JP3042081B2 - 画像表示方法及び画像表示媒体及び画像表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像表示方法及び画像表
示媒体及び画像表示装置に関し、特に表示した画像の保
持が可能な画像表示方法及び画像表示媒体及び画像表示
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像表示は、代表的なものとして
ＣＲＴや液晶がある。ＣＲＴの表示方法は蛍光物質を塗
布したブラウン管を用い、この蛍光物質に強度変調した
電子ビームを照射し、その残像を利用したものである。

【０００３】また、液晶は画像信号に応じた電界によ
り、その配向を変えて透過光又は反射光量を変えるもの
である。この他にもプラズマディスプレイやＥＬ，ＬＥ
Ｄ等種々の表示方法が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の画像表示方法で
は、通電の停止と共に表示している画像が消滅する問題
点があった。

【０００５】また例えば、オシロスコープを用いて何ら
かの特性を観察しようとした場合に同一画面上で前の特
性との比較を行うことができない問題があった。

【０００６】さらに、画面上に表示した画像を他の場所
で資料として用いるためには、写真撮影やハードコピー
等他の装置や機器を併用せざるを得なかった。

【０００７】本発明の目的は、前記課題を解決した画像
表示方法及び画像表示媒体及び画像表示装置を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る画像表示方法においては、光又は熱エ
ネルギーにより結晶と非晶に状態変化する相変化膜と、
干渉層，反射層とを積層した画像表示媒体に、画像信号
に従ってレーザ光を偏光しながら照射し、それによって
生じる前記相変化膜の結晶と非晶の状態変化を可視光域
での反射率の差として視覚的に認識しうるようにし、且
つ該媒体を可視光を含む光源で照射するものである。

【０００９】さらに本発明に係る画像表示媒体において
は、平坦で透明、且つ位置決め機能を備えた板上に、少
なくとも第１干渉層，相変化膜，第２干渉層，反射層，
保護膜が順次積層形成され、前記相変化膜の結晶と非晶
の状態変化を可視光域での反射率の差として視覚的に認
識しうるようにしたものである。

【００１０】さらに本発明に係る画像表示装置において
は、支持台と、レーザ光源及びレーザ光偏光手段と、可
視光源とを有する画像表示装置であって、支持台は、光
又は熱エネルギーにより結晶と非晶に状態変化する相変
化膜と干渉層と反射層とを積層した画像表示媒体を支持
するものであり、レーザ光源及びレーザ光偏光手段は、
画像表示媒体にレーザ光を照射し相変化膜を状態変化さ
せるものであり、可視光源は、画像表示媒体に可視光を
照射し画像を視覚的に認識可能にするものである。

【００１１】

【作用】図１に示すように、位置決め機能を備えた板１
０２に、干渉層１０３，１０５、相変化膜１０４、反射
層１０６を順次積層し、相変化膜に光又は熱エネルギー
を与えた時に生じる状態変化を視覚的に認識するように
し、これに可視光を含む光を照射する。

【００１２】

【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。

【００１３】図１は、本発明の画像表示方法を説明する
ための原理図である。

【００１４】図１において、平坦で透明、且つ位置決め
用の穴１０１を有する板１０２と、第１干渉層１０３，
相変化膜１０４，第２干渉層１０５，反射層１０６及び
保護層１０７により画像表示媒体１０８が形成されてい
る。

【００１５】このような画像表示媒体１０８は、製作後
に種々の加熱方法によって相変化膜１０４を結晶状態に
している。

【００１６】このような画像表示媒体１０８にレーザ光
１０９を照射する。このレーザ光１０９の波長は特に限
定はなく、前記画像表示媒体１０８の干渉条件との関係
で決まり、結果的に相変化膜１０４でのレーザ光のエネ
ルギーの吸収率が大きくなるようになっていることが望
ましい。

【００１７】レーザ光１０９が照射された部分の相変化
膜は、そのエネルギーを吸収して温度が上昇し溶融す
る。しかし、次の瞬間にはレーザ光１０９の照射位置を
移動させているため、前記溶融した相変化膜１０４は急
冷されて非晶状態の領域１１０となる。

【００１８】なお、レーザ光１０９のビームの大きさ
は、表示された画像の解像度を決める重要な要素である
と共に表示速度や表示用のレーザ光１０９に必要な出力
を決める要素となるため、目的に応じて決めるべきもの
である。

