特開 2024-117079 接眼レンズ光学部品、システム及び設備

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024117079

(43)【公開日】2024-08-28

(54)【発明の名称】接眼レンズ光学部品、システム及び設備

(51)【国際特許分類】

   G02B 25/00 20060101AFI20240821BHJP

   G02B 17/08 20060101ALI20240821BHJP

   G02B 13/18 20060101ALI20240821BHJP

   G02B 5/30 20060101ALI20240821BHJP

   H10K 50/858 20230101ALI20240821BHJP

   H10K 59/10 20230101ALI20240821BHJP

   H10K 50/86 20230101ALI20240821BHJP

   H10K 59/95 20230101ALI20240821BHJP

   G02B 27/02 20060101ALI20240821BHJP

   C09J 201/00 20060101ALI20240821BHJP

【ＦＩ】

G02B25/00

G02B17/08

G02B13/18

G02B5/30

H10K50/858

H10K59/10

H10K50/86

H10K59/95

G02B27/02 Z

C09J201/00

【審査請求】有

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024019105

(22)【出願日】2024-02-13

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2024-08-13

(31)【優先権主張番号】202310122818.X

(32)【優先日】2023-02-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(71)【出願人】

【識別番号】517291003

【氏名又は名称】深▲ゼン▼納徳光学有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100091683

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼川 俊雄

(74)【代理人】

【識別番号】100179316

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 寛奈

(72)【発明者】

【氏名】彭華軍

(72)【発明者】

【氏名】曹鴻鵬

(72)【発明者】

【氏名】郭健飛

【テーマコード（参考）】

2H087

2H149

2H199

3K107

4J040

【Ｆターム（参考）】

2H087KA14

2H087LA12

2H087PA02

2H087PA03

2H087PA04

2H087PA18

2H087PB03

2H087PB04

2H087PB05

2H087QA01

2H087QA02

2H087QA03

2H087QA05

2H087QA06

2H087QA07

2H087QA13

2H087QA18

2H087QA21

2H087QA22

2H087QA25

2H087QA26

2H087QA33

2H087QA38

2H087QA41

2H087QA42

2H087QA45

2H087QA46

2H087RA04

2H087RA05

2H087RA45

2H087TA01

2H087TA04

2H087UA01

2H149AA14

2H149AA17

2H149AA18

2H149AB01

2H149AB23

2H149BA03

2H149DA04

2H149DA05

2H149DA12

2H149EA02

2H149EA05

2H149EA22

2H149FA01Z

2H149FA05Z

2H149FA12Z

2H149FA61

2H149FC01

2H149FD46

2H199CA23

2H199CA25

2H199CA42

2H199CA58

2H199CA63

2H199CA65

2H199CA84

2H199CA87

3K107AA01

3K107BB01

3K107CC37

3K107CC41

3K107EE26

3K107EE29

3K107FF06

3K107FF15

4J040LA10

4J040MA10

4J040MB05

4J040NA18

(57)【要約】      （修正有）

【解決手段】本発明は、接眼レンズ光学部品、システム及び設備に関する。該部品は目視観察側からマイクロディスプレイまでの間に光軸方向に順に配列される第１光学群と、第２光学群と、第３光学群とを含み、第１光学群は第１レンズ群と、第１偏光子群と、第１波長板群とを含み、第２光学群は第２レンズ群と半透過型光学面とを含み、第３光学群は第３レンズ群と、第２波長板群と、第２偏光子群とを含む。結像光線はマイクロディスプレイから発されて第１光学群と第２光学群との間で繰り返して反射屈折し、最終的に第１光学群の目視観察側に近接した部位から出射し、人の目まで達して結像する。
【効果】本発明の接眼レンズ光学部品により、従来技術のデメリットを有効的に改善し、広視野角、低歪み、高光学解像度等の性能指標を実現し、接眼レンズ光学部品の製造難度、製造コスト及び製品重量を低減し、システムの光学性能と製品のユーザ体験を大幅に向上した。
【選択図】図２１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

目視観察側からマイクロディスプレイまでの間に光軸方向に順に配列される第１光学群、第２光学群及び第３光学群を含む接眼レンズ光学部品であって、
前記第１光学群は、第１レンズと第２レンズよりなる第１レンズ群、第１偏光子群及び第１波長板群からなり、前記第１レンズ、前記第１偏光子群、前記第２レンズ及び前記第１波長板群が順に設置され、前記第２光学群は、順に設置される第２レンズ群と半透過型光学面とからなり、前記第３光学群は、順に設置される第３レンズ群と第２波長板群と第２偏光子群とからなり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群は何れも正のレンズ群であり、
前記接眼レンズ光学部品の光学焦点距離はＦであり、前記接眼レンズ光学部品の１つ目の光学面から前記マイクロディスプレイまでの長さはＤであり、前記第１光学群と前記第２光学群とが組合せられた光学焦点距離はＦ１２であり、前記第１光学群と前記第２光学群とが組合せられた中心厚さはＤ１であり、前記第３光学群の光学焦点距離はＦ３であり、前記第３光学群の中心厚さはＤ２であり、
前記Ｆ、前記Ｆ１２、前記Ｄ１、前記Ｆ３、前記Ｄ２は以下の関係式を満たす：
１．１≦Ｆ１２／Ｆ≦１．８；
１．１３≦Ｆ３／Ｆ≦１．９８；
０．５６≦Ｆ１２／Ｆ３≦１．５９；
０．４７≦Ｄ１／Ｄ≦０．７３；
０．２≦Ｄ２／Ｄ≦０．５３；
０．２８≦Ｄ１／Ｄ２≦１．１２；
前記第１偏光子群には、自然光のＰ光及びＳ光中の一方の偏光状態光を反射し、他方の偏光状態光を透過させる偏光子ａを１枚含有し、自然光のＰ光及びＳ光中の一方の偏光状態光を吸収し、他方の偏光状態光を透過させる偏光子ｂＮをＮ枚含有し、Ｎは自然数であり、
前記第１波長板群には、偏光光に対して１／４の位相遅延効果を有する波長板ｃＫをＫ枚含有し、偏光光に対して１／２の位相遅延効果を有する波長板ｄＪをＪ枚含有し、Ｋは１以上の正の整数であり、Ｊは自然数であり、
前記第２波長板群には、偏光光に対して１／４の位相遅延効果を有する波長板ｅＺをＺ枚含有し、偏光光に対して１／２の位相遅延効果を有する波長板ｆＹをＹ枚含有し、Ｚは１以上の正の整数であり、Ｙは自然数であり、
前記第２偏光子群には、自然光のＰ光及びＳ光中の一方の偏光状態光を吸収し、他方の偏光状態光を透過させる偏光子ｇＭをＭ枚含有し、偏光光に対して１／２の位相遅延効果を有する波長板ｈＸをＸ枚含有し、Ｍは１以上の正の整数であり、Ｘは自然数であることを特徴とする、接眼レンズ光学部品。

【請求項2】

前記第１レンズ群の光学焦点距離はＦ１であり、前記第２レンズ群の光学焦点距離はＦ２であり、前記第３レンズ群の光学焦点距離はＦ３であり、
ｆ１、ｆ２及びｆ３は以下の関係式を満たすことを特徴とする、請求項１に記載の接眼レンズ光学部品。
－３．０５≦ｆ１／ｆ２≦３３．２１；
０．１３≦ｆ３／ｆ２≦０．４２；
－１１．８８≦ｆ１／ｆ３≦７９．８４。

