(57)【要約】【課題】解像度が高く、色モアレの抑制されたカラー立体像をインテグラル方式で再生することのできる、大型化しない立体像表示装置および立体像表示方法を提供する。【解決手段】立体像表示装置１００は、３色の表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを１個の画素１としてストライプ配列して備えるカラーディスプレイ１０と、レンズアレイ３０と、これらの間に配置されたウォブリング素子２を備える。カラーディスプレイ１０に表示された画像Ｐ１をウォブリング素子２が表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの１個分変位させることにより、レンズアレイ３０の要素レンズ３が要素画像ｅＩ１とする領域がシフトする。さらに２回、画像を切り替えて表示することにより、画素長ｐpXの１／３ずつずらして結像された３つの像ｖＩ１等が合成され、色モアレの抑制された立体像が得られる。【選択図】図７Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単色で表示される副画素を２以上配列して形成された画素を二次元配列して表示する画像表示手段と、前記画像表示手段の表示側に設けられた複数のレンズを二次元配列したレンズアレイと、を備えてカラー立体像を表示する立体像表示装置であって、
前記画像表示手段の側から入射した光を段階的に変位させて透過する光路シフト手段を、前記画像表示手段と前記レンズアレイの間に備えることを特徴とする立体像表示装置。
【請求項２】
前記画像表示手段は、平行光を出射するように構成されている請求項１に記載の立体像表示装置。
【請求項３】
単色で表示される副画素を２以上配列して形成された画素を二次元配列して表示する画像表示手段と、前記画像表示手段に平行光を照射する光源と、前記光源と前記画像表示手段の間に設けられた複数のレンズを二次元配列したレンズアレイと、を備えてカラー立体像を表示する立体像表示装置であって、
入射した光を段階的に変位させて前記画像表示手段の側へ透過する光路シフト手段を、前記レンズアレイと前記画像表示手段の間に備えることを特徴とする立体像表示装置。
【請求項４】
前記光路シフト手段は、旋光状態と非旋光状態とに切り替えて光を透過する偏光制御素子と、前記偏光制御素子を透過した光を、その偏光の向きに応じて直進させてまたは屈折させて透過する複屈折素子と、を光の入射側から順に備えて、光が前記偏光制御素子を屈折して透過することにより変位することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の立体像表示装置。
【請求項５】
前記光路シフト手段は、出射面における光の出射位置を、前記画素における前記副画素の配列方向に前記副画素の長さの距離ずつ変位させることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の立体像表示装置。
【請求項６】
前記画素が、Ｍ個（Ｍ≧２）以上の前記副画素を一方向に配列して備え、
前記光路シフト手段は、出射面において、前記一方向に前記画素の長さの（１／Ｍ）の距離ずつ変位させることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の立体像表示装置。
【請求項７】
前記画素が、前記副画素を二次元配列して備え、
前記光路シフト手段は、出射面において、互いに異なる２方向に前記出射位置を変位させることを特徴とする請求項５に記載の立体像表示装置。
【請求項８】
前記光路シフト手段は、前記画像表示手段で表示される１フレームを１周期として周期的に光の変位および非変位を切り替える請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の立体像表示装置。
【請求項９】
それぞれが単色で表示されるＮ個（Ｎ≧２）の副画素をＸ方向に配列して形成された画素をＸ方向とＹ方向との二次元配列して表示する画像表示手段と、複数のレンズを二次元配列したレンズアレイと、を用いてカラー立体像を表示する立体像表示方法であって、
複数の画素情報を二次元配列して前記カラー立体像を構成する画像情報の前記画素情報のそれぞれは、前記画像表示手段の前記副画素が表示する色の副画素情報を有し、
前記画像表示手段が、前記副画素毎に、前記画像情報の前記画素情報を１個ずつ、当該副画素に対応する色の前記副画素情報を選択して表示する画像表示工程をＮ回行い、
ｉ回目の前記画像表示工程は（１≦ｉ≦Ｎ）、前記画像情報においてＸ方向にｊ番目の画素情報を、前記画像表示手段においてＸ方向に（ｊ＋ｉ−１）番目の前記副画素で表示し、
前記画像表示手段と前記レンズアレイの間に設けられた光路シフト手段が、ｉ回目の前記画像表示工程で、入射した光を、Ｘ方向に前記画素の長さの（(ａ−ｉ)／Ｎ）の距離まで変位させて透過することを特徴とする立体像表示方法（ａは整数の定数）。
【請求項１０】
それぞれが単色で表示されるＮ個（Ｎ≧２）の副画素を配列して形成された画素をＸ方向とＹ方向との二次元配列して表示する画像表示手段と、複数のレンズを二次元配列したレンズアレイと、を用いてカラー立体像を表示する立体像表示方法であって、
複数の画素情報を二次元配列して前記カラー立体像を構成する画像情報の前記画素情報のそれぞれは、前記画像表示手段の前記副画素が表示する色の副画素情報を有し、
前記画素のそれぞれは、１個の前記副画素または連続した２個以上の前記副画素からなる、Ｍ組の副画素群にＸ方向に分割され（２≦Ｍ≦Ｎ）、
前記画像表示手段が、前記副画素群毎に、前記画像情報の前記画素情報を１個ずつ、当該副画素群が有する前記副画素に対応する色の前記副画素情報を選択して表示する画像表示工程をＭ回行い、
ｉ回目の前記画像表示工程は（１≦ｉ≦Ｍ）、前記画像情報においてＸ方向にｊ番目の画素情報を、前記画像表示手段においてＸ方向に（ｊ＋ｉ−１）番目の前記副画素群で表示し、
前記画像表示手段と前記レンズアレイの間に設けられた光路シフト手段が、ｉ回目の前記画像表示工程で、入射した光を、Ｘ方向に前記画素の長さの（(ａ−ｉ)／Ｍ）の距離まで変位させて透過することを特徴とする立体像表示方法（ａは整数の定数）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー立体像を表示する立体像表示装置および立体像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空間に立体像を結像させる空間像再生方式の一つであるインテグラル方式は、要素画像と称される小さな画像を多数、二次元配列して集積した要素画像群をディスプレイに表示し、その前面に、レンズ等の光学素子を各要素画像に対向させて二次元配列した光学素子アレイを配置することで、光学素子アレイを介して立体像を再生する。要素画像群の表示デバイスは、直視型として、液晶や有機ＥＬ等のディスプレイが適用される。ディスプレイにおいては、二次元配列されて要素画像を表示する画素（ピクセル）がさらに、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色の副画素（サブピクセル）を備えることにより、フルカラーの立体像を表示することができる。
【０００３】
インテグラル方式での再生においては、ディスプレイ上の画素が各色の副画素に面内で分割された構造、すなわちＲ，Ｇ，Ｂの各色の画素が繰り返し配列されていることにより、レンズアレイ（光学素子アレイ）による再標本化で、カラー立体像に色モアレが生じるという問題がある。この問題を解決するために、本発明者らは、２台または３台以上のディスプレイを用いて、それぞれで再生されたカラー立体像を合成することにより、色モアレの低減されたカラー立体像を表示することを実現している（非特許文献１，２）。詳しくは、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色の副画素をストライプ配列したディスプレイ２台のそれぞれに、レンズアレイを互いに画素の１／２ずらして対面させて、表示された画像から結像した２つの立体像を、ハーフミラー（ビームスプリッタ）で合成する。合成された立体像においては、２つの立体像の各色のモアレがずれて重なり合うことにより、色モアレが低減される。さらに、３台のディスプレイのそれぞれにレンズアレイを画素の１／３ずつずらして対面させて、３つの立体像を合成すると、理論上（副画素が開口率１００％の場合）、色モアレが完全に解消される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】佐々木 久幸，岡市 直人，渡邉 隼人，河北 真宏，三科 智之，“直視型インテグラル立体表示の色モアレ低減技術” ，電子情報通信学会技術研究報告，vol. 116，no. 464，IE2016-105，p. 223-226，２０１７年２月
【非特許文献２】佐々木 久幸，岡市 直人，渡邉 隼人，加納 正規，河北 真宏，三科 智之，“直視型インテグラル立体表示の色モアレ低減技術” ，映像情報メディア学会技術報告，vol. 41，no. 26，ME2017-83，p. 1-4，２０１７年８月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非特許文献１，２に記載された表示方法は、２台以上のディスプレイおよびそれぞれに対面するレンズアレイ、ならびにハーフミラーを用い、さらにハーフミラーに合わせてディスプレイを配置するために、表示装置の構造が複雑かつ大型化し、改良の余地がある。一方、副画素構造を有しない投射型の表示デバイスを適用する場合には、色モアレは生じない。しかし、投射型においては、投射歪が生じるために、多くの場合に電気的な補正手段が必要で、それに起因して解像度が低下するという問題があり、また、原理的に表示デバイスの薄型化が困難である。
【０００６】
また、視差情報を多くするために要素画像を構成する画素数が多い方が好ましいが、要素画像が大きくなるに伴いレンズアレイのレンズピッチが大きくなると、解像度の上限が低下する。したがって、要素画像群を表示するディスプレイには画素の微細化が要求されるが、個々の画素がさらに３個以上の副画素で構成されるため、限界がある。
【０００７】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、解像度が高く、色モアレの抑制されたカラー立体像をインテグラル方式で再生することのできる、大型化しない立体像表示装置および立体像表示方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る立体像表示装置は、単色で表示される副画素を２以上配列して形成された画素を二次元配列して表示する画像表示手段と、前記画像表示手段の表示側に設けられた複数のレンズを二次元配列したレンズアレイと、を備えてカラー立体像を表示するものである。この立体像表示装置は、前記画像表示手段の側から入射した光を段階的に変位させて透過する光路シフト手段を、前記画像表示手段と前記レンズアレイの間に備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る別の立体像表示装置は、単色で表示される副画素を２以上配列して形成された画素を二次元配列して表示する画像表示手段と、前記画像表示手段に平行光を照射する光源と、前記光源と前記画像表示手段の間に設けられた複数のレンズを二次元配列したレンズアレイと、を備えてカラー立体像を表示するものである。この立体像表示装置は、入射した光を段階的に変位させて前記画像表示手段の側へ透過する光路シフト手段を、前記レンズアレイと前記画像表示手段の間に備えることを特徴とする。
【００１０】
かかる構成により、立体像表示装置は、画像表示手段に表示された要素画像群が、光路シフト手段により、時分割で１画素の数分の１ずつずらしてレンズアレイに入射されるため、見かけ上、１つに重なり合ったカラー立体像となって色モアレを低減することができる。また、画像表示手段の画素の１個あたりで、再生した立体像を構成する画素の１．５個以上を表示するため、画像表示手段における解像度よりも高い解像度のカラー立体像が得られる。
【００１１】
本発明に係る立体像表示方法は、それぞれが単色で表示されるＮ個（Ｎ≧２）の副画素をＸ方向に配列して形成された画素をＸ方向とＹ方向との二次元配列して表示する画像表示手段と、複数のレンズを二次元配列したレンズアレイと、を用いてカラー立体像を表示する方法であって、複数の画素情報を二次元配列して前記カラー立体像を構成する画像情報の前記画素情報のそれぞれは、前記画像表示手段の前記副画素が表示する色の副画素情報を有する。この立体像表示方法は、前記画像表示手段が、前記副画素毎に、前記画像情報の前記画素情報を１個ずつ、当該副画素に対応する色の前記副画素情報を選択して表示する画像表示工程をＮ回行い、ｉ回目の前記画像表示工程は（１≦ｉ≦Ｎ）、前記画像情報においてＸ方向にｊ番目の画素情報を、前記画像表示手段においてＸ方向に（ｊ＋ｉ−１）番目の前記副画素で表示し、前記画像表示手段と前記レンズアレイの間に設けられた光路シフト手段が、ｉ回目の前記画像表示工程で、入射した光を、Ｘ方向に前記画素の長さの（(ａ−ｉ)／Ｎ）の距離まで変位させて透過することを特徴とする（ａは整数の定数）。
【００１２】
本発明に係る別の立体像表示方法は、それぞれが単色で表示されるＮ個（Ｎ≧２）の副画素を配列して形成された画素をＸ方向とＹ方向との二次元配列して表示する画像表示手段と、複数のレンズを二次元配列したレンズアレイと、を用いてカラー立体像を表示する方法であって、複数の画素情報を二次元配列して前記カラー立体像を構成する画像情報の前記画素情報のそれぞれは、前記画像表示手段の前記副画素が表示する色の副画素情報を有する。この立体像表示方法は、前記画素のそれぞれが、１個の前記副画素または連続した２個以上の前記副画素からなる、Ｍ組の副画素群にＸ方向に分割され（２≦Ｍ≦Ｎ）、前記画像表示手段が、前記副画素群毎に、前記画像情報の前記画素情報を１個ずつ、当該副画素群が有する前記副画素に対応する色の前記副画素情報を選択して表示する画像表示工程をＭ回行い、ｉ回目の前記画像表示工程は（１≦ｉ≦Ｍ）、前記画像情報においてＸ方向にｊ番目の画素情報を、前記画像表示手段においてＸ方向に（ｊ＋ｉ−１）番目の前記副画素群で表示し、前記画像表示手段と前記レンズアレイの間に設けられた光路シフト手段が、ｉ回目の前記画像表示工程で、入射した光を、Ｘ方向に前記画素の長さの（(ａ−ｉ)／Ｍ）の距離まで変位させて透過することを特徴とする（ａは整数の定数）。
