JP2002139695A - Optical system for observation - Google Patents

Optical system for observation

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JP2002139695A
JP2002139695A JP2001204786A JP2001204786A JP2002139695A JP 2002139695 A JP2002139695 A JP 2002139695A JP 2001204786 A JP2001204786 A JP 2001204786A JP 2001204786 A JP2001204786 A JP 2001204786A JP 2002139695 A JP2002139695 A JP 2002139695A
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optical system
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observation optical
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Tetsuei Takeyama
哲英 武山
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Olympus Corp
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Olympus Optical Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an observation optical system having high resolution, which is miniaturized into a size so that it can be used in a cellular phone and a cellular phone information terminal as an image display device, and by which a bright electronic image and a see-through image are provided. SOLUTION: This observation optical system, in which an exit pupil for observing the electronic image displayed at the image display element 5 is formed and that possesses positive refracting power as a whole. The observation optical system is constituted of a first group G1 and a second group G2, having positive refracting power. The first group G1 is constituted of a prism 4, having the positive refracting power and a transmission type volumetric hologram 6, and has the action of forming an observed image as a relay picture, and the second group G2 is constituted of a reflection type volumetric hologram 3 and has the action of forming the exit pupil 1, so as to lead the relayed image to an observer. At least one surface from among the reflection surface and the light exit surface of the prism 4 is formed into a rotationally asymmetrical shape, to correct aberrations caused by eccentricity to impart power to luminous flux.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、観察光学系に関
し、特に、観察者の頭部又は顔面に保持することがで
き、また、携帯電話や携帯情報端末に付加することがで
きる画像表示装置に用いる観察光学系に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an observation optical system, and more particularly to an image display device that can be held on the head or face of an observer and can be added to a portable telephone or a portable information terminal. It relates to the observation optical system used.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、個人が大画面の画像を楽しむこと
を目的として、画像表示装置、特に、頭部や顔面に装着
するタイプの画像表示装置の開発が盛んになされてい
る。また、近年、携帯電話の普及や携帯情報端末の普及
に伴い、携帯電話や携帯情報端末の画像や文字データを
大画面で見たいというニーズが高まっている。2. Description of the Related Art In recent years, an image display device, particularly an image display device of a type worn on the head or face, has been actively developed for the purpose of allowing individuals to enjoy a large-screen image. In recent years, with the spread of mobile phones and mobile information terminals, there is an increasing need to view images and character data of mobile phones and mobile information terminals on a large screen.

【０００３】従来、頭部装着式画像表示装置として、Ｃ
ＲＴのような画像表示素子の像を画像伝達素子を介して
物体面に伝達し、この物体面の像をトーリック反射面に
よって空中に投影するようにしたもの（米国特許第４０
２６６４１号）や、液晶表示装置（ＬＣＤ）等の画像表
示装置上の画像を屈折型のリレー光学系を介して一度空
中で結像した後、偏心配置の凹面鏡からなる接眼光学系
を介して観察者の眼球に導くようにしたもの（特開平６
−２９４９４３号）が知られている。Conventionally, as a head mounted image display device, C
An image of an image display element such as an RT is transmitted to an object plane via an image transmission element, and the image of the object plane is projected onto the air by a toric reflection surface (US Pat. No. 40).
No. 26641) or an image on an image display device such as a liquid crystal display device (LCD) is formed once in the air through a refraction type relay optical system, and then observed through an eyepiece optical system including an eccentrically arranged concave mirror. (See Japanese Patent Application Laid-Open
-294943) is known.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの頭部
装着式画像表示装置は、携帯電話や携帯情報端末に用い
るには、いずれも観察光学系、特に画像表示素子側のリ
レー光学系部分が大きいため不適当である。また、シー
スルー機能を実現するためには射出瞳側のコンバイナー
面をハーフミラーとする必要があり、画像表示素子およ
びシースルー画像の光量損失が発生してしまう。However, these head-mounted image display devices require an observation optical system, particularly a relay optical system on the image display element side, for use in a mobile phone or a portable information terminal. It is inappropriate because it is large. Further, in order to realize the see-through function, the combiner surface on the exit pupil side needs to be a half mirror, which causes a loss of light quantity of the image display element and the see-through image.

【０００５】そこで、本発明は、画像表示装置として携
帯電話や携帯情報端末に用いることができる程度に小型
化することができ、明るい電子画像およびシースルー画
像を提供し、かつ、高い解像度を有する、観察光学系を
提供することを目的とする。[0005] Therefore, the present invention provides a bright electronic image and a see-through image which can be miniaturized to the extent that it can be used for a cellular phone or a portable information terminal as an image display device, and has a high resolution. It is an object to provide an observation optical system.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段及び作用】本発明による観
察光学系は、画像表示素子に表示された電子画像を観察
するために射出瞳を形成する全体として正の屈折力を有
する観察光学系において、該観察光学系が正の屈折力を
有する第１群と第２群とで構成され、前記第１群が少な
くとも１つの正の屈折力を有するプリズム部材を有し、
前記第２群が回折によりレンズ作用を有する回折素子で
構成されていることを特徴としている。An observation optical system according to the present invention is an observation optical system having an overall positive refractive power for forming an exit pupil for observing an electronic image displayed on an image display device. The observation optical system includes a first group and a second group having a positive refractive power, and the first group includes at least one prism member having a positive refractive power;
The second group is constituted by a diffraction element having a lens function by diffraction.

【０００７】本発明は、画像表示素子に表示された観察
像を観察するために射出瞳を形成する全体として正の屈
折力を有する観察光学系として、プリズム部材を有する
第１群と回折素子で構成された第２群とを組み合わせ
て、観察光学系の小型化及び高解像度化を達成してい
る。特に、第２群に回折素子を用いれば、この群の薄型
化及び軽量化を達成することができる。また、第１群に
回転非対称な面を有するプリズム部材を用いれば、光路
を折り曲げ重複した領域の光路を用いることで、リレー
光学系部分の小型化を達成することができる。The present invention provides a first group having a prism member and a diffractive element as an observation optical system having an overall positive refractive power for forming an exit pupil for observing an observation image displayed on an image display element. Combination with the configured second group achieves downsizing and high resolution of the observation optical system. In particular, if a diffractive element is used for the second group, the thickness and weight of this group can be reduced. Further, if a prism member having a rotationally asymmetric surface is used for the first group, the relay optical system can be reduced in size by using the optical path in a region where the optical path is bent and overlapped.

【０００８】また、観察光学系の第１群が電子画像をリ
レー像として結像する作用を有し、第２群がリレー像を
観察者に導くために射出瞳を形成する作用を有し、前記
第１群のプリズム部材が、偏心した面を有する少なくと
も１つの偏心プリズム部材で構成され、前記偏心プリズ
ム部材が、前記画像表示素子から射出された光束をプリ
ズム内に入射させる入射面と、前記光束をプリズム内で
反射させる少なくとも１つの反射面と、前記光束をプリ
ズム外に射出させる射出面とを有し、前記射出面と反射
面のうちの少なくとも１つの面が、光束にパワーを与え
る曲面形状を有し、前記曲面形状が偏心によって発生す
る収差を補正する回転非対称な面形状にて構成されるこ
とが望ましい。A first group of the observation optical system has an operation of forming an electronic image as a relay image, and a second group has an operation of forming an exit pupil for guiding the relay image to an observer. The first group of prism members is configured by at least one eccentric prism member having an eccentric surface, the eccentric prism member is an incident surface that causes a light beam emitted from the image display element to enter the prism, and At least one reflection surface for reflecting the light beam inside the prism, and an exit surface for emitting the light beam out of the prism, wherein at least one of the exit surface and the reflection surface is a curved surface that gives power to the light beam. It is preferable that the curved surface has a rotationally asymmetric surface shape that corrects aberrations caused by eccentricity.

【０００９】第１群が観察像をリレー像として結像する
作用を有し、第２群がリレー像を観察者に導くために射
出瞳を形成する作用を有するようにすれば、第２群の焦
点距離を長く維持して装置から観察者の眼球までの距
離、いわゆるアイレリーフを長くすることができる。こ
のため、眼鏡をかけたまま使用することができ、視度補
正が不要となる。If the first group has the function of forming an observation image as a relay image and the second group has the function of forming an exit pupil for guiding the relay image to the observer, the second group , The distance from the apparatus to the eyeball of the observer, that is, the so-called eye relief can be increased. For this reason, it can be used while wearing glasses, and diopter correction becomes unnecessary.

【００１０】また、反射面は屈折面に比べて偏心誤差感
度が高いため、組み立て調整に高い精度が要求される。
しかし、反射光学素子の中でも、プリズムはそれぞれの
面の相対的な位置関係が固定されているので、プリズム
単体として偏心を制御すればよく、必要以上の組み立て
精度、調整工数が不用である。[0010] Further, since the reflection surface has higher sensitivity to eccentricity error than the refraction surface, high precision is required for assembly adjustment.
However, among the reflective optical elements, since the relative positional relationship between the surfaces of the prisms is fixed, the eccentricity may be controlled as a single prism, and unnecessary assembly accuracy and adjustment man-hours are unnecessary.

【００１１】さらに、プリズムは、屈折面である入射面
と射出面、それと反射面を有しているので、反射面しか
持たないミラーに比べて、収差補正の自由度が大きい。Further, since the prism has an entrance surface, an exit surface, and a reflection surface, which are refraction surfaces, the degree of freedom for aberration correction is greater than that of a mirror having only a reflection surface.

【００１２】また、本発明では、第２群に用いた回折素
子が反射型であることが望ましい。第２群に用いる回折
素子を第１群よりも射出瞳側に対向するように配置し、
かつ、第１群によって結像された中間像を反射型の回折
素子によって観察者に導くようにすれば、小型の観察光
学系を達成することが可能となる。In the present invention, it is preferable that the diffraction element used in the second group is of a reflection type. The diffraction element used for the second group is arranged so as to face the exit pupil side more than the first group,
Further, if the intermediate image formed by the first group is guided to the observer by the reflection type diffraction element, it is possible to achieve a small observation optical system.

【００１３】また、逆光線追跡で物点中心を通り、瞳の
中心を通過して像面の中心に到達する光線を軸上主光線
としたとき、少なくとも１つの反射面が軸上主光線に対
して偏心していないと、軸上主光線の入射光線と反射光
線が同一の光路を通ることとなり、軸上主光線が観察光
学系中で遮断されてしまう。その結果、中心部が遮光さ
れた光束のみで像を形成することになり、中心が暗くな
ったり、中心では全く像を結ばなくなったりしてしま
う。When a ray that passes through the center of the object point and passes through the center of the pupil and reaches the center of the image plane in the reverse ray tracing is defined as an axial chief ray, at least one reflecting surface is positioned with respect to the axial chief ray. If the optical axis is not decentered, the incident ray and the reflected ray of the axial chief ray pass through the same optical path, and the axial chief ray is blocked in the observation optical system. As a result, an image is formed only by the light flux whose central portion is shielded, and the center becomes dark or the image is not formed at the center at all.

【００１４】また、パワーを付けた反射面を軸上主光線
に対して偏心させた場合、本発明で用いられるプリズム
部材を構成する面のうち、少なくとも１つの面は回転非
対称な面であることが望ましい。その中でも、特に、プ
リズム部材の少なくとも１つの反射面を回転非対称な面
にすることが収差補正上は好ましい。光路を折り曲げ
て、共通領域の光路を重複して利用するために光学系を
偏心配置する必要がある。しかし、このように光路を折
り曲げるために光学系を偏心光学系とすると、回転非対
称なディストーションや回転非対称な像面湾曲などの偏
心収差が発生する。この偏心収差を補正するために回転
非対称な面を用いることが望ましい。また、本発明で用
いられる回折素子の面も回転非対称な面であることが同
様の理由で望ましい。なお、回折素子を設けるベース面
は、シリンドリカル面、球面、非球面、アナモルフィッ
ク面、トーリック面、対称面を１面のみ有する面、面対
称自由曲面形状のいずれの形状に形成されていてもよ
い。When the reflecting surface with the power is decentered with respect to the axial principal ray, at least one of the surfaces constituting the prism member used in the present invention is a rotationally asymmetric surface. Is desirable. Among them, it is particularly preferable that at least one reflecting surface of the prism member is a rotationally asymmetric surface in terms of aberration correction. It is necessary to decenter the optical system in order to bend the optical path and use the optical path of the common area redundantly. However, if the optical system is an eccentric optical system in order to bend the optical path in this way, eccentric aberrations such as rotationally asymmetric distortion and rotationally asymmetric field curvature are generated. It is desirable to use a rotationally asymmetric surface to correct this eccentric aberration. Further, it is desirable that the surface of the diffraction element used in the present invention is also a rotationally asymmetric surface for the same reason. Note that the base surface on which the diffraction element is provided may be formed into any of a cylindrical surface, a spherical surface, an aspheric surface, an anamorphic surface, a toric surface, a surface having only one symmetric surface, and a plane-symmetric free-form surface. Good.

【００１５】また、本発明で用いる回転非対称な面は、
アナモルフィック面、トーリック面、対称面を１面のみ
有する面対称自由曲面で構成することができる。なお、
好ましくは、対称面を１面のみ有する自由曲面で構成す
るとよい。The rotationally asymmetric surface used in the present invention is as follows:
It can be constituted by a plane-symmetric free-form surface having only one anamorphic surface, toric surface and symmetry surface. In addition,
Preferably, a free-form surface having only one plane of symmetry may be used.

【００１６】なお、本発明の観察光学系においては、軸
上主光線を、射出瞳中心を通り画像表示素子の中心に到
達する光線で定義する。そして、軸上主光線が射出瞳の
中心から第２群の面に交差するまでの直線によって定義
される光軸をＺ軸と定義し、また、このＺ軸と直交し、
かつ、第１群のプリズム部材を構成する各面の偏心面内
の軸をＸ軸と定義し、さらに、Ｚ軸と直交し、かつ、Ｘ
軸と直交する軸をＹ軸と定義する。また、射出瞳の中心
を本発明の観察光学系における座標系の原点とする。ま
た、本発明においては、上述のように射出瞳から画像表
示素子に向かう逆光線追跡で面番号をつけることとし、
軸上主光線が射出瞳から画像表示素子に至る方向をＺ軸
の正方向、画像表示素子に向かうＸ軸の方向をＸ軸の正
方向、Ｘ軸とＺ軸と右手系を構成するＹ軸の方向をＹ軸
の正方向とそれぞれ定義する。ここで、本発明で使用す
る自由曲面は、次式(1)により定義する。なお、その定
義式のＺ軸が自由曲面の軸となる。In the observation optical system of the present invention, the axial principal ray is defined as a ray that passes through the center of the exit pupil and reaches the center of the image display device. An optical axis defined by a straight line from the center of the exit pupil to the plane of the second group from the center of the exit pupil is defined as a Z axis, and is orthogonal to the Z axis,
Further, an axis within the eccentric plane of each surface constituting the first group of prism members is defined as an X axis, and further, is orthogonal to the Z axis and X
An axis orthogonal to the axis is defined as a Y axis. The center of the exit pupil is defined as the origin of the coordinate system in the observation optical system of the present invention. Further, in the present invention, the surface number is given by the reverse ray tracing from the exit pupil to the image display element as described above,
The direction in which the axial principal ray travels from the exit pupil to the image display element is the positive direction of the Z axis, the direction of the X axis toward the image display element is the positive direction of the X axis, and the X axis, the Z axis, and the Y axis forming a right-handed system. Is defined as the positive direction of the Y axis. Here, the free-form surface used in the present invention is defined by the following equation (1). Note that the Z axis of the definition formula is the axis of the free-form surface.

【００１７】 ……(1) ただし、(1)式の第１項は球面項、第２項は自由曲面項
である。また球面項中、Ｃは頂点の曲率、ｋはコーニッ
ク定数（円錐定数）、ｒ＝√（Ｘ2＋Ｙ2）である。[0017] (1) where the first term of the equation (1) is a spherical term and the second term is a free-form surface term. In the spherical term, C is the curvature of the vertex, k is the conic constant (cone constant), and r = √ (X 2 + Y 2 ).

【００１８】自由曲面項は次式(2)のように展開するこ
とができる。 ……(2) ただし、Ｃj（ｊは２以上の整数）は係数である。The free-form surface terms can be expanded as in the following equation (2). (2) where C j (j is an integer of 2 or more) is a coefficient.

【００１９】上記自由曲面は、一般的には、Ｘ−Ｚ面、
Ｙ−Ｚ面ともに対称面を持つことはないが、本発明で
は、Ｘの奇数次項を全て０にすることによって、Ｙ−Ｚ
面と平行な対称面が１つだけ存在する自由曲面となる。
このような自由曲面は、例えば、上記定義式(1)におい
ては、Ｃ2、Ｃ5、Ｃ7、Ｃ9、Ｃ12、Ｃ14、Ｃ16、Ｃ18、
Ｃ20、Ｃ23、Ｃ25、Ｃ27、Ｃ29、Ｃ31、Ｃ33、Ｃ35・・
・の各項の係数を０にすることによって達成することが
可能である。The free-form surface generally includes an XZ plane,
Although neither YZ plane has a symmetry plane, in the present invention, by setting all odd-order terms of X to 0, YZ
It is a free-form surface having only one symmetric surface parallel to the surface.
Such a free-form surface is, for example, C 2 , C 5 , C 7 , C 9 , C 12 , C 14 , C 16 , C 18 ,
C 20, C 23, C 25 , C 27, C 29, C 31, C 33, C 35 ··
It can be achieved by setting the coefficient of each term of 0 to 0.

【００２０】また、Ｙの奇数次項を全て０にすることに
よって、Ｘ−Ｚ面と平行な対称面が１つだけ存在する自
由曲面となる。このような自由曲面は、例えば、上記定
義式(1)においては、Ｃ3、Ｃ5、Ｃ8、Ｃ10、Ｃ12、
Ｃ14、Ｃ17、Ｃ19、Ｃ21、Ｃ23、Ｃ25、Ｃ27、Ｃ30、Ｃ
32、Ｃ34、Ｃ36・・・の各項の係数を０にすることによ
って達成することが可能である。By setting all odd-numbered terms of Y to 0, a free-form surface having only one symmetry plane parallel to the XZ plane is obtained. Such a free-form surface is, for example, C 3 , C 5 , C 8 , C 10 , C 12 ,
C 14, C 17, C 19 , C 21, C 23, C 25, C 27, C 30, C
32, the coefficient of each term of C 34, C 36 · · · can be achieved by zero.