【請求項3】

前記第２光学群中の人の目から離れた最後の光学面の曲率半径はＲ６であり、前記第３光学群の人の目に近接した１つ目の光学面の曲率半径はＲ７であり、前記Ｒ６と前記Ｒ７は以下の関係式を満たすことを特徴とする、請求項１に記載の接眼レンズ光学部品。
－６．１３≦Ｒ６／Ｒ７≦５．８５。

【請求項4】

前記第１レンズ群、前記第２レンズ群及び前記第３レンズ群中の光学レンズの材料はガラス材質又はプラスチック樹脂材質であることを特徴とする、請求項１に記載の接眼レンズ光学部品。

【請求項5】

前記第１レンズ群、前記第２レンズ群及び前記第３レンズ群中の光学面は光学球面、光学平面及び光学偶数次非球面中の１つ又は複数を含み、前記光学偶数次非球面の面形状の公式は以下の関係式を満たす：

【数1】

なかでも、ｚは光学面の矢高であり、ｃは非球面の頂点における曲率であり、ｋは非球面係数であり、α２、α４、α６・・・は各階の係数であり、ｒは曲面における点からレンズシステムの光軸までの距離の座標であることを特徴とする、請求項１に記載の接眼レンズ光学部品。

【請求項6】

前記偏光子ａの偏光角はθａであり、θａは基準であり、偏光子ｂ０、ｂ１、ｂ２、ｂ３・・・ｂＮの前記偏光子ａに対する偏光角はθｂ０、θｂ１、θｂ２、θｂ３・・・θｂＮであり、波長板ｃ１、ｃ２、ｃ３・・・ｃＫの前記偏光子ａに対する偏光角はθｃ１、θｃ２、θｃ３・・・θｃＫであり、波長板ｄ０、ｄ１、ｄ２、ｄ３・・・ｄＪの前記偏光子ａに対する偏光角はθｄ０、θｄ１、θｄ２、θｄ３・・・θｄＪであり、波長板ｅ１、ｅ２、ｅ３・・・ｅＺの前記偏光子ａに対する偏光角はθｅ１、θｅ２、θｅ３・・・θｅＺであり、波長板ｆ０、ｆ１、ｆ２、ｆ３・・・ｆＹの前記偏光子ａに対する偏光角はθｆ０、θｆ１、θｆ２、θｆ３・・・θｆＹであり、偏光子ｇ１、ｇ２、ｇ３・・・ｇＭの前記偏光子ａに対する偏光角はθｇ１、θｇ２、θｇ３・・・θｇＭであり、波長板ｈ０、ｈ１、ｈ２、ｈ３・・・ｈＸの前記偏光子ａに対する偏光角はθｈ０、θｈ１、θｈ２、θｈ３・・・θｈＸであり、なかでも、θｂＮ、θｃＫ、θｄＪ、θｅＺ、θｆＹ、θｇＭ及びθｈＸは以下の関係式を満たすことを特徴とする、請求項１に記載の接眼レンズ光学部品。
｜θｂＮ｜≦１０°；
｜θｃＫ＋θｄＪ－（Ｊ＋１）４５°｜≦１０°；
｜θｃＫ－θｃ（Ｋ－１）｜≦１０°；
｜（１５°／Ｊ）－θｄ１｜≦３°；
｜θｅＺ＋θｆＹ－（Ｙ＋１）４５°｜≦１０°；
｜θｅＺ－θｅ（Ｚ－１）｜≦１０°；
｜（１５°／Ｙ）－θｆ１｜≦３°；
｜θｇＭ｜≦１０°；
｜θｈＸ－θｈ（Ｘ－１）｜≦１０°。

【請求項7】

前記波長板ｃＫと前記波長板ｄＪとが貼り付けられ、前記第１光学群における前記マイクロディスプレイに近接した側の１つ目の光学面と、前記第２光学群における人の目に近接した側の１つ目の光学面とが接着された接着面の間に位置することを特徴とする、請求項１に記載の接眼レンズ光学部品。

【請求項8】

目視観察側から前記マイクロディスプレイまでの間に光軸方向に、前記波長板ｅＺと前記波長板ｆＹは前記偏光子ｇＭと前記波長板ｈＸの上流に位置することを特徴とする、請求項１に記載の接眼レンズ光学部品。

【請求項9】

前記第１偏光子群、前記第２偏光子群、前記第１波長板群及び前記第２波長板群は、何れもプラスチック樹脂材質で製作されることを特徴とする、請求項１に記載の接眼レンズ光学部品。

【請求項10】

前記第２レンズの人の目に近接した側の光学面は、人の目に凹み、かつ前記マイクロディスプレイに突出する形状を呈することを特徴とする、請求項１に記載の接眼レンズ光学部品。

【請求項11】

接着と貼付操作で用いられる接着剤又は材質は光学用接着材質であることを特徴とする、請求項１～１０の何れか１項に記載の接眼レンズ光学部品。

【請求項12】

請求項１～１１の何れか１項に記載の前記接眼レンズ光学部品を含むことを特徴とする、接眼レンズ光学システム。

【請求項13】

それぞれ人の左右の目の位置に対応する２つの前記マイクロディスプレイを含む接眼レンズ光学設備であって、人の目と前記マイクロディスプレイとの中間位置に設けられ、前記マイクロディスプレイに示す画面を高画質、低歪み、広視野角という特徴で人の目に投射する請求項１２に記載の光学システムをさらに含むことを特徴とする、接眼レンズ光学設備。

【請求項14】

前記マイクロディスプレイは有機エレクトロルミネセンスデバイス又は透過型液晶ディスプレイであることを特徴とする、請求項１３に記載の接眼レンズ光学設備。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、頭部装着表示設備の光学システムに関し、より具体的には、接眼レンズ光学部品、システム及び設備に関する。

【背景技術】

【0002】

頭部装着型表示装置は幾つかの光学的結像技術により、小型画像ディスプレイ（例えば透過型又は反射型液晶ディスプレイ、有機エレクトロルミネセンスデバイス、ＤＭＤデバイス）から発されるビデオ画像の光をユーザの瞳孔に導き、ユーザの目に近接した範囲で仮想の拡大画像を実現して、ユーザに直観的で可視化した画像、ビデオ、文字情報を提供し、屋外活動、模擬運転、トレーニング、プレゼンテーション、教学、教育、医療、飛行等の場面に用いられ得る。

【0003】

光学技術が絶えず進歩し、光学材料が日進月歩で発展するにつれて、種々の光学的結像技術のイテレーションで、偏光制御材料のイテレーション技術がより際立ち、本発明のｐａｎｃａｋｅ光学技術を派生しており、頭部装着型表示装置の接眼レンズ光学部品は広視野、軽量化、高精細度等の変更できない指標に対する要求も向上しており、接眼レンズ光学部品も高価格性能比、量産しやすさ、高品質等の特徴をできる限り実現する必要があり、前記光学性能を同時に満たすことはシステムの設計及び収差の最適化に対して大きなチャレンジである。

