JP5157133B2 - 接合プリズム、映像表示装置、ヘッドマウントディスプレイおよび映像撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、２つの光学プリズムを接合してなる接合プリズムと、その接合プリズムを備えた映像表示装置と、その映像表示装置を備えたヘッドマウントディスプレイ（以下、ＨＭＤとも称する）と、上記接合プリズムを備えた映像撮像装置とに関するものである。

従来、表示素子に表示された映像と外界像とを同時に観察者の瞳に導く映像表示装置として、例えば特許文献１に開示されたものがある。図１４は、特許文献１の映像表示装置の概略の構成を示す説明図である。この映像表示装置では、表示素子１０１からの映像光が接眼光学系１０２を介して観察者の瞳に導かれるとともに、外界像の光が接眼光学系１０２を介して観察者の瞳に導かれる。

上記の接眼光学系１０２は、第１の光学プリズム１１１と、第２の光学プリズム１１２とを接合した接合プリズムで構成されている。接眼光学系１０２を接合プリズムで構成することにより、外界像の光が第１の光学プリズム１１１を透過するときの屈折を第２の光学プリズム１１２でキャンセルすることができる。その結果、接合面を介してシースルーで観察される外界像に歪みが生じるのを防止することができる。

特開平９−７３００５号公報（段落〔００６３〕〜〔００６７〕、図４参照）

ところで、特許文献１の映像表示装置のように、接眼光学系１０２の互いに対向する２つの面（図１４では外界像側の面および観察者の瞳側の面）が両方とも、第１の光学プリズム１１１の面と第２の光学プリズム１１２の面のどちらか一方のみで構成されている場合には特に問題とはならないが、例えば接眼光学系の互いに対向する２つの面の少なくとも一方が、第１の光学プリズムの面および第２の光学プリズムの面の２つの面で構成されている場合には、その接合部分に表面上の段差が生じていると、接合面を介してシースルーで観察される外界像の光学性能（品位）が低下する。したがって、上記後者の構成では、極力、各プリズム間での表面上の段差を無くす必要がある。そして、そのためには、第１の光学プリズムおよび第２の光学プリズムの少なくとも一方について、その厚さを調整する必要がある。なお、光学プリズムの厚さ調整は、例えばその光学プリズムを樹脂成形で得る際の金型の位置調整により行うことができる。

しかし、先端部が先鋭である光学プリズムを得る場合には、そのような先端部の先鋭度を保ちつつ、成形時の金型調整によって各光学プリズムの厚さを調整することは、金型の構成が複雑になったり、金型を一から作り直す必要が生じるなどの理由で困難であるのが実情である。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、接合プリズムの互いに対向する２つの面の少なくとも一方が、接合する各光学プリズムのそれぞれの面で構成される場合において、特殊な金型を要求することなく、少なくとも一方の光学プリズムについての厚さ調整を容易にすることができ、これによって、各プリズム間の表面上の段差を容易に無くして観察される外界像の光学性能を高めることができる接合プリズムと、その接合プリズムを備えた映像表示装置と、その映像表示装置を備えたＨＭＤと、上記接合プリズムを備えた映像撮像装置とを提供することにある。

本発明の接合プリズムは、第１の光学プリズムと第２の光学プリズムとを接合してなり、互いに対向する２つの対向面の少なくとも一方が第１の光学プリズムの面および第２の光学プリズムの面の２つの面で形成される接合プリズムであって、上記第１の光学プリズムは、入射面および射出面と、一端側が他端側よりも上記射出面に近づくように配置された少なくとも１つの傾斜面と、上記傾斜面の上記一端側の端部と上記射出面とを連結する少なくとも１つの連結面とを有しており、上記傾斜面の１つが上記入射面から入射した光を反射させて上記射出面に導く反射面を兼ねており、上記反射面を介して第２の光学プリズムと接合されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、第１の光学プリズムの入射面から入射した光は、反射面を兼ねた傾斜面で反射され、射出面を介して外部に射出される。上記の傾斜面は、その一端側が他端側よりも射出面に近づくように配置されている。なお、入射面、射出面および傾斜面は、平面であってもよいし、曲面であってもよい。第１の光学プリズムは、上記の反射面（傾斜面）を介して第２の光学プリズムと接合され、接合プリズムが構成されている。

なお、接合プリズムの互いに対向する２つの面のうち、第１の光学プリズムの面および第２の光学プリズムの面の２つの面で形成される面は、第１の光学プリズムの上記射出面と第２の光学プリズムの面とで形成されてもよいし、上記射出面以外の第１の光学プリズムの面（例えば第１の光学プリズムにおいて射出面と対向する面）と第２の光学プリズムの面とで形成されていてもよい。

また、第１の光学プリズムにおいて、射出面により近い傾斜面の一端側の端部とその射出面とは、連結面により連結されている。つまり、上記の連結面は、第１の光学プリズムの先鋭部分に設けられており、その先鋭度は連結面を設けない構成に比べて低下している。なお、連結面は、１つであってもよいし、複数であってもよい。つまり、傾斜面が複数ある場合には、各傾斜面に対応して設けられてもよい。

このように、第１の光学プリズムの先鋭部分に連結面を設け、その先鋭度を落とす構成では、上記連結面に沿った方向に金型の位置を調整することで、成形される第１の光学プリズムの厚さを容易に調整することができる。しかも、そのような位置調整が可能な金型は、その構成を複雑にすることなく容易に得ることができ、また特殊な金型を一から作り直す必要もない。したがって、連結面を有する第１の光学プリズムと第２の光学プリズムとを接合して接合プリズムを構成することにより、各プリズム間の表面上の段差を容易に無くすことができ、観察される外界像の光学性能を高めることができる。

また、本発明において、第１の光学プリズムの反射面は、該接合プリズムの上記２つの対向面の間に位置しており、上記第１の光学プリズムの入射面から入射した光は、上記２つの対向面の少なくとも一方を介して、または直接上記反射面に導かれ、上記反射面で反射されて上記射出面から射出される構成であってもよい。この場合は、そのような構成の接合プリズムにおいて、上述した本発明の効果を得ることができる。

また、本発明においては、接合プリズムの２つの対向面を全体対向面とすると、上記第２の光学プリズムは、互いに対向する面であって、上記２つの全体対向面にそれぞれ含まれる２つの個別対向面と、一端側が他端側よりも一方の個別対向面に近づくように配置された少なくとも１つの傾斜面と、上記傾斜面の上記一端側の端部と上記一方の個別対向面とを連結する少なくとも１つの連結面とを有している構成であってもよい。

第２の光学プリズムの傾斜面は、その一端側が他端側よりも一方の個別対向面に近づくように配置されており、傾斜面の上記一端側の端部と上記一方の個別対向面とは連結面によって連結されている。したがって、第２の光学プリズムの連結面は、第２の光学プリズムの先鋭部分に設けられていることになり、その先鋭度は連結面を設けない構成に比べて低下している。

したがって、第２の光学プリズムに連結面を設けることにより、上記連結面に沿った方向に金型の位置を調整することで、成形される第２の光学プリズムの厚さを容易に調整することができる。しかも、そのような位置調整が可能な金型は、その構成を複雑にすることなく容易に得ることができ、また特殊な金型を一から作り直す必要もない。したがって、第１の光学プリズムおよび第２の光学プリズムのどちらの厚さ調整によっても、接合される各プリズム間の表面上の段差を無くして、観察される外界像の光学性能を高めることが可能となる。

また、本発明において、上記第１の光学プリズムは、互いに対向する面であって、接合プリズムの２つの全体対向面にそれぞれ含まれる２つの個別対向面を有しており、一方の個別対向面は、上記射出面を形成しており、上記一方の個別対向面を第１の個別対向面、他方の個別対向面を第２の個別対向面とし、上記連結面を第１の連結面とすると、上記第１の光学プリズムは、上記傾斜面を、上記第１の連結面との連結側とは反対側で上記第２の個別対向面と連結する第２の連結面をさらに有しており、上記第２の連結面は、上記傾斜面と上記第２の個別対向面との間に、上記傾斜面に対して凸となる凸部が形成されるように、上記傾斜面と上記第２の個別対向面とを連結し、上記第２の光学プリズムは、該第２の光学プリズムの連結面と上記第１の光学プリズムの第２の連結面とが対向するように上記第１の光学プリズムと接合されていてもよい。

この構成では、第１の光学プリズムと第２の光学プリズムとを接合したときに、第１の光学プリズムの第２の連結面と、第２の光学プリズムの連結面との間の接合線（接合時の境界線で外観に現れる線）の幅を狭めることができる。これにより、接合プリズムの上記接合線の部位を介して外界像をシースルーで観察する場合に、その外界像の品位が低下するのを回避することができ、外界像を良好に観察できる範囲を広げることが可能となる。

このとき、上記第１の光学プリズムの上記第２の連結面は、上記第２の光学プリズムの上記連結面よりも面積が大きいことが望ましい。この場合、第１の光学プリズムおよび第２の光学プリズムの接合時に、第２の光学プリズムの連結面が第１の光学プリズムの傾斜面に接触するのを回避して、第１の光学プリズムの第２の連結面と第２の光学プリズムの連結面との間の接合線の幅を確実に狭めることができる。

また、本発明において、上記第２の光学プリズムの２つの個別対向面のうちで、上記第２の光学プリズムの連結面と連結された個別対向面を第１の個別対向面、他方の個別対向面を第２の個別対向面とし、上記連結面を第１の連結面とすると、上記第２の光学プリズムは、上記傾斜面を、上記第１の連結面との連結側とは反対側で上記第２の対向面と連結する第２の連結面をさらに有しており、上記第２の連結面は、上記傾斜面と上記第２の個別対向面との間に、上記傾斜面に対して凸となる凸部が形成されるように、上記傾斜面と上記第２の個別対向面とを連結し、上記第２の光学プリズムは、該第２の光学プリズムの第２の連結面と上記第１の光学プリズムの第１の連結面とが対向するように上記第１の光学プリズムと接合されていてもよい。

