+c5*(x2-y2)+c6*(-1+2*x2+2*y2)+c10*(-2*y+3*x2*y+3*y3)+c11*(3*x2*y-y3)+c12*(x4-6*x2*y2+y4)+c13*(-3*x2+4*x4+3*y2-4*y4)+c14*(1-6*x2+6*x4-6*y2+12*x2*y2+6*y4)+c20*(3*y-12*x2*y+10*x4*y-12*y3+20*x2*y3+10*y5)+c21*(-12*x2*y+15*x4*y+4*y3+10*x2*y3-5*y5)+c22*(5*x4*y-10*x2*y3+y5)+c23*(x6-15*x4*y2+15*x2*y4-y6)+c24*(-5*x4+6*x6+30*x2*y2-30*x4*y2-5*y4-30*x2*y4+6*y6)+c25*(6*x2-20*x4+15*x6-6*y2+15*x4*y2+20*y4-15*x2*y4-15*y6)+c26*(-1+12*x2-30*x4+20*x6+12*y2-60*x2*y2+60*x4*y2-30*y4+60*x2*y4+20*y6) +… …(1)
(数値実施例1)
図12(a)〜(d)は、数値実施例1の観察光学系の側面図、正面図、上面図、および斜視図である。表1はそのデータを示す。数値実施例1は、実施例1の構成と類似しており、実施例1との違いは、面C1、C2が分かれておらず、一つの面Cとして定義されている点である。
(表1)
SURF X Y Z A R typ Nd vd
1 0 0 0 0 ∞ SPH 1 0
2 0 -6.916 24.873 5.041 -195.5828 FFS1 1.5709 33.8
3 3 -0.976 33.509 -18.531 -60.6587 FFS2 -1.5709 33.8
4 0 -6.916 24.873 5.041 -195.5828 FFS1 1.5709 33.8
5 0 19.793 31.66 57.15 -30.7246 FFS3 1 0
6 0 21.366 32.843 51.396 ∞ SPH 1.6 50
7 0 21.534 32.977 51.396 ∞ SPH 1.45 50
8 0 21.964 33.32 51.396 ∞ SPH 1 0
FFS1
c1 2.95E+01 c5 2.00E-03 c6 -2.68E-04
c10 8.22E-06 c11 -3.19E-05 c12 2.02E-07
c13 -1.01E-07 c14 3.03E-07 c20 -1.67E-09
c21 -1.34E-08 c22 1.82E-08 c23 5.71E-10
c24 -2.45E-10 c25 4.08E-11 c26 -4.46E-11
FFS2
c1 2.55E-01 c5 -4.03E-04 c6 -4.98E-05
c10 1.11E-05 c11 -2.67E-05 c12 -5.76E-07
c13 6.22E-07 c14 -2.01E-07 c20 -1.22E-09
c21 -2.45E-09 c22 -1.25E-08 c23 -1.12E-10
c24 2.58E-11 c25 -1.98E-10 c26 4.57E-11
FFS3
c1 -1.81E+00 c5 2.62E-03 c6 -3.08E-03
c10 7.20E-05 c11 -8.67E-04 c12 -3.90E-05
c13 1.48E-05 c14 2.58E-06 c20 5.35E-08
c21 6.55E-07 c22 -1.22E-06 c23 -5.05E-08
c24 3.42E-08 c25 -1.03E-08 c26 -2.36E-09
(数値実施例2)
図13(a)〜(d)は、数値実施例2の観察光学系の側面図、正面図、上面図および斜視図である。表2はそのデータを示す。数値実施例2は、実施例3の構成と類似している。
下限値を超えると、アイレリーフが短くなり、顔や睫毛などとの装置の干渉が生じて装着感が低下する。上限値を超えると、観察光学系、ひいては装置全体が大型化するため、好ましくない。
(表2)
SURF X Y Z A R typ Nd vd
1 0 0 0 0 ∞ SPH 1 0
2 0 0 30 0 -148.2864 AAS 1.5709 33.8
3 0 -2.024 39.759 -25.39 -47.7315 FFS1 -1.5709 33.8
