(57)【要約】【課題】光学素子の鼻側部分を削り落とし、削り落とした側の画角の光束を蹴ることで、左右の光学素子同士が鼻に干渉しない広画角な画像を得る。【解決手段】左眼用のプリズム体は、鼻側部分の一部が削り落とされている。画像の観察時には、画角Ｆ８とＦ６からＦ９に向って明るさが徐々に低下したグラデーションの状態で観察される。しかし、右眼用のプリズム体においては画角Ｆ８、Ｆ６、Ｆ９の明るさは低下することがないので、両眼視では融合化されて違和感なく画像観察が可能となる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示素子からの光束を左眼用及び右眼用の光学素子を透過又は反射して観察者の瞳に導く画像表示装置において、左眼の瞳と右眼の瞳とを結ぶ線を水平軸とし、前記画像表示素子から前記光学素子によって導かれる光束が観察者の瞳に導き、観察画像の水平軸に平行な方向の画角を水平画角とし、該水平画角から決まる前記光学素子の有効光束領域のうち、前記光学素子の鼻側に近い部分の領域を削り、該削った領域の光量落ちを他方の光学素子の同じ領域により補完することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記画像表示素子と瞳径から決まる光束が、前記光学素子の削り落とすべき面の透過又は反射する領域を有効光束領域としたとき、該有効光束領域のうち３％以上の領域が瞳に導かれないように、前記光学素子の鼻側に最も近い対角光束を削る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】
前記光学素子を通り鼻側に最も近い対角光束のうち、５０％以上の光束が観察者の瞳に導かれないように、前記削り落とすべき面の観察者の鼻側に最も近い対角光束を削る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４】
前記光学素子は右眼用の光学素子と左眼用の光学素子から構成することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示素子などに表示された原画を拡大表示させるＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）やプロジェクタ等の画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＲＴやＬＣＤ等の画像表示素子を用い、これらの表示素子に表示された画像を光学素子を介して拡大表示させる頭部装着型のＨＭＤが良く知られている。
【０００３】
このＨＭＤ等の画像表示装置は、表示される拡大像に迫力を持たせるために、光学性能が良好で、できるだけ大きな拡大像が望まれている。また、これらの装置を頭部に装着するため、特に装置全体の小型化、軽量化が要望されている。
【０００４】
しかし、拡大像を得ながら光学系を小型にするために、プリズムから成る光学素子を観察者に近付けると、光学素子が鼻に当たるという問題が発生する。そのため、光学素子が鼻に当たらないようにし、アイレリーフを確保すると共に、光学系全体を観察者から遠去け、更に広画角画像を観察者に与えようとすると、光学系全体が極めて大型化し、重量が重くなるという問題が発生する。更に、広画角な光学素子を達成するためには、右眼用の光学素子と左眼用の光学素子が干渉するので、広画角を達成することが困難となる。
【０００５】
特許文献１には、左右の接眼光学系と二次元表示素子を使用したＨＭＤが開示されている。単眼では広画角が達成できているが、左右で広画角を達成しようとすると、実際には左右の接眼光学系が干渉してしまい、広画角を達成することは難しい。
【０００６】
また特許文献２には、１つの画像を右眼用と左眼用に分割し、それぞれの画像を左右の接眼光学系を使用し、左右の眼に導くＨＭＤが開示されている。片眼で観察する際には半分に分割された画像となるが、両眼で観察する際には１つの画像が観察できるオーバーラップ法を使用して画像を得るようになっている。
