JPH11161191A - 映像表示装置 - Google Patents
映像表示装置Info
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- JPH11161191A JPH11161191A JP33410197A JP33410197A JPH11161191A JP H11161191 A JPH11161191 A JP H11161191A JP 33410197 A JP33410197 A JP 33410197A JP 33410197 A JP33410197 A JP 33410197A JP H11161191 A JPH11161191 A JP H11161191A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 接眼光学系に負担をかけることなしに視線検
出光学系を一体に構成した頭部装着式映像表示装置に特
に適した映像表示装置。 【解決手段】 画像表示素子１と、画像表示素子１に表
示された映像を観察者眼球Ｅに導く反射作用を持つ面を
少なくとも１面有する接眼光学系２と、観察者眼球Ｅの
反射光を撮像素子９に結像する視線検出光学系とからな
る映像表示装置において、視線検出光学系は、少なくと
も接眼光学系２と観察者眼球Ｅから出る視線検出光に対
して反射作用を持つ接眼光学系２に接着された視線検出
用光学部材６とから構成され、視線検出光は、接眼光学
系２の反射作用を持つ面４を透過後、光学部材６により
中間像を形成せずに観察者眼球の像を撮像素子９上に結
像する。
出光学系を一体に構成した頭部装着式映像表示装置に特
に適した映像表示装置。 【解決手段】 画像表示素子１と、画像表示素子１に表
示された映像を観察者眼球Ｅに導く反射作用を持つ面を
少なくとも１面有する接眼光学系２と、観察者眼球Ｅの
反射光を撮像素子９に結像する視線検出光学系とからな
る映像表示装置において、視線検出光学系は、少なくと
も接眼光学系２と観察者眼球Ｅから出る視線検出光に対
して反射作用を持つ接眼光学系２に接着された視線検出
用光学部材６とから構成され、視線検出光は、接眼光学
系２の反射作用を持つ面４を透過後、光学部材６により
中間像を形成せずに観察者眼球の像を撮像素子９上に結
像する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、映像表示装置に関
し、特に、観察者の頭部又は顔面に保持することを可能
にする頭部又は顔面装着式映像表示装置に関する。
し、特に、観察者の頭部又は顔面に保持することを可能
にする頭部又は顔面装着式映像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、頭部又は顔面装着式映像表示装置
（以下、ＨＭＤと言う。）の接眼光学系として、３つの
光学面からなり、その中の第１面は画像表示素子からの
表示光を入射させる屈折面、もう１つの第２面は残りの
第３面で反射した光を反射させて第３面へ入射させる反
射面、第３面が第１面を透過して入射した光を第２面側
へ反射させる反射面と第２面で反射した光を屈折して観
察者の眼へ導く屈折面とを兼ねた面であり、その３面に
より断面が三角形の変形プリズムを構成しているものを
用いることが、特開平３−１０１７０９号、特開平８−
５０２５６号、特開平８−１７９２２３号、特開平８−
２３４１３６号等において提案されている。これらのも
のは何れも観察者の視線を検出する視線検出機能を備え
ている。
（以下、ＨＭＤと言う。）の接眼光学系として、３つの
光学面からなり、その中の第１面は画像表示素子からの
表示光を入射させる屈折面、もう１つの第２面は残りの
第３面で反射した光を反射させて第３面へ入射させる反
射面、第３面が第１面を透過して入射した光を第２面側
へ反射させる反射面と第２面で反射した光を屈折して観
察者の眼へ導く屈折面とを兼ねた面であり、その３面に
より断面が三角形の変形プリズムを構成しているものを
用いることが、特開平３−１０１７０９号、特開平８−
５０２５６号、特開平８−１７９２２３号、特開平８−
２３４１３６号等において提案されている。これらのも
のは何れも観察者の視線を検出する視線検出機能を備え
ている。
【０００３】図２０は特開平３−１０１７０９号による
光学系の断面図であり、画像表示素子１１から出た表示
光はダイクロイックミラー１２で反射され、リレーレン
ズ系１３を通り、ビームスプリッター１４で反射されて
中間像が形成され、その後、第１面１６、第２面１７、
第３面１８の３面からなる変形プリズムの接眼光学系１
５に入射し、観察者眼球Ｅに画像表示素子１１の拡大像
を投影するものである。観察者眼球Ｅの視線を検出する
ために、赤外光源１９が配置され、その照明光は、ダイ
クロイックミラー１２を透過し、リレーレンズ系１３を
通り、ビームスプリッター１４で反射されて中間像が形
成され、その後、接眼光学系１５の第１面１６から入射
し、第３面１８で全反射され、その後第２面１７を透過
し、第４面２０で反射され、今度は第３面１８を通って
接眼光学系１５から出て観察者眼球Ｅを照明し、その反
射光は上記と逆の順で接眼光学系１５を通り、接眼光学
系１５から出た光は、ビームスプリッター１４を透過
し、センサー２１で検出され、そのセンサー２１の反射
光の検出位置により視線が検出される。
光学系の断面図であり、画像表示素子１１から出た表示
光はダイクロイックミラー１２で反射され、リレーレン
ズ系１３を通り、ビームスプリッター１４で反射されて
中間像が形成され、その後、第１面１６、第２面１７、
第３面１８の３面からなる変形プリズムの接眼光学系１
５に入射し、観察者眼球Ｅに画像表示素子１１の拡大像
を投影するものである。観察者眼球Ｅの視線を検出する
ために、赤外光源１９が配置され、その照明光は、ダイ
クロイックミラー１２を透過し、リレーレンズ系１３を
通り、ビームスプリッター１４で反射されて中間像が形
成され、その後、接眼光学系１５の第１面１６から入射
し、第３面１８で全反射され、その後第２面１７を透過
し、第４面２０で反射され、今度は第３面１８を通って
接眼光学系１５から出て観察者眼球Ｅを照明し、その反
射光は上記と逆の順で接眼光学系１５を通り、接眼光学
系１５から出た光は、ビームスプリッター１４を透過
し、センサー２１で検出され、そのセンサー２１の反射
光の検出位置により視線が検出される。
【０００４】図２１は特開平８−５０２５６号による光
学系の断面図であり、画像表示素子１１から出た表示光
は、ダイクロイックミラー面２４を有する光学部材２３
を透過して、第１面１６、第２面１７、第３面１８の３
面からなる変形プリズムの接眼光学系１５の第１面１６
から接眼光学系１５内に入射し、第３面１８で全反射さ
れ、その後第２面１７で反射され、今度は第３面１８を
通って接眼光学系１５から出て観察者眼球Ｅに画像表示
素子１１の拡大像を投影するものである。観察者眼球Ｅ
の視線を検出するために、観察者眼球Ｅを直接照明する
赤外光源１９が配置され、眼球Ｅで反射された光は、接
眼光学系１５の第３面１８から接眼光学系１５内に入射
し、第２面１７で反射され、今度は第３面１８に入射し
て全反射され、第１面１６を通って接眼光学系１５から
出て、光学部材２３のダイクロイックミラー面２４で反
射され、光学部材２３の接眼光学系１５側の面で内部全
反射され、結像レンズ２５により撮像素子２６上に結像
し、その撮像素子２６上の像から視線が検出される。な
お、第２面１７は半透過面とし、変形プリズム１５の前
方に補正プリズム２２を配置して、外界を直接観察する
シースルーができるようになっている。
学系の断面図であり、画像表示素子１１から出た表示光
は、ダイクロイックミラー面２４を有する光学部材２３
を透過して、第１面１６、第２面１７、第３面１８の３
面からなる変形プリズムの接眼光学系１５の第１面１６
から接眼光学系１５内に入射し、第３面１８で全反射さ
れ、その後第２面１７で反射され、今度は第３面１８を
通って接眼光学系１５から出て観察者眼球Ｅに画像表示
素子１１の拡大像を投影するものである。観察者眼球Ｅ
の視線を検出するために、観察者眼球Ｅを直接照明する
赤外光源１９が配置され、眼球Ｅで反射された光は、接
眼光学系１５の第３面１８から接眼光学系１５内に入射
し、第２面１７で反射され、今度は第３面１８に入射し
て全反射され、第１面１６を通って接眼光学系１５から
出て、光学部材２３のダイクロイックミラー面２４で反
射され、光学部材２３の接眼光学系１５側の面で内部全
反射され、結像レンズ２５により撮像素子２６上に結像
し、その撮像素子２６上の像から視線が検出される。な
お、第２面１７は半透過面とし、変形プリズム１５の前
方に補正プリズム２２を配置して、外界を直接観察する
シースルーができるようになっている。
【０００５】図２２は特開平８−１７９２２３号による
光学系の断面図（ａ）と正面図（ｂ）であり、画像表示
素子１１から出た表示光は、第１面１６、第２面１７、
第３面１８の３面からなる変形プリズムの接眼光学系１
５の第１面１６から接眼光学系１５内に入射し、第３面
１８で全反射され、その後第２面１７で反射され、今度
は第３面１８を通って接眼光学系１５から出て、斜めに
傾いたダイクロイックミラー２７を透過して観察者眼球
Ｅに画像表示素子１１の拡大像を投影するものである。
第３面１８の法線の中心軸（観察方向）Ｏ−Ｏに対する
傾き角θは、２０°≦θ≦４０°に設定されている。観
察者眼球Ｅの視線を検出するために、観察者眼球Ｅを直
接照明する赤外光源１９（１９ａ、１９ｂ）が配置さ
れ、眼球Ｅで反射された光は、ダイクロイックミラー２
７で反射され、結像レンズ２５により受光素子２６上に
結像し、その受光素子２６上の像から視線が検出され
る。
光学系の断面図（ａ）と正面図（ｂ）であり、画像表示
素子１１から出た表示光は、第１面１６、第２面１７、
第３面１８の３面からなる変形プリズムの接眼光学系１
５の第１面１６から接眼光学系１５内に入射し、第３面
１８で全反射され、その後第２面１７で反射され、今度
は第３面１８を通って接眼光学系１５から出て、斜めに
傾いたダイクロイックミラー２７を透過して観察者眼球
Ｅに画像表示素子１１の拡大像を投影するものである。
第３面１８の法線の中心軸（観察方向）Ｏ−Ｏに対する
傾き角θは、２０°≦θ≦４０°に設定されている。観
察者眼球Ｅの視線を検出するために、観察者眼球Ｅを直
接照明する赤外光源１９（１９ａ、１９ｂ）が配置さ
れ、眼球Ｅで反射された光は、ダイクロイックミラー２
７で反射され、結像レンズ２５により受光素子２６上に
結像し、その受光素子２６上の像から視線が検出され
る。
【０００６】図２３は特開平８−２３４１３６号による
光学系の断面図（ａ）と正面図（ｂ）であり、画像表示
素子１１から出た表示光は、第１面１６、第２面１７、
第３面１８の３面からなる変形プリズムの接眼光学系１
５の第１面１６から接眼光学系１５内に入射し、第３面
１８で全反射され、その後第２面１７で反射され、今度
は第３面１８を通って接眼光学系１５から出て観察者眼
球Ｅに画像表示素子１１の拡大像を投影するものであ
る。観察者眼球Ｅの視線を検出するために、観察者眼球
Ｅを直接照明する赤外光源１９が配置され、眼球Ｅで反
射された光は、変形プリズムの接眼光学系１５の第３面
１８を透過し、第２面１７に設けられた反射膜Ｍの開口
Ａを透過し、非点収差を補正するくさびプリズム２８を
透過して、結像レンズ２５により受光素子２６上に結像
し、その受光素子２６上の像から視線が検出される。
光学系の断面図（ａ）と正面図（ｂ）であり、画像表示
素子１１から出た表示光は、第１面１６、第２面１７、
第３面１８の３面からなる変形プリズムの接眼光学系１
５の第１面１６から接眼光学系１５内に入射し、第３面
１８で全反射され、その後第２面１７で反射され、今度
は第３面１８を通って接眼光学系１５から出て観察者眼
球Ｅに画像表示素子１１の拡大像を投影するものであ
る。観察者眼球Ｅの視線を検出するために、観察者眼球
Ｅを直接照明する赤外光源１９が配置され、眼球Ｅで反
射された光は、変形プリズムの接眼光学系１５の第３面
１８を透過し、第２面１７に設けられた反射膜Ｍの開口
Ａを透過し、非点収差を補正するくさびプリズム２８を
透過して、結像レンズ２５により受光素子２６上に結像
し、その受光素子２６上の像から視線が検出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記の特開平３−１０
１７０９号のものは、視線検出用光学系と接眼光学系は
大部分を共有しているが、接眼光学系全体としてリレー
式の光学系であり、光学系が大型化している。また、赤
外線で照明された眼の像をセンサー上に結像する場合、
光学的パワーを有するのは第４面２０のみであるので、
センサー２１の接眼光学系１５からの突出量も大きくな
ってしまう問題がある。
１７０９号のものは、視線検出用光学系と接眼光学系は
大部分を共有しているが、接眼光学系全体としてリレー
式の光学系であり、光学系が大型化している。また、赤
外線で照明された眼の像をセンサー上に結像する場合、
光学的パワーを有するのは第４面２０のみであるので、
センサー２１の接眼光学系１５からの突出量も大きくな
ってしまう問題がある。
【０００８】また、特開平８−５０２５６号の実施例１
（図２１）の場合、画像表示素子と接眼光学系の間隔
（ｗｏｒｋｉｎｇ ｄｉｓｔａｎｃｅ）は、収差補正上
は狭い方が好ましい。また、接眼光学系の画像表示素子
側入射面（第１面）に対して画像表示素子が傾斜してい
るのが収差補正上好ましい。しかしながら、視線検出の
ための光学部材２３を配置するために、その間隔を大き
くする必要が生じ、接眼光学系の収差補正上好ましくな
い。特に、画像表示素子と接眼光学系の間に光学部材２
３を挿入すると球面収差が発生するので、これを接眼光
学系で補正する必要がある。その結果、視線検出機能の
ないＨＭＤ用の接眼光学系の構成と、視線検出機能付き
のＨＭＤ用の接眼光学系の構成とが異なるものとなり、
２種類の接眼光学系を用意する必要が生じ、コストアッ
プに繋がり好ましくない。なお、実施例５においては、
ダイクロイックミラー面を有する光学部材の代わりに、
ダイクロイックミラー単体を用いており、接眼光学系の
画像表示素子側の間隔拡大、球面収差発生という実施例
１の２つの問題点の中、球面収差発生の問題点は関係な
い。なお、ダイクロイックミラーを挿入するために、接
眼光学系の画像表示素子側の間隔を広げる設計をする必
要があるが、広い間隔中にダイクロイックミラーを出し
入れすることで、接眼光学系を共有することができる。
（図２１）の場合、画像表示素子と接眼光学系の間隔
（ｗｏｒｋｉｎｇ ｄｉｓｔａｎｃｅ）は、収差補正上
は狭い方が好ましい。また、接眼光学系の画像表示素子
側入射面（第１面）に対して画像表示素子が傾斜してい
るのが収差補正上好ましい。しかしながら、視線検出の
ための光学部材２３を配置するために、その間隔を大き
くする必要が生じ、接眼光学系の収差補正上好ましくな
い。特に、画像表示素子と接眼光学系の間に光学部材２
３を挿入すると球面収差が発生するので、これを接眼光
学系で補正する必要がある。その結果、視線検出機能の
ないＨＭＤ用の接眼光学系の構成と、視線検出機能付き
のＨＭＤ用の接眼光学系の構成とが異なるものとなり、
２種類の接眼光学系を用意する必要が生じ、コストアッ
プに繋がり好ましくない。なお、実施例５においては、
ダイクロイックミラー面を有する光学部材の代わりに、
ダイクロイックミラー単体を用いており、接眼光学系の
画像表示素子側の間隔拡大、球面収差発生という実施例
１の２つの問題点の中、球面収差発生の問題点は関係な
い。なお、ダイクロイックミラーを挿入するために、接
眼光学系の画像表示素子側の間隔を広げる設計をする必
要があるが、広い間隔中にダイクロイックミラーを出し
入れすることで、接眼光学系を共有することができる。
【０００９】特開平８−５０２５６号の実施例２のもの
では、変形プリズムの接眼光学系の第３面と観察者眼球
との間にダイクロイックミラーを配置してその反射光に
