(57)【要約】    【課題】  樹脂レンズを用いて接眼光学系の小型化及び軽量化を図りつつ、表示素子に表示した画像を広視野角で良好な光学性能で双眼視することができる観察装置を得ること。    【解決手段】  表示素子と観察装置において、１対の接眼光学系の各々は、円弧と弦で囲まれた形状を有する樹脂レンズを有し、樹脂レンズは円弧形状の外周の一部に成形ゲートが設けられており、弦の中点と光軸上の点を結ぶ長さと樹脂レンズの半径との差をＲｃ、樹脂レンズの直径をＤ、表示面の長辺の中点と光軸上の点を結ぶ方向と、成形ゲートと光軸上の点を結ぶ方向とのなす角θ、１対の接眼光学系の一方の接眼光学系に含まれる樹脂レンズの成形ゲートと光軸上の点を結ぶ方向と、他方の接眼光学系に含まれる樹脂レンズの成形ゲートと光軸上の点を結ぶ方向とのなす角のうち鋭角αを各々適切に設定する。【選択図】    図１
2018010031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形の表示面を備える表示素子と、前記表示面に表示された画像を観察するための１対の接眼光学系とを有する観察装置において、
前記１対の接眼光学系の各々は、光軸に垂直な断面において円弧と弦で囲まれた形状を有する樹脂レンズを有し、該樹脂レンズは、円弧形状の外周の一部に成形ゲートが設けられており、前記光軸に垂直な断面において前記弦の中点と前記光軸上の点を結ぶ長さと前記樹脂レンズの半径との差をＲｃ、前記樹脂レンズの直径をＤ、前記光軸に垂直な断面において前記表示面の長辺の中点と前記光軸上の点を結ぶ方向と、前記光軸に垂直な断面において前記成形ゲートと前記光軸上の点を結ぶ方向とのなす角をθ、前記光軸に垂直な断面において前記１対の接眼光学系の一方の接眼光学系に含まれる樹脂レンズの成形ゲートと光軸上の点を結ぶ方向と、他方の接眼光学系に含まれる樹脂レンズの成形ゲートと光軸上の点を結ぶ方向とのなす角のうち鋭角をαとするとき、
０．０８＜Ｒｃ／Ｄ＜０．３０
−３５°≦θ≦３５°
０°≦｜α｜＜４０°
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１対の接眼光学系の一方の接眼光学系に含まれる樹脂レンズの前記表示面の長辺方向の光学歪と、他方の接眼光学系に含まれる樹脂レンズの前記表示面の長辺方向の光学歪との位相差量をΔｒｅｌ、観察主波長をλとするとき、
０．０≦｜Δｒｅｌ／λ｜＜５．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の観察装置。
【請求項３】
前記樹脂レンズの光学歪の最大値をΔ、観察主波長をλとするとき、
０．０≦｜Δ/λ｜＜１２．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の観察装置。
【請求項４】
前記樹脂レンズは、前記接眼光学系において前記表示素子に最も近い位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の観察装置。
【請求項５】
前記１対の接眼光学系の各樹脂レンズは、前記光軸に垂直な断面において弦が隣り合うように配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶等の表示素子の表示面に表示された画像を拡大し、観察する観察装置に関し、特に、双眼鏡に用いられる接眼光学系として好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
多くの双眼鏡などに用いられる接眼光学系は、一般に観察視野角が３０°前後である。接眼光学系において適切な長さのアイレリーフを確保しつつ、観察視野角を向上（増大）させようとすると、原理的（光学的）にレンズ外径は大きくなり、観察光学系全体のレンズ重量も重くなる。
【０００３】
従来、双眼鏡に用いられる接眼光学系において、接眼光学系の軽量化を図るために、レンズの材料として硝子材料に比して比重が小さい樹脂材料（プラスチック）を用いた接眼光学系が知られている（特許文献１）。特許文献１では樹脂レンズと回折光学素子を用いて、全系の軽量化を図った双眼鏡に好適な色消しレンズ系を開示している。樹脂材料は環境変化があると光学特性が変化しやすい。また観察装置などの光学系に使用した場合に、成形時の光学歪等の影響などで光学性能が劣化する場合がある。
【０００４】