【００１３】
かかる手順により、二次元配列された画素情報のそれぞれから一部の色の副画素情報を時分割で順番に間引いて表示しながら、表示した画像を光路シフト手段でずらしてレンズアレイに入射するため、見かけ上、１つに重なり合って色モアレの低減したカラー立体像を再生することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る立体像表示装置によれば、大型化させることなく、解像度が高く、色モアレの抑制されたカラー立体像をインテグラル方式で再生することができる。本発明に係る立体像表示方法によれば、表示デバイスの高精細化によらずに、解像度が高く、色モアレの抑制されたカラー立体像をインテグラル方式で再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る立体像表示装置の構造を説明する模式図である。
【図２Ａ】本発明に係る立体像表示装置に使用される画像表示装置の画素における３色の副画素の配列を説明する模式図である。
【図２Ｂ】本発明に係る立体像表示装置に使用される画像表示装置の画素における３色の副画素の配列を説明する模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る立体像表示装置のＸＺ面における部分断面図である。
【図４Ａ】本発明の第１実施形態に係る立体像表示装置の光路シフト手段の分解図であり、構造および動作を説明する模式図である。
【図４Ｂ】本発明の第１実施形態に係る立体像表示装置の光路シフト手段の分解図であり、構造および動作を説明する模式図である。
【図４Ｃ】本発明の第１実施形態に係る立体像表示装置の光路シフト手段の分解図であり、構造および動作を説明する模式図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る立体像表示装置の、拡散板を備えた構造を説明するＸＺ面における部分断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る立体像表示方法を説明するタイムチャートである。
【図７Ａ】立体像表示装置のＸＺ面における部分断面図で、本発明の第１実施形態に係る立体像表示方法の第１画像表示工程を説明する模式図である。
【図７Ｂ】立体像表示装置のＸＺ面における部分断面図で、本発明の第１実施形態に係る立体像表示方法の第２画像表示工程を説明する模式図である。
【図７Ｃ】立体像表示装置のＸＺ面における部分断面図で、本発明の第１実施形態に係る立体像表示方法の第３画像表示工程を説明する模式図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る立体像表示方法で再生された立体像における画素の構成を概念的に説明する部分拡大図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る立体像表示方法の画像表示工程で表示する画像の構成を説明する部分拡大図である。
【図１０】本発明に係る立体像表示装置に使用される画像表示装置の画素における４色の副画素の配列を説明する模式図である。
【図１１】立体像表示装置のＸＺ面における部分断面図で、本発明の第１実施形態の変形例に係る立体像表示方法を説明する模式図である。
【図１２Ａ】本発明の第１実施形態の変形例に係る立体像表示装置の光路シフト手段の分解図であり、構造および動作を説明する模式図である。
【図１２Ｂ】本発明の第１実施形態の変形例に係る立体像表示装置の光路シフト手段の分解図であり、構造および動作を説明する模式図である。
【図１２Ｃ】本発明の第１実施形態の変形例に係る立体像表示装置の光路シフト手段の分解図であり、構造および動作を説明する模式図である。
【図１３】本発明の第１実施形態の変形例に係る立体像表示装置のＸＺ面における部分断面図である。
【図１４】本発明の第１実施形態の変形例に係る立体像表示装置のＸＺ面における部分断面図である。
【図１５】本発明に係る立体像表示装置に使用される画像表示装置の画素における３色の副画素の配列を説明する模式図である。
【図１６Ａ】本発明の第２実施形態に係る立体像表示装置の光路シフト手段の分解図であり、構造および動作を説明する模式図である。
【図１６Ｂ】本発明の第２実施形態に係る立体像表示装置の光路シフト手段の分解図であり、構造および動作を説明する模式図である。
【図１６Ｃ】本発明の第２実施形態に係る立体像表示装置の光路シフト手段の分解図であり、構造および動作を説明する模式図である。
【図１６Ｄ】本発明の第２実施形態に係る立体像表示装置の光路シフト手段の分解図であり、構造および動作を説明する模式図である。
【図１７】本発明の第２実施形態に係る立体像表示方法を説明するタイムチャートである。
【図１８Ａ】立体像表示装置のＸＺ面における部分断面図で、本発明の第２実施形態に係る立体像表示方法の第１画像表示工程を説明する模式図である。
【図１８Ｂ】立体像表示装置のＸＺ面における部分断面図で、本発明の第２実施形態に係る立体像表示方法の第２画像表示工程を説明する模式図である。
【図１８Ｃ】立体像表示装置のＸＺ面における部分断面図で、本発明の第２実施形態に係る立体像表示方法の第３画像表示工程を説明する模式図である。
【図１８Ｄ】立体像表示装置のＸＺ面における部分断面図で、本発明の第２実施形態に係る立体像表示方法の第４画像表示工程を説明する模式図である。
【図１９】本発明の第２実施形態に係る立体像表示方法で再生された立体像における画素の構成を概念的に説明する部分拡大図である。
【図２０】本発明の第２実施形態に係る立体像表示方法の画像表示工程で表示する画像の構成を説明する部分拡大図である。
【図２１Ａ】立体像表示装置のＸＺ面における部分断面図で、本発明の第３実施形態に係る立体像表示方法の第１画像表示工程を説明する模式図である。
【図２１Ｂ】立体像表示装置のＸＺ面における部分断面図で、本発明の第３実施形態に係る立体像表示方法の第２画像表示工程を説明する模式図である。
【図２２】本発明の第３実施形態に係る立体像表示方法で再生された立体像における画素の構成を概念的に説明する部分拡大図である。
【図２３】本発明の第３実施形態に係る立体像表示方法の画像表示工程で表示する画像の構成を説明する部分拡大図である。
【図２４】本発明に係る立体像表示装置に使用される画像表示装置の画素における３色の副画素の配列を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に係る立体像表示装置および立体像表示方法を実施するための形態について、図を参照して説明する。図面に示す立体像表示装置およびその要素は、説明を明確にするために、大きさや位置関係等を誇張していることがあり、また、形状を単純化していることがある。
【００１７】
〔立体像表示装置〕
本発明の実施形態に係る立体像表示装置１００は、インテグラル方式でカラー立体像を空間に結像させる装置である。図１に示すように、立体像表示装置１００は、ＸＹ面を表示面とする画像表示装置（画像表示手段）１０と、要素レンズ３をＸＹ面に二次元配列した画像表示装置１０の表示面側（＋Ｚ方向）に対向するレンズアレイ３０と、画像表示装置１０とレンズアレイ３０の間に配置されたウォブリング素子（光路シフト手段）２と、を備え、レンズアレイ３０の＋Ｚ方向側の空間にフルカラーの立体像ｖＩを結像させる。以下、各要素について詳細に説明する。
【００１８】
〔第１実施形態〕
（画像表示装置）
画像表示装置１０は、多数の要素画像を二次元配列した要素画像群をレンズアレイ３０に入射するための表示装置であり、カラー表示素子１をＸＹ面に二次元配列して備える。図２Ａおよび図２Ｂに示すように、カラー表示素子１はさらに、Ｘ方向に均等に３分割されて、赤色を表示する表示素子（副画素）１Ｒ、緑色を表示する表示素子（副画素）１Ｇ、および青色を表示する表示素子（副画素）１Ｂからなる。なお、カラー表示素子１は、図２Ａ，２Ｂではアスペクト比が１（ｐpX＝ｐpY）で示されるが、特に規定されない。画像表示装置１０において、カラー表示素子１は、図２Ａに示すように、表示素子１Ｒ，１Ｇ，１ＢがＹ方向に沿って同色で揃うように配列（ストライプ配列）されていてもよいし、図２Ｂに示すように、Ｙ方向において表示素子１Ｒ（１Ｇ，１Ｂ）の１個分（ｐpX／３）ずつＸ方向にずらしながら配列（モザイク配列）されていてもよい。
【００１９】
立体像表示装置１００において、画像表示装置１０が出射する光は、平行光であることが好ましい。そのために、画像表示装置１０は、例えばカラー液晶ディスプレイであり、図３に示すように、液晶パネルや駆動回路等からなる液晶モジュール１０ｍ、およびその表示面の反対側（背面）に、平行光ＬPを照射する面状の光源（バックライト）４を備える。光源４は、液晶モジュール１０ｍの背面に均一に、＋Ｚ方向の平行光ＬPを照射する。光源４は、大型化を抑制するために、例えば、一般的な液晶ディスプレイのバックライトと同様に、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子、発光素子が発光した光を伝播させる導光板、および背面の反射板等を備え、さらに、導光板の液晶モジュール１０ｍの側に、光を平行化するコリメータレンズやホログラフィック光学素子を備える。画像表示装置１０（液晶モジュール１０ｍ）は、表示面において、表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂのそれぞれに画素電極を設けて開口領域（光の出射領域）として、赤色、緑色、青色のカラーフィルタを配列して備えることにより、各色の光を出射する。また、液晶モジュール１０ｍに設けられた偏光板によって、画像表示装置１０が出射する光はＹ方向の偏光成分の光となる。また、本実施形態においては、画像表示装置１０は、応答速度が５．５６ｍｓ以下（１８０Ｈｚ以上）であることが好ましい。画像表示装置１０は、表示制御手段（図示省略）から、前記要素画像群を表示するための信号を受信する。
【００２０】
（レンズアレイ）
レンズアレイ３０は、要素画像群を空間標本化する光学素子アレイである。レンズアレイ３０は、要素レンズ３を、画像表示装置１０の表示面に平行な面（ＸＹ面）に二次元配列して備える。レンズアレイ３０における要素レンズ３の配列は、例えば、Ｘ方向とＹ方向とに沿った正方格子配列（図１参照）や、三角格子状（俵積状）とすることができる。要素レンズ３は、凸レンズであり、約１ｍｍ〜数ｍｍピッチで配列される。レンズアレイ３０の要素レンズ３の数が、立体像ｖＩの画素数に対応する。レンズアレイ３０は、１個の要素レンズ３が要素画像の１つに対応して配列され、言い換えると、要素画像が要素レンズ３に正対するように、画像表示装置１０に表示される画像における要素画像の寸法と配列が設定される。詳しくは、図３に示すように、画像表示装置１０の、要素画像ｅＩの１つ分を表示する表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの群に、１個の要素レンズ３が正対する。１つの要素画像ｅＩを表示する表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの数が多いほど、視差情報を多くすることができる。ただし、レンズアレイ３０における要素レンズ３のピッチが大きいと、解像度の上限が低下する。
【００２１】
また、要素レンズ３は、径Φに対して焦点距離ｆが短い、すなわちＦ値が小さいほど、下式（１）で表すように立体像ｖＩの視域角Ψを広くすることができる。なお、図３においては、画像表示装置１０から出射して要素レンズ３の１個に入射する光線を、矢印を付した直線で表し、また、ウォブリング素子２が光を直進させるものとする。立体像表示装置１００は、用途によるが、視域角Ψが３０°以上であることが好ましい。必要な視域角Ψや解像度等を得られるように、画像表示装置１０やレンズアレイ３０が設計される。立体像表示装置１００においては、画像表示装置１０が平行光を出射することにより、レンズアレイ３０の要素レンズ３の主面から焦点距離ｆの点（図３の光線の交点）に、要素レンズ３毎に輝点が生じる。
【数１】
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【００２２】
（ウォブリング素子）
ウォブリング素子２は、画像表示装置１０とレンズアレイ３０の間に設けられて、画像表示装置１０が表示した画像を透過してレンズアレイ３０に入射させる。ウォブリング素子２は、任意に、光を、光軸（Ｚ方向）に垂直な面（ＸＹ面）内で段階的にずらして（変位させて）、かつ光軸の方向を変えずに透過させる。詳しくは、ウォブリング素子２は、画像表示装置１０のカラー表示素子１における表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの配列方向に、かつこの方向におけるカラー表示素子１の長さの１／Ｍ刻みで、距離０（変位なし）を含めてＭ段階で変位させる（Ｍは２以上の自然数）。本実施形態では、ウォブリング素子２は、Ｘ方向に光を変位可能とし、レンズアレイ３０の入射面において、＋ｐpX／３，０，−ｐpX／３の３段階で変位させる（Ｍ＝３）。ウォブリング素子２は、一例として、図３および図４Ａ〜４Ｃに示すように、画像表示装置１０の側から順に、第１偏光制御素子２１、第１複屈折素子２３、第２偏光制御素子２２、および第２複屈折素子２４をＺ方向に積層して備える。
【００２３】
第１偏光制御素子２１および第２偏光制御素子２２は、外部からの電気的手段により、偏光の向きを光軸（Ｚ方向）に垂直な面（ＸＹ面）内で９０°回転させて、または無回転で透過する選択性の旋光子である。偏光制御素子２１，２２は、例えば、２枚のガラス板等の透明基板上に成膜された透明電極膜の間に強誘電性液晶（ＦＬＣ：Ferroelectric Liquid Crystal）等の液晶を封入した液晶素子であり、図４Ｃに示すように、電源Ｖ１，Ｖ２を接続される。本実施形態では、偏光制御素子２１，２２は、電圧の印加により、Ｙ方向の偏光をＸ方向の偏光に、Ｘ方向の偏光をＹ方向の偏光に、それぞれ変えて光を透過し、また、それぞれ電圧の印加停止時には光をそのまま（偏光の向きを変えずに）透過する。
【００２４】