この構成では、第１の光学プリズムと第２の光学プリズムとを接合したときに、第１の光学プリズムの第１の連結面と、第２の光学プリズムの第２の連結面との間の接合線の幅を狭めることができる。これにより、接合プリズムの上記接合線の部位を介してシースルーで観察される外界像の品位が低下するのを回避することができ、外界像を良好に観察できる範囲をさらに広げることが可能となる。

このとき、上記第２の光学プリズムの上記第２の連結面は、上記第１の光学プリズムの上記第１の連結面よりも面積が大きいことが望ましい。この場合、第１の光学プリズムおよび第２の光学プリズムの接合時に、第１の光学プリズムの第１の連結面が第２の光学プリズムの傾斜面に接触するのを回避することができ、第１の光学プリズムの第１の連結面と第２の光学プリズムの第２の連結面との間の接合線の幅を確実に狭めることができる。

また、本発明において、上記第１の光学プリズムと上記第２の光学プリズムとの接合線の幅は、５０μｍ以上１００μｍ以下であることが望ましい。接合線幅１００μｍ以下は、人間の明視の距離（３０ｃｍ）で眼の解像限界（１分）以下に対応する。つまり、この接合線幅では、外部から接合線の部位を見たときに、接合線を明確に視認することができなくなる。したがって、接合プリズムの外観上の品位が損なわれることがない。また、このレベルまで接合線幅を狭くすることにより、外界像を非常に良好に観察することが可能となる。

また、第１の光学プリズムおよび第２の光学プリズムを成形する際に用いる金型として、接合線幅が５０μｍ未満となる連結面を各プリズムに形成できる金型を作製することは、その精度上困難である。したがって、接合線幅が５０μｍ以上であることにより、接合プリズムを構成する第１の光学プリズムおよび第２の光学プリズムを、金型を用いて確実に成形することができる。

また、本発明において、上記第１の光学プリズムは、その反射面に光学素子を配置して第２の光学プリズムと接合されていてもよい。この場合は、第１の光学デバイスと第２の光学デバイスとの接合面に光学素子が位置しているので、接合面を介して外界像をシースルーで観察者に提供しつつ、光学素子の機能（例えばＨＯＥであれば回折反射機能）も併せ持つ光学デバイス（接合プリズム）を実現することができる。

本発明の映像表示装置は、映像を表示する映像表示素子と、上記映像表示素子からの映像光を観察者の瞳に導く接眼光学系とを有する映像表示装置であって、上記接眼光学系は、上記した本発明の接合プリズムで構成されており、上記接合プリズムの光学素子は、上記映像光と外光とを同時に観察者の瞳に導くコンバイナであることを特徴としている。この構成では、観察者は、映像表示素子から提供される映像を接合プリズムを介して観察することができるのと同時に、接合プリズムを介してシースルーで外界像を観察することができる。

このとき、上記接合プリズムの光学素子は、体積位相型の反射型ホログラム光学素子であってもよい。映像表示素子から提供される映像光は、上記ホログラム光学素子にて観察者の方向に回折反射されるので、観察者に虚像を観察させることができる。しかも、体積位相型の反射型ホログラム光学素子は、外界像の光の透過率が高いので、観察者は外界像を明瞭に観察することができる。

また、上記ホログラム光学素子は、軸非対称な光学パワーを有していることが望ましい。この場合、良好に収差補正された映像を観察者に提供することができるとともに、装置を構成する各光学部材の配置の自由度を高めることができ、装置を小型化することが容易となる。

また、本発明の映像表示装置において、上記第１の光学プリズムは、互いに対向する２つの対向面を有しており、入射面から入射する映像光を２つの対向面で全反射して反射面に導く構成であってもよい。このように、第１の光学プリズムの入射面から入射する映像光を２つの対向面での全反射により反射面に導く構成を採用することにより、映像表示素子からの映像を観察可能としながらも、外光の透過率が高くなるので、明るい外界像を観察することができる。

本発明のヘッドマウントディスプレイは、上述した本発明の映像表示装置と、上記映像表示装置を観察者の眼前で支持する支持手段とを有していることを特徴としている。上記の構成によれば、映像表示装置が支持手段にて支持されるので、観察者は映像表示装置から提供される映像をハンズフリーで観察することができる。

本発明の映像撮像装置は、被写体像を撮像する撮像素子と、上述した本発明の接合プリズムとを有し、上記接合プリズムの光学素子は、体積位相型の反射型ホログラム光学素子であり、上記接合プリズムの第１の光学プリズムに入射する被写体像の光を上記ホログラム光学素子にて反射させた後、内部で複数回全反射させて外部に射出し、上記撮像素子に導くと同時に、上記ホログラム光学素子を透過した外界像の光を観察者の眼に導くことを特徴としている。

上記構成によれば、ＨＯＥを用いているので、装置を小型軽量にできる。また、全反射を用いたので、接合プリズムを小型軽量にできるとともに、外界像の光の透過率が高くなり、外界像を良好に観察することができる。また、撮像素子を視野の周辺に配置することが可能となり、広い外界視野角を確保することができる。

なお、本発明の映像撮像装置は、以下のように表現することもできる。すなわち、本発明の映像撮像装置は、被写体像を撮像する撮像素子と、接合プリズムとを有し、上記接合プリズムは、第１の光学プリズムと第２の光学プリズムとを接合してなり、かつ、互いに対向する２つの対向面の少なくとも一方が第１の光学プリズムの面および第２の光学プリズムの面の２つの面で形成される接合プリズムであり、上記第１の光学プリズムは、入射面および射出面と、一端側が他端側よりも上記入射面に近づくように配置された少なくとも１つの傾斜面と、上記傾斜面の上記一端側の端部と上記入射面とを連結する少なくとも１つの連結面とを有しており、上記傾斜面の１つが上記入射面から入射した光を反射させて上記射出面に導く反射面を兼ねており、上記第１の光学プリズムは、その反射面に光学素子を配置して第２の光学プリズムと接合されており、上記光学素子は、体積位相型の反射型ホログラム光学素子であり、該装置は、上記接合プリズムの第１の光学プリズムの入射面を介して入射する被写体像の光を上記ホログラム光学素子にて反射させた後、内部で複数回全反射させて射出面を介して外部に射出し、上記撮像素子に導くと同時に、上記ホログラム光学素子を透過した外界像の光を観察者の眼に導く構成である。

本発明によれば、第１の光学プリズムの先鋭部分、すなわち、射出面により近い傾斜面の一端側の端部とその射出面との間に、これらの面を連結する連結面を設けているので、上記連結面に沿った方向に金型の位置を調整することで、成形される第１の光学プリズムの厚さを容易に調整することができる。しかも、そのような位置調整が可能な金型は、その構成を複雑にすることなく容易に得ることができ、また特殊な金型を一から作り直す必要もない。したがって、連結面を有する第１の光学プリズムと第２の光学プリズムとを接合して接合プリズムを構成することにより、各プリズム間の表面上の段差を容易に無くすことができ、観察される外界像の光学性能を高めることができる。

〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。

（１．ＨＭＤについて）
図２（ａ）は、本実施形態に係るＨＭＤの概略の構成を示す平面図であり、図２（ｂ）は、ＨＭＤの側面図であり、図２（ｃ）は、ＨＭＤの正面図である。ＨＭＤは、映像表示装置１と、それを支持する支持手段２とを有しており、全体として、一般の眼鏡から一方（例えば左目用）のレンズを取り除いたような外観となっている。

映像表示装置１は、観察者に外界像をシースルーで観察させるとともに、映像を表示して観察者にそれを虚像として提供するものである。図２（ｃ）で示す映像表示装置１において、眼鏡の右目用レンズに相当する部分は、後述する接眼プリズム２２および偏向プリズム２３（ともに図３参照）の貼り合わせによって構成されている。なお、映像表示装置１の詳細な構成については後述する。

支持手段２は、映像表示装置１を観察者の眼前（例えば右目の前）で支持するものであり、ブリッジ３と、フレーム４と、テンプル５と、鼻当て６と、ケーブル７とを有している。なお、フレーム４、テンプル５および鼻当て６は、左右一対設けられているが、これらを左右で区別する場合は、右フレーム４Ｒ、左フレーム４Ｌ、右テンプル５Ｒ、左テンプル５Ｌ、右鼻当て６Ｒ、左鼻当て６Ｌのように表現するものとする。

映像表示装置１の一端は、ブリッジ３に支持されている。このブリッジ３は、映像表示装置１のほかにも左フレーム４Ｌおよび鼻当て６を支持している。左フレーム４Ｌは、左テンプル５Ｌを回動可能に支持している。一方、映像表示装置１の他端は、右フレーム４Ｒに支持されている。右フレーム４Ｒにおいて映像表示装置１の支持側とは反対側端部は、右テンプル５Ｒを回動可能に支持している。ケーブル７は、外部信号（例えば映像信号、制御信号）や電力を映像表示装置１に供給するための配線であり、右フレーム４Ｒおよび右テンプル５Ｒに沿って設けられている。

観察者がＨＭＤを使用するときは、右テンプル５Ｒおよび左テンプル５Ｌを観察者の右側頭部および左側頭部に接触させるとともに、鼻当て６を観察者の鼻に当て、一般の眼鏡をかけるようにＨＭＤを観察者の頭部に装着する。この状態で、映像表示装置１にて映像を表示すると、観察者は、映像表示装置１の映像を虚像として観察することができるとともに、この映像表示装置１を介して外界像をシースルーで観察することができる。

