JP2000241750A

JP2000241750A - 映像表示装置

Info

Publication number: JP2000241750A
Application number: JP11044481A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Kasai; 一郎笠井; Hideki Osada; 英喜長田
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1999-02-23
Filing date: 1999-02-23
Publication date: 2000-09-08

Abstract

(57)【要約】【課題】観察者の眼前にて使用される映像表示装置を
小型、軽量な構成に保ちながら、提供する映像の質の向
上を図る。【解決手段】映像表示装置に反射型の液晶表示器を備
え、液晶表示器とこれに照明光を提供する光源との間に
ハーフミラーを斜めに配置する。さらに、ハーフミラー
によって反射された液晶表示器からの反射光の光路上に
凹面ミラーを配置し、凹面ミラーによって反射されハー
フミラーを透過した光の光路上に偏光板を配置して、液
晶表示器の反射光に含まれる映像を表す光のみを観察者
の眼に導く。ハーフミラーに代えて偏光分離ミラーを備
え、偏光分離ミラーと凹面ミラーの間に１／４波長板を
配置して、偏光板を省略する構成もある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、観察者の眼前に配
置されて使用される映像表示装置に関し、特に、反射型
液晶表示器によって映像を表示する映像表示装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】頭部に装着され、あるいは手で保持され
て、観察者の眼前にて使用される映像表示装置があり、
仮想の現実を臨場感豊かに提供する手段として、あるい
はビデオカメラ等の撮影機器に組み込まれてファインダ
ーとして多用されている。このような映像表示装置は、
表示した映像の光を観察光学系を介して観察者の眼に導
き、映像を拡大された虚像として観察者に提供するよう
に構成されている。

【０００３】観察者に提供する映像は、明るく、精細度
が高く、特に仮想現実を提供する場合は、視野も広いこ
とが望ましい。その一方で、頭部への装着または手での
保持という使用形態から、装置は小型かつ軽量であるこ
とが強く要求される。このような要求を満たし得る表示
素子に液晶表示器があり、眼前にて使用される映像表示
装置の大半が液晶表示器を採用している。

【０００４】液晶表示器は２次元に配列された多数の画
素を有しており、与えられる照明光を各画素で偏光変換
して、変換後の光に偏光の強度分布の変化をもたらすこ
とにより光の変調を行う。各画素の偏光変換は映像信号
に応じて個別に制御され、画素ごとに偏光変換の程度は
異なる。その結果、画素間で変換後の偏光の量に差が生
じ、量に差の生じた偏光を眼に導くことにより、輝度に
差のある像すなわち映像が提供される。

【０００５】液晶表示器は、観察側の反対側から照明光
を与える透過型と、観察側と同じ側から照明光を与える
反射型に大別される。反射型液晶表示器は透過型液晶表
示器に比べて様々な長所がある。液晶表示器の各画素を
制御するＴＦＴ等の回路部分にはある程度の大きさが必
要であるが、透過型液晶表示器ではこれらの回路部分が
各画素の開口を小さくする要因となるのに対し、反射型
液晶表示器では、回路部分を観察側と反対側の面に配置
することが可能であるため、回路部分による開口率の低
下が少なくなって明るい画像が得られる。

【０００６】透過型液晶表示器と反射型液晶表示器の開
口率の差異は、画素を小さくするほど顕著になる。した
がって、同じ画素数で明るさも同じにする場合には、反
射型液晶表示器の方がより小型に形成することができ
る。一方、表示器の大きさを同じにする場合には、反射
型液晶表示器の方がより多数の画素を備え得ることにな
り、より精細度の高い画像を提供することができる。

【０００７】また、反射型液晶表示器では偏光変換を行
う液晶層の厚さを透過型液晶表示器よりも薄くすること
が原理的に可能である。このため、反射型液晶表示器の
方が表示の切り替えをより速やかに行うことができる。

【０００８】このような特長をもつ反射型液晶表示器を
用いれば、眼前にて使用される映像表示装置に求められ
る明るく高精細な画像の達成に大きく寄与することにな
る。しかも、表示器の大きさが小さくなることにより観
察光学系を小さくすることが可能になって、装置を小型
化することも容易になる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述のように反射型液
晶表示器には観察側から照明光を与える必要があり、照
明光と反射光の光路が重なる。このため、光源からの未
変調の照明光と、変調後の液晶表示器からの反射光を分
離する必要が生じる。また、反射光には映像を表す偏光
成分とそれ以外の偏光成分が含まれるため、これらを分
離する必要も生じる。これらの分離がなされなければ、
観察者の眼に導かれる光は映像を表し得ないことにな
り、また不完全であれば、提供される映像にゴーストが
生じる。

