(57)【要約】【課題】左右方向の各位置における視差画像の密度を平均化する。【解決手段】Ｎ箇所の視点位置から互いに相違する画像を視認可能に構成されると共に、隣り合う視点位置で視認させる両画像において同一位置に位置する表示画素に対応してそれぞれ形成された２つの回折格子からなる回折格子組における両回折格子のそれぞれのペリスト回転角の角度差を角度差Ｐとしたときに、向かって左側からＭ箇所目（ＭはＮを３で除して端数を切り上げた自然数）から、向かって右側からＭ箇所目までの各視点位置で視認させる（Ｎ−２Ｍ＋２）種類の画像において同一位置に位置する表示画素に対応して形成された各回折格子からなる（Ｎ−２Ｍ＋２−１）組の回折格子組の内の少なくとも１組の回折格子組の角度差Ｐが、すべての回折格子組の角度差Ｐの平均値よりも小さくなるように回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂが構成されている。【選択図】図１６
2012208224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を回折する光回折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Ｎ箇所（Ｎは、４以上の自然数）の各視点位置から互いに相違する画像を視認可能にＮ種類の当該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源からの光を予め規定された方向にそれぞれ回折するように構成されると共に、当該表示器に向かって左側からＭ箇所目（Ｍは、Ｎを３で除した値の端数を切り上げた自然数）の前記視点位置を第１の視点位置とし、当該表示器に向かって右側からＭ箇所目の前記視点位置を第２の視点位置とし、前記左右方向で隣り合う前記視点位置で視認させる２種類の前記画像において同一位置に位置する２つの前記表示画素に対応してそれぞれ形成された２つの前記回折格子からなる回折格子組における当該２つの回折格子のそれぞれのペリスト回転角の角度差を角度差Ｐとし、かつ、（Ｎ−１）組の前記回折格子組のそれぞれの前記角度差Ｐの平均値を第１の平均値としたときに、前記左右方向における前記第１の視点位置から前記第２の視点位置までの（Ｎ−２Ｍ＋２）箇所の当該視点位置で視認させる（Ｎ−２Ｍ＋２）種類の前記画像において前記同一位置に位置する前記表示画素に対応してそれぞれ形成された（Ｎ−２Ｍ＋２）個の前記各回折格子からなる（Ｎ−２Ｍ＋２−１）組の前記回折格子組の内の少なくとも１組の当該回折格子組の前記角度差Ｐが前記第１の平均値よりも小さくなるように構成されている表示器。
【請求項２】
光源からの光を回折する光回折部を備えると共に、波長が相違する複数種類の色光によって１つの画像における１つの表示画素を表示可能に構成された表示器であって、
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Ｎ箇所（Ｎは、４以上の自然数）の各視点位置から互いに相違する前記画像を視認可能にＮ種類の当該画像を表示可能に構成され、
前記光回折部は、前記１つの表示画素を表示するための前記各色光に対応して回折格子が形成されて当該各回折格子毎に当該色光を予め規定された方向にそれぞれ回折するように構成されると共に、当該表示器に向かって左側からＭ箇所目（Ｍは、Ｎを３で除した値の端数を切り上げた自然数）の前記視点位置を第１の視点位置とし、当該表示器に向かって右側からＭ箇所目の前記視点位置を第２の視点位置とし、前記左右方向で隣り合う前記視点位置で視認させる２種類の前記画像において同一位置に位置する２つの前記表示画素の内の同一色の前記色光に対応してそれぞれ形成された２つの前記回折格子からなる回折格子組における当該２つの回折格子のそれぞれのペリスト回転角の角度差を角度差Ｐとし、かつ、（Ｎ−１）組の前記回折格子組のそれぞれの前記角度差Ｐの平均値を第１の平均値としたときに、前記左右方向における前記第１の視点位置から前記第２の視点位置までの（Ｎ−２Ｍ＋２）箇所の当該視点位置で視認させる（Ｎ−２Ｍ＋２）種類の前記画像において前記同一位置に位置する前記表示画素の内の前記同一色の色光に対応してそれぞれ形成された（Ｎ−２Ｍ＋２）個の前記各回折格子からなる（Ｎ−２Ｍ＋２−１）組の前記回折格子組の内の少なくとも１組の当該回折格子組の前記角度差Ｐが前記第１の平均値よりも小さくなるように構成されている表示器。
【請求項３】
前記光回折部は、前記（Ｎ−２Ｍ＋２−１）組の前記回折格子組のそれぞれの前記角度差Ｐの平均値を第２の平均値としたときに、当該第２の平均値が前記第１の平均値よりも小さくなるように構成されている請求項１または２記載の表示器。
【請求項４】
請求項１から３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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源からの光を予め規定された方向に回折する光回折部を備えて、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】
例えば、特開２００３−１４００８３号公報には、水平方向（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表示させることで、画像を立体的に表示させる立体表示装置が開示されている。この立体表示装置は、複数の二次元画像表示装置（以下、立体表示装置と区別するために「画像表示部」ともいう）が配設された二次元画像表示装置アレイ（以下、「表示部アレイ」ともいう）と、各画像表示部に対応させて複数のレンズが配設されたレンズアレイと、各画像表示部毎の画像の表示角度範囲をそれぞれ規定するための複数の開口が設けられた開口アレイと、開口アレイの各開口を通過した光を水平方向に振り分ける共有レンズと、共有レンズを通過した光を垂直方向（上下方向）に拡散する垂直方向拡散板とを備えて構成されている。
【０００３】
この立体表示装置では、図４４に示すように、表示部アレイの各画像表示部から出射された各光Ｌｘ（各視点位置において画像を視認させるための光）が、レンズアレイのレンズおよび開口アレイの開口をこの順で通過した後に、共有レンズにそれぞれ入射する。なお、同図では、レンズアレイ、開口アレイおよび垂直方向拡散板の図示を省略している。この際に、上記の各光Ｌｘは、表示部アレイにおける各画像表示部の位置に応じて、共有レンズの各部にそれぞれ入射することとなる。これにより、各画像表示部から出射された各光Ｌｘが、共有レンズに対する入射位置に応じて水平方向の各視点位置に向けて振り分けられる。また、水平方向に振り分けられた各光Ｌｘは、垂直方向拡散板によって垂直方向に拡散される。この結果、水平方向で互いに相違する各視点位置における垂直方向の所定の範囲内において、各画像表示部に表示された互いに相違する画像が視認される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１４００８３号公報（第５−８頁、第１−１５図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、従来の立体表示装置には、以下の問題点がある。すなわち、従来の立体表示装置では、各画像表示部から出射されてレンズアレイおよび開口アレイをこの順で通過した各光Ｌｘを共有レンズによって水平方向に振り分けることで、水平方向の各視点位置毎に互いに相違する画像を視認させる構成が採用されている。この場合、従来の立体表示装置における表示部アレイは、上記公開公報の図３，５等に図示されているように、各画像表示部が水平方向において等間隔で配置されている。したがって、図４４に示すように、各画像表示部から出射された各光Ｌｘは、共有レンズにおける表示部アレイ側の界面（立体表示装置の背面側の界面：同図における上側の面）に対して等間隔で入射することとなる。また、従来の立体表示装置では、共有レンズとして球面レンズ（上記公開公報の開示の例では、凸レンズ）が採用されている。したがって、従来の立体表示装置では、共有レンズにおける背面側の界面の各部に入射した各光Ｌｘが、共有レンズにおける垂直方向拡散板側の界面（立体表示装置の前面側の界面：同図における下側の面）から出射された後に、共有レンズの光学的設計に応じた一点（焦点）を通過することとなる。
【０００６】
このため、従来の立体表示装置では、水平方向における両端部寄り（立体表示装置に向かって左側や右側：同図における左側や右側）に位置する者に視認させるための画像の光Ｌｘの出射角度間隔（同図に示す角度θｏ１，θｏ２・・）よりも、水平方向における中央部寄り（立体表示装置の正面部位）に位置する者に視認させるための画像の光Ｌｘの出射角度間隔（同図に示す角度θｃ１，θｃ２・・）の方が大きくなる。したがって、従来の立体表示装置では、水平方向における両端部寄りにおいて視認される各視差画像の密度よりも、水平方向における中央部寄りにおいて視認される各視差画像の密度の方が低くなるため、水平方向における中央部寄りにおいて、同じ画像（同じ光Ｌｘ）が視認される角度範囲が広くなっている。この結果、従来の立体表示装置には、両眼視差による立体像を視認させる際に、片側の眼において１つの視差画像が視認されずに立体像として視認されない事態を招いたり、運動視差による立体像を視認させる際に、水平方向の中央部寄りにおいて各視差画像の切り替わりが粗くなったりしている。
【０００７】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、左右方向の各位置における視差画像の密度を平均化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】
【０００８】
上記目的を達成すべく、本発明に係る表示器は、光源からの光を回折する光回折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Ｎ箇所（Ｎは、４以上の自然数）の各視点位置から互いに相違する画像を視認可能にＮ種類の当該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源からの光を予め規定された方向にそれぞれ回折するように構成されると共に、当該表示器に向かって左側からＭ箇所目（Ｍは、Ｎを３で除した値の端数を切り上げた自然数）の前記視点位置を第１の視点位置とし、当該表示器に向かって右側からＭ箇所目の前記視点位置を第２の視点位置とし、前記左右方向で隣り合う前記視点位置で視認させる２種類の前記画像において同一位置に位置する２つの前記表示画素に対応してそれぞれ形成された２つの前記回折格子からなる回折格子組における当該２つの回折格子のそれぞれのペリスト回転角の角度差を角度差Ｐとし、かつ、（Ｎ−１）組の前記回折格子組のそれぞれの前記角度差Ｐの平均値を第１の平均値としたときに、前記左右方向における前記第１の視点位置から前記第２の視点位置までの（Ｎ−２Ｍ＋２）箇所の当該視点位置で視認させる（Ｎ−２Ｍ＋２）種類の前記画像において前記同一位置に位置する前記表示画素に対応してそれぞれ形成された（Ｎ−２Ｍ＋２）個の前記各回折格子からなる（Ｎ−２Ｍ＋２−１）組の前記回折格子組の内の少なくとも１組の当該回折格子組の前記角度差Ｐが前記第１の平均値よりも小さくなるように構成されている。
