【事件の表示】
　特許第３４３３５８７号「表示装置」の請求項１に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３４３３５８７号の請求項１に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　本件特許第３４３３５８７号の発明は、平成７年９月２０日に特許出願され、平成１５年５月３０日にその特許の設定登録がなされたものであり、その後、山内　淑子より特許異議の申立てがなされ、取消しの理由が通知され、その指定期間内である平成１６年７月２日に訂正請求がなされた後、再度取消しの理由が通知され、その指定期間内である平成１６年１２月１４日に、平成１６年７月２日付けの訂正請求を取り下げるとともに、新たに訂正請求がなされたものである。　
　
２．訂正の適否についての判断
（１）［訂正の内容］
　訂正請求書による訂正事項は次のとおりである。
ａ．特許請求の範囲の請求項１の「光学系とを備え、その光学素子の前方に」を、「光学系とを備え、その出射手段は観察者が視認可能な上下若しくは左右方向の瞳の配置領域に対応して所定の光線出射角に画像表示光線を出射し、その光学素子の前方に」と訂正する。
　これに伴い、特許明細書の段落【０００７】の「光学系とを備え、その光学素子の前方に」を、「光学系とを備え、その出射手段は観察者が視認可能な上下若しくは左右方向の瞳の配置領域に対応して所定の光線出射角に画像表示光線を出射し、その光学素子の前方に」と訂正する。
ｂ．特許請求の範囲の請求項１の「その光学系により画像表示光線の光路を変更する」を、「その光学素子は凹面状の反射面で画像表示光線を反射することで、画像表示光線の光路を変更する」と訂正する。
　これに伴い、特許明細書の段落【０００７】の「その光学系により画像表示光線の光路を変更する」を、「その光学素子は凹面状の反射面で画像表示光線を反射することで、画像表示光線の光路を変更する」と訂正する。
ｃ．特許請求の範囲の請求項１の「その光学素子は、画像表示光線の光路を変更するプリズムと」を、「前記光学素子は、２つのプリズムからなるものであって、観察者側のプリズムは、球面若しくは円筒面からなる前記反射面と該反射面より観察者側には前記配置領域内の各瞳位置から見た前記出射手段の画像表示面の各点虚像の収差を小さくするよう前記反射面より曲率半径の小さい球面若しくは円筒面からなる凹面状の屈折面とが形成されるとともに」と訂正する。
　これに伴い、特許明細書の段落【０００７】の「その光学素子は、画像表示光線の光路を変更するプリズムと」を、「前記光学素子は、２つのプリズムからなるものであって、観察者側のプリズムは、球面若しくは円筒面からなる前記反射面と該反射面より観察者側には前記配置領域内の各瞳位置から見た前記出射手段の画像表示面の各点虚像の収差を小さくするよう前記反射面より曲率半径の小さい球面若しくは円筒面からなる凹面状の屈折面とが形成されるとともに」と訂正する。
ｄ．特許請求の範囲の請求項１の２か所の字句「そのプリズム」を「観察者側のプリズム」と訂正する。
　これに伴い、特許明細書の段落【０００７】の字句「そのプリズム」を、「観察者側のプリズム」と訂正する。
ｅ．特許請求の範囲の請求項１の２か所の字句「別のプリズム」を「他方のプリズム」と訂正する。
　これに伴い、特許明細書第３頁の段落【０００７】の字句「別のプリズム」を、「他方のプリズム」と訂正する。
ｆ．特許請求の範囲の請求項１の「前面側に貼り合わされる」を、「反射面側に貼り合わされる」と訂正する。
　これに伴い、特許明細書の段落【０００７】の「前面側に貼り合わされる」を、「反射面側に貼り合わされる」と訂正する。
　
（２）［訂正の範囲の適否、拡張・変更の存否］ 
