JP4967319B2 - 映像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、映像表示装置に関し、特に、反射型の映像表示素子によって映像表示を行う映像表示装置に関する。

従来、所定の光源によって映像表示素子（空間光変調素子）を照明し、この映像表示素子からの映像光を光学系を介して所謂虚像として表示するＥＶＦ（Electric View Finder ）やＨＭＤ（Head Mount Display）等の映像表示装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この映像表示装置の映像表示素子について、入射光の反射角度を切り替えることで所要の映像を得るＤＭＤ（Digital Micromirror Device；商品名：テキサスインスツルメンツ社）と呼ばれる反射型の映像表示素子（例えば特許文献２参照）が知られている。この反射型の映像表示素子は、一般的に照明光の利用効率が良く、結果として高輝度或いは高コントラストの画像が得易い。
特開平７−２１８８６１号公報 特開昭６０−１７９７８１号公報

しかしながら、上記ＤＭＤ等の反射型の映像表示素子を用いた場合、不要光が観察者の眼に入らないようにするために所定の遮光部材を設ける必要がある。すなわち、図８に示すように、ＤＭＤ７０１の反射光７０３、７０４（これを以下の実施形態で言う「必要光」とする）は、ミラーやプリズム等の光学系７０２を介して（反射して）光束７０５として観察者の眼に導かれる。一方、ＤＭＤ７０１の反射光７０６（同じくこれを「不要光」とする）も光学系７０２を介して光束７０７として観察者へ向けて照射されるが、この不要光を観察者の眼に入らないように遮光しながら、必要光（映像光）の方は遮らないようにする必要があるため、観察者の眼の近傍（眼前）に遮光素子や遮光板等の遮光部材７０８を備える必要が生じ、その結果、装置構成の複雑化を招くことになる。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、明るい映像を得ることができるとともに、観察者の眼の近傍に遮光部材等を設けることなく、簡易な構成とすることができ、ひいては小型化（軽量化）、低コスト化が可能な映像表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る映像表示装置は、所定の光源と、前記光源の光を変調して映像を生成する空間光変調器であって、反射角度を変化させることにより、入射光を少なくとも第１の反射方向又は第２の反射方向に反射する素子がアレイ状に配列された空間光変調器と、前記光源からの光を前記空間光変調器へ導く照明光学系と、所定のホログラフィック光学素子を備え、前記空間光変調器からの映像を拡大して観察者の眼に導く接眼光学系とを備え、前記接眼光学系は、光路を構成する略板状の透明プリズムをさらに備え、前記空間光変調器で前記第１の反射方向に反射された第１の光束、及び前記第２の反射方向に反射された第２の光束は、共に前記略板状の該透明プリズムの端面から入射して該透明プリズム内を全反射しながら伝播し、前記ホログラフィック光学素子は、前記透明プリズムの表面又は内部において、前記第１の光束及び第２の光束の少なくとも一部分が重なる位置に配置されて、該ホログラフィック光学素子の角度選択性に基づいて、該ホログラフィック光学素子に入射される前記第１の光束と第２の光束とを分離し、これらの光束の一方を映像光として前記観察者の眼に導くことを特徴とする。

上記構成によれば、光源の光を変調して映像を生成する空間光変調器によって、反射角度を変化させることにより、入射光が少なくとも第１の反射方向又は第２の反射方向に反射され、照明光学系によって光源からの光が空間光変調器へ導かれ、所定のホログラフィック光学素子を備えた接眼光学系によって空間光変調器からの映像光が投影される。空間光変調器に対する入射光が第１の反射方向に反射された第１の光束、及び第２の反射方向に反射された第２の光束の少なくとも一部分が重なる位置に配置されたホログラフィック光学素子によって、該ホログラフィック光学素子の角度選択性に基づいて該ホログラフィック光学素子に入射される第１の光束と第２の光束とが分離される。

