JPH07287192A - 回折格子パターンを有するディスプレイ - Google Patents
回折格子パターンを有するディスプレイInfo
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
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- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
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- G09F13/00—Illuminated signs; Luminous advertising
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
- G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
- G02B30/26—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type
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- G09F2013/05—Constructional details indicating exit way or orientation
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、遮光手段と回折格子パタ―ンとの間
に位置が生じたような場合でも、正しい像を再生するこ
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って、回
折格子パターンが形成されたディスプレイにおいて、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、所定形状の開口部を有する遮光手段を配置し、
上記回折格子が、曲線を平行移動した複数の線の集まり
からなり、曲線の移動方向と直交する方向の長さが遮光
手段の開口部の１遮光要素の長さとほぼ等しく、かつ少
なくとも１回以上曲線の移動方向に直交する方向に繰り
返してドットを構成することを特徴としている。
に位置が生じたような場合でも、正しい像を再生するこ
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って、回
折格子パターンが形成されたディスプレイにおいて、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、所定形状の開口部を有する遮光手段を配置し、
上記回折格子が、曲線を平行移動した複数の線の集まり
からなり、曲線の移動方向と直交する方向の長さが遮光
手段の開口部の１遮光要素の長さとほぼ等しく、かつ少
なくとも１回以上曲線の移動方向に直交する方向に繰り
返してドットを構成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、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
によって、回折格子パターンが形成されたディスプレイ
に係り、特に遮光手段と回折格子パタ―ンとの間に位置
が生じたような場合でも、正しい像を再生し得るように
した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。
回折格子（グレーティング）をドット毎に配置すること
によって、回折格子パターンが形成されたディスプレイ
に係り、特に遮光手段と回折格子パタ―ンとの間に位置
が生じたような場合でも、正しい像を再生し得るように
した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。
【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って、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。
なる複数の微小なドットを配置することによって、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、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。
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。
【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。
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。
【０００５】そこで、最近では、立体的（３次元的）な
像を自由に表現することが可能な回折格子パターンを有
するディスプレイとして、本出願人により例えば“特願
平３−７９０８０号”が提案されてきている。
像を自由に表現することが可能な回折格子パターンを有
するディスプレイとして、本出願人により例えば“特願
平３−７９０８０号”が提案されてきている。
【０００６】すなわち、この種の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
を、曲線を平行移動した複数の線の集まりにより構成
し、かつ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、所定形状の開口部を有する遮光手段
を配設するようにしたものである。
するディスプレイは、ドットを構成している回折格子
を、曲線を平行移動した複数の線の集まりにより構成
し、かつ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、所定形状の開口部を有する遮光手段
を配設するようにしたものである。
【０００７】このような回折格子パターンを有するディ
スプレイにおいては、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
