JP3937767B2 - 光書込装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示画面に表示された画像を、画像を表わす光の照射により画像が書き込まれる画像記録媒体に書き込む光書込装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のコンピュータと関連機器及びインターネット・モバイル通信を核とする情報通信環境の急速な進歩と普及によって、情報のデジタル化の効用が広く認められ、ＩＴ革命が起こりつつある。ビジネス／パブリック／プライベートのさまざまな場面で時間や空間を越えてデジタル情報が利用され、私たちのライフスタイルに大きな影響を与えている。
【０００３】
情報のデジタル化の進展によって、流通する全情報量及びデジタル化情報比率が急激に伸び、コンテンツも多様化している。情報環境の整備によって生産性が高まる一方、これまで以上に膨大な情報群の中から意味のある情報を選択し、理解して判断／行動するサイクルの効率化も求められている。こうした環境変化の中で、デジタルデータと人を結ぶインターフェースとして不可欠な電子ディスプレイは、その発展が現在の情報環境構築の基盤であったことは言うまでもなく、さらにその役割がこれまで以上に高まっている。
【０００４】
一方、紙媒体もディスプレイと並んで情報表示媒体としての役割りを果たし続けている。情報電子化の進展によってペーパーレス化が進めば紙の消費は減るものと期待されたが、それに反して現実には情報用紙の消費量は増加傾向にある。この原因として、紙の形で流通させる慣行に大きな変化が起こっていない、流通する電子化情報の増大と連動してプリント出力の機会も増えている、プリントが簡便になり一過性の情報や編集途中の文書を気軽にプリントしてしまう（短寿命な文書の出力増加）、紙を使わずディスプレイだけで一連の作業をするのに不便を感じている人が多い、情報の電子化によって全体的な生産性が向上している、などが挙げられる。今後もますます増加していくデジタル情報流通量に連動して紙の消費も世界規模で増えていくことになれば、地球環境保全の意味からも重大な社会問題を引き起こすことになり、これらの対処も考えていく必要がある。
【０００５】
以上の背景を踏まえ、今後の情報化社会の中で求められる情報表示媒体のひとつの手段として、電子ディスプレイの長所と紙の長所を併せもったデジタルペーパーまたは電子ペーパーと呼ばれる画像記録媒体が提案されている。技術領域について明確な定義はないが、例えば、紙のような形態や特性を重視し、書換えを含むデジタル機能を付加するため、表示媒体技術として、▲１▼（マイクロカプセル）電気泳動方式、▲２▼二色粒子回転制御方式、▲３▼強誘電液晶方式、▲４▼ゲストホスト液晶方式、▲５▼トナーディスプレイ方式、▲６▼コレステリック液晶方式、などが提案され、一部の商品化を含めて研究開発が進められている。
【０００６】
上記方式はいずれも反射型表示であり、一度画像を書込むと電圧などのエネルギを印加し続けることなく画像を保持できるメモリ性を有し、フレキシブル化が可能なものである。現時点では、目指す方向性に共通点があるものの、印刷並の高画質対応性、動画適性、高信頼なメモリ性、紙のようなフレキシブル性、カラー適性、低価格性などを全て兼ね備えた理想的な技術候補が現われている状況にはなく、性能は一長一短と言える。
【０００７】
画像記録媒体として求められる特性には上記の項目及びその他安定な繰返し書込み性、機械的負荷に対する耐性、追記性などいろいろあるが、中でも従来のディスプレイとプリンタ出力を介した紙の使い分けだけでは成し得なかった重要な機能として、ディスプレイで見ている情報を瞬間的に手で持てるシート状の形にする機能が挙げられる。複数枚のシートを使うことで紙がもつ一覧性・空間的配置の自由度をサポートでき、これらの特性を備えることにより、思考や討議の妨げや、疲労、紙消費の無駄が防止され、知的作業が支援される。この時、電子ぺ一パー一枚当りの価格が高いと、複数枚の所有が困難になる、紙を扱うような気軽さが損なわれる、紙のような流通性が損なわれる、などの理由から知的作業を支援する機能が損なわれることになる。従って、上記の機能を低価格で実現できる画像記録媒体が求められている。
【０００８】
上述の機能、すなわちディスプレイで見ている情報を瞬間的に手で持てるシート状の形にする機能を実現するには、ａ）表示素子と駆動素子が統合配置されたシート状ディスプレイをそのまま使う、ｂ）表示シートと分離可能な駆動装置を用いて書込み、シートを分離する、の２通りが考えられる。
【０００９】
ａ）については、１画面につき１組の駆動装置をもつことが必須になり、１枚当りのコストの増大を招く。また、実際的な文書読解などで必要な高解像度の画像を出力するためには高精細かつ高速駆動が可能な駆動素子・回路をシート状の基材上に形成する必要があり、現在の技術では実用レベルに達していない。また、フィルム基板上の薄膜トランジスタ形成技術の進歩などによって達成された場合でも、なおコストの増大によって複数枚を気軽に扱う環境を提供するのが困難である。
【００１０】
ｂ）については、表示シートと駆動装置を分離することによって、１枚当りのコストの増大を防ぐことができ、複数枚使用をサポートできる実際的な手段である。しかし、表示素子の色（反射率）変化速度が遅い方式や書込み動作が一次元的な素子による順次書込み方式であると、出力に時間を要し、瞬間的な書換えをサポートできない。従って、二次元的な駆動素子による瞬間的な書込みが必要となり、さらに迅速に表示シートと駆動装置を分離するためには、コネクタなどの接続素子が極力簡易である必要がある。このような機能を実現する具体的な方法として、上記の候補技術の▲６▼と光導電体を組み合わせた光書込み型画像記録媒体が特開２０００−１１１９４２号公報、日本画像学会 Ｊａｐａｎ Ｈａｒｄｃｏｐｙ ２０００論文集 ｐ８９−９２で提案されている。この方式によれば、媒体に画素単位の配線パターンを必要とせず、一対の基材上の透明電極への所定電圧の印加と媒体外側から二次元的な光パターンの照射を同時に行うと瞬間的に画像を形成することができる。媒体と電圧印加装置との接続も電極数の２ヶ所だけであり、非常に簡便に着脱を行うことが出来る。この技術を使って実際に二次元の光パターンの照射を行うには、例えば液晶パネルやプロジェクタなどを使うことが出来る。
【００１１】
パーソナルコンピュータ等で作成された文書や絵の情報をＣＲＴや液晶表示装置等の画像表示装置に表示しておき、その表示された情報を手に何枚も持って閲覧できるような媒体（ハードコピー媒体）に変換する手段としては、紙へのプリントアウトが一般的である。また、これ以外に、画面に表示された情報をインスタントカメラ等により撮影して写真フイルムに変換するというようなことも行なわれている。いずれの場合であっても所定の時間を必要とし、このため思考が中断されて創作的作業の効率が低下するという問題がある。
【００１２】
また、近年では、森林資源の保護や廃棄物処理といった環境問題から、紙に変わる新しいハードコピー媒体への期待が高まっている。そのような背景から、前述した光書込型記録媒体である新規の画像記録媒体の研究が盛んに行われている。例えば、Ｈ．Ｙｏｓｈｉｄａ，Ｔ．Ｔａｋｉｚａｗａら“Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ Ｄｉｓｐｌａｙ ｗｉｔｈ Ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｌａｙｅｒａｎｄ ａ Ｂｉｓｔａｂｌｅ，Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ Ｃｈｏｌｅｓｔｅｒｉｃ Ｍｉｘｔｕｒｅ”ＳＩＤ’９６ ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＳ ＤＩＧＥＳＴ ｐ５９〜ｐ６２に記載されているように、コレステリック液晶よりなる表示層とアモルファスシリコンよりなる光スイッチング層とを備えた画像記録媒体や、Ｊａｐａｎ Ｈａｒｄｃｏｐｙ’９６ Ｆａｌｌ Ｍｅｅｔｉｎｇ ｐ２５に記載されているように、メモリ性のある液晶素子と有機感光体を積層した画像入カシステムであるエルグラフィシステムなどが知られている。
【００１３】
通常、このような光書込型記録媒体である画像記録媒体は、所定の電圧を光スイッチング層に印加しつつ、受光した光量により光スイッチング層のインピーダンスを変化させて表示層に印加される電圧を制御することにより表示層を駆動して画像表示を行なうものである。
【００１４】
このような画像記録媒体の表示層に用いる表示材料としては、コレステリック液晶の他に、ネマチック液晶、ツイストネマチック液晶、スーパーツイスト液晶、スメクチック液晶などの液晶材料や、表面安定化強誘電液晶、液晶材料をポリマ分散化したポリマ分散型液晶、液晶材料をカプセル化したカプセル化液晶などが知られている。これらのうち、メモリ性を有する表示材料を利用したものは、記録表示状態を保持するのに電力を必要としないため、画像情報を記録表示した後、画像記録媒体を書込装置から切り離して持ち歩くことが可能である。このようなメモリ性を有する表示材料としては、コレステリック液晶、強誘電液晶や、ポリマ分散化液晶、カプセル化液晶などがある。
【００１５】
コレステリック液晶を用いた画像記録媒体は、ＣＲＴや液晶表示装置の表示画面を瞬時に記録（転写）することができ、紙へのプリントアウト若しくはインスタントカメラ等による写真撮影と比較し、ハードコピーの作成にあたり時間が短くて済み、思考が中断されることが緩和されて創作的作業の効率が低下するということが防止される。また、森林資源の保護や廃棄物処理といった環境問題も解消することができる。
【００１６】
また、公共の施設やショッピングモール等に設置され、画像が表示される画像表示画面とタッチパネルを有し、ユーザが直接指でタッチパネルのメニューボタンなどにタッチすることで、画像表示画面に、例えば各階の様々な情報を閲覧することのできる情報端末（情報キオスク端末と称する）が普及している。この情報キオスク端末は、ユーザがメニュー形式の情報選択画面から、操作画面上で直接的もしくは間接的な指示動作を行なって情報を選択し、選択され表示された情報を目視で確認した後に、その結果を記憶するか、手書きでメモを取るか、あるいはプリンタが内蔵されている場合は、紙にプリントアウトして持ち運ぶ等が行なわれてる。情報量が少ない場合は記憶も容易であるが、情報量が増えてくると手書きによりメモ用紙などに書き写す労力や時間がかかるという問題がある。また、紙にプリントすることができる場合であっても、紙へのプリント待ち時間が長かったり、表示画面の情報をプリントアウトする操作が、コンピュータ操作に慣れていない人には分かりにくかったり、一時的な利用のために紙資源を浪費してしまうといった無駄が生じている。そこで、上記コレステリック液晶を用いた画像記録媒体により、情報キオスク端末の画像表示画面を瞬時に書き込むことにより、上記問題を解消することができる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
前述した、特開２０００−１１１９４２号公報、日本画像学会 Ｊａｐａｎ Ｈａｒｄｃｏｐｙ ２０００論文集 ｐ８９−９２で提案された技術により二次元の光パターンの照射を行なう場合、液晶パネルやプロジェクタを使ういずれの方法においても画像記録媒体への書込み中に重要なことは、画像記録媒体の光導電層に鮮明な光パターンを結像または投影することである。実際に画像記録媒体に瞬間的に画像書込みを行なう場合の手順としては、液晶パネルやプロジェクタにより写し出されている画像を見て確認したり、画像の切換え操作を行なったりしながら必要に応じて瞬間的に画像記録媒体に画面コピーを取ることになる。
【００１８】
一般に、見せるための画像表示には画面上（液晶パネル上やプロジェクタ表示パネル上）からの光は一定の散乱性があって一定の視野角に亘って画像の認識が可能である必要がある。一方、画像記録媒体に画像を書込む時には光導電層表面には散乱性ではなく平行光を照射するような分解能の高い光束を照射する必要がある。すなわち、画像を見て確認する時と画像記録媒体に画像を書込む時とで、光学的に異なる特性が求められることになる。通常、液晶ディスプレイは視認性が高まるように拡散光源のバックライトが用いられ、プロジェクタは拡大光学系を使って画像の光学的パターンを散乱性表示パネルに投影して散乱性画像を作っている。これらはいずれも見るための光学パターンを得るために最終的に散乱性となる画像を作っている。画像記録媒体書込装置と別体の表示装置とを併用する場合には光学的な機能を分離すればよいが、二次元光学パターン作製パネルが２セット必要になり高コスト化、大型化する。また、見ている部分のうちの好きな個所だけそのまま画像記録媒体に取り込むという感覚が失われる。
【００１９】
図１に光書込み型画像記録媒体の基本構成と書込みの概念図、図２に液晶書込み装置を使用した場合、図３にプロジェクタを使用した場合の書込みの概念図を示す。
【００２０】
図１は画像記録媒体の基本構成と書込み光の照射方向を示すものであり、前出の日本画像学会 Ｊａｐａｎ Ｈａｒｄｃｏｐｙ ２０００論文集 ｐ８９−９２で提案されている構成であるが、この画像記録媒体である画像記録媒体１０は、内面に透明のべた電極１２，１６をもつ一対の基板１１，１７の間に、光吸収層１４を介してコレステリック液晶の表示層１３と光導電体層（有機感光体層１５）を積層する。液晶の交流駆動を可能にするため、光導電体層１５として、電荷輸送層１５２の上下に電荷発生層１５１，１５３を配置する構造をとって、対称的なキャリア移動を行えるようにしている。書込みの際には光導電体層に二次元的な強度分布により画像を表わす書込み光を照射し、電極１２，１６間に一定のパルス電圧を印加する。すると、強い光が照射された部分は電場下の光励起によって光導電体層１５のインピーダンスが低下し、表示層１３への分圧が増加する。コレステリック液晶表示層１３のしきい値を考慮した適正なパルス電圧を印加すると、そのコレステリック液晶内で照射光量に応じたフォーカルコニック相（透明）とプレーナ相（選択反射色）との間のスイッチングが行われる。書込み装置に二次元の調光素子を使うことによって、一括露光で瞬時に画像を画像記録媒体に転写することができる。
【００２１】
図２は液晶パネル２０を書込み装置として使用した場合の従来例である。この書込み装置の場合、画像状の光学パターンを形成した液晶層２１の部分をバックライトが通過する、しないの差によって画像記録媒体１０に光パターンを照射する。このとき、画像記録媒体１０には、パルス発生器３０からの書込み用のパルス電圧が与えられる。
