JP2003337298A - 画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光学系の厚さ、重量を最小化し照明光学系の
部品点数を削減して装置全体の寸法、重量を小型化し、
光学系の光利用効率を大きくするとともに、表示画像の
コントラストを向上させ、さらに、結像光学系を共軸化
する。 【解決手段】 照明光源１０よりの照明光Ａは、照明プ
リズム２０に第１の光学面２１より入射し、第２の光学
面２２を経て、透過型体積ホログラム光学素子３０にお
いて回折されて反射型空間光変調素子４０を照明する。
反射型空間光変調素子４０により変調された変調光は、
透過型体積ホログラム光学素子３０を透過し、照明プリ
ズム２０の第２の光学面２２より照明プリズム２０に入
射し、第１の光学面２１において全反射され、第３の光
学面２３から出射し、結像光学系６０に入射する。
部品点数を削減して装置全体の寸法、重量を小型化し、
光学系の光利用効率を大きくするとともに、表示画像の
コントラストを向上させ、さらに、結像光学系を共軸化
する。 【解決手段】 照明光源１０よりの照明光Ａは、照明プ
リズム２０に第１の光学面２１より入射し、第２の光学
面２２を経て、透過型体積ホログラム光学素子３０にお
いて回折されて反射型空間光変調素子４０を照明する。
反射型空間光変調素子４０により変調された変調光は、
透過型体積ホログラム光学素子３０を透過し、照明プリ
ズム２０の第２の光学面２２より照明プリズム２０に入
射し、第１の光学面２１において全反射され、第３の光
学面２３から出射し、結像光学系６０に入射する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像表示装置に関
し、いわゆる「シースルー機能」を有する眼鏡型の虚像
表示装置であって、ビデオカメラのビューファインダ、
頭部装着型のディスプレイ、携帯情報端末用のディスプ
レイ、プロジェクター等に使用して好適な画像表示装置
に関する。
し、いわゆる「シースルー機能」を有する眼鏡型の虚像
表示装置であって、ビデオカメラのビューファインダ、
頭部装着型のディスプレイ、携帯情報端末用のディスプ
レイ、プロジェクター等に使用して好適な画像表示装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、図１１に示すように、例えば、特
開２００１−３１１９０４公報にも記載されているよう
に、反射型空間光変調素子を用いて構成され、虚像を表
示するようになされた画像表示装置が提案されている。
この画像表示装置は、反射型空間光変調素子１０４を照
明するための照明光学系と、この反射型空間光変調素子
１０４により表示された画像を導光して結像させるため
の導光（結像）光学系とを有して構成されている。
開２００１−３１１９０４公報にも記載されているよう
に、反射型空間光変調素子を用いて構成され、虚像を表
示するようになされた画像表示装置が提案されている。
この画像表示装置は、反射型空間光変調素子１０４を照
明するための照明光学系と、この反射型空間光変調素子
１０４により表示された画像を導光して結像させるため
の導光（結像）光学系とを有して構成されている。
【０００３】この画像表示装置においては、照明光学系
を構成する照明プリズム１０２の第１の光学面１０２ａ
より照明光１０１が入射する。この照明光は、照明プリ
ズム１０２の第２の光学面１０２ｂにて全反射され、こ
の照明プリズム１０２の第３の光学面１０２ｃに接合さ
れたホログラム素子（微細周期構造体）１０３に入射す
る。照明光は、このホログラム素子１０３により回折さ
れて偏向し、反射型空間光変調素子１０４を照明する。
を構成する照明プリズム１０２の第１の光学面１０２ａ
より照明光１０１が入射する。この照明光は、照明プリ
ズム１０２の第２の光学面１０２ｂにて全反射され、こ
の照明プリズム１０２の第３の光学面１０２ｃに接合さ
れたホログラム素子（微細周期構造体）１０３に入射す
る。照明光は、このホログラム素子１０３により回折さ
れて偏向し、反射型空間光変調素子１０４を照明する。
【０００４】そして、反射型空間光変調素子１０４によ
り表示画像に応じて変調されて反射された変調光は、再
びホログラム素子１０３を経て、第３の光学面１０２ｃ
より照明プリズム１０２に入射する。このとき、変調光
は、ホログラム素子１０３により偏向されることはな
い。この変調光は、照明プリズム１０２の第２の光学面
１０２ｂより、この照明プリズム１０２の外方に出射す
る。
り表示画像に応じて変調されて反射された変調光は、再
びホログラム素子１０３を経て、第３の光学面１０２ｃ
より照明プリズム１０２に入射する。このとき、変調光
は、ホログラム素子１０３により偏向されることはな
い。この変調光は、照明プリズム１０２の第２の光学面
１０２ｂより、この照明プリズム１０２の外方に出射す
る。
【０００５】照明プリズム１０２より出射された変調光
は、導光（結像）光学系をなす導光プリズム１０５に、
第１の光学面１０５ａより入射する。この変調光は、自
由曲面である導光プリズム１０５の第２の光学面１０５
ｂの内面において全反射され、自由曲面である第３の光
学面１０５ｃに入射する。変調光は、この第３の光学面
１０５ｃにおいて反射されて、第２の光学面１０５ｂよ
り、導光プリズム１０５の外方に出射される。この変調
光は、第２の光学面１０５ｂで反射され、第３の光学面
１０５ｃで反射され、第２の光学面１０５ｂを透過する
ことによって、虚像を結像する。すなわち、導光プリズ
ム１０５から出射された変調光が観察者の瞳１０６に入
射されることにより、反射型空間光変調素子１０４の表
示画像が拡大されて観察される。
は、導光（結像）光学系をなす導光プリズム１０５に、
第１の光学面１０５ａより入射する。この変調光は、自
由曲面である導光プリズム１０５の第２の光学面１０５
ｂの内面において全反射され、自由曲面である第３の光
学面１０５ｃに入射する。変調光は、この第３の光学面
１０５ｃにおいて反射されて、第２の光学面１０５ｂよ
り、導光プリズム１０５の外方に出射される。この変調
光は、第２の光学面１０５ｂで反射され、第３の光学面
１０５ｃで反射され、第２の光学面１０５ｂを透過する
ことによって、虚像を結像する。すなわち、導光プリズ
ム１０５から出射された変調光が観察者の瞳１０６に入
射されることにより、反射型空間光変調素子１０４の表
示画像が拡大されて観察される。
【０００６】この画像表示装置においては、反射型空間
光変調素子１０４と虚像結像を行う導光プリズム１０５
との間の物理的距離を大きくとることができるので、眼
の直前に反射型空間光変調素子１０４を配置する必要が
なく、設計上の自由度が大きいという利点がある。
光変調素子１０４と虚像結像を行う導光プリズム１０５
との間の物理的距離を大きくとることができるので、眼
の直前に反射型空間光変調素子１０４を配置する必要が
なく、設計上の自由度が大きいという利点がある。
【０００７】また、特開２００１−２６４６８２公報に
記載されている画像表示装置においては、図１２に示す
ように、照明光源２０１から出射された照明光は、導光
プリズム２０２に一端側部分より入射する。この照明光
は、導光プリズム２０２内の反射面２０３で内部反射さ
れ、この導光プリズム２０２の一端面である光学面２０
４より出射して、反射型空間光変調素子２０５を斜め方
向より照明する。この反射型空間光変調素子２０５は、
輝度変調を行う画像表示素子となっている。この反射型
空間光変調素子２０５により変調されて反射された変調
光は、再び光学面２０４より導光プリズム２０２内に入
射する。この変調光は、導光プリズム２０２の内部にお
いて、互いに平行に対向する２つの反射面２０６，２０
７間において複数回反射されて、拡大レンズ面２０８に
導かれる。
記載されている画像表示装置においては、図１２に示す
ように、照明光源２０１から出射された照明光は、導光
プリズム２０２に一端側部分より入射する。この照明光
は、導光プリズム２０２内の反射面２０３で内部反射さ
れ、この導光プリズム２０２の一端面である光学面２０
４より出射して、反射型空間光変調素子２０５を斜め方
向より照明する。この反射型空間光変調素子２０５は、
輝度変調を行う画像表示素子となっている。この反射型
空間光変調素子２０５により変調されて反射された変調
光は、再び光学面２０４より導光プリズム２０２内に入
射する。この変調光は、導光プリズム２０２の内部にお
いて、互いに平行に対向する２つの反射面２０６，２０
７間において複数回反射されて、拡大レンズ面２０８に
導かれる。
【０００８】拡大レンズ面２０８は、導光プリズムの他
端側の面であって、反射型ホログラムレンズが形成され
ている。拡大レンズ面２０８において反射される光は、
反射型ホログラムレンズによって、虚像結像を行う。
端側の面であって、反射型ホログラムレンズが形成され
ている。拡大レンズ面２０８において反射される光は、
反射型ホログラムレンズによって、虚像結像を行う。
【０００９】すなわち、この画像表示装置においては、
反射型空間光変調素子２０５から出射された変調光は、
導光プリズム２０２に入射した後、対向する２つの反射
面２０６，２０７間における複数回の内部反射を経て、
反射型ホログラムレンズが形成された拡大レンズ面２０
８により虚像結像のパワーを与えられ、導光プリズム２
０２より出射して、観察者の瞳１０６に到達する。
反射型空間光変調素子２０５から出射された変調光は、
導光プリズム２０２に入射した後、対向する２つの反射
面２０６，２０７間における複数回の内部反射を経て、
反射型ホログラムレンズが形成された拡大レンズ面２０
８により虚像結像のパワーを与えられ、導光プリズム２
０２より出射して、観察者の瞳１０６に到達する。
【００１０】この画像表示装置においては、変調光が、
導光プリズム２０２内における内部反射を繰り返しなが
ら拡大レンズ面２０８に導かれるようにしているため、
図１１に示した画像表示装置に比較して、光学系を薄く
構成できるという利点がある。
導光プリズム２０２内における内部反射を繰り返しなが
ら拡大レンズ面２０８に導かれるようにしているため、
図１１に示した画像表示装置に比較して、光学系を薄く
構成できるという利点がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１１
に示した画像表示装置においては、以下のような欠点が
ある。
に示した画像表示装置においては、以下のような欠点が
ある。
【００１２】（１）照明プリズム１０２の第２の光学面
１０２ｂにおいて全反射された照明光によって反射型空
間光変調素子１０４を照明するようにしているため、こ
の第２の光学面１０２ｂと導光プリズム１０５の第１の
光学面１０５ａとの間に空気層が必要となり、これら照
明プリズム１０２と導光プリズム１０５とを光学的に密
着させることはできない。したがって、部品点数の削減
を図ることができない。また、この画像表示装置におい
ては、照明プリズム１０２の役割、すなわち、照明光を
反射型空間光変調素子１０４に導くことを導光プリズム
１０５に担わせることは不可能である。もしそのように
すると、これら両プリズム間の位置決めが複雑となると
ともに、表面反射による光利用効率の低下、表示画像の
コントラストの低下などの不具合が招来されることとな
る。
１０２ｂにおいて全反射された照明光によって反射型空
間光変調素子１０４を照明するようにしているため、こ
の第２の光学面１０２ｂと導光プリズム１０５の第１の
光学面１０５ａとの間に空気層が必要となり、これら照
明プリズム１０２と導光プリズム１０５とを光学的に密
着させることはできない。したがって、部品点数の削減
を図ることができない。また、この画像表示装置におい
ては、照明プリズム１０２の役割、すなわち、照明光を
反射型空間光変調素子１０４に導くことを導光プリズム
１０５に担わせることは不可能である。もしそのように
すると、これら両プリズム間の位置決めが複雑となると
ともに、表面反射による光利用効率の低下、表示画像の
コントラストの低下などの不具合が招来されることとな
る。
【００１３】（２）照明プリズム１０２の第２の光学面
１０２ｂにおいて全反射された照明光によって反射型空
間光変調素子１０４を照明するため、反射型空間光変調
素子１０４により反射された変調光は、照明プリズム１
０２の第３の光学面１０２ｃ及び第２の光学面１０２ｂ
の少なくともいずれか一方に対して傾斜して入射または
出射される。したがって、この画像表示装置において
は、収差補正プリズムを用いるか、または、反射型空間
光変調素子１０４を虚像表示する光学系として偏心光学
系を用いる必要があり、収差補正プリズムなしで共軸接
眼光学系を用いるという構成は採れない。補正プリズム
を用いることにすると、部品点数の増加、光学系の大き
さ、重量の増大が招来される。補正プリズムを用いない
場合、偏心光学系を用いることにより、収差特性の向上
が困難となり、また、瞳径の減少が招来される。
１０２ｂにおいて全反射された照明光によって反射型空
間光変調素子１０４を照明するため、反射型空間光変調
素子１０４により反射された変調光は、照明プリズム１
０２の第３の光学面１０２ｃ及び第２の光学面１０２ｂ
の少なくともいずれか一方に対して傾斜して入射または
出射される。したがって、この画像表示装置において
は、収差補正プリズムを用いるか、または、反射型空間
光変調素子１０４を虚像表示する光学系として偏心光学
系を用いる必要があり、収差補正プリズムなしで共軸接
眼光学系を用いるという構成は採れない。補正プリズム
を用いることにすると、部品点数の増加、光学系の大き
さ、重量の増大が招来される。補正プリズムを用いない
場合、偏心光学系を用いることにより、収差特性の向上
が困難となり、また、瞳径の減少が招来される。
【００１４】（３）ホログラム素子１０３が周期的な構
造を有しているため、反射型空間光変調素子１０４の領
域ごとに、照明光の入射角度を変えることができない。
したがって、虚像結像を行う光学系が非テレセントリッ
クで、反射型空間光変調素子１０４の領域ごとに出射角
度が異なる場合には、光利用効率の低下が招来されるこ
ととなる。
造を有しているため、反射型空間光変調素子１０４の領
域ごとに、照明光の入射角度を変えることができない。
したがって、虚像結像を行う光学系が非テレセントリッ
クで、反射型空間光変調素子１０４の領域ごとに出射角
度が異なる場合には、光利用効率の低下が招来されるこ
ととなる。
【００１５】そして、図１２に示した画像表示装置にお
いては、反射型空間光変調素子２０５を経た変調光を、
導光プリズム２０２の内部における反射を繰り返して拡
大レンズ面２０８に伝達させているため、光学系を薄く
構成できる。しかしながら、以下のような欠点を有す
る。
いては、反射型空間光変調素子２０５を経た変調光を、
導光プリズム２０２の内部における反射を繰り返して拡
大レンズ面２０８に伝達させているため、光学系を薄く
構成できる。しかしながら、以下のような欠点を有す
る。
【００１６】（１）照明光を反射型空間光変調素子２０
５に対して斜め方向より入射させているため、表示画像
のコントラストが低い。
５に対して斜め方向より入射させているため、表示画像
のコントラストが低い。
【００１７】（２）照明光を反射型空間光変調素子２０
５に対して斜め方向より入射させているため、台形ひず
みを補正するため、反射型空間光変調素子２０５と導光
プリズム２０２との間に収差補正レンズを設けなければ
ならず、部品点数の増大及び調整工数の増加が招来され
る。
５に対して斜め方向より入射させているため、台形ひず
みを補正するため、反射型空間光変調素子２０５と導光
プリズム２０２との間に収差補正レンズを設けなければ
ならず、部品点数の増大及び調整工数の増加が招来され
る。
【００１８】（３）導光プリズム２０２において、照明
光が入射される一端側部分においては、反射面２０３が
導光プリズム２０２より突出した形状を採らざるを得な
いので、導光プリズム２０２の一端側部分の厚みが厚く
なり、結果的に光学系全体の厚さが厚くなってしまう。
光が入射される一端側部分においては、反射面２０３が
導光プリズム２０２より突出した形状を採らざるを得な
いので、導光プリズム２０２の一端側部分の厚みが厚く
なり、結果的に光学系全体の厚さが厚くなってしまう。
【００１９】（４）変調光が傾斜して入射される拡大レ
ンズ面２０８は、虚像結像のためのパワーを有してい
る。したがって、この光学系は、偏心光学系である。こ
の光学系の偏心量、すなわち、拡大レンズ面２０８への
変調光の入射角、もしくは、出射角は、導光プリズム２
０２の媒質中で１０度を越えている。このような大きな
偏心量をもつ光学系においては、膨大な量の偏心収差が
発生し、反射型ホログラムレンズのみでこの収差を補正
することは困難である。
ンズ面２０８は、虚像結像のためのパワーを有してい
る。したがって、この光学系は、偏心光学系である。こ
の光学系の偏心量、すなわち、拡大レンズ面２０８への
変調光の入射角、もしくは、出射角は、導光プリズム２
０２の媒質中で１０度を越えている。このような大きな
偏心量をもつ光学系においては、膨大な量の偏心収差が
発生し、反射型ホログラムレンズのみでこの収差を補正
することは困難である。
【００２０】そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提
案されるものであって、反射型空間光変調素子を使用す
る画像表示装置において、光学系の厚さ、重量が最小化
され照明光学系の部品点数が削減されて装置全体の寸
法、重量が小型化され、光学系の光利用効率が大きくな
されるとともに、表示画像のコントラストが向上され、
さらに、結像光学系が共軸化された画像表示装置を提供
しようとするものである。
案されるものであって、反射型空間光変調素子を使用す
る画像表示装置において、光学系の厚さ、重量が最小化
され照明光学系の部品点数が削減されて装置全体の寸
法、重量が小型化され、光学系の光利用効率が大きくな
されるとともに、表示画像のコントラストが向上され、
さらに、結像光学系が共軸化された画像表示装置を提供
しようとするものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係る画像表示装置は、照明光源と、少なく
とも第１、第２及び第３の３つの光学面を有し照明光源
から発せられた照明光が第１の光学面から入射される照
明プリズムと、この照明プリズムの第２の光学面より出
