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公開番号
2024104342
公報種別
公開特許公報(A)
公開日
2024-08-05
出願番号
2023008489
出願日
2023-01-24
発明の名称
光学系および観察装置
出願人
キヤノン株式会社
代理人
個人
,
個人
,
個人
主分類
G02B
25/00 20060101AFI20240729BHJP(光学)
要約
【課題】広視野かつ高い光学性能を有しつつアイレリーフの確保が容易な光学系を提供する。
【解決手段】表示面(ID)からの光束を瞳面(SP)に導く光学系(1a~1i)であって、瞳面側から表示面側へ順に配置された、正の屈折力の第1レンズ(G1)を有する前群(LF)と、複数のレンズを有する後群(LR)とを有し、後群における最も瞳面側の面は第1透過反射面(HM1)であり、後群における最も表示面側の面は第2透過反射面(HM2)であり、第1レンズの瞳面側の面の最大サグ量をSagR1LF、光学系の焦点距離をFとするとき、
-0.10<SagR1LF/F<0.20
なる条件式を満足する。
【選択図】図1
特許請求の範囲
【請求項1】
表示面からの光束を瞳面に導く光学系であって、
瞳面側から表示面側へ順に配置された、正の屈折力の第1レンズを有する前群と、複数のレンズを有する後群とを有し、
前記後群における最も瞳面側の面は第1透過反射面であり、前記後群における最も表示面側の面は第2透過反射面であり、
前記第1レンズの瞳面側の面の最大サグ量をSagR1LF、前記光学系の焦点距離をFとするとき、
-0.10<SagR1LF/F<0.20
なる条件式を満足することを特徴とする光学系。
続きを表示(約 960 文字)
【請求項2】
前記前群の焦点距離をFfとするとき、
2.0<Ff/F<7.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の光学系。
【請求項3】
前記複数のレンズは負の屈折力の第2レンズを含み、該第2レンズの焦点距離をFr1とするとき、
-14.0<Fr1/F<-5.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1または2に記載の光学系。
【請求項4】
前記前群の焦点距離をFf、前記後群の焦点距離をFrとするとき、
1.2<Ff/Fr<6.5
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の光学系。
【請求項5】
前記後群の焦点距離をFrとするとき、
1.00<Fr/F<2.00
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の光学系。
【請求項6】
前記複数のレンズは負の屈折力の第2レンズ及び正の屈折力の第3レンズを含み、該第2レンズの焦点距離をFr1、該第3レンズの焦点距離をFr2とするとき、
-3<Fr1/Fr2<-1.5
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の光学系。
【請求項7】
前記第1レンズの表示面側の面は、光軸からの高さが高くなるにつれて曲率が緩くなる非球面であることを特徴とする請求項1に記載の光学系。
【請求項8】
前記複数のレンズは、互いに接合されたレンズの組を含む接合されていることを特徴とする請求項1に記載の光学系。
【請求項9】
前記複数のレンズは正の屈折力の第3レンズを含み、該第3レンズの焦点距離をFr2とするとき、
4.0<Fr2/F<6.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の光学系。
【請求項10】
前記後群の最も瞳面側の面の曲率をR1LR、前記後群の最も表示面側の面の曲率をR2LRとするとき、
0.10<(R1LR-R2LR)/(R1LR+R2LR)<1.00
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の光学系。
(【請求項11】以降は省略されています)
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、光学系および観察装置に関する。
続きを表示(約 1,500 文字)
【背景技術】
【0002】
画像表示素子を用いて表示された原画像を、観察光学系により拡大してユーザに視認させることで、臨場感のある体験を提供するヘッドマウントディスプレイ(HMD)等の表示装置(観察装置)が知られている。これらの表示装置は頭部に装着して用いられるため、観察光学系は広視野かつ高い光学性能を有しつつ、小型(薄型)であることが求められている。特許文献1には、反射面を用いた観察光学系が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特許第7085559号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に開示された光学系における最も観察側のレンズ面は凹形状となっているため、当該レンズ面を有するレンズは外周部が観察側に突き出た形状になっている。よって、このレンズの中心部では十分なアイレリーフを確保できていたとしても、外周部において十分なアイレリーフを確保することが難しくなる。
【0005】
そこで本発明は、広視野かつ高い光学性能を有しつつアイレリーフの確保が容易な光学系を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一側面としての光学系は、表示面からの光束を瞳面に導く光学系であって、瞳面側から表示面側へ順に配置された、正の屈折力の第1レンズを有する前群と、複数のレンズを有する後群とを有し、前記後群における最も瞳面側の面は第1透過反射面であり、前記後群における最も表示面側の面は第2透過反射面であり、前記第1レンズの瞳面側の面の最大サグ量をSagR1LF、前記光学系の焦点距離をFとするとき、
-0.10<SagR1LF/F<0.20
なる条件式を満足する。
【0007】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、広視野かつ高い光学性能を有しつつアイレリーフの確保が容易な光学系を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
実施例1における光学系の断面図である。
実施例1における光学系の縦収差図である。
実施例2における光学系の断面図である。
実施例2における光学系の縦収差図である。
実施例3における光学系の断面図である。
実施例3における光学系の縦収差図である。
実施例4における光学系の断面図である。
実施例4における光学系の縦収差図である。
実施例5における光学系の断面図である。
実施例5における光学系の縦収差図である。
実施例6における光学系の断面図である。
実施例6における光学系の縦収差図である。
実施例7における光学系の断面図である。
実施例7における光学系の縦収差図である。
実施例8における光学系の断面図である。
実施例8における光学系の縦収差図である。
実施例9における光学系の断面図である。
実施例9における光学系の縦収差図である。
各実施例における偏光を利用した光学系の光路の説明図である。
各実施例における偏光を利用した光学系の光路の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
(【0011】以降は省略されています)
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