【００１０】ところが、照明光と反射光の分離および反
射光中の必要な光と不要な光の分離を簡素な構成で実現
する光学系は、未だ提案されていない。このため、眼前
にて使用される形態の従来の映像表示装置では、やや性
能に劣る透過型液晶表示器を採用するにとどまってお
り、提供する映像の質に限界が生じていた。

【００１１】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、使用形態に適した小型、軽量な構成でありなが
ら、より良質の映像を提供し得る映像表示装置を実現す
ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、観察者の眼前に配置されて、表示した
映像の虚像を観察者に提供する映像表示装置に、与えら
れる照明光を反射するとともに、表示した映像によって
照明光を変調することにより、反射光の一部を映像を表
す光とする反射型の液晶表示器と、液晶表示器に与える
照明光を供給する光源部と、光源部からの照明光を液晶
表示器に導くとともに、液晶表示器の反射光を光源部に
向かう方向とは異なる方向に導く半透過性の反射素子
と、半透過性の反射素子によって導かれた液晶表示器の
反射光を観察者の眼に導いて、液晶表示器に表示された
映像の虚像を観察者に提供する観察光学系と、液晶表示
器の反射光の光路のうちの半透過性の反射素子以降の部
位に配置され、観察者の眼に導かれる光から映像を表す
光以外の光を分離して除去する分離素子とを備える。

【００１３】この映像表示装置は、前述の多くの特長を
有する反射型液晶表示器によって映像を表示するもので
あり、質の高い映像を提供することができる。照明光と
反射光の分離は半透過性の反射素子によってなされる。
この半透過性の反射素子は、照明光を透過させて液晶表
示器に導き、液晶表示器からの反射光を反射して観察光
学系に導くようにしてもよく、逆に、照明光を反射して
液晶表示器に導き、液晶表示器からの反射光を透過させ
て観察光学系に導くようにしてもよい。

【００１４】反射光に含まれる映像を表す光と不要な光
の分離は分離素子によってなされる。分離素子は、液晶
表示器からの反射光に含まれる不要な光を除去するだけ
でなく、半透過性の反射素子による照明光と反射光の分
離に際して照明光の一部が反射光に直接混入する場合
は、混入した不要な照明光も除去する。したがって、観
察者の眼に導かれる光は映像を表す光のみとなり、ゴー
ストのない映像を提供することができる。

【００１５】分離素子としては、偏光面が垂直な２つの
偏光成分の一方のみを透過させる偏光素子を用いること
ができる。液晶表示器からの反射光に含まれる光のうち
映像を表すものとそれ以外のものは偏光面が垂直になる
から、偏光素子での両者の分離は容易である。また、照
明光の偏光面に対して垂直な偏光面をもつ偏光成分を映
像を表す光として取り出すように液晶表示器を設定する
ことにより、照明光の一部が反射光に混入する場合で
も、混入した光を確実に除去することができる。

【００１６】半透過性の反射素子として、偏光面が垂直
な２つの偏光成分の一方を透過させ他方を反射する偏光
素子を用い、これが分離素子を兼ねるようにしてもよ
い。装置に備える光学素子を１つ減らすことができる。
この場合、照明光の偏光面に対して垂直な偏光面をもつ
偏光成分を映像を表す光として取り出すことになり、半
透過性の反射面は、液晶表示器からの反射光に含まれる
映像を表す光を全て反射しまたは透過させ、この光の偏
光面に対して垂直な偏光面の照明光を全て透過させまた
は反射する設定とすることができる。したがって、映像
を表す光や映像を表す光となる光の半透過性の反射素子
における損失がなくなる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の映像表示装置の実
施形態について図面を参照しながら説明する。図１に、
第１の実施形態の映像表示装置１の光学系の構成を示
す。この映像表示装置１は、反射型の液晶表示器１１、
ランプ１２、リフレクタ１３、偏光板１４、プリズム１
５、およびもう１つの偏光板２２を備えている。

【００１８】ランプ１２、リフレクタ１３および偏光板
１４は、液晶表示器１１の表示面に対向して配置されて
おり、液晶表示器１１に照明光を供給する光源部を成
す。ランプ１２は偏光面が無秩序な光を発し、リフレク
タ１３はランプ１２が発した光を反射して略平行な光束
とする。偏光板１４は、ランプ１２の発した光のうち、
偏光面が一定の偏光成分Ｌｐ１のみを透過させる。

