JPH0667607A - 回折格子を用いた表示体の作製方法 - Google Patents

回折格子を用いた表示体の作製方法

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JPH0667607A
JPH0667607A JP22002292A JP22002292A JPH0667607A JP H0667607 A JPH0667607 A JP H0667607A JP 22002292 A JP22002292 A JP 22002292A JP 22002292 A JP22002292 A JP 22002292A JP H0667607 A JPH0667607 A JP H0667607A
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JP
Japan
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diffraction grating
divided
masks
grating
display body
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Pending
Application number
JP22002292A
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English (en)
Inventor
Naoko Yoshitake
吉武尚子
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Publication date
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  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表示するパターンを回折格子の輪郭により区
画して表現し、視点に移動に伴って様々な動きが可能な
表示体の作製方法。 【構成】 文字、画像等の表示パターンを小領域に分割
し、各分割領域を隣接する領域と格子の傾き、格子ピッ
チの少なくとも一方が異なる直線回折格子を用いて表し
た表示体の作製方法であって、各分割領域の輪郭に対応
する開口を有する複数のマスクM1〜M7を用い、マス
クを交換しながらそのマスクを介して対応する感光材P
S部分に二光束干渉による直線干渉縞を、縞の傾き、縞
ピッチの少なくとも一方が隣接する部分と異なるように
して、順次露光して、全体の表示パターンを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上に利用分野】本発明は、カード、ラベル、シー
ル等に設けられる表示体の作製方法に関し、特に、回折
格子の輪郭により文字、画像等の表示パターンを区画し
て構成し、視点の移動に伴って動きのある表示が可能な
回折格子を用いた表示体の作製方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、回折格子の輪郭によって文字、画
像等の表示パターンを構成することは、例えば透明回折
格子ラベルとして、本出願人が国際公開番号WO91/
03380及び特願平4−90923号において提案し
ている。しかし、これらは、単純な回折格子の輪郭によ
って文字、画像等を表示しているので、観察者の視点の
移動に伴って表示に動きがでるものではない。
【0003】これに対して、微小なドット各々を回折格
子で作製し、このドットを2次元的に配置して表示体を
構成するものが知られており、各ドットの回折格子の向
き、格子ピッチを種々のものにして、見る向きによりパ
ターンが変化するようにしたものが、特開平2−723
20号において提案されている。しかし、これは、回折
格子の輪郭により表示パターンを区画して表示するもの
ではなく、また、視点に移動に伴う表示パターンの変化
は滑らかなものではない。しかも、1つの画面を網点の
ように極めて多数のドットを規則的に配置して構成する
ため、作製が容易でないと言う問題点もある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような状
況に鑑みてなされたものであり、その目的は、表示する
パターンを回折格子の輪郭により区画して表現し、視点
の移動に伴って滑らかな動きがあり、しかも、様々な動
きが可能な回折格子を用いた表示体の作製方法を提供す
ることである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の回折格子を用いた表示体の作製方法は、文字、画像
等の表示パターンを小領域に分割し、各分割領域を隣接
する領域と格子の傾き、格子ピッチの少なくとも一方が
異なる直線回折格子を用いて表した表示体の作製方法に
おいて、各分割領域の輪郭に対応する開口を有する複数
のマスクを用い、マスクを交換しながらそのマスクを介
して対応する感光材部分に二光束干渉による直線干渉縞
を、縞の傾き、縞ピッチの少なくとも一方が隣接する部
分と異なるようにして、順次露光して、全体の表示パタ
ーンを形成することを特徴とする方法である。
【0006】この場合、特に、各分割領域の直線干渉縞
が、隣接するもの同士で、その縞の傾きが徐々に滑らか
に変化し、また、その縞ピッチが滑らかに変化するかほ
ぼ同じで、各分割領域の直線干渉縞の縞又はそれに平行