また、前記接眼投影光学系は、前記空間光変調器により生成された映像を拡大して観察者の眼に導くことが可能に構成される。さらにまた、前記接眼光学系は、前記映像光の光路を構成する所定の透明プリズムをさらに備え、前記ホログラフィック光学素子は、該透明プリズムの表面又は内部に設けられる。

また、上記構成において、前記ホログラフィック光学素子は、前記接眼光学系の光学パワーの少なくとも一部をなす光学パワーを有するものであることが好ましい。

また、上記構成において、前記ホログラフィック光学素子は、前記映像光の光路と外界光の光路とを合成するコンバイナ機能を有するものであることが好ましい。

また、上記構成において、前記光源は、少なくとも１つのピーク波長を有する波長特性を有し、該ピーク波長は前記ホログラフィック光学素子の回折ピーク波長と略一致することが好ましい。

さらに、上記構成において、前記光源は、ピーク波長の異なる複数の光源からなることが好ましい。

請求項１に係る映像表示装置によれば、反射角度を変化させて映像を表示する空間光変調器を用いることで、入射光（光源光）の利用効率が良く、明るい映像を得ることができるとともに、ホログラフィック光学素子によって第１の光束と第２の光束とが分離されるので、表示に必要な例えば第１の光束を観察者の眼の方向に導き、不要な第２の光束は第１の光束から分離させて観察者の眼に入射しない方向に導くといったことが可能となり、観察者の眼の近傍に当該不要光を遮蔽する遮蔽部材等を設けることなく、簡易な構成とすることができ、ひいては低コスト、小型化（軽量化）が可能となる。

また、接眼光学系が、空間光変調器により生成された映像を拡大して観察者の眼に導くので、すなわち、空間光変調器による小さな映像を拡大表示して観察できる構成であるので、小型の映像表示装置例えばＨＭＤによって且つ大きな視野角（大画面）で、パーソナルな映像鑑賞が可能となる。さらにまた、ホログラフィック光学素子が、接眼光学系に備えられた透明プリズムの表面又は内部に設けられる構成であるので、ホログラフィック光学素子を介して外界及び映像が観察でき、良好なシースルー表示が可能となる。

請求項２に係る映像表示装置によれば、ホログラフィック光学素子が、接眼光学系の光学パワーの少なくとも一部をなす光学パワー（焦点距離ｆの逆数「１／ｆ」）を有するものであるので、換言すれば、ホログラフィック光学素子がレンズ機能すなわち波面変換機能（波面変換機能はレンズ機能を内包している）を有しているので、この波面変換機能により構成部材が減らせると共に光学配置の自由度が高くなり、例えば光束の進行方向が好適に切り替えられてなるコンパクトな光路構成とすることができる。

請求項３に係る映像表示装置によれば、接眼光学系のホログラフィック光学素子が、映像光の光路と外界光の光路とを合成するコンバイナ機能、すなわち光路合成機能を有するので、ホログラフィック光学素子を介して外界（外界光）を観察しながら映像（映像光）を観察することができる。

請求項４に係る映像表示装置によれば、光源が少なくとも１つのピーク波長を有する波長特性を有するものとされ、この光源のピーク波長がホログラフィック光学素子の回折ピーク波長と略一致するので、光源の波長特性とホログラフィック光学素子とを合わせることで光利用効率を向上させることができ、より良好な映像を得ることができる。

請求項５に係る映像表示装置によれば、光源がピーク波長の異なる複数の光源からなるので、ピーク波長の異なる複数の光源つまり例えばＲ、Ｇ、Ｂ色の点光源によってカラー映像表示することが可能となり、ひいてはより多様（複雑）な情報表示を行うことが可能となる。