【０００９】
また、本発明に係る表示器は、光源からの光を回折する光回折部を備えると共に、波長が相違する複数種類の色光によって１つの画像における１つの表示画素を表示可能に構成された表示器であって、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Ｎ箇所（Ｎは、４以上の自然数）の各視点位置から互いに相違する前記画像を視認可能にＮ種類の当該画像を表示可能に構成され、前記光回折部は、前記１つの表示画素を表示するための前記各色光に対応して回折格子が形成されて当該各回折格子毎に当該色光を予め規定された方向にそれぞれ回折するように構成されると共に、当該表示器に向かって左側からＭ箇所目（Ｍは、Ｎを３で除した値の端数を切り上げた自然数）の前記視点位置を第１の視点位置とし、当該表示器に向かって右側からＭ箇所目の前記視点位置を第２の視点位置とし、前記左右方向で隣り合う前記視点位置で視認させる２種類の前記画像において同一位置に位置する２つの前記表示画素の内の同一色の前記色光に対応してそれぞれ形成された２つの前記回折格子からなる回折格子組における当該２つの回折格子のそれぞれのペリスト回転角の角度差を角度差Ｐとし、かつ、（Ｎ−１）組の前記回折格子組のそれぞれの前記角度差Ｐの平均値を第１の平均値としたときに、前記左右方向における前記第１の視点位置から前記第２の視点位置までの（Ｎ−２Ｍ＋２）箇所の当該視点位置で視認させる（Ｎ−２Ｍ＋２）種類の前記画像において前記同一位置に位置する前記表示画素の内の前記同一色の色光に対応してそれぞれ形成された（Ｎ−２Ｍ＋２）個の前記各回折格子からなる（Ｎ−２Ｍ＋２−１）組の前記回折格子組の内の少なくとも１組の当該回折格子組の前記角度差Ｐが前記第１の平均値よりも小さくなるように構成されている。
【００１０】
なお、上記の「光源からの光を回折する」とは、光源（発光体）から出射された光を光回折部に対して直接入射させる構成において光源からの光を光回折部において回折するだけでなく、光源（発光体）と光回折部との間に他の光学部品（プリズムやミラーのような光路変更部、光変調素子および偏光パネルなど）を配設して、光源（発光体）から出射された光を、これらの光学部品を通過（透過）、或いは、これらの光学部品において反射させた後に光回折部に入射させる構成においては、光学部品を通過（透過）した光、または、光学部品において反射された光を光回折部において回折する場合がこれに相当する。
【００１１】
また、本発明に係る表示器は、前記光回折部は、前記（Ｎ−２Ｍ＋２−１）組の前記回折格子組のそれぞれの前記角度差Ｐの平均値を第２の平均値としたときに、当該第２の平均値が前記第１の平均値よりも小さくなるように構成されている。
【００１２】
また、本発明に係る表示装置は、上記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。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る表示器では、左右方向で相違するＮ箇所（４以上の自然数）の各視点位置から互いに相違する画像を視認可能にＮ種類の画像を表示可能に構成され、かつ、光回折部が、表示器に向かって左側からＭ箇所目（Ｎを３で除した値の端数を切り上げた自然数）の視点位置を第１の視点位置とし、表示器に向かって右側からＭ箇所目の視点位置を第２の視点位置とし、左右方向で隣り合う視点位置で視認させる２種類の画像において同一位置に位置する２つの表示画素（同一位置に位置する２つの表示画素の内の同一色の色光）に対応してそれぞれ形成された２つの回折格子からなる回折格子組における２つの回折格子のそれぞれのペリスト回転角の角度差を角度差Ｐとし、かつ、（Ｎ−１）組の回折格子組のそれぞれの角度差Ｐの平均値を第１の平均値としたときに、左右方向における第１の視点位置から第２の視点位置までの（Ｎ−２Ｍ＋２）箇所の視点位置で視認させる（Ｎ−２Ｍ＋２）種類の画像において同一位置に位置する表示画素（同一位置に位置する２つの表示画素の内の同一色の色光）に対応してそれぞれ形成された（Ｎ−２Ｍ＋２）個の各回折格子からなる（Ｎ−２Ｍ＋２−１）組の回折格子組の内の少なくとも１組の回折格子組の角度差Ｐが第１の平均値よりも小さくなるように構成されている。
【００１４】
また、本発明に係る表示装置では、上記の表示器と、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構成されている。
【００１５】
したがって、本発明に係る表示器および表示装置によれば、左右方向における中央部寄り（表示器の正面部位）に位置する者に視認させるための各画像の少なくとも一部について、その画像の光の光回折部からの出射角度間隔を十分に小さくすることができる結果、左右方向の各位置における各視差画像の密度が平均化した状態に近付けることができる。これにより、両眼視差による立体像を視認させる際に、左右方向のいずれの位置においても、両眼によって互いに相違する視差画像を視認させることができ、運動視差による立体像を視認させる際にも、左右方向の中央部寄りにおいて各視差画像の切り替わりが粗くなる事態を回避することができる結果、運動視差による立体像を違和感なく視認させることができる。
【００１６】
また、本発明に係る表示器および表示装置によれば、（Ｎ−２Ｍ＋２−１）組の回折格子組のそれぞれの角度差Ｐの平均値を第２の平均値としたときに、第２の平均値が第１の平均値よりも小さくなるように光回折部を構成したことにより、左右方向のいずれの位置においても各視差画像の密度が平均化した状態に一層近付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】表示装置１，１Ｃ（表示器２，２Ｃ）の構成を示す構成図である。
【図２】表示装置１（１Ｃ）の表示器２（２Ｃ）および光源３（３Ｃ）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】表示装置１，１Ｃの表示器２（２Ｃ）における光路変更パネル１２（１２ｃ）、回折格子パネル１３（１３ｃ）および拡散板１４や、光源３（３Ｃ）の配置の関係について説明するための断面図である。
【図４】表示装置１Ａ，１Ｂ，１ＡＣ，１ＢＣ（表示器２Ａ，２Ｂ，２ＡＣ，２ＢＣ）の構成を示す構成図である。
【図５】表示装置１Ａ，１Ｂ（１ＡＣ，１ＢＣ）の表示器２Ａ，２Ｂ（２ＡＣ，２ＢＣ）および光源３（３Ｃ）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６】表示装置１Ａ，１ＡＣの表示器２Ａ（２ＡＣ）における回折格子パネル１３Ａ（１３Ａｃ）および拡散板１４や、光源３（３Ｃ）の配置の関係について説明するための断面図である。
【図７】表示装置１Ｂ，１ＢＣの表示器２Ｂ（２ＢＣ）における回折格子パネル１３Ｂ（１３Ｂｃ）および拡散板１４や、光源３（３Ｃ）の配置の関係について説明するための断面図である。
【図８】光源３の正面図である。
【図９】光路変更パネル１２の正面図である。
【図１０】回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂの正面図である。
【図１１】回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂを斜め上方から見た斜視図である。
【図１２】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１３】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１４】回折格子パネル１３Ｂ（１３Ｂｃ）の断面図である。
【図１５】拡散板１４を側方から見た断面図である。
【図１６】表示器２，２Ａ，２Ｂ（２Ｃ，２ＡＣ，２ＢＣ）における各回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂ（１３ｃ，１３Ａｃ，１３Ｂｃ）と、各回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂ（１３ｃ，１３Ａｃ，１３Ｂｃ）から出射された光Ｌ３との関係について説明するための説明図である。
【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、法線Ｌ１４、光Ｌ２，Ｌ３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、法線Ｌ１４、光Ｌ２，Ｌ３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１３，１３Ａ，１３Ｂ（１３ｃ，１３Ａｃ，１３Ｂｃ）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、法線Ｌ１３、光Ｌ２，Ｌ３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、法線Ｌ１３、光Ｌ２，Ｌ３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】光源３Ｃの正面図である。
【図３１】光路変更パネル１２ｃの正面図である。
【図３２】光路変更パネル１２ｃの構成について説明するための説明図である。
【図３３】回折格子パネル１３ｃ，１３Ａｃ，１３Ｂｃの正面図である。
【図３４】回折格子パネル１３Ｂｃの構成について説明するための説明図である。
【図３５】表示器２Ｃの一例について説明するための説明図である。
【図３６】表示器２ＡＣの一例について説明するための説明図である。
【図３７】表示器２ＢＣの一例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】左右方向で隣り合う視点位置において視認させる画像の表示画素に対応してそれぞれ形成された２つの回折格子のそれぞれのペリスト回転角の角度差がいずれの回折格子組においても同じ角度差となるように形成した回折格子パネルと、その回折格子パネルから出射された光Ｌｚとの関係について説明するための説明図である。
【図４４】従来の立体表示装置における表示部アレイ（各画像表示部）および共有レンズと、表示部アレイから出射された光Ｌｘおよび共有レンズによって偏向された光Ｌｘ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】
【００１８】
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。
【００１９】
図１〜３に示す表示装置１、図４〜６に示す表示装置１Ａ、および図４，５，７に示す表示装置１Ｂは、いずれも、視差による立体視画像を表示可能に構成された３Ｄ表示装置であって（「表示器の左右方向で相違するＮ箇所（４以上の自然数）の各視点位置から互いに相違する画像を視認可能にＮ種類の画像を表示可能に構成され」との構成の一例）、表示装置１が、表示器２、光源３および制御部４を備えて構成され、表示装置１Ａが、表示器２Ａ、光源３および制御部４を備えて構成され、表示装置１Ｂが、表示器２Ｂ、光源３および制御部４を備えて構成されている。
【００２０】
