JP2012118185A - Display and display unit - Google Patents

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秀一 大川
Kazuhiro Hattori
一博 服部
Kazuya Shimakawa
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display in which utilization efficiency of light emitted from a light source may be improved.SOLUTION: A display 2C comprises an optical path changing panel 12ca and a diffraction grating panel 13c. The optical path changing panel 12ca includes prisms 20 corresponding to respective color light beams for displaying one display pixel, is disposed between a light source 11c and the diffraction grating panel 13c, and changes proceeding directions of the respective color light beams (light L1) emitted from the light source 11c by the prisms 20, so that the respective light beams (light L2) may obliquely enter diffraction grating faces F3 of respective diffraction gratings 30. The respective prisms 20 provided correspondingly to the respective color light beams for displaying one display pixel are formed to have optical characteristics different from one another so that the respective color light beams may enter the diffraction grating faces F3 at the same incident angle.

Description

本発明は、光源からの光の進行方向を変更する光路変更部と、光路変更部からの光を予め規定された方向に回折する光回折部とを備えて、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。   The present invention includes an optical path changing unit that changes a traveling direction of light from a light source, and a light diffracting unit that diffracts light from the optical path changing unit in a predetermined direction. The present invention relates to a display that displays a plurality of images so as to be visible, and a display device that includes the display.

この種の表示器を備えて構成された表示装置として、特開平9−304738号公報に立体像表示装置が開示されている。この立体像表示装置は、CRT等で構成された表示装置(以下、「立体像表示装置」との区別を明確にするために「CRT」という)と、投影レンズと、回折格子(複数の格子セル内に回折格子パターンによって回折格子がそれぞれ形成された板体:以下、各格子セル単位の回折格子との区別を明確にするために「回折格子パネル」という)とを備えて構成されている。この立体像表示装置では、観察者の視点位置に対応して規定された複数の視差領域毎に、その視差領域に対応する視差画像がそれぞれ視認されるように被対象物の画像(各視差画像を合成した合成画像)を表示させることで立体像(立体視画像)として視認させる構成が採用されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-304738 discloses a stereoscopic image display device as a display device including this type of display. This stereoscopic image display device includes a display device composed of a CRT or the like (hereinafter referred to as “CRT” in order to clarify the distinction from the “stereoscopic image display device”), a projection lens, and a diffraction grating (a plurality of gratings). A plate body in which diffraction grating patterns are respectively formed in a cell: hereinafter referred to as a “diffraction grating panel” in order to clarify the distinction from the diffraction grating of each grating cell unit) . In this stereoscopic image display apparatus, for each of a plurality of parallax areas defined corresponding to the viewpoint position of the observer, an image of the object (each parallax image) is displayed so that a parallax image corresponding to the parallax area is visually recognized. The composition which is visually recognized as a stereoscopic image (stereoscopic image) is displayed by displaying a combined image).

この場合、上記のCRTは、各視差画像における各表示画素毎の光をそれぞれ出射する光源として機能する。また、上記の投影レンズは、CRTから出射された各光(立体像を構成する各表示画素に対応する光)を回折格子パネルの予め規定された格子セルにそれぞれ導光する(予め規定された格子セルにそれぞれ入射させる)導光部品として機能する。さらに、上記の回折格子パネルには、投影レンズによって導光された各光を回折して予め規定された視差領域に向けて出射可能に各格子セル毎に相違する回折格子パターンで回折格子がそれぞれ形成されている。   In this case, the CRT functions as a light source that emits light for each display pixel in each parallax image. In addition, the projection lens guides each light emitted from the CRT (light corresponding to each display pixel constituting the stereoscopic image) to a predetermined grating cell of the diffraction grating panel (preliminarily specified). It functions as a light guide component (each incident on a lattice cell). Furthermore, the diffraction grating panel has a diffraction grating pattern with a different diffraction grating pattern so that each light guided by the projection lens can be diffracted and emitted toward a predetermined parallax region. Is formed.

この立体像表示装置による立体像の表示に際しては、まず、立体像として視認させる被対象物の画像(合成画像)を生成する。具体的には、まず、被対象物を撮影して各視差領域毎の視差画像(一例として、左外側、左内側、右内側および右外側の4つの視差領域毎の4つの視差画像)をそれそれ生成する。次いで、画像合成装置によって各視差画像を合成して合成画像を生成する。この際には、左外側用の視差画像の画素、左内側用の視差画像の画素、右内側用の視差画像の画素、および右外側用の視差画像の画素が予め規定された配列パターンで周期的に並ぶように画像処理することによって上記の合成画像を生成する。これにより、立体像を表示するための前処理が完了する。   When displaying a stereoscopic image by the stereoscopic image display device, first, an image (composite image) of an object to be viewed as a stereoscopic image is generated. Specifically, first, an object is photographed and parallax images for each parallax region (for example, four parallax images for four parallax regions on the left outer side, the left inner side, the right inner side, and the right outer side) are obtained. Generate it. Next, the parallax images are synthesized by the image synthesis device to generate a synthesized image. At this time, the pixels of the left outer parallax image, the pixels of the left inner parallax image, the pixels of the right inner parallax image, and the pixels of the right outer parallax image are cycled in a predetermined arrangement pattern. The above-described composite image is generated by performing image processing so that the images are arranged in a line. Thereby, the preprocessing for displaying a stereoscopic image is completed.

次いで、生成した合成画像をCRTに表示させる。この際には、CRTから出射された各光が投影レンズによって、回折格子パネルの予め規定された格子セルに導光される。また、回折格子パネル(格子セル)に入射した各光は、各格子セル毎の回折格子(格子パターン)によって回折されて、予め規定された視差領域に向かってそれぞれ出射される。これにより、各視差領域毎に互いに相違する視差画像が視認される。この場合、観察者の左目および右目が互いに相違する視差領域に位置している状態では、左目によって視認される視差画像と、右目によって視認される視差画像とが視差領域の位置に応じて相違しているため、表示されている画像が立体像として視認される。また、観察者が他の視差領域に移動したときには、視差領域の位置に応じて相違する視差画像が順次視認されるため、表示されている画像が運動視差によって立体像として視認される。   Next, the generated composite image is displayed on the CRT. At this time, each light emitted from the CRT is guided to a predetermined grating cell of the diffraction grating panel by the projection lens. In addition, each light incident on the diffraction grating panel (grating cell) is diffracted by the diffraction grating (grating pattern) for each grating cell and emitted toward a predetermined parallax region. Thereby, different parallax images are visually recognized for each parallax region. In this case, in a state where the left eye and the right eye of the observer are located in different parallax regions, the parallax image viewed by the left eye and the parallax image viewed by the right eye differ depending on the position of the parallax region. Therefore, the displayed image is visually recognized as a stereoscopic image. Further, when the observer moves to another parallax area, different parallax images are sequentially viewed according to the position of the parallax area, and thus the displayed image is viewed as a stereoscopic image by motion parallax.

特開平9−304738号公報(第3−4頁、第1−2図)JP-A-9-304738 (page 3-4, Fig. 1-2)

ところが、従来の立体像表示装置には、以下の問題点がある。すなわち、従来の立体像表示装置では、CRTから出射された各光を投影レンズによって導光して回折格子パネルの所望の格子セル(回折格子)に入射させる構成が採用されている。また、従来の立体像表示装置における回折格子パネルは、そのパネル面に規定された各格子セル毎に、平行な直線群で構成された互いに相違する回折格子パターンによって回折格子が形成されている。したがって、従来の立体像表示装置における回折格子パネルでは、回折した光を出射すべき視差領域の位置(光を回折すべき方向)に応じて、各格子セル毎の回折格子パターン(直線群で構成された回折格子)のパネル面内における角度(パネル面内における直線群の傾き)が相違するものの、すべての回折格子パターンがパネル面と平行な同一平面内に形成されている。   However, the conventional stereoscopic image display device has the following problems. That is, the conventional stereoscopic image display apparatus employs a configuration in which each light emitted from the CRT is guided by a projection lens and is incident on a desired grating cell (diffraction grating) of the diffraction grating panel. In addition, the diffraction grating panel in the conventional stereoscopic image display device has a diffraction grating formed by different diffraction grating patterns formed of parallel straight line groups for each grating cell defined on the panel surface. Therefore, in a diffraction grating panel in a conventional stereoscopic image display device, a diffraction grating pattern (consisting of a straight line group) for each grating cell is selected according to the position of the parallax region where the diffracted light is to be emitted (direction in which the light is to be diffracted). All diffraction grating patterns are formed in the same plane parallel to the panel surface, although the angles of the diffraction grating) in the panel surface (inclination of the straight line group in the panel surface) are different.

この場合、図44に示すように、従来の立体像表示装置1x(以下の説明において、従来の立体像表示装置に関連する要素については符号の末尾に「x」を付して説明する)では、回折格子パネル13xの中央部に規定された格子セル(回折格子)に対して、投影レンズによって導光された光L2xが垂直に入射する。このような状態においては、光L2xの回折光として、0次回折光L3ax、1次回折光L3bxおよび−1次回折光L3cxが回折格子パネル13xから出射される。この際に、光L2xが格子セル(回折格子)に対して垂直に入射している状態においては、上記の1次回折光L3bxの光量と、−1次回折光L3cxの光量とが同量となる(1次回折光L3bxの強度と、−1次回折光L3cxの強度とが同程度となる)。   In this case, as shown in FIG. 44, in the conventional stereoscopic image display device 1x (in the following description, elements related to the conventional stereoscopic image display device are described by adding “x” at the end of the reference numerals). The light L2x guided by the projection lens is perpendicularly incident on the grating cell (diffraction grating) defined at the center of the diffraction grating panel 13x. In such a state, 0th-order diffracted light L3ax, 1st-order diffracted light L3bx, and −1st-order diffracted light L3cx are emitted from the diffraction grating panel 13x as diffracted light of the light L2x. At this time, in a state where the light L2x is perpendicularly incident on the grating cell (diffraction grating), the light amount of the first-order diffracted light L3bx and the light amount of the −1st-order diffracted light L3cx are the same ( The intensity of the first-order diffracted light L3bx and the intensity of the −1st-order diffracted light L3cx are approximately the same).

したがって、従来の立体像表示装置1xでは、立体像の表示のために上記の1次回折光L3bxおよび−1次回折光L3cxのいずれを利用する構成を採用したとしても、回折格子パネル13xの中央部においては、投影レンズによって導光された光L2xのうちの半分以上(1次回折光L3bxおよび−1次回折光L3cxのうちの立体像の表示には使用しない一方と、0次回折光L3axとの和)が立体像の表示に寄与しないこととなり、CRT(光源)から出射された光の利用効率が悪化しているという問題点がある。   Therefore, in the conventional stereoscopic image display device 1x, no matter which of the above-described configurations using the first-order diffracted light L3bx and the −1st-order diffracted light L3cx is used for displaying a stereoscopic image, the center portion of the diffraction grating panel 13x is used. Is more than half of the light L2x guided by the projection lens (the sum of the first-order diffracted light L3bx and the -1st-order diffracted light L3cx that is not used for displaying a stereoscopic image and the 0th-order diffracted light L3ax). This does not contribute to the display of a stereoscopic image, and there is a problem that the utilization efficiency of light emitted from a CRT (light source) is deteriorated.

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、光源からの光の利用効率を向上し得る表示器および表示装置を提供することを主目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and a main object of the present invention is to provide a display and a display device that can improve the utilization efficiency of light from a light source.

上記目的を達成すべく、本発明に係る表示器は、光路変更部および光回折部を備えた表示器であって、波長が相違する複数種類の色光によって1つの表示画素を表示可能に構成されると共に、当該表示器と対向し、かつ当該表示器の左右方向で相違する各視点位置から互いに相違する画像を視認可能に複数の画像を表示可能に構成され、前記光回折部は、各表示画素毎に回折格子が形成されて当該各回折格子毎に前記光路変更部からの光を予め規定された方向にそれぞれ回折し、前記光路変更部は、前記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光路変更素子がそれぞれ設けられて光源および前記光回折部の間に配設されると共に、当該光源から出射された当該各色光の進行方向を当該光路変更素子によってそれぞれ変更して前記各回折格子における回折格子面に対して当該各色光を斜めに入射させ、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設けられた前記各光路変更素子は、当該各色光毎の前記回折格子面に対する入射角が互いに等しくなるように、光学的特性が互いに相違するように形成されている。   In order to achieve the above object, a display device according to the present invention includes a light path changing unit and a light diffraction unit, and is configured to display one display pixel with a plurality of types of colored light having different wavelengths. In addition, a plurality of images can be displayed so that different images can be viewed from different viewpoint positions that face the display and are different in the left-right direction of the display. A diffraction grating is formed for each pixel, and the light from the optical path changing unit is diffracted in a predetermined direction for each diffraction grating, and the optical path changing unit is configured to display the one display pixel. An optical path changing element is provided corresponding to each color light and is disposed between the light source and the light diffracting unit, and the traveling direction of each color light emitted from the light source is changed by the optical path changing element. Before Each color light is obliquely incident on the diffraction grating surface of each diffraction grating, and each optical path changing element provided corresponding to each color light for displaying the one display pixel is provided for each color light. The optical characteristics are different from each other so that the incident angles with respect to the diffraction grating surface are equal to each other.

なお、上記の「光源」は、単に発光体を意味するものではなく、光路変更部に向けて光を出射するための光学的要素を意味する。したがって、例えば、発光体と光路変更部との間に他の光学部品(光変調素子や偏光パネル等)を配設することなく、発光体から出射された光を光路変更部に直接入射させてその進行方向を変更する構成においては、発光体そのものが「光源」に相当する。また、発光体から出射した光を、光変調素子や偏光パネル等の各種光学部品を透過させた後に光路変更部に入射させてその進行方向を変更する構成においては、発光体および光学部品が相俟って「光源」に相当する。   The above-mentioned “light source” does not simply mean a light emitter, but means an optical element for emitting light toward the optical path changing unit. Therefore, for example, the light emitted from the light emitter is directly incident on the optical path changing unit without arranging other optical components (light modulation element, polarizing panel, etc.) between the light emitter and the optical path changing unit. In the configuration in which the traveling direction is changed, the light emitter itself corresponds to a “light source”. In a configuration in which the light emitted from the light emitter is transmitted through various optical components such as a light modulation element and a polarizing panel and then incident on the optical path changing unit to change the traveling direction thereof, the light emitter and the optical component are compatible with each other. It corresponds to “light source”.

また、本発明に係る表示器は、前記光路変更部は、前記光路変更素子がプリズムで構成されている。   In the display device according to the present invention, the optical path changing unit is configured such that the optical path changing element is a prism.

さらに、本発明に係る表示器は、前記光路変更部は、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する前記各プリズムの形状および材質の少なくとも一方が互いに相違するように形成されている。   Furthermore, in the display device according to the present invention, the optical path changing unit is formed such that at least one of the shape and material of each prism corresponding to each color light for displaying the one display pixel is different from each other. ing.

また、本発明に係る表示器は、前記光路変更部は、前記光路変更素子が、電気光学効果によって光の進行方向を変更する素子で構成されている。   In the display device according to the present invention, the optical path changing unit is configured by an element in which the optical path changing element changes a traveling direction of light by an electro-optic effect.

さらに、本発明に係る表示器は、前記光路変更部は、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する前記各素子の光の進行方向に沿った長さが当該各光路変更素子毎に相違するように形成されている。   Further, in the display device according to the present invention, the optical path changing unit has a length along the light traveling direction of each element corresponding to each color light for displaying the one display pixel. It is formed so as to be different for each element.

また、本発明に係る表示器は、前記光路変更部および前記光回折部は、−1次回折光および+1次回折光のいずれかが当該光回折部から出射しないように形成されている。この場合、「−1次回折光および+1次回折光のいずれかが光回折部から出射しない」との状態は、「−1次回折光および+1次回折光のいずれかが光回折部から表示器の前面側に出射されない」との状態を意味する。   In the display device according to the present invention, the optical path changing unit and the light diffracting unit are formed so that either the −1st order diffracted light or the + 1st order diffracted light does not exit from the light diffracting unit. In this case, the state that “one of the −1st order diffracted light and the + 1st order diffracted light does not exit from the light diffracting portion” means that either one of the −1st order diffracted light or the + 1st order diffracted light is from the light diffracting portion to the front side of the display Is not emitted ”.

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。   Moreover, the display apparatus which concerns on this invention is provided with the display in any one of said, the said light source, and the control part which controls lighting of the said light source and displays the said image on the said display.

また、本発明に係る表示装置は、前記光路変更素子が電気光学効果によって光の進行方向を変更する素子で構成された前記光路変更部を有する表示器と、前記光源と、当該光源の点灯を制御すると共に前記光路変更部の前記各素子に対して電圧を印加して前記光の進行方向を変更させて前記表示器に前記画像を表示させる制御部とを備え、前記制御部は、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する前記素子に対して互いに相違する電圧を印加する。   Further, the display device according to the present invention includes a display having the optical path changing unit, the optical path changing element being configured by an element that changes a traveling direction of light by an electro-optic effect, the light source, and lighting of the light source. A control unit that controls and changes the traveling direction of the light by applying a voltage to each of the elements of the optical path changing unit, and displays the image on the display unit. Different voltages are applied to the elements corresponding to the respective color lights for displaying one display pixel.

本発明に係る表示器によれば、1つの表示画素を表示するための各色光に対応して光路変更素子をそれぞれ設けた光路変更部を光源および光回折部の間に配設して、光源から出射された各色光の進行方向を光路変更素子によってそれぞれ変更して各回折格子における回折格子面に対して各色光を斜めに入射させることにより、光回折部から出射される−1次回折光(または、1次回折光)の光量を十分に減少させる(−1次回折光(または、1次回折光)の強度を十分に低下させる)か、または、光回折部からの−1次回折光(または、1次回折光)の出射をなくして、1次回折光(または、−1次回折光)の光量を十分に増加させる(1次回折光(または、−1次回折光)の強度を十分に強める)ことができる。これにより、この表示器によれば、光源からの光の利用効率を十分に向上させることができる。また、この表示器によれば、1つの表示画素を表示するための各色光に対応して設けられた各光路変更素子を、各色光毎の回折格子面に対する入射角が互いに等しくなるように、光学的特性を互いに相違させて形成したことにより、光路変更素子の光学特性の波長依存性の影響が排除されて、各色光が同じ入射角で回折格子面に入射するため、表示したカラー画像に色滲みが生じたり、左右方向で相違する各視点位置のうちの1つにおいて視認されるべきカラー画像を構成する単色画像に対して他の視点位置において視認されるべきカラー画像の単色画像が重なって視認されたりする事態を回避して、鮮明なカラー画像として視認させることができる。   According to the display device of the present invention, an optical path changing unit provided with an optical path changing element corresponding to each color light for displaying one display pixel is disposed between the light source and the light diffracting unit. -1st order diffracted light emitted from the light diffracting section (by changing the traveling direction of each color light emitted from the light beam by the optical path changing element and causing each color light to enter obliquely to the diffraction grating surface of each diffraction grating ( Alternatively, the light amount of the first-order diffracted light) is sufficiently reduced (the intensity of the −1st-order diffracted light (or the first-order diffracted light) is sufficiently reduced), or the −1st-order diffracted light (or 1 The emission of the first-order diffracted light (or the first-order diffracted light) can be sufficiently increased (the intensity of the first-order diffracted light (or the first-order diffracted light) can be sufficiently increased). Thereby, according to this display, the utilization efficiency of the light from a light source can fully be improved. Further, according to this display, each optical path changing element provided corresponding to each color light for displaying one display pixel is set so that the incident angles with respect to the diffraction grating surface for each color light are equal to each other. By forming the optical characteristics different from each other, the influence of the wavelength dependence of the optical characteristics of the optical path changing element is eliminated, and each color light is incident on the diffraction grating surface at the same incident angle. A single color image of a color image to be viewed at another viewpoint position overlaps a single color image forming a color image to be viewed at one of the viewpoint positions that are different in the left-right direction. Can be visually recognized as a clear color image.

また、本発明に係る表示器によれば、光路変更部の光路変更素子をプリズムで構成したことにより、樹脂材料やガラス等によって光路変更部を容易に製造することができるため、表示器の製造コストを十分に低減することができる。   Moreover, according to the display device according to the present invention, since the optical path changing element of the optical path changing unit is configured by a prism, the optical path changing unit can be easily manufactured using a resin material, glass, or the like. Cost can be reduced sufficiently.

さらに、本発明に係る表示器によれば、1つの表示画素を表示するための各色光に対応する各プリズムの形状および材質の少なくとも一方が互いに相違するように光路変更部を形成したことにより、各色光毎の回折格子面に対する入射角を容易に同じ角度に揃えることができるため、製造コストの高騰を招くことなく、鮮明なカラー画像を視認させることができる。   Furthermore, according to the display device according to the present invention, by forming the optical path changing unit so that at least one of the shape and material of each prism corresponding to each color light for displaying one display pixel is different from each other, Since the incident angle with respect to the diffraction grating surface for each color light can be easily made to be the same angle, a clear color image can be visually recognized without causing an increase in manufacturing cost.

また、本発明に係る表示器では、光路変更部の光路変更素子を電気光学効果によって光の進行方向を変更する素子で構成されている。この場合、1つの表示画素を表示するための各色光に対応する各素子の光の進行方向に沿った長さが各光路変更素子毎に相違するように光路変更部を形成することにより、各素子において同じ電圧値の電圧を一対の電極間に印加する構成を採用した場合においても、各色光毎の回折格子面に対する入射角を同じ角度に揃えることができるため、各素子の制御が煩雑となる事態を招くことなく、鮮明なカラー画像を視認させることができる。また、1つの表示画素を表示するための各色光に対応する素子に対して互いに相違する電圧を印加することにより、一対の電極間に印加する電圧を変更するだけで、光源からの光の進行方向を任意の向きに変更することができるため、光路変更部を容易に設計・製造することができる結果、表示器の製造コストを十分に低減することができる。   In the display device according to the present invention, the optical path changing element of the optical path changing unit is configured by an element that changes the traveling direction of light by the electro-optic effect. In this case, by forming the optical path changing unit such that the length along the light traveling direction of each element corresponding to each color light for displaying one display pixel is different for each optical path changing element, Even in the case of adopting a configuration in which a voltage of the same voltage value is applied between a pair of electrodes in the element, the incident angle with respect to the diffraction grating surface for each color light can be made the same angle, so the control of each element is complicated. Therefore, a clear color image can be visually recognized without incurring a situation. Further, by applying different voltages to the elements corresponding to the respective color lights for displaying one display pixel, the light applied from the light source can be changed only by changing the voltage applied between the pair of electrodes. Since the direction can be changed to an arbitrary direction, the optical path changing unit can be easily designed and manufactured. As a result, the manufacturing cost of the display can be sufficiently reduced.

また、本発明に係る表示器によれば、−1次回折光および+1次回折光のいずれかが光回折部から出射しないように光路変更部および光回折部を形成したことにより、光回折部から出射された−1次回折光(または、1次回折光)の存在に起因して、いわゆるゴースト像が表示される事態を招くことなく、鮮明な画像を表示させることができる。   Further, according to the display device of the present invention, the light path changing unit and the light diffracting unit are formed so that either the −1st order diffracted light or the + 1st order diffracted light is not emitted from the light diffracting unit, so that the light is emitted from the light diffracting unit. Due to the presence of the -1st order diffracted light (or 1st order diffracted light), a clear image can be displayed without causing a so-called ghost image to be displayed.

また、本発明に係る表示装置によれば、上記のいずれかの表示器と、光源と、光源の点灯を制御して表示器に画像を表示させる制御部とを備えて構成したことにより、光源からの光の利用効率を十分に向上させることができると共に、表示したカラー画像に色滲みが生じたり、他の視点位置において視認されるべきカラー画像の単色画像が重なって視認されたりする事態を回避して、鮮明なカラー画像として視認させることができる。   In addition, according to the display device according to the present invention, it is configured by including any one of the above-described indicators, a light source, and a control unit that controls lighting of the light source and displays an image on the indicator. The use efficiency of the light from the color image can be sufficiently improved, color blurring occurs in the displayed color image, or the single color image of the color image that should be viewed at other viewpoint positions overlaps and is viewed. It can be avoided and visually recognized as a clear color image.

また、本発明に係る表示装置によれば、光路変更素子が電気光学効果によって光の進行方向を変更する素子で構成された光路変更部を有する表示器と、光源と、光源の点灯を制御すると共に光路変更部の各素子に対して電圧を印加して光の進行方向を変更させて表示器に画像を表示させる制御部とを備え、制御部が、1つの表示画素を表示するための各色光に対応する素子に対して互いに相違する電圧を印加するように構成したことにより、一対の電極間に印加する電圧を変更するだけで、光源からの光の進行方向を任意の向きに変更することができるため、光路変更部を容易に設計・製造することができる結果、表示装置の製造コストを十分に低減することができる。   In addition, according to the display device of the present invention, the optical path changing element includes a display having an optical path changing unit composed of an element that changes the traveling direction of light by an electro-optic effect, a light source, and lighting of the light source is controlled. And a control unit that applies a voltage to each element of the optical path changing unit to change the traveling direction of the light and display an image on the display, and each color for the control unit to display one display pixel Since it is configured to apply different voltages to the elements corresponding to the light, the traveling direction of the light from the light source is changed to an arbitrary direction only by changing the voltage applied between the pair of electrodes. As a result, the optical path changing unit can be easily designed and manufactured. As a result, the manufacturing cost of the display device can be sufficiently reduced.