従来、樹脂材料よりなるレンズを製造するときの成形時の光学歪の影響を少なくしたレンズ系光学装置が知られている（特許文献２）。特許文献２ではプラスチックレンズを成形するときの成形ゲートの位置を適切に設定し、光学歪の少ないレンズ系光学装置を開示している。
【０００５】
一方、近年観察装置として、臨場感を向上するために、さらに観察視野角を向上させたヘッドマウントディスプレイ型の観察装置が種々と提案されている。この観察装置に用いられる接眼光学系は、重量が重いと装着時に観察者への負担が多くかかりすぎて、使用状態としては好ましくない。このため、このような観察装置に用いられる接眼光学系には重量を軽くしたいといった要望が強い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−８３０９６号公報
【特許文献２】特開２００４−２１９５９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
双眼鏡等に用いられる接眼光学系では観察視野角が大きく、表示素子の表示面に表示される画像情報を良好に観察でき、しかも全体が小型、軽量であることが強く要望されている。
【０００８】
特許文献１に開示された色消しレンズ系は、双眼鏡の対物光学系にプラスチックレンズを使用しているが、観察視野角が狭いため、レンズ径は比較的小さい。このため平均的な人間の眼幅を確保するのが容易である。特許文献２はズームレンズにプラスチックレンズを適用したとき、プラスチックレンズ成形時の成形ゲート近傍において光学歪が多く発生し、像性能に及ぼすことを開示している。特許文献２ではこのときの光学歪の影響を低減・回避するために光量減衰手段を光路中に配置し像性能への影響を軽減している。
【０００９】
しかしながら特許文献１、２では、いずれも表示素子の表示面に表示される画像を観察視野角を拡大し、観察したときの樹脂レンズで生ずる光学歪による光学性能の低下を防止することの課題及び構成については何ら開示していない。樹脂レンズを含む接眼光学系を用いて表示素子の表示面に表示された画像を拡大し、広視野角で良好な光学性能を有しつつ、観察するには１対の接眼光学系中に各々含まれる樹脂レンズの外形や成形ゲートの位置等を適切に設定することが重要になってくる。
【００１０】
本発明は、樹脂レンズを用いて接眼光学系の小型化及び軽量化を図りつつ、表示素子に表示した画像を広視野角で良好な光学性能で双眼視することができる観察装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の観察装置は、矩形の表示面を備える表示素子と、前記表示面に表示された画像を観察するための１対の接眼光学系とを有する観察装置において、
前記１対の接眼光学系の各々は、光軸に垂直な断面において円弧と弦で囲まれた形状を有する樹脂レンズを有し、該樹脂レンズは、円弧形状の外周の一部に成形ゲートが設けられており、前記光軸に垂直な断面において前記弦の中点と前記光軸上の点を結ぶ長さと前記樹脂レンズの半径との差をＲｃ、前記樹脂レンズの直径をＤ、前記光軸に垂直な断面において前記表示面の長辺の中点と前記光軸上の点を結ぶ方向と、前記光軸に垂直な断面において前記成形ゲートと前記光軸上の点を結ぶ方向とのなす角をθ、前記光軸に垂直な断面において前記１対の接眼光学系の一方の接眼光学系に含まれる樹脂レンズの成形ゲートと光軸上の点を結ぶ方向と、他方の接眼光学系に含まれる樹脂レンズの成形ゲートと光軸上の点を結ぶ方向とのなす角のうち鋭角をαとするとき、
０．０８＜Ｒｃ／Ｄ＜０．３０
−３５°≦θ≦３５°
０°≦｜α｜＜４０°
なる条件式を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、樹脂レンズを用いて接眼光学系の小型化及び軽量化を図りつつ、表示素子に表示した画像を広視野角で良好な光学性能で双眼視することができる観察装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の観察装置を示す要部概略図
【図２】実施例１の観察装置に用いられる樹脂レンズの有効領域と成形ゲートの位置を説明する図
【図３】実施例１の接眼光学系に含まれる樹脂レンズの位相ＭＡＰを説明する図
【図４】実施例１の接眼光学系のＭＴＦを示す図
【図５】左右眼の成形ゲートの位置が直交した場合の位相ＭＡＰを示す図