図１は、本実施形態に係る映像表示装置１の概略構成図である。同図に示すように映像表示装置１は、照明光源２、照明光学系３、映像表示素子４、透明プリズム５及びＨＯＥ６を備えている。照明光源２は、映像表示素子４を照明する光源である。この照明光源２は、後述するＨＯＥ６の回折ピーク波長を含む発光波長特性を有する光源であることが望ましく、さらにはこの発光波長特性がピーク特性を有する（波長ピークを有する照明光；光源光とする）ことが望ましい。照明光源２をこのような光源とすることで、ＨＯＥ６による不要な回折光の発生を避けることができ、これにより、良好な映像表示が可能となるとともに、光のエネルギー利用効率を高めることができる。具体的には、照明光源２として例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）が採用される。

照明光学系３は、照明光源２からの光束（光源光）を映像表示素子４に導く例えば反射鏡等の光学系である。照明光学系３は、光学的なパワー（光学パワー）、ここでは正の光学パワーを有しており、光源光を集光して効率良く映像表示素子４を照明する。

映像表示素子４は、所定の映像を表示する反射型の空間光変調素子（２次元空間光変調器）である。具体的には、映像表示素子４は、この映像表示素子４に入射される光の反射角度（反射させる向き）を切り替える素子がアレイ状（マトリクス状）に配列されてなる上記ＤＭＤが用いられる。ここでは、図１に示すように、照明光学系３により導かれた光源光（入射光束Ｌ０）が、映像表示素子４における各素子の上記反射角度の違いに応じて、例えば第１の光線方向における第１光束Ｌ１、及び第２の光線方向における第２光束Ｌ２として反射される。

透明プリズム５は、映像表示素子４からの映像光の光路を構成するものであり、観察者に対する接眼光学系（投影光学系）をなすものである。透明プリズム５は、ガラスや透明樹脂等の透明部材からなる例えば図１に示すような略板状のプリズム体からなる。透明プリズム５は、例えば第１透明部材５１及び第２透明部材５２を備えてなり、それぞれ例えばクサビ状或いはテーパ面状に形成された一端面同士が接合（例えば接着）されて一枚の板状に一体化されており、この第１透明部材５１と第２透明部材５２との接合面（境界部）においてＨＯＥ６を挟持している。なお、映像表示素子４からの第１光束Ｌ１及び第２光束Ｌ２は、透明プリズム５（第１透明部材５１）の入射面５０１（上端面）からプリズム内に入射し、それぞれＨＯＥ６へ到達するように反射面５０２、５０３（側面）において全反射される。

ＨＯＥ６は、ホログラフィー表示が可能に構成された反射型の体積位相型のホログラフィック光学素子（ＨＯＥ；Holographic Optical Element）であり、接眼光学系（投影光学系）をなすものである。体積位相型ＨＯＥは、分岐したレーザ光のようなコヒーレンシーの高い２光束を感材に入射し、その干渉縞を屈折率変調として記録、作製される。感材としては、銀塩乳剤、重クロム酸ゼラチン、フォトポリマー等があり、特にフォトポリマーはドライプロセスで扱えるため最も望ましい。ＨＯＥ６は、上記透明プリズム５つまり第１透明部材５１或いは第２透明部材５２の表面又は内部に設けられている。ここでは、ＨＯＥ６は上記第１及び第２透明部材５１、５２の接合面部、すなわち透明プリズム５の内部に設けられている。また、ＨＯＥ６は、接眼光学系のレンズ機能、映像表示素子４からの光線の分離機能、及び外界光と映像光との光路合成機能の３つの機能を兼ね備えている。この各機能について以下に説明する。

ＨＯＥ６は、例えば光学的に軸対称或いは軸非対称な正の光学パワー（光学パワーは焦点距離ｆとするとこの逆数「１／ｆ」で与えられる）を有して、接眼光学系の光学パワーの少なくとも一部をなしており、接眼光学系におけるレンズ機能を果たしている。このレンズ機能を備えることで、結果として映像表示素子４に表示された映像が拡大されて観察者の眼に届く。なお、光学パワーを備えることは、別の見方をすれば、光に対する波面変換機能（上記レンズ機能を含む；波面変換されるものが全てレンズ機能を有するとは限らない）を備えることであり、この波面変換機能によって光学部材が減らせると共に光学配置の自由度が高くなり、例えば光束の進行方向（反射方向）が好適に切り替えられてなるコンパクトな光路構成とすることができる。

