JP2002228969A - 反射型表示素子を用いた表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フロントライトを用いて照明光を反射型表示
素子に導入することにより照明光学系の構成を簡単にす
ると共に小型化した表示装置。 【解決手段】 反射型表示素子１と、正の屈折力を持
ち、反射型表示素子１上に表示された映像を虚像として
拡大表示する接眼光学系２とを備えた表示装置におい
て、反射型表示素子１から接眼光学系２の射出瞳３に至
る光路中に、周辺部に配置された光源４から導入された
照明光を内部で導光すると共にその照明光を反射型表示
素子１に向けて射出し、かつ、反射型表示素子１からの
表示光を透過させるフロントライト導光板５が配置され
ている反射型表示素子を用いた表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、反射型表示素子を
用いた表示装置に関し、特に反射型液晶表示素子を用い
た場合の照明光の導入方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１４は、特開２０００−２４１７５１
で提案されている反射型液晶表示素子を用いた表示装置
を概念的に示す図であるが、反射型液晶表示素子の照明
は、光源からの照明光を導光板内に導入し、導光板の前
面から出た照明光を反射型液晶表示素子と接眼光学系の
間に配置された偏光ビームスプリッターで反射させ、そ
の反射光を反射型液晶表示素子の前面側から略垂直に入
射させることによって行う。反射型液晶表示素子からの
表示光は、偏光ビームスプリッターを透過して、射出瞳
に向かうように接眼光学系により射出され、反射型液晶
表示素子の表示像が遠方に結像される。

【０００３】このように、特開２０００−２４１７５１
のものは、偏光ビームスプリッターで照明光を反射型液
晶表示素子に導入するため、偏光ビームスプリッターを
斜めに配置するスペースが必要になり、光学系が大型に
ならざるを得ない。

【０００４】また、特開２０００−１４７４２２で提案
されているものは、光源をハーフミラーを挟んで反射型
液晶表示素子に対向して配置し、表示素子の表示面近傍
と観察者眼球近傍とに接眼光学系を構成するレンズを配
置するものである。

【０００５】この場合も、ハーフミラーを斜めに配置す
るスペースが必要になり、また、構造が複雑になる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術のこ
のような問題点に鑑みなされたものであり、その目的
は、フロントライトを用いて照明光を反射型表示素子に
導入することにより照明光学系の構成を簡単にすると共
に小型化した表示装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の反射型表示素子を用いた表示装置は、反射型表示素
子と、正の屈折力を持ち、前記反射型表示素子上に表示
された映像を虚像として拡大表示する接眼光学系とを備
えた表示装置において、前記反射型表示素子から前記接
眼光学系の射出瞳に至る光路中に、周辺部に配置された
光源から導入された照明光を内部で導光すると共にその
照明光を前記反射型表示素子に向けて射出し、かつ、前
記反射型表示素子からの表示光を透過させるフロントラ
イト導光板が配置されていることを特徴とするものであ
る。

【０００８】そのフロントライト導光板は、反射型表示
素子と接眼光学系の間、あるいは、接眼光学系とその射
出瞳の間の何れにも配置することができる。

【０００９】本発明においては、反射型表示素子から接
眼光学系の射出瞳に至る光路中に、周辺部に配置された
光源から導入された照明光を内部で導光すると共にその
照明光を反射型表示素子に向けて射出し、かつ、反射型
表示素子からの表示光を透過させるフロントライト導光
板が配置されてなるので、反射型表示素子に照明光を導
入する照明光学系の構成が簡単で小型なものとなるの
で、表示装置を小型で構成が簡単なものとすることがで
きる。

【００１０】

【発明の実施形態】本発明の基本原理は、反射型液晶表
示表示素子のような反射型表示素子と、その反射型表示
素子上に表示された映像を虚像として拡大表示する接眼
光学系とを備えた表示装置の、反射型表示素子照明用
に、反射型表示素子のフロントライトとして、例えば、
特開平９−３１１３３３号、特開平１０−１４２６０１
号、特開平１１−１０９３３８号等において公知のフロ
ントライト導光板を用いるものである。