表示装置1,1A(表示器2,2A)の構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of the display apparatuses 1 and 1A (display 2, 2A). 表示装置1,1A(1C,1AC)の表示器2,2A(2C,2AC)と、画像の表示に際して出射される光L4との関係について説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the relationship between the indicator 2,2A (2C, 2AC) of the display apparatus 1,1A (1C, 1AC), and the light L4 emitted in the case of an image display. 表示器2(2C)における光源11(11c)、光路変更パネル12(12ca,12cb)、回折格子パネル13(13c)および拡散板14の配置関係について説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the arrangement | positioning relationship of the light source 11 (11c), the optical path change panel 12 (12ca, 12cb), the diffraction grating panel 13 (13c), and the diffusion plate 14 in the indicator 2 (2C). 表示器2A(2AC)における光源11(11c)、光路変更パネル12A(12Aca,12Acb)、回折格子パネル13(13c)および拡散板14の配置関係について説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the arrangement | positioning relationship of the light source 11 (11c), the optical path change panel 12A (12Aca, 12Acb), the diffraction grating panel 13 (13c), and the diffusion plate 14 in the indicator 2A (2AC). 光源11の正面図である。2 is a front view of a light source 11. FIG. 光路変更パネル12の正面図である。3 is a front view of an optical path changing panel 12. FIG. 光源11(11c)、光路変更パネル12(12ca,12cb)および回折格子パネル13(13c)を側方から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the light source 11 (11c), the optical path change panel 12 (12ca, 12cb), and the diffraction grating panel 13 (13c) from the side. 光路変更パネル12Aの正面図である。It is a front view of optical path change panel 12A. 光源11(11c)、光路変更パネル12A(12Aca,12Acb)および回折格子パネル13(13c)を側方から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the light source 11 (11c), the optical path change panel 12A (12Aca, 12Acb), and the diffraction grating panel 13 (13c) from the side. 回折格子パネル13の正面図である。3 is a front view of a diffraction grating panel 13. FIG. 回折格子パネル13を斜め上方から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the diffraction grating panel 13 from diagonally upward. 回折格子パネル13(13c)および拡散板14を側方から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the diffraction grating panel 13 (13c) and the diffusion plate 14 from the side. 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。It is sectional drawing of the diffraction grating panel 13a which concerns on other embodiment. 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。It is sectional drawing of the diffraction grating panel 13b which concerns on other embodiment. 光路変更パネル12,12A(12ca,12cb,12Aca,12Acb)からの光L2と、回折格子パネル13(13c)による0次回折光L3aおよび1次回折光L3bとの関係について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the relationship between the light L2 from the optical path change panel 12,12A (12ca, 12cb, 12Aca, 12Acb), and the 0th-order diffracted light L3a and the 1st-order diffracted light L3b by the diffraction grating panel 13 (13c). . 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。6 is an explanatory diagram for explaining a relationship between a normal line L14 of the panel surface F4 of the diffusion plate 14 and an incident direction of the light L2 with respect to the diffraction grating surface F3 of the diffraction grating panel 13. FIG. 拡散板14におけるパネル面F4の法線L14と回折格子パネル13における回折格子面F3に対する光L2の入射方向との関係、および法線L14と回折格子面F3からの光L3の出射方向との関係について説明するための説明図であって、回折格子面F3、パネル面F4および光L2,L3等を図16における矢印Mの向きで見た図である。The relationship between the normal line L14 of the panel surface F4 of the diffusion plate 14 and the incident direction of the light L2 with respect to the diffraction grating surface F3 of the diffraction grating panel 13, and the relationship between the normal line L14 and the emission direction of the light L3 from the diffraction grating surface F3. FIG. 17 is a diagram illustrating the diffraction grating surface F3, the panel surface F4, the lights L2, L3, and the like as viewed in the direction of the arrow M in FIG. 拡散板14におけるパネル面F4の法線L14と回折格子パネル13における回折格子面F3に対する光L2の入射方向との関係、および法線L14と回折格子面F3からの光L3の出射方向との関係について説明するための他の説明図であって、回折格子面F3、パネル面F4および光L2,L3等を図16における矢印Nの向きで見た図である。The relationship between the normal line L14 of the panel surface F4 of the diffusion plate 14 and the incident direction of the light L2 with respect to the diffraction grating surface F3 of the diffraction grating panel 13, and the relationship between the normal line L14 and the emission direction of the light L3 from the diffraction grating surface F3. FIG. 17 is another explanatory diagram for explaining the diffraction grating surface F3, the panel surface F4, the lights L2, L3, and the like in the direction of the arrow N in FIG. 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16における矢印Mの向きで見た図である。It is explanatory drawing for demonstrating the relationship between the normal line L14 of the panel surface F4 in the diffuser plate 14, and the normal line L13 of the diffraction grating surface F3 in the diffraction grating panel 13, Comprising: The diffraction grating surface F3, the panel surface F4, and the method It is the figure which looked at the lines L13 and L14 in the direction of the arrow M in FIG. 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16における矢印Nの向きで見た図である。It is another explanatory drawing for demonstrating the relationship between the normal line L14 of the panel surface F4 in the diffusion plate 14, and the normal line L13 of the diffraction grating surface F3 in the diffraction grating panel 13, Comprising: It is the diffraction grating surface F3 and the panel surface F4. It is the figure which looked at normal line L13 and L14 in the direction of the arrow N in FIG. 回折格子パネル13における各回折格子30の格子ラインについて説明するための説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a grating line of each diffraction grating 30 in the diffraction grating panel 13. 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。It is explanatory drawing for demonstrating the relationship between the normal line L13 of the diffraction grating surface F3 in the diffraction grating panel 13, and the incident direction of the light L2 with respect to the diffraction grating surface F3. 回折格子パネル13における回折格子面F3の法線L13と回折格子面F3に対する光L2の入射方向との関係、および法線L13と回折格子面F3からの光L3の出射方向との関係について説明するための説明図であって、回折格子面F3、パネル面F4および光L2,L3等を図22における矢印Mの向きで見た図である。The relationship between the normal L13 of the diffraction grating surface F3 in the diffraction grating panel 13 and the incident direction of the light L2 with respect to the diffraction grating surface F3, and the relationship between the normal L13 and the emission direction of the light L3 from the diffraction grating surface F3 will be described. It is explanatory drawing for, Comprising: It is the figure which looked at diffraction grating surface F3, panel surface F4, light L2, L3, etc. in the direction of arrow M in FIG. 回折格子パネル13における回折格子面F3の法線L13と回折格子面F3に対する光L2の入射方向との関係、および法線L13と回折格子面F3からの光L3の出射方向との関係について説明するための他の説明図であって、回折格子面F3、パネル面F4および光L2,L3等を図22における矢印Nの向きで見た図である。The relationship between the normal L13 of the diffraction grating surface F3 in the diffraction grating panel 13 and the incident direction of the light L2 with respect to the diffraction grating surface F3, and the relationship between the normal L13 and the emission direction of the light L3 from the diffraction grating surface F3 will be described. FIG. 24 is another explanatory diagram for viewing the diffraction grating surface F3, the panel surface F4, the lights L2, L3, and the like in the direction of the arrow N in FIG. 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。4 is an explanatory diagram for explaining a relationship between a normal line L13 of the diffraction grating surface F3 in the diffraction grating panel 13 and an extending direction (solid line La) of each convex portion 31, and a formation pitch of each convex portion 31. FIG. 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22に示す矢印Nの向きで見た図である。FIG. 11 is another explanatory diagram for explaining the relationship between the normal line L13 of the diffraction grating surface F3 and the extending direction (solid line La) of each convex portion 31 in the diffraction grating panel 13, and the diffraction grating surface F3 and each convex portion. It is the figure which looked at the continuous line La which shows the extending direction of 31 in the direction of the arrow N shown in FIG. 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。It is explanatory drawing for demonstrating the relationship between the normal line L13 of the diffraction grating surface F3 in the diffraction grating panel 13, and the output direction of the light L3 from the diffraction grating surface F3. 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。It is explanatory drawing for demonstrating the relationship between the normal line L14 of the panel surface F4 in the diffusion plate 14, and the output direction of the light L3 from the diffraction grating surface F3. 表示装置1Ca,1Cb,1ACa,1ACb(表示器2Ca,2Cb,2ACa,2ACb)の構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of display apparatus 1Ca, 1Cb, 1ACa, 1ACb (display 2Ca, 2Cb, 2ACa, 2ACb). 光源11cの正面図である。It is a front view of the light source 11c. 光路変更パネル12ca,12cbの正面図である。It is a front view of optical path change panel 12ca, 12cb. 光路変更パネル12Aca,12Acbの正面図である。It is a front view of optical path change panel 12Aca and 12Acb. 光路変更パネル12Acbおよび回折格子パネル13cを側方から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at optical path change panel 12Acb and diffraction grating panel 13c from the side. 回折格子パネル13cの正面図である。It is a front view of the diffraction grating panel 13c. 表示装置1Caの表示器2Caについて説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the indicator 2Ca of the display apparatus 1Ca. 表示装置1Cbの表示器2Cbについて説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the indicator 2Cb of the display apparatus 1Cb. 表示装置1ACaの表示器2ACaについて説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the indicator 2ACa of display apparatus 1ACa. 表示装置1ACbの表示器2ACbについて説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the indicator 2ACb of display apparatus 1ACb. 他の実施形態に係る回折格子パネル13dの正面図である。It is a front view of the diffraction grating panel 13d which concerns on other embodiment. 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。It is the front view which expanded one of each diffraction grating 30 in the diffraction grating panel 13d. 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。It is sectional drawing of the diffraction grating panels 13e and 13h which concern on other embodiment. 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。It is sectional drawing of the diffraction grating panels 13f and 13i which concern on other embodiment. 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。It is sectional drawing of the diffraction grating panels 13g and 13j which concern on other embodiment. 従来の立体像表示装置1xにおける回折格子パネル13xに対する光L2xと、0次回折光L3ax、1次回折光L3bxおよび−1次回折光L3cxとの関係について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the relationship between the light L2x with respect to the diffraction grating panel 13x in the conventional stereoscopic image display apparatus 1x, 0th order diffracted light L3ax, 1st order diffracted light L3bx, and -1st order diffracted light L3cx.

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。   Embodiments of a display and a display device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

最初に、「表示器」および「表示装置」の基本的な構成、および画像の表示原理について添付図面を参照して説明する。なお、本発明に係る「表示器」および「表示装置」は、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、これらの基本的な構成や表示原理に関する理解を容易とするために、以下、単色画像を視認させることができるよう構成した「表示器」および「表示装置」をまず例に挙げて説明する。   First, the basic configuration of the “display device” and “display device” and the principle of image display will be described with reference to the accompanying drawings. Note that the “display” and “display device” according to the present invention are configured so that a color image can be viewed, but in order to facilitate understanding of these basic configurations and display principles, Hereinafter, a “display” and a “display device” configured so that a monochromatic image can be visually recognized will be described as an example.

図1,2に示す表示装置1,1Aは、視差による立体視画像を表示可能に構成された3D表示装置(「各視点位置から互いに相違する画像を視認可能に複数の画像を表示可能に構成され」との構成の一例)であって、表示装置1は、表示器2および制御部3を備えて構成され、表示装置1Aは、表示器2Aおよび制御部3を備えて構成されている。なお、「表示器」および「表示装置」の基本的な構成および表示原理に関する理解を容易とするために、以下、左右81方向の各視点位置毎の各視差領域から、互いに相違する81種類の「横×縦=1920×1080画素」の単色画像において、互いに対応する81個の画素(表示画素)を視認させるための構成(81種類の単色画像からなる単色画像群における1つの表示画素群を表示するための構成)について説明する。   The display devices 1 and 1A shown in FIGS. 1 and 2 are 3D display devices configured to be capable of displaying stereoscopic images based on parallax (“configured to be able to display a plurality of images so that different images can be viewed from each viewpoint position”. The display device 1 includes a display device 2 and a control unit 3, and the display device 1A includes a display device 2A and a control unit 3. In order to facilitate understanding of the basic configurations and display principles of the “display device” and “display device”, 81 different types of parallax regions for each viewpoint position in the left and right 81 directions will be described below. In a single-color image of “horizontal × vertical = 1920 × 1080 pixels”, a configuration for visually recognizing 81 pixels (display pixels) corresponding to each other (one display pixel group in a single-color image group including 81 types of single-color images) A configuration for displaying) will be described.

表示器2は、図3に示すように、その背面側(同図における左側)から前面側(画像を視認する者が存在する側:同図における右側)に向かって、光源11、光路変更パネル12、回折格子パネル13および拡散板14がこの順で配置されて構成されている。一方、表示器2Aは、図4に示すように、その背面側(同図における左側)から前面側(画像を視認する者が存在する側:同図における右側)に向かって、光源11、光路変更パネル12A、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。   As shown in FIG. 3, the display 2 has a light source 11 and an optical path changing panel from the back side (left side in the figure) toward the front side (side on which the person viewing the image is present: right side in the figure). 12, the diffraction grating panel 13 and the diffusion plate 14 are arranged in this order. On the other hand, as shown in FIG. 4, the display 2 </ b> A has a light source 11, an optical path from the back side (left side in the figure) toward the front side (side on which the person viewing the image is present: right side in the figure). The change panel 12A, the diffraction grating panel 13, and the diffusion plate 14 are arranged in this order.

光源11は、一例として、表示する立体視画像の各表示画素に対応して、平板状の基板の表面に複数の光出射部(LEDなど)が配列されて、全体として平板状に形成されている。この場合、光源11において、上記単色画像群のうちの1つの表示画素群(互いに対応する81個の表示画素の集合体)を表示させるための部位には、図5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、表示器2,2Aにおける光源11では、1つの単色画像を構成する各表示画素のうちの1つにつき1つの光出射部10が設けられている。この光源11は、制御部3からの制御信号Sに従い、図3,4に示すように、一例として、そのパネル面F1(上記の基板の基板面と平行な面)に対して垂直で互いに平行な光L1を各光出射部10毎にそれぞれ出射する。また、両図および図2に示すように、この表示器2,2Aでは、一例として、上記のパネル面F1が、後述する光路変更パネル12,12Aのパネル面F2,F2A、回折格子パネル13の各回折格子面F3、および拡散板14のパネル面F4に対して平行になるように光源11が配置されている。   As an example, the light source 11 is formed in a flat plate shape as a whole by arranging a plurality of light emitting portions (LEDs, etc.) on the surface of a flat substrate corresponding to each display pixel of a stereoscopic image to be displayed. Yes. In this case, in the light source 11, a portion for displaying one display pixel group (a group of 81 display pixels corresponding to each other) in the single-color image group, as shown in FIG. X × vertical = 9 × 9 = 81 places ”light emitting portions 10A1 to 10I9 (hereinafter also referred to as“ light emitting portions 10 ”when not distinguished). That is, in the light sources 11 in the displays 2 and 2A, one light emitting unit 10 is provided for each display pixel constituting one single-color image. As shown in FIGS. 3 and 4, the light source 11 is perpendicular to the panel surface F1 (a surface parallel to the substrate surface of the substrate) and parallel to each other, as shown in FIGS. A simple light L1 is emitted for each of the light emitting portions 10. Further, as shown in FIGS. 2 and 2, in the display units 2 and 2A, as an example, the panel surface F1 includes the panel surfaces F2 and F2A of the optical path changing panels 12 and 12A, which will be described later, and the diffraction grating panel 13. The light source 11 is arranged so as to be parallel to each diffraction grating surface F3 and the panel surface F4 of the diffusion plate.

表示器2の光路変更パネル12は、「光路変更部」に相当し、表示する立体視画像の各表示画素に対応して「光路変更素子」の一例である「プリズム」が設けられて、図2に示すように、全体として平板状に形成されると共に、光源11および回折格子パネル13の間に配設されている。この場合、図6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、表示器2における光路変更パネル12では、1つの単色画像を構成する各表示画素のうちの1つにつき1つのプリズム20が設けられている。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。   The optical path changing panel 12 of the display device 2 corresponds to an “optical path changing unit”, and a “prism” that is an example of an “optical path changing element” is provided corresponding to each display pixel of a stereoscopic image to be displayed. As shown in FIG. 2, it is formed in a flat plate shape as a whole and is disposed between the light source 11 and the diffraction grating panel 13. In this case, as shown in FIG. 6, the optical path changing panel 12 is arranged with prisms 20A1 to 20I9 (hereinafter also referred to as “prisms 20” when not distinguished) of “horizontal × vertical = 9 × 9 = 81 places”. Is provided. In other words, the optical path changing panel 12 in the display device 2 is provided with one prism 20 for each display pixel constituting one single-color image. In the present specification, “one optical path changing element” means “one light emitting element” among optical elements (optical elements that refract incident light) configured to change the optical path of incident light. It means a part defined corresponding to “part”.

この場合、本例の光路変更パネル12では、横方向で並ぶ9つのプリズム20の間に物理的な境界がなく、この9つのプリズム20が1つのプリズムのように一体的に連続して形成されている。以下、複数のプリズム20が一体的に連続して形成されたプリズムを「プリズム200」ともいう。すなわち、この光路変更パネル12では、横方向に長い9つのプリズム200−1〜200−9が縦方向(上下方向)で並んでいるように形成されている。この場合、「光路変更素子がプリズムで構成されている」との構成を採用する場合において、一体的に連続して形成する「光路変更素子」の数は、「横方向に並ぶ9つ」に限定されず、1つの「光路変更素子」につき1つのプリズム20を独立して形成することもできるし、縦方向で並ぶ複数の「光路変更素子」を1つのプリズム200で構成することもできるし、横方向で並ぶ複数の「光路変更素子」、および縦方向で並ぶ複数の「光路変更素子」を1つのプリズム200で構成することもできる。   In this case, in the optical path changing panel 12 of this example, there is no physical boundary between the nine prisms 20 arranged in the horizontal direction, and these nine prisms 20 are integrally formed continuously as one prism. ing. Hereinafter, a prism in which a plurality of prisms 20 are integrally formed continuously is also referred to as a “prism 200”. That is, the optical path changing panel 12 is formed such that nine prisms 200-1 to 200-9 that are long in the horizontal direction are arranged in the vertical direction (vertical direction). In this case, in the case of adopting the configuration that “the optical path changing element is configured by a prism”, the number of “optical path changing elements” that are integrally formed continuously is “9 arranged in the horizontal direction”. Without limitation, one prism 20 can be formed independently for each “optical path changing element”, or a plurality of “optical path changing elements” arranged in the vertical direction can be formed by one prism 200. A plurality of “optical path changing elements” arranged in the horizontal direction and a plurality of “optical path changing elements” arranged in the vertical direction can be configured by one prism 200.

また、図7に示すように、この表示器2では、光路変更パネル12における光源11との対向面(パネル面F2)が光源11のパネル面F1と平行に形成される(配置される)と共に、光路変更パネル12における回折格子パネル13との対向面に、下側ほど回折格子パネル13側に向かって徐々に突出する向きの斜面が形成されて各プリズム20(200)が構成されている(各プリズム20(200)における光源11との対向面(パネル面F2)に対して光L1が垂直に入射するように構成されている(配置されている))。なお、本例では、光路変更パネル12の前面(画像を視認する者が存在する側)に斜面を形成して「プリズム」として機能させる構成を採用しているが、光路変更パネル12の背面側(光源11との対向面側)に斜面を形成して「プリズム」として機能させる構成を採用することもできる(図示せず)。この光路変更パネル12は、光源11の各光出射部10から出射された光L1の進行方向を各プリズム20によって表示器2の縦方向(上下方向)に変更して、後述する回折格子パネル13の各回折格子面F3に対して光L2を斜めに入射させるように構成されている。   Further, as shown in FIG. 7, in this display device 2, the surface (panel surface F <b> 2) facing the light source 11 in the optical path changing panel 12 is formed (arranged) in parallel with the panel surface F <b> 1 of the light source 11. Each of the prisms 20 (200) is formed on the surface of the optical path changing panel 12 facing the diffraction grating panel 13 so as to form a slope that gradually protrudes toward the diffraction grating panel 13 toward the lower side ( The light L1 is configured (disposed) perpendicularly to the surface (panel surface F2) facing the light source 11 in each prism 20 (200)). In this example, a configuration is adopted in which an inclined surface is formed on the front surface of the optical path changing panel 12 (the side on which an image viewer is present) to function as a “prism”. It is also possible to adopt a configuration in which an inclined surface is formed on the side facing the light source 11 to function as a “prism” (not shown). This optical path changing panel 12 changes the traveling direction of the light L1 emitted from each light emitting part 10 of the light source 11 to the vertical direction (vertical direction) of the display 2 by each prism 20, and the diffraction grating panel 13 described later. The light L2 is obliquely incident on each of the diffraction grating surfaces F3.

一方、表示器2Aの光路変更パネル12Aは、「光路変更部」に相当し、表示する立体視画像の各表示画素に対応して「光路変更素子」の他の一例である「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」が設けられて、図2に示すように、全体として平板状に形成されると共に、光源11および回折格子パネル13の間に配設されている。この場合、図8に示すように、光路変更パネル12Aには、「横×縦=9×9=81箇所」のEO効果素子20AA1〜20AI9(以下、区別しないときには「EO効果素子20A」ともいう)が並んで設けられている。すなわち、表示器2Aにおける光路変更パネル12Aでは、1つの単色画像を構成する各表示画素のうちの1つにつき1つのEO効果素子20Aが設けられている。   On the other hand, the optical path changing panel 12A of the display 2A corresponds to an “optical path changing unit”, and corresponds to each display pixel of a stereoscopic image to be displayed, which is another example of an “optical path changing element”. An element that changes the traveling direction of light by the EO effect: hereinafter, also referred to as an “EO effect element” is provided, and as shown in FIG. 2, the light source 11 and the diffraction grating are formed as a whole as shown in FIG. Arranged between the panels 13. In this case, as shown in FIG. 8, the optical path changing panel 12A has “horizontal × vertical = 9 × 9 = 81 locations” EO effect elements 20AA1 to 20AI9 (hereinafter also referred to as “EO effect element 20A” when not distinguished). ) Are provided side by side. That is, in the optical path changing panel 12A in the display 2A, one EO effect element 20A is provided for each display pixel constituting one single-color image.

なお、本例の光路変更パネル12Aでは、横方向で並ぶ9つのEO効果素子20Aの間に物理的な境界がなく、この9つのEO効果素子20Aが1つのEO効果素子のように一体的に連続して形成されている。以下、複数のEO効果素子20Aが一体的に連続して形成されたEO効果素子を「EO効果素子200A」ともいう。すなわち、この光路変更パネル12Aでは、横方向に長い9つのEO効果素子200A−1〜200A−9が縦方向(上下方向)で並んでいるように形成されている。この場合、「光路変更素子が電気光学効果によって光の進行方向を変更する素子で構成されている」との構成を採用する場合において、一体的に連続して形成する「光路変更素子」の数は、「横方向に並ぶ9つ」に限定されず、1つの「光路変更素子」につき1つのEO効果素子20Aを独立して形成することもできるし、縦方向で並ぶ複数の「光路変更素子」を1つのEO効果素子200Aで構成することもできるし、横方向で並ぶ複数の「光路変更素子」、および縦方向で並ぶ複数の「光路変更素子」を1つのEO効果素子200Aで構成することもできる。   In the optical path changing panel 12A of this example, there is no physical boundary between the nine EO effect elements 20A arranged in the horizontal direction, and these nine EO effect elements 20A are integrated as one EO effect element. It is formed continuously. Hereinafter, an EO effect element in which a plurality of EO effect elements 20A are integrally and continuously formed is also referred to as an “EO effect element 200A”. In other words, in the optical path changing panel 12A, nine EO effect elements 200A-1 to 200A-9 that are long in the horizontal direction are arranged in the vertical direction (vertical direction). In this case, in the case of adopting the configuration that “the optical path changing element is configured by an element that changes the traveling direction of light by the electro-optic effect”, the number of “optical path changing elements” that are integrally formed continuously Is not limited to “9 arranged in the horizontal direction”, and one EO effect element 20A can be formed independently for each “optical path changing element”, or a plurality of “optical path changing elements arranged in the vertical direction” can be used. Can be configured by one EO effect element 200A, or a plurality of “optical path changing elements” arranged in the horizontal direction and a plurality of “optical path changing elements” arranged in the vertical direction are configured by one EO effect element 200A. You can also

また、図4,9に示すように、この表示器2Aでは、光路変更パネル12Aにおける光源11との対向面および回折格子パネル13との対向面(パネル面F2A)の双方が光源11のパネル面F1と平行に形成されている。この場合、この光路変更パネル12Aでは、各EO効果素子20A(200A)が、KTN結晶体21(タンタル酸ニオブ酸カリウム(KTa1−xNb)の結晶体)と、このKTN結晶体21の上面に配設された電極22a(陽極)と、KTN結晶体21の下面に配設された電極22b(陰極)とで構成されると共に、KTN結晶体21の厚み(図9における長さT)や長さ(図9における長さL)が互いに等しくなるように各EO効果素子20Aが形成されている。なお、本例では、一例として、上記の「x」が「0.35」である組成のKTNの結晶体をKTN結晶体21として採用して形成されている。 As shown in FIGS. 4 and 9, in this indicator 2A, both the surface facing the light source 11 and the surface facing the diffraction grating panel 13 (panel surface F2A) in the optical path changing panel 12A are the panel surface of the light source 11. It is formed in parallel with F1. In this case, in the optical path changing panel 12A, each EO effect element 20A (200A) includes a KTN crystal 21 (a crystal of potassium tantalate niobate (KTa 1-x Nb x O 3 )) and the KTN crystal. The electrode 22a (anode) disposed on the upper surface of the electrode 21 and the electrode 22b (cathode) disposed on the lower surface of the KTN crystal body 21 and the thickness of the KTN crystal body 21 (the length in FIG. 9). Each EO effect element 20A is formed so that T) and length (length L in FIG. 9) are equal to each other. In this example, as an example, the KTN crystal 21 having the composition in which “x” is “0.35” is adopted as the KTN crystal 21.

