JPH11109119A - Diffraction grating display - Google Patents

Diffraction grating display

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JPH11109119A
JPH11109119A JP9269033A JP26903397A JPH11109119A JP H11109119 A JPH11109119 A JP H11109119A JP 9269033 A JP9269033 A JP 9269033A JP 26903397 A JP26903397 A JP 26903397A JP H11109119 A JPH11109119 A JP H11109119A
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diffraction grating
grating
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ratio
diffracted light
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Toshitaka Toda
敏貴 戸田
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  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To avoid the crosstalk between cells, and to stably and visually sensed a display by changing the ratio of the grating width to the grating period at each position in a diffraction grating cell so as to realize the intensity distribution in which the primary diffracted light from a cell comprising a binary diffraction grating becomes weaker from a center part of the cell to the peripheral part in one direction of a cell surface. SOLUTION: The intensity of the outgoing light in a main lobe is uniformized, while the intensity of the noise light outside the main lobe is reduced by changing 'the ratio of the grating width to the grating period' of a diffraction grating in a diffraction grating cell which is a pixel from a center part to a peripheral part at least in one direction. When the amplitude distribution of the primary diffracted light immediately behind the cell is changed by the ratio modulation of the diffraction grating in the cell, the intensity at the peripheral part can be reduced even when the primary diffracted light immediately behind the cell has the phase distribution of spherical wave shape. In such a cell, the intensity distribution of the primary diffracted light tends to be uniformized.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、画素(セル)を構
成単位とするディスプレイに関する。特に、画素(セ
ル)となる回折格子がバイナリー回折格子(回折光の振
幅もしくは位相の2値で表現される回折格子)であり、
回折格子内の各位置での「格子周期に対する格子幅の
比」が、回折格子面の少なくとも1方向について、中心
部から周辺部へ向かって変化している回折格子セルを有
する回折格子ディスプレイに関する。
The present invention relates to a display having pixels (cells) as constituent units. In particular, the diffraction grating serving as a pixel (cell) is a binary diffraction grating (a diffraction grating expressed by the binary value of the amplitude or phase of the diffracted light).
The present invention relates to a diffraction grating display having a diffraction grating cell in which the “ratio of the grating width to the grating period” at each position in the diffraction grating changes from the center to the periphery in at least one direction of the diffraction grating surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】画素となるセルの集まりによって構成さ
れるディスプレイには、各種のタイプがある。このう
ち、セルが回折格子からなり、回折格子セルからの回折
光(特に、1次回折光)によって画像を表示するタイプ
のディスプレイとして、本出願人による特開平2−72
320号公報などが公知である。
2. Description of the Related Art There are various types of displays constituted by a group of cells which are pixels. Of these, a cell is formed of a diffraction grating, and as a display of a type that displays an image using diffracted light (particularly, first-order diffracted light) from the diffraction grating cell, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
No. 320 is known.

【0003】従来の回折格子ディスプレイでは、セルと
して、図1に示すような、セル内では「格子周期に対す
る格子幅の比」が変化しない単純な回折格子が用いられ
ており、回折格子セルからの1次回折光の強度分布は、
セル平面では、図2に示す矩形関数のグラフで表される
ことになる。
In a conventional diffraction grating display, a simple diffraction grating whose "ratio of grating width to grating period" does not change in the cell as shown in FIG. 1 is used as a cell. The intensity distribution of the first-order diffracted light is
In the cell plane, it is represented by a rectangle function graph shown in FIG.

【0004】すなわち、1次回折光の強度分布が、セル
平面では、セルの範囲内で一定(セルの位置に応じて強
度分布が変化することはない)であり、1次回折光の強
度分布は、図2のような矩形関数で表される。
That is, the intensity distribution of the first-order diffracted light is constant in the cell plane within the cell range (the intensity distribution does not change depending on the position of the cell), and the intensity distribution of the first-order diffracted light is It is represented by a rectangular function as shown in FIG.

【0005】上記の強度分布は、セル面におけるセルの
範囲内(図2の、−dから+d)で当てはまる説明であ
り、ディスプレイを観察する距離とセルのサイズとの関
係によっては、以下のように事情が変わることになる。
The above-described intensity distribution is a description that is applied within the range of the cell on the cell surface (from -d to + d in FIG. 2). Depending on the relationship between the display observation distance and the cell size, the following is given. The situation will change.

【0006】下式のように定義するフレネル数(N)
で、N<<1の条件での観察状態がフラウンホーファー
領域に相当する。それ以外の条件での観察状態はフレネ
ル領域に相当する。「N<<1」は、「Nが1よりもず
っと小さい」ことを意味する。一般には、数倍以上の差
があれば良い。何れの領域においても、(位相変調量の
分布が変化しない)単純な回折格子セルからの1次回折
光の強度分布は、フレネル数に対して一義的に決定され
る。
[0006] Fresnel number (N) defined as:
The observation state under the condition of N << 1 corresponds to the Fraunhofer region. The observation state under other conditions corresponds to the Fresnel region. “N << 1” means “N is much smaller than 1”. Generally, a difference of several times or more is sufficient. In any region, the intensity distribution of the first-order diffracted light from a simple diffraction grating cell (in which the distribution of the phase modulation amount does not change) is uniquely determined with respect to the Fresnel number.

【0007】[0007]

【数1】 (Equation 1)

【0008】尚、上式において、セルから出射する光が
球面波の位相を有する場合には、観察距離の値に、球面
波の収束点あるいは発散点の距離を考慮する必要があ
る。
In the above equation, when the light emitted from the cell has the phase of a spherical wave, it is necessary to consider the distance between the convergence point and the divergence point of the spherical wave in the value of the observation distance.

【0009】観察状態がフラウンホーファー領域(一般
に、セルのサイズが小さい場合)にあたる場合、セルで
の回折の影響で、1次回折光は広がることになる。すな
わち、一つ一つのセルでの光強度分布は、周辺部でノイ
ズ成分を伴うものとなり、セル間でのクロストークとな
る。
When the observation state corresponds to the Fraunhofer region (generally, when the size of the cell is small), the first-order diffracted light spreads due to the effect of diffraction at the cell. In other words, the light intensity distribution in each cell is accompanied by a noise component in the peripheral portion, resulting in crosstalk between cells.

