JP3461297B2 - 画像観察装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は反射型の表示素子を
用いた画像観察装置に関し、例えば反射型の液晶表示素
子に表示された画像情報を適切に設定した偏心非回転対
称反射面を有する光学素子（プリズム）を介して拡大し
て観察するようにしたヘッドマウントディスプレイやメ
ガネ型ディスプレイ等に好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりＣＲＴやＬＣＤ等の表示素子を
用い、これらの表示素子に表示された画像を画像観察光
学系を介して拡大して観察させるようにした頭部装着型
の画像観察装置（ヘッドマウントディスプレイ）が良く
知られている。

【０００３】例えば特開平7-333551号公報，特開平８-5
0256号公報，特開平8-160340号公報，特開平8-179238号
公報等においては、画像情報を表示する表示手段として
のＬＣＤ（液晶）と観察光学系としての小型プリズムと
を使用し、装置全体の小型化を図った画像観察装置が提
案されている。

【０００４】図６は、特開平7-333551号公報で提案して
いる画像観察装置の要部概略図である。図６において、
ＬＣＤ５１から発せられた光を、小型プリズム５２の入
射面５３に入射させている。そして該小型プリズム５２
に形成した曲率を有した全反射面５４、そして反射面５
５との間で光束を折り畳み、その後、面５４より小型プ
リズム５２を射出させて観察者Ｅに導光している。これ
によって表示手段（ＬＣＤ）５１に表示した画像情報の
虚像を形成し、該虚像を観察者Ｅが観察するようにして
いる。小型プリズム５２の反射面５５は、偏心非回転対
称面（アジムス角度により光学的パワーの異なる面、所
謂自由曲面）で構成された偏心自由曲面より成ってい
る。

【０００５】図７は従来の共軸凹面鏡を用いた画像観察
装置の要部概略図である。同図では表示素子６１に表示
された画像情報からの光束をハーフミラー６２で反射さ
せ、凹面鏡６３に入射させている。凹面鏡６３で反射し
た光束をハーフミラー６２を介して観察者Ｅに導光して
いる。表示素子６１に表示した画像情報は凹面鏡６３に
よって拡大した虚像として形成される。これにより、観
察者は表示素子６１に表示した画像情報の拡大虚像を観
察している。

【０００６】図６に示す光学系のタイプは図７に示した
従来の共軸凹面鏡を用いたタイプに比べ、装置全体の小
型化及び観察視野の広画角化が容易であるという特徴を
有している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来よりヘッドマウン
トディスプレイやメガネ型ディスプレイ等の画像観察装
置は、これらの装置を頭部に装着するため、特に装置全
体の小型化，軽量化が要望されている。また、表示手段
に表示した画像情報の観察に迫力を持たせるために観察
画角を広げることが重要な課題となっている。

【０００８】図６に示すようなタイプのヘッドマウント
ディスプレイ（ＨＭＤ）や、メガネ型ディスプレイ等の
画像観察装置において、表示素子として開口効率が高く
小型化に有利な反射型の表示素子（例えば反射型強誘電
性液晶素子）を用いて構成しようとすると、図８に示す
ように表示素子５１と小型プリズム５２の入射面５３と
の間に表示素子５１を照明するための照明系７０を挿入
する必要がある。

【０００９】ここで照明系７０は、例えば光源７１、光
源７１からの光束を集光し平行光とするコンデンサーレ
ンズ７２、コンデンサーレンズ７２からの光束を反射さ
せ表示素子５１を照明するハーフミラー面７３ａを含む
プリズム７３等を有している。画像観察装置において、
反射型の表示素子を用いると、それを照明するための照
明系を表示素子５１と小型プリズム５２との間に配置し
なければならなく、図８に示すようにプリズム５２と表
示素子５１との間隔を広くする必要があり、このタイプ
の特徴を生かせず小型化，軽量化，広画角化を図ること
が難しいという問題が生じてくる。

【００１０】また、光学系（プリズム５２）を構成する
光学作用面の数が重複分を含めて４面しかないため、各
面のパワー，収差補正の分担が大きく、公差が厳しくな
り製造が難しくなってくるという問題が生じてくる。

