JPH07104211A - Display with diffraction grating pattern - Google Patents
Display with diffraction grating patternInfo
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- JPH07104211A JPH07104211A JP5244220A JP24422093A JPH07104211A JP H07104211 A JPH07104211 A JP H07104211A JP 5244220 A JP5244220 A JP 5244220A JP 24422093 A JP24422093 A JP 24422093A JP H07104211 A JPH07104211 A JP H07104211A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、画像の立体感を損なうことなく、し
かも画質の低下を生じることなく、立体的(3次元的)
な画像を自由に表現することが可能な作成が簡単でしか
も安価なことを最も主要な特徴としている。
【構成】本発明は、基板の表面に、微小な回折格子(グ
レーティング)をドット毎に配置することにより形成さ
れるディスプレイにおいて、ドットを構成している回折
格子が、曲線を平行移動した複数の線の集まりにより構
成された互いに視差範囲の異なる複数の単位回折格子
を、曲線の移動方向に配置することにより、視差画像の
一ドットを構成し、かつ必要に応じて、回折格子の照明
光の入射側、または回折格子の回折光の出射側に、所定
形状の遮光手段を配設することを特徴としている。
(57) [Abstract] [Purpose] The present invention is three-dimensional (three-dimensional) without impairing the stereoscopic effect of an image and without causing deterioration in image quality.
Its main feature is that it is easy and cheap to create, and can express various images freely. According to the present invention, in a display formed by arranging minute diffraction gratings (gratings) on the surface of a substrate for each dot, the diffraction gratings forming the dots are formed by moving a plurality of curved lines in parallel. By arranging a plurality of unit diffraction gratings having different parallax ranges formed by a set of lines in the moving direction of the curve, one dot of the parallax image is formed, and if necessary, the illumination light of the diffraction grating It is characterized in that a light shielding means having a predetermined shape is provided on the incident side or the diffracted light emitting side of the diffraction grating.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、基板の表面に、微小な
回折格子(グレーティング)をドット毎に配置すること
により形成されるディスプレイに係り、特に画像の立体
感を損なうことなく、しかも画質の低下を生じることな
く、立体的(3次元的)な画像を自由に表現することが
可能な作成が簡単でしかも安価な回折格子パターンを有
するディスプレイに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display formed by arranging minute diffraction gratings (gratings) on the surface of a substrate for each dot, and particularly, without impairing the stereoscopic effect of an image, The present invention relates to a display having a diffraction grating pattern which can easily express a three-dimensional (three-dimensional) image without causing deterioration of the image and is easy to produce and inexpensive.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、基板の表面に、回折格子から
なる複数の微小なドットを配置することにより、回折格
子パターンが形成されたディスプレイが多く使用されて
きている。この種の回折格子パターンを有するディスプ
レイを作製する方法としては、例えば特開昭60−15
6004号公報に開示されているような方法がある。こ
の方法は、2光束干渉による微小な干渉縞(以下、回折
格子とする)をそのピッチ、方向、および光強度を変化
させて、感光性フィルムに次々と露光するものである。2. Description of the Related Art Conventionally, a display in which a diffraction grating pattern is formed by arranging a plurality of minute dots made of a diffraction grating on the surface of a substrate has been widely used. As a method for producing a display having this kind of diffraction grating pattern, for example, JP-A-60-15 is used.
There is a method disclosed in Japanese Patent No. 6004. In this method, minute interference fringes (hereinafter referred to as a diffraction grating) due to two-beam interference are changed in pitch, direction, and light intensity, and the photosensitive film is successively exposed.
【0003】一方、最近では、例えば電子ビーム露光装
置を用い、かつコンピュータ制御により、基板が載置さ
れたX−Yステージを移動させて、基板の表面に回折格
子からなる複数の微小なドットを配置することにより、
ある絵柄の回折格子パターンが形成されたディスプレイ
を作製する方法が、本発明者によって提案されてきてい
る。その方法は、1988年11月25日にファイルさ
れた米国特許出願シリアル番号第276,469号に開
示されている。On the other hand, recently, by using an electron beam exposure apparatus, for example, and by computer control, an XY stage on which a substrate is placed is moved to form a plurality of minute dots made of a diffraction grating on the surface of the substrate. By placing
A method of manufacturing a display in which a diffraction grating pattern of a certain pattern is formed has been proposed by the present inventor. The method is disclosed in US Patent Application Serial No. 276,469 filed November 25, 1988.
【0004】しかしながら、このような作製方法によっ
て作製されたディスプレイにおいては、回折格子パター
ンを有するディスプレイの絵柄としては、イメージスキ
ャナ等で入力した画像とか、あるいはコンピュータ・グ
ラフィックスにより作製された2次元的な画像などが使
用されている。このため、回折格子パターンによって表
現される絵柄は、回折格子が配置されている基板上の平
面に位置するために、平面的(2次元的)な絵柄しか表
現することができず、立体的(3次元的)な絵柄を表現
できないという問題がある。However, in the display manufactured by such a manufacturing method, the pattern of the display having the diffraction grating pattern is an image inputted by an image scanner or the like, or a two-dimensional image manufactured by computer graphics. Some images are used. For this reason, since the pattern represented by the diffraction grating pattern is located on the plane on the substrate on which the diffraction grating is arranged, only a two-dimensional (two-dimensional) pattern can be represented, and a three-dimensional ( There is a problem that a three-dimensional (3D) pattern cannot be expressed.
【0005】そこで、最近では、本出願人により、ドッ
トを構成している回折格子が、曲線を平行移動した複数
の線の集まりにより構成された回折格子を、曲線の移動
方向に直交する方向に分割することにより、立体的(3
次元的)な絵柄を表現できる回折格子パターンを有する
ディスプレイが提案されてきている。Therefore, recently, by the present applicant, a diffraction grating forming a dot has a diffraction grating composed of a group of a plurality of lines which are translated in parallel with each other in a direction orthogonal to the moving direction of the curve. By dividing, three-dimensional (3
A display having a diffraction grating pattern capable of expressing a (dimensional) pattern has been proposed.
【0006】この種のディスプレイでは、曲線を平行移
動した回折格子内に、回折格子の存在しない領域を、曲
線の移動方向に直交する方向に設けることによって、視
差を生じさせ、立体像を表現している。In this type of display, a region without a diffraction grating is provided in a diffraction grating obtained by moving a curve in parallel in a direction orthogonal to the movement direction of the curve, thereby causing parallax and expressing a stereoscopic image. ing.
【0007】すなわち、図 に示すように、回折格子
を、曲線の移動方向に直交する方向に分割(図では、3
分割)し、視差情報にしたがって、回折格子の存在する
領域と回折格子の存在しない領域を設けることによっ
て、視差を生じさせ、立体像を表現している。That is, as shown in the figure, the diffraction grating is divided in the direction orthogonal to the moving direction of the curve (3 in the figure).
Then, by providing a region where the diffraction grating exists and a region where the diffraction grating does not exist according to the disparity information, parallax is generated and a stereoscopic image is represented.
