JPH0784110A - 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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- JPH0784110A JPH0784110A JP23285793A JP23285793A JPH0784110A JP H0784110 A JPH0784110 A JP H0784110A JP 23285793 A JP23285793 A JP 23285793A JP 23285793 A JP23285793 A JP 23285793A JP H0784110 A JPH0784110 A JP H0784110A
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- diffraction grating
- display
- diffraction
- cell
- grating
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- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、電子線露光装置等の２値デバイスを
用いても階調表現が簡便に実現でき、また複製工程にお
いても成形性がよく、より簡便な複製を行なえることを
最も主要な目的としている。 【構成】本発明は、平面状の基板の表面に、微小な回折
格子（グレーティング）からなるセルを複数個配設する
ことにより形成されるディスプレイにおいて、ディスプ
レイ本体を作製するための第１の元データに基づいて、
各回折格子セルを構成する回折格子の線幅と格子間隔と
の比を適切に変化させることにより再生時の各回折格子
セルの回折光強度を制御することを特徴としている。
用いても階調表現が簡便に実現でき、また複製工程にお
いても成形性がよく、より簡便な複製を行なえることを
最も主要な目的としている。 【構成】本発明は、平面状の基板の表面に、微小な回折
格子（グレーティング）からなるセルを複数個配設する
ことにより形成されるディスプレイにおいて、ディスプ
レイ本体を作製するための第１の元データに基づいて、
各回折格子セルを構成する回折格子の線幅と格子間隔と
の比を適切に変化させることにより再生時の各回折格子
セルの回折光強度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、平面状の基板の表面
に、微小な回折格子（グレーティング）からなるセルを
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、特に電子線露光装置等の２値デバイスを用いても階
調表現が簡便に実現できる、また複製工程においても成
形性がよく、より簡便な複製が行なえるようにした回折
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。
に、微小な回折格子（グレーティング）からなるセルを
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、特に電子線露光装置等の２値デバイスを用いても階
調表現が簡便に実現できる、また複製工程においても成
形性がよく、より簡便な複製が行なえるようにした回折
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、平面状の基板の表面に、回折
格子からなる複数の微小な回折格子セル（以下、単にセ
ルと称する）を配設することにより、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回折格子セル（以下、単にセ
ルと称する）を配設することにより、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】ところで、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、階調表現を行なう場合に
は、画素である各セルに形成する回折格子の面積を変え
る等して、階調表現を行なうしかなかった。このため、
回折格子が遍在して局所的に形成されることになり、例
えばエンボス等による複製における成形性等の点で問題
がある。
有するディスプレイにおいて、階調表現を行なう場合に
は、画素である各セルに形成する回折格子の面積を変え
る等して、階調表現を行なうしかなかった。このため、
回折格子が遍在して局所的に形成されることになり、例
えばエンボス等による複製における成形性等の点で問題
がある。
【０００５】また、回折格子の深さを制御することによ
り、回折光強度を変化させる方法も考えられるが、例え
ば電子線露光装置のような２値デバイスでの作製は非常
に困難であり、また仮に作製できた場合でも、複製時に
深さ方向の忠実な再現性が要求され、複製にも高度な技
術が必要となり、エンボス等による複製方法では厳しい
条件で管理しなければならない。
り、回折光強度を変化させる方法も考えられるが、例え
ば電子線露光装置のような２値デバイスでの作製は非常
に困難であり、また仮に作製できた場合でも、複製時に
深さ方向の忠実な再現性が要求され、複製にも高度な技
術が必要となり、エンボス等による複製方法では厳しい
条件で管理しなければならない。
【０００６】
【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、エ
ンボス等による複製における成形性等の点で問題がある
ばかりでなく、電子線露光装置のような２値デバイスで
の作製が困難であり、複製を簡便に行なえないという問
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、エ
ンボス等による複製における成形性等の点で問題がある
ばかりでなく、電子線露光装置のような２値デバイスで
