特開 2024-4464 レンズアセンブリ

(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】P2024004464

(43)【公開日】2024-01-16

(54)【発明の名称】レンズアセンブリ

(51)【国際特許分類】

   G02B 25/00 20060101AFI20240109BHJP

   G02B 13/18 20060101ALN20240109BHJP

【ＦＩ】

G02B25/00

G02B13/18

【審査請求】有

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023094271

(22)【出願日】2023-06-07

(31)【優先権主張番号】111124102

(32)【優先日】2022-06-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(31)【優先権主張番号】18/306,282

(32)【優先日】2023-04-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】512152743

【氏名又は名称】信泰光學（深セン）有限公司

(71)【出願人】

【識別番号】598001814

【氏名又は名称】亞洲光學股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＡＳＩＡ ＯＰＴＩＣＡＬ ＣＯ．，ＩＮＣ．

【住所又は居所原語表記】ＮＯ．２２－３ Ｓｏｕｔｈ ２ｎｄ Ｒｏａｄ，Ｔ．Ｅ．Ｐ．Ｚ，Ｔａｉｃｈｕｎｇ，Ｔａｉｗａｎ Ｒ．Ｏ．Ｃ．

(74)【代理人】

【識別番号】110002516

【氏名又は名称】弁理士法人白坂

(72)【発明者】

【氏名】梁▲ゲン▼汎

(72)【発明者】

【氏名】陳佳新

【テーマコード（参考）】

2H087

【Ｆターム（参考）】

2H087KA14

2H087LA12

2H087PA03

2H087PA04

2H087PA17

2H087PA18

2H087PB04

2H087QA02

2H087QA03

2H087QA07

2H087QA14

2H087QA17

2H087QA19

2H087QA21

2H087QA22

2H087QA25

2H087QA26

2H087QA32

2H087QA34

2H087QA41

2H087QA42

2H087QA45

2H087QA46

2H087RA05

2H087RA12

2H087RA13

2H087RA32

2H087RA42

2H087RA45

(57)【要約】

【課題】レンズアセンブリを提供する。
【解決手段】レンズアセンブリは、第一レンズ、第二レンズ、第三レンズ、および、カバーガラスを有する。第一レンズは、正の屈折力を有し、且つ、像側に面する凸面を有する。第二レンズは、屈折力を有するメニスカスレンズである。第三レンズは、正の屈折力を有し、且つ、像側に面する凸面を有する。第一レンズ、第二レンズ、第三レンズ、および、カバーガラスは、第一光軸に沿って、前記像側から物体側に配列される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

レンズアセンブリであって、
正の屈折力を有し、且つ、像側に面する凸面を有する第一レンズと、；
屈折力を有し、且つ、メニスカスレンズである第二レンズと、
正の屈折力を有し、且つ、前記像側に面する凸面を有する第三レンズ、および、
カバーガラス、を有し、
前記第一レンズ、前記第二レンズ、前記第三レンズ、および、前記カバーガラスは、第一光軸に沿って、前記像側から物体側に、順に配列され、前記レンズアセンブリは、以下の条件の少なくとも一つを満たす：
0.6<f/TTL<0.8;
0.85<(f+BFL)/TTL<1.2;
0.36<(f-BFL)/TTL<0.55;
1.6<(TTL+BFL)/f<1.95;
0.5<(TTL-BFL)/f<1.15;
式中、前記ｆは、前記レンズアセンブリの有効焦点距離、前記ＴＴＬは、前記第一光軸に沿った、前記第一レンズの像側面から、発光面までの間隔、前記ＢＦＬは、前記第一光軸に沿った、前記物体側に最も近い前記レンズの物体側面から、前記カバーガラスの像側面までの間隔であることを特徴とするレンズアセンブリ。

【請求項2】

さらに、第四レンズを有し、前記第四レンズは、負の屈折力を有し、且つ、前記物体側に面する凹面を有することを特徴とする請求項１に記載のレンズアセンブリ。

【請求項3】

前記第一レンズは、両凸レンズであり、且つ、さらに、前記物体側に面するもう一つの凸面を有し、
前記第二レンズは、負の屈折力を有し、且つ、前記像側に面する凹面、および、前記物体側に面する凸面を有し、
前記第三レンズは、両凸レンズであり、且つ、さらに、前記物体側に面するもう一つの凸面を有し、および、
前記第四レンズは、前記第三レンズと前記カバーガラスとの間に設置され、且つ、両凹レンズであり、さらに、前記像側に面するもう一つの凹面を有することを特徴とする請求項２に記載のレンズアセンブリ。

【請求項4】

前記第一レンズは、両凸レンズであり、且つ、さらに、前記物体側に面するもう一つの凸面を有し、
前記第二レンズはさらに、前記像側に面する凸面、および、前記物体側に面する凹面を有し、
前記第三レンズは、メニスカスレンズであり、且つ、さらに、前記物体側に面する凹面を有し、
前記第四レンズは、前記第三レンズと前記カバーガラスとの間に設置され、且つ、メニスカスレンズであり、さらに、前記像側に面する凸面を有することを特徴とする請求項２に記載のレンズアセンブリ。

