JPH03206401A - 回折格子パターンを有するディスプレイの作製方法 - Google Patents
回折格子パターンを有するディスプレイの作製方法Info
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- G03H1/26—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
- G03H1/30—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique discrete holograms only
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- G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
- G03H1/0476—Holographic printer
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S359/00—Optical: systems and elements
- Y10S359/90—Methods
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「発明の目的」
（産業上の利用分野）
本発明は、微小な回折格子（グレーティング）をドット
毎に２次元面に配置することにより形成されるディスプ
レイの作製方法に関するものである。
毎に２次元面に配置することにより形成されるディスプ
レイの作製方法に関するものである。
（従来の技術）
従来から、平面状の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６０−１５６００４
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、及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。
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６０−１５６００４
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、及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。
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平面状の基板が載置された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
。
つコンピュータ制御により平面状の基板が載置された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
。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、このようなディスプレイの作製方法にお
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平面的な絵柄し
か表現できず、立体的な絵柄を表現できないという問題
がある。
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平面的な絵柄し
か表現できず、立体的な絵柄を表現できないという問題
がある。
本発明は上記課題を解決するために成されたもので、視
差のあるディスプレイを作製することが可能で、その結
果、立体像の観察が可能な、回折格子パターンを有する
ディスプレイの作製方法を提供することを目的とする。
差のあるディスプレイを作製することが可能で、その結
果、立体像の観察が可能な、回折格子パターンを有する
ディスプレイの作製方法を提供することを目的とする。
「発明の構成」
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するための本発明の回折格子パターンを
有するディスプレイの作製方法は、（ａ）被写体を複数
の位置で観察して、複数の平面画像を求め、前記複数の
平面画像の画像データをコンピュータに入力するステッ
プと、（ｂ）前記複数の画像データから第ｎ番目の画像
データを選択するステップと、 （ｃ）再生光源の位置と観察方向とのデータを入力する
ステップと、 （ｄ）第ｎ番目の画像データの所定のドットデータを入
力するステップと、 （ｅ）再生光源の位置と観察方向とのデータ及び前記ド
ットデータとに基づきグレーティングのピッチ、方向及
びドットの大きさを決定するステップと、 （ｆ）前記ドットデータに基づきＸ−Ｙステージを所定
の位置に移動し、電子露光装置を用いてグレーティング
を描画するステップと、（ｇ）前記ドットのアドレスを
順次増して、上記ステップ（ｄ）ないし（ｆ）を前記第
ｎ番目の画像データがなくなるまで繰り返すステップと
、（ｈ）次に別の画像データを選択し、上記ステップ（
ｂ）ないし（ｇ）を、すべての画像データがなくなるま
で繰り返すステップとからなることを特徴とする。
有するディスプレイの作製方法は、（ａ）被写体を複数