生じさせることにより、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）な像を観察することがで
きる。
スプレイにおいては、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
生じさせることにより、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）な像を観察することがで
きる。
【０００８】ところで、一般に、液晶パネルのようなド
ットマトリクス状の空間変調素子の場合、光を変調する
開口と大きさは、開口の要素間のピッチよりも小さく、
開口間は、光を透過しない領域によって占められてい
る。このような空間変調素子を、前述の遮光手段として
使用する場合、空間変調素子の１つの開口を遮光要素と
称する。そして、このように遮光要素の大きさが遮光要
素のピッチよりも小さい場合、前記“特願平３−７９０
８０号”の回折格子パタ―ンは、例えば図４に示すよう
に、遮光要素と回折格子要素の大きさはほぼ等しく１対
１に対応する。
ットマトリクス状の空間変調素子の場合、光を変調する
開口と大きさは、開口の要素間のピッチよりも小さく、
開口間は、光を透過しない領域によって占められてい
る。このような空間変調素子を、前述の遮光手段として
使用する場合、空間変調素子の１つの開口を遮光要素と
称する。そして、このように遮光要素の大きさが遮光要
素のピッチよりも小さい場合、前記“特願平３−７９０
８０号”の回折格子パタ―ンは、例えば図４に示すよう
に、遮光要素と回折格子要素の大きさはほぼ等しく１対
１に対応する。
【０００９】しかしながら、遮光手段と回折格子パタ―
ンとの間に位置ずれが生じると、例えば図５に示すよう
に、回折光の回折する方向に欠けが生じて、正しい像を
再生することができない。
ンとの間に位置ずれが生じると、例えば図５に示すよう
に、回折光の回折する方向に欠けが生じて、正しい像を
再生することができない。
【００１０】すなわち、回折格子を構成する曲線の移動
方向（一般には垂直方向）では、同一の格子が並んでい
るため、この方向に位置ずれが生じても、回折格子要素
の範囲内に遮光要素が存在していれば、正しい像が再生
される。しかしながら、視差を生じさせる方向（一般に
は水平方向）には、異なる傾きの格子が存在しているた
め、回折格子要素の大きさよりも遮光要素の大きさが小
さい場合には、回折光の一部が欠けることになり、正し
い像を再生することが困難になる。
方向（一般には垂直方向）では、同一の格子が並んでい
るため、この方向に位置ずれが生じても、回折格子要素
の範囲内に遮光要素が存在していれば、正しい像が再生
される。しかしながら、視差を生じさせる方向（一般に
は水平方向）には、異なる傾きの格子が存在しているた
め、回折格子要素の大きさよりも遮光要素の大きさが小
さい場合には、回折光の一部が欠けることになり、正し
い像を再生することが困難になる。
【００１１】このため、図４に示すような回折格子パタ
―ンでは、正しい像を再生するために、遮光手段と回折
格子との間の位置合わせを厳密に行なう必要があり、コ
ストが高くなるばかりでなく、大型化を図ることが困難
である。
―ンでは、正しい像を再生するために、遮光手段と回折
格子との間の位置合わせを厳密に行なう必要があり、コ
ストが高くなるばかりでなく、大型化を図ることが困難
である。
【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、遮
光手段と回折格子パタ―ンとの間の位置がずれると、正
しい像を再生することが困難になるという問題があっ
た。
回折格子パターンを有するディスプレイにおいては、遮
光手段と回折格子パタ―ンとの間の位置がずれると、正
しい像を再生することが困難になるという問題があっ
た。
【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、遮光手段と回折格子パタ―ンとの間
に位置が生じたような場合でも、正しい像を再生するこ
とが可能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。
に成されたもので、遮光手段と回折格子パタ―ンとの間
に位置が生じたような場合でも、正しい像を再生するこ
とが可能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。
【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って、回折格子パタ
ーンが形成されたディスプレイにおいて、まず、請求項
１に係る発明では、回折格子の照明光の入射側に、所定
形状の開口部を有する遮光手段を配置し、上記回折格子
が、曲線を平行移動した複数の線の集まりからなり、曲
線の移動方向と直交する方向の長さが遮光手段の開口部
の１遮光要素の長さとほぼ等しく、かつ少なくとも１回
以上曲線の移動方向に直交する方向に繰り返してドット
を構成している。
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って、回折格子パタ
ーンが形成されたディスプレイにおいて、まず、請求項
１に係る発明では、回折格子の照明光の入射側に、所定
形状の開口部を有する遮光手段を配置し、上記回折格子
が、曲線を平行移動した複数の線の集まりからなり、曲
線の移動方向と直交する方向の長さが遮光手段の開口部
の１遮光要素の長さとほぼ等しく、かつ少なくとも１回
以上曲線の移動方向に直交する方向に繰り返してドット
を構成している。
【００１５】また、請求項２に係る発明では、回折格子
の回折光の出射側に、所定形状の開口部を有する遮光手
段を配置し、上記回折格子が、曲線を平行移動した複数
の線の集まりからなり、曲線の移動方向と直交する方向
の長さが遮光手段の開口部の１遮光要素の長さとほぼ等
しく、かつ少なくとも１回以上曲線の移動方向に直交す
る方向に繰り返してドットを構成している。
の回折光の出射側に、所定形状の開口部を有する遮光手
段を配置し、上記回折格子が、曲線を平行移動した複数
の線の集まりからなり、曲線の移動方向と直交する方向