【請求項5】

前記第四レンズは、前記第三レンズと前記カバーガラスとの間に設置され、
前記第三レンズ、および、前記第四レンズは、セメントで固定され、
前記第一レンズは、接合レンズではなくて、単レンズであり、
前記第二レンズは、接合レンズではなくて、単レンズであり、および、
間隔は、前記第一レンズと前記第二レンズとの間に設置されることを特徴とする請求項２に記載のレンズアセンブリ。

【請求項6】

さらに、前記カバーガラスと前記物体側との間に設置されるディスプレイソースを有し、
前記第四レンズは、前記第二レンズと前記第三レンズとの間に設置され、
前記第一レンズは、メニスカスレンズであり、且つ、さらに、前記物体側に面する凹面を有し、
前記第二レンズは、正の屈折力を有し、且つ、前記像側に面する凸面、および、前記物体側に面する凹面を有し、
前記第四レンズは、メニスカスレンズであり、且つ、さらに、前記像側に面する凸面を有し、
前記第三レンズは、両凸レンズであり、且つ、さらに、前記物体側に面するもう一つの凸面を有し、
前記第一レンズは、接合レンズではなくて、単レンズであり、
前記第二レンズは、接合レンズではなくて、単レンズであり、
間隔は、前記第一レンズと前記第二レンズとの間に設置され、
前記第三レンズの前記凸面は、変曲点を有さず、
前記第三レンズのもう一つの凸面は、変曲点を有さず、
前記第一レンズ、および、前記第二レンズは、前記第一光軸に沿って移動して、焦点を合わせることができ、
前記ディスプレイソースは、前記発光面と重なっていて、
前記カバーガラス、および、前記ディスプレイソースは、前記第一光軸に沿って、前記像側から前記物体側に、順に配列され、
前記第一レンズ、前記第二レンズ、前記第三レンズ、および、前記第四レンズは、前記第一光軸に沿って、同期的に移動して、焦点を合わせることができることを特徴とする請求項２に記載のレンズアセンブリ。

【請求項7】

前記第四レンズはさらに、前記像側に面する像側面を有し、前記像側面は、変曲点を有さず、および、
前記第四レンズの前記凹面は、変曲点がないことを特徴とする請求項２～６のうちのいずれか一項に記載のレンズアセンブリ。

【請求項8】

さらに、レンズ群、イメージセンサー素子、および、ディスプレイソースを有し、
前記第四レンズは、前記第三レンズと前記カバーガラスとの間に設置され、
前記第一レンズ、および、前記第二レンズは、前記第一光軸に沿って、同期的に移動して、焦点を合わせることができ、
前記レンズ群は、第二光軸に沿って配列され、前記第一光軸と前記第二光軸は、同軸ではなく、
前記イメージセンサー素子は、前記第二光軸に沿って配列され、且つ、前記第一光軸と前記第二光軸は、同軸ではなく、
前記ディスプレイソースは、前記カバーガラスと前記物体側との間に設置され、
前記ディスプレイソースは、前記発光面と重なっていて、
前記カバーガラス、および、前記ディスプレイソースは、前記第一光軸に沿って、前記像側から前記物体側に、順に配列されることを特徴とする請求項２～６のうちのいずれか一項に記載のレンズアセンブリ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レンズアセンブリ（lens assembly）に関するものであって、特に、電子ビューファインダー（electronic viewfinder）に適用するレンズアセンブリに関するものである。

【背景技術】

【0002】

今日の電子ビューファインダーの視野は、ほとんど、３０度未満であり、もはや、現代の要求に符合していない。本発明は、視野を拡大し、解像度を増加させ、効果的に、収差、および、色収差を修正することができる新しい構造を有するレンズアセンブリを提案する。電子ビューファインダーに適用されるとき、電子ビューファインダーの視野を、約４５度まで拡大することができる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明は、視野を拡大し、解像度を増加させ、良い光学性能も有するレンズアセンブリを提供して、上述の問題を解決することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明の例示的実施形態によるレンズアセンブリは、第一レンズ、第二レンズ、第三レンズ、および、カバーガラスを有する。第一レンズは、正の屈折力を有し、且つ、像側に面する凸面を有する。第二レンズは、屈折力を有するメニスカスレンズである。第三レンズは、正の屈折力を有し、且つ、像側に面する凸面を有する。第一レンズ、第二レンズ、第三レンズ、および、カバーガラスは、第一光軸に沿って、像側から物体側に、順に配列される。レンズアセンブリは、以下の少なくとも一つの条件を満たす：0.6<f/TTL<0.8; 0.85<(f+BFL)/TTL<1.2; 0.36<(f-BFL)/TTL<0.55; 1.6<(TTL+BFL)/f<1.95; 0.5<(TTL-BFL)/f<1.15;式中、ｆは、レンズアセンブリの有効焦点距離（effective focal length）、ＴＴＬは、第一光軸に沿った、第一レンズの像側面から、発光面の間隔、ＢＦＬは、第一光軸に沿った、物体側に最も近いレンズの物体側面から、カバーガラスの像側面の間隔である。