【００２１】また上記対称面の方向の何れか一方を対称
面とし、それに対応する方向の偏心、例えば、Ｙ−Ｚ面
と平行な対称面に対して光学系の偏心方向はＹ軸方向
に、Ｘ−Ｚ面と平行な対称面に対しては光学系の偏心方
向はＸ軸方向にすることで、偏心により発生する回転非
対称な収差を効果的に補正しながら同時に製作性も向上
させることが可能となる。One of the directions of the symmetry plane is a symmetry plane, and the eccentricity in the corresponding direction, for example, the eccentric direction of the optical system with respect to the symmetry plane parallel to the YZ plane is in the Y-axis direction. By setting the eccentric direction of the optical system to the X-axis direction with respect to a symmetric plane parallel to the XZ plane, it is possible to effectively correct rotationally asymmetric aberrations caused by the eccentricity while improving productivity. It becomes possible.

【００２２】また、上記定義式(1)は、上述のように１
つの例として示したものであり、本発明は、対称面を１
面のみ有する回転非対称面を用いることで偏心により発
生する回転非対称な収差を補正し、同時に製作性も向上
させるということを特徴としており、上記定義式(1)以
外の他のいかなる定義式に対しても同様の効果が得られ
ることは言うまでもない。Further, the above-mentioned definition equation (1) is
As an example, the present invention shows that the plane of symmetry is one.
It is characterized by using a rotationally asymmetric surface having only a surface to correct rotationally asymmetric aberrations caused by eccentricity, and at the same time to improve the manufacturability, with respect to any other definition formula other than the above definition formula (1) Needless to say, the same effect can be obtained.

【００２３】本発明において、プリズム部材に設けられ
た反射面の形状を、唯一の対称面を１面のみ有した面対
称自由曲面形状にて構成することができる。In the present invention, the shape of the reflecting surface provided on the prism member can be a plane-symmetric free-form surface having only one symmetric surface.

【００２４】また、アナモルフィック面の形状は次の式
(3)により定義される。なお、面形状の原点を通り、光
学面に垂直な直線がアナモルフィック面の軸となる。 Ｚ＝（Ｃｘ・Ｘ2＋Ｃｙ・Ｙ2）／［１＋｛１−（１＋Ｋｘ）Ｃｘ2・Ｘ2 −（１＋Ｋｙ）Ｃｙ2・Ｙ2｝1/2] ＋ΣＲｎ｛（１−Ｐｎ）Ｘ2 ＋（１＋Ｐｎ）Ｙ2｝(n+1) ……(3)The shape of the anamorphic surface is given by the following equation.
Defined by (3). Note that a straight line passing through the origin of the surface shape and perpendicular to the optical surface is the axis of the anamorphic surface. Z = (Cx · X 2 + Cy · Y 2) / [1+ {1- (1 + Kx) Cx 2 · X 2 - (1 + Ky) Cy 2 · Y 2} 1/2] + ΣRn {(1-Pn) X 2 + (1 + Pn) Y 2 ｝ (n + 1) (3)

【００２５】ここで、例としてｎ＝４（４次項）を考え
ると、上記式(3)は、展開したとき、次式(4)で表わすこ
とができる。 Ｚ＝（Ｃｘ・Ｘ2＋Ｃｙ・Ｙ2）／［１＋｛１−（１＋Ｋｘ）Ｃｘ2・Ｘ2 −（１＋Ｋｙ）Ｃｙ2・Ｙ2｝1/2] ＋Ｒ１｛（１−Ｐ１）Ｘ2＋（１＋Ｐ１）Ｙ2｝2 ＋Ｒ２｛（１−Ｐ２）Ｘ2＋（１＋Ｐ２）Ｙ2｝3 ＋Ｒ３｛（１−Ｐ３）Ｘ2＋（１＋Ｐ３）Ｙ2｝4 ＋Ｒ４｛（１−Ｐ４）Ｘ2＋（１＋Ｐ４）Ｙ2｝5 ……(4) ただし、Ｚは面形状の原点に対する接平面からのずれ
量、ＣｘはＸ軸方向曲率、ＣｙはＹ軸方向曲率、Ｋｘは
Ｘ軸方向円錐係数、ＫｙはＹ軸方向円錐係数、Ｒｎは球
面項回転対称成分、Ｐｎは非球面項回転非対称成分であ
る。なお、Ｘ軸方向曲率半径Ｒｘ、Ｙ軸方向曲率半径Ｒ
ｙと曲率Ｃｘ，Ｃｙとは、 Ｒｘ＝１／Ｃｘ，Ｒｙ＝１／Ｃｙ の関係にある。Here, assuming that n = 4 (fourth-order term) as an example, the above equation (3) can be expressed by the following equation (4) when expanded. Z = (Cx · X 2 + Cy · Y 2) / [1+ {1- (1 + Kx) Cx 2 · X 2 - (1 + Ky) Cy 2 · Y 2} 1/2] + R1 {(1-P1) X 2 + (1 + P1) Y 2} 2 + R2 {(1-P2) X 2 + (1 + P2) Y 2} 3 + R3 {(1-P3) X 2 + (1 + P3) Y 2} 4 + R4 {(1-P4) X 2 + (1 + P4) Y 2 ｝ 5 (4) where Z is the amount of deviation from the tangent plane to the origin of the surface shape, Cx is the curvature in the X-axis direction, Cy is the curvature in the Y-axis direction, and Kx is the cone coefficient in the X-axis direction. , Ky are the Y-axis direction conical coefficients, Rn is the rotationally symmetric component of the spherical term, and Pn is the rotationally asymmetric component of the aspherical term. The radius of curvature Rx in the X-axis direction and the radius of curvature R in the Y-axis direction
y and the curvatures Cx, Cy have a relationship of Rx = 1 / Cx, Ry = 1 / Cy.

【００２６】また、トーリック面にはＸトーリック面と
Ｙトーリック面があり、それぞれ次の式(5)，(6)により
定義される。面形状の原点を通り、光学面に垂直な直線
がトーリック面の軸となる。Ｘトーリック面は、次の式
(5)で定義される。 Ｆ（Ｘ）＝Ｃｘ・Ｘ2／[１＋｛１−（１＋Ｋ）Ｃｘ2・Ｘ2｝1/2] ＋ＡＸ4＋ＢＸ6＋ＣＸ8＋ＤＸ10・・・・・・ Ｚ＝Ｆ（Ｘ）＋（１／２）Ｃｙ｛Ｙ2＋Ｚ2−Ｆ（Ｘ）2｝ ……(5) Ｙトーリック面は、次の式(6)で定義される。 Ｆ（Ｙ）＝Ｃｙ・Ｙ2／[１＋｛１−（１＋Ｋ）Ｃｙ2・Ｙ2｝1/2] ＋ＡＹ4＋ＢＹ6＋ＣＹ8＋ＤＹ10・・・・・・ Ｚ＝Ｆ（Ｙ）＋（１／２）Ｃｘ｛Ｘ2＋Ｚ2−Ｆ（Ｙ）2｝ ……(6) ただし、Ｚは面形状の原点に対する接平面からのずれ
量、ＣｘはＸ軸方向曲率、ＣｙはＹ軸方向曲率、Ｋは円
錐係数、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは非球面係数である。なお、Ｘ
軸方向曲率半径Ｒｘ、Ｙ軸方向曲率半径Ｒｙと曲率Ｃ
ｘ，Ｃｙとは、 Ｒｘ＝１／Ｃｘ，Ｒｙ＝１／Ｃｙ の関係にある。The toric surface includes an X toric surface and a Y toric surface, which are defined by the following equations (5) and (6), respectively. A straight line passing through the origin of the surface shape and perpendicular to the optical surface is the axis of the toric surface. The X toric surface is given by
Defined in (5). F (X) = Cx · X 2 / [1+ {1- (1 + K) Cx 2 · X 2} 1/2] + AX 4 + BX 6 + CX 8 + DX 10 ······ Z = F (X) + ( 1/2) Cy {Y 2 + Z 2 −F (X) 2 } (5) The Y toric surface is defined by the following equation (6). F (Y) = Cy · Y 2 / [1+ {1− (1 + K) Cy 2 · Y 2 ｝ 1/2 ] + AY 4 + BY 6 + CY 8 + DY 10 ... Z = F (Y) + ( 1/2) Cx {X 2 + Z 2 −F (Y) 2 } (6) where Z is the amount of deviation of the surface shape from the tangent plane to the origin, Cx is the curvature in the X-axis direction, and Cy is the Y-axis direction. The curvature, K is a conical coefficient, and A, B, C, and D are aspherical coefficients. Note that X
Axial radius of curvature Rx, Y-axis radius of curvature Ry and curvature C
x and Cy have a relationship of Rx = 1 / Cx and Ry = 1 / Cy.

【００２７】また、本発明は、第２群が、透過する光束
に対しては回折効率が低く光学的パワーを与えないよう
に構成されていることが望ましい。このように構成すれ
ば、シースルー観察が可能となり、通常の外部観察に支
障を来たすことなく、本発明の観察光学系を用いた頭部
又は顔面装着式画像表示装置を装着し続けることがで
き、頭部又は顔面装着式画像表示装置の着脱の手間を省
くことができる。また、外部の観察像と画像表示素子か
らの像とを重ねあわせた多重像を観察することもでき
る。なお、これらシースルー観察を可能にする場合に
は、第２群の回折素子のベース面はガラスやプラスチッ
ク等の透明部材で構成する。Further, in the present invention, it is preferable that the second group is configured so as to have low diffraction efficiency and not apply optical power to a transmitted light beam. With this configuration, see-through observation becomes possible, and it is possible to continue wearing the head or face-mounted image display device using the observation optical system of the present invention without hindering normal external observation. The trouble of attaching and detaching the head or face-mounted image display device can be saved. It is also possible to observe a multiple image in which an external observation image and an image from the image display element are superimposed. When the see-through observation is enabled, the base surface of the second group of diffraction elements is formed of a transparent member such as glass or plastic.

【００２８】また、本発明は、第１群が、回折素子を備
えていることが望ましい。回折素子は、比較的大きな色
収差を発生させてしまい、屈折力を大きくするにつれて
発生する色収差が大きくなるという性質がある。そし
て、回折素子を第２群にのみ１つ設けた場合には、反射
光の色収差が大きくなってしまう。そこで、本発明のよ
うに、第１群にも回折素子を設ければ、第１群の回折素
子を、第２群の回折素子が発生する色収差とは逆向きの
色収差が発生するように構成することができ、第１群の
回折素子が持つ色収差の作用で、第２群の回折素子が持
つ色収差をキャンセルすることができる。第２群におい
て、光束が顔や眼鏡などと干渉するのを防ぐよう光路を
曲げるために、回転非対称なパワーを持つ体積ホログラ
ム面を用いることが望ましい。そして、第２群の回転非
対称なパワーを有する体積型ホログラム面で発生した回
転非対称な色収差を補正するために、第１群は回転非対
称なパワーを有する体積型ホログラム面を備えているこ
とが望ましい。In the present invention, it is desirable that the first group includes a diffraction element. The diffractive element has a property that relatively large chromatic aberration is generated, and the generated chromatic aberration increases as the refractive power increases. When only one diffraction element is provided in the second group, the chromatic aberration of the reflected light increases. Therefore, as in the present invention, if a diffractive element is also provided in the first group, the first group of diffractive elements is configured to generate chromatic aberration in a direction opposite to the chromatic aberration generated by the second group of diffractive elements. The chromatic aberration of the second group of diffraction elements can be canceled by the action of the chromatic aberration of the first group of diffraction elements. In the second group, it is desirable to use a volume hologram surface having rotationally asymmetric power in order to bend the optical path so as to prevent the light beam from interfering with the face, glasses, or the like. In order to correct rotationally asymmetric chromatic aberration generated on the second group of volume hologram surfaces having rotationally asymmetric power, the first group preferably has a volume hologram surface having rotationally asymmetric power. .

【００２９】また、本発明は、前記第１群の回折素子
が、透過型体積ホログラムであることが望ましい。回折
素子には、レリーフ型ホログラムと体積型ホログラムが
ある。レリーフ型ホログラムは、入射角選択性や波長選
択性が小さく、特定の入射角、波長の光を回折して必要
次数光として結像させるが、それ以外の入射角、波長の
光についても、回折効率が低下した状態で回折してしま
い、不要次数光として結像させてしまうという性質を有
する。一方、体積型ホログラムは入射角選択性や波長選
択性が高く、特定の波長、入射角の光のみを回折して必
要次数光として結像させ、それ以外の光については殆ど
を０次光として透過させてしまい、不要次数光を結像さ
せ難いという特性を有している。従って、本発明のよう
に第１群の回折素子に透過型体積ホログラムを用いれ
ば、不要次数光による像ブレの発生を防ぐことができ、
鮮明な観察画像を得ることができる。In the present invention, it is preferable that the first group of diffraction elements is a transmission type volume hologram. Diffraction elements include a relief hologram and a volume hologram. Relief-type holograms have low incident angle selectivity and wavelength selectivity, and diffract light at a specific incident angle and wavelength to form an image as the required order light. It has the property that it is diffracted in a state where the efficiency is reduced, and forms an image as unnecessary-order light. On the other hand, volume holograms have high incidence angle selectivity and wavelength selectivity, diffract only light of a specific wavelength and incident angle to form an image as a required order light, and most other light is assumed to be a zero order light. It has the property of transmitting light and making it difficult to image unnecessary order light. Therefore, if a transmission type volume hologram is used for the first group of diffractive elements as in the present invention, occurrence of image blur due to unnecessary order light can be prevented,
A clear observation image can be obtained.

【００３０】また、本発明は、第１群の回折素子が、プ
リズム部材の射出面に設けられていることが望ましい。
このように構成すれば、組み立て易く生産性が向上す
る。また、プリズム部材に一体化すれば、プリズムと回
折素子との位置ずれが生じない。Further, in the present invention, it is desirable that the first group of diffraction elements is provided on the exit surface of the prism member.
With this configuration, it is easy to assemble and the productivity is improved. In addition, if the prism and the diffraction element are integrated, there is no displacement between the prism and the diffraction element.

【００３１】また、本発明は、第１群の回折素子が、フ
レアー絞りを備えているのが好ましい。このように構成
すれば、フレアーを防止できる。また、回折素子の外周
がフレアー絞りを兼ねるように構成することにより、そ
の分、配置スペースを省略することができる。In the present invention, it is preferable that the first group of diffraction elements includes a flare stop. With this configuration, flare can be prevented. In addition, since the outer periphery of the diffraction element is configured to also serve as the flare stop, the arrangement space can be omitted accordingly.

【００３２】また、本発明は、第２群の回折素子が、反
射型体積ホログラムであることが望ましい。上述のよう
に、体積型ホログラムは入射角選択性や波長選択性が高
く、特定の波長、入射角の光のみを回折して必要次数光
として結像させるが、それ以外の光については殆どを０
次光として透過させてしまい、不要次数光として結像さ
せ難いという特性を有している。従って、本発明のよう
に反射型体積ホログラムを用いれば、不要次数光による
多重像の発生を防ぐことができ、鮮明な画像観察をする
ことができる。In the present invention, it is desirable that the second group of diffraction elements is a reflection volume hologram. As described above, a volume hologram has high incident angle selectivity and wavelength selectivity, and diffracts only light of a specific wavelength and incident angle to form an image as a necessary order light, but most of the other light is not formed. 0
It has the property that it is transmitted as the next light and it is difficult to form an image as unnecessary order light. Therefore, when a reflection type volume hologram is used as in the present invention, generation of a multiplex image due to unnecessary order light can be prevented, and clear image observation can be performed.

【００３３】また、本発明では、第２群の回折素子が、
フレアー絞りを兼ねるように構成されているのが好まし
い。このように構成すれば、フレアーを防止できる。ま
た、その分、配置スペースを省略することができる。Further, in the present invention, the second group of diffraction elements includes:
It is preferable that it is configured to also serve as a flare stop. With this configuration, flare can be prevented. In addition, an arrangement space can be omitted accordingly.

【００３４】なお、本発明における回折素子（ＨＯＥ）
は以下のように定義する。図２３は本発明におけるＨＯ
Ｅを定義するための原理図である。まず、ＨＯＥ面に入
射し、さらに射出する波長λの光線追跡は、基準波長λ
0＝ＨＷＬに対して定義されるＨＯＥ面上での光路差関
数Φ0を用いて、次式(7)でで与えられる。 ｎdＱd・Ｎ＝ｎiＱi・Ｎ＋ｍ（λ／λ0）∇Ф0・Ｎ ……(7) ただし、ＮはＨＯＥ面の法線ベクトル、ｎi（ｎd）は入
射側（射出側）の屈折率、Ｑi（Ｑd）は入射（射出）ベ
クトル（単位ベクトル）である。また、ｍ＝ＨＯＲは射
出光の回折次数である。The diffraction element (HOE) in the present invention
Is defined as follows. FIG. 23 shows HO in the present invention.
It is a principle diagram for defining E. First, the ray tracing of the wavelength λ that enters and exits the HOE surface is performed by the reference wavelength λ.
Using the optical path difference function Φ 0 on the HOE plane defined for 0 = HWL, is given by the following equation (7). n d Q d · N = n i Q i · N + m (λ / λ 0) ∇Ф 0 · N ...... (7) However, the normal vector of N is HOE surface, n i (n d) is incident side ( The refractive index Q i (Q d ) on the exit side is an incident (exit) vector (unit vector). M = HOR is the diffraction order of the emitted light.