な直線を隣接するものの間で連結するとき、滑らかな曲
線を直線近似した折れ線になるように各分割領域の直線
干渉縞を形成する場合、干渉縞の傾き、ピッチを徐々に
変えて行けばよく、マスク交換に伴う調節が容易にな
る。また、作製された表示体は、表示体に対する視点が
変えると、回折により輝いて見える位置が滑らかに多様
に移動し、かつ、白色光で照明すると、この輝いて見え
る領域に虹色の色が付いた領域となり、表示パターンが
容易に認識できるだけでなく、視覚的に面白く、表示効
果、意匠効果が極めて優れたものとなる。
【0007】
【作用】本発明においては、各分割領域の輪郭に対応す
る開口を有する複数のマスクを用い、マスクを交換しな
がらそのマスクを介して対応する感光材部分に二光束干
渉による直線干渉縞を、縞の傾き、縞ピッチの少なくと
も一方が隣接する部分と異なるようにして、順次露光し
て、全体の表示パターンを形成するので、面積が大き
く、視点の移動に伴って様々な動きが可能な回折格子表
示体を光学的に容易に作製することができる。
【0008】
【実施例】以下、図面を参照にして、本発明の回折格子
を用いた表示体の原理とその作製方法について説明す
る。図1(a)に平面図を示すように、所定ピッチdの
上に凸の曲線群からなる反射型の回折格子Aについて検
討すると、光源が図面手前側上方に位置する場合、視点
を左から右へ移動させると、格子面上で輝いて見える領
域は、視点の移動方向と同じ左から右へ移動する。その
移動を格子面の下の矢印で示す。反対に視点を移動する
と輝いて見える領域の移動は矢印と反対の方向になる。
光源が白色光源の場合、輝いて見える領域は、上下方向
に虹色の色が付いた帯状領域になる。そして、回折格子
を構成する曲線の曲率半径が大きくなる程、輝いた領域
の移動速度は速くなる。図1(b)に示すように、回折
格子Aの上下を逆転した下に凸の曲線群からなる回折格
子Bについては、図(a)の場合とは逆に、視点の移動
方向と逆の右から左へ移動する。
【0009】このように上に凸の曲線群からなる回折格
子と下に凸の曲線群からなる回折格子を組み合わせて、
例えば、図2(a)、(b)に示すように、波線群から
なる回折格子C、Dを構成して、上記と同様に光源を配
置し、視点を移動させると、図示矢印のように、格子面
上で輝いて見える領域が移動する。したがって、このよ
うな回折格子C、Dを視点を移動させながら観察する
と、輝いて見える領域もそれに伴って同じ方向又は反対
方向に移動し、かつ、その領域が虹色に輝くので、表示
効果、意匠効果は顕著なものとなる。
【0010】さらに、上記のように、曲線群からなる回
折格子において、格子ピッチdも場所に応じて変化する
ようにすると、その輝いて見える領域の面積、移動方向
もさらに多様になり、表示効果、意匠効果が一層顕著な
ものとなる。
【0011】このように滑らかな曲線群からなる回折格
子の輪郭によって文字、画像等の表示パターンを区画し
て表現することにすると、例えば図3に示すように、文
字「DNP」を背景の中に表示する場合、各文字部につ
いては、比較的曲率半径が小さく、上に凸の曲線群から
なる回折格子A(図1(a))を文字「D」、「N」、
「P」の形に切り出して用いる。そして、背景について
は、比較的曲率半径が大きく、下に凸の曲線群からなる
回折格子B(図1(b))を文字部「DNP」を除いて
用いる。そして、これら両者を図示のよに組み合わして
表示パターン体を構成すると、光源が図面手前側上方に
位置する場合、視点を左から右へ移動させると、文字部
「DNP」は、視点移動方向に比較的遅く輝いて見える
領域が移動し、文字「DNP」が認識される。これに対
して、背景は、視点移動方向と反対の方向に輝いて見え
る領域が比較的速く移動し、この両者の移動が組み合わ
さって、表示効果、意匠効果が優れたものとなる。
【0012】なお、図3において、文字部、背景の何れ
か一方の回折格子を省き、他方の回折格子のみで文字
「DNP」を表現することもできる。さらに、回折格子
A、Bとして、図2のような波線群からなるものを用い
ることもできるし、格子ピッチが場所に応じて変化する
ものを用いることもできる。
【0013】ところで、以上のような曲線群からなる回
折格子は、電子ビーム描画装置、イオンビーム描画装
置、又は、レーザー描画装置により、基板に塗布したレ
ジストに所望の曲線群を所定のピッチで描画することに
より製作することができる。しかしながら、このような
描画装置を用いるにしても、面積のある回折格子の曲線
群を全て描画により製作するには時間と費用がかかる。
これに比較して、回折格子を直線群で構成できれば、例
えば二光束干渉により簡単に製作できるため、極めて望
ましい。
【0014】そこで、以上のような曲線群からなる回折
格子を直線群からなる部分回折格子で近似的に構成する
ことを考える。図4は、図1(a)の回折格子Aを部分
回折格子A1〜A7により構成する例を示す図であり、
回折格子Aの同じ傾きと同じ格子ピッチを有する部分を
1つのまとまりとして分割し、その部分をその傾きと格
子ピッチを有する直線回折格子A1〜A7で置き換えて
構成してある。したがって、部分回折格子A1〜A7は
それぞれ直線回折格子からなり、その格子の傾き、ピッ
チは、何れも隣接するものとの間で順次滑らかに変化し
ており、その元になる回折格子Aの領域においては、急
激に大きく変化することはない。このように、連続する
部分直線回折格子群からなり、各部分直線回折格子の格
子の傾き、ピッチが隣接する部分直線回折格子との間で
