JPH06194759A - 視差情報を含むプリントを作る方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 解像度の高い３Ｄプリントを作ることがで
き、オフィスコンピュータの周辺装置等として利用する
ことができるプリンタを提供する。 【構成】 ３Ｄプリンタには、集光光学系９１を介して
レーザービームをスキャンするための、レーザー、及び
スキャンシステム１００〜１０２が備えられている。ド
ナーシート１０３は、光学系９１の焦平面に設けられて
おり、染料や顔料等の熱転写可能な着色剤を含んでい
る。レンティキュラースクリーン８８は着色剤受け取り
層を有している。着色剤受け取り層は、それぞれが組み
合わせられた２Ｄピクセルを含んでいる３Ｄピクセルを
形成するために、ドナーシート１０３から着色剤を受け
取る。３Ｄピクセルはスクリーン８８の凸型レンズ１０
８と整合して並べられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パララックス（視差）
情報を含むプリントを作る方法及び装置に関する。この
ような方法及び装置は、フルカラーの３Ｄ（三次元）ハ
ードコピーを作るプリンタを提供するのに利用すること
ができる。このプリンタは、例えばオフィス環境でのコ
ンピュータの周辺機器あるいはＦａｘとして利用可能な
低コストデバイスと一致した技術によって実現すること
ができる。

【０００２】

【従来の技術】真の３Ｄディスプレイは２Ｄディスプレ
イよりも実質的により多くの情報を供給することができ
る。例えば、医用画像やＣＡＤシステムなどの数多くの
アプリケーションが、３Ｄ視覚化の恩恵を受ける。ハー
ドコピーは、特に、イメージが、（コンピュータグラフ
ィック技術やデジタル的にとらえられたイメージを用い
ている）コンピュータワークステーションの出力として
作成されている場合には、このような情報を効果的に広
める。効果的であるためには、コンピュータの周辺装置
のプリンタには、高速印刷技術、使いやすさ、低コス
ト、及び製造のたやすさが求められる。また、３Ｄハー
ドコピーを特種な視覚補助装置を用いずに見ることがで
きることが非常に望まれている。これは自動立体３Ｄ技
術が要求されているということを示している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】コンピュータから３Ｄ
ハードコピーを作成する公知の技術では、多重ホログラ
フィーを使用する。この方法では、コンピュータグラフ
ィック技術が３Ｄデータベースに適用され、写真フィル
ム上に連続した２Ｄイメージを作成する。これらのイメ
ージはホログラフィー式に多重化されており、３Ｄイメ
ージを作る。最近ではイメージを作成する速度を速くす
るために、写真フィルムを、投影媒体としてのＬＣＤ
（液晶デバイス）で置き換えることが提案されている。
しかしこれらの技術には、コスト、正確な色、再現性、
材料、照明の必要性及び、ハードウエアの組立に関する
問題がある。これらの問題点は、近い将来、本質的に克
服されそうにない。これらの問題点が、ホログラフィー
方式をオフィスコンピュータの周辺プリンタとして一般
的に利用することを妨げている。

【０００４】３Ｄハードコピーを作成する公知の非ホロ
グラフィー技術には、レンティキュラー、マイクロレン
ズ及び、バリアパララックス方式がある。レンティキュ
ラー方式は明るさにおいてバリアパララックス方式より
優れている。確かに、写真方式を用いて作成されるレン
ティキュラーハードコピーディスプレイは、非常に印象
的である。ここでは、見る人との距離の制約が最小限で
あるような連続する複合イメージを作成するために、特
別なカメラ配置が用いられている。しかし、これらの方
法は、コンピュータによって作られたイメージや、その
他のデジタル的に作られたイメージには適さない。

【０００５】コンピュータによるイメージ作成や、他の
デジタル的なアプリケーション（例えば、ビデオキャプ
チャー）では、連続した複合イメージを作ることは不可
能でり、その代わりに、有限個の不連続のビューが合わ
せられなければならない。見たときのジオメトリーをよ
りフレキシブルにするように３Ｄイメージの質を向上す
るためには、多数個のビューが必要である。２Ｄイメー
ジのそれぞれは特定の方向からの対称物のビューであ
り、その方向において再現される。表示される２Ｄビュ
ーの数が増えるほど、３Ｄイメージはより正確になる。
３Ｄハードコピーの実際の制作は、写真フィルムへの光
学記録方式（ＬＣＤデバイスを通しての投影）、または
写真フィルムへのデジタル印刷技術（New Scientist 26
Sep 92 p19）を使用することができる。これらの方式
によると、写真フィルムの高解像度により高画質なマル
チビューイメージを作ることができるが、次の２つの制
約がある。

【０００６】１． 写真処理 ２． 処理または気温／湿度の変化のもたらすサイズ変
化による位置合わせの難しさ。

【０００７】このような理由、特に第一の理由により、
これらの方式はオフィスのコンピュータ周辺装置のプリ
ンタへの応用には適さない。

【０００８】直接電子印刷技術を用いた方式が、Loreと
McAllisterによって、SPIE Vol. 1083 (1989) p.102に
報告されている。

【０００９】例えば、レンズアレイを、基板の上方に、
または基板に隣接して、または基板と接触させて配置す
ることによって基板上に含まれている視差情報を表示す
ることが、ＧＢ１２７３０６２、ＧＢ１５９６３８７、
ＧＢ２１８４２８６Ａ、ＧＢ２１８５８２５Ａ、ＷＯ９
２／０３０２１、及びＵＳ５０８３１９９から知られて
いる。しかし、このような技術では、前述したように位
置合わせが困難であるという欠点がある。