の長さが遮光手段の開口部の１遮光要素の長さとほぼ等
しく、かつ少なくとも１回以上曲線の移動方向に直交す
る方向に繰り返してドットを構成している。
【００１６】ここで、特に上記回折格子からなるドット
の大きさとしては、遮光要素のピッチの大きさとほぼ等
しくするようにしている。また、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。
の大きさとしては、遮光要素のピッチの大きさとほぼ等
しくするようにしている。また、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。
【００１７】
【作用】従って、請求項１に係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、所定形状の開口部を有する遮光手段を配置
し、上記回折格子が、曲線を平行移動した複数の線の集
まりからなり、曲線の移動方向と直交する方向の長さが
遮光手段の開口部の１遮光要素の長さとほぼ等しく、か
つ少なくとも１回以上曲線の移動方向に直交する方向に
繰り返してドットを構成していることにより、遮光要素
のピッチ内で回折格子と遮光要素との位置がずれた場合
でも、曲線パタ―ンが繰り返されているため、位置のず
れによって欠けた部分は隣の曲線部分によって回折光を
補完することが可能となり、正しい再生像を得ることが
できる。
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、所定形状の開口部を有する遮光手段を配置
し、上記回折格子が、曲線を平行移動した複数の線の集
まりからなり、曲線の移動方向と直交する方向の長さが
遮光手段の開口部の１遮光要素の長さとほぼ等しく、か
つ少なくとも１回以上曲線の移動方向に直交する方向に
繰り返してドットを構成していることにより、遮光要素
のピッチ内で回折格子と遮光要素との位置がずれた場合
でも、曲線パタ―ンが繰り返されているため、位置のず
れによって欠けた部分は隣の曲線部分によって回折光を
補完することが可能となり、正しい再生像を得ることが
できる。
【００１８】また、請求項２に係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、所定形状の開口部を有する遮光手段を配
置し、上記回折格子が、曲線を平行移動した複数の線の
集まりからなり、曲線の移動方向と直交する方向の長さ
が遮光手段の開口部の１遮光要素の長さとほぼ等しく、
かつ少なくとも１回以上曲線の移動方向に直交する方向
に繰り返してドットを構成していることにより、遮光要
素のピッチ内で回折格子と遮光要素との位置がずれた場
合でも、曲線パタ―ンが繰り返されているため、位置の
ずれによって欠けた部分は隣の曲線部分によって補完す
ることが可能となり、正しい再生像を得ることができ
る。
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、所定形状の開口部を有する遮光手段を配
置し、上記回折格子が、曲線を平行移動した複数の線の
集まりからなり、曲線の移動方向と直交する方向の長さ
が遮光手段の開口部の１遮光要素の長さとほぼ等しく、
かつ少なくとも１回以上曲線の移動方向に直交する方向
に繰り返してドットを構成していることにより、遮光要
素のピッチ内で回折格子と遮光要素との位置がずれた場
合でも、曲線パタ―ンが繰り返されているため、位置の
ずれによって欠けた部分は隣の曲線部分によって補完す
ることが可能となり、正しい再生像を得ることができ
る。
【００１９】
【実施例】本発明の回折格子パタ―ンは、回折格子要素
の大きさを遮光要素よりも大きくとり、遮光要素のピッ
チと等しくすることによって、位置合わせの精度が悪く
ても、正しい像の再生を可能とするものである。
の大きさを遮光要素よりも大きくとり、遮光要素のピッ
チと等しくすることによって、位置合わせの精度が悪く
ても、正しい像の再生を可能とするものである。
【００２０】すなわち、本発明は、図３に示すように、
視差を生じさせる方向（一般には水平方向）では、遮光
要素の幅で曲線パタ―ンを遮光要素のピッチの長さまで
繰り返すようなパタ―ンを用いることにより、遮光要素
のピッチ内で回折格子と遮光要素の位置がずれた場合で
も、曲線パタ―ンが繰り返されるようにすることで、位
置のずれによって欠けた部分は隣の曲線部分によって補
完して、正しい再生像を得るものである。
視差を生じさせる方向（一般には水平方向）では、遮光
要素の幅で曲線パタ―ンを遮光要素のピッチの長さまで
繰り返すようなパタ―ンを用いることにより、遮光要素
のピッチ内で回折格子と遮光要素の位置がずれた場合で
も、曲線パタ―ンが繰り返されるようにすることで、位
置のずれによって欠けた部分は隣の曲線部分によって補
完して、正しい再生像を得るものである。
【００２１】以下、上記のような考え方に基づく本発明
の一実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、回折格子パターンを作成する際の複数枚の平面画
像の入力方法（視差画像の入力方法）、回折格子の方向
と回折格子のピッチを決定する方法、ドットの構成等に
関しては、先に出願した“特願平３−７９０８０号（回
折格子パターンを有するディスプレイ”の場合と同様で
あるので、ここではその説明を省略する。
の一実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、回折格子パターンを作成する際の複数枚の平面画
像の入力方法（視差画像の入力方法）、回折格子の方向
と回折格子のピッチを決定する方法、ドットの構成等に
関しては、先に出願した“特願平３−７９０８０号（回
折格子パターンを有するディスプレイ”の場合と同様で
あるので、ここではその説明を省略する。
【００２２】（第１の実施例）図１は、本発明の第１の
実施例によ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である。
実施例によ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である。
【００２３】すなわち、本実施例の回折格子パターンを
