JPH0815640A - Stereoscopic viewing mirror - Google Patents

Stereoscopic viewing mirror

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JPH0815640A
JPH0815640A JP6184258A JP18425894A JPH0815640A JP H0815640 A JPH0815640 A JP H0815640A JP 6184258 A JP6184258 A JP 6184258A JP 18425894 A JP18425894 A JP 18425894A JP H0815640 A JPH0815640 A JP H0815640A
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JP
Japan
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screen
lens
objective lens
horizontal
image
Prior art date
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Application number
JP6184258A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Inoue
弘 井上
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of JPH0815640A publication Critical patent/JPH0815640A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain bright videos having sufficient stereoscopic visual sensation and transparent feel by alternately laying many optical elements having two kinds of refraction functions offcentered to horizontal left and right directions, thereby forming a screen for projecting the exit rays from an objective lens. CONSTITUTION:The rays from the object 1 pass the objective lens 2 and mirrors 3 to 6 and are projected by erecting on the screen 7. The screen 7 is laid with many fine spherical lenses in a planar form to constitute an integrated lens. This integrated lens is alternately laid with two kinds of the spherical lenses respectively offcentered in the horizontal left direction and the horizontal right direction. Then, the ray fluxes projected to the screen 7 are branched and released to the horizontal left and right directions. Condenser lenses 8, 9 are installed before and behind the screen 7. The exit pupil of the objective lens 2 is formed as visual field pupils 10 in the conjugate positions outside the screen surface by the cooperative operation of both condenser lenses 8, 9.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、物体を拡大観察する
とき、立体視知覚を与える装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for giving stereoscopic perception when an object is magnified and observed.

【0002】[0002]

【従来の技術】物体を観察するとき、物体が立体視知覚
されるのは、観察者の両眼が物体を眺望する両視線のな
す角度の広狭の程度、すなわち両眼視差が観察者の頭脳
へ心理的に作用するからである。単レンズで構成されて
いる拡大鏡を用いて物体を観察する場合に、その映像が
観察されかつ立体視できるのは、観察者の両眼へ到達す
る左右2つの光線が拡大鏡の射出ひとみを同時に通過で
きるからである。
2. Description of the Related Art When observing an object, it is perceived stereoscopically that the binocular parallax of the observer's eyes is the extent of the angle between the two lines of sight of the observer. This is because it acts psychologically. When observing an object using a magnifying glass made up of a single lens, the image can be observed and stereoscopically viewed because the two right and left light rays reaching both eyes of the observer see the exit pupil of the magnifying glass. This is because they can pass at the same time.

【0003】しかし、単レンズで構成された拡大鏡は拡
大倍率が一般に低いので、物体を高倍率に拡大して観察
する欲求には適応し切れない。これに対して、投影光学
系を採用した装置においては、光学原理により、拡大倍
率を高くすると投影画像が拡大された程度だけ対物レン
ズから投射される光線の角度は縮小し、視野位置に形成
される視野ひとみは小さくなり、その直径は観察者の眼
幅より小さいので観察者は両眼をもって映像を観察する
ことは出来なくなる。すなわち、対物レンズと単純な手
段とだけを用いて投影する方法では、物体を拡大した映
像を立体視観察することはできない。
However, since a magnifying glass composed of a single lens generally has a low magnifying power, it cannot be applied to the desire to magnify and observe an object. On the other hand, in a device that employs a projection optical system, due to the optical principle, when the enlargement magnification is increased, the angle of the light beam projected from the objective lens is reduced by the extent to which the projection image is enlarged, and it is formed at the visual field position. The pupil of the visual field becomes smaller and its diameter is smaller than the pupil width of the observer, so that the observer cannot observe the image with both eyes. That is, it is not possible to stereoscopically observe a magnified image of an object by a method of projecting only by using an objective lens and a simple means.

