JPH11326823A - 虚像観察光学系 - Google Patents
虚像観察光学系Info
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- JPH11326823A JPH11326823A JP13576998A JP13576998A JPH11326823A JP H11326823 A JPH11326823 A JP H11326823A JP 13576998 A JP13576998 A JP 13576998A JP 13576998 A JP13576998 A JP 13576998A JP H11326823 A JPH11326823 A JP H11326823A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＬＣＤによる表示映像の虚像とともに、光学
素子の背景の像が、無収差で、像の距離、大きさの変化
なく自然な背景像として見ることができるようにし、光
学素子による反射光に起因するノイズやゴーストを抑え
る。 【解決手段】 ＬＣＤ６の表示画像の虚像を結像する屈
折力を有する光学素子１２と、この光学素子１２を経た
光を反射して観察者の瞳１１に導くとともに背後の光を
透過させて瞳１１に導く曲面半透明鏡１３とにより構成
し、この曲面半透明鏡１３は、第一面と第二面とを異な
る面形状として、透過光に対する屈折力を０としてい
る。
素子の背景の像が、無収差で、像の距離、大きさの変化
なく自然な背景像として見ることができるようにし、光
学素子による反射光に起因するノイズやゴーストを抑え
る。 【解決手段】 ＬＣＤ６の表示画像の虚像を結像する屈
折力を有する光学素子１２と、この光学素子１２を経た
光を反射して観察者の瞳１１に導くとともに背後の光を
透過させて瞳１１に導く曲面半透明鏡１３とにより構成
し、この曲面半透明鏡１３は、第一面と第二面とを異な
る面形状として、透過光に対する屈折力を０としてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像表示装置の表
示画像の虚像を観察するための虚像観察光学系に関す
る。
示画像の虚像を観察するための虚像観察光学系に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のいわゆるシースルー型の虚像観察
光学系が提案されている。この虚像光学系は、ＬＣＤ
（液晶ディスプレイ）の如き画像表示装置と、この画像
表示装置による表示画像の虚像を結像して観察者の瞳に
導く凹面鏡やリップマン体積ホログラムの如き光学素子
とを有して構成される。そして、この光学素子は、少な
くとも一の半透過面を有しており、この半透過面におい
て、画像表示装置より射出された光を反射して観察者の
瞳に導くとともに、この光学素子の背後の背景からの光
を透過させて該瞳に到達させる。
光学系が提案されている。この虚像光学系は、ＬＣＤ
（液晶ディスプレイ）の如き画像表示装置と、この画像
表示装置による表示画像の虚像を結像して観察者の瞳に
導く凹面鏡やリップマン体積ホログラムの如き光学素子
とを有して構成される。そして、この光学素子は、少な
くとも一の半透過面を有しており、この半透過面におい
て、画像表示装置より射出された光を反射して観察者の
瞳に導くとともに、この光学素子の背後の背景からの光
を透過させて該瞳に到達させる。
【０００３】この虚像観察光学系において、観察者は、
画像表示装置による表示画像の虚像と、光学素子の背後
の背景とを重ねて観察することができる。
画像表示装置による表示画像の虚像と、光学素子の背後
の背景とを重ねて観察することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な虚像観察光学系を構成する光学素子である凹面鏡やリ
ップマン体積ホログラムを支持する基板の２つの面は、
全く同じ曲率半径を有して形成されているか、または、
基板厚が一定となるように曲率半径が大きい方の面の曲
率半径が曲率半径が小さい方の面の曲率半径に基板厚を
加えた値になっており、透過光に対する屈折力が厳密に
は０となっていない。
な虚像観察光学系を構成する光学素子である凹面鏡やリ
ップマン体積ホログラムを支持する基板の２つの面は、
全く同じ曲率半径を有して形成されているか、または、
基板厚が一定となるように曲率半径が大きい方の面の曲
率半径が曲率半径が小さい方の面の曲率半径に基板厚を
加えた値になっており、透過光に対する屈折力が厳密に
は０となっていない。
【０００５】このため、これら光学素子の基板を透過し
て瞳に入射する背景像は、収差がのっていたり、あるい
は、像の距離、大きさが変化しており、自然な背景像と
して見ることができない。
て瞳に入射する背景像は、収差がのっていたり、あるい
は、像の距離、大きさが変化しており、自然な背景像と
して見ることができない。
【０００６】また、リップマン体積ホログラムの基板
は、平面板である場合が多い。この場合には、この基板
の透過光に対する屈折力は０となるが、基板の表面での
反射光が瞳に入射しノイズの原因となる場合が多い。
は、平面板である場合が多い。この場合には、この基板
の透過光に対する屈折力は０となるが、基板の表面での
反射光が瞳に入射しノイズの原因となる場合が多い。
【０００７】さらに、凹面鏡やリップマン体積ホログラ
ムの基板の曲率半径がこの基板と虚像観察光学系の射出
瞳間の距離の２倍の値に近い場合には、瞳周辺からの光
線の基板表面での反射光が、網膜上で結像してゴースト
像となる。
ムの基板の曲率半径がこの基板と虚像観察光学系の射出
瞳間の距離の２倍の値に近い場合には、瞳周辺からの光
線の基板表面での反射光が、網膜上で結像してゴースト
像となる。
【０００８】そして、リップマン体積ホログラムとして
フィルム状のフォトポリマを使用する場合においては、
基板が２次元的曲率をもっていると、ホログラムの基板
への装着が困難である。
フィルム状のフォトポリマを使用する場合においては、
基板が２次元的曲率をもっていると、ホログラムの基板
への装着が困難である。
【０００９】そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提
案されるものであって、画像表示装置による表示映像の
虚像とともに、光学素子の背景の像が、無収差で、ま
た、像の距離、大きさの変化がなく自然な背景像として
見ることができ、さらに、光学素子による反射光に起因
するノイズやゴーストが抑えられた虚像観察光学系を提
供しようとするものである。
案されるものであって、画像表示装置による表示映像の
虚像とともに、光学素子の背景の像が、無収差で、ま
た、像の距離、大きさの変化がなく自然な背景像として
見ることができ、さらに、光学素子による反射光に起因
するノイズやゴーストが抑えられた虚像観察光学系を提
供しようとするものである。
【００１０】また、本発明は、光学素子としてホログラ
ムを用いる場合において、ホログラムの基板への装着が
容易化された虚像観察光学系を提供しようとするもので
ある。
ムを用いる場合において、ホログラムの基板への装着が
容易化された虚像観察光学系を提供しようとするもので
ある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係る虚像観察光学系は、画像表示装置の表
示画像の虚像を結像する屈折力を有する少なくとも一の
光学素子と、この光学素子を経た光を反射して観察者の
瞳に導くとともに背後の光を透過させて該観察者の瞳に
導く曲面半透明鏡とを備え、この曲面半透明鏡は、第一
面と第二面とが異なる面形状を有することにより、透過
光に対する屈折力が０となされていることを特徴とする
ものである。また、この虚像光学系においては、曲面半
透明鏡に代えて、リップマン体積ホログラムを用いるこ
とができる。
め、本発明に係る虚像観察光学系は、画像表示装置の表
示画像の虚像を結像する屈折力を有する少なくとも一の
光学素子と、この光学素子を経た光を反射して観察者の
瞳に導くとともに背後の光を透過させて該観察者の瞳に
導く曲面半透明鏡とを備え、この曲面半透明鏡は、第一
面と第二面とが異なる面形状を有することにより、透過
光に対する屈折力が０となされていることを特徴とする
ものである。また、この虚像光学系においては、曲面半
透明鏡に代えて、リップマン体積ホログラムを用いるこ
とができる。
【００１２】これら曲面半透明鏡やリップマン体積ホロ
グラムは、透過光に対する屈折力が０となされているこ
とから、無収差で、また、像の距離、大きさの変化のな
い自然な背景像を見ることを可能とする。
グラムは、透過光に対する屈折力が０となされているこ
とから、無収差で、また、像の距離、大きさの変化のな
い自然な背景像を見ることを可能とする。
【００１３】この虚像観察光学系においては、画像表示
装置の表示画像の虚像を結像するための屈折力は、曲面
半透明鏡やリップマン体積ホログラムとは別の光学素子
のみに担わせてもよく、また、曲面半透明鏡及び該光学
素子、または、リップマン体積ホログラム及び該光学素
子に担わせてもよく、さらに、リップマン体積ホログラ
ムのみに担わせてもよい。
装置の表示画像の虚像を結像するための屈折力は、曲面
