JP2002116404A - ３次元偏心光路を備えた画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １つの画像表示素子からの映像をハーフミラ
ーを利用せずに両眼に導き、明るく観察でき、諸収差の
補正を容易にした画像表示装置。 【解決手段】 観察光学系が、左接眼部１０Ｌと右接眼
部１０Ｒと単一の画像表示素子３からの光束を左右の接
眼部１０Ｌ、１０Ｒに導く光路振り分け部２０とを含
み、左右の接眼部が２面以上の反射面１２Ｒ（Ｌ）、１
３Ｒ（Ｌ）を有し、左右の接眼部の軸上主光線の偏心光
路面が略平行に配置されるように構成され、光路振り分
け部２０は、対称面を有せずに、画像表示素子３の中心
を通る法線に対してのみ１８０°の回転対称な左右の光
路を形成するように、左右回転対称に光学面２１Ｌ〜２
４Ｌ、２１Ｒ〜２４Ｒ、２５が配置され、その光学面と
して左右で２組以上の反射面２２Ｌ（Ｒ）〜２４Ｌ
（Ｒ）を有する画像表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は、３次元偏心光路を
備えた画像表示装置に関し、特に、観察者の頭部又は顔
面に保持することを可能にする頭部又は顔面装着式画像
表示装置に関する。

【従来の技術】従来、１つの画像表示素子の画像を両眼
で観察する画像表示装置としては、特開平６−１１００
１３号、特開平７−２８７１８５号、特開平９−６１７
４８号、特開平９−１８１９９８号、特開平９−１８１
９９９号、特表平１０−５０４１１５号のもの等が知ら
れている。

【発明が解決しようとする課題】この中、特開平６−１
１００１３号のものでは、二等辺三角柱のプリズムとミ
ラーで光線を分割し、折り曲げているので、諸収差の補
正は、瞳の前に配置するレンズで行うことになり、補正
が難しくなると同時に、装置の大型化を招く。また、特
開平７−２８７１８５号のものでは、ミラーを複数使用
し、凸レンズ１枚で結像作用を行っている。そのため、
組み立て調整が非常に難しく、また、適切な性能を達成
できない。また、画像表示素子が３次元的に配置してあ
るが、左右対称の光学系であるため、左右の映像が逆に
回転してしまう。また、特開平９−６１７４８号のもの
では、ＬＣＤ（液晶表示素子）の表示光をハーフミラー
を利用して分割して両眼で観察する。そのために、左右
それぞれの眼球へ表示光が分かれるので、観察像が弱く
暗くなる。また、特開平９−１８１９９８号、特開平９
−１８１９９９号のものは、反射面が１面のみの構成
で、偏心収差の補正が不十分であり、近年の小型化、高
精細化している画像表示素子には適用できない。さら
に、画角が非常に狭い。また、特表平１０−５０４１１
５号のものでは、部品点数が非常に多く、組み立てが非
常に複雑である。また、この場合、ハーフミラーを使用
しているので、観察像が弱く暗くなる。さらに、近年の
画像表示素子の小型化により、観察光学系の焦点距離も
小さくする必要がある。さらに、広画角を確保するため
には、焦点距離を短くしなければならない。そのためバ
ックフォーカスの確保が難しくなり、プリズム内の光路
を長くすることができない。結果として、反射面を増や
せず、偏心収差が十分に補正できない。さらに、近年の
画像表示素子の高精細化も進んでいる。本発明は従来技
術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的は、１つの画像表示素子からの画像を、ハーフミ
ラーを利用せずに両眼に導き明るく観察でき、さらに、
光学系に４面以上の曲面を有した反射面を使用すること
で、近年の小型・高精細化した画像表示素子に対応でき
るように諸収差の補正を容易にした、広画角でかつ安価
な頭部装着式画像表示装置等の画像表示装置を提供する
ことである。さらには、先に提案した特願２０００−４
８７５０号のような画像表示装置をさらに広画角化する
ことである。

