表示器および表示装置
【課題】光源からの光の利用効率を向上し得る表示器を提供する。
【解決手段】光路変更パネル１２、回折格子パネル１３および拡散板１４を備えた表示器２であって、表示器２と対向し、かつ表示器２の左右方向で相違する各視点位置から互いに相違する画像を視認可能に複数の画像を表示可能に構成され、回折格子パネル１３は、各表示画素毎に回折格子３０が形成されて各回折格子３０毎に光路変更パネル１２からの光Ｌ２を予め規定された方向にそれぞれ回折し、光路変更パネル１２は、各表示画素に対応してプリズム２０が設けられて光源１１および回折格子パネル１３の間に配設されると共に、光源１１から出射された光Ｌ１の進行方向をプリズム２０によって表示器２の縦方向に変更して各回折格子３０における回折格子面Ｆ３に対して光Ｌ２を斜めに入射させ、拡散板１４は、回折格子パネル１３によって回折された光Ｌ３を表示器２の縦方向に拡散させる。
【解決手段】光路変更パネル１２、回折格子パネル１３および拡散板１４を備えた表示器２であって、表示器２と対向し、かつ表示器２の左右方向で相違する各視点位置から互いに相違する画像を視認可能に複数の画像を表示可能に構成され、回折格子パネル１３は、各表示画素毎に回折格子３０が形成されて各回折格子３０毎に光路変更パネル１２からの光Ｌ２を予め規定された方向にそれぞれ回折し、光路変更パネル１２は、各表示画素に対応してプリズム２０が設けられて光源１１および回折格子パネル１３の間に配設されると共に、光源１１から出射された光Ｌ１の進行方向をプリズム２０によって表示器２の縦方向に変更して各回折格子３０における回折格子面Ｆ３に対して光Ｌ２を斜めに入射させ、拡散板１４は、回折格子パネル１３によって回折された光Ｌ３を表示器２の縦方向に拡散させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源からの光の進行方向を変更する光路変更部と、光路変更部からの光を予め規定された方向に回折する光回折部と、光回折部によって回折された光を拡散させる光拡散部とを備えて、視点位置毎に相違する画像を視認可能に複数の画像を表示する表示器、およびその表示器を備えて構成された表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の表示器を備えて構成された表示装置として、特開平９−３０４７３８号公報に立体像表示装置が開示されている。この立体像表示装置は、ＣＲＴ等で構成された表示装置（以下、「立体像表示装置」との区別を明確にするために「ＣＲＴ」という）と、投影レンズと、回折格子（複数の格子セル内に回折格子パターンによって回折格子がそれぞれ形成された板体：以下、各格子セル単位の回折格子との区別を明確にするために「回折格子パネル」という）とを備えて構成されている。この立体像表示装置では、観察者の視点位置に対応して規定された複数の視差領域毎に、その視差領域に対応する視差画像がそれぞれ視認されるように被対象物の画像（各視差画像を合成した合成画像）を表示させることで立体像（立体視画像）として視認させる構成が採用されている。
【０００３】
この場合、上記のＣＲＴは、各視差画像における各表示画素毎の光をそれぞれ出射する光源として機能する。また、上記の投影レンズは、ＣＲＴから出射された各光（立体像を構成する各表示画素に対応する光）を回折格子パネルの予め規定された格子セルにそれぞれ導光する（予め規定された格子セルにそれぞれ入射させる）導光部品として機能する。さらに、上記の回折格子パネルには、投影レンズによって導光された各光を回折して予め規定された視差領域に向けて出射可能に各格子セル毎に相違する回折格子パターンで回折格子がそれぞれ形成されている。
【０００４】
この立体像表示装置による立体像の表示に際しては、まず、立体像として視認させる被対象物の画像（合成画像）を生成する。具体的には、まず、被対象物を撮影して各視差領域毎の視差画像（一例として、左外側、左内側、右内側および右外側の４つの視差領域毎の４つの視差画像）をそれそれ生成する。次いで、画像合成装置によって各視差画像を合成して合成画像を生成する。この際には、左外側用の視差画像の画素、左内側用の視差画像の画素、右内側用の視差画像の画素、および右外側用の視差画像の画素が予め規定された配列パターンで周期的に並ぶように画像処理することによって上記の合成画像を生成する。これにより、立体像を表示するための前処理が完了する。
【０００５】
次いで、生成した合成画像をＣＲＴに表示させる。この際には、ＣＲＴから出射された各光が投影レンズによって、回折格子パネルの予め規定された格子セルに導光される。また、回折格子パネル（格子セル）に入射した各光は、各格子セル毎の回折格子（格子パターン）によって回折されて、予め規定された視差領域に向かってそれぞれ出射される。これにより、各視差領域毎に互いに相違する視差画像が視認される。この場合、観察者の左目および右目が互いに相違する視差領域に位置している状態では、左目によって視認される視差画像と、右目によって視認される視差画像とが視差領域の位置に応じて相違しているため、表示されている画像が立体像として視認される。また、観察者が他の視差領域に移動したときには、視差領域の位置に応じて相違する視差画像が順次視認されるため、表示されている画像が運動視差によって立体像として視認される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−３０４７３８号公報（第３−４頁、第１−２図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、従来の立体像表示装置には、以下の問題点がある。すなわち、従来の立体像表示装置では、ＣＲＴから出射された各光を投影レンズによって導光して回折格子パネルの所望の格子セル（回折格子）に入射させる構成が採用されている。また、従来の立体像表示装置における回折格子パネルは、そのパネル面に規定された各格子セル毎に、平行な直線群で構成された互いに相違する回折格子パターンによって回折格子が形成されている。したがって、従来の立体像表示装置における回折格子パネルでは、回折した光を出射すべき視差領域の位置（光を回折すべき方向）に応じて、各格子セル毎の回折格子パターン（直線群で構成された回折格子）のパネル面内における角度（パネル面内における直線群の傾き）が相違するものの、すべての回折格子パターンがパネル面と平行な同一平面内に形成されている。
【０００８】
この場合、図４３に示すように、従来の立体像表示装置１ｘ（以下の説明において、従来の立体像表示装置に関連する要素については符号の末尾に「ｘ」を付して説明する）では、回折格子パネル１３ｘの中央部に規定された格子セル（回折格子）に対して、投影レンズによって導光された光Ｌ２ｘが垂直に入射する。このような状態においては、光Ｌ２ｘの回折光として、０次回折光Ｌ３ａｘ、１次回折光Ｌ３ｂｘおよび−１次回折光Ｌ３ｃｘが回折格子パネル１３ｘから出射される。この際に、光Ｌ２ｘが格子セル（回折格子）に対して垂直に入射している状態においては、上記の１次回折光Ｌ３ｂｘの光量と、−１次回折光Ｌ３ｃｘの光量とが同量となる（１次回折光Ｌ３ｂｘの強度と、−１次回折光Ｌ３ｃｘの強度とが同程度となる）。
【０００９】
したがって、従来の立体像表示装置１ｘでは、立体像の表示のために上記の１次回折光Ｌ３ｂｘおよび−１次回折光Ｌ３ｃｘのいずれを利用する構成を採用したとしても、回折格子パネル１３ｘの中央部においては、投影レンズによって導光された光Ｌ２ｘのうちの半分以上（１次回折光Ｌ３ｂｘおよび−１次回折光Ｌ３ｃｘのうちの立体像の表示には使用しない一方と、０次回折光Ｌ３ａｘとの和）が立体像の表示に寄与しないこととなり、ＣＲＴ（光源）から出射された光の利用効率が悪化しているという問題点がある。
【００１０】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、光源からの光の利用効率を向上し得る表示器および表示装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成すべく、本発明に係る表示器は、光路変更部、光回折部および光拡散部を備えた表示器であって、当該表示器と対向し、かつ当該表示器の左右方向で相違する各視点位置から互いに相違する画像を視認可能に複数の画像を表示可能に構成され、前記光回折部は、各表示画素毎に回折格子が形成されて当該各回折格子毎に前記光路変更部からの光を予め規定された方向にそれぞれ回折し、前記光路変更部は、前記各表示画素に対応して光路変更素子が設けられて光源および前記光回折部の間に配設されると共に、当該光源から出射された光の進行方向を当該光路変更素子によって当該表示器の縦方向に変更して前記各回折格子における回折格子面に対して当該光を斜めに入射させ、前記光拡散部は、前記光回折部によって回折された光を当該表示器の縦方向に拡散させる。
【００１２】
なお、上記の「光源」は、単に発光体を意味するものではなく、光路変更部に向けて光を出射するための光学的要素を意味する。したがって、例えば、発光体と光路変更部との間に他の光学部品（光変調素子や偏光パネル等）を配設することなく、発光体から出射された光を光路変更部に直接入射させてその進行方向を変更する構成においては、発光体そのものが「光源」に相当する。また、発光体から出射した光を、光変調素子や偏光パネル等の各種光学部品を透過させた後に光路変更部に入射させてその進行方向を変更する構成においては、発光体および光学部品が相俟って「光源」に相当する。
【００１３】
また、本発明に係る表示器は、前記光路変更部は、前記光路変更素子がプリズムで構成されている。
【００１４】
また、本発明に係る表示器は、前記光路変更部は、前記光路変更素子が、電気光学効果によって光の進行方向を変更する素子で構成されている。
【００１５】
さらに、本発明に係る表示器は、波長が相違する複数種類の色光によって１つの前記表示画素を表示可能に構成され、前記光路変更部は、１つの前記表示画素を表示するための前記各色光に対応して前記光路変更素子が設けられると共に、当該１つの表示画素を表示するための当該各色光に対応する当該光路変更素子が、同一の光学材料で、かつ互いに等しい形状となるように形成され、前記光回折部は、１つの前記表示画素を表示するための前記各色光毎に前記回折格子が形成され、前記１つの表示画素を表示するための前記各色光毎の前記回折格子は、波長が短い当該色光を回折する当該回折格子のペリスト回転角の大きさよりも、波長が長い当該色光を回折する当該回折格子のペリスト回転角の大きさの方が小さくなるように形成されている。なお、上記の［ペリスト回転角］とは、光が入射する側の面から回折格子面を見たときに、回折格子における各格子の格子ラインが水平の状態を０度とし、各格子の格子ラインが左下がりとなる回転角をプラスとし、各格子の格子ラインが右下がりとなる回転角をマイナスとする角度を意味する。
【００１６】
さらに、本発明に係る表示器は、前記光路変更部および前記光回折部は、−１次回折光および＋１次回折光のいずれかが当該光回折部から出射しないように形成されている。この場合、「−１次回折光および＋１次回折光のいずれかが光回折部から出射しない」との状態は、「−１次回折光および＋１次回折光のいずれかが光回折部から光拡散部の側に出射されない」との状態を意味する。
【００１７】
また、本発明に係る表示装置は、上記のいずれかの表示器と、前記光源と、当該光源の点灯を制御して前記表示器に前記画像を表示させる制御部とを備えている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る表示器によれば、光源から出射された光の進行方向を光路変更部の光路変更素子によって表示器の縦方向に変更して光回折部の各回折格子における回折格子面に対して光を斜めに入射させると共に、光路変更部からの光を光回折部の各回折格子によって予め規定された左右方向にそれぞれ回折し、かつ、光回折部によって回折された光を光拡散部によって表示器の縦方向に拡散させる構成を採用したことにより、表示器の左右方向で相違する各視点位置から互いに相違する画像を視認させるために光を左右方向に振り分けるための光回折部における各回折格子のうちの、主として表示器の縦方向に光を回折する回折格子（ペリスト回転角が０°の回折格子や、ペリスト回転角の絶対値が小さい回折格子）についても、その回折格子から出射される−１次回折光（または、１次回折光）の光量を十分に減少させる（−１次回折光（または、１次回折光）の強度を十分に低下させる）か、または、−１次回折光（または、１次回折光）の出射をなくして、１次回折光（または、−１次回折光）の光量を十分に増加させる（１次回折光（または、−１次回折光）の強度を十分に強める）ことができる。したがって、この表示器によれば、光源からの光の利用効率を十分に向上させることができると共に、光回折部からの光の出射方向を左右方向に十分に拡げることが可能となり、かつ、表示器の前方において、表示器に表示される画像を視認することができる範囲を縦方向に十分に拡げることができる。
【００１９】
また、本発明に係る表示器によれば、光路変更部の光路変更素子をプリズムで構成したことにより、樹脂材料やガラス等によって光路変更部を容易に製造することができるため、表示器の製造コストを十分に低減することができる。
【００２０】
さらに、本発明に係る表示器によれば、光路変更部の光路変更素子を電気光学効果によって光の進行方向を変更する素子で構成したことにより、一対の電極間に印加する電圧を変更するだけで、光源からの光の進行方向の角度の大きさを任意の大きさに変更することができるため、光路変更部を容易に設計・製造することができる。
【００２１】
また、本発明に係る表示器によれば、１つの表示画素を表示するための各色光に対応して光路変更素子を設けると共に、１つの表示画素を表示するための各色光に対応する光路変更素子を、同一の光学材料で、かつ互いに等しい形状となるように形成して光路変更部を構成し、１つの表示画素を表示するための各色光毎の回折格子を、波長が短い色光を回折する回折格子のペリスト回転角の大きさよりも、波長が長い色光を回折する回折格子のペリスト回転角の大きさの方が小さくなるように形成して光回折部を構成したことにより、１つの表示画素を、波長が相違する複数の色光によって表示する場合に、光回折部から出射される各色光の左右方向における出射角度を同一角度に揃えることができる。したがって、この表示器によれば、表示したカラー画像に左右方向における色滲みが生じたり、左右方向で相違する各視点位置のうちの１つにおいて視認されるべきカラー画像を構成する単色画像に対して他の視点位置において視認されるべきカラー画像の単色画像が重なって視認されたりする事態を回避して、鮮明なカラー画像として視認させることができる。また、光路変更部の設計および製造を容易に行うことができる結果、表示器の製造コストを十分に低減することができる。
【００２２】
さらに、本発明に係る表示器によれば、−１次回折光および＋１次回折光のいずれかが光回折部から出射しないように光路変更部および光回折部を形成したことにより、光回折部から出射された−１次回折光（または、１次回折光）の存在に起因して、いわゆるゴースト像が表示される事態を招くことなく、鮮明な画像を表示させることができる。
【００２３】
また、本発明に係る表示装置によれば、上記のいずれかの表示器と、光源と、光源の点灯を制御して表示器に画像を表示させる制御部とを備えて表示装置を構成したことにより、光源からの光の利用効率を十分に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】表示装置１，１Ａ（表示器２，２Ａ）の構成を示す構成図である。
【図２】表示装置１，１Ａ（１Ｃ，１ＡＣ）の表示器２，２Ａ（２Ｃ，２ＡＣ）と、画像の表示に際して出射される光Ｌ４との関係について説明するための平面図である。
【図３】表示器２における光源１１、光路変更パネル１２、回折格子パネル１３および拡散板１４の配置関係について説明するための断面図である。
【図４】光源１１の正面図である。
【図５】光路変更パネル１２の正面図である。
【図６】光源１１（１１ｃ）、光路変更パネル１２（１２ｃ）および回折格子パネル１３（１３ｃ）を側方から見た断面図である。
【図７】回折格子パネル１３の正面図である。
【図８】回折格子パネル１３を斜め上方から見た斜視図である。
【図９】回折格子パネル１３および拡散板１４を側方から見た断面図である。
【図１０】回折入射角θについて説明するための説明図である。
【図１１】他の実施の形態に係る回折格子パネル１３ａの断面図である。
【図１２】さらに他の実施の形態に係る回折格子パネル１３ｂの断面図である。
【図１３】光路変更パネル１２，１２Ａからの光Ｌ２と、回折格子パネル１３による０次回折光Ｌ３ａおよび１次回折光Ｌ３ｂとの関係について説明するための説明図である。
【図１４】表示器２Ａ（２ＡＣ）における光源１１（１１ｃ）、光路変更パネル１２Ａ（１２Ａｃ）、回折格子パネル１３（１３ｃ）および拡散板１４の配置関係について説明するための断面図である。
【図１５】光路変更パネル１２Ａの正面図である。
【図１６】光路変更パネル１２Ａ（１２Ａｃ）を側方から見た断面図である。
【図１７】拡散板１４におけるパネル面Ｆ４の法線Ｌ１４と、回折格子パネル１３における回折格子面Ｆ３に対する光Ｌ２の入射方向との関係について説明するための説明図である。
【図１８】拡散板１４におけるパネル面Ｆ４の法線Ｌ１４と回折格子パネル１３における回折格子面Ｆ３に対する光Ｌ２の入射方向との関係、および法線Ｌ１４と回折格子面Ｆ３からの光Ｌ３の出射方向との関係について説明するための説明図であって、回折格子面Ｆ３、パネル面Ｆ４および光Ｌ２，Ｌ３等を図１７における矢印Ｍの向きで見た図である。
【図１９】拡散板１４におけるパネル面Ｆ４の法線Ｌ１４と回折格子パネル１３における回折格子面Ｆ３に対する光Ｌ２の入射方向との関係、および法線Ｌ１４と回折格子面Ｆ３からの光Ｌ３の出射方向との関係について説明するための他の説明図であって、回折格子面Ｆ３、パネル面Ｆ４および光Ｌ２，Ｌ３等を図１７における矢印Ｎの向きで見た図である。
【図２０】拡散板１４におけるパネル面Ｆ４の法線Ｌ１４と、回折格子パネル１３における回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３との関係について説明するための説明図であって、回折格子面Ｆ３、パネル面Ｆ４および法線Ｌ１３，Ｌ１４を図１７における矢印Ｍの向きで見た図である。
【図２１】拡散板１４におけるパネル面Ｆ４の法線Ｌ１４と、回折格子パネル１３における回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３との関係について説明するための他の説明図であって、回折格子面Ｆ３、パネル面Ｆ４および法線Ｌ１３，Ｌ１４を図１７における矢印Ｎの向きで見た図である。
【図２２】回折格子パネル１３における各回折格子３０の格子ラインについて説明するための説明図である。
【図２３】回折格子パネル１３における回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３と、回折格子面Ｆ３に対する光Ｌ２の入射方向との関係について説明するための説明図である。
【図２４】回折格子パネル１３における回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３と回折格子面Ｆ３に対する光Ｌ２の入射方向との関係、および法線Ｌ１３と回折格子面Ｆ３からの光Ｌ３の出射方向との関係について説明するための説明図であって、回折格子面Ｆ３、パネル面Ｆ４および光Ｌ２，Ｌ３等を図２３における矢印Ｍの向きで見た図である。
【図２５】回折格子パネル１３における回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３と回折格子面Ｆ３に対する光Ｌ２の入射方向との関係、および法線Ｌ１３と回折格子面Ｆ３からの光Ｌ３の出射方向との関係について説明するための他の説明図であって、回折格子面Ｆ３、パネル面Ｆ４および光Ｌ２，Ｌ３等を図２３における矢印Ｎの向きで見た図である。
【図２６】回折格子パネル１３における回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３と各凸部３１の延在方向（実線Ｌａ）との関係、および各凸部３１の形成ピッチについて説明するための説明図である。
【図２７】回折格子パネル１３における回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３と各凸部３１の延在方向（実線Ｌａ）との関係について説明するための他の説明図であって、回折格子面Ｆ３および各凸部３１の延在方向を示す実線Ｌａを図２３に示す矢印Ｎの向きで見た図である。
【図２８】回折格子パネル１３における回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３と回折格子面Ｆ３からの光Ｌ３の出射方向との関係について説明するための説明図である。
【図２９】拡散板１４におけるパネル面Ｆ４の法線Ｌ１４と回折格子面Ｆ３からの光Ｌ３の出射方向との関係について説明するための説明図である。
【図３０】他の実施の形態に係る表示装置１Ｃ，１ＡＣ（表示器２Ｃ，２ＡＣ）の構成を示す構成図である。
【図３１】光源１１ｃの正面図である。
【図３２】光路変更パネル１２ｃの正面図である。
【図３３】光路変更パネル１２Ａｃの正面図である。
【図３４】回折格子パネル１３ｃの正面図である。
【図３５】回折格子パネル１３ｃにおける回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂと、光路変更パネル１２ｃにおける各プリズム２０との位置関係について説明するための説明図である。
【図３６】表示装置１Ｃにおける表示器２Ｃについて説明するための説明図である。
【図３７】表示装置１ＡＣにおける表示器２ＡＣについて説明するための説明図である。
【図３８】他の実施形態に係る回折格子パネル１３ｄの正面図である。
【図３９】回折格子パネル１３ｄにおける各回折格子３０のうちの１つを拡大した正面図である。
【図４０】さらに他の実施形態に係る回折格子パネル１３ｅ，１３ｈの断面図である。
【図４１】さらに他の実施形態に係る回折格子パネル１３ｆ，１３ｉの断面図である。
【図４２】さらに他の実施形態に係る回折格子パネル１３ｇ，１３ｊの断面図である。
【図４３】従来の立体像表示装置１ｘにおける回折格子パネル１３ｘに対する光Ｌ２ｘと、０次回折光Ｌ３ａｘ、１次回折光Ｌ３ｂｘおよび−１次回折光Ｌ３ｃｘとの関係について説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る表示器および表示装置の実施の形態について説明する。
【００２６】
図１，２に示す表示装置１は、視差による立体視画像を表示可能に構成された３Ｄ表示装置（「各視点位置から互いに相違する画像を視認可能に複数の画像を表示可能に構成され」との構成の一例）であって、表示器２および制御部３を備えて構成されている。表示器２は、図３に示すように、その背面側（同図における左側）から前面側（画像を視認する者が存在する側：同図における右側）に向かって、光源１１、光路変更パネル１２、回折格子パネル１３および拡散板１４がこの順で配置されて構成されている。なお、実際の表示装置１では、一例として、表示装置１の前面側における左右８１方向の各視点位置に対応して規定された８１箇所の視差領域毎に、互いに相違する８１種類の「横×縦＝１９２０×１０８０画素」のＲＧＢカラー画像を視認させることができるよう構成されているが、「表示器」および「表示装置」の構成に関する理解を容易とするために、以下、左右８１方向の各視点位置毎の各視差領域から、互いに相違する８１種類の「横×縦＝１９２０×１０８０画素」の単色画像において、互いに対応する８１個の画素（表示画素）を視認させるための構成（８１種類の単色画像からなる単色画像群における１つの表示画素群を表示するための構成）について説明する。
【００２７】
光源１１は、一例として、表示する立体視画像の各表示画素に対応して、平板状の基板の表面に複数の光出射部（ＬＥＤなど）が配列されて、全体として平板状に形成されている。この場合、光源１１において、上記単色画像群のうちの１つの表示画素群（互いに対応する８１個の表示画素の集合体）を表示させるための部位には、図４に示すように、「横×縦＝９×９＝８１箇所」の光出射部１０Ａ１〜１０Ｉ９（以下、区別しないときには「光出射部１０」ともいう）が設けられている。すなわち、単色画像を表示させる構成の表示器２におけるこの光源１１では、１つの単色画像を構成する各表示画素のうちの１つにつき１つの光出射部１０が設けられている。この光源１１は、制御部３からの制御信号Ｓに従い、図３に示すように、一例として、そのパネル面Ｆ１（上記の基板の基板面と平行な面）に対して垂直で互いに平行な光Ｌ１を各光出射部１０毎にそれぞれ出射する。また、同図および図２に示すように、この表示器２では、一例として、上記のパネル面Ｆ１が、後述する光路変更パネル１２のパネル面Ｆ２、回折格子パネル１３の各回折格子面Ｆ３、および拡散板１４のパネル面Ｆ４に対して平行になるように光源１１が配置されている。
【００２８】
光路変更パネル１２は、「光路変更部」に相当し、表示する立体視画像の各表示画素に対応して「光路変更素子」の一例である「プリズム」が設けられて、図２に示すように、全体として平板状に形成されると共に、光源１１および回折格子パネル１３の間に配設されている。この場合、図５に示すように、光路変更パネル１２には、「横×縦＝９×９＝８１箇所」のプリズム２０Ａ１〜２０Ｉ９（以下、区別しないときには「プリズム２０」ともいう）が並んで設けられている。すなわち、単色画像を表示させる構成の表示器２におけるこの光路変更パネル１２では、１つの単色画像を構成する各表示画素のうちの１つにつき１つのプリズム２０が設けられている。本明細書において、「１つの光路変更素子」は、入射した光の光路を変更可能に構成された光学的要素（入射した光を屈折させる光学的要素）のうちの「１つの光出射部」に対応して規定された部位を意味する。
【００２９】
なお、本例の光路変更パネル１２では、横方向で並ぶ９つのプリズム２０の間に物理的な境界がなく、この９つのプリズム２０が１つのプリズムのように一体的に連続して形成されている。以下、複数のプリズム２０が一体的に連続して形成されたプリズムを「プリズム２００」ともいう。すなわち、この光路変更パネル１２では、横方向に長い９つのプリズム２００−１〜２００−９が縦方向で並んでいるように形成されている。この場合、「光路変更素子がプリズムで構成されている」との構成を採用する場合において、一体的に連続して形成する「光路変更素子」の数は、「横方向に並ぶ９つ」に限定されず、１つの「光路変更素子」につき１つのプリズム２０を独立して形成することもできるし、縦方向で並ぶ複数の「光路変更素子」を１つのプリズム２００で構成することもできるし、横方向で並ぶ複数の「光路変更素子」、および縦方向で並ぶ複数の「光路変更素子」を１つのプリズム２００で構成することもできる。
【００３０】