【0004】投影光学系でこの立体視感覚を再現しよう
とする目的のため、種々の光学的又は機械的構造をもっ
た装置が従来提供されている。対物レンズを複眼に設置
しその各々の映像をそれぞれ両眼で観察する装置や、複
眼対物レンズを用い又は単眼対物レンズによる光路を2
光線束に分岐する手段を用いて、低拡散倍率のスクリー
ン面上に投影して得られる2つの視野ひとみ内の映像を
両眼で観察する装置、或いは微細な球面レンズを多数個
敷設した高拡散倍率のスクリーン面上に単眼対物レンズ
による投影された映像を、拡張された1つの視野ひとみ
内から観察する装置等が存在している。
For the purpose of reproducing this stereoscopic sensation with a projection optical system, devices having various optical or mechanical structures have been conventionally provided. An apparatus in which an objective lens is installed in a compound eye and each image is observed with both eyes, or an optical path using a compound eye objective lens or a monocular objective lens is used.
A device for observing images in two field pupils obtained by projecting on a screen surface of low diffusion magnification with both eyes using a means for branching into a bundle of rays, or high diffusion with many fine spherical lenses laid. There are devices and the like for observing an image projected by a monocular objective lens on a screen surface of magnification from within one extended field pupil.

【0005】しかし複眼対物レンズによる映像を直接に
観察する装置では、対物レンズからの射出ひとみが小さ
いため、その射出ひとみの位置(アイポイント)に観察
者の両眼を固定しなくてはならないという極めて限定さ
れた使用上の難点がある。また投影倍率を変更するとき
には、2つの対物レンズを同時に交換又は変更しなくて
はならない操作の煩わしさがある。
However, in an apparatus for directly observing an image with a compound eye objective lens, the pupil of the exit from the objective lens is small, so that both eyes of the observer must be fixed at the position of the exit pupil (eye point). There are very limited difficulties in use. Further, when changing the projection magnification, there is a troublesome operation in which two objective lenses must be replaced or changed at the same time.

【0006】低拡散倍率の透過式スクリーン面に2光線
束を交差して投影する装置では、透過式スクリーンから
射出された光線束がスクリーン面の外部に形成した左右
2つの視野ひとみを、観察者の両眼でそれぞれ授受する
ことにより、スクリーン面上に結像された映像を観察で
きるものであるが、この装置の組立作業ではその光線束
により形成される2つの映像を、スクリーン面上で光軸
方向及び光軸に直角な方向について合致させなくてはな
らないという高度で繁雑な調整技能を必要とする。
In an apparatus for projecting two light beam bundles on a transmissive screen surface having a low diffusion ratio, the two light field pupils formed by the light beam bundles emitted from the transmissive screen outside the screen surface are observed by an observer. It is possible to observe the image formed on the screen surface by transmitting and receiving with each of the two eyes, but in the assembly work of this device, the two images formed by the light flux are reflected on the screen surface. It requires a high degree of complicated adjustment skills that must be matched in the axial direction and the direction perpendicular to the optical axis.

【0007】低拡散倍率の反射式スクリーン面に対物レ
ンズの映像を結像させる方式の装置では、2つの映像を
合致させなくてはならない調整作業の難点が存在する他
に、光線束を反射させるためスクリーン面を傾斜させて
設置しなければならないので、像の歪曲現象を伴う。並
びに、視野ひとみ距離を長く確保しなければならないの
で、観察装置内で映像が遠く奥まって見える欠点があ
る。
In an apparatus of the type in which an image of an objective lens is formed on a reflective screen surface having a low diffusion magnification, there is a difficulty in adjustment work in which two images must be matched with each other, and a ray bundle is reflected. Therefore, since the screen surface must be installed with an inclination, an image distortion phenomenon occurs. In addition, since it is necessary to secure a long distance between the pupils of the visual field, there is a drawback that the image looks deep inside the observation device.

