JPH07230005A - Display composed of diffraction grating device - Google Patents
Display composed of diffraction grating deviceInfo
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- JPH07230005A JPH07230005A JP2035594A JP2035594A JPH07230005A JP H07230005 A JPH07230005 A JP H07230005A JP 2035594 A JP2035594 A JP 2035594A JP 2035594 A JP2035594 A JP 2035594A JP H07230005 A JPH07230005 A JP H07230005A
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- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
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- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、平面状の基板の表面
に、画素として角度制御可能なマイクロデバイスを複数
個配設することにより形成されるディスプレイに係り、
特により一層優れた画像表示が行なえるようにした回折
格子デバイスからな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 a plurality of angle-controllable microdevices as pixels on the surface of a flat substrate.
In particular, the present invention relates to a display including a diffraction grating device capable of further excellent image display.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から、ディスプレイ用のデバイスと
して、ＣＲＴや液晶表示デバイス等が多く利用されてき
ている。しかしながら、これらのデバイスは、装置が大
型になり易いとか、あるいは光の利用効率が悪い等の問
題があった。2. Description of the Related Art Conventionally, CRTs, liquid crystal display devices and the like have been widely used as display devices. However, these devices have a problem that the size of the device tends to be large, or the light utilization efficiency is low.
【０００３】また、カラー表示を行なう場合には、これ
らのデバイスでは、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３
種類の色の画素を、平面状の基板の表面上に並べるのが
普通であり、ある解像度を実現するためには、その３倍
の画素数が必要となり、製造上の難易度が高いものであ
り、特に液晶表示デバイスでは歩留まりが悪い等の問題
がある。Further, in the case of performing color display, these devices have three types of red (R), green (G) and blue (B).
It is common to arrange pixels of different colors on the surface of a flat substrate, and in order to realize a certain resolution, three times as many pixels are required, which is a high manufacturing difficulty. However, liquid crystal display devices in particular have problems such as poor yield.
【０００４】さらに、ＣＲＴでは、小型化、軽量化には
対応できないという問題もある。一方、最近では、マイ
クロマシン技術の発達により、マイクロミラーデバイス
からなるディスプレイの開発も実現しつつある。この場
合には、単純なミラーを画素として用いることから、光
の利用効率は極めて良好であるが、その反面、カラー化
を行なうためには、光源を３種類用意する等の工夫が必
要であり、装置が大型化する傾向にあるという問題があ
る。Further, the CRT also has a problem that it cannot be made smaller and lighter. On the other hand, recently, due to the development of micromachine technology, the development of a display including a micromirror device is being realized. In this case, since a simple mirror is used as a pixel, the light utilization efficiency is extremely good, but on the other hand, in order to perform colorization, it is necessary to devise such as preparing three types of light sources. However, there is a problem that the device tends to increase in size.
【０００５】また、従来のＣＲＴ等の場合と同様に、３
倍の数の画素を用意することでも同様のカラー表示が行
なえるが、上記と同様に、解像度の低下、あるいは製造
上の問題が発生する。Further, as in the case of the conventional CRT, etc., 3
The same color display can be performed by preparing twice the number of pixels, but similarly to the above, the resolution is lowered or a manufacturing problem occurs.
【０００６】さらに、単純なミラーのみでは、ディスプ
レイとしてはかなり視野が狭いものになることから、レ
ンズ系等を併用する必要があり、コスト面、重量、大き
さ等の面で不利である。さらにまた、形態としても、反
射型にならざるを得ないため、用途が限定されてしま
う。Further, since only a simple mirror has a narrow field of view as a display, it is necessary to use a lens system together, which is disadvantageous in terms of cost, weight, size and the like. Furthermore, the form is inevitably a reflection type, so that the use is limited.