第１複屈折素子２３および第２複屈折素子２４は、それぞれ複屈折素子である。複屈折素子とは、透過する光の偏光の向きに応じて屈折率が変化する光学素子である。複屈折素子は、入射した所定の偏光の向きの光を直進させる（常光線）。複屈折素子は一方、この常光線に対して偏光の向きが垂直な光を、入射面と出射面とで屈折させ、その結果として偏光方向にシフトして、当該複屈折素子への入射方向（光軸）と平行な方向に出射する（異常光線）。このような光学特性を有する材料として、方解石（カルサイト、ＣａＣＯ3）、イットリウム・バナデート（ＹＶＯ4）結晶、水晶等の結晶が挙げられる。複屈折素子内の異常光線の進行方向は、複屈折素子の光学軸寄りに傾斜する。したがって、複屈折素子は、光学軸を、光軸に対して異常光線の偏光方向側に傾斜させて配置される。
【００２５】
前記結晶材料からなる複屈折素子による光の変位距離ｇは、下式（２）に表すように、厚さ（光軸方向長）ｔに比例する。光軸方向長あたりの光の変位距離ｇ／ｔは、常光線についての屈折率ｎ0と異常光線についての屈折率ｎeとの差|ｎe−ｎ0|が屈折率ｎ0，ｎeに比して大きいほど長く、また、光軸に対する複屈折素子の光学軸角度θ（０°＜θ＜９０°）が４５°近傍のときに最長となる。なお、ｎ0＞ｎeである材料（負結晶）では、光の変位距離ｇは負となり、異常光線の進行方向が逆になる。複屈折素子２３，２４は、光の変位距離ｇ１，ｇ２が所望の値となるように、選択した材料の屈折率ｎ0，ｎeに応じて光学軸角度θ１，θ２および厚さを設計する。
【数２】
2020134925.tif 000004
【００２６】
本実施形態においては、異常光線が、第１複屈折素子２３で−Ｘ方向に、第２複屈折素子２４で＋Ｘ方向に、それぞれ変位するように、その偏光の向きをＸ方向とする。また、複屈折素子２３，２４による光の変位距離ｇ１，ｇ２は、ｇ１＝ｇ２＝ｐpX／３となるように、複屈折素子２３，２４が設計、配置される。そのため、第１複屈折素子２３と第２複屈折素子２４は、共にＹ方向の偏光ＬYを常光線とし、光学軸が、光軸（Ｚ方向）に対してＸ方向側に、かつ互いに反対方向へ傾斜するように配置される。図４Ａ〜４Ｃに、複屈折素子２３，２４の光学軸方向を破線で表す。第１複屈折素子２３と第２複屈折素子２４は、例えば、同じ材料で同じ厚さに形成され、θ１＝θ２として光学軸の向きを反転させて配置される。また、画像表示装置１０は、画像表示装置１０の側である第１複屈折素子２３の常光線または異常光線と同じ偏光の向きの光を出射し、ここでは常光線と同じＹ方向の偏光ＬYを出射するように設計される。このような構成により、ウォブリング素子２は、以下に、図４Ａ〜４Ｃを参照して説明するように、Ｘ方向に、＋ｐpX／３，０，−ｐpX／３の３段階で光を変位させる。なお、図４Ａ〜４Ｃにおいては、光ＬY，ＬXに両矢印を付して偏光方向を表し、また、電源Ｖ１，Ｖ２はＯＮのときに示す。
【００２７】
図４Ａに示すように、第１偏光制御素子２１、第２偏光制御素子２２のいずれにも電圧を印加していないとき（Ｖ１：ＯＦＦ，Ｖ２：ＯＦＦ）、複屈折素子２３，２４には常光線である光ＬYが入射するので、光は直進して透過し、変位しない。光がＸ方向に＋ｐpX／３変位するためには、図４Ｂに示すように、第２偏光制御素子２２のみに電圧を印加する（Ｖ１：ＯＦＦ，Ｖ２：ＯＮ）。このとき、第１複屈折素子２３においては光ＬYが入射するので直進して透過し、その後、第２偏光制御素子２２によってＸ方向の偏光ＬXに変調するため、第２複屈折素子２４を＋Ｘ方向に屈折して透過して、距離ｇ２（＝ｐpX／３）変位する。光がＸ方向に−ｐpX／３変位するためには、図４Ｃに示すように、第１偏光制御素子２１および第２偏光制御素子２２の両方に電圧を印加する（Ｖ１：ＯＮ，Ｖ２：ＯＮ）。このとき、第１偏光制御素子２１によって変調した光ＬXが、第１複屈折素子２３を、−Ｘ方向に屈折して透過して距離ｇ１（＝ｐpX／３）変位した後、第２偏光制御素子２２によって常光線である光ＬYに再変調するので、第２複屈折素子２４を直進して透過する。このように、ウォブリング素子２は、変位０を挟んで＋，−の双方向に光を変位させる構成とすることにより、必要な変位量の最大値（絶対値）を抑えて、レンズアレイ３０に入射する光の位置の誤差が生じ難い。なお、第１偏光制御素子２１のみに電圧を印加しているとき（Ｖ１：ＯＮ，Ｖ２：ＯＦＦ）、光ＬXが複屈折素子２３，２４のそれぞれで屈折して透過する（後記変形例参照）。
【００２８】
立体像表示装置１００は、図５に示すように、ウォブリング素子２とレンズアレイ３０との間に、拡散板５を備えてもよい。拡散板５は、入射した平行光を所定の配光角で拡散させて透過する。拡散板５を備える場合、レンズアレイ３０は、拡散板５から要素レンズ３の焦点距離ｆを空けて配置されることが好ましい。なお、図５においては、画像表示装置１０の表示面上の一点から出射してレンズアレイ３０に入射する光線を、矢印を付した直線で表し、また、ウォブリング素子２が光を直進させるものとする。立体像表示装置１００は、拡散板５が設けられると、要素画像の解像度が低下する傾向があるが、一方で、画像表示装置１０が出射する光が完全な平行光でなくても、立体像を結像させることができる。画像表示装置１０が完全な平行光を照射するためには、例えば、光源４がレンズアレイ３０の大きさ以上のコリメータレンズを備える必要がある。したがって、立体像表示装置１００は、拡散板５を備えることにより大型化を抑制することができる。拡散板５は、一般的なバックライト等に設けられるものを適用することができ、例えばミクロンサイズのレンズがランダムに配置されたレンズアレイで構成される。または、拡散板５は、背面に入射した光を、表示側の全方位（半球状）、あるいは所望の立体的な形状、角度で一様に拡散させるホログラフィックスクリーンであってもよい。この場合、その形状、角度を、レンズアレイ３０の要素レンズ３が読み出す円錐などの形状に一致させることが好ましい。このような拡散板５によれば、光の利用効率が高くなり、また、クロストークやサイドローブの発生が抑制される。
【００２９】
（立体像表示方法）
立体像表示装置１００による立体像ｖＩの第１実施形態に係る表示方法を、図６〜９を参照して説明する。本実施形態に係る立体像表示方法は、図６に示すように、画像表示装置１０が、１つの立体像ｖＩを表示する１フレーム（１６．７ｍｓ（≒１／６０ｓ））期間ＴFに、３つの画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を切り替えて表示面に表示する、３回の画像表示工程Ｓ１２，Ｓ２２，Ｓ３２を行う。画像表示工程Ｓ１２，Ｓ２２，Ｓ３２は、選択された表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂからそれぞれの色の光が出射している期間を指し、すなわち、画像表示装置１０の光源４が発光している（バックライト電源ＶBL：ＯＮ）期間である。さらに本実施形態に係る立体像表示方法は、画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を構成するデータを選択して、その信号を表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの画素電極に書き込むデータ選択工程Ｓ１１，Ｓ２１，Ｓ３１を行う。
【００３０】
画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３はそれぞれ、赤色の画素ｐＲ、緑色の画素ｐＧ、および青色の画素ｐＢを規則的に二次元配列されてなり、その配列は画像表示装置１０における表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの配列に対応する（図２Ａ参照）。また、図面において、画素ｐＲ，ｐＧ，ｐＢ、および後記変形例の画素ｐＹは、それぞれ異なるハッチングを付し（画素ｐＧは白（ハッチングなし））、さらに輪郭内に「Ｒ」、「Ｇ」、「Ｂ」、「Ｙ」の文字を付して表す。なお、図７Ａ〜７Ｃは、画像表示装置１０の１行目（Ｙ＝１）の表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂにおける断面で表す。また、図７Ａ〜７Ｃにおいては、簡潔に説明するために、Ｘ方向に計６個の表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂで１つの要素画像を表示するように表す。はじめに、画像表示工程Ｓ１２，Ｓ２２，Ｓ３２について説明する。
【００３１】
ウォブリング素子２が光を変位させない状態で（Ｖ１：ＯＦＦ，Ｖ２：ＯＦＦ、図４Ａ参照）画像表示装置１０が画像Ｐ２を表示すると、図７Ｂに示すように、レンズアレイ３０により、画像Ｐ２における、要素レンズ３のそれぞれとＺ方向に正対した各領域（基準領域）を要素画像ｅＩ２として、像ｖＩ２が結像する。これに対して、ウォブリング素子２が光を＋Ｘ方向へ変位させる状態で（Ｖ１：ＯＦＦ，Ｖ２：ＯＮ、図４Ｂ参照）画像表示装置１０が画像Ｐ１を表示すると、図７Ａに示すように、レンズアレイ３０により、画像Ｐ１における、前記基準領域（境界を一点鎖線で表す）からＸ方向に−ｐpX／３ずれた各領域を要素画像ｅＩ１として、像ｖＩ１が結像する。また、ウォブリング素子２が光を−Ｘ方向へ変位させる状態で（Ｖ１：ＯＮ，Ｖ２：ＯＮ、図４Ｃ参照）画像表示装置１０が画像Ｐ３を表示すると、図７Ｃに示すように、レンズアレイ３０により、画像Ｐ３における、前記基準領域（境界を一点鎖線で表す）からＸ方向に＋ｐpX／３ずれた各領域を要素画像ｅＩ３として、像ｖＩ３が結像する。ここでは、画像Ｐ１を表示する第１画像表示工程Ｓ１２、画像Ｐ２を表示する第２画像表示工程Ｓ２２、画像Ｐ３を表示する第３画像表示工程Ｓ３２の順に行う。これらの工程で交代で表示された画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が、ウォブリング素子２によってＸ方向にそれぞれ＋ｐpX／３，０，−ｐpX／３シフトされてレンズアレイ３０で像ｖＩ１，ｖＩ２，ｖＩ３に結像する。また、図６に示すように、ウォブリング素子２の電源Ｖ１，Ｖ２のＯＮ／ＯＦＦの３通りの組合せの切替は、バックライト電源ＶBLのＯＮ／ＯＦＦの切替に同期し、少なくともバックライト電源ＶBL：ＯＮの期間（画像表示工程Ｓ１２，Ｓ２２，Ｓ３２）に、前記それぞれの組合せになるように実行される。
【００３２】
３つの像ｖＩ１，ｖＩ２，ｖＩ３は、それぞれを再生させる要素画像ｅＩ１，ｅＩ２，ｅＩ３の二次元配列された各群が、画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３として画像表示装置１０によって１フレーム内の短時間で切り替わって表示されるので、見かけ上、１つに重なり合って立体像ｖＩに合成される。ここで、像ｖＩ１，ｖＩ２，ｖＩ３を微視的に観察すると、図８に示すように、それぞれが画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のように画素ｐＲ，ｐＧ，ｐＢを二次元配列されてなる。ただし、像ｖＩ１は、レンズアレイ３０の要素レンズ３により画像Ｐ１から要素画像ｅＩ１毎に取り出された画素ｐＲ（ｐＧ，ｐＢ）が、要素レンズ３と同じ正方格子状に配列されて再構成された像である。同様に、像ｖＩ２は画像Ｐ２から要素画像ｅＩ２毎に、像ｖＩ３は画像Ｐ３から要素画像ｅＩ３毎に、それぞれ取り出された画素ｐＲ（ｐＧ，ｐＢ）が再構成された像である。このように色の異なる表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂが繰り返し配列された画像表示装置１０で表示された画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を、レンズアレイ３０により再標本化された像ｖＩ１，ｖＩ２，ｖＩ３は、それぞれ色モアレのある像となる。
【００３３】
ところが、立体像ｖＩにおいては、像ｖＩ１，ｖＩ２，ｖＩ３の、画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３から同じ要素レンズ３で取り出された画素ｐＲ，ｐＧ，ｐＢが、同じ領域で重なり合う。さらに詳しくは、要素画像ｅＩ１，ｅＩ２，ｅＩ３内での座標の同じ画素ｐＲ，ｐＧ，ｐＢ同士が重なり合う。要素画像ｅＩ１，ｅＩ２，ｅＩ３は、ウォブリング素子２によって、互いに画素長ｐpXの１／３ずつ、すなわち画素ｐＲ（ｐＧ，ｐＢ）の１個分の長さずつＸ方向にずれている。したがって、図７Ａ〜７Ｃより、立体像ｖＩにおいて、像ｖＩ１の、図７Ａに示す要素画像ｅＩ１の画素ｐＲが取り出された領域には、像ｖＩ２の画素ｐＧと像ｖＩ３の画素ｐＢが取り出されて重なり合う。同様に、像ｖＩ１の画素ｐＧには像ｖＩ２の画素ｐＢと像ｖＩ３の画素ｐＲが、像ｖＩ１の画素ｐＢには像ｖＩ２の画素ｐＲと像ｖＩ３の画素ｐＧが、それぞれ重なり合う。
【００３４】
その結果、立体像ｖＩは、像ｖＩ１，ｖＩ２，ｖＩ３のそれぞれの各色のモアレが画素長ｐpXの１／３ずつずれて重なり合うために、混色されて低減される。これは、非特許文献２に記載された、３台のディスプレイのそれぞれに、レンズアレイを画素長ｐpXの１／３ずつずらして対面させて表示した画像から結像した３つの立体像を合成した立体像と等価である（非特許文献２の図２における、モアレ変調度ｍ(ｃ3)）。したがって、立体像ｖＩは、理論上（表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂが開口率１００％の場合）、色モアレが完全に解消される。
【００３５】
また、立体像ｖＩは、３色の画素ｐＲ，ｐＧ，ｐＢが同じ領域で重なり合っているので、表示素子１Ｒ（１Ｇ，１Ｂ）１個分の領域（図８の、太線で枠を付した領域）でカラー表示が可能である。なお、像ｖＩ１，ｖＩ２，ｖＩ３のそれぞれの画素ｐＲ，ｐＧ，ｐＢは、前記したように正方格子状に配列されているが、表示素子１Ｒ（１Ｇ，１Ｂ）がアスペクト比３でＹ方向に長いため、Ｙ方向に連続した３個の画素ｐＲ（ｐＧ，ｐＢ）が同じ表示素子１Ｒ（１Ｇ，１Ｂ）で表示されたものとなる。このことから、画像表示装置１０で、一般的には１個のカラー表示素子１に配列された表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂで同時に表示される、同一画素におけるＲ，Ｇ，Ｂの色別のデータ（明暗の情報）を１つずつ、図９に示すように、画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に振り分けて表示することができる。その結果、サブピクセルである表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂのそれぞれを１画素（ピクセル）として、Ｘ方向に３倍に高精細化される。そこで、本実施形態では、画像表示装置１０の表示面の左上隅を原点（図９に黒丸で示す）とし、１列目、１行目の表示素子１Ｒの座標を（Ｘ＝１，Ｙ＝１）、その右隣りの表示素子１Ｇの座標を（Ｘ＝２，Ｙ＝１）として説明する。
