JPH07181391A - 映像表示装置 - Google Patents

映像表示装置

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JPH07181391A
JPH07181391A JP5323820A JP32382093A JPH07181391A JP H07181391 A JPH07181391 A JP H07181391A JP 5323820 A JP5323820 A JP 5323820A JP 32382093 A JP32382093 A JP 32382093A JP H07181391 A JPH07181391 A JP H07181391A
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JP
Japan
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doe
lens
aspherical
chromatic aberration
screen
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JP5323820A
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English (en)
Inventor
Keiichi Hisayoshi
久芳圭一
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Priority to US08/361,225 priority patent/US5661604A/en
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Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/017—Head mounted
    • G02B27/0172—Head mounted characterised by optical features
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/017—Head mounted
    • G02B2027/0178—Eyeglass type

Abstract

(57)【要約】 【目的】 色収差が良好に補正されたコンパクトで軽量
な広画角頭部装着式映像表示装置。 【構成】 映像を表示する映像表示素子１と、その映像
を眼球の瞳Ｅに拡大投影するために映像表示素子１と対
向して設けられた凹面鏡２と、両者の間に配置されたハ
ーフミラー３とを備えた頭部装着式映像表示装置におい
て、光路の何れかの位置に逆分散特性の回折光学素子２
０を配置して、色収差を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、映像表示装置に関し、
特に、使用者の頭部若しくは顔面に保持して眼球に映像
を投影する小型の頭部又は顔面装着式の映像表示装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、バーチャルリアリティー用、ある
いは、個人的に大画面の映像を楽しむことを目的とし
て、ヘルメット型、ゴーグル型の頭部又は顔面に保持す
る映像表示装置が開発されている。
【０００３】例えば、特開平３−１９１３８９号におい
ては、図３７に示すように、映像を表示する２次元表示
素子１と、その映像を眼球４に拡大投影するために表示
素子１と対向して設けられた凹面鏡２と、両者の間に配
置されたハーフミラー３とを備えることにより、良好な
結像性能を保ったまま光学系を小型化する方法が開示さ
れている。また、米国特許第４，２６９，４７６号で
は、上記のハーフミラーの代わりに、図３８に示すよう
に、ハーフミラーを有するビームスプリッタプリズム５
を使用している。
【０００４】
【発明の解決しようとする課題】図３７、図３８に示し
たような従来の接眼光学系を広画角化するには、２次
元表示素子１を大きくするか、光学系の焦点距離ｆを
小さくすればよい。
【０００５】の方法は、２次元表示素子だけでなく、
ハーフミラーあるいはプリズムも大型化するので、装置
の大きさ・重量が増加し、頭部装着式映像表示装置とし
て好ましくない。また、特に両眼視の場合に、上述の素
子同士が干渉することから、広画角化に限界がある。
【０００６】一方、の方法で図３７の構成の光学系を
広画角化すると、凹面鏡による像面湾曲（負のペッツバ
ール和）や外コマ収差が問題となる。そこで、凹面鏡の
代わりに裏面鏡を使用し、像面湾曲・コマ収差等の収差
補正能力を増すと共に、ミラーの耐久性も向上させる方
法が考えられるが、屈折系レンズにより色収差が発生す
る。
【０００７】この点に関しては、図３９のように、屈折
系レンズをダブレット８とし、色収差を補正すればよい
が、重量が増加するので、頭部装着式映像表示装置とし
て好ましくなくなる。このダブレット８を構成するレン
ズは、効果的に色収差を補正するために、例えば、凹レ
ンズはフリント系ガラス、凸レンズはクラウン系ガラス
としていることから、特に凹レンズの重量が大きい。
【０００８】また、の方法は、２次元表示素子１の大
きさを一定に保ったまま光学系の焦点距離を小さくする
と、眼球４とハーフミラー３の間隔（光学系の作動距
離）が減少し、眼鏡を着けたままの使用が困難になる等
の問題が発生する。また、広画角化にも限界がある。
【０００９】そこで、光学系を大幅に大きくすることな
く広画角化する方法として、眼球とハーフミラーの間に
正の屈折力を有する面若しくは正の屈折力を持つレンズ
を配置することが考えられる。しかし、この場合は、眼
球とハーフミラーの間の正の屈折力を有する面若しくは
正の屈折力を持つレンズにおいて色収差が発生するた
め、この色収差を補正する必要が生ずる。
【００１０】このような光学系の一例の光路図を図４０
に示す。この光学系は、眼球４の瞳Ｅとハーフミラー３
の間隔を大きくするためにプリズム５を使用し、広画角
化に伴う歪曲収差の増加の補正とテレセントリック性の
確保のために、プリズム５の映像表示素子１側の面７を
非球面としている。
【００１１】この構成の光学系は、４０°×３０°とい
う広画角光学系であるにも関わらず、小型で良好な性能
である。しかし、色収差を補正するために反射鏡付近に
ガラスレンズのダブレット８を使用していることから、
プリズム５をプラスチックとして重量の増加を抑えて
も、上記で例示したように、全体の重量が大きく増加し
てしまう。
【００１２】何れにしても、ガラスレンズで色消し光学
系を構成しようとすると、このように重量が大きく増加
するので、この重量を減少させることが非常に重要であ
る。
【００１３】本発明は、このような従来技術の問題点を
解決するためになされたものであり、その目的は、色収
差が良好に補正されたコンパクトで軽量な広画角頭部装
着式映像表示装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明の映像表示装置は、映像を表示する映像表
示手段と、前記映像を観察領域に導く投影光学系とから
なる映像表示装置において、前記投影光学系が、前記映
像表示手段の光路上に配置された光軸屈曲手段としての
半透過反射部材と、前記半透過反射部材との間で折り返
し光路を形成するように配置された反射部材と、屈折力
を有する部材と、回折光学部材とを有し、前記の屈折力
を有する部材若しくは回折光学部材の少なくとも一方
が、前記折り返し光路を含んだ前記半透過反射部材と前
記観察領域との間の光路中に配置されていることを特徴
とするものである。
【００１５】もう１つの本発明の映像表示装置は、映像
を表示する映像表示手段と、前記映像を観察領域に導く
投影光学系とからなる映像表示装置において、前記投影
光学系が、前記映像表示手段の光路上に配置された光軸
屈曲手段としての半透過反射部材と、前記半透過反射部
材との間で折り返し光路を形成するように配置された反
射部材と、前記折り返し光路を含んだ前記半透過反射部
材と前記観察領域との間の光路中に配置された屈折力を
有する部材並びに回折光学部材とを有することを特徴と
するものである。
【００１６】これらにおいて、屈折力を有する部材と回
折光学部材とが一方で発生する色収差を少なくとも一部
相殺するように形成されていることが望ましい。特に、
屈折力を有する部材が少なくとも正の色収差を発生させ
る構成であると共に、回折光学部材が少なくとも負の色
収差を発生させる構成であることが望ましい。
【００１７】さらに、半透過反射部材としては、ハーフ
ミラー、プリズム、偏光ビームスプリッター等を用いる
ことができ、反射部材としては、平面鏡、凹面鏡等を用
いることができ、屈折力を有する部材としては、レンズ
面、正レンズ等を用いることができる。なお、半透過反
射部材としてプリズムを用いる場合、屈折力を有する部
材をレンズ面とし、このプリズムと一体に設けることが
できる。
【００１８】からなることを特徴とする請求項１又は２
記載の映像表示装置。
【００１９】また、映像表示手段と反射部材とを半透過
反射部材を介して光軸がほぼ平行になるように配置する