【0004】

複数のレンズ群をそれぞれ有しており組合せて構成したｐａｎｃａｋｅ光学システムにおける通常の接眼レンズ光学部品は、多くの文献で該構造に基づきそれぞれの設計が提出されており、例えば特許文献１（中国実用新案第２１４３１１０９６号明細書）、特許文献２（中国特許出願公開第１０８９５７７３２号明細書）では、それぞれ反射屈折型ｐａｎｃａｋｅ光学システムから構成された光学システムにより、良い加工性が実現されている。しかしながら、前記光学システムは本発明で述べられている種々の偏光膜と偏光膜、偏光膜と光学システム間の種々の協働関係を応用することができないので、望ましい光学効果を達成できず、生じられた迷光も許容できず、光学システムのコントラスト及びユーザ体験を大幅に低減した。

【0005】

特許文献３（中国特許出願公開第１１２７３１６６６号明細書）では、広視野角、高画質、低歪み等の性能指標が実現された、複数枚のレンズから構成される接眼レンズ光学部品が開示されているが、該接眼レンズ光学部品は複雑なフレネル光学面形状に大きく依存しており、加工性が良くなく、量産の難度が大きい。

【0006】

特許文献４（中国特許出願公開第１０１６０９２０８号明細書）では、広視野角の効果が実現された、複数枚のレンズから構成される接眼レンズ光学部品が開示されているが、その収差の矯正が良くなく、厚さ及び質量がやや大きく、性能指標が良くない。

【0007】

頭部装着型表示装置は体積がコンパクトで、軽量で、頭部装着が容易になり、負荷が軽減される等の方向に進んでいる。同時に、広視野角及び快適な視覚体験も次第に頭部装着型表示装置の優劣を評価する肝心な要素となっている。広視野角は高臨場感の視覚体験効果を決めるものであり、高画質、低歪みは視覚体験の快適性を決めるものである。これらの要求を満たすために、接眼レンズ光学部品は広視野角、高画質、低歪み、小像面湾曲、小体積等の指標をできる限り実現する必要があり、前記光学性能を同時に満たすことはシステムの設計及び収差の最適化に対して大きなチャレンジである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】中国実用新案第２１４３１１０９６号明細書

【特許文献2】中国特許出願公開第１０８９５７７３２号明細書

【特許文献3】中国特許出願公開第１１２７３１６６６号明細書

【特許文献4】中国特許出願公開第１０１６０９２０８号明細書

【発明の概要】

【0009】

従来の光学システムは画質が高くなく、歪みが存在し、及び視野角はあまり大きくなく、本発明が解決しようとする課題は、従来技術の前記デメリットに対して、接眼レンズ光学部品を提供し、接眼レンズ光学システム及び接眼レンズ光学設備をさらに提供することである。

【0010】

本発明は、その課題を解決するために、以下の技術的手段を用いる。

【0011】

目視観察側からマイクロディスプレイまでの間に光軸方向に順に配列される第１光学群と、第２光学群と、第３光学群とを含む接眼レンズ光学部品である。

【0012】

前記第１光学群は第１レンズ群と第１偏光子群と第１波長板群とを含み、前記第２光学群は第２レンズ群と半透過型光学面とを含み、前記第３光学群は第３レンズ群と第２波長板群と第２偏光子群とを含む。

【0013】

前記接眼レンズ光学部品の光学焦点距離はＦであり、前記接眼レンズ光学部品の第１光学面からマイクロディスプレイまでの長さはＤであり、第１光学群と第２光学群とが組合せられた光学焦点距離はＦ１２であり、第１光学群と第２光学群とが組合せられた中心厚さはＤ１であり、第３光学群の光学焦点距離はＦ３であり、第３光学群の中心厚さはＤ２である。

【0014】

Ｆ、Ｆ１２、Ｄ１、Ｆ３、Ｄ２は以下の関係式を満たす、接眼レンズ光学部品が構成される。

【0015】

１．１≦Ｆ１２／Ｆ≦１．８；

【0016】

１．１３≦Ｆ３／Ｆ≦１．９８；

【0017】

０．５６≦Ｆ１２／Ｆ３≦１．５９；

【0018】

０．４７≦Ｄ１／Ｄ≦０．７３；

【0019】

０．２≦Ｄ２／Ｄ≦０．５３；

【0020】

０．２８≦Ｄ１／Ｄ２≦１．１２。

【0021】

前記第１レンズ群の光学焦点距離はＦ１であり、第２レンズ群の光学焦点距離はＦ２であり、第３レンズ群の光学焦点距離はＦ３である。

【0022】

ｆ１、ｆ２及びｆ３は以下の関係式を満たす、本発明に記載の接眼レンズ光学部品。

【0023】

－３．０５≦ｆ１／ｆ２≦３３．２１；

【0024】

０．１３≦ｆ３／ｆ２≦０．４２；

【0025】

－１１．８８≦ｆ１／ｆ３≦７９．８４。

【0026】

前記第２光学群中の人の目から離れた最後の光学面の曲率半径はＲ６であり、第３光学群の人の目に近接した１つ目の光学面の曲率半径はＲ７であり、Ｒ６とＲ７は以下の関係式を満たす、本発明に記載の接眼レンズ光学部品。

【0027】

－６．１３≦Ｒ６／Ｒ７≦５．８５。

【0028】

前記第１レンズ群、第２レンズ群及び第３レンズ群中の光学レンズの材料はガラス材質又はプラスチック樹脂材質である、本発明に記載の接眼レンズ光学部品。

【0029】

前記第１レンズ群、第２レンズ群及び第３レンズ群中の光学面は光学球面、光学平面及び光学偶数次非球面中の１つ又は複数を含み、前記偶数次非球面の面形状の公式は以下の関係式を満たす。

【0030】

【数1】

【0031】

なかでも、ｚは光学面の矢高であり、ｃは非球面の頂点における曲率であり、ｋは非球面係数であり、α２、α４、α６・・・は各階の係数であり、ｒは曲面における点からレンズシステムの光軸までの距離の座標である、本発明に記載の接眼レンズ光学部品。

【0032】

前記第１偏光子群には、自然光のＰ光及びＳ光中の一方の偏光状態光を反射し、他方の偏光状態光を透過させる偏光子ａを１枚含有し、自然光のＰ光及びＳ光中の一方の偏光状態光を吸収し、他方の偏光状態光を透過させる偏光子ｂＮをＮ枚含有し、Ｎは自然数である。

【0033】

前記第１波長板群には、偏光光に対して１／４の位相遅延効果を有する波長板ｃＫをＫ枚含有し、偏光光に対して１／２の位相遅延効果を有する波長板ｄＪをＪ枚含有し、Ｋは１以上の正の整数であり、Ｊは自然数である。

【0034】

前記第２波長板群には、偏光光に対して１／４の位相遅延効果を有する波長板ｅＺをＺ枚含有し、偏光光に対して１／２の位相遅延効果を有する波長板ｆＹをＹ枚含有し、Ｚは１以上の正の整数であり、Ｙは自然数である。

【0035】

前記第２偏光子群には、自然光のＰ光及びＳ光中の一方の偏光状態光を吸収し、他方の偏光状態光を透過させる偏光子ｇＭをＭ枚含有し、偏光光に対して１／２の位相遅延効果を有する波長板ｈＸをＸ枚含有し、Ｍは１以上の正の整数であり、Ｘは自然数である。