この場合、KTN結晶体21は、ペロブスカイト型の結晶構造を持つ酸化物であって、端面間に電圧を印加することにより、その屈折率が変化する「電気光学効果(EO効果)」を有していることが知られている。したがって、この光路変更パネル12Aでは、後述するように、制御部3が、光路変更パネル12Aにおける各EO効果素子20Aの各電極22a,22bの間に所定の電圧を印加することにより、各EO効果素子20AのKTN結晶体21を、光路変更パネル12における各プリズム20と同様に機能させて、光源11から出射された光L1の進行方向を各EO効果素子20A(KTN結晶体21)によって表示器2Aの縦方向(上下方向)に変更して、回折格子パネル13の各回折格子30における回折格子面F3に対して光L2を斜めに入射させることが可能となっている。   In this case, the KTN crystal 21 is an oxide having a perovskite crystal structure, and has an “electro-optic effect (EO effect)” in which the refractive index changes when a voltage is applied between the end faces. It is known that Therefore, in the optical path changing panel 12A, as described later, the control unit 3 applies a predetermined voltage between the electrodes 22a and 22b of the EO effect elements 20A in the optical path changing panel 12A to thereby obtain the EO effects. The KTN crystal body 21 of the element 20A is caused to function in the same manner as each prism 20 in the optical path changing panel 12, and the traveling direction of the light L1 emitted from the light source 11 is displayed by each EO effect element 20A (KTN crystal body 21). The light L2 can be incident obliquely on the diffraction grating surface F3 of each diffraction grating 30 of the diffraction grating panel 13 by changing to the vertical direction (vertical direction) of 2A.

回折格子パネル13は、「光回折部」の一例であって、図3,4に示すように、光源11から出射されて光路変更パネル12,12Aによって光路を変更された光L2を回折して光L3を出射する。この場合、回折格子パネル13において、上記単色画像群のうちの1つの表示画素群を表示させるための部位には、図10に示すように、表示すべき立体視画像の表示画素に対応して、「横×縦=9×9=81個」の回折格子30A1〜30I9(以下、区別しないときには「回折格子30」ともいう)が形成されている(各表示画素毎に1つの回折格子が形成された構成の例)。   The diffraction grating panel 13 is an example of a “light diffracting unit”, and diffracts the light L2 emitted from the light source 11 and whose optical path is changed by the optical path changing panels 12 and 12A as shown in FIGS. Light L3 is emitted. In this case, in the diffraction grating panel 13, the portion for displaying one display pixel group of the monochromatic image group corresponds to the display pixel of the stereoscopic image to be displayed as shown in FIG. 10. , “Horizontal × vertical = 9 × 9 = 81” diffraction gratings 30A1 to 30I9 (hereinafter also referred to as “diffraction grating 30” when not distinguished) are formed (one diffraction grating is formed for each display pixel). Example of configured)).

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、表示器2における回折格子パネル13では、上記の光源11における1つの光出射部10に対応して1つの回折格子30が規定されて、1つの単色画像を構成する各表示画素のうちの1つにつき1つの回折格子30が規定されている。なお、図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は、後述するペリスト回転角を各回折格子30毎に異ならせる(81種類のペリスト回転角のうちのいずれかの角度とする)ことにより、図11に示すように、光路変更パネル12,12Aからの光L2を各回折格子30毎に予め規定された81方向にそれぞれ回折して光L3を出射するように構成されている。なお、図11では、回折した光L3の出射方向をそれぞれ矢印で図示している。   In the present specification, “one diffraction grating” means a portion defined corresponding to “one light emitting portion” among optical elements configured to be able to diffract incident light. In this case, in the diffraction grating panel 13 in the display 2, one diffraction grating 30 is defined corresponding to one light emitting unit 10 in the light source 11, and each of the display pixels constituting one single color image. One diffraction grating 30 is defined for each of the two. In FIG. 10, the grating lines of each diffraction grating 30 are shown at a pitch wider than the actual grating formation pitch. This diffraction grating panel 13 changes the optical path as shown in FIG. 11 by making the peristaltic rotation angle, which will be described later, different for each diffraction grating 30 (which is one of 81 types of peristaltic rotation angles). The light L2 from the panels 12 and 12A is diffracted in 81 directions defined in advance for each diffraction grating 30, and the light L3 is emitted. In FIG. 11, the emission direction of the diffracted light L3 is shown by arrows.

この場合、図3,4に示すように、回折格子パネル13は、一例として、光路変更パネル12,12Aと対向する面(すなわち、回折格子パネル13の背面)に規定された各回折格子30の形成領域毎に平面視直線状の互いに平行な複数の凸部31、および平面視直線状の互いに平行な複数の凹部32が所定の形成ピッチで形成された凹凸パターン(格子パターン)が形成され、この凹凸パターンが回折格子30として機能して、光路変更パネル12,12Aからの光L2を予め規定された方向に回折するように構成されている。なお、本例では、回折格子パネル13の背面に形成した凹凸パターンを回折格子30として機能させる構成を採用しているが、回折格子パネル13の前面側(画像を視認する者が存在する側)に凹凸パターンを形成して回折格子として機能させる構成を採用することもできる(図示せず)。また、図7,9に示すように、この表示器2,2Aでは、回折格子パネル13が光路変更パネル12,12Aに対して距離Gだけ離間するように配置されている。   In this case, as shown in FIGS. 3 and 4, as an example, the diffraction grating panel 13 includes each of the diffraction gratings 30 defined on the surface facing the optical path changing panels 12 and 12 </ b> A (that is, the back surface of the diffraction grating panel 13). An uneven pattern (lattice pattern) is formed in which a plurality of parallel protrusions 31 in a straight line in plan view and a plurality of parallel recesses 32 in a straight line in plan view are formed at a predetermined formation pitch for each formation region, The concave / convex pattern functions as the diffraction grating 30 to diffract the light L2 from the optical path changing panels 12 and 12A in a predetermined direction. In addition, in this example, although the structure which makes the uneven | corrugated pattern formed in the back surface of the diffraction grating panel 13 function as the diffraction grating 30 is employ | adopted, the front side of the diffraction grating panel 13 (side where the person who visually recognizes an image exists) It is also possible to adopt a configuration in which a concavo-convex pattern is formed on the substrate to function as a diffraction grating (not shown). Further, as shown in FIGS. 7 and 9, in the indicators 2 and 2A, the diffraction grating panel 13 is arranged so as to be separated from the optical path changing panels 12 and 12A by a distance G.

なお、本明細書では、回折格子パネル13における回折格子30を構成する各凸部31の突端面における幅方向(図3,4における上下方向)の各中心線を含む面(図3,4における各中心31oを含む面)を「回折格子面」の一例である回折格子面F3とする。また、図13に示す回折格子パネル13aや、図14に示す回折格子パネル13bのように、凸部31の断面形状が上記の回折格子パネル13とは相違する場合においても、回折格子30を構成する各凸部31の突端面における幅方向の各中心線を含む面(同図における各中心31oを含む面)を「回折格子面」の一例である回折格子面F3とする。さらに、以下の説明において、上記の中心線、または上記の中心線と平行な線分(図21等において実線Lbで示す線)を格子ラインともいう。   In the present specification, a surface (in FIGS. 3 and 4) including each center line in the width direction (vertical direction in FIGS. 3 and 4) of the protruding end surface of each projection 31 constituting the diffraction grating 30 in the diffraction grating panel 13 is used. A surface including each center 31o is defined as a diffraction grating surface F3 which is an example of a “diffraction grating surface”. Further, even when the cross-sectional shape of the convex portion 31 is different from that of the diffraction grating panel 13 as in the diffraction grating panel 13a shown in FIG. 13 or the diffraction grating panel 13b shown in FIG. A surface including each center line in the width direction on the protruding end surface of each convex portion 31 (a surface including each center 31o in the figure) is defined as a diffraction grating surface F3 as an example of a “diffraction grating surface”. Furthermore, in the following description, the center line or a line segment parallel to the center line (a line indicated by a solid line Lb in FIG. 21 and the like) is also referred to as a lattice line.

この場合、図7に示すように、回折格子パネル13との対向面に、下側ほど回折格子パネル13側に向かって徐々に突出する向きの斜面が形成されて各プリズム20が構成された光路変更パネル12を備えた表示器2では、光源11からの光L1が下向きに屈折させられて光L2として回折格子パネル13(各回折格子30の回折格子面F3)に入射させられる。また、図9に示すように、電極22aを陽極として使用し、電極22bを陰極として使用する構成の各EO効果素子20Aを有する光路変更パネル12Aを備えた表示器2Aでは、光源11からの光L1が下向きに屈折させられて光L2として回折格子パネル13(各回折格子30の回折格子面F3)に入射させられる。   In this case, as shown in FIG. 7, an optical path in which each prism 20 is configured by forming a slope in a direction gradually projecting toward the diffraction grating panel 13 toward the lower side on the surface facing the diffraction grating panel 13. In the display device 2 including the change panel 12, the light L1 from the light source 11 is refracted downward and is incident on the diffraction grating panel 13 (the diffraction grating surface F3 of each diffraction grating 30) as light L2. In addition, as shown in FIG. 9, in the display 2A including the optical path changing panel 12A having each EO effect element 20A configured to use the electrode 22a as an anode and the electrode 22b as a cathode, the light from the light source 11 is used. L1 is refracted downward and is incident on the diffraction grating panel 13 (the diffraction grating surface F3 of each diffraction grating 30) as light L2.

したがって、この表示器2,2Aでは、光路変更パネル12,12A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12,12Aに対する光L1の入射位置よりも距離Dだけ下側に位置ずれする。このため、この表示器2,2Aでは、光源11の各光出射部10や、光路変更パネル12の各プリズム20や光路変更パネル12Aの各EO効果素子20Aに対して、回折格子パネル13の各回折格子30を距離Dだけ下方に位置ずれさせるように配置する構成が採用されている。なお、本例とは相違するが、上記の距離Gが「0」または「ほぼ0」となるように光路変更パネル12,12Aおよび回折格子パネル13を配置した場合には、上記の距離Dを「0」または「ほぼ0」とすることができる。   Therefore, in the indicators 2 and 2A, the incident position of the light L2 emitted from the optical path changing panels 12 and 12A with respect to the diffraction grating panel 13 is lower than the incident position of the light L1 with respect to the optical path changing panels 12 and 12A by a distance D. Misaligned to the side. For this reason, in this indicator 2, 2A, each light emitting part 10 of the light source 11, each prism 20 of the optical path changing panel 12, and each EO effect element 20A of the optical path changing panel 12A, each of the diffraction grating panel 13 A configuration is adopted in which the diffraction grating 30 is arranged so as to be displaced downward by a distance D. Although different from this example, when the optical path changing panels 12 and 12A and the diffraction grating panel 13 are arranged so that the distance G is “0” or “approximately 0”, the distance D is It can be “0” or “nearly 0”.

拡散板(「光透過パネル」としての「光拡散部」の一例)14は、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12に示すように、一例として、回折格子パネル13における回折格子30の1つ当りに複数の凸レンズが位置するように(この例では、回折格子30の1つ当りに3つの凸レンズが位置するように)、横方向に長い複数の凸レンズが、その前面側(画像を視認する者が存在する側)に形成されている。これにより、この拡散板14では、回折格子パネル13によって回折された(回折格子パネル13から出射された)光L3が、拡散板14を透過して各凸レンズによって縦方向(上下方向)に拡散されて光L4として出射される。なお、図12では、回折格子パネル13における凹凸パターンの図示を省略している。   The diffusing plate (an example of a “light diffusing portion” as a “light transmissive panel”) 14 is constituted by a lenticular lens formed as a flat plate with a resin material having light transmittance as an example. As shown in FIG. 12, the diffusion plate 14 has, as an example, a plurality of convex lenses positioned per diffraction grating 30 in the diffraction grating panel 13 (in this example, per diffraction grating 30). A plurality of convex lenses that are long in the lateral direction are formed on the front side (side on which the person who views the image is present) so that three convex lenses are positioned. Thereby, in this diffusing plate 14, the light L3 diffracted by the diffraction grating panel 13 (emitted from the diffraction grating panel 13) is transmitted through the diffusing plate 14 and diffused in the vertical direction (vertical direction) by each convex lens. And emitted as light L4. In addition, in FIG. 12, illustration of the uneven | corrugated pattern in the diffraction grating panel 13 is abbreviate | omitted.

この場合、本明細書では、拡散板14において回折格子パネル13と対向する面(すなわち、拡散板14の背面)をパネル面F4(「光透過パネル面」)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(回折格子パネル13と対向する面の側)に複数の凸レンズ、または、複数の凹レンズを形成して構成することもできる(図示せず)。なお、背面側に凸レンズまたは凹レンズを形成する構成を採用した場合においては、その拡散板における前面をパネル面(「光透過パネル面」)とする。また、「拡散板」に代えて、「拡散板」以外の「光透過パネル」(例えば、回折格子パネル13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」)を有する表示器においては、これらの板体の背面および前面のいずれかの板面をパネル面(「光透過パネル面」)とする。   In this case, in this specification, the surface of the diffusion plate 14 that faces the diffraction grating panel 13 (that is, the back surface of the diffusion plate 14) is defined as a panel surface F4 ("light transmission panel surface"). The “diffusing plate” may be formed by forming a concave lens instead of the convex lens (not shown). In addition, a plurality of convex lenses or a plurality of concave lenses can be formed on the back side (the side of the surface facing the diffraction grating panel 13) (not shown). When a configuration in which a convex lens or a concave lens is formed on the back side is adopted, the front surface of the diffuser plate is defined as a panel surface (“light transmission panel surface”). Further, instead of the “diffusion plate”, a “light transmissive panel” other than the “diffusion plate” (for example, a “protection plate” for preventing the diffraction grating panel 13 or the like from being scratched or adhering to dust, or non-glare treatment may be used. In a display device having an applied “decorative board”), any one of the back surface and the front surface of these plates is a panel surface (“light transmission panel surface”).

この表示器2,2Aでは、後述するように、光路変更パネル12,12Aのパネル面F2,F2A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(光透過パネルにおける光透過パネル面の法線)と平行な向きに光源11の各光出射部10から光L1が出射されるように構成されている。また、この表示器2,2Aでは、光源11から出射された光L1が、光路変更パネル12の各プリズム20や光路変更パネル12Aの各EO効果素子20Aによって縦方向(本例では下向き)に屈折されて光路変更パネル12,12Aから光L2として出射されて、図15に示すように、回折格子30の回折格子面F3に斜めに入射するように構成されている。さらに、本例では、図15に示すように、1次回折光L3bおよび−1次回折光L3cのいずれか一方が回折格子パネル13から出射しないように光路変更パネル12,12Aおよび回折格子パネル13が構成されている。   In the display units 2 and 2A, as will be described later, the normal lines of the panel surfaces F2 and F2A of the optical path changing panels 12 and 12A, the normal lines of the diffraction grating surfaces F3 of the diffraction grating panel 13, and the panel surface of the diffusion plate 14 The light L1 is emitted from each light emitting portion 10 of the light source 11 in a direction parallel to the normal line of F4 (the normal line of the light transmissive panel surface in the light transmissive panel). In the indicators 2 and 2A, the light L1 emitted from the light source 11 is refracted in the vertical direction (downward in this example) by the prisms 20 of the optical path changing panel 12 and the EO effect elements 20A of the optical path changing panel 12A. Then, the light L2 is emitted from the optical path changing panels 12 and 12A as light L2, and is incident obliquely on the diffraction grating surface F3 of the diffraction grating 30, as shown in FIG. Furthermore, in this example, as shown in FIG. 15, the optical path changing panels 12 and 12A and the diffraction grating panel 13 are configured so that one of the first-order diffracted light L3b and the −1st-order diffracted light L3c does not exit from the diffraction grating panel 13. Has been.

一方、制御部3は、表示器2,2Aに表示させるべき立体視画像の画像データに応じて光源11に制御信号Sを出力することにより、光源11における各光出射部10を、立体視画像の各表示画素の明るさに応じて点灯させる。また、表示装置1Aの制御部3は、光路変更パネル12Aにおける各EO効果素子20Aの各電極22a,22bの間に所定の電圧を印加することにより、光源11からの光L1の進行方向を変更する制御を実行する。なお、実際の表示装置1には、外部装置から出力された画像データや画像信号を処理する画像処理部等を備え、制御部3は、画像処理部によって処理されたデータや信号に基づいて表示器2に立体視画像を表示させるが、「表示器」および「表示装置」についての理解を容易とするために、表示器2および制御部3以外の構成要素に関する説明および図示を省略する。また、光源11の制御、および各EO効果素子20A(200A)における各電極22a,22b間への電圧の印加の両処理を実行する「制御部」については、この表示装置1Aのように、同一の「制御部」が実行する構成を採用することもできるし、光源11の制御、および各電極22a,22b間への電圧の印加を別個独立した「制御部」がそれぞれ実行する構成を採用することもできる。   On the other hand, the control unit 3 outputs the control signal S to the light source 11 in accordance with the image data of the stereoscopic image to be displayed on the display devices 2 and 2A, thereby causing each light emitting unit 10 in the light source 11 to display the stereoscopic image. Are turned on according to the brightness of each display pixel. Further, the control unit 3 of the display device 1A changes the traveling direction of the light L1 from the light source 11 by applying a predetermined voltage between the electrodes 22a and 22b of the EO effect elements 20A in the optical path changing panel 12A. Execute control to The actual display device 1 includes an image processing unit that processes image data and image signals output from an external device, and the control unit 3 displays based on the data and signals processed by the image processing unit. Although the stereoscopic image is displayed on the display 2, in order to facilitate understanding of the “display” and the “display device”, descriptions and illustrations regarding components other than the display 2 and the control unit 3 are omitted. The “control unit” that executes both the control of the light source 11 and the application of voltage between the electrodes 22a and 22b in each EO effect element 20A (200A) is the same as in the display device 1A. It is also possible to adopt a configuration in which the “control unit” executes, or a configuration in which the independent “control unit” performs control of the light source 11 and application of voltage between the electrodes 22a and 22b. You can also

この表示装置1,1A(表示器2,2A)では、光源11から出射されて光路変更パネル12,12Aによって屈折させられた光L2を各回折格子30によって回折して左右81方向に振り分けると共に、各回折格子30によって左右方向に振り分けられた光L3を拡散板14によって縦方向(上下方向)に拡散させることで、左右81方向の各視差領域毎に縦方向(上下方向)における視域を拡げる構成(左右方向においては、互いに相違する視差画像が視認され、縦方向においては、同一の視差画像が視認されるように表示させる構成)が採用されている。具体的には、この表示装置1,1Aによる立体視画像の表示に際しては、制御部3が表示器2の光源11に制御信号Sを出力することにより、各光出射部10を、表示すべき立体視画像の各表示画素の明度に応じた明るさで点灯させる。   In the display devices 1 and 1A (displays 2 and 2A), the light L2 emitted from the light source 11 and refracted by the optical path changing panels 12 and 12A is diffracted by the diffraction gratings 30 and distributed in the left and right 81 directions. The light L3 distributed in the left and right direction by each diffraction grating 30 is diffused in the vertical direction (vertical direction) by the diffuser plate 14, thereby expanding the viewing area in the vertical direction (vertical direction) for each parallax area in the left and right 81 directions. A configuration (a configuration in which different parallax images are viewed in the left-right direction and displayed so that the same parallax image is viewed in the vertical direction) is employed. Specifically, when the stereoscopic image is displayed by the display devices 1 and 1A, the control unit 3 outputs the control signal S to the light source 11 of the display device 2 to display each light emitting unit 10. It is lit at a brightness corresponding to the brightness of each display pixel of the stereoscopic image.

この際には、図3,4に示すように、光源11の各光出射部10から回折格子パネル13における各回折格子30の回折格子面F3の法線と平行な向きに出射された各光L1が、光路変更パネル12の各プリズム20や光路変更パネル12Aの各EO効果素子20Aを透過する際に下向きに屈折させられる結果、この光L2が回折格子パネル13の回折格子面F3に対して斜めに入射する。また、回折格子パネル13(回折格子面F3)に入射した光L2は、各回折格子30によってそれぞれ回折されて、光L3(回折光)としてそれぞれ出射される。この際に、この表示装置1,1Aでは、回折格子パネル13における各回折格子30が、各光L3を出射すべき方向に応じて、格子ラインの傾きや、凸部31の形成ピッチ等が規定されて形成されている。これにより、図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からそれぞれ出射される。   At this time, as shown in FIGS. 3 and 4, each light emitted from each light emitting portion 10 of the light source 11 in a direction parallel to the normal line of the diffraction grating surface F <b> 3 of each diffraction grating 30 in the diffraction grating panel 13. L1 is refracted downward when passing through each prism 20 of the optical path changing panel 12 and each EO effect element 20A of the optical path changing panel 12A. As a result, the light L2 is directed to the diffraction grating surface F3 of the diffraction grating panel 13. Incident at an angle. Further, the light L2 incident on the diffraction grating panel 13 (diffraction grating surface F3) is diffracted by each diffraction grating 30 and emitted as light L3 (diffracted light). At this time, in the display devices 1 and 1A, the inclination of the grating lines, the formation pitch of the convex portions 31, and the like are defined according to the direction in which each diffraction grating 30 in the diffraction grating panel 13 should emit each light L3. Has been formed. As a result, as shown in FIG. 11, the light L3 from each diffraction grating 30 is emitted from the diffraction grating panel 13 so as to spread radially in the left and right 81 directions at predetermined intervals.

また、この表示器2,2Aでは、前述したように、光源11からの光L1が光路変更パネル12における各プリズム20や光路変更パネル12Aにおける各EO効果素子20Aによって屈折させられて、この光L2が回折格子パネル13の各回折格子30における回折格子面F3に対して斜めに入射するように、光路変更パネル12の光学的特性(材質や形状(プリズムの角度))や、光路変更パネル12Aの光学的特性(材質や形状)および電極22a,22b間に印加する電圧の値、並びに、光路変更パネル12,12Aと回折格子パネル13との相互間の位置関係が規定されて構成されている。したがって、この表示器2,2Aでは、光路変更パネル12,12Aからの光L2が回折格子パネル13の回折格子30において回折されたときに、1次回折光L3b(または、−1次回折光L3c)の強度が十分に強くなる。このため、光源11からの光L1の利用効率が十分に向上すると共に、その光量が十分に多い1次回折光L3b(または、−1次回折光L3c)を立体視画像を視認させるための光として使用することで、その1次回折光L3b(または、−1次回折光L3c)に対応する表示画素が十分に明るく視認される。   Further, in the indicators 2 and 2A, as described above, the light L1 from the light source 11 is refracted by the prisms 20 in the optical path changing panel 12 and the EO effect elements 20A in the optical path changing panel 12A. Are obliquely incident on the diffraction grating surface F3 of each diffraction grating 30 of the diffraction grating panel 13, and the optical characteristics (material and shape (prism angle)) of the optical path changing panel 12 and the optical path changing panel 12A. The optical characteristics (material and shape), the value of the voltage applied between the electrodes 22a and 22b, and the positional relationship between the optical path changing panels 12 and 12A and the diffraction grating panel 13 are defined. Therefore, in the indicators 2 and 2A, when the light L2 from the optical path changing panels 12 and 12A is diffracted by the diffraction grating 30 of the diffraction grating panel 13, the first-order diffracted light L3b (or −1st-order diffracted light L3c) Strength is strong enough. For this reason, the utilization efficiency of the light L1 from the light source 11 is sufficiently improved, and the first-order diffracted light L3b (or −1st-order diffracted light L3c) having a sufficiently large amount of light is used as light for visually recognizing a stereoscopic image. As a result, the display pixel corresponding to the first-order diffracted light L3b (or −1st-order diffracted light L3c) is viewed sufficiently brightly.

一方、表示器2,2Aから出射された1次回折光L3b(または、−1次回折光L3c)および0次回折光L3a(以下、これらを総称して「光L3」ともいう)は、図3,4,12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2〜4,12に示すように、表示器2,2A(表示装置1,1A)の前方に向かって光L4として出射される。なお、この表示器2,2Aでは、前述したように、1次回折光L3bおよび−1次回折光L3cのいずれか一方が回折格子パネル13から出射しないように構成されている。したがって、図15に示すように、この例では、1次回折光L3b(または、−1次回折光L3c)と、少量の0次回折光L3aだけが拡散板14に入射することとなる。この際に、上記の各光L4は、回折格子パネル13の各回折格子30による回折によって光源11からの光L1が所定の間隔で左右81方向に放射状に拡けられると共に、回折格子パネル13からの光L3が拡散板14によってそれぞれ縦方向に拡散された光として出射される。これにより、表示装置1,1A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。   On the other hand, the 1st-order diffracted light L3b (or -1st-order diffracted light L3c) and 0th-order diffracted light L3a (hereinafter collectively referred to as “light L3”) emitted from the displays 2 and 2A are shown in FIGS. 12 and 12 are diffused in the vertical direction by the lenticular lens constituting the diffusion plate 14 and directed to the front of the display units 2 and 2A (display devices 1 and 1A) as shown in FIGS. And emitted as light L4. As described above, the display units 2 and 2A are configured such that one of the first-order diffracted light L3b and the −1st-order diffracted light L3c is not emitted from the diffraction grating panel 13. Therefore, as shown in FIG. 15, in this example, only the first-order diffracted light L3b (or -1st-order diffracted light L3c) and a small amount of 0th-order diffracted light L3a are incident on the diffusion plate 14. At this time, each light L4 is diffracted by each diffraction grating 30 of the diffraction grating panel 13 so that the light L1 from the light source 11 is radially spread in the left and right 81 directions at predetermined intervals, and from the diffraction grating panel 13. Light L3 is emitted as light diffused in the vertical direction by the diffusion plate 14, respectively. Thereby, for each position in the left and right 81 directions in front of the display devices 1 and 1A, an image corresponding to each viewpoint position (an image having each light L4 as a display pixel) within a predetermined height range in the vertical direction. Visible.