【００１９】プリズム１５は、ポリメチルメタクリレー
ト（ＰＭＭＡ）製の２つのプリズム１５ａ、１５ｂを接
合して構成されており、液晶表示器１１と偏光板１４の
間に配置されている。プリズム１５ａ、１５ｂの接合面
には、入射する光の略１／２を透過させ略１／２を反射
する半透過性の反射膜が設けられており、この接合面は
ハーフミラー１６となっている。プリズム１５は、液晶
表示器１１の表示面の中心を通り表示面に垂直な直線に
対してハーフミラー１６が４５゜の傾きとなるように配
置されている。

【００２０】偏光板１４に近接するプリズム１５ａの面
１７に接して、絞り１８が設けられており、偏光板１４
は絞り１８の開口を介してプリズム１５に対向してい
る。絞り１８により、外部からの光が液晶表示器１１の
照明光に混入することが防止される。

【００２１】液晶表示器１１に近接するプリズム１５ｂ
の面１９は凸面とされている。面１９は照明光に対して
コンデンサレンズとして作用し、液晶表示器１１の表示
面に対する照明光の角度を垂直に近づける。プリズム１
５ｂの面１９の隣の面２０も凸面とされており、この面
２０には全反射性の反射膜が形成されている。したがっ
て、プリズム１５ｂの面２０は、ハーフミラー１６側か
らの光に対して全反射凹面ミラーとなり、反射した光を
収束させる。

【００２２】凹面ミラー２０に対向するプリズム１５ａ
の面２１も凸面とされており、透過する光に対して凸レ
ンズとして作用する。偏光板２２は、液晶表示器１１の
表示面に対して垂直に、面２１に近接して配置されてい
る。この偏光板２２は、偏向板１４が透過させる偏光成
分Ｌｐ１の偏光面に対して垂直な偏光面を有する偏光成
分Ｌｐ２のみを透過させるように設定されている。

【００２３】液晶表示器１１は不図示の駆動回路によっ
て駆動される。液晶表示器１１は与えられた照明光を反
射するとともに、表示した映像によって照明光を変調し
て、反射光の一部の偏光面を９０゜回転させる。映像表
示装置１では、偏光面が９０゜回転した偏光成分が映像
を表す光となるように液晶表示器１１の駆動を制御す
る。したがって、液晶表示器１１の反射光に含まれる光
のうち映像を表す光は、偏向板１４が透過させる偏光成
分Ｌｐ１の偏光面に対して垂直な偏光面の偏光成分Ｌｐ
２となる。

【００２４】映像表示装置１は、観察者の眼前におい
て、観察者の瞳ＥＰから偏光板２２までが所定の距離と
なるようにして使用される。ランプ１２が発した光は、
偏光板１４によって偏光成分Ｌｐ１のみとされた後、面
１７を透過して、ハーフミラー１６に入射する。ハーフ
ミラー１６に入射した光のうち半分はこれを透過し、凸
面１９も透過して、液晶表示器１１を照明する。

【００２５】液晶表示器１１によって変調され反射され
た光の一部は映像を表す偏光成分Ｌｐ２となり、残りは
偏光成分Ｌｐ１のままとなる。偏光成分Ｌｐ１、Ｌｐ２
を含む液晶表示器１１からの反射光は、凸面１９を透過
し、ハーフミラー１６に再度入射して半分が反射され
る。ハーフミラー１６によって反射された光は、凹面ミ
ラー２０に入射して全て反射され、収束しながら、ハー
フミラー１６にもう一度入射する。この光の半分はハー
フミラー１６を透過し、凸面２１を透過して、一層収束
しながら、偏光板２２に入射する。

【００２６】偏光板２２に入射した光のうち、偏光成分
Ｌｐ１は遮断され、映像を表す偏光成分Ｌｐ２のみが偏
光板２２を透過して、観察者の瞳ＥＰに入射する。こう
して、観察者には、液晶表示器１１に表示された映像の
拡大された虚像が提供される。プリズム１５の面１７お
よび面１９は、光源部からの照明光を液晶表示器１１に
導く照明光学系を構成し、プリズム１５の面２０および
面２１は、液晶表示器１１からの反射光を観察者の眼に
導き、表示された映像の拡大された虚像を提供する観察
光学系を構成する。照明光の光路と反射光の光路はハー
フミラー１６から液晶表示器１１までの間で重なり、照
明光と反射光はハーフミラー１６によって分離される。