【００２２】
バックライトからの光の散乱成分を抑制するためには、指向性をもつＬＥＤをバックライトとして用いることができる。ただしこの構成の場合、画像記録媒体を配置しない状態でもパネルから出力される光は当然指向性が高く、これを直視するディスプレイとして兼用することには向かない書込み装置となってしまう。
【００２３】
図３は、プロジェクタ４０を書込み装置として使用した場合の応用例である。画像状の光学パターンを形成したプロジェクタからの光パターンをそのまま画像記録媒体１０の光導電層に照射している。画像記録媒体を配置しない状態では書込み光パターンは何らかの対象物に当って散乱しない限り画像として認識できない。
【００２４】
図２、図３のいずれのも、画像記録媒体を配置してその表示面の背面から書込み光を照射する構成をとっているが、画像記録媒体内部の光吸収層（黒色）１４（図１参照）の存在により、表示面（その画像記録媒体の表面（図１の上面））側から液晶パネルまたはプロジェクタが出力している表示を直接観察することはできない。あくまでも画像記録媒体上には書換え動作を行ったあとに表示されることになる。従ってこの部分の構成だけではページめくりのような、定型的な書換え動作にしか対応できず、入力が頻繁に変化しているような状況下では画像の変化を認識できないため、別体のディスプレイ装置が必要になる。
【００２５】
また、画像記録媒体では、書き込まれる液晶層に最適な駆動信号と画面表示が必要とされる。しかし、画像記録媒体への書込みは、閲覧用の画像表示の状態で行なわれるため、必ずしも書込用の条件に見合った状態で書込みが行なわれるものでもなく問題である。また、画像記録媒体と画像書込装置との特性の違いに起因して、最終的に得られる画像記録媒体における階調表現や色等に関して、閲覧に適した画像を得ることが困難である場合もある。さらに、ＣＲＴや液晶表示装置の画面に表示された画像のサイズやフォント等の表示形態が、手にとって閲覧する画像記録媒体に適していない場合もある。また、次々に開発される各種の画像記録媒体に対して、画像書込装置の特性と駆動信号だけで対応することは困難である。さらに、見開きタイプの画像記録媒体の場合、画像表示装置の表示画面を単純に転写したのでは、左右もしくは上下が反転してしまうという閲覧上の不都合もある。
【００２６】
さらに、情報キオスク端末の画像表示画面を、画像記録媒体により瞬時に書き込む場合、手書きによりメモ用紙などに書き写す労力や時間、あるいは紙へのプリント待ち時間やコンピュータ操作の不慣れによる問題は解消されるものの、近年の情報キオスク端末における情報は、その情報キオスク端末が設置されている施設のみではなく、その情報は種々の施設で使用されるケースが増えつつあり、そのようなケースに好適な情報キオスク端末が望まれている。
【００２７】
本発明は、上記事情に鑑み、画像の目視による観察における光散乱性と、画像記録媒体への画像の書込みにおける光透過性という、光学的に相異なる特性が求められる点を解決するとともに、その画像記録媒体に書き込まれる画像の表示品質を高めることができる光書込装置を提供することを目的とする。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の光書込装置は、
平行光が入射され画像信号に応じた光学パターンを生成する透過型表示パネルと、その透過型表示パネルの前面側に形成された、制御信号に応じて可逆的に光散乱性と光透過性とに切り換わる調光層とを有する画像表示画面と、
上記調光層を光散乱性と光透過性とに切換自在に切り換えることにより、上記画像表示画面に、その調光層を光散乱性に切り換えて上記透過型表示パネル上に表示された光学パターンをその調光層に写し出させて前面側から視認させる役割りと、その調光層を光透過性に切り換えて、その画像表示画面前面側に配置された、画像を表わす光の照射と電圧との双方の刺激を受けて画像が書き込まれる画像記録媒体に、上記透過型表示パネルに表示された光学パターンの情報を担持した光をその調光層を経由させて照射させる役割りとの双方の役割りを切り換える役割切換手段とを備えたことを特徴とする。
【００３１】
さらに、本発明の光書込装置において、上記透過型表示パネルに、その透過型パネル背面側から指向性の光を照射するバックライトを備えることも、装置全体の厚さを薄く出来るため、好ましい。
【００３２】
また、本発明の光書込装置において、上記調光層が、上記透過型表示パネル前面に、その透過型表示パネルとは離間して配備されて上記画像表示画面を構成するものであって、さらに、上記透過型表示パネルと上記調光層との間に上記透過型表示パネル上の光学パターンを上記調光層に結像する２次元レンズアレイを備えることも、特殊なバックライトでなく一般的なバックライト光源を使用することが出来るため、好ましい態様である。
【００３３】
さらに、本発明の光書込装置において、上記画像記録媒体に画像書込用の電圧を印加する電圧印加手段を備え、
上記役割切換手段は、上記調光層を、上記電圧印加手段により上記画像記録媒体に画像書込用の電圧が印加されるタイミングとの間で調整されたタイミングで光透過性に遷移させてその後再び光散乱性に遷移させるものであることも、確実に、高画質な画像を、画像記録媒体上に書き込むことが出来るため、好ましい。
【００３４】
また、本発明の光書込装置において、上記調光層は、光散乱性と光透過性とに個別に制御が可能な複数の領域に分割されたものであって、
上記画像記録媒体の、上記画像表示画面上の位置を検知する検知手段を備え、上記役割切換手段は、上記調光層の、上記画像記録媒体と重なる領域のみ、その画像記録媒体への画像書込用に光透過性切り換えるものであることも、書き込みを行いたい情報以外の表示領域の画像の視認性を良好に保つことが出来るため、好ましい態様である。
【００３６】
また、本発明の光書込装置において、上記画像記録媒体を上記透過型表示パネル上に配置したときのその画像記録媒体に画像書込用の電圧を印加する電圧印加手段を備えるものであってもよい。
【００３７】
さらに、本発明の光書込装置における上記調光層は、良好な切換速度で透過、散乱を切り換えられるポリマ中にネマティック液晶層が粒子状に分散した構造を有するものであってもよい。
【００３８】
また、本発明の光書込装置において、上記役割切換手段は、この光書込装置を構成する部材のうちの少なくとも１つの部材の位置もしくは姿勢を相互に異なる位置もしくは姿勢に切り換えることにより、上記双方の役割を切り換えるものであることが、視認性に優れた表示画面の位置、姿勢と、書込みが容易に行える位置、姿勢を両立することが出来て、好ましい。
【００３９】
さらに、本発明の光書込装置における上記役割切換手段は、上記双方の役割りを切り換えるにあたり、さらに、上記画像表示画面に、観察用の画像と、上記画像記録媒体への画像書込用の画像とを切り換えて表示するものであると、書込画像の多彩なバリエーションを得ることができる。
【００４０】
また、本発明の光書込装置において、上記役割切換手段により、上記画像表示画面上に、上記電圧印加手段による上記画像記録媒体への画像書込用の電圧印加の期間と少なくとも一部が重なる期間だけ一時的に画像書込用の画像が表示されるように上記電圧印加手段による画像書込用の電圧の印加のタイミングと、上記役割切換手段による上記画像表示画面上への画像書込用の画像の表示タイミングとを調整するタイミング制御手段とをさらに備えることも、より確実に高画質な画像を書き込めるため、好ましい態様である。
【００４１】
さらに、本発明の光書込装置において、上記画像記録媒体が、上記画像表示画面に画像書込用の画像が表示された時に、この表示された画像と同一の可視画像の書込用にこの表示された画像からの光の照射を受ける画像書込位置にセットされたことを検知する媒体センサを備えることも、切り換え動作を自動化し、簡便かつ確実な切り換えが出来るため、好ましい。
【００４２】
また、本発明の光書込装置において、上記画像表示画面に画像書込用の画像が表示された時に、この表示された画像と同一の可視画像の書込用にこの表示された画像からの光の照射を受ける画像書込位置に配置された画像記録媒体を上記画像表示画面に表示される画像の一画素分のピッチよりも短い距離だけその画像に対し平行移動させる媒体移動手段を備え、
上記役割切換手段は、上記画像記録媒体が前記媒体移動手段による移動を受ける毎に画像書込みのためのタイミング制御を行なうものであることも、実際の解像度以上の高解像度画像を書き込むことが出来るため、好ましい。
【００４３】
さらに、本発明の光書込装置において、上記画像記録媒体が、上記画像表示画面に画像書込用の画像が表示された時に、この表示された画像と同一の可視画像の書込用にこの表示された画像からの光の照射を受ける画像書込位置と、書き込まれた可視画像を観察する書込画像観察位置との間での移動が自在に支持されたものであって、
上記タイミング制御手段は、上記画像記録媒体が上記画像書込位置にあるときに、上記画像記録媒体への画像書込みのためのタイミング制御を行なうものであることも好ましい。
【００４４】
また、本発明の光書込装置において、画像データを受信する画像受信手段を備え、
上記役割切換手段は、上記画像表示画面に、上記画像受信手段で受信された画像データに基づく観察用の画像および画像書込用の画像を表示するものであって、
上記役割切換手段により、上記画像表示画面に、上記画像受信手段により受信された画像データに基づく画像書込用の画像が表示された場合に、課金データを記録する課金データ記録手段と、
上記課金データ記録手段により記録された課金データを送信する課金データ送信手段とを備えることも好ましい。
【００４５】
さらに、本発明の光書込装置において、操作子と、通信回線に接続され該通信回線を経由して上記操作子の操作に応じたアクセスを行なって画像を受信する通信手段と、上記通信手段により受信された画像を上記画像表示画面に表示する画像表示制御手段とを備えることが、様々な情報を入手しやすく、かつ、活用しやすくするため、好ましい。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００４８】
図４は、本発明の第１実施形態の光書込装置から第６実施形態の光書込装置までを含む基本構成を表わすブロック図である。
【００４９】
図４に示す点線内が、本発明の第１実施形態の光書込装置から第６実施形態の光書込装置（以下、光書込装置１と総称する）までを含む基本構成を表わすブロック図である。また、この図４には、画像を表わす光の照射による刺激を利用した画像書込みが行なわれる画像記録媒体１０も示されている。
【００５０】
図４に示す光書込装置１には、コンピュータ，ＴＶ，固定電話，携帯電話，その他さまざまなネットワークに接続された情報機器や画像情報が蓄積された情報記録媒体の再生装置等の情報源から、なんらかの画像データを受信する画像受信部１０１が備えられている。
【００５１】
また、光書込装置１には、受信した情報に基づく画像が表示される画像表示画面１０２、および光照射部１０３が備えられている。
【００５２】
また、光書込装置１には、画像表示画面１０２に、画像を観察用に表示させることと、画像を表わす光の照射により画像が書き込まれる画像記録媒体１０に対し画像を書込用に仲立ちさせることとの双方の役割を、切換自在に担わせる役割切換手段１０５が備えられている。この役割切換手段１０５は、画像表示画面１０２上での画像の光学的性質を相互に異なる性質に切り換えることにより、上記双方の役割を切り換えるものである。
【００５３】
さらに、光書込装置１は、制御信号に応じて可逆的に光散乱性と光透過性とに切り換わる後述する調光層を有し、役割切換手段１０５は、その調光層を光散乱性と光透過性とに切り換えることにより、画像表示画面１０２上での画像の光学的性質を切り換える。
【００５４】
ここでいう光学的性質とは、光書込装置１から出射される照射光の指向性、照射光量、照射光波長の他、画像を表示する画像表示画面１０２が画像観察用の場合は反射表示になり、画像書込用の場合は透過表示に切り換わる表示方式の変更も含む。例えば、画像表示画面１０２に半透過型液晶パネルを利用し、人が観察する場合は外光を反射する反射型表示を採用し、画像記録媒体１０に画像を書き込む場合は液晶パネルの背面から指向性を有するバックライト光源で露光することで、観察用の画像と書込用の画像とに切り換える。画像そのものを切り換える場合の具体的な例としては、画像のサイズ、画像の回転、反転、フォントタイプ、フォントサイズ、縦書き、横書き、字間、行間、階調表現方法（２値表示か多値表示かなど）、画像のトリミングの有無、画像の表示位置（センタリングや左右、上下揃え）などのほか、操作用のタスクバーなどを隠し、コンテンツのみをフルスクリーン表示させるなどが挙げられる。また、画像の輝度やコントラストなどを調整することも含む。上記画像サイズを変更する場合、透過型液晶パネルなどが光書込装置１の画面である場合は、画像データ上で画像の拡大、縮小がなされることが容易であるが、プロジェクタ装置からの光を散乱状態のスクリーンに投影したものを画面とした場合は、通常の投影用レンズとは別に焦点を可変するレンズなどを用いることで、物理的に表示している画像サイズを縮小、拡大することもできる。
【００５５】
また、この役割切換手段１０５は、この光書込装置１を構成する部材のうちの少なくとも１つの部材の位置もしくは姿勢を相互に異なる位置もしくは姿勢に切り換えることにより、上記双方の役割を切り換えるものでもある。
【００５６】
ここでいう位置もしくは姿勢としては、画像観察時には画像表示画面１０２が観察者に見やすい角度や、見やすい高さに設定されているが、画像書込時では、例えば画像記録媒体１０を画像表示画面１０２に平行にできるだけ密着して配置しやすくするために、画像表示画面１０２が水平に近づくように傾斜を緩めたり、画面の高さを変えたりすることなどが含まれる。また、画像観察時には表示画面をさえぎるものは配置できないが、画像書込時には、画像記録媒体１０に電圧を印加するための接続用コネクタや画像記録媒体１０をセットするトレイ、あるいは画面の情報を画像記録媒体１０に結像するための２次元レンズアレイなどの光学アタッチメントのような部材が画像表示画面１０２上に伸縮自在な支持部材に保持されて出現する構成などが挙げられる。
【００５７】
また、画像記録媒体１０は、画像を表わす光の照射と電圧との双方の刺激を受けて画像が書き込まれるものであって、光書込装置１は、この画像記録媒体１０に画像書込用の電圧を印加する電圧印加手段１０６を備え、役割切換手段１０５は、後述する調光層を、電圧印加手段１０６により画像記録媒体１０に画像書込用の電圧が印加されるタイミングとの間で調整されたタイミングで光透過性に遷移させてその後再び光散乱性に遷移させるものである。