射される照明光を回折させる透過型体積ホログラム光学
素子と、この透過型体積ホログラム光学素子により回折
された回折光を偏光状態を変調させて反射する反射型空
間光変調素子と、この反射型空間光変調素子を経た変調
光を結像させる結像光学系とを備え、照明光源より出射
した照明光のうち、照明プリズムに第１の光学面より入
射し、第２の光学面を経て、透過型体積ホログラム光学
素子において回折された回折光は、反射型空間光変調素
子を照明し、この反射型空間光変調素子により変調され
て反射された変調光のうち、透過型体積ホログラム光学
素子を透過した光は、照明プリズムの第２の光学面より
この照明プリズムに入射し、この照明プリズムの第１の
光学面において全反射され、該照明プリズムの第３の光
学面から出射して、結像光学系に入射し、この結像光学
系よって、反射型空間光変調素子による表示画像の実
像、または、虚像を結像することを特徴とするものであ
る。
め、本発明に係る画像表示装置は、照明光源と、少なく
とも第１、第２及び第３の３つの光学面を有し照明光源
から発せられた照明光が第１の光学面から入射される照
明プリズムと、この照明プリズムの第２の光学面より出
射される照明光を回折させる透過型体積ホログラム光学
素子と、この透過型体積ホログラム光学素子により回折
された回折光を偏光状態を変調させて反射する反射型空
間光変調素子と、この反射型空間光変調素子を経た変調
光を結像させる結像光学系とを備え、照明光源より出射
した照明光のうち、照明プリズムに第１の光学面より入
射し、第２の光学面を経て、透過型体積ホログラム光学
素子において回折された回折光は、反射型空間光変調素
子を照明し、この反射型空間光変調素子により変調され
て反射された変調光のうち、透過型体積ホログラム光学
素子を透過した光は、照明プリズムの第２の光学面より
この照明プリズムに入射し、この照明プリズムの第１の
光学面において全反射され、該照明プリズムの第３の光
学面から出射して、結像光学系に入射し、この結像光学
系よって、反射型空間光変調素子による表示画像の実
像、または、虚像を結像することを特徴とするものであ
る。
【００２２】この画像表示装置においては、照明プリズ
ムに入射した照明光の入射方向が反射型空間光変調素子
に対して傾斜していても、反射型空間光変調素子は、透
過型体積ホログラム光学素子において回折された回折光
によって照明されるので、略々垂直に入射する光束によ
って照明されることができ、コントラストの良好な変調
光を反射することができる。したがって、この画像表示
装置においては、コントラストの良好な画像を表示する
ことができる。
ムに入射した照明光の入射方向が反射型空間光変調素子
に対して傾斜していても、反射型空間光変調素子は、透
過型体積ホログラム光学素子において回折された回折光
によって照明されるので、略々垂直に入射する光束によ
って照明されることができ、コントラストの良好な変調
光を反射することができる。したがって、この画像表示
装置においては、コントラストの良好な画像を表示する
ことができる。
【００２３】また、この画像表示装置の照明プリズムに
おいては、第１の光学面が照明光の透過面と変調光の反
射面とを兼ねており、変調光の出射される第３の光学面
は、光束を反射する必要がないので、結像光学系に対し
て光学的に密着させることができる。したがって、この
画像表示装置においては、装置構成の小型化、簡素化が
可能となる。
おいては、第１の光学面が照明光の透過面と変調光の反
射面とを兼ねており、変調光の出射される第３の光学面
は、光束を反射する必要がないので、結像光学系に対し
て光学的に密着させることができる。したがって、この
画像表示装置においては、装置構成の小型化、簡素化が
可能となる。
【００２４】また、本発明に係る画像表示装置は、照明
光源と、少なくとも第１、第２及び第３の３つの光学面
を有し照明光源から発せられた照明光が第１の光学面か
ら入射される照明プリズムと、この照明プリズムの第２
の光学面より出射される照明光を透過させる透過型体積
ホログラム光学素子と、この透過型体積ホログラム光学
素子を透過した透過光を偏光状態を変調させて反射する
反射型空間光変調素子と、この反射型空間光変調素子を
経た変調光を結像させる結像光学系とを備え、照明光源
より出射した照明光のうち、照明プリズムに第１の光学
面より入射し、第２の光学面を経て、透過型体積ホログ
ラム光学素子を透過した透過光は、反射型空間光変調素
子を照明し、反射型空間光変調素子により変調されて反
射された変調光のうち、透過型体積ホログラム光学素子
により回折された回折光は、照明プリズムの第２の光学
面よりこの照明プリズムに入射し、この照明プリズムの
第１の光学面において全反射され、該照明プリズムの第
３の光学面から出射して、結像光学系に入射し、この結
像光学系よって、反射型空間光変調素子による表示画像
の実像、または、虚像を結像することを特徴とするもの
である。
光源と、少なくとも第１、第２及び第３の３つの光学面
を有し照明光源から発せられた照明光が第１の光学面か
ら入射される照明プリズムと、この照明プリズムの第２
の光学面より出射される照明光を透過させる透過型体積
ホログラム光学素子と、この透過型体積ホログラム光学
素子を透過した透過光を偏光状態を変調させて反射する
反射型空間光変調素子と、この反射型空間光変調素子を
経た変調光を結像させる結像光学系とを備え、照明光源
より出射した照明光のうち、照明プリズムに第１の光学
面より入射し、第２の光学面を経て、透過型体積ホログ
ラム光学素子を透過した透過光は、反射型空間光変調素
子を照明し、反射型空間光変調素子により変調されて反
射された変調光のうち、透過型体積ホログラム光学素子
により回折された回折光は、照明プリズムの第２の光学
面よりこの照明プリズムに入射し、この照明プリズムの
第１の光学面において全反射され、該照明プリズムの第
３の光学面から出射して、結像光学系に入射し、この結
像光学系よって、反射型空間光変調素子による表示画像
の実像、または、虚像を結像することを特徴とするもの
である。
【００２５】この画像表示装置においては、照明プリズ
ムに入射させる照明光の入射方向を反射型空間光変調素
子に対して略々垂直としても、この反射型空間光変調素
子により変調されて反射された変調光は、透過型体積ホ
ログラム光学素子において回折されるので、照明プリズ
ムの外方に出射することができる。したがって、この画
像表示装置においては、反射型空間光変調素子を略々垂
直に入射する光束によって照明することができ、コント
ラストの良好な画像を表示することができる。
ムに入射させる照明光の入射方向を反射型空間光変調素
子に対して略々垂直としても、この反射型空間光変調素
子により変調されて反射された変調光は、透過型体積ホ
ログラム光学素子において回折されるので、照明プリズ
ムの外方に出射することができる。したがって、この画
像表示装置においては、反射型空間光変調素子を略々垂
直に入射する光束によって照明することができ、コント
ラストの良好な画像を表示することができる。
【００２６】また、この画像表示装置の照明プリズムに
おいては、第１の光学面が照明光の透過面と変調光の反
射面とを兼ねており、変調光の出射される第３の光学面
は、光束を反射する必要がないので、結像光学系に対し
て光学的に密着させることができる。したがって、この
画像表示装置においては、装置構成の小型化、簡素化が
可能となる。
おいては、第１の光学面が照明光の透過面と変調光の反
射面とを兼ねており、変調光の出射される第３の光学面
は、光束を反射する必要がないので、結像光学系に対し
て光学的に密着させることができる。したがって、この
画像表示装置においては、装置構成の小型化、簡素化が
可能となる。
【００２７】そして、本発明に係る画像表示装置は、照
明光源と、少なくとも第１乃至第４の４つの光学面を有
し照明光源より出射された照明光が第１の光学面から入
射される導光プリズムと、この導光プリズムの第２の面
に対向して配置され照明光源より出射された照明光を変
調して反射する反射型空間光変調素子と、導光プリズム
の第３の面に対向して配置され反射型空間光変調素子を
経た変調光を回折させ、または、回折させずに透過させ
る透過型体積ホログラム光学素子と、透過型体積ホログ
ラム光学素子を経た光を反射して、反射型空間光変調素
子の表示画像の実像または虚像を結像させる反射型光学
素子とを備え、照明光源より出射した照明光のうち導光
プリズムに第１の光学面より入射し第２の光学面を経た
照明光は、反射型空間光変調素子を照明し、この反射型
空間光変調素子により変調されて反射された変調光のう
ち導光プリズムに第２の光学面より入射し導光プリズム
内を経て第３の光学面から出射し透過型体積ホログラム
光学素子により回折され、または、回折されずに透過し
た透過光は、反射型光学素子に入射し、この反射型光学
素子よって反射され、透過型体積ホログラム光学素子に
より回折されずに、または、回折されて透過して、導光
プリズムに第３の光学面より入射し、第４の光学面から
出射して、反射型空間光変調素子による表示画像の実
像、または、虚像を結像することを特徴とするものであ
る。
明光源と、少なくとも第１乃至第４の４つの光学面を有
し照明光源より出射された照明光が第１の光学面から入
射される導光プリズムと、この導光プリズムの第２の面
に対向して配置され照明光源より出射された照明光を変
調して反射する反射型空間光変調素子と、導光プリズム
の第３の面に対向して配置され反射型空間光変調素子を
経た変調光を回折させ、または、回折させずに透過させ
る透過型体積ホログラム光学素子と、透過型体積ホログ
ラム光学素子を経た光を反射して、反射型空間光変調素
子の表示画像の実像または虚像を結像させる反射型光学
素子とを備え、照明光源より出射した照明光のうち導光
プリズムに第１の光学面より入射し第２の光学面を経た
照明光は、反射型空間光変調素子を照明し、この反射型
空間光変調素子により変調されて反射された変調光のう
ち導光プリズムに第２の光学面より入射し導光プリズム
内を経て第３の光学面から出射し透過型体積ホログラム
光学素子により回折され、または、回折されずに透過し
た透過光は、反射型光学素子に入射し、この反射型光学
素子よって反射され、透過型体積ホログラム光学素子に
より回折されずに、または、回折されて透過して、導光
プリズムに第３の光学面より入射し、第４の光学面から
出射して、反射型空間光変調素子による表示画像の実
像、または、虚像を結像することを特徴とするものであ
る。
【００２８】この画像表示装置においては、導光プリズ
ム内において導かれた変調光が反射型光学素子に対して
傾斜して入射しても、この変調光、または、反射型光学
素子を経た光が透過型体積ホログラム光学素子において
回折されるので、反射型光学素子を経た光は、第４の光
学面から略々垂直に出射する。したがって、この画像表
示装置においては、結像光学系が共軸化され、反射型光
学素子における収差補正が容易であり、収差のない良好
な画像を表示することができる。
ム内において導かれた変調光が反射型光学素子に対して
傾斜して入射しても、この変調光、または、反射型光学
素子を経た光が透過型体積ホログラム光学素子において
回折されるので、反射型光学素子を経た光は、第４の光
学面から略々垂直に出射する。したがって、この画像表
示装置においては、結像光学系が共軸化され、反射型光
学素子における収差補正が容易であり、収差のない良好
な画像を表示することができる。
【００２９】また、この画像表示装置の導光プリズム
は、第１の光学面が照明光の透過面と変調光の反射面と
を兼ねており、透過型体積ホログラム光学素子及び反射
型光学素子からなる結像光学系に対向する第３の光学面
及び反射型光学素子を経た光束が出射される第４の光学
面までを一体化することができる。したがって、この画
像表示装置においては、装置構成の小型化、簡素化が可
能となる。
は、第１の光学面が照明光の透過面と変調光の反射面と
を兼ねており、透過型体積ホログラム光学素子及び反射
型光学素子からなる結像光学系に対向する第３の光学面
及び反射型光学素子を経た光束が出射される第４の光学
面までを一体化することができる。したがって、この画
像表示装置においては、装置構成の小型化、簡素化が可
能となる。
【００３０】さらに、本発明に係る画像表示装置は、照
明光源と、少なくとも第１乃至第４の４つの光学面を有
し照明光源より出射された照明光が第１の光学面から入
射される導光プリズムと、この導光プリズムの第２の面
に対向して配置された第１の透過型体積ホログラム光学
素子と、この第１の透過型体積ホログラム光学素子を経
た光を変調して反射する反射型空間光変調素子と、導光
プリズムの第３の面に対向して配置され反射型空間光変
調素子を経た変調光を回折させ、または、回折させずに
透過させる第２の透過型体積ホログラム光学素子と、こ
の第２の透過型体積ホログラム光学素子を透過した透過
光を反射して反射型空間光変調素子の表示画像の実像ま
たは虚像を結像させる反射型光学素子とを備え、照明光
源より出射した照明光のうち導光プリズムに第１の光学
面より入射し第２の光学面から出射し第１の透過型体積
ホログラム光学素子により回折され、または、回折され
ずに透過した透過光は、反射型空間光変調素子を照明
し、反射型空間光変調素子により変調されて反射された
変調光のうち第１の透過型体積ホログラム光学素子によ
り回折されずに、または、回折されて透過し導光プリズ
ムに第２の光学面より入射し導光プリズム内を経て第３
の光学面から出射し第２の透過型体積ホログラム光学素
子により回折され、または、回折されずに透過した透過
光は、反射型光学素子に入射し、この反射型光学素子よ
って反射され第２の透過型体積ホログラム光学素子によ
り回折されずに、または、回折されて透過し導光プリズ
ムに第３の光学面より入射し第４の光学面から出射し
て、反射型空間光変調素子による表示画像の実像、また
は、虚像を結像することを特徴とするものである。
明光源と、少なくとも第１乃至第４の４つの光学面を有
し照明光源より出射された照明光が第１の光学面から入
射される導光プリズムと、この導光プリズムの第２の面
に対向して配置された第１の透過型体積ホログラム光学
素子と、この第１の透過型体積ホログラム光学素子を経
た光を変調して反射する反射型空間光変調素子と、導光
プリズムの第３の面に対向して配置され反射型空間光変
調素子を経た変調光を回折させ、または、回折させずに
透過させる第２の透過型体積ホログラム光学素子と、こ
の第２の透過型体積ホログラム光学素子を透過した透過
光を反射して反射型空間光変調素子の表示画像の実像ま
たは虚像を結像させる反射型光学素子とを備え、照明光
源より出射した照明光のうち導光プリズムに第１の光学
面より入射し第２の光学面から出射し第１の透過型体積
ホログラム光学素子により回折され、または、回折され
ずに透過した透過光は、反射型空間光変調素子を照明
し、反射型空間光変調素子により変調されて反射された
変調光のうち第１の透過型体積ホログラム光学素子によ
り回折されずに、または、回折されて透過し導光プリズ
ムに第２の光学面より入射し導光プリズム内を経て第３
の光学面から出射し第２の透過型体積ホログラム光学素
子により回折され、または、回折されずに透過した透過
光は、反射型光学素子に入射し、この反射型光学素子よ
って反射され第２の透過型体積ホログラム光学素子によ
り回折されずに、または、回折されて透過し導光プリズ
ムに第３の光学面より入射し第４の光学面から出射し
て、反射型空間光変調素子による表示画像の実像、また
は、虚像を結像することを特徴とするものである。
【００３１】この画像表示装置においては、導光プリズ
ムに入射した照明光の入射方向が反射型空間光変調素子
に対して傾斜していても、反射型空間光変調素子は、第
１の透過型体積ホログラム光学素子において回折された
回折光によって照明されるので、略々垂直に入射する光
束によって照明されることができ、また、導光プリズム
に入射させる照明光の入射方向を反射型空間光変調素子
に対して略々垂直としても、この反射型空間光変調素子
により変調されて反射された変調光は、第１の透過型体
積ホログラム光学素子において回折され、導光プリズム
によって導かれる。したがって、この画像表示装置にお
いては、コントラストの良好な画像を表示することがで
きる。
ムに入射した照明光の入射方向が反射型空間光変調素子
に対して傾斜していても、反射型空間光変調素子は、第
１の透過型体積ホログラム光学素子において回折された
回折光によって照明されるので、略々垂直に入射する光
束によって照明されることができ、また、導光プリズム
に入射させる照明光の入射方向を反射型空間光変調素子
に対して略々垂直としても、この反射型空間光変調素子
により変調されて反射された変調光は、第１の透過型体
積ホログラム光学素子において回折され、導光プリズム
によって導かれる。したがって、この画像表示装置にお
いては、コントラストの良好な画像を表示することがで
きる。
【００３２】そして、この画像表示装置においては、導
光プリズム内において導かれた変調光が反射型光学素子
に対して傾斜して入射しても、この変調光、または、反
射型光学素子を経た光が第２の透過型体積ホログラム光
学素子において回折されるので、反射型光学素子を経た
光は、第４の光学面から略々垂直に出射する。したがっ
て、この画像表示装置においては、結像光学系が共軸化
され、反射型光学素子における収差補正が容易であり、
収差のない良好な画像を表示することができる。
光プリズム内において導かれた変調光が反射型光学素子
に対して傾斜して入射しても、この変調光、または、反
射型光学素子を経た光が第２の透過型体積ホログラム光
学素子において回折されるので、反射型光学素子を経た
光は、第４の光学面から略々垂直に出射する。したがっ
て、この画像表示装置においては、結像光学系が共軸化
され、反射型光学素子における収差補正が容易であり、
収差のない良好な画像を表示することができる。
【００３３】さらに、この画像表示装置の導光プリズム
は、第１の光学面が照明光の透過面と変調光の反射面と
を兼ねており、透過型体積ホログラム光学素子及び反射
型光学素子からなる結像光学系に対向する第３の光学面
及び反射型光学素子を経た光束が出射される第４の光学
面までを一体化することができる。したがって、この画
像表示装置においては、装置構成の小型化、簡素化が可
能となる。
