JPH07168012A - 点列群から構成された回折格子構造 - Google Patents
点列群から構成された回折格子構造Info
- Publication number
- JPH07168012A JPH07168012A JP34118693A JP34118693A JPH07168012A JP H07168012 A JPH07168012 A JP H07168012A JP 34118693 A JP34118693 A JP 34118693A JP 34118693 A JP34118693 A JP 34118693A JP H07168012 A JPH07168012 A JP H07168012A
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- JP
- Japan
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- diffraction grating
- group
- diffraction
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- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来の回折格子は、回折効率が入射光の入射
方向と回折格子を構成する平行線の格子方向とのなす角
度に依存し、一つの画像を観察する方向が限られていた
が、本発明の回折格子は回折格子の格子方向と入射光の
方向とに独立な方向性、すなわち無依存の光学特性をも
つ回折格子を提供することを目的とする。 【構成】 基板の表面に微小な光学素子からなる回折格
子において、回折格子を点列の平行線群による点列群か
ら構成することを特徴とする回折格子構造、前記回折格
子構造を組み合わせて、画像及び模様等を形成した、点
列群から構成することを特徴とする回折格子構造。
方向と回折格子を構成する平行線の格子方向とのなす角
度に依存し、一つの画像を観察する方向が限られていた
が、本発明の回折格子は回折格子の格子方向と入射光の
方向とに独立な方向性、すなわち無依存の光学特性をも
つ回折格子を提供することを目的とする。 【構成】 基板の表面に微小な光学素子からなる回折格
子において、回折格子を点列の平行線群による点列群か
ら構成することを特徴とする回折格子構造、前記回折格
子構造を組み合わせて、画像及び模様等を形成した、点
列群から構成することを特徴とする回折格子構造。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、装飾的な用途、鑑賞用
又は識別のための回折格子構造に関するものである。
又は識別のための回折格子構造に関するものである。
【０００２】
【従来技術】図１は、従来の回折格子を構成する平行線
群の格子方向の違いによる入射光の方向と、回折格子の
回折方向との関係を概念的に示した図である。従来〔図
１〕の回折格子の回折は、基盤上の回折格子２を形成す
る平行な直線群の方向と、入射光３の方向とが垂直に交
わる方向のとき、回折効率は最大になる〔図１
（ａ）〕。一方、入射光３と回折格子２の格子方向との
なす角度が小さくなるに従い、回折の効率は徐々に小さ
くなり、両者のなす角度が０度になったとき、すなわち
互いに同じ方向のとき回折効率は０になる〔図１
（ｂ）〕。このように、回折効率は入射光３の入射方向
と、回折格子を構成する平行線の格子方向とのなす角度
に依存することが、大きな特徴となっている。なお、図
１（ａ）、（ｂ）において、４は反射光、５は回折光の
赤色光、６は回折光の青色光を表す。このような方向依
存性の利用方法として、例えば特開平４−１３６８１０
号「回折格子パターンを有するデイスプレイおよびその
作製方法」がある。
群の格子方向の違いによる入射光の方向と、回折格子の
回折方向との関係を概念的に示した図である。従来〔図
１〕の回折格子の回折は、基盤上の回折格子２を形成す
る平行な直線群の方向と、入射光３の方向とが垂直に交
わる方向のとき、回折効率は最大になる〔図１
（ａ）〕。一方、入射光３と回折格子２の格子方向との
なす角度が小さくなるに従い、回折の効率は徐々に小さ
くなり、両者のなす角度が０度になったとき、すなわち
互いに同じ方向のとき回折効率は０になる〔図１
（ｂ）〕。このように、回折効率は入射光３の入射方向
と、回折格子を構成する平行線の格子方向とのなす角度
に依存することが、大きな特徴となっている。なお、図
１（ａ）、（ｂ）において、４は反射光、５は回折光の
赤色光、６は回折光の青色光を表す。このような方向依
存性の利用方法として、例えば特開平４−１３６８１０
号「回折格子パターンを有するデイスプレイおよびその
作製方法」がある。
【０００３】前記従来の回折格子２は、例えば装飾的な
用途、鑑賞用の素子としての用途、ディスプレイとして