の位置で観察して、複数の平面画像を求め、前記複数の
平面画像の画像データをコンピュータに入力するステッ
プと、（ｂ）前記複数の画像データから第ｎ番目の画像
データを選択するステップと、 （ｃ）再生光源の位置と観察方向とのデータを入力する
ステップと、 （ｄ）第ｎ番目の画像データの所定のドットデータを入
力するステップと、 （ｅ）再生光源の位置と観察方向とのデータ及び前記ド
ットデータとに基づきグレーティングのピッチ、方向及
びドットの大きさを決定するステップと、 （ｆ）前記ドットデータに基づきＸ−Ｙステージを所定
の位置に移動し、電子露光装置を用いてグレーティング
を描画するステップと、（ｇ）前記ドットのアドレスを
順次増して、上記ステップ（ｄ）ないし（ｆ）を前記第
ｎ番目の画像データがなくなるまで繰り返すステップと
、（ｈ）次に別の画像データを選択し、上記ステップ（
ｂ）ないし（ｇ）を、すべての画像データがなくなるま
で繰り返すステップとからなることを特徴とする。
上記目的を達成するために、本発明では以下の別の作成
方法を開示する。すなわち、２光束干渉法を用いて回折
格子パターンを有するディスプレイを作製する方法は、 （ａ）被写体を複数の位置で観察して、複数の平面画像
を求め、前記複数の平面画像の画像データをコンピュー
タに入力するステップと、（ｂ）前記複数の画像データ
から第ｎ番目の画像データを選択するステップと、 （Ｃ）再生光源の位置と観察方向とのデータを入力する
ステップと、 （ｄ）第ｎ番目の画像データの所定のドットデータを入
力するステップと、 （ｅ）再生光源の位置と観察方向とのデータ及び前記ド
ットデータとに基づきグレーティングのピッチ、方向及
び露光時間を決定するステップと、（ｆ）前記ドットデ
ータに基づきＸ−Ｙ−θステージを所定の位置に移動し
、前記２光東干渉法を用いてグレーティングを形成する
ステップと、（ｇ）前記ドットのアドレスを順次増して
、上記ステップ（ｄ）ないし（ｆ）を前記第ｎ番目の画
像データがなくなるまで締り返すステップと、（ｈ）次
に別の画像データを選択し、上記ステップ（ｂ）ないし
（ｇ）を、すべての画像データがなくなるまで繰り返す
ステップとからなることを特徴とする。
方法を開示する。すなわち、２光束干渉法を用いて回折
格子パターンを有するディスプレイを作製する方法は、 （ａ）被写体を複数の位置で観察して、複数の平面画像
を求め、前記複数の平面画像の画像データをコンピュー
タに入力するステップと、（ｂ）前記複数の画像データ
から第ｎ番目の画像データを選択するステップと、 （Ｃ）再生光源の位置と観察方向とのデータを入力する
ステップと、 （ｄ）第ｎ番目の画像データの所定のドットデータを入
力するステップと、 （ｅ）再生光源の位置と観察方向とのデータ及び前記ド
ットデータとに基づきグレーティングのピッチ、方向及
び露光時間を決定するステップと、（ｆ）前記ドットデ
ータに基づきＸ−Ｙ−θステージを所定の位置に移動し
、前記２光東干渉法を用いてグレーティングを形成する
ステップと、（ｇ）前記ドットのアドレスを順次増して
、上記ステップ（ｄ）ないし（ｆ）を前記第ｎ番目の画
像データがなくなるまで締り返すステップと、（ｈ）次
に別の画像データを選択し、上記ステップ（ｂ）ないし
（ｇ）を、すべての画像データがなくなるまで繰り返す
ステップとからなることを特徴とする。
また、前記回折格子の方向Ω及びピッチｄを、ｔａｎ
（Ω） −ｓｉｎ（α） ／ｓ１ｎ（θ〉ｄ＝λ／√｛
ｓｉｎ２（θ） ＋ｓｉｎ ２（α）により定めること
が好ましい。なお、照明光の入射角度をθ、回折格子の
観察されるべき角度（１次回折光の方向）をα、１次回
折光の波長をλとする。
（Ω） −ｓｉｎ（α） ／ｓ１ｎ（θ〉ｄ＝λ／√｛
ｓｉｎ２（θ） ＋ｓｉｎ ２（α）により定めること
が好ましい。なお、照明光の入射角度をθ、回折格子の
観察されるべき角度（１次回折光の方向）をα、１次回
折光の波長をλとする。
（作 用）
この様にして作製されたディスプレイを観察すると、右
の方向から観察されたときに見えるべき平面画像は右の
方向から観察され、左の方向から観察されたときに見え
るべき平面画像は左の方向から観察されるため、観察者
は左右で視差のある画像を見ることになり立体像を観察
することができる。
の方向から観察されたときに見えるべき平面画像は右の
方向から観察され、左の方向から観察されたときに見え
るべき平面画像は左の方向から観察されるため、観察者
は左右で視差のある画像を見ることになり立体像を観察
することができる。
従って、本発明の作製方法では、立体物を複数の方向か
ら観察した２次元画像を、一枚の基板上に、微小なドッ
ト状の回折格子の方向とピッチを変えながら描画するこ
とにより、視差のあるディスプレイを作製することが可
能になる。したがって、このディスプレイを観察すると
立体像の観察が可能になる。
ら観察した２次元画像を、一枚の基板上に、微小なドッ
ト状の回折格子の方向とピッチを変えながら描画するこ
とにより、視差のあるディスプレイを作製することが可
能になる。したがって、このディスプレイを観察すると
立体像の観察が可能になる。
また、本発明のようにドット状に回折格子を形成すると
、データのない位置には回折格子は形戊されないので、
