JPH06332354A - 複数画像同時表示ディスプレイ - Google Patents
複数画像同時表示ディスプレイInfo
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- JPH06332354A JPH06332354A JP11858393A JP11858393A JPH06332354A JP H06332354 A JPH06332354 A JP H06332354A JP 11858393 A JP11858393 A JP 11858393A JP 11858393 A JP11858393 A JP 11858393A JP H06332354 A JPH06332354 A JP H06332354A
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- diffraction grating
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、観察する方向毎に異なる画像を同時
に同一条件で表示して、複数の異なる観察者に対してそ
れぞれ異なる方向から異なる画像を一台のディスプレイ
で同時に観察させることができると共に、コストの低減
化ならびに設置スペ―スの縮小化を図れることを最も主
要な目的としている。 【構成】本発明は、複数の単位画素を一集合体とし、当
該集合体を平面状に複数個配列してなる表示デバイス
と、光を発散あるいは集光する機能を有する光学素子
を、表示デバイスの各集合体にそれぞれ対応させて配置
してなる光学素子アレイとを備え、光学素子の観察方向
に対応する微小領域を用いて一つの元画像の１画素を表
示するように、表示デバイスを制御することを特徴とし
ている。
に同一条件で表示して、複数の異なる観察者に対してそ
れぞれ異なる方向から異なる画像を一台のディスプレイ
で同時に観察させることができると共に、コストの低減
化ならびに設置スペ―スの縮小化を図れることを最も主
要な目的としている。 【構成】本発明は、複数の単位画素を一集合体とし、当
該集合体を平面状に複数個配列してなる表示デバイス
と、光を発散あるいは集光する機能を有する光学素子
を、表示デバイスの各集合体にそれぞれ対応させて配置
してなる光学素子アレイとを備え、光学素子の観察方向
に対応する微小領域を用いて一つの元画像の１画素を表
示するように、表示デバイスを制御することを特徴とし
ている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、観察する方向毎に異な
る画像を同時に同一条件で表示して、複数の異なる観察
者に対してそれぞれ異なる方向から異なる画像を一台の
ディスプレイで同時に観察可能とした複数画像同時表示
ディスプレイに関するものである。
る画像を同時に同一条件で表示して、複数の異なる観察
者に対してそれぞれ異なる方向から異なる画像を一台の
ディスプレイで同時に観察可能とした複数画像同時表示
ディスプレイに関するものである。
【０００２】
【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、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。
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、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。
【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、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２７６，４
６９号”に開示されている。
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２７６，４
６９号”に開示されている。
【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、一人の観察者の
一つの目的（ある画像の観察）に対して、一台のディス
プレイが必要である。
て作製されたディスプレイにおいては、一人の観察者の
一つの目的（ある画像の観察）に対して、一台のディス
プレイが必要である。
【０００５】すなわち、複数の人間が異なる目的をディ
スプレイに求める時には、その人数分、あるいは目的の
数分だけの台数のディスプレイが必要となる。例えば、
家庭において、２つの番組（例えば、ニュ―スとドラマ
等）を、一台のディスプレイ（ＴＶ）で同時に同一条件
（例えば、画面の大きさ等）で観察することは困難であ
る。
スプレイに求める時には、その人数分、あるいは目的の
数分だけの台数のディスプレイが必要となる。例えば、
家庭において、２つの番組（例えば、ニュ―スとドラマ
等）を、一台のディスプレイ（ＴＶ）で同時に同一条件
（例えば、画面の大きさ等）で観察することは困難であ
る。
【０００６】また、同時に同一条件で観察するために、
複数台のディスプレイを用意した場合には、コスト（設
備費、電気代等）や設置スペ―ス等の面で非常に不利で
あり、さらにこれらディスプレイが互いに邪魔になる等
の弊害がある。
複数台のディスプレイを用意した場合には、コスト（設
備費、電気代等）や設置スペ―ス等の面で非常に不利で
あり、さらにこれらディスプレイが互いに邪魔になる等
の弊害がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