の機能を持たせたいときには、回折格子の方向性に対し
て当てる光の方向又は見る方向を考慮しなければなら
ず、また、角度依存性が強いために、これを見る方向が
限られる。ある入射光のとき、最大に回折している回折
格子を９０度回転させると回折しなくなる。つまり同一
画像を広い方向から鑑賞することができないという欠点
を有している。
用途、鑑賞用の素子としての用途、ディスプレイとして
の機能を持たせたいときには、回折格子の方向性に対し
て当てる光の方向又は見る方向を考慮しなければなら
ず、また、角度依存性が強いために、これを見る方向が
限られる。ある入射光のとき、最大に回折している回折
格子を９０度回転させると回折しなくなる。つまり同一
画像を広い方向から鑑賞することができないという欠点
を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述のとおり従来の回
折格子は、回折格子を形成する平行な直線群の方向と入
射光の方向とが垂直に交わる方向のとき回折効率は最大
になり、入射光と回折格子の格子方向とのなす角度が小
さくなるに従い回折効率は徐々に小さくなる。このよう
に、回折効率は入射光の入射方向と回折格子を構成する
平行線の格子方向とのなす角度に依存し、一つの画像を
見る方向が限られ、広い方向から画像を見ることができ
なかった。本考案の目的は、前記欠点を解決するため、
回折格子の回折方向に方向依存性を持たせないようにし
た構造の回折格子を提供することにある。
折格子は、回折格子を形成する平行な直線群の方向と入
射光の方向とが垂直に交わる方向のとき回折効率は最大
になり、入射光と回折格子の格子方向とのなす角度が小
さくなるに従い回折効率は徐々に小さくなる。このよう
に、回折効率は入射光の入射方向と回折格子を構成する
平行線の格子方向とのなす角度に依存し、一つの画像を
見る方向が限られ、広い方向から画像を見ることができ
なかった。本考案の目的は、前記欠点を解決するため、
回折格子の回折方向に方向依存性を持たせないようにし
た構造の回折格子を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】基板の表面に微小な光学
素子からなる回折格子において、回折格子を点列の平行
線群による点列から構成することを特徴とする回折格子
構造、および前記回折格子構造を組み合わせて、画像及
び模様等を形成した、点列群から構成することを特徴と
する回折格子構造。
素子からなる回折格子において、回折格子を点列の平行
線群による点列から構成することを特徴とする回折格子
構造、および前記回折格子構造を組み合わせて、画像及
び模様等を形成した、点列群から構成することを特徴と
する回折格子構造。
【０００６】
【作用】本発明の回折格子においては、光学的に変化す
る画像の光学素子が点列で平行線群を構成するため、回
折格子における回折格子の格子方向と入射光の方向とに
独立な方向性、すなわち無依存の光学特性をもってい
る。一般に直線を点列で構成すると、線としての面積が
減少するため、回折格子にとって回折効率の減少につな
がるが、従来の回折格子を形成する平行な直線群では、
持ち得ない別の位相情報を持つことが可能であり、従来
の回折格子の格子方向と入射光の方向では、回折しない
方向へも回折することができるので、従来の回折格子よ
り広い範囲で画像を見ることができる。
る画像の光学素子が点列で平行線群を構成するため、回
折格子における回折格子の格子方向と入射光の方向とに
独立な方向性、すなわち無依存の光学特性をもってい
る。一般に直線を点列で構成すると、線としての面積が
減少するため、回折格子にとって回折効率の減少につな
がるが、従来の回折格子を形成する平行な直線群では、
持ち得ない別の位相情報を持つことが可能であり、従来
の回折格子の格子方向と入射光の方向では、回折しない
方向へも回折することができるので、従来の回折格子よ
り広い範囲で画像を見ることができる。
【０００７】図２は、回折格子を構成する平行線群を点
列で平行線を構成し、その点７の点列の平行線群、つま
り点列群から構成される回折格子を概念的に示したもの
である。図２（ａ）のＡは、点列の平行線群の垂直方向
を示し、図２（ａ）のＢは点列の平行線群の水平方向を
示している。図２（ｂ）のＣは、垂直、水平方向以外の
平行線群の方向である。点列群にすることで平行線を構
成する垂直な方向の（前記Ａ）の他に、水平な方向（前
記Ｂ）も生じるため、あたかも複数の回折格子が重なっ
たような効果が現れ回折する。また、水平方向つまり平
行線を構成する方向（前記Ａ及び前記Ｂ）からみて、あ
る角度をもった前記Ｃ方向にも平行線の方向が現れるた
め、光の入射方向と回折格子の格子方向とのなす角度が
垂直のとき以外にも回折することになり、多くの回折光
を観察することができる。
列で平行線を構成し、その点７の点列の平行線群、つま
