JP3987187B2

JP3987187B2 - Image display device

Info

Publication number: JP3987187B2
Application number: JP03488998A
Authority: JP
Inventors: 真小夫; 伸夫佐久間
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-02-17
Filing date: 1998-02-17
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2018-02-17
Also published as: JPH11231257A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パーソナルコンピュータ、ビデオプレーヤ、テレビジョン等の画像表示装置として構成される画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、情報機器に取り付けられる画像表示装置としてはＣＲＴが主流であったが、直視タイプの液晶ディスプレイが台頭しつつある。また、１人用のディスプレイとしては、ヘッドマウントディスプレイ（以下、ＨＭＤ）が商品化されている。さらに会議用の大画面のディスプレイとしては、プロジェクション型の画像表示装置が商品化されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
パーソナルコンピュータの発展に伴い、今後ディスプレイに対するユーザの要望が多様化することが考えられ、各種方式のディスプレイが開発されている。また、パーソナルコンピュータの動画像の扱いが増加すると、大型画面化と低価格化、軽量化、省電力化、設置面積の狭小化等がユーザから求められている。
大型画面化と軽量化ではプロジェクション型画像表示装置は有望である。プロジェクション型画像表示装置は現在、４０インチ以上の大画面として設計された商品が多いが、個人用の画面サイズとして２０〜３０インチの大きさは、直視タイプの液晶ディスプレイでは製品化が難しく、ＣＲＴに対しては表示装置の大きさや消費電力の点で優位性が見込める条件である。また、会議用のプロジェクション型画像表示装置での画面大きさに対応できる機能を光学系で容易に設計できるという点もある。
【０００４】
本発明は、プロジェクション型画像表示装置の上記のようなメリットを生かし、個人用の画面サイズとして２０〜３０インチの大きさでの表示を行うことができ、さらに事務所等に配置されるようなロケーションを想定した場合に、ディスプレイに表示された情報が周囲の人に見られないように表示の視域領域を限定することができ、且つ消費電力も少なくすることができる画像表示装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る画像表示装置は、光源からの光束を反射または透過する画像形成部と、該画像形成部を通過した光束を透過する投影レンズとを有する画像表示装置であって、同一の画像形成部からの画像を用いて、空中用の表示像を形成する構成と、スクリーン投影用の表示像を形成する構成を備え、前記空中用の表示像を形成する際には、前記光源と前記画像形成部の間に摺りガラスを配置して照明方式を変更し、前記投影レンズを透過した後の光路に視野レンズ又は凹面鏡のいずれか一方と、反射鏡を配置し、前記視野レンズ又は凹面鏡を通過し、前記反射鏡で反射された光像により空中に表示像を形成する構成とし、前記スクリーン投影用の表示像を形成する際には、前記空中用の表示像を形成する構成より、前記摺りガラスと前記視野レンズ又は凹面鏡を除去し、前記投影レンズの結像位置にスクリーンを配置し、前記投影レンズを透過して前記反射鏡で反射された光像を前記スクリーンに投影して表示像を形成する構成としたものである。
【０００６】
請求項２に係る画像表示装置は、請求項１の構成に加えて、前記摺りガラスと前記視野レンズ又は凹面鏡は、前記光路に対して挿入または除去することができるように移動可能に設けられており、かつ、前記スクリーンは、前記投影レンズの結像位置に対して配置または排除することができるように移動可能に設けられている構成としたものである。
【０００７】
請求項３に係る画像表示装置は、請求項１または２の構成に加えて、カラー画像表示を行う場合には、前記光源と前記画像形成部との間に、ダイクロイックミラーを設け、前記画像形成部と前記投影レンズとの間に、ダイクロイックプリズムを設けた構成としたものである。
【０００８】
請求項４に係る画像表示装置は、請求項１乃至３のいずれか１項の構成に加えて、前記空中用の表示像を形成する際には、前記照明方式をバックライト方式とし、前記スクリーン投影用の表示像を形成する際には、前記照明方式をケラー照明方式に切り替える構成としたものである。
【０００９】
請求項５に係る画像表示装置は、請求項２乃至４のいずれか１項の構成に加えて、前記摺りガラスと前記視野レンズ又は凹面鏡の移動は、前記スクリーンあるいはスクリーン枠体を含む移動の動作と連動して行われるように構成し、表示する表示像を変更する場合は、前記スクリーンあるいはスクリーン枠体を含む移動の動作により、切り替えがなされる構成としたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
まず本発明に係る画像表示装置の基本となる光学系について図１を参照して説明する。
図１に示す画像表示装置の光学系では、光軸上に光源１、画像形成部２、投影レンズ３、視野レンズ４が配置されており、視野レンズ４は光路中から除去することが可能に設けられている。画像形成部２には例えば液晶表示パネル（ＬＣＤ）が用いられ、光源１から出射しＬＣＤからなる画像形成部２を通過した光束は、投影レンズ３と視野レンズ４を透過し、空中に表示像として空中像を形成する。図１はこの空中像を形成する状態を示している。この空中像はスクリーンが無い状態でオペレータが見られる画像である。但し、オペレータから画像が見られる領域（以下、視域という）が限られる。
また、図１において投影レンズ３の後方の視野レンズ４を光路から取り除き、図中のスクリーン結像位置にスクリーンを配置すれば、投影レンズ３によりスクリーン上に画像を表示することができる。スクリーン上に投影された画像は、そのスクリーンの反射指向性能でかなり広い領域の視域が得られる。
【００１２】
ここで、各光学部品の配置と空中像やスクリーン像との関係について述べる。図１において、投影レンズ３の主点から画像形成部２までの距離をＳl、投影レンズ３の主点からスクリーン結像位置までの距離をＳl'、視野レンズ４の中心から投影レンズ３の主点までの距離をＳm、視野レンズ４の中心から視域の中心までの距離をＳm'、視野レンズ４の中心から視野レンズの無い場合のスクリーン結像位置までの距離をＤr、視野レンズ４の中心から空中像位置までの距離をＤvとした場合、視野レンズ４の焦点距離Ｍfは、
Ｍf＝Ｓm×Ｓm'（Ｓm−Ｓm'）
であり、
Ｄv＝Ｄr×Ｍf／（Ｄr＋Ｍf）
となる。
また、視野レンズ無しの場合の投影レンズ３によるスクリーン上の倍率ＲＳＢは、
