JPH08304734A - 画像表示装置及びそれを用いた両眼画像表示装置 - Google Patents
画像表示装置及びそれを用いた両眼画像表示装置Info
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- JPH08304734A JPH08304734A JP13101195A JP13101195A JPH08304734A JP H08304734 A JPH08304734 A JP H08304734A JP 13101195 A JP13101195 A JP 13101195A JP 13101195 A JP13101195 A JP 13101195A JP H08304734 A JPH08304734 A JP H08304734A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 観察者が好みの観察画角に設定でき、しかも
その際一々観察光学系の視度を調整しなくても良い、操
作性の良い小型の画像表示装置及びそれを用いた両眼画
像表示装置を得ること。 【構成】 画像表示手段に表示する画像をリレー光学系
により中間結像面に空中像として結像し、該空中像から
の光束を複数の光学素子より成る接眼光学系により観察
者の瞳に導光し、該空中像の虚像を観察する画像表示装
置において、該接眼光学系を構成する一部の光学素子を
光学素子挿脱手段によって該接眼光学系の光路中から挿
脱させると共に、該光学素子挿脱手段の挿脱動作に連動
して画像移動手段により前記画像表示手段を該リレー光
学系の光軸に沿って移動させて該虚像の観察画角を変え
ると共に視度調整を行っている。
その際一々観察光学系の視度を調整しなくても良い、操
作性の良い小型の画像表示装置及びそれを用いた両眼画
像表示装置を得ること。 【構成】 画像表示手段に表示する画像をリレー光学系
により中間結像面に空中像として結像し、該空中像から
の光束を複数の光学素子より成る接眼光学系により観察
者の瞳に導光し、該空中像の虚像を観察する画像表示装
置において、該接眼光学系を構成する一部の光学素子を
光学素子挿脱手段によって該接眼光学系の光路中から挿
脱させると共に、該光学素子挿脱手段の挿脱動作に連動
して画像移動手段により前記画像表示手段を該リレー光
学系の光軸に沿って移動させて該虚像の観察画角を変え
ると共に視度調整を行っている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は画像表示装置及びそれを
用いた両眼画像表示装置に関し、特に観察者の眼部近傍
に配置し、画像表示手段の画像を拡大した虚像として観
察者に観察させる際に、該虚像の観察画角（視野角）、
又は該虚像のアスペクト比を変化させるのに好適なもの
である。
用いた両眼画像表示装置に関し、特に観察者の眼部近傍
に配置し、画像表示手段の画像を拡大した虚像として観
察者に観察させる際に、該虚像の観察画角（視野角）、
又は該虚像のアスペクト比を変化させるのに好適なもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、観察者の眼部近傍に配置される画
像表示装置として、ヘルメットと一体になったヘルメッ
ト・マウンテッド・ディスプレイが、またより小型軽量
なものとしては頭部に支持部材を装着するヘッド・マウ
ンテッド・ディスプレイがある。これらは、いずれもＣ
ＲＴ、ＬＣＤ等の画像表示装置に表示された画像を観察
光学系を介して観察者の前方に虚像として拡大表示して
いる。
像表示装置として、ヘルメットと一体になったヘルメッ
ト・マウンテッド・ディスプレイが、またより小型軽量
なものとしては頭部に支持部材を装着するヘッド・マウ
ンテッド・ディスプレイがある。これらは、いずれもＣ
ＲＴ、ＬＣＤ等の画像表示装置に表示された画像を観察
光学系を介して観察者の前方に虚像として拡大表示して
いる。
【０００３】従来のこのような画像表示装置のタイプと
して観察光学系中の接眼光学系（接眼系）として屈折光
学系を用いるものと反射光学系を用いるものがある。
して観察光学系中の接眼光学系（接眼系）として屈折光
学系を用いるものと反射光学系を用いるものがある。
【０００４】屈折光学系を用いるものとしてはビデオカ
メラ等に用いられている接眼レンズを用いるエレクトリ
ック・ビュー・ファインダーの光学系がある。
メラ等に用いられている接眼レンズを用いるエレクトリ
ック・ビュー・ファインダーの光学系がある。
【０００５】また、反射光学系を用いる画像表示装置の
タイプとしては更に観察光学系が共軸系のものと偏心系
のものがある。
タイプとしては更に観察光学系が共軸系のものと偏心系
のものがある。
【０００６】観察光学系が共軸系であるものは例えば特
開平3-39924 号公報、USP5,151,722に開示されている。
開平3-39924 号公報、USP5,151,722に開示されている。
【０００７】観察光学系が偏心系であるものとして、US
P4,854,688には接眼系を観察者の視軸に対して傾けた偏
心球面反射面とした光学系が開示されている。
P4,854,688には接眼系を観察者の視軸に対して傾けた偏
心球面反射面とした光学系が開示されている。
【０００８】また、USP3,787,109、USP4,026,641、USP
3,816,005では順に接眼系を回転放物面、トーリック
面、回転楕円面形状の偏心反射面とした光学系が開示さ
れている。
3,816,005では順に接眼系を回転放物面、トーリック
面、回転楕円面形状の偏心反射面とした光学系が開示さ
れている。
【０００９】またUSP3,923,370には接眼系とリレー系に
各々回転放物面形状の偏心反射面を有する光学系が開示
されている。
各々回転放物面形状の偏心反射面を有する光学系が開示
されている。
【００１０】また、USP4,761,056、特開平2-297516号公
報には上記USP3,923,370の２枚の回転放物面の間を複数
の反射面で光束を折り返した光学系が開示されている。
報には上記USP3,923,370の２枚の回転放物面の間を複数
の反射面で光束を折り返した光学系が開示されている。
【００１１】また、視野角が可変な構成として特開平6-
38144 号公報には接眼系が偏心反射面である光学系にお
いて接眼光学系あるいはリレー光学系を交換して光学系
の倍率を変える構成が開示されている。
38144 号公報には接眼系が偏心反射面である光学系にお
いて接眼光学系あるいはリレー光学系を交換して光学系
の倍率を変える構成が開示されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】このような画像表示装
置においては観察者が観察する画像の大きさは観察者自
身が選択できることが好ましい。例えば映画、スポーツ
番組等は大画面で観察することにより臨場感を体感でき
るが、ニュース、教育番組等で表示される文字はあまり
大画面とすると眼球移動量が大きいため疲労の原因とな
る。また、同じ画像でも観察者により好みの画像サイズ
は必ずしも同じではない。よって、観察者が好みの虚像
サイズに設定できれば、効果的に臨場感を体感したり、
あるいは疲労の少ない画像表示装置とすることができ
る。
置においては観察者が観察する画像の大きさは観察者自
身が選択できることが好ましい。例えば映画、スポーツ
番組等は大画面で観察することにより臨場感を体感でき
るが、ニュース、教育番組等で表示される文字はあまり
大画面とすると眼球移動量が大きいため疲労の原因とな
る。また、同じ画像でも観察者により好みの画像サイズ
は必ずしも同じではない。よって、観察者が好みの虚像
サイズに設定できれば、効果的に臨場感を体感したり、
あるいは疲労の少ない画像表示装置とすることができ
る。
【００１３】先に挙げた特開平3-39924 号公報、USP5,1
51,722、USP4,854,688、USP3,787,109、USP4,026,641、
USP3,816,005、USP3,923,370、USP4,761,056、特開平2-
297516号公報に開示されている光学系では観察者が観察
する虚像のサイズは一定であった。すなわち、画像表示
サイズ、リレー系の横倍率、接眼系の焦点距離が固定で
あるため視野角はこれらで決まる値となっていた。
51,722、USP4,854,688、USP3,787,109、USP4,026,641、
USP3,816,005、USP3,923,370、USP4,761,056、特開平2-
297516号公報に開示されている光学系では観察者が観察
する虚像のサイズは一定であった。すなわち、画像表示
サイズ、リレー系の横倍率、接眼系の焦点距離が固定で
あるため視野角はこれらで決まる値となっていた。
【００１４】特開平6-38144 号公報ではリレー系全体を
交換して横倍率を変える、あるいは接眼系全体を交換し
て焦点距離を変えることにより全系の倍率を変化してい
る。しかしこの構成では接眼系あるいはリレー系全体を
複数有するため装置全体が大型化するという課題を有し
ている。
交換して横倍率を変える、あるいは接眼系全体を交換し
て焦点距離を変えることにより全系の倍率を変化してい
る。しかしこの構成では接眼系あるいはリレー系全体を
複数有するため装置全体が大型化するという課題を有し
ている。
【００１５】本発明の目的は、画像表示手段に表示した
画像の虚像をリレー光学系と接眼光学系を有する観察光
学系で観察する際、観察者が好みの観察画角に設定で
き、しかもその際一々観察光学系の視度を調整しなくて
も良い、操作性の良い小型の画像表示装置及びそれを用
いた両眼画像表示装置の提供である。
画像の虚像をリレー光学系と接眼光学系を有する観察光
学系で観察する際、観察者が好みの観察画角に設定で
き、しかもその際一々観察光学系の視度を調整しなくて
も良い、操作性の良い小型の画像表示装置及びそれを用
いた両眼画像表示装置の提供である。
【００１６】この他、本発明においては、 （１−１） 接眼系の一部を光路中より挿脱することに
より簡単な構成で観察光学系の観察画角（視野角）を可
変として観察者の好みの大きさで虚像を提供する。 （１−２） 視野角が変化しても観察光学系の視度が変
化しない。 （１−３） リレー光学系の瞳位置の移動に合わせて遮
光板を移動させることにより有効光束のみを観察者の瞳
に導く。 （１−４） リレー光学系の瞳位置の移動に合わせて複
数の遮光板を切り換えることにより有効光束のみを観察
者の瞳に導く。 （１−５） 虚像のアスペクト比を変化させワイド画像
等を得ることにある。 （１−６） 接眼光学系中に偏心反射面を用いることに
より広画角で軽量な構成としながら視野角を可変とす
る。 （１−７） リレー光学系中に偏心反射面を用いること
により偏心収差を低減して画質を良好としながら虚像の
画角を可変とする。 （１−８） 両眼視で観察する両眼画像表示装置におい
て左右光学系の画角を一つの操作で連動して変化させ
る。 等の少なくとも１つの特徴を有する画像表示装置及びそ
れを用いた両眼画像表示装置の提供を目的とする。
より簡単な構成で観察光学系の観察画角（視野角）を可
変として観察者の好みの大きさで虚像を提供する。 （１−２） 視野角が変化しても観察光学系の視度が変
化しない。 （１−３） リレー光学系の瞳位置の移動に合わせて遮
光板を移動させることにより有効光束のみを観察者の瞳
に導く。 （１−４） リレー光学系の瞳位置の移動に合わせて複
数の遮光板を切り換えることにより有効光束のみを観察
者の瞳に導く。 （１−５） 虚像のアスペクト比を変化させワイド画像
等を得ることにある。 （１−６） 接眼光学系中に偏心反射面を用いることに
より広画角で軽量な構成としながら視野角を可変とす
る。 （１−７） リレー光学系中に偏心反射面を用いること
により偏心収差を低減して画質を良好としながら虚像の
画角を可変とする。 （１−８） 両眼視で観察する両眼画像表示装置におい
て左右光学系の画角を一つの操作で連動して変化させ
る。 等の少なくとも１つの特徴を有する画像表示装置及びそ
れを用いた両眼画像表示装置の提供を目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明の画像表示装置
は、 （２−１） 画像表示手段に表示する画像をリレー光学
系により中間結像面に空中像として結像し、該空中像か
らの光束を複数の光学素子より成る接眼光学系により観
察者の瞳に導光し、該空中像の虚像を観察する画像表示
装置において、該接眼光学系を構成する一部の光学素子
を光学素子挿脱手段によって該接眼光学系の光路中から