【００３５】ＨＯＥが基準波長λ0の２点光源、すなわ
ち図２３に示すような点Ｐ1＝（ＨＸ１，ＨＹ１，ＨＺ
１）を光源とする物体光、および点Ｐ2＝（ＨＸ２，Ｈ
Ｙ２，ＨＺ２）を光源とする参照光の干渉によって製造
される（定義される）とすれば、 Φ0＝Φ0 2P ＝ｎ2・ｓ2・ｒ2−ｎ1・ｓ1・ｒ1 となる。ただし、ｒ1（ｒ2）は点Ｐ1（点Ｐ2）からＨＯ
Ｅ面の所定の座標までの距離（＞０）、ｎ1（ｎ2）は製
造時（定義時）にＨＯＥを置く媒質の、点Ｐ1（点Ｐ2）
を配置した側の屈折率であり、ｓ1＝ＨＶ１、およびｓ2
＝ＨＶ２は光の進行方向を考慮する符号である。この符
号は光源が発散光源（実点光源）である場合に、ＲＥＡ
＝＋１、逆に光源が収束する光源（仮想点光源）の場合
にＶＩＲ＝−１となる。なお、レンズデータ中における
ＨＯＥの定義として、製造時（定義時）にＨＯＥを置く
媒質の屈折率ｎ1（ｎ2）は、レンズデータ中でＨＯＥ面
が接している媒質の、点Ｐ1（点Ｐ2）が存在する側の屈
折率とする。The HOE is a two-point light source having a reference wavelength λ 0 , that is, a point P 1 = (HX1, HY1, HZ) as shown in FIG.
The object light with 1) as the light source, and the point P 2 = (HX2, H
Y2, HZ2) are manufactured (defined) by interference of reference light with the light source as: Φ 0 = Φ 0 2P = n 2 s 2 · r 2 −n 1 · s 1 · r 1 Become. However, r 1 (r 2 ) is HO from point P 1 (point P 2 ).
The distance (> 0) to predetermined coordinates on the E-plane, n 1 (n 2 ) is the point P 1 (point P 2 ) of the medium on which the HOE is placed at the time of manufacture (at the time of definition).
Is the refractive index on the side where is arranged, s 1 = HV1, and s 2
= HV2 is a code that considers the traveling direction of light. This code indicates that the REA is a divergent light source (real point light source).
= + 1, and conversely, VIR = -1 when the light source converges (virtual point light source). As the definition of the HOE in the lens data, the refractive index n 1 (n 2 ) of the medium on which the HOE is placed at the time of manufacture (at the time of definition) is determined by the point P 1 ( The refractive index on the side where the point P 2 ) exists.

【００３６】一般的な場合、ＨＯＥを製造する際の参照
光と物体光は球面波とは限らない。この場合のＨＯＥの
光路差関数Φ0は、多項式で表した付加的な位相項Φ0
Poly（基準波長λ0における光路差関数）を加えて次式
(8)で表わすことができる。 Φ0＝Φ0 2P＋Φ0 Poly ……(8) ここで、多項式は、 であり、一般には ｊ＝｛（ｍ＋ｎ）2＋ｍ＋３ｎ｝／２ で定義することができる。ただし、Ｈjは各項の係数で
ある。In the general case, the reference light and the object light when manufacturing the HOE are not necessarily spherical waves. The optical path difference function Φ 0 of the HOE in this case is an additional phase term Φ 0 represented by a polynomial.
Poly (optical path difference function at reference wavelength λ 0 )
It can be represented by (8). Φ 0 = Φ 0 2P + Φ 0 Poly (8) where the polynomial is And can be generally defined as j = {(m + n) 2 + m + 3n} / 2. Here, H j is a coefficient of each term.

【００３７】さらに光学設計の便宜から、光路差関数Φ
0を Φ0＝Φ0 Poly のように付加項のみで表し、それによってＨＯＥを定義
することもできる。例えば、２点光源Ｐ1（点Ｐ2）を一
致させると光路差関数Φ0の干渉による成分Φ0 2Pはゼロ
となるので、この場合は実質的に付加項（多項式）のみ
で光路差関数を表示したことに相当する。以上のＨＯＥ
に関する説明は、すべてＨＯＥ原点を基準とするローカ
ル座標に対するものである。Further, for convenience of optical design, the optical path difference function Φ
0 can be represented only by an additional term such as Φ 0 = Φ 0 Poly , thereby defining the HOE. For example, when the two-point light source P 1 (point P 2 ) is made coincident, the component Φ 0 2P due to the interference of the optical path difference function Φ 0 becomes zero. In this case, the optical path difference function is substantially composed only of the additional term (polynomial). Is equivalent to displaying. The above HOE
All descriptions are with respect to local coordinates with respect to the HOE origin.

【００３８】以下に、ＨＯＥを定義する構成パラメータ
の例を示す。 面番号 曲率半径 間隔 物体面 ∞ ∞ 絞り ∞ １００ ２ １５０ −７５ ＨＯＥ： ＨＶ１（ｓ1）＝ＲＥＡ（＋１） ＨＶ２（ｓ2）＝ＶＩＲ（−１） ＨＯＲ（ｍ） ＝１ ＨＸ１＝０ ，ＨＹ１＝-3.40×109 ，ＨＺ１＝-3.40×109 ＨＸ２＝０ ，ＨＹ２＝ 2.50×10 ，ＨＺ２＝-7.04×10 ＨＷＬ（λ0）＝５４４ Ｈ１＝ -1.39×10-21， Ｈ２＝ -8.57×10-5， Ｈ３＝ -1.50×10-4 The following is an example of configuration parameters that define the HOE. Surface number Curvature radius Interval Object surface ∞ 絞 り Aperture １００ 1002 150 -75 HOE: HV1 (s 1 ) = REA (+1) HV2 (s 2 ) = VIR (−1) HOR (m) = 1 HX1 = 0, HY1 = −3.40 × 10 9 , HZ1 = −3.40 × 10 9 HX2 = 0, HY2 = 2.50 × 10 , HZ2 = -7.04 × 10 HWL (λ 0 ) = 544 H1 = −1.39 × 10 −21 , H2 = −8.57 × 10 −5 , H3 = −1.50 × 10 −4

【００３９】また、本発明は、プリズム部材が、光束を
プリズム内で反射する少なくとも２つの反射面を有し、
少なくとも２つの反射面が、光束にパワーを与える曲面
形状を有し、その曲面形状が偏心によって発生する収差
を補正する回転非対称な面形状にて構成されているのが
好ましい。Further, according to the present invention, the prism member has at least two reflecting surfaces for reflecting the light beam inside the prism,
It is preferable that at least two reflection surfaces have a curved surface shape that gives power to the light flux, and the curved surface shape is configured to be a rotationally asymmetric surface shape that corrects aberration generated by eccentricity.

【００４０】また、本発明は、プリズム部材を、該プリ
ズム部材から出射される軸上主光線の向きが射出瞳に入
射しない向きとなるように構成するのが好ましい。この
ように構成すれば、観察の際に、プリズムからの不要光
が観察者の眼に入るのを防ぐことができる。Further, in the present invention, it is preferable that the prism member is configured such that the axial principal ray emitted from the prism member does not enter the exit pupil. With this configuration, it is possible to prevent unnecessary light from the prism from entering the eyes of the observer during observation.

【００４１】この場合、該プリズム部材から出射される
軸上主光線の向きが、次の式(9)を満たすのが好まし
い。 −２５°≦θ≦２５° ……(9) ただし、θは、Ｘ方向を０°としたときの軸上主光線の
Ｘ方向に対する傾斜角度である。In this case, the direction of the axial principal ray emitted from the prism member preferably satisfies the following equation (9). −25 ° ≦ θ ≦ 25 ° (9) where θ is the inclination angle of the axial principal ray with respect to the X direction when the X direction is 0 °.

【００４２】またこの場合、次の式(10)を満たすのが、
より好ましい。 −１５°≦θ≦１５° ……(10) ただし、θは、Ｘ方向を０°としたときの軸上主光線の
Ｘ方向に対する傾斜角度である。In this case, the following equation (10) is satisfied.
More preferred. −15 ° ≦ θ ≦ 15 ° (10) where θ is the inclination angle of the axial principal ray with respect to the X direction when the X direction is 0 °.

【００４３】さらには、次の式(11)を満たすのが、より
一層好ましい。 −５°≦θ≦５° ……(11) ただし、θは、Ｘ方向を０°としたときの軸上主光線の
Ｘ方向に対する傾斜角度である。Further, it is more preferable to satisfy the following expression (11). −5 ° ≦ θ ≦ 5 ° (11) where θ is the inclination angle of the axial principal ray with respect to the X direction when the X direction is 0 °.

【００４４】また、本発明では、第１群を防塵部材で覆
うことが好ましい。このように構成すれば、ゴミ等が拡
大観察されてしまうのを防ぐことができる。また、回折
素子を有する構成の第１群にあっては、防塵部材により
外部からの回折素子への水分の侵入により回折素子が膨
張して回折のピーク波長が変化してしまうのを防ぐこと
ができる。なお、その場合、第１群の防塵部材は、第１
群の外部を覆う箱体と、第１群の射出側に光を透過させ
て第２群に導くようにする透明カバーとを備えているの
が好ましい。また、その場合、透明カバーは、ガラス又
はプラスチックなどを材料として形成された透明部材で
構成し、第１群の回折素子は、透明カバーの面をベース
面として、箱体の内側より透明カバーに設けるのが好ま
しい。In the present invention, it is preferable that the first group is covered with a dustproof member. With such a configuration, it is possible to prevent dust and the like from being enlarged and observed. Further, in the first group having the configuration including the diffraction element, the dustproof member prevents the diffraction element from expanding due to the intrusion of moisture from the outside into the diffraction element and changing the peak wavelength of diffraction. it can. In this case, the first group of dustproof members is the first group.
It is preferable to include a box body that covers the outside of the group, and a transparent cover that transmits light to the emission side of the first group and guides the light to the second group. In this case, the transparent cover is formed of a transparent member formed of glass or plastic or the like, and the first group of diffraction elements is formed on the transparent cover from the inside of the box with the surface of the transparent cover as a base surface. It is preferred to provide.

【００４５】また、画像表示素子と、以上のような本発
明の何れかの観察光学系を接眼光学系として配置した本
体部と、本体部を観察者の顔面に保持するために観察者
の側頭部に装着されるように構成された支持部材とを備
えて頭部装着型画像表示装置を構成することができる。Also, an image display element, a main body in which any of the above-described observation optical systems of the present invention is arranged as an eyepiece optical system, and a side of the observer for holding the main body on the face of the observer. A head-mounted image display device can be configured to include a support member configured to be mounted on the head.

【００４６】その場合、本体部に、観察光学系と、眼鏡
のレンズとを一体的に備えて頭部装着型画像表示装置を
構成することができる。In this case, a head-mounted image display device can be constructed by integrally providing the observation optical system and the lens of the spectacles in the main body.

【００４７】あるいは、支持部材を、眼鏡の側頭フレー
ムに着脱可能となるように構成して頭部装着型画像表示
装置を構成してもよい。Alternatively, the support member may be configured to be detachable from the temporal frame of the eyeglasses to constitute a head mounted image display device.

【００４８】また、観察光学系をそれぞれ左右１組ずつ
並設して両眼視用の頭部装着型画像表示装置を構成する
ことができる。A pair of left and right observation optical systems can be arranged side by side to form a head-mounted image display device for binocular vision.

【００４９】[0049]

【発明の実施の形態】以下、本発明の観察光学系の実施
例について説明する。なお、各実施例の構成パラメータ
は後に示すことにする。各実施例においては、例えば図
１に示すように、軸上主光線２を、射出瞳１の中心（観
察者眼球の旋回中心位置）から第２群Ｇ２、第１群Ｇ
１、画像表示素子として設けられたＬＣＤ５の中心に至
る光線で定義する。そして、軸上主光線２が第２群Ｇ２
の入射面と交差するまでの直線によって定義される光軸
をＺ軸とし、このＺ軸と直交し、かつ、プリズム部材４
を構成する各面の偏心面内の軸をＸ軸と定義し、前記光
軸と直交し、かつ、前記Ｘ軸と直交する軸をＹ軸と定義
する。また、射出瞳１の中心をこの座標系の原点とす
る。そして、軸上主光線２が射出瞳１からＬＣＤ５に至
る方向をＺ軸の正方向、ＬＣＤ５に向かうＸ軸の方向を
Ｘ軸の正方向、Ｘ軸とＺ軸と右手系を構成するＹ軸の方
向をＹ軸の正方向とそれぞれ定義する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the observation optical system according to the present invention will be described below. The configuration parameters of each embodiment will be described later. In each embodiment, for example, as shown in FIG. 1, the axial principal ray 2 is moved from the center of the exit pupil 1 (the center of rotation of the observer's eyeball) to the second group G2 and the first group G.
1. Defined by light rays reaching the center of the LCD 5 provided as an image display element. Then, the axial principal ray 2 is shifted to the second group G2.
An optical axis defined by a straight line that intersects with the incident surface of the prism member is defined as a Z-axis.
Is defined as an X-axis, and an axis orthogonal to the optical axis and orthogonal to the X-axis is defined as a Y-axis. The center of the exit pupil 1 is set as the origin of this coordinate system. The direction in which the axial principal ray 2 extends from the exit pupil 1 to the LCD 5 is the positive direction of the Z axis, the direction of the X axis toward the LCD 5 is the positive direction of the X axis, and the X axis, the Z axis, and the Y axis forming a right-handed system. Is defined as the positive direction of the Y axis.

【００５０】実施例１〜３では、プリズム４はこのＸ−
Ｚ平面内で偏心を行なっており、また、プリズム４に設
けられる各回転非対称自由曲面の唯一の対称面をＸ−Ｚ
面としている。In the first to third embodiments, the prism 4 is
The eccentricity is performed in the Z plane, and the only symmetric surface of each rotationally asymmetric free-form surface provided on the prism 4 is X-Z
With the face.

【００５１】偏心面については、対応する座標系の原点
から、その面の面頂位置の偏心量（Ｘ軸方向、Ｙ軸方
向、Ｚ軸方向をそれぞれ、Ｘ，Ｙ，Ｚ）と、その面の中
心軸（自由曲面については、上記式(1)のＺ軸）のＸ
軸，Ｙ軸，Ｚ軸のそれぞれを中心とする傾き角（それぞ
れα，β，γ（°））とが与えられている。なお、その
場合、αとβの正はそれぞれの軸の正方向に対して半時
計回りを、γの正はＺ軸の正方向に対して時計回りを意
味する。その他、球面の曲率半径、面間隔、媒質の屈折
率、アッベ数は慣用法によって与えるものとする。With respect to the eccentric surface, the amount of eccentricity (X, Y, and Z in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction, respectively) at the top of the surface from the origin of the corresponding coordinate system and the surface X of the center axis of the above (for a free-form surface, the Z-axis of the above equation (1))
The tilt angles (α, β, and γ (°), respectively) about the axis, the Y axis, and the Z axis are given. In this case, the positive α and β mean counterclockwise with respect to the positive direction of each axis, and the positive γ means clockwise with respect to the positive direction of the Z axis. In addition, the radius of curvature of the spherical surface, the surface interval, the refractive index of the medium, and the Abbe number are given by a conventional method.

【００５２】また、本発明で用いられる自由曲面の面の
形状は上記(1)式により定義し、その定義式のＺ軸が自
由曲面の軸となる。Further, the shape of the surface of the free-form surface used in the present invention is defined by the above equation (1), and the Z axis of the definition expression is the axis of the free-form surface.

【００５３】また、自由曲面の他の定義式として、Ｚｅ
ｒｎｉｋｅ多項式がある。この面の形状は次式(12)によ
り定義する。その定義式(12)のＺ軸がＺｅｒｎｉｋｅ多
項式の軸となる。回転非対称面の定義は、Ｘ−Ｙ面に対
するＺ軸の高さの極座標で定義され、ＡはＸ−Ｙ面内の
Ｚ軸からの距離、ＲはＺ軸回りの方位角で、Ｚ軸から測
った回転角で表わされる。As another definition of the free-form surface, Ze
There is an rnik polynomial. The shape of this surface is defined by the following equation (12). The Z axis of the definition equation (12) is the axis of the Zernike polynomial. The definition of the rotationally asymmetric surface is defined by polar coordinates of the height of the Z axis with respect to the XY plane, where A is the distance from the Z axis in the XY plane, R is the azimuth around the Z axis, and It is represented by the measured rotation angle.

【００５４】 Ｘ＝Ｒ×ｃｏｓ(A) Ｙ＝Ｒ×ｓｉｎ(A) Ｚ＝Ｄ2 ＋Ｄ3Ｒｃｏｓ(A)＋Ｄ4Ｒｓｉｎ(A) ＋Ｄ5Ｒ2ｃｏｓ(2A)＋Ｄ6（Ｒ2−１）＋Ｄ7Ｒ2ｓｉｎ(2A) ＋Ｄ8Ｒ3ｃｏｓ(3A)＋Ｄ9（３Ｒ3−２Ｒ）ｃｏｓ(A) ＋Ｄ10（３Ｒ3−２Ｒ）ｓｉｎ(A)＋Ｄ11Ｒ3ｓｉｎ(3A) ＋Ｄ12Ｒ4ｃｏｓ(4A)＋Ｄ13（４Ｒ4−３Ｒ2）ｃｏｓ(2A) ＋Ｄ14（６Ｒ4−６Ｒ2＋１）＋Ｄ15（４Ｒ4−３Ｒ2）ｓｉｎ(2A) ＋Ｄ16Ｒ4ｓｉｎ(4A) ＋Ｄ17Ｒ5ｃｏｓ(5A)＋Ｄ18（５Ｒ5−４Ｒ3）ｃｏｓ(3A) ＋Ｄ19（１０Ｒ5−１２Ｒ3＋３Ｒ）ｃｏｓ(A) ＋Ｄ20（１０Ｒ5−１２Ｒ3＋３Ｒ）ｓｉｎ(A) ＋Ｄ21（５Ｒ5−４Ｒ3）ｓｉｎ(3A)＋Ｄ22Ｒ5ｓｉｎ(5A) ＋Ｄ23Ｒ6ｃｏｓ(6A)＋Ｄ24（６Ｒ6−５Ｒ4）ｃｏｓ(4A) ＋Ｄ25（１５Ｒ6−２０Ｒ4＋６Ｒ2）ｃｏｓ(2A) ＋Ｄ26（２０Ｒ6−３０Ｒ4＋１２Ｒ2−１） ＋Ｄ27（１５Ｒ6−２０Ｒ4＋６Ｒ2）ｓｉｎ(2A) ＋Ｄ28（６Ｒ6−５Ｒ4）ｓｉｎ(4A)＋Ｄ29Ｒ6ｓｉｎ(6A)・・・ ……(12) なお、上記においてＸ方向に対称な面として表した。た
だし、Ｄm（ｍは２以上の整数）は係数である。[0054] X = R × cos (A) Y = R × sin (A) Z = D 2 + D 3 Rcos (A) + D 4 Rsin (A) + D 5 R 2 cos (2A) + D 6 (R 2 -1 ) + D 7 R 2 sin ( 2A) + D 8 R 3 cos (3A) + D 9 (3R 3 -2R) cos (A) + D 10 (3R 3 -2R) sin (A) + D 11 R 3 sin (3A) + D 12 R 4 cos (4A) + D 13 (4R 4 -3R 2) cos (2A) + D 14 (6R 4 -6R 2 +1) + D 15 (4R 4 -3R 2) sin (2A) + D 16 R 4 sin (4A ) + D 17 R 5 cos ( 5A) + D 18 (5R 5 -4R 3) cos (3A) + D 19 (10R 5 -12R 3 + 3R) cos (A) + D 20 (10R 5 -12R 3 + 3R) sin (A) + D 21 (5R 5 -4R 3 ) sin (3A) + D 22 R 5 sin (5A) + D 23 R 6 cos (6A) + D 24 (6R 6 -5R 4) cos (4A) + D 25 (15R 6 -20R 4 + 6R 2 ) cos (2A) + D 26 (20R 6 -30R 4 + 12R 2 -1) + D 27 (15R 6 -20R 4 + 6R 2) sin (2A) + D 28 (6R 6 -5R 4) sin (4A) + D 29 R 6 sin ( 6A) (12) In the above description, the plane is symmetric in the X direction. Here, D m (m is an integer of 2 or more) is a coefficient.

