JPH07325266A - 映像表示装置 - Google Patents

映像表示装置

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JPH07325266A
JPH07325266A JP6119961A JP11996194A JPH07325266A JP H07325266 A JPH07325266 A JP H07325266A JP 6119961 A JP6119961 A JP 6119961A JP 11996194 A JP11996194 A JP 11996194A JP H07325266 A JPH07325266 A JP H07325266A
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JP
Japan
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image display
image
optical system
lcd
view
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JP6119961A
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English (en)
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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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    • H04N5/7475—Constructional details of television projection apparatus
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    • 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
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    • G—PHYSICS
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 臨場感のある映像を投影するコンパクトで軽
量な広画角頭部装着式映像表示装置。 【構成】 ＬＣＤ１と、ＬＣＤ１から発した映像光束を
観察者の眼球の瞳４に導くために、ＬＣＤ１の光軸及び
観察者の視軸の交点にハーフミラー３が傾斜配置された
ビームスプリッタプリズム５と、ビームスプリッタプリ
ズム５のＬＣＤ１と反対側の面に設けられた凹面鏡２と
からなり、ＬＣＤ１の表示像はプリズム５に入射した
後、凹面鏡２とハーフミラー３で反射し、眼球４に入射
する。映像表示部周辺の映像を不鮮明にして臨場感を出
す手段として、ハーフミラー３、凹面鏡２、ビームスプ
リッタプリズム５の有効径を小さくしている。

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、使用者の頭部も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１９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、図２０に示すように、ハーフミラー３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】
【発明が解決しようとする課題】ところで、どのような
接眼光学系を使用しても、映像表示領域最周辺を鮮明に
投影すると、映像表示領域と非映像表示領域の境界が鮮
明に表示されることになり、臨場感を損なうことにな
る。多くの場合、映像表示領域に対応する視野絞りが使
用されているので、視野絞りが結像され、映像表示領域
の境界が観察されることになる。この場合は、黒い背景
の中に映像が表示されることになり、臨場感を大きく損
なうことになる。
【０００５】そして、どのような接眼光学系を使用して
も、映像表示領域最周辺の光束の主光線を観察者の眼球
に投影すると、映像表示領域の最周辺が結像される。そ
の結果、枠のついた映像が表示されることになり、臨場
感を損なうことになる。
【０００６】また、映像表示領域全域を口径食なく観察
者に投影することを前提に、光学系を広画角化しようと
すると、いくつかの問題が生ずる。この点について、図
１９、図２０に示す従来の接眼光学系を例に説明する。
図１９、図２０に示す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２
の焦点距離ｆを小さくすればよい。
【０００７】上記のの方法は、２次元表示素子１だけ
でなく、ハーフミラー３あるいはプリズム５等の光学部
品も大型化することが必要になるので、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、左右の光学部品同士
が干渉することから、広画角化に限界がある。
【０００８】一方、の方法で図２０の構成の光学系を
広画角化すると、広画角化に伴って増加する収差を補正
する必要性から、光学系が複雑化・大型化する。また、
の方法で図１９、図２０の構成の光学系を広画角化す
ると、凹面鏡２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２の代わり
に、レンズの裏面に反射面を設けた裏面鏡を使用し、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。
【０００９】この点に関しては、図２１のように、屈折
系レンズをダブレットＤとして色収差を補正すればよい
が、大きさ・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。図２１の光学系は、１．
３インチＬＣＤ１を使用し、水平画角４４°、垂直画角
３３．２°が観察可能な光学系であるが、映像表示領域
全域を口径食なく結像させているので、プリズム５が約
３２ｍｍ×２６ｍｍ×３８ｍｍ以上と、非常に大型化し
ている。