【0008】高拡散倍率のスクリーンを用いる装置は、
微細な球面レンズを多数個敷設した板状構造を有するス
クリーン面を有するものである。そのスクリーンは、対
物レンズから受けた投影画像を微細な画素に分割し、同
時にその細分化された画素からの光線束の放散角を屈折
拡大せしめて、スクリーン面の外部に拡大された視野ひ
とみを形成する機能がある。拡大された唯一の視野ひと
みの中に観察者は両眼を同時に設置することができる。
その両眼に到達する光線は、対物レンズの入射ひとみが
物体を眺望する光線に相当するので、観察者は物体を立
体視できる。しかし、この装置はスクリーンによる角倍
率を上げているため被写界深度が浅くなり、視野ひとみ
をすこぶる大きく拡大しているので視野の照度が低下し
てしまう難点がある。それを補うために物体を明るく照
明しなくてはならない。従って高輝度の照明装置を必要
とし、又その照明の熱線により物体の品質劣化を誘起す
る懸念がある。
A device using a screen with a high diffusion factor is
It has a screen surface having a plate-like structure in which a large number of fine spherical lenses are laid. The screen divides the projected image received from the objective lens into fine pixels, and at the same time refracts and expands the divergence angle of the light beam bundle from the subdivided pixels, thereby expanding the field pupil outside the screen surface. There is a function to form. The observer can simultaneously place both eyes in the only magnified field pupil.
The light rays reaching the both eyes correspond to the light rays that the entrance pupil of the objective lens looks at the object, so that the observer can stereoscopically view the object. However, this device has a problem that the depth of field is reduced because the angular magnification of the screen is increased, and the pupil of the field of view is greatly enlarged, so that the illuminance of the field of view is reduced. To compensate for that, the object must be illuminated brightly. Therefore, a high-luminance illuminating device is required, and there is a concern that the heat rays of the illumination may cause deterioration of the quality of the object.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】この発明は、これらの
組立作業及び使用上の難点を解決するものである。簡単
な部品で構成され、構成部品相互の調整作業は何ら必要
としないで、十分な立体視知覚と、透明感を有する明る
い被写体の鮮明な映像を観察し得る事ができる拡大鏡を
提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves these difficulties in assembly work and use. Provided with a magnifying glass which is composed of simple parts and which does not require any adjustment work between the parts and can observe a clear image of a bright subject having sufficient stereoscopic perception and transparency. Is.

【0010】即ちこの発明は、十分な立体視知覚を得る
ことを、第一の目的とする。次に、その観察視野が明る
い照度で確保されていることを、第二の目的とする。更
に第三の目的は、映像が観察し易い場所に結像して得ら
れることである。また第四の目的は、投影拡大倍率を変
更するとき、唯一個の対物レンズを交換する作業だけで
済むことであり、並びに拡大倍率の変換手順を単純化す
るために、唯一の対物レンズをズームレンズに置換でき
る構成を提供することである。更に第五の目的は、極め
て単純な構成で、必要最小限の部材で構築されており、
その部品は単純な構造を有しており、部品相互を組立て
るとき及び使用中にも、何ら特殊な調整技能を必要とし
ない装置を得ることである。
That is, the first object of the present invention is to obtain sufficient stereoscopic perception. Next, the second purpose is to ensure that the observation field of view is bright. A third object is to obtain an image by forming an image on a place where it is easy to observe. The fourth purpose is to change only one objective lens when changing the projection magnification, and to zoom the only objective lens in order to simplify the magnification conversion procedure. It is to provide a configuration that can be replaced with a lens. Further, the fifth purpose is an extremely simple structure, which is constructed by the minimum necessary members,
The parts have a simple structure, to obtain a device that does not require any special adjustment skills during the assembly of the parts and during use.