の作製が困難であり、複製を簡便に行なえないという問
題があった。
【０００７】本発明は上記のような問題を解決するため
に成されたもので、電子線露光装置等の２値デバイスを
用いても階調表現が簡便に実現でき、また複製工程にお
いても成形性がよく、より簡便な複製を行なうことが可
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、電子線露光装置等の２値デバイスを
用いても階調表現が簡便に実現でき、また複製工程にお
いても成形性がよく、より簡便な複製を行なうことが可
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。
【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、平面状の基板の表面に、微小な回折格子（グレー
ティング）からなるセル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、まず、請求項１に対応
する発明では、ディスプレイ本体を作製するための第１
の元データに基づいて、各回折格子セルを構成する回折
格子の線幅と格子間隔との比を適切に変化させることに
より再生時の各回折格子セルの回折光強度を制御するよ
うにしている。
めに、平面状の基板の表面に、微小な回折格子（グレー
ティング）からなるセル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、まず、請求項１に対応
する発明では、ディスプレイ本体を作製するための第１
の元データに基づいて、各回折格子セルを構成する回折
格子の線幅と格子間隔との比を適切に変化させることに
より再生時の各回折格子セルの回折光強度を制御するよ
うにしている。
【０００９】また、請求項２に対応する発明では、ディ
スプレイ本体を作製するための第１の元データに基づい
て、各回折格子セルを構成する回折格子の線幅と格子間
隔との比を適切に変化させることにより再生時の各回折
格子セルの回折光強度を制御し、またディスプレイ本体
を作製するための第２の元データに基づいて、回折格子
セルを構成する回折格子の格子間隔を適切に変化させる
ようにしている。
スプレイ本体を作製するための第１の元データに基づい
て、各回折格子セルを構成する回折格子の線幅と格子間
隔との比を適切に変化させることにより再生時の各回折
格子セルの回折光強度を制御し、またディスプレイ本体
を作製するための第２の元データに基づいて、回折格子
セルを構成する回折格子の格子間隔を適切に変化させる
ようにしている。
【００１０】さらに、請求項３に対応する発明では、デ
ィスプレイ本体を作製するための第１の元データに基づ
いて、各回折格子セルを構成する回折格子の線幅と格子
間隔との比を適切に変化させることにより再生時の各回
折格子セルの回折光強度を制御し、またディスプレイ本
体を作製するための第３の元データに基づいて、回折格
子セルを構成する回折格子の角度を適切に変化させるよ
うにしている。
ィスプレイ本体を作製するための第１の元データに基づ
いて、各回折格子セルを構成する回折格子の線幅と格子
間隔との比を適切に変化させることにより再生時の各回
折格子セルの回折光強度を制御し、またディスプレイ本
体を作製するための第３の元データに基づいて、回折格
子セルを構成する回折格子の角度を適切に変化させるよ
うにしている。
【００１１】さらにまた、請求項４に対応する発明で
は、ディスプレイ本体を作製するための第１の元データ
に基づいて、各回折格子セルを構成する回折格子の線幅
と格子間隔との比を適切に変化させることにより再生時
の各回折格子セルの回折光強度を制御し、またディスプ
レイ本体を作製するための第２の元データに基づいて、
回折格子セルを構成する回折格子の格子間隔を適切に変
化させ、さらにディスプレイ本体を作製するための第３
の元データに基づいて、回折格子セルを構成する回折格
子の角度を適切に変化させるようにしている。
は、ディスプレイ本体を作製するための第１の元データ
に基づいて、各回折格子セルを構成する回折格子の線幅
と格子間隔との比を適切に変化させることにより再生時
の各回折格子セルの回折光強度を制御し、またディスプ
レイ本体を作製するための第２の元データに基づいて、
回折格子セルを構成する回折格子の格子間隔を適切に変
化させ、さらにディスプレイ本体を作製するための第３
の元データに基づいて、回折格子セルを構成する回折格
子の角度を適切に変化させるようにしている。
【００１２】ここで、特に上記回折格子の線幅と格子間
隔との比として、下記式に基づいて回折光強度をコーデ
ィングするようにしている。
隔との比として、下記式に基づいて回折光強度をコーデ
ィングするようにしている。
【００１３】
【数２】 ただし、η：回折効率（０〜１の値をとる）、ｒ：回折
格子の深さ、ｌ：線幅、ｄ：格子間隔、θ：再生照明光
の入射角、λ：再生照明光の波長。
格子の深さ、ｌ：線幅、ｄ：格子間隔、θ：再生照明光
の入射角、λ：再生照明光の波長。
【００１４】また、上記回折格子セルとして、反射型の
回折格子セル、または透過型の回折格子セルのいずれか
のものを用いるようにしている。
回折格子セル、または透過型の回折格子セルのいずれか
のものを用いるようにしている。
【００１５】さらに、上記回折光強度として、元画像の
階調に応じて各回折格子セルの回折格子の線幅と格子間
隔との比を変化させるようにしている。
階調に応じて各回折格子セルの回折格子の線幅と格子間
隔との比を変化させるようにしている。
【００１６】一方、上記回折格子が、曲線を並べてなる
回折格子である。
回折格子である。
【００１７】また、上記曲線を並べてなる回折格子にお
いて、曲線の勾配が近い領域で複数に分割し、当該各分
割領域を視差画像列の中の１つの画像のピクセルに対応
させ、各ピクセルの値を該当する分割領域における回折
格子の線幅と格子間隔との比で表現して、階調を持った
立体像を表示するようにしている。