【0036】

前記偏光子ａの偏光角はθａであり、θａは基準であり、偏光子ｂ０、ｂ１、ｂ２、ｂ３・・・ｂＮの偏光子ａに対する偏光角はθｂ０、θｂ１、θｂ２、θｂ３・・・θｂＮであり、波長板ｃ１、ｃ２、ｃ３・・・ｃＫの偏光子ａに対する偏光角はθｃ１、θｃ２、θｃ３・・・θｃＫであり、波長板ｄ０、ｄ１、ｄ２、ｄ３・・・ｄＪの偏光子ａに対する偏光角はθｄ０、θｄ１、θｄ２、θｄ３・・・θｄＪであり、波長板ｅ１、ｅ２、ｅ３・・・ｅＺの偏光子ａに対する偏光角はθｅ１、θｅ２、θｅ３・・・θｅＺであり、波長板ｆ０、ｆ１、ｆ２、ｆ３・・・ｆＹの偏光子ａに対する偏光角はθｆ０、θｆ１、θｆ２、θｆ３・・・θｆＹであり、偏光子ｇ１、ｇ２、ｇ３・・・ｇＭの偏光子ａに対する偏光角はθｇ１、θｇ２、θｇ３・・・θｇＭであり、波長板ｈ０、ｈ１、ｈ２、ｈ３・・・ｈＸの偏光子ａに対する偏光角はθｈ０、θｈ１、θｈ２、θｈ３・・・θｈＸであり、なかでも、θｂＮ、θｃＫ、θｄＪ、θｅＺ、θｆＹ、θｇＭ及びθｈＸは以下の関係式を満たす、本発明に記載の接眼レンズ光学部品。

【0037】

｜θｂＮ｜≦１０°；

【0038】

｜θｃＫ＋θｄＪ－（Ｊ＋１）４５°｜≦１０°；

【0039】

｜θｃＫ－θｃ（Ｋ－１）｜≦１０°；

【0040】

｜（１５°／Ｊ）－θｄ１｜≦３°；

【0041】

｜θｅＺ＋θｆＹ－（Ｙ＋１）４５°｜≦１０°；

【0042】

｜θｅＺ－θｅ（Ｚ－１）｜≦１０°；

【0043】

｜（１５°／Ｙ）－θｆ１｜≦３°；

【0044】

｜θｇＭ｜≦１０°；

【0045】

｜θｈＸ－θｈ（Ｘ－１）｜≦１０°。

【0046】

前記偏光子ａと偏光子ｂＮが第１レンズ群中の一つ又は複数の光学面に貼り付けられる、本発明に記載の接眼レンズ光学部品。

【0047】

前記波長板ｃＫと波長板ｄＪとが貼り付けられ、第１光学群におけるマイクロディスプレイに近接した側の１つ目の光学面と、第２光学群における人の目に近接した側の１つ目の光学面とが接着された接着面の間に位置する、本発明に記載の接眼レンズ光学部品。

【0048】

前記波長板ｅＺと波長板ｆＹが第３光学群とマイクロディスプレイ中の一つ又は複数の光学面に貼り付けられ、偏光子ｇＭと波長板ｈＸが第３光学群とマイクロディスプレイ中の一つ又は複数の光学面に貼り付けられ、目視観察側からマイクロディスプレイまでの間に光軸方向に、波長板ｅＺと波長板ｆＹは偏光子ｇＭと波長板ｈＸの上流に位置する、本発明に記載の接眼レンズ光学部品。

【0049】

前記第１偏光子群、前記第２偏光子群、前記第１波長板群及び前記第２波長板群は、何れもプラスチック樹脂材質で製作される、本発明に記載の接眼レンズ光学部品。

【0050】

前記第１レンズ群は第１レンズと第２レンズ群とからなり、第２レンズの人の目に近接した側の光学面は、人の目に凹み、かつマイクロディスプレイに突出する形状を呈する、本発明に記載の接眼レンズ光学部品。

【0051】

接着と貼付操作で用いられる接着剤又は材質は光学用接着材質である、本発明に記載の接眼レンズ光学部品。

【0052】

上記のような接眼レンズ光学部品を含む、接眼レンズ光学システム。

【0053】

それぞれ人の左右の目の位置に対応する２つのマイクロディスプレイを含む接眼レンズ光学設備であって、人の目と前記マイクロディスプレイとの中間位置に設けられ、マイクロディスプレイに示す画面を高画質、低歪み、広視野角という特徴で人の目に投射する上記のような光学システムをさらに含む、接眼レンズ光学設備。

【0054】

前記マイクロディスプレイは有機エレクトロルミネセンスデバイス又は透過型液晶ディスプレイである、本発明に記載の接眼レンズ光学設備。

【0055】

本発明の効果は以下の通りである。該接眼レンズ光学システムはｐａｎｃａｋｅ折り畳み型光学システムを用い、第１レンズ群と第１偏光子群と第１波長板群、第２レンズ群と半透過型光学面、第３レンズ群と第２波長板群と第２偏光子群の順列組合せにより、各レンズ間の焦点距離の組合せ及び偏光部材の偏光制御に合わせて、本発明の協働関係に基づき、結像光線はマイクロディスプレイから発されて第１光学群と第２光学群との間で繰り返して反射屈折し、最終的に第１光学群の目視観察側に近接した部位から出射し、人の目まで達して結像することにより、従来技術のデメリットを有効的に改善し、優れた迷光効果を有しており、加工性が良く、同時に広視野角、低歪み、高光学解像度等の性能指標をさらに実現し、接眼レンズ光学部品の製造難度、製造コスト及び製品重量を低減し、システムの光学性能と製品のユーザ体験を大幅に向上した。観察者は、本発明の接眼レンズ光学部品により、フルフレームで高精細度、無歪み、均一な画質の大画面を見、高臨場感の視覚体験を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0056】

本発明の実施例又は従来技術中の技術的手段をより明確に説明するために、以下に図面及び実施例を参照しながら本発明をさらに説明する。以下の説明における図面は本発明の一部の実施例に過ぎず、当業者であれば、創造的活動を行うことなく、さらにこれらの図面に応じて他の図面を得ることができる。