　上記訂正事項ａの特許請求の範囲の請求項１における訂正は、観察者が視認可能な瞳の配置領域と画像表示光線との関係を明確化したものであり、特許明細書の段落【００１９】に「観察対象の虚像の位置Ｐはドライバーの瞳１３の中心から前方に２ｍである。また、観察対象の虚像の大きさに対応する表示視野は、上下画角が２．２６°、左右画角が３．０°である。また、各瞳サイズは上下方向に４０ｍｍ、左右方向に１１０ｍｍであり、この瞳サイズの範囲に瞳があれば、上記表示視野の虚像を欠けることなく観察できる。また、画像表示面の頂点における法線と中心光線とのなす光線出射角は１５°である。」という記載に基づくものであるから、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正である。また、訂正事項ａの発明の詳細な説明の記載における訂正は、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載との整合をとるため、明瞭でない記載の釈明を目的としたものである。
　上記訂正事項ｂの特許請求の範囲の請求項１における訂正は、特許明細書の特許請求の範囲に記載された「その光学系により画像表示光線の光路を変更する」をより下位概念である「その光学素子は凹面状の反射面で画像表示光線を反射することで、画像表示光線の光路を変更する」と限定しようとするものである。当該「その光学素子は凹面状の反射面で画像表示光線を反射することで、画像表示光線の光路を変更する」は、図８より一義的に導き出されるものである。また、上記訂正事項ｂの発明の詳細な説明の記載における訂正は、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載との整合をとるため、明瞭でない記載の釈明を目的としたものである。
　上記訂正事項ｃの特許請求の範囲の請求項１における訂正は、特許明細書の特許請求の範囲に記載された「その光学素子は、画像表示光線の光路を変更するプリズムと」をより下位概念である「前記光学素子は、２つのプリズムからなるものであって、観察者側のプリズムは、球面若しくは円筒面からなる前記反射面と該反射面より観察者側には前記配置領域内の各瞳位置から見た前記出射手段の画像表示面の各点虚像の収差を小さくするよう前記反射面より曲率半径の小さい球面若しくは円筒面からなる凹面状の屈折面とが形成されるとともに」と限定しようとするものである。当該「前記光学素子は、２つのプリズムからなるものであって、観察者側のプリズムは、球面若しくは円筒面からなる前記反射面と該反射面より観察者側には前記配置領域内の各瞳位置から見た前記出射手段の画像表示面の各点虚像の収差を小さくするよう前記反射面より曲率半径の小さい球面若しくは円筒面からなる凹面状の屈折面とが形成されるとともに」は、特許明細書の段落【００１９】の「以下の表１に、画像表示面６、各屈折面３ａ、１４ａ、反射面３ｂ、１４ｂ、およびドライバーの瞳１３の、曲率半径、頂点位置、法線角度、屈折率およびアッベ数を示す。なお、各頂点位置は、ドライバーの瞳１３の中心を原点として、前後方向をＺ軸、上下方向をＸ軸とし、後方および上方に向かう方向が正の座標により示す。また、法線方向は、各頂点位置における法線の方向を、後方に向かう方向を零として示す。」という記載、及び図１、図８、表１から一義的に導き出されるものである。また、上記訂正事項ｃの発明の詳細な説明の記載における訂正は、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載との整合をとるため、明瞭でない記載の釈明を目的としたものである。
　上記訂正事項ｄの特許請求の範囲の請求項１における訂正は、特許明細書の特許請求の範囲に記載される２つのプリズムの区別を明確化したものであり、当該「観察者側のプリズム」は、図１より一義的に導き出されるものであり、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正である。また、上記訂正事項ｄの発明の詳細な説明の記載における訂正は、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載との整合をとるため、明瞭でない記載の釈明を目的としたものである。
　上記訂正事項ｅの特許請求の範囲の請求項１における訂正は、上記訂正事項ｄの「観察者側のプリズム」との区別を明確化したものであり、当該「他方のプリズム」は、図１より一義的に導き出されるものであり、明瞭でない記載の釈明に相当するものである。また、上記訂正事項ｅの発明の詳細な説明の記載における訂正は、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載との整合をとるため、明瞭でない記載の釈明を目的としたものである。