【0008】この場合、視差の数が多いほど、視差画像
は滑らかに変化し、より立体感のある画像を観察するこ
とができる。そして、視差の数を増やすと、回折格子を
分割する領域が増えるため、一単位の分割領域の大きさ
は小さくなる。In this case, the greater the number of parallaxes, the smoother the parallax image changes, and an image having a more stereoscopic effect can be observed. When the number of parallaxes is increased, the area into which the diffraction grating is divided increases, so that the size of one divided area becomes smaller.
【0009】しかしながら、回折格子の分割領域が小さ
くなると、回折格子周囲のエッジの回折の影響によっ
て、回折光に広がりが生じる。一般に、回折格子周囲の
エッジの回折の影響が視差に影響を及ぼさない大きさ
は、約10μm程度である。このように、回折格子の分
割領域の大きさに制限があるため、例えば視差画像上で
の一ドットの大きさを100μmとすると、視差画像の
枚数は10枚程度までが限界である。よって、かかるデ
ィスプレイでは、回折格子の分割方向が、曲線の移動方
向に直交する方向のみであるため、視差画像の枚数が少
なく、画像の立体感を損なう原因となっている。However, when the divided area of the diffraction grating becomes small, the diffracted light spreads due to the influence of diffraction of the edges around the diffraction grating. Generally, the size where the influence of the diffraction of the edges around the diffraction grating does not affect the parallax is about 10 μm. As described above, since the size of the divided area of the diffraction grating is limited, if the size of one dot on the parallax image is 100 μm, the number of parallax images is limited to about 10. Therefore, in such a display, since the division direction of the diffraction grating is only the direction orthogonal to the moving direction of the curved line, the number of parallax images is small, which is a cause of impairing the stereoscopic effect of the image.
【0010】また、遮光手段を用いる場合には、遮光手
段の最小単位(分解能)によって、画像の解像度および
視差方向数が制限される。すなわち、遮光手段が、例え
ば液晶パネルのような空間変調素子の場合、曲線の移動
方向とそれに直交する方向の分解能はほぼ一定である。Further, when the light shielding means is used, the resolution and the number of parallax directions of the image are limited by the minimum unit (resolution) of the light shielding means. That is, when the light shielding means is a spatial modulation element such as a liquid crystal panel, the resolution in the moving direction of the curve and the direction orthogonal thereto is substantially constant.
【0011】しかしながら、視差情報を、回折格子の存
在しない領域を、曲線の移動方向に直交する方向のみに
よって表わした場合、一分割領域の大きさは、曲線の移
動方向が視差画像上の一画素のサイズであるのに対し
て、曲線の移動方向に直交する方向はドットサイズを視
差画像数で割ったものになるため、遮光手段に要求され
る曲線の移動方向に直交する方向の分解能としては、曲
線の移動方向に対して高いものが要求される。すなわ
ち、画質を決定する分解能は、遮光手段の曲線の移動方
向に直交する方向の分解能に依存してしまうため、遮光
手段の分解能が悪い場合には、画質の低下が生じてしま
う。However, when the parallax information is expressed only by the direction orthogonal to the moving direction of the curve in the area where the diffraction grating does not exist, the size of one divided area is such that the moving direction of the curve is one pixel on the parallax image. However, since the dot size is divided by the number of parallax images in the direction orthogonal to the movement direction of the curve, the resolution of the direction orthogonal to the movement direction of the curve required for the light shielding means is , High in the moving direction of the curve is required. That is, the resolution that determines the image quality depends on the resolution in the direction orthogonal to the moving direction of the curve of the light shielding unit, and thus the image quality deteriorates when the resolution of the light shielding unit is poor.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
回折格子パターンを有するディスプレイにおいては、画
像の立体感が損なわれたり、画質の低下が生じるという
問題があった。As described above, the conventional display having the diffraction grating pattern has a problem that the stereoscopic effect of the image is impaired or the image quality is deteriorated.
【0013】本発明は上記のような課題を解決するため
に成されたもので、画像の立体感を損なうことなく、し
かも画質の低下を生じることなく、立体的(3次元的)
な画像を自由に表現することが可能な作成が簡単でしか
も安価な回折格子パターンを有するディスプレイを提供
することを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above problems, and is three-dimensional (three-dimensional) without impairing the stereoscopic effect of an image and causing deterioration in image quality.
It is an object of the present invention to provide a display having a diffraction grating pattern which can easily express various images and is easy to produce and inexpensive.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、基板の表面に、微小な回折格子(グレーティン
グ)をドット毎に配置することにより形成されるディス
プレイにおいて、まず、請求項1に対応する発明による
回折格子パターンを有するディスプレイは、ドットを構
成している回折格子が、曲線を平行移動した複数の線の
集まりにより構成された互いに視差範囲の異なる複数の
単位回折格子を、曲線の移動方向に配置することによ
り、視差画像の一ドットを構成している。In order to achieve the above object, in a display formed by arranging a minute diffraction grating (grating) for each dot on the surface of a substrate, first, the display according to claim 1 A display having a diffraction grating pattern according to the corresponding invention has a plurality of unit diffraction gratings having different parallax ranges, each of which is composed of a group of a plurality of lines translated from a curve in parallel with each other. One dot of the parallax image is formed by arranging the dots in the moving direction.
【0015】また、請求項2に対応する発明による回折
格子パターンを有するディスプレイは、ドットを構成し
ている回折格子が、曲線を平行移動した複数の線の集ま
りにより構成された互いに視差範囲の異なる複数の単位
回折格子を、曲線の移動方向に配置することにより、視
差画像の一ドットを構成し、かつ回折格子の照明光の入
射側に、所定形状の遮光手段を配設するようにしてい
る。Further, in the display having the diffraction grating pattern according to the invention according to claim 2, the diffraction gratings forming the dots are formed of a group of a plurality of lines which are parallel-moved in a curved line and have different parallax ranges from each other. By arranging a plurality of unit diffraction gratings in the moving direction of the curved line, one dot of the parallax image is formed, and the light shielding means having a predetermined shape is arranged on the illumination light incident side of the diffraction grating. .
【0016】さらに、請求項3に対応する発明による回
折格子パターンを有するディスプレイは、ドットを構成
している回折格子が、曲線を平行移動した複数の線の集
まりにより構成された互いに視差範囲の異なる複数の単
位回折格子を、曲線の移動方向に配置することにより、
視差画像の一ドットを構成し、かつ回折格子の回折光の
出射側に、所定形状の遮光手段を配設するようにしてい
る。Further, in the display having the diffraction grating pattern according to the invention according to claim 3, the diffraction gratings forming the dots are different in parallax range from each other, which are formed by a group of a plurality of lines that are parallel movements of a curved line. By arranging multiple unit diffraction gratings in the moving direction of the curve,
One dot of the parallax image is formed, and a light shielding unit having a predetermined shape is arranged on the side of the diffraction grating where the diffracted light is emitted.
