JP2010250275A - 視覚表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 広い観察画角を鮮明に且つ遠方の映像として観察することが可能な長いアイリリーフを有する小型の視覚表示装置を提供する。
【解決手段】 映像表示素子３と、映像表示素子３に表示された映像を遠方の虚像として観察させる接眼光学系５と、からなる視覚表示装置１において、接眼光学系５は、少なくとも一つの反射光学素子５ａと、少なくとも一つの透過光学素子５ｂと、接眼光学系５の逆光線追跡における入射瞳Ｅの中心から透過光学素子５ｂを経て反射光学素子５ａに向かう中心主光線を含む視軸１０１と、を有し、視軸１０１を含む第１断面と、第１断面と直交し視軸１０１を含む第２断面とで結像回数が異なることを特徴とする。
【選択図】図１
【解決手段】 映像表示素子３と、映像表示素子３に表示された映像を遠方の虚像として観察させる接眼光学系５と、からなる視覚表示装置１において、接眼光学系５は、少なくとも一つの反射光学素子５ａと、少なくとも一つの透過光学素子５ｂと、接眼光学系５の逆光線追跡における入射瞳Ｅの中心から透過光学素子５ｂを経て反射光学素子５ａに向かう中心主光線を含む視軸１０１と、を有し、視軸１０１を含む第１断面と、第１断面と直交し視軸１０１を含む第２断面とで結像回数が異なることを特徴とする。
【選択図】図１
Description
本発明は、視覚表示装置に関し、広い観察画角を表示することが可能な視覚表示装置に関するものである。
従来、虚像を観察する光学系として特許文献１のようなものが知られている。
しかしながら、特許文献１において知られている技術は、虚像を観察するものであるが、観察画角が狭かった。
本発明は、従来技術のこのような状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、広い観察画角を鮮明に且つ遠方の映像として観察することが可能な長いアイリリーフを有する小型の視覚表示装置を提供することである。
上記課題を解決するために、本発明は、映像表示素子と、前記映像表示素子に表示された映像を遠方の虚像として観察させる接眼光学系と、からなる視覚表示装置において、前記接眼光学系は、少なくとも一つの反射光学素子と、少なくとも一つの透過光学素子と、前記接眼光学系の逆光線追跡における入射瞳の中心から前記透過光学素子を経て前記反射光学素子に向かう中心主光線を含む視軸と、を有し、前記視軸を含む第１断面と、前記第１断面と直交し前記視軸を含む第２断面とで結像回数が異なることを特徴とする。
また、前記結像回数は、前記第１断面が０回、前記第２断面が１回であることを特徴とする。
また、前記反射光学素子及び前記透過光学素子は、前記第２断面方向の屈折率が強いことを特徴とする。
また、前記反射光学素子及び前記透過光学素子は、一つの回転対称軸に対して回転対称であることを特徴とする。
また、前記第２断面は、前記回転対称軸を含むことを特徴とする。
また、前記反射光学素子は、前記第２断面内で前記視軸に対して偏心していることを特徴とする。
また、前記視軸と前記回転対称軸は直交することを特徴とする。
また、前記反射光学素子は、円筒状にしたリニアフレネルの反射素子であることを特徴とする。
また、前記反射光学素子は、前記第２断面内で前記視軸に対して一方側と他方側とで形状が異なることを特徴とする。
また、前記透過光学素子は、湾曲円筒状にしたリニアフレネルの透過素子であることを特徴とする。
また、前記透過光学素子は、前記第２断面内で前記視軸に対して一方側と他方側とで形状が異なることを特徴とする。
また、以下の条件式（１）を満足することを特徴とする。
｜Ｒｙ｜＜｜Ｒｘ｜ ・・・（１）
ただし、Ｒｘは前記第１断面内で前記視軸が当る近傍の前記反射光学素子の反射面の曲率半径、Ｒｙは前記第２断面内で前記視軸が当る近傍の前記反射光学素子の反射面の曲率半径、である。
｜Ｒｙ｜＜｜Ｒｘ｜ ・・・（１）
ただし、Ｒｘは前記第１断面内で前記視軸が当る近傍の前記反射光学素子の反射面の曲率半径、Ｒｙは前記第２断面内で前記視軸が当る近傍の前記反射光学素子の反射面の曲率半径、である。
また、以下の条件式（２）を満足することを特徴とする。
｜Ｆｙ｜＜｜Ｒｘ｜ ・・・（２）
ただし、Ｆｙは、前記透過光学素子の回転対称軸を含む断面の焦点距離、Ｒｘは前記第１断面内で前記視軸が当る近傍の前記反射光学素子の反射面の曲率半径、である。
｜Ｆｙ｜＜｜Ｒｘ｜ ・・・（２）
ただし、Ｆｙは、前記透過光学素子の回転対称軸を含む断面の焦点距離、Ｒｘは前記第１断面内で前記視軸が当る近傍の前記反射光学素子の反射面の曲率半径、である。
また、前記透過光学素子を少なくとも２つ有する。
また、前記少なくとも２つの透過光学素子は、反射面の回転対称軸と同一の回転対称軸を有する回転対称面から構成されている。
また、前記少なくとも２つの透過光学素子は、前記第２断面に対して対称に配置される。
また、前記透過光学素子のうちの１つは、反射面の回転対称軸と同一の回転対称軸を有し、他の１つは、前記第２断面に対して対称に配置される。
また、前記映像表示素子に表示された映像を投影する投影光学系と、前記投影光学系により投影された映像の近傍に配置された拡散面と、をさらに有し、前記回転対称軸と同心に前記投影光学系による投影像を配置する。
また、前記投影光学系は、前記回転対称軸に対して回転対称である。
また、前記映像表示素子は、前記回転対称軸に対して回転対称な曲面である。
以上の本発明の視覚表示装置においては、広い観察画角を鮮明に且つ遠方の映像として観察することが可能となる。
以下、実施例に基づいて本実施形態の視覚表示装置について説明する。図１は第１実施形態の視覚表示装置１の概念図、図２は図１の平面図、である。
第１実施形態の視覚表示装置１は、図１及び図２に示すように、映像表示素子３と、映像表示素子３に表示された映像を投影する投影光学系４と、投影光学系４により投影された映像の近傍に配置された拡散面１１と、投影光学系４により投影された映像を遠方の虚像として観察させる接眼光学系５と、からなる視覚表示装置１において、接眼光学系５は、少なくとも一つの反射光学素子５ａと、少なくとも一つの透過光学素子５ｂと、接眼光学系５の逆光線追跡における入射瞳Ｅの中心から透過光学素子５ｂを経て反射光学素子５ａに向かう中心主光線を含む視軸１０１と、を有し、視軸１０１を含む第１断面と、第１断面と直交し視軸１０１を含む第２断面とで結像回数が異なる。
図３１は第２実施形態の視覚表示装置１の概念図、図３２は図３１の平面図、である。
第２実施形態の視覚表示装置１は、図３１及び図３２に示すように、曲面からなる映像表示素子３と、映像表示素子３の映像を遠方の虚像として観察させる接眼光学系５と、からなる視覚表示装置１において、接眼光学系５は、少なくとも一つの反射光学素子５ａと、少なくとも一つの透過光学素子５ｂと、接眼光学系５の逆光線追跡における入射瞳Ｅの中心から透過光学素子５ｂを経て反射光学素子５ａに向かう中心主光線を含む視軸１０１と、を有し、視軸１０１を含む第１断面と、第１断面と直交し視軸１０１を含む第２断面とで結像回数が異なる。
一般に、観察画角を広くとり、アイリリーフを長くすると、観察装置は大型になる。そこで、光路を折り曲げることが行われるが、光路同士の干渉により観察画角を広く取ることは不可能であった。特に、投影光学系４の光束径を小さくして、投影光学系４の負担を減らす為に拡散面１１を用いると、拡散面１１と光束が干渉してしまい観察画角を広く取ることができなかった。
本実施形態では、接眼光学系５内の結像回数を視軸１０１を含む第１断面と、第１断面と直交し視軸１０１を含む第２断面とで異ならせることにより、光路を収束させ、光路同士の干渉の問題を回避することに成功したものである。この構成により約１８０°の観察像を観察することも可能となり、一断面内でのみ像を１回リレーしているので、観察光路と拡散板１１又は観察者の頭部等と光束が干渉することが無くなり、上下方向５０°の広画角な映像が観察可能である。
また、前記結像回数は、第１断面が０回、第２断面が１回であることが好ましい。このような構成とすることにより、偏心光路を最小にすることが可能となり、小型の視覚表示装置を提供することが可能となる。
また、反射光学素子５ａ及び透過光学素子５ｂは、第２断面方向の屈折率が強いことが好ましい。パワーの強い断面方向を一致させることにより反射光学素子５ａと透過光学素子５ｂの中間に１断面方向のみで結像する中間像を形成することが可能となる。
また、反射光学素子５ａ及び透過光学素子５ｂは、一つの回転対称軸２に対して回転対称であることが好ましい。このような構成とすることにより、製作性が格段に向上し安価な接眼光学系５を提供することが可能となる。
また、第２断面は、回転対称軸２を含むことが好ましい。回転対称軸２を有する断面では接眼光学系５内で１回結像し、回転対称軸２と直交する断面では結像しないことが重要である。回転対称軸２と直交する断面内では光学系の透過面のパワーは略０となり、反射面しかパワーを与えられないため、この断面内で結像回数を増やすことは収差補正上好ましくない。一方、回転対称軸２を有する断面内では、比較的自由に面にパワーを与えることが可能となり、１回結像させても収差補正が容易であるからである。
また、反射光学素子５ａは、第２断面内で視軸１０１に対して偏心していることが好ましい。回転対称軸２を有する断面内では面の形状を自由に設定することが可能であり、この断面内で偏心配置させ任意の面で偏心により発生する偏心収差を補正することが可能となる。
また、視軸１０１と回転対称軸２は直交することが好ましい。観察者頭部に対して上下方向となる方向に回転対称軸２を配置することにより、左右方向に広い観察像を観察することが可能となる。回転対称軸２を上下方向にすると、左右方向には理論的に回転対称な面が広がることになり、画角左右方向の画角を広げる場合に好ましい。人間の視覚は上下方向より左右方向に広いので、これとも一致する。
また、回転対称軸２と同心に投影光学系４による投影像を配置することが好ましい。このような構成により、接眼光学系５で観察者前方に投影される虚像の投影位置が一定となり、観察者はどの方向を観察しても、所定の一定距離の観察像を観察することが可能となり、常に鮮明な観察像を観察することが可能となる。
また、第１実施形態の投影光学系４は、回転対称軸２に対して回転対称であることが好ましい。接眼光学系５と投影光学系４の回転対称軸２を一致させることにより、投影光学系４の投影する中間像に回転非対称な像歪みが発生することが無く、像歪みの少ない観察像を観察することが可能となる。
また、第２実施形態の映像表示素子３は、回転対称軸２に対して回転対称であることが好ましい。接眼光学系５と映像表示素子３の回転対称軸２を一致させることにより、映像表示素子３の映像に回転非対称な歪みが発生することが無く、歪みの少ない観察像を観察することが可能となる。
また、反射光学素子５ａは、円筒状にしたリニアフレネルの反射素子であることが好ましい。リニアフレネルレンズを反射面に加工したものを円筒状に湾曲させて反射面を構成することにより、安価に反射面を加工することが可能となる。
また、反射光学素子５ａは、第２断面内で視軸１０１に対して一方側と他方側とで形状が異なることが好ましい。反射面は偏心している為に偏心収差が発生する。これを補正するために中心光線の上下方向で形状を変え、偏心収差を補正することが望ましい。
また、透過光学素子５ｂは、湾曲円筒状にしたリニアフレネルの透過素子であることが好ましい。リニアフレネルの透過素子を円筒状に湾曲させて反射面を構成することにより、安価に回転対称で、一断面のみにパワーを有する透過面を加工することが可能となる。
また、透過光学素子５ｂは、第２断面内で視軸１０１に対して一方側と他方側とで形状が異なることが好ましい。反射面が偏心している為に偏心収差が発生する。これを補正するために透過光学素子５ｂの中心光線の上下方向で形状を変え、透過光学素子５ｂでも偏心収差を補正することが望ましい。
また、以下の条件式（１）を満足することが好ましい。
｜Ｒｙ｜＜｜Ｒｘ｜ ・・・（１）
ただし、Ｒｘは前記第１断面内で前記視軸が当る近傍の前記反射光学素子の反射面の曲率半径、Ｒｙは前記第２断面内で前記視軸が当る近傍の前記反射光学素子の反射面の曲率半径、である。
｜Ｒｙ｜＜｜Ｒｘ｜ ・・・（１）
ただし、Ｒｘは前記第１断面内で前記視軸が当る近傍の前記反射光学素子の反射面の曲率半径、Ｒｙは前記第２断面内で前記視軸が当る近傍の前記反射光学素子の反射面の曲率半径、である。
条件式（１）を満足することにより、接眼光学系５の回転対称軸２を含む断面内での反射面のパワーが強くなり、光束をより細くすることが可能となり、結果上下方向の観察画角を広く取ることが可能となる。
また、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
｜Ｆｙ｜＜｜Ｒｘ｜ ・・・（２）
ただし、Ｆｙは、前記透過光学素子の回転対称軸を含む断面の焦点距離、Ｒｘは前記第１断面内で前記視軸が当る近傍の前記反射光学素子の反射面の曲率半径、である。
｜Ｆｙ｜＜｜Ｒｘ｜ ・・・（２）
ただし、Ｆｙは、前記透過光学素子の回転対称軸を含む断面の焦点距離、Ｒｘは前記第１断面内で前記視軸が当る近傍の前記反射光学素子の反射面の曲率半径、である。
透過光学素子５ｂの回転対称軸２を含む面内で条件式（２）を満足しないと、反射光学素子５ａにより結像されたリレー像を遠方の虚像として観察することが不可能となってしまう。
さらに好ましくは、以下の条件式（２’）を満足することが好ましい。
｜Ｆｙ｜＜２×｜Ｒｘ｜ ・・・（２’）
｜Ｆｙ｜＜２×｜Ｒｘ｜ ・・・（２’）
条件式（２’）を満足することにより、接眼光学系５の回転対称軸２を含む断面内での反射面のパワーが強くなり、光束をより細くすることが可能となり、結果上下方向の観察画角を広く取ることが可能となる。
また、図３及び図４に示すように、第１実施形態の映像表示素子３は、円環状又は円弧状の映像を表示することが好ましい。
第１実施形態では像周辺の映像を投影光学系４により接眼光学系５に投影する構成を取っているため、表示映像の形状もこれに合わせたものにする必要がある。そのためには図３及び図４に示すように円環状又は円弧状の中心方向を観察映像の下方向になるような円環状又は円弧状の映像を表示する必要がある。又は投影光学系４の種類によっては中心方向を観察像の上方向になるような円環状又は円弧状の映像を表示する必要がある。
さらに好ましくは、観察者後方に当る映像を表示しない例えば２４０度の場合には、表示素子の画素を有効に利用する為に略半円形に表示することが好ましく、例えば１２０度の表示を行う場合は扇形の表示を行うことが好ましい。また、図４に示すように、映像表示素子３の画素数を有効に使うために、円環状又は円弧状の表示映像の観察可能な部分のみ拡大して映像表示素子３に表示することが良い。