より視線を検出しているが、ある程度の視線検出範囲を
確保しようとすると、そのダイクロイックミラーの有効
径が大きくなり、その結果、視線検出光学系の顔面側へ
の突出量が増加し、アイリリーフの大きな接眼光学系に
変更する必要が生じるという問題がある。
では、変形プリズムの接眼光学系の第３面と観察者眼球
との間にダイクロイックミラーを配置してその反射光に
より視線を検出しているが、ある程度の視線検出範囲を
確保しようとすると、そのダイクロイックミラーの有効
径が大きくなり、その結果、視線検出光学系の顔面側へ
の突出量が増加し、アイリリーフの大きな接眼光学系に
変更する必要が生じるという問題がある。
【００１０】特開平８−５０２５６号の実施例３のもの
では、接眼光学系の変形プリズム１５と補正プリズム２
２の接合体を平面で２分割し、その間にダイクロイック
ミラー面を設けてその反射光により視線を検出している
が、接眼光学系を分割すると２分割したプリズムを接着
する工程が必要となり、コストアップとなる。また、シ
ースルー機能がない場合には分割しない接眼光学系を使
用し、シースルー機能がある場合には分割・接着した接
眼光学系を使用することになり、２種類の接眼光学系を
用意する必要があり、コストアップに繋がり好ましくな
い。
では、接眼光学系の変形プリズム１５と補正プリズム２
２の接合体を平面で２分割し、その間にダイクロイック
ミラー面を設けてその反射光により視線を検出している
が、接眼光学系を分割すると２分割したプリズムを接着
する工程が必要となり、コストアップとなる。また、シ
ースルー機能がない場合には分割しない接眼光学系を使
用し、シースルー機能がある場合には分割・接着した接
眼光学系を使用することになり、２種類の接眼光学系を
用意する必要があり、コストアップに繋がり好ましくな
い。
【００１１】特開平８−５０２５６号の実施例４のもの
では、変形プリズムの接眼光学系の第２面の外側にダイ
クロイックミラーを配置してその反射光により視線を検
出しているが、接眼光学系全体の前方への突出量が大き
く増加してしまう。
では、変形プリズムの接眼光学系の第２面の外側にダイ
クロイックミラーを配置してその反射光により視線を検
出しているが、接眼光学系全体の前方への突出量が大き
く増加してしまう。
【００１２】なお、特開平８−５０２５６号の実施例１
〜４においては、シースルーを可能にするための補正プ
リズムに加えて、視線検出を可能にするために光学部材
とレンズを付加する必要があり、付加する光学部材の点
数が多い問題もある。
〜４においては、シースルーを可能にするための補正プ
リズムに加えて、視線検出を可能にするために光学部材
とレンズを付加する必要があり、付加する光学部材の点
数が多い問題もある。
【００１３】また、特開平８−１７９２２３号において
は、変形プリズム１５の第３面１８の傾き角θを２０°
≦θ≦４０°に設定している。しかし、この条件は好ま
しくない。その理由を説明する。
は、変形プリズム１５の第３面１８の傾き角θを２０°
≦θ≦４０°に設定している。しかし、この条件は好ま
しくない。その理由を説明する。
【００１４】接眼光学系１５の眼球直前の面１８の傾斜
角θは、視軸Ｏ−Ｏを水平方向に設定した場合、接眼光
学系１５の収差補正上、及び、接眼光学系１５の下部の
肉厚を確保しつつ第３面１８の全反射条件を満足するた
めには、５〜２５°程度傾斜するのが好ましい。特に１
５°程度傾斜するが最も好ましい。
角θは、視軸Ｏ−Ｏを水平方向に設定した場合、接眼光
学系１５の収差補正上、及び、接眼光学系１５の下部の
肉厚を確保しつつ第３面１８の全反射条件を満足するた
めには、５〜２５°程度傾斜するのが好ましい。特に１
５°程度傾斜するが最も好ましい。
【００１５】すなわち、全反射条件を満足するために
は、第３面１８は正方向に傾斜し、第２面１７はマイナ
ス方向に傾斜するのが好ましい。一方、接眼光学系１５
の下部の肉厚を確保するためには、第３面１８が正方向
に傾斜し、第２面１７がマイナス方向に傾斜するのは好
ましくない。接眼光学系１５の下部の肉厚を確保しつつ
第３面１８の全反射条件を満足するためには、第３面１
８は垂直方向から５〜２５°程度（最も好ましくは、１
５°程度）傾斜し、第２面１７は−２〜−２５°程度
（最も好ましくは、−１２°程度）傾斜するのが好まし
い。
は、第３面１８は正方向に傾斜し、第２面１７はマイナ
ス方向に傾斜するのが好ましい。一方、接眼光学系１５
の下部の肉厚を確保するためには、第３面１８が正方向
に傾斜し、第２面１７がマイナス方向に傾斜するのは好
ましくない。接眼光学系１５の下部の肉厚を確保しつつ
第３面１８の全反射条件を満足するためには、第３面１
８は垂直方向から５〜２５°程度（最も好ましくは、１
５°程度）傾斜し、第２面１７は−２〜−２５°程度
（最も好ましくは、−１２°程度）傾斜するのが好まし
い。
【００１６】このようにすると、結果として、接眼光学
系１５の顔面方向への突出量が少なく好ましい。ところ
で、視軸Ｏ−Ｏは下向きにする方が映像を観察しやすい
ので好ましく、水平方向から０〜−２０°程度下向きに
するのが好ましい。特に−１０°程度が最も好ましい。
系１５の顔面方向への突出量が少なく好ましい。ところ
で、視軸Ｏ−Ｏは下向きにする方が映像を観察しやすい
ので好ましく、水平方向から０〜−２０°程度下向きに
するのが好ましい。特に−１０°程度が最も好ましい。
【００１７】したがって、ＨＭＤ装着時には、眼球Ｅの
直前の面１８は垂直方向に対して２５〜−１５°程度傾
斜しているのが好ましい。特に１０°程度傾斜している
のが最も好ましい。
直前の面１８は垂直方向に対して２５〜−１５°程度傾
斜しているのが好ましい。特に１０°程度傾斜している
のが最も好ましい。
【００１８】さらに、顔面側への突出量を減少させるこ
とを考えると、ＨＭＤ装着時の眼球Ｅの直前の面１８の
傾斜角を２０〜−１５°程度に限定するのが好ましい。
この場合、１０°程度傾斜しているのが最も好ましい。
とを考えると、ＨＭＤ装着時の眼球Ｅの直前の面１８の
傾斜角を２０〜−１５°程度に限定するのが好ましい。
この場合、１０°程度傾斜しているのが最も好ましい。
【００１９】したがって、眼球Ｅの直前の面１８が、２
０°≦視軸に対する角度θ≦４０°という条件は好まし
くない。さらに、特開平８−１７９２２３号において
は、ダイクロイックミラー２７で反射後は単レンズ２５
で受光素子２６に結像することしか開示されておらず、
これでは顔面側への突出量が大きくなってしまう。その
結果、アイリリーフをより大きくする必要が生じ、接眼
光学系１５を設計する際の制約条件となると共に、接眼
光学系１５の前方への突出量をより大きくしてしまう問
題がある。
０°≦視軸に対する角度θ≦４０°という条件は好まし
くない。さらに、特開平８−１７９２２３号において
は、ダイクロイックミラー２７で反射後は単レンズ２５
で受光素子２６に結像することしか開示されておらず、
これでは顔面側への突出量が大きくなってしまう。その
結果、アイリリーフをより大きくする必要が生じ、接眼
光学系１５を設計する際の制約条件となると共に、接眼
光学系１５の前方への突出量をより大きくしてしまう問
題がある。
【００２０】また、特開平８−２３４１３６号のものに
おいては、視線検出光学系が妨げとなり、シースルー用
の光学部材を追加してもシースルー機能を持たせること
ができない。
おいては、視線検出光学系が妨げとなり、シースルー用
の光学部材を追加してもシースルー機能を持たせること
ができない。
【００２１】本発明は従来技術のこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、接眼光学系に負
担をかけることなしに視線検出光学系を一体に構成した
頭部装着式映像表示装置に特に適した映像表示装置を提
供することである。
みてなされたものであり、その目的は、接眼光学系に負
担をかけることなしに視線検出光学系を一体に構成した
頭部装着式映像表示装置に特に適した映像表示装置を提
供することである。
【００２２】
【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、映像を表示する画像表示素子と、
前記画像表示素子に表示された映像を観察者眼球に導く
反射作用を持つ面を少なくとも１面有する接眼光学系
と、観察者眼球の反射光を撮像素子に結像する視線検出
光学系とからなる映像表示装置において、前記視線検出
光学系は、少なくとも前記接眼光学系と観察者眼球から
出る視線検出光に対して反射作用を持つ前記接眼光学系
に接着された視線検出用光学部材とから構成され、前記
視線検出光は、前記接眼光学系の反射作用を持つ面を透
過後、前記光学部材により中間像を形成せずに観察者眼
球の像を前記撮像素子上に結像することを特徴とするも
のである。
明の映像表示装置は、映像を表示する画像表示素子と、
前記画像表示素子に表示された映像を観察者眼球に導く
反射作用を持つ面を少なくとも１面有する接眼光学系
と、観察者眼球の反射光を撮像素子に結像する視線検出
光学系とからなる映像表示装置において、前記視線検出
光学系は、少なくとも前記接眼光学系と観察者眼球から
出る視線検出光に対して反射作用を持つ前記接眼光学系
に接着された視線検出用光学部材とから構成され、前記
視線検出光は、前記接眼光学系の反射作用を持つ面を透
過後、前記光学部材により中間像を形成せずに観察者眼
球の像を前記撮像素子上に結像することを特徴とするも
のである。
【００２３】この映像表示装置は後記の実施例１〜１３
が対応する。このように構成すると、映像表示光を結像
する接眼光学系を変更する必要なく、それに視線検出機
能を付加することができる。
が対応する。このように構成すると、映像表示光を結像
する接眼光学系を変更する必要なく、それに視線検出機
能を付加することができる。
【００２４】図１は、本発明に基づく映像表示装置の光
学系を模式的に示したものである。まず、本発明におい
て用いる座標系について説明する。観察者の眼球Ｅの瞳
孔１０中心を原点とし、観察者眼球Ｅが画像表示素子１
中心を観察しているときの軸上主光線の方向である視軸
方向であって、瞳孔１０から接眼光学系（変形プリズ
ム）２に向かう方向を正とするＺ軸、この視軸に直交
し、観察者眼球Ｅから見て上下方向の下から上を正とす
るＹ軸、視軸に直交し、観察者眼球Ｅから見て左右方向
の右から左を正とするＸ軸を定義する。Ｙ軸を水平方
向、Ｘ軸を垂直方向に配置してももちろんよい。
学系を模式的に示したものである。まず、本発明におい
て用いる座標系について説明する。観察者の眼球Ｅの瞳
孔１０中心を原点とし、観察者眼球Ｅが画像表示素子１
中心を観察しているときの軸上主光線の方向である視軸
方向であって、瞳孔１０から接眼光学系（変形プリズ
ム）２に向かう方向を正とするＺ軸、この視軸に直交
し、観察者眼球Ｅから見て上下方向の下から上を正とす
るＹ軸、視軸に直交し、観察者眼球Ｅから見て左右方向
の右から左を正とするＸ軸を定義する。Ｙ軸を水平方
向、Ｘ軸を垂直方向に配置してももちろんよい。
【００２５】本発明に基づく映像表示装置は、代表的に
は、３つの光学面３、４、５からなり、その中の第１面
３は画像表示素子１からの表示光を入射させる屈折面、
もう１つの第２面４は残りの第３面５で全反射した光を
反射させて第３面５へ入射させる反射面、第３面５が第
１面３を透過して入射した光を第２面４側へ全反射させ
る反射面と第２面４で反射した光を屈折して観察者の眼
Ｅへ導く屈折面とを兼ねた面であり、その３面３〜５に
より断面が三角形の変形プリズムを構成しており、全体
として正パワーを有する接眼光学系２を含み、この接眼
光学系２により画像表示素子１の表示映像を中間像を形
成することなく観察者眼球Ｅに虚像として拡大投影する
ものである。
は、３つの光学面３、４、５からなり、その中の第１面
３は画像表示素子１からの表示光を入射させる屈折面、
もう１つの第２面４は残りの第３面５で全反射した光を
反射させて第３面５へ入射させる反射面、第３面５が第
１面３を透過して入射した光を第２面４側へ全反射させ
る反射面と第２面４で反射した光を屈折して観察者の眼
Ｅへ導く屈折面とを兼ねた面であり、その３面３〜５に
より断面が三角形の変形プリズムを構成しており、全体
として正パワーを有する接眼光学系２を含み、この接眼
光学系２により画像表示素子１の表示映像を中間像を形
成することなく観察者眼球Ｅに虚像として拡大投影する
ものである。
【００２６】面の配置としては、上記以外に２面あるい
は４面以上からなるものも含まれるが、基本的に１面以
上の反射面（図１の場合は、第２面４）を含むものであ
る。そして、視線検出のために、この反射面４を少なく
との視線検出のための光（通常、赤外光を用いる。）を
透過する半透過鏡あるいはダイクロイックミラー面とす
る。そして、図示は省いてあるが、観察者眼球Ｅを照明
する照明光源を配置する。
は４面以上からなるものも含まれるが、基本的に１面以
上の反射面（図１の場合は、第２面４）を含むものであ
る。そして、視線検出のために、この反射面４を少なく
との視線検出のための光（通常、赤外光を用いる。）を
透過する半透過鏡あるいはダイクロイックミラー面とす
る。そして、図示は省いてあるが、観察者眼球Ｅを照明
する照明光源を配置する。
【００２７】また、本発明に基づき、変形プリズム２の
反射面４に視線検出用光学部材６を接着してある。この
視線検出用光学部材６は視線検出のための光を反射する
作用を有し、図１の場合は、少なくとも視線検出のため
の赤外光を反射する反射面７が視線検出用光学部材であ
るプリズム６の一端に設けられている。
反射面４に視線検出用光学部材６を接着してある。この
視線検出用光学部材６は視線検出のための光を反射する
作用を有し、図１の場合は、少なくとも視線検出のため
の赤外光を反射する反射面７が視線検出用光学部材であ
るプリズム６の一端に設けられている。
【００２８】この視線検出用光学部材６の反射作用によ
り反射された光は、結像光学系８により撮像素子９上に
結像され、その撮像素子９上の像から視線が検出され
る。このような構成であるので、視線検出用光学部材６
の反射による偏向作用により、視線検出光学系の突出量
を少なくすることができる。さらに、シースルー用補正
プリズム３０を接眼光学系２の反射面４側に追加してシ
ースルー機能を持たせる場合に、視線検出用光学部材６
の反射による偏向作用により結像光学系８や撮像素子９
が接眼光学系２の下方に配置できるので、これらの結像
光学系８や撮像素子９が外界観察を妨げないようにでき
る。また、視線検出用光学部材６を接眼光学系２に接着
するので組立が容易である。
り反射された光は、結像光学系８により撮像素子９上に
結像され、その撮像素子９上の像から視線が検出され
る。このような構成であるので、視線検出用光学部材６
の反射による偏向作用により、視線検出光学系の突出量
を少なくすることができる。さらに、シースルー用補正
プリズム３０を接眼光学系２の反射面４側に追加してシ
ースルー機能を持たせる場合に、視線検出用光学部材６
の反射による偏向作用により結像光学系８や撮像素子９
が接眼光学系２の下方に配置できるので、これらの結像
光学系８や撮像素子９が外界観察を妨げないようにでき
る。また、視線検出用光学部材６を接眼光学系２に接着
するので組立が容易である。
【００２９】また、上記の場合、視線検出用光学部材が
反射作用と光学パワーを持つことが望ましい。この映像
表示装置は後記の実施例１〜１３が対応する。
反射作用と光学パワーを持つことが望ましい。この映像
表示装置は後記の実施例１〜１３が対応する。
【００３０】このように構成すると、図１に示したよう
に、視線検出用光学部材６の下面（射出面）に結像光学
系８の機能の全てやその機能の一部を持たせれば、新た
な光学素子を追加する必要がなくなったり追加する光学
素子を少なくでき組立が容易となる。その結果、光学系
全体を単純化できるので、顔面に装着するＨＭＤの光学
系として好ましく、コストも削減できる。
に、視線検出用光学部材６の下面（射出面）に結像光学
系８の機能の全てやその機能の一部を持たせれば、新た
な光学素子を追加する必要がなくなったり追加する光学
