(57)【要約】本発明は、光を観察者に振り向けることにより画像を表示するための構造に関する。画像を表示するために、複数のタイル要素（２２）を備える構造が提供される。複数のタイル要素が光源によって照明されると、各タイル要素は、タイル要素群の配向角によって変わる或る量の光を、或る観察位置の観察者に振り向ける。各タイル要素（２２）の配向角は、画像の対応する画素の視覚特性に基づいて選択される。その結果、観察者は、観察位置にタイル要素群（２２）によって振り向けられる光の量の変化によって形成される画像の表示を観察することができる。
2008503777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を有する画像を表示するための構造であって、当該構造は、
互いに固定された関係で保持される複数のタイル要素であって、前記複数のタイル要素の各々は、基準平面に対して或る傾斜角で傾斜されたほぼ平坦な平坦面を含むとともに、前記画像の少なくとも一つの画素に対応し、かつ、前記複数のタイル要素の各々は、基準方向に対する或る配向角であって、前記基準平面に対する前記平坦面の法線方向の投影像と、前記基準平面に対する前記基準方向と平行な方向の投影像との間の角度として定義される前記配向角を有し、前記配向角は、対応する前記少なくとも一つの画素の特性によって決定される、前記複数のタイル要素を備える、構造。
【請求項２】
前記複数のタイル要素は、光源からの光であって、照明方向から前記構造に入射する光によって照明され、前記基準方向は照明方向を含む、請求項１記載の構造。
【請求項３】
表面を有する基板を更に備え、
前記複数の画素の要素は前記基板の表面に接続されている、請求項１記載の構造。
【請求項４】
前記各タイル要素は更に、前記基板の表面から突出する突起を含む、請求項３記載の構造。
【請求項５】
前記各突起は円筒状である、請求項４記載の構造。
【請求項６】
前記基板は更にシートを含み、
前記各タイル要素は更に、前記シートにより作製されたタブを含む、請求項３記載の構造。
【請求項７】
前記基板は光媒質を含み、
前記各タイル要素は、前記光媒質中の光透過防止領域を含む、請求項３記載の構造。
【請求項８】
前記基板は更に複数の鋸歯状開口を含み、
前記各タイル要素は更に、前記複数の鋸歯状開口のうちの一つと係合するように適合させた鋸歯状の基台を有するせん断円筒を含む、請求項３記載の構造。
【請求項９】
前記複数のタイル要素は、一つ以上の列に直線状に吊り下げられている、請求項１記載の構造。
【請求項１０】
前記複数の列は、前記複数のタイル要素の３次元アレイを形成するように並べられている、請求項９記載の構造。
【請求項１１】
前記複数のタイル要素の全ては同じ傾斜角を有する、請求項１記載の構造。
【請求項１２】
前記各タイル要素の配向角は、前記対応する画素の明度に基づく、請求項１記載の構造。
【請求項１３】
前記各タイル要素の前記平坦面には、つや消しの白いコーティングが施されている、請求項１記載の構造。
【請求項１４】
前記基板の表面は光を実質的に反射せず、前記各タイル要素の前記平坦面は光を実質的に反射する、請求項３記載の構造。
【請求項１５】
前記基板及び複数の突起は半透明材料により形成されている、請求項４記載の構造。
【請求項１６】
前記半透明材料は１〜１．３の範囲の屈折率を有する、請求項１５記載の構造。
【請求項１７】
表示装置であって、
請求項１５記載の構造を、光源を収容するハウジングの内部に備える表示装置。
【請求項１８】
前記構造は前記ハウジングの壁と一体であり、
前記複数の突起は、前記光源からの光が前記構造により屈折されて前記画像が表示されるように、前記ハウジングの内部に向かって突出している、請求項１７記載の表示装置。
【請求項１９】
前記基板は非平坦である、請求項３記載の構造。
【請求項２０】
請求項４記載の構造を作成するための方法であって、
前記表面を有する前記基板を設けること、
前記基板上に、前記基板の表面にほぼ垂直に延在するように複数の前記突起を形成すること、
対応する前記少なくとも一つの画素の特性に基づいて、前記配向角を前記複数の突起の各々に割り当てること、
前記複数の突起の各々を前記配向角に沿った方向で下方に向かって切断することにより、前記基板の表面に対して鋭角で傾斜するほぼ平坦な端部表面を形成すること、
を備える方法。
【請求項２１】
前記複数の突起を形成することは更に、前記基板の表面を加工して、前記基板の表面からほぼ垂直に延びる複数の円筒を形成することを含む、請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記配向角を前記複数の突起の各々に割り当てることは更に、各突起に関する前記少なくとも一つの対応する画素の明度を求めることを含む、請求項２０記載の方法。
【請求項２３】
前記配向角を前記複数の突起の各々に割り当てることは更に、
前記複数の突起に光が入射する方向を求めること、
前記光が入射する方向に対して−１８０度〜＋１８０度の範囲で或る値を前記各突起に前記配向角として割り当てることであって、前記少なくとも一つの対応する画素に関する突起の明るさが最大のときには、その突起に０度の値を前記配向角として割り当てるとともに、前記少なくとも一つの対応する画素に関する突起の明るさが最小のときには、その突起に±１８０度の値を前記配向角として割り当てること、
を含む、請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
前記少なくとも一つの対応する画素についての前記明度の任意の微細な変化を前記突起によって表現すべく、前記複数の突起の各々の配向角を−１８０度〜＋１８０度の範囲で連続的に変化させる、請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
請求項５記載の構造を作成するための装置であって、
複数の凹部を内部に有する基台であって、該各凹部が前記複数の突起の一つに対応している、基台と、
前記基台から上に向かって延びて容積を区画する壁と、
前記複数の凹部の各々に位置する円筒状プラグであって、成形材料を前記容積内に充填して硬化させることにより前記構造を製作することができるように、前記円筒状プラグは対応する前記タイル要素の配向角に従って制御可能に回転される、円筒状プラグと、
を備える装置。
【請求項２６】
請求項２５記載の装置を使用する方法であって、
前記成形材料は前記容積内に注ぎ込まれる、方法。
【請求項２７】
請求項２５記載の装置を使用する方法であって、
前記成形材料は前記容積内に圧入される、方法。
【請求項２８】
請求項２５記載の装置を使用する方法であって、
前記成形材料は、前記容積内の圧力を減圧することにより前記容積内に吸引される、方法。
【請求項２９】
請求項２５記載の装置を使用する方法であって、
前記成形材料は、熱可塑性樹脂のエンボス加工により前記容積内に充填される、方法。
【請求項３０】
請求項２５記載の装置を使用する方法であって、
前記成形材料は、熱可塑性樹脂の成形加工により前記容積内に充填される、方法。
【請求項３１】
複数の画素を有する画像を表示するための構造であって、当該構造は、