有するディスプレイは、図１に示すように、基板の表面
に、微小な回折格子をドット毎に配置することによっ
て、回折格子パターンが形成されたディスプレイ本体に
おける回折格子１の照明光２の入射側に、所定形状（本
例では、四角形）の開口部を有する遮光手段３を配置
し、上記回折格子１が、曲線を平行移動した複数の線の
集まりからなり、当該曲線の移動方向と直交する方向の
長さが遮光手段３の開口部の１遮光要素の長さとほぼ等
しく、かつ少なくとも１回以上上記曲線の移動方向に直
交する方向に繰り返してドットを構成している。
有するディスプレイは、図１に示すように、基板の表面
に、微小な回折格子をドット毎に配置することによっ
て、回折格子パターンが形成されたディスプレイ本体に
おける回折格子１の照明光２の入射側に、所定形状（本
例では、四角形）の開口部を有する遮光手段３を配置
し、上記回折格子１が、曲線を平行移動した複数の線の
集まりからなり、当該曲線の移動方向と直交する方向の
長さが遮光手段３の開口部の１遮光要素の長さとほぼ等
しく、かつ少なくとも１回以上上記曲線の移動方向に直
交する方向に繰り返してドットを構成している。
【００２４】すなわち、本実施例の回折格子パタ―ン
は、図３に示すように、視差を生じさせる方向（一般に
は水平方向）では、遮光要素の幅で曲線パタ―ンを遮光
要素のピッチの長さまで繰り返すようなパタ―ンを用い
ている。
は、図３に示すように、視差を生じさせる方向（一般に
は水平方向）では、遮光要素の幅で曲線パタ―ンを遮光
要素のピッチの長さまで繰り返すようなパタ―ンを用い
ている。
【００２５】ここで、回折格子１からなるドットの大き
さとしては、遮光要素のピッチの大きさとほぼ等しくす
るようにしている。また、遮光手段３としては、例えば
空間変調素子（例えば、液晶表示板）を用いることによ
り、図示しない液晶用駆動装置で空間変調素子の形状を
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。
さとしては、遮光要素のピッチの大きさとほぼ等しくす
るようにしている。また、遮光手段３としては、例えば
空間変調素子（例えば、液晶表示板）を用いることによ
り、図示しない液晶用駆動装置で空間変調素子の形状を
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。
【００２６】次に、以上のように構成した本実施例の回
折格子パターンを有するディスプレイにおいては、回折
格子１の照明光２の入射側に、所定形状の開口部を有す
る遮光手段３を配置し、回折格子が、曲線を平行移動し
た複数の線の集まりからなり、曲線の移動方向と直交す
る方向の長さが遮光手段３の開口部の１遮光要素の長さ
とほぼ等しく、かつ少なくとも１回以上曲線の移動方向
に直交する方向に繰り返してドットを構成している、す
なわち図３に示すように、視差を生じさせる方向（一般
には水平方向）では、遮光要素の幅で曲線パタ―ンを遮
光要素のピッチの長さまで繰り返すようなパタ―ンを用
いることにより、図１に示すように、遮光要素のピッチ
内で回折格子１と遮光要素との位置がずれた場合でも、
曲線パタ―ンが繰り返されているため、位置のずれによ
って欠けた部分は、隣の曲線部分によって回折光４が補
完されることになり、正しい再生像を得ることができ
る。
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１の照明光２の入射側に、所定形状の開口部を有す
る遮光手段３を配置し、回折格子が、曲線を平行移動し
た複数の線の集まりからなり、曲線の移動方向と直交す
る方向の長さが遮光手段３の開口部の１遮光要素の長さ
とほぼ等しく、かつ少なくとも１回以上曲線の移動方向
に直交する方向に繰り返してドットを構成している、す
なわち図３に示すように、視差を生じさせる方向（一般
には水平方向）では、遮光要素の幅で曲線パタ―ンを遮
光要素のピッチの長さまで繰り返すようなパタ―ンを用
いることにより、図１に示すように、遮光要素のピッチ
内で回折格子１と遮光要素との位置がずれた場合でも、
曲線パタ―ンが繰り返されているため、位置のずれによ
って欠けた部分は、隣の曲線部分によって回折光４が補
完されることになり、正しい再生像を得ることができ
る。
【００２７】すなわち、遮光手段３と回折格子パタ―ン
との位置合わせを簡便に行なうことができることによ
り、ディスプレイの低コスト化、大型化を図ることがで
きる。一方、観察者は、ディスプレイの正面から観察す
ると、左右の目に視差のある画像が見えるため、ディス
プレイ上に立体的な像（３次元的の像）を観察すること
ができる。観察者が水平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。
との位置合わせを簡便に行なうことができることによ
り、ディスプレイの低コスト化、大型化を図ることがで
きる。一方、観察者は、ディスプレイの正面から観察す
ると、左右の目に視差のある画像が見えるため、ディス
プレイ上に立体的な像（３次元的の像）を観察すること
ができる。観察者が水平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。
【００２８】また、回折格子が平行な曲線によって構成
されていることにより、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。
されていることにより、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。
【００２９】すなわち、従来では、回折格子が平行な直
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。
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。
【００３０】さらに、回折格子１は１種類であっても、
遮光手段３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３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。