【００１１】本発明は、液晶ディスプレイ等の反射型の
表示手段に表示した画像情報を広い観察視野で観察する
際、表示手段を照明する照明系及び表示手段からの光束
を観察者の眼球に導光するための光学系、例えば屈折作
用を有するプリズム体より成る光学手段等の構成を適切
に設定することによって、装置全体の小型化を図りつ
つ、該画像情報を広い観察視野において良好なる画質で
観察することができる画像観察装置の提供を目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項1の発明の画像観
察装置は、反射型の表示手段と、光源手段からの光束を
該表示手段に入射させる照明光学系と、該表示手段から
の光束を観察者の観察位置に導光する表示光学系とを有
した画像観察装置において、該表示光学系は空気層を介
して配置される光学的パワーを有した２つの光学要素を
有しており、該光学要素の内の該表示手段に光学的に最
も近接した光学要素を該照明光学系と共用し、該共用す
る光学要素は表示光学系光路中では透過面、照明光学系
光路中では反射面として作用する曲面を備えていること
を特徴としている。

【００１３】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記光源手段と前記共用する光学要素の間の照明光
学系と、前記共用する光学要素と前記観察者に最も近接
する光学要素の間の表示光学系とにそれぞれの直線偏光
透過軸が略垂直となるように配置した偏光板により、前
記光源手段からの光束が、前記反射型の表示手段で反射
されること無く観察者に最も近接する前記光学要素に入
射することを防ぐことを特徴としている。

【００１４】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、前記光源手段として、異なる色の光を発する
光源を組み合わせて使用し、それぞれの色の光の発光と
同期させて前記表示手段の表示内容を切り替えることに
より、カラー表示が可能であることを特徴としている。

【００１５】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、前記異なる色の光を発する光源がＲＧＢの３色の光
源であることを特徴としている。

【００１６】請求項５の発明は、請求項１に発明におい
て、前記表示手段からの画像と外界からの画像を共に前
記観察者に最も近接する光学要素を通して観察位置に導
光し、双方の画像を同一視野で観察できることを特徴と
している。

【００１７】請求項６の発明は、請求項１乃至のいずれ
か１項の発明において、前記光源手段からの光束を前記
表示手段の表示面に対して斜め方向から入射させかつ前
記表示手段の中央部から射出する主光線は該表示手段か
ら斜め方向から射出しており、該表示光学系は偏心した
非回転対称反射面を有していることを特徴としている。

【００１８】請求項７の発明は、請求項１乃至６のいず
れか１項の発明において、前記表示光学系光路中では透
過面、照明光学系光路中では反射面として作用する曲面
は非回転対称面であることを特徴としている。

【００１９】請求項８の発明は、請求項１乃至７のいず
れか１項の発明において、前記表示光学系と照明光学系
で共用する光学要素は前記表示光学系及び前記照明光学
系の両方において正のパワーとして作用することを特徴
としている。

【００２０】請求項９の発明は、請求項１乃至８のいず
れか１項の発明において、前記反射型の表示素子は強誘
電性液晶パネルであることを特徴としている。

【００２１】請求項１０の発明は、請求項１乃至９の発
明において、前記表示光学系の有する２つの光学要素は
偏心した面を含んだ３つ以上の光学面を有する単一の媒
質より成るプリズム体であることを特徴としている。

【００２２】請求項１１の発明は、請求項１０の発明に
おいて、前記表示光学系と照明光学系で共用する光学要
素は前記光源手段からの光束を入射させる入射面、該入
射面からの光束の一部を反射させる非回転対称面より成
るハーフミラー面、該ハーフミラー面で反射した光束を
前記表示手段側へ射出させる射出面を有していることを
特徴としている。

【００２３】請求項１２の発明は、請求項１１の発明に
おいて、前記観察者に最も近接する光学要素は、前記表
示光学系と照明光学系で共用する光学要素のハーフミラ
ー面からの光束を入射させる入射面、該入射面からの光
束を全反射させる第一の反射面、該第一の反射面からの
光束を反射させる非回転対称面より成る第二の反射面、
そして該第二の反射面からの光束を射出させる該第一の
反射面と同一の面である射出面とを有していることを特
徴としている。請求項１３の発明は、請求項１乃至１２
のいずれか１項の発明において、前記表示手段からの光
束は、前記表示光学系と照明光学系で共用する光学要素
の前記射出面より入射し、ハーフミラー面を通過して該
光学要素より射出して、前記観察者に最も近接する光学
要素に入射していることを特徴としている。請求項１４
の発明は、請求項１乃至１３のいずれか１項の発明にお
いて、前記表示光学系は、複数の偏心した反射面を有し
ており、前記表示手段の中心を射出し、前記表示光学系
の射出瞳中心を通る光線である中心画角主光線の光路
は、該複数の偏心した反射面により所定の平面内で折り
畳まれており、前記表示光学系光では透過面として、照
明光学系では反射面として共用する曲面について、該中
心画角主光線の光路を含む該所定の平面に平行な方向で
あるサジタル方向よりも、該所定の平面と垂直な方向で
あるメリジオナル方向により大きな曲率を持たせること
を特徴としている。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態１の要部
概略図である．本実施形態の画像観察光学系は、光源１
１，コンデンサーレンズ１２，拡散板１３，コンデンサ
ーレンズ１４，偏光板１５、そしてプリズム体Ｌ１から
構成される照明光学系１０，液晶素子などの反射型表示
素子３０，プリズム体Ｌ１，偏光板２１、そしてプリズ
ム体Ｌ２から構成される表示光学系２０を有している。