【００１０】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。何
れにせよ、映像表示領域全域を口径食なく観察者に投影
することを前提に、光学系を広画角化しようとすると、
問題が生ずる。
【００１１】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、臨場感
のある映像を投影する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。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の映像表示装置は、映像表示部と、表示された映像を
眼球へ投影する接眼光学系とからなる映像表示装置にお
いて、映像表示部周辺の映像を不鮮明にする手段を有す
ることを特徴とするものである。
【００１３】この場合、映像表示部の所定位置から周辺
に向かうにつれて像を徐々に暗くすることで、映像表示
部周辺の映像を不鮮明にするようにすることができる。
【００１４】また、映像表示部内の所定位置から最周辺
に向かうにつれて解像度が劣化するようにすることもで
きる。
【００１５】さらに、接眼光学系が、ハーフミラーと凹
面ミラーを有するものとすることもできる。
【００１６】また、接眼光学系が、映像表示素子の映像
の周辺に外界像を重ねて表示するようにすることもでき
る。
【００１７】
【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。どのような接眼光学系を使用しても、映
像表示領域最周辺を良好な性能で結像すると、映像表示
領域と非映像表示領域の境（枠）がはっきりと観察され
るので、臨場感を損なう。そこで、映像表示領域と非映
像表示領域の境（枠）が明確に観察されないようにその
境を不鮮明にすると、臨場感が向上する。
【００１８】そして、映像表示領域周辺部に向かうにつ
れて、像を徐々に暗くすると、映像表示領域と非映像表
示領域のコントラストの差が減少するので、映像表示領
域と非映像表示領域の境（枠）が不鮮明となり、臨場感
が向上する。
【００１９】また、映像表示部の周辺の解像度を劣化さ
せると、映像表示領域と非映像表示領域の境（枠）がは
っきり結像されず不鮮明となるので、境（枠）がはっき
りと認識されないので、臨場感が向上する。
【００２０】また、どのような接眼光学系を使用して
も、映像表示領域最周辺の光束の主光線を観察者の眼球
に投影しなければ、映像表示領域の最周辺は結像され
ず、ぼやけた状態となる。かつ、暗くなる。その結果、
映像表示領域と非映像表示領域の境が不鮮明となり、臨
場感が向上する。この場合、主光線を遮断する手段を映
像表示部から焦点深度以上離れた位置に配置すると、主
光線を遮断する手段がぼけた状態となり好ましい。
【００２１】また、接眼光学系の一部の有効径を小さく
することで、映像表示領域最周辺の光束の主光線が観察
者の眼球に投影されることを防ぐと、口径食用の新たな
光学部品が不必要で好ましい。
【００２２】さらに、接眼光学系の内部又は映像表示素
子と接眼光学系の間に配置した遮光体により、映像表示
部周辺の光束に口径食を発生させ、映像表示素子周辺の
像を暗くすることもできる。この場合、遮光体は変更す
ることができるので、同じ接眼光学系を使用して、好み
に応じて臨場感を変更することもできる。
【００２３】また、遮光体の像位置が眼球に近接すると
生理的に不快感を生ずるが、その位置を眼球から２５ｍ
ｍ以上離れた位置に結像するようにすることにより、こ
れを防止することができる。
【００２４】さらに、映像表示素子の接眼光学系による
像位置をＡ（ｍ-1）、映像表示部最周辺の光束の少なく
とも主光線を遮光する手段の接眼光学系による像位置を
Ｂ（ｍ-1）とするとき、 ｜Ａ−Ｂ｜＞３ｍ-1 を満足するようにすることが望ましい。｜Ａ−Ｂ｜＜３
ｍ-1の場合には、遮光手段の遮光効果が小さくなる。
【００２５】また、映像表示素子から焦点深度以上離れ
た位置に、映像表示部最周辺の光束全てを遮断する手段
を設けて、映像表示領域最周辺の光束が観察者の眼球に
投影されないようにすれば、映像表示領域の最周辺は完
全に結像されないことになり、映像表示領域と非映像表
示領域の境が存在しないので、臨場感がさらに向上す
る。
【００２６】また、接眼光学系の焦点距離をｆ（ｍｍ）
とするとき、映像表示部最周辺の光束全てを遮光する手
段を、映像表示素子からｆ2 ／３３３（ｍｍ）以上離れ
た位置に配置することが望ましい。この距離がｆ2 ／３
３３（ｍｍ）より小さいと、遮光手段の遮光効果が小さ
くなる。
【００２７】さらに、映像表示素子の周辺に向かうにつ
れて、映像表示素子照明光の照度を小さくするようにす
れば、映像表示素子周辺が暗くなり、映像表示領域と非
映像表示領域のコントラストの差が減少するので、映像
表示領域と非映像表示領域の境が不鮮明となり、臨場感
が向上する。また、照明光の照度分布は変更することも
できるので、同じ接眼光学系を使用して、好みに応じて
臨場感を変更することもできる。
【００２８】また、映像表示素子の周辺の照明光を制限
するような遮光体を映像表示素子とその照明系の間に配
置すれば、通常の均一照明を行う照明系を使用しても映
像表示領域と非映像表示領域の境が不鮮明となり、臨場
感が向上する。
【００２９】さらに、映像表示素子照明系を映像表示素
子から離すと、映像表示素子面に照明ムラが生じて映像
表示素子周辺が暗くなるので、映像表示領域と非映像表
示領域の境が不鮮明となり、臨場感が向上する。
【００３０】また、接眼光学系の有効径周辺の透過率を
有効径中心の透過率より小さくすると、映像表示素子周
辺が暗くなるので、映像表示領域と非映像表示領域の境
が不鮮明となり、臨場感が向上する。この場合、新たな
光学部品を追加する必要がない。
【００３１】ミラーを含む接眼光学系の透過率を制御す
る場合、ミラーの有効径周辺の反射率を制御する方法が
簡便である。
【００３２】ところで、液晶表示素子（ＬＣＤ）は、液
晶の特性により、ＬＣＤ面の垂線方向の透過率が最大
で、垂線となす角が大きくなるにつれて透過率が劣化
し、垂線から１５°程度で透過率が０に近くなってしま
う。そのため、映像表示素子の周辺に向かうにつれて、
接眼光学系の主光線が映像表示素子となす角が徐々に大
きくなるようにすることで、映像表示素子の映像を暗く
でき、映像表示領域と非映像表示領域の境が不鮮明とな