第１実施形態の投影光学系４は広角の魚眼レンズを使うことも可能である、例えば、特公平２−１４６８４号公報の第1実施例を用いることが可能である。また、これに限らず一般的な魚眼レンズを用いることが可能であり、投影光学系４の入射瞳と接眼光学系５の入射瞳を一致させることが重要である。
また、凸面鏡１面と通常の投影光学系４で投影光学系４を構成することも可能である。
さらに好ましくは、魚眼レンズは像周辺の映像が小さく写るような歪を持つため歪みの小さいＦ−θ特性を持った魚眼レンズが好ましい。
さらに好ましくは、第１実施形態では、本出願人の特開２００４−１０２２０４号公報に記載の拡散板を拡散面１１に用いることが好ましい。
さらに好ましくは、第１実施形態では、左右の眼球（入射瞳）Ｅに対応した２つの投影光学系４を配置し、２つの投影光学系４の投影像を拡散面１１に投影すると同時に、２つの映像のクロストークが起きないように拡散面１１の拡散角をコントロールして立体像を観察することも可能である。
また、拡散面１１をホログラフィックな拡散面１１にすることにより拡散面１１自体が観察されてしまう問題を回避することが可能となる。さらに、拡散面１１を回転又は振動させることにより上記問題を解決することが可能である。
さらに、接眼光学系５は半透過面にすることにより、外界の映像と電子像を重層表示する所謂コンバイナーとして構成することが可能である。この場合、円環状の基盤にホログラフィック素子を貼り付けた、凹面鏡の作用を有するコンバイナーとすることが望ましい。
また、視覚表示装置１は、接眼光学系５を円環状に形成し、観察者の顔を円環状の接眼光学系５の中央の空間に挿入することにより、３６０度の映像を観察することができる構造としてもよい。
観察される虚像面（追跡上は物体面）は２ｍ先を想定しているが、これは任意に設定できる。また、観察面が有限距離の場合観察面も回転対称軸２に対して回転対称な円筒状の観察面となる。
図５は第１実施形態の視覚表示装置１を座席Ｓと組み合わせて適用した図、図３３は第２実施形態の視覚表示装置１を座席Ｓと組み合わせて適用した図を示す。座席Ｓは、ソファや乗り物等の座席Ｓであり、視覚表示装置１は、この座席Ｓに一体的に接続される。従って、座席Ｓがリクライニング機構を有する場合は、傾斜された背面部Ｓ１の角度に応じて、視覚表示装置１もその角度を変えることになる。
以下に、視覚表示装置１の光学系の実施例を説明する。これら光学系の構成パラメータは後記する。これら実施例等の構成パラメータは、例えば、第１実施形態では図６、第２実施形態では図３４に示すように、観察者の観察する位置を接眼光学系５の逆光線追跡における入射瞳Ｅとし、入射瞳Ｅを通る光線が、接眼光学系５を経て拡散面１１に向かう逆光線追跡の結果に基づくものである。なお、投影光学系４については省略する。
座標系は、例えば、第１実施形態では図６、第２実施形態では図３４に示すように、接眼光学系５の回転対称軸２と、入射瞳Ｅと反射光学素子５ａとを結ぶ視軸１０１との交点Ｏを偏心光学系の偏心光学面の原点Ｏとし、接眼光学系５の回転対称軸２の原点Ｏから拡散面側へ向かう方向をＹ軸正方向とし、原点Ｏから右方向をＺ軸正方向とし、図６及び図３４の紙面内をＹ−Ｚ平面とする。そして、Ｙ軸、Ｚ軸と右手直交座標系を構成する軸をＸ軸正方向とする。
偏心面については、その面が定義される座標系の上記光学系の原点の中心からの偏心量（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向をそれぞれＸ，Ｙ，Ｚ）と、光学系の原点に定義される座標系のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸それぞれを中心とする各面を定義する座標系の傾き角（それぞれα，β，γ（°））とが与えられている。その場合、αとβの正はそれぞれの軸の正方向に対して反時計回りを、γの正はＺ軸の正方向に対して時計回りを意味する。なお、面の中心軸のα，β，γの回転のさせ方は、各面を定義する座標系を光学系の原点に定義される座標系のまずＸ軸の回りで反時計回りにα回転させ、次に、その回転した新たな座標系のＹ軸の回りで反時計回りにβ回転させ、次いで、その回転した別の新たな座標系のＺ軸の回りで時計回りにγ回転させるものである。
また、各実施例の光学系を構成する光学作用面の中、特定の面とそれに続く面が共軸光学系を構成する場合には面間隔が与えられており、その他、面の曲率半径、媒質の屈折率、アッベ数が慣用法に従って与えられている。
また、拡張回転自由曲面は、以下の定義で与えられる回転対称面である。
まず、図７に示すように、Ｙ−Ｚ座標面上で原点を通る下記の曲線（ａ）が定められる。
Ｚ＝（Ｙ2 ／ＲＹ）／〔１＋｛１−（Ｃ1 ＋１）Ｙ2 ／ＲＹ2 ｝1 /2〕
＋Ｃ2 Ｙ＋Ｃ3 Ｙ2 ＋Ｃ4 Ｙ3 ＋Ｃ5 Ｙ4 ＋Ｃ6 Ｙ5 ＋Ｃ7 Ｙ6
＋・・・・＋Ｃ21Ｙ20＋・・・・＋Ｃn+1 Ｙn ＋・・・・
・・・（ａ）
Ｚ＝（Ｙ2 ／ＲＹ）／〔１＋｛１−（Ｃ1 ＋１）Ｙ2 ／ＲＹ2 ｝1 /2〕
＋Ｃ2 Ｙ＋Ｃ3 Ｙ2 ＋Ｃ4 Ｙ3 ＋Ｃ5 Ｙ4 ＋Ｃ6 Ｙ5 ＋Ｃ7 Ｙ6
＋・・・・＋Ｃ21Ｙ20＋・・・・＋Ｃn+1 Ｙn ＋・・・・
・・・（ａ）
次いで、この曲線（ａ）をＸ軸正方向を向いて左回りを正として角度θ（°）回転した曲線Ｆ（Ｙ）が定められる。この曲線Ｆ（Ｙ）もＹ−Ｚ座標面上で原点を通る。
その曲線Ｆ（Ｙ）をＹ正方向に距離Ｒ（負のときはＹ負方向）だけ平行移動し、その後にＺ軸の周りでその平行移動した曲線を回転させてできる回転対称面を拡張回転自由曲面
その結果、拡張回転自由曲面はＹ−Ｚ面内で自由曲面（自由曲線）になり、Ｘ−Ｙ面内で半径｜Ｒ｜の円になる。
この定義からＺ軸が拡張回転自由曲面の軸（回転対称軸）となる。
ここで、ＲＹはＹ−Ｚ断面での球面項の曲率半径、Ｃ1 は円錐定数、Ｃ2 、Ｃ3 、Ｃ4 、Ｃ5 …はそれぞれ１次、２次、３次、４次…の非球面係数である。
ここで、ＲＹはＹ−Ｚ断面での球面項の曲率半径、Ｃ1 は円錐定数、Ｃ2 、Ｃ3 、Ｃ4 、Ｃ5 …はそれぞれ１次、２次、３次、４次…の非球面係数である。
なお、Ｚ軸を中心軸２に持つ円錐面は拡張回転自由曲面の１つとして与えられ、ＲＹ＝∞，Ｃ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3 ，Ｃ4 ，Ｃ5 ，…＝０とし、θ＝（円錐面の傾き角）、Ｒ＝（Ｘ−Ｚ面内での底面の半径）として与えられる。
また、後記の構成パラメータ中にデータの記載されていない係数項は０である。屈折率、アッベ数については、ｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に対するものを表記してある。長さの単位はｍｍである。各面の偏心は、上記のように、基準面からの偏心量で表わす。観察者両眼の眼幅は絞り面のＸ偏心で表されている。水平断面での光路図では幅６０ｍｍで表されている。フレネル面は、屈折率１００１で表現され、回折光学素子（ＤＯＥ）は屈折率１０７７．０５、アッベ数−３．５で表わされている。
ゾーンプレートに代表されるＤＯＥは、アッベ数νｄ ＝−３．４５という大きな逆分散特性を持ち、色収差補正能力が大きい。
さらに、非球面作用を持つＤＯＥの製法は球面作用を持つＤＯＥの製法と同じであるので、ＤＯＥに積極的に非球面作用を持たすことができ、広画角化に伴う軸外収差の増加を効果的に補正することができる。この場合、光軸から離れるに従い近軸的な球面系のパワーより弱いパワーとなるような非球面作用（ピッチ分布）をＤＯＥに持たせると、収差補正能力が大きくなる。また、このようなピッチ配列は、ＤＯＥの有効径周辺のピッチを大きくするので、その製作性も向上する。また、屈折系レンズと異なり、ＤＯＥは、基板の表面に回折面を加工するだけなので、実質上、体積・重量の増加は伴わず、視覚表示装置の光学系としては好ましい。
第１実施形態の実施例１〜実施例７について説明する。
実施例１の視覚表示装置１の接眼光学系５の回転対称軸２に沿ってとった断面図を図８に、平面図を図９に、光学系全体の横収差図を図１０に示す。
本実施例１は、図示しない投影光学系により投影された映像の近傍に配置された拡散面１１と、図示しない投影光学系により投影された映像を遠方の虚像として観察させる接眼光学系５と、からなる視覚表示装置において、接眼光学系５は、少なくとも一つの反射光学素子５ａと、少なくとも一つの透過光学素子５ｂと、接眼光学系５の逆光線追跡における入射瞳Ｅの中心から透過光学素子５ｂを経て反射光学素子５ａに向かう中心主光線を含む視軸１０１と、を有し、視軸１０１を含む第１断面と、第１断面と直交し視軸１０１を含む第２断面とで結像回数が異なるものである。
接眼光学系５は、両面がＹトーリック面からなる透過光学素子５ｂと、正のパワーを有し上下非対称な拡張回転自由曲面からなる反射光学素子５ａを有する。また、透過光学素子５ｂの入射瞳Ｅと反対側には、回折光学素子（ＤＯＥ）が設けられている。
拡散面１１は、円錐面からなり、図示しない投影光学系により投影された映像は、拡散面１１の近傍に円錐状に投影される。
逆光線追跡において、入射瞳Ｅから出射した光束は、接眼光学系５の透過光学素子５ｂを経て、反射光学素子５ａで反射され、拡散面１１で中間結像する。その後、拡散面１１を出た光束は、図示しない投影光学系に入る。そして、図示しない映像表示素子の光軸から外れた半径方向の所定位置に達する。
この実施例１の仕様は、
画角（収差表示） 上下５０．００°
入射瞳径（逆追跡） ４０．００
である。
画角（収差表示） 上下５０．００°
入射瞳径（逆追跡） ４０．００
である。
実施例２の視覚表示装置１の接眼光学系５の回転対称軸２に沿ってとった断面図を図１１に、平面図を図１２に、光学系全体の横収差図を図１３に示す。
本実施例２は、図示しない投影光学系により投影された映像の近傍に配置された拡散面１１と、図示しない投影光学系により投影された映像を遠方の虚像として観察させる接眼光学系５と、からなる視覚表示装置において、接眼光学系５は、少なくとも一つの反射光学素子５ａと、少なくとも一つの透過光学素子５ｂと、接眼光学系５の逆光線追跡における入射瞳Ｅの中心から透過光学素子５ｂを経て反射光学素子５ａに向かう中心主光線を含む視軸１０１と、を有し、視軸１０１を含む第１断面と、第１断面と直交し視軸１０１を含む第２断面とで結像回数が異なるものである。
接眼光学系５は、両面がＹトーリック面からなる透過光学素子５ｂと、入射瞳Ｅ側に円錐面５ａ１及び入射瞳Ｅと逆側にフレネル５ａ２を有する反射光学素子５ａを有する。
拡散面１１は、円錐面からなり、図示しない投影光学系により投影された映像は、拡散面１１の近傍に円錐状に投影される。
逆光線追跡において、入射瞳Ｅから出射した光束は、接眼光学系５の透過光学素子５ｂを経て、反射光学素子５ａの円錐面５ａ１から入射し、フレネル５ａ２で反射され、円錐面５ａ１から出射し、拡散面１１で中間結像する。その後、拡散面１１を出た光束は、図示しない投影光学系に入る。そして、図示しない映像表示素子の光軸から外れた半径方向の所定位置に結像する。
この実施例２の仕様は、
画角（収差表示） 上下５０．００°
入射瞳径（逆追跡） ２０．００
である。
画角（収差表示） 上下５０．００°
入射瞳径（逆追跡） ２０．００
である。
実施例３の視覚表示装置１の接眼光学系５の回転対称軸２に沿ってとった断面図を図１４に、平面図を図１５に、光学系全体の横収差図を図１６に示す。
本実施例３は、図示しない投影光学系により投影された映像の近傍に配置された拡散面１１と、図示しない投影光学系により投影された映像を遠方の虚像として観察させる接眼光学系５と、からなる視覚表示装置において、接眼光学系５は、少なくとも一つの反射光学素子５ａと、少なくとも一つの透過光学素子５ｂと、接眼光学系５の逆光線追跡における入射瞳Ｅの中心から透過光学素子５ｂを経て反射光学素子５ａに向かう中心主光線を含む視軸１０１と、を有し、視軸１０１を含む第１断面と、第１断面と直交し視軸１０１を含む第２断面とで結像回数が異なるものである。
接眼光学系５は、入射瞳Ｅ側にフレネル５ｂ１及び入射瞳Ｅと逆側にシリンドリカル面５ｂ２を有する透過光学素子５ｂと、正のパワーを有し上下非対称な拡張回転自由曲面からなる反射光学素子５ａを有する。
拡散面１１は、円錐面からなり、図示しない投影光学系により投影された映像は、拡散面１１の近傍に円錐状に投影される。
逆光線追跡において、入射瞳Ｅから出射した光束は、接眼光学系５の透過光学素子５ｂのフレネル５ｂ１から入射し、シリンドリカル面５ｂ２から出射し、反射光学素子で反射され、拡散面１１で中間結像する。その後、拡散面１１を出た光束は、図示しない投影光学系に入る。そして、図示しない映像表示素子の光軸から外れた半径方向の所定位置に結像する。
この実施例３の仕様は、
画角（収差表示） 上下５０．００°
入射瞳径（逆追跡） ２０．００
である。
画角（収差表示） 上下５０．００°
入射瞳径（逆追跡） ２０．００
である。
実施例４の視覚表示装置１の接眼光学系５の回転対称軸２に沿ってとった断面図を図１７に、平面図を図１８に、光学系全体の横収差図を図１９に示す。
本実施例４は、図示しない投影光学系により投影された映像の近傍に配置された拡散面１１と、図示しない投影光学系により投影された映像を遠方の虚像として観察させる接眼光学系５と、からなる視覚表示装置において、接眼光学系５は、少なくとも一つの反射光学素子５ａと、少なくとも一つの透過光学素子５ｂと、接眼光学系５の逆光線追跡における入射瞳Ｅの中心から透過光学素子５ｂを経て反射光学素子５ａに向かう中心主光線を含む視軸１０１と、を有し、視軸１０１を含む第１断面と、第１断面と直交し視軸１０１を含む第２断面とで結像回数が異なるものである。
接眼光学系５は、入射瞳Ｅ側にフレネル５ｂ１及び入射瞳Ｅと逆側にシリンドリカル面５ｂ２を有する透過光学素子５ｂと、入射瞳Ｅ側にシリンドリカル面５ａ１及び入射瞳Ｅと逆側にフレネル５ａ２を有する反射光学素子５ａを有する。
拡散面１１は、円錐面からなり、図示しない投影光学系により投影された映像は、拡散面１１の近傍に円錐状に投影される。
逆光線追跡において、入射瞳Ｅから出射した光束は、接眼光学系５の透過光学素子５ｂのフレネル５ｂ１から入射し、シリンドリカル面５ｂ２から出射し、反射光学素子５ａのシリンドリカル面５ａ１から入射し、フレネル５ａ２で反射され、シリンドリカル面５ａ１から出射し、拡散面１１で中間結像する。その後、拡散面１１を出た光束は、図示しない投影光学系に入る。そして、図示しない映像表示素子の光軸から外れた半径方向の所定位置に結像する。