いて、曲線の勾配が近い領域で複数に分割し、当該各分
割領域を視差画像列の中の１つの画像のピクセルに対応
させ、各ピクセルの値を該当する分割領域における回折
格子の線幅と格子間隔との比で表現して、階調を持った
立体像を表示するようにしている。
【００１８】
【作用】従って、請求項１ないし請求項４に対応する発
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、ディスプレイ本体を作製するための第１の元データ
に基づいて、回折格子セルを構成する回折格子の線幅と
格子間隔との比を適切に変化させることにより、各回折
格子セルを構成する回折格子の線幅と格子間隔の比で階
調を表現できるため、回折格子の分布が均一になり、エ
ンボス複製における成形性もよくなる。
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、ディスプレイ本体を作製するための第１の元データ
に基づいて、回折格子セルを構成する回折格子の線幅と
格子間隔との比を適切に変化させることにより、各回折
格子セルを構成する回折格子の線幅と格子間隔の比で階
調を表現できるため、回折格子の分布が均一になり、エ
ンボス複製における成形性もよくなる。
【００１９】また、回折格子の深さとは無関係であるた
め、２値表現が可能な電子線露光装置等の微細加工能力
を持った装置であれば作製が可能であり、また複製にお
ける深さに関する制御も容易であり、エンボス等の方法
で簡便に複製でき、安価にして大量生産を実現できる。
め、２値表現が可能な電子線露光装置等の微細加工能力
を持った装置であれば作製が可能であり、また複製にお
ける深さに関する制御も容易であり、エンボス等の方法
で簡便に複製でき、安価にして大量生産を実現できる。
【００２０】さらに、請求項２ないし請求項４に対応す
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、上記の階調に関する特性を備えた上、ディスプレ
イ本体を作製するための第２の元データに基づいて、回
折格子セルを構成する回折格子の格子間隔を適切に変化
させ、またディスプレイ本体を作製するための第３の元
データに基づいて、回折格子セルを構成する回折格子の
角度を適切に変化させることにより、より一層多彩な表
現ができる。
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、上記の階調に関する特性を備えた上、ディスプレ
イ本体を作製するための第２の元データに基づいて、回
折格子セルを構成する回折格子の格子間隔を適切に変化
させ、またディスプレイ本体を作製するための第３の元
データに基づいて、回折格子セルを構成する回折格子の
角度を適切に変化させることにより、より一層多彩な表
現ができる。
【００２１】さらにまた、請求項７、請求項８に対応す
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、上記の階調に関する特性を備えた上、空間的に連
続な広い視域を有するディスプレイ（特に、立体像を表
示するディスプレイ等）を実現できる。
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、上記の階調に関する特性を備えた上、空間的に連
続な広い視域を有するディスプレイ（特に、立体像を表
示するディスプレイ等）を実現できる。
【００２２】以上により、電子線露光装置等の２値デバ
イスを用いても階調表現が可能であり、しかも簡便な複
製工程において成形性がよく、深さ等の制御の必要がな
い。
イスを用いても階調表現が可能であり、しかも簡便な複
製工程において成形性がよく、深さ等の制御の必要がな
い。
【００２３】
【実施例】本発明の要旨は、前述した回折格子パターン
を有するディスプレイにおいて、各回折格子セルを構成
する回折格子の線幅と格子間隔との比を適切に変化させ
ることによって、その回折格子の回折効率を制御する、
すなわち再生時の各回折格子セルの回折光強度の変化を
実現することにより、階調表現を可能とする点にある。
を有するディスプレイにおいて、各回折格子セルを構成
する回折格子の線幅と格子間隔との比を適切に変化させ
ることによって、その回折格子の回折効率を制御する、
すなわち再生時の各回折格子セルの回折光強度の変化を
実現することにより、階調表現を可能とする点にある。
【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、本発明による反射型の回折格子パ
ターンを有するディスプレイの構成例を示す平面図であ
る。
ターンを有するディスプレイの構成例を示す平面図であ
る。
【００２６】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、平面状の基
板１の表面に、微小な回折格子（グレーティング）から
なる回折格子セル（以下、単にセルと称する）２，３，
４を複数個、図示しない反射層を介して配設することに
より構成している。
有するディスプレイは、図１に示すように、平面状の基
板１の表面に、微小な回折格子（グレーティング）から
なる回折格子セル（以下、単にセルと称する）２，３，
４を複数個、図示しない反射層を介して配設することに
より構成している。
【００２７】ここで、セル２は、本ディスプレイ本体を
作製するための第１の元データに基づいて、セル２を構
成する回折格子の線幅と格子間隔との比を適切に変化さ
せることにより再生時の各セルの回折光強度を制御する
ようにしている。
作製するための第１の元データに基づいて、セル２を構
成する回折格子の線幅と格子間隔との比を適切に変化さ
せることにより再生時の各セルの回折光強度を制御する
ようにしている。
【００２８】また、セル３は、本をディスプレイ本体作
製するための第２の元データに基づいて、セル３を構成
する回折格子の格子間隔を適切に変化させるようにして
いる。
製するための第２の元データに基づいて、セル３を構成