【００１１】これらの特開平９−３１１３３３号、特開
平１０−１４２６０１号、特開平１１−１０９３３８号
等において公知のフロントライト導光板は、何れも、透
明な板材を導光板として、その端面に対向して配置され
た光源からの光をその中に導入し、導光板の両面間で繰
り返し反射をさせて導き、導光板の一面から導光された
光の一部を射出させて照明すると共に、反射型表示素子
の表示光を透過させるものである。導光板の一面から導
光光の一部を射出させるのに、特開平９−３１１３３３
号の場合は、回折格子状の微細構造をした高分子フィル
ムであって、特定の角度範囲の入射光のみを散乱透過さ
せ、他の角度範囲の入射光を直進透過させる高分子フィ
ルムを導光板の一面に貼り付けており、特開平１０−１
４２６０１号の場合は、導光板の一面に突起を設けてい
る。なお、突起の代わりに溝を設けたもの、断面鋸歯状
の溝を設けたもの等も公知である。さらに、特開平１１
−１０９３３８号のものは、透過型あるいは反射型のホ
ログラムを導光板の一面又は反対側の面に貼り付けてな
るものである。

【００１２】以下、本発明のいくつかの実施例を説明す
る。

【００１３】図１は、本発明の反射型表示素子を用いた
表示装置の基本形の構成を示す図であり、反射型液晶表
示素子１と、その表示像を観察するための正に屈折力を
持つ接眼光学系２とからなり、接眼光学系２の射出瞳３
に観察者の眼球の瞳を配置することにより、反射型液晶
表示素子１に表示された映像を接眼光学系２により虚像
として拡大表示するものである。

【００１４】そして、本発明に基づき、反射型液晶表示
素子１の表示面前方には、上記のような、例えば、特開
平９−３１１３３３号、特開平１０−１４２６０１号、
特開平１１−１０９３３８号等において公知のフロント
ライト導光板５が配置され、その端部に照明光源４が配
置され、フロントライト導光板５に導入された照明光は
その内部で導光されながら、反射型液晶表示素子１側の
面から導光された光の一部が射出され反射型液晶表示素
子１を照明する。反射型液晶表示素子１の表示光は、フ
ロントライト導光板５を透過して接眼光学系２により虚
像を結像するように射出瞳３に向けて屈折又は反射され
る。

【００１５】本発明の反射型表示素子を用いた表示装置
はこのような構成であるので、フロントライト導光板５
を光路中に配置するスペースだけ必要で、従来のよう
に、偏光ビームスプリッターあるいはハーフミラーを４
５°で配置するための大きなスペースが必要でなくな
り、表示装置を小型化することができる。

【００１６】図２は、接眼光学系２として、本出願人が
特開平８−３１３８２９号等において提案した偏心プリ
ズム１０を用いた実施例の構成を示す図であり、フロン
トライト導光板５からの照明光で照明され、反射型液晶
表示素子１からフロントライト導光板５を透過した表示
光は、接眼光学系２を構成する偏心プリズム１０の屈折
面の第３面１３から屈折して偏心プリズム１０内に入射
し、その光は反射面兼透過面の第１面１１で全反射さ
れ、反射光は第２面１２で内部反射され、その反射光は
今度は第１面１１で屈折されて偏心プリズム１０から出
て射出瞳３に入射し、反射型液晶表示素子１に表示され
た映像の拡大虚像を遠方に結像する。

【００１７】この実施例においては、偏心プリズム１０
による光路折り曲げ作用により、表示装置を小型軽量化
することが可能になると同時に、接眼光学系２の焦点距
離を短くすることが可能となり、高倍率の観察像を得る
ことができる。

【００１８】ところで、反射型表示素子として、上記の
ように反射型液晶表示素子１を用いる場合は、偏光板が
必要であり、偏光板を配置する位置は、反射型液晶表示
素子１表面からフロントライト導光板５に到る光路の間
に配置することが望ましい。

