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JP2001074989A - 合成像に対して周期構造を有するアレイを精確に配置する改良された方法及びその装置 - Google Patents

合成像に対して周期構造を有するアレイを精確に配置する改良された方法及びその装置

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JP2001074989A
JP2001074989A JP2000221415A JP2000221415A JP2001074989A JP 2001074989 A JP2001074989 A JP 2001074989A JP 2000221415 A JP2000221415 A JP 2000221415A JP 2000221415 A JP2000221415 A JP 2000221415A JP 2001074989 A JP2001074989 A JP 2001074989A
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JP
Japan
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array
image
lens array
light beam
lens
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2000221415A
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English (en)
Inventor
John A Agostinelli
ジョン・エー・アゴスティネリ
Lee W Tutt
リー・ダブリュ・タット
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eastman Kodak Co
Original Assignee
Eastman Kodak Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レンズアレイあるいはブロッキング線スクリ
ーンを、合成像を形成する交互かみ合わせされた像線の
一セットに位置合わせするための改良された方法及び装
置を提供することである。 【解決手段】 像を形成するために、周期構造を有する
アレイを配置する方法であって、第一光源によって第一
光ビームを供給する段階と、該第一光ビームに対してア
レイを透過させる段階と、第一光ビームが前記アレイを
透過した後、第一光ビームを用いて第一光源に対応する
光線を形成する段階であって、記光線が周期構造の長軸
に垂直になるように形成する段階と、第一検出器を横切
って光線が回転するようにアレイを回転する段階と、光
線が第一検出器を横切って走査するときに信号を生成す
る段階と、検出器によって最大信号が生成されたときを
決定する段階と、最大信号に対応する角度位置に基づい
た適当な位置にアレイを回転する段階とを備えたことを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レンズアレイ（le
nticular array）、ブロッキング線スクリーン（blocki
ng line screen）あるいはそのようなものと共に用いら
れる交互かみ合わせ像（interdigitated image）の印刷
に関するものである。特に、本発明は、周期構造を有す
るアレイ、例えばレンズアレイあるいはブロッキング線
スクリーンに関して印刷されたかみ合わせ像の位置合わ
せ(alignment)を実施するための方法及び装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】レンズ
アレイ（lenticular array）は像に見かけ上の深さを付
加するために使用される。さらに具体的には、レンズア
レイは、外表面上に平行な微小凸レンズ片（円筒型レン
ズ：lenticule）Ｂを有する透明上部層Ａと、像含有基
板層（image-containing substrate layer）Ｃとを備え
る（図１参照）。基板層Ｃ上の像は合成像（composite
image）と呼ばれる。これは一群の像線Ｄによって形成
される。レンズアレイを見ている観察者に見える像はレ
ンズ像（lenticular image）と呼ばれる。レンズアレイ
の２つの層は、このレンズ像の異なる見え方（view）が
レンズアレイを見る角度の関数として選択的に見えるよ
うに、レンズ像を提供する。異なる角度から写真に撮ら
れたビュー（view）の多くの異なる部分を単一の合成に
まとめることによって見える像が作られ、かつ微小凸レ
ンズ片が垂直に方向付けられるならば、観察者のそれぞ
れの目は異なる要素を見ることになり、観察者は全結果
を３次元（３Ｄ）像として解釈する。観察者もレンズア
レイに対して自分の頭を移動し、それによって、それぞ
れの目で他のビューを観察し、深さの感覚をエンハンス
する。
【０００３】３Ｄ像を示す他の方法は、合成像を形成す
る像線から特定の距離に位置するブロッキング線スクリ
ーン（図２）のような視差媒体を使用することである。
視差プロセスとして知られるこの工程は、一つの特定の
像に対応する像線を除いて全像線のブロッキングを生ず
る。これによって、ブロッキング線スクリーンが垂直方
向を向いているときに、観察者の目が異なる像を３次元
（３Ｄ）像として見ることができる。
【０００４】レンズアレイあるいはブロッキング線スク
リーンが水平に方向付けられている時に、いずれの目も
同じ像を受け取る。この場合には、レンズアレイあるい
はブロッキング線スクリーンの背後に位置する合成像が
観察者の目に平行な線に対して回転するときに、多重像
は移動している錯覚を与えることができる。このため、
レンズアレイあるいは合成像を含むブロッキング線スク
