JP2002318351A - Image formation optical system - Google Patents

Image formation optical system

Info

Publication number
JP2002318351A
JP2002318351A JP2002032332A JP2002032332A JP2002318351A JP 2002318351 A JP2002318351 A JP 2002318351A JP 2002032332 A JP2002032332 A JP 2002032332A JP 2002032332 A JP2002032332 A JP 2002032332A JP 2002318351 A JP2002318351 A JP 2002318351A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical system
optical
plane
image display
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2002032332A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3504652B2 (en
Inventor
Koichi Takahashi
浩一 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP2002032332A priority Critical patent/JP3504652B2/en
Publication of JP2002318351A publication Critical patent/JP2002318351A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3504652B2 publication Critical patent/JP3504652B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Viewfinders (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image formation optical system of a finder optical system or the like of a camera by which a clear image is formed in a wide viewing angle and also which is made very small in a size and is made very light in weight. SOLUTION: This image formation optical system DS possesses a diaphragm D and forms an object image, and possesses at least four surfaces in which at least two surfaces are a surface having a finite radius of curvature, and incorporates an eccentric optical device in which a space constituted of a first surface that is a refraction surface, a second surface that is an eccentric reflection surface having positive power, a third surface that is an eccentric reflection surface and a fourth surface that is a refraction surface is filled with a medium whose refractive index is >=1, and two reflection surfaces are disposed so that a main light beam reaching the object image from the diaphragm D is not crossed at the inside of the eccentric optical device, and also the object image is formed as a primary image without having an image surface at an inside thereof.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、結像光学系に関し、特
に、カメラのファインダー光学系等の結像光学系に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an imaging optical system, and more particularly to an imaging optical system such as a finder optical system of a camera.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、頭部又は顔面装着式画像表示装置
の周知なものとして、特開平3ー101709号のもの
がある。これは、図30(a)に全体の光学系を、図3
0(b)にその接眼光学系の部分を示すように、画像表
示素子の表示画像を正レンズよりなるリレー光学系にて
空中像として伝達し、凹面反射鏡からなる接眼光学系で
この空中像を拡大して観察者の眼球内に投影するもので
ある。
2. Description of the Related Art Conventionally, a well-known head or face-mounted image display device is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-101709. This is because the entire optical system is shown in FIG.
As shown in FIG. 0 (b), the display image of the image display element is transmitted as an aerial image by a relay optical system including a positive lens, and the aerial image is transmitted by an ocular optical system including a concave reflecting mirror. Is enlarged and projected into the eyeball of the observer.

【0003】また、従来の他のタイプのものとして、米
国特許第4,669,810号のものがある。この装置
は、図31に示すように、CRTの画像をリレー光学系
を介して中間像を形成し、反射ホログラフィック素子と
ホログラム面を有するコンバイナによって観察者の眼に
投影するものである。
Another conventional type is disclosed in US Pat. No. 4,669,810. As shown in FIG. 31, this apparatus forms an intermediate image from a CRT image via a relay optical system, and projects the intermediate image on an observer's eye by a combiner having a reflective holographic element and a hologram surface.

【0004】また、従来の他のタイプの画像表示装置と
して、特開昭62ー214782号のものがある。この
装置は、図32に示すように、画像表示素子を接眼レン
ズで拡大して直接観察できるようにしたものである。
Another conventional image display device is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-214782. In this apparatus, as shown in FIG. 32, an image display element is magnified by an eyepiece so that it can be directly observed.

【0005】さらに、従来の他のタイプの画像表示装置
として、米国特許第4,026,641号のものがあ
る。この装置は、図33に示すように、画像表示素子の
像を伝達素子で湾曲した物体面に伝達し、その物体面を
トーリック反射面で空中に投影するようにしたものであ
る。
Further, another conventional image display device is disclosed in US Pat. No. 4,026,641. In this apparatus, as shown in FIG. 33, an image of an image display element is transmitted to a curved object surface by a transmission element, and the object surface is projected onto the air by a toric reflection surface.

【0006】また、従来の他のタイプの画像表示素子と
して、特開平6ー242393号のものがある。この装
置は、図34に示すように、ディスプレイ源からの光束
は第1反射鏡、第2反射鏡でそれぞれ反射し、4の字の
形状の光路をたどって観察者の眼球に到達するようにし
たものである。
Another conventional type of image display device is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-242393. In this apparatus, as shown in FIG. 34, a light beam from a display source is reflected by a first reflecting mirror and a second reflecting mirror, respectively, and follows an optical path in the shape of a letter “4” to reach an eyeball of an observer. It was done.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図3
0、図31ような画像表示素子の映像をリレーするタイ
プの画像表示装置では、接眼光学系の形式によらず、接
眼光学系以外にリレー光学系として数枚のレンズを用い
なければならないため、光路長が長く、光学系は大型に
なり、重量も重くなる。
However, FIG.
0, in the image display device of the type that relays the image of the image display element as shown in FIG. 31, regardless of the type of the eyepiece optical system, it is necessary to use several lenses as a relay optical system in addition to the eyepiece optical system, The optical path length is long, the optical system is large, and the weight is heavy.

【0008】また、図30(a)の接眼光学系のみを用
いる図30(b)の場合は、観察者に対して凹面を向け
た反射面のみに正のパワーがあるため、図中P1で示さ
れるような負の像面湾曲が大きく発生してしまう。
In the case of FIG. 30 (b) using only the eyepiece optical system of FIG. 30 (a), only the reflecting surface with the concave surface facing the observer has positive power. As shown, the negative curvature of field greatly occurs.

【0009】また、図32のようなレイアウトでは、観
察者の顔面からの装置突出量が大きくなってしまう。さ
らに、画像表示素子と照明光学系がその突出した部分に
取り付けられることになり、装置はますます大きく、重
量も重くなる。
Further, in the layout as shown in FIG. 32, the projection amount of the device from the face of the observer becomes large. Further, the image display element and the illumination optical system will be attached to the protruding portion, and the device will become larger and heavier.

【0010】頭部装着式画像表示装置は、人間の身体、
特に頭部に装着する装置であるため、装置が顔面から突
出する量が大きいと、頭部で支持している点から装置の
重心までの距離が長くなり、装着時のバランスが悪く、
疲労が大きくなる。さらに、装置を装着して移動、回転
等を行うときに、装置が物にぶつかるおそれも生じる。
つまり、頭部装着式画像表示装置は小型軽量であること
が重要である。そして、この装置の大きさ、重量を決定
する大きな要因は、光学系の構成にある。
[0010] The head mounted image display device is a human body,
In particular, because the device is mounted on the head, if the amount of the device protruding from the face is large, the distance from the point supported by the head to the center of gravity of the device is long, and the balance at the time of mounting is poor,
Fatigue increases. In addition, when the device is mounted, moved, rotated, or the like, the device may hit an object.
That is, it is important that the head-mounted image display device is small and lightweight. A major factor that determines the size and weight of this device is the configuration of the optical system.

【0011】しかしながら、接眼光学系として通常の拡
大鏡のみを用いると、発生する収差は非常に大きく、そ
れを補正する手段がない。拡大鏡の凹面の形状を非球面
にすることで、ある程度球面収差が補正されても、コマ
収差、像面湾曲等が残存するため、観察画角を大きくす
ると、実用的な装置にはなり得ない。あるいは、接眼光
学系として凹面鏡のみを用いる場合には、通常の光学素
子(レンズやミラー)のみではなく、図33に示すよう
に、発生した像面湾曲に合わせて湾曲した面を有する伝
達素子(ファイバープレート)によってこれを補正する
という手段を用いなければならない。
However, if only a normal magnifying glass is used as the eyepiece optical system, the generated aberration is very large, and there is no means for correcting it. By making the concave surface of the magnifying mirror aspherical, even if spherical aberration is corrected to some extent, coma aberration and curvature of field remain, so if the observation angle of view is increased, it can be a practical device. Absent. Alternatively, when only a concave mirror is used as the eyepiece optical system, not only a normal optical element (a lens or a mirror) but also a transfer element (see FIG. 33) having a surface curved in accordance with the generated field curvature, as shown in FIG. A means of compensating for this with a fiber plate) must be used.

【0012】さらに、反射鏡2枚を図34のような配置
にした場合も、同様に、第2反射鏡の正のパワーのみで
観察者の眼球に投影するために、他の面で補正すること
が困難な大きな負の像面湾曲が接眼光学系に発生してし
まう。
Further, when two reflecting mirrors are arranged as shown in FIG. 34, similarly, correction is made on another surface in order to project onto the eyeball of the observer only with the positive power of the second reflecting mirror. Large negative curvature of field, which is difficult to perform, occurs in the eyepiece optical system.

【0013】本発明は従来技術のこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、広い画角におい
て明瞭に結像が可能であり、さらに、非常に小型軽量で
あるカメラのファインダー光学系等の結像光学系を提供
することである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and has as its object to provide a camera which is capable of clearly forming an image at a wide angle of view and which is very small and lightweight. An object of the present invention is to provide an imaging optical system such as a finder optical system.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の結像光学系は、絞りを有し、物体像を形成する結像
光学系において、前記結像光学系は、少なくとも4つの
面を持ち、それらの面を、前記絞りから前記物体像に至
る光線追跡に従って光線が通過する順に、屈折面である
第1面、前記第1面に対向し光軸に対して偏心した正の
パワーを有する反射面である第2面、前記第2面に対向
し前記第2面で反射後の光軸に対して偏心した反射面で
ある第3面、前記物体像に最も近接している屈折面であ
る第4面とした場合、前記の少なくとも4つの面の中、
少なくとも2面は有限の曲率半径を有する面であり、前
記の第1面から第4面によって形成される空間が屈折率
が1より大きい媒質で満たされてなる偏心光学素子を含
み、前記絞りから前記物体像に至るまでの主光線が、前
記偏心光学素子の内部において交差しないように前記2
つの反射面を配設し、前記偏心光学素子内部に像面を有
さずに前記物体像を1次像として結像するように形成さ
れていることを特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an imaging optical system for forming an object image, wherein the imaging optical system has at least four surfaces. And a positive power that is decentered with respect to the optical axis in opposition to the first surface and the first surface in the order in which light rays pass according to ray tracing from the stop to the object image. A second surface which is a reflecting surface, a third surface which is opposed to the second surface and is decentered with respect to an optical axis after reflection by the second surface, and a refraction which is closest to the object image. When the fourth surface is a surface, among the at least four surfaces,
At least two surfaces are surfaces having a finite radius of curvature, and a space formed by the first surface to the fourth surface includes an eccentric optical element in which a medium having a refractive index greater than 1 is filled, and The above-mentioned 2 is used so that the principal ray up to the object image does not cross inside the decentered optical element.
And two reflecting surfaces are provided so that the object image is formed as a primary image without having an image plane inside the decentered optical element.

【0015】本発明のもう1つの結像光学系は、絞りを
有し、物体像を形成する結像光学系において、前記結像
光学系は、少なくとも4つの面を持ち、それらの面を、
前記絞りから前記物体像に至る光線追跡に従って光線が
通過する順に、屈折面である第1面、前記第1面に対向
し光軸に対して偏心した正のパワーを有する反射面であ
る第2面、前記第2面に対向し前記第2面で反射後の光
軸に対して偏心した反射面である第3面、前記物体像に
最も近接している屈折面である第4面とした場合、前記
の少なくとも4つの面の中、少なくとも2面は有限の曲
率半径を有する面であり、前記の第1面から第4面によ
って形成される空間が屈折率が1より大きい媒質で満た
されてなる偏心光学素子と、屈折作用を有する少なくと
も1つの光学面と、を前記絞りから前記物体像に至る光
路中に配設してなることを特徴とするものである。
According to another aspect of the present invention, there is provided an image forming optical system having a stop and forming an object image, wherein the image forming optical system has at least four surfaces, and these surfaces are
A first surface, which is a refraction surface, and a second reflection surface, which has a positive power and is decentered with respect to an optical axis, is opposed to the first surface in the order in which light rays pass according to ray tracing from the stop to the object image. A third surface which is a reflecting surface facing the second surface and eccentric with respect to the optical axis after being reflected by the second surface, and a fourth surface which is a refracting surface closest to the object image. In this case, at least two of the at least four surfaces are surfaces having a finite radius of curvature, and a space formed by the first to fourth surfaces is filled with a medium having a refractive index greater than 1. And an at least one optical surface having a refracting action is disposed in an optical path from the stop to the object image.

【0016】[0016]

【作用】以下に、本発明の結像光学系の作用を画像表示
装置に基づいて説明する。以下の説明においては、光学
系の設計上の利便性から、観察者の瞳位置から画像表示
素子に向けて光線を追跡する逆光線追跡によって行う。
The operation of the image forming optical system according to the present invention will be described below based on an image display device. In the following description, for convenience in design of an optical system, the light ray tracing is performed by tracing light rays from the pupil position of the observer to the image display element.

【0017】本発明においては、接眼光学系の第1面、
第2面、第3面及び第4面によって形成される空間を屈
折率が1より大きい媒質で満たし、さらに、4面の中、
2面を有限の曲率半径を有するようにすることによっ
て、偏心して傾いた第2面で発生する球面収差とコマ収
差、及び、像面湾曲の補正を行うことが可能となり、広
い射出瞳径と広い観察画角を持つ明瞭な観察像を観察者
に提供することに成功したものである。
In the present invention, the first surface of the eyepiece optical system,
The space formed by the second surface, the third surface and the fourth surface is filled with a medium having a refractive index larger than 1, and further, among the four surfaces,
By making the two surfaces have a finite radius of curvature, it becomes possible to correct spherical aberration and coma generated on the eccentric and inclined second surface, and curvature of field, and to achieve a wide exit pupil diameter and It has succeeded in providing a clear observation image having a wide observation angle of view to the observer.

【0018】一般に、凹面鏡では、凹面に強いパワーを
持たせることで、ペッツバール和が大きくなり、正の像
面湾曲を発生させることになる。また、強い内コマ収差
が発生する。本発明では、第1面、第2面、第3面及び
第4面によって形成される空間を屈折率が1より大きい
媒質で満たし、さらに、4面の中、2面を有限の曲率を
有するようにすることによって、第2面で発生する収差
を補正することに成功したものである。
In general, in a concave mirror, by giving a strong power to the concave surface, the Petzval sum becomes large and a positive curvature of field is generated. Also, strong inner coma aberration occurs. In the present invention, the space formed by the first surface, the second surface, the third surface, and the fourth surface is filled with a medium having a refractive index larger than 1, and two of the four surfaces have a finite curvature. By doing so, the aberration generated on the second surface has been successfully corrected.

【0019】第2面の他に、第1面が有限の曲率半径を
有する面の場合、第1面での光線の屈折作用を利用し
て、第2面に入射する光線高を低くすることが可能とな
る。この作用によって、第2面の凹面鏡で発生する強い
内コマ収差の発生を比較的小さくすることができる。
When the first surface has a finite radius of curvature in addition to the second surface, the height of light rays incident on the second surface is reduced by utilizing the refraction of light rays on the first surface. Becomes possible. By this action, the occurrence of strong internal coma generated by the concave mirror on the second surface can be made relatively small.

【0020】第2面の他に、第3面が有限の曲率半径を
有する面の場合、第2面で発生するコマ収差及び像面湾
曲の補正に有効な手段となる。
In the case where the third surface has a finite radius of curvature in addition to the second surface, the third surface is an effective means for correcting coma aberration and curvature of field generated on the second surface.

【0021】第2面の他に、第4面が有限の曲率半径を
有する面の場合、第4面に負のパワーを持たせること
で、特に第2面で発生する像面湾曲を補正することが可
能となる。
In the case where the fourth surface has a finite radius of curvature in addition to the second surface, the fourth surface is given a negative power to correct particularly the curvature of field generated on the second surface. It becomes possible.

【0022】また、観察者眼球から画像表示素子に至る
までの主光線が、接眼光学系の内部において交差しない
ように第2面、第3面の2つの反射面を配設すること
で、装置全体を小さくする効果が得られる。特に広画角
を狙う場合、第2面と第3面の2つの反射面がほぼ平行
に配備されているため、主光線が内部で交差する場合に
比べて、素子を薄く構成でき、より軽量化を実現するこ
とができる。
Further, the apparatus is provided with two reflecting surfaces, a second surface and a third surface, so that the principal ray from the observer's eyeball to the image display element does not cross inside the eyepiece optical system. The effect of reducing the overall size can be obtained. In particular, when aiming for a wide angle of view, the two reflecting surfaces of the second surface and the third surface are arranged almost in parallel, so that the element can be made thinner and lighter than when the principal ray intersects inside. Can be realized.

【0023】さらに、画像表示素子の観察像をリレー光
学系によって中間像として、空中に実像を結像させ、接
眼光学系によって眼球に拡大投影するのではなく、画像
表示素子をそのまま拡大して観察者の眼球に投影するよ
うにすることによって、観察者は拡大された画像表示素
子の画像を虚像として観察できるため、少ない光学素子
で光学系を構成できる。また、構成する光学素子は、接
眼光学系の反射面である第2面が観察者の顔面の直前に
顔面のカーブに沿った形状で配備されるため、顔面から
の突出量は非常に小さくでき、小型で軽量な画像表示装
置を実現することができる。
Further, the observation image of the image display device is formed as an intermediate image by the relay optical system, and a real image is formed in the air, and the image display device is enlarged and observed as it is, instead of being enlarged and projected on the eyeball by the eyepiece optical system. By projecting the image on the eyeball of the observer, the observer can observe the enlarged image of the image display device as a virtual image, so that the optical system can be configured with a small number of optical elements. In addition, since the constituent optical elements are arranged in such a manner that the second surface, which is the reflection surface of the eyepiece optical system, follows the curve of the face immediately before the face of the observer, the amount of projection from the face can be extremely small. Thus, a small and lightweight image display device can be realized.

【0024】また、第3面は第2面に対して凸面を向け
た反射面であることが収差補正上有効である。第2面は
接眼光学系全体の主な正のパワーを有する反射面である
ため、上述したコマ収差の他に、像面湾曲も大きく発生
している。第3面を負のパワーを持つ面とすることで、
第2面で発生する内コマ収差とは逆のコマ収差をこの面
で発生させ、コマ収差を補正させることが可能である。
さらに、第2面で発生する正の像面湾曲に対して、第3
面で負の像面湾曲を発生させて像面湾曲の補正も同時に
行うことが可能となる。
It is effective for aberration correction that the third surface is a reflecting surface with the convex surface facing the second surface. Since the second surface is a reflective surface having the main positive power of the entire eyepiece optical system, in addition to the above-described coma aberration, a large curvature of field also occurs. By making the third surface a surface with negative power,
A coma aberration opposite to the inner coma aberration generated on the second surface can be generated on this surface to correct the coma aberration.
Further, the positive curvature of field generated on the second surface is
The negative curvature of field is generated on the surface, and the curvature of field can be corrected at the same time.

【0025】また、接眼光学系の第1面、第2面、第3
面及び第4面の何れか1面が偏心非球面であることが収
差補正上有効である。
The first, second, and third surfaces of the eyepiece optical system
It is effective for aberration correction that any one of the surface and the fourth surface is an eccentric aspheric surface.

【0026】これは、後記する座標系で、Y方向に偏心
又は視軸から傾いて配置される第2面で発生するコマ収
差、特に高次コマ収差やコマフレアーを補正するために
重要な条件である。
This is an important condition for correcting coma aberration, particularly higher-order coma aberration and coma flare, generated on the second surface which is arranged to be decentered in the Y direction or inclined from the visual axis in a coordinate system described later. It is.

【0027】本発明のように、観察者眼球の前方に偏心
するかあるいは傾いた反射面を有するタイプの接眼光学
系を用いる画像表示装置においては、観察者視上におい
ても反射面に入射する光線が傾くため、コマ収差が発生
する。このコマ収差は、反射面の傾き角が大きくなるに
従って大きくなる。
As in the present invention, in an image display apparatus using an eyepiece optical system of a type having a reflecting surface decentered or inclined forward of the observer's eyeball, light rays incident on the reflecting surface even when viewed by the observer. Are inclined, so that coma aberration occurs. This coma aberration increases as the angle of inclination of the reflecting surface increases.