は、第１の光学面が照明光の透過面と変調光の反射面と
を兼ねており、透過型体積ホログラム光学素子及び反射
型光学素子からなる結像光学系に対向する第３の光学面
及び反射型光学素子を経た光束が出射される第４の光学
面までを一体化することができる。したがって、この画
像表示装置においては、装置構成の小型化、簡素化が可
能となる。
【００３４】また、本発明に係る画像表示装置は、照明
光源と、少なくとも第１乃至第３の３つの光学面と反射
型光学素子面を有し照明光源より出射された照明光が第
１の光学面から入射される導光プリズムと、この導光プ
リズムの第２の面に対向して配置され照明光を変調して
反射する反射型空間光変調素子とを備え、照明光源より
出射した照明光のうち導光プリズムに第１の光学面より
入射し第２の光学面から出射した照明光は、反射型空間
光変調素子を照明し、この反射型空間光変調素子により
変調されて反射された変調光のうち導光プリズムに第２
の光学面より入射し導光プリズム内を経て反射型光学素
子面に至りこの反射型光学素子面によって反射され、第
３の光学面から出射して反射型空間光変調素子による表
示画像の実像、または、虚像を結像することを特徴とす
るものである。
光源と、少なくとも第１乃至第３の３つの光学面と反射
型光学素子面を有し照明光源より出射された照明光が第
１の光学面から入射される導光プリズムと、この導光プ
リズムの第２の面に対向して配置され照明光を変調して
反射する反射型空間光変調素子とを備え、照明光源より
出射した照明光のうち導光プリズムに第１の光学面より
入射し第２の光学面から出射した照明光は、反射型空間
光変調素子を照明し、この反射型空間光変調素子により
変調されて反射された変調光のうち導光プリズムに第２
の光学面より入射し導光プリズム内を経て反射型光学素
子面に至りこの反射型光学素子面によって反射され、第
３の光学面から出射して反射型空間光変調素子による表
示画像の実像、または、虚像を結像することを特徴とす
るものである。
【００３５】この画像表示装置の導光プリズムにおいて
は、第１及び第２の光学面より、結像光学系となる反射
型光学素子面及びこの反射型光学素子面を経た光束が出
射される第４の光学面までを一体化することができる。
したがって、この画像表示装置においては、装置構成の
小型化、簡素化が可能となる。
は、第１及び第２の光学面より、結像光学系となる反射
型光学素子面及びこの反射型光学素子面を経た光束が出
射される第４の光学面までを一体化することができる。
したがって、この画像表示装置においては、装置構成の
小型化、簡素化が可能となる。
【００３６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施の形
態について、図面を参照しながら説明する。
態について、図面を参照しながら説明する。
【００３７】〔第１の実施の形態〕本発明に係る画像表
示装置は、図１に示すように、照明光源１０、照明プリ
ズム２０、透過型体積ホログラム光学素子３０、反射型
空間光変調素子４０、偏光板５０及び結像光学系となる
接眼レンズ６０を有して構成される。この実施の形態に
おいては、透過型体積ホログラム光学素子３０は、所定
方向の偏光入射光のみを主に回折させ他の方向の偏光入
射光をほとんど回折させない偏光選択性のホログラフィ
ック高分子分散液晶光学素子（「ＨＰＤＬＣ」）を用い
ている。
示装置は、図１に示すように、照明光源１０、照明プリ
ズム２０、透過型体積ホログラム光学素子３０、反射型
空間光変調素子４０、偏光板５０及び結像光学系となる
接眼レンズ６０を有して構成される。この実施の形態に
おいては、透過型体積ホログラム光学素子３０は、所定
方向の偏光入射光のみを主に回折させ他の方向の偏光入
射光をほとんど回折させない偏光選択性のホログラフィ
ック高分子分散液晶光学素子（「ＨＰＤＬＣ」）を用い
ている。
【００３８】照明光源１０は、光源として半導体レーザ
１１を有し、この半導体レーザ１１から発せられた光束
を合成樹脂製からなる平板状の導光板１２に導くように
構成されている。この導光板１２に一側縁部より入射し
た光束は、この導光板１２内において、光束の照度均一
化及び出射角度制御をなされ、この導光板１２の主面部
である出射面１３より照明光Ａとして出射する。なお、
導光板１２の半導体レーザ１１からの入射面及び出射面
１３の他の面には、図示しない反射シートが設けられて
いる。
１１を有し、この半導体レーザ１１から発せられた光束
を合成樹脂製からなる平板状の導光板１２に導くように
構成されている。この導光板１２に一側縁部より入射し
た光束は、この導光板１２内において、光束の照度均一
化及び出射角度制御をなされ、この導光板１２の主面部
である出射面１３より照明光Ａとして出射する。なお、
導光板１２の半導体レーザ１１からの入射面及び出射面
１３の他の面には、図示しない反射シートが設けられて
いる。
【００３９】導光板１２の出射面１３より出射された照
明光Ａは、出射面１３に平行に配置された光学フィルム
１４を透過することにより、さらに出射角度をコントロ
ールされ、次に、偏光板１５を透過することにより、図
１において紙面に平行な方向の偏光光（Ｐ偏光光）とな
される。そして、この照明光Ａは、照明プリズム２０の
第１の光学面（光束分割面）２１に略々垂直に入射す
る。
明光Ａは、出射面１３に平行に配置された光学フィルム
１４を透過することにより、さらに出射角度をコントロ
ールされ、次に、偏光板１５を透過することにより、図
１において紙面に平行な方向の偏光光（Ｐ偏光光）とな
される。そして、この照明光Ａは、照明プリズム２０の
第１の光学面（光束分割面）２１に略々垂直に入射す
る。
【００４０】照明プリズム２０は、少なくとも第１、第
２及び第３の３つの光学面２１，２２，２３を有する三
角柱形状のプリズムである。第１、第２及び第３の光学
面２１，２２，２３は、三角柱の外周面となる位置関係
となっている。また、第２及び第３の光学面２２，２３
は、互いに略々９０°の角度をなしている。
２及び第３の３つの光学面２１，２２，２３を有する三
角柱形状のプリズムである。第１、第２及び第３の光学
面２１，２２，２３は、三角柱の外周面となる位置関係
となっている。また、第２及び第３の光学面２２，２３
は、互いに略々９０°の角度をなしている。
【００４１】第１の光学面２１から照明プリズム２０内
に入射した照明光Ａは、第２の光学面２２から出射され
て、透過型体積ホログラム光学素子３０に入射する。こ
の透過型体積ホログラム光学素子３０は、主にＰ偏光光
を回折させるように形成されており、照明光Ａのうちの
ほとんどの成分を反射型空間光変調素子４０に向けて回
折させ、回折光として反射型空間光変調素子４０に入射
させる。すなわち、照明光Ａは、透過型体積ホログラム
光学素子３０により、照明プリズム２０内において第１
の光学面２１から第２の光学面２２に向かうときの方向
よりも、反射型空間光変調素子４０に対する入射角を小
さくなされて（垂直入射に近くなされて）、回折光とし
て反射型空間光変調素子４０に入射する。
に入射した照明光Ａは、第２の光学面２２から出射され
て、透過型体積ホログラム光学素子３０に入射する。こ
の透過型体積ホログラム光学素子３０は、主にＰ偏光光
を回折させるように形成されており、照明光Ａのうちの
ほとんどの成分を反射型空間光変調素子４０に向けて回
折させ、回折光として反射型空間光変調素子４０に入射
させる。すなわち、照明光Ａは、透過型体積ホログラム
光学素子３０により、照明プリズム２０内において第１
の光学面２１から第２の光学面２２に向かうときの方向
よりも、反射型空間光変調素子４０に対する入射角を小
さくなされて（垂直入射に近くなされて）、回折光とし
て反射型空間光変調素子４０に入射する。
【００４２】反射型空間光変調素子４０は、入射した回
折光について、表示画像に応じて、偏光状態を変調して
反射させる。この反射型空間光変調素子４０により変調
されて反射された変調光Ｂは、再び透過型体積ホログラ
ム光学素子３０に入射する。このとき、変調光Ｂのう
ち、Ｐ偏光成分の多くは、再び回折されて照明光源１０
側に戻り、Ｓ偏光成分は、透過型体積ホログラム光学素
子３０において回折されることなく透過して、照明プリ
ズム２０内に入射する。このようにして透過型体積ホロ
グラム光学素子３０を透過して照明プリズム２０に入射
した変調光Ｂは、偏光変調が輝度変調に変換されてお
り、この照明プリズム２０の第１の光学面２１において
全反射されて、第３の光学面２３より出射される。
折光について、表示画像に応じて、偏光状態を変調して
反射させる。この反射型空間光変調素子４０により変調
されて反射された変調光Ｂは、再び透過型体積ホログラ
ム光学素子３０に入射する。このとき、変調光Ｂのう
ち、Ｐ偏光成分の多くは、再び回折されて照明光源１０
側に戻り、Ｓ偏光成分は、透過型体積ホログラム光学素
子３０において回折されることなく透過して、照明プリ
ズム２０内に入射する。このようにして透過型体積ホロ
グラム光学素子３０を透過して照明プリズム２０に入射
した変調光Ｂは、偏光変調が輝度変調に変換されてお
り、この照明プリズム２０の第１の光学面２１において
全反射されて、第３の光学面２３より出射される。
【００４３】第３の光学面２３には、Ｓ偏光光のみを選
択的に透過させる偏光板５０が取付られている。すなわ
ち、第３の光学面２３から出射した変調光Ｂは、偏光板
５０により検波されて、さらに充分に輝度変調された光
束に変換される。この変調光Ｂは、接眼レンズ６０に入
射し、この接眼レンズ６０により、観察者の瞳７０に導
かれ、表示画像の拡大表示が行われる。
択的に透過させる偏光板５０が取付られている。すなわ
ち、第３の光学面２３から出射した変調光Ｂは、偏光板
５０により検波されて、さらに充分に輝度変調された光
束に変換される。この変調光Ｂは、接眼レンズ６０に入
射し、この接眼レンズ６０により、観察者の瞳７０に導
かれ、表示画像の拡大表示が行われる。
【００４４】上述のように、この画像表示装置において
は、照明光学系として三角柱形状の照明プリズム２０を
用いており、反射型空間光変調素子４０によって反射さ
れた変調光Ｂをこの照明プリズム２０内で内部反射させ
た後に出射させているため、結像光学系として、共軸型
の接眼レンズ６０を用いることができる。
は、照明光学系として三角柱形状の照明プリズム２０を
用いており、反射型空間光変調素子４０によって反射さ
れた変調光Ｂをこの照明プリズム２０内で内部反射させ
た後に出射させているため、結像光学系として、共軸型
の接眼レンズ６０を用いることができる。
【００４５】〔第２の実施の形態〕そして、本発明に係
る画像表示装置は、図２及び図３に示すように、Ｒ（赤
色）、Ｇ（緑色）及びＢ（青色）の各色照明光ごとの照
明プリズム２０ｒ，２０ｇ，２０ｂ、各色照明光ごとの
透過型体積ホログラム光学素子３０ｒ，３０ｇ，３０
ｂ、各色回折光ごとの反射型空間光変調素子４０ｒ，４
０ｇ，４０ｂ及び色合成クロスプリズム８０を備えるこ
とにより、カラー画像の表示を行う画像表示装置として
構成することができる。
る画像表示装置は、図２及び図３に示すように、Ｒ（赤
色）、Ｇ（緑色）及びＢ（青色）の各色照明光ごとの照
明プリズム２０ｒ，２０ｇ，２０ｂ、各色照明光ごとの
透過型体積ホログラム光学素子３０ｒ，３０ｇ，３０
ｂ、各色回折光ごとの反射型空間光変調素子４０ｒ，４
０ｇ，４０ｂ及び色合成クロスプリズム８０を備えるこ
とにより、カラー画像の表示を行う画像表示装置として
構成することができる。
【００４６】この画像表示装置においても、照明プリズ
ム２０ｒ，２０ｇ，２０ｂは、少なくとも第１、第２及
び第３の３つの光学面２１，２２，２３を有する三角柱
形状のプリズムである。第１、第２及び第３の光学面２
１，２２，２３は、三角柱の外周面となる位置関係とな
っている。また、第２及び第３の光学面２２，２３は、
互いに略々９０°の角度をなしている。
ム２０ｒ，２０ｇ，２０ｂは、少なくとも第１、第２及
び第３の３つの光学面２１，２２，２３を有する三角柱
形状のプリズムである。第１、第２及び第３の光学面２
１，２２，２３は、三角柱の外周面となる位置関係とな
っている。また、第２及び第３の光学面２２，２３は、
互いに略々９０°の角度をなしている。
【００４７】また、この画像表示装置においても、透過
型体積ホログラム光学素子３０ｒ，３０ｇ，３０ｂとし
ては、所定方向の偏光入射光のみを主に回折させ他の方
向の偏光入射光をほとんど回折させない偏光選択性のホ
ログラフィック高分子分散液晶光学素子（「ＨＰＤＬ
Ｃ」）を用いている。
型体積ホログラム光学素子３０ｒ，３０ｇ，３０ｂとし
ては、所定方向の偏光入射光のみを主に回折させ他の方
向の偏光入射光をほとんど回折させない偏光選択性のホ
ログラフィック高分子分散液晶光学素子（「ＨＰＤＬ
Ｃ」）を用いている。
【００４８】この画像表示装置においては、図示しない
照明光源から発せられた照明光がＲ（赤色）、Ｇ（緑
色）及びＢ（青色）の各色照明光に色分離されて、それ
ぞれに対応する照明プリズム２０ｒ，２０ｇ，２０ｂの
第１の光学面２１ｒ，２１ｇ，２１ｂに略々垂直に入射
する。これら照明プリズム２０ｒ，２０ｇ，２０ｂは、
それぞれの第３の光学面を、略々立方体形状の色合成ク
ロスプリズム８０の三方の入射面に接合させている。
照明光源から発せられた照明光がＲ（赤色）、Ｇ（緑
色）及びＢ（青色）の各色照明光に色分離されて、それ
ぞれに対応する照明プリズム２０ｒ，２０ｇ，２０ｂの
第１の光学面２１ｒ，２１ｇ，２１ｂに略々垂直に入射
する。これら照明プリズム２０ｒ，２０ｇ，２０ｂは、
それぞれの第３の光学面を、略々立方体形状の色合成ク
ロスプリズム８０の三方の入射面に接合させている。
【００４９】各照明プリズム２０ｒ，２０ｇ，２０ｂに
おいては、上述の第１の実施の形態におけると同様に、
第１の光学面２１ｒ，２１ｇ，２１ｂから入射した各色
照明光は、透過型体積ホログラム光学素子３０ｒ，３０
ｇ，３０ｂに斜め方向から入射する。各透過型体積ホロ
グラム光学素子３０ｒ，３０ｇ，３０ｂは、入射した照
明光のうちの主にＰ偏光成分を回折させ、Ｓ偏光成分は
回折させない。したがって、各色照明光のＰ偏光成分の
みが回折されて、各反射型空間光変調素子４０ｒ，４０
ｇ，４０ｂに、略々垂直に入射する。
おいては、上述の第１の実施の形態におけると同様に、
第１の光学面２１ｒ，２１ｇ，２１ｂから入射した各色
照明光は、透過型体積ホログラム光学素子３０ｒ，３０
ｇ，３０ｂに斜め方向から入射する。各透過型体積ホロ
グラム光学素子３０ｒ，３０ｇ，３０ｂは、入射した照
明光のうちの主にＰ偏光成分を回折させ、Ｓ偏光成分は
回折させない。したがって、各色照明光のＰ偏光成分の
みが回折されて、各反射型空間光変調素子４０ｒ，４０
ｇ，４０ｂに、略々垂直に入射する。
【００５０】各反射型空間光変調素子４０ｒ，４０ｇ，
４０ｂに入射した回折光は、各反射型空間光変調素子４
０ｒ，４０ｇ，４０ｂにおいて、表示画像に応じて、偏
光状態を変調されて反射される。各反射型空間光変調素
子４０ｒ，４０ｇ，４０ｂにおいて変調されて反射され
た変調光は、再び、対応する各透過型体積ホログラム光
学素子３０ｒ，３０ｇ，３０ｂに入射する。
４０ｂに入射した回折光は、各反射型空間光変調素子４
０ｒ，４０ｇ，４０ｂにおいて、表示画像に応じて、偏
光状態を変調されて反射される。各反射型空間光変調素
子４０ｒ，４０ｇ，４０ｂにおいて変調されて反射され
た変調光は、再び、対応する各透過型体積ホログラム光
学素子３０ｒ，３０ｇ，３０ｂに入射する。
【００５１】このとき、各変調光のうち、Ｐ偏光成分の
多くは、再び回折されて照明光源側に戻り、Ｓ偏光成分
は、各透過型体積ホログラム光学素子３０ｒ，３０ｇ，
３０ｂにおいて回折されることなく透過して、各照明プ
リズム２０ｒ，２０ｇ，２０ｂ内に入射する。このよう
にして各透過型体積ホログラム光学素子３０ｒ，３０
ｇ，３０ｂを透過して各照明プリズム２０ｒ，２０ｇ，
２０ｂに入射した変調光は、偏光変調が輝度変調に変換
されており、これら照明プリズム２０ｒ，２０ｇ，２０
ｂの各第１の光学面２１ｒ，２１ｇ，２１ｂにおいて全
反射されて、それぞれの第３の光学面より出射される。
多くは、再び回折されて照明光源側に戻り、Ｓ偏光成分
は、各透過型体積ホログラム光学素子３０ｒ，３０ｇ，
３０ｂにおいて回折されることなく透過して、各照明プ
リズム２０ｒ，２０ｇ，２０ｂ内に入射する。このよう
にして各透過型体積ホログラム光学素子３０ｒ，３０
ｇ，３０ｂを透過して各照明プリズム２０ｒ，２０ｇ，
２０ｂに入射した変調光は、偏光変調が輝度変調に変換
されており、これら照明プリズム２０ｒ，２０ｇ，２０
ｂの各第１の光学面２１ｒ，２１ｇ，２１ｂにおいて全
反射されて、それぞれの第３の光学面より出射される。
【００５２】各照明プリズム２０ｒ，２０ｇ，２０ｂの
第３の光学面は、それぞれ色合成クロスプリズム８０の
入射面に光学的に密着されている。したがって、各照明
プリズム２０ｒ，２０ｇ，２０ｂの第３の光学面から出
射された変調光は、色合成クロスプリズム８０に三方か
ら入射する。
第３の光学面は、それぞれ色合成クロスプリズム８０の
入射面に光学的に密着されている。したがって、各照明
プリズム２０ｒ，２０ｇ，２０ｂの第３の光学面から出
射された変調光は、色合成クロスプリズム８０に三方か
ら入射する。
【００５３】この色合成クロスプリズム８０において
は、各変調光が合成されて、出射面８１より出射され
る。この色合成クロスプリズム８０の出射面８１の近傍
には、Ｓ偏光光のみを選択的に透過させる偏光板５０が
配置されている。すなわち、色合成クロスプリズム８０
の出射面８１から出射した色合成された変調光は、偏光
板５０により検波されて、さらに充分に輝度変調された
光束に変換される。この変調光は、結像光学系となる投
影レンズ６１に入射し、この投影レンズ６１により、ス
クリーン７１上に投影されて実像を結像し、表示画像の
拡大表示を行う。
は、各変調光が合成されて、出射面８１より出射され
る。この色合成クロスプリズム８０の出射面８１の近傍
には、Ｓ偏光光のみを選択的に透過させる偏光板５０が
配置されている。すなわち、色合成クロスプリズム８０
の出射面８１から出射した色合成された変調光は、偏光
板５０により検波されて、さらに充分に輝度変調された
光束に変換される。この変調光は、結像光学系となる投
影レンズ６１に入射し、この投影レンズ６１により、ス
クリーン７１上に投影されて実像を結像し、表示画像の
拡大表示を行う。