【0017】ここで、特に上記ドットを構成している回
折格子を、n本の曲線を平行移動した回折格子により構
成する場合に、それぞれの曲線の変化をΩ11からΩ12、
Ω21からΩ22、・・・Ωm1からΩm2、・・・Ωn1からΩ
n2とすると、それぞれの傾きおよび曲線の移動ピッチd
を、 tan(Ω11)=sin(α1 )・sin(θ) tan(Ω12)=sin{α1 +(α2 −α1 )/n}・sin(θ) tan(Ω21)=sin{α1 +(α2 −α1 )/n}・sin(θ) tan(Ω22)=sin{α1 +(α2 −α1 )・2/n}・sin(θ) : : tan(Ωm1)=sin{α1 +(α2 −α1 )・(m−1)/n} ・sin(θ) tan(Ωm2)=sin{α1 +(α2 −α1 )・m/n}・sin(θ) tan(Ωn1)=sin{α1 +(α2 −α1 )・(n−1)/n} ・sin(θ) tan(Ωn2)=sin(α2 )・sin(θ) d=λ・sin(θ) ただし、θ:照明光の入射角度、α1 からα2 :回折光
の観察されるべき角度(視域)、λ:1次回折光の波
長。Here, in particular, when the diffraction grating forming the dots is formed by a diffraction grating in which n curves are translated, the change of each curve is changed from Ω 11 to Ω 12 ,
Ω 21 to Ω 22 , ・ ・ ・ Ω m1 to Ω m2 , ・ ・ ・ Ω n1 to Ω
Assuming n2 , the respective inclinations and the movement pitch d of the curve
Tan (Ω 11 ) = sin (α 1 ) · sin (θ) tan (Ω 12 ) = sin {α 1 + (α 2 −α 1 ) / n} · sin (θ) tan (Ω 21 ) = sin {α 1 + (α 2 −α 1 ) / n} · sin (θ) tan (Ω 22 ) = sin {α 1 + (α 2 −α 1 ) / 2 / n} · sin (θ) :: tan (Ω m1 ) = sin {α 1 + (α 2 −α 1 ) · (m−1) / n} · sin (θ) tan (Ω m 2 ) = sin {α 1 + (α 2 −α 1 ) * M / n} * sin ((theta)) tan ((ohm) n1 ) = sin {(alpha) 1 + ((alpha) 2- (alpha) 1 ) * (n-1) / n} * sin ((theta)) tan ((ohm) n2 ) = sin ( α 2 ) · sin (θ) d = λ · sin (θ) where θ: incident angle of illumination light, α 1 to α 2 : angle of diffracted light to be observed (viewing area), λ: 1st-order diffracted light Wavelength.
【0018】とするようにしている。[0018]
【0019】また、上記ドットに、回折格子の存在しな
い領域を設けるようにしている。Further, the dot is provided with a region where no diffraction grating exists.
【0020】さらに、上記遮光手段としては、印刷イン
キ、あるいは空間変調素子を用いるようにしている。Further, printing ink or a spatial modulation element is used as the light shielding means.
【0021】[0021]
【作用】従って、本発明の回折格子パターンを有するデ
ィスプレイにおいては、ドットを構成している回折格子
が、曲線を平行移動した複数の線の集まりにより構成さ
れた互いに視差範囲の異なる複数の単位回折格子を、曲
線の移動方向に配置して、視差画像の一ドットを構成す
る、すなわち曲線を平行移動した回折格子を、曲線の移
動方向およびそれに直交する方向の両方向に分割するこ
とにより、画像の分解能の低下なしに、視差方向数を増
加させることが可能となり、画像の立体感を損なうこと
なく、また画質の低下を生じることなく、立体的(3次
元的)な画像を表現することができる。Therefore, in the display having the diffraction grating pattern of the present invention, a plurality of unit diffractions having different parallax ranges in which the diffraction gratings forming the dots are constituted by a group of a plurality of lines which are parallel-moved in a curved line. By arranging the grating in the moving direction of the curved line to form one dot of the parallax image, that is, by dividing the diffraction grating obtained by moving the curved line in parallel in both the moving direction of the curved line and the direction orthogonal thereto, The number of parallax directions can be increased without lowering the resolution, and a stereoscopic (three-dimensional) image can be expressed without impairing the stereoscopic effect of the image and without lowering the image quality. .
【0022】また、請求項2に対応する発明の回折格子
パターンを有するディスプレイにおいては、回折格子の
照明光の入射側に遮光手段を配設することにより、ディ
スプレイに照明光の当たる部分と当たらない部分とを生
じさせ、また請求項3に対応する発明の回折格子パター
ンを有するディスプレイにおいては、回折格子の回折光
の出射側に遮光手段を配設することにより、ディスプレ
イによる回折光が透過する部分と透過しない部分とを生
じさせることが可能となり、観察者がディスプレイを観
察すると、観察者は左,正面,右で視差のある画像を見
ることになり、立体的(3次元的)な画像を観察するこ
とができる。Further, in the display having the diffraction grating pattern of the invention according to claim 2, by disposing the light shielding means on the incident side of the diffraction light of the diffraction grating, the part where the illumination light hits does not hit the display. In the display having the diffraction grating pattern of the invention according to claim 3, a portion for transmitting the diffracted light by the display is provided by disposing the light shielding means on the side of the diffraction grating where the diffracted light is emitted. When the observer observes the display, the observer sees an image with parallax on the left, front, and right, and a stereoscopic (three-dimensional) image is displayed. Can be observed.
【0023】この場合、曲線の移動方向およびそれに直
交する方向の両方向に回折格子の存在しない領域を設け
ることにより、両方向の解像度が高くなり、より一層画
質のよい画像を得ることができる。In this case, by providing the regions in which the diffraction grating does not exist in both the moving direction of the curve and the direction orthogonal to the moving direction of the curve, the resolution in both directions is increased, and an image with better image quality can be obtained.
【0024】さらに、回折格子は1種類であっても、遮
光手段のみを取り替えてその形状を変えることにより、
立体的(3次元的)な像を自由に表現することができ
る。Further, even if there is only one type of diffraction grating, by replacing only the light shielding means and changing its shape,
It is possible to freely express a three-dimensional (three-dimensional) image.
【0025】さらにまた、絵柄が変化しても、回折格子
は絵柄に関係なく常に一定であり、電子線描画装置等で
その都度回折格子を作成する必要がなくなるため、時間
の上でもコストの上でも、大幅に能率を向上させること
ができる。Further, even if the pattern changes, the diffraction grating is always constant regardless of the pattern, and it is not necessary to create the diffraction grating each time by using an electron beam drawing apparatus or the like, so that time and cost are increased. However, the efficiency can be greatly improved.
【0026】[0026]
【実施例】本発明は、曲線を平行移動した回折格子を、
曲線の移動方向およびそれに直交する方向の両方向に分
割することにより、画像の分解能の低下なしに、視差方
向数を増加させるものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention uses a diffraction grating in which a curve is translated,
By dividing the curve into both the moving direction and the direction orthogonal thereto, the number of parallax directions is increased without lowering the resolution of the image.
【0027】以下、図面を参照して、上記のような考え
方に基づく本発明に係わる回折格子パターンを有するデ
ィスプレイについて詳細に説明する。Hereinafter, a display having a diffraction grating pattern according to the present invention based on the above concept will be described in detail with reference to the drawings.