遮光手段３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３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。
【００３１】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。
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。
【００３２】さらにまた、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。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は、回折格子１の照
明光２の入射側に、所定形状（四角形）の開口部を有す
る遮光手段３を配置し、上記回折格子１が、曲線を平行
移動した複数の線の集まりからなり、当該曲線の移動方
向と直交する方向の長さが遮光手段３の開口部の１遮光
要素の長さとほぼ等しく、かつ少なくとも１回以上上記
曲線の移動方向に直交する方向に繰り返してドットを構
成するようにしたものである。
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。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は、回折格子１の照
明光２の入射側に、所定形状（四角形）の開口部を有す
る遮光手段３を配置し、上記回折格子１が、曲線を平行
移動した複数の線の集まりからなり、当該曲線の移動方
向と直交する方向の長さが遮光手段３の開口部の１遮光
要素の長さとほぼ等しく、かつ少なくとも１回以上上記
曲線の移動方向に直交する方向に繰り返してドットを構
成するようにしたものである。
【００３３】従って、回折格子要素の大きさを遮光要素
よりも大きくとり、遮光要素のピッチとほぼ等しくする
ことによって、回折格子パタ―ンと遮光手段３との間の
位置合わせの精度が悪くても、正しい像を再生すること
が可能となる。
よりも大きくとり、遮光要素のピッチとほぼ等しくする
ことによって、回折格子パタ―ンと遮光手段３との間の
位置合わせの精度が悪くても、正しい像を再生すること
が可能となる。
【００３４】これにより、従来のように、遮光手段３と
回折格子パタ―ンとの位置合わせに高度な精度が必要と
されることがなくなり、遮光手段３と回折格子パタ―ン
との位置合わせを簡便に行なうことができるため、低コ
スト化、大型化を図ることが可能となる。
回折格子パタ―ンとの位置合わせに高度な精度が必要と
されることがなくなり、遮光手段３と回折格子パタ―ン
との位置合わせを簡便に行なうことができるため、低コ
スト化、大型化を図ることが可能となる。
【００３５】（第２の実施例）図２は、本発明の第２の
実施例によ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であり、図１と同一要素に
は同一符号を付して示している。
実施例によ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であり、図１と同一要素に
は同一符号を付して示している。
【００３６】すなわち、本実施例の回折格子パターンを
有するディスプレイは、図２に示すように、基板の表面
に、微小な回折格子をドット毎に配置することによっ
て、回折格子パターンが形成されたディスプレイ本体に
おける回折格子１の回折光４の出射側に、所定形状（本
例では、四角形）の開口部を有する遮光手段３を配置
し、上記回折格子１が、曲線を平行移動した複数の線の
集まりからなり、当該曲線の移動方向と直交する方向の
長さが遮光手段３の開口部の１遮光要素の長さとほぼ等
しく、かつ少なくとも１回以上上記曲線の移動方向に直
交する方向に繰り返してドットを構成している。
有するディスプレイは、図２に示すように、基板の表面
に、微小な回折格子をドット毎に配置することによっ
て、回折格子パターンが形成されたディスプレイ本体に
おける回折格子１の回折光４の出射側に、所定形状（本
例では、四角形）の開口部を有する遮光手段３を配置
し、上記回折格子１が、曲線を平行移動した複数の線の
集まりからなり、当該曲線の移動方向と直交する方向の
長さが遮光手段３の開口部の１遮光要素の長さとほぼ等
しく、かつ少なくとも１回以上上記曲線の移動方向に直
交する方向に繰り返してドットを構成している。
【００３７】すなわち、本実施例の回折格子パタ―ン
は、図３に示すように、視差を生じさせる方向（一般に
は水平方向）では、遮光要素の幅で曲線パタ―ンを遮光
要素のピッチの長さまで繰り返すようなパタ―ンを用い
ている。
は、図３に示すように、視差を生じさせる方向（一般に
は水平方向）では、遮光要素の幅で曲線パタ―ンを遮光
要素のピッチの長さまで繰り返すようなパタ―ンを用い
ている。
【００３８】ここで、回折格子１からなるドットの大き
さとしては、遮光要素のピッチの大きさとほぼ等しくす
るようにしている。また、遮光手段３としては、例えば
空間変調素子（例えば、液晶表示板）を用いることによ
り、図示しない液晶用駆動装置で空間変調素子の形状を
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。
さとしては、遮光要素のピッチの大きさとほぼ等しくす
るようにしている。また、遮光手段３としては、例えば
空間変調素子（例えば、液晶表示板）を用いることによ
り、図示しない液晶用駆動装置で空間変調素子の形状を
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。
【００３９】次に、以上のように構成した本実施例の回
折格子パターンを有するディスプレイにおいては、回折
格子１の回折光４の出射側に、所定形状の開口部を有す
る遮光手段３を配置し、回折格子が、曲線を平行移動し
た複数の線の集まりからなり、曲線の移動方向と直交す
る方向の長さが遮光手段３の開口部の１遮光要素の長さ
とほぼ等しく、かつ少なくとも１回以上曲線の移動方向
に直交する方向に繰り返してドットを構成している、す
なわち図３に示すように、視差を生じさせる方向（一般