（２．映像表示装置について）
次に、上述した映像表示装置１の詳細について説明する。
図３は、映像表示装置１の概略の構成を示す断面図である。映像表示装置１は、映像表示部１１と、接眼光学系２１とで構成されている。映像表示部１１は、光源１２と、一方向拡散板１３と、集光レンズ１４と、ＬＣＤ１５とを有している。

光源１２は、中心波長が例えば４６５ｎｍ、５２０ｎｍ、６３５ｎｍとなる３つの波長帯域の光を発するＲＧＢ一体型のＬＥＤで構成されている。一方向拡散板１３は、光源１２からの照明光を拡散させるものであるが、その拡散度は方向によって異なっている。より詳細には、一方向拡散板１３は、ＨＭＤを観察者が装着したときの左右方向に対応する方向（図３の紙面に垂直な方向）には、入射光を約４０゜拡散させ、ＨＭＤを観察者が装着したときの上下方向（図３の紙面に平行な方向）には、入射光を約０．２゜拡散させる。集光レンズ１４は、一方向拡散板１３にて拡散された光を集光するものである。集光レンズ１４は、上記拡散光が効率よく光学瞳Ｅを形成するように配置されている。

ＬＣＤ１５は、映像信号に基づいて光源１２からの光を変調することにより、映像を表示する映像表示素子である。なお、本実施形態では、ＬＣＤ１５は、透過型であるが、反射型で構成されていてもよい（この場合、光源１２などの他の光学素子の配置位置を工夫する必要がある）。また、ＬＣＤ以外の光変調素子（例えばＤＭＤ（Digital Micromirror Device；米国テキサスインスツルメント社製））を映像表示素子として用いてもよい。

一方、接眼光学系２１は、接合プリズムで構成されている。この接合プリズムは、接眼プリズム２２（第１の光学プリズム）と偏向プリズム２３（第２の光学プリズム）とを、光学素子２４を挟んで接合してなっている。

接眼プリズム２２および偏向プリズム２３は、例えばアクリル系樹脂で構成されており、これらは接着剤で接合されている。接眼プリズム２２は、平行平板の下端部を楔状にし、その上端部を厚くした形状で構成されており、面２２ａ・２２ｂ・２２ｃを有している。面２２ａは、映像表示部１１からの映像光が入射する入射面であり、面２２ｂ・２２ｃは互いに対向する面である。このうち、面２２ｂは、全反射面兼射出面となっている。

偏向プリズム２３は、平行平板の上端部を接眼プリズム２２の下端部に沿った形状とすることによって、接眼プリズム２２と一体となって略平行平板となるように構成されている。接眼プリズム２２に偏向プリズム２３を接合させない場合、外界像の光が接眼プリズム２２の楔状の下端部を透過するときに屈折するので、接眼プリズム２２を介して観察される外界像に歪みが生じる。しかし、接眼プリズム２２に偏向プリズム２３を接合させて一体的な略平行平板を形成することで、外界像の光が接眼プリズム２２の楔状の下端部を透過するときの屈折を偏向プリズム２３でキャンセルすることができる。その結果、シースルーで観察される外界像に歪みが生じるのを防止することができる。

光学素子２４は、特定の入射角で入射する例えば４６５±１０ｎｍ、５２０±１０ｎｍ、６３５±１０ｎｍの３つの波長帯域の光を回折させる体積位相型の反射型ホログラム光学素子（ＨＯＥ）で構成されている。光学素子２４は、接眼プリズム２２の下端部の傾斜面に貼り付けられており、この結果、接眼プリズム２２と偏向プリズム２３とで挟まれている。体積位相型の反射型ホログラムは、例えば、フォトポリマーからなる感光層を含む光学フィルムを接眼プリズム２２上に貼り付け、これをレーザ光で露光することによって作製されるが、その詳細については後述する。

このような映像表示装置１の構成により、映像表示部１１の光源１２から出射された光は、一方向拡散板１３にて拡散され、集光レンズ１４にて集光されてＬＣＤ１５に入射する。ＬＣＤ１５に入射した光は、映像信号に基づいて変調され、映像光として出射される。このとき、ＬＣＤ１５には、その映像自体が表示される。

ＬＣＤ１５からの映像光は、接眼光学系２１の接眼プリズム２２の内部にその上端面（面２２ａ）から入射し、対向する２つの面２２ｂ・２２ｃで複数回全反射されて、光学素子２４に入射する。光学素子２４に入射した光はそこで反射され、面２２ｂを介して射出され、光学瞳Ｅに達する。光学瞳Ｅの位置では、観察者は、ＬＣＤ１５に表示された映像の拡大虚像を観察することができる。光学瞳Ｅから虚像までの距離は数ｍ程度であり、また、虚像の大きさはＬＣＤ１５に表示された映像の１０倍以上である。

一方、接眼プリズム２２、偏向プリズム２３および光学素子２４は、外界からの光をほとんど全て透過させるので、観察者は外界像を観察することができる。したがって、ＬＣＤ１５に表示された映像の虚像は、外界像の一部に重なって観察されることになる。以上のことから、光学素子２４は、映像表示部１１から提供される映像（映像光）と外界像（外光）とを同時に観察者の目に導くコンバイナとして機能していると言える。

以上のように、映像表示装置１では、ＬＣＤ１５から出射される映像光を、接眼プリズム２２の面２２ｂ・２２ｃでの全反射によって光学素子２４に導く構成としている。これにより、通常の眼鏡レンズと同様に接眼プリズム２２および偏向プリズム２３の厚さを３ｍｍ程度にすることができ、接眼光学系２１ひいては映像表示装置１を小型化、軽量化することができる。また、外界像の光の透過率が高くなり、外界像を良好に観察することができる。さらに、映像表示部１１を観察者の眼の直前から大きく離れた位置に配置することができ、観察者の外界に対する視野を広く確保することができる。また、光学素子２４としてＨＯＥを用いているので、ＬＥＤの発光波長とＨＯＥの回折波長とを合わせれば、明るい映像を観察者に提供することができる。

また、光学素子２４は、上述したように特定入射角の特定波長の光のみを回折させる体積位相型の反射型ホログラム光学素子で構成されているので、ＬＣＤ１５からの映像光が接眼プリズム２２、偏向プリズム２３および光学素子２４を透過する外界像の光に影響を与えることがない。それゆえ、観察者は、光学素子２４を介してＬＣＤ１５の表示映像の虚像を観察しながら、接眼プリズム２２、偏向プリズム２３および光学素子２４を介して外界像を通常通り観察することができる。

また、光学素子２４は、映像光と外光とを同時に観察者の瞳に導くコンバイナであるので、観察者は、ＬＣＤ１５から提供される映像を接眼光学系２１を介して観察することができるのと同時に、接眼光学系２１を介してシースルーで外界像を観察することができる。

また、光学素子２４を構成するホログラム光学素子は、ＬＣＤ１５にて表示された映像を拡大する正の軸非対称な光学パワーを有しており、上記表示映像を観察者の眼に虚像として導く接眼光学系２１の少なくとも一部を構成しているので、接眼光学系２１を小型にできるとともに、良好に収差補正された映像を観察者に提供することができる。

（３．接眼光学系の全体構成について）
次に、接眼光学系２１の全体構成、すなわち、本発明の特徴部分を説明する上で前提となる構成について説明する。なお、以下では、説明の便宜上、接眼プリズム２２および偏向プリズム２３の各面は、平面であるとする。

図４（ａ）は、接眼プリズム２２の平面図を示し、図４（ｂ）は、接眼プリズム２２の正面図を示している。また、図４（ｃ）は、偏向プリズム２３の平面図を示し、図４（ｄ）は、偏向プリズム２３の正面図を示している。さらに、図４（ｅ）は、接眼プリズム２２および偏向プリズム２３を接合させた接眼光学系２１の平面図を示している。なお、図３で示した接眼光学系２１の断面図は、図４（ｅ）の接眼光学系２１のＡ−Ａ’線矢視断面図に相当する。

接眼プリズム２２は、全体として略四角錐台の形状をしており、その上面は先に示した面２２ｃであり、下面は先に示した面２２ｂである。これら面２２ｂ・２２ｃは、４つの側面で囲まれている。すなわち、これらの４つの側面は、図４（ａ）の平面図において、上面を中心として反時計回りに配置される面２２ｄ・２２ｅ・２２ｆ・２２ｇである。これらの面２２ｄ・２２ｅ・２２ｆ・２２ｇは、その法線方向が互いに異なっている。

また、面２２ｄ・２２ｅ・２２ｆは、面２２ｂ・２２ｃに対してそれぞれ傾斜しており、偏向プリズム２３との接合面となる。面２２ｄ・２２ｅ・２２ｆは、面２２ｂに対しては鋭角（例えば１０度以上８０度以下）で傾斜しており、面２２ｃに対しては鈍角（例えば１１０度以上１７０度以下）で傾斜している。つまり、面２２ｄ・２２ｅ・２２ｆは、各々の一端側が他端側よりも面２２ｂに近づくように配置された傾斜面である。また、面２２ｇには、上記上面よりも上方に突出する突出部２２ｈが形成されており、この突出部２２ｈにおいて、面２２ｇとは反対側には、映像光の入射面となる面２２ａが位置している。

上述した光学素子２４は、接眼プリズム２２の面２２ｅに貼り付けられている。光学素子２４は上述したように回折反射機能を有することから、光学素子２４が貼り付けられた面２２ｅは、傾斜面の１つでもありながら、面２２ａから入射した光（映像光）を反射させて面２２ｂに導く反射面も兼ねていることになる。

