观察装置和具有该观察装置的图像拾取装置的制作方法

1.本发明涉及观察装置和具有该观察装置的图像拾取装置。


背景技术：

2.为了放大和观察由诸如液晶面板和使用有机电致发光(el)膜的有机el面板之类的显示元件所显示的图像，传统上已经提出了具有包括多个透镜的观察光学系统的观察装置。一种最近公开的观察装置包括分离光路的光路分离器和检测摄影者的视线方向的视线检测系统(参见日本专利公开no.7-92375和日本专利no.3143553)。
3.当如日本专利公开no.7-92375中公开的观察装置中那样通过棱镜分离光路时，用于无反射镜相机等的电子取景器难以确保足够的视角和放大镜倍率，因为观察光学系统的焦距没有被适当地设定。当如日本专利no.3143553中公开的观察装置中那样通过反射镜分离光路时，难以追求观察光学系统的高性能(高清晰度、通过放大镜放大的充分放大的取景器图像、宽视场和足够的视点长度)，因为需要延长观察光学系统中的光路长度。另外，由于用于放大和观察图像的相对小的显示元件可能会缩短观察光学系统的焦距，因此观察光学系统的延长的光路长度进一步妨碍了观察光学系统的高性能。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种观察装置和具有该观察装置的图像拾取装置，其中每一个都可以抑制视线检测系统的图像倍率和图像倍率的波动，同时确保宽的视场和足够的视点长度。
5.根据本发明的一个方面的观察装置包括观察光学系统和视线检测系统。观察光学系统从显示元件侧到观察侧依次包括被配置为分离光路的光路分离器和具有正折光力的第一透镜单元。视线检测系统包括第二透镜单元，该第二透镜单元被配置为对入射在第一透镜单元上并被光路分离器分离的光进行成像。满足以下条件表达式：
6.0.4《l/f1《2.0
7.11《βr《16
8.βr＝250[mm]/f1
[0009]
其中l是从第一透镜单元的后主点位置到第二透镜单元的最靠近观察位置的透镜表面的光轴上距离，f1是第一透镜单元的焦距，并且βr是第一透镜单元的放大镜倍率。
[0010]
具有上述观察装置的图像拾取装置也构成本发明的另一方面。
[0011]
根据以下参考附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。
附图说明
[0012]
图1是根据本发明的一个实施例的观察装置的示意图。
[0013]
图2是观察装置的目镜的前视图。
[0014]
图3是根据示例1的观察装置中的视线检测系统的示意图。
[0015]
图4是根据示例1的观察装置的参考位置处的像差图。
[0016]
图5是根据示例2的观察装置中的视线检测系统的示意图。
[0017]
图6是根据示例2的观察装置的参考位置处的像差图。
[0018]
图7是根据示例3的观察装置中的视线检测系统的示意图。
[0019]
图8是根据示例3的观察装置的参考位置处的像差图。
[0020]
图9是根据示例4的观察装置中的视线检测系统的示意图。
[0021]
图10是根据示例4的观察装置的参考位置处的像差图。
[0022]
图11是根据示例5的观察装置中的视线检测系统的示意图。
[0023]
图12是根据示例5的观察装置的参考位置处的像差图。
[0024]
图13是根据示例6的观察装置中的视线检测系统的示意图。
[0025]
图14是根据示例6的观察装置的参考位置处的像差图。
[0026]
图15是根据示例7的观察装置中的视线检测系统的示意图。
[0027]
图16是根据示例7的观察装置的参考位置处的像差图。
[0028]
图17是根据示例8的观察装置中的视线检测系统的示意图。
[0029]
图18是根据示例8的观察装置的参考位置处的像差图。
[0030]
图19是根据示例9的观察装置中的视线检测系统的示意图。
[0031]
图20是根据示例9的观察装置的参考位置处的像差图。
[0032]
图21是根据示例10的观察装置中的视线检测系统的示意图。
[0033]
图22是根据示例10的观察装置的参考位置处的像差图。
[0034]
图23是根据示例11的观察装置中的视线检测系统的示意图。
[0035]
图24是根据示例11的观察装置的参考位置处的像差图。
[0036]
图25是图像拾取装置的示意图。
具体实施方式
[0037]
现在参考附图，将给出根据本发明的实施例的详细描述。各个附图中的对应元件将由相同的附图标记表示，并且将省略其重复的描述。
[0038]
图1是根据本发明的一个实施例的观察装置1的示意图。图像拾取设备包括观察装置1、信号处理系统3、图像传感器4和成像透镜(光学系统)5。图像传感器4包括ccd传感器、cmos传感器等，接收由成像透镜5形成的图像，并将接收的图像转换为电信号。
[0039]
观察装置1包括红外光发射光源(红外led)11、将显示在诸如液晶显示元件和有机el的显示元件(显示面板)126上的图像引导到观察者的眼球2的观察光学系统12、以及对观察者的眼球2成像并检测视线(视线方向)的视线检测系统13。
[0040]
观察光学系统12从显示元件126的一侧(显示元件侧)到观察者眼球2的一侧(观察侧)依次包括被配置为分离光路的光路分离器122以及具有正折光力的第一透镜单元121。在该实施例中，光路分离器122包括棱镜。显示在显示元件126上的图像通过光路分离器122和第一透镜单元121以放大状态被引导到观察者的眼球2。观察光学系统12的屈光度可通过在光轴方向上一体地移动第一透镜单元121来调节。光路分离器122可以包括用于紧凑结构和低轮廓的屋脊棱镜。光路分离器122可以包括用于减轻重量的分色镜。
[0041]
视线检测系统13包括光阑123、第二透镜单元124和视线检测图像传感器125。第二