また、ＨＯＥ６は、映像表示素子４から光線を分離する、すなわち第１光束Ｌ１及び第２光束Ｌ２を互いに分離する分離機能を有している。この第１及び第２光束Ｌ１、Ｌ２の分離は、ＨＯＥ６が有する後述の角度選択性に基づいて行われる。図２は、映像表示素子４からの光線がＨＯＥ６によって分離される様子を説明する模式図である（光源や照明光学系等は図示を省略している）。同図に示すように、映像表示素子４から射出された符号１０３に示す光線（第１光束Ｌ１に相当）は、ＨＯＥ６を回折（反射）して、符号１０４に示す光線のように観察者の眼（瞳）に入射するが、映像表示素子４から射出された符号１０５に示す光線（第２光束Ｌ２に相当）は、符号１０６に示す光線のようにＨＯＥ６を回折せずに通過（透過）する。

ここで、図３は、ＨＯＥ６に対する入射光の波長を固定して考えた場合の、該入射光の各入射角度に対するＨＯＥ６の回折効率の一例を概略的に示すグラフ図であり、横軸が入射角度、縦軸が回折効率を示す。同図に示すように、ＨＯＥ６の回折効率は、入射光線の入射角度に応じて回折効率が異なる。具体的には、或る入射角度において回折効率がピークとなり（以降、この回折効率のピークのことを「回折ピーク」（回折ピーク２０１）といい、回折ピークにおける波長のことを「回折ピーク波長」という）、これ以外の入射角度においては回折効率が略ゼロとなる。このように、ＨＯＥ６は入射角度の違いによって回折したり回折しなかったりする特性、すなわち回折における角度選択性（回折角度選択性）を有している。ＨＯＥ６に対する第１光束Ｌ１の入射角度における回折効率は、回折ピーク２０１に示す回折効率であり、第１光束Ｌ１はＨＯＥ６を回折するものの、第２光束Ｌ２の入射角度における回折効率は略ゼロであり、第２光束Ｌ２はＨＯＥ６を回折せずにそのまま通過する。

これについて図１では、ＨＯＥ６に対して例えば入射角αで入射した第１光束Ｌ１は、符号１０１に示すようにＨＯＥ６を回折して観察者の眼に到達し、一方、ＨＯＥ６に対して例えば入射角βで入射した第２光束Ｌ２は、符号１０２に示すようにＨＯＥ６を回折せずに通過する。なお、第１光束Ｌ１は、観察する映像に必要な、換言すればＨＯＥ６による表示に必要な光束（映像情報）を示しており、一方、第２光束Ｌ２は、当該表示に不要な光束（破棄されるべき光束；第１光束Ｌ１と混色するなどして所要の映像を得る妨げとなる光束）を示している。このようにＨＯＥ６によって光線分離が行われ、必要な第１光束Ｌ１が観察され、不要な第２光束Ｌ２は観察されない。

ただし、ＨＯＥ６は、映像表示素子４からの第１光束Ｌ１及び第２光束Ｌ２の少なくとも一部分が重なる位置に配置されている。本実施形態では、図１に示すように、当該第１光束Ｌ１及び第２光束Ｌ２の少なくとも一部分が重なる位置として、ＨＯＥ６が第１及び第２透明部材５１、５２の接合面部（界面部）に配置されている。さらに具体的には、ＨＯＥ６における映像表示素子４からの光線の例えば入射面（表面）上で第１及び第２光束Ｌ１、Ｌ２が重なるような位置となるようにＨＯＥ６が配置されている。