【００３６】
（画像データ）
ここで、立体像ｖＩを構成する画像データについて説明する。１フレームで表示される立体像ｖＩを構成する画像データ（画像情報）Ｄは、下式（３）に示すように多数の画素データ（画素情報）ｄをｘ方向とｙ方向とに二次元配列してなる。さらに１個の画素データｄは、下式（４）に示すように、赤色の画素データ（副画素情報）ｄＲ、緑色の画素データ（副画素情報）ｄＧ、および青色の画素データ（副画素情報）ｄＢの３つの単色の画素データ（以下、副画素データ）からなる。副画素データｄＲ，ｄＧ，ｄＢは、画像表示装置１０の表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの対応する色の１個で表示される最小単位の情報を指し、画像表示装置１０の表示方式によって、明（１００％）と暗（０％）の２値（１ｂｉｔ）、またはさらに１以上の中間調を含むもの（２ｂｉｔ以上）とする。下式（３）、（４）に示すように、画素データｄおよび副画素データｄＲ，ｄＧ，ｄＢは、適宜、画像データＤにおけるアドレス（ｘｙ座標）を下付き文字で付して表す。
【数３】
2020134925.tif 000005
【００３７】
なお、図面において、画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は、画素ｐＲ，ｐＧ，ｐＢのそれぞれの輪郭内に、色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と共に画素データｄの座標を付して表す。これは、後記変形例および第２実施形態以降も同様とする。また、図７Ａ，７Ｂ，７Ｃでは、画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は、それぞれ画像表示装置１０の１行目（Ｙ＝１）の表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂで表示された画素ｐＲ，ｐＧ，ｐＢを示すが、本実施形態ではすべてのｙ座標ｋで共通である。また、このように、本明細書では、Ｘ方向を水平（Ｈ）方向、Ｙ方向を垂直（Ｖ）方向として、画像データＤにおけるｘ方向をＸ方向に、ｙ方向をＹ方向に、それぞれ割り当てているが、Ｘ方向とＹ方向を入れ替えることもできる。
【００３８】
画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は、それぞれ画像データＤの一部のデータで構成することができる。そのために、画像Ｐ１を表示する第１画像表示工程Ｓ１２の前に、画像データＤから画像Ｐ１を構成するデータを取り出す第１データ選択工程Ｓ１１を行う。同様に、画像Ｐ２を表示する第２画像表示工程Ｓ２２の前に、画像データＤから画像Ｐ２を構成するデータを取り出す第２データ選択工程Ｓ２１を行い、画像Ｐ３を表示する第３画像表示工程Ｓ３２の前に、画像データＤから画像Ｐ３を構成するデータを取り出す第３データ選択工程Ｓ３１を行う。なお、工程の実行順として、工程Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ３１，Ｓ３２の順に限られず、例えば、第１画像表示工程Ｓ１２よりも先に第２画像表示工程Ｓ２２を行ってもよい。また、データ選択工程Ｓ１１，Ｓ２１，Ｓ３１において、画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を構成するデータの画像データＤからの選択のみを第１画像表示工程Ｓ１２の前に行って、表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの画素電極への信号の書込みは、画像表示工程Ｓ１２，Ｓ２２，Ｓ３２のそれぞれの前に行ってもよい。
【００３９】
データ選択工程Ｓ１１，Ｓ２１，Ｓ３１について詳細に説明する。前記したように、本実施形態では、表示素子１Ｒ（１Ｇ，１Ｂ）に画素データｄを１対１で表示する。第１データ選択工程Ｓ１１では、各画素データｄjkを、画像表示装置１０の同じ座標の表示素子１Ｒ（１Ｇ，１Ｂ）で表示する。画像表示装置１０が、１列目（Ｘ＝１）から順に、表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ，１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ，…とＸ方向に配列されているので、画素データｄjkは、ｄ1kＲ，ｄ2kＧ，ｄ3kＢ，ｄ4kＲ，ｄ5kＧ，ｄ6kＢ，…とｘ＝１から順に、副画素データｄＲ，ｄＧ，ｄＢを１ずつ繰り返して選択される。
【００４０】
前記したように、立体像ｖＩにおいて、画像Ｐ１の画素ｐＲと画像Ｐ２の画素ｐＧ、画像Ｐ１の画素ｐＧと画像Ｐ２の画素ｐＢ、画像Ｐ１の画素ｐＢと画像Ｐ２の画素ｐＲが、それぞれ重なり合う。したがって、第２データ選択工程Ｓ２１では、ｘ＝１の画素データｄ1kについては、Ｘ＝２の表示素子１Ｇで表示するので副画素データｄ1kＧを選択し、ｘ＝２の画素データｄ2kについては、Ｘ＝３の表示素子１Ｒで表示する。このように、第２データ選択工程Ｓ２１は、前回の第１データ選択工程Ｓ１１に対して、Ｘ方向に表示素子１Ｒ（１Ｇ，１Ｂ）１個ずつシフトさせる。そのために、ｄ1kＧ，ｄ2kＢ，ｄ3kＲ，ｄ4kＧ，ｄ5kＢ，ｄ6kＲ，…と選択する。なお、第２データ選択工程Ｓ２１では、Ｘ＝１の表示素子１Ｒを非選択（第２画像表示工程Ｓ２２で非表示）とする。
【００４１】
前記したように、立体像ｖＩにおいて、画像Ｐ２の画素ｐＧと画像Ｐ３の画素ｐＢ、画像Ｐ２の画素ｐＢと画像Ｐ３の画素ｐＲ、画像Ｐ２の画素ｐＲと画像Ｐ３の画素ｐＧが、それぞれ重なり合う。したがって、第３データ選択工程Ｓ３１では、ｘ＝１の画素データｄ1kについては、Ｘ＝３の表示素子１Ｂで表示するために副画素データｄ1kＢを選択し、ｘ＝２の画素データｄ2kについては、Ｘ＝４の、２列目のカラー表示素子１の表示素子１Ｒで表示する。このように、第３データ選択工程Ｓ３１は、前回の第２データ選択工程Ｓ２１に対して、Ｘ方向に表示素子１Ｒ（１Ｇ，１Ｂ）１個ずつシフトさせる。そのために、ｄ1kＢ，ｄ2kＲ，ｄ3kＧ，ｄ4kＢ，ｄ5kＲ，ｄ6kＧ，…と選択する。なお、第３データ選択工程Ｓ３１では、Ｘ＝１〜２の表示素子１Ｒ，１Ｇを非選択（第３画像表示工程Ｓ３２で非表示）とする。
【００４２】
このように、画像データＤのすべての画素データｄのそれぞれから副画素データｄＲ，ｄＧ，ｄＢの適切な１個を選択して、画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を画像表示装置１０で表示することができる。なお、画像表示装置１０が、図２Ｂに示すようにカラー表示素子１をモザイク配列して備える場合には、ｙ座標にも応じて副画素データｄＲ，ｄＧ，ｄＢを選択する。例えば、第１データ選択工程Ｓ１１では、１行目（Ｙ＝１）に表示する画素データｄj1についてはＸ＝１が表示素子１Ｒであるので、前記と同様に、ｄ11Ｒ，ｄ21Ｇ，ｄ31Ｂ，ｄ41Ｒ，…と選択する。一方、２行目に表示する画素データｄj2についてはＸ＝１が表示素子１Ｂであるので、ｄ12Ｂ，ｄ22Ｒ，ｄ32Ｇ，ｄ42Ｂ，…と選択する。
【００４３】
本実施形態に係る立体像表示方法は、高精細化が要求されない場合には、カラー表示素子１に画素データｄを１対１で表示することができる。すなわち、画像Ｐ１として、１列目（Ｘ＝１）から順に、副画素データｄ1kＲ，ｄ1kＧ，ｄ1kＢ，ｄ2kＲ，ｄ2kＧ，ｄ2kＢ，ｄ3kＲ，…を選択して表示する。この場合には、前記の画像Ｐ１をＸ方向にｐpX／３ずつ変位させながら３回表示してもよいが、立体像ｖＩにおいて同じアドレスの画素データｄjkの副画素データｄjkＲ，ｄjkＧ，ｄjkＢによる画素ｐＲ，ｐＧ，ｐＢ同士で重なり合うように、画像Ｐ２，Ｐ３を構成して表示することが好ましい。具体的には、画像Ｐ２は、ｄ1kＧ，ｄ1kＢ，ｄ1kＲ，ｄ2kＧ，ｄ2kＢ，ｄ2kＲ，ｄ3kＧ，…、画像Ｐ３は、ｄ1kＢ，ｄ1kＲ，ｄ1kＧ，ｄ2kＢ，ｄ2kＲ，ｄ2kＧ，ｄ3kＢ，…と、画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３で、画素データｄ毎のｄＲ，ｄＧ，ｄＢの順序を入れ替えて選択、表示する。
【００４４】
本実施形態に係る立体像表示装置１００の画像表示装置１０は、カラー表示素子１の表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂが同一形状でなくてもよく、例えば緑色の表示素子１Ｇが他の表示素子１Ｒ，１ＢよりもＸ方向に大きい構成であってもよい。本実施形態に係る立体像表示方法は、表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの各寸法にかかわらず、ウォブリング素子２が、画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を画素長ｐpXの１／３刻みで３段階にシフトさせる。立体像ｖＩにおいて、画素ｐＲ，ｐＧ，ｐＢが完全には一致しないで重なり合っていても、画素ｐＲ，ｐＧ，ｐＢが十分に微細であるので、見かけ上、適切に混色し、また、色モアレの抑制効果は得られる。
【００４５】
立体像表示装置１００において、ウォブリング素子２は、第１複屈折素子２３または第２複屈折素子２４の一方のみを２つ備えて、Ｘ方向に０，−ｐpX／３，−２ｐpX／３、または＋２ＸｐpX／３，＋ｐpX／３，０に変位させるように設計されてもよい。距離２ｐpX／３変位させるためには、第１偏光制御素子２１のみに電圧を印加して、２つの複屈折素子２３，２３（２４，２４）で異常光線を同じ方向にｐpX／３ずつ変位させる。
【００４６】
（変形例）
本実施形態に係る立体像表示方法は、３色のカラー表示素子を配列した画像表示装置に限らず適用することができる。以下、第１実施形態の変形例として、４色のカラー表示素子を配列した画像表示装置を備える立体像表示装置について、図１０および図１１を参照して説明する。第１実施形態（図１〜９参照）と同一の要素については同じ符号を付し、説明を省略する。図１１に示すように、本変形例に係る立体像表示装置１００Ａは、画像表示装置１０Ａと、レンズアレイ３０と、画像表示装置１０Ａとレンズアレイ３０の間に配置されたウォブリング素子２Ａと、を備える。立体像表示装置１００Ａはさらに、ウォブリング素子２Ａとレンズアレイ３０の間に拡散板５（図５参照）を備えてもよい。
【００４７】
画像表示装置１０Ａは、図１０に示すように、カラー表示素子１ＡをＸＹ面に二次元配列して備え、カラー表示素子１Ａはさらに、Ｘ方向に均等に４分割されて、表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ、および黄色を表示する表示素子１Ｙからなる。画像表示装置１０Ａにおいて、カラー表示素子１Ａは、図１０に示すように、表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ，１ＹがＹ方向に沿って同色で揃うように配列（ストライプ配列）されてもよいし、Ｙ方向において表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ，１Ｙの１個分（ｐpX／４）ずつまたは２個分（ｐpX／２）ずつＸ方向にずらしながら配列されてもよい（図２Ｂ参照）。また、表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ，１Ｙが同一形状でなくてもよく、例えば、表示素子１Ｇ，１Ｙが表示素子１Ｒ，１ＢよりもＸ方向に小さい構成であってもよい。なお、表示素子１Ｙは、例えば白色（Ｗ）を表示するものであってもよい。画像表示装置１０Ａは、カラー表示素子１Ａ以外は第１実施形態の画像表示装置１０と同様の構成である。ただし、本変形例においては、画像表示装置１０Ａは、応答速度が４．１７ｍｓ以下（２４０Ｈｚ以上）であることが好ましい。
【００４８】
ウォブリング素子２Ａは、変位０を含めてＸ方向にｐpX／４刻みで４段階に光を変位させる（Ｍ＝４）構成とする。そのために、ウォブリング素子２Ａは、第１偏光制御素子２１、第１複屈折素子２３、第２偏光制御素子２２、および第２複屈折素子２４をＺ方向に積層して備える。偏光制御素子２１，２２および複屈折素子２３，２４は、第１実施形態で説明した通りである。ただし、ウォブリング素子２Ａにおいては、複屈折素子２３，２４は、それぞれ変位距離ｇ１，ｇ２がｇ１＝ｐpX／２、ｇ２＝ｐpX／４となるように設計される。したがって、第１複屈折素子２３は、異常光線を−Ｘ方向にｐpX／２変位させ、第２複屈折素子２４は、異常光線を＋Ｘ方向にｐpX／４変位させる。ウォブリング素子２Ａは、このような構成により、Ｘ方向に＋ｐpX／４，０，−ｐpX／４，−２ｐpX／４で光を変位させることができる。詳しくは、図４Ａに示すウォブリング素子２と同様に、偏光制御素子２１，２２に電圧を印加していないとき（Ｖ１：ＯＦＦ，Ｖ２：ＯＦＦ）、光ＬYは複屈折素子２３，２４の両方を直進して透過するので、変位０である。そして、第２偏光制御素子２２のみに電圧を印加しているとき（Ｖ１：ＯＦＦ，Ｖ２：ＯＮ）、第２偏光制御素子２２によって変調した光ＬXが第２複屈折素子２４を異常光線として透過して屈折するので（図４Ｂ参照）、＋ｐpX／４変位する。一方、第１偏光制御素子２１のみに電圧を印加しているとき（Ｖ１：ＯＮ，Ｖ２：ＯＦＦ）、第１偏光制御素子２１によって変調した光ＬXが複屈折素子２３，２４の両方を異常光線として屈折して透過するので、−ｐpX／２＋ｐpX／４＝−ｐpX／４変位する。また、偏光制御素子２１，２２に電圧を印加しているとき（Ｖ１：ＯＮ，Ｖ２：ＯＮ）、第１複屈折素子２３で光ＬXが屈折して透過し、第２複屈折素子２４で光ＬYが直進して透過するので（図４Ｃ参照）、−２ｐpX／４変位する。
【００４９】
（立体像表示方法）