【0011】[0011]

【発明が解決するための手段】唯一の対物レンズから射
出された光線束をスクリーン面で結像させた後に、水平
左右2方向に分岐せしめて2つの視野ひとみに形成した
場合、その映像が同等であっても、観察者の両眼が授受
するとき視野ひとみの間隔(眼幅)が観察者のひとみ距
離よりも若干狭ければ、単一の視野ひとみの中での映像
を左右から観察していることと等価であり、従って物体
を立体視できるという性質に、この発明は着目したもの
である。
When a bundle of rays emitted from a single objective lens is formed on a screen surface and then branched into two horizontal and horizontal directions to form two field pupils, the images are equivalent. However, if the distance between the pupils of the visual field (eye width) is slightly smaller than the pupil distance of the observer when both eyes of the observer exchange, the images in a single visual field pupil are observed from the left and right. The present invention focuses on the property that it is equivalent to the above-mentioned thing, and therefore can stereoscopically view an object.

【0012】この目的を達成するために、この発明では
屈折機能を有する微細な光学要素を多数個板状に集積し
た透過式スクリーン又は反射式スクリーンで対物レンズ
からの光線を授受し、その光線束を微細な画素に分割
し、同時に水平左右方向に分岐してスクリーンから射出
し、スクリーン外部に2つの視野ひとみを形成せしめる
機能をもたせている。スクリーン面で細分割された画素
は、巨視的には単一の画像として観察される。この2つ
の視野ひとみは観察者の両眼で授受され、物体を左右か
ら眺望している状態と等価になり、観察者は心理的に物
体を立体として知覚できる。
In order to achieve this object, according to the present invention, a light beam from an objective lens is transmitted and received by a transmissive screen or a reflective screen in which a large number of fine optical elements having a refraction function are integrated in a plate shape, and a light beam bundle thereof. Is divided into fine pixels, and at the same time, it is branched in the horizontal and horizontal directions and emitted from the screen, and has the function of forming two field pupils outside the screen. Pixels subdivided on the screen surface are macroscopically observed as a single image. The two pupils of the visual field are transmitted and received by both eyes of the observer, which is equivalent to a state in which the object is viewed from the left and right, and the observer can perceive the object as a stereoscopic object.

【0013】[0013]

【作用】この発明は、スクリーンに結像した光線束を、
スクリーンを構成する偏心した微細な屈折光学素子で分
割し左右2方向に分岐する作用を利用して、対物レンズ
からの光線をスクリーン外部に同一の2つの視野ひとみ
に形成するものである。
According to the present invention, the light flux imaged on the screen is
The light rays from the objective lens are formed in the same two field pupils outside the screen by utilizing the effect of splitting by the decentered fine refracting optical element which constitutes the screen and branching into two left and right directions.

【0014】図1に示す構成事例により、その光学作用
を光軸に沿って説明する。物体1からの光線は、対物レ
ンズ2を通過し、ミラー3、4及び5並びに6で反射し
て像を正立させ、スクリーン7に投影される。
The optical action will be described along the optical axis with the configuration example shown in FIG. The light beam from the object 1 passes through the objective lens 2, is reflected by the mirrors 3, 4 and 5 and 6 to erect the image, and is projected on the screen 7.

【0015】スクリーン7は、多数の微細な球面レンズ
を板状に敷設して、集積レンズを構成している。この集
積レンズは、水平左方向に偏心されたものと水平右方向
に偏心されたものとの2種類の球面レンズが交互に敷設
されている。レンズの光軸が本来の光軸から偏心されて
いるレンズは、入射光線を左又は右に偏角させて射出す
る作用がある。従って、スクリーン7に投影された光線
束は、水平左右方向に分岐されて放出される。
The screen 7 has a large number of fine spherical lenses laid in a plate shape to form an integrated lens. In this integrated lens, two types of spherical lenses, one decentered in the horizontal left direction and one decentered in the horizontal right direction, are alternately laid. A lens in which the optical axis of the lens is decentered from the original optical axis has the function of deviating the incident light beam to the left or right and emitting it. Therefore, the ray bundle projected on the screen 7 is branched and emitted in the horizontal left and right directions.

【0016】微細な球面レンズには屈折力があるので角
倍率を有し、入射光線は拡散されてスクリーン7から放
出される。
Since a fine spherical lens has a refractive power, it has an angular magnification, and an incident light beam is diffused and emitted from the screen 7.

