JPH08146341A

JPH08146341A - 画像表示装置

Info

Publication number: JPH08146341A
Application number: JP6290892A
Authority: JP
Inventors: Koichi Takahashi; 高橋浩一
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1994-11-25
Filing date: 1994-11-25
Publication date: 1996-06-07
Also published as: US5768024A

Abstract

(57)【要約】【目的】広い画角において明瞭に観察が可能であり、
さらに、非常に小型軽量であるために疲労し難い頭部装
着式画像表示装置等の画像表示装置。【構成】画像表示素子６と接眼光学系７とからなり、
接眼光学系７は、観察者眼球１側から第１面３、第２面
４、第３面５を持ち、第１面３と第２面４の間及び第２
面４と第３面５の間に形成される空間を屈折率が１より
大きい媒質で満たし、第１面３の曲率と第２面４の曲率
は異なり、第２面４は、観察者視軸２に対して偏心して
配備され、観察者眼球１に対して凹面を向けた反射又は
半透過面であり、画像表示素子６から出た光線は、中間
像を形成することなく、第２面４でのみ１回反射し、画
像表示素子６から、第３面５で屈折し、第２面４によっ
て反射され、第１面３でさらに屈折し、観察者眼球１に
入射する画像表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、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。

【０００２】

【従来の技術】従来、頭部装着式画像表示装置の周知な
ものとして、特開平３ー１０１７０９号のものがある。
この画像表示装置は、図３０に光路図を示すように、２
次元画像表示素子の表示画像を正レンズよりなるリレー
光学系にて空中像として伝達し、凹面反射鏡からなる接
眼光学系でこの空中像を拡大して観察者の眼球内に投影
するものである。

【０００３】また、従来の他のタイプのものとして、米
国特許第４，６６９，８１０号のものがある。この装置
は、図３１に示すように、ＣＲＴの画像をリレー光学系
を介して中間像を形成し、反射型ホログラフィック素子
とホログラム面を有するコンバイナによって観察者の眼
に投影するものである。

【０００４】また、従来の他のタイプの画像表示装置と
して、特開昭６２ー２１４７８２号のものがある。この
装置は、図３２（ａ）、（ｂ）に示すように、画像表示
素子を接眼レンズで拡大して直接観察できるようにした
ものである。

【０００５】また、従来の他のタイプの画像表示装置と
して、米国特許第４，０２６，６４１号のものがある。
この装置は、図３３に示すように、画像表示素子の像を
伝達素子で湾曲した物体面に伝達し、その物体面をトー
リック反射面で空中に投影するようにしたものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３
０、図３１ような画像表示素子の映像をリレーするタイ
プの画像表示装置では、接眼光学系によらず、接眼光学
系以外にリレー光学系として数枚のレンズを用いなけれ
ばならないため、光路長が長く、光学系は大型になり、
重量も重くなる。また、図３２のようなレイアウトで
は、観察者の顔面からの装置突出量が大きくなってしま
う。さらに、画像表示素子と照明光学系をその突出した
部分に取り付けることになり、装置はますます大きく、
重量も重くなる。

【０００７】頭部装着式画像表示装置は、人間の体、特
に頭部に装着する装置であるため、装置が顔面から突出
する量が大きいと、頭部で支持している点から装置の重
心までの距離が長くなり、装着時のバランスが悪く、疲
労が大きくなる。さらに、装置を装着して移動、回転等
を行うときに、装置が物にぶつかる恐れも生じる。つま
り、頭部装着式画像表示装置は、小型軽量であることが
重要である。そして、この装置の大きさ、重量を決定す
る大きな要因は光学系の構成にある。

【０００８】しかしながら、接眼光学系として通常の拡
大鏡のみを用いると、発生する収差は非常に大きく、補
正する手段がない。拡大鏡の凹面の形状を非球面にする
ことである程度球面収差が補正されても、コマ収差、像
面湾曲等が残存するため、観察画角を大きくすると、実
用的な装置にはなり得ない。あるいは、接眼光学系とし
て凹面鏡のみを用いる場合には、通常の光学素子（レン
ズやミラー）のみではなく、図３３に示すように、発生
した像面湾曲にあわせて湾曲した面を有する伝達素子
（ファイバープレート）によって補正するという手段を
用いなければならない。

【０００９】本発明は従来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、広い画角において明
瞭に観察が可能であり、さらに、非常に小型軽量である
ために疲労し難い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。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の画像表示装置は、画像を表示する画像表示素子と、
前記画像表示素子によって形成された画像を投影し、観
察者眼球に導く接眼光学系とからなる画像表示装置にお
いて、前記接眼光学系は少なくとも３つの面を持ち、前
記少なくとも３つの面を観察者眼球側から第１面、第２
面、第３面とし、前記第１面と前記第２面の間、及び、
前記第２面と前記第３面の間に形成される空間を屈折率
が１より大きい媒質で満たし、前記第１面の曲率と前記
第２面の曲率は異なり、前記第２面は、観察者視軸に対
して偏心して配備され、前記観察者眼球に対して凹面を
向けた反射又は半透過面であり、前記画像表示素子から
出た光線は、前記観察者眼球に入射するまでに中間像を
形成することなく、また、前記第２面でのみ１回反射
し、前記画像表示素子からの光線経路が、前記第３面で
屈折し、前記第２面によって反射され、前記第１面でさ
らに屈折し、前記観察者眼球に入射するように構成され
たことを特徴とするものである。

【００１１】本発明のもう１つの画像表示装置は、画像
を表示する画像表示素子と、前記画像表示素子によって
形成された画像を投影し、観察者眼球に導く接眼光学系
とからなる画像表示装置において、前記接眼光学系は少
なくとも３つの面を持ち、前記少なくとも３つの面を観
察者眼球側から第１面、第２面、第３面とし、前記第１
面と前記第２面の間、及び、前記第２面と前記第３面の
間に形成される空間を屈折率が１より大きい媒質で満た
し、前記第１面の曲率と前記第２面の曲率は異なり、前
記第２面は、観察者視軸に対して偏心して配備され、前
記観察者眼球に対して凹面を向けた反射又は半透過面で
あり、前記第１面と前記観察者眼球の間に正のパワーを
有する第１光学系を備え、前記画像表示素子から出た光
線は、前記観察者眼球に入射するまでに中間像を形成す
ることなく、また、前記第２面でのみ１回反射し、前記
画像表示素子からの光線経路が、前記第３面で屈折し、
前記第２面によって反射され、前記第１面でさらに屈折
し、前記第１光学系を介して前記観察者眼球に入射する
ように構成されたことを特徴とするものである。

【００１２】本発明のさらにもう１つの画像表示装置
は、画像を表示する画像表示素子と、前記画像表示素子
によって形成された画像を投影し、観察者眼球に導く接
眼光学系とからなる画像表示装置において、前記接眼光
学系は少なくとも３つの面を持ち、前記少なくとも３つ
の面を観察者眼球側から第１面、第２面、第３面とし、
前記第１面と前記第２面の間、及び、前記第２面と前記
第３面の間に形成される空間を屈折率が１より大きい媒
質で満たし、前記第１面の曲率と前記第２面の曲率は異
なり、前記第２面は、観察者視軸に対して偏心して配備
され、前記観察者眼球に対して凹面を向けた反射又は半
透過面であり、前記第３面と前記画像表示素子の間に第
２光学系を備え、前記画像表示素子から出た光線は、前
記観察者眼球に入射するまでに中間像を形成することな
く、また、前記第２面でのみ１回反射し、前記画像表示
素子からの光線経路が、前記第２光学系を介して、前記
第３面で屈折し、前記第２面によって反射され、前記第
１面でさらに屈折し、前記観察者眼球に入射するように
構成されたことを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】以下に、本発明の画像表示装置の作用について
説明する。以下の説明においては、光学系の設計上の利
便性から、観察者の瞳位置から画像表示素子に向けて光
線を追跡する逆光線追跡に従って行う。本発明において
は、まず、接眼光学系の第１面と第２面と第３面によっ
て形成される空間を屈折率が１より大きい媒質で満たす
ことによって、偏心した第２面で発生する球面収差とコ
マ収差の補正を行うことが可能となり、広い射出瞳径と
広い観察画角を持つ明瞭な観察像を観察者に提供するこ
とに成功したものである。

【００１４】一般に、凹面鏡では、瞳位置が凹面鏡の反
射面から見て、曲率中心より遠くにある場合には、強い
内コマ収差が発生する。この強い内コマ収差を補正する
ために、本発明では、接眼光学系となる第１面と第２面
と第３面によって形成される空間を屈折率１以上の媒質
で満たすと同時に、第１面と第２面の曲率を異ならせる
ことによって、第１面での光線の屈折作用を利用して、
第２面に入射する光線高を低くすることが可能となる。
この作用によって、凹面鏡で発生する強い内コマ収差の
発生を比較的小さくすることに成功したものである。

【００１５】また、接眼光学系の第２面は偏心（視軸に
対して面を傾かせる、又は、面頂をずらす。）して配置
されていることが望ましい。第２面を偏心することで光
軸を屈曲させることになり、画像表示素子と頭部の干渉
を避けることになる。さらに、第２面を偏心することに
より、視軸に対して画像表示素子側の画像と、その反対
側の画像での非対称に発生するコマ収差の補正や、画像
表示素子を配置する面を第２面での反射後の光軸に対し
て略垂直に配置することが可能となる。これは視野角特
性の良くないＬＣＤ（液晶表示装置）を用いるときに有
効となる。