挿脱させると共に、該光学素子挿脱手段の挿脱動作に連
動して画像移動手段により前記画像表示手段を該リレー
光学系の光軸に沿って移動させて該虚像の観察画角を変
えると共に視度調整を行っていること等を特徴としてい
る。
は、 （２−１） 画像表示手段に表示する画像をリレー光学
系により中間結像面に空中像として結像し、該空中像か
らの光束を複数の光学素子より成る接眼光学系により観
察者の瞳に導光し、該空中像の虚像を観察する画像表示
装置において、該接眼光学系を構成する一部の光学素子
を光学素子挿脱手段によって該接眼光学系の光路中から
挿脱させると共に、該光学素子挿脱手段の挿脱動作に連
動して画像移動手段により前記画像表示手段を該リレー
光学系の光軸に沿って移動させて該虚像の観察画角を変
えると共に視度調整を行っていること等を特徴としてい
る。
【００１８】特に、 （２−１−１） 前記一部の光学素子は少なくとも２つ
のアナモフィック非球面を有している。 （２−１−２） 前記リレー光学系は複数の屈折面を有
し、前記接眼光学系は該複数の屈折面の光軸に重なる光
線に対して偏心した曲面反射面を有する。 （２−１−３） 前記リレー光学系は複数の屈折面と該
複数の屈折面の光軸に重なる光線に対して偏心している
１つの曲面反射面を有している。 （２−１−４） 前記リレー光学系は複数の遮光板を有
し、前記光学素子挿脱手段の挿脱動作と連動して遮光板
挿脱手段により該複数の遮光板の中から所定の遮光板を
選択して該リレー光学系の光路中に挿脱させて前記画像
表示手段からの光束を制限する。 （２−１−５） 前記リレー光学系は前記画像表示手段
からの光束を制限する遮光板を有し、前記光学素子挿脱
手段の挿脱動作と連動して遮光板移動手段により該遮光
板をリレー光学系の光軸に沿って移動する。 こと等を特徴としている。
のアナモフィック非球面を有している。 （２−１−２） 前記リレー光学系は複数の屈折面を有
し、前記接眼光学系は該複数の屈折面の光軸に重なる光
線に対して偏心した曲面反射面を有する。 （２−１−３） 前記リレー光学系は複数の屈折面と該
複数の屈折面の光軸に重なる光線に対して偏心している
１つの曲面反射面を有している。 （２−１−４） 前記リレー光学系は複数の遮光板を有
し、前記光学素子挿脱手段の挿脱動作と連動して遮光板
挿脱手段により該複数の遮光板の中から所定の遮光板を
選択して該リレー光学系の光路中に挿脱させて前記画像
表示手段からの光束を制限する。 （２−１−５） 前記リレー光学系は前記画像表示手段
からの光束を制限する遮光板を有し、前記光学素子挿脱
手段の挿脱動作と連動して遮光板移動手段により該遮光
板をリレー光学系の光軸に沿って移動する。 こと等を特徴としている。
【００１９】更に、本発明の画像表示装置は、 （２−２） 画像表示手段に表示する画像をリレー光学
系により中間結像面に空中像として結像し、該空中像か
らの光束を複数の光学素子より成る接眼光学系により観
察者の瞳に導光し、該空中像の虚像を観察する画像表示
装置において、該接眼光学系を構成する一部の光学素子
を光学素子挿脱手段により該接眼光学系の光路中から挿
脱させると共に、該リレー光学系の複数の光学素子のう
ちの少なくとも１つの光学素子をリレー光学素子移動手
段により該リレー光学系の光軸に沿って移動させて該虚
像の観察画角を変えると共に視度調整を行っていること
等を特徴としている。
系により中間結像面に空中像として結像し、該空中像か
らの光束を複数の光学素子より成る接眼光学系により観
察者の瞳に導光し、該空中像の虚像を観察する画像表示
装置において、該接眼光学系を構成する一部の光学素子
を光学素子挿脱手段により該接眼光学系の光路中から挿
脱させると共に、該リレー光学系の複数の光学素子のう
ちの少なくとも１つの光学素子をリレー光学素子移動手
段により該リレー光学系の光軸に沿って移動させて該虚
像の観察画角を変えると共に視度調整を行っていること
等を特徴としている。
【００２０】特に、 （２−２−１） 前記リレー光学系は複数の屈折面を有
し、前記接眼光学系は該複数の屈折面の光軸に重なる光
線に対して偏心した曲面反射面を有する。 （２−２−２） 前記リレー光学系は複数の屈折面と該
複数の屈折面の光軸に重なる光線に対して偏心している
１つの曲面反射面を有している。 （２−２−３） 前記リレー光学系は複数の遮光板を有
し、前記光学素子挿脱手段の挿脱動作と連動して遮光板
挿脱手段により該複数の遮光板の中から所定の遮光板を
選択して該リレー光学系の光路中に挿脱させて前記画像
表示手段からの光束を制限する。 （２−２−４） 前記リレー光学系は前記画像表示手段
からの光束を制限する遮光板を有し、前記光学素子挿脱
手段の挿脱動作と連動して遮光板移動手段により該遮光
板をリレー光学系の光軸に沿って移動する。 こと等を特徴としている。
し、前記接眼光学系は該複数の屈折面の光軸に重なる光
線に対して偏心した曲面反射面を有する。 （２−２−２） 前記リレー光学系は複数の屈折面と該
複数の屈折面の光軸に重なる光線に対して偏心している
１つの曲面反射面を有している。 （２−２−３） 前記リレー光学系は複数の遮光板を有
し、前記光学素子挿脱手段の挿脱動作と連動して遮光板
挿脱手段により該複数の遮光板の中から所定の遮光板を
選択して該リレー光学系の光路中に挿脱させて前記画像
表示手段からの光束を制限する。 （２−２−４） 前記リレー光学系は前記画像表示手段
からの光束を制限する遮光板を有し、前記光学素子挿脱
手段の挿脱動作と連動して遮光板移動手段により該遮光
板をリレー光学系の光軸に沿って移動する。 こと等を特徴としている。
【００２１】更に本発明の画像表示装置は、 （２−３） 画像表示手段に表示する画像をリレー光学
系により中間結像面に空中像として結像し、該空中像か
らの光束を複数の光学素子より成る接眼光学系により観
察者の瞳に導光し、該空中像の虚像を観察する画像表示
装置において、該接眼光学系を構成する一部の光学素子
ＬＥを光学素子挿脱手段により該接眼光学系の光路中か
ら挿脱させると共に、該光学素子挿脱手段の挿脱動作に
連動してリレー光学系の複数の光学素子のうち一部の光
学素子ＲＥをリレー光学素子挿脱手段により該リレー光
学系の光路中から挿脱させて該虚像の観察画角を変える
と共に視度調整を行っていること等を特徴としている。
系により中間結像面に空中像として結像し、該空中像か
らの光束を複数の光学素子より成る接眼光学系により観
察者の瞳に導光し、該空中像の虚像を観察する画像表示
装置において、該接眼光学系を構成する一部の光学素子
ＬＥを光学素子挿脱手段により該接眼光学系の光路中か
ら挿脱させると共に、該光学素子挿脱手段の挿脱動作に
連動してリレー光学系の複数の光学素子のうち一部の光
学素子ＲＥをリレー光学素子挿脱手段により該リレー光
学系の光路中から挿脱させて該虚像の観察画角を変える
と共に視度調整を行っていること等を特徴としている。
【００２２】特に、 （２−３−１） 前記光学素子ＬＥ及び前記光学素子Ｒ
Ｅは夫々アナモフィック非球面を有しており、該光学素
子ＬＥ及び該光学素子ＲＥを同時に前記接眼光学系及び
前記リレー光学系の光路中に挿脱する。 （２−３−２） 前記リレー光学系は複数の屈折面を有
し、前記接眼光学系は該複数の屈折面の光軸に重なる光
線に対して偏心した曲面反射面を有する。 （２−３−３） 前記リレー光学系は複数の屈折面と該
複数の屈折面の光軸に重なる光線に対して偏心している
１つの曲面反射面を有している。 （２−３−４） 前記リレー光学系は複数の遮光板を有
し、前記光学素子挿脱手段の挿脱動作と連動して遮光板
挿脱手段により該複数の遮光板の中から所定の遮光板を
選択して該リレー光学系の光路中に挿脱させて前記画像
表示手段からの光束を制限する。 （２−３−５） 前記リレー光学系は前記画像表示手段
からの光束を制限する遮光板を有し、前記光学素子挿脱
手段の挿脱動作と連動して遮光板移動手段により該遮光
板をリレー光学系の光軸に沿って移動する。 こと等を特徴としている。
Ｅは夫々アナモフィック非球面を有しており、該光学素
子ＬＥ及び該光学素子ＲＥを同時に前記接眼光学系及び
前記リレー光学系の光路中に挿脱する。 （２−３−２） 前記リレー光学系は複数の屈折面を有
し、前記接眼光学系は該複数の屈折面の光軸に重なる光
線に対して偏心した曲面反射面を有する。 （２−３−３） 前記リレー光学系は複数の屈折面と該
複数の屈折面の光軸に重なる光線に対して偏心している
１つの曲面反射面を有している。 （２−３−４） 前記リレー光学系は複数の遮光板を有
し、前記光学素子挿脱手段の挿脱動作と連動して遮光板
挿脱手段により該複数の遮光板の中から所定の遮光板を
選択して該リレー光学系の光路中に挿脱させて前記画像
表示手段からの光束を制限する。 （２−３−５） 前記リレー光学系は前記画像表示手段
からの光束を制限する遮光板を有し、前記光学素子挿脱
手段の挿脱動作と連動して遮光板移動手段により該遮光
板をリレー光学系の光軸に沿って移動する。 こと等を特徴としている。
【００２３】更に本発明の画像表示装置は、 （２−４） 画像表示手段に表示する画像をリレー光学
系により中間結像面に空中像として結像し、該空中像か
らの光束を複数の光学素子より成る接眼光学系により観
察者の瞳に導光し、該空中像の虚像を観察する画像表示
装置において、該接眼光学系を構成する一部の光学素子
ＬＥを光学素子挿脱手段により該接眼光学系の光路中か
ら挿脱させると共に、該光学素子挿脱手段の挿脱動作に
連動してリレー光学系の複数の光学素子のうち一部の光
学素子ＲＥをリレー光学素子挿脱手段により該リレー光
学系の光路中から挿脱させ、該光学素子挿脱手段の挿脱
動作に連動して画像移動手段により該画像表示手段を該
リレー光学系の光軸に沿って移動させて該虚像の観察画
角を変えると共に視度調整を行っていること等を特徴と
している。
系により中間結像面に空中像として結像し、該空中像か
らの光束を複数の光学素子より成る接眼光学系により観
察者の瞳に導光し、該空中像の虚像を観察する画像表示
装置において、該接眼光学系を構成する一部の光学素子
ＬＥを光学素子挿脱手段により該接眼光学系の光路中か
ら挿脱させると共に、該光学素子挿脱手段の挿脱動作に
連動してリレー光学系の複数の光学素子のうち一部の光
学素子ＲＥをリレー光学素子挿脱手段により該リレー光
学系の光路中から挿脱させ、該光学素子挿脱手段の挿脱
動作に連動して画像移動手段により該画像表示手段を該
リレー光学系の光軸に沿って移動させて該虚像の観察画
角を変えると共に視度調整を行っていること等を特徴と
している。
【００２４】特に、 （２−４−１） 前記光学素子ＬＥ及び前記光学素子Ｒ
Ｅは夫々アナモフィック非球面を有しており、該光学素
子ＬＥ及び該光学素子ＲＥを同時に前記接眼光学系及び
前記リレー光学系の光路中から挿脱する。 （２−４−２） 前記リレー光学系は複数の屈折面を有
し、前記接眼光学系は該複数の屈折面の光軸に重なる光
線に対して偏心した曲面反射面を有する。 （２−４−３） 前記リレー光学系は複数の屈折面と該
複数の屈折面の光軸に重なる光線に対して偏心している
１つの曲面反射面を有している。 （２−４−４） 前記リレー光学系は複数の遮光板を有
し、前記光学素子挿脱手段の挿脱動作と連動して遮光板
挿脱手段により該複数の遮光板の中から所定の遮光板を
選択して該リレー光学系の光路中に挿脱させて前記画像
表示手段からの光束を制限する。 （２−４−５） 前記リレー光学系は前記画像表示手段
からの光束を制限する遮光板を有し、前記光学素子挿脱
手段の挿脱動作と連動して遮光板移動手段により該遮光
板をリレー光学系の光軸に沿って移動する。 こと等を特徴としている。
Ｅは夫々アナモフィック非球面を有しており、該光学素
子ＬＥ及び該光学素子ＲＥを同時に前記接眼光学系及び
前記リレー光学系の光路中から挿脱する。 （２−４−２） 前記リレー光学系は複数の屈折面を有
し、前記接眼光学系は該複数の屈折面の光軸に重なる光
線に対して偏心した曲面反射面を有する。 （２−４−３） 前記リレー光学系は複数の屈折面と該
複数の屈折面の光軸に重なる光線に対して偏心している
１つの曲面反射面を有している。 （２−４−４） 前記リレー光学系は複数の遮光板を有
し、前記光学素子挿脱手段の挿脱動作と連動して遮光板
挿脱手段により該複数の遮光板の中から所定の遮光板を
選択して該リレー光学系の光路中に挿脱させて前記画像
表示手段からの光束を制限する。 （２−４−５） 前記リレー光学系は前記画像表示手段
からの光束を制限する遮光板を有し、前記光学素子挿脱
手段の挿脱動作と連動して遮光板移動手段により該遮光
板をリレー光学系の光軸に沿って移動する。 こと等を特徴としている。