【0028】まず、図1を用いて、本発明の前提となる
複数枚の平面画像の入力方法を説明する。First, a method of inputting a plurality of planar images, which is the premise of the present invention, will be described with reference to FIG.
【0029】立体表示したい物体85の平面画像80
を、テレビカメラ81を用いて撮影する。すなわち、1
台のテレビカメラ81を、間隔pで規定される複数の位
置に配置し、それぞれの位置に対応した物体85の複数
枚の平面画像85を撮影する。これらの平面画像85の
データを、デジタイザー83を用いてコンピュータ82
に入力し、イメ−ジデ−タとして記憶させる。ところ
で、これらの平面画像85のデータをコンピュータ82
へ入力するには、ビデオテープに録画したデ−タを用い
ても良いし、写真や映画のデータを用いても良い。ま
た、立体表示したい物体85は、実存する物体に限ら
ず、コンピュータ・グラフィックスであっても良い。A plane image 80 of an object 85 desired to be three-dimensionally displayed.
Are photographed using the TV camera 81. Ie 1
The television cameras 81 are arranged at a plurality of positions defined by the interval p, and a plurality of plane images 85 of the object 85 corresponding to the respective positions are captured. The data of these plane images 85 are transferred to the computer 82 using the digitizer 83.
To store it as image data. By the way, the data of these plane images 85 is stored in the computer 82.
The data recorded on the video tape may be used for inputting into, or the data of the photograph or the movie may be used. Further, the object 85 to be stereoscopically displayed is not limited to an existing object, and may be computer graphics.
【0030】次に、図2および図3を参照して、本発明
の前提となる回折格子の方向Ωと回折格子のピッチdを
決定する方法を説明する。A method for determining the direction Ω of the diffraction grating and the pitch d of the diffraction grating, which is the premise of the present invention, will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
【0031】図2に示すように、本発明によって作製さ
れた、ドット16を有するディスプレイ15を観察者が
観察すると仮定する。図2に示すように、照明光91の
入射角度をθ、回折格子18によって回折された1次回
折光92の方向をα、1次回折光92の波長をλとする
と、図3に示すように回折格子18の方向Ωおよび回折
格子18のピッチd(空間周波数の逆数)は、以下のよ
うな式で求めることができる。なお、照明光91はY−
Z平面上を通るとし、回折光はX−Z平面上を通るとす
る。It is assumed that an observer views a display 15 with dots 16 made according to the present invention, as shown in FIG. As shown in FIG. 2, when the incident angle of the illumination light 91 is θ, the direction of the first-order diffracted light 92 diffracted by the diffraction grating 18 is α, and the wavelength of the first-order diffracted light 92 is λ, diffraction is performed as shown in FIG. The direction Ω of the grating 18 and the pitch d (the reciprocal of the spatial frequency) of the diffraction grating 18 can be obtained by the following expressions. The illumination light 91 is Y-
It is assumed that the light passes through the Z plane and the diffracted light passes through the XZ plane.
【0032】 tan(Ω)=sin(α)/sin(θ) d=λ/{sin2 (θ)+sin2 (α)}1/2 上式を用いることにより、照明光91を任意の方向に回
折するための、前記回折格子18の方向Ωおよびピッチ
dを求めることが可能になる。すなわち、照明光91の
入射角度θ、1次回折光92の方向α、1次回折光92
の波長λを与えれば、回折格子18の方向Ωおよびピッ
チdを得ることができる。Tan (Ω) = sin (α) / sin (θ) d = λ / {sin 2 (θ) + sin 2 (α)} 1/2 By using the above equation, the illumination light 91 can be directed in any direction. It is possible to obtain the direction Ω and the pitch d of the diffraction grating 18 for diffracting the light. That is, the incident angle θ of the illumination light 91, the direction α of the first-order diffracted light 92, and the first-order diffracted light 92
If the wavelength λ is given, the direction Ω of the diffraction grating 18 and the pitch d can be obtained.
【0033】そこで、本発明では、回折格子イメージの
基本的な1ドットを、図4に示すように、ドットを構成
している回折格子が、曲線を平行移動した複数の線の集
まりにより構成された互いに視差範囲の異なる複数の単
位回折格子を、曲線の移動方向に配置して構成する、換
言すれば、曲線を平行移動した回折格子を、曲線の移動
方向およびそれに直交する方向の両方向に分割すること
により構成する。Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 4, a basic dot of a diffraction grating image is composed of a group of a plurality of lines in which a diffraction grating forming a dot is moved in parallel with a curved line. In addition, a plurality of unit diffraction gratings having different parallax ranges are arranged in the moving direction of the curve, in other words, the diffraction grating in which the curve is translated is divided into both the moving direction of the curve and the direction orthogonal to the moving direction. To configure.
【0034】なお、図4では、曲線を平行移動した回折
格子を、曲線の移動方向に3つの領域、曲線の移動方向
に直交する方向に3つの領域の、合計9つの領域r1,
r2,……r9に分割している。In FIG. 4, the diffraction grating obtained by moving the curve in parallel is divided into three areas in the moving direction of the curve and three areas in the direction orthogonal to the moving direction of the curve.
It is divided into r2, ... r9.
【0035】また、この場合、特に上記ドットを構成し
ている回折格子を、n本の曲線を平行移動した回折格子
により構成する場合に、例えばそれぞれの曲線の変化を
Ω11からΩ12、Ω21からΩ22、・・・Ωm1からΩm2、・
・・Ωn1からΩn2とすると、それぞれの傾きおよび曲線
の移動ピッチdを、次のようにしている。Further, in this case, in particular, when the diffraction grating forming the dot is formed by a diffraction grating in which n curves are translated, for example, the change of each curve is changed from Ω 11 to Ω 12 , Ω. 21 to Ω 22 , Ω m1 to Ω m2 ,
.. If Ω n1 to Ω n2 , the respective inclinations and the movement pitch d of the curve are set as follows.
【0036】 tan(Ω11)=sin(α1 )・sin(θ) tan(Ω12)=sin{α1 +(α2 −α1 )/n}・sin(θ) tan(Ω21)=sin{α1 +(α2 −α1 )/n}・sin(θ) tan(Ω22)=sin{α1 +(α2 −α1 )・2/n}・sin(θ) : : tan(Ωm1)=sin{α1 +(α2 −α1 )・(m−1)/n} ・sin(θ) tan(Ωm2)=sin{α1 +(α2 −α1 )・m/n}・sin(θ) tan(Ωn1)=sin{α1 +(α2 −α1 )・(n−1)/n} ・sin(θ) tan(Ωn2)=sin(α2 )・sin(θ) d=λ・sin(θ) ただし、θ:照明光の入射角度、α1 からα2 :回折光
の観察されるべき角度(視域)、λ:1次回折光の波
長。Tan (Ω 11 ) = sin (α 1 ) · sin (θ) tan (Ω 12 ) = sin {α 1 + (α 2 −α 1 ) / n} · sin (θ) tan (Ω 21 ) = Sin {α 1 + (α 2 −α 1 ) / n} · sin (θ) tan (Ω 22 ) = sin {α 1 + (α 2 −α 1 ) / 2 / n} · sin (θ): : Tan (Ω m1 ) = sin {α 1 + (α 2 −α 1 ) · (m−1) / n} · sin (θ) tan (Ω m 2 ) = sin {α 1 + (α 2 −α 1 ) * M / n} * sin ((theta)) tan ((ohm) n1 ) = sin {(alpha) 1 + ((alpha) 2- (alpha) 1 ) * (n-1) / n} * sin ((theta)) tan ((ohm) n2 ) = sin) (Α 2 ) · sin (θ) d = λ · sin (θ) where θ: incident angle of illumination light, α 1 to α 2 : angle at which diffracted light should be observed (viewing range), λ: next time The wavelength of breaking light.