【００２５】次に各要素について説明する。

【００２６】ＬＥＤ等よりなる光源１１から射出された
光束はコンデンサーレンズ１２で集束されつつ拡散板１
３に入射し、２次光源を構成する。拡散板１３を通過し
た光束（発散光束）はコンデンサレンズ１４で集束され
つつ偏光板１５を通過し直線偏光となり、面（入射面）
１６で屈折されプリズム体Ｌ１内に入射し、正のパワー
を有するハーフミラー面１７でその一部が反射され、面
（射出面）１８で屈折されつつプリズム体Ｌ１から射出
し反射型表示素子３０の表示面に表示面法線に対し所定
の角度を持って入射する。面１７は面頂点回りのアジム
ス角度によりパワーが異なる回転非対称非球面で構成す
ることにより光学系を偏心させることにより生じる諸収
差を補正している。尚、面１６と面１８は平面，曲面，
非球面または回転非対称面等から成っている。プリズム
体Ｌ１は偏心した面を含んだ３以上の光学面を有して構
成している。

【００２７】一方、面１６からの光束でハーフミラー面
１７を透過した光束は、偏光板１５に対しその偏光軸が
直交するように配置された偏光板２１で遮断され、プリ
ズム体Ｌ２には入射しないようにしている。面１７に正
のパワーを持たせることにより、照明光束の広がりを抑
えることができるため、コンデンサーレンズ１４の外径
を小さくすることができるなど、照明光学系１０の大き
さを小さくしている。

【００２８】本実施形態においては、反射型表示素子３
０として強誘電性液晶パネルを用いている。強誘電性液
晶は角度特性が優れているため、表示面に対する入出射
角を大きく設定することができ、これによって広画角化
を図っている。本発明による効果を高めることができ
る。照明光学系１０により反射型表示素子３０の表示面
に入射した直線偏光光束は、表示素子３０により表示画
像に応じて選択的にその偏光方向が回転させられる。表
示がオフの場合は入射光の偏光方向が保存されたまま反
射され、表示がオンの場合は偏光方向が９０度回転され
反射される。また例えばRGB３色のLEDを光源１１として
用い、それぞれのLEDの発光と同期させ表示を切り換
え、LEDの出力を制御することにより色及び階調を表現
することが可能となる。

【００２９】反射型表示素子３０の表示面で表示面法線
に対し所定の角度を持って射出（反射）された光束は、
面１８で屈折されつつプリズム体Ｌ１に入射し、正のパ
ワーを有するハーフミラー面１７で屈折されつつプリズ
ム体Ｌ１から射出され、偏光板２１に達する。表示素子
３０で偏光方向が保存されたまま反射された光束は、偏
光板２１で遮断される。一方表示素子３０で偏光方向が
回転された光束は偏光板２１を通過し面２２で屈折され
プリズム体Ｌ２に入射し、臨界角以上の角度で面２３に
入射して全反射され、正のパワーを有したミラー面２４
で反射され、臨界角以下の角度で再び面２３に入射し、
屈折してプリズム体Ｌ２から射出され、観察眼Ｅに導か
れる。面１７，１８，２２，２３，２４はそれぞれ光学
的パワーを有しており表示素子３０の拡大された虚像を
形成する。面２２，２３，２４はそれぞれ面頂点回りの
アジムス角度によりパワーが異なる回転非対称非球面で
構成することにより光学系を偏心させることにより生じ
る諸収差を少ない光学要素で補正することが可能として
いる。

【００３０】尚、本実施形態において図４に示すように
面２４をハーフミラー面とし、面２４でプリズムＬ４を
接合し表示素子３０で表示された画像と外界の画像から
の光束をプリズムＬ４，Ｌ２を通して観察眼Ｅに導光
し、双方の画像を同一視野で観察するようにしても良
い。尚、図４においては面２５，面２４，面２３で構成
される光学系によって外界の画像を観察する観察系を構
成している。