【0005】

別の例示的な実施形態において、レンズアセンブリはさらに、第四レンズを有し、第四レンズは、負の屈折力を有し、且つ、物体側に面する凹面を有する。

【0006】

さらに別の例示的な実施形態において、第一レンズは、両凸レンズ（biconvex lens）であり、且つ、さらに、物体側に面するもう一つの凸面を有する。第二レンズは、負の屈折力を有し、且つ、像側に面する凹面、および、物体側に面する凸面を有する。第三レンズは、両凸レンズであり、且つ、さらに、物体側に面するもう一つの凸面を有する。第四レンズは、第三レンズとカバーガラスとの間に設置され、且つ、両凹レンズ（biconcave lens）であり、さらに、像側に面するもう一つの凹面を有する。

【0007】

別の例示的な実施形態において、第一レンズは、両凸レンズであり、且つ、さらに、物体側に面するもう一つの凸面を有する。第二レンズはさらに、像側に面する凸面、および、物体側に面する凹面を有する。第三レンズは、メニスカスレンズ（meniscus lens）であり、且つ、さらに、物体側に面する凹面を有する。第四レンズは、第三レンズとカバーガラスとの間に設置され、且つ、メニスカスレンズであるとともに、さらに、像側に面する凸面を有する。

【0008】

さらに別の例示的な実施形態において、第四レンズは、第三レンズとカバーガラスとの間に設置される。第三レンズ、および、第四レンズは、セメントで固定される。第一レンズは、接合レンズではなくて、単レンズである。第二レンズは、接合レンズではなくて、単レンズである。間隔が、第一レンズと第二レンズとの間に設置される。

【0009】

別の例示的な実施形態において、第四レンズはさらに、像側に面する像側面を有し、像側面は、変曲点（inflection point）を有さない。第四レンズの凹面は、変曲点を有さない。

【0010】

さらに別の例示的な実施形態において、レンズアセンブリはさらに、レンズ群、イメージセンサー素子、および、ディスプレイソースを有する。第四レンズは、第三レンズとカバーガラスとの間に設置される。第一レンズ、および、第二レンズは、第一光軸に沿って、同期的に移動して、焦点を合わせることができる。レンズ群は、第二光軸に沿って配列され、且つ、第一光軸と第二光軸は、同軸（coaxial）ではない。イメージセンサー素子は、第二光軸に沿って配列され、且つ、第一光軸と第二光軸は、同軸ではない。ディスプレイソースは、カバーガラスと物体側との間に設置される。ディスプレイソースは、発光面と重なっている（coincide）。カバーガラス、および、ディスプレイソースは、第一光軸に沿って、像側から物体側に、順に配列される。

【0011】

別の例示的な実施形態において、レンズアセンブリはさらに、カバーガラスと物体側との間に設置されるディスプレイソースを有する。第四レンズは、第二レンズと第三レンズとの間に設置される。第一レンズは、メニスカスレンズであり、且つ、さらに、物体側に面する凹面を有する。第二レンズは、正の屈折力を有し、且つ、像側に面する凸面、および、物体側に面する凹面を有する。第四レンズは、メニスカスレンズであり、且つ、さらに、像側に面する凸面を有する。第三レンズは、両凸レンズであり、且つ、さらに、物体側に面するもう一つの凸面を有する。第一レンズは、接合レンズではなくて、単レンズである。第二レンズは、接合レンズではなくて、単レンズである。間隔は、第一レンズと第二レンズとの間に設置される。第三レンズの凸面は、変曲点を有さない。第三レンズのもう一つの凸面は、変曲点を有さない。第一レンズ、および、第二レンズは、第一光軸に沿って移動して、焦点を合わせることができる。ディスプレイソースは、発光面と重なっている。カバーガラス、および、ディスプレイソースは、第一光軸に沿って、像側から物体側に、順に配列される。第一レンズ、第二レンズ、第三レンズ、および、第四レンズは、第一光軸に沿って、同期的に移動して、焦点を合わせることができる。

【0012】

添付図面を参照しながら、詳細な記述が、以下の実施形態で与えられる。

【発明の効果】

【0013】

本発明のレンズアセンブリにより、視野を拡大し、解像度を増加させ、良い光学性能も有する。

【図面の簡単な説明】

【0014】

本発明の上述の目的、特徴、および、長所をさらに分かりやすくするため、以下の実施形態と添付図面を参照して、さらに詳細に説明する。

【図1】本発明の第一実施形態によるレンズアセンブリのレンズレイアウト図である。

【図2】本発明の第一実施形態によるは、レンズアセンブリの縦収差図（longitudinal aberration diagram）、像面湾曲図（field curvature diagram）、ひずみ図（distortion diagram）、ラテラルカラー図（lateral color diagram）、および、変調転移関数図（modulation transfer function diagram）である。