【００１６】また、画像表示素子の観察像をリレー光学
系によって中間像として、空中に実像を結像させるので
はなく、画像表示素子をそのまま拡大して観察者の眼球
に投影することによって、観察者は拡大された画像表示
素子の画像を虚像として観察できるため、少ない光学素
子で光学系を構成できる。また、拡大投影する光学素子
は、接眼光学系の反射面である第２面が観察者の顔面の
直前に顔面のカーブに沿った形状で配備できるため、顔
面からの突出量は非常に小さくでき、小型で軽量な画像
表示装置を実現することができる。

【００１７】また、接眼光学系の第１面、第２面及び第
３面の何れか１面はアナモフィック面であることが重要
である。つまり、観察者視軸と画像表示素子の中心を含
む面内の曲率半径と、この面と直交し観察者視軸を含む
面内の曲率半径とが異なる面であることである。

【００１８】この条件は、第２面が視軸に対して傾いて
いるために起こる収差を補正するための条件である。一
般に、球面が傾いていると、その面に入射する光線は、
入射面と入射面に直交する面内で光線に対する曲率が異
なる。このため、本発明のように反射面が視軸に対して
偏心して配置されている接眼光学系では、観察画像中心
に当たる視軸上の観察像も、上記理由により非点収差が
発生する。この軸上の非点収差を補正するために、接眼
光学系の第１面、第２面及び第３面の何れか１面の曲率
半径は、入射面内とこれと直交する面内において異なる
ものとすることが重要になる。

【００１９】また、観察者視軸を含み画像表示素子の中
心を含む面内の接眼光学系の焦点距離をｆ_y、観察者視
軸を含み画像表示素子の中心を含む面と直交する面内の
接眼光学系の焦点距離をｆ_xとするとき、ｆ_y／ｆ_x＞１・・・（１）を満たすことが重要である。

【００２０】上記で説明したように、接眼光学系の何れ
か１面が入射面内とこれと直交する面内において曲率半
径が異なるものとすると、それぞれの方向での焦点距離
が異なる。その場合、（１）式を満たすことが重要な条
件となる。（１）式の条件を越えてｆ_y／ｆ_xが１以下
になると、接眼光学系の反射面が傾いているために発生
する非点収差の補正ができなくなる。

【００２１】また、接眼光学系の第２面が観察者視軸と
画像表示素子の中心を含む面とその面と直交する面で曲
率が異なるアナモフィック面であることが望ましい。

【００２２】本発明の接眼光学系において、主な正のパ
ワーを持つ面は第２面の反射面である。この面の直交す
る面を異なる曲率とすることで、上記の非点収差の補正
を有効に行うことが可能となる。

【００２３】また、第１面、第３面をアナモフィック面
とし、第２面である反射面が傾いているために発生する
収差を補正する場合、第２面もアナモフィック面とする
ことで、他の面で発生する収差補正、特にコマ収差の補
正に効果が得られる。

【００２４】さらに、観察者視軸と画像表示素子の中心
を含む面内の接眼光学系の第２面の曲率半径をＲ_y2と
し、この面と直交し視軸を含む面内の第２面の曲率半径
をＲ_x2とするとき、０．５＜Ｒ_y2／Ｒ_x2＜３・・・（２）を満足することが有用である。

【００２５】この条件は、第２面がアナモフィック面で
あることと同様に、第２面が視軸に対して傾いているた
めに起こる収差を補正するための条件である。本発明の
接眼光学系において、主な正のパワーを持つ面は第２面
の反射面である。この面が（２）の条件を満たすことに
よって、非点収差補正の効果を大きく持たせることが可
能となる。一般に、反射面は屈折面に比べて曲率半径の
差によるパワーの差が大きいため、第２面における曲率
半径を入射面内とこれと直交する面内において異なるも
のとすることが大きな効果を有することとなる。

【００２６】さらに、第２面の上記曲率半径Ｒ_x2とＲ_y2
は、１＜Ｒ_y2／Ｒ_x2＜３・・・（３）を満足することが有用である。

【００２７】製作性、コストを考慮すると、接眼光学系
の第１面及び第３面は球面あるいは平面に加工すること
が考えられる。そのような場合、特に、反射面である第
２面を（３）の条件を満たすことによって、収差補正の
効果を持たせることが可能となる。条件（３）の下限の
１を越えると、十分な非点収差補正の効果が得られなく
なる。上限の３を越えると、接眼光学系の入射面内とこ
れと直交する面内におけるパワーの差が大きくなりすぎ
るため、補正オーバーになってしまう。

【００２８】接眼光学系の第１面、第３面をアナモフィ
ック面とすることで、第２面である反射面が傾いている
ことによって発生する非点収差を補正する場合、第２面
の上記曲率半径Ｒ_x2とＲ_y2は、０．５＜Ｒ_y2／Ｒ_x2≦１・・・（４）なる条件を満たすことが重要となる場合がある。

【００２９】この条件は、第１面あるいは第３面がアナ
モフィック面で構成されている場合、特に、第１面及び
第３面の何れか１面の観察者視軸と画像表示素子の中心
を含む面内のパワーが、それと垂直な面内のパワーより
も大きい場合に有効である。つまり、第２面が視軸に対
して傾いているために起こる非点収差を他の面によって
補正されている場合の条件であり、（４）の条件を満た
すことで、第１面あるいは第３面で発生するコマ収差を
補正する効果を得ることとなる。

【００３０】また、接眼光学系の第１面、第２面、第３
面の各面をそれぞれ正、正、負の屈折力を有する面とす
ることが、光学系全体のパワー配置として有効な効果が
得られることになる。図２９に、本発明の接眼光学系の
光学要素の配置図を示す。図において、左側より右側に
向かって観察者の瞳３０、接眼光学系３１、画像表示素
子３２とする。接眼光学系３１は、左から第１面４１、
第２面４２、第３面４３を有する。

【００３１】接眼光学系３１のパワー配置は、正、正、
負であると、画像表示素子３２に向かう光線の傾角ｕは
小さくなる。そのため、光学系の主点位置Ｈは接眼光学
系３１よりも瞳３０方向にシフトするため、バックフォ
ーカスＢｆ（第３面４３から画像表示面３２までの距
離）が短くなり、アイリリーフＥＲ（瞳３０から第１面
４１までの距離）を長くとることが可能となる。このよ
うな大きなアイリリーフとすることで、顔面、特に眼、
鼻と光学系が干渉する心配がなくなる。

【００３２】また、第１面４１が正のパワーを有するこ
とで、反射面である第２面４２における光線高を低くす
ることができる。そのため、観察画角を広くとることが
可能となる。さらに、軸外光線の反射面における光線高
を低くできるために、凹面鏡で発生するコマ収差の発生
を小さく抑えることが可能となる。第２面４２は接眼光
学系の主な正のパワーを有する反射面であり、画像表示
素子３２が顔に干渉しないために観察者視軸に対して偏
心して配置されている。

【００３３】また、第３面４３を負のパワーを持たせる
ことによって、主に第２面４２で発生した像面湾曲を補
正することが可能となる。

【００３４】さらに、接眼光学系の第１面、第２面、第
３面の各面の屈折力をそれぞれφ₁、φ₂、φ₃とする
とき、 −１＞（φ₁＋φ₂）／φ₃＞−１５・・・（５）なる条件を満たすことが望ましい。

【００３５】これは、接眼光学系の第１面、第２面、第
３面の各面をそれぞれ正、正、負の屈折力を有する面と
することと同様の効果を得るための条件であり、第１面
と第２面のパワーの和と第３面のパワーの比を規定した
ものである。（５）式の条件を満足することで、第１面
及び第２面で発生する負の球面収差を第３面で発生する
正の球面収差によって補正する効果が得られ、さらに、
主点位置を瞳側にシフトさせることができ、十分なアイ
リリーフを確保することが可能となる。

【００３６】接眼光学系の第１面は、観察者眼球に対し
て凸面を向けた面であることが望ましい。第１面に正の
パワーを持たせることによって、逆光線追跡による瞳か
ら出た軸外光線は屈折され、反射面である第２面におけ
る光線高を低くすることができる。そのため、観察画角
を広くとることが可能となる。さらに、従属光線の反射
面における光線高を低くできるために、凹面鏡で発生す
る高次コマ収差の発生を小さく抑えることが可能とな
る。

【００３７】さらに、接眼光学系の第３面は、画像表示
素子に対して凹面を向けた面であることが望ましい。第
３面に負のパワーを持たせることによって、主に第２面
で発生した像面湾曲を補正することが可能となる。第２
面では正のパワーを有するために、強い負の像面湾曲が
生じる。この像面湾曲は、第３面を凹面とすることで正
の像面湾曲を発生させて補正することが可能となる。

【００３８】また、接眼光学系の第２面と視軸のなす角
をαとするとき、３０°＜α＜８０° ・・・（６）であることが望ましい。これは、装置が観察者の頭部に
干渉しないための条件である。（６）式の下限の３０°
を越えると、反射後の光線は視軸に対して９０°以上の
反射角をもってしまうため、画面の上と下の軸外光線の
結像位置が非常に離れてしまい、現実的ではなくなる。
逆に、上限の８０°を超えると、第２面で反射した光線
がそのまま顔面方向に戻ってしまうため、画像表示素子
と顔面が干渉してしまう。

【００３９】また、画像表示素子の表示面は、観察者視
軸に対して傾いて配備されていることが望ましい。反射
面である第２面が視軸に対して傾いて配置されているた
め、反射された光線は入射高によって像高が異なり、像
面が視軸に対して屈曲することがある。その場合、画像
表示素子面を視軸に対して傾いて配備することで、像面
の屈曲を補正することが可能となる。