半透明鏡やリップマン体積ホログラムとは別の光学素子
のみに担わせてもよく、また、曲面半透明鏡及び該光学
素子、または、リップマン体積ホログラム及び該光学素
子に担わせてもよく、さらに、リップマン体積ホログラ
ムのみに担わせてもよい。
【００１４】そして、曲面半透明鏡またはリップマン体
積ホログラムは、反射面を凹面とすることができる。こ
の場合において、曲面半透明鏡またはリップマン体積ホ
ログラムの基板の曲率半径は、この基板と射出瞳間の距
離の２倍の値に対して３ｍｍ以上の差がある値にする
と、ゴーストの発生を防ぐことができる。また、曲面半
透明鏡またはリップマン体積ホログラムは、反射面を凹
面非球面とすることができる。リップマン体積ホログラ
ムを保持するリップマン体積ホログラム基板を、一方向
のみの曲率をもったメニスカス形状とすることにより、
フィルム状ホログラム感光材のリップマン体積ホログラ
ム基板への装着を容易にすることができる。
積ホログラムは、反射面を凹面とすることができる。こ
の場合において、曲面半透明鏡またはリップマン体積ホ
ログラムの基板の曲率半径は、この基板と射出瞳間の距
離の２倍の値に対して３ｍｍ以上の差がある値にする
と、ゴーストの発生を防ぐことができる。また、曲面半
透明鏡またはリップマン体積ホログラムは、反射面を凹
面非球面とすることができる。リップマン体積ホログラ
ムを保持するリップマン体積ホログラム基板を、一方向
のみの曲率をもったメニスカス形状とすることにより、
フィルム状ホログラム感光材のリップマン体積ホログラ
ム基板への装着を容易にすることができる。
【００１５】この虚像観察光学系において、曲面半透明
鏡やリップマン体積ホログラムと、これら曲面半透明鏡
やリップマン体積ホログラムとは別の光学素子とを用い
る場合において、これら曲面半透明鏡やリップマン体積
ホログラムと光学素子との間には、光束分割素子を設け
ることができる。
鏡やリップマン体積ホログラムと、これら曲面半透明鏡
やリップマン体積ホログラムとは別の光学素子とを用い
る場合において、これら曲面半透明鏡やリップマン体積
ホログラムと光学素子との間には、光束分割素子を設け
ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。
を参照しながら説明する。
【００１７】本発明に係る虚像観察光学系は、図１に示
すように、画像表示装置となるＬＣＤ（液晶ディスプレ
イ）６と、このＬＣＤ６の表示画像の虚像を共働して結
像する屈折力を有する光学素子となる自由曲面（非回転
対称）反射鏡１２及び凹面半透明鏡（ハーフミラー）１
３とを有して構成されている。
すように、画像表示装置となるＬＣＤ（液晶ディスプレ
イ）６と、このＬＣＤ６の表示画像の虚像を共働して結
像する屈折力を有する光学素子となる自由曲面（非回転
対称）反射鏡１２及び凹面半透明鏡（ハーフミラー）１
３とを有して構成されている。
【００１８】この虚像観察光学系においては、まず、ビ
デオ信号１がＬＣＤ６を駆動する回路であるＬＣＤドラ
イバ２に入力される。ＬＣＤドライバ２からは、バック
ライト電圧３及びＬＣＤ駆動信号４が出力され、バック
ライト５及びＬＣＤ６に対応して入力される。
デオ信号１がＬＣＤ６を駆動する回路であるＬＣＤドラ
イバ２に入力される。ＬＣＤドライバ２からは、バック
ライト電圧３及びＬＣＤ駆動信号４が出力され、バック
ライト５及びＬＣＤ６に対応して入力される。
【００１９】バックライト５は、光源として、冷陰極管
５ａを有している。この冷陰極管５ａのＬＣＤ６側に
は、冷陰極管５ａからの照射光の輝度を均一にし、拡散
角度を制御するために、拡散板５ｂが配設されている。
冷陰極管５ａからの拡散角は、半値角で約１０°となっ
ている。
５ａを有している。この冷陰極管５ａのＬＣＤ６側に
は、冷陰極管５ａからの照射光の輝度を均一にし、拡散
角度を制御するために、拡散板５ｂが配設されている。
冷陰極管５ａからの拡散角は、半値角で約１０°となっ
ている。
【００２０】ＬＣＤ６としては、例えば、０．５５イン
チの透過型液晶ディスプレイを用いることができる。こ
のＬＣＤ６においては、電気信号である画像信号が画像
に変換され、このＬＣＤ６を透過するバックライト５か
らの射出光が該画像に応じて変調される。ＬＣＤ６を透
過した光束は、自由曲面反射鏡１２に入射する。このＬ
ＣＤ６から自由曲面反射鏡１２への入射角は、約５０°
となっている。
チの透過型液晶ディスプレイを用いることができる。こ
のＬＣＤ６においては、電気信号である画像信号が画像
に変換され、このＬＣＤ６を透過するバックライト５か
らの射出光が該画像に応じて変調される。ＬＣＤ６を透
過した光束は、自由曲面反射鏡１２に入射する。このＬ
ＣＤ６から自由曲面反射鏡１２への入射角は、約５０°
となっている。
【００２１】ＬＣＤ６を透過して自由曲面反射鏡１２に
入射した光束は、虚像を結像するための屈折力の一部を
与えられて反射される。この自由曲面反射鏡１２におい
ては、屈折力をもつ光学素子である自由曲面反射鏡１２
とこのあとに配される凹面半透明鏡１３の主光線に対す
る偏心によって発生する収差が低減されるように、非回
転対称位相が反射波面に付加される。
入射した光束は、虚像を結像するための屈折力の一部を
与えられて反射される。この自由曲面反射鏡１２におい
ては、屈折力をもつ光学素子である自由曲面反射鏡１２
とこのあとに配される凹面半透明鏡１３の主光線に対す
る偏心によって発生する収差が低減されるように、非回
転対称位相が反射波面に付加される。
【００２２】このようにして波面変化を付与された光束
は、続いて、凹面半透明鏡基板１３ａ上に半透膜１３ｂ
が被着されて構成された凹面半透明鏡１３に入射し、一
部が該半透膜１３ｂにおいて屈折力を与えられ反射さ
れ、観察者の瞳１１に導かれる。これにより、観察者
は、ＬＣＤ６の表示画像の虚像を見ることができる。
は、続いて、凹面半透明鏡基板１３ａ上に半透膜１３ｂ
が被着されて構成された凹面半透明鏡１３に入射し、一
部が該半透膜１３ｂにおいて屈折力を与えられ反射さ
れ、観察者の瞳１１に導かれる。これにより、観察者
は、ＬＣＤ６の表示画像の虚像を見ることができる。
【００２３】一方、凹面半透明鏡基板１３ａの背面側よ
り進行してきた背景からの光束は、凹面半透明鏡基板１
３ａを透過し、半透膜１３ｂでその一部が反射され、残
部が瞳１１に導かれる。このようにして、観察者は、Ｌ
ＣＤ６の表示画像の虚像を背景像と融合して見ることが
できる。
り進行してきた背景からの光束は、凹面半透明鏡基板１
３ａを透過し、半透膜１３ｂでその一部が反射され、残
部が瞳１１に導かれる。このようにして、観察者は、Ｌ
ＣＤ６の表示画像の虚像を背景像と融合して見ることが
できる。
【００２４】ところが、ここで凹面半透明鏡基板１３ａ
が透過光に対して屈折力をもっていると、背景像が拡大
または縮小されたり、像位置が動いたり、収差が付加さ
れたりして、場合によっては、視認性が極度に劣化し、
自然な背景をみることができなくなる。そこで、この虚
像観察光学系においては、凹面半透明鏡基板１３ａが透
過光に対して屈折力を持たないようになされている。凹
面半透明鏡基板１３ａの厚さが、厚さを無視して薄肉近
似が適応できる程度に非常に薄ければ、この凹面半透明
鏡基板１３ａの表面と裏面とで曲率半径を等しくするこ
とにより、透過光に対する屈折力を０とすることができ
る。
が透過光に対して屈折力をもっていると、背景像が拡大
または縮小されたり、像位置が動いたり、収差が付加さ
れたりして、場合によっては、視認性が極度に劣化し、
自然な背景をみることができなくなる。そこで、この虚
像観察光学系においては、凹面半透明鏡基板１３ａが透
過光に対して屈折力を持たないようになされている。凹
面半透明鏡基板１３ａの厚さが、厚さを無視して薄肉近
似が適応できる程度に非常に薄ければ、この凹面半透明
鏡基板１３ａの表面と裏面とで曲率半径を等しくするこ
とにより、透過光に対する屈折力を０とすることができ
る。
【００２５】しかし、現実的には、この凹面半透明鏡基
板１３ａの凸面の曲率半径をｒ1、凹面の曲率半径をｒ
2、中心厚さをｔ、屈折率をｎとすると、凹面半透明鏡
基板１３ａの屈折力ｐは、 ｐ＝(ｎ−1){(1／ｒ1)−(1／ｒ2)}＋{ｔ(ｎ−1)２／(ｎｒ1ｒ2)} ・・・（１式） となる。曲面の曲率半径ｒ2は、この凹面半透明鏡の焦
点距離をｆとすると、 ｆ＝ｒ2／２ となり、与える屈折力が決まると一意的に決まってしま
う。そのため、凹面半透明鏡基板１３ａが屈折力を持た
ないためには、（１式）においてｐ＝０とおいて、 ｒ1＝（ｎｒ2＋ｎｔ−ｔ）／ｎ＝ｒ2＋（ｎｔ−ｔ）／
ｎ となるｒ1を、凹面半透明鏡基板１３ａの凸面の曲率半
径とすればよい。
板１３ａの凸面の曲率半径をｒ1、凹面の曲率半径をｒ
2、中心厚さをｔ、屈折率をｎとすると、凹面半透明鏡
基板１３ａの屈折力ｐは、 ｐ＝(ｎ−1){(1／ｒ1)−(1／ｒ2)}＋{ｔ(ｎ−1)２／(ｎｒ1ｒ2)} ・・・（１式） となる。曲面の曲率半径ｒ2は、この凹面半透明鏡の焦
点距離をｆとすると、 ｆ＝ｒ2／２ となり、与える屈折力が決まると一意的に決まってしま
う。そのため、凹面半透明鏡基板１３ａが屈折力を持た
ないためには、（１式）においてｐ＝０とおいて、 ｒ1＝（ｎｒ2＋ｎｔ−ｔ）／ｎ＝ｒ2＋（ｎｔ−ｔ）／
