JPH10333536A - Diffracted light generating device and panel positioning method - Google Patents
Diffracted light generating device and panel positioning methodInfo
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- JPH10333536A JPH10333536A JP14614497A JP14614497A JPH10333536A JP H10333536 A JPH10333536 A JP H10333536A JP 14614497 A JP14614497 A JP 14614497A JP 14614497 A JP14614497 A JP 14614497A JP H10333536 A JPH10333536 A JP H10333536A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータ制御
可能であり、像を容易に変更でき、多くの角度から観察
できる三次元画像表示装置等に用いられる回折素子パネ
ルから構成される回折光発生装置及びパネルの位置決め
方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diffracted light generating device comprising a diffractive element panel used for a three-dimensional image display device which can be controlled by a computer, can easily change an image, and can be observed from various angles. And a panel positioning method.
【0002】[0002]
【従来の技術】光を透過させる開口部を備えた開口パネ
ルと、光が入射されて回折光を発生させる回折素子を備
えた回折素子パネルとから構成される回折光発生装置の
開口パネルと回折素子パネルとの位置関係を制御して決
定するようなものとしては、下記のような技術を用いる
ことができる。2. Description of the Related Art An aperture panel of a diffracted light generating apparatus comprising an aperture panel having an aperture for transmitting light and a diffractive element panel having a diffractive element for generating diffracted light upon incidence of light. The following technique can be used to determine the position by controlling the positional relationship with the element panel.
【0003】それは、ボックス・イン・ボックス法と呼
ばれている従来の技術である。この方法は、ボックスパ
ターンを利用したものであり、これについて図8,9の
原理概念図を用いて説明する。ここの説明では、図8に
示すような、内部に辺L1の正方形の空いたボックスパ
ターンが形成されたパターン31と、辺L2の正方形の
ボックスパターンが形成されたパターン32との位置合
わせを行うものとする。そして、その位置合わせは、図
9に示すように、パターン31の中心に、パターン32
が正しく配置するものである。[0003] It is a conventional technique called a box-in-box method. This method utilizes a box pattern, which will be described with reference to the principle conceptual diagrams of FIGS. In the description here, a pattern 31 in which a square box pattern with a side L1 is formed inside and a pattern 32 in which a square box pattern with a side L2 is formed as shown in FIG. Shall be. Then, as shown in FIG. 9, the alignment of the pattern 32 is performed at the center of the pattern 31.
Is what is placed correctly.
【0004】まず、図8に示すように、パターン31と
パターン32とが、距離L3だけ、位置のずれた状態と
する。この状態から、CCDカメラなどで観察しなが
ら、これらのパターン31,32を移動させ、図9に示
すような正しい位置関係の状態に合わせることができ
る。First, as shown in FIG. 8, the pattern 31 and the pattern 32 are shifted from each other by a distance L3. From this state, while observing with a CCD camera or the like, these patterns 31 and 32 can be moved to match the state of the correct positional relationship as shown in FIG.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術では、位置決めに、大量の画像データの処理が
必要なため、高速な測定と位置決めが困難であり、ま
た、複雑なデータ処理が必要なため手間がかかるもので
あった。However, in the above-mentioned conventional technique, since a large amount of image data must be processed for positioning, high-speed measurement and positioning are difficult, and complicated data processing is required. Therefore, it was troublesome.
【0006】したがって、光を透過させる開口部を備え
た開口パネルと、光が入射されて回折光を発生させる回
折素子を備えた回折素子パネルとから構成される回折光
発生装置の開口パネルと回折素子パネルとの位置関係を
制御して決定するのに、上記のようなボックス・イン・
ボックス法を用いることは不適当であった。Accordingly, the aperture panel of the diffracted light generating apparatus, which includes an aperture panel having an aperture for transmitting light and a diffractive element panel having a diffractive element for receiving light to generate diffracted light, is used. To control and determine the positional relationship with the element panel, the box-in-
Using the box method was unsuitable.
【0007】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたものであって、開口部を備えた開口パネル
と、光が入射され回折光を発生させる回折素子を備えた
回折素子パネルとから構成される回折光発生装置におい
て、大量の画像データ処理を必要とせず、容易で高速に
開口パネルと回折素子パネルとの位置決めが行える回折
光発生装置及びパネルの位置決め方法を提供することを
目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has an opening panel having an opening, and a diffraction element panel having a diffraction element which receives light and generates diffracted light. In the diffracted light generation device constituted by the above, there is provided a diffracted light generation device and a panel positioning method capable of easily and quickly positioning the aperture panel and the diffraction element panel without requiring a large amount of image data processing. Aim.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に記載の発明では、光を透過させる開口部
を備えた開口パネルと、光が入射されて回折光を発生さ
せる回折素子を備えた回折素子パネルとから構成される
回折光発生装置において、開口パネルの開口部を透過し
た光が回折素子パネルの回折素子に入射されて発生した
回折光の強度を検出する光検出器と、その光検出器によ
り検出された回折光の強度が最大となるように開口パネ
ルと回折素子パネルとの位置関係を制御する位置制御手
段とを設けて構成している。According to the first aspect of the present invention, there is provided an aperture panel having an opening for transmitting light, and a diffraction panel for receiving light to generate diffracted light. A diffractive light generator comprising a diffractive element panel having an element, wherein a light transmitted through the opening of the aperture panel is incident on the diffractive element of the diffractive element panel, and a photodetector for detecting the intensity of the diffracted light generated And position control means for controlling the positional relationship between the aperture panel and the diffraction element panel so that the intensity of the diffracted light detected by the photodetector is maximized.