こと、及び、半透過反射部材を介して光軸が交差するよ
うに配置することもできる。
【００２０】なお、上記構成において、観察領域は、ア
イポイントを意味する。
【００２１】より具体的に、正パワーを持つ屈折面ある
いは屈折レンズを眼球と光軸屈曲手段の間に、正パワー
の回折光学素子を光軸屈曲手段と反射鏡の間に配置した
構成か、あるいは、屈折パワーと回折光学素子で構成さ
れる光学系を眼球と光軸屈曲手段の間に配置した構成か
の、何れかの構成が望ましい。
【００２２】この場合、着目している回折次数光におけ
る光学系全系の焦点距離をｆ、回折光学素子の焦点距離
をｆDOE としたときに、以下の条件式を満足することが
望ましい。 ０．０３３＜Σ（ｆ／ｆDOE ）＜０．１９ ・・・（１） ただし、Σは回折光学素子が複数ある場合にそれらにつ
いて総和をとることを意味する。
【００２３】また、光学系全系の焦点距離ｆが次の条件
式を満足するようにすると、更に好ましい。 １５＜ｆ＜６０ ・・・（２） また、回折光学素子は、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非球面作用（ピッ
チ分布）を持つことが望ましい。
【００２４】
【作用】以下、上記構成を採用する理由とその作用につ
いて説明する。ゾーンプレートに代表される回折光学素
子（以下、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。
したがって、従来技術の問題点で述べた広画角化に伴う
色収差の発生を効果的に補正することができる。
【００２５】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、頭部装着式映像表示装置の光学系としては
好ましい。
【００２６】光学系の大型化を伴わずに効果的に広画角
化するには、正パワーの面あるいは正パワーの素子を眼
球と光軸屈折屈曲手段の間に配置するとよい。この場
合、ＤＯＥを使用した効果的な色消し光学系には、次の
３通りの構成が考えられる。
【００２７】正パワーを持つ屈折面あるいは屈折レン
ズを眼球と光軸屈曲手段の間に配置し、正パワーのＤＯ
Ｅを光軸屈曲手段と映像表示素子の間、好ましくは、反
射鏡付近に配置する。 屈折系とＤＯＥで構成される全体として正パワーを持
つの色消し光学系を眼球と光軸屈曲手段の間に配置す
る。 正のパワーを持つＤＯＥを眼球と光軸屈曲手段の間に
配置し、正のパワーの屈折面あるい屈折レンズを光軸屈
曲手段と映像表示素子の間、好ましくは、反射鏡付近に
配置する。
【００２８】上述の〜の各光学系の色収差補正具合
を表１に示す。 表１に示すように、〜の構成により、光学系が大型
化するのを防止すると共に、屈折系＋ＤＯＥで効果的に
色消し光学系が構成できる。
【００２９】さらに、光軸屈曲手段をプリズムで構成す
ると、作動距離と広画角の確保が容易になり、好まし
い。この際の、上述〜の各光学系の色収差補正具合
を表２に示す。 この場合は、上述のの構成では、軸上色収差・倍率の
色収差の両方を同時に補正することは無理なので、あ
るいはの構成が好ましい。
【００３０】の構成の光学系は、眼球と光軸屈曲手段
の間の正パワーを持つ屈折面あるいは屈折レンズでは正
の色収差が発生し、反射鏡付近のＤＯＥを含む光学系で
は負の色収差が発生し、映像表示素子側のプリズム端面
（射出面）で負の色収差が発生するので、軸上の色収差
・倍率の色収差共に良好に補正される。
【００３１】また、この場合は、ＤＯＥにおける軸上光
束と軸外光束の位置が大きく異なるので、ＤＯＥは、球
面収差・軸上色収差の補正のみならず、歪曲収差・非点
収差等の軸外収差の補正や表示素子側テレセントリック
性の確保に有効である。
【００３２】さらに、光学系全体での色収差を小さくす
るには、光軸屈曲手段として使用するプリズムの分散を
少なくするのが好ましい。プリズムの分散が小さいと、
屈折系の色収差を補正するＤＯＥのパワーが弱くて済む
ので、光学系全体の２次スペクトルが小さくなり、色収
差特性が更に向上するし、ＤＯＥのピッチも大きくな
り、製作上も好ましい。
【００３３】
【実施例】以下、図面を参照にして、本発明による頭部
装着式映像表示装置の光学系の実施例１〜２０について
説明する。まず、最初に、本発明で使用しているＤＯＥ
を含む光学系の設計方法について述べる。回折現象に基
づく光学素子ＤＯＥについての原理的な説明は、例えば
「光学デザイナーのための小型光学エレメント」（オプ
トロニクス社）の第６章・第７章に詳しいが、以下に簡
単に説明する。
【００３４】屈折現象に基づく光学素子では、図１に示
すように、光線はスネルの法則に基づいて曲げられ
る。
【００３５】 ｎ・sin θ＝ｎ’・sin θ’ ・・・（３） ただし、ｎ ：入射側媒質の屈折率 ｎ’：射出側媒質の屈折率 θ ：光線の入射角 θ’：光線の射出角 それに対して、ＤＯＥの場合は、図２に示すように、光
線は式（４）で表現される回折現象により曲げられ
る。
【００３６】 ｎ・sin θ−ｎ’・sin θ’＝ｍλ／ｄ ・・・（４） ただし、ｎ ：入射側媒質の屈折率 ｎ’：射出側媒質の屈折率 θ ：光線の入射角 θ’：光線の射出角 ｍ ：回折次数 λ ：波長 ｄ ：ＤＯＥのピッチ なお、この際、ブレーズ化あるいはブレーズ近似を行う
と、高回折効率を維持することができる。
【００３７】ＤＯＥを含む光学系を設計する手法とし
て、Sweatt modelが知られている。これについては、
『W.C.Sweatt, "NEW METHODS OF DESIGNING HOLOGRAPHI
C OPTCALELEMENTS", SPIE, Vol.126, pp.46-53(1977)
』に詳しいが、図３を使用して、以下に簡単に説明す
る。
【００３８】図３において、はｎ≫１なる屈折系レン
ズ（超高屈折率レンズ：ultra-highindex lens ）、
は法線、ｚは光軸方向の座標、ｈは基板に沿う方向の座
標とする。上記の論文によれば、式（５）が成立する。
【００３９】 （ｎu −１）ｄｚ／ｄｈ＝ｎ・sin θ−ｎ’・sin θ’ ・・・（５） ただし、ｎu ：ultra-high index lens の屈折率 （以下に説明する設計では、ｎu ＝１００１とした。）
ｚ ：ultra-high index lens の光軸方向の座標 ｈ ：ultra-high index lens の媒質に沿った座標 ｎ ：入射側媒質の屈折率 ｎ’：射出側媒質の屈折率 θ ：光線の入射角 θ’：光線の射出角 したがって、式（４）、（５）より、次の式（６）が成
立する。
【００４０】 （ｎu −１）ｄｚ／ｄｈ＝ｍλ／ｄ ・・・（６） すなわち、「ｎ≫１なる屈折系レンズの面形状」と「Ｄ
ＯＥのピッチ」の間には、式（６）で表現される等価関
係が成立するので、Sweatt modelにより設計した ultr
a-high index lens の面形状から、ＤＯＥのピッチ分布
を求めることができる。
【００４１】具体的には、ultra-high index lens を式
（７）で定義される非球面レンズとして設計したとする
と、 ｚ＝ｃｈ2 ／｛１＋〔１−ｃ2 （ｋ＋１）ｈ2 〕1/2 ｝ ＋Ａｈ4 ＋Ｂｈ6 ＋Ｃｈ8 ＋Ｄｈ10 ・・・（７） ただし、ｚ ：光軸でレンズに接する接平面からのずれ
（サグ値） ｃ ：曲率 ｈ ：光軸からの距離 ｋ ：円錐定数 Ａ ：４次非球面係数 Ｂ ：６次非球面係数 Ｃ ：８次非球面係数 Ｄ ：１０次非球面係数 ここで、説明を簡単にするために、ultra-high index l
ens の片面を平面にすると、式（６）、（７）より、 ｄ＝ｍλ／〔（ｎ−１）ｄｚ／ｄｈ〕 ＝［ｍλ／（ｎ−１）］×［ｃｈ／〔１−ｃ2 （ｋ＋１）ｈ2 〕1/2 ＋４Ａｈ3 ＋６Ｂｈ5 ＋８Ｃｈ7 ＋１０Ｄｈ9 ］-1 ・・・（８） が得られる。この式（８）で定義されるピッチ分布をも
たせてやればよい。なお、以下に示す実施例では、ｅ線
を基準波長とし、λ＝ｅ線の場合のピッチを計算してい
る。
【００４２】また、式（６）は任意の波長で成立する必
要がある。
【００４３】 ∴ｎ（λ）−１＝Ｋλ ・・・（９） ただし、Ｋ＝ｍ／〔ｄ・ｄｚ／ｄｈ〕 今回は、ｎd ＝１００１としたので、Ｋ＝１．７０２
０。
【００４４】したがって、式（９）に従い、ｎC ＝１１
１８．０、ｎe ＝９３０．３９、ｎF ＝８２８．３７、
ｎg ＝７４２．７８とすれば、ＤＯＥの分散特性を表現
できる。
【００４５】なお、以下に示す実施例では、非球面項と
して１０次までしか使用していないが、もちろん、１２
次、１４次・・の非球面項を使用してもよい。また、以
下に示す実施例では、屈折系レンズを球面レンズとして
扱える場合が大半であるが、屈折系レンズを非球面レン
ズとすれば、更に好ましいことは言うまでもない。
【００４６】また、以下に示す実施例では、ＤＯＥを１
面しか使用していないが、２面以上使用してももちろん
よい。また、以下に述べる実施例における光線追跡は、
眼球側を物点側とし、映像表示素子を像点とした逆追跡
を行っている。また、式（８）より、回折次数ｍを大き
くすると、ピッチが大きくなり、製作性が向上するが、
以下では、説明を簡単にするために、ｍ＝＋１としてい
る。