一方、偏向プリズム２３は、接眼プリズム２２が接合することで平行平板が形成されるような形状となっている。つまり、偏向プリズム２３は、平行平板から接眼プリズム２２をその形状に沿ってくり抜いた形状をしている。この偏向プリズム２３は、互いに対向する面２３ｂ・２３ｃを有している。これらの面２３ｂ・２３ｃは、接眼プリズム２２との接合時に面２２ｂ・２２ｃを含む面と同一平面上に位置する。つまり、この場合、接眼光学系２１の互いに対向する２つの対向面の一方は、接眼プリズム２１の面２２ｂおよび偏向プリズム２３の面２３ｂの２つの面で形成され、他方の対向面は接眼プリズム２１の面２２ｃおよび偏向プリズム２３の面２３ｃの２つの面で形成される。

また、偏向プリズム２３は、接眼プリズム２２との接合時に面２２ｄ・２２ｅ・２２ｆと接合される面２３ｄ・２３ｅ・２３ｆを有している。これらの面２３ｄ・２３ｅ・２３ｆは、その法線方向が互いに異なっており、面２３ｂに対しては鈍角（例えば１１０度以上１７０度以下）で傾斜し、面２３ｃに対しては鋭角（例えば１０度以上８０度以下）で傾斜している。つまり、面２３ｄ・２３ｅ・２３ｆは、各々の一端側が他端側よりも面２３ｃに近づくように配置された傾斜面である。

このように光学素子２４を貼り付けた一方の接眼プリズム２２に他方の偏向プリズム２３を、光学素子２４を挟むように接着剤を介して接合することにより、図４（ｅ）に示すように、接眼光学系２１が形成される。つまり、接眼プリズム２２は、反射面である面２２ｅを介して偏向プリズム２３と接合される。この接眼光学系２１は、平面視で眼鏡のレンズのような形状をしている。この接眼光学系２１を用いることにより、接眼プリズム２２および偏向プリズム２３の接合面（面２２ｄ・２２ｅ・２２ｆ、面２３ｄ・２３ｅ・２３ｆ）を介して、シースルーで外界像を観察することが可能となる。

また、接眼プリズム２２は、面２２ｅに光学素子２４を配置して偏向プリズム２３と接合されるので、接合面を介して外界像をシースルーで観察者に提供しつつ、光学素子２４の回折反射機能も併せ持つ接眼光学系２１を実現することができる。

（４．接眼光学系の詳細な構成について）
次に、接眼光学系２１の詳細、すなわち、接眼光学系２１における本発明の特徴部分について説明する。なお、以下においても、接眼プリズム２２および偏向プリズム２３の各面は、平面であるとする。

また、以下では、接眼光学系２１を１つの光学素子として見たときの２つの対向面、すなわち、面２２ｂおよび面２３ｂからなる面、面２２ｃおよび面２３ｃからなる面は、それぞれ接眼光学系２１の全体対向面を構成し、この全体対向面に含まれる個々の対向面のうち、面２２ｂ・２２ｃは、接眼プリズム２２の個別対向面を構成し、面２３ｂ・２３ｃは、偏向プリズム２３の個別対向面を構成する。特に、接眼プリズム２２においては、一方の全体対向面に含まれて射出面を構成する面２２ｂは、第１の個別対向面を構成し、他方の全体対向面に含まれる面２２ｃは、第２の個別対向面を構成する。また、偏向プリズム２３においては、上記他方の全体対向面に含まれる面２３ｃは、第１の個別対向面を構成し、上記一方の全体対向面に含まれる面２３ｂは、第２の個別対向面を構成する。

図１（ａ）は、接眼プリズム２２の断面図を示し、図１（ｂ）は、偏向プリズム２３の断面図を示し、図１（ｃ）は、上記両プリズムを接合してなる接合プリズム（接眼光学系２１）の断面図を示している。接眼プリズム２２は、第１の連結面としての面２２ｎをさらに有している。この面２２ｎは、面２２ｅと、対向する２つの面２２ｂ・２２ｃのうちで面２２ｅを含む面（平面）とのなす角度が鋭角となる面２２ｂとを連結する連結面である。つまり、面２２ｎは、傾斜面である面２２ｅにおける射出面側（面２２ｂ側）の端部とその射出面（面２２ｂ）とを連結する面である。面２２ｎと面２２ｂとのなす角度は、８０度以上１００度以下となっている。また、面２２ｎは、偏向プリズム２３の後述する面２３ｍよりも面積が小さく形成されている。

一方、偏向プリズム２３は、第１の連結面としての面２３ｎをさらに有している。この面２３ｎは、面２３ｅと、対向する２つの面２３ｂ・２３ｃのうちで面２３ｅを含む面（平面）とのなす角度が鋭角となる面２３ｃとを連結する連結面である。つまり、面２３ｎは、傾斜面である面２３ｅにおける一方の面側（面２３ｃ側）の端部とその面（面２３ｃ）とを連結する面である。面２３ｎと面２３ｃとのなす角度は、８０度以上１００度以下となっている。また、面２３ｎは、接眼プリズム２２の後述する面２２ｍよりも面積が小さく形成されている。

また、接眼プリズム２２は、第２の連結面としての面２２ｍをさらに有している。この面２２ｍは、偏向プリズム２３との接合面となる面２２ｅと、対向する２つの面２２ｂ・２２ｃのうちで面２２ｅを含む面（平面）とのなす角度が鈍角となる面２２ｃとを連結する連結面である。つまり、面２２ｍは、傾斜面としての面２２ｅを、面２２ｎとの連結側とは反対側で面２２ｃと連結している。面２２ｍと面２２ｃとのなす角度は、８０度以上１００度以下となっている。

面２２ｅと面２２ｃとを面２２ｍで連結することにより、面２２ｅと面２２ｃとの間には、面２２ｅに対して凸となる凸部２２ｐが形成されている。面２２ｅに対する凸部２２ｐの高さは、面２２ｅ上に形成される光学素子２４の厚さ（例えば２５μｍ）を考慮して、３０μｍ以上３００μｍ以下となるように設定されている。

一方、偏向プリズム２３は、第２の連結面としての面２３ｍをさらに有している。この面２３ｍは、接眼プリズム２２との接合面となる面２３ｅと、対向する２つの面２３ｂ・２３ｃのうちで面２３ｅを含む面（平面）とのなす角度が鈍角となる面２３ｂとを連結する連結面である。つまり、面２３ｍは、傾斜面としての面２３ｅを、面２３ｎとの連結側とは反対側で面２３ｂと連結している。面２３ｍと面２３ｂとのなす角度は、８０度以上１００度以下となっている。

面２３ｅと面２３ｂとを面２３ｍで連結することにより、面２３ｅと面２３ｂとの間には、面２３ｅに対して凸となる凸部２３ｐが形成されている。面２３ｅに対する凸部２３ｐの高さも、凸部２２ｐと同様に、３０μｍ以上３００μｍ以下となるように設定されている。

上記構成の接眼プリズム２２の面２２ｅに光学素子２４を形成し、偏向プリズム２３と接着剤２５を介して接合することにより、接眼光学系２１が得られる。このとき、接眼プリズム２２と偏向プリズム２３とは、凸部２２ｐおよび凸部２３ｐを介してこれらのプリズム間で連続した面（表面）が形成されるように接合される。つまり、凸部２２ｐを介して面２２ｃと面２３ｃとが連続し、凸部２３ｐを介して面２２ｂと面２３ｂとが連続するように、接眼プリズム２２と偏向プリズム２３とが接合される。また、接眼プリズム２２と偏向プリズム２３との接合時には、接眼プリズム２２の面２２ｍおよび面２２ｎがそれぞれ、偏向プリズム２３の面２３ｎおよび面２３ｍと対向して接合される。

上記した連結面（面２２ｍ・２２ｎ、面２３ｍ・２３ｎ）は、プリズム厚さ方向の幅（長さ）が例えば３００μｍ以下に設定されればよい。厚さ３ｍｍ程度の薄い接眼プリズム２２を用いても、その厚さの１０分の１以下の幅の連結面とすることにより、面２２ｅの面積を大きくして光学素子２４の有効範囲を広くすることができる。

以上のように、接眼プリズム２２に面２２ｎを設けたり、偏向プリズム２３に面２３ｎを設けることにより、以下の効果（１）〜（３）を得ることができる。

（１）各プリズムの接合面を介して外界像をシースルーで観察可能とする映像表示装置１では、観察される外界像の光学性能（品位）を高めるためには、接眼光学系２１を構成する接眼プリズム２２および偏向プリズム２３の厚さを互いに揃える必要がある（各プリズム間の表面上の段差を無くす必要がある）。この点、接眼プリズム２２に面２２ｎを設ける構成とすることで、その接眼プリズム２２を樹脂成形で得る際には、図５に示すように、固定側の金型Ｐに対して可動側の金型Ｑの位置を面２２ｎに沿った方向に調整することで、成形される接眼プリズム２２の厚さを容易に調整することが可能となる。同様に、偏向プリズム２３に面２３ｎを設ける構成とすることで、その偏向プリズム２３を樹脂成形で得る際には、面２３ｎに沿った方向に金型の位置を調整することで、成形される偏向プリズム２３の厚さを容易に調整することができる。また、上記のような位置調整が可能な金型Ｐ・Ｑは、その構成を複雑にすることなく容易に得ることができ、また特殊な金型を一から作り直す必要もない。したがって、面２２ｎおよび面２３ｎを各接合面に設ける構成とすることで、接合される各プリズム間の表面上の段差を容易に無くすことができ、例えば５０μｍ未満の段差にして、観察される外界像の光学性能を高めることができる。