不要な回折格子を作戊する必要がなく、従って、ホログ
ラムに比べてノイズが少なくなる。
、データのない位置には回折格子は形戊されないので、
不要な回折格子を作戊する必要がなく、従って、ホログ
ラムに比べてノイズが少なくなる。
更に、本発明の方法によれば、デジタル的に理想的な回
折格子を作成できるので、従来のホログラムに比べて明
るい像を再生できる。
折格子を作成できるので、従来のホログラムに比べて明
るい像を再生できる。
（実施例）
第１図乃至第６図を参照して、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作製方法を説明する。
パターンを有するディスプレイの作製方法を説明する。
この方法では、電子ビームを用いてディスプレイを作製
している。
している。
まず第１図を用いて、複数枚の平面画像の入力方法を説
明する。
明する。
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８
５を撮影する。これらの平面画像８５のデータを、デジ
タイザ−８３を用いてコンピュータ８２に入力し、イメ
ージデー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ー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。
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８
５を撮影する。これらの平面画像８５のデータを、デジ
タイザ−８３を用いてコンピュータ８２に入力し、イメ
ージデー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ー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。
次に、第２図及び第３図を参照して、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。
と回折格子のピッチｄを決定する方法を説明する。
第２図に示すように、本発明の方法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。第２図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、
第３図に示すように回折格子１８の方向Ω及び回折格子
１８のピッチｄ（空間周波数の逆数）は、以下の式で求
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。
、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。第２図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、
第３図に示すように回折格子１８の方向Ω及び回折格子
１８のピッチｄ（空間周波数の逆数）は、以下の式で求
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。
ｔａｎ（Ω） − ｓ１ｎ（α） ／ｓｉｎ（ θ）ｄ
一λ／ｓ１ｎ２（θ） 十ｓ１ｎ ２（α）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及びピッチ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及びピッチｄを得ること
ができる。
一λ／ｓ１ｎ２（θ） 十ｓ１ｎ ２（α）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及びピッチ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及びピッチｄを得ること
ができる。
以下、第４図及び第５図を用いて電子ビーム露光装置に
よる回折格子の描画について説明する。
よる回折格子の描画について説明する。
電子ビーム露光装置は、電子銃５０、アライメント５２
、プラン力−５４、コンデンサーレンズ５６、スティグ
メータ５８、ディフレクタ−６０、対物レンズ６２、Ｘ
−Ｙステージ２０からなる。
、プラン力−５４、コンデンサーレンズ５６、スティグ
メータ５８、ディフレクタ−６０、対物レンズ６２、Ｘ
−Ｙステージ２０からなる。
Ｘ−Ｙステージ２０上にはＥＢレジスト（乾板）１４が
載置されている。プランカー５４、ディフレクタ−６０
、及びＸ−Ｙステージ２０はコントロールインターフェ
ース６４を介してコンピュータ６６に接続されている。
載置されている。プランカー５４、ディフレクタ−６０
、及びＸ−Ｙステージ２０はコントロールインターフェ
ース６４を介してコンピュータ６６に接続されている。
電子銃５０から照射された電子ビームは、コンピュータ
６６に制御され乾板１４を走査する。
６６に制御され乾板１４を走査する。
第５図はＸ−Ｙステージ２０上に載置された乾板１４を
示している。電子銃５０から発射された電子ビーム７０
はドット１６を単位として回折格子パターン１８を描画
する。Ｘ−Ｙステージ２０を移動させることにより、次
々とドット毎に回折格子パターン１８を描画する。