り臨場感が向上する。
【００３３】ＬＣＤ以外の映像表示素子でも、一般的
に、映像表示素子の輝度（透過率）は表示面との角度に
依存するので、光学系の射出瞳位置や瞳収差をコントロ
ールすることで主光線角度を変更し、映像の明るさをコ
ントロールすることができる。
【００３４】この場合、接眼光学系の主光線が映像表示
素子となす角が、映像表示素子の最周辺において１５°
以上であると、映像表示素子の周辺の映像が十分に暗
く、臨場感の向上度が大きい。
【００３５】また、映像表示部内のある位置から最周辺
に向かうにつれて解像度が劣化するようにすると、映像
表示領域と非映像表示領域の境（枠）がはっきり結像さ
れず不鮮明となり、境（枠）がはっきりと認識されない
ので、臨場感が向上する。
【００３６】また、映像表示素子の周辺に向かうにつれ
て、接眼光学系のコマ収差又は非点収差の少なくとも一
方が増加するようにして、映像表示部の周辺を結像する
接眼光学系の結像性能を劣化させると、映像表示素子周
辺の解像度が劣化するので、映像表示領域と非映像表示
領域の境（枠）が不鮮明となり、臨場感が向上する。ま
た、映像表示素子周辺まで良好に収差補正を行う必要が
ないので、接眼光学系の収差補正に関する負担が少なく
なり好ましい。
【００３７】また、映像表示素子の周辺に向かうにつれ
て、拡散効果が増加する拡散板を使用することで、映像
表示部周辺の解像度が劣化するので、映像表示領域と非
映像表示領域の境（枠）が不鮮明となり、臨場感が向上
する。その場合、拡散板の有無や拡散板の交換により、
臨場感を変更することができる。
【００３８】また、ハーフミラーと凹面ミラーを含む接
眼光学系で、光線の経路が、映像表示素子→ハーフミ
ラー透過→凹面ミラー反射→ハーフミラー反射→眼球、
映像表示素子→ハーフミラー反射→凹面ミラー反射→
ハーフミラー透過→眼球、の何れかをとる構成とする
と、接眼光学系がコンパクトになるし、色収差の発生が
防止できる。
【００３９】図１に、映像表示素子１から焦点深度以上
離れた位置に配置する映像表示部最周辺の光束の少なく
とも主光線を遮断する手段として、ハーフミラー３、凹
面ミラー２、ビームスプリッタプリズム５の有効径を小
さくした光学系を示す。１は映像表示素子、４は眼球の
瞳位置で、ここでは瞳径＝φ４ｍｍの光路図を示してあ
る。図１はアイリリーフ＝２０ｍｍで設計されている
が、同じ光学系でアイリリーフ＝１５ｍｍとアイリリー
フ＝１０ｍｍにした場合をそれぞれ図２、図３に示す。
【００４０】図２では、映像表示素子１最周辺の光束に
口径食はあるが、主光線は投影されており、図３では、
映像表示素子１最周辺の光束に口径食がなくなってい
る。このように、映像表示部周辺の映像を不鮮明にする
ように光学系を設計しても、図２、図３のような使用状
態による映像を好む観察者は、眼４を接眼光学系にどん
どん近づけようとするが、顔や眼鏡が接眼光学系に接触
してしまうので、限界がある。そのため、イライラ感が
つのるという不具合を生ずる。
【００４１】これを避けるためには、眼を接眼光学系に
近づける効果がないようにすればよい。そのためには、
映像表示部の中心部は口径食なく良好な性能で投影し、
この領域より外に向かうにつれて口径食が増加すると共
に、収差を増加させるようにすればよい。特に、平均像
面は良好結像画角の平均像面と同じであるが、非点隔差
が増大するようにするとよい。こうすると、眼を接眼光
学系に近づけても、収差によるぼけた周辺画像の明るさ
が増加するだけであるので、眼を接眼光学系に近づける
意味がなくなり、もっと眼を装置に近づけたいという衝
動を抑制することができる。その結果、眼を接眼光学系
にどんどん近づけ、顔や眼鏡が接眼光学系に接触するこ
とを防ぐことができる。
【００４２】また、口径食のない良好結像領域は、ディ
ストーションも良好に補正する必要があるが、良好結像
領域の外側は、良好結像領域ほど厳しくディストーショ
ンを補正する必要はない。この場合、プラスのディスト
ーションを発生させると、広画角の確保が容易になり、
臨場感がさらに増大する。
【００４３】このディストーションの量が、映像表示素
子の対角位置で１０％以上であると、広画角の確保の効
果が大きくなるのでより効果的である。
【００４４】また、口径食を行う領域をあまり広くしす
ぎると、表示像が暗くなるので好ましくない。口径食な
く良好な性能で結像する領域が観察画角の５０％以上で
あると、画面をあまり暗くすることなく臨場感を向上さ
せることができ好ましい。
【００４５】口径食を発生させる手段にはいろいろある
が、プリズムを使用した接眼光学系の場合、良好な結像
をする表示領域の光束からプリズムの大きさを決定し、
プリズムあるいは凹面ミラーで口径食を発生させると、
光学系が小型になることに加えて、口径食用の新たな光
学部品を必要としないので、光学系が単純で済む。
【００４６】この場合、口径食なく良好な性能で結像す
る領域が、観察画角の５０〜９０％であると、プリズム
あるいは凹面鏡のみで口径食を発生させることができる
ので好ましい。
【００４７】凹面ミラーの有効径を小さくすることによ
って、映像表示素子周辺の光束に口径食を与える場合、
凹面ミラーの位置が、映像表示素子から充分遠く、眼球
からも充分遠くする。こうすると、遮光体である凹面ミ
ラーの像が網膜に結像せず、凹面ミラーが眼球に近接し
て生理的に不快感を生ずることもない。
【００４８】接眼光学系中に、ハーフミラーを有するプ
リズムを使用すると、映像表示素子と眼球の間の距離の
確保が容易になり、短焦点距離化が容易で、その結果、
広画角化が容易になる。
【００４９】また、このプリズムをプラスチック製とす
ると、軽量化でき、頭部又は顔面装着式映像表示装置と
して好ましい。
【００５０】また、映像表示素子側のプリズム端面、又
は、映像表示素子とプリズムの間に配置されたレンズを
非球面とすると、ディストーションや主光線傾角のコン
トロールを効果的に行うことができる。この非球面は、
有効径のある位置までは光軸から離れるに従って付加す
る凹パワーが増加するようにすると、凹面ミラーで発生
するマイナスのディストーションを補正することができ
る。
【００５１】また、映像表示素子側のプリズム端面、又
は、映像表示素子とプリズムの間に配置されたレンズ
が、光軸周辺のパワーに比べて有効径周辺部でのパワー
が正方向にシフトしていると、映像周辺の像を不鮮明に