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２７４０９７号公報
【特許文献２】特開２００４−７３１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
観察者に画像を表示する光学系は、図１６（ａ）に示すようにＨＭＤの２つの光学素子１Ｌ、１Ｒを観察者の左右眼ＥＬ、ＥＲに近付け、アイレリーフｅを短くすることで光学素子１の小型化を図っている。
【０００９】
なお、左右の瞳孔間距離の平均は６３ｍｍで、アイレリーフｅ≦２０ｍｍの場合は、左右それぞれの光学系が水平方向に大きくならないため、光学素子は観察者の鼻に当接することはない。
【００１０】
しかし、広画角な画像を観察者に表示するためには、図１６（ｂ）、（ｃ）に示すように、画角の拡大に伴い左眼用、右眼用の光学素子１Ｌ、１Ｒが大型化してゆき、光学素子１Ｌ、１Ｒ同士が干渉してしまうという問題が発生する。また、光学素子１Ｌ、１Ｒが干渉しなくとも、観察者の鼻の側面に光学素子１Ｌ、１Ｒ、又は光学素子１Ｌ、１Ｒを保持する鏡筒などの部材が当接してしまう問題がある。
【００１１】
また、観察者の広画角を見るときの眼の回転量に合わせ、観察者Ｐの眼ＥＬ、ＥＲに入射する光束が蹴られないようにしなければならないため、広画角になるに従い瞳径が大きくなり、それが光学素子１Ｌ、１Ｒの大型化につながっている。
【００１２】
また画像を２つに分割し、左右眼に半分ずつの画像を導くオーバーラップ法を適用すると、例えば右眼用の光学素子を考えた場合に、右眼に導かない左半分の画像の光学素子が不必要となるため、画角が広くなっても左右の光学素子が干渉し難くなる。このように、画像を２つに分割して、それぞれの画像を観察者Ｐの左右眼に画像を導くと、観察者Ｐはそれぞれ左右眼で観察される右眼用画像と左眼用画像の境目を融合させる必要がある。しかし実際には、境目をうまく融合することができないため、快適な観察環境が得られない。
【００１３】
本発明の目的は、光学素子の鼻側部分を削り落とすことにより、削り落とした側の画角の光束を蹴ることで、左右の光学素子が鼻に干渉することなく、広画角な画像が得られる画像素子装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するための本発明に係る画像素子装置の技術的特徴は、画像表示素子からの光束を左眼用及び右眼用の光学素子を透過又は反射して観察者の瞳に入射させる画像表示装置において、左眼の瞳と右眼の瞳とを結ぶ線を水平軸とし、前記画像表示素子から前記光学素子によって導かれる光束が観察者の瞳に導き、観察画像の水平軸に平行な方向の画角を水平画角とし、該水平画角から決まる前記光学素子の有効光束領域のうち、前記光学素子の鼻側に近い部分の領域を削り、該削った領域の光量落ちを前記他方の光学素子の同じ領域により補完することにある。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る画像素子装置によれば、左右の光学素子を観察者の鼻側に近い部分の領域を削ることで、表示素子からの光束の一部を蹴りながらも違和感のない画像を観察者に与えることができる。また、光学系が鼻に当たらない、或いは左右の光学系が干渉しないため、広画角でかつ小型化が可能となる。更に、鼻側付近を通る画角の明るさが半分以下になっても、両眼で観察するときには違和感のない画像が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を図１〜図１５に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は実施例の構成図を示している。観察者Ｐの左右眼ＥＬ、ＥＲの前方に、画像表示素子１０Ｌ、１０Ｒが配置され、更に画像表示素子１０Ｌ、１０Ｒと眼ＥＬ、ＥＲの間に、それぞれ左眼用プリズム体１１Ｌ、右眼用プリズム体１１Ｒから成る光学素子が配置されている。そして、これらのプリズム体１１Ｌ、１１Ｒの対角光束である鼻側部分１２Ｌ、１２Ｒが除去されている。ここで対角光束とは、光学系の４隅に当たる４つの画角、画角Ｆ１、Ｆ３、Ｆ７、Ｆ９の光束のことである。