【００４７】また、ｅ線を基準波長とし、焦点距離等は
ｅ線における値である。
【００４８】（第１実施例）図４に第１実施例のレンズ
断面図を示す。図４において、符号Ｅは観察者眼球の瞳
孔位置、符号１は映像表示素子、符号２は凹面鏡、符号
３はハーフミラー、符号２０はＤＯＥ（回折面）であ
り、この実施例では、片側が回折面２０で全体として正
の屈折力を持つレンズ２１を、眼球とハーフミラー３の
間に配置している。正作用のレンズ２１を使用すること
で、光学系の大型化を伴わずに広角化が達成できてい
る。
【００４９】図２４にこの実施例の横収差図を示す。図
２４において、（１）は画面の視軸方向（水平方向０
°、垂直方向０°）、（２）は画面の水平方向０°、垂
直方向１２．８°、（３）は画面の水平方向１７°、垂
直方向１２．８°、（４）は画面の水平方向１７°、垂
直方向０°、（５）は画面の水平方向１７°、垂直方向
−１２．８°、（６）は画面の水平方向０°、垂直方向
−１２．８°における水平方向及び垂直方向の値を示す
ものである。
【００５０】なお、後述する本実施例の数値データおい
て、第１面が非球面で、非球面形状は上記の式（７）で
定義される。また、第２面がＤＯＥ２０を加工する基板
で、第１面〜第２面で定義されるのがＤＯＥ２０が相当
するultra-high index lensである。
【００５１】レンズ２１のペッツバール和は正であるの
で、凹面鏡２の負のペッツバール和を補正し、像面湾曲
が良好に補正される。レンズ２１を屈折系レンズだけで
構成すると、ペッツバール和が補正過剰になりがちであ
るが、屈折率無限大の屈折系レンズと等価であるＤＯＥ
面２０はペッツバール和を発生させないので、レンズ２
１はペッツバール和が大きく過剰補正になるのを防止し
ている。
【００５２】また、ＤＯＥ面２０は、その逆分散作用に
より、屈折系レンズで発生する正の色収差補正してい
る。その結果、図２４に示すように、この光学系は色収
差が良好に補正されアクロマート（２色色消し）となっ
ている。
【００５３】本実施例のように、光軸屈曲手段の後で色
収差が発生しない場合には、光軸屈曲手段の前のレンズ
系を色消しレンズ系とする必要がある。
【００５４】ここで、屈折系レンズとＤＯＥの焦点距離
をそれぞれｆref 、ｆDOE 、屈折系レンズ、ＤＯＥのア
ッベ数をそれぞれνref 、νDOE （＝−３．４５）とす
る。全体としてｆの焦点距離を持つ屈折系レンズ＋ＤＯ
Ｅの合成光学系が軸上色消しとなるためには、ガラス、
プラスチックの場合には、１５＜νref ＜１００である
ことから、 ０．０３３＜ｆ／ｆDOE ＜０．１９ ・・・（１０） が必要となる。
【００５５】条件式（１０）の下限の０．０３３を越え
ると、色収差が補正不足で正の色収差が性能を悪化さ
せ、条件式（１０）の上限の０．１９を越えると、色収
差が補正過剰となり、負の色収差と大きな２次スペクト
ルが性能を悪化させる。
【００５６】また、次の条件を満足すると、更に好まし
い。 １５＜ｆ＜６０ ・・・（２） 条件式（２）の下限の１５を越えると、光学系の作動距
離が小さくなり好ましくなく、条件式（２）の上限の６
０を越えると、光学系が大きくなり重量が増加するので
好ましくない。
【００５７】本実施例では、νref ＝５６．２５である
ので、ｆ／ｆDOE ＝０．０５７となっている（ｆ＝４
４．０３）。
【００５８】ＤＯＥを製作する場合、ピッチの配列は自
由であるので、本実施例では、ＤＯＥ（ultra-high ind
ex lens ）２０を非球面レンズとして扱っている。本実
施例におけるＤＯＥ２０の非球面作用は、ＤＯＥ２０の
有効径周辺のピッチを大きくしている。このように、有
効径周辺に向かうにつれて近軸的に決まるピッチ配列よ
りもパワーを弱くする（ピッチを大きくする）ことによ
り、球面収差等を良好に補正する等の収差補正能力が増
すと共に、ＤＯＥ２０の有効径周辺のピッチが小さくな
って作製が困難になるのを防止している。なお、本実施
例におけるＤＯＥ２０の最小ピッチは、５２μｍと製作
上問題ない値である。
【００５９】また、ＤＯＥの場合、製作誤差により着目
次数光以外の不要次数光が発生する。不要次数光の像面
を着目次数光の像面から大きく離すには、ＤＯＥのピッ
チを小さくするか、あるいは、ＤＯＥをマージナル光束
径の大きな箇所に配置すればよい。本実施例では、ＤＯ
Ｅ２０をマージナル光束径の大きな箇所に配置している
ので、色収差が効果的に補正できると共に、不要次数光
の影響を効果的に除去できる配置となっている。
【００６０】また、映像表示素子１の映像を観察する以
外に、外界を観察する機能を付加するには、光軸屈曲手
段３の眼球と反対側に負のパワーを持つ面あるいは負の
パワーを持つレンズを付加し、「レンズ２１と負のパワ
ーを持つレンズで構成される光学系」がアフォーカル光
学系となるようにし、負のパワーを持つ面あるいはレン
ズの更に前側にシャッター手段を設けることにより、映
像表示素子１の映像を観察する以外に、外界像を観察す
ることが可能となる。
【００６１】（第２実施例）図５に第２実施例のレンズ
断面図を示す。図５において、符号Ｅは観察者眼球の瞳
孔位置、符号１は映像表示素子、符号３はハーフミラ
ー、符号２０はＤＯＥ（回折面）、符号２１は正の屈折
力を持つレンズであり、この実施例では、反射ミラーの
表面に回折面を加工している（反射型ＤＯＥ）。
【００６２】図２５にこの実施例の横収差図を示す。図
２５において、（１）は画面の視軸方向（水平方向０
°、垂直方向０°）、（２）は画面の水平方向０°、垂
直方向１２．８°、（３）は画面の水平方向１７°、垂
直方向１２．８°、（４）は画面の水平方向１７°、垂
直方向０°、（５）は画面の水平方向１７°、垂直方向
−１２．８°、（６）は画面の水平方向０°、垂直方向
−１２．８°における水平方向及び垂直方向の値を示す
ものである。
【００６３】なお、後述する本実施例の数値データにお
いて、第４面が非球面で、非球面形状は上記の式（７）
で定義される。また、第５面がＤＯＥ２０を加工する基
板（反射面）で、第４面〜第５面で定義されるのがＤＯ
Ｅ２０が相当するultra-highindex lens である。
【００６４】本実施例では、光軸屈曲手段３の前のレン
ズ２１で発生した正の色収差を、光軸屈曲手段３の後の
ＤＯＥ２０が良好に補正している。全合成光学系の焦点
距離をｆとすると、レンズ２１とＤＯＥ２０の間隔はほ
ぼｆ／２であるので、合成光学系が色消しになるために
は、次式が成立する必要がある。
【００６５】 νref ｆ2 ／２＋（νDOE −νref ）ｆDOE ｆ−νDOE ｆDOE 2 ≒０ ・・・（１１） １５＜νref ＜１００とすると、 ０．０３３＜ｆ／ｆDOE ＜０．１８ ・・・（１２） と、式（１０）とほぼ同様の結果を得る。本実施例で
は、ｆ／ｆDOE ＝０．０６と、条件式（１２）を満足し
ている。また、ｆ＝４４．６５と、条件式（２）を満足
している。
【００６６】また、本実施例の場合、軸上と軸外の光束
位置が大きく異なる箇所にＤＯＥ２０を使用しているの
で、ＤＯＥ２０が色収差・球面収差のみならず、歪曲収
差・非点収差等の軸外収差も良好に補正している。
【００６７】また、本実施例におけるＤＯＥ２０も、有
効径周辺に向かうにつれ近軸的に決まるピッチより大き
くなるピッチ配列を持っているが、これは凹面鏡で発生
する負の歪曲収差を補正するのに必要な条件でもある。
【００６８】（第３実施例）図６に第３実施例のレンズ
断面図を示す。図６において、符号Ｅは観察者眼球の瞳
孔位置、符号１は映像表示素子、符号５はビームスプリ
ッタリズム、符号３はハーフミラー、符号２０はＤＯＥ
（回折面）、符号２２は正の屈折力を持つビームスプリ
ッタリズムの入射面（逆追跡で）であり、この実施例で
も、反射ミラーの表面に回折面を加工している（反射型
ＤＯＥ）。この実施例は、より大きな作動距離と画角を
得るために、光軸屈曲手段としてビームスプリッタリズ
ム５を使用している。また、このプリズム５の眼球側の
面２２に正のパワーを持たせることで、プリズム５の大
型化を伴わないで、広画角化を達成している。
【００６９】図２６にこの実施例の横収差図を示す。図
２６において、（１）は画面の視軸方向（水平方向０
°、垂直方向０°）、（２）は画面の水平方向０°、垂
直方向９°、（３）は画面の水平方向１２°、垂直方向
９°、（４）は画面の水平方向１２°、垂直方向０°、
（５）は画面の水平方向１２°、垂直方向−９°、
（６）は画面の水平方向０°、垂直方向−９°における
水平方向及び垂直方向の値を示すものである。
【００７０】なお、後述する本実施例の数値データにお
いて、第３面が非球面で、非球面形状は上記の式（７）
で定義される。また、第４面がＤＯＥ２０を加工する基
板（反射面）で、第３面〜第４面で定義されるのがＤＯ
Ｅ２０が相当するultra-highindex lens である。
【００７１】本実施例の場合は、第２実施例と異なり、
プリズム５に収束光が入射し、収束光が射出するので、
プリズム５による正の色収差が発生するが、ＤＯＥ２０
のパワーを適切に設定することで、軸上の色収差・倍率
の色収差共に補正することができる。正パワーの面２２
で発生する正の色収差とプリズム５射出端で発生する正