【0028】しかしながら、小型で広画角の画像表示装
置を実現しようとすると、偏心量又は傾き角をある程度
大きくしないと、画像表示素子と光路が干渉するため、
広画角な観察像を確保することが困難になる。そのた
め、広画角で小型の画像表示装置になればなる程反射面
の傾き角が大きくなり、高次コマ収差の発生をいかに補
正するかが重要な問題となる。
However, in order to realize a small-sized image display device having a wide angle of view, unless the amount of eccentricity or the inclination angle is increased to some extent, the image display element and the optical path interfere with each other.
It becomes difficult to secure an observation image with a wide angle of view. For this reason, as the size of the image display device becomes smaller with a wider angle of view, the angle of inclination of the reflecting surface becomes larger, and how to correct the occurrence of higher-order coma aberration becomes an important issue.

【0029】このような複雑なコマ収差を補正するため
には、接眼光学系を構成する第1、2、3、4面の何れ
か1面を偏心した非球面とすることで、光学系のパワー
を視軸に対して非対称な構成にすることができ、さら
に、軸外においては非球面の効果を利用することができ
るため、軸上を含めたコマ収差の補正を有効に行うこと
が可能となる。
In order to correct such complicated coma, any one of the first, second, third, and fourth surfaces constituting the eyepiece optical system is made to be an aspherical surface decentered, so that the optical system can be corrected. Power can be asymmetrical with respect to the visual axis, and the effect of the aspherical surface can be used off-axis, making it possible to effectively correct coma including on-axis Becomes

【0030】また、本発明においては、観察者視軸を原
点から接眼光学系に向かう方向を正とするZ軸、観察者
視軸に直交する1つの軸をY軸、Z軸とY軸に直交する
もう1つの軸をX軸とすると、第2面のY−Z面内にお
ける曲率半径をRy2、第3面のY−Z面内における曲率
半径をRy3とするとき、 0<Ry3/Ry2<4 ・・・(1) を満足することが有用である。
In the present invention, the observer's visual axis is defined as the Z axis whose direction from the origin toward the eyepiece optical system is positive, one axis orthogonal to the observer's visual axis is defined as the Y axis, and the Z axis and the Y axis. Assuming that another axis orthogonal to the X axis is R y2 , the radius of curvature of the second surface in the YZ plane is R y2 , and the radius of curvature of the third surface in the YZ plane is R y3 , 0 <R It is useful to satisfy y3 / Ry2 <4 (1).

【0031】上記(1)式は、Y方向に偏心又は傾いて
配置される第2面で発生するコマ収差、特に高次コマ収
差やコマフレアーを補正するために有効な条件である。
反射面である第2面の傾き角、Y方向の偏心量が大きい
ときは、この条件を満足することが重要となる。
The above equation (1) is an effective condition for correcting coma aberration, particularly higher-order coma aberration and coma flare, which occurs on the second surface arranged eccentrically or inclined in the Y direction.
When the inclination angle of the second surface, which is the reflecting surface, and the amount of eccentricity in the Y direction are large, it is important to satisfy this condition.

【0032】上述したように、本発明のような観察者眼
球の前方に傾いた反射面を有するタイプの接眼光学系を
用いる画像表示装置においては、広画角で小型の画像表
示装置になればなる程反射面の傾き角が大きくなり、高
次コマ収差の発生をいかに補正するかが重要な問題とな
る。第2面は接眼光学系全体の主な正のパワーを有する
反射面であるため、この面で発生する収差の補正は、同
じように屈折面よりパワーが大きくできる反射面である
第3面において行なうことが有効に作用する。その場
合、第2面と第3面のパワーの比が(1)式の条件を満
たすことが重要となる。(1)式の上限の4を越える
と、第3面のパワーが小さくなるため、上記の補正効果
が十分得られなくなる。
As described above, in an image display apparatus using an eyepiece optical system of the type having a reflection surface inclined forward of the observer's eyeball as in the present invention, if a small image display apparatus with a wide angle of view is used, The angle of inclination of the reflecting surface increases as much as possible, and how to correct the occurrence of high-order coma aberration is an important issue. Since the second surface is a reflective surface having the main positive power of the entire eyepiece optical system, correction of aberrations generated on this surface is performed on the third surface, which is a reflective surface whose power can be similarly larger than that of the refractive surface. Doing it works effectively. In this case, it is important that the power ratio between the second surface and the third surface satisfies the condition of Expression (1). When the value exceeds the upper limit of 4 in the expression (1), the power of the third surface becomes small, so that the above-mentioned correction effect cannot be sufficiently obtained.

【0033】また、 接眼光学系の第1面、第2面、第
3面及び第4面の何れか1面はアナモフィック面である
ことが重要である。つまり、Y−Z面内の曲率半径と、
この面と直交するX−Z面内の曲率半径が異なる面であ
ることである。
It is important that any one of the first, second, third and fourth surfaces of the eyepiece optical system is an anamorphic surface. That is, the radius of curvature in the YZ plane,
This is a surface having a different radius of curvature in an XZ plane orthogonal to this surface.

【0034】この条件は、第2面が視軸に対して偏心あ
るいは傾いているために起こる収差を補正するための条
件である。一般に、球面が偏心していると、その面に入
射する光線は、入射面内と入射面に直交する面内で光線
に対する曲率が異なる。このため、本発明のように、観
察者眼球の前に反射面が視軸に対して偏心あるいは傾い
て配置されている接眼光学系では、観察画像中心に当た
る視軸上の観察像も上記理由により非点収差が発生す
る。この軸上の非点収差を補正するために、接眼光学系
の第1面、第2面、第3面及び第4面の何れか1面の曲
率半径は、入射面内とこれと直交する面内において異な
るものとすることが重要になる。
This condition is a condition for correcting aberration caused by the eccentricity or inclination of the second surface with respect to the visual axis. In general, when the spherical surface is decentered, the light rays incident on the surface have different curvatures with respect to the light rays in the plane of incidence and in the plane perpendicular to the plane of incidence. For this reason, as in the present invention, in the eyepiece optical system in which the reflection surface is disposed eccentrically or inclined with respect to the visual axis in front of the observer's eyeball, the observation image on the visual axis corresponding to the center of the observation image also has the above-described reason. Astigmatism occurs. In order to correct this axial astigmatism, the radius of curvature of any one of the first, second, third, and fourth surfaces of the eyepiece optical system is perpendicular to the entrance plane. It is important to be different in the plane.

【0035】さらに、第2面のY−Z面内における曲率
半径をRy2、第2面のX−Z面内における曲率半径をR
x2とするとき、 Ry2/Rx2>1 ・・・(2) を満たすことが重要である。
Further, the radius of curvature of the second surface in the YZ plane is R y2 , and the radius of curvature of the second surface in the XZ plane is R y2 .
When x2 , it is important that Ry2 / Rx2 > 1 (2) is satisfied.

【0036】(2)式は、第2面が視軸に対して傾いて
いるために起こる収差、特に軸上を含む非点収差を補正
するための条件である。一般的に、画角が大きくなる
と、高次の非点収差が現れ、凸レンズ系では、子午像は
画角が大きくなると負の方向に大きくなり、球欠像は正
の方向に大きくなる。これらの非点収差を補正するため
には、子午面内のパワーを小さくし、球欠面内のパワー
を大きくするような光学系の構成にすることが必要とな
る。したがって、1つの面における曲率半径では、Y方
向を大きく、X方向を小さくすることが必要になる。
Equation (2) is a condition for correcting aberrations caused by the second surface being inclined with respect to the visual axis, in particular, astigmatism including on-axis. In general, as the angle of view increases, higher-order astigmatism appears. In a convex lens system, the meridional image increases in the negative direction as the angle of view increases, and the spherical missing image increases in the positive direction. In order to correct these astigmatisms, it is necessary to configure the optical system such that the power in the meridional plane is reduced and the power in the spherical plane is increased. Therefore, it is necessary to increase the radius of curvature on one surface in the Y direction and decrease in the X direction.

【0037】本発明の接眼光学系において、主な正のパ
ワーを持つ面は第2面の反射面であるため、他の面にY
−Z面内の曲率半径とX−Z面内の曲率半径とに差を持
たせるよりも、第2面を(2)の条件を満たすようにす
ることによって、非点収差補正の効果を大きく持たせる
ことが可能となり、収差補正上より好ましい。
In the eyepiece optical system of the present invention, since the surface having the main positive power is the second reflecting surface, the other surface has the Y surface.
By making the second surface satisfy the condition (2), the effect of astigmatism correction can be increased more than by providing a difference between the radius of curvature in the -Z plane and the radius of curvature in the XZ plane. Can be provided, which is more preferable for aberration correction.

【0038】また、接眼光学系の第1面及び第4面の何
れか1面は、視軸に対してティルトあるいはディセンタ
リングしていることが望ましい。第1面及び第4面の何
れか1面がティルトあるいはディセンタリングすること
により、視軸に対して画像表示素子側の画像とその反対
側の画像で非対称に発生するコマ収差を補正すること
や、画像表示素子を配置する面を第2面での反射後の光
軸に対してほぼ垂直に配置することが可能となる。これ
は、視野角特性の良くない画像表示素子を用いるときに
有効となる。
It is desirable that either one of the first and fourth surfaces of the eyepiece optical system be tilted or decentered with respect to the visual axis. By tilting or decentering any one of the first surface and the fourth surface, it is possible to correct a coma aberration generated asymmetrically between the image on the image display element side and the image on the opposite side with respect to the visual axis. In addition, the surface on which the image display element is disposed can be disposed substantially perpendicular to the optical axis after reflection on the second surface. This is effective when using an image display element having poor viewing angle characteristics.

【0039】また、本発明においては、接眼光学系の第
2面と視軸のなす角をαとするとき、 30°<α<80° ・・・(3) であることが望ましい。
In the present invention, when the angle between the second surface of the eyepiece optical system and the visual axis is α, it is desirable that 30 ° <α <80 ° (3).

【0040】これは、本発明の画像表示装置が観察者の
頭部と干渉しないための条件である。(3)式の下限の
30°を越えると、反射後の光線は視軸に対して90°
以上の反射角を持ってしまうため、画面の上と下の軸外
光線の結像位置が非常に離れてしまい、現実的ではなく
なる。逆に、上限の80°を超えると、第2面で反射し
た光線がそのまま顔面方向に戻ってしまうため、画像表
示装置と顔面が干渉してしまう。
This is a condition for preventing the image display device of the present invention from interfering with the observer's head. If the lower limit of 30 ° in the expression (3) is exceeded, the reflected light beam is 90 ° with respect to the visual axis.
Due to having the above-mentioned reflection angle, the imaging positions of off-axis rays above and below the screen are very far apart, which is not realistic. Conversely, if the angle exceeds the upper limit of 80 °, the light reflected on the second surface returns to the face as it is, so that the image display device and the face interfere.

【0041】また、画像表示素子の表示面は視軸に対し
て傾いて配備されていることが重要である。光学素子を
構成する屈折面あるいは反射面が偏心又は傾いている場
合、瞳からの光線は屈折面あるいは反射面での屈折角又
は反射角が像高によって異なり、像面が視軸に対して傾
くことがある。その場合、画像表示素子面を視軸に対し
て傾いて配備することで、像面の傾きを補正することが
可能となる。
It is important that the display surface of the image display element is disposed so as to be inclined with respect to the visual axis. When the refraction surface or the reflection surface constituting the optical element is decentered or inclined, the ray from the pupil has a refraction angle or a reflection angle at the refraction surface or the reflection surface which differs depending on the image height, and the image surface is inclined with respect to the visual axis. Sometimes. In this case, by arranging the image display element surface so as to be inclined with respect to the visual axis, the inclination of the image plane can be corrected.

【0042】ところで、より広画角な小型の画像表示装
置になればなる程、最初の反射面である第2面の傾き角
が大きくなり、高次コマ収差の発生が増える。また、面
の傾きによって発生する非点収差も増大するため、少な
くとも4つの面を持ち、それらの面を、観察者眼球から
画像表示素子に至る逆光線追跡に従って光線が通過する
順に、屈折面である第1面、第1面に対向し観察者視軸
に対して偏心した正のパワーを有する反射面である第2
面、第2面に対向し第2面で反射後の観察者視軸に対し
て偏心した反射面である第3面、画像表示素子に最も近
接している屈折面である第4面とした場合、その少なく
とも4つの面の中、少なくとも2面は有限の曲率半径を
有する面であり、第1面から第4面によって形成される
空間が屈折率が1より大きい媒質で満たされてなる偏心
光学素子のみでは、これらの収差補正を十分に行なうこ
とが困難になってしまう場合がある。
By the way, the smaller the size of the image display device is, the wider the angle of view is, the larger the inclination angle of the second surface, which is the first reflecting surface, is, and the more occurrence of high-order coma aberration is increased. In addition, since astigmatism caused by the inclination of the surface also increases, the surface has at least four surfaces, and the surfaces are refraction surfaces in the order in which light rays pass according to the reverse ray tracing from the observer's eyeball to the image display element. A first surface, a second reflecting surface having a positive power which is opposite to the first surface and eccentric to the observer's visual axis;
A third surface which is opposite to the second surface and is eccentric with respect to the observer's visual axis after reflection at the second surface, and a fourth surface which is a refraction surface closest to the image display element. In this case, at least two of the at least four surfaces are surfaces having a finite radius of curvature, and the eccentricity is such that a space formed by the first to fourth surfaces is filled with a medium having a refractive index greater than 1. Only with the optical element, it may be difficult to sufficiently correct these aberrations.

【0043】そのため、観察者眼球と画像表示素子の間
に、上述した偏心光学素子に加えて、屈折作用を有する
少なくとも1つの光学面を配設することによって、接眼
光学系で発生する収差の補正をより有効に行うことが可
能となる。
For this reason, by disposing at least one optical surface having a refracting action between the observer's eyeball and the image display element in addition to the above-described decentered optical element, the aberration generated in the eyepiece optical system can be corrected. Can be performed more effectively.

【0044】本発明の偏心光学素子では、第2面と第3
面は反射面であるため、それらの面での色収差は発生し
ない。また、画像表示素子に近接する第4面における主
光線は光軸にほぼ平行であるため、色収差の発生は少な
い。したがって、接眼光学系の色収差は第1面での色収
差の発生が支配的になる。また、本発明のような広画角
な光学系では、軸上の色収差よりも倍率の色収差の方が
顕著に現れる。
In the decentered optical element of the present invention, the second surface and the third
Since the surfaces are reflection surfaces, no chromatic aberration occurs on those surfaces. In addition, since the principal ray on the fourth surface near the image display element is substantially parallel to the optical axis, chromatic aberration is less generated. Therefore, the chromatic aberration of the eyepiece optical system is dominated by the occurrence of chromatic aberration on the first surface. In an optical system having a wide angle of view as in the present invention, lateral chromatic aberration appears more remarkably than axial chromatic aberration.

【0045】つまり、第1面で発生する倍率の色収差の
補正を行うことが重要であり、より鮮明で高解像な画像
を表示することを可能とする。そのために、接眼光学系
の構成として、観察者眼球と画像表示素子の間に偏心光
学素子と屈折作用を有する少なくとも1つの光学面を配
備することによって、接眼光学系を構成する光学素子を
2種類以上の媒質にすることができ、それらの媒質のア
ッベ数の違いによって倍率の色収差を補正することが可
能となる。
That is, it is important to correct the chromatic aberration of magnification occurring on the first surface, and a clearer and higher-resolution image can be displayed. For this purpose, as the configuration of the eyepiece optical system, two types of optical elements constituting the eyepiece optical system are provided by disposing an eccentric optical element and at least one optical surface having a refractive action between the observer's eyeball and the image display element. The above media can be used, and chromatic aberration of magnification can be corrected by the difference in Abbe number of those media.

【0046】上述したように、本発明の接眼光学系にお
いては、偏心光学素子の第1面で発生する色収差の補正
が重要である。上記の少なくとも1つの光学面を第1面
で発生する色収差量とほぼ同等の逆の色収差を発生させ
る面で構成することによって、これが可能となる。
As described above, in the eyepiece optical system of the present invention, it is important to correct chromatic aberration generated on the first surface of the decentered optical element. This is made possible by configuring the at least one optical surface with a surface that generates an inverse chromatic aberration substantially equal to the amount of chromatic aberration generated on the first surface.

【0047】以下に、色収差の補正について詳しく説明
する。画像表示素子から観察者眼球に至る光路中に偏心
光学素子と屈折作用を有する少なくとも1つの光学面を
配備することによって、接眼光学系の媒質を2つ以上で
構成することができる。その場合、媒質のアッベ数の変
化によって倍率の色収差を補正することが可能となる。
例えば、偏心光学素子の第1面に偏心光学素子の媒質と
は異なる負の屈折レンズを接合した場合を考える。全体
の焦点距離f、偏心光学系の焦点距離、アッベ数を
1 、ν1 、屈折レンズの焦点距離、アッベ数をf2
ν2 とすると、光学系全体の色消し条件は次式で与えら
れる。
Hereinafter, correction of chromatic aberration will be described in detail. By disposing the decentered optical element and at least one optical surface having a refracting action in the optical path from the image display element to the observer's eyeball, it is possible to configure the medium of the eyepiece optical system with two or more. In this case, the chromatic aberration of magnification can be corrected by changing the Abbe number of the medium.
For example, consider a case where a negative refractive lens different from the medium of the decentered optical element is bonded to the first surface of the decentered optical element. The overall focal length f, the focal length of the decentered optical system, the Abbe number is f 1 , ν 1 , the focal length of the refractive lens, the Abbe number is f 2 ,
Assuming that ν 2 , the achromatic condition of the entire optical system is given by the following equation.

【0048】f1 =(ν1 −ν2 )・f/ν12 =−(ν1 −ν2 )・f/ν2 1/f=1/f1 +1/f2 接眼光学系の焦点距離f及び偏心光学素子の焦点距離f
1 は正であり、屈折レンズの焦点距離f2 が負であるた
め、偏心光学系と屈折レンズのアッベ数の関係はν1
ν2 となる。つまり、この場合の屈折レンズとしてはア
ッベ数がより小さい媒質を用いることで、色収差を良好
に補正することが可能となる。
F 1 = (ν 1 −ν 2 ) · f / ν 1 f 2 = − (ν 1 −ν 2 ) · f / ν 2 1 / f = 1 / f 1 + 1 / f 2 Focal length f and focal length f of the decentered optical element
Since 1 is positive and the focal length f 2 of the refractive lens is negative, the relationship between the decentered optical system and the Abbe number of the refractive lens is ν 1 >
ν 2 . In other words, by using a medium having a smaller Abbe number as the refractive lens in this case, it is possible to satisfactorily correct chromatic aberration.

【0049】上述以外の場所に少なくとも1つの光学面
が存在する場合におけるそれぞれの媒質のアッベ数の設
定は、上述した例に準じて、同様の方法で設定すること
ができる。
When at least one optical surface exists in a place other than the above, the Abbe number of each medium can be set in the same manner according to the above-described example.

【0050】偏心光学素子と観察者眼球の間に正の屈折
力を有する少なくとも1つの光学面を配備する場合に
は、偏心光学素子の第2面での光束径が小さくなるた
め、高次のコマ収差の発生が少なくなり、画像表示画面
周辺まで鮮明に画像を観察することができる。また、画
像周辺での主光線は正の屈折力を有する少なくとも1つ
の光学面によって屈折されるために、偏心光学素子に入
射する光線高を低くすることができるため、偏心光学素
子のみの場合よりもさらに観察画角を大きく設定するこ
とが可能となる。
When at least one optical surface having a positive refractive power is provided between the decentered optical element and the observer's eyeball, the light beam diameter on the second surface of the decentered optical element becomes small, so that a higher order The occurrence of coma is reduced, and the image can be clearly observed up to the periphery of the image display screen. In addition, since the chief ray around the image is refracted by at least one optical surface having a positive refractive power, the height of a ray incident on the decentered optical element can be reduced. It is possible to set the observation angle of view even larger.

【0051】上記の少なくとも1つの光学面が偏心光学
素子の第2面と第3面の間に配設された場合、第2面で
反射された光束は、少なくとも1つの光学面による屈折
作用によって第3面での光線高は低くなるため、第1面
を通過する軸外光線と第3面で反射する軸外光線が干渉
し難くなる。
When the at least one optical surface is disposed between the second surface and the third surface of the decentered optical element, the light beam reflected by the second surface is refracted by the at least one optical surface. Since the ray height on the third surface is low, it is difficult for the off-axis light beam passing through the first surface and the off-axis light beam reflected on the third surface to interfere with each other.