【００５５】また、回転非対称面な自由曲面の形状は次
の式(13)により定義することもできる。その定義式(13)
のＺ軸が回転非対称面の軸となる。 Ｚ＝ΣnΣmＣnmＸnＹn-m ……(13) ただし、ΣnはΣのｎが０〜ｋ、ΣmはΣのｍが０〜ｎを
表わす。The shape of a free-form surface that is a rotationally asymmetric surface can also be defined by the following equation (13). Its definition formula (13)
Is the axis of the rotationally asymmetric surface. Z = Σ n Σ m C nm X n Y nm ...... (13) However, sigma n is the n of sigma 0 to k, sigma m is m the sigma represents 0 to n.

【００５６】また、面対称自由曲面（対称面を１つのみ
有する回転非対称面）を、この回転非対称面を表わす式
(13)により定義する場合は、その対称面により生ずる対
称性をＸ方向に求める場合は、Ｘの奇数次項を０に（例
えばＸ奇数次項の係数を０にする）、その対称面により
生ずる対称性をＹ方向に求める場合は、Ｙの奇数次項を
０に（例えば、Ｙ奇数次項の係数を０にする）すればよ
い。Further, a plane-symmetric free-form surface (a rotationally asymmetric surface having only one symmetric surface) is represented by an expression representing the rotationally asymmetric surface.
(13), when the symmetry caused by the symmetry plane is determined in the X direction, the odd-order term of X is set to 0 (for example, the coefficient of the X odd-order term is set to 0), and the symmetry caused by the symmetry plane is set. When determining the sex in the Y direction, the odd-order term of Y may be set to 0 (for example, the coefficient of the Y-odd order term may be set to 0).

【００５７】ここで、例としてｋ＝７（７次項）で、Ｘ
方向に対称な面対称自由曲面を上記定義式(13)を展開し
た形で表わすと次の式(14)となる。 Ｚ＝Ｃ2 ＋Ｃ3Ｙ＋Ｃ4Ｘ ＋Ｃ5Ｙ2＋Ｃ6ＹＸ＋Ｃ7Ｘ2 ＋Ｃ8Ｙ3＋Ｃ9Ｙ2Ｘ＋Ｃ10ＹＸ2＋Ｃ11Ｘ3 ＋Ｃ12Ｙ4＋Ｃ13Ｙ3Ｘ＋Ｃ14Ｙ2Ｘ2＋Ｃ15ＹＸ3＋Ｃ16Ｘ4 ＋Ｃ17Ｙ5＋Ｃ18Ｙ4Ｘ＋Ｃ19Ｙ3Ｘ2＋Ｃ20Ｙ2Ｘ3＋Ｃ21ＹＸ4 ＋Ｃ22Ｘ5 ＋Ｃ23Ｙ6＋Ｃ24Ｙ5Ｘ＋Ｃ25Ｙ4Ｘ2＋Ｃ26Ｙ3Ｘ3 ＋Ｃ27Ｙ2Ｘ4＋Ｃ28ＹＸ5＋Ｃ29Ｘ6 ＋Ｃ30Ｙ7＋Ｃ31Ｙ6Ｘ＋Ｃ32Ｙ5Ｘ2＋Ｃ33Ｙ4Ｘ3 ＋Ｃ34Ｙ3Ｘ4＋Ｃ35Ｙ2Ｘ5＋Ｃ36ＹＸ6＋Ｃ37Ｘ7 ……(14)Here, as an example, when k = 7 (seventh-order term), X
The following equation (14) is obtained by expressing a plane-symmetric free-form surface symmetrical in the direction by expanding the above defined equation (13). Z = C 2 + C 3 Y + C 4 X + C 5 Y 2 + C 6 YX + C 7 X 2 + C 8 Y 3 + C 9 Y 2 X + C 10 YX 2 + C 11 X 3 + C 12 Y 4 + C 13 Y 3 X + C 14 Y 2 X 2 + C 15 YX 3 + C 16 X 4 + C 17 Y 5 + C 18 Y 4 X + C 19 Y 3 X 2 + C 20 Y 2 X 3 + C 21 YX 4 + C 22 X 5 + C 23 Y 6 + C 24 Y 5 X + C 25 Y 4 X 2 + C 26 Y 3 X 3 + C 27 Y 2 X 4 + C 28 YX 5 + C 29 X 6 + C 30 Y 7 + C 31 Y 6 X + C 32 Y 5 X 2 + C 33 Y 4 X 3 + C 34 Y 3 X 4 + C 35 Y 2 X 5 + C 36 YX 6 + C 37 X 7 ...... (14)

【００５８】本発明において使用可能なその他の面の表
現例として、上記定義式(13)（Ｚ＝ΣnΣmＣnmＸ
nＹn-m）を(14)式と同様、Ｘ方向に対称な面で、ｋ＝７
とした面を表わす場合、次式(15)のように展開すること
もできる。[0058] Examples represent other surfaces usable in the present invention, the above defined formula (13) (Z = Σ n Σ m C nm X
n Y nm ), as in equation (14), k = 7 on a plane symmetrical in the X direction.
In the case of expressing the plane as described above, it can be expanded as in the following equation (15).

【００５９】 Ｚ＝Ｃ2 ＋Ｃ3Ｙ＋Ｃ4｜Ｘ｜ ＋Ｃ5Ｙ2＋Ｃ6Ｙ｜Ｘ｜＋Ｃ7Ｘ2 ＋Ｃ8Ｙ3＋Ｃ9Ｙ2｜Ｘ｜＋Ｃ10ＹＸ2＋Ｃ11｜Ｘ3｜ ＋Ｃ12Ｙ4＋Ｃ13Ｙ3｜Ｘ｜＋Ｃ14Ｙ2Ｘ2＋Ｃ15Ｙ｜Ｘ3｜＋Ｃ16Ｘ4 ＋Ｃ17Ｙ5＋Ｃ18Ｙ4｜Ｘ｜＋Ｃ19Ｙ3Ｘ2＋Ｃ20Ｙ2｜Ｘ3｜ ＋Ｃ21ＹＸ4＋Ｃ22｜Ｘ5｜ ＋Ｃ23Ｙ6＋Ｃ24Ｙ5｜Ｘ｜＋Ｃ25Ｙ4Ｘ2＋Ｃ26Ｙ3｜Ｘ3｜ ＋Ｃ27Ｙ2Ｘ4＋Ｃ28Ｙ｜Ｘ5｜＋Ｃ29Ｘ6 ＋Ｃ30Ｙ7＋Ｃ31Ｙ6｜Ｘ｜＋Ｃ32Ｙ5Ｘ2＋Ｃ33Ｙ4｜Ｘ3｜ ＋Ｃ34Ｙ3Ｘ4＋Ｃ35Ｙ2｜Ｘ5｜＋Ｃ36ＹＸ6＋Ｃ37｜Ｘ7｜ ……(15)Z = C 2 + C 3 Y + C 4 | X | + C 5 Y 2 + C 6 Y | X | + C 7 X 2 + C 8 Y 3 + C 9 Y 2 | X | + C 10 YX 2 + C 11 | X 3 | + C 12 Y 4 + C 13 Y 3 | X | + C 14 Y 2 X 2 + C 15 Y | X 3 | + C 16 X 4 + C 17 Y 5 + C 18 Y 4 | X | + C 19 Y 3 X 2 + C 20 Y 2 | X 3 | + C 21 YX 4 + C 22 | X 5 | + C 23 Y 6 + C 24 Y 5 | X | + C 25 Y 4 X 2 + C 26 Y 3 | X 3 | + C 27 Y 2 X 4 + C 28 Y | X 5 | + C 29 X 6 + C 30 Y 7 + C 31 Y 6 | X | + C 32 Y 5 X 2 + C 33 Y 4 | X 3 | + C 34 Y 3 X 4 + C 35 Y 2 | X 5 | + C 36 YX 6 + C 37 | X 7 | …… (15)

【００６０】また、回転対称非球面の形状は次式(16)に
より定義する。その定義式(16)のＺ軸が回転対称非球面
の軸となる。 Ｚ＝（Ｙ2／Ｒ）／[１＋｛１−Ｐ(Ｙ2／Ｒ2)｝1/2] ＋Ａ4Ｙ4＋Ａ6Ｙ6＋Ａ8Ｙ8＋Ａ10Ｙ10・・・ ……(16) ただし、ＹはＺに垂直な方向であり、Ｒは近軸曲率半
径、Ｐは円錐係数、Ａ4、Ａ6、Ａ8、Ａ10は非球面係数
である。The shape of the rotationally symmetric aspherical surface is defined by the following equation (16). The Z axis of the definition equation (16) is the axis of the rotationally symmetric aspherical surface. Z = (Y 2 / R) / [1+ {1-P (Y 2 / R 2)} 1/2] + A 4 Y 4 + A 6 Y 6 + A 8 Y 8 + A 10 Y 10 ··· ...... (16 Here, Y is a direction perpendicular to Z, R is a paraxial radius of curvature, P is a conic coefficient, and A 4 , A 6 , A 8 , and A 10 are aspherical coefficients.

【００６１】なお、本発明の実施例では、上記(1)式を
用いた自由曲面で面形状が表現されているが、上記(12)
式、(13)式を用いても同様の作用効果が得られるのは言
うまでもない。In the embodiment of the present invention, the surface shape is represented by a free-form surface using the above equation (1).
It goes without saying that the same operation and effect can be obtained by using the expression (13).

【００６２】[0062]

【実施例】実施例１〜３では、ＬＣＤは０．４７インチ
タイプの画面のものを使用している。また、観察画角
は、水平半画角１２．５°、垂直半画角９．４４°、画
像表示素子の大きさは、９．５５×７．１６ｍｍであ
り、瞳径４．０ｍｍである。本発明の実施例１〜３に係
る観察光学系の光軸を含むＸ−Ｚ断面図を図１〜３に夫
々示す。実施例１〜３の観察光学系はいずれも、正の屈
折力を有する第１群Ｇ１と第２群Ｇ２とで構成されてい
て、画像表示素子であるＬＣＤ５に表示された観察像を
観察するために射出瞳１を形成するようになっている。
なお、各実施例の説明において、光学系の面番号は原則
として射出瞳１からＬＣＤ５に至る順番で追跡（逆光線
追跡）し、プリズム４における各面の順番も逆光線追跡
に合わせて表すこととする。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the first to third embodiments, the LCD uses a 0.47 inch type screen. The observation angle of view is 12.5 ° in the horizontal half angle of view, 9.44 ° in the vertical half angle, the size of the image display element is 9.55 × 7.16 mm, and the pupil diameter is 4.0 mm. . X to Z sectional views including the optical axis of the observation optical system according to Examples 1 to 3 of the present invention are shown in FIGS. Each of the observation optical systems of Examples 1 to 3 includes a first group G1 and a second group G2 having a positive refractive power, and observes an observation image displayed on the LCD 5 as an image display element. Therefore, an exit pupil 1 is formed.
In the description of each embodiment, the surface numbers of the optical system are traced in the order from the exit pupil 1 to the LCD 5 (reverse ray tracing) in principle, and the order of each surface in the prism 4 is also represented in accordance with the reverse ray tracing. .

【００６３】第１実施例 第１実施例の観察光学系は、第１群Ｇ１は、正の屈折力
を有するプリズム４のみで構成され、第２群Ｇ２は、回
折素子３で構成されている。プリズム４は、第１面４1
〜第５面４5を備え、第１面４1が射出面として、第２面
４2が第３の反射面として、第３面４3が第２の反射面と
して、第４面４4が第１の反射面として、第５面４5が入
射面としてそれぞれ構成されている。また、各面は回転
非対称な自由曲面に形成されている。そして、第１群Ｇ
１は、ＬＣＤ５から射出した光が第５面４5よりプリズ
ム内に入射し、第４面４4、第３面４ 3、第４面４2で反
射した後、第１面４1よりプリズム外に射出し、プリズ
ム外に射出した後に一度結像して、その後に第２群Ｇ２
に導かれるように構成されている。[0063]First embodiment In the observation optical system of the first embodiment, the first unit G1 has a positive refractive power.
, And the second group G2 is
It is composed of a folding element 3. The prism 4 has a first surface 41
~ Fifth surface 4FiveThe first surface 41Is the second surface as the exit surface
4TwoAre the third reflecting surfaces,ThreeIs the second reflective surface
And the fourth side 4FourIs the first reflecting surface, and the fifth surface 4FiveEnters
Each is configured as a launch surface. In addition, each surface rotates
It is formed on an asymmetric free-form surface. And the first group G
1 indicates that the light emitted from the LCD 5 is on the fifth surface 4FiveMore Pris
4th surface 4Four, Third side 4 Three, Fourth side 4TwoIn anti
After shooting, the first surface 41More out of the prism, prism
The image is formed once after exiting the camera outside the
It is configured to be guided to.

【００６４】回折素子３は、反射型の体積ホログラム
（リップマン反射ホログラム）であり、ガラスやプラス
チックなどの透明部材で構成されたベース面に設けられ
ていて、プリズム４から出射し一度結像して導かれた光
を反射させ、そのうちの所定の波長及び入射角度の光を
回折して観察者の瞳孔旋回中心位置に射出瞳１を形成
し、それ以外の入射光をそのまま回折しないで透過又は
反射させるように構成されている。図においては、射出
瞳から回折素子３に向かう光を透過させるようになって
いる。また、回折素子３は、透過する光に対してはパワ
ーを与えないように構成されている。The diffractive element 3 is a reflection type volume hologram (Lipman reflection hologram), is provided on a base surface made of a transparent member such as glass or plastic, and is emitted from the prism 4 to form an image once. The guided light is reflected, and the light of a predetermined wavelength and incident angle is diffracted to form an exit pupil 1 at the center of the pupil rotation of the observer, and the other incident light is transmitted or reflected without being diffracted as it is. It is configured to be. In the figure, light traveling from the exit pupil to the diffraction element 3 is transmitted. The diffractive element 3 is configured not to give power to transmitted light.

【００６５】また、プリズム４は、Ｘ方向を０°とした
ときの射出面（第１面４1）から射出される軸上主光線
２のＸ軸方向に対する傾斜角度が−２５°から＋２５°
の範囲となるように配置されており、プリズム４から出
射される軸上主光線の向きは、射出瞳１に入射しない向
きとなっている。The prism 4 has an inclination angle of −25 ° to + 25 ° with respect to the X-axis direction of the axial principal ray 2 emitted from the emission surface (first surface 4 1 ) when the X direction is 0 °.
And the direction of the axial chief ray emitted from the prism 4 is such that it does not enter the exit pupil 1.

【００６６】次に、第１実施例の数値データを示す。数
値データ中、“ＦＦＳ”は自由曲面を示している。な
お、ＦＦＳは以下の各実施例においても同じく自由曲面
を示している。Next, numerical data of the first embodiment will be shown. In the numerical data, “FFS” indicates a free-form surface. The FFS also indicates a free-form surface in each of the following embodiments.

【００６７】数値データ１ 面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数 物体面 ∞ -1000.00 1 絞り面 0.00 2 ∞ 0.00 偏心(1) 1.5163 64.1 3 ∞ 反射面 0.00 偏心(2) 1.5163 64.1 HOE[1] 4 ∞ 0.00 偏心(1) 5 FFS[1] 0.00 偏心(3) 1.4924 60.4 6 FFS[2] 反射面 0.00 偏心(4) 1.4924 60.4 7 FFS[3] 反射面 0.00 偏心(5) 1.4924 60.4 8 FFS[4] 反射面 0.00 偏心(6) 1.4924 60.4 9 FFS[5] 0.00 偏心(7) 像 面 ∞ 0.00 偏心(8) Numerical data 1 surface number Curvature radius Surface spacing Eccentricity Refractive index Abbe number Object surface -100 -1000.00 1 Aperture surface 0.00 2 ∞ 0.00 Eccentricity (1) 1.5163 64.1 3 反射 Reflecting surface 0.00 Eccentricity (2) 1.5163 64.1 HOE [1] 4 ∞ 0.00 Eccentricity (1) 5 FFS [1] 0.00 Eccentricity (3) 1.4924 60.4 6 FFS [2] Reflective surface 0.00 Eccentricity (4) 1.4924 60.4 7 FFS [3] Reflective surface 0.00 Eccentricity (5) 1.4924 60.4 8 FFS [ 4] Reflective surface 0.00 Eccentricity (6) 1.4924 60.4 9 FFS [5] 0.00 Eccentricity (7) Image plane ∞ 0.00 Eccentricity (8)

【００６８】 FFS[1] C4＝-2.9754×10-2 C6＝ -1.2819×10-2 C7＝ -1.6617×10-4 C9＝ 5.6649×10-4 C11＝-2.5103×10-5 C13＝ 2.4292×10-5 C15＝-2.4503×10-5 FFS[2] C4＝ 1.1988×10-2 C6＝ 5.4274×10-3 C7＝ 3.0958×10-4 C9＝ 2.8427×10-4 C11＝ 5.3774×10-6 C13＝ 2.2944×10-5 C15＝-8.5674×10-6 FFS[3] C4＝ 2.0239×10-2 C6＝ -7.0968×10-3 C7＝ 1.4083×10-3 C9＝ 6.9503×10-4 C11＝ 8.3141×10-5 C13＝ 1.0118×10-4 C15＝-1.7875×10-6 FFS[4] C4＝ 9.8518×10-3 C6＝ 8.6494×10-3 C7＝ 1.3529×10-5 C9＝ -2.0299×10-4 C11＝ 8.0417×10-6 C13＝ 1.0480×10-5 C15＝ 9.9201×10-6 FFS[5] C4＝ 5.9889×10-3 C6＝ 2.0333×10-2 C7＝ 4.6661×10-4 C9＝ -1.8782×10-3 C11＝-2.3775×10-4 C13＝-6.6442×10-5 C15＝-1.6811×10-3 FFS [1] C4 = -2.9754 × 10 -2 C6 = -1.2819 × 10 -2 C7 = -1.6617 × 10 -4 C9 = 5.6649 × 10 -4 C11 = -2.5103 × 10 -5 C13 = 2.4292 × 10 -5 C15 = -2.4503 x 10 -5 FFS [2] C4 = 1.1988 x 10 -2 C6 = 5.4274 x 10 -3 C7 = 3.0958 x 10 -4 C9 = 2.8427 x 10 -4 C11 = 5.3774 x 10 -6 C13 = 2.2944 x 10 -5 C15 = -8.5674 x 10 -6 FFS [3] C4 = 2.0239 x 10 -2 C6 = -7.0968 x 10 -3 C7 = 1.4083 x 10 -3 C9 = 6.9503 x 10 -4 C11 = 8.3141 × 10 -5 C13 = 1.0118 × 10 -4 C15 = -1.7875 × 10 -6 FFS [4] C4 = 9.8518 × 10 -3 C6 = 8.6494 × 10 -3 C7 = 1.3529 × 10 -5 C9 = -2.0299 × 10 -4 C11 = 8.0417 x 10 -6 C13 = 1.0480 x 10 -5 C15 = 9.9201 x 10 -6 FFS [5] C4 = 5.9889 x 10 -3 C6 = 2.0333 x 10 -2 C7 = 4.6661 x 10 -4 C9 = -1.8782 × 10 -3 C11 = -2.3775 × 10 -4 C13 = -6.6442 × 10 -5 C15 = -1.6811 × 10 -3