する回折格子の格子間隔を適切に変化させるようにして
いる。
【００２９】さらに、セル４は、本ディスプレイ本体を
作製するための第３の元データに基づいて、セル４を構
成する回折格子の角度を適切に変化させるようにしてい
る。
作製するための第３の元データに基づいて、セル４を構
成する回折格子の角度を適切に変化させるようにしてい
る。
【００３０】一方、セル２において、回折格子の線幅と
格子間隔との比としては、下記式に基づいて回折光強度
をコーディングするようにしている。
格子間隔との比としては、下記式に基づいて回折光強度
をコーディングするようにしている。
【００３１】
【数３】 ただし、この式は、表面レリーフ型の浅い矩形回折格子
について成り立つものである。
について成り立つものである。
【００３２】η：回折効率（０〜１の値をとる）、ｒ：
回折格子の深さ、ｌ：線幅、ｄ：格子間隔、θ：再生照
明光の入射角、λ：再生照明光の波長。
回折格子の深さ、ｌ：線幅、ｄ：格子間隔、θ：再生照
明光の入射角、λ：再生照明光の波長。
【００３３】図２は、上記各セルのうち、セル２を構成
する回折格子の構成例をそれぞれ示す平面図である。
する回折格子の構成例をそれぞれ示す平面図である。
【００３４】図２において、回折格子の線幅が格子間隔
の２分の１になった場合、すなわち線幅：格子間隔＝
１：２の場合に、図３に示すように回折効率が最大値と
なり、その値から離れるほど回折効率は低下する。な
お、図３は、上記式に基づいて作製したものである。
の２分の１になった場合、すなわち線幅：格子間隔＝
１：２の場合に、図３に示すように回折効率が最大値と
なり、その値から離れるほど回折効率は低下する。な
お、図３は、上記式に基づいて作製したものである。
【００３５】なお、図２では、凹部を線として記述して
いるが、凸部を線と見なしてもよい。また、図２では、
凹凸で回折格子を形成した例を挙げているが、光の透過
率や、反射率、あるいは位相を変化させる方法等、どの
ような方法で回折格子を形成するようにしてもよい（凹
凸で回折格子を形成するのは、位相を凹部と凸部で変化
させていることに相当する）。
いるが、凸部を線と見なしてもよい。また、図２では、
凹凸で回折格子を形成した例を挙げているが、光の透過
率や、反射率、あるいは位相を変化させる方法等、どの
ような方法で回折格子を形成するようにしてもよい（凹
凸で回折格子を形成するのは、位相を凹部と凸部で変化
させていることに相当する）。
【００３６】光の透過率、反射率で回折格子を形成する
例としては、濃淡で回折格子を表現する方法（図２の凹
部と凸部に相当するところを、それぞれ黒（吸光、遮
光）や白（反射、透過）で表現する）が挙げられる。
例としては、濃淡で回折格子を表現する方法（図２の凹
部と凸部に相当するところを、それぞれ黒（吸光、遮
光）や白（反射、透過）で表現する）が挙げられる。
【００３７】また、位相で回折格子を形成する他の例と
しては、屈折率の異なる２つの媒質の層で格子を形成す
る方法（図２の凹部と凸部に相当するところを、それぞ
れ異なる媒質にする）が挙げられる。
しては、屈折率の異なる２つの媒質の層で格子を形成す
る方法（図２の凹部と凸部に相当するところを、それぞ
れ異なる媒質にする）が挙げられる。
【００３８】図４は、表面の凹凸で矩形形状の回折格子
を形成した場合の構成例を示す断面図である。
を形成した場合の構成例を示す断面図である。
【００３９】図４に示すように、本実施例の回折格子パ
ターンを有するディスプレイを凹凸で形成する場合、深
さ方向については２値表現で十分である。従って、本デ
ィスプレイでは、例えば電子線露光装置等の２値デバイ
スを用いても作製が可能であり、しかも簡便な複製工程
において、成形性がよく、深さ等の制御の必要がない。
ターンを有するディスプレイを凹凸で形成する場合、深
さ方向については２値表現で十分である。従って、本デ
ィスプレイでは、例えば電子線露光装置等の２値デバイ
スを用いても作製が可能であり、しかも簡便な複製工程
において、成形性がよく、深さ等の制御の必要がない。
【００４０】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、ディスプレ
イ本体を作製するための元となる第１の元データに基づ
いて、各セル２を構成する回折格子の線幅と格子間隔と
の比を適切に変化させることにより、再生時の各セル２
の回折光強度を制御する、すなわち各セル２の回折効率
を制御して、各セル２を構成する回折格子の線幅と格子
間隔の比で階調を表現できるため、回折格子の分布が均
一になり、エンボス複製における成形性もよくなる。
パターンを有するディスプレイにおいては、ディスプレ
イ本体を作製するための元となる第１の元データに基づ
いて、各セル２を構成する回折格子の線幅と格子間隔と
の比を適切に変化させることにより、再生時の各セル２
の回折光強度を制御する、すなわち各セル２の回折効率
を制御して、各セル２を構成する回折格子の線幅と格子
間隔の比で階調を表現できるため、回折格子の分布が均
一になり、エンボス複製における成形性もよくなる。
【００４１】また、この場合、ディスプレイ本体を作製
するための第２の元データに基づいて、各セル３を構成
する回折格子の格子間隔を適切に変化させ、さらにディ
スプレイ本体を作製するための第３の元データに基づい
て、各セル４を構成する回折格子の角度を適切に変化さ
せることにより、より一層多彩な表現が可能である。
するための第２の元データに基づいて、各セル３を構成
する回折格子の格子間隔を適切に変化させ、さらにディ
スプレイ本体を作製するための第３の元データに基づい
て、各セル４を構成する回折格子の角度を適切に変化さ
せることにより、より一層多彩な表現が可能である。
【００４２】例えば、図１に示すようなディスプレイで
は、正方形のセルを並べて「Ｔ」の文字を表示してい
る。「Ｔ」の上の横線を構成しているセル２は、同じ格
子間隔、同じ格子角度で、線幅と格子間隔との比のみを