【0057】

【図1】図１は本発明の実施例１の接眼レンズ光学部品の概略構成図である。

【図2】図２は本発明の実施例１の接眼レンズ光学部品の光学的伝達函数のＭＴＦの概略図である。

【図3】図３は本発明の実施例１の接眼レンズ光学部品の分散スポットの概略図である。

【図4】図４ａ、図４ｂは本発明の実施例１の接眼レンズ光学部品の像面湾曲の概略図及び歪みの概略図である。

【図5】図５は本発明の実施例２の接眼レンズ光学部品の概略構成図である。

【図6】図６は本発明の実施例２の接眼レンズ光学部品の光学的伝達函数のＭＴＦの概略図である。

【図7】図７は本発明の実施例２の接眼レンズ光学部品の分散スポットの概略図である。

【図8】図８ａ、図８ｂは本発明の実施例２の接眼レンズ光学部品の像面湾曲の概略図及び歪みの概略図である。

【図9】図９は本発明の実施例３の接眼レンズ光学部品の概略構成図である。

【図10】図１０は本発明の実施例３の接眼レンズ光学部品の光学的伝達函数のＭＴＦの概略図である。

【図11】図１１は本発明の実施例３の接眼レンズ光学部品の分散スポットの概略図である。

【図12】図１２ａ、図１２ｂは本発明の実施例３の接眼レンズ光学部品の像面湾曲の概略図及び歪みの概略図である。

【図13】図１３は本発明の実施例４の接眼レンズ光学部品の概略構成図である。

【図14】図１４は本発明の実施例４の接眼レンズ光学部品の光学的伝達函数のＭＴＦの概略図である。

【図15】図１５は本発明の実施例４の接眼レンズ光学部品の分散スポットの概略図である。

【図16】図１６ａ、図１６ｂは本発明の実施例４の接眼レンズ光学部品の像面湾曲の概略図及び歪みの概略図である。

【図17】図１７は本発明の実施例５の接眼レンズ光学部品の概略構成図である。

【図18】図１８は本発明の実施例５の接眼レンズ光学部品の光学的伝達函数のＭＴＦの概略図である。

【図19】図１９は本発明の実施例５の接眼レンズ光学部品の分散スポットの概略図である。

【図20】図２０ａ、図２０ｂは本発明の実施例５の接眼レンズ光学部品の像面湾曲の概略図及び歪みの概略図である。

【図21】図２１は本発明の実施例６の接眼レンズ光学部品の概略構成図である。

【図22】図２２は本発明の実施例６の接眼レンズ光学部品の光学的伝達函数のＭＴＦの概略図である。

【図23】図２３は本発明の実施例６の接眼レンズ光学部品の分散スポットの概略図である。

【図24】図２４ａ、図２４ｂは本発明の実施例６の接眼レンズ光学部品の像面湾曲の概略図及び歪みの概略図である。

【図25】図２５は本発明の実施例７の接眼レンズ光学部品の概略構成図である。

【図26】図２６は本発明の実施例７の接眼レンズ光学部品の光学的伝達函数のＭＴＦの概略図である。

【図27】図２７は本発明の実施例７の接眼レンズ光学部品の分散スポットの概略図である。

【図28】図２８ａ、図２８ｂは本発明の実施例７の接眼レンズ光学部品の像面湾曲の概略図及び歪みの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0058】

本発明の実施例の目的、技術的手段及びメリットがより明らかになるために、以下に本発明の実施例中の技術的手段を参照しながら明確で完全に説明を行う。明らかに、説明される実施例は本発明の全部の実施例ではなく、一部の実施例である。本発明の実施例に基づき、当業者が創造的活動を行うことなく得られた全ての他の実施例は、本発明の保護範囲に属する。

【0059】

目視観察側からマイクロディスプレイまでの間に光軸方向に順に配列される第１レンズ群（Ｌ１）と、第１偏光子群（Ｐ１）と、第１波長板群（Ｐ２）とを含む接眼レンズ光学部品であって、第２光学群（Ａ２）は第２レンズ群（Ｌ２）と半透過型光学面（Ｐ３）とを含み、第３光学群（Ａ３）は第３レンズ群（Ｌ３）と、第２波長板群（Ｐ４）と、第２偏光子群（Ｐ５）とを含む。

【0060】

第１偏光子群（Ｐ１）と第２偏光子群（Ｐ５）、第１波長板群（Ｐ２）と第２波長板群（Ｐ４）、第１レンズ群（Ｌ１）と第２レンズ群（Ｌ２）と第３レンズ群（Ｌ３）のそれぞれは、偏光子、波長板及び光学レンズを少なくとも１枚ずつ含有する。

【0061】

第１偏光子群（Ｐ１）は、自然光のＰ光及びＳ光中の一方の偏光状態光を反射し、他方の偏光状態光を透過させる偏光子を１枚含有する。

【0062】

第１波長板群（Ｐ２）と第２波長板群（Ｐ４）のそれぞれは少なくとも、偏光光に対して１／４の位相遅延効果を有する波長板を１枚含有する。

【0063】

第２偏光子群（Ｐ５）は少なくとも、自然光のＰ光及びＳ光中の一方の偏光状態光を吸収し、他方の偏光状態光を透過させる偏光子を１枚含有する。

【0064】

人の目に近接した側であってマイクロディスプレイから離れた側に位置する第２波長板群（Ｐ４）と、人の目から離れた側であってマイクロディスプレイに近接した側に位置する第２偏光子群（Ｐ５）とが第３レンズ群（Ｌ３）中のある光学面又はマイクロディスプレイの表面に貼り付けられる。

【0065】

第１光学群（Ａ１）中の第１レンズ群（Ｌ１）は、人の目に突出しマイクロディスプレイに凹む光学面である第１光学面１と、第２光学面２と、第３光学面３と、第４光学面４とを含有し、第１波長板群（Ｐ２）がマイクロディスプレイに近接した側の第４光学面４に貼り付けられ、第１偏光子群（Ｐ１）が第１レンズ群（Ｌ１）の人の目に近接した側のある１つ又は複数の光学面に貼り付けられる。

【0066】

第２光学群（Ａ２）中の第２レンズ群（Ｌ２）は、第５光学面５と、人の目に凹みマイクロディスプレイに突出する光学面である第６光学面６と、第６光学面６に位置する半透過型反光学面（Ｐ３）とを含有する。

【0067】

第１光学群（Ａ１）におけるマイクロディスプレイに近接した側の第４光学面４と、第２光学群（Ａ２）における人の目に近接した側の第５光学面５は、第１波長板群（Ｐ２）を貼り付けにより１つの部材に接着する。

【0068】

第３光学群（Ａ３）の人の目に近接した第７光学面７は人の目に突出しマイクロディスプレイに凹む光学面であり、第３光学群（Ａ３）の人の目から離れた光学面は第８光学面８である。

【0069】

接眼レンズ光学部品の光学焦点距離はＦであり、接眼レンズ光学部品の１つ目の光学面からマイクロディスプレイまでの長さはＤであり、第１光学群（Ａ１）と第２光学群（Ａ２）とが組合せられた光学焦点距離はＦ１２であり、第１光学群（Ａ１）と第２光学群（Ａ２）とが組合せられた中心厚さはＤ１であり、第３光学群（Ａ３）の光学焦点距離はＦ３であり、第３光学群（Ａ３）の中心厚さはＤ２であり、Ｆ、Ｆ１２、Ｄ１、Ｆ３、Ｄ２は以下の関係式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）を満たす：

【0070】

１．１≦Ｆ１２／Ｆ≦１．８・・・（１）、

【0071】

１．１３≦Ｆ３／Ｆ≦１．９８・・・（２）、

【0072】

０．５６≦Ｆ１２／Ｆ３≦１．５９・・・（３）、

【0073】

０．４７≦Ｄ１／Ｄ≦０．７３・・・（４）、

【0074】

０．２≦Ｄ２／Ｄ≦０．５３・・・（５）、

【0075】

０．２８≦Ｄ１／Ｄ２≦１．１２・・・（６）；

【0076】

なかでも、Ｆ１２／Ｆの取り得る値は１．１、１．１２、１．２１、１．３３、１．４４、１．５８、１．６５１、１．７３５、１．８等であってもよく、Ｆ３／Ｆの取り得る値は１．１３、１．２２、１．３４、１．５３、１．６６、１．７８、１．８５１、１．９３５、１．９８等であってもよく、Ｆ１２／Ｆ３の取り得る値は０．５６、０．８６、１．１１、１．１２５、１．２１３、１．３４、１．５３、１．５９等であってもよく、Ｄ１／Ｄの取り得る値は０．４７、０．５３１、０．５８１、０．６４１、０．６７１、０．６８１、０．７３等であってもよく、Ｄ２／Ｄの取り得る値は０．２、０．２３１、０．２５１、０．３６、０．３７１、０．４２１、０．４７３、０．５１３、０．５３等であってもよく、Ｄ１／Ｄ２の取り得る値は０．２８、０．３１、０．５１、０．６、０．７１、０．８１、０．９７３、１．１２等であってもよい、接眼レンズ光学部品が構成される。