この実施例４の仕様は、
画角（収差表示） 上下５０．００°
入射瞳径（逆追跡） ２０．００
である。
画角（収差表示） 上下５０．００°
入射瞳径（逆追跡） ２０．００
である。
実施例５の視覚表示装置１の接眼光学系５の回転対称軸２に沿ってとった断面図を図２０に、平面図を図２１に、光学系全体の横収差図を図２２に示す。
本実施例５は、図示しない投影光学系により投影された映像の近傍に配置された拡散面１１と、図示しない投影光学系により投影された映像を遠方の虚像として観察させる接眼光学系５と、からなる視覚表示装置において、接眼光学系５は、少なくとも一つの反射光学素子５ａと、少なくとも一つの透過光学素子５ｂと、接眼光学系５の逆光線追跡における入射瞳Ｅの中心から透過光学素子５ｂを経て反射光学素子５ａに向かう中心主光線を含む視軸１０１と、を有し、視軸１０１を含む第１断面と、第１断面と直交し視軸１０１を含む第２断面とで結像回数が異なるものである。
接眼光学系５は、両面がＹトーリック面からなる透過光学素子５ｂと、正のパワーを有し上下非対称な拡張回転自由曲面からなる反射光学素子５ａを有する。
拡散面１１は、Ｙトーリック面からなり、図示しない投影光学系により投影された映像は、拡散面１１の近傍に投影される。
逆光線追跡において、入射瞳Ｅから出射した光束は、接眼光学系５の透過光学素子５ｂを経て、反射光学素子５ａで反射され、拡散面１１で中間結像する。その後、拡散面１１を出た光束は、図示しない投影光学系に入る。そして、図示しない映像表示素子の光軸から外れた半径方向の所定位置に結像する。
この実施例５の仕様は、
画角（収差表示） 上下５０．００°
入射瞳径（逆追跡） ４．００
である。
画角（収差表示） 上下５０．００°
入射瞳径（逆追跡） ４．００
である。
実施例６の視覚表示装置１の接眼光学系５の回転対称軸２に沿ってとった断面図を図２３に、平面図を図２４に、光学系全体の横収差図を図２５に示す。
本実施例６は、図示しない投影光学系により投影された映像の近傍に配置された拡散面１１と、図示しない投影光学系により投影された映像を遠方の虚像として観察させる接眼光学系５と、からなる視覚表示装置において、接眼光学系５は、少なくとも一つの反射光学素子５ａと、少なくとも一つの透過光学素子５ｂと、接眼光学系５の逆光線追跡における入射瞳Ｅの中心から透過光学素子５ｂを経て反射光学素子５ａに向かう中心主光線を含む視軸１０１と、を有し、視軸１０１を含む第１断面と、第１断面と直交し視軸１０１を含む第２断面とで結像回数が異なるものである。
接眼光学系５は、両面がＹトーリック面からなる透過光学素子５ｂと、正のパワーを有し上下非対称な拡張回転自由曲面からなる反射光学素子５ａを有する。
拡散面１１は、Ｙトーリック面からなり、図示しない投影光学系により投影された映像は、拡散面１１の近傍に投影される。
逆光線追跡において、入射瞳Ｅから出射した光束は、接眼光学系５の透過光学素子５ｂを経て、反射光学素子５ａで反射され、拡散面１１で中間結像する。その後、拡散面１１を出た光束は、図示しない投影光学系に入る。そして、図示しない映像表示素子の光軸から外れた半径方向の所定位置に結像する。
この実施例６の仕様は、
画角（収差表示） 上下５０．００°
入射瞳径（逆追跡） ４．００
である。
画角（収差表示） 上下５０．００°
入射瞳径（逆追跡） ４．００
である。
実施例７の視覚表示装置１の接眼光学系５の回転対称軸２に沿ってとった断面図を図２６に、平面図を図２７に、光学系全体の横収差図を図２８に示す。
本実施例７は、図示しない投影光学系により投影された映像の近傍に配置された拡散面１１と、図示しない投影光学系により投影された映像を遠方の虚像として観察させる接眼光学系５と、からなる視覚表示装置において、接眼光学系５は、少なくとも一つの反射光学素子５ａと、少なくとも一つの透過光学素子５ｂと、接眼光学系５の逆光線追跡における入射瞳Ｅの中心から透過光学素子５ｂを経て反射光学素子５ａに向かう中心主光線を含む視軸１０１と、を有し、視軸１０１を含む第１断面と、第１断面と直交し視軸１０１を含む第２断面とで結像回数が異なるものである。
接眼光学系５は、両面がＹトーリック面からなる透過光学素子５ｂと、正のパワーを有し上下非対称な拡張回転自由曲面からなる反射光学素子５ａを有する。
拡散面１１は、Ｙトーリック面面からなり、図示しない投影光学系により投影された映像は、拡散面１１の近傍に投影される。
逆光線追跡において、入射瞳Ｅから出射した光束は、接眼光学系５の透過光学素子５ｂを経て、反射光学素子５ａで反射され、拡散面１１で中間結像する。その後、拡散面１１を出た光束は、図示しない投影光学系に入る。そして、図示しない映像表示素子の光軸から外れた半径方向の所定位置に結像する。
この実施例７の仕様は、
画角（収差表示） 上下５０．００°
入射瞳径（逆追跡） ４０．００
である。
画角（収差表示） 上下５０．００°
入射瞳径（逆追跡） ４０．００
である。
以下に、上記実施例１〜７の構成パラメータを示す。なお、以下の表中の“ＥＲＦＳ”は拡張回転自由曲面を示す。また、投影光学系４に関するデータは省略する。
実施例１
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 ∞（入射瞳） 0.00 偏心(1)
2 ＥＲＦＳ(1) 0.00 1.5163 64.1
3 ＥＲＦＳ(2) （ＤＯＥ） 0.00 1077.0524 -3.5
4 ＥＲＦＳ(3) 0.00
5 ＥＲＦＳ(4) （ＲＥ） 0.00
6 ＥＲＦＳ(5) 0.00 偏心(2) 1.5163 64.1
7 ＥＲＦＳ(6) 0.00 偏心(2)
像 面 ＥＲＦＳ(6) 偏心(2)
ＥＲＦＳ(1) （Ｙトーリック面）
ＲＹ 127.82
θ 0.00
Ｒ 100.00
Ｃ1 -2.2902E+000
ＥＲＦＳ(2) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -163.00
θ 0.00
Ｒ 130.00
Ｃ1 -3.5586E+000
ＥＲＦＳ(3) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -163.00
θ 0.00
Ｒ 130.00
Ｃ1 -3.5573E+000
ＥＲＦＳ(4) （上下非対称なＥＲＦＳ）
ＲＹ -205.41
θ -20.00
Ｒ 400.00
Ｃ1 6.0934E-002
Ｃ4 -1.0671E-006
ＥＲＦＳ(5) （円錐面）
ＲＹ 0.00
θ -26.28
Ｒ 217.01
ＥＲＦＳ(6) （円錐面）
ＲＹ 0.00
θ -26.28
Ｒ 213.01
偏心(1)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(2)
Ｘ 0.00 Ｙ 157.17 Ｚ 0.00
α -26.28 β 0.00 γ 0.00
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 ∞（入射瞳） 0.00 偏心(1)
2 ＥＲＦＳ(1) 0.00 1.5163 64.1
3 ＥＲＦＳ(2) （ＤＯＥ） 0.00 1077.0524 -3.5
4 ＥＲＦＳ(3) 0.00
5 ＥＲＦＳ(4) （ＲＥ） 0.00
6 ＥＲＦＳ(5) 0.00 偏心(2) 1.5163 64.1
7 ＥＲＦＳ(6) 0.00 偏心(2)
像 面 ＥＲＦＳ(6) 偏心(2)
ＥＲＦＳ(1) （Ｙトーリック面）
ＲＹ 127.82
θ 0.00
Ｒ 100.00
Ｃ1 -2.2902E+000
ＥＲＦＳ(2) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -163.00
θ 0.00
Ｒ 130.00
Ｃ1 -3.5586E+000
ＥＲＦＳ(3) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -163.00
θ 0.00
Ｒ 130.00
Ｃ1 -3.5573E+000
ＥＲＦＳ(4) （上下非対称なＥＲＦＳ）
ＲＹ -205.41
θ -20.00
Ｒ 400.00
Ｃ1 6.0934E-002
Ｃ4 -1.0671E-006
ＥＲＦＳ(5) （円錐面）
ＲＹ 0.00
θ -26.28
Ｒ 217.01
ＥＲＦＳ(6) （円錐面）
ＲＹ 0.00
θ -26.28
Ｒ 213.01
偏心(1)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(2)
Ｘ 0.00 Ｙ 157.17 Ｚ 0.00
α -26.28 β 0.00 γ 0.00
実施例２
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 ∞（入射瞳） 0.00 偏心(1)
2 ＥＲＦＳ(1) 0.00 1.5163 64.1
3 ＥＲＦＳ(2) 0.00)
4 ＥＲＦＳ(3) 0.00 1.5163 64.1
5 フレネル(1) （ＲＥ） 0.00 偏心(2) 1.5163 64.1
6 ＥＲＦＳ(3) 0.00
7 ＥＲＦＳ(4) 0.00 偏心(3) 1.5163 64.1
8 ＥＲＦＳ(5) 0.00 偏心(3)
像 面 ＥＲＦＳ(5) 0.00 偏心(3)
フレネル(1)
ＲＹ -300.00
ＲＸ -395.00
SLOPE 3.25E-001 フレネル基盤の傾きの（Ｙ軸に対する正接）角度では-19.00
ＥＲＦＳ(1) （Ｙトーリック面）
ＲＹ 99.19
θ 0.00
Ｒ 100.00
Ｃ1 -1.5949E+000
ＥＲＦＳ(2) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -110.85
θ 0.00
Ｒ 130.00
Ｃ1 -5.0616E+000
ＥＲＦＳ(3) （円錐面）
ＲＹ ∞
θ -19.00
Ｒ 395.00
ＥＲＦＳ(4) （円錐面）
ＲＹ ∞
θ -24.33
Ｒ 214.14
ＥＲＦＳ(5) （円錐面）
ＲＹ ∞
θ -24.33
Ｒ 210.14
偏心(1)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(2)
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 400.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(3)
Ｘ 0.00 Ｙ 148.55 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 ∞（入射瞳） 0.00 偏心(1)
2 ＥＲＦＳ(1) 0.00 1.5163 64.1
3 ＥＲＦＳ(2) 0.00)
4 ＥＲＦＳ(3) 0.00 1.5163 64.1
5 フレネル(1) （ＲＥ） 0.00 偏心(2) 1.5163 64.1
6 ＥＲＦＳ(3) 0.00
7 ＥＲＦＳ(4) 0.00 偏心(3) 1.5163 64.1
8 ＥＲＦＳ(5) 0.00 偏心(3)
像 面 ＥＲＦＳ(5) 0.00 偏心(3)
フレネル(1)
ＲＹ -300.00
ＲＸ -395.00
SLOPE 3.25E-001 フレネル基盤の傾きの（Ｙ軸に対する正接）角度では-19.00
ＥＲＦＳ(1) （Ｙトーリック面）
ＲＹ 99.19
θ 0.00
Ｒ 100.00
Ｃ1 -1.5949E+000
ＥＲＦＳ(2) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -110.85
θ 0.00
Ｒ 130.00
Ｃ1 -5.0616E+000
ＥＲＦＳ(3) （円錐面）
ＲＹ ∞
θ -19.00
Ｒ 395.00
ＥＲＦＳ(4) （円錐面）
ＲＹ ∞
θ -24.33
Ｒ 214.14
ＥＲＦＳ(5) （円錐面）
ＲＹ ∞
θ -24.33
Ｒ 210.14
偏心(1)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(2)
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 400.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(3)
Ｘ 0.00 Ｙ 148.55 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
実施例３
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 ∞（入射瞳） 0.00 偏心(1)
2 フレネル(1) 0.00 偏心(2) 1.5163 64.1
3 ＥＲＦＳ(2) 0.00
4 ＥＲＦＳ(3) （ＲＥ） 0.00
5 ＥＲＦＳ(4) 0.00 偏心(3) 1.5163 64.1
6 ＥＲＦＳ(5) 0.00 偏心(3)
像 面 ＥＲＦＳ(5) 偏心(3)
フレネル(1)
ＲＹ 50.00
ＲＸ -100.00
k -1.00
ＥＲＦＳ(2) （シリンドリカル面）
ＲＹ ∞
θ 0.00
Ｒ 101.00
ＥＲＦＳ(3) （上下非対称なＥＲＦＳ）
ＲＹ -232.69
θ -19.00
Ｒ 400.00
Ｃ1 -2.4723E-001
Ｃ4 -1.0549E-006
ＥＲＦＳ(4) （円錐面）
ＲＹ 0.00
θ -38.09
Ｒ 222.13
ＥＲＦＳ(5) （円錐面）
ＲＹ 0.00
θ -38.09
Ｒ 218.13
偏心(1)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(2)
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 100.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(3)
Ｘ 0.00 Ｙ 142.60 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 ∞（入射瞳） 0.00 偏心(1)
2 フレネル(1) 0.00 偏心(2) 1.5163 64.1
3 ＥＲＦＳ(2) 0.00
4 ＥＲＦＳ(3) （ＲＥ） 0.00
5 ＥＲＦＳ(4) 0.00 偏心(3) 1.5163 64.1
6 ＥＲＦＳ(5) 0.00 偏心(3)
像 面 ＥＲＦＳ(5) 偏心(3)
フレネル(1)
ＲＹ 50.00
ＲＸ -100.00
k -1.00
ＥＲＦＳ(2) （シリンドリカル面）
ＲＹ ∞
θ 0.00
Ｒ 101.00
ＥＲＦＳ(3) （上下非対称なＥＲＦＳ）