【0052】また、上記の少なくとも1つの光学面が偏
心光学素子の第4面と画像表示素子との間に配設されて
いる場合、負のパワーを有するときは画像表示素子に最
も近い位置であるため、偏心光学素子で発生した像面湾
曲の補正を行なうことが可能である。
When the at least one optical surface is disposed between the fourth surface of the decentered optical element and the image display element, when the optical element has a negative power, it is located closest to the image display element. Therefore, it is possible to correct the field curvature generated by the decentered optical element.

【0053】また、上記の少なくとも1つの光学面を視
軸に対して偏心して配設することで、視軸に対して画像
表示素子側の画像とその反対側の画像で非対称に発生す
るコマ収差を補正し、画像表示素子を配置する面に対す
る光軸をほぼ垂直にすることが可能となる。
By disposing the at least one optical surface eccentrically with respect to the visual axis, coma aberration asymmetrically generated between the image on the image display element side and the image on the opposite side with respect to the visual axis. Is corrected, and the optical axis with respect to the surface on which the image display element is arranged can be made substantially perpendicular.

【0054】また、その少なくとも1つの光学面を接合
レンズで構成することによって、少なくとも1つの光学
面で発生する倍率の色収差を補正することができ、さら
に鮮明で広画角を確保する場合に有効である。
Further, by forming at least one optical surface with a cemented lens, it is possible to correct chromatic aberration of magnification occurring on at least one optical surface, and it is effective in securing a clear and wide angle of view. It is.

【0055】また、その少なくとも1つの光学面と偏心
光学素子のそれぞれの面を向かい合った凹面とすること
で空気レンズが形成される。この場合、2面の負のパワ
ーを有効に利用できるため、光学系全体のペッツバール
和を小さくすることができ、偏心光学素子の第2面で発
生する像面湾曲を補正することを有効に行うことができ
る。
Further, an air lens is formed by forming at least one optical surface and each surface of the decentered optical element into a concave surface facing each other. In this case, since the negative power of the two surfaces can be effectively used, the Petzval sum of the entire optical system can be reduced, and the correction of the curvature of field generated on the second surface of the eccentric optical element is effectively performed. be able to.

【0056】また、画像表示素子と接眼光学系を観察者
頭部に対して位置決めする手段を有することによって、
観察者は安定した観察像を観察することが可能となる。
Further, by having means for positioning the image display element and the eyepiece optical system with respect to the observer's head,
The observer can observe a stable observation image.

【0057】さらに、画像表示素子と接眼光学系を観察
者頭部に対して支持する支持手段を有し、観察者頭部に
装着できるようにすることによって、観察者は自由な観
察姿勢や観察方向で画像を観察することが可能となる。
Further, the image display device and the eyepiece optical system are provided with support means for supporting the observer's head. It is possible to observe the image in the direction.

【0058】また、少なくとも2組の画像表示装置を一
定の間隔で支持する支持手段を有することによって、観
察者は左右両眼で楽に観察することが可能となる。ま
た、左右の画像表示面に視差を与えた画像を表示し、両
眼でそれらを観察することによって、立体像を楽しむこ
とが可能となる。
Further, the provision of the supporting means for supporting at least two sets of the image display devices at a constant interval enables the observer to easily observe the image with both the left and right eyes. Further, it is possible to enjoy a stereoscopic image by displaying images with parallax on the left and right image display surfaces and observing them with both eyes.

【0059】本発明の画像表示装置における接眼光学系
の画像表示素子面を像面として無限遠の物体を結像させ
るように構成することで、ファインダー光学系等の結像
光学系として利用することが可能となる。
The image display device of the present invention can be used as an image forming optical system such as a finder optical system by forming an image at an object at infinity by using an image display element surface of an eyepiece optical system as an image surface. Becomes possible.

【0060】[0060]

【実施例】以下に、本発明の画像表示装置の実施例1か
ら17について、それぞれの単眼用の光学系の断面図で
ある図1〜図17を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments 1 to 17 of the image display apparatus of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 17, which are cross-sectional views of respective monocular optical systems.

【0061】各実施例の構成パラメータは後記するが、
以下の説明において、面番号は、観察者の瞳位置1から
画像表示素子7へ向う逆追跡の面番号として示してあ
る。そして、座標の取り方は、図1に示すように、観察
者の虹彩位置1を原点とし、観察者視軸2を原点から接
眼光学系に向かう方向を正とするZ軸、観察者視軸2に
直交し、観察者眼球から見て上下方向の下から上を正と
するY軸、観察者視軸2に直交し、観察者眼球からみて
左右方向の右から左を正とするX軸と定義する。つま
り、紙面内をYーZ面とし、紙面と垂直方向の面をX−
Z面とする。また、光軸は紙面のY−Z面内で折り曲げ
られるものとする。
The configuration parameters of each embodiment will be described later.
In the following description, the surface number is shown as a surface number for reverse tracking from the pupil position 1 of the observer to the image display element 7. Then, as shown in FIG. 1, the coordinates are taken as a Z-axis with the iris position 1 of the observer as the origin and a observer's visual axis 2 as a positive direction from the origin toward the eyepiece optical system. X axis perpendicular to 2 and positive from bottom to top in the vertical direction when viewed from the observer's eyeball; X axis perpendicular to the observer's visual axis 2 and positive from right to left in the horizontal direction as viewed from the observer's eyeball Is defined. That is, the inside of the paper is defined as the YZ plane, and the plane perpendicular to the paper is defined as X-
Let it be the Z plane. It is assumed that the optical axis is bent in the YZ plane of the drawing.

【0062】そして、後記する構成パラメータ中におい
て、面間隔、偏心量Y,Z、傾き角θは、それぞれの実
施例において基準の取り方が異なるため、以下に示す実
施例毎にそれを説明する。なお、傾き角θは反時計回り
を正とする。
In the configuration parameters described later, the plane spacing, the eccentric amounts Y and Z, and the inclination angle θ differ in the way of setting a reference in each embodiment. Therefore, these will be described for each of the following embodiments. . Note that the tilt angle θ is positive in a counterclockwise direction.

【0063】また、全ての実施例において、画像表示素
子7面の偏心量Y,Zは、観察者の瞳1の中心からY
軸、Z軸方向へ偏心している距離であり、その傾き角θ
は視軸(Z軸)からの傾き角である。
In all the embodiments, the amount of eccentricity Y, Z of the image display element 7 is determined by the distance Y from the center of the pupil 1 of the observer.
Is the distance eccentric in the axis and Z-axis directions, and its inclination angle θ
Is the angle of inclination from the visual axis (Z axis).

【0064】また、各面において、非回転対称な非球面
形状は、その面を規定する座標上で、Ry 、Rx はそれ
ぞれY−Z面(紙面)内の近軸曲率半径、X−Z面内で
の近軸曲率半径、Kx 、Ky はそれぞれX−Z面、Y−
Z面内の円錐係数、AR、BRはそれぞれZ軸に対して
回転対称な4次、6次の非球面係数、AP、BPはそれ
ぞれZ軸に対して回転非対称な4次、6次の非球面係数
とすると、非球面式は以下に示す通りである。
In each surface, the non-rotationally symmetric aspherical shape is represented by R y and R x on the coordinates defining the surface, where R y and R x are the paraxial radius of curvature in the YZ plane (paper plane), X− paraxial curvature in the Z plane radius, K x, K y each X-Z plane, Y-
The conic coefficients AR and BR in the Z plane are the fourth-order and sixth-order aspherical coefficients rotationally symmetric with respect to the Z axis, respectively, and AP and BP are the fourth-order and sixth-order non-spherical coefficients rotationally asymmetrical with respect to the Z axis, respectively. Assuming a spherical coefficient, the aspherical expression is as shown below.

【0065】Z =[( X2/Rx )+ (Y2/Ry ) ]/[1+
{ 1-(1+Kx ) ( X2/Rx 2)-(1+Ky ) ( Y2/Ry 2)}
1/2 ]+AR[ (1-AP) X2+( 1+AP) Y2 2+B
R[ (1-BP) X2+( 1+BP) Y2 3 また、回転対称な非球面形状は、Rは近軸曲率半径、K
は円錐係数、A、Bはそれぞれ4次、6次の非球面係
数、hはh2 =X2 +Y2 とすると、非球面式は以下に
示す通りである。
Z = [(X 2 / R x ) + (Y 2 / R y )] / [1+
{1- (1 + K x ) (X 2 / R x 2 )-(1 + K y ) (Y 2 / R y 2 )}
1/2] + AR [(1- AP) X 2 + (1 + AP) Y 2] 2 + B
The R [(1-BP) X 2 + (1 + BP) Y 2] 3, rotationally symmetric aspherical shape, R is a paraxial curvature radius, K
Is a conical coefficient, A, respectively B 4, sixth order aspheric coefficient, h is When h 2 = X 2 + Y 2 , aspheric expression are as follows.

【0066】Z =(h2/R)/[1+{ 1-(1+K) ( h2/
2)}1/2 ]+Ah2 +Bh6 なお、面と面の間の媒質の屈折率はd線の屈折率で表
す。長さの単位はmmである。
Z = (h 2 / R) / [1+ {1- (1 + K) (h 2 /
R 2 )} 1/2 ] + Ah 2 + Bh 6 The refractive index of the medium between the surfaces is represented by the d-line refractive index. The unit of the length is mm.

【0067】さて、以下に示す実施例は全て右眼用の画
像表示装置であり、左眼用は構成す光学要素を全てY−
Z面に対称に配備することで実現できる。
The following embodiments are all image display apparatuses for the right eye, and all the optical elements constituting the image display apparatus for the left eye are Y-color.
This can be realized by symmetrically disposing them on the Z plane.

【0068】また、実際の装置においては、接眼光学系
によって光軸が屈曲する方向は、観察者の上方あるいは
下方、側方何れの方向にあってもよいことは言うまでも
ない。
In an actual apparatus, it is needless to say that the direction in which the optical axis is bent by the eyepiece optical system may be in any direction above, below, or beside the observer.

【0069】それぞれの断面図において、図中、1は観
察者瞳位置、2は観察者視軸、3は接眼光学系の第1
面、4は接眼光学系の第2面、5は接眼光学系の第4
面、6は接眼光学系の第4面、7は画像表示素子、9は
偏心光学系、10は光学面、11は負レンズ、12は正
レンズ、13は接合レンズ、14は裏面鏡である。
In each of the cross-sectional views, 1 is the observer pupil position, 2 is the observer's visual axis, and 3 is the first eyepiece optical system.
4 is a second surface of the eyepiece optical system, and 5 is a fourth surface of the eyepiece optical system.
Reference numeral 6 denotes a fourth surface of the eyepiece optical system, 7 denotes an image display element, 9 denotes an eccentric optical system, 10 denotes an optical surface, 11 denotes a negative lens, 12 denotes a positive lens, 13 denotes a cemented lens, and 14 denotes a back mirror. .

【0070】各実施例における実際の光線経路は、実施
例1を例にとると、次のようになる。すなわち、画像表
示素子7から発した光線束は、接眼光学系(偏心光学
系)の第4面6で屈折して接眼光学系に入射し、その第
3面5、第2面4、第1面3の順に反射、反射、屈折さ
れて、観察者の瞳の虹彩位置又は眼球の回旋中心を射出
瞳1として観察者の眼球内に投影される。 実施例1 本実施例は、図1に断面を示すが、水平画角30°、垂
直画角22.7°、瞳径4mmである。
The actual ray path in each embodiment is as follows, taking the first embodiment as an example. That is, the light beam emitted from the image display element 7 is refracted by the fourth surface 6 of the eyepiece optical system (eccentric optical system) and enters the eyepiece optical system, and the third surface 5, the second surface 4, and the first surface The light is reflected, reflected, and refracted in the order of the surface 3 and is projected into the eyeball of the observer as the exit pupil 1 at the iris position of the observer's pupil or the center of rotation of the eyeball. Example 1 In this example, a cross section is shown in FIG. 1, but the horizontal angle of view is 30 °, the vertical angle of view is 22.7 °, and the pupil diameter is 4 mm.

【0071】後記する構成パラメータにおいて、2面
は、間隔が与えられており、1面(瞳1)中心からの視
軸2に沿う方向のその面頂までの距離である。3面は、
間隔と傾き角θが与えられており、間隔は、視軸2に沿
う方向の2面面頂からその面頂までの距離であり、傾き
角θは、視軸2からの傾きである。4面は、間隔とY方
向の偏心量Yと傾き角θが与えられており、間隔は、視
軸2に沿う方向の3面面頂からその面頂までの距離であ
り、偏心量Yは、視軸2からのY軸方向へのその面頂の
偏心している距離であり、傾き角θは、視軸2からの傾
きである。5面は、間隔とY方向の偏心量Yと傾き角θ
が与えられており、間隔は、視軸2に沿う方向の4面面
頂からその面頂までの距離であり、偏心量Yは、視軸2
からのY軸方向へのその面頂の偏心している距離であ
り、傾き角θは、視軸2からの傾きである。
In the configuration parameters to be described later, the two surfaces are given an interval, and are the distance from the center of one surface (pupil 1) to the top of the surface in the direction along the visual axis 2. The three sides
The interval and the tilt angle θ are given, the interval is a distance from the top of the two surfaces in the direction along the visual axis 2 to the top of the surface, and the tilt angle θ is the inclination from the visual axis 2. The four planes are given an interval, an eccentric amount Y in the Y direction, and an inclination angle θ. The interval is a distance from the top of the three surfaces in the direction along the visual axis 2 to the top of the surface. , The eccentric distance of the vertex in the Y-axis direction from the visual axis 2, and the tilt angle θ is the tilt from the visual axis 2. The five planes are the interval, the eccentric amount Y in the Y direction, and the inclination angle θ.
The distance is the distance from the top of the four surfaces in the direction along the visual axis 2 to the top of the surface, and the amount of eccentricity Y is
Is the eccentric distance of the top of the surface in the Y-axis direction from, and the tilt angle θ is the tilt from the visual axis 2.

【0072】この実施例において、2面、4面、5面は
球面であり、3面はアナモフィック非球面である。 実施例2 本実施例は、図2に断面を示すが、水平画角40°、垂
直画角30.5°、瞳径4mmである。
In this embodiment, two, four, and five surfaces are spherical, and three are anamorphic aspheric surfaces. Example 2 In this example, a cross section is shown in FIG. 2, but the horizontal angle of view is 40 °, the vertical angle of view is 30.5 °, and the pupil diameter is 4 mm.

【0073】後記する構成パラメータにおいて、2面
は、間隔とY方向の偏心量Yと傾き角θが与えられてお
り、間隔は、1面(瞳1)中心からの視軸に沿う方向の
その面頂までの距離であり、偏心量Yは、視軸2からの
Y軸方向へのその面頂の偏心している距離であり、傾き
角θは、視軸2からの傾きである。3面、4面、5面
は、それぞれY軸方向の偏心量YとZ軸方向の偏心量Z
と傾き角θが与えられており、偏心量Yは、視軸2から
のY軸方向へのその面頂の偏心している距離であり、偏
心量Zは、Z軸方向の2面面頂からのその面頂の偏心し
ている距離であり、傾き角θは、視軸2からの傾きであ
る。
In the configuration parameters to be described later, an interval, an eccentric amount Y in the Y direction, and an inclination angle θ are given to the two surfaces, and the interval is set in the direction along the visual axis from the center of one surface (pupil 1). Is the distance from the visual axis 2 to the eccentricity of the vertex in the Y-axis direction, and the inclination angle θ is the inclination from the visual axis 2. The third, fourth, and fifth planes respectively have an eccentricity Y in the Y-axis direction and an eccentricity Z in the Z-axis direction.
And the inclination angle θ, the eccentricity Y is the distance of the eccentricity of the surface top in the Y-axis direction from the visual axis 2, and the eccentricity Z is the distance from the two surface vertices in the Z-axis direction. Is the eccentric distance of the top of the plane, and the inclination angle θ is the inclination from the visual axis 2.

【0074】この実施例において、2面は球面であり、
3面、4面、5面はアナモフィック非球面である。 実施例3 本実施例は、図3に断面を示すが、水平画角30°、垂
直画角22.7°、瞳径4mmである。
In this embodiment, the two surfaces are spherical,
Surfaces 3, 4, and 5 are anamorphic aspheric surfaces. Embodiment 3 A cross section of this embodiment is shown in FIG. 3, but has a horizontal angle of view of 30 °, a vertical angle of view of 22.7 °, and a pupil diameter of 4 mm.

【0075】後記する構成パラメータの取り方は、実施
例1と同じである。
The configuration parameters to be described later are the same as in the first embodiment.

【0076】この実施例において、2面は平面であり、
4面、5面は球面であり、3面はアナモフィック非球面
である。 実施例4 本実施例は、図4に断面を示すが、水平画角30°、垂
直画角22.7°、瞳径4mmである。
In this embodiment, the two surfaces are flat,
Four and five surfaces are spherical, and three are anamorphic aspheric surfaces. Embodiment 4 In this embodiment, a cross section is shown in FIG. 4. The horizontal angle of view is 30 °, the vertical angle of view is 22.7 °, and the pupil diameter is 4 mm.

【0077】後記する構成パラメータにおいて、2面
は、間隔が与えられており、1面(瞳1)中心からの視
軸2に沿う方向のその面頂までの距離である。3面は、
間隔と偏心量Yと傾き角θが与えられており、間隔は、
視軸2に沿う方向の2面面頂からその面頂までの距離で
あり、偏心量Yは、視軸2からのY軸方向へのその面頂
の偏心している距離であり、傾き角θは、視軸2からの
傾きである。4面は、間隔とY方向の偏心量Yと傾き角
θが与えられており、間隔は、視軸2に沿う方向の3面
面頂からその面頂までの距離であり、偏心量Yは、視軸
2からのY軸方向へのその面頂の偏心している距離であ
り、傾き角θは、視軸2からの傾きである。5面は、間
隔とY方向の偏心量Yと傾き角θが与えられており、間
隔は、視軸2に沿う方向の4面面頂からその面頂までの
距離であり、偏心量Yは、視軸2からのY軸方向へのそ
の面頂の偏心している距離であり、傾き角θは、視軸2
からの傾きである。
In the configuration parameters to be described later, an interval is given between the two surfaces, and the distance is the distance from the center of one surface (pupil 1) to the top of the surface in the direction along the visual axis 2. The three sides
The interval, the amount of eccentricity Y, and the inclination angle θ are given.
The eccentricity Y is the distance from the vertex of two surfaces in the direction along the visual axis 2 to the vertex thereof, and the eccentricity Y is the distance of the eccentricity of the vertex from the visual axis 2 in the Y-axis direction, and the inclination angle θ Is the inclination from the visual axis 2. The four planes are given an interval, an eccentric amount Y in the Y direction, and an inclination angle θ. The interval is a distance from the top of the three surfaces in the direction along the visual axis 2 to the top of the surface. , The eccentric distance of the vertex in the Y-axis direction from the visual axis 2, and the tilt angle θ is the tilt from the visual axis 2. The five planes are given an interval, an eccentric amount Y in the Y direction, and an inclination angle θ, and the interval is a distance from the top of the four surfaces in the direction along the visual axis 2 to the top of the surface. Is the eccentric distance of the vertex in the Y-axis direction from the visual axis 2, and the inclination angle θ is
It is the inclination from.

【0078】この実施例において、2面、5面は球面で
あり、3面、4面はアナモフィック非球面である。 実施例5 本実施例は、図5に断面を示すが、水平画角30°、垂
直画角22.7°、瞳径4mmである。
In this embodiment, the second and fifth surfaces are spherical, and the third and fourth surfaces are anamorphic aspheric surfaces. Embodiment 5 In this embodiment, a cross section is shown in FIG. 5, and the horizontal angle of view is 30 °, the vertical angle of view is 22.7 °, and the pupil diameter is 4 mm.