【００１９】そして、偏光板と１／４波長板をフロント
ライト導光板５の反射型液晶表示素子１側の表面に貼る
ことが望ましい。

【００２０】図３はその場合の構成を示す図である。こ
の場合は、図１の配置において、反射型液晶表示素子１
と接眼光学系２の間に配置されたフロントライト導光板
５の反射型液晶表示素子１側の表面に、偏光板６と１／
４波長板７がその順で貼り付けられており、偏光板６を
通った照明光は例えば水平方向に直線偏光となってお
り、次に１／４波長板７を通ることで例えば右回り円偏
光になって反射型液晶表示素子１に入射する。反射型液
晶表示素子１が明状態を表示していると、反射型液晶表
示素子１への入射光の往復で２分の１波長の位相変調を
受け、右回り円偏光は左回り円偏光になり、戻りに１／
４波長板７を通過すると透過光は水平方向の直線偏光に
変換され偏光板６を通る。反射型液晶表示素子１が暗状
態を表示していると、反射型液晶表示素子１への入射光
の往復で何ら位相変調を受けず、右回り円偏光のまま戻
りに１／４波長板７を通過し、透過光は垂直方向の直線
偏光に変換され、偏光板６でブロックされる。同様に、
反射型液晶表示素子１の入射側透明基板表面で反射され
るゴースト光も右回り円偏光のまま戻りに１／４波長板
７を通過し、偏光板６でブロックされる。したがって、
この配置をとることにより、反射型液晶表示素子１表面
で反射するゴースト光を偏光板６でカットすることが可
能となる。

【００２１】なお、反射型液晶表示素子１を光軸に垂直
でなく傾けて配置することにより、表示素子表面で反射
するゴースト光が射出瞳３に入射しないで横にずれるよ
うにすることにより、カットすることも可能である。

【００２２】ところで、フロントライト導光板５表面に
は、導光板内部を繰り返し反射してきた光を導光板内部
から取り出すための溝が切ってある（特開平１０−１４
２６０１号）。この溝が直接観察されないように、ある
いは、フロントライト導光板５の表面のキズあるいはそ
の表面に付着したゴミ等が観察されないようにするため
に、反射型液晶表示素子１の表示面とフロントライト導
光板５を十分に離して配置することが重要である。

【００２３】好ましくは、接眼光学系２の焦点距離をｆ
（ｍｍ）、反射型液晶表示素子１表面とフロントライト
導光板５の距離をＤ（ｍｍ）とすると、 Ｄ＞ｆ² ／２００ ・・・（１） なる条件を満足することが重要であり、上記条件式を満
足しないと、反射型液晶表示素子１表面とフロントライ
ト導光板５表面の溝、キズあるいはゴミ等が同時に観察
されてしまい、非常に見難くなる。

【００２４】さらに好ましくは、 Ｄ＞ｆ² ／１００ ・・・（２） なる条件を満足することが重要であり、上記条件式を満
足すると、さらに同時に見えることが少なくなり好まし
い。

【００２５】次に、別の実施例について説明する。接眼
光学系２と射出瞳３の間にフロントライト導光板５を配
置すると、接眼光学系２と反射型液晶表示素子１を比較
的近くに配置することが可能となり、接眼光学系２の焦
点距離を短くすることが可能となり、大きな画面を観察
する光学系を構成する場合に効果的である。

【００２６】この場合、光学系表面で反射するゴースト
光も発生するために、ゴースト光カット手段を有するこ
とが望ましく、そのゴースト光カット手段としては、偏
光板と１／４波長板２枚で構成され、２枚の１／４波長
板で接眼光学系２を挟んで配置することが重要である。
図４にその構成を示す。２枚の１／４波長板を７₁ 、７
₂ とする。この配置の場合の偏光板６と１／４波長板７
₁ 、７₂ の作用について、図５を参照にして説明する。
フロントライト導光板５から出た光２１は、偏光板６に
入射して例えば水平方向の直線偏光の光２２になり、第
１の１／４波長板７₁ により例えば右回り円偏光の光２
３に変換され、接眼光学系２を右回り円偏光のまま透過
光２４として透過し、第２の１／４波長板７₂ に入射し
て例えば垂直方向の直線偏光の光２５に変換され、反射
型液晶表示素子１に入射する。反射型液晶表示素子１
で、例えば垂直方向の直線偏光の光２６として反射され
た光２６は、第２の１／４波長板７₂ に反対側から入射
して左回り円偏光の光２７に変換され、接眼光学系２を
左回り円偏光のまま透過光２８として透過し、第１の１
／４波長板７₁ に反対側から入射して水平方向の直線偏
光の光２９になり、偏光板６を透過して明状態の表示光
３０となる。暗状態の表示の場合は、水平方向の直線偏
光の光２６として反射された光２６は、第２の１／４波
長板７₂ に反対側から入射して右回り円偏光の光２７に
変換され、接眼光学系２を右回り円偏光のまま透過光２
８として透過し、第１の１／４波長板７₁ に反対側から
入射して垂直方向の直線偏光の光２９になり、偏光板６
でブロックされる。