【００６９】 HOE[5] HV1＝REA HV2＝VIR HOR＝1 HX1＝0.476842×1013 HY1＝0 HZ1＝-0.314639×1014 HX2＝0.501164×102 HY2＝0 HZ2＝-0.122161×103 HWL＝532.00 H3＝-8.3119×10-3 H5＝-1.0114×10-2 H6＝ 2.1526×10-6 H8＝-4.2767×10-5 H10＝8.6291×10-7 H12＝7.6093×10-7 H14＝1.6841×10-6 HOE [5] HV1 = REA HV2 = VIR HOR = 1 HX1 = 0.476842 × 10 13 HY1 = 0 HZ1 = −0.314639 × 10 14 HX2 = 0.501164 × 10 2 HY2 = 0 HZ2 = −0.122161 × 10 3 HWL = 532.00 H3 = -8.3119 × 10 -3 H5 = -1.0114 × 10 -2 H6 = 2.1526 × 10 -6 H8 = -4.2767 × 10 -5 H10 = 8.6291 × 10 -7 H12 = 7.6093 × 10 -7 H14 = 1.6841 × 10 -6

【００７０】 偏心[1] Ｘ＝ 0.000 Ｙ＝ 0.000 Ｚ＝ 70.500 α＝ 0.000 β＝ 0.000 γ＝ 0.000 偏心[2] Ｘ＝ 9.780 Ｙ＝ 0.000 Ｚ＝ 71.158 α＝ 0.000 β＝ 0.000 γ＝ 0.000 偏心[3] Ｘ＝45.500 Ｙ＝ 0.000 Ｚ＝ 29.500 α＝ 0.000 β＝ 47.747 γ＝ 0.000 偏心[4] Ｘ＝55.893 Ｙ＝ 0.000 Ｚ＝ 20.059 α＝ 0.000 β＝ 25.683 γ＝ 0.000 偏心[5] Ｘ＝55.307 Ｙ＝ 0.000 Ｚ＝ 29.322 α＝ 0.000 β＝-20.633 γ＝ 0.000 偏心[6] Ｘ＝41.896 Ｙ＝ 0.000 Ｚ＝ 15.858 α＝ 0.000 β＝-88.886 γ＝ 0.000 偏心[7] Ｘ＝46.795 Ｙ＝ 0.000 Ｚ＝ 11.308 α＝-180.000 β＝-47.113 γ＝180.000 偏心[8] Ｘ＝48.260 Ｙ＝ 0.000 Ｚ＝ 9.947 α＝-180.000 β＝-47.113 γ＝180.000Eccentricity [1] X = 0.000 Y = 0.000 Z = 70.500 α = 0.000 β = 0.000 γ = 0.000 Eccentricity [2] X = 9.780 Y = 0.000 Z = 71.158 α = 0.000 β = 0.000 γ = 0.000 Eccentricity [3 X = 45.500 Y = 0.000 Z = 29.500 α = 0.000 β = 47.747 γ = 0.000 Eccentricity [4] X = 55.893 Y = 0.000 Z = 20.059 α = 0.000 β = 25.683 γ = 0.000 Eccentricity [5] X = 55.307 Y = 0.000 Z = 29.322 α = 0.000 β = -20.633 γ = 0.000 Eccentricity [6] X = 41.896 Y = 0.000 Z = 15.858 α = 0.000 β = -88.886 γ = 0.000 Eccentricity [7] X = 46.795 Y = 0.000 Z = 11.308 α = -180.000 β = -47.113 γ = 180.000 Eccentricity [8] X = 48.260 Y = 0.000 Z = 9.947 α = -180.000 β = -47.113 γ = 180.000

【００７１】第２実施例 第２実施例の観察光学系は、第１群Ｇ１は、プリズム４
と回折素子６とで構成されている。プリズム４は、第１
面４1〜第５面４5を備え、第１面４1が射出面として、
第２面４2が第４の反射面として、第３面４3が第３の反
射面として、第４面４4が第２の反射面と入射面とを兼
ね備えた面として、第５面４5が第１の反射面としてそ
れぞれ構成されている。また、各面は回転非対称な自由
曲面に形成されている。そして、プリズム４は、ＬＣＤ
５から射出した光が第４面４4よりプリズム内に入射
し、第５面４5で反射した後、第４面４4で反射し、第３
面４3、第２面４2で反射した後、第１面４1よりプリズ
ム外に射出するように構成されている。[0071] The observation optical system of the second embodiment the second embodiment, the first group G1, the prism 4
And a diffraction element 6. Prism 4 is the first
Includes a surface 4 1 to the fifth surface 4 5, a first surface 4 1 exit surface,
As the second surface 4 2 reflecting surface of the fourth, the third surface 4 3 a third reflecting surface, as the surface of the fourth surface 4 4 combines the incident surface and the second reflecting surface, the fifth surface 45 are each configured as a first reflecting surface. Each surface is formed as a rotationally asymmetric free-form surface. And the prism 4 is an LCD
Light emitted from 5 is incident on the fourth surface 4 4 than the prism, after being reflected by the fifth surface 4 5, reflected by the fourth surface 4 4, 3
Surface 4 3, after being reflected by the second surface 4 2, and is configured to eject the prism outside from the first surface 4 1.

【００７２】回折素子６は、透過型の体積ホログラムで
あり、ガラスやプラスチックなどの透明部材で構成され
たベース面に設けられていて、プリズム４から出射した
光を透過させ、そのうちの所定の波長及び入射角度の光
を回折して観察者の瞳孔旋回中心位置に射出瞳１を形成
し、それ以外の入射光をそのまま回折しないで透過又は
反射させるように構成されている。そして、本実施例の
第１群Ｇ１は、プリズム４より射出した所定の光が、回
折素子６で回折されて一度結像し、その後に、第２群Ｇ
２に入射するように構成されている。その他の構成は第
１実施例とほぼ同様であるので説明は省略する。The diffractive element 6 is a transmissive volume hologram, is provided on a base surface made of a transparent member such as glass or plastic, transmits light emitted from the prism 4, and has a predetermined wavelength of the light. The light at the incident angle is diffracted to form an exit pupil 1 at the center of the pupil rotation of the observer, and the other incident light is transmitted or reflected without being diffracted as it is. In the first group G1 of this embodiment, the predetermined light emitted from the prism 4 is diffracted by the diffraction element 6 to form an image once, and thereafter, the second group G1
2. The other configuration is almost the same as that of the first embodiment, and the description is omitted.

【００７３】次に、第２実施例の数値データを示す。数値データ２ 面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数 物体面 ∞ -1000.00 1 絞り面 0.00 2 ∞ 0.00 偏心(1) 1.5163 64.1 3 ∞ 0.00 偏心(2) 4 ∞ 反射面 0.00 偏心(3) HOE[1] 5 ∞ 0.00 偏心(4) 1.5163 64.1 6 ∞ 0.00 偏心(1) 7 ∞ 0.00 偏心(5) 1.5163 64.1 8 ∞ 0.00 偏心(6) 9 ∞ 0.00 偏心(6) HOE[2] 10 FFS[1] 0.00 偏心(7) 1.4924 60.4 11 FFS[2] 反射面 0.00 偏心(8) 1.4924 60.4 12 FFS[3] 反射面 0.00 偏心(9) 1.4924 60.4 13 FFS[4] 反射面 0.00 偏心(10) 1.4924 60.4 14 FFS[5] 反射面 0.00 偏心(11) 1.4924 60.4 15 FFS[4] 0.00 偏心(10) 像 面 ∞ 0.00 偏心(12)Next, numerical data of the second embodiment will be shown. Numerical data 2 Surface number Curvature radius Surface spacing Eccentricity Refractive index Abbe number Object surface ∞ -1000.00 1 Aperture surface 0.00 2 ∞ 0.00 Eccentricity (1) 1.5163 64.1 3 ∞ 0.00 Eccentricity (2) 4 ∞ Reflecting surface 0.00 Eccentricity (3) HOE [ 1] 5 ∞ 0.00 Eccentricity (4) 1.5163 64.1 6 ∞ 0.00 Eccentricity (1) 7 ∞ 0.00 Eccentricity (5) 1.5163 64.1 8 ∞ 0.00 Eccentricity (6) 9 ∞ 0.00 Eccentricity (6) HOE [2] 10 FFS [1] 0.00 Eccentricity (7) 1.4924 60.4 11 FFS [2] Reflective surface 0.00 Eccentricity (8) 1.4924 60.4 12 FFS [3] Reflective surface 0.00 Eccentricity (9) 1.4924 60.4 13 FFS [4] Reflective surface 0.00 Eccentricity (10) 1.4924 60.4 14 FFS [5] Reflective surface 0.00 Eccentricity (11) 1.4924 60.4 15 FFS [4] 0.00 Eccentricity (10) Image plane ∞ 0.00 Eccentricity (12)

【００７４】 FFS[1] C4＝ -4.1304×10-3 C6＝ -1.4810×10-2 C7＝ 2.1419×10-4 C9＝ 9.0934×10-4 C11＝-4.3633×10-5 C13＝-5.3892×10-5 C15＝-2.2808×10-5 FFS[2] C4＝ 8.1722×10-3 C6＝ -1.6496×10-3 C7＝ 2.0515×10-4 C9＝ 1.7420×10-4 C11＝-3.2477×10-7 C13＝-9.4336×10-6 C15＝-1.7241×10-6 FFS[3] C4＝ 6.7919×10-3 C6＝ -3.5859×10-3 C7＝ 4.7517×10-4 C9＝ 1.4057×10-4 C11＝ 1.0379×10-5 C13＝ 1.3969×10-5 C15＝ 5.9732×10-6 FFS[4] C6＝ 4.5008×10-3 C6＝ 1.5240×10-2 C7＝ 1.5609×10-5 C9＝ 1.6232×10-4 C11＝-7.3043×10-7 C13＝ 4.2217×10-7 C15＝ 3.4033×10-6 FFS[5] C4＝ -7.3256×10-3 C6＝ 5.3473×10-3 C7＝ 1.1646×10-4 C9＝ 1.2218×10-3 C11＝ 8.6992×10-7 C13＝-1.1052×10-5 C15＝ 1.8306×10-5 FFS [1] C4 = -4.1304 × 10 -3 C6 = -1.4810 × 10 -2 C7 = 2.1419 × 10 -4 C9 = 9.0934 × 10 -4 C11 = -4.3633 × 10 -5 C13 = -5.3892 × 10 -5 C15 = -2.2808 × 10 -5 FFS [2] C4 = 8.1722 × 10 -3 C6 = -1.6496 × 10 -3 C7 = 2.0515 × 10 -4 C9 = 1.7420 × 10 -4 C11 = -3.2477 × 10 -7 C13 = -9.4336 × 10 -6 C15 = -1.7241 × 10 -6 FFS [3] C4 = 6.7919 × 10 -3 C6 = -3.5859 × 10 -3 C7 = 4.7517 × 10 -4 C9 = 1.4057 × 10 - 4 C11 = 1.0379 x 10 -5 C13 = 1.3969 x 10 -5 C15 = 5.9732 x 10 -6 FFS [4] C6 = 4.5008 x 10 -3 C6 = 1.5240 x 10 -2 C7 = 1.5609 x 10 -5 C9 = 1.6232 × 10 -4 C11 = -7.3043 × 10 -7 C13 = 4.2217 × 10 -7 C15 = 3.4033 × 10 -6 FFS [5] C4 = -7.3256 × 10 -3 C6 = 5.3473 × 10 -3 C7 = 1.1646 × 10 -4 C9 = 1.2218 × 10 -3 C11 = 8.6992 × 10 -7 C13 = -1.1052 × 10 -5 C15 = 1.8306 × 10 -5

【００７５】 HOE[1] HV1＝REA HV2＝VIR HOR＝1 HX1＝0.477449×1013 HY1＝0 HZ1＝-0.314639×1014 HX2＝0.514245×102 HY2＝0 HZ2＝-0.120458×103 HWL＝532.00 H3＝ -7.4175×10-3 H5＝ -1.0036×10-2 H6＝ -2.0965×10-5 H8＝ 1.4361×10-4 H10＝ 3.6686×10-8 H12＝ 2.4427×10-6 H14＝-4.8655×10-7 HOE[2] HV1＝REA HV2＝REA HOR＝1 HX1＝0 HY1＝0 HZ1＝0 HX2＝0 HY2＝0 HZ2＝0 HWL＝525.00 H1＝ 6.4049×10-1 H3＝ -8.0495×10-3 H5＝ -1.2300×10-2 H6＝ -9.0027×10-5 H8＝ -2.3110×10-4 H10＝-8.3738×10-8 H12＝ 3.1376×10-6 H14＝ 3.7008×10-6 HOE [1] HV1 = REA HV2 = VIR HOR = 1 HX1 = 0.477449 × 10 13 HY1 = 0 HZ1 = −0.314639 × 10 14 HX2 = 0.514245 × 10 2 HY2 = 0 HZ2 = −0.120458 × 10 3 HWL = 532.00 H3 = -7.4175 × 10 -3 H5 = -1.0036 × 10 -2 H6 = -2.0965 × 10 -5 H8 = 1.4361 × 10 -4 H10 = 3.6686 × 10 -8 H12 = 2.4427 × 10 -6 H14 = -4.8655 × 10 -7 HOE [2] HV1 = REA HV2 = REA HOR = 1 HX1 = 0 HY1 = 0 HZ1 = 0 HX2 = 0 HY2 = 0 HZ2 = 0 HWL = 525.00 H1 = 6.4049 × 10 -1 H3 = -8.0495 × 10 -3 H5 = -1.2300 × 10 -2 H6 = -9.0027 × 10 -5 H8 = -2.3110 × 10 -4 H10 = -8.3738 × 10 -8 H12 = 3.1376 × 10 -6 H14 = 3.7008 × 10 -6

【００７６】 偏心[1] Ｘ＝ 0.000 Ｙ＝ 0.000 Ｚ＝ 70.000 α＝ 0.000 β＝ 0.000 γ＝ 0.000 偏心[2] Ｘ＝ 0.000 Ｙ＝ 0.000 Ｚ＝ 70.658 α＝ 0.000 β＝ 0.000 γ＝ 0.000 偏心[3] Ｘ＝ 10.131 Ｙ＝ 0.000 Ｚ＝ 70.658 α＝ 0.000 β＝ 0.000 γ＝ 0.000 偏心[4] Ｘ＝ 0.000 Ｙ＝ 0.000 Ｚ＝ 70.658 α＝ 0.000 β＝ 0.000 γ＝ 0.000 偏心[5] Ｘ＝ 44.700 Ｙ＝ 0.000 Ｚ＝ 29.571 α＝ 0.000 β＝ 52.000 γ＝ 0.000 偏心[6] Ｘ＝ 45.198 Ｙ＝ 0.000 Ｚ＝ 29.140 α＝ 0.000 β＝ 52.000 γ＝ 0.000 偏心[7] Ｘ＝ 50.188 Ｙ＝ 0.000 Ｚ＝ 28.823 α＝ 0.000 β＝ 81.362 γ＝ 0.000 偏心[8] Ｘ＝ 64.168 Ｙ＝ 0.000 Ｚ＝ 27.527 α＝ 0.000 β＝ 61.602 γ＝ 0.000 偏心[9] Ｘ＝ 57.719 Ｙ＝ 0.000 Ｚ＝ 35.633 α＝ 0.000 β＝ 13.906 γ＝ 0.000 偏心[10] Ｘ＝ 58.843 Ｙ＝ 0.000 Ｚ＝ 10.950 α＝ 0.000 β＝-50.975 γ＝ 0.000 偏心[11] Ｘ＝ 64.456 Ｙ＝ 0.000 Ｚ＝ 15.500 α＝ 0.000 β＝-74.832 γ＝ 0.000 偏心[12] Ｘ＝ 57.289 Ｙ＝ 0.000 Ｚ＝ 9.691 α＝ 0.000 β＝-50.975 γ＝ 0.000 Eccentricity [1] X = 0.000 Y = 0.000 Z = 70.000 α = 0.000 β = 0.000 γ = 0.000 Eccentricity [2] X = 0.000 Y = 0.000 Z = 70.658 α = 0.000 β = 0.000 γ = 0.000 Eccentricity [3 ] X = 10.131 Y = 0.000 Z = 70.658 α = 0.000 β = 0.000 γ = 0.000 Eccentricity [4] X = 0.000 Y = 0.000 Z = 70.658 α = 0.000 β = 0.000 γ = 0.000 Eccentricity [5] X = 44.700 Y = 0.000 Z = 29.571 α = 0.000 β = 52.000 γ = 0.000 Eccentricity [6] X = 45.198 Y = 0.000 Z = 29.140 α = 0.000 β = 52.000 γ = 0.000 Eccentricity [7] X = 50.188 Y = 0.000 Z = 28.823 α = 0.000 β = 81.362 γ = 0.000 Eccentricity [8] X = 64.168 Y = 0.000 Z = 27.527 α = 0.000 β = 61.602 γ = 0.000 Eccentricity [9] X = 57.719 Y = 0.000 Z = 35.633 α = 0.000 β = 13.906 γ = 0.000 Eccentricity [10] X = 58.843 Y = 0.000 Z = 10.950 α = 0.000 β = -50.975 γ = 0.000 Eccentricity [11] X = 64.456 Y = 0.000 Z = 15.500 α = 0.000 β = -74.832 γ = 0.000 Eccentricity [12 ] X = 57.289 Y = 0.000 Z = 9.691 α = 0.000 β = -50.975 γ = 0.000

【００７７】なお、上記実施例１の数値データ１では、
図４に示すように、体積型ＨＯＥ素子である第３面が、
透明媒質で構成された基板上に嵌合された状態を表現し
ている。また、上記実施例２の数値データ２では、図５
(a),(b)に示すように、体積型ＨＯＥ素子である第４面
や第９面を、透明媒質で構成される基板上とは別面とし
てデータ表現している。図５(a),(b)中では、透明基板
と体積型ＨＯＥ素子の位置は、分かりやすくするため異
なる位置として図示されているが、実際の数値データ２
中では、接合が可能となるように同一位置となるような
データで構成されている。従って、実際のアプリケーシ
ョンでは、第４面や第９面の体積型ＨＯＥ素子は、透明
基板に接着剤等を用いて接合した状態で使用することが
できる。また、数値データ１および数値データ２では、
光線の入射側および射出側の媒質が考慮された光路差関
数がそれぞれ与えられているため、いずれの数値データ
設定方法であってもアプリケーションを構成することが
できる。In the numerical data 1 of the first embodiment,
As shown in FIG. 4, the third surface, which is a volume HOE element,
The figure shows a state in which the substrate is fitted on a substrate made of a transparent medium. In the numerical data 2 of the second embodiment, FIG.
As shown in (a) and (b), the fourth surface and the ninth surface, which are volume HOE elements, are expressed as data different from the surface on the substrate made of a transparent medium. In FIGS. 5A and 5B, the positions of the transparent substrate and the volume type HOE element are illustrated as different positions for easy understanding.
Inside, the data is configured to be at the same position so that joining can be performed. Therefore, in an actual application, the volume type HOE element on the fourth or ninth surface can be used in a state of being bonded to a transparent substrate using an adhesive or the like. In the numerical data 1 and the numerical data 2,
Since an optical path difference function in consideration of the medium on the light incident side and the light exit side is given, an application can be configured using any numerical data setting method.