【0079】後記する構成パラメータにおいて、2面
は、間隔と傾き角θが与えられており、間隔は、1面
(瞳1)中心からの視軸2に沿う方向のその面頂までの
距離であり、傾き角θは、視軸2からの傾きである。3
面は、間隔が与えられており、2面の中心軸に沿う距離
であり、また、2面と同軸である。4面は、間隔とY方
向の偏心量Yと傾き角θが与えられており、間隔は、3
面の中心軸に沿う方向のその面頂までの距離であり、偏
心量Yは、2面の中心軸に垂直な方向(2面で座標が傾
き角θだけ回転したものとする。)のその面頂の偏心し
ている距離であり、傾き角θは、2面の中心軸からの傾
きである。5面は、間隔とY方向の偏心量Yと傾き角θ
が与えられており、間隔は、2面の中心軸に沿う方向の
4面面頂からその面頂までの距離であり、偏心量Yは、
2面の中心軸に垂直な方向のその面頂の偏心している距
離であり、傾き角θは、2面の中心軸からの傾きであ
る。6面は、Y方向の偏心量Yと傾き角θが与えられて
おり、偏心量Yは、2面の中心軸に垂直な方向への5面
面頂からのその面頂の偏心している距離であり、傾き角
θは、2面の中心軸からの傾きである。
In the configuration parameters to be described later, an interval and an inclination angle θ are given to the two surfaces, and the interval is a distance from the center of one surface (pupil 1) to the top of the surface in the direction along the visual axis 2. The tilt angle θ is a tilt from the visual axis 2. 3
The planes are spaced, are distances along the central axis of the two planes, and are coaxial with the two planes. The four planes are given an interval, an eccentric amount Y in the Y direction, and an inclination angle θ.
The eccentricity Y is the distance to the top of the surface in the direction along the central axis of the surface, and the amount of eccentricity Y in the direction perpendicular to the central axes of the two surfaces (the coordinates are rotated by the inclination angle θ on the two surfaces). The eccentric distance of the surface top, and the inclination angle θ is the inclination from the central axis of the two surfaces. The five planes are the interval, the eccentric amount Y in the Y direction, and the inclination angle θ.
The distance is a distance from the top of the four surfaces in the direction along the central axis of the two surfaces to the top of the surface, and the amount of eccentricity Y is
The eccentric distance of the top of the surface in a direction perpendicular to the central axes of the two surfaces, and the inclination angle θ is the inclination from the central axes of the two surfaces. The six planes are given an eccentricity Y in the Y direction and a tilt angle θ, and the eccentricity Y is the distance of the eccentricity of the vertices from the top of the five faces in a direction perpendicular to the central axis of the two faces. And the tilt angle θ is a tilt from the central axis of the two surfaces.

【0080】この実施例において、2面、3面、6面は
球面であり、4面、5面はアナモフィック非球面であ
る。また、球面である2つの光学面10で構成された負
レンズ11が偏心光学素子9の第1面3に視軸2に対し
て偏心して接合されている。 実施例6 本実施例は、図6に断面を示すが、水平画角30°、垂
直画角22.7°、瞳径4mmである。
In this embodiment, the second, third and sixth surfaces are spherical, and the fourth and fifth surfaces are anamorphic aspherical surfaces. A negative lens 11 composed of two spherical optical surfaces 10 is eccentrically joined to the first surface 3 of the decentered optical element 9 with respect to the visual axis 2. Embodiment 6 In this embodiment, a cross section is shown in FIG. 6, but the horizontal angle of view is 30 °, the vertical angle of view is 22.7 °, and the pupil diameter is 4 mm.

【0081】後記する構成パラメータにおいて、2面
は、間隔とY方向の偏心量Yと傾き角θが与えられてお
り、間隔は、1面(瞳1)中心からの視軸2に沿う方向
のその面頂までの距離であり、偏心量Yは、視軸2から
のY軸方向へのその面頂の偏心している距離であり、傾
き角θは、視軸2からの傾きである。3面は、間隔が与
えられており、2面の中心軸に沿う距離であり、また、
2面と同軸である。4面は、間隔とY方向の偏心量Yと
傾き角θが与えられており、間隔は、3面の中心軸に沿
う方向のその面頂までの距離であり、偏心量Yは、2面
の中心軸に垂直な方向(2面で座標が傾き角θだけ回転
したものとする。)のその面頂の偏心している距離であ
り、傾き角θは、2面の中心軸からの傾きである。5
面、6面、7面は、それぞれY方向の偏心量YとZ方向
の偏心量Zと傾き角θが与えられており、偏心量Yは、
4面の中心軸に垂直な方向(4面でさらに座標が傾き角
θだけ回転したものとする。)のその面頂の偏心してい
る距離であり、偏心量Zは、4面の中心軸に沿う方向の
4面面頂からのその面頂の偏心している距離であり、傾
き角θは、4面の中心軸からの傾きである。
In the configuration parameters to be described later, an interval, an eccentric amount Y in the Y direction, and an inclination angle θ are given to the two surfaces, and the interval is defined as the direction along the visual axis 2 from the center of one surface (pupil 1). The eccentricity Y is the distance from the visual axis 2 to the eccentricity of the vertex in the Y-axis direction, and the tilt angle θ is the tilt from the visual axis 2. The three planes are given a distance, are distances along the central axis of the two planes, and
It is coaxial with two surfaces. The four planes are given an interval, an eccentric amount Y in the Y direction and an inclination angle θ, the interval is a distance to the surface top in a direction along the central axis of the three surfaces, and the eccentric amount Y is two surfaces. Is the eccentric distance of the top of the surface in a direction perpendicular to the central axis of the surface (assuming that the coordinates are rotated by the inclination angle θ on the two surfaces), and the inclination angle θ is the inclination from the central axis of the two surfaces. is there. 5
The eccentric amount Y in the Y direction, the eccentric amount Z in the Z direction, and the tilt angle θ are given to the surfaces 6, 6, and 7, respectively.
The eccentricity of the top of the surface in a direction perpendicular to the central axis of the four surfaces (assuming that the coordinates are further rotated by the inclination angle θ on the four surfaces). The eccentric distance of the surface top from the surface top of the four surfaces along the direction, and the inclination angle θ is the inclination of the four surfaces from the central axis.

【0082】この実施例において、2面、3面、4面、
7面は球面であり、5面、6面はアナモフィック非球面
である。また、球面である2つの光学面10で構成され
た負レンズ11が観察者の瞳1と偏心光学素子9の第1
面3との間に視軸2に対して偏心して配置されている。 実施例7 本実施例は、図7に断面を示すが、水平画角30°、垂
直画角22.7°、瞳径4mmである。
In this embodiment, two, three, four,
The seventh surface is a spherical surface, and the fifth and sixth surfaces are anamorphic aspheric surfaces. In addition, the negative lens 11 composed of two optical surfaces 10 which are spherical surfaces is used for the observer's pupil 1 and the first decentered optical element 9.
It is arranged eccentrically with respect to the visual axis 2 between itself and the surface 3. Embodiment 7 In this embodiment, a cross section is shown in FIG. 7, and the horizontal view angle is 30 °, the vertical view angle is 22.7 °, and the pupil diameter is 4 mm.

【0083】後記する構成パラメータにおいて、2面
は、間隔とY方向の偏心量Yと傾き角θが与えられてお
り、間隔は、1面(瞳1)中心からの視軸2に沿う方向
のその面頂までの距離であり、偏心量Yは、視軸2から
のY軸方向へのその面頂の偏心している距離であり、傾
き角θは、視軸2からの傾きである。3面、4面は、間
隔が与えられており、2面の中心軸に沿うそれぞれ2
面、3面からの距離であり、また、何れも2面と同軸で
ある。5面、6面、7面、8面は、それぞれY方向の偏
心量YとZ方向の偏心量Zと傾き角θが与えられてお
り、偏心量Yは、視軸2からのY軸方向へのその面頂の
偏心している距離であり、偏心量Zは、1面中心からZ
軸方向へのその面頂の偏心している距離であり、傾き角
θは、視軸2からの傾きである。
In the configuration parameters to be described later, an interval, an eccentric amount Y in the Y direction, and an inclination angle θ are given to the two surfaces, and the interval is defined as the direction along the visual axis 2 from the center of one surface (pupil 1). The eccentricity Y is the distance from the visual axis 2 to the eccentricity of the vertex in the Y-axis direction, and the tilt angle θ is the tilt from the visual axis 2. The three surfaces and the four surfaces are provided with an interval, and each two surfaces along the central axis of the two surfaces.
Plane, distance from three planes, and all are coaxial with two planes. The fifth, sixth, seventh, and eighth surfaces are given an eccentric amount Y in the Y direction, an eccentric amount Z in the Z direction, and an inclination angle θ, respectively, and the eccentric amount Y is in the Y-axis direction from the visual axis 2. Is the eccentric distance of the top of the surface, and the amount of eccentricity Z is Z
The eccentric distance of the vertex in the axial direction, and the inclination angle θ is the inclination from the visual axis 2.

【0084】この実施例において、2面、3面、4面、
5面、8面は球面であり、6面、7面はアナモフィック
非球面である。また、球面である3つの光学面10で構
成された負のパワーを有する接合レンズ13が、観察者
の瞳1と偏心光学素子9の間に視軸2に対して偏心して
配置されている。 実施例8 本実施例は、図8に断面を示すが、水平画角30°、垂
直画角22.7°、瞳径4mmである。
In this embodiment, two, three, four,
The fifth and eighth surfaces are spherical surfaces, and the sixth and seventh surfaces are anamorphic aspheric surfaces. Further, a cemented lens 13 having negative power and constituted by three optical surfaces 10 which are spherical surfaces is arranged eccentrically with respect to the visual axis 2 between the pupil 1 of the observer and the eccentric optical element 9. Example 8 This example shows a cross section in FIG. 8, but has a horizontal angle of view of 30 °, a vertical angle of view of 22.7 °, and a pupil diameter of 4 mm.

【0085】後記する構成パラメータにおいて、2面
は、間隔が与えられており、1面(瞳1)中心からの視
軸2に沿う方向のその面頂までの距離である。3面、4
面、5面、6面、7面は、それぞれY方向の偏心量Yと
Z方向の偏心量Zと傾き角θが与えられており、偏心量
Yは、視軸2からのY軸方向へのその面頂の偏心してい
る距離であり、偏心量Zは、2面面頂からZ軸方向への
その面頂の偏心している距離であり、傾き角θは、視軸
2からの傾きである。
In the configuration parameters described later, the two planes are given an interval, and are the distance from the center of one plane (pupil 1) to the top of the plane in the direction along the visual axis 2. 3 sides, 4
The eccentric amount Y in the Y direction, the eccentric amount Z in the Z direction, and the inclination angle θ are given to the surfaces 5, 5, 6, and 7, respectively. Is the eccentric distance of the vertex of the surface, the amount of eccentricity Z is the distance of the vertex of the surface from the vertex of the two surfaces in the Z-axis direction, and the inclination angle θ is the inclination from the visual axis 2. is there.

【0086】この実施例において、2面、3面、5面、
7面は球面であり、4面、6面はアナモフィック非球面
である。また、球面で瞳1に対して凹面を向けた1つの
光学面10が、偏心光学素子9の第1面3と第2面4の
間に視軸2に対して偏心して配置されている。 実施例9 本実施例は、図9に断面を示すが、水平画角30°、垂
直画角22.7°、瞳径4mmである。
In this embodiment, two, three, five,
Seven surfaces are spherical surfaces, and four and six surfaces are anamorphic aspheric surfaces. Further, one optical surface 10 having a spherical surface and a concave surface facing the pupil 1 is disposed between the first surface 3 and the second surface 4 of the decentered optical element 9 so as to be eccentric with respect to the visual axis 2. Embodiment 9 In this embodiment, a cross section is shown in FIG. 9. The horizontal angle of view is 30 °, the vertical angle of view is 22.7 °, and the pupil diameter is 4 mm.

【0087】後記する構成パラメータにおいて、2面
は、間隔とY方向の偏心量Yと傾き角θが与えられてお
り、間隔は、1面(瞳1)中心からの視軸2に沿う方向
のその面頂までの距離であり、偏心量Yは、視軸2から
のY軸方向へのその面頂の偏心している距離であり、傾
き角θは、視軸2からの傾きである。3面、4面、5
面、6面、7面、8面、9面は、それぞれY方向の偏心
量YとZ方向の偏心量Zと傾き角θが与えられており、
偏心量Yは、視軸2からのY軸方向へのその面頂の偏心
している距離であり、偏心量Zは、2面面頂からZ軸方
向へのその面頂の偏心している距離であり、傾き角θ
は、視軸2からの傾きである。
In the configuration parameters to be described later, an interval, an eccentric amount Y in the Y direction, and an inclination angle θ are given to the two surfaces, and the interval is defined as the direction along the visual axis 2 from the center of one surface (pupil 1). The eccentricity Y is the distance from the visual axis 2 to the eccentricity of the vertex in the Y-axis direction, and the tilt angle θ is the tilt from the visual axis 2. 3, 4, 5
The plane 6, the plane 7, the plane 7, the plane 8, the plane 9 and the plane 9 are given an eccentric amount Y in the Y direction, an eccentric amount Z in the Z direction and an inclination angle θ, respectively.
The amount of eccentricity Y is the eccentric distance of the vertex from the visual axis 2 in the Y-axis direction, and the amount of eccentricity Z is the eccentric distance of the vertex from the vertex of the two surfaces in the Z-axis direction. Yes, tilt angle θ
Is the inclination from the visual axis 2.

【0088】この実施例において、3面、4面、6面、
7面、9面は球面であり、2面は回転対称非球面であ
り、5面、8面はアナモフィック非球面である。また、
球面で瞳1に対して凸面を向けた2つの光学面10が、
偏心光学素子9の第1面3と第2面4の間に視軸2に対
して偏心して配置されている。 実施例10 本実施例は、図10に断面を示すが、水平画角30°、
垂直画角22.7°、瞳径4mmである。
In this embodiment, three, four, six,
Surfaces 7 and 9 are spherical surfaces, surface 2 is a rotationally symmetric aspherical surface, and surfaces 5 and 8 are anamorphic aspherical surfaces. Also,
Two optical surfaces 10 each having a spherical surface with the convex surface facing the pupil 1 are:
The eccentric optical element 9 is disposed eccentrically with respect to the visual axis 2 between the first surface 3 and the second surface 4. Example 10 In this example, a cross section is shown in FIG.
The vertical angle of view is 22.7 ° and the pupil diameter is 4 mm.

【0089】後記する構成パラメータの取り方は、実施
例9と同じである。
The configuration parameters described later are the same as in the ninth embodiment.

【0090】この実施例において、3面、4面、6面、
7面、9面は球面であり、2面は回転対称非球面であ
り、5面、8面はアナモフィック非球面である。また、
球面で瞳1に対して凹面を向けた光学面10とアナモフ
ィック非球面で瞳1に対して凹面を向けた裏面鏡14を
構成し、偏心光学素子9の第2面の瞳1とは反対側に視
軸2に対して偏心して配置されている。ただし、この実
施例において、偏心光学素子9の第2面14は、実質的
に裏面鏡14の反射面が構成していることになる。 実施例11 本実施例は、図11に断面を示すが、水平画角30°、
垂直画角22.7°、瞳径8mmである。
In this embodiment, three, four, six,
Surfaces 7 and 9 are spherical surfaces, surface 2 is a rotationally symmetric aspherical surface, and surfaces 5 and 8 are anamorphic aspherical surfaces. Also,
An optical surface 10 having a spherical surface with a concave surface facing the pupil 1 and a back mirror 14 having an anamorphic aspheric surface with a concave surface facing the pupil 1 are formed, and the second surface of the decentered optical element 9 is opposite to the pupil 1. Are arranged eccentrically with respect to the visual axis 2. However, in this embodiment, the second surface 14 of the decentered optical element 9 is substantially constituted by the reflection surface of the back mirror 14. Embodiment 11 In this embodiment, a cross section is shown in FIG.
The vertical angle of view is 22.7 °, and the pupil diameter is 8 mm.

【0091】後記する構成パラメータにおいて、2面
は、間隔とY方向の偏心量Yと傾き角θが与えられてお
り、間隔は、1面(瞳1)中心からの視軸2に沿う方向
のその面頂までの距離であり、偏心量Yは、視軸2から
のY軸方向へのその面頂の偏心している距離であり、傾
き角θは、視軸2からの傾きである。3面、4面、5
面、6面、7面は、それぞれY方向の偏心量YとZ方向
の偏心量Zと傾き角θが与えられており、偏心量Yは、
偏心量Yは、2面の中心軸に垂直な方向(2面で座標が
傾き角θだけ回転したものとする。)のその面頂の偏心
している距離であり、偏心量Zは、2面の中心軸に沿う
方向の2面面頂からのその面頂の偏心している距離であ
り、傾き角θは、2面の中心軸からの傾きである。
In the configuration parameters to be described later, an interval, an eccentric amount Y in the Y direction, and an inclination angle θ are given to the two surfaces, and the interval is defined as a direction along the visual axis 2 from the center of one surface (pupil 1). The eccentricity Y is the distance from the visual axis 2 to the eccentricity of the vertex in the Y-axis direction, and the tilt angle θ is the tilt from the visual axis 2. 3, 4, 5
The eccentric amount Y in the Y direction, the eccentric amount Z in the Z direction, and the tilt angle θ are given to the surfaces 6, 6, and 7, respectively.
The amount of eccentricity Y is the distance of the eccentricity of the top of the surface in a direction perpendicular to the central axis of the two surfaces (assuming that the coordinates are rotated by the inclination angle θ on the two surfaces). Is the eccentric distance of the top of the two surfaces from the top of the two surfaces in the direction along the central axis, and the inclination angle θ is the inclination of the two surfaces from the central axis.

【0092】この実施例において、2面、4面、5面、
6面、7面は球面であり、3面はアナモフィック非球面
である。また、球面で瞳1に対して凸面を向けた1つの
光学面10が、偏心光学素子9の第2面4と第3面5の
間に視軸2に対して偏心して配置されている。 実施例12 本実施例は、図12に断面を示すが、水平画角30°、
垂直画角22.7°、瞳径8mmである。
In this embodiment, two, four, five,
Six and seven surfaces are spherical surfaces, and three surfaces are anamorphic aspheric surfaces. In addition, one optical surface 10 having a spherical surface with the convex surface facing the pupil 1 is arranged eccentrically with respect to the visual axis 2 between the second surface 4 and the third surface 5 of the eccentric optical element 9. Example 12 In this example, a cross section is shown in FIG.
The vertical angle of view is 22.7 °, and the pupil diameter is 8 mm.

【0093】後記する構成パラメータの取り方は、実施
例11と同じである。
The configuration parameters described later are the same as in the eleventh embodiment.

【0094】この実施例において、2面、4面、5面、
6面、7面は球面であり、3面はアナモフィック非球面
である。また、球面で瞳1に対して凸面を向けた1つの
光学面10が、偏心光学素子9の第2面4と第3面5の
間に視軸2に対して偏心して配置されている。また、構
成パラメータの3面と5面が反射面であるが、何れも全
反射を利用できる構成になっている。 実施例13 本実施例は、図13に断面を示すが、水平画角30°、
垂直画角22.7°、瞳径4mmである。
In this embodiment, two, four, five,
Six and seven surfaces are spherical surfaces, and three surfaces are anamorphic aspheric surfaces. In addition, one optical surface 10 having a spherical surface with the convex surface facing the pupil 1 is arranged eccentrically with respect to the visual axis 2 between the second surface 4 and the third surface 5 of the eccentric optical element 9. Further, although the three and five constituent parameters of the constituent parameters are the reflecting surfaces, each of them has a configuration in which total reflection can be used. Embodiment 13 In this embodiment, a cross section is shown in FIG.
The vertical angle of view is 22.7 ° and the pupil diameter is 4 mm.