互いに制御される関係で保持される複数のタイル要素であって、前記複数のタイル要素の各々は、基準平面に対して或る傾斜角で傾斜されたほぼ平坦な平坦面を含むとともに、前記画像の少なくとも一つの画素に対応し、かつ、前記複数のタイル要素の各々は、基準方向に対する或る配向角であって、前記基準平面に対する前記平坦面の法線方向の投影像と、前記基準平面に対する前記基準方向と平行な方向の投影像との間の角度として定義される前記配向角を有し、前記配向角は、対応する前記少なくとも一つの画素の特性によって決定される、前記複数のタイル要素と、
制御システムによる制御下で前記複数のタイル要素の配向角を動的に変化させるための複数のアクチュエータであって、前記各アクチュエータは、前記各タイル要素を動作させるべく前記複数のタイル要素の一つに接続されており、前記各タイル要素は複数の異なる前記配向角のいずれか一つを有するように動作する、前記複数のアクチュエータと、
を備える構造。
【請求項３２】
前記複数のアクチュエータは、前記制御システムによる制御下で前記複数のタイル要素の傾斜角及び配向角の両方を動的に変化させるように適合されている、請求項３１記載の構造。
【請求項３３】
前記各タイル要素は更に、基板の表面から突出する突起を含み、
前記各アクチュエータは更に、前記複数の突起のうちの対応する一つを回転させるように接続された回転アクチュエータを含む、請求項３１記載の構造。
【請求項３４】
前記各タイル要素は更に、シャフトに接続されたプラットフォームを含み、
前記各アクチュエータは更に、複数の前記シャフトのうちの対応する一つを回転させるように接続された回転アクチュエータを含む、請求項３１記載の構造。
【請求項３５】
前記各タイル要素は更に、保持手段によってカップに保持された球形部分であって、磁石を内部に有する球形部分を含み、
前記各アクチュエータは更に、前記カップ内に位置し、かつ電流を流して磁界を生成することにより前記複数のタイル要素のうちの対応する一つの傾斜角及び配向角を制御するように接続された少なくとも３つのコイルを含む、請求項３２記載の構造。
【請求項３６】
前記各タイル要素は更に、基台に回転可能に取り付けられたプラットフォームであって、該プラットフォームは該プラットフォームから前記基台の空洞の内部にまで延びるシャフトを有し、該シャフトは該プラットフォームと反対側における該シャフトの端部に磁石を有する、前記プラットフォームを含み、
前記各アクチュエータは更に、前記基台内に位置し、かつ電流を流して磁界を生成することにより前記複数のタイル要素のうちの対応する一つの傾斜角及び配向角を制御するように接続された少なくとも３つのコイルを含む、請求項３２記載の構造。
【請求項３７】
複数の画素を有する画像を表示するための方法であって、当該方法では、
互いに制御される関係で保持される複数のタイル要素を形成することであって、該複数のタイル要素の各々は、前記複数の画素の少なくとも一つに対応し、かつほぼ平坦な平坦面を有する、前記複数のタイル要素を形成すること、
光の入射方向を求めること、
前記平坦面が基準平面に対して或る傾斜角で傾斜するように、かつ前記基準平面に対する前記平坦面の法線方向の投影像と、前記基準平面に対する前記光の入射方向の投影像とによって前記配向角が定義されるように、前記各タイル要素を配向させること、
を備え、
前記各タイル要素の配向角は、前記対応する少なくとも一つの画素の特性によって決定される、方法。
【請求項３８】
前記各タイル要素について、前記少なくとも一つの対応する画素の明度を決定することを更に備える、請求項３７記載の方法。
【請求項３９】
−１８０度〜＋１８０度の範囲で或る値を前記各タイル要素に前記配向角として割り当てることであって、前記少なくとも一つの対応する画素に関するタイル要素の明るさが最大のときには、そのタイル要素に０度の値を前記配向角として割り当てるとともに、前記少なくとも一つの対応する画素に関するタイル要素の明るさが最小のときには、そのタイル要素に±１８０度の値を前記配向角として割り当てることを更に備える、請求項３８記載の方法。
【請求項４０】
前記少なくとも一つの対応する画素についての前記明度の任意の微細な変化を前記タイル要素によって表現すべく、前記各タイル要素の配向角を−１８０度〜＋１８０度の範囲で連続的に変化させる、請求項３９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像を表示する構造に関し、特に光を反射する、または屈折させる複数のタイル要素を含む構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像は多くの場合、塗料またはインクを２次元表面に吐出することにより表示される。このような画像を含む表示は容易に生成することができるが、視覚的に動的ではない。
芸術家のダニエルローズィン（Ｄａｎｉｅｌ  Ｒｏｚｉｎ）は、ｈｔｔｐ：／／ｆａｒｇｏ．ｉｔｐ．ｔｓｏａ．ｎｙｕ．ｅｄｕ／〜ｄａｎｎｙ／ｍｉｒｒｏｒ．ｈｔｍｌにて説明されている「Ｗｏｏｄｅｎ  Ｍｉｒｒｏｒ」として知られる、画像を表示する装置を開発している。Ｗｏｏｄｅｎ  Ｍｉｒｒｏｒは複数の木片を含み、これらの木片の各々はサーボモータに接続され、かつ約３０度の角度だけ上下に傾けることができる。Ｗｏｏｄｅｎ  Ｍｉｒｒｏｒを上から照らすと、上に傾いた木片が明るく見え、そして下に傾いた木片が暗く見える。
【０００３】
テキサスインスツルメンツ社（Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ（商標）  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ）は、デジタルマイクロミラーデバイス（ｄｉｇｉｔａｌ  ｍｉｃｒｏ−ｍｉｒｒｏｒ  ｄｅｖｉｃｅｓ：ＤＭＤ）を用いるデジタルライトプロセッシング（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ（商標））技術を開発した。ペン（Ｐｅｎｎ）らによる米国特許第６，８５７，７５１号明細書に開示されているように、ＤＭＤは、「数千の傾斜するミラーのアレイを含む微小電気機械デバイスである。各ミラーは、活性「オン」状態または「オフ」状態に対応して＋１０度または−１０度だけ傾くことができる。これらのミラーが傾くことができるようにするために、各ミラーは支持ポストに装着された一つ以上のヒンジに取り付けられ、下方の制御回路の上のエアギャップによって分離される。」
関連技術における前述の例及びこれらの例の限界は例示であり、全てを網羅したものではない。当業者は、関連技術の他の限界を明細書の記載及び図の参酌により理解し得る。
【発明の開示】
【０００４】
以下に、複数の実施形態及びこれらの実施形態の態様をシステム、ツール、及び方法に関して記載及び説明する。なお、これらのシステム、ツール、及び方法は一例かつ例示であり、本発明の範囲を制限するものではない。種々の実施形態では、上述した従来技術の問題の一つ以上が軽減されているか、または解消されている。他の実施形態は他の改良を行なうために提示される。
【０００５】
本発明の一つの態様は、複数の画素を有する画像を表示する構造を提供する。構造は、互いに固定された関係で保持される複数のタイル要素を備える。複数のタイル要素の各々は、基準平面に対して或る傾斜角で傾斜されたほぼ平坦な平坦面を含み、画像の少なくとも一つの画素に対応している。また、複数のタイル要素の各々は、基準方向に対する或る配向角を有する。配向角は、前記基準平面に対する前記平坦面の法線方向の投影像と前記基準平面に対する前記基準方向と平行な方向の投影像との間の角度として定義される。この配向角は、対応する前記少なくとも一つの画素の特性によって決定される。