【００１９】また、溶融した相変化膜１０４を急冷し、
非晶状態にするには、第２干渉層１０５が薄く、反射層
１０６が厚い構造が好ましい。

【００２０】これは、第２干渉層１０５として透明な誘
電体，反射層１０６として熱伝導に優れた金属体を用い
ることによるものである。

【００２１】なお、前述のように、相変化膜１０４が非
晶状態となった領域１１０を含む画像表示媒体全面に渡
ってほぼ均一になるように可視光を含む光１１１を光源
１１２より照射する。

【００２２】その場合に、相変化膜１０４が非晶状態と
なった領域１０３における可視光域の波長での反射光１
１３と、他の結晶状態の部分での反射光１１４を同一量
の入射光で比較した場合に少なくとも人間の目で、その
差が明らかに認識できるようにしている。

【００２３】この差を大きくするには、前記相変化膜１
０４，干渉層１０３，１０５，反射層１０６の膜厚を最
適化することにより行われる。

【００２４】可視光域全体に渡って反射率差を利用する
方がコントラストを大きくできるが、場合によっては利
用波長域を狭くすることにより色変化を付けることも可
能である。その場合の方法としては、光源１１２とフィ
ルターを組み合わせる方法と、画像表示媒体自身を狭帯
域化する方法とがある。

【００２５】次に、前記非晶状態となった領域は例えば
相変化膜が溶融しない程度に昇温させるレーザ光の照射
や、オーブンでの加熱により元の結晶状態に容易に戻す
ことができる。

【００２６】次に図２（ａ）は、本発明の画像表示媒体
の一例を示す外観図である。

【００２７】図において、２０１は平坦で透明なガラス
板若しくはプラスチックの板である。基板２０１の四隅
には位置決め用の穴２０２が開いている。

【００２８】この位置決め用の穴２０２は、表示した画
像をハードコピーとして利用した後、再度同一領域に他
の画像を表示する場合に有用である他、前述のようにオ
ーブンでの加熱により表示画像の消去を行う場合の着脱
に用いる。

【００２９】従って、位置決め用の穴の精度は使用目的
によって決められ、前述のように一度取り外した後も以
前のデータとの比較をしたい場合等は高精度にする必要
がある。

【００３０】２０３は前述の相変化膜，干渉層，反射層
等が積層された画像表示領域である。

【００３１】図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ′線断
面図である。

【００３２】図において、２０１は、上述したガラス，
プラスチック等の透明な板である。画像表示媒体として
用いるためには変形が少なく、且つ機械的強度の大きい
ことが望ましい。

【００３３】２０４は第１干渉層である。第１干渉層２
０４は、例えばＴａ₂Ｏ₅，ＳｉＮ，ＳｉＯ₂，ＺｎＳ系
等の材料を用いている。２０５は相変化膜である。相変
化膜２０５は、例えばＧｅＳｂＴｅ系やＩｎＳｂＴｅ
系，ＴｅＯ等を用いる。

【００３４】なお、相変化膜２０５の結晶化速度は速い
方が好ましいが、用途によっては必ずしも速くなくても
良い場合もある。

【００３５】２０６は第２干渉層である。第２干渉層２
０６は、前記第１干渉層２０４と同様の、例えばＴａ₂
Ｏ₅，ＳｉＮ，ＳｉＯ₂，ＺｎＳ系等の材料を用いる。

【００３６】２０７は反射層である。反射層２０７は、
光学的な反射膜としての役割と冷却層としての役割を持
っている。反射層２０７は、例えばＡｌ，Ｔｉ，Ａｕ，
Ｎｉ，ＮｉＣｒ等の金属体を用いる。

【００３７】２０８は保護膜である。保護膜２０８は、
例えばＴａ₂Ｏ₅，ＳｉＮ，ＳｉＯ₂，ＺｎＳ系，ＮｉＣ
ｒ等をスパッタ等により成膜形成する方法と、ＵＶ樹脂
の塗布後にＵＶ照射して形成する方法と、樹脂をラミネ
ートする方法とがある。

【００３８】保護膜２０８を形成することにより、機械
的な保護と反射層２０７や相変化膜２０５の酸化防止に
寄与する。

【００３９】第１干渉層２０４，相変化膜２０５，第２
干渉層２０６，反射層２０７、場合によっては保護膜２
０８の各層は、この順に形成している。なお、材料の選
択によっては蒸着やＣＶＤ等の他の成膜手段も使える。