特に、本実施形態のように、接眼プリズム２２に面２２ｎを設けるのみならず、偏向プリズム２３にも面２３ｎを設けることで、接眼プリズム２２および偏向プリズム２３のどちらの厚さ調整によっても、接合される各プリズム間の表面上の段差を無くすことができ、観察される外界像の光学性能を高めることが可能となる。

なお、接合される各プリズム間の表面上の段差を無くすためには、少なくともどちらか一方の光学プリズムの厚さを調整できればよいので、例えば、接眼プリズム２２にのみ面２２ｎを設け、偏向プリズム２３には面２３ｎを設けないようにしてもよく、逆に、接眼プリズム２２には面２２ｎを設けず、偏向プリズム２３にのみ面２３ｎを設けるようにしてもよい。

（２）接眼プリズム２２において、面２２ｎを設けずに面２２ｂ・２２ｅを直接交差させたり、偏向プリズム２３において、面２３ｎを設けずに面２３ｃ・２３ｅを直接交差させる構成に比べて、その交差部分の先鋭度を落とすことができる。これにより、接眼プリズム２２および偏向プリズム２３の先端部の成形性を良好にすることができる。つまり、これらのプリズムを樹脂成形で得る際に、その樹脂を先端部まできれいに流し込んで成形することができ、各プリズムをその先端部まで精度よく成形することができる。したがって、各プリズムの先端部を透過する光によって得られる像（例えば外界像）を観察者に観察させる場合でも、その像が乱れるのを抑えることができる。

（３）接眼プリズム２２の先端部分の先鋭度が落ちるので、接眼プリズム２２と偏向プリズム２３との接合時に、接眼プリズム２２の先端部分が衝撃などで潰れるのを回避することができ、その外観品質が向上するばかりでなく、歩留まりも向上する。

また、図１（ａ）〜図１（ｃ）で示したように、接眼プリズム２２の面２２ｍは、面２２ｅと面２２ｃとの間に凸部２２ｐが形成されるように、面２２ｅと面２２ｃとを連結している。そして、偏向プリズム２３は、面２３ｎと面２２ｍとが対向するように接眼プリズム２２と接合されている。この構成では、各プリズムの接合時に、面２２ｅと面２３ｅとの間に、光学素子２４を配置したり、接着剤２５を充填するための一定の空間を確保することができる。

したがって、本実施形態のように両プリズムの接合部に光学素子２４を配置したり、接着剤２５を充填する構成を採用したとしても、そのような光学素子２４や接着剤２５の層厚に起因して接眼プリズム２２と偏向プリズム２３との接合線の幅Ｗ１が広がることはなく、むしろ、凸部２２ｐがない構成よりも幅Ｗ１を狭くすることができる。なお、接合線とは、接合時の境界線で外観に現れる線のことであり、幅Ｗ１は面２２ｃ・２３ｃの間（面２２ｍと面２３ｎとの間）の接合線幅を指す。しかも、接眼プリズム２２と偏向プリズム２３とは、凸部２２ｐを介して表面上連続した面が形成されるように接合されており、表面に段差が生じるように接合されているわけではない。

したがって、本実施形態のようにシースルーで外界像を観察することが可能な映像表示装置１において、上記接合線の部位を透過して観察される外界像の品位が低下するのを回避することができ、外界像を良好に観察できる範囲を広げることが可能となる。また、両プリズムの接合部に光学素子２４の配置空間を確保することができるので、接合時に光学素子２４が圧接されることもなく、光学素子２４の光学性能を確実に発揮させることができる。また、光学素子２４は、接眼プリズム２２および偏向プリズム２３の間に埋設されており、外気に触れることがないので、その光学性能を安定に保つことが可能となる。

このとき、面２２ｍは面２３ｎよりも面積が大きいので、接眼プリズム２２と偏向プリズム２３との接合時に、面２３ｎが面２２ｅや光学素子２４に接触するのを回避することができ、接合線幅Ｗ１を確実に狭めることができる。つまり、上記構成によれば、接合部に光学素子２４の配置空間（光学素子２４を圧接することなく配置できる空間）や接着剤２５の充填空間を確実に確保しながら、接合線幅Ｗ１を確実に狭くすることができる。

また、偏向プリズム２３の面２３ｍは、面２３ｅと面２３ｂとの間に凸部２３ｐが形成されるように、面２３ｅと面２３ｂとを連結している。そして、偏向プリズム２３は、面２３ｍと面２２ｎとが対向するように接眼プリズム２２と接合されている。本実施形態では、上述したように接眼プリズム２２にも凸部２２ｐが設けられているので、これら凸部２２ｐおよび凸部２３ｐの存在により、各プリズムの接合時には、面２２ｅと面２３ｅとの間に、凸部２２ｐおよび凸部２３ｐの高さに相当する略一定高さの空間を確保することができる。

したがって、各プリズムの接合時に、面２２ｅと面２３ｅとの間に、光学素子２４を配置したり、接着剤２５を充填するための一定の空間を確保することができるとともに、そのように光学素子２４を配置したり、接着剤２５を充填したとしても、面２２ｂ・２３ｂの間（面２２ｎと面２３ｍとの間）の接合線幅Ｗ２を狭くすることができる。しかも、接眼プリズム２２と偏向プリズム２３とは、凸部２３ｐを介して表面上連続した面が形成されるように接合されており、表面に段差が生じるように接合されているわけではない。その結果、上記接合線の部位を介してシースルーで観察される外界像の品位が低下するのを回避することができ、外界像を良好に観察できる範囲をさらに広げることが可能となる。

このとき、面２３ｍは面２２ｎよりも面積が大きいので、接眼プリズム２２と偏向プリズム２３との接合時に、面２２ｎが面２３ｅに接触するのを回避することができ、接合線幅Ｗ２を確実に狭めることができる。つまり、上記構成によれば、接合部に光学素子２４の配置空間や接着剤２５の充填空間を確実に確保しながら、接合線幅Ｗ２を確実に狭くすることができる。

また、本実施形態では、接眼プリズム２２および偏向プリズム２３の両方が凸部（凸部２２ｐ、凸部２３ｐ）をそれぞれ有しており、各凸部を介して接眼プリズム２２および偏向プリズム２３間で連続した面が形成されるように接合されているので、接眼光学系２１の表裏に現れる接合線幅Ｗ１・Ｗ２を同時に狭くして、外界像を良好に観察できる範囲を広げることができる。

また、接眼プリズム２２および偏向プリズム２３の両方が、連結面（面２２ｍ・２２ｎ、面２３ｍ・２３ｎ）を有しているので、接眼プリズム２２および偏向プリズム２３の接合部分が互いに鍵型になり、接合時の位置決めが容易となる効果もある。

また、本実施形態では、接眼プリズム２２と偏向プリズム２３との接合線の幅Ｗ１・Ｗ２は、それぞれ５０μｍ以上１００μｍ以下に設定されている。このような接合線幅Ｗ１・Ｗ２は、例えば、凸部２２ｐの高さ、面２２ｍの面２２ｃに対する角度、面２３ｎの面２３ｃに対する角度、凸部２３ｐの高さ、面２３ｍの面２３ｂに対する角度、面２２ｎの面２２ｂに対する角度を適切に設定することで実現することが可能である。

接合線幅Ｗ１・Ｗ２の１００μｍ以下は、人間の明視の距離（３０ｃｍ）で眼の解像限界（１分）以下に対応する。つまり、この接合線幅Ｗ１・Ｗ２では、外部から３０ｃｍの距離で接合線の部位を見たときに、接合線を明確に視認することができなくなる。したがって、接眼光学系２１が２つのプリズムを接合してなっていても、その接合部において外観上の品位が損なわれることがない。また、このレベルまで接合線幅Ｗ１・Ｗ２を狭くすることにより、外界像を非常に良好に観察することが可能となる。

また、接眼プリズム２２および偏向プリズム２３を成形する際に用いる金型として、接合線幅が５０μｍ未満となる連結面を各プリズムに形成できる金型を作製することは、その精度上困難である。したがって、接合線幅が５０μｍ以上であることにより、接眼プリズム２２および偏向プリズム２３を、金型を用いて確実に成形することができる。

また、面２２ｎと面２２ｂとのなす角度は、８０度以上１００度以下であり、面２３ｍと面２３ｂとのなす角度とほぼ同じなので、各プリズムの接合時には、接合部に光学素子２４の配置空間を確実に確保しつつ、接合線幅Ｗ２を確実に狭くすることができる。同様に、面２３ｎと面２３ｃとのなす角度は、８０度以上１００度以下であり、面２２ｍと面２２ｃとのなす角度とほぼ同じなので、各プリズムの接合時には、接合部に光学素子２４の配置空間を確実に確保しつつ、接合線幅Ｗ１を確実に狭くすることができる。

また、面２２ｅに対する凸部２２ｐの高さ、および面２３ｅに対する凸部２３ｐの高さは、光学素子２４の厚さよりも厚い３０μｍ以上３００μｍ以下となるように設定されているので、両プリズムの接合部に光学素子２４を配置したり、接着剤２５を充填する構成を採用しても、その接合線の幅Ｗ１・Ｗ２を狭くできる効果を十分に得ることができる。

また、面２２ｍと面２２ｃとのなす角度は、８０度以上１００度以下であり、面２２ｍは面２２ｃに対して垂直に近いので、接合面である面２２ｅ上に凸部２２ｐを確実に形成して接合部に光学素子２４の配置空間を確実に確保しつつ、接合線幅Ｗ１を限りなく狭くすることができる。同様に、面２３ｍと面２３ｂとのなす角度は、８０度以上１００度以下であり、面２３ｍは面２３ｂに対して垂直に近いので、接合面である面２３ｅ上に凸部２３ｐを確実に形成して接合部に光学素子２４の配置空間を確実に確保しつつ、接合線幅Ｗ２を限りなく狭くすることができる。