透镜单元124对入射到第一透镜单元121上并被光路分离器122分离的光进行成像。更具体地，首先，附接到图2所示的光学元件gp的红外光发射光源11用红外光照射光发射观察者的眼球2。然后，来自观察者角膜的反射光穿过第一透镜单元121，被光路分离器122反射，被第二透镜单元124收集，并且被成像在视线检测成像元件125上。第二透镜单元124可以设置在观察光学系统12的光路外部的任何位置处，但是为了减小图像拾取装置的高度，第二透镜单元124可以放置在图像拾取装置下方而避免与其他部件的干扰。视线检测系统13可以通过直接对观察者的眼球2成像来检测观察者的视线。
[0042]
以上配置可以适当地布置观察光学系统12和视线检测系统13，并且避免眼球图像由于观察者的睫毛和眼球形状而被遮蔽。此外，它可以抑制诸如由对观察者的眼球倾斜成像而引起的透视之类的畸变。
[0043]
观察装置1可以用于电子取景器(evf)、虚拟现实(vr)系统、头戴式显示器(hmd)、混合现实(mr)系统等。
[0044]
图3、图5、图7、图9、图11、图13、图15、图17、图19、图21和图23分别是根据示例1至示例11的观察装置中的视线检测系统的示意图。在各个图中，左侧是观察侧，右侧是显示元件侧。
[0045]
图4、图6、图8、图10、图12、图14、图16、图18、图20、图22和图24分别是根据示例1至示例11的观察装置的参考位置处的像差图。在各个像差图中，参考位置是-1屈光度(下文中称为dptr)，并且视点长度是23mm。视点长度表示从最靠近观察位置的表面(其在各个实施例中是保护玻璃的观察侧的表面)到观察者的眼睛的光轴上距离。当视点长度为5mm至35mm时，可以对观察者的眼球进行成像，并且23mm的视点长度最适合于对观察者的眼球进行成像。
[0046]
在球面像差图中，fno表示f数，球面像差图指示对于d线(波长587.6nm)的球面像差量。在像散图中，s指示弧矢像平面上的像散量，m指示子午像平面上的像散量。畸变图示出了对于d线的畸变量。ω是成像半视角(
°
)。
[0047]
接下来是根据各个示例的观察装置的特征配置的描述。
[0048]
根据各个示例的观察光学系统满足以下条件表达式(1)至(3)：
[0049]
0.4《l/f1《2.0
ꢀꢀꢀ
(1)
[0050]
11《βr《16
ꢀꢀꢀ
(2)
[0051]
βr＝250[mm]/f1
ꢀꢀꢀ
(3)
[0052]
这里，l是从第一透镜单元121的后主点位置到第二透镜单元124的最靠近观察位置(最靠近观察侧)的透镜表面的光轴上距离。当在第一透镜单元121的后主点位置和第二透镜单元124的最靠近观察位置的透镜表面之间设置诸如光路分离器122和保护玻璃之类的光学块时，光轴上的距离由空气转换长度表示。f1是第一透镜单元121的焦距。βr是第一透镜单元121的放大镜倍率。
[0053]
条件表达式(1)定义了从第一透镜单元121的后主点位置到第二透镜单元124的最靠近观察位置的透镜表面的光轴上距离与第一透镜单元f1的焦距之间的关系。如果不满足条件表达式(1)，则当观察者的眼球在光轴方向上的位置波动时，变得难以确保观察侧的远心度并抑制倍率的波动。
[0054]
条件表达式(2)定义由条件表达式(3)表示的第一透镜单元121的放大镜倍率。如
果该值高于条件表达式(2)中的上限，则变得难以抑制观察光学系统12的球面像差、场曲率和横向色差。如果该值低于条件表达式(2)中的下限，则变得难以确保观察光学系统的足够的视角和放大镜倍率。
[0055]
条件表达式(1)和(2)的数值范围可以被设定为以下条件表达式(1a)和(2a)的数值范围：
[0056]
0.55《l/f1《1.93
ꢀꢀꢀ
(1a)
[0057]
11.5《βr《15.5
ꢀꢀꢀ
(2a)
[0058]
条件表达式(1)和(2)的数值范围可以被设定为以下条件表达式(1b)和(2b)的数值范围：
[0059]
0.70《l/f1《1.85
ꢀꢀꢀ
(1b)
[0060]
12《βr《15
ꢀꢀꢀ
(2b)
[0061]
接下来是可以由根据各个示例的观察装置满足的附加配置的描述。
[0062]
在根据各个示例的观察装置中，当观察者的眼球被成像时，用可见范围的光照射眼球阻碍观察者在视觉上识别观察装置，因此可以用近红外范围的光照射观察者的眼球。近红外范围的光在光路分离器122的反射表面上的反射率可以高于可见范围的光的反射率。例如，用介电膜涂覆透镜表面以向其提供选择性地增强特定波长的反射率的分色镜的功能，可以增强近红外范围的光的反射率。
[0063]
可以使用外部光或从图像显示平面发射的光作为光源，用可见范围的光对观察者的眼球进行成像。该方法不需要照明装置，因此可以降低成本，但是由于照明强度取决于外部环境的显著变化，眼球的成像结果可能变化。因此，如上所述，可以用近红外范围的光照射观察者的眼球。
[0064]
观察光学系统12的精心设计和成像透镜5的布局可以在满足光路分离器122的反射表面上的全反射条件的同时对观察者的眼球成像。取决于观察者眼球的位置，可能不满足全反射条件，并且假设观察者眼球的成像结果的曝光显著变化。具有不同光路的多个成像透镜5可以吸收成像结果的曝光变化。
[0065]
接下来是可以由根据各个示例的观察光学系统满足的条件的描述。根据各个示例的观察光学系统可以满足以下条件表达式(4)至(10)中的一个或多个。这里，f2r1是第二透镜单元124的最靠近观察位置的正透镜的观察侧的透镜表面的曲率半径。f2r2是第二透镜单元124的最靠近观察位置设置的正透镜的在视线检测系统13的成像平面侧的透镜表面的曲率半径。ndp1是包括在光路分离器122中的棱镜的对于d线的折射率。νdp1是包括在光路分离器122中的棱镜的对于d线的阿贝数。d是从第二透镜单元124的最靠近观察位置的透镜表面到第二透镜单元124的最靠近视线检测系统13的成像平面的透镜表面的光轴上距离。f2是第二透镜单元124的焦距。f是观察装置1的焦距(当屈光度为-1时)。
