(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の層とその第１の層の上に設けられた第２および第３の層とを含む媒体であって、前記第１の層は、第１の周波数の電磁放射に反応して可視的な変化を示し、
前記第２の層は、第２の周波数の電磁放射に反応して、該第２の層が第１の周波数の電磁放射に対し透明である第１の状態から、該第２の層が第１の周波数の電磁放射に対し不透明である第２の状態に変化し、
前記第３の層は、第３の周波数の電磁放射に反応して、該第３の層が第１の周波数の電磁放射に対し不透明であり、第１の周波数の電磁放射が前記第１の層に作用することを阻止する第１の状態から、該第３の層が第１の周波数の電磁放射に対し透明である第２の状態に変化する、媒体。
【請求項２】
前記第２の層は前記第３の層と前記第１の層との間に配置され、前記第３の層は第３の周波数に応じて第２の周波数に対し透明になるようにアレンジされる、請求項１に記載の媒体。
【請求項３】
前記第１の状態から前記第２の状態への前記第３の層の変化は不可逆的である、請求項１又は２に記載の媒体。
【請求項４】
前記第１及び／又は第２の層のそれぞれの前記第１の状態から前記第２の状態への変化は不可逆的である、請求項１乃至３のいずれかに記載の媒体。
【請求項５】
前記第３の層を覆うレンチキュラー層を含む、請求項１乃至４のいずれかに記載の媒体。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の媒体に可視画像を書き込む方法であって、前記第１の層に可視画像を生成するために前記第１の層を第１の周波数の電磁放射に露出することを含む、方法。
【請求項７】
続いて、前記第２の層が第１の周波数の電磁放射に対し不透明となるように該第２の層を第２の電磁放射に露出することを更に含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
請求項１又は２に従属するとき、前記第１の層を第１の周波数の電磁放射に露出するステップの前に、前記第３の層が第１の周波数の電磁放射に対し透明になるように該第３の層を第３の電磁放射に露出することを更に含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の層を第１の周波数の電磁放射に露出する前記ステップは、前記第１の層に可視画像を作製するように第１の周波数の電磁放射の空間分布及び／又は強度を制御することを含む、請求項６乃至８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記空間分布は空間可変シャッタによって制御される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記空間分布は光学画像化装置によって制御される、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記空間分布は、媒体に対し第１の周波数の電磁放射のビームを走査することによって制御される、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は光反応性媒体と、当該媒体に画像を書き込む方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
主に、「ジャスト・イン・タイム」の包装を行うマーケットでの使用に利用されるレーザ反応性コーティングは多数存在する。これらのコーティングは通常白色であって、特定の周波数でレーザによって活性化されると、色変化を示して、例えば、文字、バーコード及び／又は画像を生成する。このプロセスによって生成された印刷品質は、特定の目的及びマーケットに対しては十分であるが、かかるプロセスが従来のデスクトップ・プリンタと競合することは起こりそうない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そのコーティングは、印刷対象の領域に色変化を引き起こす化学反応を生じさせるために多量のレーザ・エネルギを必要とする。１０ワットを超えるＣＯ２レーザが使用されているが、非常に高価で大きいばかりか、工業用レーザに分類されるので厳格な安全基準が課せられ、これは、デスクトップ用途での使用を妨げている。
【０００４】