ディスプレイにおいては、一台のディスプレイで同時に
同一条件で観察することができず、また複数台のディス
プレイを用意した場合には、コストが高くなり、かつ設
置スペ―スも大きくなってしまうという問題があった。
ディスプレイにおいては、一台のディスプレイで同時に
同一条件で観察することができず、また複数台のディス
プレイを用意した場合には、コストが高くなり、かつ設
置スペ―スも大きくなってしまうという問題があった。
【０００８】本発明は、上記のような問題を解消するた
めに成されたもので、その目的は観察する方向毎に異な
る画像を同時に同一条件で表示して、複数の異なる観察
者に対してそれぞれ異なる方向から異なる画像を一台の
ディスプレイで同時に観察させることができると共に、
コストの低減化ならびに設置スペ―スの縮小化を図るこ
とが可能な複数画像同時表示ディスプレイを提供するこ
とにある。
めに成されたもので、その目的は観察する方向毎に異な
る画像を同時に同一条件で表示して、複数の異なる観察
者に対してそれぞれ異なる方向から異なる画像を一台の
ディスプレイで同時に観察させることができると共に、
コストの低減化ならびに設置スペ―スの縮小化を図るこ
とが可能な複数画像同時表示ディスプレイを提供するこ
とにある。
【０００９】
【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、本発明の複数画像同時表示ディスプレイは、複数
の単位画素を一集合体とし、当該集合体を平面状に複数
個配列してなる表示デバイスと、光を発散あるいは集光
する機能を有する光学素子を、表示デバイスの各集合体
にそれぞれ対応させて配置してなる光学素子アレイとを
備え、光学素子の観察方向に対応する微小領域を用いて
一つの元画像の１画素を表示するように、表示デバイス
を制御する。
めに、本発明の複数画像同時表示ディスプレイは、複数
の単位画素を一集合体とし、当該集合体を平面状に複数
個配列してなる表示デバイスと、光を発散あるいは集光
する機能を有する光学素子を、表示デバイスの各集合体
にそれぞれ対応させて配置してなる光学素子アレイとを
備え、光学素子の観察方向に対応する微小領域を用いて
一つの元画像の１画素を表示するように、表示デバイス
を制御する。
【００１０】ここで、特に上記表示デバイスとしては、
表示すべき元画像数に対応する数の単位画素を一集合体
としている。
表示すべき元画像数に対応する数の単位画素を一集合体
としている。
【００１１】また、上記光学素子として、回折格子を用
いる。この場合、回折格子として、曲線形状の格子から
なる回折格子、または曲線形状の格子を平行に並べてな
る回折格子を用いる。
いる。この場合、回折格子として、曲線形状の格子から
なる回折格子、または曲線形状の格子を平行に並べてな
る回折格子を用いる。
【００１２】さらに、上記光学素子として、レンズを用
いる。この場合、レンズとして、レンチキュラ―レンズ
を用いる。
いる。この場合、レンズとして、レンチキュラ―レンズ
を用いる。
【００１３】さらにまた、上記表示デバイスとして、液
晶表示素子等の空間光変調素子、またはＣＲＴを用い
る。
晶表示素子等の空間光変調素子、またはＣＲＴを用い
る。
【００１４】
【作用】従って、本発明の複数画像同時表示ディスプレ
イにおいては、光を発散あるいは集光する機能を有する
光学素子を、複数の単位画素を一集合体とする複数個の
集合体を平面状に配列してなる表示デバイスの各集合体
にそれぞれ対応させて配置し、光学素子の観察方向に対
応する微小領域を用いて一つの元画像の１画素を表示す
ることにより、ディスプレイ上の任意の１点が特定方向
からのみ観察できる。
イにおいては、光を発散あるいは集光する機能を有する
光学素子を、複数の単位画素を一集合体とする複数個の
集合体を平面状に配列してなる表示デバイスの各集合体
にそれぞれ対応させて配置し、光学素子の観察方向に対
応する微小領域を用いて一つの元画像の１画素を表示す
ることにより、ディスプレイ上の任意の１点が特定方向
からのみ観察できる。
【００１５】これにより、観察する方向毎に異なる画像
を一台のディスプレイで同時に同一条件で表示すること
が可能であるため、一台のディスプレイを用いて、複数
の異なる観察者に対して、それぞれ異なる方向から異な
る画像を同時に観察させることができる。また、この場
合、複数の目的に対して一台のディスプレイを用意する
のみでよいため、コストや設置スペ―ス等の面でも極め
て有利となる。
を一台のディスプレイで同時に同一条件で表示すること
が可能であるため、一台のディスプレイを用いて、複数
の異なる観察者に対して、それぞれ異なる方向から異な
る画像を同時に観察させることができる。また、この場
合、複数の目的に対して一台のディスプレイを用意する
のみでよいため、コストや設置スペ―ス等の面でも極め
て有利となる。
【００１６】さらに、本発明の複数画像同時表示ディス
プレイにおいては、任意の画像を観察できる範囲（視
域）を自由に設定することが可能であるため、複数の観
察者全員に対して同一画像を見せたり、あるいは数人ず
つ同一画像を見せたりすることもできる。
プレイにおいては、任意の画像を観察できる範囲（視
域）を自由に設定することが可能であるため、複数の観
察者全員に対して同一画像を見せたり、あるいは数人ず
つ同一画像を見せたりすることもできる。
【００１７】一方、本発明の複数画像同時表示ディスプ
レイを、回折格子を用いて作製する場合には、回折格子
は表面レリ―フ型とすることが可能であるため、エンボ
ス等の方法で簡便にかつ安価に大量複製することができ