【0077】

第１レンズ群（Ｌ１）の光学焦点距離はＦ１であり、第２レンズ群（Ｌ２）の光学焦点距離はＦ２であり、第３レンズ群（Ｌ３）の光学焦点距離はＦ３であり、ｆ１、ｆ２及びｆ３は以下の関係式（７）、（８）、（９）を満たす：

【0078】

－３．０５≦ｆ１／ｆ２≦３３．２１・・・（７）、

【0079】

０．１３≦ｆ３／ｆ２≦０．４２・・・（８）、

【0080】

－１１．８８≦ｆ１／ｆ３≦７９．８４・・・（９）；

【0081】

なかでも、ｆ１／ｆ２の取り得る値は－３．０５、－２．１２、－１．２１、－０．３、１．４４、１１．８、２２．６、２３．７、３３．２１等であってもよく、ｆ３／ｆ２の取り得る値は０．１３、０．１３５、０．２５、０．２４５、０．３３１、０．３６、０．４１３、０．４２等であってもよく、ｆ１／ｆ３の取り得る値は－１１．８８、－１０．１、－５．２５、－０．２４５、０．３３１、１０．３６、２２．４３、４３．４２、７９．８４等であってもよい。

【0082】

第２光学群（Ａ２）中の第６光学面６の曲率半径はＲ６であり、第３光学群（Ａ３）の人の目に近接した第７光学面７の曲率半径はＲ７であり、Ｒ６とＲ７は以下の関係式（１０）を満たす：

【0083】

－６．１３≦Ｒ６／Ｒ７≦５．８５・・・（１０）。

【0084】

なかでも、Ｒ６／Ｒ７の取り得る値は－６．１３、－５．１２、－３．２１、－０．３７、１．４５、３．８、５．６、５．７５、５．８５等であってもよい。

【0085】

第１レンズ群（Ｌ１）、第２レンズ群（Ｌ２）及び第３レンズ群（Ｌ３）中の光学レンズの材料はガラス材質又はプラスチック樹脂材質である。

【0086】

第１レンズ群（Ｌ１）、第２レンズ群（Ｌ２）及び第３レンズ群（Ｌ３）中の光学面は光学球面、光学平面及び光学偶数次非球面であり、かつ、前記偶数次非球面の面形状の公式は以下の関係式（１１）を満たす：

【0087】

【数2】

・・・（１１）；

【0088】

なかでも、ｚは光学面の矢高であり、ｃは非球面の頂点における曲率であり、ｋは非球面係数であり、α２、α４、α６・・・は各階の係数であり、ｒは曲面における点からレンズシステムの光軸までの距離の座標である。

【0089】

第１偏光子群（Ｐ１）と第２偏光子群（Ｐ５）、第１波長板群（Ｐ２）と第２波長板群（Ｐ４）はプラスチック樹脂材質である。

【0090】

第１偏光子群（Ｐ１）は自然光のＰ光及びＳ光中の一方の偏光状態光を反射し、他方の偏光状態光を透過させる偏光子ａを１枚含有し、自然光のＰ光及びＳ光中の一方の偏光状態光を吸収し、他方の偏光状態光を透過させる偏光子ｂＮをＮ枚含有し、Ｎは自然数である。

【0091】

第１波長板群（Ｐ２）は偏光光に対して１／４の位相遅延効果を有する波長板ｃＫをＫ枚含有し、偏光光に対して１／２の位相遅延効果を有する波長板ｄＪをＪ枚含有し、Ｋは１以上の正の整数であり、Ｊは自然数である。

【0092】

第２波長板群（Ｐ４）は偏光光に対して１／４の位相遅延効果を有する波長板ｅＺをＺ枚含有し、偏光光に対して１／２の位相遅延効果を有する波長板ｆＹをＹ枚含有し、Ｚは１以上の正の整数であり、Ｙは自然数である。

【0093】

第２偏光子群（Ｐ５）は自然光のＰ光及びＳ光中の一方の偏光状態光を吸収し、他方の偏光状態光を透過させる偏光子ｇＭをＭ枚含有し、偏光光に対して１／２の位相遅延効果を有する波長板ｈＸをＸ枚含有し、Ｍは１以上の正の整数であり、Ｘは自然数である。

【0094】

偏光子ａの偏光角はθａであり、θａは基準であり、偏光子ｂ０、ｂ１、ｂ２、ｂ３・・・ｂＮの偏光子ａに対する偏光角はθｂ０、θｂ１、θｂ２、θｂ３・・・θｂＮであり、波長板ｃ１、ｃ２、ｃ３・・・ｃＫの偏光子ａに対する偏光角はθｃ１、θｃ２、θｃ３・・・θｃＫであり、波長板ｄ０、ｄ１、ｄ２、ｄ３・・・ｄＪの偏光子ａに対する偏光角はθｄ０、θｄ１、θｄ２、θｄ３・・・θｄＪであり、波長板ｅ１、ｅ２、ｅ３・・・ｅＺの偏光子ａに対する偏光角はθｅ１、θｅ２、θｅ３・・・θｅＺであり、波長板ｆ０、ｆ１、ｆ２、ｆ３・・・ｆＹの偏光子ａに対する偏光角はθｆ０、θｆ１、θｆ２、θｆ３・・・θｆＹであり、偏光子ｇ１、ｇ２、ｇ３・・・ｇＭの偏光子ａに対する偏光角はθｇ１、θｇ２、θｇ３・・・θｇＭであり、波長板ｈ０、ｈ１、ｈ２、ｈ３・・・ｈＸの偏光子ａに対する偏光角はθｈ０、θｈ１、θｈ２、θｈ３・・・θｈＸであり、なかでも、θｂＮ、θｃＫ、θｄＪ、θｅＺ、θｆＹ、θｇＭ及びθｈＸは以下の関係式を満たす：