【００５８】
さらに、調光層は、光散乱性と光透過性とに個別に制御が可能な複数の領域に分割されたものであって、光書込装置１は、画像記録媒体１０の、画像表示画面１０２上の位置を検知する媒体位置検出センサ１０４（本発明にいう検知手段の一例）を備え、役割切換手段１０５は、調光層の、画像記録媒体１０と重なる領域のみ、その画像記録媒体１０への画像書込用に光透過性切り換えるものでもある。
【００５９】
さらに、光書込装置１には、役割切換手段１０５で切り換えられた役割に応じて表示画面，光学条件，機械的配置をそれぞれ制御する表示画面制御部１０８，光学条件制御部１０９，機械的配置制御部１１０が備えられている。
【００６０】
ここで、画像表示画面１０２と画像記録媒体１０への光照射を行なう光照射部１０３は、バックライトを有する透過型の液晶パネルの他、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）やＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌｙ）、蛍光表示素子、プラズマ発光素子、ＥＬ発光素子、ＬＥＤ発光素子などを２次元的に配列した自発光型のディスプレイ、さらに光拡散性のスクリーンに画像を投影して表示するプロジェクタ型表示装置などを用いることができる。
【００６１】
ここで、光書込装置１から照射される画像を表わす光の刺激によって画像書込みが行なわれる画像記録媒体１０について詳細に説明する。
【００６２】
光の刺激によって画像の書込みが行なわれる画像記録媒体１０としては、光感応性層と表示層を備えた構成の画像記録媒体を用いることができる。上記光感応性層としては、光によって直接発色反応が起こるフォトクロミズム材料を用いる場合は、光感応性層と表示層が兼用できるため、媒体の構成を簡略化できる長所はあるが、書込み光以外の波長光による消色が起こりやすいため、画像の安定性に欠ける面がある。一方、光感応性層を光導電性の材料で構成した場合は、露光によるインピーダンス変化を利用するため、電圧を印加しているときのみ表示層に影響を及ぼし、記録された画像の維持性の点では好ましい。そのような光導電材料としては、無機系としてはセレン、アモルファスシリコン、酸化亜鉛、ＢＳＯなどが適用可能であり、特にアモルファスシリコンは人体への安全性が高く、両極性のキャリアが発生すること、キャリアの移動度も高いことから好ましいが、シート状の表示記録媒体としてフレキシブル基板への適性が良好で、製造工程に高温の熱処理や時間のかかるプロセスを必要としない、有機系のものを採用することがより好ましい。そのような有機系の光導電層は電子写真プロセスに用いる感光体として用いられている材料を用いることができる。有機系の光導電材料には電荷発生と電荷輸送を同時に行なう材料も適用できるが、一般的には電荷発生層と電荷輸送層に機能分離された構成のものが良好な光感度特性を示すため多用されている。具体的に電荷発生層材料としては、ペリレン系、フタロシアニン系、ビスアゾ系、ジチオピトケロピロール系、スクワリリウム系、アズレニウム系、チアピリリウム・ポリカーボネート系など光照射により電荷が発生する有機材料が適用可能である。電荷発生層の作製方法としては、真空蒸着法やスパッタ法などドライな膜形成法のほか、溶剤やあるいは分散材を用いてのスピンコート法、ディップ法などが適用可能である。また、電荷輸送層を構成する電荷輸送材料としては、トリニトロフルオレン系、ポリビニルカルバゾール系、オキサジアゾール系、ピラリゾン系、ヒドラゾン系、スチルベン系、トリフェニルアミン系、トリフェニルメタン系、ジアミン系などが適用可能である。また、ＬｉＣｌＯ４を添加したポリビニルアルコールやポリエチレンオキシドのようなイオン導電性材料の適用も可能である。電荷輸送層の作製方法としては、真空蒸着法やスパッタ法などドライな膜形成法のほか、溶剤やあるいは分散材を用いて作製した塗布液のスピンコート法、ディップコート法、アプリケータ法、ダイコート法などが適用可能である。
【００６３】
また、有機光導電層は、少なくとも電荷発生層／電荷輸送層／電荷発生層の各層をこの順に積層してなる場合は表示層への交流電圧の印加が可能になり、表示層として汎用的な液晶材料を用いることが出来るため望ましい。またさらに中央の電荷輸送層中に電荷発生層を作製し、電荷発生層／電荷輸送層／電荷発生層／電荷輸送層／電荷発生層の構成も適用可能である。
【００６４】
上記の光感応層として光導電材料を用いた場合、表示層としては、電界応答性の表示材料、あるいは電流の通電によって表示が行なえるものなどが利用できる。前者の表示材料としては、ネマチック、スメクチック、カイラルスメクチックＣ相等の強誘電液晶、ディスコテック、コレステリック系などの液晶を含む表示素子およびそれらにゲストとして２色性色素を添加したゲストホスト液晶素子、電気泳動を利用した表示素子、電気浸透を利用した表示素子、２色に塗り分けられた粒子の回転を利用した表示素子、着色した帯電粒子や電荷が注入された粒子の電界による飛翔を利用した表示素子、電界応答性のフレーク配向を利用した表示素子などが適用可能である。上記した表示材料は系全体をマイクロカプセル内に封入し、そのマイクロカプセルをバインダーに分散させて表示層を構成しても良く、その場合は、表示層の形成を塗布プロセスで行なうことができ、表示層形成後の耐機械特性にすぐれる等の長所があり、画像記録媒体をラフハンドリング可能で軽量薄型のシート状にできるためより好ましい。また、液晶系材料は高分子中に分散したものや、液晶中に高分子を若干混合した物、または液晶そのものが高分子化したものも利用できる。一方、後者の電流応答性の表示素子としては、エレクトロクロミー現象を発現する無機あるいは有機系の表示材料を用いることもできる。
【００６５】
上記の表示素子の中で、特に電気泳動や２色粒子の回転を利用した表示素子、着色した帯電粒子や電荷が注入された粒子の電界による飛翔を利用した表示素子、またはスメクチック液晶、カイラルスメクチックＣ相等の強誘電液晶、あるいはコレステリック液晶等を基本とした表示材料は、表示のメモリー性を有しており、電圧印加後もバッテリーを必要とせずに表示内容を維持することが出来るため、書込装置から切り離して紙のような使い勝手が実現できるため、望ましい。特にコレステリック液晶を主体とする表示素子は、偏光板やカラーフィルターを必要とせずに、選択波長反射特性を利用して、高い反射率のカラー表示を行なう事が出来るため、特に好ましい。コレステリック液晶の選択反射表示を利用してカラー表示を行なう場合は、コレステリック液晶層の下地として光吸収層を設けることで、より、反射光の視認性が高まる。このような光吸収層としてはＬＣＤのブラックマトリクスなどに使われるフォトレジスト材料などを用いることができる。
【００６６】
また、このような画像記録媒体の支持基材としてはガラスまたはプラスチック等を利用できるが、紙ハードコピーに近いフレキシブル性やラフな取扱いにも耐えられる機械強度に優れる点でプラスチック材料を用いる事が望ましい。そのようなプラスチック基板としては、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系フィルム、ポリカーボネート、ポリイミドなどを用いることができる。基板の厚みとしては、自己支持性やフレキシブル性、軽量性、重ねた時の厚みなどの点で７５μｍから５００μｍ程度が好適である。
【００６７】
また、画像記録媒体の構成として、光導電層と表示層の組合せを用いた場合は、光書込装置の電圧印加部と画像記録媒体の電極とを電気的に接続して、画像記録媒体に電圧を印加することが必要である。そのような構成としては、まず画像記録媒体の２枚の基板電極から引き出された接点端子と光書込装置内の電圧印加部に接続した接点端子とを、クリップ状のコネクタでワンタッチで着脱自在に接続する構成が、手軽に画像記録媒体に画像を書込むことができ、また持ち運ぶことも容易であるため望ましい。
【００６８】
図５は、本発明の第１実施形態の光書込装置が画像観察用の姿勢に切り換えられた状態を示す図、図６は、図５に示す光書込装置が画像書込用の姿勢に切り換えられた状態を示す図である。
【００６９】
本発明の第１実施形態の光書込装置１００には、上面に画像表示画面１０２が配備されるとともに側面に画像記録媒体１０への電源供給用のケーブル付きコネクタ１５０が収納される部材１２０が備えられている。この部材１２０は、ヒンジ部１３０によって本体側筐体１４０に回動自在に支持されている。画像表示画面１０２は、ユーザが画面を観察する場合は、自然に画面を閲覧することができるような角度に設定されている。また、ユーザが画像表示画面１０２の画像を画像記録媒体１０に書き込む場合は、図６に示すように、先ず部材１２０に収納されているコネクタ部１５０を引き出す。すると、それを検知して、図示しない内蔵モータがゆっくり作動してヒンジ部１３０が回動し、これにより部材１２０の姿勢が斜めの状態から水平の状態に切り換えられる。次いで、ユーザは、コネクタ部１５０を画像記録媒体１０に装着して水平状態に設定された画像表示画面１０２上に画像記録媒体１０をセットする。画像表示画面１０２の角度は画像記録媒体１０をセットしやすい水平方向に変更されており、このような角度では、画像表示画面１０２上にセットされた画像記録媒体１０がすべり落ちたりしないので、画像記録媒体１０の位置決めを容易に行なうことができる。また、画像記録媒体１０を画像表示画面１０２に密着してセットすることができる。
【００７０】
尚、ここでは、画像観察時に画像表示画面１０２を見やすい角度に設定する例で説明したが、角度は図６に示す角度のままで部材１２０の位置を下に移動する構成を採用して画像表示画面１０２を見やすい高さに設定してその画像表示画面１０２の画像を観察してもよい。
【００７１】
次に、本実施形態の光書込装置１００における画像表示及び画像記録媒体１０への書込みが行なわれる画像表示画面１０２の構成について説明する。画像表示画面１０２には、指向性を有するバックライトと透過型の液晶パネルが用いられる。指向性バックライトには±４°の指向性をもつ白色ＬＥＤを二次元的に調密配列させたものを、液晶パネルには一般的なＴＮ型液晶パネルが用いられる。さらに、上記指向性バックライトと液晶パネルの間には、光透過状態と光散乱状態を可逆的に制御可能な調光層としてポリマー中にネマティック液晶層をドロップ状に分散させ、これを透明電極を有する一対のフィルム基板で挟持したフィルム（例えば日本板硝子ウムプロダクツ社のウムフイルム）が配置されている。
【００７２】
画像観察時では、上記調光層に電界が印加されていないため、光散乱状態になり、指向性バックライトの出射光は適度に拡散され、透過型液晶パネルの表示画面も広い視野角で観察しやすいものになっている。また、前述したような、画像記録媒体１０への書込みを準備する画像表示画面の角度の変更が行なわれた後でも、画像記録媒体１０に電圧印加が行なわれないうちは、光散乱状態のままで画面を確認することが容易に行なえる設定になっている。画像を書き込む領域に画像記録媒体１０の位置決めが行なわれ、その画像記録媒体１０に電圧印加を開始するボタンが押された後に、その信号に同期して上記調光層にも所定の電圧が印加され、光透過状態に切り換わる。この動作により、指向性バックライトの光が散乱することなく液晶パネルを通じて画像記録媒体１０の光導電層に到達し、そのパターンに応じた電界が液晶層に印加されて、瞬時に画像を書き込むことができる。
【００７３】
図７は、本発明の第２実施形態の光書込装置が画像観察用の姿勢に切り換えられた状態を示す図、図８は、図７に示す光書込装置が画像書込用の姿勢に切り換えられた状態を示す図である。
【００７４】
尚、前述した光書込装置１００の構成要素と同じ構成要素には同一の符号を付して説明する。
【００７５】
図７に示すように、光書込装置２００を構成する画像表示画面１０２が画像観察用の姿勢に切り換えられた状態では、画像表示画面１０２をさえぎるものがないが、図８に示すように、画像表示画面１０２が画像書込用の姿勢に切り換えられた状態では、画像表示画面１０２の画像を画像記録媒体１０に結像するための２次元レンズアレイ２０１がその画像表示画面１０２上に伸縮自在な支持部材２０２に保持されて出現する。画像表示画面１０２には、通常の拡散バックライトを有する透過型液晶が用いられるが、もちろんＣＲＴやその他、一般的なモニター用に使用されている電子表示装置でも構わない。このような表示装置を用いれば、画像観察時は通常のモニターを見るのと同様な見やすさで情報の閲覧、メニュー選択などの操作が可能である。また、第１実施形態の光書込装置１００で説明したと同様にして画像記録媒体１０への書込み準備が行なわれると、画像表示画面１０２が水平方向になるように角度が変更されるとともに、さらに通常は画像表示画面１０２の背後に格納された伸縮自在な支持部材２０２に保持された２次元レンズアレイ２０１が画面上に出現するしくみになっている。この２次元レンズアレイ２０１は画像表示画面１０２の発光点に焦点が合うように自動的に支持部材２０２の制御によって位置決めが可能で、かつ２次元レンズアレイ２０１の上部に画像記録媒体１０を載せるだけで、画像記録媒体１０の光導電層部にピントが合うように２次元レンズアレイ２０１の上部周辺に位置決め用のスペーサが一体的に形成されている。このように２次元レンズアレイ２０１がセッティングされた光書込装置２００に画像記録媒体１０を載せて電圧を印加することにより、画像記録媒体１０に鮮明な画像を書き込むことができる。
【００７６】
図９は、本発明の第３実施形態の光書込装置の構成断面図である。
【００７７】
本実施形態の光書込装置３００は、画像信号に応じた光学パターンを生成する透過型液晶パネル３０４を備え、調光層３０２が透過型液晶パネル３０４前面に配備されて画像表示画面１０２を構成するものであって、さらに、透過型液晶パネル３０４に、その透過型液晶パネル３０４の背面側から指向性の光を照射するバックライト照射部３０３（図４に示す光照射部１０３に相当）を備えている。画像観察時では、調光層３０２であるポリマー中にネマティック液晶層をドロップ状に分散させ、これを透明電極を有する一対のフィルム基板で挟持したフィルム（例えば日本板硝子ウムプロダクッ社のウムフィルム）が光散乱状態にあるため、バックライト照射部３０３から液晶パネル３０４を透過したパターンは、視認性にすぐれた拡散光のパターンとして観察できる。画像記録媒体１０に画像を書き込む時は、上記調光層３０２に画像記録媒体１０を密着させ、パルス発生器３０１（図４に示す電圧印加手段１０６に相当）から画像表示媒体１０に電圧を印加する。また、これと同期して調光層切換部３０５（図４に示す役割切換手段１０５に相当）から調光層３０２に特性切換電圧信号Ｓ（本発明にいう制御信号に相当）を印加して透明状態にする。これにより、指向性を有する光学パターンを画像記録媒体１０の光導電層に劣化なく投影することができる。この結果、表示画像を画面上で確認しながら必要な画像を瞬時に画像記録媒体１０に書き込むことができるシステムが実現される。