【0037】さらに、本発明では、上記ドットを構成し
ている回折格子の前側、または後側に、すなわち回折格
子の照明光の入射側、または回折格子の回折光の出射側
に、所定形状の遮光手段を配設することにより、この遮
光手段で照明光または回折光を遮って、ディスプレイに
照明光の当たる部分と当たらない部分とを生じさせる
か、またはディスプレイによる回折光が透過する部分と
透過しない部分とを生じさせるようにする。Further, according to the present invention, a predetermined shape is provided on the front side or the rear side of the diffraction grating forming the dots, that is, on the entrance side of the illumination light of the diffraction grating or on the exit side of the diffraction light of the diffraction grating. By arranging the light-shielding means, the light-shielding means shields the illumination light or the diffracted light to generate a portion where the illumination light hits the display and a portion where the illumination light does not hit, or a portion where the diffracted light transmitted by the display passes through. Try not to cause the parts that do not.
【0038】さて、このようにして得られた回折格子パ
ターンを有するディスプレイの一ドットを再生すると、
図5に示すようにして画像を観察できることになる。Now, when reproducing one dot of the display having the diffraction grating pattern thus obtained,
The image can be observed as shown in FIG.
【0039】図5において、r1,r2,……r9の9
つの領域に分割された回折格子に入射した照明光は、そ
れぞれ観察位置ではh1,h2,……h9の部分に到達
する。In FIG. 5, 9 of r1, r2, ...
The illumination light incident on the diffraction grating divided into two regions reaches the portions h1, h2, ... H9 at the observation positions.
【0040】すなわち、観察位置h1で、このドットを
観察したい場合には、r1の領域に回折格子が存在すれ
ばよく、観察位置h4で、このドットを観察したくない
場合には、r4の領域に回折格子が存在しなければよ
い。That is, if it is desired to observe this dot at the observation position h1, it suffices that the diffraction grating exists in the region of r1. If it is not desired to observe this dot at the observation position h4, the region of r4 is observed. It suffices if no diffraction grating exists.
【0041】このようにして、一ドットを構成する回折
格子を、曲線の移動方向およびそれに直交する方向に回
折格子の存在しない領域を設け、それによって視差を生
じさせ、立体的な(3次元的な)画像を得ることができ
る。In this way, the diffraction grating forming one dot is provided with a region where the diffraction grating does not exist in the moving direction of the curve and in the direction orthogonal thereto, whereby parallax is caused and three-dimensional (three-dimensional) Na) images can be obtained.
【0042】次に、以上の点についてより詳細に説明す
る。Next, the above points will be described in more detail.
【0043】すなわち、まず、前述のように、回折格子
を曲線の移動方向に直交する方向にのみ分割し、回折格
子の存在しない領域を設けた場合には、視差画像の枚数
が多いと、一分割領域の曲線の移動方向に直交する方向
の大きさが小さくなりすぎ、分割領域周囲のエッジの回
折の影響のため、視差画像の枚数を多くすることはでき
ず、画像の立体感を損なう原因となっている。That is, first, as described above, when the diffraction grating is divided only in the direction orthogonal to the moving direction of the curve and the region where the diffraction grating does not exist is provided, if the number of parallax images is large, The size of the curve of the divided area in the direction orthogonal to the moving direction becomes too small, and the number of parallax images cannot be increased due to the effect of diffraction of the edges around the divided area, which causes the stereoscopic effect of the image to be impaired. Has become.
【0044】この点、本発明に用いる回折格子は、曲線
を平行移動した複数の線の集まりにより構成された互い
に視差範囲の異なる複数の単位回折格子を、曲線の移動
方向に配置することにより、視差画像の一ドットを構成
している。In this regard, in the diffraction grating used in the present invention, by arranging a plurality of unit diffraction gratings having different parallax ranges, each of which is composed of a plurality of lines which are parallelly moved in the curve, in the moving direction of the curve, One dot of the parallax image is configured.
【0045】このことにより、回折格子の流域の周囲の
エッジの回折の影響が視差に影響を及ぼさない大きさを
10μmとし、視差画像上での一ドットの大きさを10
0μm角とすると、曲線の移動方向に10分割、曲線の
移動方向に直交する方向に10分割可能であるため、1
00方向の視差を持つことが可能となる。As a result, the size at which the influence of the diffraction of the edge around the basin of the diffraction grating does not affect the parallax is 10 μm, and the size of one dot on the parallax image is 10 μm.
If the angle is 0 μm, it is possible to divide into 10 in the moving direction of the curve and 10 in the direction orthogonal to the moving direction of the curve.
It is possible to have a parallax in the 00 direction.
【0046】これにより、前述のような曲線の移動方向
に直交する方向のみの分割の場合と比較して、飛躍的に
視差枚数が増加するため、画像の立体感を損なうような
ことがない。As a result, the number of parallaxes is dramatically increased as compared with the case of division only in the direction orthogonal to the moving direction of the curve as described above, so that the stereoscopic effect of the image is not impaired.
【0047】また、遮光手段を用いて視差を生じさせる
場合、例えば遮光手段が液晶パネルで、液晶の画素サイ
ズが30μm角である場合、視差枚数を9とすると、前
述のように、曲線の移動方向に直交する方向のみに回折
格子の存在しない領域を設けた場合には、曲線の移動方
向に直交する方向の解像度は270μm、曲線の移動方
向の解像度は30μmとアンバランスになり、また曲線
の移動方向に直交する方向の解像度が悪いため、画質の
低下が生じる。Further, when the parallax is generated by using the light-shielding means, for example, when the light-shielding means is a liquid crystal panel and the liquid crystal pixel size is 30 μm square, assuming that the number of parallaxes is 9, the movement of the curve is as described above. When a region where the diffraction grating does not exist is provided only in the direction orthogonal to the direction, the resolution in the direction orthogonal to the moving direction of the curve becomes 270 μm, the resolution in the moving direction of the curve becomes 30 μm, which is unbalanced. Since the resolution in the direction orthogonal to the moving direction is poor, the image quality deteriorates.