したがって、画像を視認する者の左目および右目が互いに相違する視差領域(視点位置)に位置している状態では、左目によって視認される視差画像と、右目によって視認される視差画像とが視差領域の位置に応じて相違しているため、表示されている画像が立体視画像として認識される(両眼視差によって立体視画像として認識される)。また、画像を視認する者が表示装置1(表示器2)に表示されている画像を視認しながら、図2に示す矢印A1,A2の向き(左右方向)で各視差領域(各視点位置)に順次移動することにより、表示装置1(表示器2)に表示されている画像が、運動視差によって立体視画像として認識される。   Therefore, in a state where the left eye and the right eye of the person viewing the image are located in different parallax regions (viewpoint positions), the parallax image viewed by the left eye and the parallax image viewed by the right eye are Since they differ depending on the position, the displayed image is recognized as a stereoscopic image (recognized as a stereoscopic image by binocular parallax). In addition, each person viewing the image visually recognizes the image displayed on the display device 1 (display 2), and each parallax region (each viewpoint position) in the directions (left and right directions) of arrows A1 and A2 shown in FIG. The images displayed on the display device 1 (display device 2) are recognized as stereoscopic images by motion parallax.

次に、上記の表示器2,2Aにおける回折格子パネル13の回折格子面F3および拡散板14のパネル面F4(光透過パネルにおける光透過パネル面の法線)と、光路変更パネル12,12Aからの光L2および回折格子パネル13によって回折された光L3との関係について、図16〜28を参照しつつ、具体的に説明する。なお、拡散板14を備えて構成された表示器2,2A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。   Next, from the diffraction grating surface F3 of the diffraction grating panel 13 and the panel surface F4 of the diffusing plate 14 (normal line of the light transmission panel surface in the light transmission panel) and the optical path changing panels 12 and 12A in the display units 2 and 2A. The relationship between the light L2 and the light L3 diffracted by the diffraction grating panel 13 will be specifically described with reference to FIGS. The display 2 and 2A configured with the diffusion plate 14 will be described as an example. In the display configured with a “light transmissive panel” other than the “diffusion plate (light diffusing unit)”. The “light transmissive panel” and “light transmissive panel surface” in the display device correspond to “diffuser plate 14” and “panel surface F4” in the following description.

上記の表示器2,2Aでは、拡散板14におけるパネル面F4の法線L14と、回折格子パネル13における各回折格子30の回折格子面F3に入射する光L2の入射方向とのなす角度におけるX成分(拡散板14における左右方向に対応する成分であって、光L2が入射する側の面から見たときに、光L2の入射方向がパネル面F4に対して斜め右向きに交差する状態の角度をプラスとし、光L2の入射方向がパネル面F4に対して斜め左向きに交差する状態の角度をマイナスとする角度)を「αX(図16,17参照)」とし、
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16,18参照)」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20参照)」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21において実線Lbで示すライン)が水平の状態(図21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21参照)」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22,23参照)」、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22,24参照)」は、次の2つの式で表される。
In the above displays 2 and 2A, X at an angle formed by the normal line L14 of the panel surface F4 of the diffusion plate 14 and the incident direction of the light L2 incident on the diffraction grating surface F3 of each diffraction grating 30 of the diffraction grating panel 13. Component (a component corresponding to the left-right direction of the diffuser plate 14 and an angle in a state in which the incident direction of the light L2 intersects the panel surface F4 obliquely to the right when viewed from the surface on the light incident side) Is defined as “αX (see FIGS. 16 and 17)”, and the angle in which the incident direction of the light L2 intersects the panel surface F4 obliquely leftward is defined as “αX” (see FIGS. 16 and 17).
Y component (longitudinal direction in the diffusing plate 14 (the longitudinal direction in the diffusing plate 14)) between the normal L14 of the panel surface F4 in the diffusing plate 14 and the incident direction of the light L2 incident on the diffraction grating surface F3 of each diffraction grating 30 in the diffraction grating panel 13 The angle of the state in which the incident direction of the light L2 intersects diagonally downward with respect to the panel surface F4 when viewed from the surface on the side on which the light L2 is incident. The angle at which the incident direction of L2 intersects obliquely upward with respect to the panel surface F4 is defined as “αY (see FIGS. 16 and 18)”.
X component at the inclination angle of the normal line L13 of the diffraction grating surface F3 with respect to the normal line L14 of the panel surface F4 (a component corresponding to the horizontal direction of the diffuser plate 14 when viewed from the surface on the light incident side) The angle when the normal line L13 of the diffraction grating surface F3 intersects diagonally leftward with respect to the panel surface F4 is positive, and the normal line L13 of the diffraction grating surface F3 intersects diagonally rightward with respect to the panel surface F4. The angle that makes the angle minus) is “γX (see FIG. 19)”,
The Y component (the component corresponding to the vertical direction (vertical direction) of the diffusing plate 14 and the light L2 incident surface) at the inclination angle of the normal line L13 of the diffraction grating surface F3 with respect to the normal line L14 of the panel surface F4 When viewed, the angle of the state in which the normal line L13 of the diffraction grating surface F3 intersects diagonally upward with respect to the panel surface F4 is positive, and the normal line L13 of the diffraction grating surface F3 is diagonally downward with respect to the panel surface F4. The angle where the angle of the intersecting state is minus) is “γY (see FIG. 20)”,
The perist rotation angle (the line indicated by the solid line Lb in FIG. 21) of each grating in the diffraction grating surface F3 of the diffraction grating 30 in the diffraction grating plane F3 is horizontal when viewed from the surface on the light incident side. (A state parallel to the line indicated by the solid line Lc in FIG. 21) is 0 degree, the rotation angle at which the lattice line of each lattice is lowered to the left is positive, and the rotation angle at which the lattice line of each lattice is downward is negative. Angle) is “ε (see FIG. 21)”,
The x component (the extension direction of the grating line of each grating in the diffraction grating 30 (the perist rotation angle is 0 degree) between the normal line L13 of the diffraction grating surface F3 and the incident direction of the light L2 incident on the diffraction grating surface F3. In the diffraction grating surface F3 on which the diffraction grating 30 is formed, the light L2 is a component corresponding to the left and right direction) and viewed from the surface on which the light L2 is incident. The angle in the state of entering obliquely rightward (direction in the case of the diffraction grating 30 with a perist rotation angle of 0 degree) is positive, and the light L2 is obliquely leftward with respect to the diffraction grating surface F3 (a diffraction grating with a perist rotation angle of 0 degree). “Αx (see FIGS. 22 and 23)”, which is an angle in which the incident angle in the direction of 30) is negative, and the normal line L13 of the diffraction grating surface F3 and the diffraction grating surface F3. With the incident direction of the light L2 The y component at the angle (the direction perpendicular to the grating line of each grating in the diffraction grating 30 in the diffraction grating surface F3 (on the diffraction grating surface F3 on which the diffraction grating 30 having a perist rotation angle of 0 degrees is formed, The light L2 is obliquely downward with respect to the diffraction grating surface F3 (when the diffraction grating 30 has a perist rotation angle of 0 degree), as viewed from the surface on the light incident side. The angle of the incident state in the direction) is positive, and the angle of the state in which the light L2 is incident obliquely upward with respect to the diffraction grating plane F3 (the direction in the case of the diffraction grating 30 having a perist rotation angle of 0 degrees) is negative. “Αy (see FIGS. 22 and 24)”, which is an angle, is expressed by the following two expressions.

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)
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)

また、光L1の波長を「λ」とし、回折格子30の格子間隔(回折格子30における格子の形成ピッチ:この例では、凸部31の形成ピッチ)を「d(図25参照)」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25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25,26参照)」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27,23参照)」、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27,24参照)」は、次の2つの式で表される。
Further, the wavelength of the light L1 is “λ”, the grating interval of the diffraction grating 30 (grating formation pitch in the diffraction grating 30: in this example, the formation pitch of the convex portions 31) is “d (see FIG. 25)”,
The y component (diffraction grating plane F3 with respect to the grating line of each grating in the diffraction grating 30) in the inclination angle of the extending direction of each protrusion 31 (the direction indicated by the solid line La in FIG. 25) with respect to the normal L13 of the diffraction grating surface F3. When viewed from the surface on the side on which the light L2 is incident, the component corresponding to the direction orthogonal to the inside (the vertical direction in the diffraction grating surface F3 on which the diffraction grating 30 with a perist rotation angle of 0 degrees is formed). In addition, the angle of the state in which the extending direction of the convex portion 31 intersects obliquely upward with respect to the diffraction grating surface F3 is a plus, and the state in which the extending direction of the convex portion 31 intersects obliquely downward with respect to the diffraction grating surface F3 When the angle of () is negative (see FIG. 25, 26),
The x component at the angle formed by the normal line L13 of the diffraction grating surface F3 and the emission direction of the light L3 emitted from the diffraction grating surface F3 (the extension direction of the grating lines of each grating in the diffraction grating 30 (the perist rotation angle is 0 degree) The diffraction grating surface F3 on which the diffraction grating 30 is formed is a component corresponding to the left and right direction, and obliquely leftward from the diffraction grating surface F3 when viewed from the surface on which the light L2 is incident (perist rotation) The angle in the state in which the light L3 is emitted in the direction of the diffraction grating 30 with an angle of 0 degrees is a plus, and is diagonally rightward from the diffraction grating surface F3 (the direction in the case of the diffraction grating 30 with a perist rotation angle of 0 degrees). “Βx (see FIGS. 27 and 23)”, which is a negative angle of the state in which the light L3 is emitted, and the normal line L13 of the diffraction grating surface F3 and the light L3 emitted from the diffraction grating surface F3. With direction The y component in degrees (the direction perpendicular to the grating line of each grating in the diffraction grating 30 in the diffraction grating surface F3 (in the diffraction grating surface F3 on which the diffraction grating 30 having a perist rotation angle of 0 degrees is formed, the vertical direction) ), And when viewed from the surface on which the light L2 is incident, the light L3 is obliquely upward from the diffraction grating surface F3 (the direction in the case of the diffraction grating 30 having a perist rotation angle of 0 degrees). The angle in which the light is emitted is positive, and the angle in which the light L3 is emitted obliquely downward from the diffraction grating surface F3 (the direction in the case of the diffraction grating 30 having a perist rotation angle of 0 degrees) is negative. “βy (see FIGS. 27 and 24)” is expressed by the following two equations.

βx=−αx
βy=sin−1{(nλ−d・sinαy)/d}
βx = −αx
βy = sin−1 {(nλ−d · sin αy) / d}

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。   As is apparent from the above two equations, “βx”, which is an x component in the angle formed by the normal line L13 of the diffraction grating surface F3 and the emission direction of the light L3 emitted from the diffraction grating surface F3, “Βy”, which is the y component at the angle formed by the normal line L13 of the surface F3 and the emission direction of the light L3 emitted from the diffraction grating surface F3, is the extending direction of each convex portion 31 with respect to the normal line L13 of the diffraction grating surface F3. It does not depend on “δy”, which is the y component in the inclination angle.

また、パネル面F4の法線L14と、回折格子面F3から出射する光L3の出射方向とのなす角度におけるX成分(拡散板14における左右方向に対応する成分であって、光L3が拡散板14に入射する側の面から見たときに、光L3の出射方向が拡散板14に対して斜め左向きに交差する状態の角度をプラスとし、光L3の出射方向が拡散板14に対して斜め右向きに交差する状態の角度をマイナスとする角度)である「βX(図28,17参照)」、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28,18参照)」は、次の2つの式で表される。   Further, the X component (the component corresponding to the left-right direction of the diffusion plate 14) in the angle formed by the normal L14 of the panel surface F4 and the emission direction of the light L3 emitted from the diffraction grating surface F3, the light L3 being the diffusion plate 14, the angle of the state in which the emission direction of the light L3 intersects obliquely leftward with respect to the diffusion plate 14 is positive, and the emission direction of the light L3 is oblique with respect to the diffusion plate 14. “ΒX (see FIGS. 28 and 17)” which is a negative angle), and the normal line L14 of the panel surface F4 and the emission direction of the light L3 emitted from the diffraction grating surface F3 Y component (a component corresponding to the vertical direction (vertical direction) of the diffuser plate 14), and the emission direction of the light L 3 is diffused when viewed from the surface on the side where the light L 3 is incident on the diffuser plate 14. Diagonally above plate 14 “ΒY (see FIGS. 28 and 18)” is an angle in which the angle of the crossing state is positive and the emission direction of the light L3 is obliquely downward with respect to the diffusing plate 14. Are expressed by the following two equations.

βX=tan−1(tanβx・cosε)+tan−1(tanβy・sinε)+γX
βY=tan−1(tanβx・sin(−ε))+tan−1(tanβy・cosε)+γY
βX = tan-1 (tanβx · cosε) + tan-1 (tanβy · sinε) + γX
βY = tan−1 (tan βx · sin (−ε)) + tan−1 (tan βy · cosε) + γY

したがって、表示器2,2Aの設計に際しては、上記の「βX」および「βY」が所望の角度となるように、上記の6つの式に基づき、光路変更パネル12,12Aによって屈折させた光L2(回折格子パネル13に入射させる光L2)の「λ」に応じて、「αX」、「αY」、「ε」、「d」、「γX」、「γY」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L3c(または、1次回折光L3b)が減少し、後述する条件を満たすと出射しなくなる。また、−1次回折光L3c(または、1次回折光L3b)の減少に伴って1次回折光L3b(または、−1次回折光L3c)が増加する。   Therefore, when designing the indicators 2 and 2A, the light L2 refracted by the optical path changing panels 12 and 12A based on the above six formulas so that the above-mentioned “βX” and “βY” have desired angles. “ΑX”, “αY”, “ε”, “d”, “γX”, and “γY” may be appropriately adjusted in accordance with “λ” of the light L2 incident on the diffraction grating panel 13. In this case, as the absolute value of αy becomes larger than 0 °, the −1st-order diffracted light L3c (or the 1st-order diffracted light L3b) decreases. Further, the first-order diffracted light L3b (or the −1st-order diffracted light L3c) increases as the −1st-order diffracted light L3c (or the first-order diffracted light L3b) decreases.

なお、図16〜18,22〜24,27,28では、上記の各説明事項における「X成分」、「Y成分」、「x成分」および「y成分」等について理解を容易とするために、回折格子面F3に対する光L2の入射方向と、回折格子面F3からの光L3の出射方向やパネル面F4に対する光L3の入射方向との関係を、表示器2(2A)内における実際の光の進路とは相違する状態で図示している。また、図16〜18,22〜24,27,28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。   16 to 18, 22 to 24, 27, and 28, in order to facilitate understanding of “X component”, “Y component”, “x component”, “y component” and the like in each of the above explanation items. The relationship between the incident direction of the light L2 with respect to the diffraction grating surface F3 and the emission direction of the light L3 from the diffraction grating surface F3 and the incident direction of the light L3 with respect to the panel surface F4 is the actual light in the display 2 (2A). It is shown in a state different from the course of. 16 to 18, 22 to 24, 27, and 28, as an example, “Pelist rotation angle ε ≠ 0 °” and “inclination angle of normal line L13 of diffraction grating surface F3 with respect to normal line L14 of panel surface F4” Is 0 ° (γX = 0 °, γY = 0 °) ”.

続いて、本発明に係る「表示器」および「表示装置」について、添付図面を参照して具体的に説明する。   Next, the “display” and “display device” according to the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings.

なお、「表示器」および「表示装置」の基本的な構成および表示原理についての説明に際して例示した上記の表示器2,2A(表示装置1,1A)との関係を明確にするために、以下、「プリズム」で構成された「光路変更部」を有する「表示器(表示装置)」を表示器2Ca,2Cb(表示装置1Ca,1Cb)といい、「EO効果素子」で構成された「光路変更部」を有する「表示器(表示装置)」を表示器2ACa,2ACb(表示装置1ACa,1ACb)という。また、表示装置1Ca,1Cbを区別しないときには表示装置1Cといい、表示装置1ACa,1ACbを区別しないときには表示装置1ACといい、表示器2Ca,2Cbを区別しないときには表示器2Cといい、表示器2ACa,2ACbを区別しないときには表示器2ACという。この場合、詳しくは後述するが、表示器2Ca,2Cbは、各色光を屈折させるための「プリズム」の構成が相違し、表示器2ACa,2ACbは、各色光を屈折させるための「EO効果素子」の構成およびその制御方法が相違する。   In addition, in order to clarify the relationship with the above-described display devices 2 and 2A (display devices 1 and 1A) exemplified in the description of the basic configurations and display principles of the “display device” and “display device”, The “display (display device)” having the “optical path changing unit” configured by “prism” is referred to as the display 2Ca, 2Cb (display devices 1Ca, 1Cb), and the “optical path” configured by the “EO effect element”. The “displays (display devices)” having the “change unit” are referred to as the display devices 2ACa and 2ACb (display devices 1ACa and 1ACb). When the display devices 1Ca and 1Cb are not distinguished from each other, the display device 1C is referred to. When the display devices 1ACa and 1ACb are not distinguished from each other, the display device 1AC is referred to. , 2ACb is referred to as a display 2AC. In this case, as will be described in detail later, the display devices 2Ca and 2Cb have different “prisms” for refracting each color light, and the display devices 2ACa and 2ACb have “EO effect elements for refracting each color light”. "And the control method thereof are different.

さらに、カラー画像表示用の表示器2C,2ACにおける光源11、光路変更パネル12,12Aおよび回折格子パネル13については、前述した単色画像表示用の表示器2,2Aにおける光源11、光路変更パネル12,12Aおよび回折格子パネル13と区別するために、光源11c、光路変更パネル12ca,12cb,12Aca,12Acbおよび回折格子パネル13cという。また、表示器2(表示装置1)と表示器2C(表示装置1C)との間において共通する構成要素や、表示器2A(表示装置1A)と表示器2AC(表示装置1AC)との間において共通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。   Further, the light source 11, the optical path changing panels 12, 12A, and the diffraction grating panel 13 in the color image display displays 2C and 2AC are the light source 11 and the optical path changing panel 12 in the single color image display displays 2 and 2A. 12A and the diffraction grating panel 13 are referred to as a light source 11c, optical path changing panels 12ca, 12cb, 12Aca, 12Acb and a diffraction grating panel 13c. Further, components common between the display 2 (display device 1) and the display 2C (display device 1C), and between the display 2A (display device 1A) and the display 2AC (display device 1AC). About the common component, the same code | symbol is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted.

この種の表示装置によってカラー画像を表示させる場合、カラー画像を構成する各表示画素毎に、複数の色光(一例として、R=Red =赤色、G=Green =緑色、B=Blue=青色の3色の色光:以下、単に「R,G,B」ともいう)を合成することによって各表示画素の色を任意の色として視認させる。この場合、1つの表示画素を表示するためのR,G,Bの各色光を同一のプリズム、または、同一のEO効果素子に対して同一の方向で入射させたときには、光屈折現象の波長依存性に起因して、波長λが相違する各色光毎のプリズムやEO効果素子からの出射角度(図7,9に示す出射角度θo)が相違する状態となる。また、1つの表示画素を表示するためのR,G,Bの各色光を同一の回折格子における回折格子面に対して同一の方向で入射させたときには、回折現象の波長依存性に起因して、波長λが相違する各色光の回折角度が相違する状態(すなわち、回折格子面からの回折光の出射角度が相違する状態)となる。   When a color image is displayed by this type of display device, a plurality of color lights (for example, R = Red = red, G = Green = green, B = Blue = blue 3 are used for each display pixel constituting the color image. The color of each display pixel is visually recognized as an arbitrary color by synthesizing the color light of the color (hereinafter also simply referred to as “R, G, B”). In this case, when R, G, and B color lights for displaying one display pixel are incident on the same prism or the same EO effect element in the same direction, the wavelength dependence of the photorefractive phenomenon. Due to the characteristics, the emission angles from the prisms and EO effect elements for each color light having different wavelengths λ (the emission angle θo shown in FIGS. 7 and 9) are different. In addition, when R, G, and B light beams for displaying one display pixel are incident on the diffraction grating surface of the same diffraction grating in the same direction, due to the wavelength dependence of the diffraction phenomenon. In this state, the diffraction angles of the respective color lights having different wavelengths λ are different (that is, the emission angles of the diffracted light from the diffraction grating surface are different).

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。   For this reason, as a result of emitting the first-order diffracted light (or -1st-order diffracted light) of each color of R, G, B to be visually recognized as one display pixel in different directions, it is constituted by such a display image. When the image is viewed, there is a risk that the color blur is visible. In addition, at a position far from the display device, only one color of the first-order diffracted light (or -1st-order diffracted light) of each of R, G, and B colors that should be viewed as one display pixel can be viewed. In such a state, although a color image is displayed, there is a risk of being visually recognized as a red single color image, a green single color image, or a blue single color image.

この場合、「光回折部からの各色光」を拡散板14のような「光拡散部」によって縦方向に拡散させる構成の「表示器(表示装置)」では、「光回折部」から出射される各色光の出射角度が縦方向(上下方向)においてある程度相違したとしても、表示画像の視認に与える影響は殆どないが、「光回折部」から出射される各色光の出射角度が横方向(左右方向)で相違する場合には、上記したような問題が生じるおそれがある。このため、カラー画像の表示に際しては、各表示画素を構成する各色光が左右方向において実質的に同一方向に向けて出射されるように表示器を構成する必要がある。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。   In this case, in the “display (display device)” configured to diffuse “each color light from the light diffracting portion” in the vertical direction by the “light diffusing portion” such as the diffusion plate 14, the light is emitted from the “light diffracting portion”. Even if the emission angle of each color light is somewhat different in the vertical direction (up and down direction), there is almost no influence on the visual recognition of the display image, but the emission angle of each color light emitted from the “light diffraction part” is the horizontal direction ( If they are different in the left-right direction), the above-described problems may occur. For this reason, when displaying a color image, it is necessary to configure the display so that each color light constituting each display pixel is emitted in substantially the same direction in the left-right direction. In addition, when displaying a color image on a “display (display device)” that does not include a “light diffusing unit”, each color light constituting each display pixel is substantially the same in both the horizontal and vertical directions. It is necessary to configure so that the light is emitted in the direction.

一方、図29に示す表示装置1C(表示器2C)は、光路変更パネル12ca,12cbを構成する各プリズム20の形状や材質を、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ことにより、上記の光屈折現象の波長依存性に関する問題点を克服している。また、図29に示す表示装置1AC(表示器2AC)は、光路変更パネル12Aca,12Acbを構成する各EO効果素子20Aの形状や電極22a,22bに印加する電圧の電圧値を、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ことにより、上記の光屈折現象の波長依存性に関する問題点を克服している。さらに、表示装置1C,1AC(表示器2C,2AC)は、回折格子パネル13cにおける各回折格子30毎の凸部31の形成ピッチを、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、上記の回折現象の波長依存性に関する問題点を克服している。   On the other hand, in the display device 1C (display 2C) shown in FIG. 29, the shape and material of each prism 20 constituting the optical path changing panels 12ca and 12cb are refracted (the traveling direction should be changed) according to the wavelength of the colored light. Thus, the above-mentioned problems relating to the wavelength dependence of the photorefractive phenomenon are overcome. In addition, the display device 1AC (display 2AC) shown in FIG. 29 should refract the shape of each EO effect element 20A constituting the optical path changing panels 12Aca and 12Acb and the voltage value of the voltage applied to the electrodes 22a and 22b ( The above-mentioned problems relating to the wavelength dependence of the photorefractive phenomenon are overcome by making them different from each other in accordance with the wavelength of the colored light (the traveling direction should be changed). Furthermore, the display devices 1C and 1AC (display units 2C and 2AC) are configured to make the pitches of the protrusions 31 for each diffraction grating 30 in the diffraction grating panel 13c different from each other according to the wavelength of the color light to be diffracted. The problem concerning the wavelength dependency of the diffraction phenomenon is overcome.

なお、実際の表示装置1C,1ACにおける表示器2C,2ACでは、一例として、表示装置1C,1ACの前面側における左右81方向の各視点位置毎の各視差領域から、各方向に応じて互いに相違する81種類の「横×縦=1920×1080画素」のRGBカラー画像を視認させることができるよう構成されているが、表示装置1C,1ACおよびその表示器2C,2ACの構成についての理解を容易とするために、左右81方向の各視点位置毎の各視差領域用のRGBカラー画像のうちの1つの表示画素を視認させるための構成について説明する。   Note that, in the display devices 2C and 2AC in the actual display devices 1C and 1AC, as an example, the parallax areas for the respective viewpoint positions in the left and right 81 directions on the front side of the display devices 1C and 1AC are different from each other depending on the direction. 81 types of “horizontal × vertical = 1920 × 1080 pixels” RGB color images can be viewed, but it is easy to understand the configurations of the display devices 1C and 1AC and the display devices 2C and 2AC. Therefore, a configuration for visually recognizing one display pixel in the RGB color image for each parallax region for each viewpoint position in the left and right 81 directions will be described.