ｎ となるｒ1を、凹面半透明鏡基板１３ａの凸面の曲率半
径とすればよい。
【００２６】たとえば、ｎ＝１．５３，ｔ＝５ｍｍ，ｒ
2＝３０ｍｍとすると、ｒ1≒３２ｍｍとなる。仮にｒ1
をｒ2と等しくｒ1＝３０ｍｍとすると、 ｐ≒０．００１０２ となり、焦点距離ｆは、 ｆ＝１／ｐ＝９８０ｍｍ の凸レンズ作用をもち、約＋１ディオプタの屈折力をも
ってしまい、ほとんどの観察者にとって背景の視認が困
難になってしまう。また、ｒ1をｒ2に厚さｔを加えた３
５ｍｍとすると、 ｐ≒０．００１６５ となり、焦点距離ｆは、 ｆ＝１／ｐ＝−６０６ｍｍ の凹レンズ作用をもち、約−１．６５ディオプタの屈折
力をもってしまう。
2＝３０ｍｍとすると、ｒ1≒３２ｍｍとなる。仮にｒ1
をｒ2と等しくｒ1＝３０ｍｍとすると、 ｐ≒０．００１０２ となり、焦点距離ｆは、 ｆ＝１／ｐ＝９８０ｍｍ の凸レンズ作用をもち、約＋１ディオプタの屈折力をも
ってしまい、ほとんどの観察者にとって背景の視認が困
難になってしまう。また、ｒ1をｒ2に厚さｔを加えた３
５ｍｍとすると、 ｐ≒０．００１６５ となり、焦点距離ｆは、 ｆ＝１／ｐ＝−６０６ｍｍ の凹レンズ作用をもち、約−１．６５ディオプタの屈折
力をもってしまう。
【００２７】以上のように、凹面半透明鏡基板１３ａの
透過光に対する屈折力をなくすには、凹面半透明鏡基板
１３ａの凸面の曲率半径を、凹面の曲率半径３０ｍｍよ
り大きく、凹面の曲率半径に厚さｔを加えた曲率半径３
５ｍｍより小さい値、約３２ｍｍとすることにより実現
できる。
透過光に対する屈折力をなくすには、凹面半透明鏡基板
１３ａの凸面の曲率半径を、凹面の曲率半径３０ｍｍよ
り大きく、凹面の曲率半径に厚さｔを加えた曲率半径３
５ｍｍより小さい値、約３２ｍｍとすることにより実現
できる。
【００２８】また、本発明に係る虚像観察光学系は、図
２に示すように、ＬＣＤ６と、このＬＣＤ６の表示画像
の虚像を結像するための屈折力を有する自由曲面（非回
転対称）半透明鏡１４により構成することができる。Ｌ
ＣＤ６に画像が表示されるまでの動作は、上述した実施
の形態と同様である。
２に示すように、ＬＣＤ６と、このＬＣＤ６の表示画像
の虚像を結像するための屈折力を有する自由曲面（非回
転対称）半透明鏡１４により構成することができる。Ｌ
ＣＤ６に画像が表示されるまでの動作は、上述した実施
の形態と同様である。
【００２９】ＬＣＤ６から射出した光束は、自由曲面半
透明鏡基板１４ａ上に半透膜１４ｂが被着されて構成さ
れた自由曲面半透明鏡１４に入射する。この自由曲面半
透明鏡１４では、入射光の一部は、ＬＣＤ６の表示画像
の虚像を結像するための屈折力を付与され、また、非回
転対称曲面により非回転対称位相を付加されて、偏心に
よる収差を低減された状態で半透膜１４ｂにより反射さ
れる。半透膜１４ｂで反射された光束が瞳１１に入射
し、観察者は、ＬＣＤ６の表示画像の虚像を見ることが
できる。
透明鏡基板１４ａ上に半透膜１４ｂが被着されて構成さ
れた自由曲面半透明鏡１４に入射する。この自由曲面半
透明鏡１４では、入射光の一部は、ＬＣＤ６の表示画像
の虚像を結像するための屈折力を付与され、また、非回
転対称曲面により非回転対称位相を付加されて、偏心に
よる収差を低減された状態で半透膜１４ｂにより反射さ
れる。半透膜１４ｂで反射された光束が瞳１１に入射
し、観察者は、ＬＣＤ６の表示画像の虚像を見ることが
できる。
【００３０】一方、自由曲面半透明鏡基板１４ａの背面
側より背景から入射する光束は、自由曲面半透明鏡基板
１４ａ、半透膜１４ｂを経て、瞳１１に入射する。ここ
で、自由曲面半透明鏡基板１４ａが透過光に対して屈折
力をもっていると、背景像が拡大または縮小されたり、
像位置が動いたり、収差が付加されたりして、場合によ
っては、視認性が極度に劣化し、自然な背景をみること
ができなくなる。そこで、この虚像観察光学系において
は、自由曲面半透明鏡基板１４ａが透過光に対して屈折
力を持たないようになされている。
側より背景から入射する光束は、自由曲面半透明鏡基板
１４ａ、半透膜１４ｂを経て、瞳１１に入射する。ここ
で、自由曲面半透明鏡基板１４ａが透過光に対して屈折
力をもっていると、背景像が拡大または縮小されたり、
像位置が動いたり、収差が付加されたりして、場合によ
っては、視認性が極度に劣化し、自然な背景をみること
ができなくなる。そこで、この虚像観察光学系において
は、自由曲面半透明鏡基板１４ａが透過光に対して屈折
力を持たないようになされている。
【００３１】自由曲面半透明鏡１４において半透膜１４
ｂが形成されている側の面ｓ１は、虚像結像のための屈
折力の発生と偏心収差の補正のため、面形状は制約され
ている。したがって、この自由曲面半透明鏡基板１４ａ
においては、もう一方の面ｓ２の形状を工夫することに
より、透過光に対する屈折力を０としている。なお、面
ｓ１が自由曲面の場合、面ｓ２の形状は、一意的に決め
ることは難しく、実際の設計においては、光学設計評価
シュミレーションを行うコンピュータソフトウエアを使
って、自動設計などによって最適化することとなる。
ｂが形成されている側の面ｓ１は、虚像結像のための屈
折力の発生と偏心収差の補正のため、面形状は制約され
ている。したがって、この自由曲面半透明鏡基板１４ａ
においては、もう一方の面ｓ２の形状を工夫することに
より、透過光に対する屈折力を０としている。なお、面
ｓ１が自由曲面の場合、面ｓ２の形状は、一意的に決め
ることは難しく、実際の設計においては、光学設計評価
シュミレーションを行うコンピュータソフトウエアを使
って、自動設計などによって最適化することとなる。
【００３２】また、本発明に係る虚像観察光学系は、図
３に示すように、ＬＣＤ６と、光束分割素子となるビー
ムスプリッタ７と、ＬＣＤ６の表示画像の虚像を結像す
る屈折力を有する非球面凹面半透明鏡１５とを有して構
成することができる。ＬＣＤ６に画像が表示されるまで
の動作は、上述した実施の形態と同様である。
３に示すように、ＬＣＤ６と、光束分割素子となるビー
ムスプリッタ７と、ＬＣＤ６の表示画像の虚像を結像す
る屈折力を有する非球面凹面半透明鏡１５とを有して構
成することができる。ＬＣＤ６に画像が表示されるまで
の動作は、上述した実施の形態と同様である。
【００３３】ＬＣＤ６から射出した光束は、ビームスプ
リッタ７に入射する。このビームスプリッタ７では、入
射光の一部が反射され、非球面凹面半透明鏡基板１５ａ
上に半透膜１５ｂが被着されて構成された非球面凹面半
透明鏡１５に入射する。この非球面凹面半透明鏡１５の
半透膜１５ｂにおいては、入射光の一部が、ＬＣＤ６の
表示画像の虚像を結像するための屈折力を付与されて反
射される。半透膜１５ｂで反射された光束は、再びビー
ムスプリッタ７を透過し、一部が瞳１１に入射する。こ
のようにして観察者は、ＬＣＤ６の表示画像の虚像を見
ることができる。
リッタ７に入射する。このビームスプリッタ７では、入
射光の一部が反射され、非球面凹面半透明鏡基板１５ａ
上に半透膜１５ｂが被着されて構成された非球面凹面半
透明鏡１５に入射する。この非球面凹面半透明鏡１５の
半透膜１５ｂにおいては、入射光の一部が、ＬＣＤ６の
表示画像の虚像を結像するための屈折力を付与されて反
射される。半透膜１５ｂで反射された光束は、再びビー
ムスプリッタ７を透過し、一部が瞳１１に入射する。こ
のようにして観察者は、ＬＣＤ６の表示画像の虚像を見
ることができる。
【００３４】一方、非球面凹面半透明鏡基板１５ａは、
透過光に対して屈折力を持たないようになされている。
この非球面凹面半透明鏡基板１５ａにおいて、非球面凹
面半透明鏡１５の半透膜１５ｂが配されている側の面ｓ
１は、屈折力発生と収差補正のために、面形状が制約さ
れている。したがって、この非球面凹面半透明鏡基板１
５ａにおいては、もう一方の面ｓ２の形状を工夫するこ
とにより、透過光に対する屈折力を０としている。一方
の面ｓ１が非球面凹面の場合においては、他方の面ｓ２
の形状は、一意的に決めることは難しく、実際の設計に
おいては、光学設計評価シュミレーションを行うコンピ
ュータソフトウエアを使って、自動設計などによって最
適化することとなる。
透過光に対して屈折力を持たないようになされている。
この非球面凹面半透明鏡基板１５ａにおいて、非球面凹
面半透明鏡１５の半透膜１５ｂが配されている側の面ｓ
１は、屈折力発生と収差補正のために、面形状が制約さ
れている。したがって、この非球面凹面半透明鏡基板１
５ａにおいては、もう一方の面ｓ２の形状を工夫するこ
とにより、透過光に対する屈折力を０としている。一方
の面ｓ１が非球面凹面の場合においては、他方の面ｓ２
の形状は、一意的に決めることは難しく、実際の設計に
おいては、光学設計評価シュミレーションを行うコンピ
ュータソフトウエアを使って、自動設計などによって最
適化することとなる。
【００３５】例えば、図４に示すように、非球面凹面半
透明鏡基板１５ａの半透膜１５ｂが蒸着される面ｓ１と
全く等しい形状で他方の面ｓ２を形成すると、様々な角
度で入射してくる光束に対して非球面凹面半透明鏡基板
１５ａが屈折度、あるいは収差をもち、入射平行光束が
変形してしまう。この結果、観察者は、非球面凹面半透
明鏡基板１５ｂを透しての背景像を、自然に見ることが
できなくなる。以下の〔表１〕にこの光学系のレンズリ