また、ＨＯＥ６は、映像光と外界光との光路合成機能、すなわち映像光の光路と外界光の光路とを合成する所謂コンバイナ機能を有している。図１において、符号Ｐ１〜Ｐ３は外界光（外界光Ｐ１〜Ｐ３とする）を示している。光路は透明プリズム５内に構成されているため、観察者から見れば表示映像（映像光）と外界光との両方が同時に観察される。この場合、例えば外界光Ｐ１は透明プリズム５とＨＯＥ６とを透過するが、この外界光Ｐ１と、ＨＯＥ６を回折された符号１０１に示す第１光束Ｌ１とが合成され、観察者の眼に導かれる。後述のＨＯＥ６の波長選択性を利用して、回折ピークの回折半値幅２０３（後述の図４参照）が例えば約１０〜２０ｎｍとなるように設定すれば、ごく僅かな波長領域の損失のみで外界光Ｐ１の殆どを観察者の眼に到達させることが可能となる。なお、外界光Ｐ２、Ｐ３は、透明プリズム５を透過して（ＨＯＥ６は透過しない）観察者の眼に到達する。

図４は、ＨＯＥ６に対する入射光の入射角度（例えば図１に示す入射角度α）を固定して考えた場合の、該入射光の各波長に対するＨＯＥ６の回折効率の一例を概略的に示すグラフ図であり、横軸が波長、縦軸が回折効率を示す。同図に示すように、ＨＯＥ６は、入射光の波長の違いによって回折したり回折しなかったりする特性、すなわち回折における波長選択性（回折波長選択性）も有しており、照明光源２の照明光（光源光）を、該照明光の波長ピークが、ＨＯＥ６の回折ピーク２０２（図３に示す回折ピーク２０１に相当）における回折ピーク波長と略一致するものとすることで、ＨＯＥ６による不要な回折光の発生を防止して上記光線の分離効率を高めることができる。

以上のように、本実施形態の映像表示装置１（後述の映像表示装置１０）によれば、照明光源２からの光が照明光学系３によって映像表示素子４へ導かれ、照明光源２の光を変調して映像を生成する映像表示素子４によって、反射角度を変化させることで入射光が少なくとも第１の反射方向又は第２の反射方向に反射される。また、ＨＯＥ６を備えた投影光学系（透明プリズム５及びＨＯＥ６）によって映像表示素子４からの映像光が投影される。そして、映像表示素子４に対する入射光が第１の反射方向に反射された第１光束Ｌ１、及び第２の反射方向に反射された第２光束Ｌ２の少なくとも一部分が重なる位置に配置されたＨＯＥ６によって、該ＨＯＥ６の角度選択性に基づいて該ＨＯＥ６に入射される第１光束Ｌ１（必要光）と第２光束Ｌ２（不要光）とが分離される。

このように、反射角度を変化させることで入射光を異なる反射方向に反射させる映像表示素子４を用いることで、入射光（光源光或いは照明光学系３による照明光）の利用効率が良く、明るい映像を得ることができるとともに、ＨＯＥ６によって第１光束Ｌ１と第２光束Ｌ２とが分離されるので、例えば表示に必要な第１光束Ｌ１を観察者の眼の方向に導き、不要な第２光束Ｌ２は第１光束Ｌ１から分離させて観察者の眼に入射しない方向に導くといったことが可能となり、観察者の眼の近傍に不要光を遮蔽する遮蔽部材等を設けることなく、簡易な構成とすることができ、ひいては低コスト、小型化（軽量化）が可能となる。

また、上記投影光学系が、映像表示素子４により生成された映像を拡大して観察者の眼に導くことが可能に構成された接眼光学系（透明プリズム５及びＨＯＥ６からなる接眼光学系）であるので、すなわち、映像表示素子４による小さな映像を拡大表示して観察できる構成であるので、小型の映像表示装置例えばＨＭＤによって（ＨＭＤのように頭部に装着可能な小型の映像表示装置を用いて）、大きな視野角（大画面）でパーソナルな映像鑑賞が可能となる。