ＲＹ -232.69
θ -19.00
Ｒ 400.00
Ｃ1 -2.4723E-001
Ｃ4 -1.0549E-006
ＥＲＦＳ(4) （円錐面）
ＲＹ 0.00
θ -38.09
Ｒ 222.13
ＥＲＦＳ(5) （円錐面）
ＲＹ 0.00
θ -38.09
Ｒ 218.13
偏心(1)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(2)
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 100.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(3)
Ｘ 0.00 Ｙ 142.60 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
実施例４
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 ∞（入射瞳） 0.00 偏心(1)
2 フレネル(1) 0.00 偏心(2) 1.5163 64.1
3 ＥＲＦＳ(1) 0.00
4 ＥＲＦＳ(2) 0.00 1.5163 64.1
5 フレネル(2) （ＲＥ） 0.00 偏心(3) 1.5163 64.1
6 ＥＲＦＳ(2) 0.00
7 ＥＲＦＳ(3) 0.00 偏心(4) 1.5163 64.1
8 ＥＲＦＳ(4) 0.00 偏心(4)
像 面 ＥＲＦＳ(4) 偏心(4)
フレネル(1)
ＲＹ 49.70
ＲＸ -120.00
k -1.1618E+000
フレネル(2)
ＲＹ -276.82
ＲＸ -400.00
k -4.0447E+000
ＥＲＦＳ(1) （シリンドリカル面）
ＲＹ 0.00
θ 0.00
Ｒ 121.00
ＥＲＦＳ(2) （シリンドリカル面）
ＲＹ 0.00
θ 0.00
Ｒ 395.00
ＥＲＦＳ(3) （円錐面）
ＲＹ 0.00
θ -28.84
Ｒ 217.60
ＥＲＦＳ(4) （円錐面）
ＲＹ 0.00
θ -28.84
Ｒ 213.60
偏心(1)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(2)
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 120.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(3)
Ｘ 0.00 Ｙ 42.05 Ｚ 400.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(4)
Ｘ 0.00 Ｙ 77.33 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 ∞（入射瞳） 0.00 偏心(1)
2 フレネル(1) 0.00 偏心(2) 1.5163 64.1
3 ＥＲＦＳ(1) 0.00
4 ＥＲＦＳ(2) 0.00 1.5163 64.1
5 フレネル(2) （ＲＥ） 0.00 偏心(3) 1.5163 64.1
6 ＥＲＦＳ(2) 0.00
7 ＥＲＦＳ(3) 0.00 偏心(4) 1.5163 64.1
8 ＥＲＦＳ(4) 0.00 偏心(4)
像 面 ＥＲＦＳ(4) 偏心(4)
フレネル(1)
ＲＹ 49.70
ＲＸ -120.00
k -1.1618E+000
フレネル(2)
ＲＹ -276.82
ＲＸ -400.00
k -4.0447E+000
ＥＲＦＳ(1) （シリンドリカル面）
ＲＹ 0.00
θ 0.00
Ｒ 121.00
ＥＲＦＳ(2) （シリンドリカル面）
ＲＹ 0.00
θ 0.00
Ｒ 395.00
ＥＲＦＳ(3) （円錐面）
ＲＹ 0.00
θ -28.84
Ｒ 217.60
ＥＲＦＳ(4) （円錐面）
ＲＹ 0.00
θ -28.84
Ｒ 213.60
偏心(1)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(2)
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 120.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(3)
Ｘ 0.00 Ｙ 42.05 Ｚ 400.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(4)
Ｘ 0.00 Ｙ 77.33 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
実施例５
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 絞り面 0.00 偏心(1)
2 ＥＲＦＳ(1) 0.00 1.5163 64.1
3 ＥＲＦＳ(2) 0.00
4 ＥＲＦＳ(3)（ＲＥ） 0.00
5 ＥＲＦＳ(4) 0.00 偏心(2) 1.5163 64.1
6 ＥＲＦＳ(5) 0.00 偏心(2)
像 面 ＥＲＦＳ(5) 偏心(2)
ＥＲＦＳ(1) （Ｙトーリック面）
ＲＹ 120.00
θ 0.00
Ｒ 100.00
Ｃ1 -2.0000E+000
ＥＲＦＳ(2) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -120.00
θ 0.00
Ｒ 130.00
Ｃ1 -2.0000E+000
ＥＲＦＳ(3) （上下非対称なＥＲＦＳ）
ＲＹ -200.00
θ -16.00
Ｒ 400.00
Ｃ1 -7.0000E-001
Ｃ4 -1.0000E-006
ＥＲＦＳ(4) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -405.00
θ -25.00
Ｒ 218.92
ＥＲＦＳ(5) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -400.00
θ -25.00
Ｒ 214.92
偏心(1)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(2)
Ｘ 0.00 Ｙ 120.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 絞り面 0.00 偏心(1)
2 ＥＲＦＳ(1) 0.00 1.5163 64.1
3 ＥＲＦＳ(2) 0.00
4 ＥＲＦＳ(3)（ＲＥ） 0.00
5 ＥＲＦＳ(4) 0.00 偏心(2) 1.5163 64.1
6 ＥＲＦＳ(5) 0.00 偏心(2)
像 面 ＥＲＦＳ(5) 偏心(2)
ＥＲＦＳ(1) （Ｙトーリック面）
ＲＹ 120.00
θ 0.00
Ｒ 100.00
Ｃ1 -2.0000E+000
ＥＲＦＳ(2) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -120.00
θ 0.00
Ｒ 130.00
Ｃ1 -2.0000E+000
ＥＲＦＳ(3) （上下非対称なＥＲＦＳ）
ＲＹ -200.00
θ -16.00
Ｒ 400.00
Ｃ1 -7.0000E-001
Ｃ4 -1.0000E-006
ＥＲＦＳ(4) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -405.00
θ -25.00
Ｒ 218.92
ＥＲＦＳ(5) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -400.00
θ -25.00
Ｒ 214.92
偏心(1)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(2)
Ｘ 0.00 Ｙ 120.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
実施例６
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 絞り面 0.00 偏心(1)
2 ＥＲＦＳ(1) 0.00 1.5163 64.1
3 ＥＲＦＳ(2) 0.00
4 ＥＲＦＳ(3) 0.00
5 ＥＲＦＳ(4) 0.00 偏心(2) 1.5163 64.1
6 ＥＲＦＳ(5) 0.00 偏心(2)
像 面 ＥＲＦＳ(5) 偏心(2)
ＥＲＦＳ(1) （Ｙトーリック面）
ＲＹ 100.00
θ 0.00
Ｒ 100.00
Ｃ1 -3.6991E+000
ＥＲＦＳ(2) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -100.00
θ 0.00
Ｒ 130.00
Ｃ1 -5.9467E-001
ＥＲＦＳ(3) （上下非対称なＥＲＦＳ）
ＲＹ -219.36
θ -16.00
Ｒ 100.00
Ｃ1 -4.3365E+000
Ｃ4 -2.0797E-006
ＥＲＦＳ(4) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -513.63
θ -19.29
Ｒ 206.71
ＥＲＦＳ(5) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -508.63
θ -19.29
Ｒ 202.71
偏心(1)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(2)
Ｘ 0.00 Ｙ 123.41 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 絞り面 0.00 偏心(1)
2 ＥＲＦＳ(1) 0.00 1.5163 64.1
3 ＥＲＦＳ(2) 0.00
4 ＥＲＦＳ(3) 0.00
5 ＥＲＦＳ(4) 0.00 偏心(2) 1.5163 64.1
6 ＥＲＦＳ(5) 0.00 偏心(2)
像 面 ＥＲＦＳ(5) 偏心(2)
ＥＲＦＳ(1) （Ｙトーリック面）
ＲＹ 100.00
θ 0.00
Ｒ 100.00
Ｃ1 -3.6991E+000
ＥＲＦＳ(2) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -100.00
θ 0.00
Ｒ 130.00
Ｃ1 -5.9467E-001
ＥＲＦＳ(3) （上下非対称なＥＲＦＳ）
ＲＹ -219.36
θ -16.00
Ｒ 100.00
Ｃ1 -4.3365E+000
Ｃ4 -2.0797E-006
ＥＲＦＳ(4) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -513.63
θ -19.29
Ｒ 206.71
ＥＲＦＳ(5) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -508.63
θ -19.29
Ｒ 202.71
偏心(1)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(2)
Ｘ 0.00 Ｙ 123.41 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
実施例７
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 絞り面 0.00 偏心(1)
2 ＥＲＦＳ(1) 0.00 1.5163 64.1
3 ＥＲＦＳ(2) 0.00
4 ＥＲＦＳ(3) 0.00
5 ＥＲＦＳ(4) 0.00 偏心(2) 1.5163 64.1
6 ＥＲＦＳ(5) 0.00 偏心(2)
像 面 ＥＲＦＳ(5) 偏心(2)
ＥＲＦＳ(1) （Ｙトーリック面）
ＲＹ 104.47
θ 0.00
Ｒ 100.00
Ｃ1 -1.5027E+000
ＥＲＦＳ(2) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -228.04
θ 0.00
Ｒ 130.00
Ｃ1 -3.5586E+000
ＥＲＦＳ(3) （上下非対称なＥＲＦＳ）
ＲＹ -200.53
θ 0.00
Ｒ 400.00
Ｃ1 -8.2605E-002
Ｃ4 -1.1141E-006
ＥＲＦＳ(4) （Ｙトーリック面）
ＲＹ ∞
θ -23.28
Ｒ 211.49
ＥＲＦＳ(5) （Ｙトーリック面）
ＲＹ ∞
θ -23.28
Ｒ 207.49
偏心(1)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(2)
Ｘ 0.00 Ｙ 140.06 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 絞り面 0.00 偏心(1)
2 ＥＲＦＳ(1) 0.00 1.5163 64.1
3 ＥＲＦＳ(2) 0.00
4 ＥＲＦＳ(3) 0.00
5 ＥＲＦＳ(4) 0.00 偏心(2) 1.5163 64.1
6 ＥＲＦＳ(5) 0.00 偏心(2)
像 面 ＥＲＦＳ(5) 偏心(2)
ＥＲＦＳ(1) （Ｙトーリック面）
ＲＹ 104.47
θ 0.00
Ｒ 100.00
Ｃ1 -1.5027E+000
ＥＲＦＳ(2) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -228.04
θ 0.00
Ｒ 130.00
Ｃ1 -3.5586E+000
ＥＲＦＳ(3) （上下非対称なＥＲＦＳ）
ＲＹ -200.53
θ 0.00
Ｒ 400.00
Ｃ1 -8.2605E-002
Ｃ4 -1.1141E-006
ＥＲＦＳ(4) （Ｙトーリック面）
ＲＹ ∞
θ -23.28
Ｒ 211.49
ＥＲＦＳ(5) （Ｙトーリック面）
ＲＹ ∞
θ -23.28
Ｒ 207.49
偏心(1)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(2)
Ｘ 0.00 Ｙ 140.06 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
観察者両眼の眼幅は、偏心(1)でＸ３０ｍｍとして、６０ｍｍで追跡している。
また、光線追跡は観察者眼球から拡散面に向かう逆光線追跡で追跡している。
次に、上記各実施例における各種データの値を示す。
各種データ 実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４
Ｒｙ -205.4 -300.0 -232.7 -276.8
Ｒｘ 400.0 400.0 400.0 400.0
Ｆｙ 140.0 106.6 101.7 101.1