素子を少なくでき組立が容易となる。その結果、光学系
全体を単純化できるので、顔面に装着するＨＭＤの光学
系として好ましく、コストも削減できる。
【００３１】また、視線検出用光学部材による反射作用
により、画像表示素子方向とは略反対方向に視線検出光
を偏向するようにすることが望ましい。この映像表示装
置は後記の実施例１〜１３が対応する。
により、画像表示素子方向とは略反対方向に視線検出光
を偏向するようにすることが望ましい。この映像表示装
置は後記の実施例１〜１３が対応する。
【００３２】このように構成すると、図１に示したよう
に、接眼光学系２が、偏心（ｔｉｌｔ）した面４で画像
表示素子１に対する反射作用を持つ場合、接眼光学系２
は逆向きの三角形状となる。視線検出光を視線検出光学
部材６の反射面による偏向作用により図１の下方向に偏
向するようにすれば、視線検出光学部材６は概ね上向き
の三角形状になるので、視線検出光学部材６の前方への
突出量を少なくすることができる。
に、接眼光学系２が、偏心（ｔｉｌｔ）した面４で画像
表示素子１に対する反射作用を持つ場合、接眼光学系２
は逆向きの三角形状となる。視線検出光を視線検出光学
部材６の反射面による偏向作用により図１の下方向に偏
向するようにすれば、視線検出光学部材６は概ね上向き
の三角形状になるので、視線検出光学部材６の前方への
突出量を少なくすることができる。
【００３３】また、視線検出用光学部材の反射作用を持
つ面は、可視光を透過し赤外光を反射するダイクロイッ
ク膜によりなることが望ましい。この映像表示装置は後
記の実施例１〜１３が対応する。
つ面は、可視光を透過し赤外光を反射するダイクロイッ
ク膜によりなることが望ましい。この映像表示装置は後
記の実施例１〜１３が対応する。
【００３４】このように構成すると、画像表示素子に表
示された映像や外界光の光量低下を招かずに、赤外光に
よる視線検出を行うことができる。また、視線検出用光
学部材がシースルー用光学部材であり、視線検出光学系
が、映像観察用の接眼光学系の一部とシースルー用光学
部材の一部を介して、シースルー用光学部材の観察者眼
球とは反対側の面で反射した後に、撮像素子上に結像す
ることができる。
示された映像や外界光の光量低下を招かずに、赤外光に
よる視線検出を行うことができる。また、視線検出用光
学部材がシースルー用光学部材であり、視線検出光学系
が、映像観察用の接眼光学系の一部とシースルー用光学
部材の一部を介して、シースルー用光学部材の観察者眼
球とは反対側の面で反射した後に、撮像素子上に結像す
ることができる。
【００３５】この映像表示装置は後記の実施例５、６、
８〜１３が対応する。図２に示すように、変形プリズム
２からなる接眼光学系を使用した場合、観察者が外界を
観察しようとすると、接眼光学系２のプリズム作用によ
り外界光は偏向されてしまう。そこで、シースルー用光
学部材（シースルー用補正プリズム）３０により外界光
の偏向を補正する必要がある。
８〜１３が対応する。図２に示すように、変形プリズム
２からなる接眼光学系を使用した場合、観察者が外界を
観察しようとすると、接眼光学系２のプリズム作用によ
り外界光は偏向されてしまう。そこで、シースルー用光
学部材（シースルー用補正プリズム）３０により外界光
の偏向を補正する必要がある。
【００３６】そして、例えば、シースルー用光学部材３
０の観察者眼球とは反対側の面３１の可視光の透過率を
１００％、映像観察用の接眼光学系２のシースルー用光
学部材３０との接合面４の可視光の透過率を５０％とす
ると、画像表示素子１の映像も外界の観察も可能とな
る。
０の観察者眼球とは反対側の面３１の可視光の透過率を
１００％、映像観察用の接眼光学系２のシースルー用光
学部材３０との接合面４の可視光の透過率を５０％とす
ると、画像表示素子１の映像も外界の観察も可能とな
る。
【００３７】そして、前記の発明が解決しようとする課
題の項中で述べたように、接眼光学系２の観察者眼球側
の面５は、垂直方向に対して２５〜−１５°程度傾斜し
ているのが好ましい（１０°程度傾斜しているのが最
適）。したがって、シースルー用光学部材３０の観察者
眼球とは反対側の面３１も、接眼光学系２の観察者眼球
側の面５と同程度傾斜することになる。
題の項中で述べたように、接眼光学系２の観察者眼球側
の面５は、垂直方向に対して２５〜−１５°程度傾斜し
ているのが好ましい（１０°程度傾斜しているのが最
適）。したがって、シースルー用光学部材３０の観察者
眼球とは反対側の面３１も、接眼光学系２の観察者眼球
側の面５と同程度傾斜することになる。
【００３８】このシースルー用光学部材３０の観察者眼
球とは反対側の面３１で反射することで、視線検出光を
偏向し、映像観察画角やシースルー画角の外に視線検出
光学系を配置することができる。
球とは反対側の面３１で反射することで、視線検出光を
偏向し、映像観察画角やシースルー画角の外に視線検出
光学系を配置することができる。
【００３９】このように、画像表示素子１の映像を観察
する光学系に影響を及ぼすことなく、視線検出光学系を
構成することができ、視線検出光学系を付加することに
よる接眼光学系２の仕様低下、収差悪化等がない。ま
た、シースルー機能を損なうことなく、視線検出光学系
を構成することができる。
する光学系に影響を及ぼすことなく、視線検出光学系を
構成することができ、視線検出光学系を付加することに
よる接眼光学系２の仕様低下、収差悪化等がない。ま
た、シースルー機能を損なうことなく、視線検出光学系
を構成することができる。
【００４０】図１の場合は、視線検出用光学部材６で視
線検出機能を付加し、シースルー用補正プリズム３０に
よりシースルー機能を付加している。接眼光学系２に視
線検出機能とシースルー機能の両方を付加する場合、視
線検出用光学部材６とシースルー用補正プリズム３０を
一体化できれば、光学素子の部品点数を削減できるの
で、コストが削減でき、組立も容易になる。
線検出機能を付加し、シースルー用補正プリズム３０に
よりシースルー機能を付加している。接眼光学系２に視
線検出機能とシースルー機能の両方を付加する場合、視
線検出用光学部材６とシースルー用補正プリズム３０を
一体化できれば、光学素子の部品点数を削減できるの
で、コストが削減でき、組立も容易になる。
【００４１】上記の視線検出用光学部材がシースルー用
光学部材である場合に、視線検出光の光路が、観察者眼
球から接眼光学系の一部を透過し、シースルー用光学部
材の一部を透過し、シースルー用光学部材の観察者眼球
とは反対側の面で反射し、接眼光学系とシースルー用光
学部材との接合面で反射し、結像光学系から撮像素子に
達するものとすることができる。
光学部材である場合に、視線検出光の光路が、観察者眼
球から接眼光学系の一部を透過し、シースルー用光学部
材の一部を透過し、シースルー用光学部材の観察者眼球
とは反対側の面で反射し、接眼光学系とシースルー用光
学部材との接合面で反射し、結像光学系から撮像素子に
達するものとすることができる。
【００４２】この映像表示装置は後記の実施例５、６、
８〜１２が対応する。このように視線検出光の光路が２
回の反射をすることで、視線検出光学系を顔面側とは反
対側に配置できる。そのため、視線検出光学系が顔面側
へ突出することで接眼光学系のアイリリーフを必要以上
に確保する必要が生じる等の接眼光学系への負担が増加
することなく、視線検出光学系を構成することができ
る。また、２回の反射をすることで、光路を折り畳む効
果が得られ、視線検出光学系の突出量が減る。
８〜１２が対応する。このように視線検出光の光路が２
回の反射をすることで、視線検出光学系を顔面側とは反
対側に配置できる。そのため、視線検出光学系が顔面側
へ突出することで接眼光学系のアイリリーフを必要以上
に確保する必要が生じる等の接眼光学系への負担が増加
することなく、視線検出光学系を構成することができ
る。また、２回の反射をすることで、光路を折り畳む効
果が得られ、視線検出光学系の突出量が減る。
【００４３】また、視線検出光の光路が、観察者眼球か
ら接眼光学系の一部を透過し、シースルー用光学部材の
一部を透過し、シースルー用光学部材の観察者眼球とは
反対側の面で反射し、接眼光学系とシースルー用光学部
材との接合面で反射し、シースルー用光学部材の観察者
眼球とは反対側の面で反射し、結像光学系から撮像素子
に達するものとすることができる。
ら接眼光学系の一部を透過し、シースルー用光学部材の
一部を透過し、シースルー用光学部材の観察者眼球とは
反対側の面で反射し、接眼光学系とシースルー用光学部
材との接合面で反射し、シースルー用光学部材の観察者
眼球とは反対側の面で反射し、結像光学系から撮像素子
に達するものとすることができる。
【００４４】この映像表示装置は後記の実施例８、１０
〜１２が対応する。このように視線検出光の光路が３回
の反射をすることで、光路を折り畳む効果がより大きく
なり、視線検出光学系の突出量が減る。
〜１２が対応する。このように視線検出光の光路が３回
の反射をすることで、光路を折り畳む効果がより大きく
なり、視線検出光学系の突出量が減る。
【００４５】また、視線検出光学系が、シースルー用光
学部材とそれに接合しているプリズムで構成されている
ものとすることができる。この映像表示装置は後記の実
施例９、１１が対応する。
学部材とそれに接合しているプリズムで構成されている
ものとすることができる。この映像表示装置は後記の実
施例９、１１が対応する。
【００４６】視線検出光学系の各面を反射面とレンズか
らなるように独立した光学素子で構成すると、各光学素
子を配置する際に角度や距離の設定を厳密に行う必要が
ある。しかし、視線検出光学系を１個のプリズムとして
一体的に形成し、接眼光学系とシースルー用光学部材と
からなる光学部材に接合すれば、組立が容易となり、生
産性が向上する。
らなるように独立した光学素子で構成すると、各光学素
子を配置する際に角度や距離の設定を厳密に行う必要が
ある。しかし、視線検出光学系を１個のプリズムとして
一体的に形成し、接眼光学系とシースルー用光学部材と
からなる光学部材に接合すれば、組立が容易となり、生
産性が向上する。
【００４７】また、本発明の映像表示装置において、視
線検出光学系を構成する面の中、少なくとも１面が直交
するＸ方向とＹ方向で異なる光学作用を有することが望
ましい。
線検出光学系を構成する面の中、少なくとも１面が直交
するＸ方向とＹ方向で異なる光学作用を有することが望
ましい。
【００４８】この映像表示装置は後記の実施例１〜１３
が対応する。図１において、接眼光学系２の顔面の直前
の面５と反射面４は偏心した光学パワーを持つ面であ
る。また、図２において、シースルー用光学部材３０の
観察者眼球とは反対側の面３１も偏心した光学パワーを
持つ面である。視線検出光学系の少なくとも１面が直交
するＸ方向とＹ方向で異なる光学作用を持つことで、視
線検出光が傾斜した光学パワーを持つ面に対して斜めに
入射することで発生する偏心収差を補正することができ
る。
が対応する。図１において、接眼光学系２の顔面の直前
の面５と反射面４は偏心した光学パワーを持つ面であ
る。また、図２において、シースルー用光学部材３０の
観察者眼球とは反対側の面３１も偏心した光学パワーを
持つ面である。視線検出光学系の少なくとも１面が直交
するＸ方向とＹ方向で異なる光学作用を持つことで、視
線検出光が傾斜した光学パワーを持つ面に対して斜めに
入射することで発生する偏心収差を補正することができ
る。
【００４９】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の映像表示装置の
実施例１から実施例１３について図３〜図１６を参照し
て説明する。
実施例１から実施例１３について図３〜図１６を参照し
て説明する。
【００５０】ここでは、簡単のために、接眼光学系２や
視線検出光学系の光軸は紙面（図３には座標を書き込ん
であるが、図４〜図１６においては省いてある。）のＹ
−Ｚ面内で折り曲げられるものとしているが、Ｘ−Ｚ面
内で折り曲げてもよい。すなわち、画像表示素子１や視
線検出光学系を観察者の上下方向に配置してもよいし、
左右方向に配置してもよい。
視線検出光学系の光軸は紙面（図３には座標を書き込ん
であるが、図４〜図１６においては省いてある。）のＹ
−Ｚ面内で折り曲げられるものとしているが、Ｘ−Ｚ面
内で折り曲げてもよい。すなわち、画像表示素子１や視
線検出光学系を観察者の上下方向に配置してもよいし、
左右方向に配置してもよい。
【００５１】また、前記の発明が解決しようとする課題
の項中で述べたように、視軸は水平方向から下向きに設
定するのが好ましいが、以下の各実施例では視軸を水平
方向に向くものとして設計してある。 〔実施例１〕図３は、本発明に基づく映像表示装置の実
施例１の光学系のＹ−Ｚ断面であり、接眼光学系を構成
する断面が三角形の変形プリズム２は、３つの光学面
３、４、５からなり、その間が屈折率１より大きい媒質
によって埋められてなり、接眼光学系２の第１面３に面
して画像表示素子１が配置され、第３面に面して観察者
の眼球の瞳孔１０が位置している。画像表示素子１の表
示映像を観察するときの光路は、画像表示素子１からの
表示光は第１面３で屈折して接眼光学系２内部に入り、
第３面で全反射して第２面４に入射し、通常は最も大き
な正パワーを有する半透過反射面（シースルー機能を持
たない場合は、可視光を反射し、赤外光を透過するダイ
クロイックミラー面でよい。）の第２面４で反射し、今
度は第３面５を透過して接眼光学系２から出て中間像を
結像することなく、観察者眼球の瞳孔１０に入射して拡
大像を網膜上に投影するものである。ここまでの配置
は、実施例２〜１３も同じであるので、以下の説明にお
いては省く。
の項中で述べたように、視軸は水平方向から下向きに設
定するのが好ましいが、以下の各実施例では視軸を水平
方向に向くものとして設計してある。 〔実施例１〕図３は、本発明に基づく映像表示装置の実
施例１の光学系のＹ−Ｚ断面であり、接眼光学系を構成
する断面が三角形の変形プリズム２は、３つの光学面
３、４、５からなり、その間が屈折率１より大きい媒質
によって埋められてなり、接眼光学系２の第１面３に面
して画像表示素子１が配置され、第３面に面して観察者
の眼球の瞳孔１０が位置している。画像表示素子１の表
示映像を観察するときの光路は、画像表示素子１からの
表示光は第１面３で屈折して接眼光学系２内部に入り、
第３面で全反射して第２面４に入射し、通常は最も大き
な正パワーを有する半透過反射面（シースルー機能を持
たない場合は、可視光を反射し、赤外光を透過するダイ
クロイックミラー面でよい。）の第２面４で反射し、今
度は第３面５を透過して接眼光学系２から出て中間像を
結像することなく、観察者眼球の瞳孔１０に入射して拡
大像を網膜上に投影するものである。ここまでの配置
は、実施例２〜１３も同じであるので、以下の説明にお
いては省く。
【００５２】観察者眼球の視線を検出するには、赤外光
を観察者眼球に照射する不図示の赤外光源が観察者眼球
の斜め前方等に配置されており（図２１〜図２３参
照）、この照明によって得られる観察者眼球の角膜反射
像あるいは瞳孔１０の像を撮像素子９によって撮像する
ことにより、視線検出が行われる。以下の実施例１〜１
３においては、瞳孔１０の像を撮像素子９上に結像して
視線検出を行うものとするが、角膜反射像あるいはその
他の眼球に関する像を撮像素子９によって撮像して視線
検出を行うようにすることは容易にできる。
を観察者眼球に照射する不図示の赤外光源が観察者眼球
の斜め前方等に配置されており（図２１〜図２３参
照）、この照明によって得られる観察者眼球の角膜反射
像あるいは瞳孔１０の像を撮像素子９によって撮像する
ことにより、視線検出が行われる。以下の実施例１〜１
３においては、瞳孔１０の像を撮像素子９上に結像して
視線検出を行うものとするが、角膜反射像あるいはその
他の眼球に関する像を撮像素子９によって撮像して視線
検出を行うようにすることは容易にできる。
【００５３】実施例１においては、図３に示すように、