【００１０】コンピュータによって作り出されたイメー
ジを、最終的にレンティキュラーシートに挟まれる基板
上にプリントするという、非ホログラフィー３Ｄハード
コピーを作成する試みには、いままで多くの問題点があ
った。この問題点には、プリンタの解像度の不足、プリ
ントされる出力におけるピクセル位置の精度不足、（高
いアドレス可能度を伴う不十分なプリンタ精度）、別々
のプリントされる媒体をレンティキュラーシートに位置
合わせする極端な困難さ、イメージのクロストーク、モ
アレ縞、及び重大なイメージ飛びを引き起こすことにな
るビュー不足が含まれている。

【００１１】本発明はこのような現状に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、位置合わせの難しさを緩和
し、解像度が高い３Ｄプリントを作成することができ、
オフィスのコンピュータの周辺装置等に使用することが
できる、視差情報を含むプリントを作る方法及びその装
置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の視差情報を含む
プリントを作る方法は、複数の画素を、レンズアレイ基
板あるいはパララックス（視差）バリア基板を有する第
１の基板上に書き込む工程を包含する視差情報を含むプ
リントを作る方法であって、該画素のそれぞれは、該レ
ンズアレイ基板の対応するレンズ、あるいは該パララッ
クスバリア基板の対応する開口部と整合するように並べ
られており、該画素のそれぞれは、各イメージからの複
数の組み合わされたイメージエレメントを含んでおり、
そのことにより上記目的が達成される。

【００１３】前記方法は、前記画素は、少なくとも１つ
の着色剤を選択的に転写することによって、前記第１の
基板に書き込まれ、該少なくとも１つの着色剤のそれぞ
れは、染料、染料の前駆物質、顔料、インク及びトナー
のうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。

【００１４】前記方法は、前記着色剤は、着色剤ドナー
シートを含んでいる第２の基板から選択的に転写されて
もよい。

【００１５】前記方法は、前記着色剤ドナーシートは、
前記着色剤の転写中は、前記第１の基板と接していても
よい。

【００１６】前記方法は、前記着色剤は熱的に転写され
てもよい。

【００１７】前記方法は、前記着色剤は、少なくとも１
つの変調された電磁ビームで前記着色剤ドナー基板をス
キャンすることによって転写されてもよい。

【００１８】前記方法は、前記第１の基板は電磁放射感
応層を備えており、前記画素は、前記電磁放射感応層を
電磁放射に選択的にさらすことによって前記第１の基板
に書き込まれてもよい。

【００１９】前記方法は、前記電磁放射感応層が写真乳
剤であってもよい。

【００２０】前記方法は、前記レンズアレイの前記レン
ズのピッチ、あるいは前記パララックスバリア基板の前
記開口部のピッチは、前記画素のピッチと等しいか、そ
れより小さくてよい。

【００２１】前記方法は、前記画素は平面状に配置され
ており、光拡散エレメントが、実質的に、該画素の該平
面に設けられていてもよい。

【００２２】前記方法は、前記電磁ビームは、前記着色
剤の転写または積層の最中、あるいはその前に、前記レ
ンズアレイ基板のレンズ、あるいはパララックスバリア
基板の開口部と位置合わせされてもよい。

【００２３】前記方法は、前記第１の基板は、イメージ
領域の外側に位置合わせ手段を有していてもよい。

【００２４】このような方法は、３Ｄプリントを行うの
に利用できる。しかし、このような方法は、例えば、異
なる方向から見ると、異なる情報を与える標示などの他
の視差情報を含むプリントを提供するためにも利用でき
る。

【００２５】本発明の３Ｄプリントを行う方法は、着色
剤源を着色剤受け取り基板に隣接して配置する工程と、
それぞれが複数の組み合わせられた２Ｄ画素を含む複数
の３Ｄ画素を形成するように、該着色剤受け取り基板に
着色剤を選択的に転写する工程と、該３Ｄ画素のそれぞ
れを、レンズアレイシートの対応するレンズ、またはパ
ララックスバリアシートの対応する開口部を整合するよ
うに並べる工程とを包含しており、そのことにより上記
目的が達成される。

【００２６】前記方法は、前記着色剤源は着色剤ドナー
基板であってもよい。

【００２７】前記方法は、前記着色剤ドナー基板は、転
写中は、前記着色剤受け取り基板に接していてもよい。

【００２８】前記方法は、前記着色剤は、染料、染料の
前駆物質、顔料、インク及びトナーのうちの少なくとも
１つを含んでいてもよい。

【００２９】前記方法は、前記着色剤は熱的に転写され
てもよい。

【００３０】前記方法は、前記着色剤は、少なくとも１
つの変調された電磁ビームで前記着色剤ドナー基板をス
キャンすることによって転写されてもよい。

【００３１】前記方法は、前記着色剤受け取り基板は、
前記着色剤が転写される前または後には、前記レンズア
レイシートあるいは前記パララックスバリアシートに接
合されていてもよい。

【００３２】前記方法は、前記着色剤受け取り基板は、
前記レンズアレイシートあるいは前記パララックスバリ
アシートを有していてもよい。

【００３３】前記方法は、前記画素が平面状に配置され
ており、光拡散エレメントが、実質的に、該３Ｄ画素の
該平面に設けられていてもよい。

【００３４】前記方法は、前記電磁ビームのそれぞれ
は、前記着色剤の転写中または転写前に、前記レンズア
レイシートの前記レンズ、あるいは前記パララックスバ
リアシートの前記開口部に位置合わせされてもよい。