【０００７】[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、画像表示を行なう上で種々の
問題があった。本発明は、上記のような問題点を解消す
るために成されたもので、より一層優れた画像表示を行
なうことが可能な回折格子デバイスからなるディスプレ
イを提供することを目的とする。As described above, the conventional display has various problems in displaying an image. The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a display including a diffraction grating device capable of further excellent image display.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明では、平面状の基板の表面に、画素として角
度制御可能なマイクロデバイスを複数個配設することに
より形成されるディスプレイにおいて、マイクロデバイ
ス上に回折格子を配設し、表示すべき画像データに基づ
いて、マイクロデバイスにより回折格子の形成面の方向
を制御するようにしている。In order to achieve the above object, according to the present invention, a display formed by arranging a plurality of angle-controllable microdevices as pixels on the surface of a flat substrate. A diffraction grating is arranged on the microdevice, and the direction of the surface on which the diffraction grating is formed is controlled by the microdevice based on the image data to be displayed.
【０００９】ここで、特に上記回折格子の形成面の方向
により、当該画素の表示または非表示を制御するように
している。また、上記回折格子の形成面の方向を、表示
する色の波長に対応させるようにしている。Here, display or non-display of the pixel is controlled particularly by the direction of the surface on which the diffraction grating is formed. Further, the direction of the surface on which the diffraction grating is formed is made to correspond to the wavelength of the color to be displayed.
【００１０】さらに、上記回折格子として、直線格子か
らなる回折格子を用いるようにしている。また、上記回
折格子として、曲線格子からなる回折格子を用いるよう
にしている。さらに、上記個々の回折格子のパターンを
それぞれ適切に設定することにより、各画素を視差方向
に対応させるようにしている。Further, a diffraction grating composed of a linear grating is used as the diffraction grating. Further, as the diffraction grating, a diffraction grating composed of a curved grating is used. Further, each pixel is made to correspond to the parallax direction by appropriately setting the patterns of the individual diffraction gratings.
【００１１】[0011]
【作用】従って、本発明の回折格子デバイスからなるデ
ィスプレイにおいては、画素として、回折格子を利用す
ることにより、またディスプレイ面の表面積に対する回
折格子の占める割合を高くできることにより、高い光の
利用効率が実現できるため、明るいディスプレイが得ら
れる。Therefore, in the display comprising the diffraction grating device of the present invention, by utilizing the diffraction grating as the pixel and by increasing the ratio of the diffraction grating to the surface area of the display surface, high light utilization efficiency can be achieved. Because it can be realized, a bright display is obtained.
【００１２】また、カラー化を行なうに際しても、マイ
クロデバイスの角度を制御して回折格子の形成面の方向
を変えることにより、その画素の色を変えることができ
るため、前述のような３倍の画素数は必要なく、しかも
光源は１つの白色光でよいため、軽量化、小型化、低コ
スト化、および製造上の高い安定性を実現できる。Also, when colorization is performed, the color of the pixel can be changed by controlling the angle of the microdevice and changing the direction of the surface on which the diffraction grating is formed. Since the number of pixels is not necessary and one white light source is sufficient, weight reduction, size reduction, cost reduction, and high manufacturing stability can be realized.
【００１３】さらに、視域の設定は、回折格子のパター
ンを適切に形成するだけでよいことにより、レンズ系等
の光学系は必要ないため、視域を広げる場合にも、装置
の大型化や重量化、高コスト化等の問題は生じない。こ
こで、カラー化と同時に視域を広げる場合には、横方
向、縦方向の２つに関して別々に考えればよい。Further, since it is only necessary to appropriately form the diffraction grating pattern to set the viewing zone, an optical system such as a lens system is not required. Therefore, even when the viewing zone is widened, the size of the device is increased and There are no problems such as weight increase and cost increase. Here, when the viewing area is widened at the same time as colorization, it is sufficient to separately consider two in the horizontal direction and the vertical direction.
【００１４】また、回折格子としては、反射型と透過型
のいずれをも利用できることにより、様々な用途に対応
できる。さらに、個々の回折格子のパターンをそれぞれ
適切に設定することにより、各画素を視差方向に対応さ
せることができるため、両眼視差を利用して立体像を表
示することもできる。以上により、より一層優れた画像
表示が行なえる。As the diffraction grating, either a reflection type or a transmission type can be used, so that it can be used for various purposes. Further, by appropriately setting the patterns of the individual diffraction gratings, each pixel can be made to correspond to the parallax direction, so that it is possible to display a stereoscopic image by utilizing binocular parallax. As described above, a more excellent image display can be performed.