【0009】さらに、請求項2に記載の発明では、請求
項1に記載の回折光発生装置において、回折素子パネル
は回折光が1個又は複数個の点で集光する回折素子を備
え、その1個又は複数個の点で集光する回折素子により
集光された位置に光検出器を配置して構成している。Further, according to the second aspect of the present invention, in the diffractive light generating device according to the first aspect, the diffractive element panel includes a diffractive element for converging the diffracted light at one or a plurality of points. A photodetector is arranged at a position where light is collected by a diffraction element that collects light at one or a plurality of points.
【0010】さらに、請求項3に記載の発明では、請求
項2に記載の回折光発生装置において、回折素子パネル
に、異なる点に集光する複数の回折素子を配置して構成
している。Further, according to the third aspect of the present invention, in the diffracted light generator according to the second aspect, a plurality of diffractive elements for condensing light at different points are arranged on the diffractive element panel.
【0011】請求項1〜3に記載の発明の構成では、光
源から出た平行光が、開口パネルによって、あらかじめ
定めた特定の点像を表示するための回折素子だけを照射
するよう透過し、その透過光が回折素子パネルに入射
し、そこで回折する。このとき発生した回折光の強度の
測定を、あらかじめ定めた点像の位置に配置された光検
出器により行う。そして、その強度が最大になるよう
に、位置制御手段を用いて、開口パネルと回折素子パネ
ルとの位置関係を変化させる。ここで、開口パネルの開
口部と回折素子パネルの回折素子とは両者の位置関係が
正しいとき一致するように作製されていれば、このよう
にして、開口パネルと回折素子パネルとの位置決めを行
うことができる。したがって、本発明によれば、大量の
画像データ処理を必要とせず、容易で高速に開口パネル
と回折素子パネルとの位置決めを行うことが可能とな
る。[0011] In the configuration of the invention according to claims 1 to 3, the parallel light emitted from the light source is transmitted by the aperture panel so as to irradiate only a diffraction element for displaying a predetermined specific point image, The transmitted light enters the diffraction element panel and is diffracted there. The intensity of the diffracted light generated at this time is measured by a photodetector arranged at a predetermined point image position. Then, the positional relationship between the aperture panel and the diffraction element panel is changed by using the position control means so that the intensity becomes maximum. Here, if the opening of the aperture panel and the diffraction element of the diffraction element panel are manufactured so as to match when the positional relationship between them is correct, the positioning of the aperture panel and the diffraction element panel is performed in this manner. be able to. Therefore, according to the present invention, it is possible to easily and quickly position the aperture panel and the diffraction element panel without requiring a large amount of image data processing.
【0012】さらに、請求項4に記載の発明では、請求
項2又は3に記載の回折光発生装置において、回折素子
パネルの複数の回折素子によって三次元空間に複数個の
点像を表示するように構成している。Further, according to the invention described in claim 4, in the diffracted light generator according to claim 2 or 3, the plurality of point images are displayed in a three-dimensional space by the plurality of diffraction elements of the diffraction element panel. It is composed.
【0013】請求項4に記載の発明によれば、大画面の
三次元表示が可能であり、また、実際に物が存在するの
と同じように三次元画像をつくって観察者が任意の方
向、位置から、その三次元画像に焦点を合わせて観察す
ることが可能な三次元画像表示装置において、開口パネ
ルと回折素子パネルとの位置合わせを容易に行うことが
可能となる。According to the fourth aspect of the present invention, a large-screen three-dimensional display is possible, and a three-dimensional image is formed in the same manner as when an object actually exists, so that an observer can select an arbitrary direction. In a three-dimensional image display device capable of focusing and observing the three-dimensional image from the position, it is possible to easily perform the alignment between the aperture panel and the diffraction element panel.
【0014】また、請求項5に記載の発明では、請求項
1から4のいずれか1項に記載の回折光発生装置におい
て、開口パネルとして空間光変調器を用いている。According to a fifth aspect of the present invention, in the diffracted light generating device according to any one of the first to fourth aspects, a spatial light modulator is used as the aperture panel.
【0015】請求項5に記載の発明によれば、開口パネ
ルとして空間光変調器を用いているので、どの位置にで
も容易に開口部を形成することができる。According to the fifth aspect of the present invention, since the spatial light modulator is used as the aperture panel, the aperture can be easily formed at any position.
【0016】さらに、請求項6に記載の発明では、請求
項5に記載の回折光発生装置において、空間光変調器と
して液晶パネルを用いている。Further, in the invention according to claim 6, in the diffracted light generator according to claim 5, a liquid crystal panel is used as a spatial light modulator.
【0017】請求項6に記載の発明によれば、開口パネ
ルである空間光変調器として液晶パネルを用いているの
で、成熟した液晶技術を用いることができ、容易に開口
部の形成が可能な装置を構成するとこができる。According to the sixth aspect of the present invention, since the liquid crystal panel is used as the spatial light modulator which is an aperture panel, a mature liquid crystal technology can be used, and the aperture can be easily formed. The device can be configured.
