B2は、ハーフミラー面S2の大部分と面S4の大部分とで接合されている。5は偏光板であり、偏光板3と偏光軸が略直交するように配置されている。S2,S4の接合部は、反射型LCD4上に表示された画像の拡大虚像を形成する接眼光学系ISを構成している。4.【0090】本実施形態では、該接眼光学系ISが観察者の視軸方向(図中Z軸方向)に薄くなるように、該接眼光学系ISを構成する各面を光路に対して偏心させた構成としている。was.【0091】特に、反射面S5,S6を偏心配置している。中でも面S5において反射する光束に対しては、第2光学素子B2を構成する材質の屈折率をnとするとき、最終的に観察者の瞳Eに導かれる光線の面S5への入射角がarcsin(1/n)以上の角度となるように大きく偏心させている。angles.【0092】このとき、接眼光学系ISの構成要素である曲面S3、S5,S6のうち少なくとも1面は、それぞれ図1の紙面に対して垂直な方向(x軸方向)に関してのみ対称性を有し、紙面を対称面とした非対称非球面で構成されることが収差補正上好ましい。correction.【0093】更に、面S3,S5,S6全てがそれぞれ紙面を対称面とした非対称非球面で構成されると、収差補正が更に良好になる。better.【0094】以下、図4を用いて、本実施形態の画像表示装置における光学的作用について説明する。2,偏光板3を通ってS偏光成分のみが透過され、S偏光の照明光束を形成する。照明光束は、第1光学素子B1の入射面として作用する面S1より第1光学素子B1に入射し、ハーフミラーとして作用する面S2で一部が反射、一部が透過する。面S2で反射された光束は、射出面及び入射面として作用する面S3より射出して、反射型LCD4を照明する照明光束を形成する。LCD4で、適宜光変調され反射される。LCD4で反射された光束は面S3より再び第1光学素子B1に入射し、ハーフミラー面S2に導かれ、一部が透過し、一部が反射される。S6で反射されて、再度面S5に導かれ、面S5より第2光学素子B2を射出して偏光板5に入射する。5.【0098】偏光板5ではP偏光成分が透過し、S偏光成分が吸収されて表示光束が形成される。偏光板5を通った表示光束は観察者の瞳Eに到達する。観察者の瞳Eの直前に偏光板5を配置しているため、ハーフミラーS2を透過したS偏光の照明光束中の瞳Eに向かう光は偏光板5で吸収され、不要光の発生を防いでいる。viewer4に基づく画像情報の虚像を視認させている。LCDの表示面と各画角の主光線とのなす角度を垂直に近い状態にしている。このため、視角特性変化の激しい反射型LCDを使用した場合にも画面全体で高いコントラストの画像が得られるという利点を有する。obtained.【0101】尚、面S2をハーフミラーとする代わりに、面S2と接合する面S4をハーフミラーとしても同様の作用・効果が得られる。これは後述の実施形態においても同様である。(PBS)を省略することも可能である。この場合にも,接合面である面S4にPBS作用を持たせても同様に構成することができる。action.【0103】また、図4の実施形態4の構成においても、複数のユニットを全て接合することで組立調整の簡略化を図ることが可能である。units.【0104】図6は本発明の第6の実施形態の要部概略図である。B2との間に偏光板5を挟んで接合した構成より成り、それ以外は図4の実施形態4と同様である。Fig.【0105】以下、図6を用いて本実施形態における光学作用を説明する。FIG.【0106】面光源1から出た光は、レンズ系2によって面光源1上の点から発散される光束の発散度合いが弱められて、レンズ系2と第1光学素子B1とに挟まれて接合された偏光板3を通ってS偏光成分のみが透過され、S偏光の光束を形成する。B1,ハーフミラーとして作用する面S2で一部が反射、一部が透過する。透過したS偏光光束は偏光板5で吸収され,反射したS偏光光束は射出面及び入射面として作用する面S3より射出して、反射型LCD4を照明する照明光束を形成する。LCD4で適宜光変調され反射される。S3より再び第1光学素子B1に入射し、ハーフミラーとして作用する面S2に導かれ一部が反射、一部が透過する。反射された光は面光源1の方に戻り,透過した表示光束のうち,面S2と面S4の間に接合配置された偏光板5によって非表示光であるS偏光成分は吸収され、表示光であるP偏光成分の光束のみが透過し、偏光板5と接合された面S4に導かれる。5.【0109】第2光学素子B2の入射面として作用する面S4から、第2光学素子B2に表示光束が入射し、反射面として作用する曲面S5で全反射した後、反射膜を施され反射面として作用する曲面S6で反射されて、再度面S5に導かれ、面S5より第2光学素子B2を射出して観察者の瞳Eに達する。