接眼光学系２の半透過反射面の第２面４に、視線検出の
ための赤外光を反射する反射面７を設けた視線検出用光
学部材６が接着されており、接眼光学系２の第３面５か
ら入射し、第２面４を通過した視線検出光の光路を、そ
の反射面７により左下方向に偏向させるようにしてい
る。また、視線検出用光学部材６の反射光の出射面３２
は結像作用を持つ屈折面となっているので、視線検出光
はその結像面に配置された撮像素子９上に結像する。こ
のような構成であるので、視線検出用光学部材６の突出
量は少なくなっている。
接眼光学系２の半透過反射面の第２面４に、視線検出の
ための赤外光を反射する反射面７を設けた視線検出用光
学部材６が接着されており、接眼光学系２の第３面５か
ら入射し、第２面４を通過した視線検出光の光路を、そ
の反射面７により左下方向に偏向させるようにしてい
る。また、視線検出用光学部材６の反射光の出射面３２
は結像作用を持つ屈折面となっているので、視線検出光
はその結像面に配置された撮像素子９上に結像する。こ
のような構成であるので、視線検出用光学部材６の突出
量は少なくなっている。
【００５４】ここでは、反射面７を平面としているが、
曲率を持たせるとなおよい。さらに、シースルー機能を
付加したい場合には、破線で示すシースルー用プリズム
３０を付加すればよい。この場合も、視線検出用光学部
材６や撮像素子９がシースルーを妨げることはない。こ
の場合、視線検出用光学部材６の反射面７は、視線検出
光（赤外光）に対して反射作用を持ち、可視光に対して
は透過作用を持つ面とする。 〔実施例２〕図４は、本発明に基づく映像表示装置の実
施例２の光学系のＹ−Ｚ断面であり、実施例１の構成に
正レンズ３３を追加し、視線検出用光学部材６の出射面
３２と正レンズ３３により、視線検出光を撮像素子９上
に結像している。 〔実施例３〕図５は、本発明に基づく映像表示装置の実
施例３の光学系のＹ−Ｚ断面であり、実施例２の正レン
ズ３３の代わりに正パワーを持った反射プリズム３４を
使用して、視線検出光学系の下方への突出量を減らして
いる。 〔実施例４〕図６は、本発明に基づく映像表示装置の実
施例４の光学系のＹ−Ｚ断面であり、この実施例におい
ては、接眼光学系２の半透過反射面の第２面４に、視線
検出のための赤外光を反射する反射面７を設けた視線検
出用光学部材６が接着されており、接眼光学系２の第３
面５から入射し、第２面４を通過した視線検出光の光路
を、その反射面７により左下方向に反射させ、その反射
光を視線検出用光学部材６内の第２面４との接着面で再
度反射させ視線検出光の光路を右下方向に偏向している
例であり、視線検出用光学部材６の反射光の出射面３２
は結像作用を持つ屈折面となっており、視線検出光はそ
の結像面に配置された撮像素子９上に結像する。このよ
うな構成であるので、視線検出用光学部材６の突出量は
少なくなっている。
曲率を持たせるとなおよい。さらに、シースルー機能を
付加したい場合には、破線で示すシースルー用プリズム
３０を付加すればよい。この場合も、視線検出用光学部
材６や撮像素子９がシースルーを妨げることはない。こ
の場合、視線検出用光学部材６の反射面７は、視線検出
光（赤外光）に対して反射作用を持ち、可視光に対して
は透過作用を持つ面とする。 〔実施例２〕図４は、本発明に基づく映像表示装置の実
施例２の光学系のＹ−Ｚ断面であり、実施例１の構成に
正レンズ３３を追加し、視線検出用光学部材６の出射面
３２と正レンズ３３により、視線検出光を撮像素子９上
に結像している。 〔実施例３〕図５は、本発明に基づく映像表示装置の実
施例３の光学系のＹ−Ｚ断面であり、実施例２の正レン
ズ３３の代わりに正パワーを持った反射プリズム３４を
使用して、視線検出光学系の下方への突出量を減らして
いる。 〔実施例４〕図６は、本発明に基づく映像表示装置の実
施例４の光学系のＹ−Ｚ断面であり、この実施例におい
ては、接眼光学系２の半透過反射面の第２面４に、視線
検出のための赤外光を反射する反射面７を設けた視線検
出用光学部材６が接着されており、接眼光学系２の第３
面５から入射し、第２面４を通過した視線検出光の光路
を、その反射面７により左下方向に反射させ、その反射
光を視線検出用光学部材６内の第２面４との接着面で再
度反射させ視線検出光の光路を右下方向に偏向している
例であり、視線検出用光学部材６の反射光の出射面３２
は結像作用を持つ屈折面となっており、視線検出光はそ
の結像面に配置された撮像素子９上に結像する。このよ
うな構成であるので、視線検出用光学部材６の突出量は
少なくなっている。
【００５５】さらに、シースルー機能を付加したい場合
には、破線で示すシースルー用プリズム３０を付加すれ
ばよい。この場合も、視線検出用光学部材６や撮像素子
９がシースルーを妨げることはない。この場合、視線検
出用光学部材６の反射面７は、視線検出光（赤外光）に
対して反射作用を持ち、可視光に対しては透過作用を持
つ面とする。 〔実施例５〕図７は、本発明に基づく映像表示装置の実
施例５の光学系のＹ−Ｚ断面であり、この実施例におい
ては、接眼光学系２の半透過反射面の第２面４に、外界
光の偏向を補正するシースルー用光学部材３０が接着さ
れており、このシースルー用光学部材３０が視線検出用
光学部材を兼ねている。接眼光学系２の第３面５から入
射し、第２面４を通過した視線検出光の光路は、シース
ルー用光学部材３０の観察者眼球とは反対側の面３１に
より左下方向に反射され、その反射光をシースルー用光
学部材３０内の第２面４との接着面で再度反射させ、シ
ースルー用光学部材３０の右下方向に設けた結像作用を
持つ屈折面の出射面３５から出射させ、撮像素子９上に
結像するようになっている。このような構成であるの
で、シースルー用光学部材３０の突出量は少なくなって
いる。
には、破線で示すシースルー用プリズム３０を付加すれ
ばよい。この場合も、視線検出用光学部材６や撮像素子
９がシースルーを妨げることはない。この場合、視線検
出用光学部材６の反射面７は、視線検出光（赤外光）に
対して反射作用を持ち、可視光に対しては透過作用を持
つ面とする。 〔実施例５〕図７は、本発明に基づく映像表示装置の実
施例５の光学系のＹ−Ｚ断面であり、この実施例におい
ては、接眼光学系２の半透過反射面の第２面４に、外界
光の偏向を補正するシースルー用光学部材３０が接着さ
れており、このシースルー用光学部材３０が視線検出用
光学部材を兼ねている。接眼光学系２の第３面５から入
射し、第２面４を通過した視線検出光の光路は、シース
ルー用光学部材３０の観察者眼球とは反対側の面３１に
より左下方向に反射され、その反射光をシースルー用光
学部材３０内の第２面４との接着面で再度反射させ、シ
ースルー用光学部材３０の右下方向に設けた結像作用を
持つ屈折面の出射面３５から出射させ、撮像素子９上に
結像するようになっている。このような構成であるの
で、シースルー用光学部材３０の突出量は少なくなって
いる。
【００５６】ここで、シースルー用光学部材３０の観察
者眼球とは反対側の面３１は赤外光を反射するダイクロ
イックミラー面となっている。この場合、シースルー用
光学部材３０の下部に視線検出光結像用の面３５を加工
するだけですむので、光学素子を追加する必要がなく、
簡便で小型な視線検出光学系を構成することができる。
そして、視線検出光結像用の面３５がシースルー用光学
部材３０の下部にあるので、シースルーを妨げることは
ない。
者眼球とは反対側の面３１は赤外光を反射するダイクロ
イックミラー面となっている。この場合、シースルー用
光学部材３０の下部に視線検出光結像用の面３５を加工
するだけですむので、光学素子を追加する必要がなく、
簡便で小型な視線検出光学系を構成することができる。
そして、視線検出光結像用の面３５がシースルー用光学
部材３０の下部にあるので、シースルーを妨げることは
ない。
【００５７】図７の変形例として、図８に示すように、
シースルー用光学部材３０の出射面３５と撮像素子９の
間にミラー３６を配置して光路を折り曲げるようにして
もよい。 〔実施例６〕図９は、本発明に基づく映像表示装置の実
施例６の光学系のＹ−Ｚ断面であり、実施例５の構成に
正レンズ（偏心正レンズ）３３を追加し、シースルー用
光学部材３０の出射面３５と正レンズ３３により、視線
検出光を撮像素子９上に結像している。 〔実施例７〕図１０は、本発明に基づく映像表示装置の
実施例７の光学系のＹ−Ｚ断面であり、この実施例にお
いては、接眼光学系２の半透過反射面の第２面４に、視
線検出のための赤外光を反射する反射面７、７' を設け
た視線検出用光学部材６が接着されており、接眼光学系
２の第３面５から入射し、第２面４を通過した視線検出
光の光路を、視線検出用光学部材６の第１の反射面７に
より左方向に反射させ、その反射光を視線検出用光学部
材６内の第２面４との接着面で再度右下方向へ反射さ
せ、その後視線検出用光学部材６の第２の反射面７' に
より今度は左下方向に反射させて、視線検出光の光路を
左下方向に偏向している例であり、視線検出用光学部材
６の反射光の出射面３２は結像作用を持つ屈折面となっ
ており、視線検出光はその結像面に配置された撮像素子
９上に結像する。この例では、視線検出用光学部材６に
よる３回の反射により光路を折り畳む効果がより大きく
なっていると共に、視線検出光の光路を左下方向に偏向
しているので、視線検出用光学部材６や撮像素子９の突
出量は少なくなっている。
シースルー用光学部材３０の出射面３５と撮像素子９の
間にミラー３６を配置して光路を折り曲げるようにして
もよい。 〔実施例６〕図９は、本発明に基づく映像表示装置の実
施例６の光学系のＹ−Ｚ断面であり、実施例５の構成に
正レンズ（偏心正レンズ）３３を追加し、シースルー用
光学部材３０の出射面３５と正レンズ３３により、視線
検出光を撮像素子９上に結像している。 〔実施例７〕図１０は、本発明に基づく映像表示装置の
実施例７の光学系のＹ−Ｚ断面であり、この実施例にお
いては、接眼光学系２の半透過反射面の第２面４に、視
線検出のための赤外光を反射する反射面７、７' を設け
た視線検出用光学部材６が接着されており、接眼光学系
２の第３面５から入射し、第２面４を通過した視線検出
光の光路を、視線検出用光学部材６の第１の反射面７に
より左方向に反射させ、その反射光を視線検出用光学部
材６内の第２面４との接着面で再度右下方向へ反射さ
せ、その後視線検出用光学部材６の第２の反射面７' に
より今度は左下方向に反射させて、視線検出光の光路を
左下方向に偏向している例であり、視線検出用光学部材
６の反射光の出射面３２は結像作用を持つ屈折面となっ
ており、視線検出光はその結像面に配置された撮像素子
９上に結像する。この例では、視線検出用光学部材６に
よる３回の反射により光路を折り畳む効果がより大きく
なっていると共に、視線検出光の光路を左下方向に偏向
しているので、視線検出用光学部材６や撮像素子９の突
出量は少なくなっている。
【００５８】さらに、シースルー機能を付加したい場合
には、破線で示すシースルー用プリズム３０を付加すれ
ばよい。この場合も、視線検出用光学部材６や撮像素子
９がシースルーを妨げることはない。この場合、視線検
出用光学部材６の反射面７、７' は、視線検出光（赤外
光）に対して反射作用を持ち、可視光に対しては透過作
用を持つ面とする。 〔実施例８〕図１１は、本発明に基づく映像表示装置の
実施例８の光学系のＹ−Ｚ断面であり、この実施例にお
いては、接眼光学系２の半透過反射面の第２面４に、外
界光の偏向を補正するシースルー用光学部材３０が接着
されており、このシースルー用光学部材３０が視線検出
用光学部材を兼ねている。接眼光学系２の第３面５から
入射し、第２面４を通過した視線検出光の光路は、シー
スルー用光学部材３０の観察者眼球とは反対側の面３１
により左下方向に反射され、その反射光をシースルー用
光学部材３０内の第２面４との接着面で再度反射され、
その後シースルー用光学部材３０の観察者眼球とは反対
側の面３１により今度は下方向に反射されて、シースル
ー用光学部材３０の下部に設けた結像作用を持つ屈折面
の出射面３５から出射され、シースルー用光学部材３０
の出射面３５とその出射面３５と撮像素子９の間に配置
された正レンズ３３とにより、視線検出光を撮像素子９
上に結像している。
には、破線で示すシースルー用プリズム３０を付加すれ
ばよい。この場合も、視線検出用光学部材６や撮像素子
９がシースルーを妨げることはない。この場合、視線検
出用光学部材６の反射面７、７' は、視線検出光（赤外
光）に対して反射作用を持ち、可視光に対しては透過作
用を持つ面とする。 〔実施例８〕図１１は、本発明に基づく映像表示装置の
実施例８の光学系のＹ−Ｚ断面であり、この実施例にお
いては、接眼光学系２の半透過反射面の第２面４に、外
界光の偏向を補正するシースルー用光学部材３０が接着
されており、このシースルー用光学部材３０が視線検出
用光学部材を兼ねている。接眼光学系２の第３面５から
入射し、第２面４を通過した視線検出光の光路は、シー
スルー用光学部材３０の観察者眼球とは反対側の面３１
により左下方向に反射され、その反射光をシースルー用
光学部材３０内の第２面４との接着面で再度反射され、
その後シースルー用光学部材３０の観察者眼球とは反対
側の面３１により今度は下方向に反射されて、シースル
ー用光学部材３０の下部に設けた結像作用を持つ屈折面
の出射面３５から出射され、シースルー用光学部材３０
の出射面３５とその出射面３５と撮像素子９の間に配置
された正レンズ３３とにより、視線検出光を撮像素子９
上に結像している。
【００５９】この場合も、シースルー用光学部材３０の
出射面３５がシースルー用光学部材３０の下部にあるの
で、シースルーを妨げることはない。なお、この例で
は、絞り位置がシースルー用光学部材３０の観察者眼球
とは反対側の面３１での２回目の反射位置と略一致して
おり、眼球と絞り間距離が確保できているので、視線検
出光学系の像側テレセントリック性が良好であり、撮像
素子９としてＣＣＤ等を使用する際に好適である。 〔実施例９〕図１２は、本発明に基づく映像表示装置の
実施例９の光学系のＹ−Ｚ断面であり、この実施例にお
いては、接眼光学系２の半透過反射面の第２面４に、外
界光の偏向を補正するシースルー用光学部材３０が接着
されており、このシースルー用光学部材３０が視線検出
用光学部材を兼ねている。接眼光学系２の第３面５から
入射し、第２面４を通過した視線検出光の光路は、シー
スルー用光学部材３０の観察者眼球とは反対側の面３１
により左下方向に反射され、その反射光をシースルー用
光学部材３０内の第２面４との接着面で再度反射され、
シースルー用光学部材３０の右下方向に接合した正パワ
ーを持った反射プリズム３４の出射面から出射され、撮
像素子９上に結像するようになっている。反射プリズム
３４がシースルー用光学部材３０の下部にあるので、シ
ースルーを妨げることはない。また、反射プリズム３４
は反射面と透過面で構成されており、反射面を使用する
ことで視線検出光の光路を折り曲げ、視線検出光学系の
突出量を少なくしている。 〔実施例１０〕図１３は、本発明に基づく映像表示装置
の実施例１０の光学系のＹ−Ｚ断面であり、実施例８の
正レンズ３３の代わりに正パワーを持った反射プリズム
３４を使用して、視線検出光学系の下方への突出量を減
らしている。反射プリズム３４がシースルー用光学部材
３０の下部にあるので、シースルーを妨げることはな
い。また、反射プリズム３４は反射面と透過面で構成さ
れており、反射面を使用することで視線検出光の光路を
折り曲げ、視線検出光学系の突出量を少なくしている。 〔実施例１１〕図１４は、本発明に基づく映像表示装置
の実施例１１の光学系のＹ−Ｚ断面であり、この実施例
においては、接眼光学系２の半透過反射面の第２面４
に、外界光の偏向を補正するシースルー用光学部材３０
が接着されており、このシースルー用光学部材３０が視
線検出用光学部材を兼ねている。接眼光学系２の第３面
５から入射し、第２面４を通過した視線検出光の光路
は、シースルー用光学部材３０の観察者眼球とは反対側
の面３１により左下方向に反射され、その反射光をシー
スルー用光学部材３０内の第２面４との接着面で再度反