ＲＳＢ＝Ｓl'／Ｓl
であり、光路からスクリーンを除去し光路中に視野レンズ４を挿入して空中像を形成する場合の空中像の倍率ＶＳＢは、
ＶＳＢ＝（Ｄv／Ｄr）×ＲＳＢ
となり、画像形成部２の液晶表示パネルの対角大きさをＬＣＤとした場合、空中像の対角大きさＶＳＤは、
ＶＳＤ＝ＶＳＢ×ＬＣＤ×２５．４
となる。
また、視野レンズ４での射出瞳の拡大倍率ＰuＢは、
ＰuＢ＝Ｓm'／Ｓm
であり、投影レンズ３の射出瞳直径がＰuＤの時、視域の直径ＥＲＤは、
ＥＲＤ＝−ＰuＢ×ＰuＤ
となる。
【００１３】
図１において上記の関係が成り立つ場合に、投影レンズ３と視野レンズ４を光路中の所定位置に配置しスクリーンを光路から取り除いた構成の場合、画像光束がオペレータの目に指向性よく照射され、空中に浮かんだ光像として認識できるので空中像型の画像表示を行う構成となる。
また、視野レンズ４を光路中から取り除き、スクリーン結像位置にスクリーンを配置した構成の場合、スクリーン上に投影された画像の反射光によりオペレータが光像を認識するためスクリーン像型の画像表示の構成となる。従って、これら光学部品の光路中への挿入あるいは除去という簡単な操作で空中像型からスクリーン像型へ画像表示方式を容易に変更することができる。
【００１４】
尚、画像形成部２に液晶表示パネル（ＬＣＤ）を用いた例で説明したが、画像形成部２には、光空間変調器やデジタルミラーデバイス等を使うこともできる。また、視野レンズの代わりに凹面鏡を使うこともでき、この場合には空中像の位置や視域が投影レンズ側にできる。また、図１において視野レンズ４の代わりに凹面鏡を用いる場合に、視野レンズの焦点距離Ｍfに対して、凹面鏡の曲率半径ＭＲは、
ＭＲ＝２Ｍf
となる。
【００１５】
画像形成部２に透過型液晶表示パネル（以下、ＬＣＤ）を使う例の場合、空中像型とスクリーン像型とでは光源の適正が異なる。スクリーン像型では、光源１にハロゲンランプのようなケラー照明方式が適しているが、空中像型では、透過型液晶表示パネルの全面を均一に照射する面発光体方式（所謂バックライト方式）が適している。
表示方式の変更の際にケラー照明からバックライト方式に変換する方法としては、摺りガラスやパールガラスのような光を散乱させる光学部材を光源とＬＣＤの間に挿入することで達成可能である。
また、ハロゲンランプのようなケラー照明方式の光源と、冷陰極管のような面発光体からなる光源を別個に所有し、スクリーン像型から空中像型へ表示方式を変更する際には、ケラー照明方式からバックライト方式へ光源を切り替えるのも好適な達成方法である。
【００１６】
（実施例１）
次に本発明による画像表示装置の具体的な実施例を示す。
図２は本発明の一実施例を示す図であり、空中像型の画像表示とスクリーン像型の画像表示を行うことができる画像表示装置の光学系の概略構成を示す斜視図である。この画像表示装置は、図１に示した基本構成と同様の光源１、画像形成部２、投影レンズ３、視野レンズ４、及びスクリーン８を備えている。そして上記構成に加えて、光源１と画像形成部２の間には照明方式を変更するための摺りガラス５が配置され、さらに光像をスクリーン方向に投影するための光路折り曲げの反射鏡７が設けられている。
また、視野レンズ４と摺りガラス５は支持腕６によって移動可能に支持され、支持腕６の操作によって光路中に挿入したり光路から除去することができるようになっており、空中像型の画像表示の時には視野レンズ４と摺りガラス５は光路中に挿入され図１の実線で図示した位置に配置され、スクリーン像型の画像表示の時には視野レンズ４と摺りガラス５は光路から除去され図１の破線で図示した排除位置に退避される構成となっている。
また、スクリーン８も移動可能に設けられており、スクリーン像型の画像表示の時には図１の実線で図示した所定位置に配置され、空中像型の画像表示の時には図１の破線で図示した排除位置に退避される構成となっている。
【００１７】
空中像の表示方式及びスクリーン像の表示方式は図１に示した基本原理と同様であるが、図２の構成では光路を折り曲げる反射鏡７を配置しているので、空中像型の光路は図中に破線矢印で示したように、反射鏡７で反射された光像が反射鏡７とスクリーン８の間の空中に形成され、スクリーン８を破線で示したスクリーンの排除位置に移動させておくことにより、オペレータは空中像を認識できる。この空中像を見るためには視域が限られるため、オペレータは空中像が見える位置に目を移動させる。
但し、視野レンズ４によって投影レンズ３で拡大した光が空中像位置に集光し、集光性が強いため明るい画像が得られる。従って反射スクリーン８上で十分な光量となるように設定されていれば、光路中に摺りガラス５を挿入してバックライト方式とした際に光の利用効率が低下しても、空中像は十分な照度となりオペレータは光像を見ることができる。
尚、摺りガラス５を光路に挿入しても空中像が明る過ぎる場合は、光路中にＮＤフィルタ等を挿入して光量調整を行う。
【００１８】
図２において空中像型からスクリーン像型に表示方式を変更する際には、上述したように視野レンズ４と摺りガラス５は支持腕６に保持されているので、支持腕６の操作により、視野レンズ４と摺りガラス５を光路外の図中の破線で示した位置に排除することになる。この際の支持腕６の操作方式としては手動式でも電動式でも容易に構成することができる。また、視野レンズ４と摺りガラス５の光路外への排除は、スクリーン８の所定位置側への移動と共に連動して動作させるのが良い。
【００１９】
スクリーン８に画像を投射する際には、視野レンズ４と摺りガラス５が図２の破線で示した位置に排除された状態のスクリーン光路で投影されるが、この時の光源１はハロゲンランプ等のようなケラー照明方式が適している。また、ハロゲンランプを用いる場合には、画像形成部２との間に、赤外吸収フィルタを配置する。
【００２０】
空中像型とスクリーン像型での光源の光量を適正にするには、摺りガラスの配置でなく、冷陰極管や平面放電管等のバックライトタイプの光源を空中像型用に別個に設置し、表示方式の変更の際には、バックライト方式とケラー照明方式の光源切り替えを行う方法がある。この方法を採用すると、スクリーン像型での光源のワット数が５０Ｗ程度であるのに対し、空中像型での光源のワット数は１０Ｗ以下でも十分な光量が得られる。
また、図２のように摺りガラス５を配置する例では、摺りガラス５を光路中に配置した場合には、光源のワット数を５０Ｗから低下させる切り替え機構を設ける方法もある。
【００２１】
（実施例２）
図３は本発明の別の実施例を示す図であり、空中像型の画像表示とスクリーン像型の画像表示を行うことができる画像表示装置の光学系の概略構成を示す斜視図である。図３において光源１、摺りガラス５、支持腕６、投影レンズ３、スクリーン８の構成及び配置は図２と同様であるが、図２の構成と異なる光学部品の構成としては、視野レンズである凸面レンズを無くし、凹面鏡９と反射鏡７をスクリーン背面に並設して配置すると共に、凹面鏡９と反射鏡７を図中に矢印で示す鏡の移動方向に移動可能に設け、光路中に挿入する鏡を切り替えられるようにした点である。
【００２２】