[0066]
0.05《(f2r1+f2r2)/(f2r1-f2r2)《3.00
ꢀꢀꢀ
(4)
[0067]
1.45《ndp1《2.10
ꢀꢀꢀ
(5)
[0068]
20《νdp1《60
ꢀꢀꢀ
(6)
[0069]
0.3《d/f2《1.5
ꢀꢀꢀ
(7)
[0070]
4《f1/f2《20
ꢀꢀꢀ
(8)
[0071]
0.01《f1/|f|《15.00
ꢀꢀꢀ
(9)
[0072]
0.002《f2/|f|《1.100
ꢀꢀꢀ
(10)
[0073]
条件表达式(4)定义了第二透镜单元124的形状因子。如果不满足条件表达式(4)，则变得难以抑制视线检测系统13的球面像差和场曲率。
[0074]
条件表达式(5)定义了包括在光路分离器122中的棱镜的对于d线的折射率。如果该值高于条件表达式(5)中的上限，则变得难以以高精度处理包括在光路分离器122中的棱镜。如果该值低于条件表达式(5)中的下限，则变得难以确保足够的光路长度并将视线检测系统13设置在设定位置处。
[0075]
条件表达式(6)定义了包括在光路分离器122中的棱镜的对于d线的阿贝数。如果不满足条件表达式(6)，则变得难以抑制观察光学系统12的色差和横向色差。
[0076]
条件表达式(7)定义了从第二透镜单元124的最靠近观察位置的透镜表面到第二透镜单元124的最靠近视线检测系统13的成像平面的透镜表面的光轴上距离与第二透镜单元124的焦距之间的关系。如果该值高于条件表达式(7)中的上限，则变得难以适当地设定视线检测系统13的倍率。如果该值低于条件表达式(7)中的下限，则变得难以抑制视线检测系统13的球面像差、场曲率和横向色差。
[0077]
条件表达式(8)定义了第一透镜单元121的焦距和第二透镜单元124的焦距之间的关系。如果第一透镜单元121的焦距变得更长并且该值高于条件表达式(8)中的上限，则变得难以确保观察光学系统12的足够的视角和放大镜倍率。如果该值低于条件表达式(8)中的下限，则观察光学系统12的焦距变得如此短，以至于变得难以抑制观察光学系统12的横向色差、球面像差和场曲率。
[0078]
条件表达式(9)定义了第一透镜单元121的焦距和观察装置1的焦距之间的关系。如果第一透镜单元121的焦距变得更长并且该值高于条件表达式(9)中的上限，则变得难以确保观察光学系统12的足够的视角和放大镜倍率。如果该值低于条件表达式(9)中的下限，则观察光学系统12的焦距变得如此短，以至于变得难以抑制观察光学系统12的横向色差、球面像差和场曲率。
[0079]
条件表达式(10)定义了第二透镜单元124的焦距和观察装置1的焦距之间的关系。如果第二透镜单元124的焦距变得更长并且该值高于条件表达式(10)中的上限，则变得难以适当地设定视线检测系统13的倍率。如果该值低于条件表达式(10)中的下限，则视线检测系统13的焦距变得如此短，以至于变得难以抑制视线检测系统13的场曲率和球面像差。
[0080]
条件表达式(4)到(10)的数值范围可以被设定为以下条件表达式(4a)到(10a)的数值范围：
[0081]
0.1《(f2r1+f2r2)/(f2r1-f2r2)《2.3
ꢀꢀꢀ
(4a)
[0082]
1.5《ndp1《2.0
ꢀꢀꢀ
(5a)
[0083]
28《νdp1《56
ꢀꢀꢀ
(6a)
[0084]
0.4《d/f2《1.4
ꢀꢀꢀ
(7a)
[0085]
5《f1/f2《16
ꢀꢀꢀ
(8a)
[0086]
0.03《f1/|f|《12.50
ꢀꢀꢀ
(9a)
[0087]
0.005《f2/|f|《1.000
ꢀꢀꢀ
(10a)
[0088]
条件表达式(4)到(10)的数值范围可以被设定为以下条件表达式(4b)到(10b)的数值范围：
[0089]
0.15《(f2r1+f2r2)/(f2r1-f2r2)《1.60
ꢀꢀꢀ
(4b)
[0090]
1.6《ndp1《1.9
ꢀꢀꢀ
(5b)
[0091]
35《νdp1《52
ꢀꢀꢀ
(6b)
[0092]
0.50《d/f2《1.35
ꢀꢀꢀ
(7b)
[0093]
6《f1/f2《12
ꢀꢀꢀ
(8b)
[0094]
0.06《f1/|f|《10.00
ꢀꢀꢀ
(9b)
[0095]
0.009《f2/|f|《0.990
ꢀꢀꢀ
(10b)
[0096]
接下来是根据各个示例的观察装置的详细描述。
[0097]
在根据示例1至示例4、示例6至示例10的观察装置中，第一透镜单元121从观察侧到显示元件侧依次包括具有正折光力的第一透镜l11、具有负折光力的第二透镜l12和具有正折光力的第三透镜l13。第二透镜单元124包括具有正折光力的透镜l21。
[0098]
在根据示例5和示例11的观察装置中，第一透镜单元121从观察侧到显示元件侧依次包括具有正折光力的第一透镜l11、具有正折光力的第二透镜l12、具有负折光力的第三透镜l13和具有正折光力的第四透镜l14。第二透镜单元124包括具有正折光力的透镜l21。
[0099]
下面将示出对应于示例1-示例11的数值示例1-11。
[0100]
在根据各个数值示例的表面数据中，r表示各个光学表面的曲率半径，而d表示第m个表面和第(m+1)个表面之间的轴向距离(光轴上距离)，其中m是从显示元件侧起计数的表面编号。nd表示各个光学元件对于d线的折射率，并且νd表示光学元件的阿贝数。某种材料的阿贝数νd如下表示：
[0101]
νd＝(nd-1)/(nf-nc)
[0102]
其中nd、nf和nc是对于夫琅和费线中的d线(587.6nm)、f线(486.1nm)、c线(656.3nm)的折射率。