viewer4に基づく画像情報の虚像を視認させている。このとき、観察者は、面S3,S5,S6及び面S2,偏光板5,S4の接合部からなる接眼光学系ISの各面の屈折力により、反射型LCD4上に基づく画像が拡大された虚像を視認している。image.【0111】このように構成することで、HMDの組立時に位置合わせする光学部品点数を更に減らし、光源手段LSの一部まで含めて調整を容易にしている。LCD4からの反射光束を透過させる箇所とが重複した構成においても、第1光学素子の1つの面と第2光学素子の1つの面とを同一面形状で構成し、接合精度を出しやすくすることが可能である。is.【0113】図7は、本発明の画像表示装置の実施形態7の要部概略図である。図中、第1光学素子の面S1と第2光学素子の面S5とが同一面形状であり、第1光学素子B1の面S2はハーフミラーである。それ以外の符号は前記の実施形態と同様である。embodiment.【0114】以下、図7を用いて、本実施形態における光学的作用について説明する。2,偏光板3を通ってS偏光成分のみが透過され、S偏光の照明光束を形成する。照明光束は、第1光学素子B1の入射面として作用する面S1より第1光学素子B1に入射し、ハーフミラーとして作用する面S2で一部が反射、一部が透過する。面S2で反射された光束は、射出面及び入射面として作用する面S3より射出して、反射型LCD4を照明する照明光束を形成する。LCD4で、適宜光変調され、反射される。反射された光束は面S3より再び第1光学素子B1に入射し、ハーフミラー面S2に導かれ、一部が透過し、一部が反射される。S6で反射されて、再度面S5に導かれ、面S5より第2光学素子B2を射出して偏光板5に入射する。5.【0118】偏光板5ではP偏光成分が透過し、S偏光成分が吸収されて表示光束が形成される。偏光板5を通った表示光束は観察者の瞳Eに到達する。観察者の瞳Eの直前に偏光板5を配置しているため、ハーフミラーを透過したS偏光の照明光束中の瞳Eに向かう光は偏光板5で吸収され、不要光の発生を防いでいる。viewer4に基づく画像情報の虚像を視認させている。B1の面S1と第2光学素子B2の面S5とを同一面形状としたため、第1光学素子B1と第2光学素子B2とを接合する精度を出しやすくなるという利点も有する。B2.【0121】また、接合面をハーフミラーでなく、偏光ビームスプリッタ(PBS)とすることも可能である。(PBS).【0122】図8は、本発明の画像表示装置の実施形態8の要部概略図である。それ以外の符号は前記の実施形態と同様である。embodiment.【0123】以下、図8を用いて、本実施形態の画像表示装置における光学的作用について説明する。2,偏光板3を通ってS偏光成分のみが透過され、S偏光の照明光束を形成する。PBSとして作用する面S2に導かれる。S偏光である照明光束は面S2で全て反射される。surface3より射出して、反射型LCD4を照明する照明光束を形成する。LCD4で適宜光変調され反射される。S3より再び第1光学素子B1に入射し、PBS面S2に導かれ、P偏光成分のみが透過し、S偏光成分が反射されて表示光束が形成される。S5より第2光学素子B2を射出して観察者の瞳Eに達する。viewer4で表示した画像情報の虚像を視認させている。4.【0127】本実施形態によれば、面S2をPBSとしたため、実施形態6に対して光利用効率が高まる。検光子として作用する偏光板5が不要になる。unnecessary.【0128】また、偏光子として作用する偏光板3を省くことも可能である。polarizer.【0129】図9は、本発明の画像表示装置の実施形態9の要部概略図である。本実施形態と実施形態8との違いは、第2光学素子B2の反射面S6の一部を反射膜非形成部とした点であり、図中の符号、その他の構成は前述の実施形態7と同じである。that.【0130】以下、図9を用いて、本実施形態の画像表示装置における光学的作用について説明する。S2でS偏光成分のみが反射され、P偏光成分は透過する。B2の反射膜非形成部より外部に出るように面S2への入射角が設定されており、不要光が瞳Eに導かれないように構成されている。面S2で反射されたS偏光成分の光束は、射出面及び入射面として作用する面S3より射出して、反射型LCD4を照明する照明光束を形成する。LCD4で適宜光変調され反射される。S3より再び第1光学素子B1に入射し、PBS面S2に導かれ、P偏光成分のみが透過し、S偏光成分が反射されて表示光束が形成される。S5より第2光学素子B2を射出して観察者の瞳Eに達する。以上のようにして、観察者に反射型LCD4で表示した画像情報の虚像を視認させている。