【0010】観察状態がフレネル領域にあたる場合で
も、上記と同様に、セルからの1次回折光は、各周辺部
でノイズ成分を伴うと共に、各中心部では光強度が激し
く変化したものとなる。
[0010] Even when the observation state corresponds to the Fresnel region, similarly to the above, the first-order diffracted light from the cell is accompanied by noise components in each peripheral portion, and the light intensity changes drastically in each central portion.

【0011】セル内で「格子周期に対する格子幅の比」
が変化しない単純な回折格子であり、上記2種類の観察
状態では、周辺部でノイズ成分を伴うことになる1次回
折光の光強度分布(波形)の一例を、図3に示す。同図
は、左側の図が、回折格子セルに光を入射させて1次回
折光を出射させる状態を概念的に表し、右側の図(上下
に3種類)が、1次回折光の光強度分布(波形)の種々
の例を表す。周辺部でノイズ成分を伴う従来技術は、中
段の波形で示される。
In the cell, "ratio of grating width to grating period"
FIG. 3 shows an example of the light intensity distribution (waveform) of the first-order diffracted light that has a noise component in the peripheral portion in the above two types of observation states. In the drawing, the left-hand diagram conceptually shows a state in which light is incident on the diffraction grating cell and the first-order diffracted light is emitted, and the right-hand diagram (three types vertically) shows the light intensity distribution of the first-order diffracted light ( Waveforms). The prior art with a noise component at the periphery is shown by the middle waveform.

【0012】また、セルのサイズがある程度大きい場合
には、1次回折光により表示される画像を観察すること
が可能な範囲が極めて限定されてしまう。この際、ディ
スプレイから出射する1次回折光に散乱性を持たせれば
広い範囲から観察することが可能となるが、視域を自由
に設定することが難しくなる。
When the size of the cell is large to some extent, the range in which an image displayed by the first-order diffracted light can be observed is extremely limited. At this time, if the first-order diffracted light emitted from the display has scattering properties, observation can be performed from a wide range, but it is difficult to freely set the viewing zone.

【0013】図4に示すような既存のディスプレイで
は、セルに入射させる照明光は、ディスプレイを介して
観察者とは反対側からのバックライトによる照明光であ
り、セルでの回折の影響で、結果的に1次回折光が広が
る現象が見られることはあるが、意図的に出射する光を
発散光とする工夫がなされた提案は、現在のところ報告
されていない。
In the existing display as shown in FIG. 4, the illumination light to be incident on the cell is the illumination light from the backlight from the side opposite to the observer via the display. As a result, a phenomenon in which the first-order diffracted light spreads may be observed, but no proposal has been made so far that the light emitted intentionally is made to be divergent light.

【0014】尚、照明光が回折格子セルを介して観察者
と反対側から入射し、表示光(1次回折光)が観察者側
に透過回折して出射するような、上記の形態に限らず、
本発明は、照明光が回折格子セルに対して観察者側から
入射し、観察者側に反射回折して出射するような形態も
包含するものである。
The present invention is not limited to the above-described embodiment in which the illumination light is incident from the side opposite to the observer via the diffraction grating cell, and the display light (first-order diffracted light) is transmitted and diffracted toward the observer and emitted. ,
The present invention also includes a mode in which the illumination light enters the diffraction grating cell from the observer side, and is reflected and diffracted toward the observer side and emitted.

【0015】このように、従来のセルからの1次回折光
の不均一さに起因して、ディスプレイを観察すると、観
察者の視点位置によりディスプレイの明るさが変化した
り、ディスプレイ面に明暗の縞が観察されるという問題
が起こる。
As described above, when the display is observed due to the non-uniformity of the first-order diffracted light from the conventional cell, the brightness of the display changes depending on the viewpoint position of the observer, or bright and dark stripes appear on the display surface. Is observed.

【0016】上記のような単純な回折格子セルを画素と
するディスプレイで、観察する方向に応じて視差を持つ
異なる2次元画像を視覚させることによって、立体感の
ある画像表示を行なわせる工夫がなされた提案が、本出
願人による特開平3−206401号公報・特開平4−
311916号公報などで報告されているが、1次回折
光が各周辺部でノイズ成分を伴うことに起因する「セル
間でのクロストーク」の解決を図った提案は、現在のと
ころ報告されていない。
On a display using pixels as described above with a simple diffraction grating cell as a pixel, different two-dimensional images having parallax according to the viewing direction are visually recognized, so that a three-dimensional image is displayed. Was proposed by the present applicant in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 3-206401 and Hei 4-
Although it is reported in, for example, Japanese Patent No. 31916, a proposal for solving “crosstalk between cells” due to the fact that the first-order diffracted light has a noise component in each peripheral portion has not been reported so far. .

【0017】上記ディスプレイ(図4参照)では、本
来、視覚するべき2次元画像を構成する画素を、対応す
るセルからのメインローブ(特定セルからの1次回折光
が到達する領域に瞳が位置し、そのセルを視覚した状
態)における1次回折光を、クロストークによって鮮明
に視覚できないことになる。そればかりか、隣のセルか
らの1次回折光による画素も混合して視覚することにな
り、立体感のある画像表示の上では致命的な問題とな
る。
In the above-described display (see FIG. 4), the pupil is positioned in the main lobe from the corresponding cell (the pupil is located in the area where the first-order diffracted light from the specific cell reaches). , The first-order diffracted light in a state where the cell is viewed) cannot be clearly seen due to crosstalk. In addition, the pixels due to the first-order diffracted light from the adjacent cells are mixed and viewed, which is a fatal problem in displaying a three-dimensional image.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、セルからの
1次回折光が、各周辺部でノイズ成分を伴わないように
し、観察状態が、フラウンホーファー領域・フレネル領
域のいずれにあたる場合であっても、セル間でのクロス
トークを回避し、ディスプレイを安定に(視点位置によ
り明るさが変化せず、明暗の縞が観察されないように)
視覚させることを主な目的とする。
According to the present invention, the first-order diffracted light from the cell is not accompanied by a noise component in each peripheral portion, and the observation state corresponds to either the Fraunhofer region or the Fresnel region. Also avoids cross-talk between cells and stabilizes the display (so that the brightness does not change depending on the viewpoint position, so that bright and dark stripes are not observed)
Its main purpose is to make it visible.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明は、ディスプレイ
を構成する画素となる回折格子(バイナリー回折格子)
からなるセルからの1次回折光が、セル面の少なくとも
1方向について、セルの中心部から周辺部へ向かって低
くなるような強度分布を有するように、回折格子セル内
の各位置での「格子周期に対する格子幅の比(以下、前
記比と称する)」を変化させることを特徴とする。
According to the present invention, a diffraction grating (binary diffraction grating) serving as a pixel constituting a display is provided.
At each position in the diffraction grating cell so that the first-order diffracted light from the cell having the intensity distribution in at least one direction of the cell surface decreases from the center of the cell toward the periphery. The ratio of the grating width to the period (hereinafter, referred to as the ratio) is changed.

