JP4438040B2 - 画像表示系、画像表示装置、画像表示システムおよび機器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本発明は、ヘッドマウントディスプレイ等の画像表示装置や画像表示機能を有する機器に好適な画像表示系に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
ヘッドマウントディスプレイ等の画像表示装置においては、装置全体を小型化するための光学系が種々提案されている。例えば、特開平７−３３３５５１号公報においては、すべて回転非対称の第１、第２および第３の面で構成されるプリズム形状を有し、１つの対称面に対して対称形状に形成された光学素子を用いて、液晶ディスプレイ等の画像表示素子の表示面の画像を拡大像として観察させる画像表示装置が提案されている。
【０００４】
このプリズム形状の光学素子を用いることにより、非常にコンパクトでかつ簡単な構成で、像の歪み（ディストーション）、像面湾曲、非点収差を良好に補正し、表示面に対してテレセントリック条件を満たしている。
【０００５】
ところで、従来の画像表示装置においては、画像表示素子として透過型の液晶ディスプレイを用いているが、透過型液晶ディスプレイは画素開口が小さいので画像が粗く、画質が若干良くないという欠点を有している。
【０００６】
一方、近年では、ビデオやＴＶなどの動画の他に、パソコンやＤＶＤから出力される高精細の画像を表示させることができる画像表示装置が望まれている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような現状に対して、画素開口が大きくできる反射型液晶ディスプレイを用いて、高精細な画像を表示できるようにすることが考えられている。
【０００８】
現在提案されている反射型液晶ディスプレイを用いた画像表示装置としては、例えば特開平１１‐１２５７９１号公報にて提案されているものがある。この中では、本願図２６に示すように、光源１１２からの照明光１１３を光学素子を介することなく直接、反射型液晶ディスプレイ１０８に照射し、この液晶ディスプレイ１０８の画像をプリズム形状の光学素子１１０によって虚像として拡大表示して、観察者の眼（１０１）に導く構成が提案されている。
【０００９】
しかしながら、上記図２６の例においては、反射型液晶ディスプレイ１０８を照明する光源１１２からの光線を直接液晶ディスプレイ１０８に照射するために、照明光１１３と液晶ディスプレイ１０８の光軸とのなす角γが大きくなる。このため、装置全体が大型化してしまうという問題がある。
【００１０】
さらに、液晶ディスプレイ１０８が光学素子１１０に対して大きく傾くので、光学素子１１０と液晶ディスプレイ１０８との距離が場所によって異なり、光学性能が低下するという問題がある。
【００１１】
また、別の例として本願図２７に示すように、プリズム形状の光学素子１１０に対して液晶ディスプレイ１０８の反対の側に光源１１２を設け、光源１１２からの照明光１１３を光学素子１１０内を通して液晶ディスプレイ１０８に照射し、液晶ディスプレイ１０８で反射した画像光が再び光学素子１１０内を通って観察者の眼（１０１）に導かれる構成が提案されている。
【００１２】
しかしながら、このような画像表示装置では、照明光１１３の一部がプリズム形状の光学素子１１０の各面で反射され、液晶ディスプレイ１０８を照明しない光も観察者の眼に入ってしまう。このため、不要なフレアが発生するという問題がある。
【００１３】
さらに、上記図２６，２７で示した画像表示装置では、光源１１２からの照明光１１３を液晶ディスプレイ１０８に直接又は光学素子１１０内を通して照射しているため、照明光が不均一、低輝度となり易く効率的ではない。
【００１４】
そこで、本発明は、極めてシンプルな構成でありながら、画像表示素子を効率良く照明でき、良好な画像観察が可能な画像表示系を提供することを目的としている。
【００１５】
本発明の一側面としての画像表示装置は、光源と、該光源から発した光の光量分布を均一化する均一化素子と、該均一化素子から射出した光を屈折させるプリズム列を備えるプリズムシートと、該プリズムシートを射出した光が入射する照明光学素子と、該照明光学素子を射出した光を反射する反射型画像表示素子と、該反射型画像表示素子で反射した光を観察者へ導く観察光学素子とを有する画像表示装置であって、前記均一化素子は第１の反射板と第２の反射板を有し、前記第２の反射板における前記第１の反射板側に配置された前記光源から発した光を前記第１の反射板と前記第２の反射板により反射することによって光量分布を均一化しており、前記第１の反射板と前記第２の反射板は１５°以上６０°以下の角度で組み合わされることによって、前記プリズムシートに入射する光のうち、前記プリズムシートへの入射角θが４０°以上５０°以下の光線の分布を最大化しており、前記照明光学素子は、前記プリズムシートを射出した光が入射する第１の面と、前記反射型画像表示素子に向けて光を射出する第２の面と、前記第１の面から入射した光を前記第２の面に向けて反射する第３の面を有しており、前記反射型画像表示素子で反射した光は、前記照明光学素子の前記第２の面と前記第３の面を透過して前記観察光学素子に入射しており、前記観察光学素子は、前記照明光学素子の前記第３の面から射出した光を透過させる第１の光学作用面と、該第１の光学作用面を透過した光を反射する第２の光学作用面と、該第２の光学作用面で反射した光を、該第２の光学作用面を透過させて観察者へ導くように反射する第３の光学作用面とを有し、これらの光学作用面のうち少なくとも１つは回転非対称面であって、前記プリズムシートから射出した光が前記反射型画像表示素子に照射されるまでの光路の空気換算長をｓ、前記プリズムシートへの光の入射角をθ、前記プリズム列の頂角をα、前記プリズムシートから射出した光の射出角をθ′、前記プリズムシートの屈折率をｎ_p 、前記反射型画像表示素子の辺の長さをＬとしたとき、４０°以上５０°以下のθについて、
｜ｓ・tan θ′｜＜１．７５Ｌ／２ …（１）
但し、θ′≡Δ−sin^-1［ｎ_p・sin｛Δ−sin^-1（sinθ／ｎ_p）｝］
Δ≡π／２−α／２
なる条件を満足することを特徴とする。
【００１６】
これにより、小型の光源を用いる場合でも、反射型画像表示素子を効率良く照明することが可能となり、明るい画像を表示させることが可能となる。