なお、実際の表示装置１，１Ａ，１Ｂ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（Ｎ＝８１箇所の視点位置）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Ｎ＝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に構成されているが、「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（「各画像において同一位置に位置する表示画素」の一例）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。
【００２１】
この場合、光源３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。また、光源３において、上記単色画像群のうちの１つの表示画素群（各画像において互いに対応する（同一位置に位置する）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８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この表示装置１，１Ａ，１Ｂにおける光源３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３は、制御部４からの制御信号Ｓに従い、図３，６，７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。
【００２２】
一方、図１〜３に示すように、表示器２は、その背面側（図１，３における左側、図２における上側）から前面側（画像を視認する者が存在する側：図１，３における右側、図２における下側）に向かって、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。この場合、図３に示すように、この表示器２を備えて構成された表示装置１では、光源３における各光出射部１０からの光Ｌ１の出射方向が、表示器２における光路変更パネル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となるように構成されている。また、この表示装置１では、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が上記の光源３におけるパネル面Ｆ１に対して平行になるようにこれらが配置されている。
【００２３】
また、図４〜６に示すように、表示器２Ａは、その背面側（図４，６における左側、図５における上側）から前面側（図４，６における右側、図５における下側）に向かって、回折格子パネル１３Ａおよび拡散板１４がこの順で配置されて構成されている。この場合、図６に示すように、この表示器２Ａを備えて構成された表示装置１Ａでは、光源３における各光出射部１０からの光Ｌ１の出射方向が、拡散板１４のパネル面Ｆ４の法線と平行な向きとなるように構成されている。また、この表示装置１Ａでは、拡散板１４のパネル面Ｆ４が上記の光源３におけるパネル面Ｆ１に対して平行となり、かつ、回折格子パネル１３Ａの各回折格子面Ｆ３が光源３におけるパネル面Ｆ１および拡散板１４のパネル面Ｆ４に対して非平行となるようにこれらが配置されている。
【００２４】
さらに、図４，５，７に示すように、表示器２Ｂは、その背面側（図４，７における左側、図５における上側）から前面側（図４，７における右側、図５における下側）に向かって、回折格子パネル１３Ｂおよび拡散板１４がこの順で配置されて構成されている。この場合、図７に示すように、この表示器２Ｂを備えて構成された表示装置１Ｂでは、光源３における各光出射部１０からの光Ｌ１の出射方向が、回折格子パネル１３Ｂ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となるように構成されている。また、この表示装置１Ｂでは、回折格子パネル１３Ｂの各回折格子面Ｆ３、および拡散板１４のパネル面Ｆ４が上記の光源３におけるパネル面Ｆ１に対して平行になるようにこれらが配置されている。
【００２５】
光路変更パネル１２は、光源３からの光Ｌ１の進行方向を変更する「光路変更部」であって、表示する立体視画像の各表示画素に対応してプリズム（光路変更素子）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３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９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装置１における表示器２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が設けられて光路変更パネル１２が構成されている。なお、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。
【００２６】
また、本例の光路変更パネル１２では、一例として、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」をプリズムで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。
【００２７】
また、図３に示すように、表示器２では、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３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、本例の表示器２（表示装置１）では、光路変更パネル１２の前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しているが、光路変更パネル１２の背面側（光源３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）。
【００２８】
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３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３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）に変更することで、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。この場合、この表示器２では、「光路変更素子」をプリズム２０（２００）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、その製造コストが十分に低減されている。
【００２９】
回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂは、「光回折部」の一例であって、図３，６，７に示すように、回折格子パネル１３が、光路変更パネル１２から出射された光Ｌ２を回折して光Ｌ３を出射可能に構成され、回折格子パネル１３Ａ，１３Ｂが、光源３から出射された光Ｌ１を回折して光Ｌ３を出射可能に構成されている。この回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂでは、図１０に示すように、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、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）。
【００３０】
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２，２Ａ，２Ｂにおけるこの回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂでは、上記の光源３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１０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１３，１３Ａ，１３Ｂは、図１１に示すように、各回折格子３０毎に、上記の光Ｌ２、または、光Ｌ１を予め規定された８１方向にそれぞれ回折して出射するように構成されている。なお、図１１では、光Ｌ２、または、光Ｌ１の回折光（光Ｌ３）の出射方向をそれぞれ矢印で図示している。
【００３１】
また、図３，６に示すように、回折格子パネル１３，１３Ａは、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位相型の回折格子３０として機能して、光路変更パネル１２からの光Ｌ２、または光源３からの光Ｌ１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、「回折格子」としては、上記の回折格子パネル１３，１３Ａのような「位相型の回折格子」だけでなく、「振幅型の回折格子」や、後述する回折格子パネル１３Ｂのような「ブレーズ型の回折格子」が存在する。
【００３２】
また、回折格子３０を有する回折格子パネル１３，１３Ａにおいては、回折格子３０の回折格子面Ｆ３に対して光を斜めに入射させることにより、回折格子３０によって回折される光Ｌ３のうちの＋１次回折光および−１次回折光のいずれか一方の出射量（光量）が他方の出射量よりも多くなる（いずれか一方の出射量よりも他方の出射量が少なくなる）。
【００３３】
したがって、図３に示すように、回折格子パネル１３を有する表示器２では、光源３からの光Ｌ１の進行方向を光路変更パネル１２の各プリズム２０によって縦方向に変更することで、回折格子パネル１３における回折格子３０の回折格子面Ｆ３に対して光路変更パネル１２からの光Ｌ２が斜めに入射するように構成されている。なお、この表示器２の回折格子パネル１３では、一例として、各回折格子３０の回折格子面Ｆ３が同一平面上に位置する（すなわち、各回折格子面Ｆ３が面一となっている）と共に、各回折格子面Ｆ３が、上記のパネル面Ｆ１，Ｆ２，Ｆ４に対して平行となるように構成されている。
【００３４】
この場合、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３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の出射位置よりも下側に位置ずれする。このため、この表示器２では、光源３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。
【００３５】
一方、図６に示すように、光源３からの光Ｌ１を回折格子３０（回折格子面Ｆ３）に対して直接入射させるように構成された表示器２Ａの回折格子パネル１３Ａでは、各回折格子３０の回折格子面Ｆ３に対して光Ｌ１を斜めに入射させるために、一例として、各回折格子３０毎（各回折格子３０の形成領域毎）に上記のパネル面Ｆ１，Ｆ４に対する傾きの向きや大きさが規定されて各回折格子面Ｆ３がパネル面Ｆ１，Ｆ４に対して傾くように形成されている。
【００３６】