リーンを軽くたたくか、又はレンズアレイあるいはブロ
ッキング線スクリーンに対して異なる角度に観察者の角
度を移動するかのいずれかのプロセスによって、移動の
シミュレーションが実施される。
【０００５】微小凸レンズ片あるいはブロッキング線ス
クリーンが垂直あるいは水平を向いているときは、見た
像のそれぞれは、（微小凸レンズ片の幅によって決ま
る）レンズアレイの空間周波数あるいはブロッキング線
スクリーンの空間周波数でインタレースされた像線によ
って生ずる。各像の線を他の像に組み合わせることは、
交互かみ合わせ（interdigitation）と呼ばれる。この
ような交互かみ合わせ像のフルセットで合成像を形成す
る。交互かみ合わせは、少なくとも３個の微小凸レンズ
片を有する材料を用いて合成像を形成するために使用さ
れた４つの像の例を用いることによってよりよく理解で
きる。この例では、４つの像の各々からの線１は第１の
レンズに位置合わせされている；４つの像の各々からの
線２は第２のレンズに位置合わせされている；等。各微
小凸レンズ片は複数の像線Ｄあるいは像線セットと関連
づけられており（図３参照）、観察者は各レンズに対し
てそれぞれの目で各セットの像線だけを見るはずであ
る。像線セットは微小凸レンズ片に対して正確に位置合
わせされることが肝要であり、そのため、アセンブリが
見られるときには適当な絵が形成されている。しかしな
がら、それを達成することは困難である。
【０００６】例えば、交互かみ合わせ像線の従来の記録
の方法では、基板層Ｃ上に含まれる記録材料上に交互か
み合わせ像線を記録することが必要であり、そのとき、
所望の像構造を得るために微小凸レンズ片Ｂに対して正
確に位置合わせされた記録された像線Ｄによって基板層
Ｃを上部層Ａに付着する。レンズの被覆（例えば、上部
層Ａ）に記録材料を付着する間、所望の像線を使って特
定の微小凸レンズ片を正確に位置合わせすることは困難
である。不正確な位置合わせは像の品質の低下を招く。
【０００７】ときどき、合成像が個別の平面シートに書
かれ、それによって像シートが形成され、その像シート
が位置合わせされてレンズアレイに結合される。例え
ば、米国特許第5,492,578号は、結合作業中の位置合わ
せをモニターする間、レンズアレイに対して像シートを
伸縮することによって、レンズアレイを使って像シート
の位置合わせをするための方法及び装置を開示してい
る。この手法では、多くの手動操作と像シートのための
柔軟な媒体が必要となる。米国特許第5,479,270号は、
ビデオカメラ及びモアレ技術を用いるものであって、レ
ンズアレイを個別の像シートに位置合わせするための方
法及び装置を開示している。
【０００８】合成像の従来の記録は、光学露光を使用す
る立体像記録装置を使って行われてきた。ハロゲンラン
プのような光源が、投射レンズを経てオリジナルの像を
貫いて投射され、かつ光線が微小凸レンズ片を透過し、
レンズアレイの基板層上に焦点が合う。合成像は交互か
み合わせ像線として基板層の記録材料上に露光される。
しかしながら、合成像の品質は微小凸レンズ片に導入さ
れた収差によって低下する。
【０００９】合成像ネガから、レンズアレイの背面に被
覆されかつレンズアレイに対して位置合わせされた放射
線感応性層（radiation sensitive layer）への接触印
刷露光（contact print exposure）が米国特許第5,729,
332号に開示されている。開示された位置合わせ法は、
多くのビデオカメラと検出器と共に、レンズアレイ内に
組み込まれた特別参照グリッド構造とネガ像上の同様な
グリッド構造とを利用する。レンズアレイとネガ像との
間の位置合わせを達成するために、グリッド構造の組合
せによって生成したモアレ縞の分析が利用される。
【００１０】レンズアレイの背面への露光を走査するこ
とによって合成像を記録する方法も周知である。S. Tag
uchi and S. Igarashiによる米国特許第5,539,487号の
“Method and Apparatous for Recording Stereoscopic
Images and Lenticular Recording Material Used The
refor”は、レンズアレイの背面上に被覆した（通常は
銀ハロゲン化物エマルジョン）の感光性記録層を直接露
光する方法を開示している。露光装置は、フルカラーを
達成するために走査されるかあるいはＣＲＴ（フルイメ
ージ）投影されるかいずれかである３つの光学波長を利
用する。ほとんどの銀ハロゲン化物膜の場合と同様に像
を現像するために後処理が必要である。米国特許第5,53
9,487号に開示されたピッチ測定技術は発光体を光検出
器と協働して使用することを教えるものである。発光体
と光検出器はレンズアレイの反対側のエッジをちょうど
越えたところに位置し、そのため、発光体と光検出器と
の間の光路はレンズアレイの面に平行であり、かつ光ビ
ームは微小凸レンズ片の長軸に平行に進行する。レンズ
アレイは、微小凸レンズ片の長軸に垂直な方向に移動さ
れる。こうして、発光体から発光され検出器へ進む光
は、この光が微小凸レンズ片のエッジに当たることと微
小凸レンズ片間の谷に沿って伝播することが交互に起き
るので、遮断されうるし、また透過しうる。検出器で発
生した信号はレンズアレイのピッチについての情報を提
供するために用いられる。しかしながら、その結果とし
て生ずる信号変調は比較的低く、そのため、アレイのピ
ッチを正確に決めることが困難である。他の実施形態で
は、この特許は位置マーカーの使用を開示している。こ
のマーカーは、像記録領域の外側の位置のレンズアレイ
上に備えられている。このため、レンズアレイは大きす
ぎ、マーカーを含む領域を除くためにトリミング（trim
ming）が必要となる。これによって、レンズアレイの製
造のコストを上昇しかつ廃棄部分を増やしている。この
特許では、レンズアレイを像線に対して回転して位置合
わせされているか否か、あるいはどのようにその位置合
