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公開番号2024115029
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-26
出願番号2023020466
出願日2023-02-14
発明の名称光学系、表示装置、および撮像装置
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 20060101AFI20240819BHJP(光学)
要約【課題】高い光学性能および高い信頼性を有する光学系を提供する。
【解決手段】表示素子(1)に表示される画像を観察者の眼球に導く光学系(10a)であって、樹脂レンズ(P)と、樹脂レンズよりも観察者側に配置され、紫外線の透過率を低減させる紫外線低減手段(S)とを有し、紫外線低減手段の波長300～360nmの平均透過率をTuv[%]、波長700～1000nmの平均透過率をRir[%]とするとき、
0<Tuv<10
0<Rir<10
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】
表示素子に表示される画像を観察者の眼球に導く光学系であって、
樹脂レンズと、
前記樹脂レンズよりも観察者側に配置され、紫外線の透過率を低減させる紫外線低減手段とを有し、
前記紫外線低減手段の波長３００～３６０ｎｍの平均透過率をＴｕｖ［％］、波長７００～１０００ｎｍの平均透過率をＲｉｒ［％］とするとき、
０＜Ｔｕｖ＜１０
０＜Ｒｉｒ＜１０
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 910 文字）【請求項２】
前記紫外線低減手段の波長４００～７００ｎｍの平均反射率をＴｖｌ［％］とするとき、
０＜Ｔｖｌ＜１０
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】
前記紫外線低減手段は、前記光学系の最も観察者側の光学面に設けられており、
前記光学面の曲率をＲｅ、前記光学系の焦点距離をｆ、前記表示素子の表示面の対角長をｈ、前記光学系のアイポイント距離をＥＰとするとき、
－１．００＜ｈ＊ＥＰ／（Ｒｅ＊ｆ）＜０．５０
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４】
前記紫外線低減手段が設けられている光学部材の焦点距離をｆｕｖ、前記光学系の焦点距離をｆとするとき、
０．５＜ｆｕｖ／ｆ＜１０．０
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５】
赤外線を使用して前記眼球を撮像する撮像ユニットを更に有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】
前記撮像ユニットの光軸と前記光学系の光軸とは、互いに異なる角度であり、
前記撮像ユニットと前記光学系とは、互いにレンズを共有していないことを特徴とする請求項５に記載の光学系。
【請求項７】
前記紫外線低減手段は、誘電体または金属酸化物を含む蒸着膜であり、
前記蒸着膜の総層数は、１７層以下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】
前記樹脂レンズのｄ線における屈折率をｎｄｐ、ｄ線におけるアッベ数をνｄｐとするとき、
１．６０＜ｎｄｐ＜１．７５
１５．０＜νｄｐ＜２５．０
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９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の光学系と、表示素子とを有することを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の表示装置と、撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学系、表示装置、および撮像装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、観察者の視線の方向を検出する視線検出光学系が知られている。視線検出光学系は、観察者に不快感を与えないように、観察者から視認できない赤外線光源を照射し、その反射像を撮像することで視線検出を実現する。そのため、良好な視線検出性能を実現するには、赤外線の波長帯域における反射光を低減させる必要がある。
【０００３】
また従来、液晶パネルなどの表示素子を観察する光学系において、高い光学性能を実現するため、高分散の樹脂レンズを使用することが広く知られている。しかし、高分散の樹脂レンズは、紫外線による耐光性能においてガラスレンズに劣っており、高い信頼性を実現するには、紫外線低減手段による保護が必要である。特許文献１および特許文献には、紫外線低減手段を使用することで樹脂レンズの耐光性を向上させた光学系が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００５－２１５３８９号公報
特開２０１７－２６９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１および特許文献２に開示された紫外線低減手段は、紫外線領域および可視光領域に対してのみの使用が想定されており、赤外線領域において高い反射率を持っているか、または赤外線領域における使用は想定されていない。赤外線を用いた視線検出機能を持つファインダー光学系において、赤外線領域の反射率を増加させると、検出精度が低下するため、好ましくない。また一般的に、紫外線領域に急峻なカットオフ波長を設定すると、赤外線領域における反射率が増加する傾向があるため、視線検出機能を有するファインダー光学系を適切に構成する必要がある。
【０００６】
そこで本発明は、高い光学性能および高い信頼性を有する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】
【０００７】
本発明の一側面としての光学系は、表示素子に表示される画像を観察者の眼球に導く光学系であって、樹脂レンズと、前記樹脂レンズよりも観察者側に配置され、紫外線の透過率を低減させる紫外線低減手段とを有し、前記紫外線低減手段の波長３００～３６０ｎｍの平均透過率をＴｕｖ［％］、波長７００～１０００ｎｍの平均透過率をＲｉｒ［％］とするとき、
０＜Ｔｕｖ＜１０
０＜Ｒｉｒ＜１０
なる条件式を満足する。
【０００８】
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】
【０００９】
本発明によれば、高い光学性能および高い信頼性を有する光学系を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
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における光学系の収差図である。
実施例４における紫外線低減手段の透過率特性図である。
実施例４における紫外線低減手段の反射率特性図である。
各実施例における光学系を備えた撮像装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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