[0103]“后焦距”是从最终透镜表面(其最靠近像平面)到近轴像平面的光轴上距离，并以空气等效长度来描述。“透镜单元”可以是单个透镜或多个透镜。
[0104][0105]
(视线检测系统)
[0106]
表面数据
[0107]
如果光学表面是非球面表面，则在表面编号的右侧附加*符号。非球面形状被如下
表示：
[0108]
x＝(h2/r)/[1+{1-(1+k)(h/r)2}
1/2
]+a4
×
h4+a6
×
h6+a8
×
h8+a10
×h10
[0109]
其中x是在光轴方向上距表面顶点的位移量，h是在与光轴正交的方向上距光轴的高度，r是近轴曲率半径，k是圆锥常数，a4、a6、a8和a10是每阶的非球面系数。此外，各个非球面系数中的“e
±
xx”意指“x10
±
xx”[0110]
数值示例1
[0111]
单位：mm
[0112]
(观察光学系统)
[0113]
表面数据
[0114][0115]
非球面数据
[0116]
第3表面
[0117]
k＝-1.83270e+000 a4＝1.51941e-005 a6＝4.23288e-007 a8＝-3.98958e-009 a10＝1.14377e-011
[0118]
第5表面
[0119]
k＝-1.89824e+000 a4＝-4.01320e-005 a6＝1.65020e-006 a8＝8.03262e-009 a10＝-8.75967e-011
[0120]
第6表面
[0121]
k＝-1.89824e+000 a4＝-4.01320e-005 a6＝1.65020e-006 a8＝8.03262e-009 a10＝-8.75967e-011
[0122]
第7表面
[0123]
k＝-7.01803e-001 a4-8.40229e-005 a6＝6.12255e-007 a8＝-7.74356e-009 a10＝4.18240e-011
[0124]
第11表面
[0125]
k＝4.15727e+000 a4-9.50353e-001 a6＝1.93448e+000 a8＝-1.86456e+000 a10＝6.25846e-001
[0126]
第12表面
[0127]
k＝-1.29048e+000 a4-6.72136e-002 a6＝-8.51031e-002 a8＝3.20341e-002 a10＝-1.55152e-002
[0128]
各种数据
[0129]
焦距：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ‑
10.03(当屈光度为-1时)
[0130]
fno
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
4.62
[0131]
半视角:(
°
)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
3.86
[0132]
bf
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1.06
[0133][0134]
透镜单元数据
[0135]
透镜单元
ꢀꢀ
起始表面
ꢀꢀꢀꢀ
焦距：
[0136]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
18.70
[0137]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
11
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1.57
[0138]
数值示例2
[0139]
单位：mm
[0140]
(视线检测系统)
[0141]
表面数据
[0142][0143][0144]
(观察光学系统)
[0145]
表面数据
[0146][0147]
非球面数据
[0148]
第3表面
[0149]
k＝0.00000e+000 a4-8.37321e-005 a6＝-4.91699e-008
[0150]
第6表面
[0151]
k＝-7.14300e-001 a4-2.40436e-004
[0152]
第7表面
[0153]
k＝0.00000e+000 a4-6.65184e-005
[0154]
第12表面k＝-9.58889e-001 a4-7.99335e-002 a6＝2.40004e-001 a8＝-2.58203e-001
[0155]
各种数据
[0156]
焦距：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
7.49(当屈光度为-1时)
[0157]
fno
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
4.09
[0158]
半视角:(
°
)
ꢀꢀ
4.22
[0159]
bf
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2.16
[0160][0161]
透镜单元数据
[0162]
透镜单元
ꢀꢀ
起始表面
ꢀꢀꢀꢀ
焦距：
[0163]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
19.28
[0164]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
11
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2.41
[0165]
数值示例3
[0166]
单位：mm
[0167]
(视线检测系统)
[0168]
表面数据