【００７８】第３実施例 第３実施例の観察光学系は、第１群Ｇ１がプリズム４の
第１面（射出面）に回折素子６（透過型体積ホログラ
ム）が一体的に設けて構成されている。その他の構成
は、第１実施例とほぼ同様であるので説明は省略する。[0078] The observation optical system of the third embodiment The third embodiment, the diffraction element 6 on the first surface a first group G1 of the prism 4 (exit surface) (transmission type volume hologram) is formed integrally provided ing. The other configuration is almost the same as that of the first embodiment, and the description is omitted.

【００７９】なお、上記各実施例における第１群は、防
塵部材で覆われているとよい。また、第２実施例の場
合、回折素子６は、図６に示すように、防塵部材７の一
部を構成するガラス、プラスチックなどの透明部材で構
成された防塵カバー８の内側に設けられているとよい。
また、上記各実施例に用いられる回折素子３，６は、図
７(a)，(b)に示すように、外周を遮光部材９で覆われて
フレアー絞りの作用を兼ね備えているとよい。その他、
図１〜３においては省略したが、上記各実施例の観察光
学系は、回折素子３，６が、Ｒ，Ｇ，Ｂの３層を貼り合
わせて構成されており、カラー像を観察することができ
るようになっている。The first lens group in each of the above embodiments is preferably covered with a dustproof member. In the case of the second embodiment, as shown in FIG. 6, the diffraction element 6 is provided inside a dust-proof cover 8 made of a transparent member such as glass or plastic which constitutes a part of the dust-proof member 7. Good to be.
Further, as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), the diffractive elements 3 and 6 used in each of the above embodiments are preferably covered with a light shielding member 9 on the outer periphery and also have the function of a flare stop. Others
Although omitted in FIGS. 1 to 3, the observation optical system of each of the above embodiments has a configuration in which the diffraction elements 3 and 6 are configured by bonding three layers of R, G, and B to observe a color image. Is available.

【００８０】また、本発明の観察光学系に用いるプリズ
ムは、上記実施例のタイプのものに限定されるものでは
なく、図８〜図１８に示すようなプリズムを用いてもよ
い。なお、プリズムの構成自体の説明であるため、プリ
ズムの向きは上記各実施例の図とは一致させてはいな
い。Further, the prism used in the observation optical system of the present invention is not limited to the type of the embodiment described above, and a prism as shown in FIGS. 8 to 18 may be used. In addition, since the explanation is for the configuration of the prism itself, the orientation of the prism does not correspond to the figures of the above-described embodiments.

【００８１】図８の場合は、プリズムＰは、第１面３２
と、第２面３３と、第３面３４とを備え、第１面３２が
射出面として、第２面３３が反射面として、第３面３４
が入射面としてそれぞれ構成されている。そして、プリ
ズムＰは、ＬＣＤ３６から射出した光が第３面３４で屈
折してプリズム内に入射し、第２面３３で反射し、第１
面３２で屈折してプリズム外に射出し、結像面３１に結
像するように構成されている。In the case of FIG. 8, the prism P is
, A second surface 33, and a third surface 34, wherein the first surface 32 is an emission surface, the second surface 33 is a reflection surface, and the third surface 34.
Are each configured as an incident surface. Then, the light emitted from the LCD 36 is refracted by the third surface 34 and enters the prism, reflected by the second surface 33,
It is configured to be refracted at the surface 32 and exit outside the prism to form an image on the image forming surface 31.

【００８２】図９の場合は、プリズムＰは、第１面３２
と、第２面３３と、第３面３４とを備え、第１面３２が
第１の反射面と射出面とを兼ね備えた面として、第２面
３３が第３の反射面と入射面とを兼ね備えた面として、
第３面３４が第２の反射面としてそれぞれ構成されてい
る。そして、プリズムＰは、ＬＣＤ３６から射出した光
が第２面３３で屈折してプリズム内に入射し、第１面３
２で反射し、第３面３４で反射した後、第２面３３で反
射し、第１面３２で屈折してプリズム外に射出し、結像
面３１に結像するように構成されている。In the case of FIG. 9, the prism P is
, A second surface 33, and a third surface 34, wherein the first surface 32 is a surface having both a first reflection surface and an emission surface, and the second surface 33 is a third reflection surface and an incidence surface. As a surface that combines
The third surfaces 34 are each configured as a second reflection surface. Then, the light emitted from the LCD 36 is refracted by the second surface 33 and enters the prism, and the first surface 3
2, the light is reflected by the third surface 34, then is reflected by the second surface 33, is refracted by the first surface 32, exits outside the prism, and forms an image on the image forming surface 31. .

【００８３】図１０の場合は、プリズムＰは、第１面３
２と、第２面３３と、第３面３４と、第４面３５とを備
え、第１面３２が射出面として、第２面３３が第３の反
射面として、第３面３４が入射面と第２の反射面とを兼
ね備えた面として、第４面３５が第１の反射面としてそ
れぞれ構成されている。そして、プリズムＰは、ＬＣＤ
３６から射出した光が第３面３４で屈折してプリズム内
に入射し、第４面３５で反射した後、第３面３４で反射
し、第２面３３で反射し、第１面３２で屈折してプリズ
ム外に射出し、結像面３１に結像するように構成されて
いる。In the case of FIG. 10, the prism P is
2, a third surface 34, a third surface 34, and a fourth surface 35. The first surface 32 is an emission surface, the second surface 33 is a third reflection surface, and the third surface 34 is incident. The fourth surface 35 is configured as a first reflective surface as a surface having both a surface and a second reflective surface. And the prism P is an LCD
The light emitted from 36 is refracted on the third surface 34 and enters the prism, reflected on the fourth surface 35, reflected on the third surface 34, reflected on the second surface 33, and reflected on the first surface 32. It is configured to refract and exit the prism to form an image on the image plane 31.

【００８４】図１１の場合は、プリズムＰは、第１面３
２と、第２面３３と、第３面３４と、第４面３５とを備
え、第１面３２が射出面として、第２面３３が同一面上
の異なる位置に第１の反射面と第３の反射面とを備えた
面として、第３面３４が第２の反射面として、第４面３
５が入射面としてそれぞれ構成されている。そして、プ
リズムＰは、ＬＣＤ３６から射出した光が第４面３５で
屈折してプリズム内に入射し、第２面３３に備わる第１
の反射面で反射し、第３面３４で反射した後、第２面３
３に備わる第３の反射面で反射し、第１面３２で屈折し
てプリズム外に射出し、結像面３１に結像するように構
成されている。In the case of FIG. 11, the prism P is
2, a second surface 33, a third surface 34, and a fourth surface 35, wherein the first surface 32 is an emission surface, and the second surface 33 is at a different position on the same surface. The third surface 34 is a second reflection surface, and the fourth surface 3 is a third reflection surface.
5 are each configured as an incident surface. Then, the light emitted from the LCD 36 is refracted on the fourth surface 35 and enters the prism, and the first light provided on the second surface 33 is reflected by the prism P.
After reflecting off the reflecting surface of the second surface 3
3 is configured to be reflected by a third reflecting surface, refracted by the first surface 32, emitted outside the prism, and imaged on the image forming surface 31.

【００８５】図１２の場合は、プリズムＰは、第１面３
２と、第２面３３と、第３面３４と、第４面３５とを備
え、第１面３２が射出面として、第２面３３が入射面と
第２の反射面とを兼ね備えた面と、第４の反射面とを同
一面上の異なる位置に備えた面として、第３面３４が第
３の反射面として、第４面３５が第１の反射面としてそ
れぞれ構成されている。そして、プリズムＰは、ＬＣＤ
３６から射出した光が第２面３３に備わる入射面で屈折
してプリズム内に入射し、第４面３５で反射した後、第
２面３３に備わる第２の反射面で反射し、第３面３４で
反射した後、第２面３３に備わる第４の反射面で反射
し、第１面３２で屈折してプリズム外に射出し、結像面
３１に結像するように構成されている。In the case of FIG. 12, the prism P is
2, a second surface 33, a third surface 34, and a fourth surface 35, the first surface 32 serving as an exit surface, and the second surface 33 serving as both an entrance surface and a second reflective surface. The third surface 34 is configured as a third reflective surface, and the fourth surface 35 is configured as a first reflective surface. And the prism P is an LCD
The light emitted from 36 is refracted on the incident surface provided on the second surface 33 and enters the prism. After being reflected on the fourth surface 35, it is reflected on the second reflecting surface provided on the second surface 33, After being reflected on the surface 34, the light is reflected on the fourth reflecting surface provided on the second surface 33, refracted on the first surface 32, exits outside the prism, and forms an image on the image forming surface 31. .

【００８６】図１３の場合は、プリズムＰは、第１面３
２と、第２面３３と、第３面３４とを備え、第１面３２
が第１の反射面と、第３の反射面と射出面とを兼ね備え
た面とを同一面上の異なる位置に備えた面として、第２
面３３が第４の反射面として、第３面３４が入射面と第
２の反射面とを兼ね備えた面としてそれぞれ構成されて
いる。そして、プリズムＰは、ＬＣＤ３６から射出した
光が第３面３４に備わる入射面で屈折してプリズム内に
入射し、第１面３２に備わる第１の反射面で反射した
後、第３面３４に備わる第２の反射面で反射し、第１面
３２に備わる第３の反射面で反射し、第２面３３で反射
した後、第１面３２に備わる射出面で屈折してプリズム
外に射出し、結像面３１に結像するように構成されてい
る。In the case of FIG. 13, the prism P is
2, a second surface 33 and a third surface 34, and the first surface 32
Is a surface provided with a first reflecting surface and a surface having both a third reflecting surface and an exit surface at different positions on the same surface.
The surface 33 is configured as a fourth reflecting surface, and the third surface 34 is configured as a surface having both an incident surface and a second reflecting surface. Then, the prism P refracts the light emitted from the LCD 36 on the incident surface provided on the third surface 34 and enters the prism, reflects the light on the first reflection surface provided on the first surface 32, and then returns to the third surface 34. After being reflected on the second reflecting surface provided on the first surface 32, reflected on the third reflecting surface provided on the first surface 32, and reflected on the second surface 33, the light is refracted on the exit surface provided on the first surface 32 and out of the prism. It is configured to emit light and form an image on the image forming surface 31.

【００８７】図１４の場合は、プリズムＰは、第１面３
２と、第２面３３と、第３面３４とを備え、第１面３２
が入射面と第２の反射面とを兼ね備えた面と、第４の反
射面と射出面とを兼ね備えた面とを同一面上の異なる位
置に備えた面として、第２面３３が第５の反射面とし
て、第３面３４が第１の反射面と第３の反射面とを兼ね
備えた面としてそれぞれ構成されている。そして、プリ
ズムＰは、ＬＣＤ３６から射出した光が第１面３２に備
わる入射面で屈折してプリズム内に入射し、第３面３４
に備わる第１の反射面で反射した後、第１面３２に備わ
る第２の反射面で反射し、第３面３４に備わる第３の反
射面で反射した後、第１面３２に備わる第４の反射面で
反射し、第２面３３で反射した後、第１面３２に備わる
射出面で屈折してプリズム外に射出し、結像面３１に結
像するように構成されている。In the case of FIG. 14, the prism P is
2, a second surface 33 and a third surface 34, and the first surface 32
The second surface 33 is a fifth surface in which a surface having both an incident surface and a second reflection surface and a surface having both a fourth reflection surface and an emission surface are provided at different positions on the same surface. The third surface 34 is configured as a surface having both the first reflection surface and the third reflection surface. Then, the prism P refracts the light emitted from the LCD 36 on the incident surface provided on the first surface 32 and enters the prism, and the third surface 34
After being reflected on the first reflecting surface provided on the first surface 32, the light is reflected on the second reflecting surface provided on the first surface 32, and reflected on the third reflecting surface provided on the third surface 34, and then on the first surface 32 provided on the first surface 32. After being reflected by the reflection surface 4 and reflected by the second surface 33, the light is refracted by the exit surface provided on the first surface 32, exits outside the prism, and forms an image on the imaging surface 31.

【００８８】図１５の場合は、プリズムＰは第１面３２
と、第２面３３と、第３面３４、第４面３５とを備え、
第１面３２が第２の反射面と射出面とを兼ね備えた面と
して、第２面３３が第３の反射面として、第３面３４が
第１の反射面として、第４面３５が入射面としてそれぞ
れ構成されている。そして、プリズムＰは、ＬＣＤ３６
から射出した光が第４面３５で屈折してプリズム内に入
射し、第３面３４で反射した後、第１面３２に備わる第
２の反射面で反射し、第２面３３で反射した後、第１面
に備わる射出面で屈折してプリズム外に射出し、結像面
３１に結像するように構成されている。In the case of FIG. 15, the prism P is
, A second surface 33, a third surface 34, and a fourth surface 35,
The first surface 32 is a surface having both the second reflection surface and the emission surface, the second surface 33 is a third reflection surface, the third surface 34 is a first reflection surface, and the fourth surface 35 is incident. Each is configured as a surface. The prism P is connected to the LCD 36
Is refracted on the fourth surface 35, enters the prism, is reflected on the third surface 34, is reflected on the second reflection surface provided on the first surface 32, and is reflected on the second surface 33. Then, the light is refracted by the exit surface provided on the first surface, exits the prism, and forms an image on the image forming surface 31.

【００８９】図１６の場合は、プリズムＰは第１プリズ
ムＰ１と第２プリズムＰ２とで構成されている。第１プ
リズムＰ１は、第１面３２と、第２面３３と、第３面３
４と、第４面３５とを備え、第１面３２が第１プリズム
Ｐ１における第２の反射面と射出面とを兼ね備えた面と
して、第２面３３が第１プリズムＰ１における第３の反
射面として、第３面３４が第１プリズムＰ１における第
１の反射面として、第４面３５が第１プリズムＰ１にお
ける入射面としてそれぞれ構成されている。また、第２
プリズムＰ２は、第１面４１と、第２面４２と、第３面
４３とを備え、第１面４１が第２プリズムＰ２における
第１の反射面と射出面を兼ね備えた面として、第２面４
２が第２プリズムＰ２における第２の反射面として、第
３面４３が第２プリズムＰ２における入射面としてそれ
ぞれ構成されている。In the case of FIG. 16, the prism P includes a first prism P1 and a second prism P2. The first prism P1 includes a first surface 32, a second surface 33, and a third surface 3.
4 and a fourth surface 35, the first surface 32 is a surface having both the second reflection surface and the exit surface of the first prism P1, and the second surface 33 is a third reflection surface of the first prism P1. As a surface, the third surface 34 is configured as a first reflecting surface of the first prism P1, and the fourth surface 35 is configured as an incident surface of the first prism P1. Also, the second
The prism P2 includes a first surface 41, a second surface 42, and a third surface 43, and the first surface 41 is a second surface that combines the first reflection surface and the emission surface of the second prism P2. Face 4
2 is configured as a second reflecting surface of the second prism P2, and the third surface 43 is configured as an incident surface of the second prism P2.

【００９０】そして、プリズムＰは、ＬＣＤ３６から射
出した光が第２プリズムＰ２の第３面４３で屈折してプ
リズム内に入射し、第３面４３に備わる第１の反射面で
反射し、第２面４２で反射した後、第１面４１で屈折し
てプリズム外に射出し、さらに、第１プリズムＰ１の第
４面３５で屈折してプリズム内に入射し、第３面３４で
反射した後、第１面３２に備わる第２の反射面で反射
し、第２面３３で反射した後、第１面３２に備わる射出
面で屈折してプリズム外に射出し、結像面３１に結像す
るように構成されている。Then, the light emitted from the LCD 36 is refracted by the third surface 43 of the second prism P2 and enters the prism, and is reflected by the first reflection surface provided on the third surface 43. After being reflected by the two surfaces 42, the light is refracted by the first surface 41 and exits outside the prism. Further, the light is refracted by the fourth surface 35 of the first prism P1, enters the prism, and is reflected by the third surface 34. After that, the light is reflected on the second reflection surface provided on the first surface 32, reflected on the second surface 33, refracted on the exit surface provided on the first surface 32, exits outside the prism, and is formed on the imaging surface 31. It is configured to image.