し、マイナスのディストーションを発生させ、広画角の
確保が容易になる。
【００５２】さらに、接眼光学系のアイリリーフが２０
ｍｍ以上であると、眼鏡を着けたままでの映像の観察を
行うことができるのでより好ましい。
【００５３】さらに、接眼光学系が映像表示素子の映像
の周辺に外界像を重ねて表示するようにすると、映像表
示面と非映像表示面との明るさの差が減少するので、映
像表示面と非映像表示面との境界（枠）が不鮮明にな
り、臨場感が向上する。
【００５４】
【実施例】以下、図面を参照にして、本発明の頭部装着
式映像表示装置の光学系の実施例１〜１４について説明
する。なお、実施例１〜８の数値データは後記する。 実施例１ この実施例の光路図を図４に示す。この実施例は、接眼
光学系の一部の有効径を小さくするもので、映像を表示
するＬＣＤ１と、ＬＣＤ１から発した映像光束を観察者
の眼球の瞳４に導くために、ＬＣＤ１の光軸及び観察者
の視軸の交点にハーフミラー３が傾斜配置されたビーム
スプリッタプリズム５と、ビームスプリッタプリズム５
のＬＣＤ１と反対側の面に設けられた凹面鏡２とからな
り、ＬＣＤ１の表示像はプリズム５に入射した後、凹面
鏡２とハーフミラー３で反射し、眼球４に入射する。
【００５５】この光学系の仕様は、１．３インチＬＣＤ
を用い、 良好結像画角：水平画角３５°、垂直画角２６．６° 観察画角 ：水平画角５８°、垂直画角４５．２° （良好結像画角は観察画角の約６０％） である。プリズム５の大きさを図４に示す大きさ（２９
ｍｍ×２４ｍｍ×２７ｍｍ）にすると、映像表示素子１
最周辺の光束の主光線は眼球４に投影されないので、臨
場感が向上した映像が得られる。
【００５６】この場合の、良好結像画角は０．８インチ
ＬＣＤを口径食なく観察する画角に相当する。映像表示
部周辺の映像を不鮮明にする手段として、ハーフミラー
３、凹面鏡２、ビームスプリッタプリズム５の有効径を
小さくすることにより、プリズム５を大型化することな
く、観察画角が１．７倍に拡大されている。
【００５７】ＬＣＤ１側のプリズム５の端面の非球面
は、良好結像画角内のディストーションをプラスマイナ
ス５％以下に補正し、良好結像画角外では大きなマイナ
スのディストーションを発生させることで、観察画角の
確保を容易にしている（逆追跡においては、マイナスの
ディストーションが発生しているが、順追跡では、プラ
スのディストーションとなる。）。
【００５８】また、プリズム５はプラスチック製とし、
軽量化を図っている。本実施例では、プリズムを用いた
光学系を示したが、本発明はこれに限定されるものでは
ない。
【００５９】実施例２ この実施例の光路図を図５に示す。この実施例も、実施
例１と同様に、接眼光学系の一部の有効径を小さくする
もので、映像を表示するＬＣＤ１と、ＬＣＤ１から発し
た映像光束を観察者の眼球の瞳４に導くために、ＬＣＤ
１の光軸及び観察者の視軸の交点にハーフミラー３が傾
斜配置されたビームスプリッタプリズム５と、ビームス
プリッタプリズム５のＬＣＤ１と反対側の面に設けられ
た凹面鏡２とからなり、ＬＣＤ１の表示像はプリズム５
に入射した後、凹面鏡２とハーフミラー３で反射し、眼
球４に入射する。
【００６０】この光学系の仕様は、１．３インチＬＣＤ
を用い、 良好結像画角：水平画角３５°、垂直画角２６．６° 観察画角 ：水平画角６６°、垂直画角５２．０° （良好結像画角は観察画角の約５２％） である。プリズム５の大きさを図５に示す大きさにする
と、映像表示素子１周辺の光束は眼球４に投影されな
い。この場合、プリズム５の大きさは２９ｍｍ×２４ｍ
ｍ×２７ｍｍ程度と小型にできる。
【００６１】実施例３ この実施例の光路図を図６に示す。この実施例も、実施
例１と同様に、接眼光学系の一部の有効径を小さくする
もので、映像を表示するＬＣＤ１と、ＬＣＤ１から発し
た映像光束を観察者の眼球の瞳４に導くために、ＬＣＤ
１の光軸及び観察者の視軸の交点にハーフミラー３が傾
斜配置されたビームスプリッタプリズム５と、ビームス
プリッタプリズム５のＬＣＤ１と反対側の面に設けられ
た凹面鏡２とからなり、ＬＣＤ１の表示像はプリズム５
に入射した後、凹面鏡２とハーフミラー３で反射し、眼
球４に入射する。
【００６２】この光学系の仕様は、１．３インチＬＣＤ
を用い、 良好結像画角：水平画角４０°、垂直画角３０．６° 観察画角 ：水平画角６０°、垂直画角４６．８° （良好結像画角は観察画角の約６６％） である。プリズム５の大きさを図６に示す大きさにする
と、映像表示素子１周辺の光束は眼球４に投影されな
い。この場合、プリズム５の大きさは３４ｍｍ×２９ｍ
ｍ×３１ｍｍと小型にできる。
【００６３】実施例４ この実施例の光路図を図７に示す。この実施例も、実施
例１と同様に、接眼光学系の一部の有効径を小さくする
もので、映像を表示するＬＣＤ１と、ＬＣＤ１から発し
た映像光束を観察者の眼球の瞳４に導くために、ＬＣＤ
１の光軸及び観察者の視軸の交点にハーフミラー３が傾
斜配置されたビームスプリッタプリズム５と、ビームス
プリッタプリズム５のＬＣＤ１と反対側の面に設けられ
た凹面鏡２とからなり、ＬＣＤ１の表示像はプリズム５
に入射した後、凹面鏡２とハーフミラー３で反射し、眼
球４に入射する。
【００６４】この光学系の仕様は、１．３インチＬＣＤ
を用い、 良好結像画角：水平画角４０°、垂直画角３０．６° 観察画角 ：水平画角６０°、垂直画角４６．８° （良好結像画角は観察画角の約６６％） である。この実施例は実施例３と同一仕様であるが、光
学系の光軸を偏心させているので、眼球４とＬＣＤ１の
間の距離が小さくできる。その結果、ＬＣＤ１とプリズ
ム５間の距離の確保が容易になり、プリズム５もより小
型化できる。プリズム５の大きさを図７に示す大きさに
すると、映像表示素子１最周辺の光束の主光線は眼球４
に投影されない。この場合、プリズム５の大きさは約３
４ｍｍ×２７ｍｍ×３０ｍｍと小型にできる 実施例５ この実施例の光路図を図８に示す。この実施例も、実施
例１と同様に、接眼光学系の一部の有効径を小さくする
もので、映像を表示するＬＣＤ１と、ＬＣＤ１から発し
た映像光束を観察者の眼球の瞳４に導くために、ＬＣＤ
１の光軸及び観察者の視軸の交点にハーフミラー３が傾
斜配置されたビームスプリッタプリズム５と、ビームス
プリッタプリズム５のＬＣＤ１と反対側の面に設けられ
た凹面鏡２とからなり、ＬＣＤ１の表示像はプリズム５