【００１７】
ここで、光源からの照明光を効率的に用いるためには、ｓが小さい場合（例えば、プリズムシートが反射型画像表示素子に近接している場合）には、
｜ｓ・tan θ′｜＜Ｌ／２ …（２）
を満足すれば、全照明光線を反射型画像表示素子に導くことも可能と考えられるが、ｓがある程度の大きさとなるような場合（例えば、プリズムシートから射出した照明光を照明光学素子内で反射させて反射型画像表示素子に導くような場合）にはすべてのプリズムシート入射角の光線に対して上記（２）式を満足させることは不可能であるため、上記（１）式を満足するようにして、比較的、効率良く光源からの照明光を反射型画像表示素子に導けるようにしている。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１には、本発明の第１実施形態であるヘッドマウントディスプレイ（画像表示系を備えた画像表示装置）の構成を示している。この図において、１はＲＧＢの光（照明光）を発する光源、２は照明ユニット、３は第１の偏光板、４は照明プリズム（照明光学素子）、５は画像表示素子としての反射型液晶ディスプレイパネル（以下、単にディスプレイパネルという）、６は第２の偏光板、７はプリズムレンズ（観察光学系を構成する光学素子）、８は観察者の眼である。
【００２４】
光源１から発せられた光は照明ユニット２により所定の角度で射出され、第１の偏光板３を通り、照明プリズム４の第１の面９を透過して、第３の面１０で反射し、第２の面１１を透過した後ディスプレイパネル５に入射し、このディスプレイパネル５を照明する。
【００２５】
ディスプレイパネル５は、不図示のテレビ、ビデオ、パソコン又はＤＶＤプレーヤー等の画像情報供給装置から供給された画像情報に応じて液晶層が駆動され、この液晶層を透過した光が液晶層の背面に設けられた反射層にて反射し、画像光として射出する。
【００２６】
ディスプレイパネル５から射出した画像光は、照明プリズム４の第２の面１１に入射し、第３の面１０を透過して照明プリズム４から射出する。そして、画像光は、第２の偏光板６を通り、プリズムレンズ７の第１の面１２に入射する。
【００２７】
ここで照明プリズム４は、プリズムレンズ７とディスプレイパネル５との間に配置され、プリズムレンズ７側の透過面（第３の面）１０とディスプレイパネル５側の透過面（第２の面）１１とが所定の角度となるように構成されている。この照明プリズム４における面１０，１１の間において、照明光と画像光は一部同じ領域を通っている。
【００２８】
プリズムレンズ７は３つの光学作用面から構成されている。ディスプレイパネル５で反射されて照明プリズム４を透過した画像光は、プリズムレンズ７の第１の面１２を透過し、第２および第３の面１３，１４で反射し、さらに第２の面１３を透過した後、観察者の眼８に至る。
【００２９】
次に、上記照明ユニット２の構成について、図２および図３を用いて詳しく説明する。この図において、１５は光源１からの光を照明ユニット２内に向けて反射するリフレクタ、１６は第１の反射板、１７は第２の反射板、１８はプリズムシートである。なお、第１および第２の反射板１６，１７により請求の範囲にいう均一化素子が構成される。
【００３０】
第１の反射板１６と第２の反射板１７とは、１５°以上６０°以下の角度で組み合わされており、この組み合わせ箇所の近傍、具体的には第２の反射板１７における第１の反射板１６側に光源１およびリフレクタ１５が配置されている。
【００３１】
なお、第１および２の反射板１６，１７の内側の面１９，２０はそれぞれ、完全反射面である鏡面になっている。
【００３２】
プリズムシート１８は、上記第１および第２の反射板１６，１７にそれぞれ所定の角度をもって対向しており、プリズムシート１８における両反射板１６，１７（つまりは光源１）とは反対側の面にはプリズム列が形成されている。プリズム列を構成する各プリズム部分は、その頂角が４５°に形成されている。
【００３３】
ここで本実施形態では、プリズムシート１８から射出した照明光がディスプレイパネル５（画像表示素子）に照射されるまでの光路（すなわち、プリズムシート１８から射出した照明光が照明プリズム４の第１の面９に入射し、第３の面１０で反射し、第２の面から射出してディスプレイパネル５に入射するまでの光路）の空気換算長をｓとし、プリズムシート１８への照明光の入射角をθとし、プリズム列の頂角をαとし、プリズムシート１８からの照明光の射出角をθ′とし、プリズムシート１８の屈折率をｎ_p とし、ディスプレイパネル５の辺の長さをＬとしたとき、４０°以上５０°以下のθについて、上記式（１）を満足している。
【００３４】
式（１）は、プリズムシート１８から射出した照明光線が、照明プリズム４を通じてディスプレイパネル５を照明するときに、照明光線がディスプレイパネル５を効率的に照明するための条件式である。
【００３５】
これを模式的に示したのが図３である。すなわち、式（１）は、照明プリズム４を空気換算した長さｓにおいて、プリズムシート１８からθ′の角度で射出される光線のうちディスプレイパネル５を照明するのに有効な光線が満たす条件式である。
【００３６】
光源１からの照明光を効率的に用いるためには、ｓが小さい場合には、上記式（２）を満足すれば、全照明光線をディスプレイパネル５に導くことも可能と考えられるが、本実施形態のように、照明プリズム４内での反射を介するためにｓがある程度の大きさとなるような場合には、プリズムシート１８に入射する様々な入射角を有する全ての光線に対して上記（２）式を満足させることは不可能である。そこで、本実施形態では、ディスプレイパネル５を照明するのに有効な光線が上記（１）式を満足するようにして、比較的、効率良く光源１からの照明光をディスプレイパネル５に導けるようにしている。
【００３７】
式（１）を満たすとき、光線はディスプレイパネル５の各辺が１．７５倍された長方形の領域を照明し、面積ではディスプレイパネル５の３倍（＝１．７５×１．７５）の範囲を照明するので、比較的効率よくディスプレイパネル５を照明できる。
【００３８】