【0095】

｜θｂＮ｜≦１０°・・・（１２）、

【0096】

｜θｃＫ＋θｄＪ－（Ｊ＋１）４５°｜≦１０°・・・（１３．１）、

【0097】

｜θｃＫ－θｃ（Ｋ－１）｜≦１０°・・・（１３．２）、

【0098】

｜（１５°／Ｊ）－θｄ１｜≦３°・・・（１３．３）、

【0099】

｜θｅＺ＋θｆＹ－（Ｙ＋１）４５°｜≦１０°・・・（１４．１）、

【0100】

｜θｅＺ－θｅ（Ｚ－１）｜≦１０°・・・（１４．２）、

【0101】

｜（１５°／Ｙ）－θｆ１｜≦３°・・・（１４．３）、

【0102】

｜θｇＭ｜≦１０°・・・（１５．１）、

【0103】

｜θｈＸ－θｈ（Ｘ－１）｜≦１０°・・・（１５．２）；

【0104】

なかでも、θｂＮ、θｃＫ、θｄＪ、θｅＺ、θｆＹ、θｇＭ及びθｈＸにおいて、Ｎ、Ｊ、Ｙ及びＸは、０、１、３、５、８、１１等であってもよく、Ｋ、Ｚ、Ｍは、１、３、４、７、１２等であってもよく、θｂ１、θｂ２・・・θｂＮ及びθｇ１、θｇ２、θｇ３・・・θｇＭのそれぞれの取り得る値は、－１０°、－５．２°、－３．１°、－０．７°、１．４°、２．８°、３．６３°、５．６５°、１０°等であってもよい。

【0105】

偏光子ａと偏光子ｂＮが第１レンズ群（Ｌ１）中のある１つ又は複数の光学面に貼り付けられる。

【0106】

波長板ｃＫと波長板ｄＪとが貼り付けられ、第１光学群（Ａ１）におけるマイクロディスプレイに近接した側の第４光学面４と、第２光学群（Ａ２）における人の目に近接した側の第５光学面５とが接着された接着面の間に位置する。

【0107】

人の目に近接した側であってマイクロディスプレイから離れた側に位置する波長板ｅＺと波長板ｆＹと、人の目から離れた側であってマイクロディスプレイに近接した側に位置する偏光子ｇＭと波長板ｈＸが、第３光学群（Ａ３）とマイクロディスプレイ中のある１つ又は複数の光学面に貼り付けられる。

【0108】

偏光子群（Ｐ１）と（Ｐ５）、波長板群（Ｐ２）と（Ｐ４）はプラスチック樹脂材質である。

【0109】

第１レンズ群（Ｌ１）は第１レンズＬ１１と第２レンズＬ１２とからなり、かつ、第２レンズＬ１２の人の目に近接した側の第３光学面３は、人の目に凹みマイクロディスプレイに突出する光学面である。

【0110】

接着と貼付プロセスで用いられる接着剤又は材質は光学用接着材質である。

【0111】

前記光学システムの全長、総質量及び収差（球面収差、コマ、歪み、像面湾曲、非点収差、色収差及び他の高次収差を含む）が十分に補正されることで、前記接眼レンズ光学部品が広視野角、大孔径を実現すると同時に、さらに中心視野及び周縁視野の画質を向上し、中心視野と周縁視野の画質の差異を縮小し、フルフレームにおけるより均一な画質及び低歪みを実現することに寄与する。

【0112】

以下、より具体的な実施例により、前記接眼レンズ光学部品の原理、手段及び結果をさらに説明する。

【0113】

以下の実施例では、絞りＥは接眼レンズ光学部品が結像する出射瞳であってもよく、一つのバーチャルの出光孔径であり、人の目の瞳孔が絞り位置にある時に、最適な結像効果を観察できる。小型画像ディスプレイＩは接眼レンズ光学部品の像面である。

【実施例0114】

【表1】

【0115】

図１は実施例１の接眼レンズ光学部品の光路の概略構成図であり、図示するように、目視観察側から小型画像ディスプレイ側まで（左から右へ）、順番に人の目ＥＹＥ、第１レンズＬ１１、第１偏光子群Ｐ１、第２レンズＬ１２、第１波長板群Ｐ２、第２レンズ群のレンズＬ２１、半透過型反射面Ｐ３、第３レンズ群のレンズＬ３１、第２波長板群Ｐ４及び第２偏光子群Ｐ５であり、なかでも、第１偏光子群Ｐ１において、一方の偏光状態光を吸収し、他方の偏光状態光を透過させる１枚の偏光子ｂ１がレンズＬ１１の人の目から離れた光学面に貼り付けられ、一方の偏光状態光を反射し、他方の偏光状態光を透過させる１枚の偏光子ａが偏光子ｂ１に貼り付けられ、偏光子ａを基準として偏光子ｂ１の偏光角θｂ１は１．２°であった。第１波長板群Ｐ２において、１／４の位相遅延効果を有する１枚の波長板ｃ１がレンズＬ１２の人の目から離れた側の光学面に貼り付けられ、同時に偏光光に対して１／２の位相遅延効果を有する１枚の波長板ｄ１がレンズＬ２１の人の目に近接した側の光学面に貼り付けられ、Ｌ１２の人の目から離れた側の光学面とレンズＬ２１の人の目に近接した側の光学面は、第１光学群（Ａ１）と第２光学群（Ａ２）を、貼付プロセスにより、第１波長板群（Ｐ２）を間に挟んで１つの部材に接着させ、偏光子ａを基準として波長板ｃ１の偏光角θｃ１は１５．３５°であり、波長板ｄ１の偏光角θｄ１は７８．１°であった。第２波長板群Ｐ４において、１／４の位相遅延効果を有する１枚の波長板ｅ１がレンズＬ３１の人の目から離れた側の光学面に貼り付けられ、同時に偏光光に対して１／２の位相遅延効果を有する１枚の波長板ｆ１が波長板ｅ１に貼り付けられ、偏光子ａを基準として波長板ｅ１の偏光角θｅ１は１３．４°であり、波長板ｆ１の偏光角θｆ１は７４．４°であった。第２偏光子群Ｐ５において、一方の偏光状態光を吸収し、他方の偏光状態光を透過させる１枚の偏光子ｇ１がマイクロディスプレイ（ＩＭＧ）に貼り付けられ、偏光子ａを基準として偏光子ｇ１の偏光角θｇ１は０．５°であり、偏光光に対して１／２の位相遅延効果を有する波長板ｈ１を１枚有し、偏光子ａを基準として偏光子ｈ１の偏光角θｈ１は１．２°であり、Ｌ３１の人の目から離れた側の光学面とマイクロディスプレイ（ＩＭＧ）は、貼り付けにより、第２波長板群（Ｐ４）と第２偏光子群（Ｐ５）を間に挟んで１つの部材に接着させた。同時に、接眼レンズ光学部品の第１レンズＬ１１の材質はＨ－Ｋ９Ｌであり、第２レンズＬ１２の材質はＨ－ＺＦ８８であり、第２レンズ群のレンズＬ２１の材質はＡＰＬ５５１４であり、第３レンズ群のレンズＬ３１の材質はＡＰＬ５５１４であり、接眼レンズ光学部品の光学焦点距離Ｆは１６．５９であり、レンズの総設計質量は１２．１１ｇであり、１つ目の光学面からマイクロディスプレイまでの長さＤは１８．７４であり、第１光学群（Ａ１）と第２光学群（Ａ２）とが組合せられた光学焦点距離Ｆ１２は１９．６５であり、第１光学群（Ａ１）と第２光学群（Ａ２）とが組合せられた中心厚さＤ１は１２．２７であり、第３光学群（Ａ３）の光学焦点距離Ｆ３は２６．８であり、第３光学群（Ａ３）の中心厚さＤ２は５．２６であり、第１レンズ群（Ｌ１）の光学焦点距離ｆ１は－３１８．５６であり、第２レンズ群（Ｌ２）の光学焦点距離ｆ２は１０４．４４であり、第３レンズ群（Ｌ３）の光学焦点距離ｆ３は２６．８２であり、第２光学群（Ａ２）中の第６光学面６の曲率半径Ｒ６は－６０．４４であり、第３光学群（Ａ３）の人の目に近接した第７光学面７の曲率半径Ｒ７は１２．５１であり、即ち、Ｄ１／Ｄは０．６５であり、Ｄ２／Ｄは０．２８であり、Ｄ１／Ｄ２は０．４３であり、Ｆ１２／Ｆは１．１８であり、Ｆ３／Ｆは１．６２であり、Ｆ１２／Ｆ３は０．７３であり、ｆ１／ｆ２は－３．０５であり、ｆ３／ｆ２は０．２６であり、ｆ１／ｆ３は－１１．８８であり、Ｒ６／Ｒ７は－４．８３であった。