【図６】成形ゲートの位相が直交したときのＭＴＦを説明する図
【図７】実施例２の観察装置に用いられる樹脂レンズの有効領域と成形ゲートの位置を説明する図
【図８】実施例２の接眼光学系に含まれる樹脂レンズの位相ＭＡＰを説明する図
【図９】実施例２の接眼光学系のＭＴＦを示す図
【図１０】実施例３の観察装置に用いられる樹脂レンズの有効領域と成形ゲートの位置を説明する図
【図１１】実施例３の接眼光学系に含まれる樹脂レンズの位相ＭＡＰを説明する図
【図１２】実施例３の接眼光学系のＭＴＦを示す図
【図１３】カットレンズのカット量を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて説明する。本発明の観察装置は、矩形の表示面を備える表示素子と、表示面に表示された画像を観察するための１対の接眼光学系とを有する。１対の接眼光学系の各々は、光軸に垂直な断面において円弧と弦で囲まれた形状を有する樹脂レンズを有し、樹脂レンズは、円弧形状の外周の一部に成形ゲート（ゲート）が設けられている。
【００１５】
図１は本発明の観察装置の概略構成図を示している。本発明の観察装置１は、左右眼用の１対の接眼光学系２と表示部４を有する。図１は便宜上、１対の接眼光学系２のうち一方の接眼光学系を示している。図１において３はアイポイント（観察位置）である。表示面４ａを備える表示素子４からの光束は接眼光学系２を通してアイポイント３近傍におかれた観察眼３ａに導かれる。
【００１６】
接眼光学系２は、アイポイント３側から順に、正（正の屈折力の）レンズ（Ｇ１）、負（負の屈折力の）レンズ（Ｇ２）、正レンズ（Ｇ３）にて構成されている。正レンズＧ１の材料は硝子である。レンズ外径が大きくなる負レンズＧ２と正レンズＧ３は樹脂材料（プラスチック材）よりなる樹脂レンズである。
【００１７】
図２は本発明の実施例１に係る１対の接眼光学系２が各々有する１対の樹脂レンズＧ３の要部概略図である。図２では図１の樹脂レンズＧ２、Ｇ３のうち一方のみを例として示している。図２は１対の樹脂レンズＧ３を表示素子４から見たときを示している。樹脂レンズＧ３は光軸７に垂直な断面において円弧と弦で囲まれた形状を有する。また樹脂レンズＧ３は円弧形状の外周の一部に成形ゲート５が設けられている。
【００１８】
一般的な材料としての光学硝子の比重が２〜６ｇ/ｃｍ3に対し、樹脂材料の１つとしてプラスチックは比重が１ｇ/ｃｍ3近傍ということもありプラスチックを用いると接眼光学系２の軽量化効果が期待できる。
【００１９】
接眼光学系２は単眼にて５０°前後といった広い観察視野角に対応するために最もアイポイント３側に配置される正レンズ（Ｇ１）は外径にてφ５０ｍｍ前後、更に液晶表示素子４ａ側に配置される負レンズＧ２、正レンズＧ３の外径はφ７０ｍｍ前後に達する。このため双眼視を想定する観察位置については、通常人間の眼幅６０ｍｍ前後でも適切な視点を確保するために、左右眼用の接眼光学系３の相互干渉が生じる場合がある。
【００２０】
そこで各実施例では、外径が大きくなる樹脂レンズについては図１３に示すように外形状がアルファベットのＤ形状となるように円周上の一部をカットしている。図１３は樹脂レンズＧ２、Ｇ３の１つの樹脂レンズＧ３を例として示している。図１３において光軸７と垂直な断面において弦Ｇ３ａの中点Ｇ３ａｂと光軸７上の一点を結ぶ長さをＤＰとする。樹脂レンズＧ３の半径をＤＲとする。半径ＤＲと長さＤＰの差（カット量）をＲｃとする。樹脂レンズＧ３の直径をＤとする。
【００２１】
図２において光軸７に垂直な断面において表示面４ａの長辺４ａｂの中心４ａｃと光軸７上（光軸上）の点を結ぶ方向と光軸７に垂直な断面において成形ゲート５と光軸７上の点を結ぶ方向とのなす角をθとする。光軸７に垂直な断面において１対の接眼光学系２の一方の接眼光学系に含まれる樹脂レンズの成形ゲート５と光軸７上の点を結ぶ方向と他方の接眼光学系に含まれる樹脂レンズの成形ゲートと光軸７上の点を結ぶ方向とのなす角のうち鋭角をαとする。このとき各実施例は次の条件式（１）乃至（３）を満足する。
【００２２】
０．０８＜Ｒｃ／Ｄ＜０．３０    ・・・（１）
−３５°≦θ≦３５°            ・・・（２）
０°≦｜α｜＜４０°            ・・・（３）
【００２３】