【００３５】前記方法は、前記着色剤受け取り基板は、
前記着色剤が転写される前または後には、前記レンズア
レイシートあるいは前記パララックスバリアシートに接
合されており、前記電磁ビームのそれぞれは、前記着色
剤の転写中または転写前に、該レンズアレイシートの前
記レンズ、あるいは該パララックスバリアシートの前記
開口部に位置合わせされてもよい。

【００３６】前記方法は、前記着色剤受け取り基板は、
前記レンズアレイシートあるいは前記パララックスバリ
アシートを有しており、前記電磁ビームのそれぞれは、
前記着色剤の転写中または転写前に、該レンズアレイシ
ートの前記レンズ、あるいは該パララックスバリアシー
トの前記開口部に位置合わせされてもよい。

【００３７】前記方法は、前記画素が平面状に配置され
ており、光拡散エレメントが実質的に該３Ｄ画素の該平
面に設けられており、前記電磁ビームのそれぞれは、前
記着色剤の転写中または転写前に、前記レンズアレイシ
ートの前記レンズ、あるいは前記パララックスバリアシ
ートの前記開口部に位置合わせされてもよい。

【００３８】前記方法は、前記レンズアレイシートまた
は前記パララックスバリアシートは、イメージ領域の外
側に位置合わせ手段を有していてもよい。

【００３９】本発明の３Ｄプリントを行う装置は、着色
剤源を着色剤受け取り基板に隣接して配置する手段と、
それぞれが複数の組み合わせられた２Ｄ画素を含んでい
る複数の３Ｄ画素を形成するように、着色剤を該着色剤
受け取り基板に選択的に転写する転写手段と、該３Ｄ画
素のそれぞれを、レンズアレイシートの対応するレン
ズ、あるいはパララックスバリアシートの対応する開口
部と整合するように並べる手段とを備えており、そのこ
とにより上記目的が達成される。

【００４０】前記装置は、前記転写手段は熱転写手段を
備えていてもよい。

【００４１】前記装置は、前記着色剤源は、着色剤ドナ
ーシートを含んでいてもよい。

【００４２】前記装置は、前記熱転写手段は、少なくと
も１つの変調された電磁ビームで着色剤ドナーシートを
スキャンするスキャン手段を備えていてもよい。

【００４３】前記装置は、前記スキャン手段は、少なく
とも１つの集光されたレーザービームを形成する手段を
備えていてもよい。

【００４４】着色剤源は、着色剤ドナー基板を含んでい
てもよい。ドナー基板は、転写中に受け取り基板に接し
ていてもよい。

【００４５】基板は、例えば、シート、フィルム、また
はロールを含んでいてもよい。

【００４６】着色剤ドナー基板はモノクロプリントをす
るために、単一色の着色剤、例えば黒色を有していてよ
い。あるいは、カラープリントをするために複数の異な
る色を有していてもよい。着色剤は、例えば、染料、染
料の前駆物質、顔料、インク、またはトナーを含んでい
てもよい。

【００４７】転写は、例えば、少なくとも１つの変調さ
れた電磁ビームで、あるいは光バルブまたは光バルブア
レイを用いて、着色剤ドナーシートをスキャンすること
によって、熱的に行われてもよい。レーザー誘導熱転写
（ＬＩＴＴ）として公知である技術を用いてもよく、着
色剤ドナーシートをスキャンするために変調されたレー
ザービームが用いられる。このような技術は、ＧＢ２０
８３７２６またはＷＯ９１／１０３１０で開示されてい
る。このような技術は、マルチビュー生成に十分な解像
度及び、コンピュータ周辺装置のプリンタとしての使用
の両方を可能にする。このプロセスは受け取り基板の寸
法を変形させないという利点もあり、ゆえに、位置合わ
せ及び縮みの問題を最小にできる。

【００４８】着色剤ドナー基板は、例えば、マイラー
（Mylar）を含んでいてもよい。受け取り基板は、例え
ばＰＶＣやポリエステルのような重合体で作られてもよ
い。

【００４９】着色剤は、レンズまたは開口部が３Ｄ画素
と整合しているレンズアレイシートまたはパララックス
バリアシートに、すでに接合されているか、あるいは最
終的に接合される受け取り基板へ転写されてもよい。あ
るいは、レンズアレイシートまたはパララックスバリア
シートが適切な材料で作られているか、覆われていれ
ば、着色剤は、３Ｄ画素がレンズまたは開口部と整合し
て並んでいるレンズアレイシートまたはパララックスバ
リアシートへ、直接転写されてもよい。

【００５０】レンズアレイシートインプリメンテーショ
ンに１Ｄ視差を提供するために、レンズアレイシート
は、３Ｄ画素のピッチ以下のピッチの間隔をあけた細長
い集光レンズを含むレンティキュラーシートを有してい
ることが好ましい。パララックスバリアシートインプリ
メンテーションのためには、パララックスバリアシート
は、３Ｄ画素のピッチ以下のピッチの間隔の複数のスリ
ットを有していることが好ましい。

【００５１】レンズアレイシートインプリメンテーショ
ンに２Ｄ視差を提供するために、レンズアレイシート
は、３Ｄ画素のピッチ以下のピッチの集光マイクロレン
ズの規則的なアレイを含んでいるマイクロレンズアレイ
シートを有することが好ましい。パララックスバリアシ
ートインプリメンテーションのためには、パララックス
バリアシートは、３Ｄ画素のピッチ以下の、開口部の規
則的なアレイを含んでいることが好ましい。