わせを行っているについては何も述べていない。
【００１１】ＩＳ＆Ｔの第50回年会のプロシーディング
の305頁に記載のH. Akahori, KenjiIwano, K. Ikeda,
Y. Fukui, K.Nobori, K. Kayashimaによる“Developmen
t ofMotion Image Printer”では、熱ヘッドとレンズア
レイの背面に位置合わせされた熱転写（thermal dye tr
ansfer）を用いて立体像を印刷する印刷機であって、一
体の立体像を形成するものについて議論されている。レ
ンズアレイは、正しいレンズに像線を正確に位置合わせ
するためにレンズアレイの適切なピッチを達成するため
に、レンズアレイを加熱しなければならない。
【００１２】米国特許第5,279,912号は、レンズアレイ
の背面上に被覆された放射線感応性層の直接走査露光に
よって合成像を書く方法を開示した。観察者は、レンズ
アレイを見ることによって３次元像を見るだろう。開示
では、合成像を形成するために放射線感応性層上を走査
する波長とは異なる波長の個別光ビームを使用する位置
合わせ技術を教えている。米国特許第5,279,912号は、
レンズアレイに対して合成像の角度位置合わせを自動的
に行う方法を開示してはいない。
【００１３】欧州特許第0 596 629 A2号公開公報及び第
0 659 026 A2号公開公報は、３次元像を提供する目的
で、ドナーシートからレンズアレイ上のレシーバー層へ
熱転写着色剤に走査型レーザービームを使用することを
開示している。欧州特許第0 596 629 A2号公開公報の方
は、プレ対物レンズ２軸スキャナーの使用と像領域の外
のレンズアレイ上の特別な構造の使用を開示している。
これは、それらの構造を有する（レンズアレイの）部分
を評価するために、像線の印刷の後のレンズアレイのト
リミングを必要とする。欧州特許第0 659 026 A2号公開
公報の方は、印刷合成像をレンズに位置合わせするため
に検出器アレイを使用することを開示している。この検
出器アレイは、（この場合、レンズの長軸に垂直な）高
速走査軸に沿って書込レーザービームが移動する間、レ
ーザービームがドナーを露光するように書込レーザービ
ームの位置を感知する。光の中には吸収ドナーシートと
前に堆積した着色剤とを透過するものがあり、適当な微
小凸レンズ片によって、適当なレンズアレイに対して
（ドナーシート面上の）焦点の合ったスポットの位置上
の情報を与える検出器アレイ上の位置にイメージされ
る。この情報は、レシーバー上の適当な位置で着色剤の
適当な転写を与えるために書込レーザーを変調するため
に用いられる。位置合わせ法の欠点は複雑なこと及び低
い光レベルであること、又は転写される着色剤がレーザ
ー光に拡散していかないならば、あるいは拡散層がレン
ズアレイに装着されていないならば、検出器に光が全く
届かないことが起こりうることである。さらに、この２
つの欧州特許出願は高速走査軸が微小凸レンズ片の長軸
に平行である可能性について議論しているが、これらの
特許出願は高速走査軸を微小凸レンズ片の長軸に所望の
回転位置合わせを行う方法に関しては触れていない。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、レンズ
アレイあるいはブロッキング線スクリーンを、合成像を
形成する交互かみ合わせされた像線の一セットに位置合
わせするための改良された方法及び装置を提供すること
である。
【００１５】本発明の他の目的は、合成像をレンズアレ
イあるいはブロッキング線スクリーンに対して回転位置
合わせを行うために、合成像とレンズアレイあるいはブ
ロッキング線スクリーンとの間の回転の空間的な関係を
簡単に検知しかつ制御することである。
【００１６】本発明によれば、周期構造を有するアレイ
を、その上に像を形成するために配置する方法であっ
て、（i）高速軸に沿って光ビームを生成する段階と、
（ii）その高速軸に実質的に垂直な方向にアレイを移動
する段階と、（iii）前記高速軸に沿ってアレイの互い
に反対側端部近傍に配置した一対の検出器によって交互
に光ビームを検出する段階と、（iv）光ビームの検出に
対応して、その一対の検出器によって実質的に周期的な
信号を供給する段階と、（v）周期信号の相対位相であ
って、アレイの位置合わせ不良に対応する相対位相を決
定する段階と、（vi）周期構造の長軸が高速軸に実質的
に平行になるように、周期信号の位相を感知し、アレイ
を回転する段階とを備えている。
【００１７】本発明の第一の実施形態では、その方法
は、さらに、高速軸が周期構造の長軸に実質的に平行に
なるように、書込ビームをこのアレイを横切るように走
査することによって、アレイのレシーバー面上で像線を
生成する段階を含んでいる。
【００１８】さらに、本発明の実施形態では、この方法
は、さらに以下の段階：熱ドナー材料を前記アレイの背
面に接触するようにする段階と；像データに対応して、
書込ビームを変調する段階と、ｄ）熱ドナー材料を横切
って高速走査軸に沿って書込ビームを走査し、交差（cr
oss）高速走査軸方向でアレイを移動して、前記熱ドナ
ー材料から少なくとも一つの着色剤を熱転写し、それに
よって、アレイの背面上に合成像を形成する段階とを備
えている。
【００１９】本発明の実施形態によれば、レンズアレイ
あるいはブロッキング線スクリーン上に位置合わせされ
た熱ドナー材料（色はシアン、マゼンダ、イエロー）か
ら連続的に色を熱転写するために、レーザーを用いて、
像線がレンズアレイあるいはブロッキング線スクリーン
に適当に位置合わせされるように書かれる。この方法に
よって高分解能レンズ像が形成される。
【００２０】本発明の他の実施形態によれば、周期構造
を有するアレイを配設するための装置であって：(i)ア
レイを回転可能に支持するステージと；(ii)光ビームを
供給する光源と；(iii)光ビームをアレイを横切って走
査するスキャナーと；(iv)アレイを遅い走査方向に移動