条件式（１）は、樹脂レンズの外径Ｄに対するレンズカット量Ｒｃの比を表したものである。条件式（１）の下限を超えると接眼光学系２の軽量化効果が低くなり、逆に上限を超えると光束のけられが発生することによって観察視野角がさえぎられてしまうため好ましくない。さらに望ましくは、条件式（１）の数値範囲を次の如く設定するのが良く、これによれば、より軽量効果が高い接眼光学系２を実現することができる。
０．１０＜Ｒｃ／Ｄ＜０．２０    ・・・（１ａ）
【００２４】
各実施例においては、最も表示素子４側に配置される正レンズ（Ｇ３）は外径が大きくなる。そこで各実施例では少なくとも、この正レンズＧ３について外径をカットしている。
【００２５】
条件式（２）は樹脂レンズの成形ゲートの位置に関する。条件式（２）の上限値又は下限値を超えると、最大視野角光束が成形ゲートの位置近くを通過することとなり、光学歪の影響を強く受け、良好なる観察が困難になってくる。更に好ましくは条件式（２）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
−３０°≦θ≦３０°    ・・・（２ａ）
【００２６】
条件式（３）は樹脂レンズの成形ゲートの相互位置を規定するものである。条件式（３）の上限を超えると、成形ゲート近傍での光学歪の影響が左右眼用の光学系の間で大きくなるため好ましくない。さらに望ましくは、条件式（３）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。これによれば、より軽量効果が高い接眼光学系を実現することができる。
０°≦｜α｜＜３０°・・・（３ａ）
【００２７】
各実施例において１対の接眼光学系２の一方の接眼光学系に含まれる樹脂レンズの表示面４ａの長辺方向の光学歪と他方の接眼光学系に含まれる樹脂レンズの表示面の長辺方向の光学歪との位相差量をΔｒｅｌとする。観察主波長（波長５５０ｎｍ）をλとする。このとき、
０．０≦｜Δｒｅｌ／λ｜＜５．０    ・・・（４）
なる条件式を満足する。
【００２８】
条件式（４）は左右用の１対の接眼光学系２にて瞳を振ったときに影響を受ける相対的な位相差、つまり光学歪量を規定している。条件式（４）の上限を超えると条件式（３）と同じく左右眼間での観察条件が異なるため好ましくない。さらに望ましくは、条件式（４）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。これによれば、より軽量効果が高い接眼光学系２を実現することができる。
０．０≦｜Δｒｅｌ／λ｜＜３．０    ・・・（４ａ）
【００２９】
各実施例において、樹脂レンズの光学歪の最大値をΔとする。このとき、
０．０≦｜Δ/λ｜＜１２．０    ・・・（５）
なる条件式を満足する。
【００３０】
条件式（５）は、樹脂材料よりなるレンズにおける位相差、つまり光学歪量を規定している。条件式（５）の上限を超えると、単眼で観察したときでの光学性能の劣化が大きくなる。さらに望ましくは、条件式（５）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。これによれば、より軽量効果が高い接眼光学系を実現することができる。
０．０≦｜Δ／λ｜≦１０．０    ・・・（５ａ）
【００３１】
各実施例において、樹脂レンズは接眼光学系２において表示素子４に最も近くに配置されていることが良い。１対の接眼光学系２の各樹脂レンズは光軸７に垂直な断面において弦が隣り合うように配置されている。これによれば、観察装置の小型化が容易になる。次に各実施例における樹脂レンズについて説明する。
【００３２】
［実施例１］
図２は本発明の実施例１に係る１対の接眼光学系２を構成する１対の樹脂レンズの要部概略図である。図２は、１対の樹脂レンズである正レンズＧ３を表示部４側からみたものであって、外径φ７０ｍｍに対して、眼幅方向（Ｘ方向）について１０ｍｍカットしているものである（条件式（１）＝０．１４３）。レンズ外周部にこのカット形状を施すことによって、広い観察視野を包含する観察光学系でありながらも、眼幅が６０ｍｍ前後の人についても左右眼用の接眼光学系２の光軸位置を適切に調整することができる。
【００３３】
さらに、図２には左右眼用の接眼光学系２を構成する正レンズＧ３について樹脂成形時のゲート５の位置もあわせて付記している。実施例１については、垂直Ｙ方向（図示）に長い表示面４ａを有した表示素子４を用いているため表示素子４からの光束が透過する有効領域は１点鎖線で囲まれた領域に相当する。垂直Ｙ方向について、最大観察視野角の光束が通過する領域の外周部は図２に示された点に相当する。