このような大きくてハイパワーのレーザ・デバイスを必要とする理由は、そのコーティング自身の化学反応に起因している。コーティングが低レベルの光に反応するように作製されたならば、コーティングが太陽光又はそのコーティングによって吸収される周波数を含むどれかほかのエネルギを受けると、瞬時に化学反応が始動して行われるであろう。それ故、被覆は、紫外線照射の影響に抗するため反応性をずっと低く作製されている。しかし、これは、画像を生成するためにずっと多くのエネルギが必要でなければならないことを意味する。
【０００５】
別の印刷方式はレンチキュラー（lenticular）印刷である。この印刷は、ほとんどの場合、商品の包装から、遊戯カードや飲料カップのような目新しい品目（ノベルティ・アイテム）に至る販売促進物品（プロモーショナル・アイテム）に用いられている。このプロセスは、見る者（viewer）にどちらの目でも異なる画像を見ることを可能にさせるレンズ・シートを通して見る場合に又は両方の目がシートに対して移動するときに３Ｄの効果及び／又は動きを生じさせるため、一緒に織り交ぜられた（interlaced）複数の画像を用いることを含む。
【０００６】
レンチキュラー画像を生成する方法は多数ある。いくつかのケースでは、オフセット印刷を使用して画像が直接レンズ・シートに印刷される。いくつかの製品は、スクリーン印刷を使用して印刷される。また、インクジェット・プリンタ又はレーザ・プリンタを用いて織り交ぜられた画像を生成し、次いでレンチキュラー・シートでその画像を覆うことも可能である。これは、レンズ・シートを施すときに複雑な準備及び位置合わせを必要とする。レンチキュラー画像を生成することの複雑さは、本格的なデスクトップでの使用を妨げている。
【０００７】
従来の表示システムは通常ＯＬＥＤ，プラズマ、ＬＣＤ，バック・プロジェクション又は他の周知のシステムを含むが、高レベルのパワーを必要とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明の説明
本発明の一態様に従い、電磁放射に反応する媒体が提供される。その媒体は、第１の周波数の放射に反応して可視的な変化を示す第１の層と、その上の追加の層を含む。追加の層は、第１の周波数と実質的に異なる第２の周波数の電磁放射に応じて、第１の周波数に対し実質的に透明な状態から、第１の周波数に対し実質的に不透明な状態に変化することができ、また、追加の層は、第１の周波数に対して不透明であるものの、画像化層（imaging layer）から反射された可視光に対し少なくとも部分的に透明である。
【０００９】
このアレンジメント（機構、工夫、仕組み）の利点は、第１の周波数の光を使用して可視画像を第１の層に形成し、次いで、第２の周波数の光を使用して画像を「定着」することができるので、その後の第１の周波数による放射は、第１の層に対し、実質的に何らの可視的な差を生じさせないことである。すなわち、第１の層は、第１の周波数での低レベルの放射に対して反応し易くすることができ、したがって低出力の光源を使用することができる。
【００１０】
追加の層は、第１及び第２の周波数と実質的に異なる第３の周波数の電磁放射に応じて、第１の周波数に対し実質的に不透明な状態から、第１の周波数に対し実質的に透明な状態に変化することができる。
【００１１】
このアレンジメントの利点は、画像が第１の層に書き込まれるまで第１の層が第１の周波数から保護されることである。そこで、媒体は、第１の周波数を使用して書き込みをする前に、第３の周波数に露出される。
【００１２】
追加の層は、第２の周波数に応じて第１の周波数に対し実質的に透明な状態から第１の周波数に対し実質的に不透明な状態に変化することができる第２の層を含むことができる。
【００１３】
追加の層は、第３の周波数に応じて第１の周波数に対し実質的に不透明な状態から第１の周波数に対し実質的に透明な状態に変化することができる第３の層を含むことができる。
【００１４】
第２の層は第３の層と第１の層との間に配置することができ、第３の層は第３の周波数に応じて第２の周波数に対し透明になることができる。
【００１５】
これらの層は、それぞれ異なる光反応性の、又は光発色性の化合物、例えばロイコ（leuco）染料等を含むことができる。
【００１６】