ここで、凹面鏡９は視野レンズと同様な機能を有し、空中像を形成するためのものであり、空中像型の画像表示のときには、図３に示すように、凹面鏡９と摺りガラス５が光路中に挿入され、反射鏡７は光路外の位置に移動され、スクリーン８も光路外の排除位置に移動される。また、反射鏡７は図２と同様に投影レンズ３からの光像をスクリーン８方向に投影するためのものであり、上記空中像型からスクリーン像型に画像表示方式を変更するときには、摺りガラス５と凹面鏡９を光路外の位置に排除し、反射鏡７を光路中に挿入し、スクリーン８も図中に破線で示すスクリーン所定位置に移動する。
【００２３】
尚、スクリーン８の移動に連動して反射鏡７と凹面鏡９が移動するように構成し、かつ支持腕６に保持された摺りガラス５の光路への挿入あるいは除去もスクリーン８の移動に連動して行われる構成にしておけば、表示方式の変更の際にスクリーン８の位置を移動するだけで、反射鏡７と凹面鏡９の移動と摺りガラス５の移動が同時に行われるので、表示方式の切り替えを容易に行うことができる。すなわち、空中像型からスクリーン像型に画像表示方式を変更するときには、スクリーン８を移動して所定位置に配置すれば、これに連動して凹面鏡９と摺りガラス５が光路外へ除去され、反射鏡７が光路中に移動し、スクリーン像型の表示方式に切り替わる。
また、図３の構成の場合も、空中像型とスクリーン像型での光源の光量を適正にする方法として、摺りガラスを用いずに、冷陰極管や平面放電管等のバックライトタイプの光源を空中像型用に別個に設置し、表示方式の変更の際には、バックライト方式とケラー照明方式の光源切り替えを行う方法がある。
【００２４】
（実施例３）
図４は本発明のさらに別の実施例を示す図であり、空中像型の画像表示とスクリーン像型の画像表示を行うことができる画像表示装置の光学系の概略構成を示す斜視図である。図４において光源１、摺りガラス５、支持腕６、投影レンズ３、スクリーン８の構成及び配置は図３と同様であるが、図３の構成と異なるのは、空中像型用の凹面鏡９とスクリーン像型用の反射鏡７を並置して、両鏡の移動をさせないように構成した点である。
この場合、凹面鏡９の反射率を１０％程度にし、大部分の光量が反射鏡７に到達するようにする。
【００２５】
スクリーン８は、反射鏡７で折り曲げられた光束がスクリーン面に対し略直角に入射されるようになっているので、スクリーン８上の光像に変形のない像が得られる。オペレータは反射スクリーン８の乱反射により光像を認識するため、広範囲な領域で画像を見られる。
一方、凹面鏡９は光束をオペレータに向けるため、オペレータの顔が位置するであろう方向に光束が向くように配置される。
また、図４の構成では、反射鏡７と凹面鏡９は並置して固定されているため、空中像型からスクリーン像型へ表示方式を変更する際には、スクリーン８の所定位置への移動と摺りガラス５の光路外への除去の動作だけで切り替えを行うことができる。
【００２６】
（実施例４）
図５は机の上等に搭載できるように構成した画像表示装置の一例を示す斜視図である。この画像表示装置の本体１０の内部には図２〜４の何れかに示した構成の光学系が収納されている。本体１０の前面にはスクリーン８を保持するスクリーン枠体１１が設置され、このスクリーン枠体１１の両側部は、本体１０の側面に設けたスクリーン回転支点１２で回動できるように支持されており、スクリーン枠体１１の回動によりスクリーン８の位置を移動して、図５（ａ）のスクリーン像型の表示状態と、図５（ｂ）の空中像型の表示状態とを切り替えられるようになっている。
このスクリーン８の移動操作で光学部品類の切り替えをしたり、光源の切り替えを行って、空中像型とスクリーン像型に表示方式を変更する動作を行うようにするのは、先に述べた方法である。また、空中像はスクリーン８を図５（ｂ）の状態にした場合、本体内に形成される。
尚、本体１０の内部には、図２〜４の何れかに示した構成の光学系の他、ＬＣＤ等からなる画像形成部２を駆動して表示を行うための駆動回路、光源用駆動回路、その他の電気回路、電源回路等が格納されている。
【００２７】
（実施例５）
図６は本発明のさらに別の実施例を示す図であって、３枚の画像形成部を使ってカラー画像表示を行う場合の画像表示装置の光学系の一部を示す概略構成図である。この例では、光源１から投影レンズ３までの光学系のみを示しており、投影レンズ３より先の構成は図２〜４の何れかに示した光学系と同じである。
図６において、符号１３Ｒは光源１からの光束を色分解して赤（Ｒ）光を反射し、緑（Ｇ）光と青（Ｂ）光を透過するダイクロイックミラー、１３ＧはＧ光を反射しＢ光を透過するダイクロイックミラー、１４Ｂ，１４Ｒはミラー、１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂは摺りガラス、１６ＲはＲ光画像形成部、１６ＧはＧ光画像形成部、１６ＢはＢ光画像形成部、１７は各画像形成部からのＲ光画像，Ｇ光画像，Ｂ光画像を合成するダイクロイックプリズムである。
【００２８】
空中像型とスクリーン像型に表示方式を変更する一光学部品である摺りガラス１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂの配置は、３枚の画像形成部に対して１枚づつである。この３箇所に配置された摺りガラス１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂは、空中像型とスクリーン像型の表示方式の変更に応じて、光路中に挿入あるいは光路外に排除される構成となっているが、この挿入と排除の動作は、先の実施例で示したようにスクリーンの移動等に連動して３箇所同時に行われる。これにより、表示方式に応じた照明方式の切り替えと光量調整を容易に行うことができる。
【００２９】
図６に示す構成の光学系では、光源１から射出された光束はダイクロイックミラー１３Ｒ，１３ＧによってＲ光，Ｇ光，Ｂ光に色分解された後、それぞれに対応する画像形成部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂを通過してＲ光像，Ｇ光像，Ｂ光像となり、ダイクロイックプリズム１７で合成された後、投影レンズ３により投影される。そして投影レンズ３以降は図２〜４の何れかに示した光学系と同様の構成にて空中像あるいはスクリーン像としてカラー画像が表示される。この際、空中像として表示する場合は、摺りガラス１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂは図６のように光路中に挿入され光源からの光束がバックライト式の照明となるように機能し、スクリーン像として表示する場合は摺りガラス１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂは光路外に排除されてケラー照明方式となるので、スクリーンに投影する際の光量が確保できる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る画像表示装置は、光源からの光束を反射または透過する画像形成部と、該画像形成部を通過した光束を透過する投影レンズとを有する画像表示装置であって、同一の画像形成部からの画像を用いて、空中用の表示像を形成する構成と、スクリーン投影用の表示像を形成する構成を備え、前記空中用の表示像を形成する際には、前記光源と前記画像形成部の間に摺りガラスを配置して照明方式を変更し、前記投影レンズを透過した後の光路に視野レンズ又は凹面鏡のいずれか一方と、反射鏡を配置し、前記視野レンズ又は凹面鏡を通過し、前記反射鏡で反射された光像により空中に表示像を形成する構成とし、前記スクリーン投影用の表示像を形成する際には、前記空中用の表示像を形成する構成より、前記摺りガラスと前記視野レンズ又は凹面鏡を除去し、前記投影レンズの結像位置にスクリーンを配置し、前記投影レンズを透過して前記反射鏡で反射された光像を前記スクリーンに投影して表示像を形成する構成としたことにより、空中像型とスクリーン像型の画像表示が可能となる。