具体的には、表示器2Caは、図29に示すように、その背面側(同図における左側)から前面側(画像を視認する者が存在する側:同図における右側)に向かって、光源11c、光路変更パネル12ca、回折格子パネル13cおよび拡散板14がこの順で配置されて構成され、表示器2Cbは、その背面側から前面側に向かって、光源11c、光路変更パネル12cb、回折格子パネル13cおよび拡散板14がこの順で配置されて構成されている。また、表示器2ACaは、その背面側(同図における左側)から前面側(画像を視認する者が存在する側:同図における右側)に向かって、光源11c、光路変更パネル12Aca、回折格子パネル13cおよび拡散板14がこの順で配置されて構成され、表示器2ACbは、その背面側から前面側に向かって、光源11c、光路変更パネル12Acb、回折格子パネル13cおよび拡散板14がこの順で配置されて構成されている。   Specifically, as shown in FIG. 29, the display 2Ca has a light source from the back side (the left side in the figure) toward the front side (the side where the person viewing the image is present: the right side in the figure). 11c, an optical path changing panel 12ca, a diffraction grating panel 13c, and a diffusing plate 14 are arranged in this order, and the display 2Cb includes a light source 11c, an optical path changing panel 12cb, a diffraction grating from the back side to the front side. The panel 13c and the diffusion plate 14 are arranged in this order. Further, the display 2ACa has a light source 11c, an optical path changing panel 12Aca, and a diffraction grating panel from the back side (left side in the figure) toward the front side (side where a person who views the image is present: right side in the figure). 13c and the diffuser plate 14 are arranged in this order, and the display 2ACb includes the light source 11c, the optical path changing panel 12Acb, the diffraction grating panel 13c, and the diffuser plate 14 in this order from the back side to the front side. Arranged and configured.

光源11c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11cでは、1つのカラー画像を構成する各表示画素のうちの1つを構成する各色の副画素(サブピクセル)毎に1つの光出射部10(光出射部10R,10G,10Bのいずれか)が設けられている。   As an example, as illustrated in FIG. 30, the light source 11 c includes a light emitting unit 10 that emits light L1R (red color light) (light emitting units 10A1R to 10I9R: red subpixels: The light emitting unit 10 </ b> R ”), and the light emitting unit 10 that emits the light L <b> 1 </ b> G (green color light) (light emitting units 10 </ b> A <b> 1 </ b> A <b> 1 to 10 </ b> I9G: green subpixels). ), And a light emitting unit 10 that emits light L1B (blue color light) (light emitting units 10A1B to 10I9B: blue sub-pixels: hereinafter referred to as “light emitting unit 10B” when these are not distinguished) Provided side by side in the vertical direction (vertical direction), one light emitting unit 10R, one light emitting unit 10G, and one light emitting unit 10B are used to display a color image. One display pixel formed (hereinafter, "color display pixels" and also referred to) is configured to emit respective colors light for viewing the. That is, in the light source 11c, one light emitting unit 10 (light emitting units 10R, 10G, and 10B) is provided for each sub-pixel of each color constituting one display pixel constituting one color image. Either) is provided.

なお、同図、および後に参照する図31〜38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11cでは、1つの表示画素を視認させるための各色光を出射する光出射部10R,10G,10Bが縦方向(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12ca,12cbにおける各光L1R,L1G,L1B用のプリズム20の位置、光路変更パネル12Aca,12Acbにおける各光L1R,L1G,L1B用のEO効果素子20Aの位置、および回折格子パネル13cにおける各光L1R,L1G,L1B用の各回折格子30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)。   In FIG. 31 and FIGS. 31 to 38 to be referred to later, an element related to red (R) is denoted by “R”, and an element associated with green (G) is denoted by “G”. In addition, elements related to blue (B) are indicated with a symbol “B”. In the following description, when it is necessary to distinguish between red (R), green (G), and blue (B), “R”, “G”, and “B” are added to the end of the reference numerals. . In the light source 11c, the light emitting portions 10R, 10G, and 10B that emit light of each color for visually recognizing one display pixel are arranged so as to be adjacent in the vertical direction (vertical direction). The positions of the prisms 20 for the lights L1R, L1G, and L1B in 12ca and 12cb, the positions of the EO effect elements 20A for the light L1R, L1G, and L1B in the optical path changing panels 12Aca and 12Acb, and the lights L1R in the diffraction grating panel 13c. , L1G, and L1B are arranged so that the positions of the diffraction gratings 30 match the positions of the light emitting portions 10R, 10G, and 10B, thereby emitting light of each color for visually recognizing one display pixel. 10R, 10G, and 10B can be arranged at arbitrary positions (not shown).

光路変更パネル12ca,12cbは、図31に示すように、一例として、光源11cにおける各光出射部10Rから出射された光L1Rの進行方向を変更して(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12ca,12cb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。   As illustrated in FIG. 31, the optical path changing panels 12ca and 12cb change the traveling direction of the light L1R emitted from each light emitting unit 10R in the light source 11c (refract the light L1R) as light L2R, as an example. The emitting prism 20 (prisms 20A1R to 20I9R: hereinafter, also referred to as “prism 20R” when these are not distinguished), the traveling direction of the light L1G emitted from each light emitting unit 10G is changed (the light L1G is refracted). ) Prism 20 emitted as light L2G (prisms 20A1G to 20I9G: hereinafter, also referred to as “prism 20G” when not distinguished from each other), and the traveling direction of the light L1B emitted from each light emitting unit 10B is changed (light Prism 20 that refracts L1B and emits it as light L2B (prisms 20A1B to 20I9B: Below, when they are not distinguished from each other, they are also referred to as “prisms 20B”) arranged in the vertical direction (vertical direction) in this order, and one color display is provided by one prism 20R, one prism 20G, and one prism 20B. It is configured to change the traveling direction of each color light for visually recognizing a pixel (example of a configuration in which one prism as an optical path changing element is formed for each color light for displaying one display pixel. ). That is, in the optical path changing panels 12ca and 12cb, for example, one for each of the subpixels of each color (9 × 9 × 3 = 243 subpixels) constituting each display pixel constituting one color image. A prism 20 is provided.

この場合、図31に示すように、光路変更パネル12ca,12cb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12ca,12cb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。   In this case, as shown in FIG. 31, in the optical path changing panels 12ca and 12cb, there is no physical boundary between the nine prisms 20R arranged in the horizontal direction, and the nine prisms 20R are like one prism. In addition to being formed integrally and continuously, there is no physical boundary between the nine prisms 20G arranged in the horizontal direction, and these nine prisms 20G are integrally formed continuously as one prism. In addition, there is no physical boundary between the nine prisms 20B arranged in the horizontal direction, and the nine prisms 20B are integrally formed continuously as one prism. That is, in the optical path changing panels 12ca and 12cb, nine prisms 200-1R to 200-9R that are long in the horizontal direction, nine prisms 200-1G to 200-9G that are long in the horizontal direction, and nine prisms 200 that are long in the horizontal direction. -1B to 200-9B are arranged in the vertical direction (vertical direction).

また、光路変更パネル12ca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12caは、光L1Rの進行方向を変更するプリズム20Rのプリズムの頂角の角度θp(図7参照)が30.4°で、光L1Gの進行方向を変更するプリズム20Gのプリズムの頂角の角度θpが30.2°で、光L1Bの進行方向を変更するプリズム20Bのプリズムの頂角の角度θpが30.0°となるように各プリズム20R,20G,20Bが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12caでは、プリズム20Rからの光L2Rの出射角度θo、プリズム20Gからの光L2Gの出射角度θo、およびプリズム20Bからの光L2Bの出射角度θoが、いずれも19.6°となり、光L2R,L2G,L2Bの光路変更パネル12caからの出射角度が互いに等しくなっている。この場合、出射角度θoは前述した「αY」に等しくなるため、光L2R,L2G,L2Bの「αY」が互いに等しくなっている(すなわち、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)   Further, in the optical path changing panel 12ca, in order to overcome the above-described problems relating to the wavelength dependence of the photorefractive phenomenon, the refractive index for the light L1R is 1.514 and the refractive index for the light L1G is taken as an example. Each of the prisms 20R, 20G, and 20B is formed using an optical material having a refractive index of 1.523 and a refractive index of 1.53 for the light L1B, and the shape of the prism 20R (prism angle) and the shape of the prism 20G ( The angle of the prism) and the shape of the prism 20B (prism angle) are different from each other. Specifically, the optical path changing panel 12ca changes the traveling direction of the light L1G when the apex angle θp (see FIG. 7) of the prism 20R that changes the traveling direction of the light L1R is 30.4 °. The prisms 20R, 20G, and 20P are arranged such that the apex angle θp of the prism of the prism 20G is 30.2 ° and the apex angle θp of the prism of the prism 20B that changes the traveling direction of the light L1B is 30.0 °. 20B is formed of a resin material having optical transparency. Thereby, in this optical path changing panel 12ca, the emission angle θo of the light L2R from the prism 20R, the emission angle θo of the light L2G from the prism 20G, and the emission angle θo of the light L2B from the prism 20B are all 19.6. The emission angles of the light L2R, L2G, and L2B from the optical path changing panel 12ca are equal to each other. In this case, since the emission angle θo is equal to the aforementioned “αY”, the “αY” of the light L2R, L2G, and L2B is equal to each other (that is, the light L2R to the diffraction gratings 30 in the diffraction grating panel 13c, The incident angles of L2G and L2B are equal to each other)

これに対して、光路変更パネル12cb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、各プリズム20Rを形成している光学材料、各プリズム20Gを形成している光学材料、および各プリズム20Bを形成している光学材料を、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互いに相違させた状態において、各プリズム20R,20G,20Bの形状(プリズムの角度)が互いに等しく(一例として、各プリズムの頂角の角度がそれぞれ34.1°)なるように形成されている。具体的には、光路変更パネル12cbは、一例として、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレートおよびメチルメタクリレート(メタクリル酸メチル)を68mol%:32mol%の比率で重合させた共重合体(以下、「樹脂A」ともいう)、およびポリメチルメタクリレート(以下、「樹脂B」ともいう)と樹脂Aとを配合した樹脂材料のいずれかによって、各プリズム20R,20G,20Bが形成されている。   On the other hand, in the optical path changing panel 12cb, the optical material forming each prism 20R and the optical material forming each prism 20G are used in order to overcome the above-described problems relating to the wavelength dependence of the photorefractive phenomenon. In the state where the optical materials forming the prisms 20B are different from each other so that the refractive indexes with respect to the wavelengths of the respective color lights are equal to each other, the shapes (prism angles) of the prisms 20R, 20G, and 20B are mutually different. They are formed to be equal (for example, the apex angle of each prism is 34.1 °). Specifically, the optical path changing panel 12cb is, as an example, a copolymer obtained by polymerizing 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate and methyl methacrylate (methyl methacrylate) in a ratio of 68 mol%: 32 mol% (hereinafter, referred to as “the following”). Each of the prisms 20R, 20G, and 20B is formed of any one of “resin A”) and a resin material in which polymethyl methacrylate (hereinafter also referred to as “resin B”) and resin A are blended.

より具体的には、光L1Rの進行方向を変更するプリズム20Rは、上記の樹脂Aと樹脂Bとの比率が44wt%:56wt%の樹脂材料で形成され、光L1Gの進行方向を変更するプリズム20Gは、上記の樹脂Aと樹脂Bとの比率が75wt%:25wt%の樹脂材料で形成され、光L1Bの進行方向を変更するプリズム20Rは、上記の樹脂Aだけで形成されている。これにより、この光路変更パネル12cbでは、プリズム20Rの光L1Rに対する屈折率、プリズム20Gの光L1Gに対する屈折率、およびプリズム20Bの光L1Bに対する屈折率が、いずれも1.444で、かつ、プリズム20Rからの光L2Rの出射角度θo、プリズム20Gからの光L2Gの出射角度θo、およびプリズム20Bからの光L2Bの出射角度θoが、いずれも20.0°となり、光L2R,L2G,L2Bの光路変更パネル12cbからの出射角度が互いに等しくなっている。この場合、出射角度θoは前述した「αY」に等しくなるため、光L2R,L2G,L2Bの「αY」が互いに等しくなっている(すなわち、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)。なお、光路変更パネル12ca,12cbのいずれにおいても、同じ色光に対応して設けられた各プリズム20については、同じ光学材料を用いて同じ形状(同じプリズムの角度)となるように形成されている。   More specifically, the prism 20R that changes the traveling direction of the light L1R is formed of a resin material in which the ratio of the resin A and the resin B is 44 wt%: 56 wt%, and the prism that changes the traveling direction of the light L1G. 20G is formed of a resin material in which the ratio of the resin A and the resin B is 75 wt%: 25 wt%, and the prism 20R that changes the traveling direction of the light L1B is formed of the resin A alone. Accordingly, in this optical path changing panel 12cb, the refractive index of the prism 20R with respect to the light L1R, the refractive index of the prism 20G with respect to the light L1G, and the refractive index of the prism 20B with respect to the light L1B are all 1.444, and the prism 20R. The output angle θo of the light L2R from the prism 20G, the output angle θo of the light L2G from the prism 20G, and the output angle θo of the light L2B from the prism 20B are all 20.0 °, and the optical path of the light L2R, L2G, L2B is changed. The emission angles from the panel 12cb are equal to each other. In this case, since the emission angle θo is equal to the aforementioned “αY”, the “αY” of the light L2R, L2G, and L2B is equal to each other (that is, the light L2R to the diffraction gratings 30 in the diffraction grating panel 13c, The incident angles of L2G and L2B are equal to each other). In both of the optical path changing panels 12ca and 12cb, the prisms 20 provided corresponding to the same color light are formed to have the same shape (the same prism angle) using the same optical material. .

一方、図32に示すように、光路変更パネル12Aca,12Acbは、一例として、光源11cにおける各光出射部10Rから出射された光L1Rの進行方向を変更して(光L1Rを屈折させて)光L2Rとして出射するEO効果素子20A(EO効果素子20AA1R〜20AI9R:以下、これらを区別しないときには「EO効果素子20AR」ともいう)、各光出射部10Gから出射された光L1Gの進行方向を変更して(光L1Gを屈折させて)光L2Gとして出射するEO効果素子20A(EO効果素子20AA1G〜20AI9G:以下、これらを区別しないときには「EO効果素子20AG」ともいう)、および各光出射部10Bから出射された光L1Bの進行方向を変更して(光L1Bを屈折させて)光L2Bとして出射するEO効果素子20A(EO効果素子20AA1B〜20AI9B:以下、これらを区別しないときには「EO効果素子20AB」ともいう)がこの順で縦方向(上下方向)に並んで設けられ、1つのEO効果素子20AR、1つのEO効果素子20AGおよび1つのEO効果素子20ABによって、1つのカラー表示画素を視認させるための各色光の進行方向をそれぞれ変更するように構成されている(1つの表示画素を表示するための各色光毎に1つの光路変更素子としてのEO効果素子が形成された構成の例)。すなわち、この光路変更パネル12Aca,12Acb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EO効果素子20Aが設けられている。   On the other hand, as shown in FIG. 32, the optical path changing panels 12Aca and 12Acb change the traveling direction of the light L1R emitted from each light emitting unit 10R in the light source 11c (by refracting the light L1R), for example. The EO effect element 20A emitted as L2R (EO effect elements 20AA1R to 20AI9R: hereinafter referred to as “EO effect element 20AR” when not distinguished from each other) is used to change the traveling direction of the light L1G emitted from each light emitting unit 10G. EO effect element 20A that emits light L2G (refracted light L1G) (EO effect elements 20AA1G to 20AI9G: hereinafter, also referred to as “EO effect element 20AG” when they are not distinguished from each other), and from each light emitting part 10B The traveling direction of the emitted light L1B is changed (refracted light L1B) and emitted as light L2B. EO effect elements 20A (EO effect elements 20AA1B to 20AI9B: hereinafter referred to as “EO effect elements 20AB” when they are not distinguished from each other) are arranged in this order in the vertical direction (vertical direction), and one EO effect element 20AR, one EO effect element 20AG, and one EO effect element 20AB are configured to change the traveling direction of each color light for making one color display pixel visible (one display pixel is displayed). Example of a configuration in which one EO effect element as an optical path changing element is formed for each color light). That is, in the optical path changing panels 12Aca and 12Acb, as an example, one for each of the subpixels (9 × 9 × 3 = 243 subpixels) of each color constituting each display pixel constituting one color image. An EO effect element 20A is provided.

この場合、図32に示すように、光路変更パネル12Aca,12Acbでは、横方向に並ぶ9個のEO効果素子20ARの間に物理的な境界がなく、この9個のEO効果素子20ARが1つのEO効果素子のように一体的に連続して形成されると共に、横方向に並ぶ9個のEO効果素子20AGの間に物理的な境界がなく、この9個のEO効果素子20AGが1つのEO効果素子のように一体的に連続して形成され、かつ、横方向に並ぶ9個のEO効果素子20ABの間に物理的な境界がなく、この9個のEO効果素子20ABが1つのEO効果素子のように一体的に連続して形成されている。つまり、この光路変更パネル12Aca,12Acbでは、横方向に長い9つのEO効果素子200A−1R〜200A−9R、横方向に長い9つのEO効果素子200A−1G〜200A−9G、および横方向に長い9つのEO効果素子200A−1B〜200A−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。   In this case, as shown in FIG. 32, in the optical path changing panels 12Aca and 12Acb, there is no physical boundary between the nine EO effect elements 20AR arranged in the horizontal direction, and the nine EO effect elements 20AR are one. The EO effect elements 20AG are integrally formed continuously like the EO effect elements, and there is no physical boundary between the nine EO effect elements 20AG arranged in the lateral direction, and the nine EO effect elements 20AG constitute one EO. There are no physical boundaries between the nine EO effect elements 20AB that are integrally formed continuously like the effect elements and are arranged in the lateral direction, and these nine EO effect elements 20AB constitute one EO effect. It is integrally formed continuously like an element. That is, in the optical path changing panels 12Aca and 12Acb, nine EO effect elements 200A-1R to 200A-9R that are long in the horizontal direction, nine EO effect elements 200A-1G to 200A-9G that are long in the horizontal direction, and long in the horizontal direction. Nine EO effect elements 200A-1B to 200A-9B are formed so as to be arranged in the vertical direction (vertical direction).

この場合、各EO効果素子20Aを構成するKTN結晶体21は、電極22a,22b間に電圧を印加しない状態において、前述したプリズム20と同様にして、光屈折現象の波長依存性を有している。具体的には、この光路変更パネル12Aca,12Acbの各EO効果素子20Aは、電極22a,22b間に電圧を印加しない状態において、「波長λ=633nm」の光L1Rに対する屈折率が「2.226」で、「波長λ=532nm」の光L1Gに対する屈折率が「2.283」で、「波長λ=472nm」の光L1Bに対する屈折率が「2.292」となっている。したがって、光路変更パネル12Acaでは、各EO効果素子20AR、各EO効果素子20AG、および各EO効果素子20ABの電極22a,22b間に印加する電圧を互いに相違させることで、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構成が採用されている。   In this case, the KTN crystal body 21 constituting each EO effect element 20A has the wavelength dependence of the photorefractive phenomenon in the same manner as the prism 20 described above in a state where no voltage is applied between the electrodes 22a and 22b. Yes. Specifically, each of the EO effect elements 20A of the optical path changing panels 12Aca and 12Acb has a refractive index “2.226” with respect to the light L1R of “wavelength λ = 633 nm” in a state where no voltage is applied between the electrodes 22a and 22b. The refractive index for the light L1G having the wavelength λ = 532 nm is “2.283” and the refractive index for the light L1B having the wavelength λ = 472 nm is “2.292”. Therefore, in the optical path changing panel 12Aca, the voltages applied between the electrodes 22a and 22b of each EO effect element 20AR, each EO effect element 20AG, and each EO effect element 20AB are made different from each other, so that the wavelength of the above-described photorefractive phenomenon. A configuration that overcomes the problem of dependency is adopted.

具体的には、「電圧を印加しない状態におけるKTN結晶体21の屈折率」を「n」とし、「真空の誘電率」を「ε=8.85418782×10−12F/m」とし、「比誘電率」を「ε(この例では、30000)」とし、「電極22a,22b間に印加する電圧」を「V」とし、「KTN結晶体21における電極22a,22bと平行な方向の長さ」を「L(一例として、光路変更パネル12Acaの各EO効果素子20Aでは、1000μm)」とし、「KTN結晶体21における電極22a,22b間の長さ」を「T(一例として、33μm)」としたときに、各EO効果素子20Aからの光の出射角度θoは「−0.153n ε ε L/T」との式によって算出することができる。したがって、光路変更パネル12Acaでは、光L2R,L2G,L2Bの各出射角度θoを一致させるために、上記の式に基づき、EO効果素子20AR,20AG,20AB毎の電極22a,22b間に印加すべき電圧が算出されている。 Specifically, “the refractive index of the KTN crystal 21 in a state where no voltage is applied” is set to “n 0 ”, and “the dielectric constant of vacuum” is set to “ε 0 = 8.88541882 × 10 −12 F / m”, “Relative permittivity” is set to “ε r (30000 in this example)”, “voltage applied between the electrodes 22a and 22b” is set to “V”, and “direction parallel to the electrodes 22a and 22b in the KTN crystal 21” Is “L (for example, 1000 μm for each EO effect element 20A of the optical path changing panel 12Aca)” and “the length between the electrodes 22a and 22b in the KTN crystal body 21” is “T (for example, 33 μm), the light emission angle θo of the light from each EO effect element 20A can be calculated by the expression “−0.153n 0 3 ε 0 2 ε r 2 V 2 L / T 3 ”. . Therefore, the optical path changing panel 12Aca should be applied between the electrodes 22a and 22b for each of the EO effect elements 20AR, 20AG, and 20AB based on the above formula in order to match the emission angles θo of the lights L2R, L2G, and L2B. The voltage has been calculated.

より具体的には、光路変更パネル12Acaでは、光L1Rの進行方向を変更するEO効果素子20ARの電極22a,22bに対して10.28Vを印加し、光L1Gの進行方向を変更するEO効果素子20AGの電極22a,22bに対して9.90Vを印加し、光L1Bの進行方向を変更するEO効果素子20ABの電極22a,22bに対して9.84Vを印加する構成が採用されている。これにより、光路変更パネル12Acaでは、EO効果素子20ARからの光L2Rの出射角度θo、EO効果素子20AGからの光L2Gの出射角度θo、およびEO効果素子20ABからの光L2Bの出射角度θoが、いずれも20.1°となり、光L2R,L2G,L2Bの光路変更パネル12Acaからの出射角度が互いに等しくなっている。この場合、出射角度θoは前述した「αY」に等しくなるため、光L2R,L2G,L2Bの「αY」が互いに等しくなっている(すなわち、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)。   More specifically, in the optical path changing panel 12Aca, 10.28 V is applied to the electrodes 22a and 22b of the EO effect element 20AR that changes the traveling direction of the light L1R, and the EO effect element that changes the traveling direction of the light L1G. A configuration is adopted in which 9.90 V is applied to the 20AG electrodes 22a and 22b, and 9.84 V is applied to the electrodes 22a and 22b of the EO effect element 20AB that changes the traveling direction of the light L1B. Thereby, in the optical path changing panel 12Aca, the emission angle θo of the light L2R from the EO effect element 20AR, the emission angle θo of the light L2G from the EO effect element 20AG, and the emission angle θo of the light L2B from the EO effect element 20AB are In all cases, the angle is 20.1 °, and the emission angles of the light L2R, L2G, and L2B from the optical path changing panel 12Aca are equal to each other. In this case, since the emission angle θo is equal to the aforementioned “αY”, the “αY” of the light L2R, L2G, and L2B is equal to each other (that is, the light L2R to the diffraction gratings 30 in the diffraction grating panel 13c, The incident angles of L2G and L2B are equal to each other).

これに対して、光路変更パネル12Acb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、各EO効果素子20AR、各EO効果素子20AG、および各EO効果素子20ABの電極22a,22bに対して印加する電圧を互いに等しく規定した状態において(一例として、それぞれ10.00V)、各EO効果素子20AR、各EO効果素子20AG、および各EO効果素子20ABの光の進行方向に沿った長さ(図33に示す各長さL:KTN結晶体21における電極22a,22bと平行な方向の長さ:KTN結晶体21における光L1の入射面と光L2の出射面との間の距離)を互いに相違させて形成されている。   On the other hand, in the optical path changing panel 12Acb, the electrodes 22a of the EO effect elements 20AR, the EO effect elements 20AG, and the EO effect elements 20AB are provided in order to overcome the problems related to the wavelength dependency of the photorefractive phenomenon. , 22b are defined to be equal to each other (for example, 10.00V as an example), along the light traveling direction of each EO effect element 20AR, each EO effect element 20AG, and each EO effect element 20AB. 33 (each length L shown in FIG. 33: length in the direction parallel to the electrodes 22a and 22b in the KTN crystal body 21: between the incident surface of the light L1 and the output surface of the light L2 in the KTN crystal body 21) The distances are different from each other.