る。
レイを、回折格子を用いて作製する場合には、回折格子
は表面レリ―フ型とすることが可能であるため、エンボ
ス等の方法で簡便にかつ安価に大量複製することができ
る。
【００１８】また、回折格子の場合、光学的に光の干渉
を利用して作製する方法と、電子線露光装置のような微
細加工能力のある装置で格子を１本１本描画する方法と
があるが、このような方法においては、一部分毎に分け
て作製することが可能であるため、高精度、高品質な回
折格子アレイを作製することができる。
を利用して作製する方法と、電子線露光装置のような微
細加工能力のある装置で格子を１本１本描画する方法と
があるが、このような方法においては、一部分毎に分け
て作製することが可能であるため、高精度、高品質な回
折格子アレイを作製することができる。
【００１９】さらに、回折格子の場合は、回折格子アレ
イ部を極めて薄くすることもできる。なお、回折格子と
して、曲線形状の格子を平行に並べてなる回折格子を用
いると、各観察方向に対応する微小領域を矩形領域にす
ることができるため、表示が簡便となる。
イ部を極めて薄くすることもできる。なお、回折格子と
して、曲線形状の格子を平行に並べてなる回折格子を用
いると、各観察方向に対応する微小領域を矩形領域にす
ることができるため、表示が簡便となる。
【００２０】一方、本発明の複数画像同時表示ディスプ
レイを、レンズを用いて作製する場合にも、エンボス等
の方法で簡便にかつ安価に大量複製することができる。
レイを、レンズを用いて作製する場合にも、エンボス等
の方法で簡便にかつ安価に大量複製することができる。
【００２１】また、レンズの場合、回折格子に比べて構
造のスケ―ルが大きいため、より一層大型のものを作製
し易くなる。
造のスケ―ルが大きいため、より一層大型のものを作製
し易くなる。
【００２２】
【実施例】本発明の要旨は、光を発散あるいは集光する
機能を有する光学素子を、複数の単位画素を一集合体と
する複数個の集合体を平面状に配列してなる表示デバイ
スの各集合体にそれぞれ対応させて配置して光学素子ア
レイを得、この光学素子アレイを基本デバイスとして用
い、光学素子の観察方向に対応する微小領域を用いて一
つの元画像の１画素を表示し、複数の異なる観察者にそ
れぞれ異なる画像を同時に観察可能とするディスプレイ
を得る点にある。
機能を有する光学素子を、複数の単位画素を一集合体と
する複数個の集合体を平面状に配列してなる表示デバイ
スの各集合体にそれぞれ対応させて配置して光学素子ア
レイを得、この光学素子アレイを基本デバイスとして用
い、光学素子の観察方向に対応する微小領域を用いて一
つの元画像の１画素を表示し、複数の異なる観察者にそ
れぞれ異なる画像を同時に観察可能とするディスプレイ
を得る点にある。
【００２３】また、この各画像に対する視域は固定では
なく、自由に設定することが可能であり、ディスプレイ
の使用方法を限定しない点も特徴の一つである。
なく、自由に設定することが可能であり、ディスプレイ
の使用方法を限定しない点も特徴の一つである。
【００２４】以下、上記のような考え方に基づいた本発
明の一実施例について、図面を参照して詳細に説明す
る。
明の一実施例について、図面を参照して詳細に説明す
る。
【００２５】図１は、回折格子を用いた本発明による複
数画像同時表示ディスプレイの構成例を示す分解斜視図
である。
数画像同時表示ディスプレイの構成例を示す分解斜視図
である。
【００２６】すなわち、図１に示すように、本実施例の
複数画像同時表示ディスプレイは、回折格子アレイ２１
と、回折格子アレイ２１の後面に設けられた表示デバイ
スである空間光変調素子（本例では、液晶表示素子）２
２と、液晶表示素子２２の後面に設けられたカラーフィ
ルター層２３とから構成している。
複数画像同時表示ディスプレイは、回折格子アレイ２１
と、回折格子アレイ２１の後面に設けられた表示デバイ
スである空間光変調素子（本例では、液晶表示素子）２
２と、液晶表示素子２２の後面に設けられたカラーフィ
ルター層２３とから構成している。
【００２７】ここで、液晶表示素子２２は、表示すべき
元画像数に対応する数の単位画素を一集合体とし、この
集合体を平面状に複数個配列してなるものである。
元画像数に対応する数の単位画素を一集合体とし、この
集合体を平面状に複数個配列してなるものである。
【００２８】また、回折格子アレイ２１は、図２に示す
ように、光を発散あるいは集光する機能を有する光学素
子（以下、回折格子セルと称する）１を、平面状の基板
２に、液晶表示素子２２の各集合体にそれぞれ対応させ
て配置してなるものである。この回折格子セル１は、そ
の一例を図３に示すように、曲線の格子を平行にかつそ
の格子間隔（ピッチ）を変化させつつ並べた回折格子か
らなる。
ように、光を発散あるいは集光する機能を有する光学素
子（以下、回折格子セルと称する）１を、平面状の基板
２に、液晶表示素子２２の各集合体にそれぞれ対応させ
て配置してなるものである。この回折格子セル１は、そ
の一例を図３に示すように、曲線の格子を平行にかつそ
の格子間隔（ピッチ）を変化させつつ並べた回折格子か
らなる。
【００２９】そして、回折格子アレイ２１の回折格子セ
ル１の観察方向に対応する微小領域を用いて一つの元画
像の１画素を表示するように、液晶表示素子２２を制御
するようにしている。
ル１の観察方向に対応する微小領域を用いて一つの元画
像の１画素を表示するように、液晶表示素子２２を制御
するようにしている。
【００３０】さらに、カラーフィルター層２３は、回折
格子アレイ２１の各回折格子セル１に入射する光につい
て、その１波長を選択するものである。なお、入射光と