には水平方向）では、遮光要素の幅で曲線パタ―ンを遮
光要素のピッチの長さまで繰り返すようなパタ―ンを用
いることにより、図２に示すように、遮光要素のピッチ
内で回折格子１と遮光要素との位置がずれた場合でも、
曲線パタ―ンが繰り返されているため、位置のずれによ
って欠けた部分は、隣の曲線部分によって回折光４が補
完されることになり、正しい再生像を得ることができ
る。
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１の回折光４の出射側に、所定形状の開口部を有す
る遮光手段３を配置し、回折格子が、曲線を平行移動し
た複数の線の集まりからなり、曲線の移動方向と直交す
る方向の長さが遮光手段３の開口部の１遮光要素の長さ
とほぼ等しく、かつ少なくとも１回以上曲線の移動方向
に直交する方向に繰り返してドットを構成している、す
なわち図３に示すように、視差を生じさせる方向（一般
には水平方向）では、遮光要素の幅で曲線パタ―ンを遮
光要素のピッチの長さまで繰り返すようなパタ―ンを用
いることにより、図２に示すように、遮光要素のピッチ
内で回折格子１と遮光要素との位置がずれた場合でも、
曲線パタ―ンが繰り返されているため、位置のずれによ
って欠けた部分は、隣の曲線部分によって回折光４が補
完されることになり、正しい再生像を得ることができ
る。
【００４０】従って、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も、前記第１の実施例の場合
と同様の効果を得ることが可能である。尚、本発明は上
記各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。
するディスプレイにおいても、前記第１の実施例の場合
と同様の効果を得ることが可能である。尚、本発明は上
記各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。
【００４１】（ａ）上記各実施例では、遮光手段３とし
て、空間変調素子を用いる場合について説明したが、こ
れに限らず、遮光手段３として、例えば印刷インキを用
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。
て、空間変調素子を用いる場合について説明したが、こ
れに限らず、遮光手段３として、例えば印刷インキを用
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。
【００４２】（ｂ）上記各実施例では、３次元画像（立
体像）を得る場合について説明したが、これに限らず、
視差を用いて像を変化させるような分野についても、本
発明を同様に適用可能である。
体像）を得る場合について説明したが、これに限らず、
視差を用いて像を変化させるような分野についても、本
発明を同様に適用可能である。
【００４３】
【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って、回折格子パターンが形成
されたディスプレイにおいて、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、所定形状の開
口部を有する遮光手段を配置し、上記回折格子が、曲線
を平行移動した複数の線の集まりからなり、曲線の移動
方向と直交する方向の長さが遮光手段の開口部の１遮光
要素の長さとほぼ等しく、かつ少なくとも１回以上曲線
の移動方向に直交する方向に繰り返してドットを構成す
るようにしたので、遮光手段と回折格子パタ―ンとの間
に位置が生じたような場合でも、正しい像を再生するこ
とが可能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。
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って、回折格子パターンが形成
されたディスプレイにおいて、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、所定形状の開
口部を有する遮光手段を配置し、上記回折格子が、曲線
を平行移動した複数の線の集まりからなり、曲線の移動
方向と直交する方向の長さが遮光手段の開口部の１遮光
要素の長さとほぼ等しく、かつ少なくとも１回以上曲線
の移動方向に直交する方向に繰り返してドットを構成す
るようにしたので、遮光手段と回折格子パタ―ンとの間
に位置が生じたような場合でも、正しい像を再生するこ
とが可能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。
【図１】本発明の第１の実施例によ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。
を有するディスプレイの構成例を示す概要図。
【図２】本発明の第２の実施例によ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。
を有するディスプレイの構成例を示す概要図。
【図３】同各実施例の回折格子パターンを有するディス
プレイにおける作用を説明するための平面図。
プレイにおける作用を説明するための平面図。
【図４】従来のディスプレイにおける回折格子パタ―ン
の一例を示す平面図。
の一例を示す平面図。
【図５】従来の回折格子パターンを有するディスプレイ
における問題点を説明するための概要図。
における問題点を説明するための概要図。
１…回折格子、２…照明光、３…遮光手段、４…回折
光。
光。
Claims (5)
- 【請求項１】 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って、回折格
子パターンが形成されたディスプレイにおいて、 前記回折格子の照明光の入射側に、所定形状の開口部を
有する遮光手段を配置し、 前記回折格子が、曲線を平行移動した複数の線の集まり
からなり、前記曲線の移動方向と直交する方向の長さが
前記遮光手段の開口部の１遮光要素の長さとほぼ等し
く、かつ少なくとも１回以上前記曲線の移動方向に直交
する方向に繰り返してドットを構成していることを特徴