また、図６に示すように、この表示器２では、光路変更パネル１２における光源１１との対向面（パネル面Ｆ２）が光源１１のパネル面Ｆ１と平行に形成される（配置される）と共に、光路変更パネル１２における回折格子パネル１３との対向面に、下側ほど回折格子パネル１３側に向かって徐々に突出する向きの斜面が形成されて各プリズム２０（２００）が構成されている（各プリズム２０（２００）における光源１１との対向面（パネル面Ｆ２）に対して光Ｌ１が垂直に入射するように構成されている（配置されている））。なお、本例では、光路変更パネル１２の前面（画像を視認する者が存在する側）に斜面を形成して「プリズム」として機能させる構成を採用しているが、光路変更パネル１２の背面側（光源１１との対向面側）に斜面を形成して「プリズム」として機能させる構成を採用することもできる（図示せず）。
【００３１】
この場合、この光路変更パネル１２では、上記の８１個のプリズム２０のすべて（すなわち、縦方向で並ぶ９つのプリズム２００）が、同一の光学材料で、かつ互いに等しい形状となるように形成されている。具体的には、この光路変更パネル１２では、各プリズム２０（２００）が同一種類の「光透過性を有する樹脂材料（一例として、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ＰＥＴ樹脂など）」で、そのプリズムの頂角の角度（図６に示す角度θｐ）がそれぞれ４０°となるように形成されている。この光路変更パネル１２は、光源１１の各光出射部１０から出射された光Ｌ１の進行方向を各プリズム２０によって表示器２の縦方向（上下方向）に変更して、後述する回折格子パネル１３の各回折格子面Ｆ３に対して光Ｌ２を斜めに入射させるように構成されている。
【００３２】
回折格子パネル１３は、「光回折部」の一例であって、図３に示すように、光源１１から出射されて光路変更パネル１２によって光路を変更された光Ｌ２を回折して光Ｌ３を出射する。この場合、回折格子パネル１３において、上記単色画像群のうちの１つの表示画素群を表示させるための部位には、図７に示すように、表示すべき立体視画像の表示画素に対応して、「横×縦＝９×９＝８１個」の回折格子３０Ａ１〜３０Ｉ９（以下、区別しないときには「回折格子３０」ともいう）が形成されている（各表示画素毎に１つの回折格子が形成された構成の例）。
【００３３】
なお、本明細書において、「１つの回折格子」は、入射した光を回折可能に構成された光学的要素のうちの「１つの光出射部」に対応して規定された部位を意味する。この場合、単色画像を表示させる構成の表示器２におけるこの回折格子パネル１３では、上記の光源１１における１つの光出射部１０に対応して１つの回折格子３０が規定されて、１つの単色画像を構成する各表示画素のうちの１つにつき１つの回折格子３０が規定されている。なお、図７では、各回折格子３０毎の格子の格子ラインを実際の格子の形成ピッチよりも広いピッチで図示している。この回折格子パネル１３は、図８に示すように、各回折格子３０毎に、光路変更パネル１２からの光Ｌ２を予め規定された８１方向にそれぞれ回折して光Ｌ３を出射するように構成されている。なお、図８では、回折した光Ｌ３の出射方向をそれぞれ矢印で図示している。
【００３４】
この場合、この回折格子パネル１３は、図３に示すように、一例として、光路変更パネル１２と対向する面（すなわち、回折格子パネル１３の背面）に規定された各回折格子３０の形成領域毎に平面視直線状の互いに平行な複数の凸部３１、および平面視直線状の互いに平行な複数の凹部３２が所定の形成ピッチで形成された凹凸パターン（格子パターン）が形成され、この凹凸パターンが回折格子３０として機能して、光路変更パネル１２からの光Ｌ２を予め規定された方向に回折するように構成されている。なお、本例では、回折格子パネル１３の背面に形成した凹凸パターンを回折格子３０として機能させる構成を採用しているが、回折格子パネル１３の前面側（画像を視認する者が存在する側）に凹凸パターンを形成して回折格子として機能させる構成を採用することもできる（図示せず）。また、図６に示すように、この回折格子パネル１３は、光路変更パネル１２に対して距離Ｇだけ離間するように配置されている。
【００３５】
なお、本明細書では、回折格子パネル１３における回折格子３０を構成する各凸部３１の突端面における幅方向（図３における上下方向）の各中心線を含む面（図３における各中心３１ｏを含む面）を「回折格子面」の一例である回折格子面Ｆ３とする。また、図１１に示す回折格子パネル１３ａや、図１２に示す回折格子パネル１３ｂのように、凸部３１の断面形状が上記の回折格子パネル１３とは相違する場合においても、回折格子３０を構成する各凸部３１の突端面における幅方向の各中心線を含む面（同図における各中心３１ｏを含む面）を「回折格子面」の一例である回折格子面Ｆ３とする。さらに、以下の説明において、上記の中心線、または上記の中心線と平行な線分（図２２等において実線Ｌｂで示す線）を格子ラインともいう。
【００３６】
この場合、図６に示すように、回折格子パネル１３との対向面に、下側ほど回折格子パネル１３側に向かって徐々に突出する向きの斜面が形成されて各プリズム２０が構成された光路変更パネル１２を有するこの表示器２では、光源１１からの光Ｌ１が下向きに屈折させられて光Ｌ２として回折格子パネル１３（各回折格子３０の回折格子面Ｆ３）に入射させられる。したがって、この表示器２では、光路変更パネル１２から出射された光Ｌ２の回折格子パネル１３に対する入射位置が、光路変更パネル１２に対する光Ｌ１の入射位置や、光路変更パネル１２からの光Ｌ２の出射位置よりも距離Ｄだけ下側に位置ずれする。このため、この表示器２では、光源１１の各光出射部１０や、光路変更パネル１２の各プリズム２０に対して回折格子パネル１３の各回折格子３０を距離Ｄだけ下方に位置ずれさせるように配置する構成が採用されている。なお、本例とは相違するが、上記の距離Ｇが「０」または「ほぼ０」となるように光路変更パネル１２および回折格子パネル１３を配置した場合には、上記の距離Ｄを「０」または「ほぼ０」とすることができる。
【００３７】
拡散板１４は、「光拡散部」に相当し、一例として、光透過性を有する樹脂材料で平板状に形成されたレンチキュラレンズで構成されている。この拡散板１４は、図９に示すように、一例として、回折格子パネル１３における回折格子３０の１つ当りに複数の凸レンズが位置するように（この例では、回折格子３０の１つ当りに３つの凸レンズが位置するように）、横方向に長い複数の凸レンズが、その前面側（画像を視認する者が存在する側）に形成されている。これにより、この拡散板１４では、回折格子パネル１３によって回折された（回折格子パネル１３から出射された）光Ｌ３が、拡散板１４を透過して各凸レンズによって縦方向（上下方向）に拡散されて光Ｌ４として出射される。なお、図９では、回折格子パネル１３における凹凸パターンの図示を省略している。
【００３８】
この場合、本明細書では、拡散板１４において回折格子パネル１３と対向する面（すなわち、拡散板１４の背面）をパネル面Ｆ４とする。なお、「光拡散部」としての「拡散板」については、凸レンズに代えて、凹レンズを形成して構成することもできる（図示せず）。また、その背面側（回折格子パネル１３と対向する面の側）に複数の凸レンズ、または、複数の凹レンズを形成して構成することもできる（図示せず）。なお、背面側に凸レンズまたは凹レンズを形成する構成を採用した場合においては、その拡散板における前面をパネル面とする。
【００３９】
この表示器２では、後述するように、光路変更パネル１２のパネル面Ｆ２の法線、回折格子パネル１３の各回折格子面Ｆ３の法線、および拡散板１４のパネル面Ｆ４の法線と平行な向きに光源１１の各光出射部１０から光Ｌ１が出射されるように構成されている。また、この表示器２では、光源１１から出射された光Ｌ１が、光路変更パネル１２の各プリズム２０によって縦方向（本例では下向き）に屈折されて光路変更パネル１２から光Ｌ２として出射されて、図１０に示すように、回折格子３０の回折格子面Ｆ３に斜めに入射するように構成されている。さらに、本例では、図１３に示すように、１次回折光Ｌ３ｂおよび−１次回折光Ｌ３ｃのいずれか一方が回折格子パネル１３から出射しないように光路変更パネル１２および回折格子パネル１３が構成されている。
【００４０】
一方、制御部３は、表示器２に表示させるべき立体視画像の画像データに応じて光源１１に制御信号Ｓを出力することにより、光源１１における各光出射部１０を、立体視画像の各表示画素の明るさに応じて点灯させる。なお、実際の表示装置１には、外部装置から出力された画像データや画像信号を処理する画像処理部等を備え、制御部３は、画像処理部によって処理されたデータや信号に基づいて表示器２に立体視画像を表示させるが、「表示器」および「表示装置」についての理解を容易とするために、表示器２および制御部３以外の構成要素に関する説明および図示を省略する。
【００４１】
この表示装置１（表示器２）では、光源１１から出射されて光路変更パネル１２によって屈折させられた光Ｌ２を各回折格子３０によって回折して左右８１方向に振り分けると共に、各回折格子３０によって左右方向に振り分けられた光Ｌ３を拡散板１４によって縦方向（上下方向）に拡散させることで、左右８１方向の各視差領域毎に縦方向（上下方向）における視域を拡げる構成（左右方向においては、互いに相違する視差画像が視認され、縦方向においては、同一の視差画像が視認されるように表示させる構成）が採用されている。具体的には、この表示装置１による立体視画像の表示に際しては、制御部３が表示器２の光源１１に制御信号Ｓを出力することにより、各光出射部１０を、表示すべき立体視画像の各表示画素の明度に応じた明るさで点灯させる。
【００４２】
この際には、図３に示すように、光源１１の各光出射部１０から回折格子パネル１３における各回折格子３０の回折格子面Ｆ３の法線と平行な向きに出射された各光Ｌ１が、光路変更パネル１２の各プリズム２０を透過する際に屈折させられる結果、この光Ｌ２が回折格子パネル１３の回折格子面Ｆ３に対して斜めに入射する。また、回折格子パネル１３（回折格子面Ｆ３）に入射した光Ｌ２は、各回折格子３０によってそれぞれ回折されて、光Ｌ３（回折光）としてそれぞれ出射される。この際に、この表示装置１では、回折格子パネル１３における各回折格子３０が、各光Ｌ３を出射すべき方向に応じて、格子ラインの傾きや、凸部３１の形成ピッチ等が規定されて形成されている。これにより、図８に示すように、各回折格子３０からの光Ｌ３は、所定の間隔で左右８１方向に放射状に拡がるように回折格子パネル１３からそれぞれ出射される。
【００４３】
また、この表示器２では、前述したように、光源１１からの光Ｌ１が光路変更パネル１２における各プリズム２０によって屈折させられて、この光Ｌ２が回折格子パネル１３の各回折格子３０における回折格子面Ｆ３に対して斜めに入射するように、光路変更パネル１２の光学的特性（材質や形状（プリズムの角度））や、光路変更パネル１２と回折格子パネル１３との相互間の位置関係が規定されて構成されている。したがって、この表示器２では、光路変更パネル１２からの光Ｌ２が回折格子パネル１３の回折格子３０において回折されたときに、１次回折光Ｌ３ｂ（または、−１次回折光Ｌ３ｃ）の強度が十分に強くなる。このため、光源１１からの光Ｌ１の利用効率が十分に向上すると共に、その光量が十分に多い１次回折光Ｌ３ｂ（または、−１次回折光Ｌ３ｃ）を、立体視画像を視認させるための光として使用することで、その１次回折光Ｌ３ｂ（または、−１次回折光Ｌ３ｃ）に対応する表示画素が十分に明るく視認される。
【００４４】
一方、表示器２から出射された１次回折光Ｌ３ｂ（または、−１次回折光Ｌ３ｃ）および０次回折光Ｌ３ａ（以下、これらを総称して「光Ｌ３」ともいう）は、図３，９に示すように、拡散板１４を構成するレンチキュラレンズによって縦方向に拡散されて、両図および図２に示すように、表示器２（表示装置１）の前方に向かって光Ｌ４として出射される。なお、この表示器２では、前述したように、１次回折光Ｌ３ｂおよび−１次回折光Ｌ３ｃのいずれか一方が回折格子パネル１３から出射しないように構成されている。したがって、図１３に示すように、この例では、１次回折光Ｌ３ｂ（または、−１次回折光Ｌ３ｃ）と、少量の０次回折光Ｌ３ａだけが拡散板１４に入射することとなる。この際に、上記の各光Ｌ４は、回折格子パネル１３の各回折格子３０による回折によって光源１１からの光Ｌ１が所定の間隔で左右８１方向に放射状に拡けられると共に、回折格子パネル１３からの光Ｌ３が拡散板１４によってそれぞれ縦方向に拡散された光として出射される。これにより、表示装置１の前方における左右８１方向の各位置毎に、縦方向の所定の高さ範囲内において、各視点位置に対応する画像（各光Ｌ４を表示画素とする画像）が視認される。
【００４５】
したがって、画像を視認する者の左目および右目が互いに相違する視差領域（視点位置）に位置している状態では、左目によって視認される視差画像と、右目によって視認される視差画像とが視差領域の位置に応じて相違しているため、表示されている画像が立体視画像として認識される（両眼視差によって立体視画像として認識される）。また、画像を視認する者が表示装置１（表示器２）に表示されている画像を視認しながら、図２に示す矢印Ａ１，Ａ２の向き（左右方向）で各視差領域（各視点位置）に順次移動することにより、表示装置１（表示器２）に表示されている画像が、運動視差によって立体視画像として認識される。
【００４６】
次に、「表示器」および「表示装置」の他の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、前述した表示器２および表示装置１と同様の構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００４７】
前述した表示器２は、「光路変更素子」としてのプリズム２０を備えて構成された光路変更パネル１２を「光路変更部」として備えているが、図１４に示す表示器２Ａでは、この光路変更パネル１２に代えて、「光路変更素子」としての「電気光学効果（ＥＯ効果）によって光の進行方向を変更する素子：以下、「ＥＯ効果素子」ともいう」を備えて構成された光路変更パネル１２Ａを「光路変更部」として備えている。なお、前述した表示装置１や表示器２の構成と区別するために、以下、「ＥＯ効果素子」を備えて構成された光路変更パネル１２Ａを有する表示器２、およびその表示器２を有する表示装置１については、表示器２Ａおよび表示装置１Ａという。
【００４８】
この場合、表示器２Ａにおける光路変更パネル１２Ａは、表示する立体視画像の各表示画素に対応して「光路変更素子」の他の一例である「ＥＯ効果素子」が設けられて、図２に示すように、全体として平板状に形成されると共に、光源１１および回折格子パネル１３の間に配設されている。この場合、図１５に示すように、光路変更パネル１２Ａには、「横×縦＝９×９＝８１箇所」のＥＯ効果素子２０ＡＡ１〜２０ＡＩ９（以下、区別しないときには「ＥＯ効果素子２０Ａ」ともいう）が並んで設けられている。すなわち、単色画像を表示させる構成の表示器２Ａにおけるこの光路変更パネル１２Ａでは、１つの単色画像を構成する各表示画素のうちの１つにつき１つのＥＯ効果素子２０Ａが設けられている。
【００４９】
なお、本例の光路変更パネル１２Ａでは、横方向で並ぶ９つのＥＯ効果素子２０Ａの間に物理的な境界がなく、この９つのＥＯ効果素子２０Ａが１つのＥＯ効果素子のように一体的に連続して形成されている。以下、複数のＥＯ効果素子２０Ａが一体的に連続して形成されたＥＯ効果素子を「ＥＯ効果素子２００Ａ」ともいう。すなわち、この光路変更パネル１２Ａでは、横方向に長い９つのＥＯ効果素子２００Ａ−１〜２００Ａ−９が縦方向で並んでいるように形成されている。この場合、「光路変更素子が電気光学効果によって光の進行方向を変更する素子で構成されている」との構成を採用する場合において、一体的に連続して形成する「光路変更素子」の数は、「横方向に並ぶ９つ」に限定されず、１つの「光路変更素子」につき１つのＥＯ効果素子２０Ａを独立して形成することもできるし、縦方向で並ぶ複数の「光路変更素子」を１つのＥＯ効果素子２００Ａで構成することもできるし、横方向で並ぶ複数の「光路変更素子」、および縦方向で並ぶ複数の「光路変更素子」を１つのＥＯ効果素子２００Ａで構成することもできる。
【００５０】
また、図１４に示すように、この表示器２Ａでは、光路変更パネル１２Ａにおける光源１１との対向面（パネル面Ｆ２）および回折格子パネル１３との対向面の双方が光源１１のパネル面Ｆ１と平行に形成されている。この場合、この光路変更パネル１２Ａでは、上記の８１個のＥＯ効果素子２０Ａ（すなわち、縦方向で並ぶ９つのＥＯ効果素子２００Ａ）が、同一の光学材料で、かつ互いに等しい形状となるように形成されている。具体的には、この光路変更パネル１２Ａでは、各ＥＯ効果素子２０Ａ（２００Ａ）が、ＫＴＮ結晶体２１（タンタル酸ニオブ酸カリウム（ＫＴａ１−ｘＮｂｘＯ３）の結晶体）と、このＫＴＮ結晶体２１の上面に配設された電極２２ａ（陽極）と、ＫＴＮ結晶体２１の下面に配設された電極２２ｂ（陰極）とで構成されると共に、ＫＴＮ結晶体２１の厚み（図１６における長さＴ）や長さ（図１６における長さＬ）が互いに等しくなるように各ＥＯ効果素子２０Ａが形成されている。なお、本例では、一例として、上記の「ｘ」が「０．３５」である組成のＫＴＮの結晶体をＫＴＮ結晶体２１として採用して形成されている。
【００５１】
この場合、ＫＴＮ結晶体２１は、ペロブスカイト型の結晶構造を持つ酸化物であって、端面間に電圧を印加することにより、その屈折率が変化する「電気光学効果（ＥＯ効果）」を有していることが知られている。したがって、この光路変更パネル１２Ａでは、制御部３が、光路変更パネル１２Ａにおける各ＥＯ効果素子２０Ａの各電極２２ａ，２２ｂの間に互いに等しい電圧（一例として、５０Ｖ）を印加することにより、各ＥＯ効果素子２０Ａを、前述した表示器２の光路変更パネル１２における各プリズム２０と同様に機能させて、光源１１から出射された光Ｌ１の進行方向を各ＥＯ効果素子２０Ａ（ＫＴＮ結晶体２１）によって表示器２Ａの縦方向（上下方向）に変更して、回折格子パネル１３の各回折格子３０における回折格子面Ｆ３に対して光Ｌ２を斜めに入射させることが可能となっている。
【００５２】
したがって、この表示器２Ａでは、前述した表示器２と同様にして、光路変更パネル１２Ａからの光Ｌ２が回折格子パネル１３の回折格子３０において回折されたときに、１次回折光Ｌ３ｂ（または、−１次回折光Ｌ３ｃ）の強度が十分に強くなる。このため、光源１１からの光Ｌ１の利用効率が十分に向上すると共に、その光量が十分に多い１次回折光Ｌ３ｂ（または、−１次回折光Ｌ３ｃ）を立体視画像を視認させるための光として使用することで、その１次回折光Ｌ３ｂ（または、−１次回折光Ｌ３ｃ）に対応する表示画素が十分に明るく視認される。なお、光源１１の制御、および各ＥＯ効果素子２０Ａ（２００Ａ）における各電極２２ａ，２２ｂ間への電圧の印加の両処理を実行する「制御部」については、この表示装置１Ａのように、同一の「制御部」が実行する構成を採用することもできるし、光源１１の制御、および各電極２２ａ，２２ｂ間への電圧の印加を別個独立した「制御部」がそれぞれ実行する構成を採用することもできる。
【００５３】
次に、上記の表示器２（２Ａ）における回折格子パネル１３の回折格子面Ｆ３および拡散板１４のパネル面Ｆ４と、光路変更パネル１２（１２Ａ）からの光Ｌ２および回折格子パネル１３によって回折された光Ｌ３との関係について、図１７〜２９を参照しつつ、具体的に説明する。
【００５４】
上記の表示器２（２Ａ）では、拡散板１４におけるパネル面Ｆ４の法線Ｌ１４と、回折格子パネル１３における各回折格子３０の回折格子面Ｆ３に入射する光Ｌ２の入射方向とのなす角度におけるＸ成分（拡散板１４における左右方向に対応する成分であって、光Ｌ２が入射する側の面から見たときに、光Ｌ２の入射方向がパネル面Ｆ４に対して斜め右向きに交差する状態の角度をプラスとし、光Ｌ２の入射方向がパネル面Ｆ４に対して斜め左向きに交差する状態の角度をマイナスとする角度）を「αＸ（図１７，１８参照）」とし、
拡散板１４におけるパネル面Ｆ４の法線Ｌ１４（光透過パネルにおける光透過パネル面の法線）と、回折格子パネル１３における各回折格子３０の回折格子面Ｆ３に入射する光Ｌ２の入射方向とのなす角度におけるＹ成分（拡散板１４における上下方向に対応する成分であって、光Ｌ２が入射する側の面から見たときに、光Ｌ２の入射方向がパネル面Ｆ４に対して斜め下向きに交差する状態の角度をプラスとし、光Ｌ２の入射方向がパネル面Ｆ４に対して斜め上向きに交差する状態の角度をマイナスとする角度）を「αＹ（図１７，１９参照）」とし、
パネル面Ｆ４の法線Ｌ１４に対する回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３の傾き角におけるＸ成分（拡散板１４における左右方向に対応する成分であって、光Ｌ２が入射する側の面から見たときに、回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３がパネル面Ｆ４に対して斜め左向きに交差する状態の角度をプラスとし、回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３がパネル面Ｆ４に対して斜め右向きに交差する状態の角度をマイナスとする角度）を「γＸ（図２０参照）」とし、
パネル面Ｆ４の法線Ｌ１４に対する回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３の傾き角におけるＹ成分（拡散板１４における上下方向に対応する成分であって、光Ｌ２が入射する側の面から見たときに、回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３がパネル面Ｆ４に対して斜め上向きに交差する状態の角度をプラスとし、回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３がパネル面Ｆ４に対して斜め下向きに交差する状態の角度をマイナスとする角度）を「γＹ（図２１参照）」とし、
回折格子３０における各格子の回折格子面Ｆ３内におけるペリスト回転角（光Ｌ２が入射する側の面から見たときに、各格子の格子ライン（図２２において実線Ｌｂで示すライン）が水平の状態（図２２において実線Ｌｃで示すラインと平行な状態）を０度とし、各格子の格子ラインが左下がりとなる回転角をプラスとし、各格子の格子ラインが右下がりとなる回転角をマイナスとする角度）を「ε（図２２参照）」としたときに、
回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３と、回折格子面Ｆ３に入射する光Ｌ２の入射方向とのなす角度におけるｘ成分（回折格子３０における各格子の格子ラインの延在方向（ペリスト回転角が０度の回折格子３０が形成された回折格子面Ｆ３においては、左右方向）に対応する成分であって、光Ｌ２が入射する側の面から見たときに、回折格子面Ｆ３に対して光Ｌ２が斜め右向き（ペリスト回転角が０度の回折格子３０の場合の方向）に入射する状態の角度をプラスとし、回折格子面Ｆ３に対して光Ｌ２が斜め左向き（ペリスト回転角が０度の回折格子３０の場合の方向）に入射する状態の角度をマイナスとする角度）である「αｘ（図２３，２４参照）」、および、回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３と、回折格子面Ｆ３に入射する光Ｌ２の入射方向とのなす角度におけるｙ成分（回折格子３０における各格子の格子ラインに対して回折格子面Ｆ３内において直交する方向（ペリスト回転角が０度の回折格子３０が形成された回折格子面Ｆ３においては、下方向）に対応する成分であって、光Ｌ２が入射する側の面から見たときに、回折格子面Ｆ３に対して光Ｌ２が斜め下向き（ペリスト回転角が０度の回折格子３０の場合の方向）に入射する状態の角度をプラスとし、回折格子面Ｆ３に対して光Ｌ２が斜め上向き（ペリスト回転角が０度の回折格子３０の場合の方向）に入射する状態の角度をマイナスとする角度）である「αｙ（図２３，２５参照）」は、次の２つの式で表される。
【００５５】
αｘ＝ｔａｎ−１（ｔａｎ（αＸ＋γＸ）・ｃｏｓε）＋ｔａｎ−１（ｔａｎ（αＹ＋γＹ）・ｓｉｎ（−ε））
αｙ＝ｔａｎ−１（ｔａｎ（αＸ＋γＸ）・ｓｉｎε）＋ｔａｎ−１（ｔａｎ（αＹ＋γＹ）・ｃｏｓε）
【００５６】
また、光Ｌ１の波長を「λ」とし、回折格子３０の格子間隔（回折格子３０における格子の形成ピッチ：この例では、凸部３１の形成ピッチ）を「ｄ（図１０，２６参照）」とし、
回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３に対する各凸部３１の延在方向（図１０，２６において実線Ｌａで示す方向）の傾き角におけるｙ成分（回折格子３０における各格子の格子ラインに対して回折格子面Ｆ３内において直交する方向（ペリスト回転角が０度の回折格子３０が形成された回折格子面Ｆ３においては、上下方向）に対応する成分であって、光Ｌ２が入射する側の面から見たときに、回折格子面Ｆ３に対して凸部３１の延在方向が斜め上向きで交差する状態の角度をプラスとし、回折格子面Ｆ３に対して凸部３１の延在方向が斜め下向きで交差する状態の角度をマイナスとする角度）を「δｙ（図２６，２７参照）」としたときに、
回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３と、回折格子面Ｆ３から出射する光Ｌ３の出射方向とのなす角度におけるｘ成分（回折格子３０における各格子の格子ラインの延在方向（ペリスト回転角が０度の回折格子３０が形成された回折格子面Ｆ３においては、左右方向）に対応する成分であって、光Ｌ２が入射する側の面から見たときに、回折格子面Ｆ３から斜め左向き（ペリスト回転角が０度の回折格子３０の場合の方向）に光Ｌ３が出射する状態の角度をプラスとし、回折格子面Ｆ３から斜め右向き（ペリスト回転角が０度の回折格子３０の場合の方向）に光Ｌ３が出射する状態の角度をマイナスとする角度）である「βｘ（図２８，２４参照）」、および、回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３と、回折格子面Ｆ３から出射する光Ｌ３の出射方向とのなす角度におけるｙ成分（回折格子３０における各格子の格子ラインに対して回折格子面Ｆ３内において直交する方向（ペリスト回転角が０度の回折格子３０が形成された回折格子面Ｆ３においては、上下方向）に対応する成分であって、光Ｌ２が入射する側の面から見たときに、回折格子面Ｆ３から斜め上向き（ペリスト回転角が０度の回折格子３０の場合の方向）に光Ｌ３が出射する状態の角度をプラスとし、回折格子面Ｆ３から斜め下向き（ペリスト回転角が０度の回折格子３０の場合の方向）に光Ｌ３が出射する状態の角度をマイナスとする角度）である「βｙ（図２８，２５参照）」は、次の２つの式で表される。
【００５７】
βｘ＝−αｘ
βｙ＝ｓｉｎ−１｛（ｎλ−ｄ・ｓｉｎ（αｙ＋δｙ））／ｄ｝＋δｙ
【００５８】