【００５４】上述のように、この画像表示装置において
は、照明光学系として三角柱形状の照明プリズム２０
ｒ，２０ｇ，２０ｂを用いており、反射型空間光変調素
子４０ｒ，４０ｇ，４０ｂによって反射された変調光を
この照明プリズム２０内で内部反射させた後に出射させ
て色合成しているため、結像光学系として、偏心収差補
正用の光学素子を用いることなく、共軸型の投影レンズ
６１を用いることができる。
は、照明光学系として三角柱形状の照明プリズム２０
ｒ，２０ｇ，２０ｂを用いており、反射型空間光変調素
子４０ｒ，４０ｇ，４０ｂによって反射された変調光を
この照明プリズム２０内で内部反射させた後に出射させ
て色合成しているため、結像光学系として、偏心収差補
正用の光学素子を用いることなく、共軸型の投影レンズ
６１を用いることができる。
【００５５】〔第３の実施の形態〕また、本発明に係る
画像表示装置は、図４に示すように、上述の実施の形態
と同様に、照明光源１０、照明プリズム２０、透過型体
積ホログラム光学素子３０及び反射型空間光変調素子４
０を備えるとともに、結像光学系として導光プリズム９
０を備えて構成されたものとしてもよい。
画像表示装置は、図４に示すように、上述の実施の形態
と同様に、照明光源１０、照明プリズム２０、透過型体
積ホログラム光学素子３０及び反射型空間光変調素子４
０を備えるとともに、結像光学系として導光プリズム９
０を備えて構成されたものとしてもよい。
【００５６】この実施の形態においては、透過型体積ホ
ログラム光学素子３０は、所定方向の偏光入射光のみを
主に回折させ他の方向の偏光入射光をほとんど回折させ
ない偏光選択性のホログラフィック高分子分散液晶光学
素子（「ＨＰＤＬＣ」）を用いている。
ログラム光学素子３０は、所定方向の偏光入射光のみを
主に回折させ他の方向の偏光入射光をほとんど回折させ
ない偏光選択性のホログラフィック高分子分散液晶光学
素子（「ＨＰＤＬＣ」）を用いている。
【００５７】照明光源１０は、光源として半導体レーザ
１１を有し、この半導体レーザ１１から発せられた光束
を合成樹脂製からなる平板状の導光板１２に導くように
構成されている。この導光板１２に一側縁部より入射し
た光束は、この導光板１２内において、光束の照度均一
化及び出射角度制御をなされ、この導光板１２の主面部
である出射面１３より照明光Ａとして出射する。なお、
導光板１２の半導体レーザ１１からの入射面及び出射面
１３の他の面には、図示しない反射シートが設けられて
いる。
１１を有し、この半導体レーザ１１から発せられた光束
を合成樹脂製からなる平板状の導光板１２に導くように
構成されている。この導光板１２に一側縁部より入射し
た光束は、この導光板１２内において、光束の照度均一
化及び出射角度制御をなされ、この導光板１２の主面部
である出射面１３より照明光Ａとして出射する。なお、
導光板１２の半導体レーザ１１からの入射面及び出射面
１３の他の面には、図示しない反射シートが設けられて
いる。
【００５８】導光板１２の出射面１３より出射された照
明光Ａは、出射面１３に平行に配置された光学フィルム
１４を透過することにより、さらに出射角度をコントロ
ールされ、次に、偏光板１５を透過することにより、図
４において紙面に垂直な方向の偏光光（Ｓ偏光光）とな
される。そして、この照明光Ａは、照明プリズム２０の
第１の光学面（光束分割面）２１に略々垂直に入射す
る。照明プリズム２０は、少なくとも第１、第２及び第
３の３つの光学面２１，２２，２３を有するプリズムで
ある。
明光Ａは、出射面１３に平行に配置された光学フィルム
１４を透過することにより、さらに出射角度をコントロ
ールされ、次に、偏光板１５を透過することにより、図
４において紙面に垂直な方向の偏光光（Ｓ偏光光）とな
される。そして、この照明光Ａは、照明プリズム２０の
第１の光学面（光束分割面）２１に略々垂直に入射す
る。照明プリズム２０は、少なくとも第１、第２及び第
３の３つの光学面２１，２２，２３を有するプリズムで
ある。
【００５９】第１の光学面２１から照明プリズム２０内
に入射した照明光Ａは、第２の光学面２２から出射され
て、透過型体積ホログラム光学素子３０に入射する。こ
の透過型体積ホログラム光学素子３０は、主にＰ偏光光
を回折させるように形成されており、照明光Ａのうちの
ほとんどの成分を回折させることなく透過させ、透過光
として反射型空間光変調素子４０に入射させる。
に入射した照明光Ａは、第２の光学面２２から出射され
て、透過型体積ホログラム光学素子３０に入射する。こ
の透過型体積ホログラム光学素子３０は、主にＰ偏光光
を回折させるように形成されており、照明光Ａのうちの
ほとんどの成分を回折させることなく透過させ、透過光
として反射型空間光変調素子４０に入射させる。
【００６０】反射型空間光変調素子４０は、入射した透
過光について、表示画像に応じて、偏光状態を変調して
反射させる。この反射型空間光変調素子４０により変調
されて反射された変調光Ｂは、再び透過型体積ホログラ
ム光学素子３０に入射する。このとき、変調光Ｂのう
ち、Ｓ偏光成分の多くは、回折されることなく透過型体
積ホログラム光学素子３０を透過して、照明プリズム２
０に入射して照明光源１０側に戻り、Ｐ偏光成分は、透
過型体積ホログラム光学素子３０において回折されて、
照明プリズム２０に入射する。
過光について、表示画像に応じて、偏光状態を変調して
反射させる。この反射型空間光変調素子４０により変調
されて反射された変調光Ｂは、再び透過型体積ホログラ
ム光学素子３０に入射する。このとき、変調光Ｂのう
ち、Ｓ偏光成分の多くは、回折されることなく透過型体
積ホログラム光学素子３０を透過して、照明プリズム２
０に入射して照明光源１０側に戻り、Ｐ偏光成分は、透
過型体積ホログラム光学素子３０において回折されて、
照明プリズム２０に入射する。
【００６１】このようにして透過型体積ホログラム光学
素子３０において回折されて照明プリズム２０に入射し
た変調光Ｂは、偏光変調が輝度変調に変換されており、
この照明プリズム２０の第１の光学面２１において全反
射されて、第３の光学面２３より出射される。
素子３０において回折されて照明プリズム２０に入射し
た変調光Ｂは、偏光変調が輝度変調に変換されており、
この照明プリズム２０の第１の光学面２１において全反
射されて、第３の光学面２３より出射される。
【００６２】照明プリズム２０の第３の光学面２３に
は、導光プリズム９０の入射面９１が光学的に密着接合
されている。したがって、第３の光学面２３より出射さ
れた変調光Ｂは、入射面９１より導光プリズム９０内に
入射される。この導光プリズム９０に入射された変調光
Ｂは、自由曲面からなる光束分割面９２において内部反
射されて、この光束分割面９２に略々対向し自由曲面か
らなる反射型光学素子面６２に入射する。そして、この
変調光Ｂは、反射型光学素子面６２により反射されて、
光束分割面９２より導光プリズム９０の外方側に出射さ
れ、観察者の瞳７０に入射し、虚像表示を行う。
は、導光プリズム９０の入射面９１が光学的に密着接合
されている。したがって、第３の光学面２３より出射さ
れた変調光Ｂは、入射面９１より導光プリズム９０内に
入射される。この導光プリズム９０に入射された変調光
Ｂは、自由曲面からなる光束分割面９２において内部反
射されて、この光束分割面９２に略々対向し自由曲面か
らなる反射型光学素子面６２に入射する。そして、この
変調光Ｂは、反射型光学素子面６２により反射されて、
光束分割面９２より導光プリズム９０の外方側に出射さ
れ、観察者の瞳７０に入射し、虚像表示を行う。
【００６３】この画像表示装置において、導光プリズム
９０としては、少なくとも１つの光学面が唯一の対称軸
を有する自由曲面となっているいわゆる自由曲面プリズ
ムを用いている。変調光Ｂは、この導光プリズム９０に
おける自由曲面を透過し、または、自由曲面により反射
されることによって、虚像結像のパワーを与えられる。
９０としては、少なくとも１つの光学面が唯一の対称軸
を有する自由曲面となっているいわゆる自由曲面プリズ
ムを用いている。変調光Ｂは、この導光プリズム９０に
おける自由曲面を透過し、または、自由曲面により反射
されることによって、虚像結像のパワーを与えられる。
【００６４】〔第４の実施の形態〕また、本発明に係る
画像表示装置は、図５に示すように、上述した画像表示
装置と同様に、照明光源１０、照明光学系となる照明プ
リズム２０、第１の透過型体積ホログラム光学素子３
０、反射型空間光変調素子４０及び導光プリズム９０を
備え、さらに、結像光学系として、第２の透過型体積ホ
ログラム光学素子３１及び反射型光学素子となる反射型
体積ホログラムレンズ６３を備えて構成することができ
る。
画像表示装置は、図５に示すように、上述した画像表示
装置と同様に、照明光源１０、照明光学系となる照明プ
リズム２０、第１の透過型体積ホログラム光学素子３
０、反射型空間光変調素子４０及び導光プリズム９０を
備え、さらに、結像光学系として、第２の透過型体積ホ
ログラム光学素子３１及び反射型光学素子となる反射型
体積ホログラムレンズ６３を備えて構成することができ
る。
【００６５】照明光源１０は、光源として半導体レーザ
１１を有し、この半導体レーザ１１から発せられた光束
を合成樹脂製からなる平板状の導光板１２に導くように
構成されている。この導光板１２に一側縁部より入射し
た光束は、この導光板１２内において、光束の照度均一
化及び出射角度制御をなされ、この導光板１２の主面部
である出射面１３より照明光Ａとして出射する。なお、
導光板１２の半導体レーザ１１からの入射面及び出射面
１３の他の面には、図示しない反射シートが設けられて
いる。
１１を有し、この半導体レーザ１１から発せられた光束
を合成樹脂製からなる平板状の導光板１２に導くように
構成されている。この導光板１２に一側縁部より入射し
た光束は、この導光板１２内において、光束の照度均一
化及び出射角度制御をなされ、この導光板１２の主面部
である出射面１３より照明光Ａとして出射する。なお、
導光板１２の半導体レーザ１１からの入射面及び出射面
１３の他の面には、図示しない反射シートが設けられて
いる。
【００６６】導光板１２の出射面１３より出射された照
明光Ａは、出射面１３に平行に配置された光学フィルム
１４を透過することにより、さらに出射角度をコントロ
ールされ、次に、偏光板１５を透過することにより、図
５において紙面に平行な方向の偏光光（反射型空間光変
調素子４０に対するＰ偏光光）となされる。そして、こ
の照明光Ａは、照明プリズム２０の第１の光学面（光束
分割面）２１に略々垂直に入射する。
明光Ａは、出射面１３に平行に配置された光学フィルム
１４を透過することにより、さらに出射角度をコントロ
ールされ、次に、偏光板１５を透過することにより、図
５において紙面に平行な方向の偏光光（反射型空間光変
調素子４０に対するＰ偏光光）となされる。そして、こ
の照明光Ａは、照明プリズム２０の第１の光学面（光束
分割面）２１に略々垂直に入射する。
【００６７】直線偏光となされ照明プリズム２０に入射
した照明光Ａは、この照明プリズム２０の第２の光学面
２２より出射される。そして、照明光Ａは、この第２の
光学面２２に接合された第１の透過型体積ホログラム光
学素子３０に、約２５°の入射角をもって入射する。こ
の第１の透過型体積ホログラム光学素子３０に入射した
照明光Ａは、第１の透過型体積ホログラム光学素子３０
に対してＰ偏光となっているため、多くの成分が回折さ
れて、反射型空間光変調素子４０に入射する。すなわ
ち、照明光Ａは、透過型体積ホログラム光学素子３０に
より、照明プリズム２０内において第１の光学面２１か
ら第２の光学面２２に向かうときの方向よりも、反射型
空間光変調素子４０に対する入射角を小さくなされて
（垂直入射に近くなされて）、回折光として反射型空間
光変調素子４０に入射する。
した照明光Ａは、この照明プリズム２０の第２の光学面
２２より出射される。そして、照明光Ａは、この第２の
光学面２２に接合された第１の透過型体積ホログラム光
学素子３０に、約２５°の入射角をもって入射する。こ
の第１の透過型体積ホログラム光学素子３０に入射した
照明光Ａは、第１の透過型体積ホログラム光学素子３０
に対してＰ偏光となっているため、多くの成分が回折さ
れて、反射型空間光変調素子４０に入射する。すなわ
ち、照明光Ａは、透過型体積ホログラム光学素子３０に
より、照明プリズム２０内において第１の光学面２１か
ら第２の光学面２２に向かうときの方向よりも、反射型
空間光変調素子４０に対する入射角を小さくなされて
（垂直入射に近くなされて）、回折光として反射型空間
光変調素子４０に入射する。
【００６８】反射型空間光変調素子４０は、入射した回
折光について、表示画像に応じて、偏光状態を変調して
反射させる。この反射型空間光変調素子４０により変調
されて反射された変調光Ｂは、再び透過型体積ホログラ
ム光学素子３０に入射する。このとき、変調光Ｂのう
ち、Ｐ偏光成分の多くは、再び回折されて照明光源１０
側に戻り、Ｓ偏光成分は、透過型体積ホログラム光学素
子３０において回折されることなく透過して、照明プリ
ズム２０内に入射する。このようにして透過型体積ホロ
グラム光学素子３０を透過して照明プリズム２０に入射
した変調光Ｂは、偏光変調が輝度変調に変換されてお
り、この照明プリズム２０の第１の光学面２１において
全反射されて、第３の光学面２３より出射される。
折光について、表示画像に応じて、偏光状態を変調して
反射させる。この反射型空間光変調素子４０により変調
されて反射された変調光Ｂは、再び透過型体積ホログラ
ム光学素子３０に入射する。このとき、変調光Ｂのう
ち、Ｐ偏光成分の多くは、再び回折されて照明光源１０
側に戻り、Ｓ偏光成分は、透過型体積ホログラム光学素
子３０において回折されることなく透過して、照明プリ
ズム２０内に入射する。このようにして透過型体積ホロ
グラム光学素子３０を透過して照明プリズム２０に入射
した変調光Ｂは、偏光変調が輝度変調に変換されてお
り、この照明プリズム２０の第１の光学面２１において
全反射されて、第３の光学面２３より出射される。
【００６９】この第３の光学面２３には、Ｓ偏光を選択
的に透過させる偏光板が取付けられている。この偏光板
によって検波されることにより、反射型空間光変調素子
４０において各画素ごとに偏光状態が変調された変調光
Ｂが、十分に輝度変調された光束に変換される。
的に透過させる偏光板が取付けられている。この偏光板
によって検波されることにより、反射型空間光変調素子
４０において各画素ごとに偏光状態が変調された変調光
Ｂが、十分に輝度変調された光束に変換される。
【００７０】この変調光Ｂは、照明プリズム２０の第３
の光学面２３に偏光板を介して光学的に密着接合された
導光プリズム９０に斜めに入射する。この導光プリズム
９０は、一端面を照明プリズム２０の第３の光学面２３
に密着させ、この一端面に対して略々垂直な互いに平行
な光学面を有している。導光プリズム９０の一端面より
この導光プリズム９０内に入射された変調光Ｂは、一端
面に略々垂直な各光学面間での内部反射を数回繰り返し
た後、これら光学面の一方に接合された第２の透過型体
積ホログラム光学素子３１に斜めに入射する。
の光学面２３に偏光板を介して光学的に密着接合された
導光プリズム９０に斜めに入射する。この導光プリズム
９０は、一端面を照明プリズム２０の第３の光学面２３
に密着させ、この一端面に対して略々垂直な互いに平行
な光学面を有している。導光プリズム９０の一端面より
この導光プリズム９０内に入射された変調光Ｂは、一端
面に略々垂直な各光学面間での内部反射を数回繰り返し
た後、これら光学面の一方に接合された第２の透過型体
積ホログラム光学素子３１に斜めに入射する。
【００７１】第２の透過型体積ホログラム光学素子３１
に入射した変調光Ｂは、この第２の透過型体積ホログラ
ム光学素子３１によって回折されて、反射型体積ホログ
ラムレンズ６３に入射する。反射型体積ホログラムレン
ズ６３は、第２の透過型体積ホログラム光学素子３１に
近接してこの第２の透過型体積ホログラム光学素子３１
に平行に配置されている。
に入射した変調光Ｂは、この第２の透過型体積ホログラ
ム光学素子３１によって回折されて、反射型体積ホログ
ラムレンズ６３に入射する。反射型体積ホログラムレン
ズ６３は、第２の透過型体積ホログラム光学素子３１に
近接してこの第２の透過型体積ホログラム光学素子３１
に平行に配置されている。
【００７２】反射型体積ホログラムレンズ６３に入射し
た変調光Ｂは、この反射型体積ホログラムレンズ６３に
よって虚像結像のための屈折力を与えられて反射され、
虚像表示光Ｃとして、第２の透過型体積ホログラム光学
素子３１を透過して、再び導光プリズム９０に入射す
る。このとき、虚像表示光Ｃは、導光プリズム９０から
第２の透過型体積ホログラム光学素子３１に入射する変
調光Ｂとは、異なる入射角にて該第２の透過型体積ホロ
グラム光学素子３１に入射するため、体積ホログラム光
学素子の角度選択性により、回折されずに透過する。
た変調光Ｂは、この反射型体積ホログラムレンズ６３に
よって虚像結像のための屈折力を与えられて反射され、
虚像表示光Ｃとして、第２の透過型体積ホログラム光学
素子３１を透過して、再び導光プリズム９０に入射す
る。このとき、虚像表示光Ｃは、導光プリズム９０から
第２の透過型体積ホログラム光学素子３１に入射する変
調光Ｂとは、異なる入射角にて該第２の透過型体積ホロ
グラム光学素子３１に入射するため、体積ホログラム光
学素子の角度選択性により、回折されずに透過する。
【００７３】そして、虚像表示光Ｃは、導光プリズム９
０の一端面に略々垂直な他方の光学面を介して、導光プ
リズム９０より出射されて、観察者の瞳７０に到達し、
表示画像の虚像表示を行う。
０の一端面に略々垂直な他方の光学面を介して、導光プ
リズム９０より出射されて、観察者の瞳７０に到達し、
表示画像の虚像表示を行う。
【００７４】一方、導光プリズム９０の背後側より入射
する背景光Ｄは、反射型体積ホログラムレンズ６３、第
２の透過型体積ホログラム光学素子３１及び導光プリズ
ム９０を透過して、観察者の瞳７０に入射する。この状
態においては、表示画像と背景とが重なって観察される
状態となっているが、背景光Ｄを遮断すれば、表示画像
のみが観察される状態となる。
する背景光Ｄは、反射型体積ホログラムレンズ６３、第
２の透過型体積ホログラム光学素子３１及び導光プリズ
ム９０を透過して、観察者の瞳７０に入射する。この状
態においては、表示画像と背景とが重なって観察される