このように照明領域の面積をディスプレイパネル５の面積の３倍以下となるようにしたのは、パネル５の有効表示部が小さい小型パネル（たとえば０．２４" パネル）を使用した場合などに、照明領域の面積をディスプレイパネル５の面積とほぼ同じ程度まで小さくすることは現実的に困難だからである。すなわち、式（１）を満足するように照明領域の面積をディスプレイパネル５の３倍以下の面積にすれば、たとえ小型パネルを使用したとしても、光源から発せられる光の３３％以上がディスプレイパネル５に導かれることになるので、このように簡素な構成の照明ユニットとしては比較的効率的に照明を行うことができる。
【００３９】
なお、ｓおよびθ′が式（１）の上限を超える領域では、プリズムシート１８から射出される光線は、ディスプレイパネル５（特に、パネル５中の画像表示範囲）から大きく外れた位置に導かれ、ディスプレイパネル５の照明光線として有効なものとして扱えない。
【００４０】
また、本実施形態において、プリズムシート１８への入射角θが４０°以上５０°以下の光線について式（１）を満足するように構成している理由について説明する。
【００４１】
光源１から射出される光線を図４（Ａ）に示すように５°間隔でトレースし、プリズムシート１８への入射角の分布を求めると、図４（Ｂ）に示すように、プリズムシート１８への入射角θが４０°以上５０°以下の光線が最も多いことがわかる。このため、本実施形態では、この範囲の入射角の光線に対して、式（１）を満足させるようにすることにより、上記式（１）を満足する中で最も効率良くディスプレイパネル５を照明できるようにしている。
【００４２】
以上の条件下における照明光線のプリズムシート１８への入射角θと照明範囲ｓ・tan θ′と、１．７５Ｌ／２との関係を示したのが図５である。
【００４３】
次に、第１および第２の反射板１６，１７により構成される均一化素子の光学作用について図６を用いて説明する。
【００４４】
光源１から発せられた照明光は、プリズムシート１８に直接入射して所定の角度で射出される光線と、第１の反射板１６で反射した後さらに第２の反射板１７にて反射してプリズムシート１８に導かれ所定の角度で射出される光線とに分けられる。この２種類の光線に分かれることによって（特に、後者の多重反射光線が多く存在することにより）、図４（Ａ）に示すように、光源１から発せられた照明光線がほぼ均一化されてプリズムシート１８に入射することになる。
【００４５】
本実施形態において、第１の反射板１６と第２の反射板１７とを１５°以上６０°以下の角度に組み合わせているのは、これら反射板１６，１７のなす角度が１５°未満となると、両反射板１６，１７を大きくする必要があり、照明ユニット２全体が大型化してしまい、また両反射板１６，１７のなす角度が６０°を超えると、光源１から出てプリズムシート１８に直接入射する光線が増えて両反射板１６，１７にて多重反射する光線が減ってしまい、プリズムシート１８に入射する照明光線が十分均一にならないためである。
【００４６】
また、本実施形態のプリズムレンズ７は、上記３つの光学作用面１２，１３，１４（つまりは、少なくとも２つの反射面１３，１４と２つの透過面１２，１３を有する光学素子）としたことによって、観察光学系の小型化を可能にしている。さらに、上記光学作用面を回転非対称形状の自由曲面に形成することにより、画像の歪み等の諸収差を良好に補正している。
【００４７】
（第２実施形態）
図７には、本発明の第２実施形態であるヘッドマウントディスプレイに用いられる照明ユニットの構成を示している。なお、本実施形態において第１実施形態と共通する構成要素には同符号を付す。また、図７には示さないが、照明プリズム４、ディスプレイパネル５、プリズムレンズ７および偏光板３，６は第１実施形態と同じものが用いられている。
【００４８】
本実施形態では、照明ユニットの内部、すなわち第１および第２の反射板１６，１７およびプリズムシート１８によって囲まれる空間内に導光板２１（導光素子）を配置している。
【００４９】
導光板２１の２つの面２２，２３はそれぞれ、第１の反射板１６および第２の反射板１７に沿うように形成されており、導光板２１のもう１つの面２４はプリズムシート１８に沿うように形成されている。また、第１、２の反射板１６，１７の内側の面２５，２６は第１実施形態と同様に完全反射面である鏡面として形成されている。
【００５０】
本実施形態においては、図８に示すように、光源１から発せられた光線はまず導光板２１に入射する。導光板２１に入射した光線のうち一部の光線は導光板２１をそのまま透過してプリズムシート１８に入射し、プリズムシート１８から所定の角度で射出される。一方、他の光線は導光板２１の中を多重反射しながら進んだ後、導光板２１から射出して第１の反射板１６又は第２の反射板１７で反射し、再び導光板２１に入射する。そして、導光板２１内での多重反射および第１、第２の反射板１６，１７での反射を繰り返して面２４から射出し、プリズムシート１８に入射した光線は、プリズムシート１８から所定の角度で射出する。
【００５１】
本実施形態のように照明ユニット内に導光板２１を配置し、光源１からの照明光線に導光板２１内での多重反射および第１、２の反射板１６，１７での反射を繰り返えさせることにより、第１実施形態のものに比べて照明光線の均一化がより確実に行われる。
【００５２】
本実施形態においても、プリズムシート１８は、第１および第２の反射板１６，１７にそれぞれ所定の角度をもって対向しており、プリズムシート１８における両反射板１６，１７（つまりは光源１）とは反対側の面にはプリズム列が形成されている。プリズム列を構成する各プリズム部分は、その頂角が４５°に形成されている。
【００５３】
そして、本実施形態でも、プリズムシート１８から射出した照明光が画像表示素子に照射されるまでの光路（すなわち、プリズムシート１８から射出した照明光が照明プリズム４の第１の面９に入射し、第３の面１０で反射し、第２の面から射出してディスプレイパネル５に入射するまでの光路）の空気換算長をｓとし、プリズムシート１８への照明光の入射角をθとし、プリズム列の頂角をαとし、プリズムシート１８からの照明光の射出角をθ′とし、プリズムシート１８の屈折率をｎ_p とし、ディスプレイパネル５の辺の長さをＬとしたとき、４０°以上５０°以下のθについて、上記式（１）を満足している。
【００５４】
すなわち、第１実施形態と同様に、ディスプレイパネル５を照明するのに有効な光線が上記（１）式を満足するようにして、比較的、効率良く光源１からの照明光をディスプレイパネル５に導けるようにしている。
【００５５】