[0169][0170]
(观察光学系统)
[0171]
表面数据
[0172][0173]
非球面数据
[0174]
第3表面
[0175]
k＝0.00000e+000 a4-8.37321e-005 a6＝-4.91699e-008
[0176]
第6表面
[0177]
k＝-7.14300e-001 a4-2.40436e-004
[0178]
第7表面
[0179]
k＝0.00000e+000 a4-6.65184e-005
[0180]
第12表面
[0181]
k＝-1.55871e+001 a4-6.60841e-001 a6＝9.71729e-001 a8＝-5.71702e-001
[0182]
各种数据
[0183]
焦距
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ‑
43.99(当屈光度为-1时)
[0184]
fno
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
8.89
[0185]
半视角:(
°
)
ꢀꢀꢀꢀ
1.60
[0186]
bf
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1.79
[0187][0188]
变焦透镜单元数据
[0189]
透镜单元
ꢀꢀ
起始表面
ꢀꢀꢀꢀ
焦距：
[0190]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
19.28
[0191]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
11
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2.15
[0192]
数值示例4
[0193]
单位：mm
[0194]
(视线检测系统)
[0195]
表面数据
[0196][0197]
(观察光学系统)
[0198]
表面数据
[0199][0200][0201]
非球面数据
[0202]
第3表面
[0203]
k＝-1.83270e+000 a4 1.35075e-005 a6＝3.47912e-007 a8＝-3.03175e-009 a10＝8.03597e-012
[0204]
第5表面
[0205]
k＝-7.67553e+000 a4-2.56161e-004 a6＝2.53908e-006 a8＝-1.00591e-008 a10＝1.25586e-011
[0206]
第6表面
[0207]
k＝-1.89824e+000 a4-3.56772e-005 a6＝1.35635e-006 a8＝6.10413e-009 a10＝-6.15443e-011
[0208]
第7表面
[0209]
k＝-7.01803e-001 a4-7.46960e-005 a6＝5.03229e-007 a8＝-5.88447e-009 a10＝2.93850e-011
[0210]
第11表面
[0211]
k＝4.15727e+000 a4-8.44860e-001 a6＝1.59000e+000 a8＝-1.41692e+000 a10＝4.39711e-001
[0212]
第12表面
[0213]
k＝-1.29048e+000 a4-5.97527e-002 a6＝-6.99486e-002 a8＝2.43433e-002 a10＝-1.09008e-002
[0214]
各种数据
[0215]
焦距：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ‑
10.75(当屈光度为-1时)
[0216]
fno
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
4.85
[0217]
半视角:(
°
)
ꢀꢀꢀꢀ
3.60
[0218]
bf
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1.13
[0219][0220]
变焦透镜单元数据
[0221]
透镜单元
ꢀꢀꢀꢀ
起始表面
ꢀꢀꢀꢀ
焦距：
[0222]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
19.45
[0223]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
11
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1.67
[0224]
数值示例5
[0225]
单位：mm
[0226]
(视线检测系统)
[0227]
表面数据
[0228]
a10＝-1.94097e-011
[0242]
第14表面
[0243]
k＝-9.37044e-001 a4-1.73405e-002 a6＝2.56245e-002 a8＝4.36260e-002
[0244]
各种数据
[0245]
焦距：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10.20(当屈光度为-1时)
[0246]
fno
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2.92
[0247]
半视角:(
°
)
ꢀꢀꢀ
2.43
[0248]
bf
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1.10
[0249][0250]
变焦透镜单元数据
[0251]