【図3】本発明の第二実施形態によるレンズアセンブリのレンズレイアウト図である。

【図4】本発明の第二実施形態によるレンズアセンブリの縦収差図、像面湾曲図、ひずみ図、ラテラルカラー図、および、変調転移関数図である。

【図5】本発明の第三実施形態によるレンズアセンブリのレンズレイアウト図である。

【図6】本発明の第三実施形態によるレンズアセンブリの縦収差図、像面湾曲図、ひずみ図、ラテラルカラー図、および、変調転移関数図である。

【図7】本発明の第四実施形態によるレンズアセンブリのレンズレイアウト図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下の記述は本発明を実施する最良の態様を説明するものである。この説明は、本発明の一般原則を説明することを目的としてなされているものであって、限定的な意味で参酌されるべきではない。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲を参照することによって最も規定されるものである。

【0016】

本発明は、第一レンズ、第二レンズ、第三レンズ、および、カバーガラスを有するレンズアセンブリを提供する。第一レンズは、正の屈折力を有し、且つ、像側に面する凸面を有する。第二レンズは、屈折力を有するメニスカスレンズである。第三レンズは、正の屈折力を有し、且つ、像側に面する凸面を有する。第一レンズ、第二レンズ、第三レンズ、および、カバーガラスは、第一光軸に沿って、像側から、物体側に順に配列される。レンズアセンブリは、以下の少なくとも一つの条件を満たす： 0.6<f/TTL<0.8; 0.85<(f+BFL)/TTL<1.2; 0.36<(f-BFL)/TTL<0.55; 1.6<(TTL+BFL)/f<1.95; 0.5<(TTL-BFL)/f<1.15;式中、ｆは、レンズアセンブリの有効焦点距離、ＴＴＬは、第一光軸に沿った、第一レンズの像側面から、発光面の間隔、ＢＦＬは、第一光軸に沿った、物体側に最も近いレンズの物体側面から、カバーガラスの像側面の間隔である。

【0017】

表１、表２、表４、表５、表７、および、表８を参照すると、表１、表４、および、表７はそれぞれ、本発明の第一、第二、第三実施形態による光学的仕様、表２、表５、および、表８はそれぞれ、表１、表４、表７中の各非球面レンズの非球面係数を示す。

【0018】

図１、図３、および、図５はそれぞれ、本発明の第一、第二、第三実施形態によるレンズアセンブリのレンズレイアウト図である。

【0019】

第一レンズＬ１１、Ｌ２１、Ｌ３１は、正の屈折力を有する両凸レンズであり、且つ、ガラス材で形成され、像側面Ｓ１２、Ｓ２２、Ｓ３２は、凸面であり、物体側面Ｓ１３、Ｓ２３、Ｓ３３は、凸面であり、且つ、像側面Ｓ１２、Ｓ２２、Ｓ３２、および、物体側面Ｓ１３、Ｓ２３、Ｓ３３は、両方とも、非球面である。

【0020】

第二レンズＬ１２、Ｌ２２、Ｌ３２は、負の屈折力を有するメニスカスレンズであり、且つ、ガラス材で形成され、像側面Ｓ１４、Ｓ２４、Ｓ３４、および、物体側面Ｓ１５、Ｓ２５、Ｓ３５は、どちらも、非球面である。

【0021】

第三レンズＬ１３、Ｌ２３、Ｌ３３は、正の屈折力を有し、且つ、ガラス材で形成され、像側面Ｓ１６、Ｓ２６、Ｓ３６は、凸面である。

【0022】

第四レンズＬ１４、Ｌ２４、Ｌ３４は、負の屈折力を有し、且つ、ガラス材で形成され、物体側面Ｓ１８、Ｓ２９、Ｓ３９は、凹面である。

【0023】

このほか、レンズアセンブリ１、２、および、３は、以下の少なくとも一つの条件を満たす：

【0024】

0.6<f/TTL<0.8;（１）

【0025】

0.85<(f+BFL)/TTL<1.2;（２）

【0026】

0.36<(f-BFL)/TTL<0.55;（３）

【0027】

1.6<(TTL+BFL)/f<1.95;（４）

【0028】

0.5<(TTL-BFL)/f<1.15;（５）

【0029】

式中、ＴＴＬは、第一～第三実施形態中、第一光軸ＯＡ１、ＯＡ２、ＯＡ３に沿った、第一レンズＬ１１、Ｌ２１、Ｌ３１の像側面Ｓ１２、Ｓ２２、Ｓ３２から、発光面ＬＳ１、ＬＳ２、ＬＳ３の間隔である。ｆは、第一～第三実施形態中、レンズアセンブリ１、２、３の有効焦点距離である。ＢＦＬは、第一～第三実施形態中、第一光軸ＯＡ１、ＯＡ２、ＯＡ３に沿った、第四レンズＬ１４、Ｌ２４、Ｌ３４の物体側面Ｓ１８、Ｓ２９、Ｓ３９（物体側に最も近い）から、カバーガラスＣＧ１、ＣＧ２、ＣＧ３の像側面Ｓ１９、Ｓ２１０、Ｓ３１０の間隔である。上記の条件（１）－（５）の少なくとも一つを満たすレンズアセンブリ１、２、３により、視野は、効果的に増加し、解像度は、効果的に増加し、収差は、効果的に修正され、および、色収差は、効果的に修正される。