【0020】請求項2の発明は、回折格子セル内の各位
置での前記比が、回折格子面の1方向では、中心部から
周辺部へ向かって変化しており、それと直交する方向で
は、中心部から周辺部へ向かって一定であることを特徴
とする。
According to a second aspect of the present invention, the ratio at each position in the diffraction grating cell changes from the center to the periphery in one direction of the diffraction grating surface, and in a direction orthogonal thereto, It is characterized by being constant from the center to the periphery.

【0021】回折格子セル内の各位置での前記比が変化
する方向は、作製するディスプレイに応じて、観察者に
対して水平(または、垂直)とすることができる。
The direction in which the ratio changes at each position in the diffraction grating cell can be horizontal (or vertical) to the observer, depending on the display to be made.

【0022】請求項5の発明は、回折格子セル内の各位
置での前記比が、中心部から周辺部へ向かって変化する
回折格子面の方向で、前記比が、中心部から周辺部へ向
かってなだらかに減少することを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, the ratio at each position in the diffraction grating cell is in the direction of the diffraction grating surface changing from the center to the periphery, and the ratio is from the center to the periphery. It is characterized by a gradual decrease toward it.

【0023】請求項6の発明は、回折格子セル内の各位
置での前記比が、中心部から周辺部へ向かって変化する
回折格子面の方向で、前記比が、中心部近傍では一定で
あり、中心部から離れた位置から周辺部へ向かって減少
していることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, the ratio at each position in the diffraction grating cell is in the direction of the diffraction grating surface changing from the central portion to the peripheral portion, and the ratio is constant near the central portion. And decreases from a position away from the center toward the periphery.

【0024】請求項7の発明は、回折格子セルが、球面
波状の位相分布を有する1次回折光を出射することを特
徴とする。球面波状の位相分布としては、作製するディ
スプレイに応じて、収束球面波状としたり、発散球面波
状としたり、適宜に選択される。
The invention of claim 7 is characterized in that the diffraction grating cell emits first-order diffracted light having a spherical wave-like phase distribution. The spherical wave phase distribution is appropriately selected depending on the display to be manufactured, such as a convergent spherical wave or a divergent spherical wave.

【0025】上記ディスプレイにおいて、立体感を持つ
表示を行なうために、請求項13の発明は、球面波状の
位相分布を有する1次回折光を出射するセル状の回折格
子を、後述する2次元画像の枚数に応じて複数に領域分
割した各々を画素単位であるサブセルとし、各サブセル
が、観察者に対して、サブセル面の少なくとも水平方向
について、サブセル内の各位置での前記比が、中心部か
ら周辺部へ向かって変化しており、各サブセルが、視差
を有する複数枚の2次元画像を構成する画素とすること
により、立体画像を表示することを特徴とする。
In order to provide a three-dimensional display on the display, the invention according to claim 13 is directed to a cell-like diffraction grating which emits a first-order diffracted light having a spherical wave-like phase distribution. Each sub-cell is divided into a plurality of regions according to the number of pixels, and each cell is a sub-cell which is a pixel unit. It changes toward the periphery, and each subcell displays a stereoscopic image by using pixels constituting a plurality of two-dimensional images having parallax.

【0026】<作用>バイナリー回折格子からの1次回
折光の回折効率は、格子周期に対する格子幅の比に依存
する。バイナリー回折格子が「位相型回折格子」の場合
には、光が回折格子に入射してから出てくるまでの光路
長(光学的に光の進んだ長さ)の長い部分と短い部分と
で格子が形成されることになるが、それぞれの部分の幅
の比が1:1のとき、すなわち格子周期に対してそれぞ
れの部分の幅が1/2のときに、1次回折光の回折効率
が最大となる。
<Effect> The diffraction efficiency of the first-order diffracted light from the binary diffraction grating depends on the ratio of the grating width to the grating period. In the case where the binary diffraction grating is a “phase diffraction grating”, the length of the optical path length (the length of optically advanced light) from the time when light enters the diffraction grating to the time when the light comes out is divided into a long portion and a short portion. A grating is formed. When the width ratio of each part is 1: 1, that is, when the width of each part is に 対 し て with respect to the grating period, the diffraction efficiency of the first-order diffracted light is increased. Will be the largest.

【0027】前記比が減少(あるいは増加)するにつ
れ、この回折格子からの1次回折光の回折効率は減少す
る。例えば、表面レリーフ型の回折格子では、回折格子
の周期に対する回折格子の谷の部分あるいは山の部分の
幅により、回折格子からの1次回折光の回折効率が変化
する。屈折率変調による回折格子も屈折率により光路長
が変化することを考えると、表面レリーフ型の場合と全
く同様に扱える。
As the ratio decreases (or increases), the diffraction efficiency of the first-order diffracted light from the diffraction grating decreases. For example, in a surface relief type diffraction grating, the diffraction efficiency of the first-order diffracted light from the diffraction grating changes depending on the width of the valley or the peak of the diffraction grating with respect to the period of the diffraction grating. Considering that the optical path length changes due to the refractive index, the diffraction grating based on the refractive index modulation can be handled in exactly the same way as the surface relief type.

【0028】バイナリー回折格子が「振幅型回折格子」
の場合は、遮光部分と光を透過(あるいは反射)する部
分とで格子が形成されることになるが、この場合も同様
に、それぞれの部分の幅の比が1:1のとき、すなわち
格子周期に対してそれぞれの幅が1/2のときに、1次
回折光の回折効率が最大となる。前記比が減少(あるい
は増加)するにつれ、この回折格子からの1次回折光の
回折効率は減少する。
The binary diffraction grating is an "amplitude diffraction grating".
In the case of (1), a grating is formed by a light-shielding portion and a portion that transmits (or reflects) light. Similarly, in this case, when the width ratio of each portion is 1: 1, that is, the grating is formed. When each width is 周期 of the period, the diffraction efficiency of the first-order diffracted light becomes maximum. As the ratio decreases (or increases), the diffraction efficiency of the first-order diffracted light from this diffraction grating decreases.