に入射した後、凹面鏡２とハーフミラー３で反射し、眼
球４に入射する。
【００６５】この光学系の仕様は、１．３インチＬＣＤ
を用い、 良好結像画角：水平画角３５°、垂直画角２７° 観察画角 ：水平画角５８°、垂直画角４５° （良好結像画角は観察画角の約７８％） である。本実施例では、光軸から離れるにつれて曲率が
小さくなる（パワーを強める）ような非球面凹面鏡２を
使用し、良好結像画角内のディストーションをマイナス
５％以下に補正し、良好結像画角外では大きなマイナス
のディストーションを発生させ、広画角の確保を容易に
している（逆追跡においては、マイナスのディストーシ
ョンが発生しているが、順追跡では、プラスのディスト
ーション）。
【００６６】実施例６ この実施例の光路図を図９に示す。この実施例も、実施
例１と同様に、接眼光学系の一部の有効径を小さくする
もので、映像を表示するＬＣＤ１と、ＬＣＤ１から発し
た映像光束を観察者の眼球の瞳４に導くために、ＬＣＤ
１の光軸及び観察者の視軸の交点にハーフミラー３が傾
斜配置されたビームスプリッタプリズム５と、ビームス
プリッタプリズム５のＬＣＤ１と反対側の面に設けられ
た凹面鏡２とからなり、ＬＣＤ１の表示像はプリズム５
に入射した後、凹面鏡２とハーフミラー３で反射し、眼
球４に入射する。
【００６７】この光学系の仕様は、１．３インチＬＣＤ
を用い、 良好結像画角：水平画角３０°、垂直画角２３° 観察画角 ：水平画角６０°、垂直画角４７° （良好結像画角は観察画角の約５０％） である。本実施例では、プリズム５の映像表示素子１側
端面を、光軸から離れるに従って凹パワーを強め、ある
位置からは外に向かうにつれて凸パワーに変化するよう
な非球面としている。
【００６８】このような非球面を採用すると、次のよう
な効果が得られる。 （１）良好結像画角内では、凹面鏡２で発生するマイナ
スのディストーションを補正して、接眼光学系のディス
トーションをマイナス５％以下に補正し、良好結像画角
外では大きなマイナスのディストーションを発生させ、
広画角の確保を容易にしている（逆追跡においては、マ
イナスのディストーションが発生しているが、順追跡で
は、プラスのディストーション）。
【００６９】（２）映像表示素子１周辺の主光線が映像
表示素子１となす角を大きくし、映像表示素子１周辺の
像を暗くしている（接眼光学系の主光線傾角を制御す
る）。ＬＣＤ１の長辺、短辺、対角線端部における主光
線傾角は次の通りである。
【００７０】ＬＣＤ長辺における主光線傾角 ：１４° ＬＣＤ短辺における主光線傾角 ： ７° ＬＣＤ対角線における主光線傾角：３５° （３）非点収差、コマ収差（内コマ）を発生させ、映像
表示部周辺の映像の解像度を劣化させ、映像表示部と非
映像表示部の境界を不鮮明にする（映像表示部周辺の接
眼光学系の結像性能を劣化させる。）。プリズム光学系
では、内コマ収差、Ｘ像面がプラス側でＹ像面がマイナ
ス側となる非点収差が発生しやすいので、このような収
差を発生させると、より好ましい。
【００７１】実施例７ この実施例の光路図を図１０に示す。この実施例は、遮
光体を用いて映像表示部周辺の映像を不鮮明にするもの
で、接眼光学系は、実施例１と同様に、映像を表示する
ＬＣＤ１と、ＬＣＤ１から発した映像光束を観察者の眼
球の瞳４に導くために、ＬＣＤ１の光軸及び観察者の視
軸の交点にハーフミラー３が傾斜配置されたビームスプ
リッタプリズム５と、ビームスプリッタプリズム５のＬ
ＣＤ１と反対側の面に設けられた凹面鏡２とからなり、
ＬＣＤ１の表示像はプリズム５に入射した後、凹面鏡２
とハーフミラー３で反射し、眼球４に入射する。そし
て、ＬＣＤ１とビームスプリッタプリズム５の間に遮光
用枠６が配置される。
【００７２】この光学系の仕様は、１．３インチＬＣＤ
を用い、 良好結像画角：水平画角１２°、垂直画角９° 観察画角 ：水平画角３８°、垂直画角２９° （良好結像画角は観察画角の約３２％） である。本実施例では、ＬＣＤ１と相似形状の遮光用枠
６を使用することで、ＬＣＤ１最周辺の光束の主光線が
観察者の眼球４に到達しないようにしている。
【００７３】遮光用枠６をＬＣＤ１の位置に置くと、枠
６は視野絞りとなり、その形状が眼球４に投影されるの
で、遮光用枠６はＬＣＤ１から焦点深度以上離れた位置
に配置する必要がある。枠６を焦点深度の２０倍以上離
れた位置に配置すると、ぼけの効果がより大きくなり、
さらに好ましい。また、遮光用枠６の大きさをさらに小
さくすれば、ＬＣＤ１最周辺の光束を完全にカットでき
る。
【００７４】遮光用枠６をＬＣＤ１から２ｍｍの位置に
配置すれば、接眼光学系による遮光用枠６の像は眼球の
瞳４から−２６０ｍｍの位置となり、ＬＣＤ１から４ｍ
ｍの位置に配置すれば、眼球の瞳４から−１５５ｍｍの
位置となる。
【００７５】実施例８ この実施例の光路図を図１１に示す。この実施例も、遮
光体を用いて映像表示部周辺の映像を不鮮明にするもの
であるが、接眼光学系を、映像を表示するＬＣＤ１側に
配置された両凸レンズ、観察者の眼球の瞳４側に配置さ
れた負メニスカスレンズの２枚のレンズを貼り合わせた
ダブレット７のみで構成し、ＬＣＤ１とダブレット７の
間に遮光用枠６を配置してある。
【００７６】この光学系の仕様は、０．７インチＬＣＤ
を用い、 良好結像画角：水平画角２０°、垂直画角１５° 観察画角 ：水平画角３８°、垂直画角２９° （良好結像画角は観察画角の約５２％） である。本実施例でも、ＬＣＤ１と相似形な遮光用枠６
を使用することで、ＬＣＤ１最周辺の光束の主光線が観
察者の眼球４に到達しないようにしている。
【００７７】遮光用枠６をＬＣＤ１から５ｍｍの位置に
配置すれば、接眼光学系７による遮光用枠６の像は眼球
の瞳４から−８８ｍｍの位置となり、ＬＣＤ１から１０
ｍｍの位置に配置すれば、眼球の瞳４から−４６ｍｍの
位置となる。
【００７８】実施例９ この実施例は、接眼光学系として何れのものを用いる場
合であっても、映像表示素子としてＬＣＤを用いる場合
の照明系に制御して映像表示部周辺の映像を不鮮明にす
るものであり、図１２に示すように、周辺に向かうにつ
れ透過率が減少する遮光体８を、ＬＣＤの照明系とＬＣ
Ｄの間に配置し、映像表示素子周辺の照明光を弱くする
ものである。
【００７９】実施例１０ 映像表示素子としてＬＣＤを用いる場合、通常の照明法
は、図１３（ｂ）に示すように、バックライト９をＬＣ
Ｄ１に近接して配置するが、この実施例は、図１３