従って、機密を要する情報に関しては周囲の人には覗き見られない視域の狭い空中像を使い、機密性のない操作においては画面サイズの大きなスクリーン像型を使うというように、表示方式を使い分けることができ、画面サイズの確保と、視域が狭い状態での操作性の向上が図れ、使いやすさも向上するという効果がある。
【００３１】
請求項２に係る画像表示装置では、請求項１の構成及び効果に加えて、前記摺りガラスと前記視野レンズ又は凹面鏡は、前記光路に対して挿入または除去することができるように移動可能に設けられており、かつ、前記スクリーンは、前記投影レンズの結像位置に対して配置または排除することができるように移動可能に設けられている構成としたので、空中像型とスクリーン像型の表示方式を容易に変更することができ、それぞれの表示方式に合った適正な画像照度が得られ、オペレータの見やすさを向上する効果がある。
【００３２】
請求項３に係る画像表示装置では、請求項１または２の構成及び効果に加えて、カラー画像表示を行う場合には、前記光源と前記画像形成部との間に、ダイクロイックミラーを設け、前記画像形成部と前記投影レンズとの間に、ダイクロイックプリズムを設けた構成としたので、カラー画像の表示が可能となるとともに、空中像型とスクリーン像型の表示方式を容易に変更することができ、それぞれの表示方式に合った適正な画像照度が得られ、オペレータの見やすさを向上する効果がある。
【００３３】
請求項４に係る画像表示装置では、請求項１乃至３のいずれか１項の構成及び効果に加えて、前記空中用の表示像を形成する際には、前記照明方式をバックライト方式とし、前記スクリーン投影用の表示像を形成する際には、前記照明方式をケラー照明方式に切り替える構成としたので、空中像型とスクリーン像型の表示方式に合った適正な画像照度が確実に得られ、オペレータの見やすさをさらに向上する効果がある。
【００３４】
請求項５に係る画像表示装置では、請求項２乃至４のいずれか１項の構成に加えて、前記摺りガラスと前記視野レンズ又は凹面鏡の移動は、前記スクリーンあるいはスクリーン枠体を含む移動の動作と連動して行われるように構成し、表示する表示像を変更する場合は、前記スクリーンあるいはスクリーン枠体を含む移動の動作により、切り替えがなされる構成としたので、空中像型とスクリーン像型の表示方式の切り替えが容易にとなり、オペレータの操作が簡単で済み、確実な画像表示の切り替えができ、操作ミスが無くなるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像表示装置の光学系の基本構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施例を示す図であって、画像表示装置の光学系の概略構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の別の実施例を示す図であって、画像表示装置の光学系の概略構成を示す斜視図である。
【図４】本発明のさらに別の実施例を示す図であって、画像表示装置の光学系の概略構成を示す斜視図である。
【図５】本発明に係る画像表示装置の外観の一例を示す斜視図である。
【図６】本発明のさらに別の実施例を示す図であって、３枚の画像形成部を使ってカラー画像表示を行う場合の画像表示装置の光学系の一部を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１：光源
２：画像形成部
３：投影レンズ
４：視野レンズ
５：摺りガラス
６：支持腕
７：反射鏡
８：スクリーン
９：凹面鏡
１０：画像表示装置の本体
１１：スクリーン枠体
１２：スクリーン回転支点
１３Ｒ，１３Ｇ：ダイクロイックミラー
１４Ｒ，１４Ｂ：ミラー
１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ：摺りガラス
１６Ｒ：Ｒ光画像形成部
１６Ｇ：Ｇ光画像形成部
１６Ｂ：Ｂ光画像形成部
１７：ダイクロイックプリズム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image display device configured as an image display device such as a personal computer, a video player, and a television.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a CRT has been the mainstream as an image display device attached to an information device, but a direct-view type liquid crystal display is emerging. Moreover, as a display for one person, a head mounted display (hereinafter, HMD) is commercialized. Furthermore, projection-type image display devices have been commercialized as large-screen displays for conferences.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
With the development of personal computers, it is considered that the demands of users for displays will diversify in the future, and various types of displays have been developed. In addition, as the handling of moving images on personal computers increases, users are required to increase the screen size, reduce the price, reduce the weight, save power, and reduce the installation area.