【0017】スクリーン7の前後には、集光レンズ8及
び9が設置されている。集光レンズ8は、対物レンズ2
からの光線をスクリーン7にほぼ直角な方向に変換せし
め、集光レンズ9は、スクリーン7から射出される光線
を観察眼の位置の方向に偏向する作用をする。この両集
光レンズ8及び9の協同作用で、対物レンズ2の射出ひ
とみをスクリーン面の外部の共役位置に視野ひとみ10
として形成する。
Condensing lenses 8 and 9 are installed in front of and behind the screen 7. The condenser lens 8 is the objective lens 2
The light rays from are converted into a direction substantially perpendicular to the screen 7, and the condenser lens 9 functions to deflect the light rays emitted from the screen 7 in the direction of the position of the observing eye. With the cooperation of both condenser lenses 8 and 9, the exit pupil of the objective lens 2 is brought to a conjugate position outside the screen surface and the field pupil 10 is provided.
To form as.

【0018】スクリーン7並びに集光レンズ8及び9の
総合機能により、対物レンズ2の射出ひとみを共役関係
にある射出ひとみ距離の位置に写像され、左右2つの視
野ひとみ10が形成される。
By the integrated function of the screen 7 and the condenser lenses 8 and 9, the exit pupil of the objective lens 2 is mapped to the position of the exit pupil distance having a conjugate relationship, and two left and right field pupils 10 are formed.

【0019】微細レンズの水平左右方向の偏心量を適当
に設定することにより、2つの視野ひとみ10の間隔
(眼幅)を観察者のひとみ距離eより若干狭く設定でき
る。こうして設定されたとき、視野ひとみ10の眼幅よ
り若干広いひとみ距離eを有する観察者の両眼は、スク
リーン面上に結像した2つの同等の映像をもつ視野ひと
み10内から眺望することができ、その映像を演出して
いる物体1を対物レンズの入射ひとみが左右方向から眺
望していることと等価な状態となる。
By appropriately setting the amount of eccentricity in the horizontal and horizontal directions of the fine lens, the interval (eye width) between the two field pupils 10 can be set to be slightly smaller than the observer's pupil distance e. When set in this way, both eyes of an observer having a pupil distance e slightly wider than the pupil distance of the field pupil 10 can be viewed from within the field pupil 10 having two equivalent images formed on the screen surface. Thus, the object 1 producing the image is equivalent to the entrance pupil of the objective lens looking from the left and right.

【0020】図2に展開した光路を示す。物体1を望む
対物レンズ2の開口角αは、像が拡大されてスクリーン
7に投射されるとき進入角βとなり、スクリーン7の微
細レンズの屈折力により放出角γに変換される。焦点距
離f及び射出ひとみの大きさD、すなわち口径比F
の対物レンズ2により、投影倍率mに応じて、進入角β
は β=D/2(m+1)f=1/2(m+1)F であり、スクリーン7の微細な球面レンズの口径比F
により、放出角γは γ=β+(1/2F)=[1/2(m+1)F]+
(1/2F) になる。
FIG. 2 shows the expanded optical path. The aperture angle α of the objective lens 2 which desires the object 1 becomes the approach angle β when the image is enlarged and projected on the screen 7, and is converted into the emission angle γ by the refracting power of the fine lens of the screen 7. Focal length f L and exit pupil size D, that is, aperture ratio FL
With the objective lens 2 of, the approach angle β is changed according to the projection magnification m.
Is β = D / 2 (m + 1) f L = 1/2 (m + 1) F L , and the aperture ratio F s of the fine spherical lens of the screen 7 is
Thus, the emission angle γ is γ = β + (1 / 2F s ) = [1/2 (m + 1) F L ] +
(1/2 F s ).