【００１７】
図２に示すように、例えば左方の画像表示素子１０Ｌから出射する左眼用の観察画像を３×３分割の計９分割し、それぞれ画角Ｆ１〜Ｆ９とする。この画角Ｆ１〜Ｆ９は左眼ＥＬと右眼ＥＲの瞳を結ぶ平行な方向を水平軸とし、この水平軸を基準に規定されている。
【００１８】
図３に示すように、画像表示素子１０Ｌ、１０Ｒから出射するこれらの画角Ｆ１〜Ｆ９は、プリズム体１１Ｌ、１１Ｒを介して観察者の左眼ＥＬ、右眼ＥＲの瞳に導かれる。
【００１９】
図４は左眼ＥＬ用のプリズム体１１Ｌ上の画角Ｆ１〜Ｆ９を示している。なお、画角の縦×横の分割数を５×３分割（計１５分割）や９×９分割（計８１分割）などにしても同様である。
【００２０】
図５において、左眼ＥＬ用のプリズム体１１Ｌは、観察者の瞳に光束が導かれたとき、プリズム体１１Ｌの鼻側部分１２Ｌが削り落とされ、同様に右眼ＥＲ用のプリズム体１１Ｌも鼻側部分が削り落とされている。
【００２１】
図６は図５に示すように鼻側部分１２Ｌを削り落としたプリズム体１１Ｌから出射した光束が透過する領域を示し、画像表示素子１０Ｌから出射した画角Ｆ１〜Ｆ９の光束を示している。この場合の画像の観察時には、画角Ｆ８、Ｆ６からＦ９に向って、明るさが徐々に低下したグラデーションの状態で観察される。
【００２２】
通常のプリズム体１１Ｌ、１１Ｒでは、水平画角４０度以上の広画角を達成しようとすると、鼻側部分が鼻と干渉してしまう。また、広画角でなくてもアイレリーフを確保すると、左右のプリズム体１１Ｌ、１１Ｒが鼻側部分で干渉する。そのため例えば図５では、プリズム体１１Ｌ、１１Ｒの鼻側部分１２Ｌ、１２Ｒを有効光束領域の約８％の領域を削り落として鼻に当たらないようにすると、画角Ｆ９の光束のうち５０％以上、また画角Ｆ８の光束のうち約５０％がカットされる。
【００２３】
このように、プリズム体１１Ｌにおいて有効光束領域の約８％の領域を削り落とすと、図６では片眼で観察する画像の領域のうち、グラデーション状態になる領域が１２．５％、即ち観察される画像の光量落ち領域は全体の１２．５％となる。
【００２４】
更に、左右のプリズム体１１Ｌ、１１Ｒの鼻側部分１２Ｌ、１２Ｒをそれぞれ削り落とした光学系で画像を観察すると、図７（ａ）、（ｂ）に示すように左右反対領域に明るさの落ちた画像が観察される。グラデーション状態で明るさが低下した領域は、他方の眼で観察できる画像では明るさが低下していないため補完され、この画像を両眼で観察すると図８に示すように、グラデーション状態によって境目が見えない。従って、明るさの低減が殆ど感じられない違和感のない画像を観察することができる。
【００２５】
図１で示した光学系よりも広画角な表示装置や、アイレリーフを長く確保した光学系の場合には、図９に示すようにプリズム体１１Ｌ、１１Ｒの鼻側部分１２Ｌの全体を削り落とすことが好ましい。つまり、画角Ｆ７からＦ９に向って削り落とすことにより、プリズム体１１Ｌ、１１Ｒの鼻側の面が減少するため、左右のプリズム体１１Ｌ、１１Ｒが干渉せず、観察者の鼻に当たらない小型の表示装置が得られる。
【００２６】
この場合に、図１０に示すように画角Ｆ７〜Ｆ９側の明るさが徐々に低下するが、両眼で観察すれば特に違和感はなく、広画角な画像を観察することが可能となる。
【００２７】
［数値例１］任意の画角で瞳径４〜１０ｍｍの場合
図１１、図１２は観察者の瞳から見たときの有効光束領域と、画像表示素子からの光が左眼用プリズム体１１Ｌを射出するときの光束が示されている。