透镜单元
ꢀꢀꢀꢀ
起始表面
ꢀꢀꢀ
焦距：
[0252]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
18.72
[0253]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
13
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1.85
[0254]
数值示例6
[0255]
单位：mm
[0256]
(视线检测系统)
[0257]
表面数据
[0258][0259]
(观察光学系统)
[0260]
表面数据
[0261][0262][0263]
非球面数据
[0264]
第3表面
[0265]
k＝0.00000e+000 a4-7.01307e-005
[0266]
第6表面
[0267]
k＝-6.58187e-001 a4-1.54027e-004
[0268]
第8表面
[0269]
k＝0.00000e+000 a4＝4.39388e-005
[0270]
第12表面
[0271]
k＝0.00000e+000 a4＝9.64550e-003 a6＝1.23319e-001 a8＝-1.61973e-001
[0272]
各种数据
[0273]
焦距：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
6.12(当屈光度为-1时)
[0274]
fno
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
3.71
[0275]
半视角:(
°
)
ꢀꢀꢀ
4.21
[0276]
bf
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2.46
[0277][0278]
变焦透镜单元数据
[0279]
透镜单元
ꢀꢀꢀꢀꢀ
起始表面
ꢀꢀꢀ
焦距：
[0280]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
19.63
[0281]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
11
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2.51
[0282]
数值示例7
[0283]
单位：mm
[0284]
(视线检测系统)
[0285]
表面数据
[0286][0287][0288]
(观察光学系统)
[0289]
表面数据
[0290][0291]
非球面数据
[0292]
第3表面
[0293]
k＝0.00000e+000 a4＝-7.01307e-005
[0294]
第6表面
[0295]
k＝-6.58187e-001 a4＝-1.54027e-004
[0296]
第8表面
[0297]
k＝0.00000e+000 a4＝4.39388e-005
[0298]
第12表面
[0299]
k＝0.00000e+000 a4＝3.13994e-003 a6＝7.65736e-002 a8＝-8.54562e-002
[0300]
各种数据
[0301]
焦距：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
38.32(当屈光度为-1时)
[0302]
fno
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2.06
[0303]
半视角:(
°
)
ꢀꢀꢀ
0.164
[0304]
bf
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
3.11
[0305][0306]
透镜单元数据
[0307]
透镜单元起始表面
ꢀꢀ
焦距：
[0308]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
19.63
[0309]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
11
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
3.12
[0310]
数值示例8
[0311]
单位：mm
[0312]
(视线检测系统)
[0313]
表面数据
[0314][0315]
(观察光学系统)
[0316]
表面数据
[0317][0318]
非球面数据
[0319]
第3表面
[0320]
k＝0.00000e+000 a4＝-8.37321e-005 a6＝-4.91699e-008
[0321]
第6表面
[0322]
k＝-7.14300e-001 a4＝-2.40436e-004
[0323]
第7表面
[0324]
k＝0.00000e+000 a4＝-6.65184e-005
[0325]
第12表面
[0326]
k＝-9.58889e-001 a4＝-7.99335e-002 a6＝2.40004e-001 a8＝-2.58203e-001
[0327]
各种数据
[0328]
焦距：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
7.57(当屈光度为-1时)
[0329]
fno
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
4.08
[0330]
半视角:(
°
)
ꢀꢀꢀꢀ
4.18
[0331]
bf