また、ＨＯＥ６が、接眼光学系の光学パワーの少なくとも一部をなす光学パワーを有するものであるので、換言すれば、ＨＯＥ６がレンズ機能すなわち波面変換機能を有しているので、この波面変換機能により構成部材が減らせると共に光学配置の自由度が高くなり、例えば光束の進行方向が好適に切り替えられてなるコンパクトな光路構成とすることができる。

また、接眼光学系のＨＯＥ６が、映像光の光路と外界光の光路とを合成するコンバイナ機能、すなわち光路合成機能を有するので、ＨＯＥ６を介して外界（外界光）を観察しながら映像（映像光）を観察する（外界と映像とを同時に観察する）ことができる。

また、接眼光学系は、映像光の光路を構成する透明プリズム５をさらに備え、ＨＯＥ６が、この透明プリズム５の表面又は内部に設けられる構成であるので、ＨＯＥ６を介して外界及び映像が観察でき、良好なシースルー表示が可能となる。

また、照明光源２が少なくとも１つのピーク波長を有する波長特性を有するものとされ、この照明光源２のピーク波長がＨＯＥ６の回折ピーク波長と略一致するので、照明光源２の波長特性とＨＯＥ６とを合わせることで光利用効率を向上させることができ、より良好な映像を得ることができる。

なお、本実施形態では、ＨＯＥ６を反射型のＨＯＥとして構成することで、良好な角度選択特性を得ている。

なお、本発明は以下の態様をとることができる。

（Ａ）上記照明光源２を、ピーク波長の異なる、すなわち色の異なる複数の光源からなる光源としてもよい。この場合、照明光源２を例えばＲ、Ｇ、Ｂ各色のＬＥＤ（点光源）を備えたＬＥＤユニットで構成してもよい（照明光源２を３つのピーク波長を有する波長特性を有する光源としてもよい）。また、これに応じてＨＯＥ６を、図５に示すようにＲ、Ｇ、Ｂ各色に対応する３つの回折ピーク２１１〜２１３を有する回折効率となるものとし、各色の光線について、上記実施形態と同様にこのＨＯＥの各色に対する角度選択性を利用して必要光、不要光の分離を行う構成としてもよい。これにより、カラー映像表示が可能となり、ひいてはより多様（複雑）な情報表示が可能となる。

なお、この場合も図４での説明と同様に、ＨＯＥの上記３つの回折ピーク２１１〜２１３に基づく波長選択性を利用して、各色のＬＥＤの発光波長中心がＨＯＥの各回折ピーク２１１〜２１３の回折半値幅に入るように設定すれば、或いは各回折ピーク２１１〜２１３の回折半値幅を好適な値に設定すれば、このＨＯＥによる不要な回折光の発生を避けることができ（光線の分離効率を高めることができ）、これにより、良好な映像表示が可能となるとともに、光のエネルギー利用効率を高める（光源光を有効に使う）ことができる。ただし、本説明において、横軸を入射角度とした場合の各回折ピーク（図３に対応する）と、横軸を波長とした場合の各回折ピーク（図4に対応する）とを、同じ回折ピーク２１１〜２１３として扱っている。

（Ｂ）上記映像表示装置１では、接眼光学系として光学パワーを有するＨＯＥ６を備えているが、図６に示す映像表示装置１０のように、このＨＯＥ６に加えて、さらにレンズ７（光学パワーを有している）を備える構成としてもよい。ただし、映像表示装置１０では、照明光源２、照明光学系３及び透明プリズム５は図示省略している（以下の図７についても同じ）。この場合、映像表示素子４からの光束３０１（第１光束Ｌ１に相当）は、ＨＯＥ６を回折して光束３０３として観察者の眼に導かれる。この光束３０３は、同図に示すようにＨＯＥ６とレンズ７との両方の光学パワーによって集光される。なお、光束３０２（第２光束Ｌ２に相当）はＨＯＥ６で回折せずに光束３０１と分離される。

（Ｃ）上記映像表示装置１では、接眼光学系として光学パワーを有するＨＯＥ６を備えているが、図７に示す映像表示装置１０のように、このＨＯＥ６として光学パワーが無いつまり光学的に正又は負のパワーを持っていないものを採用し、さらにレンズ７（光学パワーを有している）を備える構成としてもよい。この場合、上記と同様、映像表示素子４からの光束３０１は、ＨＯＥ６を回折して光束３０４として観察者の眼に導かれる。ただし、この光束３０４は、同図に示すようにＨＯＥ６では集光されず、レンズ７のみによって集光される。

本実施形態に係る映像表示装置の概略構成図である。 上記映像表示装置の映像表示素子からの光線がＨＯＥによって分離される様子を説明するための模式図である。 上記ＨＯＥに対する入射光の波長を固定して考えた場合の、該入射光の各入射角度に対するＨＯＥの回折効率の一例を概略的に示すグラフ図である。 上記ＨＯＥに対する入射光の入射角度を固定して考えた場合の、該入射光の各波長に対するＨＯＥの回折効率の一例を概略的に示すグラフ図である。 上記映像表示装置の一変形例に関し、ＲＧＢ各色に対応するＨＯＥの回折効率の一例を概略的に示すグラフ図である。 上記映像表示装置の一変形例に関し、接眼光学系にレンズを備え、ＨＯＥとレンズ両方に光学パワーをもたせた場合を示す模式図である。 上記映像表示装置の一変形例に関し、接眼光学系にレンズを備え、レンズのみに光学パワーをもたせた場合を示す模式図である。 従来における映像表示装置の概略構成図である。

１ 映像表示装置
２ 照明光源（光源）
３ 照明光学系
４ 映像表示素子（空間光変調器）
５ 透明プリズム（投影光学系；接眼光学系）
６ ＨＯＥ（ホログラフィック光学素子；投影光学系；接眼光学系）
Ｌ１ 第１光束（第１の光束）
Ｌ２ 第２光束（第２の光束）

Claims (5)

1. 所定の光源と、
   前記光源の光を変調して映像を生成する空間光変調器であって、反射角度を変化させることにより、入射光を少なくとも第１の反射方向又は第２の反射方向に反射する素子がアレイ状に配列された空間光変調器と、
   前記光源からの光を前記空間光変調器へ導く照明光学系と、
   所定のホログラフィック光学素子を備え、前記空間光変調器からの映像を拡大して観察者の眼に導く接眼光学系とを備え、
   前記接眼光学系は、光路を構成する略板状の透明プリズムをさらに備え、前記空間光変調器で前記第１の反射方向に反射された第１の光束、及び前記第２の反射方向に反射された第２の光束は、共に前記略板状の該透明プリズムの端面から入射して該透明プリズム内を全反射しながら伝播し、
   前記ホログラフィック光学素子は、前記透明プリズムの表面又は内部において、前記第１の光束及び第２の光束の少なくとも一部分が重なる位置に配置されて、該ホログラフィック光学素子の角度選択性に基づいて、該ホログラフィック光学素子に入射される前記第１の光束と第２の光束とを分離し、これらの光束の一方を映像光として前記観察者の眼に導くことを特徴とする映像表示装置。
2. 前記ホログラフィック光学素子は、前記接眼光学系の光学パワーの少なくとも一部をなす光学パワーを有するものであることを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
3. 前記ホログラフィック光学素子は、前記映像光の光路と外界光の光路とを合成するコンバイナ機能を有するものであることを特徴とする請求項２記載の映像表示装置。
4. 前記光源は、少なくとも１つのピーク波長を有する波長特性を有し、該ピーク波長は前記ホログラフィック光学素子の回折ピーク波長と略一致することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の映像表示装置。
5. 前記光源は、ピーク波長の異なる複数の光源からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の映像表示装置。

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