【００５２】レンズアレイシートの場合は、レンズは、
屈折率における勾配（ＧＲＩＮ）、またはこれらの技術
の組合せにより湾曲した表面によって形成されてもよ
い。

【００５３】画素は平面状に配置され、光拡散層または
他の電磁拡散層は、実質的に、３Ｄ画素の平面に備えら
れてもよい。

【００５４】着色剤の転写がビームでスキャンすること
によって行われるときには、ビームは、転写中または転
写前に、レンズアレイシートのレンズ、またはパララッ
クスバリアシートの開口部と位置合わせされてもよい。
例えば、レンズまたは開口部は転写前にスキャンされ、
レンズとレンズの変わり目、または開口部の位置が記録
され、そして転写中にそこへ向けてビームが合わされ
る。あるいはその代わりに、またはそれに加えて、レン
ズアレイシートまたはパララックスバリアシートのイメ
ージ領域の外側に、位置合わせ手段が備えられてもよ
い。

【００５５】受け取り基板は、レンズアレイシートまた
はパララックスバリアシートから分離されていてもよ
い。また、３Ｄ画素をレンズアレイシートまたはパララ
ックスバリアシートに投影して、あるいは受け取り基板
とレンズアレイシートまたはパララックスバリアシート
との間にある拡散器に投影して、３Ｄプリントを見ても
よい。

【００５６】

【作用】本発明の３Ｄプリントを作る方法では、着色剤
ドナーシート等の着色剤源を、レンズアレイシートまた
はパララックス（視差）バリアシートに含まれている着
色剤受け取り基板に隣接して配置する。この着色剤源
を、例えばレーザービーム等の電磁放射によってスキャ
ンし、レンズアレイシートのレンズまたはパララックバ
リアシートの開口部と整合した３Ｄ画素が着色剤受け取
り基板上に形成されるように、着色剤を受け取り基板に
転写する。これにより、視差情報を含む３Ｄプリントを
作成することができる。また、レンズアレイシートのレ
ンズまたはパララックスシートの開口部のピッチを、形
成される３Ｄ画素のピッチ以下にすることにより、高解
像度を実現することができる。

【００５７】また、着色剤の転写中、あるいは転写前
に、電磁放射をレンズアレイシートのレンズまたはパラ
ラックスバリアシートの開口部と合わせることにより、
転写により受け取り基板上に形成される３Ｄ画素を、レ
ンズアレイシートのレンズまたはパララックスバリアシ
ートの開口部と正確に位置合わせすることができる。

【００５８】

【実施例】以下に述べる方法及び装置は、多数のピクセ
ル化されている、さまざまな位置からの対称物の２Ｄビ
ューとして、とらえられ、あるいは合成されたイメージ
の３Ｄハードコピーをプリントするために用いられる。
例えば、これらの２Ｄビューは、フレームストア装置ま
たはフォトグラフィックスキャニング技術を用いる適当
な写真機またはビデオカメラで得られたものでよい。ま
たは、例えば、直接コンピュータ生成などによって合成
されたビューであってもよい。

【００５９】図１は、上記の方法によってとらえられ、
または合成された、４つのピクセル化された２Ｄビュー
１〜４を示している。それぞれのビューは、規則的な長
方形のピクセルアレイにピクセル化される。その後、４
つのビュー１〜４は、５で示されるように垂直方向に組
み合わされ、ビュー１〜４の第１画素１１、２１、３１
及び４１は、第１の垂直スライスの第１列を作るように
並べられる。続いて、第２画素１２、２２、３２及び４
２は、次の垂直スライスの第１列に並べられ、以下同様
に続く。このようにして組み合わせられた後、３Ｄイメ
ージの縦横比は水平軸を圧縮することにより減らされ、
３Ｄイメージ６になる。拡大された部分７に、レンティ
キュラーシートの微小凸レンズ８（lenticule）と正確
に重ねられている水平に圧縮されたピクセルを示す。レ
ンティキュラーシートの裏側にピクセルがプリントされ
ている。

【００６０】図２は、３Ｄピクセル５０の配列を示して
いる。３Ｄピクセルのそれぞれは、図に示される４つの
ビュー配列における４つの２Ｄピクセル５１から構成さ
れている。３Ｄイメージ上に好ましくないアーチファク
トが現れるのを避けるために、５２に示されるように、
隣接する２Ｄピクセルは、互いに接触しているが重なり
合わない。重ならないようにするため、及びレンティキ
ュラーシートとの位置合わせを簡単にするためには、３
Ｄピクセル５０は接触している必要はなく、隣接する３
Ｄピクセルの間に隙間５３があってもよい。

【００６１】イメージの水平解像度を決定するレンティ
キュラーシートの解像度は、意図される典型的な見る人
との距離において、スクリーン構造が実質的に見えない
ように選択される。比較的小さな画像に対しては、レン
ティキュラーシートの要素のピッチは、３Ｄピクセルの
ピッチに実質的に等しく、ピクセルの高さは、レンズの
ピッチと同程度にすることができる。しかし、レンズの
ピッチよりも大きい垂直解像度を用いることにより、画
像の見え方を改善することが好ましい。これにより、レ
ンズの解像度の制約が緩和され、システム設計を簡素化
することができる。

【００６２】２Ｄイメージピクセルのサイズが有限であ
るということは、それから得られる３Ｄイメージが多数
のビューのスライスから構成されていることを意味して
いる。このスライスの幅は、レンティキュラーシートの
レンズの形状・配列、２Ｄピクセルの幅及び見る人の位
置に依存する。