【0018】また、請求項7に記載の発明では、光を透
過させる開口部を備えた開口パネルと、光が入射されて
回折光を発生させる回折素子を備えた回折素子パネルと
の位置決めを行うパネルの位置決め方法において、開口
パネルの開口部を透過した光が回折素子パネルの回折素
子に入射されて発生した回折光の強度を光検出器により
検出し、その光検出器により検出された回折光の強度が
最大となるように開口パネルと回折素子パネルとの位置
関係を制御することにより位置決めを行うこととしてい
る。Further, in the invention according to the seventh aspect, the positioning of the aperture panel having an opening for transmitting light and the diffraction element panel having a diffraction element for generating diffracted light upon incidence of light are performed. In the panel positioning method, the intensity of diffracted light generated when light transmitted through the opening of the aperture panel is incident on the diffractive element of the diffractive element panel is detected by a photodetector, and the diffracted light detected by the photodetector is detected. The positioning is performed by controlling the positional relationship between the aperture panel and the diffraction element panel so that the intensity of the light is maximized.
【0019】請求項7に記載の発明によれば、大量の画
像データ処理を必要とせず、容易で高速に開口パネルと
回折素子パネルとの位置決めを行うことができる。According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to easily and quickly position the aperture panel and the diffraction element panel without requiring a large amount of image data processing.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0021】〔第1の実施の形態〕図1は、本発明によ
る第1の実施形態の回折光発生装置の基本的な構成を示
す概略図である。この回折光発生装置は、光源(図示せ
ず)と、開口パネル1と、回折素子パネル2と、光検出
器3と、位置制御装置4と、位置制御手段5とから、基
本的に構成される。[First Embodiment] FIG. 1 is a schematic diagram showing a basic configuration of a diffracted light generator according to a first embodiment of the present invention. This diffracted light generator is basically composed of a light source (not shown), an aperture panel 1, a diffraction element panel 2, a photodetector 3, a position control device 4, and a position control means 5. You.
【0022】本実施形態では、回折素子パネル2の回折
素子として、点像6を表示する回折素子が記録されてい
るものを例にとって説明する。なお、この回折素子とし
ては、電子描画装置で描画されたパターン、要素ホログ
ラム、フィルムなどに濃淡で印刷されたパターンなどが
使用できるものである。In this embodiment, a diffraction element for displaying a point image 6 is described as an example of the diffraction element of the diffraction element panel 2. As the diffractive element, a pattern drawn by an electronic drawing apparatus, an element hologram, a pattern printed on a film or the like in different shades, or the like can be used.
【0023】ここで、開口パネル1と回折素子パネル2
について、それらの拡大平面図である図2を用いて説明
する。本実施形態では、開口パネル1と回折素子パネル
2との大きさがほとんど同じとし、開口パネル1の開口
部および回折素子パネル2の回折素子がそれぞれパネル
の4隅の4カ所に配置されているものとする。図2で
は、それらを、開口パネル1の開口部1a,1b,1
c,1d、回折素子パネル2の回折素子2a,2b,2
c,2dと記している。これら、開口パネル1と回折素
子パネル2とは、両者が正しく位置決めされているとき
に、開口部1aと回折素子2a、開口部1bと回折素子
2b、開口部1cと回折素子2c、開口部1dと回折素
子2dのいずれの組でも位置が一致するように作製され
ているものである。Here, the aperture panel 1 and the diffraction element panel 2
Will be described with reference to FIG. 2 which is an enlarged plan view thereof. In the present embodiment, the size of the aperture panel 1 and the size of the diffractive element panel 2 are almost the same, and the opening of the aperture panel 1 and the diffractive element of the diffractive element panel 2 are arranged at four positions at four corners of the panel. Shall be. In FIG. 2, they are shown as openings 1a, 1b, 1 of the opening panel 1.
c, 1d, diffractive elements 2a, 2b, 2 of diffractive element panel 2
c and 2d. When the opening panel 1 and the diffraction element panel 2 are correctly positioned, the opening 1a and the diffraction element 2a, the opening 1b and the diffraction element 2b, the opening 1c and the diffraction element 2c, and the opening 1d. The diffraction element 2d is manufactured so that the positions of the two elements coincide with each other.
【0024】本実施形態について、図1を用いてより詳
細に説明する。開口パネル1と回折素子パネル2とは、
図1に示すように配置されているものである。このよう
な配置では、図示しない光源からの平行光7が開口パネ
ル1の側から垂直に入射される。ここで、開口パネル1
と回折素子パネル2との位置関係があっていれば、点像
6が明るく表示される。しかし、これらの位置関係があ
っていないと、点像6は暗く表示される。そこで、点像
6の位置に光検出器3を配置し、点像6の強度を測定
し、位置制御手段5を用いて、回折素子パネル2を移動
方向8a,8bに動かし、点像6の強度が最も強くなる
ところを探す。このようにすることによって、開口パネ
ル1と回折素子パネル2との位置決めを行うことができ
る。なお、光検出器3の受光部大きさは、表示される点
像と同程度か少し大きいものが好ましい。This embodiment will be described in more detail with reference to FIG. The aperture panel 1 and the diffraction element panel 2
They are arranged as shown in FIG. In such an arrangement, parallel light 7 from a light source (not shown) is vertically incident from the side of the aperture panel 1. Here, the opening panel 1
If there is a positional relationship between the point image 6 and the diffraction element panel 2, the point image 6 is displayed brightly. However, if these positional relationships do not exist, the point image 6 is displayed dark. Then, the photodetector 3 is arranged at the position of the point image 6, the intensity of the point image 6 is measured, and the diffraction element panel 2 is moved in the moving directions 8 a and 8 b by using the position Find the place where the strength is strongest. By doing so, the positioning of the aperture panel 1 and the diffraction element panel 2 can be performed. It is preferable that the size of the light receiving portion of the photodetector 3 is equal to or slightly larger than the displayed point image.