とする回折格子パターンを有するディスプレイ。 - 【請求項２】 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って、回折格
子パターンが形成されたディスプレイにおいて、 前記回折格子の回折光の出射側に、所定形状の開口部を
有する遮光手段を配置し、 前記回折格子が、曲線を平行移動した複数の線の集まり
からなり、前記曲線の移動方向と直交する方向の長さが
前記遮光手段の開口部の１遮光要素の長さとほぼ等し
く、かつ少なくとも１回以上前記曲線の移動方向に直交
する方向に繰り返してドットを構成していることを特徴
とする回折格子パターンを有するディスプレイ。 - 【請求項３】 前記回折格子からなるドットの大きさと
しては、遮光要素のピッチの大きさとほぼ等しくするよ
うにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記
載の回折格子パタ―ンを有するディスプレイ。 - 【請求項４】 前記遮光手段として、空間変調素子を用
いるようにしたことを特徴とする請求項１または請求項
２に記載の回折格子パターンを有するディスプレイ。 - 【請求項５】 前記遮光手段として、印刷インキを用い
るようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２
に記載の回折格子パターンを有するディスプレイ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6078870A JP2979951B2 (ja) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | 回折格子パターンを有するディスプレイ |
| TW084102561A TW283210B (ja) | 1994-04-18 | 1995-03-17 | |
| US08/406,521 US5617248A (en) | 1994-04-18 | 1995-03-20 | Diffraction grating array and display having a diffraction grating |
| KR1019950005964A KR100188904B1 (ko) | 1994-04-18 | 1995-03-21 | 회절격자패턴을 가진 회절격자 어레이 및 디스플레이 |
| DE69503298T DE69503298T2 (de) | 1994-04-18 | 1995-03-22 | Anordnung von Beugungsgittern und Anzeige mit Beugungsgitterstruktur |
| EP95104203A EP0678761B1 (en) | 1994-04-18 | 1995-03-22 | Diffraction grating array and display having a diffraction grating pattern |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6078870A JP2979951B2 (ja) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | 回折格子パターンを有するディスプレイ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07287192A true JPH07287192A (ja) | 1995-10-31 |
| JP2979951B2 JP2979951B2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=13673868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6078870A Expired - Fee Related JP2979951B2 (ja) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | 回折格子パターンを有するディスプレイ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5617248A (ja) |
| EP (1) | EP0678761B1 (ja) |
| JP (1) | JP2979951B2 (ja) |
| KR (1) | KR100188904B1 (ja) |
| DE (1) | DE69503298T2 (ja) |
| TW (1) | TW283210B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006301081A (ja) * | 2005-04-18 | 2006-11-02 | Dainippon Printing Co Ltd | 画像形成方法及び画像表示体 |
| JP2016516176A (ja) * | 2013-01-31 | 2016-06-02 | レイア、インコーポレイテッドＬｅｉａ Ｉｎｃ． | 多視点３ｄ腕時計 |
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| US7660024B2 (en) | 2000-08-07 | 2010-02-09 | Physical Optics Corporation | 3-D HLCD system and method of making |
| KR100756042B1 (ko) * | 2005-01-19 | 2007-09-07 | 삼성전자주식회사 | 회절소자 및 이를 포함하는 광픽업장치 |
| JP4984938B2 (ja) * | 2007-02-07 | 2012-07-25 | 大日本印刷株式会社 | 光学素子およびその製造方法 |
| WO2008153528A1 (en) | 2007-06-14 | 2008-12-18 | Avery Dennison Corporation | Illuminated graphical and information display |