Ｒｙ -205.4 -300.0 -232.7 -276.8
Ｒｘ 400.0 400.0 400.0 400.0
Ｆｙ 140.0 106.6 101.7 101.1
各種データ 実施例５ 実施例６ 実施例７
Ｒｙ -200.0 -219.4 -200.5
Ｒｘ -400.0 -400.0 -400.0
Ｆｙ 121.4 102.1 143.2
Ｒｙ -200.0 -219.4 -200.5
Ｒｘ -400.0 -400.0 -400.0
Ｆｙ 121.4 102.1 143.2
図２９及び図３０は、第１実施形態の参考例を示す図である。図２９は第１実施形態の参考例の視覚表示装置１の概念図、図３０は図２９の平面図である。
この第１実施形態の参考例では、投影光学系の射出瞳と接眼光学系の入射瞳をあわせるように、投影像近傍に瞳リレー光学素子１２を配置するものである。
次に、第２実施形態の実施例８〜実施例１４について説明する。
実施例８の視覚表示装置１の接眼光学系５の回転対称軸２に沿ってとった断面図を図３５に、平面図を図３６に、光学系全体の横収差図を図３７に示す。
本実施例８は、曲面からなる映像表示素子３と、映像表示素子３の映像を遠方の虚像として観察させる接眼光学系５と、からなる視覚表示装置において、接眼光学系５は、少なくとも一つの反射光学素子５ａと、少なくとも一つの透過光学素子５ｂと、接眼光学系５の逆光線追跡における入射瞳Ｅの中心から透過光学素子５ｂを経て反射光学素子５ａに向かう中心主光線を含む視軸１０１と、を有し、視軸１０１を含む第１断面と、第１断面と直交し視軸１０１を含む第２断面とで結像回数が異なるものである。
映像表示素子３は、円錐面からなる。
接眼光学系５は、両面がＹトーリック面からなる透過光学素子５ｂと、正のパワーを有し上下非対称な拡張回転自由曲面からなる反射光学素子５ａを有する。また、透過光学素子５ｂの入射瞳Ｅと反対側には、回折光学素子（ＤＯＥ）が設けられている。
逆光線追跡において、入射瞳Ｅから出射した光束は、接眼光学系５の透過光学素子５ｂを経て、反射光学素子５ａで反射され、映像表示素子３で結像する。
この実施例８の仕様は、
画角（収差表示） 上下５０．００°
入射瞳径（逆追跡） ４０．００
である。
画角（収差表示） 上下５０．００°
入射瞳径（逆追跡） ４０．００
である。
実施例９の視覚表示装置１の接眼光学系５の回転対称軸２に沿ってとった断面図を図３８に、平面図を図３９に、光学系全体の横収差図を図４０に示す。
本実施例９は、曲面からなる映像表示素子３と、映像表示素子３の映像を遠方の虚像として観察させる接眼光学系５と、からなる視覚表示装置において、接眼光学系５は、少なくとも一つの反射光学素子５ａと、少なくとも一つの透過光学素子５ｂと、接眼光学系５の逆光線追跡における入射瞳Ｅの中心から透過光学素子５ｂを経て反射光学素子５ａに向かう中心主光線を含む視軸１０１と、を有し、視軸１０１を含む第１断面と、第１断面と直交し視軸１０１を含む第２断面とで結像回数が異なるものである。
映像表示素子３は、円錐面からなる。
接眼光学系５は、両面がＹトーリック面からなる透過光学素子５ｂと、入射瞳Ｅ側に円錐面５ａ１及び入射瞳Ｅと逆側にフレネル５ａ２を有する反射光学素子５ａを有する。
逆光線追跡において、入射瞳Ｅから出射した光束は、接眼光学系５の透過光学素子５ｂを経て、反射光学素子５ａの円錐面５ａ１から入射し、フレネル５ａ２で反射され、円錐面５ａ１から出射し、映像表示素子３で結像する。
この実施例９の仕様は、
画角（収差表示） 上下５０．００°
入射瞳径（逆追跡） ２０．００
である。
画角（収差表示） 上下５０．００°
入射瞳径（逆追跡） ２０．００
である。
実施例１０の視覚表示装置１の接眼光学系５の回転対称軸２に沿ってとった断面図を図４１に、平面図を図４２に、光学系全体の横収差図を図４３に示す。
本実施例１０は、曲面からなる映像表示素子３と、映像表示素子３の映像を遠方の虚像として観察させる接眼光学系５と、からなる視覚表示装置において、接眼光学系５は、少なくとも一つの反射光学素子５ａと、少なくとも一つの透過光学素子５ｂと、接眼光学系５の逆光線追跡における入射瞳Ｅの中心から透過光学素子５ｂを経て反射光学素子５ａに向かう中心主光線を含む視軸１０１と、を有し、視軸１０１を含む第１断面と、第１断面と直交し視軸１０１を含む第２断面とで結像回数が異なるものである。
映像表示素子３は、円錐面からなる。
接眼光学系５は、入射瞳Ｅ側にフレネル５ｂ１及び入射瞳Ｅと逆側にシリンドリカル面５ｂ２を有する透過光学素子５ｂと、正のパワーを有し上下非対称な拡張回転自由曲面からなる反射光学素子５ａを有する。
逆光線追跡において、入射瞳Ｅから出射した光束は、接眼光学系５の透過光学素子５ｂのフレネル５ｂ１から入射し、シリンドリカル面５ｂ２から出射し、反射光学素子で反射され、映像表示素子３で結像する。
この実施例１０の仕様は、
画角（収差表示） 上下５０．００°
入射瞳径（逆追跡） ２０．００
である。
画角（収差表示） 上下５０．００°
入射瞳径（逆追跡） ２０．００
である。
実施例１１の視覚表示装置１の接眼光学系５の回転対称軸２に沿ってとった断面図を図４４に、平面図を図４５に、光学系全体の横収差図を図４６に示す。
本実施例１１は、曲面からなる映像表示素子３と、映像表示素子３の映像を遠方の虚像として観察させる接眼光学系５と、からなる視覚表示装置において、接眼光学系５は、少なくとも一つの反射光学素子５ａと、少なくとも一つの透過光学素子５ｂと、接眼光学系５の逆光線追跡における入射瞳Ｅの中心から透過光学素子５ｂを経て反射光学素子５ａに向かう中心主光線を含む視軸１０１と、を有し、視軸１０１を含む第１断面と、第１断面と直交し視軸１０１を含む第２断面とで結像回数が異なるものである。
映像表示素子３は、円錐面からなる。
接眼光学系５は、入射瞳Ｅ側にフレネル５ｂ１及び入射瞳Ｅと逆側にシリンドリカル面５ｂ２を有する透過光学素子５ｂと、入射瞳Ｅ側にシリンドリカル面５ａ１及び入射瞳Ｅと逆側にフレネル５ａ２を有する反射光学素子５ａを有する。
逆光線追跡において、入射瞳Ｅから出射した光束は、接眼光学系５の透過光学素子５ｂのフレネル５ｂ１から入射し、シリンドリカル面５ｂ２から出射し、反射光学素子５ａのシリンドリカル面５ａ１から入射し、フレネル５ａ２で反射され、シリンドリカル面５ａ１から出射し、映像表示素子３で結像する。
この実施例１１の仕様は、
画角（収差表示） 上下５０．００°
入射瞳径（逆追跡） ２０．００
である。
画角（収差表示） 上下５０．００°
入射瞳径（逆追跡） ２０．００
である。
実施例１２の視覚表示装置１の接眼光学系５の回転対称軸２に沿ってとった断面図を図４７に、平面図を図４８に、光学系全体の横収差図を図４９に示す。
本実施例１２は、曲面からなる映像表示素子３と、映像表示素子３の映像を遠方の虚像として観察させる接眼光学系５と、からなる視覚表示装置において、接眼光学系５は、少なくとも一つの反射光学素子５ａと、少なくとも一つの透過光学素子５ｂと、接眼光学系５の逆光線追跡における入射瞳Ｅの中心から透過光学素子５ｂを経て反射光学素子５ａに向かう中心主光線を含む視軸１０１と、を有し、視軸１０１を含む第１断面と、第１断面と直交し視軸１０１を含む第２断面とで結像回数が異なるものである。
映像表示素子３は、Ｙトーリック面からなる。
接眼光学系５は、両面がＹトーリック面からなる透過光学素子５ｂと、正のパワーを有し上下非対称な拡張回転自由曲面からなる反射光学素子５ａを有する。
逆光線追跡において、入射瞳Ｅから出射した光束は、接眼光学系５の透過光学素子５ｂを経て、反射光学素子５ａで反射され、映像表示素子３で結像する。
この実施例１２の仕様は、
画角（収差表示） 上下５０．００°
入射瞳径（逆追跡） ４．００
である。
画角（収差表示） 上下５０．００°
入射瞳径（逆追跡） ４．００
である。
実施例１３の視覚表示装置１の接眼光学系５の回転対称軸２に沿ってとった断面図を図５０に、平面図を図５１に、光学系全体の横収差図を図５２に示す。
本実施例１３は、曲面からなる映像表示素子３と、映像表示素子３の映像を遠方の虚像として観察させる接眼光学系５と、からなる視覚表示装置において、接眼光学系５は、少なくとも一つの反射光学素子５ａと、少なくとも一つの透過光学素子５ｂと、接眼光学系５の逆光線追跡における入射瞳Ｅの中心から透過光学素子５ｂを経て反射光学素子５ａに向かう中心主光線を含む視軸１０１と、を有し、視軸１０１を含む第１断面と、第１断面と直交し視軸１０１を含む第２断面とで結像回数が異なるものである。
映像表示素子３は、Ｙトーリック面からなる。
接眼光学系５は、両面がＹトーリック面からなる透過光学素子５ｂと、正のパワーを有し上下非対称な拡張回転自由曲面からなる反射光学素子５ａを有する。
逆光線追跡において、入射瞳Ｅから出射した光束は、接眼光学系５の透過光学素子５ｂを経て、反射光学素子５ａで反射され、映像表示素子３で結像する。
この実施例１３の仕様は、
画角（収差表示） 上下５０．００°
入射瞳径（逆追跡） ４．００
である。
画角（収差表示） 上下５０．００°
入射瞳径（逆追跡） ４．００
である。
実施例１４の視覚表示装置１の接眼光学系５の回転対称軸２に沿ってとった断面図を図５３に、平面図を図５４に、光学系全体の横収差図を図５５に示す。
本実施例１４は、曲面からなる映像表示素子３と、映像表示素子３の映像を遠方の虚像として観察させる接眼光学系５と、からなる視覚表示装置において、接眼光学系５は、少なくとも一つの反射光学素子５ａと、少なくとも一つの透過光学素子５ｂと、接眼光学系５の逆光線追跡における入射瞳Ｅの中心から透過光学素子５ｂを経て反射光学素子５ａに向かう中心主光線を含む視軸１０１と、を有し、視軸１０１を含む第１断面と、第１断面と直交し視軸１０１を含む第２断面とで結像回数が異なるものである。
映像表示素子３は、Ｙトーリック面からなる。
接眼光学系５は、両面がＹトーリック面からなる透過光学素子５ｂと、正のパワーを有し上下非対称な拡張回転自由曲面からなる反射光学素子５ａを有する。
逆光線追跡において、入射瞳Ｅから出射した光束は、接眼光学系５の透過光学素子５ｂを経て、反射光学素子５ａで反射され、映像表示素子３で結像する。
この実施例１４の仕様は、
画角（収差表示） 上下５０．００°
入射瞳径（逆追跡） ４０．００
である。
画角（収差表示） 上下５０．００°
入射瞳径（逆追跡） ４０．００
である。
以下に、上記実施例８〜実施例１４の構成パラメータを示す。なお、以下の表中の“ＥＲＦＳ”は拡張回転自由曲面を示す。
実施例８
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 ∞（入射瞳） 0.00 偏心(1)
2 ＥＲＦＳ(1) 0.00 1.5163 64.1
3 ＥＲＦＳ(2) （ＤＯＥ） 0.00 1077.0524 -3.5
4 ＥＲＦＳ(3) 0.00
5 ＥＲＦＳ(4) （ＲＥ） 0.00
像 面 ＥＲＦＳ(5) 偏心(2)
ＥＲＦＳ(1) （Ｙトーリック面）
ＲＹ 127.82
θ 0.00
Ｒ 100.00
Ｃ1 -2.2902E+000
ＥＲＦＳ(2) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -163.00
θ 0.00
Ｒ 130.00
Ｃ1 -3.5586E+000
ＥＲＦＳ(3) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -163.00
θ 0.00
Ｒ 130.00
Ｃ1 -3.5573E+000
ＥＲＦＳ(4) （上下非対称なＥＲＦＳ）
ＲＹ -205.41
θ -20.00
Ｒ 400.00
Ｃ1 6.0934E-002
Ｃ4 -1.0671E-006
ＥＲＦＳ(5) （円錐面）
ＲＹ 0.00
θ -26.28
Ｒ 213.01
偏心(1)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(2)
Ｘ 0.00 Ｙ 157.17 Ｚ 0.00
α -26.28 β 0.00 γ 0.00
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 ∞（入射瞳） 0.00 偏心(1)
2 ＥＲＦＳ(1) 0.00 1.5163 64.1
3 ＥＲＦＳ(2) （ＤＯＥ） 0.00 1077.0524 -3.5
4 ＥＲＦＳ(3) 0.00
5 ＥＲＦＳ(4) （ＲＥ） 0.00
像 面 ＥＲＦＳ(5) 偏心(2)
ＥＲＦＳ(1) （Ｙトーリック面）
ＲＹ 127.82
θ 0.00
Ｒ 100.00
Ｃ1 -2.2902E+000
ＥＲＦＳ(2) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -163.00
θ 0.00
Ｒ 130.00
Ｃ1 -3.5586E+000
ＥＲＦＳ(3) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -163.00
θ 0.00
Ｒ 130.00
Ｃ1 -3.5573E+000
ＥＲＦＳ(4) （上下非対称なＥＲＦＳ）
ＲＹ -205.41
θ -20.00
Ｒ 400.00
Ｃ1 6.0934E-002
Ｃ4 -1.0671E-006
ＥＲＦＳ(5) （円錐面）
ＲＹ 0.00
θ -26.28
Ｒ 213.01
偏心(1)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(2)
Ｘ 0.00 Ｙ 157.17 Ｚ 0.00
α -26.28 β 0.00 γ 0.00
実施例９
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 ∞（入射瞳） 0.00 偏心(1)
2 ＥＲＦＳ(1) 0.00 1.5163 64.1
3 ＥＲＦＳ(2) 0.00)
4 ＥＲＦＳ(3) 0.00 1.5163 64.1
5 フレネル(1) （ＲＥ） 0.00 偏心(2) 1.5163 64.1
6 ＥＲＦＳ(3) 0.00
像 面 ＥＲＦＳ(4) 0.00 偏心(3)
フレネル(1)
ＲＹ -300.00
ＲＸ -395.00
SLOPE 3.25E-001 フレネル基盤の傾きの（Ｙ軸に対する正接）角度では-19.00
ＥＲＦＳ(1) （Ｙトーリック面）
ＲＹ 99.19
θ 0.00
Ｒ 100.00
Ｃ1 -1.5949E+000
ＥＲＦＳ(2) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -110.85
θ 0.00
Ｒ 130.00
Ｃ1 -5.0616E+000
ＥＲＦＳ(3) （円錐面）
ＲＹ ∞