【００２５】又、本発明の両眼画像表示装置は、 （２−５） （２−１）〜（２−４−５）のいずれか１
項に記載の画像表示装置を前記観察者の左右両眼用に２
個備え、両画像表示装置の夫々の光学素子挿脱手段が連
動して動作すること等を特徴としている。
項に記載の画像表示装置を前記観察者の左右両眼用に２
個備え、両画像表示装置の夫々の光学素子挿脱手段が連
動して動作すること等を特徴としている。
【００２６】
【実施例】図１は本発明の実施例１の要部概略図であ
る。図中、１１はLCD 、CRT 等の画像表示手段、１２は
リレー光学系であり、画像表示手段１１に表示される画
像を空中像として結像させる。１３はリレー光学系１２
によって結像する空中像が位置する中間結像面、１４は
接眼光学系（接眼系）であり、中間結像面１３上の空中
像からの光束を観察者の瞳に導く。１５、１６は接眼光
学系１４を構成する光学素子であり、このうち光学素子
１６は光路中より挿脱する光学素子LEである。１７は観
察者の瞳が位置するアイポイントである。
る。図中、１１はLCD 、CRT 等の画像表示手段、１２は
リレー光学系であり、画像表示手段１１に表示される画
像を空中像として結像させる。１３はリレー光学系１２
によって結像する空中像が位置する中間結像面、１４は
接眼光学系（接眼系）であり、中間結像面１３上の空中
像からの光束を観察者の瞳に導く。１５、１６は接眼光
学系１４を構成する光学素子であり、このうち光学素子
１６は光路中より挿脱する光学素子LEである。１７は観
察者の瞳が位置するアイポイントである。
【００２７】１８は光学素子挿脱手段であり、信号もし
くは操作部材の操作に応じて光学素子LE１６を接眼光学
系の光路中に挿入したり、退避させたりする。
くは操作部材の操作に応じて光学素子LE１６を接眼光学
系の光路中に挿入したり、退避させたりする。
【００２８】１９は画像移動手段であり、光学素子LE１
６の挿脱に連動して画像表示手段１１をリレー光学系１
２の光軸に沿って移動させる。４４はリレー光学系１２
中の絞り位置Ｓ近傍に設けた遮光板である。
６の挿脱に連動して画像表示手段１１をリレー光学系１
２の光軸に沿って移動させる。４４はリレー光学系１２
中の絞り位置Ｓ近傍に設けた遮光板である。
【００２９】まず本実施例の結像作用について説明す
る。画像表示手段１１に表示された画像はリレー光学系
１２により中間結像面１３上に空中像を形成する。接眼
光学系１４は中間結像面１３の空中像からの光束を収束
して観察者の前方に虚像を形成すると共に、該光束をア
イポイント１７に位置する観察者の瞳に導くことによ
り、観察者は視軸A 方向に虚像を観察する。
る。画像表示手段１１に表示された画像はリレー光学系
１２により中間結像面１３上に空中像を形成する。接眼
光学系１４は中間結像面１３の空中像からの光束を収束
して観察者の前方に虚像を形成すると共に、該光束をア
イポイント１７に位置する観察者の瞳に導くことによ
り、観察者は視軸A 方向に虚像を観察する。
【００３０】次に表示虚像の画角（観察画角）を変える
作用について説明する。観察者が不図示の操作部材を操
作することにより光学素子挿脱手段１８によって光学素
子LE１６は、例えば接眼光学系１４の光路から退避す
る。同時に画像移動手段１９は画像表示手段１１をリレ
ー光学系１２の光軸に沿って所定量移動させる。その量
は光学素子LE１６を挿脱することにより発生する視度変
化を補正する量である。
作用について説明する。観察者が不図示の操作部材を操
作することにより光学素子挿脱手段１８によって光学素
子LE１６は、例えば接眼光学系１４の光路から退避す
る。同時に画像移動手段１９は画像表示手段１１をリレ
ー光学系１２の光軸に沿って所定量移動させる。その量
は光学素子LE１６を挿脱することにより発生する視度変
化を補正する量である。
【００３１】例えば、光学素子LE１６の屈折力（焦点距
離の逆数）が正であれば、この光学素子を光路から退避
することにより接眼光学系１４の屈折力は小さくなる
（焦点距離が長くなる）。従ってその場合、中間結像面
１３をアイポイント１７より或る量遠ざければ虚像の視
度は変化しない。その為には画像表示手段１１をアイポ
イント１７より或る量遠ざければ中間結像面１３もアイ
ポイント１７より遠ざかる。
離の逆数）が正であれば、この光学素子を光路から退避
することにより接眼光学系１４の屈折力は小さくなる
（焦点距離が長くなる）。従ってその場合、中間結像面
１３をアイポイント１７より或る量遠ざければ虚像の視
度は変化しない。その為には画像表示手段１１をアイポ
イント１７より或る量遠ざければ中間結像面１３もアイ
ポイント１７より遠ざかる。
【００３２】以上の動作によって中間結像面１３上に結
像する空中像の大きさ（観察画角）が変化し（現在の例
では小さくなる）、さらに接眼光学系の焦点距離が長く
なっているので虚像の大きさは小さくなり、その際視度
は一定に保たれる。
像する空中像の大きさ（観察画角）が変化し（現在の例
では小さくなる）、さらに接眼光学系の焦点距離が長く
なっているので虚像の大きさは小さくなり、その際視度
は一定に保たれる。
【００３３】次にその時の画像表示手段１１の前記移動
量について説明する。図２は全系を薄肉光学系としたと
きの光学配置を示す図である。図２（Ａ）は接眼光学系
中に光学素子LE１６が挿入されている場合の光学配置を
示しており、図２（Ｂ）は接眼光学系中から光学素子LE
１６が退避している場合の光学配置を示している。図２
（Ｂ）では退避前の図２（Ａ）と同じ視度とするために
画像表示手段１１をリレー光学系１２より遠くへ移動し
ており、これに従って中間結像面１３もアイポイント１
７より遠くへ移動し、その上の中間像の大きさyI' が図
２（Ａ）の場合よりも小さくなっている。
量について説明する。図２は全系を薄肉光学系としたと
きの光学配置を示す図である。図２（Ａ）は接眼光学系
中に光学素子LE１６が挿入されている場合の光学配置を
示しており、図２（Ｂ）は接眼光学系中から光学素子LE
１６が退避している場合の光学配置を示している。図２
（Ｂ）では退避前の図２（Ａ）と同じ視度とするために
画像表示手段１１をリレー光学系１２より遠くへ移動し
ており、これに従って中間結像面１３もアイポイント１
７より遠くへ移動し、その上の中間像の大きさyI' が図
２（Ａ）の場合よりも小さくなっている。
【００３４】図２（Ａ）中、fRはリレー光学系１２の焦
点距離、f1は光学素子LE１６の焦点距離、f2は光学素子
１５の焦点距離、e0はアイポイント１７から光学素子LE
１６の前側主点（ここでは観察者側を前、画像表示手段
１１側を後と呼ぶ）までの距離、e1は光学素子LE１６の
後側主点から光学素子１５の前側主点までの距離、e2は
光学素子１５の後側主点から中間結像面１３までの距
離、e3は中間結像面１３からリレー光学系１２の前側主
点までの距離、e4はリレー光学系１２の後側主点から画
像表示手段１１の表示面までの距離である。
点距離、f1は光学素子LE１６の焦点距離、f2は光学素子
１５の焦点距離、e0はアイポイント１７から光学素子LE
１６の前側主点（ここでは観察者側を前、画像表示手段
１１側を後と呼ぶ）までの距離、e1は光学素子LE１６の
後側主点から光学素子１５の前側主点までの距離、e2は
光学素子１５の後側主点から中間結像面１３までの距
離、e3は中間結像面１３からリレー光学系１２の前側主
点までの距離、e4はリレー光学系１２の後側主点から画
像表示手段１１の表示面までの距離である。
【００３５】又、光学素子LE１６を退避している図２
（Ｂ）においてΔe2は視度を変えない為に移動させる中
間結像面１３の移動量であり、e3' は中間結像面１３か
らリレー光学系１２の前側主点までの距離、e4' はリレ
ー光学系１２の後側主点から移動した画像表示手段１１
の表示面までの距離である。なお、主点間隔はベクトル
量で与えるものとする。
（Ｂ）においてΔe2は視度を変えない為に移動させる中
間結像面１３の移動量であり、e3' は中間結像面１３か
らリレー光学系１２の前側主点までの距離、e4' はリレ
ー光学系１２の後側主点から移動した画像表示手段１１
の表示面までの距離である。なお、主点間隔はベクトル
量で与えるものとする。
【００３６】中間結像面１３の必要な移動量Δe2は次の
式で表される： Δe2＝f2-(1-e1/f1)・f1f2/(f1+f2-e1) (1) そしてリレー光学系１２の位置は変わらないので、 e3' ＝e3- Δe2 (1/e4') ＝(1/fR)-(1/e3') となるから Δe4＝e4'-e4 だけ画像移動手段１９を介して画像表示手段１１を移動
させることにより、表示画像の中間像は移動した中間結
像面１３’に形成され、これによって視度変化なく表示
虚像の画角のみを変化させることができる。
式で表される： Δe2＝f2-(1-e1/f1)・f1f2/(f1+f2-e1) (1) そしてリレー光学系１２の位置は変わらないので、 e3' ＝e3- Δe2 (1/e4') ＝(1/fR)-(1/e3') となるから Δe4＝e4'-e4 だけ画像移動手段１９を介して画像表示手段１１を移動
させることにより、表示画像の中間像は移動した中間結
像面１３’に形成され、これによって視度変化なく表示
虚像の画角のみを変化させることができる。
【００３７】この時画像表示手段１１の画面サイズをL
とすると、中間像の大きさはyI＝L(e3/e4)から yI'＝L
(e3'/e4')と変化し、更に接眼光学系１４の焦点距離が
変化し、画角はそれに応じてωからω' に変化する。
とすると、中間像の大きさはyI＝L(e3/e4)から yI'＝L
(e3'/e4')と変化し、更に接眼光学系１４の焦点距離が
変化し、画角はそれに応じてωからω' に変化する。
【００３８】このとき、リレー光学系１２の球面収差等
を考慮したベスト像面位置をもとに画像表示手段１１の
移動量を補正すれば、より解像力は高まる。
を考慮したベスト像面位置をもとに画像表示手段１１の
移動量を補正すれば、より解像力は高まる。
【００３９】なお、光学素子LE１６，光学素子１５等は
複数のレンズで構成しても良いし、光学素子LEとしては
接眼光学系を構成する光学素子のいずれを選んでも良
い。
複数のレンズで構成しても良いし、光学素子LEとしては
接眼光学系を構成する光学素子のいずれを選んでも良
い。
【００４０】本実施例においてはリレー光学系中の絞り
位置Ｓ近傍に虚像形成に特に有効な光線のみを透過する
遮光板４４を配置して不要な光を遮光している。特にLC
D はパネル面に対して特定の方向に指向性の偏りがある
ため、この方向から大きく外れた方向に出射する光はコ
ントラストが低いためこれらの光をアイポイントに到達
しないようにの遮光板４４により遮光することが有効で
ある。
位置Ｓ近傍に虚像形成に特に有効な光線のみを透過する
遮光板４４を配置して不要な光を遮光している。特にLC
D はパネル面に対して特定の方向に指向性の偏りがある
ため、この方向から大きく外れた方向に出射する光はコ
ントラストが低いためこれらの光をアイポイントに到達
しないようにの遮光板４４により遮光することが有効で
ある。
【００４１】また、本実施例において接眼光学系１４の
光路へ挿入・設置する光学素子LEの組を複数とし順次挿
脱するような構成とすれば、切り替わる視野角の数が増
えるため、より観察者の好みの画角に設定できる。
光路へ挿入・設置する光学素子LEの組を複数とし順次挿
脱するような構成とすれば、切り替わる視野角の数が増
えるため、より観察者の好みの画角に設定できる。
【００４２】なお、実施例１における光学素子挿脱手段
１８、画像移動手段１９は機構的に連動して動作する機
械部品構成でも良いし、アクチュエーター等を電気的に
連動して動作するよう制御する手段を有した電気部品構
成でも良い。前者の場合、光学素子挿脱手段１８、画像
移動手段１９は一体となった機構系であり、後者の場合
はアクチュエーター等の駆動手段となる。また、後者の
場合は不図示の制御手段により光学素子挿脱手段１８、
画像移動手段１９の各々に対して駆動命令を送出しても
良いし、光学素子挿脱手段１８を介して画像移動手段１
９に駆動命令を送出しても良い。
１８、画像移動手段１９は機構的に連動して動作する機
械部品構成でも良いし、アクチュエーター等を電気的に
連動して動作するよう制御する手段を有した電気部品構
成でも良い。前者の場合、光学素子挿脱手段１８、画像
移動手段１９は一体となった機構系であり、後者の場合
はアクチュエーター等の駆動手段となる。また、後者の
場合は不図示の制御手段により光学素子挿脱手段１８、