【００２７】これに対して、右回り円偏光の光２３が接
眼光学系２の表面で反射されるゴースト光は右回り円偏
光のまま第１の１／４波長板７₁ に戻り、垂直方向の直
線偏光の光に変換され、偏光板６でブロックされるた
め、接眼光学系２の光学系表面で反射するゴースト光を
カットすることが可能である。

【００２８】ところで、本発明において、フロントライ
ト導光板５として、特開平１０−１４２６０１号に開示
されているように、導光板の一面に突起あるいは断面突
起状の突起線を設ける場合、その突起の断面形状として
は、特開平１０−１４２６０１号に記載されているよう
な矩形のものに限定されず、図６（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）に示すよに、台形、円筒面、三角形の何でも可能
であり、その形状は突起だけでなく、その相補形状の凹
んだ溝でもよい。さらに、後記の階段鋸歯状の形状でも
よい。

【００２９】そして、フロントライト導光板５の光取り
出し部を形成するこのような突起線あるいは溝５’の導
光板面内の配置は、図７に正面図を示すように、照明光
の面内明るさムラが生じないように、光源４から離れる
に従って密になるように配置することが望ましい。

【００３０】また、図８に正面図を示すように、フロン
トライト導光板５の導光板を円形に構成し、その外周の
３点からＬＥＤ等の光源から照明光を導入する方式も考
えられる。この場合、外周の３点の光源として、Ｒ（赤
色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の各色のＬＥＤ４_R 、４
_G 、４_B を配置して、導光板５内でＲＧＢ各色の光線を
混ぜ合わせることにより、例えば面順次照明を用いた反
射型液晶表示素子１の光源を構成することが可能とな
る。この場合には、図８に示すように、Ｒ光源４ _R に対
しては、そのＲ用突起線あるいは溝５_R ’、Ｇ光源４_G
に対しては、Ｇ用突起線あるいは溝５_G ’、Ｂ光源４_B
に対しては、Ｂ用突起線あるいは溝５_B ’を重畳して導
光板の一面に設けることが望ましい。

【００３１】ところで、フロントライト導光板５とし
て、図９に示すように、導光板内部を繰り返し反射して
きた光を導光板内部から取り出すために、その一面が断
面階段鋸歯状の形状の面５１とされている場合（以後、
このようなフロントライト導光板５を鋸歯状フロントラ
イト導光板５０と呼ぶ。）、この鋸歯状フロントライト
導光板５０はフレネルプリズムとして機能するので、鋸
歯状フロントライト導光板５０を通過する光線は導光板
５０で所定角屈曲することになるため、表示素子１の虚
像１’を光軸に略垂直な像として観察できるようにする
には、反射型液晶表示素子１から射出した光線の中、斜
めに射出し鋸歯状フロントライト導光板５０通過後に略
垂直に出る光線を射出瞳３位置に導くように光学系を配
置する必要がある。

【００３２】そして、好ましくは、導光板５０から照明
され、反射型液晶表示素子１で反射された光がケラレな
いように、図９に示したように、導光板５０は光線が屈
曲する方向に余裕ｄを持った大きさにすることが必要で
ある。

【００３３】ところで、特に、反射型液晶表示素子１は
照明光が垂直に入射し垂直に出る光を観察する場合にコ
ントラストが最大になるように構成されているため、図
９のような配置であると、表示面から斜めに射出する光
を表示に利用しているため、コントラストが低下してし
まう。そこで、次に、鋸歯状フロントライト導光板５０
を用いる場合に、反射型液晶表示素子１に垂直に入射し
表示面から垂直に射出してくる光を表示に用いる構成を
考える。

【００３４】図１０は、反射型液晶表示素子１から出た
軸上主光線３１が鋸歯状フロントライト導光板５０で屈
曲される様子と、表示素子１の導光板５０による虚像
１”の関係を示した図であり、反射型液晶表示素子１か
ら垂直に出た軸上主光線３１は鋸歯状フロントライト導
光板５０で一定角屈曲され、その虚像１”（点線）は反
射型液晶表示素子１と略平行にずれて形成される。した
がって、鋸歯状フロントライト導光板５０を通過後の軸
上主光線３１（接眼光学系２に対する光軸となる）を反
対方向に延長した軸３１’に対して反射型液晶表示素子
１の虚像１”は垂直にはなっておらず、軸上主光線３１
が鋸歯状フロントライト導光板５０で屈曲される角度と
略対応する角度分傾いている。この傾きは光軸に対して
垂直な面からの傾きである。光軸に対して傾いている反
射型液晶表示素子１の虚像１”を通常の軸対称な接眼光
学系で拡大すると、その拡大像も観察者の視軸に対して
傾いた像となり、見難いものとなってしまう。