【００６３】もし少数のビューしか用いることができな
ければ、そして／または、もし比較的幅の広いイメージ
をプリントするならば、見る人の視野を３Ｄビューで埋
めるのには不十分な数のスライスしかないかもしれな
い。特に、見る人は、目の片方ずつで、ハードコピーの
幅にわたって異なった２Ｄビューを見るかもしれず、こ
れは３Ｄ効果を壊してしまう。この場合、見る人が、ど
ちらの目でもハードコピーの全幅にわたって同一の２Ｄ
ビューを見ることができるように、レンティキュラーシ
ートの要素のピッチを３Ｄピクセルのピッチよりもわず
かに小さくすればよい。これは図３に示されている。こ
の図では、３Ｄピクセル５１は、レンティキュラーシー
トの要素５６の光軸５５に対してオフセットしている。
各３Ｄピクセル５１のオフセットの量は、ハードコピー
の中心からの距離が増えるのと共に増加する。これによ
り、見る人５８は、どちらの目でもハードコピーの全幅
にわたって同一の２Ｄイメージからの２Ｄピクセルを見
ることができる。

【００６４】図４は、階調レベルを作るための３つの異
なる技術を示している。グラフ６０は、その上に示すピ
クセルの階調レベルの相対的な密度あるいは暗さを示し
ている。６１で示されるピクセルでは、スポットの密度
を変調することにより異なる階調レベルを作成してい
る。各プリントスポットの密度は、所望のピクセル密度
に応じて変えられる。同様の階調レベルは、６２で示さ
れるように空間的な変調によっても達成できる。ここで
は、プリントスポットは同一密度であるが、各画素中の
スポットの数が変えられる。６１及び６２で示されるス
ポットのサイズは同じである。これに対して、６３で示
すように、単位面積あたりのスポット数と各スポットの
光学的な密度を同じに保ったままでスポットのサイズを
変えることにより、スポットサイズの変調によって階調
レベルを達成することもできる。しかし、高画質のイメ
ージを作成するためには、２Ｄピクセルが、ピクセルの
水平方向の延長に沿って並べられたときに、その全幅に
わたって一様な密度であることが重要である。

【００６５】上記技術は、組み合わせて用いることがで
きる。

【００６６】異なる色のピクセルを重ね刷りするか、ま
たは異なる２Ｄカラーピクセルを互いに垂直上方に重ね
てプリントすることで、カラープリントを実現すること
ができる。これにより、長方形の２Ｄピクセルによって
もたらされるさらに高い垂直解像度を利用することがで
きる。３Ｄ効果が損なわれることを避けるために、クロ
ストーク、あるいは２Ｄイメージピクセルをそれに隣接
するピクセルからの情報で重ね書きすることは、例えば
５％未満に制限されなければならない。従って、カラー
プリントでは色の正確な重ね合わせは重要であり、か
つ、これを注意深く制御しなければならない。図４には
円形のプリントスポットが示されているが、２Ｄピクセ
ルの端辺をよりくっきりと再現するために、あるいはシ
ステムの簡素化という理由によって、非円形のスポット
を用いることもできる。

【００６７】３Ｄプリントの端では、画像の軸からのず
れが意味をもつことがある。これは、ＥＰ−Ａ−４０４
２８９に開示されているタイプの基板を使用すること
で、少なくとも部分的には軽減され得る。

【００６８】プリントされたピクセルのハーモニックと
レンティキュラーシートのピッチとがぶつかりあうこと
により発生するモアレ縞の生成の防止には注意しなけれ
ばならない。これは、プリントされるピクセルをレンテ
ィキュラーシートの微小凸レンズとを比較的正確な位置
合わせを確実に行うことで達成され得る。さらに、レン
ティキュラーシートの品質を、表面での反射や散乱を最
小にし、かつ傷への耐性を与えるように管理しなければ
ならない。また、このシートは、不均一さが比較的除か
れたものであるべきである。

【００６９】プリントから５００から１０００ミリメー
トルの間にいる人が見ることができるようなＡ４標準サ
イズの３Ｄプリントを作るためには、視覚の鋭敏さの限
界を１／２０００程度とすれば、レンティキュラーシー
トの微小凸型レンズのピッチは、レンズ状の構造をあま
り目立たせないためには２５０から５００ミクロンであ
ることが好ましい。２Ｄビューの数が増加するにつれ
て、３Ｄイメージの動き視差（motion parallax）の程
度が増加する。例えばビューの数が１０あるとする。従
って、各２Ｄピクセルイメージの縞の幅は２５ミクロン
程度である。２Ｄピクセルの高さは２５０ミクロン程度
としよう。もし、３Ｄプリントを、（前述のように）投
影して見るのであれば、各２Ｄピクセルイメージの縞の
幅は倍率に比例して減少する。

【００７０】レンティキュール技術を使うと、見る人の
横方向の動きの自由度は約２００ミリメートルに制限さ
れる。ゆえに、微小凸型レンズの焦点距離は約６２５ミ
クロンでなければならない。

【００７１】このようなプリントハードコピーでは、人
は、わずか２００ミリメートルの幅のスライスされた３
Ｄイメージしか見ることができない。よって、その主軸
が水平であるＡ４サイズのシートでは、プリントの端の
部分でビューは反復し、このため、間違った情報を作り
出す。片方の目に対して１つの完全なビューでプリント
を満たすために、図３に示されるように、微小凸型レン
ズの中心に対する３Ｄピクセルの相対的な位置が、プリ
ントの中央から端に向かって増加する。３Ｄピクセルの
微小凸型レンズの光軸に対する相対的な水平位置を、プ
リントの中心から１０ミリメートル離れる毎に１３ミク
ロンずつ増加させることによってこの問題は解決され、
見る人は、どちらの目でもプリントの全幅にわたって単
一の２Ｄビューを見る。