さらに、本実施形態において、光源１から射出された照明光線のプリズムシート１８への入射角分布は、図４（Ｂ）に示した分布とほぼ同様になる。このため本実施形態においても、プリズムシート１８への入射角θが４０°以上５０°以下の光線について式（１）を満足するように構成し、上記式（１）を満足する中で最も効率良くディスプレイパネル５を照明できるようにしている。
【００５６】
また、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、第１の反射板１６と第２の反射板１７とを１５°以上６０°以下の角度に組み合わせるようにし、照明ユニット２全体が大型化しないようにするとともに、プリズムシート１８に入射する照明光線の十分な均一化を図っている。
【００５７】
（第３実施形態）
図９には、本発明の第３実施形態であるヘッドマウントディスプレイに用いられる照明ユニットの構成を示している。なお、本実施形態において第１および第２実施形態と共通する構成要素には同符号を付す。また、図９には示さないが、照明プリズム４、ディスプレイパネル５、プリズムレンズ７および偏光板３，６は第１実施形態と同じものが用いられている。
【００５８】
本実施形態では、第２実施形態と同様に、照明ユニットの内部、すなわち第１および第２の反射板１６，１７およびプリズムシート１８によって囲まれる空間内に導光板２１を配置するとともに、第１の反射板１６′の内側の面に光拡散反射面を形成し、第２の反射板１７の内側の面に完全反射面である鏡面を形成している。
【００５９】
本実施形態においては、光源１から発せられた光線はまず導光板２１に入射する。導光板２１に入射した光線のうち一部の光線は導光板２１をそのまま透過してプリズムシート１８に入射し、プリズムシート１８から所定の角度で射出される。一方、他の光線は導光板２１の中を多重反射しながら進んだ後、導光板２１から射出して第１の反射板１６の拡散反射面で拡散反射したり第２の反射板１７で完全反射したりして、再び導光板２１に入射し、導光板２１内での多重反射および第１、２の反射板１６，１７での拡散反射又は完全反射を繰り返す。そして、導光板２１の面２４から射出した光線はプリズムシート１８に入射し、プリズムシート１８から所定の角度で射出する。
【００６０】
本実施形態のように照明ユニット内に導光板２１を配置し、さらに第１の反射板１６′に拡散反射面を設け、光源１からの照明光線に導光板２１内での多重反射および第１、２の反射板１６′，１７での拡散反射又は完全反射を繰り返えさせることにより、第１および第２実施形態のものに比べて照明光線の均一化がより確実に行われる。
【００６１】
本実施形態においても、プリズムシート１８は、第１，第２の反射板１６′，１７にそれぞれ所定の角度をもって対向しており、プリズムシート１８における両反射板１６′，１７（つまりは光源１）とは反対側の面にはプリズム列が形成されている。プリズム列を構成する各プリズム部分は、その頂角が４５°に形成されている。
【００６２】
そして、本実施形態でも、プリズムシート１８から射出した照明光が画像表示素子に照射されるまでの光路（すなわち、プリズムシート１８から射出した照明光が照明プリズム４の第１の面９に入射し、第３の面１０で反射し、第２の面から射出してディスプレイパネル５に入射するまでの光路）の空気換算長をｓとし、プリズムシート１８への照明光の入射角をθとし、プリズム列の頂角をαとし、プリズムシート１８からの照明光の射出角をθ′とし、プリズムシート１８の屈折率をｎ_p とし、ディスプレイパネル５の辺の長さをＬとしたとき、４０°以上５０°以下のθについて、上記式（１）を満足している。
【００６３】
すなわち、第１実施形態と同様に、ディスプレイパネル５を照明するのに有効な光線が上記（１）式を満足するようにして、比較的、効率良く光源１からの照明光をディスプレイパネル５に導けるようにしている。
【００６４】
さらに、本実施形態において、光源１から射出された照明光線のプリズムシート１８への入射角分布は、図４（Ｂ）に示した分布とほぼ同様になる。このため本実施形態においても、プリズムシート１８への入射角θが４０°以上５０°以下の光線について式（１）を満足するように構成し、上記式（１）を満足する中で最も効率良くディスプレイパネル５を照明できるようにしている。
【００６５】
また、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、第１の反射板１６′と第２の反射板１７とを１５°以上６０°以下の角度に組み合わせるようにし、照明ユニット２全体が大型化しないようにするとともに、プリズムシート１８に入射する照明光線の十分な均一化を図っている。
【００６６】
（第１〜第３実施形態の共通事項）
上記第１〜第３実施形態において、第１の偏光板３は照明プリズム４の第１の面９の近傍、すなわちディスプレイパネル５に対して入射側に配置されている。また、第２の偏光板６は照明プリズム４の第２の面１０の近傍、すなわちディスプレイパネル５に対して射出側に配置されている。
【００６７】
図１１に詳しく示すように、光源１からの無偏光の照明光２７は、第１の偏光板３を通過する際に第１の偏光方向に揃えられた偏光光２８となり、照明プリズム４の第１の面９に入射する。そして、照明プリズム４の第３の面１０で反射し、第２の面１１を透過してディスプレイパネル５に入射する。
【００６８】
なお、図１１において矢印記号は第２の面１０に対してＳ偏光およびＰ偏光のうち一方の状態を、丸囲みの・印は他方の状態を表す。
【００６９】
ディスプレイパネル５に入射した偏光光２９のうちディスプレイパネル５で第１の偏光方向に対して９０°の変調を受けた画像光は第２の偏光板６を透過し、変調を受けない光は第２の偏光板６で吸収される。これにより、不要な光がカットされた状態で画像光がプリズムレンズ７内に入射する。
【００７０】
以上が第１から第３実施形態のヘッドマウントディスプレイにおける主たる構成および光学的作用であるが、各実施形態では、照明プリズム４およびプリズムレンズ７の各面に反射防止膜を形成し、各面での光の反射を防止してフレアやゴーストの発生を防止している。
【００７１】
また、上記各実施形態では、第１，２の偏光板３，６をそれぞれ１ｍｍ以上、ディスプレイパネル５から離して配置している。これにより、図１２に示すように、太陽光３０が眼側から入射しても、各偏光板３，６上に焦点を結ばないようになっている。このため、太陽光による各偏光板３，６の劣化が防止される。
【００７２】