【0029】従って、回折格子セル内の中心部で前記比
が2:1の場合には、前記比を、セルの中心部から周辺
部へ向かって低くしても高くしても、1次回折光の回折
効率(すなわち、1次回折光の強度)は、セルの中心部
から周辺部へ向かって低下することになる。このことに
より、セルからの1次回折光が、セル面の少なくとも1
方向について、セルの中心部から周辺部へ向かって低く
なるような強度分布を有するように制御することも可能
である。図9に、本発明による回折格子セル(2値位相
の回折格子の場合)の中心部と周辺部での位相分布を示
す。同図上が中心部(格子周期:格子幅=2:1)であ
り、同図下が周辺部(前記比が2:1からずれる場合)
である。
Therefore, when the ratio is 2: 1 at the center of the diffraction grating cell, the first-order diffracted light is increased whether the ratio decreases or increases from the center to the periphery of the cell. (Ie, the intensity of the first-order diffracted light) decreases from the center to the periphery of the cell. As a result, the first-order diffracted light from the cell is at least 1
It is also possible to control the direction to have an intensity distribution that decreases from the center of the cell toward the periphery. FIG. 9 shows the phase distribution at the center and the periphery of the diffraction grating cell (in the case of a binary phase diffraction grating) according to the present invention. The upper part of the figure is the central part (grating period: lattice width = 2: 1), and the lower part of the figure is the peripheral part (when the ratio deviates from 2: 1).
It is.

【0030】以上のことから、回折格子セルにおける前
記比が、中心部から周辺部へ向かって小さくなるように
変化する方向に対して、個々のセルからの1次回折光の
周辺部(特に、セルの幾何光学的な像よりも外側の部
分)での強度を小さくすることができ、クロストークの
原因となる周辺部のノイズ光が抑えられる。
From the above, in the direction in which the ratio in the diffraction grating cell decreases so as to decrease from the center to the periphery, the periphery of the first-order diffracted light from each cell (particularly, the cell) (The portion outside the geometrical optical image of the image) can be reduced, and noise light in the peripheral portion that causes crosstalk can be suppressed.

【0031】また、1次回折光の分布のメインローブ
(特に、セルの幾何学的な像よりも内側の部分)内での
均一性が向上する。ここで、セル面の2方向(X方向,
Y方向)に対して、前記比を変化させた場合には、上記
2方向に1次回折光の分布を均一にすることができるた
め、観察者にとって、ディスプレイの上下方向・左右方
向共に、メインローブ内での均一性が向上する。(請求
項1)
Further, the uniformity of the distribution of the first-order diffracted light in the main lobe (particularly, the portion inside the geometrical image of the cell) is improved. Here, two directions (X direction,
When the ratio is changed with respect to (Y direction), the distribution of the first-order diffracted light can be made uniform in the above two directions. The uniformity in the inside is improved. (Claim 1)

【0032】セル面の1方向(X方向,Y方向の何れか
一方)についてのみ、前記比を変化させ、それと垂直な
方向については、前記比を均一にした場合には、2方向
について変化させる場合よりも、セルから1次回折光が
出射する割合が高くなり、光の利用効率が上がることに
なるため、ディスプレイの明るさが向上する。(請求項
2)
The ratio is changed only in one direction (either the X direction or the Y direction) of the cell surface, and in the direction perpendicular thereto, the ratio is changed in two directions when the ratio is made uniform. As compared with the case, the ratio of the first-order diffracted light emitted from the cell becomes higher and the light use efficiency is increased, so that the brightness of the display is improved. (Claim 2)

【0033】一般的に、観察者の視点の移動方向は水平
方向が多いため、この方向に前記比を変化(中心部から
周辺部へ向かって低くなるように)させれば、観察者の
移動に対し、明るさの変化の少ないディスプレイとな
る。(請求項3)
In general, the direction of movement of the viewpoint of the observer is mostly horizontal, and if the ratio is changed in this direction (to decrease from the center to the periphery), the observer moves. In contrast, a display with little change in brightness is obtained. (Claim 3)

【0034】中心部から周辺部へ向かって低くなるよう
に、回折格子の前記比を変化させる場合、中心部から周
辺部へ向かってなだらかに低くなるように(図7のよう
な波形)しても良いが、(請求項5) 中心部付近では一定の最大値であり、中心部からある程
度離れた位置から周辺部へ向かって低くなるように(図
8に示す台形状の波形)すると、セルへの入射光を高効
率で1次回折光として寄与させることができ、ディスプ
レイの明るさが向上する。(請求項6)
When the ratio of the diffraction grating is changed so as to decrease from the center to the periphery, the ratio is set to gradually decrease from the center to the periphery (a waveform as shown in FIG. 7). (Claim 5) The cell has a constant maximum value in the vicinity of the center, and becomes lower from a position somewhat away from the center toward the periphery (trapezoidal waveform shown in FIG. 8). Incident light can be highly efficiently contributed as first-order diffracted light, and the brightness of the display is improved. (Claim 6)

【0035】セルから出射する1次回折光が、球面波状
の位相分布を有するようにすることで、セルのサイズに
依存せず、出射する1次回折光を任意の範囲に拡げるこ
とができる。(請求項7)
By making the first-order diffracted light emitted from the cell have a spherical wave phase distribution, the emitted first-order diffracted light can be expanded to an arbitrary range regardless of the size of the cell. (Claim 7)

【0036】ディスプレイの特定方向での視域(表示画
像を観察可能な角度範囲)を限定する際、セルからの1
次回折光に球面波状の位相分布を付与することが有効で
あるが、前記の範囲内での1次回折光の分布が、その方
向では不均一になりやすい。しかし、上記方向と一致す
る方向に各セルの透過率もしくは反射率を変化させてい
る場合には、上記方向での1次回折光の強度を均一に
し、また、前記の範囲外への不要な光(ノイズ光)を減
少させることが可能である。この場合でも、観察者の視
点の移動方向は水平方向が多いため、上記特定方向とし
ては、水平方向が一層有効である。(請求項8)
When limiting the viewing area (angle range in which a displayed image can be observed) in a specific direction of the display, one (1)
It is effective to impart a spherical wave phase distribution to the second-order diffracted light, but the distribution of the first-order diffracted light within the above range tends to be non-uniform in that direction. However, when the transmittance or the reflectance of each cell is changed in a direction coinciding with the above-mentioned direction, the intensity of the first-order diffracted light in the above-mentioned direction is made uniform, and unnecessary light out of the above-mentioned range is made unnecessary. (Noise light) can be reduced. Even in this case, since the direction of movement of the viewpoint of the observer is often horizontal, the horizontal direction is more effective as the specific direction. (Claim 8)

