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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-06
(45)【発行日】2024-09-17
(54)【発明の名称】観察装置及びそれを有する撮像装置
(51)【国際特許分類】
   G02B 13/00 20060101AFI20240909BHJP
   G02B 25/00 20060101ALI20240909BHJP
   G02B 13/18 20060101ALI20240909BHJP
   G03B 7/091 20210101ALI20240909BHJP
【FI】
G02B13/00
G02B25/00
G02B13/18
G03B7/091
【請求項の数】 8
(21)【出願番号】P 2020129660
(22)【出願日】2020-07-30
(65)【公開番号】P2022026276
(43)【公開日】2022-02-10
【審査請求日】2023-07-10
(73)【特許権者】
【識別番号】000001007
【氏名又は名称】キヤノン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100110412
【弁理士】
【氏名又は名称】藤元 亮輔
(74)【代理人】
【識別番号】100104628
【弁理士】
【氏名又は名称】水本 敦也
(74)【代理人】
【識別番号】100121614
【弁理士】
【氏名又は名称】平山 倫也
(72)【発明者】
【氏名】茂木 修一
【審査官】瀬戸 息吹
(56)【参考文献】
【文献】特開平09-269527(JP,A)
【文献】特開平07-092375(JP,A)
【文献】特開2016-071276(JP,A)
【文献】特開昭61-172552(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G02B 9/00 - 17/08
G02B 21/02 - 21/04
G02B 25/00 - 25/04
G03B 7/00 - 7/30
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
観察光学系と視線検出系とを有する観察装置であって、
前記観察光学系は、表示素子側から観察側へ順に配置された、光路を分岐する光路分岐手段、正の屈折力の第1レンズ群から成り、
前記光路分岐手段は、プリズムを含み、
前記視線検出系は、前記第1レンズ群に入射して前記光路分岐手段によって分岐された光を結像するための第2レンズ群を備え、
前記第1レンズ群の後ろ側主点位置から前記第2レンズ群の最も観察側のレンズ面までの光軸上の距離をL、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記第1レンズ群のルーペ倍率をβr、前記プリズムのd線に対する屈折率をNdp1とするとき、
0.4<L/f1<2.0
11<βr<16
βr=250[mm]/f1
1.6<Ndp1<2.10
なる条件式を満足することを特徴とする観察装置。
【請求項2】
前記第2レンズ群の最も観察側に配置された正レンズの観察側のレンズ面の曲率半径をf2R1、前記正レンズの前記視線検出系の結像面側のレンズ面の曲率半径をf2R2とするとき、
0.05<(f2R1+f2R2)/(f2R1-f2R2)<3.00
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の観察装置。
【請求項3】
前記光路分岐手段は、プリズムを含み、
前記プリズムのd線に対するアッベ数をνdp1とするとき、
20<νdp1<60
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に記載の観察装置。
【請求項4】
前記第2レンズ群の最も観察側のレンズ面から前記第2レンズ群の最も前記視線検出系の結像面側のレンズ面までの光軸上の距離をd、前記第2レンズ群の焦点距離をf2とするとき、
0.3<d/f2<1.5
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至の何れか一項に記載の観察装置。
【請求項5】
前記第2レンズ群の焦点距離をf2とするとき、
4<f1/f2<20
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至の何れか一項に記載の観察装置。
【請求項6】
前記観察装置の焦点距離をfとするとき、
0.01<f1/|f|<15.00
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至の何れか一項に記載の観察装置。
【請求項7】
前記第2レンズ群の焦点距離をf2、前記観察装置の焦点距離をfとするとき、
0.002<f2/|f|<1.100
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至の何れか一項に記載の観察装置。
【請求項8】
光学系によって形成される像を受光する撮像素子と、
前記像に基づく画像を観察するために用いられる請求項1乃至の何れか一項に記載の観察装置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、観察装置及びそれを有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、液晶パネルや有機エレクトロルミネッセンス(EL)膜を用いた有機ELパネル等の表示素子で表示された画像を拡大して観察するために、複数枚のレンズを含む観察光学系を有する観察装置が提案されている。近年、光路を分岐する光路分岐手段が配置され、撮影者の視線の方向を検出する視線検出系を搭載した観察装置が開示されている(特許文献1,2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開平7-92375号公報
【文献】特許第3143553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の観察装置のようにプリズムによって光路を分岐する場合、観察光学系の焦点距離が適切に設定されていないことからミラーレス一眼レフカメラ等に使用する電子ビューファインダとして十分な視野角及びルーペ倍率を確保することが困難である。また、特許文献2の観察装置のようにミラーによって光路を分岐する場合、観察光学系内の光路長を増大させる必要があるため、観察光学系の高性能化(高精細化、ルーペ倍率の拡大によるファインダー像の拡大、視野の拡大、ハイアイポイント化)を狙いにくい。また、比較的小型の表示素子を拡大して観察する場合、観察光学系の焦点距離が短くなりやすいことから、観察光学系の光路長増大は観察光学系の高性能化をより大きく阻害してしまう。
【0005】
本発明は、視野の拡大と十分なアイポイント長を確保しつつ、視線検出系の像倍率と像倍率変動を抑制する機能を有する観察装置及びそれを有する撮像装置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観察装置は、観察光学系と視線検出系とを有する観察装置であって、観察光学系は、表示素子側から観察側へ順に配置された、光路を分岐する光路分岐手段、正の屈折力の第1レンズ群から成り、光路分岐手段は、プリズムを含み、視線検出系は、第1レンズ群に入射して光路分岐手段によって分岐された光を結像するための第2レンズ群を備え、第1レンズ群の後ろ側主点位置から第2レンズ群の最も観察側のレンズ面までの光軸上の距離をL、第1レンズ群の焦点距離をf1、第1レンズ群のルーペ倍率をβr、前記プリズムのd線に対する屈折率をNdp1とするとき、
0.4<L/f1<2.0
11<βr<16
βr=250[mm]/f1
1.6<Ndp1<2.10
なる条件式を満足することを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、視野の拡大と十分なアイポイント長を確保しつつ、視線検出系の像倍率と像倍率変動を抑制する機能を有する観察装置及びそれを有する撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】本発明の実施形態に係る観察装置の概略図である。