【０００６】
本発明の別の態様は、複数の画素を有する画像を表示する構造を提供する。構造は、互いに制御される関係で保持される複数のタイル要素を備える。複数のタイル要素の各々は、基準平面に対して或る傾斜角で傾斜されたほぼ平坦な平坦面を含み、画像の少なくとも一つの画素に対応している。また、複数のタイル要素の各々は、基準方向に対して或る配向角を有する。配向角は、前記基準平面に対する前記平坦面の法線方向の投影像と、前記基準平面に対する前記基準方向と平行な方向の投影像との間の角度として定義される。この配向角は、対応する前記少なくとも一つの画素の特性によって決定される。構造は更に、タイル要素群の配向角を制御システムによる制御下で動的に変化させる複数のアクチュエータを備える。各アクチュエータはタイル要素群の一つに接続されている。その結果、各タイル要素は、複数の異なる配向角のうちのいずれか一つの配向角を有するように移動する。
【０００７】
本発明の別の態様は、複数の画素を有する画像を表示する方法を含む。該方法は、互いに制御される関係で保持される複数のタイル要素を形成することを備える。複数のタイル要素の各々は、複数の画素の少なくとも一つの画素に対応し、かつほぼ平坦な平坦面を有する。方法は更に、光の入射方向を求めること、及び、各タイル要素を配向させることであって、平坦面が基準平面に対して或る傾斜角で傾斜するように、かつ基準平面に対する平坦面の法線方向の投影像と基準平面に対する光の入射方向の投影像とによって配向角が定義されるように、各タイル要素を配向させることを備える。各タイル要素の配向角は、対応する少なくとも一つの画素の特性によって決まる。
【０００８】
上述の態様及び実施形態、更に別の態様及び実施形態は、図の参酌及び以下に示す詳細な説明の記載により理解し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
例示としての実施形態は添付の図における参照用に示される。本明細書に記載する実施形態及び図は、本発明を制限するものとしてではなく、例示として捉えられるべきものである。これらの図には、本発明を制限することがない実施形態が示される。
【００１０】
本発明は画像を表示する構造を提供する。本発明による構造は複数のタイル要素を含み、複数のタイル要素は光源によって照明されると、各タイル要素は、光源に対する対応するタイル要素の配向角によって変わる或る量の光を、観察位置の観察者に振り向ける。各タイル要素の配向角は、画像の対応する画素の特性に基づいて選択される。その結果、観察者はタイル要素によって観察位置に振り向けられた光の量の変化により形成された画像の表示を見ることができる。
【００１１】
或る実施形態では、本発明は、構造の正面に入射する光を反射する構成の構造を提供する。構造は基板を備え、この基板は当該基板に接続された複数のタイル要素を有する。各タイル要素は反射タイルを含み、反射タイルは、基板に対して鋭角で傾斜するほぼ平坦な表面を有する。各タイル要素は、画像の複数の画素のうちの一つに対応する。複数のタイル要素は、構造に入射する光に対して配向される。その結果、画像の画素群のうち、最も明るさが明るい画素群に対応するタイル要素群が最大量の光を観察位置に向かって反射し、画像の画素群のうち、最も明るさが暗い画素群に対応するタイル要素群が最小量の光を観察位置に向かって反射するようになる。
【００１２】
図１は本発明の一つの実施形態による構造１０を示している。図２は図１のラインＡ−Ａに沿った構造１０の断面図である。構造１０は３つの領域１２，１４，及び１６を有する画像を表示し、矢印１８で示す方向において構造１０の正面に入射する光によって照明される。図１の例では矢印１８は下を向き、これは、光が構造１０に、該構造１０のほぼ正面かつ上方の位置から入射することを意味する。
【００１３】
構造１０は基板２０を備え、この基板は、当該基板に接続された複数のタイル要素２２を有する。タイル要素群２２は光を反射する材料により作製される。図１及び２の実施形態では、これらのタイル要素２２は複数の円筒状突起２４を含み、各突起は、基準平面に対して或る角度（「傾斜角」と呼ぶ）で傾いたせん断端面２６を有する。図１及び２の実施形態では、基準平面は基板２０の表面に平行であり、表面２６は全てが約３０度の傾斜角を有する。しかしながら、これらの表面２６は異なる傾斜角を有することができ、かつ全ての表面２６が同じ傾斜角を有する必要がある訳ではない。
【００１４】
各タイル要素２２を配向させて、基準平面（すなわち、基板２０の表面）に対する表面２６の法線方向の投影像が、前記基準平面に対する基準方向（すなわち、光が構造１０に入射する方向）に平行な方向の投影像と或る角度をなすようにする。この角度を本明細書では各タイル要素２２の「配向角（ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ  ａｎｇｌｅ）」と呼ぶ。図２９は、基準平面Ｐ及び入射光Ｌに対して表面Ｓ、傾斜角θ、及び配向角Φを有する一つのタイル要素の構成を示している。表面Ｓの法線の方向は参照記号Ｎにより示される。
【００１５】
表面２６は光を、タイル要素２２の配向角によって変わる量だけ反射する。図１及び２の実施形態では、領域１２の表面２６は上を向き（すなわち、基準平面に対する表面２６の法線方向の投影像、及び基準平面に対して光が構造１０に入射する方向の投影像が平行であり、かつ同じ方向を指し、この状態は配向角がゼロである状態に対応する）、領域１６の表面２６は右を向き（すなわち、配向角が９０度の状態）、そして領域１６の表面は下を向く（すなわち、配向角が１８０度の状態）。従って、領域１２のタイル要素２２が最も明るく見える。その理由は、領域１２に関連する表面２６が最大量の光を反射するからである。領域１４のタイル要素２２が中程度に明るく見える。その理由は、領域１４に関連する表面２６が中程度の量の光を反射するからである。領域１６のタイル要素が最も暗く見える。その理由は、領域１６に関連する表面２６が最も少ない量の光しか反射しないからである。
【００１６】
図３，４，及び５から分かるように、光が構造１０に入射する方向を変えることにより構造１０の見え方が変わる。図３では、光が構造１０に構造１０のほぼ正面、かつ下方の位置から入射し、領域１２の明るさが最も暗く、そして領域１６の明るさが最も明るい（すなわち、構造１０は、図１に示す画像を反転した画像が表示される形で観察される）。その理由は、図３では、領域１２の各タイル要素２２の配向角が、光が構造１０に入射する方向に対して１８０度であり、領域１６の各タイル要素２２の配向角が、光が構造１０に入射する方向に対してゼロ度であるからである。
【００１７】
図４では、光が構造１０に構造１０のほぼ正面、かつ左の位置から入射し、領域１２及び１６の明るさが中程度の明るさとなり、領域１４の明るさが最も暗い。その理由は、図４では、領域１２及び１６の各タイル要素２２の配向角が、光が構造１０に入射する方向に対して９０度であり、領域１４の各タイル要素２２の配向角が、光が構造１０に入射する方向に対して１８０度であるからである。
【００１８】