する間、走査された光ビームを交互に検出する２個の検
出器であって、各検出器が検出に応答して周期的な信号
を供給する２個の検出器と；（v）前記の２個の検出器
のそれぞれから周期的信号の相対位相を決定する分析器
であって、その分析器の出力信号がその相対位相に基づ
いており、その信号は、アレイが適当な方向を向くまで
ステージの回転移動を作動可能にするものである分析器
とを備えている。
【００２１】本発明の利点は、レンズアレイあるいはブ
ロッキング線スクリーンに位置合わせされた高品質交互
かみ合わせ像を生成する改良された方法を提供すること
である。本発明の好適な実施形態によれば、この方法は
乾式であり、そのため、湿式の溶液を全く必要としな
い。この方法は位置合わせ後の段階を必要としないし、
そのため多重像線の適切なピッチを得るために、合成像
を含むシートを伸ばすかあるいは加熱することを必要と
しない。完全自動（例えば、手動の介入が全く必要でな
い）の粗調整法は、簡単で低コストの部材によって実施
される。
【００２２】本発明の他の利点は、合成像に対するレン
ズアレイあるいはブロッキング線スクリーンの回転位置
決めと、レンズアレイあるいはブロッキング線スクリー
ンのピッチに対する合成像に対する適当な線ピッチと、
レンズアレイあるいはブロッキング線スクリーンに対す
るビューシーケンス（view sequence）における中心ビ
ュー（center view）を位置決めとを提供し、そのた
め、中心ビューは観察者に対して所望の位置で観察され
る。
【００２３】
【発明の実施の形態】本発明のこの実施形態では、ドナ
ーシートからの着色剤（colorant）のレーザー誘起熱転
写によって着色剤ドナーシートの露光走査を実施する改
良された方法及び装置を提供する。合成像はレンズアレ
イあるいはブロッキング線スクリーンの背面に直接記録
される。記録された合成像は、高速走査軸とレンズアレ
イ方向あるいはブロッキング線スクリーン方向のいずれ
かとの間の角度関係の感知及び制御によって、レンズア
レイあるいはブロッキング線スクリーンに対して回転位
置決めされる。レンズアレイ方向は微小凸レンズ片の長
軸に平行な方向として定義される。ブロッキング線スク
リーン方向は、ブロッキング線スクリーンのブロック線
に平行な方向として定義される。より詳細には、この実
施形態では、改良された装置は、i)レンズアレイ方向あ
るいはブロッキング線スクリーン方向についての高速軸
自動回転位置決め、ii)レンズピッチあるいはブロッキ
ング線ピッチの改良された自動測定、iii)改良された中
央視界位置決めとを提供するものであって、一又は二以
上の焦点を合わせられた走査レーザービームを用いて交
互かみ合わせ像線を形成する。この装置を図４に概略的
に示す。
【００２４】３次元像あるいは移動像シーケンスあるい
は多重像シーケンスのいずれかの複数のビューを提供す
る合成像に対応する像データ５が、周知の手順に従っ
て、デジタルファイル７として準備されると仮定されて
いる。このデジタルファイル７は、印刷される合成像の
各画素位置に対するコード値を含んでいる。デジタルフ
ァイル７に記憶された像データ５に対応する合成像が、
以下で説明するようなレンズアレイ８あるいはブロッキ
ング線スクリーン９に対して正確に位置決めされた、
（複数の微小凸レンズ片８Ａを有する）レンズアレイ８
あるいは（図示しない）ブロッキング線スクリーン９の
背面に直接印刷される。
【００２５】光源、好ましくは単一モードの性質を有す
るレーザーダイオード１０は、熱伝導ブロック２０上に
取付られ、光ビーム１５を検流計３０上に取付けた回転
走査ミラー４０へ向いている。他の操作方法は、多面鏡
走査及びホロゴン（hologon）走査を含む。検流計走査
は、簡単、低コスト、柔軟性、及び波長に対する非敏感
性のために、特に好ましい。レーザーダイオード１０の
出力パワーレベルは、像データ５に従って変調された駆
動信号を供給する駆動回路４５を介した振幅変調によっ
て制御される。好ましくは、それぞれ連続して印刷され
るシアン、マゼンダ、イエロー層における所望の印刷密
度が、プリンターシステムの特定の応答を説明するため
の参照用テーブルを用いることによって達成される。振
幅変調の他の変調技術、例えば、パルス幅変調も可能で
ある。走査ミラー４０からの反射の後で、変調光ビーム
１５が、ドナーシート５５の面上の点に光ビーム１５の
焦点を合わせる走査レンズ５０を通過する。走査レンズ
４０の移動によって、焦点を合わせられた光ビームがド
ナーシート５５を横切るように掃引する。走査光ビーム
１５は、像線５７（図示せず）を形成する高速走査軸５
６（図５）に沿って移動する。ドナーシート５５を横切
る走査光ビーム１５の方向は高速走査と呼ばれる。適当
なドナーシート組成物は米国特許第4,772,582号が教え
ている。ドナーシート５５は、レンズアレイ８あるいは
ブロッキング線スクリーン９（図示せず）の背面（例え
ば、微小凸レンズ片を含まない面）のレシーバー面６０
に密着している（図４参照）。ドナーシート５５は米国
特許第4,876,235号に記載されたようなビード（bead:図
示せず）によってレシーバー面６０から離間している。
しかしながら、ドナーシート５５は、従来法を用いてレ
シーバー面へ非常に近接して固定されてもよい。レンズ
アレイ８あるいはブロッキング線スクリーン９がステー
ジ６５上に支持されている（図６及び図７）。この実施
形態では、ドナーシート５５もステージ６５上に支持さ
れている。これについては図４及び図６に示した。ステ
ージ６５は回転及び直線移動が可能である。ステージ６
５の移動は、走査レンズ５０の光学軸７２に垂直な方向
でかつドナーシート５５の面での走査焦点スポットの経
路によって定義された高速走査軸にも垂直な方向７１で
行われる。ステージ６５の回転はレンズアレイ８（ブロ
ッキング線スクリーン９）の面に垂直な軸に対して行わ
れるもので、矢印７３によって示されている（図４、図
６、及び図７）。
【００２６】ステージ６５の少なくとも断面は透明であ
