【手続補正書】
【提出日】平成20年7月28日(2008.7.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示素子と、該画像表示素子が形成する原画からの光を観察者の眼に導く表示光学系とを有する画像表示装置であって、
前記表示光学系は、少なくとも反射作用を有する第１の面と、該第１の面で反射した前記原画からの光を再度、前記第１の面に向けて反射する第２の面とを有し、
前記第１の面に再度入射した中心画角主光線はそのヒットポイント上での面の法線に対し、前回とは反対側に反射して進むとともに、
前記表示光学系は、該表示光学系内で前記原画の中間像を形成し、
前記画像表示素子と前記中間像との間に、複数の光学素子を接合した接合光学素子が配置され、該複数の光学素子は互いに分散が異なる材料で形成された少なくとも２つの光学素子を含んでおり、前記接合光学素子は、前記表示光学系の瞳結像面と前記画像表示素子との間に配置されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記接合光学素子は、少なくとも１つの正の光学的パワーを有する正光学素子と、少なくとも１つの負の光学的パワーを有する負光学素子とを含むことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記接合光学素子において、前記負光学素子は、前記正光学素子よりも前記画像表示素子に近い側に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記負光学素子は、両凹レンズであることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記画像表示素子は、光源からの光を反射する反射型表示素子であり、
前記接合光学素子のうち、母線断面上で前記光源に近い側の部分が前記画像表示素子から離れる方向にチルトしていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記表示光学系は、前記原画からの中心画角主光線を折り返すように反射する折り返し面を有し、
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の画像表示装置。
｜θ｜＜６０°
ここで、θは、前記中心画角主光線であって前記折り返し面に対する入射光線と反射光線とが成す角度である。
【請求項７】
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の画像表示装置。
｜d｜＜４０（ｍｍ）  
ここで、ｄは前記中心画角主光線の光路上において、前記接合光学素子のうち前記画像表示素子から最も遠い光学面と前記瞳結像面との間の距離である。
【請求項８】
前記接合光学素子が、屈折率Ｎ１を有する光学素子と、屈折率Ｎ２を有する光学素子とを有し、以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の画像表示装置。
｜Ｎ１―Ｎ２|  ＞  ０．１。
【請求項９】
前記接合光学素子が、アッベ数ν１を有する光学素子と、アッベ数ν２を有する光学素子とを有し、以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の画像表示装置。
｜ν１―ν２|  ＞  １０。
【請求項１０】
撮像素子と、被写体からの光を該撮像素子に導く撮像光学系とを有する撮像装置であって、
前記撮像光学系は、少なくとも反射作用を有する第１の面と、該第１の面で反射した前記被写体からの光を再度、前記第１の面に向けて反射する第２の面とを有し、
前記第１の面に再度入射した中心画角主光線はそのヒットポイント上での面の法線に対し、前回とは反対側に反射して進むとともに、
前記撮像光学系は、該撮像光学系内で前記被写体の中間像を形成し、
前記撮像素子と前記中間像との間に、複数の光学素子を接合した接合光学素子が配置され、該複数の光学素子は互いに分散が異なる材料で形成された少なくとも２つの光学素子を含んでおり、前記接合光学素子は、前記撮像光学系の瞳結像面と前記撮像素子との間に配置されていることを特徴とする撮像装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明の一側面としての画像表示装置は、画像表示素子と、該画像表示素子が形成する原画からの光を観察者の眼に導く表示光学系とを有する。表示光学系は、少なくとも反射作用を有する第１の面と、該第１の面で反射した原画からの光を再度第１の面に向けて反射する第２の面とを有する。第１の面に再度入射した中心画角主光線はそのヒットポイント上での面の法線に対し、前回とは反対側に反射して進む。さらに、表示光学系は、該表示光学系内で原画の中間像を形成する。そして、画像表示素子と中間像との間に、複数の光学素子を接合した接合光学素子が配置され、その複数の光学素子は互いに分散が異なる材料で形成された少なくとも２つの光学素子を含んでおり、接合光学素子は、表示光学系の瞳結像面と画像表示素子との間に配置されていることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