の色収差を補正するために、第２実施例の場合よりもＤ
ＯＥ２０のパワーを強くする必要がある。
【００７２】本実施例の場合、ｆ／ｆDOE ＝０．１０７
５、ｆ＝２０．９０と、条件式（２）、（１２）を満足
している。また、プリズム５の分散をより小さくする
と、２次スペクトルを含め光学系全体の色収差をより小
さくすることができるので好ましい。
【００７３】本実施例の場合、軸上と軸外の光束位置が
大きく異なる箇所にＤＯＥ２０を使用しているので、Ｄ
ＯＥ２０が色収差・球面収差のみならず、コマ収差・非
点収差・歪曲収差等の軸外収差も良好に補正している。
また、本実施例におけるＤＯＥ２０も、有効径周辺に向
かうにつれ近軸的に決まるピッチより大きくなるピッチ
配列を持っている。有効径の中心から有効径の５６％程
度の箇所まではピッチがだんだん小さくなり、この箇所
を過ぎ有効径の９０％まではピッチがだんだん大きくな
り、有効径の９０％の箇所でノーパワーとなり、ここを
過ぎると負パワーがだんだん強くなる。
【００７４】（第４実施例）図７に第４実施例のレンズ
断面図を示す。図７において、符号Ｅは観察者眼球の瞳
孔位置、符号１は映像表示素子、符号５はビームスプリ
ッタリズム、符号３はハーフミラー、符号７はビームス
プリッタリズムの射出面（逆追跡で）、符号２０はＤＯ
Ｅ（回折面）、符号２２は正の屈折力を持つビームスプ
リッタリズムの入射面（逆追跡で）であり、この実施例
は、第３実施例におけるビームスプリッタプリズム５の
映像表示素子１側の面７を非球面とし、歪曲収差の補正
とテレセントリック性の確保を行っている。
【００７５】図２７にこの実施例の横収差図を示す。図
２７において、（１）は画面の視軸方向（水平方向０
°、垂直方向０°）、（２）は画面の水平方向０°、垂
直方向１５°、（３）は画面の水平方向２０°、垂直方
向１５°、（４）は画面の水平方向２０°、垂直方向０
°、（５）は画面の水平方向２０°、垂直方向−１５
°、（６）は画面の水平方向０°、垂直方向−１５°に
おける水平方向及び垂直方向の値を示すものである。
【００７６】なお、後述する本実施例の数値データにお
いて、第３面、第５面が非球面で、非球面形状は上記の
式（７）で定義される。また、第４面がＤＯＥ２０を加
工する基板（反射面）で、第３面〜第４面で定義される
のがＤＯＥ２０が相当するultra-high index lens であ
る。
【００７７】本実施例の場合、ｆ／ｆDOE ＝０．０７４
０、ｆ＝２９．５６と、条件式（２）、（１２）を満足
している。ここでは、非球面７を近軸的にノーパワーと
しているが、非球面７に近軸的パワーを持たせると色収
差が発生する。しかし、面７は像面に近く近軸光線高が
低いので、発生色収差は少なく、この場合も条件式（１
２）でほぼ代用できる。
【００７８】本実施例におけるＤＯＥ２０も、有効径周
辺に向かうにつれて近軸的に決まるピッチ配列よりも大
きくなるピッチ配列を持っている。有効径中心から有効
径７５％の位置までは徐々にピッチが小さくなるが、有
効径の７５％の位置から外側に向かうにつれてピッチは
だんだん大きくなる。広画角光学系の場合は、このよう
なピッチ配列とすると、ＤＯＥ２０の収差補正能力がよ
り大きくなる。
【００７９】また、本実施例は図４０のダブレット８を
ＤＯＥ２０に置き換えた構成であるが、図４０と比較す
ると、観察者眼球の瞳孔位置Ｅと映像表示素子１の間隔
が小さく、広画角化に有効である。
【００８０】（第５実施例）図８に第５実施例のレンズ
断面図を示す。図８において、符号Ｅは観察者眼球の瞳
孔位置、符号１は映像表示素子、符号５はビームスプリ
ッタリズム、符号３はハーフミラー、符号２０はＤＯＥ
（回折面）、符号２１は正の屈折力を持つレンズであ
り、この実施例は、第３実施例におけるビームスプリッ
タプリズム５の眼球側の正パワーの面２２の代わりに、
正パワーのレンズ２１をプリズム５から独立して使用
し、収差を小さくして更に広画角化を行っている。
【００８１】図２８にこの実施例の横収差図を示す。図
２８において、（１）は画面の視軸方向（水平方向０
°、垂直方向０°）、（２）は画面の水平方向０°、垂
直方向１１．３°、（３）は画面の水平方向１５°、垂
直方向１１．３、（４）は画面の水平方向１５°、垂直
方向０°、（５）は画面の水平方向１５°、垂直方向−
１１．３°、（６）は画面の水平方向０°、垂直方向−
１１．３°における水平方向及び垂直方向の値を示すも
のである。
【００８２】なお、後述する本実施例の数値データにお
いて、第５面が非球面で、非球面形状は上記の式（７）
で定義される。また、第６面がＤＯＥ２０を加工する基
板（反射面）で、第５面〜第６面で定義されるのがＤＯ
Ｅ２０が相当するultra-highindex lens である。
【００８３】本実施例の場合、ｆ／ｆDOE ＝０．０８０
２、ｆ＝２４．７６と、条件式（２）、（１２）を満足
している。本実施例におけるＤＯＥ２０も、有効径周辺
に向かうにつれて近軸的に決まるピッチ配列よりも大き
くなるピッチ配列を持っている。有効径中心から有効径
の７５％（８．８ｍｍ）の位置までは徐々にピッチが小
さくなるが、有効径の７５％の位置から外側に向かうに
つれてピッチはだんだん大きくなる。
【００８４】（第６実施例）図９に第６実施例のレンズ
断面図を示す。図９において、符号Ｅは観察者眼球の瞳
孔位置、符号１は映像表示素子、符号２は凹面鏡、符号
５はビームスプリッタリズム、符号３はハーフミラー、
符号２０はＤＯＥ（回折面）、符号２１は正の屈折力を
持つレンズであり、この実施例は、より大きな作動距離
と画角を得るために、第１実施例におけるハーフミラー
３の代わりにビームスプリッタプリズム５を使用してい
る。
【００８５】図２９にこの実施例の横収差図を示す。図
２９において、（１）は画面の視軸方向（水平方向０
°、垂直方向０°）、（２）は画面の水平方向０°、垂
直方向１１．３°、（３）は画面の水平方向１５°、垂
直方向１１．３、（４）は画面の水平方向１５°、垂直
方向０°、（５）は画面の水平方向１５°、垂直方向−
１１．３°、（６）は画面の水平方向０°、垂直方向−
１１．３°における水平方向及び垂直方向の値を示すも
のである。
【００８６】なお、後述する本実施例の数値データにお
いて、第１面が非球面で、非球面形状は上記の式（７）
で定義される。また、第２面がＤＯＥ２０を加工する基
板（屈折面）で、第１面〜第２面で定義されるのがＤＯ
Ｅ２０が相当するultra-highindex lens である。本実
施例の場合、ｆ／ｆDOE ＝０．０５６０、ｆ＝２４．８
１と、条件式（１０）、（２）を満足しており、良好な
色収差補正がなされている。
【００８７】（第７実施例）図１０に第７実施例のレン
ズ断面図を示す。図１０において、符号Ｅは観察者眼球
の瞳孔位置、符号１は映像表示素子、符号５はビームス
プリッタリズム、符号３はハーフミラー、符号２２は正
の屈折力を持つビームスプリッタリズムの入射面（逆追
跡で）、符号３０は正の屈折力を持つレンズでその片面
がＤＯＥ（回折面）２０で反対側の面が球面ミラーとな
っており、この実施例は、ビームスプリッタプリズム５
と色収差補正レンズ３０を分離したものである。
【００８８】図３０にこの実施例の横収差図を示す。図
３０において、（１）は画面の視軸方向（水平方向０
°、垂直方向０°）、（２）は画面の水平方向０°、垂
直方向１２．８°、（３）は画面の水平方向１７°、垂
直方向１２．８、（４）は画面の水平方向１７°、垂直
方向０°、（５）は画面の水平方向１７°、垂直方向−
１２．８°、（６）は画面の水平方向０°、垂直方向−
１２．８°における水平方向及び垂直方向の値を示すも
のである。
【００８９】なお、後述する本実施例の数値データにお
いて、第４・８面が非球面で、非球面形状は（７）式で
定義される。また、第５・７面がＤＯＥ２０を加工する
基板（屈折面）で、第４面〜第５面、第７面〜第８面で
定義されるのがＤＯＥ２０が相当するultra-high index
lens である。レンズ３０のような裏面鏡は、単なる凹
面反射鏡より負のペッツバール和の発生が少なく、像面
湾曲の補正上好ましい。
【００９０】この実施例の場合、光束は、ＤＯＥ面２０
を透過した後にミラーで反射され、再びＤＯＥ２０を透
過するので、ＤＯＥ２０は色収差を２回補正する。した
がって、ＤＯＥ２０のパワーは、第２実施例のような場
合のＤＯＥ２０のパワーの半分程度でよい。ＤＯＥのパ
ワーが弱いと、２次スペクトルが減少するし、ＤＯＥの
ピッチも大きくなり、製作性も向上し好ましい。
【００９１】本実施例の場合、ＤＯＥ２０の焦点距離は
６５２．９ｍｍなので、 ｆ／ｆDOE ＝２×（３０．０８／６５２．９）＝０．０
９２ であり、ｆ＝３０．０８なので、条件式（２）、（１
２）を満足しており、良好な色収差補正がなされてい
る。
【００９２】また、通常のガラスレンズを使用した場合
には、レンズ３０の代わりに「ガラスレンズ＋ガラスレ
ンズ」のダブレットを使用しなければならないので、重
量が非常に増加するが、本実施例のようにＤＯＥ２０を
使用すれば、軽量化される。また、本実施例のようにＤ
ＯＥ２０をプラスチック基板に加工すれば、大きく軽量
化される。
【００９３】また、重量よりも性能を重視するのであれ