ストを示す。ＳＴＯ（アパチャーストップ面）と第２面
が、それぞれ面ｓ２、面ｓ１に対応しており、曲率（Ｒ
ＤＹの逆数）、非球面位相係数（Ｋ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）
ともに等しくなっていることがわかる。ここで、Ｋ，
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、円錐係数、４次の非球面位相係数、
６次の非球面位相係数、８次の非球面位相係数、１０次
の非球面位相係数を表しており、以下の式により定義さ
れる。
透明鏡基板１５ａの半透膜１５ｂが蒸着される面ｓ１と
全く等しい形状で他方の面ｓ２を形成すると、様々な角
度で入射してくる光束に対して非球面凹面半透明鏡基板
１５ａが屈折度、あるいは収差をもち、入射平行光束が
変形してしまう。この結果、観察者は、非球面凹面半透
明鏡基板１５ｂを透しての背景像を、自然に見ることが
できなくなる。以下の〔表１〕にこの光学系のレンズリ
ストを示す。ＳＴＯ（アパチャーストップ面）と第２面
が、それぞれ面ｓ２、面ｓ１に対応しており、曲率（Ｒ
ＤＹの逆数）、非球面位相係数（Ｋ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）
ともに等しくなっていることがわかる。ここで、Ｋ，
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、円錐係数、４次の非球面位相係数、
６次の非球面位相係数、８次の非球面位相係数、１０次
の非球面位相係数を表しており、以下の式により定義さ
れる。
【００３６】Ｚ＝ｈ２／〔ＲＤＹ｛１＋ＳＱＲＴ〔１−
（１＋Ｋ）ｈ２／ＲＤＹ２〕｝〕＋Ａｈ４＋Ｂｈ６＋Ｃ
ｈ８＋Ｄｈ１０ ただし、ＺはＺ軸に平行な面のサグ、ｈは、光軸からの
距離をそれぞれ表している。
（１＋Ｋ）ｈ２／ＲＤＹ２〕｝〕＋Ａｈ４＋Ｂｈ６＋Ｃ
ｈ８＋Ｄｈ１０ ただし、ＺはＺ軸に平行な面のサグ、ｈは、光軸からの
距離をそれぞれ表している。
【００３７】
【表１】
【００３８】一方、図５に示すように、非球面凹面半透
明鏡基板１５ａの面ｓ２を様々な角度で入射してくる光
束に対して該非球面凹面半透明鏡基板１５ａが屈折度、
あるいは収差をもたないように、非球面凹面半透明鏡基
板１５ａの半透膜１５ｂが蒸着される面ｓ１と異なった
面で形成すると、入射平行光束は変形せず、観察者は、
自然な背景像を見ることができる。以下の〔表２〕にこ
の本光学系のレンズリストを示す。面ｓ１、面ｓ２が、
互いに異なる面形状になっていることがわかる。
明鏡基板１５ａの面ｓ２を様々な角度で入射してくる光
束に対して該非球面凹面半透明鏡基板１５ａが屈折度、
あるいは収差をもたないように、非球面凹面半透明鏡基
板１５ａの半透膜１５ｂが蒸着される面ｓ１と異なった
面で形成すると、入射平行光束は変形せず、観察者は、
自然な背景像を見ることができる。以下の〔表２〕にこ
の本光学系のレンズリストを示す。面ｓ１、面ｓ２が、
互いに異なる面形状になっていることがわかる。
【００３９】
【表２】
【００４０】そして、本発明に係る虚像観察光学系は、
図６及び図７に示すように、画像表示装置となるＬＣＤ
６と、光線分割素子となる偏光ビームスプリッタ７と、
該ＬＣＤ６の表示画像の虚像を結像する屈折力を有する
リップマン体積ホログラム１０により構成することがで
きる。
図６及び図７に示すように、画像表示装置となるＬＣＤ
６と、光線分割素子となる偏光ビームスプリッタ７と、
該ＬＣＤ６の表示画像の虚像を結像する屈折力を有する
リップマン体積ホログラム１０により構成することがで
きる。
【００４１】ここで、リップマン体積ホログラムの構造
と機能を説明する。リップマン体積ホログラムは、断面
構造において、図８に示すように、複数の干渉縞を有し
て形成されている。図８においては干渉縞を縞模様で示
しているが、実際には、屈折率が変調されている。ホロ
グラム材料としては、フォトポリマー、ダイクロメート
ゼラチンなどがある。典型的なフォトポリマーの場合、
熱処理後の中心屈折率ｎと屈折率変調度Δｎは、それぞ
れｎ＝１．５２、△ｎ＝０．０６である。図８に示すよ
うに、リップマン体積ホログラム１０における干渉縞
は、略々材料の厚さ方向に沿って入っていることがわか
る。これはホログラムの焼き付けを行なう際に、参照光
と物体光の２光束をホログラム面の裏表からそれぞれ入
射させることで実現できる。
と機能を説明する。リップマン体積ホログラムは、断面
構造において、図８に示すように、複数の干渉縞を有し
て形成されている。図８においては干渉縞を縞模様で示
しているが、実際には、屈折率が変調されている。ホロ
グラム材料としては、フォトポリマー、ダイクロメート
ゼラチンなどがある。典型的なフォトポリマーの場合、
熱処理後の中心屈折率ｎと屈折率変調度Δｎは、それぞ
れｎ＝１．５２、△ｎ＝０．０６である。図８に示すよ
うに、リップマン体積ホログラム１０における干渉縞
は、略々材料の厚さ方向に沿って入っていることがわか
る。これはホログラムの焼き付けを行なう際に、参照光
と物体光の２光束をホログラム面の裏表からそれぞれ入
射させることで実現できる。
【００４２】このリップマン体積ホログラムの再生時に
おいて、このリップマン体積ホログラムへの入射光の回
析光がどのようなふるまいをするかは、干渉縞への入射
角をθ１とするとき、各干渉縞の層からの散乱光がどの
ような反射角θ２で互いに最も強め合うかを考察すれば
よい。
おいて、このリップマン体積ホログラムへの入射光の回
析光がどのようなふるまいをするかは、干渉縞への入射
角をθ１とするとき、各干渉縞の層からの散乱光がどの
ような反射角θ２で互いに最も強め合うかを考察すれば
よい。
【００４３】これには２つの条件がある。１つは、図９
に示すように、ある層上の異なる２点における散乱成分
が互いに強め合うことが必要になる。その条件は、２点
間の距離をＬとすれば、 Ｌsinθ１−Ｌsinθ２＝ｍλ となる。これが任意のＬについて成り立つためには、こ
の式がＬについての恒等式になればよい。すなわち、 θ１＝θ２ ・・・（１式） となる。次に、異なる２層における散乱成分が互いに強
め合うためには、図１０に示すように、層間の距離をｄ
とすると、 ｄcosθ１＋ｄcosθ２＝ｍλ ・・・（２式） （１式）及び（２式）より、 ２ｄcosθ１＝ｍλ ・・・Bragg回析条件 ここで、ｍ＝１（first order）の場合には、 ２ｄcosθ１＝λ となる。つまり、Bragg回析は波長選択性または角度選
択性をもった鏡面反射であるということができる。適当
な干渉縞をホログラムに記録しておくことにより、ホロ
グラム上に入射したある波長λの光線を任意の方向に偏
向させて反射することが可能であり、レンズ機能をもっ
た反射鏡として用いることができる。
に示すように、ある層上の異なる２点における散乱成分
が互いに強め合うことが必要になる。その条件は、２点
間の距離をＬとすれば、 Ｌsinθ１−Ｌsinθ２＝ｍλ となる。これが任意のＬについて成り立つためには、こ
の式がＬについての恒等式になればよい。すなわち、 θ１＝θ２ ・・・（１式） となる。次に、異なる２層における散乱成分が互いに強
め合うためには、図１０に示すように、層間の距離をｄ
とすると、 ｄcosθ１＋ｄcosθ２＝ｍλ ・・・（２式） （１式）及び（２式）より、 ２ｄcosθ１＝ｍλ ・・・Bragg回析条件 ここで、ｍ＝１（first order）の場合には、 ２ｄcosθ１＝λ となる。つまり、Bragg回析は波長選択性または角度選
択性をもった鏡面反射であるということができる。適当
な干渉縞をホログラムに記録しておくことにより、ホロ
グラム上に入射したある波長λの光線を任意の方向に偏
向させて反射することが可能であり、レンズ機能をもっ
た反射鏡として用いることができる。
【００４４】そして、この虚像観察光学系においては、
図７に示すように、ビデオ信号１が、ＬＣＤ６を駆動す
る回路であるＬＣＤドライバ２に入力される。ＬＣＤド
ライバ２からは、ＬＥＤ（light emitting diode）を点
灯させるＬＥＤ電流３と、ＬＣＤ６を駆動するドライブ
信号４とが出力され、バックライト５とＬＣＤ６とに入
力される。
図７に示すように、ビデオ信号１が、ＬＣＤ６を駆動す
る回路であるＬＣＤドライバ２に入力される。ＬＣＤド
ライバ２からは、ＬＥＤ（light emitting diode）を点
灯させるＬＥＤ電流３と、ＬＣＤ６を駆動するドライブ
信号４とが出力され、バックライト５とＬＣＤ６とに入
力される。
【００４５】バックライト５は、光源として、発光中心
波長が５２５ｎｍのいわゆるチップサイズのＬＥＤを横
２列、縦４列の計８個マウントしたＬＥＤアレイ５ａを
有している。このＬＥＤアレイ５ａのＬＣＤ６側には、
ＬＥＤアレイ５ａからの照射光の輝度を均一にし、拡散
角度を制御するために、拡散板５ｂが配設されている。
ＬＥＤアレイ５ａからの拡散角は、半値角で約１０°と
なっている。
波長が５２５ｎｍのいわゆるチップサイズのＬＥＤを横
２列、縦４列の計８個マウントしたＬＥＤアレイ５ａを
有している。このＬＥＤアレイ５ａのＬＣＤ６側には、
ＬＥＤアレイ５ａからの照射光の輝度を均一にし、拡散