Projection-type image display devices are promising for large screens and light weights. Currently, many projection-type image display devices are designed to have a large screen of 40 inches or more. However, a personal screen size of 20 to 30 inches is difficult to commercialize with a direct-view type liquid crystal display, and CRT On the other hand, this is a condition where an advantage can be expected in terms of the size of the display device and power consumption. In addition, a function that can correspond to the screen size in the projection type image display device for conferences can be easily designed by the optical system.
[0004]
The present invention takes advantage of the above-described advantages of the projection-type image display device, can perform display with a personal screen size of 20 to 30 inches, and is arranged in an office or the like. Provided is an image display device capable of limiting a viewing area of a display and reducing power consumption so that information displayed on a display is not seen by surrounding people when a location is assumed. For the purpose.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an image display device according to claim 1 includes an image forming unit that reflects or transmits a light beam from a light source, and a projection lens that transmits the light beam that has passed through the image forming unit. And a configuration for forming an aerial display image using an image from the same image forming unit and a configuration for forming a display image for screen projection, when forming the aerial display image. In this case, a sliding glass is disposed between the light source and the image forming unit to change the illumination method, and either a field lens or a concave mirror and a reflecting mirror are disposed in the optical path after passing through the projection lens. The display image is formed in the air by the light image that passes through the field lens or the concave mirror and is reflected by the reflecting mirror. When the display image for screen projection is formed, the display image for the air is used. From the configuration to form Above-ground glass and removing said field lens or concave mirror, a screen is arranged at an imaging position of the projection lens, display light image reflected by the reflecting mirror and transmitted through the projection lens and projected on the screen In this configuration, an image is formed.
[0006]
The image display device according to a second aspect is provided in addition to the configuration of the first aspect, wherein the ground glass and the field lens or the concave mirror are movably provided so as to be inserted into or removed from the optical path. In addition, the screen is configured to be movable so as to be disposed or excluded with respect to the imaging position of the projection lens .
[0007]
In addition to the configuration of claim 1 or 2, the image display device according to claim 3 is provided with a dichroic mirror between the light source and the image forming unit when performing color image display, and the image formation is performed. A dichroic prism is provided between the projection unit and the projection lens.
[0008]
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of any one of the first to third aspects, when the aerial display image is formed, the illumination method is a backlight method , and the screen When the projection display image is formed, the illumination system is switched to the Keller illumination system.
[0009]
In addition to the structure of any one of claims 2 to 4 , an image display device according to a fifth aspect includes a movement operation including the screen or the screen frame in the movement of the ground glass and the field lens or the concave mirror. in conjunction configured to be performed and, when changing the display image to be displayed, the operation of the mobile including the screen or screen frame body is obtained by a configuration in which switching is made.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0011]
First, an optical system as a basis of the image display apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
In the optical system of the image display apparatus shown in FIG. 1, the light source 1, the image forming unit 2, the projection lens 3, and the field lens 4 are arranged on the optical axis, and the field lens 4 can be removed from the optical path. Is provided. For example, a liquid crystal display panel (LCD) is used for the image forming unit 2, and a light beam emitted from the light source 1 and passed through the image forming unit 2 composed of the LCD is transmitted through the projection lens 3 and the field lens 4 and displayed in the air. Form an aerial image. FIG. 1 shows a state in which this aerial image is formed. This aerial image is an image that the operator can see without a screen. However, a region where an image can be seen by the operator (hereinafter referred to as a viewing zone) is limited.
Further, if the field lens 4 behind the projection lens 3 in FIG. 1 is removed from the optical path and the screen is arranged at the screen image formation position in the drawing, an image can be displayed on the screen by the projection lens 3. The image projected on the screen can provide a considerably wide viewing zone due to the reflection directing performance of the screen.
[0012]
Here, the relationship between the arrangement of each optical component and the aerial image or screen image will be described. In FIG. 1, the distance from the main point of the projection lens 3 to the image forming unit 2 is Sl, the distance from the main point of the projection lens 3 to the screen image forming position is Sl ′, and the center of the field lens 4 to the main of the projection lens 3. The distance to the point is Sm, the distance from the center of the field lens 4 to the center of the viewing zone is Sm ′, the distance from the center of the field lens 4 to the screen image formation position when there is no field lens is Dr, the field lens 4 When the distance from the center to the aerial image position is Dv, the focal length Mf of the field lens 4 is
Mf = Sm × Sm ′ (Sm−Sm ′)
And
Dv = Dr × Mf / (Dr + Mf)
It becomes.
The magnification RSB on the screen by the projection lens 3 without the field lens is
RSB = Sl '/ Sl
The magnification VSB of the aerial image in the case where the aerial image is formed by removing the screen from the optical path and inserting the field lens 4 in the optical path is
VSB = (Dv / Dr) × RSB
When the diagonal size of the liquid crystal display panel of the image forming unit 2 is an LCD, the diagonal size VSD of the aerial image is
VSD = VSB × LCD × 25.4
It becomes.
The magnification PuB of the exit pupil at the field lens 4 is
PuB = Sm '/ Sm
When the exit pupil diameter of the projection lens 3 is PuD, the viewing zone diameter ERD is
ERD = -PuB x PuD
It becomes.
[0013]
In the case where the above relationship is established in FIG. 1, when the projection lens 3 and the field lens 4 are arranged at predetermined positions in the optical path and the screen is removed from the optical path, the image light beam is irradiated with good directivity to the operator's eyes, Since it can be recognized as a light image floating in the air, an aerial image type image display is performed.