ば、レンズ３０をＤＯＥ２０面を含むダブレットとすれ
ば、２次スペクトルが減少し、アポクロマートにするこ
とができる。この場合は、条件式（１２）の下限値はよ
り小さくなる。
【００９４】本実施例におけるＤＯＥ２０も、有効径周
辺に向かうにつれて近軸的に決まるピッチ配列よりも大
きくなるピッチ配列を持っている。有効径中心から有効
径の６７％（１０．０８ｍｍ）の位置までは徐々にピッ
チが小さくなるが、有効径の６７％の位置から外側に向
かうにつれてピッチはだんだん大きくなる。なお、最小
ピッチは６５μｍと、第５実施例のような場合の倍程度
の値となっている。
【００９５】（第８実施例）図１１に第８実施例のレン
ズ断面図を示す。図１１において、符号Ｅは観察者眼球
の瞳孔位置、符号１は映像表示素子、符号５はビームス
プリッタリズム、符号３はハーフミラー、符号２２は正
の屈折力を持つビームスプリッタリズムの入射面（逆追
跡で）、符号７はビームスプリッタリズムの射出面（逆
追跡で）、符号３０は正の屈折力を持つレンズでその片
面がＤＯＥ（回折面）２０で反対側の面が球面ミラーと
なっており、この実施例は、第７実施例のビームスプリ
ッタプリズム５の映像表示素子１側の面７を非球面と
し、歪曲収差の補正とテレセントリック性の確保を行っ
ている。
【００９６】図３１にこの実施例の横収差図を示す。図
３１において、（１）は画面の視軸方向（水平方向０
°、垂直方向０°）、（２）は画面の水平方向０°、垂
直方向１６．５°、（３）は画面の水平方向２２°、垂
直方向１６．５、（４）は画面の水平方向２２°、垂直
方向０°、（５）は画面の水平方向２２°、垂直方向−
１６．５°、（６）は画面の水平方向０°、垂直方向−
１６．５°における水平方向及び垂直方向の値を示すも
のである。
【００９７】なお、後述する本実施例の数値データにお
いて、第４・８・１０面が非球面で、非球面形状は
（７）式で定義される。また、第５・７面がＤＯＥ２０
を加工する基板（屈折面）で、第４面〜第５面、第７面
〜第８面で定義されるのがＤＯＥ２０が相当するultra-
high index lens である。本実施例の場合、ｆ／ｆDOE
＝０．０５０、ｆ＝３１．０４と、条件式（２）、（１
２）を満足しており、良好な色収差補正がなされてい
る。
【００９８】（第９実施例）図１２に第９実施例のレン
ズ断面図を示す。図１２において、符号Ｅは観察者眼球
の瞳孔位置、符号１は映像表示素子、符号５はビームス
プリッタリズム、符号３はハーフミラー、符号２１は正
の屈折力を持つレンズ、符号７はビームスプリッタリズ
ムの射出面（逆追跡で）、符号３０は正の屈折力を持つ
レンズでその片面がＤＯＥ（回折面）２０で反対側の面
が球面ミラーとなっており、この実施例は、第８実施例
のビームスプリッタプリズム５の眼球側の正パワーの面
２２の代わりに、正のパワーのレンズ２１をプリズム５
から独立して使用し、更に収差を小さくしている。
【００９９】図３２にこの実施例の横収差図を示す。図
３２において、（１）は画面の視軸方向（水平方向０
°、垂直方向０°）、（２）は画面の水平方向０°、垂
直方向１６．５°、（３）は画面の水平方向２２°、垂
直方向１６．５、（４）は画面の水平方向２２°、垂直
方向０°、（５）は画面の水平方向２２°、垂直方向−
１６．５°、（６）は画面の水平方向０°、垂直方向−
１６．５°における水平方向及び垂直方向の値を示すも
のである。
【０１００】なお、後述する本実施例の数値データにお
いて、第６・１０・１２面が非球面で、非球面形状は
（７）式で定義される。また、第７・９面がＤＯＥ２０
を加工する基板（屈折面）で、第６面〜第７面、第９面
〜第１０面で定義されるのがＤＯＥ２０が相当するultr
a-high index lens である。本実施例の場合、ｆ／ｆ
DOE ＝０．０５５、ｆ＝３２．４２と、条件式（２）、
（１２）を満足しており、良好な色収差補正がなされて
いる。
【０１０１】（第１０実施例）図１３に第１０実施例の
レンズ断面図を示す。図１３において、符号Ｅは観察者
眼球の瞳孔位置、符号１は映像表示素子、符号５はビー
ムスプリッタリズム、符号３はハーフミラー、符号２２
は正の屈折力を持つビームスプリッタリズムの入射面
（逆追跡で）、符号７はビームスプリッタリズムの射出
面（逆追跡で）、符号３０は正の屈折力を持つレンズで
その一面が球面ミラーとなっており、この実施例は、反
射鏡付近のプリズム５の面に回折面２０を加工したもの
である。
【０１０２】図３３にこの実施例の横収差図を示す。図
３３において、（１）は画面の視軸方向（水平方向０
°、垂直方向０°）、（２）は画面の水平方向０°、垂
直方向１６．５°、（３）は画面の水平方向２２°、垂
直方向１６．５、（４）は画面の水平方向２２°、垂直
方向０°、（５）は画面の水平方向２２°、垂直方向−
１６．５°、（６）は画面の水平方向０°、垂直方向−
１６．５°における水平方向及び垂直方向の値を示すも
のである。
【０１０３】なお、後述する本実施例の数値データにお
いて、第４・８・１０面が非球面で、非球面形状は
（７）式で定義される。また、第３・９面がＤＯＥ２０
を加工する基板（屈折面）で、第３面〜第４面、第８面
〜第９面で定義されるのがＤＯＥ２０が相当するultra-
high index lens である。本実施例の場合、ｆ／ｆDOE
＝０．０５５、ｆ＝３１．５８と、条件式（２）、（１
２）を満足しており、良好な色収差補正がなされてい
る。
【０１０４】（第１１〜２０実施例）以上、第１〜第１
０実施例においては、例えば図４に示すように、何れも
凹面鏡２と映像表示素子１とは相互に対向して視軸と交
差する軸上に配置され、両者の間に凹面鏡２で反射され
た表示光を観察者の視軸方向へ反射させる角度でハーフ
ミラー３が配置されていたが、例えば第１１実施例の断
面図を示す図１４に示すように、凹面鏡２を視軸前方に
配置し、視軸上に、視野外に配置した映像表示素子１か
らの光を反射させてこの凹面鏡２に入射させ、その反射
光を透過させて瞳孔位置Ｅへ入射させるようにハーフミ
ラー３を配置してもよい。
【０１０５】それぞれ第１〜第１０実施例をこのように
配置変更した第１１〜第２０実施例の断面図を図１４〜
図２３に示す。
【０１０６】第１１〜第１７実施例の光学性能はそれぞ
れ第１〜第７実施例のものと同じであるので、横収差図
は省く。第１８〜第２０実施例については、数値データ
及び光学性能は異なるので、それぞれ図３４〜図３６に
横収差図を示す。図３４〜図３６において、（１）は画
面の視軸方向（水平方向０°、垂直方向０°）、（２）
は画面の水平方向０°、垂直方向１６．５°、（３）は
画面の水平方向２２°、垂直方向１６．５、（４）は画
面の水平方向２２°、垂直方向０°、（５）は画面の水
平方向２２°、垂直方向−１６．５°、（６）は画面の
水平方向０°、垂直方向−１６．５°における水平方向
及び垂直方向の値を示すものである。
【０１０７】以下、上記第１〜第２０実施例の逆追跡の
数値データを示すが、これらのデータは全て、瞳孔Ｅか
ら映像表示素子１に至る逆追跡の順で示してあり、全て
の実施例において、ｒ0 は瞳孔Ｅを、ｄ0 は作動距離
（アイレリーフ）を、ｒ1 、ｒ2 …は各レンズ面又は反
射面の曲率半径を、ｄ1 、ｄ2 …は各面間の間隔を、ｎ
d1、ｎd2…は各硝材のｄ線の屈折率、νd1、νd2…は各
硝材のアッベ数を表し、ｒ20は映像表示素子１を表す。
また、これら曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数に、
上記したようにＤＯＥ２０を表現するultra-high index
lens を含めてある。なお、ultra-high index lens を
構成する仮想硝材（ＤＯＥ）の屈折率は、ｎC ＝１１１
８．０、ｎd ＝１００１、ｎe ＝９３０．３９、ｎF ＝
８２８．３７、ｎg ＝７４２．７８とした。また、非球
面形状は、前記（７）式にて表される。なお、瞳孔Ｅ位
置における有効な瞳径は、全実施例において８ｍｍφで
あり、ハーフミラー３は光軸に対して４５°に配置され
る。
【０１０８】第１実施例 画角：３４×２５．６° ｒ0 = ∞ (瞳) ｄ0 = 20.000000 ｒ1 =773781.74121(ＤＯＥ) ｄ1 = 0.000000 ｎd1 =1001 νd1 =-3.45 (非球面) ｒ2 = ∞ ｄ2 = 4.000000 ｎd2 =1.5254 νd2 =56.25 ｒ3 = -31.87344 ｄ3 = 12.000000 ｒ4 = ∞ (半透面) ｄ4 = -12.000000 ｒ5 = 228.38756(反射面) ｄ5 = 23.0 ｒ20= ∞ (表示面) 非球面係数 第１面 ｋ = -1.000000 Ａ = -0.763110×10-9 Ｂ = 0.112135×10-11 Ｃ =Ｄ =0
。
【０１０９】第２実施例 画角：３４×２５．６° ｒ0 = ∞ (瞳) ｄ0 = 20.000000 ｒ1 = 340.15056 ｄ1 = 4.000000 ｎd1 =1.5254 νd1 =56.25 ｒ2 = -37.52897 ｄ2 = 12.000000 ｒ3 = ∞ (半透面) ｄ3 = -13.000000 ｒ4 = 199.63746(ＤＯＥ) ｄ4 = 0.000000 ｎd2 =1001 νd2 =-3.45 (非球面) ｒ5 = 199.58391(反射面) ｄ5 = 25.0 ｒ20= ∞ (表示面) 非球面係数 第４面 ｋ = -1.000000 Ａ = 0.176327×10-7 Ｂ = -0.133317×10-10 Ｃ = 0.457458×10-13 Ｄ = -0.580075×10-16