状態となっているが、背景光Ｄを遮断すれば、表示画像
のみが観察される状態となる。
【００７５】なお、この実施の形態において、反射型体
積ホログラムレンズ６３に代えて、反射鏡を用いること
としてもよい。また、第２の透過型体積ホログラム光学
素子３１は、ホログラフィック高分子分散液晶光学素子
（「ＨＰＤＬＣ」）としてもよい。
積ホログラムレンズ６３に代えて、反射鏡を用いること
としてもよい。また、第２の透過型体積ホログラム光学
素子３１は、ホログラフィック高分子分散液晶光学素子
（「ＨＰＤＬＣ」）としてもよい。
【００７６】〔第５の実施の形態〕また、本発明に係る
画像表示装置は、図６に示すように、照明光源１０、照
明光学系となる照明プリズムが一体化された導光プリズ
ム９０、第１の透過型体積ホログラム光学素子３０、反
射型空間光変調素子４０を備え、さらに、結像光学系と
して、第２の透過型体積ホログラム光学素子３１及び反
射型光学素子となる自由曲面凹面鏡６４を備えて構成す
ることができる。
画像表示装置は、図６に示すように、照明光源１０、照
明光学系となる照明プリズムが一体化された導光プリズ
ム９０、第１の透過型体積ホログラム光学素子３０、反
射型空間光変調素子４０を備え、さらに、結像光学系と
して、第２の透過型体積ホログラム光学素子３１及び反
射型光学素子となる自由曲面凹面鏡６４を備えて構成す
ることができる。
【００７７】照明光源１０は、光源として半導体レーザ
１１を有し、この半導体レーザ１１から発せられた光束
を合成樹脂製からなる平板状の導光板１２に導くように
構成されている。この導光板１２に一側縁部より入射し
た光束は、この導光板１２内において、光束の照度均一
化及び出射角度制御をなされ、この導光板１２の主面部
である出射面１３より照明光Ａとして出射する。なお、
導光板１２の半導体レーザ１１からの入射面及び出射面
１３の他の面には、図示しない反射シートが設けられて
いる。
１１を有し、この半導体レーザ１１から発せられた光束
を合成樹脂製からなる平板状の導光板１２に導くように
構成されている。この導光板１２に一側縁部より入射し
た光束は、この導光板１２内において、光束の照度均一
化及び出射角度制御をなされ、この導光板１２の主面部
である出射面１３より照明光Ａとして出射する。なお、
導光板１２の半導体レーザ１１からの入射面及び出射面
１３の他の面には、図示しない反射シートが設けられて
いる。
【００７８】導光板１２の出射面１３より出射された照
明光Ａは、出射面１３に平行に配置された光学フィルム
１４を透過することにより、さらに出射角度をコントロ
ールされ、次に、偏光板１５を透過することにより、図
６において紙面に垂直な方向の偏光光（反射型空間光変
調素子４０に対するＳ偏光光）となされる。そして、こ
の照明光Ａは、導光プリズム９０の第１の光学面９１の
一端側部分に略々垂直に入射する。
明光Ａは、出射面１３に平行に配置された光学フィルム
１４を透過することにより、さらに出射角度をコントロ
ールされ、次に、偏光板１５を透過することにより、図
６において紙面に垂直な方向の偏光光（反射型空間光変
調素子４０に対するＳ偏光光）となされる。そして、こ
の照明光Ａは、導光プリズム９０の第１の光学面９１の
一端側部分に略々垂直に入射する。
【００７９】直線偏光となされ導光プリズム９０に入射
した照明光Ａは、この導光プリズム９０の第２の光学面
９２の一端側部分より出射される。導光プリズム９０
は、直方体形状のプリズムであって、第１の光学面９１
と第２の光学面９２とは、互いに平行に対向する光学面
である。
した照明光Ａは、この導光プリズム９０の第２の光学面
９２の一端側部分より出射される。導光プリズム９０
は、直方体形状のプリズムであって、第１の光学面９１
と第２の光学面９２とは、互いに平行に対向する光学面
である。
【００８０】そして、照明光Ａは、第２の光学面９２の
一端側部分に接合された第１の透過型体積ホログラム光
学素子３０に、略々垂直に入射する。この第１の透過型
体積ホログラム光学素子３０に入射した照明光Ａは、第
１の透過型体積ホログラム光学素子３０に対してＳ偏光
となっているため、多くの成分が回折されずに透過し
て、反射型空間光変調素子４０に入射する。すなわち、
照明光Ａは、反射型空間光変調素子４０に略々垂直に入
射する。
一端側部分に接合された第１の透過型体積ホログラム光
学素子３０に、略々垂直に入射する。この第１の透過型
体積ホログラム光学素子３０に入射した照明光Ａは、第
１の透過型体積ホログラム光学素子３０に対してＳ偏光
となっているため、多くの成分が回折されずに透過し
て、反射型空間光変調素子４０に入射する。すなわち、
照明光Ａは、反射型空間光変調素子４０に略々垂直に入
射する。
【００８１】反射型空間光変調素子４０は、入射した回
折光について、表示画像に応じて、偏光状態を変調して
反射させる。この反射型空間光変調素子４０により変調
されて反射された変調光Ｂは、再び透過型体積ホログラ
ム光学素子３０に入射する。このとき、変調光Ｂのう
ち、Ｓ偏光成分の多くは、回折されずに照明光源１０側
に戻り、Ｐ偏光成分は、透過型体積ホログラム光学素子
３０において回折され、導光プリズム９０内に斜めに入
射する。このようにして透過型体積ホログラム光学素子
３０により回折されて導光プリズム９０に入射した変調
光（回折光）Ｂは、偏光変調が輝度変調に変換されてい
る。
折光について、表示画像に応じて、偏光状態を変調して
反射させる。この反射型空間光変調素子４０により変調
されて反射された変調光Ｂは、再び透過型体積ホログラ
ム光学素子３０に入射する。このとき、変調光Ｂのう
ち、Ｓ偏光成分の多くは、回折されずに照明光源１０側
に戻り、Ｐ偏光成分は、透過型体積ホログラム光学素子
３０において回折され、導光プリズム９０内に斜めに入
射する。このようにして透過型体積ホログラム光学素子
３０により回折されて導光プリズム９０に入射した変調
光（回折光）Ｂは、偏光変調が輝度変調に変換されてい
る。
【００８２】導光プリズム９０の一端面よりこの導光プ
リズム９０内に斜めに入射された変調光Ｂは、第１の光
学面９１及び第２の光学面９２間ででの内部反射を数回
繰り返した後、これら光学面の一方に接合された第２の
透過型体積ホログラム光学素子３１に斜めに入射する。
リズム９０内に斜めに入射された変調光Ｂは、第１の光
学面９１及び第２の光学面９２間ででの内部反射を数回
繰り返した後、これら光学面の一方に接合された第２の
透過型体積ホログラム光学素子３１に斜めに入射する。
【００８３】第２の透過型体積ホログラム光学素子３１
に入射した変調光Ｂは、この第２の透過型体積ホログラ
ム光学素子３１によって回折されて、１／４（四分の
一）波長板５１を透過して円偏光光となされて、自由曲
面凹面鏡６４に略々垂直に入射する。自由曲面凹面鏡６
４は、第２の透過型体積ホログラム光学素子３１に近接
してこの第２の透過型体積ホログラム光学素子３１に平
行に配置されている。
に入射した変調光Ｂは、この第２の透過型体積ホログラ
ム光学素子３１によって回折されて、１／４（四分の
一）波長板５１を透過して円偏光光となされて、自由曲
面凹面鏡６４に略々垂直に入射する。自由曲面凹面鏡６
４は、第２の透過型体積ホログラム光学素子３１に近接
してこの第２の透過型体積ホログラム光学素子３１に平
行に配置されている。
【００８４】自由曲面凹面鏡６４に入射した変調光Ｂ
は、この自由曲面凹面鏡６４によって虚像結像のための
屈折力を与えられて反射され、虚像表示光Ｃとして、１
／４波長板５１及び第２の透過型体積ホログラム光学素
子３１を透過して、再び導光プリズム９０に入射する。
このとき、虚像表示光Ｃは、導光プリズム９０から第２
の透過型体積ホログラム光学素子３１に入射する変調光
Ｂとは、異なる入射角にて該第２の透過型体積ホログラ
ム光学素子３１に入射するとともに、偏光方向も異なる
ので、体積ホログラム光学素子の角度選択性及び偏光依
存性により、回折されずに透過する。
は、この自由曲面凹面鏡６４によって虚像結像のための
屈折力を与えられて反射され、虚像表示光Ｃとして、１
／４波長板５１及び第２の透過型体積ホログラム光学素
子３１を透過して、再び導光プリズム９０に入射する。
このとき、虚像表示光Ｃは、導光プリズム９０から第２
の透過型体積ホログラム光学素子３１に入射する変調光
Ｂとは、異なる入射角にて該第２の透過型体積ホログラ
ム光学素子３１に入射するとともに、偏光方向も異なる
ので、体積ホログラム光学素子の角度選択性及び偏光依
存性により、回折されずに透過する。
【００８５】そして、虚像表示光Ｃは、導光プリズム９
０の第２の光学面９２を介して、導光プリズム９０より
出射されて、観察者の瞳７０に到達し、表示画像の虚像
表示を行う。
０の第２の光学面９２を介して、導光プリズム９０より
出射されて、観察者の瞳７０に到達し、表示画像の虚像
表示を行う。
【００８６】なお、この実施の形態において、自由曲面
凹面鏡６４に代えて、反射型体積ホログラムレンズ６３
を用いることとしてもよい。また、第２の透過型体積ホ
ログラム光学素子３１は、ホログラフィック高分子分散
液晶光学素子（「ＨＰＤＬＣ」）としてもよい。さら
に、第１の透過型体積ホログラム光学素子３０をＳ偏光
光を主に回折する素子とした場合には、照明光Ａの偏光
方向をＰ偏光としてもよい。
凹面鏡６４に代えて、反射型体積ホログラムレンズ６３
を用いることとしてもよい。また、第２の透過型体積ホ
ログラム光学素子３１は、ホログラフィック高分子分散
液晶光学素子（「ＨＰＤＬＣ」）としてもよい。さら
に、第１の透過型体積ホログラム光学素子３０をＳ偏光
光を主に回折する素子とした場合には、照明光Ａの偏光
方向をＰ偏光としてもよい。
【００８７】〔第６の実施の形態〕また、本発明に係る
画像表示装置は、図７に示すように、照明光源１０、照
明光学系となる照明プリズム２０、第１の透過型体積ホ
ログラム光学素子３０、反射型空間光変調素子４０及び
導光プリズム９０を備え、さらに、結像光学系として、
第２の透過型体積ホログラム光学素子３１及び反射型光
学素子となる反射型体積ホログラムレンズ６３を備えて
構成することができる。
画像表示装置は、図７に示すように、照明光源１０、照
明光学系となる照明プリズム２０、第１の透過型体積ホ
ログラム光学素子３０、反射型空間光変調素子４０及び
導光プリズム９０を備え、さらに、結像光学系として、
第２の透過型体積ホログラム光学素子３１及び反射型光
学素子となる反射型体積ホログラムレンズ６３を備えて
構成することができる。
【００８８】照明光源１０は、光源として半導体レーザ
１１を有し、この半導体レーザ１１から発せられた光束
を合成樹脂製からなる平板状の導光板１２に導くように
構成されている。この導光板１２に一側縁部より入射し
た光束は、この導光板１２内において、光束の照度均一
化及び出射角度制御をなされ、この導光板１２の主面部
である出射面１３より照明光Ａとして出射する。なお、
導光板１２の半導体レーザ１１からの入射面及び出射面
１３の他の面には、図示しない反射シートが設けられて
いる。
１１を有し、この半導体レーザ１１から発せられた光束
を合成樹脂製からなる平板状の導光板１２に導くように
構成されている。この導光板１２に一側縁部より入射し
た光束は、この導光板１２内において、光束の照度均一
化及び出射角度制御をなされ、この導光板１２の主面部
である出射面１３より照明光Ａとして出射する。なお、
導光板１２の半導体レーザ１１からの入射面及び出射面
１３の他の面には、図示しない反射シートが設けられて
いる。
【００８９】導光板１２の出射面１３より出射された照
明光Ａは、出射面１３に平行に配置された光学フィルム
１４を透過することにより、さらに出射角度をコントロ
ールされ、次に、偏光板１５を透過することにより、図
７において紙面に平行な方向の偏光光（反射型空間光変
調素子４０に対するＰ偏光光）となされる。そして、こ
の照明光Ａは、照明プリズム２０の第１の光学面（光束
分割面）２１に略々垂直に入射する。
明光Ａは、出射面１３に平行に配置された光学フィルム
１４を透過することにより、さらに出射角度をコントロ
ールされ、次に、偏光板１５を透過することにより、図
７において紙面に平行な方向の偏光光（反射型空間光変
調素子４０に対するＰ偏光光）となされる。そして、こ
の照明光Ａは、照明プリズム２０の第１の光学面（光束
分割面）２１に略々垂直に入射する。
【００９０】直線偏光となされ照明プリズム２０に入射
した照明光Ａは、この照明プリズム２０の第２の光学面
２２より出射される。そして、照明光Ａは、この第２の
光学面２２に接合された第１の透過型体積ホログラム光
学素子３０に、約２５°の入射角をもって入射する。こ
の第１の透過型体積ホログラム光学素子３０に入射した
照明光Ａは、第１の透過型体積ホログラム光学素子３０
に対してＰ偏光となっているため、多くの成分が回折さ
れて、反射型空間光変調素子４０に入射する。すなわ
ち、照明光Ａは、透過型体積ホログラム光学素子３０に
より、照明プリズム２０内において第１の光学面２１か
ら第２の光学面２２に向かうときの方向よりも、反射型
空間光変調素子４０に対する入射角を小さくなされて
（垂直入射に近くなされて）、回折光として反射型空間
光変調素子４０に入射する。
した照明光Ａは、この照明プリズム２０の第２の光学面
２２より出射される。そして、照明光Ａは、この第２の
光学面２２に接合された第１の透過型体積ホログラム光
学素子３０に、約２５°の入射角をもって入射する。こ
の第１の透過型体積ホログラム光学素子３０に入射した
照明光Ａは、第１の透過型体積ホログラム光学素子３０
に対してＰ偏光となっているため、多くの成分が回折さ
れて、反射型空間光変調素子４０に入射する。すなわ
ち、照明光Ａは、透過型体積ホログラム光学素子３０に
より、照明プリズム２０内において第１の光学面２１か
ら第２の光学面２２に向かうときの方向よりも、反射型
空間光変調素子４０に対する入射角を小さくなされて
（垂直入射に近くなされて）、回折光として反射型空間
光変調素子４０に入射する。
【００９１】ここで、第１の透過型体積ホログラム光学
素子３０にて回折される照明光Ａの回折角度は、第１の
透過型体積ホログラム光学素子３０の干渉縞ピッチが面
内で不均一とされていることにより、反射型空間光変調
素子４０上の位置によって異なるようになされている。
これは、観察者の瞳７０に入射する反射型空間光変調素
子４０上の出射角が、反射型空間光変調素子４０上の場
所ごとに異なるためである。すなわち、この実施の形態
においては、反射型空間光変調素子４０上の場所ごとに
出射角度を変えることにより、光利用効率の向上及び迷
光の低減を図っている。
素子３０にて回折される照明光Ａの回折角度は、第１の
透過型体積ホログラム光学素子３０の干渉縞ピッチが面
内で不均一とされていることにより、反射型空間光変調
素子４０上の位置によって異なるようになされている。
これは、観察者の瞳７０に入射する反射型空間光変調素
子４０上の出射角が、反射型空間光変調素子４０上の場
所ごとに異なるためである。すなわち、この実施の形態
においては、反射型空間光変調素子４０上の場所ごとに
出射角度を変えることにより、光利用効率の向上及び迷
光の低減を図っている。
【００９２】反射型空間光変調素子４０は、入射した回
折光について、表示画像に応じて、偏光状態を変調して
反射させる。この反射型空間光変調素子４０により変調
されて反射された変調光Ｂは、再び透過型体積ホログラ
ム光学素子３０に入射する。このとき、変調光Ｂのう
ち、Ｐ偏光成分の多くは、再び回折されて照明光源１０
側に戻り、Ｓ偏光成分は、透過型体積ホログラム光学素
子３０において回折されることなく透過して、照明プリ
ズム２０内に入射する。
折光について、表示画像に応じて、偏光状態を変調して
反射させる。この反射型空間光変調素子４０により変調
されて反射された変調光Ｂは、再び透過型体積ホログラ
ム光学素子３０に入射する。このとき、変調光Ｂのう
ち、Ｐ偏光成分の多くは、再び回折されて照明光源１０
側に戻り、Ｓ偏光成分は、透過型体積ホログラム光学素
子３０において回折されることなく透過して、照明プリ
ズム２０内に入射する。
【００９３】このようにして透過型体積ホログラム光学
素子３０を透過して照明プリズム２０に入射した変調光
Ｂは、偏光変調が輝度変調に変換されており、この照明
プリズム２０の第１の光学面２１において全反射され
て、第３の光学面２３より出射される。
素子３０を透過して照明プリズム２０に入射した変調光
Ｂは、偏光変調が輝度変調に変換されており、この照明
プリズム２０の第１の光学面２１において全反射され
て、第３の光学面２３より出射される。
【００９４】この第３の光学面２３には、Ｓ偏光を選択
的に透過させる偏光板が取付けられている。この偏光板
によって検波されることにより、反射型空間光変調素子
４０において各画素ごとに偏光状態が変調された変調光
Ｂが、十分に輝度変調された光束に変換される。
的に透過させる偏光板が取付けられている。この偏光板
によって検波されることにより、反射型空間光変調素子
４０において各画素ごとに偏光状態が変調された変調光
Ｂが、十分に輝度変調された光束に変換される。
【００９５】この変調光Ｂは、照明プリズム２０の第３
の光学面２３に偏光板を介して光学的に密着接合された
導光プリズム９０に斜めに入射する。この導光プリズム
９０は、傾斜した一端面を照明プリズム２０の第３の光
学面２３に密着させるとともに、互いに平行な第１及び
第２の光学面９１，９２を有している。導光プリズム９
０の一端面よりこの導光プリズム９０内に入射された変
調光Ｂは、第１及び第２の光学面９１，９２間での内部
反射を数回繰り返した後、第１の光学面９１に接合され
た第２の透過型体積ホログラム光学素子３１に斜めに入
射する。
の光学面２３に偏光板を介して光学的に密着接合された
導光プリズム９０に斜めに入射する。この導光プリズム
９０は、傾斜した一端面を照明プリズム２０の第３の光
学面２３に密着させるとともに、互いに平行な第１及び
第２の光学面９１，９２を有している。導光プリズム９
０の一端面よりこの導光プリズム９０内に入射された変
調光Ｂは、第１及び第２の光学面９１，９２間での内部
反射を数回繰り返した後、第１の光学面９１に接合され
た第２の透過型体積ホログラム光学素子３１に斜めに入
射する。
【００９６】第２の透過型体積ホログラム光学素子３１
に入射した変調光Ｂは、この第２の透過型体積ホログラ
ム光学素子３１において回折されることなく透過し、こ