立体像表示装置１００Ａによる立体像ｖＩの第１実施形態の変形例に係る表示方法を、図１１を参照して説明する。図１１は、画像表示装置１０Ａの１行目（Ｙ＝１）の表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ，１Ｙにおける断面で表す。また、図１１においては、簡潔に説明するために、Ｘ方向に計６個の表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ，１Ｙで１つの要素画像を表示するように表す。本変形例に係る立体像表示方法は、画像表示装置１０Ａが、１フレーム期間ＴFに４つの画像Ｐ１Ａ，Ｐ２Ａ，Ｐ３Ａ，Ｐ４Ａを切り替えて表示面に表示する、４回の画像表示工程Ｓ１２，Ｓ２２，Ｓ３２，Ｓ４２を行う。さらに本変形例に係る立体像表示方法は、画像Ｐ１Ａ，Ｐ２Ａ，Ｐ３Ａ，Ｐ４Ａをそれぞれ構成するデータを選択して、その信号を表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ，１Ｙの画素電極に書き込むデータ選択工程Ｓ１１，Ｓ２１，Ｓ３１，Ｓ４１を行う。なお、画像Ｐ１Ａ，Ｐ２Ａ，Ｐ３Ａ，Ｐ４Ａはそれぞれ、赤色の画素ｐＲ、緑色の画素ｐＧ、青色の画素ｐＢ、および黄色の画素ｐＹを規則的に二次元配列されてなり、その配列は画像表示装置１０Ａにおける表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ，１Ｙの配列に対応する（図１０参照）。
【００５０】
（画像データ）
ここで、本変形例の立体像表示方法による、立体像ｖＩを構成する画像データについて説明する。１フレームで表示される立体像ｖＩを構成する画像データ（画像情報）Ｄは、第１実施形態で説明した通り、下式（３）に示すように多数の画素データｄをｘ方向とｙ方向とに二次元配列してなる。さらに本変形例においては、１個の画素データｄは、下式（５）に示すように、赤色の画素データｄＲ、緑色の画素データｄＧ、青色の画素データｄＢ、および黄色の画素データｄＹの４つの副画素データからなる。副画素データｄＲ，ｄＧ，ｄＢ，ｄＹは、画像表示装置１０Ａの表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ，１Ｙの対応する色の１個で表示される最小単位の情報を指す。なお、黄色の副画素データｄjkＹは、例えば、同じ画素データｄjkの副画素データｄjkＲ，ｄjkＧ，ｄjkＢから演算して得られる。
【数４】
2020134925.tif 000006
【００５１】
第１画像表示工程Ｓ１２では、ウォブリング素子２Ａが光をＸ方向に＋ｐpX／４変位させる状態で（Ｖ１：ＯＦＦ，Ｖ２：ＯＮ）画像表示装置１０Ａが画像Ｐ１Ａを表示し、図１１に示すように、レンズアレイ３０により、画像Ｐ１Ａにおける、基準領域からＸ方向に−ｐpX／４ずれた各領域を要素画像ｅＩ１として、像ｖＩ１Ａが結像する。第２画像表示工程Ｓ２２では、ウォブリング素子２Ａが光を変位させない状態で（Ｖ１：ＯＦＦ，Ｖ２：ＯＦＦ）画像表示装置１０Ａが画像Ｐ２Ａを表示し、レンズアレイ３０により、画像Ｐ２Ａにおける、要素レンズ３のそれぞれとＺ方向に正対した各領域（基準領域）を要素画像ｅＩ２として、像ｖＩ２Ａが結像する。第３画像表示工程Ｓ３２では、ウォブリング素子２Ａが光をＸ方向に−ｐpX／４変位させる状態で（Ｖ１：ＯＮ，Ｖ２：ＯＦＦ）画像表示装置１０Ａが画像Ｐ３Ａを表示し、レンズアレイ３０により、画像Ｐ３Ａにおける、基準領域からＸ方向に＋ｐpX／４ずれた各領域を要素画像ｅＩ３として、像ｖＩ３Ａが結像する。第４画像表示工程Ｓ４２では、ウォブリング素子２Ａが光をＸ方向に−２ｐpX／４変位させる状態で（Ｖ１：ＯＮ，Ｖ２：ＯＮ）画像表示装置１０Ａが画像Ｐ４Ａを表示し、レンズアレイ３０により、画像Ｐ４Ａにおける、基準領域からＸ方向に＋２ｐpX／４ずれた各領域を要素画像ｅＩ４として、像ｖＩ４Ａが結像する。その結果、交代で結像した４つの像ｖＩ１Ａ，ｖＩ２Ａ，ｖＩ３Ａ，ｖＩ４Ａが、立体像ｖＩに合成される。
【００５２】
合成された立体像ｖＩにおいては、像ｖＩ１Ａ，ｖＩ２Ａ，ｖＩ３Ａ，ｖＩ４Ａが、Ｘ方向に画素長ｐpXの１／４ずつずれて、すなわち画素ｐＲ（ｐＧ，ｐＢ，ｐＹ）の１個分ずつずれて重なり合っている。したがって、立体像ｖＩは、第１実施形態と同様に色モアレが抑制される。また、立体像ｖＩにおいては、像ｖＩ１Ａの画素ｐＲと像ｖＩ２Ａの画素ｐＧと像ｖＩ３Ａの画素ｐＢと像ｖＩ４Ａの画素ｐＹとの４色の画素が同じ領域で重なり合う。像ｖＩ１Ａ，ｖＩ２Ａ，ｖＩ３Ａ，ｖＩ４Ａのその他の画素ｐＲ，ｐＧ，ｐＢ，ｐＹについても、同様に４色ずつ重なり合う。これらの重なり合った４個の画素ｐＲ，ｐＧ，ｐＢ，ｐＹは、第１実施形態と同様に、１個のカラー表示素子１Ａに配列された表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ，１Ｙで表示されたものである。したがって、表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ，１Ｙのそれぞれを１画素（ピクセル）として、Ｘ方向に４倍に高精細化することができる。そのために、データ選択工程Ｓ１１，Ｓ２１，Ｓ３１，Ｓ４１は以下のように行う。
【００５３】
第１データ選択工程Ｓ１１では、第１実施形態と同様に、各画素データｄjkを、画像表示装置１０Ａの同じ座標の表示素子１Ｒ（１Ｇ，１Ｂ，１Ｙ）で表示する。本変形例では、画像表示装置１０Ａが、１列目から順に、表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ，１Ｙ，１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ，…とＸ方向に配列されているので、画素データｄjkは、ｄ1kＲ，ｄ2kＧ，ｄ3kＢ，ｄ4kＹ，ｄ5kＲ，ｄ6kＧ，…とｘ＝１から順に、副画素データｄＲ，ｄＧ，ｄＢ，ｄＹを１ずつ繰り返して選択される。なお、本変形例では、第１実施形態と同様に、すべてのｙ座標ｋで共通である。
【００５４】
第２データ選択工程Ｓ２１では、第１実施形態で説明したように、前回の第１データ選択工程Ｓ１１に対して、Ｘ方向に表示素子１Ｒ（１Ｇ，１Ｂ，１Ｙ）１個ずつシフトさせる。そのために、ｄ1kＧ，ｄ2kＢ，ｄ3kＹ，ｄ4kＲ，ｄ5kＧ，…と選択する。同様に、第３データ選択工程Ｓ３１ではｄ1kＢ，ｄ2kＹ，ｄ3kＲ，ｄ4kＧ，ｄ5kＢ，…と選択し、第４データ選択工程Ｓ４１ではｄ1kＹ，ｄ2kＲ，ｄ3kＧ，ｄ4kＢ，ｄ5kＹ，…と選択する。なお、第２データ選択工程Ｓ２１では、Ｘ＝１の表示素子１Ｒを非選択（第２画像表示工程Ｓ２２で非表示）とし、第３データ選択工程Ｓ３１では、Ｘ＝１〜２の表示素子１Ｒ，１Ｇを非選択（第３画像表示工程Ｓ３２で非表示）とし、第４データ選択工程Ｓ４１では、Ｘ＝１〜３の表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを非選択（第４画像表示工程Ｓ４２で非表示）とする。
【００５５】
画像表示装置１０Ａは、カラー表示素子１Ａが、表示素子１Ｙに代えて２個目の緑色を表示する表示素子１Ｇを備えて、表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ，１ＧをＸ方向に順に配列した３色の構成であってもよい。この場合、同一の副画素データｄjkＧを、データ選択工程Ｓ１１，Ｓ２１，Ｓ３１，Ｓ４１のうちの２工程において、２個の表示素子１Ｇ，１Ｇで１回ずつ表示する（後記第２実施形態参照）。さらにカラー表示素子１Ａは、Ｙ方向においてｐpX／２ずつＸ方向にずらしながら配列されて、Ｙ方向に表示素子１Ｒと表示素子１Ｇとが交互に配列されたペンタイル配列であってもよい。
【００５６】
ウォブリング素子２，２Ａは、偏光制御素子（旋光子）と複屈折素子の組合せに限られず、光を所定の位置に段階的に変位可能な構成であればよい。例えば、複屈折素子は、偏光の向きに応じて光を回折する偏光回折格子が適用されてもよい。偏光回折格子の一つとして、液晶を挟むガラス板等の透明基板上に形成された配向膜等によって液晶分子が規則的に向きを変えて配向して、膜面における一方向に周期性を有するように構成された液晶偏光回折格子（ＬＣＰＧ）が知られている（例えば、特開２０１６−１３６１６５号公報、国際公開第２０１１／０１４７４３号）。このような液晶偏光回折格子は、入射した光を、前記一方向（周期方向）に角度φ（０°＜φ＜９０°）で回折させ、＋方向と−方向とに互いに逆向きの円偏光を出射する。さらに、液晶偏光回折格子は、例えば、右円偏光（ＲＣＰ）を入射すると角度＋φで、左円偏光（ＬＣＰ）を入射すると角度−φで、それぞれ回折して透過する。なお、液晶偏光回折格子は、透過する光に位相差を生じさせるので、回折と共に逆向きの円偏光にする。偏光回折格子において、格子周期をΛと表すと、角度（回折角）φは下式（６）で表される。なお、λは光の波長を示す。偏光回折格子を回折して透過した光は、光軸が＋φまたは−φ傾斜しているので、出射側に、同じ周期方向の偏光回折格子をさらに配置することにより、光軸を元に（Ｚ方向に）戻す。すなわち、偏光回折格子によれば、光軸方向に積層した２つで１つの複屈折素子を構成する。このような２つの偏光回折格子で構成された複屈折素子による光の変位距離ｇは、下式（７）に表すように、２つの偏光回折格子間の距離ｌに比例する。さらに光の変位距離ｇは、式（６）と式（７）から、下式（８）で表される。
【数５】
2020134925.tif 000007
【００５７】
また、液晶偏光回折格子は、電圧を印加されることにより、すべての液晶分子が同じ向きとなって周期的な配向がなくなり、光を回折せずに透過させ、すなわち直進させる。そのために、液晶偏光回折格子は、ウォブリング素子２の偏光制御素子２１，２２のように２枚の透明基板のそれぞれに透明電極膜を成膜し、透明電極膜上に配向膜を成膜し、間に液晶を封入して形成される。このような液晶偏光回折格子を２つ積層した複屈折素子は、光を、周期方向に距離０（変位なし）を含めて３段階に変位させることができる。したがって、複屈折素子として液晶偏光回折格子を備えるウォブリング素子２Ｄは、図１２Ａ〜１２Ｃに示すように、画像表示装置１０の側（光の入射側）から順に、波長板２７、第１偏光制御素子２１、および複屈折素子２５をＺ方向に積層して備える。波長板２７は、１／４波長板または３／４波長板であり、画像表示装置１０が出射したＹ方向の直線偏光ＬYを、右円偏光ＬRに変調して透過させる。第１偏光制御素子２１は、ウォブリング素子２（図４Ａ〜４Ｃ参照）の第１偏光制御素子２１と同様の構成であり、ここでは、波長板２７を透過して入射する右円偏光ＬRを、右円偏光ＬRのまま、または左円偏光ＬLに変調して透過させる。複屈折素子２５は、それぞれＸ方向に周期性を有する２つの液晶偏光回折格子からなり、変位距離ｇ１がｇ１＝ｐpX／３となるように設計される。また、複屈折素子２５の２つの液晶偏光回折格子は、同時に電圧を印加されるように、ここでは並列に電源Ｖ３を接続される。
【００５８】
図１２Ａに示すように、第１偏光制御素子２１、複屈折素子２５のいずれにも電圧を印加していないとき（Ｖ１：ＯＦＦ，Ｖ３：ＯＦＦ）、第１偏光制御素子２１には、直線偏光ＬYが波長板２７を透過して変調した右円偏光ＬRが入射し、第１偏光制御素子２１をそのまま透過して複屈折素子２５に入射する。右円偏光ＬRは、複屈折素子２５の１段目（光の入射側）の液晶偏光回折格子で、周期方向すなわちＸ方向に角度＋φで回折すると共に左円偏光ＬLとなる。そして、左円偏光ＬLは、２段目の液晶偏光回折格子に、Ｘ方向に入射角＋φで入射し、この液晶偏光回折格子でＸ方向に角度−φで回折するので、光軸がＺ方向に戻り、また、右円偏光ＬRとなる。これに対して、図１２Ｂに示すように、第１偏光制御素子２１に電圧を印加しているとき（Ｖ１：ＯＮ，Ｖ３：ＯＦＦ）、第１偏光制御素子２１によって変調された左円偏光ＬLが、複屈折素子２５に入射する。左円偏光ＬLは、複屈折素子２５の１段目の液晶偏光回折格子で、Ｘ方向に角度−φで回折すると共に右円偏光ＬRとなる。そして、右円偏光ＬRは、２段目の液晶偏光回折格子でＸ方向に角度＋φで回折して光軸がＺ方向に戻り、また、左円偏光ＬLとなる。このように、複屈折素子２５は、右円偏光ＬRを＋Ｘ方向に、左円偏光ＬLを−Ｘ方向に、それぞれ等距離（ｇ１＝ｐpX／３）変位させる。一方、複屈折素子２５で光を変位させないためには、図１２Ｃに示すように、複屈折素子２５の２つの液晶偏光回折格子に電圧を印加する（Ｖ１：ＯＦＦ，Ｖ３：ＯＮ）。これにより、複屈折素子２５は、右円偏光ＬRを直進させて透過する。なお、第１偏光制御素子２１にも電圧を印加していてもよい（Ｖ１：ＯＮ，Ｖ３：ＯＮ）。このような構成により、ウォブリング素子２Ｄは、電源Ｖ１，Ｖ３の切替で、ウォブリング素子２と同様に、Ｘ方向に、＋ｐpX／３，０，−ｐpX／３の３段階で光を変位させる。
【００５９】
なお、波長板２７と第１偏光制御素子２１とは配置を入れ替えてもよい。また、ウォブリング素子２Ｄは、波長板２７を備えず、第１偏光制御素子２１が、画像表示装置１０が出射したＹ方向の直線偏光ＬYを、右円偏光ＬRおよび左円偏光ＬLの２通りに変調して透過させるように構成されてもよい。そのために、第１偏光制御素子２１は、Δｎｄ（リタデーション）＝λ／４，３／４λと変化するように、電源Ｖ１が電圧の大きさを２段階に切り替えて印加する。なお、ウォブリング素子２Ｄが光を変位させないときには、直線偏光ＬYをそのまま複屈折素子２５に入射させてもよい（Ｖ１：ＯＦＦ，Ｖ３：ＯＮ）。
【００６０】
偏光回折格子は、格子周期Λが短いほど回折角φが大きくなるので、光の変位距離ｇに対して２つの偏光回折格子間の距離ｌが短くてよく、すなわち複屈折素子２５の厚さ（Ｚ方向長）を小さくすることができる。一方で、光の変位距離ｇは波長λにも依存し、その依存性は回折角φが大きいほど高い。したがって、ウォブリング素子２Ｄによれば、表示素子１Ｇから出射された緑色の画素ｐＧに対して、表示素子１Ｒから出射された赤色の画素ｐＲはシフト長（変位量）が大きく、表示素子１Ｂから出射された青色の画素ｐＢは小さい。ウォブリング素子２Ｄによる色毎の変位量の差が十分に小さくなるように、具体的には、この差によるずれが、画像表示装置１０の表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ間の画素電極のない領域（非開口部）に納まるように、複屈折素子２５を構成する偏光回折格子を設計することが好ましい。
【００６１】
ウォブリング素子は、偏光回折格子で構成された複屈折素子を２つ備えることにより、立体像表示装置１００Ａ（図１１参照）のウォブリング素子２Ａと同様に、一方向に４段階に光を変位させることができる。このようなウォブリング素子２Ｅは、図１４に示すように、光の入射側から順に、波長板２７、第１偏光制御素子２１、第１複屈折素子２５Ａ、第２偏光制御素子２２、および第２複屈折素子２６をＺ方向に積層して備える。第１複屈折素子２５Ａおよび第２複屈折素子２６は、それぞれ複屈折素子２５（図１２Ａ，１２Ｂ参照）と同様に、Ｘ方向に周期性を有する偏光回折格子を２つ積層してなるが、電源を接続せず、したがって、電極膜を備えなくてよい。また、複屈折素子２５Ａ，２６は、それぞれの光の変位距離ｇ１，ｇ２を、ｇ１＝ｐpX／４、ｇ２＝ｐpX／８に設計される。偏光制御素子２１，２２は、ウォブリング素子２（図４Ａ〜４Ｃ参照）と同様に、それぞれ電源Ｖ１，Ｖ２を接続される。