画像移動手段１９の各々に対して駆動命令を送出しても
良いし、光学素子挿脱手段１８を介して画像移動手段１
９に駆動命令を送出しても良い。
【００４３】又、実施例１において光学素子LE１６とし
て直交する２方向で曲率の異なるアナモフィック非球面
を少なくとも２面有する光学素子を設定すれば、虚像の
水平方向と垂直方向とで虚像の位置を変えずに縦横の表
示倍率を変えることができる。このようにすると画像表
示手段１１の表示面のアスペクト比と虚像のアスペクト
比を異なるように設定することができるため、例えば
４：３の表示画像に対して虚像を１６：９のワイド画像
とすることが可能となる。よって、例えば光学素子LEの
挿入・退避に伴い垂直方向の倍率を不変とし、水平方向
の倍率を大きくすれば、縦方向の画角を変えずに観察像
のワイド化が図れる。
て直交する２方向で曲率の異なるアナモフィック非球面
を少なくとも２面有する光学素子を設定すれば、虚像の
水平方向と垂直方向とで虚像の位置を変えずに縦横の表
示倍率を変えることができる。このようにすると画像表
示手段１１の表示面のアスペクト比と虚像のアスペクト
比を異なるように設定することができるため、例えば
４：３の表示画像に対して虚像を１６：９のワイド画像
とすることが可能となる。よって、例えば光学素子LEの
挿入・退避に伴い垂直方向の倍率を不変とし、水平方向
の倍率を大きくすれば、縦方向の画角を変えずに観察像
のワイド化が図れる。
【００４４】図３は本発明の実施例２の要部概略図であ
る。本実施例が実施例１と異なる点は接眼光学系中に偏
心反射面を用いている点である。その他の構成は同じで
ある。
る。本実施例が実施例１と異なる点は接眼光学系中に偏
心反射面を用いている点である。その他の構成は同じで
ある。
【００４５】実施例１と異なる点のみ説明する。図中、
７２はリレー光学系１２による空中像が位置する中間結
像面、１４は接眼光学系、７４、７５は各々反射面及び
レンズであって、夫々接眼光学系１４の一要素を構成し
ている．なお、レンズ７５は光学素子LEであり、光学素
子挿脱手段１８により接眼光学系１４の光路中に挿入し
たり、退避したりする。なお、リレー光学系１２は複数
の屈折面を有しており、反射面７４は該複数の屈折面の
光軸に重なる光線に対して偏心して配置している。
７２はリレー光学系１２による空中像が位置する中間結
像面、１４は接眼光学系、７４、７５は各々反射面及び
レンズであって、夫々接眼光学系１４の一要素を構成し
ている．なお、レンズ７５は光学素子LEであり、光学素
子挿脱手段１８により接眼光学系１４の光路中に挿入し
たり、退避したりする。なお、リレー光学系１２は複数
の屈折面を有しており、反射面７４は該複数の屈折面の
光軸に重なる光線に対して偏心して配置している。
【００４６】本実施例の結像作用について説明する。画
像表示手段１１に表示された画像はリレー光学系１２に
より中間結像面７２上に空中像を形成する。反射面７
４、挿脱光学素子７５で構成される接眼光学系１４は中
間結像面７２の空中像からの光束を収束して観察者の前
方に虚像を形成すると共に、該光束をアイポイント１７
に位置する観察者の瞳に導くことにより、観察者は視軸
A 方向に虚像を観察する。
像表示手段１１に表示された画像はリレー光学系１２に
より中間結像面７２上に空中像を形成する。反射面７
４、挿脱光学素子７５で構成される接眼光学系１４は中
間結像面７２の空中像からの光束を収束して観察者の前
方に虚像を形成すると共に、該光束をアイポイント１７
に位置する観察者の瞳に導くことにより、観察者は視軸
A 方向に虚像を観察する。
【００４７】実施例２においても光学素子LE７５を接眼
光学系の光路中へ挿入又は退避する際、同時に画像移動
手段１９を介して画像表示手段１１をリレー光学系１２
の光軸に沿って所定量移動する。
光学系の光路中へ挿入又は退避する際、同時に画像移動
手段１９を介して画像表示手段１１をリレー光学系１２
の光軸に沿って所定量移動する。
【００４８】ただし、本実施例においては反射面７４が
リレー光学系１２の光軸に重なる光線（中心画角の主光
線）に対して傾けることが望ましい。このように傾いた
中間結像面７２を形成するには画像表示手段１１、リレ
ー光学系１２、中間結像面７２が各々シャインプルーフ
の法則を満足するように画像表示手段１１及びリレー光
学系１２を配置することが必要である。さらに、光学素
子LE７５の挿入又は退避によって中間結像面７２も移動
しなければならないので、画像表示手段１１をシャイン
プルーフの法則に基づいて位置、傾き量を変えて移動
し、これによって移動する中間結像面７２の位置、傾き
を変える。
リレー光学系１２の光軸に重なる光線（中心画角の主光
線）に対して傾けることが望ましい。このように傾いた
中間結像面７２を形成するには画像表示手段１１、リレ
ー光学系１２、中間結像面７２が各々シャインプルーフ
の法則を満足するように画像表示手段１１及びリレー光
学系１２を配置することが必要である。さらに、光学素
子LE７５の挿入又は退避によって中間結像面７２も移動
しなければならないので、画像表示手段１１をシャイン
プルーフの法則に基づいて位置、傾き量を変えて移動
し、これによって移動する中間結像面７２の位置、傾き
を変える。
【００４９】シャインプルーフの法則を図１４を用いて
説明する。図中、１０１は像面、１０２はレンズ主平
面、１０３は物体面である。図示のように像面１０１を
レンズ主平面１０２に対して傾ける場合には物体面１０
３は像面１０１に対して平行とはせず紙面内で傾けなけ
ればならない。このとき像面１０１、レンズ主平面１０
２、物体面１０３の各々の延長線が一点P で交わるよう
にすれば物体面全体が傾いた像面に正しく結像すること
になる。
説明する。図中、１０１は像面、１０２はレンズ主平
面、１０３は物体面である。図示のように像面１０１を
レンズ主平面１０２に対して傾ける場合には物体面１０
３は像面１０１に対して平行とはせず紙面内で傾けなけ
ればならない。このとき像面１０１、レンズ主平面１０
２、物体面１０３の各々の延長線が一点P で交わるよう
にすれば物体面全体が傾いた像面に正しく結像すること
になる。
【００５０】ここで物体距離s 、像面距離s'、像面１０
１とレンズ主平面１０２のなす角をθ’、像面１０１と
物体面１０３のなす角をθ、レンズの横倍率をβとすれ
ば次式が成り立つ。
１とレンズ主平面１０２のなす角をθ’、像面１０１と
物体面１０３のなす角をθ、レンズの横倍率をβとすれ
ば次式が成り立つ。
【００５１】tan θ＝ (1+1/β)・tan θ’ β＝s'/s よって、本発明の場合、物体面１０３を画像表示面、レ
ンズ主平面１０２をリレー光学系１２の主平面、像面１
０１を中間結像面に各々置き換えてθあるいはθ’を設
定すればよい。
ンズ主平面１０２をリレー光学系１２の主平面、像面１
０１を中間結像面に各々置き換えてθあるいはθ’を設
定すればよい。
【００５２】なお、本実施例においてもリレー光学系１
２中の絞り位置Ｓ近傍に遮光板を配置して不要な光を遮
光する。特にLCD はパネル面に対して特定の方向に指向
性の偏りがあるため、この方向から大きく外れた方向に
出射する光はコントラストが低いためこれらの光をアイ
ポイントに到達しないように遮光することが有効であ
る。
２中の絞り位置Ｓ近傍に遮光板を配置して不要な光を遮
光する。特にLCD はパネル面に対して特定の方向に指向
性の偏りがあるため、この方向から大きく外れた方向に
出射する光はコントラストが低いためこれらの光をアイ
ポイントに到達しないように遮光することが有効であ
る。
【００５３】本実施例では接眼光学系１４に偏心反射面
７４を用いているため、偏心反射面７４の有効系φを小
さくでき、本実施例の如き画像表示装置を両眼用に二つ
対称的に配置する際に広画角の表示装置を得ることがで
きる。また広画角としても接眼光学系１４を軽量に作製
できるというメリットを有する。
７４を用いているため、偏心反射面７４の有効系φを小
さくでき、本実施例の如き画像表示装置を両眼用に二つ
対称的に配置する際に広画角の表示装置を得ることがで
きる。また広画角としても接眼光学系１４を軽量に作製
できるというメリットを有する。
【００５４】また、本実施例において接眼光学系の光路
へ挿入又は退避する光学素子LEの組を複数とし順次切り
替わるような構成とすれば、切り替わる視野角の数が増
えるため、より観察者の好みの画角に設定できる。
へ挿入又は退避する光学素子LEの組を複数とし順次切り
替わるような構成とすれば、切り替わる視野角の数が増
えるため、より観察者の好みの画角に設定できる。
【００５５】図４は本発明の実施例３の要部概略図であ
る。本実施例が実施例２と異なる点は、リレー光学系を
屈折レンズと２つの反射面で構成している点であり、そ
の他の構成は同じである。異なる点のみ説明する。
る。本実施例が実施例２と異なる点は、リレー光学系を
屈折レンズと２つの反射面で構成している点であり、そ
の他の構成は同じである。異なる点のみ説明する。
【００５６】図中、８２は屈折レンズであり、複数の屈
折面を有している。８３、８４は反射面であり、屈折レ
ンズ８２、反射面８３、８４はリレー光学系１２の一要
素を構成している。又、反射面８３、８４は屈折レンズ
８２の複数の屈折面の光軸と重なる光線に対して偏心し
て配置している。
折面を有している。８３、８４は反射面であり、屈折レ
ンズ８２、反射面８３、８４はリレー光学系１２の一要
素を構成している。又、反射面８３、８４は屈折レンズ
８２の複数の屈折面の光軸と重なる光線に対して偏心し
て配置している。
【００５７】８５はリレー光学系１２による空中像が位
置する中間結像面である。反射面７４は屈折レンズ８２
を構成する複数の屈折面の光軸に重なる光線（中心画角
の主光線）に対して偏心して配置している。
置する中間結像面である。反射面７４は屈折レンズ８２
を構成する複数の屈折面の光軸に重なる光線（中心画角
の主光線）に対して偏心して配置している。
【００５８】次に本実施例の結像作用について説明す
る。画像表示手段１１に表示した画像からの光束はリレ
ー光学系１２中の屈折レンズ８２を通過した後、偏心反
射面８３、８４で反射した後、中間結像面８５上に空中
像を形成する。反射面７４及び光学素子LE７５で構成さ
れる接眼光学系１４は中間結像面８５の空中像からの光
束を収束して観察者の前方に虚像を形成すると共に、該
光束をアイポイント１７に位置する観察者の瞳に導くこ
とにより、観察者は視軸A 方向に虚像を観察する。
る。画像表示手段１１に表示した画像からの光束はリレ
ー光学系１２中の屈折レンズ８２を通過した後、偏心反
射面８３、８４で反射した後、中間結像面８５上に空中
像を形成する。反射面７４及び光学素子LE７５で構成さ
れる接眼光学系１４は中間結像面８５の空中像からの光
束を収束して観察者の前方に虚像を形成すると共に、該
光束をアイポイント１７に位置する観察者の瞳に導くこ
とにより、観察者は視軸A 方向に虚像を観察する。
【００５９】本実施例は実施例２と同じ効果を有する。
その上、本実施例では反射面７４で発生する偏心収差を
リレー光学系１２中の反射面８３、８４で補正すること
が可能なため全系で偏心収差の少ない、あるいは無い系
とすることができる。そして偏心収差が低減されている
場合は画像表示手段１１のシャインプルーフの法則を満
たす為の傾き角が小さくて良いため光学素子LE７５の挿
入又は退避に伴う画像表示手段１１の傾き角の変化量も
小さくてすむというメリットがある。
その上、本実施例では反射面７４で発生する偏心収差を
リレー光学系１２中の反射面８３、８４で補正すること
が可能なため全系で偏心収差の少ない、あるいは無い系
とすることができる。そして偏心収差が低減されている
場合は画像表示手段１１のシャインプルーフの法則を満
たす為の傾き角が小さくて良いため光学素子LE７５の挿
入又は退避に伴う画像表示手段１１の傾き角の変化量も
小さくてすむというメリットがある。
【００６０】また偏心収差が像面の倒れに関して完全に
補正されている場合には挿脱光学素子７５の挿入又は退
避に際して画像表示手段１１をその表示面に垂直な中心
軸Ｄに沿って移動させれば良く、広画角、軽量でしかも
画像移動手段１９の簡素な系とすることができる。
補正されている場合には挿脱光学素子７５の挿入又は退
避に際して画像表示手段１１をその表示面に垂直な中心
軸Ｄに沿って移動させれば良く、広画角、軽量でしかも
画像移動手段１９の簡素な系とすることができる。
【００６１】なお、本実施例においてもリレー光学系中
の絞り位置近傍に遮光板を配置して不要な光を遮光す