【0048】この点、本発明では、曲線の移動方向およ
びそれに直交する方向に回折格子の存在しない領域を設
けるため、曲線の移動方向およびそれに直交する方向の
解像度はそれぞれ90μmと同じになり、画質のよい画
像が得られる。In this respect, according to the present invention, since the regions where the diffraction grating does not exist are provided in the moving direction of the curve and in the direction orthogonal thereto, the resolution in the moving direction of the curve and the direction orthogonal thereto are the same as 90 μm, respectively, and the image quality is improved. A good image can be obtained.
【0049】次に、本発明に係わる回折格子パターンを
有するディスプレイの具体的な例について説明する。Next, a specific example of the display having the diffraction grating pattern according to the present invention will be described.
【0050】遮光手段によって遮る光は、照明光または
回折光のいずれであってもよい。すなわち、例えば図6
に示すように、透明タイプの回折格子1の回折光の出射
側に、遮光手段2を配設することにより実現することが
できる。また、例えば図7に示すように、透明タイプの
回折格子1の照明光の入射側に、遮光手段2を配設する
ことにより実現することができる。さらに、例えば図8
に示すように、反射タイプの回折格子3の回折光の出射
側、すなわち照明光の入射側に、遮光手段2を配設する
ことにより実現することができる。The light blocked by the light blocking means may be illumination light or diffracted light. That is, for example, in FIG.
As shown in, it can be realized by disposing the light shielding means 2 on the exit side of the diffracted light of the transparent type diffraction grating 1. Further, for example, as shown in FIG. 7, it can be realized by disposing the light shielding means 2 on the incident side of the illumination light of the transparent type diffraction grating 1. Further, for example, in FIG.
As shown in FIG. 5, it can be realized by disposing the light shielding means 2 on the emission side of the diffracted light of the reflection type diffraction grating 3, that is, on the incident side of the illumination light.
【0051】一方、この場合、遮光手段としては、例え
ば図9に示すように、印刷インキ4を用いて印刷するこ
とにより、回折格子1上に乗せて遮光の効果を持たせる
ことができ、より工程を簡単にしつつ3次元画像を得る
ことができる。また、印刷によって絵柄を重ねることに
より、立体像と印刷による平面像とを重ね合わせた効果
を持たせることもできる。On the other hand, in this case, as the light-shielding means, for example, as shown in FIG. 9, by printing with the printing ink 4, the light-shielding effect can be exerted on the diffraction grating 1, so that the light-shielding effect can be obtained. It is possible to obtain a three-dimensional image while simplifying the process. Further, by overlapping the patterns by printing, it is possible to have an effect of superimposing the stereoscopic image and the planar image by printing.
【0052】また、遮光手段として、例えば図10に示
すように、空間変調素子(例えば、液晶表示板)5を用
いることにより、液晶用駆動装置6で空間変調素子5の
形状を短時間に変化させることができ、3次元の動画像
を得ることができる。Further, as shown in FIG. 10, for example, a spatial modulation element (for example, a liquid crystal display plate) 5 is used as the light shielding means, so that the shape of the spatial modulation element 5 is changed in a short time by the liquid crystal drive device 6. And a three-dimensional moving image can be obtained.
【0053】上述したように、本実施例の回折格子パタ
ーンを有するディスプレイにおいては、ドットを構成し
ている回折格子(グレーティング)1が、曲線を平行移
動した複数の線の集まりにより構成された互いに視差範
囲の異なる複数の単位回折格子を、曲線の移動方向に配
置することにより、視差画像の一ドットを構成し、かつ
回折格子1の照明光の入射側、または回折格子1の回折
光の出射側に、印刷インキ4あるいは空間変調素子5を
用いた遮光手段2を配設するようにしたものである。As described above, in the display having the diffraction grating pattern of the present embodiment, the diffraction gratings (gratings) 1 forming the dots are mutually formed by a group of a plurality of lines which are parallel-moved curves. By arranging a plurality of unit diffraction gratings having different parallax ranges in the moving direction of the curve, one dot of the parallax image is formed, and the illumination light incident side of the diffraction grating 1 or the diffraction light of the diffraction grating 1 is emitted. The light shielding means 2 using the printing ink 4 or the spatial modulation element 5 is arranged on the side.
【0054】従って、曲線を平行移動した回折格子1
を、曲線の移動方向およびそれに直交する方向の両方向
に分割しているので、画像の分解能の低下なしに、視差
方向数を増加させることが可能となり、画像の立体感を
損なうことなく、また画質の低下を生じることなく、立
体的(3次元的)な画像を表現することができる。Therefore, the diffraction grating 1 in which the curve is moved in parallel
Since it is divided into both the moving direction of the curve and the direction orthogonal to it, it is possible to increase the number of parallax directions without lowering the resolution of the image, and without impairing the stereoscopic effect of the image. It is possible to express a three-dimensional (three-dimensional) image without decreasing
【0055】また、観察者が、曲線の移動方向、または
およびそれに直交する方向に視点を移動した場合、それ
に伴って観察される画像もスムーズに変化し、回り込ん
で見たような効果が得られるため、自然な立体感を得る
ことができる。Further, when the observer moves the viewpoint in the moving direction of the curve or in the direction orthogonal to the moving direction, the image observed changes smoothly with the effect, and the effect as if the user turns around is obtained. Therefore, a natural three-dimensional effect can be obtained.
【0056】一方、回折格子(グレーティング)が平行
な曲線によって構成されているので、水平方向に広がり
のある回折光を作ることができるため、像に飛びがな
く、しかも水平方向に視点を移動した時に色の変化しな
い立体像を再現よく観察することができる。On the other hand, since the diffraction grating (grating) is composed of parallel curved lines, it is possible to create diffracted light that is spread in the horizontal direction, so that there is no jump in the image and the viewpoint is moved in the horizontal direction. Sometimes a stereoscopic image with no color change can be observed with good reproduction.
【0057】すなわち、従来では、回折格子(グレーテ
ィング)が平行な直線によって構成されているため、回
折光はある一定波長の光に対しては光線となり、水平方
向に広がりのある光を作り出すことができない。よっ
て、かかるディスプレイを離れた位置で水平方向に移動
しながら観察すると、像が見える位置と像が見えない位
置とが生じる(像の飛び)。従って、もし左右どちらか
の目に像が見えない状態になると、立体視を行なうこと
ができなくなり、また像の飛びは、観察者に不快感を与
えることになるが、本実施例のディスプレイでは、この
ような問題を全て解決することができる。That is, in the prior art, since the diffraction grating (grating) is composed of parallel straight lines, the diffracted light becomes a light beam for light of a certain fixed wavelength, and it is possible to create light that spreads horizontally. Can not. Therefore, when the display is observed while moving in a horizontal direction at a distant position, there are positions where the image can be seen and positions where the image cannot be seen (image skipping). Therefore, if the image cannot be seen by either the left or right eye, stereoscopic viewing cannot be performed, and the image jump causes discomfort to the observer. , It is possible to solve all such problems.