【００７２】最小の大きさが２５ミクロン程度である３
Ｄピクセルを作るためには、１インチ当り１０００ドッ
ト、すなわち１０００ｄｐｉの解像度でプリントしなけ
ればならない。さらに、本来の階調性が出せるピクセル
のためには、この解像度が望ましい。しかし、もしプリ
ント工程が本来の階調性を作り出すことができなけれ
ば、解像度を上げることが要求される。位置の完全さ、
あるいはアドレス可能度は、解像度の約１０倍でなけれ
ばならないので、およそ２．５ミクロンであることが要
求される。さらに、各微小凸型レンズの下にプリントさ
れたピクセルの、対応する凸型レンズの幾何形状からみ
た位置の正確さは、レンティキュラーシートの全幅にわ
たって維持される必要がある。これは、微小凸型レンズ
の間隔を正確にするようにレンティキュラーシートを製
造すること、並びに、スキャンシステムが、スキャンさ
れるＡ４のフィールドにわたって約２．５ミクロンの精
度であるようにすることで実現できるが、精密さが要求
されるために、このような技術は比較的高価になってし
まう。

【００７３】解像度に対するこれらの要求は、以下に述
べるプリント技術における「書き込みビーム」を、書き
込み工程の最中、またはその前に、レンティキュラーシ
ートの微小凸型レンズにずれないようにそろえるように
することで、実質的に緩和することができる。この技術
にはまた、書き込みビームに対してかなり歪んでレンテ
ィキュラーシートが配置されても許容できるという利点
もある。例えば、この利点は、プリントスキャンの際に
必要な解像度を保証するために、レンティキュラーシー
トをプリントスキャンに先立ってスキャンし、凸型レン
ズと凸型レンズとの変り目を記録することによって得ら
れる。

【００７４】本実施例において用いたプリント技術はレ
ーザー誘導熱転写で、この一例はＷＯ９１／１０３１０
に記載されている。連続トーン及びハーフトーンが可能
であるこの技術では、集光されたレーザービームを使用
し、例えば先に述べたように、必要とされる精度を実現
することができる。プリントの解像度はスキャンシステ
ムに依存している。また、プリントの解像度を、公知の
技術を用いて妥当なコストで達成することが可能であ
る。

【００７５】プリントは、ラスタ走査パターンに従って
変調レーザービームをスキャンすることにより行われ
る。レーザービームが、集光レーザービームを吸収して
エネルギーを熱に変換する適当な染料ドナーシートをス
キャンすると、着色染料が、熱せられた領域からレンテ
ィキュラーシートの裏側へ移動する。レンティキュラー
シートの裏側は、上に比較的安定したイメージを置くこ
とのできるような適当な材料で覆われ、あるいはこのよ
うな材料で積層されていてもよい。例えば、この材料
は、ＰＶＣやポリエステルのような共重合体であり得
る。

【００７６】ラスタ走査パターンには「高速スキャン」
軸と「低速スキャン」軸がある。高速スキャン軸には、
レンティキュラーシートの微小凸型レンズに対して主に
とり得る２つの方向、すなわち、各微小凸レンズに沿っ
てスキャンする方向と微小凸レンズに実質的に垂直にス
キャンする方向がある。微小凸型レンズに沿った高速ス
キャンが図５に７０で示されており、微小凸型レンズに
対して垂直方向への高速スキャンが７１で示されてい
る。

【００７７】図５はプリントの端の拡大断面図を示して
いる。プリント中には、着色剤受け取り層８１に裏打ち
されたレンティキュラーシート８０は、プリントされる
イメージに応じてカラードナーシート８２から染料を受
け取る。スキャンビームはドナーシート８２上に集光さ
れ、受け取り層８１に移される染料の量を、プリントさ
れるイメージに応じて変えるように変調される。

【００７８】図６は、プレオブジェクティブなスキャン
技術を採用したプリント装置を図示している。プリント
されるイメージに従って出力が変調されるレーザーダイ
オードからなる光源（不図示）は、書き込みビームを２
軸スキャンシステム１００に向けて出射する。スキャン
システム１００は、位置符号器１０１、１０２が組み込
んである。位置符号器１０１、１０２は、書き込みビー
ムが正確にスキャンするように制御するフィードバック
サーボ制御ループの一部を形成している。平行化され、
かつスキャンされた書き込みビームは、光学系９１によ
って、適当な染料を担持している三色ドナーシート１０
３上に集光される。ドナーシート１０３は、フィードス
プール１０４から巻取りスプール１０５に供給される。
各レンティキュラーシートのプリント後、次のレンティ
キュラーシートのプリントのために、ドナーシートの新
しい部分をプリント領域にもってくるために、ドナーシ
ートは前方、すなわち巻取りスプールの方に進められ
る。プリント中は、レンティキュラーシート８８は、プ
リント領域でドナーシート１０３と隣接するように位置
している。また、プリント工程をオートメーション化す
るように、適当なフィード手段や除去手段が備えられて
いる。拡大部分１０６に示すように、レンティキュラー
シートには、凸型レンズ１０８に対して「シートプリズ
ム開始部」１０７が設けられており、３Ｄピクセルが微
小凸型レンズ１０８と正しく位置合わせされてプリント
されるように適当な光学系１０９及び光検出器１１０と
協同する。スキャンプリズム開始部１０７はイメージ領
域の外側のシートの角に設けられてもよく、また、正確
な位置合わせを確実にするためにスキャンシステムによ
って用いられる容易に検出可能な参照位置または参照線
がレンティキュラーシート８８上に設けられるように、
直線状に延びていてもよい。