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2.16
[0332][0333]
透镜单元数据
[0334]
透镜单元
ꢀꢀ
起始表面
ꢀꢀꢀꢀ
焦距：
[0335]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
19.28
[0336]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
11
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2.41
[0337]
数值示例9
[0338]
单位：mm
[0339]
(视线检测系统)
[0340]
表面数据
[0341][0342]
(观察光学系统)
[0343]
表面数据
[0344][0345]
非球面数据
[0346]
第3表面
[0347]
k＝-1.83270e+000 a4 1.51941e-005 a6＝4.23288e-007 a8＝-3.98958e-009 a10＝1.14377e-011
[0348]
第5表面
[0349]
k＝-7.67553e+000 a4-2.88147e-004 a6＝3.08918e-006a8＝-1.32371e-008 a10＝1.78749e-011
[0350]
第6表面
[0351]
k＝-1.89824e+000 a4-4.01320e-005 a6＝1.65020e-006 a8＝8.03262e-009 a10＝-8.75967e-011
[0352]
第7表面
[0353]
k＝-7.01803e-001 a4-8.40229e-005 a6＝6.12255e-007 a8＝-7.74356e-009 a10＝4.18240e-011
[0354]
第11表面
[0355]
k＝4.15727e+000 a4-9.50353e-001 a6＝1.93448e+000 a8＝-1.86456e+000 a10＝6.25846e-001
[0356]
第12表面
[0357]
k＝-1.29048e+000 a4-6.72136e-002 a6＝-8.51031e-002 a8＝3.20341e-002 a10＝-1.55152e-002
[0358]
各种数据
[0359]
焦距：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
5.46(当屈光度为-1时)
[0360]
fno
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
5.13
[0361]
半视角:(
°
)
ꢀꢀꢀ
6.18
[0362]
bf
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1.20
[0363][0364]
变焦透镜单元数据
[0365]
透镜单元
ꢀꢀꢀ
起始表面
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
焦距：
[0366]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
18.70
[0367]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
11
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1.57
[0368]
数值示例10
[0369]
单位：mm
[0370]
(视线检测系统)
[0371]
表面数据
[0372][0373][0374]
(观察光学系统)
[0375]
表面数据
[0376][0377]
非球面数据
[0378]
第3表面
[0379]
k＝-1.83270e+000 a4 1.51941e-005 a6＝4.23288e-007 a8＝-3.98958e-009 a10＝1.14377e-011
[0380]
第5表面
[0381]
k＝-7.67553e+000 a4-2.88147e-004 a6＝3.08918e-006 a8＝-1.32371e-008 a10＝1.78749e-011
[0382]
第6表面
[0383]
k＝-1.89824e+000 a4-4.01320e-005 a6＝1.65020e-006 a8＝8.03262e-009 a10＝-8.75967e-011
[0384]
第7表面
[0385]
k＝-7.01803e-001 a4-8.40229e-005 a6＝6.12255e-007 a8＝-7.74356e-009 a10＝4.18240e-011
[0386]
第13表面
[0387]
k＝4.15727e+000 a4-9.50353e-001 a6＝1.93448e+000 a8＝-1.86456e+000 a10＝6.25846e-001
[0388]
第14表面
[0389]
k＝-1.29048e+000 a4-6.72136e-002 a6＝-8.51031e-002 a8＝3.20341e-002 a10＝-1.55152e-002
[0390]
各种数据
[0391]
焦距：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ‑
1.99(当屈光度为-1时)
[0392]
fno
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
4.93
[0393]
半视角:(
°
)
ꢀꢀꢀ
13.5