【００１５】[0015]
【実施例】最近、半導体製造技術の発達により、平面状
の基板の表面に、画素として微小なミラーをマトリクス
状に配設し、電子制御により個々のミラーの方向を高速
に制御可能な、ディスプレイ用途のマイクロミラーデバ
イス等が開発されてきている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS With the recent development of semiconductor manufacturing technology, a display in which minute mirrors as pixels are arranged in a matrix on the surface of a flat substrate and the direction of each mirror can be controlled at high speed by electronic control Micromirror devices for use have been developed.
【００１６】本発明では、このマイクロミラーデバイス
において、個々のミラーの代わりに回折格子を配設する
ことにより、より一層優れたディスプレイを実現するも
のである。In the present invention, a further excellent display is realized by disposing a diffraction grating instead of individual mirrors in this micromirror device.
【００１７】すなわち、本発明のディスプレイは、回折
格子パターンを有する角度制御可能なマイクロデバイス
（以下、回折格子デバイスと称する）を画素としてなる
ディスプレイであり、表示すべき画像データに基づい
て、画素である各回折格子デバイスを制御し、各回折格
子デバイス上の回折格子の形成面の方向を適切にするこ
とにより、画像を表示するものである。That is, the display of the present invention is a display having microdevices (hereinafter referred to as a diffraction grating device) having a diffraction grating pattern, which can be controlled in angle, as pixels, and the pixels are displayed based on the image data to be displayed. An image is displayed by controlling each diffraction grating device and making the direction of the diffraction grating formation surface on each diffraction grating device appropriate.
【００１８】以下、上記のような考え方に基づく本発明
の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。 （第１の実施例）図１は、本実施例による回折格子デバ
イスからなるディスプレイの構成例を示す平面図であ
る。An embodiment of the present invention based on the above concept will be described below in detail with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a plan view showing a structural example of a display including a diffraction grating device according to this embodiment.
【００１９】すなわち、図１に示すように、本実施例の
回折格子デバイスからなるディスプレイ１は、平面状の
基板の表面に、画素として角度制御可能なマイクロデバ
イスを複数個配設することにより形成されるディスプレ
イにおいて、マイクロデバイス上に回折格子を配設し、
表示すべき画像データに基づいて、マイクロデバイスに
より回折格子の形成面の方向を制御するものである。That is, as shown in FIG. 1, a display 1 comprising the diffraction grating device of this embodiment is formed by disposing a plurality of microdevices whose angles can be controlled as pixels on the surface of a flat substrate. In the display, the diffraction grating is arranged on the microdevice,
The direction of the surface on which the diffraction grating is formed is controlled by the microdevice based on the image data to be displayed.
【００２０】換言すれば、表示すべき画像データに従
い、画素である各回折格子デバイス２を制御し、各回折
格子デバイス２上の回折格子の形成面の方向を適切にす
ることにより、画像を表示するものである。In other words, according to the image data to be displayed, each diffraction grating device 2 which is a pixel is controlled, and the direction of the diffraction grating formation surface on each diffraction grating device 2 is adjusted to display an image. To do.
【００２１】ここで、回折格子の形成面の方向により、
当該画素の表示または非表示を制御するようにしてい
る。また、回折格子の形成面の方向を、表示する色の波
長に対応させている。Here, depending on the direction of the surface on which the diffraction grating is formed,
The display or non-display of the pixel is controlled. Further, the direction of the surface on which the diffraction grating is formed corresponds to the wavelength of the color to be displayed.
【００２２】さらに、回折格子として、直線格子からな
る回折格子を用いている。さらに、個々の回折格子のパ
ターンをそれぞれ同一パターンに設定している。次に、
以上のような単純な回折格子からなるディスプレイを縦
方向（ｙ方向）に着目して考えると、例えば反射型のデ
ィスプレイとして用いる場合、画素である回折格子デバ
イス２は、図２（ａ）（ｂ）に示すように機能する。Further, as the diffraction grating, a diffraction grating composed of a linear grating is used. Furthermore, the patterns of the individual diffraction gratings are set to the same pattern. next,
Considering the display composed of the simple diffraction grating as described above focusing on the vertical direction (y direction), for example, when the display is used as a reflection type display, the diffraction grating device 2 which is a pixel is shown in FIG. ).