　上記訂正事項ｆの特許請求の範囲の請求項１における訂正は、特許明細書の特許請求の範囲に記載された２つのプリズムである「観察者側のプリズム」と「他方のプリズム」との位置関係を明確化したものであり、図１より一義的に導き出されるものであり、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正である。また、上記訂正事項ｆの発明の詳細な説明の記載における訂正は、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載との整合をとるため、明瞭でない記載の釈明を目的としたものである。
　したがって、上記訂正事項ａ〜ｆは、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものでもなく、特許法第１２０条の４第３項で準用する第１２６条第２項、第３項の規定に適合するものである。
　
（３）［結び］
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項ただし書及び同条第３項において準用する特許法１２６条第２項、第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
３．特許異議の申立てについて
（１）［申立ての理由の概要］
　特許異議申立人山内　淑子は、下記甲第１号証を提出し、請求項１に係る発明の特許は、甲第１号証記載の発明であるから、特許法第２９条第１項の規定に違反してなされたものであり、また、請求項１に係る発明の特許は、甲第１号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明できたものであるから、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものであり、取り消すべき旨主張している。
　甲第１号証：特開平２−２９７５１６号公報
　
（２）［本件発明］
　本件請求項１に係る発明（以下、「本件発明」という。）は、訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１に記載された事項により特定される次のとおりのものである。
　「画像表示光線の出射手段と、観察者の前方に配置される半透明の光学素子を有する光学系とを備え、その出射手段は観察者が視認可能な上下若しくは左右方向の瞳の配置領域に対応して所定の光線出射角に画像表示光線を出射し、その光学素子の前方に観察対象の虚像を形成するように、その光学素手は凹面状の反射面で画像表示光線を反射することで、画像表示光線の光路を変更する表示装置において、前記光学素子は、２つのプリズムからなるものであって、観察者側のプリズムは、球面若しくは円筒面からなる前記反射面と該反射面より観察者側には前記配置領域内の各瞳位置から見た前記出射手段の画像表示面の各点虚像の収差を小さくするよう前記反射面より曲率半径の小さい球面若しくは円筒面からなる凹面状の屈折面とが形成されるとともに、観察者側のプリズムの反射面側に貼り合わされる他方のプリズムとを有し、その光学素子を透過する光の観察者側のプリズムにおける屈折と他方のプリズムにおける屈折とは打ち消し合うことを特徴とする画像表示装置。」
　
（３）［引用刊行物記載の発明］
　当審が通知した取消しの理由に引用された刊行物
　刊行物１：特開平２−２９７５１６号公報（甲第１号証）
　刊行物１は、ヘルメットディスプレイ装置に係るものであって、３頁左下欄４行〜１１行には、
　「第１図に従えば、視準光学システムは、同一光路に沿って順番に光映像の発生装置又は光源１、対物視準レンズ又は視準器２、第１の放物面鏡４及び第２の放物面鏡５から成る。鏡４及び５は同焦点システム（confocal system）を形成する。それらの共通焦点Ｆは第１図に示されている。鏡４は全反射性であり、鏡５は外部風景から来る放射を通過させるために半透明である。」、