また、パネル面Ｆ４の法線Ｌ１４と、回折格子面Ｆ３から出射する光Ｌ３の出射方向とのなす角度におけるＸ成分（拡散板１４における左右方向に対応する成分であって、光Ｌ３が拡散板１４に入射する側の面から見たときに、光Ｌ３の出射方向が拡散板１４に対して斜め左向きに交差する状態の角度をプラスとし、光Ｌ３の出射方向が拡散板１４に対して斜め右向きに交差する状態の角度をマイナスとする角度）である「βＸ（図２９，１８参照）」、および、パネル面Ｆ４の法線Ｌ１４と、回折格子面Ｆ３から出射する光Ｌ３の出射方向とのなす角度におけるＹ成分（拡散板１４における上下方向に対応する成分であって、光Ｌ３が拡散板１４に入射する側の面から見たときに、光Ｌ３の出射方向が拡散板１４に対して斜め上向きに交差する状態の角度をプラスとし、光Ｌ３の出射方向が拡散板１４に対して斜め下向きに交差する状態の角度をマイナスとする角度）である「βＹ（図２９，１９参照）」は、次の２つの式で表される。
【００５９】
βＸ＝ｔａｎ−１（ｔａｎβｘ・ｃｏｓε）＋ｔａｎ−１（ｔａｎβｙ・ｓｉｎε）＋γＸ
βＹ＝ｔａｎ−１（ｔａｎβｘ・ｓｉｎ（−ε））＋ｔａｎ−１（ｔａｎβｙ・ｃｏｓε）＋γＹ
【００６０】
したがって、表示器２（２Ａ）の設計に際しては、上記の「βＸ」および「βＹ」が所望の角度となるように、上記の６つの式に基づき、光路変更パネル１２（１２Ａ）によって屈折させた光Ｌ２（回折格子パネル１３に入射させる光Ｌ２）の「λ」に応じて、「αＸ」、「αＹ」、「ε」、「ｄ」、「γＸ」、「γＹ」、「δｙ」を適宜調整すればよい。この場合、後述する回折入射角θ（αｙ＋δｙ）の絶対値が０°よりも大きくなるほど、−１次回折光Ｌ３ｃ（または、１次回折光Ｌ３ｂ）が減少し、後述する条件を満たすと出射しなくなる。また、−１次回折光Ｌ３ｃ（または、１次回折光Ｌ３ｂ）の減少に伴って１次回折光Ｌ３ｂ（または、−１次回折光Ｌ３ｃ）が増加する。
【００６１】
なお、本明細書においては、「凸部３１の延在方向（図１０，２６に示す実線Ｌａの向き）と入射光（図１０，２６における光Ｌ２）の入射方向とのなす角度における各回折格子３０の格子ラインに対して回折格子面Ｆ３内において直交する向きの成分（上記の「αｙ」＋「δｙ」）」を「回折入射角θ」という。また、図１７〜１９，２３〜２５，２８，２９では、上記の各説明事項における「Ｘ成分」、「Ｙ成分」、「ｘ成分」および「ｙ成分」等について理解を容易とするために、回折格子面Ｆ３に対する光Ｌ２の入射方向と、回折格子面Ｆ３からの光Ｌ３の出射方向やパネル面Ｆ４に対する光Ｌ３の入射方向との関係を、表示器２（２Ａ）内における実際の光の進路とは相違する状態で図示している。また、図１７〜１９，２３〜２５，２８，２９では、一例として「ペリスト回転角ε≠０°」で、かつ「パネル面Ｆ４の法線Ｌ１４に対する回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３の傾き角が０°（γＸ＝０°、γＹ＝０°）」の例を図示している。
【００６２】
続いて、表示装置１，１Ａによってカラー画像を表示するための構成について、図面を参照して説明する。なお、上記の単色画像を表示するための表示装置１，１Ａ（表示器２，２Ａ）の構成と区別するために、カラー画像を表示可能な表示装置１，１Ａ（表示器２，２Ａ）については、表示装置１Ｃ，１ＡＣ（表示器２Ｃ，２ＡＣ）という。また、カラー画像表示用の表示器２Ｃ，２ＡＣにおける光源１１、光路変更パネル１２，１２Ａおよび回折格子パネル１３については、前述した単色画像表示用の表示器２，２Ａにおける光源１１、光路変更パネル１２，１２Ａおよび回折格子パネル１３と区別するために、光源１１ｃ、光路変更パネル１２ｃ，１２Ａｃおよび回折格子パネル１３ｃともいう。さらに、その他の構成要素において単色画像表示用の表示装置１，１Ａ（表示器２，２Ａ）と同様の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００６３】
この種の表示装置によってカラー画像を表示させる場合、カラー画像を構成する各表示画素毎に、複数の色光（一例として、Ｒ＝Red ＝赤色、Ｇ＝Green ＝緑色、Ｂ＝Blue＝青色の３色の色光：以下、単に「Ｒ，Ｇ，Ｂ」ともいう）を合成することによって各表示画素の色を任意の色として視認させる。この場合、１つの表示画素を表示するためのＲ，Ｇ，Ｂの各色光を同一のプリズム、または、同一のＥＯ効果素子に対して同一の方向で入射させたときには、光屈折現象の波長依存性に起因して、波長λが相違する各色光毎のプリズムやＥＯ効果素子からの出射角度（図６，１６に示す出射角度θｏ）が相違する状態となる。また、１つの表示画素を表示するためのＲ，Ｇ，Ｂの各色光を同一の回折格子における回折格子面に対して同一の方向で入射させたときには、回折現象の波長依存性に起因して、波長λが相違する各色光の回折角度が相違する状態（すなわち、回折格子面からの回折光の出射角度が相違する状態）となる。
【００６４】
このため、１つの表示画素として視認されるべきＲ，Ｇ，Ｂ各色の１次回折光（または、−１次回折光）が互いに相違する向きに出射される結果、そのような表示画像で構成される画像を見たときに、色滲みが生じた状態に視認されるおそれがある。また、表示装置から遠く離れた位置においては、１つの表示画素として視認されるべきＲ，Ｇ，Ｂ各色の１次回折光（または、−１次回折光）のうちのいずれか一色分だけしか視認できない状態となり、このような状態においては、カラー画像を表示させているにも拘わらず、赤色の単色画像、緑色の単色画像、または青色の単色画像として視認される事態を招くおそれもある。
【００６５】
この場合、「光回折部からの各色光」を「光拡散部」によって縦方向に拡散させる構成の「表示器（表示装置）」では、「光回折部」から出射される各色光の出射角度が縦方向（上下方向）においてある程度相違したとしても、表示画像の視認に与える影響は殆どないが、「光回折部」から出射される各色光の出射角度が横方向（左右方向）で相違する場合には、上記したような問題が生じるおそれがある。このため、カラー画像の表示に際しては、各表示画素を構成する各色光が左右方向において実質的に同一方向に向けて出射されるように表示器を構成する必要がある。
【００６６】
一方、図３０に示す表示装置１Ｃ，１ＡＣ（表示器２Ｃ，２ＡＣ）は、回折格子パネル１３ｃにおける各回折格子３０毎の凸部３１の形成ピッチや、回折格子パネル１３ｃにおける各回折格子３０毎のペリスト回転角を、回折すべき色光の波長に応じて互いに相違させることにより、上記の光屈折現象や回折現象の波長依存性に関する問題点を克服している。なお、実際の表示装置１Ｃ，１ＡＣにおける表示器２Ｃ，２ＡＣでは、一例として、表示装置１Ｃ，１ＡＣの前面側における左右８１方向の各視点位置毎の各視差領域から、各方向に応じて互いに相違する８１種類の「横×縦＝１９２０×１０８０画素」のＲＧＢカラー画像を視認させることができるよう構成されているが、表示装置１Ｃ，１ＡＣおよびその表示器２Ｃ，２ＡＣの構成についての理解を容易とするために、左右８１方向の各視点位置毎の各視差領域用のＲＧＢカラー画像のうちの１つの表示画素を視認させるための構成について説明する。
【００６７】
この場合、光源１１ｃは、一例として、図３１に示すように、光Ｌ１Ｒ（赤色の色光）を出射する光出射部１０（光出射部１０Ａ１Ｒ〜１０Ｉ９Ｒ：赤色のサブピクセル：以下、これらを区別しないときには「光出射部１０Ｒ」ともいう）、光Ｌ１Ｇ（緑色の色光）を出射する光出射部１０（光出射部１０Ａ１Ｇ〜１０Ｉ９Ｇ：緑色のサブピクセル：以下、これらを区別しないときには「光出射部１０Ｇ」ともいう）、および光Ｌ１Ｂ（青色の色光）を出射する光出射部１０（光出射部１０Ａ１Ｂ〜１０Ｉ９Ｂ：青色のサブピクセル：以下、これらを区別しないときには「光出射部１０Ｂ」ともいう）がこの順で左右方向に並んで設けられ、１つの光出射部１０Ｒ、１つの光出射部１０Ｇおよび１つの光出射部１０Ｂによって、カラー画像を構成する１つの表示画素（以下、「カラー表示画素」ともいう）を視認させるための各色光を出射するように構成されている。すなわち、カラー画像を表示させる構成の表示器２Ｃ（２ＡＣ）におけるこの光源１１ｃでは、１つのカラー画像を構成する各表示画素のうちの１つを構成する各色の副画素（サブピクセル）毎に１つの光出射部１０（光出射部１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのいずれか）が設けられている。
【００６８】
なお、同図、および後に参照する図３４〜３７では、赤色（Ｒ）に関連する要素については「Ｒ」の符号を付し、緑色（Ｇ）に関連する要素については「Ｇ」の符号を付し、青色（Ｂ）に関連する要素については「Ｂ」の符号を付して図示している。また、以下の説明において、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）を区別して説明する必要があるときには、符号の末尾に「Ｒ」「Ｇ」「Ｂ」を付して説明する。なお、上記の光源１１ｃでは、１つの表示画素を視認させるための各色光を出射する光出射部１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂが左右方向に隣接するように配置されているが、後述する回折格子パネル１３ｃにおける各光Ｌ１Ｒ，Ｌ１Ｇ，Ｌ１Ｂ用の各回折格子３０を、各光出射部１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの位置に合わせて配置することで、１つの表示画素を視認させるための各色光を出射する光出射部１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを任意の位置に配置することもできる（図示せず）。
【００６９】
また、表示器２Ｃにおける光路変更パネル１２ｃは、図３２に示すように、一例として、光源１１ｃにおける各光出射部１０Ｒから出射された光Ｌ１Ｒの進行方向を変更して（屈折させて）光Ｌ２Ｒとして出射するプリズム２０（プリズム２０Ａ１Ｒ〜２０Ｉ９Ｒ：以下、これらを区別しないときには「プリズム２０Ｒ」ともいう）、各光出射部１０Ｇから出射された光Ｌ１Ｇの進行方向を変更して（屈折させて）光Ｌ２Ｇとして出射するプリズム２０（プリズム２０Ａ１Ｇ〜２０Ｉ９Ｇ：以下、これらを区別しないときには「プリズム２０Ｇ」ともいう）、および各光出射部１０Ｂから出射された光Ｌ１Ｂの進行方向を変更して（屈折させて）光Ｌ２Ｂとして出射するプリズム２０（プリズム２０Ａ１Ｂ〜２０Ｉ９Ｂ：以下、これらを区別しないときには「プリズム２０Ｂ」ともいう）がこの順で左右方向に並んで設けられ、１つのプリズム２０Ｒ、１つのプリズム２０Ｇおよび１つのプリズム２０Ｂによって、１つのカラー表示画素を視認させるための各色光の進行方向をそれぞれ変更するように構成されている（１つの表示画素を表示するための各色光毎に１つの光路変更素子としてのプリズムが形成された構成の例）。
【００７０】
すなわち、カラー画像を表示させる構成の表示器２Ｃにおけるこの光路変更パネル１２ｃでは、一例として、１つのカラー画像を構成する各表示画素をそれぞれ構成する各色の副画素（９×９×３＝２４３個の副画素）の１つにつき１つのプリズム２０が設けられている。なお、本例の光路変更パネル１２ｃでは、横方向に並ぶ９×３＝２７個のプリズム２０の間に物理的な境界がなく、この２７個のプリズム２０が１つのプリズムのように一体的に連続して形成されている。このため、この光路変更パネル１２ｃでは、前述した光路変更パネル１２と同様にして、横方向に長い９つのプリズム２００−１〜２００−９（プリズム２００）が縦方向で並んでいるように形成されている。また、この光路変更パネル１２ｃでは、２４３個のプリズム２０のすべて（すなわち、縦方向で並ぶ９つのプリズム２００）が、同一の光学材料で、かつ互いに等しい形状となるように形成されている。
【００７１】
この場合、前述したように、波長λが相違する各色光を同一のプリズムに同一の方向で入射させたときには、光屈折現象の波長依存性に起因して、波長λが相違する各色光毎のプリズムからの出射角度θｏが相違する状態となる。具体的には、一例として、この光路変更パネル１２ｃの各プリズム２０は、「波長λ＝６３３ｎｍ」の光Ｌ１Ｒの屈折率が「１．５１４」で、「波長λ＝５３２ｎｍ」の光Ｌ１Ｇの屈折率が「１．５１９」で、「波長λ＝４７２ｎｍ」の光Ｌ１Ｂの屈折率が「１．５２３」であり、これにより、光Ｌ２Ｒの出射角度θｏが「３６．７０°」で、光Ｌ２Ｇの出射角度θｏが「３７．５３°」で、光Ｌ２Ｂの出射角度θｏが「３８．２３°」となっている。この光路変更パネル１２ｃは、光源１１ｃから出射された光Ｌ１Ｒ，Ｌ１Ｇ，Ｌ１Ｂの進行方向を各プリズム２０によって表示器２Ｃの縦方向（上下方向）に変更して、後述する回折格子パネル１３ｃの各回折格子における回折格子面Ｆ３に対して光Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂを斜めに入射させる。
【００７２】
一方、表示器２ＡＣにおける光路変更パネル１２Ａｃは、図３３に示すように、一例として、光源１１ｃにおける各光出射部１０Ｒから出射された光Ｌ１Ｒの進行方向を変更して（屈折させて）光Ｌ２Ｒとして出射するＥＯ効果素子２０Ａ（ＥＯ効果素子２０ＡＡ１Ｒ〜２０ＡＩ９Ｒ：以下、これらを区別しないときには「ＥＯ効果素子２０ＡＲ」ともいう）、各光出射部１０Ｇから出射された光Ｌ１Ｇの進行方向を変更して（屈折させて）光Ｌ２Ｇとして出射するＥＯ効果素子２０Ａ（ＥＯ効果素子２０ＡＡ１Ｇ〜２０ＡＩ９Ｇ：以下、これらを区別しないときには「ＥＯ効果素子２０ＡＧ」ともいう）、および各光出射部１０Ｂから出射された光Ｌ１Ｂの進行方向を変更して（屈折させて）光Ｌ２Ｂとして出射するＥＯ効果素子２０Ａ（ＥＯ効果素子２０ＡＡ１Ｂ〜２０ＡＩ９Ｂ：以下、これらを区別しないときには「ＥＯ効果素子２０ＡＢ」ともいう）がこの順で左右方向に並んで設けられ、１つのＥＯ効果素子２０ＡＲ、１つのＥＯ効果素子２０ＡＧおよび１つのＥＯ効果素子２０ＡＢによって、１つのカラー表示画素を視認させるための各色光の進行方向をそれぞれ変更するように構成されている（１つの表示画素を表示するための各色光毎に１つの光路変更素子としてのＥＯ効果素子が形成された構成の例）。
【００７３】
すなわち、カラー画像を表示させる構成の表示器２ＡＣにおけるこの光路変更パネル１２Ａｃでは、一例として、１つのカラー画像を構成する各表示画素をそれぞれ構成する各色の副画素（９×９×３＝２４３個の副画素）の１つにつき１つのＥＯ効果素子２０Ａが設けられている。なお、本例の光路変更パネル１２Ａｃでは、横方向に並ぶ９×３＝２７個のＥＯ効果素子２０Ａの間に物理的な境界がなく、この２７個のＥＯ効果素子２０Ａが１つのＥＯ効果素子のように一体的に連続して形成されている。このため、この光路変更パネル１２Ａｃでは、前述した光路変更パネル１２Ａと同様にして、横方向に長い９つのＥＯ効果素子２００Ａ−１〜２００Ａ−９（ＥＯ効果素子２００Ａ）が縦方向で並んでいるように形成されている。また、この光路変更パネル１２Ａｃでは、３×９×９＝２４３個のＥＯ効果素子２０Ａのすべて（すなわち、縦方向で並ぶ９つのＥＯ効果素子２００Ａ）が、同一の光学材料で、かつ互いに等しい形状となるように形成されている。
【００７４】
この場合、各ＥＯ効果素子２０Ａを構成するＫＴＮ結晶体２１は、電極２２ａ，２２ｂ間に電圧を印加しない状態において、前述したプリズム２０と同様にして、光屈折現象の波長依存性を有している。具体的には、この光路変更パネル１２Ａｃの各ＥＯ効果素子２０Ａは、電極２２ａ，２２ｂ間に電圧を印加しない状態において、「波長λ＝６３３ｎｍ」の光Ｌ１Ｒの屈折率が「２．２２６」で、「波長λ＝５３２ｎｍ」の光Ｌ１Ｇの屈折率が「２．２８３」で、「波長λ＝４７２ｎｍ」の光Ｌ１Ｂの屈折率が「２．２９２」となっている。
【００７５】
なお、「電圧を印加しない状態におけるＫＴＮ結晶体２１の屈折率」を「ｎ０」とし、「真空の誘電率」を「ε０＝８．８５４１８７８２×１０−１２Ｆ／ｍ」とし、「比誘電率」を「εｒ（この例では、３００００）」とし、「電極２２ａ，２２ｂ間に印加する電圧」を「Ｖ」とし、「ＫＴＮ結晶体２１における電極２２ａ，２２ｂと平行な方向の長さ」を「Ｌ（一例として、１０００μｍ）」とし、「ＫＴＮ結晶体２１における電極２２ａ，２２ｂ間の長さ」を「Ｔ（一例として、１００μｍ）」としたときに、各ＥＯ効果素子２０Ａからの光の出射角度θｏは「−０．１５３ｎ０３ε０２εｒ２Ｖ２Ｌ／Ｔ３」との式によって算出することができる。具体的には、この光路変更パネル１２Ａｃでは、電極２２ａ，２２ｂ間に５０Ｖの電圧を印加した状態において、各ＥＯ効果素子２０Ａからの光Ｌ２Ｒの出射角度θｏが「１７．１°」で、各ＥＯ効果素子２０Ａからの光Ｌ２Ｇの出射角度θｏが「１８．４°」で、各ＥＯ効果素子２０Ａからの光Ｌ２Ｂの出射角度θｏが「１８．６°」となる。この光路変更パネル１２ａｃは、光源１１ｃから出射された光Ｌ１Ｒ，Ｌ１Ｇ，Ｌ１Ｂの進行方向を各ＥＯ効果素子２０Ａによって表示器２ＡＣの縦方向（上下方向）に変更して、後述する回折格子パネル１３ｃの各回折格子における回折格子面Ｆ３に対して光Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂを斜めに入射させる。
【００７６】
また、回折格子パネル１３ｃは、図３４に示すように、光路変更パネル１２ｃ，１２Ａｃによって屈折させられた光Ｌ２Ｒを回折するための回折格子３０（回折格子３０Ａ１Ｒ〜３０Ｉ９Ｒ：以下、これらを区別しないときには「回折格子３０Ｒ」ともいう）、光路変更パネル１２ｃ，１２Ａｃによって屈折させられた光Ｌ２Ｇを回折するための回折格子３０（回折格子３０Ａ１Ｇ〜３０Ｉ９Ｇ：以下、これらを区別しないときには「回折格子３０Ｇ」ともいう）、および光路変更パネル１２ｃ，１２Ａｃによって屈折させられた光Ｌ２Ｂを回折するための回折格子３０（回折格子３０Ａ１Ｂ〜３０Ｉ９Ｂ：以下、これらを区別しないときには「回折格子３０Ｂ」ともいう）がこの順で左右方向に並んで設けられ、１つの回折格子３０Ｒ、１つの回折格子３０Ｇおよび１つの回折格子３０Ｂによって、１つのカラー表示画素を視認させるための各色光をそれぞれ回折するように構成されている（１つの表示画素を表示するための各色光毎に１つの回折格子が形成された構成の例）。
【００７７】
なお、前述したように、本明細書において、「１つの回折格子」とは、入射した光を回折可能に構成された光学的要素のうちの「１つの光出射部」に対応して規定された部位を意味する。この場合、カラー画像を表示させる構成の表示器２Ｃにおけるこの回折格子パネル１３ｃでは、上記の光源１１ｃにおける１つの光出射部１０（光出射部１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのいずれか）に対応して１つの回折格子３０（回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂのいずれか）が規定されて、１つのカラー画像を構成する各表示画素のうちの１つを構成する各色の副画素毎に１つの回折格子３０（回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂのいずれか）が規定されている。
【００７８】
また、本例の表示器２Ｃ，２ＡＣでは、１つのカラー表示画素を視認させるための各色光を拡散板１４から左右方向において同じ向きに出射するために、拡散板１４のパネル面Ｆ４に対する回折格子面Ｆ３の傾きを互いに等しくした状態（この例では、各回折格子面Ｆ３をパネル面Ｆ４に対して平行にした状態）において、１つのカラー表示画素を表示するための各色光（光Ｌ２）をそれぞれ回折する回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂについて、波長λが短い光Ｌ２を回折する回折格子３０における格子の形成ピッチｄ（凸部３１の形成ピッチｄ）よりも、波長λが長い光Ｌ２を回折する回折格子３０における格子の形成ピッチｄ（凸部３１の形成ピッチｄ）の方が大きく、かつ、波長λが短い光Ｌ２を回折する回折格子３０のペリスト回転角εの大きさ（絶対値）よりも、波長λが長い光Ｌ２を回折する回折格子３０のペリスト回転角εの大きさ（絶対値）の方が小さくなるように回折格子パネル１３ｃが形成されている。
【００７９】
具体的には、格子の形成ピッチｄ（凸部３１の形成ピッチｄ）については、光Ｌ２Ｂよりも波長λが長い光Ｌ２Ｇを回折する回折格子３０Ｇの方が回折格子３０Ｂよりも大きくなり、かつ、光Ｌ２Ｇよりも波長λが長い光Ｌ２Ｒを回折する回折格子３０Ｒの方が回折格子３０Ｇよりも大きくなるように回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂを形成する。より具体的には、この回折格子パネル１３ｃでは、「波長λ＝６３３ｎｍ」の光Ｌ２Ｒを回折する回折格子３０Ｒにおける格子が「形成ピッチｄ＝６３３ｎｍ」で、「波長λ＝５３２ｎｍ」の光Ｌ２Ｇを回折する回折格子３０Ｇにおける格子が「形成ピッチｄ＝５３２ｎｍ」で、「波長λ＝４７２ｎｍ」の光Ｌ２Ｂを回折する回折格子３０Ｂにおける格子が「形成ピッチｄ＝４７２ｎｍ」となっている（「各回折格子における格子の形成ピッチが、回折すべき光の波長λと等しい構成」の例）。このような構成を採用することにより、回折格子パネル１３ｃを容易に設計することができる。
【００８０】
また、回折格子３０のペリスト回転角εの大きさについては、光Ｌ２Ｒよりも波長λが短い光Ｌ２Ｇを回折する回折格子３０Ｇの方が回折格子３０Ｒよりも小さくなり、かつ、光Ｌ２Ｇよりも波長λが短い光Ｌ２Ｂを回折する回折格子３０Ｂの方が回折格子３０Ｇよりも小さくなるように回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂを形成する。この場合、「光回折部からの各色光」を「光拡散部」によって縦方向に拡散させる構成の「表示器（表示装置）」では、前述した「ε」の絶対値が小さい（「βＸ」の絶対値が小さい）表示画素において、「光回折部からの各色光」が相違する方向に出射されても、各色光毎の出射方向のずれは、前述した「βＹ」の方向に生じるだけであるため、拡散板１４によって光Ｌ３が縦方向に拡散されることで、視認される画像に対する影響が十分に小さくなる。したがって、この表示器２Ｃ，２ＡＣの回折格子パネル１３ｃでは、「ε」の絶対値が小さい（「βＸ」の絶対値が小さい）表示画素に対応する回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂについては、そのペリスト回転角εの大きさが互いにほぼ等しい角度となっている。「ε＝０°」（「βＸ＝０°」）である表示画素Ｅ５に対応する回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂについては、そのペリスト回転角εが互いに等しい角度となっている。
【００８１】
この場合、図６に示すように、回折格子パネル１３ｃとの対向面に、下側ほど回折格子パネル１３ｃ側に向かって徐々に突出する向きの斜面が形成されて各プリズム２０が構成された光路変更パネル１２ｃを有する表示器２Ｃでは、光源１１ｃからの光Ｌ１（光Ｌ１Ｒ，Ｌ１Ｇ，Ｌ１Ｂ）が下向きに屈折させられて光Ｌ２（光Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂ）として回折格子パネル１３ｃ（回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂの各回折格子面Ｆ３）に入射させられる。したがって、この表示器２Ｃでは、光路変更パネル１２ｃから出射された光Ｌ２の回折格子パネル１３ｃに対する入射位置が、光路変更パネル１２ｃに対する光Ｌ１の入射位置や、光路変更パネル１２ｃからの光Ｌ２の出射位置よりも距離Ｄだけ下側に位置ずれすることとなる。このため、この表示器２Ｃでは、光路変更パネル１２ｃにおける各プリズム２０の屈折率特性、および回折格子パネル１３ｃに対する光路変更パネル１２ｃの離間距離Ｇに応じて、光源１１ｃの各光出射部１０や、光路変更パネル１２ｃの各プリズム２０に対して回折格子パネル１３ｃの各回折格子３０を距離Ｄだけ下方に位置ずれさせるように配置する構成が採用されている。
【００８２】
具体的には、この表示器２Ｃでは、一例として、１つの副画素の大きさを、縦：１００μｍ、横：３３μｍとしたときに、光路変更パネル１２ｃにおける各プリズム２０の大きさは、縦幅（図６における長さＴ）：１００μｍ、横幅：３３μｍで、各プリズム２００の大きさは、縦幅：１００μｍ、横幅：８９１μｍとなる。この場合、各プリズム２０の頂角の角度（図６における角度θｐ）が４０°であることから、各プリズム２０の突出長（図６における長さＨ）は、８３．９μｍとなる。また、各プリズム２０の各色光毎の屈折率や各色光の出射角度θｏについては、上記した値となっている。ここで、光路変更パネル１２ｃにおける各プリズム２０の先端部と回折格子パネル１３ｃにおける各回折格子３０の回折格子面Ｆ３との間の回折格子面Ｆ３の法線と平行な向きの距離Ｇが１０μｍとなるように光路変更パネル１２ｃおよび回折格子パネル１３ｃを配置したときに、プリズム２０からの光Ｌ２の出射位置の縦方向中心（図６における位置Ｐ１２）から、回折格子パネル１３ｃにおける回折格子３０の回折格子面Ｆ３までの隙間は、「Ｈ／２＋Ｇ＝５１．９５μｍとなる。
【００８３】
また、上記したように、プリズム２０における光屈折現象の波長依存性に起因して、光Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂが互いに相違する向きに出射されるため、光源１１ｃからの光Ｌ１Ｒ，Ｌ１Ｇ，Ｌ１Ｂが、同一の光学材料で、かつ互いに等しい形状となるように形成されたプリズム２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂに対してそれぞれ同一の方向で入射する構成の表示器２Ｃでは、位置Ｐ１２から出射した各光Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂの回折格子パネル１３ｃに対する入射位置（図６における位置Ｐ１３）がその波長λに応じて相違することとなる。このため、各プリズム２０からの光Ｌ２の出射位置の縦方向中心（図６における位置Ｐ１２）と、位置Ｐ１２から出射した各光Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂの回折格子パネル１３ｃに対する入射位置（図６における位置Ｐ１３）とのずれ量（図６に示す距離Ｄ）が光Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂ毎に相違することとなる。具体的には、光Ｌ２Ｒのずれ量（距離Ｄ）が３８．７２μｍで、光Ｌ２Ｇのずれ量（距離Ｄ）が３９．９０μｍで、光Ｌ２Ｂのずれ量（距離Ｄ）が４０．９２μｍとなる。
【００８４】