【００２７】光源部からの照明光の半分はハーフミラー
１６によって反射されて、液晶表示器１１からの反射光
に混入する。しかしながら、照明光は偏光成分Ｌｐ１で
あるから、偏光板２２によって全て遮断され、瞳ＥＰに
入射することはない。したがって、観察者に提供される
映像はゴーストのない鮮明なものとなる。

【００２８】映像表示装置１の光学系は全要素が光軸に
関して回転対称な共軸系である。光学系の設定例の具体
的な値を表１および表２に示す。表１において、回転対
称非球面に関するパラメータＫ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、各
面とその光軸との交点を原点とし、光軸をＺ軸としたと
きの、式１で定義されるＺ軸方向のサグＺを規定するも
のである（単位ｍｍ）。表２は各面の相対的な位置関係
を示したものである。ここでは、瞳ＥＰの中心を原点と
し、瞳面（第１面）に対して垂直な軸をＺ軸としてい
る。ＸＳＣ、ＹＳＣ、ＺＳＣは、各面とその光軸との交
点のＸ、Ｙ、Ｚ座標（単位ｍｍ）を表し、ＡＳＣ、ＢＳ
Ｃ、ＣＳＣは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸についての瞳面からの
各面の回転角（単位゜）を表す。

【００２９】Ｚ＝ｃ・ｈ²／［１＋｛１−（１＋Ｋ）
・ｃ²・ｈ²｝^1/2］＋Ａ・ｈ⁴ ＋Ｂ・ｈ⁶ ＋Ｃ・ｈ⁸
＋Ｄ・ｈ¹⁰ ここで、ｃ＝１／ｒ、ｈ＝（Ｘ²＋Ｙ²）^1/2である。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【表２】

【００３２】映像表示装置１では、液晶表示器１１に表
示された映像は、主として凹面ミラー２０によって拡大
された虚像とされており、色収差の発生はほとんどな
い。また、観察光学系に凹面ミラー２０を備えたことに
より、液晶表示器１１の反射光の光路をハーフミラー１
６と凹面ミラー２０との間で重複させることが可能にな
って、光学系の全体構成が小型になっている。この構成
を採用することができるのは、偏光板２２を備えて、照
明光が反射光に混入することを許容し得るようにしたこ
とによる。

【００３３】上記構成の映像表示装置１は、２組備えて
頭部載置型表示装置（ＨＭＤ）や手持ち式の双眼鏡型装
置とすることができるし、撮影した映像を電気信号に変
換するビデオカメラ等の撮影機器に組み込んで、ファイ
ンダーとして用いることもできる。

【００３４】なお、ここでは、ハーフミラー１６を透過
させて照明光を液晶表示器１１に導き、液晶表示器１１
からの反射光をハーフミラー１６で反射して観察光学系
に導いているが、逆に、照明光をハーフミラー１６で反
射して液晶表示器１１に導き、ハーフミラー１６を透過
させて液晶表示器１１からの反射光を観察光学系に導く
ようにしてもよい。その場合、例えば、凹面ミラー２０
を液晶表示器１１に対向するようにプリズム１５ａに設
け、絞り１８および光源部を偏光板２２に対向するよう
にプリズム１５ｂに設ければよい。

【００３５】また、凹面ミラー２０を用いることに代え
て、レンズのみで観察光学系を構成することもできる。
例えば、プリズム１５ｂの面２０を全反射性ではなく全
透過性とし、その面に適度な正のパワーをもたせるとと
もに、偏光板２２をその面に近接して配置する。面２０
を全透過性の平面とし、正のパワーを有するレンズを別
に備えるようにしてもよい。

【００３６】第２の実施形態の映像表示装置２の光学系
の構成を図２に示す。この映像表示装置２は、反射型の
液晶表示器３１、ランプ３２、リフレクタ３３、偏光板
３４、プリズム３５、および板状素子４４を備えてい
る。

【００３７】ランプ３２、リフレクタ３３および偏光板
３４は、液晶表示器３１の表示面に対向して配置されて
おり、液晶表示器３１に照明光を供給する光源部を成
す。ランプ３２は偏光面が無秩序な光を発し、リフレク
タ３３はランプ１２が発した光を反射する。偏光板３４
は、ランプ３２の発した光のうち、偏光面が一定の偏光
成分Ｌｐ１のみを透過させる。