【0021】スクリーン7を構成している微細な球面レ
ンズの各々の焦点距離をf、偏心量をεとすると、こ
の球面レンズへの入射光線の光軸が方向転換する偏角δ
は、 δ=ε/f である。
Assuming that the focal length of each of the fine spherical lenses constituting the screen 7 is f s and the amount of decentering is ε, the deviation angle δ at which the optical axis of the light beam incident on this spherical lens changes direction.
Is δ = ε / f s.

【0022】従って、スクリーン7から分岐された光線
束の一つは、角度δ−γから角度δ+γまでの間に広が
って放出される。対物レンズ2の射出ひとみが、集光レ
ンズ8及び9の作用によりスクリーン7から明視距離l
に視野ひとみ10として形成されるので、その大きさφ
は、 φ=2lγ=l{[1/(m+1)F]+(1/
)}
Therefore, one of the light beam bundles branched from the screen 7 is emitted while being spread between the angle δ-γ and the angle δ + γ. The exit pupil of the objective lens 2 moves from the screen 7 to the clear viewing distance l by the action of the condenser lenses 8 and 9.
Since it is formed as a field pupil 10 on the
Is φ = 2lγ = l {[1 / (m + 1) F L ] + (1 /
F s )}

【0023】一方、観察者のひとみ距離eを有する両眼
11が明視距離lでスクーン7を眺望する視角は、e/
lである。従って、両眼11が視野ひとみ10の中に入
って映像を観察できる範囲は、δ=γ≦e/l≦δ+γ
であり、その範囲の中で立体視できる条件は、δ<e
/l≦γ+δ ということになる。なお映像が混乱を起
こす事なく観察されるには、左右2つの視野ひとみ10
による映像が交差してはいけないので、δ−γ>0 で
なければならない。以上を総合して、 γ<δ<e/l≦γ+δ の条件が、必要とされる。
On the other hand, the viewing angle at which the both eyes 11 having the observer's pupil distance e look at the scoop 7 at the clear viewing distance l is e /
It is l. Therefore, the range in which both eyes 11 can enter the visual field pupil 10 and observe the image is δ = γ ≦ e / l ≦ δ + γ
The condition for stereoscopic viewing within that range is δ <e
/ L ≦ γ + δ. In order to view the image without confusion, the left and right field pupils 10
.. must not intersect, so .delta .-. Gamma.> 0. Summing up the above, the condition of γ <δ <e / l ≦ γ + δ is required.

【0024】[0024]

【実施例】スクリーン7を構成している微細レンズ群
は、像の姿勢を維持するために発散光学系で構成する方
が望ましい。凹レンズを採用するときは1枚で済むので
好ましいが、凸レンズを適用するときは2枚を重ねて設
置する。凸レンズ又は凹レンズのみで構成されたスクリ
ーン7では、微細レンズと結像位置との距離関係の如何
によって、映像が実像から虚像へ又はその逆へと転移す
るので、被写界深度がやや限定される。
EXAMPLE The fine lens group constituting the screen 7 is preferably composed of a diverging optical system in order to maintain the posture of the image. When using a concave lens, it is preferable because only one lens is required, but when applying a convex lens, two lenses are stacked and installed. In the screen 7 composed of only the convex lens or the concave lens, the image is transferred from the real image to the virtual image or vice versa depending on the distance relationship between the fine lens and the image forming position, so that the depth of field is somewhat limited. .

【0025】図3には、凸レンズ及び凹レンズを重層し
た光学素子単位を、多数敷設した集積板で構成されたス
クリーン7を示すもので、アフォーカル光学系を伴った
光線分岐手段で形成されている。アフォール光学系は、
構成している前方のレンズの像焦点と後方レンズの物体
焦点とが共有されて配置された組合せであって、角倍率
が両レンズの焦点距離の比であり常に一定である固有性
質を有し、結像は常に虚像となって安定して、従って被
写界深度が深い特徴がある。
FIG. 3 shows a screen 7 composed of an integrated plate in which a large number of optical element units in which convex lenses and concave lenses are laminated are laid, and which is formed by a beam splitting means with an afocal optical system. . Afford optics
It is a combination in which the image focus of the front lens and the object focus of the rear lens that are configured are shared, and the characteristic is that the angular magnification is the ratio of the focal lengths of both lenses and is always constant. The image formation is always a virtual image and is stable, and therefore has a feature that the depth of field is deep.