【００３１】本実施形態では、このように照明光を表示
素子３０に斜めに入射及び反射させ、さらに照明光学系
１０と表示光学系２０でパワーを有した面(面１８，面
１７）を含む光学要素を共用し、またその光学要素を構
成する一面（面１７）において反射作用及び透過作用を
使い分けることにより、光学要素と表示面の間隔を小さ
く設定することが可能とし、画角が広くしかも小型の光
学系を実現している。

【００３２】本実施形態では、プリズム体Ｌ２だけでな
く、プリズム体Ｌ１の面１７，１８にそれぞれパワーを
持たせることにより、光学系を構成する各面が分担する
パワーを小さくしている。これによって、収差の発生を
低く抑えるとともに各面の収差補正の分担も小さくし
て、公差が緩くなるようにして製造を容易にしている。
さらにプリズム体Ｌ２のみで表示光学系を構成した場
合、設計的にメリジオナル方向（図１においては紙面方
向）においてパワーが不足する傾向にあるときには、面
１７を特にサジタル方向（図１においては紙面に垂直な
方向）よりもメリジオナル方向にパワーの強いアナモフ
ィックな面をベースとして構成することにより、結像性
能を向上させている。面１７，１８をそれぞれ面頂点回
りのアジムス角度によりパワーが異なる回転非対称非球
面で構成しても良く、これによれば、より結像性能を向
上させることが可能となる。

【００３３】さらに本実施形態においては、照明光学系
１０、表示光学系２０のそれぞれに偏光軸が直交するよ
うに２枚の偏光板を配置したが、本実施形態はこれに制
限されるものではない。

【００３４】図２は本発明の実施形態２の要部概略図で
ある。本実施形態では、図２に示すように反射型表示素
子３０の直前に１枚の偏光板１９を設けている。図２に
示す実施形態２は図１に示した実施形態に対し、偏光板
１５，２１の代わりに偏光板１９を、また、反射型表示
素子３０の代わりに反射型表示素子３０ａを設けた以外
は同じ構成であり、同じ機能を有するものに関しては同
じ符号を付し、説明を略す。

【００３５】反射型表示素子３０ａは反射型表示素子３
０に対し、表示のオン，オフに伴う入射光に対する偏光
制御が異なる。つまり、照明光学系１０ａにより反射型
表示素子３０ａの表示面に入射した直線偏光光束は、反
射型表示素子３０ａにより表示がオンの場合は入射光の
偏光方向が保存されたまま反射され、表示がオフの場合
は偏光方向が９０度回転され反射される。このため、表
示がオンの場合は反射型表示素子３０ａによる反射光束
は偏光板１９を通過でき、オフの場合は偏光板１９で遮
断されることとなる。このような構成の場合、照明光学
系１０ａにおいて面１６からの光束でハーフミラー面１
７を透過した光束が図２中で破線で示したように、観察
眼Ｅに入射しない方向に導かれるように、プリズム体Ｌ
２の各面が構成している。

【００３６】また、このように構成するとプリズム体Ｌ
１が複屈折性のあるものでも良いため、材料選択の幅が
広がり、より小型軽量化を図ることが可能となる。

【００３７】また、本実施形態においては照明系を表示
素子に斜めに入射及び反射させるように構成したが、例
えば図５に示すように表示素子に対し照明光を垂直に入
射及び反射させるようにした構成でも良い。図５に示す
実施形態は図１に示した実施形態に対し、プリズム体Ｌ
１の代わりにプリズム体Ｌ１ａを設け、照明光を表示素
子３０の表示面に対し垂直に入射及び反射させるように
構成した以外は同じ構成であり、同じ機能を有するもの
に関しては同じ符号を付し説明を略す。このように構成
すると、図１に示した実施形態に対し、光学要素と表示
面の間隔が若干大きくなるが、表示素子３０として角度
特性のあまり良くなりものも使用可能となる。

【００３８】図３は本発明の実施形態３の要部概略図で
ある。本実施形態の画像観察装置は面光源４１、コンデ
ンサーレンズ１４、偏光板１５、ハーフミラー面３１を
有するレンズＬ３から構成される照明光学系４０、液晶
素子などの反射型表示素子３０、レンズＬ３、偏光板２
１、プリズム体Ｌ２から構成される表示光学系５０を有
している。尚、図１に示した実施形態１と同じ機能を有
するものに関しては同じ符号を付し、説明を略す。

