JP3578820B2 - 回折格子パターンの疑似表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は回折格子パターンの疑似表示装置、特に、所定配置角度および所定ピッチで多数の格子線を所定の閉領域内に配置した回折格子によって個々の画素を構成し、この画素の集合によって所定のモチーフを表現した回折格子パターンを、ディスプレイ画面上に疑似的に表示するための表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
クレジットカード、預金通帳、金券などの偽造を防止するための手段として、ホログラムシールが利用されている。また、ビデオテープや高級腕時計などの商品についても、海賊版が出回るのを防止するために、ホログラムシールが利用されている。この他、装飾用、販売促進用といった目的にも、ホログラムシールが利用されている。このようなホログラムシールには、三次元立体像ではなく二次元画像がモチーフとして用いられることが多い。
【０００３】
このようなホログラムシールを作成する通常の方法は、レーザ光を用いて干渉縞を形成させる光学的なホログラム撮影法である。すなわち、二次元画像が描かれた原稿を用意し、２つに分岐させたレーザ光の一方をこの原稿に照射し、その反射光と分岐したもう一方のレーザ光とを干渉させてその干渉縞を感光材に記録するのである。こうしてホログラム原版が作成できたら、この原版を用いて、プレスの手法によりホログラムシールを量産することができる。
【０００４】
これに対して、最近では、媒体上に回折格子パターンを形成することにより、ホログラムシールを作成する方法も実施されている。この方法では、画像は、干渉縞パターンではなく、回折格子パターンとして記録されるため、この方法で記録された媒体に対しては、「ホログラム」という言葉を用いず、「回折格子記録媒体」という言葉を用いることにする（一般には、このように回折格子として画像が記録された媒体も、前述のように干渉縞として画像が記録された媒体も、特に区別することなく、いずれも「ホログラムシール」と呼ばれることが多い）。
【０００５】
後者の回折格子パターンを形成する方法は、電子ビーム描画によって回折格子パターンを形成する技術が確立されてきたため、印刷を上回る解像度をもったパターン形成が可能になってきており、前者の干渉縞を記録する方法に比べて、より高い輝度をもった鮮明な画像が得られる。たとえば、特開平３−３９７０１号公報には、回折格子パターンが形成された微小なドットの集合により、所定のモチーフを表現する方法が開示されている。また、特開平６−３３７６２２号公報には、多数の画素から構成される二次元画像を、回折格子パターンが形成された微小画素の集合として表現する方法が提案されている。
【０００６】
この後者の方法のもうひとつの利点は、複数のモチーフを１枚の媒体に重畳して記録するような手法を取り入れることができる点である。回折格子は、格子線の配置角度や配置ピッチに基づいて、回折光の観察方向を自由に設定することができるため、第１の方向から観察すると第１のモチーフが得られ、第２の方向から観察すると第２のモチーフが得られる、というように、複数のモチーフを重畳記録することが可能になる。前掲の特開平６−３３７６２２号公報や、特開平７−１４６６３７号公報、特開平７−１４６６３５号公報には、このような手法についての種々の応用例が開示されている。また、この原理を応用すれば、三原色の各色成分ごとの単色画像をそれぞれ用意し、この３枚の単色画像を１枚の媒体上に重畳して記録することによりカラー画像をもった回折格子記録媒体を作成することも可能である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
回折格子により疑似的なホログラムシールを作成する場合、まず、回折格子からなる微小画素の集合によって所定のモチーフを表現した回折格子パターンを作成することになる。通常は、コンピュータを用いて、所望の回折格子パターンをデジタル画像データとして用意する。そして、このデジタル画像データに基づいて電子ビーム描画を行い回折格子原版を作成し、この原版を用いたプレス加工により、疑似ホログラムシールを量産することになる。
【０００８】
ところで、原版に対する電子ビーム描画の工程を行う前には、回折格子パターンに対する検査工程を行うのが一般的である。この検査工程は、作成した回折格子パターンが所望のものになっているか否かを目視確認する工程であり、通常は、ディスプレイ画面上にパターンを表示させて行っている。しかしながら、従来は、汎用のＣＡＤ装置を用いてこの検査工程を実行していたため、効率良い検査を行うことができないという問題があった。すなわち、モチーフ全体をディスプレイ画面上に表示して確認を行う場合には、当然ながら、個々の画素内の格子線までディスプレイ上に微細表示することはできないので、モチーフをシルエットとして表示することになる。したがって、検査者は、パターンの全体形状を確認することはできるが、内部の様子を確認することはできない。パターン内部の様子を正確に把握するためには、表示倍率を高めて部分的に拡大表示を行う必要があるが、格子線が肉眼で確認できるようになるまで拡大すると、ディスプレイ画面上には数画素分程度の領域しか表示されず、能率は非常に悪いものになってしまう。また、回折格子パターンの画像データは、膨大なデータ量を有するため、汎用のＣＡＤ装置を用いたディスプレイ表示では、表示時間が非常に長くかかり、操作性も低下することになる。
【０００９】
そこで本発明は、より効率的な検査工程を実行できる専用の回折格子パターン表示装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
(1) 本発明の第１の態様は、所定配置角度および所定ピッチで多数の格子線を所定の閉領域内に配置した回折格子によって個々の画素を構成し、この画素の集合によって所定のモチーフを表現した回折格子パターンを、ディスプレイ画面上に疑似的に表示するための表示装置において、
個々の画素の内部のパターンを示す画素パターンと、表現すべきモチーフを構成する各画素に割り付けるべき画素パターンを指示する割付指示と、を入力するデータ入力手段と、
複数種類の画素パターンについて、互いに異なる表示用画素をそれぞれ対応させたカラーマップを記憶するカラーマップ記憶手段と、
入力した画素パターンに基づいてカラーマップを参照し、個々の画素パターンに対応づけられた表示用画素を、入力した割付指示に基づいて割り付けてディスプレイ画面上に表示する表示処理手段と、
カラーマップの対応関係を時間的に変化させるカラーマップ変更手段と、
を設け、表示処理手段が、カラーマップの対応関係の時間的変化に応じて、ディスプレイ画面上への表示内容を時間的に変化させる機能を有するようにしたものである。
【００１１】
（２） 本発明の第２の態様は、上述の第１の態様に係る回折格子パターンの疑似表示装置において、
ディスプレイ画面上への表示輝度もしくは表示色相を変えることにより、互いに異なる表示用画素を定義するようにしたものである。
【００１２】
（３） 本発明の第３の態様は、上述の第２の態様に係る回折格子パターンの疑似表示装置において、
カラーマップ上では格子線の配置角度を輝度に関連させることにより、個々の画素パターンについて、所定の輝度をもった表示用画素を対応づけるようにしたものである。