【0025】また、本実施形態では、位置制御手段5に
よる回折素子パネル2の移動時に、光検出器3からの信
号に基づいて位置制御装置4を用いて行うように構成し
ている。この構成において、位置制御装置4では、以下
のようにして、点像6の光強度が最大となるところを探
す。まず、移動前の点像6の光強度を測定する。次に、
移動方向8aと、移動方向8bへ、それぞれ別々に一定
距離だけ回折素子パネル2を試しに移動し、点像6の光
強度を測定し、光強度の変化量が大きい方向へ回折素子
パネル2を移動する。このときの移動の方向は、試しに
移動したときに光強度が増加したときは同じ方向に、光
強度が減少したときは逆の方向に移動させる。このよう
な操作を繰り返して、位置合わせが進むに従い、移動距
離を減らすことで、最適な場所を見つけることができ
る。Further, in the present embodiment, when the diffraction element panel 2 is moved by the position control means 5, the movement is performed by using the position control device 4 based on a signal from the photodetector 3. In this configuration, the position control device 4 searches for a point where the light intensity of the point image 6 becomes maximum as described below. First, the light intensity of the point image 6 before the movement is measured. next,
The diffractive element panel 2 is moved separately for a fixed distance in the moving direction 8a and the moving direction 8b, and the light intensity of the point image 6 is measured, and the diffractive element panel 2 is moved in the direction in which the change amount of the light intensity is large. Moving. The direction of movement at this time is the same direction when the light intensity increases during the trial movement, and in the opposite direction when the light intensity decreases. By repeating such an operation and reducing the moving distance as the positioning progresses, it is possible to find an optimal place.
【0026】なお、本実施形態では、回折素子パネル2
の移動の方向として、移動方向8aと移動方向8b、即
ち図面の横方向と縦方向とした。しかし、これ以外に、
開口パネル1の中心を中心とした回転方向が必要な場合
がある。そのような場合には、位置制御装置4が移動方
向を決める際に、点像の強度測定の回数と、位置制御手
段5の移動方向とを増やせば良く、上述と同様の動作に
より、開口パネルと回折素子パネルとの位置決めを行う
ことができる。In this embodiment, the diffraction element panel 2
The directions of the movement are the movement direction 8a and the movement direction 8b, that is, the horizontal direction and the vertical direction in the drawing. However, besides this,
A rotation direction about the center of the opening panel 1 may be required. In such a case, when the position control device 4 determines the moving direction, the number of times of measuring the intensity of the point image and the moving direction of the position control means 5 may be increased. And the diffraction element panel can be positioned.
【0027】なお、本実施形態では、回折素子パネル2
のみを移動させて位置決めを行ったが、開口パネル1、
又は開口パネル1と回折素子パネル2の両方を移動させ
て位置決めしても良い。そのときは、開口パネル1と同
期して移動するか、光検出器の受光部を大きくするよう
にすれば良い。In this embodiment, the diffraction element panel 2
Only the opening panel 1,
Alternatively, both the aperture panel 1 and the diffraction element panel 2 may be moved and positioned. In that case, it is only necessary to move in synchronization with the aperture panel 1 or to enlarge the light receiving portion of the photodetector.
【0028】また、本実施形態では、回折素子に照射す
る光として平行光を使用したが、回折素子の仕様によっ
て拡散光や集束光、さらには走査光学系からの光を使用
する場合も全く同じ手順で位置決めが行える。走査光学
系を使用するときには、光検出器の時定数を走査周波数
に合わせて設定する。Further, in this embodiment, parallel light is used as light to irradiate the diffraction element. However, the same applies to the case of using diffused light, focused light, and light from a scanning optical system depending on the specifications of the diffraction element. Positioning can be performed by the procedure. When using a scanning optical system, the time constant of the photodetector is set according to the scanning frequency.
【0029】〔第2の実施形態〕上記第1の実施形態に
おいては一つの点像に集光する回折素子が配置された回
折素子パネルから構成される回折光発生装置について説
明したが、第2の実施形態では異なる点像に集光する複
数の回折素子が隣接して配置された回折素子パネルから
構成される回折光発生装置について説明する。[Second Embodiment] In the first embodiment described above, the diffracted light generating device constituted by the diffractive element panel in which the diffractive elements for converging into one point image are arranged has been described. In the embodiment, a diffracted light generation device including a diffraction element panel in which a plurality of diffraction elements that converge on different point images are arranged adjacent to each other will be described.
【0030】図3は、第2の実施形態の回折光発生装置
の基本的な構成を示す概略図である。この回折光発生装
置は、光源(図示せず)と、開口パネル11と、回折素
子パネル12と、光検出器13a,13bと、位置制御
装置14と、位置制御手段15とから、基本的に構成さ
れる。そして、回折素子パネル2の回折素子には点像1
6a,16bを表示する複数の回折素子が隣接して記録
されており、光検出器13aは点像16aが表示される
位置に、光検出器13bは点像16bが表示される位置
にそれぞれ配置されている。なお、この回折素子として
は、上記第1の実施形態と同様に、電子描画装置で描画
されたパターン、要素ホログラム、フィルムなどに濃淡
で印刷されたパターンなどが使用できるものである。FIG. 3 is a schematic diagram showing a basic configuration of the diffracted light generator according to the second embodiment. This diffracted light generator basically includes a light source (not shown), an aperture panel 11, a diffraction element panel 12, photodetectors 13a and 13b, a position control device 14, and a position control means 15. Be composed. The diffraction element of the diffraction element panel 2 has a point image 1
A plurality of diffraction elements displaying 6a and 16b are recorded adjacent to each other, and the photodetector 13a is disposed at a position where the point image 16a is displayed, and the photodetector 13b is disposed at a position where the point image 16b is displayed. Have been. As the diffraction element, similarly to the first embodiment, a pattern drawn by an electronic drawing apparatus, an element hologram, a pattern printed in light and shade on a film, or the like can be used.