【００３８】プリズム３５は、ＰＭＭＡ製の２つのプリ
ズム３５ａ、３５ｂを接合して構成されており、液晶表
示器３１と偏光板３４の間に配置されている。プリズム
３５ａ、３５ｂの接合面には、Ｐ偏光を透過させＳ偏光
を反射する半透過性の反射膜が設けられており、この接
合面は偏光分離ミラー３６となっている。プリズム３５
は、液晶表示器３１の表示面の中心を通り表示面に垂直
な直線に対して偏光分離ミラー３６が４５゜の傾きとな
るように配置されている。

【００３９】偏光板３４に近接するプリズム３５ａの面
３７には、外部からの光を遮断する絞り３８が設けられ
ており、偏光板３４は絞り３８の開口を介してプリズム
３５に対向している。液晶表示器３１に近接するプリズ
ム３５ｂの面３９は、照明光に対してコンデンサレンズ
として作用するように、凸面とされている。プリズム３
５ｂの面３９の隣の面４０は平面であり、ここに１／４
λ位相板４３が設けられている。面４０に対向するプリ
ズム３５ａの面４１も平面とされている。

【００４０】板状素子４４もプリズム３５と同じくＰＭ
ＭＡ製であり、１／４λ位相板４３が設けられたプリズ
ム３５ｂの面４０に近接して配置されている。板状素子
４４の１／４λ位相板４３側の面４５は凸面とされ、光
に対して凸レンズとして作用する。面４５と反対側の面
４６も凸面とされており、この面４６には全反射性の反
射膜が形成されている。したがって、面４６は１／４λ
位相板４３側からの光に対して全反射凹面ミラーとな
り、反射した光を収束させる。

【００４１】偏光板３４は、透過する偏光成分Ｌｐ１が
偏光分離ミラー３６に対してＰ偏光となるように設定さ
れている。また、液晶表示器３１は、偏光面が９０゜回
転した偏光成分が映像を表す光となるように制御され
る。

【００４２】ランプ３２が発した光は、偏光板３４によ
って偏光成分Ｌｐ１のみとされた後、面３７を透過し
て、偏光分離ミラー３６に入射する。この光は全て偏光
分離ミラー３６を透過し、凸面３９も透過して、液晶表
示器３１を照明する。

【００４３】液晶表示器３１によって変調され反射され
た光の一部は映像を表す偏光成分Ｌｐ２となり、残りは
偏光成分Ｌｐ１のままとなる。偏光成分Ｌｐ１、Ｌｐ２
を含む液晶表示器３１からの反射光は、凸面３９を透過
し、偏光分離ミラー３６に再度入射して、偏光成分Ｌｐ
１はこれを透過する。偏光成分Ｌｐ２は、偏光分離ミラ
ー３６に対してＳ偏光となっており、反射される。

【００４４】偏光分離ミラー３６によって反射された光
は、板状素子４４に入射して凹面ミラー４６で反射さ
れ、収束しながら、偏光分離ミラー３６にもう一度入射
する。この間に光は１／４λ位相板４３を２回透過する
ことになり、偏光面が９０゜回転して、偏光分離ミラー
３６に対して再びＰ偏光となる。この光は、偏光分離ミ
ラー３６を透過し、面４１も透過して、観察者の瞳ＥＰ
に入射する。こうして、観察者には、液晶表示器３１に
表示された映像の拡大された虚像が提供される。

【００４５】本実施形態の映像表示装置２では、板状素
子４４の両面４５、４６が観察光学系を構成する。ま
た、偏光分離ミラー３６は、光源部からの照明光と液晶
表示器３１からの反射光を分離するとともに、液晶表示
器３１の反射光に含まれる映像を表す光とそれ以外の光
の分離も行う。偏光分離ミラー３６によって反射される
照明光や偏光分離ミラー３６を透過する映像を表す光は
ないから、映像表示装置２では光を損失なく利用するこ
とが可能であり、極めて明るい映像を提供することがで
きる。

【００４６】なお、ここでは、偏光分離ミラー３６を透
過させて照明光を液晶表示器３１に導き、液晶表示器３
１からの反射光を偏光分離ミラー３６で反射して観察光
学系に導いているが、逆に、照明光を偏光分離ミラー３
６で反射して液晶表示器３１に導き、偏光分離ミラー３
６を透過させて液晶表示器３１からの反射光を観察光学
系に導くようにしてもよい。その場合、例えば、１／４
λ位相板４３を液晶表示器３１に対向するようにプリズ
ム３５ａに設けて、ここに凹面ミラー４６を配置し、絞
り３８および光源部を瞳ＥＰに対向するようにプリズム
３５ｂに設けるとともに、偏光分離ミラー３６をＰ偏光
を反射しＳ偏光を透過させる設定とすればよい。