示している。電子銃５０から発射された電子ビーム７０
はドット１６を単位として回折格子パターン１８を描画
する。Ｘ−Ｙステージ２０を移動させることにより、次
々とドット毎に回折格子パターン１８を描画する。
以下第６図を参照して操作手順を説明する。
まず、ステップａ１において、立体表示したい物体のＮ
番目の平面画像をテレビカメラを用いて撮影し、その平
面画像から画像データを読み取り、コンピュータに入力
する。または、コンピュータ・グラフィックスの画像デ
ータをコンピュータに入力してもよい。または、立体表
示したい物体の全ての平面画像を、複数の撮影位置で撮
影し、コンピュータに入力した後、この複数の平面画像
のデータの中からＮ番目の平面画像を選択してもよい。
番目の平面画像をテレビカメラを用いて撮影し、その平
面画像から画像データを読み取り、コンピュータに入力
する。または、コンピュータ・グラフィックスの画像デ
ータをコンピュータに入力してもよい。または、立体表
示したい物体の全ての平面画像を、複数の撮影位置で撮
影し、コンピュータに入力した後、この複数の平面画像
のデータの中からＮ番目の平面画像を選択してもよい。
次にステップｂ１において、コンピュータに入力された
平面画像は歪やコントラストなどの補正を必要とする場
合が多いので、コンピュータ上で平面画像の修正を行な
う。
平面画像は歪やコントラストなどの補正を必要とする場
合が多いので、コンピュータ上で平面画像の修正を行な
う。
ステップＣ１では、本発明のディスプレイの観察時にお
ける光源の位置と観察する方向をコンピュータに入力す
る。
ける光源の位置と観察する方向をコンピュータに入力す
る。
次にステップｄ１において、Ｘ−Ｙステージを原点に移
動させ、ステップｅ１で、Ｎ番目の平面画像に関するド
ットデータをデータファイルからコンピュータに入力す
る。このドットデータは、修正した平面画像の画像デー
タのうち、前記ドットの場所、色（波長）、明るさ、そ
してこのドットの含まれる平面画像を取り込んだときの
立体物に対するドットの方向に関するデータである。
動させ、ステップｅ１で、Ｎ番目の平面画像に関するド
ットデータをデータファイルからコンピュータに入力す
る。このドットデータは、修正した平面画像の画像デー
タのうち、前記ドットの場所、色（波長）、明るさ、そ
してこのドットの含まれる平面画像を取り込んだときの
立体物に対するドットの方向に関するデータである。
そして、それらのデータとステップｃ１で入゜力した光
源位置と観察方向とを用いて、ステップｆｌ，ｇｌ，ｈ
ｌでグレーティングのピッチ、方向、ドットの大きさを
決定する。グレーティングのピッチ及び方向は前述の式
を用いて求められる。
源位置と観察方向とを用いて、ステップｆｌ，ｇｌ，ｈ
ｌでグレーティングのピッチ、方向、ドットの大きさを
決定する。グレーティングのピッチ及び方向は前述の式
を用いて求められる。
また、ドットの大きさはドットに対応する物体の部分の
明るさに比例させる。なおステップｆｌ，ｇｌ，ｈｌの
順番はこの例に限らずどの様な順番になってもよい。
明るさに比例させる。なおステップｆｌ，ｇｌ，ｈｌの
順番はこの例に限らずどの様な順番になってもよい。
次にステップｉ１において、ステップｅ１で入力したド
ットデータに基づき、描画すべきドットの位置までＸ−
Ｙステージを移動し、ステップｊ１において、そのドッ
トのグレーティングの描画を前述の電子ビーム露光装置
を用いて行なう。
ットデータに基づき、描画すべきドットの位置までＸ−
Ｙステージを移動し、ステップｊ１において、そのドッ
トのグレーティングの描画を前述の電子ビーム露光装置
を用いて行なう。
これらの一連のステップにより、一つのドットに対応し
た回折格子の描画が完了する。
た回折格子の描画が完了する。
次にステップｋ１において次のドットのデータを参照す
るために、データファイルのアドレスを１だけ増す。そ
してステップ１１おいて、このアドレスにおける画像デ
ータが存在するときには、ステップｅ１に戻り、別のド
ットのデータを入力し、ステップｆｌ，ｇｌ，ｈｌ，ｉ
ｌ，ｊｌ，ｋ１を繰り返す。この一連のステップを、Ｎ
番目の平面画像において、ドットに対応した画像データ
がなくなるまで続ける。こうしてＮ番目の平面画像の画
像データに基づく回折格子パターンの描画が完了する。
るために、データファイルのアドレスを１だけ増す。そ
してステップ１１おいて、このアドレスにおける画像デ
ータが存在するときには、ステップｅ１に戻り、別のド
ットのデータを入力し、ステップｆｌ，ｇｌ，ｈｌ，ｉ
ｌ，ｊｌ，ｋ１を繰り返す。この一連のステップを、Ｎ
番目の平面画像において、ドットに対応した画像データ
がなくなるまで続ける。こうしてＮ番目の平面画像の画
像データに基づく回折格子パターンの描画が完了する。
次に、ステップＩｌ１において、Ｎ番目の平面画像の描
画が終了したと判断されると、ステップｍ１に進み、Ｎ
＋１番目の平面画像を参照する。
画が終了したと判断されると、ステップｍ１に進み、Ｎ
＋１番目の平面画像を参照する。
ステップｎｌにおいて、Ｎ千１番目の平面画像があると
判断されると、ステップａ１に戻り、ステップａ１から
ｆＩ１までのステップを実行し、Ｎ＋１番目の平面画像
に対応する回折格子パターンを形成する。