り点列群から構成される回折格子を概念的に示したもの
である。図２（ａ）のＡは、点列の平行線群の垂直方向
を示し、図２（ａ）のＢは点列の平行線群の水平方向を
示している。図２（ｂ）のＣは、垂直、水平方向以外の
平行線群の方向である。点列群にすることで平行線を構
成する垂直な方向の（前記Ａ）の他に、水平な方向（前
記Ｂ）も生じるため、あたかも複数の回折格子が重なっ
たような効果が現れ回折する。また、水平方向つまり平
行線を構成する方向（前記Ａ及び前記Ｂ）からみて、あ
る角度をもった前記Ｃ方向にも平行線の方向が現れるた
め、光の入射方向と回折格子の格子方向とのなす角度が
垂直のとき以外にも回折することになり、多くの回折光
を観察することができる。
【０００８】
【実施例】図３は、本発明の回折格子２´を走査電子顕
微鏡を用いて作製したもので、試料台（Ｘ−Ｙステ−
ジ）８に載置された基板としての乾板（ＥＢレジスト）
１０の表面に点７の点列群から構成された回折格子２´
を示した図である。電子ビ−ム１１による乾板（ＥＢレ
ジスト）１０への露光は、電子ビーム１１の動きを制御
するための偏向コイルの電圧を制御すること、及び平面
上の基板が載置された試料台（Ｘ−Ｙステ−ジ）８を制
御することで行い、乾板（ＥＢレジスト）１０の表面
に、列上の点７の間隔及び列の間隔を変化させることで
画像９（Ｔの文字）を表現した回折格子２´を作製し
た。図４は、走査型電子顕微鏡を用いた、回折格子の作
製工程を説明するためのブロック図である。 あらかじ
めイメ−ジスキャナ−などの画像入力装置１６を用いて
読み取った画像９（Ｔの文字）の画像デ−タをコンピュ
−タ１５内で画像処理を施した後、前記読み取った画像
デ−タをコンピュ−タ１５内に記憶しておく。次に、点
列による画像構成をするための回折格子のピッチを決定
する。走査型電子顕微鏡１２の電子銃から発射された電
子ビ−ム１１は、走査コイル１３によりコントロ−ルイ
ンタ−フェ−ス１４を介して前記コンピュータ１５内に
記憶しておいた画像９（Ｔの文字）をコンピュ−タ１５
により点露光制御を行い、点列から構成された平行線群
を単位として、回折格子パタ−ン（Ｔの文字）を描画す
る。試料台（Ｘ−Ｙステージ）８を移動させることによ
り、点列毎に次々と回折格子パタ−ンを描画し、乾板１
０の現像処理を行い基板とする。本実施例の回折格子に
おいて、観察者が視点を変えた場合にも同画像を観察す
ることができる。また、静止した観察者の場合にも、光
源の位置を変えることによっても、同画像を観察するこ
とができる。更に、静止した光源によって静止した観察
者がこの回折格子を観察する場合も、同じ画像を回折格
子の移動や回転をさせることによっても観察することが
できる。
微鏡を用いて作製したもので、試料台（Ｘ−Ｙステ−
ジ）８に載置された基板としての乾板（ＥＢレジスト）
１０の表面に点７の点列群から構成された回折格子２´
を示した図である。電子ビ−ム１１による乾板（ＥＢレ
ジスト）１０への露光は、電子ビーム１１の動きを制御
するための偏向コイルの電圧を制御すること、及び平面
上の基板が載置された試料台（Ｘ−Ｙステ−ジ）８を制
御することで行い、乾板（ＥＢレジスト）１０の表面
に、列上の点７の間隔及び列の間隔を変化させることで
画像９（Ｔの文字）を表現した回折格子２´を作製し
た。図４は、走査型電子顕微鏡を用いた、回折格子の作
製工程を説明するためのブロック図である。 あらかじ
めイメ−ジスキャナ−などの画像入力装置１６を用いて
読み取った画像９（Ｔの文字）の画像デ−タをコンピュ
−タ１５内で画像処理を施した後、前記読み取った画像
デ−タをコンピュ−タ１５内に記憶しておく。次に、点
列による画像構成をするための回折格子のピッチを決定
する。走査型電子顕微鏡１２の電子銃から発射された電
子ビ−ム１１は、走査コイル１３によりコントロ−ルイ
ンタ−フェ−ス１４を介して前記コンピュータ１５内に
記憶しておいた画像９（Ｔの文字）をコンピュ−タ１５
により点露光制御を行い、点列から構成された平行線群
を単位として、回折格子パタ−ン（Ｔの文字）を描画す
る。試料台（Ｘ−Ｙステージ）８を移動させることによ
り、点列毎に次々と回折格子パタ−ンを描画し、乾板１
０の現像処理を行い基板とする。本実施例の回折格子に
おいて、観察者が視点を変えた場合にも同画像を観察す
ることができる。また、静止した観察者の場合にも、光
源の位置を変えることによっても、同画像を観察するこ
とができる。更に、静止した光源によって静止した観察
者がこの回折格子を観察する場合も、同じ画像を回折格
子の移動や回転をさせることによっても観察することが
できる。
【０００９】
【発明の効果】本発明は、点列による平行線群からなる
回折格子の画像を基板上に形成し、一つの画像を構成す
る平行線群が点列から構成されるため、光源又は観察
者、もしくは基板の三つの要素の相対的な位置を変える
ことにより、同一画像を任意の方向から明確に認識する