順次滑らかに変化し(ピッチは変化させなくともよ
い。)、急激に大きく変化することがない回折格子集合
体A′においても、図1(a)の回折格子Aと同様、視
点の移動に伴って輝いて見える領域が滑らかに移動す
る。分割面積が小さくなる程、その移動は滑らかとな
る。図1(b)、図2(a)、(b)の回折格子におい
ても同様に構成できる。なお、分割部分の形は、元とな
る曲線群の形と分布により決まるが、図1、図2の回折
格子は何れも、図4のように、縦の並列するストライプ
領域に分割される。なお、この場合に、分割されるスト
ライプの幅については、必ずしも等間隔である必要はな
い。
【0015】図5は、図3の表示体をこのような部分直
線回折格子からなる回折格子集合体により文字領域「D
NP」及びその背景を表した例であり、各領域に設ける
回折格子の方向を円弧で示してある。回折格子集合体
A′、B′共、図示のように縦の並列するストライプ領
域に分割されており、各領域の格子の傾きは、回折格子
集合体A′において、左から30°、25°、・・・、
10°、5°、0°、−5°、−10°、・・・・、−
25°、−30°の5°刻みで順次変化している。ま
た、回折格子集合体B′においては、−39°、−36
°、・・・、−6°、−3°、0°、3°、6°、・・
・・、36°、39°の3°刻みで順次変化している。
格子ピッチについては、回折格子集合体A′の各分割領
域において、何れも同じピッチのものを、また、回折格
子集合体B′の各分割領域においても、何れも同じピッ
チのものを用いている。この場合も、視点の移動に伴っ
て輝いて見える領域は、図3の場合と同様、滑らかに移
動する。
【0016】さて、このような表示パターン体を製作す
るには、各領域の輪郭を有する複数のマスクを用意し、
マスクを交換しながら各領域のみを露出させ、その領域
の格子ピッチと向きに応じた干渉縞が生じるように、2
つの光束を干渉させて露光することにより、光学的に容
易に作製することができる。以下、簡単のため、図6に
示すように、図4の直線回折格子からなる回折格子集合
体A′を用いて文字「D」の内部領域のみを分割して表
すことにする。分割領域を図示のようにB1〜B7とす
る。図7に示したように、これらの各分割領域の輪郭に
対応する開口を有する7枚のマスクM1〜M7を用意
し、マスクを交換しながら1枚の感光板に二光束干渉縞
を順次露光する。そのためには、図8に示したような光
学配置を用いる。すなわち、ステージの平面に沿ってx
−y方向の位置調節が可能で、その面に垂直な軸の周り
で角度θが調節可能なステージST上に感光板PSを載
置し、上記のようなマスクM1〜M7を順次選択して感
光板PSの上に位置決めして載せる。一方、レーザー光
源Lからの光はビームエキスパンダーEXによりその断
面が広げられ、平行光となってハーフミラーHMに入射
し、2方向に分割され、一方はミラーM1により、他方
はミラーM2により反射されて、ステージST上で干渉
させられる。したがって、選択されてマスクM1〜M7
を介してその開口領域の感光板PS部分に干渉縞が露光
される。図6のように各領域B1〜B7の干渉縞の方向
とピッチを所望のものにするために、マスクM1〜M7
を交換する毎に、ステージSTを回転させて干渉縞の方
向を調節し、また、例えばミラーM1の角度αを変える
ことにより干渉縞のピッチを調節する。このようにし
て、図6のような表示体が作製される。
【0017】以上、本発明の回折格子を用いた表示体の
作製方法を実施例に基づいて説明してきたが、本発明は
これら実施例に限定されず、種々の変形が可能である。
また、表示体も、図5、図6で示したようなものに限ら
ず、表示パターンを分割してその各々の領域の形に合致
する形の直線回折格子を割り当ててなるものであれば、
何れにも本発明の作製方法を適用することができる。
【0018】
【発明の効果】以上の説明から明らかなよに、本発明の
回折格子を用いた表示体の作製方法によると、各分割領
域の輪郭に対応する開口を有する複数のマスクを用い、
マスクを交換しながらそのマスクを介して対応する感光
材部分に二光束干渉による直線干渉縞を、縞の傾き、縞
ピッチの少なくとも一方が隣接する部分と異なるように
して、順次露光して、全体の表示パターンを形成するの
で、面積が大きく、視点の移動に伴って様々な動きが可
能な回折格子表示体を光学的に容易に作製することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基礎となる曲線群からなる回折格子の
視点移動に伴う輝いて見える領域の動きを説明するため
の図である。
【図2】波線群からなる回折格子の場合の動きを説明す
るための図である。
【図3】表示体の1例の平面図である。
【図4】曲線群からなる回折格子を直線群からなる部分
回折格子で近似的に構成する原理を説明するための図で
ある。
【図5】図3の表示体を部分直線回折格子からなる回折
格子集合体により表した例を示すための図である。
【図6】直線回折格子群からなる簡単な表示体の例を示
すための図である。
【図7】図6の表示体を本発明の方法により作製する場
合に使用するマスクの開口形状を示すための図である。
【図8】本発明の作製方法を実施するための光学配置の
1例を示すための図である。
【符号の説明】
B1〜B7…分割領域 M1〜M7…マスク ST…ステージ PS…感光板 L …レーザー光源 EX…ビームエキスパンダー HM…ハーフミラー M1、M2…ミラー