図５では、光が構造１０に構造１０のほぼ正面、かつ右の位置から入射し、領域１２及び１６の明るさが中程度の明るさとなり、領域１４の明るさが最も明るい（すなわち、構造１０は図４に示す画像を反転した画像が表示される形で観察される）。その理由は、図５では、領域１２及び１６の各タイル要素２２の配向角が、光が構造１０に入射する方向に対して９０度であり、領域１４の各タイル要素２２の配向角が、光が構造１０に入射する方向に対してゼロ度であるからである。
【００１９】
構造１０を使用することによって、その構造１０と同じ解像度（すなわち、画素の数が構造１０のタイル要素２２の数と同じ）を有する画像を、その画像の対応する画素の特性に基づいて各タイル要素２２の傾斜角及び配向角を選択することにより表示することができる。例えば、各タイル要素２２の傾斜角及び配向角は、対応する画素の輝度に基づいて選択することができる。また、構造１０とは異なる解像度を有する画像は、その構造１０と同じ解像度を有する対応する画像に公知の変換方法により変換することができる。別の構成として、各タイル要素２２が画像の複数の画素に対応することができる、または複数のタイル要素２２が画像の単一の画素に対応することができる。
【００２０】
上述したように、構造１０のような構造により表示される画像は、異なる方向からの光によって照明されると異なって見える。また、このような画像は、異なる観察位置から眺めると異なって見える。その理由は、観察者の方に向いている各タイル要素２２の表面積の割合は、観察者の位置によって変わるからである。構造１０のような構造が基準平面と直交する方向から照明される場合でも、タイル要素２２の表面積のうちの或る割合の面積が観察者の方に向いているので、観察者は所定の観察位置から、構造１０によって表示される画像を眺めることができる。
【００２１】
例えば、図６Ａ〜６Ｃは本発明の別の実施形態による構造２８を異なる観察角度から眺めたときの様子を示している。構造２８はほぼ円形の基板を含み、この基板はタイル要素群を円筒状突起群の形で有し、これらの円筒状突起はモナリザ（Ｍｏｎａ  Ｌｉｓａ）の画像を表している。図６Ａは鋭角の第１観察角度から眺めたときの構造２８を示している。図６Ｂは鋭角の第２観察角度から眺めたときの構造２８を示している。図６Ｃは垂直の観察角度から眺めたときの構造２８を示している。観察者の方に向いているタイル要素群の表面積の割合が異なるので、観察角度が異なると、構造２８によって表示される画像の輝度値が異なることが分かる。
【００２２】
別の例として、図１及び２によれば、領域１４は、右から（すなわち、領域１４の表面２６が向いている方向から）眺めると相対的に明るく見え、左から（すなわち、領域１４の表面２６が向いている方向とは反対の方向から）眺めると相対的に暗く見える。従って、観察者が構造１０のような構造の前を通り過ぎる場合、観察者には、観察者が移動するにつれて変化する輝度特性を有する画像が表示され、顕著な視覚効果が生じる。
【００２３】
構造１０のような構造は、構造に異なる角度で入射する、複数の異なる光源からの光で照明することができる。複数の異なる光源は異なるカラーの光を放出することができるので、観察者が眺めると、これらのカラーが混じって見える。
【００２４】
構造１０のような構造によって生じる視覚効果は、コーティングを基板２０及び／又は表面２６に施すことにより強めることができる。例えば、平坦なコーティング、またはつや消しの白いコーティングを表面２６に施し、黒いコーティングを基板２０に施すことができる。別の構成として、表面２６は虹色コーティングまたは蛍光コーティングで被覆することができる。また、反射率を強める、増やす、または変化させる他のコーティングを使用して基板２０及び／又は表面２６を被覆することもできるし、反射率を強める、増やす、または変化させる材料により基板２０及び／又は表面２６自体を構成することもできる。
【００２５】
別の実施形態では、光をほとんど反射しないコーティングを基板２０に施し、かつ光をほとんど反射するコーティングを表面２６に施すこともできる。このような実施形態では、構造１０は光源からの光を反射して画像をスクリーンなどに投影するように位置させることができる。構造１０は別の構成として、または追加する形で、表面２６が周囲環境のカラーを観察者に向けて反射するように位置させることもできる。
【００２６】
本発明の或る実施形態による構造は、半透明材料により構成することができ、かつ背面（すなわち、光が入射する側とは反対の側）から眺めることができる。図７及び７Ａは画像Ｉを表示するために使用されるような構造３０の例を示している。構造３０は、光源３４を収容するハウジング３２に接続されている。構造３０は、例えばガラスまたはアクリルのような半透明材料により構成されている。複数のタイル要素の間の基板２０の領域は適宜、不透明コーティングを用いて不透明になるように作製したり、または被覆したりすることができる。或る実施形態では、１〜１．３の範囲の屈折率を有する半透明材料を使用することが望ましい。他の実施形態では、上記屈折率よりも大きい屈折率を有する半透明材料を選択することができる。
【００２７】
光源３４からの光は構造３０のタイル要素群２２の表面２６に入射し、構造３０によって屈折して画像Ｉを表示する。各タイル要素２２は画像Ｉの少なくとも一つの画素に対応する。各タイル要素２２の配向角は、光が表面２６に、画像Ｉの対応する画素の特性（例えば、明度）によって変わる入射角で入射するように選択される。例えば、画像Ｉの明るさが最も明るい画素群に対応するタイル要素群２２はゼロ度の配向角を有し（すなわち、表面２６が光源３４の方を向く）、図７Ａでは一括して参照番号３６で示される。また、タイル要素群２２の傾斜角は、光源３４から遠い表面２６が光源３４に近い表面２６よりも大きい傾斜角を有するように、光源３４からの距離によって変化させ、光源３４からの光の入射角が、配向角がゼロ度の全てのタイル要素に関して相対的に一定になるようにすることができる。画像Ｉの明るさが最も暗い画素群に対応するタイル要素群２２は１８０度の配向角（すなわち、表面２６が光源３４とは反対側の方向を向いている）、図７Ａでは一括して参照番号３８で示される。
【００２８】
構造３０のような構造は、構造に異なる角度で入射する、複数の異なる光源からの光で照明することができる。複数の異なる光源は異なるカラーの光を放出して、観察者が眺める時にこれらのカラーが混ざって見えるようにすることができる。
【００２９】
構造１０または構造３０は、例えばブロック材料を加工して円筒状突起群２４及び基板２０を形成することにより構成することができる。次に、タイル要素群２２は、円筒状突起群２４を、表示される画像の画素群の特性に基づいてタイル要素群２２に割り当てられる傾斜角及び配向角に従って切断することにより形成することができる。別の構成として、構造１０または構造３０は、予め形成されているタイル要素群２２を基板に接着させることにより構成することができる。別の例では、構造１０または構造３０は、鋳型を作製し、成形材料をこの鋳型に流し込んで、成形材料を構造１０または構造３０の形状に硬化させることにより形成することができる。
【００３０】