【００９１】図１７の場合は、プリズムＰは第１プリズ
ムＰ１と第２プリズムＰ２とで構成されている。第１プ
リズムＰ１は、第１面３２と、第２面３３と、第３面３
４と、第４面３５とを備え、第１面３２が第１プリズム
Ｐ１における第２の反射面と射出面とを兼ね備えた面と
して、第２面３３が第１プリズムＰ１における第３の反
射面として、第３面３４が第１プリズムＰ１における第
１の反射面として、第４面３５が第１プリズムＰ１にお
ける入射面としてそれぞれ構成されている。また、第２
プリズムＰ２は、第１面４１と、第２面４２と、第３面
４３と、第４面４４とを備え、第１面４１が第２プリズ
ムＰ２における射出面として、第２面４２が第２プリズ
ムＰ２における第２の反射面として、第３面４３が第２
プリズムＰ２における第１の反射面として、第４面４４
が第２プリズムＰ２における入射面としてそれぞれ構成
されている。In the case of FIG. 17, the prism P includes a first prism P1 and a second prism P2. The first prism P1 includes a first surface 32, a second surface 33, and a third surface 3.
4 and a fourth surface 35, the first surface 32 is a surface having both the second reflection surface and the exit surface of the first prism P1, and the second surface 33 is a third reflection surface of the first prism P1. As a surface, the third surface 34 is configured as a first reflecting surface of the first prism P1, and the fourth surface 35 is configured as an incident surface of the first prism P1. Also, the second
The prism P2 includes a first surface 41, a second surface 42, a third surface 43, and a fourth surface 44. The first surface 41 is an exit surface of the second prism P2, and the second surface 42 is a second surface. As the second reflecting surface of the two prism P2, the third surface 43 is the second reflecting surface.
As a first reflecting surface of the prism P2, a fourth surface 44
Are each configured as an incident surface in the second prism P2.

【００９２】そして、プリズムＰは、ＬＣＤ３６から射
出した光が第２プリズムＰ２の第４面４４で屈折してプ
リズム内に入射し、第３面４３で反射し、第２面４２で
反射し、第１面４１で屈折してプリズム外に射出し、さ
らに、第１プリズムＰ１の第４面３５で屈折してプリズ
ム内に入射し、第３面３４で反射した後、第１面３２に
備わる第２の反射面で反射し、第２面３３で反射した
後、第１面３２に備わる射出面で屈折してプリズム外に
射出し、結像面３１に結像するように構成されている。Then, the light emitted from the LCD 36 is refracted by the fourth surface 44 of the second prism P2, enters the prism, is reflected by the third surface 43, is reflected by the second surface 42, The light is refracted by the first surface 41 and exits outside the prism. Further, the light is refracted by the fourth surface 35 of the first prism P1, enters the prism, is reflected by the third surface 34, and is provided on the first surface 32. After being reflected on the second reflection surface and reflected on the second surface 33, the light is refracted on the exit surface provided on the first surface 32, exits the prism, and forms an image on the imaging surface 31. .

【００９３】図１８の場合は、プリズムＰは第１プリズ
ムＰ１と第２プリズムＰ２とで構成されている。第１プ
リズムＰ１は、第１面３２と、第２面３３と、第３面３
４と、第４面３５とを備え、第１面３２が第１プリズム
Ｐ１における第２の反射面と射出面とを兼ね備えた面と
して、第２面３３が第１プリズムＰ１における第３の反
射面として、第３面３４が第１プリズムＰ１における第
１の反射面として、第４面３５が第１プリズムＰ１にお
ける入射面としてそれぞれ構成されている。また、第２
プリズムＰ２は、第１面４１と、第２面４２と、第３面
４３と、第４面４４とを備え、第１面４１が第２プリズ
ムＰ２における射出面として、第２面４２が第２プリズ
ムＰ２における第２の反射面として、第３面４３が第２
プリズムＰ２における第１の反射面として、第４面４４
が第２プリズムＰ２における入射面としてそれぞれ構成
されている。In the case of FIG. 18, the prism P includes a first prism P1 and a second prism P2. The first prism P1 includes a first surface 32, a second surface 33, and a third surface 3.
4 and a fourth surface 35, the first surface 32 is a surface having both the second reflection surface and the exit surface of the first prism P1, and the second surface 33 is a third reflection surface of the first prism P1. As a surface, the third surface 34 is configured as a first reflecting surface of the first prism P1, and the fourth surface 35 is configured as an incident surface of the first prism P1. Also, the second
The prism P2 includes a first surface 41, a second surface 42, a third surface 43, and a fourth surface 44. The first surface 41 is an exit surface of the second prism P2, and the second surface 42 is a second surface. As the second reflecting surface of the two prism P2, the third surface 43 is the second reflecting surface.
As a first reflecting surface of the prism P2, a fourth surface 44
Are each configured as an incident surface in the second prism P2.

【００９４】そして、プリズムＰは、ＬＣＤ３６から射
出した光が第２プリズムＰ２の第４面４４で屈折してプ
リズム内に入射し、第３面４３で反射し、第２面４２で
反射し、第１面４１で屈折してプリズム外に射出し、さ
らに、第１プリズムＰ１の第４面３５で屈折してプリズ
ム内に入射し、第３面３４で反射した後、第１面３２に
備わる第２の反射面で反射し、第２面３３で反射した
後、第１面３２に備わる射出面で屈折してプリズム外に
射出し、結像面３１に結像するように構成されている。
なお、図１７と図１８のプリズムとは、第２プリズムＰ
２の第３面と第４面とを結ぶ光路と第１面と第２面とを
結ぶ光路とが図１７では、交差しないのに対し、図１８
では交差するようになっている点で構成が異なってい
る。Then, the light emitted from the LCD 36 is refracted by the fourth surface 44 of the second prism P2, enters the prism, is reflected by the third surface 43, is reflected by the second surface 42, The light is refracted by the first surface 41 and exits outside the prism. Further, the light is refracted by the fourth surface 35 of the first prism P1, enters the prism, is reflected by the third surface 34, and is provided on the first surface 32. After being reflected on the second reflection surface and reflected on the second surface 33, the light is refracted on the exit surface provided on the first surface 32, exits the prism, and forms an image on the imaging surface 31. .
The prisms in FIGS. 17 and 18 are different from the second prism P
In FIG. 17, the optical path connecting the third surface and the fourth surface of FIG. 2 does not intersect with the optical path connecting the first surface and the second surface.
Differs in that they intersect.

【００９５】次に、以上のような本発明による観察光学
系を具体化した画像表示装置の実施形態を以下に例示す
る。Next, an embodiment of an image display apparatus embodying the above-described observation optical system according to the present invention will be described below.

【００９６】その一例として、図１９に頭部装着型で両
眼装着用の画像表示装置を観察者の頭部に装着した状態
を、図２０(a)にその断面図を示す。この構成は、本発
明による観察光学系を図２０(a)に示すように接眼光学
系として用いており、この接眼光学系１００と画像表示
素子５からなる組を左右一対用意し、それらを眼幅距離
だけ離して支持することにより、両眼で観察できる据え
付け型又は頭部装着型画像表示装置のようなポータブル
型の画像表示装置１０２として構成されている。As an example, FIG. 19 shows a state in which a head-mounted image display device for binocular wearing is mounted on the observer's head, and FIG. 20A is a sectional view thereof. In this configuration, an observation optical system according to the present invention is used as an eyepiece optical system as shown in FIG. 20A, and a pair of the eyepiece optical system 100 and the image display element 5 is prepared as a pair of left and right eyes. A portable image display device 102 such as a stationary or head-mounted image display device that can be observed with both eyes by being supported by a width distance is provided.

【００９７】すなわち、画像表示装置本体１０２には、
上記のような観察光学系が接眼光学系１００として用い
られ、その接眼光学系１００が左右一対備えられ、それ
らに対応して像面に液晶表示素子からなる画像表示素子
５が配置されている。そして、画像表示装置本体１０２
には、図１９に示すように、左右に連続して図示のよう
な側頭フレーム１０３が設けられ、画像表示装置本体１
０２を観察者の眼前に保持できるようになっている。な
お、図２０(a)では、観察光学系と、眼鏡用レンズ１０
とを画像表示装置１０２本体の内部に一体的に組み込ん
で構成しているが、眼鏡用のレンズ９を組み込まないで
画像表示装置１０２を構成してもよい。That is, in the image display device main body 102,
The observation optical system as described above is used as the eyepiece optical system 100, and the eyepiece optical system 100 is provided as a pair of left and right, and the image display element 5 composed of a liquid crystal display element is arranged on the image plane corresponding to them. Then, the image display device main body 102
As shown in FIG. 19, a temporal frame 103 as shown in FIG.
02 can be held in front of the observer's eyes. In FIG. 20A, the observation optical system and the spectacle lens 10 are shown.
Are integrated into the main body of the image display device 102, but the image display device 102 may be configured without the lens 9 for glasses.

【００９８】また、側頭フレーム１０３にはスピーカ１
０４が付設されており、画像観察と共に立体音響を聞く
ことができるようになっている。このようにスピーカ１
０４を有する表示装置本体１０２には、映像音声伝達コ
ード１０５を介してポータブルビデオカセット等の再生
装置１０６が接続されており、観察者はこの再生装置１
０６を図示のようにベルト箇所等の任意の位置に保持し
て、映像音響を楽しむことができるようになっている。
図１９の符号１０７は再生装置１０６のスイッチ、ボリ
ューム等の調節部である。なお、画像表示装置本体１０
２の内部には映像処理、音声処理回路等の電子部品を内
蔵させてある。Further, the speaker 1 is provided on the temporal frame 103.
04 is provided so that stereophonic sound can be heard together with image observation. Thus, the speaker 1
A playback device 106 such as a portable video cassette is connected to a display device main body 102 having a video playback device 105 via a video / audio transmission code 105.
06 is held at an arbitrary position such as a belt position as shown in the figure, so that video and audio can be enjoyed.
Reference numeral 107 in FIG. 19 denotes an adjustment unit for the switch, volume, and the like of the playback device 106. The image display device main body 10
2, electronic components such as a video processing circuit and an audio processing circuit are incorporated.

【００９９】なお、コード１０５は先端をジャックにし
て、既存のビデオデッキ等に取り付け可能としてもよ
い。さらに、ＴＶ電波受信用チューナーに接続してＴＶ
鑑賞用としてもよいし、コンピュータに接続してコンピ
ュータグラフィックスの映像や、コンピュータからのメ
ッセージ映像等を受信するようにしてもよい。また、邪
魔なコードを排斥するために、アンテナを接続して外部
からの信号を電波によって受信するようにしてもよい。The cord 105 may have a jack at the tip so that it can be attached to an existing video deck or the like. Furthermore, it is connected to a tuner for TV radio wave reception,
It may be used for viewing, or may be connected to a computer to receive computer graphics images, message images from the computer, and the like. Also, in order to reject an obstructive code, an antenna may be connected to receive an external signal by radio waves.

【０１００】また、図２０(b)に示すように、画像表示
装置本体１０２には眼鏡のレンズ９を組み込まないで構
成し、画像表示装置本体１０２に接続された支持部材１
０３’を眼鏡１１の側頭フレーム１２に着脱可能に構成
してもよい。この場合、図２０(a)のスピーカ１０４は
支持部材１０３’に付設すればよい。また、図２０(c)
に示すように、左右の眼ごとに第１群Ｇ１と画像表示素
子５とをそれぞれ防塵部材７で覆うと共に、防塵部材７
に支持部材１０３’を接続し、支持部材１０３’を介し
て眼鏡１１の側頭フレーム１２に着脱可能に構成しても
よい。また、この場合第２群Ｇ２の回折素子３は、図示
省略したフレーム等の連結部材を介して防塵部材７と連
結させる。Further, as shown in FIG. 20 (b), the image display device main body 102 is constructed without incorporating the spectacle lens 9, and the support member 1 connected to the image display device main body 102
03 ′ may be configured to be detachable from the temporal frame 12 of the spectacles 11. In this case, the speaker 104 in FIG. 20A may be attached to the support member 103 '. FIG. 20 (c)
As shown in FIG. 7, the first group G1 and the image display element 5 are respectively covered with a dustproof member 7 for each of the left and right eyes, and
To the temporal frame 12 of the spectacles 11 via the supporting member 103 '. In this case, the diffractive elements 3 of the second group G2 are connected to the dustproof member 7 via a connecting member such as a frame (not shown).

【０１０１】さらに、本発明による観察光学系は、接眼
光学系を左右何れか一方の眼前に配置した片眼用の頭部
装着型画像表示装置に用いてもよい。図２１にその片眼
装着用の画像表示装置を観察者の頭部に装着（この場合
は、左眼に装着）した状態を示す。この構成では、接眼
光学系１００と画像表示素子１０１からなる組１つから
なる表示装置本体１０２が前フレーム１０８の対応する
眼の前方位置に取り付けられ、その前フレーム１０８に
は左右に連続して図示のような側頭フレーム１０３が設
けられており、表示装置本体１０２を観察者の片眼前に
保持できるようになっている。その他の構成は図１９，
２０の場合と同様であり、説明は省く。Further, the observation optical system according to the present invention may be used in a head mounted image display device for one eye in which an eyepiece optical system is arranged in front of one of the right and left eyes. FIG. 21 shows a state in which the image display device for one eye is mounted on the head of the observer (in this case, mounted on the left eye). In this configuration, a display device main body 102 composed of one set of an eyepiece optical system 100 and an image display element 101 is attached to the front frame 108 at a position in front of the corresponding eye, and the front frame 108 is continuously connected to the left and right. A temporal frame 103 as shown is provided, so that the display device main body 102 can be held in front of one eye of the observer. Other configurations are shown in FIG.
This is the same as the case of No. 20, and the description is omitted.

【０１０２】次に、本発明による観察光学系の回折素子
とプリズムを配置するときの望ましい構成を図２２に示
す。図中、偏心プリズムＰは、本発明の観察光学系中に
含まれるプリズムである。いま、回折素子６の面Ｃが、
図のように四角形を形成するとき、偏心プリズムＰに配
置された面対称自由曲面の対称面Ｄが、この回折素子６
の面Ｃの四角形を形成する辺の少なくとも１つと平行に
なるように配置することが、美しい像形成の上で望まし
い。Next, FIG. 22 shows a desirable configuration for disposing the diffraction element and the prism of the observation optical system according to the present invention. In the figure, an eccentric prism P is a prism included in the observation optical system of the present invention. Now, the surface C of the diffraction element 6 is
When a quadrangle is formed as shown in the figure, the plane of symmetry D of the plane-symmetric free-form surface arranged on the decentered prism P is
Is desirably arranged so as to be parallel to at least one of the sides forming the square of the surface C in view of forming a beautiful image.

【０１０３】さらに、この回折素子６の面Ｃが正方形や
長方形といった４つの内角がそれぞれ略９０°にて形成
されている場合には、面対称自由曲面の対称面Ｄは、回
折素子６の面Ｃの互いに平行関係にある２辺に対して平
行に配置され、この対称面Ｄが回折素子６の面Ｃを左右
又は上下対称にさせる位置に一致するように構成するこ
とが好ましい。このように構成すれば、装置に組み込む
ときの組み込み精度が出しやすく、量産性に効果的であ
る。Further, when the surface C of the diffraction element 6 has four interior angles of approximately 90 °, such as a square and a rectangle, the plane of symmetry D of the plane-symmetric free-form surface is It is preferable that the planes C are arranged parallel to two sides of the diffraction element 6 that are parallel to each other, and that the plane of symmetry D coincides with a position where the plane C of the diffraction element 6 is symmetrical left and right or up and down. With such a configuration, it is easy to obtain the accuracy of assembling when assembling into the device, which is effective for mass production.

【０１０４】さらに、偏心プリズムＰを構成する光学面
である第１面、第２面、第３面等の中、複数の面又は全
ての面が面対称自由曲面の場合には、複数の面又は全て
の面の対称面が同一面Ｄの上に配置されるように構成す
ることが、設計上も、収差性能上も望ましい。そして、
この対称面Ｄと回折素子６のパワーの面との関係は、上
述と同様の関係にあることが望ましい。Further, among the optical surfaces constituting the decentered prism P, the first surface, the second surface, the third surface, etc., when a plurality of surfaces or all surfaces are plane-symmetric free-form surfaces, a plurality of surfaces are used. Alternatively, it is desirable from the viewpoint of both design and aberration performance that the symmetrical surfaces of all surfaces are arranged on the same surface D. And
It is desirable that the relationship between the symmetry plane D and the power plane of the diffraction element 6 be the same as described above.

【０１０５】以上説明したように、本発明の観察光学系
は、特許請求の範囲に記載された特徴のほかに下記に示
すような特徴も備えている。As described above, the observation optical system of the present invention has the following features in addition to the features described in the claims.

【０１０６】（１）前記第２群が、透過する光束に対し
てはパワーを与えないことを特徴とする請求項１〜３の
いずれかに記載の観察光学系。(1) The observation optical system according to any one of claims 1 to 3, wherein the second group does not give power to a transmitted light beam.

【０１０７】（２）前記第１群が、回折素子を備えてい
ることを特徴とする請求項１〜３、上記（１）のいずれ
かに記載の観察光学系。(2) The observation optical system according to any one of (1) to (3), wherein the first group includes a diffraction element.

【０１０８】（３）前記第１群の回折素子が、透過型体
積ホログラムであることを特徴とする上記（２）に記載
の観察光学系。(3) The observation optical system according to (2), wherein the first group of diffraction elements is a transmission type volume hologram.

【０１０９】（４）前記第１群の回折素子が、前記プリ
ズム部材の射出面に設けられていることを特徴とする上
記（２）又は（３）に記載の観察光学系。(4) The observation optical system according to the above (2) or (3), wherein the first group of diffraction elements is provided on an exit surface of the prism member.

【０１１０】（５）前記第１群の回折素子が、フレアー
絞りを備えていることを特徴とする上記（２）又は
（４）に記載の観察光学系。(5) The observation optical system according to the above (2) or (4), wherein the first group of diffraction elements has a flare stop.

【０１１１】（６）前記第２群の回折素子が、反射型体
積ホログラムであることを特徴とする請求項１〜３、上
記（１）〜（５）のいずれかに記載の観察光学系。(6) The observation optical system according to any one of (1) to (5), wherein the second group of diffraction elements is a reflection volume hologram.

【０１１２】（７）前記第２群の回折素子が、フレアー
絞りを備えていることを特徴とする請求項１〜３、上記
（１）〜（６）のいずれかに記載の観察光学系。(7) The observation optical system according to any one of (1) to (6), wherein the second group of diffraction elements has a flare stop.

【０１１３】（８）前記プリズム部材が、光束をプリズ
ム内で反射させる少なくとも２つの反射面を有している
ことことを特徴とする請求項１〜３、上記（１）〜
（７）のいずれかに記載の観察光学系。(8) The prism member has at least two reflection surfaces for reflecting a light beam in the prism.
The observation optical system according to any one of (7).