また、接眼プリズム２２の面２２ｅに形成される光学素子２４は、面２２ａ（入射面）から入射する光と外界像の光とを両方とも面２２ｂ（射出面）に導くコンバイナとも言うことができる。したがって、接眼プリズム２２は、光学素子２４が配置されるコンバイナ面（面２２ｅ）を有しており、このコンバイナ面を凸部２２ｐが形成される接合面として偏向プリズム２３と接合されているとも言うことができる。このように、接眼プリズム２２のコンバイナ面上に凸部２２ｐが形成されていることにより、コンバイナ面と偏向プリズム２３の接合面（面２３ｅ）との間に、光学素子２４を圧接することなく配置できる空間を確保できることになる。

また、本実施形態では、接眼プリズム２２のコンバイナ面上に配置される光学素子２４は、そのコンバイナ面に対する凸部２２ｐの高さよりも薄く（例えば２５μｍ以下で）形成されている。この場合、接眼プリズム２２と偏向プリズム２３との接合時に、コンバイナ面と偏向プリズム２３の接合面との間に光学素子２４が圧接されることなく埋設される。したがって、光学素子２４を配置することによって接眼プリズム２２と偏向プリズム２３との接合線の幅Ｗ１・Ｗ２が広がることはない。つまり、接合線の幅Ｗ１・Ｗ２を小さく保ったまま、光学素子２４を両プリズム間に埋設することができる。したがって、接合線幅Ｗ１・Ｗ２の狭いコンバイナ埋設接合プリズムを実現することができる。

なお、以上では、接眼プリズム２２において、面２２ｅと面２２ｂ・２２ｃとを連結する面２２ｎ・２２ｍを設けるようにしたが、面２２ｅ以外の傾斜面（例えば面２２ｄ・２２ｆ）と面２２ｂ・２２ｃとを連結する面を設け、その面に面２２ｎ・２２ｍと同等の機能を持たせてもよい。また、面２２ｎ・２２ｍは、接眼プリズム２２における１個の接合面にのみ設けられてもよいし、複数の接合面のそれぞれに設けられてもよい。さらに、接眼プリズム２２に面２２ｎ・２２ｍを設ける本発明の構成は、偏向プリズム２３との接合面が元々１つしかない場合にも勿論適用することができる。

同様に、偏向プリズム２３において、面２３ｅ以外の傾斜面（例えば面２３ｄ・２３ｆ）と面２３ｂ・２３ｃとを連結する面を設け、その面に面２３ｎ・２３ｍと同等の機能を持たせてもよい。また、面２３ｎ・２３ｍは、偏向プリズム２３における１個の接合面にのみ設けられてもよいし、複数の接合面のそれぞれに設けられてもよい。さらに、偏向プリズム２３に面２３ｎ・２３ｍを設ける本発明の構成は、接眼プリズム２２との接合面が元々１つしかない場合にも勿論適用することができる。

ところで、図６は、映像表示装置１の他の構成例を示す断面図である。なお、図６では、ＬＣＤ１５よりも前段に配置される光学素子（光源、一方向拡散板、集光レンズ）の図示を省略している。図６の構成では、ＬＣＤ１５からの映像光は、接眼光学系２１の入射面（接眼プリズム２２の面２２ａ）から入射し、２つの対向面（接眼プリズム２２の面２２ｂ・２２ｃ）の間をこれらの面で全反射することなく通過し、光学素子２４にて回折反射されて光学瞳Ｅに達する。このような構成の映像表示装置１の接眼光学系２１にも、面２２ｅに面２２ｍ・２２ｎを設けたり、面２３ｅに面２３ｍ・２３ｎを設ける上述した本発明の構成を適用することは勿論可能である。

つまり、接眼プリズム２２の面２２ｅが接眼光学系２１の２つの全体対向面（または接眼プリズム２２の面２２ｂ・２２ｃ）の間に位置しており、接眼プリズム２２の面２２ａから入射した光が、面２２ｂ・２２ｃの少なくとも一方を介して面２２ｅに導かれるか、またはこれらの面２２ｂ・２２ｃを介さずに直接面２２ｅに導かれ、面２２ｅで反射されて面２２ｂから射出されるような接眼光学系２１であれば、連結面（面２２ｍ・２２ｎ、面２３ｍ・２３ｎ）を設ける本発明を適用することが可能であり、これによって本発明の効果を得ることができると言える。

また、図７は、映像表示装置１のさらに他の構成例を示す断面図である。なお、図７においても、ＬＣＤ１５よりも前段に配置される光学素子の図示を省略している。図７の接眼光学系２１では、接眼プリズム２２は、面２２ｂと対向する面２２ｃを有しておらず、面２２ａ・２２ｂ・２２ｅが曲面で構成されている。また、偏向プリズム２３の各面２３ｂ・２３ｃ・２３ｅの３面も曲面で構成されている。そして、接眼プリズム２１の互いに対向する面（全体対向面）のうち、一方の面は接眼プリズム２２の面２２ｂと偏向プリズム２３の面２３ｂとで構成され、他方の面は偏向プリズム２３の面２３ｃのみで構成されている。この構成では、ＬＣＤ１５からの映像光は、接眼光学系２１の接眼プリズム２２の面２２ａから入射し、面２２ｂで全反射された後、面２２ｅに配置された光学素子２４にて回折反射され、光学瞳Ｅに達する。

このように、接眼プリズム２２および偏向プリズム２３の各面に曲率を持たせることにより、接眼光学系２１に矯正眼鏡レンズとしての機能を持たせることができる。また、このような構成の映像表示装置１の接眼光学系２１にも、例えば面２２ｅに面２２ｎを設けたり、面２３ｅに面２３ｍを設ける上述した本発明の構成を適用することは勿論可能である。

以上のことから、連結面（面２２ｍ・２２ｎ、面２３ｍ・２３ｎ）を設ける本発明の構成は、接眼プリズム２２と偏向プリズム２３とを接合してなる接眼光学系２１の少なくとも一方の全体対向面が、接眼プリズム２２の個別対向面と偏向プリズム２３の個別対向面との２面で構成されている場合に適用することができると言える。

（５．光学素子の形成について）
次に、接眼プリズム２３上に光学素子２４を形成する方法について説明する。
図８は、光学素子２４を形成するために用いられる光学フィルム３１の概略の構成を示す断面図である。この光学フィルム３１は、ベースフィルム３２（ベース層）、バリアフィルム３３（バリア層）、感光性フィルム３４（感光層）およびカバーフィルム３５（カバー層）をこの順に積層して構成されている。ベースフィルム３２、バリアフィルム３３、感光性フィルム３４およびカバーフィルム３５の厚さは、それぞれ例えば５０μｍ、５μｍ、２０μｍ、５０μｍである。感光性フィルム３４を構成する感光材料としては、フォトポリマー、銀塩材料、重クロム酸ゼラチンなどが挙げられるが、本実施形態では、光学素子２４としてのＨＯＥをドライプロセスで容易に製造可能なフォトポリマーで構成している。

光学フィルム３１を用いたＨＯＥの作製プロセスは、以下の通りである。
（１）光学フィルム３１を所定の大きさ（貼付外形）に切断する。
（２）光学フィルム３１からカバーフィルム３５を剥離する。
（３）例えばゴムローラからなるローラ４１（図９（ａ）（ｂ）参照）による押し付けにより、接眼プリズム２２の面２２ｅに光学フィルム３１を貼り付ける。このとき、光学フィルム３１の感光性フィルム３４側が面２２ｅ側となるようにする。
（４）光学フィルム３１からベースフィルム３２を剥離する。
（５）可干渉性のレーザ光を感光性フィルム３４に２光束で照射し、その２光束の干渉によって体積位相型の反射型ホログラム光学素子（ＨＯＥ）を作製する。このとき、レーザ光としてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の光を射出するレーザ光源を用いることで、ＲＧＢの３色に対して機能するＨＯＥ、すなわち、ＲＧＢの光を回折反射させるＨＯＥを作製することができる。

この例では、ＨＯＥとして各プリズムの接合面間に埋設されるのは、感光性フィルム３４のみ、あるいは感光性フィルム３４およびバリアフィルム３３である。感光性フィルム３４およびバリアフィルム３３の厚さの合計は、高々２５μｍである。したがって、上述したように凸部２２ｐ・２３ｐの高さを３０μｍ以上設けることにより、ＨＯＥにストレスをかけることなく埋設可能なスペースを接合部に形成することができるとともに、接合線幅の狭いＨＯＥ埋設接合光学プリズムを形成することができる。

また、上記のように光学フィルム３１を接眼プリズム２２の面２２ｅに貼付した後に、２光束の干渉露光によってＨＯＥを作製するので、ＨＯＥを常に適切な位置に形成することができる。つまり、映像表示装置１においては、常に観察者の眼前にＨＯＥを位置させることができ、ＨＯＥの配置位置のずれが生じない。

次に、上記（３）の工程における光学フィルム３１の面２２ｅへの貼り付け方について説明する。

本実施形態では、上述したように、接眼プリズム２２の面２２ｅと面２２ｃとを連結する面２２ｍを設けることで、面２２ｅの端部に凸部２２ｐが存在する。この面２２ｅ上に光学素子２４を圧接することなく配置するためには、端部に凸部２２ｐのある面２２ｅに、凸部２２ｐの高さより厚さの薄い光学フィルム３１を貼付する必要がある。

