【手続補正書】
【提出日】平成19年9月19日(2007.9.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
瞳面と像面との間に配置された光学系において、
前記光学系が、少なくとも第１プリズムと、第２プリズムと、前記第１プリズムと前記第２プリズムとの間に挟まれ且つ両プリズムに貼り合わせて構成されたホログラフィック素子とを含み、
前記光学系を介して前記瞳面と前記像面とを結ぶ光路内を進む光束を第１光束としたときに、
前記第１プリズムが、前記瞳面側に配置されていて前記第１光束を透過させる作用と反射する作用とを兼ね備えた第１−１面と、前記第１−１面を境に前記瞳面とは反対側に配置された第１−２面と、前記像面側に配置されていて前記第１光束を透過させる第１−３面とを有し、
前記第２プリズムが、前記第１−２面と同一形状を有して対向配置されていて前記第１光束を少なくとも２回透過させる第２−１面と、前記第２プリズムの前記第２−１面を境に前記瞳面とは反対側に配置されていて前記第１光束を反射する第２−２面とを有し、
前記ホログラフィック素子が、前記第１光束が該ホログラフィック素子に対して第１の入射角度で入射したときにはその光束を回折反射し、第２及び第３の入射角度で入射したときにはその光速を透過するように形成することによって、前記第１プリズムの前記第１−２面が前記第１光束を透過させる作用と反射する作用とを兼ね備えるように構成され、
前記第１プリズムの前記第１−１面が、前記第１光束が該第１−１面に対して全反射臨界角を超えた入射角度で入射したときにはその光束を反射し、全反射臨界角を超えない入射角度で入射したときにはその光束を透過させるような全反射面となるように構成することによって、前記反射と透過の両作用を兼ね備えるように構成されていることを特徴とする光学系。
【請求項２】
前記請求項１に記載の光学系を含んだ観察光学系において、
前記像面に観察者が観察する画像を表示する画像表示素子を配置し、
前記瞳面に観察者の眼球が位置するように射出瞳を形成し、
前記画像表示素子から射出された第１光束が、少なくとも、前記第１−３面を透過して前記第１プリズム内に入射し、前記第１−２面に対して前記第１の入射角度で入射することによって前記ホログラフィック素子により回折反射され、前記第１−１面で全反射され、前記第１−２面に対して前記第２の入射角度で入射することによって前記ホログラフィック素子を透過して前記第１プリズムから一旦射出し、前記第２−１面を透過して前記第２プリズム内に入射し、前記第２−２面で反射され、前記第２−１面に対して前記第３の入射角度で入射することによって前記ホログラフィック素子を透過して前記第２プリズムを射出し、前記第１−２面を透過して再度前記第１プリズム内に入射し、前記第１−１面を透過することによって前記第１プリズムを射出して前記射出瞳側に導かれるように構成したことを特徴とする観察光学系。
【請求項３】
前記請求項１に記載の光学系を含んだ撮像光学系において、
前記像面に物体像を撮像する撮像素子を配置し、
前記瞳面に物体からの光束の明るさを絞る明るさ絞りを配置し、
前記明るさ絞りを通過した物体光が、少なくとも、前記第１−１面を透過して前記第１プリズム内に入射し、前記第１−２面に対して前記第３の入射角度で入射することによって前記ホログラフィック素子を透過して前記第１プリズムから一旦射出し、前記第２−１面を透過して前記第２プリズム内に入射し、前記第２−２面で反射され、前記第２−１面に対して前記第２の入射角度で入射することによって前記ホログラフィック素子を透過して前記第２プリズムを射出し、前記第１−２面を透過して再度前記第１プリズム内に入射し、前記第１−１面で全反射され、前記第１−２面に対して前記第１の入射角度で入射することによって前記ホログラフィック素子により回折反射され、前記第１−３面を透過することによって前記第１プリズムを射出して前記撮像素子に導かれるように構成したことを特徴とする撮像光学系。
【請求項４】
前記瞳面の中心と前記像面の中心とを結ぶ光線を軸上主光線とし、前記射出瞳を通過する位置での前記軸上主光線の直線を延長した線を視軸とし、前記像面に配置された画像表示素子の表示した画像面からの垂線と前記視軸とのなす角度をθとしたとき、次の条件式（１）を満足するように前記画像素子表示素子が配置されている請求項２に記載の観察光学系。
４０．０（°）  ＜  ｜θ｜  ＜  １００．０（°）    ・・・・・（１）
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
また、本発明では、前記瞳面の中心と前記像面の中心とを結ぶ光線を軸上主光線とし、前記射出瞳を通過する位置での前記軸上主光線の直線を延長した線を視軸とし、前記像面に配置された画像表示素子の表示した画像面からの垂線と前記視軸とのなす角度をθ（図２０参照）としたとき、次の条件式（１）を満足するように前記画像素子表示素子が配置されていることが重要である。
４０．０（°）  ＜  ｜θ｜  ＜  １００．０（°）    ・・・・・（１）
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
第２プリズム４は、第２−１面４1、第２−２面４2を有している。第２−１面４1は、第１プリズム３の第１−２面３2と対向位置に配置され、体積型ホログラム６を挟んで第１プリズム３の第１−２面３2と接合している。第２−１面４1の面上には第１プリズム３の第１−２面３2に貼り付けられた体積型ホログラム６が貼り付けられていて、第１光束が第２の入射角度及び第３の入射角度で入射したときには体積型ホログラム６によりその光束を透過させるように構成されており、第２−１面４1は、第１光束を少なくとも２回透過させる作用を有する、入射面及び射出面として構成されている。
第２−２面４2は、第２−１面４1を境に瞳とは反対側に配置されていて、第１光束を反射する作用を有する、反射面として構成されている。
また、第１プリズムの第１−２面３2と第２プリズムの第２−１面４1とは面形状が同一に形成されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９７】
なお、本実施例では、第１プリズム３のＬＣＤ５側の面（第１−３面）３3が自由曲面に、体積型ホログラム６が貼り付けられた面（第１−２面）３2が平面に、瞳側の面（第１−１面）３1が自由曲面又は回転対称非球面に、第１−３面３3と第１−２面３2との間の光路中においてプリズム内の第１光束を反射する面３4が自由曲面に、第２プリズム４の体積型ホログラム６が貼り付けられた面（第２−１面）４1が平面に、反射面（第２−２面）４2が自由曲面にそれぞれ形成されている。また、反射面（第２−２面）４2には、ミラーコーティングが施されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９９】
また、本実施例では、第１プリズム３のＬＣＤ５側の面（第１−３面）３3が自由曲面に、体積型ホログラム６が貼り付けられた面（第１−２面）３2が平面に、瞳側の面（第１−１面）３1が自由曲面又は回転対称非球面に、第２プリズム４の体積型ホログラム６が貼り付けられた面（第２−１面）４1が平面に、反射面（第２−２面）４2が自由曲面に、第２−２面４2と第２−１面４1との間の光路中においてプリズム内の第１光束を反射する面４3が自由曲面に、それぞれ形成されている。
また、負レンズ１２が、第１プリズム３の第１−１面３1と射出瞳１との間に配置されている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０３】
本実施例によれば、バッファー部１７を押圧して、第２プリズム４に液圧を加えることで、蛇腹部１８が第２−１面４1から離れる方向に広がり、デフォーマブルミラー面４2の位置が変化する。デフォーマブルミラー面４2の位置が変化すると、その面で反射されて撮像素子１３に向かう光束の光路長が変化すると共に、結像位置が変化する。
したがって、本実施例によれば、第２プリズム４を撮像光学系のフォーカシング機構として用いることができる。