したがって、図３５に示すように、表示器２Ｃでは、光路変更パネル１２ｃにおけるプリズム２０Ｒに対して、光Ｌ２Ｒを回折する回折格子３０Ｒが距離ＤＲ（この例では、３８．７２μｍ）だけ下方に位置し、プリズム２０Ｇに対して、光Ｌ２Ｇを回折する回折格子３０Ｇが上記の距離ＤＲよりも長い距離ＤＧ（この例では、３９．９０μｍ）だけ下方に位置し、プリズム２０Ｂに対して、光Ｌ２Ｂを回折する回折格子３０Ｂが上記の距離ＤＧよりも長い距離ＤＢ（この例では、４０．９２μｍ）だけ下方に位置するように、各回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂが縦方向で位置ずれして形成されている。なお、本例とは相違するが、上記の距離Ｇが「０」または「ほぼ０」となるように光路変更パネル１２ｃおよび回折格子パネル１３ｃを配置した場合には、上記の距離ＤＲ，ＤＧ，ＤＢを「０」または「ほぼ０」とすることができる。
【００８５】
一方、光源１１ｃからの光Ｌ１Ｒ，Ｌ１Ｇ，Ｌ１Ｂの進行方向を光路変更パネル１２Ａｃによって変更する表示器２ＡＣでは、電極２２ａ，２２ｂ間に電圧を印加した状態における各ＥＯ効果素子２０Ａからの光Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂの出射角度θｏが、前述した光路変更パネル１２ｃの各プリズム２０からの光Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂの出射角度θｏとは相違するため、前述した回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂのずれ量（図３５に示す距離ＤＲ，ＤＧ，ＤＢ）が、表示器２Ｃの回折格子パネル１３ｃにおける回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂのずれ量（図３５に示す距離ＤＲ，ＤＧ，ＤＢ）とは相違している。具体的には、この表示器２ＡＣの回折格子パネル１３ｃでは、一例として、各ＥＯ効果素子２０Ａと回折格子パネル１３ｃにおける各回折格子３０の回折格子面Ｆ３との間の回折格子面Ｆ３の法線と平行な向きの距離Ｇが１０μｍとなるように光路変更パネル１２Ａｃを配置したときに、光路変更パネル１２ＡｃにおけるＥＯ効果素子２０Ａに対して、光Ｌ２Ｒを回折する回折格子３０Ｒが距離ＤＲ＝１２２．５μｍだけ下方に位置し、光Ｌ２Ｇを回折する回折格子３０Ｇが距離ＤＧ＝１３２．１μｍだけ下方に位置し、光Ｌ２Ｂを回折する回折格子３０Ｂが距離ＤＢ＝１３３．７μｍだけ下方に位置するように、各回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂが縦方向で位置ずれして形成されている。
【００８６】
この表示装置１Ｃ，１ＡＣ（表示器２Ｃ，２ＡＣ）では、光源１１ｃから出射されて光路変更パネル１２ｃ，１２Ａｃによって屈折させられた光Ｌ２を各回折格子３０によって回折して左右８１方向に振り分けると共に、各回折格子３０によって左右方向に振り分けられた光Ｌ３を拡散板１４によって縦方向（上下方向）に拡散させることで、左右８１方向の各視差領域毎に縦方向（上下方向）における視域を拡げる構成（左右方向においては、互いに相違する視差画像が視認され、縦方向においては、同一の視差画像が視認されるように表示させる構成）が採用されている。
【００８７】
具体的には、この表示装置１Ｃ，１ＡＣによる立体視画像の表示に際しては、制御部３が、光源１１ｃを制御して、各光出射部１０を、表示すべき立体視画像の各表示画素の明度に応じた明るさで点灯させる。この際に、表示装置１ＡＣの表示器２ＡＣでは、制御部３が、光源１１ｃの制御と並行して、光路変更パネル１２Ａｃの各電極２２ａ，２２ｂの間に互いに等しい電圧（一例として、５０Ｖ）を印加する。より具体的な例を図３６，３７に示す。なお、図３６，３７では、８１個のカラー表示画素Ａ１〜Ｉ９のうちのカラー表示画素Ａ１，Ｃ３，Ｅ５，Ｇ７，Ｉ９の５つのみに関する各種パラメータを図示している。
【００８８】
この表示装置１Ｃ，１ＡＣ（表示器２Ｃ，２ＡＣ）では、両図に示すように、１つのカラー表示画素を視認させるために回折格子パネル１３ｃ（各回折格子面Ｆ３）から出射される光Ｌ３（光Ｌ３Ｒ，Ｌ３Ｇ，Ｌ３Ｂ：図３０参照）の出射角度における表示器２Ｃ，２ＡＣの左右方向の角度成分（前述したβＸ）が互いに等しくなっている。したがって、この表示装置１Ｃ，１ＡＣ（表示器２Ｃ，２ＡＣ）では、これらの光Ｌ３Ｒ，Ｌ３Ｇ，Ｌ３Ｂが拡散板１４によって縦方向に拡散されつつ、光Ｌ４Ｒ，Ｌ４Ｇ，Ｌ４Ｂとして表示装置１Ｃ，１ＡＣ（表示器２Ｃ，２ＡＣ）の前方に向かって左右方向において同じ向きに出射されることとなる。
【００８９】
なお、図３６，３７に示すように、上記の表示装置１Ｃ，１ＡＣ（表示器２Ｃ，２ＡＣ）における回折格子パネル１３ｃでは、「|（−λ−ｄ・ｓｉｎ（αｙ＋δｙ））／ｄ|≧１」との条件が満たされている。このような条件を満たす回折格子パネル１３ｃでは、−１次回折光Ｌ３ｃが回折格子パネル１３ｃから出射しないため、−１次回折光Ｌ３ｃの回折格子パネル１３ｃからの出射（拡散板１４への入射）に起因して、立体視画像（カラー画像）像がぼやける事態が生じるのが回避されている。また、１次回折光Ｌ３ｂを回折格子パネル１３ｃから出射させないようにするには、「|（λ−ｄ・ｓｉｎ（αｙ＋δｙ））／ｄ|≧１」との条件を満たすように構成すればよい。このような条件を満たすように構成することで、１次回折光Ｌ３ｂの回折格子パネル１３ｃからの出射（拡散板１４への入射）に起因して、立体視画像（カラー画像）像がぼやける事態が生じるのが回避される。
【００９０】
この場合、上記の表示装置１Ｃ，１ＡＣ（表示器２Ｃ，２ＡＣ）では、回折格子パネル１３ｃにおける各回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂによって光路変更パネル１２ｃ，１２Ａｃからの光Ｌ２を回折することで左右方向の各視差領域に向けて回折格子パネル１３ｃから光Ｌ３を出射し（左右方向の各視差領域からの画像の視認を可能とし）、この光Ｌ３を拡散板１４によって縦方向に拡散させることで、各視差領域毎の縦方向における視域を拡げる（縦方向の所定の視域内における画像の視認を可能とする）構成が採用されている。言い換えれば、上記の表示装置１Ｃ，１ＡＣ（表示器２Ｃ，２ＡＣ）では、拡散板１４によって光Ｌ３を拡散させない「左右方向」については、回折格子パネル１３ｃにおける各回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂ毎のペリスト回転角εを、ε＝０°を含む範囲で適宜規定することで、光Ｌ３を左右方向の任意の方向に出射させる構成が採用されている。
【００９１】
このような構成の表示装置１Ｃ（表示器２Ｃ）では、光源１１ｃと回折格子パネル１３ｃとの間に、プリズム２０を有する光路変更パネル１２ｃを配設することにより、光源１１ｃからの各Ｌ１Ｒ，Ｌ１Ｇ、Ｌ１Ｂの進行方向を各プリズム２０によって表示器２Ｃの縦方向（拡散板１４が光を拡散させる方向）に変更してαＹ≠０°とすることで、αｙ≠０°としている。また、このような構成の表示装置１ＡＣ（表示器２ＡＣ）では、光源１１ｃと回折格子パネル１３ｃとの間に、ＥＯ効果素子２０Ａを有する光路変更パネル１２Ａｃを配設することにより、光源１１ｃからの各Ｌ１Ｒ，Ｌ１Ｇ、Ｌ１Ｂの進行方向を各ＥＯ効果素子２０Ａによって表示器２ＡＣの縦方向（拡散板１４が光を拡散させる方向）に変更してαＹ≠０°とすることで、αｙ≠０°としている。
【００９２】
これにより、画像を視認できる範囲を左右方向に拡げるための回折格子パネル１３ｃにおいて、ペリスト回転角ε＝０°や、ペリスト回転角εの絶対値が小さい各種ペリスト回転角εの回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂであっても、各回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂにおいて−１次回折光Ｌ３ｃ（または、１次回折光Ｌ３ｂ）を十分に減少させつつ、回折格子パネル１３ｃからの光Ｌ３の出射方向を左右方向に十分に拡げることが可能となっている。
【００９３】
なお、単色画像表示用の表示器２（表示装置１）においても、光源１１と回折格子パネル１３との間に、プリズム２０を有する光路変更パネル１２を配設し、単色画像表示用の表示器２Ａ（表示装置１Ａ）においても、光源１１と回折格子パネル１３との間に、ＥＯ効果素子２０Ａを有する光路変更パネル１２Ａを配設して、光源１１からの各Ｌ１の進行方向を各プリズム２０または各ＥＯ効果素子２０Ａによって表示器２または表示器２Ａの縦方向（拡散板１４が光を拡散させる方向）に変更してαＹ≠０°とすることで、αｙ≠０°とすることにより、回折格子パネル１３において、ペリスト回転角ε＝０°や、ペリスト回転角εの絶対値が小さい各種ペリスト回転角εの回折格子３０であっても、各回折格子３０において−１次回折光Ｌ３ｃ（または、１次回折光Ｌ３ｂ）を十分に減少させつつ、回折格子パネル１３からの光Ｌ３の出射方向を左右方向に十分に拡げることが可能となっている。
【００９４】
このように、この表示器２，２Ａ（２Ｃ，２ＡＣ）によれば、光源１１（１１ｃ）から出射された光Ｌ１（Ｌ１Ｒ，Ｌ１Ｇ，Ｌ１Ｂ）の進行方向を光路変更パネル１２（１２ｃ）のプリズム２０、または、光路変更パネル１２Ａ（１２Ａｃ）のＥＯ効果素子２０Ａによって表示器２，２Ａ（２Ｃ，２ＡＣ）の縦方向に変更して回折格子パネル１３（１３ｃ）の各回折格子３０における回折格子面Ｆ３に対して光２（Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂ）を斜めに入射させると共に、光変更パネル１２（１２ｃ）、または光変更パネル１２Ａ（１２Ａｃ）からの光Ｌ２（Ｌ２Ｒ，２２Ｇ，Ｌ２Ｂ）を回折格子パネル１３（１３ｃ）の各回折格子３０によって予め規定された左右方向にそれぞれ回折し、かつ、回折格子パネル１３（１３ｃ）によって回折された光Ｌ３（Ｌ３Ｒ，Ｌ３Ｇ，Ｌ３Ｂ）を拡散板１４によって表示器２，２Ａ（２Ｃ，２ＡＣ）の縦方向に拡散させる構成を採用したことにより、表示器２，２Ａの左右方向で相違する各視点位置から互いに相違する画像を視認させるために光を左右方向に振り分けるための回折格子パネル１３（１３ｃ）における各回折格子３０のうちの、主として表示器２，２Ａの縦方向に光を回折する回折格子３０（ペリスト回転角が０°の回折格子３０や、ペリスト回転角の絶対値が小さい回折格子３０）についても、その回折格子３０から出射される−１次回折光Ｌ３ｃ（または、１次回折光Ｌ３ｂ）の光量を十分に減少させる（−１次回折光Ｌ３ｃ（または、１次回折光Ｌ３ｂ）の強度を十分に低下させる）か、または、−１次回折光Ｌ３ｃ（または、１次回折光Ｌ３ｂ）の出射をなくして、１次回折光Ｌ３ｂ（または、−１次回折光Ｌ３ｃ）の光量を十分に増加させる（１次回折光Ｌ３ｂ（または、−１次回折光Ｌ３ｃ）の強度を十分に強める）ことができる。したがって、この表示器２，２Ａ（２Ｃ，２ＡＣ）によれば、光源１１（１１ｃ）からの光Ｌ１（Ｌ１Ｒ，Ｌ１Ｇ，Ｌ１Ｂ）の利用効率を十分に向上させることができると共に、回折格子パネル１３（１３ｃ）からの光Ｌ３（Ｌ３Ｒ，Ｌ３Ｇ，Ｌ３Ｂ）の出射方向を左右方向に十分に拡げることが可能となり、かつ、表示器２，２Ａ（２Ｃ，２ＡＣ）の前方において、表示器２，２Ａ（２Ｃ，２ＡＣ）に表示される画像を視認することができる範囲を縦方向に十分に拡げることができる。
【００９５】
また、この表示器２（２Ｃ）によれば、「光路変更素子」をプリズム２０で構成したことにより、樹脂材料やガラス等によって「光路変更部」を容易に製造することができるため、表示器２（２Ｃ）の製造コストを十分に低減することができる。
【００９６】
また、この表示器２Ａ（２ＡＣ）によれば、「光路変更素子」をＥＯ効果素子２０Ａで構成したことにより、一対の電極２２ａ，２２ｂ間に印加する電圧を変更するだけで、光源１１（１１ｃ）からの光Ｌ１の進行方向の角度の大きさを任意の大きさに変更することができるため、光路変更パネル１２Ａ（１２ＡＣ）を容易に設計・製造することができる。
【００９７】
さらに、この表示器２Ｃ，２ＡＣによれば、１つの表示画素を表示するための各色光に対応してプリズム２０、または、ＥＯ効果素子２０Ａを設けると共に、１つの表示画素を表示するための各色光に対応するプリズム２０、または、ＥＯ効果素子２０Ａを、同一の光学材料で、かつ互いに等しい形状となるように形成して光路変更パネル１２ｃ，１２Ａｃを構成し、１つの表示画素を表示するための各色光毎の回折格子３０を、波長が短い色光を回折する回折格子のペリスト回転角εの大きさよりも、波長が長い色光を回折する回折格子のペリスト回転角εの大きさの方が小さくなるように形成して回折格子パネル１３ｃを構成したことにより、１つの表示画素を、波長が相違する複数の色光（この例では、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色の色光）によって表示する場合に、回折格子パネル１３ｃから出射される各色光の左右方向における出射角度を同一角度に揃えることができる。したがって、この表示器２Ｃ，２ＡＣによれば、表示したカラー画像に左右方向における色滲みが生じたり、左右方向で相違する各視点位置のうちの１つにおいて視認されるべきカラー画像を構成する単色画像に対して他の視点位置において視認されるべきカラー画像の単色画像が重なって視認されたりする事態を回避して、鮮明なカラー画像として視認させることができる。また、光路変更パネル１２ｃの設計および製造を容易に行うことができる結果、表示器２Ｃ，２ＡＣの製造コストを十分に低減することができる。
【００９８】
また、この表示器２，２Ａ（２Ｃ，２ＡＣ）によれば、−１次回折光Ｌ３ｃおよび１次回折光Ｌ３ｂのいずれか（この例では、−１次回折光Ｌ３ｃ）が回折格子パネル１３（１３ｃ）から出射しないように光路変更パネル１２，１２Ａ（１２ｃ，１２Ａｃ）および回折格子パネル１３（１３ｃ）を形成したことにより、回折格子パネル１３（１３ｃ）から出射された−１次回折光Ｌ３ｃの存在に起因して、いわゆるゴースト像が表示される事態を招くことなく、鮮明な画像を表示させることができる。
【００９９】
また、この表示装置１，１Ａ（１Ｃ，１ＡＣ）によれば、光源１１（１１ｃ）を有する表示器２，２Ａ（２Ｃ，２ＡＣ）と、光源１１（１１ｃ）の点灯を制御して表示器２，２Ａ（２Ｃ，２ＡＣ）に画像を表示させる制御部３とを備えて表示装置を構成したことにより、光源１１（１１ｃ）からの光Ｌ１（Ｌ１Ｒ，Ｌ１Ｇ，Ｌ１Ｂ）の利用効率を十分に向上させることができる。
【０１００】
なお、「表示器」および「表示装置」の構成は、上記の表示器２，２Ａ（２Ｃ，２ＡＣ）および表示装置１，１Ａ（１Ｃ，１ＡＣ）の構成に限定されない。例えば、平面視直線状の互いに平行な複数の凸部３１、および平面視直線状の互いに平行な複数の凹部３２が所定の形成ピッチで形成された凹凸パターン（格子パターン）を回折格子３０として機能させる構成の回折格子パネル１３（１３ｃ）を備えた例について説明したが、「回折格子」は、これに限らず、一例として、図３８，３９に示す回折格子パネル１３ｄにおける回折格子３０ａのように、互いに交差することのない平面視曲線状の複数の凸部、および互いに交差することのない平面視曲線状の複数の凹部で構成された凹凸パターン（格子パターン）を形成して「回折格子」として機能させる構成を採用することができる。なお、両図では、一例として、凸部の幅方向の中心を実線（曲線）で図示している。
【０１０１】
この場合、前述したように、本明細書において、「１つの回折格子」とは、入射した光を回折可能に構成された光学的要素のうちの「１つの光出射部」に対応して規定された部位を意味する。したがって、平面視曲線状の凸部や平面視曲線状の凹部が格子パターンとして形成された回折格子パネルでは、光源における１つの光出射部（前述した光源１１における１つの光出射部１０、または、前述した光源１１ｃにおける光出射部１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのうちの１つに対応する要素：つまり、単色画像を表示するための光源においては、１つの単色画像を構成する各表示画素のうちの１つに対応する光を出射する光学的要素であり、カラー画像を表示するための光源においては、１つの単色画像を構成する各表示画素のうちの１つにおける各色光に対応する各副画素のうちの１つに対応する光を出射する光学的要素）に対応して１つの回折格子３０ａ（両図において荒い破線で区切った方形状の領域）が規定されている。
【０１０２】
なお、平面視曲線状の凸部や平面視曲線状の凹部を格子パターンとして形成した回折格子３０ａでは、図３９に示すように、一例として、格子としての凸部が回折格子３０ａの一端部（例えば、同図における左端部）と交差する交点Ｐ１と、凸部が回折格子３０ａの他端部（この例では、同図における右端部）と交差する交点Ｐ２とを結んだ実線Ｌｃを格子ラインとする。このような構成の回折格子パネル１３ｄにおいても、回折格子３０ａ毎に、各凸部の形成ピッチｄや、ペリスト回転角（格子ラインの回転角）などを規定することで、前述した回折格子パネル１３（１３ｃ）と同様にして、光路変更パネル１２（１２ｃ）からの光Ｌ２（Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂ）を回折して任意の向きに出射することができる。
【０１０３】
また、例えば、各回折格子３０の形成領域毎に複数の凸部３１および複数の凹部３２が所定の形成ピッチで形成された凹凸パターンが形成され、この凹凸パターンが回折格子３０として機能して、光路変更パネル１２（１２ｃ）からの光Ｌ２（Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂ）を予め規定された方向に回折するように構成された回折格子パネル１３（１３ｃ）を有する表示器２，２Ａ（２Ｃ，２ＡＣ）および表示装置１，１Ａ（１Ｃ，１ＡＣ）を例に挙げて説明したが、回折格子パネル１３（１３ｃ）に代えて、図４０〜４２に示す回折格子パネル１３ｅ〜１３ｇのいずれかによって光路変更パネル１２（１２ｃ）からの光Ｌ２（Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂ）を予め規定された方向に回折するように構成することもできる。
【０１０４】
この場合、回折格子パネル１３ｅ〜１３ｇは、前述した回折格子パネル１３（１３ｃ）における凸部３１および凹部３２からなる格子パターン（凹凸パターン）に代えて、複数の凸部３１ａおよび複数の凹部（スリット）３２ａからなる格子パターンが形成されて、この格子パターンが回折格子３０ｂとして機能して、光路変更パネル１２（１２ｃ）からの光Ｌ２（Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂ）を予め規定された方向に回折するように構成されている。なお、この回折格子パネル１３ｅ〜１３ｇにおいて、前述した回折格子パネル１３（１３ｃ）の各要素と同様の要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【０１０５】
この場合、図４０，４１に示すように、回折格子パネル１３ｅ，１３ｆの回折格子３０ｂでは、凸部３１ａの延在方向（同図における実線Ｌａの方向）が、その回折格子面Ｆ３に対して垂直に交差する向き（回折格子面Ｆ３の法線と平行な向き：δｙ＝０°」となっている。したがって、この回折格子パネル１３ｅ，１３ｇの回折格子３０ｂは、δｙ＝０°の回折格子パネル１３（１３ｃ）の回折格子３０と同様に機能する。一方、図４２に示すように、回折格子パネル１３ｇの回折格子３０ｂでは、凸部３１ａの延在方向（同図における実線Ｌａの方向）が、その回折格子面Ｆ３に対して斜めに交差する向き（回折格子面Ｆ３の法線と非平行な向き：δｙ≠０°」となっている。したがって、この回折格子パネル１３ｇの回折格子３０ｂは、δｙ≠０°の回折格子パネル（例えば、図２６に示す回折格子パネル１３）の回折格子と同様に機能する。
【０１０６】
また、図４０〜４２に示す回折格子パネル１３ｈ〜１３ｊのいずれかによって光路変更パネル１２（１２ｃ）からの光Ｌ２（Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂ）を予め規定された方向に回折するように構成することもできる。この場合、回折格子パネル１３ｈ〜１３ｊは、前述した回折格子パネル１３（１３ｃ）における凸部３１および凹部３２からなる格子パターン（凹凸パターン）に代えて、高屈折率材料で形成された複数の高屈折率部３５、および低屈折率材料で形成された複数の低屈折率部３６からなる格子パターンが形成されて、この格子パターンが回折格子３０ｃとして機能して、光路変更パネル１２（１２ｃ）からの光Ｌ２（Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂ）を予め規定された方向に回折するように構成されている。この場合、本明細書では、回折格子パネル１３ｈ〜１３ｊの回折格子３０ｃにおける各高屈折率部３５を、前述した回折格子３０の凸部３１や回折格子３０ｂの凸部３１ａと同様の構成要素とする。すなわち、これら回折格子パネル１３ｈ〜１３ｊの回折格子３０ｃにおける「凸部の延在方向」は、高屈折率部３５の延在方向（各図における実線Ｌａの方向）を意味する。このような構成を採用した場合においても、前述した回折格子パネル１３（１３ｃ），１３ａ，１３ｂ，１３ｅ〜１３ｆ等と同様の「光回折部」として機能する。
【０１０７】
さらに、光源１１（１１ｃ）を一体的に備えて構成した表示器２，２Ａ（２Ｃ，２ＡＣ）を例に挙げて説明したが、「表示器」の構成はこれに限定されない。例えば、外部装置としての「光源」から出射された光の進行方向を「光路変更部」によって変更して回折格子パネル（回折格子面）に入射させる構成の表示器（図示せず）においても、その表示器における「光路変更部」や「光屈折部」を、上記の表示器２，２Ａ（２Ｃ，２ＡＣ）における光路変更パネル１２，１２Ａ（１２ｃ，１２Ａｃ）や、回折格子パネル１３（１３ｃ）等と同様に構成することで、表示器２，２Ａ（２Ｃ，２ＡＣ）と同様の効果を奏することができる。
【０１０８】
また、「視差による立体視画像」を表示する利用形態を例に挙げて説明したが、「表示器」および「表示装置」によって表示する「画像」はこれに限定されない。例えば、複数種類の２次元画像（一例として、ニュース番組の画像、教育番組の画像、およびアニメーション番組の画像）を「互いに相違する画像」として「表示器」に表示させる利用形態を採用することができる。このような利用形態においては、一例として、「表示器」に向かって左側から「ニュース番組の画像」を視認させ、「表示器」に向かって正面から「教育番組の画像」を視認させ、「表示器」に向かって右側から「アニメーション番組の画像」を視認させることで、１台の「表示装置」によって、３人の視聴者に対してそれぞれ相違する画像を視認させることができる。
【０１０９】
さらに、ＲＧＢカラー画像を表示可能に構成した表示器２Ｃ，２ＡＣ（表示装置１Ｃ，１ＡＣ）を例に挙げて説明したが、ＲＧＢカラー画像以外の、各種のカラー画像を表示可能に「表示器」および「表示装置」を構成することもできる。このような構成を採用する場合においては、カラー画像を構成する各色光毎の表示画素毎に、上記のｄやεなどを適宜調整すればよい。また、光出射部としてのＬＥＤを備えた光源１１（１１ｃ）を例に挙げて説明したが、「光源」は、これに限定されず、有機ＥＬや、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイおよび表面伝導型電子放出素子ディスプレイ（ＳＥＤ）などの各種光出射装置を備えて構成することができる。この場合、単色画像を表示するための表示装置に上記の各種光出射装置を使用する場合には、光出射装置において、１つの単色画像を構成する各表示画素のうちの１つに対応する光を出射するための光学的要素が「光出射部」に相当し、カラー画像を表示するための表示装置に上記の各種光出射装置を使用する場合には、光出射装置において、１つのカラー画像を構成する各表示画素のうちの１つにおける各色の副画素のうちの１つに対応する光を出射するための光学的要素が「光出射部」に相当する。
【０１１０】
また、拡散板１４を備えて構成した表示器２，２Ａ（２Ｃ，２ＡＣ）を例に挙げて説明したが、「光拡散部（拡散板１４）」に加えて、「光拡散部」等の傷付きや塵埃の付着を防止するための「保護板」や、ノングレア処理が施された「化粧板」などを配設して「表示器」を構成することもできる。
【符号の説明】
【０１１１】
１，１Ａ，１Ｃ，１ＡＣ 表示装置
２，２Ａ，２Ｃ，２ＡＣ 表示器
３ 制御部
１１，１１ｃ 光源
１２，１２Ａ，１２ｃ，１２Ａｃ 光路変更パネル
１３，１３ａ〜１３ｊ 回折格子パネル
１４ 拡散板
２０，２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ，２００，２００−１〜２００−９ プリズム
２０Ａ，２０ＡＲ，２０ＡＧ，２０ＡＢ，２００Ａ，２００Ａ−１〜２００Ａ−９ ＥＯ効果素子
２１ ＫＴＮ結晶体
２２ａ，２２ｂ 電極
３０，３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂ，３０ａ〜３０ｃ 回折格子
Ｆ３ 回折格子面
Ｌ１，Ｌ１Ｒ，Ｌ１Ｇ，Ｌ１Ｂ，Ｌ２，Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂ，Ｌ３，Ｌ３Ｒ，Ｌ３Ｇ，Ｌ３Ｂ，Ｌ４，Ｌ４Ｒ，Ｌ４Ｇ，Ｌ４Ｂ 光
Ｌ３ａ ０次回折光
Ｌ３ｂ １次回折光
Ｌ３ｃ −１次回折光
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源からの光の進行方向を変更する光路変更部と、光路変更部からの光を予め規定された方向に回折する光回折部と、光回折部によって回折された光を拡散させる光拡散部とを備えて、視点位置毎に相違する画像を視認可能に複数の画像を表示する表示器、およびその表示器を備えて構成された表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の表示器を備えて構成された表示装置として、特開平９−３０４７３８号公報に立体像表示装置が開示されている。この立体像表示装置は、ＣＲＴ等で構成された表示装置（以下、「立体像表示装置」との区別を明確にするために「ＣＲＴ」という）と、投影レンズと、回折格子（複数の格子セル内に回折格子パターンによって回折格子がそれぞれ形成された板体：以下、各格子セル単位の回折格子との区別を明確にするために「回折格子パネル」という）とを備えて構成されている。この立体像表示装置では、観察者の視点位置に対応して規定された複数の視差領域毎に、その視差領域に対応する視差画像がそれぞれ視認されるように被対象物の画像（各視差画像を合成した合成画像）を表示させることで立体像（立体視画像）として視認させる構成が採用されている。
【０００３】
この場合、上記のＣＲＴは、各視差画像における各表示画素毎の光をそれぞれ出射する光源として機能する。また、上記の投影レンズは、ＣＲＴから出射された各光（立体像を構成する各表示画素に対応する光）を回折格子パネルの予め規定された格子セルにそれぞれ導光する（予め規定された格子セルにそれぞれ入射させる）導光部品として機能する。さらに、上記の回折格子パネルには、投影レンズによって導光された各光を回折して予め規定された視差領域に向けて出射可能に各格子セル毎に相違する回折格子パターンで回折格子がそれぞれ形成されている。