本発明の別の態様に従い、媒体に可視画像を書き込む方法が提供される。その方法は第１の層に可視画像を生成するために、第１の層を第１の周波数の電磁放射に露出することを含む。その後、追加の層が第１の周波数に対し実質的に不透明になるように、追加の層を第２の周波数の電磁放射に露出することができる。第１の層を第１の周波数の電磁放射に露出する前に、追加の層が第１の周波数の電磁放射に対し実質的に透明になるように、追加の層を第３の周波数の電磁放射に露出することができる。
【００１７】
本発明の別の態様に従い、媒体に可視画像を書き込む方法が提供される。その媒体は、第１の周波数の放射に反応して可視的な変化を示す第１の層を含む。その方法は、第１の層を第１の周波数の電磁放射に露出し、その後、第１の層の上に保護層を施すことを含む。保護層は第１の周波数の電磁放射が第１の層に作用するのを阻止し、可視的な変化は追加の層を通して見ることができる。このアレンジメントの利点は、媒体の構成が簡素であることである。
【００１８】
保護層は、第１の層に書き込まれた画像を保護層を通して見るときに視覚効果を生じるようにアレンジ（配列、準備、工夫）することができる。
【００１９】
どちらの方法でも、第１の周波数の電磁放射の空間分布及び／又は強度を制御することによって第１の層に可視画像を作ることができる。空間分布は、空間可変シャッタ（spatially variant shutter）又は光学画像化装置（optical imaging apparatus）によって、あるいは媒体に対し第１の周波数の電磁放射のビームを走査することによって制御することができる。
【００２０】
本発明の別の態様に従い、レンチキュラー画像を生成する方法が提供される。その方法では、感光性媒体がレンチキュラー層を有し、複数の画像が、レンチキュラー層を通して、媒体上に異なる角度で書き込まれる。このようにして、複数の画像がレンチキュラー層上のレンズによって自動的に整列し、その結果レンチキュラー層を通して異なる角度で異なる画像を見ることができる。
【００２１】
本願に記載するシステムのようなダイレクト・エネルギ画像化システムを用いれば、印刷の容易な白紙（ブランク）のレンチキュラー・シートの生成を可能にし、また、標準的な写真を撮りそれを躍動的な３Ｄに変えることのできるデバイス、アニメ・メディア・メモリ、宣伝用のグッズ及びテクニカル・グラフィック・イラストレーションの開発を可能にするであろう。
【００２２】
本発明の別の態様に従い、光ルミネセンス・ディスプレイが提供される。このディスプレイは、画素の配列を含み、各画素は、所定の周波数の入射光によって励起されるとそれぞれ異なる色の可視光を放出するようにアレンジされた複数の発光素子（phosphorescent elements；リン光素子，蛍光素子）を含む。このディスプレイは、複数のマイクロレンズを含むマイクロレンズ配列層を含むことができる。このマイクロレンズは各々対応する発光素子上に入射光を方向付けるようにアレンジされる。このディスプレイはそれぞれの画素から放射される光を方向づけるようにアレンジされたレンズの配列を含むことができる。
【００２３】
画素は、複数のグレープの発光素子に配置することができる。各グループは、例えば立体視ディスプレイを生成するために、レンズの配列の対応するレンズを通し異なる角度で見えるようにアレンジされる。
【００２４】
上述した方法は、バックライトを必要とせず、例えばレーザＴＶ等の高出力のレンズ・システムを必要としない。この像作成方法は、固定の書き換え可能の画像を提供するには長い発光時間で画像を生成するために使用し、又は急速に画像を変化させるためには短い発光時間で画像を生成するために使用することができる。
【００２５】
画像を表示するこの方法が低エネルギ消費であることは、例えば日光、風力、その他のそうした再生可能な電力の生成方式等のエネルギの再生可能なソースによる電力を供給できる大型のディスプレイを製造する機会を広げる。
【００２６】
入射光は、二つ又はそれ以上のビームをヘテロダインして所要の周波数を発生させることによって生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
本発明の実施形態の詳細な説明は、実施例のみのために、以下で特定される図面を参照し、後に続く。
【図１】第１の実施形態における媒体の、縮尺に従っていない断面図である。
【図２】画像が媒体に書き込まれる前に書き込みが阻止されている状態にある媒体の、縮尺に従っていない断面図である。
【図３】書き込みが可能な状態にある媒体の、縮尺に従っていない断面図である。
【図４】書き込まれた画像を有する媒体の、縮尺に従っていない断面図である。