具体的には、図33に示すように、光路変更パネル12Acbでは、光L1Rの進行方向を変更するEO効果素子20ARの長さLが1053.5μmで、光L1Gの進行方向を変更するEO効果素子20AGの長さLが976.6μmで、光L1Bの進行方向を変更するEO効果素子20ABの長さLが965.1μmとなるように各EO効果素子20Aが形成されている。これにより、この光路変更パネル12Acbでは、EO効果素子20ARからの光L2Rの出射角度θo、EO効果素子20AGからの光L2Gの出射角度θo、およびEO効果素子20ABからの光L2Bの出射角度θoが、いずれも20.0°となり、光L2R,L2G,L2Bの光路変更パネル12Acbからの出射角度が互いに等しくなっている。この場合、出射角度θoは前述した「αY」に等しくなるため、光L2R,L2G,L2Bの「αY」が互いに等しくなっている(すなわち、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)。なお、光路変更パネル12Aca,12Acbのいずれにおいても、同じ色光に対応して設けられた各EO効果素子20Aについては、同じ光学材料を用いて同じ形状(光の進行方向に沿った長さLが同じで、かつ、電極22a,22b間の長さTが同じ)となるように形成されると共に、電極22a,22bに対して同じ電圧値の電圧が印加される。   Specifically, as shown in FIG. 33, in the optical path changing panel 12Acb, the length L of the EO effect element 20AR that changes the traveling direction of the light L1R is 1053.5 μm, and the EO effect that changes the traveling direction of the light L1G. Each EO effect element 20A is formed such that the length L of the element 20AG is 976.6 μm and the length L of the EO effect element 20AB that changes the traveling direction of the light L1B is 965.1 μm. Thereby, in this optical path changing panel 12Acb, the emission angle θo of the light L2R from the EO effect element 20AR, the emission angle θo of the light L2G from the EO effect element 20AG, and the emission angle θo of the light L2B from the EO effect element 20AB are These are all 20.0 °, and the emission angles of the light L2R, L2G, and L2B from the optical path changing panel 12Acb are equal to each other. In this case, since the emission angle θo is equal to the aforementioned “αY”, the “αY” of the light L2R, L2G, and L2B is equal to each other (that is, the light L2R to the diffraction gratings 30 in the diffraction grating panel 13c, The incident angles of L2G and L2B are equal to each other). In each of the optical path changing panels 12Aca and 12Acb, the EO effect elements 20A provided corresponding to the same color light are made of the same shape (the length L along the light traveling direction is the same) using the same optical material. And the length T between the electrodes 22a and 22b is the same), and the same voltage value is applied to the electrodes 22a and 22b.

この場合、この光路変更パネル12Acbでは、一例として、各EO効果素子20AR,20AG,20ABにおける回折格子パネル13c側の端面を同一平面(パネル面F2A)上に位置させるように形成されている。したがって、この光路変更パネル12Acbは、回折格子パネル13c側の一面(パネル面F2A)が平坦で、かつ、光源11c側の一面が各EO効果素子20AR,20AG,20ABの長さLに応じて凹凸した状態となっている。なお、本例とは相違するが、各EO効果素子20AR,20AG,20ABにおける光源11c側の端面を同一平面上に位置させるように形成することで、光源11c側の一面が平坦で、かつ、回折格子パネル13c側の一面が各EO効果素子20AR,20AG,20ABの長さLに応じて凹凸した状態となるように形成することもできる(図示せず)。   In this case, as an example, the optical path changing panel 12Acb is formed so that the end surfaces on the diffraction grating panel 13c side of the EO effect elements 20AR, 20AG, and 20AB are positioned on the same plane (panel surface F2A). Therefore, the optical path changing panel 12Acb has a flat surface (panel surface F2A) on the diffraction grating panel 13c side, and a surface on the light source 11c side is uneven according to the length L of each EO effect element 20AR, 20AG, 20AB. It has become a state. Although different from this example, by forming the end faces on the light source 11c side in the EO effect elements 20AR, 20AG, and 20AB on the same plane, one surface on the light source 11c side is flat, and It can also be formed so that one surface of the diffraction grating panel 13c side is uneven according to the length L of each EO effect element 20AR, 20AG, 20AB (not shown).

回折格子パネル13cは、図34に示すように、光L2Rを回折するための回折格子30(回折格子30A1R〜30I9R:以下、これらを区別しないときには「回折格子30R」ともいう)、光L2Gを回折するための回折格子30(回折格子30A1G〜30I9G:以下、これらを区別しないときには「回折格子30G」ともいう)、および光L2Bを回折するための回折格子30(回折格子30A1B〜30I9B:以下、これらを区別しないときには「回折格子30B」ともいう)がこの順で縦方向(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)。   The diffraction grating panel 13c diffracts the light L2G, as shown in FIG. 34, for diffracting the light L2R (diffraction gratings 30A1R to 30I9R: hereinafter referred to as “diffraction grating 30R” when they are not distinguished). Diffraction grating 30 (diffractive gratings 30A1G to 30I9G: hereinafter, also referred to as “diffraction grating 30G” when not distinguished from each other), and diffraction grating 30 for diffracting the light L2B (diffraction gratings 30A1B to 30I9B: hereinafter, these Are also arranged in the vertical direction (vertical direction) in this order, and one color grating 30R, one diffraction grating 30G and one diffraction grating 30B provide one color. Each color light for visually recognizing a display pixel is configured to be diffracted (one display pixel Examples of configurations in which one diffraction grating is formed for each color light to display).

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では、上記の光源11cにおける1つの光出射部10(光出射部10R,10G,10Bのいずれか)に対応して1つの回折格子30(回折格子30R,30G,30Bのいずれか)が規定されて、1つのカラー画像を構成する各表示画素のうちの1つを構成する各色の副画素毎に1つの回折格子30(回折格子30R,30G,30Bのいずれか)が規定されている。   As described above, in this specification, “one diffraction grating” is defined corresponding to “one light emitting portion” among optical elements configured to be able to diffract incident light. Means the site. Therefore, in this diffraction grating panel 13c, one diffraction grating 30 (diffraction gratings 30R, 30G, 30B) corresponding to one light emitting part 10 (any of the light emitting parts 10R, 10G, 10B) in the light source 11c. 1) for each sub-pixel of each color constituting one of the display pixels constituting one color image (any one of the diffraction gratings 30R, 30G, 30B). Is stipulated.

また、本例の表示器2C,2ACでは、1つのカラー表示画素を視認させるための各色光を拡散板14から左右方向において同じ向きに出射するために、拡散板14のパネル面F4に対する回折格子面F3の傾きを互いに等しくした状態(この例では、各回折格子面F3をパネル面F4に対して平行にした状態)において、1つのカラー表示画素を表示するための各色光(光L2)をそれぞれ回折する回折格子30R,30G,30Bについて、波長λが短い光L2を回折する回折格子30における格子の形成ピッチd(凸部31の形成ピッチd)よりも、波長λが長い光L2を回折する回折格子30における格子の形成ピッチd(凸部31の形成ピッチd)の方が大きくなるように回折格子パネル13cが形成されている。   Further, in the displays 2C and 2AC of this example, in order to emit each color light for visually recognizing one color display pixel from the diffusion plate 14 in the same direction in the left-right direction, the diffraction grating with respect to the panel surface F4 of the diffusion plate 14 In a state where the slopes of the surface F3 are equal to each other (in this example, each diffraction grating surface F3 is parallel to the panel surface F4), each color light (light L2) for displaying one color display pixel is emitted. For each of the diffraction gratings 30R, 30G, and 30B diffracting, the light L2 having a longer wavelength λ is diffracted than the grating formation pitch d (the formation pitch d of the protrusions 31) in the diffraction grating 30 that diffracts the light L2 having a shorter wavelength λ The diffraction grating panel 13c is formed so that the grating formation pitch d (the formation pitch d of the convex portions 31) in the diffraction grating 30 is larger.

具体的には、格子の形成ピッチd(凸部31の形成ピッチd)については、光L2Bよりも波長λが長い光L2Gを回折する回折格子30Gの方が回折格子30Bよりも大きくなり、かつ、光L2Gよりも波長λが長い光L2Rを回折する回折格子30Rの方が回折格子30Gよりも大きくなるように回折格子30R,30G,30Bを形成する。より具体的には、この回折格子パネル13cでは、「波長λ=633nm」の光L2Rを回折する回折格子30Rにおける格子が「形成ピッチd=633nm」で、「波長λ=532nm」の光L2Gを回折する回折格子30Gにおける格子が「形成ピッチd=532nm」で、「波長λ=472nm」の光L2Bを回折する回折格子30Bにおける格子が「形成ピッチd=472nm」となっている(「各回折格子における格子の形成ピッチが、回折すべき光の波長λと等しい構成」の例)。このような構成を採用することにより、回折格子パネル13cを容易に設計することができる。   Specifically, with respect to the grating formation pitch d (projection 31 formation pitch d), the diffraction grating 30G that diffracts the light L2G having a longer wavelength λ than the light L2B is larger than the diffraction grating 30B, and The diffraction gratings 30R, 30G, and 30B are formed so that the diffraction grating 30R that diffracts the light L2R having a longer wavelength λ than the light L2G is larger than the diffraction grating 30G. More specifically, in the diffraction grating panel 13c, the grating in the diffraction grating 30R that diffracts the light L2R having the “wavelength λ = 633 nm” has the “forming pitch d = 633 nm” and the light L2G having the “wavelength λ = 532 nm”. The grating in the diffraction grating 30G that diffracts is “formation pitch d = 532 nm”, and the grating in the diffraction grating 30B that diffracts the light L2B of “wavelength λ = 472 nm” is “formation pitch d = 472 nm” ( Example of “configuration in which the pitch of the grating in the grating is equal to the wavelength λ of the light to be diffracted”). By adopting such a configuration, the diffraction grating panel 13c can be easily designed.

この場合、図7に示すように、回折格子パネル13cとの対向面に、下側ほど回折格子パネル13c側に向かって徐々に突出する向きの斜面が形成されて各プリズム20が構成された光路変更パネル12ca,12cbを有する表示器2Cでは、光源11cからの光L1(光L1R,L1G,L1B)が下向きに屈折させられて光L2(光L2R,L2G,L2B)として回折格子パネル13c(回折格子30R,30G,30Bの各回折格子面F3)に入射させられる。したがって、この表示器2Cでは、光路変更パネル12ca,12cbから出射された光L2の回折格子パネル13cに対する入射位置が、光路変更パネル12ca,12cbに対する光L1の入射位置や、光路変更パネル12ca,12cbからの光L2の出射位置よりも距離Dだけ下側に位置ずれすることとなる。このため、この表示器2Cでは、光路変更パネル12ca,12cbにおける各プリズム20の屈折率特性、および回折格子パネル13cに対する光路変更パネル12ca,12cbの離間距離Gに応じて、光源11cの各光出射部10や、光路変更パネル12ca,12cbの各プリズム20に対して回折格子パネル13cの各回折格子30を距離Dだけ下方に位置ずれさせるように配置する構成が採用されている。   In this case, as shown in FIG. 7, on the surface facing the diffraction grating panel 13c, an inclined surface is formed so as to gradually protrude toward the diffraction grating panel 13c toward the lower side, and each prism 20 is configured. In the display device 2C having the change panels 12ca and 12cb, the light L1 (lights L1R, L1G, and L1B) from the light source 11c is refracted downward to form the light L2 (lights L2R, L2G, and L2B) as a diffraction grating panel 13c (diffraction). The light is incident on the diffraction grating surfaces F3) of the gratings 30R, 30G, and 30B. Therefore, in this display 2C, the incident position of the light L2 emitted from the optical path changing panels 12ca and 12cb on the diffraction grating panel 13c is the incident position of the light L1 on the optical path changing panels 12ca and 12cb, and the optical path changing panels 12ca and 12cb. The position is shifted downward by a distance D from the emission position of the light L2 from the light source. For this reason, in this indicator 2C, each light emission of the light source 11c according to the refractive index characteristic of each prism 20 in the optical path changing panels 12ca and 12cb and the separation distance G of the optical path changing panels 12ca and 12cb from the diffraction grating panel 13c. A configuration is employed in which each diffraction grating 30 of the diffraction grating panel 13c is displaced downward by a distance D with respect to the section 10 and each prism 20 of the optical path changing panels 12ca and 12cb.

具体的には、表示器2Cでは、一例として、1つの副画素の大きさを、縦:33μm、横:100μmとしたときに、光路変更パネル12ca,12cbにおける各プリズム20の大きさは、縦幅(図7における長さT):33μm、横幅:100μmで、各プリズム200の大きさは、縦幅:33μm、横幅:891μmとなる。   Specifically, in the display device 2C, for example, when the size of one subpixel is 33 μm in the vertical direction and 100 μm in the horizontal direction, the size of each prism 20 in the optical path changing panels 12ca and 12cb is vertical. The width (length T in FIG. 7) is 33 μm, the horizontal width is 100 μm, and the size of each prism 200 is vertical width: 33 μm and horizontal width: 891 μm.

この場合、光路変更パネル12caにおける各プリズム20R,20G,20Bのプリズム角度(図7における角度θp)が、それぞれ30.4°、30.2°、30.0°であることから、この光路変更パネル12caにおける各プリズム20R,20G,20Bの突出長(図7における長さH)は、それぞれ19.7μm、19.8μm、19.9μmとなる。また、光路変更パネル12caでは、プリズム20Rからの光L2Rの出射角度θo、プリズム20Gからの光L2Gの出射角度θo、およびプリズム20Bからの光L2Bの出射角度θoが、いずれも19.6°となっている。ここで、光路変更パネル12caにおける各プリズム20R,20G,20Bの先端部と回折格子パネル13cにおける各回折格子30の回折格子面F3との間の回折格子面F3の法線と平行な向きの距離Gが、それぞれ10.0μm、10.1μm、10.2μmとなるように光路変更パネル12caおよび回折格子パネル13cを配置したときに、各プリズム20R,20G,20Bからの光L2R,L2G,L2Bの出射位置の縦方向中心(図7における位置P12)から、回折格子パネル13cにおける回折格子30の回折格子面F3までの距離は(H/2+G)は、それぞれ19.8μm、20.0μm、20.1μmとなる。   In this case, the prism angle (angle θp in FIG. 7) of each prism 20R, 20G, 20B in the optical path changing panel 12ca is 30.4 °, 30.2 °, 30.0 °, respectively. The protrusion lengths (length H in FIG. 7) of the prisms 20R, 20G, and 20B in the panel 12ca are 19.7 μm, 19.8 μm, and 19.9 μm, respectively. In the optical path changing panel 12ca, the emission angle θo of the light L2R from the prism 20R, the emission angle θo of the light L2G from the prism 20G, and the emission angle θo of the light L2B from the prism 20B are all 19.6 °. It has become. Here, the distance in the direction parallel to the normal line of the diffraction grating surface F3 between the tip of each prism 20R, 20G, 20B in the optical path changing panel 12ca and the diffraction grating surface F3 of each diffraction grating 30 in the diffraction grating panel 13c. When the optical path changing panel 12ca and the diffraction grating panel 13c are arranged so that G becomes 10.0 μm, 10.1 μm, and 10.2 μm, respectively, the light L2R, L2G, and L2B from the prisms 20R, 20G, and 20B The distances from the longitudinal center of the emission position (position P12 in FIG. 7) to the diffraction grating surface F3 of the diffraction grating 30 in the diffraction grating panel 13c are (H / 2 + G) are 19.8 μm, 20.0 μm, and 20. 1 μm.

このような光路変更パネル12caにおいて、光L2Rがプリズム20Rの位置P12から回折格子30における回折格子面F3の位置P13(回折格子パネル13に対する光L2の入射位置における縦方向中心:図7参照)に到達するまでに回折格子面F3に沿って下降する量(光L2Rの出射位置P12と入射位置P13とのずれ量:図7に示す距離D)、光L2Gが出射位置P12から入射位置P13に到達するまでに回折格子面F3に沿って下降する量(距離D)、および光L2Bが出射位置P12から入射位置P13に到達するまでに回折格子面F3に沿って下降する量(距離D)は、それぞれ7.1μm、7.1μm、7.2μmとなる。したがって、表示器2Caでは、光路変更パネル12caにおけるプリズム20R,20G,20Bに対して、光L2R,L2G,L2Bを回折する回折格子30R,30G,30Bがそれぞれ距離D=7.1μm、7.1μm、7.2μmだけ下方に位置するように、各回折格子30R,30G,30Bが形成されている。この場合、各回折格子30R,30G,30Bの各プリズム20R,20G,20Bに対する距離Dの差が、表示画素の大きさに対して十分に小さい(本例では、0.1μm)ため、この距離Dを各回折格子30R,30G,30Bにおいて互いに等しい距離(例えば、距離D=7.1μm)に揃えることもできる。   In such an optical path changing panel 12ca, the light L2R is moved from the position P12 of the prism 20R to the position P13 of the diffraction grating surface F3 in the diffraction grating 30 (vertical center at the incident position of the light L2 on the diffraction grating panel 13: see FIG. 7). Amount of descent along the diffraction grating surface F3 before reaching (the amount of deviation between the emission position P12 and the incident position P13 of the light L2R: distance D shown in FIG. 7), and the light L2G reaches the incident position P13 from the emission position P12. The amount (distance D) that descends along the diffraction grating surface F3 by the time before and the amount (distance D) that descends along the diffraction grating surface F3 until the light L2B reaches the incident position P13 from the emission position P12 These are 7.1 μm, 7.1 μm, and 7.2 μm, respectively. Accordingly, in the display device 2Ca, the diffraction gratings 30R, 30G, and 30B that diffract the lights L2R, L2G, and L2B with respect to the prisms 20R, 20G, and 20B in the optical path changing panel 12ca have distances D = 7.1 μm and 7.1 μm, respectively. The diffraction gratings 30R, 30G, and 30B are formed so as to be positioned lower by 7.2 μm. In this case, since the difference in distance D from each diffraction grating 30R, 30G, 30B to each prism 20R, 20G, 20B is sufficiently small with respect to the size of the display pixel (in this example, 0.1 μm), this distance It is also possible to align D with the same distance (for example, distance D = 7.1 μm) in each diffraction grating 30R, 30G, and 30B.

同様にして、光路変更パネル12cbでは、各プリズム20R,20G,20Bの先端部と回折格子パネル13cにおける各回折格子30の回折格子面F3との間の回折格子面F3の法線と平行な向きの距離Gが、それぞれ10.0μmとなるように光路変更パネル12cbおよび回折格子パネル13cを配置したときに、各プリズム20R,20G,20Bからの光L2R,L2G,L2Bの出射位置(図7における位置P12)から、回折格子パネル13cにおける回折格子30の回折格子面F3までの距離は(H/2+G)は、いずれも27.1μmとなる。このような光路変更パネル12caにおいて、光L2R,L2G,L2Bがプリズム20R,20G,20Bの位置P12から回折格子30における回折格子面F3の位置P13(図7参照)に到達するまでに回折格子面F3に沿って下降する量(光L2R,L2G,L2Bの出射位置P12と入射位置P13とのずれ量:図7に示す距離D)は、いずれも9.8μmとなる。したがって、表示器2Cbでは、光路変更パネル12cbにおけるプリズム20R,20G,20Bに対して、光L2R,L2G,L2Bを回折する回折格子30R,30G,30Bがそれぞれ距離D=9.8μmだけ下方に位置するように、各回折格子30R,30G,30Bが形成されている。   Similarly, in the optical path changing panel 12cb, the direction parallel to the normal line of the diffraction grating surface F3 between the tip of each prism 20R, 20G, 20B and the diffraction grating surface F3 of each diffraction grating 30 in the diffraction grating panel 13c. When the optical path changing panel 12cb and the diffraction grating panel 13c are arranged so that the distance G becomes 10.0 μm, the emission positions of the lights L2R, L2G, L2B from the prisms 20R, 20G, 20B (in FIG. 7) The distance (H / 2 + G) from the position P12) to the diffraction grating surface F3 of the diffraction grating 30 in the diffraction grating panel 13c is 27.1 μm. In such an optical path changing panel 12ca, the diffraction grating surface from the position P12 of the prisms 20R, 20G, 20B to the position P13 (see FIG. 7) of the diffraction grating surface F3 in the diffraction grating 30 is reached by the light L2R, L2G, L2B. The amount of descending along F3 (the amount of deviation between the emission position P12 and the incident position P13 of the light L2R, L2G, L2B: distance D shown in FIG. 7) is 9.8 μm. Therefore, in the display device 2Cb, the diffraction gratings 30R, 30G, and 30B that diffract the light beams L2R, L2G, and L2B are positioned below the prisms 20R, 20G, and 20B in the optical path changing panel 12cb by a distance D = 9.8 μm, respectively. Thus, the diffraction gratings 30R, 30G, and 30B are formed.

なお、本例とは相違するが、前述した距離Gが「0」または「ほぼ0」となるように光路変更パネル12ca,12cbおよび回折格子パネル13cを配置した場合には、上記の距離Dを「0」または「ほぼ0」とすることができる。   Although different from the present example, when the optical path changing panels 12ca, 12cb and the diffraction grating panel 13c are arranged so that the above-described distance G is “0” or “almost 0”, the above-mentioned distance D is set as follows. It can be “0” or “nearly 0”.

一方、光源11cからの光L1R,L1G,L1Bの進行方向を光路変更パネル12Aca,12Acbによって変更する表示器2ACでは、電極22a,22b間に電圧を印加した状態における各EO効果素子20Aからの光L2R,L2G,L2Bの出射角度θoが前述した光路変更パネル12ca,12cbの各プリズム20からの光L2R,L2G,L2Bの出射角度θoとは相違する。このため、回折格子30R,30G,30Bのずれ量が、表示器2Cの回折格子パネル13cにおける回折格子30R,30G,30Bのずれ量とは相違している。   On the other hand, in the indicator 2AC that changes the traveling direction of the light L1R, L1G, and L1B from the light source 11c by the optical path changing panels 12Aca and 12Acb, the light from each EO effect element 20A in a state where a voltage is applied between the electrodes 22a and 22b. The emission angles θo of L2R, L2G, and L2B are different from the emission angles θo of the lights L2R, L2G, and L2B from the prisms 20 of the optical path changing panels 12ca and 12cb described above. For this reason, the shift amounts of the diffraction gratings 30R, 30G, 30B are different from the shift amounts of the diffraction gratings 30R, 30G, 30B in the diffraction grating panel 13c of the display 2C.

具体的には、表示器2ACaでは、前述したように、各EO効果素子20AR,20AG,20ABからの光L2R,L2G,L2Bの出射角度θoが、いずれも20.1°となるように、電極22a,22b間に電圧を印加する構成が採用されている。このため、表示器2ACaでは、各EO効果素子20AR,20AG,20ABにおける回折格子パネル13c側の端面(パネル面F2)と回折格子パネル13cにおける各回折格子30の回折格子面F3との間の回折格子面F3の法線と平行な向きの距離Gが、それぞれ10.0μmとなるように光路変更パネル12Acaおよび回折格子パネル13cを配置したときに、各EO効果素子20AR,20AG,20ABに入射した光L1R,L1G,L1Bが、各EO効果素子20AR,20AG,20ABによって屈折させられて回折格子30における回折格子面F3に到達するまでに回折格子面F3に沿って下降する量、すなわち、光路変更パネル12Acaの各EO効果素子20Aに対して光L1が入射する入射位置(図9に示す位置P12A)と、その光L1が各EO効果素子20Aによって屈折させられて光L2として出射されて回折格子30に入射する入射位置(図9に示す位置P13)とのずれ量(図9に示す距離D)は、いずれも144.1μmとなる。したがって、表示器2ACaでは、光路変更パネル12AcaにおけるEO効果素子20AR,20AG,20ABに対して、光L2R,L2G,L2Bを回折する回折格子30R,30G,30Bがそれぞれ距離D=144.1μmだけ下方に位置するように、各回折格子30R,30G,30Bが形成されている。   Specifically, in the display device 2ACa, as described above, the electrodes L2R, L2G, and L2B from the EO effect elements 20AR, 20AG, and 20AB have an output angle θo of 20.1 °. A configuration in which a voltage is applied between 22a and 22b is employed. Therefore, in the display 2ACa, the diffraction between the end face (panel surface F2) on the diffraction grating panel 13c side of each EO effect element 20AR, 20AG, 20AB and the diffraction grating surface F3 of each diffraction grating 30 in the diffraction grating panel 13c. When the optical path changing panel 12Aca and the diffraction grating panel 13c are arranged so that the distance G in the direction parallel to the normal line of the grating plane F3 is 10.0 μm, they are incident on the EO effect elements 20AR, 20AG, and 20AB. The amount of light L1R, L1G, L1B refracted by each EO effect element 20AR, 20AG, 20AB and descending along the diffraction grating surface F3 before reaching the diffraction grating surface F3 in the diffraction grating 30, that is, the optical path change The incident position (the position shown in FIG. 9) where the light L1 is incident on each EO effect element 20A of the panel 12Aca. P12A) and the amount of deviation (the distance shown in FIG. 9) between the incident position (position P13 shown in FIG. 9) where the light L1 is refracted by each EO effect element 20A, is emitted as light L2, and enters the diffraction grating 30 D) is 144.1 μm in all cases. Therefore, in the display device 2ACa, the diffraction gratings 30R, 30G, and 30B that diffract the lights L2R, L2G, and L2B are lower than the EO effect elements 20AR, 20AG, and 20AB in the optical path changing panel 12Aca by a distance D = 144.1 μm, respectively. The diffraction gratings 30R, 30G, and 30B are formed so as to be positioned at the positions.