【００１３】
（４） 本発明の第４の態様は、上述の第２または３の態様に係る回折格子パターンの疑似表示装置において、
カラーマップ上では格子線の配置ピッチを色相に関連させることにより、個々の画素パターンについて、所定の色相をもった表示用画素を対応づけるようにしたものである。
【００１４】
（５） 本発明の第５の態様は、上述の第１〜４の態様に係る回折格子パターンの疑似表示装置において、
画素モードおよび格子モードの少なくとも２つの表示モードを指定できる表示モード指定手段を更に設け、
画素モードが指定されている場合には、カラーマップに基づいて対応づけられた表示用画素を割付指示に基づいて割り付けて表示し、格子モードが指定されている場合には、画素パターンが示す配置角度／ピッチに応じた所定の配置角度／ピッチで肉眼観察可能な格子線を配置した表示用画素を割付指示に基づいて割り付けて表示するように、表示処理手段が選択的に表示処理を実行するように構成したものである。
【００１５】
（６） 本発明の第６の態様は、上述の第１〜５の態様に係る回折格子パターンの疑似表示装置において、
モチーフ全体あるいはその一部を、表示の対象となる表示領域として指定する表示領域指定手段を更に設け、
表示処理手段が、指定された表示領域の大きさに応じた表示倍率で、ディスプレイ画面上への表示を行うようにしたものである。
【００１７】
(7) 本発明の第７の態様は、上述の第１〜６の態様に係る回折格子パターンの疑似表示装置において、
第１の方向を向いた第１の格子線と第２の方向を向いた第２の格子線との双方を同一の閉領域内に配置してなる多重画素パターンを含んだ回折格子パターンを表示する場合に、ディスプレイ画面上に２つの表示窓を設定し、第１の窓には通常の画素パターンに基づく画素表示と、多重画素パターンのうちの第１の格子線に基づく画素表示とを行い、第２の窓には通常の画素パターンに基づく画素表示と、多重画素パターンのうちの第２の格子線に基づく画素表示とを行うようにしたものである。
【００１８】
(8) 本発明の第８の態様は、上述の第１〜６の態様に係る回折格子パターンの疑似表示装置において、
第１の方向を向いた第１の格子線と第２の方向を向いた第２の格子線との双方を同一の閉領域内に配置してなる多重画素パターンを含んだ回折格子パターンを表示する場合に、多重画素パターンについては、第１の格子線に基づく画素表示と第２の格子線に基づく画素表示とを時分割して交互に行うようにしたものである。
【００１９】
【作 用】
ディスプレイ画面上で実際に回折格子を形成して回折現象を起こさせるためには、回折現象が起こる程度の非常に高い解像度をもったディスプレイ装置が必要になるため、現在の技術では不可能である。そこで、本発明に係る表示装置では、回折格子からなる画素パターンを表示用画素に置き換えてディスプレイ画面上に表示している。個々の画素パターンについて、それぞれ固有の表示用画素を対応づけるカラーマップを用意しておけば、回折格子によって構成される各画素は、一義的に所定の輝度および色相をもった表示用画素に置き換えられることになる。このように、回折格子によって構成される画素を、格子としてではなく、所定の輝度および色相をもったディスプレイ画面上の画素として表示するようにしたため、肉眼によって、パターン全体をカラー画像として認識することができ、従来のようにシルエットだけでなく、パターン内部の様子を確認することが可能になる。しかも、ディスプレイ画面上には、格子を表示する必要がないので、表示時間は短縮され操作性も向上する。
【００２０】
回折現象の原理によれば、特定の観察方向に対して得られる回折光の輝度は格子線の向きに依存し、回折光の色相は格子線のピッチに依存する。本発明に係る疑似表示装置では、回折格子によって構成される各画素は、所定の輝度および色相をもった表示用画素に置き換えられてディスプレイ画面上に表示される。このとき、置換される表示用画素の輝度はもとの回折格子の格子線の配置角度に対応づけて決定され、色相はもとの回折格子の格子線のピッチに対応づけて決定されるようなカラーマップを用いれば、実際の媒体上に形成された回折格子パターンを観察したときの状態を、ディスプレイ画面上で疑似的に観察することが可能になる。
【００２１】
また、本発明に係る装置は、画素モードと格子モードとの２つの表示モードを指定することが可能である。画素モードは、上述したように、回折格子によって構成される各画素を、所定の輝度および色相をもった表示用画素に置き換え、この表示用画素によってパターンを表示するモードである。これに対して、格子モードは、従来の汎用ＣＡＤ装置において行われていたように、回折格子によって構成される各画素を、そのまま格子線の集合として表示するモードである。画素モードでの表示は表示時間が短いというメリットはあるが、あくまでも疑似的な表示であり、実際の格子線の状態をディスプレイ画面上で確認することはできない。これに対して、格子モードでの表示は表示時間が長くかかり、しかも部分的な拡大表示を行う必要があるというデメリットはあるものの、格子線そのものを表示する真正な表示であり、格子線自体を確認することができる。このように２つの表示モードを選択できるようにしておけば、検査者は目的に応じていずれかの表示モードを使い分け、効率的な検査作業を実施することが可能になる。
【００２２】
更に、表示対象となる表示領域を指定する表示領域指定手段を設け、指定された表示領域の大きさに応じた表示倍率でディスプレイ画面上への表示を行うようにしておけば、必要な部分を必要な倍率で確認する作業を能率良く行うことができるようになる。また、表示領域外の部分については、表示のための演算を行う必要がないため、表示時間も短縮される。
【００２３】
また、本発明に係る装置は、カラーマップの対応関係を時間的に変化させるカラーマップ変更手段を設けることにより、更に実用性が高まることになる。同一の回折格子から得られる回折光の輝度や色相は、観察方向を変えることにより変化する。たとえば、回折格子記録媒体を手に保持しながら、手を上下左右に傾斜させると、媒体上のパターン各部の輝度や色相は手の動きに合わせて変化する。そこで、カラーマップを時間的に変化させることにより、ディスプレイ画面上に疑似的に表示されたパターン各部の輝度や色相を時間的に変化させれば、実際の回折格子記録媒体の保持角度を変えながら観察したときの状態を、ディスプレイ上で疑似的に確認することができるようになる。
【００２４】
なお、本発明に係る装置は、第１の方向を向いた第１の格子線と第２の方向を向いた第２の格子線との双方を同一の閉領域内に配置してなる多重画素パターンを含んだ回折格子パターンの表示にも適用可能である。すなわち、ディスプレイ画面上に２つの表示窓を設定し、第１の窓には通常の画素パターンに基づく画素表示と、多重画素パターンのうちの第１の格子線に基づく画素表示とを行い、第２の窓には通常の画素パターンに基づく画素表示と、多重画素パターンのうちの第２の格子線に基づく画素表示とを行うようにすれば、第１の格子線によって表現されたモチーフを第１の窓で確認することができ、第２の格子線によって表現されたモチーフを第２の窓で確認することができる。あるいは、単一の窓を用いて時分割表示を行うようにすれば、第１の格子線によって表現されたモチーフと第２の格子線によって表現されたモチーフとを交互に確認することができる。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明を図示する実施例に基づいて説明する。