Further, in the case of the configuration in which the field lens 4 is removed from the optical path and the screen is disposed at the screen image formation position, the operator recognizes the light image by the reflected light of the image projected on the screen, so that the screen image type image display is performed. It becomes composition. Therefore, the image display method can be easily changed from the aerial image type to the screen image type by a simple operation of inserting or removing these optical components into the optical path.
[0014]
Although an example in which a liquid crystal display panel (LCD) is used for the image forming unit 2 has been described, an optical spatial modulator, a digital mirror device, or the like can be used for the image forming unit 2. In addition, a concave mirror can be used instead of the field lens. In this case, the position and viewing area of the aerial image can be on the projection lens side. In addition, when a concave mirror is used instead of the field lens 4 in FIG. 1, the curvature radius MR of the concave mirror with respect to the focal length Mf of the field lens is
MR = 2Mf
It becomes.
[0015]
In an example in which a transmissive liquid crystal display panel (hereinafter referred to as LCD) is used for the image forming unit 2, the appropriateness of the light source differs between the aerial image type and the screen image type. In the screen image type, a Keller illumination method such as a halogen lamp is suitable for the light source 1, but in the aerial image type, a surface light emitting method (so-called backlight method) that uniformly illuminates the entire surface of the transmissive liquid crystal display panel is used. Is suitable.
As a method of converting from the Keller illumination to the backlight system when changing the display method, it can be achieved by inserting an optical member that scatters light such as ground glass or pearl glass between the light source and the LCD.
In addition, a Keller illumination type light source such as a halogen lamp and a surface light source such as a cold-cathode tube are separately owned. When changing the display method from a screen image type to an aerial image type, Keller Switching the light source from the illumination system to the backlight system is also a preferable achievement method.
[0016]
Example 1
Next, specific examples of the image display device according to the present invention will be described.
FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of an optical system of an image display apparatus capable of performing an aerial image type image display and a screen image type image display. This image display device includes a light source 1, an image forming unit 2, a projection lens 3, a field lens 4 and a screen 8 similar to the basic configuration shown in FIG. In addition to the above-described configuration, a frosted glass 5 for changing the illumination method is disposed between the light source 1 and the image forming unit 2, and an optical path bending reflecting mirror 7 for projecting a light image in the screen direction is provided. Is provided.
The field lens 4 and the slidable glass 5 are movably supported by a support arm 6 and can be inserted into or removed from the optical path by operating the support arm 6. At the time of display, the field lens 4 and the frosted glass 5 are inserted into the optical path and arranged at the positions shown by the solid lines in FIG. 1, and at the time of screen image type image display, the field lens 4 and the frosted glass 5 are removed from the optical path. It is configured to be retracted to the exclusion position illustrated by the broken line.
The screen 8 is also movably provided, and is disposed at a predetermined position shown by a solid line in FIG. 1 when a screen image type image is displayed, and excluded by a broken line in FIG. 1 when an aerial image type image is displayed. It is configured to be retracted to the position.
[0017]
The aerial image display method and the screen image display method are the same as the basic principle shown in FIG. 1, but in the configuration of FIG. 2, the reflecting mirror 7 that bends the optical path is arranged, so the aerial image type optical path is As indicated by the broken line arrow, the light image reflected by the reflecting mirror 7 is formed in the air between the reflecting mirror 7 and the screen 8, and the screen 8 is moved to the screen exclusion position indicated by the broken line. Thus, the operator can recognize the aerial image. Since the viewing zone is limited in order to see this aerial image, the operator moves his eyes to a position where the aerial image can be seen.
However, the light enlarged by the projection lens 3 by the field lens 4 is condensed at the aerial image position, and a bright image is obtained because the light condensing property is strong. Therefore, if it is set to have a sufficient amount of light on the reflective screen 8, the aerial image will be sufficient even if the light use efficiency is reduced when the sliding glass 5 is inserted in the optical path and the backlight system is used. The operator can see the light image.
If the aerial image is too bright even when the frosted glass 5 is inserted into the optical path, the light amount is adjusted by inserting an ND filter or the like in the optical path.
[0018]
In FIG. 2, when the display method is changed from the aerial image type to the screen image type, the field lens 4 and the slide glass 5 are held by the support arm 6 as described above. The lens 4 and the frosted glass 5 are excluded at a position indicated by a broken line in the drawing outside the optical path. In this case, the operation method of the support arm 6 can be easily configured either manually or electrically. Further, the exclusion of the field lens 4 and the ground glass 5 out of the optical path is preferably operated in conjunction with the movement of the screen 8 toward the predetermined position.
[0019]
When an image is projected on the screen 8, the field lens 4 and the frosted glass 5 are projected on the screen light path in a state where the field lens 4 and the frosted glass 5 are excluded at the position indicated by the broken line in FIG. The Keller illumination method is suitable. Further, when a halogen lamp is used, an infrared absorption filter is disposed between the image forming unit 2.
[0020]
In order to optimize the light quantity of the light source in the aerial image type and the screen image type, a backlight type light source such as a cold cathode tube or a flat discharge tube is installed separately for the aerial image type, not the arrangement of frosted glass. When changing the display method, there is a method of switching the light source between the backlight method and the Keller illumination method. If this method is adopted, the wattage of the light source in the screen image type is about 50 W, whereas a sufficient amount of light can be obtained even if the wattage of the light source in the aerial image type is 10 W or less.
Moreover, in the example which arranges the frosted glass 5 like FIG. 2, when the frosted glass 5 is arrange | positioned in an optical path, there also exists the method of providing the switching mechanism which reduces the wattage of a light source from 50W.
[0021]
(Example 2)
FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of an optical system of an image display apparatus capable of performing an aerial image type image display and a screen image type image display. In FIG. 3, the configuration and arrangement of the light source 1, the frosted glass 5, the support arm 6, the projection lens 3, and the screen 8 are the same as those in FIG. 2. The convex lens is eliminated, and the concave mirror 9 and the reflecting mirror 7 are arranged side by side on the back of the screen, and the concave mirror 9 and the reflecting mirror 7 are provided so as to be movable in the direction of movement of the mirror indicated by an arrow in the figure and inserted into the optical path. It is a point that can change the mirror to be.