【0030】

本発明の第一実施形態によるレンズアセンブリの詳細な記述は、以下のようである。図１を参照すると、レンズアセンブリ１は、絞りＳＴ１、第一レンズＬ１１、第二レンズＬ１２、第三レンズＬ１３、第四レンズＬ１４、および、ディスプレイ素子ＤＥ１を有し、全て、第一光軸ＯＡ１に沿って、像側から物体側に順に配列される。第一レンズＬ１１、および、第二レンズＬ１２は、第一光軸ＯＡ１に沿って、同期的に移動して、焦点を合わせることができる。第一レンズＬ１１、および、第二レンズＬ１２が、第一光軸ＯＡ１に沿って、同期的に移動して、焦点を合わせるとき、第二レンズＬ１２の物体側面Ｓ１５から、第三レンズＬ１３の像側面Ｓ１６の間隔は、０．４ｍｍ～２ｍｍの範囲であり、レンズアセンブリ１の有効焦点距離は、１２．３５９ｍｍ～１２．１７３ｍｍの範囲である。ディスプレイ素子ＤＥ１は、カバーガラスＣＧ１、および、ディスプレイソースＤＳ１を有し、両方とも、第一光軸ＯＡ１に沿って、像側から物体側に、順に配列される。ディスプレイソースＤＳ１は、発光面ＬＳ１と重なっている。使用時、人の目は、絞りＳＴ１に位置し、ディスプレイソースＤＳ１の像を見ることができる。

【0031】

前述によると、第二レンズＬ１２の像側面Ｓ１４は、凹面であり、物体側面Ｓ１５は、凸面である。第三レンズＬ１３は、両凸レンズであり、物体側面Ｓ１７は、凸面であり、且つ、像側面Ｓ１６、および、物体側面Ｓ１７は、両方とも、球面である。第四レンズＬ１４は、両凹レンズであり、像側面Ｓ１７は、凹面であり、且つ、像側面Ｓ１７、および、物体側面Ｓ１８は、両方とも、球面である。第三レンズＬ１３は、第四レンズＬ１４とセメントで固定される。カバーガラスＣＧ１の像側面Ｓ１９、および、物体側面Ｓ１１０は、両方とも、平面である。

【0032】

前述のレンズ、絞りＳＴ１、および、条件（１）～（５）の少なくとも一つを満たす設計により、レンズアセンブリ１は、効果的に拡大した視野、効果的に増加した解像度、効果的に修正された収差、および、効果的に修正された色収差を有することができる。

【0033】

表１は、図１のレンズアセンブリ１の光学的仕様を示す。

【0034】

【表1】

【0035】

表１中、各非球面レンズの非球面表面の凹陥度ｚは、以下の式により計算される：
z=ch²/{1+[1-(k+1)c²h²]^1/2}+Ah⁴+Bh⁶+Ch⁸+Dh¹⁰
式中、ｃは、曲率、ｈは、レンズ表面から、光学軸までの垂直距離、ｋは、円錐係数（conic constant）、Ａ、Ｂ、Ｃ、および、Ｄは、非球面係数である。

【0036】

第一実施形態において、各非球面レンズの円錐係数ｋ、および、非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、表２に示される。

【0037】

【表2】

【0038】

表３は、本発明の第一実施形態によるパラメータ、および、条件（１）～（５）の条件値を示す。表３から分かるように、第一実施形態のレンズアセンブリ１は、条件（１）～（５）を満たす。

【0039】

【表3】

【0040】

このほか、第一実施形態のレンズアセンブリ１は、図２に示される光学性能の要求を満たすことができる。図２から、第一実施形態のレンズアセンブリ１の縦収差は、－０．１４ｍｍ～０．０４ｍｍの範囲であり、第一実施形態のレンズアセンブリ１の接線方向、および、矢状方向の像面湾曲は、－０．１ｍｍ～０．２ｍｍの範囲であり、第一実施形態のレンズアセンブリ１のひずみは、－３％～３％の範囲であり、第一実施形態のレンズアセンブリ１のラテラルカラーは、－１μｍ～１０μｍの範囲であり、第一実施形態のレンズアセンブリ１の接線方向、および、矢状方向の変調転移関数は、０．７０～１．０の範囲であることがわかる。第一実施形態のレンズアセンブリ１の縦収差、像面湾曲、ひずみ、および、ラテラルカラーは、効果的に修正され、画像解像度は、要求に符合することができることがわかる。よって、第一実施形態のレンズアセンブリ１は、良い光学性能を達成することができる。