。
【０１１０】第３実施例 画角：２４×１８° ｒ0 = ∞ (瞳) ｄ0 = 20.000000 ｒ1 = 21.99560 ｄ1 = 10.000000 ｎd1 =1.5254 νd1 =56.25 ｒ2 = ∞ (半透面) ｄ2 = -9.000000 ｎd2 =1.5254 νd2 =56.25 ｒ3 = 104.64047(ＤＯＥ) ｄ3 = 0.000000 ｎd3 =1001 νd3 =-3.45 (非球面) ｒ4 = 104.58419(反射面) ｄ4 = 17.000000 ｎd4 =1.5254 νd4 =56.25 ｒ5 = ∞ ｄ5 = 3.04 ｒ20= ∞ (表示面) 非球面係数 第３面 ｋ = -1.000000 Ａ = 0.124162×10-6 Ｂ = 0.129508×10-10 Ｃ = 0.315499×10-12 Ｄ = -0.151371×10-14
。
【０１１１】第４実施例 画角：４０×３０° ｒ0 = ∞ (瞳) ｄ0 = 20.000000 ｒ1 = 43.51033 ｄ1 = 14.000000 ｎd1 =1.5254 νd1 =56.25 ｒ2 = ∞ (半透面) ｄ2 = -13.000000 ｎd2 =1.5254 νd2 =56.25 ｒ3 = 120.84016(ＤＯＥ) ｄ3 = 0.000000 ｎd3 =1001 νd3 =-3.45 (非球面) ｒ4 = 120.80362(反射面) ｄ4 = 25.000000 ｎd4 =1.5254 νd4 =56.25 ｒ5 = ∞ (非球面) ｄ5 = 6.00 ｒ20= ∞ (表示面) 非球面係数 第３面 ｋ = -1.000000 Ａ = 0.744292×10-7 Ｂ = -0.765828×10-11 Ｃ = 0.136963×10-13 Ｄ = 0 第５面 ｋ = -1.000000 Ａ = -0.327713×10-4 Ｂ = 0.239321×10-6 Ｃ =Ｄ =0
。
【０１１２】第５実施例 画角：３０×２２．６° ｒ0 = ∞ (瞳) ｄ0 = 20.000000 ｒ1 = 39.89546 ｄ1 = 4.000000 ｎd1 =1.5254 νd1 =56.25 ｒ2 = -65.09032 ｄ2 = 0.500000 ｒ3 = ∞ ｄ3 = 10.000000 ｎd2 =1.5254 νd2 =56.25 ｒ4 = ∞ (半透面) ｄ4 = -10.000000 ｎd3 =1.5254 νd3 =56.25 ｒ5 = 120.00552(ＤＯＥ) ｄ5 = 0.000000 ｎd4 =1001 νd4 =-3.45 (非球面) ｒ6 = 119.95889(反射面) ｄ6 = 20.000000 ｎd5 =1.5254 νd5 =56.25 ｒ7 = ∞ ｄ7 = 3.01 ｒ20= ∞ (表示面) 非球面係数 第５面 ｋ = -1.000000 Ａ = 0.760676×10-7 Ｂ = 0.180639×10-11 Ｃ = 0 Ｄ = 0.103948×10-15
。
【０１１３】第６実施例 画角：３０×２２．６° ｒ0 = ∞ (瞳) ｄ0 = 20.000000 ｒ1 = 62.89429(ＤＯＥ) ｄ1 = 0.000000 ｎd1 =1001 νd1 =-3.45 (非球面) ｒ2 = 62.90322 ｄ2 = 4.000000 ｎd2 =1.5254 νd2 =56.25 ｒ3 = -44.06188 ｄ3 = 0.500000 ｒ4 = ∞ ｄ4 = 10.000000 ｎd3 =1.5254 νd3 =56.25 ｒ5 = ∞ (半透面) ｄ5 = -10.000000 ｎd4 =1.5254 νd4 =56.25 ｒ6 = 112.87621(反射面) ｄ6 = 20.000000 ｎd5 =1.5254 νd5 =56.25 ｒ7 = ∞ ｄ7 = 3.00 ｒ20= ∞ (表示面) 非球面係数 第１面 ｋ = -1.000000 Ａ = 0.495161×10-6 Ｂ = 0.180086×10-9 Ｃ = -0.101225×10-11 Ｄ = 0.322344×10-14
。
【０１１４】第７実施例 画角：３４×２５．５° ｒ0 = ∞ (瞳) ｄ0 = 20.000000 ｒ1 = 43.97819 ｄ1 = 15.000000 ｎd1 =1.5254 νd1 =56.25 ｒ2 = ∞ (半透面) ｄ2 = -14.000000 ｎd2 =1.5254 νd2 =56.25 ｒ3 = 356.33121 ｄ3 = -0.500000 ｒ4 =-652937.0000(ＤＯＥ) ｄ4 = 0.000000 ｎd3 =1001 νd3 =-3.45 (非球面) ｒ5 = ∞ ｄ5 = -2.600000 ｎd4 =1.5254 νd4 =56.25 ｒ6 = 132.98513(反射面) ｄ6 = 2.600000 ｎd5 =1.5254 νd5 =56.25 ｒ7 = ∞ (ＤＯＥ) ｄ7 = 0.000000 ｎd6 =1001 νd6 =-3.45 ｒ8 =-652937.0000(非球面) ｄ8 = 0.500000 ｒ9 = 356.33121 ｄ9 = 25.000000 ｎd7 =1.5254 νd7 =56.25 ｒ10= ∞ ｄ10= 3.01 ｒ20= ∞ (表示面) 非球面係数 第４，８面 ｋ = -1.000000 Ａ = 0.274421×10-8 Ｂ = -0.141423×10-10 Ｃ = 0.572510×10-13 Ｄ = -0.831347×10-16
。
【０１１５】第８実施例 画角：４４×３３° ｒ0 = ∞ (瞳) ｄ0 = 20.000000 ｒ1 = 75.87435 ｄ1 = 16.500000 ｎd1 =1.5254 νd1 =56.25 ｒ2 = ∞ (半透面) ｄ2 = -16.500000 ｎd2 =1.5254 νd2 =56.25 ｒ3 = 84.03475 ｄ3 = -0.500000 ｒ4 =-1251800.000(ＤＯＥ) ｄ4 = 0.000000 ｎd3 =1001 νd3 =-3.45 (非球面) ｒ5 = ∞ ｄ5 = -3.000000 ｎd4 =1.5254 νd4 =56.25 ｒ6 = 178.44375(反射面) ｄ6 = 3.000000 ｎd5 =1.5254 νd5 =56.25 ｒ7 = ∞ (ＤＯＥ) ｄ7 = 0.000000 ｎd6 =1001 νd6 =-3.45 ｒ8 =-1251800.000(非球面) ｄ8 = 0.500000 ｒ9 = 84.03475 ｄ9 = 28.000000 ｎd7 =1.5254 νd7 =56.25 ｒ10= ∞ (非球面) ｄ10= 4.000 ｒ20= ∞ (表示面) 非球面係数 第４，８面 ｋ = -1.000000 Ａ = 0.179500×10-9 Ｂ = -0.448510×10-12 Ｃ = 0.735951×10-15 Ｄ = 0 第１０面 ｋ = -1.000000 Ａ = 0.220982×10-4 Ｂ = 0.739684×10-7 Ｃ =Ｄ =0
。
【０１１６】第９実施例 画角：４４×３３° ｒ0 = ∞ (瞳) ｄ0 = 20.000000 ｒ1 = 82.39535 ｄ1 = 4.000000 ｎd1 =1.5254 νd1 =56.25 ｒ2 = -432.46368 ｄ2 = 0.500000 ｒ3 = ∞ ｄ3 = 16.000000 ｎd2 =1.5254 νd2 =56.25 ｒ4 = ∞ (半透面) ｄ4 = -16.500000 ｎd3 =1.5254 νd3 =56.25 ｒ5 = 88.04570 ｄ5 = -0.500000 ｒ6 =-1170100.000(ＤＯＥ) ｄ6 = 0.000000 ｎd4 =1001 νd4 =-3.45 (非球面) ｒ7 = ∞ ｄ7 = -3.000000 ｎd5 =1.5254 νd5 =56.25 ｒ8 = 187.64261(反射面) ｄ8 = 3.000000 ｎd6 =1.5254 νd6 =56.25 ｒ9 = ∞ (ＤＯＥ) ｄ9 = 0.000000 ｎd7 =1001 νd7 =-3.45 ｒ10=-1170100.000(非球面) ｄ10= 0.500000 ｒ11= 88.04570 ｄ11= 28.000000 ｎd8 =1.5254 νd8 =56.25 ｒ12= ∞ (非球面) ｄ12= 3.984 ｒ20= ∞ (表示面) 非球面係数 第６，１０面 ｋ = -1.000000 Ａ = 0.238088×10-9 Ｂ = -0.526503×10-12 Ｃ = 0.681039×10-15 Ｄ = 0 第１２面 ｋ = -1.000000 Ａ = 0.235167×10-4 Ｂ = 0.489255×10-7 Ｃ =Ｄ =0
。