角度を制御するために、拡散板５ｂが配設されている。
ＬＥＤアレイ５ａからの拡散角は、半値角で約１０°と
なっている。
【００４６】ＬＣＤ６としては、例えば、０．５５イン
チの透過型液晶ディスプレイを用いることができる。こ
のＬＣＤ６においては、電気信号である画像信号が画像
に変換され、このＬＣＤ６を透過するバックライト５か
らの射出光が該画像に応じて変調される。ＬＣＤ６を透
過した光束は、偏光ビームスプリッタ７に入射する。こ
の偏光ビームスプリッタ７において、入射光量の一部が
この偏光ビームスプリッタ７を透過し、残部がこの偏光
ビームスプリッタ７上の偏光性光束分割膜８によって反
射され、リップマン体積ホログラム基板９に入射する。
リップマン体積ホログラム基板９を通過した光束は、こ
のリップマン体積ホログラム基板９の裏面側に形成され
たリップマン体積ホログラム１０により、特定の波長
域、ここでは光源の波長である５２５ｎｍを中心として
半値全巾で１０ｎｍ程度の光線のみが選択的に屈折力を
与えられて反射され、再びリップマン体積ホログラム基
板９を通過して、偏光ビームスプリッタ７に入射する。
そして、偏光ビームスプリッタ７では、リップマン体積
ホログラム１０から戻った光束のうちの一部が透過し、
観察者の瞳１１に入射する。
チの透過型液晶ディスプレイを用いることができる。こ
のＬＣＤ６においては、電気信号である画像信号が画像
に変換され、このＬＣＤ６を透過するバックライト５か
らの射出光が該画像に応じて変調される。ＬＣＤ６を透
過した光束は、偏光ビームスプリッタ７に入射する。こ
の偏光ビームスプリッタ７において、入射光量の一部が
この偏光ビームスプリッタ７を透過し、残部がこの偏光
ビームスプリッタ７上の偏光性光束分割膜８によって反
射され、リップマン体積ホログラム基板９に入射する。
リップマン体積ホログラム基板９を通過した光束は、こ
のリップマン体積ホログラム基板９の裏面側に形成され
たリップマン体積ホログラム１０により、特定の波長
域、ここでは光源の波長である５２５ｎｍを中心として
半値全巾で１０ｎｍ程度の光線のみが選択的に屈折力を
与えられて反射され、再びリップマン体積ホログラム基
板９を通過して、偏光ビームスプリッタ７に入射する。
そして、偏光ビームスプリッタ７では、リップマン体積
ホログラム１０から戻った光束のうちの一部が透過し、
観察者の瞳１１に入射する。
【００４７】一方、リップマン体積ホログラム１０の背
後より進行してくる背景の光束は、リップマン体積ホロ
グラム１０、リップマン体積ホログラム基板９及び偏光
ビームスプリッター７を透過して、瞳１１に入射する。
このとき背景から瞳１１に到達する光束のスペクトルの
５２５ｎｍ付近の強度は、リップマン体積ホログラム１
０で反射されるため、回析効率に略々逆比例して小さく
なる。
後より進行してくる背景の光束は、リップマン体積ホロ
グラム１０、リップマン体積ホログラム基板９及び偏光
ビームスプリッター７を透過して、瞳１１に入射する。
このとき背景から瞳１１に到達する光束のスペクトルの
５２５ｎｍ付近の強度は、リップマン体積ホログラム１
０で反射されるため、回析効率に略々逆比例して小さく
なる。
【００４８】ここで、リップマン体積ホログラム基板９
が屈折力をもっていると、背景像が拡大または縮小され
たり、像位置が動いたり、収差が付加されたりして、場
合によっては視認性が極度に劣化し、自然な背景をみる
ことができなくなる。そこで、この虚像観察光学系にお
いては、リップマン体積ホログラム基板９が透過光に対
して屈折力を持たないようになされている。リップマン
体積ホログラム基板９において、リップマン体積ホログ
ラム１０が被着されている面ｓ２は、収差補正のため、
面形状はある程度制約される。したがって、このリップ
マン体積ホログラム基板９においては、もう一方の面ｓ
１の形状を工夫することにより、透過光に対する屈折力
を０とする。面ｓ２が凹面の場合には、面ｓ１の形状
は、図１により示した実施の形態におけるような計算に
より決定できる。また、面ｓ２が非球面凹面などの場合
には、図３により示した実施の形態におけるように、光
学設計評価シュミレーションソフトウエアを使って、自
動設計により最適化することができる。
が屈折力をもっていると、背景像が拡大または縮小され
たり、像位置が動いたり、収差が付加されたりして、場
合によっては視認性が極度に劣化し、自然な背景をみる
ことができなくなる。そこで、この虚像観察光学系にお
いては、リップマン体積ホログラム基板９が透過光に対
して屈折力を持たないようになされている。リップマン
体積ホログラム基板９において、リップマン体積ホログ
ラム１０が被着されている面ｓ２は、収差補正のため、
面形状はある程度制約される。したがって、このリップ
マン体積ホログラム基板９においては、もう一方の面ｓ
１の形状を工夫することにより、透過光に対する屈折力
を０とする。面ｓ２が凹面の場合には、面ｓ１の形状
は、図１により示した実施の形態におけるような計算に
より決定できる。また、面ｓ２が非球面凹面などの場合
には、図３により示した実施の形態におけるように、光
学設計評価シュミレーションソフトウエアを使って、自
動設計により最適化することができる。
【００４９】この実施の形態の場合、図６及び図７に示
すように、リップマン体積ホログラム基板９は、一方向
のみに曲率をもったメニスカス形状をしている。これ
は、リップマン体積ホログラム１０として、約２０μｍ
の厚さのホログラム感光材層及び約５０μｍの厚さのポ
リエステルカバーフィルムからなる厚さ約７０μｍのフ
ィルム状のフォトポリマーを使用しているため、２次元
的な曲率をもった面に敷設することが困難だからであ
る。また、偏心による収差の低減を目的として、曲率方
向が光学系の偏心方向に一致するような構成としてい
る。
すように、リップマン体積ホログラム基板９は、一方向
のみに曲率をもったメニスカス形状をしている。これ
は、リップマン体積ホログラム１０として、約２０μｍ
の厚さのホログラム感光材層及び約５０μｍの厚さのポ
リエステルカバーフィルムからなる厚さ約７０μｍのフ
ィルム状のフォトポリマーを使用しているため、２次元
的な曲率をもった面に敷設することが困難だからであ
る。また、偏心による収差の低減を目的として、曲率方
向が光学系の偏心方向に一致するような構成としてい
る。
【００５０】また、この実施の形態においては、リップ
マン体積ホログラム基板９は、平面でなく凹面や非球面
凹面となされているため、このリップマン体積ホログラ
ム基板９の表面反射による迷光が瞳１１に入射すること
を防止することができる。さらに、このリップマン体積
ホログラム基板９の曲率半径は、このリップマン体積ホ
ログラム基板９及び瞳１１間の距離の２倍の値に対して
十分に異なった値、例えば３ｍｍ以上の差のある値とな
っている。これは、凹面鏡の焦点距離が、その曲率半径
の１／２となることに関係するもので、瞳１１周辺から
の光束がリップマン体積ホログラム基板９の表面による
反射で平行光になり、瞳１１に入射して網膜上に結像し
てゴースト像となるのを防止するためである。
マン体積ホログラム基板９は、平面でなく凹面や非球面
凹面となされているため、このリップマン体積ホログラ
ム基板９の表面反射による迷光が瞳１１に入射すること
を防止することができる。さらに、このリップマン体積
ホログラム基板９の曲率半径は、このリップマン体積ホ
ログラム基板９及び瞳１１間の距離の２倍の値に対して
十分に異なった値、例えば３ｍｍ以上の差のある値とな
っている。これは、凹面鏡の焦点距離が、その曲率半径
の１／２となることに関係するもので、瞳１１周辺から
の光束がリップマン体積ホログラム基板９の表面による
反射で平行光になり、瞳１１に入射して網膜上に結像し
てゴースト像となるのを防止するためである。
【００５１】なお、上述した各実施の形態においては、
緑色の単色表示を行うように構成しているが、リップマ
ン体積ホログラムをＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ
（ブルー）の三色のレーザーで多重露光して作成し、バ
ックライト光源にもＲ、Ｇ、Ｂのスペクトルを含むもの
を使用することにより、フルカラー表示も可能である。
このようにリップマン体積ホログラムをカラー化するこ
とにより、背景からの光がリップマン体積ホログラムを
透過するときにＲ、Ｇ、Ｂについて均等にスペクトルが
欠落して、瞳１１に到達するため、背景の色をより自然
なものとして見ることができる。
緑色の単色表示を行うように構成しているが、リップマ
ン体積ホログラムをＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ
（ブルー）の三色のレーザーで多重露光して作成し、バ
ックライト光源にもＲ、Ｇ、Ｂのスペクトルを含むもの
を使用することにより、フルカラー表示も可能である。
このようにリップマン体積ホログラムをカラー化するこ
とにより、背景からの光がリップマン体積ホログラムを
透過するときにＲ、Ｇ、Ｂについて均等にスペクトルが
欠落して、瞳１１に到達するため、背景の色をより自然
なものとして見ることができる。
【００５２】また、本発明に係る虚像観察光学系は、反