[0394]
bf
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.24
[0395][0396]
变焦透镜单元数据
[0397]
透镜单元
ꢀꢀꢀ
起始表面
ꢀꢀꢀꢀ
焦距：
[0398]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
18.70
[0399]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
13
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1.57
[0400]
数值示例11
[0401]
单位：mm
[0402]
(视线检测系统)
[0403]
表面数据
[0404][0405]
(观察光学系统)
[0406]
表面数据
[0407][0408][0409]
非球面数据
[0410]
第3表面
[0411]
k＝0.00000e+000 a4-1.71727e-004 a6＝1.43175e-007
[0412]
第5表面
[0413]
k＝0.00000e+000 a4 2.14950e-005 a6＝-2.09458e-007
[0414]
第8表面
[0415]
k＝-9.99847e-001 a4 1.21742e-004
[0416]
第9表面
[0417]
k＝0.00000e+000 a4＝-1.55543e-004 a6＝-1.15473e-006
[0418]
第13表面
[0419]
k＝4.15727e+000 a4-9.50353e-001 a6＝1.93448e+000 a8＝-1.86456e+000 a10＝6.25846e-001
[0420]
第14表面
[0421]
k＝-1.29048e+000 a4-6.72136e-002 a6＝-8.51031e-002 a8＝3.20341e-002 a10＝-1.55152e-002
[0422]
各种数据
[0423]
焦距：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ‑
133.49(当屈光度为-1时)
[0424]
fno
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
16.5
[0425]
半视角:(
°
)
ꢀꢀꢀ
0.28
[0426]
bf
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
5.19
[0427][0428]
变焦透镜单元数据
[0429]
透镜单元
ꢀꢀꢀ
起始表面
ꢀꢀ
焦距：
[0430]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
16.75
[0431]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
13
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1.57
[0432]
表1-3示出了对应于数值示例的各种值。
[0433]
表1
[0434]
示例1示例2示例3示例4(1)1.1741.0991.0991.174(2)13.3712.9712.9712.85(4)0.500.910.760.49(5)1.831.661.661.83(6)37.1650.8850.8837.16(7)1.270.830.931.25(8)11.897.998.9611.68(9)1.872.580.441.81(10)0.160.320.050.15
[0435]
表2
[0436] 示例5示例6示例7示例8(1)1.2101.0041.0041.083(2)13.3612.7412.7412.97(4)0.221.211.580.91(5)1.661.661.661.66(6)50.8850.8850.8850.88(7)1.080.800.640.83(8)10.107.826.297.99
(9)1.833.200.512.55(10)0.180.410.080.32
[0437]
表3
[0438] 示例9示例10示例11(1)0.7291.8081.031(2)13.3713.3714.93(4)0.500.500.50(5)1.831.831.83(6)37.1637.1637.16(7)1.271.271.27(8)11.8911.8910.65(9)3.429.400.13(10)0.290.790.01
[0439]
图像拾取装置
[0440]
现在参考图25，将给出图像拾取装置的实施例的描述，该图像拾取装置包括参考图1描述的观察装置1(其可以是根据上述示例的观察装置中的任何一个)。图25是包括观察装置1的图像拾取装置的示意图。由成像光学系统101形成的对象图像由作为光电转换元件的图像传感器102转换为电信号。图像传感器102可以使用ccd传感器、cmos传感器等。
[0441]
来自图像传感器102的输出信号由图像处理电路103处理以形成图像。所形成的图像被记录在诸如半导体存储器、磁带或光盘的记录介质104上。在图像处理电路103中形成的图像被显示在观察装置1中。
[0442]
各个示例可以提供观察装置和具有该观察装置的图像拾取装置，其中的每一个可以抑制视线检测系统的图像倍率及其波动，同时确保宽的视场和足够的视点长度。
[0443]
虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最广泛的解释，以便涵盖所有此类修改和等同的结构和功能。