【０１１７】第１０実施例 画角：４４×３３° ｒ0 = ∞ (瞳) ｄ0 = 20.000000 ｒ1 = 70.09475 ｄ1 = 16.500000 ｎd1 =1.5254 νd1 =56.25 ｒ2 = ∞ (半透面) ｄ2 = -16.500000 ｎd2 =1.5254 νd2 =56.25 ｒ3 = 82.00225(ＤＯＥ) ｄ3 = 0.000000 ｎd3 =1001 νd3 =-3.45 ｒ4 = 81.99634(非球面) ｄ4 = -0.500000 ｒ5 = 568.47977 ｄ5 = -3.000000 ｎd4 =1.5254 νd4 =56.25 ｒ6 = 173.58687(反射面) ｄ6 = 3.000000 ｎd5 =1.5254 νd5 =56.25 ｒ7 = 568.47977 ｄ7 = 0.500000 ｒ8 = 81.99634(ＤＯＥ) ｄ8 = 0.000000 ｎd6 =1001 νd6 =-3.45 (非球面) ｒ9 = 82.00225 ｄ9 = 28.000000 ｎd7 =1.5254 νd7 =56.25 ｒ10= ∞ (非球面) ｄ10= 4.00 ｒ20= ∞ (表示面) 非球面係数 第４，８面 ｋ = 0.000000 Ａ = -0.349072×10-9 Ｂ = 0.956359×10-12 Ｃ = -0.142128×10-14 Ｄ = 0 第１０面 ｋ = -1.000000 Ａ = 0.136238×10-4 Ｂ = 0.826546×10-7 Ｃ =Ｄ =0
。
【０１１８】第１１実施例 画角：３４×２５．６° ｒ0 = ∞ (瞳) ｄ0 = 20.000000 ｒ1 =773781.74121(ＤＯＥ) ｄ1 = 0.000000 ｎd1 =1001 νd1 =-3.45 (非球面) ｒ2 = ∞ ｄ2 = 4.000000 ｎd2 =1.5254 νd2 =56.25 ｒ3 = -31.87344 ｄ3 = 24.000000 ｒ4 = -228.38756(反射面) ｄ4 = -12.000000 ｒ5 = ∞ (半透面) ｄ5 = 11.000000 ｒ20= ∞ (表示面) 非球面係数 第１面 ｋ = -1.000000 Ａ = -0.763110×10-9 Ｂ = 0.112135×10-11 Ｃ =Ｄ =0
。
【０１１９】第１２実施例 画角：３４×２５．６° ｒ0 = ∞ (瞳) ｄ0 = 20.000000 ｒ1 = 340.15056 ｄ1 = 4.000000 ｎd1 =1.5254 νd1 =56.25 ｒ2 = -37.52897 ｄ2 = 25.000000 ｒ3 = -199.63746(ＤＯＥ) ｄ3 = 0.000000 ｎd2 =1001 νd2 =-3.45 (非球面) ｒ4 = -199.58391(反射面) ｄ4 = -13.000000 ｒ5 = ∞ (半透面) ｄ5 = 12.000000 ｒ20= ∞ (表示面) 非球面係数 第３面 ｋ = -1.000000 Ａ = -0.176327×10-7 Ｂ = 0.133317×10-10 Ｃ = -0.457458×10-13 Ｄ = 0.580075×10-16
。
【０１２０】 第１３実施例 画角：２４×１８° ｒ0 = ∞ (瞳) ｄ0 = 20.000000 ｒ1 = 21.99560 ｄ1 = 19.000000 ｎd1 =1.5254 νd1 =56.25 ｒ2 = -104.64047(ＤＯＥ) ｄ2 = 0.000000 ｎd2 =1001 νd2 =-3.45 (非球面) ｒ3 = -104.58419(反射面) ｄ3 = -9.000000 ｎd3 =1.5254 νd3 =56.25 ｒ4 = ∞ (半透面) ｄ4 = 8.000000 ｎd4 =1.5254 νd4 =56.25 ｒ5 = ∞ ｄ5 = 3.04 ｒ20= ∞ (表示面) 非球面係数 第２面 ｋ = -1.000000 Ａ = -0.124162×10-6 Ｂ = -0.129508×10-10 Ｃ = -0.315499×10-12 Ｄ = 0.151371×10-14
。
【０１２１】第１４実施例 画角：４０×３０° ｒ0 = ∞ (瞳) ｄ0 = 20.000000 ｒ1 = 43.51033 ｄ1 = 27.000000 ｎd1 =1.5254 νd1 =56.25 ｒ2 = -120.84016(ＤＯＥ) ｄ2 = 0.000000 ｎd2 =1001 νd2 =-3.45 (非球面) ｒ3 = -120.80362(反射面) ｄ3 = -13.000000 ｎd3 =1.5254 νd3 =56.25 ｒ4 = ∞ (半透面) ｄ4 = 12.000000 ｎd4 =1.5254 νd4 =56.25 ｒ5 = ∞ (非球面) ｄ5 = 6.00 ｒ20= ∞ (表示面) 非球面係数 第２面 ｋ = -1.000000 Ａ = -0.744292×10-7 Ｂ = 0.765828×10-11 Ｃ = -0.136963×10-13 Ｄ = 0 第５面 ｋ = -1.000000 Ａ = -0.327713×10-4 Ｂ = 0.239321×10-6 Ｃ =Ｄ =0
。
【０１２２】第１５実施例 画角：３０×２２．６° ｒ0 = ∞ (瞳) ｄ0 = 20.000000 ｒ1 = 39.89546 ｄ1 = 4.000000 ｎd1 =1.5254 νd1 =56.25 ｒ2 = -65.09032 ｄ2 = 0.500000 ｒ3 = ∞ ｄ3 = 20.000000 ｎd2 =1.5254 νd2 =56.25 ｒ4 = -120.00552(ＤＯＥ) ｄ4 = 0.000000 ｎd3 =1001 νd3 =-3.45 (非球面) ｒ5 = -119.95889(反射面) ｄ5 = -10.000000 ｎd4 =1.5254 νd4 =56.25 ｒ6 = ∞ (半透面) ｄ6 = 10.000000 ｎd5 =1.5254 νd5 =56.25 ｒ7 = ∞ ｄ7 = 3.01 ｒ20= ∞ (表示面) 非球面係数 第４面 ｋ = -1.000000 Ａ = -0.760676×10-7 B = -0.180639×10-11 Ｃ = 0 Ｄ = -0.103948×10-15
。
【０１２３】第１６実施例 画角：３０×２２．６° ｒ0 = ∞ (瞳) ｄ0 = 20.000000 ｒ1 = 62.89429(ＤＯＥ) ｄ1 = 0.000000 ｎd1 =1001 νd1 =-3.45 (非球面) ｒ2 = 62.90322 ｄ2 = 4.000000 ｎd2 =1.5254 νd2 =56.25 ｒ3 = -44.06188 ｄ3 = 0.500000 ｒ4 = ∞ ｄ4 = 20.000000 ｎd3 =1.5254 νd3 =56.25 ｒ5 = -112.87621(反射面) ｄ5 = -10.000000 ｎd4 =1.5254 νd4 =56.25 ｒ6 = ∞ (半透面) ｄ6 = 10.000000 ｎd5 =1.5254 νd5 =56.25 ｒ7 = ∞ ｄ7 = 3.00 ｒ20= ∞ (表示面) 非球面係数 第１面 ｋ = -1.000000 Ａ = 0.495161×10-6 Ｂ = 0.180086×10-9 Ｃ = -0.101225×10-11 Ｄ = 0.322344×10-14
。
【０１２４】第１７実施例 画角：３４×２５．５° ｒ0 = ∞ (瞳) ｄ0 = 20.000000 ｒ1 = 43.97819 ｄ1 = 29.000000 ｎd1 =1.5254 νd1 =56.25 ｒ2 = -356.33121 ｄ2 = 0.500000 ｒ3 =652937.23077(ＤＯＥ) ｄ3 = 0.000000 ｎd2 =1001 νd2 =-3.45 (非球面) ｒ4 = ∞ ｄ4 = 2.600000 ｎd3 =1.5254 νd3 =56.25 ｒ5 = -132.98513(反射面) ｄ5 = -2.600000 ｎd4 =1.5254 νd4 =56.25 ｒ6 = ∞ (ＤＯＥ) ｄ6 = 0.000000 ｎd5 =1001 νd5 =-3.45 ｒ7 =652937.23077(非球面) ｄ7 = -0.500000 ｒ8 = -356.33121 ｄ8 = -14.000000 ｎd6 =1.5254 νd6 =56.25 ｒ9 = ∞ (半透面) ｄ9 = 11.000000 ｎd7 =1.5254 νd7 =56.25 ｒ10= ∞ ｄ10= 3.01 ｒ20= ∞ (表示面) 非球面係数 第３，７面 ｋ = -1.000000 Ａ = -0.274421×10-8 Ｂ = 0.141423×10-10 Ｃ = -0.572510×10-13 Ｄ = 0.831347×10-16
。