【0095】後記する構成パラメータにおいて、2面
は、間隔と傾き角θが与えられており、間隔は、1面
(瞳1)中心からの視軸2に沿う方向のその面頂までの
距離であり、傾き角θは、視軸2からの傾きである。3
面は、間隔とY方向の偏心量Yと傾き角θが与えられて
おり、間隔は、2面の中心軸に沿う方向の2面面頂から
その面頂までの距離であり、偏心量Yは、2面の中心軸
に垂直な方向(2面で座標が傾き角θだけ回転したもの
とする。)のその面頂の偏心している距離であり、傾き
角θは、2面の中心軸からの傾きである。4面は、間隔
とY方向の偏心量Yと傾き角θが与えられており、間隔
は、2面の中心軸に沿う方向の3面面頂からその面頂ま
での距離であり、偏心量Yは、2面の中心軸に垂直な方
向のその面頂の偏心している距離であり、傾き角θは、
2面の中心軸からの傾きである。5面は、間隔とY方向
の偏心量Yと傾き角θが与えられており、間隔は、2面
の中心軸に沿う方向の4面面頂からその面頂までの距離
であり、偏心量Yは、2面の中心軸に垂直な方向のその
面頂の偏心している距離であり、傾き角θは、2面の中
心軸からの傾きである。6面は、間隔が与えられてお
り、5面の中心軸に沿う距離であり、また、5面と同軸
である。
In the configuration parameters to be described later, an interval and a tilt angle θ are given to the two surfaces, and the interval is a distance from the center of one surface (pupil 1) to the top of the surface in the direction along the visual axis 2. The tilt angle θ is a tilt from the visual axis 2. 3
The surface is given an interval, an eccentric amount Y in the Y direction and an inclination angle θ, and the interval is a distance from the top of the two surfaces in the direction along the central axis of the two surfaces to the top of the surface. Is the eccentric distance of the top of the surface in the direction perpendicular to the central axes of the two surfaces (assuming that the coordinates are rotated by the inclination angle θ on the two surfaces), and the inclination angle θ is the central axis of the two surfaces It is the inclination from. The four planes are given an interval, an eccentric amount Y in the Y direction, and an inclination angle θ, and the interval is a distance from the top of the three surfaces in the direction along the central axis of the two surfaces to the top of the surface. Y is the eccentric distance of the top of the two planes in the direction perpendicular to the central axis, and the inclination angle θ is
This is the inclination from the central axis of the two surfaces. The five planes are given an interval, an eccentric amount Y in the Y direction, and a tilt angle θ, and the interval is a distance from the top of the four surfaces in the direction along the central axis of the two surfaces to the top of the four planes. Y is the eccentric distance of the top of the surface in the direction perpendicular to the central axes of the two surfaces, and the inclination angle θ is the inclination from the central axes of the two surfaces. The six surfaces are spaced, are along the central axis of the five surfaces, and are coaxial with the five surfaces.

【0096】この実施例において、2面、5面、6面は
球面であり、3面、4面はアナモフィック非球面であ
る。また、球面である2つの光学面10で構成された負
のレンズ11が偏心光学素子9の第4面6に視軸2に対
して偏心して接合されている。 実施例14 本実施例は、図14に断面を示すが、水平画角35°、
垂直画角26.6°、瞳径4mmである。
In this embodiment, the second, fifth and sixth surfaces are spherical, and the third and fourth surfaces are anamorphic aspheric surfaces. In addition, a negative lens 11 composed of two spherical optical surfaces 10 is eccentrically joined to the fourth surface 6 of the decentered optical element 9 with respect to the visual axis 2. Embodiment 14 In this embodiment, a cross section is shown in FIG.
The vertical angle of view is 26.6 ° and the pupil diameter is 4 mm.

【0097】後記する構成パラメータにおいて、2面
は、間隔と傾き角θが与えられており、間隔は、1面
(瞳1)中心からの視軸2に沿う方向のその面頂までの
距離であり、傾き角θは、視軸2からの傾きである。3
面、4面、5面、6面は、それぞれY軸方向の偏心量Y
とZ軸方向の偏心量Zと傾き角θが与えられており、偏
心量Yは、視軸2からのY軸方向へのその面頂の偏心し
ている距離であり、偏心量Zは、Z軸方向の2面面頂か
らのその面頂の偏心している距離であり、傾き角θは、
視軸2からの傾きである。7面は、間隔が与えられてお
り、6面の中心軸に沿う距離であり、また、6面と同軸
である。
In the configuration parameters to be described later, an interval and an inclination angle θ are given to the two surfaces, and the interval is a distance from the center of one surface (pupil 1) to the top of the surface in the direction along the visual axis 2. The tilt angle θ is a tilt from the visual axis 2. 3
, 4, 5, and 6 are eccentric amounts Y in the Y-axis direction, respectively.
, The eccentric amount Z in the Z-axis direction and the inclination angle θ, the eccentric amount Y is the distance of the eccentricity of the vertex from the visual axis 2 in the Y-axis direction, and the eccentric amount Z is Z The eccentric distance of the surface top from the two surface tops in the axial direction, and the inclination angle θ is
This is the inclination from the visual axis 2. The seven surfaces are spaced apart, are along the central axis of the six surfaces, and are coaxial with the six surfaces.

【0098】この実施例において、2面、5面、6面、
7面は球面であり、3面、4面はアナモフィック非球面
である。また、球面である2つの光学面10で構成され
た負レンズ11が偏心光学素子9の第4面6と画像表示
素子7の間に視軸2に対して偏心して配置されている。 実施例15 本実施例は、図15に断面を示すが、水平画角30°、
垂直画角22.7°、瞳径4mmである。
In this embodiment, two, five, six,
Seven surfaces are spherical surfaces, and three and four surfaces are anamorphic aspheric surfaces. Further, a negative lens 11 composed of two spherical optical surfaces 10 is arranged eccentrically with respect to the visual axis 2 between the fourth surface 6 of the eccentric optical element 9 and the image display element 7. Embodiment 15 In this embodiment, a cross section is shown in FIG.
The vertical angle of view is 22.7 ° and the pupil diameter is 4 mm.

【0099】後記する構成パラメータにおいて、2面
は、間隔とY方向の偏心量Yと傾き角θが与えられてお
り、間隔は、1面(瞳1)中心からの視軸2に沿う方向
のその面頂までの距離であり、偏心量Yは、視軸2から
のY軸方向へのその面頂の偏心している距離であり、傾
き角θは、視軸2からの傾きである。3面は、間隔が与
えられており、2面の中心軸に沿う距離であり、また、
2面と同軸である。4面は、間隔とY方向の偏心量Yと
傾き角θが与えられており、間隔は、3面の中心軸に沿
う方向のその面頂までの距離であり、偏心量Yは、2面
の中心軸に垂直な方向(2面で座標が傾き角θだけ回転
したものとする。)のその面頂の偏心している距離であ
り、傾き角θは、2面の中心軸からの傾きである。5面
は、間隔とY方向の偏心量Yと傾き角θが与えられてお
り、間隔は、2面の中心軸に沿う方向の4面面頂からそ
の面頂までの距離であり、偏心量Yは、2面の中心軸に
垂直な方向のその面頂の偏心している距離であり、傾き
角θは、2面の中心軸からの傾きである。6面は、Y方
向の偏心量Yと傾き角θが与えられており、偏心量Y
は、2面の中心軸に垂直な方向への5面面頂からのその
面頂の偏心している距離であり、傾き角θは、2面の中
心軸からの傾きである。7面は、間隔が与えられてお
り、6面の中心軸に沿う距離であり、また、6面と同軸
である。
In the configuration parameters to be described later, an interval, an eccentric amount Y in the Y direction, and an inclination angle θ are given to the two surfaces, and the interval is defined as the direction along the visual axis 2 from the center of one surface (pupil 1). The eccentricity Y is the distance from the visual axis 2 to the eccentricity of the vertex in the Y-axis direction, and the tilt angle θ is the tilt from the visual axis 2. The three planes are given a distance, are distances along the central axis of the two planes, and
It is coaxial with two surfaces. The four planes are given an interval, an eccentric amount Y in the Y direction and an inclination angle θ, the interval is a distance to the surface top in a direction along the central axis of the three surfaces, and the eccentric amount Y is two surfaces. Is the eccentric distance of the top of the surface in a direction perpendicular to the central axis of the surface (assuming that the coordinates are rotated by the inclination angle θ on the two surfaces), and the inclination angle θ is the inclination from the central axis of the two surfaces. is there. The five planes are given an interval, an eccentric amount Y in the Y direction, and a tilt angle θ, and the interval is a distance from the top of the four surfaces in the direction along the central axis of the two surfaces to the top of the four planes. Y is the eccentric distance of the top of the surface in the direction perpendicular to the central axes of the two surfaces, and the inclination angle θ is the inclination from the central axes of the two surfaces. The six planes are given an eccentricity Y in the Y direction and an inclination angle θ.
Is the eccentric distance of the vertices of the five faces in the direction perpendicular to the central axes of the two faces, and the tilt angle θ is the tilt from the central axes of the two faces. The seven surfaces are spaced apart, are along the central axis of the six surfaces, and are coaxial with the six surfaces.

【0100】この実施例において、2面、3面、6面、
7面は球面であり、4面、5面はアナモフィック非球面
である。また、球面である2つの光学面10で構成され
た正レンズ12が偏心光学素子9の第1面3と、球面で
ある2つの光学面10で構成された負レンズ11が偏心
光学素子9の第4面6と、それぞれ視軸2に対して偏心
して接合されている。 実施例16 本実施例は、図16に断面を示すが、水平画角40°、
垂直画角30.6°、瞳径4mmである。
In this embodiment, two, three, six,
Seven surfaces are spherical surfaces, and four and five surfaces are anamorphic aspheric surfaces. The positive lens 12 composed of two spherical optical surfaces 10 is the first surface 3 of the decentered optical element 9, and the negative lens 11 composed of two spherical optical surfaces 10 is the decentered optical element 9. The fourth surface 6 is joined eccentrically to the visual axis 2. Example 16 In this example, a cross section is shown in FIG.
The vertical angle of view is 30.6 ° and the pupil diameter is 4 mm.

【0101】後記する構成パラメータにおいて、2面
は、間隔とY方向の偏心量Yと傾き角θが与えられてお
り、間隔は、1面(瞳1)中心からの視軸2に沿う方向
のその面頂までの距離であり、偏心量Yは、視軸2から
のY軸方向へのその面頂の偏心している距離であり、傾
き角θは、視軸2からの傾きである。3面は、間隔が与
えられており、2面の中心軸に沿う2面からの距離であ
り、2面と同軸である。4面、5面、6面、7面は、そ
れぞれY方向の偏心量YとZ方向の偏心量Zと傾き角θ
が与えられており、偏心量Yは、視軸2からのY軸方向
へのその面頂の偏心している距離であり、偏心量Zは、
1面中心からZ軸方向へのその面頂の偏心している距離
であり、傾き角θは、視軸2からの傾きである。
In the configuration parameters to be described later, an interval, an eccentric amount Y in the Y direction, and an inclination angle θ are given to the two surfaces, and the interval is defined as the direction along the visual axis 2 from the center of one surface (pupil 1). The eccentricity Y is the distance from the visual axis 2 to the eccentricity of the vertex in the Y-axis direction, and the tilt angle θ is the tilt from the visual axis 2. The three surfaces are given a distance, are distances from the two surfaces along the central axis of the two surfaces, and are coaxial with the two surfaces. The fourth, fifth, sixth, and seventh surfaces respectively have an eccentric amount Y in the Y direction, an eccentric amount Z in the Z direction, and an inclination angle θ.
Is given, and the amount of eccentricity Y is the distance of the eccentricity of the vertex from the visual axis 2 in the Y-axis direction, and the amount of eccentricity Z is
The eccentric distance of the top of the surface in the Z-axis direction from the center of one surface, and the inclination angle θ is the inclination from the visual axis 2.

【0102】この実施例において、2面、3面、4面、
7面は球面であり、5面、6面はアナモフィック非球面
である。また、非球面と球面である2つの光学面10で
構成された正レンズ12が観察者の瞳1と偏心光学素子
9の第1面3の間に視軸2に対して偏心して配置されて
いる。 実施例17 本実施例は、図17に断面を示すが、水平画角30°、
垂直画角22.7°、瞳径8mmである。
In this embodiment, two, three, four,
The seventh surface is a spherical surface, and the fifth and sixth surfaces are anamorphic aspheric surfaces. Further, a positive lens 12 composed of two optical surfaces 10 that are an aspheric surface and a spherical surface is disposed eccentrically with respect to the visual axis 2 between the observer's pupil 1 and the first surface 3 of the eccentric optical element 9. I have. Example 17 In this example, a cross section is shown in FIG.
The vertical angle of view is 22.7 °, and the pupil diameter is 8 mm.

【0103】後記する構成パラメータにおいて、2面
は、間隔が与えられており、1面(瞳1)中心からの視
軸2に沿う方向のその面頂までの距離である。3面、4
面、5面、6面は、それぞれY軸方向の偏心量YとZ軸
方向の偏心量Zと傾き角θが与えられており、偏心量Y
は、視軸2からのY軸方向へのその面頂の偏心している
距離であり、偏心量Zは、Z軸方向の2面面頂からのそ
の面頂の偏心している距離であり、傾き角θは、視軸2
からの傾きである。
In the configuration parameters to be described later, the two surfaces are given an interval, and are the distance from the center of one surface (pupil 1) to the top of the surface in the direction along the visual axis 2. 3 sides, 4
The plane 5, the plane 6, and the plane 6 are given an eccentric amount Y in the Y-axis direction, an eccentric amount Z in the Z-axis direction, and an inclination angle θ, respectively.
Is the eccentric distance of the vertex from the visual axis 2 in the Y-axis direction, and the eccentricity Z is the eccentric distance of the vertex from the two vertex in the Z-axis direction. Angle θ is visual axis 2
It is the inclination from.

【0104】この実施例において、2面、3面、4面、
6面、7面は球面であり、5面はアナモフィック非球面
である。また、球面である光学面10が偏心光学素子9
の第2面4と第3面5の間に視軸2に対して偏心して配
置されている。
In this embodiment, two, three, four,
Six and seven surfaces are spherical, and five are anamorphic aspheric surfaces. Further, the optical surface 10 which is a spherical surface is
Are arranged eccentrically with respect to the visual axis 2 between the second surface 4 and the third surface 5.

【0105】次に、上記実施例1〜17の構成パラメー
タを示す。
Next, the configuration parameters of the first to seventeenth embodiments will be described.

【0106】 実施例1 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数 (偏心量) (傾き角) 1 ∞(瞳) 32.000 2 97.497 18.000 1.5163 64.15 3 Ry -136.507 -16.000 1.5163 64.15 Rx -110.230 θ 31.00° Ky -8.368527 Kx -4.172733 AR -1.59481×10-7 BR 2.66293×10-20 AP 0.21126 BP 2.19465×103 4 -207.825 13.000 1.5163 64.15 Y -12.000 θ 18.37° 5 47.941 Y -32.393 θ -43.79° 6 (画像表示素子) Y -35.719 θ 16.65° Z 60.318 (1)Ry3/Ry2= 1.522 (2)Ry2/Rx2= 1.238 (3) α = 59 ° 。Example 1 Surface Number Curvature Radius Interval Refractive Index Abbe Number (Eccentricity) (Tilt Angle) 1 1 (pupil) 32.000 2 97.497 18.000 1.5163 64.15 3 Ry- 136.507 -16.000 1.5163 64.15 R x -110.230 θ 31.00 ° K y -8.368527 K x -4.172733 AR -1.59481 × 10 -7 BR 2.66293 × 10 -20 AP 0.21126 BP 2.19465 × 10 3 4 -207.825 13.000 1.5163 64.15 Y -12.000 θ 18.37 ° 5 47.941 Y -32.393 θ -43.79 ° 6 (Image display element) Y -35.719 θ 16.65 ° Z 60.318 (1) R y3 / R y2 = 1.522 (2) R y2 / R x2 = 1.238 (3) α = 59 °.

【0107】 実施例2 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数 (偏心量) (傾き角) 1 ∞(瞳) 32.522 2 76.063 1.4990 69.10 Y -0.946 θ 2.91° 3 Ry -156.527 1.4990 69.10 Rx -98.656 Y 2.234 θ 36.99° Ky -7.073431 Z 17.139 Kx -4.186291 AR 6.03173×10-11 BR -3.111158 ×10-21 AP -40.1178 BP 1.57973×103 4 Ry -392.753 1.4990 69.10 Rx -124.880 Y -9.745 θ 29.83° Ky 26.603285 Z 0.739 Kx -2.904214 AR -6.08108×10-8 BR 8.10913×10-11 AP 0.0130633 BP 0.280287 5 Ry 133.797 Y -40.684 θ -19.13° Rx 898.615 Z 19.597 Ky -41.405219 Kx -22.762024 AR -8.61315×10-6 BR -1.1141 ×10-9 AP -0.610618 BP 1.40395 6 (画像表示素子) Y -32.358 θ 2.87° Z 62.534 (1)Ry3/Ry2= 2.509 (2)Ry2/Rx2= 1.587 (3) α = 53.01° 。Example 2 Surface Number Curvature Radius Interval Refractive Index Abbe Number (Eccentricity) (Tilt Angle) 1 ∞ (pupil) 32.522 2 76.063 1.4990 69.10 Y -0.946 θ 2.91 ° 3 Ry -156.527 1.4990 69.10 Rx -98.656 Y 2.234 θ 36.99 ° K y -7.073431 Z 17.139 K x -4.186291 AR 6.03173 × 10 -11 BR -3.111158 × 10 -21 AP -40.1178 BP 1.57973 × 10 3 4 R y -392.753 1.4990 69.10 R x -124.880 Y -9.745 θ 29.83 ° K y 26.603285 Z 0.739 K x -2.904214 AR -6.08108 × 10 -8 BR 8.10913 × 10 -11 AP 0.0130633 BP 0.280287 5 R y 133.797 Y -40.684 θ -19.13 ° R x 898.615 Z 19.597 K y -41.405219 K x -22.762024 AR -8.61315 × 10 -6 BR -1.1141 × 10 -9 AP -0.610618 BP 1.40395 6 (image display element) Y -32.358 θ 2.87 ° Z 62.534 (1) R y3 / R y2 = 2.509 (2) R y2 / R x2 = 1.587 (3 ) α = 53.01 °.

【0108】 実施例3 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数 (偏心量) (傾き角) 1 ∞(瞳) 32.000 2 ∞ 18.000 1.5163 64.15 3 Ry -115.406 -16.000 1.5163 64.15 Rx -88.703 θ 30.00° Ky -2.807444 Kx -0.873733 AR -3.66094×10-8 BR 2.09121×10-14 AP 1.20229 AR 24.6366 4 -430.703 13.000 1.5163 64.15 Y -11.315 θ 18.37° 5 30.780 Y -27.507 θ -39.28° 6 (画像表示素子) Y -31.522 θ 7.17° Z 61.469 (1)Ry3/Ry2= 3.732 (2)Ry2/Rx2= 1.301 (3) α = 60 ° 。Example 3 Surface Number Curvature Radius Interval Refractive Index Abbe Number (Eccentricity) (Tilt Angle) 1 1 (pupil) 32.000 2 ∞ 18.000 1.5163 64.15 3 Ry -115.406 -16.000 1.5163 64.15 R x -88.703 θ 30.00 ° K y -2.807444 K x -0.873733 AR -3.66094 × 10 -8 BR 2.09121 × 10 -14 AP 1.20229 AR 24.6366 4 -430.703 13.000 1.5163 64.15 Y -11.315 θ 18.37 ° 5 30.780 Y -27.507 θ -39.28 ° 6 (Image display (Element) Y-31.522 θ 7.17 ° Z 61.469 (1) R y3 / R y2 = 3.732 (2) R y2 / R x2 = 1.301 (3) α = 60 °

【0109】 実施例4 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数 (偏心量) (傾き角) 1 ∞(瞳) 32.000 2 -2227.303 18.000 1.4870 70.40 3 Ry -86.054 -16.000 1.4870 70.40 Rx -71.847 Y 3.478 θ 29.21° Ky -0.893441 Kx -0.204808 AR -3.32767×10-8 BR -3.29557×10-11 AP 0.262425 AR 0.671931 4 Ry -70.490 6.966 1.4870 70.40 Rx -52.620 Y -13.000 θ 18.37° Ky 0 Kx 0 AR -7.62513×10-8 BR -2.27777×10-10 AP -1.60098 AR -1.58374 5 85.106 Y -32.132 θ -34.75° 6 (画像表示素子) Y -30.195 θ -19.83° Z 53.755 (1)Ry3/Ry2= 0.819 (2)Ry2/Rx2= 1.198 (3) α = 60.79° 。Example 4 Surface Number Curvature Radius Interval Refractive Index Abbe Number (Eccentricity) (Tilt Angle) 1 ∞ (pupil) 32.000 2 -2227.303 18.000 1.4870 70.40 3 Ry -86.054 -16.000 1.4870 70.40 R x -71.847 Y 3.478 θ 29.21 ° K y -0.893441 K x -0.204808 AR -3.32767 × 10 -8 BR -3.29557 × 10 -11 AP 0.262425 AR 0.671931 4 R y -70.490 6.966 1.4870 70.40 R x -52.620 Y -13.000 θ 18.37 ° K y 0 K x 0 AR -7.62513 × 10 -8 BR -2.27777 × 10 -10 AP -1.60098 AR -1.58374 5 85.106 Y -32.132 θ -34.75 ° 6 (Image display element) Y -30.195 θ -19.83 ° Z 53.755 (1) R y3 / R y2 = 0.819 ( 2) R y2 / R x2 = 1.198 (3) α = 60.79 °.