また、本発明の他の側面としての撮像装置は、撮像素子と、被写体からの光を該撮像素子に導く撮像光学系とを有する。撮像光学系は、少なくとも反射作用を有する第１の面と、該第１の面で反射した被写体からの光を再度第１の面に向けて反射する第２の面とを有する。第１の面に再度入射した中心画角主光線はそのヒットポイント上での面の法線に対し、前回とは反対側に反射して進む。さらに、撮像光学系は、該撮像光学系内で被写体の中間像を形成する。そして、撮像素子と中間像との間に、複数の光学素子を接合した接合光学素子が配置され、その複数の光学素子は互いに分散が異なる材料で形成された少なくとも２つの光学素子を含んでおり、接合光学素子は、表示光学系の瞳結像面と画像表示素子との間に配置されていることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
このとき、光学素子１内（つまりは表示光学系内）で、ＬＣＤ表示面（Ｓ２１）の両端から射出した光線が交わっており、ＬＣＤ表示画像（原画）の中間像ＭＩが形成されている。本実施例では、面Ｓ５での反射から面Ｓ４での反射の間に中間像ＭＩが形成されているが、必ずしもこの間で中間像を形成する必要はない。また、中間像面を通過する光束を略平行光束として、射出瞳Ｓ１に導く所謂接眼光学系部分の収差補正を容易にするために、中間像は、接眼光学系部分での像面湾曲や非点収差の発生する状況に合わせて、適宜湾曲したり非点隔差を有したりするように形成されていることが好ましい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
また、面Ａでの再反射を、中心画角主光線（画像表示素子の原画の中心から表示光学系の射出瞳の中心に至る光線）をそのヒットポイント上での面の法線に対し、面Ａでの最初（前回）の反射とは反対側に反射して進ませるようにすることで、往路と復路とがほぼ重複した往復光路が形成される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
ここで、折り返し面に入射した光線が反射されて射出される際に、該折り返し面に対する入射光線と反射光線（射出光線）とがなす角度θは、
｜θ｜＜６０° …（１）
を満たす（満足する）ことが望ましい。この条件を外れると、折り返し反射後の光路（復路）が往路を逆戻りせず、往復光路というよりもいわゆるジグザグ光路になってしまい、光学素子１が大型化する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
本実施例では、貼り合わせレンズ（接合光学素子）を２つのレンズによって構成している。Ｍ面を持つレンズは正の屈折力を有し、Ｎ面を持つレンズは負の屈折力を有する。瞳結像面に近い方のレンズを正の屈折力を有する正レンズ（正光学素子）とすることで、光束の広がりを抑え、光学系の大型化を防止している。また、負の屈折力を持つ負レンズ（負光学素子）は両凹レンズである。これは、凹レンズの方が、メニスカス負レンズに比べて格段に偏心倍率色収差を補正する機能が高いためである。なお、正レンズによって光束が集光されているため、正レンズからの光束が負レンズによって広がることがない。これにより、光学系の大型化を抑えることができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８７】
実施例１，２では画像表示装置について説明したが、実施例１，２で説明した光学系を、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置に用いられる撮像光学系にも応用可能である。この場合、実施例１，２の反射型ＬＣＤの位置に、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）を配置する。外界像（被写体）からの光束は、実施例１，２で説明した光路を逆向きに進んで撮像素子に結像する。例えば、実施例１の光学系を用いる場合、外界像からの光束は、光学素子２の面Ｓ２から入射して、光学素子３，４，５，６，８を通って撮像素子に導かれる。なお、この場合の中心画角主光線は、撮像光学系の入射瞳の中心を通り撮像素子の撮像面の中心に至る光線とするとよい。これにより、外界像の撮像を行うことが可能である。本実施例でも、実施例１，２で説明したのと同様に、撮像光学系内で被写体の中間像が形成される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
また、貼り合わせレンズ（接合光学素子）は少なくとも１つの正の屈折力を持つレンズ（正光学素子）と、少なくとも１つの負の屈折力を持つレンズ（負光学素子）から構成されているので、偏心光学系により発生する偏倍率色収差をきわめて良好に補正することができる。