【００３５】そこで、接眼光学系２として偏心プリズム
１０のような偏心光学系を用いてこの虚像１”の傾き矢
印に示すように回転した像１０１（一点鎖線）のように
補正し、表示素子１を垂直に射出する光線が瞳３に届く
ように構成することができる。

【００３６】すなわち、図１１に例示するように、接眼
光学系２として偏心プリズム１０のような偏心光学系を
用いて、鋸歯状フロントライト導光板５０により光軸に
対して傾いてた像となった反射型液晶表示素子１の虚像
１”を、観察者の視軸上で観察者に対向した平面、すな
わち、光軸に略垂直な像となるように、その接眼光学系
２の偏心光学系に像面の傾きを予め発生させておくと、
虚像面の傾きの少ない接眼光学系２を構成することがで
きる。特に、接眼光学系２の焦点距離が短い高倍率な観
察光学系では、この像面の傾きが大きくなるために、こ
のような像面の傾きの補正を行う接眼光学系２を用いる
ことは重要である。

【００３７】次に、接眼光学系２と射出瞳３の間にフロ
ントライト導光板５として上記のような鋸歯状フロント
ライト導光板５０を配置して反射型液晶表示素子１を照
明する場合には、反射型液晶表示素子１、接眼光学系
２、鋸歯状フロントライト導光板５０を図１２（ａ）に
示すように平行に配置すると、接眼光学系２による反射
型液晶表示素子１の遠方の虚像を導光板５０で屈曲する
状態になるために、表示装置全体の射出光軸３１が図の
斜め上方に傾くと共に、観察される虚像１’が軸上主光
線３１を反対方向に延長した軸３１’（光軸）に対し
て、図示のように角度αだけ傾いてしまう。これを補正
するためには、図１２（ｂ）に示すように、接眼光学系
２の光軸を鋸歯状フロントライト導光板５０で屈曲され
る角度と略対応する角度分、鋸歯状フロントライト導光
板５０に対して傾けて配置することが望ましく、さらに
好ましくは、虚像１’の上記角度αの傾きを補正するた
めに、反射型液晶表示素子１を接眼光学系２の光軸３１
に対して角度βだけ反対側に傾けて配置するようにする
ことが好ましい。

【００３８】以上の説明において、フロントライト導光
板５、５０はプリズム屈折力を除いて、屈折力、すなわ
ち、正レンズ作用、負レンズ作用を持つものとは考えな
かったが、図１３に示すように、導光板５の一面あるい
は両面に曲率１５を付け、パワーを持つものとし、接眼
光学系２のパワーの一部を担って例えば画角を広げるよ
うにすることも可能である。図１３は、接眼光学系２と
して図２のような偏心プリズム１０を用い、図の（ａ）
は反射型液晶表示素子１と接眼光学系２の間に、図の
（ｂ）は接眼光学系２と射出瞳３の間に、このようなパ
ワーを持つフロントライト導光板５を配置した場合の構
成を示している。

【００３９】以上、本発明の反射型表示素子を用いた表
示装置をいくつかの実施例に基づいて説明してきたが、
本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能で
ある。また、上記において、反射型表示素子は、反射型
液晶表示素子に限定されず他の原理の反射型表示素子も
含むものである。

【００４０】以上の説明から明らかなように、本発明の
反射型表示素子を用いた表示装置は例えば次のように構
成することができる。

【００４１】〔１〕 反射型表示素子と、正の屈折力を
持ち、前記反射型表示素子上に表示された映像を虚像と
して拡大表示する接眼光学系とを備えた表示装置におい
て、前記反射型表示素子から前記接眼光学系の射出瞳に
至る光路中に、周辺部に配置された光源から導入された
照明光を内部で導光すると共にその照明光を前記反射型
表示素子に向けて射出し、かつ、前記反射型表示素子か
らの表示光を透過させるフロントライト導光板が配置さ
れていることを特徴とする反射型表示素子を用いた表示
装置。