【００３９】導光板や面発光素子などの面光源４１から
射出された光束はコンデンサーレンズ１４で集束されつ
つ偏光板１５を通過し直線偏光となり、レンズＬ３の正
のパワーを有するハーフミラー面３１でその一部が反射
され、反射型表示素子３０の表示面に表示面法線に対し
所定の角度を持って入射する。面３１は面頂点回りのア
ジムス角度によりパワーが異なる回転非対称非球面で構
成することにより光学系を偏心させることにより生じる
諸収差を補正している。

【００４０】一方、偏向板１５からの光束でハーフミラ
ー面３１を透過した光束は、面３２を通過し偏光板１５
に対しその偏光軸が直交するように配置された偏光板２
１で遮断され、プリズム体Ｌ２には入射しない。

【００４１】反射型表示素子３０の表示面に表示面法線
に対し所定の角度を持って射出（反射）された光束は、
正のパワーを有するレンズＬ３（面３１，面３２）で屈
折され、偏光板２１に達する。表示素子３０で偏光方向
が保存されたまま反射された光束は、偏光板２１で遮断
される。一方表示素子３０で偏光方向が回転された光束
は偏光板２１を通過し、実施形態１で示した場合と同様
の光路を通って観察眼Ｅに導かれ、表示素子３０の拡大
された虚像を形成する。

【００４２】このように構成すると、実施形態１に示し
た場合と同様に画角が広くしかも小型の光学系が実現で
き、また光学系を構成する各面が分担するパワーを小さ
くすることができ、収差の発生を低く抑えられるととも
に、収差補正の分担も小さくすることが可能となるた
め、公差が緩くなることから製造が容易となる。

【００４３】本実施形態においても図２，図４に示した
ような構成も当然可能であり、偏光板の配置や反射型表
示素子の表示方式によって本発明の構成は制限されるも
のではない。例えば表示素子としてネマティックタイプ
の液晶パネルを用いると、偏光の回転角を制御可能とな
るため、偏光の回転角により階調を出すことができ、液
晶の駆動周波数を低く抑えることが可能となる。

【００４４】尚、本実施形態においては、光源手段とし
てＬＥＤや面光源を用いたが、外光を利用するように構
成しても良い。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば以上のように、液晶ディ
スプレイ等の反射型の表示手段に表示した画像情報を広
い観察視野で観察する際、表示手段を照明する照明系及
び表示手段からの光束を観察者の眼球に導光するための
光学系、例えば屈折作用を有するプリズム体より成る光
学手段等の構成を適切に設定することによって、装置全
体の小型化を図りつつ、該画像情報を広い観察視野にお
いて良好なる画質で観察することができる画像観察装置
を達成することができる。

【００４６】特に本発明によれば、反射型の表示素子を
用いた場合においても画像観察装置の小型化・画角の広
角化が可能となる。また装置を大型化することなく光学
作用面を増やすことができ、各面のパワー，収差補正の
分担を低く設定することができ製造が容易となる等の効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態１の要部概略図

【図２】 本発明の実施形態２の要部概略図

【図３】 本発明の実施形態３の要部概略図

【図４】 図１の他の実施形態の説明図

【図５】 図１の他の実施形態の説明図

【図６】 従来の画像観察装置の要部概略図

【図７】 従来の画像観察装置の要部概略図

【図８】 従来の画像観察装置の要部概略図

【符号の説明】

１０，４０ 照明光学系 １１ 光源手段 １２ コンデンサーレンズ １３ 拡散板 １４ コンデンサーレンズ １５，２１，１９ 偏光板 Ｌ１，Ｌ２，Ｌ４ プリズム体 Ｌ３ レンズ ２０，５０ 表示光学系 ３０ 反射型の表示素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 猪口 和隆 神奈川県横浜市西区花咲町６丁目145番 地 株式会社エム・アール・システム研 究所内 (72)発明者 森島 英樹 神奈川県横浜市西区花咲町６丁目145番 地 株式会社エム・アール・システム研 究所内 (56)参考文献 特開2000−187177（ＪＰ，Ａ) 特開2000−241751（ＪＰ，Ａ) 特開2000−10041（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−320451（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−239631（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 27/02 G02F 1/13 H04N 5/64