【００４７】また、凹面ミラー４６を用いることに代え
て、レンズのみで観察光学系を構成することもできる。
例えば、板状素子４４の面４６を全反射性ではなく全透
過性とし、その面に適度な正のパワーをもたせればよ
い。その場合、１／４λ位相板４３を備える必要はな
い。また、光源部からの照明光に映像を表す偏光成分Ｌ
ｐ２が含まれていても、偏光分離ミラー３６によって瞳
ＥＰの反対側に全て反射されるから、偏光板４４も不要
となる。

【００４８】

【発明の効果】本発明の映像表示装置では、反射型液晶
表示器によって明るく精細度の高い映像を表示し、その
光をゴーストなく観察者の眼に導くことが可能であり、
優れた質の映像を提供することができる。しかも、照明
光と反射光を分離するための半透過性の反射素子や、反
射光から映像を表す光を取り出すための分離素子が簡素
なものである上、分離素子の配設位置の制約もほとんど
ないため、全体の構成も簡素になって、小型かつ軽量の
装置となる。

【００４９】また、映像を表す光以外の光を分離素子が
全て除去するから、半透過性の反射素子による照明光と
反射光の分離に際して、照明光の一部が反射光に混入す
ることが許容される。このため、光源部、液晶表示器お
よび観察光学系の相対的な配設位置や観察光学系の構成
の自由度が高くなって、装置を一層小型、軽量にするこ
とができる。

【００５０】分離素子として偏光面が垂直な２つの偏光
成分の一方のみを透過させる偏光素子を用いる構成で
は、反射光から映像を表す光を容易に取り出すことがで
きる。しかも、照明光の偏光面に対して垂直な偏光面を
もつ偏光成分を映像を表す光として取り出すことで、照
明光の一部が反射光に混入する構成とした場合でも、ゴ
ーストの発生が確実に防止される。

【００５１】半透過性の反射素子として偏光面が垂直な
２つの偏光成分の一方を透過させ他方を反射する偏光素
子を用い、これが分離素子を兼ねるようにした構成で
は、備えるべき光学素子の数が減って装置が一層簡素に
なる。また、半透過性の反射面を、液晶表示器からの反
射光に含まれる映像を表す光を全て反射しまたは透過さ
せ、この光の偏光面に対して垂直な偏光面の照明光を全
て透過させまたは反射する設定として、半透過性の反射
素子における光の損失をなくすことが可能であり、きわ
めて明るい映像を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態の映像表示装置の光学系の構
成を示す図。

【図２】第２の実施形態の映像表示装置の光学系の構
成を示す図。

【符号の説明】

１映像表示装置１１反射型液晶表示器１２ランプ（光源部）１４偏光板１５プリズム１６ハーフミラー（半透過性反射素子）２０全反射凹面ミラー（観察光学系）２１凸レンズ面（観察光学系）２２偏光板（分離素子）２映像表示装置３１反射型液晶表示器３２ランプ（光源部）３４偏光板３５プリズム３６偏光分離ミラー（半透過性反射素子、分離素
子）４３１／４λ位相板４５凸レンズ面（観察光学系）４６全反射凹面ミラー（観察光学系）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】観察者の眼前に配置されて、表示した映
像の虚像を観察者に提供する映像表示装置において、与えられる照明光を反射するとともに、表示した映像に
よって照明光を変調することにより、反射光の一部を映
像を表す光とする反射型の液晶表示器と、前記液晶表示器に与える照明光を供給する光源部と、前記光源部からの照明光を前記液晶表示器に導くととも
に、前記液晶表示器の反射光を前記光源部に向かう方向
とは異なる方向に導く半透過性の反射素子と、前記半透過性の反射素子によって導かれた前記液晶表示
器の反射光を観察者の眼に導いて、前記液晶表示器に表
示された映像の虚像を観察者に提供する観察光学系と、前記液晶表示器の反射光の光路のうちの前記半透過性の
反射素子以降の部位に配置され、観察者の眼に導かれる
光から前記映像を表す光以外の光を分離して除去する分
離素子とを備えることを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】前記分離素子は偏光面が垂直な２つの偏
光成分の一方のみを透過させる偏光素子であることを特
徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項３】前記半透過性の反射素子は、偏光面が垂
直な２つの偏光成分の一方を透過させ他方を反射する偏
光素子であり、前記分離素子を兼ねることを特徴とする
請求項１に記載の映像表示装置。