が記載され、また４頁右下欄１１行〜１５行には、
　「鏡４及び５の作成を容易にするために、プレート１０は、第４図に示されるように６つの平面によって境界をつけられた多面体型の容積を全体として形成するべく１つの中央要素及び２つの末端要素１０Ｔ１、１０Ｔ２によって適当に形成される。」
が記載されている。
　
（４）［対比・判断］
　異議申立人は、異議申立書中で特許法第２９条第１項の規定に違反してされたものであるから取り消すべき旨、主張するが、異議申立書の内容から判断すると、該条文は、特許法第２９条第１項第３号とするのが正しいと認められるから、異議申立書中の「特許法第２９条第１項」とあるのは「特許法第２９条第１項第３号」と読み替えて以下に検討すると、
　本件発明と刊行物１記載の発明とを対比すると、刊行物１記載の発明は、本件発明が具備する「観察者側のプリズムは、球面若しくは円筒面からなる前記反射面と該反射面より観察者側には前記配置領域内の各瞳位置から見た前記出射手段の画像表示面の各点虚像の収差を小さくするよう前記反射面より曲率半径の小さい球面若しくは円筒面からなる凹面状の屈折面とが形成される」という構成を具備していない。
　しかも本件発明は、前記構成を有することで、明細書記載の「特殊非球面を用いることなく、例えば球面や円筒面のような製造容易な面を用いた場合であっても、瞳サイズを広くした場合の各瞳位置における虚像の歪みを小さくできる。」といった顕著な効果を奏するものと認められる。
　してみると、本件発明は、刊行物１に記載された発明と同一であるとも、刊行物１に記載された発明に基づき当業者が容易に発明することができたものとも認められない。
　したがって、本件発明の特許は、特許法第２９条第１項第３号または同法第２９条第２項のいずれの規定にも違反してなされたものではない。
　
（５）［結び］
　したがって、特許異議申立ての理由および証拠によっては、本件発明についての特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件発明についての特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１６年１２月２８日（２００４．１２．２８）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
表示装置
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　画像表示光線の出射手段と、観察者の前方に配置される半透明の光学素子を有する光学系とを備え、
その出射手段は観察者が視認可能な上下若しくは左右方向の瞳の配置領域に対応して所定の光線出射角に画像表示光線を出射し、
素子は凹面状の反射面で画像表示光線を反射することで、
前記光学素子は、２つのプリズムからなるものであって、観察者側のプリズムは、球面若しくは円筒面からなる前記反射面と該反射面より観察者側には前記配置領域内の各瞳位置から見た前記出射手段の画像表示面の各点虚像の収差を小さくするよう前記反射面より曲率半径の小さい球面若しくは円筒面からなる凹面状の屈折面とが形成されるとともに
観察者側のプリズム
射面側に貼り合わされる他方のプリズム
観察者側のプリズム
他方のプリズム
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は、車両や船舶等の乗物に搭載されるヘッドアップディスプレイに適した表示装置に関し、特に、低視野（１０°以下）で広い瞳サイズを有する非同軸ヘッドアップディスプレイに適したものである。
　【０００２】
　【従来の技術】
　例えばナビゲーション情報を車両のドライバーに提供する表示装置として、そのナビゲーション情報に対応する画像の表示器と、ドライバーの前方に配置される光路変更素子を有する光学系とを備えるヘッドアップディスプレイ装置を用いることが提案されている。
　【０００３】