図2】観察装置の接眼部の正面図である。
図3】実施例1の観察装置の視線検出系の概略図である。
図4】実施例1の観察装置における基準位置の諸収差図である。
図5】実施例2の観察装置の視線検出系の概略図である。
図6】実施例2の観察装置における基準位置の諸収差図である。
図7】実施例3の観察装置の視線検出系の概略図である。
図8】実施例3の観察装置における基準位置の諸収差図である。
図9】実施例4の観察装置の視線検出系の概略図である。
図10】実施例4の観察装置における基準位置の諸収差図である。
図11】実施例5の観察装置の視線検出系の概略図である。
図12】実施例5の観察装置における基準位置の諸収差図である。
図13】実施例6の観察装置の視線検出系の概略図である。
図14】実施例6の観察装置における基準位置の諸収差図である。
図15】実施例7の観察装置の視線検出系の概略図である。
図16】実施例7の観察装置における基準位置の諸収差図である。
図17】実施例8の観察装置の視線検出系の概略図である。
図18】実施例8の観察装置における基準位置の諸収差図である。
図19】実施例9の観察装置の視線検出系の概略図である。
図20】実施例9の観察装置における基準位置の諸収差図である。
図21】実施例10の観察装置の視線検出系の概略図である。
図22】実施例10の観察装置における基準位置の諸収差図である。
図23】実施例11の観察装置の視線検出系の概略図である。
図24】実施例11の観察装置における基準位置の諸収差図である。
図25】撮像装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【0010】
図1は、本発明の実施形態に係る観察装置1の概略図である。撮像装置は、観察装置1、信号処理系3、撮像素子4、及び撮影レンズ(光学系)5を有する。撮像素子4は、CCDセンサーやCMOSセンサー等で構成され、撮影レンズ5によって形成される像を受光し、受光した像を電気信号に変換する。
【0011】
観察装置1は、赤外光発光光源(赤外LED)11、液晶表示素子や有機EL等の表示素子(表示パネル)126に表示される画像を観察者の眼球2に導く観察光学系12、及び観察者の眼球2を撮像して視線(視線の方向)を検出する視線検出系13を有する。
【0012】
観察光学系12は、表示素子126の側(表示素子側)から観察者の眼球2の側(観察側)へ順に配置された、光路を分岐する光路分岐手段122、正の屈折力の第1レンズ群121から成る。本実施形態では、光路分岐手段122は、プリズムを含んでいる。表示素子126に表示される画像は、光路分岐手段122、及び第1レンズ群121により拡大された状態で観察者の眼球2に導かれる。また、第1レンズ群121が一体となって光軸方向へ移動することにより、観察光学系12の視度調節をすることが可能である。なお、光路分岐手段122は、小型化や薄型化のためにダハプリズムを含んでいてもよい。また、光路分岐手段122は、軽量化のためにダイクロイックミラーを含んでいてもよい。
【0013】
視線検出系13は、絞り123、第2レンズ群124、視線検出用撮像素子125を有する。第2レンズ群124は、第1レンズ群121に入射して光路分岐手段122によって分岐された光を結像する。具体的には、まず、図2に示される、光学部材GPに取り付けられた赤外発光光源11が発光観察者の眼球2に赤外光を照射する。その後、観察者の角膜からの反射光は、第1レンズ群121を通過し、光路分岐手段122で反射され、第2レンズ群124によって集光され、視線検出用撮像素子125に結像される。なお、第2レンズ群124は、観察光学系12の光路外であればどの位置にも配置可能であるが、撮像装置の高さの増大を防ぐために他部品との干渉を避けた上で撮像装置の下側に配置することが好ましい。また、視線検出系13は、観察者の眼球2そのものを撮影して観察者の視線を検出してもよい。
【0014】
上述した構成により、観察光学系12及び視線検出系13の配置を適切に設定することが可能になり、観察者のまつげや眼球形状に起因する眼球の画像のけられを回避することが可能となる。また、観察者の眼球を斜めから撮影することで生じるパース等の歪みを抑制することが可能となる。
【0015】
なお、観察装置1は、電子ビューファインダ(EVF)、仮想現実感(VR:Virtual Reality)システム、ヘッドマウントディスプレイ(HMD)、複合現実感(MR:Mixed Reality)システム等に使用してもよい。
【0016】
図3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23はそれぞれ、実施例1乃至11の観察装置の視線検出系の概略図である。各図において左方が観察側で、右方が表示素子側である。
【0017】
図4,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24はそれぞれ、実施例1乃至11の観察装置における基準位置の諸収差図である。各諸収差図において、基準位置は-1ディオプタ(以降dptrと記載)、アイポイント長は23mmである。アイポイント長は、最も観察側の面(各実施例においては観察側の保護ガラスの観察側の面)から観察者の眼までの光軸上の距離を指す。アイポイント長は5mm~35mmであれば観察者の眼球を撮影可能であるが、アイポイント長が23mmである場合が最も観察者の眼球を撮影する状態に適している。
【0018】
球面収差図においてFnoはFナンバーであり、d線(波長587.6nm)に対する球面収差量を示している。非点収差図においてSはサジタル像面における非点収差量、Mはメリディオナル像面における非点収差量を示している。歪曲収差図においてd線に対する歪曲収差量を示している。ωは撮像半画角(°)である。
【0019】
次に、各実施例の観察装置における特徴的な構成について述べる。
【0020】
各実施例の観察光学系は、以下の条件式(1)乃至(3)を満足する。ここで、Lは、第1レンズ群121の後ろ側主点位置から第2レンズ群124の最も観察側のレンズ面までの光軸上の距離である。なお、第1レンズ群121の後ろ側主点位置から第2レンズ群124の最も観察側のレンズ面までの間に、光路分岐手段122や保護ガラス等の光学ブロックが配置される場合は光軸上の距離を空気換算長により表記したものである。f1は、第1レンズ群121の焦点距離である。βrは、第1レンズ群121のルーペ倍率である。
【0021】
0.4<L/f1<2.0 (1)
11<βr<16 (2)
βr=250[mm]/f1 (3)
条件式(1)は、第1レンズ群121の後ろ側主点位置から第2レンズ群124の最も観察側のレンズ面までの光軸上の距離と第1レンズ群f1の焦点距離との関係を規定している。条件式(1)を満足しない場合、観察側のテレセントリック性を確保することが難しくなることから、光軸方向における観察者の眼球位置が変動した際の倍率変動を抑制することが困難となる。
【0022】
条件式(2)は、条件式(3)で表される第1レンズ群121のルーペ倍率を規定している。条件式(2)の上限値を上回ると、観察光学系12の球面収差、像面湾曲、及び倍率色収差を抑制することが困難となる。条件式(2)の下限値を下回ると、所望の視野角及び観察光学系のルーペ倍率を確保することが困難となる。
【0023】
なお、条件式(1)及び(2)の数値範囲を以下の条件式(1a)及び(2a)の数値範囲とすることが好ましい。
【0024】
0.55<L/f1<1.93 (1a)
11.5<βr<15.5 (2a)
また、条件式(1)及び(2)の数値範囲を以下の条件式(1b)及び(2b)の数値範囲とすることが更に好ましい。
【0025】
0.70<L/f1<1.85 (1b)
12<βr<15 (2b)
次に、各実施例の観察装置において、満足することが好ましい構成について述べる。
【0026】
各実施例の観察装置において、観察者の眼球を撮像する際に可視領域光で眼球を照明すると観察者が観察装置を視認する妨げとなるため、近赤外領域光で観察者の眼球を照明するのが好ましい。そのため、光路分岐手段122の反射面における近赤外領域光の反射率は、可視領域光の反射率よりも高いことが好ましい。例えば、レンズ表面に誘電体膜によるコーティングを塗布することにより特定波長の反射率を選択的に高めるダイクロイックミラーの機能を持たせることで、近赤外領域光の反射率を高めることができる。