【００２３】ここで、回折格子デバイス２は、ｙ軸に対
して、回折格子の形成面の方向（以下では、回折格子の
傾斜する角度θと称する）を制御するだけでよい。すな
わち、その画素を観察者に「黒」として認識させたい場
合には、図２（ａ）に示すように、回折光が観察者３の
目に入らないようにし、ある色でその画素が光っている
ように見せたい場合には、図２（ｂ）に示すように、そ
の色の波長の回折光が観察者３の方向に行くようにすれ
ばよい。この関係は、次式で表わすことができる。Here, the diffraction grating device 2 only needs to control the direction of the surface on which the diffraction grating is formed (hereinafter referred to as the angle θ of inclination of the diffraction grating) with respect to the y-axis. That is, when it is desired to make an observer recognize the pixel as “black”, as shown in FIG. 2A, the diffracted light is prevented from entering the eyes of the observer 3 and the pixel shines in a certain color. 2B, the diffracted light of the wavelength of the color may be directed toward the observer 3. This relationship can be expressed by the following equation.
【００２４】ｍλ＝ｄy （ｓｉｎαy −ｓｉｎβy ） ここで、ｍは回折光の次数（通常は＋１）、λは光の波
長、ｄy は回折格子の格子間隔のｙ成分、αy は回折格
子に対する入射光の角度（ｙ成分）、βy は同回折光の
角度（ｙ成分）である。Mλ = d y (sin α y −sin β y ) where m is the order of diffracted light (usually +1), λ is the wavelength of light, d y is the y component of the grating spacing of the diffraction grating, and α y is The angle (y component) of the incident light with respect to the diffraction grating, β y is the angle (y component) of the diffracted light.
【００２５】なお、ここでは、回折格子の法線（図２の
破線）から、時計回りの角度を＋にとり、反時計回りの
角度を−にとるものとする。また、簡単な場合、回折格
子のｘ成分、入射角度のｘ成分、回折角度のｘ成分は０
であり、上記式だけで本発明のディスプレイの機能を全
て説明することができる。Here, it is assumed that the clockwise angle is + and the counterclockwise angle is − from the normal line (broken line in FIG. 2) of the diffraction grating. In a simple case, the x component of the diffraction grating, the x component of the incident angle, and the x component of the diffraction angle are 0.
Therefore, all the functions of the display of the present invention can be described only by the above formula.
【００２６】すなわち、回折格子の角度θを変えること
によって入射角αy が変わり、上記式によって回折角β
y も変化し、回折角βy の変化分と角度θの変化分との
差だけ、ディスプレイからの回折光の出射角が変化し、
これにより観察者３に観察されるかどうかを選択でき
る。That is, the incident angle α y changes by changing the angle θ of the diffraction grating, and the diffraction angle β changes according to the above equation.
y also changes, and the exit angle of the diffracted light from the display changes by the difference between the change in the diffraction angle β y and the change in the angle θ.
This allows the observer 3 to select whether or not to be observed.
【００２７】なお、上記式からもわかるように、入射光
が白色、すなわち広い範囲の波長を含んでいる場合、角
度θを制御することは、ある位置にいる観察者３に対し
て、観察される波長λを選択することに相当し、すなわ
ちただ１つの画素で任意の波長の表示が可能であり、ま
た、各画素ごとに独立して表示色を選択できるため、高
解像度のカラー化が容易である。As can be seen from the above equation, when the incident light is white, that is, contains a wide range of wavelengths, controlling the angle θ is observed by the observer 3 at a certain position. This is equivalent to selecting the desired wavelength λ, that is, only one pixel can display an arbitrary wavelength, and the display color can be selected independently for each pixel, making it easy to achieve high-resolution color. Is.
【００２８】また、以上の反射型のディスプレイに関す
る説明は、透過型のディスプレイについても同様に成り
立つものである。この透過型のディスプレイとして用い
る場合、画素である回折格子デバイス２は、図３（ａ）
（ｂ）に示すように機能する。ただし、上記式における
角度のとり方は、入射光の場合は反時計回りを＋にと
り、回折角の場合は時計回りを＋にとればよい。Further, the above description regarding the reflection type display is similarly applicable to the transmission type display. When used as this transmissive display, the diffraction grating device 2 which is a pixel is shown in FIG.