（ａ）に示すように、バックライト９をＬＣＤ１から離
して配置することにより、照明ムラを発生させて映像表
示素子１周辺の映像を暗くして、映像表示部周辺の映像
を不鮮明にするものである。
【００８０】実施例１１ この実施例は、接眼光学系の透過率を制御する実施例で
あり、図１４に示すように、実施例１〜８と同様に、映
像を表示するＬＣＤ１と、ＬＣＤ１から発した映像光束
を観察者の眼球の瞳４に導くために、ＬＣＤ１の光軸及
び観察者の視軸の交点にハーフミラー３が傾斜配置され
たビームスプリッタプリズム５と、ビームスプリッタプ
リズム５のＬＣＤ１と反対側の面に設けられた凹面鏡２
からなる光学系において、プリズム５にコートする凹面
鏡２の径を領域Ａに制限し、その周囲を透過面又は吸収
面とする実施例である。
【００８１】この光学系の仕様は、１．３インチＬＣＤ
を用い、 良好結像画角：水平画角１２°、垂直画角９° 観察画角 ：水平画角３８°、垂直画角２９° （良好結像画角は観察画角の約３２％） である。本実施例では、凹面鏡２におけるＬＣＤ１最周
辺の光束の主光線の位置から外側にはミラーコートしな
いことで、最周辺の光束の主光線が観察者の眼４に到達
しないようにしている。ミラーコートの範囲をさらに狭
くすれば、最周辺の光束を完全にカットすることができ
る。
【００８２】実施例１２ この実施例も、接眼光学系の透過率を制御する実施例で
あり、接眼光学系の構成は、図１５に示すように、実施
例１〜８、１１と同様であるが、ビームスプリッタプリ
ズム５に設けるハーフミラー３の範囲を領域Ｂに制限
し、その周囲を透過面とする実施例である。
【００８３】この光学系の仕様は、１．３インチＬＣＤ
を用い、 良好結像画角：水平画角１２°、垂直画角９° 観察画角 ：水平画角３８°、垂直画角２９° （良好結像画角は観察画角の約３２％） である。本実施例では、ハーフミラー面３の範囲を限定
することで、ＬＣＤ１最周辺の光束の主光線が観察者の
眼球４に到達しないようにしている。ハーフミラー面３
の面積をさらに限定すれば、ＬＣＤ１最周辺の光束を完
全にカットすることができる。
【００８４】実施例１３ この実施例は、拡散板を使用する例であり、図１６に示
すように、周辺に向かうにつれて拡散効果が増加する拡
散板１０を、公知の何れかの接眼光学系の内部あるいは
映像表示素子と接眼光学系の間に配置することによって
映像表示部周辺の映像を不鮮明にするものである。
【００８５】実施例１４ この実施例は、図１７に示すように、映像表示素子の映
像１１の周辺に外界像１２を重ねて表示するものであ
り、そのためには、例えば図１８に示すように、実施例
１〜８、１１のような接眼光学系において、ビームスプ
リッタプリズム５の観察者の眼球４と反対側の面の前方
の中央部を遮光１３し、その周囲を透過１４状態にすれ
ばよい。
【００８６】以下、上記実施例１〜８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４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 は物体面を、ｒ1 は瞳孔４を、ｒ2 、
ｒ3 …は各レンズ面又は反射面の曲率半径を、ｄ0 、ｄ
1 、ｄ2 …は各面間の間隔を、ｎd1、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、ｒ10は映像表示素子１を表す。また、θはＬＣＤ１
の法線とハーフミラー３の法線のなす角度（ハーフミラ
ー３の傾き）を表す。さらに、非球面形状は、 ｚ＝ｃｈ2 ／｛１＋〔１−ｃ2 （Ｋ＋１）ｈ2 〕1/2 ｝ ＋Ａｈ4 ＋Ｂｈ6 ＋Ｃｈ8 ＋Ｄｈ10 ・・・（７） で表される。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 ：近軸曲率 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次非球面係数である。
【００８７】実施例１ ｒ0 = ∞ （物体面）ｄ0 =-1000.000000 ｒ1 = ∞ （４） ｄ1 = 20.000000 ｒ2 = 66.16270 ｄ2 = 14.000000 ｎd1
=1.525400νd1 =56.3 ｒ3 = ∞ （３） ｄ3 = -14.000000 ｎd2
=1.525400νd2 =56.3 （θ=45.000000°) ｒ4 = 86.34040 （２） ｄ4 = 24.000000 ｎd3
=1.525400νd3 =56.3 ｒ5 = ∞ （非球面）ｄ5 = 6.065328 ｒ10= ∞ （１） 非球面係数 第５面 Ｋ=-1.000000 Ａ= 0.176495×10-4 Ｂ= Ｃ= Ｄ= 0
。
【００８８】実施例２ ｒ0 = ∞ （物体面）ｄ0 =-1000.000000 ｒ1 = ∞ （４） ｄ1 = 20.000000 ｒ2 = 69.68840 ｄ2 = 14.000000 ｎd1
=1.525400νd1 =56.3 r3 = ∞ （３） ｄ3 = -14.000000 ｎd2
=1.525400νd2 =56.3 （θ=45.000000°) ｒ4 = 73.87907 （２） ｄ4 = 24.000000 ｎd3
=1.525400νd3 =56.3 ｒ5 = ∞ （非球面）ｄ5 = 3.797873 ｒ10= ∞ （１） 非球面係数 第５面 Ｋ=-1.000000 Ａ= 0.275606×10-4 Ｂ= Ｃ= Ｄ= 0
。
【００８９】実施例３ ｒ0 = ∞ （物体面）ｄ0 =-1000.000000 ｒ1 = ∞ （４） ｄ1 = 20.000000 ｒ2 = 72.89831 ｄ2 = 16.000000 ｎd1
=1.525400νd1 =56.3 ｒ3 = ∞ （３） ｄ3 = -16.000000 ｎd2
=1.525400νd2 =56.3 （θ=45.000000°) ｒ4 = 79.01767 （２） ｄ4 = 26.500000 ｎd3
=1.525400νd3 =56.3 ｒ5 = ∞ （非球面）ｄ5 = 3.526499 ｒ10= ∞ （１） 非球面係数 第５面 Ｋ=-1.000000 Ａ= 0.552271×10-4 Ｂ= Ｃ= Ｄ= 0
。
【００９０】実施例４ ｒ0 = ∞ （物体面）ｄ0 =-1000.000000 ｒ1 = ∞ （４） ｄ1 = 20.000000 r2 = 63.81664 ｄ2 = 17.000000 ｎd1