【0037】球面波状の位相分布としては、セルからの
1次回折光が、特定位置から発散すれば良いから、特定
焦点に集光した後発散するような「収束球面波状」でも
始めから発散するような「発散球面波状」であっても良
い。(請求項9,10)
The phase distribution of the spherical wave shape may be such that the first-order diffracted light from the cell diverges from a specific position. It may be a “divergent spherical wave shape”. (Claims 9 and 10)

【0038】本発明を、立体感のある画像表示を行なう
ディスプレイに応用する場合には、クロストークによっ
て、隣のセルからの1次回折光による視差を持つ画素も
混合して視覚するという致命的な問題が回避され、鮮明
な立体画像を視覚することができる。(請求項13)
When the present invention is applied to a display for displaying a three-dimensional image, a fatal effect that pixels having parallax due to first-order diffracted light from an adjacent cell are mixed and viewed due to crosstalk. The problem is avoided and a clear stereoscopic image can be viewed. (Claim 13)

【0039】[0039]

【発明の実施の形態】本発明は、画素である回折格子セ
ル内での回折格子の「格子周期に対する格子幅の比」
を、少なくとも1方向について、中心部から周辺部へ向
かって変化させることにより、メインローブ内での出射
光の強度を均一にし、メインローブの外側でのノイズ光
を減少するディスプレイである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a "ratio of a grating width to a grating period" of a diffraction grating in a diffraction grating cell which is a pixel.
Is changed in at least one direction from the central portion to the peripheral portion, thereby making the intensity of the emitted light in the main lobe uniform and reducing the noise light outside the main lobe.

【0040】前記比の変調に依存して回折効率が変化す
ることは前述したが、回折光の強度分布は、その平方根
である振幅分布と関連する。本発明の回折格子セルにお
ける前記比の変化に依存して生じる1次回折光の振幅分
布についての数学的な表現としては、sinc関数、Bartle
tt窓関数、一般化Hamming 窓関数などが例示される。
As described above, the diffraction efficiency changes depending on the modulation of the ratio, but the intensity distribution of the diffracted light is related to the amplitude distribution which is the square root thereof. Mathematical expressions for the amplitude distribution of the first-order diffracted light generated depending on the change in the ratio in the diffraction grating cell of the present invention include a sinc function, Bartle
Examples include a tt window function and a generalized Hamming window function.

【0041】[0041]

【数2】 (Equation 2)

【0042】[0042]

【数3】 (Equation 3)

【0043】[0043]

【数4】 (Equation 4)

【0044】上式において、回折格子セルが円形の場
合、xはセル中心からの距離であり、回折格子セルが矩
形の場合、xは矩形の任意の辺に垂直な軸をとり、開口
中心を0とした座標である。尚、Tはセルの大きさ(円
形セルの場合は直径、矩形セルの場合は1辺の長さ)で
あり、−T/2≦x≦T/2の範囲の値をとる。
In the above formula, when the diffraction grating cell is circular, x is the distance from the center of the cell. When the diffraction grating cell is rectangular, x takes an axis perpendicular to any side of the rectangle and sets the center of the opening as the center. These coordinates are 0. Here, T is the size of the cell (diameter in the case of a circular cell, length of one side in the case of a rectangular cell), and takes a value in the range of -T / 2 ≦ x ≦ T / 2.

【0045】一般化Hamming 窓関数においては、αによ
り関数の形を最適化できるが、α=0.5や0.54が
一般的である。
In the generalized Hamming window function, the form of the function can be optimized by α, but α = 0.5 or 0.54 is general.

【0046】セル直後において、セルの中心部の振幅分
布を一定にし、中心部から離れた位置から周辺部へ向か
って減少するように(波形を台形状に)した場合は、台
形関数に相当する。ただし、本発明においては、台形関
数として斜辺部は直線とは限らないものとする。(すな
わち、中心付近で一定値をとり、その両側でなだらかに
減少するような関数を台形関数と称することとする)
Immediately after the cell, the case where the amplitude distribution at the center of the cell is made constant and decreases from a position away from the center to the periphery (the waveform is trapezoidal) corresponds to a trapezoidal function. . However, in the present invention, it is assumed that the oblique side is not necessarily a straight line as a trapezoidal function. (That is, a function that takes a constant value near the center and decreases gently on both sides is called a trapezoidal function.)

【0047】なお、ここではセルからの1次回折光の振
幅関数として、代表的ないくつかの関数をあげたが、本
発明はこれらに限定されるものではない。
Here, some typical functions are given as amplitude functions of the first-order diffracted light from the cell, but the present invention is not limited to these.

【0048】上記の関数のフーリエ変換は、矩形関数の
フーリエ変換に比べて、その振幅の値が周辺部で著しく
小さくなることは知られている。フーリエ変換は、光学
系においては、平行光状の位相を持つ任意の振幅分布に
ついてのフラウンホーファー領域(十分遠方)における
回折光分布の計算と等価である。すなわち、これらの関
数を振幅分布とする1次回折光のフラウンホーファー領
域における分布は、周辺部での強度が著しく小さいこと
になる。
It is known that the Fourier transform of the above function has a significantly smaller amplitude value at the periphery than the Fourier transform of a rectangular function. In the optical system, the Fourier transform is equivalent to calculation of a diffracted light distribution in a Fraunhofer region (sufficiently distant) for an arbitrary amplitude distribution having a parallel light phase. That is, the distribution in the Fraunhofer region of the first-order diffracted light having these functions as the amplitude distribution has an extremely small intensity at the peripheral portion.

【0049】セルからの1次回折光が、球面波状の位相
分布を有する場合、通常の観察条件(観察者とディスプ
レイとの距離が30cm〜1m程度)においても、1次
回折光の分布が、セルの直後における振幅分布のフーリ
エ変換とは異なってしまい、一層不均一になりやすい。
この際、セルの振幅率が変化していると、1次回折光の
分布を均一にすることができると共に、1次回折光の強
度分布を周辺部において小さくすることができる。
When the first-order diffracted light from the cell has a spherical wave-like phase distribution, the distribution of the first-order diffracted light does not increase even under normal observation conditions (the distance between the observer and the display is about 30 cm to 1 m). This differs from the Fourier transform of the amplitude distribution immediately after, and tends to be more non-uniform.
At this time, if the amplitude ratio of the cell changes, the distribution of the first-order diffracted light can be made uniform, and the intensity distribution of the first-order diffracted light can be reduced in the peripheral portion.