の第２の透過型体積ホログラム光学素子３１に光学的に
密着されている反射型体積ホログラムレンズ６３に入射
する。
に入射した変調光Ｂは、この第２の透過型体積ホログラ
ム光学素子３１において回折されることなく透過し、こ
の第２の透過型体積ホログラム光学素子３１に光学的に
密着されている反射型体積ホログラムレンズ６３に入射
する。
【００９７】反射型体積ホログラムレンズ６３に入射し
た変調光Ｂは、この反射型体積ホログラムレンズ６３に
よって虚像結像のための屈折力を与えられて反射され、
虚像表示光Ｃとして、第２の透過型体積ホログラム光学
素子３１において回折されて、再び導光プリズム９０に
入射する。このとき、虚像表示光Ｃは、導光プリズム９
０から第２の透過型体積ホログラム光学素子３１に入射
する変調光Ｂとは、異なる入射角にて該第２の透過型体
積ホログラム光学素子３１に入射するため、体積ホログ
ラム光学素子の角度選択性により、回折される。
た変調光Ｂは、この反射型体積ホログラムレンズ６３に
よって虚像結像のための屈折力を与えられて反射され、
虚像表示光Ｃとして、第２の透過型体積ホログラム光学
素子３１において回折されて、再び導光プリズム９０に
入射する。このとき、虚像表示光Ｃは、導光プリズム９
０から第２の透過型体積ホログラム光学素子３１に入射
する変調光Ｂとは、異なる入射角にて該第２の透過型体
積ホログラム光学素子３１に入射するため、体積ホログ
ラム光学素子の角度選択性により、回折される。
【００９８】そして、虚像表示光Ｃは、導光プリズム９
０の第２の光学面９２を介して、導光プリズム９０より
出射されて、観察者の瞳７０に到達し、表示画像の虚像
表示を行う。
０の第２の光学面９２を介して、導光プリズム９０より
出射されて、観察者の瞳７０に到達し、表示画像の虚像
表示を行う。
【００９９】一方、導光プリズム９０の背後側より入射
する背景光Ｄは、Ｓ偏光光を選択的に透過する偏光板５
２、反射型体積ホログラムレンズ６３、第２の透過型体
積ホログラム光学素子３１及び導光プリズム９０を透過
して、観察者の瞳７０に入射する。この状態において
は、表示画像と背景とが重なって観察される状態となっ
ているが、背景光Ｄを遮断すれば、表示画像のみが観察
される状態となる。
する背景光Ｄは、Ｓ偏光光を選択的に透過する偏光板５
２、反射型体積ホログラムレンズ６３、第２の透過型体
積ホログラム光学素子３１及び導光プリズム９０を透過
して、観察者の瞳７０に入射する。この状態において
は、表示画像と背景とが重なって観察される状態となっ
ているが、背景光Ｄを遮断すれば、表示画像のみが観察
される状態となる。
【０１００】なお、この実施の形態において、第２の透
過型体積ホログラム光学素子３１は、ホログラフィック
高分子分散液晶光学素子（「ＨＰＤＬＣ」）としてもよ
い。
過型体積ホログラム光学素子３１は、ホログラフィック
高分子分散液晶光学素子（「ＨＰＤＬＣ」）としてもよ
い。
【０１０１】〔第７の実施の形態〕また、本発明に係る
画像表示装置は、図８に示すように、照明光源１０、照
明光学系となる照明プリズムが一体化された導光プリズ
ム９０、透過型体積ホログラム光学素子３０、反射型空
間光変調素子４０を備え、さらに、結像光学系として、
導光プリズム９０の一部をなす反射型光学素子面６２を
備えて構成することができる。
画像表示装置は、図８に示すように、照明光源１０、照
明光学系となる照明プリズムが一体化された導光プリズ
ム９０、透過型体積ホログラム光学素子３０、反射型空
間光変調素子４０を備え、さらに、結像光学系として、
導光プリズム９０の一部をなす反射型光学素子面６２を
備えて構成することができる。
【０１０２】照明光源１０は、光源として半導体レーザ
１１を有し、この半導体レーザ１１から発せられた光束
を合成樹脂製からなる平板状の導光板１２に導くように
構成されている。この導光板１２に一側縁部より入射し
た光束は、この導光板１２内において、光束の照度均一
化及び出射角度制御をなされ、この導光板１２の主面部
である出射面１３より照明光Ａとして出射する。なお、
導光板１２の半導体レーザ１１からの入射面及び出射面
１３の他の面には、図示しない反射シートが設けられて
いる。
１１を有し、この半導体レーザ１１から発せられた光束
を合成樹脂製からなる平板状の導光板１２に導くように
構成されている。この導光板１２に一側縁部より入射し
た光束は、この導光板１２内において、光束の照度均一
化及び出射角度制御をなされ、この導光板１２の主面部
である出射面１３より照明光Ａとして出射する。なお、
導光板１２の半導体レーザ１１からの入射面及び出射面
１３の他の面には、図示しない反射シートが設けられて
いる。
【０１０３】導光板１２の出射面１３より出射された照
明光Ａは、出射面１３に平行に配置された光学フィルム
１４を透過することにより、さらに出射角度をコントロ
ールされ、次に、偏光板１５を透過することにより、図
８において紙面に垂直な方向の偏光光（反射型空間光変
調素子４０に対するＳ偏光光）となされる。そして、こ
の照明光Ａは、導光プリズム９０の第１の光学面９１の
一端側部分に略々垂直に入射する。
明光Ａは、出射面１３に平行に配置された光学フィルム
１４を透過することにより、さらに出射角度をコントロ
ールされ、次に、偏光板１５を透過することにより、図
８において紙面に垂直な方向の偏光光（反射型空間光変
調素子４０に対するＳ偏光光）となされる。そして、こ
の照明光Ａは、導光プリズム９０の第１の光学面９１の
一端側部分に略々垂直に入射する。
【０１０４】直線偏光となされ導光プリズム９０に入射
した照明光Ａは、この導光プリズム９０の第２の光学面
９２の一端側部分より出射される。導光プリズム９０
は、直方体形状のプリズムであって、第１の光学面９１
と第２の光学面９２とは、互いに平行に対向する光学面
である。
した照明光Ａは、この導光プリズム９０の第２の光学面
９２の一端側部分より出射される。導光プリズム９０
は、直方体形状のプリズムであって、第１の光学面９１
と第２の光学面９２とは、互いに平行に対向する光学面
である。
【０１０５】そして、照明光Ａは、第２の光学面９２の
一端側部分に接合された第１の透過型体積ホログラム光
学素子３０に、略々垂直に入射する。この第１の透過型
体積ホログラム光学素子３０に入射した照明光Ａは、第
１の透過型体積ホログラム光学素子３０に対してＳ偏光
となっているため、多くの成分が回折されずに透過し
て、反射型空間光変調素子４０に入射する。すなわち、
照明光Ａは、反射型空間光変調素子４０に略々垂直に入
射する。
一端側部分に接合された第１の透過型体積ホログラム光
学素子３０に、略々垂直に入射する。この第１の透過型
体積ホログラム光学素子３０に入射した照明光Ａは、第
１の透過型体積ホログラム光学素子３０に対してＳ偏光
となっているため、多くの成分が回折されずに透過し
て、反射型空間光変調素子４０に入射する。すなわち、
照明光Ａは、反射型空間光変調素子４０に略々垂直に入
射する。
【０１０６】反射型空間光変調素子４０は、入射した回
折光について、表示画像に応じて、偏光状態を変調して
反射させる。この反射型空間光変調素子４０により変調
されて反射された変調光Ｂは、再び透過型体積ホログラ
ム光学素子３０に入射する。このとき、変調光Ｂのう
ち、Ｓ偏光成分の多くは、回折されずに照明光源１０側
に戻り、Ｐ偏光成分は、透過型体積ホログラム光学素子
３０において回折され、導光プリズム９０内に斜めに入
射する。このようにして透過型体積ホログラム光学素子
３０により回折されて導光プリズム９０に入射した変調
光（回折光）Ｂは、偏光変調が輝度変調に変換されてい
る。
折光について、表示画像に応じて、偏光状態を変調して
反射させる。この反射型空間光変調素子４０により変調
されて反射された変調光Ｂは、再び透過型体積ホログラ
ム光学素子３０に入射する。このとき、変調光Ｂのう
ち、Ｓ偏光成分の多くは、回折されずに照明光源１０側
に戻り、Ｐ偏光成分は、透過型体積ホログラム光学素子
３０において回折され、導光プリズム９０内に斜めに入
射する。このようにして透過型体積ホログラム光学素子
３０により回折されて導光プリズム９０に入射した変調
光（回折光）Ｂは、偏光変調が輝度変調に変換されてい
る。
【０１０７】導光プリズム９０の一端面よりこの導光プ
リズム９０内に斜めに入射された変調光Ｂは、第１の光
学面９１及び第２の光学面９２間ででの内部反射を数回
繰り返した後、これら光学面の一方の他端側に形成され
た反射型光学素子面６２に入射する。
リズム９０内に斜めに入射された変調光Ｂは、第１の光
学面９１及び第２の光学面９２間ででの内部反射を数回
繰り返した後、これら光学面の一方の他端側に形成され
た反射型光学素子面６２に入射する。
【０１０８】反射型光学素子面６２に入射した変調光Ｂ
は、この反射型光学素子面６２によって虚像結像のため
の屈折力を与えられて反射され、虚像表示光Ｃとして、
導光プリズム９０の第２の光学面９２の他端側部分を介
して、導光プリズム９０より出射されて、観察者の瞳７
０に到達し、表示画像の虚像表示を行う。
は、この反射型光学素子面６２によって虚像結像のため
の屈折力を与えられて反射され、虚像表示光Ｃとして、
導光プリズム９０の第２の光学面９２の他端側部分を介
して、導光プリズム９０より出射されて、観察者の瞳７
０に到達し、表示画像の虚像表示を行う。
【０１０９】なお、この実施の形態において、反射型光
学素子面６２に代えて、反射型体積ホログラム光学素子
を用いてもよい。また、透過型体積ホログラム光学素子
３０は、ホログラフィック高分子分散液晶光学素子
（「ＨＰＤＬＣ」）としてもよい。さらに、透過型体積
ホログラム光学素子３０をＳ偏光光を主に回折する素子
とした場合には、照明光Ａの偏光方向をＰ偏光としても
よい。
学素子面６２に代えて、反射型体積ホログラム光学素子
を用いてもよい。また、透過型体積ホログラム光学素子
３０は、ホログラフィック高分子分散液晶光学素子
（「ＨＰＤＬＣ」）としてもよい。さらに、透過型体積
ホログラム光学素子３０をＳ偏光光を主に回折する素子
とした場合には、照明光Ａの偏光方向をＰ偏光としても
よい。
【０１１０】〔第８の実施の形態〕また、本発明に係る
画像表示装置は、図９に示すように、照明光源１０、照
明光学系となる照明プリズムが一体化された導光プリズ
ム９０、第１の透過型体積ホログラム光学素子３０、反
射型空間光変調素子４０を備え、さらに、結像光学系と
して、第２の透過型体積ホログラム光学素子３１及び反
射型光学素子となる反射型体積ホログラムレンズ６３を
備えて構成することができる。
画像表示装置は、図９に示すように、照明光源１０、照
明光学系となる照明プリズムが一体化された導光プリズ
ム９０、第１の透過型体積ホログラム光学素子３０、反
射型空間光変調素子４０を備え、さらに、結像光学系と
して、第２の透過型体積ホログラム光学素子３１及び反
射型光学素子となる反射型体積ホログラムレンズ６３を
備えて構成することができる。
【０１１１】照明光源１０は、光源として半導体レーザ
１１を有し、この半導体レーザ１１から発せられた光束
を合成樹脂製からなる平板状の導光板１２に導くように
構成されている。この導光板１２に一側縁部より入射し
た光束は、この導光板１２内において、光束の照度均一
化及び出射角度制御をなされ、この導光板１２の主面部
である出射面１３より照明光Ａとして出射する。なお、
導光板１２の半導体レーザ１１からの入射面及び出射面
１３の他の面には、図示しない反射シートが設けられて
いる。
１１を有し、この半導体レーザ１１から発せられた光束
を合成樹脂製からなる平板状の導光板１２に導くように
構成されている。この導光板１２に一側縁部より入射し
た光束は、この導光板１２内において、光束の照度均一
化及び出射角度制御をなされ、この導光板１２の主面部
である出射面１３より照明光Ａとして出射する。なお、
導光板１２の半導体レーザ１１からの入射面及び出射面
１３の他の面には、図示しない反射シートが設けられて
いる。
【０１１２】導光板１２の出射面１３より出射された照
明光Ａは、出射面１３に平行に配置された光学フィルム
１４を透過することにより、さらに出射角度をコントロ
ールされ、次に、偏光板１５を透過することにより、図
９において紙面に垂直な方向の偏光光（反射型空間光変
調素子４０に対するＳ偏光光）となされる。そして、こ
の照明光Ａは、導光プリズム９０の第２の光学面９２の
一端側部分に略々垂直に入射する。
明光Ａは、出射面１３に平行に配置された光学フィルム
１４を透過することにより、さらに出射角度をコントロ
ールされ、次に、偏光板１５を透過することにより、図
９において紙面に垂直な方向の偏光光（反射型空間光変
調素子４０に対するＳ偏光光）となされる。そして、こ
の照明光Ａは、導光プリズム９０の第２の光学面９２の
一端側部分に略々垂直に入射する。
【０１１３】直線偏光となされ導光プリズム９０に入射
した照明光Ａは、この導光プリズム９０の第１の光学面
９１の一端側部分より出射される。導光プリズム９０
は、直方体形状のプリズムであって、第１の光学面９１
と第２の光学面９２とは、互いに平行に対向する光学面
である。
した照明光Ａは、この導光プリズム９０の第１の光学面
９１の一端側部分より出射される。導光プリズム９０
は、直方体形状のプリズムであって、第１の光学面９１
と第２の光学面９２とは、互いに平行に対向する光学面
である。
【０１１４】そして、照明光Ａは、第１の光学面９１の
一端側部分に接合された第１の透過型体積ホログラム光
学素子３０に、略々垂直に入射する。この第１の透過型
体積ホログラム光学素子３０に入射した照明光Ａは、第
１の透過型体積ホログラム光学素子３０に対してＳ偏光
となっているため、多くの成分が回折されずに透過し
て、反射型空間光変調素子４０に入射する。すなわち、
照明光Ａは、反射型空間光変調素子４０に略々垂直に入
射する。
一端側部分に接合された第１の透過型体積ホログラム光
学素子３０に、略々垂直に入射する。この第１の透過型
体積ホログラム光学素子３０に入射した照明光Ａは、第
１の透過型体積ホログラム光学素子３０に対してＳ偏光
となっているため、多くの成分が回折されずに透過し
て、反射型空間光変調素子４０に入射する。すなわち、
照明光Ａは、反射型空間光変調素子４０に略々垂直に入
射する。
【０１１５】反射型空間光変調素子４０は、入射した回
折光について、表示画像に応じて、偏光状態を変調して
反射させる。この反射型空間光変調素子４０により変調
されて反射された変調光Ｂは、再び透過型体積ホログラ
ム光学素子３０に入射する。このとき、変調光Ｂのう
ち、Ｓ偏光成分の多くは、回折されずに照明光源１０側
に戻り、Ｐ偏光成分は、透過型体積ホログラム光学素子
３０において回折され、導光プリズム９０内に斜めに入
射する。このようにして透過型体積ホログラム光学素子
３０により回折されて導光プリズム９０に入射した変調
光（回折光）Ｂは、偏光変調が輝度変調に変換されてい
る。
折光について、表示画像に応じて、偏光状態を変調して
反射させる。この反射型空間光変調素子４０により変調
されて反射された変調光Ｂは、再び透過型体積ホログラ
ム光学素子３０に入射する。このとき、変調光Ｂのう
ち、Ｓ偏光成分の多くは、回折されずに照明光源１０側
に戻り、Ｐ偏光成分は、透過型体積ホログラム光学素子
３０において回折され、導光プリズム９０内に斜めに入
射する。このようにして透過型体積ホログラム光学素子
３０により回折されて導光プリズム９０に入射した変調
光（回折光）Ｂは、偏光変調が輝度変調に変換されてい
る。
【０１１６】導光プリズム９０の一端面よりこの導光プ
リズム９０内に斜めに入射された変調光Ｂは、第１の光
学面９１及び第２の光学面９２間ででの内部反射を数回
繰り返した後、これら光学面の一方に接合された第２の
透過型体積ホログラム光学素子３１に斜めに入射する。
リズム９０内に斜めに入射された変調光Ｂは、第１の光
学面９１及び第２の光学面９２間ででの内部反射を数回
繰り返した後、これら光学面の一方に接合された第２の
透過型体積ホログラム光学素子３１に斜めに入射する。
【０１１７】第２の透過型体積ホログラム光学素子３１
に入射した変調光Ｂは、この第２の透過型体積ホログラ
ム光学素子３１によって回折されて、１／４（四分の
一）波長板５１を透過して円偏光光となされて、反射型
体積ホログラムレンズ６３に略々垂直に入射する。
に入射した変調光Ｂは、この第２の透過型体積ホログラ
ム光学素子３１によって回折されて、１／４（四分の
一）波長板５１を透過して円偏光光となされて、反射型
体積ホログラムレンズ６３に略々垂直に入射する。
【０１１８】反射型体積ホログラムレンズ６３に入射し
た変調光Ｂは、この反射型体積ホログラムレンズ６３に
よって虚像結像のための屈折力を与えられて反射され、
虚像表示光Ｃとして、１／４波長板５１を透過し、第２
の透過型体積ホログラム光学素子３１において回折され
ずに透過して、再び導光プリズム９０に入射する。この
とき、虚像表示光Ｃは、導光プリズム９０から第２の透
過型体積ホログラム光学素子３１に入射する変調光Ｂと
は、異なる入射角にて該第２の透過型体積ホログラム光
学素子３１に入射し、偏光方向も異なっているため、体
積ホログラム光学素子の角度選択性及び偏光選択性によ
り、回折されずに透過する。
た変調光Ｂは、この反射型体積ホログラムレンズ６３に
よって虚像結像のための屈折力を与えられて反射され、
虚像表示光Ｃとして、１／４波長板５１を透過し、第２
の透過型体積ホログラム光学素子３１において回折され
ずに透過して、再び導光プリズム９０に入射する。この
とき、虚像表示光Ｃは、導光プリズム９０から第２の透
過型体積ホログラム光学素子３１に入射する変調光Ｂと
は、異なる入射角にて該第２の透過型体積ホログラム光
学素子３１に入射し、偏光方向も異なっているため、体
積ホログラム光学素子の角度選択性及び偏光選択性によ
り、回折されずに透過する。
【０１１９】そして、虚像表示光Ｃは、導光プリズム９
０の第２の光学面９２を介して、導光プリズム９０より
出射されて、観察者の瞳７０に到達し、表示画像の虚像
表示を行う。
０の第２の光学面９２を介して、導光プリズム９０より
出射されて、観察者の瞳７０に到達し、表示画像の虚像
表示を行う。
【０１２０】一方、導光プリズム９０の背後側より入射
する背景光Ｄは、Ｓ偏光光を選択的に透過する偏光板５
２、反射型体積ホログラムレンズ６３、第２の透過型体
積ホログラム光学素子３１及び導光プリズム９０を透過