変えている。この回折格子からなるディスプレイを、太
陽光のような白色光で照明して観察する場合、「Ｔ」の
上の横棒は同じ波長（色）で光って見えるが、それぞれ
のセルで明るさが異なって見える（この場合、左右対称
の明るさに見える）。
は、正方形のセルを並べて「Ｔ」の文字を表示してい
る。「Ｔ」の上の横線を構成しているセル２は、同じ格
子間隔、同じ格子角度で、線幅と格子間隔との比のみを
変えている。この回折格子からなるディスプレイを、太
陽光のような白色光で照明して観察する場合、「Ｔ」の
上の横棒は同じ波長（色）で光って見えるが、それぞれ
のセルで明るさが異なって見える（この場合、左右対称
の明るさに見える）。
【００４３】また、「Ｔ」の縦棒を構成しているセル４
は、同じ格子間隔、同じ線幅・格子間隔比で、格子の角
度のみを変えている。この回折格子からなるディスプレ
イを、先程と同様に白色光で照明した時、このディスプ
レイを紙面と平行な面内で回転させると、光って見える
セルが縦に順次移っていく。
は、同じ格子間隔、同じ線幅・格子間隔比で、格子の角
度のみを変えている。この回折格子からなるディスプレ
イを、先程と同様に白色光で照明した時、このディスプ
レイを紙面と平行な面内で回転させると、光って見える
セルが縦に順次移っていく。
【００４４】さらに、「Ｔ」の下の横棒を構成している
セル３は、同じ線幅・格子間隔比、同じ格子角度で、格
子間隔のみ変えている。この回折格子からなるディスプ
レイを、同様に白色光で照明すると、この３つのセル３
がそれぞれ下記の式に従って、異なる波長で観察され
る。
セル３は、同じ線幅・格子間隔比、同じ格子角度で、格
子間隔のみ変えている。この回折格子からなるディスプ
レイを、同様に白色光で照明すると、この３つのセル３
がそれぞれ下記の式に従って、異なる波長で観察され
る。
【００４５】回折格子による回折光は、次式で表わされ
る。
る。
【００４６】ｍλ＝ｄ（ｓｉｎα＋ｓｉｎβ） ただし、λ：観察される光の波長（再生波長）、ｄ：格
子間隔、α：照明光の入射角度、β：ｍ次の回折光の出
射角度で、この場合、観察者の観察する方向でもある。
なお、通常は、ｍ＝＋１、すなわち１次の回折光につい
て考慮する。
子間隔、α：照明光の入射角度、β：ｍ次の回折光の出
射角度で、この場合、観察者の観察する方向でもある。
なお、通常は、ｍ＝＋１、すなわち１次の回折光につい
て考慮する。
【００４７】このように、回折格子の線幅と格子間隔と
の比、さらに必要に応じて、格子間隔、格子の角度を各
セル毎に変化させることにより、様々な効果を有するデ
ィスプレイが実現できる。
の比、さらに必要に応じて、格子間隔、格子の角度を各
セル毎に変化させることにより、様々な効果を有するデ
ィスプレイが実現できる。
【００４８】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、回折格子の深さとは無関
係であるため、２値表現が可能な電子線露光装置等の微
細加工能力を持った装置であれば作製が可能であり、ま
た複製における深さに関する制御も容易であり、エンボ
ス等の方法で簡便に複製でき、安価にして大量生産を実
現できる。
ーンを有するディスプレイは、回折格子の深さとは無関
係であるため、２値表現が可能な電子線露光装置等の微
細加工能力を持った装置であれば作製が可能であり、ま
た複製における深さに関する制御も容易であり、エンボ
ス等の方法で簡便に複製でき、安価にして大量生産を実
現できる。
【００４９】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においては、ディスプレイの作製
に、電子線露光装置等の微細加工能力を持った装置等の
２値デバイス（ある点に関して、露光するか、しないか
の制御しかできない）を用いても、階調表現を簡便に実
現することが可能である。
有するディスプレイにおいては、ディスプレイの作製
に、電子線露光装置等の微細加工能力を持った装置等の
２値デバイス（ある点に関して、露光するか、しないか
の制御しかできない）を用いても、階調表現を簡便に実
現することが可能である。
【００５０】また、複製工程においても、回折格子が空
間的に均一に形成されているため、成形性がよくなり、
また回折格子の深さは均一であればよいため、複製時の
条件は緩くなり、より一層簡便な複製が可能である。
間的に均一に形成されているため、成形性がよくなり、
また回折格子の深さは均一であればよいため、複製時の
条件は緩くなり、より一層簡便な複製が可能である。
【００５１】一方、ディスプレイを構成するセルの大き
さが極端に小さい場合には、前述した従来の回折格子の
面積を変える手法では、実現が困難であるのに対して、
本実施例では、これに容易に対処することが可能であ
る。
さが極端に小さい場合には、前述した従来の回折格子の
面積を変える手法では、実現が困難であるのに対して、
本実施例では、これに容易に対処することが可能であ
る。
【００５２】また、これとは逆に、ディスプレイを構成
するセルの大きさが極端に大きい場合には、前述した従
来の回折格子の面積を変える手法では、網点が大きくな
って画像の質が低下するのに対して、本実施例では、こ
のような問題が全く発生しない。
するセルの大きさが極端に大きい場合には、前述した従
来の回折格子の面積を変える手法では、網点が大きくな
って画像の質が低下するのに対して、本実施例では、こ
のような問題が全く発生しない。
【００５３】以上により、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、電子線露光装置等の
２値デバイスを用いても階調表現が可能であり、しかも
簡便な複製工程において成形性がよい、深さ等の制御の
必要がない等の効果が得られるものである。
を有するディスプレイにおいては、電子線露光装置等の
２値デバイスを用いても階調表現が可能であり、しかも
簡便な複製工程において成形性がよい、深さ等の制御の
必要がない等の効果が得られるものである。