して、例えばレーザー光のような単色の光を入射する場
合には、このカラーフィルター層２３は不要である。
格子アレイ２１の各回折格子セル１に入射する光につい
て、その１波長を選択するものである。なお、入射光と
して、例えばレーザー光のような単色の光を入射する場
合には、このカラーフィルター層２３は不要である。
【００３１】次に、上記回折格子セル１の機能（微小領
域での回折）について、図２および図４を用いて説明す
る。
域での回折）について、図２および図４を用いて説明す
る。
【００３２】図４では、Ｙ〜Ｚ平面に平行な光軸を持っ
た入射光の場合を示している。この場合、図の＋１次の
回折光の回折角βx ，βy は、次式に従う。
た入射光の場合を示している。この場合、図の＋１次の
回折光の回折角βx ，βy は、次式に従う。
【００３３】 λ＝−（ｄ／ｔａｎΩ）ｓｉｎβx ……（１） λ＝ｄ（ｓｉｎβy −ｓｉｎθ） ……（２） 但し、λは光の波長、ｄは格子間隔、Ωは格子の勾配、
θはＹ−Ｚ面内での入射角、βx はＸ−Ｚ面内での回折
角、βy はＹ−Ｚ面内での回折角を示している。
θはＹ−Ｚ面内での入射角、βx はＸ−Ｚ面内での回折
角、βy はＹ−Ｚ面内での回折角を示している。
【００３４】この式から、該当する微小領域の回折光の
方向に対して、曲線格子のその部分での勾配Ωと格子間
隔ｄを定義すればよい。
方向に対して、曲線格子のその部分での勾配Ωと格子間
隔ｄを定義すればよい。
【００３５】すなわち、図５に示すように、回折格子セ
ル１の微小部分は、それぞれ異なる方向に光を出射する
機能を持っている。ここでは、説明の簡単化のため、こ
れらの微小部分を図５のような短冊状の領域に分ける。
この場合の短冊状の領域分けは、扇型に広がった出射光
の横方向の視域の分割に対応する。
ル１の微小部分は、それぞれ異なる方向に光を出射する
機能を持っている。ここでは、説明の簡単化のため、こ
れらの微小部分を図５のような短冊状の領域に分ける。
この場合の短冊状の領域分けは、扇型に広がった出射光
の横方向の視域の分割に対応する。
【００３６】そして、この回折格子セル１の短冊状領域
の右端を利用して本実施例のディスプレイで表現した画
像は、右方向からのみ観察可能である。また、同様に、
短冊状領域の中央付近を使用して表現した画像は正面か
ら、さらに左端付近を使用すれば左方向から観察される
画像が表示できる。
の右端を利用して本実施例のディスプレイで表現した画
像は、右方向からのみ観察可能である。また、同様に、
短冊状領域の中央付近を使用して表現した画像は正面か
ら、さらに左端付近を使用すれば左方向から観察される
画像が表示できる。
【００３７】すなわち、この場合、回折格子セル１の領
域分割数は、液晶表示素子２２の一集合体の単位画素数
と等しく、任意の元画像の任意の１画素は、回折格子ア
レイ１の同位置の回折格子セル１の中の、その単位画素
に割り当てられた領域に対応している。
域分割数は、液晶表示素子２２の一集合体の単位画素数
と等しく、任意の元画像の任意の１画素は、回折格子ア
レイ１の同位置の回折格子セル１の中の、その単位画素
に割り当てられた領域に対応している。
【００３８】一方、回折格子セル１の微小部分を、図６
に示すような矩形状の領域に分けてもよい。この場合の
短冊状の領域分けは、扇型に広がった出射光の横方向お
よび縦方向の視域の分割に対応する。
に示すような矩形状の領域に分けてもよい。この場合の
短冊状の領域分けは、扇型に広がった出射光の横方向お
よび縦方向の視域の分割に対応する。
【００３９】また、同様に、縦方向にも領域を分割した
場合は、上方向から見た時の画像は、回折格子セル１の
上の分割領域に対応し、下方向から見た時の画像は、回
折格子セル１の下の分割領域に対応している。
場合は、上方向から見た時の画像は、回折格子セル１の
上の分割領域に対応し、下方向から見た時の画像は、回
折格子セル１の下の分割領域に対応している。
【００４０】従って、かかる回折格子セル１の領域の分
け方次第で、任意の画像を観察できる視域を自由に設定
することが可能である。
け方次第で、任意の画像を観察できる視域を自由に設定
することが可能である。
【００４１】なお、上記において、「短冊状領域の右
端、また正面、あるいは左端を使用して」というのは、
実際にはこの位置に対応する液晶表示素子２２の画素の
オン／オフを制御することに相当するものである。
端、また正面、あるいは左端を使用して」というのは、
実際にはこの位置に対応する液晶表示素子２２の画素の
オン／オフを制御することに相当するものである。
【００４２】また、カラ―表示の場合には、Ｒ，Ｇ，Ｂ
各色用に回折格子セル１を３種類用意し、これを基板に
配置すればよい。この時の回折格子セル１は、それぞれ
前記（１）、（２）式に基づき、波長λについてＲ，
Ｇ，Ｂの各波長を用いて計算した格子の格子間隔を実現
すればよい。
各色用に回折格子セル１を３種類用意し、これを基板に
配置すればよい。この時の回折格子セル１は、それぞれ
前記（１）、（２）式に基づき、波長λについてＲ，
Ｇ，Ｂの各波長を用いて計算した格子の格子間隔を実現
すればよい。
【００４３】さらに、上記回折格子セル１の作製には、
電子線描画装置等の微細加工能力のある装置を用いれば
よい。
電子線描画装置等の微細加工能力のある装置を用いれば
よい。
【００４４】さらにまた、短冊状、あるいは矩形状の領
域に分けず、回折格子セル１全域を一つの画素とする
と、従来同様の、どの方向から見ても同じ画像を表示す
るディスプレイとなる。
域に分けず、回折格子セル１全域を一つの画素とする