[0022]
Here, the concave mirror 9 has a function similar to that of the field lens and is for forming an aerial image. When an aerial image type image is displayed, the concave mirror 9 and the ground glass 5 are provided as shown in FIG. Inserted in the optical path, the reflecting mirror 7 is moved to a position outside the optical path, and the screen 8 is also moved to an exclusion position outside the optical path. Similarly to FIG. 2, the reflecting mirror 7 is for projecting the light image from the projection lens 3 in the direction of the screen 8. When the image display method is changed from the aerial image type to the screen image type, the ground glass is used. 5 and the concave mirror 9 are excluded at positions outside the optical path, the reflecting mirror 7 is inserted into the optical path, and the screen 8 is also moved to a predetermined screen position indicated by a broken line in the drawing.
[0023]
The reflecting mirror 7 and the concave mirror 9 are configured to move in conjunction with the movement of the screen 8, and the insertion or removal of the sliding glass 5 held by the support arm 6 in the optical path is also linked to the movement of the screen 8. If the configuration is performed, the movement of the reflecting mirror 7 and the concave mirror 9 and the movement of the sliding glass 5 are performed simultaneously only by moving the position of the screen 8 when changing the display method. Can be easily performed. That is, when changing the image display method from the aerial image type to the screen image type, if the screen 8 is moved and placed at a predetermined position, the concave mirror 9 and the ground glass 5 are removed out of the optical path in conjunction with this, and reflected. The mirror 7 moves in the optical path and switches to the screen image type display method.
In the case of the configuration of FIG. 3 as well, as a method of making the light amount of the light source in the aerial image type and the screen image type appropriate, a backlight type light source such as a cold cathode tube or a flat discharge tube is used without using a frosted glass. Is separately installed for the aerial image type, and when changing the display method, there is a method of switching the light source between the backlight method and the Keller illumination method.
[0024]
(Example 3)
FIG. 4 is a diagram showing still another embodiment of the present invention, and is a perspective view showing a schematic configuration of an optical system of an image display apparatus capable of performing an aerial image type image display and a screen image type image display. . In FIG. 4, the configuration and arrangement of the light source 1, the frosted glass 5, the support arm 6, the projection lens 3, and the screen 8 are the same as those in FIG. 3, except for the aerial image type concave mirror 9. The screen image type reflecting mirror 7 is juxtaposed to prevent both mirrors from moving.
In this case, the reflectance of the concave mirror 9 is set to about 10% so that most of the light amount reaches the reflecting mirror 7.
[0025]
Since the screen 8 is configured such that the light beam bent by the reflecting mirror 7 is incident on the screen surface at a substantially right angle, an optical image on the screen 8 can be obtained without deformation. Since the operator recognizes the light image by irregular reflection of the reflection screen 8, the image can be seen in a wide area.
On the other hand, the concave mirror 9 is arranged so that the light beam is directed in the direction in which the operator's face will be located in order to direct the light beam to the operator.
In the configuration of FIG. 4, the reflecting mirror 7 and the concave mirror 9 are fixed in parallel. Therefore, when the display method is changed from the aerial image type to the screen image type, the screen 8 is moved to a predetermined position. Switching can be performed only by removing the ground glass 5 from the optical path.
[0026]
Example 4
FIG. 5 is a perspective view showing an example of an image display device configured to be mounted on a desk or the like. An optical system configured as shown in any of FIGS. 2 to 4 is housed in the main body 10 of the image display apparatus. A screen frame body 11 that holds the screen 8 is installed on the front surface of the main body 10, and both side portions of the screen frame body 11 are supported so as to be rotatable by a screen rotation fulcrum 12 provided on the side surface of the main body 10. The position of the screen 8 is moved by the rotation of the screen frame 11, so that the screen image type display state of FIG. 5A and the aerial image type display state of FIG. 5B can be switched. It has become.
The above-described method of changing the display method between the aerial image type and the screen image type by switching the optical components by moving the screen 8 or switching the light source. It is. The aerial image is formed in the main body when the screen 8 is in the state shown in FIG.
In addition, in the inside of the main body 10, in addition to the optical system having the configuration shown in any of FIGS. 2 to 4, a driving circuit for driving and displaying the image forming unit 2 made up of an LCD, a light source driving circuit Other electrical circuits, power supply circuits, and the like are stored.
[0027]
(Example 5)
FIG. 6 is a diagram showing still another embodiment of the present invention, and is a schematic configuration diagram showing a part of an optical system of an image display apparatus when color image display is performed using three image forming units. . In this example, only the optical system from the light source 1 to the projection lens 3 is shown, and the configuration ahead of the projection lens 3 is the same as the optical system shown in any of FIGS.
In FIG. 6, reference numeral 13R denotes a dichroic mirror that separates the luminous flux from the light source 1 and reflects red (R) light and transmits green (G) light and blue (B) light, and 13G reflects G light. Dichroic mirrors that transmit B light, 14B and 14R are mirrors, 15R, 15G, and 15B are frosted glass, 16R is an R light image forming unit, 16G is a G light image forming unit, 16B is a B light image forming unit, and 17 is each It is a dichroic prism that synthesizes the R light image, G light image, and B light image from the image forming unit.
[0028]
The arrangement of the frosted glass 15R, 15G, 15B, which is one optical component that changes the display method between the aerial image type and the screen image type, is one for each of the three image forming units. The ground glass 15R, 15G, 15B arranged at these three locations is configured to be inserted into the optical path or excluded from the optical path in accordance with the change of the aerial image type and the screen image type display method. The insertion and removal operations are simultaneously performed at three locations in conjunction with the movement of the screen as shown in the previous embodiment. As a result, it is possible to easily switch the illumination method and adjust the amount of light according to the display method.
[0029]
In the optical system having the configuration shown in FIG. 6, the light beam emitted from the light source 1 is separated into R light, G light, and B light by the dichroic mirrors 13R, 13G, and then the image forming units 16R, 16G, The light passes through 16B, becomes an R light image, a G light image, and a B light image, is synthesized by the dichroic prism 17, and then projected by the projection lens 3. After the projection lens 3, a color image is displayed as an aerial image or a screen image with the same configuration as the optical system shown in any of FIGS. At this time, when displaying as an aerial image, the ground glass 15R, 15G, 15B is inserted into the optical path as shown in FIG. 6 so that the light flux from the light source serves as backlight illumination, and is displayed as a screen image. In this case, the ground glass 15R, 15G, 15B is excluded from the optical path and becomes a Keller illumination method, so that the amount of light when projected onto the screen can be secured.