【図５】更なる書き込みが不可能な状態にある媒体の、縮尺に従っていない断面図である。
【図６】更なる書き込みが阻止されることを示す媒体の、縮尺に従っていない断面図である。
【図７】ＬＣＤパネルを使用する書き込み方法を示す媒体の、縮尺に従っていない断面図である。
【図８】媒体の代替の実施形態の、縮尺に従っていない断面図である。
【図９】媒体の代替の実施形態を使用する書き込み方法の、縮尺に従っていない断面図である。
【図１０】別の実施形態における媒体の、縮尺に従っていない断面図である。
【図１１】書き込まれた画像を有する図１０の媒体の、縮尺に従っていない断面図である。
【図１２】複数の書き込まれた画像を有する図１０の媒体の、一部を切り取った斜視図である。
【図１３】異なる角度で見ることができる二つの異なる画像を有する図１０の媒体を示す概略図である。
【図１４】図１０の媒体に複数の画像を書き込むための装置の概略図である。
【図１５】本発明の更なる実施形態における光ルミネセンス・ディスプレイの、縮尺に従っていない断面図である。
【図１６】図１５の実施形態における光ルミネセンス素子の配列の平面図である。
【図１７】本発明の更なる実施形態における光ルミネセンス・ディスプレイの、縮尺に従っていない断面図である。
【図１８】（ａ）本発明の更なる実施形態における光ルミネセンス・ディスプレイの垂直断面図である。（ｂ）本発明の更なる実施形態における光ルミネセンス・ディスプレイの垂直断面図である。
【図１９】図１８（ａ）及び図１８（ｂ）の実施形態ビーム・トラッキング装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
実施形態の詳細な説明
第１の実施形態
図１に示すように、第１実施形態に従う光反応性媒体１０は可撓性又は剛性の材料製の基板４を含む。基板は、例えば、プラスチック製、紙製、木製又はファブリック製等とすることができる。第１の層１は基板に施され、第１の周波数ｆ１の放射に反応して可視的な変化、例えば色又は陰影の変化等を示す材料を含む。第１の層１は、カラー画像化を可能とするために、空間的に識別できるパターンで配置され、又は周波数ｆ１の範囲内で異なる周波数に対して反応するように、各々が異なる色変化を示す複数の材料を含むことができる。
【００２９】
第２の層２は画像化層の上に施され、第２の周波数ｆ２の光に露光されるまで第１の周波数が通過するのを可能にする材料を含み、そこで、その材料は周波数ｆ１を阻止するように状態を変化させる。第３の層３は、第１の保護層３の上に施され、第３の周波数ｆ３の光に露光されるまで第１の周波数を阻止する材料を含み、そこで、その材料は、第１又は第２の周波数の光が第３の層を通過できるよう状態を変化させる。
【００３０】
周波数ｆ１、ｆ２及びｆ３は別個（discrete）であって周波数が互いに離れているのが好ましい。一例では、第１の層１の光反応性材料は紫外線に対し反応し、そのため周波数ｆ１は２００乃至４５０ナノメータの範囲にあり、他方第２及び第３の層の光反応性材料は、例えば９００及び１７００ナノメータの間等の近赤外線及び赤外線の範囲にある。各周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３は、帯域幅が狭い又は広い単色でも多色でもよい。
【００３１】
第１、第２及び／又は第３の層１、２、３の光反応性材料は、好ましくは、不可逆的に前述のごとく状態を変化し、それ故、光反応性である。代わりに、状態の変化が可逆的であることも可能で、その場合は、材料は発色性である。適切な材料はロイコ染料を含み、マトリクス内部でカプセル化することができる。
【００３２】
第１、第２及び／又は第３の層１、２、３は、乾燥されるとそれぞれの層を形成する液状コーティングとして適用されることができ、又は前もって成形されて一緒に接合されることもできる。
【００３３】
これから、第１の実施形態の光反応性媒体１０を使用した画像化プロセスを、図２ないし図６を参照して述べる。画像化装置は第１の周波数ｆ１の光を発生するための第１の光源５と、第２の周波数ｆ２の光を発生するための第２の光源６と、第３の周波数ｆ３の光を発生するための第３の光源７とを含む。これらの光源は、例えば、レーザ・ダイオード又はＬＥＤとすることができる。少なくとも周波数ｆ１に対しては、レーザ光の使用が好まれる、というのは、狭い発散特性が正確で高品質の書き込みを容易にするからである。