る。好ましくは、プラテン（platen）あるいはプラテン
６６の断面は透明の要求を満足するように、アクリルあ
るいはポリカーボネートから成る。透明要求に対する必
要性は明細書中で後で議論する。ステージ６５は真空プ
ラテン６６を含んでいる。真空プラテンは、レンズアレ
イあるいはブロッキング線スクリーンを受ける凹み６７
とドナーシート５５を支持するための面６８と、ドナー
シート５５を所定位置に保持する真空溝６９Ａと、レン
ズアレイあるいはブロッキング線スクリーンのいずれか
を凹み６７に保持する真空溝６９Ｂとを含んでいる。
【００２７】好ましくは、走査レンズ５０はたる形歪み
の量によって特徴付けられ、平面像面を有するf-θレン
ズである。f-θレンズは、f-θレンズ５０の光軸７２か
ら高速走査軸に沿って測った焦点距離が光ビームの入射
角度に比例している。
【００２８】レシーバー面６０の面とステージ６５と
は、（ドナーあるいはレシーバーあるいは他の面をはず
れてレーザー１０に戻る）迷光反射を除去するために高
速走査軸５６に対してΔθの角度だけわずかに傾いてい
ることが好ましい。角度Δθは約５°であることが好ま
しい。これについては図８に示した。
【００２９】（レンズアレイから）特別の視距離から見
たレンズ像は、全像面にわたって観察者に単一のビュー
（view）を提供する必要がある。従って、（合成像を形
成する）像線のピッチはレンズアレイ８あるいはブロッ
キング線スクリーン９のピッチに対して精確に調整され
ることが必要である。この合成像を用いて使用されるレ
ンズアレイのピッチに対して調整される微小なピッチを
有する合成像は、縮尺合成像と呼ばれる。さらに詳細に
は、縮尺合成像は、３次元あるいは移動像を見るとき
に、所望の視距離を得る目的で、レンズアレイのピッチ
に従ってクロスレンズアレイ方向（cross lenticular a
rray direction）で縮尺される合成像として定義され
る。典型的な視距離は8-20インチであり、好ましくは10
-16インチである。
【００３０】さらに、縮尺レンズ像の像線５７はレンズ
アレイに対して回転位置合わせされ、かつ微小凸レンズ
片の長軸に平行である（図９参照）ことも必要である。
【００３１】上述のように、レンズアレイは観察者に連
続像を提供できる。ある位置から他の位置に野球のバッ
トを振る人はこのような連続像の例であろう。この連続
像は観察者に対してレンズアレイを傾けることによって
見ることができる（図１０（ａ）から図１０（ｃ））。
レンズアレイ８あるいはブロッキング線スクリーン９が
サイトの観察者の線に対して垂直であるときに、中間の
像（例えば、移動シーケンスの真ん中の像）が観察され
ることが好ましい。レンズアレイ８あるいはブロッキン
グ線スクリーン９が観察者に対して適当な角度で傾いて
方向付けられているときに、移動シーケンスの中心像が
観察されるように、シーケンスの中心像に対応する像線
セットの中心像線７５が、レンズアレイ（図１１に示し
た）の中央微小凸レンズ片７６の中心又はブロッキング
線スクリーン９の中間ブロッキング線の中心のすぐ後ろ
の位置に位置すべきである。
【００３２】レンズアレイ８と合成像の像線の回転位置
合わせの実施形態は以下のように実施される。位置合わ
せ法は二つの段階を含んでいることが好ましい：段階１
−粗回転位置合わせ、段階２−微回転位置合わせ。二段
階の回転位置合わせ技術は、許容可能な位置合わせ不良
の広範囲の補正、及びレンズアレイについての合成像の
非常に精確な位置合わせの補正につながる。二つの段階
は互いに独立して単独で行われる。レンズアレイのステ
ージ上の配置における最初の機械的位置合わせが実質的
な全走査線にわたって一つの微小凸レンズ片幅Ｗの1/2
より小さい（図１２参照）回転位置合わせ不良につなが
るならば、粗位置合わせ段階はなくてもよい。なぜな
ら、後で明細書で説明する精確な位置合わせが、微小凸
レンズ片の幅の整数倍の位置合わせ不良に対して多数の
安定な位置を供給するからである。言い換えると、粗位
置合わせだけで十分正確な位置合わせを提供してもよ
い。
【００３３】粗回転位置合わせ 図４を再び参照して、縮尺合成像形成する像線によって
レンズアレイあるいはブロッキング線スクリーンの粗回
転位置合わせを説明する。
【００３４】レシーバー面６０に着色剤の移動に先立っ
て、かつ好ましくは、ドナーシート５５を取り付ける前
に、粗位置合わせ源８０、例えばＬＥＤあるいはレーザ
ーダイオードが周期的構造を有するアレイ、例えばブロ
ッキング線スクリーンあるいはレンズアレイ８（その像
受け面及び微小凸レンズ片含有面の両方）、及びステー
ジ６５の透明部を通り抜けて、粗位置合わせレンズ９０
へ進む光ビーム８２を発する。粗位置合わせ源８０は粗
位置合わせレンズ９０によって光線１００としてイメー
ジされる。光の線１００は、走査レンズ５０の光軸につ
いての、レンズアレイ８あるいはブロッキング線スクリ
ーンの回転角に対するレンズアレイ方向に精確に垂直な
方向を有する。こうして、ブロッキング線スクリーン及
びレンズアレイ８がステージ６５によって光軸７２に平
行な軸に対して回転されるとき、光の線１００は粗位置
合わせレンズ９０の像面１０１で回転する。像面１０１
はその回転する光の線１００を含む面である。挟まれた
レンズアレイ８が微小凸レンズ片の長軸に対応する方向
に沿って光パワーを有さない微小凸レンズ片８Ａから成
り、光ビームをこの方向に垂直な方向に沿って効果的に
回折するので、粗位置合わせレンズ９０とレンズアレイ
８とによって形成された光のライン１００はレンズアレ
イ方向に垂直である（図１３及ぶ図１４参照）。ブロッ
キング線スクリーンと粗位置合わせレンズ９０とによっ
て形成される光の線は、ブロッキング線スクリーン方向
に垂直である。粗回転検出器１１０は、レンズ９０の光
軸からいくらか離間し、かつ像線１００に一致するレン
ズ９０の像面１０１に位置させる。好ましくは、微小凸
レンズ片の長軸あるいはブロッキング線スクリーンのブ