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の３次元偏心光路を備えた画像表示装置は、観察画像
を画像表示部に形成する画像表示素子と、前記画像表示
素子が形成した画像を観察者眼球位置に相当する瞳に導
く観察光学系とを含んだ画像表示装置において、前記画
像表示素子が、複数の画素を単板上に並設させた１枚の
画像表示素子を有して構成され、前記１枚の画像表示素
子の少なくとも中央部分に位置する各画素が、観察者の
左右の眼球に光束を導けるような射出角度で画像光束を
放射するように構成され、前記観察光学系が、少なくと
も、観察者の左眼に光束を導く左接眼部と、観察者の右
眼に光束を導く右接眼部と、前記画像表示素子から前記
射出角度を持って放射された画像光束を前記左右の接眼
部に導く光路振り分け部とを含み、前記左接眼部が、少
なくとも２面以上の反射面を有し、その中の少なくとも
１つの反射面が偏心収差補正機能を有した回転非対称な
曲面反射面にて構成され、前記右接眼部が、少なくとも
２面以上の反射面を有し、その中の少なくとも１つの反
射面が偏心収差補正機能を有した回転非対称な曲面反射
面にて構成され、前記左接眼部の有する前記２面以上の
反射面にて形成される軸上主光線の偏心光路面（Ｙ−Ｚ
面であり、観察者の上下方向）と、前記右接眼部の有す
る前記２面以上の反射面にて形成される軸上主光線の偏
心光路面（Ｙ−Ｚ面であり、観察者の上下方向）とが、
略平行（Ｙ−Ｚ面）に配置されるように、前記左右接眼
部が構成され、前記光路振り分け部は、対称面を有せず
に、前記画像表示素子の中心を通る法線に対してのみ１
８０°の回転対称な左右の光路を形成するように、左右
回転対称に光学面が配置され、その光学面として少なく
とも左右で２組以上の反射面を有することを特徴とする
ものである。以下、本発明において、上記構成をとる理
由と作用を説明する。通常、人間の瞳の間隔は平均約６
４ｍｍ程度と言われ、個人差がある。そのため、両眼観
察用の観察光学系において、眼幅の個人差を観察光学系
で吸収するためには、予め光学系の瞳を横長に設定する
ことが好ましい。つまり、観察光学系の瞳は観察者の水
平方向に長い楕円（あるいは長方形等）を用いることが
好ましい。そのとき、瞳の長手方向と接眼部の偏心方向
を同一方向にすると、有効面を確保するために大きく偏
心せざるを得なくなり、非常に偏心収差の発生量が大き
くなってしまう。また、偏心量を極力小さく抑えるため
には、光学系全体を大きくせざるを得ない。さらに、人
間の眼幅からくる制約があるため、光学系を横方向に大
きくするには限度があり、広画角化できない。そのた
め、広画角な小型・高性能の観察光学系にするために
は、接眼部の偏心方向を観察者に対して上下方向にする
ことが有利である。当然、上記光路振り分け部内におい
ても、極力偏心方向と瞳の長手方向を同一方向にしない
方が有利であるが、画像表示素子からの光束は光路振り
分け部で倍率の小さいリレー像を形成するため、接眼部
よりも有効面は小さく上記理由の影響は少ない。そし
て、光路振り分け部は、偏心収差補正機能を有した回転
非対称な曲面形状の反射面を少なくとも２組備えている
ことが望ましい。また、光路振り分け部は、対称面を有
せずに、画像表示素子の中心を通る法線に対してのみ１
８０°の回転対称な左右の光路を形成するように、左右
回転対称に光学面が配置され、その光学面として少なく
とも左右で２組以上の反射面を有する構成とする。単一
の画像表示素子を用いて左右の眼で観察する（単板両眼
視）画像表示装置の構成には、一般的に左右で面対称の
光学系が採用されている。その場合、画像表示素子の配
置も、左右面対称の配置にする必要がある。観察光学系
として２次元偏心光路を用いた場合は、図１０にイメー
ジ図を示すように、観察者の座標を（Ｘ₀ ，Ｙ₀ ，
Ｚ₀ ）とし、画像表示素子の座標を（Ｘ_i ，Ｙ_i ，
Ｚ_i ）とすると、画像表示素子の配置は左右で面対称の
位置に中心がきて、画像表示素子が観察者の顔面に平行
に配置される位置に決まってしまうが、左右対称の３次
元的な光路で構成する場合、図１１にイメージ図を示す
ように、画像表示素子をＸ_i 軸の周りで回転させて配置
する場合でも単板両眼視が可能となる（画像表示素子を
観察者に対して対向するように配置し、画像表示素子の
長辺方向をＸ_i 軸、短辺方向をＹ_i 軸、画像表示素子の
法線方向をＺ_i 軸としたときに、Ｘ_i 軸の周りで回転の
みが可能となる。）。しかし、光路を任意に３次元に偏
心させた場合、軸上主光線を軸に像の回転が発生する。
左右面対称の光学系の場合、左右で像の回転が相互に逆
になるため、左右の眼で融像できなくなる。左右面対称
で、このような像の回転が発生しないように光路を構成
するためには、非常に光路が複雑になり装置の大型化を
招く。また、光路振り分け部内の画像表示素子からの光
束を反射する第１の左右の反射面は、画像表示素子に対
向配置され、画像表示素子の長手方向に並んで配置する
必要がある。その場合、画像表示素子が長方形である影
響と、光学系の瞳が楕円型である影響により、上記反射
面の有効径は左右方向に大きく確保する必要がある。そ
のため、上記人間の眼幅の範囲内で、左右の光路が干渉
しないように構成するためには、光学系を大きくせざる
を得ない。本発明の構成においては、光路振り分け部
が、対称面を有せずに、画像表示素子の中心を通る法線
に対してのみ１８０°の回転対称な左右の光路を構成し
ているため、光学系を大きくしなくても左右の光路の反
射面を、干渉しないように容易に配置することができ
る。さらには、画像表示素子の配置も、画像表示素子の
中心を通る法線を軸とした回転を加えて配置することが
でき、設計の自由度が増える（画像表示素子を観察者に
対して対向するように配置し、画像表示素子の長辺方向
をＸ_i 軸、短辺方向をＹ_i 軸、画像表示素子の法線方向
をＺ_i 軸としたときに、Ｘ_i 軸、Ｚ_i 軸の周りで回転が
可能となる。）。さらには、３次元に偏心させたときに
生じる像の回転が、左右で同一方向の回転となるため、
画像表示素子を回転させることで、像の回転を吸収する
ことができる。そのとき、光路振り分け部内の画像表示
素子からの光束を反射する第１の左右の反射面は、画像
表示素子の回転と一緒に有効径が回転するため、観察者
側からみて、左右の上記反射面を水平方向に並んで配置
する必要がなくなるため、人間の眼幅の範囲内で各反射
面の有効径及び光路を確保しやすくなる。後記の実施例
１及び２の光路振り分けプリズムの構成のイメージ図を
図１２に、実施例３の光路振り分けプリズムの構成のイ
メージ図を図１３に示す。実施例１及び２は像の回転が
左右同一方向に９０°回転するため、画像表示素子は縦
方向（画像表示素子の表示の水平方向が縦方向）になる
配置となり、実施例３は任意に３次元光路を形成してい
るため、画像表示素子は、Ｚ_i 軸の周りに任意に回転さ
せた配置（実際は、１５．７３°）をとることができ
る。そして、本発明の画像表示装置においては、画像表
示素子が１枚で両眼視できるため、コストが非常に安く
なる。また、各接眼部は少なくとも２面以上の反射面を
有し、その中の少なくとも１つの反射面が偏心収差補正
機能を有した回転非対称な曲面反射面にて構成されてい
るため、良好に収差補正ができる。ここで、回転非対称
な曲面形状の面として、本発明では代表的に自由曲面を
使用するが、自由曲面とは以下の式で定義されるもので
ある。この定義式のＺ軸が自由曲面の軸となる。 ここで、（ａ）式の第１項は球面項、第２項は自由曲面
項である。球面項中、 ｃ：頂点の曲率 ｋ：コーニック定数（円錐定数） ｒ＝√（Ｘ² ＋Ｙ² ） である。自由曲面項は、 ただし、Ｃ_j （ｊは２以上の整数）は係数である。上記
自由曲面は、一般的には、Ｘ−Ｚ面、Ｙ−Ｚ面共に対称
面を持つことはないが、Ｘの奇数次項を全て０にするこ
とによって、Ｙ−Ｚ面と平行な対称面が１つだけ存在す
る自由曲面となる。また、Ｙの奇数次項を全て０にする
ことによって、Ｘ−Ｚ面と平行な対称面が１つだけ存在
する自由曲面となる。また、上記の回転非対称な曲面形
状の面である自由曲面の他の定義式として、Ｚｅｒｎｉ
ｋｅ多項式により定義できる。この面の形状は以下の式
（ｂ）により定義する。その定義式（ｂ）のＺ軸がＺｅ
ｒｎｉｋｅ多項式の軸となる。回転非対称面の定義は、
Ｘ−Ｙ面に対するＺの軸の高さの極座標で定義され、Ｒ
はＸ−Ｙ面内のＺ軸からの距離、ＡはＺ軸回りの方位角
で、Ｘ軸から測った回転角で表せられる。 ｘ＝Ｒ×cos(A) ｙ＝Ｒ×sin(A) Ｚ＝Ｄ₂ ＋Ｄ₃ Ｒcos(A)＋Ｄ₄ Ｒsin(A) ＋Ｄ₅ Ｒ² cos(2A)＋Ｄ₆ （Ｒ² −１）＋Ｄ₇ Ｒ² sin(2A) ＋Ｄ₈ Ｒ³ cos(3A) ＋Ｄ₉ （３Ｒ³ −２Ｒ）cos(A) ＋Ｄ₁₀（３Ｒ³ −２Ｒ）sin(A)＋Ｄ₁₁Ｒ³ sin(3A) ＋Ｄ₁₂Ｒ⁴cos(4A)＋Ｄ₁₃（４Ｒ⁴ −３Ｒ² ）cos(2A) ＋Ｄ₁₄（６Ｒ⁴ −６Ｒ² ＋１）＋Ｄ₁₅（４Ｒ⁴ −３Ｒ² ）sin(2A) ＋Ｄ₁₆Ｒ⁴ sin(4A) ＋Ｄ₁₇Ｒ⁵ cos(5A) ＋Ｄ₁₈（５Ｒ⁵ −４Ｒ³ ）cos(3A) ＋Ｄ₁₉（１０Ｒ⁵ −１２Ｒ³ ＋３Ｒ）cos(A) ＋Ｄ₂₀（１０Ｒ⁵ −１２Ｒ³ ＋３Ｒ）sin(A) ＋Ｄ₂₁（５Ｒ⁵ −４Ｒ³ ）sin(3A) ＋Ｄ₂₂Ｒ⁵ sin(5A) ＋Ｄ₂₃Ｒ⁶cos(6A)＋Ｄ₂₄（６Ｒ⁶ −５Ｒ⁴ ）cos(4A) ＋Ｄ₂₅（１５Ｒ⁶ −２０Ｒ⁴ ＋６Ｒ² ）cos(2A) ＋Ｄ₂₆（２０Ｒ⁶ −３０Ｒ⁴ ＋１２Ｒ² −１） ＋Ｄ₂₇（１５Ｒ⁶ −２０Ｒ⁴ ＋６Ｒ² ）sin(2A) ＋Ｄ₂₈（６Ｒ⁶ −５Ｒ⁴ ）sin(4A) ＋Ｄ₂₉Ｒ⁶sin(6A)・・・・・ ・・・・（ｂ） ただし、Ｄ_m （ｍは２以上の整数）は係数である。な
お、Ｘ軸方向に対称な光学系として設計するには、
Ｄ₄ ，Ｄ₅ ，Ｄ₆ 、Ｄ₁₀，Ｄ₁₁，Ｄ₁₂，Ｄ₁₃，Ｄ₁₄，Ｄ
₂₀，Ｄ₂₁，Ｄ₂₂…を利用する。上記定義式は、回転非対
称な曲面形状の面の例示のために示したものであり、他
のいかなる定義式に対しても同じ効果が得られることは
言うまでもない。なお、自由曲面の他の定義式の例とし
て、次の定義式（ｃ）があげられる。 Ｚ＝ΣΣＣ_nmＸＹ 例として、ｋ＝７（７次項）を考えると、展開したと
き、以下の式で表せる。 Ｚ＝Ｃ₂ ＋Ｃ₃ Ｙ＋Ｃ₄ ｜Ｘ｜ ＋Ｃ₅ Ｙ² ＋Ｃ₆ Ｙ｜Ｘ｜＋Ｃ₇ Ｘ² ＋Ｃ₈ Ｙ³ ＋Ｃ₉ Ｙ² ｜Ｘ｜＋Ｃ₁₀ＹＸ² ＋Ｃ₁₁｜Ｘ³ ｜ ＋Ｃ₁₂Ｙ⁴ ＋Ｃ₁₃Ｙ³ ｜Ｘ｜＋Ｃ₁₄Ｙ² Ｘ² ＋Ｃ₁₅Ｙ｜Ｘ³ ｜＋Ｃ₁₆Ｘ⁴ ＋Ｃ₁₇Ｙ⁵ ＋Ｃ₁₈Ｙ⁴ ｜Ｘ｜＋Ｃ₁₉Ｙ³ Ｘ² ＋Ｃ₂₀Ｙ² ｜Ｘ³ ｜ ＋Ｃ₂₁ＹＸ⁴ ＋Ｃ₂₂｜Ｘ⁵ ｜ ＋Ｃ₂₃Ｙ⁶ ＋Ｃ₂₄Ｙ⁵ ｜Ｘ｜＋Ｃ₂₅Ｙ⁴ Ｘ² ＋Ｃ₂₆Ｙ³ ｜Ｘ³ ｜ ＋Ｃ₂₇Ｙ² Ｘ⁴ ＋Ｃ₂₈Ｙ｜Ｘ⁵ ｜＋Ｃ₂₉Ｘ⁶ ＋Ｃ₃₀Ｙ⁷ ＋Ｃ₃₁Ｙ⁶ ｜Ｘ｜＋Ｃ₃₂Ｙ⁵ Ｘ² ＋Ｃ₃₃Ｙ⁴ ｜Ｘ³ ｜ ＋Ｃ₃₄Ｙ³ Ｘ⁴ ＋Ｃ₃₅Ｙ² ｜Ｘ⁵ ｜＋Ｃ₃₆ＹＸ⁶ ＋Ｃ₃₇｜Ｘ⁷ ｜ ・・・（ｃ） なお、回転非対称な曲面形状の面としては、アナモフィ
ック面、トーリック面を用いることもできる。また、本
発明においては、画像表示素子から広がりのある射出角
度を持って放射された画像光束を左右の接眼部に導く前
記のような光路振り分け部を用い、ハーフミラー等の光
路分割光学素子を使用していないため、明るい画像が観
察できる。そして、観察光学系の左眼用光路における光
路振り分け部に入射する軸上主光線と光路振り分け部か
ら射出する軸上主光線とが非同一面になり、観察光学系
の右眼用光路における前記光路振り分け部に入射する軸
上主光線と光路振り分け部から射出する軸上主光線とが
非同一面になるように、光路振り分け部に少なくとも左
右で２組以上の反射面が配置されていることが望まし
い。これは、光路振り分け部の左右の光路が、対称面を
有せずに、画像表示素子の中心を通る法線に対してのみ
１８０°の回転対称になるための最低限の条件である。
また、観察光学系の左眼用光路における光路振り分け部
から射出する軸上主光線と、観察光学系の右眼用光路に
おける光路振り分け部から射出する軸上主光線とが略平
行になるように、少なくとも左右で２組以上の反射面が
配置されていることが望ましい。これは、左接眼部の偏
心光路面と右接眼部の偏心光路面とを略平行に配置可能
にするために必要な条件である。また、光路振り分け部
は、偏心収差補正機能を有した回転非対称な曲面形状の
反射面を少なくとも１組備えていることが望ましい。さ
らには、光路振り分け部が、偏心収差補正機能を有した
回転非対称な曲面形状の反射面を少なくとも２組備えて
いることが望ましい。さらには、光路振り分け部が、少
なくとも左右で３組以上の反射面を有し、その少なくと
も３組以上の反射面が偏心収差補正機能を有した回転非
対称な曲面形状であるようにしてもよい。なお、観察光
学系を構成する左右の接眼部、光路振り分け部それぞれ
を反射鏡のみで構成しても、左右の接眼部、光路振り分
け部それぞれを偏心プリズムで構成しても、また、左右
の接眼部と３次元光路振り分け部を一体の偏心プリズム
で構成してもよい。左右の接眼部、光路振り分け部それ
ぞれを左接眼プリズム、右接眼プリズム、光路振り分け
プリズムで構成する場合、その光路振り分けプリズム
は、少なくとも画像表示素子に対向し左眼用光路を形成
する画像光束と右眼用光路を形成する画像光束の両方の
光束をプリズム内に入射させる入射面と、左眼用光路の
光束をプリズム外に射出する左側射出面と、入射面と左
側射出面との間の光路上に配置されかつ左眼用光路の光
束をプリズム内で反射する少なくとも３面以上の左側反
射面と、右眼用光路の光束をプリズム外に射出する右側
射出面と、入射面と右側射出面との間の光路上に配置さ
れかつ右眼用光路の光束をプリズム内で反射する少なく
とも３面以上の右側反射面とを含んで構成され、その光
路振り分けプリズムにおいて、左眼用光路上入射面に最
も近い位置に配置された反射面に入射する軸上主光線の
入射光軸と、入射面から最も遠い位置に配置された反射
面から射出する軸上主光線の射出光軸が非同一面にな
り、右眼用光路上入射面に最も近い位置に配置された反
射面に入射する軸上主光線の入射光軸と、入射面から最
も遠い位置に配置された反射面から射出する軸上主光線
の射出光軸が非同一面になるように構成することが望ま
しい。この構成は、前記と同様、光路振り分けプリズム
の左右の光路が、対称面を有せずに、画像表示素子の中
心を通る法線に対してのみ１８０°の回転対称になるた
めの最低限の条件である。そして、入射面に対して左眼
用光路上最も近い位置に配置された反射面と、入射面に
対して右眼用光路上最も近い位置に配置された反射面と
が、共に画像表示素子と入射面の双方に対して対向する
ように隣接配置されているようにすることができる。こ
の場合に、光路振り分けプリズムが、入射面に対して光
路上最も近い位置に配置された左右の反射面の境界部分
を含む領域に対して、画像表示素子の中心領域から垂直
に放射された光線がゴースト光として反射しないように
反射防止部材を設けることが望ましい。また、画像表示
素子と光路振り分け部との間に、その１枚の画像表示素
子の少なくとも中央部分に位置する各画素から放射され
る所定の射出角度を持った画像光束の光強度を各画素面
の垂直方向に放射される光束強度より強くするような振
り分け光増強部材を配置することが望ましい。観察光学
系を光路振り分けプリズムと左右の接眼プリズムで構成
する場合、後記の実施例のように、左接眼プリズムと右
接眼プリズムが共に、光路振り分けプリズム側から順
に、入射面と第１反射面と第２反射面と射出面とからな
り、第１反射面と射出面は同一面からなり、第１反射面
はその面での全反射による反射面であるように構成する
ことができる。その場合、左側接眼プリズムと右接眼プ
リズムの入射面を、偏心収差を補正する回転非対称な曲
面形状にて構成することができ、その回転非対称な曲面
を、唯一対称面を１面のみの備えた自由曲面にて構成す
ることができる。また、左側接眼プリズムと右接眼プリ
ズムの第２反射面を、偏心収差を補正する回転非対称な
曲面形状にて構成することができ、その回転非対称な曲
面を、唯一対称面を１面のみの備えた自由曲面にて構成
することができる。また、観察光学系は、右側光路中に
画像表示素子の表示した像の右眼用リレー像を形成し、
かつ、左側光路中に前記画像表示素子の表示した像の左
眼用リレー像を形成するように構成することが望まし
い。また、画像表示素子は、画像表示素子の中心を通る
法線を回転軸として任意の角度回転させて、画像表示素
子の表示の水平方向が、光路振り分け部から出る左右の
軸上主光線の射出光軸を含む平面に対して角度をなすよ
うに配置されるようにすることもできる。また、画像表
示素子の少なくとも中央部分に位置する各画素から観察
者の眼球に導かれる左右の光束の軸上主光線間のなす角
度をθとしたときに、以下の条件式を満足することが望
ましい。 ２０°＜θ＜１５０° ・・・（１） この条件式は、両眼に適切に画像光束を分離するための
条件式であり、下限の２０°を越えると、左右の光学
面、特に、画像表示素子に最も近い位置に配置された光
路振り分け部の左右の第１反射面の有効径が重なってし
まい、その有効径を確保するためには光学系を大きくし
なければならなくなり、頭部又は顔面装着式画像表示装
置の光学系に適さないものとなってしまう。逆に、上限
の１５０°を越えると、非常に視野角特性の広い画像表
示素子が必要になると同時に、画像光束の立体角が小さ
くなり、結果として明るい画像を観察することができな
くなる。この角度θはさらに下記の条件式を満足すると
さらに好ましい。 ２５°＜θ＜１２０° ・・・（１−１） また、上記のような画像表示装置は、その画像表示素子
に代えて撮像素子を配置し、瞳を被写体からの光束の通
過する入射瞳として構成し、被写体の像を撮像素子上に
形成する撮像装置として用いることもできる。さらに
は、画像表示素子に代えて投影物体を配置し、瞳の前方
にスクリーンが配置して、投影物体の投影像をスクリー
ン上に形成する投影装置として用いることもできる。