【0110】 実施例5 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数 (偏心量) (傾き角) 1 ∞(瞳) 32.000 2 -134.369 1.161 1.70354 30.03 θ -14.22° 3 111.981 19.000 1.70246 48.40 4 Ry -97.955 -17.000 1.70246 48.40 Rx -77.443 Y 3.478 θ 35.00° Ky -2.387132 Kx -1.550973 AR -6.04843×10-7 BR -5.9898 ×10-11 AP -0.113321 BP -0.375991 5 Ry -109.614 1.70246 48.40 Rx -72.524 Y -13.000 θ 25.00° Ky 0 Kx 0 AR -1.25361×10-6 BR -2.36014×10-10 AP -0.41305 BP -0.506152 6 -360.157 Y -41.654 θ -46.70° 7 (画像表示素子) Y -34.523 θ -27.39° Z 57.718 (1)Ry3/Ry2= 1.119 (2)Ry2/Rx2= 1.265 (3) α = 69.22° 。Example 5 Surface Number Curvature Radius Interval Refractive Index Abbe Number (Eccentricity) (Tilt Angle) 1 ∞ (pupil) 32.000 2 -134.369 1.161 1.70354 30.03 θ -14.22 ° 3 111.981 19.000 1.70246 48.40 4 Ry -97.955- 17.000 1.70246 48.40 R x -77.443 Y 3.478 θ 35.00 ° K y -2.387132 K x -1.550973 AR -6.04843 × 10 -7 BR -5.9898 × 10 -11 AP -0.113321 BP -0.375991 5 R y -109.614 1.70246 48.40 R x - 72.524 Y -13.000 θ 25.00 ° K y 0 K x 0 AR -1.25361 × 10 -6 BR -2.36014 × 10 -10 AP -0.41305 BP -0.506152 6 -360.157 Y -41.654 θ -46.70 ° 7 ( image display device) Y -34.523 θ -27.39 ° Z 57.718 (1 ) R y3 / R y2 = 1.119 (2) R y2 / R x2 = 1.265 (3) α = 69.22 °.

【0111】 実施例6 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数 (偏心量) (傾き角) 1 ∞(瞳) 39.024 2 -480.180 1.627 1.7550 27.60 Y 5.087 θ -5.57° 3 94.723 1.990 4 77.191 1.6554 54.18 Y -2.109 θ 1.81° 5 Ry -118.749 1.6554 54.18 Rx -86.271 Y 10.000 θ 39.42° Ky -8.00636 Z 111.291 Kx -3.682175 AR -5.67283×10-7 BR 4.77872×10-11 AP -0.0390653 BP -0.229718 6 Ry -149.417 1.6554 54.18 Rx -81.023 Y -16.389 θ 20.00° Ky 0 Z 2.860 Kx 0 AR -1.11451×10-7 BR -4.01175×10-10 AP -0.409334 BP -0.0471411 7 416.536 Y -44.775 θ -54.20° Z 7.818 8 (画像表示素子) Y -39.406 θ -26.59° Z 71.676 (1)Ry3/Ry2= 1.258 (2)Ry2/Rx2= 1.376 (3) α = 54.34° 。Example 6 Surface Number Curvature Radius Interval Refractive Index Abbe Number (Eccentricity) (Tilt Angle) 1 ∞ (pupil) 39.024 2 -480.180 1.627 1.7550 27.60 Y 5.087 θ -5.57 ° 3 94.723 1.990 4 77.191 1.6554 54.18 Y- 2.109 θ 1.81 ° 5 R y -118.749 1.6554 54.18 R x -86.271 Y 10.000 θ 39.42 ° K y -8.00636 Z 111.291 K x -3.682175 AR -5.67283 × 10 -7 BR 4.77872 × 10 -11 AP -0.0390653 BP -0.229718 6 R y -149.417 1.6554 54.18 R x -81.023 Y -16.389 θ 20.00 ° K y 0 Z 2.860 K x 0 AR -1.11451 × 10 -7 BR -4.01175 × 10 -10 AP -0.409334 BP -0.0471411 7 416.536 Y -44.775 θ -54.20 ° Z 7.818 8 (image display device) Y -39.406 θ -26.59 ° Z 71.676 (1) R y3 / R y2 = 1.258 (2) R y2 / R x2 = 1.376 (3) α = 54.34 °.

【0112】 実施例7 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数 (偏心量) (傾き角) 1 ∞(瞳) 32.888 2 -127.238 1.546 1.7538 27.65 Y 3.651 θ -15.13° 3 107.965 2.643 1.6983 48.83 4 274.646 5 229.721 1.7440 44.70 Y -13.881 θ -8.230 ° Z 37.813 6 Ry -109.079 1.7440 44.70 Rx -74.156 Y 5.398 θ 29.535 ° Ky -2.240293 Z 55.846 Kx -2.129352 AR -5.37721×10-7 BR -2.03548×10-13 AP -0.213473 BP -2.82206 7 Ry -145.328 1.7440 44.70 Rx -62.397 Y -4.849 θ 21.46° Ky 0 Z 37.250 Kx 0 AR -8.36498×10-7 BR -4.75521×10-10 AP -0.458634 BP -0.508777 8 -580.390 Y -40.489 θ -56.71° Z 43.912 9 (画像表示素子) Y -36.433 θ -20.70° Z 71.503 (1)Ry3/Ry2= 1.332 (2)Ry2/Rx2= 1.471 (3) α = 60.46° 。Example 7 Surface Number Curvature Radius Interval Refractive Index Abbe Number (Eccentricity) (Tilt Angle) 1 ∞ (pupil) 32.888 2 -127.238 1.546 1.7538 27.65 Y 3.651 θ -15.13 ° 3 107.965 2.643 1.6983 48.83 4 274.646 5 229.721 1.7440 44.70 Y -13.881 θ -8.230 ° Z 37.813 6 R y -109.079 1.7440 44.70 R x -74.156 Y 5.398 θ 29.535 ° K y -2.240293 Z 55.846 K x -2.129352 AR -5.37721 × 10 -7 BR -2.03548 × 10 - 13 AP -0.213473 BP -2.82206 7 R y -145.328 1.7440 44.70 R x -62.397 Y -4.849 θ 21.46 ° K y 0 Z 37.250 K x 0 AR -8.36498 × 10 -7 BR -4.75521 × 10 -10 AP -0.458634 BP -0.508777 8 -580.390 Y -40.489 θ -56.71 ° Z 43.912 9 (image display element) Y -36.433 θ -20.70 ° Z 71.503 (1) R y3 / R y2 = 1.332 (2) R y2 / R x2 = 1.471 ( 3) α = 60.46 °.

【0113】 実施例8 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数 (偏心量) (傾き角) 1 ∞(瞳) 32.000 2 -208.872 1.7441 28.06 3 -187.213 1.7440 44.70 Z 10.000 θ 37.24° 4 Ry -88.905 1.7440 44.70 Rx -65.176 Z 16.453 θ 32.00° Ky -0.308154 Kx 0.092333 AR -1.50518×10-7 BR 1.88192×10-11 AP -0.193524 BP -1.65049 5 -187.213 1.7441 28.06 Z 10.000 θ 37.24° 6 Ry -95.287 1.5027 68.73 Rx -51.176 Y -13.000 θ 20.00° Ky 0 Z 4.170 Kx 0 AR -1.20201×10-6 BR -3.79522×10-15 AP -0.409678 BP -43.1252 7 563.531 Y -32.291 θ -49.65° Z 9.76 8 (画像表示素子) Y -31.909 θ -27.97° Z 62.573 (1)Ry3/Ry2= 1.072 (2)Ry2/Rx2= 1.364 (3) α = 58 ° 。Example 8 Surface Number Curvature Radius Interval Refractive Index Abbe Number (Eccentricity) (Tilt Angle) 1 ∞ (pupil) 32.000 2 -208.872 1.7441 28.06 3 -187.213 1.7440 44.70 Z 10.000 θ 37.24 ° 4 Ry -88.905 1.7440 44.70 R x -65.176 Z 16.453 θ 32.00 ° K y -0.308154 K x 0.092333 AR -1.50518 × 10 -7 BR 1.88192 × 10 -11 AP -0.193524 BP -1.65049 5 -187.213 1.7441 28.06 Z 10.000 θ 37.24 ° 6 R y - 95.287 1.5027 68.73 R x -51.176 Y -13.000 θ 20.00 ° K y 0 Z 4.170 K x 0 AR -1.20201 × 10 -6 BR -3.79522 × 10 -15 AP -0.409678 BP -43.1252 7 563.531 Y -32.291 θ -49.65 ° Z 9.76 8 (image display device) Y -31.909 θ -27.97 ° Z 62.573 (1) R y3 / R y2 = 1.072 (2) R y2 / R x2 = 1.364 (3) α = 58 °.

【0114】 実施例9 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数 (偏心量) (傾き角) 1 ∞(瞳) 32.000 2 R -187.585 1.6322 48.51 K -50.20556 Y -16.345 θ -3.40° A 4.59937×10-7 B 2.58439×10-10 3 49.338 1.6418 41.23 Y -6.593 θ 30.19° Z 11.624 4 166.366 1.5572 64.10 Y -12.392 θ 35.42° Z 21.710 5 Ry -95.046 1.5572 64.10 Rx -66.340 Y 10.000 θ 40.00° Ky -0.718117 Z 11.000 Kx -0.300704 AR -5.22263×10-8 BR -7.85534×10-12 AP 1.16601 BP -1.4734 6 166.366 1.5572 64.10 Y -12.392 θ 35.42° Z 21.710 7 49.338 1.6418 41.23 Y -6.593 θ 30.19° Z 11.624 8 Ry -137.574 1.6322 48.51 Rx -47.520 Y -0.499 θ 18.89° Ky 0 Z 0.086 Kx 0 AR 1.21024×10-9 BR 3.74455×10-14 AP -10.0983 BP -17.3357 9 176.596 Y -40.419 θ -55.47° Z 8.855 10 (画像表示素子) Y -42.854 θ -43.38° Z 53.820 (1)Ry3/Ry2= 1.447 (2)Ry2/Rx2= 1.433 (3) α = 50 ° 。[0114] Example 9 Face Number of curvature radius interval refractive index Abbe number (eccentricity) (inclination angle) 1 ∞ (pupil) 32.000 2 R -187.585 1.6322 48.51 K -50.20556 Y -16.345 θ -3.40 ° A 4.59937 × 10 - 7 B 2.58439 × 10 -10 3 49.338 1.6418 41.23 Y -6.593 θ 30.19 ° Z 11.624 4 166.366 1.5572 64.10 Y -12.392 θ 35.42 ° Z 21.710 5 R y -95.046 1.5572 64.10 R x -66.340 Y 10.000 θ 40.00 ° K y - 0.718117 Z 11.000 K x -0.300704 AR -5.22263 × 10 -8 BR -7.85534 × 10 -12 AP 1.16601 BP -1.4734 6 166.366 1.5572 64.10 Y -12.392 θ 35.42 ° Z 21.710 7 49.338 1.6418 41.23 Y -6.593 θ 30.19 ° Z 11.624 8 R y -137.574 1.6322 48.51 R x -47.520 Y -0.499 θ 18.89 ° K y 0 Z 0.086 K x 0 AR 1.21024 × 10 -9 BR 3.74455 × 10 -14 AP -10.0983 BP -17.3357 9 176.596 Y -40.419 θ - 55.47 ° Z 8.855 10 (image display element) Y -42.854 θ -43.38 ° Z 53.820 (1) R y3 / R y2 = 1.447 (2) R y 2 / R x2 = 1.433 (3 ) α = 50 °.

【0115】 実施例10 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数 (偏心量) (傾き角) 1 ∞(瞳) 32.000 2 R -175.289 1.5941 44.13 K -155.219792 Y -14.072 θ 10.00° A 8.04348×10-7 B 9.27703×10-10 3 -426.084 Y -9.117 θ 25.38° Z 9.581 4 -75.870 1.6287 58.59 Y 3.984 θ 35.90° Z 11.611 5 Ry -80.178 1.6287 58.59 Rx -63.594 Y 10.000 θ 40.00° Ky -0.869793 Z 11.000 Kx -0.688484 AR -7.17251×10-8 BR -6.38727×10-14 AP -0.260622 BP 3.85581 6 -75.870 Y 3.984 θ 35.90° Z 11.611 7 -426.084 1.5941 44.13 Y -9.117 θ 25.38° Z 9.581 8 Ry -211.470 1.5941 44.13 Rx -55.393 Y -1.313 θ 9.477 ° Ky 0 Z 0.568 Kx 0 AR 1.18093×10-9 BR 2.01542×10-15 AP -9.04087 BP -14.0853 9 -32.943 Y -43.758 θ -59.05° Z 8.855 10 (画像表示素子) Y -44.400 θ -29.63° Z 50.724 (1)Ry3/Ry2= 2.638 (2)Ry2/Rx2= 1.261 (3) α = 50 ° 。Example 10 Surface No. Curvature Radius Interval Refractive Index Abbe Number (Eccentricity) (Tilt Angle) 1 ∞ (pupil) 32.000 2 R -175.289 1.5941 44.13 K -155.219792 Y -14.072 θ 10.00 ° A 8.04348 × 10 -7 B 9.27703 × 10 -10 3 -426.084 Y -9.117 θ 25.38 ° Z 9.581 4 -75.870 1.6287 58.59 Y 3.984 θ 35.90 ° Z 11.611 5 R y -80.178 1.6287 58.59 R x -63.594 Y 10.000 θ 40.00 ° K y -0.869793 Z 11.000 K x -0.688484 AR -7.17251 × 10 -8 BR -6.38727 × 10 -14 AP -0.260622 BP 3.85581 6 -75.870 Y 3.984 θ 35.90 ° Z 11.611 7 -426.084 1.5941 44.13 Y -9.117 θ 25.38 ° Z 9.581 8 Ry -211.470 1.5941 44.13 R x -55.393 Y -1.313 θ 9.477 ° K y 0 Z 0.568 K x 0 AR 1.18093 × 10 -9 BR 2.01542 × 10 -15 AP -9.04087 BP -14.0853 9 -32.943 Y -43.758 θ -59.05 ° Z 8.855 10 (image display element) Y -44.400 θ -29.63 ° Z 50.724 (1) R y3 / R y2 = 2.638 (2) R y2 / R x2 = 1.26 1 (3) α = 50 °.

【0116】 実施例11 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数 (偏心量) (傾き角) 1 ∞(瞳) 30.322 2 103.550 1.6013 61.30° Y -9.898 θ -19.05° 3 Ry -202.010 1.6013 61.30 Rx -144.280 Y 14.676 θ 40.61° Ky -5.9195 Z 21.879 Kx -14.752645 AR -1.99548×10-7 BR -9.54327×10-22 AP -0.427534 BP 2.19465×10-3 4 225.710 1.7550 27.60 Y -9.000 θ 33.00° Z 10.891 5 -379.519 1.7550 27.60 Y 4.142 θ 40.31° Z -4.425 6 225.710 1.6013 61.30 Y -9.000 θ 33.00° Z 10.891 7 139.834 Y -20.502 θ -18.00° Z 26.745 8 (画像表示素子) Y -34.594 θ 6.59° Z 65.977 (1)Ry3/Ry2= 1.879 (2)Ry2/Rx2= 1.400 (3) α = 68.44° 。Example 11 Surface Number Curvature Radius Interval Refractive Index Abbe Number (Eccentricity) (Tilt Angle) 1 ∞ (pupil) 30.322 2 103.550 1.6013 61.30 ° Y-9.898 θ -19.05 ° 3 Ry -202.010 1.6013 61.30 Rx -144.280 Y 14.676 θ 40.61 ° K y -5.9195 Z 21.879 K x -14.752645 AR -1.99548 × 10 -7 BR -9.54327 × 10 -22 AP -0.427534 BP 2.19465 × 10 -3 4 225.710 1.7550 27.60 Y -9.000 θ 33.00 ° Z 10.891 5 -379.519 1.7550 27.60 Y 4.142 θ 40.31 ° Z -4.425 6 225.710 1.6013 61.30 Y -9.000 θ 33.00 ° Z 10.891 7 139.834 Y -20.502 θ -18.00 ° Z 26.7458 (image display element) Y -34.594 θ 6.59 ° Z 65.977 (1) R y3 / R y2 = 1.879 (2) R y2 / R x2 = 1.400 (3) α = 68.44 °.

【0117】 実施例12 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数 (偏心量) (傾き角) 1 ∞(瞳) 28.695 2 84.793 1.7440 44.70 Y -8.729 θ -13.34° 3 Ry -862.801 1.7440 44.70 Rx -257.918 Y 1.554 θ 51.16° Ky -316.231372 Z 39.013 Kx -58.426803 AR -8.67744×10-9 BR 5.1966 ×10-22 AP -1.50396 BP 2.17709×103 4 147.700 1.7374 28.35 Y -20.728 θ 45.58° Z 31.663 5 663.675 1.7374 28.35 Y 9.039 θ 44.57° Z -3.498 6 147.700 1.7440 44.70 Y -20.728 θ 45.58° Z 31.663 7 126.331 Y -61.667 θ -1.28° Z 50.956 8 (画像表示素子) Y -47.586 θ 15.22° Z 93.357 (1)Ry3/Ry2= -0.769 (2)Ry2/Rx2= 3.345 (3) α = 52.18° 。[0117] Example 12 Face Number of curvature radius interval refractive index Abbe number (eccentricity) (inclination angle) 1 ∞ (pupil) 28.695 2 84.793 1.7440 44.70 Y -8.729 θ -13.34 ° 3 R y -862.801 1.7440 44.70 R x - 257.918 Y 1.554 θ 51.16 ° K y -316.231372 Z 39.013 K x -58.426803 AR -8.67744 × 10 -9 BR 5.1966 × 10 -22 AP -1.50396 BP 2.17709 × 10 3 4 147.700 1.7374 28.35 Y -20.728 θ 45.58 ° Z 31.663 5 663.675 1.7374 28.35 Y 9.039 θ 44.57 ° Z -3.498 6 147.700 1.7440 44.70 Y -20.728 θ 45.58 ° Z 31.63 7 126.331 Y -61.667 θ -1.28 ° Z 50.9688 (Image display element) Y -47.586 θ 15.22 ° Z 93.357 (1) ) R y3 / R y2 = -0.769 (2) R y2 / R x2 = 3.345 (3) α = 52.18 °.

【0118】 実施例13 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数 (偏心量) (傾き角) 1 ∞(瞳) 32.000 2 -203.051 18.000 1.6620 53.23 θ -12.00° 3 Ry -93.830 -19.000 1.6620 53.23 Rx -77.751 Y 3.478 θ 33.00° Ky 1.005172 Kx -0.782108 AR -8.24396×10-9 BR 1.36575×10-11 AP 0.197482 BP -0.0934513 4 Ry -85.607 7.000 1.6620 53.23 Rx -56.920 Y -13.000 θ 20.00° Ky 0 Kx 0 AR 3.15046×10-7 BR -3.70111×10-11 AP -2.22485 BP 2.37352 5 -33.119 1.682 1.7550 27.60 Y -34.962 θ -50.28° 6 927.298 7 (画像表示素子) Y -37.016 θ -41.30° Z 46.780 (1)Ry3/Ry2= 0.912 (2)Ry2/Rx2= 1.207 (3) α = 69.00° 。Example 13 Surface Number Curvature Radius Interval Refractive Index Abbe Number (Eccentricity) (Tilt Angle) 1 ∞ (pupil) 32.000 2 -203.051 18.000 1.6620 53.23 θ -12.00 ° 3 Ry -93.830 -19.000 1.6620 53.23 Rx -77.751 Y 3.478 θ 33.00 ° K y 1.005172 K x -0.782108 AR -8.24396 × 10 -9 BR 1.36575 × 10 -11 AP 0.197482 BP -0.0934513 4 R y -85.607 7.000 1.6620 53.23 R x -56.920 Y -13.000 θ 20.00 ° K y 0 K x 0 AR 3.15046 × 10 -7 BR -3.70111 × 10 -11 AP -2.22485 BP 2.37352 5 -33.119 1.682 1.7550 27.60 Y -34.962 θ -50.28 ° 6 927.298 7 (Image display element) Y -37.016 θ- 41.30 ° Z 46.780 (1) R y3 / R y2 = 0.912 (2) R y2 / R x2 = 1.207 (3) α = 69.00 °.