る。特にLCD はパネル面に対して特定の方向に指向性の
偏りがあるため、この方向から大きく外れた方向に出射
する光はコントラストが低いためこれらの光をアイポイ
ントに到達しないように遮光することが有効である。
の絞り位置近傍に遮光板を配置して不要な光を遮光す
る。特にLCD はパネル面に対して特定の方向に指向性の
偏りがあるため、この方向から大きく外れた方向に出射
する光はコントラストが低いためこれらの光をアイポイ
ントに到達しないように遮光することが有効である。
【００６２】また、本実施例において接眼光学系の光路
へ挿入又は退避する光学素子LEの組を複数とし順次切り
替わるような構成とすれば、切り替わる視野角の数が増
えるため、より観察者の好みの画角に設定できる。
へ挿入又は退避する光学素子LEの組を複数とし順次切り
替わるような構成とすれば、切り替わる視野角の数が増
えるため、より観察者の好みの画角に設定できる。
【００６３】図５は本発明の実施例４の要部概略図であ
る。本実施例が実施例１と異なる点は、接眼光学系１４
中の光学素子LE１６を挿脱する際に必要な中間結像面の
移動を実施例１では画像表示手段１１の移動で行ったも
のを本実施例ではリレー光学系１２の移動で行っている
点である。
る。本実施例が実施例１と異なる点は、接眼光学系１４
中の光学素子LE１６を挿脱する際に必要な中間結像面の
移動を実施例１では画像表示手段１１の移動で行ったも
のを本実施例ではリレー光学系１２の移動で行っている
点である。
【００６４】図中、２１はリレー光学素子移動手段であ
り、リレー光学系１２を光軸に沿って移動させて中間結
像面１３を移動させる。
り、リレー光学系１２を光軸に沿って移動させて中間結
像面１３を移動させる。
【００６５】次に表示虚像の大きさを変える作用につい
て説明する。観察者が不図示の操作部材を操作すること
により光学素子挿脱手段１８によって光学素子LE１６が
接眼光学系１４の光路中に挿入したり、退避したりす
る。このときリレー光学素子移動手段２１は光学素子LE
１６の挿脱に連動して視度変化を０とするようリレー光
学系１２を所定量移動させる。その量は光学素子LE１６
の挿脱により発生する視度変化を補正する量である。
て説明する。観察者が不図示の操作部材を操作すること
により光学素子挿脱手段１８によって光学素子LE１６が
接眼光学系１４の光路中に挿入したり、退避したりす
る。このときリレー光学素子移動手段２１は光学素子LE
１６の挿脱に連動して視度変化を０とするようリレー光
学系１２を所定量移動させる。その量は光学素子LE１６
の挿脱により発生する視度変化を補正する量である。
【００６６】次に本実施例におけるリレー光学系１２の
移動量について説明する。図６は全系を薄肉光学系とし
たときの光学配置を示す図である。図６（Ａ）は接眼光
学系１４中に光学素子LE１６が挿入されている場合の光
学配置を示しており、図６（Ｂ）は接眼光学系中から光
学素子LE１６が退避している場合の光学配置を示してい
る。光学素子LE１６を退避している図６（Ｂ）の場合、
これを挿入している図６（Ａ）と同じ視度とするために
リレー光学系１２を中間結像面１３側へdRだけ移動して
おり、これによって中間結像面は観察者側から見て図６
（Ａ）の場合より遠い１３’の位置に移動し、さらに中
間結像面１３’上の中間像の大きさyI'が図６（Ａ）の
場合よりも小さくなっている。なお、各光学要素の焦点
距離および主点間隔は実施例１と同様に図のように定め
る。
移動量について説明する。図６は全系を薄肉光学系とし
たときの光学配置を示す図である。図６（Ａ）は接眼光
学系１４中に光学素子LE１６が挿入されている場合の光
学配置を示しており、図６（Ｂ）は接眼光学系中から光
学素子LE１６が退避している場合の光学配置を示してい
る。光学素子LE１６を退避している図６（Ｂ）の場合、
これを挿入している図６（Ａ）と同じ視度とするために
リレー光学系１２を中間結像面１３側へdRだけ移動して
おり、これによって中間結像面は観察者側から見て図６
（Ａ）の場合より遠い１３’の位置に移動し、さらに中
間結像面１３’上の中間像の大きさyI'が図６（Ａ）の
場合よりも小さくなっている。なお、各光学要素の焦点
距離および主点間隔は実施例１と同様に図のように定め
る。
【００６７】図６（Ａ）の虚像位置を無限遠とし、これ
と同じ視度とする為の中間結像面１３の移動量をΔe2と
すると、本実施例では画像表示手段１１の位置が不変で
あるから、 e3'+e4' ＝e3+e4-Δe2 (2) 又、リレー光学系１２の結像関係より、 １/e3' +１/e4'＝１/fR (3) となる。
と同じ視度とする為の中間結像面１３の移動量をΔe2と
すると、本実施例では画像表示手段１１の位置が不変で
あるから、 e3'+e4' ＝e3+e4-Δe2 (2) 又、リレー光学系１２の結像関係より、 １/e3' +１/e4'＝１/fR (3) となる。
【００６８】必要な中間結像面の移動量Δe2は実施例１
中の式(1) で表されるから式(1)、(2)、(3) よりe3'、e4'
は２次方程式の解として求まる。このようにして決まる
位置にリレー光学素子移動手段２１を介してリレー光学
系１２を移動させれば、視度変化なく表示虚像の画角の
みを変化させることが可能である。
中の式(1) で表されるから式(1)、(2)、(3) よりe3'、e4'
は２次方程式の解として求まる。このようにして決まる
位置にリレー光学素子移動手段２１を介してリレー光学
系１２を移動させれば、視度変化なく表示虚像の画角の
みを変化させることが可能である。
【００６９】この時画像表示手段１１の画面サイズをL
とすると、中間像の大きさはyI＝L(e3/e4)から yI'＝L
(e3'/e4')と変化し、更に接眼光学系１４の焦点距離も
変化しているので画角はそれに応じてωからω' に変化
する。
とすると、中間像の大きさはyI＝L(e3/e4)から yI'＝L
(e3'/e4')と変化し、更に接眼光学系１４の焦点距離も
変化しているので画角はそれに応じてωからω' に変化
する。
【００７０】これまでの実施例は画像信号、電力等に係
る配線を有している画像表示手段１１を移動していた
が、本実施例においてはその移動がないため耐久性の点
で好ましい。また、これまでの実施例では観察画像が回
転しないよう画像表示手段１１はスライド式に移動させ
なければならないのに対して、本実施例ではレンズを回
転によって移動できるため機構的、精度的に製作が容易
である。
る配線を有している画像表示手段１１を移動していた
が、本実施例においてはその移動がないため耐久性の点
で好ましい。また、これまでの実施例では観察画像が回
転しないよう画像表示手段１１はスライド式に移動させ
なければならないのに対して、本実施例ではレンズを回
転によって移動できるため機構的、精度的に製作が容易
である。
【００７１】なお、リレー光学系１２の球面収差等を考
慮したベスト像面位置をもとにリレー光学系１２の移動
量を補正すれば、より解像力は高まる。
慮したベスト像面位置をもとにリレー光学系１２の移動
量を補正すれば、より解像力は高まる。
【００７２】なお、本実施例は実施例２、３の偏心光学
系にも適用可能である。この場合リレー光学系の位置は
前記近軸関係より決定されるが、実施例３の様な系では
リレー光学素子移動手段２１はリレー光学系１２全体で
はなくリレー光学系中の屈折レンズ８２のみを移動させ
る。特に反射面８３、８４、７４の間で偏心収差が補正
されている場合には屈折レンズ８２をその光軸（中心画
角主光線）に沿って移動するのみでよいからリレー光学
素子移動手段２１の構成が簡素化される。また、偏心収
差が補正されていない場合は中間結像面８５、屈折レン
ズ８２、画像表示手段１１をシャインプルーフの法則を
満足するように屈折レンズ８２及び画像表示手段１１の
傾き角を設定すれば良い。
系にも適用可能である。この場合リレー光学系の位置は
前記近軸関係より決定されるが、実施例３の様な系では
リレー光学素子移動手段２１はリレー光学系１２全体で
はなくリレー光学系中の屈折レンズ８２のみを移動させ
る。特に反射面８３、８４、７４の間で偏心収差が補正
されている場合には屈折レンズ８２をその光軸（中心画
角主光線）に沿って移動するのみでよいからリレー光学
素子移動手段２１の構成が簡素化される。また、偏心収
差が補正されていない場合は中間結像面８５、屈折レン
ズ８２、画像表示手段１１をシャインプルーフの法則を
満足するように屈折レンズ８２及び画像表示手段１１の
傾き角を設定すれば良い。
【００７３】図７は本発明の実施例５の要部概略図であ
る。本実施例が実施例４と異なる点は、リレー光学系１
２を移動させる際に不要光カット用の遮光板をリレー光
学系１２とは別体で移動させるようにした点であり、そ
の他の構成は同じである。図７（Ａ）において９１、９
２はリレー光学系１２の構成要素であり、９３は絞り位
置Ｓ1 近傍に位置する遮光板である。図７（Ｂ）はリレ
ー光学素子移動手段２１によってリレー光学系１２をdR
だけ移動し、同時に遮光板移動手段９４によって遮光板
９３を光軸に沿って所定量移動した状態を示している。
る。本実施例が実施例４と異なる点は、リレー光学系１
２を移動させる際に不要光カット用の遮光板をリレー光
学系１２とは別体で移動させるようにした点であり、そ
の他の構成は同じである。図７（Ａ）において９１、９
２はリレー光学系１２の構成要素であり、９３は絞り位
置Ｓ1 近傍に位置する遮光板である。図７（Ｂ）はリレ
ー光学素子移動手段２１によってリレー光学系１２をdR
だけ移動し、同時に遮光板移動手段９４によって遮光板
９３を光軸に沿って所定量移動した状態を示している。
【００７４】図７（Ｂ）の状態ではリレー光学系１２の
移動により瞳（絞り位置）がリレー光学系に対して相対
的に移動し、点Ｓ2 に移る。よって、全画角の光束に対
して均等な遮光効果を得るには、光学素子挿脱手段１８
による光学素子LE１６の挿脱動作に連動してリレー光学
素子移動手段２１によりリレー光学系１２を移動すると
同時に遮光板移動手段９４により遮光板９３を移動した
絞りＳ2 の近傍に移動する。これによって画角の切換え
に際して最良の遮光効果を得る。
移動により瞳（絞り位置）がリレー光学系に対して相対
的に移動し、点Ｓ2 に移る。よって、全画角の光束に対
して均等な遮光効果を得るには、光学素子挿脱手段１８
による光学素子LE１６の挿脱動作に連動してリレー光学
素子移動手段２１によりリレー光学系１２を移動すると
同時に遮光板移動手段９４により遮光板９３を移動した
絞りＳ2 の近傍に移動する。これによって画角の切換え
に際して最良の遮光効果を得る。
【００７５】図８は本発明の実施例６の要部概略図であ
る。本実施例が実施例１と異なる点は、実施例１では光
学素子挿脱手段１８の動作による光学素子LE１６の接眼
光学系の光路中への挿脱に伴い画像表示手段１１が移動
して虚像の視度を一定に保っていたのに対して、本実施
例ではリレー光学系１２を構成する複数の光学素子のう
ち一部の光学素子REがリレー光学系の光路中から挿脱し
て虚像の視度を一定に保つ点である。
る。本実施例が実施例１と異なる点は、実施例１では光
学素子挿脱手段１８の動作による光学素子LE１６の接眼
光学系の光路中への挿脱に伴い画像表示手段１１が移動
して虚像の視度を一定に保っていたのに対して、本実施
例ではリレー光学系１２を構成する複数の光学素子のう
ち一部の光学素子REがリレー光学系の光路中から挿脱し
て虚像の視度を一定に保つ点である。
【００７６】図８において３２、３３はリレー光学系１
２を構成する光学素子であり、そのうち光学素子３３は
光学素子REである。３４はリレー光学素子挿脱手段であ
り、光学素子RE３３をリレー光学系１２の光路中へ挿脱
する。
２を構成する光学素子であり、そのうち光学素子３３は
光学素子REである。３４はリレー光学素子挿脱手段であ
り、光学素子RE３３をリレー光学系１２の光路中へ挿脱
する。
【００７７】以下、本実施例の動作について説明する。
観察者が不図示の操作部材を操作することによりレンズ
移動手段１８を介して光学素子LE１６は光路中と光路外
へ位置が切り替わる。この操作に連動してリレー光学素
子挿脱手段３４は光学素子RE３３をリレー光学系１２の
光路中と光路外へ移動させる。このとき光学素子RE３３
の焦点距離、挿入位置は光学素子LE１６の有無で発生す
る虚像の視度変化をキャンセルするよう設定される。以
下それらについて説明する。
観察者が不図示の操作部材を操作することによりレンズ
移動手段１８を介して光学素子LE１６は光路中と光路外
へ位置が切り替わる。この操作に連動してリレー光学素