【００７９】従って、３Ｄプリントされたハードコピー
を経済的に供給することができる比較的小型で簡単な構
成の３Ｄプリンタを提供することが可能である。このよ
うなプリンタは、例えば、３Ｄコンピュータ援用設計の
出力、ファクシミリの出力、医用イメージング、及びバ
ーチャルリアリティハードコピーを供給するために用い
ることができる。このプリンタは、写真手段あるいはビ
デオ手段によってとらえられたイメージをプリントする
のに用いられてもよく、また、例えばコンピュータで合
成されたイメージのような合成イメージをプリントする
の用いられてもよい。このプリンタは、デスクトップコ
ンピュータに３Ｄ出力を供給するために適している。

【００８０】

【発明の効果】以上の説明から分かるように、本発明に
よると、着色剤ドナーシートをレーザービームなどの電
磁ビームでスキャンすることによって受け取り基板に着
色剤を転写するため、マルチビューを作り出すのに十分
な解像度の３Ｄプリントを作り出すことができる。ま
た、着色剤の転写中または転写前に、レンティキュラー
シートのレンズと電磁ビームがずれないように合わせる
と、転写の際のスキャンの精度を高めることができ、プ
リントの解像度を向上させることができる。さらに、電
磁ビームによるスキャンで着色剤の転写を行うために、
写真処理を不要にすることができる。また、電磁ビーム
を用いているために受け取り基板の寸法が変形すること
もなくなり、位置合わせの困難さを緩和することができ
る。このため、オフィスコンピュータの周辺装置に３Ｄ
プリントを作成する装置を用いることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を構成する方法での３Ｄイメー
ジの生成のステップを示す図である。

【図２】図１に示されたステップにより作られる３Ｄ画
素（ピクセル）の構成を示す図である。

【図３】凸型レンズと３Ｄピクセル間の相対的な配置の
一例を示す図である。

【図４】異なるプリント密度、すなわち階調性を作り出
す３種類の技術を示す図である。

【図５】プリンタの高速スキャン軸に関して、２つの基
板の方向を示す図である。

【図６】本発明の実施例を構成するプリンタの図であ
る。

【符号の説明】

１〜４ ２Ｄビュー ６ ３Ｄイメージ ５０ ３Ｄピクセル ５１ ２Ｄピクセル ８０ レンティキュラーシート ８１ 着色剤受け取り層 ８２ ドナーシート ８８ レンティキュラーシート ９１ 光学系 １００ スキャンシステム １０１、１０２ 位置符号器 １０３ 三色ドナーシート １０４ フィードスプール １０５ 巻取りスプール １０７ シートプリズム開始部 １０８ 凸型レンズ １０９ 光学系 １１０ 光検出器

フロントページの続き (72)発明者 デイビッド エズラ イギリス国 オーエックス10 ０アールエ ル オクソン，ウォーリングフォード，ブ ライトウェル−カム−ソットウェル，モン クス ミード 19