【００７８】
図１０は、本発明の第４実施形態の光書込装置の構成断面図である。
【００７９】
尚、図９に示す光書込装置３００の構成要素と同じ構成要素には同一の符号を付して説明する。
【００８０】
図１０に示す光書込装置４００は、画像信号に応じた光学パターンを生成する透過型の液晶パネル３０４を備え、調光層３０２が液晶パネル３０４の前面にその液晶パネル３０４とは離間して配備されて画像表示画面１０２を構成するものであって、さらに、液晶パネル３０４と調光層３０２との間に液晶パネル３０４上の光学パターンを調光層３０２に結像する２次元レンズアレイ４０２を備えている。調光層３０２は、調光層切換部３０５からの特性切換電圧信号Ｓに応じて可逆的に光拡散性と光透過性とに切り換わる。
【００８１】
液晶パネル３０４は、通常バックライト４０３（図１に示す光照射部１０３に相当）からの拡散光源をバックライトとする一般的なものであり、そのまま直視しても視認性に優れた表示画面が得られるが、本実施形態では画像観察時に２次元レンズアレイ４０２で一旦拡散スクリーン上に投影した画像を表示画像として観察する。次に、調光層３０２の表面に画像記録媒体１０を密着して配置し、画像書込用の画像に切り換えて、調光層３０２と画像記録媒体１０とに調光層切換部３０５からの特性切換電圧信号Ｓとパルス発生器３０１からの電圧とを同期的に印加し、これにより調光層３０２が透明状態になるとともに、液晶パネル３０４の画像が２次元レンズアレイ４０２で画像記録媒体１０の光導電層に結像され、その光学パターンに従った鮮明な反射画像が画像記録媒体１０に記録される。
【００８２】
図１１は、本発明の第５実施形態の光書込装置の構成断面図である。
【００８３】
この光書込装置５００には、プロジェクタ５０１と、その投影画像を目視で閲覧する表示パネルとして特性切換電圧信号Ｓに応じて可逆的に光散乱性と光透過性とに切り換わる調光層３０２（日本板硝子ウムプロダクツ社のウムフィルム）が備えられている。プロジェクタ５０１としてはデジタルマイクロミラーデバイスを使ったデジタル・ライト・プロセッシング方式のものが用いられる。この方式のプロジェクタ５０１は光学パターンの明暗コントラストが高く、かつ１画素の開口率が高いため、明るい画像が表示できる特徴があり好ましい。尚、これとは別に、透過型液晶変調素子を使った液晶プロジェクタを用いることもできる。
【００８４】
本実施形態の光書込装置５００では、画像観察時では、プロジェクタ５０１を動作させ、これに画像信号を入力し、焦点を調光層３０２の位置に合わせておく。この状態で調光層３０２を特性切換電圧信号Ｓに応じて図り散乱状態にすることにより、プロジェクタ５０１からの出力画像を調光層３０２で結像し、前方散乱によって、調光層３０２の表面側から視認性に優れた画像を得ることができる。表示された画像を画像記録媒体１０に書き込む必要が生じた時点で、表示画面となっている光散乱状態の調光層３０２上に画像記録媒体１０を重ね、画像記録媒体１０の一対の電極に、パルス発生器３０１から電圧を印加する。この時、画像記録媒体１０の電極部への電圧印加は、パルス発生器３０１に接続した図示しないケーブルの先端部がクリップ状になったコネクタで画像記録媒体１０の電極部を挟み込むように接触させて行なう。クリップ状のコネクタ部表面には、電圧パルスの印加を開始するボタンがあり、このボタンの押下により、電圧パルスと調光層３０２からの特性切換電圧信号Ｓを供給するリレースイッチをＯＮ状態にするための同期信号が電圧―調光層切換同期制御部５０２から発生するようになっている。これにより、画像記録媒体１０に電圧パルスが印加されている時間、調光層３０２には調光層切換部３０５から透明状態に切り換えるための特性切換電圧信号Ｓが印加される。このようにして、プロジェクタ５０１からの投影像が調光層３０２で散乱することなく画像記録媒体１０の光導電層に到達し、画像記録媒体１０に良好な画像を瞬時に書き込むことができる。
【００８５】
図１２は、本発明の第６実施形態の光書込装置の構成断面図である。
【００８６】
本実施形態の光書込装置６００では、表示画面としての調光層３０２上に画像記録媒体１０を載置した場合に、その位置を検出する媒体位置検出センサ６０１が用いられる。その他の構成は、前述した図１１に示す光書込装置５００の構成と同様である。
【００８７】
媒体位置検出センサ６０１には、赤外線発光部６０１ａと赤外線受光部６０１ｂが備えられている。媒体位置検出センサ６０１による媒体位置検出は、表示画面（調光層３０２）内側から、表示画面全体に対して一定強度の赤外線が赤外線発光部６０１ａから拡散放射され、その反射光パターンを赤外線受光部６０１ｂを構成する２次元ＣＭＯＳセンサ上にレンズを介して結像することにより行なわれる。画像観察時において、表示画面を閲覧してメニュー選択操作しているときは、その２次元ＣＭＯＳセンサ上にユーザの手や指などの影が検知されることがあるが、検知される反射パターンを予め決められた画像記録媒体１０のサイズや形状のパターンとして記憶し、かつ検出されたパターンとそれらを比較演算するパターン比較部６０２が備えられている。このため、画像記録媒体１０が表示画面に載置された場合あるいは表示画面に近接した場合にのみ、書込用の画像であると判定されて観察用の画像から書込用の画像に切り換えが行なわれるようになっている。これにより、観察用の画像から書込用の画像ヘの移行が、画像記録媒体１０を表示画面に載置するというユーザの自然な行為のみで自動的に達成できる。さらに、２次元ＣＭＯＳセンサによって媒体が表示画面上のどの位置に置かれているのかを２次元的な座標でリアルタイムに検出し、表示画面である調光層３０２のうちの少なくとも検出した座標領域を含む部分を選択的に透明状態にする構成となっている。調光層３０２は粗い領域ごとに透明、散乱が制御できるように、電極をいくつかのセグメントに分離して駆動できるように構成、配線してあり、媒体位置検出センサ６０１で検出された座標に対応して、同時に電圧が印加されるセグメント電極の組み合わせが決まる。このような構成の光書込装置６００上で画像を観察した後、所望の情報に画像記録媒体１０を合わせて、画像記録媒体１０の一対の電極に、電圧印加用のパルス発生器３０１に接続されたケーブルの先端部のクリップ状コネクタで挟み込むように接触させ、所望の電圧パルスを印加する。この時、電圧パルスを印加する開始ボタンは、クリップ状のコネクタ部表面にあり、このボタンの押下により発生する電圧―調光切換同期制御部５０２からの同期信号が、調光層３０２に特性切換電圧信号Ｓを供給する電源に接続されたスイッチのリレーをＯＮ状態にし、画像記録媒体１０に電圧パルスが印加されている時間、上記媒体位置検出センサ６０１によって画像記録媒体１０の位置が検出され、調光層３０２の、検出され選択された領域のみが透明状態に切り換わる。次いで、プロジェクタ５０１からの光が指向性を失わずに直接画像記録媒体１０の光導電層に到達し、良好な画像を記録することができる。
【００８８】
図１３は、本発明の第７実施形態の光書込装置の斜視図である。
【００８９】
図１３に示す光書込装置７００は、公共の施設やショッピングモール等に設置される、いわゆる情報キオスク端末であり、この光書込装置７００には、メニューボタンなどの機能を有するタッチパネル（タッチパネルシステムズ社製インテリタッチ）（本発明にいう操作子の一例）が画像表示画面７０１内に備えられている。ユーザは直接指でメニューボタンなどにタッチすることで、情報の選択操作を直感的に行なうことができる。
【００９０】
また、光書込装置７００には、無線通信回線に接続されその無線通信回線を経由して上記タッチパネルの操作に応じたアクセスを行なって画像を送受信する送受信部７０２と、その送受信部７０２により受信された画像を画像表示画面７０１に表示する画像表示制御手段７０３と、画像記録媒体１０を格納するトレイ７０４とが備えられている。
【００９１】
この光書込装置７００では、画像表示画面７０１で情報を閲覧した後、画像記録媒体１０を画像表示画面７０１上に近接させることで、前述した図１２に示す光書込装置６００と同様にして観察用の画像から書込用の画像に切り換わり、その後画像記録媒体１０への電圧パルス印加を指示するボタンを押すことで、前述した図１１に示す光書込装置５００と同様に、画像記録媒体１０に所望の画像を写し取ることができる。
【００９２】
図１４は、図１３に示す光書込装置がネットワークに組み込まれた一例を示す図である。
【００９３】
図１４には、ホストコンピュータ２および記憶装置３が接続されるとともにインターネットに接続されるローカルエリアネットワーク４が示されている。このローカルエリアネットワーク４に、複数の光書込装置７００が接続されている。このように接続して、複数の光書込装置７００どうしやホストコンピュータ２あるいは記憶装置３とのデータ交換を自在に行なってもよい。これら複数の光書込装置７００で表示され画像記録媒体１０に書き込まれる情報としては、例えばショッピングモールなどにおいては、店補情報やその位置情報、または日替わりの特売商品の広告や、割引クーポン件など、単に情報を閲覧するだけでなく、その情報を持ち運んで利用することが便利な情報などが考えられる。また、病院などにこれらの光書込装置７００を設置した場合には、患者が診察カードなどを兼用する画像記録媒体１０をそれら光書込装置７００にかざして、次に受ける診察や治療、検査に関する指示や、その場所までの地図などがある。このように、１枚もしくは複数枚の画像記録媒体１０を、異なる場所に設置された複数の光書込装置７００間で持ち運び、その場所ごとでの情報を閲覧し、写し取る用途がある。さらには、このような情報端末を、駅，店舗，ショッピングセンター，市役所，観光名所，博物館，美術館など、なんらかのガイド情報を表示する場所に設置し、ユーザが複数箇所の端末で情報を閲覧しながら、同じ画像記録媒体に情報を写しとり、あるいは書き換えながら移動するようにしてもよい。
【００９４】
図１５、図１６に本発明の第８，第９実施形態の基本構成を、図１７に調光層の基本構成と原理を示す。
【００９５】
図１５、図１６に示す光書込装置８００，９００は、詳細は後述するが、画像表示画面と調光層３０２とを有する表示パネルと、その表示パネルにその表示パネル裏面側から光を照射してその表示パネルを構成する画像表示画面上に画像を写し出す画像表示部とを備え、役割切換手段１０５は、上記表示パネルを構成する調光層３０２を光散乱性と光透過性とに切り換えるものである。また、画像記録媒体１０は、画像を表わす光の照射と電圧との双方の刺激を受けることにより画像が書き込まれるものであって、光書込装置８００，９００は、その画像記録媒体１０を上記表示パネル上に配置したときのその画像記録媒体１０に画像書込用の電圧を印加する電圧印加手段としてのパルス発生器３０１を備えている。さらに、調光層３０２は、ポリマ中にネマティック液晶層が粒子状に分散した構造を有するものである。
【００９６】
図１７に示されるように、調光層３０２は例えばポリマー３０２＿１の内部に液晶のドロップ（粒子状の液晶）３０２＿２を分散させたものであり、一対の透明電極３０２＿３，３０２＿４の間に電界を印加しない状態（図１７（Ａ）の状態）では液晶がランダムに配向して全体として散乱性を示すが、電界を印加した状態（図１７（Ｂ）の状態）では液晶が特定方向に配列し、全体として透明になるものであり、調光パネルとして製品化されている（例えばｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｓｇ．ｃｏ．ｊｐ／ｕｍｕ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ 参照）。透過と散乱（白濁）の変化は瞬間的かつ可逆的である。
【００９７】
図１５に、液晶パネルと調光層とからなる表示パネルにバックライトを照射してその表示パネル上に画像を表示する光書込装置８００の基本構成を示す。
【００９８】
この光書込装置８００には、指向性バックライトを照射するバックライト照射部３０３が備えられており、そのバックライト照射部３０３と液晶パネル３０４との間に、図１７を参照して説明した調光層３０２が設けられている。この実施形態では、液晶パネル３０４と調光層３０２との組合せが本発明にいう表示パネルに相当し、液晶パネル３０４とバックライト照射部３０３との組合せが本発明にいう画像表示部に相当する。
【００９９】
この調光層３０２には、役割切換手段１０５からの特性切換電圧信号Ｓが入力され、この調光層３０２は、その特性切換電圧信号Ｓの切換えに応じて、光散乱状態と光透過状態との間で瞬時にその光学特性質が切り換わる。
【０１００】
液晶パネル３０４上には、バックライト照射部３０３からのバックライトの照射を受けて画像が写し出される。
【０１０１】
またこの液晶パネル３０４上には、必要に応じて画像記録媒体１０が載置される。この図１５では、液晶パネル３０４と画像記録媒体１０が離れているように描かれているが、画像記録媒体１０に画像を書き込む場合は、画像記録媒体１０は液晶パネル３０４上に密着するように載置される。
【０１０２】
液晶パネル３０４上に置かれた画像記録媒体１０には、画像の書込みにあたり、パルス発生器３０１により、書込用パルス電圧が印加される。
【０１０３】
この構成にすると、まず画像記録媒体１０を配置しない状態で調光層３０２を散乱状態にしておくことで液晶パネル３０２から出力される光学パターン像が散乱性となり直視で画像を容易に確認できる。この画像を確認しながら、画像記録媒体１０に写し取りたい状況になった際に画像記録媒体１０を液晶パネル３０４上に接するように配置し、調光層３０２を透過状態にするとともに画像記録媒体１０に所定のパルス電圧を印加することで瞬間的に画像記録媒体１０に書込みを行なうことができる。このような構成の場合には、画像記録媒体１０には一対の電極間に印加する電圧を供給する２ヶ所の接続だけ、パルス発生器３０１との間で着脱できるようにしておけばよく、書込み前後のシート着脱も容易である。
【０１０４】
図１６に、プロジェクタによる第９実施形態の光書込装置の基本構成を示す。
【０１０５】