【００３４】
図２に示す状態では、第３の層３は周波数ｆ１に対し不透明であるので、第１の光源５からの光は第３の層３によって反射され及び／又は吸収され、第１の層１に届かない。それ故、第１の層は書き込みから保護される。書き込みを可能にするためには、図３に示すように、書き込まれる領域Ａを第３の光源７からの周波数ｆ３の光を照射する。これによって、第３の層３の状態を変化させて、周波数ｆ１が通過するのを可能にする。
【００３５】
領域Ａに画像を書くために、図４に示すように、第１の光源５からの周波数ｆ１の光を、第２及び第３の層２、３を通過して第１の層１に照射し、その結果領域Ａにおける第１の層１を可視状態に変化させる。領域Ａにおける画像は、第１の光源５からの光の強度を走査し及び／又は変化させることによって制御することができる。
【００３６】
所望の画像が領域Ａに作成されると、領域Ａに対する更なる書き込みは、周波数ｆ２の光で領域Ａにおける第２の層２を照射することによって、図５に示すように阻止され、その結果、照射された領域は、その後周波数ｆ１を図６に示すように阻止する。このようにして、画像は、周波数ｆ１の光を使用して媒体１０上に恒久的に記録されるが、その画像に対する更なる変更は阻止される。第３の層３は、この状態では何らの光学的機能を行っていないが、物理的なダメージ、例えば擦過等に対する保護層として働くことができる。この状態では、第２及び第３の層２、３は、少なくとも見える範囲の部分で光に対し実質的に透明であるので、第１の層に記録された像を見ることができる。
【００３７】
書き込み方法
書き込み方法の一実施形態では、周波数ｆ１に対する第１の層１の露光は、第１の光源１の出力を変化させること、及び／又は第１の光源１と媒体１０との間にシャッタを使用することによって制御することができる。図７に示すように、シャッタは、例えば、画素の配列を有するＬＣＤパネル８等の制御可能な空間可変シャッタを含むことができる。各画素は、シャッタとして動作して、第１の層１の対応する画素領域に届く光量を制御し、従ってその領域によって示される色彩又は陰影の度合いを制御する。各画素は二値の画素であることができ、その場合には露光の時間が制御され、または、各画素は透明度の可変な画素であることができ、その場合には量が透明度によって制御できる。
【００３８】
第１の層１が異なる周波数に応答して異なる色変化を示す色書き込み方法では、第１の層１は、順に、異なる周波数で照射されることができ、ＬＣＤパネル８は、各画素領域の照射を対応する周波数によって決定するよう制御される。この方法は多色のリソグラフィック印刷に似ていて、ＬＣＤパネル８がデジタル印刷版として作動して各カラーを順に媒体１０に転送する。
【００３９】
第１の層１が空間的に識別できるパターンで異なる色変化を示す材料を含む別の色書き込み方法では、ＬＣＤパネル８は、その空間的に識別できるパターンに対応する画素パターンを有することができ、その結果、各材料の照射は独立して制御可能である。
【００４０】
第１の実施形態の別の適用では、周波数ｆ２で均一に照射して定着する前に、例えば画像を第１の層１にフォーカスするためのレンズ等の光学的画像化システムを使用して、写真画像を周波数ｆ１で第１の層に書き込む。
【００４１】
書き込み方法の別の実施形態では、第１、第２及び第３光源５、６、７が、媒体１０を横切って走査されるプリント・ヘッドに収納され、そして第３、第１及び第２の光源７、５、６からの光が連続して領域上に降るように配置される。代わりに、第１、第２及び第３の光源からのビームを、例えば反射性又は屈折性の部品等の光学的手段によって媒体１０を横切って走査することができる。
【００４２】
第１の周波数による走査領域の書き込みの後及び前で、それぞれ、第２及び第３の周波数の光を、媒体１０を横断して走査することができる。代わりに、周波数ｆ３による実質的に一様な照射をすることにより、媒体１０を、書き込みのために準備させることもできる。周波数ｆ１による書き込みの後で、周波数ｆ２による実質的に一様な照射によって画像を定着することができる。
【００４３】
代替の媒体
一つの代替の媒体１０では、第３の層３は省かれ、画像が書き込まれる前に周波数ｆ１の光が第１の層１に届くのを阻止するために別の手段が使用される。例えば、媒体１０を周波数ｆ１の光の無い環境に置くか、又は周波数ｆ１に対して不透明な取り外し可能の層によって覆うことができる。