図８は、例えば構造１０または構造３０のような構造を成形により形成するための装置４０を示している。装置４０は基台４２と、基台から上方に延びて容積４６を区画する壁４４と、を備える。基台４２には複数の凹部４８が設けられる。成形材料を容積４６の空間に流し込み、そして硬化させて表面を形成する。これにより、タイル要素群２２が凹部群４８に対応する突起群２４を含むようになる。成形材料は、例えば容積に充填するか、容積の形にプレス加工するか、または容積の空間を減圧することにより容積の空間に吸引することができる。
【００３１】
図９は、図８の凹部群４８のうちの一つを示している。凹部４８には円筒状プラグ５０が収容される。円筒状プラグ５０を矢印５２で示す方向に回転させて、凹部４８に形成されるタイル要素２２の配向角を選択することができる。円筒状プラグ５０の向きは制御システム５４によって制御することができる。制御システム５４を使用して、図８の凹部群４８の全ての円筒状プラグ５０の向きを制御することができる。
【００３２】
図１０は、制御システム５４によって実行される方法２００を示すフローチャートである。ブロック２０２では、制御システム５４は、装置４０によって形成される構造により表示される画像を受信するとともに、当該形成される構造に入射される光の入射方向に関する情報を受信する。ブロック２０４では、制御システム５４は、ブロック２０２で受信された画像の解像度を調整する必要があるかどうかについて（すなわち、画像が凹部４８の数とは異なる数の画素を有するかどうかについて）判断する。解像度を調整する必要がある場合（ブロック２０４のＹＥＳ出力）、方法２００はブロック２０６に進み、このブロック２０６で、制御システム５４は画像の解像度を調整して装置４０の解像度に一致させる。画像が装置４０よりも高い解像度を有する場合、画像の複数の画素をまとめてグループ化し、その複数の画素により単一の調整画素を計算により求め、１つの調整画素を各凹部４８に対応させることにより、画像の解像度が調整される。画像が装置４０よりも低い解像度を有する場合、画像の各画素を複数の調整画素に変換して、１つの調整画素を各凹部４８に対応させることにより、画像の解像度が調整される。
【００３３】
画像の解像度を調整する必要がない場合（ブロック２０４のＮＯ出力）、または画像の解像度をブロック２０６で調整した後、方法２００はブロック２０８に進む。このブロック２０８で、制御システム５４は、画像の対応する画素群（または調整画素群）の特性に基づいて、凹部群４８に形成されることになるタイル要素群に配向角を割り当てる。ブロック２１０では、制御システム５４は円筒状プラグ５０を、ブロック２０８において割り当てられた配向角に対応する向きになるように回転させ、装置４０は成形材料を容積４６に充填する準備が整う。図８の装置４０は、例えば熱可塑性樹脂エンボス加工（ｔｈｅｒｍｏ−ｐｌａｓｔｉｃ  ｅｍｂｏｓｓｉｎｇ）、または熱可塑性樹脂成形加工（ｔｈｅｒｍｏ−ｐｌａｓｔｉｃ  ｍｏｌｄｉｎｇ）を使用することにより、成形材料を容積４６内に充填することができる。
【００３４】
図１１及び１２は、本発明の別の実施形態によるタイル要素５５を示している。タイル要素５５はせん断円筒５６を含み、このせん断円筒５６は周辺鋸歯状の基台５７を有する。周辺鋸歯状の基台５７は環状部材５８に収容され、この環状部材５８は、対応する鋸歯形状の当該環状部材５８の内側の周辺上に有する。環状部材５８は基板の穴５９に挿入される。鋸歯状基台５７及び部材５８の相互係合によって可能になる複数の向きのうちのいずれか一つの向きで、せん断円筒５６の基台５７を環状部材５８に挿入して複数の離散値のうちのいずれか一つを選択することにより、タイル要素５５の配向角を調整することができる。
【００３５】
図１３は、本発明の別の実施形態による構造６０を示している。構造６０では、基板はシート６２を備え、タイル要素群はタブ群６４を含み、これらのタブ群はシート６２により作製され、かつ所望の傾斜角及び配向角になるように曲げられる。また、図１３の構造６０はグラフィックパターン（図示せず）を含むことができる。例えば、タブ群６４がシートによって作製される前か、または作製された後に、シート６２を印刷するか、またはシートを非常に高い熱で処理することで、画像をシート上の顔料で形成することができる。
【００３６】
本発明による構造は、タイル要素群が互いに対して高精度に制御された関係となるように保持される限り、基板を必ずしも備える必要はない。また、本発明の或る実施形態による構造は、互いに接続可能な複数の個々の基板要素を備えることができる。
【００３７】
図１４は、個々の基板要素６８により作製されるタブ６４を含む１つのタイル要素６６を示している。複数のタイル要素６６は、これらの要素に対応する複数の基板要素６８を接合させて図１３の構造６０のような構造を形成することにより組み合わせることができる。
【００３８】
図１５は、本発明の別の実施形態による構造７０を示している。構造７０では、基板は光媒質７２を含み、タイル要素群は、媒質７２内に懸濁させた複数の光透過防止領域（ｒｅｇｉｏｎｓ  ｏｆ  ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｅｄ  ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ）７４を含む。媒質７２は、例えばガラスまたはアクリルのような透明材料を含むことができる。領域７４は、例えば表面下におけるエッチングを媒質７２中で行なうことにより形成することができる。別の方法として、領域７４は、不透明部材または部分的に不透明な部材を媒質７２に埋め込むことにより形成することができる。
【００３９】
図１６は、本発明の一つの実施形態による動画像を表示する動的構造８０を示している。構造８０は基板８２を備え、この基板８２は、基板８２に接続された複数の能動タイル要素８４を有する。能動タイル要素群８４は制御システム８６に動作可能に接続されるので、各能動タイル要素８４の配向角を制御システム８６によって動的に制御することができる。或る実施形態では、制御システム８６は能動タイル要素群８４の傾斜角を動的に制御することもできる。制御システム８６は電力及び制御信号を構造８０に供給する。図示の実施形態では、制御システム８６は構造８０にケーブルを通して接続され、制御システム８６は別の構成として、構造８０と無線手段により通信することができ、構造８０は電力をソーラパネルから入力することもできる。
【００４０】
図１７は、本発明の一つの実施形態による例示としての能動タイル要素８４Ａを示している。能動タイル要素８４Ａは、回転アクチュエータ８９に接続されたせん断円筒８８を含む。回転アクチュエータ８９は基板８２（図１７には示されず）に接続される。回転アクチュエータ８９は、せん断円筒８８を制御システム８６（図１７には示されず）による制御の下で回転させることにより、能動タイル要素８４Ａの配向角を調整する。
【００４１】
図１８〜２０は、本発明の別の実施形態による例示としての能動タイル要素８４Ｂを示している。能動タイル要素８４Ｂは、カップ９２内に位置する球形部分９０を含む。球形部分９０は、カップ９２に取り付けられた保持手段９４によって位置内に保持される。例えば、カップ９２は、球形部分９０の半径よりもわずかに長い半径を有する半球とすることができ、保持手段９４は球形部分９０を収容するサイズに形成された開口を含む。カップ９２は３つのコイル９６をカップ９２内に有する。球形部分９０は磁石９８を球形部分の内部に有し、この磁石は永久磁石または電磁石を含む。電流をコイル９６に流して磁界を生成して磁石９８の位置、つまりは球形部分９０の位置を制御システム８６（図１８〜２０には示されず）による制御下で調整することにより、能動タイル要素８４Ｂの傾斜角及び配向角を制御する。