また、表示器2ACbでは、前述したように、各EO効果素子20AR,20AG,20ABからの光L2R,L2G,L2Bの出射角度θoが、いずれも20.0°となるように、EO効果素子20AR,20AG,20ABが形成されている。このため、表示器2ACbでは、各EO効果素子20AR,20AG,20ABにおける回折格子パネル13c側の端面(パネル面F2)と回折格子パネル13cにおける各回折格子30の回折格子面F3との間の回折格子面F3の法線と平行な向きの距離Gが、それぞれ10.0μmとなるように光路変更パネル12Acbおよび回折格子パネル13cを配置したときに、各EO効果素子20AR,20AG,20ABに入射した光L1R,L1G,L1Bが、各EO効果素子20AR,20AG,20ABによって屈折させられて回折格子30における回折格子面F3に到達するまでに回折格子面F3に沿って下降する量、すなわち、光路変更パネル12Acaの各EO効果素子20Aに対して光L1が入射する入射位置(図9に示す位置P12A)と、その光L1が各EO効果素子20Aによって屈折させられて光L2として出射されて回折格子30に入射する入射位置(図9に示す位置P13)とのずれ量(図9に示す距離D)は、いずれも143.6μmとなる。したがって、表示器2ACbでは、光路変更パネル12AcbにおけるEO効果素子20AR,20AG,20ABに対して、光L2R,L2G,L2Bを回折する回折格子30R,30G,30Bがそれぞれ距離D=143.6μmだけ下方に位置するように、各回折格子30R,30G,30Bが形成されている。   Further, in the display 2ACb, as described above, the EO effect element 20AR is set so that the emission angles θo of the lights L2R, L2G, and L2B from the EO effect elements 20AR, 20AG, and 20AB are all 20.0 °. , 20AG, 20AB are formed. Therefore, in the display 2ACb, the diffraction between the end face (panel surface F2) on the diffraction grating panel 13c side of each EO effect element 20AR, 20AG, 20AB and the diffraction grating surface F3 of each diffraction grating 30 in the diffraction grating panel 13c. When the optical path changing panel 12Acb and the diffraction grating panel 13c are arranged so that the distance G in the direction parallel to the normal line of the grating plane F3 is 10.0 μm, they are incident on the EO effect elements 20AR, 20AG, 20AB. The amount of light L1R, L1G, L1B refracted by each EO effect element 20AR, 20AG, 20AB and descending along the diffraction grating surface F3 before reaching the diffraction grating surface F3 in the diffraction grating 30, that is, the optical path change The incident position (the position shown in FIG. 9) where the light L1 is incident on each EO effect element 20A of the panel 12Aca. P12A) and the amount of deviation (the distance shown in FIG. 9) between the incident position (position P13 shown in FIG. 9) where the light L1 is refracted by each EO effect element 20A, is emitted as light L2, and enters the diffraction grating 30 D) is 143.6 μm in all cases. Accordingly, in the display device 2ACb, the diffraction gratings 30R, 30G, and 30B that diffract the lights L2R, L2G, and L2B are lower than the EO effect elements 20AR, 20AG, and 20AB in the optical path changing panel 12Acb by a distance D = 143.6 μm, respectively. The diffraction gratings 30R, 30G, and 30B are formed so as to be positioned at the positions.

この表示装置1C,1AC(表示器2C,2AC)では、光源11cから出射されて光路変更パネル12ca,12cb,12Aca,12Acbによって進行方向を変更された(屈折させられた)光L2を各回折格子30によって回折して左右81方向に振り分けると共に、各回折格子30によって左右方向に振り分けられた光L3を拡散板14によって縦方向(上下方向)に拡散させることで、左右81方向の各視差領域毎に縦方向(上下方向)における視域を拡げる構成(左右方向においては、互いに相違する視差画像が視認され、縦方向においては、同一の視差画像が視認されるように表示させる構成)が採用されている。   In the display devices 1C and 1AC (display units 2C and 2AC), each diffraction grating emits light L2 emitted from the light source 11c and whose traveling direction is changed (refracted) by the optical path changing panels 12ca, 12cb, 12Aca, and 12Acb. 30 diffracted by 30 and distributed in the left and right 81 directions, and the light L3 distributed in the left and right direction by each diffraction grating 30 is diffused in the vertical direction (up and down direction) by the diffusion plate 14, so that each parallax region in the left and right 81 directions In the vertical direction (up and down direction) (a configuration in which different parallax images are viewed in the left and right direction and the same parallax image is displayed in the vertical direction) is adopted. ing.

具体的には、この表示装置1C,1ACによる立体視画像の表示に際しては、制御部3が、光源11cを制御して、各光出射部10を、表示すべき立体視画像の各表示画素の明度に応じた明るさで点灯させる。この際に、表示装置1ACaの表示器2ACaでは、制御部3が、光源11cの制御と並行して、光路変更パネル12Acaの各EO効果素子20AR,20AG,20ABにおける電極22a,22bの間に、それぞれ10.28V、9.90V、9.84Vの電圧を印加する。また、表示装置1ACbの表示器2ACbでは、制御部3が、光源11cの制御と並行して、光路変更パネル12Acaの各EO効果素子20AR,20AG,20ABにおける電極22a,22bの間に、それぞれ10.00Vの電圧を印加する。   Specifically, when the stereoscopic image is displayed by the display devices 1C and 1AC, the control unit 3 controls the light source 11c so that each light emitting unit 10 displays each display pixel of the stereoscopic image to be displayed. Turn on the light according to the brightness. At this time, in the display device 2ACa of the display device 1ACa, in parallel with the control of the light source 11c, the control unit 3 is arranged between the electrodes 22a, 22b in the EO effect elements 20AR, 20AG, 20AB of the optical path changing panel 12Aca. Voltages of 10.28V, 9.90V and 9.84V are applied, respectively. Further, in the display device 2ACb of the display device 1ACb, the control unit 3 is arranged between the electrodes 22a, 22b of the EO effect elements 20AR, 20AG, 20AB of the optical path changing panel 12Aca in parallel with the control of the light source 11c. Apply a voltage of .00V.

一方、図3,7に示すように、表示装置1C(表示器2C)では、光源11cの各光出射部10から回折格子パネル13cにおける各回折格子30の回折格子面F3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12ca,12cbの各プリズム20を透過する際に、その進行方向を変更される(屈折させられる)。この結果、この光L2が回折格子パネル13cの回折格子面F3に対して斜めに入射する。同様にして、図4,9,33に示すように、表示装置1AC(表示器2AC)では、各光出射部10から回折格子パネル13cにおける各回折格子30の回折格子面F3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12Aca,12Acbの各EO効果素子20A(KTN結晶体21)を透過する際に、その進行方向を変更される(屈折させられる)。この結果、この光L2が回折格子パネル13cの回折格子面F3に対して斜めに入射する。   On the other hand, as shown in FIGS. 3 and 7, in the display device 1 </ b> C (display device 2 </ b> C), each light emitting portion 10 of the light source 11 c is parallel to the normal line of the diffraction grating surface F <b> 3 of each diffraction grating 30 in the diffraction grating panel 13 c. When each light L1 emitted in the direction passes through each prism 20 of the optical path changing panels 12ca and 12cb, its traveling direction is changed (refracted). As a result, the light L2 is incident obliquely on the diffraction grating surface F3 of the diffraction grating panel 13c. Similarly, as shown in FIGS. 4, 9, and 33, in the display device 1AC (display unit 2AC), parallel to the normal line of the diffraction grating surface F3 of each diffraction grating 30 in the diffraction grating panel 13c from each light emitting unit 10. When each light L1 emitted in any direction passes through each EO effect element 20A (KTN crystal body 21) of the optical path changing panels 12Aca and 12Acb, its traveling direction is changed (refracted). As a result, the light L2 is incident obliquely on the diffraction grating surface F3 of the diffraction grating panel 13c.

したがって、本発明に係る「表示器」および「表示装置」についての基本的な構成および表示原理についての説明に際して例示した表示器2,2A(表示装置1,1A)と同様にして、光路変更パネル12ca,12cb,12Aca,12Acbからの光L2R,L2G,L2Bが回折格子パネル13cの各回折格子30において回折されたときに、1次回折光L3b(または、−1次回折光L3c)の強度が十分に強くなる。このため、光源11cからの光L1R,L1G,L1Bの利用効率が十分に向上すると共に、その光量が十分に多い1次回折光L3b(または、−1次回折光L3c)を立体視画像を視認させるための光として使用することで、その1次回折光L3b(または、−1次回折光L3c)に対応する表示画素が十分に明るく視認される。   Accordingly, in the same manner as the display units 2 and 2A (display units 1 and 1A) exemplified in the explanation of the basic configuration and display principle of the “display unit” and “display unit” according to the present invention, the optical path changing panel is used. When the lights L2R, L2G, and L2B from 12ca, 12cb, 12Aca, and 12Acb are diffracted by the diffraction gratings 30 of the diffraction grating panel 13c, the intensity of the first-order diffracted light L3b (or −1st-order diffracted light L3c) is sufficiently high. Become stronger. For this reason, the utilization efficiency of the light L1R, L1G, and L1B from the light source 11c is sufficiently improved, and the first-order diffracted light L3b (or the −1st-order diffracted light L3c) having a sufficiently large amount of light is viewed in a stereoscopic image. As a result, the display pixel corresponding to the first-order diffracted light L3b (or -1st-order diffracted light L3c) is viewed sufficiently brightly.

より具体的な例を、表示器2Caについては図35、表示器2Cbについては図36、表示器2ACaについては図37、表示器2ACbについては図38にそれぞれ示す。なお、この表示装置1C,1AC(表示器2C,2AC)における各種パラメータについては、図35〜38に示す通りのため、詳細な説明を省略する。また、図35〜38では、81個のカラー表示画素A1〜I9のうちのカラー表示画素A1,C3,E5,G7,I9の5つのみに関する各種パラメータを図示している。   More specific examples are shown in FIG. 35 for the display 2Ca, FIG. 36 for the display 2Cb, FIG. 37 for the display 2ACa, and FIG. 38 for the display 2ACb. The various parameters in the display devices 1C and 1AC (display units 2C and 2AC) are as shown in FIGS. 35 to 38 show various parameters related to only five of the 81 color display pixels A1 to I9, that is, the color display pixels A1, C3, E5, G7, and I9.

図35〜38に示すように、この表示装置1C,1AC(表示器2C,2AC)では、81個のカラー表示画素A1〜I9のうちの1つを視認させるための光L2R,L2G,L2Bを回折する回折格子30R,30G,30Bに関して、パネル面F4に対する回折格子面F3の傾き(γXおよびγY)が互いに等しく、かつ、回折すべき光L2の波長λが短い回折格子30における凸部31の形成ピッチdよりも、回折すべき光L2の波長λが長い回折格子30における凸部31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が形成されて配置されている。より具体的には、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と等しい構成となっている。また、1つの表示画素を視認させるための光L2R,L2G,L2Bを回折する回折格子30R,30G,30Bに関して、ぺリスト回転角εは互いに等しく形成されている。したがって、1つの表示画素を視認させるための光L2R,L2G,L2Bの各回折格子30R,30G,30Bにおける回折格子面F3に入射する入射角(αx、αy)が互いに等しい角度となっている。   As shown in FIGS. 35 to 38, in the display devices 1C and 1AC (display units 2C and 2AC), light L2R, L2G, and L2B for visually recognizing one of the 81 color display pixels A1 to I9 is obtained. Regarding the diffraction gratings 30R, 30G, and 30B to be diffracted, the slopes (γX and γY) of the diffraction grating surface F3 with respect to the panel surface F4 are equal to each other, and the wavelength of the light L2 to be diffracted is short. The diffraction grating panel 13c is formed and arranged so that the formation pitch d of the projections 31 in the diffraction grating 30 in which the wavelength λ of the light L2 to be diffracted is longer than the formation pitch d. More specifically, the formation pitch of each diffraction grating is equal to the wavelength λ of the light to be diffracted. Further, the peristaltic rotation angles ε are formed equal to each other with respect to the diffraction gratings 30R, 30G, and 30B that diffract light L2R, L2G, and L2B for visually recognizing one display pixel. Therefore, the incident angles (αx, αy) of the lights L2R, L2G, L2B for making one display pixel incident on the diffraction grating surfaces F3 of the diffraction gratings 30R, 30G, 30B are equal to each other.

したがって、この表示装置1C,1AC(表示器2C,2AC)では、図35〜38に示すように、1つのカラー表示画素を視認させるために回折格子パネル13c(各回折格子面F3)から出射される光L3(光L3R,L3G,L3B:図29参照)の出射角度における表示器2C,2ACの左右方向の角度成分(前述したβX)が互いに等しく、光L3の出射角度における表示器2C,2ACの上下方向の角度成分(前述したβY)が互いに等しくなっている。これにより、この表示装置1C,1AC(表示器2C,2AC)では、これらの光L3R,L3G,L3Bが拡散板14によって縦方向に拡散されつつ、光L4R,L4G,L4Bとして表示装置1C,1AC(表示器2C,2AC)の前方に向かって左右方向、および上下方向の両方向において同じ向きに出射されることとなる。   Therefore, in the display devices 1C and 1AC (display units 2C and 2AC), as shown in FIGS. 35 to 38, the light is emitted from the diffraction grating panel 13c (each diffraction grating surface F3) in order to make one color display pixel visible. The horizontal components (βX described above) of the indicators 2C and 2AC at the emission angle of the light L3 (lights L3R, L3G, and L3B: see FIG. 29) are equal to each other, and the indicators 2C and 2AC at the emission angle of the light L3 are equal to each other. Are equal to each other in the vertical direction (βY described above). Thus, in the display devices 1C and 1AC (display devices 2C and 2AC), the light L3R, L3G, and L3B are diffused in the vertical direction by the diffusion plate 14, and the light L4R, L4G, and L4B are displayed as the display devices 1C and 1AC. The light is emitted in the same direction in both the left-right direction and the up-down direction toward the front of the (display units 2C, 2AC).

なお、図35〜38に示すように、上記の表示装置1C,1AC(表示器2C,2AC)における回折格子パネル13cでは、「|(−λ−d・sinαy)/d|≧1」との条件が満たされている。このような条件を満たす回折格子パネル13cでは、−1次回折光L3cが回折格子パネル13cから出射しないため、−1次回折光L3cの回折格子パネル13cからの出射(拡散板14への入射)に起因して、立体視画像(カラー画像)像がぼやける事態が生じるのが回避されている。また、1次回折光L3bを回折格子パネル13cから出射させないようにするには、「|(λ−d・sinαy)/d|≧1」との条件を満たすように構成すればよい。このような条件を満たすように構成することで、1次回折光L3bの回折格子パネル13cからの出射(拡散板14への入射)に起因して、立体視画像(カラー画像)像がぼやける事態が生じるのが回避される。   As shown in FIGS. 35 to 38, in the diffraction grating panel 13c in the display devices 1C and 1AC (display units 2C and 2AC), “| (−λ−d · sin αy) / d | ≧ 1” is satisfied. The condition is met. In the diffraction grating panel 13c that satisfies such conditions, the −1st order diffracted light L3c does not exit from the diffraction grating panel 13c, and thus the −1st order diffracted light L3c is emitted from the diffraction grating panel 13c (incident on the diffusion plate 14). Thus, a situation where the stereoscopic image (color image) image is blurred is avoided. Further, in order not to emit the first-order diffracted light L3b from the diffraction grating panel 13c, the first-order diffracted light L3b may be configured to satisfy the condition “| (λ−d · sin αy) / d | ≧ 1”. By configuring so as to satisfy such conditions, there is a situation in which the stereoscopic image (color image) image is blurred due to emission of the first-order diffracted light L3b from the diffraction grating panel 13c (incident on the diffusion plate 14). It is avoided to occur.

この場合、上記の表示装置1C,1AC(表示器2C,2AC)では、回折格子パネル13cにおける各回折格子30R,30G,30Bによって光路変更パネル12ca,12cb,12Aca,12Acbからの光L2を回折することで左右方向の各視差領域に向けて回折格子パネル13cから光L3を出射し(左右方向の各視差領域からの画像の視認を可能とし)、この光L3を拡散板14によって縦方向に拡散させることで、各視差領域毎の縦方向における視域を拡げる(縦方向の所定の視域内における画像の視認を可能とする)構成が採用されている。言い換えれば、上記の表示装置1C,1AC(表示器2C,2AC)では、拡散板14によって光L3を拡散させない「左右方向」については、回折格子パネル13cにおける各回折格子30R,30G,30B毎のペリスト回転角εを、ε=0°を含む範囲で適宜規定することで、光L3を左右方向の任意の方向に出射させる構成が採用されている。   In this case, in the display devices 1C and 1AC (display units 2C and 2AC), the light L2 from the optical path changing panels 12ca, 12cb, 12Aca, and 12Acb is diffracted by the diffraction gratings 30R, 30G, and 30B in the diffraction grating panel 13c. Thus, the light L3 is emitted from the diffraction grating panel 13c toward each parallax region in the left-right direction (the image can be visually recognized from each parallax region in the left-right direction), and this light L3 is diffused in the vertical direction by the diffusion plate Thus, a configuration is adopted in which the viewing area in the vertical direction for each parallax area is expanded (the image can be viewed in a predetermined viewing area in the vertical direction). In other words, in the above display devices 1C and 1AC (display units 2C and 2AC), the “left and right direction” in which the light L3 is not diffused by the diffusion plate 14 is different for each diffraction grating 30R, 30G, and 30B in the diffraction grating panel 13c. A configuration is adopted in which the light L3 is emitted in an arbitrary direction in the left-right direction by appropriately defining the perist rotation angle ε within a range including ε = 0 °.

このような構成の表示装置1C(表示器2C)では、光源11cと回折格子パネル13cとの間に、プリズム20を有する光路変更パネル12cを配設することにより、光源11cからの各L1R,L1G、L1Bの進行方向を各プリズム20によって表示器2Cの縦方向(拡散板14が光を拡散させる方向)に変更してαY≠0°とすることで、αy≠0°としている。また、このような構成の表示装置1AC(表示器2AC)では、光源11cと回折格子パネル13cとの間に、EO効果素子20Aを有する光路変更パネル12Acを配設することにより、光源11cからの各L1R,L1G、L1Bの進行方向を各EO効果素子20Aによって表示器2ACの縦方向(拡散板14が光を拡散させる方向)に変更してαY≠0°とすることで、αy≠0°としている。   In the display device 1C (display device 2C) having such a configuration, the optical path changing panel 12c having the prism 20 is disposed between the light source 11c and the diffraction grating panel 13c, whereby each of the L1R and L1G from the light source 11c is provided. By changing the traveling direction of L1B to the vertical direction of the display 2C (the direction in which the diffusion plate 14 diffuses light) by each prism 20, and αY ≠ 0 °, αy ≠ 0 °. Further, in the display device 1AC (display 2AC) having such a configuration, the optical path changing panel 12Ac having the EO effect element 20A is disposed between the light source 11c and the diffraction grating panel 13c. By changing the advancing direction of each L1R, L1G, and L1B to the vertical direction of the display 2AC (direction in which the diffusion plate 14 diffuses light) by each EO effect element 20A and αY ≠ 0 °, αy ≠ 0 ° It is said.

これにより、画像を視認できる範囲を左右方向に拡げるための回折格子パネル13cにおいて、ペリスト回転角ε=0°や、ペリスト回転角εの絶対値が小さい各種ペリスト回転角εの回折格子30R,30G,30Bであっても、各回折格子30R,30G,30Bにおいて−1次回折光L3c(または、1次回折光L3b)を十分に減少させつつ、回折格子パネル13cからの光L3の出射方向を左右方向に十分に拡げることが可能となっている。   Thereby, in the diffraction grating panel 13c for expanding the range in which the image can be visually recognized in the left-right direction, the diffraction gratings 30R and 30G having various perist rotation angles ε with a small absolute value of the perist rotation angle ε = 0 ° and the perist rotation angle ε. , 30B, the -1st order diffracted light L3c (or 1st order diffracted light L3b) is sufficiently reduced in each of the diffraction gratings 30R, 30G, 30B, and the emission direction of the light L3 from the diffraction grating panel 13c is changed in the horizontal direction. It is possible to expand sufficiently.

このように、上記の表示器2C,2ACによれば、1つの表示画素を表示するための各色光に対応して光路変更素子(この例では、プリズム20またはEO効果素子20A)をそれぞれ設けた光路変更パネル12ca,12cb,12Aca,12Acbを、光源11cおよび回折格子パネル13cの間に配設して、光源11cから出射された各色光(この例では、光L1R,L1G,L1B)の進行方向を光路変更素子によってそれぞれ変更して各回折格子30における回折格子面F3に対して各色光(この例では、光L2R,L2G,L2B)を斜めに入射させることにより、回折格子パネル13cから出射される−1次回折光L3c(または、1次回折光L3b)の光量を十分に減少させる(−1次回折光L3c(または、1次回折光L3b)の強度を十分に低下させる)か、または、回折格子パネル13cからの−1次回折光L3c(または、1次回折光L3b)の出射をなくして、1次回折光L3b(または、−1次回折光L3c)の光量を十分に増加させる(1次回折光L3b(または、−1次回折光L3c)の強度を十分に強める)ことができる。これにより、この表示器2C,2ACによれば、光源11cからの光L1R,L1G,L1Bの利用効率を十分に向上させることができる。   As described above, according to the above-described displays 2C and 2AC, an optical path changing element (in this example, the prism 20 or the EO effect element 20A) is provided corresponding to each color light for displaying one display pixel. Optical path changing panels 12ca, 12cb, 12Aca, 12Acb are disposed between the light source 11c and the diffraction grating panel 13c, and the traveling directions of the respective color lights (lights L1R, L1G, L1B in this example) emitted from the light source 11c Are changed by the optical path changing element, and light of each color (light L2R, L2G, L2B in this example) is obliquely incident on the diffraction grating surface F3 of each diffraction grating 30 to be emitted from the diffraction grating panel 13c. The amount of the −1st order diffracted light L3c (or the 1st order diffracted light L3b) is sufficiently reduced (−1st order diffracted light L3c (or 1st order diffracted light). 3b) is sufficiently reduced), or the emission of the −1st order diffracted light L3c (or 1st order diffracted light L3b) from the diffraction grating panel 13c is eliminated, and the 1st order diffracted light L3b (or −1st order diffracted light is used). L3c) can be sufficiently increased (the intensity of the first-order diffracted light L3b (or -1st-order diffracted light L3c) can be sufficiently increased). Thereby, according to this indicator 2C and 2AC, the utilization efficiency of the light L1R, L1G, and L1B from the light source 11c can fully be improved.

また、この表示器2C,2ACによれば、1つの表示画素を表示するための各色光に対応して設けられた各光路変更素子(この例では、プリズム20R,20G,20B、または、EO効果素子20AR,20AG,20AB)を、各色光毎の回折格子面F3に対する入射角が互いに等しくなるように、その光学的特性を互いに相違させて形成したことにより、「光路変更素子」の光学特性の波長依存性の影響が排除されて、各光L2R,L2G,L2Bが同じ入射角で回折格子面F3に入射するため、表示したカラー画像に色滲みが生じたり、左右方向で相違する各視点位置のうちの1つにおいて視認されるべきカラー画像を構成する単色画像に対して他の視点位置において視認されるべきカラー画像の単色画像が重なって視認されたりする事態を回避して、鮮明なカラー画像として視認させることができる。   Further, according to the indicators 2C and 2AC, each optical path changing element (in this example, the prisms 20R, 20G, and 20B or the EO effect) provided corresponding to each color light for displaying one display pixel. The elements 20AR, 20AG, 20AB) are formed with their optical characteristics different from each other so that the incident angles with respect to the diffraction grating surface F3 for each color light are equal to each other. The influence of wavelength dependence is eliminated, and each light L2R, L2G, L2B is incident on the diffraction grating surface F3 at the same incident angle. The single color image of the color image to be viewed at another viewpoint position overlaps with the single color image constituting the color image to be viewed in one of the images. And avoid a situation can be visually recognized as clear color image.

また、上記の表示器2Cによれば、「光路変更部」の「光路変更素子」をプリズム20で構成したことにより、樹脂材料やガラス等によって「光路変更部」を容易に製造することができるため、表示器2Cの製造コストを十分に低減することができる。   Further, according to the indicator 2C, the “optical path changing element” of the “optical path changing part” is configured by the prism 20, so that the “optical path changing part” can be easily manufactured using a resin material, glass, or the like. Therefore, the manufacturing cost of the display device 2C can be sufficiently reduced.

さらに、上記の表示器2Cによれば、1つの表示画素を表示するための各色光に対応する各プリズム20の形状および材質の少なくとも一方(表示器2Caでは、各プリズム20の形状、表示器2Cbでは、各プリズム20の材質)が互いに相違するように光路変更パネル12ca,12cbを形成したことにより、各光L2R,L2G,L2B毎の回折格子面F3に対する入射角を確実かつ容易に同じ角度に揃えることができるため、製造コストの高騰を招くことなく、鮮明なカラー画像を視認させることができる。   Furthermore, according to the display 2C, at least one of the shape and material of each prism 20 corresponding to each color light for displaying one display pixel (in the display 2Ca, the shape of each prism 20, the display 2Cb Then, by forming the optical path changing panels 12ca and 12cb so that the materials of the respective prisms 20 are different from each other, the incident angle with respect to the diffraction grating surface F3 of each of the lights L2R, L2G, and L2B can be reliably and easily set to the same angle. Therefore, a clear color image can be visually recognized without causing an increase in manufacturing cost.