【0050】上記のように、セル内における回折格子の
前記比の変調によりセル直後における1次回折光の振幅
分布を変化させた場合、セル直後における1次回折光
が、球面波状の位相分布を有する場合であっても、周辺
部での強度を小さくできる。ただし、球面波状の位相分
布を有する場合には、矩形関数で表されるセルでは、メ
インローブでの1次回折光分布の不均一さが顕著になり
やすいのに対し、上述のような本発明のセルでは、1次
回折光の強度分布が均一になる傾向がある。本発明によ
る回折格子セルの一例を図6に示す。また、本発明によ
る回折格子セルからの、セル平面における1次回折光の
強度分布の例を図7,8のグラフに示す。図7はセルの
中心部から周辺部へ向かって強度がなだらかに減少する
波形であり、図8は台形状の波形である。
As described above, when the amplitude distribution of the first-order diffracted light immediately after the cell is changed by modulating the ratio of the diffraction grating in the cell, the first-order diffracted light immediately after the cell has a spherical wave-like phase distribution. However, the strength at the peripheral portion can be reduced. However, in the case where the cell has a spherical wave phase distribution, in the cell represented by the rectangular function, the non-uniformity of the first-order diffracted light distribution in the main lobe tends to be remarkable. In the cell, the intensity distribution of the first-order diffracted light tends to be uniform. FIG. 6 shows an example of a diffraction grating cell according to the present invention. 7 and 8 show examples of the intensity distribution of the first-order diffracted light on the cell plane from the diffraction grating cell according to the present invention. FIG. 7 shows a waveform in which the intensity gradually decreases from the center to the periphery of the cell, and FIG. 8 shows a trapezoidal waveform.

【0051】1次回折光に、球面波状の位相分布を持た
せる手段としては、 (1)回折格子を曲線で構成する。(例えば、ゾーンプ
レートの一部を回折格子として用いる) (2)1次回折光を発生させるための照明光を、平行光
ではなく球面波状の位相分布を持つ光(例えば、点光源
からの発散光)とする。 などがある。
Means for imparting a spherical wave phase distribution to the first-order diffracted light are as follows: (1) The diffraction grating is constituted by a curve. (For example, a part of the zone plate is used as a diffraction grating.) (2) The illumination light for generating the first-order diffracted light is not parallel light but light having a spherical wave phase distribution (for example, divergent light from a point light source). ). and so on.

【0052】セル直後の1次回折光の振幅分布が台形関
数の場合、1次回折光の強度分布が周辺部で減少を伴っ
たまま、中心部での強度を上げることができ、入射光の
利用効率を上げることができるため、一層効果的であ
る。ただし、台形の斜辺部を小さくし過ぎる(矩形に近
くする)と、セルからの1次回折光の強度分布が周辺部
で上がり、効果が小さくなる。具体的には、例えばセル
の大きさが50μmのとき、台形の斜辺部が10μm程
度(上辺が30μmのような台形)なら、十分な効果が
ある。
In the case where the amplitude distribution of the first-order diffracted light immediately after the cell is a trapezoidal function, the intensity at the center can be increased while the intensity distribution of the first-order diffracted light is reduced at the peripheral portion, and the utilization efficiency of incident light is improved. Is more effective. However, if the oblique side of the trapezoid is too small (closer to a rectangle), the intensity distribution of the first-order diffracted light from the cell increases in the peripheral portion, and the effect is reduced. Specifically, for example, when the size of the cell is 50 μm, a sufficient effect is obtained if the oblique side of the trapezoid is about 10 μm (the trapezoid whose upper side is 30 μm).

【0053】上記のような回折格子セルを画素とするデ
ィスプレイでの画像表示においては、従来のディスプレ
イと同様に、各画素(セル)への入射光(照明光)の強
度や波長を変化させたり、あるいは画素毎にセルのサイ
ズや位相変調量の最大値を変化させるなどにより、画像
を表示すればよい。
In displaying an image on a display having a diffraction grating cell as a pixel as described above, the intensity and wavelength of light (illumination light) incident on each pixel (cell) can be changed in the same manner as in a conventional display. Alternatively, the image may be displayed by changing the cell size or the maximum value of the phase modulation amount for each pixel.

【0054】セル内で前記比を変化させる方向は、観察
者に対して水平および/または垂直とすることができ
る。
The direction of changing the ratio in the cell can be horizontal and / or vertical to the observer.

【0055】通常、ディスプレイを視覚する場合には、
観察者の視点位置は、垂直方向には比較的狭い範囲に限
定できる。(水平方向での観察者の移動に比べて、体格
差・観察する姿勢による変位が少ないため) そこで、1次回折光について、垂直方向に球面波状の位
相分布を持たせるようにすると、その方向での光の利用
効率を高くできる。しかし、1次回折光の分布が不均一
になりやすく、このため、セル内で、観察者に対して垂
直方向で前記比を変化させることによって、1次回折光
の分布を均一にすることができる。同様のことが、水平
方向についても当てはまる。
Normally, when viewing the display,
The observer's viewpoint position can be limited to a relatively narrow range in the vertical direction. (Because there is less displacement due to physique difference and observation posture compared to the movement of the observer in the horizontal direction.) Therefore, if the first-order diffracted light is given a spherical wave-like phase distribution in the vertical direction, Light utilization efficiency can be increased. However, the distribution of the first-order diffracted light tends to be non-uniform, so that the distribution of the first-order diffracted light can be made uniform by changing the ratio in the cell in a direction perpendicular to the observer. The same is true for the horizontal direction.

【0056】球面波状の位相分布として、収束球面波状
とすることにより、収束位置近辺に配置した別の素子
(例えば、波長選択用のフィルターなど)へ、セルから
の1次回折光を入射させることが容易になる。特に、そ
の素子がディスプレイの画素と同様の配列である場合に
は非常に有効である。
By making the spherical wave phase distribution a convergent spherical wave shape, the first-order diffracted light from the cell can be made incident on another element (for example, a filter for wavelength selection) arranged near the converging position. It will be easier. In particular, it is very effective when the elements have the same arrangement as the pixels of the display.