　例えば、図２２に示すように、その表示器の画像表示面１０１から出射される画像表示光線の光路を、その光学系を構成する光学素子の反射面１０２とコンバイナ１０３とにより変更することで、その画像表示光線をドライバーの瞳１０４に導き、そのコンバイナーの前方に形成される虚像をドライバーに視認させる。なお、図２２における画像表示光線は、観察者の瞳１０４に至る光線の中で画像表示面１０１の頂点から出射される中心光線Ｌを示す。
　【０００４】
　【発明が解決しようとする課題】
　ここで、前後方向をＸ軸、上下方向をＺ軸、ＸＺ平面において光路変更素子に入射する画像表示光線と光路変更素子から出射する画像表示光線とのなす角を非同軸角θ、その中心光線Ｌが画像表示面の頂点における法線となす角を光線出射角ψとした場合、その非同軸角θは瞳１０４の位置に応じて変化するため、虚像を視認可能な瞳１０４の配置領域に対応する瞳サイズを広くすると、非同軸角θの最大値は大きくなる。また、その非同軸角θが大きくなると光線出射角ψも大きくなる。しかし、その画像表示面１０１から出射される画像表示光線の強さは、その光線出射角ψが零の場合に最も強く、その光線出射角ψが大きくなると弱くなる。そのため、瞳サイズを広くすると、瞳の位置によっては視認される虚像が暗くなるという問題があった。
　【０００５】
　また、その虚像の結像位置がドライバーに近接していると、車両前方の実際の景色を注視している状態から虚像を認識するまでに時間を要し、運転上好ましくない。そのため、その虚像の結像位置をドライバーの前遠方とすることが要求される。そこで、その画像表示面と光学系を構成する光学素子との間の光学距離、光学素子相互間の光学距離、およびコンバイナーとドライバーの瞳との間の光学距離を長くし、画像表示光線の光路長を長くすることが考えられる。しかし、車両におけるドライバーの前方スペースは制限されているため、そのような光学距離を長くすると表示装置が大型化し、車両に搭載するのが困難になる。また、その光学系を構成する光学素子の反射面や回折面として、トリック面や多項式非球面等により表される特殊非球面を用い、その虚像を明瞭に結像できる位置を決定するパラメータを多くすることで、画像表示光線の光路長を調整し、その虚像をドライバーの前遠方において明瞭に結像させることが考えられる。しかし、そのような特殊非球面を有する光学素子は製造が困難であり、特に、瞳サイズを広くした場合、各瞳位置において虚像の歪みを小さくするには特殊非球面を有する光学素子を複数用いる必要があった。
　【０００６】
　本発明は、上記課題を解決することのできる表示装置を提供することを目的と
　する。
　【０００７】
　【課題を解決するための手段】
　本発明の画像表示装置は、画像表示光線の出射手段と、観察者の前方に配置される半透明の光学素子を有する光学系とを備え、
その出射手段は観察者が視認可能な上下若しくは左右方向の瞳の配置領域に対応して所定の光線出射角に画像表示光線を出射し、
素子は凹面状の反射面で画像表示光線を反射することで、
前記光学素子は、２つのプリズムからなるものであって、観察者側のプリズムは、球面若しくは円筒面からなる前記反射面と該反射面より観察者側には前記配置領域内の各瞳位置から見た前記出射手段の画像表示面の各点虚像の収差を小さくするよう前記反射面より曲率半径の小さい球面若しくは円筒面からなる凹面状の屈折面とか形成されるとともに
観察者側のプリズム
射面側に貼り合わされ
他方のプリズム
観察者側のプリズム
他方のプリズム
　【０００８】
　本発明の構成によれば、プリズムにより画像表示光線を屈折させることで、屈折させない場合に比べ、光線出射角を大きくすることなく非同軸角を大きくすることが可能になる。これにより、瞳サイズを広くした場合でも、各瞳位置において明るい虚像を視認できる。
　【０００９】
　また、画像表示面から相異なる瞳位置それぞれに致る画像表示光線の光路をプリズムにより変更することで、その各光路長をプリズムにより調整できる。これにより、光学系を構成する光学素子の反射面や回折面として特殊非球面を用いることなく、例えば球面や円筒面のような製造容易な面を用いた場合であっても、瞳サイズを広くした場合の各瞳位置における虚像の歪みを小さくできる。すなわち、光学系を構成する光学素子として製造容易なものを用いて、瞳サイズを広く（例えば上下４０ｍｍ以上、左右１００ｍｍ以上）でき、且つ、各瞳位置において虚像の歪みを小さくできる。