It functions as shown in (b). However, the angle in the above formula may be set such that the counterclockwise direction is + for incident light and the clockwise direction is + for diffraction angle.
【００２９】上述したように、本実施例の回折格子デバ
イスからなるディスプレイ１は、平面状の基板の表面
に、画素として角度制御可能なマイクロデバイスを複数
個配設することにより形成されるディスプレイにおい
て、マイクロデバイス上に回折格子を配設し、表示すべ
き画像データに基づいて、マイクロデバイスにより回折
格子の形成面の方向を制御するようにしたものである。As described above, the display 1 composed of the diffraction grating device of this embodiment is a display formed by arranging a plurality of microdevices whose angles can be controlled as pixels on the surface of a flat substrate. A diffraction grating is arranged on the microdevice, and the direction of the surface on which the diffraction grating is formed is controlled by the microdevice based on the image data to be displayed.
【００３０】従って、次のような種々の効果が得られる
ものである。 （ａ）画素として、回折格子を利用しているため、また
ディスプレイ面の表面積に対する回折格子の占める割合
を高くできるため、高い光の利用効率を実現することが
でき、明るいディスプレイを得ることが可能となる。Therefore, the following various effects can be obtained. (A) Since the diffraction grating is used as the pixel and the ratio of the diffraction grating to the surface area of the display surface can be increased, high light utilization efficiency can be realized and a bright display can be obtained. Becomes
【００３１】（ｂ）カラー化を行なうに際しても、マイ
クロデバイスの角度を制御して回折格子の形成面の方向
を変えることで、その画素の色を変えることができるた
め、従来のような３倍の画素数は必要なく、しかも光源
は１つの白色光でよいため、軽量化、小型化、低コスト
化、および製造上の高い安定性を実現することが可能と
なる。(B) Even when performing colorization, the color of the pixel can be changed by controlling the angle of the microdevice and changing the direction of the surface on which the diffraction grating is formed. Since the number of pixels is not necessary and the light source may be one white light, it is possible to realize weight reduction, size reduction, cost reduction, and high manufacturing stability.
【００３２】（ｃ）視域の設定は、回折格子のパターン
を適切に形成するだけでよいため、レンズ系等の光学系
は必要なくなり、視域を広げる場合にも、装置の大型化
や重量化、高コスト化等の問題は生じない。ここで、カ
ラー化と同時に視域を広げる場合には、横方向、縦方向
の２つに関して別々に考えればよい。(C) To set the viewing zone, it suffices to appropriately form the diffraction grating pattern, so that an optical system such as a lens system is not required, and even when the viewing zone is widened, the size and weight of the apparatus are increased. There are no problems such as high cost and high cost. Here, when the viewing area is widened at the same time as colorization, it is sufficient to separately consider two in the horizontal direction and the vertical direction.
【００３３】（ｄ）回折格子としては、反射型と透過型
のいずれをも利用できるため、様々な用途に対応するこ
とが可能となる。 （ｅ）個々の回折格子のパターンをそれぞれ同一パター
ンに設定しているため、回折格子を極めて容易に製作す
ることが可能となる。(D) Since both the reflection type and the transmission type can be used as the diffraction grating, it is possible to meet various uses. (E) Since the patterns of the individual diffraction gratings are set to be the same, the diffraction gratings can be manufactured very easily.
【００３４】以上により、より一層優れた画像表示を行
なうことができる。尚、前記第１の実施例では、回折格
子として最も基本的なパターンの回折格子を用いた場合
について説明したが、図４のように様々な回折格子が利
用できる。As described above, more excellent image display can be performed. In the first embodiment described above, the diffraction grating having the most basic pattern is used as the diffraction grating, but various diffraction gratings can be used as shown in FIG.