ロッキング線は高速走査軸に平行であるべきである。そ
して、レンズアレイあるいはブロッキング線スクリーン
を回転する間、レンズアレイあるいはブロッキング線ス
クリーンが高速走査軸５６に平行なときは、検出器１１
０は最大信号を検出する。検出と回転ステージ移動制御
は協働して、高速走査軸５６に対するレンズアレイ８あ
るいはブロッキング線スクリーンの粗回転位置合わせを
行う。さらに詳細には、ブロッキング線スクリーンある
いはレンズアレイ８は、ステージ６５の凹み６７に配置
される。ステージ６５は並進移動及び回転が可能であ
る。ステージ６５の回転移動はＣＰＵユニットにより行
われる。レンズアレイ８が回転すると、検出器は光の存
在を検知し、可変振幅信号をＣＰＵ１１４に供給する。
次に、ＣＰＵ１１４はステージ６５の回転を駆動する適
当なデータを供給する。検出器１１０により供給された
最大信号に対応するブロッキング線スクリーンあるいは
レンズアレイ８のいずれかの角度位置はＣＰＵ１１４に
より決定される。ＣＰＵ１１４は、ステージ６５がその
最適角度位置に達するまでステージ６５を回転させる。
すなわち、このデータをもとに、ＣＰＵ１１４は、レン
ズアレイ８あるいはブロッキング線スクリーンが高速走
査軸５６と書き込まれることになる像線に適切に位置合
わせされるまで、ステージ６５の回転を行う。
【００３５】この方法を用いて、十分に1/2微小凸レン
ズ片要求以下の位置合わせを達成した。さらに、この実
施形態では、±６°までの位置合わせ不良が自動的に補
正された。この方法は、より大きな位置合わせ不良を容
易に受け入れることができたが、レンズアレイをステー
ジ６５上に機械的に位置合わせするための方法は、最適
に回転位置合わせされた位置の±６°以内にレンズアレ
イを位置決めする事ができた。
【００３６】交互かみ合わせされた像線に対してブロッ
キング線スクリーン９の粗回転位置合わせを行う手法
は、レンズアレイ８の粗位置合わせに似ている。しかし
ながら、光の線１００は干渉とブロッキング線スクリー
ン９からの回折によって形成される。強度が大きく減少
したいくつかの最小があるだろう。従って、軸はずし検
出器１１０の配置に対して強度の最大（最小ではない）
がある軸はずし領域を選択しなければならない。図１５
は多くのスリットを通った回折パターンを示している。
【００３７】微回転位置合わせ 微（精確）回転位置合わせは粗回転位置合わせの後で実
施する。微回転位置合わせは、２つの小型の光検出器１
２０及び１３０を用いて行われる。これらの光検出器１
２０及び１３０は、レンズアレイ８あるいはブロッキン
グ線スクリーン９の背後に位置づけられ、好ましくは、
各検出器１２０，１３０はレンズアレイ８の反対側１２
１，１３１のいずれかの近傍に位置し、また、各検出器
は高速軸５６（図４）に一致している。好ましくは、実
際の書込レベルに比較して（好ましくは10倍あるいはそ
れ以上）低減されたパワーレベルを有するダイオードレ
ーザー１０からの書込ビーム１５である第二光ビーム
が、ステージ６５の透明部を介して走査ミラー４０によ
って、検出器の一つ例えば検出器１２０に導かれ、結果
生ずる信号は、アレイ８が方向７１（低速走査方向）で
移動する間にＣＰＵメモリに保存される。この光ビーム
は異なる光源からもあり得る点に注目されたい。
【００３８】記録された信号は周期的なものであり、光
ビームが走査された微小凸レンズ片８Ａのそれぞれの光
学軸と同一線上になるときに、最大信号になる。微小凸
レンズ片の短い焦点距離のため、その移動が起きている
間、ビーム１５が偏向されないときは、微小凸レンズ片
８Ａを通過する光ビームは、検出器１２０に飛び込む光
ビームと共に検出器１２０に対してかなりの掃引偏向を
受ける。次に、この段階は、第二検出器に入射する代わ
りに、光ビームと共に繰り返される。位置に対する強度
の２つの周期的な記録が比較され、２つのセットの信号
の間の位相差Δが決定される。位相差Δは残留している
位置合わせ不良の目安を与える。高速走査軸６５に対す
るステージ６５とレンズアレイ８あるいはブロッキング
線スクリーンの相対位置は、例えば、マイクロステッパ
ーモーター駆動によって、あるいはストリップゲージの
ような位置エンコーダーの使用によって、非常に正確に
決めることができる。図１６及び図１７は、検出器１２
０，１３０からの周期的信号の例と、回転位置合わせ不
良に対応する位相差Δを示している。この情報は、微小
凸レンズ片あるいはレンズアレイ８のいずれかと高速走
査軸５６との間の残留位置合わせ不良が無視できるよう
になるまで、ステージ６５を駆動するのに使用される。
代わりに、光ビームは、レンズアレイあるいはブロッキ
ング線スクリーンの移動の間２つの検出器１２０，１３
０の間を走査することができ、または、２つの光ビーム
が２つの検出器１２０，１３０に同時に入射することが
でき、または、単一のワイドビームが２つの検出器１２
０，１３０に同時に入射することができる。
【００３９】検出器１１０，１２０及び１３０は、線形
アレイ検出器あるいは位置検出器とは対照的に単純な検
出器でよい。好適なタイプの検出器は、フォトダイオー
ド、フォトトランジスタ、及び差の測定を行うことがで
きるスリットフォトダイオードを含んでいる。スリット
フォトダイオードの場合には、周知のように、検出器へ
の光の入射を確かめるために検出される信号最大値を特
定するのではなく、その代わりにゼロ交差点を特定す
る。
【００４０】ステージ６５の線形移動が少なくとも二つ
の異なる方法で実施されることは注目すべきである。第
一に、ステージ６５は次の像線を書く前に新しい位置に
ステップし、それからその像線を書いている間一定の位
置に保持されてもよい。また、代わりに、ステージ６５
を連続的に駆動してもよい。移動速度を増加するときに
は、ステージ６５を連続的に駆動することが好ましいこ
とが実験により分かった。ステージ６５の連続移動によ
って、ステージ６５をステップで移動し、モードを保持
するために要求される強い加速度に関連した機械的な音