なお、上記の回折格子パネル１３，１３Ａでは、そ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１３，１３Ａの前面側（拡散板１４との対向面：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、本明細書では、回折格子パネル１３，１３Ａ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３，６における上下方向）の各中心線を含む面（図３，６における各中心３１ｏを含む面）を回折格子面Ｆ３とする。また、図１２に示す回折格子パネル１３ａや、図１３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。
【００３７】
また、図７に示すように、回折格子パネル１３Ｂは、一例として、拡散板１４と対向する面（すなわち、回折格子パネル１３Ｂの前面：同図における右側の面）に規定された各回折格子３０の形成領域毎に、断面鋸歯状の凹凸パターン（格子パターン）が形成され、この凹凸パターンがブレーズ型の回折格子３０として機能して、光源３からの光Ｌ１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。また、この回折格子パネル１３Ｂでは、互いに平行な複数のＶ字状の凹部３２ｂ（格子溝）が形成されることによって、その頂部３１ｐが平面視直線状で互いに平行となるように山形の複数の凸部３１ｂが所定の形成ピッチで形成されて、上記の凹凸パターン（格子パターン）が形成されている。
【００３８】
この場合、ブレーズ型の回折格子３０を有する回折格子パネル１３Ｂにおいて、各凸部３１ｂの形成ピッチや高さが所定の条件を満たすように回折格子３０を形成することで、回折格子面Ｆ３に対して回折対象の光を斜めに入射させなくても、回折格子３０によって回折される光Ｌ３のうちの＋１次回折光および−１次回折光のいずれか一方の出射量（光量）が他方の出射量よりも多くなる（いずれか一方の出射量よりも他方の出射量が少なくなる）。具体的には、回折する光Ｌ２の波長を「λ」とし、各回折格子３０を構成する光学材料の「回折対象の光Ｌ２」の屈折率を「ｎ１」とし、各凸部３１ｂの形成ピッチを「ｄ（図１４参照）」としたときに、各凸部３１ｂの高さ「Ｈ（図１４参照）」が「Ｈ＝λ／｛ｎ１−√［１−（λ／ｄ）２］｝」との条件式を満たすように各回折格子３０を形成することにより、＋１次回折光および−１次回折光のいずれか一方の出射量（光量）が最大となる。
【００３９】
なお、本例の回折格子パネル１３Ｂでは、その前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１３Ｂの背面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、本明細書では、回折格子パネル１３Ｂにおける回折格子３０を構成する各凸部３１ｂの頂部３１ｐを含む面を回折格子面Ｆ３とする。さらに、以下の説明において、上記の頂部３１ｐ、またはこの頂部３１ｐ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。
【００４０】
この場合、回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂを備えて構成された表示器２，２Ａ，２Ｂでは、格子ラインの水平方向に対する傾き（ぺリスト回転角）を各回折格子３０毎に異ならせることによって回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂによる回折光の出射方向を各回折格子３０毎に異ならせ、これにより、表示器２，２Ａ，２Ｂの左右方向で相違するＮ＝８１個所の各視点位置に向けて互いに相違する画像を視認させるための光（本例では、拡散板１４を透過した光Ｌ４）を出射する構成が採用されている。具体的には、この回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂでは、各回折格子３０毎の格子のペリスト回転角（光Ｌ２または光Ｌ１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）が、回折光を出射すべき向きに応じて互いに相違するように形成されている。
【００４１】
また、上記の回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂは、表示器２，２Ａ，２Ｂに向かって左側から２７箇所目（「Ｍ＝８１／３＝２７」の例）の視点位置を「第１の視点位置」とし、表示器２，２Ａ，２Ｂに向かって右側から２７箇所目の視点位置を「第２の視点位置」とし、左右方向で隣り合う視点位置で視認させる２種類の画像において同一位置に位置する２つの表示画素に対応してそれぞれ形成された２つの回折格子３０からなる「回折格子組」における２つの回折格子３０のそれぞれのペリスト回転角の角度差を「角度差Ｐ」とし、かつ、８０組（「Ｎ−１＝８１−１＝８０」の例）の「回折格子組」のそれぞれの「角度差Ｐ」の平均値を「第１の平均値」としたときに、左右方向における「第１の視点位置」から「第２の視点位置」までの２９箇所（「Ｎ−２Ｍ＋２＝８１−２・２７＋２＝２９の例）の視点位置で視認させる２９種類の画像において上記の同一位置に位置する表示画素に対応してそれぞれ形成された２９個の各回折格子３０からなる２８組（「Ｎ−２Ｍ＋２−１＝８１−２・２７＋２−１＝２８」の例）の「回折格子組」の内の少なくとも１組の「回折格子組」の「角度差Ｐ」が「第１の平均値」よりも小さくなるとの条件（以下、「第１の条件」ともいう）を満たすように構成されている。
【００４２】
さらに、回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂは、上記の２８組（「（Ｎ−２Ｍ＋２−１）組」の一例）の「回折格子組」のそれぞれの「角度差Ｐ」の平均値を「第２の平均値」としたときに、「第２の平均値」が「第１の平均値」よりも小さくなるとの条件（以下、「第２の条件」ともいう）を満たすように構成されている。また、回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂは、上記の２８組（「（Ｎ−２Ｍ＋２−１）組」の一例）の「回折格子組」のそれぞれの「角度差Ｐ」のすべてが「第１の平均値」よりも小さくなるとの条件（以下、「第３の条件」ともいう）を満たすように構成されている。さらに、回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂは、上記の８０組（「（Ｎ−１）組」の一例）の「回折格子組」の内の「角度差Ｐ」が最も小さい少なくとも１組の「回折格子組」が、上記の２８組（「（Ｎ−２Ｍ＋２−１）組」の一例）の「回折格子組」内に存在するとの条件（以下、「第４の条件」ともいう）を満たすように構成されている。また、回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂは、１の「回折格子組」または連続して隣り合う複数の「回折格子組」が左右方向における中央部ほど「角度差Ｐ」が段階的に小さくなるとの条件（以下、「第５の条件」ともいう）を満たすように構成されている。
【００４３】
拡散板１４は、「光透過パネル」の一例であり、回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂによって回折された光Ｌ３を表示器２，２Ａ，２Ｂの上下方向に拡散させる「光拡散部」であって、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１５に示すように、一例として、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。また、この表示器２，２Ａ，２Ｂでは、一例として、回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂ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上記の凸レンズが形成されて拡散板１４が構成されている。これにより、この表示器２，２Ａ，２Ｂでは、回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂによって回折された光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。
【００４４】
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１３，１３Ａ，１３Ｂ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、「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（光反射パネルと対向する面の側）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）。この場合、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Ｆ４とする。
【００４５】
一方、制御部４は、表示器２，２Ａ，２Ｂ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３に制御信号Ｓを出力することにより、光源３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１，１Ａ，１Ｂ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４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２，２Ａ，２Ｂ、光源３および制御部４以外の構成要素に関する説明および図示を省略する。
【００４６】
この表示装置１，１Ａ，１Ｂ（表示器２，２Ａ，２Ｂ）による立体視画像の表示に際しては、制御部４が光源３に制御信号Ｓを出力することにより、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各光出射部１０を点灯させる。この際に、図３に示すように、表示装置１（表示器２）では、光源３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。この結果、屈折させられた光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、図６に示すように、表示装置１Ａ（表示器２Ａ）では、前述したように、回折格子パネル１３Ａの各回折格子３０が拡散板１４のパネル面Ｆ４や光源３のパネル面Ｆ１に対して傾斜するように構成されているため、光源３の各光出射部１０から拡散板１４におけるパネル面Ｆ４の法線と平行な向きに出射された各光Ｌ１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。さらに、図７に示すように、表示装置１Ｂ（表示器２Ｂ）では、光源３の各光出射部１０から回折格子パネル１３Ｂ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、回折格子面Ｆ３に対して垂直に入射する。
【００４７】