【発明の実施の形態】以下、本発明の３次元偏心光路を
備えた画像表示装置を実施例に基づいて説明する。以下
の実施例の座標の取り方は、観察者の視軸方向（正面方
向）をＺ軸、水平方向をＸ軸、垂直方向をＹ軸としてい
る。後記する各実施例の数値データにおいては、左右の
瞳１Ｌ、１Ｒからの画像表示素子（像面）３に至る逆光
線追跡のデータで示してある。以下の構成の説明もその
逆光線追跡の順で説明する。面番号は各実施例の数値デ
ータの面番号に対応する。以下の実施例１〜３におい
て、接眼プリズム１０Ｌ、１０Ｒは２次元偏心のプリズ
ムからなり、光路振り分けプリズム２０は３次元偏心の
プリズムからなる。接眼プリズム１０Ｌ、１０Ｒ内の左
右の光路は両眼の対称面（左右の瞳１Ｌ、１Ｒを結ぶ直
線の中心を通りその直線に垂直な平面）に対して、面対
称の関係にあり、接眼プリズム１０Ｌ、１０Ｒから射出
した左右の光路は、画像表示素子３の中心における法線
を軸に１８０°回転させた光路（回転対称の関係) をと
る。図１に実施例１の画像表示装置の光学系の主として
光学面と光路を示す図を示す。図中、（ａ）はＸ軸負方
向から見た右眼用光路の側面図、（ｂ）はＺ軸負方向か
ら見た右眼用光路の裏面図、（ｃ）はＹ軸正方向から見
た右眼用光路の平面図、（ｄ）はＹ軸正方向から見た両
眼用光路の平面図である。左右の光学面と軸上主光線と
瞳を区別するのに、符号の後に“Ｌ”と“Ｒ”を付与す
る。また、後記の数値データの説明との整合性をとるた
めに、符号をとる順は逆光線追跡に基づいている。他の
実施例においても同じ。実施例１の右眼光路を説明す
る。頭部装着式画像表示装置として構成する場合に、観
察者の右眼の瞳が位置すべき瞳１Ｒから出た逆光線追跡
の軸上主光線（光軸）２Ｒは、右接眼プリズム１０Ｒの
第１１面１１Ｒで屈折されて接眼プリズム１０Ｒ内に入
り、第１２面１２Ｒで内部反射され、第１１面１１Ｒが
兼ねる第１３面１３Ｒに臨界角を越える角度で入射して
全反射され、第１４面１４Ｒで屈折されて右接眼プリズ
ム１０Ｒから出て、光路振り分けプリズム２０の右眼用
第２１面２１Ｒで屈折されて光路振り分けプリズム２０
内に入り、右眼用第２２面２２Ｒ〜右眼用第２６面２６
Ｒの順で内部反射され、左右の眼共用の第２７面２７で
屈折されて光路振り分けプリズム２０から出て、画像表
示素子３に至る。後記の数値データ上、右接眼プリズム
１０Ｒは２面〜５面からなり、光路振り分けプリズム２
０の構成は、入射面は７面、射出面は１３面であり、８
面〜１２面が反射面である。６面は仮想面であり、１面
からこの仮想面までが左右の瞳１Ｌ、１Ｒを結ぶ直線の
中心を通りその直線に垂直な平面に対して面対称、この
仮想面から１３面が画像表示素子３の中心を通る法線に
対して１８０°の回転対称になっている。実施例１の左
眼光路を説明する。左眼用の光路は、上記と同様になる
が、符号の後の“Ｒ”の代わりに“Ｌ”が付く。ただ
し、左接眼プリズム１０Ｌから射出した軸上主光線２Ｌ
は光路振り分けプリズム２０の第１反射面２２Ｌで右眼
とは逆の方向にＹ軸回りに回転させた面（８面）で反射
し、その後も右眼用光路とは仮想面（６面）をＺ軸周り
に１８０°回転した光路をたどり、画像表示素子３に至
る。つまり、仮想面から画像表示素子３までの左右の光
路は、画像表示素子３の中心における法線を基準にして
Ｚ軸周りに１８０°回転させた光路となる（後記の数値
データにおいて、左右光路の７面以降のβの符号が逆、
α（左）＝α（右）±１８０°、γ（左）＝γ（右）±
１８０°）。このような構成であるので、画像表示素子
が１枚で両眼視できるため、コストが非常に安くなる。
また、ハーフミラーを使用していないため、明るい画像
が観察できる。また、観察光学系全体で反射面を７面有
し、さらに中間結像（リレー像）を光路振り分けプリズ
ム２０の第２１面２１Ｒ（Ｌ）と第２２面２２Ｒ（Ｌ）
の間に形成することで、要求される短い焦点距離の観察
光学系でもバックフォーカスの確保が可能となり、広画
角の観察光学系が提供できる。さらに、接眼プリズム１
０Ｒ（Ｌ）を縦方向（Ｙ−Ｚ面）に偏心させ、全体で３
次元偏心構成になっているため、画像表示素子３からリ
レー像までの光路を長く確保でき、光路振り分けプリズ
ム２０の各面のパワーを弱く設定することができる。し
たがって、画像表示素子３の高精細化に伴う高性能な観
察光学系を確保することができる。また、両眼の光学系
が両眼の対称面に対して面対称の場合、画像表示素子の
配置は横置き（素子上の座標系を（Ｘ_i ，Ｙ_i ，Ｚ_i ）
とすると、Ｘ_i の周りの回転のみ）のみ可能であったが
（図１１）、両眼の接眼プリズム１０Ｒ、１０Ｌが面対
称の光学系で、光路振り分けプリズム２０が回転対称の
光学系であるため、画像表示素子３の法線を軸に画像表
示素子３を回転させても、両眼で観察が可能（Ｘ_i 軸、
Ｚ_i 軸の周りで回転が可能）であり、設計の自由度も増
えるため高性能の観察光学系を提供することができる。
この実施例においては、画像表示素子３を横置き（長手
方向を観察者の水平方向にする) ではなく、縦に配置す
ることができるため（図１２）、アスペクト比が９：１
６の画像表示素子を使用しても、各面の干渉を防ぐこと
ができると同時に、コンパクトな画像表示装置を提供で
きる。図２に実施例２の図１と同様の図を示す。この実
施例は、実施例１の光路振り分けプリズム２０の反射面
を１つ減らした実施例に相当する。すなわち、実施例２
の右眼光路を説明すると、観察者の右眼の瞳が位置すべ
き瞳１Ｒから出た逆光線追跡の軸上主光線（光軸）２Ｒ
は、右接眼プリズム１０Ｒの第１１面１１Ｒで屈折され
て接眼プリズム１０Ｒ内に入り、第１２面１２Ｒで内部
反射され、第１１面１１Ｒが兼ねる第１３面１３Ｒに臨
界角を越える角度で入射して全反射され、第１４面１４
Ｒで屈折されて右接眼プリズム１０Ｒから出て、光路振
り分けプリズム２０の右眼用第２１面２１Ｒで屈折され
て光路振り分けプリズム２０内に入り、右眼用第２２面
２２Ｒ〜右眼用第２５面２５Ｒの順で内部反射され、左
右の眼共用の第２６面２６で屈折されて光路振り分けプ
リズム２０から出て、画像表示素子３に至る。後記の数
値データ上、右接眼プリズム１０Ｒは２面〜５面からな
り、光路振り分けプリズム２０の構成は、入射面は７
面、射出面は１２面であり、８面〜１１面が反射面であ
る。６面は仮想面であり、１面からこの仮想面までが左
右の瞳１Ｌ、１Ｒを結ぶ直線の中心を通りその直線に垂
直な平面に対して面対称、この仮想面から１２面が画像
表示素子３の中心を通る法線に対して１８０°の回転対
称になっている。実施例２の左眼光路を説明する。左眼
用の光路は、上記と同様になるが、符号の後の“Ｒ”の
代わりに“Ｌ”が付く。ただし、左接眼プリズム１０Ｌ
から射出した軸上主光線２Ｌは光路振り分けプリズム２
０の第１反射面２２Ｌで右眼とは逆の方向にＹ軸回りに
回転させた面（８面）で反射し、その後も右眼用光路と
は仮想面（６面）をＺ軸周りに１８０°回転した光路を
たどり、画像表示素子３に至る。つまり、仮想面から画
像表示素子３までの左右の光路は、画像表示素子３の中
心における法線を基準にしてＺ軸周りに１８０°回転さ
せた光路となる（後記の数値データにおいて、左右光路
の７面以降のβの符号が逆、α（左）＝α（右）±１８
０°、γ（左）＝γ（右）±１８０°）。このような構
成であるので、画像表示素子が１枚で両眼視できるた
め、コストが非常に安くなる。また、ハーフミラーを使
用していないため、明るい画像が観察できる。また、観
察光学系全体で反射面を６面有し、さらに中間結像（リ
レー像）を光路振り分けプリズム２０の第２１面２１Ｒ
（Ｌ）と第２２面２２Ｒ（Ｌ）の間に形成することで、
要求される短い焦点距離の観察光学系でもバックフォー
カスの確保が可能となり、広画角の観察光学系が提供で
きる。さらに、接眼プリズム１０Ｒ（Ｌ）を縦方向（Ｙ
−Ｚ面）に偏心させ、全体で３次元偏心構成になってい
るため、画像表示素子３からリレー像までの光路を長く
確保でき、光路振り分けプリズム２０の各面のパワーを
弱く設定することができる。したがって、画像表示素子
３の高精細化に伴う高性能な観察光学系を確保すること
ができる。また、両眼の光学系が両眼の対称面に対して
面対称の場合、画像表示素子の配置は横置き（素子上の
座標系を（Ｘ_i ，Ｙ_i ，Ｚ_i ）とすると、Ｘ_i の周りの
回転のみ）のみ可能であったが（図１１）、両眼の接眼
プリズム１０Ｒ、１０Ｌが面対称の光学系で、光路振り
分けプリズム２０が回転対称の光学系であるため、画像
表示素子３の法線を軸に画像表示素子３を回転させて
も、両眼で観察が可能（Ｘ_i 軸、Ｚ_i 軸の周りで回転が
可能）であり、設計の自由度も増えるため高性能の観察
光学系を提供することができる。この実施例において
は、画像表示素子３を横置き（長手方向を観察者の水平
方向にする) ではなく、縦に配置することができるため
（図１２）、アスペクト比が９：１６の画像表示素子を
使用しても、各面の干渉を防ぐことができると同時に、
コンパクトな画像表示装置を提供できる。図３に実施例
３の図１と同様の図を示す。また、図４に実施例３の画
像表示装置の光学系の右眼用部分の斜視図、図５に実施
例３の光学系の右眼光学系の軸上主光線２Ｒを示す透視
斜視図、図６に実施例３の画像表示装置の両眼の光学系
の図４に対応する斜視図、図７に実施例３の両眼の光学
系中に右眼光学系の軸上主光線２Ｒを示す示す図５に対
応する透視斜視図を示す。ただし、図４〜図７において
面はメッシュで表現してある。この実施例は、光路振り
分けプリズム２０の左右の光路を３組の反射面で構成し
たものである。すなわち、実施例３の右眼光路を説明す
ると、観察者の右眼の瞳が位置すべき瞳１Ｒから出た逆
光線追跡の軸上主光線（光軸）２Ｒは、右接眼プリズム
１０Ｒの第１１面１１Ｒで屈折されて接眼プリズム１０
Ｒ内に入り、第１２面１２Ｒで内部反射され、第１１面
１１Ｒが兼ねる第１３面１３Ｒに臨界角を越える角度で
入射して全反射され、第１４面１４Ｒで屈折されて右接
眼プリズム１０Ｒから出て、光路振り分けプリズム２０
の右眼用第２１面２１Ｒで屈折されて光路振り分けプリ
ズム２０内に入り、右眼用第２２面２２Ｒ〜右眼用第２
４面２４Ｒの順で内部反射され、左右の眼共用の第２５
面２５で屈折されて光路振り分けプリズム２０から出
て、画像表示素子３に至る。後記の数値データ上、右接
眼プリズム１０Ｒは２面〜５面からなり、光路振り分け
プリズム２０の構成は、入射面は７面、射出面は１１面
であり、８面〜１０面が反射面である。６面は仮想面で
あり、１面からこの仮想面までが左右の瞳１Ｌ、１Ｒを
結ぶ直線の中心を通りその直線に垂直な平面に対して面
対称、この仮想面から１１面が画像表示素子３の中心を
通る法線に対して１８０°の回転対称になっている。実
施例３の左眼光路を説明する。左眼用の光路は、上記と
同様になるが、符号の後の“Ｒ”の代わりに“Ｌ”が付
く。ただし、後記の数値データを見ても分かるように、
仮想面（６面）を基準に示した数値データを比較すると
左右の光路で仮想面を１８０°回転させたのみで、その
後の数値データを比較すると両眼の数値が一致する。つ
まり、実施例３においても、瞳１Ｒ（Ｌ）から仮想面ま
では両眼で面対称の光学系であり、仮想面から画像表示
素子３までは両眼の光学系は回転対称の光学系になって
いる。このような構成であるので、画像表示素子が１枚
で両眼視できるため、コストが非常に安くなる。また、
ハーフミラーを使用していないため、明るい画像が観察
できる。また、観察光学系全体で反射面を５面有し、さ
らに中間結像（リレー像）を光路振り分けプリズム２０
の第２１面２１Ｒ（Ｌ）と第２２面２２Ｒ（Ｌ）の間に
形成することで、要求される短い焦点距離の観察光学系
でもバックフォーカスの確保が可能となり、広画角の観
察光学系が提供できる。さらに、接眼プリズム１０Ｒ
（Ｌ）を縦方向（Ｙ−Ｚ面）に偏心させ、全体で３次元
偏心構成になっているため、画像表示素子３からリレー
像までの光路を長く確保でき、光路振り分けプリズム２
０の各面のパワーを弱く設定することができる。したが
って、画像表示素子３の高精細化に伴う高性能な観察光
学系を確保することができる。また、両眼の光学系が両
眼の対称面に対して面対称の場合、画像表示素子の配置
は横置き（素子上の座標系を（Ｘ_i ，Ｙ_i ，Ｚ_i ）とす
ると、Ｘ_i の周りの回転のみ）のみ可能であったが（図
１１）、両眼の接眼プリズム１０Ｒ、１０Ｌが面対称の
光学系で、光路振り分けプリズム２０が回転対称の光学
系であるため、画像表示素子３の法線を軸に画像表示素
子３を回転させても、両眼で観察が可能（Ｘ_i 軸、Ｚ_i
軸の周りで回転が可能）であり、設計の自由度も増える
ため高性能の観察光学系を提供することができる。この
実施例においては、画像表示素子３を横置き（長手方向
を観察者の水平方向にする) ではなく、画像表示素子３
の中心を通る法線を回転軸として斜めに配置することが
できる（図１３）。また、この実施例においては、光路
振り分けプリズム２０が３次元偏心の非常に少ない反射
面で構成でき、広い画角の単版両眼視が達成できる。光
路振り分けプリズム２０の反射面が片側３面のみなの
で、実施例１、２よりも低コスト・小型化が達成でき
る。そして、各反射面の自由曲面の係数を全て使用し、
対称面が存在しない３次元的な光路の構成により、複雑
な偏心収差を良好に補正している。なお、実施例１〜３
は全て接眼プリズム１０（Ｒ，Ｌ）が、光路振り分けプ
リズム２０側から順に、入射面１４（Ｒ，Ｌ）と第１反
射面１３（Ｒ，Ｌ）と第２反射面１２（Ｒ，Ｌ）と射出
面１１（Ｒ，Ｌ）とからなり、第１反射面１３（Ｒ，
Ｌ）と射出面１１（Ｒ，Ｌ）は同一面からなり、第１反
射面１３（Ｒ，Ｌ）はその面での全反射による反射面で
あるプリズムを用いたが、この変形として、接眼プリズ
ムの代わりに公知の何れの光学系を用いてもよい。例え
ば、今までの公知の接眼プリズムや凹面鏡、ホログラム
光学素子等を用いてもよい。また、光路振り分けプリズ
ム２０においても、各光路の構成も同様で、自由曲面ミ
ラーとプリズムの組み合わせ、光路振り分けプリズム２
０を２つに分割する等しても、本発明の目的を達成でき
る。光路振り分けプリズム２０をミラーとプリズムに分
割して構成すれば、プリズムの大きさが小さくなり、射
出成形で作る場合には成形時間を短縮でき、低コスト化
を達成することが可能である。また、光路振り分けプリ
ズム２０を２〜３個に分割して製作しても、上記理由に
より低コスト化が可能となる。以下に、上記実施例１〜
３の構成パラメータを示すが、これら数値例は、右眼用
及び左眼用の光学系について、瞳１Ｒ、１Ｌ側からの逆
光線追跡に沿った面番号で記述してある。瞳１Ｒ、１Ｌ
から仮想面（６面）までの光路は両眼の対称面に対し
て、面対称の関係であり、仮想面から画像表示素子３ま
での光路は画像表示素子３の中心を通る法線を軸にして
回転対称の関係にある。つまり、右眼用光路の仮想面の
法線を軸にして１８０°回転させた光路が左眼用の光路
となる。また、以下の実施例１〜３は観察光学系とした
場合に、観察画角は水平半画角１７．５°、垂直半画角
１３．３°である。また、画像表示素子３の大きさは