=1.525400νd1 =56.3 ｒ3 = ∞ （３） ｄ3 = -14.000000 ｎd2
=1.525400νd2 =56.3 （θ=41.000000°) ｒ4 = 79.69406 （２） ｄ4 = 24.000000 ｎd3
=1.525400νd3 =56.3 ｒ5 = ∞ （非球面）ｄ5 = 4.622182 ｒ10= ∞ （１） 非球面係数 第５面 Ｋ=-1.000000 Ａ= 0.398580×10-4 Ｂ= Ｃ= Ｄ= 0
。
【００９１】実施例５ ｒ0 = ∞ （物体面）ｄ0 =-1000.000000 ｒ1 = ∞ （４） ｄ1 = 20.000000 ｒ2 = 67.22728 ｄ2 = 13.500000 ｎd1
=1.525400νd1 =56.3 ｒ3 = ∞ （３） ｄ3 = -13.500000 ｎd2
=1.525400νd2 =56.3 （θ=45.000000°) ｒ4 = 81.74063 （２） ｄ4 = 23.000000 ｎd3
=1.525400νd3 =56.3 （非球面） ｒ5 = ∞ （非球面）ｄ5 = 5.902159 ｒ10= ∞ （１） 非球面係数 第４面 Ｋ= 0.000000 Ａ= Ｂ= Ｃ= 0 Ｄ= 0.229171×10-14 第５面 Ｋ= 0.000000 A= 0.587853×10-5 Ｂ= 0.837441×10-7 Ｃ= Ｄ= 0
。
【００９２】実施例６ ｒ0 = ∞ （物体面）ｄ0 =-1000.000000 ｒ1 = ∞ （４） ｄ1 = 20.000000 ｒ2 = 70.19917 ｄ2 = 15.000001 ｎd1
=1.525400νd1 =56.3 ｒ3 = ∞ （３） ｄ3 = -15.000001 ｎd2
=1.525400νd2 =56.3 （θ=45.000000°) ｒ4 = 80.07065 （２） ｄ4 = 26.500000 ｎd3
=1.525400νd3 =56.3 ｒ5 = ∞ （非球面）ｄ5 = 3.495833 ｒ10= ∞ （１） 非球面係数 第５面 Ｋ=-1.000000 Ａ= 0.852957×10-4 Ｂ=-0.132225×10-6 Ｃ=-0.458379×10-9 Ｄ= 0
。
【００９３】実施例７ ｒ0 = ∞ （物体面）ｄ0 =-1000.000000 ｒ1 = ∞ （４） ｄ1 = 20.000000 ｒ2 = 66.16270 ｄ2 = 14.000000 ｎd1
=1.525400νd1 =56.3 ｒ3 = ∞ （３） ｄ3 = -14.000000 ｎd2
=1.525400νd2 =56.3 （θ=45.000000°) ｒ4 = 86.34040 （２） ｄ4 = 24.000000 ｎd3
=1.525400νd3 =56.3 ｒ5 = ∞ （非球面）ｄ5 = 6.065328 r10= ∞ （１） 非球面係数 第５面 Ｋ=-1.000000 Ａ= 0.176495×10-4 Ｂ= Ｃ= Ｄ= 0
。
【００９４】実施例８ ｒ0 = ∞ （物体面）ｄ0 =-1000.000000 ｒ1 = ∞ （４） ｄ1 = 20.000000 ｒ2 = 18.04461 ｄ2 = 5.000000 ｎd1
=1.846658νd1 =23.9 ｒ3 = 12.03621 ｄ3 = 8.000000 ｎd2
=1.620411νd2 =60.3 ｒ4 = -29.43062 （非球面）ｄ4 = 15.050168 ｒ10= ∞ （１） 非球面係数 第４面 Ｋ=-1.000000 Ａ= 0.500369×10-4 Ｂ=-0.261038×10-7 Ｃ= Ｄ= 0
。
【００９５】以上説明した本発明の映像表示装置は、以
下のように構成することができる。 （１）映像表示部と、表示された映像を眼球へ投影する
接眼光学系とからなる映像表示装置において、映像表示
部周辺の映像を不鮮明にする手段を有することを特徴と
する映像表示装置。
【００９６】（２）映像表示部の所定位置から周辺に向
かうにつれて像を徐々に暗くすることで、映像表示部周
辺の映像を不鮮明にするようにしたことを特徴とする上
記（１）記載の映像表示装置。
【００９７】（３）映像表示素子から焦点深度以上離れ
た位置に、映像表示部最周辺の光束の少なくとも主光線
を遮断する手段を有することを特徴とする上記（２）記
載の映像表示装置。
【００９８】（４）映像表示部最周辺の主光線を遮断す
る手段が、接眼光学系の一部の有効径を小さくするもの
であることを特徴とする上記（３）記載の映像表示装
置。
【００９９】（５）映像表示部最周辺の主光線を遮断す
る手段が、接眼光学系の内部又は映像表示素子と接眼光
学系の間に配置した遮光体であることを特徴とする上記
（３）記載の映像表示装置。
【０１００】（６）接眼光学系による遮光手段の像が、
眼球から２５ｍｍ以上離れた位置に結像するようにした
ことを特徴とする上記（４）又は（５）記載の映像表示
装置。
【０１０１】（７）映像表示素子の接眼光学系による像
位置をＡ（ｍ-1）、映像表示部最周辺の光束の少なくと
も主光線を遮光する手段の接眼光学系による像位置をＢ
（ｍ-1）とするとき、 ｜Ａ−Ｂ｜＞３ｍ-1 を満足するようにしたことを特徴とする上記（３）記載
の映像表示装置。
【０１０２】（８）映像表示素子から焦点深度以上離れ
た位置に、映像表示部最周辺の光束全てを遮断する手段
を有することを特徴とする上記（３）記載の映像表示装
置。
【０１０３】（９）接眼光学系の焦点距離をｆ（ｍｍ）
とするとき、映像表示部最周辺の光束全てを遮光する手
段を、映像表示素子からｆ2 ／３３３（ｍｍ）以上離れ
た位置に配置することを特徴とする上記（８）記載の映
像表示装置。
【０１０４】（１０）映像表示素子の周辺に向かうにつ
れて、映像表示素子照明光の照度を小さくするようにし
たことを特徴とする上記（２）記載の映像表示装置。
【０１０５】（１１）映像表示素子と映像表示素子照明
系の間に遮光体を配置することを特徴とする上記（１
０）記載の映像表示装置。
【０１０６】（１２）映像表示素子照明系を映像表示素
子から離すことを特徴とする上記（１０）記載の映像表
示装置。
【０１０７】（１３）接眼光学系の有効径周辺の透過率
が有効径中心の透過率より小さくしたことを特徴とする
上記（２）記載の映像表示装置。
【０１０８】（１４）接眼光学系に含まれるミラーの反