また、回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂ（回折格子面Ｆ３）に入射した光Ｌ２または光Ｌ１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１，１Ａ，１Ｂ（表示器２，２Ａ，２Ｂ）では、前述したように、回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂ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（ぺリスト回転角）が規定されて形成されている。これにより、図１１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１３，１３Ａ，１３Ｂからそれぞれ出射される。
【００４８】
この際に、表示器２，２Ａでは、前述したように、光Ｌ２、または、光Ｌ１が、回折格子パネル１３，１３Ａにおける各回折格子３０の回折格子面Ｆ３に対して斜めに入射する。また、表示器２Ｂでは、ブレーズ型の各回折格子３０に対して光源３からの光Ｌ１が入射する。したがって、この表示器２，２Ａ，２Ｂでは、上記の光Ｌ２、または、光Ｌ１が各回折格子３０において回折されたときに、＋１次回折光の強度が十分に強くなると共に、回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂから拡散板１４の側に−１次回折光が出射されない、或いは、−１次回折光の拡散板１４側への出射量が極く少量となり、＋１次回折光および０次回折光だけが拡散板１４の側に出射される。このため、この表示器２，２Ａ，２Ｂでは、光源３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次回折光に対応する表示画素が十分に明るく視認されることとなる。
【００４９】
一方、回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂから出射された光Ｌ３（＋１次回折光および０次回折光）は、図３，６，７，１５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、図２，５に示すように、表示器２，２Ａ，２Ｂ（表示装置１，１Ａ，１Ｂ）の前方に向かって光Ｌ４として出射される。これにより、左右８１方向の各視差領域毎に縦方向（上下方向）における視域が拡がり、表示装置１，１Ａ，１Ｂ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。
【００５０】
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１，１Ａ，１Ｂ（表示器２，２Ａ，２Ｂ）に表示されている画像を視認しながら、図２，５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１，１Ａ，１Ｂ（表示器２，２Ａ，２Ｂ）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。
【００５１】
この場合、左右方向で隣り合う視点位置で視認させる２種類の画像において同一位置に位置する２つの表示画素に対応してそれぞれ形成された２つの回折格子からなる回折格子組における２つの回折格子のそれぞれのペリスト回転角の角度差が、いずれの回折格子組においても同じ角度差となるように形成した回折格子パネルを備えた表示器（表示装置）では、各画像表示部から出射された光を共有レンズによって水平方向に振り分ける構成が採用された従来の立体表示装置（図４４参照）と同様にして、図４３に示すように、左右方向における両端部寄り（表示器に向かって左側や右側：同図における左側や右側）に位置する者に視認させるための画像の光Ｌｚの回折格子パネルからの出射角度間隔（同図に示す角度θｏ１，θｏ２・・）よりも、左右方向における中央部寄り（表示器の正面部位）に位置する者に視認させるための画像の光Ｌｚの回折格子パネルからの出射角度間隔（同図に示す角度θｃ１，θｃ２・・）の方が大きくなる。
【００５２】
したがって、各回折格子組のペリスト回転角の角度差が、いずれの回折格子組においても同じ角度差となるように形成した回折格子パネルを備えた表示器（表示装置）では、左右方向における両端部寄りにおいて視認される各視差画像の密度よりも、左右方向における中央部寄りにおいて視認される各視差画像の密度の方が低くなる。このため、左右方向における中央部寄りにおいて、同じ画像（同じ光Ｌｚ）が視認される角度範囲が広くなる結果、両眼視差による立体像を視認させる際に、片側の眼において１つの視差画像が視認されずに立体像として視認されない事態を招いたり、運動視差による立体像を視認させる際に、左右方向の中央部寄りにおいて各視差画像の切り替わりが粗くなったりする。
【００５３】
これに対して、図１６に示すように、表示装置１，１Ａ，１Ｂ（表示器２，２Ａ，２Ｂ）では、左右方向における両端部寄り（表示器２，２Ａ，２Ｂに向かって左側や右側：同図における左側や右側）に位置する者に視認させるための画像の光Ｌ３（本例では、拡散板１４によって上下方向に拡散された光Ｌ４）の回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂからの出射角度間隔（同図に示す角度θ）と、左右方向における中央部寄り（表示器２，２Ａ，２Ｂ）に位置する者に視認させるための画像の光Ｌ３（Ｌ４）の回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂからの出射角度間隔（同図に示す角度θ）とが互いに等しい角度、または、ほぼ等しい角度となっている。
【００５４】
したがって、表示装置１，１Ａ，１Ｂ（表示器２，２Ａ，２Ｂ）では、左右方向における両端部寄りにおいて視認される各視差画像の密度と、左右方向における中央部寄りにおいて視認される各視差画像の密度とが互いに等しい密度、または、ほぼ等しい密度となる。このため、同じ画像が視認される角度範囲が左右方向のいずれの位置においても同様となる結果、左右方向のいずれの位置においても、両眼視差による立体像を視認させる際に、両眼によって互いに相違する視差画像が視認され、運動視差による立体像を視認させる際にも、左右方向の中央部寄りにおいて各視差画像の切り替わりが粗くなる事態が回避される。
【００５５】
次に、上記の表示器２，２Ａ，２Ｂにおける回折格子パネル１３，１３Ａ，３Ｂ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からの光Ｌ２（または、光源３からの光Ｌ１）および回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂによって回折された光Ｌ３との関係について、図面を参照しつつ説明する。
【００５６】
なお、前述したように、表示器２では、光源３からの光Ｌ１が光路変更パネル１２によって下向きに偏向されて光Ｌ２として回折格子３０の回折格子面Ｆ３に入射するのに対し、表示器２Ａ，２Ｂでは、光源３からの光Ｌ１が回折格子３０の回折格子面Ｆ３に直接入射する構成となっているが、回折格子３０の回折格子面Ｆ３に入射する光（回折対象の光）が光Ｌ２および光Ｌ１のいずれであるかが相違するだけで、回折格子面Ｆ３およびパネル面Ｆ４と、回折対象の光Ｌ２，Ｌ１および回折格子３０によって回折された光Ｌ３との関係については、表示器２および表示器２Ａ，２Ｂにおいて基本的に同様のため、以下、これらの関係についての理解を容易とするために、表示器２の例について説明する。また、拡散板１４を備えて構成された表示器２を例に挙げて説明するが、「拡散板（光拡散部）」以外の「光透過パネル」を備えて構成された表示器においては、その表示器における「光透過パネル」や「光透過パネル面」が、以下の説明における「拡散板１４」や「パネル面Ｆ４」に相当する。
【００５７】
この表示器２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における縦方向（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における縦方向（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。
【００５８】
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）
【００５９】
また、回折光の次数を「ｎ」とし、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２６，１４参照）」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。
【００６０】
βｘ＝−αｘ
βｙ＝ｓｉｎ−１｛（ｎλ−ｄ・ｓｉｎαｙ）／ｄ｝
【００６１】
なお、上記の２つの式から明らかなように、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成分である「βｘ」や、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成分である「βｙ」は、回折格子面Ｆ３の法線Ｌ１３に対する各凸部３１の延在方向の傾き角におけるｙ成分である「δｙ」に依存しない。
【００６２】
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に向かって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における縦方向（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。
【００６３】
βＸ＝ｔａｎ−１（ｔａｎβｘ・ｃｏｓε）＋ｔａｎ−１（ｔａｎβｙ・ｓｉｎε）＋γＸ
βＹ＝ｔａｎ−１（ｔａｎβｘ・ｓｉｎ（−ε））＋ｔａｎ−１（ｔａｎβｙ・ｃｏｓε）＋γＹ
【００６４】
したがって、表示器２，２Ａ，２Ｂ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、回折格子パネル１３における回折格子３０に入射させる光Ｌ２または光Ｌ１の「λ」に応じて、「αＸ」、「αＹ」、「ε」、「ｄ」、「γＸ」、「γＹ」を適宜調整すればよい。この場合、「αｙ」の絶対値が０°よりも大きくなるほど、−１次回折光（または、＋１次回折光）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（または、＋１次回折光）の減少に伴って＋１次回折光（または、−１次回折光）が増加する。
【００６５】
なお、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、これらの各図では、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。
【００６６】
続いて、表示装置１，１Ａ，１Ｂ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。
【００６７】