【０００４】
この立体像表示装置による立体像の表示に際しては、まず、立体像として視認させる被対象物の画像（合成画像）を生成する。具体的には、まず、被対象物を撮影して各視差領域毎の視差画像（一例として、左外側、左内側、右内側および右外側の４つの視差領域毎の４つの視差画像）をそれそれ生成する。次いで、画像合成装置によって各視差画像を合成して合成画像を生成する。この際には、左外側用の視差画像の画素、左内側用の視差画像の画素、右内側用の視差画像の画素、および右外側用の視差画像の画素が予め規定された配列パターンで周期的に並ぶように画像処理することによって上記の合成画像を生成する。これにより、立体像を表示するための前処理が完了する。
【０００５】
次いで、生成した合成画像をＣＲＴに表示させる。この際には、ＣＲＴから出射された各光が投影レンズによって、回折格子パネルの予め規定された格子セルに導光される。また、回折格子パネル（格子セル）に入射した各光は、各格子セル毎の回折格子（格子パターン）によって回折されて、予め規定された視差領域に向かってそれぞれ出射される。これにより、各視差領域毎に互いに相違する視差画像が視認される。この場合、観察者の左目および右目が互いに相違する視差領域に位置している状態では、左目によって視認される視差画像と、右目によって視認される視差画像とが視差領域の位置に応じて相違しているため、表示されている画像が立体像として視認される。また、観察者が他の視差領域に移動したときには、視差領域の位置に応じて相違する視差画像が順次視認されるため、表示されている画像が運動視差によって立体像として視認される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−３０４７３８号公報（第３−４頁、第１−２図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、従来の立体像表示装置には、以下の問題点がある。すなわち、従来の立体像表示装置では、ＣＲＴから出射された各光を投影レンズによって導光して回折格子パネルの所望の格子セル（回折格子）に入射させる構成が採用されている。また、従来の立体像表示装置における回折格子パネルは、そのパネル面に規定された各格子セル毎に、平行な直線群で構成された互いに相違する回折格子パターンによって回折格子が形成されている。したがって、従来の立体像表示装置における回折格子パネルでは、回折した光を出射すべき視差領域の位置（光を回折すべき方向）に応じて、各格子セル毎の回折格子パターン（直線群で構成された回折格子）のパネル面内における角度（パネル面内における直線群の傾き）が相違するものの、すべての回折格子パターンがパネル面と平行な同一平面内に形成されている。
【０００８】
この場合、図４３に示すように、従来の立体像表示装置１ｘ（以下の説明において、従来の立体像表示装置に関連する要素については符号の末尾に「ｘ」を付して説明する）では、回折格子パネル１３ｘの中央部に規定された格子セル（回折格子）に対して、投影レンズによって導光された光Ｌ２ｘが垂直に入射する。このような状態においては、光Ｌ２ｘの回折光として、０次回折光Ｌ３ａｘ、１次回折光Ｌ３ｂｘおよび−１次回折光Ｌ３ｃｘが回折格子パネル１３ｘから出射される。この際に、光Ｌ２ｘが格子セル（回折格子）に対して垂直に入射している状態においては、上記の１次回折光Ｌ３ｂｘの光量と、−１次回折光Ｌ３ｃｘの光量とが同量となる（１次回折光Ｌ３ｂｘの強度と、−１次回折光Ｌ３ｃｘの強度とが同程度となる）。
【０００９】
したがって、従来の立体像表示装置１ｘでは、立体像の表示のために上記の１次回折光Ｌ３ｂｘおよび−１次回折光Ｌ３ｃｘのいずれを利用する構成を採用したとしても、回折格子パネル１３ｘの中央部においては、投影レンズによって導光された光Ｌ２ｘのうちの半分以上（１次回折光Ｌ３ｂｘおよび−１次回折光Ｌ３ｃｘのうちの立体像の表示には使用しない一方と、０次回折光Ｌ３ａｘとの和）が立体像の表示に寄与しないこととなり、ＣＲＴ（光源）から出射された光の利用効率が悪化しているという問題点がある。
【００１０】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、光源からの光の利用効率を向上し得る表示器および表示装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成すべく、本発明に係る表示器は、光路変更部、光回折部および光拡散部を備えた表示器であって、当該表示器と対向し、かつ当該表示器の左右方向で相違する各視点位置から互いに相違する画像を視認可能に複数の画像を表示可能に構成され、前記光回折部は、各表示画素毎に回折格子が形成されて当該各回折格子毎に前記光路変更部からの光を予め規定された方向にそれぞれ回折し、前記光路変更部は、前記各表示画素に対応して光路変更素子が設けられて光源および前記光回折部の間に配設されると共に、当該光源から出射された光の進行方向を当該光路変更素子によって当該表示器の縦方向に変更して前記各回折格子における回折格子面に対して当該光を斜めに入射させ、前記光拡散部は、前記光回折部によって回折された光を当該表示器の縦方向に拡散させる。
【００１２】
なお、上記の「光源」は、単に発光体を意味するものではなく、光路変更部に向けて光を出射するための光学的要素を意味する。したがって、例えば、発光体と光路変更部との間に他の光学部品（光変調素子や偏光パネル等）を配設することなく、発光体から出射された光を光路変更部に直接入射させてその進行方向を変更する構成においては、発光体そのものが「光源」に相当する。また、発光体から出射した光を、光変調素子や偏光パネル等の各種光学部品を透過させた後に光路変更部に入射させてその進行方向を変更する構成においては、発光体および光学部品が相俟って「光源」に相当する。
【００１３】
また、本発明に係る表示器は、前記光路変更部は、前記光路変更素子がプリズムで構成されている。
【００１４】
また、本発明に係る表示器は、前記光路変更部は、前記光路変更素子が、電気光学効果によって光の進行方向を変更する素子で構成されている。
【００１５】
さらに、本発明に係る表示器は、波長が相違する複数種類の色光によって１つの前記表示画素を表示可能に構成され、前記光路変更部は、１つの前記表示画素を表示するための前記各色光に対応して前記光路変更素子が設けられると共に、当該１つの表示画素を表示するための当該各色光に対応する当該光路変更素子が、同一の光学材料で、かつ互いに等しい形状となるように形成され、前記光回折部は、１つの前記表示画素を表示するための前記各色光毎に前記回折格子が形成され、前記１つの表示画素を表示するための前記各色光毎の前記回折格子は、波長が短い当該色光を回折する当該回折格子のペリスト回転角の大きさよりも、波長が長い当該色光を回折する当該回折格子のペリスト回転角の大きさの方が小さくなるように形成されている。なお、上記の［ペリスト回転角］とは、光が入射する側の面から回折格子面を見たときに、回折格子における各格子の格子ラインが水平の状態を０度とし、各格子の格子ラインが左下がりとなる回転角をプラスとし、各格子の格子ラインが右下がりとなる回転角をマイナスとする角度を意味する。
【００１６】
さらに、本発明に係る表示器は、前記光路変更部および前記光回折部は、−１次回折光および＋１次回折光のいずれかが当該光回折部から出射しないように形成されている。この場合、「−１次回折光および＋１次回折光のいずれかが光回折部から出射しない」との状態は、「−１次回折光および＋１次回折光のいずれかが光回折部から光拡散部の側に出射されない」との状態を意味する。
【００１７】
また、本発明に係る表示装置は、上記のいずれかの表示器と、前記光源と、当該光源の点灯を制御して前記表示器に前記画像を表示させる制御部とを備えている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る表示器によれば、光源から出射された光の進行方向を光路変更部の光路変更素子によって表示器の縦方向に変更して光回折部の各回折格子における回折格子面に対して光を斜めに入射させると共に、光路変更部からの光を光回折部の各回折格子によって予め規定された左右方向にそれぞれ回折し、かつ、光回折部によって回折された光を光拡散部によって表示器の縦方向に拡散させる構成を採用したことにより、表示器の左右方向で相違する各視点位置から互いに相違する画像を視認させるために光を左右方向に振り分けるための光回折部における各回折格子のうちの、主として表示器の縦方向に光を回折する回折格子（ペリスト回転角が０°の回折格子や、ペリスト回転角の絶対値が小さい回折格子）についても、その回折格子から出射される−１次回折光（または、１次回折光）の光量を十分に減少させる（−１次回折光（または、１次回折光）の強度を十分に低下させる）か、または、−１次回折光（または、１次回折光）の出射をなくして、１次回折光（または、−１次回折光）の光量を十分に増加させる（１次回折光（または、−１次回折光）の強度を十分に強める）ことができる。したがって、この表示器によれば、光源からの光の利用効率を十分に向上させることができると共に、光回折部からの光の出射方向を左右方向に十分に拡げることが可能となり、かつ、表示器の前方において、表示器に表示される画像を視認することができる範囲を縦方向に十分に拡げることができる。
【００１９】
また、本発明に係る表示器によれば、光路変更部の光路変更素子をプリズムで構成したことにより、樹脂材料やガラス等によって光路変更部を容易に製造することができるため、表示器の製造コストを十分に低減することができる。
【００２０】
さらに、本発明に係る表示器によれば、光路変更部の光路変更素子を電気光学効果によって光の進行方向を変更する素子で構成したことにより、一対の電極間に印加する電圧を変更するだけで、光源からの光の進行方向の角度の大きさを任意の大きさに変更することができるため、光路変更部を容易に設計・製造することができる。
【００２１】
また、本発明に係る表示器によれば、１つの表示画素を表示するための各色光に対応して光路変更素子を設けると共に、１つの表示画素を表示するための各色光に対応する光路変更素子を、同一の光学材料で、かつ互いに等しい形状となるように形成して光路変更部を構成し、１つの表示画素を表示するための各色光毎の回折格子を、波長が短い色光を回折する回折格子のペリスト回転角の大きさよりも、波長が長い色光を回折する回折格子のペリスト回転角の大きさの方が小さくなるように形成して光回折部を構成したことにより、１つの表示画素を、波長が相違する複数の色光によって表示する場合に、光回折部から出射される各色光の左右方向における出射角度を同一角度に揃えることができる。したがって、この表示器によれば、表示したカラー画像に左右方向における色滲みが生じたり、左右方向で相違する各視点位置のうちの１つにおいて視認されるべきカラー画像を構成する単色画像に対して他の視点位置において視認されるべきカラー画像の単色画像が重なって視認されたりする事態を回避して、鮮明なカラー画像として視認させることができる。また、光路変更部の設計および製造を容易に行うことができる結果、表示器の製造コストを十分に低減することができる。
【００２２】
さらに、本発明に係る表示器によれば、−１次回折光および＋１次回折光のいずれかが光回折部から出射しないように光路変更部および光回折部を形成したことにより、光回折部から出射された−１次回折光（または、１次回折光）の存在に起因して、いわゆるゴースト像が表示される事態を招くことなく、鮮明な画像を表示させることができる。
【００２３】
また、本発明に係る表示装置によれば、上記のいずれかの表示器と、光源と、光源の点灯を制御して表示器に画像を表示させる制御部とを備えて表示装置を構成したことにより、光源からの光の利用効率を十分に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】表示装置１，１Ａ（表示器２，２Ａ）の構成を示す構成図である。
【図２】表示装置１，１Ａ（１Ｃ，１ＡＣ）の表示器２，２Ａ（２Ｃ，２ＡＣ）と、画像の表示に際して出射される光Ｌ４との関係について説明するための平面図である。
【図３】表示器２における光源１１、光路変更パネル１２、回折格子パネル１３および拡散板１４の配置関係について説明するための断面図である。
【図４】光源１１の正面図である。
【図５】光路変更パネル１２の正面図である。
【図６】光源１１（１１ｃ）、光路変更パネル１２（１２ｃ）および回折格子パネル１３（１３ｃ）を側方から見た断面図である。
【図７】回折格子パネル１３の正面図である。
【図８】回折格子パネル１３を斜め上方から見た斜視図である。
【図９】回折格子パネル１３および拡散板１４を側方から見た断面図である。
【図１０】回折入射角θについて説明するための説明図である。
【図１１】他の実施の形態に係る回折格子パネル１３ａの断面図である。
【図１２】さらに他の実施の形態に係る回折格子パネル１３ｂの断面図である。
【図１３】光路変更パネル１２，１２Ａからの光Ｌ２と、回折格子パネル１３による０次回折光Ｌ３ａおよび１次回折光Ｌ３ｂとの関係について説明するための説明図である。
【図１４】表示器２Ａ（２ＡＣ）における光源１１（１１ｃ）、光路変更パネル１２Ａ（１２Ａｃ）、回折格子パネル１３（１３ｃ）および拡散板１４の配置関係について説明するための断面図である。
【図１５】光路変更パネル１２Ａの正面図である。
【図１６】光路変更パネル１２Ａ（１２Ａｃ）を側方から見た断面図である。
【図１７】拡散板１４におけるパネル面Ｆ４の法線Ｌ１４と、回折格子パネル１３における回折格子面Ｆ３に対する光Ｌ２の入射方向との関係について説明するための説明図である。
【図１８】拡散板１４におけるパネル面Ｆ４の法線Ｌ１４と回折格子パネル１３における回折格子面Ｆ３に対する光Ｌ２の入射方向との関係、および法線Ｌ１４と回折格子面Ｆ３からの光Ｌ３の出射方向との関係について説明するための説明図であって、回折格子面Ｆ３、パネル面Ｆ４および光Ｌ２，Ｌ３等を図１７における矢印Ｍの向きで見た図である。
【図１９】拡散板１４におけるパネル面Ｆ４の法線Ｌ１４と回折格子パネル１３における回折格子面Ｆ３に対する光Ｌ２の入射方向との関係、および法線Ｌ１４と回折格子面Ｆ３からの光Ｌ３の出射方向との関係について説明するための他の説明図であって、回折格子面Ｆ３、パネル面Ｆ４および光Ｌ２，Ｌ３等を図１７における矢印Ｎの向きで見た図である。
【図２０】拡散板１４におけるパネル面Ｆ４の法線Ｌ１４と、回折格子パネル１３における回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３との関係について説明するための説明図であって、回折格子面Ｆ３、パネル面Ｆ４および法線Ｌ１３，Ｌ１４を図１７における矢印Ｍの向きで見た図である。
【図２１】拡散板１４におけるパネル面Ｆ４の法線Ｌ１４と、回折格子パネル１３における回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３との関係について説明するための他の説明図であって、回折格子面Ｆ３、パネル面Ｆ４および法線Ｌ１３，Ｌ１４を図１７における矢印Ｎの向きで見た図である。
【図２２】回折格子パネル１３における各回折格子３０の格子ラインについて説明するための説明図である。
【図２３】回折格子パネル１３における回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３と、回折格子面Ｆ３に対する光Ｌ２の入射方向との関係について説明するための説明図である。
【図２４】回折格子パネル１３における回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３と回折格子面Ｆ３に対する光Ｌ２の入射方向との関係、および法線Ｌ１３と回折格子面Ｆ３からの光Ｌ３の出射方向との関係について説明するための説明図であって、回折格子面Ｆ３、パネル面Ｆ４および光Ｌ２，Ｌ３等を図２３における矢印Ｍの向きで見た図である。
【図２５】回折格子パネル１３における回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３と回折格子面Ｆ３に対する光Ｌ２の入射方向との関係、および法線Ｌ１３と回折格子面Ｆ３からの光Ｌ３の出射方向との関係について説明するための他の説明図であって、回折格子面Ｆ３、パネル面Ｆ４および光Ｌ２，Ｌ３等を図２３における矢印Ｎの向きで見た図である。
【図２６】回折格子パネル１３における回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３と各凸部３１の延在方向（実線Ｌａ）との関係、および各凸部３１の形成ピッチについて説明するための説明図である。
【図２７】回折格子パネル１３における回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３と各凸部３１の延在方向（実線Ｌａ）との関係について説明するための他の説明図であって、回折格子面Ｆ３および各凸部３１の延在方向を示す実線Ｌａを図２３に示す矢印Ｎの向きで見た図である。
【図２８】回折格子パネル１３における回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３と回折格子面Ｆ３からの光Ｌ３の出射方向との関係について説明するための説明図である。
【図２９】拡散板１４におけるパネル面Ｆ４の法線Ｌ１４と回折格子面Ｆ３からの光Ｌ３の出射方向との関係について説明するための説明図である。
【図３０】他の実施の形態に係る表示装置１Ｃ，１ＡＣ（表示器２Ｃ，２ＡＣ）の構成を示す構成図である。
【図３１】光源１１ｃの正面図である。
【図３２】光路変更パネル１２ｃの正面図である。
【図３３】光路変更パネル１２Ａｃの正面図である。
【図３４】回折格子パネル１３ｃの正面図である。
【図３５】回折格子パネル１３ｃにおける回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂと、光路変更パネル１２ｃにおける各プリズム２０との位置関係について説明するための説明図である。
【図３６】表示装置１Ｃにおける表示器２Ｃについて説明するための説明図である。
【図３７】表示装置１ＡＣにおける表示器２ＡＣについて説明するための説明図である。
【図３８】他の実施形態に係る回折格子パネル１３ｄの正面図である。
【図３９】回折格子パネル１３ｄにおける各回折格子３０のうちの１つを拡大した正面図である。
【図４０】さらに他の実施形態に係る回折格子パネル１３ｅ，１３ｈの断面図である。
【図４１】さらに他の実施形態に係る回折格子パネル１３ｆ，１３ｉの断面図である。
【図４２】さらに他の実施形態に係る回折格子パネル１３ｇ，１３ｊの断面図である。
【図４３】従来の立体像表示装置１ｘにおける回折格子パネル１３ｘに対する光Ｌ２ｘと、０次回折光Ｌ３ａｘ、１次回折光Ｌ３ｂｘおよび−１次回折光Ｌ３ｃｘとの関係について説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る表示器および表示装置の実施の形態について説明する。
【００２６】
図１，２に示す表示装置１は、視差による立体視画像を表示可能に構成された３Ｄ表示装置（「各視点位置から互いに相違する画像を視認可能に複数の画像を表示可能に構成され」との構成の一例）であって、表示器２および制御部３を備えて構成されている。表示器２は、図３に示すように、その背面側（同図における左側）から前面側（画像を視認する者が存在する側：同図における右側）に向かって、光源１１、光路変更パネル１２、回折格子パネル１３および拡散板１４がこの順で配置されて構成されている。なお、実際の表示装置１では、一例として、表示装置１の前面側における左右８１方向の各視点位置に対応して規定された８１箇所の視差領域毎に、互いに相違する８１種類の「横×縦＝１９２０×１０８０画素」のＲＧＢカラー画像を視認させることができるよう構成されているが、「表示器」および「表示装置」の構成に関する理解を容易とするために、以下、左右８１方向の各視点位置毎の各視差領域から、互いに相違する８１種類の「横×縦＝１９２０×１０８０画素」の単色画像において、互いに対応する８１個の画素（表示画素）を視認させるための構成（８１種類の単色画像からなる単色画像群における１つの表示画素群を表示するための構成）について説明する。
【００２７】
光源１１は、一例として、表示する立体視画像の各表示画素に対応して、平板状の基板の表面に複数の光出射部（ＬＥＤなど）が配列されて、全体として平板状に形成されている。この場合、光源１１において、上記単色画像群のうちの１つの表示画素群（互いに対応する８１個の表示画素の集合体）を表示させるための部位には、図４に示すように、「横×縦＝９×９＝８１箇所」の光出射部１０Ａ１〜１０Ｉ９（以下、区別しないときには「光出射部１０」ともいう）が設けられている。すなわち、単色画像を表示させる構成の表示器２におけるこの光源１１では、１つの単色画像を構成する各表示画素のうちの１つにつき１つの光出射部１０が設けられている。この光源１１は、制御部３からの制御信号Ｓに従い、図３に示すように、一例として、そのパネル面Ｆ１（上記の基板の基板面と平行な面）に対して垂直で互いに平行な光Ｌ１を各光出射部１０毎にそれぞれ出射する。また、同図および図２に示すように、この表示器２では、一例として、上記のパネル面Ｆ１が、後述する光路変更パネル１２のパネル面Ｆ２、回折格子パネル１３の各回折格子面Ｆ３、および拡散板１４のパネル面Ｆ４に対して平行になるように光源１１が配置されている。
【００２８】
光路変更パネル１２は、「光路変更部」に相当し、表示する立体視画像の各表示画素に対応して「光路変更素子」の一例である「プリズム」が設けられて、図２に示すように、全体として平板状に形成されると共に、光源１１および回折格子パネル１３の間に配設されている。この場合、図５に示すように、光路変更パネル１２には、「横×縦＝９×９＝８１箇所」のプリズム２０Ａ１〜２０Ｉ９（以下、区別しないときには「プリズム２０」ともいう）が並んで設けられている。すなわち、単色画像を表示させる構成の表示器２におけるこの光路変更パネル１２では、１つの単色画像を構成する各表示画素のうちの１つにつき１つのプリズム２０が設けられている。本明細書において、「１つの光路変更素子」は、入射した光の光路を変更可能に構成された光学的要素（入射した光を屈折させる光学的要素）のうちの「１つの光出射部」に対応して規定された部位を意味する。
【００２９】
なお、本例の光路変更パネル１２では、横方向で並ぶ９つのプリズム２０の間に物理的な境界がなく、この９つのプリズム２０が１つのプリズムのように一体的に連続して形成されている。以下、複数のプリズム２０が一体的に連続して形成されたプリズムを「プリズム２００」ともいう。すなわち、この光路変更パネル１２では、横方向に長い９つのプリズム２００−１〜２００−９が縦方向で並んでいるように形成されている。この場合、「光路変更素子がプリズムで構成されている」との構成を採用する場合において、一体的に連続して形成する「光路変更素子」の数は、「横方向に並ぶ９つ」に限定されず、１つの「光路変更素子」につき１つのプリズム２０を独立して形成することもできるし、縦方向で並ぶ複数の「光路変更素子」を１つのプリズム２００で構成することもできるし、横方向で並ぶ複数の「光路変更素子」、および縦方向で並ぶ複数の「光路変更素子」を１つのプリズム２００で構成することもできる。
【００３０】
また、図６に示すように、この表示器２では、光路変更パネル１２における光源１１との対向面（パネル面Ｆ２）が光源１１のパネル面Ｆ１と平行に形成される（配置される）と共に、光路変更パネル１２における回折格子パネル１３との対向面に、下側ほど回折格子パネル１３側に向かって徐々に突出する向きの斜面が形成されて各プリズム２０（２００）が構成されている（各プリズム２０（２００）における光源１１との対向面（パネル面Ｆ２）に対して光Ｌ１が垂直に入射するように構成されている（配置されている））。なお、本例では、光路変更パネル１２の前面（画像を視認する者が存在する側）に斜面を形成して「プリズム」として機能させる構成を採用しているが、光路変更パネル１２の背面側（光源１１との対向面側）に斜面を形成して「プリズム」として機能させる構成を採用することもできる（図示せず）。
【００３１】
この場合、この光路変更パネル１２では、上記の８１個のプリズム２０のすべて（すなわち、縦方向で並ぶ９つのプリズム２００）が、同一の光学材料で、かつ互いに等しい形状となるように形成されている。具体的には、この光路変更パネル１２では、各プリズム２０（２００）が同一種類の「光透過性を有する樹脂材料（一例として、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ＰＥＴ樹脂など）」で、そのプリズムの頂角の角度（図６に示す角度θｐ）がそれぞれ４０°となるように形成されている。この光路変更パネル１２は、光源１１の各光出射部１０から出射された光Ｌ１の進行方向を各プリズム２０によって表示器２の縦方向（上下方向）に変更して、後述する回折格子パネル１３の各回折格子面Ｆ３に対して光Ｌ２を斜めに入射させるように構成されている。
【００３２】
回折格子パネル１３は、「光回折部」の一例であって、図３に示すように、光源１１から出射されて光路変更パネル１２によって光路を変更された光Ｌ２を回折して光Ｌ３を出射する。この場合、回折格子パネル１３において、上記単色画像群のうちの１つの表示画素群を表示させるための部位には、図７に示すように、表示すべき立体視画像の表示画素に対応して、「横×縦＝９×９＝８１個」の回折格子３０Ａ１〜３０Ｉ９（以下、区別しないときには「回折格子３０」ともいう）が形成されている（各表示画素毎に１つの回折格子が形成された構成の例）。
【００３３】
なお、本明細書において、「１つの回折格子」は、入射した光を回折可能に構成された光学的要素のうちの「１つの光出射部」に対応して規定された部位を意味する。この場合、単色画像を表示させる構成の表示器２におけるこの回折格子パネル１３では、上記の光源１１における１つの光出射部１０に対応して１つの回折格子３０が規定されて、１つの単色画像を構成する各表示画素のうちの１つにつき１つの回折格子３０が規定されている。なお、図７では、各回折格子３０毎の格子の格子ラインを実際の格子の形成ピッチよりも広いピッチで図示している。この回折格子パネル１３は、図８に示すように、各回折格子３０毎に、光路変更パネル１２からの光Ｌ２を予め規定された８１方向にそれぞれ回折して光Ｌ３を出射するように構成されている。なお、図８では、回折した光Ｌ３の出射方向をそれぞれ矢印で図示している。
【００３４】