射型液晶表示装置を用いて、フルカラー化して構成する
ことができる。すなわち、この虚像観察光学系において
は、図１３に示すように、ビデオ信号１がＬＣＤドライ
バ（液晶ディスプレイ駆動回路）２に入力される。ＬＣ
Ｄドライバ２からは、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔ
ｉｎｇ ｄｉｏｄｅ：発光素子）点灯電流３と画像表示
装置となるＬＣＤ（液晶ディスプレイ）６を駆動するド
ライブ信号４とが出力され、ライト５とＬＣＤ６とに入
力される。
射型液晶表示装置を用いて、フルカラー化して構成する
ことができる。すなわち、この虚像観察光学系において
は、図１３に示すように、ビデオ信号１がＬＣＤドライ
バ（液晶ディスプレイ駆動回路）２に入力される。ＬＣ
Ｄドライバ２からは、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔ
ｉｎｇ ｄｉｏｄｅ：発光素子）点灯電流３と画像表示
装置となるＬＣＤ（液晶ディスプレイ）６を駆動するド
ライブ信号４とが出力され、ライト５とＬＣＤ６とに入
力される。
【００５３】ライト５は、光源として、発光中心波長が
４７０ｎｍ、５２５ｎｍ、６４０ｎｍのいわゆるチップ
サイズのＬＥＤを数個ずつマウントしたＬＥＤアレイ５
ａを有している。また、画像表示装置となるＬＣＤ（液
晶ディスプレイ）６としては、例えば、０．５５インチ
の反射型液晶ディスプレイを用いることができる。この
ＬＣＤ６においては、電気信号である画像信号が画像に
変換され、ライト５から導光板６ａによりＬＣＤ６に入
射した光束が該画像に応じて変調されて反射される。Ｌ
ＣＤ６により反射された光束は、光束分割デバイスとな
る楔形偏光性ビームスプリッタ７に入射する。この楔形
偏光性ビームスプリッタ７においては、入射した全光量
の一部がこの楔形偏光性ビームスプリッタ７を透過し、
残りは、この楔形偏光性ビームスプリッタ７上に形成さ
れた偏光性光束分割膜８により反射されて、ＨＯＥ（ホ
ログラフィック光学素子）基板９に入射する。ＨＯＥ基
板９は、楔形偏光性ビームスプリッタ７からの入射光に
対して凹状の円筒面状に形成されている。このＨＯＥ基
板９を透過した光束は、このＨＯＥ基板９の裏面部に形
成されたリップマン体積ホログラム１０により、特定の
波長域、すなわち、リップマン体積ホログラム１０内の
干渉縞がブラッグ（Ｂｒａｇｇ）条件を満たす波長の光
線のみが選択的に反射される。ここでは、光源の波長で
ある４７０ｎｍ、５２５ｎｍ、６４０ｎｍを中心とする
半値全巾で１０ｎｍ程度の範囲の光線のみが反射され
る。
４７０ｎｍ、５２５ｎｍ、６４０ｎｍのいわゆるチップ
サイズのＬＥＤを数個ずつマウントしたＬＥＤアレイ５
ａを有している。また、画像表示装置となるＬＣＤ（液
晶ディスプレイ）６としては、例えば、０．５５インチ
の反射型液晶ディスプレイを用いることができる。この
ＬＣＤ６においては、電気信号である画像信号が画像に
変換され、ライト５から導光板６ａによりＬＣＤ６に入
射した光束が該画像に応じて変調されて反射される。Ｌ
ＣＤ６により反射された光束は、光束分割デバイスとな
る楔形偏光性ビームスプリッタ７に入射する。この楔形
偏光性ビームスプリッタ７においては、入射した全光量
の一部がこの楔形偏光性ビームスプリッタ７を透過し、
残りは、この楔形偏光性ビームスプリッタ７上に形成さ
れた偏光性光束分割膜８により反射されて、ＨＯＥ（ホ
ログラフィック光学素子）基板９に入射する。ＨＯＥ基
板９は、楔形偏光性ビームスプリッタ７からの入射光に
対して凹状の円筒面状に形成されている。このＨＯＥ基
板９を透過した光束は、このＨＯＥ基板９の裏面部に形
成されたリップマン体積ホログラム１０により、特定の
波長域、すなわち、リップマン体積ホログラム１０内の
干渉縞がブラッグ（Ｂｒａｇｇ）条件を満たす波長の光
線のみが選択的に反射される。ここでは、光源の波長で
ある４７０ｎｍ、５２５ｎｍ、６４０ｎｍを中心とする
半値全巾で１０ｎｍ程度の範囲の光線のみが反射され
る。
【００５４】リップマン体積ホログラム１０で反射され
た光線は、再びＨＯＥ基板９を透過して、楔形偏光性ビ
ームスプリッタ７に入射し、一部が該楔型偏光性ビーム
スプリッタ７を透過して、観察者の瞳１１に入射する。
一方、ＨＯＥ基板９の裏面側より進行してくる背景の光
束は、リップマン体積ホログラム１０、ＨＯＥ基板９及
び楔形偏光性ビームスプリッター７を透過して、瞳１１
に入射する。
た光線は、再びＨＯＥ基板９を透過して、楔形偏光性ビ
ームスプリッタ７に入射し、一部が該楔型偏光性ビーム
スプリッタ７を透過して、観察者の瞳１１に入射する。
一方、ＨＯＥ基板９の裏面側より進行してくる背景の光
束は、リップマン体積ホログラム１０、ＨＯＥ基板９及
び楔形偏光性ビームスプリッター７を透過して、瞳１１
に入射する。
【００５５】このとき、背景から瞳１１に到達する光線
のスペクトルにおいては、波長が４７０ｎｍ、５２５ｎ
ｍ、６４０ｎｍ付近の光線がリップマン体積ホログラム
１０によって反射されるため、回折効率に略々逆比例し
てこの帯域の強度が低下する。
のスペクトルにおいては、波長が４７０ｎｍ、５２５ｎ
ｍ、６４０ｎｍ付近の光線がリップマン体積ホログラム
１０によって反射されるため、回折効率に略々逆比例し
てこの帯域の強度が低下する。
【００５６】ここで、リップマン体積ホログラム基板９
が屈折力をもっていると、背景像が拡大または縮小され
たり、像位置が動いたり、収差が付加されたりして、場
合によっては視認性が極度に劣化し、自然な背景をみる
ことができなくなる。そこで、この虚像観察光学系にお
いては、リップマン体積ホログラム基板９が透過光に対
して屈折力を持たないようになされている。リップマン
体積ホログラム基板９において、リップマン体積ホログ
ラム１０が被着されている面ｓ２は、収差補正のため、
面形状はある程度制約される。したがって、このリップ
マン体積ホログラム基板９においては、もう一方の面ｓ
１の形状を工夫することにより、透過光に対する屈折力
を０とする。面ｓ２が凹面の場合には、面ｓ１の形状
は、図１により示した実施の形態におけるような計算に
より決定できる。また、面ｓ２が非球面凹面などの場合
には、図３により示した実施の形態におけるように、光
学設計評価シュミレーションソフトウエアを使って、自
動設計により最適化することができる。
が屈折力をもっていると、背景像が拡大または縮小され
たり、像位置が動いたり、収差が付加されたりして、場
合によっては視認性が極度に劣化し、自然な背景をみる
ことができなくなる。そこで、この虚像観察光学系にお
いては、リップマン体積ホログラム基板９が透過光に対
して屈折力を持たないようになされている。リップマン
体積ホログラム基板９において、リップマン体積ホログ
ラム１０が被着されている面ｓ２は、収差補正のため、
面形状はある程度制約される。したがって、このリップ
マン体積ホログラム基板９においては、もう一方の面ｓ
１の形状を工夫することにより、透過光に対する屈折力
を０とする。面ｓ２が凹面の場合には、面ｓ１の形状
は、図１により示した実施の形態におけるような計算に
より決定できる。また、面ｓ２が非球面凹面などの場合
には、図３により示した実施の形態におけるように、光
学設計評価シュミレーションソフトウエアを使って、自
動設計により最適化することができる。
【００５７】この実施の形態の場合、図６及び図７に示
すように、リップマン体積ホログラム基板９は、一方向
のみに曲率をもったメニスカス形状をしている。これ
は、リップマン体積ホログラム１０として、約２０μｍ
の厚さのホログラム感光材層及び約５０μｍの厚さのポ
リエステルカバーフィルムからなる厚さ約７０μｍのフ
ィルム状のフォトポリマーを使用しているため、２次元
的な曲率をもった面に敷設することが困難だからであ
る。また、偏心による収差の低減を目的として、曲率方
向が光学系の偏心方向に一致するような構成としてい
る。
すように、リップマン体積ホログラム基板９は、一方向
のみに曲率をもったメニスカス形状をしている。これ
は、リップマン体積ホログラム１０として、約２０μｍ
の厚さのホログラム感光材層及び約５０μｍの厚さのポ
リエステルカバーフィルムからなる厚さ約７０μｍのフ
ィルム状のフォトポリマーを使用しているため、２次元
的な曲率をもった面に敷設することが困難だからであ
る。また、偏心による収差の低減を目的として、曲率方
向が光学系の偏心方向に一致するような構成としてい
る。
【００５８】また、この実施の形態においては、リップ
マン体積ホログラム基板９は、平面でなく凹面や非球面
凹面となされているため、このリップマン体積ホログラ
ム基板９の表面反射による迷光が瞳１１に入射すること
を防止することができる。さらに、このリップマン体積
ホログラム基板９の曲率半径は、このリップマン体積ホ
ログラム基板９及び瞳１１間の距離の２倍の値に対して
十分に異なった値、例えば３ｍｍ以上の差のある値とな
っている。これは、凹面鏡の焦点距離が、その曲率半径
の１／２となることに関係するもので、瞳１１周辺から
の光束がリップマン体積ホログラム基板９の表面による
反射で平行光になり、瞳１１に入射して網膜上に結像し
てゴースト像となるのを防止するためである。
マン体積ホログラム基板９は、平面でなく凹面や非球面