【0026】アフォーカル光学系を伴い入射光線を分岐
される手段は、図3に示すように2つの凸レンズに対し
て1つの凹レンズを、又は1つの凸レンズに対して2つ
の凹レンズを組み合わせて構成単位とする。
The means for splitting an incident light beam with an afocal optical system is a structural unit in which one concave lens is combined with two convex lenses, or two concave lenses are combined with one convex lens, as shown in FIG. And

【0027】アフォーカル光学系を構成する前後のレン
ズ集積板の間隔を自在に調整可能に設定しておくこと
は、スクリーン7の光学系の特性を任意に変更できる特
徴が付加される。
By setting the distance between the lens integrated plates before and after the afocal optical system to be freely adjustable, the characteristic of the optical system of the screen 7 can be arbitrarily changed.

【0028】以上に、スクリーンを構成する微細レンズ
は球面レンズとして説明したが、加工製作を容易にする
ため微細な円柱レンズを平行に敷設した集積板(レンテ
ィキュラーレンズ)に形成しても同様の光学特性を発揮
する。この場合、スクリーン7の水平方向には共軸の円
柱レンズを平行に敷設し、垂直方向には左右2方向に偏
心した円柱レンズを敷設する。
Although the fine lenses constituting the screen have been described above as spherical lenses, the same is true even if fine cylindrical lenses are formed on an integrated plate (lenticular lens) laid in parallel to facilitate processing and production. Exhibits optical characteristics. In this case, concentric cylindrical lenses are laid in parallel in the horizontal direction of the screen 7, and cylindrical lenses eccentric to the left and right are laid in the vertical direction.

【0029】また前述までは、透過式スクリーンに適用
した事例で説明したが、反射式スクリーンに適用しても
同等の光学特性を発揮する。反射式スクリーンは、表面
に水平左右2方向に交互に偏心した微細なレンズを裏面
に平坦な反射鏡を設けたもの、又は交互に水平左右方向
に傾斜した微細な反射素子を表面に敷設した反射鏡から
構成される。
Although the above description has been made in the case of application to the transmissive screen, the same optical characteristics are exhibited even when applied to the reflective screen. The reflection type screen is one in which fine lenses that are decentered alternately in the horizontal and left and right directions are provided on the front surface and a flat reflecting mirror is provided on the back surface, or reflections in which fine reflection elements that are alternately inclined in the horizontal and horizontal directions are laid on the surface. Composed of a mirror.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0031】視野ひとみが観察に必要な大きさであり、
観察に必要でない範囲にまでスクリーン7から発散する
光線束が広がらないので、視野の照度が低下せず、明る
い画像を観察できる。
The field pupil is of a size necessary for observation,
Since the light flux diverging from the screen 7 does not spread to a range not necessary for observation, the illuminance of the visual field does not decrease and a bright image can be observed.

【0032】唯一の対物レンズ2からの投影光路が唯一
個であるので、スクリーン7での焦点合わせが容易であ
り、結像が二重になる心配は皆無で、画像は良品位に確
保できる。
Since there is only one projection optical path from the objective lens 2, it is easy to focus on the screen 7, there is no fear of double image formation, and an image of good quality can be secured.

【0033】対物レンズからの光線束を2光路に分割し
て誘導するために多数の光学要素を内蔵しなければなら
ない立体視方式と異なり、この発明によれば、対物レン
ズ1の像空間には単一の光線束のため複雑な光学要素は
存在せず、スクリーン7の設置場所や大きさが比較的自
由に設計可能である。
According to the present invention, the image space of the objective lens 1 is different from that of the stereoscopic system in which a large number of optical elements must be incorporated in order to guide the light beam from the objective lens by dividing it into two optical paths. There is no complicated optical element due to the single light flux, and the installation location and size of the screen 7 can be designed relatively freely.