【００４０】このように形成する各層の膜厚は前述のよ
うに主に次の二点を考慮し設計する。

【００４１】第１に、使用レーザ光の波長での吸収率は
大きい程良い。第２に、相変化膜が結晶の状態の場合と
非晶の場合での可視光域での反射率が大きい程良い。

【００４２】以上説明したように、本発明の画像表示媒
体によれば、本発明の画像表示方法に適した画像表示媒
体が実現できる。

【００４３】図３は、本発明の画像表示装置の一実施例
を示す概略図である。

【００４４】図において、３０１は画像表示媒体の支持
台である。画像表示媒体３０２は、位置決めピン３０３
により前記支持台３０１に装着している。

【００４５】レーザ光源３０４からは所要のパワーを持
ったレーザ光３０５が放射されている。３０６はミラー
である。ミラー３０６と支持具３０７と電歪素子３０８
及び３０９により偏光手段を形成している。

【００４６】すなわち、ミラー３０６の一端を可動自由
な状態で支持具３０７により固定し、他の二端を電歪素
子３０８及び３０９でそれぞれ固定している。このよう
に固定した電歪素子３０８，３０９にそれぞれ電気信号
３１０及び３１１を加えることにより、偏光用のミラー
３０６の角度を上下左右に変えることができる。

【００４７】したがって、前記レーザ光３０５はミラー
３０６により電気信号３１０，３１１にしたがって偏光
され、前記画像表示媒体３０２を照射する。

【００４８】前記支持台３０１，レーザ光源３０４及び
偏光手段は、フレーム３１２に固定され、相対的な位置
関係が保持されている。さらに前記画像表示媒体３０１
には、可視光を含む光源３１３から可視光３１４を照射
している。

【００４９】このように本発明の画像表示装置は先述の
本発明の画像表示方法を具現化すると共に、本発明の画
像表示媒体に適した装置である。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の画像表示方
法及び画像表示媒体及び画像表示装置では、画像表示の
固定が可能であり、通電の停止後も画像を表示できると
いう効果を有する。

【００５１】さらに画像表示媒体をハードコピーとして
利用できるという効果がある。

【００５２】さらに、時間的，空間的に異なるデータの
比較表示が可能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像表示方法を説明するための原理図
である。

【図２】（ａ）は本発明の画像表示媒体の外観図、
（ｂ）は（ａ）に示した画像表示媒体のＡ−Ａ′線断面
図である。

【図３】本発明の画像表示装置の一実施例の概略図であ
る。

【符号の説明】

１０１ 位置決め用の穴 １０２ 板 １０３ 第１干渉層 １０４ 相変化膜 １０５ 第２干渉層 １０６ 反射層 １０７ 保護層 １０８ 画像表示媒体 １０９ レーザ光 １１０ 非晶領域 １１１ 可視光を含む光 １１２ 光源 １１３ 非晶領域からの反射光 １１４ 結晶領域からの反射光 ２０１ 板 ２０２ 位置決め用穴 ２０３ 画像表示領域 ２０４ 第１干渉層 ２０５ 相変化膜 ２０６ 第２干渉層 ２０７ 反射層 ２０８ 保護膜 ３０１ 支持台 ３０２ 画像表示媒体 ３０３ 位置決めピン ３０４ レーザ光源 ３０５ レーザ光 ３０６ ミラー ３０７ 支持具 ３０８，３０９ 電歪素子 ３１０，３１１ 電気信号 ３１２ フレーム ３１３ 光源 ３１４ 可視光

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−74534（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−159294（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−62450（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−52828（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G09F 9/00 - 9/46 G09F 13/00 - 13/46

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光又は熱エネルギーにより結晶と非晶に
   状態変化する相変化膜と、干渉層，反射層とを積層した
   画像表示媒体に、画像信号に従ってレーザ光を偏光しな
   がら照射し、それによって生じる前記相変化膜の結晶と
   非晶の状態変化を可視光域での反射率の差として視覚的
   に認識しうるようにし、且つ該媒体を可視光を含む光源
   で照射することを特徴とする画像表示方法。
2. 【請求項２】 平坦で透明、且つ位置決め機能を備えた
   板上に、少なくとも第１干渉層，相変化膜，第２干渉
   層，反射層，保護膜が順次積層形成され、前記相変化膜
   の結晶と非晶の状態変化を可視光域での反射率の差とし
   て視覚的に認識しうるようにしたことを特徴とする画像
   表示媒体。
3. 【請求項３】 支持台と、レーザ光源及びレーザ光偏光
   手段と、可視光源とを有する画像表示装置であって、 支持台は、光又は熱エネルギーにより結晶と非晶に状態
   変化する相変化膜と干渉層と反射層とを積層した画像表
   示媒体を支持するものであり、 レーザ光源及びレーザ光偏光手段は、画像表示媒体にレ
   ーザ光を照射し相変化膜を状態変化させるものであり、 可視光源は、画像表示媒体に可視光を照射し画像を視覚
   的に認識可能にするものであることを特徴とする画像表
   示装置。