子挿脱手段３４は光学素子RE３３をリレー光学系１２の
光路中と光路外へ移動させる。このとき光学素子RE３３
の焦点距離、挿入位置は光学素子LE１６の有無で発生す
る虚像の視度変化をキャンセルするよう設定される。以
下それらについて説明する。
【００７８】図９は全系を薄肉光学系としたときの光学
配置図である。図９（Ａ）は光学素子LE１６が光路中に
位置しているときの光学配置図であり、図９（Ｂ）は本
実施例の構成において光学素子LE１６が光路外に退避し
た際の光学配置図である。
配置図である。図９（Ａ）は光学素子LE１６が光路中に
位置しているときの光学配置図であり、図９（Ｂ）は本
実施例の構成において光学素子LE１６が光路外に退避し
た際の光学配置図である。
【００７９】図９（Ａ）の場合の虚像位置を無限遠と
し、光学素子３２、３３よりなるリレー光学系１２の焦
点距離をfRとする。図９（Ｂ）においてこれと同じ視度
とするための中間結像面１３の移動量をΔe2、光学素子
３２より構成されるリレー光学系を１２’とし、その焦
点距離をfR' とする。又、中間結像面１３よりリレー光
学系１２’の前側主点までの距離をe3' 、リレー光学系
１２’の後側主点から画像表示手段１１までの距離を
e4' とすれば、本実施例においては必要な中間結像面の
移動量は、 Δe2＝f2-(1-e1/f1)・f1f2/(f1+f2-e1) (1) で求まり、そして e3'+e4' ＝e3+e4-Δe2 (2) １/e3' +１/e4'＝１/fR' (4) の関係を満たすように光学素子RE３３の焦点距離、挿入
位置を定めれば良い。
し、光学素子３２、３３よりなるリレー光学系１２の焦
点距離をfRとする。図９（Ｂ）においてこれと同じ視度
とするための中間結像面１３の移動量をΔe2、光学素子
３２より構成されるリレー光学系を１２’とし、その焦
点距離をfR' とする。又、中間結像面１３よりリレー光
学系１２’の前側主点までの距離をe3' 、リレー光学系
１２’の後側主点から画像表示手段１１までの距離を
e4' とすれば、本実施例においては必要な中間結像面の
移動量は、 Δe2＝f2-(1-e1/f1)・f1f2/(f1+f2-e1) (1) で求まり、そして e3'+e4' ＝e3+e4-Δe2 (2) １/e3' +１/e4'＝１/fR' (4) の関係を満たすように光学素子RE３３の焦点距離、挿入
位置を定めれば良い。
【００８０】このようにすると視野角を変化させる際リ
レー光学系１２の焦点距離と主点位置を共に変えること
ができるため、リレー光学系１２が移動する実施例４に
比べ視野角を変化させたときの収差変動が小さくなると
いう利点がある。
レー光学系１２の焦点距離と主点位置を共に変えること
ができるため、リレー光学系１２が移動する実施例４に
比べ視野角を変化させたときの収差変動が小さくなると
いう利点がある。
【００８１】なお、本実施例においてリレー光学系１２
に挿入する光学素子は正、負いずれの屈折力でもよく、
さらに光学素子LE１６と光学素子RE３３の挿入退避が逆
となる場合にとどまらず、挿入退避を同じくしてもよ
い。
に挿入する光学素子は正、負いずれの屈折力でもよく、
さらに光学素子LE１６と光学素子RE３３の挿入退避が逆
となる場合にとどまらず、挿入退避を同じくしてもよ
い。
【００８２】また、実施例５と同様に光学素子RE３３を
リレー光学系１２中へ挿脱する際に不要光カット用の遮
光板をリレー光学系１２とは別体で移動すると遮光の効
果が増す。
リレー光学系１２中へ挿脱する際に不要光カット用の遮
光板をリレー光学系１２とは別体で移動すると遮光の効
果が増す。
【００８３】図１０は本発明の実施例７の要部概略図で
ある。本実施例は実施例６において、光学素子RE３３を
リレー光学系１２中へ挿脱する際に遮光板が移動できる
空間を越えて絞り位置が移動する場合において、有効な
遮光効果を得る実施例である。
ある。本実施例は実施例６において、光学素子RE３３を
リレー光学系１２中へ挿脱する際に遮光板が移動できる
空間を越えて絞り位置が移動する場合において、有効な
遮光効果を得る実施例である。
【００８４】図１０（Ａ）は接眼光学系１４の光路から
光学素子LE１６が退避している場合のリレー光学系１２
付近の光学配置図である。図中、９１、９２はリレー光
学系１２を構成する光学素子、Ｓ1 はこの場合における
絞り位置、９７は遮光板交換手段、９３はこの時設置さ
れている遮光板である。図１０（Ｂ）は接眼光学系１４
へ光学素子LE１６が挿入された場合のリレー光学系１２
付近の光学配置図である。図中、９５はこの時挿入され
た光学素子REであり、Ｓ2 はこの場合の絞り位置であ
り、９６はこの場合に交換して設置された遮光板であ
る。
光学素子LE１６が退避している場合のリレー光学系１２
付近の光学配置図である。図中、９１、９２はリレー光
学系１２を構成する光学素子、Ｓ1 はこの場合における
絞り位置、９７は遮光板交換手段、９３はこの時設置さ
れている遮光板である。図１０（Ｂ）は接眼光学系１４
へ光学素子LE１６が挿入された場合のリレー光学系１２
付近の光学配置図である。図中、９５はこの時挿入され
た光学素子REであり、Ｓ2 はこの場合の絞り位置であ
り、９６はこの場合に交換して設置された遮光板であ
る。
【００８５】本実施例の作用を説明する。図１０（Ａ）
の場合、絞りＳ1 近傍に遮光板９３が配置され、有害光
束を有効に遮光している。
の場合、絞りＳ1 近傍に遮光板９３が配置され、有害光
束を有効に遮光している。
【００８６】観察者が不図示の操作部材を操作すること
によりレンズ挿脱手段１８を介して光学素子LE１６は光
路外から光路内へ位置が切り替わる。この操作に伴いリ
レー光学素子挿脱手段３４は光学素子RE３３をリレー光
学系１２の光路外から光路内へ移動させる。この図１０
（Ｂ）の状態ではリレー光学系１２’の焦点距離変化に
より絞り位置がＳ1 からＳ2 へ光学素子９２を越えて移
動する。そこで、遮光板交換手段９７は遮光板９３を光
路外に退避させ、別の遮光板９６を絞り位置Ｓ2 に挿入
する。
によりレンズ挿脱手段１８を介して光学素子LE１６は光
路外から光路内へ位置が切り替わる。この操作に伴いリ
レー光学素子挿脱手段３４は光学素子RE３３をリレー光
学系１２の光路外から光路内へ移動させる。この図１０
（Ｂ）の状態ではリレー光学系１２’の焦点距離変化に
より絞り位置がＳ1 からＳ2 へ光学素子９２を越えて移
動する。そこで、遮光板交換手段９７は遮光板９３を光
路外に退避させ、別の遮光板９６を絞り位置Ｓ2 に挿入
する。
【００８７】本実施例によれば光学素子RE３３をリレー
光学系１２の光路中へ挿脱することにより絞り位置が光
学素子を越えて移動しても全画角の光束に対して均等な
遮光効果を得ることができる。
光学系１２の光路中へ挿脱することにより絞り位置が光
学素子を越えて移動しても全画角の光束に対して均等な
遮光効果を得ることができる。
【００８８】図１１は本発明の実施例８の要部概略図で
ある。本実施例は実施例６において虚像の画角を変化す
る際、虚像のアスペクト比を変更する実施例である。
ある。本実施例は実施例６において虚像の画角を変化す
る際、虚像のアスペクト比を変更する実施例である。
【００８９】図１１は接眼光学系１４中とリレー光学系
１２中に同時にアナモフィック光学素子である光学素子
LE４６、同じくアナモフィック光学素子である光学素子
RE４３を挿入した光学配置図である。
１２中に同時にアナモフィック光学素子である光学素子
LE４６、同じくアナモフィック光学素子である光学素子
RE４３を挿入した光学配置図である。
【００９０】光学素子LE及びREは共に直交する二方向で
曲率の異なるアナモフィック非球面を有しており、虚像
の水平方向と垂直方向とで異なる結像倍率で結像する。
図１１（Ａ）は水平画角断面での光学配置図であり、図
１１（Ｂ）は垂直画角断面での光学配置図である。両断
面において、虚像はいずれも無限遠に結像するが、光学
素子LE４６、光学素子RE４３の屈折力が異なる。
曲率の異なるアナモフィック非球面を有しており、虚像
の水平方向と垂直方向とで異なる結像倍率で結像する。
図１１（Ａ）は水平画角断面での光学配置図であり、図
１１（Ｂ）は垂直画角断面での光学配置図である。両断
面において、虚像はいずれも無限遠に結像するが、光学
素子LE４６、光学素子RE４３の屈折力が異なる。
【００９１】このようにすると画像表示手段１１の表示
面における画像のアスペクト比と虚像のアスペクト比を
変えることが可能となるため、例えば４：３の表示画像
に対して虚像を１６：９のワイド画像とすることが可能
となる。よって両光学素子LE,RE の挿入の際に全体の視
度を変えずに、垂直方向の倍率を不変とし、水平方向の
倍率を大きくすれば垂直画角ωV 不変のまま水平画角ω
H を大きくして観察像のワイド化が図れる。
面における画像のアスペクト比と虚像のアスペクト比を
変えることが可能となるため、例えば４：３の表示画像
に対して虚像を１６：９のワイド画像とすることが可能
となる。よって両光学素子LE,RE の挿入の際に全体の視
度を変えずに、垂直方向の倍率を不変とし、水平方向の
倍率を大きくすれば垂直画角ωV 不変のまま水平画角ω
H を大きくして観察像のワイド化が図れる。
【００９２】又、リレー光学系１２、接眼光学系１４の
両方にアナモフィック系を導入することにより、縦横で
倍率を異なるように設定しながら縦横の視度を一致させ
ることが可能となるため、近距離の虚像位置でも良好に
観察できるというメリットがある。
両方にアナモフィック系を導入することにより、縦横で
倍率を異なるように設定しながら縦横の視度を一致させ
ることが可能となるため、近距離の虚像位置でも良好に
観察できるというメリットがある。
【００９３】なお、本実施例は実施例２、３のごとき偏
心光学系にも適用可能である。実施例２のような偏心光
学系の場合はリレー光学系１２の前後いずれか、あるい
はリレー光学系１２中に光学素子を挿入する構成とすれ
ばよい。同様に実施例３のような偏心光学系の場合には
屈折レンズ８２の前後いずれか、あるいはリレー光学系
１２中に光学素子を挿入する構成とすればよい。このと
き偏心収差が残存している場合には挿入する光学素子は
リレー光学系１２、屈折レンズ８２に対して傾いて偏心
させる。偏心量はシャインプルーフの法則に基づいて表
示面が移動しないよう設定する。
心光学系にも適用可能である。実施例２のような偏心光
学系の場合はリレー光学系１２の前後いずれか、あるい
はリレー光学系１２中に光学素子を挿入する構成とすれ
ばよい。同様に実施例３のような偏心光学系の場合には
屈折レンズ８２の前後いずれか、あるいはリレー光学系
１２中に光学素子を挿入する構成とすればよい。このと
き偏心収差が残存している場合には挿入する光学素子は
リレー光学系１２、屈折レンズ８２に対して傾いて偏心
させる。偏心量はシャインプルーフの法則に基づいて表
示面が移動しないよう設定する。
【００９４】図１２は本発明の実施例９の要部概略図で
ある。本実施例が実施例６と異なるの点は実施例６が光
学素子LE１６の光路中と光路外との挿脱にともないリレ
ー光学系１２中に光学素子REを挿入・退避していたのに
加え、リレー光学系１２のその他の部分と画像表示手段
１１をリレー光学系１２の光軸に沿って移動させた点で
ある。
ある。本実施例が実施例６と異なるの点は実施例６が光
学素子LE１６の光路中と光路外との挿脱にともないリレ
ー光学系１２中に光学素子REを挿入・退避していたのに
加え、リレー光学系１２のその他の部分と画像表示手段
１１をリレー光学系１２の光軸に沿って移動させた点で
ある。
【００９５】図１２中、１２はリレー光学系、３２、３
３はリレー光学系１２を構成する光学素子であり、その
うち光学素子３２は光軸に沿って移動する光学素子であ
り、光学素子３３は光学素子REである。３４はリレー光
学素子挿脱手段であり、光学素子RE３３を光路中へ挿脱
する。２１は移動する光学素子３２をリレー光学系１２
の光軸に沿って移動させるリレー光学素子移動手段であ
る。１９は画像表示手段１１を光軸方向に移動させる画
像移動手段である。
３はリレー光学系１２を構成する光学素子であり、その
うち光学素子３２は光軸に沿って移動する光学素子であ
り、光学素子３３は光学素子REである。３４はリレー光
学素子挿脱手段であり、光学素子RE３３を光路中へ挿脱
する。２１は移動する光学素子３２をリレー光学系１２
の光軸に沿って移動させるリレー光学素子移動手段であ
る。１９は画像表示手段１１を光軸方向に移動させる画
像移動手段である。
【００９６】本実施例の作用を説明する。観察者が不図