【0027】
なお、外光や画像表示面の発光を光源として可視領域光で観察者の眼球を撮像してもよい。しかしながら、照明装置が不要になり低コスト化が可能になるが、外部環境に依存して照明強度が大きく変化することにより眼球の撮像結果にばらつきが発生する恐れがある。
そのため、上述したように、近赤外領域光で観察者の眼球を照明したほうがよい。
【0028】
また、観察光学系12の設計と撮影レンズ5の配置を工夫することにより、光路分岐手段122の反射面において全反射条件を満たした状態で観察者の眼球を撮像することができる。ただし、そのような場合、観察者の眼球位置によっては全反射条件を満足できない恐れがあり、観察者の眼球の撮像結果の露出が大きくばらつくことが想定される。その際、光路の異なる複数の撮影レンズ5を使用することにより、撮像結果の露出のばらつきを吸収することが可能になる。
【0029】
次に、各実施例の観察光学系が満足することが好ましい条件について述べる。各実施例の観察光学系は、以下の条件式(4)乃至(10)のうち1つ以上を満足することが好ましい。ここで、f2R1は、第2レンズ群124の最も観察側に配置された正レンズの観察側のレンズ面の曲率半径である。f2R2は、第2レンズ群124の最も観察側に配置された正レンズの視線検出系13の結像面側のレンズ面の曲率半径である。Ndp1は、光路分岐手段122に含まれるプリズムのd線に対する屈折率である。νdp1は、光路分岐手段122に含まれるプリズムのd線に対するアッベ数である。dは、第2レンズ群124の最も観察側のレンズ面から第2レンズ群124の最も視線検出系13の結像面側のレンズ面までの光軸上の距離である。f2は、第2レンズ群124の焦点距離である。fは、観察装置1の焦点距離(-1ディオプタ時)である。
【0030】
0.05<(f2R1+f2R2)/(f2R1-f2R2)<3.00 (4)
1.45<Ndp1<2.10 (5)
20<νdp1<60 (6)
0.3<d/f2<1.5 (7)
4<f1/f2<20 (8)
0.01<f1/|f|<15.00 (9)
0.002<f2/|f|<1.100 (10)
条件式(4)は、第2レンズ群124のシェイプファクタを規定している。条件式(4)を満足しない場合、視線検出系13の球面収差及び像面湾曲を抑制することが困難となる。
【0031】
条件式(5)は、光路分岐手段122に含まれるプリズムのd線に対する屈折率を規定している。条件式(5)の上限値を上回ると、光路分岐手段122に含まれるプリズムを高精度で加工することが困難となる。条件式(5)の下限値を下回ると、所望の光路長を確保することが困難となり、視線検出系13を所望の位置に配置することが困難となる。
【0032】
条件式(6)は、光路分岐手段122に含まれるプリズムのd線に対するアッベ数を規定している。条件式(6)を満足しない場合、観察光学系12の倍率色収差、及び色収差を抑制することが困難となる。
【0033】
条件式(7)は、第2レンズ群124の最も観察側のレンズ面から第2レンズ群124の最も視線検出系13の結像面側のレンズ面までの光軸上の距離と第2レンズ群124の焦点距離との関係を規定している。条件式(7)の上限値を上回ると、視線検出系13の倍率を適切に設定することが困難となる。条件式(7)の下限値を下回ると、視線検出系13の球面収差、像面湾曲、及び倍率色収差を抑制することが困難となる。
【0034】
条件式(8)は、第1レンズ群121の焦点距離と第2レンズ群124の焦点距離との関係を規定している。条件式(8)の上限値を上回って第1レンズ群121の焦点距離が長くなると、所望の視野角、及び観察光学系12のルーペ倍率を確保することが困難となる。条件式(8)の下限値を下回ると、観察光学系12の焦点距離が短くなりすぎてしまうため、観察光学系12の倍率色収差、球面収差、及び像面湾曲を抑制することが困難となる。
【0035】
条件式(9)は、第1レンズ群121の焦点距離と観察装置1の焦点距離との関係を規定している。条件式(9)の上限値を上回って第1レンズ群121の焦点距離が長くなると、所望の視野角、及び観察光学系12のルーペ倍率を確保することが困難となる。条件式(9)の下限値を下回ると、観察光学系12の焦点距離が短くなりすぎてしまうことから観察光学系12の倍率色収差、球面収差、及び像面湾曲を抑制することが困難となる。
【0036】
条件式(10)は、第2レンズ群124の焦点距離と観察装置1の焦点距離との関係を規定している。条件式(10)の上限値を上回って第2レンズ群124の焦点距離が長くなると、視線検出系13の倍率を適切に設定することが困難となる。条件式(10)の下限値を下回ると、視線検出系13の焦点距離が短くなりすぎてしまうことから視線検出系13の像面湾曲、及び球面収差を抑制することが困難となる。
【0037】
なお、条件式(4)乃至(10)の数値範囲を以下の条件式(4a)乃至(10a)の数値範囲とすることが好ましい。
【0038】
0.1<(f2R1+f2R2)/(f2R1-f2R2)<2.3 (4a)
1.5<Ndp1<2.0 (5a)
28<νdp1<56 (6a)
0.4<d/f2<1.4 (7a)
5<f1/f2<16 (8a)
0.03<f1/|f|<12.50 (9a)
0.005<f2/|f|<1.000 (10a)
また、条件式(4)乃至(10)の数値範囲を以下の条件式(4b)乃至(10b)の数値範囲とすることが更に好ましい。
【0039】
0.15<(f2R1+f2R2)/(f2R1-f2R2)<1.60(4b)
1.6<Ndp1<1.9 (5b)
35<νdp1<52 (6b)
0.50<d/f2<1.35 (7b)
6<f1/f2<12 (8b)
0.06<f1/|f|<10.00 (9b)
0.009<f2/|f|<0.900 (10b)
次に、各実施例の観察装置について詳細に述べる。
【0040】
実施例1乃至4,6乃至10の観察装置では、第1レンズ群121は、観察側から表示素子側の順に配置された、正の屈折力の第1レンズL11、負の屈折力の第2レンズL12、正の屈折力の第3レンズL13からなる。第2レンズ群124は、正の屈折力のレンズL21からなる。
【0041】
実施例5,11の観察装置では、第1レンズ群121は、観察側から表示素子側の順に配置された、正の屈折力の第1レンズL11、正の屈折力の第2レンズL12、負の屈折力の第3レンズL13、正の屈折力の第4レンズL14からなる。第2レンズ群124は、正の屈折力のレンズL21からなる。
【0042】
以下に、実施例1乃至11にそれぞれ対応する数値実施例1乃至11を示す。
【0043】
各数値実施例の面データにおいて、rは各光学面の曲率半径、dは第m面と第(m+1)面との間の軸上間隔(光軸上の距離)を表わしている。ただし、mは表示素子側から数えた面の番号である。また、ndは各光学部材のd線に対する屈折率、νdは光学部材のアッベ数を表わしている。なお、ある材料のアッベ数νdは、フラウンホーファ線のd線(587.6nm)、F線(486.1nm)、C線(656.3nm)、g線(波長435.8nm)における屈折率をNd、NF、NC、Ngとするとき、
νd=(Nd-1)/(NF-NC)
で表される。
【0044】
「バックフォーカス」は、レンズ最終面(最も像側のレンズ面)から近軸像面までの光軸上の距離を空気換算長により表記したものである。「レンズ群」は、複数のレンズから構成される場合に限らず、1枚のレンズから構成される場合も含むものとする。
【0045】
また、光学面が非球面の場合は、面番号の右側に、*の符号を付している。非球面形状は、xを光軸方向の面頂点からの変位量、hを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、Rを近軸曲率半径、kを円錐定数、A4,A6,A8,A10を各次数の非球面係数とするとき、
x=(h2/R)/[1+{1-(1+k)(h/R)21/2+A4×h4+A6×h6
+A8×h8+A10×h10
で表している。なお、各非球面係数における「e±XX」は「×10±XX」を意味している。
【0046】