【００２６】
§１． 画素を用いてモチーフを表現した回折格子パターン
はじめに、本発明に係る装置による表示対象となる回折格子パターンについて、簡単に説明を行う。いま、図１（ａ） に示すようなモチーフ（アルファベットの文字「Ａ」）を回折格子パターンによって表現することを考える。通常、このような回折格子パターンは、コンピュータを用いたデジタル画像データとして用意される。そこで、まず、図１（ａ） に示すモチーフに対応する画像データとして、図１（ｂ） に示すようなモチーフ画素情報を用意する。ここに示す例では、７行７列に画素が配列されており、各画素は「０」または「１」のいずれかの画素値をもっており、いわゆる二値画像を示す情報となる。このような情報は、いわゆる「ラスター画像データ」と呼ばれている一般的な画像データであり、通常の作画装置によって作成することができる。あるいは、紙面上に描かれたデザイン画をスキャナ装置によって取り込むことにより、このようなモチーフ画素情報を用意してもかまわない。
【００２７】
続いて、図２に示すように、所定線幅ｄの格子線を所定ピッチｐおよび所定角度θで所定の閉領域Ｖ内に配置した画素パターンを定義する。ここで、閉領域Ｖは１つの画素を構成する領域であり、実際には非常に微小な要素になる。別言すれば、図１（ａ） ，（ｂ） に示した７×７の配列における１つ１つの画素に相当した大きさのものになる。この実施例では、閉領域Ｖとして、縦×横が５０μｍ×４５μｍの大きさの長方形を用いているが、たとえば、５０μｍ×５０μｍの大きさの正方形等、どのような大きさ、どのような形状のものを用いてもかまわない。また、この閉領域Ｖ内に配置される格子線Ｌの線幅ｄおよびピッチｐも光の波長に準じた微小な寸法をもったものであり、この実施例では、線幅ｄ＝０．６μｍ、ピッチｐ＝１．２μｍである。要するに、格子線Ｌは回折格子としての機能を果たす線幅ｄおよびピッチｐで配置されている必要がある。格子線Ｌの配置角度θは、所定の基準軸に対して設定された角度である。本明細書では、図示するような方向にＸ軸およびＹ軸をとったＸＹ座標系を定義し、Ｘ軸を基準軸として格子線Ｌの配置角度θを表わすことにする。このような画素パターンも、コンピュータ上ではパターンデータとして用意されることになる。なお、この画素パターンのパターンデータは、「ラスター画像データ」として用意してもよいし（この場合は、モチーフを構成する１つ１つの画素が、更に微小な画素によって表現されることになる）、あるいは、格子線Ｌを構成する四角形の４頂点の座標値を指定することにより格子線Ｌの輪郭線を定義した「ベクトル画像データ」として用意してもよい。データ量を抑えるためには、後者の方が好ましい。
【００２８】
次に、図１（ｂ） に示すようなモチーフ画素情報における各画素値に基づいて、図２に示すような画素パターンを所定の画素に対応づけ、各画素位置に、対応する画素パターンを割り付ける処理を行う。具体的には、図１（ｂ） に示すモチーフ画素情報において、画素値が「１」である画素のそれぞれに図２の画素パターンを割り付ける。画素値が「０」である画素には、画素パターンは割り付けられない。いわば、図１（ｂ） に示す配列を壁にたとえれば、この壁の中の「１」と描かれた各領域に、図２に示すようなタイルを１枚ずつ貼る作業を行うことになる。この結果、図３に示すような回折格子パターンが得られる。この回折格子パターンが最終的に媒体に記録されるパターンである。図１（ａ） に示すモチーフがそのまま表現されているが、１つ１つの画素は回折格子で構成されており、疑似ホログラムとしての視覚的な効果が得られることになる。
【００２９】
§２． 格子線の配置角度と輝度との関係
続いて、格子線の配置角度と観察時の輝度との関係について説明する。いま、図４（ａ） に示すように、図の水平方向に多数の格子線が配列された回折格子板Ｋを用意する。各格子線は、たとえば、線幅ｄ＝０．６μｍ程度、ピッチｐ＝１．２μｍ程度、で配列されている。ここで、このような回折格子板Ｋを手に持って垂直に立てて保持し、水平方向から観察してみる（図に描かれた回折格子板Ｋを紙面垂直上方から観察するのに相当する）。すなわち、視線がこの回折格子板Ｋに対して垂直に交わるような方向から観察する。その状態で、視線を回転軸として、回折格子板Ｋを回転させてみる。図４（ｂ） 〜（ｅ） は、図４（ａ） に示す状態を０°として、それぞれ、−３０°，−４５°，−６０°，−９０°だけ回転させたときの状態を示す（ここでは、反時計回りの角度を正にとる）。観察者から見ると、この回転により、格子線の配置角度が０°〜−９０°に変化することになる。このような観察を行うと、通常の照明環境（屋外あるいは通常の照明がなされた室内）では、図４（ａ） に示すような０°の配置角度の状態が最も明るく見え、図４（ｅ） に示すような−９０°の配置角度の状態が最も暗く見える。したがって、回折格子板Ｋを図４（ａ） に示すような状態に保持し、これを時計回りに徐々に回転させながら図４（ｅ） に示すような状態にまでもってゆくと、観察者からは回折格子板Ｋの前面が徐々に暗くなってゆくように観察される。
【００３０】
したがって、図５に示すような５種類の画素パターンＰ１〜Ｐ５を用意すれば、これらの画素パターンは実際の回折格子記録媒体上では異なる輝度をもって観察されることになる。すなわち、各画素パターンＰ１〜Ｐ５は、いずれも同じ格子線を同じピッチで配置した回折格子パターンであるが、格子線の配置角度が０°〜−９０°とそれぞれ異なっているため、通常の照明環境下において垂直に立てて保持し、これを水平方向から観察すれば、画素パターンＰ１が最も明るく見え、画素パターンＰ２〜Ｐ４になるに従って徐々に暗くなり、画素パターンＰ５が最も暗く見えることになる。このように、格子線の配置角度の相違は、観察時における輝度の相違となる。
【００３１】
なお、格子線配置角度と輝度との関係は、必ずしも線形な対応関係になるとは限らない。特に、図５に示すような０°〜−９０°という広い範囲については、線形関係にならない。具体的には、格子線配置角度を０°〜−３０°まで変化させることにより、明るい状態（０°）から、かなり暗い状態（−３０°）まで変化し、更に、格子線配置角度を−３０°〜−９０°まで変化させても、輝度はそれほど大きくは変化しない。
【００３２】
§３． 格子線のピッチと色相との関係
それでは、格子線のピッチｐが変わるとどうであろう。たとえば、図６に示すように、ピッチが、ｐ＝０．８μｍ，０．９μｍ，１．０μｍ，１．１μｍ，１．２μｍという５通りの画素パターンＰ６〜Ｐ１０を用意してみる。いずれも、格子線の配置角度はθ＝０°と共通である。これらの画素パターンがどのように観察されるかを検討するために、図７の側面図を参照してみる。ここでは、回折格子板Ｋ上に、画素パターンＰ６〜Ｐ１０のいずれかが記録されているものとし、この回折格子板Ｋの垂直上方から白色光を当てながら、この白色光の照射方向に対して角度φだけ傾いた方向から観察を行うものとする。このような回折現象については、
ｐ・ｓｉｎφ ＝ ｎ・λ