【００３４】
図３は正レンズＧ３で発生する光学歪を位相マップとして表している。図３では左眼用の接眼光学系と右眼用の接眼光学系について示しており、各々のゲート５の近傍（図示）については光学歪が大きくなっている。尚、光学歪の位相差測定装置としては、例えば株式会社王子計測機器の商品名「KOBARAシリーズ」等を用いることができる。光学歪は所謂複屈折とも呼ばれており、特に偏光を利用した観察装置においては、光学系に偏光を乱す要因に相当し、その光学歪量によっては像性能にも大きな影響を与える。
【００３５】
成形用のゲート５を配置する位置は、光軸７と表示面４ａの長辺中点６ａを含む線方向（Ｘ方向）に設置して、条件式（３）、（４）を満足している。
【００３６】
実施例１では、図２に示すように有効領域６に対して離れた位置にゲート５を配置しつつ、左右両眼について、光軸７とゲート５を結ぶ線（方向）は平行であって、相互角度｜α｜＝０°
である。実施例１においては、左右眼における位相、つまり歪量は対称であるので、
位相差量
Δｒｅｌ＝０
であり、
｜Δｒｅｌ／λ｜＝０
である。観察視野角０°および、観察視野角度が最も大きくなる垂直方向（Ｙ方向）の最大（５０°）領域光束についてのＭＴＦ特性を図４に示す。
【００３７】
図４は、表示素子４側での評価に相当し、横軸はデフォーカス量、および縦軸はｄ線および空間周波数６本/ｍｍにおけるMTF特性を示している。また実線の表記が観察視野角０°、破線の表記が観察視野角が最大（Ｙ断面）におけるＭＴＦ特性を表している。最大視野角の光束についても左右眼用の接眼光学系において特性差が発生していないことを表している。
【００３８】
ここで、もし右眼用の接眼光学系にてゲート５の方位が左眼用の接眼光学系のゲート５の方位に対して９０°、つまり各々直交していたとすると、図５に示すように左右眼用の接眼光学系の位相差、つまり歪分布が非対称となる。これに起因して、特に右眼用の接眼光学系について垂直方向（Ｙ方向）の最大視野角近傍を透過する光束特性は光学歪が大きい領域、つまりゲート５近傍を光束が透過する。このため、ＭＴＦ特性が劣化して図６のような特性となることが懸念される。
【００３９】
これによって、左右眼用の接眼光学系による光学性能差が発生することにより双眼視時の違和感、または画像融合などにも影響を及ぼす懸念があるので、条件式（４）のような規定が必要となる。
【００４０】
本実施例では、上記懸念を回避するために樹脂材料よりなるレンズにおけるゲート５の位置は有効領域に対して余裕がある方向、つまり表示素子４の表示面と有効光束範囲６を考慮しながら配置することで光学歪の影響を低減している。また、樹脂材料よりなるレンズによって発生する光学歪（位相差）の最大値をΔ、観察の際の主波長（波長５５０ｎｍ）をλとしたとき、条件式（５）を満足している。
【００４１】
実施例１においては、最大の光学歪Δは１０λであり、最大の位相差はゲート５近傍にて
｜Δ/λ｜＝１０
である。また、レンズカットを施す、樹脂レンズは最も表示素子４側に配置することで、より外径および重量が大きいレンズでの軽量効果が期待できる。さらには、接眼光学系２に含まれる全てのレンズについて、レンズカットを施工しても良い。
【００４２】
［実施例２］
実施例２の観察装置について説明する。実施例２における、最も表示素子４側に配置される正レンズ（Ｇ３）は外径が大きくなる。図７はこの正レンズＧ３についてのカット形状を示している。図７は、正レンズＧ３を表示素子４側からみたものであって、外径φ７０ｍｍに対して、眼幅方向についてカット量１４ｍｍである（条件式（１）＝０．２０）。このカット形状を施すことによって、広い観察視野を包含する接眼光学系でありながらも、眼幅が平均的な６０ｍｍ前後の人についても左右接眼レンズの光軸位置を適切に調整することができる。
【００４３】
さらに、図７には左右眼用の接眼光学系２の正レンズＧ３について樹脂成形時のゲート５の位置もあわせて付記している。実施例２では右眼用の接眼光学系のゲート５の位置については左眼用の接眼光学系のゲート５の位置に対して左廻りに３０°回転した配置となっている。
【００４４】
実施例２についても、垂直方向（Ｙ方向）（図示）に長い表示面４ａを有した表示素子４を用いているため表示素子４からの光束が透過する有効領域６は１点鎖線で囲まれた領域に相当する。
【００４５】