と、従来同様の、どの方向から見ても同じ画像を表示す
るディスプレイとなる。
【００４５】次に、以上のように構成した本実施例の複
数画像同時表示ディスプレイにおいて、微小領域につい
て考えると、白色の入射光に対して、カラーフィルター
層２３により入射光の中からある波長が選択され、液晶
表示素子２２により光の透過／遮断が選択されて、透過
した光は回折格子アレイ２１に到達する。ここで、回折
格子アレイ２１は、光透過性の樹脂板等で形成されてお
り、到達した光は透過時に回折される。
数画像同時表示ディスプレイにおいて、微小領域につい
て考えると、白色の入射光に対して、カラーフィルター
層２３により入射光の中からある波長が選択され、液晶
表示素子２２により光の透過／遮断が選択されて、透過
した光は回折格子アレイ２１に到達する。ここで、回折
格子アレイ２１は、光透過性の樹脂板等で形成されてお
り、到達した光は透過時に回折される。
【００４６】この時、回折光の出射方向は、この微小領
域の勾配と格子間隔によりＸ方向の回折角βx が決ま
り、格子間隔によりＹ方向の回折角βy が決まる。そし
て、この回折角の方向から観察すると、前記図２および
図４で述べたように、この微小領域が選択された波長で
光って見える。
域の勾配と格子間隔によりＸ方向の回折角βx が決ま
り、格子間隔によりＹ方向の回折角βy が決まる。そし
て、この回折角の方向から観察すると、前記図２および
図４で述べたように、この微小領域が選択された波長で
光って見える。
【００４７】次に、元画像との対応関係について、図７
および図８を用いて説明する。
および図８を用いて説明する。
【００４８】図７に示すように、本実施例のディスプレ
イは、光を発散あるいは集光する機能を有する光学素子
である回折格子セル１を、複数の単位画素を一集合体と
する複数個の集合体を平面状に配列してなる表示デバイ
スである液晶表示素子２２のの各集合体にそれぞれ対応
させて配置し、回折格子セル１の観察方向に対応する微
小領域を用いて一つの元画像の１画素を表示するよう
に、液晶表示素子２２を制御することにより、ディスプ
レイ上の任意の１点が特定方向からのみ観察できる。
イは、光を発散あるいは集光する機能を有する光学素子
である回折格子セル１を、複数の単位画素を一集合体と
する複数個の集合体を平面状に配列してなる表示デバイ
スである液晶表示素子２２のの各集合体にそれぞれ対応
させて配置し、回折格子セル１の観察方向に対応する微
小領域を用いて一つの元画像の１画素を表示するよう
に、液晶表示素子２２を制御することにより、ディスプ
レイ上の任意の１点が特定方向からのみ観察できる。
【００４９】すなわち、図８に示すように、各回折格子
セル１の右上に対応する単位画素で表現された画像が、
図示観察者の位置から観察できる。そして、この場合、
全ての回折格子セル１からの光は、観察面で同一領域に
来る。従って、その領域（視域）からディスプレイを観
察すると、元の画像を液晶表示素子２２の全面を使って
表示しているように見える。
セル１の右上に対応する単位画素で表現された画像が、
図示観察者の位置から観察できる。そして、この場合、
全ての回折格子セル１からの光は、観察面で同一領域に
来る。従って、その領域（視域）からディスプレイを観
察すると、元の画像を液晶表示素子２２の全面を使って
表示しているように見える。
【００５０】これにより、観察者の観察する方向毎に異
なる画像を、一台のディスプレイで同時に同一条件で表
示することが可能となる。そのため、例えば図９に示す
ように、一台のディスプレイを用いて、複数の異なる観
察者に対して、それぞれ異なる方向から異なる画像（例
えば、観察者Ａにはニュースの画像、観察者Ｂにはドラ
マの画像、観察者Ｃには天気予報の画像）を、同時に観
察させることができる。
なる画像を、一台のディスプレイで同時に同一条件で表
示することが可能となる。そのため、例えば図９に示す
ように、一台のディスプレイを用いて、複数の異なる観
察者に対して、それぞれ異なる方向から異なる画像（例
えば、観察者Ａにはニュースの画像、観察者Ｂにはドラ
マの画像、観察者Ｃには天気予報の画像）を、同時に観
察させることができる。
【００５１】また、この場合、複数の目的、すなわち複
数の画像に対して一台のディスプレイを用意するのみで
よいため、それぞれの画像に対応してディスプレイを複
数台設置する場合に比べて、コストや設置スペ―ス等の
面でも極めて有利となる。
数の画像に対して一台のディスプレイを用意するのみで
よいため、それぞれの画像に対応してディスプレイを複
数台設置する場合に比べて、コストや設置スペ―ス等の
面でも極めて有利となる。
【００５２】さらに、本実施例のディスプレイにおいて
は、回折格子セル１の領域の分け方次第で、任意の画像
を観察できる範囲（視域）を自由に設定することが可能
であるため、複数の観察者全員に対して同一画像を見せ
たり、あるいは数人ずつ同一画像を見せたりすることも
できる。
は、回折格子セル１の領域の分け方次第で、任意の画像
を観察できる範囲（視域）を自由に設定することが可能
であるため、複数の観察者全員に対して同一画像を見せ
たり、あるいは数人ずつ同一画像を見せたりすることも
できる。
【００５３】一方、本実施例のディスプレイは、回折格
子を用いて作製していることから、回折格子は表面レリ
―フ型とすることが可能であるため、エンボス等の方法
で簡便にかつ安価に大量複製することができる。
子を用いて作製していることから、回折格子は表面レリ
―フ型とすることが可能であるため、エンボス等の方法
で簡便にかつ安価に大量複製することができる。