また、上記の表示器2ACでは、「光路変更部」の「光路変更素子」をEO効果素子20Aで構成されている。この場合、1つの表示画素を表示するための各色光に対応する各EO効果素子20Aの光の進行方向に沿った長さLが各EO効果素子20AR,20AG,20AB毎に相違するように光路変更パネル12Acbを形成することにより、各EO効果素子20AR,20AG,20ABにおいて同じ電圧値の電圧を電極22a,22b間に印加する構成を採用した場合においても、各光L2R,L2G,L2B毎の回折格子面F3に対する入射角を同じ角度に揃えることができるため、各EO効果素子20Aの制御が煩雑となる事態を招くことなく、鮮明なカラー画像を視認させることができる。また、1つの表示画素を表示するための各色光に対応するEO効果素子20AR,20AG,20ABに対して互いに相違する電圧を印加することにより、一対の電極22a,22b間に印加する電圧を変更するだけで、光源11cからの光L1R,L1G,L1Bの進行方向を任意の向きに変更することができるため、光路変更パネル12Acaを容易に設計・製造することができる結果、光路変更パネル12Acaの製造コストを十分に低減することができる。   Further, in the above-described indicator 2AC, the “optical path changing element” of the “optical path changing unit” is configured by the EO effect element 20A. In this case, the optical path is such that the length L along the light traveling direction of each EO effect element 20A corresponding to each color light for displaying one display pixel is different for each EO effect element 20AR, 20AG, 20AB. Even when the configuration in which the voltage of the same voltage value is applied between the electrodes 22a and 22b in each of the EO effect elements 20AR, 20AG, and 20AB by forming the change panel 12Acb, each of the light L2R, L2G, and L2B is used. Since the incident angles with respect to the diffraction grating surface F3 can be set to the same angle, a clear color image can be visually recognized without causing a complicated control of each EO effect element 20A. Further, by applying different voltages to the EO effect elements 20AR, 20AG, 20AB corresponding to each color light for displaying one display pixel, the voltage applied between the pair of electrodes 22a, 22b is changed. Therefore, the traveling direction of the light L1R, L1G, and L1B from the light source 11c can be changed to an arbitrary direction. Therefore, the optical path changing panel 12Aca can be easily designed and manufactured. As a result, the optical path changing panel 12Aca The manufacturing cost can be sufficiently reduced.

また、この表示器2C,2ACによれば、−1次回折光L3cおよび1次回折光L3bのいずれか(この例では、−1次回折光L3c)が回折格子パネル13cから出射しないように光路変更パネル12ca,12cb,12Aca,12Acbおよび回折格子パネル13cを形成したことにより、回折格子パネル13cから出射された−1次回折光L3cの存在に起因して、いわゆるゴースト像が表示される事態を招くことなく、鮮明な画像を表示させることができる。   Further, according to the indicators 2C and 2AC, one of the −1st order diffracted light L3c and the 1st order diffracted light L3b (in this example, the −1st order diffracted light L3c) is prevented from being emitted from the diffraction grating panel 13c. , 12cb, 12Aca, 12Acb and the diffraction grating panel 13c, the so-called ghost image is not displayed due to the presence of the −1st order diffracted light L3c emitted from the diffraction grating panel 13c. A clear image can be displayed.

また、この表示装置1Ca,1Cb,1ACbによれば、表示器2Ca,2Cb,2ACbと、光源11cと、光源11cの点灯を制御して表示器2Ca,2Cb,2ACbに画像を表示させる制御部3とを備えて構成したことにより、光源11cからの光L1R,L1G,L1Bの利用効率を十分に向上させることができると共に、表示したカラー画像に色滲みが生じたり、他の視点位置において視認されるべきカラー画像の単色画像が重なって視認されたりする事態を回避して、鮮明なカラー画像として視認させることができる。   Moreover, according to this display apparatus 1Ca, 1Cb, 1ACb, the control part 3 which controls lighting of the indicator 2Ca, 2Cb, 2ACb, the light source 11c, and the light source 11c, and displays an image on the indicator 2Ca, 2Cb, 2ACb. The use efficiency of the light L1R, L1G, and L1B from the light source 11c can be sufficiently improved, and color blurring occurs in the displayed color image, or it is visually recognized at other viewpoint positions. It is possible to avoid a situation in which single-color images of the color image to be overlapped and be visually recognized, and to make the color image visible as a clear color image.

また、この表示装置1ACaよれば、表示器2ACaと、光源11cと、光源11cの点灯を制御すると共に光路変更パネル12Acaの各EO効果素子20Aに対して電圧を印加して光の進行方向を変更させて表示器2ACaに画像を表示させる制御部3とを備え、制御部3が、1つの表示画素を表示するための各色光に対応するEO効果素子20AR,20AG,20ABに対して互いに相違する電圧を印加するように構成したことにより、一対の電極22a,22b間に印加する電圧を変更するだけで、光源11cからの光L1R,L1G,L1Bの進行方向を任意の向きに変更することができるため、光路変更パネル12Acaを容易に設計・製造することができる結果、表示装置1ACaの製造コストを十分に低減することができる。   Further, according to the display device 1ACa, lighting of the display 2ACa, the light source 11c, and the light source 11c is controlled, and a voltage is applied to each EO effect element 20A of the optical path changing panel 12Aca to change the traveling direction of light. And a control unit 3 that displays an image on the display 2ACa, and the control unit 3 is different from each other for the EO effect elements 20AR, 20AG, and 20AB corresponding to each color light for displaying one display pixel. Since the voltage is applied, the traveling direction of the light L1R, L1G, and L1B from the light source 11c can be changed to an arbitrary direction only by changing the voltage applied between the pair of electrodes 22a and 22b. As a result, the optical path changing panel 12Aca can be easily designed and manufactured. As a result, the manufacturing cost of the display device 1ACa can be sufficiently reduced. .

なお、「表示器」および「表示装置」の構成は、上記の表示器2C,2ACおよび表示装置1C,1ACの構成に限定されない。例えば、平面視直線状の互いに平行な複数の凸部31、および平面視直線状の互いに平行な複数の凹部32が所定の形成ピッチで形成された凹凸パターン(格子パターン)を回折格子30として機能させる構成の回折格子パネル13cを備えた例について説明したが、「回折格子」は、これに限らず、一例として、図39,40に示す回折格子パネル13dにおける回折格子30aのように、互いに交差することのない平面視曲線状の複数の凸部、および互いに交差することのない平面視曲線状の複数の凹部で構成された凹凸パターン(格子パターン)を形成して「回折格子」として機能させる構成を採用することができる。なお、両図では、一例として、凸部の幅方向の中心を実線(曲線)で図示している。   The configurations of the “display device” and the “display device” are not limited to the configurations of the display devices 2C and 2AC and the display devices 1C and 1AC. For example, a concavo-convex pattern (grating pattern) in which a plurality of projections 31 parallel to each other in a straight line in plan view and a plurality of recesses 32 in a straight line in plan view are formed at a predetermined formation pitch functions as the diffraction grating 30. Although the example provided with the diffraction grating panel 13c configured to be described has been described, the “diffraction grating” is not limited to this, and as an example, the diffraction grating panel 13d shown in FIGS. A concave / convex pattern (grating pattern) composed of a plurality of convex portions having a curved shape in plan view and a plurality of concave portions having a curved shape in plan view that do not intersect with each other is formed to function as a “diffraction grating” A configuration can be employed. In both figures, as an example, the center of the convex portion in the width direction is shown by a solid line (curve).

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11cにおける光出射部10R,10G,10Bのうちの1つに対応する要素:つまり、1つの単色画像を構成する各表示画素のうちの1つにおける各色光に対応する各副画素のうちの1つに対応する光を出射する光学的要素)に対応して1つの回折格子30a(両図において荒い破線で区切った方形状の領域)が規定されている。   In this case, as described above, in this specification, “one diffraction grating” is defined corresponding to “one light emitting portion” among optical elements configured to be able to diffract incident light. It means the part which was done. Therefore, in a diffraction grating panel in which convex portions having a curved shape in plan view and concave portions having a curved shape in plan view are formed as a grating pattern, one light emitting portion in the light source (the light emitting portions 10R, 10G, and 10B in the light source 11c described above). Element corresponding to one of them: In other words, an optical element that emits light corresponding to one of the sub-pixels corresponding to each color light in one of the display pixels constituting one monochrome image. ) Is defined corresponding to one diffraction grating 30a (a rectangular region divided by rough broken lines in both figures).

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40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13cと同様にして、光路変更パネル12ca,12cb,12Aca,12Acbからの光L2R,L2G,L2Bを回折して任意の向きに出射することができる。   In addition, in the diffraction grating 30a in which a convex portion having a curved shape in plan view and a concave portion having a curved shape in plan view are formed as a grating pattern, as shown in FIG. 40, as an example, the convex portion as the grating is one end portion of the diffraction grating 30a. For example, a solid line Lc connecting the intersection point P1 intersecting with the left end portion in the figure and the intersection point P2 where the convex portion intersects with the other end portion of the diffraction grating 30a (in this example, the right end portion in the figure) is represented by a grid line. And Also in the diffraction grating panel 13d having such a configuration, the diffraction grating panel 13c described above is defined for each diffraction grating 30a by defining the formation pitch d of each convex portion, the perist rotation angle (rotation angle of the grating line), and the like. Similarly, the light L2R, L2G, and L2B from the optical path changing panels 12ca, 12cb, 12Aca, and 12Acb can be diffracted and emitted in an arbitrary direction.

また、例えば、各回折格子30の形成領域毎に複数の凸部31および複数の凹部32が所定の形成ピッチで形成された凹凸パターンが形成され、この凹凸パターンが回折格子30として機能して、光路変更パネル12ca,12cb,12Aca,12Acbからの光L2R,L2G,L2Bを予め規定された方向に回折するように構成された回折格子パネル13cを有する表示器2C,2ACおよび表示装置1C,1ACを例に挙げて説明したが、回折格子パネル13cに代えて、図41〜43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12ca,12cb,12Aca,12Acbからの光L2R,L2G,L2Bを予め規定された方向に回折するように構成することもできる。   Further, for example, a concavo-convex pattern in which a plurality of convex portions 31 and a plurality of concave portions 32 are formed at a predetermined formation pitch is formed for each formation region of each diffraction grating 30, and this concavo-convex pattern functions as the diffraction grating 30. Display units 2C, 2AC and display devices 1C, 1AC having a diffraction grating panel 13c configured to diffract light L2R, L2G, L2B from the optical path changing panels 12ca, 12cb, 12Aca, 12Acb in a predetermined direction. Although described as an example, the light L2R, L2G, L2B from the optical path changing panels 12ca, 12cb, 12Aca, 12Acb is obtained by any of the diffraction grating panels 13e-13g shown in FIGS. Can be configured to diffract in a predetermined direction.

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13cにおける凸部31および凹部32からなる格子パターン(凹凸パターン)に代えて、複数の凸部31aおよび複数の凹部(スリット)32aからなる格子パターンが形成されて、この格子パターンが回折格子30bとして機能して、光路変更パネル12ca,12cb,12Aca,12Acbからの光L2R,L2G,L2Bを予め規定された方向に回折するように構成されている。なお、この回折格子パネル13e〜13gにおいて、前述した回折格子パネル13cの各要素と同様の要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。   In this case, the diffraction grating panels 13e to 13g include a plurality of convex portions 31a and a plurality of concave portions (slits) 32a instead of the grating pattern (concave / convex pattern) including the convex portions 31 and the concave portions 32 in the diffraction grating panel 13c described above. And the grating pattern functions as a diffraction grating 30b to diffract light L2R, L2G, and L2B from the optical path changing panels 12ca, 12cb, 12Aca, and 12Acb in a predetermined direction. Has been. Note that, in the diffraction grating panels 13e to 13g, the same elements as those of the diffraction grating panel 13c described above are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted.

この場合、図41,42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13cの回折格子30と同様に機能する。一方、図43に示すように、回折格子パネル13gの回折格子30bでは、凸部31aの延在方向(同図における実線Laの方向)が、その回折格子面F3に対して斜めに交差する向き(回折格子面F3の法線と非平行な向き:δy≠0°)となっている。したがって、この回折格子パネル13gの回折格子30bは、δy≠0°の回折格子パネル(例えば、図25に示す回折格子パネル13)の回折格子と同様に機能する。   In this case, as shown in FIGS. 41 and 42, in the diffraction grating 30b of the diffraction grating panels 13e and 13f, the extending direction of the convex portion 31a (the direction of the solid line La in the figure) is relative to the diffraction grating surface F3. The direction intersects perpendicularly (direction parallel to the normal line of the diffraction grating surface F3: δy = 0 °). Therefore, the diffraction grating 30b of the diffraction grating panels 13e and 13g functions in the same manner as the diffraction grating 30 of the diffraction grating panel 13c with δy = 0 °. On the other hand, as shown in FIG. 43, in the diffraction grating 30b of the diffraction grating panel 13g, the extending direction of the convex portion 31a (the direction of the solid line La in FIG. 43) obliquely intersects the diffraction grating surface F3. (Orientation non-parallel to the normal line of the diffraction grating surface F3: δy ≠ 0 °). Therefore, the diffraction grating 30b of the diffraction grating panel 13g functions in the same manner as the diffraction grating of the diffraction grating panel (for example, the diffraction grating panel 13 shown in FIG. 25) with δy ≠ 0 °.

また、図41〜43に示す回折格子パネル13h〜13jのいずれかによって光路変更パネル12(12c)からの光L2(L2R,L2G,L2B)を予め規定された方向に回折するように構成することもできる。この場合、回折格子パネル13h〜13jは、前述した回折格子パネル13(13c)における凸部31および凹部32からなる格子パターン(凹凸パターン)に代えて、高屈折率材料で形成された複数の高屈折率部35、および低屈折率材料で形成された複数の低屈折率部36からなる格子パターンが形成されて、この格子パターンが回折格子30cとして機能して、光路変更パネル12(12c)からの光L2(L2R,L2G,L2B)を予め規定された方向に回折するように構成されている。この場合、本明細書では、回折格子パネル13h〜13jの回折格子30cにおける各高屈折率部35を、前述した回折格子30の凸部31や回折格子30bの凸部31aと同様の構成要素とする。すなわち、これら回折格子パネル13h〜13jの回折格子30cにおける「凸部の延在方向」は、高屈折率部35の延在方向(各図における実線Laの方向)を意味する。このような構成を採用した場合においても、前述した回折格子パネル13(13c),13a,13b,13e〜13f等と同様の「光回折部」として機能する。   Further, the light L2 (L2R, L2G, L2B) from the optical path changing panel 12 (12c) is diffracted in a predetermined direction by any of the diffraction grating panels 13h to 13j shown in FIGS. You can also. In this case, the diffraction grating panels 13h to 13j are replaced with a plurality of high refractive index materials formed of a high refractive index material in place of the grating pattern (concave / convex pattern) including the convex portions 31 and the concave portions 32 in the diffraction grating panel 13 (13c) described above. A grating pattern composed of a refractive index portion 35 and a plurality of low refractive index portions 36 formed of a low refractive index material is formed, and this grating pattern functions as a diffraction grating 30c, from the optical path changing panel 12 (12c). The light L2 (L2R, L2G, L2B) is diffracted in a predetermined direction. In this case, in the present specification, the high refractive index portions 35 in the diffraction gratings 30c of the diffraction grating panels 13h to 13j are the same components as the convex portions 31 of the diffraction grating 30 and the convex portions 31a of the diffraction grating 30b described above. To do. That is, the “extending direction of the convex portion” in the diffraction grating 30c of the diffraction grating panels 13h to 13j means the extending direction of the high refractive index portion 35 (the direction of the solid line La in each drawing). Even when such a configuration is adopted, it functions as an “optical diffraction section” similar to the diffraction grating panels 13 (13c), 13a, 13b, and 13e to 13f described above.

さらに、光源11cを一体的に備えて構成した表示器2C,2ACを例に挙げて説明したが、「表示器」の構成はこれに限定されない。例えば、外部装置としての「光源」から出射された光の進行方向を「光路変更部」によって変更して回折格子パネル(回折格子面)に入射させる構成の表示器(図示せず)においても、その表示器における「光路変更部」や「光屈折部」を、上記の表示器2C,2ACにおける光路変更パネル12ca,12cb,12Aca,12Acbや、回折格子パネル13c等と同様に構成することで、表示器2C,2ACと同様の効果を奏することができる。   Furthermore, the display devices 2C and 2AC configured integrally with the light source 11c have been described as examples, but the configuration of the “display device” is not limited to this. For example, even in a display device (not shown) configured to change the traveling direction of light emitted from a “light source” as an external device and enter a diffraction grating panel (diffraction grating surface) by using an “optical path changing unit”. By configuring the “optical path changing unit” and “light refracting unit” in the display device in the same manner as the optical path changing panels 12ca, 12cb, 12Aca, 12Acb, the diffraction grating panel 13c, and the like in the display units 2C and 2AC, The same effects as those of the display devices 2C and 2AC can be obtained.

また、「視差による立体視画像」を表示する利用形態を例に挙げて説明したが、「表示器」および「表示装置」によって表示する「画像」はこれに限定されない。例えば、複数種類の2次元画像(一例として、ニュース番組の画像、教育番組の画像、およびアニメーション番組の画像)を「互いに相違する画像」として「表示器」に表示させる利用形態を採用することができる。このような利用形態においては、一例として、「表示器」に向かって左側から「ニュース番組の画像」を視認させ、「表示器」に向かって正面から「教育番組の画像」を視認させ、「表示器」に向かって右側から「アニメーション番組の画像」を視認させることで、1台の「表示装置」によって、3人の視聴者に対してそれぞれ相違する画像を視認させることができる。   In addition, the usage form for displaying the “stereoscopic image by parallax” has been described as an example, but the “image” displayed by the “display device” and the “display device” is not limited to this. For example, it is possible to adopt a usage form in which a plurality of types of two-dimensional images (for example, news program images, educational program images, and animation program images) are displayed on the “display” as “different images”. it can. In such a usage mode, as an example, the “news program image” is visually recognized from the left side toward the “display”, and the “education program image” is viewed from the front toward the “display”. By making “an image of an animation program” visible from the right side toward the “display”, three viewers can visually recognize different images from one “display device”.

さらに、RGBカラー画像を表示可能に構成した表示器2C,2AC(表示装置1C,1AC)を例に挙げて説明したが、RGBカラー画像以外の、各種のカラー画像を表示可能に「表示器」および「表示装置」を構成することもできる。このような構成を採用する場合においては、カラー画像を構成する各色光毎の表示画素毎に、上記のdやεなどを適宜調整すればよい。また、光出射部としてのLEDを備えた光源11cを例に挙げて説明したが、「光源」は、これに限定されず、有機ELや、CRT、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイおよび表面伝導型電子放出素子ディスプレイ(SED)などの各種光出射装置を備えて構成することができる。この場合、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。   Further, the display devices 2C and 2AC (display devices 1C and 1AC) configured to be able to display RGB color images have been described as examples, but “display devices” can display various color images other than RGB color images. Also, a “display device” can be configured. In the case of adopting such a configuration, the above-described d and ε may be appropriately adjusted for each display pixel for each color light constituting the color image. In addition, the light source 11c provided with the LED as the light emitting portion has been described as an example. However, the “light source” is not limited to this, and the organic EL, CRT, liquid crystal display, plasma display, and surface conduction electron emission are not limited thereto. Various light emitting devices such as an element display (SED) can be provided. In this case, when the above-described various light emitting devices are used for a display device for displaying a color image, the light emitting device uses a sub-color of each color in one of the display pixels constituting one color image. An optical element for emitting light corresponding to one of the pixels corresponds to a “light emitting portion”.

また、拡散板14を備えて構成した表示器2C,2ACを例に挙げて説明したが、拡散板14に代えて(または、拡散板14に加えて)、「光回折部」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。この場合、拡散板14のような回折格子パネルからの光を縦方向(上下方向)に拡散させる光透過パネルを用いないときには、回折格子パネルにおける回折格子の数を適宜増やして、左右方向だけでなく、上下方向の各視点位置(上下方向の各視差領域)においても互いに相違する視差画像を表示させる構成を採用することができる。   Further, the display devices 2C and 2AC configured by including the diffusion plate 14 have been described as an example. However, instead of the diffusion plate 14 (or in addition to the diffusion plate 14), scratches such as an “optical diffraction portion” are present. In addition, a “display device” can be configured by arranging a “protective plate” for preventing adhesion of dust and a “decorative plate” subjected to non-glare treatment. In this case, when a light transmission panel that diffuses light from the diffraction grating panel such as the diffusion plate 14 in the vertical direction (vertical direction) is not used, the number of diffraction gratings in the diffraction grating panel is increased as appropriate, and only in the left-right direction. Alternatively, it is possible to adopt a configuration in which different parallax images are displayed at each of the vertical viewpoint positions (vertical parallax regions).

1,1Ca,1Cb,1A,1ACa,1ACb 表示装置
2,2Ca,2Cb,2A,2ACa,2ACb 表示器
3 制御部
10,10R,10G,10B 光出射部
11,11c 光源
12,12ca,12cb,12A,12Aca,12Acb 光路変更パネル
13,13a〜13j 回折格子パネル
14 拡散板
20,20R,20G,20B,200,200−1〜200−9 プリズム
20A,20AR,20AG,20AB,200A,200A−1〜200A−9 EO効果素子
21 KTN結晶体
22a,22b 電極
30,30R,30G,30B,30a〜30c 回折格子
F1,F2,F2A,F4 パネル面
F3 回折格子面
L 長さ
L1,L1R,L1G,L1B,L2,L2R,L2G,L2B,L3,L3R,L3G,L3B,L4,L4R,L4G,L4B 光
L3a 0次回折光
L3b 1次回折光
L3c −1次回折光
1, 1Ca, 1Cb, 1A, 1ACa, 1ACb Display device 2, 2Ca, 2Cb, 2A, 2ACa, 2ACb Display device 3 Control unit 10, 10R, 10G, 10B Light emitting unit 11, 11c Light source 12, 12ca, 12cb, 12A , 12Aca, 12Acb Optical path changing panel 13, 13a-13j Diffraction grating panel 14 Diffuser plate 20, 20R, 20G, 20B, 200, 200-1 to 200-9 Prism 20A, 20AR, 20AG, 20AB, 200A, 200A-1 200A-9 EO effect element 21 KTN crystal 22a, 22b Electrode 30, 30R, 30G, 30B, 30a-30c Diffraction grating F1, F2, F2A, F4 Panel surface F3 Diffraction grating surface L Length L1, L1R, L1G, L1B , L2, L2R, L2G, L2B, L3, L3R, L G, L3B, L4, L4R, L4G, L4B light L3a 0-order diffracted light L3b 1-order diffracted light L3c -1-order diffracted light

Claims (8)

光路変更部および光回折部を備えた表示器であって、
波長が相違する複数種類の色光によって1つの表示画素を表示可能に構成されると共に、当該表示器と対向し、かつ当該表示器の左右方向で相違する各視点位置から互いに相違する画像を視認可能に複数の画像を表示可能に構成され、
前記光回折部は、各表示画素毎に回折格子が形成されて当該各回折格子毎に前記光路変更部からの光を予め規定された方向にそれぞれ回折し、
前記光路変更部は、前記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光路変更素子がそれぞれ設けられて光源および前記光回折部の間に配設されると共に、当該光源から出射された当該各色光の進行方向を当該光路変更素子によってそれぞれ変更して前記各回折格子における回折格子面に対して当該各色光を斜めに入射させ、
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設けられた前記各光路変更素子は、当該各色光毎の前記回折格子面に対する入射角が互いに等しくなるように、光学的特性が互いに相違するように形成されている表示器。
An indicator having an optical path changing unit and an optical diffraction unit,
A single display pixel can be displayed with multiple types of colored light with different wavelengths, and different images can be viewed from different viewpoint positions facing the display and different in the left-right direction of the display Is configured to display multiple images,
The light diffracting unit diffracts the light from the optical path changing unit for each of the display pixels, a diffraction grating is formed for each display pixel,
The optical path changing unit is provided with an optical path changing element corresponding to each color light for displaying the one display pixel, is disposed between the light source and the light diffracting unit, and is emitted from the light source. The traveling direction of each of the colored lights is changed by the optical path changing element, and the colored lights are incident obliquely on the diffraction grating surface of each diffraction grating,
Each optical path changing element provided corresponding to each color light for displaying the one display pixel has an optical characteristic such that incident angles with respect to the diffraction grating surface for each color light are equal to each other. Indicators that are different from each other.
前記光路変更部は、前記光路変更素子がプリズムで構成されている請求項1記載の表示器。   The display device according to claim 1, wherein the optical path changing unit includes a prism as the optical path changing element. 前記光路変更部は、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する前記各プリズムの形状および材質の少なくとも一方が互いに相違するように形成されている請求項2記載の表示器。   The display according to claim 2, wherein the optical path changing unit is formed so that at least one of the shape and material of each prism corresponding to each color light for displaying the one display pixel is different from each other. 前記光路変更部は、前記光路変更素子が、電気光学効果によって光の進行方向を変更する素子で構成されている請求項1記載の表示器。   The display device according to claim 1, wherein the optical path changing unit is configured by an element in which the optical path changing element changes a traveling direction of light by an electro-optic effect. 前記光路変更部は、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する前記各素子の光の進行方向に沿った長さが当該各光路変更素子毎に相違するように形成されている請求項4記載の表示器。   The optical path changing unit is formed such that the length along the light traveling direction of each element corresponding to each color light for displaying the one display pixel is different for each optical path changing element. The display according to claim 4. 前記光路変更部および前記光回折部は、−1次回折光および+1次回折光のいずれかが当該光回折部から出射しないように形成されている請求項1から5のいずれかに記載の表示器。   6. The display according to claim 1, wherein the optical path changing unit and the light diffracting unit are formed so that any one of the −1st order diffracted light and the + 1st order diffracted light is not emitted from the light diffracting unit. 請求項1から6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。   A display device comprising: the display according to claim 1; the light source; and a control unit that controls lighting of the light source and causes the display to display the image. 請求項4記載の表示器と、前記光源と、当該光源の点灯を制御すると共に前記光路変更部の前記各素子に対して電圧を印加して前記光の進行方向を変更させて前記表示器に前記画像を表示させる制御部とを備え、
前記制御部は、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する前記素子に対して互いに相違する電圧を印加する表示装置。
5. The display according to claim 4, the light source, and lighting of the light source are controlled, and a voltage is applied to each element of the optical path changing unit to change the traveling direction of the light. A control unit for displaying the image,
The said control part is a display apparatus which applies a mutually different voltage with respect to the said element corresponding to each said color light for displaying the said one display pixel.
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