【０１２５】第１８実施例 画角：４４×３３° ｒ0 = ∞ (瞳) ｄ0 = 20.000000 ｒ1 = 54.73019 ｄ1 = 32.000000 ｎd1 =1.5254 νd1 =56.25 ｒ2 = -126.01373 ｄ2 = 0.500000 ｒ3 =582347.91693(ＤＯＥ) ｄ3 = 0.000000 ｎd2 =1001 νd2 =-3.45 (非球面) ｒ4 = ∞ ｄ4 = 3.000000 ｎd3 =1.5254 νd3 =56.25 ｒ5 = -209.15616(反射面) ｄ5 = -3.000000 ｎd4 =1.5254 νd4 =56.25 ｒ6 = ∞ (ＤＯＥ) ｄ6 = 0.000000 ｎd5 =1001 νd5 =-3.45 ｒ7 =582347.91693(非球面) ｄ7 = -0.500000 ｒ8 = -126.01373 ｄ8 = -15.000000 ｎd6 =1.5254 νd6 =56.25 ｒ9 = ∞ (半透面) ｄ9 = 15.000000 ｎd7 =1.5254 νd7 =56.25 ｒ10= ∞ (非球面) ｄ10= 3.000 ｒ20= ∞ (表示面) 非球面係数 第３，７面 ｋ = -1.000000 Ａ = -0.166031×10-8 Ｂ = 0.300191×10-11 Ｃ = -0.286505×10-14 Ｄ = 0 第１０面 ｋ = -1.000000 Ａ = -0.146847×10-4 Ｂ = 0.102104×10-6 Ｃ =Ｄ =0
。
【０１２６】第１９実施例 画角：４４×３３° ｒ0 = ∞ (瞳) ｄ0 = 20.000000 ｒ1 = 79.79999 ｄ1 = 4.000000 ｎd1 =1.5254 νd1 =56.25 ｒ2 = 742.84061 ｄ2 = 0.500000 ｒ3 = ∞ ｄ3 = 32.500000 ｎd2 =1.5254 νd2 =56.25 ｒ4 = -86.60547 ｄ4 = 0.500000 ｒ5 =1270400.0000(ＤＯＥ) ｄ5 = 0.000000 ｎd3 =1001 νd3 =-3.45 (非球面) ｒ6 = ∞ ｄ6 = 3.000000 ｎd4 =1.5254 νd4 =56.25 ｒ7 = -198.13591(反射面) ｄ7 = -3.000000 ｎd5 =1.5254 νd5 =56.25 ｒ8 = ∞ (ＤＯＥ) ｄ8 = 0.000000 ｎd6 =1001 νd6 =-3.45 ｒ9 =1270400.0000(非球面) ｄ9 = -0.500000 ｒ10= -86.60547 ｄ10= -16.500000 ｎd7 =1.5254 νd7 =56.25 ｒ11= ∞ (半透面) ｄ11= 15.000000 ｎd8 =1.5254 νd8 =56.25 ｒ12= ∞ (非球面) ｄ12= 4.000000 ｒ20= ∞ (表示面) 非球面係数 第５，９面 ｋ = -1.000000 Ａ = -0.268430×10-9 Ｂ = 0.518185×10-12 Ｃ = -0.539659×10-15 Ｄ = 0 第１２面 ｋ = -1.000000 Ａ = 0.132600×10-4 Ｂ = 0.544729×10-7 Ｃ =Ｄ =0
。
【０１２７】第２０実施例 画角：４４×３３° ｒ0 = ∞ (瞳) ｄ0 = 20.000000 ｒ1 = 78.81862 ｄ1 = 33.000000 ｎd1 =1.5254 νd1 =56.25 ｒ2 = -73.11829(ＤＯＥ) ｄ2 = 0.000000 ｎd2 =1001 νd2 =-3.45 ｒ3 = -73.11389(非球面) ｄ3 = 0.500000 ｒ4 = -292.23283 ｄ4 = 3.000000 ｎd3 =1.5254 νd3 =56.25 ｒ5 = -182.26137(反射面) ｄ5 = -3.000000 ｎd4 =1.5254 νd4 =56.25 ｒ6 = -292.23283 ｄ6 = -0.500000 ｒ7 = -73.11389(ＤＯＥ) ｄ7 = -0.500000 ｎd5 =1001 νd5 =-3.45 (非球面) ｒ8 = -73.11829 ｄ8 = -16.500000 ｎd6 =1.5254 νd6 =56.25 ｒ9 = ∞ (半透面) ｄ9 = 14.000000 ｎd7 =1.5254 νd7 =56.25 ｒ10= ∞ (非球面) ｄ10= 4.000000 ｒ20= ∞ (表示面) 非球面係数 第３，７面 ｋ = 0.000000 Ａ = 0.556292×10-9 Ｂ = -0.161340×10-11 Ｃ = 0.178046×10-14 Ｄ = 0 第１０面 ｋ = -1.000000 Ａ = 0.177330×10-5 Ｂ = 0.896054×10-7 Ｃ =Ｄ =0
。
【０１２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の構成によ
れば、色収差が良好に補正されたコンパクトで軽量な広
画角頭部到着式映像表示装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で用いる回折光学素子を説明するための
屈折の原理図である。
【図２】本発明で用いる回折光学素子を説明するための
回折の原理図である。
【図３】超高屈折率レンズ（ultra-high index lens ）
の説明図である。
【図４】本発明の第１実施例のレンズ断面図である。
【図５】第２実施例のレンズ断面図である。
【図６】第３実施例のレンズ断面図である。
【図７】第４実施例のレンズ断面図である。
【図８】第５実施例のレンズ断面図である。
【図９】第６実施例のレンズ断面図である。
【図１０】第７実施例のレンズ断面図である。
【図１１】第８実施例のレンズ断面図である。
【図１２】第９実施例のレンズ断面図である。
【図１３】第１０実施例のレンズ断面図である。
【図１４】第１１実施例のレンズ断面図である。
【図１５】第１２実施例のレンズ断面図である。
【図１６】第１３実施例のレンズ断面図である。
【図１７】第１４実施例のレンズ断面図である。
【図１８】第１５実施例のレンズ断面図である。
【図１９】第１６実施例のレンズ断面図である。
【図２０】第１７実施例のレンズ断面図である。
【図２１】第１８実施例のレンズ断面図である。
【図２２】第１９実施例のレンズ断面図である。
【図２３】第２０実施例のレンズ断面図である。
【図２４】第１実施例の横収差図である。
【図２５】第２実施例の横収差図である。
【図２６】第３実施例の横収差図である。
【図２７】第４実施例の横収差図である。
【図２８】第５実施例の横収差図である。
【図２９】第６実施例の横収差図である。
【図３０】第７実施例の横収差図である。
【図３１】第８実施例の横収差図である。
【図３２】第９実施例の横収差図である。
【図３３】第１０実施例の横収差図である。
【図３４】第１８実施例の横収差図である。
【図３５】第１９実施例の横収差図である。
【図３６】第２０実施例の横収差図である。
【図３７】従来技術の映像表示装置の光学系の一例を示
す断面図である。
【図３８】別の従来例の光学系を示す断面図である。
【図３９】従来技術の映像表示装置を広画角化した光学
系の断面図である。
【図４０】別の従来技術の映像表示装置を広画角化した
光学系の断面図である。
【符号の説明】 …光線 …法線 …超高屈折率レンズ（ultra-high index lens ） Ｅ…瞳孔位置 １…映像表示素子 ２…凹面鏡 ３…ハーフミラー ４…眼球 ５…ビームスプリッタプリズム ７…ビームスプリッタプリズムの映像表示素子側の非球
面 ２０…ＤＯＥ ２１…正レンズ ２２…ビームスプリッタリズムの射出面（逆追跡で） ３０…正レンズ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 映像を表示する映像表示手段と、前記映
    像を観察領域に導く投影光学系とからなる映像表示装置
    において、 前記投影光学系が、 前記映像表示手段の光路上に配置された光軸屈曲手段と
    しての半透過反射部材と、 前記半透過反射部材との間で折り返し光路を形成するよ
    うに配置された反射部材と、 屈折力を有する部材と、 回折光学部材とを有し、 前記の屈折力を有する部材若しくは回折光学部材の少な
    くとも一方が、前記折り返し光路を含んだ前記半透過反
    射部材と前記観察領域との間の光路中に配置されている
    ことを特徴とする映像表示装置。
  2. 【請求項２】 映像を表示する映像表示手段と、前記映
    像を観察領域に導く投影光学系とからなる映像表示装置
    において、 前記投影光学系が、 前記映像表示手段の光路上に配置された光軸屈曲手段と
    しての半透過反射部材と、 前記半透過反射部材との間で折り返し光路を形成するよ
    うに配置された反射部材と、 前記折り返し光路を含んだ前記半透過反射部材と前記観
    察領域との間の光路中に配置された屈折力を有する部材
    並びに回折光学部材とを有することを特徴とする映像表
    示装置。
  3. 【請求項３】 前記屈折力を有する部材と前記回折光学
    部材とが一方で発生する色収差を少なくとも一部相殺す
    るように形成されていることを特徴とする請求項１又は
    ２記載の映像表示装置。
  4. 【請求項４】 前記屈折力を有する部材が少なくとも正
    の色収差を発生させる構成であると共に、前記回折光学
    部材が少なくとも負の色収差を発生させる構成であるこ
    とを特徴とする請求項１、２又は３記載の映像表示装
    置。
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