【0031】ここで、開口パネル11と回折素子パネル
12について、それらの拡大平面図である図4を用いて
説明する。本実施形態では、回折素子パネル12におい
て、図4に示すように、回折素子12aの隣に回折素子
12αが、回折素子12bの隣に回折素子12βが、回
折素子12cの隣に回折素子12γが、回折素子12d
の隣に回折素子12δが、それぞれ配置されているもの
である。これらの回折素子のうち、回折素子12a,1
2b,12c,12dは点像16aを表示するものであ
り、回折素子12α,12β,12γ,12δは点像1
6bを表示するものである。そして、開口パネル11
は、上記第1の実施形態と同様に、開口部11a,11
b,11c,11dの4個を設けたものである。Here, the aperture panel 11 and the diffraction element panel 12 will be described with reference to FIG. In the present embodiment, in the diffraction element panel 12, as shown in FIG. 4, the diffraction element 12α is located next to the diffraction element 12a, the diffraction element 12β is located next to the diffraction element 12b, and the diffraction element 12γ is located next to the diffraction element 12c. , Diffraction element 12d
Are arranged next to each other. Among these diffraction elements, the diffraction elements 12a, 1
Reference numerals 2b, 12c, and 12d indicate a point image 16a, and diffraction elements 12α, 12β, 12γ, and 12δ indicate a point image 1a.
6b is displayed. And the opening panel 11
The openings 11a and 11a are similar to the first embodiment.
b, 11c, and 11d.
【0032】次に、開口パネル11と回折素子パネル1
2との位置決め(位置合わせ)について説明する。本実
施形態では、開口パネル11と回折素子パネル12とが
正しく位置決めされているときに、開口部11aと回折
素子12a、開口部11bと回折素子12b、開口部1
1cと回折素子12c、開口部11dと回折素子12d
のいずれの組みでも位置が一致するように作製されてい
るものである。また、回折素子12α,12β,12
γ,12δが正しく位置合わせされていれば、開口パネ
ル11により遮られ、点像16bは表示されない。Next, the aperture panel 11 and the diffraction element panel 1
2 (positioning) will be described. In this embodiment, when the aperture panel 11 and the diffraction element panel 12 are correctly positioned, the aperture 11a and the diffraction element 12a, the aperture 11b and the diffraction element 12b, and the aperture 1
1c and diffraction element 12c, opening 11d and diffraction element 12d
Are prepared so that the positions coincide with each other. Further, the diffraction elements 12α, 12β, 12
If γ and 12δ are correctly aligned, the point image 16b will not be displayed because it is blocked by the aperture panel 11.
【0033】したがって、上記第1の実施形態では光検
出器3により点像6の強度が最大になるように位置制御
装置4で制御したが、本実施形態でも同様に、光検出器
13aにより点像16aの光強度が最大になるように位
置制御装置14で制御する。そのとき、同時に光検出器
13bにより点像16bの光強度が最低になるように位
置制御装置14で制御を行う。Accordingly, in the first embodiment, the position of the point image 6 is controlled by the photodetector 3 so that the intensity of the point image 6 is maximized. The position is controlled by the position controller 14 so that the light intensity of the image 16a is maximized. At that time, the position controller 14 controls the light detector 13b so that the light intensity of the point image 16b is minimized.
【0034】光検出器13aでの点像16aの光強度に
よる位置決めは、上記第1の実施形態と同様のものであ
る。そして、光検出器13bでの点像16bの光強度に
よる位置決めは、光検出器13bでの光強度が大きいと
き、回折素子パネル12が図4の右方向にずれているこ
とになるので、回折素子パネル12を図4の左方向に移
動させれば良い。このようにして、より最適な位置決め
場所を見つけることができる。The positioning of the point image 16a by the light intensity at the photodetector 13a is the same as that in the first embodiment. Positioning of the point image 16b by the light intensity on the light detector 13b is performed when the light intensity on the light detector 13b is large because the diffraction element panel 12 is shifted to the right in FIG. The element panel 12 may be moved to the left in FIG. In this way, a more optimal positioning location can be found.
【0035】したがって、第2の実施形態によれば、開
口パネル11と回折素子パネル12との位置ずれの方向
が速やかに検知できるので、上記第1の実施形態より
も、より高速に開口パネルと回折素子パネルとの位置決
めを行うことができる。また、第2の実施形態によれ
ば、上記第1の実施形態よりも、高精度に開口パネルと
回折素子パネルとの位置決めが可能となる。Therefore, according to the second embodiment, the direction of the misalignment between the aperture panel 11 and the diffractive element panel 12 can be detected quickly, so that the opening panel can be moved faster than in the first embodiment. Positioning with the diffraction element panel can be performed. Further, according to the second embodiment, it is possible to position the aperture panel and the diffraction element panel with higher accuracy than in the first embodiment.