射率が有効径の周辺で小さくしたことを特徴とする上記
（１３）記載の映像表示装置。
【０１０９】（１５）映像表示素子の周辺に向かうにつ
れて、接眼光学系の主光線が映像表示素子となす角が徐
々に大きくなるようにしたことを特徴とする上記（２）
記載の映像表示装置。
【０１１０】（１６）接眼光学系の主光線が映像表示素
子となす角が、映像表示素子の最周辺において１５°以
上であることを特徴とする上記（１５）記載の映像表示
装置。
【０１１１】（１７）映像表示部内の所定位置から最周
辺に向かうにつれて解像度が劣化するようにしたことを
特徴とする上記（１）記載の映像表示装置。
【０１１２】（１８）映像表示素子の周辺に向かうにつ
れて、接眼光学系のコマ収差又は非点収差の少なくとも
一方が増加することを特徴とする上記（１７）記載の映
像表示装置。
【０１１３】（１９）映像表示素子の周辺に向かうにつ
れて、拡散効果が増加する拡散板を使用することを特徴
とする上記（１７）記載の映像表示装置。
【０１１４】（２０）接眼光学系が、ハーフミラーと凹
面ミラーを有することを特徴とする上記（１）記載の映
像表示装置。
【０１１５】（２１）接眼光学系が、映像表示部の中心
部は口径食なく投影し、この領域から外に向かうにつれ
て、口径食が増加すると共に、非点収差とプラスのティ
ストーションが増加することを特徴とする上記（２０）
記載の映像表示装置。
【０１１６】（２２）ディストーションの量が映像表示
素子の対角位置で１０％以上であることを特徴とする上
記（２１）記載の映像表示装置。
【０１１７】（２３）口径食なく結像する領域が、観察
画角の５０〜９０％の範囲にあることを特徴とする上記
（２１）記載の映像表示装置。
【０１１８】（２４）凹面ミラーの有効径を小さくする
ことによって、映像表示素子周辺の光束に口径食を与え
ることを特徴とする上記（２３）記載の映像表示装置。
【０１１９】（２５）接眼光学系が、ハーフミラーを有
するプリズムを含むことを特徴とする上記（２０）記載
の映像表示装置。
【０１２０】（２６）プリズムがプラスチック製である
ことを特徴とする上記（２５）記載の映像表示装置。
【０１２１】（２７）映像表示素子側のプリズム端面、
又は、映像表示素子とプリズムの間に配置されたレンズ
が非球面であって、有効径内の所定位置までは、光軸か
ら離れるに従って付加される凹パワーが増加する非球面
であることを特徴とする上記（２５）記載の映像表示装
置。
【０１２２】（２８）映像表示素子側のプリズム端面、
又は、映像表示素子とプリズムの間に配置されたレンズ
が、光軸周辺のパワーに比べて有効径周辺部でのパワー
が正方向にシフトしていることを特徴とする上記（２
５）記載の映像表示装置。
【０１２３】（２９）接眼光学系のアイリリーフが２０
ｍｍ以上であることを特徴とする上記（２０）記載の映
像表示装置。
【０１２４】（３０）接眼光学系が、映像表示素子の映
像の周辺に外界像を重ねて表示するようにしたことを特
徴とする上記（１）記載の映像表示装置。
【０１２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
映像表示部周辺の映像を不鮮明にする手段を有し、臨場
感のある映像を投影する、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ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】映像表示部最周辺の主光線を遮断する手段を採
用した頭部装着式映像表示装置の１つの光学系を示す光
路図である。
【図２】図１の光学系のアイリリーフを短くした場合の
光路図である。
【図３】図１の光学系のアイリリーフをさらに短くした
場合の光路図である。
【図４】実施例１の光学系の光路図である。
【図５】実施例２の光学系の光路図である。
【図６】実施例３の光学系の光路図である。
【図７】実施例４の光学系の光路図である。
【図８】実施例５の光学系の光路図である。
【図９】実施例６の光学系の光路図である。
【図１０】実施例７の光学系の光路図である。
【図１１】実施例８の光学系の光路図である。
【図１２】実施例９で用いる遮光体の平面図である。
【図１３】実施例１０で用いるＬＣＤの照明法を説明す
るための図である。
【図１４】実施例１１の光学系の光路図である。
【図１５】実施例１２の光学系の光路図である。
【図１６】実施例１３で用いる拡散板の平面図である。
【図１７】実施例１４によって得られる表示画面を示す
図である。
【図１８】図１７の表示画面を得るための構成の１例を
示すための図である。
【図１９】従来の頭部装着式映像表示装置の１例の構成
を示すための図である。
【図２０】従来の他の頭部装着式映像表示装置の構成を
示すための図である。
【図２１】図２０の光学系の変形の構成を示すための図
である。
【符号の説明】
１…映像表示素子（ＬＣＤ） ２…凹面ミラー（凹面鏡） ３…ハーフミラー ４…眼球の瞳位置 ５…ビームスプリッタプリズム ６…遮光用枠 ７…ダブレットレンズ ８…遮光体 ９…バックライト １０…拡散板 １１…映像 １２…外界像 １３…遮光領域 １４…透過領域

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 映像表示部と、表示された映像を眼球へ
    投影する接眼光学系とからなる映像表示装置において、
    映像表示部周辺の映像を不鮮明にする手段を有すること
    を特徴とする映像表示装置。
  2. 【請求項２】 映像表示部の所定位置から周辺に向かう
    につれて像を徐々に暗くすることで、映像表示部周辺の
    映像を不鮮明にするようにしたことを特徴とする請求項
    １記載の映像表示装置。
  3. 【請求項３】 映像表示部内の所定位置から最周辺に向
    かうにつれて解像度が劣化するようにしたことを特徴と
    する請求項１記載の映像表示装置。
  4. 【請求項４】 接眼光学系が、ハーフミラーと凹面ミラ
    ーを有することを特徴とする請求項１記載の映像表示装
    置。
  5. 【請求項５】 接眼光学系が、映像表示素子の映像の周
    辺に外界像を重ねて表示するようにしたことを特徴とす
    る請求項１記載の映像表示装置。
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