射され、その後シースルー用光学部材３０の観察者眼球
とは反対側の面３１により今度は下方向に反射されて、
シースルー用光学部材３０の右下方向に接合した正パワ
ーを持った反射プリズム３４の出射面から左上方向へ出
射され、その出射光はシースルー用光学部材３０の下側
の面に設けれた反射面３７で反射され、撮像素子９上に
結像するようになっている。反射プリズム３４がシース
ルー用光学部材３０の下部にあるので、シースルーを妨
げることはない。また、反射プリズム３４は反射面と透
過面で構成されており、反射面を使用することで視線検
出光の光路を折り曲げ、また、シースルー用光学部材３
０の下側の面に設けれた反射面３７を介しているので、
視線検出光学系の突出量を少なくしている。 〔実施例１２〕図１５は、本発明に基づく映像表示装置
の実施例１２の光学系のＹ−Ｚ断面であり、実施例１１
の反射プリズム３４を接合せずにシースルー用光学部材
３０から離して独立させた例である。なお、この例にお
いては、シースルー用光学部材３０の下側の射出面は平
面で絞り位置と一致している。
出射面３５がシースルー用光学部材３０の下部にあるの
で、シースルーを妨げることはない。なお、この例で
は、絞り位置がシースルー用光学部材３０の観察者眼球
とは反対側の面３１での２回目の反射位置と略一致して
おり、眼球と絞り間距離が確保できているので、視線検
出光学系の像側テレセントリック性が良好であり、撮像
素子９としてＣＣＤ等を使用する際に好適である。 〔実施例９〕図１２は、本発明に基づく映像表示装置の
実施例９の光学系のＹ−Ｚ断面であり、この実施例にお
いては、接眼光学系２の半透過反射面の第２面４に、外
界光の偏向を補正するシースルー用光学部材３０が接着
されており、このシースルー用光学部材３０が視線検出
用光学部材を兼ねている。接眼光学系２の第３面５から
入射し、第２面４を通過した視線検出光の光路は、シー
スルー用光学部材３０の観察者眼球とは反対側の面３１
により左下方向に反射され、その反射光をシースルー用
光学部材３０内の第２面４との接着面で再度反射され、
シースルー用光学部材３０の右下方向に接合した正パワ
ーを持った反射プリズム３４の出射面から出射され、撮
像素子９上に結像するようになっている。反射プリズム
３４がシースルー用光学部材３０の下部にあるので、シ
ースルーを妨げることはない。また、反射プリズム３４
は反射面と透過面で構成されており、反射面を使用する
ことで視線検出光の光路を折り曲げ、視線検出光学系の
突出量を少なくしている。 〔実施例１０〕図１３は、本発明に基づく映像表示装置
の実施例１０の光学系のＹ−Ｚ断面であり、実施例８の
正レンズ３３の代わりに正パワーを持った反射プリズム
３４を使用して、視線検出光学系の下方への突出量を減
らしている。反射プリズム３４がシースルー用光学部材
３０の下部にあるので、シースルーを妨げることはな
い。また、反射プリズム３４は反射面と透過面で構成さ
れており、反射面を使用することで視線検出光の光路を
折り曲げ、視線検出光学系の突出量を少なくしている。 〔実施例１１〕図１４は、本発明に基づく映像表示装置
の実施例１１の光学系のＹ−Ｚ断面であり、この実施例
においては、接眼光学系２の半透過反射面の第２面４
に、外界光の偏向を補正するシースルー用光学部材３０
が接着されており、このシースルー用光学部材３０が視
線検出用光学部材を兼ねている。接眼光学系２の第３面
５から入射し、第２面４を通過した視線検出光の光路
は、シースルー用光学部材３０の観察者眼球とは反対側
の面３１により左下方向に反射され、その反射光をシー
スルー用光学部材３０内の第２面４との接着面で再度反
射され、その後シースルー用光学部材３０の観察者眼球
とは反対側の面３１により今度は下方向に反射されて、
シースルー用光学部材３０の右下方向に接合した正パワ
ーを持った反射プリズム３４の出射面から左上方向へ出
射され、その出射光はシースルー用光学部材３０の下側
の面に設けれた反射面３７で反射され、撮像素子９上に
結像するようになっている。反射プリズム３４がシース
ルー用光学部材３０の下部にあるので、シースルーを妨
げることはない。また、反射プリズム３４は反射面と透
過面で構成されており、反射面を使用することで視線検
出光の光路を折り曲げ、また、シースルー用光学部材３
０の下側の面に設けれた反射面３７を介しているので、
視線検出光学系の突出量を少なくしている。 〔実施例１２〕図１５は、本発明に基づく映像表示装置
の実施例１２の光学系のＹ−Ｚ断面であり、実施例１１
の反射プリズム３４を接合せずにシースルー用光学部材
３０から離して独立させた例である。なお、この例にお
いては、シースルー用光学部材３０の下側の射出面は平
面で絞り位置と一致している。
【００６０】〔実施例１３〕図１５は、本発明に基づく
映像表示装置の実施例１２の光学系のＹ−Ｚ断面であ
り、実施例１１の反射プリズム３４を接合せずにシース
ルー用光学部材３０から離して独立させた例である。な
お、この例においては、シースルー用光学部材３０の下
側の射出面は平面で絞り位置と一致している。
映像表示装置の実施例１２の光学系のＹ−Ｚ断面であ
り、実施例１１の反射プリズム３４を接合せずにシース
ルー用光学部材３０から離して独立させた例である。な
お、この例においては、シースルー用光学部材３０の下
側の射出面は平面で絞り位置と一致している。
【００６１】図１６は、本発明に基づく映像表示装置の
実施例１３の光学系のＹ−Ｚ断面であり、この実施例に
おいては、接眼光学系２の第３面５の観察者眼球側にダ
イクロイックミラー３８が配置され、また、接眼光学系
２の半透過反射面の第２面４に、外界光の偏向を補正す
るシースルー用光学部材３０が接着されており、このシ
ースルー用光学部材３０が視線検出用光学部材を兼ねて
いる。ダイクロイックミラー３８を透過して接眼光学系
２の第３面５から入射し、第２面４を通過した視線検出
光の光路は、シースルー用光学部材３０の観察者眼球と
は反対側の面３１により左方向に反射され、その反射光
は接眼光学系２の第２面４、第３面５を通過してダイク
ロイックミラー３８で反射され、その反射光は今度は接
眼光学系２の第３面５で反射され、ダイクロイックミラ
ー３８で再度反射され、接眼光学系２の第３面５でもう
１度反射されて、正レンズ３３により視線検出光を撮像
素子９上に結像している。このような構成であるので、
視線検出光学系の顔面側への突出量を抑えることができ
る。
実施例１３の光学系のＹ−Ｚ断面であり、この実施例に
おいては、接眼光学系２の第３面５の観察者眼球側にダ
イクロイックミラー３８が配置され、また、接眼光学系
２の半透過反射面の第２面４に、外界光の偏向を補正す
るシースルー用光学部材３０が接着されており、このシ
ースルー用光学部材３０が視線検出用光学部材を兼ねて
いる。ダイクロイックミラー３８を透過して接眼光学系
２の第３面５から入射し、第２面４を通過した視線検出
光の光路は、シースルー用光学部材３０の観察者眼球と
は反対側の面３１により左方向に反射され、その反射光
は接眼光学系２の第２面４、第３面５を通過してダイク
ロイックミラー３８で反射され、その反射光は今度は接
眼光学系２の第３面５で反射され、ダイクロイックミラ
ー３８で再度反射され、接眼光学系２の第３面５でもう
１度反射されて、正レンズ３３により視線検出光を撮像
素子９上に結像している。このような構成であるので、
視線検出光学系の顔面側への突出量を抑えることができ
る。
【００６２】次に、上記実施例１〜１３の視線検出光学
系の構成パラメータを示すが、後記する構成パラメータ
は観察者眼球の瞳孔１０（物体）から視線検出光学系を
経て撮像素子９へ向かう方向のレンズデータとして示し
てある。
系の構成パラメータを示すが、後記する構成パラメータ
は観察者眼球の瞳孔１０（物体）から視線検出光学系を
経て撮像素子９へ向かう方向のレンズデータとして示し
てある。
【００６３】そして、座標の取り方は、観察者の瞳孔１
０中心を原点とし、観察者眼球から撮像素子９に向かう
方向（視軸）を正とするＺ軸、その観察者視軸に直交
し、観察者眼球から見て上下方向の下から上を正とする
Ｙ軸、観察者視軸に直交し、観察者眼球から見て左右方
向の右から左を正とするＸ軸を定義する。
０中心を原点とし、観察者眼球から撮像素子９に向かう
方向（視軸）を正とするＺ軸、その観察者視軸に直交
し、観察者眼球から見て上下方向の下から上を正とする
Ｙ軸、観察者視軸に直交し、観察者眼球から見て左右方
向の右から左を正とするＸ軸を定義する。
【００６４】つまり、図３〜図１６の紙面内をＹ−Ｚ面
とし、紙面と垂直方向の面をＸ−Ｚ面とする。そして、
下記に示す構成パラメータ中において、偏心Ｙ，Ｚと傾
き角θが記載されている面においては、基準面である瞳
孔１０の面（１面：物体面）からのその面の面頂のＹ軸
方向、Ｚ軸方向の偏心量及びその面の中心軸のＺ軸から
の傾き角を意味し、その場合、θが正は反時計回りを意
味する。なお、面間隔に意味はない。
とし、紙面と垂直方向の面をＸ−Ｚ面とする。そして、
下記に示す構成パラメータ中において、偏心Ｙ，Ｚと傾
き角θが記載されている面においては、基準面である瞳
孔１０の面（１面：物体面）からのその面の面頂のＹ軸
方向、Ｚ軸方向の偏心量及びその面の中心軸のＺ軸から
の傾き角を意味し、その場合、θが正は反時計回りを意
味する。なお、面間隔に意味はない。
【００６５】また、ここでは、簡単のために、接眼光学
系２や視線検出光学系の光軸は紙面のＹ−Ｚ面内て折り
曲げられるものとするが、Ｙ−Ｚ面とＸ−Ｚ面の両方の
面内で折り曲げるようにしてもよい。
系２や視線検出光学系の光軸は紙面のＹ−Ｚ面内て折り
曲げられるものとするが、Ｙ−Ｚ面とＸ−Ｚ面の両方の
面内で折り曲げるようにしてもよい。
【００６６】また、下記に示す構成パラメータ中にの各
面において、非回転対称な非球面形状は、その面を規定
する座標上で、Ｒｙ 、Ｒｘ はそれぞれＹ−Ｚ面（紙
面）内の近軸曲率半径、Ｘ−Ｚ面内での近軸曲率半径、
Ｋｘ 、Ｋｙ はそれぞれＸ−Ｚ面内、Ｘ−Ｚ面内の円
錐係数、ＡＲ、ＢＲ、ＣＲ、ＤＲはそれぞれＺ軸に対し
て回転対称な４次、６次、８次、１０次の非球面係数、
ＡＰ、ＢＰ、ＣＰ、ＤＰはそれぞれＺ軸に対して回転非
対称な４次、６次、８次、１０次の非球面係数とする
と、非球面式は以下に示す通りである。
面において、非回転対称な非球面形状は、その面を規定
する座標上で、Ｒｙ 、Ｒｘ はそれぞれＹ−Ｚ面（紙
面）内の近軸曲率半径、Ｘ−Ｚ面内での近軸曲率半径、
Ｋｘ 、Ｋｙ はそれぞれＸ−Ｚ面内、Ｘ−Ｚ面内の円
錐係数、ＡＲ、ＢＲ、ＣＲ、ＤＲはそれぞれＺ軸に対し
て回転対称な４次、６次、８次、１０次の非球面係数、
ＡＰ、ＢＰ、ＣＰ、ＤＰはそれぞれＺ軸に対して回転非
対称な４次、６次、８次、１０次の非球面係数とする
と、非球面式は以下に示す通りである。
【００６７】 Ｚ= ［( Ｘ2／Ｒx)+(Ｙ2／Ｒy)］／［1+｛1-(1+ Ｋx)( Ｘ2／Ｒx 2) -(1+Ｋy)( Ｙ2／Ｒy 2) ｝1/2 ］ ＋ＡＲ［(1- ＡＰ) Ｘ2＋(1+ ＡＰ) Ｙ2 ］2 ＋ＢＲ［(1- ＢＰ) Ｘ2＋(1+ ＢＰ) Ｙ2 ］3 ＋ＣＲ［(1- ＣＰ) Ｘ2＋(1+ ＣＰ) Ｙ2 ］4 ＋ＤＲ［(1- ＤＰ) Ｘ2＋(1+ ＤＰ) Ｙ2 ］5 なお、面形状を表す上記各式の座標系は、各面の面頂を
原点とし、各面の中心軸をＺ軸とした座標系である。
原点とし、各面の中心軸をＺ軸とした座標系である。
【００６８】また、後記する構成パラメータ中において
値の記載されていないパラメータの値はゼロである。面
と面の間の媒質の屈折率はｄ線（波長５８７．５６ｎ
ｍ）の屈折率で表す。なお、長さの単位はｍｍである。
値の記載されていないパラメータの値はゼロである。面
と面の間の媒質の屈折率はｄ線（波長５８７．５６ｎ
ｍ）の屈折率で表す。なお、長さの単位はｍｍである。
【００６９】以下に、実施例１〜１３の視線検出光学系
の構成パラメータを示す。また、実施例１〜１３に共通
に用いられている接眼光学系２の構成パラメータも示
す。但し、各実施例とも、視線検出光の波長は９４０ｎ
ｍで設計している。（なお、接眼光学系２の面番号は、
瞳１０から画像表示素子１に向かう逆光線追跡の面番号
で示してある。）。
の構成パラメータを示す。また、実施例１〜１３に共通
に用いられている接眼光学系２の構成パラメータも示
す。但し、各実施例とも、視線検出光の波長は９４０ｎ
ｍで設計している。（なお、接眼光学系２の面番号は、
瞳１０から画像表示素子１に向かう逆光線追跡の面番号
で示してある。）。
【００７０】 実施例１ 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 （偏心量） （傾き角） １ ∞（物体：瞳） ２ Ｒｙ -87.053 1.5254 Ｒｘ -97.358 Ｙ 54.717 θ 24.73° Ｋｙ 0 Ｚ 24.836 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.82174×10-6 ＢＲ -0.27923×10-12 ＣＲ -0.22104×10-12 ＤＲ -0.11398×10-14 ＡＰ -0.44027×10-1 ＢＰ -0.32374×101 ＣＰ -0.76128 ＤＰ -0.10714×101 ３ Ｒｙ -97.122 1.5254 Ｒｘ -73.102 Ｙ 11.361 θ -12.91° Ｋｙ 0 Ｚ 51.765 Ｋｘ 0 ＡＲ -0.74758×10-13 ＢＲ 0.33683×10-9 ＣＲ -0.68310×10-12 ＤＲ -0.27689×10-16 ＡＰ -0.34470×103 ＢＰ 0.35035 ＣＰ -0.20138 ＤＰ 0.63885 ４ ∞ （反射面） 1.5254 Ｙ 0.000 θ 34.43° Ｚ 52.128 ５ ∞（絞り） 1.5254 Ｙ -6.499 θ -90.26° Ｚ 48.438 ６ Ｒｙ -3.157 Ｙ -13.710 θ -114.04° Ｒｘ -3.232 Ｚ 45.227 Ｋｙ -1.05930 Ｋｘ -0.89814 ＡＲ -0.25752×10-3 ＡＰ -0.22824×10-1 ７ ∞（像面） Ｙ -20.000 θ -113.89° Ｚ 42.500
【００７１】 実施例２ 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 （偏心量） （傾き角） １ ∞（物体：瞳） ２ Ｒｙ -87.053 1.5254 Ｒｘ -97.358 Ｙ 54.717 θ 24.73° Ｋｙ 0 Ｚ 24.836 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.82174×10-6 ＢＲ -0.27923×10-12 ＣＲ -0.22104×10-12 ＤＲ -0.11398×10-14 ＡＰ -0.44027×10-1 ＢＰ -0.32374×101 ＣＰ -0.76128 ＤＰ -0.10714×101 ３ Ｒｙ -97.122 1.5254 Ｒｘ -73.102 Ｙ 11.361 θ -12.91° Ｋｙ 0 Ｚ 51.765 Ｋｘ 0 ＡＲ -0.74758×10-13 ＢＲ 0.33683×10-9 ＣＲ -0.68310×10-12 ＤＲ -0.27689×10-16 ＡＰ -0.34470×103 ＢＰ 0.35035 ＣＰ -0.20138 ＤＰ 0.63885 ４ ∞ （反射面） 1.5254 Ｙ 0.000 θ 39.98° Ｚ 50.788 ５ ∞（絞り） 1.5254 Ｙ 0.623 θ -140.02° Ｚ 50.266 ６ Ｒｙ -6.657 Ｙ -11.160 θ -135.77° Ｒｘ -5.469 Ｚ 44.179 Ｋｙ 0.20036 Ｋｘ -0.12141 ＡＲ -0.28674×10-3 ＡＰ 0.34088 ７ Ｒｙ 3.476 1.5254 Ｒｘ 3.238 Ｙ -13.843 θ -103.38° Ｋｙ 0 Ｚ 46.983 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.26560×10-2 ＡＰ -0.29124 ８ Ｒｙ 5.457 Ｙ -15.126 θ -103.38° Ｒｘ 4.535 Ｚ 46.678 Ｋｙ 0 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.74601×10-2 ＡＰ -0.29609 ９ ∞（像面） Ｙ -20.000 θ -103.51° Ｚ 45.563