して、観察者の瞳７０に入射する。この状態において
は、表示画像と背景とが重なって観察される状態となっ
ているが、背景光Ｄを遮断すれば、表示画像のみが観察
される状態となる。
する背景光Ｄは、Ｓ偏光光を選択的に透過する偏光板５
２、反射型体積ホログラムレンズ６３、第２の透過型体
積ホログラム光学素子３１及び導光プリズム９０を透過
して、観察者の瞳７０に入射する。この状態において
は、表示画像と背景とが重なって観察される状態となっ
ているが、背景光Ｄを遮断すれば、表示画像のみが観察
される状態となる。
【０１２１】なお、この実施の形態において、第２の透
過型体積ホログラム光学素子３１は、ホログラフィック
高分子分散液晶光学素子（「ＨＰＤＬＣ」）としてもよ
い。さらに、第１の透過型体積ホログラム光学素子３０
をＳ偏光光を主に回折する素子とした場合には、照明光
Ａの偏光方向をＰ偏光としてもよい。
過型体積ホログラム光学素子３１は、ホログラフィック
高分子分散液晶光学素子（「ＨＰＤＬＣ」）としてもよ
い。さらに、第１の透過型体積ホログラム光学素子３０
をＳ偏光光を主に回折する素子とした場合には、照明光
Ａの偏光方向をＰ偏光としてもよい。
【０１２２】〔第９の実施の形態〕また、本発明に係る
画像表示装置は、図１０に示すように、照明光源１０、
照明光学系となる照明プリズムが一体化された導光プリ
ズム９０、透過型体積ホログラム光学素子３０、反射型
空間光変調素子４０を備え、さらに、結像光学系とし
て、導光プリズム９０の一部をなす反射型光学素子面６
２を備えて構成することができる。
画像表示装置は、図１０に示すように、照明光源１０、
照明光学系となる照明プリズムが一体化された導光プリ
ズム９０、透過型体積ホログラム光学素子３０、反射型
空間光変調素子４０を備え、さらに、結像光学系とし
て、導光プリズム９０の一部をなす反射型光学素子面６
２を備えて構成することができる。
【０１２３】照明光源１０は、光源として半導体レーザ
１１を有し、この半導体レーザ１１から発せられた光束
を合成樹脂製からなる平板状の導光板１２に導くように
構成されている。この導光板１２に一側縁部より入射し
た光束は、この導光板１２内において、光束の照度均一
化及び出射角度制御をなされ、この導光板１２の主面部
である出射面１３より照明光Ａとして出射する。なお、
導光板１２の半導体レーザ１１からの入射面及び出射面
１３の他の面には、図示しない反射シートが設けられて
いる。
１１を有し、この半導体レーザ１１から発せられた光束
を合成樹脂製からなる平板状の導光板１２に導くように
構成されている。この導光板１２に一側縁部より入射し
た光束は、この導光板１２内において、光束の照度均一
化及び出射角度制御をなされ、この導光板１２の主面部
である出射面１３より照明光Ａとして出射する。なお、
導光板１２の半導体レーザ１１からの入射面及び出射面
１３の他の面には、図示しない反射シートが設けられて
いる。
【０１２４】導光板１２の出射面１３より出射された照
明光Ａは、出射面１３に平行に配置された光学フィルム
１４を透過することにより、さらに出射角度をコントロ
ールされ、次に、偏光板１５を透過することにより、図
１０において紙面に垂直な方向の偏光光（反射型空間光
変調素子４０に対するＳ偏光光）となされる。そして、
この照明光Ａは、導光プリズム９０の第１の光学面９１
の一端側部分に略々垂直に入射する。
明光Ａは、出射面１３に平行に配置された光学フィルム
１４を透過することにより、さらに出射角度をコントロ
ールされ、次に、偏光板１５を透過することにより、図
１０において紙面に垂直な方向の偏光光（反射型空間光
変調素子４０に対するＳ偏光光）となされる。そして、
この照明光Ａは、導光プリズム９０の第１の光学面９１
の一端側部分に略々垂直に入射する。
【０１２５】直線偏光となされ導光プリズム９０に入射
した照明光Ａは、この導光プリズム９０の第２の光学面
９２の一端側部分より出射される。導光プリズム９０
は、直方体形状のプリズムであって、第１の光学面９１
と第２の光学面９２とは、互いに平行に対向する光学面
である。
した照明光Ａは、この導光プリズム９０の第２の光学面
９２の一端側部分より出射される。導光プリズム９０
は、直方体形状のプリズムであって、第１の光学面９１
と第２の光学面９２とは、互いに平行に対向する光学面
である。
【０１２６】そして、照明光Ａは、第２の光学面９２の
一端側部分に接合された第１の透過型体積ホログラム光
学素子３０に、略々垂直に入射する。この第１の透過型
体積ホログラム光学素子３０に入射した照明光Ａは、第
１の透過型体積ホログラム光学素子３０に対してＳ偏光
となっているため、多くの成分が回折されずに透過し
て、反射型空間光変調素子４０に入射する。すなわち、
照明光Ａは、反射型空間光変調素子４０に略々垂直に入
射する。
一端側部分に接合された第１の透過型体積ホログラム光
学素子３０に、略々垂直に入射する。この第１の透過型
体積ホログラム光学素子３０に入射した照明光Ａは、第
１の透過型体積ホログラム光学素子３０に対してＳ偏光
となっているため、多くの成分が回折されずに透過し
て、反射型空間光変調素子４０に入射する。すなわち、
照明光Ａは、反射型空間光変調素子４０に略々垂直に入
射する。
【０１２７】反射型空間光変調素子４０は、入射した回
折光について、表示画像に応じて、偏光状態を変調して
反射させる。この反射型空間光変調素子４０により変調
されて反射された変調光Ｂは、再び透過型体積ホログラ
ム光学素子３０に入射する。このとき、変調光Ｂのう
ち、Ｓ偏光成分の多くは、回折されずに照明光源１０側
に戻り、Ｐ偏光成分は、透過型体積ホログラム光学素子
３０において回折され、導光プリズム９０内に斜めに入
射する。このようにして透過型体積ホログラム光学素子
３０により回折されて導光プリズム９０に入射した変調
光（回折光）Ｂは、偏光変調が輝度変調に変換されてい
る。
折光について、表示画像に応じて、偏光状態を変調して
反射させる。この反射型空間光変調素子４０により変調
されて反射された変調光Ｂは、再び透過型体積ホログラ
ム光学素子３０に入射する。このとき、変調光Ｂのう
ち、Ｓ偏光成分の多くは、回折されずに照明光源１０側
に戻り、Ｐ偏光成分は、透過型体積ホログラム光学素子
３０において回折され、導光プリズム９０内に斜めに入
射する。このようにして透過型体積ホログラム光学素子
３０により回折されて導光プリズム９０に入射した変調
光（回折光）Ｂは、偏光変調が輝度変調に変換されてい
る。
【０１２８】導光プリズム９０の一端面よりこの導光プ
リズム９０内に斜めに入射された変調光Ｂは、第１の光
学面９１の他端側に形成された反射型光学素子面６２に
入射する。
リズム９０内に斜めに入射された変調光Ｂは、第１の光
学面９１の他端側に形成された反射型光学素子面６２に
入射する。
【０１２９】反射型光学素子面６２に入射した変調光Ｂ
は、この反射型光学素子面６２によって虚像結像のため
の屈折力を与えられて反射され、虚像表示光Ｃとして、
導光プリズム９０の第２の光学面９２の他端側部分を介
して、導光プリズム９０より出射されて、観察者の瞳７
０に到達し、表示画像の虚像表示を行う。
は、この反射型光学素子面６２によって虚像結像のため
の屈折力を与えられて反射され、虚像表示光Ｃとして、
導光プリズム９０の第２の光学面９２の他端側部分を介
して、導光プリズム９０より出射されて、観察者の瞳７
０に到達し、表示画像の虚像表示を行う。
【０１３０】なお、この実施の形態において、反射型光
学素子面６２に代えて、反射型体積ホログラム光学素子
を用いてもよい。また、透過型体積ホログラム光学素子
３０は、ホログラフィック高分子分散液晶光学素子
（「ＨＰＤＬＣ」）としてもよい。さらに、透過型体積
ホログラム光学素子３０をＳ偏光光を主に回折する素子
とした場合には、照明光Ａの偏光方向をＰ偏光としても
よい。
学素子面６２に代えて、反射型体積ホログラム光学素子
を用いてもよい。また、透過型体積ホログラム光学素子
３０は、ホログラフィック高分子分散液晶光学素子
（「ＨＰＤＬＣ」）としてもよい。さらに、透過型体積
ホログラム光学素子３０をＳ偏光光を主に回折する素子
とした場合には、照明光Ａの偏光方向をＰ偏光としても
よい。
【０１３１】
【発明の効果】上述のように、本発明に係る画像表示装
置においては、照明プリズム、または、導光プリズムに
入射した照明光の入射方向が反射型空間光変調素子に対
して傾斜していても、反射型空間光変調素子は、透過型
体積ホログラム光学素子において回折された回折光によ
って照明されるので、略々垂直に入射する光束によって
照明されることができる。
置においては、照明プリズム、または、導光プリズムに
入射した照明光の入射方向が反射型空間光変調素子に対
して傾斜していても、反射型空間光変調素子は、透過型
体積ホログラム光学素子において回折された回折光によ
って照明されるので、略々垂直に入射する光束によって
照明されることができる。
【０１３２】また、この画像表示装置においては、照明
プリズム、または、導光プリズムに入射させる照明光の
入射方向を反射型空間光変調素子に対して略々垂直とし
ても、この反射型空間光変調素子により変調されて反射
された変調光は、透過型体積ホログラム光学素子におい
て回折され、照明プリズムの外方に出射すれ、または、
導光プリズムによって導かれる。
プリズム、または、導光プリズムに入射させる照明光の
入射方向を反射型空間光変調素子に対して略々垂直とし
ても、この反射型空間光変調素子により変調されて反射
された変調光は、透過型体積ホログラム光学素子におい
て回折され、照明プリズムの外方に出射すれ、または、
導光プリズムによって導かれる。
【０１３３】したがって、この画像表示装置において
は、コントラストの良好な画像を表示することができ
る。
は、コントラストの良好な画像を表示することができ
る。
【０１３４】そして、この画像表示装置においては、導
光プリズム内において導かれた変調光が反射型光学素子
に対して傾斜して入射しても、この変調光、または、反
射型光学素子を経た光が透過型体積ホログラム光学素子
において回折されるので、反射型光学素子を経た光は、
導光プリズムの第４の光学面から略々垂直に出射する。
光プリズム内において導かれた変調光が反射型光学素子
に対して傾斜して入射しても、この変調光、または、反
射型光学素子を経た光が透過型体積ホログラム光学素子
において回折されるので、反射型光学素子を経た光は、
導光プリズムの第４の光学面から略々垂直に出射する。
【０１３５】したがって、この画像表示装置において
は、結像光学系が共軸化され、反射型光学素子における
収差補正が容易であり、収差のない良好な画像を表示す
ることができる。
は、結像光学系が共軸化され、反射型光学素子における
収差補正が容易であり、収差のない良好な画像を表示す
ることができる。
【０１３６】さらに、この画像表示装置の照明プリズム
においては、第１の光学面が照明光の透過面と変調光の
反射面とを兼ねており、変調光の出射される第３の光学
面は、光束を反射する必要がないので、結像光学系に対
して光学的に密着させることができる。
においては、第１の光学面が照明光の透過面と変調光の
反射面とを兼ねており、変調光の出射される第３の光学
面は、光束を反射する必要がないので、結像光学系に対
して光学的に密着させることができる。
【０１３７】また、この画像表示装置の導光プリズム
は、第１の光学面が照明光の透過面と変調光の反射面と
を兼ねており、透過型体積ホログラム光学素子及び反射
型光学素子からなる結像光学系に対向する第３の光学面
及び反射型光学素子を経た光束が出射される第４の光学
面までを一体化することができる。
は、第１の光学面が照明光の透過面と変調光の反射面と
を兼ねており、透過型体積ホログラム光学素子及び反射
型光学素子からなる結像光学系に対向する第３の光学面
及び反射型光学素子を経た光束が出射される第４の光学
面までを一体化することができる。
【０１３８】あるいは、この画像表示装置の導光プリズ
ムにおいては、第１及び第２の光学面より、結像光学系
となる反射型光学素子面及びこの反射型光学素子面を経
た光束が出射される第４の光学面までを一体化すること
ができる。
ムにおいては、第１及び第２の光学面より、結像光学系
となる反射型光学素子面及びこの反射型光学素子面を経
た光束が出射される第４の光学面までを一体化すること
ができる。
【０１３９】したがって、この画像表示装置において
は、装置構成の小型化、簡素化が可能となる。
は、装置構成の小型化、簡素化が可能となる。
【０１４０】すなわち、本発明は、反射型空間光変調素
子を使用する画像表示装置において、光学系の厚さ、重
量が最小化され照明光学系の部品点数が削減されて装置
全体の寸法、重量が小型化され、光学系の光利用効率が
大きくなされるとともに、表示画像のコントラストが向
上され、さらに、結像光学系が共軸化された画像表示装
置を提供することができるものである。
子を使用する画像表示装置において、光学系の厚さ、重
量が最小化され照明光学系の部品点数が削減されて装置
全体の寸法、重量が小型化され、光学系の光利用効率が
大きくなされるとともに、表示画像のコントラストが向
上され、さらに、結像光学系が共軸化された画像表示装
置を提供することができるものである。
【図１】本発明に係る画像表示装置の第１の実施の形態
における構成を示す側面図である。
における構成を示す側面図である。
【図２】上記画像表示装置の第２の実施の形態における
構成を示す平面図である。
構成を示す平面図である。
【図３】上記画像表示装置の第２の実施の形態における
構成を示す側面図である。
構成を示す側面図である。
【図４】上記画像表示装置の第３の実施の形態における
構成を示す側面図である。
構成を示す側面図である。
【図５】上記画像表示装置の第４の実施の形態における
構成を示す側面図である。
構成を示す側面図である。
【図６】上記画像表示装置の第５の実施の形態における
構成を示す側面図である。
構成を示す側面図である。
【図７】上記画像表示装置の第６の実施の形態における
構成を示す側面図である。
構成を示す側面図である。
【図８】上記画像表示装置の第７の実施の形態における
構成を示す側面図である。
構成を示す側面図である。
【図９】上記画像表示装置の第８の実施の形態における
構成を示す側面図である。
構成を示す側面図である。
【図１０】上記画像表示装置の第９の実施の形態におけ
る構成を示す側面図である。
る構成を示す側面図である。
【図１１】従来の画像表示装置の構成を示す側面図であ
る。
る。
【図１２】従来の画像表示装置の構成の他の例を示す側
面図である。
面図である。
１０ 照明光源、２０ 照明プリズム、３０，３１ 透
過型体積ホログラム光学素子、４０ 反射型空間光変調
素子、５０ 偏光板、６０ 接眼レンズ、６１投影レン
ズ、６２ 反射型光学素子面、６３ 、反射型体積ホロ
グラムレンズ、７０ 瞳、８０ 色合成クロスプリズ
ム、９０ 導光プリズム
過型体積ホログラム光学素子、４０ 反射型空間光変調
素子、５０ 偏光板、６０ 接眼レンズ、６１投影レン
ズ、６２ 反射型光学素子面、６３ 、反射型体積ホロ
グラムレンズ、７０ 瞳、８０ 色合成クロスプリズ
ム、９０ 導光プリズム
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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）
Ｇ０３Ｈ 1/22 Ｇ０３Ｈ 1/22
Claims (71)
- 【請求項１】 照明光源と、 少なくとも第１、第２及び第３の３つの光学面を有し、
上記照明光源から発せられた照明光が第１の光学面から
入射される照明プリズムと、 上記照明プリズムの第２の光学面より出射される照明光
を回折させる透過型体積ホログラム光学素子と、 上記透過型体積ホログラム光学素子により回折された回
折光を偏光状態を変調させて反射する反射型空間光変調
素子と、 上記反射型空間光変調素子を経た変調光を結像させる結
像光学系とを備え、 上記照明光源より出射した照明光のうち、上記照明プリ
ズムに上記第１の光学面より入射し、上記第２の光学面
を経て、上記透過型体積ホログラム光学素子において回
折された回折光は、上記反射型空間光変調素子を照明
し、 上記反射型空間光変調素子により変調されて反射された
上記変調光のうち、上記透過型体積ホログラム光学素子
を透過した光は、上記照明プリズムの第２の光学面より
この照明プリズムに入射し、この照明プリズムの第１の
光学面において全反射され、該照明プリズムの第３の光
学面から出射して、上記結像光学系に入射し、この結像
光学系よって、上記反射型空間光変調素子による表示画
像の実像、または、虚像を結像することを特徴とする画
像表示装置。 - 【請求項２】 上記照明プリズムから上記結像光学系に
向けて変調光が出射される第３の光学面と、上記結像光
学系の入射面とは、光学的に密着されていることを特徴
とする請求項１記載の画像表示装置。 - 【請求項３】 上記透過型体積ホログラム光学素子は、
偏光選択性透過型体積ホログラム光学素子であることを
特徴とする請求項１記載の画像表示装置。 - 【請求項４】 上記透過型体積ホログラム光学素子は、
ホログラフィック高分子分散液晶光学素子であることを
特徴とする請求項１記載の画像表示装置。 - 【請求項５】 上記透過型体積ホログラム光学素子は、
非周期的干渉縞構造を有することを特徴とする請求項１
記載の画像表示装置。 - 【請求項６】 上記反射型空間光変調素子と、上記結像
光学系とは共軸関係にあることを特徴とする請求項１記
載の画像表示装置。 - 【請求項７】 上記照明光源から上記透過型体積ホログ
ラム光学素子へ入射される照明光の入射角よりも、この
透過型体積ホログラム光学素子から出射される変調光の
出射角のほうが大きく、 上記照明光源から上記透過型体積ホログラム光学素子へ
入射する照明光の断面積よりも、上記反射型空間光変調
素子において反射された後上記透過型体積ホログラム光
学素子を透過する変調光の断面積の方が小さいことを特
徴とする請求項１記載の画像表示装置。 - 【請求項８】 上記照明プリズムの第３の光学面と上記
結像光学系との間の光路中に、偏光選択手段を有するこ
とを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。 - 【請求項９】 上記照明光源と上記照明プリズムの第１
の光学面との間の光路中に、偏光選択手段を有すること