また、上記各実施形態では、図１３に示すように、照明プリズム４の第２の面１０で反射する照明光の入射角をφとし、照明プリズム４の屈折率をｎとしたときに、
sinφ≧１／ｎ …（３）
を満足するように設定し、全反射条件を満たしている。これにより、反射率を１００％として効果的にディスプレイパネル５を照明することが可能となる。
【００７３】
上記各実施形態の照明プリズム４は、屈折率が１．５２の硝子材を用いているので、第２の面１０で反射する照明光の入射角φは、φ≧４１．１を満足すればよい。
【００７４】
なお、図１４に示すように、照明プリズム４の第３の面１０での照明光の反射角φ１〜φ３が第３の面１０上の位置により異なる場合には、最小の入射角φ１の光線の反射率が、
Ｒ≧０．５ …（４）
を満足するように構成すればよい。
【００７５】
ここで、図２８に示すように、光線の射出角をφ′とすると、スネルの法則から、
ｎ・sin φ＝sin φ′ …（５）
が成り立つ。そして、このφ′を用いて、強度の反射率Ｒの図２８の紙面に対して平行な偏光成分（Ｐ偏光）Ｒｐと、上記紙面に垂直な偏光成分（Ｓ偏光）Ｒｓは次のように表される。
【００７６】
【数１】
…（６）
屈折率を１．５２とすると、入射角と反射率の関係は図２９で示され、この反射率が５０％以上となるように照明プリズム４の第３の面１０での入射角度を決めればよい。
【００７７】
また、図１５に示すように、照明プリズム４の第３の面１０で反射する照明光の偏光方向を、図１５に示すようにＳ偏光とすれば、光線の反射率をＰ偏光よりも高くでき、照明プリズム４の第３の面１０での照明光の入射角度の許容範囲を広くすることができる。
【００７８】
また、照明プリズム４の第３の面１０のうち照明光の入射角に対する反射率Ｒが、
Ｒ≧０．９ …（７）
を満たさない領域に反射膜を形成することにより、照明プリズム４で反射する光の入射角の範囲を広くすることができる。
【００７９】
また、上記各実施形態では、照明プリズム４として複屈折性の低い光学ガラスを使用しているため、照明プリズム４内で偏光の旋回が発生しない。
【００８０】
なお、照明プリズム４を安価に製造するために、この照明プリズム４にレンズ作用を持たせるときは、成形による製作が望ましい。そしてこの場合（特に、複屈折性が残存する場合）、照明プリズム４に入射した偏光光がプリズムレンズ７を射出した後、あるいは第２の偏光板６を射出した後において、ディスプレイパネル５が白を表示したときと黒を表示したときの光の強度比が５０：１以上になっていれば実用上問題はない。
【００８１】
さらに、上記各実施形態では、ディスプレイパネル５は不図示の保持部材を介して照明プリズム４に対し固定されており、さらにディスプレイパネル５は照明プリズム４と一体でプリズムレンズ７に対し位置調整できるようになっている。
【００８２】
これにより、ディスプレイパネル５と照明プリズム４との光学的配置を変えることなくプリズムレンズ７に対して位置調整することができ、光学性能の変化を生じさせずに最適な各要素の配置を得ることができる。
【００８３】
また、上記第１から第３実施形態では、ディスプレイパネル５はＲＧＢの各色画像が時間順次（フィールドシーケンシャル）で切替え表示されるようになっており、各色画像の切り替えタイミングに同期してディスプレイパネル５に入射する照明光の色を切り替えることによりカラー画像を表示する。
【００８４】
具体的には、ディスプレイパネル５として、シリコン基盤にＴＮ液晶を封入した液晶ディスプレイパネルを用い、高速で画像表示切替えを行えるようにしている。
【００８５】
また、同様に高速で駆動することができる、強誘電液晶を用いた液晶ディスプレイパネルや、微小なミラーアレイを駆動するミラーパネルを用いてもよい。なお、ミラーパネルを用いる場合には、偏光板３，６は不要となる。
【００８６】
一方、照明光の色切替えは、例えば、光源１に対して回転可能で回転位置に応じてＲＧＢの各色成分光を選択的に透過させるフィルタを用いたり、分子配向を電気的に変更可能な異方性材料により回折パターンを挟み込んで作ったフィルタを用いてＲＧＢの各色成分光の透過方向を選択的に照明プリズム４の方向としたりすることにより行う。
【００８７】
また、光源１としてそれぞれＲＧＢの各色光を発する３つの光源を設け、これら各光源の発光の時間順次切り替えを行うようにしてもよい。
【００８８】
（第４実施形態）
図１６には、本発明の第４実施形態であるヘッドマウントディスプレイの構成を示している。なお、本実施形態において第１〜第３実施形態と共通する構成要素には同符号を付す。また、照明ユニット２、照明プリズム４、ディスプレイパネル５、プリズムレンズ７および偏光板３，６は上記各実施形態と同じものが用いられている。
【００８９】
本実施形態では、第１の偏光板３を透過した偏光光をそのままの偏光状態でディスプレイパネル５に入射させるのではなく、照明プリズム４とディスプレイパネル５との間に位相板３０を配置し、照明光の偏光方向をディスプレイパネル５に最適な偏光方向に変換するようにしている。
【００９０】
（第５実施形態）
図１７には、本発明の第５実施形態であるヘッドマウントディスプレイにおけるディスプレイパネルの照明系の構成を示している。なお、本実施形態において第１〜第３実施形態と共通する構成要素には同符号を付す。また、照明ユニット２、照明プリズム４、ディスプレイパネル５、プリズムレンズ７および偏光板３，６は上記各実施形態と同じものが用いられている。
【００９１】
本実施形態では、照明プリズム４の第３の面１０のうち照明光の入射角に対する反射率Ｒが、
Ｒ≧０．９ …（７）
を満たさない領域に反射膜３１を形成している。これにより、照明プリズム４で反射する光の入射角の範囲を広くすることができる。
【００９２】
（第６実施形態）
図１８には、本発明の第６実施形態であるヘッドマウントディスプレイの構成を示している。なお、本実施形態において第１〜第３実施形態と共通する構成要素には同符号を付す。また、照明ユニット２、照明プリズム４、ディスプレイパネル５、プリズムレンズ７および偏光板３，６は上記各実施形態と同じものが用いられている。
【００９３】
本実施形態では、第２の偏光板６とプリズムレンズ７との間に、１／４位相板３２を配置している。
【００９４】