この光書込装置９００には、プロジェクタ５０１により画像が写し出されるスクリーンとして調光層３０２が用いられており、図１５に示す実施形態の場合と同様、この調光層３０２には、役割切換手段１０５からの特性切換電圧信号Ｓが入力され、この調光層３０２は、その特性切換電圧信号Ｓの切換に応じて、光散乱状態と光透過状態との間で瞬時にその光学的性質が切り換わる。
【０１０６】
また、調光層３０２上には、画像記録媒体１０が接するように配置され、そのように配置された画像記録媒体１０には、画像の書込みにあたり、パルス発生器３０１により書込用のパルス電圧が印加される。
【０１０７】
この図１６に示す構成の場合、調光層３０２自体が本発明にいう表示パネルに相当し、プロジェクタ５０１が本発明にいう画像表示部に相当する。
【０１０８】
この図１６に示す構成の場合にはプロジェクタ５０１の前方適当な位置で結像するようにそのプロジェクタ５０１の光学系を設定し、その位置に調光層３０２を配設する。画像記録媒体１０を配置しない状態で調光層３０２を散乱状態にしておくと、この調光層３０２がプロジェクタ５０１のスクリーンとして機能し、結像像が前方散乱してその前方から光学パターン像を直視できる。この画像を確認しながら、画像記録媒体１０に写し取りたい状況になった際に画像記録媒体１０を調光層３０２上に接するように配置し、調光層３０２を透過状態にするとともに画像記録媒体１０に所定のパルス電圧を印加することで瞬間的に画像記録媒体１０に書込みを行なうことができる。プロジェクタ５０１から調光層３０２までの距離を長めにとっておけば、被写界深度が高くなり、画像記録媒体１０がきちんと調光層３０２に接していなくても良好な画像を写し取ることができる。
【０１０９】
【実施例】
（実施例１）
モノカラー画像記録媒体として、基板にはＩＴＯをスパッタリングした１２５μｍ厚のＰＥＴフィルムを使用し、コレステリック液晶表示層として、正の誘電率異方性を有するネマチック液晶Ｅ８（メルク社製）７４．８部、右旋性のカイラル剤ＣＢ１５（ＢＤＨ社製）２１部／Ｒ１０１１（メルク社製）４．２部を界面重合法によりポリウレアカプセルとしたものをバインダ樹脂と混合して印刷塗布した。光導電層は、ペリレン系顔料の電荷発生層と、バインダ樹脂にトリフェニルアミン系の正孔輸送材料を分散した電荷輸送層によって形成した。光吸収層には厚さ約１μｍの黒色樹脂を用いた。これにより、厚さ約０．３ｍｍでフレキシブル、ブルーグリーン色と透明（背景の黒色）間の色変化を起こし、光照射による一括書込みが可能なモノカラー画像記録媒体を提供できる。
【０１１０】
装置の基本構成は図１５の通りであり、上記の光書込み型画像記録媒体への画像書込み装置として、指向性バックライトと液晶パネルを用いた。指向性バックライトには±４°の指向性をもつＬＥＤを二次元的に稠密配列させたものを、液晶パネルには一般的なＴＮ型液晶パネルを用いた。指向性バックライトと液晶パネルの間に配置する調光層としては、図１７に示すポリマー中にネマティック液晶層をドロップ状に分散させ、これを透明電極を有する一対のフィルム基板で挟持したフィルム（例えば日本板硝子ウムプロダクツ社のウムフィルム）を用いた。
【０１１１】
画像書込み装置に画像記録媒体を重ねない状態で書込み装置の指向性ＬＥＤを点灯し、液晶パネルに画像情報を入力し、調光層に電圧を印加しない散乱状態にしておくと、液晶パネルには散乱性の画像が表示され、これを容易に目視で確認でき、ディスプレイとして使用できた。表示された画像を画像記録媒体にコピーする必要が生じた時点で、液晶パネル上に画像記録媒体を重ね、画像記録媒体の一対の電極に所望の電圧を印加すると同時に調光層にもこれを透過状態に変化させるに必要な電圧を印加すると、指向性バックライトの光が散乱することなく液晶パネルを通じて画像記録媒体の光導電層に届き、画像信号となって画像記録媒体への印加電圧と協調して画像記録媒体に瞬時に画像を形成できた。この結果、薄型の液晶パネル１枚をディスプレイ及び書込みパネルとして兼用でき、画像を確認しながら必要な画像を瞬時に画像記録媒体にコピーできるシステムが可能になった。
【０１１２】
（実施例２）
装置の基本構成は図１６の通りである。実施例１のモノカラー画像記録媒体を用い、光書込み装置としてプロジェクタを、プロジェクタからの投影像を確認する表示パネルとして透過−散乱可逆層を用いた。プロジェクタとしては好ましくはデジタルマイクロミラーデバイスを使ったデジタル・ライト・プロセッシング方式が適当であるが、小型液晶パネルを使った液晶方式でもよい。表示パネルとして用いる調光層には実施例１と同様の日本板硝子ウムプロダクツ社のウムフィルムを使用した。
【０１１３】
画像記録媒体を配置しない状態でプロジェクタを動作させ、これに画像信号を入力し、焦点を調光層の位置に合わせておく。この状態で調光層に電圧を印加せずに散乱状態としておくと、プロジェクタからの出力画像は調光層で結像し、前方散乱し、前方から画像を確認できた。表示された画像を画像記録媒体にコピーする必要が生じた時点で、調光層上に画像記録媒体を重ね、画像記録媒体の一対の電極に所望の電圧を印加すると同時に調光層にもこれを透過状態に変化させるに必要な電圧を印加すると、プロジェクタからの光パターンが散乱することなく画像記録媒体の光導電層に届き、画像信号となって画像記録媒体への印加電圧と協調して画像記録媒体に瞬時に画像を形成できた。この結果、プロジェクタが一台あれば、調光層のスイッチングだけでディスプレイ及び書込みパネルとして兼用でき、画像を確認しながら必要な画像を瞬時に画像記録媒体にコピーできるシステムが可能になった。また、一般にプロジェクタの被写界深度を大きめに設計しておけば、画像記録媒体が調光層に密着していない状態でも鮮明な画像を写し取ることが可能である。
【０１１４】
図１８は、本発明の第１０実施形態の光書込装置のブロック図である。
【０１１５】
第１０実施形態の光書込装置１０００は、詳細は後述するが、本発明にいう役割切換手段の役割は画像表示制御部１０２０が担い、この画像表示制御部１０２０は、画像表示画面１０１０に、観察用の画像と、画像記録媒体１１００（もしくは１３００）への画像書込用の画像とを切り換えて表示することにより、画像を観察用に表示させることと、画像記録媒体１１００に対し画像を書込用に仲立ちさせることとの双方の役割を切り換えるものである。
【０１１６】
図１８に示す光書込装置１０００には、画像が表示される画像表示画面１０１０が備えられている。また、この光書込装置１０００には、画像表示画面１０１０に、閲覧用の画像（本発明にいう観察用の画像に相当）と、画像を表わす光の照射による刺激を利用した画像書込みが行なわれる画像記録媒体１１００への画像書込用の画像とを切り換えて表示する画像表示制御部１０２０が備えられている。ここで、画像記録媒体１１００は、画像を表わす光の照射と電圧との双方の刺激を受けて可視画像が書き込まれる光書込型記録媒体である。この光書込装置１０００は、画像表示画面１０１０に、閲覧用の画像と画像書込用の画像とを切り換えて表示するものであるため、その画像記録媒体１１００への書込みにあたり、例えば閲覧用の画像よりも画像書込用の画像の輝度やコントラストを高くする等、その画像記録媒体１１００の光感度等に見合った状態に合わせ込むようにして書込みを行なうことができる。また、画像記録媒体１１００の大きさ等に応じて見やすいフォントの太さに変更すること等もできる。従って、画像記録媒体１１００に書き込まれる画像の表示品質を高めることができる。
【０１１７】
また、光書込装置１０００には、画像記録媒体１１００に画像書込用の電圧を印加する電圧印加部（書込部）１０３０が備えられている。さらに、画像表示制御部１０２０により、画像表示画面１０１０上に、電圧印加部１０３０による画像記録媒体１１００への画像書込用の電圧印加の期間と少なくとも一部が重なる期間だけ一時的に画像書込用の画像が表示されるように電圧印加部１０３０による画像書込用の電圧の印加のタイミングと、画像表示制御部１０２０による画像表示画面１０１０上への画像書込用の画像表示タイミングとを調整するタイミング制御部１０４０が備えられている。このように、画像表示画面１０１０を閲覧用の画像から書込用の画像に切り換えるにあたり、電圧印加時のタイミングで行なうことにより、ユーザが操作子等により表示画面を切り換える場合と比較し、ユーザの手間を削減することができる。また、一般に、画像書込用の画像は、閲覧用の画像よりも光量を上げる場合が多い。その場合、光書込装置１０００の消費電力をなるべく小さくするには、画像書込用の画像に切り換えている時間を短くすることが望ましい。そこで、電圧印加時にのみ、閲覧用の画像から書込用の画像に切り換えることで光書込装置１０００の消費電力を小さく抑えることができる。
【０１１８】
また、光書込装置１０００には、画像記録媒体１１００が、画像表示画面１０１０に画像書込用の画像が表示された時に、この表示された画像と同一の可視画像の書込用にこの表示された画像からの光の照射を受ける画像書込位置にセットされたことを検知するとともに、その画像記録媒体１１００の特性を検知する媒体センサ１０５０が備えられている。閲覧用の画像と画像書込用の画像との切り換えを電圧印加時に行なう場合は、書込電圧を印加する側と画面を表示する側との間で同期を取る装置が必要となる。しかし、一般に、電圧印加部１０３０は、画像記録媒体１１００に装着させる等、独立させて用いる方が使い勝手がよい。このような場合は、閲覧用の画像と画像書込用の画像との切り換えを電圧印加時に行なうことなく、即ち非同期のシステムを採用する。このようにすると、システム構成が簡素化されて低コスト化および小型化が可能となる。ここでは、上記媒体センサ１０５０により、画像記録媒体１１００が画像書込位置にセットされたことを検知し、その検知結果に基づいて、閲覧用の画像と画像書込用の画像との切り換えを行なうことにより、上記システムを実現することができる。
【０１１９】
さらに、光書込装置１０００には、画像表示画面１０１０に画像書込用の画像が表示された時に、この表示された画像と同一の可視画像の書込用にこの表示された画像からの光の照射を受ける画像書込位置に配置された後述する多層構造の画像記録媒体１３００を画像表示画面１０１０に表示される画像の一画素分のピッチよりも短い距離だけ画像に対し平行移動させる媒体移動部１０６０が備えられている。画像表示制御部１０２０は、画像記録媒体１３００が媒体移動部１０６０による移動を受ける毎に画像書込みのためのタイミング制御を行なう。
【０１２０】
また、上記画像記録媒体１３００は、画像表示画面１０１０に画像書込用の画像が表示された時に、この表示された画像と同一の可視画像の書込用にこの表示された画像からの光の照射を受ける画像書込位置と、書き込まれた可視画像を閲覧する書込画像閲覧位置との間での移動が自在に支持されるものであって、上記タイミング制御部１０４０は、画像記録媒体１３００が画像書込位置にあるときに、画像記録媒体１３００への画像書込みのためのタイミング制御を行なうものである。画像転写方式による光書込みでは、通常オリジナル画像を超える解像度での書込みは困難である。そこで、詳細は後述するが、積層構造を有する画像記録媒体１３００を、媒体移動部１０６０により各層毎に少しズラして画像を高解像度用の画像に変更した後、書き込むことで、見かけ上の画像をオリジナルの画像よりも高解像度とすることができる。これは、画像表示画面１０１０としてＴＦＴ等の、配線やＴＦＴ部分等光の透過しない部分がある表示デバイスを用いる場合、特に有効な手段である。
【０１２１】
さらに、光書込装置１０００には、画像データを受信する画像受信部１０７０が備えられている。ここで、上記画像表示制御部１０２０は、画像表示画面１０１０に、画像受信部１０７０で受信された画像データに基づく閲覧用の画像および画像書込用の画像を表示するものである。また、この光書込装置１０００には、画像表示制御部１０２０により、画像表示画面１０１０に、画像受信部１０７０により受信された画像データに基づく画像書込用の画像が表示された場合に、課金データを記録する課金データ記録部１０８０と、その課金データ記録部１０８０により記録された課金データを送信する課金データ送信部１０９０とが備えられている。このようにすると、画像記録媒体への書込時にのみ有料コンテンツを表示させることができ、デジタル加工が困難なコンテンツ配信システムを構築することができる。
【０１２２】
図１９は、図１に示す画像表示画面を示す図である。
【０１２３】
図１９（ａ）には、光書込装置１０００を構成する表示デバイス１００２に備えられた画像表示画面１０１０が示されている。この画像表示画面１０１０上には、閲覧用の画像１０１０ａが表示されている。また、表示デバイス１００２には、操作子群１００２ａが備えられている。一方、図１９（ｂ）には、操作子群１００２ａの操作により画像書込用の画像１０１０ｂに切り換えられた状態の画像表示画面１０１０が示されている。また、表示デバイス１００２の端部に備えられたヒンジ部１００３で保持された画像記録媒体１１００も示されている。この画像記録媒体１１００には、画像書込用の画像１０１０ｂが書き込まれた（転写された）可視画像１１００ａが示されている。
【０１２４】
画像記録媒体１１００に可視画像１１００ａを書き込む場合は、ユーザは、操作子群１００２ａを操作して、閲覧用の画像１０１０ａから画像書込用の画像１１００ｂに切り換える。例えば、閲覧用の画像１０１０ａよりも画像書込用の画像１０１０ｂの輝度やコントラストを高く設定したり、画像記録媒体１１００に可視画像１１００ａが書き込まれた場合を想定して見やすいフォントの太さに変更する。このようにして、画像記録媒体１１００の光感度等に合わせ込むようにしておき、その画像記録媒体１１００に可視画像１１００ａを書き込む。
【０１２５】
尚、画像記録媒体１１００の特性に見合って変更する表示特性としては、画面光量、表示スピード、表示タイミング（インターレース、プログレッシブシーケンス等）、濃度、階調、階調表現方法、色数、色調、表示サイズ、反射率、フォントサイズ、画像方向、ネガポジ反転、２アップ４アップ等の複数画面表示がある。具体的な応用例としては、画像記録媒体１１００が２値であるにもかかわらず、画像表示画面１０１０が多階調表示されていると、その画像記録媒体１１００の可視画像１１００ａの、２値かスレッショルド近辺における濃度画像の見栄えが悪くなる。そこで、画像記録媒体１１００の可視画像１１００ａを見やすい画像にするために、書き込みを行なう前に２値化しておく。この時、２値のレベルを画像記録媒体１１００の細かな特性に合わせることにより、さらに見やすい画像が得られる。若しくは、多階調表示方式を濃度方式から面積階調方式に画像を変更することで画像記録媒体１１００に適した画像を形成することができる。このようにして、画像記録媒体１１００の表示品質を向上させることができる。