【００４０】さらに、本発明においては、接眼光学系と
観察者眼球の間に正の屈折力を有する第１光学系を配備
することによって、接眼光学系の第２面での光束径が小
さくなるため、高次のコマ収差の発生が少なくなり、画
像表示画面周辺まで鮮明に画像を観察することができ
る。また、画像周辺での主光線は正の屈折力を有する第
１光学系によって屈折されるために、接眼光学系に入射
する光線高を低くすることができ、接眼光学系のみの場
合よりもさらに観察画角を大きく設定することが可能と
なる。また、正のパワーを有する第１光学系と接眼光学
系の媒質のアッベ数を異なる値に設定することで、倍率
の色収差を補正することができる。

【００４１】上記の第１光学系としてレンズを用いるこ
とによって、製作性が良く、安価で、広画角であり、画
面周辺まで鮮明な画像表示装置を提供することができ
る。

【００４２】また、第１光学系を視軸に対して偏心して
配備することによって、偏心した第２面で発生した高次
コマ収差の補正に良い結果を得ることができる。

【００４３】さらに、第１光学系を接合レンズで構成す
ることによって、第１光学系で発生する倍率の色収差を
補正することができ、さらに鮮明で広画角を確保する場
合に有効である。また、第１光学系を接眼光学系と接合
することによって、第１光学系と接眼光学系に発生する
倍率の色収差を補正することができ、さらに鮮明で広画
角を確保する場合に有効である。

【００４４】また、本発明においては、広画角で小型の
画像表示装置になれば、凹面鏡の傾き角が大きくなり、
高次コマ収差が発生する。また、面の傾きによって発生
する非点収差も増大するため、接眼光学系単体ではこれ
らの収差補正を十分に行なうことが困難になってしま
う。そのため、前記接眼光学系と画像表示素子の間に第
２光学系を配備することによって、前記接眼光学系で発
生する収差の補正を行うことが可能となる。

【００４５】また、頭部に装着する画像表示素子は顔面
からの突出量が小さい程良いため、光学系は、観察者の
眼球と接眼光学系との間に配備するよりも、接眼光学系
と画像表示素子の間に配備する方が、顔面からの突出量
を少なくできるメリットがある。これが第２光学系であ
る。また、第２光学系と接眼光学系の媒質のアッベ数を
変化させることで、倍率の色収差を補正することができ
る。

【００４６】さらに、前記した接眼光学系の第１面と観
察者の瞳の間に第１光学系を配備したものと組み合わせ
た構成にすることでより、収差補正上有利になることは
言うまでもない。

【００４７】第２光学系を負の屈折力を有するレンズと
することで、光学系の主点位置をより瞳側にシフトする
ことができるため、アイリリーフを確保することが可能
となる。また、画像表示面の直前に負のパワーを有する
レンズを配備することで、接眼光学系で発生した像面湾
曲を補正することができる。

【００４８】第２光学系を正の屈折力を有するレンズと
することで、光学系全体の正のパワーを接眼光学系の第
２面と第２光学系に分散することになるため、第２面で
のパワーは比較的小さくなり、反射面で発生する球面収
差、コマ収差を小さくすることができる。第２光学系を
観察者視軸に対して偏心して配備することで、視軸に対
して画像表示素子側の画像とその反対側の画像との間で
非対称に発生するコマ収差を補正し、画像表示素子を配
置する面を第２面での反射後の光軸に対して略垂直に配
置することが可能となる。

【００４９】また、第２光学系を接合レンズで構成する
ことによって、第２光学系で発生する倍率の色収差を補
正することができ、画面の周辺まで色収差の少ない鮮明
な画像を観察することが可能となる。

【００５０】さらに、第２光学系を第３面に接合するこ
とによって、接眼光学系と第２光学系で発生する倍率の
色収差を補正することができ、さらに鮮明で広画角を確
保する場合に有効である。また、光学素子の数が増えて
も、光学系全体としてコンパクトな構成にすることが可
能となる。

【００５１】本発明においては、画像表示素子と接眼光
学系を観察者頭部に対して位置決めする手段を有するこ
とによって、観察者は安定した観察像を観察することが
可能となる。

【００５２】さらに、画像表示素子と接眼光学系を観察
者頭部に対して位置決めする手段を有し、観察者頭部に
装着できるようにすることによって、観察者は自由な観
察姿勢や観察方向で画像を観察することが可能となる。

【００５３】また、少なくとも２組の画像表示装置を一
定の間隔で支持する支持手段を有することによって、観
察者は左右両眼で楽に観察することが可能となる。ま
た、左右の画像表示面に視差を与えた画像を表示し、両
眼でそれらを観察することによって立体像を楽しむこと
が可能となる。

【００５４】

【実施例】以下に、本発明の画像表示装置の実施例１か
ら１８について、図面を参照して説明する。各実施例の
構成パラメータは後記するが、以下の説明において、面
番号は、観察者の瞳位置１又は眼球回旋中心の位置から
映像表示素子６へ向う逆追跡の面番号として示してあ
る。そして、座標の取り方は、出発面である面番号１の
面に関して、図１に示すように、観察者の瞳位置１中心
を視軸方向をＺ軸とし、紙面をＹ−Ｚ面とし、紙面に垂
直でＺ軸を含む面をＸ−Ｚ面とする。

【００５５】そして、後記する構成パラメータ中におい
て、偏心量Ｙ，Ｚと傾き角θが記載（記載のない項目は
ゼロ）されている面については、その前の面の面頂を原
点とし、その前の面を規定している座標上でのＹ，Ｚで
指定される位置に面頂が位置し、また、θで指定される
角度だけその前の面の座標のＺ軸から中心軸が傾いてい
ることを意味し、その場合、θが正は反時計回りを意味
する。そして、その回転した座標（特に、Ｚ軸）が次の
面を決める新たな座標になる。したがって、Ｚ軸方向に
ついて、傾き角θの指定がある毎に次の面を決める座標
が変化して行く。

【００５６】また、面間隔は、その面の座標におけるＺ
軸に沿うその面の面頂から次の面を決める規準点までの
距離であり、前の面にこの面間隔が規定されているとき
は、上記に係わらず、次の面は、この規準点を原点とし
て、その前の面を規定している座標上でのＹ，Ｚで指定
される位置に面頂が位置し、また、θで指定される角度
だけその前の面の座標のＺ軸から中心軸が傾いているこ
とを意味する。また、次の面に偏心量Ｙ，Ｚと傾き角θ
が記載ないときは、次の面の面頂がその規準点に位置す
ることになる。

【００５７】なお、偏心量Ｙ，Ｚと傾き角θについて、
特に規準面が指定されている場合は、その指定された面
の面頂を原点として、その指定された面を規定している
座標上でのＹ，Ｚで指定される位置に面頂が位置し、ま
た、θで指定される角度だけその指定された面の座標の
Ｚ軸から中心軸が傾いていることを意味する。

【００５８】各面において、非回転対称の非球面形状
は、その面を規定する座標上で、Ｒ_y、Ｒ_xはそれぞれ
Ｙ−Ｚ面（紙面）内の近軸曲率半径、Ｘ−Ｚ面内での近
軸曲率半径、Ｋ_x、Ｋ_yはそれぞれＸ方向、Ｙ方向の円
錐係数、ＡＲ、ＢＲはそれぞれ回転対称な４次、６次の
非球面係数、ＡＰ、ＢＰはそれぞれ非対称な４次、６次
の非球面係数とすると、非球面式は以下に示す通りであ
る。

【００５９】Ｚ =［( Ｘ²/Ｒ_x)+ (Ｙ²/Ｒ_y) ］／［1+
｛ 1-(1+Ｋ_x) ( Ｘ²/Ｒ_x ²)-(1+Ｋ_y) ( Ｙ²/Ｒ_y ²)｝
^1/2］＋ＡＲ［ (1-ＡＰ) Ｘ²+( 1+ＡＰ) Ｙ²］²＋Ｂ
Ｒ［ (1-ＢＰ) Ｘ²+( 1+ＢＰ) Ｙ²］³ また、各面において、回転対称の非球面形状は、近軸曲
率半径をＲとすると、次の式で与えられる。

【００６０】Ｚ =（ｈ²/Ｒ) ／［1+｛ 1-(1+Ｋ) ( ｈ²/
Ｒ²)｝^1/2］＋Ａｈ⁴＋Ｂｈ⁶ （ｈ²＝Ｘ²＋Ｙ²）ここで、Ｋは円錐係数、Ａ、Ｂはそれぞれ４次、６次の
非球面係数である。なお、面と面の間の媒質の屈折率は
ｄ線の屈折率で表す。

【００６１】さて、以下に示す実施例は全て右眼用の画
像表示装置であり、左眼用は構成す光学要素を全てＸ−
Ｚ面に対称に配備することで実現できる。また、実際の
装置においては、接眼光学系によって光軸が屈曲する方
向は、観察者の上方でも横方向（右眼では右方向）でも
何れでもよいことは言うまでもない。

【００６２】図１〜図１８にそれぞれ実施例１〜１８の
単眼用の画像表示装置の断面図を示す。それぞれの断面
図において、１は観察者瞳位置、２は観察者視軸、３は
接眼光学系の第１面、４は接眼光学系の第２面を構成す
る凹面鏡、５は接眼光学系の第３面、６は画像表示素
子、７は第１面３、第２面４と第３面５からなる接眼光
学系、８は第１光学系、９は第２光学系である。