【００３５】（第２の実施例）図４（ａ）は、最も基本
的なパターンの回折格子であり、前記第１の実施例上で
説明してきたものである。この回折格子は、直線の格子
からなり、等間隔ｄ（＝ｄy ）で平行に並んでいる。(Second Embodiment) FIG. 4A shows a diffraction grating having the most basic pattern, which has been described above in the first embodiment. This diffraction grating is composed of linear gratings and is arranged in parallel at equal intervals d (= d y ).
【００３６】（第３の実施例）図４（ｂ）は、曲線の格
子をｙ方向に等間隔ｄy で並べてなるパターンの回折格
子である。この回折格子からなる回折格子デバイスを画
素とするディスプレイは、横方向（ｘ方向）に曲線の曲
率に応じて視域を設定することができ（前記式のｙ成分
の部分をｘ成分に置き換えれば、この場合に適用でき
る）、横方向に広い視域から観察することが可能とな
る。また、縦方向（ｙ方向）には、図４（ａ）の場合と
全く同様の挙動を示すため、回折格子デバイスの制御は
図４（ａ）の場合と全く同様である。(Third Embodiment) FIG. 4B shows a diffraction grating having a pattern in which curved gratings are arranged in the y direction at equal intervals d y . A display having a diffraction grating device composed of this diffraction grating as a pixel can set the viewing zone in the lateral direction (x direction) according to the curvature of the curve (if the y component part of the above formula is replaced with the x component, , Which can be applied in this case), it becomes possible to observe from a wide visual range in the lateral direction. Further, since the behavior in the vertical direction (y direction) is exactly the same as that in the case of FIG. 4A, the control of the diffraction grating device is exactly the same as the case of FIG. 4A.
【００３７】（第４の実施例）図４（ｃ）は、曲線の格
子をｙ方向に間隔ｄy を連続的に変化させながら並べて
なるパターンの回折格子である。この回折格子からなる
回折格子デバイスを画素とするディスプレイは、横方向
には図４（ｂ）と同様で、横方向に広い視域から観察す
ることが可能となり、一方縦方向にもｙ方向の格子間隔
の変化に応じた広い範囲の視域を得ることが可能とな
る。(Fourth Embodiment) FIG. 4C shows a diffraction grating having a pattern in which curved gratings are arranged in the y direction while continuously changing the interval d y . A display having a diffraction grating device composed of this diffraction grating as a pixel can be observed from a wide viewing area in the horizontal direction as in the case of FIG. It is possible to obtain a wide viewing zone according to the change in the lattice spacing.
【００３８】また、白色光を入射光とする場合、各波長
に対するｙ方向の視域が重なり合うため、縦横共に広い
視域での白黒表示に向いている。もちろん、入射光、あ
るいは出射光（回折光）のどちらかで波長を選択するよ
うにすれば、縦方向および横方向に広い視域でのカラー
表示を行なうことも可能となる。When white light is used as the incident light, the viewing zones in the y direction for the respective wavelengths overlap each other, which is suitable for black and white display in a wide viewing zone in both vertical and horizontal directions. Of course, if the wavelength is selected by either incident light or emitted light (diffracted light), it is possible to perform color display in a wide visual range in the vertical and horizontal directions.
【００３９】なお、縦方向のみに広い視域を持たせたい
場合、もしくは白黒表示を簡便に行ないたい場合には、
図４（ａ）に示すような直線の格子を用いて、格子間隔
ｄyを連続的に変化させればよい。When it is desired to have a wide viewing area only in the vertical direction, or to simply perform monochrome display,
The lattice spacing d y may be continuously changed using a linear lattice as shown in FIG.
【００４０】（第５の実施例）図４（ｄ）および（ｅ）
は、斜めの直線格子、あるいはそれに少し曲率を持たせ
たものを、ｙ方向の格子間隔ｄy でそれぞれ並べてなる
パターンの回折格子である。これらは、図４（ｂ）に示
すような曲線の回折格子の１部とみなすことができ、図
５に示すように、曲線の回折格子の各部分はそれぞれ異
なる方向（ｘ成分のみ）に回折する。(Fifth Embodiment) FIGS. 4D and 4E.
Is a diffraction grating having a pattern formed by arranging oblique linear gratings or those having a slight curvature to each other at a grating interval d y in the y direction. These can be regarded as a part of the curved diffraction grating as shown in FIG. 4B, and as shown in FIG. 5, each portion of the curved diffraction grating diffracts in different directions (only the x component). To do.