なお、上記の単色画像を表示するための表示装置１，１Ａ，１Ｂ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，１Ｂについては、表示装置１Ｃ，１ＡＣ，１ＢＣという。また、表示装置１Ｃ，１ＡＣ，１ＢＣにおける表示器２，２Ａ，２Ｂおよび光源３については、表示装置１，１Ａ，１Ｂにおける表示器２，２Ａ，２Ｂおよび光源３と区別するために、表示器２Ｃ，２ＡＣ，２ＢＣおよび光源３Ｃという。さらに、表示器２Ｃにおける光路変更パネル１２や、表示器２Ｃ，２ＡＣ，２ＢＣにおける回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂについては、単色画像表示用の表示器２における光路変更パネル１２や、単色画像表示用の表示器２，２Ａ，２Ｂにおける回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂと区別するために、光路変更パネル１２ｃ、回折格子パネル１３ｃ，１３Ａｃ，１３Ｂｃという。また、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，１Ｂ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。
【００６８】
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には、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にプリズムからの出射角度や界面における反射角度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。
【００６９】
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。
【００７０】
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や、「光反射部」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。また、「光拡散部」を備えていない「表示器（表示装置）」においてカラー画像を表示する際には、各表示画素を構成する各色光が左右方向および上下方向の両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構成する必要がある。
【００７１】
したがって、図１〜３に示す表示装置１Ｃ（表示器２Ｃ）では、一例として、光路変更パネル１２ｃを構成する各プリズム２０の形状または材質を、屈折させるべき（進行方向を変更すべき）色光の波長に応じて互いに相違させると共に、各回折格子３０を構成する各凸部３１の形成ピッチ（ｄ）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、上記の色滲みに関する問題点を克服している。また、図４〜６に示す表示装置１ＡＣ（表示器２ＡＣ）、および図４，５，７に示す表示装置１ＢＣ（表示器２ＢＣ）では、一例として、各回折格子３０を構成する各凸部３１，３１ｂの形成ピッチ（ｄ）を、回折すべき色光の波長に応じて互いに相違させて上記の色滲みに関する問題点を克服している。
【００７２】
なお、実際の表示装置１Ｃ，１ＡＣ，１ＢＣにおける表示器２Ｃ，２ＡＣ，２ＢＣでは、一例として、表示装置１Ｃ，１ＡＣ，１ＢＣ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，１ＢＣや表示器２Ｃ，２ＡＣ，２ＢＣ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。
【００７３】
この場合、光源３Ｃは、一例として、図３０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）がこの順で縦方向（上下方向）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、この光源３Ｃ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。
【００７４】
なお、同図、および後に参照する図３１〜３７や、図１，４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、この光源３Ｃ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が縦方向（上下方向）に隣接するように配置されているが、光路変更パネル１２ｃにおける各光Ｌ１Ｒ，Ｌ１Ｇ，Ｌ１Ｂ用のプリズム２０の位置や、回折格子パネル１３ｃ，１３Ａｃ，１３Ｂｃにおける各光Ｌ１Ｒ，Ｌ１Ｇ，Ｌ１Ｂ用の各回折格子３０の位置を、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）。
【００７５】
光路変更パネル１２ｃは、図３１に示すように、一例として、光源３Ｃ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（光Ｌ１Ｒを屈折させて）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（光Ｌ１Ｇを屈折させて）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（光Ｌ１Ｂを屈折させて）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）がこの順で縦方向（上下方向）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）。すなわち、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。
【００７６】
この場合、この光路変更パネル１２ｃでは、横方向に並ぶ９個のプリズム２０Ｒの間に物理的な境界がなく、この９個のプリズム２０Ｒが１つのプリズムのように一体的に連続して形成されると共に、横方向に並ぶ９個のプリズム２０Ｇの間に物理的な境界がなく、この９個のプリズム２０Ｇが１つのプリズムのように一体的に連続して形成され、かつ、横方向に並ぶ９個のプリズム２０Ｂの間に物理的な境界がなく、この９個のプリズム２０Ｂ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。つまり、この光路変更パネル１２ｃでは、横方向に長い９つのプリズム２００−１Ｒ〜２００−９Ｒ、横方向に長い９つのプリズム２００−１Ｇ〜２００−９Ｇ、および横方向に長い９つのプリズム２００−１Ｂ〜２００−９Ｂが縦方向（上下方向）で並んでいるように形成されている。
【００７７】
また、この光路変更パネル１２ｃでは、上記の光屈折現象の波長依存性に関する問題点を克服するために、同一の光学材料（一例として、光Ｌ１Ｒに対する屈折率が１．５１４で、光Ｌ１Ｇに対する屈折率が１．５１９で、光Ｌ１Ｂに対する屈折率が１．５２３の光学材料）を用いて各プリズム２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂが形成されると共に、プリズム２０Ｒの形状（プリズムの角度）、プリズム２０Ｇの形状（プリズムの角度）、およびプリズム２０Ｂの形状（プリズムの角度）が互いに相違する状態に形成されている。具体的には、この光路変更パネル１２ｃは、プリズム２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂのプリズムの頂角の角度θｐが図３２に示す角度となるように光透過性を有する樹脂材料で形成されている。これにより、この光路変更パネル１２ｃでは、プリズム２０Ｒからの光Ｌ２Ｒの出射角度、プリズム２０Ｇからの光Ｌ２Ｇの出射角度、およびプリズム２０Ｂからの光Ｌ２Ｂの出射角度が互いに等しい角度（本例では、３０．０°）となる。この場合、光Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂの出射角度は、前述した「αＹ」に等しくなる。このため、この光路変更パネル１２ｃを備えた表示器２Ｃでは、同図に示すように、回折格子パネル１３ｃにおける各回折格子３０への光Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂの入射角度が互いに等しくなっている。
【００７８】
なお、上記の光路変更パネル１２ｃにおける各プリズム２０の構成に代えて、光Ｌ１Ｒの進行方向を変更するプリズム２０Ｒを構成する光学材料、光Ｌ１Ｇの進行方向を変更するプリズム２０Ｇを構成する光学材料、および光Ｌ１Ｂの進行方向を変更するプリズム２０Ｂを構成する光学材料をそれぞれ相違させる（各色光の波長に対する屈折率が互いに等しくなるように、光学材料を互いに相違させる）ことにより、光Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂの「αＹ」を互いに等しくする（回折格子パネル１３ｃにおける各回折格子３０への光Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂの入射角度が互いに等しくする）構成を採用することもできる（図示せず）。
【００７９】
回折格子パネル１３ｃ，１３Ａｃ，１３Ｂｃは、図３３に示すように、光Ｌ２Ｒ、または光Ｌ１Ｒ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Ｌ２Ｇ、または光Ｌ１Ｇ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Ｌ２Ｂ、または光Ｌ１Ｂ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）がこの順で縦方向（上下方向）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）。
【００８０】
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。したがって、この回折格子パネル１３ｃ，１３Ａｃ，１３Ｂｃでは、上記の光源３Ｃ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。また、この回折格子パネル１３ｃ，１３Ａｃ，１３Ｂｃは、前述した単色画像表示用の表示器２，２Ａ，２Ｂにおける回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂと同様にして、第１の条件から第５の条件を満たすように構成されている。
【００８１】
さらに本例の表示器２Ｃ，２ＡＣ，２ＢＣ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、１つのカラー表示画素を表示するための各色光（光Ｌ２、または光Ｌ１）をそれぞれ回折する回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂにおける回折格子面Ｆ３の拡散板１４におけるパネル面Ｆ４に対する傾きを互いに等しくした状態において、この１つのカラー表示画素を表示するための各色光（光Ｌ２、または光Ｌ１）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３１，３１ｂ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３１，３１ｂの形成ピッチｄ）の方が大きくなるように回折格子パネル１３ｃが形成されている。