を回避する。しかしながら、ステージ６５の連続移動の
結果として、高速走査時間の間、レンズアレイ８あるい
はブロッキング線スクリーン９が移動するという事実に
よって、付加的な回転位置合わせ不良が生ずる。この付
加的な位置合わせ不良は一定であり、かつ、上記の回転
位置合わせステップの後、ステージ６５の付加的回転に
よって容易に除去されるかもしれない。実際、付加的回
転が原因であり、ステージ６５は一度だけ回転される。
【００４１】検出器１２０あるいは１３０からの周期的
な信号は、レンズアレイ８あるいはブロッキング線スク
リーン９のピッチを決定するために使用されてもよい。
クロスレンズアレイの実質的に全寸法を（すなわち、ほ
とんどの微小凸レンズ片を横切って）移動する間、ある
いは、ブロッキング線スクリーン９を横切る際に、信号
が収集されれば、レンズアレイ８あるいはブロッキング
線スクリーン９の平均周期は最大の正確さで見つけられ
てもよい。周期信号からレンズアレイあるいはブロッキ
ング線スクリーンのピッチを得る好適な方法は、検出器
１２０あるいは１３０の一つからの周期的な信号に対し
てフーリエ変換を施すことである。測定の精確さを向上
するために、基本空間周波数の高調波によって運ばれた
情報を含むべきであることに注意されたい。高調波を含
まない場合、周期測定の精確さは、周期信号を発生する
走査された微小凸レンズ片あるいはブロッキング線の有
限の数によって制限されるだろう。本発明の好適な実施
形態を用いると、レンズアレイのピッチは200ppm以内で
測定された。ピッチが視距離を決定するので、このピッ
チの精確さは、12インチのわずかな視距離の±1インチ
以内での視距離制御を有するのに十分である。
【００４２】周期信号はまた、中心像位置合わせ（cent
er-view alignment）、すなわち、観察者に対するレン
ズアレイあるいはブロッキング線スクリーンの適当な傾
き角によって観察者に、（例えば、移動像シーケンス
の）適当な像を見せるような状態を可能にするための十
分な情報を運ぶ。、レンズアレイあるいはブロッキング
線スクリーンがサイトの観察者線に対して垂直に方向付
けられているときに、移動シーケンスの中心像が観察さ
れることは、しばしば好ましい。この状態には、中心像
に対応しかつ中心微小凸レンズ片あるいはブロッキング
線間の中心ギャップの実質的な近傍に位置する像線が、
その微小凸レンズ片の光軸上あるいはその光軸近傍又は
その中心ギャップの中心に沿って位置することが必要で
ある。例えば、このような位置付けは、まず、周期信号
を用いてレンズアレイ８に対する高速走査軸５の絶対位
置を決定し、次いで、移動シーケンスの中心像に対応す
る像線が、中心像の中心像線が中心微小凸レンズ片の光
軸上あるいはその光軸近傍に位置するように位置づけら
れるまで、レンズアレイ８に対して相対的に合成像を移
動することによって、達成する。
【００４３】回転位置合わせ、ピッチ測定、及び中心像
位置合わせを行った後、縮尺された合成像は印刷準備さ
れる。例えば、米国特許第5,183,798号の第二実施形態
において説明されているような、色素層（dye layer）
を含むドナーシート５５は、レンズアレイ８のレシーバ
ー面（receiving surface）６０に取付られる、あるい
は設置される。ドナーシートに位置するビード（bead）
は色素層を表面６０から分離するのに使用される。これ
については、米国特許第4,876,235号に開示されてい
る。走査レーザービーム１５は（レンズアレイを線形移
動する間）ドナーシート５５を露光し、微小凸レンズ片
に位置合わせされた色素を転写する。焦点を合わせられ
た（書込）レーザービームサイズは幅が60μm以下であ
ることが好ましく、15μm以下であるとさらに好まし
い。焦点を合わせられたレーザービーム１５及び転写さ
れた着色剤線は、約10μmあるいはそれ以下であること
が非常に好ましい。（所定の微小凸レンズ片あるいはブ
ロック線の背後に書き込むことができる像線の数に直接
比例する）像の総数はクロス微小凸レンズ片あるいはク
ロス線方向のプリンター解像度によって制限されるの
で、像線Ｄの狭い書き込まれた幅は重要である。フルカ
ラー像にとって、多重パス着色剤転写（multiple pass
colorant transfer）が必要となる。カラー像を製造す
るため、第一のドナーシートはレシーバーを乱すことな
く除去され、新しいドナーが使用される。説明した露光
法は、第二のカラーに対しても繰り返され、さらに第三
のカラーに対しても繰り返される。
【００４４】像はレンズアレイの背面上の材料の中へ、
溶媒溶解（solvent-fuse）され、熱溶解され、あるいは
溶解されないまま含まれてもよい。バッキングシートは
媒体を保護するため、剛性を向上するため、及び反射性
の裏当てを与えるために貼付してもよい。
【００４５】像書込速度を制限しうる要素には、書込レ
ーザーの使用可能パワー及び高速走査振動数（１秒当た
りの走査数）を含んでいる。これらの各要素は、単一の
書込レーザーの代わりに、多重独立変調レーザーを備え
ることによって、克服することができる。多重レーザー
の各々は、走査レンズ５０の像面上に多重走査スポット
を形成するために、高速走査軸スキャナー（走査ミラー
４０及びガルバノメータ３０）と走査レンズ５０とに沿
ってあるいは平行に書き込む。この配置を用いると、書
込時間がレーザーの数に反比例して、多重線を同時に書
き込まれる。
【００４６】像線をレンズアレイに位置合わせするため
の上記の方法及び装置は、像線をブロッキング線スクリ
ーンあるいは他の周期構造に位置合わせするために使用
することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来技術のレンズアレイの概略断面図であ
る。
【図２】 従来技術のブロッキング線スクリーンを示
す概略図である。
【図３】 図１で示した従来技術のレンズアレイの特
定の微小凸レンズ片に関連した像線を示した図である。