このとき、図９（ａ）に示すように、ローラ４１の移動方向が面２２ｅと凸部２２ｐ（または面２２ｍ）との境界線に平行な方向の場合、凸部２２ｐの高さが光学フィルム３１の厚さよりも大きいので、ローラ４１は凸部２２ｐで押し上げられ、ローラ面全体で光学フィルム３１を押圧することができなくなる。このとき、押圧時にローラ４１がゴム弾性により多少変形したとしても、その押圧が不均一になり、気泡の混入などの問題が発生しやすい。

そこで、本実施形態では、図９（ｂ）に示すように、凸部２２ｐの高さよりも大径のローラ４１で、凸部２２ｐの高さよりも厚さの薄い光学フィルム３１を面２２ｅに押し付ける際に、面２２ｅと凸部２２ｐ（または面２２ｍ）との境界線に対して略垂直方向にローラ４１を移動させ、光学フィルム３１を上記境界線近傍まで密着して面２２ｅに貼合している。

ローラ４１の上記方向への移動により、凸部２２ｐと面２２ｅとの段差部分において、面２２ｅと面２２ｍとのなす角度がたとえ９０度近くであっても、ローラ硬度を極端に低下させることなく、ローラ４１によって光学フィルム３１の全面に常に均一な圧力（負荷）を加えることができる。これにより、気泡が入ったり、しわがよることなく、光学フィルム３１を均一に面２２ｅに貼合することができる。そして、ローラ４１の上記移動により、上記境界線近傍まで光学フィルム３１を密着貼合することが可能となる。

なお、凸部２２ｐの高さと貼付する光学フィルム３１の厚さとの差が、２０μｍ以上１００μｍ以下の系においては、上記境界線から０．３ｍｍの位置まで近づけて光学フィルム３１を貼付することが可能であることが実験的に分かっている。つまり、凸部２２ｐの高さと貼付する光学フィルム３１の厚さとの差が上記範囲を超えて大きくなりすぎると、本実施形態の手法によっても、面２２ｅと面２２ｍとの境界線近傍まで光学フィルム３１を貼ることが困難となる。

また、ローラ４１が多少ゴム弾性によって変形することにより、上記境界線近傍まで光学フィルム３１を面２２ｅに密着貼合することが可能であるが、ローラ４１が軟らかすぎると、その変形量が大きいため、光学フィルム３１の広い面積部分が一度に押し付けられることとなり、気泡が入りやすくなってしまう。また、ローラ４１の直径が大きすぎると、多少ローラ４１が変形しても、物理的に凸部２２ｐの境界線近傍まで光学フィルム３１を密着貼合することができなくなる。以上のことを考慮して、本実施形態では、ローラ４１は、直径４０ｍｍ以下、ゴム硬度３０以上７０以下の比較的軟らかいゴムローラで構成している。

ところで、図１０は、複数の接眼プリズム２２の面２２ｅに、所定の大きさに切断した複数の光学フィルム３１を同時に貼合する方法を模式的に示す斜視図である。この例では、所定の大きさに切断した光学フィルム３１を各接眼プリズム２２の個々の面２２ｅに貼り付けた後、面２２ｅと凸部２２ｐ（同図の太い破線）との境界線が一直線上（同図では破線Ｂ上）に並ぶように、複数の接眼プリズム２２を配置する。そして、複数の接眼プリズム２２に対して、ローラ４１を上記境界線とは略垂直方向に移動させ、複数の光学フィルム３１を各面２２ｅに押し付ける。

このような手法により光学フィルム３１が貼付された複数の接眼プリズム２２の中の一つを、上述した接眼光学系２１に適用することができる。この手法によれば、複数の接眼プリズム２２に対して、その個数分まとめて光学フィルム３１を同時に貼付することができるので、光学フィルム３１の貼付効率を向上させることができる。

また、図１１は、光学フィルム３１（第１のフィルム）を、高さ調整フィルム５１（高さ調整用の第２のフィルム）を用いて接眼プリズム２２に貼り付ける手法を模式的に示す説明図である。このような高さ調整フィルム５１を用いて光学フィルム３１を接眼プリズム２２の面２２ｅに貼り付けるようにしてもよい。以下、この手法について説明する。

高さ調整フィルム５１は、一般的な両面テープのような構造のものであり、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなるフィルムの両面に接着剤層および剥離可能なカバー層を設けてなるものである。この高さ調整フィルム５１は、光学フィルム３１の厚さとの合計が凸部２２ｐの高さよりも大きくなるような厚さを有している。

この手法では、凸部２２ｐの高さよりも厚さの薄い光学フィルム３１を、凸部２２ｐの高さよりも大径のローラ４１で接眼プリズム２２の面２２ｅに押し付ける際に、高さ調整フィルム５１を光学フィルム３１に貼付し、ローラ４１により高さ調整フィルム５１を介して光学フィルム３１を面２２ｅに貼合し、その後、高さ調整フィルム５１を剥離することにより、光学フィルム３１だけを面２２ｅ上に残す。

このように高さ調整フィルム５１を用いて光学フィルム３１を面２２ｅに貼り付けることにより、面２２ｅと凸部２２ｐとの段差の存在が実質上問題にならなくなり、ローラ４１の移動方向によらずに（図１１のローラ移動方向は一例）、ローラ４１によって高さ調整フィルム５１を介して光学フィルム３１の全面に常に均一な圧力（負荷）を加えることができる。これにより、気泡が入ったり、しわがよることなく、光学フィルム３１を均一に面２２ｅに貼合できるとともに、面２２ｅと凸部２２ｐとの境界線近傍まで光学フィルム３１を密着貼合することが可能となる。

なお、光学フィルム３１を面２２ｅに貼り付けた後は、これに続く上記（４）の工程でベースフィルム３２を剥離するので、上記（３）の工程において、高さ調整フィルム５１を剥離する際に、ベースフィルム３２も同時に剥離するようにしてもよい。

〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施の形態１と同一の構成には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。

図１２は、本実施形態の映像撮像装置６１の概略の構成を示すとともに、外界像と観察者の瞳との位置関係を示す説明図である。この映像撮像装置６１は、接合光学プリズム６２と、撮像光学系６３と、撮像素子６４とで構成されている。

接合光学プリズム６２は、第１の光学プリズム７１と、第２の光学プリズム７２とを光学素子７３を間に挟んで接合したものである。光学素子７３は、第１の光学プリズム７１の接合面に配置されている。本実施形態の第１の光学プリズム７１、第２の光学プリズム７２および光学素子７３は、実施の形態１で示した接眼プリズム２２、偏向プリズム２３および光学素子２４と全く同様の構成である。ただし、第１の光学プリズム７１の面７１ｂ・７１ａは、接眼プリズム２２の面２２ｂ・２２ａに対応するが、本実施形態ではそれぞれ入射面および射出面として機能している。なお、第１の光学プリズム７１の面７１ｃは、接眼プリズム２２の面２２ｃに対応している。

撮像光学系６３は、接合光学プリズム６２から射出された光を撮像素子６４に導く光学系であり、例えば撮影レンズで構成されている。撮像素子６４は、撮像光学系６３を介して得られる光を受光することにより、被写体像を撮像するものであり、例えばＣＣＤやＣＭＯＳなどのイメージセンサで構成されている。

つまり、本実施形態の映像撮像装置６１は、実施の形態１の映像表示装置１において、光源１２およびＬＣＤ１５が撮影素子６４に置き換わり、集光レンズ１４が撮像光学系６３に置き換わり、接眼光学系２１が接合光学プリズム６２に置き換わっただけである。その他、プリズムの形状（特に接合面に連結面や凸部を設ける構成）、ＨＯＥの作製方法、特性などは全て、上述の映像表示装置１の場合と同様である。

上記の構成によれば、被写体像（例えば観察者の瞳の像）の光は、第１の光学プリズム７１の面７１ｂから入射し、光学素子７３にて回折反射された後、内部で複数回全反射して面７１ａから射出され、撮像光学系６３を介して撮像素子６４に導かれる。また、これと同時に、光学素子７３を透過した外界像の光は、観察者の眼に導かれる。つまり、この映像撮像装置６１の配置では、光学素子７３を通して外界像を見ている観察者の瞳像を撮像することができる。

また、図１３に示すように、映像撮像装置６１に対する外界像と観察者の瞳との位置関係を図１２の場合と逆にすれば、映像撮像装置６１では、光学素子７３を通して観察者が見ている外界像を撮像することができる。

このように、本実施形態では、接合面に連結面や凸部を設けた実施の形態１の各プリズムの構成を、映像撮像装置６１の接合光学プリズム６２に適用している。したがって、映像撮像装置６１においても、特殊な金型を用いることなく少なくとも一方のプリズムの厚さを調整して各プリズム間の表面上の段差を容易に無くす、接合光学プリズム６２における接合線幅を狭くする、接合線の部位を透過して観察される外界像の品位が低下するのを回避する、外界像を良好に観察できる範囲を広げる、両プリズムの接合部に光学素子７３を圧接することなく配置して、光学素子７３の光学性能を確実に発揮させる、など、実施の形態１で述べた効果と同様の効果を得ることができる。

また、光学素子７３としてＨＯＥを用いることにより、映像撮像装置６１を小型軽量にできる。また、第１の光学プリズム７１での全反射を用いた構成なので、接合光学プリズム６２を小型軽量にできるとともに、外界像の光の透過率が高くなり、外界像を良好に観察することができる。また、撮像素子６４を視野の周辺に配置することが可能となり、広い外界視野角を確保することができる。