【００４２】〔２〕 前記フロントライト導光板が、そ
の一面から導光光の一部を射出させるのに、回折格子状
の微細構造をした高分子フィルムであって、特定の角度
範囲の入射光のみを散乱透過させ、他の角度範囲の入射
光を直進透過させる高分子フィルムを用いたものである
ことを特徴とする上記１記載の反射型表示素子を用いた
表示装置。

【００４３】〔３〕 前記フロントライト導光板が、そ
の一面から導光光の一部を射出させるのに、導光板の一
面に設けた突起又は凹みを設けたものであることを特徴
とする上記１記載の反射型表示素子を用いた表示装置。

【００４４】〔４〕 前記突起又は凹みの密度が前記光
源から離れるに従って密になるように配置されているこ
とを特徴とする上記３記載の反射型表示素子を用いた表
示装置。

【００４５】〔５〕 前記フロントライト導光板の周辺
部に異なる色の複数の光源が配置され、かつ、各光源か
らの射出させるのに対応する別々の群の前記突起又は凹
みが相互に重畳して設けられていることを特徴とする上
記３又は４記載の反射型表示素子を用いた表示装置。

【００４６】〔６〕 前記フロントライト導光板が、そ
の一面から導光光の一部を射出させるのに、透過型ある
いは反射型のホログラムをを用いたものであることを特
徴とする上記１記載の反射型表示素子を用いた表示装
置。

【００４７】〔７〕 前記フロントライト導光板が、そ
の一面から導光光の一部を射出させるのに、導光板の一
面に断面階段鋸歯状の形状の面を設けたものであること
を特徴とする上記１記載の反射型表示素子を用いた表示
装置。

【００４８】〔８〕 前記フロントライト導光板が、前
記反射型表示素子と前記接眼光学系の間に配置されてい
ることを特徴とする上記１から７の何れか１項記載の反
射型表示素子を用いた表示装置。

【００４９】

〔９〕 前記フロントライト導光板が、前
記接眼光学系と前記接眼光学系の射出瞳の間に配置され
ていることを特徴とする上記１から７の何れか１項記載
の反射型表示素子を用いた表示装置。

【００５０】〔１０〕 前記反射型表示素子が反射型液
晶表示素子からなり、前記反射型液晶表示素子の観察側
に配置される偏光板が前記反射型液晶表示素子と前記フ
ロントライト導光板との間に配置され、前記偏光板の前
記反射型液晶表示素子側に１／４波長板が配置されてい
ることを特徴とする上記８記載の反射型表示素子を用い
た表示装置。

【００５１】〔１１〕 前記反射型表示素子が反射型液
晶表示素子からなり、前記フロントライト導光板と前記
接眼光学系の間に、前記フロントライト導光板側から偏
光板と１／４波長板が配置され、前記接眼光学系と前記
反射型表示素子の間に別の１／４波長板が配置されてい
ることを特徴とする上記９記載の反射型表示素子を用い
た表示装置。

【００５２】〔１２〕 前記フロントライト導光板が、
前記反射型表示素子と前記接眼光学系の間に配置されて
おり、前記反射型表示素子から射出した光線の中、斜め
に射出し前記フロントライト導光板通過後に略垂直に出
る光線を射出瞳位置に導くように光学系が配置されてい
ることを特徴とする上記７記載の反射型表示素子を用い
た表示装置。

【００５３】〔１３〕 前記フロントライト導光板が、
前記反射型表示素子と前記接眼光学系の間に配置されて
おり、前記反射型表示素子から射出した光線の中、略垂
直に射出した光線を射出瞳位置に導くように光学系が配
置されており、かつ、前記反射型表示素子の虚像が光軸
に略垂直になるように、前記接眼光学系に像面の傾きが
予め与えられていることを特徴とする上記７記載の反射
型表示素子を用いた表示装置。

【００５４】〔１４〕 前記フロントライト導光板が、
前記接眼光学系と前記接眼光学系の射出瞳の間に配置さ
れており、前記接眼光学系の光軸が前記フロントライト
導光板に垂直な軸に対して斜めに配置されているおり、
かつ、前記反射型表示素子の虚像が光軸に略垂直になる
ように、前記反射型表示素子が前記接眼光学系の光軸に
対して傾きを与えて配置されていることを特徴とする上
記７記載の反射型表示素子を用いた表示装置。

【００５５】〔１５〕 前記フロントライト導光板の一
面あるいは両面に曲率を付けてパワーを持つものとされ
ていることを特徴とする上記１から１４の何れか１項記
載の反射型表示素子を用いた表示装置。