【0041】

図３を参照すると、レンズアセンブリ２は、絞りＳＴ２、第一レンズＬ２１、第二レンズＬ２２、第三レンズＬ２３、第四レンズＬ２４、および、ディスプレイ素子ＤＥ２を有し、全て、第一光軸ＯＡ２に沿って、像側から物体側に順に配列される。第一レンズＬ２１、および、第二レンズＬ２２は、第一光軸ＯＡ２に沿って、同期的に移動して、焦点を合わせることができる。第一レンズＬ２１、および、第二レンズＬ２２が、第一光軸ＯＡ２に沿って、同期的に移動して、焦点を合わせるとき、第二レンズＬ２２の物体側面Ｓ２５から、第三レンズＬ２３の像側面Ｓ２６の間隔は、０．０６ｍｍ～１．６３６ｍｍの範囲であり、レンズアセンブリ２の有効焦点距離は、１２．２９８ｍｍ～１２．２８６ｍｍの範囲である。ディスプレイ素子ＤＥ２は、カバーガラスＣＧ２、および、ディスプレイソースＤＳ２を有し、両方とも、第一光軸ＯＡ２に沿って、像側から物体側に、順に配列される。ディスプレイソースＤＳ２は、発光面ＬＳ２と重なっている。使用時、人の目は、絞りＳＴ２に位置し、ディスプレイソースＤＳ２の像を見ることができる。

【0042】

前述によると、第二レンズＬ２２の像側面Ｓ２４は、凹面であり、物体側面Ｓ２５は、凸面である。第三レンズＬ２３は、両凸レンズであり、物体側面Ｓ２７は、凸面であり、像側面Ｓ２６、および、物体側面Ｓ２７は、両方とも、球面である。第四レンズＬ２４は、両凹レンズであり、像側面Ｓ２８は、凹面であり、像側面Ｓ２８、および、物体側面Ｓ２９は、両方とも、非球面である。および、カバーガラスＣＧ２の像側面Ｓ２１０、および、物体側面Ｓ２１１は、両方とも、平面である。

【0043】

前述のレンズ、絞りＳＴ２、および、条件（１）～（５）の少なくとも一つが満たされる設計により、レンズアセンブリ２は、効果的に拡大した視野、効果的に増加した解像度、効果的に修正された収差、および、効果的に修正された色収差を有することができる。

【0044】

表４は、図３のレンズアセンブリ２の光学的仕様を示す。

【0045】

【表4】

【0046】

表４中、各非球面レンズの非球面表面の凹陥度ｚの定義は、表１と同じなので、ここで再度記述しない。

【0047】

第二実施形態において、各非球面レンズの円錐係数ｋ、および、非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、表５に示される。

【0048】

【表5】

【0049】

表６は、本発明の第二実施形態によるパラメータ、および、条件（１）～（５）の条件値を示す。表６から分かるように、第二実施形態のレンズアセンブリ２は、条件（１）～（５）を満たす。

【0050】

【表6】

【0051】

このほか、図４に見られるように、第二実施形態のレンズアセンブリ２の光学性能は、要求に符合することができる。図４から分かるように、第二実施形態のレンズアセンブリ２の縦収差は、－０．０９ｍｍ～０．０１ｍｍの範囲であり、第二実施形態のレンズアセンブリ２の接線方向、および、矢状方向の像面湾曲は、－０．１ｍｍ～０．４ｍｍの範囲であり、第二実施形態のレンズアセンブリ２のひずみは、－３％～４％の範囲であり、第二実施形態のレンズアセンブリ２のラテラルカラーは、０μｍ～６μｍの範囲であり、第二実施形態のレンズアセンブリ２の接線方向、および、矢状方向の変調転移関数は、０．７５～１．０の範囲である。第二実施形態のレンズアセンブリ２の縦収差、像面湾曲、ひずみ、および、ラテラルカラーは、効果的に修正され、画像解像度は、要求に符合することができることがわかる。よって、第二実施形態のレンズアセンブリ２は、良い光学性能を達成することができる。

【0052】

図５を参照すると、レンズアセンブリ３は、絞りＳＴ３、第一レンズＬ３１、第二レンズＬ３２、第三レンズＬ３３、第四レンズＬ３４、および、ディスプレイ素子ＤＥ３を有し、全て、第一光軸ＯＡ３に沿って、像側から物体側に順に配列される。第一レンズＬ３１、および、第二レンズＬ３２は、第一光軸ＯＡ３に沿って、同期的に移動して、焦点を合わせることができる。第一レンズＬ３１、および、第二レンズＬ３２が、第一光軸ＯＡ３に沿って、同期的に移動して、焦点を合わせるとき、第二レンズＬ３２の物体側面Ｓ３５から、第三レンズＬ３３の像側面Ｓ３６の間隔は、０．０６ｍｍ～１．７ｍｍの範囲であり、レンズアセンブリ３の有効焦点距離は、１２．１９８ｍｍ～１２．６７７ｍｍの範囲である。ディスプレイ素子ＤＥ３は、カバーガラスＣＧ３、および、ディスプレイソースＤＳ３を有し、両方とも、第一光軸ＯＡ３に沿って、像側から物体側に、順に配列される。ディスプレイソースＤＳ３は、発光面ＬＳ３と重なっている。使用時、人の目は、絞りＳＴ３に位置し、且つ、ディスプレイソースＤＳ３の像を見ることができる。

【0053】

前述によると、第二レンズＬ３２の像側面Ｓ３４は、凸面であり、物体側面Ｓ３５は、凹面である。第三レンズＬ３３は、メニスカスレンズであり、物体側面Ｓ３７は、凹面であり、且つ、像側面Ｓ３６、および、物体側面Ｓ３７は両方とも、非球面である。第四レンズＬ３４は、メニスカスレンズであり、像側面Ｓ３８は、凸面であり、且つ、像側面Ｓ３８、および、物体側面Ｓ３９は両方とも、非球面である。カバーガラスＣＧ３の像側面Ｓ３１０、および、物体側面Ｓ３１１は両方とも、平面である。

【0054】

前述のレンズ、絞りＳＴ３、および、条件（１）～（５）の少なくとも一つを満たす設計により、レンズアセンブリ３は、効果的に拡大した視野、効果的に増加した解像度、効果的に修正された収差、および、効果的に修正された色収差を有することができる。

【0055】

表７は、図５のレンズアセンブリ３の光学的仕様を示す。

【0056】

【表7】

【0057】

表７中、各非球面レンズの非球面表面の凹陥度ｚの定義は、表１と同じなので、ここで再度記述しない。

【0058】

第三実施形態において、各非球面レンズの円錐係数ｋ、および、非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、表８に示される。

【0059】

【表8】

【0060】

表９は、本発明の第三実施形態によるパラメータ、および、条件（１）～（５）の条件値を示す。表９から分かるように、第三実施形態のレンズアセンブリ３は、条件（１）～（５）を満たす。

【0061】

【表9】

【0062】

このほか、図６に見られるように、第三実施形態のレンズアセンブリ３の光学性能は、要求に符合することができる。図６から分かるように、第三実施形態のレンズアセンブリ３の縦収差は、－０．０２ｍｍ～０．０５ｍｍの範囲であり、第三実施形態のレンズアセンブリ３の接線方向、および、矢状方向の像面湾曲は、－０．２ｍｍ～０．５ｍｍの範囲であり、第三実施形態のレンズアセンブリ３のひずみは、－３％～４％の範囲であり、第三実施形態のレンズアセンブリ３のラテラルカラーは、－２μｍ～５μｍの範囲であり、第三実施形態のレンズアセンブリ３の接線方向、および、矢状方向の変調転移関数は、０．５６～１．０の範囲である。第三実施形態のレンズアセンブリ３の縦収差、像面湾曲、ひずみ、および、ラテラルカラーは、効果的に修正され、画像解像度は、要求に符合することができることがわかる。よって、第三実施形態のレンズアセンブリ３は、良い光学性能を達成することができる。

【0063】

図７を参照すると、レンズアセンブリ４は、絞りＳＴ４、第一レンズＬ４１、第二レンズＬ４２、第四レンズＬ４４、第三レンズＬ４３、光学フィルターＯＦ４、および、ディスプレイ素子ＤＥ４を有し、全て、第一光軸ＯＡ４に沿って、像側から物体側に順に配列される。第一レンズＬ４１、第二レンズＬ４２、第四レンズＬ４４、および、第三レンズＬ４３は、第一光軸ＯＡ４に沿って、同期的に移動して、焦点を合わせることができる。第一レンズＬ４１、第二レンズＬ４２、第四レンズＬ４４、および、第三レンズＬ４３が、第一光軸ＯＡ４に沿って、同期的に移動して、焦点を合わせるとき、第三レンズＬ４３の物体側面Ｓ４９から、光学フィルターＯＦ４の像側面Ｓ４１０の間隔は、２．８９ｍｍ～３．９７ｍｍの範囲である。ディスプレイ素子ＤＥ４は、カバーガラスＣＧ４、および、ディスプレイソースＤＳ４を有し、両方とも、第一光軸ＯＡ４に沿って、像側から物体側に、順に配列される。ディスプレイソースＤＳ４は、発光面ＬＳ４と重なっている。使用時、人の目は、絞りＳＴ４に位置し、ディスプレイソースＤＳ４の像を見ることができる。

【0064】

第一レンズＬ４１は、正の屈折力を有するメニスカスレンズであり、且つ、ガラス材で形成され、像側面Ｓ４２は、凸面であり、物体側面Ｓ４３は、凹面であり、且つ、像側面Ｓ４２、および、物体側面Ｓ４３は、両方とも、非球面である。