判断されると、ステップａ１に戻り、ステップａ１から
ｆＩ１までのステップを実行し、Ｎ＋１番目の平面画像
に対応する回折格子パターンを形成する。
このようにして、ステップａ１から０１までのループを
実行し、ステップｎ１において平面画像が存在しないと
判断されると、これで回折格子の全ての描画が終了する
。
実行し、ステップｎ１において平面画像が存在しないと
判断されると、これで回折格子の全ての描画が終了する
。
このようにして形成させた回折格子パターンを有する乾
板は複製のための原版として使用される。
板は複製のための原版として使用される。
複製を行なうためにはよく知られているエンボス法が用
いられる。
いられる。
次に、本発明の第２の実施例を、第７図ないし第１０図
を参照して説明する。この実施例は、２光束のレーザビ
ームを干渉させて回折格子のドットを作製する方法であ
る。
を参照して説明する。この実施例は、２光束のレーザビ
ームを干渉させて回折格子のドットを作製する方法であ
る。
第７図は、２光束干渉により、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を説明するための斜視図
である。すなわち、第７図に示すように、２本のレーザ
ビーム１７０ａ，１７０ｂを乾板１１４上で交わらせる
と、ドット１１６に干渉縞１１８が形成される。この干
渉縞１１８の周期は、２本のレーザビーム１７０ａ，１
７０ｂの交わる角度を変えることにより、変化させるこ
とが可能である。コンピュータの指示に従って、Ｘ−Ｙ
ステージ１２０および回転（θ）ステージ１２８を移動
させながら、この干渉縞１１８のドット１１６を乾板１
１４上に形成する。この場合、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青
（Ｂ）の３色を表わす３種のドット１１６を形成するた
めに、３通りの角度を有するレーザビームを準備する。
るディスプレイを作製する方法を説明するための斜視図
である。すなわち、第７図に示すように、２本のレーザ
ビーム１７０ａ，１７０ｂを乾板１１４上で交わらせる
と、ドット１１６に干渉縞１１８が形成される。この干
渉縞１１８の周期は、２本のレーザビーム１７０ａ，１
７０ｂの交わる角度を変えることにより、変化させるこ
とが可能である。コンピュータの指示に従って、Ｘ−Ｙ
ステージ１２０および回転（θ）ステージ１２８を移動
させながら、この干渉縞１１８のドット１１６を乾板１
１４上に形成する。この場合、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青
（Ｂ）の３色を表わす３種のドット１１６を形成するた
めに、３通りの角度を有するレーザビームを準備する。
このようにして、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３色
スポットを、コンピュータの指示にしたがって乾板１１
４上の任意の位置に形成する。
スポットを、コンピュータの指示にしたがって乾板１１
４上の任意の位置に形成する。
第８図は、乾板上にドットを形成するための光学系を示
す図である。すなわち、第８図において、レーザ１２２
より発したレーザビームは、全反射ミラー１２４，１２
６により光路を変えられて、ハーフミラー１３２，１３
４，１３６に入射され、４本のレーザビームＢｌ．Ｂ２
，Ｂ３，Ｂ４に分けられる。この時、４本のレーザビー
ムＢｌ，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４は、互いに等しい強度を持つ
ように設定される。そして、３本のレーザビームＢｌ，
Ｂ２，Ｂ３は、スリット１３８によって１本に選択され
、レンズ１４０、ミラー１４２を通って乾板１１４上に
入射される。また、リファレンス光となるレーザビーム
Ｂ４は、ミラー１４４，１４６，を通って乾板１１４上
に入射される。この場合、４本のレーザビームＢｌ，Ｂ
２，Ｂ３，Ｂ４は、１点に集まるように調整されている
。また、これらの４本のレーザビームＢｌ，Ｂ２，Ｂ３
，Ｂ４が乾板１１４上に入射する角度は、回折格子から
の回折光が赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３色の色を
表わすように、予め計算された値に設定されている。
す図である。すなわち、第８図において、レーザ１２２
より発したレーザビームは、全反射ミラー１２４，１２
６により光路を変えられて、ハーフミラー１３２，１３
４，１３６に入射され、４本のレーザビームＢｌ．Ｂ２
，Ｂ３，Ｂ４に分けられる。この時、４本のレーザビー
ムＢｌ，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４は、互いに等しい強度を持つ
ように設定される。そして、３本のレーザビームＢｌ，
Ｂ２，Ｂ３は、スリット１３８によって１本に選択され
、レンズ１４０、ミラー１４２を通って乾板１１４上に
入射される。また、リファレンス光となるレーザビーム
Ｂ４は、ミラー１４４，１４６，を通って乾板１１４上
に入射される。この場合、４本のレーザビームＢｌ，Ｂ
２，Ｂ３，Ｂ４は、１点に集まるように調整されている
。また、これらの４本のレーザビームＢｌ，Ｂ２，Ｂ３