[0030]
【The invention's effect】
As described above, the image display apparatus according to claim 1 is an image display apparatus having an image forming unit that reflects or transmits a light beam from a light source and a projection lens that transmits the light beam that has passed through the image forming unit. When forming the aerial display image, a configuration for forming an aerial display image using an image from the same image forming unit and a configuration for forming a display image for screen projection are provided. Is to change the illumination method by placing a frosted glass between the light source and the image forming unit, to arrange either a field lens or a concave mirror and a reflecting mirror in the optical path after passing through the projection lens, The display image is formed in the air by the light image that passes through the field lens or the concave mirror and is reflected by the reflecting mirror. When forming the display image for the screen projection, the display image for the air is used. Before configuration to form Wherein the ground glass and the field lens or removing the concave mirror, a screen is arranged at an imaging position of the projection lens, the display image light image reflected by the reflecting mirror and transmitted through the projection lens and projected on the screen By adopting the configuration for forming the aerial image type, it is possible to display an aerial image type and a screen image type. Therefore, for sensitive information, use an aerial image with a narrow viewing zone that cannot be seen by people around you, and use a screen image type with a large screen size for operations that are not confidential. Thus, it is possible to secure the screen size, improve the operability in a narrow viewing zone, and improve the usability.
[0031]
In the image display device according to claim 2, in addition to the configuration and effect of claim 1, the ground glass and the field lens or concave mirror are provided so as to be movable so as to be inserted into or removed from the optical path. And the screen is movably provided so that it can be arranged or eliminated with respect to the imaging position of the projection lens. The method can be easily changed, and appropriate image illuminance suitable for each display method can be obtained, thereby improving the operator's visibility.
[0032]
In the image display device according to claim 3, in addition to the configuration and effect of claim 1 or 2, when performing color image display , a dichroic mirror is provided between the light source and the image forming unit, Since a dichroic prism is provided between the image forming unit and the projection lens, a color image can be displayed, and the aerial image type and screen image type display methods can be easily changed. Therefore, it is possible to obtain an appropriate image illuminance suitable for each display method, and to improve the visibility of the operator.
[0033]
In the image display device according to claim 4, in addition to the configuration and effect of any one of claims 1 to 3, when forming the aerial display image, the illumination method is a backlight method , When the display image for screen projection is formed, the illumination method is switched to the Keller illumination method , so that an appropriate image illuminance suitable for the aerial image type and the screen image type display method can be reliably obtained. There is an effect of further improving the visibility of the operator.
[0034]
In the image display device according to claim 5, in addition to the configuration of any one of claims 2 to 4, the movement of the slide glass and the field lens or the concave mirror includes a movement operation including the screen or the screen frame. in conjunction configured to be performed and, when changing the display image to be displayed, the operation of the mobile including the screen or screen frame body, since the configuration switching is performed, the aerial image type and the screen image type The display method can be easily switched, the operator's operation is simple, the image display can be switched reliably, and the operation error can be eliminated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of an optical system of an image display apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view illustrating a schematic configuration of an optical system of an image display device, illustrating an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the present invention, and is a perspective view showing a schematic configuration of an optical system of the image display device.
FIG. 4 is a diagram showing still another embodiment of the present invention, and is a perspective view showing a schematic configuration of an optical system of the image display device.
FIG. 5 is a perspective view showing an example of an appearance of an image display device according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing still another embodiment of the present invention, and is a schematic configuration diagram showing a part of an optical system of an image display device when color image display is performed using three image forming units. is there.
[Explanation of symbols]
1: light source 2: image forming unit 3: projection lens 4: field lens 5: ground glass 6: support arm 7: reflecting mirror 8: screen 9: concave mirror 10: main body 11 of the image display device: screen frame 12: screen rotation Support points 13R, 13G: Dichroic mirrors 14R, 14B: Mirrors 15R, 15G, 15B: Ground glass 16R: R light image forming unit 16G: G light image forming unit 16B: B light image forming unit 17: Dichroic prism

Claims

An image display device having an image forming unit that reflects or transmits a light beam from a light source, and a projection lens that transmits the light beam that has passed through the image forming unit,
A configuration for forming an aerial display image using an image from the same image forming unit, and a configuration for forming a display image for screen projection,
In forming a display image for the aerial is
A ground glass is disposed between the light source and the image forming unit to change an illumination method, and either a field lens or a concave mirror is disposed in the optical path after passing through the projection lens, and a reflecting mirror is disposed. It is configured to form a display image in the air with a light image that passes through a lens or a concave mirror and is reflected by the reflecting mirror,
When forming the display image for screen projection,
From the configuration for forming the aerial display image, the ground glass and the field lens or concave mirror are removed, a screen is disposed at the imaging position of the projection lens, and the projection lens is transmitted and reflected by the reflecting mirror. An image display device characterized in that a projected image is projected onto the screen to form a display image .

The image display device according to claim 1,
The frosted glass and the field lens or concave mirror are provided so as to be movable so as to be inserted into or removed from the optical path, and the screen is disposed with respect to the imaging position of the projection lens. Alternatively , an image display device is provided so as to be movable so that it can be eliminated .

The image display device according to claim 1 or 2,
When performing color image display, an image is provided, wherein a dichroic mirror is provided between the light source and the image forming unit, and a dichroic prism is provided between the image forming unit and the projection lens. Display device.

The image display device according to any one of claims 1 to 3,
When the aerial display image is formed, the illumination method is a backlight method, and when the screen projection display image is formed, the illumination method is switched to a Keller illumination method. Image display device.

The image display device according to any one of claims 2 to 4 ,
The movement of the ground glass and the field lens or concave mirror is configured to be performed in conjunction with the movement operation including the screen or the screen frame,
When changing the display image to be displayed, the operation of the mobile including the screen or screen frame body, the image display apparatus, wherein a switch is made.