【００４４】
別の代替の媒体では、単一の層が第１の実施形態における第２及び第３の層２、３の機能を実行する。単一の層は、材料が周波数ｆ１に対し不透明である第１の状態と材料が第１の周波数ｆ１に対し透明な状態との間で可逆的である光発色性の材料を含む。第１の状態から第２の状態への遷移は周波数ｆ３によって作動され、第２の状態から第１の状態への遷移は周波数ｆ２によって作動される。変化は可逆的であるので、追加の画像は、最初の書き込みステップの後で第１の層に書き込むことができる。第１の層に可視画像を生成する状態の変化はまた可逆的であることもできるので、画像を消去して新しい画像を第１の層に書き換えることもできる。
【００４５】
別の代替の媒体１０では、図８に示すように、第２及び第３の層の代わりに、取り外し可能で置き換え可能の保護層９を、第１の層１の上に設ける。保護層９は、第１の周波数ｆ１に対し実質的に不透明であって光反応性でも光発色性でもない材料を含む。保護層９は可撓性であることが望ましい。
【００４６】
代替の媒体１０を使用した書き込み方法では、その媒体１０は、印刷のため保護層９を施して供給される。媒体１０が印刷されるとき、保護層９は、手動によって、又は例えばローラ１１等の印刷装置内の手段によって、物理的に取り外される。印刷は第１の光源５を使用して行われ、第２及び第３の光源６、７はこの実施形態では必要ない。次いで、保護層９は再度施されて、例えば印刷装置内のローラ１１を使用して恒久的に第１の層１に接合される。再度施された保護層９は以前取り外したものと同じ保護層９である必要はない。再度施された保護層９は、その保護層を通して印刷された第１の層を見るときに視覚効果を生ずるようにアレンジすることができる、例えば、保護層３は、動きの連続した画像又は３Ｄ効果等の多視像（multiple view image）を生成するようにアレンジされたレンチキュラー素子を含むことができる。
【００４７】
レンチキュラー画像化
図１０乃至図１４に示すような本発明の更なる実施形態では、レンチキュラー画像化媒体１０は、レンズの配列を有するレンチキュラー層９を含む。レンチキュラー層９はシートとして第３の層３上に又はその上に施すことができる。
【００４８】
図１１は、この実施形態におけるレンチキュラー画像化の方法を示す。まず、第１の層１に対する書き込みは、前述のどの実施形態でもそうであるように、可能にされている。そして、第１の光源５を使用し周波数ｆ１で光ビームを放出することにより、画像が第１の層１に書き込まれる。媒体１０に対する光ビームの入射の角度αは、生じた画像を見る角度に従い選択される。画像の書き込み角度は、画像の、目的とされた視野角度と同じにすることができるが、これは必須のことではない、というのは、書き込みのために使用される放射の周波数が見るために使用されるそれと異なることもあり得るし、またレンチキュラー層９の屈折率が書き込みのための周波数及び見るための周波数に対して異なることがあり得るからである。
【００４９】
このようにして、異なる画像は、その異なる画像が書き込まれる角度を変えることによって媒体上に記録することができる。このアレンジメントは、異なる画像を印刷し次いでレンチキュラー層を画像と整列させる必要がない点で、従来技術に対し有利である。その代わり、レンチキュラー層９は書き込みの前に媒体１０に施され、レンチュキュラー層を通して画像が書かれるので、画像とレンチキュール（lenticules、微小凸レンズ）との間の整合が自動的に確保される。
【００５０】
図１２は、レンチキュラー層９を通して異なる角度αで異なる画像を書き込んだ結果を示す。この具体例では、レンズは、平行な縦軸を有する円筒型のレンチキュール９ａ、９ｂ、９ｃを含む。図示の例では、レンチキュール９ｂ・・・を通って角度α１・・・α６で書き込まれた画像は、織り交ざった画像スライスＳ１・・・Ｓ６を含み、その結果、各スライスは特定の角度から書き込まれまた見ることのできる画像の一部を構成する。
【００５１】
媒体１０を見る角度を変えることによって、一続きの画像を連続して見ると、例えば、動いている画像の錯覚を生み出すことができる。更に、あるいは代わりに、立体画像を書き込み及び見ることができる。この効果は、概略的に、図１３に示される。図では、画像Ａ及びＢが媒体１０上で織り交ざり、異なる角度αＡ及びαＢで見ることができる。見る人が見る位置を変えるにつれて、画像Ａ及び画像Ｂが順に見えて、一方の画像から他方の画像への混合という錯覚を与える。レンチキュラー層９によっては、もっと多くの画像を加えることができ、動き及び／又は奥行のより良好な錯覚を与える。