【0119】 実施例14 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数 (偏心量) (傾き角) 1 ∞(瞳) 25.000 2 204.694 1.6200 60.30 Y -3.185 θ -15.00° 3 Ry -159.563 1.6200 60.30 Rx -100.471 Y 2.186 θ 26.98° Ky -2.036793 Z 14.331 Kx -2.676128 AR -7.18684×10-10 BR -1.40819×10-11 AP 11.2006 BP 1.7909 4 Ry -630.426 1.6200 60.30 Rx -146.568 Y -15.636 θ 12.78° Ky 0 Z 0.190 Kx 0 AR 1.87526×10-9 BR -2.76668×10-12 AP 0.0211611 BP 4.44627 5 -90.000 Y -38.038 θ -43.90° Z 5.289 6 -89.721 1.699 1.7550 27.60 Y -38.575 θ -43.01° Z 8.832 7 83.786 8 (画像表示素子) Y -37.157 θ -12.20° Z 52.595 (1)Ry3/Ry2= 3.951 (2)Ry2/Rx2= 1.588 (3) α = 63.02° 。[0119] Example 14 Face Number of curvature radius interval refractive index Abbe number (eccentricity) (inclination angle) 1 ∞ (pupil) 25.000 2 204.694 1.6200 60.30 Y -3.185 θ -15.00 ° 3 R y -159.563 1.6200 60.30 R x - 100.471 Y 2.186 θ 26.98 ° K y -2.036793 Z 14.331 K x -2.676128 AR -7.18684 × 10 -10 BR -1.40819 × 10 -11 AP 11.2006 BP 1.7909 4 R y -630.426 1.6200 60.30 R x -146.568 Y -15.636 θ 12.78 ° K y 0 Z 0.190 K x 0 AR 1.87526 × 10 -9 BR -2.76668 × 10 -12 AP 0.0211611 BP 4.44627 5 -90.000 Y -38.038 θ -43.90 ° Z 5.289 6 -89.721 1.699 1.7550 27.60 Y -38.575 θ -43.01 ° Z 8.832 7 83.786 8 (image display device) Y -37.157 θ -12.20 ° Z 52.595 (1) R y3 / R y2 = 3.951 (2) R y2 / R x2 = 1.588 (3) α = 63.02 °.

【0120】 実施例15 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数 (偏心量) (傾き角) 1 ∞(瞳) 33.963 2 -161.077 6.808 1.7440 44.70 Y 1.398 θ -14.96° 3 -19.730 9.000 1.7356 38.60 4 Ry -132.032 -9.000 1.7356 38.60 Rx -79.749 Y 9.652 θ 46.62° Ky -3.401113 Kx -0.597576 AR -4.35342×10-7 BR 1.37675×10-14 AP 1.54099×10-3 BP 9.89904 5 Ry -323.588 1.7356 38.60 Rx -87.689 Y -11.780 θ 34.70° Ky 0 Kx 0 AR -1.19882×10-6 BR -6.52387×10-10 AP -0.358157 BP -0.394845 6 -35.593 1.569 1.6206 36.28 Y -33.870 θ -34.42° Z 20.000 7 146.141 8 (画像表示素子) Y -38.172 θ -6.45° Z 72.932 (1)Ry3/Ry2= 2.451 (2)Ry2/Rx2= 1.656 (3) α = 58.34° 。Example 15 Surface Number Curvature Radius Interval Refractive Index Abbe Number (Eccentricity) (Tilt Angle) 1 ∞ (pupil) 33.963 2 -161.077 6.808 1.7440 44.70 Y 1.398 θ -14.96 ° 3 -19.730 9.000 1.7356 38.60 4 Ry -132.032 -9.000 1.7356 38.60 R x -79.749 Y 9.652 θ 46.62 ° K y -3.401113 K x -0.597576 AR -4.35342 × 10 -7 BR 1.37675 × 10 -14 AP 1.54099 × 10 -3 BP 9.89904 5 R y -323.588 1.7356 38.60 R x -87.689 Y -11.780 θ 34.70 ° K y 0 K x 0 AR -1.19882 × 10 -6 BR -6.52387 × 10 -10 AP -0.358157 BP -0.394845 6 -35.593 1.569 1.6206 36.28 Y -33.870 θ -34.42 ° Z 20.000 7 146.141 8 (image display element) Y -38.172 θ -6.45 ° Z 72.932 (1) R y3 / R y2 = 2.451 (2) R y2 / R x2 = 1.656 (3) α = 58.34 °.

【0121】 実施例16 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数 (偏心量) (傾き角) 1 ∞(瞳) 26.388 2 60.936 5.977 1.6392 56.73 Y -0.369 θ -14.18° 3 -45.628 4 -31.506 Y 0.947 θ -5.375 ° Z 36.416 5 Ry -183.538 1.7550 27.60 Rx -112.045 Y -4.332 θ 30.69° Ky -13.897525 Z 51.975 Kx -3.33359 AR -4.04909×10-7 BR 2.09722×10-5 AP -0.00191601 BP 2.09722×103 6 Ry 16770.468 1.7550 27.60 Rx 13944.321 Y -6.807 θ 27.70° Ky 0 Z 31.435 Kx 0 AR -5.74255×10-8 BR -1.14233×10-11 AP -0.17785 BP -0.272399 7 222.419 Y -41.467 θ -21.00° Z 49.118 8 (画像表示素子) Y -28.352 θ 15.16° Z 67.095 (1)Ry3/Ry2=-91.373 (2)Ry2/Rx2= 1.638 (3) α = 59.31° 。Example 16 Surface Number Curvature Radius Interval Refractive Index Abbe Number (Eccentricity) (Tilt Angle) 1 ∞ (pupil) 26.388 2 60.936 5.977 1.6392 56.73 Y -0.369 θ -14.18 ° 3 -45.628 4 -31.506 Y 0.947 θ -5.375 ° Z 36.416 5 R y -183.538 1.7550 27.60 R x -112.045 Y -4.332 θ 30.69 ° K y -13.897525 Z 51.975 K x -3.33359 AR -4.04909 × 10 -7 BR 2.09722 × 10 -5 AP -0.00191601 BP 2.09722 × 10 3 6 R y 16770.468 1.7550 27.60 R x 13944.321 Y -6.807 θ 27.70 ° K y 0 Z 31.435 K x 0 AR -5.74255 × 10 -8 BR -1.14233 × 10 -11 AP -0.17785 BP -0.272399 7 222.419 Y - 41.467 θ -21.00 ° Z 49.118 8 (image display element) Y -28.352 θ 15.16 ° Z 67.095 (1) R y3 / R y2 = -91.373 (2) R y2 / R x2 = 1.638 (3) α = 59.31 °.

【0122】 実施例17 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数 (偏心量) (傾き角) 1 ∞(瞳) 29.316 2 181.001 1.5626 63.71 3 -284.969 1.5626 63.71 Y 17.325 θ 27.00° Z 27.476 4 58.299 1.6319 38.59 Y -21.861 θ 71.46° Z 22.195 5 Ry 233.704 1.6319 38.59 Rx 166.891 Y -22.800 θ 68.10° Z 16.701 6 58.299 1.6319 38.59 Y -21.861 θ 71.46° Z 22.195 7 -448.802 Y 14.600 θ 94.59° Z 29.584 8 (画像表示素子) Y 20.097 θ 88.89° Z 45.137 (1)Ry3/Ry2= -0.82 (2)Ry2/Rx2= 1 (3) α = 63.00° 。Example 17 Surface Number Curvature Radius Interval Refractive Index Abbe Number (Eccentricity) (Tilt Angle) 1 ∞ (pupil) 29.316 2 181.001 1.5626 63.71 3 -284.969 1.5626 63.71 Y 17.325 θ 27.00 ° Z 27.476 4 58.299 1.6319 38.59 Y -21.861 θ 71.46 ° Z 22.195 5 Ry 233.704 1.6319 38.59 R x 166.891 Y -22.800 θ 68.10 ° Z 16.701 6 58.299 1.6319 38.59 Y -21.861 θ 71.46 ° Z 22.195 7 -448.802 Y 14.600 θ 94.59 ° Z 29.5848 (Image display Element) Y 20.097 θ 88.89 ° Z 45.137 (1) R y3 / R y2 = −0.82 (2) R y2 / R x2 = 1 (3) α = 63.00 °.

【0123】次に、上記実施例1、実施例5、実施例1
4の横収差図をそれぞれ図18〜図20、図21〜図2
3、図24〜図26に示す。これらの横収差図におい
て、括弧内に示された数字は、(水平画角,垂直画角)
を表し、その画角における横収差を示す。
Next, the first embodiment, the fifth embodiment, and the first embodiment are described.
4 are respectively shown in FIGS. 18 to 20 and FIGS.
3, shown in FIGS. In these lateral aberration diagrams, the numbers in parentheses are (horizontal angle of view, vertical angle of view)
And lateral aberration at the angle of view.

【0124】以上、本発明の画像表示装置をいくつかの
実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれらの実
施例に限定されず種々の変形が可能である。本発明の画
像表示装置を頭部装着式画像表示装置(HMD)15と
して構成するには、図27(a)に断面図、同図(b)
に斜視図を示すように、例えばヘッドバンド17を取り
付けて観察者の頭部に装着して使用する。この使用例の
場合に、接眼光学系の第2面4を半透過ミラー(ハーフ
ミラー)とし、このハーフミラーの前方に液晶シヤッタ
ー16を配備し、外界像を選択的に又は画像表示素子7
の映像と重畳して観察できるようにしている。
Although the image display device of the present invention has been described based on several embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications are possible. To configure the image display device of the present invention as a head-mounted image display device (HMD) 15, FIG. 27A is a cross-sectional view, and FIG.
As shown in a perspective view, a headband 17 is attached to the head of an observer and used. In the case of this use example, the second surface 4 of the eyepiece optical system is a semi-transmissive mirror (half mirror), and a liquid crystal shutter 16 is provided in front of the half mirror to selectively display an external image or an image display element 7.
To be superimposed on the video.

【0125】さらに、本発明の画像表示装置の接眼光学
系を結像光学系として用いた場合、例えば、図28に斜
視図を示すように、撮影光学系Obとファインダー光学
系Fiが別体に併設されたコンパクトカメラCaのファ
インダー光学系Fiに用いることができる。このような
結像光学系として用いた場合の光学系の構成図を図29
に示す。前側レンズ群GFと、明るさ絞りDとその後方
に配備された本発明による接眼光学系DSとで対物光学
系Ltを構成することができる。この対物光学系Ltに
よって形成された像は、この対物光学系Ltの観察者側
に設けられた4回反射のホロプリズムPによって正立さ
れ、接眼レンズOcによって観察できる。
Further, when the eyepiece optical system of the image display apparatus of the present invention is used as an image forming optical system, for example, as shown in a perspective view in FIG. 28, the photographing optical system Ob and the finder optical system Fi are separately provided. It can be used for the finder optical system Fi of the compact camera Ca attached. FIG. 29 is a configuration diagram of an optical system when used as such an imaging optical system.
Shown in An objective optical system Lt can be configured by the front lens group GF, the aperture stop D, and the eyepiece optical system DS according to the present invention disposed behind the aperture stop D. The image formed by the objective optical system Lt is erected by a four-time reflecting holographic prism P provided on the observer side of the objective optical system Lt, and can be observed by the eyepiece Oc.

【0126】上記で説明した本発明に基づく画像表示装
置は、例えば次のように構成することができる。 〔1〕 画像を表示する画像表示素子と、前記画像表示
素子によって形成された画像を投影し、観察者眼球に導
く接眼光学系とからなる画像表示装置において、前記接
眼光学系は少なくとも4つの面を持ち、それらの面を、
前記観察者眼球から前記画像表示素子に至る逆光線追跡
に従って光線が通過する順に、屈折面である第1面、前
記第1面に対向し観察者視軸に対して偏心した正のパワ
ーを有する反射面である第2面、前記第2面に対向し前
記第2面で反射後の観察者視軸に対して偏心した反射面
である第3面、前記画像表示素子に最も近接している屈
折面である第4面とした場合、前記の少なくとも4つの
面の中、少なくとも2面は有限の曲率半径を有する面で
あり、前記の第1面から第4面によって形成される空間
が屈折率が1より大きい媒質で満たされており、前記観
察者眼球から前記画像表示素子に至るまでの主光線が、
前記接眼光学系の内部において交差しないように前記2
つの反射面を配設し、前記画像表示素子の画像の1次像
が前記観察者眼球の網膜に結像するように形成されてい
ることを特徴とする画像表示装置。 〔2〕 前記第3面は前記第2面に対して凸面を向けた
反射面であることを特徴とする上記〔1〕記載の画像表
示装置。 〔3〕 前記の第1面から第4面の何れか1面は偏心非
球面であることを特徴とする上記〔2〕記載の画像表示
装置。 〔4〕 前記観察者視軸含む上下方向の面をY−Z面と
定義する場合、前記第2面のY−Z面内における曲率半
径をRy2、前記第3面のY−Z面内における曲率半径を
y3とするとき、 0<Ry3/Ry2<4 ・・・(1) であることを特徴とする上記〔3〕記載の画像表示装
置。 〔5〕 前記の第1面から第4面の何れか1面はアナモ
フィック面であることを特徴とする上記〔3〕又は
〔4〕記載の画像表示装置。 〔6〕 前記観察者視軸を含む上下方向の面をY−Z
面、前記観察者視軸を含む左右方向の面をX−Z面と定
義する場合、前記第2面のY−Z面内における曲率半径
をRy2、前記第2面のX−Z面内における曲率半径をR
x2とするとき、 Ry2/Rx2>1 ・・・(2) であることを特徴とする上記〔3〕又は〔5〕記載の画
像表示装置。 〔7〕 前記接眼光学系の第1面及び第4面の何れか1
面は視軸に対してティルトあるいはディセンタリングし
ていることを特徴とする上記〔6〕記載の画像表示装
置。 〔8〕 前記接眼光学系の第2面と視軸のなす角をαと
するとき、 30°<α<80° ・・・(3) であることを特徴とする上記〔7〕記載の画像表示装
置。
The image display device according to the present invention described above can be configured, for example, as follows. [1] In an image display device including an image display element for displaying an image and an eyepiece optical system for projecting an image formed by the image display element and guiding the image to an observer's eyeball, the eyepiece optical system has at least four surfaces. And those faces,
A first surface which is a refraction surface and a reflection having a positive power which is eccentric with respect to the observer's visual axis in opposition to the first surface in the order in which light rays pass according to the reverse ray tracing from the observer's eyeball to the image display element. A second surface which is a surface, a third surface which is a reflection surface facing the second surface and decentered with respect to the observer's visual axis after reflection by the second surface, and a refraction closest to the image display element. When the fourth surface is a surface, at least two of the at least four surfaces are surfaces having a finite radius of curvature, and the space formed by the first to fourth surfaces is a refractive index. Is filled with a medium larger than 1, and a principal ray from the observer's eyeball to the image display element is
In order to avoid crossing inside the eyepiece optical system,
An image display device, comprising: two reflective surfaces, wherein a primary image of an image of the image display element is formed on a retina of the observer's eyeball. [2] The image display device according to [1], wherein the third surface is a reflection surface having a convex surface facing the second surface. [3] The image display device according to [2], wherein any one of the first to fourth surfaces is an eccentric aspheric surface. [4] When a vertical plane including the observer's visual axis is defined as a YZ plane, a radius of curvature of the second plane in the YZ plane is R y2 , and a radius of curvature in the YZ plane of the third plane is Ry2 . Where R y3 is the curvature radius of the image display device, 0 <R y3 / R y2 <4 (1). [5] The image display device according to [3] or [4], wherein any one of the first to fourth surfaces is an anamorphic surface. [6] The vertical plane including the observer's visual axis is YZ
In the case where the plane and the horizontal plane including the observer's visual axis are defined as the XZ plane, the radius of curvature of the second plane in the YZ plane is R y2 , and the second plane is the XZ plane. Radius of curvature at R
The image display device according to the above [3] or [5], wherein when x2 , Ry2 / Rx2 > 1 (2). [7] Any one of the first and fourth surfaces of the eyepiece optical system
The image display device according to the above [6], wherein the surface is tilted or decentered with respect to the visual axis. [8] When the angle formed between the second surface of the eyepiece optical system and the visual axis is α, 30 ° <α <80 ° (3) Display device.

〔9〕 前記画像表示素子の表示面は前記観察者視軸に
対して傾いて配備されていることを特徴とする上記
〔8〕記載の画像表示装置。 〔10〕 画像を表示する画像表示素子と、前記画像表
示素子によって形成された画像を投影し、観察者眼球に
導く接眼光学系とからなる画像表示装置において、前記
接眼光学系は、少なくとも4つの面を持ち、それらの面
を、前記観察者眼球から前記画像表示素子に至る逆光線
追跡に従って光線が通過する順に、屈折面である第1
面、前記第1面に対向し観察者視軸に対して偏心した正
のパワーを有する反射面である第2面、前記第2面に対
向し前記第2面で反射後の観察者視軸に対して偏心した
反射面である第3面、前記画像表示素子に最も近接して
いる屈折面である第4面とした場合、前記の少なくとも
4つの面の中、少なくとも2面は有限の曲率半径を有す
る面であり、前記の第1面から第4面によって形成され
る空間が屈折率が1より大きい媒質で満たされてなる偏
心光学素子と、屈折作用を有する少なくとも1つの光学
面と、を前記画像表示素子から前記観察者眼球に至る光
路中に配設してなることを特徴とする画像表示装置。 〔11〕 前記の少なくとも1つの光学面は、前記第1
面で発生する色収差量とほぼ同等の逆の色収差量を発生
させる面で構成してなることを特徴とする上記〔10〕
記載の画像表示装置。 〔12〕 前記の少なくとも1つの光学面は、前記第1
面で発生する色収差量とほぼ同等の逆の色収差量を発生
させるように、面のパワー及び面前後の媒質の屈折率及
びアッベ数が設定されてなる上記〔10〕記載の画像表
示装置。 〔13〕 前記の少なくとも1つの光学面は、前記観察
者眼球と前記偏心光学素子の第1面の間に配置されたて
いることを特徴とする上記〔11〕記載の画像表示装
置。 〔14〕 前記の少なくとも1つの光学面は、前記偏心
光学素子の第2面と第3面の間に配置されていることを
特徴とする上記〔11〕記載の画像表示装置。 〔15〕 前記の少なくとも1つの光学面は、前記偏心
光学素子の第4面と前記画像表示素子との間に配置され
ていることを特徴とする上記〔11〕記載の画像表示装
置。 〔16〕 前記の少なくとも1つの光学面は、前記観察
者視軸に対して偏心していることを特徴とする上記〔1
1〕記載の画像表示装置。 〔17〕 前記の少なくとも1つの光学面は、接合面で
あることを特徴とする上記〔10から〔16〕の何れか
1項記載の画像表示装置。 〔18〕 前記の少なくとも1つの光学面と前記偏心光
学素子は空気レンズを形成することを特徴とする上記
〔17〕記載の画像表示装置。 〔19〕 前記画像表示素子と前記接眼光学系を観察者
頭部に対して位置決めする位置決め手段を有すること特
徴とする上記〔1〕から〔18〕の何れか1項記載の画
像表示装置。 〔20〕 前記画像表示素子と前記接眼光学系を前記観
察者頭部に対して支持する支持手段を有し、前記観察者
頭部に装着できるようになっていることを特徴とする上
記〔1〕から〔18〕の何れか1項記載の画像表示装
置。 〔21〕 前記画像表示装置の少なくとも2組を一定の
間隔で支持する支持手段を有することを特徴とする上記
〔1〕から〔20〕の何れか1項記載の画像表示装置。 〔22〕 前記画像表示装置における前記接眼光学系を
結像光学系として用いること特徴とする上記〔1〕から
〔18〕の何れか1項記載の画像表示装置。
[9] The image display device according to the above [8], wherein a display surface of the image display element is arranged to be inclined with respect to the observer's visual axis. [10] In an image display device including an image display element that displays an image, and an eyepiece optical system that projects an image formed by the image display element and guides the image to an observer's eyeball, the eyepiece optical system includes at least four First surfaces that are refraction surfaces in the order in which light rays pass through the surfaces according to the reverse ray tracing from the observer's eyeball to the image display element.
A second surface which is a reflection surface facing the first surface and having a positive power and eccentric with respect to the observer's visual axis; an observer's visual axis opposed to the second surface and reflected by the second surface; If the third surface is a reflecting surface decentered with respect to the first surface and the fourth surface is a refracting surface closest to the image display device, at least two of the at least four surfaces have a finite curvature. A decentered optical element, which is a surface having a radius, wherein a space formed by the first surface to the fourth surface is filled with a medium having a refractive index greater than 1, and at least one optical surface having a refraction function; Is arranged in an optical path from the image display element to the observer's eyeball. [11] The at least one optical surface is the first optical surface.
[10] characterized in that the surface is configured to generate a reverse chromatic aberration amount substantially equal to the chromatic aberration amount generated in the surface.
The image display device as described in the above. [12] The at least one optical surface is the first optical surface.
The image display device according to [10], wherein the power of the surface, the refractive index of the medium before and after the surface, and the Abbe number are set so as to generate a chromatic aberration amount substantially equal to the chromatic aberration amount generated on the surface. [13] The image display device according to [11], wherein the at least one optical surface is disposed between the observer's eyeball and the first surface of the eccentric optical element. [14] The image display device according to [11], wherein the at least one optical surface is disposed between a second surface and a third surface of the decentered optical element. [15] The image display device according to [11], wherein the at least one optical surface is disposed between a fourth surface of the decentered optical element and the image display element. [16] The above [1], wherein the at least one optical surface is decentered with respect to the observer's visual axis.
1] The image display device according to the above. [17] The image display device according to any one of [10 to [16], wherein the at least one optical surface is a bonding surface. [18] The image display device according to [17], wherein the at least one optical surface and the decentered optical element form an air lens. [19] The image display device according to any one of [1] to [18], further including positioning means for positioning the image display element and the eyepiece optical system with respect to the observer's head. [20] The image display device according to [1], further comprising: a support unit configured to support the image display element and the eyepiece optical system with respect to the observer's head. ] The image display device according to any one of [18] to [18]. [21] The image display device according to any one of [1] to [20], further including a support unit configured to support at least two sets of the image display device at a fixed interval. [22] The image display device according to any one of [1] to [18], wherein the eyepiece optical system in the image display device is used as an imaging optical system.