【００５４】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。
【００５５】（ａ）上記実施例では、セルとして反射型
のセルを用いる場合について説明したが、これに限ら
ず、セルとして透過型のセルを用いることも可能であ
る。
のセルを用いる場合について説明したが、これに限ら
ず、セルとして透過型のセルを用いることも可能であ
る。
【００５６】そして、セルとして透過型のセルを用いる
場合には、回折格子セルを基板に配設する際に反射層を
設ける必要がなくなるため、その分だけディスプレイの
作製作業工程を簡略化することができる。
場合には、回折格子セルを基板に配設する際に反射層を
設ける必要がなくなるため、その分だけディスプレイの
作製作業工程を簡略化することができる。
【００５７】（ｂ）上記実施例では、ディスプレイとし
て、第１ないし第３の元データに基づいて３種類のパタ
ーンを有する場合について説明したが、これに限らず、
少なくとも１種類のパターンを有するようにしてもよ
い。
て、第１ないし第３の元データに基づいて３種類のパタ
ーンを有する場合について説明したが、これに限らず、
少なくとも１種類のパターンを有するようにしてもよ
い。
【００５８】（ｃ）上記実施例では、セルとして、第１
ないし第３の元データに基づいて３種類のパターンをそ
れぞれ別のセルで有する場合について説明したが、これ
に限らず、１セルでこれらのパターンを同時に有するよ
うにしてもよい。
ないし第３の元データに基づいて３種類のパターンをそ
れぞれ別のセルで有する場合について説明したが、これ
に限らず、１セルでこれらのパターンを同時に有するよ
うにしてもよい。
【００５９】（ｄ）上記実施例において、ディスプレイ
本体を作製するための元データとして視差画像列を用意
し、回折格子として曲線からなる格子を用いることによ
り、階調を持った立体像の表示も可能である。
本体を作製するための元データとして視差画像列を用意
し、回折格子として曲線からなる格子を用いることによ
り、階調を持った立体像の表示も可能である。
【００６０】（ｅ）上記実施例において、回折格子パタ
ーンを有するディスプレイのセルを構成する回折格子の
線幅と格子間隔の比と回折効率との関係は、回折格子の
断面形状、あるいは透過／反射、あるいは位相／振幅
等、回折格子のタイプによってその特性が変わるもので
あり、前述した図３に示すような特性図に限定されるも
のではない。
ーンを有するディスプレイのセルを構成する回折格子の
線幅と格子間隔の比と回折効率との関係は、回折格子の
断面形状、あるいは透過／反射、あるいは位相／振幅
等、回折格子のタイプによってその特性が変わるもので
あり、前述した図３に示すような特性図に限定されるも
のではない。
【００６１】
【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、微小な回折格子（グレーティン
グ）からなるセル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、ディスプレイ本体を作製する
ための第１の元データに基づいて、各回折格子セルを構
成する回折格子の線幅と格子間隔との比を適切に変化さ
せることにより再生時の前記各回折格子セルの回折光強
度を制御し、また必要に応じて、ディスプレイ本体を作
製するための第２の元データに基づいて、回折格子セル
を構成する回折格子の格子間隔を適切に変化させ、さら
に必要に応じて、ディスプレイ本体を作製するための第
３の元データに基づいて、回折格子セルを構成する回折
格子の角度を適切に変化させるようにしたので、電子線
露光装置等の２値デバイスを用いても階調表現が簡便に
実現でき、また複製工程においても成形性がよく、より
簡便な複製を行なう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。
面状の基板の表面に、微小な回折格子（グレーティン
グ）からなるセル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、ディスプレイ本体を作製する
ための第１の元データに基づいて、各回折格子セルを構
成する回折格子の線幅と格子間隔との比を適切に変化さ
せることにより再生時の前記各回折格子セルの回折光強
度を制御し、また必要に応じて、ディスプレイ本体を作
製するための第２の元データに基づいて、回折格子セル
を構成する回折格子の格子間隔を適切に変化させ、さら
に必要に応じて、ディスプレイ本体を作製するための第
３の元データに基づいて、回折格子セルを構成する回折
格子の角度を適切に変化させるようにしたので、電子線
露光装置等の２値デバイスを用いても階調表現が簡便に
実現でき、また複製工程においても成形性がよく、より
簡便な複製を行なう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】本発明による回折格子パターンを有するディス
プレイの一実施例を示す平面図。
プレイの一実施例を示す平面図。
【図２】本発明の回折格子パターンを有するディスプレ
イに適用する１個のセルの構成例を示す平面図。
イに適用する１個のセルの構成例を示す平面図。
【図３】同実施例における回折格子パターンを有するデ
ィスプレイのセルを構成する回折格子の線幅と格子間隔
の比と回折効率との関係の一例を示す特性図。
ィスプレイのセルを構成する回折格子の線幅と格子間隔
の比と回折効率との関係の一例を示す特性図。
【図４】同実施例における回折格子パターンを有するデ
ィスプレイのセルを構成する矩形形状の回折格子の一例
を示す断面図。
ィスプレイのセルを構成する矩形形状の回折格子の一例
を示す断面図。
１…基板、２，３，４…セル。
Claims (9)
- 【請求項１】 平面状の基板の表面に、微小な回折格子
（グレーティング）からなるセル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、 ディスプレイ本体を作製するための第１の元データに基