【0057】球面波状の位相分布として、発散球面波状
とすることにより、照明光源からの入射光が画素(セ
ル)を通過する前に、入射光の収束点に相当する場所が
ある場合には、この位置(収束点に相当する場所)に前
述のような別の素子を配置することが可能である。
By making the spherical wave phase distribution a divergent spherical wave, if the incident light from the illumination light source has a location corresponding to the convergent point of the incident light before passing through the pixel (cell), At this position (a position corresponding to the convergence point), another element as described above can be arranged.

【0058】このようなディスプレイで、両眼視差によ
り立体感を伴う表示を行なうには、球面波状の位相分布
を有する光を出射するセルを、観察者に対して水平方向
(左右の眼が並ぶ方向)に複数に領域分割して、それぞ
れをサブセルとする。領域分割する数は、視差を有する
2次元画像の枚数に応じることになる。上記ディスプレ
イを図5に概念的に示す。同図では、サブセル(視差を
有する2次元画像)は4種類である。
In order to perform a display with a stereoscopic effect due to binocular parallax on such a display, a cell that emits light having a spherical wave-like phase distribution is placed horizontally with respect to the observer (the left and right eyes are lined up). Direction), and each is divided into sub-cells. The number of areas to be divided depends on the number of two-dimensional images having parallax. The display is conceptually shown in FIG. In the figure, there are four types of subcells (two-dimensional images having parallax).

【0059】各サブセルを、観察する方向に応じて視差
を持つ異なる2次元画像を構成する画素とすることで、
ディスプレイが立体感のある画像表示を行なうことにつ
いての詳細は、前述の本出願人による特開平3−206
401号公報・特開平4−311916号公報などに記
載されている。
By making each sub-cell a pixel constituting a different two-dimensional image having parallax according to the viewing direction,
The details of the display for displaying a three-dimensional image are described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-206.
No. 401, Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-31916, and the like.

【0060】各サブセルは、それぞれ少なくとも1方向
(少なくとも、観察者に対して左右の眼が並ぶ水平方
向)について、前記比が、中心部から周辺部へ向かって
低く変化しており、各々が、上記の2次元画像を構成す
る画素単位となる。
In each of the subcells, in at least one direction (at least in the horizontal direction in which the left and right eyes are arranged with respect to the observer), the ratio changes from the center to the periphery in a low direction. It is a pixel unit constituting the above two-dimensional image.

【0061】サブセルを適正に配置して、ディスプレイ
とすることにより、観察する方向に応じて視差を持つ異
なる2次元画像を視覚させることができ、立体感のある
画像表示を行なわせることが可能となる。
By appropriately arranging the subcells and forming a display, different two-dimensional images having parallax can be visually recognized according to the viewing direction, and an image with a three-dimensional effect can be displayed. Become.

【0062】このとき、本発明のディスプレイにおいて
は、各視差画像に対する視域内(上記のメインローブに
相当)では1次回折光の強度分布が均一になりる。さら
に、観察者に対し水平方向に前記比を変化させていると
き、他の視域から観察されるべき視差画像が重複して観
察されてしまう「クロストーク(上記のメインローブの
外側のノイズ光に相当)」が減少するため、より高品位
な立体画像を表示できる。
At this time, in the display of the present invention, the intensity distribution of the first-order diffracted light becomes uniform within the viewing zone for each parallax image (corresponding to the above-mentioned main lobe). Further, when the ratio is changed in the horizontal direction with respect to the observer, a parallax image to be observed from another viewing zone is overlapped and observed. ) Can be displayed, so that a higher-quality stereoscopic image can be displayed.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のディスプ
レイでは、個々の画素(回折格子セル)からの出射光で
ある1次回折光の強度を周辺部において小さくすること
ができる。従って、観察者の視点位置に依存するディス
プレイの明るさの変化が少なく、ディスプレイ面に明暗
の縞なども現れない、均一な画像の表示が可能である。
特に、観察者に対して(両眼の並ぶ)左右方向に、各画
素からの出射光の強度を周辺部において小さくし、か
つ、出射光に球面波の位相を付与している場合には、各
画素からの出射光によるクロストークが回避されると共
に、各出射光分布のメインローブでの均一性が向上する
ため、立体感のある画像表示を行なわせる上で有効であ
る。
As described above, in the display according to the present invention, the intensity of the first-order diffracted light, which is the light emitted from each pixel (diffraction grating cell), can be reduced in the peripheral portion. Therefore, it is possible to display a uniform image with little change in the brightness of the display depending on the viewpoint position of the observer and without showing bright and dark stripes on the display surface.
In particular, in the case where the intensity of light emitted from each pixel is reduced in the peripheral portion with respect to the observer in the left-right direction (both eyes are lined up) and the phase of spherical waves is given to the emitted light, Crosstalk due to light emitted from each pixel is avoided, and the uniformity of the distribution of each emitted light in the main lobe is improved, which is effective in displaying a three-dimensional image.

【0064】[0064]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来の回折格子セルを示す説明図。FIG. 1 is an explanatory view showing a conventional diffraction grating cell.

【図2】従来の回折格子セルからの1次回折光の強度分
布(セル平面での)を示すグラフ。
FIG. 2 is a graph showing the intensity distribution (in the cell plane) of first-order diffracted light from a conventional diffraction grating cell.

【図3】従来の回折格子セルからの、周辺部でノイズ成
分を伴うことになる1次回折光の光強度分布(波形)の
一例を示すグラフ。
FIG. 3 is a graph showing an example of a light intensity distribution (waveform) of a first-order diffracted light having a noise component in a peripheral portion from a conventional diffraction grating cell.

【図4】回折格子ディスプレイの一例を概念的に示す説
明図。
FIG. 4 is an explanatory view conceptually showing an example of a diffraction grating display.

【図5】立体表示の可能な回折格子ディスプレイを示す
説明図。
FIG. 5 is an explanatory view showing a diffraction grating display capable of three-dimensional display.

【図6】本発明の回折格子セルの一例を示す説明図。FIG. 6 is an explanatory view showing an example of the diffraction grating cell of the present invention.

【図7】本発明の回折格子セルからの1次回折光の強度
分布(セル平面での)の一例を示すグラフ。
FIG. 7 is a graph showing an example of the intensity distribution (in the cell plane) of the first-order diffracted light from the diffraction grating cell of the present invention.

【図8】本発明の回折格子セルからの1次回折光の強度
分布(セル平面での)の一例を示すグラフ。
FIG. 8 is a graph showing an example of the intensity distribution (in the cell plane) of the first-order diffracted light from the diffraction grating cell of the present invention.