observer.【0133】本実施形態によれば、照明光束の偏光を揃えるための偏光子が不要になる。実施形態7のようにハーフミラー構成の場合も、同様に不要光が瞳Eに導かれないように面S2への照明光入射角を設定することで、偏光板3または偏光板5の一方を不要とすることが可能である。unnecessary.【0134】また、レンズ系2等のように、面光源上の一点から発散し反射型の画像表示素子に入射する光束に対して光線同士のなす入射の角度のばらつきを低減させるための機能を、第1光学素子と第2光学素子との接合面に持たせることも可能である。element.【0135】図10は、本発明の画像表示装置の実施形態10の要部概略図である。本実施形態は図7の実施形態7の構成に対して、第1光学素子B1の反射面S2及びそれと接合される第2光学素子B2の面S4とを曲面とし、レンズ系2を省いた点であり、図中の符号、その他の構成は前述の実施形態6と同じである。above.【0136】以下、図10を用いて、本実施形態の画像表示装置における光学的作用について説明する。S偏光成分のみが透過され、S偏光の照明光束を形成する。照明光束は、第1光学素子B1の入射面として作用する面S1より第1光学素子B1に入射し、ハーフミラーとして作用する面S2で一部が反射、一部が透過する。面S2で反射された光束は、射出面として作用する面S3より射出して、反射型LCD4を照明する照明光束を形成する。LCD4で、適宜光変調され、反射される。反射された光束は面S3より再び第1光学素子B1に入射し、ハーフミラー面S2に導かれ、一部が透過し、一部が反射される。B2を射出して偏光板5に入射する。偏光板5ではP偏光成分が透過し、S偏光成分が吸収されて表示光束が形成される。偏光板5を通った表示光束は観察者の瞳Eに到達する。E.【0139】また、観察者の瞳Eの直前に偏光板5を配置しているため、ハーフミラーS2を透過したS偏光の照明光束中の瞳Eに向かう光は偏光板5で吸収され、不要光の発生を防いでいる。viewer4に基づく画像情報の虚像を視認させている。2を省き、部品点数削減を図ることが出来る。filmの3つの面が同一材質を挟んで配置された構成であったが、本発明はこの構成に限定されるものではない。configuration.【0143】図11は、本発明の画像表示装置の実施形態11の要部概略図である。invention.【0144】図中、1は面光源、2はレンズ系、3は偏光板であり、各要素1,2及び3は光源手段LSの一要素を構成している。B1は第1光学素子であり、透過面S1,ハーフミラー面S2,透過面S3の3つの光学面を有している。4は反射型の液晶表示装置(LCD)である。S4,反射面として作用する曲面S15、全反射面として作用する曲面S16、反射面として作用する曲面S17、透過面S18を有している。第1光学素子B1と第2光学素子B2は、ハーフミラー面S2と面S4とで接合されている。5は偏光板であり、偏光板3と偏光軸が略直交するように配置している。S3及び面S4,S15,S16,S17,S18はそれぞれ面光源1と反射型LCD4と設計上の瞳を通る光路に対して偏心して配置されている。11の紙面に対して垂直な方向(x軸方向)に関してのみ対称性を有し、紙面を対称面とした非対称非球面で構成されることが収差補正上好ましい。direction),収差補正が更に良好になり、望ましい。desirable.【0149】以下、図11を用いて、本実施形態の画像表示装置における光学的作用について説明する。2,偏光板3を通ってS偏光成分のみが透過され、S偏光の照明光束を形成する。照明光束は、第1光学素子B1の入射面として作用する面S1より第1光学素子B1に入射し、ハーフミラーとして作用する面S2で一部が反射、一部が透過する。LCD4を照明する照明光束を形成する。LCD4で適宜光変調され反射される。反射された光束は面S3より再び第1光学素子B1に入射し、ハーフミラー面S2に導かれ、一部が透過し、一部が反射される。surface16で全反射、反射膜を施され反射面として作用する曲面S17で反射し、透過面S18に導かれ、面S18より第2光学素子B2を射出して偏光板5に入射する。偏光板5ではP偏光成分が透過し、S偏光成分が吸収されて表示光束が形成される。偏光板5を通った表示光束は観察者の瞳Eに到達する。観察者の瞳Eの直前に偏光板5を配置しているため、ハーフミラーを透過したS偏光の照明光束中の瞳Eに向かう光は偏光板5で吸収され、不要光の発生を防いでいる。viewer4に基づく画像情報の虚像を視認させている。4.【0154】尚、上述した各実施形態は本発明の一例を説明するための例であり、本発明は、以下の内容の構成が適用可能である。