，Ｂ４が乾板１１４上に入射する角度は、回折格子から
の回折光が赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３色の色を
表わすように、予め計算された値に設定されている。
一方、乾板１１４はＸ−Ｙステージ１２０上に載置され
、さらにＸ−Ｙステージ１２０は回転ステージ１２８上
に載置されており、これらステージはコンピュータ制御
により移動できるようになっている。また、４本のレー
ザビームＢｌ，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４は、乾板１１４の直前
に設けられたシャッター１４８の開閉によって、露光ま
たは非露光が制御される。
、さらにＸ−Ｙステージ１２０は回転ステージ１２８上
に載置されており、これらステージはコンピュータ制御
により移動できるようになっている。また、４本のレー
ザビームＢｌ，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４は、乾板１１４の直前
に設けられたシャッター１４８の開閉によって、露光ま
たは非露光が制御される。
次に、第９図を用いて、本実施例の回折格子パターンを
有するディスプレイの作製方広を説明する。
有するディスプレイの作製方広を説明する。
まず、ステップａ２において、立体表示したい物体のＮ
番目の平面画像をテレビカメラを用いて撮影し、その平
面画像から画像データを読み取り、コンピュータに入力
する。または、コンピュータ・グラフィックスの画像デ
ータをコンピュータに入力してもよい。または、立体表
示したい物体の全ての平面画像を、複数の撮影位置で撮
影し、コンピュータに入力した後、この複数の平面画像
のデータの中からＮ番目の平面画像を選択してもよい。
番目の平面画像をテレビカメラを用いて撮影し、その平
面画像から画像データを読み取り、コンピュータに入力
する。または、コンピュータ・グラフィックスの画像デ
ータをコンピュータに入力してもよい。または、立体表
示したい物体の全ての平面画像を、複数の撮影位置で撮
影し、コンピュータに入力した後、この複数の平面画像
のデータの中からＮ番目の平面画像を選択してもよい。
次にステップｂ２において、コンピュータに入力された
平面画像は歪やコントラストなどの補正を必要とする場
合が多いので、コンピュータ上で平面画像の修正を行な
う。
平面画像は歪やコントラストなどの補正を必要とする場
合が多いので、コンピュータ上で平面画像の修正を行な
う。
ステップＣ２では、本発明のディスプレイの観察時にお
ける光源の位置と観察する方向をコンピュータに入力す
る。
ける光源の位置と観察する方向をコンピュータに入力す
る。
次にステップｄ２において、Ｘ−Ｙステージを原点に移
動させ、ステップｅ２でドットデータをデータファイル
からコンピュータに入力する。このドットデータは、修
正した平面画像の画像デー夕のうち、前記ドットの場所
、色、明るさ、そしてこのドットの含まれる平面画像を
取り込んだときの立体物に対するドットの方向に関する
データである。
動させ、ステップｅ２でドットデータをデータファイル
からコンピュータに入力する。このドットデータは、修
正した平面画像の画像デー夕のうち、前記ドットの場所
、色、明るさ、そしてこのドットの含まれる平面画像を
取り込んだときの立体物に対するドットの方向に関する
データである。
そして、それらのデータとステップｃ２で入力した光源
位置と観察方向とを用いて、ステップｆ２，ｇ２，ｈ２
でグレーティングのピッチ、方向、露光時間を決定する
。グレーティングの方向は前述の式を用いて求められる
。なお、１次回折光の方向αが小さいときは、回折格子
のピッチは再生する色のみに依存するので、そのドット
の色によってピッチはＲ，Ｇ，Ｈの３色のうちのどれか
を選択する。また、露光時間は、第８図の露光装置のシ
ャッターが開かれている時間によって設定でき、ドット
に対応する物体の部分の明るさに比例させる。なおステ
ップｆ２，ｇ２，ｈ２の順番はこの例に限らずどの様な
順番になってもよい。
位置と観察方向とを用いて、ステップｆ２，ｇ２，ｈ２
でグレーティングのピッチ、方向、露光時間を決定する
。グレーティングの方向は前述の式を用いて求められる
。なお、１次回折光の方向αが小さいときは、回折格子
のピッチは再生する色のみに依存するので、そのドット
の色によってピッチはＲ，Ｇ，Ｈの３色のうちのどれか
を選択する。また、露光時間は、第８図の露光装置のシ
ャッターが開かれている時間によって設定でき、ドット
に対応する物体の部分の明るさに比例させる。なおステ
ップｆ２，ｇ２，ｈ２の順番はこの例に限らずどの様な
順番になってもよい。
次にステップ１２において、ステップｅ２で入力したド
ットデータに基づき、露光すべきドットの位置までＸ−
Ｙステージを移動し、ステップｊ２において、そのドッ
トのグレーティングの露光を第８図の２光束干渉装置を
用いて行なう。これらの一連のステップにより、一つの
ドットに対応した回折格子の形成が完了する。
ットデータに基づき、露光すべきドットの位置までＸ−
Ｙステージを移動し、ステップｊ２において、そのドッ
トのグレーティングの露光を第８図の２光束干渉装置を
用いて行なう。これらの一連のステップにより、一つの