　【００１０】
　【発明の実施の形態】
　図１は、車両用ヘッドアップディスプレイを構成する第１実施形態の表示装置１を示し、画像表示器２と、光学系とを備え、その光学系は、第１光学素子３と、この第１光学素子３に対向する第２光学素子４とにより構成されている。
　【００１１】
　その画像表示器２はダッシュボード７に内蔵され、例えば透過型液晶表示器により構成され、後ろ向きの画像表示面６からナビゲーション情報等に対応する画像の表示光線を後方に向かって出射する。なお、図１における画像表示光線は、観察者の瞳１３に至る光線の中で画像表示面６の頂点から出射される中心光線Ｌを示す。
　【００１２】
　その第１光学素子３はダッシュボード７に内蔵される第１プリズムであって、前後に相対向する屈折面３ａと反射面３ｂとを有し、画像表示光線は屈折面３ａを介して空気中から第１プリズム３内に入射し、その入射時に屈折し、次に反射面３ｂにおいて反射し、次に屈折面３ａを介して第１プリズム３から空気中に出射し、その出射時に屈折する。この第１プリズム３により光路変更された画像表示光線は、ダッシュボード７に形成された開口を覆う透明板９を介して第２光学素子４に至る。
　【００１３】
　その第２光学素子４は、ダッシュボード７上に配置されることでドライバー（観察者）の前方に配置される第２プリズム（光路変更素子）１４を有する。その第２プリズム１４は、前後に相対向する屈折面１４ａと反射面１４ｂとを有し、画像表示光線は屈折面１４ａを介して空気中から第２プリズム１４内に入射し、その入射時に屈折し、次に反射面１４ｂにおいて反射し、次に屈折面１４ａを介して第２プリズム１４から空気中に出射し、その出射時に屈折する。この第２プリズム１４により光路変更された画像表示光線は、第２光学素子４の前方からの光と共にドライバーの瞳１３に導かれる。これにより、その第２光学素子４の前方位置Ｐの虚像をドライバーは視認する。なお、その第２光学素子４は、第２プリズム１４の前面側に貼り合わされている第３プリズム１５を有し、第２光学素子４を透過する光の第２プリズム１４における屈折と第３プリズム１５における屈折とは打ち消しあい、第２光学素子４を透過する光は実質的に直進するものとされている。
　【００１４】
　図２は、車両用ヘッドアップディスプレイを構成する第２実施形態の表示装置２１を示す。上記第１実施形態との相違は、第２光学素子４を第２、第３プリズム１４、１５に代えてコンバイナ２２により構成し、そのコンバイナ２２の光路変更面２２ａにおける反射により画像表示光線の光路を変更する。また、画像表示面６を左右横向きに配置し、その画像表示面６から横方向に向かって出射された画像表示光線を第１プリズム３に導く反射面２３ａを有するミラー２３を配置している。他は第１実施形態と同様で、同一部分は同一符号で示す。
　【００１５】
　図３は、車両用ヘッドアップディスプレイを構成する第３実施形態の表示装置３１を示す。上記第１実施形態との相違は、第２光学素子４を第２、第３プリズム１４、１５に代えてコンバイナ２２により構成し、そのコンバイナ２２における光路変更面２２ａにおける反射により画像表示光線の光路は変化する。また、画像表示面６を前向きに配置し、その画像表示面６から前方に向かって出射された画像表示光線を第１プリズム３に導く反射面３３ａを有するミラー３３を配置している。他は第１実施形態と同様で、同一部分は同一符号で示す。
　【００１６】
　図４は、車両用ヘッドアップディスプレイを構成する第４実施形態の表示装置４１を示す。上記第３実施形態との相違は、第１プリズム３とミラー３３の配置を逆にしている点にある。他は第３実施形態と同様で、同一部分は同一符号で示す。
　【００１７】
　図５は、車両用ヘッドアップディスプレイを構成する第５実施形態の表示装置５１を示す。上記第１実施形態との相違は、第１プリズム３をなくし、画像表示面６を前向きに配置し、画像表示面６から出射される画像表示光線を直接第２プリズム１４に入射させるようにした点にある。他は第１実施形態と同様で、同一部分は同一符号で示す。
　【００１８】