なるブラッグの式が知られている。ここで、ｐは回折格子のピッチ、φは回折角（入射光に対する回折光が得られる傾斜角）、λはこの回折角φの方向に得られる回折光の波長、ｎは回折光の次数である。したがって、観察方向を固定し（φが一定）、１次の回折光（ｎ＝１）だけを考慮することにすれば、この固定された観察方向において観察される回折光の波長λは、回折格子のピッチｐに基づいて一義的に定まることになる。
【００３３】
ここでは、より具体的な数値で考えてみる。たとえば、図７において、φ＝３０°となるような観察方向から観察する場合を考える。クレジットカードなどを手に保持して観察する場合、カード面に立てた法線に対して手前側に３０°ほど傾斜させた方向から観察するのが一般的であるとされており、クレジットカードなどに形成する回折格子パターンの場合は、φ＝３０°を基本的な観察方向とするのが適当である。すると、ｓｉｎφ＝１／２となるので、１次回折光についてのｎ＝１の場合に、上述の式は、
ｐ・（１／２） ＝ λ
となる。すなわち、この観察方向においては、回折格子ピッチｐの（１／２）の波長をもった１次回折光が観察されることになる。これを図６に示す画素パターンＰ６〜Ｐ１０に当てはめてみると、結局、画素パターンＰ６〜Ｐ１０からは、それぞれ４００ｎｍ，４５０ｎｍ，５００ｎｍ，５５０ｎｍ，６００ｎｍの回折光が観察されることになる。これらの回折光は、それぞれ青，緑，黄，橙，赤の色相に対応するものである。
【００３４】
§４． 本発明の基本原理
さて、回折格子からなる画素を用いて所定のモチーフを回折格子パターンとして表現するには、個々の画素の内部のパターンを示す画素パターンと、各画素にどの画素パターンを割り付けるべきかを示す割付指示とが必要になる。コンピュータを用いて、このような回折格子パターンを作成するには、画素パターンおよび割付指示を、それぞれ画素パターンデータおよび割付指示データとして、いずれもデジタルデータとして用意することになる。画素パターンデータは、所定配置角度および所定ピッチで多数の格子線を所定の閉領域内に配置した回折格子を画像データとして表現したものであり、具体的には、図５に示す画素パターンＰ１〜Ｐ５や図６に示す画素パターンＰ６〜Ｐ１０を画像データとして表現したものである。一方、割付指示データは、モチーフを構成する各画素にどの画素パターンを割り付けるべきかを指示する情報であり、たとえば、図１（ａ） に示すようなアルファベットの文字「Ａ」をモチーフとした回折格子パターンを形成する場合、図８（ａ） や図８（ｂ） に示すような割付指示データが作成されることになる。図８（ａ） に示す割付指示データを用いれば、互いに格子線配置角度の異なる３種類の画素パターンＰ１〜Ｐ３を用い、部分ごとに輝度の異なるモチーフ表現が可能になり、図８（ｂ） に示す割付指示データを用いれば、互いに格子線ピッチの異なる３種類の画素パターンＰ６〜Ｐ８を用い、部分ごとに色相の異なるモチーフ表現が可能になる。
【００３５】
本発明に係る疑似表示装置は、個々の画素パターンが回折格子の物理的性質として備えている輝度および色相を、ディスプレイ画面上で疑似的に表現するものである。たとえば、図５に示す画素パターンＰ１〜Ｐ５を示す画像データと、図８（ａ） に示す割付指示データとが与えられた場合には、この割付指示データにおいてＰ１と記された画素位置には最も高い輝度で画素表示を行い、Ｐ２と記された画素位置には中くらいの輝度で画素表示を行い、Ｐ３と記された画素位置には低い輝度で画素表示を行うことになる（このときの各画素の色相は、画素パターンＰ１〜Ｐ３における格子線ピッチに基づいて定まる）。また、図６に示す画素パターンＰ６〜Ｐ１０を示す画像データと、図８（ｂ） に示す割付指示データとが与えられた場合には、この割付指示データにおいてＰ６と記された画素位置には青色で画素表示を行い、Ｐ７と記された画素位置には緑色で画素表示を行い、Ｐ３と記された画素位置には黄色で画素表示を行うことになる（このときの各画素の輝度は、画素パターンＰ６〜Ｐ８における格子線配置角度に基づいて定まる）。このような表示では、表示用各画素内には格子線は表示されず、所定の色相および輝度によって、いわゆる「ベタ塗り」された画素が表示されることになる。
【００３６】
実際の回折格子記録媒体を観察した場合は、その回折格子のもつ物理的な性質に基づいて所定の色相および輝度が観察者によって認識されるわけであるが、本発明では、回折格子を用いることなしに、ディスプレイ画面上で、所定の色相および輝度をもった表示用画素を用いて疑似的な表示を行うわけである。もちろん、このような疑似表示を行うためには、仮想の観察条件を定義しなければならない。たとえば、図５に示す各画素パターンにおいて、「画素パターンＰ１が最も輝度が高く、画素パターンＰ５が最も輝度が低い」と言えるのは、この図５を前述した向きから観察するという条件においてのことであり、紙面を９０°回転させれば、輝度の高低の関係は逆転することになる。また、図６に示す各画素パターンにおいて、括弧内に示した色相が得られるのは、図７においてφ＝３０°なる観察方向から観察するという条件においてのことであり、観察方向が変われば、色相も変わることになる。したがって、実際に回折格子記録媒体を観察したときに認識できる観察態様は、必ずしもディスプレイ画面上の疑似表示と同じにはならない。しかし、標準的な観察条件における疑似表示をディスプレイ画面上に行うようにすれば、少なくともそのような観察条件で実際の回折格子記録媒体を観察したときに、パターンがどのように認識されるかを知る上で十分な情報が得られる。
【００３７】
§５． 一般的な回折格子記録媒体の作成装置
本発明に係る回折格子パターンの疑似表示装置は、コンピュータを利用した回折格子記録媒体の作成工程の途中段階において、作成した回折格子パターンを確認する検査工程で用いられるものである。そこで、ここでは一般的な回折格子記録媒体の作成装置の構成例を示し、本発明に係る疑似表示装置の一利用形態を例示することにする。
【００３８】
図９は、一般的な回折格子記録媒体の作成装置の一例を示すブロック図である。ここで、モチーフ画像データ入力装置１０は、図１に示すようなモチーフについての画像データを、ワークステーション２０に入力するための装置である。たとえば、紙面上に描かれたモチーフの絵柄に基づいてモチーフ画像データを入力するのであれば、このモチーフ画像データ入力装置１０としてはスキャナ装置を用いればよい。あるいは、コンピュータを用いたグラフィックソフトウエアで描いた絵柄に基づいてモチーフ画像データを入力するのであれば、たとえば、フロッピディスクドライブ装置をこのモチーフ画像データ入力装置１０として用いればよい。
【００３９】
ワークステーション２０は、入力したモチーフの各画素位置に、所定の画素パターンを割り付ける処理を行うことにより、回折格子パターンを作成する装置である。ワークステーション２０は、実際には、このような処理を行うためのプログラムを搭載したコンピュータであり、キーボードやマウスなどの入力機器およびディスプレイやプリンタなどの出力機器が接続されている。また、記憶装置３０は、このワークステーション２０に接続されたフロッピディスクドライブ装置やハードディスクドライブ装置などの外部記憶装置である。この記憶装置３０内には、割付指示データおよび画素パターンデータが保存される。なお、データ量を縮小するために、割付指示データは階層構造をもって定義するのが一般的である。
【００４０】