【００６３】これらの実施例における実際の光線経路
は、映像表示素子６から発した光線束は、（第２光学系
９）、接眼光学系７の第３面５、第２面（凹面鏡）４、
第１面３、（第１光学系８）の順に（屈折）、屈折、反
射、屈折、（屈折）されて、観察者の瞳の虹彩位置又は
眼球の回旋中心を射出瞳１として観察者の眼球内に投影
される。

【００６４】実施例１この実施例は、図１に断面を示すように、接眼光学系７
のみからなり、第１面３、第２面４、第３面５のパワー
は、それぞれ正、正、負であり、第１面３、第２面４、
第３面５はアナモフィック非球面である。本実施例は、
水平画角３５°、垂直画角２６．６°、瞳経８ｍｍであ
る。

【００６５】実施例２本実施例は、図２に断面を示すように、接眼光学系７の
みからなり、第１面３、第２面４、第３面５のパワー
は、それぞれ正、正、ゼロであり、第１面３は球面、第
２面４はアナモフィック非球面、第３面５は平面であ
る。本実施例は、水平画角３５°、垂直画角２６．６
°、瞳経８ｍｍである。

【００６６】実施例３本実施例は、図３に断面を示すように、接眼光学系７の
みからなり、第１面３、第２面４、第３面５のパワー
は、それぞれ正、正、正であり、第１面３は球面、第２
面４はアナモフィック非球面、第３面５は球面である。
本実施例は、水平画角３０°、垂直画角２２．７°、瞳
経８ｍｍである。

【００６７】実施例４本実施例は、図４に断面を示すように、接眼光学系７の
みからなり、第１面３、第２面４、第３面５のパワー
は、それぞれ正、正、負であり、第１面３はトーリック
面、第２面４は球面、第３面５はトーリック面である。
本実施例は、水平画角３５°、垂直画角２６．６°、瞳
経８ｍｍである。

【００６８】実施例５本実施例は、図５に断面を示すように、接眼光学系７の
みからなり、第１面３、第２面４、第３面５のパワー
は、それぞれゼロ、正、負であり、第１面３は平面、第
２面４、第３面５はアナモフィック非球面である。本実
施例は、水平画角３５°、垂直画角２６．６°、瞳経８
ｍｍである。

【００６９】実施例６本実施例は、図６に断面を示すように、接眼光学系７と
第１光学系８とからなり、接眼光学系７の第１面３、第
２面４、第３面５のパワーは、それぞれ負、正、ゼロで
あり、第１面３は球面、第２面４はアナモフィック非球
面、第３面５は平面である。また、球面で構成された正
のパワーを有する第１光学系８が、観察者の瞳１と接眼
光学系７の第１面３の間に、視軸２に対して偏心して配
備されている。本実施例は、水平画角３５°、垂直画角
２６．６°、瞳経８ｍｍである。

【００７０】実施例７本実施例は、図７に断面を示すように、接眼光学系７と
第１光学系８とからなり、接眼光学系７の第１面３、第
２面４、第３面５のパワーは、それぞれ負、正、ゼロで
あり、第１面３は球面、第２面４はアナモフィック非球
面、第３面５は平面である。また、球面で構成された正
のパワーを有する第１光学系８が、視軸２に対して偏心
して接眼光学系７の第１面３に接合されている。本実施
例は、水平画角３５°、垂直画角２６．６°、瞳経８ｍ
ｍである。

【００７１】実施例８本実施例は、図８に断面を示すように、接眼光学系７と
第１光学系８、第２光学系９とからなり、接眼光学系７
の第１面３、第２面４、第３面５のパワーは、それぞれ
ゼロ、正、ゼロであり、第１面３は平面、第２面４はア
ナモフィック非球面、第３面５は平面である。また、球
面、平面で構成された正のパワーを有する第１光学系８
が、接眼光学系７の第１面３に視軸に対して偏心して接
合されており、平面、球面で構成された負のパワーを有
する第２光学系９は、接眼光学系７の第３面５に偏心し
て接合されている。本実施例は、水平画角３５°、垂直
画角２６．６°、瞳経８ｍｍである。

【００７２】実施例９本実施例は、図９に断面を示すように、接眼光学系７と
第１光学系８、第２光学系９とからなり、接眼光学系７
の第１面３、第２面４、第３面５のパワーは、それぞれ
負、正、ゼロであり、第１面３は球面、第２面４はアナ
モフィック非球面、第３面５は平面である。また、球面
で構成された正のパワーを有する第１光学系８が、観察
者の瞳１と接眼光学系７の第１面３の間に、視軸２に対
して偏心して配備されており、平面、球面で構成された
負のパワーを有する第２光学系９は、接眼光学系７の第
３面５に偏心して接合されている。本実施例は、水平画
角３５°、垂直画角２６．６°、瞳経８ｍｍである。

【００７３】実施例１０本実施例は、図１０に断面を示すように、接眼光学系７
と第１光学系８、第２光学系９とからなり、接眼光学系
７の第１面３、第２面４、第３面５のパワーは、それぞ
れ負、正、負であり、第１面３は球面、第２面４、第３
面５はアナモフィック非球面である。また、球面で構成
された正のパワーを有する第１光学系８が、接眼光学系
７の第１面３に、視軸に対して偏心して接合されてお
り、球面レンズ２枚の接合レンズで構成された正のパワ
ーを有する第２光学系９は、接眼光学系７の第３面５と
画像表示素子６の間に偏心して配備されている。本実施
例は、水平画角３５°、垂直画角２６．６°、瞳経８ｍ
ｍである。

【００７４】実施例１１本実施例は、図１１に断面を示すように、接眼光学系７
と第１光学系８、第２光学系９とからなり、接眼光学系
７の第１面３、第２面４、第３面５のパワーは、それぞ
れゼロ、正、正であり、第１面３は平面、第２面４はア
ナモフィック非球面、第３面５は球面である。また、球
面で構成された正のパワーを有する第１光学系８が、接
眼光学系７の第１面３に、視軸２に対して偏心して接合
されており、球面レンズ２枚の接合レンズで構成された
正のパワーを有する第２光学系９は、接眼光学系７の第
３面５に偏心して接合されている。本実施例は、水平画
角３５°、垂直画角２６．６°、瞳経８ｍｍである。

【００７５】実施例１２本実施例は、図１２に断面を示すように、接眼光学系７
と第１光学系８とからなり、接眼光学系７の第１面３、
第２面４、第３面５のパワーは、それぞれ負、正、正で
あり、第１面３、第３面５は球面、第２面４はアナモフ
ィック非球面である。また、球面レンズを２枚接合した
構成の正のパワーを有する第１光学系８が、観察者の瞳
１と接眼光学系７の第１面３の間に、視軸２に対して偏
心して配備されている。本実施例は、水平画角３５°、
垂直画角２６．６°、瞳経８ｍｍである。

【００７６】実施例１３本実施例は、図１３に断面を示すように、接眼光学系７
と第２光学系９とからなり、接眼光学系７の第１面３、
第２面４、第３面５のパワーは、それぞれ正、正、ゼロ
であり、第１面３は球面、第２面４はアナモフィック非
球面、第３面５は平面である。また、平面と球面で構成
された負のパワーを有する第２光学系９が、接眼光学系
７の第３面５に平面側が接合され、視軸に対して偏心し
て配備されている。本実施例は、水平画角４５°、垂直
画角３５．５°、瞳経８ｍｍである。

【００７７】実施例１４本実施例は、図１４に断面を示すように、接眼光学系７
と第２光学系９とからなり、接眼光学系７の第１面３、
第２面４、第３面５のパワーは、それぞれ正、正、負で
あり、第１面３、第２面４、第３面５はアナモフィック
非球面である。また、球面で構成された正のパワーを有
する第２光学系９が、接眼光学系７と画像表示素子６の
間に視軸に対して偏心して配備されている。本実施例
は、水平画角３５°、垂直画角２６．６°、瞳経８ｍｍ
である。

【００７８】実施例１５本実施例は、図１５に断面を示すように、接眼光学系７
と第２光学系９とからなり、接眼光学系７の第１面３、
第２面４、第３面５のパワーは、それぞれ正、正、負で
あり、第１面３、第３面５は球面、第２面４はアナモフ
ィック非球面である。また、球面で構成された正のパワ
ーを有する第２光学系９が、接眼光学系７の第３面５に
視軸に対して偏心して接合されている。本実施例は、水
平画角３０°、垂直画角２２．７°、瞳経８ｍｍであ
る。

【００７９】実施例１６本実施例は、図１６に断面を示すように、接眼光学系７
と第２光学系９とからなり、接眼光学系７の第１面３、
第２面４、第３面５のパワーは、それぞれ正、正、負で
あり、第１面３、第２面４、第３面５はアナモフィック
非球面である。また、球面レンズを２枚接合した構成の
正のパワーを有する第２光学系９が、接眼光学系７と画
像表示素子６の間に視軸に対して偏心して配備されてい
る。本実施例は、水平画角３５°、垂直画角２６．６
°、瞳経８ｍｍである。

【００８０】実施例１７本実施例は、図１７に断面を示すように、接眼光学系７
と第２光学系９とからなり、接眼光学系７の第１面３、
第２面４、第３面５のパワーは、それぞれ正、正、負で
あり、第１面３、第２面４はアナモフィック非球面、第
３面５は球面である。また、球面レンズを２枚接合した
構成の正のパワーを有する第２光学系９が、接眼光学系
７に視軸に対して偏心して接合されている。本実施例
は、水平画角３５°、垂直画角２６．６°、瞳経８ｍｍ
である。