　なお、上記各実施形態のプリズムにおける反射面や、他の光学素子における反射面を、その反射面と同等の光学特性を有する回折面により構成し、画像表示光線の光路を回折により変更させてもよい。また、そのプリズムの屈折面、反射面、回折面は、フラットな面であってもよいしフラットでなくてもよい。また、上記第２〜第４実施形態において、コンバイナに代えて車両の半透明のフロントガラスにより画像表示光線を反射させて光路を変更してもよい。また、上記各実施形態においてダッシュボード内に配置される画像表示器や光学素子を、ダッシュボード上や他の位置に配置してもよい。また、本発明は自動車以外の例えば船舶等の表示装置にも適用でき、その表示画像の内容もナビゲーション情報に限定されるものではない。
　【００１９】
　【第１実施例】
　図６〜図８は第１実施例に関し、上記第１実施形態に対応する画像表示光線の光路を示す。本第１実施例において、観察対象の虚像の位置Ｐはドライバーの瞳１３の中心から前方に２ｍである。また、観察対象の虚像の大きさに対応する表示視野は、上下画角が２．２６°、左右画角が３．０°である。また、各瞳サイズは上下方向に４０ｍｍ、左右方向に１１０ｍｍであり、この瞳サイズの範囲に瞳があれば、上記表示視野の虚像を欠けることなく観察できる。また、画像表示面の頂点における法線と中心光線とのなす光線出射角は１５°である。以下の表１に、画像表示面６、各屈折面３ａ、１４ａ、反射面３ｂ、１４ｂ、およびドライバーの瞳１３の、曲率半径、頂点位置、法線角度、屈折率およびアッベ数を示す。なお、各頂点位置は、ドライバーの瞳１３の中心を原点として、前後方向をＺ軸、上下方向をＸ軸とし、後方および上方に向かう方向が正の座標により示す。また、法線方向は、各頂点位置における法線の方向を、後方に向かう方向を零として示す。
　【００２０】
　【表１】
　【００２１】
　図９は、第１実施例において瞳１３から画像表示面６に向かい光線を逆追跡し、得られた結果をプロットしたスポット図である。このスポット図は、上記表示視野に分布する１５の点虚像を形成し、上記瞳サイズの範囲で瞳を動かして各点虚像を見た場合の各点虚像の収差を示す。この図９より、その収差は小さく、明瞭な虚像をドライバーの前遠方に形成できることを確認できる。
　【００２２】
　【第２実施例】
　図１０〜図１２は第２実施例に関し、上記第２実施形態に対応する画像表示光線の光路を示す。本第２実施例において、観察対象の虚像の位置Ｐはドライバーの瞳１３の中心から前方に２ｍである。また、観察対象の虚像の大きさに対応する表示視野は、上下画角が２°、左右画角が３．０°である。また、各瞳サイズは上下方向に４０ｍｍ、左右方向に１１０ｍｍである。また、画像表示面の頂点における法線と中心光線とのなす光線出射角は８．１°である。以下の表２に、画像表示面６、各屈折面３ａ、反射面３ｂ、２２ａ、２３ａおよびドライバーの瞳１３の、曲率半径、頂点位置、法線角度、屈折率およびアッベ数を示す。なお、各頂点位置は、ドライバーの瞳１３の中心を原点として、前後方向をＺ軸、上下方向をＸ軸、左右方向をＹ軸とし、後方、上方および左方に向かう方向が正の座標により示す。また、法線方向は、各頂点位置における法線の方向を、Ｙ軸回りの角度θＹについては後方に向かう方向を零とし、Ｘ軸回りの角度θＸについては上方に向かう方向を零とし、Ｚ軸回りの角度θＺについては右方に向かう方向を零として示す。また、第１プリズム３の反射面３ｂは上下方向に湾曲する円筒面で、Ｘ軸回りの曲率半径ＲＸが有限でＹ軸回りの曲率半径ＲＹが無限とされている。
　【００２３】
　【表２】
　【００２４】
　図１３は、第２実施例において瞳１３から画像表示面６に向かい光線を逆追跡し、得られた結果をプロットしたスポット図である。このスポット図は、上記表示視野に分布する１５の点虚像を形成し、上記瞳サイズの範囲で瞳を動かして各点虚像を見た場合の各点虚像の収差を示す。この図１３より、その収差は小さく、明瞭な虚像をドライバーの前遠方に形成できることを確認できる。
　【００２５】
　【第３実施例】