[数値実施例1]
単位mm
(視線検出系)
面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.80 1.51633 64.1
2 ∞ (可変)
3* 13.712 6.00 1.76802 49.2
4 -187.742 0.15
5* 16.198 2.20 1.63550 23.9
6* 5.523 3.52
7* 14.293 4.45 1.76802 49.2
8 -58.830 (可変)
9 ∞ 18.25 1.83400 37.2
10 ∞ 0.60
11*(絞り) 2.498 2.00 1.49171 57.4
12* -0.825 1.06
像面 ∞

(観察光学系)
面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.80 1.51633 64.1
2 ∞ (可変)
3* 13.712 6.00 1.76802 49.2
4 -187.742 0.15
5* 16.198 2.20 1.63550 23.9
6* 5.523 3.52
7* 14.293 4.45 1.76802 49.2
8 -58.830 (可変)
9 ∞ 7.50 1.83400 37.2
10 ∞ 2.40
11 ∞ 0.70 1.52100 65.1
表示パネル面 ∞

非球面データ
第3面
K =-1.83270e+000 A 4= 1.51941e-005 A 6= 4.23288e-007 A 8=-3.98958e-009 A10= 1.14377e-011
第5面
K =-7.67553e+000 A 4=-2.88147e-004 A 6= 3.08918e-006 A 8=-1.32371e-008 A10= 1.78749e-011
第6面
K =-1.89824e+000 A 4=-4.01320e-005 A 6= 1.65020e-006 A 8= 8.03262e-009 A10=-8.75967e-011
第7面
K =-7.01803e-001 A 4=-8.40229e-005 A 6= 6.12255e-007 A 8=-7.74356e-009 A10= 4.18240e-011
第11面
K = 4.15727e+000 A 4=-9.50353e-001 A 6= 1.93448e+000 A 8=-1.86456e+000 A10= 6.25846e-001
第12面
K =-1.29048e+000 A 4=-6.72136e-002 A 6=-8.51031e-002 A 8= 3.20341e-002 A10=-1.55152e-002