この場合、この回折格子パネル１３は、図３に示すように、一例として、光路変更パネル１２と対向する面（すなわち、回折格子パネル１３の背面）に規定された各回折格子３０の形成領域毎に平面視直線状の互いに平行な複数の凸部３１、および平面視直線状の互いに平行な複数の凹部３２が所定の形成ピッチで形成された凹凸パターン（格子パターン）が形成され、この凹凸パターンが回折格子３０として機能して、光路変更パネル１２からの光Ｌ２を予め規定された方向に回折するように構成されている。なお、本例では、回折格子パネル１３の背面に形成した凹凸パターンを回折格子３０として機能させる構成を採用しているが、回折格子パネル１３の前面側（画像を視認する者が存在する側）に凹凸パターンを形成して回折格子として機能させる構成を採用することもできる（図示せず）。また、図６に示すように、この回折格子パネル１３は、光路変更パネル１２に対して距離Ｇだけ離間するように配置されている。
【００３５】
なお、本明細書では、回折格子パネル１３における回折格子３０を構成する各凸部３１の突端面における幅方向（図３における上下方向）の各中心線を含む面（図３における各中心３１ｏを含む面）を「回折格子面」の一例である回折格子面Ｆ３とする。また、図１１に示す回折格子パネル１３ａや、図１２に示す回折格子パネル１３ｂのように、凸部３１の断面形状が上記の回折格子パネル１３とは相違する場合においても、回折格子３０を構成する各凸部３１の突端面における幅方向の各中心線を含む面（同図における各中心３１ｏを含む面）を「回折格子面」の一例である回折格子面Ｆ３とする。さらに、以下の説明において、上記の中心線、または上記の中心線と平行な線分（図２２等において実線Ｌｂで示す線）を格子ラインともいう。
【００３６】
この場合、図６に示すように、回折格子パネル１３との対向面に、下側ほど回折格子パネル１３側に向かって徐々に突出する向きの斜面が形成されて各プリズム２０が構成された光路変更パネル１２を有するこの表示器２では、光源１１からの光Ｌ１が下向きに屈折させられて光Ｌ２として回折格子パネル１３（各回折格子３０の回折格子面Ｆ３）に入射させられる。したがって、この表示器２では、光路変更パネル１２から出射された光Ｌ２の回折格子パネル１３に対する入射位置が、光路変更パネル１２に対する光Ｌ１の入射位置や、光路変更パネル１２からの光Ｌ２の出射位置よりも距離Ｄだけ下側に位置ずれする。このため、この表示器２では、光源１１の各光出射部１０や、光路変更パネル１２の各プリズム２０に対して回折格子パネル１３の各回折格子３０を距離Ｄだけ下方に位置ずれさせるように配置する構成が採用されている。なお、本例とは相違するが、上記の距離Ｇが「０」または「ほぼ０」となるように光路変更パネル１２および回折格子パネル１３を配置した場合には、上記の距離Ｄを「０」または「ほぼ０」とすることができる。
【００３７】
拡散板１４は、「光拡散部」に相当し、一例として、光透過性を有する樹脂材料で平板状に形成されたレンチキュラレンズで構成されている。この拡散板１４は、図９に示すように、一例として、回折格子パネル１３における回折格子３０の１つ当りに複数の凸レンズが位置するように（この例では、回折格子３０の１つ当りに３つの凸レンズが位置するように）、横方向に長い複数の凸レンズが、その前面側（画像を視認する者が存在する側）に形成されている。これにより、この拡散板１４では、回折格子パネル１３によって回折された（回折格子パネル１３から出射された）光Ｌ３が、拡散板１４を透過して各凸レンズによって縦方向（上下方向）に拡散されて光Ｌ４として出射される。なお、図９では、回折格子パネル１３における凹凸パターンの図示を省略している。
【００３８】
この場合、本明細書では、拡散板１４において回折格子パネル１３と対向する面（すなわち、拡散板１４の背面）をパネル面Ｆ４とする。なお、「光拡散部」としての「拡散板」については、凸レンズに代えて、凹レンズを形成して構成することもできる（図示せず）。また、その背面側（回折格子パネル１３と対向する面の側）に複数の凸レンズ、または、複数の凹レンズを形成して構成することもできる（図示せず）。なお、背面側に凸レンズまたは凹レンズを形成する構成を採用した場合においては、その拡散板における前面をパネル面とする。
【００３９】
この表示器２では、後述するように、光路変更パネル１２のパネル面Ｆ２の法線、回折格子パネル１３の各回折格子面Ｆ３の法線、および拡散板１４のパネル面Ｆ４の法線と平行な向きに光源１１の各光出射部１０から光Ｌ１が出射されるように構成されている。また、この表示器２では、光源１１から出射された光Ｌ１が、光路変更パネル１２の各プリズム２０によって縦方向（本例では下向き）に屈折されて光路変更パネル１２から光Ｌ２として出射されて、図１０に示すように、回折格子３０の回折格子面Ｆ３に斜めに入射するように構成されている。さらに、本例では、図１３に示すように、１次回折光Ｌ３ｂおよび−１次回折光Ｌ３ｃのいずれか一方が回折格子パネル１３から出射しないように光路変更パネル１２および回折格子パネル１３が構成されている。
【００４０】
一方、制御部３は、表示器２に表示させるべき立体視画像の画像データに応じて光源１１に制御信号Ｓを出力することにより、光源１１における各光出射部１０を、立体視画像の各表示画素の明るさに応じて点灯させる。なお、実際の表示装置１には、外部装置から出力された画像データや画像信号を処理する画像処理部等を備え、制御部３は、画像処理部によって処理されたデータや信号に基づいて表示器２に立体視画像を表示させるが、「表示器」および「表示装置」についての理解を容易とするために、表示器２および制御部３以外の構成要素に関する説明および図示を省略する。
【００４１】
この表示装置１（表示器２）では、光源１１から出射されて光路変更パネル１２によって屈折させられた光Ｌ２を各回折格子３０によって回折して左右８１方向に振り分けると共に、各回折格子３０によって左右方向に振り分けられた光Ｌ３を拡散板１４によって縦方向（上下方向）に拡散させることで、左右８１方向の各視差領域毎に縦方向（上下方向）における視域を拡げる構成（左右方向においては、互いに相違する視差画像が視認され、縦方向においては、同一の視差画像が視認されるように表示させる構成）が採用されている。具体的には、この表示装置１による立体視画像の表示に際しては、制御部３が表示器２の光源１１に制御信号Ｓを出力することにより、各光出射部１０を、表示すべき立体視画像の各表示画素の明度に応じた明るさで点灯させる。
【００４２】
この際には、図３に示すように、光源１１の各光出射部１０から回折格子パネル１３における各回折格子３０の回折格子面Ｆ３の法線と平行な向きに出射された各光Ｌ１が、光路変更パネル１２の各プリズム２０を透過する際に屈折させられる結果、この光Ｌ２が回折格子パネル１３の回折格子面Ｆ３に対して斜めに入射する。また、回折格子パネル１３（回折格子面Ｆ３）に入射した光Ｌ２は、各回折格子３０によってそれぞれ回折されて、光Ｌ３（回折光）としてそれぞれ出射される。この際に、この表示装置１では、回折格子パネル１３における各回折格子３０が、各光Ｌ３を出射すべき方向に応じて、格子ラインの傾きや、凸部３１の形成ピッチ等が規定されて形成されている。これにより、図８に示すように、各回折格子３０からの光Ｌ３は、所定の間隔で左右８１方向に放射状に拡がるように回折格子パネル１３からそれぞれ出射される。
【００４３】
また、この表示器２では、前述したように、光源１１からの光Ｌ１が光路変更パネル１２における各プリズム２０によって屈折させられて、この光Ｌ２が回折格子パネル１３の各回折格子３０における回折格子面Ｆ３に対して斜めに入射するように、光路変更パネル１２の光学的特性（材質や形状（プリズムの角度））や、光路変更パネル１２と回折格子パネル１３との相互間の位置関係が規定されて構成されている。したがって、この表示器２では、光路変更パネル１２からの光Ｌ２が回折格子パネル１３の回折格子３０において回折されたときに、１次回折光Ｌ３ｂ（または、−１次回折光Ｌ３ｃ）の強度が十分に強くなる。このため、光源１１からの光Ｌ１の利用効率が十分に向上すると共に、その光量が十分に多い１次回折光Ｌ３ｂ（または、−１次回折光Ｌ３ｃ）を、立体視画像を視認させるための光として使用することで、その１次回折光Ｌ３ｂ（または、−１次回折光Ｌ３ｃ）に対応する表示画素が十分に明るく視認される。
【００４４】
一方、表示器２から出射された１次回折光Ｌ３ｂ（または、−１次回折光Ｌ３ｃ）および０次回折光Ｌ３ａ（以下、これらを総称して「光Ｌ３」ともいう）は、図３，９に示すように、拡散板１４を構成するレンチキュラレンズによって縦方向に拡散されて、両図および図２に示すように、表示器２（表示装置１）の前方に向かって光Ｌ４として出射される。なお、この表示器２では、前述したように、１次回折光Ｌ３ｂおよび−１次回折光Ｌ３ｃのいずれか一方が回折格子パネル１３から出射しないように構成されている。したがって、図１３に示すように、この例では、１次回折光Ｌ３ｂ（または、−１次回折光Ｌ３ｃ）と、少量の０次回折光Ｌ３ａだけが拡散板１４に入射することとなる。この際に、上記の各光Ｌ４は、回折格子パネル１３の各回折格子３０による回折によって光源１１からの光Ｌ１が所定の間隔で左右８１方向に放射状に拡けられると共に、回折格子パネル１３からの光Ｌ３が拡散板１４によってそれぞれ縦方向に拡散された光として出射される。これにより、表示装置１の前方における左右８１方向の各位置毎に、縦方向の所定の高さ範囲内において、各視点位置に対応する画像（各光Ｌ４を表示画素とする画像）が視認される。
【００４５】
したがって、画像を視認する者の左目および右目が互いに相違する視差領域（視点位置）に位置している状態では、左目によって視認される視差画像と、右目によって視認される視差画像とが視差領域の位置に応じて相違しているため、表示されている画像が立体視画像として認識される（両眼視差によって立体視画像として認識される）。また、画像を視認する者が表示装置１（表示器２）に表示されている画像を視認しながら、図２に示す矢印Ａ１，Ａ２の向き（左右方向）で各視差領域（各視点位置）に順次移動することにより、表示装置１（表示器２）に表示されている画像が、運動視差によって立体視画像として認識される。
【００４６】
次に、「表示器」および「表示装置」の他の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、前述した表示器２および表示装置１と同様の構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００４７】
前述した表示器２は、「光路変更素子」としてのプリズム２０を備えて構成された光路変更パネル１２を「光路変更部」として備えているが、図１４に示す表示器２Ａでは、この光路変更パネル１２に代えて、「光路変更素子」としての「電気光学効果（ＥＯ効果）によって光の進行方向を変更する素子：以下、「ＥＯ効果素子」ともいう」を備えて構成された光路変更パネル１２Ａを「光路変更部」として備えている。なお、前述した表示装置１や表示器２の構成と区別するために、以下、「ＥＯ効果素子」を備えて構成された光路変更パネル１２Ａを有する表示器２、およびその表示器２を有する表示装置１については、表示器２Ａおよび表示装置１Ａという。
【００４８】
この場合、表示器２Ａにおける光路変更パネル１２Ａは、表示する立体視画像の各表示画素に対応して「光路変更素子」の他の一例である「ＥＯ効果素子」が設けられて、図２に示すように、全体として平板状に形成されると共に、光源１１および回折格子パネル１３の間に配設されている。この場合、図１５に示すように、光路変更パネル１２Ａには、「横×縦＝９×９＝８１箇所」のＥＯ効果素子２０ＡＡ１〜２０ＡＩ９（以下、区別しないときには「ＥＯ効果素子２０Ａ」ともいう）が並んで設けられている。すなわち、単色画像を表示させる構成の表示器２Ａにおけるこの光路変更パネル１２Ａでは、１つの単色画像を構成する各表示画素のうちの１つにつき１つのＥＯ効果素子２０Ａが設けられている。
【００４９】
なお、本例の光路変更パネル１２Ａでは、横方向で並ぶ９つのＥＯ効果素子２０Ａの間に物理的な境界がなく、この９つのＥＯ効果素子２０Ａが１つのＥＯ効果素子のように一体的に連続して形成されている。以下、複数のＥＯ効果素子２０Ａが一体的に連続して形成されたＥＯ効果素子を「ＥＯ効果素子２００Ａ」ともいう。すなわち、この光路変更パネル１２Ａでは、横方向に長い９つのＥＯ効果素子２００Ａ−１〜２００Ａ−９が縦方向で並んでいるように形成されている。この場合、「光路変更素子が電気光学効果によって光の進行方向を変更する素子で構成されている」との構成を採用する場合において、一体的に連続して形成する「光路変更素子」の数は、「横方向に並ぶ９つ」に限定されず、１つの「光路変更素子」につき１つのＥＯ効果素子２０Ａを独立して形成することもできるし、縦方向で並ぶ複数の「光路変更素子」を１つのＥＯ効果素子２００Ａで構成することもできるし、横方向で並ぶ複数の「光路変更素子」、および縦方向で並ぶ複数の「光路変更素子」を１つのＥＯ効果素子２００Ａで構成することもできる。
【００５０】
また、図１４に示すように、この表示器２Ａでは、光路変更パネル１２Ａにおける光源１１との対向面（パネル面Ｆ２）および回折格子パネル１３との対向面の双方が光源１１のパネル面Ｆ１と平行に形成されている。この場合、この光路変更パネル１２Ａでは、上記の８１個のＥＯ効果素子２０Ａ（すなわち、縦方向で並ぶ９つのＥＯ効果素子２００Ａ）が、同一の光学材料で、かつ互いに等しい形状となるように形成されている。具体的には、この光路変更パネル１２Ａでは、各ＥＯ効果素子２０Ａ（２００Ａ）が、ＫＴＮ結晶体２１（タンタル酸ニオブ酸カリウム（ＫＴａ１−ｘＮｂｘＯ３）の結晶体）と、このＫＴＮ結晶体２１の上面に配設された電極２２ａ（陽極）と、ＫＴＮ結晶体２１の下面に配設された電極２２ｂ（陰極）とで構成されると共に、ＫＴＮ結晶体２１の厚み（図１６における長さＴ）や長さ（図１６における長さＬ）が互いに等しくなるように各ＥＯ効果素子２０Ａが形成されている。なお、本例では、一例として、上記の「ｘ」が「０．３５」である組成のＫＴＮの結晶体をＫＴＮ結晶体２１として採用して形成されている。
【００５１】
この場合、ＫＴＮ結晶体２１は、ペロブスカイト型の結晶構造を持つ酸化物であって、端面間に電圧を印加することにより、その屈折率が変化する「電気光学効果（ＥＯ効果）」を有していることが知られている。したがって、この光路変更パネル１２Ａでは、制御部３が、光路変更パネル１２Ａにおける各ＥＯ効果素子２０Ａの各電極２２ａ，２２ｂの間に互いに等しい電圧（一例として、５０Ｖ）を印加することにより、各ＥＯ効果素子２０Ａを、前述した表示器２の光路変更パネル１２における各プリズム２０と同様に機能させて、光源１１から出射された光Ｌ１の進行方向を各ＥＯ効果素子２０Ａ（ＫＴＮ結晶体２１）によって表示器２Ａの縦方向（上下方向）に変更して、回折格子パネル１３の各回折格子３０における回折格子面Ｆ３に対して光Ｌ２を斜めに入射させることが可能となっている。
【００５２】
したがって、この表示器２Ａでは、前述した表示器２と同様にして、光路変更パネル１２Ａからの光Ｌ２が回折格子パネル１３の回折格子３０において回折されたときに、１次回折光Ｌ３ｂ（または、−１次回折光Ｌ３ｃ）の強度が十分に強くなる。このため、光源１１からの光Ｌ１の利用効率が十分に向上すると共に、その光量が十分に多い１次回折光Ｌ３ｂ（または、−１次回折光Ｌ３ｃ）を立体視画像を視認させるための光として使用することで、その１次回折光Ｌ３ｂ（または、−１次回折光Ｌ３ｃ）に対応する表示画素が十分に明るく視認される。なお、光源１１の制御、および各ＥＯ効果素子２０Ａ（２００Ａ）における各電極２２ａ，２２ｂ間への電圧の印加の両処理を実行する「制御部」については、この表示装置１Ａのように、同一の「制御部」が実行する構成を採用することもできるし、光源１１の制御、および各電極２２ａ，２２ｂ間への電圧の印加を別個独立した「制御部」がそれぞれ実行する構成を採用することもできる。
【００５３】
次に、上記の表示器２（２Ａ）における回折格子パネル１３の回折格子面Ｆ３および拡散板１４のパネル面Ｆ４と、光路変更パネル１２（１２Ａ）からの光Ｌ２および回折格子パネル１３によって回折された光Ｌ３との関係について、図１７〜２９を参照しつつ、具体的に説明する。
【００５４】
上記の表示器２（２Ａ）では、拡散板１４におけるパネル面Ｆ４の法線Ｌ１４と、回折格子パネル１３における各回折格子３０の回折格子面Ｆ３に入射する光Ｌ２の入射方向とのなす角度におけるＸ成分（拡散板１４における左右方向に対応する成分であって、光Ｌ２が入射する側の面から見たときに、光Ｌ２の入射方向がパネル面Ｆ４に対して斜め右向きに交差する状態の角度をプラスとし、光Ｌ２の入射方向がパネル面Ｆ４に対して斜め左向きに交差する状態の角度をマイナスとする角度）を「αＸ（図１７，１８参照）」とし、
拡散板１４におけるパネル面Ｆ４の法線Ｌ１４（光透過パネルにおける光透過パネル面の法線）と、回折格子パネル１３における各回折格子３０の回折格子面Ｆ３に入射する光Ｌ２の入射方向とのなす角度におけるＹ成分（拡散板１４における上下方向に対応する成分であって、光Ｌ２が入射する側の面から見たときに、光Ｌ２の入射方向がパネル面Ｆ４に対して斜め下向きに交差する状態の角度をプラスとし、光Ｌ２の入射方向がパネル面Ｆ４に対して斜め上向きに交差する状態の角度をマイナスとする角度）を「αＹ（図１７，１９参照）」とし、
パネル面Ｆ４の法線Ｌ１４に対する回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３の傾き角におけるＸ成分（拡散板１４における左右方向に対応する成分であって、光Ｌ２が入射する側の面から見たときに、回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３がパネル面Ｆ４に対して斜め左向きに交差する状態の角度をプラスとし、回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３がパネル面Ｆ４に対して斜め右向きに交差する状態の角度をマイナスとする角度）を「γＸ（図２０参照）」とし、
パネル面Ｆ４の法線Ｌ１４に対する回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３の傾き角におけるＹ成分（拡散板１４における上下方向に対応する成分であって、光Ｌ２が入射する側の面から見たときに、回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３がパネル面Ｆ４に対して斜め上向きに交差する状態の角度をプラスとし、回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３がパネル面Ｆ４に対して斜め下向きに交差する状態の角度をマイナスとする角度）を「γＹ（図２１参照）」とし、
回折格子３０における各格子の回折格子面Ｆ３内におけるペリスト回転角（光Ｌ２が入射する側の面から見たときに、各格子の格子ライン（図２２において実線Ｌｂで示すライン）が水平の状態（図２２において実線Ｌｃで示すラインと平行な状態）を０度とし、各格子の格子ラインが左下がりとなる回転角をプラスとし、各格子の格子ラインが右下がりとなる回転角をマイナスとする角度）を「ε（図２２参照）」としたときに、
回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３と、回折格子面Ｆ３に入射する光Ｌ２の入射方向とのなす角度におけるｘ成分（回折格子３０における各格子の格子ラインの延在方向（ペリスト回転角が０度の回折格子３０が形成された回折格子面Ｆ３においては、左右方向）に対応する成分であって、光Ｌ２が入射する側の面から見たときに、回折格子面Ｆ３に対して光Ｌ２が斜め右向き（ペリスト回転角が０度の回折格子３０の場合の方向）に入射する状態の角度をプラスとし、回折格子面Ｆ３に対して光Ｌ２が斜め左向き（ペリスト回転角が０度の回折格子３０の場合の方向）に入射する状態の角度をマイナスとする角度）である「αｘ（図２３，２４参照）」、および、回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３と、回折格子面Ｆ３に入射する光Ｌ２の入射方向とのなす角度におけるｙ成分（回折格子３０における各格子の格子ラインに対して回折格子面Ｆ３内において直交する方向（ペリスト回転角が０度の回折格子３０が形成された回折格子面Ｆ３においては、下方向）に対応する成分であって、光Ｌ２が入射する側の面から見たときに、回折格子面Ｆ３に対して光Ｌ２が斜め下向き（ペリスト回転角が０度の回折格子３０の場合の方向）に入射する状態の角度をプラスとし、回折格子面Ｆ３に対して光Ｌ２が斜め上向き（ペリスト回転角が０度の回折格子３０の場合の方向）に入射する状態の角度をマイナスとする角度）である「αｙ（図２３，２５参照）」は、次の２つの式で表される。
【００５５】
αｘ＝ｔａｎ−１（ｔａｎ（αＸ＋γＸ）・ｃｏｓε）＋ｔａｎ−１（ｔａｎ（αＹ＋γＹ）・ｓｉｎ（−ε））
αｙ＝ｔａｎ−１（ｔａｎ（αＸ＋γＸ）・ｓｉｎε）＋ｔａｎ−１（ｔａｎ（αＹ＋γＹ）・ｃｏｓε）
【００５６】
また、光Ｌ１の波長を「λ」とし、回折格子３０の格子間隔（回折格子３０における格子の形成ピッチ：この例では、凸部３１の形成ピッチ）を「ｄ（図１０，２６参照）」とし、
回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３に対する各凸部３１の延在方向（図１０，２６において実線Ｌａで示す方向）の傾き角におけるｙ成分（回折格子３０における各格子の格子ラインに対して回折格子面Ｆ３内において直交する方向（ペリスト回転角が０度の回折格子３０が形成された回折格子面Ｆ３においては、上下方向）に対応する成分であって、光Ｌ２が入射する側の面から見たときに、回折格子面Ｆ３に対して凸部３１の延在方向が斜め上向きで交差する状態の角度をプラスとし、回折格子面Ｆ３に対して凸部３１の延在方向が斜め下向きで交差する状態の角度をマイナスとする角度）を「δｙ（図２６，２７参照）」としたときに、
回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３と、回折格子面Ｆ３から出射する光Ｌ３の出射方向とのなす角度におけるｘ成分（回折格子３０における各格子の格子ラインの延在方向（ペリスト回転角が０度の回折格子３０が形成された回折格子面Ｆ３においては、左右方向）に対応する成分であって、光Ｌ２が入射する側の面から見たときに、回折格子面Ｆ３から斜め左向き（ペリスト回転角が０度の回折格子３０の場合の方向）に光Ｌ３が出射する状態の角度をプラスとし、回折格子面Ｆ３から斜め右向き（ペリスト回転角が０度の回折格子３０の場合の方向）に光Ｌ３が出射する状態の角度をマイナスとする角度）である「βｘ（図２８，２４参照）」、および、回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３と、回折格子面Ｆ３から出射する光Ｌ３の出射方向とのなす角度におけるｙ成分（回折格子３０における各格子の格子ラインに対して回折格子面Ｆ３内において直交する方向（ペリスト回転角が０度の回折格子３０が形成された回折格子面Ｆ３においては、上下方向）に対応する成分であって、光Ｌ２が入射する側の面から見たときに、回折格子面Ｆ３から斜め上向き（ペリスト回転角が０度の回折格子３０の場合の方向）に光Ｌ３が出射する状態の角度をプラスとし、回折格子面Ｆ３から斜め下向き（ペリスト回転角が０度の回折格子３０の場合の方向）に光Ｌ３が出射する状態の角度をマイナスとする角度）である「βｙ（図２８，２５参照）」は、次の２つの式で表される。
【００５７】
βｘ＝−αｘ
βｙ＝ｓｉｎ−１｛（ｎλ−ｄ・ｓｉｎ（αｙ＋δｙ））／ｄ｝＋δｙ
【００５８】
また、パネル面Ｆ４の法線Ｌ１４と、回折格子面Ｆ３から出射する光Ｌ３の出射方向とのなす角度におけるＸ成分（拡散板１４における左右方向に対応する成分であって、光Ｌ３が拡散板１４に入射する側の面から見たときに、光Ｌ３の出射方向が拡散板１４に対して斜め左向きに交差する状態の角度をプラスとし、光Ｌ３の出射方向が拡散板１４に対して斜め右向きに交差する状態の角度をマイナスとする角度）である「βＸ（図２９，１８参照）」、および、パネル面Ｆ４の法線Ｌ１４と、回折格子面Ｆ３から出射する光Ｌ３の出射方向とのなす角度におけるＹ成分（拡散板１４における上下方向に対応する成分であって、光Ｌ３が拡散板１４に入射する側の面から見たときに、光Ｌ３の出射方向が拡散板１４に対して斜め上向きに交差する状態の角度をプラスとし、光Ｌ３の出射方向が拡散板１４に対して斜め下向きに交差する状態の角度をマイナスとする角度）である「βＹ（図２９，１９参照）」は、次の２つの式で表される。
【００５９】
βＸ＝ｔａｎ−１（ｔａｎβｘ・ｃｏｓε）＋ｔａｎ−１（ｔａｎβｙ・ｓｉｎε）＋γＸ
βＹ＝ｔａｎ−１（ｔａｎβｘ・ｓｉｎ（−ε））＋ｔａｎ−１（ｔａｎβｙ・ｃｏｓε）＋γＹ
【００６０】
したがって、表示器２（２Ａ）の設計に際しては、上記の「βＸ」および「βＹ」が所望の角度となるように、上記の６つの式に基づき、光路変更パネル１２（１２Ａ）によって屈折させた光Ｌ２（回折格子パネル１３に入射させる光Ｌ２）の「λ」に応じて、「αＸ」、「αＹ」、「ε」、「ｄ」、「γＸ」、「γＹ」、「δｙ」を適宜調整すればよい。この場合、後述する回折入射角θ（αｙ＋δｙ）の絶対値が０°よりも大きくなるほど、−１次回折光Ｌ３ｃ（または、１次回折光Ｌ３ｂ）が減少し、後述する条件を満たすと出射しなくなる。また、−１次回折光Ｌ３ｃ（または、１次回折光Ｌ３ｂ）の減少に伴って１次回折光Ｌ３ｂ（または、−１次回折光Ｌ３ｃ）が増加する。
【００６１】
なお、本明細書においては、「凸部３１の延在方向（図１０，２６に示す実線Ｌａの向き）と入射光（図１０，２６における光Ｌ２）の入射方向とのなす角度における各回折格子３０の格子ラインに対して回折格子面Ｆ３内において直交する向きの成分（上記の「αｙ」＋「δｙ」）」を「回折入射角θ」という。また、図１７〜１９，２３〜２５，２８，２９では、上記の各説明事項における「Ｘ成分」、「Ｙ成分」、「ｘ成分」および「ｙ成分」等について理解を容易とするために、回折格子面Ｆ３に対する光Ｌ２の入射方向と、回折格子面Ｆ３からの光Ｌ３の出射方向やパネル面Ｆ４に対する光Ｌ３の入射方向との関係を、表示器２（２Ａ）内における実際の光の進路とは相違する状態で図示している。また、図１７〜１９，２３〜２５，２８，２９では、一例として「ペリスト回転角ε≠０°」で、かつ「パネル面Ｆ４の法線Ｌ１４に対する回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３の傾き角が０°（γＸ＝０°、γＹ＝０°）」の例を図示している。
【００６２】
続いて、表示装置１，１Ａによってカラー画像を表示するための構成について、図面を参照して説明する。なお、上記の単色画像を表示するための表示装置１，１Ａ（表示器２，２Ａ）の構成と区別するために、カラー画像を表示可能な表示装置１，１Ａ（表示器２，２Ａ）については、表示装置１Ｃ，１ＡＣ（表示器２Ｃ，２ＡＣ）という。また、カラー画像表示用の表示器２Ｃ，２ＡＣにおける光源１１、光路変更パネル１２，１２Ａおよび回折格子パネル１３については、前述した単色画像表示用の表示器２，２Ａにおける光源１１、光路変更パネル１２，１２Ａおよび回折格子パネル１３と区別するために、光源１１ｃ、光路変更パネル１２ｃ，１２Ａｃおよび回折格子パネル１３ｃともいう。さらに、その他の構成要素において単色画像表示用の表示装置１，１Ａ（表示器２，２Ａ）と同様の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００６３】