【００８１】実施例１８本実施例は、図１８に断面を示すように、接眼光学系７
と第２光学系９とからなり、接眼光学系７の第１面３、
第２面４、第３面５のパワーは、それぞれ正、正、負で
あり、第１面３はアナモフィック非球面、第２面４、第
３面５は球面である。また、球面レンズを２枚接合した
構成の正のパワーを有する第２光学系９が、接眼光学系
７と画像表示素子６の間に、視軸に対して偏心して配備
されている。本実施例は、水平画角３５°、垂直画角２
６．６°、瞳経８ｍｍである。

【００８２】次に、上記実施例１〜１８の構成パラメー
タを示す。実施例１面番号曲率半径間隔屈折率アッベ数（偏心量）（傾き角）１ ∞（瞳） 31.247 ２Ｒ_y 276.464 39.745 1.5163 64.15 Ｒ_x 105.242 Ｙ 2.792 θ -17.70゜Ｋ_y 176.284 Ｋ_x 17.596 ＡＲ 7.70344 ×10^-7 ＢＲ -4.42381 ×10^-9 ＡＰ 1.24899 ＢＰ 9.45301 ×10^-2 ３Ｒ_y-115.076 0 1.5163 64.15 Ｒ_x-109.349 Ｙ -15.00 θ 29.85゜Ｋ_y -9.55591 ×10^-1 Ｋ_x -6.173689 ＡＲ 1.52656 ×10^-10 ＢＲ -2.18269 ×10^-13 ＡＰ 1.56741 ×10 ＢＰ -5.13958 ４Ｒ_y -84.948 0 （２面より）Ｒ_x -71.864 Ｙ -27.925 θ 47.26゜Ｋ_y 2.690462 Ｚ 10.892 Ｋ_x -3.997544 ＡＲ -1.72765 ×10^-6 ＢＲ 8.97516 ×10^-10 ＡＰ 0.674265 ＢＰ 0.108674 ５（画像表示素子）（１面より）Ｙ -33.951 θ 23.99゜Ｚ 26.499 ｆ_y／ｆ_x ＝ 1.07 Ｒ_y2／Ｒ_x2 ＝ 1.05 （φ₁＋φ₂）／φ₃ ＝ -3.124 α ＝ 77.84゜。

【００８３】実施例２面番号曲率半径間隔屈折率アッベ数（偏心量）（傾き角）１ ∞（瞳） 30.048 ２ 74.481 35.475 1.4870 70.40 Ｙ -2.504 θ -12.70゜３Ｒ_y-276.247 0 1.4870 70.40 Ｒ_x-169.609 Ｙ -13.949 θ 30.00゜Ｋ_y 22.492490 Ｋ_x -4.695438 ＡＲ 4.76325 ×10^-13 ＢＲ 3.65877 ×10^-11 ＡＰ -6.47839 ×10 ＢＰ 0.25757 ４ ∞ 0 （２面より）Ｙ -20.901 θ 80.93゜５（画像表示素子）（１面より）Ｙ -37.948 θ 31.25゜Ｚ 17.514 f_y／ｆ_x ＝ 1.37 Ｒ_y2／Ｒ_x2 ＝ 1.63 （φ₁＋φ₂）／φ₃ ＝ ∞ α ＝ 72.70゜。

【００８４】実施例３面番号曲率半径間隔屈折率アッベ数（偏心量）（傾き角）１ ∞（瞳） 53.100 ２ 57.295 30.784 1.51633 64.15 ３Ｒ_y-356.503 0 Ｒ_x-233.239 Ｙ 2.597 θ 36.46゜ｋ_y -51.331834 ｋ_x 31.598154 ＡＲ 2.34782 ×10^-7 ＢＲ 7.22862 ×10^-11 ＡＰ -0.669695 ＡＲ -0.168105 ４ 206.104 0 （２面より）Ｙ -29.873 θ 83.29゜５（画像表示素子）（１面より）Ｙ -50.724 θ 56.04゜Ｚ 67.059 ｆ_y／ｆ_x ＝ 1.20 Ｒ_y2／Ｒ_x2 ＝ 1.53 （φ₁＋φ₂）／φ₃ ＝ 6.57 α ＝ 53.54゜。

【００８５】実施例４面番号曲率半径間隔屈折率アッベ数（偏心量）（傾き角）１ ∞（瞳） 38.060 ２Ｒ_y 413.784 26.415 1.4870 70.40 Ｒ_x 100.921 Ｙ 15.589 θ -19.27゜３ -138.139 0 1.4870 70.40 Ｙ -13.921 θ 38.00° ４Ｒ_y -97.085 0 （２面より）Ｒ_x-228.894 Ｙ -30.000 θ 80.00゜Ｚ -11.270 ５（画像表示素子）（１面より）Ｙ -35.297 θ 21.06゜Ｚ 21.066 ｆ_y／ｆ_x ＝ 1.26 Ｒ_y2／Ｒ_x2 ＝ 1.00 （φ₁＋φ₂）／φ₃ ＝ -3.14 α ＝ 71.27゜。

【００８６】実施例５面番号曲率半径間隔屈折率アッベ数（偏心量）（傾き角）１ ∞（瞳） 30.000 ２ ∞ 42.809 1.5163 64.15 Ｙ -1.557 θ -13.01° ３Ｒ_y-107.677 0 1.5163 64.15 Ｒ_x-124.033 Ｙ -18.916 θ 30.00゜Ｋ_y 0.713 Ｋ_x -1.355 ＡＲ 3.62201 ×10^-10 ＢＲ -7.43591 ×10^-15 ＡＰ 29.8897 ＢＰ 6.50741 ４Ｒ_y-311.976 0 （２面より）Ｒ_x 90.339 Ｙ -26.833 θ 66.13゜Ｋ_y 22.560 Ｋ_x 0 ＡＲ -7.62678 ×10^-7 ＢＲ 2.08695 ×10^-10 ＡＰ 1.90694 ＢＰ 0.86329 ５（画像表示素子）（１面より）Ｙ -43.950 θ 37.54゜Ｚ 32.513 ｆ_y／ｆ_x ＝ 1.19 Ｒ_y2／Ｒ_x2 ＝ 0.87 （φ₁＋φ₂）／φ₃ ＝-11.22 α ＝ 73.01゜。

【００８７】実施例６面番号曲率半径間隔屈折率アッベ数（偏心量）（傾き角）１ ∞（瞳） 28.024 ２ 47.970 9.309 1.6201 60.27 Ｙ 0.232 θ -5.97゜３ -31.146 3.866 ４ -26.468 9.500 1.7550 27.60 ５Ｒ_y-212.641 0 1.7550 27.60 Ｒ_x-150.033 Ｙ 11.476 θ 40.00゜Ｋ_y -4.575 Ｋ_x -3.639 ＡＲ 4.83678 ×10^-8 ＢＲ 1.8208 ×10^-11 ＡＰ -0.069392 ＢＰ -0.40101 ６ ∞ 0 （４面より）Ｙ -15.089 θ 74.70゜Ｚ -16.770 ７（画像表示素子）（１面より）Ｙ -37.882 θ 41.01゜Ｚ 38.525 ｆ_y／ｆ_x ＝ 1.25 Ｒ_y2／Ｒ_x2 ＝ 1.42 α ＝ 55.97゜。

【００８８】実施例７面番号曲率半径間隔屈折率アッベ数（偏心量）（傾き角）１ ∞（瞳） 34.904 ２ 86.297 11.523 1.6383 56.89 Ｙ 0.673 θ -14.71゜３ -25.358 30.000 1.6344 34.94 ４Ｒ_y-224.233 0 1.6344 34.94 Ｒ_x-158.986 Ｙ -3.951 θ 33.68゜Ｋ_y -2.207 Ｋ_x 0.088 ＡＲ 1.01137 ×10^-7 ＢＲ -3.6633 ×10^-14 ＡＰ -0.194047 ＢＰ 5.65461 ５ -164.621 0 （３面より）Ｙ -16.498 θ 77.89゜Ｚ -14.078 ６（画像表示素子）（１面より）Ｙ -36.695 θ 29.01゜Ｚ 35.750 ｆ_y／ｆ_x ＝ 1.30 Ｒ_y2／Ｒ_x2 ＝ 1.41 α ＝ 71.03゜。

【００８９】実施例８面番号曲率半径間隔屈折率アッベ数（偏心量）（傾き角）１ ∞（瞳） 30.091 ２Ｒ_y 83.071 9.022 1.4870 70.40 Ｒ_x 81.196 Ｙ 17.244 θ -6.07゜Ｋ_y -0.0811 Ｋ_x 4.590 ＡＲ -7.70164 ×10^-9 ＢＲ 7.63576 ×10^-11 ＡＰ -1.06835 ×10 ＢＰ 0.539891 ３ ∞ 24.577 1.5027 68.73 ４Ｒ_y-198.652 0 1.5027 68.73 Ｒ_x-136.845 Ｙ -15.000 θ 36.92゜Ｋ_y 13.841 Ｋ_x 1.762 ＡＲ 2.79908 ×10^-7 ＢＲ 1.60174 ×10^-12 ＡＰ -3.18503 ×10^-3 ＢＰ -1.00853 ５ ∞ -1.5 1.7550 27.60 （３面より）Ｙ -43.693 θ 103.95゜Ｚ -41.399 ６Ｒ_y-193.685 0 Ｒ_x-138.084 Ｋ_y 0.204 Ｋ_x 24.814 ＡＲ 2.88725 ×10^-9 ＢＲ 5.01773 ×10^-11 ＡＰ 5.17891 ＢＰ -1.6592 ７（画像表示素子）（１面より）Ｙ -40.715 θ 38.97゜Ｚ 32.850 ｆ_y／ｆ_x ＝ 1.36 Ｒ_y2／Ｒ_x2 ＝ 1.45 α ＝ 59.15゜。