この場合、ディスプレイパネル５から射出して照明プリズム４を透過した画像光は、第２の偏光板６を透過して直線偏光の光となった後、１／４位相板３２によって円偏光もしくは楕円偏光になってプリズムレンズ７に入射する。これにより、プリズムレンズ７に入射する光が直線偏光ではなくなるため、プリズムレンズ７の内部での複屈折の影響が少なくなり、好ましい。
【００９５】
（第７実施形態）
図１９には、本発明の第７実施形態であるヘッドマウントディスプレイに用いられる照明プリズムの構成を示している。
【００９６】
本実施形態では、照明プリズム４の光学作用面以外の部分（側面３３）を拡散面とし、この拡散面に光吸収性を有する塗料、例えば黒色塗料を塗布している。
【００９７】
これにより、照明プリズム４の側面３３での不要光の乱反射を防止することができ、フレアやゴーストの発生を防止することができる。
【００９８】
（第８実施形態）
図２０には、本発明の第８実施形態であるヘッドマウントディスプレイに用いられる照明プリズムの構成を示している。
【００９９】
本実施形態では、照明プリズム４の光学作用面以外の部分（側面３４）を研磨面とし、この研磨面に反射防止膜を形成している。これにより、照明プリズム４の側面３４に入射した不要光をそのまま透過させて乱反射を防止することができ、フレアやゴーストの発生を防止することができる。
【０１００】
（第９実施形態）
図２１には、本発明の第９実施形態であるヘッドマウントディスプレイの構成を示している。なお、本実施形態において第１〜第３実施形態と共通する構成要素には同符号を付す。
【０１０１】
第１〜第８実施形態では、照明プリズム４における照明光の入射側および画像光の射出側にそれぞれ偏光板３，６を配置した場合について説明したが、本実施形態では、照明プリズム４とディスプレイパネル５との間にのみ偏光板３５を配置している。
【０１０２】
この場合、照明プリズム４からディスプレイパネル５に向かって射出した照明光は偏光板３５によって所定の偏光方向に揃えられてディスプレイパネル５に入射する。
【０１０３】
また、ディスプレイパネル５にて反射して照明プリズム４に向かって射出した照明光は、偏光板３５によって上記所定の偏光方向と同じ偏光方向に揃えられて照明プリズム４に入射する。
【０１０４】
以上説明した第１〜第９実施形態のヘッドマウントディスプレイは、図２２に示すように、光源１、ディスプレイパネル５、第１，２の偏光板３，６（第９実施形態では偏光板３５）および照明プリズム４が、プリズムレンズ７および観察者の左右の眼８の高さよりも上に位置するように、全体が縦方向にレイアウトされる。
【０１０５】
そして、このヘッドマウントディスプレイは、不図示のビデオやテレビ、パソコン、ＤＶＤプレーヤー等の画像情報供給装置に接続され、画像表示システムを構成する。画像情報供給装置からこのヘッドマウントディスプレイに画像情報が供給されると、その画像がディスプレイパネル５に表示され、プリズムレンズ７により拡大された画像が観察者により観察される。
【０１０６】
なお、図２３に示すように、光源１、ディスプレイパネル５、第１，２の偏光板３，６および照明プリズム４が、プリズムレンズ７および観察者の眼８の高さと同じ高さに位置するようなレイアウトを採ってもよい。
【０１０７】
（数値実施例）
次に、本発明の数値実施例を示す。本実施例では、光学系が偏心面で構成されているので、光学系の形状を表すために絶対座標系とローカル座標系とを設定する。図２４は絶対座標系とローカル座標系の説明図である。これについて説明する。
【０１０８】
絶対座標系の原点は、観察者の望ましき瞳孔位置の中心Ｏに設定し、Ｚ軸は点Ｏを通り瞳孔面に垂直な直線であって光学系の対称面（図の紙面）上にある。Ｙ軸は原点Ｏを通り上記対称面上でＺ軸に対して反時計回りに９０°の角度をなす直線である。Ｘ軸は原点Ｏを通り、Ｙ，Ｚ軸に対して直交する直線である。
【０１０９】
ローカル座標の原点Ｏｉは、絶対座標（dXi ，dYi ，dZi ）で 、各面Ｓｉ毎に設定する。ローカル座標のＺ軸は、ＹＺ平面内で原点Ｏｉを通り、絶対座標系のＺ軸と角度Tilt iをなす直線である。ここで角度Tilt iは、ローカル座標のＺ軸が、原点Ｏｉを通り絶対座標系のＺ軸に平行な直線に対して反時計回り方向の角度をなすときに正とする。
【０１１０】
ローカル座標のＹ軸は、原点Ｏｉを通りローカル座標のＺ軸に対して反時計回りに９０°の角度をなす直線である。ローカル座標のＸ軸は原点Ｏｉを通り、ローカル座標のＹ軸及びＺ軸に直交する直線である。
【０１１１】
各面の形状はローカル座標で表す。上記各実施形態において光学作用面の形状は、２次曲面を表す形状関数にゼルニケ多項式による非球面を有する形状をしており、以下に示す関数により表す。
【０１１２】
ここで、r は各面の基本曲率半径であり、c はｃ＝１／ｒである。また、ciは各面におけるi 番目のゼルニケ多項式の非球面係数である。
【０１１３】
表１は、図２２に示した実施形態の構成データであり、図２２に示したレイアウトのように配置して使用する形態のものである。
【０１１４】
ここで、Ｓｉ（ｉ= １〜１０）は図２４に示すようにプリズムレンズ７の３つの面、照明プリズム４の２つの面、ディスプレイパネル５の像面を示す。また、ｆはプリズムレンズ７の焦点距離に相当する値で、観察者の眼からの逆トレースにおいて、無限遠物体からの入射光の入射角度βと、その光線がディスプレイパネル５で結像する像高ｙ_m から、
ｆ＝ｙ_m ／tan （β）
として算出したものであり、ここでは単に焦点距離と呼ぶこととする。
【０１１５】
式（１）の数値実施例：
ｓ＝8.114mm
α＝45°
Δ＝1.178rad
ｎ_p ＝1.5
Ｌ＝7.163mm
14.7°＜θ′＜23.3°
2.136mm ＜ｓ・tan θ′＜3.489mm ＜１．７５Ｌ／２（＝7.267mm ）
式（２）の数値実施例：
sin φ＝0.70≧0.66（＝１／ｎ）
第１の反射板１６と第２の反射板１７のなす角度：45°（≧15°，≦60°）
第１の偏光板３の位置：
照明プリズム４の第１の面から0.8mm
ディスプレイパネル５の像面から空気換算長で7.7mm ≧1mm
第２の偏光板６の位置：
照明プリズム４の第２の面から0.5mm
ディスプレイパネル５の像面から空気換算長で3.2mm ≧1mm
表２は、図２３に示した実施形態の構成データであり、図２３に示したレイアウトのように配置して使用する形態のものである。
【０１１６】