【０１２６】
図２０は、閲覧用の画像と画像書込用の画像との切り換えを、信号線を経由して電圧印加時に行なう様子を示す図である。
【０１２７】
図２０には、図１９に示す画像表示画面１０１０，画像記録媒体１１００，ヒンジ部１００３に加えて、電圧印加部１０３０（図１８参照）および同期信号線１０３１が示されている。電圧印加部１０３０は、画像記録媒体１１００に装着される。また、電圧印加部１０３０と画像表示画面１０１０は同期信号線１０３１で接続される。ここでは、図１８に示す画像表示制御部１０２０により、画像表示画面１０１０上に、電圧印加部１０３０による画像記録媒体１１００への画像書込用の電圧印加の期間と少なくとも一部が重なる期間だけ一時的に画像書込用の画像が表示されるように電圧印加部１０３０による画像書込用の電圧の印加のタイミングと、画像表示制御部１０２０による画像表示画面１０１０上への画像書込用の画像表示タイミングとをタイミング制御部１０４０で調整し、画像表示画面１０１０と電圧印加部１０３０とのやり取りを同期信号線１０３１を経由して行なう。これにより、画像記録媒体１１００への書込みにあたり、電圧印加時のみ自動的に画像表示画面１０１０を、閲覧用の画像１０１０ａから書込用の画像１０１０ｂへと切り換える。このようにすると、ユーザによる画像表示画面１０１０の切り換えの手間もなく、画像記録媒体１１００の表示品質（反射率、コントラスト、フォントの太さ等）を向上させることができる。
【０１２８】
一般に、画像書込用の画像１０１０ｂは、閲覧用の画像１０１０ａよりも光量を上げる場合が多く、その場合、消費電力も大きくなる。そこで、光書込装置１０００の消費電力をなるべく小さく抑えるために、画像書込用の画像１０１０ｂに切り換えている時間を短くすることが好ましい。ここでは、電圧印加時にのみ、閲覧用の画像１０１０ａから書込用の画像１０１０ｂに切り換えることで消費電力を小さく抑えることができる。
【０１２９】
図２１は、閲覧用の画像と画像書込用の画像との切り換えを、無線を経由して電圧印加時に行なう様子を示す図である。
【０１３０】
図２１には、画像記録媒体１１００に装着された電圧印加部１０３０上に設けられた無線部１０３２ａと、表示デバイス１００２上に設けられた無線部１０３２ｂが示されている。これら無線部１０３２ａ，１０３２ｂを経由して、電圧印加時にのみ自動的に画像表示画面１０１０を、閲覧用の画像１０１０ａから書込用の画像１０１０ｂへと切り換えてもよい。
【０１３１】
図２２は、無線を経由して画像切り換えを行なうためのプログラムのシーケンスを示す図である。
【０１３２】
最初の時点では、画像表示画面１０１０は閲覧用の画像１０１０ａの状態にある。また、画像記録媒体１１００は画像表示画面１０１０上に重ねられているものとする。先ず、ステップＳ１において、図示しない書込電圧印加スイッチをオンしてステップＳ２に進む。ステップＳ２では、書込部側である電圧印加部１０３０に設けられた無線部１０３２ａからデバイス画像切換信号を発信する。
【０１３３】
ステップＳ３では、デバイス画像切換信号を無線部１０３２ｂで受信してステップＳ４に進む。ステップＳ４では、このデバイス画像切換信号により、画像表示画面１０１０を閲覧用の画像１０１０ａから書込用の画像１０１０ｂに切り換える。さらにステップＳ５において、書込用の画像１０１０ｂに切り換えたことを示すデバイス画像表示切換済み信号を無線部１０３２ｂから発信する。
【０１３４】
ステップＳ６では、無線部１０３２ｂから発信されたデバイス画像表示切換済み信号を無線部１０３２ａで受信する。さらにステップＳ７において、電圧印加部１０３０で書込電圧を画像記録媒体１１００に印加する。次にステップＳ８に進み、書込電圧印加終了信号を無線部１０３２ａから発信する。
【０１３５】
ステップＳ９では、書込電圧印加終了信号を無線部１０３２ｂで受信してステップＳ１０に進む。ステップＳ１０では、画像表示画面１０１０を閲覧用の画像１０１０ａに切り換えてこのシーケンスを終了する。
【０１３６】
図２３は、閲覧用の画像と画像書込用の画像との切り換えを、画像表示画面上に画像記録媒体がセットされた時点で行なう様子を示す図である。
【０１３７】
図２３には、画像記録媒体１１００が、画像表示画面１０１０に画像書込用の画像１０１０ｂが表示された時に、この表示された画像１０１０ｂと同一の可視画像の書込用にこの表示された画像１０１０ｂからの光の照射を受ける画像書込位置にセットされたことを検知するとともに、その画像記録媒体１１００の特性を検知する媒体センサ１０５０が示されている。ここでは、電圧印加部１０３０は画像記録媒体１１００に装着させており、上記媒体センサ１０５０により、画像記録媒体１１００が画像書込位置にセットされたことを検知し、その検知結果に基づいて、閲覧用の画像１０１０ａと画像書込用の画像１０１０ｂとの切り換えを行なう。このようにすることにより、同期を取ることにより電圧印加時に閲覧用の画像１０１０ａと画像書込用の画像１０１０ｂとの切り換えを行なう場合と比較し、構成が簡素化されて低コスト化および小型化が可能となる。
【０１３８】
図２４は、図２３に示す媒体センサの検知結果に基づいて、画像切り換えを行なうためのプログラムのシーケンスを示す図である。
【０１３９】
先ず、ステップＳ２１において、画像記録媒体１１００を画像表示画面１０１０にセットする。次に、ステップＳ２２において、画像記録媒体１１００が画像表示画面１０１０にセットされたことを媒体センサ１０５０で検知し、その媒体センサ１０５０から媒体センサ信号を出力する。さらに、ステップＳ２３に進み、その媒体センサ信号を図１８に示すタイミング制御部１０２０を経由して画像表示制御部１０２０で受信してステップＳＳ２４に進む。ステップＳ２４では、画像表示画面１０１０を書込用の画像１０１０ｂに切り換える。ここで、ステップＳ２５において、電圧印加部１０３０から書込電圧が画像記録媒体１１００に印加される。印加された書込電圧による書込みが終了した時点で、ステップＳ２６において、画像記録媒体１１００を画像表示画面１０１０から取り外す。さらにステップＳ２７において、媒体センサ１０５０の媒体センサ信号をオフしてステップＳ２８に進む。ステップＳ２８では、画像表示画面１０１０を閲覧用の画像１０１０ａに切り換えてこのシーケンスを終了する。
【０１４０】
図２５は、画像記録媒体の構造を示す断面図である。
【０１４１】
図２５には、発光画像パターンからなる画像書込用の画像１０１０ｂが形成された画像表示画面１０１０上に、画像記録媒体１１００が載置されている。この画像記録媒体１１００は、上から順次、ベース基板１１０１，透明電極１１０２，反射率変化素子１１０３，感光体層１１０４，透明電極１１０５，ベース基板１１０６が積層されてなる構造を有する。一般に、画像記録媒体としては、この画像記録媒体１１００のように、感光体層１１０４による抵抗値の変化を利用して、画像表示画面１０１０の画像１０１０ｂが表わす光量パターンを電圧の分布パターンに変化する、その電圧により表示反射率が変化する媒体（デバイス）が好ましい。このような構造だと、自己書換型の画像記録媒体と比較し、電極を構成する微細パターンが不要なため、製造コストが安価で済む。
【０１４２】
図２６は、画像記録媒体における各領域を示す図である。
【０１４３】
図２６に示す画像記録媒体１１００には、書込用の画像１０１０ｂが表示されるアナログ情報書換可能領域１１１０と、前述した媒体センサ１０５０により検知される媒体特性検知領域１１２０と、画像書込時（転写時）に書き込みが不可能な書込不可能領域１１３０とが備えられている。この書込不可能領域１１３０には、デジタル情報書込可能領域１１４０が設けられている。また、画像記録媒体１１００の種類が複数になった場合には、それら画像記録媒体１１００の種類を認識する必要がある。そこで、書込不可能領域１１３０の一部に識別用のマーキング（記号やバーコード）１１５０を施したり、内蔵メモリ１１６０を備えその内蔵メモリ１１６０内に必要な情報を記録させたりする。内蔵メモリ１１６０としては、通常のＩＣメモリを用いる場合と、画像記録媒体１１００自体のメモリ性を利用して、その画像記録媒体１１００自体に情報を記録させる場合とがある。さらに、光書込装置１０００の機種が特定できない場合には、電圧印加部１０３０に、その光書込装置１０００に備えられた画像表示画面１０１０の表示状態を検知するセンサ（図示せず）を備えることで、表示画像を調整することができる。また、画像記録媒体１１００に一旦書き込みを行ない、書き込まれた画像をそのセンサで取り込みフィードバックすることで最終的に書込用の画像に切り換える方法もある。いずれの場合も電圧印加部１０３０にこれらの情報を読み込むための機能やセンサが組み込まれる。このように、閲覧用の画像１０１０ａから書込用の画像１０１０ｂへの切り換えにあたり、画像記録媒体１１００のサイズや感度特性等の情報が必要となるが、これらの情報を画像記録媒体１１００側に記録することで、画像記録媒体１１００の種類が変わっても適切な書込用の画像１０１０ｂに変更して書き込みを行なうことが可能となる。
【０１４４】
次に、画像記録媒体への画像の書き込みを行なうためのプログラムのシーケンスについて説明する。
【０１４５】
図２７は、画像記録媒体の特性に合わせて、画像記録媒体に画像を書き込むためのプログラムのシーケンスを示す図である。
【０１４６】
先ず、ステップＳ３１において、画像記録媒体１１００を光書込装置１０００へセットする。次いで、ステップＳ３２において、光書込装置１０００により画像記録媒体１１００の種類を認識する。さらに、ステップＳ３３において、光書込装置１０００を構成する表示デバイス１００２と画像記録媒体１１００の特性ファイルより書込時の表示特性を算出してステップＳ３４に進む。
【０１４７】
ステップＳ３４では、画像表示画面１０１０へ画像記録媒体１１００をセット、若しくは書込電圧印加スイッチをオンすると同時に、画像表示画面１０１０を、算出した表示特性に切り換える。ステップＳ３５では、必要に応じて所望の書込情報も画像記録媒体１１００に書き込む。さらにステップＳ３６において、画像表示画面１０１０を閲覧用の画像１０１０ａに切り換えてこのシーケンスを終了する。
【０１４８】
図２８は、閲覧用の画像特性に合わせて、画像記録媒体に画像を書き込むためのプログラムのシーケンスを示す図である。
【０１４９】
先ず、ステップＳ４１において、画像記録媒体１１００を光書込装置１０００へセットする。次いで、ステップＳ４２において、光書込装置１０００により画像記録媒体１１００の種類を認識する。さらに、ステップＳ４３において、閲覧者の指示、若しくは自動的に書込時の表示形式を算出してステップＳ４４に進む。
【０１５０】
ステップＳ４４では、書込電圧印加スイッチをオンすると同時に、画像表示画面１０１０を、算出した表示特性に切り換える。ステップＳ４５では、必要に応じて所望の書込情報も画像記録媒体１１００に書き込む。さらにステップＳ４６において、画像表示画面１０１０を閲覧用の画像１０１０ａに切り換えてこのシーケンスを終了する。
【０１５１】
図２９は、表示デバイスがＰＣ（パーソナルコンピュータ）の場合に、そのＰＣの画像を画像記録媒体に書き込むためのプログラムのシーケンスを示す図である。
【０１５２】
先ず、ステップＳ５１において、光書込装置１０００で画像記録媒体１１００の種類を認識する。次に、ステップＳ５２において、ＰＣ側で画像記録媒体１１００と表示デバイスの特性ファイルを検索する。さらに、ステップＳ５３において、画像記録媒体１１００と表示デバイスの特性ファイルから表示特性を算出してステップＳ５４に進む。
【０１５３】
ステップＳ５４では、必要に応じて書込条件を設定後、表示変更ソフトウェアを待機させる。ステップＳ５５では、図示しない外部スイッチより書込信号を受信する。さらにステップＳ５６において、画像表示画面１０１０を書込用の表示に変更するとともに、書込部（電圧印加部１０３０）に書込同期パルスを発信する。次いで、ステップＳ５７において、画像表示画面１０１０を、書込時間経過後、閲覧用の画像１０１０ａに切り換えてこのシーケンスを終了する。表示デバイスがＰＣのような演算機能を持つ場合は、このように画像調整機能をＰＣ側に持たせると、光書込装置１０００の機能を低減することができる。
【０１５４】
図３０は、演算機能を持たない表示デバイスの場合、その表示デバイスの画像を画像記録媒体に書き込むためのプログラムのシーケンスを示す図である。
【０１５５】
先ず、ステップＳ６１において、書込部で画像記録媒体１１００の種類を認識する。次に、ステップＳ６２において、光書込装置１０００で画像記録媒体１１００と表示デバイス１００２の特性ファイルを検索する。さらに、ステップＳ６３において、画像記録媒体１１００と表示デバイス１００２の特性ファイルから表示特性を算出する。
【０１５６】
ステップＳ６４では、必要に応じて書込条件を設定後、表示変更ソフトウェアを待機させる。ステップＳ６５では、図示しない外部スイッチより書込信号を受信する。さらにステップＳ６６において、表示デバイス１００２の表示ドライバへ書込用表示特性信号を発信し、画面を書込用の表示に変更するとともに、書込駆動信号を発生させる。次いで、ステップＳ６７において、画像表示画面１０１０を、書込時間経過後、閲覧用の画像１０１０ａに切り換えるための信号を送り、このシーケンスを終了する。このように、演算機能を持たない、若しくは画像特性を変更できない表示デバイス１００２を用いる場合は、演算機能を書込部に持たせて書込信号の電圧波形を変更するようにする。
【０１５７】
図３１は、図１８に示す媒体移動部の断面を示す図である。
【０１５８】
図３１には、ＥＬパネル等の表示デバイス２に載置された媒体移動部１０６０が示されている。また、表示デバイス１００２上には、照射エリア制限用および焦点合わせ用の結像光学シート１２００が載置されており、その結像光学シート１２００上に後述する多層構造の画像記録媒体１３００が載置されている。画像記録媒体１３００には、電圧印加部１０３０が装着されている。媒体移動部１０６０は、画像記録媒体１３００を、表示デバイス１００２に備えられた画像表示画面１０１０に表示される画像の一画素分のピッチよりも短い距離Ｌ（１／ｎピッチ）だけ画像に対し平行移動させる。
【０１５９】
図３２は、図３１に示す媒体移動部の構造を示す図である。
【０１６０】
媒体移動部１０６０には、ステッピングモータ１０６１と、駆動ゴムロール１０６２と、支持ゴムロール１０６３と、支持スライドレール１０６４とが備えられている。画像記録媒体１３００は、支持スライドレール１０６４に載置され、ステッピングモータ１０６１を介して駆動ゴムロール１０６２により支持ゴムロール１０６３で支持されながらＡ方向に自在に移動する。