一方、フォーマット変換装置４０は、ワークステーション２０から与えられる割付指示データおよび画素パターンデータを、電子ビーム描画装置５０が要求するフォーマットに適合した描画データに変換する機能をもった装置である。フォーマット変換されたデータは、描画データとして電子ビーム描画装置５０に与えられる。通常、この描画データは、描画領域を構成する四角形の４頂点の座標値の集合で表わされる。こうして、電子ビーム描画装置５０によってレジスト層上への描画が行われ、エッチング工程を経て回折格子原版６０が作成される。プレス装置７０は、この回折格子原版６０を用いて、フィルム上に回折格子パターンをプレスする装置であり、このプレス加工により、回折格子シール８０が大量生産されることになる。
【００４１】
本発明に係る回折格子パターンの疑似表示装置１００は、ワークステーション２０によって作成された回折格子パターンを確認する検査工程において利用される装置である。ワークステーション２０によって作成された回折格子パターンは、記憶装置３０内の画素パターンおよび割付指示データによって構成される。すなわち、この画素パターンデータおよび割付指示データを、フォーマット変換装置４０を介して電子ビーム描画装置５０に与えることにより、回折格子原版６０の表面に、作成された回折格子パターンが凹凸構造として形成されることになる。このような原版作成工程の前に、ワークステーション２０によって作成された回折格子パターンが所望のパターンになっているか否かを確認する検査工程が行われる。この検査工程において、何らかの支障が発見された場合には、ワークステーション２０を用いて画素パターンデータあるいは割付指示データに対する修正を行わねばならない。以下、この回折格子パターンの疑似表示装置１００の構成および動作について述べる。
【００４２】
§６． 本発明に係る回折格子パターンの疑似表示装置の基本構成
図１０は、本発明の一実施例に係る回折格子パターンの疑似表示装置の基本構成を示すブロック図である。この装置は、データ入力手段１１０、カラーマップ記憶手段１２０、カラーマップ変更手段１３０、表示領域指定手段１４０、表示モード指定手段１５０、表示処理手段１６０、ディスプレイ１７０の各要素によって構成されている。ここで、データ入力手段１１０は、前述したワークステーション２０によって作成された回折格子パターン、すなわち、画素パターンデータおよび割付指示データを入力し、表示処理手段１６０に与える機能を有する。また、カラーマップ記憶手段１２０は、画素パターン内に配置された格子線の配置角度を輝度に対応させ、格子線の配置ピッチを色相に対応させたカラーマップを記憶する手段である。カラーマップ変更手段１３０は、カラーマップ記憶手段１２０内のカラーマップを変更する機能を有し、後述するように、オペレータの設定に基づいて、カラーマップの対応関係を時間的に変化させることができる。また、表示領域指定手段１４０は、ディスプレイ１７０に表示させる対象となる表示領域を指定する機能を有し、表示モード指定手段１５０は、表示モードを指定する機能を有する。この実施例の装置では、表示モード指定手段１５０によって、画素モードまたは格子モードのいずれかのモードを指定することが可能である。表示処理手段１６０は、表示モード指定手段１５０によって指定されたモードに基づいて、回折格子パターンをディスプレイ１７０に表示する処理を行う。
【００４３】
なお、この図１０のブロック図は、この疑似表示装置の基本構成を機能ブロックとして示したものであり、実際には、この装置は汎用のコンピュータに所定のソフトウエアを搭載することにより実現できる。
【００４４】
続いて、表示処理手段１６０によって実行される表示処理を、各表示モードごとに説明しよう。表示モード指定手段１５０によって画素モードが指定されたときの表示処理は、この装置の最も特徴的な表示処理であり、前述した§４の基本原理に基づいて回折格子パターンをディスプレイ１７０の画面上に疑似表示するものである。すなわち、画素モードが指定されると、表示処理手段１６０は、データ入力手段１１０から与えられた画素パターンデータに基づいて、カラーマップ記憶手段１２０内のカラーマップを参照し、個々の画素パターンに所定の輝度および色相を定義する。そして、この定義した輝度および色相を有する表示用画素を、データ入力手段１１０から与えられた割付指示データに基づいて割り付け、その結果をディスプレイ１７０に表示する。
【００４５】
ここでは、たとえば、図１１に示すようなカラーマップが、カラーマップ記憶手段１２０内に用意されていたものとしよう。このカラーマップでは、格子線の配置角度０〜１８０°が輝度値０〜２５５に対応づけられており、格子線のピッチ０．８〜１．２μｍが色相青，緑，黄，橙，赤（実際にカラーマップ内に用意されるデータとしては、このような色の名前ではなく、カラーパレットの番号とか、三原色ＲＧＢの混合比といった数値になるが、ここでは説明の便宜上、このような色の名前が用意されていたものとする）に対応づけられている。
【００４６】
この図１１に示すカラーマップの実例では、格子線の配置角度に関しては、０°が最も明るく（輝度値＝２５５）、３０°が最も暗く（輝度値＝０）なっており、０°〜３０°の間は徐々に輝度値が減少（たとえば線形減少）するような設定になっている。そして、３０°〜１５０°までは、輝度値＝０の状態が続き、１５０°〜１８０°の間は逆に徐々に輝度値が増加するような設定になっている。また、格子線のピッチに関しては、格子面に対する観察角度をφ＝３０°に設定し、図６に示すような色相を対応づけている。このように、カラーマップは、格子線の配置角度と輝度とを対応づけ、格子線のピッチと色相とを対応づけるものであるが、具体的にどのような対応づけをするかは、§２および§３で述べたように、所定の観察条件を仮定することにより決めることになる。実際には、物理法則に基づいた演算に基づいてカラーマップを定義することも可能であるし、実際の回折格子記録媒体を用いた実測値に基づいてカラーマップを定義することも可能である。
【００４７】
画素モードが指定されると、表示処理手段１６０は、カラーマップを参照して、各画素パターンに所定の輝度および色相を定義する。たとえば、格子線の配置角度０°、ピッチ１．２μｍという画素パターンについては、図１１のカラーマップを参照すれば、輝度：２５５、色相：赤という定義がなされる。そして、割付指示データに基づいて、この画素パターンを割り付けるべき画素位置に、輝度：２５５、色相：赤となるようないわゆる「ベタ塗り」の表示用画素を表示するのである。
【００４８】
これに対して、格子モードが指定されると、表示処理手段１６０は、各画素パターンを割付指示データに基づいて割り付けることによって得られる回折格子パターンをそのままディスプレイ１７０に表示する。このような表示形態は、汎用ＣＡＤ装置を用いて従来から行われていた形態である。この表示形態では、格子線そのものが画面上に表示されることになる。もっとも、格子線を実寸で表示できるほどディスプレイ１７０の解像度は高くないので、実際には、拡大表示を行わない限り、この格子モードでの表示は意味をなさない。
【００４９】
オペレータは、表示領域指定手段１４０を用いて、モチーフ全体あるいはその一部を、表示の対象となる表示領域として指定することができる。この実施例の装置では、ディスプレイ１７０の画面上に一定の大きさをもった表示窓を用意しており、指定された表示領域がこの表示窓にほぼ一杯に表示されるように、自動的に表示倍率が設定される。したがって、表示領域の指定操作は、表示倍率の指定操作にもなる。なお、表示のための演算処理は、この表示領域の内部についてのみ行われるため、表示に必要のない無駄な演算は行われない。