【図9】本発明の回折格子セルの中心部と周辺部での格
子周期と格子幅との比の変化を示す説明図。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a change in a ratio between a grating period and a grating width in a central portion and a peripheral portion of the diffraction grating cell of the present invention.

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】回折格子を画素として構成されるディスプ
レイにおいて、 回折格子がバイナリー回折格子であり、 回折格子内の各位置での格子周期に対する格子幅の比
が、回折格子面の少なくとも1方向について、中心部か
ら周辺部へ向かって変化していることを特徴とする回折
格子ディスプレイ。
1. A display comprising a diffraction grating as pixels, wherein the diffraction grating is a binary diffraction grating, and a ratio of a grating width to a grating period at each position in the diffraction grating is determined in at least one direction of a diffraction grating plane. A diffraction grating display characterized by changing from the center to the periphery.
【請求項2】回折格子を画素として構成されるディスプ
レイにおいて、 回折格子がバイナリー回折格子であり、 回折格子内の各位置での格子周期に対する格子幅の比
が、回折格子面の1方向では、中心部から周辺部へ向か
って変化しており、それと垂直な方向では、中心部から
周辺部へ向かって一定であることを特徴とする回折格子
ディスプレイ。
2. A display comprising a diffraction grating as pixels, wherein the diffraction grating is a binary diffraction grating, and a ratio of a grating width to a grating period at each position in the diffraction grating is one direction of a diffraction grating plane. A diffraction grating display characterized by changing from a central portion to a peripheral portion and being constant in a direction perpendicular to the central portion from the central portion to the peripheral portion.
【請求項3】回折格子内の各位置での格子周期に対する
格子幅の比が変化する方向が、観察者に対して水平であ
ることを特徴とする請求項2に記載の回折格子ディスプ
レイ。
3. The diffraction grating display according to claim 2, wherein the direction in which the ratio of the grating width to the grating period at each position in the diffraction grating changes is horizontal to an observer.
【請求項4】回折格子内の各位置での格子周期に対する
格子幅の比が変化する方向が、観察者に対して垂直であ
ることを特徴とする請求項2に記載の回折格子ディスプ
レイ。
4. The diffraction grating display according to claim 2, wherein the direction in which the ratio of the grating width to the grating period at each position in the diffraction grating changes is perpendicular to the observer.
【請求項5】回折格子内の各位置での格子周期に対する
格子幅の比が、中心部から周辺部へ向かって変化する回
折格子面の方向で、 前記比が、中心部から周辺部へ向かってなだらかに減少
していることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載
の回折格子ディスプレイ。
5. The ratio of the grating width to the grating period at each position in the diffraction grating varies in the direction of the diffraction grating surface from the center to the periphery, wherein the ratio is from the center to the periphery. 5. The diffraction grating display according to claim 1, wherein the diffraction grating display gradually decreases.
【請求項6】回折格子内の各位置での格子周期に対する
格子幅の比が、中心部から周辺部へ向かって変化する回
折格子面の方向で、 前記比が、中心部近傍では一定であり、中心部から離れ
た位置から周辺部へ向かって減少していることを特徴と
する請求項1〜4の何れかに記載の回折格子ディスプレ
イ。
6. The ratio of the grating width to the grating period at each position in the diffraction grating is in the direction of the diffraction grating surface changing from the center to the periphery, and the ratio is constant near the center. 5. The diffraction grating display according to claim 1, wherein the distance decreases from a position distant from the center to the periphery.
【請求項7】回折格子が、球面波状の位相分布を有する
1次回折光を出射することを特徴とする請求項1〜6の
何れかに記載の回折格子ディスプレイ。
7. The diffraction grating display according to claim 1, wherein the diffraction grating emits first-order diffracted light having a spherical wave phase distribution.
【請求項8】回折格子内の各位置での格子周期に対する
格子幅の比が、中心部から周辺部へ向かって変化する回
折格子面の方向においてのみ、回折格子が球面波状の位
相分布を有する1次回折光を出射することを特徴とする
請求項1〜6の何れかに記載の回折格子ディスプレイ。
8. The diffraction grating has a spherical wave phase distribution only in the direction of the diffraction grating surface where the ratio of the grating width to the grating period at each position in the diffraction grating changes from the center to the periphery. The diffraction grating display according to any one of claims 1 to 6, which emits first-order diffracted light.
【請求項9】球面波状の位相分布が、収束球面波状であ
ることを特徴とする請求項7または8に記載の回折格子
ディスプレイ。
9. The diffraction grating display according to claim 7, wherein the spherical wave phase distribution is a convergent spherical wave shape.
【請求項10】球面波状の位相分布が、発散球面波状で
あることを特徴とする請求項7または8に記載の回折格
子ディスプレイ。
10. The diffraction grating display according to claim 7, wherein the spherical wave phase distribution is a divergent spherical wave.
【請求項11】バイナリー回折格子が振幅型回折格子で
あることを特徴とする請求項7または8に記載の回折格
子ディスプレイ。
11. The diffraction grating display according to claim 7, wherein the binary diffraction grating is an amplitude type diffraction grating.
【請求項12】バイナリー回折格子が位相型回折格子で
あることを特徴とする請求項7または8に記載の回折格
子ディスプレイ。
12. The diffraction grating display according to claim 7, wherein the binary diffraction grating is a phase type diffraction grating.
【請求項13】球面波状の位相分布を有する1次回折光
を出射するセル状の回折格子を、後述する2次元画像の
枚数に応じて複数に領域分割した各々を画素単位である
サブセルとし、観察者に対して、サブセル面の少なくと
も水平方向について、回折格子内の各位置での格子周期
に対する格子幅の比が、中心部から周辺部へ向かって変
化しており、各サブセルが、視差を有する複数枚の2次
元画像を構成する画素とすることにより、立体画像を表
示することを特徴とする請求項7または8に記載のディ
スプレイ。
13. A cell-like diffraction grating that emits first-order diffracted light having a spherical wave-like phase distribution is divided into a plurality of regions in accordance with the number of two-dimensional images described later, and each of them is a sub-cell that is a pixel unit. For at least the horizontal direction of the subcell surface, the ratio of the grating width to the grating period at each position in the diffraction grating changes from the center to the periphery, and each subcell has parallax. The display according to claim 7 or 8, wherein a stereoscopic image is displayed by using pixels constituting a plurality of two-dimensional images.
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