【0058】また、回折格子1は1種類であっても、遮
光手段2のみを取り替えてその形状を変えることによっ
て、自由に絵柄を変えることができる。すなわち、本来
であれば、絵柄が変化する度に電子線描画装置等で回折
格子を作成する必要があるが、本実施例では回折格子は
絵柄に関係なく常に一定であり(電子線描画装置等でそ
の都度回折格子を作成する必要がなくなり)、遮光手段
2のみを取り替えることによって、立体的(3次元的)
な像を自由に表現することができる。Even if only one type of diffraction grating 1 is used, the pattern can be freely changed by replacing only the light shielding means 2 and changing its shape. That is, originally, it is necessary to create a diffraction grating with an electron beam drawing device or the like each time the pattern changes, but in the present embodiment, the diffraction grating is always constant regardless of the pattern (electron beam drawing device or the like. Therefore, it is not necessary to create a diffraction grating each time.) By replacing only the light shielding means 2, a three-dimensional (three-dimensional)
It is possible to freely express such an image.
【0059】より具体的に述べると、電子線描画装置等
で回折格子を作成することは、非常に手間のかかる作業
であることから、本実施例によって時間の上でもコスト
の上でも、大幅に能率を向上させることができる。More specifically, since creating a diffraction grating with an electron beam drawing apparatus or the like is a very time-consuming task, this embodiment significantly reduces both time and cost. The efficiency can be improved.
【0060】さらに、本実施例のディスプレイは、ホロ
グラム等の立体表示よりも明るくノイズの少ない像を得
ることができる。Furthermore, the display of this embodiment can obtain a brighter image with less noise than a stereoscopic display such as a hologram.
【0061】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、次のようにしても同様に実施できるものであ
る。The present invention is not limited to the above embodiment, but can be implemented in the same manner as described below.
【0062】(a)上記実施例では、ドットを構成して
いる回折格子を、n本の曲線を平行移動した回折格子に
より構成する場合に、曲線の傾きおよび曲線の移動ピッ
チを前述のようにする場合について説明したが、これは
曲線を等ピッチで移動する場合であり、何ら限定される
ものではない。(A) In the above embodiment, when the diffraction grating forming the dots is formed by a diffraction grating in which n curves are moved in parallel, the slope of the curve and the movement pitch of the curve are as described above. Although the case has been described, this is a case of moving a curve at an equal pitch, and is not limited at all.
【0063】(b)上記実施例では、曲線を平行移動し
た回折格子を、曲線の移動方向に3つ、曲線の移動方向
に直交する方向に3つの領域にそれぞれ分割する場合に
ついて説明したが、何らこれに限定されるものではな
い。(B) In the above embodiment, the case where the diffraction grating in which the curve is moved in parallel is divided into three areas in the moving direction of the curve and three areas in the direction orthogonal to the moving direction of the curve has been described. It is not limited to this.
【0064】(c)上記実施例では、回折格子の前側、
または後側に、遮光手段を設ける場合について説明した
が、これは必要不可欠な要素ではなく、必要に応じて設
ければよいものである。(C) In the above embodiment, the front side of the diffraction grating,
Alternatively, the case where the light shielding means is provided on the rear side has been described, but this is not an indispensable element and may be provided as needed.
【0065】[0065]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、基
板の表面に、微小な回折格子(グレーティング)をドッ
ト毎に配置することにより形成されるディスプレイにお
いて、ドットを構成している回折格子が、曲線を平行移
動した複数の線の集まりにより構成された互いに視差範
囲の異なる複数の単位回折格子を、曲線の移動方向に配
置することにより、視差画像の一ドットを構成し、かつ
必要に応じて、回折格子の照明光の入射側、または回折
格子の回折光の出射側に、所定形状の遮光手段を配設す
るようにしたので、画像の立体感を損なうことなく、し
かも画質の低下を生じることなく、立体的(3次元的)
な画像を自由に表現することが可能な作成が簡単でしか
も安価な回折格子パターンを有するディスプレイが提供
できる。As described above, according to the present invention, in a display formed by arranging a minute diffraction grating (grating) for each dot on the surface of a substrate, the diffraction grating forming the dots However, by arranging a plurality of unit diffraction gratings having different parallax ranges, each of which is composed of a group of a plurality of lines that are parallel-moved in a curved line, in the moving direction of the curved line, one dot of the parallax image is formed, and as necessary. Accordingly, the light shielding means having a predetermined shape is arranged on the entrance side of the diffraction grating for the illumination light or on the exit side of the diffraction grating for the diffracted light, so that the stereoscopic effect of the image is not impaired and the image quality is deteriorated. Without three-dimensionality (three-dimensional)
It is possible to provide a display having a diffraction grating pattern which can easily express various images and is easy to produce and inexpensive.
【図1】本発明の前提となる原画像の撮影方法の説明
図。FIG. 1 is an explanatory diagram of an original image capturing method which is a premise of the present invention.
【図2】本発明の前提となるドットの観察方法の説明
図。FIG. 2 is an explanatory diagram of a dot observation method which is a premise of the present invention.
【図3】本発明の前提となるドットの拡大図。FIG. 3 is an enlarged view of dots, which is a premise of the present invention.
【図4】本発明にかかる回折格子イメージの基本的な1
ドットの一実施例を示す拡大図。FIG. 4 is a basic diagram 1 of a diffraction grating image according to the present invention.
The enlarged view which shows one Example of a dot.
【図5】本発明により作成された回折格子パターンを有
するディスプレイの観察方法の説明図。FIG. 5 is an explanatory view of an observation method of a display having a diffraction grating pattern created by the present invention.
【図6】本発明にかかる回折格子パターンを有するディ
スプレイの構成例を示す概要図。FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration example of a display having a diffraction grating pattern according to the present invention.
【図7】本発明にかかる回折格子パターンを有するディ
スプレイの構成例を示す概要図。FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration example of a display having a diffraction grating pattern according to the present invention.
【図8】本発明にかかる回折格子パターンを有するディ
スプレイの構成例を示す概要図。FIG. 8 is a schematic diagram showing a configuration example of a display having a diffraction grating pattern according to the present invention.
【図9】本発明にかかる回折格子パターンを有するディ
スプレイの具体的な構成例を示す概要図。FIG. 9 is a schematic diagram showing a specific configuration example of a display having a diffraction grating pattern according to the present invention.
【図10】本発明にかかる回折格子パターンを有するデ
ィスプレイの具体的な構成例を示す概要図。FIG. 10 is a schematic diagram showing a specific configuration example of a display having a diffraction grating pattern according to the present invention.
【図11】従来の回折格子イメージの基本的な1ドット
の構成例を示す拡大図。FIG. 11 is an enlarged view showing a basic configuration example of one dot of a conventional diffraction grating image.
1…回折格子、2…遮光手段、3…回折格子、4…印刷
インキ、5…空間変調素子、6…液晶用駆動装置、16
…ドット、18…回折格子パタ−ン、80…平面画像、
81…テレビカメラ、82…コンピュ−タ、83…デジ
タイザ−、85…物体。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Diffraction grating, 2 ... Shading means, 3 ... Diffraction grating, 4 ... Printing ink, 5 ... Spatial modulation element, 6 ... Liquid crystal drive device, 16
... dots, 18 ... diffraction grating pattern, 80 ... planar image,
81 ... TV camera, 82 ... Computer, 83 ... Digitizer, 85 ... Object.