【００５４】また、回折格子の場合、光学的に光の干渉
を利用して作製する方法と、電子線露光装置のような微
細加工能力のある装置で格子を１本１本描画する方法と
があるが、このような方法においては、一部分毎に分け
て作製することが可能であるため、高精度、高品質な回
折格子アレイ２１を作製することができる。
を利用して作製する方法と、電子線露光装置のような微
細加工能力のある装置で格子を１本１本描画する方法と
があるが、このような方法においては、一部分毎に分け
て作製することが可能であるため、高精度、高品質な回
折格子アレイ２１を作製することができる。
【００５５】さらに、回折格子の場合は、回折格子アレ
イ２１を極めて薄くすることもできる。なお、回折格子
として、曲線形状の格子を平行に並べてなる回折格子を
用いていることから、各観察方向に対応する微小領域を
矩形領域にすることができるため、表示が簡便となる。
イ２１を極めて薄くすることもできる。なお、回折格子
として、曲線形状の格子を平行に並べてなる回折格子を
用いていることから、各観察方向に対応する微小領域を
矩形領域にすることができるため、表示が簡便となる。
【００５６】上述したように、本実施例の複数画像同時
表示ディスプレイは、表示すべき元画像数に対応する数
の単位画素を一集合体とし、この集合体を平面状に複数
個配列してなる表示デバイスである液晶表示素子２２
と、光を発散あるいは集光する機能を有する光学素子で
ある、曲線形状の格子を平行に並べてなる回折格子を用
いた回折格子セル１を、液晶表示素子２２の各集合体に
それぞれ対応させて配置してなる回折格子アレイ２１
と、回折格子アレイ２１の各回折格子セル１に入射する
光について、その１波長を選択するカラーフィルター層
２３とを備え、回折格子セル１の観察方向に対応する微
小領域を用いて一つの元画像の１画素を表示するよう
に、液晶表示素子２２を制御するようにしたものであ
る。
表示ディスプレイは、表示すべき元画像数に対応する数
の単位画素を一集合体とし、この集合体を平面状に複数
個配列してなる表示デバイスである液晶表示素子２２
と、光を発散あるいは集光する機能を有する光学素子で
ある、曲線形状の格子を平行に並べてなる回折格子を用
いた回折格子セル１を、液晶表示素子２２の各集合体に
それぞれ対応させて配置してなる回折格子アレイ２１
と、回折格子アレイ２１の各回折格子セル１に入射する
光について、その１波長を選択するカラーフィルター層
２３とを備え、回折格子セル１の観察方向に対応する微
小領域を用いて一つの元画像の１画素を表示するよう
に、液晶表示素子２２を制御するようにしたものであ
る。
【００５７】従って、次のような種々の効果が得られる
ものである。
ものである。
【００５８】（ａ）光を発散あるいは集光する機能を有
する回折格子セル１を、複数の単位画素を一集合体とす
る複数個の集合体を平面状に配列してなる液晶表示素子
２２の各集合体にそれぞれ対応させて配置し、回折格子
セル１の観察方向に対応する微小領域を用いて一つの元
画像の１画素を表示するため、ディスプレイ上の任意の
１点を特定方向からのみ観察することができる。
する回折格子セル１を、複数の単位画素を一集合体とす
る複数個の集合体を平面状に配列してなる液晶表示素子
２２の各集合体にそれぞれ対応させて配置し、回折格子
セル１の観察方向に対応する微小領域を用いて一つの元
画像の１画素を表示するため、ディスプレイ上の任意の
１点を特定方向からのみ観察することができる。
【００５９】これにより、観察する方向毎に異なる画像
を一台のディスプレイで同時に同一条件で表示すること
が可能であるため、一台のディスプレイを用いて、複数
の異なる観察者に対して、それぞれ異なる方向から異な
る画像を同時に観察させることができる。
を一台のディスプレイで同時に同一条件で表示すること
が可能であるため、一台のディスプレイを用いて、複数
の異なる観察者に対して、それぞれ異なる方向から異な
る画像を同時に観察させることができる。
【００６０】（ｂ）上記（ａ）において、複数の目的、
すなわち複数の画像に対して一台のディスプレイを用意
するのみでよいため、従来のようにそれぞれの画像に対
応してディスプレイを複数台設置する場合に比べて、コ
ストや設置スペ―ス等の面でも極めて有利となる。
すなわち複数の画像に対して一台のディスプレイを用意
するのみでよいため、従来のようにそれぞれの画像に対
応してディスプレイを複数台設置する場合に比べて、コ
ストや設置スペ―ス等の面でも極めて有利となる。
【００６１】（ｃ）回折格子セル１の領域の分け方次第
で、任意の画像を観察できる範囲（視域）を自由に設定
することが可能であるため、複数の観察者全員に対して
同一画像を見せたり、あるいは数人ずつ同一画像を見せ
たりすることもできる。
で、任意の画像を観察できる範囲（視域）を自由に設定
することが可能であるため、複数の観察者全員に対して
同一画像を見せたり、あるいは数人ずつ同一画像を見せ
たりすることもできる。
【００６２】（ｄ）本実施例のディスプレイは、回折格
子を用いて作製しており、回折格子は表面レリ―フ型と
することが可能であるため、エンボス等の方法で簡便に
かつ安価に大量複製することができる。
子を用いて作製しており、回折格子は表面レリ―フ型と
することが可能であるため、エンボス等の方法で簡便に
かつ安価に大量複製することができる。
【００６３】（ｅ）本実施例のディスプレイに用いられ
る回折格子の場合、光学的に光の干渉を利用して作製す
る方法と、電子線露光装置のような微細加工能力のある
装置で格子を１本１本描画する方法とがあるが、かかる
方法においては、一部分毎に分けて作製することが可能