　図１４〜図１６は第３実施例に関し、上記第３実施形態に対応する画像表示光線の光路を示す。本第３実施例において、観察対象の虚像の位置Ｐはドライバーの瞳１３の中心から前方に２ｍである。また、観察対象の虚像の大きさに対応する表示視野は、上下画角が２°、左右画角が３．０°である。また、各瞳サイズは上下方向に４０ｍｍ、左右方向に１１０ｍｍである。また、画像表示面の頂点における法線と中心光線とのなす光線出射角は１７．３°である。以下の表３に、画像表示面６、各屈折面３ａ、反射面３ｂ、２２ａ、３３ａおよびドライバーの瞳１３の、曲率半径、頂点位置、法線角度、屈折率およびアッベ数を示す。
　【００２６】
　【表３】
　【００２７】
　図１７は、第３実施例において瞳１３から画像表示面６に向かい光線を逆追跡し、得られた結果をプロットしたスポット図である。このスポット図は、上記表示視野に分布する１５の点虚像を形成し、上記瞳サイズの範囲で瞳を動かして各点虚像を見た場合の各点虚像の収差を示す。この図１７より、その収差は小さく、明瞭な虚像をドライバーの前遠方に形成できることを確認できる。
　【００２８】
　【第４実施例】
　図１８〜図２０は第４実施例に関し、上記第４実施形態に対応する画像表示光線の光路を示す。本第４実施例において、観察対象の虚像の位置Ｐはドライバーの瞳１３の中心から前方に２ｍである。また、観察対象の虚像の大きさに対応する表示視野は、上下画角が１．５°、左右画角が３．０°である。また、各瞳サイズは上下方向に４０ｍｍ、左右方向に１１０ｍｍである。また、画像表示面の頂点における法線と中心光線とのなす光線出射角は１５°である。なお、反射面３３ａは、Ｙ軸回りの曲率半径ＲＹが無限で２次曲面係数Ｋ＝２３３．０７３の２次曲面とされ、ｘｙｚ座標空間において、ρ２＝ｘ２＋ｙ２、ｃ＝１／ＲＸとして、ｚ＝ｃρ２／〔１＋｛１−（１＋Ｋ）ｃ２ρ２｝１／２〕で表される。以下の表４に、画像表示面６、各屈折面３ａ、反射面３ｂ、２２ａ、３３ａおよびドライバーの瞳１３の、曲率半径、頂点位置、法線角度、屈折率およびアッべ数を示す。
　【００２９】
　【表４】
　【００３０】
　図２１は、第４実施例において瞳１３から画像表示面６に向かい光線を逆追跡し、得られた結果をプロットしたスポット図である。このスポット図は、上記表示視野に分布する１５の点虚像を形成し、上記瞳サイズの範囲で瞳を動かして各点虚像を見た場合の各点虚像の収差を示す。この図２１より、その収差は小さく、明瞭な虚像をドライバーの前遠方に形成できることを確認できる。
　【００３１】
　【発明の効果】
　本発明の表示装置によれば、光学系を構成する光学素子として製造容易なものを用いることができ、瞳サイズを広くでき、各瞳位置において明るく歪みのない虚像を視認できる。
　【００３２】
　【本発明の実施態様】
　本発明の表示装置において、プリズムは画像表示光線の屈折面と表示面とを有するのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
　【図１】本発明の第１実施形態の表示装置の構成説明図
　【図２】本発明の第２実施形態の表示装置の構成説明図
　【図３】本発明の第３実施形態の表示装置の構成説明図
　【図４】本発明の第４実施形態の表示装置の構成説明図
　【図５】本発明の第５実施形態の表示装置の構成説明図
　【図６】本発明の第１実施例の光路を示す側面図
　【図７】本発明の第１実施例の光路を示す平面図
　【図８】本発明の第１実施例の光路の拡大側面図
　【図９】本発明の第１実施例のスポット図
　【図１０】本発明の第２実施例の光路を示す側面図
　【図１１】本発明の第２実施例の光路を示す平面図
　【図１２】本発明の第２実施例の光路の拡大側面図
　【図１３】本発明の第２実施例のスポット図
　【図１４】本発明の第３実施例の光路を示す側面図
　【図１５】本発明の第３実施例の光路を示す平面図
　【図１６】本発明の第３実施例の光路の拡大側面図
　【図１７】本発明の第３実施例のスポット図
　【図１８】本発明の第４実施例の光路を示す側面図
　【図１９】本発明の第４実施例の光路を示す平面図
　【図２０】本発明の第４実施例の光路の拡大側面図
　【図２１】本発明の第４実施例のスポット図
　【図２２】従来の表示装置の構成説明図
　【符号の説明】
　１　表示装置
　２　画像表示器
　３、１４　プリズム
　１３　瞳
　Ｐ　虚像形成位置