【００４２】
図２１及び２２は、本発明の別の実施形態による例示としての能動タイル要素８４Ｃを示している。能動タイル要素８４Ｃはプラットフォーム１００を含み、このプラットフォームは中空基台１０２に球状ジョイント１０４によって回転可能に取り付けられている。プラットフォーム１００にはシャフト１０６が取り付けられている。磁石１０８はプラットフォーム１００と反対側のシャフト１０６の端部に取り付けられている。磁石１０８は永久磁石または電磁石を含み得る。基台１０２は３つのコイル１０９を基台内に有する。電流をコイル１０９に流して磁界を生成して磁石１０８の位置、つまりはプラットフォーム１００の位置を制御システム８６（図２１及び２２には示されず）による制御下で調整することにより、能動タイル要素８４Ｃの傾斜角及び配向角を制御する。
【００４３】
図２３及び２４は、本発明の別の実施形態による例示としての能動タイル要素８４Ｄを示している。能動タイル要素８４Ｄは、シャフト１１２に取り付けられたプラットフォーム１１０を含む。能動タイル要素８４Ｄの傾斜角は固定されている。シャフト１１２は基板要素１１４に接続手段１１６によって回転可能に接続されている。プラットフォーム１１０と反対側のシャフト１１２の端部は回転アクチュエータ１１８に接続されている。回転アクチュエータ１１８はシャフト１１２、つまりはプラットフォーム１１０を制御システム８６（図２３及び２４には示されず）による制御下で回転させることにより、能動タイル要素８４Ｄの配向角を制御する。
【００４４】
図２５は、構造８０の能動タイル要素群８４を制御する図１６の制御システム８６が実行する方法３００を示すフローチャートである。ブロック３０２では、制御システム８６は、構造８０が表示する画像を受信する。ブロック３０４では、制御システム８６は、ブロック３０２で受信された画像の解像度を調整する必要があるかどうかについて（すなわち、画像がタイル要素８４の数とは異なる数の画素を有するかどうかについて）判断する。解像度を調整する必要がある場合（ブロック３０４のＹＥＳ出力）、方法３００はブロック３０６に進み、このブロック３０６で、制御システム８６は画像の解像度を調整して構造８０の解像度に一致させる。画像が構造８０よりも高い解像度を有する場合、画像の複数の画素をまとめてグループ化し、該複数の画素により単一の調整画素を計算により求めて、一つの調整画素を各タイル要素８４に対応させるようにすることで、画像の解像度を調整する。画像が構造８０よりも低い解像度を有する場合、画像の各画素を複数の調整画素に変換して、一つの調整画素を各タイル要素８４に対応させるようにすることで、画像の解像度を調整する。
【００４５】
画像の解像度を調整する必要がない場合（ブロック３０４のＮＯ出力）、または画像の解像度がブロック３０６において調整された後、方法３００はブロック３０８に進む。このブロック３０８では、制御システム８６は、光が構造８０に入射する方向（構造８０が２以上の光源によって照明される場合は複数の方向）を求める。制御システム８６は、光が構造８０に入射する方向（１つまたは複数の方向）を、光センサから情報を受信することにより求めることができる。別の構成として、または追加される形で、構造８０が外部に位置する状況においては、制御システム８６は、１日の時間に基づいて、光が構造８０に入射する方向（１つまたは複数の方向）を判定するようにプログラムされる。
【００４６】
ブロック３１０では、制御システム８６は、ブロック３０２で受信された画像の対応する画素群の特性に基づいて、能動タイル要素群８４に配向角を割り当てる。ブロック３１２では、制御システム８６は、ブロック３１０において割り当てられた配向角に能動タイル要素群８４を調整する。次に、方法はブロック３０２に戻って新規画像を受信する。
【００４７】
図２６及び２７は、本発明の別の実施形態による１つのタイル要素１２０を示している。タイル要素１２０はせん断円筒１２２を含み、このせん断円筒１２２は複数の小型タイル要素１２４を当該円筒１２２の表面１２６上に有する。小型タイル要素群１２４を使用して、図示の実施形態におけるモナリザのような画像を表面１２６に表示することができる。
【００４８】
図２８は、本発明の別の実施形態による３次元アレイ１３０を示している。３次元アレイ１３０は、ライン１３４に吊り下げられている複数のタイル要素１３２を含み、該複数のタイル要素１３２は相互に制御された関係で保持されるようになっている。複数のライン１３４は複数の列１３６に並ぶように配置され、各列１３６のタイル要素群１３２を使用して３次元画像の２次元スライスを表示する。タイル要素群１３２は種々のレベルの透明度を有し、アレイ１３０の中央近傍のタイル要素群１３２の透明度が最も低く、アレイ１３０の端部近傍のタイル要素群の透明度が最も高い。別の構成として、タイル要素群１３２は全て同じレベルの透明度を有することができる。
【００４９】
当業者であれば理解し得るように、上記したような記載を考慮に入れることで、本発明の実施態様は本発明の思想または範囲から逸脱することなしに多くの変更及び変形を行なうことができる。例えば、
・図示の実施形態では、タイル要素群は円形表面または楕円形表面を有するが、これらの表面は異なる形状を有することができる。しかしながら、円形表面及び楕円形表面は、特に観察者が異なる観察位置間を移動する場合に、画像がより滑らかに見えるように作用する。
・図示の実施形態の多くでは、基板は矩形であるが、基板は如何なる形状を有することもできる。
・図示の実施形態では、基板は全てほぼ平坦であるが、基板は平坦ではない基板とすることもできる。
【００５０】
多数の例示としての態様及び実施形態について説明したが、これらの態様及び実施形態の変形、置き換え、追加及び部分的組み合わせが存在し得ることを当業者は理解し得る。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一の実施形態による、画像を表示する構造を模式的に示す。
【図２】図１のラインＡ−Ａに沿った断面図である。
【図３】図１の構造に光が異なる方向から入射するときの構造を示す。
【図４】図１の構造に光が異なる方向から入射するときの構造を示す。
【図５】図１の構造に光が異なる方向から入射するときの構造を示す。
【図６】Ａ〜Ｃは、本発明の別の実施形態による構造を異なる観察角度から眺めたときの様子を示す。
【図７】本発明の一の実施形態による、光源を収容するハウジングに接続される半透明構造を模式的に示し、Ａは図７のラインＡ−Ａに沿った断面図である。
【図８】本発明の別の実施形態による、画像を表示する構造を作製する装置を示す。
【図９】図８の装置の複数の凹部の内の一つを示す。
【図１０】図８の装置を制御する方法を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の別の実施形態による、画像を表示する構造の単一のタイル要素を示す。
【図１２】図１１のタイル要素の分解図である。
【図１３】本発明の別の実施形態による、画像を表示する構造を示す。
【図１４】本発明の別の実施形態による、個々の基板要素に取り付けられる単一のタイル要素を示す。