【００６２】
ウォブリング素子２Ｅにおいて、偏光制御素子２１，２２に電圧を印加していないとき（Ｖ１：ＯＦＦ，Ｖ２：ＯＦＦ）、右円偏光ＬRが、第１複屈折素子２５ＡでＸ方向に＋ｐpX／４変位し、さらに、第２複屈折素子２６でＸ方向に＋ｐpX／８変位するので、合計で＋３ｐpX／８変位する。第２偏光制御素子２２のみに電圧を印加しているとき（Ｖ１：ＯＦＦ，Ｖ２：ＯＮ）、第１複屈折素子２５ＡでＸ方向に＋ｐpX／４変位した右円偏光ＬRが、第２偏光制御素子２２によって左円偏光ＬLに変調されて第２複屈折素子２６に入射し、第２複屈折素子２６で−ｐpX／８変位するので、合計で＋ｐpX／８変位する。第１偏光制御素子２１のみに電圧を印加しているとき（Ｖ１：ＯＮ，Ｖ２：ＯＦＦ）、第１偏光制御素子２１によって変調された左円偏光ＬLが、第１複屈折素子２５Ａで−ｐpX／４、第２複屈折素子２６で−ｐpX／８、それぞれＸ方向に変位するので、合計で−３ｐpX／８変位する。偏光制御素子２１，２２に電圧を印加しているとき（Ｖ１：ＯＮ，Ｖ２：ＯＮ）、第１複屈折素子２５Ａで−ｐpX／４変位した左円偏光ＬLが第２偏光制御素子２２によって右円偏光ＬRに変調され、第２複屈折素子２６で＋ｐpX／８変位するので、合計で−ｐpX／８変位する。このように、ウォブリング素子２Ｅは、電源Ｖ１，Ｖ２のＯＮ／ＯＦＦの切替によって、Ｘ方向に＋３ｐpX／８，＋ｐpX／８，−ｐpX／８，−３ｐpX／８で光を変位させ、ウォブリング素子２Ａと同様に、Ｘ方向にｐpX／４刻みで４段階に光を変位させることができる。なお、ウォブリング素子２Ｅは光を変位させない（直進させる）状態を有さないので、ウォブリング素子２Ｅを備える立体像表示装置１００Ａにおいては、変位させた要素画像に要素レンズ３が正対するようにレンズアレイ３０を配置する。
【００６３】
立体像表示装置において、画像表示装置が出射する光は平行光に限定されない。したがって、画像表示装置として、光を平行化せずに照射するバックライトを備えた一般的なカラー液晶ディスプレイや、有機ＥＬディスプレイを適用することができる。図１３に示すように、本変形例に係る立体像表示装置１００Ｄは、画像表示装置１０Ｄが、拡散光ＬDを照射する面状の光源（バックライト）４Ａを背面に備えるカラー液晶ディスプレイである。画像表示装置１０Ｄの液晶モジュール１０ｍは、前記実施形態と同様の構造である。または、画像表示装置１０Ｄは、有機ＥＬディスプレイであり、表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂから直接にそれぞれの色の光を発光し、さらにＹ方向の偏光成分の光を出射するために、表示面側に光の偏光成分を選別するフィルタ（偏光板）を設置する。また、立体像表示装置１００Ｄは、ウォブリング素子２Ｄ（図１２Ａ〜１２Ｃ参照）を備える。本変形例に係る立体像表示装置１００Ｄによれば、薄型化、軽量化が容易であり、また、有機ＥＬディスプレイを適用して応答速度を高速化することができる。なお、図１３においては、画像表示装置１０Ｄの表示面上の一点から出射してレンズアレイ３０に入射する光線を、矢印を付した直線で表し、また、ウォブリング素子２Ｄが光を直進させるものとする。
【００６４】
立体像表示装置１００Ｄにおいては、レンズアレイ３０は、要素レンズ３の焦点が画像表示装置１０Ｄの表示面により近い位置になるように配置される、すなわち、画像表示装置１０Ｄの表示面から要素レンズ３の主面までの距離が焦点距離ｆにより近いことが好ましく、理想的には一致する。したがって、要素レンズ３は、焦点距離ｆがウォブリング素子２Ｄの厚さ（Ｚ方向長）以上であることが好ましい。一方、要素レンズ３の焦点距離ｆを短くして立体像ｖＩの視域角Ψを広くするために、ウォブリング素子２Ｄは厚さが小さくなるように、第１偏光制御素子２１や複屈折素子２５のそれぞれの厚さが大き過ぎないことが好ましい。また、立体像表示装置１００Ｄにおいては、ウォブリング素子２Ｄに入射する光の光軸が一様（Ｚ方向のみ）ではなく、要素レンズ３のＦ値が小さい（焦点距離ｆが短い）ほど、入射角の範囲が広くなる。したがって、立体像表示装置１００Ｄは、入射角の影響が比較的小さく、厚さのみによらずに光の変位距離を大きくすることができる偏光回折格子を適用したウォブリング素子２Ｄを備えることが好ましい。
【００６５】
画像表示装置１０Ｄが有機ＥＬディスプレイである等、複数の偏光成分を含む光（自然光）を照射する場合、立体像表示装置１００Ｄは、偏光板をウォブリング素子２Ｄの光の入射側ではなく出射側に配置すると共に、ウォブリング素子２Ｄの配置を入れ替え、画像表示装置１０Ｄの側（光の入射側）から順に、複屈折素子２５、第１偏光制御素子２１、波長板２７、および偏光板を配置してもよい。複屈折素子２５に電圧を印加していないとき（Ｖ３：ＯＦＦ）、自然光が複屈折素子２５に入射すると、複屈折素子２５から、＋Ｘ方向に変位した右円偏光ＬRと、−Ｘ方向に変位した左円偏光ＬLとが出射する。円偏光ＬR，ＬLは、波長板２７で直線偏光ＬX，ＬYに変調され、偏光板で一方のみ、例えばＸ方向の直線偏光ＬXを透過させる。そして、第１偏光制御素子２１への電圧の印加の有無（Ｖ１のＯＮ／ＯＦＦ）によって、＋Ｘ方向、−Ｘ方向のいずれかに変位した光が偏光板から取り出される。
【００６６】
立体像表示装置１００Ｄは、複屈折素子に結晶材料を適用したウォブリング素子２（図３、図４Ａ〜４Ｃ参照）を備えることもできる。ウォブリング素子２の厚さを要素レンズ３の焦点距離ｆ以下にするために、複屈折素子２３，２４は、光軸方向長あたりの光の変位距離ｇ／ｔが大きくなるように、屈折率の差|ｎe−ｎ0|が屈折率ｎ0，ｎeに比して大きい材料を選択し、さらに、Ｚ方向に対する光学軸角度θ１，θ２を４５°近傍に設計することが好ましい（式（２）参照）。また、画像表示装置１０Ｄが有機ＥＬディスプレイである場合、ウォブリング素子２Ｄを備える前記態様と同様に、偏光板をウォブリング素子２の光の入射側ではなく出射側に配置すると共に、ウォブリング素子２において、第１偏光制御素子２１と第１複屈折素子２３、第２偏光制御素子２２と第２複屈折素子２４の配置をそれぞれ入れ替えてもよい。すなわち、画像表示装置１０Ｄの側（光の入射側）から順に、第１複屈折素子２３、第１偏光制御素子２１、第２複屈折素子２４、および第２偏光制御素子２２、偏光板を配置する。自然光が第１複屈折素子２３に入射すると、第１複屈折素子２３から、変位していないＹ方向の直線偏光ＬYと、−Ｘ方向に変位したＸ方向の直線偏光ＬXとが出射する。
【００６７】
立体像表示装置１００Ｄによる立体像ｖＩの表示方法は、前記の立体像表示装置１００による表示方法と同様である（図６〜９参照）。なお、画像表示装置１０Ｄが有機ＥＬディスプレイである場合、画像表示工程Ｓ１２，Ｓ２２，Ｓ３２は、表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂが電流を注入されて発光している期間である。
【００６８】
立体像表示装置１００Ｄの画像表示装置１０Ｄは、画像表示装置１０Ａと同様に４色のカラー表示素子１Ａ（図１０、図１１参照）を配列していてもよい。このような立体像表示装置１００Ｄは、Ｘ方向に４段階に光を変位させるウォブリング素子２Ｅ（図１４参照）またはウォブリング素子２Ａを備える。
【００６９】
立体像表示装置は、画像表示装置が液晶ディスプレイのように光源から光を照射されることによって表示素子が光を出射する場合、レンズアレイを画像表示装置の背面側に配置することができ、光源が照射した平行光を直接にレンズアレイに透過させる。図１４に示すように、本変形例に係る立体像表示装置１００Ｅは、前記実施形態における画像表示装置１０の光源４と液晶モジュール１０ｍ（画像表示装置１０Ｅ）との間に、レンズアレイ３０を備え、さらにその光の出射側にウォブリング素子２Ｅを備える。立体像表示装置１００Ｅはさらに、光源４とウォブリング素子２Ｅとの間に、光源４が照射した光の偏光成分を選別するフィルタ（偏光板）６を備え、ウォブリング素子２Ｅと画像表示装置１０Ｅとの間に、波長板７を備える。図１４において、偏光板６は、レンズアレイ３０の光の出射側に配置されているが、光源４とレンズアレイ３０との間に配置されていてもよい。立体像表示装置１００Ｅは、画像表示装置１０Ｅの＋Ｚ方向側の空間に立体像ｖＩを結像させる。立体像表示装置１００Ｅは、レンズアレイ３０の要素レンズ３の主面から画像表示装置１０Ｅの表示面までの距離が、要素レンズ３の焦点距離ｆの２倍（２ｆ）により近いことが好ましく、理想的には一致する。したがって、ウォブリング素子２Ｅは、波長板７との合計の厚さが２ｆ以下となるように設計されることが好ましい。また、画像表示装置１０Ｅは、画像表示装置１０Ａの液晶モジュール１０ｍと同じ構造であり、４色のカラー表示素子１Ａを配列している（図１０、図１１参照）。なお、図１４においては、要素レンズ３の１個を透過して画像表示装置１０Ｅに入射する光線を、矢印を付した直線で表し、また、ウォブリング素子２Ｅが光を直進させるものとする。
【００７０】
立体像表示装置１００Ｅにおいては、前記変形例に係る立体像表示装置１００Ｄ（図１３参照）と同様に、入射する光の光軸が一様（Ｚ方向のみ）ではないので、入射角の影響が比較的小さい偏光回折格子を適用したウォブリング素子２Ｅを備えることが好ましい。また、立体像表示装置１００Ｅは、画像表示装置１０Ｅに、その光の入射側に設けられた偏光板の透過軸の方向（例えばＸ方向）の偏光成分の光が一定の光量で入射するように構成される。ウォブリング素子２Ｅが出射する光は右円偏光ＬRおよび左円偏光ＬLの２通りであるので、立体像表示装置１００Ｅは、画像表示装置１０Ｅに入射する光を直線偏光とするために、ウォブリング素子２Ｅと画像表示装置１０Ｅとの間に、波長板７を備える。波長板７は、１／４波長板または３／４波長板であり、例えば、右円偏光ＬRを４５°の直線偏光に、左円偏光ＬLを１３５°の直線偏光に、それぞれ変調する。これらの直線偏光は、画像表示装置１０Ｅの偏光板を透過すると、一定の光量のＸ方向（０°）の直線偏光ＬXとなる。
【００７１】
立体像表示装置１００Ｅは、ウォブリング素子２等の偏光制御素子２１，２２と同様の構成の偏光制御素子を、ウォブリング素子２Ｅと画像表示装置１０Ｅとの間に備えて、電圧の印加により、右円偏光ＬRおよび左円偏光ＬLをそれぞれＸ方向の直線偏光ＬXに変調するように構成されてもよい。また、立体像表示装置１００Ｅは、ウォブリング素子２Ｅに代えてウォブリング素子２Ａを備えることもできる。ウォブリング素子２Ｅが出射する光は直線偏光ＬX，ＬYの２通りであるので、このような立体像表示装置１００Ｅは、ウォブリング素子２Ａと画像表示装置１０Ｅとの間に前記の偏光制御素子を設けて、常にＸ方向の直線偏光ＬXが画像表示装置１０Ｅに入射するように構成される。
【００７２】
立体像表示装置１００Ｅによる立体像ｖＩの表示方法は、前記の立体像表示装置１００Ａによる表示方法と同様である（図１１参照）。また、立体像表示装置１００Ｅの画像表示装置１０Ｅは、画像表示装置１０と同様に３色のカラー表示素子１（図２Ａ参照）を配列していてもよい。このような立体像表示装置１００Ｅは、Ｘ方向に３段階に光を変位させるウォブリング素子２Ｄ（図１２Ａ〜１２Ｃ参照）を備える。
【００７３】
以上の通り、第１実施形態とその変形例に係る立体像表示装置および立体像表示方法によれば、カラーディスプレイを１台用いて、色モアレ低減効果が得られ、また、既存のカラーディスプレイを流用することができ、さらに高精細とすることができる。
【００７４】
〔第２実施形態〕
第１実施形態およびその変形例に係る立体像表示装置は、画像表示装置のカラー表示素子がその配列における一方向のみに各色の表示素子を配列した構造であるが、表示素子を二次元配列したカラー表示素子を適用することができる。以下、第２実施形態に係る立体像表示装置および立体像表示方法について説明する。第１実施形態（図１〜１１参照）と同一の要素については同じ符号を付し、説明を省略する。図１８Ａに示すように、本実施形態に係る立体像表示装置１００Ｂは、画像表示装置１０Ｂと、レンズアレイ３０と、画像表示装置１０Ｂとレンズアレイ３０の間に配置されたウォブリング素子２Ｂと、を備える。
【００７５】
（画像表示装置）
画像表示装置１０Ｂは、図１５に示すように、カラー表示素子１ＤをＸＹ面に二次元配列して備え、カラー表示素子１Ｄはさらに、２×２に４分割されて、赤色を表示する表示素子（副画素）１Ｒ、緑色を表示する表示素子（副画素）１Ｇa，１Ｇb、および青色を表示する表示素子（副画素）１Ｂからなる。すなわち、カラー表示素子１Ｄは、３色を表示するが、２個の緑色の表示素子１Ｇa，１Ｇbを対角線上に備えるので、計４個の表示素子１Ｒ，１Ｇa，１Ｇb，１Ｂからなるベイヤー配列である。したがって、画像表示装置１０Ｂは、奇数行目において、Ｘ方向に表示素子１Ｒと表示素子１Ｇaとが交互に配列され、偶数行目において、Ｘ方向に表示素子１Ｂと表示素子１Ｇbとが交互に配列されている。かつ、画像表示装置１０Ｂは、奇数列目において、Ｙ方向に表示素子１Ｒと表示素子１Ｇbとが交互に配列され、偶数列目において、Ｙ方向に表示素子１Ｂと表示素子１Ｇaとが交互に配列されている。画像表示装置１０Ｂは、カラー表示素子１Ｄ以外は第１実施形態の画像表示装置１０と同様の構成である。ただし、本実施形態においては、画像表示装置１０Ｂは、第１実施形態の変形例の画像表示装置１０Ａと同様に、応答速度が４．１７ｍｓ以下（２４０Ｈｚ以上）であることが好ましい。
【００７６】
なお、以降の実施形態については、別途記載のない限り、第１実施形態の変形例に係る立体像表示装置１００Ｄ，１００Ｅ（図１３、図１４参照）の構成に適用することができる。すなわち、画像表示装置１０Ｄ，１０Ｅは、それぞれのカラー表示素子１がカラー表示素子１Ｄに置き換えられた構成とすることができる。
【００７７】
（ウォブリング素子）