であるため、高精度、高品質な回折格子アレイを作製す
ることができる。
る回折格子の場合、光学的に光の干渉を利用して作製す
る方法と、電子線露光装置のような微細加工能力のある
装置で格子を１本１本描画する方法とがあるが、かかる
方法においては、一部分毎に分けて作製することが可能
であるため、高精度、高品質な回折格子アレイを作製す
ることができる。
【００６４】（ｆ）本実施例のディスプレイに用いられ
る回折格子の場合は、回折格子アレイ２１を極めて薄く
することもできる。
る回折格子の場合は、回折格子アレイ２１を極めて薄く
することもできる。
【００６５】（ｇ）回折格子として、曲線形状の格子を
平行に並べてなる回折格子を用いているため、各観察方
向に対応する微小領域を矩形領域にすることが可能であ
り、表示が簡便となる。
平行に並べてなる回折格子を用いているため、各観察方
向に対応する微小領域を矩形領域にすることが可能であ
り、表示が簡便となる。
【００６６】（ｈ）カラーフィルター層２３を個々の回
折格子セル１に合わせて配置していることから、その回
折格子セル１から出射される光の波長を選択することが
できるため、フルカラーの立体像の観察が可能となる。
折格子セル１に合わせて配置していることから、その回
折格子セル１から出射される光の波長を選択することが
できるため、フルカラーの立体像の観察が可能となる。
【００６７】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。
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。
【００６８】（ａ）上記実施例では、回折格子セルとし
て、曲線の格子を平行に、かつその格子間隔を変化させ
つつ並べた場合について説明したが、これに限らず、回
折格子セルとして、例えば略曲線形状の格子、すなわち
連続的に勾配が変化する直線の格子を平行に、かつその
格子間隔を変化させつつ並べた場合についても、前述と
同様の効果を実現できるものである。
て、曲線の格子を平行に、かつその格子間隔を変化させ
つつ並べた場合について説明したが、これに限らず、回
折格子セルとして、例えば略曲線形状の格子、すなわち
連続的に勾配が変化する直線の格子を平行に、かつその
格子間隔を変化させつつ並べた場合についても、前述と
同様の効果を実現できるものである。
【００６９】（ｂ）上記図１の実施例では、回折格子を
透過型で使用する場合について説明したが、これに限ら
ず、回折格子を反射型、透過型のいずれで使用するよう
にしてもよい。
透過型で使用する場合について説明したが、これに限ら
ず、回折格子を反射型、透過型のいずれで使用するよう
にしてもよい。
【００７０】（ｃ）上記実施例では、回折格子を用いて
本発明のディスプレイを実現する場合について説明した
が、これに限らず、例えば図１０に示すように、レンズ
（例えば、レンチキュラーレンズ）を用いて、同様に本
発明のディスプレイを実現することも可能である。
本発明のディスプレイを実現する場合について説明した
が、これに限らず、例えば図１０に示すように、レンズ
（例えば、レンチキュラーレンズ）を用いて、同様に本
発明のディスプレイを実現することも可能である。
【００７１】なお、図１０では、光の回折ではなく、光
の屈折等を利用している。
の屈折等を利用している。
【００７２】かかるレンズを用いた本実施例のディスプ
レイにおいては、エンボス等の方法で簡便にかつ安価に
大量複製することができる。
レイにおいては、エンボス等の方法で簡便にかつ安価に
大量複製することができる。
【００７３】また、レンズの場合、回折格子に比べて構
造のスケ―ルが大きいため、より一層大型のものを作製
し易くなる。
造のスケ―ルが大きいため、より一層大型のものを作製
し易くなる。
【００７４】（ｄ）上記実施例において、画像に音声を
伴って視聴する場合には、指向性のスピ―カ―を各方向
用に用いるか、ヘッドホンやイヤホンを使用すればよ
い。
伴って視聴する場合には、指向性のスピ―カ―を各方向
用に用いるか、ヘッドホンやイヤホンを使用すればよ
い。
【００７５】（ｅ）上記実施例では、表示デバイスであ
る液晶表示素子２２としては、表示すべき元画像数に対
応する数の単位画素を一集合体とする場合について説明
したが、これに限らず、任意の複数の単位画素を一集合
体とするようにしてもよいものである。
る液晶表示素子２２としては、表示すべき元画像数に対
応する数の単位画素を一集合体とする場合について説明
したが、これに限らず、任意の複数の単位画素を一集合
体とするようにしてもよいものである。
【００７６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数の単位画素を一集合体とし、当該集合体を平面状に複
数個配列してなる表示デバイスと、光を発散あるいは集
光する機能を有する光学素子を、表示デバイスの各集合
体にそれぞれ対応させて配置してなる光学素子アレイと
を備え、光学素子の観察方向に対応する微小領域を用い
て一つの元画像の１画素を表示するように、表示デバイ
スを制御するようにしたので、観察する方向毎に異なる
画像を同時に同一条件で表示して、複数の異なる観察者
に対してそれぞれ異なる方向から異なる画像を一台のデ
ィスプレイで同時に観察させることができると共に、コ
ストの低減化ならびに設置スペ―スの縮小化を図ること
が可能な複数画像同時表示ディスプレイが提供できる。
数の単位画素を一集合体とし、当該集合体を平面状に複
数個配列してなる表示デバイスと、光を発散あるいは集