LED等の略点光源状の発光素子を1次元配列したもの、又は冷陰極管等の略線光源状の発光素子からの光を導光板の側面より入射させるサイドライトタイプ等が使用可能である。LCDを使い、偏光した照明光束を画素毎に旋光の度合いを変えて変調を行うことを例示してきたが、反射型の画像表示素子は様々なものが適用可能である。various.【0157】例えば、反射型LCDとして強誘電性液晶(FLC)等の2値の変調を行う素子を使い、画像を表示するフレーム時間内を階調表現に必要な時間に分割し、ON/OFFの時間を制御して階調を出すようにしてもよい。gradation.【0158】TN液晶等に比べ、FLCは視角特性か良く、実施形態1〜3の様に反射型LCDに対して大きい入射角で照明を行っても比較的高いコントラストを得ることができる。embodiments.【0159】また、反射型LCDとして1枚偏光板タイプのものを用いれば、照明光路と反射型LCDの光路とに互いに略直交した偏光板を配置する必要はなく、反射型LCDの表示面の直前に1枚の偏光板を配置する構成も可能であり、構成の簡素化を図ることも可能である。configuration.【0160】即ち,図12に示すように構成することも可能である。図12は本発明の実施形態12の要部概略図である。S3より第1光学素子を出射してLCD4aを照明する。S5で全反射した後,面S6で反射され,面S5を今度は透過して観察者の瞳Eに導かれて,LCD4aに基づく画像を観察させることが可能である。DMD)を用いることも可能である。DMD).【0163】この場合には、照明光束を偏光させるための偏光板も検光子としての偏光板も不要となり、簡素な構成とすることができる。図13に示すように構成することも可能である。invention3の要部概略図である。DMDを構成する各微小ミラーがDMD表示面と0°の場合で本実施形態ではこれをON状態(全面白表示)としており,点線はDMDを構成する各微小ミラーが所定角度傾いた場合で本実施形態ではこれをOFF状態(全面黒表示)としてある。display).【0165】以下,作用を説明する。光源1から発散する光をレンズ系2により発散の度合いを弱めて面S1より第1光学素子B1に入射せしめ,面S2の反射膜形成部により反射した後,面S3より第1光学素子を出射してDMD4bを照明する。to.【0166】DMD4bにおいて白表示される画素は図中の実線で示された光線のように面S3より第1光学素子B1に入射し,面S2と接合された面S4より第2光学素子B2に入射し,面S5で全反射した後,面S6で反射され,面S5を今度は透過して観察者の瞳Eに導かれる。黒表示される画素においては,図中の点線で示された光線のようにDMD4bへの照明光の入射した方向に戻るようにDMD4bを構成する微小ミラーが傾き,面S3より第1光学素子B1に入り,面S2の反射膜形成部で反射されて面S1より射出してレンズ系2を通って光源1に戻り観察者の瞳に導かれることはない。S2.【0167】尚,中間調を表す画素は,その階調に応じて白表示の状態と黒表示の状態をとる時間を適宜調整されて白表示状態の間だけ瞳Eに光が導かれるようになっている。on.【0168】以上のようにしてDMD4bに基づく画像を観察させることが可能である。本実施形態でも,光源1をRGB3色のLEDが順次点灯する若しくは高速点滅可能なRGB3色の蛍光管が順次点灯するようにして,各色の点灯に合わせて対応する画像をDMD4bに表示するようにすればカラー表示を行うことが可能である。if.【0169】尚、以上の各実施形態において光源を削除し、外光(自然光)を用いるようにしても良い。embodimentを図21に示すように観察者の左右眼用に一対設けるように構成することにより、両眼式のヘッドマウントディスプレイを構成することができる。binocular.【0171】又、例えば表示素子に表示する画像として両眼視差を用いれば立体視が可能な画像観察システムを構築することができる。device.【0172】尚、必ずしも両眼でなく、左右どちらかの眼用に1ユニットのみ設けた単眼式HMDとしても良いことは勿論である。device,アイリリーフ,画角等のスペック低減を引き起こすことなく、装置全体の小型化を図り、反射型表示デバイスで表示された画像情報を良好に観察することができるヘッドマウントディスプレイに好適な画像表示装置の提供が可能になり、また画面内でのコントラストのばらつきが少なく、組立・調整の簡単な光学系構成の画像表示装置を提供することができる。miniaturization,特に観察者の視軸方向に対する接眼光学系部分の薄型化を図りつつ、該画像情報を広い観察視野において良好なる画質で観察することができる画像表示装置を達成することができる。