【００５０】
オペレータは、カラーマップ変更手段１３０に対して、カラーマップを時間的に変更するための指示を与えることができる。たとえば、図１１の上段に示す角度／輝度の対応を示すカラーマップにおいて、１秒ごとに角度値を１°ずつ右方へシフトさせるような指示を与えたとしよう。この場合、角度０°に対応する輝度値は、最初は２５５であるが、１秒後には２５２になり、２秒後には２４７になり、３０秒後には０になる。このような角度値のシフトにより、図４において、回折格子板Ｋを回転させる動作をディスプレイ画面上でシミュレートすることが可能になる。前述したように、回折格子板Ｋを図４に示すように徐々に回転させてゆくと、この回折格子板Ｋ上に形成された回折格子パターンの各部の輝度が徐々に変化することになる。カラーマップの角度値をシフトさせれば、このように回折格子パターンを回転させながら観察したときの状態を、ディスプレイ画面上で疑似的に再現することができる。
【００５１】
一方、、図７に示す観察角度φを変えたときの状態を、ディスプレイ画面上で疑似的に再現するのであれば、図１１の下段に示すピッチ／色相の対応を示すカラーマップを時間的に変化させればよい。この図１１に示したピッチと色相との関係は、§３において述べたように、観察角度φ＝３０°と設定することによって得られた関係である。したがって、たとえば、１秒後には観察角度φ＝３１°、２秒後には観察角度φ＝３２°、となるように、カラーマップを徐々に変更してゆけば、あたかも、回折格子板Ｋを保持しながら手を傾斜させていった場合に観察される状態を、ディスプレイ画面上で疑似的に再現することができる。
【００５２】
既に述べたように、カラーマップ記憶手段１２０内に用意されているカラーマップは、特定の観察条件のもとに定義されているものである。カラーマップ変更手段１３０に対する変更指示は、この特定の観察条件を変更する旨の指示に他ならない。要するに、カラーマップ変更手段１３０対して、観察条件を時間的に変える旨の指示を与えることにより、実在の回折格子の観察方向を時間的に変えた場合にどのようなパターンが認識できるかを、ディスプレイ画面上でシミュレートすることが可能になる。このようなシミュレーションは、複数のモチーフを重ねて記録してなる回折格子パターンを検査する場合に特に有効である。たとえば、第１の観察方向から観察するとモチーフＡが観察され、第２の観察方向から観察するとモチーフＢが観察されるというように、モチーフＡおよびＢを１枚の媒体上に重ねて記録するという手法は、回折格子記録媒体において利用される常套手段である。このような場合、カラーマップ変更手段１３０に対して所定の変更指示を与えておけば、まずモチーフＡが表示され、このモチーフＡが徐々にモチーフＢに変わってゆく様を、ディスプレイ画面上で確認することができる。
【００５３】
§７． 本発明に係る回折格子パターンの疑似表示装置の動作手順
続いて、図１０に示す回折格子パターンの疑似表示装置の動作手順を、図１２の流れ図に基づいて説明する。まず、ステップＳ１において、データの入力を行う。すなわち、データ入力手段１１０によって、割付指示データおよび画素パターンデータの入力を行う。続いて、ステップＳ２において、初期条件設定が行われる。この実施例の装置では、表示領域についての初期条件として「全体」が設定され、表示モードについての初期条件として「画素モード」が設定される。前者は、表示領域指定手段１４０によって設定変更が可能であり、後者は、表示モード指定手段１５０によって設定変更が可能である。次に、ステップＳ３において、カラーマップ定義が行われる。この実施例の装置では、たとえば、図１１に示すような標準的なカラーマップが最初に定義される。もちろん、オペレータからの指示により、どのようなカラーマップを定義してもかまわないし、一度定義したカラーマップは、カラーマップ変更手段１３０によって変更が可能である。カラーマップが定義されると、ステップＳ４において、このカラーマップを参照して画素の表示色（輝度および色相）が決定される。この処理は既に述べたとおりである。画素の表示色を決定する処理は、ステップＳ５を経て、全画素について行われる。
【００５４】
こうして、全画素について表示色が決定すると、ステップＳ６において、指定領域（初期条件では全体）が指定モード（初期条件では画素モード）でディスプレイ１７０上に表示される。初期条件の設定では、モチーフ全体が画素モードで表示されることになる。表示が完了すると、ステップＳ７において、オペレータからの指示入力を受け付ける。オペレータは、３通りの指示入力を行うことができる。すなわち、カラーマップ変更手段１３０に対してカラーマップの変更指示を与えるか、表示領域指定手段１４０に対して新たな表示領域を指定する指示を与えるか、表示モード指定手段１５０に対して別な表示モードを指定する指示を与えるかである。
【００５５】
カラーマップの変更指示が与えられた場合には、ステップＳ８からステップＳ３へと戻り、カラーマップの再定義が行われた後、ステップＳ４，Ｓ５，Ｓ６を経て、ディスプレイ１７０上に別な画像表示が行われる。前述したように、時間ごとに次々とカラーマップを変更してゆく指示が与えられた場合には、ステップＳ７において、自動的にカラーマップ変更の指示入力が与えられ、ステップＳ８からステップＳ３へと戻ることになる。
【００５６】
一方、表示領域を指定する指示が与えられた場合には、ステップＳ８からステップＳ９へ進んで表示領域が変更され、再びステップＳ６で表示処理が行われる。結局、この領域指定により、表示倍率の拡大／縮小を変えるズーム操作と、表示領域を移動させるスクロール操作とが行われることになる。
【００５７】
また、新たな表示モードを指定する指示が与えられた場合には、ステップＳ８からステップＳ１０へ進んで表示モードが変更され、再びステップＳ６で表示処理が行われる。この場合の表示処理は、切り替えられた新たなモードで行われることになる。すなわち、これまで画素モードで表示されていた場合には格子モードによる表示が行われ、格子モードで表示されていた場合には画素モードによる表示が行われる。同一の回折格子パターンを、画素モードで表示した例を図１３に、格子モードで表示した例を図１４に、それぞれ示す。図１３の画素モードによる表示は、本出願書類ではモノクロの濃淡表示として図示されているが、実際には、各画素ごとに所定の色相が現れている。この例では、「１２」という数字のモチーフが明瞭に確認できる。ただし、各画素内には、格子線は全く表示されていない。これに対して、図１４の格子モードによる表示は、各画素内に格子線そのものが表示されており、拡大表示を行えば、格子線の配置角度やピッチを肉眼で確認することができる。両表示モードは、表示速度においても大きな違いがある。すなわち、画素モードによる表示は、格子線を描画する必要がないため、表示速度は速く、短時間で表示が完了する。これに対して、格子モードによる表示は、個々の格子線を描画する必要があるため、表示速度は遅く、表示完了までにかなり時間を要する。この実施例の装置では、この２つの表示モードが用意されているため、オペレータは状況に応じて最適な表示モードを適宜選択して効率良い作業を進めることが可能である。