光する機能を有する光学素子を、表示デバイスの各集合
体にそれぞれ対応させて配置してなる光学素子アレイと
を備え、光学素子の観察方向に対応する微小領域を用い
て一つの元画像の１画素を表示するように、表示デバイ
スを制御するようにしたので、観察する方向毎に異なる
画像を同時に同一条件で表示して、複数の異なる観察者
に対してそれぞれ異なる方向から異なる画像を一台のデ
ィスプレイで同時に観察させることができると共に、コ
ストの低減化ならびに設置スペ―スの縮小化を図ること
が可能な複数画像同時表示ディスプレイが提供できる。
【図１】本発明による回折格子を用いた複数画像同時表
示ディスプレイの一実施例を示す分解斜視図。
示ディスプレイの一実施例を示す分解斜視図。
【図２】同実施例における回折格子アレイの構成例を示
す概要図。
す概要図。
【図３】同実施例における回折格子セルの一例を示す平
面図。
面図。
【図４】同実施例における回折格子セルの微小領域での
回折の様子を説明するための概要図。
回折の様子を説明するための概要図。
【図５】同実施例における回折格子セルの一例を示す平
面図。
面図。
【図６】同実施例における回折格子セルの他の例を示す
平面図。
平面図。
【図７】同実施例における複数画像同時表示ディスプレ
イの作用を説明するための概要図。
イの作用を説明するための概要図。
【図８】同実施例における複数画像同時表示ディスプレ
イの作用を説明するための概要図。
イの作用を説明するための概要図。
【図９】同実施例における複数画像同時表示ディスプレ
イの作用を説明するための平面図。
イの作用を説明するための平面図。
【図１０】本発明によるレンズを用いた複数画像同時表
示ディスプレイの一実施例を示す斜視図。
示ディスプレイの一実施例を示す斜視図。
１…回折格子セル、２…基板、２１…回折格子アレイ、
２２…液晶表示素子、２３…カラーフィルター層。
２２…液晶表示素子、２３…カラーフィルター層。
Claims (9)
- 【請求項１】 複数の単位画素を一集合体とし、当該集
合体を平面状に複数個配列してなる表示デバイスと、 光を発散あるいは集光する機能を有する光学素子を、前
記表示デバイスの各集合体にそれぞれ対応させて配置し
てなる光学素子アレイとを備え、 前記光学素子の観察方向に対応する微小領域を用いて一
つの元画像の１画素を表示するように、前記表示デバイ
スを制御することを特徴とする複数画像同時表示ディス
プレイ。 - 【請求項２】 前記表示デバイスとしては、表示すべき
元画像数に対応する数の単位画素を一集合体としたこと
を特徴とする請求項１に記載の複数画像同時表示ディス
プレイ。 - 【請求項３】 前記光学素子として、回折格子を用いた
ことを特徴とする請求項１に記載の複数画像同時表示デ
ィスプレイ。 - 【請求項４】 前記回折格子として、曲線形状の格子か
らなる回折格子を用いたことを特徴とする請求項３に記
載の複数画像同時表示ディスプレイ。 - 【請求項５】 前記回折格子として、曲線形状の格子を
平行に並べてなる回折格子を用いたことを特徴とする請
求項３に記載の複数画像同時表示ディスプレイ。 - 【請求項６】 前記光学素子として、レンズを用いたこ
とを特徴とする請求項１に記載の複数画像同時表示ディ
スプレイ。 - 【請求項７】 前記レンズとして、レンチキュラ―レン
ズを用いたことを特徴とする請求項６に記載の複数画像
同時表示ディスプレイ。 - 【請求項８】 前記表示デバイスとして、液晶表示素子
等の空間光変調素子を用いたことを特徴とする請求項１
に記載の複数画像同時表示ディスプレイ。 - 【請求項９】 前記表示デバイスとして、ＣＲＴを用い
たことを特徴とする請求項１に記載の複数画像同時表示
ディスプレイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11858393A JPH06332354A (ja) | 1993-05-20 | 1993-05-20 | 複数画像同時表示ディスプレイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11858393A JPH06332354A (ja) | 1993-05-20 | 1993-05-20 | 複数画像同時表示ディスプレイ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06332354A true JPH06332354A (ja) | 1994-12-02 |
Family
ID=14740185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11858393A Pending JPH06332354A (ja) | 1993-05-20 | 1993-05-20 | 複数画像同時表示ディスプレイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06332354A (ja) |
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US11650359B2 (en) | 2017-09-27 | 2023-05-16 | Leia Inc. | Multicolor static multiview display and method |
-
1993
- 1993-05-20 JP JP11858393A patent/JPH06332354A/ja active Pending
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