【００２８】
画像表示素子１０Ｌから出射した光束が左眼用プリズム体１１Ｌを介して瞳に導かれるとき、図１１（ａ）〜（ｃ）はプリズム体１１Ｌまでのアイレリーフｅを約２０ｍｍ、画角４０度、瞳径４ｍｍとしたときの有効光束領域の例を示している。また、図１２（ａ）、（ｂ）はプリズム体１１Ｌまでのアイレリーフｅを約２０ｍｍ、画角６０度、瞳径４ｍｍとしたときの有効光束領域の例を示している。
【００２９】
画像表示素子１０Ｌ、１０Ｒと瞳径から決まる光束が、プリズム体１１Ｌ、１１Ｒの削り落とすべき面を透過又は反射する光束を有効光束領域としたとき、有効光束領域のうちの１％以上の光束が瞳に導かれないように、削り落とすことが望ましい。例えば、図１１（ａ）、図１２（ａ）の示す点線ａから、鼻側に向ってプリズム体１１Ｌ、１１Ｒを削り落とすと、有効光束領域全体に対し１％が瞳に導かれない。このようにすることで、プリズム体１１Ｌ、１１Ｒが鼻に当接することを防止し、広画角な画像を観察者に表示することができる。
【００３０】
更に望ましくは、有効光束領域のうち１０％以上の光束が瞳に導かれないように、プリズム体１１Ｌ、１１Ｒを削り落とすことが望ましい。例えば、図１１（ａ）の点線ｂ、（ｂ）、（ｃ）の点線ａ、図１２（ａ）の点線ｂ、（ｂ）の点線ａから、鼻側に向ってプリズム体１１Ｌ、１１Ｒを削り落とすと、有効光束領域全体に対し１０％が瞳に導かれない。状況に応じて、プリズム体１１Ｌ、１１Ｒに対して斜めに削り落としたり、真っ直ぐに削り落としたり、また、曲率を持った形状で削り落とすことが望ましい。
【００３１】
このとき、観察される画像の光量落ち領域は全体の１５％以上で、鼻側の最も近くを通る対角光束の５０％以上の光束が瞳に導かれないようにする。鼻側に向ってプリズム体１１Ｌ、１１Ｒを削り落とすと、有効光束領域全体に対し１０％が瞳に導かれない。このようにすることで、更にプリズム体１１Ｌ、１１Ｒが鼻に当接することを防ぎ、広画角な画像を観察者に表示しながら、光学系を全体的に小さくすることができる。
【００３２】
更に、鼻逃げを確保するために、有効光束領域のうち３０％以上の光束が瞳に導かれないように、プリズム体１１Ｌ、１１Ｒを削り落とすことが望ましい。例えば、図１１（ａ）の点線ｃ、（ｂ）の点線ｂ、図１１（ａ）の点線ｃ、（ｂ）の点線ｂから、鼻側に向ってプリズム体１１Ｌ、１１Ｒを削り落とすと、有効光束領域全体に対し３０％の領域を通る光束が瞳に導かれない。
【００３３】
このとき、画像の光量落ちの領域は５０％以下で、そのうち鼻側に最も近くを通る画角を含む画像の全光束の１２％は全く瞳に光束が導かれない。しかし、左右の画像を重ね合わせて見たとき、単眼視の境目は周辺からの明るさがグラデーションが掛かったように落ちてくるので、境目が気にならず、鼻に近い周辺画角のみが単眼視になるため、両眼による融合には全く問題がない。また、単眼視領域は画像の周辺なため、特に人の眼は注視しないため、単眼視になっていてもぼんやりと画像が認識できるため、特に違和感がない。
【００３４】
有効光束領域の５０％以上の光束が瞳に導かれないように、プリズム体１１Ｌ、１１Ｒを削り落とすと、全体の画像の光量落ち領域が大きくなるため、明るさの低減が気になり、違和感のある画像を観察者に表示することになる。実施例において、アイレリーフｅを何ｍｍとしても有効である。
【００３５】
画角４０度以上で瞳径４〜１０ｍｍで使用する場合に、削り量と蹴られ量が最もバランスが良いポイントは、画角が４０度以上ならば有効光束領域の３％以上プリズム体１１Ｌ、１１Ｒを削り落とすことが望ましい。また、６０度以上ならば５％以上が瞳に導かれないようにすることが好ましい。図１１、図１２から分かるように、画角６０度以上の方が、画角４０度に比べて有効光束領域に対する各画角の光束の大きさ（割合）が小さいため、削り量を大きくしても、光束の蹴り量が大きくならないので、画像の観察には問題がない。
【００３６】