【０１６１】
図３３は、多層構造の画像記録媒体の断面を示す図である。
【０１６２】
この画像記録媒体１３００は、上下にベース基板１３０１，１３０７を備え、それらベース基板１３０１，１３０７の間に、透明電極１３０２，反射率変化素子１３０３，感光体層１３０４，透明電極１３０５，絶縁層１３０６からなる層がＮ層積層されてなる構成である。
【０１６３】
前述したように、画像転写方式による光書込みでは、通常オリジナル画像を超える解像度での書き込みは困難である。そこで、上記画像記録媒体１３００を用いて、媒体移動部１０６０により各層毎に少しズラして画像を高解像度用の画像に変更しながら書き込むことで、見かけ上の画像をオリジナルの画像よりも高解像度とすることができる。
【０１６４】
図３４は、図３３に示す画像記録媒体に高解像度に光書込みを行なうためのプログラムのシーケンスを示す図である。
【０１６５】
先ず、ステップＳ７１において、書き込む画像を画像表示画面１０１０に表示させる。その時、オリジナル画像の情報（解像度）を取り込んでおく。次に、ステップＳ７２において、焦点深度の補正と、高解像度用に照射エリアを制限する光学補正シート（結像光学シート１２００）を表示デバイス１００２上にセットする。さらに、ステップＳ７３において、画像記録媒体１３００をセットする。
【０１６６】
次にステップＳ７４に進み、画像記録媒体１３００の種類（層構造）および媒体移動部１０６０による移動を図示しないセンサで検知する。ステップＳ７５では、書込印加スイッチのオンにより多層構造の第１層目に書き込む。さらにステップＳ７６において、第１層目への書き込み終了後、媒体移動部１０６０を１／ｎピッチだけ移動する。次いで、ステップＳ７７において、自動的に多層構造の第２層目に書き込む。ステップＳ７８では、第２層目への書き込み終了後、媒体移動部１０６０を１／ｎピッチだけ移動する。ステップＳ７９では、第３層目から第Ｎ層目までの書込みを上述したようにして繰り返し行なう。ステップＳ８０において、Ｎ層までの書込みが終了した時点でこのシーケンスを終了する。このように、多層構造の画像記録媒体では、一般的に配線間やＴＦＴ部分は光が透過しないことから、書き込む位置をズラして複数回（ここではＮ回）書き込むことで見かけ上の解像度を上げることができる。尚、ここでは、画像記録媒体１３００を移動させる手段として、ステッピングモータ１０６１，駆動ゴムロール１０６２，支持ゴムロール１０６３，支持スライドレール１０６４を備えた媒体移動部１０６０で説明したが、これ以外に、ソレノイドや振動デバイスを用いた媒体移動部で画像記録媒体１３００を移動させてもよい。
【０１６７】
図３５は、４枚の画像記録媒体が折り畳まれた状態で光書込装置上に載置された状態を示す図、図３６は、図３５に示す４枚の画像記録媒体が広げられた状態を示す図である。
【０１６８】
図３５には、４つの画像記録媒体１１００＿１，１１００＿２，１１００＿３，１１００＿４が折り畳まれた状態で、光書込装置１０００を構成する表示デバイス１００２の画像表示画面１０１０上に載置されている。これら４つの画像記録媒体１１００＿１，１１００＿２，１１００＿３，１１００＿４は、折り畳み機能を有するヒンジ部１００３＿１,１００３＿２で保持されている。一方、図３６には、ヒンジ部１００３＿１,１００３＿２を介して４つの画像記録媒体１１００＿１，１１００＿２，１１００＿３，１１００＿４が広げられて大画面が実現された状態が示されている。このように、画像記録媒体１１００＿１，１１００＿２，１１００＿３，１１００＿４をヒンジ部１００３＿１,１００３＿２を介して大画面表示を可能せしめるとともに、そのヒンジ部１００３＿１,１００３＿２で折り畳むことで１／４の大きさにすることができるため、携帯性を向上させることができる。ここで、４つの画像記録媒体１１００＿１，１１００＿２，１１００＿３，１１００＿４に画像を書き込む場合は、折り畳んだ状態で各画像記録媒体１１００＿１，１１００＿２，１１００＿３，１１００＿４に順次書き込むことができる。折り畳んだ状態では表示デバイス１００２側からみて１枚目（画像記録媒体１１００＿１）より４枚目（画像記録媒体１１００＿４）の方が光量が低下するため、各画像記録媒体１１００＿１，１１００＿２，１１００＿３，１１００＿４毎に書き込みの光量等の表示特性を最適化することが必要である。
【０１６９】
また、このような折り畳み方式を採用すると、各画像記録媒体１１００＿１，１１００＿２，１１００＿３，１１００＿４毎に表示の向きを変更しないと開いた時点で１つの画像が形成できない。そこで、各画像記録媒体１１００＿１，１１００＿２，１１００＿３，１１００＿４に書き込むタイミング毎に画像の向きと表示特性を切り換えて画像変換して書き込むことで表示デバイス１００２のみでは不可能な大画面一括表示が可能となる。
【０１７０】
図３７は、図３６に示す４枚の画像記録媒体が画像変換されて一括表示された状態を示す図である。
【０１７１】
図３７（ａ）には、４枚の画像記録媒体１１００＿１，１１００＿２，１１００＿３，１１００＿４からなる一括表示された大画面が示されている。一方、図３７（ｂ）には、これら画像記録媒体１１００＿１，１１００＿２，１１００＿３，１１００＿４を実現するための書込画像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが示されている。光書込装置１０００では、このような画像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに変換して画像記録媒体１１００＿１，１１００＿２，１１００＿３，１１００＿４に書き込むことにより、見開き状態で閲覧した時に適した向きの画像にしている。このようにして、大画面を閲覧することができる。
【０１７２】
図３８は、図３７に示す４枚の画像記録媒体からなる一括表示された大画面を得るためのプログラムのシーケンスを示す図である。
【０１７３】
先ず、ステップＳ８１において、折畳式の画像記録媒体１１００＿１，１１００＿２，１１００＿３，１１００＿４をセットする。次に、ステップＳ８２において、最上層の画像記録媒体１１００＿１にのみ書込電圧を印加する。さらに、ステップＳ７３において、上から２層目の画像記録媒体１１００＿２の見開き時の表示方向に画像表示画面１０１０の画像を変更する。ステップＳ８４では、画像記録媒体１１００＿２にのみ書込電圧を印加する。
【０１７４】
さらに、ステップＳ８５において、上から３層目の画像記録媒体１１００＿３の見開き時の表示方向に画像表示画面１０１０の画像を変更し、ステップＳ８６において、画像記録媒体１１００＿３にのみ書込電圧を印加する。
【０１７５】
次いで、ステップＳ８７において、上から４層目の画像記録媒体１１００＿４の見開き時の表示方向に画像表示画面１０１０の画像を変更する。さらに、ステップＳ８８において、画像記録媒体１１００＿４にのみ書込電圧を印加する。その後、ステップＳ８９において、書込み終了を受けてこのシーケンスを終了する。尚、ここでは、４枚の画像記録媒体の例で説明したが、４枚の画像記録媒体よりもさらに多数枚の画像記録媒体であってもよい。また、この時、複数枚の画像記録媒体を１つの書込部で共有することも可能である。
【０１７６】
ビジネス的な応用例としては、デジタルコンテンツに関するものがある。従来の新聞、雑誌、本に代表される紙への印刷によるアナログ記録媒体による配信は、紙を流通させるものであるため、流通コストや時間がかかるという問題がある。それに対して、電子配信で直接デジタル情報をユーザに送る方式が試みられているが、ＰＣ上での新聞、雑誌、本の閲覧はユーザにとって快適ではなく、発信者側もデジタルコンテンツの再配信や二次利用の危険性に対して、さまざまなセキュリティを行なう必要があり普及の妨げとなっている。一方、ＦＡＸや紙へのプリンティングは紙の消費、使用後の廃棄の手間がかかり、家庭向けの導入の妨げになっている。
【０１７７】
そこで、閲覧方法として書き換え可能な、上述した画像記録媒体を用いることで、配信はデジタルで行ない、閲覧にはアナログ変換後の画像記録媒体で閲覧可能とすることにより、デジタル配信の低コストと速さのメリット、ユーザの閲覧段階ではデジタル的な加工が困難であることによる二次使用の危険性の回避、および紙を消費しないという閲覧環境を同時に実現することができる。この場合のビジネスフローとなるデジタルーアナログコンテンツ配信システムについて、図３９を参照して説明する。
【０１７８】
図３９は、デジタルーアナログコンテンツ配信システムのプログラムのシーケンスである。
【０１７９】
ここでは、コンテンツ発信元からユーザに画像記録媒体と書込部が無料で配布される。また、ユーザとコンテンツ発信元との間には、課金システムが構築される。ユーザは、コンテンツ発信元から所望の画像データを図１に示す画像受信部１０７０で受信し、その所望の画像が表示された場合に課金データ記録部１０８０に課金データを記録し、記録された課金データを課金データ送信部１０９０からコンテンツ発信元に向けて送信する。
【０１８０】
先ず、ユーザによる発信依頼（ステップＳ９１）が、デジタルコンテンツ作製者であるコンテンツ発信元に送られる（ステップＳ９２）。コンテンツ発信元では、必要な部分をアナログ出力専用画像フォーマットに変換する（ステップＳ９３）。さらに、アナログ出力可能な機器のＩＰキーを付加する（ステップＳ９４）。次いで、インターネット配信を行なう（ステップＳ９５）。ユーザはこのインターネット配信を受信する（ステップＳ９６）。さらに、ユーザは画像記録媒体へアナログ出力する（ステップＳ９７）。このようにして、ユーザは書込部により所望の画像データを画像記録媒体に記録する。尚、画像記録媒体は再利用することができる（ステップＳ９８）。
【０１８１】
図４０は、図３９に示す配信システムにおける画像記録媒体への任意書込みのプログラムのフローチャートである。
【０１８２】
先ず、ステップＳ１０１において、アナログ出力専用画像フォーマットファイルを受信する。次に、ステップＳ１０２において、内容の概要、目次等の無料情報を表示する。さらに、ステップＳ１０３において、画像記録媒体への出力（書込み）の可否を判定する。画像記録媒体への出力を行なわないと判定した場合は、ステップＳ１０８に進みこのシーケンスを終了する。一方、画像記録媒体への出力を行なうと判定した場合は、ステップＳ１０４において書込みの承認を行なう。ここで、ステップＳ１０７において、出力を実施する旨の情報（課金データ）を記録してステップＳ１０１に戻る。ステップＳ１０４において全ての書込みの承認が行なわれると、ステップＳ１０５において、画像記録媒体へアナログを出力（書込み）する。尚、画像記録媒体は再利用することができる（ステップＳ１０６）。
【０１８３】
図４１は、図３９に示す配信システムにおける画像記録媒体への自動書込みのプログラムのフローチャートである。
【０１８４】
先ず、ステップＳ１１１において、アナログ出力専用画像フォーマットファイルを受信する。次に、ステップＳ１１２において、出力装置（光書込装置）のＩＰとＩＤを確認する。さらに、ステップＳ１１３において、画像記録媒体へアナログ出力（書込み）する。ステップＳ１１４において、ユーザは受信された画像を閲覧する。さらに、ステップＳ１１５において、画像記録媒体を光書込装置に再セットする。このようにして、画像記録媒体への自動書込みを行なう。
【０１８５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像の目視による観察における光散乱性と、画像記録媒体への画像の書込みにおける光透過性という、光学的に相異なる特性が求められる点を解決するとともに、その画像記録媒体に書き込まれる画像の表示品質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光書込み型画像記録媒体の基本構成を示す図である。
【図２】光書込み型画像記録媒体に液晶パネルで書込む方式の構成図である。
【図３】光書込み型画像記録媒体にプロジェクタで書込む方式の構成図である。
【図４】本発明の第１実施形態の光書込装置から第６実施形態の光書込装置までを含む基本構成を表わすブロック図である。
【図５】本発明の第１実施形態の光書込装置が画像観察用の姿勢に切り換えられた状態を示す図である。
【図６】図５に示す光書込装置が画像書込用の姿勢に切り換えられた状態を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態の光書込装置が画像観察用の姿勢に切り換えられた状態を示す図である。
【図８】図７に示す光書込装置が画像書込用の姿勢に切り換えられた状態を示す図である。
【図９】本発明の第３実施形態の光書込装置の構成断面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態の光書込装置の構成断面図である。
【図１１】本発明の第５実施形態の光書込装置の構成断面図である。
【図１２】本発明の第６実施形態の光書込装置の構成断面図である。
【図１３】本発明の第７実施形態の光書込装置の斜視図である。
【図１４】図１３に示す光書込装置がネットワークに組み込まれた一例を示す図である。
【図１５】本発明の第８実施形態の光書込装置の基本構成を示す図である。
【図１６】本発明の第９実施形態の光書込装置の基本構成を示す図である。
【図１７】調光層の基本構成を示す図である。
【図１８】本発明の第１０実施形態の光書込装置のブロック図である。
【図１９】図１に示す画像表示画面を示す図である。
【図２０】閲覧用の画像と画像書込用の画像との切り換えを、信号線を経由して電圧印加時に行なう様子を示す図である。
【図２１】閲覧用の画像と画像書込用の画像との切り換えを、無線を経由して電圧印加時に行なう様子を示す図である。
【図２２】無線を経由して画像切り換えを行なうためのプログラムのシーケンスを示す図である。
【図２３】閲覧用の画像と画像書込用の画像との切り換えを、画像表示画面上に画像記録媒体がセットされた時点で行なう様子を示す図である。
【図２４】図２３に示す媒体センサの検知結果に基づいて、画像切り換えを行なうためのプログラムのシーケンスを示す図である。
【図２５】画像記録媒体の構造を示す断面図である。
【図２６】画像記録媒体における各領域を示す図である。
【図２７】画像記録媒体の特性に合わせて、画像記録媒体に画像を書き込むためのプログラムのシーケンスを示す図である。
【図２８】閲覧用の画像特性に合わせて、画像記録媒体に画像を書き込むためのプログラムのシーケンスを示す図である。
【図２９】表示デバイスがＰＣ（パーソナルコンピュータ）の場合に、そのＰＣの画像を画像記録媒体に書き込むためのプログラムのシーケンスを示す図である。