ウォブリング素子２Ｂは、Ｘ方向とＹ方向とに互いに独立して、それぞれ変位０を含めてカラー表示素子１Ｄの長さの１／２刻みの２段階、計４段階で光を変位させる構成とする。そのために、ウォブリング素子２Ｂは、図１６Ａ〜１６Ｄに示すように、第１偏光制御素子２１、第１複屈折素子２３、第２偏光制御素子２２、および第２複屈折素子２４ＡをＺ方向に積層して備える。第１複屈折素子２３は、異常光線を−Ｘ方向に変位させるように、第１実施形態で説明した通り、Ｙ方向の偏光ＬYを常光線として直進させて透過し、Ｘ方向の偏光ＬXを異常光線として屈折させて透過して、ｇ１＝ｐpX／２とする。一方、第２複屈折素子２４Ａは、異常光線を−Ｙ方向に変位させるように、Ｘ方向の偏光ＬXを常光線として直進させて透過し、Ｙ方向の偏光ＬYを異常光線として屈折させて透過して、ｇ２＝ｐpY／２とする。そのため、図１６Ａ〜１６Ｄに示すように、第１複屈折素子２３は、第１実施形態と同様に、光学軸が光軸（Ｚ方向）に対してＸ方向側に傾斜するように配置され、第２複屈折素子２４Ａは、光学軸がＹ方向側に傾斜するように配置される。また、第１実施形態と同様に、画像表示装置１０Ｂは、第１複屈折素子２３の常光線と同じＹ方向の偏光ＬYを出射するように設計される。なお、図１６Ａ〜１６Ｄにおいては、光ＬY，ＬXに両矢印を付して偏光方向を表す。ウォブリング素子２Ｂは、このような構成により、（０，０）、（−ｐpX／２，０）、（０，−ｐpY／２）、（−ｐpX／２，−ｐpY／２）で光を変位させることができる。
【００７８】
図１６Ａに示すように、偏光制御素子２１，２２に電圧を印加していないとき（Ｖ１：ＯＦＦ，Ｖ２：ＯＦＦ）、複屈折素子２３，２４にはＹ方向の偏光ＬYが入射して、第１複屈折素子２３においては常光線として直進して透過し、第２複屈折素子２４Ａにおいては異常光線であるから−Ｙ方向に屈折して透過し、（０，−ｐpY／２）に変位する。一方、図１６Ｂに示すように、第２偏光制御素子２２のみに電圧を印加しているとき（Ｖ１：ＯＦＦ，Ｖ２：ＯＮ）、第１複屈折素子２３にはＹ方向の偏光ＬYが直進して透過し、その後、第２偏光制御素子２２によってＸ方向の偏光ＬXに変調するため、第２複屈折素子２４Ａも直進して透過し、変位０（０，０）である。また、図１６Ｃに示すように、第１偏光制御素子２１のみに電圧を印加しているとき（Ｖ１：ＯＮ，Ｖ２：ＯＦＦ）、第１偏光制御素子２１によって変調した光ＬXが、第１複屈折素子２３を−Ｘ方向に屈折して透過し、第２複屈折素子２４Ａを直進して透過するので、（−ｐpX／２，０）に変位する。そして、図１６Ｄに示すように、偏光制御素子２１，２２に電圧を印加しているとき（Ｖ１：ＯＮ，Ｖ２：ＯＮ）、第１偏光制御素子２１によって変調した光ＬXが第１複屈折素子２３を−Ｘ方向に屈折して透過し、その後、第２偏光制御素子２２によって再変調した光ＬYが第２複屈折素子２４Ａを−Ｙ方向に屈折して透過するので、（−ｐpX／２，−ｐpY／２）に変位する。
【００７９】
（立体像表示方法）
立体像表示装置１００Ｂによる立体像ｖＩの第２実施形態に係る表示方法を、図１７〜２０を参照して説明する。本実施形態に係る立体像表示方法は、画像表示装置１０Ｂが、図１７に示すように、１フレーム期間ＴFに４つの画像Ｐ１Ｂ，Ｐ２Ｂ，Ｐ３Ｂ，Ｐ４Ｂを切り替えて表示面に表示する、４回の画像表示工程Ｓ１２Ａ，Ｓ２２Ａ，Ｓ３２Ａ，Ｓ４２Ａを行い、さらにデータ選択工程Ｓ１１Ａ，Ｓ２１Ａ，Ｓ３１Ａ，Ｓ４１Ａを行う。画像Ｐ１Ｂ，Ｐ２Ｂ，Ｐ３Ｂ，Ｐ４Ｂはそれぞれ、赤色の画素ｐＲ、緑色の画素ｐＧ、および青色の画素ｐＢを規則的に二次元配列されてなり、その配列は画像表示装置１０Ｂにおける表示素子１Ｒ，１Ｇa，１Ｇb，１Ｂの配列に対応する（図１５参照）。なお、図１８Ａ〜１８Ｄは、画像表示装置１０Ｂの２行目（Ｙ＝２）の表示素子１Ｇb，１Ｂにおける断面で表し、画像Ｐ１Ｂ，Ｐ２Ｂ，Ｐ３Ｂ，Ｐ４Ｂについて、それぞれ画像表示装置１０Ｂの２行目の表示素子１Ｇb，１Ｂで表示された画素ｐＧ，ｐＢを示す。また、図１８Ａ〜１８Ｄにおいては、簡潔に説明するために、Ｘ方向に計６個の表示素子１Ｇb，１Ｂまたは表示素子１Ｒ，１Ｇaで１つの要素画像を表示するように表す。
【００８０】
なお、本実施形態の立体像表示方法による、立体像ｖＩを構成する画像データＤは、第１実施形態と同様に、下式（３）、（４）で表される。
【数６】
2020134925.tif 000008
【００８１】
第１画像表示工程Ｓ１２Ａでは、ウォブリング素子２Ｂが光を変位させない状態で（Ｖ１：ＯＦＦ，Ｖ２：ＯＮ、図１６Ｂ参照）画像表示装置１０Ｂが画像Ｐ１Ｂを表示し、図１８Ａに示すように、レンズアレイ３０により、画像Ｐ１Ｂにおける、要素レンズ３のそれぞれとＺ方向に正対した各領域（基準領域）を要素画像ｅＩ１として、像ｖＩ１Ｂが結像する。第２画像表示工程Ｓ２２Ａでは、ウォブリング素子２Ｂが光をＸ方向に−ｐpX／２変位させる状態で（Ｖ１：ＯＮ，Ｖ２：ＯＦＦ、図１６Ｃ参照）画像表示装置１０Ｂが画像Ｐ２Ｂを表示し、図１８Ｂに示すように、レンズアレイ３０により、画像Ｐ２Ｂにおける、基準領域（境界を一点鎖線で表す）からＸ方向に＋ｐpX／２ずれた各領域を要素画像ｅＩ２として、像ｖＩ２Ｂが結像する。第３画像表示工程Ｓ３２Ａでは、ウォブリング素子２Ｂが光をＸ方向に−ｐpX／２、Ｙ方向に−ｐpY／２変位させる状態で（Ｖ１：ＯＮ，Ｖ２：ＯＮ、図１６Ｄ参照）画像表示装置１０Ｂが画像Ｐ３Ｂを表示し、図１８Ｃに示すように、レンズアレイ３０により、画像Ｐ３Ｂにおける、基準領域からＸ方向に＋ｐpX／２、Ｙ方向に＋ｐpY／２ずれた各領域を要素画像ｅＩ３として、像ｖＩ３Ｂが結像する。第４画像表示工程Ｓ４２Ａでは、ウォブリング素子２Ｂが光をＹ方向に−ｐpY／２変位させる状態で（Ｖ１：ＯＦＦ，Ｖ２：ＯＦＦ、図１６Ａ参照）画像表示装置１０Ｂが画像Ｐ４Ｂを表示し、図１８Ｄに示すように、レンズアレイ３０により、画像Ｐ４Ｂにおける、基準領域からＹ方向に＋ｐpY／２ずれた各領域を要素画像ｅＩ４として、像ｖＩ４Ｂが結像する。その結果、交代で結像した４つの像ｖＩ１Ｂ，ｖＩ２Ｂ，ｖＩ３Ｂ，ｖＩ４Ｂが、立体像ｖＩに合成される。なお、図１８Ｃおよび図１８Ｄにおいて、レンズアレイ３０の図示された部位には、画像Ｐ３Ｂ，Ｐ４Ｂの、紙面奥側の画像表示装置１０Ｂの３行目（Ｙ＝３）の表示素子１Ｒ，１Ｇaで表示された画素ｐＲ，ｐＧが入射する。
【００８２】
図１９に示すように、この立体像ｖＩにおいては、像ｖＩ１Ｂ，ｖＩ２Ｂおよび像ｖＩ３Ｂ，ｖＩ４ＢがそれぞれＸ方向に画素長ｐpXの１／２ずれて重なり合う。また、像ｖＩ１Ｂ，ｖＩ４Ｂおよび像ｖＩ２Ｂ，ｖＩ３ＢがそれぞれＹ方向に画素長ｐpYの１／２ずれて重なり合う。したがって、立体像ｖＩについて、非特許文献２に記載された２台のディスプレイを用いて２つの画像を合成した場合（非特許文献２の図２における、モアレ変調度ｍ(ｃ2)）と同等の色モアレ低減効果が得られるといえる。また、立体像ｖＩにおいては、像ｖＩ１Ｂ，ｖＩ２Ｂ，ｖＩ３Ｂ，ｖＩ４Ｂが、画素ｐＲ（ｐＧ，ｐＢ）の１個分ずつずれて重なり合っている。すなわち、像ｖＩ１Ｂの画素ｐＲと像ｖＩ２Ｂの画素ｐＧと像ｖＩ３Ｂの画素ｐＢと像ｖＩ４Ｂの画素ｐＧとの３色４層の画素が同じ領域で重なり合う。画像Ｐ１Ｂ，Ｐ２Ｂ，Ｐ３Ｂ，Ｐ４Ｂのその他の画素ｐＲ，ｐＧ，ｐＢについても、同様に４層ずつ（画素ｐＧは２層）重なり合う。したがって、表示素子１Ｒ（１Ｇa，１Ｇb，１Ｂ）１個分の領域（図１９の、太線で枠を付した領域）でカラー表示が可能であり、Ｘ，Ｙ各方向に２倍に高精細化することができる。そのために、以下のデータ選択工程Ｓ１１Ａ，Ｓ２１Ａ，Ｓ３１Ａ，Ｓ４１Ａを行って、第１実施形態と同様に、画素データｄの各副画素データｄＲ，ｄＧ，ｄＢを、図２０に示すように画像Ｐ１Ｂ，Ｐ２Ｂ，Ｐ３Ｂ，Ｐ４Ｂに振り分けて表示する。
【００８３】
本実施形態では、第１実施形態と同様に、表示素子１Ｒ（１Ｇa，１Ｇb，１Ｂ）と画素データｄを１対１で表示する。第１データ選択工程Ｓ１１Ａでは、各画素データｄjkを、画像表示装置１０Ｂの同じ座標の表示素子１Ｒ（１Ｇa，１Ｇb，１Ｂ）で表示する。画像表示装置１０Ｂが、１行目（Ｙ＝１）においては、１列目（Ｘ＝１）から順にＸ方向に、表示素子１Ｒ，１Ｇa，１Ｒ，１Ｇa，１Ｒ，…と配列されているので、画素データｄj1は、ｄ11Ｒ，ｄ21Ｇ，ｄ31Ｒ，ｄ41Ｇ，ｄ51Ｒ，…とｘ＝１から順に、副画素データｄＲ，ｄＧを１ずつ交互に選択される。２行目（Ｙ＝２）においては、Ｘ＝１から順にＸ方向に、表示素子１Ｇb，１Ｂ，１Ｇb，１Ｂ，１Ｇb，…と配列されているので、画素データｄj2は、ｄ12Ｇ，ｄ22Ｂ，ｄ32Ｇ，ｄ42Ｂ，…とｘ＝１から順に、副画素データｄＧ，ｄＢを１ずつ交互に選択する。このように、画像表示装置１０Ｂの奇数行目で表示されるｙ＝１，３，５，…の画素データｄについては、ｘ＝１，２，３，４，…の順に、副画素データｄＲ，ｄＧ，ｄＲ，ｄＧ，…と交互に選択する。そして、偶数行目で表示されるｙ＝２，４，６，…の画素データｄについては、ｘ＝１，２，３，４，…の順に、副画素データｄＧ，ｄＢ，ｄＧ，ｄＢ，…と交互に選択する。
【００８４】
第２データ選択工程Ｓ２１Ａでは、最初の第１データ選択工程Ｓ１１Ａに対して、Ｘ方向に表示素子１Ｒ（１Ｇa）または表示素子１Ｇb（１Ｂ）の１個ずつシフトさせる。したがって、ｙ＝１，３，５，…の画素データｄについては、副画素データｄＧ，ｄＲ，ｄＧ，ｄＲ，…と、ｙ＝２，４，６，…の画素データｄについては、副画素データｄＢ，ｄＧ，ｄＢ，ｄＧ，…と、それぞれｘ＝１，２，３，４，…の順に、第１データ選択工程Ｓ１１Ａと入れ替えて交互に選択する。なお、第２データ選択工程Ｓ２１Ａでは、Ｘ＝１の表示素子１Ｒ，１Ｇbを非選択（第２画像表示工程Ｓ２２Ａで非表示）とする。
【００８５】
第３データ選択工程Ｓ３１Ａでは、最初の第１データ選択工程Ｓ１１Ａに対して、Ｘ方向、Ｙ方向のそれぞれに表示素子１Ｒ（１Ｇa，１Ｇb，１Ｂ）１個ずつシフトさせる。言い換えると、前回の第２データ選択工程Ｓ２１Ａに対して、Ｙ方向に表示素子１Ｒ（１Ｇb）または表示素子１Ｇa（１Ｂ）の１個ずつシフトさせる。したがって、ｙ＝１の画素データｄj1は、画像表示装置１０Ｂの２行目（Ｙ＝２）の、Ｘ＝２からの表示素子１Ｂ，１Ｇb，１Ｂ，１Ｇb，…で表示されるので、ｄ11Ｂ，ｄ21Ｇ，ｄ31Ｂ，ｄ41Ｇ，…とｘ＝１から順に、副画素データｄＢ，ｄＧを１ずつ交互に選択する。一方、ｙ＝２の画素データｄj2は、画像表示装置１０Ｂの３行目（Ｙ＝３）の、Ｘ＝２からの表示素子１Ｇa，１Ｒ，１Ｇa，１Ｒ，…で表示されるので、ｄ12Ｇ，ｄ22Ｒ，ｄ33Ｇ，ｄ42Ｒ，…とｘ＝１から順に、副画素データｄＧ，ｄＲを１ずつ交互に選択する。このように、ｙ＝１，３，５，…の画素データｄについては、画像表示装置１０Ｂの偶数行目で表示されるために、ｘ＝１，２，３，４，…の順に、副画素データｄＢ，ｄＧ，ｄＢ，ｄＧ，…と交互に１つずつ選択する。そして、ｙ＝２，４，６，…の画素データｄについては、奇数行目で表示されるために、ｘ＝１，２，３，４，…の順に、副画素データｄＧ，ｄＲ，ｄＧ，ｄＲ，…と交互に１つずつ選択する。なお、第３データ選択工程Ｓ３１Ａでは、Ｘ＝１の表示素子１Ｒ，１Ｇbと、Ｙ＝１の表示素子１Ｒ，１Ｇaとを非選択（第３画像表示工程Ｓ３２Ａで非表示）とする。
【００８６】
第４データ選択工程Ｓ４１Ａでは、最初の第１データ選択工程Ｓ１１Ａに対して、Ｙ方向に表示素子１Ｒ（１Ｇa，１Ｇb，１Ｂ）１個ずつシフトさせる。言い換えると、前回の第３データ選択工程Ｓ３１Ａに対して、Ｘ方向に表示素子１Ｒ（１Ｇa）または表示素子１Ｇb（１Ｂ）の１個ずつシフトさせる。したがって、ｙ＝１，３，５，…の画素データｄについては、副画素データｄＧ，ｄＢ，ｄＧ，ｄＢ，…と、ｙ＝２，４，６，…の画素データｄについては、副画素データｄＲ，ｄＧ，ｄＲ，ｄＧ，…と、それぞれｘ＝１，２，３，４，…の順に、第３データ選択工程Ｓ３１Ａと入れ替えて交互に選択する。なお、第４データ選択工程Ｓ４１Ａでは、Ｙ＝１の表示素子１Ｒ，１Ｇaを非選択（第４画像表示工程Ｓ４２Ａで非表示）とする。
【００８７】
２方向それぞれに光を変位させるウォブリング素子は、第１実施形態の変形例と同様に偏光回折格子でも構成することができる。このようなウォブリング素子２Ｅは、光の入射側から順に、波長板２７、第１偏光制御素子２１、第１複屈折素子２５Ａ、第２偏光制御素子２２、および第２複屈折素子２６をＺ方向に積層して備える（図１４参照）。第１複屈折素子２５Ａは、第１実施形態の変形例と同様に、Ｘ方向に周期性を有する２つの液晶偏光回折格子が積層されてなり、光の変位距離ｇ１をｇ１＝ｐpX／４に設計される。一方、本実施形態においては、第２複屈折素子２６は、Ｙ方向に周期性を有する２つの液晶偏光回折格子が積層されてなり、光の変位距離ｇ２をｇ２＝ｐpY／４に設計される。このような構成により、ウォブリング素子２Ｅは、（−ｐpX／４，−ｐpY／４）、（ｐpX／４，−ｐpY／４）、（−ｐpX／４，ｐpY／４）、（ｐpX／４，ｐpY／４）で光を変位させる。すなわち、ウォブリング素子２Ｅは、ウォブリング素子２Ｂと同様に、Ｘ方向にｐpX／２刻みで、Ｙ方向にｐpY／２刻みで、それぞれ２段階で光を変位させることができる。
【００８８】
（変形例）
本実施形態に係る立体像表示方法は、３個の表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを有するカラー表示素子１をモザイク配列して備える画像表示装置１０（図２Ｂ参照）にも適用することができる。本変形例では、画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３（図７Ａ，７Ｂ，７Ｃ参照）を、３回の画像表示工程Ｓ１２Ａ，Ｓ２２Ａ，Ｓ４２Ａで表示する。画像表示工程Ｓ１２では、画像Ｐ１を、ウォブリング素子２Ｂによる光の変位のない状態で表示する。画像表示工程Ｓ２２Ａでは、画像Ｐ２を、ウォブリング素子２Ｂで光を−Ｘ方向に表示素子１Ｒ（１Ｇ，１Ｂ）１個分（ｐpX／３）変位させながら表示する。そして、画像表示工程Ｓ４２Ａでは、画像Ｐ３を、ウォブリング素子２Ｂで光を−Ｙ方向に表示素子１Ｒ（１Ｇ，１Ｂ）１個分すなわち画素長ｐpY変位させながら表示する。このような立体像表示方法によれば、Ｘ方向に１．５倍、Ｙ方向に２倍に高精細化することができる。
【００８９】
以上の通り、第２実施形態およびその変形例に係る立体像表示装置および立体像表示方法によれば、第１実施形態と同様に、既存のカラーディスプレイを１台用いて、色モアレ低減効果が得られ、高精細とすることができる。
【００９０】
〔第３実施形態〕
第１実施形態および第２実施形態に係る立体像表示方法は、画像表示装置が１フレームの期間に３ないし４回の画像の表示切替を行うため、画像表示装置に高速応答性が要求される。以下、第３実施形態に係る立体像表示装置および立体像表示方法について説明する。第１、第２実施形態（図１〜２０参照）と同一の要素については同じ符号を付し、説明を省略する。図２１Ａに示すように、本実施形態に係る立体像表示装置１００Ｃは、画像表示装置１０と、レンズアレイ３０と、画像表示装置１０とレンズアレイ３０の間に配置されたウォブリング素子２Ｃと、を備える。