ここで、Ｓｉ（ｉ= １〜１０）は図２４に示すようにプリズムレンズ７の３つの面、照明プリズム４の２つの面、ディスプレイパネル５の像面を示す。また、ｆはプリズムレンズ７の焦点距離に相当する値で、観察者の眼からの逆トレースにおいて、無限遠物体からの入射光の入射角度βと、その光線がディスプレイパネル５で結像する像高ｙ_m から、
ｆ＝ｙ_m ／tan （β）
として算出したものであり、ここでは単に焦点距離と呼ぶこととする。
【０１１７】
式（１）の数値実施例：
ｓ＝10.261mm
α＝45°
Δ＝1.178rad
ｎ_p ＝1.5
Ｌ＝9.550mm
14.7°＜θ′＜23.3°
2.701mm ＜ｓ・tan θ′＜4.413mm ＜１．７５Ｌ／２（＝8.356mm ）
式（２）の数値実施例：
sin φ＝0.74≧0.66（＝１／ｎ）
第１の反射板１６と第２の反射板１７のなす角度：45°（≧15°，≦60°）
第１の偏光板３の位置：
照明プリズム４の第１の面から0.8mm
ディスプレイパネル５の像面から空気換算長で9.9mm ≧1mm
第２の偏光板６の位置：
照明プリズム４の第２の面から0.5mm
ディスプレイパネル５の像面から空気換算長で3.9mm ≧1mm
上記第１〜第９実施形態では、反射型液晶ディスプレイパネルを用いたヘッドマウントディスプレイについて説明したが、本発明は透過型液晶ディスプレイパネル等の透過型画像表示素子を用いたヘッドマウントディスプレイにも適用することが可能である。
【０１１８】
また、本発明は、ヘッドマウントディスプレイ以外の画像表示装置や機器の画像表示系にも適用することが可能である。
【０１１９】
以下、透過型画像表示素子を用いた画像表示系の構成について説明する。
【０１２０】
（第１０実施形態）
図２５（Ａ）には、本発明の第１０実施形態である画像表示系の構成を示している。この図において、５１はＲＧＢの光（照明光）を発する光源、５２は光源５１からの照明光を主に後述する第１の反射板５６に向けて反射させるリフレクタである。
【０１２１】
第１の反射板５６は光源５１に対して所定角度をもって対向している。５７は第１の反射板５６に所定角度（ここでは、２５°：≧１５°，≦６０°）で組み合わされた第２の反射板である。
【０１２２】
このように第１の反射板５６と第２の反射板５７とを１５°以上６０°以下の角度に組み合わせることにより、両反射板５６，５７を小型化し、かつ光源５１から発せられてプリズムシート５８に入射する照明光線を十分に均一化することができる。
【０１２３】
なお、第１および２の反射板５６，５７の内側の面はそれぞれ、完全反射面である鏡面になっている。
【０１２４】
また、光源５１およびリフレクタ５２は、第１および第２の反射板５６，５７の組み合わせ箇所の近傍、具体的には第２の反射板５７における第１の反射板５６側に配置されている。なお、第１および第２の反射板５６，５７により請求の範囲にいう均一化素子が構成される。
【０１２５】
５８はプリズムシートであり、第２の反射板５７に所定角度をもって対向配置されている。このプリズムシート５８における両反射板５６，５７（つまりは光源５１）とは反対側の面にはプリズム列が形成されている。プリズム列を構成する各プリズム部分は、その頂角が４０°以上５０°以下に形成されている。
【０１２６】
５５は透過型液晶ディスプレイパネル（以下、単にディスプレイパネルという）であり、プリズムシート５８と平行に配置されている。このディスプレイパネル５５は、不図示のテレビ、ビデオ等の画像情報供給装置から供給された画像情報に応じて液晶層が駆動され、この液晶層を透過した照明光が画像光に変換されてディスプレイパネル５５から射出することによって画像を表示する。
【０１２７】
５９は上記構成要素を一体的に保持してユニット化するための保持部材である。
【０１２８】
本実施形態において、光源５１から発せられた照明光は、図２５（Ｂ）に示すように、そのほとんどが第１の反射板５６で反射した後さらに第２の反射板５７にて反射してプリズムシート５８に導かれ、所定の角度で射出される。このように多重反射光線がほとんどを占めるため、光源５１から発せられた照明光線がほぼ均一化されてプリズムシート５８に入射することになる。
【０１２９】
ここで本実施形態では、プリズムシート５８から射出した照明光がディスプレイパネル５５に照射されるまでの光路の空気換算長をｓとし、プリズムシート１８への照明光の入射角をθとし、プリズム列の頂角をαとし、プリズムシート１８からの照明光の射出角をθ′とし、プリズムシート１８の屈折率をｎ_p とし、ディスプレイパネルの辺の長さをＬとしたとき、４０°以上５０°以下のθについて、上記式（１）を満足している。
【０１３０】
しかも、本実施形態の場合、ｓが小さいため、上記式（２）をも満足している。これにより、第１〜第８実施形態のものに比べて、より効率良くディスプレイパネル５５を照明することができる。
【０１３１】
なお、ｓおよびθ′が式（１）の上限を超える領域では、プリズムシート５８から射出される光線は、ディスプレイパネル５５（特に、パネル５５中の画像表示範囲）から大きく外れた位置に導かれ、ディスプレイパネル５５の照明光線として有効なものとして扱えない。
【０１３２】
また、本実施形態において、プリズムシート５８への入射角θが４０°以上５０°以下の光線について式（１）を満足するように構成している理由については第１実施形態で述べた理由と同じである。
【０１３３】
なお、第１の反射面５６についてはその内側の面を拡散反射面として、照明光のより均一化を図るようにしてもよい。また、両反射面５６，５７とプリズムシート５８により囲まれる空間に、第２実施形態にて説明したような導光板を配置して、照明光のさらなる均一化を図るようにしてもよい。
【０１３４】
また、上記第１〜第１０実施形態では、光源からの照明光を反射板（均一化素子）により均一化してプリズムシートに入射させる場合について説明したが、本発明は、反射板を用いた均一化素子以外の均一化素子を用いる場合にも適用でき、さらには均一化素子を持たない画像表示系にも適用することができる。但し、導光素子を用いる等して光源からプリズムシートに入射する照明光のうち、プリズムシートへの入射角θが４０°以上５０°以下の光線の分布が最も多くなるように構成されていることが望ましい。
【０１３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、小型の光源を用いる場合でも、画像表示素子を効率良く照明することができ、明るい画像を表示させることができる。