凹面となされているため、このリップマン体積ホログラ
ム基板９の表面反射による迷光が瞳１１に入射すること
を防止することができる。さらに、このリップマン体積
ホログラム基板９の曲率半径は、このリップマン体積ホ
ログラム基板９及び瞳１１間の距離の２倍の値に対して
十分に異なった値、例えば３ｍｍ以上の差のある値とな
っている。これは、凹面鏡の焦点距離が、その曲率半径
の１／２となることに関係するもので、瞳１１周辺から
の光束がリップマン体積ホログラム基板９の表面による
反射で平行光になり、瞳１１に入射して網膜上に結像し
てゴースト像となるのを防止するためである。
【００５９】また、本発明に係る虚像観察光学系は、図
１１に示すように、ＬＣＤ６の如き画像表示装置と、自
由曲面反射鏡１２と、リップマン体積ホログラム１０と
により構成することができる。この光学系は、図１によ
り示した光学系において凹面半透明鏡１３をリップマン
体積ホログラム１０に置き換えたものである。さらに、
本発明に係る虚像観察光学系は、図１２に示すように、
ＬＣＤ６の如き画像表示装置と、リップマン体積ホログ
ラム１０とにより構成することができる。この光学系
は、図２により示した光学系において自由曲面半透明鏡
１４をリップマン体積ホログラム１０に置き換えたもの
である。
１１に示すように、ＬＣＤ６の如き画像表示装置と、自
由曲面反射鏡１２と、リップマン体積ホログラム１０と
により構成することができる。この光学系は、図１によ
り示した光学系において凹面半透明鏡１３をリップマン
体積ホログラム１０に置き換えたものである。さらに、
本発明に係る虚像観察光学系は、図１２に示すように、
ＬＣＤ６の如き画像表示装置と、リップマン体積ホログ
ラム１０とにより構成することができる。この光学系
は、図２により示した光学系において自由曲面半透明鏡
１４をリップマン体積ホログラム１０に置き換えたもの
である。
【００６０】これら光学系において、リップマン体積ホ
ログラム基板９の透過光に対する屈折力を０にするよう
に各面ｓ１，ｓ２の形状を決定することにより、自然な
背景像を見ることができる。また、これら光学系におい
ても、リップマン体積ホログラム基板９の表面を平面で
なく曲面にしているので、このリップマン体積ホログラ
ム基板９の表面反射による迷光が瞳１１に入射すること
が防止される。
ログラム基板９の透過光に対する屈折力を０にするよう
に各面ｓ１，ｓ２の形状を決定することにより、自然な
背景像を見ることができる。また、これら光学系におい
ても、リップマン体積ホログラム基板９の表面を平面で
なく曲面にしているので、このリップマン体積ホログラ
ム基板９の表面反射による迷光が瞳１１に入射すること
が防止される。
【００６１】なお、上述の各実施の形態においては、画
像表示装置として透過型のＬＣＤ（液晶画像表示装置）
を使用しているが、これを反射型のＬＣＤ（液晶画像表
示装置）や、自発光素子であるエレクトロ・ルミネッセ
ンス画像表示装置、または、フィールド・エミッション
・ディスプレイなど、その他の画像表示装置に代えても
よい。
像表示装置として透過型のＬＣＤ（液晶画像表示装置）
を使用しているが、これを反射型のＬＣＤ（液晶画像表
示装置）や、自発光素子であるエレクトロ・ルミネッセ
ンス画像表示装置、または、フィールド・エミッション
・ディスプレイなど、その他の画像表示装置に代えても
よい。
【００６２】上述のように、本発明に係る虚像観察光学
系においては、いわゆるシースルー型の虚像観察光学系
の中で用いられている凹面鏡基板、または、リップマン
体積ホログラム基板の透過光に対する屈折力を完全に０
にすることにより、自然な背景像を見ることができる。
系においては、いわゆるシースルー型の虚像観察光学系
の中で用いられている凹面鏡基板、または、リップマン
体積ホログラム基板の透過光に対する屈折力を完全に０
にすることにより、自然な背景像を見ることができる。
【００６３】また、リップマン体積ホログラム基板に曲
率を設けることにより、このリップマン体積ホログラム
基板の表面反射光が観察者の瞳に入射して起こるノイズ
の発生を防止することができる。また、リップマン体積
ホログラム基板の曲率半径を、このリップマン体積ホロ
グラム基板及び虚像観察光学系の射出瞳間の距離の２倍
の値に対して十分に異なる値とすることにより、該リッ
プマン体積ホログラム基板の表面反射により瞳に入射す
る迷光の発生を効果的に防ぐことができる。
率を設けることにより、このリップマン体積ホログラム
基板の表面反射光が観察者の瞳に入射して起こるノイズ
の発生を防止することができる。また、リップマン体積
ホログラム基板の曲率半径を、このリップマン体積ホロ
グラム基板及び虚像観察光学系の射出瞳間の距離の２倍
の値に対して十分に異なる値とすることにより、該リッ
プマン体積ホログラム基板の表面反射により瞳に入射す
る迷光の発生を効果的に防ぐことができる。
【００６４】さらに、リップマン体積ホログラム基板
を、一方向のみの曲率をもったメニスカス形状とするこ
とにより、フィルム状のリップマン体積ホログラムの該
リップマン体積ホログラム基板への装着が容易となる。
を、一方向のみの曲率をもったメニスカス形状とするこ
とにより、フィルム状のリップマン体積ホログラムの該
リップマン体積ホログラム基板への装着が容易となる。
【００６５】
【発明の効果】上述のように、本発明に係る虚像観察光
学系においては、曲面半透明鏡やリップマン体積ホログ
ラムは、透過光に対する屈折力が０となされていること
から、無収差で、また、像の距離、大きさの変化のない
自然な背景像を見ることを可能とする。
学系においては、曲面半透明鏡やリップマン体積ホログ
ラムは、透過光に対する屈折力が０となされていること
から、無収差で、また、像の距離、大きさの変化のない
自然な背景像を見ることを可能とする。
【００６６】また、曲面半透明鏡またはリップマン体積
ホログラムの反射面を凹面とした場合においては、曲面
半透明鏡またはリップマン体積ホログラムの基板の曲率
半径をこの基板と射出瞳間の距離の２倍の値に対して３
ｍｍ以上の差がある値にすることにより、ゴーストの発
生を防ぐことができる。
ホログラムの反射面を凹面とした場合においては、曲面
半透明鏡またはリップマン体積ホログラムの基板の曲率
半径をこの基板と射出瞳間の距離の２倍の値に対して３
ｍｍ以上の差がある値にすることにより、ゴーストの発
生を防ぐことができる。
【００６７】すなわち、本発明は、画像表示装置による
表示映像の虚像とともに、光学素子の背景の像が、無収
差で、また、像の距離、大きさの変化がなく自然な背景
像として見ることができ、さらに、光学素子による反射
光に起因するノイズやゴーストが抑えられた虚像観察光
学系を提供することができるものである。
表示映像の虚像とともに、光学素子の背景の像が、無収
差で、また、像の距離、大きさの変化がなく自然な背景
像として見ることができ、さらに、光学素子による反射
光に起因するノイズやゴーストが抑えられた虚像観察光
学系を提供することができるものである。
【００６８】また、本発明は、光学素子としてホログラ
ムを用いる場合において、ホログラムの基板を一方向の
みに曲率をもったメニスカス形状とすることにより、ホ
ログラムの該基板への装着が容易化された像観察光学系
を提供することができる。
ムを用いる場合において、ホログラムの基板を一方向の
みに曲率をもったメニスカス形状とすることにより、ホ
ログラムの該基板への装着が容易化された像観察光学系
を提供することができる。
【図１】本発明に係る虚像観察光学系の第１の実施の形
態の構成を示す平面図である。
態の構成を示す平面図である。
【図２】本発明に係る虚像観察光学系の第２の実施の形
態の構成を示す平面図である。
態の構成を示す平面図である。
【図３】本発明に係る虚像観察光学系の第３の実施の形
態の構成を示す平面図である。
態の構成を示す平面図である。
【図４】上記虚像観察光学系を構成する非球面凹面半透
過鏡基板の形状を示す側面図である。
過鏡基板の形状を示す側面図である。
【図５】上記虚像観察光学系を構成する非球面凹面半透
過鏡基板の形状の他の例を示す側面図である。
過鏡基板の形状の他の例を示す側面図である。
【図６】本発明に係る虚像観察光学系の第４の実施の形
態の構成を示す斜視図である。
態の構成を示す斜視図である。
【図７】上記虚像観察光学系の構成を示す平面図であ
る。
る。
【図８】上記虚像観察光学系を構成するリップマン体積
ホログラムの構成を示す拡大断面図である。
ホログラムの構成を示す拡大断面図である。
【図９】上記リップマン体積ホログラムにおける現象
（表面での反射）を説明するための断面図である。
（表面での反射）を説明するための断面図である。
【図１０】上記リップマン体積ホログラムにおける現象
（表面以外での反射）を説明するための断面図である。
（表面以外での反射）を説明するための断面図である。
【図１１】本発明に係る虚像観察光学系の第５の実施の
形態の構成を示す平面図である。
形態の構成を示す平面図である。
【図１２】本発明に係る虚像観察光学系の第６の実施の
形態の構成を示す平面図である。
形態の構成を示す平面図である。
【図１３】本発明に係る虚像観察光学系の第７の実施の
形態の構成を示す平面図である。