【００９０】実施例９面番号曲率半径間隔屈折率アッベ数（偏心量）（傾き角）１ ∞（瞳） 25.250 ２ 82.662 9.967 1.4965 69.36 Ｙ 17.240 θ -4.22゜３ -101.884 1.967 ４ -101.337 9.500 1.5163 64.15 ５Ｒ_y-213.810 0 1.5163 64.15 Ｒ_x-128.219 Ｙ -2.364 θ 44.85゜Ｋ_y 10.298 Ｋ_x 1.364 ＡＲ 2.76231 ×10^-7 ＢＲ -6.66096 ×10^-12 ＡＰ -0.0309059 ＢＰ -1.37769 ６ ∞ -5.076 1.7538 27.65 （４面より）Ｙ -50.140 θ 111.74゜Ｚ -31.051 ７ -236.972 0 ８（画像表示素子）（１面より）Ｙ -44.993 θ 43.72゜Ｚ 35.241 ｆ_y／ｆ_x ＝ 1.53 Ｒ_y2／Ｒ_x2 ＝ 1.67 α ＝ 49.37゜。

【００９１】実施例１０面番号曲率半径間隔屈折率アッベ数（偏心量）（傾き角）１ ∞（瞳） 31.097 ２Ｒ_y 139.405 3.324 1.4896 70.10 Ｒ_x 61.718 Ｙ 3.225 θ -19.49゜Ｋ_y 34.871 Ｋ_x 3.532 ＡＲ 7.70344 ×10^-7 ＢＲ -4.42381 ×10^-9 ＡＰ 0.361603 ＢＰ 0.0354448 ３ -200.000 27.000 1.5163 64.15 ４Ｒ_y-258.516 0 1.5163 64.15 Ｒ_x-279.493 Ｙ -8.244 θ 44.07゜Ｋ_y 21.058 Ｋ_x -3.010 ＡＲ 1.75101 ×10^-10 ＢＲ 8.01808 ×10^-11 ＡＰ 18.6627 ＢＰ 0.0471687 ５Ｒ_y-199.068 0 （３面より）Ｒ_x-342.870 Ｙ -15.332 θ 85.138 ゜Ｋ_y -12.037572 Ｋ_x-453.468 ＡＲ -3.09 ×10^-7 ＢＲ -4.98901 ×10^-12 ＡＰ 0.0206667 ＢＰ -2.99819 ６ -36.548 -10.691 1.6259 59.12 （１面より）Ｙ -25.646 θ 58.07゜Ｚ 39.014 ７ 55.628 -3.007 1.7550 27.60 ８（画像表示素子）（１面より）Ｙ -49.246 θ 43.56゜Ｚ 19.509 ｆ_y／ｆ_x ＝ 1.21 Ｒ_y2／Ｒ_x2 ＝ 0.92 α ＝ 65.42゜。

【００９２】実施例１１面番号曲率半径間隔屈折率アッベ数（偏心量）（傾き角）１ ∞（瞳） 30.353 ２ 81.809 9.485 1.5518 64.49 Ｙ 3.047 θ -11.40° ３ ∞ 30.000 1.5163 64.15 ４Ｒ_y-281.144 0 1.5163 64.15 Ｒ_x-153.073 Ｙ -9.677 θ 37.33゜Ｋ_y 4.511 Ｋ_x -2.620 ＡＲ -3.17464 ×10^-11 ＢＲ -1.06044 ×10^-14 ＡＰ -13.484 ＢＰ 8.57385 ５ 191.029 -2.110 1.6666 32.34 （３面より）Ｙ -16.991 θ 95.56° ６ -27.157 -8.164 1.7440 44.70 ７ -453.659 0 Ｋ 111.826 Ａ -4.94954 ×10^-7 Ｂ 8.70349 ×10^-11 ８（画像表示素子）（１面より）Ｙ -43.506 θ 38.91゜Ｚ 32.012 ｆ_y／ｆ_x ＝ 1.47 Ｒ_y2／Ｒ_x2 ＝ 1.84 α ＝ 64.08゜。

【００９３】実施例１２面番号曲率半径間隔屈折率アッベ数（偏心量）（傾き角）１ ∞（瞳） 28.009 ２ 43.771 7.450 1.6022 61.25 Ｙ 0 θ -5.85° ３ -36.941 4.854 1.5356 65.74 ４ -30.202 3.675 ５ -25.618 9.500 1.7550 27.60 ６Ｒ_y-211.455 0 1.7550 27.60 Ｒ_x-149.472 Ｙ 11.733 θ 40.00゜Ｋ_y -5.135 Ｋ_x -3.989 ＡＲ 4.36042 ×10^-8 ＢＲ 1.60262 ×10^-11 ＡＰ -0.116601 ＢＰ -0.28892 ７ 573.387 0 （５面より）Ｙ -14.924 θ 72.46° Ｚ -15.576 ８（画像表示素子）（１面より）Ｙ -37.262 θ 41.77゜Ｚ 42.032 f_y／ｆ_x ＝ 1.23 Ｒ_y2／Ｒ_x2 ＝ 1.41 α ＝ 55.84゜。

【００９４】実施例１３面番号曲率半径間隔屈折率アッベ数（偏心量）（傾き角）１ ∞（瞳） 30.000 ２ 50.215 30.352 1.5163 64.15 ３Ｒ_y-172.842 0 1.5163 64.15 Ｒ_x-120.499 Ｙ -6.288 θ 30.00゜Ｋ_y 9.571582 Ｋ_x 3.09809 ＡＲ 6.31318 ×10^-7 ＢＲ 7.77737 ×10^-11 ＡＰ -0.125979 ＢＰ -0.152575 ４ ∞ -2.000 1.7550 27.60 （２面より）Ｙ -20.911 θ 91.19゜Ｚ -23.819 ５ -116.435 0 ６（画像表示素子）（１面より）Ｙ -34.708 θ 48.86゜Ｚ 37.379 ｆ_y／ｆ_x ＝ 1.31 Ｒ_y2／Ｒ_x2 ＝ 1.43 α ＝ 60.00゜。

【００９５】実施例１４面番号曲率半径間隔屈折率アッベ数（偏心量）（傾き角）１ ∞（瞳） 32.585 ２Ｒ_y 145.095 31.907 1.4870 70.40 Ｒ_x 109.066 Ｙ 3.225 θ -19.49゜Ｋ_y 50.659 Ｋ_x 8.645 ＡＲ 7.77034 ×10^-7 ＢＲ -4.42381 ×10^-9 ＡＰ 1.29734 ＢＰ 0.366886 ３Ｒ_y-236.303 0 1.4870 70.40 Ｒ_x-271.086 Ｙ -11.811 θ 41.94゜Ｋ_y 15.028 Ｋ_x 21.498 ＡＲ 1.67678 ×10^-10 ＢＲ 5.39271 ×10^-11 ＡＰ 2.51861 ＢＰ 0.334236 ４Ｒ_y -40.759 0 （２面より）Ｒ_x-135.367 Ｙ -24.833 θ 48.01゜Ｋ_y -1.942474 Ｚ 12.524 Ｋ_x -57.305 ＡＲ -2.47132 ×10^-6 ＢＲ -1.45235 ×10^-11 ＡＰ 0.381923 ＢＰ -3.39339 5 -35.462 -14.000 1.6214 60.00 （１面より）Ｙ -25.646 θ 58.07゜Ｚ 39.014 ６ -71.958 0 ７（画像表示素子）（１面より）Ｙ -54.687 θ 39.72゜Ｚ 16.376 ｆ_y／ｆ_x ＝ 1.45 Ｒ_y2／Ｒ_x2 ＝ 0.87 α ＝ 67.55゜。

【００９６】実施例１５面番号曲率半径間隔屈折率アッベ数（偏心量）（傾き角）１ ∞（瞳） 53.100 ２ 57.773 30.279 1.5046 68.53 ３Ｒ_y-313.753 0 1.5046 68.53 Ｒ_x-198.345 Ｙ 2.651 θ 36.34゜Ｋ_y -28.703 Ｋ_x 22.001 ＡＲ 2.3892 ×10^-7 ＢＲ 6.42789 ×10^-11 ＡＰ -0.596766 ＢＰ -0.434327 ４ -81.742 -8.179 1.4870 70.40 （２面より）Ｙ -25.838 θ 84.09゜Ｚ 4.829 5 830.592 0 ６（画像表示素子）（１面より）Ｙ -50.879 θ 50.89゜Ｚ 65.919 ｆ_y／ｆ_x ＝ 1.27 Ｒ_y2／Ｒ_x2 ＝ 1.58 α ＝ 53.66゜。