図８は正レンズＧ３で発生する光学歪を位相差マップとして表している。実施例１と同じくゲート５近傍については光学歪が大きくなっていることを表している。上記から、左右両眼について、光軸７とゲート５を結ぶ線（方向）についての相互角度
｜α｜＝３０°
および図８から左右眼の相対位相差量は、
Δｒｅｌ＝５λ（５λ−０＝５λ）
であり、相対位相は
｜Δｒｅｌ／λ｜＝０．５
である。
【００４６】
観察視野角０°および、観察視野角度が最も大きくなる垂直方向（Ｙ方向）の最大（５０°）領域光束が通過する場合のＭＴＦ特性を図９に示す。
【００４７】
図９の光学特性の見方については、実施例１（図４）と同じである。実施例２においても最大観察視野光束について左右眼用の接眼光学系において特性差が少ないことを表している。また、実施例２においては、最大の光学歪Δは５λであり、最大の位相差はゲート５近傍にて
｜Δ／λ｜＝５
である。また、レンズカットを施す、樹脂レンズは最も表示素子４側に配置することで、より外径および重量が大きいレンズでの軽量効果が期待できる。その他の点は、実施例１と同じである。
【００４８】
［実施例３］
実施例３の観察装置について説明する。実施例３における、最も表示素子４側に配置される正レンズ（Ｇ３）は外径が大きくなる。図１０は、この正レンズＧ３についてのカット形状を示している。
【００４９】
図１０は、正レンズＧ３を表示素子４側からみたものであって、外径φ７０ｍｍに対して、眼幅方向についてカット量７ｍｍである（条件式（１）＝０．１０）。このカット形状を施すことによって、広い観察視野を包含する接眼光学系でありながらも、眼幅が平均的な６０ｍｍ前後の人についても左右眼用の接眼光学系の光軸位置を適切に調整することができる。
【００５０】
さらに、図１０には左右眼用の接眼光学系の正レンズＧ３について樹脂成形時のゲート５の位置もあわせて付記している。実施例３では右眼用の接眼光学系のゲート５の位置については左眼用の接眼光学系のゲート５の位置に対して左廻りに３０°回転した配置となっている。
【００５１】
実施例３については、水平方向（Ｘ方向）（図示）に長い表示面４ａを有した表示素子４を用いているため表示素子４からの光束が透過する有効領域６は１点鎖線で囲まれた領域に相当する。図１１には、正レンズＧ３で発生する光学歪を位相マップとして表している。実施例１と同じくゲート５近傍については光学歪が大きくなっていることを表している。
【００５２】
上記から、左右両眼について、光軸７とゲート５を結ぶ線（方向）の相互角度
｜α｜＝３０°、
および図１１から左右眼の相対位相差量は、
Δｒｅｌ＝２．２λ（４．５λ−２．３λ＝２．２λ）
であり、相対位相は
｜Δｒｅｌ／λ｜＝２．２
である。
【００５３】
観察視野角０°および、観察視野角度が最も大きくなる水平方向（Ｘ方向）の最大（５０°）領域光束が通過する場合のＭＴＦ特性を図１２に示す。
【００５４】
図１２の光学特性の見方については、実施例１（図４）と同じである。実施例３においても最大観察視野光束（Ｘ断面）について左右眼用の光学系において特性差が少ないことを表している。また、実施例３においては、最大の光学歪Δは７．５λであり、最大の位相差はゲート５近傍にて、
｜Δ／λ｜＝７．５
である。また、レンズカットを施す、樹脂レンズは最も表示素子４側に配置することで、より外径および重量が大きいレンズでの軽量効果が期待できる。その他の点は、実施例１と同じである。
【００５５】
各実施例と条件式（１）乃至（５）との関係を表１に示す。以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００５６】
次に、実施例１における数値データを以下に示す。ｉはアイポイント３からの面の順序を示し、ｒｉはレンズ面の曲率半径、ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間のレンズ肉厚および空気間隔、ｎｉ，νｉはそれぞれ第ｉ番目のｄ線に対する材料の屈折率およびアッベ数を表す。面番号８は表示面４ａである。また、非球面に記載されている、ｋ，Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０などは非球面係数である。非球面形状は光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位を、面頂点を基準にしてｘとするとき以下の式で定義される。