【0127】[0127]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の結像光学系によると、広い画角で、非常に小型軽量な
カメラのファインダー光学系等の新規な結像光学系を提
供することができる。
As is apparent from the above description, according to the image forming optical system of the present invention, a novel image forming optical system such as a viewfinder optical system of a very small and lightweight camera having a wide angle of view is provided. be able to.

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

【図1】本発明に基づいた画像表示装置の実施例1の光
路図である。
FIG. 1 is an optical path diagram of Embodiment 1 of an image display device according to the present invention.

【図2】本発明に基づいた画像表示装置の実施例2の光
路図である。
FIG. 2 is an optical path diagram of a second embodiment of the image display device according to the present invention.

【図3】本発明に基づいた画像表示装置の実施例3の光
路図である。
FIG. 3 is an optical path diagram of a third embodiment of the image display device according to the present invention.

【図4】本発明に基づいた画像表示装置の実施例4の光
路図である。
FIG. 4 is an optical path diagram of an image display device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明に基づいた画像表示装置の実施例5の光
路図である。
FIG. 5 is an optical path diagram of Embodiment 5 of the image display device according to the present invention.

【図6】本発明に基づいた画像表示装置の実施例6の光
路図である。
FIG. 6 is an optical path diagram of Embodiment 6 of the image display device according to the present invention.

【図7】本発明に基づいた画像表示装置の実施例7の光
路図である。
FIG. 7 is an optical path diagram of Embodiment 7 of the image display device according to the present invention.

【図8】本発明に基づいた画像表示装置の実施例8の光
路図である。
FIG. 8 is an optical path diagram of Embodiment 8 of the image display device according to the present invention.

【図9】本発明に基づいた画像表示装置の実施例9の光
路図である。
FIG. 9 is an optical path diagram of Embodiment 9 of the image display device based on the present invention.

【図10】本発明に基づいた画像表示装置の実施例10
の光路図である。
FIG. 10 shows an image display apparatus according to a tenth embodiment of the present invention.
FIG.

【図11】本発明に基づいた画像表示装置の実施例11
の光路図である。
FIG. 11 is an eleventh embodiment of the image display apparatus according to the present invention.
FIG.

【図12】本発明に基づいた画像表示装置の実施例12
の光路図である。
FIG. 12 is a twelfth embodiment of the image display apparatus according to the present invention.
FIG.

【図13】本発明に基づいた画像表示装置の実施例13
の光路図である。
FIG. 13 shows an image display apparatus according to a thirteenth embodiment of the present invention.
FIG.

【図14】本発明に基づいた画像表示装置の実施例14
の光路図である。
FIG. 14 shows an image display apparatus according to a fourteenth embodiment of the present invention.
FIG.

【図15】本発明に基づいた画像表示装置の実施例15
の光路図である。
FIG. 15 shows an image display apparatus according to a fifteenth embodiment of the present invention.
FIG.

【図16】本発明に基づいた画像表示装置の実施例16
の光路図である。
FIG. 16 shows an image display device according to a sixteenth embodiment of the present invention.
FIG.

【図17】本発明に基づいた画像表示装置の実施例17
の光路図である。
FIG. 17 shows an image display apparatus according to a seventeenth embodiment of the present invention.
FIG.

【図18】本発明に基づいた実施例1の横収差図の一部
である。
FIG. 18 is a part of a lateral aberration diagram of the first embodiment based on the present invention.

【図19】本発明に基づいた実施例1の横収差図の残り
の一部である。
FIG. 19 is the remaining part of the lateral aberration diagram of the first embodiment based on the present invention.

【図20】本発明に基づいた実施例1の横収差図の残り
の部分である。
FIG. 20 is the remaining part of the lateral aberration diagram of Example 1 based on the present invention.

【図21】本発明に基づいた実施例5の横収差図の一部
である。
FIG. 21 is a part of a lateral aberration diagram of Example 5 based on the present invention.

【図22】本発明に基づいた実施例5の横収差図の残り
の一部である。
FIG. 22 is the remaining part of the lateral aberration diagram of Example 5 based on the present invention.

【図23】本発明に基づいた実施例5の横収差図の残り
の部分である。
FIG. 23 is the remaining portion of the lateral aberration diagram of Example 5 based on the present invention.

【図24】本発明に基づいた実施例14の横収差図の一
部である。
FIG. 24 is a part of a lateral aberration diagram of Example 14 based on the present invention.

【図25】本発明に基づいた実施例14の横収差図の残
りの一部である。
FIG. 25 is a remaining part of the lateral aberration diagram of Example 14 based on the present invention.

【図26】本発明に基づいた実施例14の横収差図の残
りの部分である。
FIG. 26 is the remaining part of the lateral aberration diagram of Example 14 based on the present invention.

【図27】本発明に基づいた頭部装着式画像表示装置の
断面図と斜視図である。
FIG. 27 is a sectional view and a perspective view of a head mounted image display device according to the present invention.

【図28】本発明による接眼光学系を結像光学系として
利用した場合の構成図である。
FIG. 28 is a configuration diagram when an eyepiece optical system according to the present invention is used as an imaging optical system.

【図29】本発明による接眼光学系を結像光学系として
利用した場合の光学系の構成図である。
FIG. 29 is a configuration diagram of an optical system when an eyepiece optical system according to the present invention is used as an imaging optical system.

【図30】従来の1つの画像表示装置の光学系を示す図
である。
FIG. 30 is a diagram showing an optical system of one conventional image display device.

【図31】従来の別の画像表示装置の光学系を示す図で
ある。
FIG. 31 is a diagram showing an optical system of another conventional image display device.

【図32】従来のさらに別の画像表示装置の光学系を示
す図である。
FIG. 32 is a diagram showing an optical system of still another conventional image display device.

【図33】従来のもう1つの画像表示装置の光学系を示
す図である。
FIG. 33 is a diagram showing an optical system of another conventional image display device.

【図34】従来のさらにもう1つの画像表示装置の光学
系を示す図である。
FIG. 34 is a diagram illustrating an optical system of still another conventional image display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…観察者瞳位置 2…観察者視軸 3…接眼光学系の第1面 4…接眼光学系の第2面 5…接眼光学系の第3面 6…接眼光学系の第4面 7…画像表示素子 9…偏心光学素子 10…光学面 11…負レンズ 12…正レンズ 13…接合レンズ 14…裏面鏡 15…頭部装着式画像表示装置(HMD) 16…液晶シヤッター 17…ヘッドバンド Ob…撮影光学系 Fi…ファインダー光学系 Ca…コンパクトカメラ GF…前側レンズ群 D …明るさ絞り DS…接眼光学系(本発明) Lt…対物光学系 P …ホロプリズム Oc…接眼レンズ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Observer pupil position 2 ... Observer's visual axis 3 ... 1st surface of eyepiece optical system 4 ... 2nd surface of eyepiece optical system 5 ... 3rd surface of eyepiece optical system 6 ... 4th surface of eyepiece optical system 7 ... Image display element 9 ... Eccentric optical element 10 ... Optical surface 11 ... Negative lens 12 ... Positive lens 13 ... Joint lens 14 ... Backside mirror 15 ... Head mounted image display (HMD) 16 ... Liquid crystal shutter 17 ... Headband Ob ... Photographing optical system Fi: finder optical system Ca: compact camera GF: front lens group D: aperture stop DS: eyepiece optical system (the present invention) Lt: objective optical system P: holo prism Oc: eyepiece lens

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絞りを有し、物体像を形成する結像光学
系において、 前記結像光学系は、少なくとも4つの面を持ち、それら
の面を、前記絞りから前記物体像に至る光線追跡に従っ
て光線が通過する順に、屈折面である第1面、前記第1
面に対向し光軸に対して偏心した正のパワーを有する反
射面である第2面、前記第2面に対向し前記第2面で反
射後の光軸に対して偏心した反射面である第3面、前記
物体像に最も近接している屈折面である第4面とした場
合、前記の少なくとも4つの面の中、少なくとも2面は
有限の曲率半径を有する面であり、前記の第1面から第
4面によって形成される空間が屈折率が1より大きい媒
質で満たされてなる偏心光学素子を含み、前記絞りから
前記物体像に至るまでの主光線が、前記偏心光学素子の
内部において交差しないように前記2つの反射面を配設
し、前記偏心光学素子内部に像面を有さずに前記物体像
を1次像として結像するように形成されていることを特
徴とする結像光学系。
1. An imaging optical system having a stop and forming an object image, wherein the imaging optical system has at least four surfaces, and traces those surfaces from the stop to the object image. The first surface, which is a refraction surface, and the first surface
A second surface, which is a reflecting surface having a positive power and eccentric to the optical axis and facing the surface, and a reflecting surface eccentric to the optical axis after being reflected by the second surface and facing the second surface. In the case where the third surface is a fourth surface which is a refraction surface closest to the object image, at least two of the at least four surfaces are surfaces having a finite radius of curvature, and the third surface is a surface having a finite radius of curvature. A space formed by the first to fourth surfaces includes an eccentric optical element in which a medium having a refractive index greater than 1 is filled, and a principal ray from the stop to the object image is formed inside the eccentric optical element. Wherein the two reflecting surfaces are disposed so as not to intersect with each other, and the object image is formed as a primary image without having an image surface inside the decentered optical element. Imaging optics.
【請求項2】 前記第3面は、前記第2面に対して凸面
を向けた反射面であることを特徴とする請求項1記載の
結像光学系。
2. The imaging optical system according to claim 1, wherein the third surface is a reflection surface having a convex surface facing the second surface.
【請求項3】 前記の第1面から第4面の何れか1面
は、非回転対称な非球面であることを特徴とする請求項
2記載の結像光学系。
3. The imaging optical system according to claim 2, wherein any one of the first to fourth surfaces is a non-rotationally symmetric aspherical surface.
【請求項4】 前記光軸を含む上下方向の面をY−Z面
と定義する場合、前記第2面のY−Z面内における曲率
半径をRy2、前記第3面のY−Z面内における曲率半径
をRy3とするとき、 0<Ry3/Ry2<4 ・・・(1) であることを特徴とする請求項3記載の結像光学系。
4. When the vertical plane including the optical axis is defined as a YZ plane, the radius of curvature of the second plane in the YZ plane is R y2 , and the third plane is the YZ plane. 4. The imaging optical system according to claim 3, wherein, when a radius of curvature in Ry3 is Ry3 , 0 < Ry3 / Ry2 <4 (1).
【請求項5】 前記の第1面から第4面の何れか1面
は、アナモフィック面であることを特徴とする請求項3
又は4記載の結像光学系。
5. The apparatus according to claim 3, wherein any one of the first to fourth surfaces is an anamorphic surface.
Or the imaging optical system according to 4.
【請求項6】 前記光軸を含む上下方向の面をY−Z
面、前記光軸を含む左右方向の面をX−Z面と定義する
場合、前記第2面のY−Z面内における曲率半径を
y2、前記第2面のX−Z面内における曲率半径をRx2
とするとき、 Ry2/Rx2>1 ・・・(2) であることを特徴とする請求項3又は5記載の結像光学
系。
6. A vertical plane including the optical axis is YZ.
In the case where a plane and a horizontal plane including the optical axis are defined as an XZ plane, a radius of curvature of the second plane in the YZ plane is R y2 , and a curvature of the second plane in the XZ plane is Radius R x2
The image forming optical system according to claim 3, wherein R y2 / R x2 > 1 (2).
【請求項7】 前記結像光学系の第1面及び第4面の何
れか1面は、光軸に対してティルトあるいはディセンタ
リングしていることを特徴とする請求項6記載の結像光
学系。
7. The imaging optical system according to claim 6, wherein one of the first surface and the fourth surface of the imaging optical system is tilted or decentered with respect to an optical axis. system.
【請求項8】 前記結像光学系の第2面と視軸のなす角
をαとするとき、 30°<α<80° ・・・(3) であることを特徴とする請求項7記載の結像光学系。
8. The image forming apparatus according to claim 7, wherein when an angle between the second surface of the imaging optical system and the visual axis is α, 30 ° <α <80 ° (3). Imaging optics.
【請求項9】 前記物体像の像面は、前記光軸に対して
傾いて配備されていることを特徴とする請求項8記載の
結像光学系。
9. The imaging optical system according to claim 8, wherein an image plane of the object image is arranged to be inclined with respect to the optical axis.
【請求項10】 絞りを有し、物体像を形成する結像光
学系において、 前記結像光学系は、少なくとも4つの面を持ち、それら
の面を、前記絞りから前記物体像に至る光線追跡に従っ
て光線が通過する順に、屈折面である第1面、前記第1
面に対向し光軸に対して偏心した正のパワーを有する反
射面である第2面、前記第2面に対向し前記第2面で反
射後の光軸に対して偏心した反射面である第3面、前記
物体像に最も近接している屈折面である第4面とした場
合、前記の少なくとも4つの面の中、少なくとも2面は
有限の曲率半径を有する面であり、前記の第1面から第
4面によって形成される空間が屈折率が1より大きい媒
質で満たされてなる偏心光学素子と、屈折作用を有する
少なくとも1つの光学面と、を前記絞りから前記物体像
に至る光路中に配設してなることを特徴とする結像光学
系。
10. An imaging optical system having a stop and forming an object image, wherein the imaging optical system has at least four surfaces, and traces those surfaces from the stop to the object image. The first surface, which is a refraction surface, and the first surface
A second surface, which is a reflecting surface having a positive power and eccentric to the optical axis and facing the surface, and a reflecting surface eccentric to the optical axis after being reflected by the second surface and facing the second surface. In the case where the third surface is a fourth surface which is a refraction surface closest to the object image, at least two of the at least four surfaces are surfaces having a finite radius of curvature, and the third surface is a surface having a finite radius of curvature. A decentered optical element in which a space formed by the first to fourth surfaces is filled with a medium having a refractive index greater than 1, and at least one optical surface having a refracting action, an optical path from the stop to the object image An imaging optical system characterized by being disposed inside.
【請求項11】 前記の少なくとも1つの光学面は、前
記第1面で発生する色収差量とほぼ同等の逆の色収差量
を発生させる面で構成してなることを特徴とする請求項
10記載の結像光学系。
11. The apparatus according to claim 10, wherein the at least one optical surface is configured to generate a reverse chromatic aberration amount substantially equal to the chromatic aberration amount generated in the first surface. Imaging optics.
【請求項12】 前記の少なくとも1つの光学面は、前
記第1面で発生する色収差量とほぼ同等の逆の色収差量
を発生させるように、面のパワー及び面前後の媒質の屈
折率及びアッベ数が設定されてなる請求項10記載の結
像光学系。
12. The power of the surface, the refractive index of the medium before and after the surface, and the Abbe's power so that the at least one optical surface generates a reverse chromatic aberration amount substantially equal to the chromatic aberration amount generated in the first surface. The imaging optical system according to claim 10, wherein the number is set.
【請求項13】 前記の少なくとも1つの光学面は、前
記絞りと前記偏心光学素子の第1面の間に配置されたて
いることを特徴とする請求項10記載の結像光学系。
13. The imaging optical system according to claim 10, wherein said at least one optical surface is disposed between said stop and a first surface of said decentered optical element.
【請求項14】 前記の少なくとも1つの光学面は、前
記偏心光学素子の第2面と第3面の間に配置されている
ことを特徴とする請求項10記載の結像光学系。
14. The imaging optical system according to claim 10, wherein said at least one optical surface is arranged between a second surface and a third surface of said decentered optical element.
【請求項15】 前記少なくとも1つの光学面は、前記
偏心光学素子の第4面と前記物体像との間に配置されて
いることを特徴とする請求項10記載の結像光学系。
15. The imaging optical system according to claim 10, wherein said at least one optical surface is disposed between a fourth surface of said decentered optical element and said object image.
【請求項16】 前記の少なくとも1つの光学面は、前
記光軸に対して偏心していることを特徴とする請求項1
0記載の結像光学系。
16. The optical system according to claim 1, wherein the at least one optical surface is decentered with respect to the optical axis.
0. The imaging optical system according to 0.
【請求項17】 前記の少なくとも1つの光学面は、接
合面であることを特徴とする請求項10記載の結像光学
系。
17. The imaging optical system according to claim 10, wherein said at least one optical surface is a bonding surface.
【請求項18】 前記の少なくとも1つの光学面と前記
偏心光学素子は空気レンズを形成することを特徴とする
請求項10記載の結像光学系。
18. The imaging optical system according to claim 10, wherein said at least one optical surface and said decentered optical element form an air lens.
JP2002032332A 2002-02-08 2002-02-08 Imaging optics Expired - Fee Related JP3504652B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002032332A JP3504652B2 (en) 2002-02-08 2002-02-08 Imaging optics

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002032332A JP3504652B2 (en) 2002-02-08 2002-02-08 Imaging optics

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12789695A Division JP3497607B2 (en) 1995-05-26 1995-05-26 Eyepiece optical system and image display device using the same

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003376474A Division JP2004126613A (en) 2003-11-06 2003-11-06 Optical system for image formation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002318351A true JP2002318351A (en) 2002-10-31
JP3504652B2 JP3504652B2 (en) 2004-03-08

Family

ID=19192517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002032332A Expired - Fee Related JP3504652B2 (en) 2002-02-08 2002-02-08 Imaging optics

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3504652B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP3504652B2 (en) 2004-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3497607B2 (en) Eyepiece optical system and image display device using the same
JP3537230B2 (en) Eyepiece optical system and image display device using the same
JP3599828B2 (en) Optical device
US5745295A (en) Image display apparatus
US5886824A (en) Image display apparatus
JP3392929B2 (en) Video display device
JP3645618B2 (en) Image display device
JPH09219832A (en) Image display
JPH08146341A (en) Image display device
JPH09258104A (en) Optical system
JP3497594B2 (en) Image display device
JP3542214B2 (en) Image display device
JP3542213B2 (en) Image display device
JP3394758B2 (en) Video display device
JPH0983908A (en) Picture display device
JP3340118B2 (en) Eccentric optical system and visual display device using it
JP3504652B2 (en) Imaging optics
JP3537421B2 (en) Imaging optics
JP3607736B2 (en) Image display device
JP2004126613A (en) Optical system for image formation
JP3636319B2 (en) Imaging optics
JP3488223B2 (en) Eccentric optical system
JPH09166760A (en) Picture display device
JPH09171151A (en) Image display device

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20031203

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20031210

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081219

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081219

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091219

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101219

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111219

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111219

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121219

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees