(57)【要約】  エネルギービームを出射するソース（１）を配置するステップと、プログラマブルシャッタのアレイ（３）であって、それぞれが、エネルギービームの少なくとも一部の通過を選択的に遮断しあるいは可能にするよう適合されているプログラマブルシャッタのアレイを配置するステップと、ソースによって出射されたエネルギービームによってエネルギーが与えられたとき変色可能な付加物を有する基体（４）を配置するステップと、ソースによって出射されシャッタのアレイを通るエネルギービームの少なくとも一部の通過を選択的に可能にするステップと、シャッタのアレイを通過したエネルギービームの経路に基体を位置決めするステップであって、これにより、基体上の少なくとも１つの所望のポイントに前記ビームによってエネルギーを与えて、付加物を前記ポイントで変色させるステップと、を備えるインクレスプリントの方法。【選択図】図１
2009509819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギービームを出射するソースを配置するステップと、
プログラマブルシャッタのアレイであって、それぞれが、エネルギービームの少なくとも一部の通過を選択的に遮断しあるいは可能にするよう適合されているプログラマブルシャッタのアレイを配置するステップと、
前記ソースによって出射された前記エネルギービームによってエネルギーが与えられたとき変色可能な付加物を有する基体を配置するステップと、
前記ソースによって出射されシャッタのアレイを通る前記エネルギービームの少なくとも一部の通過を選択的に可能にするステップと、
シャッタのアレイを通過した前記エネルギービームの経路に前記基体を位置決めするステップであって、これにより、前記基体上の少なくとも１つの所望のポイントに前記ビームによってエネルギーを与えて、付加物を前記ポイントで変色させるステップと、
を備えるインクレスプリントの方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記ソースは光源であり、前記シャッタアレイは光学シャッタアレイである方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、前記光源および前記プログラマブル光学シャッタのアレイは携帯デバイスに配置されており、前記方法は、光学シャッタのアレイを通過した光の経路に前記基体が位置づけられるように、前記携帯デバイスを前記基体上に位置決めするステップをさらに備える方法。
【請求項４】
請求項２または３に記載の方法であって、前記光源から出射された前記光が前記光学シャッタのアレイを投光照射するように光源をコントロールするステップをさらに備える方法。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれかに記載の方法であって、前記光源が前記光学シャッタのアレイを相対的に走査するように、前記光源をコントロールするステップをさらに備える方法。
【請求項６】
請求項２乃至５のいずれかに記載の方法であって、前記光源のパワー出力を調整するステップをさらに備える方法。
【請求項７】
請求項２乃至６のいずれかに記載の方法であって、前記アレイの少なくとも１つの光学シャッタのパワー透過を調整するステップをさらに備える方法。
【請求項８】
請求項２乃至７のいずれかに記載の方法であって、前記基体を配置する前記ステップは、基体における前記付加物あるいは前記付加物の濃度を、前記光源および前記光学シャッタのアレイによって達成可能な流束量レベルの範囲と整合させるステップを含んでいる方法。
【請求項９】
請求項２乃至８のいずれかに記載の方法であって、前記光源によって出射され前記シャッタのアレイを通る前記光の少なくとも一部の通過を選択的に可能にするステップは、光学シャッタのプログラマブルアレイをプログラムするステップを含む方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法であって、前記プログラムするステップは、ユーザによって行われる方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の方法であって、前記プログラムするステップは、前記光学シャッタのアレイの製造の際に行なわれる方法。
【請求項１２】
請求項９乃至１１のいずれかに記載の方法であって、前記プログラムするステップは、前記光学シャッタアレイにわたってパワー透過パターンを生成する方法。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれかに記載の方法であって、多階調のカラーイメージが、複数の流束量レベルでの基体の照射によって、基体に現像される方法。
【請求項１３】
エネルギービームを出射するソースと、
プログラマブルシャッタのアレイであって、それぞれが、前記エネルギービームの少なくとも一部の通過を選択的に遮断しあるいは可能にするよう適合されているプログラマブルシャッタのアレイと、
前記ソースによって出射された前記エネルギービームによってエネルギーが与えられたとき変色可能な付加物を有する基体と、
を備えるインクレスプリントシステムであって、
使用時に、前記プログラマブルシャッタのアレイを通過した前記エネルギービームが、基体上の少なくとも１つの所望のポイントにエネルギーを与え、これにより、前記付加物を前記ポイントで変色させるシステム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のシステムであって、前記ソースは光源であり、前記シャッタアレイは光学シャッタアレイであるシステム。
【請求項１５】
請求項１４に記載のシステムであって、前記光源および前記プログラマブル光学シャッタのアレイが、携帯デバイスに配置されているシステム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のシステムであって、前記携帯デバイスは、携帯電話、ＰＤＡ、計算機、時計、ラップトップコンピュータあるいはプリンタからなる群から選択される一つであるシステム。
【請求項１７】
請求項１４乃至１６のいずれかに記載のシステムであって、複数の前記光源が、ライン状あるいはマトリクスアレイ状に配置されているシステム。
【請求項１８】
請求項１７に記載のシステムであって、前記複数の光源は、前記プログラマブル光学シャッタのアレイを投光照射するかあるいは前記プログラマブル光学シャッタのアレイに対して相対的に走査するよう動作可能であるシステム。
【請求項１９】
請求項１４乃至１８のいずれかに記載のシステムであって、前記光源は、ＬＥＤ光源、あるいはランプであるシステム。
【請求項２０】
請求項１４乃至１９のいずれかに記載のシステムであって、前記光源は、レーザ光源であるシステム。
【請求項２１】
請求項２０に記載のシステムであって、前記レーザは、ＩＲ、ＶＩＳあるいはＵＶレーザであるシステム。
【請求項２２】
請求項２０または２１に記載のシステムであって、前記レーザは、カイラルフィルムレーザであるシステム。
【請求項２３】
請求項１４乃至２２のいずれかに記載のシステムであって、前記光学シャッタは、液晶セルであるシステム。
【請求項２４】
請求項１４乃至２２のいずれかに記載のシステムであって、前記光学シャッタは、マイクロ流体デバイスであるシステム。
【請求項２５】
請求項１４乃至２２のいずれかに記載のシステムであって、前記光学シャッタは、マイクロミラーであるシステム。
【請求項２６】
請求項１４乃至２５のいずれかに記載のシステムであって、前記光源のパワー出力が調整されるシステム。
【請求項２７】
請求項１４乃至２６のいずれかに記載のシステムであって、光学シャッタのパワー透過が調整されるシステム。
【請求項２８】
請求項１３乃至２７のいずれかに記載のシステムであって、付加物は、照射時に、少なくとも２つの選択可能な色の１つに変色可能であり、それぞれの選択可能な色が、照射前の付加物に色がある場合、その色と異なっており、使用時には、基体上の所望のポイントの照射の流束量レベルに応じて、色を選択可能であるシステム。
【請求項２９】
請求項１３乃至２８のいずれかに記載のシステムであって、多階調カラーイメージが、前記基体上に現像されるシステム。
【請求項３０】
請求項１３乃至２９のいずれかに記載のシステムであって、前記付加物は、レーザ光の態様の光エネルギーの印加時に、変色可能であるシステム。
【請求項３１】
請求項３０に記載のシステムであって、前記付加物は、使用時には、前記光エネルギーの印加時に重合可能なジアセチレンを有するシステム。
【請求項３２】
請求項３１に記載のシステムであって、前記付加物は、さらに、光酸あるいは光塩基を有するシステム。
【請求項３３】
請求項１３乃至３２のいずれかに記載のシステムであって、前記基体材料は、金属、合金、ガラス、セラミック、プラスチック、ファブリック、木材、紙、カード、樹脂、ゴム、泡、複合材、石および食べ物から選択されるシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクレスプリントの方法およびそのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、インクレスプリントのコンセプトが開発されており、それによって、付加物がマーキング用基体にあるいはマーキング用基体内に付加される。付加物は、エネルギービームによってエネルギーが与えられたとき、変色可能である。このようなプリント方法は、基体材料自体が、蒸発するかあるいは組成変化を受けて、知覚可能なイメージを基体上に形成する炭化やアブレーションマーキングとは異なる。
従来より、インクレスプリントは、マークされる基体上の各選択ポイントで変色を引き起こすのに高い流束量レベルが必要であるため、比較的大きなＣＯ2レーザの使用を必要としていた。プログレッシブ走査あるいはベクトルフォーマットイメージング技術が、イメージング形成方法の選択範囲であった。なぜなら、レーザあるいは基体を他方に対して操作するとき、１つのレーザソースしか必要とされないからである。１つのレーザソースではなくもっと多くのレーザソースを使用することは、一般的に、極めて高価となっていた。
【０００３】
上述の従来のインクレスプリント方法およびそれを実行するためのシステムには、エネルギー消費が多い大型のプリント装置を必要とし、そして、比較的低解像度でイメージを形成することしかできないというたくさんの欠点があった。したがって、この技術分野において、インクレスプリント方法およびそのシステムを改良するニーズがある。
【０００４】
発明の要約
本発明の１の態様にかかるインクレスプリントの方法は、エネルギービームを出射するソースを配置するステップと、プログラマブルシャッタのアレイであって、それぞれが、エネルギービームの少なくとも一部の通過を選択的に遮断しあるいは可能にするよう適合されているプログラマブルシャッタのアレイを配置するステップと、ソースによって出射されたエネルギービームによってエネルギーが与えられたとき変色可能な付加物を有する基体を配置するステップと、ソースによって出射され、シャッタのアレイを通るエネルギービームの少なくとも一部の通過を選択的に可能にするステップと、シャッタのアレイを通過したエネルギービームの経路に基体を位置決めするステップであって、これにより、基体上の少なくとも１つの所望のポイントに前記ビームによってエネルギーを与えて、付加物を前記ポイントで変色させるステップと、を備える。
【０００５】
本発明の第２の態様にかかるインクレスプリントシステムは、エネルギービームを出射するソースと、プログラマブルシャッタのアレイであって、それぞれが、エネルギービームの少なくとも一部の通過を選択的に遮断しあるいは可能にするよう適合されているプログラマブルシャッタのアレイと、ソースによって出射されたエネルギービームによってエネルギーを与えられたとき変色可能な付加物を有する基体と、を備える。また、使用時に、プログラマブルシャッタのアレイを通過したエネルギービームが、基体上の少なくとも１つの所望のポイントにエネルギーを与え、これにより、付加物を前記ポイントで変色させる。
【０００６】
発明の説明
本願出願人は、インクレスプリントで使用される基体にあるいは基体内に付加するための化合物を開発した。これらの化合物のうちのいくつかは、赤外、可視あるいは紫外領域の光による照射時に、変色可能である付加物を有する。例えば、他のタイプの電磁照射、あるいは電子ビームによってエネルギーが与えられたとき、変色可能な他の付加物は、当技術において知られている。これらの付加物の最も実際に重要なことは、エネルギーが与えられる前に無色あるいは透明であることであり、また、エネルギーが与えられたとき、入射エネルギーの流束量レベルおよび基体に応じて、複数の色のうちの１つに変色することである。適切にコートされた基体は、高速、高解像度で、そして、モノトーン、グレースケールあるいは十分に多階調な色に、マーク可能である。
【０００７】
本発明は、プログラマブルなシャッタアレイによって、そして、エネルギー源を基体の付加物に整合させることによって、まさに高解像度で、短時間のプリントを可能にする。例えばＡ４用紙サイズのような比較的大きなイメージの、高解像度で、数秒でのプリントが想定される。このようなプリント機能は、これまでには達成できなかった。
【０００８】
種々のタイプのプログラマブル光学シャッタアレイが、本発明において、好適に用いられる。シャッタアレイとして、光学シャッタアレイが、特に、好適に用いられるが、ソースによって出射されるエネルギービームのタイプに応じて、他のタイプのシャッタを用いることもできる。
【０００９】
光学シャッタアレイとして、ライン状あるいはマトリクスアレイ状の複数の液晶を利用できる。液晶は、光が液晶アレイの選択された領域を透過するようにコントロールすることができる。
【００１０】
液晶デバイスは、反射型あるいはバックライト型であってもよい。反射型液晶デバイスにおいては、入射してくる自然光あるいは人工光を反射するが、反射された光の一部は、液晶層によって遮断されるようコントロールされ、これにより、知覚可能なイメージを形成する。バックライト型液晶デバイスにおいては、光源が、液晶層の背部に配置されている。液晶層は、所望に応じて、光源から光を遮断あるいは通過するようにコントロールされ、これによっても、また、知覚可能なイメージを形成する。したがって、液晶デバイスは、プログラマブル光学シャッタあるいはフォトマスクとして、好適に用いられる。液晶フォトマスクで達成可能な解像度は、近年ミクロンサイズ化された液晶セルにより向上している。液晶フォトマスクは、比較的低価格であるため、現在のところ、本発明に最も好適に用いられる。
【００１１】
しかしながら、マイクロ流体デバイス（microfluidic devices）および固体空間光変調デバイス（solid state spatial light modulator devices）などの、他のタイプのプログラマブル光学シャッタも、利用可能になってきている。
【００１２】
マイクロ流体デバイスにおいては、ミクロンサイズのチャネルが、基体に形成される。チャネルを、異なる屈折率を有する２つの混合しない液体で満たすことができる。液体の位置のコントロールによって、光ビームの経路を曲げることができ、これにより、光がチャネルを通過するとき、光を透過あるいは屈折できる。あるいは、透過あるいは反射を調整するために一方が可視波長の光を透過しない２つの混合しない液体を用いることができる。可視領域以外の波長、例えば近赤外領域の波長を、コントロール可能な波長として選択してもよい。当業者に知られている他のマイクロ流体デバイスを、同じく、光学シャッタアレイとして使用に応用してもよい。
【００１３】
固体空間光変調デバイスは、一般的には、ダイオード励起固体レーザ光源を備える。ダイオード励起固体レーザ光源からの光は、サブミクロンサイズのＭＥＭＳマイクロミラーのアレイによって反射される。アレイにおけるそれぞれのミラーを、静電気的に傾斜、移動でき、これにより、それぞれのミラーに当たる光のビームは、所望の方向に所望の位相角で反射される。このように、デバイスは、フォトマスクとして動作できる。
【００１４】
液晶アレイ、マイクロ流体アレイ、マイクロミラーアレイからなるフォトマスク、あるいは当業者に認められるであろう他の適当なフォトマスクを、本発明のシステムおよび方法において、プログラマブル光学シャッタアレイとして用いることができる。光学シャッタアレイをプログラミングして、光学シャッタアレイの一部が光学シャッタアレイを通る光の通過を可能にし、同時に、他の領域は光の通過を遮断することによって、正確に位置決めされ、光感応性の付加物を有する基体上にイメージを形成できる。
【００１５】
用いられる光源は、従来のランプ、ＬＥＤあるいはレーザ、あるいはそれらのうちの複数であってもよい。光源は、基体内あるいは基体に用いられる付加物の感度に応じて整合する必要がある。光源の整合においては、プログラマブル光学シャッタアレイの透過性能を考慮に入れる必要がある。
【００１６】
複数の光源を用いる場合、複数の光源は、プログラマブル光学シャッタのアレイを投光照射するかあるいはプログラマブル光学シャッタのアレイを相対的に走査するよう動作できる。本発明の実施形態の投光照射の一例として、光源は、カイラルフィルムレーザであってもよい。
【００１７】
本願のシステムおよび方法と特に関連する付加物は、照射時に、少なくとも２つの選択可能な色の１つに変色可能であり、それぞれの選択可能な色が、もし照射の前の付加物に色があるなら、その色と異なっており、基体上の所望のポイントの照射の流束量レベルに応じて、色を選択可能である。このように、プログラマブルアレイにおけるそれぞれの光学シャッタの透過率を調整することにより、多階調カラーイメージを現像できる。また、プリント操作の露光時間を決定するように光源を調整できる。
【００１８】
本発明のシステムは、携帯電話、ＰＤＡ、計算機、時計、ラップトップコンピュータなど携帯デバイスの分野における特定の用途を提供する。一般的に、これらの携帯デバイスは、それぞれ、本発明のシステムのプログラマブル光学シャッタとして利用できる液晶ディスプレイを備える。
【００１９】
このような液晶ディスプレイの従来のバックライトを、本発明の光源として用いることができ、あるいは、専用の副光源を、本発明の光源として携帯デバイスにおいて使用することもできる。光のタイプ（つまり、周波数と最大輝度）および光源のタイプ（つまり、レーザ、ランプ、ＬＥＤなど）を、基体の付加物と協働するよう調整する必要がある。
【００２０】
必要な付加物を有するよう適切に処理された基体を用いることによって、個人が、携帯デバイスの表示画面に現在表示されているどのような情報も、付加的なプリンタハードウェアを必要とすることなく、ポータブルに、オンデマンドで、プリントできる。
【００２１】
液晶セルのセルサイズが常に小さくなっており、そして、上述したものなどのように代替となるフォトマスク技術が出現していることから、本発明は、携帯デバイスから、「すぐさま」、超高解像度のカラープリントを可能にする。
【００２２】
本発明のシステムを、また、倉庫やスーパーマーケットでの商品の値段・重さ表示などの特定用途に、あるいはパスポート、身分証明書等の物品の押印・証明における使用に、特に、適合させることもできる。
【００２３】
携帯デバイスに加えて、本発明は、また、プリンタなどの、家庭用および工業規模のシステムにおける用途を提供する。本発明のシステムは、現在市場に出ているデジタルプリントプロセスをはるかに凌駕する、超高速の高解像度デジタルプリント機能を提供することができる。
【００２４】
詳細な説明
次に、本発明の実施形態を、添付の図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１実施形態のシステム機構を示す。光源１は、エネルギービーム２を、プログラマブルシャッタ３のアレイへ向けて出射する。アレイの光学シャッタは、それぞれ、選択的にコントロールされて、シャッタアレイに入ってくるエネルギービーム２の一部あるいは全部の通過を遮断するかあるいは可能にする。エネルギービームの、シャッタ３のアレイを通過できた部分は、シャッタに隣接する基体４に入射する。基体４は、エネルギービームの照射時に変色可能な付加物を有する。
【００２５】
第１実施形態のエネルギービーム２は、レーザ光のビームである。レーザビーム２はレーザ光源１によって出射される。様々なタイプのレーザ光源、例えば、ダイオードレーザ、ファイバー連結ダイオードレーザ、レーザダイオードアレイおよびダイオード励起固体レーザを用いることができる。第１実施形態において、レーザ光源１は、シャッタアレイを投光照射するよう配置される。すなわち、ビーム２は、シャッタアレイ３のほぼ全体を照射する。
【００２６】
第１実施形態のエネルギービーム２が光ビームであるので、シャッタアレイ４は、それに応じて、光学シャッタアレイである。光学シャッタアレイはプログラム可能であり、これにより、それぞれのシャッタが、ある光を通過可能にし、あるいは遮断する。図２は、画素処理された液晶光学シャッタアレイを、本発明で使用される単に例示的なシャッタアレイとして示す。グレーに塗られた画素は、光が通過できない「閉じた」シャッタを表わしており、白く塗られた画素は、光が透過できる「開いた」シャッタを表わしている。
【００２７】
プログラマブル光学シャッタアレイ３は、シャッタアレイに、変更できないイメージを形成するために一度だけプログラム可能であってもよく、また、シャッタアレイに形成されるイメージを変更できるよう再度プログラム可能であってもよい。
【００２８】
図２に示すようにプログラムされた画素処理された液晶光学シャッタアレイ３は、図１のシステムに組み込まれると、光源１のパワー出力と基体の付加物との整合が適当であったときに限り、文字「ＳＴ」のイメージを基体上に形成することができた。
【００２９】
上述の基本的な実施形態は、モノトーンイメージングに好適である。画素処理されたシャッタアレイが、「開いた」状態と「閉じた」状態との間で動作可能であるからである。しかしながら、液晶、および先に述べたものなどの他のタイプのシャッタを適用し、通過するエネルギーの程度を可変にして、到達する流量を正確にコントロールすることにより、基体で用いられる付加物に応じて、グレースケールあるいはフルカラーでプリントするよう動作可能であることは、当業者には理解されよう。
【００３０】
光学シャッタアレイのコントロールは、マイクロコンピュータなど既知の手段によって達成できる。シャッタコントロール手段を、また、光源１のパワー出力を調整する手段とリンクすることができ、これにより、光学シャッタアレイによる光出力を正確にコントロールすることができる。
【００３１】
次に、本発明のシステムを用いてプリントする前に基体４に塗布される合成物の例を説明する。合成物は、１０，１２−ペンタコサジイン酸、Ｃｙｒａｃｕｒｅ  ６９７４（光酸発生剤）、Ｅｌｖａｃｉｔｅ  ２０２８（アクリルバインダ）およびメチルエチルケトン（ＭＥＫ）の溶液を有する。この混合物は、紙の上に、ワイヤバーコーティング器を用いて塗布され、これにより、混合物の均一なコーティングを提供する。このコーティング形成物は、レーザ光の態様の光エネルギーの印加時に変色可能である。４００〜５００ナノメートル範囲で発光するＵＶレーザダイオードは、上述の形成物を有する本発明のシステムにおいて、好適に用いられる。
【００３２】
上記の合成物は、本発明のシステムにおける使用に適した多くのもののうちの１つである。近赤外および紫／紫外光の波長域でのイメージングは、特に魅力的である。小型で、比較的安価なダイオードレーザが、これらの波長域で容易に入手できるからである。出願人自身のＰＣＴ／ＧＢ０５／００１２１および０４１８６７６．３は、このような波長域でのイメージングに適した、したがって、本発明における使用に適した合成物の例を、さらに、提供している。
【００３３】
上述の合成物は、透明でクリアであり、紙の上にコートされたときに、裸の紙の反射率と同様な反射率を提供する。コートされた紙の反射率は、イメージを基体上に形成するレーザダイオードを用いて照射した後であってもほぼ変わらない。これは、トナーベースのあるいはインクベースの多くのプリントシステムにおける見た目に差がある光沢の問題を克服するという点で、特に有用である。上述の合成物は、典型的には、無色から、青、赤、最終的には黄色へと、それぞれの入射レーザビームの流束量レベルの増加によって、変色を受ける。
【００３４】
次に、本発明のシステムのさらなる実施形態を、第１実施形態の部材と同様なものには同様な符号を付している図３乃至図６を参照して、説明する。
【００３５】
図３は、本発明の第２実施形態にかかるシステムの例を示す。図１のように、システムは、光源１によって生成された光ビーム２で、光学シャッタアレイあるいはフォトマスク３を投光照射するよう適合されている。システムは、いわゆるリレーイメージング機構（relay-imaging set-up）に配置される。レンズ焦点距離ｆを有するレンズ５は、フォトマスク３上で形成されたイメージを、基体４上へとリレーするよう用いられる。レンズ５は、フォトマスク３から距離ｕで配置される。その距離は、レンズ焦点距離ｆより大きくなくてはならない（ｕ＞ｆ）。縮小化されたイメージは、イメージングレンズ５から、公知の式（１／ｆ）＝（１／ｕ＋（１／ｖ））に応じた距離ｖだけ離れた基体４上に形成される。縮小比率は、（ｖ／ｕ）で与えられる。
【００３６】
高縮小（large demagnifications）には、単純に一のシステムのイメージ面を次のシステムに対する実質的なマスクとして機能するように用いることで、いくつかのリレーイメージングシステムを連続してつなぐことができる。これにより、経路長を長くする（縮小＝ｖ／ｕ）必要がなくなる。逆に、単一の縮小が好ましく、結果的に、経路長を長くする必要がある場合、ミラーを用いて経路を集約する／折り返すことができ、これにより、コンパクトな設計を利用することができる。
【００３７】
図３のシステムにおいて、光源１によって出射された光は、リレーイメージングの前に、広がって、切り取られる。広がった光は、レンズ６によって集束され、アパーチャ７によって切り取られる。これにより、より均一なビーム２の輪郭を形成することが可能になり、結果的に、フォトマスク３のより均一な照射が可能になる。結局、これにより、フォトマスク３のそれぞれの画素を同じ流束量レベルで照射することを可能にする。このことは、最終的に基体４上にプリントされるイメージのイメージングパラメータの正確なコントロールには望ましい。しかしながら、リレーイメージングの前の、ビームの広がりおよび切り取りは、本発明に必須ではない。
【００３８】
カメラ等で用いられるよう商業的に利用可能なものなど、オートフォーカスのシステムを、図３のシステムに組み込むこともできる。これにより、リレーされたイメージが基体４でシャープに焦点が合うことが確実になり、基体が所望の焦点位置にあることを確認する必要性を排除し、これにより、システムの実用性をさらに高めることになる。
【００３９】
動作の他のモードでは、焦点が合ったジオメトリで、フーリエ変換イメージングを用いることもできよう。これを達成するために、リレーイメージングごとに、基体４上のイメージ面の代わりに、レンズ５の焦点における所望の最終イメージのフーリエイメージマスクで、フォトマスク３を置き換えなければならない。その結果、シンプルな集束レンズが、小さなスポットに、極めて精密なイメージを形成することになる。また、これにより、１つのレンズとフーリエイメージマスクとで構成された比較的シンプルなコンパクト機構の使用が容易になる。
【００４０】
マスク／ビーム処理光学系を、ホログラフィーの光学エレメントあるいは、基体４にホログラフィーのイメージを形成可能な光学機構で置き換えることができるであろうことも、また、想定される。
【００４１】
上述したビーム処理光学系およびフォトマスク３を、図４に示すように、１つの光学のユニット９に組み込むこともできる。
【００４２】
次に、図５を参照して、１つのレーザ源１からのレーザビーム２がフォトマスク３にわたってラスタ走査されるよう適合された本発明の他の実施形態を説明する。図５のこのシステムは、走査ヘッド８内のコンピュータ制御ミラーを利用し、レーザビーム２をプログラマブルマスク３上に／にわたって方向付けて、走査し、その結果、基体４がイメージ的に露光され、最終的に、所定の領域の付加物を変色させる。実施形態は、有利には、上に説明したあるいは以下に説明する１つ以上の特徴を、所望により、さらに、備えることができる。
【００４３】
次に、図６を参照して、光源としてのレーザダイオードアレイ９がプログラマブルマスク３にわたって走査的に移動されるよう適合されているさらに他の実施形態を説明する。レーザダイオードアレイ９は、マスク３にわたって走査するバーとして形成されており、これにより、マスクのそれぞれの画素を照射する（コピー機／スキャナの動作と同様に）。図６に示す実施形態において、バーは、マスク３にわたって、走査的に一方向に移動可能である。しかしながら、基体４およびマスク３をバー９に対して相対的に移動して同じ目的を達成することができることは、当業者には理解されよう。ダイオードアレイ／バー９を、ＸＹ走査的に、マスク３および基体４に対して相対的に移動することができることも、また、想定される。しかし、これは時間がかかるので、あまり望ましいとは言えない。マスク３は、先に説明したように、イメージを基体４上に形成するようプログラム可能である。実施形態は、有利には、上に説明した１つ以上の特徴を、所望により、さらに、備えることができる。
【００４４】
レーザダイオードアレイ／バー９を、１つ以上のファイバ連結ダイオードレーザ、あるいは一連の光ファイバに連結された１つのダイオードレーザで置き換えることもできる。ファイバ連結は、有利には、光ビームの質を改善しうる。
【００４５】
前述の事項を参照した本発明の範囲を逸脱することのない、上述した単に例示的な実施形態の変形は、当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は、本発明のシステムの第１実施形態を示す概略図である。
【図２】図２は、本発明のシステムにおいて使用されるシャッタアレイの平面図である。
【図３】図３は、本発明のシステムの第２実施形態を示す概略図である。
【図４】図４は、本発明のシステムの第３実施形態を示す概略図である。
【図５】図５は、本発明のシステムの第４実施形態を示す概略図である。
【図６】図６は、本発明のシステムの第５実施形態を示す概略図である。
【図１】
2009509819.tif 000003
【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】
2009509819.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成20年5月23日(2008.5.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギービームを出射するソースを配置するステップと、
プログラマブルシャッタのアレイであって、それぞれが、エネルギービームの少なくとも一部の通過を選択的に遮断しあるいは可能にするよう適合されているプログラマブルシャッタのアレイを配置するステップと、
前記ソースによって出射された前記エネルギービームによってエネルギーが与えられたとき変色可能な付加物を有する基体を配置するステップと、
前記ソースによって出射されシャッタのアレイを通る前記エネルギービームの少なくとも一部の通過を選択的に可能にするステップと、
シャッタのアレイを通過した前記エネルギービームの経路に前記基体を位置決めするステップであって、これにより、前記基体上の少なくとも１つの所望のポイントに前記ビームによってエネルギーを与えて、付加物を前記ポイントで変色させるステップと、
を備えるインクレスプリントの方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記ソースは光源であり、前記シャッタアレイは光学シャッタアレイである方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、前記光源および前記プログラマブル光学シャッタのアレイは携帯デバイスに配置されており、前記方法は、光学シャッタのアレイを通過した光の経路に前記基体が位置づけられるように、前記携帯デバイスを前記基体上に位置決めするステップをさらに備える方法。
【請求項４】
請求項２または３に記載の方法であって、前記光源から出射された前記光が前記光学シャッタのアレイを投光照射するように光源をコントロールするステップをさらに備える方法。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれかに記載の方法であって、前記光源が前記光学シャッタのアレイを相対的に走査するように、前記光源をコントロールするステップをさらに備える方法。
【請求項６】
請求項２乃至５のいずれかに記載の方法であって、前記光源のパワー出力を調整するステップをさらに備える方法。
【請求項７】
請求項２乃至６のいずれかに記載の方法であって、前記アレイの少なくとも１つの光学シャッタのパワー透過を調整するステップをさらに備える方法。
【請求項８】
請求項２乃至７のいずれかに記載の方法であって、前記基体を配置する前記ステップは、基体における前記付加物あるいは前記付加物の濃度を、前記光源および前記光学シャッタのアレイによって達成可能な流束量レベルの範囲と整合させるステップを含んでいる方法。
【請求項９】
請求項２乃至８のいずれかに記載の方法であって、前記光源によって出射され前記シャッタのアレイを通る前記光の少なくとも一部の通過を選択的に可能にするステップは、光学シャッタのプログラマブルアレイをプログラムするステップを含む方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法であって、前記プログラムするステップは、ユーザによって行われる方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の方法であって、前記プログラムするステップは、前記光学シャッタのアレイの製造の際に行なわれる方法。
【請求項１２】
請求項９乃至１１のいずれかに記載の方法であって、前記プログラムするステップは、前記光学シャッタアレイにわたってパワー透過パターンを生成する方法。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれかに記載の方法であって、多階調のカラーイメージが、複数の流束量レベルでの基体の照射によって、基体に現像される方法。
【請求項１４】
エネルギービームを出射するソースと、
プログラマブルシャッタのアレイであって、それぞれが、前記エネルギービームの少なくとも一部の通過を選択的に遮断しあるいは可能にするよう適合されているプログラマブルシャッタのアレイと、
前記ソースによって出射された前記エネルギービームによってエネルギーが与えられたとき変色可能な付加物を有する基体と、
を備えるインクレスプリントシステムであって、
使用時に、前記プログラマブルシャッタのアレイを通過した前記エネルギービームが、基体上の少なくとも１つの所望のポイントにエネルギーを与え、これにより、前記付加物を前記ポイントで変色させるシステム。
【請求項１５】
請求項１４に記載のシステムであって、前記ソースは光源であり、前記シャッタアレイは光学シャッタアレイであるシステム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のシステムであって、前記光源および前記プログラマブル光学シャッタのアレイが、携帯デバイスに配置されているシステム。
【請求項１７】
請求項１６に記載のシステムであって、前記携帯デバイスは、携帯電話、ＰＤＡ、計算機、時計、ラップトップコンピュータあるいはプリンタからなる群から選択される一つであるシステム。
【請求項１８】
請求項１５乃至１７のいずれかに記載のシステムであって、複数の前記光源が、ライン状あるいはマトリクスアレイ状に配置されているシステム。
【請求項１９】
請求項１８に記載のシステムであって、前記複数の光源は、前記プログラマブル光学シャッタのアレイを投光照射するかあるいは前記プログラマブル光学シャッタのアレイに対して相対的に走査するよう動作可能であるシステム。
【請求項２０】
請求項１５乃至１９のいずれかに記載のシステムであって、前記光源は、ＬＥＤ光源、あるいはランプであるシステム。
【請求項２１】
請求項１５乃至２０のいずれかに記載のシステムであって、前記光源は、レーザ光源であるシステム。
【請求項２２】
請求項２１に記載のシステムであって、前記レーザは、ＩＲ、ＶＩＳあるいはＵＶレーザであるシステム。
【請求項２３】
請求項２１または２２に記載のシステムであって、前記レーザは、カイラルフィルムレーザであるシステム。
【請求項２４】
請求項１５乃至２３のいずれかに記載のシステムであって、前記光学シャッタは、液晶セルであるシステム。
【請求項２５】
請求項１５乃至２３のいずれかに記載のシステムであって、前記光学シャッタは、マイクロ流体デバイスであるシステム。
【請求項２６】
請求項１５乃至２３のいずれかに記載のシステムであって、前記光学シャッタは、マイクロミラーであるシステム。
【請求項２７】
請求項１５乃至２６のいずれかに記載のシステムであって、前記光源のパワー出力が調整されるシステム。
【請求項２８】
請求項１５乃至２７のいずれかに記載のシステムであって、光学シャッタのパワー透過が調整されるシステム。
【請求項２９】
請求項１４乃至２８のいずれかに記載のシステムであって、付加物は、照射時に、少なくとも２つの選択可能な色の１つに変色可能であり、それぞれの選択可能な色が、照射前の付加物に色がある場合、その色と異なっており、使用時には、基体上の所望のポイントの照射の流束量レベルに応じて、色を選択可能であるシステム。
【請求項３０】
請求項１４乃至２９のいずれかに記載のシステムであって、多階調カラーイメージが、前記基体上に現像されるシステム。
【請求項３１】
請求項１４乃至３０のいずれかに記載のシステムであって、前記付加物は、レーザ光の態様の光エネルギーの印加時に、変色可能であるシステム。
【請求項３２】
請求項３１に記載のシステムであって、前記付加物は、使用時には、前記光エネルギーの印加時に重合可能なジアセチレンを有するシステム。
【請求項３３】
請求項３２に記載のシステムであって、前記付加物は、さらに、光酸あるいは光塩基を有するシステム。
【請求項３４】
請求項１４乃至３３のいずれかに記載のシステムであって、前記基体材料は、金属、合金、ガラス、セラミック、プラスチック、ファブリック、木材、紙、カード、樹脂、ゴム、泡、複合材、石および食べ物から選択されるシステム。
【手続補正書】
【提出日】平成20年6月13日(2008.6.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザビームを出射するレーザ光源と、
プログラマブル光学シャッタのアレイであって、それぞれが、レーザビームの少なくとも一部の通過を選択的に遮断しあるいは可能にするよう適合されているプログラマブル光学シャッタのアレイと、
前記レーザ光源によって出射された前記レーザビームによってエネルギーが与えられたとき変色可能なジアセチレン付加物を有する基体と、
を備えるインクレスプリントシステムであって、
使用時に、前記光学シャッタのアレイを通過した前記レーザビームが、基体上の少なくとも１つの所望のポイントにエネルギーを与え、これにより、前記ジアセチレン付加物を重合させて、前記ポイントで変色させるシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムであって、前記レーザ光源および前記プログラマブル光学シャッタのアレイが、携帯デバイスに配置されるシステム。
【請求項３】
請求項２に記載のシステムであって、前記携帯デバイスは、携帯電話、ＰＤＡ、計算機、時計、ラップトップコンピュータあるいはプリンタからなる群から選択される一つであるシステム。
【請求項４】
請求項１に記載のシステムであって、複数の前記レーザ光源が、ライン状あるいはマトリクスアレイ状に配置されるシステム。
【請求項５】
請求項４に記載のシステムであって、前記複数のレーザ光源は、前記プログラマブル光学シャッタのアレイを投光照射するかあるいは前記プログラマブル光学シャッタのアレイに対して相対的に走査するよう動作可能であるシステム。
【請求項６】
請求項１に記載のシステムであって、前記光学シャッタは、液晶セル、マイクロ流体デバイス、またはマイクロミラーであるシステム。
【請求項７】
請求項１に記載のシステムであって、前記レーザ光源のパワー出力が調整されるシステム。
【請求項８】
請求項１に記載のシステムであって、光学シャッタのパワー透過が調整されるシステム。
【請求項９】
請求項１に記載のシステムであって、ジアセチレン付加物は、照射時に、少なくとも２つの選択可能な色の１つに変色可能であり、それぞれの選択可能な色が、照射前の付加物に色がある場合、その色と異なっており、使用時には、基体上の所望のポイントの照射の流束量レベルに応じて、色を選択可能であるシステム。
【請求項１０】
請求項１に記載のシステムであって、前記付加物は、さらに、光酸あるいは光塩基を有するシステム。
【請求項１１】
請求項１に記載のシステムであって、前記基体材料は、金属、合金、ガラス、セラミック、プラスチック、ファブリック、木材、紙、カード、樹脂、ゴム、泡、複合材、石および食べ物から選択されるシステム。
【請求項１２】
レーザビームを出射するレーザ光源を配置するステップと、
プログラマブル光学シャッタのアレイであって、それぞれが、レーザビームの少なくとも一部の通過を選択的に遮断しあるいは可能にするよう適合されているプログラマブル光学シャッタのアレイを配置するステップと、
前記レーザ光源によって出射された前記レーザビームによってエネルギーが与えられたとき変色可能なジアセチレン付加物を有する基体を配置するステップと、
前記レーザ光源によって出射され光学シャッタのアレイを通る前記レーザビームの少なくとも一部の通過を選択的に可能にするステップと、
光学シャッタのアレイを通過した前記レーザビームの経路に前記基体を位置決めするステップであって、これにより、前記基体上の少なくとも１つの所望のポイントに前記ビームによってエネルギーを与えて、ジアセチレン付加物を重合させて、前記ポイントで変色させるステップと、
を備えるインクレスプリントの方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であって、前記レーザ光源から出射された前記レーザビームが前記光学シャッタのアレイを投光照射するように前記レーザ光源をコントロールするステップをさらに備える方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の方法であって、前記レーザ光源が前記光学シャッタのアレイを相対的に走査するように、前記レーザ光源をコントロールするステップをさらに備える方法。
【請求項１５】
請求項１２に記載の方法であって、前記レーザ光源のパワー出力を調整するステップをさらに備える方法。
【請求項１６】
請求項１２に記載の方法であって、前記アレイの少なくとも１つの光学シャッタのパワー透過を調整するステップをさらに備える方法。
【請求項１７】
請求項１２に記載の方法であって、前記基体を配置する前記ステップは、基体における前記ジアセチレン付加物の濃度を、前記レーザ光源および前記光学シャッタのアレイによって達成可能な流束量レベルの範囲と整合させるステップを含む方法。
【請求項１８】
請求項１２に記載の方法であって、前記レーザ光源によって出射され前記光学シャッタのアレイを通る前記レーザビームの少なくとも一部の通過を選択的に可能にするステップは、光学シャッタのプログラマブルアレイをプログラムするステップを含む方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法であって、前記プログラムするステップは、前記光学シャッタアレイにわたってパワー透過パターンを生成する方法。
【請求項２０】
請求項１２に記載の方法であって、多階調のカラーイメージが、複数の流束量レベルでの基体の照射によって、基体に現像される方法。
【国際調査報告】
2009509819.tif 000009
2009509819.tif 000010
2009509819.tif 000011