information.【0175】この他、本発明によれば、画面内でのコントラストのばらつきが少なく、組立・調整の簡単な光学系が構成できる画像表示装置を達成することができる。手段を照明することを特徴とする画像表示装置。means.【請求項2】前記反射型の表示手段で反射し前記出入射面より前記第1光学素子に入射した光束が、前記接合面の接合部より第2光学素子に導かれることを特徴とする請求項1の画像表示装置。1.【請求項3】前記接合面が、反射膜形成部と反射膜非形成部とを含み、前記出入射面並びに前記接合面以外の前記第1光学素子の面より入射した光束が該反射膜形成部により反射されて前記出入射面を射出して前記反射型の表示手段に導かれ、前記反射型の表示手段からの光束を該反射膜非形成部を通過させて前記第2光学素子に導くことを特徴とする請求項2の画像表示装置。that.【請求項4】前記接合面が、光束を非接合部で全反射されて前記出入射面を射出して前記反射型の表示手段に導かれ、前記反射型の表示手段からの光束を該反射膜非形成部を通過させて前記第2光学素子に導くことを特徴とする請求項2の画像表示装置。element.【請求項5】前記接合面が、偏光ビームスプリッタとして作用するよう構成されたことを特徴とする請求項2の画像表示装置。splitter.【請求項6】前記接合面が、ハーフミラーとして作用するよう構成されたことを特徴とする請求項2の画像表示装置。mirror.【請求項7】前記第1光学素子の入射面と出入射面とが同一形状の面であることを特徴とする請求項3〜6のいずれか1項の画像表示装置。3〜6のいずれか1項の画像表示装置。6.【請求項9】前記第2光学素子を構成する複数のパワーを有した反射面のうちの一面と、前記第1光学素子の出入射面とが同一形状の面であることを特徴とする請求項3〜6のいずれか1項の画像表示装置。surface,前記第2光学素子の複数のパワーを有した反射面、射出面が、それぞれ異なる面で構成されたことを特徴とする請求項3〜6のいずれか1項の画像表示装置。surfaces.【請求項11】前記第2光学素子の複数のパワーを有した反射面のうち、少なくとも1面が非回転対称面であることを特徴とする請求項3〜6のいずれか1項の画像表示装置。apparatus.【請求項12】前記第2光学素子の複数のパワーを有した反射面のうち、少なくとも1面が全反射を利用していることを特徴とする請求項3〜6のいずれか1項の画像表示装置。device.【請求項13】前記第2光学素子の複数の曲面反射面は第1曲面反射面と第2曲面反射面の2面を有し、前記表示手段で反射され前記第1光学素子の一部を通過した光束を前記第2光学素子の入射面より入射させ、該第1曲面反射面で全反射させ、第2曲面反射面で反射させた後に射出面より射出させて観察者に導光していることを特徴とする請求項11又は12の画像表示装置。element面を有し、前記表示手段からの光束を前記第2光学素子の入射面より入射させ、第1曲面反射面で反射させ、第2曲面反射面で全反射させ、第3曲面反射面で反射させた後に射出面より射出させて観察者に導光していることを特徴とする請求項11又は12の画像表示装置。to.【請求項15】前記第1光学素子の入射面に入射させる光束に指向性を持たせるための光学系を有していることを特徴とする請求項3〜6のいずれか1項の画像表示装置。apparatus.【請求項16】直線偏光した光束を前記第1光学素子に入射させるための偏光手段を有することを特徴とする請求項3〜6のいずれか1項の画像表示装置。element.【請求項17】前記第1光学素子の入射面に入射させる光束に指向性を持たせるための光学系と、直線偏光した光束を前記第1光学素子に入射させるための偏光手段を有し、該光学系及び偏光手段の少なくとも一方と,該第1光学素子とが接合されていることを特徴とする請求項3〜6のいずれか1項の画像表示装置。means.【請求項18】前記第2光学素子の複数の曲面反射面のうち少なくとも一面が全反射を利用していることを特徴とする請求項2の画像表示装置。S6、そして該反射面S6からの光束を該面S5より射出させるようにした第2光学素子を用いて該表示素子に基づく画像を観察するようにしたことを特徴とする画像表示装置。S5.【請求項20】前記第1,第2光学素子はいずれも、少なくとも1つの非対称非球面を有し、内部を同一材質で満たしたプリズム体より成っていることを特徴とする請求項19の画像表示装置。請求項1から20のいずれか1項の画像表示装置を観察者の頭部又は顔面に装着可能に構成したことを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。