ドットに対応した回折格子の形成が完了する。
次にステップｋ２において次のドットのデータを参照す
るために、データファイルのアドレスを１たけ増す。そ
してステップＤ２おいて、このアドレスにおける画像デ
ータが存在するときには、ステップｅ２に戻り、別のド
ットのデータを入力し、ステップｆ２，ｇ２，ｈ２，ｉ
２．ｊ２．ｋ２を繰り返す。この一連のステップを、Ｎ
番目の平面画像において、ドットに対応した画像データ
がなくなるまで続ける。こうしてＮ番目の平面画像の画
像データに基づく回折格子パターンの形或が完了する。
るために、データファイルのアドレスを１たけ増す。そ
してステップＤ２おいて、このアドレスにおける画像デ
ータが存在するときには、ステップｅ２に戻り、別のド
ットのデータを入力し、ステップｆ２，ｇ２，ｈ２，ｉ
２．ｊ２．ｋ２を繰り返す。この一連のステップを、Ｎ
番目の平面画像において、ドットに対応した画像データ
がなくなるまで続ける。こうしてＮ番目の平面画像の画
像データに基づく回折格子パターンの形或が完了する。
次に、ステップρ２において、Ｎ番目の平面画像の形成
が終了したと判断されると、ステップｍ２に進み、Ｎ＋
１番目の平面画像を参照する。
が終了したと判断されると、ステップｍ２に進み、Ｎ＋
１番目の平面画像を参照する。
ステップｎ２において、Ｎ千１番目の平面画像があると
判断されると、ステップａ２に戻り、ステップａ２から
ｇ２までのステップを実行し、Ｎ＋｝番目の平面画像に
対応する回折格子パターンを形或する。
判断されると、ステップａ２に戻り、ステップａ２から
ｇ２までのステップを実行し、Ｎ＋｝番目の平面画像に
対応する回折格子パターンを形或する。
このようにして、ステップａ２から０２までのループを
実行し、ステップｎ２において平面画像が存在しないと
判断されると、これで回折格子の全ての形成ステップが
終了する。
実行し、ステップｎ２において平面画像が存在しないと
判断されると、これで回折格子の全ての形成ステップが
終了する。
このようにして形戊させた回折格子パターンを有する乾
板は複製のための原版として使用される。
板は複製のための原版として使用される。
複製を行なうためにはよく知られているエンボス法が用
いられる。
いられる。
本発明は上記実施例に限定されない。種々変形して実施
できる。
できる。
「発明の効果」
本発明の回折格子パターンを有するディスプレイの作製
方法によれば、再生すべき物体を複数の異なる位置で観
察して、複数の２次元画像を求め、この各２次元画像を
ドットに分解して、ドット状にディスプレイ是板に回折
格子を形成している。
方法によれば、再生すべき物体を複数の異なる位置で観
察して、複数の２次元画像を求め、この各２次元画像を
ドットに分解して、ドット状にディスプレイ是板に回折
格子を形成している。
このように複数の２次元画像に基づきディスプレィ基板
に重ね合わせて回折格子を形戊するので、再生すると前
記物体の立体像を再現よく観察することができる。
に重ね合わせて回折格子を形戊するので、再生すると前
記物体の立体像を再現よく観察することができる。
また、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。
ない像を得ることができる。
第１図は、本発明にかかる原画像の撮影方法の説明図、
第２図は、本発明ににより作成されたディスプレイの観
察方法の説明図、 第３図は、本発明にかかるドットの拡大図、第４図は、
本発明の第１実施例にかかる回折格子パターンを有する
ディスプレイの作製方法に使用される電子ビーム露光装
置の概略図、第５図は、Ｘ−Ｙステージ上に載置された
ＥＢレジストを示す図、 第６図は、本発明の第１実施例に係る作成方法のフロー
チャート、 第７図は、本発明の第２実施例に使用される２光束干渉
法によりドット状の回折格子を形成する方法を説明する
図、 第８図は、２光束干渉法を実施するための光学系の構成
を示す図、 第９図は、本発明の第２実施例に係る作成方法のフロー
チャートである。 １４・・・乾板、１６・・・ドット、１８・・・回折格
子パターン、２０・・・Ｘ−Ｙステージ、７０・・・電
子ビーム、８０・・・平面画像、８１・・・テレビカメ
ラ、８２・・コンピュータ、８３・・・デジタイザ８５
・・・物体。
察方法の説明図、 第３図は、本発明にかかるドットの拡大図、第４図は、
本発明の第１実施例にかかる回折格子パターンを有する
ディスプレイの作製方法に使用される電子ビーム露光装
置の概略図、第５図は、Ｘ−Ｙステージ上に載置された
ＥＢレジストを示す図、 第６図は、本発明の第１実施例に係る作成方法のフロー
チャート、 第７図は、本発明の第２実施例に使用される２光束干渉
法によりドット状の回折格子を形成する方法を説明する
図、 第８図は、２光束干渉法を実施するための光学系の構成
を示す図、 第９図は、本発明の第２実施例に係る作成方法のフロー
チャートである。 １４・・・乾板、１６・・・ドット、１８・・・回折格
子パターン、２０・・・Ｘ−Ｙステージ、７０・・・電
子ビーム、８０・・・平面画像、８１・・・テレビカメ
ラ、８２・・コンピュータ、８３・・・デジタイザ８５
・・・物体。
Claims (4)
- （１）（ａ）被写体を複数の位置で観察して複数の平面