【００８２】
具体的には、格子の形成ピッチｄ（凸部３１，３１ｂ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、回折格子パネル１３ｃ，１３Ａｃ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。
【００８３】
また、回折格子パネル１３Ｂｃでは、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＝８５３ｎｍ」で、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＝７１７ｎｍ」で、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＝６３６ｎｍ」となっている。この場合、本例の回折格子パネル１３Ｂｃでは、回折する各色光（光Ｌ２）に応じて、前述した「Ｈ＝λ／｛ｎ１−√［１−（λ／ｄ）２］｝」との条件式を満たすように各回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂが形成されている。具体的には、この回折格子パネル１３Ｂｃでは、回折する光Ｌ２の波長（λ）、および回折対象の光Ｌ２についての屈折率（ｎ１）に応じて、各凸部３１ｂの形成ピッチ（ｄ）や各凸部３１ｂの高さ（Ｈ）が図３４に示すように各回折格子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂが形成されている。これにより、この回折格子パネル１３Ｂｃでは、回折格子面Ｆ３に対して回折対象の光を斜めに入射させなくても、＋１次回折光および−１次回折光のいずれか一方の出射量（光量）が他方の出射量よりも多くなっている（いずれか一方の出射量よりも他方の出射量が少なくなっている）。
【００８４】
この表示装置１Ｃ，１ＡＣ，１ＢＣ（表示器２Ｃ，２ＡＣ，２ＢＣ）では、光源３Ｃから出射されて光路変更パネル１２ｃによって屈折させられた光Ｌ２、または、光源３Ｃから出射された光Ｌ１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、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。
【００８５】
この場合、図１６に示すように、この表示装置１Ｃ，１ＡＣ，１ＢＣ（表示器２Ｃ，２ＡＣ，２ＢＣ）では、上記したように、この表示装置１Ｃ，１ＡＣ，１ＢＣ（表示器２Ｃ，２ＡＣ，２ＢＣ）では、左右方向における両端部寄り（表示器２Ｃ，２ＡＣ，２ＢＣに向かって左側や右側：同図における左側や右側）に位置する者に視認させるための画像の光Ｌ３（本例では、拡散板１４によって上下方向に拡散された光Ｌ４）の回折格子パネル１３ｃ，１３Ａｃ，１３Ｂｃからの出射角度間隔（同図に示す角度θ）と、左右方向における中央部寄り（表示器２Ｃ，２ＡＣ，２ＢＣ）に位置する者に視認させるための画像の光Ｌ３（Ｌ４）の回折格子パネル１３ｃ，１３Ａｃ，１３Ｂｃからの出射角度間隔（同図に示す角度θ）とが互いに等しい角度、または、ほぼ等しい角度となっている。
【００８６】
具体的な例について、図３５〜３７を参照して説明する。なお、図３５〜３７では、表示器２Ｃ，２ＡＣ，２ＢＣの左右方向で相違するＮ＝８１箇所の各視点位置において視認させる８１種類の視差画像に対応する画素Ａ１〜Ｉ９の８１個の画素（「各画像において同一位置に位置する表示画素」）のうちの一部の画素に関するパラメータを図示している。この場合、表示器２Ｃ，２ＡＣ，２ＢＣでは、一例として、向かって左側の各視点位置において視認させる視差画像に対応する画素Ａ１，Ｂ１・・，Ｉ１，Ａ２・・，Ｃ５，Ｄ５の回折格子３０のペリスト回転角の絶対値、および向かって右側の各視点位置において視認させる視差画像に対応する画素Ｉ９，Ｈ９・・，Ａ９，Ｉ８・・，Ｇ５，Ｆ５の回折格子３０のペリスト回転角の絶対値が、中央部の視点位置において視認させる視差画像に対応する画素Ｅ５を中心として、それぞれ一致している。したがって、図３５〜３７では、主として、中央部の視点位置よりも右側の視点位置において視認させる視差画像に対応する画素について図示している。
【００８７】
また、図３５〜３７に示す例では、画素Ｉ３に対応する光Ｌ３（Ｌ４）を視認させる視点位置が「第１の視点位置」に相当し、画素Ａ７に対応する光Ｌ３（Ｌ４）を視認させる視点位置が「第２の視点位置」に相当する。さらに、これらの例では、画素Ａ１，Ｂ１、画素Ｂ１，Ｃ１・・、画素Ｈ１，Ｉ１、画素Ｉ１，Ａ２、画素Ａ２，Ｂ２・・、画素Ｈ９，Ｉ９の８０組の画素に対応する８０組の回折格子３０が、それぞれ「回折格子組」に相当する。
【００８８】
図３５〜３７に示す表示器２Ｃ，２ＡＣ，２ＢＣ（表示装置１Ｃ，１ＡＣ，１ＢＣ）では、上記の「第１の視点位置」から「第２の視点位置」までの２９箇所の視点位置（中央部の視点位置）で視認させる２９種類の画像において同一位置に位置する表示画素（この例では、画素Ｉ３に対応する表示画素から画素Ａ７に対応する表示画素までの２９個の表示画素）に対応してそれぞれ形成された２９個の各回折格子３０からなる２８組の「回折格子組」の内の少なくとも１組の「回折格子組」（本例では、２８組のすべて「回折格子組」）の「角度差Ｐ（「※１」の値）」が、上記の８０組の「回折格子組」のそれぞれの「角度差Ｐ」の平均値（「第１の平均値」：表示器２Ｃ，ＡＣにおいては、０．９６°、表示器２ＢＣにおいては、１．２３°）よりも小さくなるとの「第１の条件」および「第３の条件」が満たされるように回折格子パネル１３ｃ，１３Ａｃ，１３Ｂｃが構成されている。
【００８９】
また、図３５〜３７に示す表示器２Ｃ，２ＡＣ，２ＢＣ（表示装置１Ｃ，１ＡＣ，１ＢＣ）では、上記の２８組の「回折格子組」のそれぞれの「角度差Ｐ」の平均値（「第２の平均値」：表示器２Ｃ，ＡＣにおいては、０．８８°、表示器２ＢＣにおいては、０．９３°）が、上記の「第１の平均値」よりも小さくなるとの「第２の条件」が満たされるように回折格子パネル１３ｃ，１３Ａｃ，１３Ｂｃが構成されている。
【００９０】
さらに、図３５〜３７に示す表示器２Ｃ，２ＡＣ，２ＢＣ（表示装置１Ｃ，１ＡＣ，１ＢＣ）では、上記の８０組の「回折格子組」の内の「角度差Ｐ」が最も小さい少なくとも１組（表示器２Ｃ，ＡＣにおいては、画素Ｄ５，Ｅ５に対応する一対の回折格子３０からなる「回折格子組」、および画素Ｅ５，Ｆ５に対応する一対の回折格子３０からなる「回折格子組」の２組で、表示器ＢＣにおいては、画素Ｃ５，Ｄ５に対応する一対の回折格子３０からなる「回折格子組」、画素Ｄ５，Ｅ５に対応する一対の回折格子３０からなる「回折格子組」、画素Ｅ５，Ｆ５に対応する一対の回折格子３０からなる「回折格子組」、および画素Ｆ５，Ｇ５に対応する一対の回折格子３０からなる「回折格子組」の４組）の「回折格子組」が、上記の２８組の「回折格子組」内に存在するとの「第４の条件」が満たされるように回折格子パネル１３ｃ，１３Ａｃ，１３Ｂｃが構成されている。
【００９１】
また、図３５〜３７に示す表示器２Ｃ，２ＡＣ，２ＢＣ（表示装置１Ｃ，１ＡＣ，１ＢＣ）では、上記の８０組の「回折格子組」に関し、１の「回折格子組」または連続して隣り合う複数の「回折格子組」が左右方向における中央部ほど「角度差Ｐ」が段階的に小さくなるとの「第５の条件」が満たされるように回折格子パネル１３ｃ，１３Ａｃ，１３Ｂｃが構成されている。
【００９２】
したがって、表示器２Ｃ，２ＡＣ，２ＢＣ（表示装置１Ｃ，１ＡＣ，１ＢＣ）では、左右方向における両端部寄り（向かって左側や右側）に位置する者に視認させるための画像の光Ｌ３の回折格子パネル１３ｃ，１３Ａｃ，１３Ｂｃからの出射角度間隔（本例では、拡散板１４によって上下方向に拡散された光Ｌ４の出射角度間隔：「※２」の値）と、左右方向における中央部寄り（表示器の正面部位）に位置する者に視認させるための画像の光Ｌ３の１３ｃ，１３Ａｃ，１３Ｂｃからの出射角度間隔（本例では、光Ｌ４の出射角度間隔：「※２」の値）とが互いに等しい角度間隔（本例では、１．０°間隔）となっている。これにより、左右方向における両端部寄りにおいて視認される各視差画像の密度と、左右方向における中央部寄りにおいて視認される各視差画像の密度とが互いに等しい密度、または、ほぼ等しい密度となっている。
【００９３】
このように、この表示器２，２Ａ，２Ｂ（２Ｃ，２ＡＣ，２ＢＣ）では、左右方向で相違するＮ箇所（４以上の自然数：本例では、Ｎ＝８１箇所）の各視点位置から互いに相違する画像を視認可能にＮ種類（本例では、８１種類）の画像を表示可能に構成され、かつ、回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂ（１３ｃ，１３Ａｃ，１３Ｂｃ）が、表示器２，２Ａ，２Ｂ（２Ｃ，２ＡＣ，２ＢＣ）に向かって左側からＭ箇所目（Ｎを３で除した値の端数を切り上げた自然数：本例では、左側から２７箇所目）の視点位置を「第１の視点位置」とし、表示器２，２Ａ，２Ｂ（２Ｃ，２ＡＣ，２ＢＣ）に向かって右側からＭ箇所目（本例では、右側から２７箇所目）の視点位置を「第２の視点位置」とし、左右方向で隣り合う視点位置で視認させる２種類の画像において同一位置に位置する２つの表示画素（同一位置に位置する２つの表示画素内の同一色の色光）に対応してそれぞれ形成された２つの回折格子３０からなる「回折格子組」における２つの回折格子３０のそれぞれのペリスト回転角の角度差を角度差Ｐとし、かつ、（Ｎ−１）組（本例では、８０組）の「回折格子組」のそれぞれの角度差Ｐの平均値を「第１の平均値」としたときに、左右方向における「第１の視点位置」から「第２の視点位置」までの（Ｎ−２Ｍ＋２）箇所（本例では、２９箇所）の視点位置で視認させる（Ｎ−２Ｍ＋２）種類（本例では、２９種類）の画像において上記の同一位置に位置する表示画素（同一位置に位置する２つの表示画素内の同一色の色光）に対応してそれぞれ形成された（Ｎ−２Ｍ＋２）個（本例では、２９個）の各回折格子３０からなる（Ｎ−２Ｍ＋２−１）組（本例では、２８組）の「回折格子組」の内の少なくとも１組（本例では、２８組のすべて）の「回折格子組」の角度差Ｐが「第１の平均値」よりも小さくなるように構成されている。
【００９４】
また、この表示装置１，１Ａ，１Ｂ（１Ｃ，１ＡＣ，１ＢＣ）では、上記の表示器２，２Ａ，２Ｂ（２Ｃ，２ＡＣ，２ＢＣ）と、光源３（３Ｃ）と、光源３（３Ｃ）の点灯を制御して表示器２，２Ａ，２Ｂ（２Ｃ，２ＡＣ，２ＢＣ）に画像を表示させる制御部４とを備えて構成されている。
【００９５】
したがって、この表示器２，２Ａ，２Ｂ（２Ｃ，２ＡＣ，２ＢＣ）、および表示器２，２Ａ，２Ｂ（２Ｃ，２ＡＣ，２ＢＣ）を備えて構成された表示装置１，１Ａ，１Ｂ（１Ｃ，１ＡＣ，１ＢＣ）によれば、左右方向における中央部寄り（表示器の正面部位）に位置する者に視認させるための各画像の少なくとも一部について、その画像の光Ｌ３の回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂ（１３ｃ，１３Ａｃ，１３Ｂｃ）からの出射角度間隔を十分に小さくすることができる結果、左右方向の各位置における各視差画像の密度が平均化した状態に近付けることができる。これにより、両眼視差による立体像を視認させる際に、左右方向のいずれの位置においても、両眼によって互いに相違する視差画像を視認させることができ、運動視差による立体像を視認させる際にも、左右方向の中央部寄りにおいて各視差画像の切り替わりが粗くなる事態を回避することができる結果、運動視差による立体像を違和感なく視認させることができる。