【００５８】
§８． 多重画素パターンへの適用
互いに画素が重なり合うような２つのモチーフを、同一媒体上に回折格子パターンとして表現する新規な手法が、特開平８−１６１４４９号公報に開示されている。この手法は、多重画素パターンを用いるものである。たとえば、図１５(a) ，(b) に示すような２つのモチーフＡ，Ｂを、同一媒体上に重ねて表示する場合、図１６に示すような３種類の画素パターンＰ１，Ｐ２，Ｐ１２を用意する。ここで、画素パターンＰ１は、格子線配置角度４５°をもち、モチーフＡを表現するための画素であり、画素パターンＰ２は、格子線配置角度９０°をもち、モチーフＢを表現するための画素である。そして、画素パターンＰ１２は、いわば画素パターンＰ１，Ｐ２を重ねた多重画素パターンであり、配置角度４５°の格子線と９０°の格子線との双方を有する画素パターンである。このような３種類の画素パターンについて、図１７に示すような割付指示データを用意すれば、２つのモチーフＡ，Ｂを重ねて記録することが可能になる。すなわち、図１７において、Ｐ１と記された画素は、モチーフＡのみを構成する画素であり、画素パターンＰ１が割り付けられ、Ｐ２と記された画素は、モチーフＢのみを構成する画素であり、画素パターンＰ２が割り付けられる。そして、Ｐ１２と記された画素は、モチーフＡ，Ｂの双方を構成する画素であり、画素パターンＰ１２が割り付けられる。図１８は、このような割り付けを行って作成された回折格子パターンである。このような回折格子パターンを形成した記録媒体では、ある観察角度から観察するとモチーフＡが観察され、別な観察角度から観察するとモチーフＢが観察される。
【００５９】
さて、このような多重画素パターンを用いた回折格子パターンを、ディスプレイ画面上に画素モードで疑似的に表示するには、少し工夫が必要である（格子モードによる表示は、図１８に示すように、格子線そのものをそのまま表示すればよい）。多重画素パターンには、第１の方向を向いた第１の格子線と第２の方向を向いた第２の格子線とが配置されているため、輝度と色相とをいずれの格子線に基づいて決めてよいか問題が生じるためである。ここでは、このような問題を解決するための２通りのアプローチを提案しておく。
【００６０】
第１のアプローチは、図１９（ａ） に示すような第１の表示窓と、図１９（ｂ） に示すような第２の表示窓と、の２つの表示窓をディスプレイ画面上に設定し、第１の窓には通常の画素パターン（１種類の格子線しかもたない画素パターン）に基づく画素表示と、多重画素パターンのうちの第１の格子線に基づく画素表示とを行い、第２の窓には通常の画素パターンに基づく画素表示と、多重画素パターンのうちの第２の格子線に基づく画素表示とを行うのである。
【００６１】
すなわち、図１９（ａ） に示す第１の表示窓には、図１７の割付指示データにおいて、Ｐ１と記された画素位置については、通常の画素パターンＰ１の格子線によって輝度および色相が決定された表示用画素を表示し、Ｐ２と記された画素位置については、通常の画素パターンＰ２の格子線によって輝度および色相が決定された表示用画素を表示し、Ｐ１２と記された画素位置については、多重画素パターンＰ１２のうちの第１の格子線（すなわち、画素パターンＰ１と同様の４５°の格子線）によって輝度および色相が決定された表示用画素を表示するのである。その結果、視覚的には、第１のモチーフＡが認識できることになる。
【００６２】
同様に、図１９（ｂ） に示す第２の表示窓には、図１７の割付指示データにおいて、Ｐ１と記された画素位置については、通常の画素パターンＰ１の格子線によって輝度および色相が決定された表示用画素を表示し、Ｐ２と記された画素位置については、通常の画素パターンＰ２の格子線によって輝度および色相が決定された表示用画素を表示し、Ｐ１２と記された画素位置については、多重画素パターンＰ１２のうちの第２の格子線（すなわち、画素パターンＰ２と同様の９０°の格子線）によって輝度および色相が決定された表示用画素を表示するのである。その結果、視覚的には、第２のモチーフＢが認識できることになる。
【００６３】
要するに、図１９（ａ） に示す第１の窓と図１９（ｂ） に示す第２の窓との表示内容は、図１７の割付指示データにおいてＰ１あるいはＰ２と記された画素位置に関しては全く同じになり、Ｐ１２と記された画素位置においてのみ異なることになる。
【００６４】
第２のアプローチは、ディスプレイ画面上には単一の表示窓のみを設定し、図１９（ａ） に示すような第１の窓内の表示内容と、図１９（ｂ） に示すような第２の窓内の表示内容とを、時分割して交互に行うのである。実際には、割付指示データにおいてＰ１あるいはＰ２と記された画素位置に関しての表示内容には変化がなく、Ｐ１２と記された多重画素パターンを割り付ける画素位置に関してのみ交互表示が行われることになる。
【００６５】
以上、本発明を図示するいくつかの実施例に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、この他にも種々の態様で実施可能である。要するに、本発明の基本思想は、回折格子が形成された画素によって所定のモチーフが表現された回折格子パターンを、ディスプレイ画面上で疑似的に表示するために、回折格子からなる各画素をそれぞれ固有の表示用画素に置き換えて表示するという点にある。このような基本思想から逸脱しない限り、どのような態様で実施してもかまわない。
【００６６】
たとえば、上述の実施例では、回折格子からなる個々の画素パターンを表示用画素に対応づける場合に、格子線の配置角度を輝度に関連づけ、かつ、格子線の配置ピッチを色相に関連づけているが、必ずしもこのような関連づけをする必要はない。たとえば、輝度に関してのみ上述の関連づけを行うことも可能であるし、色相に関してのみ上述の関連づけを行うことも可能である。あるいは、輝度や色相を、格子線の配置角度や配置ピッチとは全く無関係に定めてもかまわない。要するに、個々の画素パターンに対して、何らかの固有の表示用画素が対応づけられればよいので、表示用画素の輝度や色相は全く自由に定めてかまわないのである。もちろん、用いる表示用画素として、色相が全く同一で輝度だけが異なるような画素のみを用いてもよいし、逆に輝度が全く同一で色相だけが異なるような画素のみを用いてもよい。したがって、本明細書における「カラーマップ」は、必ずしもカラーの表示用画素を対応づけるものに限定されるわけではなく、モノクロやグレートーンの表示用画素を対応づけるものも含む。
【００６７】
もっとも、上述のように、表示用画素の輝度や色相を、格子線の配置角度や配置ピッチとは全く無関係に定めた場合は、ディスプレイ画面上においてパターンの形状や模様を把握することはできるが、実際の回折格子パターンを肉眼で観察したときの状態と異なった認識がなされる。したがって、実際の媒体上に形成された回折格子パターンを観察したときの状態を、そのままディスプレイ画面上に疑似的に表示するためには、上述の実施例で述べたように、ブラッグの式に基づいた理論的な関係を考慮し、格子線の配置角度を輝度に関連づけ、かつ、格子線の配置ピッチを色相に関連づけて、表示用画素を定義する必要があり、実用上は、このような定義を行うのが好ましい。
【００６８】
【発明の効果】