ことが可能な回折格子を提供できる。なお、どの方向か
らでも光を回折することができるため、回折格子を組み
合わせて構成する情報を機械的に読み取ることができ
る。例えば、バーコードや２次元バーコードに利用し
て、反射光ではなく回折光のデータを読み取ることがで
きる。
回折格子の画像を基板上に形成し、一つの画像を構成す
る平行線群が点列から構成されるため、光源又は観察
者、もしくは基板の三つの要素の相対的な位置を変える
ことにより、同一画像を任意の方向から明確に認識する
ことが可能な回折格子を提供できる。なお、どの方向か
らでも光を回折することができるため、回折格子を組み
合わせて構成する情報を機械的に読み取ることができ
る。例えば、バーコードや２次元バーコードに利用し
て、反射光ではなく回折光のデータを読み取ることがで
きる。
【００１０】
【図１】従来の、回折格子を構成する平行線群の格子方
向の違いによる入射光の方向と、回折格子の格子方向と
の関係を概念的に示した図である。
向の違いによる入射光の方向と、回折格子の格子方向と
の関係を概念的に示した図である。
【００１１】
【図２】本発明の点列群から構成された、回折格子の概
念図である。
念図である。
【図３】本発明における試料台（Ｘ−Ｙステ−ジ）に載
置された、乾板（ＥＢレジスト）を示した図である。
置された、乾板（ＥＢレジスト）を示した図である。
【図４】本発明の走査型電子顕微鏡を用いた、回折格子
の作製の構成を示したブロック図である。
の作製の構成を示したブロック図である。
１ 基板 ２ 回折格子 ３ 入射光 ４ 反射光 ５ 赤色光 ６ 青色光 ７ 点 ８ 試料台（Ｘ−Ｙステ−ジ） ９ 画像 10 乾板（ＥＢレジスト） 11 電子ビ−ム 12 走査型電子顕微鏡 13 走査コイル 14 コントロ−ルインタ−フェ−ス 15 コンピュ−タ 16 画像入力装置
Claims (2)
- 【請求項１】 基板の表面に微小な光学素子からなる回
折格子において、回折格子を点列の平行線群による点列
群から構成することを特徴とする回折格子構造。 - 【請求項２】 請求項１記載の回折格子構造を組み合わ
せて、画像及び模様等を形成した、点列群から構成する
ことを特徴とする回折格子構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34118693A JP3350704B2 (ja) | 1993-12-13 | 1993-12-13 | 点列群から構成された回折格子構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34118693A JP3350704B2 (ja) | 1993-12-13 | 1993-12-13 | 点列群から構成された回折格子構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07168012A true JPH07168012A (ja) | 1995-07-04 |
| JP3350704B2 JP3350704B2 (ja) | 2002-11-25 |
Family
ID=18344031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34118693A Expired - Fee Related JP3350704B2 (ja) | 1993-12-13 | 1993-12-13 | 点列群から構成された回折格子構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3350704B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009145764A (ja) * | 2007-12-17 | 2009-07-02 | Toppan Printing Co Ltd | 表示体、粘着ラベル、転写箔及びラベル付き物品 |
-
1993
- 1993-12-13 JP JP34118693A patent/JP3350704B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009145764A (ja) * | 2007-12-17 | 2009-07-02 | Toppan Printing Co Ltd | 表示体、粘着ラベル、転写箔及びラベル付き物品 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3350704B2 (ja) | 2002-11-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| R250 | Receipt of annual fees |
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