画像を求め、前記複数の平面画像の画像データをコンピ
ュータに入力するステップと、 （ｂ）前記複数の画像データから第ｎ番目の画像データ
を選択するステップと、 （ｃ）再生光源の位置と観察方向とのデータを入力する
ステップと、 （ｄ）第ｎ番目の画像データの所定のドットデータを入
力するステップと、 （ｅ）再生光源の位置と観察方向とのデータ及び前記ド
ットデータとに基づきグレーティングのピッチ、方向及
びドットの大きさを決定するステップと、 （ｆ）前記ドットデータに基づきＸ−Ｙステージを所定
の位置に移動し、電子露光装置を用いてグレーティング
を描画するステップと、 （ｇ）前記ドットのアドレスを順次増して、上記ステッ
プ（ｄ）ないし（ｆ）を前記第ｎ番目の画像データがな
くなるまで繰り返すステップと、 （ｈ）次に別の画像データを選択し、上記ステップ（ｂ
）ないし（ｇ）を、すべての画像データがなくなるまで
繰り返すステップとからな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の作製方法。 - （２）前記回折格子の方向Ω及びピッチｄは、ｔａｎ（
Ω）＝ｓｉｎ（α）／ｓｉｎ（θ）ｄ＝λ／√｛ｓｉｎ
＾２（θ）＋ｓｉｎ＾２（α）｝であり、照明光の入射
角度をθ、回折格子の観察されるべき角度（１次回折光
の方向）をα、１次回折光の波長をλとする請求項１に
記載のディスプレイの作製方法。 - （３）（ａ）被写体を複数の位置で観察して複数の平面
画像を求め、前記複数の平面画像の画像データをコンピ
ュータに入力するステップと、 （ｂ）前記複数の画像データから第ｎ番目の画像データ
を選択するステップと、 （ｃ）再生光源の位置と観察方向とのデータを入力する
ステップと、 （ｄ）第ｎ番目の画像データの所定のドットデータを入
力するステップと、 （ｅ）再生光源の位置と観察方向とのデータ及び前記ド
ットデータとに基づきグレーティングのピッチ、方向及
び露光時間を決定するステップと、 （ｆ）前記ドットデータに基づきＸ−Ｙ−θステージを
所定の位置に移動し、前記２光束干渉法を用いてグレー
ティングを形成するステップと、 （ｇ）前記ドットのアドレスを順次増して、上記ステッ
プ（ｄ）ないし（ｆ）を前記第ｎ番目の画像データがな
くなるまで繰り返すステップと、 （ｈ）次に別の画像データを選択し、上記ステップ（ｂ
）ないし（ｇ）を、すべての画像データがなくなるまで
繰り返すステップとからなることを特徴とする２光束干
渉法を用いて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。 - （４）前記回折格子の方向Ω及びピッチｄは、ｔａｎ（
Ω）＝ｓｉｎ（α）／ｓｉｎ（θ）ｄ＝λ／√｛ｓｉｎ
＾２（θ）＋ｓｉｎ＾２（α）｝であり、照明光の入射
角度をθ、回折格子の観察されるべき角度（１次回折光
の方向）をα、１次回折光の波長をλとする請求項３に
記載のディスプレイの作製方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-268780 | 1989-10-16 | ||
| JP26878089 | 1989-10-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03206401A true JPH03206401A (ja) | 1991-09-09 |
| JP2508387B2 JP2508387B2 (ja) | 1996-06-19 |
Family
ID=17463185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2233105A Expired - Lifetime JP2508387B2 (ja) | 1989-10-16 | 1990-09-05 | 回折格子パタ―ンを有するディスプレイの作製方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5132812A (ja) |
| EP (1) | EP0423680B1 (ja) |
| JP (1) | JP2508387B2 (ja) |
| AT (1) | ATE127936T1 (ja) |
| AU (1) | AU616361B2 (ja) |
| CA (1) | CA2027462C (ja) |
| DE (1) | DE69022349T2 (ja) |
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| JPH0572959A (ja) * | 1991-09-17 | 1993-03-26 | Fujitsu Ltd | ホログラム描画装置 |
| JPH0572405A (ja) * | 1991-09-11 | 1993-03-26 | Toppan Printing Co Ltd | 回折格子プロツター |
| JPH0572406A (ja) * | 1991-09-11 | 1993-03-26 | Toppan Printing Co Ltd | 回折格子プロツター |
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