以上のとおり本発明によれば、所定の配置角度およびピッチで格子線を配置してなる画素の集合からなる回折格子パターンを、所定の輝度および色相の表示用画素に置き換えてディスプレイ表示するようにしたため、回折格子パターンの検査を効率的に行うことができる回折格子パターンの表示装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る疑似表示装置で表示すべき回折格子パターンのモチーフの一例を示す図である。
【図２】回折格子パターンの１画素として用いられる画素パターンの一例を示す図である。
【図３】図１に示すモチーフと図２に示す画素パターンとを用いて作成された回折格子パターンを示す図である。
【図４】回折格子パターンを水平に回転させることにより観察輝度が変化することを示す図である。
【図５】格子線配置角度が異なる複数の画素パターンの一例を示す図である。
【図６】格子線ピッチが異なる複数の画素パターンの一例を示す図である。
【図７】回折格子パターンの観察角度φと観察される回折光の色相との関係を示す図である。
【図８】回折格子パターンを構成するための割付指示データの一例を示す図である。
【図９】回折格子シールを量産する一般的なシステムを示すブロック図である。
【図１０】本発明の一実施例に係る回折格子パターンの疑似表示装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】図１０に示す疑似表示装置において用意されるカラーマップの一例を示す図である。
【図１２】図１０に示す疑似表示装置の動作手順を示す流れ図である。
【図１３】図１０に示す疑似表示装置における画素モードによる表示例を示す図である。
【図１４】図１０に示す疑似表示装置における格子モードによる表示例を示す図である。
【図１５】互いに重なり合う２つのモチーフの例を示す図である。
【図１６】図１５に示す２つのモチーフを同一の媒体上に記録するために用いる画素パターンの一例を示す図である。
【図１７】図１５に示す２つのモチーフを同一の媒体上に記録するための割付指示データの一例を示す図である。
【図１８】図１５に示す２つのモチーフを同一の媒体上に記録した回折格子パターンを示す図である。
【図１９】図１８に示す回折格子パターンを、本発明に係る疑似表示装置によってディスプレイ画面上に表示する方法を示す図である。
【符号の説明】
１０…モチーフ画像データ入力装置
２０…ワークステーション
３０…記憶装置
４０…データフォーマット変換装置
５０…電子ビーム描画装置
６０…回折格子原版
７０…プレス装置
８０…回折格子シール
１００…回折格子パターンの疑似表示装置
１１０…データ入力手段
１２０…カラーマップ記憶手段
１３０…カラーマップ変更手段
１４０…表示領域指定手段
１５０…表示モード指定手段
１６０…表示処理手段
１７０…ディスプレイ
ｄ…格子線幅
Ａ，Ｂ…モチーフ
Ｋ…回折格子板
Ｌ…格子線
ｐ…格子線ピッチ
Ｐ１〜Ｐ１０…画素パターン
Ｐ１２…多重画素パターン
Ｖ…閉領域
θ…格子線配置角度
φ…観察角度（回折角）

Claims (8)

1. 所定配置角度および所定ピッチで多数の格子線を所定の閉領域内に配置した回折格子によって個々の画素を構成し、この画素の集合によって所定のモチーフを表現した回折格子パターンを、ディスプレイ画面上に疑似的に表示するための表示装置であって、
   個々の画素の内部のパターンを示す画素パターンと、表現すべきモチーフを構成する各画素に割り付けるべき画素パターンを指示する割付指示と、を入力するデータ入力手段と、
   複数種類の画素パターンについて、互いに異なる表示用画素をそれぞれ対応させたカラーマップを記憶するカラーマップ記憶手段と、
   入力した画素パターンに基づいて前記カラーマップを参照し、個々の画素パターンに対応づけられた表示用画素を、入力した割付指示に基づいて割り付けてディスプレイ画面上に表示する表示処理手段と、
   前記カラーマップの対応関係を時間的に変化させるカラーマップ変更手段と、
   を備え、前記表示処理手段が、前記カラーマップの対応関係の時間的変化に応じて、ディスプレイ画面上への表示内容を時間的に変化させる機能を有することを特徴とする回折格子パターンの疑似表示装置。
2. 請求項１に記載の疑似表示装置において、
   ディスプレイ画面上への表示輝度もしくは表示色相を変えることにより、互いに異なる表示用画素を定義することを特徴とする回折格子パターンの疑似表示装置。
3. 請求項２に記載の疑似表示装置において、
   カラーマップ上では、格子線の配置角度を輝度に関連させることにより、個々の画素パターンについて、所定の輝度をもった表示用画素を対応づけることを特徴とする回折格子パターンの疑似表示装置。
4. 請求項２または３に記載の疑似表示装置において、
   カラーマップ上では、格子線の配置ピッチを色相に関連させることにより、個々の画素パターンについて、所定の色相をもった表示用画素を対応づけることを特徴とする回折格子パターンの疑似表示装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の疑似表示装置において、
   画素モードおよび格子モードの少なくとも２つの表示モードを指定できる表示モード指定手段を更に設け、
   画素モードが指定されている場合には、カラーマップに基づいて対応づけられた表示用画素を割付指示に基づいて割り付けて表示し、格子モードが指定されている場合には、画素パターンが示す配置角度／ピッチに応じた所定の配置角度／ピッチで肉眼観察可能な格子線を配置した表示用画素を割付指示に基づいて割り付けて表示するように、表示処理手段が選択的に表示処理を実行するように構成したことを特徴とする回折格子パターンの疑似表示装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の疑似表示装置において、
   モチーフ全体あるいはその一部を、表示の対象となる表示領域として指定する表示領域指定手段を更に設け、
   表示処理手段が、指定された表示領域の大きさに応じた表示倍率で、ディスプレイ画面上への表示を行うことを特徴とする回折格子パターンの疑似表示装置。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の疑似表示装置において、
   第１の方向を向いた第１の格子線と第２の方向を向いた第２の格子線との双方を同一の閉領域内に配置してなる多重画素パターンを含んだ回折格子パターンを表示する場合に、ディスプレイ画面上に２つの表示窓を設定し、第１の窓には通常の画素パターンに基づく画素表示と、多重画素パターンのうちの第１の格子線に基づく画素表示とを行い、第２の窓には通常の画素パターンに基づく画素表示と、多重画素パターンのうちの第２の格子線に基づく画素表示とを行うようにしたことを特徴とする回折格子パターンの疑似表示装置。
8. 請求項１〜６のいずれかに記載の疑似表示装置において、
   第１の方向を向いた第１の格子線と第２の方向を向いた第２の格子線との双方を同一の閉領域内に配置してなる多重画素パターンを含んだ回折格子パターンを表示する場合に、多重画素パターンについては、第１の格子線に基づく画素表示と第２の格子線に基づく画素表示とを時分割して交互に行うようにしたことを特徴とする回折格子パターンの疑似表示装置。

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