【0036】なお、本実施形態では、回折素子により表
示する点像を2点としたが、これ以上の何点でも良い。
点像を増やす場合には、光検出器も増やし、回折素子を
上下左右等の方向に隣接して配置することで、位置ずれ
の方向を複数の光検出器のそれぞれにより検出し、それ
らに基づき位置決めを行うことができる。このように、
点像を増やすことにより、より高速で高精度に位置決め
を行うことができる。In this embodiment, the point images displayed by the diffraction element are two points, but any number of points may be used.
When increasing the number of point images, the number of photodetectors is also increased, and the diffractive elements are arranged adjacently in directions such as up, down, left, and right, so that the direction of the positional shift is detected by each of the plurality of photodetectors, and based on them. Positioning can be performed. in this way,
By increasing the number of point images, positioning can be performed at higher speed and with higher accuracy.
【0037】〔第3の実施形態〕第3の実施形態におい
ては、回折素子パネルに複数の回折素子が記録され、そ
れらの回折素子が、三次元空間に複数個の点像を表示す
る三次元画像表示装置として機能する回折光発生装置に
ついて説明する。なお、このような三次元画像表示装置
は、大画面の三次元表示が可能であり、また、実際に物
が存在するのと同じように三次元画像をつくって観察者
が任意の方向、位置から、その三次元画像に焦点を合わ
せて観察することが可能なものである。[Third Embodiment] In a third embodiment, a plurality of diffraction elements are recorded on a diffraction element panel, and the diffraction elements display a plurality of point images in a three-dimensional space. A diffracted light generator functioning as an image display device will be described. In addition, such a three-dimensional image display device is capable of three-dimensional display on a large screen. In addition, a three-dimensional image is created in the same manner as an actual object, and an observer can select an arbitrary direction and position. Therefore, it is possible to focus and observe the three-dimensional image.
【0038】本実施形態の回折光発生装置である三次元
画像表示装置の基本的な構成を、その要部概念図である
図5に示す。図5に示すように、この三次元画像表示装
置は、開口パネルである空間光変調器21と回折素子パ
ネル22とから構成される。そして、回折素子パネル2
2には回折素子が多数記録されており、それらの回折素
子は点像群26を表示するためのものである。The basic structure of a three-dimensional image display device, which is a diffracted light generation device of the present embodiment, is shown in FIG. As shown in FIG. 5, the three-dimensional image display device includes a spatial light modulator 21 as an aperture panel and a diffraction element panel 22. And the diffraction element panel 2
2, a large number of diffraction elements are recorded, and these diffraction elements are for displaying the point image group 26.
【0039】図5のような配置で、空間光変調器21に
平行光27が入射されると、空間光変調器21において
回折素子パネル22の各回折素子に照射される光を制御
することができる。つまり、空間光変調器21では、入
射光の変調を行って、光が透過できるところが開口部の
働きをする。そして、このように回折素子パネル22の
各回折素子に照射される光を制御することで、点像群2
6を構成する各点像毎に、表示/非表示を選択すること
ができる。なお、空間光変調器21としては、たとえば
液晶パネルを使用することができる。When parallel light 27 is incident on the spatial light modulator 21 in the arrangement shown in FIG. 5, the spatial light modulator 21 can control the light emitted to each diffraction element of the diffraction element panel 22. it can. That is, the spatial light modulator 21 modulates the incident light, and a portion through which the light can transmit functions as an opening. By controlling the light emitted to each diffraction element of the diffraction element panel 22 in this way, the point image group 2
Display / non-display can be selected for each of the point images constituting the image 6. In addition, as the spatial light modulator 21, for example, a liquid crystal panel can be used.
【0040】次に、本実施形態の空間光変調器21と回
折素子パネル22との位置決めについて、その概略図で
ある図6,7を用いて説明する。まず、空間光変調器2
1において平行光27の変調を行い、点像群26の1点
像だけが表示されるようにし、そのとき表示されるべき
点像を点像26aとする。このとき、空間光変調器21
と回折素子パネル22との位置関係が正しければ、図6
に示すように、点像26aだけが表示される。Next, the positioning of the spatial light modulator 21 and the diffraction element panel 22 according to this embodiment will be described with reference to FIGS. First, the spatial light modulator 2
In step 1, the parallel light 27 is modulated so that only one point image of the point image group 26 is displayed, and the point image to be displayed at that time is defined as a point image 26a. At this time, the spatial light modulator 21
If the positional relationship between and the diffraction element panel 22 is correct, FIG.
, Only the point image 26a is displayed.
【0041】しかし、このとき空間光変調器21と回折
素子パネル22との位置関係があっていないと、図7に
示すように、余分な点像26b,26cなどが表示され
てしまう。そこで、光検出器23を点像26aが表示さ
れるべき位置に配置して、上記第1の実施形態と同様に
して、光強度の測定を行い、位置制御装置24と位置制
御手段25とで回折素子パネル22を移動方向28a,
28bに移動させて、空間光変調器21と回折素子パネ
ル22との位置決めを行うことができる。However, at this time, if there is no positional relationship between the spatial light modulator 21 and the diffraction element panel 22, extra point images 26b and 26c are displayed as shown in FIG. Therefore, the photodetector 23 is arranged at a position where the point image 26a is to be displayed, the light intensity is measured in the same manner as in the first embodiment, and the position control device 24 and the position control means 25 The diffraction element panel 22 is moved in the moving direction 28a,
28b, the spatial light modulator 21 and the diffraction element panel 22 can be positioned.
【0042】また、上記第2の実施形態と同様に、光検
出器を複数配置することも可能である。そのときには、
たとえば、図7の示したものの場合には点像26b,2
6cの位置に光検出器を配置すれば良い。As in the second embodiment, a plurality of photodetectors can be arranged. At that time,
For example, in the case shown in FIG. 7, the point images 26b, 2
What is necessary is just to arrange a photodetector at the position of 6c.