各種データ
焦点距離 -10.03(-1dptr時)
Fナンバー 4.62
半画角(°) 3.86
BF 1.06

0dptr -1dptr +2dptr
d 2 1.45 1.80 0.62
d 8 2.72 2.36 3.55

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 3 18.70
2 11 1.57

[数値実施例2]
単位 mm
(視線検出系)
面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.80 1.51633 64.1
2 ∞ (可変)
3* 16.724 5.27 1.85135 40.1
4 -36.577 1.12
5 -33.437 2.65 1.63550 23.9
6* 7.971 3.47
7* 19.285 5.11 1.85135 40.1
8 -24.766 (可変)
9 ∞ 18.56 1.65844 50.9
10 ∞ 0.60
11(絞り) 29.478 2.00 1.58306 30.2
12* -1.441 2.16
像面 ∞

(観察光学系)
面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.80 1.51633 64.1
2 ∞ (可変)
3* 16.724 5.27 1.85135 40.1
4 -36.577 1.12
5 -33.437 2.65 1.63550 23.9
6* 7.971 3.47
7* 19.285 5.11 1.85135 40.1
8 -24.766 (可変)
9 ∞ 15.00 1.65844 50.9
10 ∞ 0.76
表示パネル面 ∞

非球面データ
第3面
K = 0.00000e+000 A 4=-8.37321e-005 A 6=-4.91699e-008
第6面
K =-7.14300e-001 A 4=-2.40436e-004
第7面
K = 0.00000e+000 A 4=-6.65184e-005
第12面
K =-9.58889e-001 A 4=-7.99335e-002 A 6= 2.40004e-001 A 8=-2.58203e-001

各種データ
焦点距離 7.49(-1dptr時)
Fナンバー 4.09
半画角(°) 4.22
BF 2.16

0dptr -1dptr +2dptr
d 2 1.16 1.58 0.80
d 8 1.98 1.56 2.33

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 3 19.28
2 11 2.41

[数値実施例3]
単位mm
(視線検出系)
面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.80 1.51633 64.1
2 ∞ (可変)
3* 16.724 5.27 1.85135 40.1
4 -36.577 1.12
5 -33.437 2.65 1.63550 23.9
6* 7.971 3.47
7* 19.285 5.11 1.85135 40.1
8 -24.766 (可変)
9 ∞ 18.56 1.65844 50.9
10 ∞ 0.60
11(絞り) 9.803 2.00 1.58306 30.2
12* -1.331 1.79
像面 ∞

(観察光学系)
面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.80 1.51633 64.1
2 ∞ (可変)
3* 16.724 5.27 1.85135 40.1
4 -36.577 1.12
5 -33.437 2.65 1.63550 23.9
6* 7.971 3.47
7* 19.285 5.11 1.85135 40.1
8 -24.766 (可変)
9 ∞ 12.00 1.65844 50.9
10 ∞ 2.22
表示パネル面 ∞

非球面データ
第3面
K = 0.00000e+000 A 4=-8.37321e-005 A 6=-4.91699e-008
第6面
K =-7.14300e-001 A 4=-2.40436e-004
第7面
K = 0.00000e+000 A 4=-6.65184e-005
第12面
K =-1.55871e+001 A 4=-6.60841e-001 A 6= 9.71729e-001 A 8=-5.71702e-001

各種データ
焦点距離 -43.99(-1dptr時)
Fナンバー 8.89
半画角(°) 1.60
BF 1.79

0dptr -1dptr +2dptr
d 2 1.16 1.58 0.80
d 8 1.98 1.56 2.33

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 3 19.28
2 11 2.15

[数値実施例4]
単位mm
(視線検出系)
面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.83 1.51633 64.1
2 ∞ (可変)
3* 14.261 6.24 1.76802 49.2
4 -195.251 0.16
5* 16.845 2.29 1.63550 23.9
6* 5.744 3.66
7* 14.864 4.63 1.76802 49.2
8 -61.184 (可変)
9 ∞ 18.99 1.83400 37.2
10 ∞ 0.62
11*(絞り) 2.598 2.08 1.49171 57.4
12* -0.880 0.62
13 ∞ 0.78 1.55300 38.0
14 ∞ 1.13
像面 ∞