θ -19.00
Ｒ 395.00
ＥＲＦＳ(4) （円錐面）
ＲＹ ∞
θ -24.33
Ｒ 210.14
偏心(1)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(2)
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 400.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(3)
Ｘ 0.00 Ｙ 148.55 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 ∞（入射瞳） 0.00 偏心(1)
2 ＥＲＦＳ(1) 0.00 1.5163 64.1
3 ＥＲＦＳ(2) 0.00)
4 ＥＲＦＳ(3) 0.00 1.5163 64.1
5 フレネル(1) （ＲＥ） 0.00 偏心(2) 1.5163 64.1
6 ＥＲＦＳ(3) 0.00
像 面 ＥＲＦＳ(4) 0.00 偏心(3)
フレネル(1)
ＲＹ -300.00
ＲＸ -395.00
SLOPE 3.25E-001 フレネル基盤の傾きの（Ｙ軸に対する正接）角度では-19.00
ＥＲＦＳ(1) （Ｙトーリック面）
ＲＹ 99.19
θ 0.00
Ｒ 100.00
Ｃ1 -1.5949E+000
ＥＲＦＳ(2) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -110.85
θ 0.00
Ｒ 130.00
Ｃ1 -5.0616E+000
ＥＲＦＳ(3) （円錐面）
ＲＹ ∞
θ -19.00
Ｒ 395.00
ＥＲＦＳ(4) （円錐面）
ＲＹ ∞
θ -24.33
Ｒ 210.14
偏心(1)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(2)
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 400.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(3)
Ｘ 0.00 Ｙ 148.55 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
実施例１０
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 ∞（入射瞳） 0.00 偏心(1)
2 フレネル(1) 0.00 偏心(2) 1.5163 64.1
3 ＥＲＦＳ(2) 0.00
4 ＥＲＦＳ(3) （ＲＥ） 0.00
像 面 ＥＲＦＳ(4) 偏心(3)
フレネル(1)
ＲＹ 50.00
ＲＸ -100.00
k -1.00
ＥＲＦＳ(2) （シリンドリカル面）
ＲＹ ∞
θ 0.00
Ｒ 101.00
ＥＲＦＳ(3) （上下非対称なＥＲＦＳ）
ＲＹ -232.69
θ -19.00
Ｒ 400.00
Ｃ1 -2.4723E-001
Ｃ4 -1.0549E-006
ＥＲＦＳ(4) （円錐面）
ＲＹ 0.00
θ -38.09
Ｒ 218.13
偏心(1)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(2)
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 100.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(3)
Ｘ 0.00 Ｙ 142.60 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 ∞（入射瞳） 0.00 偏心(1)
2 フレネル(1) 0.00 偏心(2) 1.5163 64.1
3 ＥＲＦＳ(2) 0.00
4 ＥＲＦＳ(3) （ＲＥ） 0.00
像 面 ＥＲＦＳ(4) 偏心(3)
フレネル(1)
ＲＹ 50.00
ＲＸ -100.00
k -1.00
ＥＲＦＳ(2) （シリンドリカル面）
ＲＹ ∞
θ 0.00
Ｒ 101.00
ＥＲＦＳ(3) （上下非対称なＥＲＦＳ）
ＲＹ -232.69
θ -19.00
Ｒ 400.00
Ｃ1 -2.4723E-001
Ｃ4 -1.0549E-006
ＥＲＦＳ(4) （円錐面）
ＲＹ 0.00
θ -38.09
Ｒ 218.13
偏心(1)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(2)
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 100.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(3)
Ｘ 0.00 Ｙ 142.60 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
実施例１１
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 ∞（入射瞳） 0.00 偏心(1)
2 フレネル(1) 0.00 偏心(2) 1.5163 64.1
3 ＥＲＦＳ(1) 0.00
4 ＥＲＦＳ(2) 0.00 1.5163 64.1
5 フレネル(2) （ＲＥ） 0.00 偏心(3) 1.5163 64.1
6 ＥＲＦＳ(2) 0.00
像 面 ＥＲＦＳ(3) 偏心(4)
フレネル(1)
ＲＹ 49.70
ＲＸ -120.00
k -1.1618E+000
フレネル(2)
ＲＹ -276.82
ＲＸ -400.00
k -4.0447E+000
ＥＲＦＳ(1) （シリンドリカル面）
ＲＹ 0.00
θ 0.00
Ｒ 121.00
ＥＲＦＳ(2) （シリンドリカル面）
ＲＹ 0.00
θ 0.00
Ｒ 395.00
ＥＲＦＳ(3) （円錐面）
ＲＹ 0.00
θ -28.84
Ｒ 213.60
偏心(1)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(2)
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 120.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(3)
Ｘ 0.00 Ｙ 42.05 Ｚ 400.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(3)
Ｘ 0.00 Ｙ 77.33 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 ∞（入射瞳） 0.00 偏心(1)
2 フレネル(1) 0.00 偏心(2) 1.5163 64.1
3 ＥＲＦＳ(1) 0.00
4 ＥＲＦＳ(2) 0.00 1.5163 64.1
5 フレネル(2) （ＲＥ） 0.00 偏心(3) 1.5163 64.1
6 ＥＲＦＳ(2) 0.00
像 面 ＥＲＦＳ(3) 偏心(4)
フレネル(1)
ＲＹ 49.70
ＲＸ -120.00
k -1.1618E+000
フレネル(2)
ＲＹ -276.82
ＲＸ -400.00
k -4.0447E+000
ＥＲＦＳ(1) （シリンドリカル面）
ＲＹ 0.00
θ 0.00
Ｒ 121.00
ＥＲＦＳ(2) （シリンドリカル面）
ＲＹ 0.00
θ 0.00
Ｒ 395.00
ＥＲＦＳ(3) （円錐面）
ＲＹ 0.00
θ -28.84
Ｒ 213.60
偏心(1)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(2)
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 120.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(3)
Ｘ 0.00 Ｙ 42.05 Ｚ 400.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(3)
Ｘ 0.00 Ｙ 77.33 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
実施例１２
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 ∞（入射瞳） 0.00 偏心(1)
2 ＥＲＦＳ(1) 0.00 1.5163 64.1
3 ＥＲＦＳ(2) 0.00
4 ＥＲＦＳ(3)（ＲＥ） 0.00
像 面 ＥＲＦＳ(4) 偏心(2)
ＥＲＦＳ(1) （Ｙトーリック面）
ＲＹ 120.00
θ 0.00
Ｒ 100.00
Ｃ1 -2.0000E+000
ＥＲＦＳ(2) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -120.00
θ 0.00
Ｒ 130.00
Ｃ1 -2.0000E+000
ＥＲＦＳ(3) （上下非対称なＥＲＦＳ）
ＲＹ -200.00
θ -16.00
Ｒ 400.00
Ｃ1 -7.0000E-001
Ｃ4 -1.0000E-006
ＥＲＦＳ(4) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -400.00
θ -25.00
Ｒ 214.92
偏心(1)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(2)
Ｘ 0.00 Ｙ 120.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 ∞（入射瞳） 0.00 偏心(1)
2 ＥＲＦＳ(1) 0.00 1.5163 64.1
3 ＥＲＦＳ(2) 0.00
4 ＥＲＦＳ(3)（ＲＥ） 0.00
像 面 ＥＲＦＳ(4) 偏心(2)
ＥＲＦＳ(1) （Ｙトーリック面）
ＲＹ 120.00
θ 0.00
Ｒ 100.00
Ｃ1 -2.0000E+000
ＥＲＦＳ(2) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -120.00
θ 0.00
Ｒ 130.00
Ｃ1 -2.0000E+000
ＥＲＦＳ(3) （上下非対称なＥＲＦＳ）
ＲＹ -200.00
θ -16.00
Ｒ 400.00
Ｃ1 -7.0000E-001
Ｃ4 -1.0000E-006
ＥＲＦＳ(4) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -400.00
θ -25.00
Ｒ 214.92
偏心(1)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(2)
Ｘ 0.00 Ｙ 120.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
実施例１３
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 ∞（入射瞳） 0.00 偏心(1)
2 ＥＲＦＳ(1) 0.00 1.5163 64.1
3 ＥＲＦＳ(2) 0.00
4 ＥＲＦＳ(3) 0.00
像 面 ＥＲＦＳ(4) 偏心(2)
ＥＲＦＳ(1) （Ｙトーリック面）
ＲＹ 100.00
θ 0.00
Ｒ 100.00
Ｃ1 -3.6991E+000
ＥＲＦＳ(2) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -100.00
θ 0.00
Ｒ 130.00
Ｃ1 -5.9467E-001
ＥＲＦＳ(3) （上下非対称なＥＲＦＳ）
ＲＹ -219.36
θ -16.00
Ｒ 100.00
Ｃ1 -4.3365E+000
Ｃ4 -2.0797E-006
ＥＲＦＳ(4) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -508.63
θ -19.29
Ｒ 202.71
偏心(1)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(2)
Ｘ 0.00 Ｙ 123.41 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 ∞（入射瞳） 0.00 偏心(1)
2 ＥＲＦＳ(1) 0.00 1.5163 64.1
3 ＥＲＦＳ(2) 0.00
4 ＥＲＦＳ(3) 0.00
像 面 ＥＲＦＳ(4) 偏心(2)
ＥＲＦＳ(1) （Ｙトーリック面）
ＲＹ 100.00
θ 0.00
Ｒ 100.00
Ｃ1 -3.6991E+000
ＥＲＦＳ(2) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -100.00
θ 0.00
Ｒ 130.00
Ｃ1 -5.9467E-001
ＥＲＦＳ(3) （上下非対称なＥＲＦＳ）
ＲＹ -219.36
θ -16.00
Ｒ 100.00
Ｃ1 -4.3365E+000
Ｃ4 -2.0797E-006
ＥＲＦＳ(4) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -508.63
θ -19.29
Ｒ 202.71
偏心(1)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(2)
Ｘ 0.00 Ｙ 123.41 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
実施例１４
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 ∞（入射瞳） 0.00 偏心(1)
2 ＥＲＦＳ(1) 0.00 1.5163 64.1
3 ＥＲＦＳ(2) 0.00
4 ＥＲＦＳ(3) 0.00
像 面 ＥＲＦＳ(4) 偏心(2)
ＥＲＦＳ(1) （Ｙトーリック面）
ＲＹ 104.47
θ 0.00
Ｒ 100.00
Ｃ1 -1.5027E+000
ＥＲＦＳ(2) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -228.04
θ 0.00
Ｒ 130.00
Ｃ1 -3.5586E+000
ＥＲＦＳ(3) （上下非対称なＥＲＦＳ）
ＲＹ -200.53
θ 0.00
Ｒ 400.00
Ｃ1 -8.2605E-002
Ｃ4 -1.1141E-006
ＥＲＦＳ(4) （Ｙトーリック面）
ＲＹ ∞
θ -23.28
Ｒ 207.49