８．９×６．７ｍｍであり、瞳径４ｍｍで設計したもの
である。以下に示す各実施例の構成パラメータにおいて
は、逆光線追跡で、軸上主光線２Ｒ（Ｌ）を、光学系の
射出瞳１Ｒ（Ｌ）の中心を垂直に通り、画像表示素子３
中心に至る光線で定義する。そして、逆光線追跡におい
て、瞳１Ｒ（Ｌ）の中心を偏心光学系の偏心光学面の原
点として、軸上主光線２Ｒ（Ｌ）に沿う方向をＺ軸方向
とし、瞳１Ｒ（Ｌ）から第１１面１１Ｒ（Ｌ）に向かう
方向をＺ軸正方向とし、接眼プリズム１０内で光軸が折
り曲げられる平面をＹ−Ｚ平面とし、原点を通りＹ−Ｚ
平面に直交し、水平方向の右から左へ向かう方向をＸ軸
正方向とし、Ｘ軸、Ｚ軸と右手直交座標系を構成する軸
をＹ軸とする。したがって、垂直方向の下から上へ向か
う方向がＹ軸正方向となる。偏心面については、光学系
の原点の中心からその面の面頂位置の偏心量（Ｘ軸方
向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向をそれぞれＸ，Ｙ，Ｚ）と、そ
の面の中心軸（自由曲面については、前記（ａ）式のＺ
軸、非球面については、後記の（ｄ）式のＺ軸）のＸ
軸、Ｙ軸、Ｚ軸それぞれを中心とする傾き角（それぞれ
α，β，γ（°））とが与えられている。その場合、α
とβの正はそれぞれの軸の正方向に対して反時計回り
を、γの正はＺ軸の正方向に対して時計回りを意味す
る。なお、面の中心軸のα，β，γの回転のさせ方は、
面の中心軸とそのＸＹＺ直交座標系を、まずＸ軸の回り
で反時計回りにα回転させ、次に、その回転した面の中
心軸を新たな座標系のＹ軸の回りで反時計回りにβ回転
させると共に１度回転した座標系もＹ軸の回りで反時計
回りにβ回転させ、次いで、その２度回転した面の中心
軸を新たな座標系の新たな座標系のＺ軸の回りで時計回
りにγ回転させるものである。また、各実施例の光学系
を構成する光学作用面の中、特定の面とそれに続く面が
共軸光学系を構成する場合には面間隔が与えられてお
り、その他、媒質の屈折率、アッベ数が慣用法に従って
与えられている。また、本発明で用いられる自由曲面の
面の形状は前記（ａ）式により定義し、その定義式のＺ
軸が自由曲面の軸となる。また、非球面は、以下の定義
式で与えられる回転対称非球面である。 Ｚ＝（ｙ² ／Ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）ｙ² ／Ｒ² ｝^{1 /2}］ ＋Ａｙ⁴ ＋Ｂｙ⁶ ＋Ｃｙ⁸ ＋Ｄｙ¹⁰＋…… ・・・（ｄ） ただし、Ｚを光の進行方向を正とした光軸（軸上主光
線）とし、ｙを光軸と垂直な方向にとる。ここで、Ｒは
近軸曲率半径、Ｋは円錐定数、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、…はそ
れぞれ４次、６次、８次、１０次の非球面係数である。
この定義式のＺ軸が回転対称非球面の軸となる。なお、
データの記載されていない自由曲面、非球面に関する項
は０である。屈折率については、ｄ線（波長５８７．５
６ｎｍ）に対するものを表記してある。長さの単位はｍ
ｍである。なお、実施例３の偏心データ中、偏心（４）
以降の括弧内に、６面（仮想面）を基準にした偏心値を
示してある。これは、反射面（８〜１０面) は全てα及
びβの回転があるため、瞳１Ｒ（Ｌ）を基準にデータを
表すと、左右の光学系が回転対称であることが分かり難
いために表記したものである。６面（仮想面）につい
て、右眼用γ＝０、 左眼用γ＝１８０°とした場合、
左右の偏心データは一致する。なお、以下の構成パラメ
ータの表中の“ＦＦＳ”は自由曲面、“ＡＳＳ”は非球
面、“ＨＲＰ”は仮想面、“ＲＥ”は反射面をそれぞれ
示す。 （実施例１：右眼用光路） 面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数 物体面 ∞ -1000.00 1 ∞（瞳） 2 ＡＳＳ 偏心(1) 1.5254 56.2 3 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(2) 1.5254 56.2 4 ＡＳＳ（ＲＥ） 偏心(1) 1.5254 56.2 5 ＦＦＳ 偏心(3) 6 ∞（ＨＲＰ） 偏心(4) 7 ＦＦＳ 偏心(5) 1.5254 56.2 8 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(6) 1.5254 56.2 9 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(7) 1.5254 56.2 10 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(8) 1.5254 56.2 11 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(9) 1.5254 56.2 12 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(10) 1.5254 56.2 13 ∞ 偏心(11) 像 面 ∞ 偏心(12) ＡＳＳ Ｒ -165.42 Ｋ 0.0000 Ａ -5.2477×10^-7 Ｂ 5.9890×10^-10 ＦＦＳ Ｃ₄ -9.0776×10^-3 Ｃ₆ -8.8020×10^-3 Ｃ₈ 2.4862×10^-5 Ｃ₁₀ 4.5192×10^-5 Ｃ₁₁ -1.1138×10^-6 Ｃ₁₃ -2.2393×10^-6 Ｃ₁₅ -1.4980×10^-6 Ｃ₁₇ 6.2564×10^-9 Ｃ₁₉ 7.3888×10^-8 Ｃ₂₁ 4.9912×10^-8 ＦＦＳ Ｃ₄ -2.5220×10^-4 Ｃ₆ -5.6446×10^-3 Ｃ₈ 6.9828×10^-5 Ｃ₁₀ -2.8905×10^-5 Ｃ₁₁ 7.7931×10^-6 Ｃ₁₃ 1.1521×10^-5 Ｃ₁₇ -5.3841×10^-8 Ｃ₁₉ -2.0288×10^-6 ＦＦＳ Ｃ₄ 5.4743×10^-2 Ｃ₆ 3.0681×10^-2 ＦＦＳ Ｃ₄ 8.5196×10^-3 Ｃ₆ 3.5633×10^-3 Ｃ₇ 2.9759×10^-5 Ｃ₉ -1.4388×10^-4 ＦＦＳ Ｃ₄ -3.5841×10^-4 Ｃ₆ 5.7576×10^-4 Ｃ₇ -1.8029×10^-4 Ｃ₉ -9.1964×10^-5 ＦＦＳ Ｃ₄ -5.4682×10^-3 Ｃ₆ -8.4242×10^-3 Ｃ₇ -1.1006×10^-4 Ｃ₉ -6.0334×10^-5 ＦＦＳ Ｃ₄ 4.2147×10^-3 Ｃ₆ 6.6151×10^-3 Ｃ₇ -6.4666×10^-6 Ｃ₉ 5.5288×10^-5 ＦＦＳ Ｃ₄ -1.8195×10^-3 Ｃ₆ -6.6901×10^-5 偏心(1) Ｘ 0.00 Ｙ 7.22 Ｚ 27.80 α 18.61 β 0.00 γ 0.00 偏心(2) Ｘ 0.00 Ｙ 0.84 Ｚ 38.64 α -12.47 β 0.00 γ 0.00 偏心(3) Ｘ 0.00 Ｙ 18.30 Ｚ 32.34 α 85.56 β 0.00 γ 0.00 偏心(4) Ｘ 0.00 Ｙ 18.30 Ｚ 32.34 α 57.70 β 0.00 γ 0.00 偏心(5) Ｘ 0.00 Ｙ 19.99 Ｚ 33.41 α 57.70 β 0.00 γ 0.00 偏心(6) Ｘ 0.00 Ｙ 30.13 Ｚ 39.82 α 57.70 β 45.00 γ 0.00 偏心(7) Ｘ 20.00 Ｙ 30.13 Ｚ 39.82 α 147.70 β -64.27 γ 0.00 偏心(8) Ｘ 6.15 Ｙ 20.84 Ｚ 54.52 α -32.30 β 64.27 γ 180.00 偏心(9) Ｘ 32.00 Ｙ 20.84 Ｚ 54.52 α 147.70 β 45.00 γ 0.00 偏心(10) Ｘ 32.00 Ｙ 25.86 Ｚ 46.58 α 92.30 β 0.00 γ 0.00 偏心(11) Ｘ 32.00 Ｙ 14.65 Ｚ 30.03 α 57.70 β 0.00 γ 0.00 偏心(12) Ｘ 32.00 Ｙ 13.23 Ｚ 29.13 α 57.70 β 0.00 γ 90.00 。 （実施例１：左眼用光路） 面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数 物体面 ∞ -1000.00 1 ∞（瞳） 2 ＡＳＳ 偏心(1) 1.5254 56.2 3 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(2) 1.5254 56.2 4 ＡＳＳ（ＲＥ） 偏心(1) 1.5254 56.2 5 ＦＦＳ 偏心(3) 6 ∞（ＨＲＰ） 偏心(4) 7 ＦＦＳ 偏心(5) 1.5254 56.2 8 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(6) 1.5254 56.2 9 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(7) 1.5254 56.2 10 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(8) 1.5254 56.2 11 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(9) 1.5254 56.2 12 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(10) 1.5254 56.2 13 ∞ 偏心(11) 像 面 ∞ 偏心(12) ＡＳＳ Ｒ -165.42 Ｋ 0.0000 Ａ -5.2477×10^-7 Ｂ 5.9890×10^-10 ＦＦＳ Ｃ₄ -9.0776×10^-3 Ｃ₆ -8.8020×10^-3 Ｃ₈ 2.4862×10^-5 Ｃ₁₀ 4.5192×10^-5 Ｃ₁₁ -1.1138×10^-6 Ｃ₁₃ -2.2393×10^-6 Ｃ₁₅ -1.4980×10^-6 Ｃ₁₇ 6.2564×10^-9 Ｃ₁₉ 7.3888×10^-8 Ｃ₂₁ 4.9912×10^-8 ＦＦＳ Ｃ₄ -2.5220×10^-4 Ｃ₆ -5.6446×10^-3 Ｃ₈ 6.9828×10^-5 Ｃ₁₀ -2.8905×10^-5 Ｃ₁₁ 7.7931×10^-6 Ｃ₁₃ 1.1521×10^-5 Ｃ₁₇ -5.3841×10^-8 Ｃ₁₉ -2.0288×10^-6 ＦＦＳ Ｃ₄ 5.4743×10^-2 Ｃ₆ 3.0681×10^-2 ＦＦＳ Ｃ₄ 8.5196×10^-3 Ｃ₆ 3.5633×10^-3 Ｃ₇ 2.9759×10^-5 Ｃ₉ -1.4388×10^-4 ＦＦＳ Ｃ₄ -3.5841×10^-4 Ｃ₆ 5.7576×10^-4 Ｃ₇ -1.8029×10^-4 Ｃ₉ -9.1964×10^-5 ＦＦＳ Ｃ₄ -5.4682×10^-3 Ｃ₆ -8.4242×10^-3 Ｃ₇ -1.1006×10^-4 Ｃ₉ -6.0334×10^-5 ＦＦＳ Ｃ₄ 4.2147×10^-3 Ｃ₆ 6.6151×10^-3 Ｃ₇ -6.4666×10^-6 Ｃ₉ 5.5288×10^-5 ＦＦＳ Ｃ₄ -1.8195×10^-3 Ｃ₆ -6.6901×10^-5 偏心(1) Ｘ 0.00 Ｙ 7.22 Ｚ 27.80 α 18.61 β 0.00 γ 0.00 偏心(2) Ｘ 0.00 Ｙ 0.84 Ｚ 38.64 α -12.47 β 0.00 γ 0.00 偏心(3) Ｘ 0.00 Ｙ 18.30 Ｚ 32.34 α 85.56 β 0.00 γ 0.00 偏心(4) Ｘ 0.00 Ｙ 18.30 Ｚ 32.34 α 57.70 β 0.00 γ 180.00 偏心(5) Ｘ 0.00 Ｙ 19.99 Ｚ 33.41 α 57.70 β 0.00 γ 180.00 偏心(6) Ｘ 0.00 Ｙ 30.13 Ｚ 39.82 α 57.70 β -45.00 γ 180.00 偏心(7) Ｘ -20.00 Ｙ 30.13 Ｚ 39.82 α -32.30 β 64.27 γ 180.00 偏心(8) Ｘ -6.15 Ｙ 39.43 Ｚ 25.12 α 147.70 β -64.27 γ 0.00 偏心(9) Ｘ -32.00 Ｙ 39.43 Ｚ 25.12 α -32.30 β -45.00 γ 180.00 偏心(10) Ｘ -32.00 Ｙ 34.41 Ｚ 33.06 α 23.10 β 0.00 γ 180.00 偏心(11) Ｘ -32.00 Ｙ 14.65 Ｚ 30.03 α 57.70 β 0.00 γ 180.00 偏心(12) Ｘ -32.00 Ｙ 13.23 Ｚ 29.13 α 57.70 β 0.00 γ 270.00 。 （実施例２：右眼用光路） 面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数 物体面 ∞ -1000.00 1 ∞（瞳） 2 ＡＳＳ 偏心(1) 1.5254 56.2 3 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(2) 1.5254 56.2 4 ＡＳＳ（ＲＥ） 偏心(1) 1.5254 56.2 5 ＦＦＳ 偏心(3) 6 ∞（ＨＲＰ） 偏心(4) 7 ＦＦＳ 偏心(5) 1.5254 56.2 8 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(6) 1.5254 56.2 9 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(7) 1.5254 56.2 10 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(8) 1.5254 56.2 11 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(9) 1.5254 56.2 12 ∞ 偏心(10) 像 面 ∞ 偏心(11) ＡＳＳ Ｒ -165.42 Ｋ 0.0000 Ａ -5.2477×10^-7 Ｂ 5.9890×10^-10 ＦＦＳ Ｃ₄ -9.0776×10^-3 Ｃ₆ -8.8020×10^-3 Ｃ₈ 2.4862×10^-5 Ｃ₁₀ 4.5192×10^-5 Ｃ₁₁ -1.1138×10^-6 Ｃ₁₃ -2.2393×10^-6 Ｃ₁₅ -1.4980×10^-6 Ｃ₁₇ 6.2564×10^-9 Ｃ₁₉ 7.3888×10^-8 Ｃ₂₁ 4.9912×10^-8 ＦＦＳ Ｃ₄ -2.5220×10^-4 Ｃ₆ -5.6446×10^-3 Ｃ₈ 6.9828×10^-5 Ｃ₁₀ -2.8905×10^-5 Ｃ₁₁ 7.7931×10^-6 Ｃ₁₃ 1.1521×10^-5 Ｃ₁₇ -5.3841×10^-8 Ｃ₁₉ -2.0288×10^-6 ＦＦＳ Ｃ₄ 4.3215×10^-3 Ｃ₆ 3.6634×10^-2 ＦＦＳ Ｃ₄ -3.7250×10^-3 Ｃ₆ 7.8829×10^-3 Ｃ₇ -1.7314×10^-5 Ｃ₉ 2.3703×10^-4 ＦＦＳ Ｃ₄ -2.0794×10^-3 Ｃ₆ 6.6243×10^-3 Ｃ₇ -1.3561×10^-5 Ｃ₉ -1.7459×10^-4 ＦＦＳ Ｃ₄ -1.1990×10^-2 Ｃ₆ -1.5233×10^-2 Ｃ₇ -1.2519×10^-4 Ｃ₉ -8.0694×10^-5 ＦＦＳ Ｃ₄ -8.9616×10^-4 Ｃ₆ -1.6696×10^-3 偏心(1) Ｘ 0.00 Ｙ 7.22 Ｚ 27.80 α 18.61 β 0.00 γ 0.00 偏心(2) Ｘ 0.00 Ｙ 0.84 Ｚ 38.64 α -12.47 β 0.00 γ 0.00 偏心(3) Ｘ 0.00 Ｙ 18.30 Ｚ 32.34 α 85.56 β 0.00 γ 0.00 偏心(4) Ｘ 0.00 Ｙ 18.30 Ｚ 32.34 α 57.70 β 0.00 γ 0.00 偏心(5) Ｘ 0.00 Ｙ 20.31 Ｚ 33.61 偏心(6) Ｘ 0.00 Ｙ 28.44 Ｚ 38.75 α 57.70 β 45.00 γ 0.00 偏心(7) Ｘ 20.00 Ｙ 28.44 Ｚ 38.75 α 147.70 β -22.50 γ 0.00 偏心(8) Ｘ 32.00 Ｙ 22.03 Ｚ 48.89 α -32.30 β -22.50 γ 180.00 偏心(9) Ｘ 32.00 Ｙ 25.77 Ｚ 42.98 α 95.80 β 0.00 γ 0.00 偏心(10) Ｘ 32.00 Ｙ 14.80 Ｚ 30.13 α 57.70 β 0.00 γ 0.00 偏心(11) Ｘ 32.00 Ｙ 13.23 Ｚ 29.13 α 57.70 β 0.00 γ 90.00 。 （実施例２：左眼用光路） 面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数 物体面 ∞ -1000.00 1 ∞（瞳） 2 ＡＳＳ 偏心(1) 1.5254 56.2 3 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(2) 1.5254 56.2 4 ＡＳＳ（ＲＥ） 偏心(1) 1.5254 56.2 5 ＦＦＳ 偏心(3) 6 ∞（ＨＲＰ） 偏心(4) 7 ＦＦＳ 偏心(5) 1.5254 56.2 8 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(6) 1.5254 56.2 9 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(7) 1.5254 56.2 10 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(8) 1.5254 56.2 11 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(9) 1.5254 56.2 12 ∞ 偏心(10) 像 面 ∞ 偏心(11) ＡＳＳ Ｒ -165.42 Ｋ 0.0000 Ａ -5.2477×10^-7 Ｂ 5.9890×10^-10 ＦＦＳ Ｃ₄ -9.0776×10^-3 Ｃ₆ -8.8020×10^-3 Ｃ₈ 2.4862 ×10^-5 Ｃ₁₀ 4.5192×10^-5 Ｃ₁₁ -1.1138×10^-6 Ｃ₁₃ -2.2393 ×10^-6 Ｃ₁₅ -1.4980×10^-6 Ｃ₁₇ 6.2564×10^-9 Ｃ₁₉ 7.3888 ×10^-8 Ｃ₂₁ 4.9912×10^-8 ＦＦＳ Ｃ₄ -2.5220×10^-4 Ｃ₆ -5.6446×10^-3 Ｃ₈ 6.9828×10^-5 Ｃ₁₀ -2.8905×10^-5 Ｃ₁₁ 7.7931×10^-6 Ｃ₁₃ 1.1521×10^-5 Ｃ₁₇ -5.3841×10^-8 Ｃ₁₉ -2.0288×10^-6 ＦＦＳ Ｃ₄ 4.3215×10^-3 Ｃ₆ 3.6634×10^-2 ＦＦＳ Ｃ₄ -3.7250×10^-3 Ｃ₆ 7.8829×10^-3 Ｃ₇ -1.7314×10^-5 Ｃ₉ 2.3703×10^-4 ＦＦＳ Ｃ₄ -2.0794×10^-3 Ｃ₆ 6.6243×10^-3 Ｃ₇ -1.3561×10^-5 Ｃ₉ -1.7459×10^-4 ＦＦＳ Ｃ₄ -1.1990×10^-2 Ｃ₆ -1.5233×10^-2 Ｃ₇ -1.2519×10^-4 Ｃ₉ -8.0694×10^-5 ＦＦＳ Ｃ₄ -8.9616×10^-4 Ｃ₆ -1.6696×10^-3 偏心(1) Ｘ 0.00 Ｙ 7.22 Ｚ 27.80 α 18.61 β 0.00 γ 0.00 偏心(2) Ｘ 0.00 Ｙ 0.84 Ｚ 38.64 α -12.47 β 0.00 γ 0.00 偏心(3) Ｘ 0.00 Ｙ 18.30 Ｚ 32.34 α 85.56 β 0.00 γ 0.00 偏心(4) Ｘ 0.00 Ｙ 18.30 Ｚ 32.34 α 57.70 β 0.00 γ 180.00 偏心(5) Ｘ 0.00 Ｙ 20.31 Ｚ 33.61 α 57.70 β 0.00 γ 180.00 偏心(6) Ｘ 0.00 Ｙ 28.44 Ｚ 38.75 α 57.70 β -45.00 γ 180.00 偏心(7) Ｘ -20.00 Ｙ 28.44 Ｚ 38.75 α -32.30 β 22.50 γ 180.00 偏心(8) Ｘ -32.00 Ｙ 34.86 Ｚ 28.61 α 147.70 β 22.50 γ 0.00 偏心(9) Ｘ -32.00 Ｙ 31.11 Ｚ 34.52 α 19.60 β 0.00 γ 180.00 偏心(10) Ｘ -32.00 Ｙ 14.80 Ｚ 30.13 α 57.70 β 0.00 γ 180.00 偏心(11) Ｘ -32.00 Ｙ 13.23 Ｚ 29.13 α 57.70 β 0.00 γ 270.00 。 （実施例３：右眼用光路） 面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数 物体面 ∞ -1000.00 1 ∞（瞳） 2 ＡＳＳ 偏心(1) 1.5254 56.2 3 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(2) 1.5254 56.2 4 ＡＳＳ（ＲＥ） 偏心(1) 1.5254 56.2 5 ＡＳＳ 偏心(3) 6 ∞（ＨＲＰ） 偏心(4) 7 ＦＦＳ 偏心(5) 1.5254 56.2 8 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(6) 1.5254 56.2 9 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(7) 1.5254 56.2 10 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(8) 1.5254 56.2 11 ＡＳＳ 偏心(9) 像 面 ∞ 偏心(10) ＡＳＳ Ｒ -368.45 Ｋ 0.0000 Ａ 4.5583×10^-7 Ｂ -1.5145×10^-10 ＡＳＳ Ｒ -48.92 Ｋ 0.0000 Ａ 2.9667×10^-6 ＡＳＳ Ｒ -30.00 Ｋ 0.0000 Ａ 4.2130×10^-5 ＦＦＳ Ｃ₄ -7.4375×10^-3 Ｃ₆ -6.4478×10^-3 Ｃ₈ 3.6852×10^-5 Ｃ₁₀ 3.8267×10^-5 Ｃ₁₁ 1.2477×10^-6 Ｃ₁₃ 2.5929×10^-6 Ｃ₁₅ 9.3753×10^-7 Ｃ₁₇ 2.7365×10^-8 Ｃ₁₉ 2.3475×10^-8 Ｃ₂₁ 4.5123×10^-8 ＦＦＳ Ｃ₄ 1.2113×10^-2 Ｃ₅ 4.3957×10^-3 Ｃ₆ 1.7363×10^-3 Ｃ₇ -6.7274×10^-5 ＦＦＳ Ｃ₄ 2.7585×10^-3 Ｃ₅ -2.2633×10^-3 Ｃ₆ -2.1496×10^-3 Ｃ₇ -1.2980×10^-5 Ｃ₈ 2.4352×10^-5 Ｃ₉ 1.2164×10^-4 Ｃ₁₀ -1.4806×10^-4 Ｃ₁₁ -3.1978×10^-6 Ｃ₁₂ 3.4083×10^-6 Ｃ₁₃ 3.7744×10^-6 Ｃ₁₄ 3.4678×10^-5 Ｃ₁₅ 4.5731×10^-5 Ｃ₁₆ 1.9178×10^-7 Ｃ₁₇ 1.0060×10^-7 Ｃ₁₈ 1.9182×10^-7 Ｃ₁₉ 1.0242×10^-7 Ｃ₂₁ 3.9019×10^-6 ＦＦＳ Ｃ₄ -3.8824×10^-3 Ｃ₅ -4.4423×10^-4 Ｃ₆ -3.8240×10^-3 Ｃ₇ 8.2712×10^-6 Ｃ₈ 1.9357×10^-5 Ｃ₉ 3.0205×10^-6 Ｃ₁₀ 2.7338×10^-5 Ｃ₁₁ 1.7450×10^-7 Ｃ₁₂ -1.8579×10^-7 Ｃ₁₃ 1.5047×10^-6 Ｃ₁₄ -1.0329×10^-6 Ｃ₁₅ 1.2398×10^-6 Ｃ₁₆ -8.5732×10^-9 Ｃ₁₇ 5.3323×10^-8 Ｃ₁₈ -1.6212×10^-7 Ｃ₁₉ 1.3303×10^-7 Ｃ₂₁ -1.7930×10^-8 ＦＦＳ Ｃ₄ -7.7644×10^-3 Ｃ₅ -6.4826×10^-6 Ｃ₆ -6.0150×10^-3 Ｃ₇ 3.1011×10^-6 Ｃ₈ -1.6971×10^-5 Ｃ₉ 7.0993×10^-6 Ｃ₁₀ -2.2276×10^-5 Ｃ₁₁ 8.3257×10^-8 Ｃ₁₂ -3.1221×10^-7 Ｃ₁₃ -7.3208×10^-7 Ｃ₁₄ -4.5097×10^-7 Ｃ₁₅ -6.2018×10^-7 Ｃ₁₆ -3.2268×10^-9 Ｃ₁₇ 3.5107×10^-8 Ｃ₁₈ 9.6470×10^-9 Ｃ₁₉ 5.0804×10^-9 Ｃ₂₁ 2.0644×10^-9 偏心(1) Ｘ 0.00 Ｙ 7.33 Ｚ 28.44 α 16.20 β 0.00 γ 0.00 偏心(2) Ｘ 0.00 Ｙ 0.84 Ｚ 39.60 α -12.47 β 0.00 γ 0.00 偏心(3) Ｘ 0.00 Ｙ 22.17 Ｚ 36.13 α 81.38 β 0.00 γ 0.00 偏心(4) Ｘ 0.00 Ｙ 22.17 Ｚ 36.13（Ｘ 0.00 Ｙ 22.17 Ｚ 36.13） α 51.96 β 0.00 γ 0.00（α 51.96 β 0.00 γ 0.00） 偏心(5) Ｘ 0.00 Ｙ 25.32 Ｚ 38.60（Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 4.00） α 51.96 β 0.00 γ 0.00（α 0.00 β 0.00 γ 0.00） 偏心(6) Ｘ 0.00 Ｙ 37.13 Ｚ 47.84（Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 19.00） α 41.43 β 45.99 γ 17.57（α -10.53 β 46.00 γ 17.57） 偏心(7) Ｘ 44.00 Ｙ 44.28 Ｚ 43.57（Ｘ 44.00 Ｙ 7.77 Ｚ 22.00） α 63.70 β -54.62 γ -15.33（α 11.74 β -54.62 γ -15.33） 偏心(8) Ｘ 32.00 Ｙ 23.29 Ｚ 28.21（Ｘ 32.00 Ｙ 6.94 Ｚ -4.00） α -132.55 β 12.45 γ 75.27（α -4.51 β 167.55 γ -104.73） 偏心(9) Ｘ 32.00 Ｙ 46.58 Ｚ 55.23（Ｘ 32.00 Ｙ 0.00 Ｚ 31.00） α 51.96 β 0.00 γ 0.00（α 0.00 β 0.00 γ 0.00） 偏心(10) Ｘ 32.00 Ｙ 48.16 Ｚ 56.47（Ｘ 32.00 Ｙ 0.00 Ｚ 33.00） α 51.96 β 0.00 γ 15.73（α 0.00 β 0.00 γ 15.74） 。 （実施例３：左眼用光路） 面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数 物体面 ∞ -1000.00 1 ∞（瞳） 2 ＡＳＳ 偏心(1) 1.5254 56.2 3 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(2) 1.5254 56.2 4 ＡＳＳ（ＲＥ） 偏心(1) 1.5254 56.2 5 ＡＳＳ 偏心(3) 6 ∞（ＨＲＰ） 偏心(4) 7 ＦＦＳ 偏心(5) 1.5254 56.2 8 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(6) 1.5254 56.2 9 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(7) 1.5254 56.2 10 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(8) 1.5254 56.2 11 ＡＳＳ 偏心(9) 像 面 ∞ 偏心(10) ＡＳＳ Ｒ -368.45 Ｋ 0.0000 Ａ 4.5583×10^-7 Ｂ -1.5145×10^-10 ＡＳＳ Ｒ -48.92 Ｋ 0.0000 Ａ 2.9667×10^-6 ＡＳＳ Ｒ -30.00 Ｋ 0.0000 Ａ 4.2130×10^-5 ＦＦＳ Ｃ₄ -7.4375×10^-3 Ｃ₆ -6.4478×10^-3 Ｃ₈ 3.6852×10^-5 Ｃ₁₀ 3.8267×10^-5 Ｃ₁₁ 1.2477×10^-6 Ｃ₁₃ 2.5929×10^-6 Ｃ₁₅ 9.3753×10^-7 Ｃ₁₇ 2.7365×10^-8 Ｃ₁₉ 2.3475×10^-8 Ｃ₂₁ 4.5123×10^-8 ＦＦＳ Ｃ₄ 1.2113×10^-2 Ｃ₅ 4.3957×10^-3 Ｃ₆ 1.7363×10^-3 Ｃ₇ -6.7274×10^-5 ＦＦＳ Ｃ₄ 2.7585×10^-3 Ｃ₅ -2.2633×10^-3 Ｃ₆ -2.1496×10^-3 Ｃ₇ -1.2980×10^-5 Ｃ₈ 2.4352×10^-5 Ｃ₉ 1.2164×10^-4 Ｃ₁₀ -1.4806×10^-4 Ｃ₁₁ -3.1978×10^-6 Ｃ₁₂ 3.4083×10^-6 Ｃ₁₃ 3.7744×10^-6 Ｃ₁₄ 3.4678×10^-5 Ｃ₁₅ 4.5731×10^-5 Ｃ₁₆ 1.9178×10^-7 Ｃ₁₇ 1.0060×10^-7 Ｃ₁₈ 1.9182×10^-7 Ｃ₁₉ 1.0242×10^-7 Ｃ₂₁ 3.9019×10^-6 ＦＦＳ Ｃ₄ -3.8824×10^-3 Ｃ₅ -4.4423×10^-4 Ｃ₆ -3.8240×10^-3 Ｃ₇ 8.2712×10^-6 Ｃ₈ 1.9357×10^-5 Ｃ₉ 3.0205×10^-6 Ｃ₁₀ 2.7338×10^-5 Ｃ₁₁ 1.7450×10^-7 Ｃ₁₂ -1.8579×10^-7 Ｃ₁₃ 1.5047×10^-6 Ｃ₁₄ -1.0329×10^-6 Ｃ₁₅ 1.2398×10^-6 Ｃ₁₆ -8.5732×10^-9 Ｃ₁₇ 5.3323×10^-8 Ｃ₁₈ -1.6212×10^-7 Ｃ₁₉ 1.3303×10^-7 Ｃ₂₁ -1.7930×10^-8 ＦＦＳ Ｃ₄ -7.7644×10^-3 Ｃ₅ -6.4826×10^-6 Ｃ₆ -6.0150×10^-3 Ｃ₇ 3.1011×10^-6 Ｃ₈ -1.6971×10^-5 Ｃ₉ 7.0993×10^-6 Ｃ₁₀ -2.2276×10^-5 Ｃ₁₁ 8.3257×10^-8 Ｃ₁₂ -3.1221×10^-7 Ｃ₁₃ -7.3208×10^-7 Ｃ₁₄ -4.5097×10^-7 Ｃ₁₅ -6.2018×10^-7 Ｃ₁₆ -3.2268×10^-9 Ｃ₁₇ 3.5107×10^-8 Ｃ₁₈ 9.6470×10^-9 Ｃ₁₉ 5.0804×10^-9 Ｃ₂₁ 2.0644×10^-9 偏心(1) Ｘ 0.00 Ｙ 7.33 Ｚ 28.44 α 16.20 β 0.00 γ 0.00 偏心(2) Ｘ 0.00 Ｙ 0.84 Ｚ 39.60 α -12.47 β 0.00 γ 0.00 偏心(3) Ｘ 0.00 Ｙ 22.17 Ｚ 36.13 α 81.38 β 0.00 γ 0.00 偏心(4) Ｘ 0.00 Ｙ 22.17 Ｚ 36.13（Ｘ 0.00 Ｙ 22.17 Ｚ 36.13） α 51.96 β 0.00 γ 180.00（α 51.96 β 0.00 γ 180.00） 偏心(5) Ｘ 0.00 Ｙ 25.32 Ｚ 38.60（Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 4.00） α 51.96 β 0.00 γ 180.00（α 0.00 β 0.00 γ 0.00） 偏心(6) Ｘ 0.00 Ｙ 37.13 Ｚ 47.84（Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 19.00） α 62.49 β -45.99 γ -162.43（α -10.53 β 46.00 γ 17.57） 偏心(7) Ｘ -44.00 Ｙ 34.71 Ｚ 55.81（Ｘ 44.00 Ｙ 7.77 Ｚ 22.00） α 40.22 β 54.62 γ 164.67（α 11.74 β -54.62 γ -15.33） 偏心(8) Ｘ -32.00 Ｙ 14.74 Ｚ 39.13（Ｘ 32.00 Ｙ 6.94 Ｚ -4.00） α -123.53 β -12.45 γ -104.74（α -4.51 β 167.55 γ -104.73） 偏心(9) Ｘ -32.00 Ｙ 46.58 Ｚ 55.23（Ｘ 32.00 Ｙ 0.00 Ｚ 31.00） α 51.96 β 0.00 γ 180.00（α 0.00 β 0.00 γ 0.00） 偏心(10) Ｘ -32.00 Ｙ 48.16 Ｚ 56.47（Ｘ 32.00 Ｙ 0.00 Ｚ 33.00） α 51.96 β 0.00 γ 15.73（α 0.00 β 0.00 γ 195.74） 。 上記実施例１、３の横収差をそれぞれ図８、図９に示
す。これらの横収差図において、括弧内に示された数字
は（水平画角，垂直画角）を表し、その画角における横
収差を示す。また、以上の実施例における前記条件式
（１）のθの値は次の通りである。 。ところで、本発明の画像表示装置においては、単一の
画像表示素子３から射出されたある程度広がりのある射
出角度の表示光束を左右の光路に分離して光路振り分け
プリズム２０の入射面２７（実施例１）に入射させ、左
右の接眼プリズム１０Ｌ、１０Ｒを通して両眼で観察可
能にするものであるが、図１４（ａ）に示すように、そ
のための左右共通の画像表示素子３としては、白色バッ
クライト３２で均一に照明され、左右の光路の光軸間の
なす角度θ（条件式（１））より大きな射出角度で表示
光束を射出させる液晶表示素子３１からなる画像表示素
子３が用いられる。また、表示の射出角度が大きなＥＬ
素子のような自己発光型素子を画像表示素子３として用
いることもできる。また、表示の射出角度が小さな画像
表示素子３３を画像表示素子３として用いる場合には、
図１４（ｂ）に示すように、各画素３４から放射される
表示の射出角度を垂直方向でなく左右の光路方向に射出
角度を増やす振り分け光増強部材として、例えば図示の
ような断面の光束振り分けマイクロプリズム３５を各画
素３４に対応して配置することが望ましい。その代わり
に、０次透過光の強度を弱め、±１次回折光を強める構
成の透過型回折格子を画像表示素子３の表示面に近接し
て配置してもよい。ところで、光路振り分けプリズム２
０の画像表示素子３に対して光路上最も近い位置に配置
された左右の反射面２６Ｌ、２６Ｒ（実施例１）の境界
部分２９に画像表示素子３から射出された表示光束が当
たると、そこで反射されてゴースト光となる恐れがあ
る。そこで、図１４（ｃ）に示すように、その境界部分
２９近傍にこのような反射を防止する反射防止部材３６
として黒色塗料を塗布するか拡散処理等をして、画像表
示素子３から射出された表示光束３７中の境界部分２９
に入射する破線で示した光束部分を吸収等させることが
望ましい。なお、表示光束３７中の実線で示した光束部
分が左右の光路に導かれ、有効に表示に使用される光束
を表す。さて、以上に説明したような観察光学系を支持
することにより、両眼装着用の画像表示装置に構成する
ことができ、両眼で観察できる据え付け型又はポータブ
ル型の画像表示装置として構成することができる。その
様子を図１５に示す。図中、１３１は表示装置本体部を
示し、観察者の顔面の両眼の前方に保持されるよう支持
部材が頭部を介して固定している。その支持部材として
は、一端を表示装置本体部１３１に接合し、観察者のこ
めかみから耳の上部にかけて延在する左右の前フレーム
１３２と、前フレーム１３２の他端に接合され、観察者
の側頭部を渡るように延在する左右の後フレーム１３３
と、左右の後フレーム１３３の他端に挟まれるように自
らの両端を一方づつ接合し、観察者の頭頂部を支持する
頭頂フレーム１３４とから構成されている。また、前フ
レーム１３２における上記の後フレーム１３３との接合
近傍には、弾性体からなり例えば金属板バネ等で構成さ
れたリヤプレート１３５が接合されている。このリヤプ
レート１３５は、上記支持部材の一翼を担うリヤカバー
１３６が観察者の後頭部から首のつけねにかかる部分で
耳の後方に位置して支持可能となるように接合されてい
る。リヤプレート１３５又はリヤカバー１３６内にの観
察者の耳に対応する位置にスピーカー１３９が取り付け
られている。映像・音声信号等を外部から送信するため
のケーブル１４１が表示装置本体部１３１から、頭頂フ
レーム１３４、後フレーム１３３、前フレーム１３２、
リヤプレート１３５の内部を介してリヤプレート１３５
あるいはリヤカバー１３６の後端部より外部に突出して
いる。そして、このケーブル１４１はビデオ再生装置１
４０に接続されている。なお、図中、１４０ａはビデオ
再生装置１４０のスイッチやボリュウム調整部である。
なお、ケーブル１４１は先端をジャックして、既存のビ
デオデッキ等に取り付け可能としてもよい。さらに、Ｔ
Ｖ電波受信用チューナーに接続してＴＶ鑑賞用としても
よいし、コンピュータに接続してコンピュータグラフィ
ックスの映像や、コンピュータからのメッセージ映像等
を受信するようにしてもよい。また、邪魔なコードを排
斥するために、アンテナを接続して外部からの信号を電
波によって受信するようにしても構わない。また、本発
明の画像表示装置の観察光学系は、瞳１（１Ｒ又は１
Ｌ）側から被写体からの光を導入し、画像表示素子３の
位置に撮像素子を配することにより結像光学系として用
いることも可能である。図１６に本発明の観察光学系の
左右の片側のみの光学系を電子カメラ４０の撮影部の撮
影用対物光学系４２に組み込んだ構成の概念図を示す。
もちろん、本発明の観察光学系の左右の両方の光学系を
用いてもよい（入射瞳が２個の光学系になる。）。この
例の場合は、撮影用光路４１上に配置された撮影用対物
光学系４２は、実施例３と同様の光学系を光路を逆にし
て用いており、瞳１の位置に絞り１’を配置している。
この撮影用対物光学系４２により形成された物体像は、
ローパスフィルター、赤外カットフィルター等のフィル
ター４４を介してＣＣＤ４５の撮像面４６上に形成され
る。このＣＣＤ４５で受光された物体像は、処理手段５
１を介し、液晶表示素子（ＬＣＤ）５２上に電子像とし
て表示される。また、この処理手段５１は、ＣＣＤ４５
で撮影された物体像を電子情報として記録する記録手段
５４の制御も行う。ＬＣＤ５２に表示された画像は、接
眼プリズム１０と同様な偏心プリズムからなる接眼光学
系５３を介して観察者眼球Ｅに導かれる。この接眼光学
系５３としては、本発明による片側の接眼プリズム１０
と光路振り分けプリズム２０からなる３次元偏心光学系
を用いてもよい。なお、この撮影用対物光学系４２は他
のレンズ（正レンズ、負レンズ）をプリズム１０の物体
側あるいはプリズム２０の像側にその構成要素として含
んでいてもよい。このように構成されたカメラ４０は、
撮影用対物光学系４２を少ない光学部材で構成でき、装
置全体を小型化することができ、低価格で、他の部材を
考慮してデットスペースの少ないカメラとすることがで
きると共に、デザインの自由度が大きなものとなる。な
お、本例では、撮影用対物光学系４２のカバー部材４３
はとして、平行平面板を配置しているが、パワーを持っ
たレンズを用いてもよい。また、本発明の観察光学系の
左右の片側のみの光学系は、画像表示素子３の位置に投
影用の像面を配置し、瞳１の前方にスクリーンを配置す
ることにより投影光学系としても用いることができる。
もちろん、この場合も、本発明の観察光学系の左右の両
方の光学系を用いてもよい（射出瞳が２個の光学系にな
る。）。図１７に、パソコン９０と液晶プロジェクタ９
１とを組み合わせたプレゼンテーションシステムの投影
光学系９６に本発明による偏心プリズム光学系を用いた
構成の概念図を示す。この例の場合は、投影光学系９６
に実施例３と同様の光学系を用いている。同図におい
て、パソコン９０上で作成された画像・原稿データは、
モニタ出力から分岐して液晶プロジェクタ９１の処理制
御部９８に出力される。液晶プロジェクタ９１の処理制
御部９８では、この入力されたデータが処理され、液晶
パネル（ＬＣＰ）９３に出力される。液晶パネル９３で
は、この入力画像データに応じた画像が表示される。そ
して、光源９２からの光は、液晶パネル９３に表示した
画像の階調によってその透過量が決定された後、液晶パ
ネル９３直前に配置したフィールドレンズ９５と本発明
の光学系を構成するプリズム２０、１０と正レンズのカ
バーレンズ９４とからなる投影光学系９６を介してスク
リーン９７に投影される。このように構成されたプロジ
ェクタは、少ない光学部材で構成でき、低コスト化が実
現できると共に、小型化が可能である。以上の本発明の
３次元偏心光路を備えた画像表示装置は、例えば次のよ
うに構成することができる。 〔１〕 観察画像を画像表示部に形成する画像表示素子
と、前記画像表示素子が形成した画像を観察者眼球位置
に相当する瞳に導く観察光学系とを含んだ画像表示装置
において、前記画像表示素子が、複数の画素を単板上に
並設させた１枚の画像表示素子を有して構成され、前記
１枚の画像表示素子の少なくとも中央部分に位置する各
画素が、観察者の左右の眼球に光束を導けるような射出
角度で画像光束を放射するように構成され、前記観察光
学系が、少なくとも、観察者の左眼に光束を導く左接眼
部と、観察者の右眼に光束を導く右接眼部と、前記画像
表示素子から前記射出角度を持って放射された画像光束
を前記左右の接眼部に導く光路振り分け部とを含み、前
記左接眼部が、少なくとも２面以上の反射面を有し、そ
の中の少なくとも１つの反射面が偏心収差補正機能を有
した回転非対称な曲面反射面にて構成され、前記右接眼
部が、少なくとも２面以上の反射面を有し、その中の少
なくとも１つの反射面が偏心収差補正機能を有した回転
非対称な曲面反射面にて構成され、前記左接眼部の有す
る前記２面以上の反射面にて形成される軸上主光線の偏
心光路面（Ｙ−Ｚ面であり、観察者の上下方向）と、前
記右接眼部の有する前記２面以上の反射面にて形成され
る軸上主光線の偏心光路面（Ｙ−Ｚ面であり、観察者の
上下方向）とが、略平行（Ｙ−Ｚ面）に配置されるよう
に、前記左右接眼部が構成され、前記光路振り分け部
は、対称面を有せずに、前記画像表示素子の中心を通る
法線に対してのみ１８０°の回転対称な左右の光路を形
成するように、左右回転対称に光学面が配置され、その
光学面として少なくとも左右で２組以上の反射面を有す
ることを特徴とする３次元偏心光路を備えた画像表示装
置。 〔２〕 上記１において、前記観察光学系の左眼用光路
における前記光路振り分け部に入射する軸上主光線と前
記光路振り分け部から射出する軸上主光線とが非同一面
になり、前記観察光学系の右眼用光路における前記光路
振り分け部に入射する軸上主光線と前記光路振り分け部
から射出する軸上主光線とが非同一面になるように、前
記少なくとも左右で２組以上の反射面が配置されている
ことを特徴とする３次元偏心光路を備えた画像表示装
置。 〔３〕 上記１又は２において、前記観察光学系の左眼
用光路における前記光路振り分け部から射出する軸上主
光線と、前記観察光学系の右眼用光路における前記光路
振り分け部から射出する軸上主光線とが略平行になるよ
うに、前記少なくとも左右で２組以上の反射面が配置さ
れていることを特徴とする３次元偏心光路を備えた画像
表示装置。 〔４〕 上記１から３の何れか１項において、前記光路
振り分け部が、偏心収差補正機能を有した回転非対称な
曲面形状の反射面を少なくとも１組備えていることを特
徴とする３次元偏心光路を備えた画像表示装置。 〔５〕 上記１から３の何れか１項において、前記光路
振り分け部が、偏心収差補正機能を有した回転非対称な
曲面形状の反射面を少なくとも２組備えていることを特
徴とする３次元偏心光路を備えた画像表示装置。 〔６〕 上記１から３の何れか１項において、前記光路
振り分け部が、少なくとも左右で３組以上の反射面を有
し、前記少なくとも３組以上の反射面が偏心収差補正機
能を有した回転非対称な曲面形状であることを特徴とす
る３次元偏心光路を備えた画像表示装置。 〔７〕 上記１〜６の何れか１項において、前記観察光
学系が、プリズム部材にて形成され、前記反射面の何れ
もが前記プリズム部材の表面に形成された裏面反射面に
て構成されていることを特徴とする３次元偏心光路を備
えた画像表示装置。 〔８〕 上記７において、前記観察光学系は、前記光路
振り分け部を構成する光路振り分けプリズムと、前記光
路振り分けプリズムと空気間隔を挟んで分離され、前記
左接眼部を構成する左接眼プリズムと前記右接眼部を構
成する右接眼プリズムとを含んで構成されていることを
特徴とする３次元偏心光路を備えた画像表示装置。

〔９〕 上記８において、前記光路振り分けプリズム
が、少なくとも前記画像表示素子に対向し左眼用光路を
形成する画像光束と右眼用光路を形成する画像光束の両
方の光束をプリズム内に入射させる入射面と、前記左眼
用光路の光束を前記プリズム外に射出する左側射出面
と、前記入射面と前記左側射出面との間の光路上に配置
されかつ前記左眼用光路の光束を前記プリズム内で反射
する少なくとも３面以上の左側反射面と、前記右眼用光
路の光束を前記プリズム外に射出する右側射出面と、前
記入射面と前記右側射出面との間の光路上に配置されか
つ前記右眼用光路の光束を前記プリズム内で反射する少
なくとも３面以上の右側反射面とを含んで構成され、前
記光路振り分けプリズムにおいて、前記左眼用光路上前
記入射面に最も近い位置に配置された反射面に入射する
軸上主光線の入射光軸と、前記入射面から最も遠い位置
に配置された反射面から射出する軸上主光線の射出光軸
が非同一面になり、前記右眼用光路上前記入射面に最も
近い位置に配置された反射面に入射する軸上主光線の入
射光軸と、前記入射面から最も遠い位置に配置された反
射面から射出する軸上主光線の射出光軸が非同一面にな
るように構成されていることを特徴とする３次元偏心光
路を備えた画像表示装置。 〔１０〕 上記９において、前記入射面に対して前記左
眼用光路上最も近い位置に配置された反射面と、前記入
射面に対して前記右眼用光路上最も近い位置に配置され
た反射面とが共に、前記画像表示素子と前記入射面の双
方に対して対向するように、隣接配置されていることを
特徴とする３次元偏心光路を備えた画像表示装置。 〔１１〕 上記１０において、前記光路振り分けプリズ
ムが、前記入射面に対して光路上最も近い位置に配置さ
れた左右の反射面の境界部分を含む領域に対して、前記
画像表示素子の中心領域から垂直に放射された光線がゴ
ースト光として反射しないように反射防止部材を設けた
ことを特徴とする３次元偏心光路を備えた画像表示装
置。 〔１２〕 上記１〜１１の何れか１項において、前記画
像表示素子と前記光路振り分け部との間に、前記１枚の
画像表示素子の少なくとも中央部分に位置する各画素か
ら放射される所定の射出角度を持った画像光束の光強度
を前記各画素面の垂直方向に放射される光束強度より強
くするような振り分け光増強部材を配置したことを特徴
とする３次元偏心光路を備えた画像表示装置。 〔１３〕 上記１〜１２の何れか１項において、前記左
接眼プリズムと前記右接眼プリズムが共に、前記光路振
り分けプリズム側から順に、入射面と第１反射面と第２
反射面と射出面とからなり、前記第１反射面と前記射出
面は同一面からなり、前記第１反射面はその面での全反
射による反射面であることを特徴とする３次元偏心光路
を備えた画像表示装置。 〔１４〕 上記１３において、前記左側接眼プリズムと
前記右接眼プリズムの前記入射面が、偏心収差を補正す
る回転非対称な曲面形状にて構成されていることを特徴
とする３次元偏心光路を備えた画像表示装置。 〔１５〕 上記１４において、前記左側接眼プリズムと
前記右接眼プリズムの前記入射面の有する回転非対称な
曲面が、唯一対称面を１面のみの備えた自由曲面にて構
成されていることを特徴とする３次元偏心光路を備えた
画像表示装置。 〔１６〕 上記１３〜１５の何れか１項において、前記
左側接眼プリズムと前記右接眼プリズムの前記第２反射
面が、偏心収差を補正する回転非対称な曲面形状にて構
成されていることを特徴とする３次元偏心光路を備えた
画像表示装置。 〔１７〕 上記１６において、前記左側接眼プリズムと
前記右接眼プリズムの前記第２反射面の有する回転非対
称な曲面が、唯一対称面を１面のみの備えた自由曲面に
て構成されていることを特徴とする３次元偏心光路を備
えた画像表示装置。 〔１８〕 上記１〜１７の何れか１項において、前記観
察光学系は、前記右側光路中に前記画像表示素子の表示
した像の右眼用リレー像を形成し、かつ、前記左側光路
中に前記画像表示素子の表示した像の左眼用リレー像を
形成することを特徴とする３次元偏心光路を備えた画像
表示装置。 〔１９〕 上記１〜１８の何れか１項において、前記画
像表示素子は、前記画像表示素子の中心を通る法線を回
転軸として任意の角度回転させて、前記画像表示素子の
表示の水平方向が、前記光路振り分け部から出る左右の
軸上主光線の射出光軸を含む平面に対して角度をなすよ
うに配置されていることを特徴とする３次元偏心光路を
備えた画像表示装置。 〔２０〕 上記１〜１９の何れか１項において、前記画
像表示素子の少なくとも中央部分に位置する各画素から
観察者の眼球に導かれる左右の光束の軸上主光線間のな
す角度をθとしたときに、以下の条件式を満足すること
を特徴とする３次元偏心光路を備えた画像表示装置。 ２０°＜θ＜１５０° ・・・（１） 〔２１〕 上記１〜２０の何れか１項に記載の３次元偏
心光路を備えた画像表示装置の前記画像表示素子に代え
て撮像素子を配置し、前記瞳を被写体からの光束の通過
する入射瞳として構成し、被写体の像を前記撮像素子上
に形成することを特徴とする撮像装置。 〔２２〕 上記１〜２０の何れか１項に記載の３次元偏
心光路を備えた画像表示装置の前記画像表示素子に代え
て投影物体を配置し、前記瞳の前方にスクリーンが配置
して、前記投影物体の投影像を前記スクリーン上に形成
することを特徴とする投影装置。

【発明の効果】以上の説明から明らかに、本発明による
と、画像表示素子が１枚で両眼視できるため、コストが
非常に安くなる。また、両眼に画像を振り分ける光路振
り分けプリズムに自由曲面を用いているため、良好に収
差補正ができる。また、ハーフミラーを使用していない
ため、明るい画像が観察できる。さらに、左右の接眼プ
リズムと光路振り分けプリズムからなる全体の観察光学
系を３次元的に偏心させているため、画像表示素子が１
枚で両眼視できる非常に広い画角の表示装置を提供する
ことができる。さらに、接眼プリズムの偏心面を垂直に
しているため、単板両眼視の画像表示装置でありながら
非常に広い画角が確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の画像表示装置の光学系の主
として光学面と光路を示す図である。

【図２】本発明の実施例２の画像表示装置の光学系の主
として光学面と光路を示す図である。

【図３】本発明の実施例３の画像表示装置の光学系の主
として光学面と光路を示す図である。

【図４】実施例３の画像表示装置の光学系の右眼用部分
の斜視図である。

【図５】実施例３の光学系の右眼光学系の軸上主光線を
示す透視斜視図である。

【図６】実施例３の画像表示装置の両眼の光学系の図４
に対応する斜視図である。

【図７】実施例３の両眼の光学系中に右眼光学系の軸上
主光線を示す示す図５に対応する透視斜視図である。

【図８】実施例１の横収差を示す図である。

【図９】実施例３の横収差を示す図である。

【図１０】左右で面対称の光学系で構成した画像表示装
置の画像表示素子の配置を示すイメージ図である。

【図１１】左右対称の３次元的な光路で構成した画像表
示装置の画像表示素子の配置を示すイメージ図である。

【図１２】実施例１及び２の光路振り分けプリズムの構
成のイメージ図である。

【図１３】実施例３の光路振り分けプリズムの構成のイ
メージ図である。

【図１４】本発明において使用可能な画像表示素子、そ
のための振り分け光増強部材、反射防止部材を説明する
ための図である。

【図１５】本発明の画像表示装置を両眼に装着する構成
にした場合の様子を示す図である。

【図１６】本発明の光学系を電子カメラの撮影部の撮影
用対物光学系に組み込んだ構成の概念図である。

【図１７】本発明による光学系をプレゼンテーションシ
ステムの投影光学系に用いた構成の概念図である。

【符号の説明】

１Ｌ、１Ｒ…射出瞳 ２Ｌ、２Ｒ…軸上主光線（光軸） ３…画像表示素子（像面） １０、１０Ｌ、１０Ｒ…接眼プリズム １１Ｒ、１１Ｌ…第１１面 １２Ｒ、１２Ｌ…第１２面 １３Ｒ、１３Ｌ…第１３面 １４Ｒ、１４Ｌ…第１４面 ２０…光路振り分けプリズム ２１Ｒ、２１Ｌ…第２１面 ２２Ｒ、２２Ｌ…第２２面 ２３Ｒ、２３Ｌ…第２３面 ２４Ｒ、２４Ｌ…第２４面 ２５、２５Ｒ、２５Ｌ…第２５面 ２６、２６Ｒ、２６Ｌ…第２６面 ２７、２７Ｒ、２７Ｌ…第２７面 ２９…境界部分 ３０…一体プリズム ３１…液晶表示素子 ３２…白色バックライト ３３…画像表示素子 ３４…画素 ３５…光束振り分けマイクロプリズム ３６…反射防止部材 ３７…表示光束 ４０…電子カメラ ４１…撮影用光路 ４２…撮影用対物光学系 ４３…カバー部材 ４４…フィルター ４５…ＣＣＤ ４６…撮像面 ５１…処理手段 ５２…液晶表示素子（ＬＣＤ） ５３…接眼光学系 ５４…記録手段 ９０…パソコン ９１…液晶プロジェクタ ９２…光源 ９３…液晶パネル（ＬＣＰ） ９４…カバーレンズ ９５…フィールドレンズ ９６…投影光学系 ９７…スクリーン ９８…処理制御部 １３１…表示装置本体部 １３２…前フレーム １３３…後フレーム １３４…頭頂フレーム １３５…リヤプレート １３６…リヤカバー １３９…スピーカー １４０…ビデオ再生装置 １４０ａ…ボリュウム調整部 １４１…ケーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｂ 25/00 Ｇ０２Ｂ 25/00 Ａ Ｈ０４Ｎ 5/64 ５１１ Ｈ０４Ｎ 5/64 ５１１Ａ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 観察画像を画像表示部に形成する画像表
   示素子と、前記画像表示素子が形成した画像を観察者眼
   球位置に相当する瞳に導く観察光学系とを含んだ画像表
   示装置において、 前記画像表示素子が、複数の画素を単板上に並設させた
   １枚の画像表示素子を有して構成され、 前記１枚の画像表示素子の少なくとも中央部分に位置す
   る各画素が、観察者の左右の眼球に光束を導けるような
   射出角度で画像光束を放射するように構成され、 前記観察光学系が、少なくとも、観察者の左眼に光束を
   導く左接眼部と、観察者の右眼に光束を導く右接眼部
   と、前記画像表示素子から前記射出角度を持って放射さ
   れた画像光束を前記左右の接眼部に導く光路振り分け部
   とを含み、 前記左接眼部が、少なくとも２面以上の反射面を有し、
   その中の少なくとも１つの反射面が偏心収差補正機能を
   有した回転非対称な曲面反射面にて構成され、 前記右接眼部が、少なくとも２面以上の反射面を有し、
   その中の少なくとも１つの反射面が偏心収差補正機能を
   有した回転非対称な曲面反射面にて構成され、 前記左接眼部の有する前記２面以上の反射面にて形成さ
   れる軸上主光線の偏心光路面（Ｙ−Ｚ面であり、観察者
   の上下方向）と、前記右接眼部の有する前記２面以上の
   反射面にて形成される軸上主光線の偏心光路面（Ｙ−Ｚ
   面であり、観察者の上下方向）とが、略平行（Ｙ−Ｚ
   面）に配置されるように、前記左右接眼部が構成され、 前記光路振り分け部は、対称面を有せずに、前記画像表
   示素子の中心を通る法線に対してのみ１８０°の回転対
   称な左右の光路を形成するように、左右回転対称に光学
   面が配置され、その光学面として少なくとも左右で２組
   以上の反射面を有することを特徴とする３次元偏心光路
   を備えた画像表示装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記観察光学系の左眼用光路における前記光路振り分け
   部に入射する軸上主光線と前記光路振り分け部から射出
   する軸上主光線とが非同一面になり、前記観察光学系の
   右眼用光路における前記光路振り分け部に入射する軸上
   主光線と前記光路振り分け部から射出する軸上主光線と
   が非同一面になるように、前記少なくとも左右で２組以
   上の反射面が配置されていることを特徴とする３次元偏
   心光路を備えた画像表示装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、 前記観察光学系が、プリズム部材にて形成され、前記反
   射面の何れもが前記プリズム部材の表面に形成された裏
   面反射面にて構成されていることを特徴とする３次元偏
   心光路を備えた画像表示装置。