【００４１】従って、その１部を使用することは、回折
光のｘ方向の出射角度を選択することに相当する。すな
わち、角度の異なる複数種類のこのような回折格子を画
素としてディスプレイを作製することにより、各画素毎
に観察可能な方向が選択できるため、複数の視差画像を
各画素に対応させて表示した場合、両眼視差による立体
像表示も可能となる。Therefore, the use of a part thereof is equivalent to selecting the emission angle of the diffracted light in the x direction. That is, when a display is made by using a plurality of types of such diffraction gratings having different angles as pixels, an observable direction can be selected for each pixel, and thus, when a plurality of parallax images are displayed corresponding to each pixel. It is also possible to display a stereoscopic image with binocular parallax.
【００４２】（第６の実施例）回折格子としては、振幅
型や位相型、特にブレーズド格子等の高効率のものも、
目的や用途に応じて適宜選択することができる。(Sixth Embodiment) As the diffraction grating, an amplitude type or phase type, especially a high efficiency type such as a blazed grating,
It can be appropriately selected according to the purpose and use.
【００４３】（第７の実施例）上記実施例では、非表示
の場合は回折格子の角度θ＝０の場合について説明した
が、これに限らず、観察者３の目に入らない範囲で非表
示の場合の角度を設定すればよい。(Seventh Embodiment) In the above embodiment, the case where the angle of the diffraction grating is θ = 0 has been described in the case of non-display, but the present invention is not limited to this, and the non-display is performed within a range that does not enter the eyes of the observer 3. The angle for display may be set.
【００４４】（第８の実施例）上記実施例では、ｙ軸に
対して回折格子の傾斜する角度を制御する場合について
説明したが、これに限らず、ｘ−ｙ平面に対して傾斜す
る角度が制御できるようにすればよい。(Eighth Embodiment) In the above embodiment, the case where the angle of inclination of the diffraction grating with respect to the y-axis is controlled has been described. However, the present invention is not limited to this, and the angle of inclination with respect to the xy plane is also described. Can be controlled.
【００４５】（第９の実施例）上記実施例（第５の実施
例を除く）では、いくつかのパターンの回折格子の例を
挙げたが、これに限らず、同心円状や、より複雑なパタ
ーンの回折格子を用いるようにしてもよい。(Ninth Embodiment) In the above-mentioned embodiments (excluding the fifth embodiment), examples of diffraction gratings of several patterns are given, but the present invention is not limited to this, and concentric circles and more complicated diffraction gratings are used. A patterned diffraction grating may be used.
【００４６】（第１０の実施例）上記実施例では、個々
の回折格子のパターンをそれぞれ同一パターンに設定す
る場合について説明したが、これに限らず、個々の回折
格子のパターンをそれぞれ異なったパターンに設定する
ようにしてもよい。(Tenth Embodiment) In the above embodiments, the case where the patterns of the individual diffraction gratings are set to the same pattern has been described, but the present invention is not limited to this, and the patterns of the individual diffraction gratings are different from each other. It may be set to.
【００４７】[0047]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、平
面状の基板の表面に、画素として角度制御可能なマイク
ロデバイスを複数個配設することにより形成されるディ
スプレイにおいて、マイクロデバイス上に回折格子を配
設し、表示すべき画像データに基づいて、マイクロデバ
イスにより回折格子の形成面の方向を制御するようにし
たので、より一層優れた画像表示を行なうことが可能な
回折格子デバイスからな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 plurality of angle-controllable microdevices as pixels on the surface of a flat substrate, the display is formed on the microdevices. Since the diffraction grating is arranged and the direction of the surface on which the diffraction grating is formed is controlled by the microdevice based on the image data to be displayed, the diffraction grating device capable of further excellent image display Can be provided.
【図１】本発明の第１の実施例による回折格子デバイス
からなるディスプレイの構成例を示す平面図。FIG. 1 is a plan view showing a configuration example of a display including a diffraction grating device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】同第１の実施例によるディスプレイを反射型の
ディスプレイとして用いる場合の表示原理を説明するた
めの概要図。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a display principle when the display according to the first embodiment is used as a reflective display.