偏心(1)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(2)
Ｘ 0.00 Ｙ 140.06 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 ∞（入射瞳） 0.00 偏心(1)
2 ＥＲＦＳ(1) 0.00 1.5163 64.1
3 ＥＲＦＳ(2) 0.00
4 ＥＲＦＳ(3) 0.00
像 面 ＥＲＦＳ(4) 偏心(2)
ＥＲＦＳ(1) （Ｙトーリック面）
ＲＹ 104.47
θ 0.00
Ｒ 100.00
Ｃ1 -1.5027E+000
ＥＲＦＳ(2) （Ｙトーリック面）
ＲＹ -228.04
θ 0.00
Ｒ 130.00
Ｃ1 -3.5586E+000
ＥＲＦＳ(3) （上下非対称なＥＲＦＳ）
ＲＹ -200.53
θ 0.00
Ｒ 400.00
Ｃ1 -8.2605E-002
Ｃ4 -1.1141E-006
ＥＲＦＳ(4) （Ｙトーリック面）
ＲＹ ∞
θ -23.28
Ｒ 207.49
偏心(1)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(2)
Ｘ 0.00 Ｙ 140.06 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
観察者両眼の眼幅は、偏心(1)でＸ３０ｍｍとして、６０ｍｍで追跡している。
また、光線追跡は観察者眼球から映像表示素子３に向かう逆光線追跡で追跡している。
次に、上記各実施例における各種データの値を示す。
各種データ 実施例８ 実施例９ 実施例１０ 実施例１１
Ｒｙ -205.4 -300.0 -232.7 -276.8
Ｒｘ 400.0 400.0 400.0 400.0
Ｆｙ 140.0 106.6 101.7 101.1
Ｒｙ -205.4 -300.0 -232.7 -276.8
Ｒｘ 400.0 400.0 400.0 400.0
Ｆｙ 140.0 106.6 101.7 101.1
各種データ 実施例１２ 実施例１３ 実施例１４
Ｒｙ -200.0 -219.4 -200.5
Ｒｘ -400.0 -400.0 -400.0
Ｆｙ 121.4 102.1 143.2
Ｒｙ -200.0 -219.4 -200.5
Ｒｘ -400.0 -400.0 -400.0
Ｆｙ 121.4 102.1 143.2
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態は、第１実施形態又は第２実施形態の接眼光学系５の反射面５ａと観察者の瞳Ｅとの間に透過光学素子５ｂ，５ｃを配置したものである。
透過光学素子５ｂ，５ｃは、少なくとも第１透過光学素子５ｂと第２透過光学素子５ｃの２つからなる。
第３実施形態の光学系の場合、反射光学素子５ａでの収差発生は比較的少ないのが特徴で、高画角の映像を観察することが可能となっているが、反射光学素子５ａと観察者眼球の間に配置される一方向にのみ強い正のパワーを持った透過光学素子で発生する収差が比較的問題となる。そこで、第３実施形態では透過光学素子を２つ用いることにより収差発生を少なくしている。
また、少なくとも２つの透過光学素子５ｂ，５ｃは、反射面５ａの回転対称軸と同一の回転対称軸を有する回転対称面から構成されている。
回転対称軸を観察者の上下方向に一致させることにより、回転対称な反射光学素子５ａを回転方向に延長することにより左右方向の画角を広げることが容易になる。また、光学素子すべてが回転対称となり光学素子の組み立てが容易になる。
また、少なくとも２つの透過光学素子５ｄは、第２断面に対して対称に配置される。
透過光学素子５ｄを左右の眼球に対応して反射光学素子の回転対称軸からずらすことにより、眼福により発生する偏心収差をなくす事が可能となり高精細な観察像を観察することが可能となる。さらに好ましくは、この場合右目の左方向と左目の右方向は異なる眼球に対応する透過光学素子５ｄＬ，５ｄＲからの光線が観察されてしまうので、隣り合う２つの透過光学素子５ｄＬ，５ｄＲの間に遮光板５１を設置することが望ましい。
透過光学素子のうちの１つは、反射面５ａの回転対称軸と同一の回転対称軸を有し、他の１つは、第２断面に対して対称に配置される。回転対称軸をずらした透過光学素子５ｆにより像歪を補正しながら回転対称軸を含む断面内での正パワーを負担し、回転対称軸を反射光学素子５ａの回転対称軸と一致させた透過光学素子５ｅにも正のパワーを負担させることにより、歪の少ない高解像の観察像を観察することが可能となる。
なお、第３実施形態の視覚表示装置は、少なくとも２つの透過光学素子を除く部分に、第１実施形態又は第２実施形態の視覚表示装置と同様の構成を適用することが可能である。例えば、映像表示素子３、投影光学系４及び拡散板１１を用いる代わりに、円錐状の曲面からなる映像表示素子３のみを用いてもよい。
次に、第３実施形態の実施例１５〜実施例１７について説明する。
実施例１５の視覚表示装置１の接眼光学系５の回転対称軸２に沿ってとった断面図を図５６に、平面図を図５７に、光学系全体の横収差図を図５８及び図５９に示す。
本実施例１５は、図示しない投影光学系により投影された映像の近傍に配置された拡散面１１と、図示しない投影光学系により投影された映像を遠方の虚像として観察させる接眼光学系５と、からなる視覚表示装置において、接眼光学系５は、少なくとも一つの反射光学素子５ａと、反射光学素子５ａの反射面と同一の回転対称軸を有する回転対称面から構成されている第１透過光学素子５ｂと、第１透過光学素子５ｂと入射瞳Ｅの間に配置され反射光学素子５ａの反射面と同一の回転対称軸を有する回転対称面から構成されている第２透過光学素子５ｃと、接眼光学系５の逆光線追跡における入射瞳Ｅの中心から第１透過光学素子５ｂ及び第２透過光学素子５ｃを経て反射光学素子５ａに向かう中心主光線を含む視軸１０１と、を有し、視軸１０１を含む第１断面と、第１断面と直交し視軸１０１を含む第２断面とで結像回数が異なるものである。
接眼光学系５は、両面が拡張回転自由曲面からなる第１透過光学素子５ｂと、両面が拡張回転自由曲面からなる第２透過光学素子５ｃと、透過面と反射面が拡張回転自由曲面からなる反射光学素子５ａを有する。
拡散面１１は、円錐面からなり、図示しない投影光学系により投影された映像は、拡散面１１の近傍に円錐状に投影される。
逆光線追跡において、入射瞳Ｅから出射した光束は、接眼光学系５の第２透過光学素子５ｃを通過し、接眼光学系５の第１透過光学素子５ｂを経て、反射光学素子５ａで反射され、拡散面１１で中間結像する。その後、拡散面１１を出た光束は、図示しない投影光学系に入る。そして、図示しない映像表示素子の光軸から外れた半径方向の所定位置に達する。
この実施例１５の仕様は、
画角（収差表示） 上下 ５０．００°
左右 ８８°
入射瞳径（逆追跡） １５．００
である。
画角（収差表示） 上下 ５０．００°
左右 ８８°
入射瞳径（逆追跡） １５．００
である。
実施例１６の視覚表示装置１の接眼光学系５の回転対称軸２に沿ってとった断面図を図６０に、平面図を図６１に、光学系全体の横収差図を図６２及び図６３に示す。
本実施例１６は、図示しない投影光学系により投影された映像の近傍に配置された拡散面１１と、図示しない投影光学系により投影された映像を遠方の虚像として観察させる接眼光学系５と、からなる視覚表示装置において、接眼光学系５は、少なくとも一つの反射光学素子５ａと、観察者の左右の眼球に対応した左透過光学素子５ｄＬ及び右透過光学素子５ｄＲと、左透過光学素子５ｄＬと右透過光学素子５ｄＲの間に配置された遮光板５１と、接眼光学系５の逆光線追跡における入射瞳Ｅの中心から左透過光学素子５ｄＬ又は右透過光学素子５ｄＲを経て反射光学素子５ａに向かう中心主光線を含む視軸１０１と、を有し、視軸１０１を含む第１断面と、第１断面と直交し視軸１０１を含む第２断面とで結像回数が異なるものである。
接眼光学系５は、両面が拡張回転自由曲面からなる左透過光学素子５ｄＬと、両面が拡張回転自由曲面からなる右透過光学素子５ｄＲと、透過面と反射面が拡張回転自由曲面からなる反射光学素子５ａを有する。
拡散面１１は、円錐面からなり、図示しない投影光学系により投影された映像は、拡散面１１の近傍に円錐状に投影される。
逆光線追跡において、入射瞳Ｅから出射した光束は、接眼光学系５の左透過光学素子５ｄＬ又は右透過光学素子５ｄＲを経て、反射光学素子５ａで反射され、拡散面１１で中間結像する。その後、拡散面１１を出た光束は、図示しない投影光学系に入る。そして、図示しない映像表示素子の光軸から外れた半径方向の所定位置に達する。
この実施例１６の仕様は、
画角（収差表示） 上下 ５０．００°
左右 ８８°
入射瞳径（逆追跡） １０．００
である。
画角（収差表示） 上下 ５０．００°
左右 ８８°
入射瞳径（逆追跡） １０．００
である。
実施例１７の視覚表示装置１の接眼光学系５の回転対称軸２に沿ってとった断面図を図６４に、平面図を図６５に、光学系全体の横収差図を図６６及び図６７に示す。
本実施例１７は、図示しない投影光学系により投影された映像の近傍に配置された拡散面１１と、図示しない投影光学系により投影された映像を遠方の虚像として観察させる接眼光学系５と、からなる視覚表示装置において、接眼光学系５は、少なくとも一つの反射光学素子５ａと、反射光学素子５ａの反射面と同一の回転対称軸を有する回転対称面から構成されている第１透過光学素子５ｅと、観察者の左右の眼球に対応した第２左透過光学素子５ｆＬ及び第２右透過光学素子５ｆＲと、第２左透過光学素子５ｆＬと第２右透過光学素子５ｆＲの間に配置された遮光板５１と、接眼光学系５の逆光線追跡における入射瞳Ｅの中心から第１透過光学素子５ｅ及び第２透過光学素子５ｆを経て反射光学素子５ａに向かう中心主光線を含む視軸１０１と、を有し、視軸１０１を含む第１断面と、第１断面と直交し視軸１０１を含む第２断面とで結像回数が異なるものである。
接眼光学系５は、両面が拡張回転自由曲面からなる第１透過光学素子５ｅと、両面が拡張回転自由曲面からなる第２左透過光学素子５ｆＬと、両面が拡張回転自由曲面からなる第２右透過光学素子５ｆＲと、透過面と反射面が拡張回転自由曲面からなる反射光学素子５ａを有する。
拡散面１１は、円錐面からなり、図示しない投影光学系により投影された映像は、拡散面１１の近傍に円錐状に投影される。
逆光線追跡において、入射瞳Ｅから出射した光束は、接眼光学系５の第２左透過光学素子５ｆＬ又は第２右透過光学素子５ｆＲを通過し、第１透過光学素子５ｅを経て、反射光学素子５ａで反射され、拡散面１１で中間結像する。その後、拡散面１１を出た光束は、図示しない投影光学系に入る。そして、図示しない映像表示素子の光軸から外れた半径方向の所定位置に達する。
この実施例１７の仕様は、
画角（収差表示） 上下 ５５．００°
左右 ８８°
入射瞳径（逆追跡） １０．００
である。
画角（収差表示） 上下 ５５．００°
左右 ８８°
入射瞳径（逆追跡） １０．００
である。
以下に、上記実施例１５〜実施例１７の構成パラメータを示す。なお、以下の表中の“ＥＲＦＳ”は拡張回転自由曲面を示す。また、座標系、偏心面等の定義は、第１実施形態及び第２実施形態と同様である。
実施例１５
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 シリンドリカル面(1) -2000.00
1 ∞（入射瞳） 0.00 偏心(1)
2 ＥＲＦＳ(1) 0.00 1.4918 57.4
3 ＥＲＦＳ(2) 0.00
4 ＥＲＦＳ(3) 0.00 1.4918 57.4
5 ＥＲＦＳ(4) 0.00
6 ＥＲＦＳ(5) 0.00 1.4918 57.4
7 ＥＲＦＳ(6) 反射面 0.00 1.4918 57.4
8 ＥＲＦＳ(5) 0.00
9 ＥＲＦＳ(7) 0.00 偏心(2) 1.5163 64.1
像 面 ＥＲＦＳ(8) 0.00 偏心(2)
シリンドリカル面(1)
Ｘ方向曲率半径 -2000.00
Ｙ方向曲率半径 ∞
ＥＲＦＳ(1)
ＲＹ ∞
θ 0.00
Ｒ 80.00
ＥＲＦＳ(2)
ＲＹ -54.91
θ 0.00
Ｒ 115.00
Ｃ1 -9.1686E-001 Ｃ3 3.1037E-003 Ｃ4 -2.3614E-005
ＥＲＦＳ(3)
ＲＹ 186.41
θ 0.00
Ｒ 135.00
Ｃ1 1.7770E+000 Ｃ3 3.2012E-003 Ｃ4 -1.2835E-005
ＥＲＦＳ(4)
ＲＹ ∞
θ 0.00
Ｒ 165.00
ＥＲＦＳ(5)
ＲＹ -222.80
θ -13.97
Ｒ 395.00
Ｃ1 9.4577E-001 Ｃ4 -6.6597E-007
ＥＲＦＳ(6)
ＲＹ -222.80
θ -13.97
Ｒ 400.00
Ｃ1 9.4577E-001 Ｃ4 -6.6597E-007
ＥＲＦＳ(7)
ＲＹ ∞
θ -13.75
Ｒ 174.31
ＥＲＦＳ(8)
ＲＹ ∞
θ -13.75
Ｒ 170.31
偏心(1)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(2)
Ｘ 0.00 Ｙ 123.93 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 シリンドリカル面(1) -2000.00
1 ∞（入射瞳） 0.00 偏心(1)
2 ＥＲＦＳ(1) 0.00 1.4918 57.4
3 ＥＲＦＳ(2) 0.00
4 ＥＲＦＳ(3) 0.00 1.4918 57.4
5 ＥＲＦＳ(4) 0.00
6 ＥＲＦＳ(5) 0.00 1.4918 57.4
7 ＥＲＦＳ(6) 反射面 0.00 1.4918 57.4
8 ＥＲＦＳ(5) 0.00
9 ＥＲＦＳ(7) 0.00 偏心(2) 1.5163 64.1
像 面 ＥＲＦＳ(8) 0.00 偏心(2)
シリンドリカル面(1)
Ｘ方向曲率半径 -2000.00
Ｙ方向曲率半径 ∞
ＥＲＦＳ(1)
ＲＹ ∞
θ 0.00
Ｒ 80.00
ＥＲＦＳ(2)
ＲＹ -54.91
θ 0.00
Ｒ 115.00
Ｃ1 -9.1686E-001 Ｃ3 3.1037E-003 Ｃ4 -2.3614E-005
ＥＲＦＳ(3)
ＲＹ 186.41
θ 0.00
Ｒ 135.00
Ｃ1 1.7770E+000 Ｃ3 3.2012E-003 Ｃ4 -1.2835E-005
ＥＲＦＳ(4)
ＲＹ ∞
θ 0.00
Ｒ 165.00
ＥＲＦＳ(5)
ＲＹ -222.80
θ -13.97
Ｒ 395.00
Ｃ1 9.4577E-001 Ｃ4 -6.6597E-007
ＥＲＦＳ(6)
ＲＹ -222.80
θ -13.97
Ｒ 400.00
Ｃ1 9.4577E-001 Ｃ4 -6.6597E-007