【００９７】実施例１６面番号曲率半径間隔屈折率アッベ数（偏心量）（傾き角）１ ∞（瞳） 37.413 ２Ｒ_y 149.929 39.526 1.5919 61.85 Ｒ_x 58.77 Ｙ 3.490 θ -25.40゜Ｋ_y 29.902 Ｋ_x 2.230 ＡＲ 7.56485 ×10^-7 ＢＲ -2.2239 ×10^-9 ＡＰ 0.325219 ＢＰ -0.033102 ３Ｒ_y-226.132 0 1.5919 61.85 Ｒ_x-255.234 Ｙ -12.092 θ 48.12゜Ｋ_y 5.585 Ｋ_x -27.508 ＡＲ 1.35684 ×10^-10 ＢＲ 1.61885 ×10^-11 ＡＰ 15.2035 ＢＰ 0.111233 ４Ｒ_y-100.909 0 1.5919 61.85 Ｒ_x-123.857 （２面より）Ｋ_y -1.092337 Ｙ -12.873 θ 79.67゜Ｋ_x -26.047854 Ｚ 30.820 ＡＲ -4.88626 ×10^-7 ＢＲ 1.75231 ×10^-11 ＡＰ -0.407978 ＢＰ -1.16031 ５ -46.552 -13.041 1.5900 61.96 （１面より）Ｙ -30.332 θ 50.87゜Ｚ 50.335 ６ 35.406 -10.000 1.7550 27.60 ７ -62.325 0 ８（画像表示素子）（１面より）Ｙ -53.275 θ 45.89゜Ｚ 28.762 ｆ_y／ｆ_x ＝ 1.60 Ｒ_y2／Ｒ_x2 ＝ 0.89 α ＝ 67.28゜。

【００９８】実施例１７面番号曲率半径間隔屈折率アッベ数（偏心量）（傾き角）１ ∞（瞳） 37.065 ２Ｒ_y 132.871 29.174 1.5163 64.15 Ｒ_x 62.737 Ｙ 2.631 θ -22.08゜Ｋ_y 27.156 Ｋ_x 1.146 ＡＲ 7.39961 ×10^-8 ＢＲ -1.51681 ×10^-9 ＡＰ 1.89107 ＢＰ 0.326147 ３Ｒ_y-235.809 0 1.5163 64.15 Ｒ_x-178.414 Ｙ -6.897 θ 46.00゜Ｋ_y 13.089 Ｋ_x -15.704 ＡＲ 3.2092 ×10^-12 ＢＲ 4.84694 ×10^-11 ＡＰ 7.96135 ＢＰ 0.179971 ４ -52.251 -8.000 1.6219 59.91 （２面より）Ｙ -14.166 θ 102.72゜Ｚ -9.241 ５ 53.204 -1.424 1.7550 27.60 ６ -759.286 0 ７（画像表示素子）（１面より）Ｙ -46.083 θ 36.92゜Ｚ 26.956 ｆ_y／ｆ_x ＝ 1.47 Ｒ_y2／Ｒ_x2 ＝ 1.32 α ＝ 66.08゜。

【００９９】実施例１８面番号曲率半径間隔屈折率アッベ数（偏心量）（傾き角）１ ∞（瞳） 37.882 ２Ｒ_y 82.505 35.426 1.6479 55.31 Ｒ_x 55.304 Ｙ 4.614 θ -19.24゜Ｋ_y 7.482 Ｋ_x 1.079 ＡＲ -5.76586 ×10^-7 ＢＲ -9.41749 ×10^-10 ＡＰ 0.0278216 ＢＰ 0.271564 ３ -339.501 0 1.6479 55.31 Ｙ -14.928 θ 44.65° ４ -338.328 0 （２面より）Ｙ -14.444 θ 92.37° Ｚ -3.737 ５ -34.866 -13.520 1.4870 70.40 （１面より）Ｙ -21.358 θ 54.65° Ｚ 50.128 ６ 35.818 -5.598 1.7550 27.61 ７ -76.565 0 ８（画像表示素子）（１面より）Ｙ -47.668 θ 49.44゜Ｚ 29.711 ｆ_y／ｆ_x ＝ 1.24 Ｒ_y2／Ｒ_x2 ＝ 1.00 α ＝ 64.59゜。

【０１００】次に、上記実施例の中、実施例１、実施例
６、実施例１８の横収差図をそれぞれ図１９〜図２１、
図２２〜図２４、図２５〜図２７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。

【０１０１】以上、本発明の画像表示装置を実施例に基
づいて説明してきたが、本発明はこれらの実施例に限定
されず種々の変形が可能である。そして、本発明の画像
表示装置を頭部装着式画像表示装置（ＨＭＤ）として構
成するには、例えば、図２８（ａ）に断面図、同図
（ｂ）に斜視図を示すように、左右のＨＭＤ１２の間を
眼輻距離に合わせて固定的に支持し、これに例えばヘッ
ドバンド１０を取り付けて、このヘッドバンド１０によ
り観察者の頭部に装着して使用する。この使用例の場合
に、接眼光学系の第２面を半透過ミラー（ハーフミラ
ー）とし、このハーフミラーの前方に液晶シヤッター１
１を配備し、外界像を選択的に、又は、映像表示素子の
映像と重畳して観察できるようにすることができる。

【０１０２】以上に説明した本発明の画像表示装置は、
例えば次にように構成することができる。〔１〕画像を表示する画像表示素子と、前記画像表示
素子によって形成された画像を投影し、観察者眼球に導
く接眼光学系とからなる画像表示装置において、前記接
眼光学系は少なくとも３つの面を持ち、前記少なくとも
３つの面を観察者眼球側から第１面、第２面、第３面と
し、前記第１面と前記第２面の間、及び、前記第２面と
前記第３面の間に形成される空間を屈折率が１より大き
い媒質で満たし、前記第１面の曲率と前記第２面の曲率
は異なり、前記第２面は、観察者視軸に対して偏心して
配備され、前記観察者眼球に対して凹面を向けた反射又
は半透過面であり、前記画像表示素子から出た光線は、
前記観察者眼球に入射するまでに中間像を形成すること
なく、また、前記第２面でのみ１回反射し、前記画像表
示素子からの光線経路が、前記第３面で屈折し、前記第
２面によって反射され、前記第１面でさらに屈折し、前
記観察者眼球に入射するように構成されたことを特徴と
する画像表示装置。

【０１０３】〔２〕前記第１面、第２面、第３面の何
れか１面はアナモフィック面であることを特徴とする上
記〔１〕記載の画像表示装置。

【０１０４】〔３〕前記観察者視軸を含み前記画像表
示素子の中心を含む面内の前記接眼光学系の焦点距離を
ｆ_y、前記観察者視軸を含み前記画像表示素子の中心を
含む面と直交する面内の前記接眼光学系の焦点距離をｆ
_xとするとき、ｆ_y／ｆ_x＞１・・・（１）を満たすことを特徴とする上記〔１〕記載の画像表示装
置。

【０１０５】〔４〕前記接眼光学系の第２面はアナモ
フィック面であることを特徴とする上記〔２〕記載の画
像表示装置。

【０１０６】〔５〕前記観察者視軸を含み前記画像表
示素子の中心を含む面の前記接眼光学系の第２面の曲率
半径をＲ_y2とし、前記観察者視軸を含み前記画像表示素
子の中心を含む面と直交する面内の前記接眼光学系の第
２面の曲率半径をＲ_x2とするとき、０．５＜Ｒ_y2／Ｒ_x2＜３・・・（２）を満たすことを特徴とする上記〔１〕記載の画像表示装
置。

【０１０７】〔６〕前記接眼光学系の第２面の曲率半
径Ｒ_x2とＲ_y2は、１＜Ｒ_y2／Ｒ_x2＜３・・・（３）を満たすことを特徴とする上記〔５〕記載の画像表示装
置。

【０１０８】〔７〕前記接眼光学系の第２面の曲率半
径Ｒ_x2とＲ_y2は、０．５＜Ｒ_y2／Ｒ_x2≦１・・・（４）を満たすことを特徴とする上記〔５〕記載の画像表示装
置。

【０１０９】〔８〕前記接眼光学系の第１面、第２
面、第３面の各面が、それぞれ正、正、負の屈折力を有
することを特徴とする上記〔１〕記載の画像表示装置。

【０１１０】

〔９〕前記接眼光学系の第１面、第２
面、第３面の各面の屈折力をそれぞれφ ₁、φ₂、φ₃
とするとき、 −１＞（φ₁＋φ₂）／φ₃＞−１５・・・（５）を満たすことを特徴とする上記〔１〕記載の画像表示装
置。

【０１１１】〔１０〕前記接眼光学系の第１面は観察
者眼球に対して凸面を向けた面であることを特徴とする
上記〔１〕記載の画像表示装置。

【０１１２】〔１１〕前記接眼光学系の第３面は画像
表示素子に対して凹面を向けた面であることを特徴とす
る上記〔１〕又は〔１０〕記載の画像表示装置。

【０１１３】〔１２〕前記接眼光学系の第２面と前記
観察者視軸のなす角をαとするとき、３０°＜α＜８０° ・・・（６）を満たすことを特徴とする上記〔１〕記載の画像表示装
置。

【０１１４】〔１３〕前記画像表示素子の表示面は前
記観察者視軸に対して傾いて配備されていることを特徴
とする上記〔１〕記載の画像表示装置。

【０１１５】〔１４〕画像を表示する画像表示素子
と、前記画像表示素子によって形成された画像を投影
し、観察者眼球に導く接眼光学系とからなる画像表示装
置において、前記接眼光学系は少なくとも３つの面を持
ち、前記少なくとも３つの面を観察者眼球側から第１
面、第２面、第３面とし、前記第１面と前記第２面の
間、及び、前記第２面と前記第３面の間に形成される空
間を屈折率が１より大きい媒質で満たし、前記第１面の
曲率と前記第２面の曲率は異なり、前記第２面は、観察
者視軸に対して偏心して配備され、前記観察者眼球に対
して凹面を向けた反射又は半透過面であり、前記第１面
と前記観察者眼球の間に正のパワーを有する第１光学系
を備え、前記画像表示素子から出た光線は、前記観察者
眼球に入射するまでに中間像を形成することなく、ま
た、前記第２面でのみ１回反射し、前記画像表示素子か
らの光線経路が、前記第３面で屈折し、前記第２面によ
って反射され、前記第１面でさらに屈折し、前記第１光
学系を介して前記観察者眼球に入射するように構成され
たことを特徴とする画像表示装置。