示の操作部材を操作することによりレンズ挿脱手段１８
を介して光学素子LE１６は接眼光学系１４の光路中から
光路外へ位置が切り替わる。この操作に連動してリレー
光学素子挿脱手段３４は光学素子RE３３をリレー光学系
の光路中から光路外へ移動させる。さらにリレー光学素
子移動手段２１と画像移動手段１９が各々光学素子３２
と画像表示手段１１をリレー光学系１２の光軸に沿って
移動させる。
示の操作部材を操作することによりレンズ挿脱手段１８
を介して光学素子LE１６は接眼光学系１４の光路中から
光路外へ位置が切り替わる。この操作に連動してリレー
光学素子挿脱手段３４は光学素子RE３３をリレー光学系
の光路中から光路外へ移動させる。さらにリレー光学素
子移動手段２１と画像移動手段１９が各々光学素子３２
と画像表示手段１１をリレー光学系１２の光軸に沿って
移動させる。
【００９７】このとき光学素子RE３３の焦点距離、挿入
位置及び光学素子３２の移動量及び画像表示手段１１の
移動量は光学素子LE１６の有無で発生する虚像の視度変
化をキャンセルするよう設定する。以下それらについて
説明する。
位置及び光学素子３２の移動量及び画像表示手段１１の
移動量は光学素子LE１６の有無で発生する虚像の視度変
化をキャンセルするよう設定する。以下それらについて
説明する。
【００９８】図１３は全系を薄肉光学系としたときの光
学配置図である。図１３（Ａ）は光学素子LE１６が光路
中に位置しているときの光学系の配置図であり、図１３
（Ｂ）は本実施例の構成において光学素子LE１６が光路
外に退避した際の光学配置図を示す。
学配置図である。図１３（Ａ）は光学素子LE１６が光路
中に位置しているときの光学系の配置図であり、図１３
（Ｂ）は本実施例の構成において光学素子LE１６が光路
外に退避した際の光学配置図を示す。
【００９９】図１３（Ａ）の虚像位置を無限遠とし、光
学素子３２、３３よりなるリレー光学系１２の焦点距離
をfRとする。図１３（Ｂ）においてこれと同じ視度とす
るための中間結像面１３の移動量をΔe2、光学素子３２
より構成されるリレー光学系を１２’とし、その焦点距
離をfR' とする。又、中間結像面１３’よりリレー光学
系１２’の前側主点までの距離をe3' 、リレー光学系１
２’の後側主点から移動した画像表示手段１１までの距
離をe4' とすれば、本実施例においては必要な中間結像
面の移動量は、 Δe2＝f2-(1-e1/f1)・f1f2/(f1+f2-e1) (1) で求まり、そして e3'+e4' ＝e3+e4-Δe2 (2) １/e3' +１/e4'＝１/fR' (4) の関係を満たすように光学素子RE３３の焦点距離、挿入
位置、光学素子３２の移動量及び画像表示手段１１の移
動量を定めれば良い。
学素子３２、３３よりなるリレー光学系１２の焦点距離
をfRとする。図１３（Ｂ）においてこれと同じ視度とす
るための中間結像面１３の移動量をΔe2、光学素子３２
より構成されるリレー光学系を１２’とし、その焦点距
離をfR' とする。又、中間結像面１３’よりリレー光学
系１２’の前側主点までの距離をe3' 、リレー光学系１
２’の後側主点から移動した画像表示手段１１までの距
離をe4' とすれば、本実施例においては必要な中間結像
面の移動量は、 Δe2＝f2-(1-e1/f1)・f1f2/(f1+f2-e1) (1) で求まり、そして e3'+e4' ＝e3+e4-Δe2 (2) １/e3' +１/e4'＝１/fR' (4) の関係を満たすように光学素子RE３３の焦点距離、挿入
位置、光学素子３２の移動量及び画像表示手段１１の移
動量を定めれば良い。
【０１００】本実施例によれば実施例６に比べさらに光
学系の屈折力配置上の自由度が増し、特に瞳位置を考慮
した配置を設定することが可能となるため、例えば常に
画像表示手段１１の表示面側にテレセントリックな系と
することが可能となる。LCD等のように表示面の垂直方
向にコントラストの指向性が強い表示手段を用いる場合
には、視野角が変化してもこのテレセントリック条件が
維持されることが好ましいため本実施例はこのような表
示手段に対して有効である。
学系の屈折力配置上の自由度が増し、特に瞳位置を考慮
した配置を設定することが可能となるため、例えば常に
画像表示手段１１の表示面側にテレセントリックな系と
することが可能となる。LCD等のように表示面の垂直方
向にコントラストの指向性が強い表示手段を用いる場合
には、視野角が変化してもこのテレセントリック条件が
維持されることが好ましいため本実施例はこのような表
示手段に対して有効である。
【０１０１】なお、本実施例は実施例２、３のごとき偏
心光学系にも適用可能である。実施例２のような偏心光
学系の場合はリレー光学系１２の前後いずれか、あるい
はリレー光学系１２中に光学素子を挿入し、実施例３の
ような偏心光学系の場合には屈折レンズ８２の前後いず
れか、あるいは屈折レンズ８２中に光学素子を挿入し
て、画像表示手段１１、屈折レンズ８２を移動させる構
成となる。
心光学系にも適用可能である。実施例２のような偏心光
学系の場合はリレー光学系１２の前後いずれか、あるい
はリレー光学系１２中に光学素子を挿入し、実施例３の
ような偏心光学系の場合には屈折レンズ８２の前後いず
れか、あるいは屈折レンズ８２中に光学素子を挿入し
て、画像表示手段１１、屈折レンズ８２を移動させる構
成となる。
【０１０２】このとき偏心収差が残存している場合には
挿入する光学要素はリレー系１２、屈折レンズ８２に対
して傾いて偏心させる。偏心量はシャインプルーフの法
則に基づいて表示面が移動しないよう設定する。
挿入する光学要素はリレー系１２、屈折レンズ８２に対
して傾いて偏心させる。偏心量はシャインプルーフの法
則に基づいて表示面が移動しないよう設定する。
【０１０３】なお、以上の各実施例の画像表示装置を観
察者の左右両眼用として２台並べて両眼視用の両眼画像
表示装置とすることも可能である。この場合、２台の画
角は連動して変化するのが好ましい。よって、その場合
は２つのレンズ挿脱手段１８が連動して動作するように
構成する。つまり、観察者が不図示の操作部材を操作す
ることにより２つのレンズ挿脱手段１８は同じ動作を連
動して行ない、同時に夫々のレンズ挿脱手段に結びつい
ている他の挿脱手段又は移動手段が連動して動作する。
察者の左右両眼用として２台並べて両眼視用の両眼画像
表示装置とすることも可能である。この場合、２台の画
角は連動して変化するのが好ましい。よって、その場合
は２つのレンズ挿脱手段１８が連動して動作するように
構成する。つまり、観察者が不図示の操作部材を操作す
ることにより２つのレンズ挿脱手段１８は同じ動作を連
動して行ない、同時に夫々のレンズ挿脱手段に結びつい
ている他の挿脱手段又は移動手段が連動して動作する。
【０１０４】
【発明の効果】本発明は以上の構成により、画像表示手
段に表示した画像の虚像をリレー光学系と接眼光学系を
有する観察光学系で観察する際、観察者が好みの観察画
角に設定でき、しかもその際一々観察光学系の視度を調
整しなくても良い、操作性の良い小型の画像表示装置及
びそれを用いた両眼画像表示装置を達成する。
段に表示した画像の虚像をリレー光学系と接眼光学系を
有する観察光学系で観察する際、観察者が好みの観察画
角に設定でき、しかもその際一々観察光学系の視度を調
整しなくても良い、操作性の良い小型の画像表示装置及
びそれを用いた両眼画像表示装置を達成する。
【０１０５】特に、 （３−１） 接眼光学系を構成する光学素子の一部を挿
脱して観察画角を可変とする際、画像表示手段又はリレ
ー光学系を移動する、或はリレー光学系を構成する光学
素子の一部を光路中に挿脱する等により観察画角を変え
ても虚像の視度が変わらず、操作性が良い。 （３−２） 接眼光学系を構成する光学素子の一部を挿
脱して観察画角を可変とする際、リレー光学系を移動す
ることにより視度が変わらない構成をとれば、機構が簡
単で製作が容易である。 （３−３） 接眼光学系を構成する光学素子の一部を挿
脱して観察画角を可変とする際、リレー光学系を構成す
る光学素子の一部を光路中に挿脱することにより観察画
角変化に伴う視度変化を防止する構成とすれば、観察画
角を変化させた際の収差変動を低減する。 （３−４） 接眼光学系を構成する光学素子の一部を挿
脱して観察画角を可変とする際、画像表示手段又はリレ
ー光学系を移動する、或はリレー光学系を構成する光学
素子の一部を光路中に挿脱する等により観察画角変化に
伴う視度変化を防止すると共に、瞳位置等を考慮して画
像表示側にテレセントリックとすることができるため、
LCD 等の表示面垂直方向にコントラストの指向性がある
場合に観察画角が変化してもコントラスト変化がない。 （３−５） 接眼光学系を構成する光学素子の一部を挿
脱して観察画角を可変とする際、画像表示手段又はリレ
ー光学系を移動する、或はリレー光学系を構成する光学
素子の一部を光路中に挿脱する等により観察画角変化に
伴う視度変化を防止すると共に、リレー光学系中の遮光
板を光軸に沿って移動する、又は交換遮光板に交換する
ことにより、いずれの観察画角においても有効光束のみ
を観察者の瞳に導き、LCD 等のコントラストの指向性が
偏りのある表示手段を用いても常に良好な画質が得られ
る。 （３−６） 接眼光学系を構成する光学素子の一部及び
リレー光学系を構成する光学素子の一部を光路中に挿脱
する等により視度を変えずに観察画角を変える際に、夫
々の挿脱光学素子をアナモフィック非球面を有する光学
素子で構成することにより虚像のアスペクト比を可変と
してワイド画像等が観察できる。 （３−７） 接眼光学系を構成する光学素子の一部を挿
脱すると共に、画像表示手段又はリレー光学系を移動す
る、或はリレー光学系を構成する光学素子の一部を光路
中に挿脱する等により虚像の視度を変えずに観察画角を
変える際、接眼光学系を偏心反射面を有する偏心光学系
で構成すれば、広観察画角で軽量となる。 （３−８） 接眼光学系を構成する光学素子の一部を挿
脱すると共に、画像表示手段又はリレー光学系を移動す
る、或はリレー光学系を構成する光学素子の一部を光路
中に挿脱する等により虚像の視度を変えずに観察画角を
変える際、接眼光学系やリレー光学系を偏心反射面を有
する偏心光学系で構成すれば、接眼光学系で発生する偏
心収差をリレー光学系の偏心反射面で補正して良好な画
質が得られる。 （３−９） 本発明の画像表示装置を観察者の両眼用に
２つ設けた両眼用画像表示装置において、各画像表示装
置の光学素子挿脱手段、各移動手段をすべて連動する構
成をとれば、一つの操作部材の操作により左右両眼の観
察画角を虚像の視度を変えずに同時に変化させることが
できる。 等の少なくとも１つの効果を有する画像表示装置及びそ
れを用いた両眼画像表示装置を達成する。
脱して観察画角を可変とする際、画像表示手段又はリレ
ー光学系を移動する、或はリレー光学系を構成する光学
素子の一部を光路中に挿脱する等により観察画角を変え
ても虚像の視度が変わらず、操作性が良い。 （３−２） 接眼光学系を構成する光学素子の一部を挿
脱して観察画角を可変とする際、リレー光学系を移動す
ることにより視度が変わらない構成をとれば、機構が簡
単で製作が容易である。 （３−３） 接眼光学系を構成する光学素子の一部を挿
脱して観察画角を可変とする際、リレー光学系を構成す
る光学素子の一部を光路中に挿脱することにより観察画
角変化に伴う視度変化を防止する構成とすれば、観察画
角を変化させた際の収差変動を低減する。 （３−４） 接眼光学系を構成する光学素子の一部を挿
脱して観察画角を可変とする際、画像表示手段又はリレ
ー光学系を移動する、或はリレー光学系を構成する光学
素子の一部を光路中に挿脱する等により観察画角変化に
伴う視度変化を防止すると共に、瞳位置等を考慮して画
像表示側にテレセントリックとすることができるため、
LCD 等の表示面垂直方向にコントラストの指向性がある
場合に観察画角が変化してもコントラスト変化がない。 （３−５） 接眼光学系を構成する光学素子の一部を挿
脱して観察画角を可変とする際、画像表示手段又はリレ
ー光学系を移動する、或はリレー光学系を構成する光学
素子の一部を光路中に挿脱する等により観察画角変化に
伴う視度変化を防止すると共に、リレー光学系中の遮光
板を光軸に沿って移動する、又は交換遮光板に交換する
ことにより、いずれの観察画角においても有効光束のみ
を観察者の瞳に導き、LCD 等のコントラストの指向性が
偏りのある表示手段を用いても常に良好な画質が得られ
る。 （３−６） 接眼光学系を構成する光学素子の一部及び
リレー光学系を構成する光学素子の一部を光路中に挿脱