| TWI476483B (zh) * | 2011-03-31 | 2015-03-11 | Chi Mei Materials Technology Corp | 顯示裝置及液晶顯示裝置 |
| TWI472841B (zh) * | 2011-03-31 | 2015-02-11 | Chi Mei Materials Technology Corp | 顯示裝置 |
| US9389415B2 (en) | 2012-04-27 | 2016-07-12 | Leia Inc. | Directional pixel for use in a display screen |
| US9459461B2 (en) | 2012-05-31 | 2016-10-04 | Leia Inc. | Directional backlight |
| US9201270B2 (en) | 2012-06-01 | 2015-12-01 | Leia Inc. | Directional backlight with a modulation layer |
| US9298168B2 (en) * | 2013-01-31 | 2016-03-29 | Leia Inc. | Multiview 3D wrist watch |
| FR3005345B1 (fr) * | 2013-05-03 | 2017-08-18 | Emerson Network Power Ind Systems | Luminaire de securite |
| ES2704675T3 (es) | 2013-07-30 | 2019-03-19 | Leia Inc | Luz de fondo multi-direccional a base de cuadrícula |
| US9557466B2 (en) | 2014-07-30 | 2017-01-31 | Leia, Inc | Multibeam diffraction grating-based color backlighting |
| CN107209406B (zh) | 2015-01-10 | 2021-07-27 | 镭亚股份有限公司 | 二维/三维(2d/3d)可切换显示器背光和电子显示器 |
| JP6824171B2 (ja) | 2015-01-10 | 2021-02-10 | レイア、インコーポレイテッドＬｅｉａ Ｉｎｃ． | 制御された回折カップリング効率を有する回折格子ベースの背面照明 |
| JP6511144B2 (ja) | 2015-01-10 | 2019-05-15 | レイア、インコーポレイテッドＬｅｉａ Ｉｎｃ． | 偏光混合（ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ−ｍｉｘｉｎｇ）ライトガイド、および同ライトガイドを用いるマルチビーム回折格子ベースの背面照明 |
| JP6564463B2 (ja) | 2015-01-19 | 2019-08-21 | レイア、インコーポレイテッドＬｅｉａ Ｉｎｃ． | 反射性アイランドを利用した一方向格子ベースの背面照明 |
| WO2016122679A1 (en) | 2015-01-28 | 2016-08-04 | Leia Inc. | Three-dimensional (3d) electronic display |
| WO2016148689A1 (en) | 2015-03-16 | 2016-09-22 | Leia Inc. | Unidirectional grating-based backlighting employing an angularly selective reflective layer |
| EP3292432B1 (en) | 2015-04-23 | 2023-06-28 | LEIA Inc. | Dual light guide grating-based backlight and electronic display using same |
| WO2016182549A1 (en) | 2015-05-09 | 2016-11-17 | Leia Inc. | Color-scanning grating-based backlight and electronic display using same |
| JP6754425B2 (ja) | 2015-05-30 | 2020-09-09 | レイア、インコーポレイテッドＬｅｉａ Ｉｎｃ． | 車両監視システム |
| CA2996925C (en) | 2015-09-05 | 2022-06-28 | Leia Inc. | Light concentrating backlight and near-eye display system using same |
| KR102348588B1 (ko) | 2015-10-16 | 2022-01-07 | 레이아 인코포레이티드 | 멀티빔 회절 격자-기반 니어-아이 디스플레이 |
| CN105487239B (zh) | 2015-11-13 | 2018-03-02 | 苏州苏大维格光电科技股份有限公司 | 指向性彩色滤光片和裸眼3d显示装置 |
| US10373544B1 (en) | 2016-01-29 | 2019-08-06 | Leia, Inc. | Transformation from tiled to composite images |
| CA3007627C (en) | 2016-01-30 | 2021-05-25 | Leia Inc. | Privacy display and dual-mode privacy display system |
| DE102016213335A1 (de) * | 2016-07-21 | 2018-01-25 | Robert Bosch Gmbh | Projektionselement, Projektionssystem und Verfahren zum Projizieren |
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