【０１１６】〔１５〕前記第１光学系は正の屈折力を
有するレンズであることを特徴とする上記〔１４〕記載
の画像表示装置。

【０１１７】〔１６〕前記第１光学系は前記観察者視
軸に対して偏心していることを特徴とする上記〔１４〕
記載の画像表示装置。

【０１１８】〔１７〕前記第１光学系は接合レンズで
あることを特徴とする上記〔１４〕記載の画像表示装
置。

【０１１９】〔１８〕前記第１光学系は前記第１面に
接合されていることを特徴とする上記〔１４〕記載の画
像表示装置。

【０１２０】〔１９〕画像を表示する画像表示素子
と、前記画像表示素子によって形成された画像を投影
し、観察者眼球に導く接眼光学系とからなる画像表示装
置において、前記接眼光学系は少なくとも３つの面を持
ち、前記少なくとも３つの面を観察者眼球側から第１
面、第２面、第３面とし、前記第１面と前記第２面の
間、及び、前記第２面と前記第３面の間に形成される空
間を屈折率が１より大きい媒質で満たし、前記第１面の
曲率と前記第２面の曲率は異なり、前記第２面は、観察
者視軸に対して偏心して配備され、前記観察者眼球に対
して凹面を向けた反射又は半透過面であり、前記第３面
と前記画像表示素子の間に第２光学系を備え、前記画像
表示素子から出た光線は、前記観察者眼球に入射するま
でに中間像を形成することなく、また、前記第２面での
み１回反射し、前記画像表示素子からの光線経路が、前
記第２光学系を介して、前記第３面で屈折し、前記第２
面によって反射され、前記第１面でさらに屈折し、前記
観察者眼球に入射するように構成されたことを特徴とす
る画像表示装置。

【０１２１】〔２０〕前記第２光学系は負の屈折力を
有するレンズであることを特徴とする上記〔１９〕記載
の画像表示装置。

【０１２２】〔２１〕前記第２光学系は正の屈折力を
有するレンズであることを特徴とする上記〔１９〕記載
の画像表示装置。

【０１２３】〔２２〕前記第２光学系は前記観察者視
軸に対して偏心していることを特徴とする上記〔１９〕
記載の画像表示装置。

【０１２４】〔２３〕前記第２光学系は接合レンズで
あることを特徴とする上記〔１９〕記載の画像表示装
置。

【０１２５】〔２４〕前記第２光学系は前記第３面に
接合されていることを特徴とする上記〔１９〕記載の画
像表示装置。

【０１２６】〔２５〕前記画像表示素子と前記接眼光
学系を観察者頭部に対して位置決めする位置決め手段を
有すること特徴とする上記〔１〕、〔１４〕又は〔１
９〕記載の画像表示装置。

【０１２７】〔２６〕前記画像表示素子と前記接眼光
学系を前記観察者頭部に対して支持する支持手段を有
し、前記観察者頭部に装着できることを特徴とする上記
〔１〕、〔１４〕又は〔１９〕記載の画像表示装置。

【０１２８】〔２７〕前記画像表示装置の少なくとも
２組を一定の間隔で支持する支持手段を有することを特
徴とする上記〔１〕、〔１４〕又は〔１９〕記載の画像
表示装置。

【０１２９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の画像表示装置によると、広い観察画角で、非常に小型
軽量な頭部装着式画像表示装置等の画像表示装置を提供
することができる。

【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路図であ
る。

【図２】本発明の実施例２の画像表示装置の光路図であ
る。

【図３】本発明の実施例３の画像表示装置の光路図であ
る。

【図４】本発明の実施例４の画像表示装置の光路図であ
る。

【図５】本発明の実施例５の画像表示装置の光路図であ
る。

【図６】本発明の実施例６の画像表示装置の光路図であ
る。

【図７】本発明の実施例７の画像表示装置の光路図であ
る。

【図８】本発明の実施例８の画像表示装置の光路図であ
る。

【図９】本発明の実施例９の画像表示装置の光路図であ
る。

【図１０】本発明の実施例１０の画像表示装置の光路図
である。

【図１１】本発明の実施例１１の画像表示装置の光路図
である。

【図１２】本発明の実施例１２の画像表示装置の光路図
である。

【図１３】本発明の実施例１３の画像表示装置の光路図
である。

【図１４】本発明の実施例１４の画像表示装置の光路図
である。

【図１５】本発明の実施例１５の画像表示装置の光路図
である。

【図１６】本発明の実施例１６の画像表示装置の光路図
である。

【図１７】本発明の実施例１７の画像表示装置の光路図
である。

【図１８】本発明の実施例１８の画像表示装置の光路図
である。

【図１９】本発明の実施例１の横収差図の一部である。

【図２０】本発明の実施例１の横収差図の別の部分であ
る。

【図２１】本発明の実施例１の横収差図の残りの部分で
ある。

【図２２】本発明の実施例６の横収差図の一部である。

【図２３】本発明の実施例６の横収差図の別の部分であ
る。

【図２４】本発明の実施例６の横収差図の残りの部分で
ある。

【図２５】本発明の実施例１８の横収差図の一部であ
る。

【図２６】本発明の実施例１８の横収差図の別の部分で
ある。

【図２７】本発明の実施例１８の横収差図の残りの部分
である。

【図２８】本発明による頭部装着式画像表示装置の断面
図と斜視図である。

【図２９】本発明の接眼光学系の光学要素の配置図であ
る。

【図３０】従来の１つの画像表示装置の光学系を示す図
である。

【図３１】従来の別の画像表示装置の光学系を示す図で
ある。

【図３２】従来のさらに別の画像表示装置の光学系を示
す図である。

【図３３】従来のもう１つの画像表示装置の光学系を示
す図である。

【符号の説明】

１…観察者の瞳位置２…視軸３…接眼光学系の第１面４…接眼光学系の第２面（凹面鏡）５…接眼光学系の第３面６…画像表示素子７…接眼光学系８…第１光学系９…第２光学系１０…ヘッドバンド１１…液晶シヤッター１２…ＨＭＤ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像を表示する画像表示素子と、前記画
像表示素子によって形成された画像を投影し、観察者眼
球に導く接眼光学系とからなる画像表示装置において、前記接眼光学系は少なくとも３つの面を持ち、前記少な
くとも３つの面を観察者眼球側から第１面、第２面、第
３面とし、前記第１面と前記第２面の間、及び、前記第
２面と前記第３面の間に形成される空間を屈折率が１よ
り大きい媒質で満たし、前記第１面の曲率と前記第２面
の曲率は異なり、前記第２面は、観察者視軸に対して偏
心して配備され、前記観察者眼球に対して凹面を向けた
反射又は半透過面であり、前記画像表示素子から出た光線は、前記観察者眼球に入
射するまでに中間像を形成することなく、また、前記第
２面でのみ１回反射し、前記画像表示素子からの光線経
路が、前記第３面で屈折し、前記第２面によって反射さ
れ、前記第１面でさらに屈折し、前記観察者眼球に入射
するように構成されたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】画像を表示する画像表示素子と、前記画
像表示素子によって形成された画像を投影し、観察者眼
球に導く接眼光学系とからなる画像表示装置において、前記接眼光学系は少なくとも３つの面を持ち、前記少な
くとも３つの面を観察者眼球側から第１面、第２面、第
３面とし、前記第１面と前記第２面の間、及び、前記第
２面と前記第３面の間に形成される空間を屈折率が１よ
り大きい媒質で満たし、前記第１面の曲率と前記第２面
の曲率は異なり、前記第２面は、観察者視軸に対して偏
心して配備され、前記観察者眼球に対して凹面を向けた
反射又は半透過面であり、前記第１面と前記観察者眼球
の間に正のパワーを有する第１光学系を備え、前記画像表示素子から出た光線は、前記観察者眼球に入
射するまでに中間像を形成することなく、また、前記第
２面でのみ１回反射し、前記画像表示素子からの光線経
路が、前記第３面で屈折し、前記第２面によって反射さ
れ、前記第１面でさらに屈折し、前記第１光学系を介し
て前記観察者眼球に入射するように構成されたことを特
徴とする画像表示装置。
【請求項３】画像を表示する画像表示素子と、前記画
像表示素子によって形成された画像を投影し、観察者眼
球に導く接眼光学系とからなる画像表示装置において、前記接眼光学系は少なくとも３つの面を持ち、前記少な
くとも３つの面を観察者眼球側から第１面、第２面、第
３面とし、前記第１面と前記第２面の間、及び、前記第
２面と前記第３面の間に形成される空間を屈折率が１よ
り大きい媒質で満たし、前記第１面の曲率と前記第２面
の曲率は異なり、前記第２面は、観察者視軸に対して偏
心して配備され、前記観察者眼球に対して凹面を向けた
反射又は半透過面であり、前記第３面と前記画像表示素
子の間に第２光学系を備え、前記画像表示素子から出た光線は、前記観察者眼球に入
射するまでに中間像を形成することなく、また、前記第
２面でのみ１回反射し、前記画像表示素子からの光線経
路が、前記第２光学系を介して、前記第３面で屈折し、
前記第２面によって反射され、前記第１面でさらに屈折
し、前記観察者眼球に入射するように構成されたことを
特徴とする画像表示装置。