【００７２】 実施例３ 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 （偏心量） （傾き角） １ ∞（物体：瞳） ２ Ｒｙ -87.053 1.5254 Ｒｘ -97.358 Ｙ 54.717 θ 24.73° Ｋｙ 0 Ｚ 24.836 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.82174×10-6 ＢＲ -0.27923×10-12 ＣＲ -0.22104×10-12 ＤＲ -0.11398×10-14 ＡＰ -0.44027×10-1 ＢＰ -0.32374×101 ＣＰ -0.76128 ＤＰ -0.10714×101 ３ Ｒｙ -97.122 1.5254 Ｒｘ -73.102 Ｙ 11.361 θ -12.91° Ｋｙ 0 Ｚ 51.765 Ｋｘ 0 ＡＲ -0.74758×10-13 ＢＲ 0.33683×10-9 ＣＲ -0.68310×10-12 ＤＲ -0.27689×10-16 ＡＰ -0.34470×103 ＢＰ 0.35035 ＣＰ -0.20138 ＤＰ 0.63885 ４ ∞ （反射面） 1.5254 Ｙ 0.000 θ 38.99° Ｚ 50.963 ５ ∞（絞り） 1.5254 Ｙ 0.789 θ -141.01° Ｚ 50.324 ６ Ｒｙ -53.775 Ｙ -8.244 θ -136.06° Ｒｘ -6.350 Ｚ 42.092 Ｋｙ 35.24605 Ｋｘ -0.93158 ＡＲ -0.26065×10-3 ＡＰ 0.24594 ７ Ｒｙ 4.431 1.5254 Ｒｘ 4.929 Ｙ -13.893 θ -142.64° Ｚ 50.100 ８ ∞ （反射面） 1.5254 Ｙ -15.483 θ -49.63° Ｚ 46.460 ９ Ｒｙ -4.025 Ｙ -19.202 θ -76.56° Ｒｘ -3.463 Ｚ 40.741 10 ∞（像面） Ｙ -15.680 θ 3.26° Ｚ 42.000
【００７３】 実施例４ 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 （偏心量） （傾き角） １ ∞（物体：瞳） ２ Ｒｙ -87.053 1.5254 Ｒｘ -97.358 Ｙ 54.717 θ 24.73° Ｋｙ 0 Ｚ 24.836 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.82174×10-6 ＢＲ -0.27923×10-12 ＣＲ -0.22104×10-12 ＤＲ -0.11398×10-14 ＡＰ -0.44027×10-1 ＢＰ -0.32374×101 ＣＰ -0.76128 ＤＰ -0.10714×101 ３ Ｒｙ -52.422 （反射面） 1.5254 Ｒｘ -54.200 Ｙ 1.004 θ 17.45° Ｋｙ 0 Ｚ 51.614 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.13435×10-3 ＡＰ 0.25889 ４ ∞（絞り） 1.5254 Ｙ -1.718 θ -20.86° Ｚ 47.785 ５ Ｒｙ -97.122 （反射面） 1.5254 Ｒｘ -73.102 Ｙ 11.361 θ -12.91° Ｋｙ 0 Ｚ 51.765 Ｋｘ 0 ＡＲ -0.74758×10-13 ＢＲ 0.33683×10-9 ＣＲ -0.68310×10-12 ＤＲ -0.27689×10-16 ＡＰ -0.34470×103 ＢＰ 0.35035 ＣＰ -0.20138 ＤＰ 0.63885 ６ Ｒｙ -1.645 Ｙ -15.610 θ -73.61° Ｒｘ -1.729 Ｚ 51.919 Ｋｙ -2.89044 Ｋｘ -2.95127 ＡＲ -0.76166×10-2 ＢＲ 0.27932×10-3 ＡＰ -0.30974×10-1 ＢＰ -0.83177×10-1 ７ ∞（像面） Ｙ -18.852 θ -73.17° Ｚ 52.885
【００７４】 実施例５ 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 （偏心量） （傾き角） １ ∞（物体：瞳） ２ Ｒｙ -87.053 1.5254 Ｒｘ -97.358 Ｙ 54.717 θ 24.73° Ｋｙ 0 Ｚ 24.836 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.82174×10-6 ＢＲ -0.27923×10-12 ＣＲ -0.22104×10-12 ＤＲ -0.11398×10-14 ＡＰ -0.44027×10-1 ＢＰ -0.32374×101 ＣＰ -0.76128 ＤＰ -0.10714×101 ３ Ｒｙ -520.729 （反射面） 1.5254 Ｒｘ -175.424 Ｙ 35.391 θ 7.59° Ｋｙ 0 Ｚ 55.000 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.42249×10-6 ＢＲ -0.10326×10-9 ＣＲ -0.90959×10-13 ＤＲ -0.45603×10-17 ＡＰ 0.92224×10-1 ＢＰ -0.86702×10-1 ＣＰ -0.88369 ＤＰ -0.12753×101 ４ ∞（絞り） 1.5254 Ｙ 0.389 θ -19.61° Ｚ 48.560 ５ Ｒｙ -97.122 （反射面） 1.5254 Ｒｘ -73.102 Ｙ 11.361 θ -12.91° Ｋｙ 0 Ｚ 51.765 Ｋｘ 0 ＡＲ -0.74758×10-13 ＢＲ 0.33683×10-9 ＣＲ -0.68310×10-12 ＤＲ -0.27689×10-16 ＡＰ -0.34470×103 ＢＰ 0.35035 ＣＰ -0.20138 ＤＰ 0.63885 Ｒｘ -3.637 Ｚ 59.146 Ｋｙ -0.76940 Ｋｘ -1.09235 ＡＲ 0.10734×10-2 ＢＲ -0.31810×10-4 ＣＲ 0.44605×10-6 ＡＰ 0.72707 ＢＰ 0.57504 ＣＰ 0.58990 ７ ∞（像面） Ｙ -16.429 θ -38.85° Ｚ 64.678
【００７５】 実施例６ 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 （偏心量） （傾き角） １ ∞（物体：瞳） ２ Ｒｙ -87.053 1.5254 Ｒｘ -97.358 Ｙ 54.717 θ 24.73° Ｋｙ 0 Ｚ 24.836 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.82174×10-6 ＢＲ -0.27923×10-12 ＣＲ -0.22104×10-12 ＤＲ -0.11398×10-14 ＡＰ -0.44027×10-1 ＢＰ -0.32374×101 ＣＰ -0.76128 ＤＰ -0.10714×101 ３ Ｒｙ -686.760 （反射面） 1.5254 Ｒｘ -173.534 Ｙ 32.077 θ 7.16° Ｋｙ 0 Ｚ 52.500 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.52800×10-6 ＢＲ -0.20395×10-9 ＣＲ -0.95944×10-13 ＤＲ 0.78992×10-21 ＡＰ -0.21185×10-1 ＢＰ -0.25205 ＣＰ -0.98552 ＤＰ -0.12753×101 ４ Ｒｙ -97.122 （反射面） 1.5254 Ｒｘ -73.102 Ｙ 11.361 θ -12.91° Ｋｙ 0 Ｚ 51.765 Ｋｘ 0 ＡＲ -0.74758×10-13 ＢＲ 0.33683×10-9 ＣＲ -0.68310×10-12 ＤＲ -0.27689×10-16 ＡＰ -0.34470×103 ＢＰ 0.35035 ＣＰ -0.20138 ＤＰ 0.63885 ５ ∞（絞り） 1.5254 Ｙ -0.843 θ -20.36° Ｚ 48.112 ６ Ｒｙ -6.273 Ｙ -5.270 θ -6.36° Ｒｘ -6.274 Ｚ 58.370 Ｋｙ 0 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.17360×10-5 ＢＲ -0.46779×10-5 ＡＰ -0.12166×102 ＢＰ 0.37355 ７ Ｒｙ 9.396 1.5254 Ｒｘ 15.105 Ｙ -15.459 θ -23.88° Ｋｙ 0 Ｚ 51.634 Ｋｘ 0 ＡＲ -0.88547×10-4 ＢＲ -0.52104×10-9 ＡＰ 0.45456 ＢＰ -0.99133×101 ８ Ｒｙ 5236.925 Ｙ -17.513 θ -23.88° Ｒｘ -72.318 Ｚ 56.274 Ｋｙ 445502.054 Ｋｘ 158.32247 ＡＲ 0.61014×10-4 ＢＲ -0.73717×10-7 ＡＰ 0.80772 ＢＰ -0.26563×101 ９ ∞（像面） Ｙ -20.343 θ -64.26° Ｚ 61.350
【００７６】 実施例７ 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 （偏心量） （傾き角） １ ∞（物体：瞳） ２ Ｒｙ -87.053 1.5254 Ｒｘ -97.358 Ｙ 54.717 θ 24.73° Ｋｙ 0 Ｚ 24.836 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.82174×10-6 ＢＲ -0.27923×10-12 ＣＲ -0.22104×10-12 ＤＲ -0.11398×10-14 ＡＰ -0.44027×10-1 ＢＰ -0.32374×101 ＣＰ -0.76128 ＤＰ -0.10714×101 ３ Ｒｙ -8.115 （反射面） 1.5254 Ｒｘ 2311.366 Ｙ -5.438 θ -5.87° Ｋｙ 0 Ｚ 50.316 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.12487×10-3 ＡＰ 0.17684×101 ４ ∞（絞り） 1.5254 Ｙ -1.360 θ -20.65° Ｚ 47.921 ５ Ｒｙ -97.122 （反射面） 1.5254 Ｒｘ -73.102 Ｙ 11.361 θ -12.91° Ｋｙ 0 Ｚ 51.765 Ｋｘ 0 ＡＲ -0.74758×10-13 ＢＲ 0.33683×10-9 ＣＲ -0.68310×10-12 ＤＲ -0.27689×10-16 ＡＰ -0.34470×103 ＢＰ 0.35035 ＣＰ -0.20138 ＤＰ 0.63885 ６ Ｒｙ -45.690 （反射面） 1.5254 Ｒｘ -85.356 Ｙ -32.598 θ -35.98° Ｚ 41.383 ７ Ｒｙ 13.930 Ｙ -17.691 θ 113.72° Ｒｘ 8.763 Ｚ 59.980 Ｋｙ 0 Ｋｘ 0 ＡＲ -0.12050×10-2 ＡＰ -0.12666×101 ８ ∞（像面） Ｙ -20.000 θ 74.65° Ｚ 43.500
【００７７】 実施例８ 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 （偏心量） （傾き角） １ ∞（物体：瞳） ２ Ｒｙ -87.053 1.5254 Ｒｘ -97.358 Ｙ 54.717 θ 24.73° Ｋｙ 0 Ｚ 24.836 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.82174×10-6 ＢＲ -0.27923×10-12 ＣＲ -0.22104×10-12 ＤＲ -0.11398×10-14 ＡＰ -0.44027×10-1 ＢＰ -0.32374×101 ＣＰ -0.76128 ＤＰ -0.10714×101 ３ Ｒｙ -686.760 （反射面） 1.5254 Ｒｘ -173.534 Ｙ 32.077 θ 7.16° Ｋｙ 0 Ｚ 52.500 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.52800×10-6 ＢＲ -0.20395×10-9 ＣＲ -0.95944×10-13 ＤＲ 0.78992×10-21 ＡＰ -0.21185×10-1 ＢＰ -0.25205 ＣＰ -0.98552 ＤＰ -0.12753×101 ４ Ｒｙ -97.122 （反射面） 1.5254 Ｒｘ -73.102 Ｙ 11.361 θ -12.91° Ｋｙ 0 Ｚ 51.765 Ｋｘ 0 ＡＲ -0.74758×10-13 ＢＲ 0.33683×10-9 ＣＲ -0.68310×10-12 ＤＲ -0.27689×10-16 ＡＰ -0.34470×103 ＢＰ 0.35035 ＣＰ -0.20138 ＤＰ 0.63885 ５ ∞（絞り） 1.5254 Ｚ 58.229 ６ Ｒｙ -686.760 （反射面） 1.5254 Ｒｘ -173.534 Ｙ 32.077 θ 7.16° Ｋｙ 0 Ｚ 52.500 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.52800×10-6 ＢＲ -0.20395×10-9 ＣＲ -0.95944×10-13 ＤＲ 0.78992×10-21 ＡＰ -0.21185×10-1 ＢＰ -0.25205 ＣＰ -0.98552 ＤＰ -0.12753×101 ７ Ｒｙ 8.124 Ｙ -18.094 θ 64.65° Ｒｘ 31.550 Ｚ 56.784 Ｋｙ 0 Ｋｘ 0 ＡＲ -0.74730×10-3 ＢＲ -0.43370×10-4 ＡＰ -0.60896 ＢＰ 0.44264 ８ Ｒｙ -56.862 1.5254 Ｒｘ 46.897 Ｙ -20.543 θ 82.82° Ｋｙ 0 Ｚ 57.008 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.73835×10-8 ＢＲ 0.29022×10-5 ＡＰ -0.67915×102 ９ Ｒｙ 12.872 Ｙ -22.556 θ 82.82° Ｒｘ 4.785 Ｚ 56.754 Ｋｙ 0 Ｋｘ -0.33382 ＡＲ 0.98181×10-4 ＢＲ 0.20213×10-6 ＡＰ 0.50115 ＢＰ 0.21735×101 11 ∞（像面） Ｙ -32.577 θ 75.90° Ｚ 53.000