なお、各実施の形態で説明した手法や構成を適宜組み合わせて各種装置を構成することも勿論可能である。

本発明の接合プリズムは、映像表示装置、映像撮像装置、ＨＭＤに利用可能である。

（ａ）は、本発明の実施の一形態に係るＨＭＤの映像表示装置を構成する接眼光学系の接眼プリズムの断面図であり、（ｂ）は、上記接眼光学系の偏向プリズムの断面図であり、（ｃ）は、上記両プリズムを接合してなる接合プリズム（接眼光学系）の断面図である。 （ａ）は、ＨＭＤの概略の構成を示す平面図であり、（ｂ）は、ＨＭＤの側面図であり、（ｃ）は、ＨＭＤの正面図である。 上記映像表示装置の概略の構成を示す断面図である。 （ａ）は、上記接眼プリズムの平面図であり、（ｂ）は、上記接眼プリズムの正面図であり、（ｃ）は、上記偏向プリズムの平面図であり、（ｄ）は、上記偏向プリズムの正面図であり、（ｅ）は、上記両プリズムを接合した接眼光学系の平面図である。 接眼プリズムの成形に用いる金型および成形される接眼プリズムの断面図である。 上記映像表示装置の他の構成例を示す断面図である。 上記映像表示装置のさらに他の構成例を示す断面図である。 接眼プリズムの接合面上に光学素子を形成するために用いられる光学フィルムの概略の構成を示す断面図である。 （ａ）は、接眼プリズムにおける接合面と凸部との境界線に対して平行にローラを移動させて光学フィルムを接合面に押圧する手法を模式的に示す説明図であり、（ｂ）は、上記境界線に対して垂直方向にローラを移動させて光学フィルムを接合面に押圧する手法を模式的に示す説明図である。 複数の接眼プリズムの接合面に、所定の大きさに切断した複数の光学フィルムを同時に貼合する方法を模式的に示す斜視図である。 高さ調整フィルムを用いて光学フィルムを接眼プリズムの接合面に貼り付ける手法を模式的に示す説明図である。 本発明の他の実施の形態に係る映像撮像装置の概略の構成を示すとともに、上記映像撮像装置に対する外界像と観察者の瞳との位置関係の一例を示す説明図である。 上記映像撮像装置に対する外界像と観察者の瞳との位置関係の他の例を示す説明図である。 従来の映像表示装置の概略の構成を示す説明図である。

符号の説明

１ 映像表示装置
２ 支持手段
１５ ＬＣＤ（映像表示素子）
２１ 接眼光学系（接合プリズム）
２２ 接眼プリズム（第１の光学プリズム）
２２ａ 面（入射面）
２２ｂ 面（射出面、第１の個別対向面）
２２ｃ 面（第２の個別対向面）
２２ｅ 面（傾斜面、反射面）
２２ｍ 面（連結面、第２の連結面）
２２ｎ 面（連結面、第１の連結面）
２２ｐ 凸部
２３ 偏向プリズム（第２の光学プリズム）
２３ｂ 面（第２の個別対向面）
２３ｃ 面（第１の個別対向面）
２３ｅ 面（傾斜面）
２２ｍ 面（連結面、第２の連結面）
２２ｎ 面（連結面、第１の連結面）
２３ｐ 凸部
２４ 光学素子
６１ 映像撮像装置
６２ 接合光学プリズム（接合プリズム）
６４ 撮像素子
７１ 第１の光学プリズム
７２ 第２の光学プリズム
７３ 光学素子

Claims (15)

1. 第１の光学プリズムと第２の光学プリズムとを接合してなり、互いに対向する２つの対向面を備え、上記対向面の少なくとも一方が、上記第１の光学プリズムの一面および上記第２の光学プリズムの一面の２つの面で１つの面を形成している接合プリズムであって、
   上記第１の光学プリズムは、光を外部から入射させて射出するプリズムであって、外部に面した一面と、一端側が他端側よりも上記外部に面した一面に近づくように配置された少なくとも１つの傾斜面と、上記傾斜面の上記一端側の端部と上記外部に面した一面とを連結する少なくとも１つの連結面とを有しており、外部から入射した光を上記傾斜面の１つで反射させて上記外部に面した一面から外部に射出するとともに、外部から入射する光を反射させる上記傾斜面の１つを介して、上記第２の光学プリズムと接合されており、
   上記連結面は、上記傾斜面と、該傾斜面を含む面とのなす角度が鋭角となる上記外部に面した一面とを連結しており、
   上記第１の光学プリズムは、上記連結面を介して上記第２の光学プリズムと接合されていることを特徴とする接合プリズム。
2. 外部から入射する光を反射させる上記傾斜面の１つは、該接合プリズムの上記２つの対向面の間に位置しており、
   上記第１の光学プリズムに外部から入射した光は、上記２つの対向面の少なくとも一方で反射して、または直接に、外部から入射する光を反射させる上記傾斜面の１つに導かれて反射され、上記外部に面した一面から射出されることを特徴とする請求項１に記載の接合プリズム。
3. 接合プリズムの２つの対向面を全体対向面とすると、
   上記第２の光学プリズムは、
   互いに対向する面であって、上記２つの全体対向面にそれぞれ含まれる２つの個別対向面と、
   一端側が他端側よりも一方の個別対向面に近づくように配置された少なくとも１つの傾斜面と、
   上記傾斜面の上記一端側の端部と上記一方の個別対向面とを連結する少なくとも１つの連結面とを有しており、
   上記第２の光学プリズムの上記連結面は、上記第２の光学プリズムの上記傾斜面と、該傾斜面を含む面とのなす角度が鋭角となる上記一方の個別対向面とを連結しており、
   上記第２の光学プリズムは、該第２の光学プリズムの上記連結面を介して上記第１の光学プリズムと接合されていることを特徴とする請求項２に記載の接合プリズム。
4. 上記第１の光学プリズムは、
   互いに対向する面であって、接合プリズムの２つの全体対向面にそれぞれ含まれる２つの個別対向面を有しており、
   一方の個別対向面は、光を射出する上記外部に面した一面であり、
   上記一方の個別対向面を第１の個別対向面、他方の個別対向面を第２の個別対向面とし、上記連結面を第１の連結面とすると、
   上記第１の光学プリズムは、
   上記傾斜面を、上記第１の連結面との連結側とは反対側で上記第２の個別対向面と連結する第２の連結面をさらに有しており、
   上記第２の連結面は、上記傾斜面と上記第２の個別対向面との間に、上記傾斜面に対して凸となる凸部が形成されるように、上記傾斜面と上記第２の個別対向面とを連結し、
   上記第２の光学プリズムは、該第２の光学プリズムの連結面と上記第１の光学プリズムの第２の連結面とが対向するように上記第１の光学プリズムと接合されていることを特徴とする請求項３に記載の接合プリズム。
5. 上記第１の光学プリズムの上記第２の連結面は、上記第２の光学プリズムの上記連結面よりも面積が大きいことを特徴とする請求項４に記載の接合プリズム。
6. 上記第２の光学プリズムの２つの個別対向面のうちで、上記第２の光学プリズムの連結面と連結された個別対向面を第１の個別対向面、他方の個別対向面を第２の個別対向面とし、上記連結面を第１の連結面とすると、
   上記第２の光学プリズムは、
   上記傾斜面を、上記第１の連結面との連結側とは反対側で上記第２の対向面と連結する第２の連結面をさらに有しており、
   上記第２の連結面は、上記傾斜面と上記第２の個別対向面との間に、上記傾斜面に対して凸となる凸部が形成されるように、上記傾斜面と上記第２の個別対向面とを連結し、
   上記第２の光学プリズムは、該第２の光学プリズムの第２の連結面と上記第１の光学プリズムの第１の連結面とが対向するように上記第１の光学プリズムと接合されていることを特徴とする請求項４または５に記載の接合プリズム。
7. 上記第２の光学プリズムの上記第２の連結面は、上記第１の光学プリズムの上記第１の連結面よりも面積が大きいことを特徴とする請求項６に記載の接合プリズム。
8. 上記第１の光学プリズムと上記第２の光学プリズムとの接合線の幅は、５０μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする請求項４から７のいずれかに記載の接合プリズム。
9. 上記第１の光学プリズムは、外部から入射する光を反射させる上記傾斜面の１つに光学素子を配置して第２の光学プリズムと接合されていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の接合プリズム。
10. 映像を表示する映像表示素子と、
    上記映像表示素子からの映像光を観察者の瞳に導く接眼光学系とを有する映像表示装置であって、
    上記接眼光学系は、請求項９に記載の接合プリズムで構成されており、
    上記接合プリズムの光学素子は、上記映像光と外光とを同時に観察者の瞳に導くコンバイナであることを特徴とする映像表示装置。
11. 上記接合プリズムの光学素子は、体積位相型の反射型ホログラム光学素子であることを特徴とする請求項１０に記載の映像表示装置。
12. 上記ホログラム光学素子は、軸非対称な光学パワーを有していることを特徴とする請求項１１に記載の映像表示装置。
13. 上記第１の光学プリズムは、互いに対向する２つの対向面を有しており、入射する映像光を２つの対向面で全反射して、外部から入射する光を反射させる上記傾斜面の１つに導くことを特徴とする請求項１０から１２のいずれかに記載の映像表示装置。
14. 請求項１０から１３のいずれかに記載の映像表示装置と、
    上記映像表示装置を観察者の眼前で支持する支持手段とを有していることを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。
15. 被写体像を撮像する撮像素子と、
    請求項９に記載の接合プリズムとを有し、
    上記接合プリズムの光学素子は、体積位相型の反射型ホログラム光学素子であり、
    上記接合プリズムの第１の光学プリズムに入射する被写体像の光を上記ホログラム光学素子にて反射させた後、内部で複数回全反射させて外部に射出し、上記撮像素子に導くと同時に、上記ホログラム光学素子を透過した外界像の光を観察者の眼に導くことを特徴とする映像撮像装置。

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