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 反射型の表示手段と、光源手段からの光
   束を該表示手段に入射させる照明光学系と、該表示手段
   からの光束を観察者の観察位置に導光する表示光学系と
   を有した画像観察装置において、 該表示光学系は空気層を介して配置される光学的パワー
   を有した２つの光学要素を有しており、 該光学要素の内の該表示手段に光学的に最も近接した光
   学要素を該照明光学系と共用し、 該共用する光学要素は表示光学系光路中では透過面、照
   明光学系光路中では反射面として作用する曲面を備えて
   いることを特徴とする画像観察装置。
2. 【請求項２】 前記光源手段と前記共用する光学要素の
   間の照明光学系と、前記共用する光学要素と前記観察者
   に最も近接する光学要素の間の表示光学系とにそれぞれ
   の直線偏光透過軸が略垂直となるように配置した偏光板
   により、前記光源手段からの光束が、前記反射型の表示
   手段で反射されること無く観察者に最も近接する前記光
   学要素に入射することを防ぐことを特徴とする請求項１
   に記載の画像観察装置。
3. 【請求項３】 前記光源手段として、異なる色の光を発
   する光源を組み合わせて使用し、それぞれの色の光の発
   光と同期させて前記表示手段の表示内容を切り替えるこ
   とにより、カラー表示が可能であることを特徴とする請
   求項１又は２に記載の画像観察装置。
4. 【請求項４】 前記異なる色の光を発する光源がＲＧＢ
   の３色の光源であることを特徴とする請求項３に記載の
   画像観察装置。
5. 【請求項５】 前記表示手段からの画像と外界からの画
   像を共に前記観察者に最も近接する光学要素を通して観
   察位置に導光し、双方の画像を同一視野で観察できるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の画像観察装置。
6. 【請求項６】 前記光源手段からの光束を前記表示手段
   の表示面に対して斜め方向から入射させかつ前記表示手
   段の中央部から射出する主光線は該表示手段から斜め方
   向から射出しており、該表示光学系は偏心した非回転対
   称反射面を有していることを特徴とする請求項１乃至請
   求項５のいずれか１項に記載の画像観察装置。
7. 【請求項７】 前記表示光学系光路中では透過面、照明
   光学系光路中では反射面として作用する曲面は非回転対
   称面であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のい
   ずれか１項に記載の画像観察装置。
8. 【請求項８】 前記表示光学系と照明光学系で共用する
   光学要素は前記表示光学系及び前記照明光学系の両方に
   おいて正のパワーとして作用す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項に記載の画像観察装
   置。
9. 【請求項９】 前記反射型の表示素子は強誘電性液晶パ
   ネルであ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項に記載の画像観察装置。
10. 【請求項１０】 前記表示光学系の有する２つの光学要
    素は偏心した面を含んだ３つ以上の光学面を有する単一
    の媒質より成るプリズム体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項に記載の画像観察装
    置。
11. 【請求項１１】 前記表示光学系と照明光学系で共用す
    る光学要素は前記光源手段からの光束を入射させる入射
    面、該入射面からの光束の一部を反射させる非回転対称
    面より成るハーフミラー面、該ハーフミラー面で反射し
    た光束を前記表示手段側へ射出させる射出面を有してい
    ることを特徴とする請求項１０に記載の画像観察装置。
12. 【請求項１２】 前記観察者に最も近接する光学要素
    は、前記表示光学系と照明光学系で共用する光学要素の
    ハーフミラー面からの光束を入射させる入射面、該入射
    面からの光束を全反射させる第一の反射面、該第一の反
    射面からの光束を反射させる非回転対称面より成る第二
    の反射面、そして該第二の反射面からの光束を射出させ
    る該第一の反射面と同一の面である射出面とを有してい
    ることを特徴とする請求項１０に記載の画像観察装置。
13. 【請求項１３】 前記表示手段からの光束は、前記表示
    光学系と照明光学系で共用する光学要素の前記射出面よ
    り入射し、ハーフミラー面を通過して該光学要素より射
    出して、前記観察者に最も近接する光学要素に入射して
    い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項に記載の画像観察装置。
14. 【請求項１４】 前記表示光学系は、複数の偏心した反
    射面を有しており、 前記表示手段の中心を射出し、前記表示光学系の射出瞳
    中心を通る光線である中心画角主光線の光路は、該複数
    の偏心した反射面により所定の平面内で折り畳まれてお
    り、 前記表示光学系光では透過面として、照明光学系では反
    射面として共用する曲面について、該中心画角主光線の
    光路を含む該所定の平面に平行な方向であるサジタル方
    向よりも、該所定の平面と垂直な方向であるメリジオナ
    ル方向により大きな曲率を持たせ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項に記載の画像観察
    装置。