ＥＲＦＳ(7)
ＲＹ ∞
θ -13.75
Ｒ 174.31
ＥＲＦＳ(8)
ＲＹ ∞
θ -13.75
Ｒ 170.31
偏心(1)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(2)
Ｘ 0.00 Ｙ 123.93 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
実施例１６
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 シリンドリカル面(1) -2000.00
1 ∞（入射瞳） 0.00 偏心(1)
2 ＥＲＦＳ(1) 0.00 偏心(2) 1.4918 57.4
3 ＥＲＦＳ(2) 0.00 偏心(3)
4 ＥＲＦＳ(3) 0.00 1.4918 57.4
5 ＥＲＦＳ(4) 反射面 0.00 1.4918 57.4
6 ＥＲＦＳ(3) 0.00
7 ＥＲＦＳ(4) 0.00 偏心(4) 1.5163 64.1
像 面 ＥＲＦＳ(6) 0.00 偏心(4)
シリンドリカル面(1)
Ｘ方向曲率半径 -2000.00
Ｙ方向曲率半径 ∞
ＥＲＦＳ(1)
ＲＹ 472.56
θ 0.00
Ｒ 50.00
Ｃ1 -1.5887E+002
ＥＲＦＳ(2)
ＲＹ -63.60
θ -1.41
Ｒ 80.00
Ｃ1 3.3007E-001
ＥＲＦＳ(3)
ＲＹ -245.93
θ -11.43
Ｒ 395.00
Ｃ1 -6.0005E-001 Ｃ4 -4.4265E-007
ＥＲＦＳ(4)
ＲＹ -245.93
θ -11.43
Ｒ 400.00
Ｃ1 -6.0005E-001 Ｃ4 -4.4265E-007
ＥＲＦＳ(5)
ＲＹ ∞
θ -17.04
Ｒ 153.33
ＥＲＦＳ(6)
ＲＹ ∞
θ -17.04
Ｒ 149.33
偏心(1)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(2)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(3)
Ｘ 40.68 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(4)
Ｘ 0.00 Ｙ 105.42 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 シリンドリカル面(1) -2000.00
1 ∞（入射瞳） 0.00 偏心(1)
2 ＥＲＦＳ(1) 0.00 偏心(2) 1.4918 57.4
3 ＥＲＦＳ(2) 0.00 偏心(3)
4 ＥＲＦＳ(3) 0.00 1.4918 57.4
5 ＥＲＦＳ(4) 反射面 0.00 1.4918 57.4
6 ＥＲＦＳ(3) 0.00
7 ＥＲＦＳ(4) 0.00 偏心(4) 1.5163 64.1
像 面 ＥＲＦＳ(6) 0.00 偏心(4)
シリンドリカル面(1)
Ｘ方向曲率半径 -2000.00
Ｙ方向曲率半径 ∞
ＥＲＦＳ(1)
ＲＹ 472.56
θ 0.00
Ｒ 50.00
Ｃ1 -1.5887E+002
ＥＲＦＳ(2)
ＲＹ -63.60
θ -1.41
Ｒ 80.00
Ｃ1 3.3007E-001
ＥＲＦＳ(3)
ＲＹ -245.93
θ -11.43
Ｒ 395.00
Ｃ1 -6.0005E-001 Ｃ4 -4.4265E-007
ＥＲＦＳ(4)
ＲＹ -245.93
θ -11.43
Ｒ 400.00
Ｃ1 -6.0005E-001 Ｃ4 -4.4265E-007
ＥＲＦＳ(5)
ＲＹ ∞
θ -17.04
Ｒ 153.33
ＥＲＦＳ(6)
ＲＹ ∞
θ -17.04
Ｒ 149.33
偏心(1)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(2)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(3)
Ｘ 40.68 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(4)
Ｘ 0.00 Ｙ 105.42 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
実施例１７
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 シリンドリカル面(1) -2000.00
1 ∞（入射瞳） 0.00 偏心(1)
2 ＥＲＦＳ(1) 0.00 偏心(2) 1.4918 57.4
3 ＥＲＦＳ(2) 0.00 偏心(3)
4 ＥＲＦＳ(3) 0.00 1.4918 57.4
5 ＥＲＦＳ(4) 0.00
6 ＥＲＦＳ(5) 0.00 1.4918 57.4
7 ＥＲＦＳ(6) 0.00 1.4918 57.4
8 ＥＲＦＳ(5) 0.00
9 ＥＲＦＳ(7) 0.00 偏心(4) 1.5163 64.1
像 面 ＥＲＦＳ(8) 0.00 偏心(4)
シリンドリカル面(1)
Ｘ方向曲率半径 -2000.00
Ｙ方向曲率半径 ∞
ＥＲＦＳ(1)
ＲＹ -147.44
θ 0.00
Ｒ 50.00
ＥＲＦＳ(2)
ＲＹ -48.95
θ 0.00
Ｒ 70.00
Ｃ1 -1.0000E+000 Ｃ4 -1.7113E-005
ＥＲＦＳ(3)
ＲＹ 97.56
θ 0.00
Ｒ 110.00
ＥＲＦＳ(4)
ＲＹ -356.59
θ 0.00
Ｒ 130.00
ＥＲＦＳ(5)
ＲＹ -249.49
θ -10.09
Ｒ 395.00
Ｃ1 4.5185E+000 Ｃ4 -6.4704E-007 Ｃ5 2.5075E-008
ＥＲＦＳ(6)
ＲＹ -249.49
θ -10.09
Ｒ 400.00
Ｃ1 4.5185E+000 Ｃ4 -6.4704E-007 Ｃ5 2.5075E-008
ＥＲＦＳ(7)
ＲＹ ∞
θ -11.78
Ｒ 151.99
ＥＲＦＳ(8)
ＲＹ ∞
θ -11.78
Ｒ 147.99
偏心(1)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(2)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 50.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(3)
Ｘ 38.03 Ｙ 0.00 Ｚ 70.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(4)
Ｘ 0.00 Ｙ 93.84 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 シリンドリカル面(1) -2000.00
1 ∞（入射瞳） 0.00 偏心(1)
2 ＥＲＦＳ(1) 0.00 偏心(2) 1.4918 57.4
3 ＥＲＦＳ(2) 0.00 偏心(3)
4 ＥＲＦＳ(3) 0.00 1.4918 57.4
5 ＥＲＦＳ(4) 0.00
6 ＥＲＦＳ(5) 0.00 1.4918 57.4
7 ＥＲＦＳ(6) 0.00 1.4918 57.4
8 ＥＲＦＳ(5) 0.00
9 ＥＲＦＳ(7) 0.00 偏心(4) 1.5163 64.1
像 面 ＥＲＦＳ(8) 0.00 偏心(4)
シリンドリカル面(1)
Ｘ方向曲率半径 -2000.00
Ｙ方向曲率半径 ∞
ＥＲＦＳ(1)
ＲＹ -147.44
θ 0.00
Ｒ 50.00
ＥＲＦＳ(2)
ＲＹ -48.95
θ 0.00
Ｒ 70.00
Ｃ1 -1.0000E+000 Ｃ4 -1.7113E-005
ＥＲＦＳ(3)
ＲＹ 97.56
θ 0.00
Ｒ 110.00
ＥＲＦＳ(4)
ＲＹ -356.59
θ 0.00
Ｒ 130.00
ＥＲＦＳ(5)
ＲＹ -249.49
θ -10.09
Ｒ 395.00
Ｃ1 4.5185E+000 Ｃ4 -6.4704E-007 Ｃ5 2.5075E-008
ＥＲＦＳ(6)
ＲＹ -249.49
θ -10.09
Ｒ 400.00
Ｃ1 4.5185E+000 Ｃ4 -6.4704E-007 Ｃ5 2.5075E-008
ＥＲＦＳ(7)
ＲＹ ∞
θ -11.78
Ｒ 151.99
ＥＲＦＳ(8)
ＲＹ ∞
θ -11.78
Ｒ 147.99
偏心(1)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(2)
Ｘ 30.00 Ｙ 0.00 Ｚ 50.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(3)
Ｘ 38.03 Ｙ 0.00 Ｚ 70.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心(4)
Ｘ 0.00 Ｙ 93.84 Ｚ 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
観察者両眼の眼幅は、偏心(1)でＸ３０ｍｍとして、水平断面での光路図では６０ｍｍで追跡している。
また、光線追跡は観察者眼球から映像表示素子３に向かう逆光線追跡で追跡している。
光路図及び収差図では水平画角８８°まで表記しているが、反射面が回転対称なので、１８０°の水平画角で観察するこが可能である。
１…視覚表示装置
２…回転対称軸
３…映像表示素子
４…投影光学系
５…接眼光学系
５ａ…反射光学素子
５ｂ，５ｅ…第１透過光学素子
５ｃ，５ｆ…第２透過光学素子
５ｄ…透過光学素子
１１…拡散面
５１…遮光板
Ｅ…入射瞳（逆光線追跡）
２…回転対称軸
３…映像表示素子
４…投影光学系
５…接眼光学系
５ａ…反射光学素子
５ｂ，５ｅ…第１透過光学素子
５ｃ，５ｆ…第２透過光学素子
５ｄ…透過光学素子
１１…拡散面
５１…遮光板
Ｅ…入射瞳（逆光線追跡）
Claims (20)
- 映像表示素子と、
前記映像表示素子に表示された映像を遠方の虚像として観察させる接眼光学系と、
からなる視覚表示装置において、
前記接眼光学系は、
少なくとも一つの反射光学素子と、
少なくとも一つの透過光学素子と、
前記接眼光学系の逆光線追跡における入射瞳の中心から前記透過光学素子を経て前記反射光学素子に向かう中心主光線を含む視軸と、
を有し、
前記視軸を含む第１断面と、前記第１断面と直交し前記視軸を含む第２断面とで結像回数が異なることを特徴とする視覚表示装置。 - 前記結像回数は、前記第１断面が０回、前記第２断面が１回であることを特徴とする請求項１に記載の視覚表示装置。
- 前記反射光学素子及び前記透過光学素子は、前記第２断面方向の屈折率が強いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の視覚表示装置。
- 前記反射光学素子及び前記透過光学素子は、一つの回転対称軸に対して回転対称であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の視覚表示装置。
- 前記第２断面は、前記回転対称軸を含むことを特徴とする請求項４に記載の視覚表示装置。
- 前記反射光学素子は、前記第２断面内で前記視軸に対して偏心していることを特徴とする請求項５に記載の視覚表示装置。
- 前記視軸と前記回転対称軸は直交することを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の視覚表示装置。
- 前記反射光学素子は、円筒状にしたリニアフレネルの反射素子であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の視覚表示装置。
- 前記反射光学素子は、前記第２断面内で前記視軸に対して一方側と他方側とで形状が異なることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の視覚表示装置。
- 前記透過光学素子は、湾曲円筒状にしたリニアフレネルの透過素子であることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の視覚表示装置。
- 前記透過光学素子は、前記第２断面内で前記視軸に対して一方側と他方側とで形状が異なることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の視覚表示装置。
- 以下の条件式（１）を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の視覚表示装置。
｜Ｒｙ｜＜｜Ｒｘ｜ ・・・（１）
ただし、Ｒｘは前記第１断面内で前記視軸が当る近傍の前記反射光学素子の反射面の曲率半径、
Ｒｙは前記第２断面内で前記視軸が当る近傍の前記反射光学素子の反射面の曲率半径、
である。 - 以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の視覚表示装置。
｜Ｆｙ｜＜｜Ｒｘ｜ ・・・（２）
ただし、Ｆｙは、前記透過光学素子の回転対称軸を含む断面の焦点距離、
Ｒｘは前記第１断面内で前記視軸が当る近傍の前記反射光学素子の反射面の曲率半径、
である。 - 前記透過光学素子を少なくとも２つ有することを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の視覚表示装置。
- 前記少なくとも２つの透過光学素子は、反射面の回転対称軸と同一の回転対称軸を有する回転対称面から構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の視覚表示装置。
- 前記少なくとも２つの透過光学素子は、前記第２断面に対して対称に配置されることを特徴とする請求項１４に記載の視覚表示装置。
- 前記透過光学素子のうちの１つは、反射面の回転対称軸と同一の回転対称軸を有し、他の１つは、前記第２断面に対して対称に配置されることを特徴とする請求項１４に記載の視覚表示装置。
- 前記映像表示素子に表示された映像を投影する投影光学系と、
前記投影光学系により投影された映像の近傍に配置された拡散面と、
をさらに有し、
前記回転対称軸と同心に前記投影光学系による投影像を配置することを特徴とする請求項４乃至請求項１７のいずれか１項に記載の視覚表示装置。 - 前記投影光学系は、前記回転対称軸に対して回転対称であることを特徴とする請求項１８に記載の視覚表示装置。
- 前記映像表示素子は、前記回転対称軸に対して回転対称な曲面であることを特徴とする請求項４乃至請求項１７のいずれか１項に記載の視覚表示装置。
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