(観察光学系)
面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.83 1.51633 64.1
2 ∞ (可変)
3* 14.261 6.24 1.76802 49.2
4 -195.251 0.16
5* 16.845 2.29 1.63550 23.9
6* 5.744 3.66
7* 14.864 4.63 1.76802 49.2
8 -61.184 (可変)
9 ∞ 10.00 1.83400 37.2
10 ∞ 1.78
表示パネル面 ∞

非球面データ
第3面
K =-1.83270e+000 A 4= 1.35075e-005 A 6= 3.47912e-007 A 8=-3.03175e-009 A10= 8.03597e-012
第5面
K =-7.67553e+000 A 4=-2.56161e-004 A 6= 2.53908e-006 A 8=-1.00591e-008 A10= 1.25586e-011
第6面
K =-1.89824e+000 A 4=-3.56772e-005 A 6= 1.35635e-006 A 8= 6.10413e-009 A10=-6.15443e-011
第7面
K =-7.01803e-001 A 4=-7.46960e-005 A 6= 5.03229e-007 A 8=-5.88447e-009 A10= 2.93850e-011
第11面
K = 4.15727e+000 A 4=-8.44860e-001 A 6= 1.59000e+000 A 8=-1.41692e+000 A10= 4.39711e-001
第12面
K =-1.29048e+000 A 4=-5.97527e-002 A 6=-6.99486e-002 A 8= 2.43433e-002 A10=-1.09008e-002

各種データ
焦点距離 -10.75(-1dptr時)
Fナンバー 4.85
半画角(°) 3.60
BF 1.13

0dptr -1dptr +2dptr -4dptr
d 2 1.51 1.87 0.64 3.22
d 8 2.82 2.46 3.69 1.11

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 3 19.45
2 11 1.67

[数値実施例5]
単位mm
(視線検出系)
面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.80 1.51633 64.1
2 ∞ (可変)
3* -202.682 3.00 1.76802 49.2
4 128.381 0.50
5* 10.149 5.49 1.76802 49.2
6 100.513 0.81
7 77.355 3.00 1.63550 23.9
8* 6.247 3.18
9* 11.214 5.33 1.76802 49.2
10 -45.774 (可変)
11 ∞ 19.14 1.65844 50.9
12 ∞ 0.60
13(絞り) 2.212 2.00 1.58306 30.2
14* -1.410 1.10
像面 ∞

(観察光学系)
面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.80 1.51633 64.1
2 ∞ (可変)
3* -202.682 3.00 1.76802 49.2
4 128.381 0.50
5* 10.149 5.49 1.76802 49.2
6 100.513 0.81
7 77.355 3.00 1.63550 23.9
8* 6.247 3.18
9* 11.214 5.33 1.76802 49.2
10 -45.774 (可変)
11 ∞ 10.00 1.65844 50.9
12 ∞ 1.92
表示パネル面 ∞

非球面データ
第3面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.00393e-004 A 6=-2.32790e-006 A 8= 1.55572e-008 A10=-4.40310e-011
第5面
K =-9.72705e-001 A 4=-2.12458e-004 A 6= 1.84920e-006 A 8=-9.08050e-009 A10= 1.93848e-011
第8面
K =-6.95456e-001 A 4=-5.91390e-004 A 6= 4.13474e-006 A 8=-2.54986e-008 A10=-5.81970e-012
第9面
K =-1.51121e-001 A 4=-2.37140e-004 A 6= 7.84258e-007 A 8=-3.54325e-009 A10=-1.94097e-011
第14面
K =-9.37044e-001 A 4=-1.73405e-002 A 6= 2.56245e-002 A 8= 4.36260e-002

各種データ
焦点距離 10.20(-1dptr時)
Fナンバー 2.92
半画角(°) 2.43
BF 1.10

0dptr -1dptr +2dptr
d 2 2.11 1.77 0.50
d10 1.20 1.54 2.81

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 3 18.72
2 13 1.85

[数値実施例6]
単位 mm
(視線検出系)
面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.80 1.51633 64.1
2 ∞ (可変)
3* 16.933 4.49 1.85135 40.1
4 -53.991 0.93
5 -38.052 2.64 1.63550 23.9
6* 9.289 3.11
7 23.348 5.33 1.85135 40.1
8* -23.350 (可変)
9 ∞ 18.56 1.65844 50.9
10 ∞ 0.60
11(絞り) -15.000 2.00 1.58306 30.2
12* -1.399 2.46
像面 ∞

(観察光学系)
面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.80 1.51633 64.1
2 ∞ (可変)
3* 16.933 4.49 1.85135 40.1
4 -53.991 0.93
5 -38.052 2.64 1.63550 23.9
6* 9.289 3.11
7 23.348 5.33 1.85135 40.1
8* -23.350 (可変)
9 ∞ 15.00 1.65844 50.9
10 ∞ 2.23
表示パネル面 ∞

非球面データ
第3面
K = 0.00000e+000 A 4=-7.01307e-005
第6面
K =-6.58187e-001 A 4=-1.54027e-004
第8面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.39388e-005
第12面
K = 0.00000e+000 A 4= 9.64550e-003 A 6= 1.23319e-001 A 8=-1.61973e-001

各種データ
焦点距離 6.12(-1dptr時)
Fナンバー 3.71
半画角(°) 4.21
BF 2.46

0dptr -1dptr +2dptr
d 2 1.18 1.61 0.80
d 8 1.67 1.24 2.05

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 3 19.63
2 11 2.51

[数値実施例7]
単位 mm
(視線検出系)
面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.80 1.51633 64.1
2 ∞ (可変)
3* 16.933 4.49 1.85135 40.1
4 -53.991 0.93
5 -38.052 2.64 1.63550 23.9
6* 9.289 3.11
7 23.348 5.33 1.85135 40.1
8* -23.350 (可変)
9 ∞ 18.56 1.65844 50.9
10 ∞ 0.60
11(絞り) -7.117 2.00 1.58306 30.2
12* -1.598 3.11
像面 ∞

(観察光学系)
面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.80 1.51633 64.1
2 ∞ (可変)
3* 16.933 4.49 1.85135 40.1
4 -53.991 0.93
5 -38.052 2.64 1.63550 23.9
6* 9.289 3.11
7 23.348 5.33 1.85135 40.1
8* -23.350 (可変)
9 ∞ 15.00 1.65844 50.9
10 ∞ 2.23
表示パネル面 ∞

非球面データ
第3面
K = 0.00000e+000 A 4=-7.01307e-005
第6面
K =-6.58187e-001 A 4=-1.54027e-004
第8面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.39388e-005
第12面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.13994e-003 A 6= 7.65736e-002 A 8=-8.54562e-002

各種データ
焦点距離 38.32(-1dptr時)
Fナンバー 2.06
半画角(°) 0.164
BF 3.11

0dptr -1dptr +2dptr
d 2 1.18 1.61 0.80
d 8 1.67 1.24 2.05

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 3 19.63
2 11 3.12

[数値実施例8]
単位 mm
(視線検出系)
面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.80 1.51633 64.1
2 ∞ (可変)
3* 16.724 5.27 1.85135 40.1
4 -36.577 1.12
5 -33.437 2.65 1.63550 23.9
6* 7.971 3.47
7* 19.285 5.11 1.85135 40.1
8 -24.766 (可変)
9 ∞ 18.05 1.65844 50.9
10 ∞ 0.60
11(絞り) 29.478 2.00 1.58306 30.2
12* -1.441 2.16
像面 ∞

(観察光学系)
面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.80 1.51633 64.1
2 ∞ (可変)
3* 16.724 5.27 1.85135 40.1
4 -36.577 1.12
5 -33.437 2.65 1.63550 23.9
6* 7.971 3.47
7* 19.285 5.11 1.85135 40.1
8 -24.766 (可変)
9 ∞ 12.00 1.65844 50.9
10 ∞ 2.22
表示パネル面 ∞

非球面データ
第3面
K = 0.00000e+000 A 4=-8.37321e-005 A 6=-4.91699e-008
第6面
K =-7.14300e-001 A 4=-2.40436e-004
第7面
K = 0.00000e+000 A 4=-6.65184e-005
第12面
K =-9.58889e-001 A 4=-7.99335e-002 A 6= 2.40004e-001 A 8=-2.58203e-001

各種データ
焦点距離 7.57(-1dptr時)
Fナンバー 4.08
半画角(°) 4.18
BF 2.16

0dptr -1dptr +2dptr
d 2 1.16 1.58 0.80
d 8 1.98 1.56 2.33

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 3 19.28
2 11 2.41

[数値実施例9]
単位mm
(視線検出系)
面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.80 1.51633 64.1
2 ∞ (可変)
3* 13.712 6.00 1.76802 49.2
4 -187.742 0.15
5* 16.198 2.20 1.63550 23.9
6* 5.523 3.52
7* 14.293 4.45 1.76802 49.2
8 -58.830 (可変)
9 ∞ 3.00 1.83400 37.2
10 ∞ 0.60
11*(絞り) 2.498 2.00 1.49171 57.4
12* -0.825 0.60
13 ∞ 0.75 1.55300 38.0
14 ∞ 1.20
像面 ∞

(観察光学系)
面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.80 1.51633 64.1
2 ∞ (可変)
3* 13.712 6.00 1.76802 49.2
4 -187.742 0.15
5* 16.198 2.20 1.63550 23.9
6* 5.523 3.52
7* 14.293 4.45 1.76802 49.2
8 -58.830 (可変)
9 ∞ 12.00 1.83400 37.2
10 ∞ 0.41
表示パネル面 ∞

非球面データ
第3面
K =-1.83270e+000 A 4= 1.51941e-005 A 6= 4.23288e-007 A 8=-3.98958e-009 A10= 1.14377e-011
第5面
K =-7.67553e+000 A 4=-2.88147e-004 A 6= 3.08918e-006 A 8=-1.32371e-008 A10= 1.78749e-011
第6面
K =-1.89824e+000 A 4=-4.01320e-005 A 6= 1.65020e-006 A 8= 8.03262e-009 A10=-8.75967e-011
第7面
K =-7.01803e-001 A 4=-8.40229e-005 A 6= 6.12255e-007 A 8=-7.74356e-009 A10= 4.18240e-011
第11面
K = 4.15727e+000 A 4=-9.50353e-001 A 6= 1.93448e+000 A 8=-1.86456e+000 A10= 6.25846e-001
第12面
K =-1.29048e+000 A 4=-6.72136e-002 A 6=-8.51031e-002 A 8= 3.20341e-002 A10=-1.55152e-002