【００５７】
ｘ＝（ｈ2／Ｒ）／［１＋｛１−（１＋ｋ）（ｈ／Ｒ）2｝1/2］＋A4ｈ4＋A6ｈ6＋A8ｈ8＋A10ｈ１０
ただし、ここでＲは曲率半径である。またｅ−ｘは×１０-xを意味している。尚、非球面を有するレンズ面には各表中の面番号の左側に＊印を付している。
【００５８】
数値データ１
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1(絞り)    ∞       9.00                         21.00  （アイポイント）
2*       368.007   17.00   1.80400    46.6       51.37
3        -38.688    0.15                         56.97
4*       -50.950    5.50   1.63550    23.9       62.19
5*      -131.950    0.15                         68.81
6        198.788   10.22   1.53110    55.9       69.85
7*      -392.872   44.43                         72.02
8(表示面)  ∞   
【００５９】
非球面データ
第2面
K = 0.00000e+000  A 4=-1.74725e-006  A 6=-7.02575e-009  A 8= 1.96813e-011  A10=-1.49048e-014  
第4面
K = 0.00000e+000  A 4= 1.00483e-005  A 6= 5.99934e-009  A 8=-2.28468e-011  A10= 1.28674e-014  
第5面
K = 0.00000e+000  A 4= 1.62422e-005  A 6=-1.44399e-008  A 8= 4.05958e-012  
第7面
K = 0.00000e+000  A 4=-3.47072e-006  A 6= 2.36922e-009  A10=-2.81344e-017  
【００６０】
各種データ
ズーム比     1.00 
焦点距離      54.00  
Fナンバー      2.57  
画角（度）     50  
像高           56.7  
レンズ全長     86.5  
BF             44.4  
入射瞳位置     0.00  
射出瞳位置   -40.38  
前側主点位置  19.62  
後側主点位置  -9.57  
【００６１】
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
1    1      54.00        42.02        19.62         -9.57
【００６２】
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       2     44.37
2       4   -134.13
3       6    250.02
【００６３】
【表１】
2018010031.tif 000003
【符号の説明】
【００６４】
１  観察装置      ２  接眼光学系      ３  アイポイント      ４  表示部
５  成形ゲート      ６  有効領域      ７  光軸
【図１】
2018010031.tif 000004
【図２】
2018010031.tif 000005
【図３】
2018010031.tif 000006
【図４】
2018010031.tif 000007
【図５】
2018010031.tif 000008
【図６】
2018010031.tif 000009
【図７】
2018010031.tif 000010
【図８】
2018010031.tif 000011
【図９】
2018010031.tif 000012
【図１０】
2018010031.tif 000013
【図１１】
2018010031.tif 000014
【図１２】
2018010031.tif 000015
【図１３】
2018010031.tif 000016