【００５２】
図１４は、この実施形態でレンチキュラー画像を生成するのに適したプリント・ヘッドの例を示す。第１、第２及び第３の光源５、６、７からの光は光学合成器２０で合成されて単一のビームを生成する。このビームはビームの焦点距離を制御するためにフォーカス・システム２１を通過する。そして、ビームの角度は、回転装置２２によって制御された、回転可能の角度光学システム２１及び光学的被覆反射面２４によって決定される。
【００５３】
上述の実施形態は、本発明に対し限定するというよりも説明的なものである。にもかかわらず、上述の説明を理解する際に明らかな代替的な実施形態は本発明の範囲内に含むことができる。
【００５４】
光作動ディスプレイ
本発明の更なる実施形態は、光作動ディスプレイを含み図１５乃至図１９に示される。
【００５５】
図１５に示すように、この実施形態に従う媒体１０は、画素に配置された発光素子（phosphorescent elements；リン光素子，蛍光素子）の発光層３０を含み、各画素は、所定の周波数、好ましくは紫外線（ＵＶ）の領域の光で励起されるとそれぞれ赤、緑及び青色で発光する三つの素子３０ａ、３０ｂ、３０ｃを含む。励起する光はレーザ光であることが好ましい。励起する光の周波数は発光体（phosphor；蛍光体，リン光体）の３色の各色ごとに同じであることができる、又は発色体の各色が異なる周波数で励起されることもできる。
【００５６】
マイクロレンズ配列層３２の対応するビーム標的マイクロレンズは、各素子と整列し、ある範囲の異なる角度からマイクロレンズに入射した光を対応する素子に向けるようにアレンジされる。発光素子はコーティグとしてマイクロレンズ配列層３２の上に形成することができる。
【００５７】
発光層３０の、マイクロレンズ配列層３２とは対向する側には、カラー・ディスプレイ・レンズ層３４があり、この層は、各レンズが対応するトリプレット（三つ揃い）の赤、緑及び青の発光素子３０ａ、３０ｂ、３０ｃからの光を拡散させるようにアレンジされたレンズの配列を含む。レンズ層３４は、発光素子からの異なる色が見る人の目によって自然に混合されるディスプレイでは省くことができる。透明の保護層３６はレンズ層３４の上に設けることができ、レンズ層３６を保護し及び／又は発光層３０によって放出された不要な周波数をろ過するようアレンジされる。
【００５８】
図１６は発光層３０の平面図であり、コントラストを改良するために、黒いマスク３８で囲んだ発光素子３０ａ、３０ｂ、３０ｃの配列を示す。しかしながら、画素間の分離はマイクロレンズ・アレイ３２によって決定づけられるので、マスク３８は必須なものではない。
【００５９】
発光素子は電気的な接続を有さず、また、特定の周波数の光によって励起するので完全に受動的である。発光減衰期間は必要とされるディスプレイの種類に依存する。
【００６０】
この構成の利点は、バックライトを必要としないこと及び高い彩度及び濃いコントラストを提供するのに非常に低レベルのエネルギが必要なだけであることである。
【００６１】
図１７に示すのは変形であって、レンズ層３４の各レンズが複数のトリプレットＴ１，Ｔ２の発光素子３０ａ、３０ｂ、３０ｃと整列し、その結果、各トリプレットがそれぞれ異なる角度でレンズ層３４を通して見ることができる。このようにして、その複数のトリプレットＴ１，Ｔ２の中の対応するものを、各々が異なる角度で見ることができる異なる画像を生成するために使用することができる。このようにして、左の目の画（view）を与える第１の組のトリプレットＴ１と右目の画を与える第２の組のトリプレットＴ２を備えた立体視ディスプレイを提供することができる。
【００６２】
この実施形態における書き換え可能な媒体に対し第１、第２及び第３の周波数を含む変調されたビームを走査するために、図１４に示したものと類似の光学ビーム・スキャナを使用することができる。この実施例では、第１、第２及び第３の周波数は、各トリプレット内の発光素子のそれぞれを励起するよう選択される。代わりに、変調されたビームは、異なる発光素子の各々を励起するようアレンジされた単一の周波数で構成することができる。
【００６３】
代わりに、例えば、図７に示されたＬＣＤパネル８等の、特定の画像に対し光学素子３０ａ、３０ｂ、３０ｃのどれを励起するかを選択する光学シャッタの配列を使用することができる。