形態の構成を示す平面図である。
６ ＬＣＤ、７ 偏光ビームスプリッタ、１０ リップ
マン体積ホログラム、１１ 瞳、１２ 自由曲面反射
鏡、１３ 凹面半透過鏡、１４ 自由曲面半透過鏡、１
５ 非球面凹面半透過鏡
マン体積ホログラム、１１ 瞳、１２ 自由曲面反射
鏡、１３ 凹面半透過鏡、１４ 自由曲面半透過鏡、１
５ 非球面凹面半透過鏡
Claims (27)
- 【請求項１】 画像表示装置と、 上記画像表示装置の表示画像の虚像を結像する屈折力を
有する少なくとも一の光学素子と、 上記光学素子を経た光を反射して観察者の瞳に導くとと
もに、背後の光を透過させて該観察者の瞳に導く曲面半
透明鏡とを備え、 上記曲面半透明鏡は、第一面と第二面とが異なる面形状
を有することにより、透過光に対する屈折力が０となさ
れていることを特徴とする虚像観察光学系。 - 【請求項２】 曲面半透明鏡は、反射面が凹面となされ
ていることを特徴とする請求項１記載の虚像観察光学系 - 【請求項３】 曲面半透明鏡の基板の曲率半径は、この
基板と射出瞳間の距離の２倍の値に対して３ｍｍ以上の
差がある値であることを特徴とする請求項１記載の虚像
観察光学系。 - 【請求項４】 曲面半透明鏡は、反射面が凹面非球面と
なされていることを特徴とする請求項１記載の虚像観察
光学系 - 【請求項５】 画像表示装置は、反射型液晶画像表示装
置であることを特徴とする請求項１記載の虚像観察光学
系。 - 【請求項６】 画像表示装置と、 上記画像表示装置より射出された光を反射することによ
り該画像表示装置の表示画像の虚像を結像する屈折力を
有し、該画像表示装置より発した光を反射して観察者の
瞳に導くとともに、背後の光を透過させて該観察者の瞳
に導く曲面半透明鏡とを備え、 上記曲面半透明鏡は、第一面と第二面とが異なる面形状
を有することにより、透過光に対する屈折力が０となさ
れていることを特徴とする虚像観察光学系。 - 【請求項７】 曲面半透明鏡は、反射面が凹面となされ
ていることを特徴とする請求項６記載の虚像観察光学系 - 【請求項８】 曲面半透明鏡の基板の曲率半径は、この
基板と射出瞳間の距離の２倍の値に対して３ｍｍ以上の
差がある値であることを特徴とする請求項６記載の虚像
観察光学系。 - 【請求項９】 曲面半透明鏡は、反射面が凹面非球面と
なされていることを特徴とする請求項６記載の虚像観察
光学系 - 【請求項１０】 画像表示装置は、反射型液晶画像表示
装置であることを特徴とする請求項６記載の虚像観察光
学系。 - 【請求項１１】 画像表示装置と曲面半透明鏡との間に
光束分割素子を備えたことを特徴とする請求項６記載の
虚像観察光学系。 - 【請求項１２】 曲面半透明鏡は、反射面が凹面となさ
れていることを特徴とする請求項１０記載の虚像観察光
学系 - 【請求項１３】 曲面半透明鏡の基板の基板の曲率半径
は、この基板と射出瞳間の距離の２倍の値に対して３ｍ
ｍ以上の差がある値であることを特徴とする請求項１０
記載の虚像観察光学系。 - 【請求項１４】 曲面半透明鏡は、反射面が凹面非球面
となされていることを特徴とする請求項１０記載の虚像
観察光学系 - 【請求項１５】 画像表示装置と、 上記画像表示装置の表示画像の虚像を結像する屈折力を
有する少なくとも一の光学素子と、 上記光学素子を経た光を反射して観察者の瞳に導くとと
もに、背後の光を透過させて該観察者の瞳に導くリップ
マン体積ホログラムとを備え、 上記リップマン体積ホログラムを保持するリップマン体
積ホログラム基板は、第一面と第二面とが異なる面形状
を有することにより、透過光に対する屈折力が０となさ
れていることを特徴とする虚像観察光学系。 - 【請求項１６】 リップマン体積ホログラム基板は、リ
ップマン体積ホログラム保持面が凹面となされ、 リップマン体積ホログラム基板の他方の面は、この面と
射出瞳間の距離の２倍の値に対して３ｍｍ以上の差があ
る曲率半径を有する凹面となされていることを特徴とす
る請求項１５記載の虚像観察光学系。 - 【請求項１７】 リップマン体積ホログラム基板は、一
方向のみの曲率をもったメニスカス形状となされている
ことを特徴とする請求項１５記載の虚像観察光学系。 - 【請求項１８】 画像表示装置は、反射型液晶画像表示
装置であることを特徴とする請求項１５記載の虚像観察
光学系。 - 【請求項１９】 画像表示装置と、 少なくとも一の光学素子と共働して上記画像表示装置の
表示画像の虚像を結像させ、該画像表示装置より発した
光を反射して観察者の瞳に導くとともに、背後の光を透
過させて該観察者の瞳に導くリップマン体積ホログラム
とを備え、 上記リップマン体積ホログラムを保持するリップマン体
積ホログラム基板は、第一面と第二面とが異なる面形状
を有することにより、透過光に対する屈折力が０となさ
れていることを特徴とする虚像観察光学系。 - 【請求項２０】 リップマン体積ホログラム基板は、リ
ップマン体積ホログラム保持面が凹面となされ、 リップマン体積ホログラム基板の他方の面は、この面と
射出瞳間の距離の２倍の値に対して３ｍｍ以上の差があ
る曲率半径を有する凹面となされていることを特徴とす
る請求項１９記載の虚像観察光学系。 - 【請求項２１】 リップマン体積ホログラムの基板は、
一方向のみの曲率をもったメニスカス形状となされてい
ることを特徴とする請求項１９記載の虚像観察光学系。 - 【請求項２２】 画像表示装置と、 上記画像表示装置より射出された光を反射することによ
り該画像表示装置の表示画像の虚像を結像する屈折力を
有し、該画像表示装置より発した光を反射して観察者の
瞳に導くとともに、背後の光を透過させて該観察者の瞳
に導くリップマン体積ホログラムとを備え、 上記リップマン体積ホログラムを保持するリップマン体
積ホログラム基板は、第一面と第二面とが異なる面形状
を有することにより、透過光に対する屈折力が０となさ
れていることを特徴とする虚像観察光学系。 - 【請求項２３】 リップマン体積ホログラム基板は、リ
ップマン体積ホログラム保持面が凹面となされ、 リップマン体積ホログラム基板の他方の面は、この面と
射出瞳間の距離の２倍の値に対して３ｍｍ以上の差があ
る曲率半径を有する凹面となされていることを特徴とす
る請求項２２記載の虚像観察光学系。 - 【請求項２４】 リップマン体積ホログラム基板は、一
方向のみの曲率をもったメニスカス形状となされている
ことを特徴とする請求項２２記載の虚像観察光学系。 - 【請求項２５】 画像表示装置とリップマン体積ホログ
ラムとの間に光束分割素子を備えたことを特徴とする請
求項２２記載の虚像観察光学系。 - 【請求項２６】 リップマン体積ホログラム基板は、リ
ップマン体積ホログラム保持面が凹面となされ、 リップマン体積ホログラム基板の他方の面は、この面と
射出瞳間の距離の２倍の値に対して３ｍｍ以上の差があ
る曲率半径を有する凹面となされていることを特徴とす
る請求項２５記載の虚像観察光学系。 - 【請求項２７】 リップマン体積ホログラムの基板は、
一方向のみの曲率をもったメニスカス形状となされてい
ることを特徴とする請求項２５記載の虚像観察光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13576998A JPH11326823A (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | 虚像観察光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13576998A JPH11326823A (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | 虚像観察光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11326823A true JPH11326823A (ja) | 1999-11-26 |
Family
ID=15159440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13576998A Withdrawn JPH11326823A (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | 虚像観察光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11326823A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2013511744A (ja) * | 2009-11-21 | 2013-04-04 | マゲーリー，ダグラス，ピーター | 頭部装着ディスプレイ装置 |
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-
1998
- 1998-05-18 JP JP13576998A patent/JPH11326823A/ja not_active Withdrawn
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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