【００５６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、反射型表示素子から接眼光学系の射出瞳に至
る光路中に、周辺部に配置された光源から導入された照
明光を内部で導光すると共にその照明光を反射型表示素
子に向けて射出し、かつ、反射型表示素子からの表示光
を透過させるフロントライト導光板が配置されてなるの
で、反射型表示素子に照明光を導入する照明光学系の構
成が簡単で小型なものとなるので、表示装置を小型で構
成が簡単なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の反射型表示素子を用いた表示装置の基
本形の構成を示す図である。

【図２】接眼光学系として偏心プリズムを用いた実施例
の構成を示す図である。

【図３】反射型液晶表示素子表面で反射するゴースト光
をカットする実施例の構成を示す図である。

【図４】接眼光学系表面で反射するゴースト光をカット
する実施例の構成を示す図である。

【図５】図４の構成の作用を説明するための図である。

【図６】フロントライト導光板の一面設ける突起、凹み
の例を示す図である。

【図７】フロントライト導光板による照明光の面内明る
さムラが生じないための構成を説明するための図であ
る。

【図８】フロントライト導光板の導光板の外周に３つの
光源を配置する場合の構成を説明するための図である。

【図９】フロントライト導光板として鋸歯状フロントラ
イト導光板を用いる場合の１実施例の構成を示す図であ
る。

【図１０】反射型液晶表示素子から出た軸上主光線が鋸
歯状フロントライト導光板で屈曲される様子と表示素子
の導光板による虚像の関係を示す図である。

【図１１】偏心プリズムを用いて反射型液晶表示素子の
虚像の傾きを補正する実施例の構成を示す図である。

【図１２】接眼光学系と射出瞳の間に鋸歯状フロントラ
イト導光板を配置する場合の問題点とそれを解決する構
成を説明するための図である。

【図１３】フロントライト導光板の一面あるいは両面に
曲率を付けて接眼光学系のパワーの一部を担わせる構成
を示す図である。

【図１４】従来例の表示装置を概念的に示す図である。

【符号の説明】

１…反射型液晶表示素子 １’…表示素子の虚像 １”…表示素子の導光板による虚像 ２…接眼光学系 ３…射出瞳 ４…照明光源 ４_R 、４_G 、４_B …ＬＥＤ ５…フロントライト導光板 ５’、５_R ’、５_G ’、５_B ’…光取り出し部の突起線
あるいは溝 ６…偏光板 ７、７₁ 、７₂ …１／４波長板 １０…偏心プリズム １１…第１面 １２…第２面 １３…第３面 １５…曲率を付けた面 ２１…フロントライト導光板から出た照明光 ２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９…光 ３０…表示光 ３１…軸上主光線 ３１’…軸上主光線を反対方向に延長した軸 ５０…鋸歯状フロントライト導光板 ５１…断面階段鋸歯状の形状の面 １０１…傾きを回転補正した像

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｆ 1/13357 Ｇ０２Ｆ 1/13357 Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３６ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３６Ｂ Ｆターム(参考） 2H038 AA55 BA06 2H087 KA00 LA12 NA18 RA42 RA43 TA01 TA04 2H091 FA08X FA10Z FA11X FA15Y FA23X FA41X LA11 LA18 5G435 AA01 AA18 BB12 BB16 BB17 CC12 DD04 EE22 FF02 FF03 FF05 FF08 GG02 GG24 GG26 GG27

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 反射型表示素子と、正の屈折力を持ち、
   前記反射型表示素子上に表示された映像を虚像として拡
   大表示する接眼光学系とを備えた表示装置において、 前記反射型表示素子から前記接眼光学系の射出瞳に至る
   光路中に、周辺部に配置された光源から導入された照明
   光を内部で導光すると共にその照明光を前記反射型表示
   素子に向けて射出し、かつ、前記反射型表示素子からの
   表示光を透過させるフロントライト導光板が配置されて
   いることを特徴とする反射型表示素子を用いた表示装
   置。
2. 【請求項２】 前記フロントライト導光板が、前記反射
   型表示素子と前記接眼光学系の間に配置されていること
   を特徴とする請求項１記載の反射型表示素子を用いた表
   示装置。
3. 【請求項３】 前記フロントライト導光板が、前記接眼
   光学系と前記接眼光学系の射出瞳の間に配置されている
   ことを特徴とする請求項１記載の反射型表示素子を用い
   た表示装置。