【0043】以上のようにして、本実施形態の三次元画
像表示装置においても、開口パネルである空間光変調器
と回折素子パネルとの位置決めを容易に行うことができ
る。As described above, also in the three-dimensional image display device of this embodiment, the positioning of the spatial light modulator, which is an aperture panel, and the diffraction element panel can be easily performed.
【0044】なお、上記のような位置決め方法は、例え
ば、TFT液晶パネルの製造において、TFT基板とカ
ラーフィルタとの位置決めに、以下のようにして適用す
ることができる。まず、カラーフィルタの隅に開口部を
形成してカラーフィルタを開口パネルとし、TFT基板
の隅に回折素子を形成してTFT基板を回折素子パネル
とする。そのとき、TFT基板とカラーフィルタとが正
しく位置合わせされた状態で、TFT基板の回折素子と
カラーフィルタの開口部とが一致させるように、回折素
子と開口部とが形成されていれば、上記実施形態と同様
して、これらの位置決めを行うことができる。また、本
発明のパネルの位置決め方法は、この他、半導体製造プ
ロセスにおけるウエハとフォトマスクとの位置決め等、
様々に応用可能なものである。The above positioning method can be applied to the positioning of a TFT substrate and a color filter in the manufacture of a TFT liquid crystal panel, for example, as follows. First, an opening is formed at a corner of a color filter to form a color filter as an aperture panel, and a diffraction element is formed at a corner of a TFT substrate to make a TFT substrate a diffraction element panel. At that time, in a state where the TFT substrate and the color filter are correctly aligned, if the diffraction element and the opening are formed so that the diffraction element of the TFT substrate and the opening of the color filter coincide with each other, These positionings can be performed similarly to the embodiment. Further, the panel positioning method of the present invention also includes a method of positioning a wafer and a photomask in a semiconductor manufacturing process.
It can be applied in various ways.
【0045】[0045]
【発明の効果】以上詳細に説明した通り、本発明によれ
ば、開口パネルの開口部を透過した光により回折素子パ
ネルの回折素子を照射し、それにより発生する回折光を
光検出器で検出し、その光強度が最大になるように、開
口パネルと回折素子パネルとの位置関係を位置制御手段
を用いて制御しているので、大量のデータ処理を必要と
せず、また単純な手順で正確な位置決めが行える。As described above in detail, according to the present invention, the light transmitted through the opening of the aperture panel irradiates the diffraction element of the diffraction element panel, and the diffracted light generated thereby is detected by the photodetector. However, since the positional relationship between the aperture panel and the diffraction element panel is controlled using position control means so that the light intensity is maximized, a large amount of data processing is not required, and accurate Positioning can be performed.
【0046】また、本発明は、大画面の三次元表示が可
能であり、また、実際に物が存在するのと同じように三
次元画像をつくって観察者が任意の方向、位置から、そ
の三次元画像に焦点を合わせて観察することが可能な三
次元画像表示装置にも適用可能なものであり、それ構成
する開口パネルと回折素子パネルとの位置合わせを容易
に行うことを可能とするものである。Further, the present invention enables a large-screen three-dimensional display. In addition, a three-dimensional image is created in the same manner as when an object actually exists, and an observer can view the image from any direction and position. The present invention is also applicable to a three-dimensional image display device capable of focusing and observing a three-dimensional image, and makes it possible to easily perform alignment between an aperture panel and a diffraction element panel that constitute the three-dimensional image display device. Things.
【図1】本発明の第1の実施形態の回折光発生装置の基
本構成を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a basic configuration of a diffracted light generation device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1の回折光発生装置を構成する開口パネルと
回折素子パネルとの拡大平面図である。FIG. 2 is an enlarged plan view of an aperture panel and a diffraction element panel constituting the diffracted light generation device of FIG.
【図3】第2の実施形態の回折光発生装置の基本構成を
示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a basic configuration of a diffracted light generation device according to a second embodiment.
【図4】図3の回折光発生装置を構成する開口パネルと
回折素子パネルとの拡大平面図である。FIG. 4 is an enlarged plan view of an aperture panel and a diffraction element panel constituting the diffracted light generation device of FIG.
【図5】第3の実施形態の回折光発生装置である三次元
画像表示装置の基本構成を示す要部概念図である。FIG. 5 is a conceptual diagram of a main part showing a basic configuration of a three-dimensional image display device which is a diffracted light generation device according to a third embodiment.
【図6】第3の実施形態の回折光発生装置である三次元
画像表示装置の基本構成を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a basic configuration of a three-dimensional image display device that is a diffracted light generation device according to a third embodiment.
【図7】第3の実施形態の回折光発生装置である三次元
画像表示装置の基本構成を示す概略図である。FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a basic configuration of a three-dimensional image display device that is a diffracted light generation device according to a third embodiment.
【図8】従来のボックス・イン・ボックス法による位置
決めの原理を示す概念図である。FIG. 8 is a conceptual diagram showing the principle of positioning by the conventional box-in-box method.
【図9】従来のボックス・イン・ボックス法による位置
決めの原理を示す概念図である。FIG. 9 is a conceptual diagram showing the principle of positioning by the conventional box-in-box method.