Claims (31)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の画素を、レンズアレイ基板あるい
   はパララックス（視差）バリア基板を有する第１の基板
   上に書き込む工程を包含する視差情報を含むプリントを
   作る方法であって、 該画素のそれぞれは、該レンズアレイ基板の対応するレ
   ンズ、あるいは該パララックスバリア基板の対応する開
   口部と整合するように並べられており、該画素のそれぞ
   れは、各イメージからの複数の組み合わされたイメージ
   エレメントを含む方法。
2. 【請求項２】 前記画素は、少なくとも１つの着色剤を
   選択的に転写することによって、前記第１の基板に書き
   込まれ、該少なくとも１つの着色剤のそれぞれは、染
   料、染料の前駆物質、顔料、インク及びトナーのうちの
   少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 前記着色剤は、着色剤ドナーシートを含
   んでいる第２の基板から選択的に転写される、請求項２
   に記載の方法。
4. 【請求項４】 前記着色剤ドナーシートは、前記着色剤
   の転写中は、前記第１の基板と接している、請求項３に
   記載の方法。
5. 【請求項５】 前記着色剤は熱的に転写される、請求項
   ２、３または４に記載の方法。
6. 【請求項６】 前記着色剤は、少なくとも１つの変調さ
   れた電磁ビームで前記着色剤ドナー基板をスキャンする
   ことによって転写される、請求項５に記載される方法。
7. 【請求項７】 前記第１の基板は電磁放射感応層を備え
   ており、前記画素は、前記電磁放射感応層を電磁放射に
   選択的にさらすことによって前記第１の基板に書き込ま
   れる、請求項１に記載の方法。
8. 【請求項８】 前記電磁放射感応層が写真乳剤である、
   請求項７に記載の方法。
9. 【請求項９】 前記レンズアレイの前記レンズのピッ
   チ、あるいは前記パララックスバリア基板の前記開口部
   のピッチは、前記画素のピッチと等しいか、それより小
   さい、請求項１〜８のいずれか１つに記載の方法。
10. 【請求項１０】 前記画素は平面状に配置されており、
    光拡散エレメントが、実質的に、該画素の該平面に設け
    られている、請求項１〜９のいずれか１つに記載の方
    法。
11. 【請求項１１】 前記電磁ビームは、前記着色剤の転写
    または積層の最中、あるいはその前に、前記レンズアレ
    イ基板のレンズ、あるいはパララックスバリア基板の開
    口部と位置合わせされる、請求項６に記載の方法。
12. 【請求項１２】 前記第１の基板は、イメージ領域の外
    側に位置合わせ手段を有している、請求項１１に記載の
    方法。
13. 【請求項１３】 着色剤源を、着色剤受け取り基板に隣
    接して配置する工程と、 それぞれが、複数の組み合わせられた２Ｄ画素を含む複
    数の３Ｄ画素を形成するように、該着色剤受け取り基板
    に着色剤を選択的に転写する工程と、 該３Ｄ画素のそれぞれを、レンズアレイシートの対応す
    るレンズ、またはパララックスバリアシートの対応する
    開口部を整合するように並べる工程と、を包含する３Ｄ
    プリントを行う方法。
14. 【請求項１４】 前記着色剤源は着色剤ドナー基板であ
    る、請求項１３に記載の方法。
15. 【請求項１５】 前記着色剤ドナー基板は、転写中は、
    前記着色剤受け取り基板に接している、請求項１４に記
    載の方法。
16. 【請求項１６】 前記着色剤は、染料、染料の前駆物
    質、顔料、インク及びトナーのうちの少なくとも１つを
    含んでいる、請求項１３、１４または１５に記載の方
    法。
17. 【請求項１７】 前記着色剤は熱的に転写される、請求
    項１３〜１６のうちのいずれか１つに記載の方法。
18. 【請求項１８】 前記着色剤は、少なくとも１つの変調
    された電磁ビームで前記着色剤ドナー基板をスキャンす
    ることによって転写される、請求項１７に記載の方法。
19. 【請求項１９】 前記着色剤受け取り基板は、前記着色
    剤が転写される前または後には、前記レンズアレイシー
    トあるいは前記パララックスバリアシートに接合されて
    いる、請求項１３〜１８のうちのいずれか１つに記載の
    方法。
20. 【請求項２０】 前記着色剤受け取り基板は、前記レン
    ズアレイシートあるいは前記パララックスバリアシート
    を有している、請求項１３〜１８のうちのいずれか１つ
    に記載の方法。
21. 【請求項２１】 前記画素が平面状に配置されており、
    光拡散エレメントが、実質的に、該３Ｄ画素の該平面に
    設けられている、請求項１３〜２０のうちの１つに記載
    の方法。
22. 【請求項２２】 前記電磁ビームのそれぞれは、前記着
    色剤の転写中または転写前に、前記レンズアレイシート
    の前記レンズ、あるいは前記パララックスバリアシート
    の前記開口部に位置合わせされる、請求項１８に記載の
    方法。
23. 【請求項２３】 前記着色剤受け取り基板は、前記着色
    剤が転写される前または後には、前記レンズアレイシー
    トあるいは前記パララックスバリアシートに接合されて
    おり、前記電磁ビームのそれぞれは、前記着色剤の転写
    中または転写前に、該レンズアレイシートの前記レン
    ズ、あるいは該パララックスバリアシートの前記開口部
    に位置合わせされる請求項１８に記載の方法。
24. 【請求項２４】 前記着色剤受け取り基板は、前記レン
    ズアレイシートあるいは前記パララックスバリアシート
    を有しており、前記電磁ビームのそれぞれは、前記着色
    剤の転写中または転写前に、該レンズアレイシートの前
    記レンズ、あるいは該パララックスバリアシートの前記
    開口部に位置合わせされる、請求項１８に記載の方法。
25. 【請求項２５】 前記画素が平面状に配置されており、
    光拡散エレメントが実質的に該３Ｄ画素の該平面に設け
    られており、前記電磁ビームのそれぞれは、前記着色剤
    の転写中または転写前に、前記レンズアレイシートの前
    記レンズ、あるいは前記パララックスバリアシートの前
    記開口部に位置合わせされる、請求項１８に記載の方
    法。
26. 【請求項２６】 前記レンズアレイシートまたは前記パ
    ララックスバリアシートは、イメージ領域の外側に位置
    合わせ手段を有している、請求項２２〜２５のうちのい
    ずれか１つに記載の方法。
27. 【請求項２７】 着色剤源を、着色剤受け取り基板に隣
    接して配置する手段と、 それぞれが、複数の組み合わせられた２Ｄ画素を含んで
    いる複数の３Ｄ画素を形成するように、着色剤を、該着
    色剤受け取り基板に選択的に転写する転写手段と、 該３Ｄ画素のそれぞれを、レンズアレイシートの対応す
    るレンズ、あるいはパララックスバリアシートの対応す
    る開口部と整合するように並べる手段と、を備えてい
    る、３Ｄプリントを行う装置。
28. 【請求項２８】 前記転写手段は熱転写手段を備えてい
    る、請求項２７に記載の装置。
29. 【請求項２９】 前記着色剤源は、着色剤ドナーシート
    を含んでいる、請求項２７に記載の装置。
30. 【請求項３０】 前記熱転写手段は、少なくとも１つの
    変調された電磁ビームで着色剤ドナーシートをスキャン
    するスキャン手段を備えている、請求項２９に記載の装
    置。
31. 【請求項３１】 前記スキャン手段は、少なくとも１つ
    の集光されたレーザービームを形成する手段を備えてい
    る、請求項３０に記載の装置。