【００７８】 実施例９ 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 （偏心量） （傾き角） １ ∞（物体：瞳） ２ Ｒｙ -87.053 1.5254 Ｒｘ -97.358 Ｙ 54.717 θ 24.73° Ｋｙ 0 Ｚ 24.836 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.82174×10-6 ＢＲ -0.27923×10-12 ＣＲ -0.22104×10-12 ＤＲ -0.11398×10-14 ＡＰ -0.44027×10-1 ＢＰ -0.32374×101 ＣＰ -0.76128 ＤＰ -0.10714×101 ３ Ｒｙ -686.760 （反射面） 1.5254 Ｒｘ -173.534 Ｙ 32.077 θ 7.16° Ｋｙ 0 Ｚ 52.500 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.52800×10-6 ＢＲ -0.20395×10-9 ＣＲ -0.95944×10-13 ＤＲ 0.78992×10-21 ＡＰ -0.21185×10-1 ＢＰ -0.25205 ＣＰ -0.98552 ＤＰ -0.12753×101 ４ Ｒｙ -97.122 （反射面） 1.5254 Ｒｘ -73.102 Ｙ 11.361 θ -12.91° Ｋｙ 0 Ｚ 51.765 Ｋｘ 0 ＡＲ -0.74758×10-13 ＢＲ 0.33683×10-9 ＣＲ -0.68310×10-12 ＤＲ -0.27689×10-16 ＡＰ -0.34470×103 ＢＰ 0.35035 ＣＰ -0.20138 ＤＰ 0.63885 ５ ∞（絞り） 1.5254 Ｙ -12.893 θ -24.74° Ｚ 57.294 ６ Ｒｙ -42.047 （反射面） 1.5254 Ｒｘ -77.210 Ｙ -14.927 θ -27.00° Ｋｙ 0 Ｚ 56.330 ＡＲ 0.32672×10-3 ＢＲ 0.11477×10-4 ＡＰ -0.36830 ＢＰ -0.13371 ７ Ｒｙ 16.691 Ｙ -27.617 θ 18.28° Ｒｘ 8.763 Ｚ 53.352 Ｋｙ 0 Ｋｘ 0.03005 ＡＲ -0.10727×10-7 ＢＲ -0.15971×10-6 ＡＰ -0.10185×103 ＢＰ -0.19513×101 ８ ∞（像面） Ｙ -15.888 θ 16.37° Ｚ 43.878
【００７９】 実施例１０ 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 （偏心量） （傾き角） １ ∞（物体：瞳） ２ Ｒｙ -87.053 1.5254 Ｒｘ -97.358 Ｙ 54.717 θ 24.73° Ｋｙ 0 Ｚ 24.836 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.82174×10-6 ＢＲ -0.27923×10-12 ＣＲ -0.22104×10-12 ＤＲ -0.11398×10-14 ＡＰ -0.44027×10-1 ＢＰ -0.32374×101 ＣＰ -0.76128 ＤＰ -0.10714×101 ３ Ｒｙ -686.760 （反射面） 1.5254 Ｒｘ -173.534 Ｙ 32.077 θ 7.16° Ｋｙ 0 Ｚ 52.500 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.52800×10-6 ＢＲ -0.20395×10-9 ＣＲ -0.95944×10-13 ＤＲ 0.78992×10-21 ＡＰ -0.21185×10-1 ＢＰ -0.25205 ＣＰ -0.98552 ＤＰ -0.12753×101 ４ Ｒｙ -97.122 （反射面） 1.5254 Ｒｘ -73.102 Ｙ 11.361 θ -12.91° Ｋｙ 0 Ｚ 51.765 Ｋｘ 0 ＡＲ -0.74758×10-13 ＢＲ 0.33683×10-9 ＣＲ -0.68310×10-12 ＤＲ -0.27689×10-16 ＡＰ -0.34470×103 ＢＰ 0.35035 ＣＰ -0.20138 ＤＰ 0.63885 ５ ∞（絞り） 1.5254 Ｙ -14.104 θ 8.52° Ｚ 58.227 ６ Ｒｙ -686.760 （反射面） 1.5254 Ｒｘ -173.534 Ｙ 32.077 θ 7.16° Ｋｙ 0 Ｚ 52.500 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.52800×10-6 ＢＲ -0.20395×10-9 ＣＲ -0.95944×10-13 ＤＲ 0.78992×10-21 ＡＰ -0.21185×10-1 ＢＰ -0.25205 ＣＰ -0.98552 ＤＰ -0.12753×101 ７ Ｒｙ 19.751 Ｙ -21.825 θ 59.17° Ｒｘ 32.182 Ｚ 58.824 Ｋｙ 0 Ｋｘ 0 ＡＲ -0.25277×10-3 ＡＰ -0.70726 ８ Ｒｙ -11.307 1.5254 Ｒｘ -10.889 Ｙ -22.705 θ 74.88° Ｋｙ 0 Ｚ 55.187 Ｋｘ 0 ＡＲ -0.20648×10-6 ＡＰ -0.40180×102 ９ Ｒｙ -415.801 （反射面） 1.5254 Ｒｘ -311.025 Ｙ -26.921 θ -57.54° Ｋｙ 0 Ｚ 54.498 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.20770×10-5 ＡＰ 0.47320×101 10 Ｒｙ 14.523 Ｙ -25.388 θ -2.94° Ｒｘ 8.307 Ｚ 50.354 Ｋｙ 0 Ｋｘ -5.34337 ＡＲ 0.21904×10-7 ＡＰ 0.10310×103 11 ∞（像面） Ｙ -23.142 θ -19.14° Ｚ 43.095
【００８０】 実施例１１ 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 （偏心量） （傾き角） １ ∞（物体：瞳） ２ Ｒｙ -87.053 1.5254 Ｒｘ -97.358 Ｙ 54.717 θ 24.73° Ｋｙ 0 Ｚ 24.836 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.82174×10-6 ＢＲ -0.27923×10-12 ＣＲ -0.22104×10-12 ＤＲ -0.11398×10-14 ＡＰ -0.44027×10-1 ＢＰ -0.32374×101 ＣＰ -0.76128 ＤＰ -0.10714×101 ３ Ｒｙ -686.760 （反射面） 1.5254 Ｒｘ -173.534 Ｙ 32.077 θ 7.16° Ｋｙ 0 Ｚ 52.500 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.52800×10-6 ＢＲ -0.20395×10-9 ＣＲ -0.95944×10-13 ＤＲ 0.78992×10-21 ＡＰ -0.21185×10-1 ＢＰ -0.25205 ＣＰ -0.98552 ＤＰ -0.12753×101 ４ Ｒｙ -97.122 （反射面） 1.5254 Ｒｘ -73.102 Ｙ 11.361 θ -12.91° Ｋｙ 0 Ｚ 51.765 Ｋｘ 0 ＡＲ -0.74758×10-13 ＢＲ 0.33683×10-9 ＣＲ -0.68310×10-12 ＤＲ -0.27689×10-16 ＡＰ -0.34470×103 ＢＰ 0.35035 ＣＰ -0.20138 ＤＰ 0.63885 ５ Ｒｙ -686.760 （反射面） 1.5254 Ｒｘ -173.534 Ｙ 32.077 θ 7.16° Ｋｙ 0 Ｚ 52.500 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.52800×10-6 ＢＲ -0.20395×10-9 ＣＲ -0.95944×10-13 ＤＲ 0.78992×10-21 ＡＰ -0.21185×10-1 ＢＰ -0.25205 ＣＰ -0.98552 ＤＰ -0.12753×101 ６ ∞（絞り） 1.5254 Ｙ -18.000 θ 90.00° Ｚ 56.800 ７ Ｒｙ -349.138 （反射面） 1.5254 Ｒｘ 3.803 Ｙ -14.428 θ -116.74° Ｋｙ 0 Ｚ 11.420 Ｋｘ 0 ＡＲ -0.71959×10-4 ＡＰ -0.80074 ８ Ｒｙ 13.772 Ｙ -14.300 θ -29.75° Ｒｘ 11.224 Ｚ 54.457 Ｋｙ 0 Ｋｘ 3.25462 ＡＲ -0.57873×10-5 ＡＰ 0.45653×101 ９ ∞ （反射面） Ｙ -18.000 θ 90.00° Ｚ 50.000 10 ∞（像面） Ｙ -22.000 θ -44.89° Ｚ 45.000
【００８１】 実施例１２ 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 （偏心量） （傾き角） １ ∞（物体：瞳） ２ Ｒｙ -87.053 1.5254 Ｒｘ -97.358 Ｙ 54.717 θ 24.73° Ｋｙ 0 Ｚ 24.836 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.82174×10-6 ＢＲ -0.27923×10-12 ＣＲ -0.22104×10-12 ＤＲ -0.11398×10-14 ＡＰ -0.44027×10-1 ＢＰ -0.32374×101 ＣＰ -0.76128 ＤＰ -0.10714×101 ３ Ｒｙ -686.760 （反射面） 1.5254 Ｒｘ -173.534 Ｙ 32.077 θ 7.16° Ｋｙ 0 Ｚ 52.500 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.52800×10-6 ＢＲ -0.20395×10-9 ＣＲ -0.95944×10-13 ＤＲ 0.78992×10-21 ＡＰ -0.21185×10-1 ＢＰ -0.25205 ＣＰ -0.98552 ＤＰ -0.12753×101 ４ Ｒｙ -97.122 （反射面） 1.5254 Ｒｘ -73.102 Ｙ 11.361 θ -12.91° Ｋｙ 0 Ｚ 51.765 Ｋｘ 0 ＡＲ -0.74758×10-13 ＢＲ 0.33683×10-9 ＣＲ -0.68310×10-12 ＤＲ -0.27689×10-16 ＡＰ -0.34470×103 ＢＰ 0.35035 ＣＰ -0.20138 ＤＰ 0.63885 ５ Ｒｙ -686.760 （反射面） 1.5254 Ｒｘ -173.534 Ｙ 32.077 θ 7.16° Ｋｙ 0 Ｚ 52.500 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.52800×10-6 ＢＲ -0.20395×10-9 ＣＲ -0.95944×10-13 ＤＲ 0.78992×10-21 ＡＰ -0.21185×10-1 ＢＰ -0.25205 ＣＰ -0.98552 ＤＰ -0.12753×101 ６ ∞（絞り） Ｙ -18.000 θ 90.00° Ｚ 56.800 ７ Ｒｙ -477.952 1.5254 Ｒｘ 3.242 Ｙ -19.000 θ 98.17° Ｋｙ 0 Ｚ 5.083 Ｋｘ 0 ＡＲ -0.23186×10-3 ＡＰ -0.93983 ８ Ｒｙ -58.063 （反射面） 1.5254 Ｒｘ -60.595 Ｙ -16.952 θ -56.43° Ｋｙ 0 Ｚ 68.219 Ｋｘ 0 ＡＲ -0.64748×10-9 ＡＰ 0.56513×102 ９ Ｒｙ -65.852 Ｙ 13.911 θ 33.90° Ｒｘ 124.089 Ｚ 40.393 Ｋｙ 0 Ｋｘ -199.16508 ＡＲ -0.23882×10-8 ＡＰ -0.16588×102 10 ∞ （反射面） Ｙ -18.000 θ 90.00° Ｚ 50.000 11 ∞（像面） Ｙ -20.393 θ 48.26° Ｚ 45.000
【００８２】 実施例１３ 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 （偏心量） （傾き角） １ ∞（物体：瞳） ２ Ｒｙ -87.053 1.5254 Ｒｘ -97.358 Ｙ 54.717 θ 24.73° Ｋｙ 0 Ｚ 24.836 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.82174×10-6 ＢＲ -0.27923×10-12 ＣＲ -0.22104×10-12 ＤＲ -0.11398×10-14 ＡＰ -0.44027×10-1 ＢＰ -0.32374×101 ＣＰ -0.76128 ＤＰ -0.10714×101 ３ Ｒｙ -686.760 （反射面） 1.5254 Ｒｘ -173.534 Ｙ 32.077 θ 7.16° Ｋｙ 0 Ｚ 52.500 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.52800×10-6 ＢＲ -0.20395×10-9 ＣＲ -0.95944×10-13 ＤＲ 0.78992×10-21 ＡＰ -0.21185×10-1 ＢＰ -0.25205 ＣＰ -0.98552 ＤＰ -0.12753×101 ４ Ｒｙ -87.053 Ｙ 54.717 θ 24.73° Ｒｘ -97.358 Ｚ 24.836 Ｋｙ 0 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.82174×10-6 ＢＲ -0.27923×10-12 ＣＲ -0.22104×10-12 ＤＲ -0.11398×10-14 ＡＰ -0.44027×10-1 ＢＰ -0.32374×101 ＣＰ -0.76128 ＤＰ -0.10714×101 ５ ∞ （反射面） Ｙ -4.000 θ 0.00° Ｚ 33.500 ６ Ｒｙ -87.053 （反射面） Ｙ 54.717 θ 24.73° Ｋｙ 0 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.82174×10-6 ＢＲ -0.27923×10-12 ＣＲ -0.22104×10-12 ＤＲ -0.11398×10-14 ＡＰ -0.44027×10-1 ＢＰ -0.32374×101 ＣＰ -0.76128 ＤＰ -0.10714×101 ７ ∞ （反射面） Ｙ 0.000 θ 0.00° Ｚ 33.500 ８ Ｒｙ -87.053 （反射面） Ｙ 54.717 θ 24.73° Ｒｘ -97.358 Ｚ 24.836 Ｋｙ 0 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.82174×10-6 ＢＲ -0.27923×10-12 ＣＲ -0.22104×10-12 ＤＲ -0.11398×10-14 ＡＰ -0.44027×10-1 ＢＰ -0.32374×101 ＣＰ -0.76128 ＤＰ -0.10714×101 ９ ∞（絞り） Ｙ -13.418 θ 40.00° Ｚ 37.308 10 Ｒｙ -1.633 1.5254 Ｒｘ -3.370 Ｙ -12.664 θ 79.74° Ｋｙ 0 Ｚ 36.347 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.30233×10-2 ＢＲ -0.24238×10-14 ＣＲ 0.46157×10-8 ＡＰ -0.28647×101 ＢＰ 0.15489×105 ＣＰ -0.27157×102 11 Ｒｙ 1.700 Ｙ -14.336 θ 54.53° Ｒｘ 4.991 Ｚ 34.723 Ｋｙ 0 Ｋｘ 0 ＡＲ -0.67466×10-1 ＢＲ 0.13363×10-1 ＣＲ -0.22162×10-2 ＡＰ 0.10831×101 ＢＰ 0.97580 ＣＰ 0.76504 12 ∞（像面） Ｙ -16.570 θ 39.35° Ｚ 33.682 〔接眼光学系〕 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 （偏心量） （傾き角） １ ∞（瞳） ２ Ｒｙ -87.053 1.5254 Ｒｘ -97.358 Ｙ 54.717 θ 24.73° Ｋｙ 0 Ｚ 24.836 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.82174×10-6 ＢＲ -0.27923×10-12 ＣＲ -0.22104×10-12 ＤＲ -0.11398×10-14 ＡＰ -0.44027×10-1 ＢＰ -0.32374×101 ＣＰ -0.76128 ＤＰ -0.10714×101 ３ Ｒｙ -97.122 （反射面） 1.5254 Ｒｘ -73.102 Ｙ 11.361 θ -12.91° Ｋｙ 0 Ｚ 51.765 Ｋｘ 0 ＡＲ -0.74758×10-13 ＢＲ 0.33683×10-9 ＣＲ -0.68310×10-12 ＤＲ -0.27689×10-16 ＡＰ -0.34470×103 ＢＰ 0.35035 ＣＰ -0.20138 ＤＰ 0.63885 ４ Ｒｙ -87.053 （反射面） 1.5254 Ｒｘ -97.358 Ｙ 54.717 θ 24.73° Ｋｙ 0 Ｚ 24.836 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.82174×10-6 ＢＲ -0.27923×10-12 ＣＲ -0.22104×10-12 ＤＲ -0.11398×10-14 ＡＰ -0.44027×10-1 ＢＰ -0.32374×101 ＤＰ -0.10714×101 ５ Ｒｙ 310.253 Ｙ 34.538 θ 75.96° Ｒｘ -32.915 Ｚ 12.443 Ｋｙ 0 Ｋｘ 0 ＡＲ 0.30004×10-4 ＢＲ -0.58397×10-7 ＣＲ 0.52845×10-10 ＤＲ -0.18561×10-13 ＡＰ -0.69826 ＢＰ -0.48671 ＣＰ -0.48098 ＤＰ -0.50529 ６ ∞（画像表示素子） Ｙ 31.041 θ 40.97° Ｚ 47.991