【００６４】
ヘテロダイン式光作動ディスプレイ
光作動ディスプレイの更なる実施形態が図１８（ａ）、１８（ｂ）、１９に示される。図１８（ａ）は、レンズ層３４の円筒レンズの縦方向軸に対し垂直な断面図であり、図１８（ｂ）は、レンズ層３４の円筒レンズの縦方向軸に沿った断面図である。ここでは、ディスプレイの構造は、図１７の実施形態のそれと比べ、マイクロレンズ層３２のマイクロレンズがレンズ層３４の円筒レンズの縦方向軸に対し直交する縦方向軸を持った円筒レンズであることを除き、同じである。これらのマイクロレンズは光ガイドとして作動して、発光素子３０の特定な領域に対する入射光を制限する。
【００６５】
この実施形態では、発光素子３０を作動させるのに必要な光の周波数は２つのビームの交差する点でヘテロダインする（ヘテロダイン効果を起こす）ことによって発生させる。図１９は、ディスプレイの必要とされる点で交差するようにビームを導くようアレンジされたビーム・トラッキング装置を示す。第１のビーム・トラッカ４０は、マイクロレンズ配列３２の選択された円筒レンズに沿って第１の選択可能な周波数ｆ１の第１のビームを方向付けるようにアレンジされている。第２のビーム・トラッカ４２は、第１のビームに対し直交する第２の選択可能な周波数ｆ２の第２のビームを、選択された点で第１のビームと交差するように、方向づけるべくアレンジされている。交差点Ｐで、周波数の和と差（ｆ１＋ｆ２）と（ｆ１−ｆ２）が、ヘテロダインによって発生し、これらの周波数が点Ｐで発光素子を点灯（illuminate）する。発光素子３０は、可視光を放出するために、ヘテロダインによって生じた和又は差の周波数によって作動されるようアレンジされる。
【００６６】
異なるヘテロダインされた周波数は第１及び第２の周波数ｆ１及びｆ２を選定することによって選択できる。発光素子は特定のヘテロダインされた周波数によって作動されるときのみ光を放出するようアレンジされることができる。このようにして、発光素子３０は特定の色の光を放出するよう選択され、その結果カラー・ディスプレイを提供することができる。代わりに又は追加的に、特定の色の発光素子３０は第１と第２のビームを正確に指示する（indexing）ことによって選択されて、点Ｐで発光素子３０を一つだけ選択することもできる。この場合には、個別の画素がマイクロレンズ層３２によって画定されるので、発光素子３０は均質な発光層に置き換えることができる。
【００６７】
図１９に示すディスプレイは、レンズ層３４を通して異なる角度で二つの異なるビュー（views、画、見えるもの）を表示することによってレンチキュラー・ディスプレイを生成するようアレンジされている。しかしながら、ヘテロダインすることの技法は、非レンチキュラー・ディスプレイとすることのできる、単一のビューを生成するようアレンジされたディスプレイに対し、等しく適用することが可能である。
【００６８】
ビーム・トラッカ４０、４２は、実質的にディスプレイの面内に置くことができ、それによって実質的にフラットで薄いディスプレイ装置を生成できる。ビーム・トラッカはディスプレイの隣り合う側面に置くことができ、又はディスプレイの全ての側面に設けることができ、その結果、別々のビーム・トラッカがディスプレイの上面、底面、左手側面及び右手側面の各々を点灯するようアレンジされる。
【００６９】
発光素子はヘテロダインされない周波数ｆ１、ｆ２に対し実質的に透明にすることができ、それによってビームが通過することを可能にする。複数の２次元ディスプレイを、一方を他方の上部に置いて３次元のディスプレイを形成することができ、二つ又はそれ以上のビーム・スキャナ４０、４２が、そのそれぞれのビームを３次元ディスプレイのどの選択された点でも交差するように配置される。これは、ほとんどどの角度からでも見ることのできる３次元の物体を表示するために使用することができる。３次元ディスプレイは、例えば、積層された円形の２次元ディスプレイで形成された、円筒形のものとすることもできる。
【００７０】
代替の実施形態
上述の開示を理解する際に代替的な実施形態を想定することができるが、それでも、これらは、特許請求の範囲内に含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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