この種の表示装置によってカラー画像を表示させる場合、カラー画像を構成する各表示画素毎に、複数の色光（一例として、Ｒ＝Red ＝赤色、Ｇ＝Green ＝緑色、Ｂ＝Blue＝青色の３色の色光：以下、単に「Ｒ，Ｇ，Ｂ」ともいう）を合成することによって各表示画素の色を任意の色として視認させる。この場合、１つの表示画素を表示するためのＲ，Ｇ，Ｂの各色光を同一のプリズム、または、同一のＥＯ効果素子に対して同一の方向で入射させたときには、光屈折現象の波長依存性に起因して、波長λが相違する各色光毎のプリズムやＥＯ効果素子からの出射角度（図６，１６に示す出射角度θｏ）が相違する状態となる。また、１つの表示画素を表示するためのＲ，Ｇ，Ｂの各色光を同一の回折格子における回折格子面に対して同一の方向で入射させたときには、回折現象の波長依存性に起因して、波長λが相違する各色光の回折角度が相違する状態（すなわち、回折格子面からの回折光の出射角度が相違する状態）となる。
【００６４】
このため、１つの表示画素として視認されるべきＲ，Ｇ，Ｂ各色の１次回折光（または、−１次回折光）が互いに相違する向きに出射される結果、そのような表示画像で構成される画像を見たときに、色滲みが生じた状態に視認されるおそれがある。また、表示装置から遠く離れた位置においては、１つの表示画素として視認されるべきＲ，Ｇ，Ｂ各色の１次回折光（または、−１次回折光）のうちのいずれか一色分だけしか視認できない状態となり、このような状態においては、カラー画像を表示させているにも拘わらず、赤色の単色画像、緑色の単色画像、または青色の単色画像として視認される事態を招くおそれもある。
【００６５】
この場合、「光回折部からの各色光」を「光拡散部」によって縦方向に拡散させる構成の「表示器（表示装置）」では、「光回折部」から出射される各色光の出射角度が縦方向（上下方向）においてある程度相違したとしても、表示画像の視認に与える影響は殆どないが、「光回折部」から出射される各色光の出射角度が横方向（左右方向）で相違する場合には、上記したような問題が生じるおそれがある。このため、カラー画像の表示に際しては、各表示画素を構成する各色光が左右方向において実質的に同一方向に向けて出射されるように表示器を構成する必要がある。
【００６６】
一方、図３０に示す表示装置１Ｃ，１ＡＣ（表示器２Ｃ，２ＡＣ）は、回折格子パネル１３ｃにおける各回折格子３０毎の凸部３１の形成ピッチや、回折格子パネル１３ｃにおける各回折格子３０毎のペリスト回転角を、回折すべき色光の波長に応じて互いに相違させることにより、上記の光屈折現象や回折現象の波長依存性に関する問題点を克服している。なお、実際の表示装置１Ｃ，１ＡＣにおける表示器２Ｃ，２ＡＣでは、一例として、表示装置１Ｃ，１ＡＣの前面側における左右８１方向の各視点位置毎の各視差領域から、各方向に応じて互いに相違する８１種類の「横×縦＝１９２０×１０８０画素」のＲＧＢカラー画像を視認させることができるよう構成されているが、表示装置１Ｃ，１ＡＣおよびその表示器２Ｃ，２ＡＣの構成についての理解を容易とするために、左右８１方向の各視点位置毎の各視差領域用のＲＧＢカラー画像のうちの１つの表示画素を視認させるための構成について説明する。
【００６７】
この場合、光源１１ｃは、一例として、図３１に示すように、光Ｌ１Ｒ（赤色の色光）を出射する光出射部１０（光出射部１０Ａ１Ｒ〜１０Ｉ９Ｒ：赤色のサブピクセル：以下、これらを区別しないときには「光出射部１０Ｒ」ともいう）、光Ｌ１Ｇ（緑色の色光）を出射する光出射部１０（光出射部１０Ａ１Ｇ〜１０Ｉ９Ｇ：緑色のサブピクセル：以下、これらを区別しないときには「光出射部１０Ｇ」ともいう）、および光Ｌ１Ｂ（青色の色光）を出射する光出射部１０（光出射部１０Ａ１Ｂ〜１０Ｉ９Ｂ：青色のサブピクセル：以下、これらを区別しないときには「光出射部１０Ｂ」ともいう）がこの順で左右方向に並んで設けられ、１つの光出射部１０Ｒ、１つの光出射部１０Ｇおよび１つの光出射部１０Ｂによって、カラー画像を構成する１つの表示画素（以下、「カラー表示画素」ともいう）を視認させるための各色光を出射するように構成されている。すなわち、カラー画像を表示させる構成の表示器２Ｃ（２ＡＣ）におけるこの光源１１ｃでは、１つのカラー画像を構成する各表示画素のうちの１つを構成する各色の副画素（サブピクセル）毎に１つの光出射部１０（光出射部１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのいずれか）が設けられている。
【００６８】
なお、同図、および後に参照する図３４〜３７では、赤色（Ｒ）に関連する要素については「Ｒ」の符号を付し、緑色（Ｇ）に関連する要素については「Ｇ」の符号を付し、青色（Ｂ）に関連する要素については「Ｂ」の符号を付して図示している。また、以下の説明において、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）を区別して説明する必要があるときには、符号の末尾に「Ｒ」「Ｇ」「Ｂ」を付して説明する。なお、上記の光源１１ｃでは、１つの表示画素を視認させるための各色光を出射する光出射部１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂが左右方向に隣接するように配置されているが、後述する回折格子パネル１３ｃにおける各光Ｌ１Ｒ，Ｌ１Ｇ，Ｌ１Ｂ用の各回折格子３０を、各光出射部１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの位置に合わせて配置することで、１つの表示画素を視認させるための各色光を出射する光出射部１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを任意の位置に配置することもできる（図示せず）。
【００６９】
また、表示器２Ｃにおける光路変更パネル１２ｃは、図３２に示すように、一例として、光源１１ｃにおける各光出射部１０Ｒから出射された光Ｌ１Ｒの進行方向を変更して（屈折させて）光Ｌ２Ｒとして出射するプリズム２０（プリズム２０Ａ１Ｒ〜２０Ｉ９Ｒ：以下、これらを区別しないときには「プリズム２０Ｒ」ともいう）、各光出射部１０Ｇから出射された光Ｌ１Ｇの進行方向を変更して（屈折させて）光Ｌ２Ｇとして出射するプリズム２０（プリズム２０Ａ１Ｇ〜２０Ｉ９Ｇ：以下、これらを区別しないときには「プリズム２０Ｇ」ともいう）、および各光出射部１０Ｂから出射された光Ｌ１Ｂの進行方向を変更して（屈折させて）光Ｌ２Ｂとして出射するプリズム２０（プリズム２０Ａ１Ｂ〜２０Ｉ９Ｂ：以下、これらを区別しないときには「プリズム２０Ｂ」ともいう）がこの順で左右方向に並んで設けられ、１つのプリズム２０Ｒ、１つのプリズム２０Ｇおよび１つのプリズム２０Ｂによって、１つのカラー表示画素を視認させるための各色光の進行方向をそれぞれ変更するように構成されている（１つの表示画素を表示するための各色光毎に１つの光路変更素子としてのプリズムが形成された構成の例）。
【００７０】
すなわち、カラー画像を表示させる構成の表示器２Ｃにおけるこの光路変更パネル１２ｃでは、一例として、１つのカラー画像を構成する各表示画素をそれぞれ構成する各色の副画素（９×９×３＝２４３個の副画素）の１つにつき１つのプリズム２０が設けられている。なお、本例の光路変更パネル１２ｃでは、横方向に並ぶ９×３＝２７個のプリズム２０の間に物理的な境界がなく、この２７個のプリズム２０が１つのプリズムのように一体的に連続して形成されている。このため、この光路変更パネル１２ｃでは、前述した光路変更パネル１２と同様にして、横方向に長い９つのプリズム２００−１〜２００−９（プリズム２００）が縦方向で並んでいるように形成されている。また、この光路変更パネル１２ｃでは、２４３個のプリズム２０のすべて（すなわち、縦方向で並ぶ９つのプリズム２００）が、同一の光学材料で、かつ互いに等しい形状となるように形成されている。
【００７１】
この場合、前述したように、波長λが相違する各色光を同一のプリズムに同一の方向で入射させたときには、光屈折現象の波長依存性に起因して、波長λが相違する各色光毎のプリズムからの出射角度θｏが相違する状態となる。具体的には、一例として、この光路変更パネル１２ｃの各プリズム２０は、「波長λ＝６３３ｎｍ」の光Ｌ１Ｒの屈折率が「１．５１４」で、「波長λ＝５３２ｎｍ」の光Ｌ１Ｇの屈折率が「１．５１９」で、「波長λ＝４７２ｎｍ」の光Ｌ１Ｂの屈折率が「１．５２３」であり、これにより、光Ｌ２Ｒの出射角度θｏが「３６．７０°」で、光Ｌ２Ｇの出射角度θｏが「３７．５３°」で、光Ｌ２Ｂの出射角度θｏが「３８．２３°」となっている。この光路変更パネル１２ｃは、光源１１ｃから出射された光Ｌ１Ｒ，Ｌ１Ｇ，Ｌ１Ｂの進行方向を各プリズム２０によって表示器２Ｃの縦方向（上下方向）に変更して、後述する回折格子パネル１３ｃの各回折格子における回折格子面Ｆ３に対して光Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂを斜めに入射させる。
【００７２】
一方、表示器２ＡＣにおける光路変更パネル１２Ａｃは、図３３に示すように、一例として、光源１１ｃにおける各光出射部１０Ｒから出射された光Ｌ１Ｒの進行方向を変更して（屈折させて）光Ｌ２Ｒとして出射するＥＯ効果素子２０Ａ（ＥＯ効果素子２０ＡＡ１Ｒ〜２０ＡＩ９Ｒ：以下、これらを区別しないときには「ＥＯ効果素子２０ＡＲ」ともいう）、各光出射部１０Ｇから出射された光Ｌ１Ｇの進行方向を変更して（屈折させて）光Ｌ２Ｇとして出射するＥＯ効果素子２０Ａ（ＥＯ効果素子２０ＡＡ１Ｇ〜２０ＡＩ９Ｇ：以下、これらを区別しないときには「ＥＯ効果素子２０ＡＧ」ともいう）、および各光出射部１０Ｂから出射された光Ｌ１Ｂの進行方向を変更して（屈折させて）光Ｌ２Ｂとして出射するＥＯ効果素子２０Ａ（ＥＯ効果素子２０ＡＡ１Ｂ〜２０ＡＩ９Ｂ：以下、これらを区別しないときには「ＥＯ効果素子２０ＡＢ」ともいう）がこの順で左右方向に並んで設けられ、１つのＥＯ効果素子２０ＡＲ、１つのＥＯ効果素子２０ＡＧおよび１つのＥＯ効果素子２０ＡＢによって、１つのカラー表示画素を視認させるための各色光の進行方向をそれぞれ変更するように構成されている（１つの表示画素を表示するための各色光毎に１つの光路変更素子としてのＥＯ効果素子が形成された構成の例）。
【００７３】
すなわち、カラー画像を表示させる構成の表示器２ＡＣにおけるこの光路変更パネル１２Ａｃでは、一例として、１つのカラー画像を構成する各表示画素をそれぞれ構成する各色の副画素（９×９×３＝２４３個の副画素）の１つにつき１つのＥＯ効果素子２０Ａが設けられている。なお、本例の光路変更パネル１２Ａｃでは、横方向に並ぶ９×３＝２７個のＥＯ効果素子２０Ａの間に物理的な境界がなく、この２７個のＥＯ効果素子２０Ａが１つのＥＯ効果素子のように一体的に連続して形成されている。このため、この光路変更パネル１２Ａｃでは、前述した光路変更パネル１２Ａと同様にして、横方向に長い９つのＥＯ効果素子２００Ａ−１〜２００Ａ−９（ＥＯ効果素子２００Ａ）が縦方向で並んでいるように形成されている。また、この光路変更パネル１２Ａｃでは、３×９×９＝２４３個のＥＯ効果素子２０Ａのすべて（すなわち、縦方向で並ぶ９つのＥＯ効果素子２００Ａ）が、同一の光学材料で、かつ互いに等しい形状となるように形成されている。
【００７４】
この場合、各ＥＯ効果素子２０Ａを構成するＫＴＮ結晶体２１は、電極２２ａ，２２ｂ間に電圧を印加しない状態において、前述したプリズム２０と同様にして、光屈折現象の波長依存性を有している。具体的には、この光路変更パネル１２Ａｃの各ＥＯ効果素子２０Ａは、電極２２ａ，２２ｂ間に電圧を印加しない状態において、「波長λ＝６３３ｎｍ」の光Ｌ１Ｒの屈折率が「２．２２６」で、「波長λ＝５３２ｎｍ」の光Ｌ１Ｇの屈折率が「２．２８３」で、「波長λ＝４７２ｎｍ」の光Ｌ１Ｂの屈折率が「２．２９２」となっている。
【００７５】
なお、「電圧を印加しない状態におけるＫＴＮ結晶体２１の屈折率」を「ｎ０」とし、「真空の誘電率」を「ε０＝８．８５４１８７８２×１０−１２Ｆ／ｍ」とし、「比誘電率」を「εｒ（この例では、３００００）」とし、「電極２２ａ，２２ｂ間に印加する電圧」を「Ｖ」とし、「ＫＴＮ結晶体２１における電極２２ａ，２２ｂと平行な方向の長さ」を「Ｌ（一例として、１０００μｍ）」とし、「ＫＴＮ結晶体２１における電極２２ａ，２２ｂ間の長さ」を「Ｔ（一例として、１００μｍ）」としたときに、各ＥＯ効果素子２０Ａからの光の出射角度θｏは「−０．１５３ｎ０３ε０２εｒ２Ｖ２Ｌ／Ｔ３」との式によって算出することができる。具体的には、この光路変更パネル１２Ａｃでは、電極２２ａ，２２ｂ間に５０Ｖの電圧を印加した状態において、各ＥＯ効果素子２０Ａからの光Ｌ２Ｒの出射角度θｏが「１７．１°」で、各ＥＯ効果素子２０Ａからの光Ｌ２Ｇの出射角度θｏが「１８．４°」で、各ＥＯ効果素子２０Ａからの光Ｌ２Ｂの出射角度θｏが「１８．６°」となる。この光路変更パネル１２ａｃは、光源１１ｃから出射された光Ｌ１Ｒ，Ｌ１Ｇ，Ｌ１Ｂの進行方向を各ＥＯ効果素子２０Ａによって表示器２ＡＣの縦方向（上下方向）に変更して、後述する回折格子パネル１３ｃの各回折格子における回折格子面Ｆ３に対して光Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂを斜めに入射させる。
【００７６】
また、回折格子パネル１３ｃは、図３４に示すように、光路変更パネル１２ｃ，１２Ａｃによって屈折させられた光Ｌ２Ｒを回折するための回折格子３０（回折格子３０Ａ１Ｒ〜３０Ｉ９Ｒ：以下、これらを区別しないときには「回折格子３０Ｒ」ともいう）、光路変更パネル１２ｃ，１２Ａｃによって屈折させられた光Ｌ２Ｇを回折するための回折格子３０（回折格子３０Ａ１Ｇ〜３０Ｉ９Ｇ：以下、これらを区別しないときには「回折格子３０Ｇ」ともいう）、および光路変更パネル１２ｃ，１２Ａｃによって屈折させられた光Ｌ２Ｂを回折するための回折格子３０（回折格子３０Ａ１Ｂ〜３０Ｉ９Ｂ：以下、これらを区別しないときには「回折格子３０Ｂ」ともいう）がこの順で左右方向に並んで設けられ、１つの回折格子３０Ｒ、１つの回折格子３０Ｇおよび１つの回折格子３０Ｂによって、１つのカラー表示画素を視認させるための各色光をそれぞれ回折するように構成されている（１つの表示画素を表示するための各色光毎に１つの回折格子が形成された構成の例）。
【００７７】
なお、前述したように、本明細書において、「１つの回折格子」とは、入射した光を回折可能に構成された光学的要素のうちの「１つの光出射部」に対応して規定された部位を意味する。この場合、カラー画像を表示させる構成の表示器２Ｃにおけるこの回折格子パネル１３ｃでは、上記の光源１１ｃにおける１つの光出射部１０（光出射部１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのいずれか）に対応して１つの回折格子３０（回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂのいずれか）が規定されて、１つのカラー画像を構成する各表示画素のうちの１つを構成する各色の副画素毎に１つの回折格子３０（回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂのいずれか）が規定されている。
【００７８】
また、本例の表示器２Ｃ，２ＡＣでは、１つのカラー表示画素を視認させるための各色光を拡散板１４から左右方向において同じ向きに出射するために、拡散板１４のパネル面Ｆ４に対する回折格子面Ｆ３の傾きを互いに等しくした状態（この例では、各回折格子面Ｆ３をパネル面Ｆ４に対して平行にした状態）において、１つのカラー表示画素を表示するための各色光（光Ｌ２）をそれぞれ回折する回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂについて、波長λが短い光Ｌ２を回折する回折格子３０における格子の形成ピッチｄ（凸部３１の形成ピッチｄ）よりも、波長λが長い光Ｌ２を回折する回折格子３０における格子の形成ピッチｄ（凸部３１の形成ピッチｄ）の方が大きく、かつ、波長λが短い光Ｌ２を回折する回折格子３０のペリスト回転角εの大きさ（絶対値）よりも、波長λが長い光Ｌ２を回折する回折格子３０のペリスト回転角εの大きさ（絶対値）の方が小さくなるように回折格子パネル１３ｃが形成されている。
【００７９】
具体的には、格子の形成ピッチｄ（凸部３１の形成ピッチｄ）については、光Ｌ２Ｂよりも波長λが長い光Ｌ２Ｇを回折する回折格子３０Ｇの方が回折格子３０Ｂよりも大きくなり、かつ、光Ｌ２Ｇよりも波長λが長い光Ｌ２Ｒを回折する回折格子３０Ｒの方が回折格子３０Ｇよりも大きくなるように回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂを形成する。より具体的には、この回折格子パネル１３ｃでは、「波長λ＝６３３ｎｍ」の光Ｌ２Ｒを回折する回折格子３０Ｒにおける格子が「形成ピッチｄ＝６３３ｎｍ」で、「波長λ＝５３２ｎｍ」の光Ｌ２Ｇを回折する回折格子３０Ｇにおける格子が「形成ピッチｄ＝５３２ｎｍ」で、「波長λ＝４７２ｎｍ」の光Ｌ２Ｂを回折する回折格子３０Ｂにおける格子が「形成ピッチｄ＝４７２ｎｍ」となっている（「各回折格子における格子の形成ピッチが、回折すべき光の波長λと等しい構成」の例）。このような構成を採用することにより、回折格子パネル１３ｃを容易に設計することができる。
【００８０】
また、回折格子３０のペリスト回転角εの大きさについては、光Ｌ２Ｒよりも波長λが短い光Ｌ２Ｇを回折する回折格子３０Ｇの方が回折格子３０Ｒよりも小さくなり、かつ、光Ｌ２Ｇよりも波長λが短い光Ｌ２Ｂを回折する回折格子３０Ｂの方が回折格子３０Ｇよりも小さくなるように回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂを形成する。この場合、「光回折部からの各色光」を「光拡散部」によって縦方向に拡散させる構成の「表示器（表示装置）」では、前述した「ε」の絶対値が小さい（「βＸ」の絶対値が小さい）表示画素において、「光回折部からの各色光」が相違する方向に出射されても、各色光毎の出射方向のずれは、前述した「βＹ」の方向に生じるだけであるため、拡散板１４によって光Ｌ３が縦方向に拡散されることで、視認される画像に対する影響が十分に小さくなる。したがって、この表示器２Ｃ，２ＡＣの回折格子パネル１３ｃでは、「ε」の絶対値が小さい（「βＸ」の絶対値が小さい）表示画素に対応する回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂについては、そのペリスト回転角εの大きさが互いにほぼ等しい角度となっている。「ε＝０°」（「βＸ＝０°」）である表示画素Ｅ５に対応する回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂについては、そのペリスト回転角εが互いに等しい角度となっている。
【００８１】
この場合、図６に示すように、回折格子パネル１３ｃとの対向面に、下側ほど回折格子パネル１３ｃ側に向かって徐々に突出する向きの斜面が形成されて各プリズム２０が構成された光路変更パネル１２ｃを有する表示器２Ｃでは、光源１１ｃからの光Ｌ１（光Ｌ１Ｒ，Ｌ１Ｇ，Ｌ１Ｂ）が下向きに屈折させられて光Ｌ２（光Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂ）として回折格子パネル１３ｃ（回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂの各回折格子面Ｆ３）に入射させられる。したがって、この表示器２Ｃでは、光路変更パネル１２ｃから出射された光Ｌ２の回折格子パネル１３ｃに対する入射位置が、光路変更パネル１２ｃに対する光Ｌ１の入射位置や、光路変更パネル１２ｃからの光Ｌ２の出射位置よりも距離Ｄだけ下側に位置ずれすることとなる。このため、この表示器２Ｃでは、光路変更パネル１２ｃにおける各プリズム２０の屈折率特性、および回折格子パネル１３ｃに対する光路変更パネル１２ｃの離間距離Ｇに応じて、光源１１ｃの各光出射部１０や、光路変更パネル１２ｃの各プリズム２０に対して回折格子パネル１３ｃの各回折格子３０を距離Ｄだけ下方に位置ずれさせるように配置する構成が採用されている。
【００８２】
具体的には、この表示器２Ｃでは、一例として、１つの副画素の大きさを、縦：１００μｍ、横：３３μｍとしたときに、光路変更パネル１２ｃにおける各プリズム２０の大きさは、縦幅（図６における長さＴ）：１００μｍ、横幅：３３μｍで、各プリズム２００の大きさは、縦幅：１００μｍ、横幅：８９１μｍとなる。この場合、各プリズム２０の頂角の角度（図６における角度θｐ）が４０°であることから、各プリズム２０の突出長（図６における長さＨ）は、８３．９μｍとなる。また、各プリズム２０の各色光毎の屈折率や各色光の出射角度θｏについては、上記した値となっている。ここで、光路変更パネル１２ｃにおける各プリズム２０の先端部と回折格子パネル１３ｃにおける各回折格子３０の回折格子面Ｆ３との間の回折格子面Ｆ３の法線と平行な向きの距離Ｇが１０μｍとなるように光路変更パネル１２ｃおよび回折格子パネル１３ｃを配置したときに、プリズム２０からの光Ｌ２の出射位置の縦方向中心（図６における位置Ｐ１２）から、回折格子パネル１３ｃにおける回折格子３０の回折格子面Ｆ３までの隙間は、「Ｈ／２＋Ｇ＝５１．９５μｍとなる。
【００８３】
また、上記したように、プリズム２０における光屈折現象の波長依存性に起因して、光Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂが互いに相違する向きに出射されるため、光源１１ｃからの光Ｌ１Ｒ，Ｌ１Ｇ，Ｌ１Ｂが、同一の光学材料で、かつ互いに等しい形状となるように形成されたプリズム２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂに対してそれぞれ同一の方向で入射する構成の表示器２Ｃでは、位置Ｐ１２から出射した各光Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂの回折格子パネル１３ｃに対する入射位置（図６における位置Ｐ１３）がその波長λに応じて相違することとなる。このため、各プリズム２０からの光Ｌ２の出射位置の縦方向中心（図６における位置Ｐ１２）と、位置Ｐ１２から出射した各光Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂの回折格子パネル１３ｃに対する入射位置（図６における位置Ｐ１３）とのずれ量（図６に示す距離Ｄ）が光Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂ毎に相違することとなる。具体的には、光Ｌ２Ｒのずれ量（距離Ｄ）が３８．７２μｍで、光Ｌ２Ｇのずれ量（距離Ｄ）が３９．９０μｍで、光Ｌ２Ｂのずれ量（距離Ｄ）が４０．９２μｍとなる。
【００８４】
したがって、図３５に示すように、表示器２Ｃでは、光路変更パネル１２ｃにおけるプリズム２０Ｒに対して、光Ｌ２Ｒを回折する回折格子３０Ｒが距離ＤＲ（この例では、３８．７２μｍ）だけ下方に位置し、プリズム２０Ｇに対して、光Ｌ２Ｇを回折する回折格子３０Ｇが上記の距離ＤＲよりも長い距離ＤＧ（この例では、３９．９０μｍ）だけ下方に位置し、プリズム２０Ｂに対して、光Ｌ２Ｂを回折する回折格子３０Ｂが上記の距離ＤＧよりも長い距離ＤＢ（この例では、４０．９２μｍ）だけ下方に位置するように、各回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂが縦方向で位置ずれして形成されている。なお、本例とは相違するが、上記の距離Ｇが「０」または「ほぼ０」となるように光路変更パネル１２ｃおよび回折格子パネル１３ｃを配置した場合には、上記の距離ＤＲ，ＤＧ，ＤＢを「０」または「ほぼ０」とすることができる。
【００８５】
一方、光源１１ｃからの光Ｌ１Ｒ，Ｌ１Ｇ，Ｌ１Ｂの進行方向を光路変更パネル１２Ａｃによって変更する表示器２ＡＣでは、電極２２ａ，２２ｂ間に電圧を印加した状態における各ＥＯ効果素子２０Ａからの光Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂの出射角度θｏが、前述した光路変更パネル１２ｃの各プリズム２０からの光Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂの出射角度θｏとは相違するため、前述した回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂのずれ量（図３５に示す距離ＤＲ，ＤＧ，ＤＢ）が、表示器２Ｃの回折格子パネル１３ｃにおける回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂのずれ量（図３５に示す距離ＤＲ，ＤＧ，ＤＢ）とは相違している。具体的には、この表示器２ＡＣの回折格子パネル１３ｃでは、一例として、各ＥＯ効果素子２０Ａと回折格子パネル１３ｃにおける各回折格子３０の回折格子面Ｆ３との間の回折格子面Ｆ３の法線と平行な向きの距離Ｇが１０μｍとなるように光路変更パネル１２Ａｃを配置したときに、光路変更パネル１２ＡｃにおけるＥＯ効果素子２０Ａに対して、光Ｌ２Ｒを回折する回折格子３０Ｒが距離ＤＲ＝１２２．５μｍだけ下方に位置し、光Ｌ２Ｇを回折する回折格子３０Ｇが距離ＤＧ＝１３２．１μｍだけ下方に位置し、光Ｌ２Ｂを回折する回折格子３０Ｂが距離ＤＢ＝１３３．７μｍだけ下方に位置するように、各回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂが縦方向で位置ずれして形成されている。
【００８６】
この表示装置１Ｃ，１ＡＣ（表示器２Ｃ，２ＡＣ）では、光源１１ｃから出射されて光路変更パネル１２ｃ，１２Ａｃによって屈折させられた光Ｌ２を各回折格子３０によって回折して左右８１方向に振り分けると共に、各回折格子３０によって左右方向に振り分けられた光Ｌ３を拡散板１４によって縦方向（上下方向）に拡散させることで、左右８１方向の各視差領域毎に縦方向（上下方向）における視域を拡げる構成（左右方向においては、互いに相違する視差画像が視認され、縦方向においては、同一の視差画像が視認されるように表示させる構成）が採用されている。
【００８７】
具体的には、この表示装置１Ｃ，１ＡＣによる立体視画像の表示に際しては、制御部３が、光源１１ｃを制御して、各光出射部１０を、表示すべき立体視画像の各表示画素の明度に応じた明るさで点灯させる。この際に、表示装置１ＡＣの表示器２ＡＣでは、制御部３が、光源１１ｃの制御と並行して、光路変更パネル１２Ａｃの各電極２２ａ，２２ｂの間に互いに等しい電圧（一例として、５０Ｖ）を印加する。より具体的な例を図３６，３７に示す。なお、図３６，３７では、８１個のカラー表示画素Ａ１〜Ｉ９のうちのカラー表示画素Ａ１，Ｃ３，Ｅ５，Ｇ７，Ｉ９の５つのみに関する各種パラメータを図示している。