【０１３６】
特に、光源からの照明光を均一化素子を通じてプリズムシートに入射させるようにすれば、画像表示素子を均一に照明することができ、ムラのない画像を表示させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態であるヘッドマウントディスプレイの構成図。
【図２】上記ヘッドマウントディスプレイに用いられる照明ユニットの構成図。
【図３】上記照明ユニットの光学条件を説明する模式図。
【図４】上記照明ユニットの光学作用の説明図。
【図５】上記照明ユニットの光学条件を説明するグラフ図。
【図６】上記照明ユニットの光学作用の説明図。
【図７】本発明の第２実施形態であるヘッドマウントディスプレイに用いられる照明ユニットの構成図。
【図８】上記第２実施形態における照明ユニットの光学作用の説明図。
【図９】本発明の第３実施形態であるヘッドマウントディスプレイに用いられる照明ユニットの構成図。
【図１０】上記第３実施形態における照明ユニットの光学作用の説明図。
【図１１】上記第１〜第３実施形態の照明系における偏光状態の説明図。
【図１２】上記第１〜第３実施形態のヘッドマウントディスプレイにおける偏光板の配置説明図。
【図１３】上記第１〜第３実施形態における照明プリズムの反射面における光学条件の説明図。
【図１４】上記第１〜第３実施形態における照明プリズムの反射面における光学条件の説明図。
【図１５】上記第１〜第３実施形態の照明系における好ましい偏光状態の説明図。
【図１６】本発明の第４実施形態であるヘッドマウントディスプレイの構成図。
【図１７】本発明の第５実施形態であるヘッドマウントディスプレイにおける照明系の構成図。
【図１８】本発明の第６実施形態であるヘッドマウントディスプレイの構成図。
【図１９】本発明の第７実施形態であるヘッドマウントディスプレイに用いられる照明プリズムの説明図。
【図２０】本発明の第８実施形態であるヘッドマウントディスプレイに用いられる照明プリズムの説明図。
【図２１】本発明の第９実施形態であるヘッドマウントディスプレイの構成図。
【図２２】上記第１〜第９実施形態のヘッドマウントディスプレイのレイアウト図。
【図２３】上記第１〜第９実施形態のヘッドマウントディスプレイの他のレイアウト図。
【図２４】絶対座標系とローカル座標系の説明図。
【図２５】本発明の第１０実施形態である画像表示系の構成図。
【図２６】従来のヘッドマウントディスプレイの構成図。
【図２７】従来のヘッドマウントディスプレイの構成図。
【図２８】スネルの法則の説明図。
【図２９】Ｐ偏光、Ｓ偏光の入射角と反射率との関係を表す図。
【符号の説明】
１，５１ 光源
２ 照明ユニット
３ 第１の偏光板
４ 照明プリズム
５ 反射型液晶ディスプレイパネル
６ 第２の偏光板
７ プリズムレンズ
８ 観察者の眼
１６，１７，５６，５７ 反射板
１８，５８ プリズムシート
２１ 導光板
３０ 位相板
３１ 反射膜
３２ １／４位相板
３５ 偏光板
５５ 透過型液晶ディスプレイパネル

Claims (5)

1. 光源と、該光源から発した光の光量分布を均一化する均一化素子と、該均一化素子から射出した光を屈折させるプリズム列を備えるプリズムシートと、該プリズムシートを射出した光が入射する照明光学素子と、該照明光学素子を射出した光を反射する反射型画像表示素子と、該反射型画像表示素子で反射した光を観察者へ導く観察光学素子とを有する画像表示装置であって、
   前記均一化素子は第１の反射板と第２の反射板を有し、前記第２の反射板における前記第１の反射板側に配置された前記光源から発した光を前記第１の反射板と前記第２の反射板により反射することによって光量分布を均一化しており、前記第１の反射板と前記第２の反射板は１５°以上６０°以下の角度で組み合わされることによって、前記プリズムシートに入射する光のうち、前記プリズムシートへの入射角θが４０°以上５０°以下の光線の分布を最大化しており、
   前記照明光学素子は、前記プリズムシートを射出した光が入射する第１の面と、前記反射型画像表示素子に向けて光を射出する第２の面と、前記第１の面から入射した光を前記第２の面に向けて反射する第３の面を有しており、
   前記反射型画像表示素子で反射した光は、前記照明光学素子の前記第２の面と前記第３の面を透過して前記観察光学素子に入射しており、
   前記観察光学素子は、前記照明光学素子の前記第３の面から射出した光を透過させる第１の光学作用面と、該第１の光学作用面を透過した光を反射する第２の光学作用面と、該第２の光学作用面で反射した光を、該第２の光学作用面を透過させて観察者へ導くように反射する第３の光学作用面とを有し、これらの光学作用面のうち少なくとも１つは回転非対称面であって、
   前記プリズムシートから射出した光が前記反射型画像表示素子に照射されるまでの光路の空気換算長をｓ、前記プリズムシートへの光の入射角をθ、前記プリズム列の頂角をα、前記プリズムシートから射出した光の射出角をθ′、前記プリズムシートの屈折率をｎ _p 、前記反射型画像表示素子の辺の長さをＬとしたとき、４０°以上５０°以下のθについて、
   ｜ｓ・tan θ′｜＜１．７５Ｌ／２
   但し、θ′≡Δ−sin^-1［ｎ_p・sin｛Δ−sin^-1（sinθ／ｎ_p）｝］
   Δ≡π／２−α／２
   なる条件を満足することを特徴とする画像表示装置。
2. ４０°以上５０°以下のθについて、
   ｜ｓ・tan θ′｜＜Ｌ／２
   を満足することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記第１の反射板と前記第２の反射板と前記プリズムシートにより囲まれた空間に、内面反射により光量分布を均一化する導光素子を有することを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
4. 前記第１の反射板と前記第２の反射板のうち少なくとも一方は拡散反射面を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像表示装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の画像表示装置と、該画像表示装置に画像情報を供給する画像情報供給装置とを有することを特徴とする画像表示システム。