図１１、図１２に示す光束の画角は、全て図４に示すように９つに分割している。また、プリズム体１１Ｌ、１１Ｒの形状などが変われば、有効光束領域を通る光束の形状や大きさが変化するため、この図１１、図１２に限ることはない。
【００３７】
［数値例２］画角４０度〜６０度で瞳径１０ｍｍ以上の場合
図１３（ａ）、（ｂ）は左眼用プリズム体１１Ｌまでのアイレリーフｅを約２０ｍｍ、画角４０度、瞳径１１ｍｍのときの有効光束領域の例を示している。また、図１４（ａ）、（ｂ）はプリズム体１１Ｌまでのアイレリーフｅを約２０ｍｍ、画角６０度、瞳径１２ｍｍのときの有効光束領域の例を示している。
【００３８】
画像表示素子１０Ｌ、１０Ｒと瞳径から決まる光束が、削り落とすべき面を透過又は反射する光束を有効光束領域としたとき、有効光束領域のうちの１％以上の光束が瞳に導かれないように、プリズム体１１Ｌ、１１Ｒを削り落とすことが望ましい。このとき、観察される画像の光量落ち領域は１％以上で、鼻側に近くを通る対角画角の光束の１％以上の光束が瞳に導かれないようにする。このようにすることで、プリズム体１１Ｌ、１１Ｒが鼻に当接することを防ぎ、広画角な画像を観察者に表示することができる。
【００３９】
更に望ましくは、有効光束領域のうち、５％以上の光束が瞳に導かれないようにプリズム体１１Ｌ、１１Ｒを削り落とすことが望ましい。このとき、観察される画像の光量落ち領域は全体の５％以上、鼻側の最も近くを通る対角光束は、対角光束全体の２５％以上が瞳に導かれないようにする。このようにすることで、更にプリズム体１１Ｌ、１１Ｒが鼻に当たることを防ぎ、かつ有効光束領域を最小に確保しながら広画角な画像を観察者に表示できる。
【００４０】
更には、有効光束領域のうち１０％以上の光束が瞳に導かれないように、プリズム体１１Ｌ、１１Ｒを削り落とすことが望ましい。このとき、観察される画像の光量落ち領域は上述の５％のときよりも多く１０％以上となり、鼻側の最も近くを通る対角光束は、対角光束全体の１０％以上が瞳に導かれないようにする。このようにするには、図１３（ａ）の点線ａ、（ｂ）の点線ａ、ａ’、図１４（ａ）、（ｂ）の点線ａから鼻側に向って、プリズム体１１Ｌ、１１Ｒを削り落とすと、有効光束領域全体に対し１０％が瞳に導かれない。これにより、更にプリズム体１１Ｌ、１１Ｒが鼻に当たることを防止し、かつ有効光束領域を最小に確保しながら、光学系全体の小型化に寄与し、広画角な画像を観察者に表示できる。
【００４１】
また、鼻逃げを確保するために、有効光束領域のうちの３０％以上の光束が瞳に導かれないように、プリズム体１１Ｌ、１１Ｒを削り落とすことが望ましい。例えば、図１３（ａ）、（ｂ）の点線ｂ、図１４（ａ）、（ｂ）の点線ｂから鼻側に向かって削り落とすとよい。このとき、観察される画像の光量落ち領域は全体の２５％以上で、鼻側に最も近くを通る対角光束の５０％以上は瞳に導かれない。しかし、他眼で観察される画像の明るさが落ちていないため、明るさの低減は気にならない。
【００４２】
また、周辺画角の光束が瞳に導かれず、単眼視領域が発生しても、単眼視の境目は周辺からの明るさがグラデーションが掛かったように低下するので、境目が気にならず、鼻に近い周辺画角のみが単眼視になるため、両眼による融合には全く問題がない。
【００４３】
また、単眼視領域は画像の周辺なため、特に人眼は注視しないため、単眼視になっていても、ぼんやりと画像が認識できるため特に違和感がない。瞳径を確保し、広画角を達成するために、プリズム体１１Ｌ、１１Ｒの鼻側部分１２Ｌ、１２Ｒを削り落とすことにより、違和感のない画像を観察者に提供しながらも、光学系が観察者の鼻に当接することはない。更には、左右の光学系の干渉を避けることができるため、光学系全体を小型することができる。
【００４４】
有効光束領域の５０％以上の光束が瞳に導かれないようにプリズム体１１Ｌ、１１Ｒを削り落とすと、全体の画像の光量落ち領域が大きくなるため、明るさの低減が気になり、違和感のある画像を観察者に表示することになる。