を特徴とする請求項１記載の画像表示装置。 - 【請求項１０】 照明光源と、 少なくとも第１、第２及び第３の３つの光学面を有し、
上記照明光源から発せられた照明光が第１の光学面から
入射される照明プリズムと、 上記照明プリズムの第２の光学面より出射される照明光
を透過させる透過型体積ホログラム光学素子と、 上記透過型体積ホログラム光学素子を透過した透過光を
偏光状態を変調させて反射する反射型空間光変調素子
と、 上記反射型空間光変調素子を経た変調光を結像させる結
像光学系とを備え、 上記照明光源より出射した照明光のうち、上記照明プリ
ズムに上記第１の光学面より入射し、上記第２の光学面
を経て、上記透過型体積ホログラム光学素子を透過した
透過光は、上記反射型空間光変調素子を照明し、 上記反射型空間光変調素子により変調されて反射された
変調光のうち、上記透過型体積ホログラム光学素子によ
り回折された回折光は、上記照明プリズムの第２の光学
面よりこの照明プリズムに入射し、この照明プリズムの
第１の光学面において全反射され、該照明プリズムの第
３の光学面から出射して、上記結像光学系に入射し、こ
の結像光学系よって、上記反射型空間光変調素子による
表示画像の実像、または、虚像を結像することを特徴と
する画像表示装置。 - 【請求項１１】 上記照明プリズムから上記結像光学系
に向けて回折光が出射される第３の光学面と、上記結像
光学系の入射面とは、光学的に密着されていることを特
徴とする請求項１０記載の画像表示装置。 - 【請求項１２】 上記透過型体積ホログラム光学素子
は、偏光選択性透過型体積ホログラム光学素子であるこ
とを特徴とする請求項１０記載の画像表示装置。 - 【請求項１３】 上記透過型体積ホログラム光学素子
は、ホログラフィック高分子分散液晶光学素子であるこ
とを特徴とする請求項１０記載の画像表示装置。 - 【請求項１４】 上記透過型体積ホログラム光学素子
は、非周期的干渉縞構造を有することを特徴とする請求
項１０記載の画像表示装置。 - 【請求項１５】 上記反射型空間光変調素子と、上記結
像光学系とは共軸関係にあることを特徴とする請求項１
０記載の画像表示装置。 - 【請求項１６】 上記照明光源から上記透過型体積ホロ
グラム光学素子へ入射される照明光の入射角よりも、こ
の透過型体積ホログラム光学素子から出射される回折光
の出射角のほうが大きく、 上記照明光源から上記透過型体積ホログラム光学素子へ
入射する照明光の断面積よりも、上記反射型空間光変調
素子において反射された後上記透過型体積ホログラム光
学素子から出射される回折光の断面積の方が小さいこと
を特徴とする請求項１０記載の画像表示装置。 - 【請求項１７】 上記照明プリズムの第３の光学面と上
記結像光学系との間の光路中に、偏光選択手段を有する
ことを特徴とする請求項１０記載の画像表示装置。 - 【請求項１８】 上記照明光源と上記照明プリズムの第
１の光学面との間の光路中に、偏光選択手段を有するこ
とを特徴とする請求項１０記載の画像表示装置。 - 【請求項１９】 照明光源と、 少なくとも第１乃至第４の４つの光学面を有し、上記照
明光源より出射された照明光が第１の光学面から入射さ
れる導光プリズムと、 上記導光プリズムの第２の面に対向して配置され、上記
照明光源より出射された照明光を変調して反射する反射
型空間光変調素子と、 上記導光プリズムの第３の面に対向して配置され、上記
反射型空間光変調素子を経た変調光を回折させ、また
は、回折させずに透過させる透過型体積ホログラム光学
素子と、 上記透過型体積ホログラム光学素子を経た光を反射し
て、上記反射型空間光変調素子の表示画像の実像または
虚像を結像させる反射型光学素子とを備え、 上記照明光源より出射した照明光のうち、上記導光プリ
ズムに上記第１の光学面より入射し、上記第２の光学面
を経た照明光は、上記反射型空間光変調素子を照明し、 上記反射型空間光変調素子により変調されて反射された
変調光のうち、上記導光プリズムに上記第２の光学面よ
り入射し、上記導光プリズム内を経て、上記第３の光学
面から出射し、上記透過型体積ホログラム光学素子によ
り回折され、または、回折されずに透過した透過光は、
上記反射型光学素子に入射し、この反射型光学素子よっ
て反射され、上記透過型体積ホログラム光学素子により
回折されずに、または、回折されて透過して、上記導光
プリズムに上記第３の光学面より入射し、上記第４の光
学面から出射して、上記反射型空間光変調素子による表
示画像の実像、または、虚像を結像することを特徴とす
る画像表示装置。 - 【請求項２０】 上記透過型体積ホログラム光学素子
は、偏光選択性透過型体積ホログラム光学素子であるこ
とを特徴とする請求項１９記載の画像表示装置。 - 【請求項２１】 上記透過型体積ホログラム光学素子
は、ホログラフィック高分子分散液晶光学素子であるこ
とを特徴とする請求項１９記載の画像表示装置。 - 【請求項２２】 上記透過型体積ホログラム光学素子
は、非周期的干渉縞構造を有することを特徴とする請求
項１９記載の画像表示装置。 - 【請求項２３】 上記照明光源から上記透過型体積ホロ
グラム光学素子へ入射される照明光の入射角よりも、こ
の透過型体積ホログラム光学素子から出射される回折光
の出射角のほうが大きく、 上記照明光源から上記透過型体積ホログラム光学素子へ
入射する照明光の断面積よりも、上記反射型光学素子に
おいて反射された後上記透過型体積ホログラム光学素子
から出射される回折光の断面積の方が小さいことを特徴
とする請求項１９記載の画像表示装置。 - 【請求項２４】 上記照明光源と上記透過型体積ホログ
ラム光学素子との間の光路中に、偏光選択手段を有する
ことを特徴とする請求項１９記載の画像表示装置。 - 【請求項２５】 上記透過型体積ホログラム光学素子と
上記反射型光学素子との間の光路中に、偏光選択手段を
有することを特徴とする請求項１９記載の画像表示装
置。 - 【請求項２６】 上記透過型ホログラム光学素子より出
射し、上記反射型光学素子に至る上記回折光は、上記導
光プリズム内で少なくとも１回以上内部反射することを
特徴とする請求項１９記載の画像表示装置。 - 【請求項２７】 上記導光プリズムは、上記第１の光学
面と上記第３の光学面とが同一平面上にあることを特徴
とする請求項１９記載の画像表示装置。 - 【請求項２８】 上記導光プリズムは、上記第１の光学
面と上記第４の光学面とが同一平面上にあることを特徴
とする請求項１９記載の画像表示装置。 - 【請求項２９】 上記導光プリズムは、上記第２の光学
面と上記第３の光学面とが同一平面上にあることを特徴
とする請求項１９記載の画像表示装置。 - 【請求項３０】 上記導光プリズムは、上記第２の光学
面と上記第４の光学面とが同一平面上にあることを特徴
とする請求項１９記載の画像表示装置。 - 【請求項３１】 上記導光プリズムは、上記第１の光学
面と上記第４の光学面とが同一平面上にあり、かつ、上
記第２の光学面と上記第３の光学面とが同一平面上にあ
ることを特徴とする請求項１９記載の画像表示装置。 - 【請求項３２】 上記導光プリズムは、上記第１の光学
面と上記第３の光学面とが同一平面上にあり、かつ、上
記第２の光学面と上記第４の光学面とが同一平面上にあ
ることを特徴とする請求項１９記載の画像表示装置。 - 【請求項３３】 上記導光プリズムは、２つの光学面を
有する直方体形状を有していることを特徴とする請求項
１９記載の画像表示装置。 - 【請求項３４】 上記導光プリズムは、３つの光学面を
有する台形柱形状を有していることを特徴とする請求項
１９記載の画像表示装置。 - 【請求項３５】 上記透過型体積ホログラム光学素子
は、Ｓ偏光光回折効率よりもＰ偏光光回折効率のほうが
大きいことを特徴とする請求項１９記載の画像表示装
置。 - 【請求項３６】 上記反射型光学素子は、反射型体積ホ
ログラム光学素子であることを特徴とする請求項１９記
載の画像表示装置。 - 【請求項３７】 上記反射型光学素子は、凹面反射鏡で
あって、 上記凹面反射鏡の反射面の形状は、１つの対称面を有
し、かつ、その面内及び面外において回転対称軸が存在
しない形状であることを特徴とする請求項１９記載の画
像表示装置。 - 【請求項３８】 上記照明光源は、レーザ光源であるこ
とを特徴とする請求項１９記載の画像表示装置。 - 【請求項３９】 照明光源と、 少なくとも第１乃至第４の４つの光学面を有し、上記照
明光源より出射された照明光が第１の光学面から入射さ
れる導光プリズムと、 上記導光プリズムの第２の面に対向して配置された第１
の透過型体積ホログラム光学素子と、 上記第１の透過型体積ホログラム光学素子を経た光を変
調して反射する反射型空間光変調素子と、 上記導光プリズムの第３の面に対向して配置され、上記
反射型空間光変調素子を経た変調光を回折させ、また
は、回折させずに透過させる第２の透過型体積ホログラ
ム光学素子と、 上記第２の透過型体積ホログラム光学素子を透過した透
過光を反射して、上記反射型空間光変調素子の表示画像
の実像または虚像を結像させる反射型光学素子とを備
え、 上記照明光源より出射した照明光のうち、上記導光プリ
ズムに上記第１の光学面より入射し、上記第２の光学面
から出射し、上記第１の透過型体積ホログラム光学素子
により回折され、または、回折されずに透過した透過光
は、上記反射型空間光変調素子を照明し、 上記反射型空間光変調素子により変調されて反射された
変調光のうち、上記第１の透過型体積ホログラム光学素
子により回折されずに、または、回折されて透過し、上
記導光プリズムに上記第２の光学面より入射し、上記導
光プリズム内を経て、上記第３の光学面から出射し、上
記第２の透過型体積ホログラム光学素子により回折さ
れ、または、回折されずに透過した透過光は、上記反射
型光学素子に入射し、この反射型光学素子よって反射さ
れ、上記第２の透過型体積ホログラム光学素子により回
折されずに、または、回折されて透過し、上記導光プリ
ズムに上記第３の光学面より入射し、上記第４の光学面
から出射して、上記反射型空間光変調素子による表示画
像の実像、または、虚像を結像することを特徴とする画
像表示装置。 - 【請求項４０】 上記第１及び第２の透過型体積ホログ
ラム光学素子の少なくもいずれか一方は、偏光選択性透
過型体積ホログラム光学素子であることを特徴とする請
求項３９記載の画像表示装置。 - 【請求項４１】 上記第１及び第２の透過型体積ホログ
ラム光学素子の少なくもいずれか一方は、ホログラフィ
ック高分子分散液晶光学素子であることを特徴とする請
求項３９記載の画像表示装置。 - 【請求項４２】 上記第１及び第２の透過型体積ホログ
ラム光学素子の少なくもいずれか一方は、非周期的干渉
縞構造を有することを特徴とする請求項３９記載の画像
表示装置。 - 【請求項４３】 上記照明光源から上記第１の透過型体
積ホログラム光学素子へ入射される照明光の入射角より
も、この第１の透過型体積ホログラム光学素子から出射
される回折光の出射角のほうが大きく、 上記照明光源から上記第１の透過型体積ホログラム光学
素子へ入射する照明光の断面積よりも、上記反射型空間
光変調素子において反射された後上記第１の透過型体積
ホログラム光学素子から出射される回折光の断面積の方
が小さいことを特徴とする請求項３９記載の画像表示装
置。 - 【請求項４４】 上記第１の透過型体積ホログラム光学
素子を経て上記第２の透過型体積ホログラム光学素子へ
入射される照明光の入射角よりも、この第２の透過型体
積ホログラム光学素子から出射される回折光の出射角の
ほうが大きく、 上記第１の透過型体積ホログラム光学素子を経て上記第
２の透過型体積ホログラム光学素子へ入射する照明光の
断面積よりも、上記反射型光学素子において反射された
後上記第２の透過型体積ホログラム光学素子から出射さ
れる回折光の断面積の方が小さいことを特徴とする請求
項３９記載の画像表示装置。 - 【請求項４５】 上記照明光源と上記第１の透過型体積
ホログラム光学素子との間の光路中に、偏光選択手段を
有することを特徴とする請求項３９記載の画像表示装
置。 - 【請求項４６】 上記第１の透過型体積ホログラム光学
素子と上記第２の透過型体積ホログラム光学素子との間
の光路中に、偏光選択手段を有することを特徴とする請
求項３９記載の画像表示装置。 - 【請求項４７】 上記第１の透過型体積ホログラム光学
素子と上記第２の透過型体積ホログラム光学素子との間
の光路中に、１／２波長板を有することを特徴とする請
求項３９記載の画像表示装置。 - 【請求項４８】 上記第１の透過型体積ホログラム光学
素子と上記第２の透過型体積ホログラム光学素子とは同
一の構成を有する素子であることを特徴とする請求項３
９記載の画像表示装置。 - 【請求項４９】 上記第１の透過型ホログラム光学素子
より出射し、上記第２の透過型ホログラム光学素子に至
る上記回折光は、上記導光プリズム内で少なくとも１回
以上内部反射することを特徴とする請求項３９記載の画
像表示装置。 - 【請求項５０】 上記導光プリズムは、上記第１の光学
面と上記第３の光学面とが同一平面上にあることを特徴
とする請求項３９記載の画像表示装置。 - 【請求項５１】 上記導光プリズムは、上記第１の光学
面と上記第４の光学面とが同一平面上にあることを特徴
とする請求項３９記載の画像表示装置。 - 【請求項５２】 上記導光プリズムは、上記第２の光学
面と上記第３の光学面とが同一平面上にあることを特徴
とする請求項３９記載の画像表示装置。 - 【請求項５３】 上記導光プリズムは、上記第２の光学
面と上記第４の光学面とが同一平面上にあることを特徴
とする請求項３９記載の画像表示装置。 - 【請求項５４】 上記導光プリズムは、上記第１の光学
面と上記第４の光学面とが同一平面上にあり、かつ、上
記第２の光学面と上記第３の光学面とが同一平面上にあ
ることを特徴とする請求項３９記載の画像表示装置。 - 【請求項５５】 上記導光プリズムは、上記第１の光学
面と上記第３の光学面とが同一平面上にあり、かつ、上
記第２の光学面と上記第４の光学面とが同一平面上にあ
ることを特徴とする請求項３９記載の画像表示装置。 - 【請求項５６】 上記導光プリズムは、２つの光学面を
有する直方体形状を有していることを特徴とする請求項
３９記載の画像表示装置。 - 【請求項５７】 上記導光プリズムは、３つの光学面を
有する台形柱形状を有していることを特徴とする請求項
３９記載の画像表示装置。 - 【請求項５８】 上記第１及び第２のホログラム光学素
子は、Ｓ偏光光回折効率よりもＰ偏光光回折効率のほう
が大きいことを特徴とする請求項３９記載の画像表示装
置。 - 【請求項５９】 上記反射型光学素子は、反射型体積ホ
ログラム光学素子であることを特徴とする請求項３９記
載の画像表示装置。 - 【請求項６０】 上記反射型光学素子は、凹面反射鏡で
あって、 上記凹面反射鏡の反射面の形状は、１つの対称面を有
し、かつ、その面内及び面外において回転対称軸が存在
しない形状であることを特徴とする請求項３９記載の画
像表示装置。 - 【請求項６１】 上記照明光源は、レーザ光源であるこ
とを特徴とする請求項３９記載の画像表示装置。 - 【請求項６２】 照明光源と、 少なくとも第１乃至第３の３つの光学面と反射型光学素
子面を有し、上記照明光源より出射された照明光が第１
の光学面から入射される導光プリズムと、 上記導光プリズムの第２の面に対向して配置され、上記
照明光を変調して反射する反射型空間光変調素子とを備
え、 上記照明光源より出射した照明光のうち、上記導光プリ
ズムに上記第１の光学面より入射し、上記第２の光学面
から出射した照明光は、上記反射型空間光変調素子を照
明し、 上記反射型空間光変調素子により変調されて反射された
変調光のうち、上記導光プリズムに上記第２の光学面よ
り入射し、上記導光プリズム内を経て、上記反射型光学
素子面に至り、この反射型光学素子面によって反射さ
れ、上記第３の光学面から出射して、上記反射型空間光
変調素子による表示画像の実像、または、虚像を結像す
ることを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項６３】 上記反射型光学素子面は、上記導光プ
リズム内からみて凹面反射鏡であって、 上記凹面反射鏡の反射面の形状は、１つの対称面を有
し、かつ、その面内及び面外において回転対称軸が存在
しない形状であることを特徴とする請求項６２記載の画
像表示装置。 - 【請求項６４】 上記照明光源は、レーザ光源であるこ
とを特徴とする請求項６２記載の画像表示装置。 - 【請求項６５】 上記導光プリズムの第２の光学面と上
記反射型空間光変調素子との間に透過型体積ホログラム
光学素子を備え、 上記透過型体積ホログラム光学素子は、上記導光プリズ
ムの第２の光学面からの出射された照明光を回折させ、
または、回折させずに透過させ、上記反射型空間光変調
素子により反射された変調光を回折させずに、または、
回折させて透過させることを特徴とする請求項６２記載
の画像表示装置。 - 【請求項６６】 上記透過型体積ホログラム光学素子
は、偏光選択性透過型体積ホログラム光学素子であるこ
とを特徴とする請求項６５記載の画像表示装置。 - 【請求項６７】 上記透過型体積ホログラム光学素子
は、ホログラフィック高分子分散液晶光学素子であるこ
とを特徴とする請求項６５記載の画像表示装置。 - 【請求項６８】 上記透過型体積ホログラム光学素子
は、非周期的干渉縞構造を有することを特徴とする請求
項６５記載の画像表示装置。 - 【請求項６９】 上記照明光源から上記透過型体積ホロ
グラム光学素子へ入射される照明光の入射角よりも、こ
の透過型体積ホログラム光学素子から出射される回折光
の出射角のほうが大きく、 上記照明光源から上記透過型体積ホログラム光学素子へ
入射する照明光の断面積よりも、上記反射型空間光変調
素子において反射された後上記透過型体積ホログラム光
学素子から出射される回折光の断面積の方が小さいこと
を特徴とする請求項６５記載の画像表示装置。 - 【請求項７０】 上記反射型光学素子面は、上記導光プ
リズム内からみて凹面反射鏡であって、 上記凹面反射鏡の反射面の形状は、１つの対称面を有
し、かつ、その面内及び面外において回転対称軸が存在
しない形状であることを特徴とする請求項６５記載の画
像表示装置。 - 【請求項７１】 上記照明光源は、レーザ光源であるこ
とを特徴とする請求項６５記載の画像表示装置。
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