づいて、前記各回折格子セルを構成する回折格子の線幅
と格子間隔との比を適切に変化させることにより再生時
の前記各回折格子セルの回折光強度を制御するようにし
た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】 平面状の基板の表面に、微小な回折格子
（グレーティング）からなるセル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、 ディスプレイ本体を作製するための第１の元データに基
づいて、前記各回折格子セルを構成する回折格子の線幅
と格子間隔との比を適切に変化させることにより再生時
の前記各回折格子セルの回折光強度を制御し、 また前記ディスプレイ本体を作製するための第２の元デ
ータに基づいて、前記回折格子セルを構成する回折格子
の格子間隔を適切に変化させるようにしたことを特徴と
する回折格子パターンを有するディスプレイ。 - 【請求項３】 平面状の基板の表面に、微小な回折格子
（グレーティング）からなるセル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、 ディスプレイ本体を作製するための第１の元データに基
づいて、前記各回折格子セルを構成する回折格子の線幅
と格子間隔との比を適切に変化させることにより再生時
の前記各回折格子セルの回折光強度を制御し、 また前記ディスプレイ本体を作製するための第３の元デ
ータに基づいて、前記回折格子セルを構成する回折格子
の角度を適切に変化させるようにしたことを特徴とする
回折格子パターンを有するディスプレイ。 - 【請求項４】 平面状の基板の表面に、微小な回折格子
（グレーティング）からなるセル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、 ディスプレイ本体を作製するための第１の元データに基
づいて、前記各回折格子セルを構成する回折格子の線幅
と格子間隔との比を適切に変化させることにより再生時
の前記各回折格子セルの回折光強度を制御し、 また前記ディスプレイ本体を作製するための第２の元デ
ータに基づいて、前記回折格子セルを構成する回折格子
の格子間隔を適切に変化させ、 さらに前記ディスプレイ本体を作製するための第３の元
データに基づいて、前記回折格子セルを構成する回折格
子の角度を適切に変化させるようにしたことを特徴とす
る回折格子パターンを有するディスプレイ。 - 【請求項５】 前記回折格子の線幅と格子間隔との比と
して、下記式に基づいて回折光強度をコーディングする
ようにしたことを特徴とする請求項１ないし請求項４の
いずれか１項に記載の回折格子パターンを有するディス
プレイ。 【数１】 ただし、η：回折効率（０〜１の値をとる）、ｒ：回折
格子の深さ、ｌ：線幅、ｄ：格子間隔、θ：再生照明光
の入射角、λ：再生照明光の波長。 - 【請求項６】 前記回折格子セルとして、反射型の回折
格子セル、または透過型の回折格子セルのいずれかのも
の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５のいずれか１項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７】 前記回折光強度として、元画像の階調に
応じて各回折格子セルの回折格子の線幅と格子間隔との
比を変化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パターン
を有するディスプレイ。 - 【請求項８】 前記回折格子が曲線を並べてなる回折格
子であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のい
ずれか１項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９】 前記曲線を並べてなる回折格子におい
て、曲線の勾配が近い領域で複数に分割し、当該各分割
領域を視差画像列の中の１つの画像のピクセルに対応さ
せ、前記各ピクセルの値を該当する前記分割領域におけ
る回折格子の線幅と格子間隔との比で表現して、階調を
持った立体像を表示するようにしたことを特徴とする請
求項８に記載の回折格子パターンを有するディスプレ
イ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23285793A JPH0784110A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 回折格子パターンを有するディスプレイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23285793A JPH0784110A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 回折格子パターンを有するディスプレイ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0784110A true JPH0784110A (ja) | 1995-03-31 |
Family
ID=16945910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23285793A Pending JPH0784110A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 回折格子パターンを有するディスプレイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0784110A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11109119A (ja) * | 1997-10-01 | 1999-04-23 | Toppan Printing Co Ltd | 回折格子ディスプレイ |