1,11 開口パネル 1a,1b,1c,1d,11a,11b,11c,1
1d 開口部 2a,2b,2c,2d,12a,12b,12c,1
2d,12α,12β,12γ,12δ 回折素子 2,12,22 回折素子パネル 3,13a,13b,23 光検出器 4,14,24 位置制御装置 5,15,25 位置制御手段 7,17,27 平行光 8a,8b,18a,18b,28a,28b 移動方
向 21 空間光変調器1,11 Open panel 1a, 1b, 1c, 1d, 11a, 11b, 11c, 1
1d Openings 2a, 2b, 2c, 2d, 12a, 12b, 12c, 1
2d, 12α, 12β, 12γ, 12δ Diffraction element 2, 12, 22 Diffraction element panel 3, 13a, 13b, 23 Photodetector 4, 14, 24 Position control device 5, 15, 25 Position control means 7, 17, 27 Parallel light 8a, 8b, 18a, 18b, 28a, 28b Moving direction 21 Spatial light modulator
Claims (7)
ルと、光が入射されて回折光を発生させる回折素子を備
えた回折素子パネルとから構成される回折光発生装置に
おいて、 前記開口パネルの開口部を透過した光が前記回折素子パ
ネルの回折素子に入射されて発生した回折光の強度を検
出する光検出器と、該光検出器により検出された回折光
の強度が最大となるように前記開口パネルと前記回折素
子パネルとの位置関係を制御する位置制御手段とを設け
たことを特徴とする回折光発生装置。1. A diffracted light generating device comprising: an aperture panel having an opening through which light passes; and a diffractive element panel having a diffractive element that receives light to generate diffracted light. A light detector that detects the intensity of the diffracted light generated by the light transmitted through the opening of the diffractive element panel being incident on the diffractive element of the diffractive element panel, so that the intensity of the diffracted light detected by the light detector is maximized. A diffracted light generator, further comprising a position control means for controlling a positional relationship between the aperture panel and the diffraction element panel.
て、 前記回折素子パネルは回折光が1個又は複数個の点で集
光する回折素子を備え、該1個又は複数個の点で集光す
る回折素子により集光された位置に前記光検出器が配置
されたことを特徴とする回折光発生装置。2. The diffracted light generating device according to claim 1, wherein the diffractive element panel includes a diffractive element for condensing diffracted light at one or a plurality of points. A diffracted light generator, wherein the photodetector is arranged at a position where the light is condensed by a converging diffraction element.
て、 前記回折素子パネルに、異なる点に集光する複数の回折
素子が隣接して配置されたことを特徴とする請求項2に
記載の回折光発生装置。3. The diffracted light generating device according to claim 2, wherein a plurality of diffractive elements for condensing light at different points are arranged adjacent to each other on the diffractive element panel. Diffraction light generator.
において、 前記回折素子パネルの複数の回折素子が三次元空間に複
数個の点像を表示することを特徴とする回折光発生装
置。4. The diffracted light generator according to claim 2, wherein the plurality of diffractive elements of the diffractive element panel display a plurality of point images in a three-dimensional space. .
回折光発生装置において、 前記開口パネルとして空間光変調器を用いたことを特徴
とする回折光発生装置。5. The diffracted light generator according to claim 1, wherein a spatial light modulator is used as the aperture panel.
て、 前記空間光変調器として液晶パネルを用いたことを特徴
とする回折光発生装置。6. The diffracted light generator according to claim 5, wherein a liquid crystal panel is used as the spatial light modulator.
ルと、光が入射されて回折光を発生させる回折素子を備
えた回折素子パネルとの位置決めを行うパネルの位置決
め方法において、 前記開口パネルの開口部を透過した光が前記回折素子パ
ネルの回折素子に入射されて発生した回折光の強度を光
検出器により検出し、該光検出器により検出された回折
光の強度が最大となるように前記開口パネルと前記回折
素子パネルとの位置関係を制御することにより位置決め
を行うことを特徴とするパネルの位置決め方法。7. A panel positioning method for positioning an aperture panel having an aperture through which light passes and a diffraction element panel having a diffraction element into which light is incident to generate diffracted light, the aperture panel comprising: The intensity of the diffracted light generated when the light transmitted through the opening is incident on the diffractive element of the diffractive element panel is detected by a photodetector, and the intensity of the diffracted light detected by the photodetector is maximized. A positioning method by controlling a positional relationship between the aperture panel and the diffraction element panel.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14614497A JPH10333536A (en) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | Diffracted light generating device and panel positioning method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14614497A JPH10333536A (en) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | Diffracted light generating device and panel positioning method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10333536A true JPH10333536A (en) | 1998-12-18 |
Family
ID=15401144
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14614497A Pending JPH10333536A (en) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | Diffracted light generating device and panel positioning method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10333536A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100419597C (en) * | 2003-03-31 | 2008-09-17 | 株式会社大宇电子 | Device used for detecting reproduced holographic data in holography medium and method thereof |
KR20210129261A (en) * | 2019-04-02 | 2021-10-27 | 레이아 인코포레이티드 | Multi-view display alignment method and system |
-
1997
- 1997-06-04 JP JP14614497A patent/JPH10333536A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100419597C (en) * | 2003-03-31 | 2008-09-17 | 株式会社大宇电子 | Device used for detecting reproduced holographic data in holography medium and method thereof |
KR20210129261A (en) * | 2019-04-02 | 2021-10-27 | 레이아 인코포레이티드 | Multi-view display alignment method and system |
JP2022523875A (en) * | 2019-04-02 | 2022-04-26 | レイア、インコーポレイテッド | Multi-view display alignment method and system |
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