【０１１４】（９）前記少なくとも１つの反射面が、光
束にパワーを与える曲面形状を有し、前記曲面形状が偏
心によって発生する収差を補正する回転非対称な面形状
にて構成されていることを特徴とする請求項１〜３、上
記（１）〜（８）のいずれかに記載の観察光学系。(9) The at least one reflecting surface has a curved surface shape for giving power to a light beam, and the curved surface shape is constituted by a rotationally asymmetric surface shape for correcting aberration caused by eccentricity. The observation optical system according to any one of claims 1 to 3, and (1) to (8).

【０１１５】（１０）前記プリズム部材が、光束をプリ
ズム内で反射する少なくとも２つの反射面を有し、前記
少なくとも２つの反射面が、光束にパワーを与える曲面
形状を有し、前記曲面形状が偏心によって発生する収差
を補正する回転非対称な面形状にて構成されていること
を特徴とする請求項１〜３、上記（１）〜（９）のいず
れかに記載の観察光学系。(10) The prism member has at least two reflecting surfaces for reflecting a light beam inside the prism, and the at least two reflecting surfaces have a curved surface shape for giving power to the light beam. The observation optical system according to any one of claims 1 to 3, wherein the observation optical system is configured to have a rotationally asymmetric surface shape that corrects aberration caused by eccentricity.

【０１１６】（１１）前記プリズム部材は、該プリズム
部材から出射される軸上主光線の向きが射出瞳に入射し
ない向きとなるように構成されていることを特徴とする
請求項１〜３、上記（１）〜（１０）のいずれかに記載
の観察光学系。(11) The prism member is characterized in that the axial principal ray emitted from the prism member is oriented so as not to enter the exit pupil. The observation optical system according to any one of the above (1) to (10).

【０１１７】（１２）軸上主光線が射出瞳の中心から第
２群の最も射出瞳側の面に到達するまでの直線によって
定義される軸をＺ軸とし、前記Ｚ軸と直交し、かつ前記
プリズム部材を構成する各面の偏心面内の軸をＸ軸とす
るとき、該プリズム部材から出射される軸上主光線の向
きが、次の式(9)を満たすことを特徴とする上記（１
１）に記載の観察光学系。 −２５°≦θ≦２５° ……(9) ただし、θは、Ｘ方向を０°としたときの軸上主光線の
Ｘ軸方向に対する傾斜角度である。(12) An axis defined by a straight line from the center of the exit pupil to the surface of the second group closest to the exit pupil is defined as a Z axis, and is orthogonal to the Z axis, and When the axis within the eccentric plane of each surface constituting the prism member is the X axis, the direction of the axial principal ray emitted from the prism member satisfies the following expression (9). (1
The observation optical system according to 1). −25 ° ≦ θ ≦ 25 ° (9) where θ is the angle of inclination of the axial principal ray with respect to the X-axis direction when the X-direction is 0 °.

【０１１８】（１３）次の式(10)を満たすことを特徴と
する上記（１２）に記載の観察光学系。 −１５°≦θ≦１５° ……(10) ただし、θは、Ｘ方向を０°としたときの軸上主光線の
Ｘ方向に対する傾斜角度である。(13) The observation optical system according to (12), wherein the following expression (10) is satisfied. −15 ° ≦ θ ≦ 15 ° (10) where θ is the inclination angle of the axial principal ray with respect to the X direction when the X direction is 0 °.

【０１１９】（１４）次の式(11)を満たすことを特徴と
する上記（１２）又は（１３）のいずれかに記載の観察
光学系。 −５°≦θ≦５° ……(11) ただし、θは、Ｘ方向を０°としたときの軸上主光線の
Ｘ方向に対する傾斜角度である。(14) The observation optical system according to any one of (12) and (13), wherein the following expression (11) is satisfied. −5 ° ≦ θ ≦ 5 ° (11) where θ is the inclination angle of the axial principal ray with respect to the X direction when the X direction is 0 °.

【０１２０】（１５）前記第１群が防塵部材で覆われて
いることを特徴とする請求項１〜３、上記（１）〜（１
４）のいずれかに記載の観察光学系。(15) The first group is covered with a dustproof member, (1) to (3), (1) to (1),
The observation optical system according to any one of 4).

【０１２１】（１６）前記第１群の防塵部材は、第１群
を収納する箱体と、第１群からの射出光を透過させるカ
バーを備えていることを特徴とする上記（１５）に記載
の観察光学系。(16) The above-mentioned (15), wherein the first group of dustproof members is provided with a box housing the first group and a cover for transmitting light emitted from the first group. The observation optical system as described.

【０１２２】（１７）第１の回折素子は、前記カバーの
面をベース面として、その面上に設けられていることを
特徴とする上記（１６）に記載の観察光学系。(17) The observation optical system according to the above (16), wherein the first diffraction element is provided on the surface of the cover with the surface of the cover as a base surface.

【０１２３】（１８）画像表示素子と、接眼光学系とし
て配置した請求項１〜３、上記（１）〜（１７）のいず
れかに記載の観察光学系を備えた本体部と、前記本体部
を観察者の顔面に保持するために観察者の側頭部に装着
されるように構成された支持部材とを備えたことを特徴
とする頭部装着型画像表示装置。(18) A main body provided with an image display element, an observation optical system according to any one of (1) to (17), and a main body provided as an eyepiece optical system. And a support member configured to be mounted on the temporal region of the observer in order to hold the image on the observer's face.

【０１２４】（１９）前記本体部は、接眼光学系として
配置した請求項１〜３、上記（１）〜（１８）のいずれ
かに記載の観察光学系と、眼鏡用の光学系とを一体的に
備えていることを特徴とする上記（１６）に記載の頭部
装着型画像表示装置。(19) The observation optical system according to any one of (1) to (18), wherein the main body is arranged as an eyepiece optical system, and the optical system for eyeglasses. The head-mounted image display device according to the above (16), wherein the head-mounted image display device is provided.

【０１２５】（２０）前記支持部材が、眼鏡の側頭フレ
ームに着脱可能に構成されていることを特徴とする上記
（１８）に記載の頭部装着型画像表示装置。(20) The head-mounted image display device according to (18), wherein the support member is configured to be detachable from a temporal frame of eyeglasses.

【０１２６】（２１）前記観察光学系が、それぞれ左右
１組ずつ並設され両眼視用に構成されていることを特徴
とする上記（１８）〜（２０）に記載の頭部装着型画像
表示装置。(21) The head mounted image according to the above (18) to (20), wherein the observation optical system is arranged side by side for each pair of left and right eyes and configured for binocular vision. Display device.

【０１２７】[0127]

【発明の効果】以上、本発明によれば、画像表示装置を
携帯電話や携帯情報端末に用いるのに適した、小型化、
高解像度化した観察光学系を達成することができる。As described above, according to the present invention, the image display device is reduced in size, suitable for use in a mobile phone or a portable information terminal.
An observation optical system with high resolution can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の第１実施例の観察光学系の断面図であ
る。FIG. 1 is a sectional view of an observation optical system according to a first embodiment of the present invention.

【図２】本発明の第２実施例の観察光学系の断面図であ
る。FIG. 2 is a sectional view of an observation optical system according to a second embodiment of the present invention.

【図３】本発明の第３実施例の観察光学系の断面図であ
る。FIG. 3 is a sectional view of an observation optical system according to a third embodiment of the present invention.

【図４】第１実施例の数値データに示した体積型ＨＯＥ
素子と透明基板との位置関係を示す説明図である。FIG. 4 is a volume type HOE shown in numerical data of the first embodiment.
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a positional relationship between an element and a transparent substrate.

【図５】第２実施例の数値データに示した体積型ＨＯＥ
素子と透明基板との位置関係を示す説明図であり、(a)
は回折素子３、(b)は回折素子６について夫々示してい
る。FIG. 5 shows a volume type HOE shown in numerical data of the second embodiment.
It is an explanatory view showing a positional relationship between the element and the transparent substrate, (a)
Indicates the diffraction element 3, and (b) indicates the diffraction element 6.

【図６】本発明の観察光学系に用いる第１群の防塵部材
の一例を示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing an example of a first group of dustproof members used in the observation optical system of the present invention.

【図７】本発明の観察光学系に用いる回折素子に絞りを
備えた例を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example in which a diffraction element used in the observation optical system of the present invention is provided with a stop.

【図８】本発明の観察光学系のプリズム部材に適用可能
なプリズムの一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of a prism applicable to the prism member of the observation optical system of the present invention.

【図９】本発明の観察光学系のプリズム部材に適用可能
なプリズムの他の例を示す図である。FIG. 9 is a view showing another example of a prism applicable to the prism member of the observation optical system of the present invention.

【図１０】本発明の観察光学系のプリズム部材に適用可
能なプリズムのさらに他の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing still another example of a prism applicable to the prism member of the observation optical system of the present invention.

【図１１】本発明の観察光学系のプリズム部材に適用可
能なプリズムのさらに他の例を示す図である。FIG. 11 is a view showing still another example of a prism applicable to the prism member of the observation optical system of the present invention.

【図１２】本発明の観察光学系のプリズム部材に適用可
能なプリズムのさらに他の例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing still another example of a prism applicable to the prism member of the observation optical system of the present invention.

【図１３】本発明の観察光学系のプリズム部材に適用可
能なプリズムのさらに他の例を示す図である。FIG. 13 is a view showing still another example of a prism applicable to the prism member of the observation optical system of the present invention.

【図１４】本発明の観察光学系のプリズム部材に適用可
能なプリズムのさらに他の例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing still another example of a prism applicable to the prism member of the observation optical system of the present invention.

【図１５】本発明の観察光学系のプリズム部材に適用可
能なプリズムのさらに他の例を示す図である。FIG. 15 is a view showing still another example of a prism applicable to the prism member of the observation optical system of the present invention.

【図１６】本発明の観察光学系のプリズム部材に適用可
能なプリズムのさらに他の例を示す図である。FIG. 16 is a view showing still another example of a prism applicable to the prism member of the observation optical system of the present invention.

【図１７】本発明の観察光学系のプリズム部材に適用可
能なプリズムのさらに他の例を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing still another example of a prism applicable to the prism member of the observation optical system of the present invention.

【図１８】本発明の観察光学系のプリズム部材に適用可
能なプリズムのさらに他の例を示す図である。FIG. 18 is a view showing still another example of a prism applicable to the prism member of the observation optical system of the present invention.

【図１９】本発明の観察光学系を用いた頭部装着型で両
眼装着用の画像表示装置を観察者の頭部に装着した状態
を示す図である。FIG. 19 is a view showing a state in which a head-mounted binocular image display device using the observation optical system of the present invention is mounted on the head of an observer.

【図２０】本発明の観察光学系を用いた頭部装着型で両
眼装着用の画像表示装置を上側からみた図であり、(a)
は図１７の断面図、(b)は(a)の一変形例を示す断面図、
(c)は(a)の他の変形例を示す断面図である。FIG. 20 is a diagram of a head-mounted binocular image display device using the observation optical system of the present invention as viewed from above, and FIG.
Is a cross-sectional view of FIG. 17, (b) is a cross-sectional view showing a modification of (a),
(c) is a sectional view showing another modification of (a).

【図２１】本発明の観察光学系を用いた頭部装着型で片
眼装着用の画像表示装置を観察者の頭部に装着した状態
を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing a state in which a head-mounted image display device for one eye mounting using the observation optical system of the present invention is mounted on the head of an observer.

【図２２】本発明による第１群中の回折素子を配置する
ときの望ましい構成を示す図である。FIG. 22 is a diagram showing a desirable configuration when arranging the diffraction elements in the first group according to the present invention.

【図２３】本発明における回折素子（ＨＯＥ）を定義す
るための原理図である。FIG. 23 is a principle diagram for defining a diffraction element (HOE) in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 射出瞳 ２ 軸上主光線 ３，６ 回折素子 ４ プリズム ４1 第１面 ４2 第２面 ４3 第３面 ４4 第４面 ４5 第５面 ５，３６ ＬＣＤ（画像表示素子） ７ 防塵部材 ８ 防塵カバー ９ フレアー絞り １０ 眼鏡用レンズ １１ 眼鏡 １２ 側頭フレーム ３１ 結像面 ３２，４１ 第１面 ３３，４２ 第２面 ３４，４３ 第３面 ３５，４４ 第４面 １０２ 画像表示装置（本体） １０３ 側頭フレーム １０４ スピーカ １０５ 映像音声伝達コード １０６ 再生装置 １０７ 調節部 １０８ 前フレーム Ｇ１ 第１群 Ｇ２ 第２群 Ｐ 偏心プリズム Ｐ１ 第１プリズム Ｐ２ 第２プリズムDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exit pupil 2 Axis principal ray 3, 6 Diffraction element 4 Prism 4 1 First surface 4 2 Second surface 4 3 Third surface 4 4 Fourth surface 4 5 Fifth surface 5, 36 LCD (image display element) 7 Dustproof member 8 Dustproof cover 9 Flare aperture 10 Lens for eyeglasses 11 Eyeglasses 12 Temporal frame 31 Imaging surface 32,41 First surface 33,42 Second surface 34,43 Third surface 35,44 Fourth surface 102 Image display device (Main body) 103 Temporal frame 104 Speaker 105 Video / audio transmission code 106 Playback device 107 Adjustment unit 108 Previous frame G1 First group G2 Second group P Eccentric prism P1 First prism P2 Second prism

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/64 ５１１ Ｈ０４Ｎ 5/64 ５１１Ａ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H04N 5/64 511 H04N 5/64 511A

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 画像表示素子に表示された電子画像を観
察するために射出瞳を形成する全体として正の屈折力を
有する画像表示装置において、 該画像表示装置が正の屈折力を有する第１群と第２群と
で構成され、前記第１群が少なくとも１つの正の屈折力
を有するプリズム部材を有し、前記第２群が回折により
レンズ作用を有する回折素子で構成されていることを特
徴とする観察光学系。1. An image display device having a positive refractive power as a whole forming an exit pupil for observing an electronic image displayed on an image display element, wherein the image display device has a first refractive power having a positive refractive power. The first group includes at least one prism member having a positive refractive power, and the second group includes a diffraction element having a lens function by diffraction. Observation optical system to be characterized. 【請求項２】 前記第１群が電子画像をリレー像として
結像する作用を有し、前記第２群が前記リレー像を観察
者に導くために射出瞳を形成する作用を有し、前記プリ
ズム部材が、前記画像表示素子から射出された光束をプ
リズム内に入射させる入射面と、前記入射した光束をプ
リズム内で反射させる少なくとも１つの反射面と、前記
反射した光束をプリズム外へ射出させる射出面とを有
し、前記プリズム部材の反射面及び射出面のうちの少な
くとも１つの面が、光束にパワーを与える曲面形状を有
し、前記曲面形状が偏心によって発生する収差を補正す
る回転非対称な面形状にて構成されていることを特徴と
する請求項１に記載の観察光学系。2. The method according to claim 1, wherein the first group has an action of forming an electronic image as a relay image, and the second group has an action of forming an exit pupil to guide the relay image to an observer. A prism member, an incident surface for causing the light beam emitted from the image display element to enter the prism, at least one reflecting surface for reflecting the incident light beam in the prism, and emitting the reflected light beam to the outside of the prism An exit surface, and at least one of the reflection surface and the exit surface of the prism member has a curved surface shape that gives power to a light beam, and the curved surface shape corrects an aberration caused by eccentricity. The observation optical system according to claim 1, wherein the observation optical system is configured with a complex surface shape. 【請求項３】 前記第２群の回折素子が、反射型である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の観察光学系。3. The observation optical system according to claim 1, wherein the second group of diffraction elements is of a reflection type.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005316304A (en) * 2004-04-30 2005-11-10 Sony Corp Image display apparatus
JP2007033601A (en) * 2005-07-25 2007-02-08 Konica Minolta Photo Imaging Inc Optical device, video display device, and head mounted display
JP2012103572A (en) * 2010-11-12 2012-05-31 Nikon Corp Optical system, image display device, and image pickup apparatus
JP2013050483A (en) * 2011-08-30 2013-03-14 Canon Inc Observation optical system and image display device
WO2017109856A1 (en) * 2015-12-22 2017-06-29 オリンパス株式会社 Eyeball-projection display device
US10871651B2 (en) 2018-01-26 2020-12-22 Seiko Epson Corporation Display device and light-guiding device
US10935807B2 (en) 2018-01-26 2021-03-02 Seiko Epson Corporation Display device
US11022800B2 (en) 2017-09-27 2021-06-01 Seiko Epson Corporation Display device
US11333889B2 (en) 2018-11-01 2022-05-17 Seiko Epson Corporation Display device
US11506894B2 (en) 2018-11-01 2022-11-22 Seiko Epson Corporation Display device

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000066106A (en) * 1998-08-21 2000-03-03 Olympus Optical Co Ltd Image forming optical system and observation optical system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000066106A (en) * 1998-08-21 2000-03-03 Olympus Optical Co Ltd Image forming optical system and observation optical system

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005316304A (en) * 2004-04-30 2005-11-10 Sony Corp Image display apparatus
JP4631308B2 (en) * 2004-04-30 2011-02-16 ソニー株式会社 Image display device
JP2007033601A (en) * 2005-07-25 2007-02-08 Konica Minolta Photo Imaging Inc Optical device, video display device, and head mounted display
US7835050B2 (en) 2005-07-25 2010-11-16 Konica Minolta Photo Imaging, Inc. Optical holographic device with a hologram optical element on an area smaller than an irradiation area, holographic image display device and head mounted display with a hologram optical element on an area smaller than an irradiation area
JP2012103572A (en) * 2010-11-12 2012-05-31 Nikon Corp Optical system, image display device, and image pickup apparatus
JP2013050483A (en) * 2011-08-30 2013-03-14 Canon Inc Observation optical system and image display device
WO2017109856A1 (en) * 2015-12-22 2017-06-29 オリンパス株式会社 Eyeball-projection display device
US10634906B2 (en) 2015-12-22 2020-04-28 Olympus Corporation Eyeball-projection display apparatus
US11022800B2 (en) 2017-09-27 2021-06-01 Seiko Epson Corporation Display device
US10871651B2 (en) 2018-01-26 2020-12-22 Seiko Epson Corporation Display device and light-guiding device
US10935807B2 (en) 2018-01-26 2021-03-02 Seiko Epson Corporation Display device
US11520158B2 (en) 2018-01-26 2022-12-06 Seiko Epson Corporation Display device
US11333889B2 (en) 2018-11-01 2022-05-17 Seiko Epson Corporation Display device
US11506894B2 (en) 2018-11-01 2022-11-22 Seiko Epson Corporation Display device

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