【００４５】
アイレリーフｅを何ｍｍとしても対応はできるが、光学系が大型化しないようにするには、アイレリーフｅは１０〜４０ｍｍであることが望ましい。
【００４６】
画角４０度〜６０度で瞳径１０ｍｍ以上に使用する場合に、削り量と蹴られ量を最もバランスを良くするには、有効光束領域の８％以上が瞳に導かれないように、プリズム体１１Ｌ、１１Ｒを削り落とすことである。このようにすることで、広画角で瞳径が大きくても、快適な観察環境を観察者に表示することができる。
【００４７】
［数値例３］画角６０度以上で瞳径１０ｍｍ以上の場合
画像表示素子１０Ｌ、１０Ｒから出射した光が、プリズム体１１Ｌ、１１Ｒを介して瞳に導かれるとき、図１５（ａ）、（ｂ）はプリズム体１１Ｌ、１１Ｒまでのアイレリーフｅを約２０ｍｍ、画角８０度、瞳径１６ｍｍのときの有効光束領域を示している。
【００４８】
画像表示素子１０Ｌ、１０Ｒと瞳径から決まる光束が、削り落とすべき面を透過又は反射する光束を有効光束領域としたとき、有効光束領域のうち１％以上の光束が瞳に導かれないように、プリズム体１１Ｌ、１１Ｒを削り落とすことが望ましい。このとき、観察される画像の光量落ち領域は１％以上で、鼻側の近くを通る対角画角の光束は１％以上の光束が瞳に導かれないようにする。これにより、プリズム体１１Ｌ、１１Ｒが鼻に当たることを防止し、広画角な画像を観察者に表示することができる。
【００４９】
更に、鼻逃げを確保するためには、有効光束領域のうち５％以上の光束が瞳に導かれないように、プリズム体１１Ｌ、１１Ｒを削り落とすことが望ましい。このとき、観察される画像の光量落ち領域は全体の５％以上、鼻側の最も近くを通る対角光束のうち１０％以上が瞳に導かれないようにする。このようにして、プリズム体１１Ｌ、１１Ｒが鼻に当たることを防止し、かつ有効光束領域を最小に確保しながら広画角な画像を観察者に表示できる。
【００５０】
また、有効光束領域のうち１０％以上の光束が瞳に導かれないように、例えば図１５（ａ）の点線ａのようにプリズム体１１Ｌ、１１Ｒを削り落とすことが望ましい。このとき、観察される画像の光量落ち領域は全体の１５％以上で、鼻側の最も近くを通る対角光束のうちの２０％以上光束を瞳に導かれないようにする。このようにすることで、有効光束領域のうちの５％以上の光束が瞳に導かれないように、プリズム体１１Ｌ、１１Ｒを削り落としたときよりも、更にプリズム体１１Ｌ、１１Ｒが鼻に当たることが防止される。かつ、有効光束領域を最小に確保しながら、光学系全体の小型化に寄与し、広画角な画像を観察者に表示できる。また、図１５（ｂ）の点線ａのように削り落とすと、有効光束領域のうち１５％以上の光束が瞳に導かれないようになる。
【００５１】
更に、有効光束領域のうち３０％以上の光束が瞳に導かれないようにし、かつ観察される画像の光量落ち領域は全体の２５％以下になるように、例えば図１５（ａ）、（ｂ）の点線ｂのようにプリズム体１１Ｌ、１１Ｒを削り落とすことが望ましい。このとき、鼻側に最も近くを通る対角光束のうち７５％以上が瞳に導かれない。しかし、左右の画像を重ね合わせて見たときは、一方の眼に対して明るさが落ちた画像は、他眼で観察される画像の明るさが落ちていないため、両眼で観察するときには明るさの低減は気にならない。
【００５２】
また、周辺画角の光束が片眼では１００％瞳に導かれず、他眼では１００％瞳に導かれるような単眼視になっても、単眼視の境目は周辺からの明るさがグラデーションが掛かったように落ちてくる。従って、単眼視の境目が気にならず、また鼻に近い周辺画角のみが単眼視になるため、両眼による融合には全く問題はない。
【００５３】
単眼視領域は画像の周辺なため、特に人は注視しないため、単眼視になっていてもぼんやりと画像が認識できるため、特に違和感がない。鼻側のプリズム体１１Ｌ、１１Ｒを削り落としているため、広画角になっても、光学系全体を観察者に近付けることができるため、光学系全体を大型化せずに、広画角な画像を表示することができる。