【００９６】
また、この表示器２，２Ａ，２Ｂ（２Ｃ，２ＡＣ，２ＢＣ）によれば、上記の（Ｎ−２Ｍ＋２−１）組の「回折格子組」のそれぞれの角度差Ｐの平均値を「第２の平均値」としたときに、「第２の平均値」が「第１の平均値」よりも小さくなるように回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂ（１３ｃ，１３Ａｃ，１３Ｂｃ）を構成したことにより、左右方向のいずれの位置においても各視差画像の密度が平均化した状態に一層近付けることができる。
【００９７】
この場合、この表示器２，２Ａ，２Ｂ（２Ｃ，２ＡＣ，２ＢＣ）によれば、上記の（Ｎ−２Ｍ＋２−１）組の「回折格子組」のそれぞれの角度差Ｐのすべてが「第１の平均値」よりも小さくなるように回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂ（１３ｃ，１３Ａｃ，１３Ｂｃ）を構成したことにより、左右方向のいずれの位置においても各視差画像の密度が平均化した状態とすることができる。
【００９８】
また、この表示器２，２Ａ，２Ｂ（２Ｃ，２ＡＣ，２ＢＣ）によれば、１の「回折格子組」または連続して隣り合う複数の「回折格子組」が左右方向における中央部ほど角度差Ｐが段階的に小さくなるように回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂ（１３ｃ，１３Ａｃ，１３Ｂｃ）を構成したことにより、運動視差による立体像を視認させる際に、左右方向の両端部の視点位置から中央部の視点位置に向かって移動するとき、および中央部の視点位置から左右方向の両端部の視点位置に向かって移動するときに、視差画像の密度が急激に変化する事態を回避することができる。
【００９９】
なお、「表示器」および「表示装置」の構成は、上記の表示器２，２Ａ，２Ｂ（２Ｃ，２ＡＣ，２ＢＣ）および表示装置１，１Ａ，１Ｂ（１Ｃ，１ＡＣ，１ＢＣ）の構成に限定されない。例えば、「第１の条件」から「第５の条件」のすべてを満たし、かつ、光Ｌ３（Ｌ４）の回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂ（１３ｃ，１３Ａｃ，１３Ｂｃ）からの出射角度間隔が互いに等しい角度、または、ほぼ等しい角度となっている例について説明したが、「第１の条件」から「第５の条件」のすべてを満たしたうえで、光Ｌ３（Ｌ４）の回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂ（１３ｃ，１３Ａｃ，１３Ｂｃ）からの出射角度間隔がある程度の角度範囲内で僅かに相違するように構成することもできる。また、「第１の条件」だけを満たすように構成したり、「第１の条件」および「第２の条件」の２つだけを満たすように構成したりすることもできる。これらの構成を採用した場合においても、左右方向における中央部寄り（表示器の正面部位）に位置する者に視認させるための各画像の少なくとも一部について、その画像の光Ｌ３の回折格子パネル１３，１３Ａ，１３Ｂ（１３ｃ，１３Ａｃ，１３Ｂｃ）からの出射角度間隔をある程度小さくすることができる。
【０１００】
また、光源３（３Ｃ）からの光Ｌ１の進行方向を変更するためのプリズム２０（２００）を有する光路変更パネル１２（１２ｃ）を備えた表示器２（２Ｃ）を例に挙げて説明したが、この光路変更パネル１２（１２ｃ）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（図示せず）を「光路変更部」として備えた構成を採用することもできる。この場合、「ＥＯ効果素子」としては、一例として、ＫＴＮ結晶体（タンタル酸ニオブ酸カリウム（ＫＴａ１−ｘＮｂｘＯ３）の結晶体）と、このＫＴＮ結晶体の上面に配設された電極（陽極）と、ＫＴＮ結晶体の下面に配設された電極（陰極）とで構成することができる。このＫＴＮ結晶体は、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、光源３（３Ｃ）からの光Ｌ１を屈折させるべき角度に応じて両電極間に電圧を印加することで、プリズム２０（２００）によって光Ｌ１を屈折させるのと同様にして、所望の角度で「ＥＯ効果素子」から光Ｌ２を出射して回折格子パネル１３（１３ｃ）の回折格子３０に対して斜めに入射させることができる。
【０１０１】
また、例えば、平面視直線状の互いに平行な複数の凸部３１，３１ｂ、および平面視直線状の互いに平行な複数の凹部３２，３２ｂ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１３，１３Ａ，１３Ｂ（１３ｃ，１３Ａｃ，１３Ｂｃ）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（位相型の回折格子）、または、凸部の頂部（ブレーズ型の回折格子）に相当する部位を実線（曲線）で図示している。
【０１０２】
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３における１つの光出射部１０、または、前述した光源３Ｃ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。
【０１０３】
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１３，１３Ａ，１３Ｂ（１３ｃ，１３Ａｃ，１３Ｂｃ）と同様にして、光路変更パネル１２（１２ｃ）からの光Ｌ２（Ｌ２Ｒ，Ｌ２Ｇ，Ｌ２Ｂ）、または、光源３（３Ｃ）からの光Ｌ１（Ｌ１Ｒ，Ｌ１Ｇ，Ｌ１Ｂ）を回折して任意の向きに出射することができる。
【０１０４】
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位相型の回折格子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）、または、光源３（３Ｃ）からの光Ｌ１（Ｌ１Ｒ，Ｌ１Ｇ，Ｌ１Ｂ）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１３，１３Ａ（１３ｃ，１３Ａｃ）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１３，１３Ａ（１３ｃ，１３Ａｃ）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）、または、光源３（３Ｃ）からの光Ｌ１（Ｌ１Ｒ，Ｌ１Ｇ，Ｌ１Ｂ）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。
【０１０５】
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１３，１３Ａ（１３ｃ，１３Ａｃ）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位相型の回折格子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）、または、光源３（３Ｃ）からの光Ｌ１（Ｌ１Ｒ，Ｌ１Ｇ，Ｌ１Ｂ）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１３，１３Ａ（１３ｃ，１３Ａｃ）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。
【０１０６】
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１３Ａ（１３Ａｃ）の回折格子と同様に機能する。
【０１０７】
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）、または、光源３（３Ｃ）からの光Ｌ１（Ｌ１Ｒ，Ｌ１Ｇ，Ｌ１Ｂ）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１３，１３Ａ（１３ｃ，１３Ａｃ）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位相型の回折格子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）、または、光源３（３Ｃ）からの光Ｌ１（Ｌ１Ｒ，Ｌ１Ｇ，Ｌ１Ｂ）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。
【０１０８】
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１３，１３Ａ，１３ａ，１３ｂ，１３ｅ〜１３ｆ等と同様の「光回折部」として機能する。
【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，２ＢＣ（表示装置１Ｃ，１ＡＣ，１ＢＣ）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３（３Ｃ）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，２Ｂ（２Ｃ，２ＡＣ，２ＢＣ）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，１Ｂ，１Ｃ，１ＡＣ，１ＢＣ  表示装置
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２ＡＣ，２ＢＣ  表示器
３，３Ｃ  光源
４  制御部
１０，１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ  光出射部
１２，１２ｃ  光路変更パネル
１３，１３Ａ，１３Ｂ，１３ａ〜１３ｋ，１３Ａｃ，１３Ｂｃ  回折格子パネル
１４  拡散板
２０，２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ，２００  プリズム
３０，３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂ，３０ａ〜３０ｃ  回折格子
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ４  パネル面
Ｆ３  回折格子面
Ｌ１〜Ｌ４，Ｌ１Ｒ〜Ｌ４Ｒ，Ｌ１Ｇ〜Ｌ４Ｇ，Ｌ１Ｂ〜Ｌ４Ｂ  光
【図１】
2012208224.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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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１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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