する等により視度を変えずに観察画角を変える際に、夫
々の挿脱光学素子をアナモフィック非球面を有する光学
素子で構成することにより虚像のアスペクト比を可変と
してワイド画像等が観察できる。 （３−７） 接眼光学系を構成する光学素子の一部を挿
脱すると共に、画像表示手段又はリレー光学系を移動す
る、或はリレー光学系を構成する光学素子の一部を光路
中に挿脱する等により虚像の視度を変えずに観察画角を
変える際、接眼光学系を偏心反射面を有する偏心光学系
で構成すれば、広観察画角で軽量となる。 （３−８） 接眼光学系を構成する光学素子の一部を挿
脱すると共に、画像表示手段又はリレー光学系を移動す
る、或はリレー光学系を構成する光学素子の一部を光路
中に挿脱する等により虚像の視度を変えずに観察画角を
変える際、接眼光学系やリレー光学系を偏心反射面を有
する偏心光学系で構成すれば、接眼光学系で発生する偏
心収差をリレー光学系の偏心反射面で補正して良好な画
質が得られる。 （３−９） 本発明の画像表示装置を観察者の両眼用に
２つ設けた両眼用画像表示装置において、各画像表示装
置の光学素子挿脱手段、各移動手段をすべて連動する構
成をとれば、一つの操作部材の操作により左右両眼の観
察画角を虚像の視度を変えずに同時に変化させることが
できる。 等の少なくとも１つの効果を有する画像表示装置及びそ
れを用いた両眼画像表示装置を達成する。
【図１】 本発明の実施例１の要部概略図
【図２】 実施例１の光学配置図
【図３】 本発明の実施例２の要部概略図
【図４】 本発明の実施例３の要部概略図
【図５】 本発明の実施例４の要部概略図
【図６】 実施例４の光学配置図
【図７】 本発明の実施例５の要部概略図
【図８】 本発明の実施例６の要部概略図
【図９】 実施例６の光学配置図
【図１０】 本発明の実施例７の要部概略図
【図１１】 本発明の実施例８の要部概略図
【図１２】 本発明の実施例９の要部概略図
【図１３】 実施例９の光学配置図
【図１４】 シャインプルーフの法則の説明図
１１ 画像表示手段 １２、１２’ リレー光学系 １３、１３’、７２、８５ 中間結像面 １４ 接眼光学系 １５ 光学素子 １６、７５ 光学素子LE １７ アイポイント（瞳） １８ 光学素子挿脱手段 １９ 画像移動手段 ２１ リレー光学素子移動手段 ３２ 光学素子、移動光学素子 ３３ 光学素子RE ３４ リレー光学素子挿脱手段 ４３ アナモフィック非球面を有する光学素子RE ４６ アナモフィック非球面を有する光学素子LE ７４、８３、８４ 反射面 ８２ 屈折レンズ ９１、９２ 光学素子 ９３，９６ 遮光板 ９４ 遮光板移動手段 ９７ 遮光板交換手段 １０１ 像面 １０２ 光学系の主平面 １０３ 物体面
Claims (24)
- 【請求項１】 画像表示手段に表示する画像をリレー光
学系により中間結像面に空中像として結像し、該空中像
からの光束を複数の光学素子より成る接眼光学系により
観察者の瞳に導光し、該空中像の虚像を観察する画像表
示装置において、 該接眼光学系を構成する一部の光学素子を光学素子挿脱
手段によって該接眼光学系の光路中から挿脱させると共
に、該光学素子挿脱手段の挿脱動作に連動して画像移動
手段により前記画像表示手段を該リレー光学系の光軸に
沿って移動させて該虚像の観察画角を変えると共に視度
調整を行っていることを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項２】 前記一部の光学素子は少なくとも２つの
アナモフィック非球面を有していることを特徴とする請
求項１の画像表示装置。 - 【請求項３】 前記リレー光学系は複数の屈折面を有
し、前記接眼光学系は該複数の屈折面の光軸に重なる光
線に対して偏心した曲面反射面を有することを特徴とす
る請求項１又は２の画像表示装置。 - 【請求項４】 前記リレー光学系は複数の屈折面と該複
数の屈折面の光軸に重なる光線に対して偏心している１
つの曲面反射面を有していることを特徴とする請求項
１、２又は３の画像表示装置。 - 【請求項５】 前記リレー光学系は複数の遮光板を有
し、前記光学素子挿脱手段の挿脱動作と連動して遮光板
挿脱手段により該複数の遮光板の中から所定の遮光板を
選択して該リレー光学系の光路中に挿脱させて前記画像
表示手段からの光束を制限することを特徴とする請求項
１〜４のいずれか１項に記載の画像表示装置。 - 【請求項６】 前記リレー光学系は前記画像表示手段か
らの光束を制限する遮光板を有し、前記光学素子挿脱手
段の挿脱動作と連動して遮光板移動手段により該遮光板
をリレー光学系の光軸に沿って移動することを特徴とす
る請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像表示装置。 - 【請求項７】 画像表示手段に表示する画像をリレー光
学系により中間結像面に空中像として結像し、該空中像
からの光束を複数の光学素子より成る接眼光学系により
観察者の瞳に導光し、該空中像の虚像を観察する画像表
示装置において、 該接眼光学系を構成する一部の光学素子を光学素子挿脱
手段により該接眼光学系の光路中から挿脱させると共
に、該リレー光学系の複数の光学素子のうちの少なくと
も１つの光学素子をリレー光学素子移動手段により該リ
レー光学系の光軸に沿って移動させて該虚像の観察画角
を変えると共に視度調整を行っていることを特徴とする
画像表示装置。 - 【請求項８】 前記リレー光学系は複数の屈折面を有
し、前記接眼光学系は該複数の屈折面の光軸に重なる光
線に対して偏心した曲面反射面を有することを特徴とす
る請求項７の画像表示装置。 - 【請求項９】 前記リレー光学系は複数の屈折面と該複
数の屈折面の光軸に重なる光線に対して偏心している１
つの曲面反射面を有していることを特徴とする請求項７
又は８の画像表示装置。 - 【請求項１０】 前記リレー光学系は複数の遮光板を有
し、前記光学素子挿脱手段の挿脱動作と連動して遮光板
挿脱手段により該複数の遮光板の中から所定の遮光板を
選択して該リレー光学系の光路中に挿脱させて前記画像
表示手段からの光束を制限することを特徴とする請求
７、８又は９の画像表示装置。 - 【請求項１１】 前記リレー光学系は前記画像表示手段
からの光束を制限する遮光板を有し、前記光学素子挿脱
手段の挿脱動作と連動して遮光板移動手段により該遮光
板をリレー光学系の光軸に沿って移動することを特徴と
する請求７、８又は９の画像表示装置。 - 【請求項１２】 画像表示手段に表示する画像をリレー
光学系により中間結像面に空中像として結像し、該空中
像からの光束を複数の光学素子より成る接眼光学系によ
り観察者の瞳に導光し、該空中像の虚像を観察する画像
表示装置において、 該接眼光学系を構成する一部の光学素子ＬＥを光学素子
挿脱手段により該接眼光学系の光路中から挿脱させると
共に、該光学素子挿脱手段の挿脱動作に連動してリレー
光学系の複数の光学素子のうち一部の光学素子ＲＥをリ
レー光学素子挿脱手段により該リレー光学系の光路中か
ら挿脱させて該虚像の観察画角を変えると共に視度調整
を行っていることを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項１３】 前記光学素子ＬＥ及び前記光学素子Ｒ
Ｅは夫々アナモフィック非球面を有しており、該光学素
子ＬＥ及び該光学素子ＲＥを同時に前記接眼光学系及び
前記リレー光学系の光路中に挿脱することを特徴とする
請求項１２の画像表示装置。 - 【請求項１４】 前記リレー光学系は複数の屈折面を有
し、前記接眼光学系は該複数の屈折面の光軸に重なる光
線に対して偏心した曲面反射面を有することを特徴とす
る請求項１２又は１３の画像表示装置。 - 【請求項１５】 前記リレー光学系は複数の屈折面と該
複数の屈折面の光軸に重なる光線に対して偏心している
１つの曲面反射面を有していることを特徴とする請求１
２、１３又は１４の画像表示装置。 - 【請求項１６】 前記リレー光学系は複数の遮光板を有
し、前記光学素子挿脱手段の挿脱動作と連動して遮光板
挿脱手段により該複数の遮光板の中から所定の遮光板を
選択して該リレー光学系の光路中に挿脱させて前記画像
表示手段からの光束を制限することを特徴とする請求１
２、１３、１４又は１５の画像表示装置。 - 【請求項１７】 前記リレー光学系は前記画像表示手段
からの光束を制限する遮光板を有し、前記光学素子挿脱
手段の挿脱動作と連動して遮光板移動手段により該遮光
板をリレー光学系の光軸に沿って移動することを特徴と
する請求１２、１３、１４又は１５の画像表示装置。 - 【請求項１８】 画像表示手段に表示する画像をリレー
光学系により中間結像面に空中像として結像し、該空中
像からの光束を複数の光学素子より成る接眼光学系によ
り観察者の瞳に導光し、該空中像の虚像を観察する画像
表示装置において、 該接眼光学系を構成する一部の光学素子ＬＥを光学素子
挿脱手段により該接眼光学系の光路中から挿脱させると
共に、該光学素子挿脱手段の挿脱動作に連動してリレー
光学系の複数の光学素子のうち一部の光学素子ＲＥをリ
レー光学素子挿脱手段により該リレー光学系の光路中か
ら挿脱させ、該光学素子挿脱手段の挿脱動作に連動して
画像移動手段により該画像表示手段を該リレー光学系の
光軸に沿って移動させて該虚像の観察画角を変えると共
に視度調整を行っていることを特徴とする画像表示装
置。 - 【請求項１９】 前記光学素子ＬＥ及び前記光学素子Ｒ
Ｅは夫々アナモフィック非球面を有しており、該光学素
子ＬＥ及び該光学素子ＲＥを同時に前記接眼光学系及び
前記リレー光学系の光路中から挿脱することを特徴とす
る請求項１８の画像表示装置。 - 【請求項２０】 前記リレー光学系は複数の屈折面を有
し、前記接眼光学系は該複数の屈折面の光軸に重なる光
線に対して偏心した曲面反射面を有することを特徴とす
る請求１８又は１９の画像表示装置。 - 【請求項２１】 前記リレー光学系は複数の屈折面と該
複数の屈折面の光軸に重なる光線に対して偏心している
１つの曲面反射面を有していることを特徴とする請求１
８、１９又は２０の画像表示装置。 - 【請求項２２】 前記リレー光学系は複数の遮光板を有
し、前記光学素子挿脱手段の挿脱動作と連動して遮光板
挿脱手段により該複数の遮光板の中から所定の遮光板を
選択して該リレー光学系の光路中に挿脱させて前記画像
表示手段からの光束を制限することを特徴とする請求１
８、１９、２０又は２１の画像表示装置。 - 【請求項２３】 前記リレー光学系は前記画像表示手段
からの光束を制限する遮光板を有し、前記光学素子挿脱
手段の挿脱動作と連動して遮光板移動手段により該遮光
板をリレー光学系の光軸に沿って移動することを特徴と
する請求１８、１９、２０又は２１の画像表示装置。 - 【請求項２４】 請求項１〜２３のいずれか１項に記載
の画像表示装置を前記観察者の左右両眼用に２個備え、
両画像表示装置の夫々の光学素子挿脱手段が連動して動
作することを特徴とする両眼画像表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13101195A JPH08304734A (ja) | 1995-05-01 | 1995-05-01 | 画像表示装置及びそれを用いた両眼画像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13101195A JPH08304734A (ja) | 1995-05-01 | 1995-05-01 | 画像表示装置及びそれを用いた両眼画像表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08304734A true JPH08304734A (ja) | 1996-11-22 |
Family
ID=15047898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13101195A Pending JPH08304734A (ja) | 1995-05-01 | 1995-05-01 | 画像表示装置及びそれを用いた両眼画像表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08304734A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1995
- 1995-05-01 JP JP13101195A patent/JPH08304734A/ja active Pending
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