| JP2005215570A (ja) * | 2004-02-02 | 2005-08-11 | Dainippon Printing Co Ltd | 光学素子 |
| US7110180B2 (en) | 2002-10-09 | 2006-09-19 | Ricoh Company, Ltd. | Diffraction grating, method of fabricating diffraction optical element, optical pickup device, and optical disk drive |
| JP2007334074A (ja) * | 2006-06-16 | 2007-12-27 | Dainippon Printing Co Ltd | 光回折構造 |
| JP2008256855A (ja) * | 2007-04-03 | 2008-10-23 | Toppan Printing Co Ltd | 回折画像表示体及びラベル付き物品 |
| JP2009048164A (ja) * | 2007-08-16 | 2009-03-05 | Samsung Electronics Co Ltd | 反射板、それを採用したディスプレイ及び反射光分布の制御方法 |
| CN105222705A (zh) * | 2014-06-27 | 2016-01-06 | 佳能株式会社 | 位置检测装置、位置检测方法、压印装置及物品的制造方法 |
-
1993
- 1993-09-20 JP JP23285793A patent/JPH0784110A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11109119A (ja) * | 1997-10-01 | 1999-04-23 | Toppan Printing Co Ltd | 回折格子ディスプレイ |
| US7511887B2 (en) | 2002-10-09 | 2009-03-31 | Ricoh Company, Ltd. | Diffraction grating, method of fabricating diffraction optical element, optical pickup device, and optical disk drive |
| US7110180B2 (en) | 2002-10-09 | 2006-09-19 | Ricoh Company, Ltd. | Diffraction grating, method of fabricating diffraction optical element, optical pickup device, and optical disk drive |
| JP2005215570A (ja) * | 2004-02-02 | 2005-08-11 | Dainippon Printing Co Ltd | 光学素子 |
| JP4504037B2 (ja) * | 2004-02-02 | 2010-07-14 | 大日本印刷株式会社 | 光学素子 |
| JP2007334074A (ja) * | 2006-06-16 | 2007-12-27 | Dainippon Printing Co Ltd | 光回折構造 |
| JP2008256855A (ja) * | 2007-04-03 | 2008-10-23 | Toppan Printing Co Ltd | 回折画像表示体及びラベル付き物品 |
| JP2009048164A (ja) * | 2007-08-16 | 2009-03-05 | Samsung Electronics Co Ltd | 反射板、それを採用したディスプレイ及び反射光分布の制御方法 |
| CN105222705A (zh) * | 2014-06-27 | 2016-01-06 | 佳能株式会社 | 位置检测装置、位置检测方法、压印装置及物品的制造方法 |
| KR20170126833A (ko) * | 2014-06-27 | 2017-11-20 | 캐논 가부시끼가이샤 | 위치 검출 장치, 위치 검출 방법, 임프린트 장치 및 물품의 제조 방법 |
| CN109059765A (zh) * | 2014-06-27 | 2018-12-21 | 佳能株式会社 | 位置检测装置 |
| KR20190034178A (ko) * | 2014-06-27 | 2019-04-01 | 캐논 가부시끼가이샤 | 위치 검출 장치, 위치 검출 방법, 임프린트 장치 및 물품의 제조 방법 |
| US10337856B2 (en) | 2014-06-27 | 2019-07-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Position detection apparatus, position detection method, imprint apparatus, and method of manufacturing article |
| US10989527B2 (en) | 2014-06-27 | 2021-04-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Position detection apparatus, position detection method, imprint apparatus, and method of manufacturing article |
| CN109059765B (zh) * | 2014-06-27 | 2021-06-11 | 佳能株式会社 | 位置检测装置 |
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