【図４】 単色をレンズアレイのレシーバー面にレー
ザー転写する改良された装置の実施形態を示す概略投影
図である。
【図５】 図４で示した走査ミラー及びドナーシート
と、光ビームがドナーシートを横切って走査されるとき
の走査された光ビームの移動を示す概略図である。
【図６】 レンズアレイとドナーシートとを支持する
ステージの断面図である。
【図７】 図６で示したステージの正面図である。
【図８】 レシーバ面が高速走査軸に対して傾いてい
ることを概略的に示した図である。
【図９】 像線を微小凸レンズ片に対して回転位置合
わせされたことを概略的に示した図である。
【図１０】 （ａ）観察者に異なる像を示すために傾
いているレンズアレイを示した図である。（ｂ）観察者
に異なる像を示すために（ａ）とは異なる角度に傾いて
いるレンズアレイを示した図である。（ｃ）観察者に異
なる像を示すために（ａ）及び（ｂ）とは異なる角度に
傾いているレンズアレイを示した図である。
【図１１】 移動シーケンスの中心ビューに対応する
像線セットの中心像線の配置を概略的に示した図であ
る。
【図１２】 微小凸レンズ片に対して像線の回転位置
合わせ不良を概略的に示した図である。
【図１３】 レンズアレイを用いた光線の形成と図４
の粗調整レンズレンズアレイとを概略的に示した図であ
る。
【図１４】 レンズアレイを用いた光線の形成と図４
の粗調整レンズレンズアレイとを概略的に示した図であ
る。
【図１５】 ブロッキング線スクリーンの回折によっ
て形成された光線を概略的に示した図である。
【図１６】 微回転位置合わせ検出手段を備えた各光
検出器からの周期的信号を示す図である。
【図１７】 微回転位置合わせ検出手段を備えた各光
検出器からの周期的信号を示す図である。図１６の信号
との位相差も示され、それは回転位置合わせ不良に対応
する。
【符号の説明】
８ レンズアレイ ８Ａ 微小凸レンズ片 ９ ブロッキング線スクリーン １０ レーザーダイオード １５ 光ビーム ４０ 回転走査ミラー ５０ 走査レンズ ５５ ドナーシート ５６ 高速走査軸 ５７ 像線 ６０ レシーバー面 ６５ ステージ ９０ 粗位置合わせレンズ １００ 光の線 １０１ 像面 １０１ １１０、１２０、１３０ 光検出器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 像を形成するために、周期構造を有す
    るアレイを正確に配置する方法であって、 （i）高速軸に沿った光ビームを生成する段階と、 （ii）前記高速軸に実質的に垂直な方向に前記アレイを
    移動する段階と、 （iii）前記高速軸に沿って前記アレイの反対側端部近
    傍に配置した一対の検出器によって交互に前記光ビーム
    を検出する段階と、 （iv）前記光ビームの検出に合わせて、前記の一対の検
    出器によって実質的に周期的な信号を供給する段階と、 （v）前記周期信号の相対位相であって、アレイの位置
    合わせ不良に対応する相対位相を決定する段階と、 （vi）前記周期構造の長軸が前記高速軸に実質的に平行
    になるように、前記周期信号の位相を感知し、前記アレ
    イを回転する段階と、を備えたアレイ配置方法。
  2. 【請求項２】 縮尺された合成像を複数の微小凸レン
    ズ片を有するレンズアレイに直接生成する方法であっ
    て、焦点の合った書込レーザービームの高速走査軸とレ
    ンズアレイ方向との間の角度関係の感知及び制御を利用
    するものであり、前記レンズアレイ方向は微小凸レンズ
    片の長軸に平行である方法において、 ａ）（i）高速軸に沿って光ビームを生成し、 （ii）前記高速軸に実質的に垂直な方向に前記アレイを
    移動し、 （iii）前記高速軸に沿って前記アレイの反対側端部近
    傍に配置した一対の検出器によって交互に前記光ビーム
    を検出し、 （iv）前記光ビームの検出に合わせて、前記の２個の検
    出器によって実質的に周期的な信号を供給し、 （v）前記周期的信号の相対位相であって、前記アレイ
    の位置合わせ不良に対応する相対位相を決定し、 （vi）前記長軸が前記高速軸に実質的に平行になるよう
    に、前記周期信号の位相を感知し、前記アレイを回転す
    ることによって、前記アレイの前記周期構造の前記長軸
    を前記の焦点の合った書込レーザービームの高速走査軸
    に回転位置合わせする段階と、 ｂ）熱ドナー材料を前記レンズアレイの背面に接触する
    ようにする段階と、 ｃ）像データに合わせて、前記の焦点の合った書込レー
    ザービームを変調する段階と、 ｄ）前記熱ドナー材料を横切って前記高速走査軸に沿っ
    て前記の焦点の合った書込レーザービームを走査し、前
    記高速走査軸に垂直な方向で前記アレイを移動して前記
    熱ドナー材料から着色剤を熱転写し、それによって前記
    レンズアレイの前記背面上に合成像を形成する段階と、
    を備えた縮尺された合成像をレンズアレイに直接生成す
    る方法。
  3. 【請求項３】 周期構造を有するアレイを配設するた
    めの装置であって、 (i）アレイを回転可能に支持するステージと； (ii）光ビームを供給する光源と； (iii）前記光ビームを前記アレイを横切って走査するス
    キャナーと； (iv）前記アレイを遅い走査方向に移動する間、前記の
    走査された光ビームを交互に検出する２個の検出器であ
    って、各検出器が検出に応答して周期的な信号を供給す
    る２個の検出器と； （v）前記の２個の検出器の各々から前記周期的信号の
    相対位相を決定する分析器であって、前記分析器の出力
    信号が前記相対位相に基づいており、前記信号は、アレ
    イが適当な方向を向くまで前記ステージの回転移動を作
    動可能にするものである分析器と、を備えたアレイ配設
    装置。
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