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 文字、画像等の表示パターンを小領域に
    分割し、各分割領域を隣接する領域と格子の傾き、格子
    ピッチの少なくとも一方が異なる直線回折格子を用いて
    表した表示体の作製方法において、各分割領域の輪郭に
    対応する開口を有する複数のマスクを用い、マスクを交
    換しながらそのマスクを介して対応する感光材部分に二
    光束干渉による直線干渉縞を、縞の傾き、縞ピッチの少
    なくとも一方が隣接する部分と異なるようにして、順次
    露光して、全体の表示パターンを形成することを特徴と
    する回折格子を用いた表示体の作製方法。
  2. 【請求項2】 各分割領域の直線干渉縞が、隣接するも
    の同士で、その縞の傾きが徐々に滑らかに変化し、ま
    た、その縞ピッチが滑らかに変化するかほぼ同じで、各
    分割領域の直線干渉縞の縞又はそれに平行な直線を隣接
    するものの間で連結するとき、滑らかな曲線を直線近似
    した折れ線になるように各分割領域の直線干渉縞を形成
    することを特徴とする請求項1記載の回折格子を用いた
    表示体の作製方法。
JP22002292A 1992-08-19 1992-08-19 回折格子を用いた表示体の作製方法 Pending JPH0667607A (ja)

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JP22002292A JPH0667607A (ja) 1992-08-19 1992-08-19 回折格子を用いた表示体の作製方法
US08/872,498 US5991078A (en) 1992-08-19 1997-06-10 Display medium employing diffraction grating and method of producing diffraction grating assembly

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JP22002292A JPH0667607A (ja) 1992-08-19 1992-08-19 回折格子を用いた表示体の作製方法

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JPH0667607A true JPH0667607A (ja) 1994-03-11

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017505926A (ja) * 2014-01-20 2017-02-23 ドゥ ラ リュ インターナショナル リミティド セキュリティ要素及びその製造の方法
US11131934B2 (en) 2019-10-29 2021-09-28 Waymo Llc Non-telecentric light guide elements
US11131929B2 (en) * 2018-11-07 2021-09-28 Waymo Llc Systems and methods that utilize angled photolithography for manufacturing light guide elements

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