【００９１】
画像表示装置１０は、第１実施形態で説明した通りの構成である（図２Ａ参照）。ただし、本実施形態においては、画像表示装置１０は、応答速度が８．３３ｍｓ以下（１２０Ｈｚ以上）であればよい。
【００９２】
ウォブリング素子２Ｃは、変位０を含めてＸ方向にｐpX／２刻みで２段階で光を変位させる構成とする。そのために、ウォブリング素子２Ｃは、第１偏光制御素子２１および第１複屈折素子２３をＺ方向に積層して備える。第１複屈折素子２３は、第１実施形態の変形例のウォブリング素子２Ａと同様に、Ｙ方向の偏光ＬYを常光線として直進させて透過し、Ｘ方向の偏光ＬXを異常光線として屈折させて透過して、−Ｘ方向にｐpX／２変位させる。ウォブリング素子２Ｃは、このような構成により、Ｘ方向に０，−ｐpX／２の２段階で光を変位させることができる。また、第１、第２実施形態と同様に、偏光回折格子で構成されたウォブリング素子２Ｄ（図１２Ａ，１２Ｂ参照）を適用してもよい。本実施形態においては、複屈折素子２５に代えて、電源を接続しない第１複屈折素子２５Ａを備え、Ｘ方向に＋ｐpX／４，−ｐpX／４の２段階で光を変位させる。
【００９３】
（立体像表示方法）
立体像表示装置１００Ｃによる立体像ｖＩの第３実施形態に係る表示方法を、図２１Ａ，２１Ｂ、図２２、および図２３を参照して説明する。本実施形態に係る立体像表示方法は、画像表示装置１０が、１フレーム期間ＴFに２つの画像Ｐ１Ｃ，Ｐ２Ｃを切り替えて表示面に表示する、２回の画像表示工程Ｓ１２Ａ，Ｓ２２Ａを行う。さらに本実施形態に係る立体像表示方法は、画像Ｐ１Ｃ，Ｐ２Ｃをそれぞれ構成するデータを選択して、その信号を表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの画素電極に書き込むデータ選択工程Ｓ１１Ｂ，Ｓ２１Ｂを行う。画像Ｐ１Ｃ，Ｐ２Ｃはそれぞれ、赤色の画素ｐＲ、緑色の画素ｐＧ、および青色の画素ｐＢを規則的に二次元配列されてなり、その配列は画像表示装置１０における表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの配列に対応する（図２Ａ参照）。なお、図２１Ａ，２１Ｂは、画像表示装置１０の１行目（Ｙ＝１）の表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂにおける断面で表す。また、図２１Ａ，２１Ｂにおいては、簡潔に説明するために、Ｘ方向に計６個の表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂで１つの要素画像を表示するように表す。
【００９４】
第１画像表示工程Ｓ１２Ａでは、ウォブリング素子２Ｃが光を変位させない状態で（Ｖ１：ＯＦＦ）画像表示装置１０が画像Ｐ１Ｃを表示し、図２１Ａに示すように、レンズアレイ３０により、画像Ｐ１Ｃにおける、要素レンズ３のそれぞれとＺ方向に正対した各領域（基準領域）を要素画像ｅＩ１として、像ｖＩ１Ｃが結像する。第２画像表示工程Ｓ２２Ａでは、ウォブリング素子２Ｃが光をＸ方向に−ｐpX／２変位させる状態で（Ｖ１：ＯＮ）画像表示装置１０が画像Ｐ２Ｃを表示し、図２１Ｂに示すように、レンズアレイ３０により、画像Ｐ２Ｃにおける、基準領域（境界を一点鎖線で表す）からＸ方向に＋ｐpX／２ずれた各領域を要素画像ｅＩ２として、像ｖＩ２Ｃが結像する。その結果、交代で結像した２つの像ｖＩ１Ｃ，ｖＩ２Ｃが、立体像ｖＩに合成される。
【００９５】
図２２に示すように、この立体像ｖＩにおいては、像ｖＩ１Ｃ，ｖＩ２Ｃが、Ｘ方向に、画素ｐＲ，ｐＧ，ｐＢの合計（画素長ｐpX）の１／２ずれて重なり合う。したがって、第２実施形態と同様に、立体像ｖＩについて、非特許文献２に記載された２台のディスプレイを用いて２つの画像を合成した場合（非特許文献２の図２における、モアレ変調度ｍ(ｃ2)）と同等の色モアレ低減効果が得られる。
【００９６】
また、前記したように、立体像ｖＩにおいて、像ｖＩ１Ｃ，ｖＩ２Ｃが、画素ｐＲ，ｐＧ，ｐＢの合計の１／２、すなわち画素ｐＲ（ｐＧ，ｐＢ）の１．５個分ずれて重なり合う。詳しくは、例えば画像Ｐ１Ｃの隣り合う画素ｐＲ，ｐＧの中間に画像Ｐ２Ｃの画素ｐＢが重なるので、像ｖＩ１Ｃの画素ｐＲと像ｖＩ２Ｃの画素ｐＢ、像ｖＩ１Ｃの画素ｐＧと像ｖＩ２Ｃの画素ｐＢが、それぞれ１／２の面積で重なり合う。同様に、像ｖＩ１Ｃの画素ｐＲと像ｖＩ２Ｃの画素ｐＧ、像ｖＩ１Ｃの画素ｐＢと像ｖＩ２Ｃの画素ｐＧ、像ｖＩ１Ｃの画素ｐＧと像ｖＩ２Ｃの画素ｐＲ、像ｖＩ１Ｃの画素ｐＢと像ｖＩ２Ｃの画素ｐＲが、それぞれ１／２の面積で重なり合う。このように、立体像ｖＩにおいて、画素ｐＲ，ｐＧ，ｐＢが、うち２色が隣り合い、それぞれが残る１色に半分の面積で重なり合っているが、画素ｐＲ，ｐＧ，ｐＢが十分に微細であるので、見かけ上、３色が一体に混色する。
【００９７】
このことから、画像Ｐ１Ｃの隣り合う２個の画素ｐＢ，ｐＲと画像Ｐ２Ｃの画素ｐＧ、画像Ｐ１Ｃの画素ｐＧと画像Ｐ２Ｃの隣り合う２個の画素ｐＢ，ｐＲで、それぞれカラー表示が可能である。言い換えると、表示素子１Ｒ（１Ｇ，１Ｂ）１．５個分の領域（図２２の、太線で枠を付した領域）でカラー表示が可能であり、Ｘ方向に２倍に高精細化することができる。なお、画素ｐＲ，ｐＧ，ｐＢの１個と２個の組分けは特に限定されないが、ここでは、表示素子１Ｇで比較的高輝度に表示される画素ｐＧを１個で１組とし、他の画素ｐＲ，ｐＢについては、同じ画像Ｐ１Ｃ（Ｐ２Ｃ）で隣り合う２個の画素ｐＢ，ｐＲを１組とする。そのために、以下のデータ選択工程Ｓ１１Ｂ，Ｓ２１Ｂを行って、画素データｄの各副画素データｄＲ，ｄＧ，ｄＢを、図２３に示すように画像Ｐ１Ｃと画像Ｐ２Ｃとに振り分けて表示する。なお、本実施形態の立体像表示方法による、立体像ｖＩを構成する画像データＤは、第１実施形態で説明した通りの構成である（式（３）、（４）参照）。
【００９８】
データ選択工程Ｓ１１Ｂ，Ｓ２１Ｂについて詳細に説明する。本実施形態においては、画像表示装置１０のカラー表示素子１を、表示素子１Ｇ，１Ｂ，１Ｒの並び順とする。そして、画素ｐＧを表示する表示素子１Ｇを１個で表示素子群１１と称し、隣り合う２個の表示素子１Ｂ，１Ｒを１組の表示素子群１２と称する。また、画像表示装置１０の１列目の表示素子１Ｒを非選択、非表示とし、その右隣りの表示素子１ＧをＸ＝１とする。また、本実施形態では、第１実施形態と同様に、すべてのｙ座標ｋで共通である。
【００９９】
第１データ選択工程Ｓ１１Ｂでは、ｘ＝１の画素データｄ1kについては、１列目の表示素子群１１すなわちＸ＝１の表示素子である表示素子１Ｇで表示するために、副画素データｄ1kＧを選択する。そして、ｘ＝２の画素データｄ2kについては、２列目の表示素子群１２、すなわちＸ＝２の表示素子１ＢとＸ＝３の表示素子１Ｒとで同時に表示するために、副画素データｄ2kＢ，ｄ2kＲを選択する。また、ｘ＝３の画素データｄ3kについては、３列目の表示素子群１１すなわちＸ＝４の表示素子１Ｇで表示するために、副画素データｄ3kＧを選択する。このように、画素データｄを、ｘ＝１，３，５，…については表示素子１Ｇで表示するように、１つの副画素データｄＧを選択する。一方、ｘ＝２，４，６，…については隣り合う２個の表示素子１Ｂ，１Ｒで表示するように、２つの副画素データｄＢ，ｄＲを選択する。
【０１００】
第２データ選択工程Ｓ２１Ｂでは、ｘ＝１の画素データｄ1kについては、２列目の表示素子群１２すなわちＸ＝２，３の表示素子１Ｂ，１Ｒで同時に表示するために、副画素データｄ1kＢ，ｄ1kＲを選択する。そして、ｘ＝２の画素データｄ2kについては、３列目の表示素子群１１すなわちＸ＝４の表示素子１Ｇで表示するために、副画素データｄ2kＧを選択する。このように、画素データｄを、ｘ＝１，３，５，…については隣り合う２個の表示素子１Ｂ，１Ｒで表示するように、２つの副画素データｄＲ，ｄＢを選択し、ｘ＝２，４，６，…については表示素子１Ｇで表示するように、１つの副画素データｄＧを選択する。なお、第２データ選択工程Ｓ２１Ｂでは、Ｘ＝１の表示素子１Ｇを非選択（第２画像表示工程Ｓ２２Ａで非表示）とする。
【０１０１】
このように、表示素子１Ｇ，１Ｒ，１Ｂを１個と２個の表示素子群１１，１２に２分割して、画像データＤのすべての画素データｄのそれぞれから、対応する副画素データｄＲ，ｄＧ，ｄＢの１個または２個を規則的に選択して表示することにより、画像Ｐ１Ｃ，Ｐ２Ｃを画像表示装置１０で表示することができる。
【０１０２】
（変形例）
本実施形態に係る立体像表示方法は、図２４に示すように、３個の表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂをデルタ配列したカラー表示素子１Ｃを備える画像表示装置１０Ｃを用いることもできる。画像表示装置１０Ｃは、Ｘ方向に表示素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを繰り返し配列し、偶数行目において、表示素子１Ｒ（１Ｇ，１Ｂ）の１．５個分（３ｐpX／４）Ｘ方向にずらして配列されている。したがって、前記実施形態と同様に、ウォブリング素子２Ｂで光をＸ方向に変位させて、画像Ｐ１Ｃ，Ｐ２Ｃを表示することができる。あるいは、光をＹ方向に表示素子１Ｒ（１Ｇ，１Ｂ）の１個分（ｐpY／２）変位させてもよい。なお、前記実施形態と同様に、表示素子１Ｇを表示素子群１１、隣り合う２個の表示素子１Ｂ，１Ｒを表示素子群１２とする場合には、画像表示装置１０Ｃの奇数行目の１列目の表示素子１Ｒは非選択、非表示とする。
【０１０３】
本実施形態に係る立体像表示方法は、３個の表示素子１Ｇ，１Ｂ，１Ｒを有するカラー表示素子１を配列した画像表示装置１０に限らず適用することができる。例えば、図１０に示す４色のカラー表示素子１Ａを配列した画像表示装置１０Ａについては、カラー表示素子１Ａを２つに分割して、隣り合う２個の表示素子１Ｒ，１Ｇと表示素子１Ｂ，１Ｙを、それぞれ表示素子群１１と表示素子群１２とする。この場合も、前記実施形態と同様に、２回の画像表示工程Ｓ１２Ａ，Ｓ２２Ａを行う。そして、データ選択工程Ｓ１１Ｂ，Ｓ２１Ｂにおいては、画素データｄのそれぞれから、２つの副画素データｄＲ，ｄＧまたは副画素データｄＢ，ｄＹを選択する。あるいは、カラー表示素子１Ａを３つに分割して、表示素子１Ｒ、表示素子１Ｇをそれぞれ１個ずつで２組の表示素子群とし、隣り合う２個の表示素子１Ｂ，１Ｙを１組の表示素子群としてもよい。この場合には、第１実施形態のように、ウォブリング素子２でＸ方向にｐpX／３刻みで３段階に光を変位させながら３回の画像表示工程Ｓ１２，Ｓ２２，Ｓ３２を行う。
【０１０４】
また、図１５に示すように、表示素子１Ｒ，１Ｇa，１Ｇb，１Ｂを２×２に配列したカラー表示素子１Ｄを備える画像表示装置１０Ｂについては、カラー表示素子１ＤをＸ方向に２つに分割して、Ｙ方向に隣り合う２個の表示素子１Ｒ，１Ｇbと表示素子１Ｇa，１Ｂを、それぞれ表示素子群１１と表示素子群１２とすることができる。または、カラー表示素子１ＤをＹ方向に２つに分割して、Ｘ方向に隣り合う２個の表示素子１Ｒ，１Ｇaと表示素子１Ｇb，１Ｂを、それぞれ表示素子群１１と表示素子群１２としてもよい。この場合には、Ｙ方向にｐpY／２刻みで２段階に光を変位させながら２回の画像表示工程Ｓ１２Ａ，Ｓ４２Ａを行う。
【０１０５】
以上の通り、第３実施形態およびその変形例に係る立体像表示装置および立体像表示方法によれば、第１、第２実施形態と同様に、既存のカラーディスプレイを１台用いて、色モアレ低減効果が得られ、さらに高精細とすることができる。また、第１、第２実施形態よりも、要素画像群を表示する画像表示装置の応答速度が低速でもよい。
【０１０６】
以上、本発明に係る立体像表示装置および立体像表示方法を実施するための各実施形態について述べてきたが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明に係る立体像表示装置および立体像表示方法は、放送、遠隔操作、エンターテインメント等の幅広い産業に展開することができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ  立体像表示装置
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ  画像表示装置（画像表示手段）
１，１Ａ，１Ｃ，１Ｄ  カラー表示素子（画素）
１Ｒ    表示素子（副画素）
１Ｇ    表示素子（副画素）
１Ｂ    表示素子（副画素）
１Ｙ    表示素子（副画素）
１Ｇa    表示素子（副画素）
１Ｇb    表示素子（副画素）
１１    表示素子群（副画素群）
１２    表示素子群（副画素群）
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ  ウォブリング素子（光路シフト手段）
２１    第１偏光制御素子
２２    第２偏光制御素子
２３    第１複屈折素子
２４，２４Ａ  第２複屈折素子
２５    複屈折素子
２５Ａ  第１複屈折素子
２６    第２複屈折素子
３０    レンズアレイ
３      要素レンズ
４，４Ａ  光源
Ｄ      画像データ（画像情報）
ｄ      画素データ（画素情報）
ｄＲ    副画素データ（副画素情報）
ｄＧ    副画素データ（副画素情報）
ｄＢ    副画素データ（副画素情報）
ｄＹ    副画素データ（副画素情報）
ｖＩ    立体像
Ｓ１１，Ｓ１１Ａ，Ｓ１１Ｂ  第１データ選択工程
Ｓ２１，Ｓ２１Ａ，Ｓ２１Ｂ  第２データ選択工程
Ｓ３１，Ｓ３１Ａ  第３データ選択工程
Ｓ４１，Ｓ４１Ａ  第４データ選択工程
Ｓ１２，Ｓ１２Ａ  第１画像表示工程
Ｓ２２，Ｓ２２Ａ  第２画像表示工程
Ｓ３２，Ｓ３２Ａ  第３画像表示工程
Ｓ４２，Ｓ４２Ａ  第４画像表示工程
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１６Ｄ】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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【図１８Ｄ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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