【0116】

図２、図３、図４ａ及び図４ｂは、それぞれ本発明の実施例１の接眼レンズ光学部品の光学的伝達函数のＭＴＦ曲線図、分散スポットの概略図、像面湾曲図、歪み図であり、広視野の確保を前提に、伝達函数のＭＴＦの概略図が１０ｌｐに解像度値が０．７よりも大きいことが反映され、以上のデータから該光学システムは高い結像の品質、非常に小さな像面湾曲及び光学歪みを有することが分かった。

【実施例0117】

【表2】

【0118】

図５は実施例２の接眼レンズ光学部品の光路の概略構成図であり、図示するように、目視観察側から小型画像ディスプレイ側まで（左から右へ）、順番に人の目ＥＹＥ、第１レンズＬ１１、第１偏光子群Ｐ１、第２レンズＬ１２、第１波長板群Ｐ２、第２レンズ群のレンズＬ２１、半透過型反射面Ｐ３、第３レンズ群のレンズＬ３１、第２波長板群Ｐ４及び第２偏光子群Ｐ５であり、なかでも、第１偏光子群Ｐ１において、一方の偏光状態光を吸収し、他方の偏光状態光を透過させる２枚の偏光子ｂ１とｂ２が順番にレンズＬ１１の人の目から離れた光学面に貼り付けられ、ｂ２が人の目から離れてｂ１に貼り付けられ、一方の偏光状態光を反射し、他方の偏光状態光を透過させる１枚の偏光子ａが偏光子ｂ２に貼り付けられ、偏光子ａを基準として偏光子ｂ１、ｂ２の偏光角θｂ１、θｂ２はそれぞれ５．２°と－３．９°であった。第１波長板群Ｐ２において、１／４の位相遅延効果を有する１枚の波長板ｃ１がレンズＬ１２の人の目から離れた側の光学面に貼り付けられ、同時に偏光光に対して１／２の位相遅延効果を有する２枚の波長板ｄ１、ｄ２が順番にレンズＬ２１の人の目に近接した側の光学面に貼り付けられ、Ｌ１２の人の目から離れた側の光学面とレンズＬ２１の人の目に近接した側の光学面は、第１光学群（Ａ１）と第２光学群（Ａ２）を、貼付プロセスにより、第１波長板群（Ｐ２）を間に挟んで１つの部材に接着させ、偏光子ａを基準として波長板ｃ１の偏光角θｃ１は１４．７５°であり、波長板ｄ１、ｄ２の偏光角θｄ１、θｄ２はそれぞれ７５．８１°と６９．８１°であった。第２波長板群Ｐ４において、１／４の位相遅延効果を有する１枚の波長板ｅ１がレンズＬ３１の人の目から離れた側の光学面に貼り付けられ、同時に偏光光に対して１／２の位相遅延効果を有する１枚の波長板ｆ１が波長板ｅ１に貼り付けられ、偏光子ａを基準として波長板ｅ１の偏光角θｅ１は１４．４°であり、波長板ｆ１の偏光角θｆ１は７６．１°であった。第２偏光子群Ｐ５において、一方の偏光状態光を吸収し、他方の偏光状態光を透過させる１枚の偏光子ｇ１がマイクロディスプレイ（ＩＭＧ）に貼り付けられ、偏光子ａを基準として偏光子ｇ１の偏光角θｇ１は１°であり、偏光光に対して１／２の位相遅延効果を有する波長板ｈ１、ｈ２を２枚有し、偏光子ａを基準として偏光子ｈ１、ｈ２の偏光角θｈ１、θｈ２は２．１°と－１．５°であり、Ｌ３１の人の目から離れた側の光学面とマイクロディスプレイ（ＩＭＧ）は、貼り付けにより、第２波長板群（Ｐ４）と第２偏光子群（Ｐ５）を間に挟んで１つの部材に接着させた。同時に、接眼レンズ光学部品の第１レンズＬ１１の材質はＨ－Ｋ９Ｌであり、第２レンズＬ１２の材質はＨ－ＺＦ８８であり、第２レンズ群のレンズＬ２１の材質はＡＰＬ５５１４であり、第３レンズ群のレンズＬ３１の材質はＡＰＬ５５１４であり、接眼レンズ光学部品の光学焦点距離Ｆは１７．３９であり、レンズの総設計質量は１３．４４ｇであり、１つ目の光学面からマイクロディスプレイまでの長さＤは１７．９３であり、第１光学群（Ａ１）と第２光学群（Ａ２）とが組合せられた光学焦点距離Ｆ１２は１９．８９であり、第１光学群（Ａ１）と第２光学群（Ａ２）とが組合せられた中心厚さＤ１は１２．０７であり、第３光学群（Ａ３）の光学焦点距離Ｆ３は３０．４３であり、第３光学群（Ａ３）の中心厚さＤ２は４．６６であり、第１レンズ群（Ｌ１）の光学焦点距離ｆ１は－３００．５４であり、第２レンズ群（Ｌ２）の光学焦点距離ｆ２は１０４．０７であり、第３レンズ群（Ｌ３）の光学焦点距離ｆ３は３０．４３であり、第２光学群（Ａ２）中の第６光学面６の曲率半径Ｒ６は－６０．３２であり、第３光学群（Ａ３）の人の目に近接した第７光学面７の曲率半径Ｒ７は１９．０８であり、即ち、Ｄ１／Ｄは０．６７であり、Ｄ２／Ｄは０．２６であり、Ｄ１／Ｄ２は０．３９であり、Ｆ１２／Ｆは１．１４であり、Ｆ３／Ｆは１．７５であり、Ｆ１２／Ｆ３は０．６５であり、ｆ１／ｆ２は－２．８９であり、ｆ３／ｆ２は０．２９であり、ｆ１／ｆ３は－９．８８であり、Ｒ６／Ｒ７は－３．１６であった。

【0119】

図６、図７、図８ａ及び図８ｂは、それぞれ本発明の実施例２の接眼レンズ光学部品の光学的伝達函数のＭＴＦ曲線図、分散スポットの概略図、像面湾曲図、歪み図であり、広視野の確保を前提に、伝達函数のＭＴＦの概略図が１０ｌｐに解像度値が０．５よりも大きいことが反映され、以上のデータから、実施例１に対して、異なる偏光部品の組合せを変更させ、幾つかのレンズ群の焦点距離に合わせることで、より良い品質の結像、より小さな像面湾曲及び光学歪みが得られることが分かった。