各種データ
焦点距離 5.46(-1dptr時)
Fナンバー 5.13
半画角(°) 6.18
BF 1.20

0dptr -1dptr +2dptr -4dptr
d 2 1.45 1.80 0.62 3.09
d 8 2.72 2.36 3.55 1.07

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 3 18.70
2 11 1.57

[数値実施例10]
単位mm
(視線検出系)
面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.80 1.51633 64.1
2 ∞ (可変)
3* 13.712 6.00 1.76802 49.2
4 -187.742 0.15
5* 16.198 2.20 1.63550 23.9
6* 5.523 3.52
7* 14.293 4.45 1.76802 49.2
8 -58.830 (可変)
9 ∞ 40.00 1.83400 37.2
11 ∞ 0.10
12 ∞ 0.50
13*(絞り) 2.498 2.00 1.49171 57.4
14* -0.825 0.60
15 ∞ 0.75 1.55300 38.0
16 ∞ 0.99
像面 ∞

(観察光学系)
面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.80 1.51633 64.1
2 ∞ (可変)
3* 13.712 6.00 1.76802 49.2
4 -187.742 0.15
5* 16.198 2.20 1.63550 23.9
6* 5.523 3.52
7* 14.293 4.45 1.76802 49.2
8 -58.830 (可変)
9 ∞ 10.00 1.83400 37.2
11 ∞ 1.50
表示パネル面 ∞

非球面データ
第3面
K =-1.83270e+000 A 4= 1.51941e-005 A 6= 4.23288e-007 A 8=-3.98958e-009 A10= 1.14377e-011
第5面
K =-7.67553e+000 A 4=-2.88147e-004 A 6= 3.08918e-006 A 8=-1.32371e-008 A10= 1.78749e-011
第6面
K =-1.89824e+000 A 4=-4.01320e-005 A 6= 1.65020e-006 A 8= 8.03262e-009 A10=-8.75967e-011
第7面
K =-7.01803e-001 A 4=-8.40229e-005 A 6= 6.12255e-007 A 8=-7.74356e-009 A10= 4.18240e-011
第13面
K = 4.15727e+000 A 4=-9.50353e-001 A 6= 1.93448e+000 A 8=-1.86456e+000 A10= 6.25846e-001
第14面
K =-1.29048e+000 A 4=-6.72136e-002 A 6=-8.51031e-002 A 8= 3.20341e-002 A10=-1.55152e-002

各種データ
焦点距離 -1.99(-1dptr時)
Fナンバー 4.93
半画角(°) 13.5
BF 0.24

0dptr -1dptr +2dptr -4dptr
d 2 1.45 1.80 0.62 3.09
d 8 2.72 2.36 3.55 1.07

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 3 18.70
2 13 1.57

[数値実施例11]
単位 mm
(視線検出系)
面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.80 1.51633 64.1
2 ∞ (可変)
3* 14.988 3.62 1.53480 55.7
4 199.217 0.20
5* 24.619 5.51 1.69350 53.2
6 -33.755 0.20
7 30.413 2.65 1.63550 23.9
8* 5.788 3.32
9* 9.853 5.50 1.69350 53.2
10 804.888 (可変)
11 ∞ 5.48 1.83400 37.2
12 ∞ 0.60
13*(絞り) 2.498 2.00 1.49171 57.4
14* -0.825 0.60
15 ∞ 0.75 1.55300 38.0
16 ∞ 1.03
像面 ∞

(観察光学系)
面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.80 1.51633 64.1
2 ∞ (可変)
3* 14.988 3.62 1.53480 55.7
4 199.217 0.20
5* 24.619 5.51 1.69350 53.2
6 -33.755 0.20
7 30.413 2.65 1.63550 23.9
8* 5.788 3.32
9* 9.853 5.50 1.69350 53.2
10 804.888 (可変)
11 ∞ 5.00 1.83400 37.2
12 ∞ 0.06
表示パネル面 ∞

非球面データ
第3面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.71727e-004 A 6= 1.43175e-007
第5面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.14950e-005 A 6=-2.09458e-007
第8面
K =-9.99847e-001 A 4= 1.21742e-004
第9面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.55543e-004 A 6=-1.15473e-006
第13面
K = 4.15727e+000 A 4=-9.50353e-001 A 6= 1.93448e+000 A 8=-1.86456e+000 A10= 6.25846e-001
第14面
K =-1.29048e+000 A 4=-6.72136e-002 A 6=-8.51031e-002 A 8= 3.20341e-002 A10=-1.55152e-002

各種データ
焦点距離 -133.49(-1dptr時)
Fナンバー 16.5
半画角(°) 0.28
BF 5.19

0dptr -1dptr +2dptr -4dptr
d 2 1.05 1.34 0.50 2.22
d10 1.85 1.56 2.40 0.69

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 3 16.75
2 13 1.57

各数値実施例における種々の値を、以下の表1乃至3にまとめて示す。
【0047】
【表1】
【0048】
【表2】
【0049】
【表3】
【0050】
[撮像装置]
次に、図1で説明した観察装置1(各実施例の観察装置のいずれかもよい)を備える撮像装置の実施形態について、図25を用いて説明する。図25は、観察装置1を備える撮像装置の概略図である。撮影光学系101により形成された物体像は、光電変換素子である撮像素子102により電気信号に変換される。撮像素子102としては、CCDセンサーやCMOSセンサー等が用いられる。
【0051】
撮像素子102からの出力信号が画像処理回路103において処理され、画像が形成される。形成された画像は、半導体メモリ、磁気テープ、光ディスク等の記録媒体104に記録される。また、画像処理回路103において形成された画像は、観察装置1において表示される。
【0052】
以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について説明したが、本発明はこれらの実施形態及び実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の組合せ、変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【0053】
1 観察装置
12 観察光学系
13 視線検出系
121 第1レンズ群
122 光路分岐手段
124 第2レンズ群
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17
図18
図19
図20
図21
図22
図23
図24
図25