4 0 0 30 0 -148.2864 AAS 1.5709 33.8
5 0 19.832 39.548 54.024 -30.5453 FFS2 1 0
6 0 22.26 41.31 59.039 ∞ SPH 1.6 50
7 0 22.444 41.42 59.039 ∞ SPH 1.45 50
8 0 22.916 41.703 59.039 ∞ SPH 1 0
FFS1
c1 2.41E-01 c5 -2.50E-03 c6 -1.70E-04
c10 9.32E-06 c11 1.25E-05 c12 5.01E-08
c13 -1.33E-07 c14 -3.58E-09
FFS2
c1 1.51E+00 c5 -7.92E-04 c6 -3.85E-03
c10 1.42E-04 c11 1.02E-04 c12 -9.19E-06
c13 1.44E-06 c14 3.13E-06
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
Claims (8)
- それぞれが原画を表示する複数の表示素子からの光束を、複数の光学ユニットを有する光学素子を介して射出瞳に導いて合成拡大像を提示する観察光学系であって、
前記観察光学系の1つの光学ユニットは複数の反射面を有し、該複数の反射面のうち最も屈折力が大きい反射面が対称面を一つ有し、該対称面を含む断面を偏心断面としたとき、前記複数の光学ユニットの偏心断面が平行であるように前記複数の光学ユニットは配置され、異なる光学ユニットの前記最も屈折力が大きい反射面の各々の一部がハーフミラーで構成されており、前記異なる光学ユニットの前記最も屈折力が大きい反射面が互いに交差することを特徴とする観察光学系。 - それぞれが原画を表示する複数の表示素子からの光束を、複数の光学ユニットを有する光学素子を介して射出瞳に導いて合成拡大像を提示する観察光学系であって、
前記観察光学系の1つの光学ユニットは複数の反射面を有し、該複数の反射面のうち最も屈折力が大きい反射面が対称面を一つ有し、該対称面を含む断面を偏心断面としたとき、前記複数の光学ユニットの偏心断面が前記射出瞳の中心から前記合成拡大像の中心に向かう軸に垂直な軸で交差するように前記複数の光学ユニットは配置され、異なる光学ユニットの前記最も屈折力が大きい反射面の各々の一部がハーフミラーで構成されており、前記異なる光学ユニットの前記最も屈折力が大きい反射面が互いに交差することを特徴とする観察光学系。 - 前記光学素子は複数の要素に分割され、前記複数の要素の一つは前記光学素子の内部に配置されて透過面および反射面として作用する内面を有し、
前記複数の光学ユニットの少なくとも一つは前記内面を有することを特徴とする請求項1または2の1項に記載の観察光学系。 - 前記複数の要素は、
前記内面の側において前記光学素子の外部に露出して前記光束を前記射出瞳に反射する反射面として作用する外面を有する第1の要素と、
前記内面を有する第2の要素と、
を有し、
前記外面と前記内面は同一形状で定義される連続した形状の面を構成することを特徴とする請求項3に記載の観察光学系。 - 各光学ユニットは、対応する表示素子からの光束が入射し、対応する偏心断面を対称面とする形状を有する透過面を有することを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか1項に記載の観察光学系。
- 前記複数の表示素子が表示する複数の原画は同一の画像が表示された領域を有しておらず、前記射出瞳での前記合成拡大像の同一画角に対応する前記表示素子からの光束の重なりが有効瞳を覆うように構成されていることを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか1項に記載の観察光学系。
- 前記複数の表示素子が表示する複数の原画が一部に同一の画像が表示された領域を有し、前記射出瞳での前記合成拡大像の同一画角に対応する前記表示素子からの光束の重なりが有効瞳の一部となることを特徴とすることを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか1項に記載の観察光学系。
- 請求項1乃至7のうちいずれか1項に記載の観察光学系を有することを特徴とする画像表示装置。
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