【００８３】図１７に上記の共通に用いる接眼光学系２
のＹ−Ｚ断面図を示す。なお、前記したように、本発明
の映像表示装置の接眼光学系、画像表示素子、照明系を
含む全ての光学系は、観察者の上下方向に配置してもよ
いし、左右方向に配置してもよい。
のＹ−Ｚ断面図を示す。なお、前記したように、本発明
の映像表示装置の接眼光学系、画像表示素子、照明系を
含む全ての光学系は、観察者の上下方向に配置してもよ
いし、左右方向に配置してもよい。
【００８４】ところで、以上の実施例においては、視線
検出用光学部材６あるいは視線検出用光学部材の作用を
兼ねたシースルー用補正プリズム３０を接着して視線検
出光学系を組み込む接眼光学系２として、図１等の示し
たような３つの面３、４、５からなる断面が三角形の変
形プリズムを前提にしていたが、本発明の対象とする接
眼光学系２はこれに限らず、反射作用を持つ面を少なく
とも１面有する接眼光学系全てが含まれる。その例を図
１８に示す。図１８（ａ）の場合は、接眼光学系２を４
つの面３、４、５、４' で囲まれた変形プリズムで構成
し、画像表示素子１からの表示光は第１面３から接眼光
学系２内に入射し、反射面４' で反射し、第３面５で全
反射し、その後第２面４で反射し、今度は第３面５を通
って接眼光学系２から出て観察者瞳１０に入射し、中間
像を形成することなく画像表示素子１１の拡大像を観察
可能にするものである。また、図１８（ｂ）の場合は、
図１等の接眼光学系２の第１面３と第３面５を同じ１面
で構成し、しかも第２面４で２回反射させるようにした
ものである。この場合は、接眼光学系２を２つの面で囲
まれた変形プリズムで構成し、画像表示素子１からの表
示光は第１面３から接眼光学系２内に入射し、第２面４
でまず１回目の反射をし、第３面５で全反射し、第２面
４で２回目の反射し、今度は第３面５を通って接眼光学
系２から出て観察者瞳１０に入射し、中間像を形成する
ことなく画像表示素子１１の拡大像を観察可能にするも
のである。
検出用光学部材６あるいは視線検出用光学部材の作用を
兼ねたシースルー用補正プリズム３０を接着して視線検
出光学系を組み込む接眼光学系２として、図１等の示し
たような３つの面３、４、５からなる断面が三角形の変
形プリズムを前提にしていたが、本発明の対象とする接
眼光学系２はこれに限らず、反射作用を持つ面を少なく
とも１面有する接眼光学系全てが含まれる。その例を図
１８に示す。図１８（ａ）の場合は、接眼光学系２を４
つの面３、４、５、４' で囲まれた変形プリズムで構成
し、画像表示素子１からの表示光は第１面３から接眼光
学系２内に入射し、反射面４' で反射し、第３面５で全
反射し、その後第２面４で反射し、今度は第３面５を通
って接眼光学系２から出て観察者瞳１０に入射し、中間
像を形成することなく画像表示素子１１の拡大像を観察
可能にするものである。また、図１８（ｂ）の場合は、
図１等の接眼光学系２の第１面３と第３面５を同じ１面
で構成し、しかも第２面４で２回反射させるようにした
ものである。この場合は、接眼光学系２を２つの面で囲
まれた変形プリズムで構成し、画像表示素子１からの表
示光は第１面３から接眼光学系２内に入射し、第２面４
でまず１回目の反射をし、第３面５で全反射し、第２面
４で２回目の反射し、今度は第３面５を通って接眼光学
系２から出て観察者瞳１０に入射し、中間像を形成する
ことなく画像表示素子１１の拡大像を観察可能にするも
のである。
【００８５】以上、本発明の映像表示装置を実施例に基
づいて説明してきたが、本発明はこれらの実施例に限定
されず種々の変形が可能である。また、本発明の映像表
示装置を頭部装着式映像表示装置（ＨＭＤ）４０として
構成するには、図１９（ａ）に断面図、同図（ｂ）に斜
視図を示すように、例えばヘッドバンド４１を取り付け
て、観察者の頭部に装着して使用する。この使用例の場
合に、図２に示した形態の接眼光学系を使用し、この接
眼光学系の前方に液晶シャッター４２を配備し、外界像
を選択的に又は画像表示素子１の映像と重畳して観察で
きるようにしている。
づいて説明してきたが、本発明はこれらの実施例に限定
されず種々の変形が可能である。また、本発明の映像表
示装置を頭部装着式映像表示装置（ＨＭＤ）４０として
構成するには、図１９（ａ）に断面図、同図（ｂ）に斜
視図を示すように、例えばヘッドバンド４１を取り付け
て、観察者の頭部に装着して使用する。この使用例の場
合に、図２に示した形態の接眼光学系を使用し、この接
眼光学系の前方に液晶シャッター４２を配備し、外界像
を選択的に又は画像表示素子１の映像と重畳して観察で
きるようにしている。
【００８６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、映像表示装置の接眼光学系の構成を複雑で設
計し難くする等、接眼光学系に負担をかけることなく視
線検出光学系を一体に構成することができる。
によれば、映像表示装置の接眼光学系の構成を複雑で設
計し難くする等、接眼光学系に負担をかけることなく視
線検出光学系を一体に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく映像表示装置の光学系を模式的
に示した図である。
に示した図である。
【図２】本発明に基づく映像表示装置の別の光学系を模
式的に示した図である。
式的に示した図である。
【図３】本発明の映像表示装置の実施例１の光学系の断
面図である。
面図である。
【図４】本発明の映像表示装置の実施例２の光学系の断
面図である。
面図である。
【図５】本発明の映像表示装置の実施例３の光学系の断
面図である。
面図である。
【図６】本発明の映像表示装置の実施例４の光学系の断
面図である。
面図である。
【図７】本発明の映像表示装置の実施例５の光学系の断
面図である。
面図である。
【図８】本発明の映像表示装置の実施例５の変形例の光
学系の断面図である。
学系の断面図である。
【図９】本発明の映像表示装置の実施例６の光学系の断
面図である。
面図である。
【図１０】本発明の映像表示装置の実施例７の光学系の
断面図である。
断面図である。
【図１１】本発明の映像表示装置の実施例８の光学系の
断面図である。
断面図である。
【図１２】本発明の映像表示装置の実施例９の光学系の
断面図である。
断面図である。
【図１３】本発明の映像表示装置の実施例１０の光学系
の断面図である。
の断面図である。
【図１４】本発明の映像表示装置の実施例１１の光学系
の断面図である。
の断面図である。
【図１５】本発明の映像表示装置の実施例１２の光学系
の断面図である。
の断面図である。
【図１６】本発明の映像表示装置の実施例１３の光学系
の断面図である。
の断面図である。
【図１７】各実施例で共通に用いる接眼光学系の断面図
である。
である。
【図１８】本発明が適用できる他の接眼光学系の例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図１９】本発明の映像表示装置を頭部装着式映像表示
装置として構成した場合の例を示す断面図と斜視図であ
る。
装置として構成した場合の例を示す断面図と斜視図であ
る。
【図２０】従来の映像表示装置の光学系の１例の断面図
である。
である。
【図２１】従来の映像表示装置の光学系の別の例の断面
図である。
図である。
【図２２】従来の映像表示装置の光学系のもう１つの例
の断面図である。
の断面図である。
【図２３】従来の映像表示装置の光学系のさらにもう１
つの例の断面図である。
つの例の断面図である。
Ｅ 観察者眼球 １ 画像表示素子 ２ 接眼光学系（変形プリズム） ３ 第１面 ４ 第２面 ５ 第３面 ４' 第４面 ６ 視線検出用光学部材 ７、７' 反射面 ８ 結像光学系 ９ 撮像素子 １０ 瞳孔 ３０ シースルー用補正プリズム ３１ シースルー用光学部材の観察者眼球とは反対側の
面 ３２ 視線検出用光学部材の反射光の出射面 ３３ 正レンズ ３４ 反射プリズム ３５ 視線検出光結像用の面 ３６ ミラー ３７ シースルー用光学部材の下側の面に設けれた反射
面 ３８ ダイクロイックミラー ４０ 頭部装着式映像表示装置 ４１ ヘッドバンド ４２ 液晶シャッター
面 ３２ 視線検出用光学部材の反射光の出射面 ３３ 正レンズ ３４ 反射プリズム ３５ 視線検出光結像用の面 ３６ ミラー ３７ シースルー用光学部材の下側の面に設けれた反射
面 ３８ ダイクロイックミラー ４０ 頭部装着式映像表示装置 ４１ ヘッドバンド ４２ 液晶シャッター
Claims (9)
- 【請求項１】映像を表示する画像表示素子と、 前記画像表示素子に表示された映像を観察者眼球に導く
反射作用を持つ面を少なくとも１面有する接眼光学系
と、 観察者眼球の反射光を撮像素子に結像する視線検出光学
系とからなる映像表示装置において、 前記視線検出光学系は、少なくとも前記接眼光学系と観
察者眼球から出る視線検出光に対して反射作用を持つ前
記接眼光学系に接着された視線検出用光学部材とから構
成され、 前記視線検出光は、前記接眼光学系の反射作用を持つ面
を透過後、前記光学部材により中間像を形成せずに観察
者眼球の像を前記撮像素子上に結像することを特徴とす
る映像表示装置。 - 【請求項２】前記視線検出用光学部材が、反射作用と光
学パワーを持つことを特徴とする請求項１記載の映像表
示装置。 - 【請求項３】前記視線検出用光学部材による反射作用に
より、画像表示素子方向とは略反対方向に前記視線検出
光を偏向することを特徴とする請求項１記載の映像表示
装置。 - 【請求項４】前記視線検出用光学部材の反射作用を持つ
面は、可視光を透過し赤外光を反射するダイクロイック
膜によりなることを特徴とする請求項１記載の映像表示
装置。 - 【請求項５】前記視線検出用光学部材がシースルー用光
学部材であり、前記視線検出光学系が、映像観察用の接
眼光学系の一部と前記シースルー用光学部材の一部を介
して、前記シースルー用光学部材の観察者眼球とは反対
側の面で反射した後に、前記撮像素子上に結像すること
を特徴とする請求項１記載の映像表示装置。 - 【請求項６】前記視線検出光の光路が、観察者眼球から
前記接眼光学系の一部を透過し、前記シースルー用光学
部材の一部を透過し、前記シースルー用光学部材の観察
者眼球とは反対側の面で反射し、前記接眼光学系と前記
シースルー用光学部材との接合面で反射し、前記結像光
学系から前記撮像素子に達することを特徴とする請求項
５記載の映像表示装置。 - 【請求項７】前記視線検出光の光路が、観察者眼球から
前記接眼光学系の一部を透過し、前記シースルー用光学
部材の一部を透過し、前記シースルー用光学部材の観察
者眼球とは反対側の面で反射し、前記接眼光学系と前記
シースルー用光学部材との接合面で反射し、前記シース
ルー用光学部材の観察者眼球とは反対側の面で反射し、
前記結像光学系から前記撮像素子に達することを特徴と
する請求項５記載の映像表示装置。 - 【請求項８】前記視線検出光学系が、前記シースルー用
光学部材とそれに接合しているプリズムで構成されてい
ることを特徴とする請求項５記載の映像表示装置。 - 【請求項９】前記視線検出光学系を構成する面の中、少
なくとも１面が直交するＸ方向とＹ方向で異なる光学作
用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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33410197A JP4040730B2 (ja) | 1997-09-26 | 1997-12-04 | 映像表示装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-261954 | 1997-09-26 | ||
| JP26195497 | 1997-09-26 | ||
| JP33410197A JP4040730B2 (ja) | 1997-09-26 | 1997-12-04 | 映像表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11161191A true JPH11161191A (ja) | 1999-06-18 |
| JP4040730B2 JP4040730B2 (ja) | 2008-01-30 |
Family
ID=26545312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33410197A Expired - Fee Related JP4040730B2 (ja) | 1997-09-26 | 1997-12-04 | 映像表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4040730B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113885247A (zh) * | 2020-07-03 | 2022-01-04 | 松下知识产权经营株式会社 | 显示系统 |
| US11852830B2 (en) | 2020-06-18 | 2023-12-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Augmented reality glass and operating method therefor |
-
1997
- 1997-12-04 JP JP33410197A patent/JP4040730B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11852830B2 (en) | 2020-06-18 | 2023-12-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Augmented reality glass and operating method therefor |
| CN113885247A (zh) * | 2020-07-03 | 2022-01-04 | 松下知识产权经营株式会社 | 显示系统 |
| CN113885247B (zh) * | 2020-07-03 | 2024-03-01 | 松下知识产权经营株式会社 | 显示系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4040730B2 (ja) | 2008-01-30 |
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