【図３】同第１の実施例によるディスプレイを透過型の
ディスプレイとして用いる場合の表示原理を説明するた
めの概要図。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a display principle when the display according to the first embodiment is used as a transmissive display.
【図４】本発明に用いる回折格子のパターンのそれぞれ
の例を示す平面図。FIG. 4 is a plan view showing an example of each pattern of the diffraction grating used in the present invention.
【図５】曲線格子からなる回折格子の回折光の様子を説
明するための概要図。FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a state of diffracted light from a diffraction grating including a curved grating.
１…回折格子デバイスからなるディスプレイ、２…回折
格子デバイス、３…観察者。1 ... Display composed of diffraction grating device, 2 ... Diffraction grating device, 3 ... Observer.
Claims (6)
制御可能なマイクロデバイスを複数個配設することによ
り形成されるディスプレイにおいて、 前記マイクロデバイス上に回折格子を配設し、 表示すべき画像データに基づいて、前記マイクロデバイ
スにより前記回折格子の形成面の方向を制御するように
したことを特徴とする回折格子デバイスからなるディス
プレイ。1. A display formed by arranging a plurality of microdevices whose angles can be controlled as pixels on a surface of a flat substrate, wherein a diffraction grating is arranged on the microdevices, and a display should be made. A display comprising a diffraction grating device, characterized in that the direction of the surface on which the diffraction grating is formed is controlled by the microdevice based on image data.
該画素の表示または非表示を制御するようにしたことを
特徴とする請求項１に記載の回折格子デバイスからなる
ディスプレイ。2. The display including the diffraction grating device according to claim 1, wherein display or non-display of the pixel is controlled by a direction of a surface on which the diffraction grating is formed.
る色の波長に対応させるようにしたことを特徴とする請
求項１に記載の回折格子デバイスからなるディスプレ
イ。3. The display comprising the diffraction grating device according to claim 1, wherein the direction of the surface on which the diffraction grating is formed is made to correspond to the wavelength of the color to be displayed.
回折格子を用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デバイ
スからなるディスプレイ。4. The diffraction grating formed of a linear grating is used as the diffraction grating.
A display comprising the diffraction grating device according to claim 3.
回折格子を用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デバイ
スからなるディスプレイ。5. The diffraction grating composed of a curved grating is used as the diffraction grating.
A display comprising the diffraction grating device according to claim 3.
れ適切に設定することにより、各画素を視差方向に対応
させるようにしたことを特徴とする請求項１ないし請求
項５のいずれか１項に記載の回折格子デバイスからなる
ディスプレイ。6. The pattern according to claim 1, wherein each pixel is made to correspond to a parallax direction by appropriately setting patterns of the individual diffraction gratings. A display comprising the described diffraction grating device.
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|---|---|---|---|
| JP02035594A JP3178216B2 (en) | 1994-02-17 | 1994-02-17 | Display consisting of diffraction grating device |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP02035594A JP3178216B2 (en) | 1994-02-17 | 1994-02-17 | Display consisting of diffraction grating device |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07230005A true JPH07230005A (en) | 1995-08-29 |
| JP3178216B2 JP3178216B2 (en) | 2001-06-18 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3178216B2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11109119A (en) * | 1997-10-01 | 1999-04-23 | Toppan Printing Co Ltd | Diffraction grating display |
| US7126686B2 (en) | 2003-08-19 | 2006-10-24 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Spectral image measurement apparatus and method using the same |
| WO2007088988A1 (en) * | 2006-02-02 | 2007-08-09 | Nikon Corporation | Spatial light modulation device and display device using the same |
| JP2014240892A (en) * | 2013-06-11 | 2014-12-25 | 凸版印刷株式会社 | Optical element, and method for manufacturing transfer foil for forming optical element |
| US9372349B2 (en) | 2011-06-30 | 2016-06-21 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Glasses-free 3D display for multiple viewers with a resonant subwavelength lens layer |
-
1994
- 1994-02-17 JP JP02035594A patent/JP3178216B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3178216B2 (en) | 2001-06-18 |
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