【００８８】
この表示装置１Ｃ，１ＡＣ（表示器２Ｃ，２ＡＣ）では、両図に示すように、１つのカラー表示画素を視認させるために回折格子パネル１３ｃ（各回折格子面Ｆ３）から出射される光Ｌ３（光Ｌ３Ｒ，Ｌ３Ｇ，Ｌ３Ｂ：図３０参照）の出射角度における表示器２Ｃ，２ＡＣの左右方向の角度成分（前述したβＸ）が互いに等しくなっている。したがって、この表示装置１Ｃ，１ＡＣ（表示器２Ｃ，２ＡＣ）では、これらの光Ｌ３Ｒ，Ｌ３Ｇ，Ｌ３Ｂが拡散板１４によって縦方向に拡散されつつ、光Ｌ４Ｒ，Ｌ４Ｇ，Ｌ４Ｂとして表示装置１Ｃ，１ＡＣ（表示器２Ｃ，２ＡＣ）の前方に向かって左右方向において同じ向きに出射されることとなる。
【００８９】
なお、図３６，３７に示すように、上記の表示装置１Ｃ，１ＡＣ（表示器２Ｃ，２ＡＣ）における回折格子パネル１３ｃでは、「|（−λ−ｄ・ｓｉｎ（αｙ＋δｙ））／ｄ|≧１」との条件が満たされている。このような条件を満たす回折格子パネル１３ｃでは、−１次回折光Ｌ３ｃが回折格子パネル１３ｃから出射しないため、−１次回折光Ｌ３ｃの回折格子パネル１３ｃからの出射（拡散板１４への入射）に起因して、立体視画像（カラー画像）像がぼやける事態が生じるのが回避されている。また、１次回折光Ｌ３ｂを回折格子パネル１３ｃから出射させないようにするには、「|（λ−ｄ・ｓｉｎ（αｙ＋δｙ））／ｄ|≧１」との条件を満たすように構成すればよい。このような条件を満たすように構成することで、１次回折光Ｌ３ｂの回折格子パネル１３ｃからの出射（拡散板１４への入射）に起因して、立体視画像（カラー画像）像がぼやける事態が生じるのが回避される。
【００９０】
この場合、上記の表示装置１Ｃ，１ＡＣ（表示器２Ｃ，２ＡＣ）では、回折格子パネル１３ｃにおける各回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂによって光路変更パネル１２ｃ，１２Ａｃからの光Ｌ２を回折することで左右方向の各視差領域に向けて回折格子パネル１３ｃから光Ｌ３を出射し（左右方向の各視差領域からの画像の視認を可能とし）、この光Ｌ３を拡散板１４によって縦方向に拡散させることで、各視差領域毎の縦方向における視域を拡げる（縦方向の所定の視域内における画像の視認を可能とする）構成が採用されている。言い換えれば、上記の表示装置１Ｃ，１ＡＣ（表示器２Ｃ，２ＡＣ）では、拡散板１４によって光Ｌ３を拡散させない「左右方向」については、回折格子パネル１３ｃにおける各回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂ毎のペリスト回転角εを、ε＝０°を含む範囲で適宜規定することで、光Ｌ３を左右方向の任意の方向に出射させる構成が採用されている。
【００９１】
このような構成の表示装置１Ｃ（表示器２Ｃ）では、光源１１ｃと回折格子パネル１３ｃとの間に、プリズム２０を有する光路変更パネル１２ｃを配設することにより、光源１１ｃからの各Ｌ１Ｒ，Ｌ１Ｇ、Ｌ１Ｂの進行方向を各プリズム２０によって表示器２Ｃの縦方向（拡散板１４が光を拡散させる方向）に変更してαＹ≠０°とすることで、αｙ≠０°としている。また、このような構成の表示装置１ＡＣ（表示器２ＡＣ）では、光源１１ｃと回折格子パネル１３ｃとの間に、ＥＯ効果素子２０Ａを有する光路変更パネル１２Ａｃを配設することにより、光源１１ｃからの各Ｌ１Ｒ，Ｌ１Ｇ、Ｌ１Ｂの進行方向を各ＥＯ効果素子２０Ａによって表示器２ＡＣの縦方向（拡散板１４が光を拡散させる方向）に変更してαＹ≠０°とすることで、αｙ≠０°としている。
【００９２】
これにより、画像を視認できる範囲を左右方向に拡げるための回折格子パネル１３ｃにおいて、ペリスト回転角ε＝０°や、ペリスト回転角εの絶対値が小さい各種ペリスト回転角εの回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂであっても、各回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂにおいて−１次回折光Ｌ３ｃ（または、１次回折光Ｌ３ｂ）を十分に減少させつつ、回折格子パネル１３ｃからの光Ｌ３の出射方向を左右方向に十分に拡げることが可能となっている。
【００９３】
なお、単色画像表示用の表示器２（表示装置１）においても、光源１１と回折格子パネル１３との間に、プリズム２０を有する光路変更パネル１２を配設し、単色画像表示用の表示器２Ａ（表示装置１Ａ）においても、光源１１と回折格子パネル１３との間に、ＥＯ効果素子２０Ａを有する光路変更パネル１２Ａを配設して、光源１１からの各Ｌ１の進行方向を各プリズム２０または各ＥＯ効果素子２０Ａによって表示器２または表示器２Ａの縦方向（拡散板１４が光を拡散させる方向）に変更してαＹ≠０°とすることで、αｙ≠０°とすることにより、回折格子パネル１３において、ペリスト回転角ε＝０°や、ペリスト回転角εの絶対値が小さい各種ペリスト回転角εの回折格子３０であっても、各回折格子３０において−１次回折光Ｌ３ｃ（または、１次回折光Ｌ３ｂ）を十分に減少させつつ、回折格子パネル１３からの光Ｌ３の出射方向を左右方向に十分に拡げることが可能となっている。
【００９４】
このように、この表示器２，２Ａ（２Ｃ，２ＡＣ）によれば、光源１１（１１ｃ）から出射された光Ｌ１（Ｌ１Ｒ，Ｌ１Ｇ，Ｌ１Ｂ）の進行方向を光路変更パネル１２（１２ｃ）のプリズム２０、または、光路変更パネル１２Ａ（１２Ａｃ）のＥＯ効果素子２０Ａによって表示器２，２Ａ（２Ｃ，２ＡＣ）の縦方向に変更して回折格子パネル１３（１３ｃ）の各回折格子３０における回折格子面Ｆ３に対して光２（Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂ）を斜めに入射させると共に、光変更パネル１２（１２ｃ）、または光変更パネル１２Ａ（１２Ａｃ）からの光Ｌ２（Ｌ２Ｒ，２２Ｇ，Ｌ２Ｂ）を回折格子パネル１３（１３ｃ）の各回折格子３０によって予め規定された左右方向にそれぞれ回折し、かつ、回折格子パネル１３（１３ｃ）によって回折された光Ｌ３（Ｌ３Ｒ，Ｌ３Ｇ，Ｌ３Ｂ）を拡散板１４によって表示器２，２Ａ（２Ｃ，２ＡＣ）の縦方向に拡散させる構成を採用したことにより、表示器２，２Ａの左右方向で相違する各視点位置から互いに相違する画像を視認させるために光を左右方向に振り分けるための回折格子パネル１３（１３ｃ）における各回折格子３０のうちの、主として表示器２，２Ａの縦方向に光を回折する回折格子３０（ペリスト回転角が０°の回折格子３０や、ペリスト回転角の絶対値が小さい回折格子３０）についても、その回折格子３０から出射される−１次回折光Ｌ３ｃ（または、１次回折光Ｌ３ｂ）の光量を十分に減少させる（−１次回折光Ｌ３ｃ（または、１次回折光Ｌ３ｂ）の強度を十分に低下させる）か、または、−１次回折光Ｌ３ｃ（または、１次回折光Ｌ３ｂ）の出射をなくして、１次回折光Ｌ３ｂ（または、−１次回折光Ｌ３ｃ）の光量を十分に増加させる（１次回折光Ｌ３ｂ（または、−１次回折光Ｌ３ｃ）の強度を十分に強める）ことができる。したがって、この表示器２，２Ａ（２Ｃ，２ＡＣ）によれば、光源１１（１１ｃ）からの光Ｌ１（Ｌ１Ｒ，Ｌ１Ｇ，Ｌ１Ｂ）の利用効率を十分に向上させることができると共に、回折格子パネル１３（１３ｃ）からの光Ｌ３（Ｌ３Ｒ，Ｌ３Ｇ，Ｌ３Ｂ）の出射方向を左右方向に十分に拡げることが可能となり、かつ、表示器２，２Ａ（２Ｃ，２ＡＣ）の前方において、表示器２，２Ａ（２Ｃ，２ＡＣ）に表示される画像を視認することができる範囲を縦方向に十分に拡げることができる。
【００９５】
また、この表示器２（２Ｃ）によれば、「光路変更素子」をプリズム２０で構成したことにより、樹脂材料やガラス等によって「光路変更部」を容易に製造することができるため、表示器２（２Ｃ）の製造コストを十分に低減することができる。
【００９６】
また、この表示器２Ａ（２ＡＣ）によれば、「光路変更素子」をＥＯ効果素子２０Ａで構成したことにより、一対の電極２２ａ，２２ｂ間に印加する電圧を変更するだけで、光源１１（１１ｃ）からの光Ｌ１の進行方向の角度の大きさを任意の大きさに変更することができるため、光路変更パネル１２Ａ（１２ＡＣ）を容易に設計・製造することができる。
【００９７】
さらに、この表示器２Ｃ，２ＡＣによれば、１つの表示画素を表示するための各色光に対応してプリズム２０、または、ＥＯ効果素子２０Ａを設けると共に、１つの表示画素を表示するための各色光に対応するプリズム２０、または、ＥＯ効果素子２０Ａを、同一の光学材料で、かつ互いに等しい形状となるように形成して光路変更パネル１２ｃ，１２Ａｃを構成し、１つの表示画素を表示するための各色光毎の回折格子３０を、波長が短い色光を回折する回折格子のペリスト回転角εの大きさよりも、波長が長い色光を回折する回折格子のペリスト回転角εの大きさの方が小さくなるように形成して回折格子パネル１３ｃを構成したことにより、１つの表示画素を、波長が相違する複数の色光（この例では、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色の色光）によって表示する場合に、回折格子パネル１３ｃから出射される各色光の左右方向における出射角度を同一角度に揃えることができる。したがって、この表示器２Ｃ，２ＡＣによれば、表示したカラー画像に左右方向における色滲みが生じたり、左右方向で相違する各視点位置のうちの１つにおいて視認されるべきカラー画像を構成する単色画像に対して他の視点位置において視認されるべきカラー画像の単色画像が重なって視認されたりする事態を回避して、鮮明なカラー画像として視認させることができる。また、光路変更パネル１２ｃの設計および製造を容易に行うことができる結果、表示器２Ｃ，２ＡＣの製造コストを十分に低減することができる。
【００９８】
また、この表示器２，２Ａ（２Ｃ，２ＡＣ）によれば、−１次回折光Ｌ３ｃおよび１次回折光Ｌ３ｂのいずれか（この例では、−１次回折光Ｌ３ｃ）が回折格子パネル１３（１３ｃ）から出射しないように光路変更パネル１２，１２Ａ（１２ｃ，１２Ａｃ）および回折格子パネル１３（１３ｃ）を形成したことにより、回折格子パネル１３（１３ｃ）から出射された−１次回折光Ｌ３ｃの存在に起因して、いわゆるゴースト像が表示される事態を招くことなく、鮮明な画像を表示させることができる。
【００９９】
また、この表示装置１，１Ａ（１Ｃ，１ＡＣ）によれば、光源１１（１１ｃ）を有する表示器２，２Ａ（２Ｃ，２ＡＣ）と、光源１１（１１ｃ）の点灯を制御して表示器２，２Ａ（２Ｃ，２ＡＣ）に画像を表示させる制御部３とを備えて表示装置を構成したことにより、光源１１（１１ｃ）からの光Ｌ１（Ｌ１Ｒ，Ｌ１Ｇ，Ｌ１Ｂ）の利用効率を十分に向上させることができる。
【０１００】
なお、「表示器」および「表示装置」の構成は、上記の表示器２，２Ａ（２Ｃ，２ＡＣ）および表示装置１，１Ａ（１Ｃ，１ＡＣ）の構成に限定されない。例えば、平面視直線状の互いに平行な複数の凸部３１、および平面視直線状の互いに平行な複数の凹部３２が所定の形成ピッチで形成された凹凸パターン（格子パターン）を回折格子３０として機能させる構成の回折格子パネル１３（１３ｃ）を備えた例について説明したが、「回折格子」は、これに限らず、一例として、図３８，３９に示す回折格子パネル１３ｄにおける回折格子３０ａのように、互いに交差することのない平面視曲線状の複数の凸部、および互いに交差することのない平面視曲線状の複数の凹部で構成された凹凸パターン（格子パターン）を形成して「回折格子」として機能させる構成を採用することができる。なお、両図では、一例として、凸部の幅方向の中心を実線（曲線）で図示している。
【０１０１】
この場合、前述したように、本明細書において、「１つの回折格子」とは、入射した光を回折可能に構成された光学的要素のうちの「１つの光出射部」に対応して規定された部位を意味する。したがって、平面視曲線状の凸部や平面視曲線状の凹部が格子パターンとして形成された回折格子パネルでは、光源における１つの光出射部（前述した光源１１における１つの光出射部１０、または、前述した光源１１ｃにおける光出射部１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのうちの１つに対応する要素：つまり、単色画像を表示するための光源においては、１つの単色画像を構成する各表示画素のうちの１つに対応する光を出射する光学的要素であり、カラー画像を表示するための光源においては、１つの単色画像を構成する各表示画素のうちの１つにおける各色光に対応する各副画素のうちの１つに対応する光を出射する光学的要素）に対応して１つの回折格子３０ａ（両図において荒い破線で区切った方形状の領域）が規定されている。
【０１０２】
なお、平面視曲線状の凸部や平面視曲線状の凹部を格子パターンとして形成した回折格子３０ａでは、図３９に示すように、一例として、格子としての凸部が回折格子３０ａの一端部（例えば、同図における左端部）と交差する交点Ｐ１と、凸部が回折格子３０ａの他端部（この例では、同図における右端部）と交差する交点Ｐ２とを結んだ実線Ｌｃを格子ラインとする。このような構成の回折格子パネル１３ｄにおいても、回折格子３０ａ毎に、各凸部の形成ピッチｄや、ペリスト回転角（格子ラインの回転角）などを規定することで、前述した回折格子パネル１３（１３ｃ）と同様にして、光路変更パネル１２（１２ｃ）からの光Ｌ２（Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂ）を回折して任意の向きに出射することができる。
【０１０３】
また、例えば、各回折格子３０の形成領域毎に複数の凸部３１および複数の凹部３２が所定の形成ピッチで形成された凹凸パターンが形成され、この凹凸パターンが回折格子３０として機能して、光路変更パネル１２（１２ｃ）からの光Ｌ２（Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂ）を予め規定された方向に回折するように構成された回折格子パネル１３（１３ｃ）を有する表示器２，２Ａ（２Ｃ，２ＡＣ）および表示装置１，１Ａ（１Ｃ，１ＡＣ）を例に挙げて説明したが、回折格子パネル１３（１３ｃ）に代えて、図４０〜４２に示す回折格子パネル１３ｅ〜１３ｇのいずれかによって光路変更パネル１２（１２ｃ）からの光Ｌ２（Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂ）を予め規定された方向に回折するように構成することもできる。
【０１０４】
この場合、回折格子パネル１３ｅ〜１３ｇは、前述した回折格子パネル１３（１３ｃ）における凸部３１および凹部３２からなる格子パターン（凹凸パターン）に代えて、複数の凸部３１ａおよび複数の凹部（スリット）３２ａからなる格子パターンが形成されて、この格子パターンが回折格子３０ｂとして機能して、光路変更パネル１２（１２ｃ）からの光Ｌ２（Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂ）を予め規定された方向に回折するように構成されている。なお、この回折格子パネル１３ｅ〜１３ｇにおいて、前述した回折格子パネル１３（１３ｃ）の各要素と同様の要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【０１０５】
この場合、図４０，４１に示すように、回折格子パネル１３ｅ，１３ｆの回折格子３０ｂでは、凸部３１ａの延在方向（同図における実線Ｌａの方向）が、その回折格子面Ｆ３に対して垂直に交差する向き（回折格子面Ｆ３の法線と平行な向き：δｙ＝０°」となっている。したがって、この回折格子パネル１３ｅ，１３ｇの回折格子３０ｂは、δｙ＝０°の回折格子パネル１３（１３ｃ）の回折格子３０と同様に機能する。一方、図４２に示すように、回折格子パネル１３ｇの回折格子３０ｂでは、凸部３１ａの延在方向（同図における実線Ｌａの方向）が、その回折格子面Ｆ３に対して斜めに交差する向き（回折格子面Ｆ３の法線と非平行な向き：δｙ≠０°」となっている。したがって、この回折格子パネル１３ｇの回折格子３０ｂは、δｙ≠０°の回折格子パネル（例えば、図２６に示す回折格子パネル１３）の回折格子と同様に機能する。
【０１０６】
また、図４０〜４２に示す回折格子パネル１３ｈ〜１３ｊのいずれかによって光路変更パネル１２（１２ｃ）からの光Ｌ２（Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂ）を予め規定された方向に回折するように構成することもできる。この場合、回折格子パネル１３ｈ〜１３ｊは、前述した回折格子パネル１３（１３ｃ）における凸部３１および凹部３２からなる格子パターン（凹凸パターン）に代えて、高屈折率材料で形成された複数の高屈折率部３５、および低屈折率材料で形成された複数の低屈折率部３６からなる格子パターンが形成されて、この格子パターンが回折格子３０ｃとして機能して、光路変更パネル１２（１２ｃ）からの光Ｌ２（Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂ）を予め規定された方向に回折するように構成されている。この場合、本明細書では、回折格子パネル１３ｈ〜１３ｊの回折格子３０ｃにおける各高屈折率部３５を、前述した回折格子３０の凸部３１や回折格子３０ｂの凸部３１ａと同様の構成要素とする。すなわち、これら回折格子パネル１３ｈ〜１３ｊの回折格子３０ｃにおける「凸部の延在方向」は、高屈折率部３５の延在方向（各図における実線Ｌａの方向）を意味する。このような構成を採用した場合においても、前述した回折格子パネル１３（１３ｃ），１３ａ，１３ｂ，１３ｅ〜１３ｆ等と同様の「光回折部」として機能する。
【０１０７】
さらに、光源１１（１１ｃ）を一体的に備えて構成した表示器２，２Ａ（２Ｃ，２ＡＣ）を例に挙げて説明したが、「表示器」の構成はこれに限定されない。例えば、外部装置としての「光源」から出射された光の進行方向を「光路変更部」によって変更して回折格子パネル（回折格子面）に入射させる構成の表示器（図示せず）においても、その表示器における「光路変更部」や「光屈折部」を、上記の表示器２，２Ａ（２Ｃ，２ＡＣ）における光路変更パネル１２，１２Ａ（１２ｃ，１２Ａｃ）や、回折格子パネル１３（１３ｃ）等と同様に構成することで、表示器２，２Ａ（２Ｃ，２ＡＣ）と同様の効果を奏することができる。
【０１０８】
また、「視差による立体視画像」を表示する利用形態を例に挙げて説明したが、「表示器」および「表示装置」によって表示する「画像」はこれに限定されない。例えば、複数種類の２次元画像（一例として、ニュース番組の画像、教育番組の画像、およびアニメーション番組の画像）を「互いに相違する画像」として「表示器」に表示させる利用形態を採用することができる。このような利用形態においては、一例として、「表示器」に向かって左側から「ニュース番組の画像」を視認させ、「表示器」に向かって正面から「教育番組の画像」を視認させ、「表示器」に向かって右側から「アニメーション番組の画像」を視認させることで、１台の「表示装置」によって、３人の視聴者に対してそれぞれ相違する画像を視認させることができる。
【０１０９】
さらに、ＲＧＢカラー画像を表示可能に構成した表示器２Ｃ，２ＡＣ（表示装置１Ｃ，１ＡＣ）を例に挙げて説明したが、ＲＧＢカラー画像以外の、各種のカラー画像を表示可能に「表示器」および「表示装置」を構成することもできる。このような構成を採用する場合においては、カラー画像を構成する各色光毎の表示画素毎に、上記のｄやεなどを適宜調整すればよい。また、光出射部としてのＬＥＤを備えた光源１１（１１ｃ）を例に挙げて説明したが、「光源」は、これに限定されず、有機ＥＬや、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイおよび表面伝導型電子放出素子ディスプレイ（ＳＥＤ）などの各種光出射装置を備えて構成することができる。この場合、単色画像を表示するための表示装置に上記の各種光出射装置を使用する場合には、光出射装置において、１つの単色画像を構成する各表示画素のうちの１つに対応する光を出射するための光学的要素が「光出射部」に相当し、カラー画像を表示するための表示装置に上記の各種光出射装置を使用する場合には、光出射装置において、１つのカラー画像を構成する各表示画素のうちの１つにおける各色の副画素のうちの１つに対応する光を出射するための光学的要素が「光出射部」に相当する。
【０１１０】
また、拡散板１４を備えて構成した表示器２，２Ａ（２Ｃ，２ＡＣ）を例に挙げて説明したが、「光拡散部（拡散板１４）」に加えて、「光拡散部」等の傷付きや塵埃の付着を防止するための「保護板」や、ノングレア処理が施された「化粧板」などを配設して「表示器」を構成することもできる。
【符号の説明】
【０１１１】
１，１Ａ，１Ｃ，１ＡＣ 表示装置
２，２Ａ，２Ｃ，２ＡＣ 表示器
３ 制御部
１１，１１ｃ 光源
１２，１２Ａ，１２ｃ，１２Ａｃ 光路変更パネル
１３，１３ａ〜１３ｊ 回折格子パネル
１４ 拡散板
２０，２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ，２００，２００−１〜２００−９ プリズム
２０Ａ，２０ＡＲ，２０ＡＧ，２０ＡＢ，２００Ａ，２００Ａ−１〜２００Ａ−９ ＥＯ効果素子
２１ ＫＴＮ結晶体
２２ａ，２２ｂ 電極
３０，３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂ，３０ａ〜３０ｃ 回折格子
Ｆ３ 回折格子面
Ｌ１，Ｌ１Ｒ，Ｌ１Ｇ，Ｌ１Ｂ，Ｌ２，Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂ，Ｌ３，Ｌ３Ｒ，Ｌ３Ｇ，Ｌ３Ｂ，Ｌ４，Ｌ４Ｒ，Ｌ４Ｇ，Ｌ４Ｂ 光
Ｌ３ａ ０次回折光
Ｌ３ｂ １次回折光
Ｌ３ｃ −１次回折光
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光路変更部、光回折部および光拡散部を備えた表示器であって、
当該表示器と対向し、かつ当該表示器の左右方向で相違する各視点位置から互いに相違する画像を視認可能に複数の画像を表示可能に構成され、
前記光回折部は、各表示画素毎に回折格子が形成されて当該各回折格子毎に前記光路変更部からの光を予め規定された方向にそれぞれ回折し、
前記光路変更部は、前記各表示画素に対応して光路変更素子が設けられて光源および前記光回折部の間に配設されると共に、当該光源から出射された光の進行方向を当該光路変更素子によって当該表示器の縦方向に変更して前記各回折格子における回折格子面に対して当該光を斜めに入射させ、
前記光拡散部は、前記光回折部によって回折された光を当該表示器の縦方向に拡散させる表示器。
【請求項２】
前記光路変更部は、前記光路変更素子がプリズムで構成されている請求項１記載の表示器。
【請求項３】
前記光路変更部は、前記光路変更素子が、電気光学効果によって光の進行方向を変更する素子で構成されている請求項１記載の表示器。
【請求項４】
波長が相違する複数種類の色光によって１つの前記表示画素を表示可能に構成され、
前記光路変更部は、１つの前記表示画素を表示するための前記各色光に対応して前記光路変更素子が設けられると共に、当該１つの表示画素を表示するための当該各色光に対応する当該光路変更素子が、同一の光学材料で、かつ互いに等しい形状となるように形成され、
前記光回折部は、１つの前記表示画素を表示するための前記各色光毎に前記回折格子が形成され、
前記１つの表示画素を表示するための前記各色光毎の前記回折格子は、波長が短い当該色光を回折する当該回折格子のペリスト回転角の大きさよりも、波長が長い当該色光を回折する当該回折格子のペリスト回転角の大きさの方が小さくなるように形成されている請求項２または３記載の表示器。
【請求項５】
前記光路変更部および前記光回折部は、−１次回折光および＋１次回折光のいずれかが当該光回折部から出射しないように形成されている請求項１から５のいずれかに記載の表示器。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の表示器と、前記光源と、当該光源の点灯を制御して前記表示器に前記画像を表示させる制御部とを備えている表示装置。
【請求項１】
光路変更部、光回折部および光拡散部を備えた表示器であって、
当該表示器と対向し、かつ当該表示器の左右方向で相違する各視点位置から互いに相違する画像を視認可能に複数の画像を表示可能に構成され、
前記光回折部は、各表示画素毎に回折格子が形成されて当該各回折格子毎に前記光路変更部からの光を予め規定された方向にそれぞれ回折し、
前記光路変更部は、前記各表示画素に対応して光路変更素子が設けられて光源および前記光回折部の間に配設されると共に、当該光源から出射された光の進行方向を当該光路変更素子によって当該表示器の縦方向に変更して前記各回折格子における回折格子面に対して当該光を斜めに入射させ、
前記光拡散部は、前記光回折部によって回折された光を当該表示器の縦方向に拡散させる表示器。
【請求項２】
前記光路変更部は、前記光路変更素子がプリズムで構成されている請求項１記載の表示器。
【請求項３】
前記光路変更部は、前記光路変更素子が、電気光学効果によって光の進行方向を変更する素子で構成されている請求項１記載の表示器。
【請求項４】
波長が相違する複数種類の色光によって１つの前記表示画素を表示可能に構成され、
前記光路変更部は、１つの前記表示画素を表示するための前記各色光に対応して前記光路変更素子が設けられると共に、当該１つの表示画素を表示するための当該各色光に対応する当該光路変更素子が、同一の光学材料で、かつ互いに等しい形状となるように形成され、
前記光回折部は、１つの前記表示画素を表示するための前記各色光毎に前記回折格子が形成され、
前記１つの表示画素を表示するための前記各色光毎の前記回折格子は、波長が短い当該色光を回折する当該回折格子のペリスト回転角の大きさよりも、波長が長い当該色光を回折する当該回折格子のペリスト回転角の大きさの方が小さくなるように形成されている請求項２または３記載の表示器。
【請求項５】
前記光路変更部および前記光回折部は、−１次回折光および＋１次回折光のいずれかが当該光回折部から出射しないように形成されている請求項１から５のいずれかに記載の表示器。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の表示器と、前記光源と、当該光源の点灯を制御して前記表示器に前記画像を表示させる制御部とを備えている表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【公開番号】特開２０１２−９３４５１（Ｐ２０１２−９３４５１Ａ）
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３８９８８（Ｐ２０１０−２３８９８８）
【出願日】平成２２年１０月２５日（２０１０．１０．２５）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２５日（２０１０．１０．２５）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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