【図１５】本発明の別の実施形態による、画像を表示する構造を示す。
【図１６】本発明の一の実施形態による、動的画像を表示する能動タイル要素を有する構造を示す。
【図１７】本発明の一の実施形態による能動タイル要素を示す。
【図１８】本発明の別の実施形態による能動タイル要素を示す。
【図１９】図１８の能動タイル要素の背面図である。
【図２０】図１８の能動タイル要素の底面図である。
【図２１】本発明の別の実施形態による能動タイル要素を示す。
【図２２】図２１のラインＡ−Ａに沿った断面図である。
【図２３】本発明の別の実施形態による能動タイル要素を示す。
【図２４】図２３の能動タイル要素の底面斜視図である。
【図２５】図１６の能動タイル要素を有する構造を制御する方法を示すフローチャートである。
【図２６】本発明の別の実施形態による、複数の小型タイル要素が一つのタイル要素の上に形成される構成の当該一つのタイル要素を示す。
【図２７】図２６のタイル要素の正面図である。
【図２８】本発明の別の実施形態によるタイル要素群から成る３次元アレイを示す。
【図２９】基準平面に対する一つのタイル要素の構成を示す。
【図１】
2008503777.tif 000003
【図２】
2008503777.tif 000004
【図３】
2008503777.tif 000005
【図４】
2008503777.tif 000006
【図５】
2008503777.tif 000007
【図６Ａ】
2008503777.tif 000008
【図６Ｂ】
2008503777.tif 000009
【図６Ｃ】
2008503777.tif 000010
【図７】
2008503777.tif 000011
【図７Ａ】
2008503777.tif 000012
【図８】
2008503777.tif 000013
【図９】
2008503777.tif 000014
【図１０】
2008503777.tif 000015
【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】
2008503777.tif 000020
【図１６】
2008503777.tif 000021
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2008503777.tif 000027
【図２３】
2008503777.tif 000028
【図２４】
2008503777.tif 000029
【図２５】
2008503777.tif 000030
【図２６】
2008503777.tif 000031
【図２７】
2008503777.tif 000032
【図２８】
2008503777.tif 000033
【図２９】
2008503777.tif 000034
【手続補正書】
【提出日】平成18年4月13日(2006.4.13)
【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】
複数の画素を有する画像を表示するための構造であって、当該構造は、
互いに固定された関係で保持される複数のタイル要素であって、前記複数のタイル要素の各々は、基準平面に対して或る傾斜角で傾斜されたほぼ平坦な平坦面を含むとともに、前記画像の少なくとも一つの画素に対応し、かつ、前記複数のタイル要素の各々は、光源から当該構造に入射する光の照明方向に対する或る配向角であって、前記基準平面に対する前記平坦面の法線方向の投影像と、前記基準平面に対する前記照明方向と平行な方向の投影像との間の角度として定義される前記配向角を有し、前記配向角は、対応する前記少なくとも一つの画素の明度によって決定される、前記複数のタイル要素を備える、構造。
【請求項２】
表面を有する基板を更に備え、
前記複数の画素の要素は前記基板の表面に接続されている、請求項１記載の構造。
【請求項３】
前記各タイル要素は更に、前記基板の表面から突出する突起を含む、請求項２記載の構造。
【請求項４】
前記各突起は円筒状である、請求項３記載の構造。
【請求項５】
前記基板は更にシートを含み、
前記各タイル要素は更に、前記シートにより作製されたタブを含む、請求項２記載の構造。
【請求項６】
前記基板は光媒質を含み、
前記各タイル要素は、前記光媒質中の光透過防止領域を含む、請求項２記載の構造。
【請求項７】
前記基板は更に複数の鋸歯状開口を含み、
前記各タイル要素は更に、前記複数の鋸歯状開口のうちの一つと係合するように適合させた鋸歯状の基台を有するせん断円筒を含む、請求項２記載の構造。
【請求項８】
前記複数のタイル要素は、一つ以上の列に直線状に吊り下げられている、請求項１記載の構造。
【請求項９】
前記複数の列は、前記複数のタイル要素の３次元アレイを形成するように並べられている、請求項８記載の構造。
【請求項１０】
前記複数のタイル要素の全ては同じ傾斜角を有する、請求項１記載の構造。
【請求項１１】
前記各タイル要素の前記平坦面には、つや消しの白いコーティングが施されている、請求項１記載の構造。
【請求項１２】
前記基板の表面は光を実質的に反射せず、前記各タイル要素の前記平坦面は光を実質的に反射する、請求項２記載の構造。
【請求項１３】
前記基板及び複数の突起は半透明材料により形成されている、請求項３記載の構造。
【請求項１４】
前記半透明材料は１〜１．３の範囲の屈折率を有する、請求項１３記載の構造。
【請求項１５】
前記基板は非平坦である、請求項２記載の構造。
【請求項１６】
表示装置であって、
請求項１３記載の構造を、光源を収容するハウジングの内部に備える表示装置。
【請求項１７】
前記構造は前記ハウジングの壁と一体であり、
前記複数の突起は、前記光源からの光が前記構造により屈折されて前記画像が表示されるように、前記ハウジングの内部に向かって突出している、請求項１６記載の表示装置。
【請求項１８】
請求項３記載の構造を作成するための方法であって、
前記表面を有する前記基板を設けること、
前記基板上に、前記基板の表面にほぼ垂直に延在するように複数の前記突起を形成すること、
対応する前記少なくとも一つの画素の明度に基づいて、前記配向角を前記複数の突起の各々に割り当てること、
前記複数の突起の各々を前記配向角に沿った方向で下方に向かって切断することにより、前記基板の表面に対して鋭角で傾斜するほぼ平坦な端部表面を形成すること、
を備える方法。
【請求項１９】
前記複数の突起を形成することは更に、前記基板の表面を加工して、前記基板の表面からほぼ垂直に延びる複数の円筒を形成することを含む、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記配向角を前記複数の突起の各々に割り当てることは更に、各突起に関する前記少なくとも一つの対応する画素の明度を求めることを含む、請求項１８記載の方法。
【請求項２１】
前記配向角を前記複数の突起の各々に割り当てることは更に、
前記複数の突起に光が入射する方向を求めること、
前記光が入射する方向に対して−１８０度〜＋１８０度の範囲で或る値を前記各突起に前記配向角として割り当てることであって、前記少なくとも一つの対応する画素に関する突起の明るさが最大のときには、その突起に０度の値を前記配向角として割り当てるとともに、前記少なくとも一つの対応する画素に関する突起の明るさが最小のときには、その突起に±１８０度の値を前記配向角として割り当てること、
を含む、請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記少なくとも一つの対応する画素についての前記明度の任意の微細な変化を前記突起によって表現すべく、前記複数の突起の各々の配向角を−１８０度〜＋１８０度の範囲で連続的に変化させる、請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
請求項４記載の構造を作成するための装置であって、
複数の凹部を内部に有する基台であって、該各凹部が前記複数の突起の一つに対応している、基台と、
前記基台から上に向かって延びて容積を区画する壁と、
前記複数の凹部の各々に位置する円筒状プラグであって、成形材料を前記容積内に充填して硬化させることにより前記構造を製作することができるように、前記円筒状プラグは対応する前記タイル要素の配向角に従って制御可能に回転される、円筒状プラグと、
を備える装置。
【請求項２４】
請求項２３記載の装置を使用する方法であって、
前記成形材料は前記容積内に注ぎ込まれる、方法。
【請求項２５】
請求項２３記載の装置を使用する方法であって、
前記成形材料は前記容積内に圧入される、方法。
【請求項２６】
請求項２３記載の装置を使用する方法であって、
前記成形材料は、前記容積内の圧力を減圧することにより前記容積内に吸引される、方法。
【請求項２７】
請求項２３記載の装置を使用する方法であって、
前記成形材料は、熱可塑性樹脂のエンボス加工により前記容積内に充填される、方法。
【請求項２８】
請求項２３記載の装置を使用する方法であって、
前記成形材料は、熱可塑性樹脂の成形加工により前記容積内に充填される、方法。
【請求項２９】
複数の画素を有する画像を表示するための構造であって、当該構造は、
互いに制御される関係で保持される複数のタイル要素であって、前記複数のタイル要素の各々は、基準平面に対して或る傾斜角で傾斜されたほぼ平坦な平坦面を含むとともに、前記画像の少なくとも一つの画素に対応し、かつ、前記複数のタイル要素の各々は、光源から当該構造に入射する光の照明方向に対する或る配向角であって、前記基準平面に対する前記平坦面の法線方向の投影像と、前記基準平面に対する前記照明方向と平行な方向の投影像との間の角度として定義される前記配向角を有し、前記配向角は、対応する前記少なくとも一つの画素の明度によって決定される、前記複数のタイル要素と、
制御システムによる制御下で前記複数のタイル要素の配向角を動的に変化させるための複数のアクチュエータであって、前記各アクチュエータは、前記各タイル要素を動作させるべく前記複数のタイル要素の一つに接続されており、前記各タイル要素は複数の異なる前記配向角のいずれか一つを有するように動作する、前記複数のアクチュエータと、
を備える構造。
【請求項３０】
前記複数のアクチュエータは、前記制御システムによる制御下で前記複数のタイル要素の傾斜角及び配向角の両方を動的に変化させるように適合されている、請求項２９記載の構造。
【請求項３１】
前記各タイル要素は更に、基板の表面から突出する突起を含み、
前記各アクチュエータは更に、前記複数の突起のうちの対応する一つを回転させるように接続された回転アクチュエータを含む、請求項２９記載の構造。
【請求項３２】
前記各タイル要素は更に、シャフトに接続されたプラットフォームを含み、
前記各アクチュエータは更に、複数の前記シャフトのうちの対応する一つを回転させるように接続された回転アクチュエータを含む、請求項２９記載の構造。
【請求項３３】
前記各タイル要素は更に、保持手段によってカップに保持された球形部分であって、磁石を内部に有する球形部分を含み、
前記各アクチュエータは更に、前記カップ内に位置し、かつ電流を流して磁界を生成することにより前記複数のタイル要素のうちの対応する一つの傾斜角及び配向角を制御するように接続された少なくとも３つのコイルを含む、請求項３０記載の構造。
【請求項３４】
前記各タイル要素は更に、基台に回転可能に取り付けられたプラットフォームであって、該プラットフォームは該プラットフォームから前記基台の空洞の内部にまで延びるシャフトを有し、該シャフトは該プラットフォームと反対側における該シャフトの端部に磁石を有する、前記プラットフォームを含み、
前記各アクチュエータは更に、前記基台内に位置し、かつ電流を流して磁界を生成することにより前記複数のタイル要素のうちの対応する一つの傾斜角及び配向角を制御するように接続された少なくとも３つのコイルを含む、請求項３０記載の構造。
【請求項３５】
複数の画素を有する画像を表示するための方法であって、当該方法では、
互いに制御される関係で保持される複数のタイル要素を形成することであって、該複数のタイル要素の各々は、前記複数の画素の少なくとも一つに対応し、かつほぼ平坦な平坦面を有する、前記複数のタイル要素を形成すること、
光の入射方向を求めること、
前記平坦面が基準平面に対して或る傾斜角で傾斜するように、かつ前記基準平面に対する前記平坦面の法線方向の投影像と、前記基準平面に対する前記光の入射方向の投影像とによって前記配向角が定義されるように、前記各タイル要素を配向させること、
を備え、
前記各タイル要素の配向角は、前記対応する少なくとも一つの画素の明度によって決定される、方法。
【請求項３６】
−１８０度〜＋１８０度の範囲で或る値を前記各タイル要素に前記配向角として割り当てることであって、前記少なくとも一つの対応する画素に関するタイル要素の明るさが最大のときには、そのタイル要素に０度の値を前記配向角として割り当てるとともに、前記少なくとも一つの対応する画素に関するタイル要素の明るさが最小のときには、そのタイル要素に±１８０度の値を前記配向角として割り当てることを更に備える、請求項３５記載の方法。
【請求項３７】
前記少なくとも一つの対応する画素についての前記明度の任意の微細な変化を前記タイル要素によって表現すべく、前記各タイル要素の配向角を−１８０度〜＋１８０度の範囲で連続的に変化させる、請求項３６記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
以下に、複数の実施形態及びこれらの実施形態の態様をシステム、ツール、及び方法に関して記載及び説明する。なお、これらのシステム、ツール、及び方法は一例かつ例示である。種々の実施形態では、上述した従来技術の問題の一つ以上が軽減されているか、または解消されている。他の実施形態は他の改良を行なうために提示される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
当業者であれば理解し得るように、上記したような記載を考慮に入れることで、本発明の実施態様は多くの変更及び変形を行なうことができる。例えば、
・図示の実施形態では、タイル要素群は円形表面または楕円形表面を有するが、これらの表面は異なる形状を有することができる。しかしながら、円形表面及び楕円形表面は、特に観察者が異なる観察位置間を移動する場合に、画像がより滑らかに見えるように作用する。
・図示の実施形態の多くでは、基板は矩形であるが、基板は如何なる形状を有することもできる。
・図示の実施形態では、基板は全てほぼ平坦であるが、基板は平坦ではない基板とすることもできる。
【国際調査報告】
2008503777.tif 000035
2008503777.tif 000036