【0065】

第二レンズＬ４２は、正の屈折力を有するメニスカスレンズであり、且つ、ガラス材で形成され、像側面Ｓ４４は、凸面であり、物体側面Ｓ４５は、凹面であり、像側面Ｓ４４、および、物体側面Ｓ４５は、両方とも、非球面である。

【0066】

第四レンズＬ４４は、負の屈折力を有するメニスカスレンズであり、且つ、ガラス材で形成され、像側面Ｓ４６は、凸面であり、物体側面Ｓ４７は、凹面であり、且つ、像側面Ｓ４６、および、物体側面Ｓ４７は、両方とも、非球面である。

【0067】

第三レンズＬ４３は、正の屈折力を有する両凸レンズであり、且つ、ガラス材で形成され、像側面Ｓ４８は、凸面であり、物体側面Ｓ４９は、凸面であり、像側面Ｓ４８、および、物体側面Ｓ４９は、両方とも、非球面である。

【0068】

光学フィルターＯＦ４の像側面Ｓ４１０、および、物体側面Ｓ４１１は、両方とも、平面である。

【0069】

カバーガラスＣＧ４の像側面Ｓ４１２、および、物体側面Ｓ４１３は、両方とも、平面である。

【0070】

前述のレンズ、絞りＳＴ４、および、条件（１）～（５）の少なくとも一つを満たす設計により、レンズアセンブリ４は、効果的に拡大した視野、効果的に増加した解像度、効果的に修正された収差、および、効果的に修正された色収差を有することができる。

【0071】

表１０は、図７のレンズアセンブリ４の光学的仕様を示す。

【0072】

【表10】

【0073】

表１０中、各非球面レンズの非球面表面の凹陥度ｚは、以下の式により計算される：
z=ch²/{1+[1-(k+1)c²h²]^1/2}+Ah⁴+Bh⁶+Ch⁸+Dh¹⁰+Eh¹²+Fh¹⁴
式中、ｃは、曲率、ｈは、レンズ表面から、光学軸までの垂直距離、ｋは、円錐係数、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、および、Ｆは、非球面係数である。

【0074】

第四実施形態において、各非球面レンズの円錐係数ｋ、および、非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆは、表１１に示される。

【0075】

【表11】

【0076】

表１２は、本発明の第四実施形態によるパラメータ、および、条件（１）～（５）の条件値を示す。表１２から分かるように、第四実施形態のレンズアセンブリ４は、条件（１）～（５）を満たす。

【0077】

【表12】

【0078】

上記の実施形態において、レンズアセンブリは、４個のレンズを有するが、理解できることは、レンズ群をさらに追加し、且つ、レンズ群が、第二光軸に沿って配列されて、第一光軸と第二光軸が、同軸ではないことも、本発明の範囲に入ることである。

【0079】

上記の実施形態において、レンズアセンブリは、イメージセンサー素子を追加することができ、且つ、イメージセンサー素子が、第二光軸に沿って配列され、第一光軸と第二光軸が、同軸ではないことも、本発明の範囲に入る。

【0080】

本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の思想を脱しない範囲内で各種の変形を加えることができる。

【符号の説明】

【0081】

１、２、３…レンズアセンブリ
ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３…絞り
Ｌ１１、Ｌ２１、Ｌ３１…第一レンズ
Ｌ１２、Ｌ２２、Ｌ３２…第二レンズ
Ｌ１３、Ｌ２３、Ｌ３３…第三レンズ
Ｌ１４、Ｌ２４、Ｌ３４…第四レンズ
ＤＥ１、ＤＥ２、ＤＥ３…ディスプレイ素子
ＣＧ１、ＣＧ２、ＣＧ３…カバーガラス
ＤＳ１、ＤＳ２、ＤＳ３…ディスプレイソース
ＬＳ１、ＬＳ２、ＬＳ３…発光面
ＯＡ１、ＯＡ２、ＯＡ３…光軸
Ｓ１１、Ｓ２１、Ｓ３１…絞り面
Ｓ１２、Ｓ２２、Ｓ３２…第一レンズ像側面
Ｓ１３、Ｓ２３、Ｓ３３…第一レンズ物側面
Ｓ１４、Ｓ２４、Ｓ３４…第二レンズ像側面
Ｓ１５、Ｓ２５、Ｓ３５…第二レンズ物側面
Ｓ１６、Ｓ２６、Ｓ３６…第三レンズ像側面
Ｓ１７、Ｓ２７、Ｓ３７…第三レンズ物側面
Ｓ１７、Ｓ２８、Ｓ３８…第四レンズ像側面
Ｓ１８、Ｓ２９、Ｓ３９…第四レンズ物側面
Ｓ１９、Ｓ２１０、Ｓ３１０…カバーガラスの像側面
Ｓ１１０、Ｓ２１１、Ｓ３１１…カバーガラスの物体側面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】