Claims (7)
ティング)をドット毎に配置することにより形成される
ディスプレイにおいて、 ドットを構成している回折格子が、曲線を平行移動した
複数の線の集まりにより構成された互いに視差範囲の異
なる複数の単位回折格子を、曲線の移動方向に配置する
ことにより、視差画像の一ドットを構成したことを特徴
とする回折格子パターンを有するディスプレイ。1. A display formed by arranging a minute diffraction grating (grating) for each dot on a surface of a substrate, wherein the diffraction grating forming the dot is composed of a plurality of lines which are parallel-moved curves. A display having a diffraction grating pattern, characterized in that one dot of a parallax image is formed by arranging a plurality of unit diffraction gratings formed of a group and having different parallax ranges in a moving direction of a curve.
ティング)をドット毎に配置することにより形成される
ディスプレイにおいて、 ドットを構成している回折格子が、曲線を平行移動した
複数の線の集まりにより構成された互いに視差範囲の異
なる複数の単位回折格子を、曲線の移動方向に配置する
ことにより、視差画像の一ドットを構成し、 かつ前記回折格子の照明光の入射側に、所定形状の遮光
手段を配設して成ることを特徴とする回折格子パターン
を有するディスプレイ。2. In a display formed by arranging a minute diffraction grating (grating) for each dot on the surface of a substrate, the diffraction grating forming the dot is composed of a plurality of lines that are parallel-moved curves. One dot of the parallax image is formed by arranging a plurality of unit diffraction gratings formed of a group and having different parallax ranges in the movement direction of the curve, and a predetermined shape is formed on the illumination light incident side of the diffraction grating. A display having a diffraction grating pattern, characterized in that the light shielding means is provided.
ティング)をドット毎に配置することにより形成される
ディスプレイにおいて、 ドットを構成している回折格子が、曲線を平行移動した
複数の線の集まりにより構成された互いに視差範囲の異
なる複数の単位回折格子を、曲線の移動方向に配置する
ことにより、視差画像の一ドットを構成し、かつ前記回
折格子の回折光の出射側に、所定形状の遮光手段を配設
して成ることを特徴とする回折格子パターンを有するデ
ィスプレイ。3. A display formed by arranging a minute diffraction grating (grating) for each dot on the surface of a substrate, wherein the diffraction grating forming the dot is composed of a plurality of lines that are parallel-moved curves. By arranging a plurality of unit diffraction gratings having different parallax ranges, which are made up of a collection, in the moving direction of the curve, one dot of the parallax image is formed, and a predetermined shape is formed on the exit side of the diffraction light of the diffraction grating. A display having a diffraction grating pattern, characterized in that the light shielding means is provided.
n本の曲線を平行移動した回折格子により構成する場合
に、それぞれの曲線の変化をΩ11からΩ12、Ω21からΩ
22、・・・Ωm1からΩm2、・・・Ωn1からΩn2とする
と、それぞれの傾きおよび曲線の移動ピッチdを、 tan(Ω11)=sin(α1 )・sin(θ) tan(Ω12)=sin{α1 +(α2 −α1 )/n}・sin(θ) tan(Ω21)=sin{α1 +(α2 −α1 )/n}・sin(θ) tan(Ω22)=sin{α1 +(α2 −α1 )・2/n}・sin(θ) : : tan(Ωm1)=sin{α1 +(α2 −α1 )・(m−1)/n} ・sin(θ) tan(Ωm2)=sin{α1 +(α2 −α1 )・m/n}・sin(θ) tan(Ωn1)=sin{α1 +(α2 −α1 )・(n−1)/n} ・sin(θ) tan(Ωn2)=sin(α2 )・sin(θ) d=λ・sin(θ) ただし、θ:照明光の入射角度、α1 からα2 :回折光
の観察されるべき角度(視域)、λ:1次回折光の波
長。とするようにしたことを特徴とする請求項1ないし
請求項3のいずれか1項に記載の回折格子パターンを有
するディスプレイ。4. The diffraction grating forming the dots,
When the n curves are composed of a parallel-moved diffraction grating, the change of each curve is Ω 11 to Ω 12 , Ω 21 to Ω
22, ··· Ω m1 from Omega m @ 2, when from ··· Ω n1 Ω n2, the movement pitch d of the respective slopes and curves, tan (Ω 11) = sin (α 1) · sin (θ) tan (Ω 12 ) = sin {α 1 + (α 2 −α 1 ) / n} · sin (θ) tan (Ω 21 ) = sin {α 1 + (α 2 −α 1 ) / n} · sin (θ ) Tan (Ω 22 ) = sin {α 1 + (α 2 −α 1 ) · 2 / n} · sin (θ) :: tan (Ω m 1 ) = sin {α 1 + (α 2 −α 1 ) · (M-1) / n} * sin ((theta)) tan ((ohm) m2 ) = sin {(alpha) 1 + ((alpha) 2- (alpha) 1 ) * m / n} * sin ((theta)) tan ((ohm) n1 ) = sin {(alpha)) 1 + (α 2 -α 1) · (n-1) / n} · sin (θ) tan (Ω n2) = sin (α 2) · sin (θ) d = λ · sin (θ) However, theta : Incident angle of illumination light, α 1 to α 2 : Observed diffracted light Expected angle (viewing area), λ: wavelength of first-order diffracted light. The display having the diffraction grating pattern according to any one of claims 1 to 3, wherein:
域を設けることを特徴とする請求項1ないし請求項3の
いずれか1項に記載の回折格子パターンを有するディス
プレイ。5. The display having a diffraction grating pattern according to claim 1, wherein the dot is provided with a region where no diffraction grating exists.
るようにしたことを特徴とする請求項1ないし請求項3
のいずれか1項に記載の回折格子パターンを有するディ
スプレイ。6. The printing ink is used as the light-shielding means.
A display having the diffraction grating pattern according to claim 1.
いるようにしたことを特徴とする請求項1ないし請求項
3のいずれか1項に記載の回折格子パターンを有するデ
ィスプレイ。7. A display having a diffraction grating pattern according to claim 1, wherein a spatial modulation element is used as the light shielding means.
Priority Applications (1)
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| JP5244220A JP2976774B2 (en) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | Display with diffraction grating pattern |
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Family Applications (1)
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08336296A (en) * | 1996-06-21 | 1996-12-17 | Hitachi Ltd | Induction motor operation control method |
| JP2002311523A (en) * | 2001-04-19 | 2002-10-23 | Shimadzu Corp | 3D optical camera |
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| CN113382226A (en) * | 2021-06-01 | 2021-09-10 | 浙江大学 | Multi-projection splicing three-dimensional display device |
-
1993
- 1993-09-30 JP JP5244220A patent/JP2976774B2/en not_active Expired - Fee Related
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| CN113382226A (en) * | 2021-06-01 | 2021-09-10 | 浙江大学 | Multi-projection splicing three-dimensional display device |
| CN113382226B (en) * | 2021-06-01 | 2023-03-28 | 浙江大学 | Multi-projection splicing three-dimensional display device |
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|---|---|
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