【0034】簡単な構造のスクリーン7でありながら、
被写体の立体視が強力に知覚され得る。
Although the screen 7 has a simple structure,
The stereoscopic view of the subject can be strongly perceived.

【0035】対物レンズ2が唯一個であるので、投影倍
率の変換が非常に容易であり、そのレンズをズームレン
ズに置換する事も可能である。
Since there is only one objective lens 2, the conversion of the projection magnification is very easy, and it is possible to replace that lens with a zoom lens.

【0036】対物レンズ2からの投影光路が唯一個であ
るので、対物レンズ2からスクリーン7までの光学要素
の構成が簡単であるため、投影光路を短く設定でき、従
って装置全体として小型に設計することが可能である。
Since there is only one projection optical path from the objective lens 2, the construction of the optical elements from the objective lens 2 to the screen 7 is simple, so that the projection optical path can be set short, and therefore the entire apparatus is designed to be compact. It is possible.

【0037】[0037]

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

【図1】この発明の投影光学系において、光学要素を配
置した光路の斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of an optical path in which an optical element is arranged in a projection optical system of the present invention.

【図2】この発明の構成の光学作用を示す光軸に沿って
展開した説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram developed along the optical axis to show the optical action of the configuration of the present invention.

【図3】スクリーンに多数敷設されて集積板を構成して
いる光学素子単位を、凸レンズ及び凹レンズを複合して
形成した事例を示す構造図である。
FIG. 3 is a structural diagram showing an example in which a large number of optical element units laid on a screen to form an integrated plate are formed by combining a convex lens and a concave lens.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 被写体 2 対物レンズ 3,4、5及び6 反射光学要素を組み合わせた光学部
材 7 スクリーン 8及び9 集光レンズ 10 視野ひとみ 11 観察者の両眼
1 Subject 2 Objective Lenses 3, 4, 5 and 6 Optical Member Combining Reflective Optical Elements 7 Screens 8 and 9 Condensing Lens 10 Field Hitomi 11 Both Eyes of Observer

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】対物レンズからの射出光線が投影されるス
クリーンが、水平左方向及び水平右方向に偏心した2種
類の屈折機能を有する光学要素が多数個交互に敷設され
て集積板を形成していることを特徴とする立体視鏡。
1. A screen on which a light beam emitted from an objective lens is projected is formed by alternately laying a plurality of optical elements having two kinds of refracting functions, which are eccentric in a horizontal left direction and a horizontal right direction, to form an integrated plate. A stereoscope that is characterized by
【請求項2】スクリーンが、水平左方向及び水平右方向
に偏心した微細な球面屈折機能要素を多数個敷設して構
成されていることを特徴とする立体視鏡。
2. A stereoscopic endoscope characterized in that the screen is constructed by laying a large number of fine spherical refraction functional elements which are eccentric in the horizontal left direction and the horizontal right direction.
【請求項3】スクリーンが、水平左方向及び水平右方向
に偏心した微細な円柱屈折機能要素を多数個敷設して構
成されていることを特徴とする立体視鏡。
3. A stereoscopic endoscope characterized in that a screen is constructed by laying a large number of fine cylindrical refracting functional elements which are eccentric in a horizontal left direction and a horizontal right direction.
【請求項4】スクリーンが、1個の共軸の屈折機能光学
要素と2個の偏心した屈折機能光学要素とを複合した光
学系を単位として形成し、それらの単位を多数に集積し
て構成されていることを特徴とする立体視鏡。
4. A screen is formed by forming an optical system in which one coaxial refractive functional optical element and two decentered refractive functional optical elements are combined as a unit, and integrating these units in a large number. A stereoscopic endoscope characterized by being used.
JP6184258A 1994-06-30 1994-06-30 Stereoscopic viewing mirror Pending JPH0815640A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109239934A (en) * 2018-11-09 2019-01-18 联想(北京)有限公司 A kind of display equipment

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