【００５４】
特に、画角６０度以上の光学系では、左右のプリズム体１１Ｌ、１１Ｒが干渉しないために、図９に示すようにプリズム体１１Ｌ、１１Ｒの鼻側の上側から下側に向って削り落とすことが望ましい。このようにすることで、左右のプリズム体１１Ｌ、１１Ｒが鼻側で当接しないため広画角にすることが可能で、また快適な観察環境を観察者に与えることができる。
【００５５】
有効光束領域の５０％以上の光束が瞳に導かれないように、プリズム体１１Ｌ、１１Ｒを削り落とすと、全体の画像の光量落ち領域が大きくなるため、画像が暗くなり過ぎ、快適な観察環境を表示できない。
【００５６】
アイレリーフｅを何ｍｍにしても、本実施例では特に問題はないが、プリズム体１１Ｌ、１１Ｒが大型化しないようにするには、アイレリーフｅは１０〜４０ｍｍであることが望ましい。
【００５７】
画角６０度以上で瞳径１０ｍｍ以上で使用するプリズム体１１Ｌ、１１Ｒを考えた場合に、有効光束領域３％以上が瞳に導かれないように、プリズム体１１Ｌ、１１Ｒの鼻側の部分を削り落とすことが望ましい。更には、画角８０度以上瞳径１０ｍｍ以上の場合は、有効光束領域の５％以上が瞳に導かれないようにすることが望ましい。
【００５８】
画角８０度以上の方が、画角６０度に比べて有効光束領域に対する各画角の光束の大きさ（割合）が小さいため、大きく蹴っても影響が少ない。これにより、プリズム体１１Ｌ、１１Ｒが鼻に当接せず、快適に画像表示装置を使用でき、また広画角になっても左右のプリズム体１１Ｌ、１１Ｒが干渉しないため、プリズム体１１Ｌ、１１Ｒの大型化を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】実施例の構成図である。
【図２】画角の説明図である。
【図３】プリズム体を介した両眼による画角の説明図である。
【図４】左眼用プリズム体の説明図である。
【図５】左眼用プリズム体の鼻側部分を削り落とした説明図である。
【図６】鼻側部分を削り落とした状態の左眼用プリズム体を介した画角の説明図である。
【図７】左眼、右眼の画角の説明図である。
【図８】両眼視により融合した画角の説明図である。
【図９】プリズム体の鼻側全面を削り落とした場合の画角の説明図である。
【図１０】鼻側部分の全面を削り落とした状態の左眼用プリズム体を介した画角の説明図である。
【図１１】瞳径４ｍｍ、画角４０度の左眼用プリズム体を削り落とした場合の有効光束領域の説明図である。
【図１２】瞳径４ｍｍ、画角６０度の左眼用プリズム体を削り落とした場合の有効光束領域の説明図である。
【図１３】瞳径１１ｍｍ、画角４０度の左眼用プリズム体を削り落とした場合の有効光束領域の説明図である。
【図１４】瞳径１２ｍｍ、画角６０度の左眼用プリズム体を削り落とした場合の有効光束領域の説明図である。
【図１５】瞳径１６ｍｍ、画角８０度の左眼用プリズム体を削り落とした場合の有効光束領域の説明図である。
【図１６】従来の画像素子装置の概念図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０Ｌ、１０Ｒ  画像表示素子
１１Ｌ、１１Ｒ  プリズム体
１２Ｌ、１２Ｒ  鼻側部分
Ｆ１〜Ｆ９  画角
【図１】
2009036835.tif 000003
【図２】
2009036835.tif 000004
【図３】
2009036835.tif 000005
【図４】
2009036835.tif 000006
【図１１】
2009036835.tif 000007
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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