【図３０】演算機能を持たない表示デバイスの場合、その表示デバイスの画像を画像記録媒体に書き込むためのプログラムのシーケンスを示す図である。
【図３１】図１８に示す媒体移動部の断面を示す図である。
【図３２】図３１に示す媒体移動部の構造を示す図である。
【図３３】多層構造の画像記録媒体の断面を示す図である。
【図３４】図３３に示す画像記録媒体に高解像度に光書込みを行なうためのプログラムのシーケンスを示す図である。
【図３５】４枚の画像記録媒体が折り畳まれた状態で画像表示装置上に載置された状態を示す図である。
【図３６】図３５に示す４枚の画像記録媒体が広げられた状態を示す図である。
【図３７】図３６に示す４枚の画像記録媒体が画像変換されて一括表示された状態を示す図である。
【図３８】図３７に示す４枚の画像記録媒体からなる一括表示された大画面を得るためのプログラムのシーケンスを示す図である。
【図３９】デジタルーアナログコンテンツ配信システムのプログラムのシーケンスである。
【図４０】図３９に示す配信システムにおける画像記録媒体への任意書込みのプログラムのフローチャートである。
【図４１】図３９に示す配信システムにおける画像記録媒体への自動書込みのプログラムのフローチャートである。
【符号の説明】
１，１００，２００，３００，４００，５００，６００，７００，８００，９００，１０００ 光書込装置
２ ホストコンピュータ
３ 記憶装置
４ ローカルエリアネットワーク
１０，１１００，１１００＿１，１１００＿２，１１００＿３，１１００＿４，１３００ 画像記録媒体
２０ 液晶パネル
２１ 液晶層
３０ パルス発生器
４０ プロジェクタ
１０１ 画像受信部
１０２，７０１ 画像表示画面
１０３ 光照射部
１０４ 媒体位置検出センサ
１０５ 役割切換手段
１０６ 電圧印加手段
１０８ 表示画面制御部
１０９ 光学条件制御部
１１０ 機械的配置制御部
１２０ 部材
１３０ ヒンジ部
１４０ 筐体
１５０ コネクタ部
２０１，４０２ ２次元レンズアレイ
２０２ 支持部材
３０１ パルス発生器
３０２ 調光層
３０２＿１ ポリマー
３０２＿２ 液晶のドロップ（粒子状の液晶）
３０２＿３，３０２＿４ 透明電極
３０３ バックライト照射部
３０４ 液晶パネル
３０５ 調光層切換部
４０３ バックライト
５０１ プロジェクタ
５０２ 電圧―調光層切換同期制御部
６０１ 媒体位置検出センサ
６０１ａ 赤外線発光部
６０１ｂ 赤外線受光部
６０２ パターン比較部
７０２ 送受信部
７０３ 画像表示制御手段
７０４ トレイ
１００２ 表示デバイス
１００２ａ 操作子群
１００３，１００３＿１,１００３＿２ ヒンジ部
１０１０ 画像表示画面
１０１０ａ 閲覧用の画像
１０１０ｂ 画像書込用の画像
１０２０ 画像表示制御部
１０３０ 電圧印加部（書込部）
１０３１ 同期信号線
１０３２ａ，１０３２ｂ 無線部
１０４０ タイミング制御部
１０５０ 媒体センサ
１０６０ 媒体移動部
１０６１ ステッピングモータ
１０６２ 駆動ゴムロール
１０６３ 支持ゴムロール
１０６４ 支持スライドレール
１０７０ 画像受信部
１０８０ 課金データ記録部
１０９０ 課金データ送信部
１１００ａ 可視画像
１１０１，１１０６，１３０１，１３０７ ベース基板
１１０２，１１０５，１３０２，１３０５ 透明電極
１１０３ 反射率変化素子
１１０４，１３０４ 感光体層
１１１０ アナログ情報書換可能領域
１１２０ 媒体特性検知領域
１１３０ 書込不可能領域
１１４０ デジタル情報書込可能領域
１１５０ マーキング
１１６０ 内蔵メモリ
１２００ 結像光学シート
１３０３ 反射率変化素子
１３０６ 絶縁層
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示画面に表示された画像を、画像を表わす光の照射により画像が書き込まれる画像記録媒体に書き込む光書込装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のコンピュータと関連機器及びインターネット・モバイル通信を核とする情報通信環境の急速な進歩と普及によって、情報のデジタル化の効用が広く認められ、ＩＴ革命が起こりつつある。ビジネス／パブリック／プライベートのさまざまな場面で時間や空間を越えてデジタル情報が利用され、私たちのライフスタイルに大きな影響を与えている。
【０００３】
情報のデジタル化の進展によって、流通する全情報量及びデジタル化情報比率が急激に伸び、コンテンツも多様化している。情報環境の整備によって生産性が高まる一方、これまで以上に膨大な情報群の中から意味のある情報を選択し、理解して判断／行動するサイクルの効率化も求められている。こうした環境変化の中で、デジタルデータと人を結ぶインターフェースとして不可欠な電子ディスプレイは、その発展が現在の情報環境構築の基盤であったことは言うまでもなく、さらにその役割がこれまで以上に高まっている。
【０００４】
一方、紙媒体もディスプレイと並んで情報表示媒体としての役割りを果たし続けている。情報電子化の進展によってペーパーレス化が進めば紙の消費は減るものと期待されたが、それに反して現実には情報用紙の消費量は増加傾向にある。この原因として、紙の形で流通させる慣行に大きな変化が起こっていない、流通する電子化情報の増大と連動してプリント出力の機会も増えている、プリントが簡便になり一過性の情報や編集途中の文書を気軽にプリントしてしまう（短寿命な文書の出力増加）、紙を使わずディスプレイだけで一連の作業をするのに不便を感じている人が多い、情報の電子化によって全体的な生産性が向上している、などが挙げられる。今後もますます増加していくデジタル情報流通量に連動して紙の消費も世界規模で増えていくことになれば、地球環境保全の意味からも重大な社会問題を引き起こすことになり、これらの対処も考えていく必要がある。
【０００５】
以上の背景を踏まえ、今後の情報化社会の中で求められる情報表示媒体のひとつの手段として、電子ディスプレイの長所と紙の長所を併せもったデジタルペーパーまたは電子ペーパーと呼ばれる画像記録媒体が提案されている。技術領域について明確な定義はないが、例えば、紙のような形態や特性を重視し、書換えを含むデジタル機能を付加するため、表示媒体技術として、▲１▼（マイクロカプセル）電気泳動方式、▲２▼二色粒子回転制御方式、▲３▼強誘電液晶方式、▲４▼ゲストホスト液晶方式、▲５▼トナーディスプレイ方式、▲６▼コレステリック液晶方式、などが提案され、一部の商品化を含めて研究開発が進められている。
【０００６】
上記方式はいずれも反射型表示であり、一度画像を書込むと電圧などのエネルギを印加し続けることなく画像を保持できるメモリ性を有し、フレキシブル化が可能なものである。現時点では、目指す方向性に共通点があるものの、印刷並の高画質対応性、動画適性、高信頼なメモリ性、紙のようなフレキシブル性、カラー適性、低価格性などを全て兼ね備えた理想的な技術候補が現われている状況にはなく、性能は一長一短と言える。
【０００７】
画像記録媒体として求められる特性には上記の項目及びその他安定な繰返し書込み性、機械的負荷に対する耐性、追記性などいろいろあるが、中でも従来のディスプレイとプリンタ出力を介した紙の使い分けだけでは成し得なかった重要な機能として、ディスプレイで見ている情報を瞬間的に手で持てるシート状の形にする機能が挙げられる。複数枚のシートを使うことで紙がもつ一覧性・空間的配置の自由度をサポートでき、これらの特性を備えることにより、思考や討議の妨げや、疲労、紙消費の無駄が防止され、知的作業が支援される。この時、電子ぺ一パー一枚当りの価格が高いと、複数枚の所有が困難になる、紙を扱うような気軽さが損なわれる、紙のような流通性が損なわれる、などの理由から知的作業を支援する機能が損なわれることになる。従って、上記の機能を低価格で実現できる画像記録媒体が求められている。
【０００８】
上述の機能、すなわちディスプレイで見ている情報を瞬間的に手で持てるシート状の形にする機能を実現するには、ａ）表示素子と駆動素子が統合配置されたシート状ディスプレイをそのまま使う、ｂ）表示シートと分離可能な駆動装置を用いて書込み、シートを分離する、の２通りが考えられる。
【０００９】
ａ）については、１画面につき１組の駆動装置をもつことが必須になり、１枚当りのコストの増大を招く。また、実際的な文書読解などで必要な高解像度の画像を出力するためには高精細かつ高速駆動が可能な駆動素子・回路をシート状の基材上に形成する必要があり、現在の技術では実用レベルに達していない。また、フィルム基板上の薄膜トランジスタ形成技術の進歩などによって達成された場合でも、なおコストの増大によって複数枚を気軽に扱う環境を提供するのが困難である。
【００１０】
ｂ）については、表示シートと駆動装置を分離することによって、１枚当りのコストの増大を防ぐことができ、複数枚使用をサポートできる実際的な手段である。しかし、表示素子の色（反射率）変化速度が遅い方式や書込み動作が一次元的な素子による順次書込み方式であると、出力に時間を要し、瞬間的な書換えをサポートできない。従って、二次元的な駆動素子による瞬間的な書込みが必要となり、さらに迅速に表示シートと駆動装置を分離するためには、コネクタなどの接続素子が極力簡易である必要がある。このような機能を実現する具体的な方法として、上記の候補技術の▲６▼と光導電体を組み合わせた光書込み型画像記録媒体が特開２０００−１１１９４２号公報、日本画像学会 Ｊａｐａｎ Ｈａｒｄｃｏｐｙ ２０００論文集 ｐ８９−９２で提案されている。この方式によれば、媒体に画素単位の配線パターンを必要とせず、一対の基材上の透明電極への所定電圧の印加と媒体外側から二次元的な光パターンの照射を同時に行うと瞬間的に画像を形成することができる。媒体と電圧印加装置との接続も電極数の２ヶ所だけであり、非常に簡便に着脱を行うことが出来る。この技術を使って実際に二次元の光パターンの照射を行うには、例えば液晶パネルやプロジェクタなどを使うことが出来る。
【００１１】
パーソナルコンピュータ等で作成された文書や絵の情報をＣＲＴや液晶表示装置等の画像表示装置に表示しておき、その表示された情報を手に何枚も持って閲覧できるような媒体（ハードコピー媒体）に変換する手段としては、紙へのプリントアウトが一般的である。また、これ以外に、画面に表示された情報をインスタントカメラ等により撮影して写真フイルムに変換するというようなことも行なわれている。いずれの場合であっても所定の時間を必要とし、このため思考が中断されて創作的作業の効率が低下するという問題がある。
【００１２】
また、近年では、森林資源の保護や廃棄物処理といった環境問題から、紙に変わる新しいハードコピー媒体への期待が高まっている。そのような背景から、前述した光書込型記録媒体である新規の画像記録媒体の研究が盛んに行われている。例えば、Ｈ．Ｙｏｓｈｉｄａ，Ｔ．Ｔａｋｉｚａｗａら“Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ Ｄｉｓｐｌａｙ ｗｉｔｈ Ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｌａｙｅｒａｎｄ ａ Ｂｉｓｔａｂｌｅ，Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ Ｃｈｏｌｅｓｔｅｒｉｃ Ｍｉｘｔｕｒｅ”ＳＩＤ’９６ ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＳ ＤＩＧＥＳＴ ｐ５９〜ｐ６２に記載されているように、コレステリック液晶よりなる表示層とアモルファスシリコンよりなる光スイッチング層とを備えた画像記録媒体や、Ｊａｐａｎ Ｈａｒｄｃｏｐｙ’９６ Ｆａｌｌ Ｍｅｅｔｉｎｇ ｐ２５に記載されているように、メモリ性のある液晶素子と有機感光体を積層した画像入カシステムであるエルグラフィシステムなどが知られている。
【００１３】
通常、このような光書込型記録媒体である画像記録媒体は、所定の電圧を光スイッチング層に印加しつつ、受光した光量により光スイッチング層のインピーダンスを変化させて表示層に印加される電圧を制御することにより表示層を駆動して画像表示を行なうものである。
【００１４】
このような画像記録媒体の表示層に用いる表示材料としては、コレステリック液晶の他に、ネマチック液晶、ツイストネマチック液晶、スーパーツイスト液晶、スメクチック液晶などの液晶材料や、表面安定化強誘電液晶、液晶材料をポリマ分散化したポリマ分散型液晶、液晶材料をカプセル化したカプセル化液晶などが知られている。これらのうち、メモリ性を有する表示材料を利用したものは、記録表示状態を保持するのに電力を必要としないため、画像情報を記録表示した後、画像記録媒体を書込装置から切り離して持ち歩くことが可能である。このようなメモリ性を有する表示材料としては、コレステリック液晶、強誘電液晶や、ポリマ分散化液晶、カプセル化液晶などがある。
【００１５】
コレステリック液晶を用いた画像記録媒体は、ＣＲＴや液晶表示装置の表示画面を瞬時に記録（転写）することができ、紙へのプリントアウト若しくはインスタントカメラ等による写真撮影と比較し、ハードコピーの作成にあたり時間が短くて済み、思考が中断されることが緩和されて創作的作業の効率が低下するということが防止される。また、森林資源の保護や廃棄物処理といった環境問題も解消することができる。
【００１６】
また、公共の施設やショッピングモール等に設置され、画像が表示される画像表示画面とタッチパネルを有し、ユーザが直接指でタッチパネルのメニューボタンなどにタッチすることで、画像表示画面に、例えば各階の様々な情報を閲覧することのできる情報端末（情報キオスク端末と称する）が普及している。この情報キオスク端末は、ユーザがメニュー形式の情報選択画面から、操作画面上で直接的もしくは間接的な指示動作を行なって情報を選択し、選択され表示された情報を目視で確認した後に、その結果を記憶するか、手書きでメモを取るか、あるいはプリンタが内蔵されている場合は、紙にプリントアウトして持ち運ぶ等が行なわれてる。情報量が少ない場合は記憶も容易であるが、情報量が増えてくると手書きによりメモ用紙などに書き写す労力や時間がかかるという問題がある。また、紙にプリントすることができる場合であっても、紙へのプリント待ち時間が長かったり、表示画面の情報をプリントアウトする操作が、コンピュータ操作に慣れていない人には分かりにくかったり、一時的な利用のために紙資源を浪費してしまうといった無駄が生じている。そこで、上記コレステリック液晶を用いた画像記録媒体により、情報キオスク端末の画像表示画面を瞬時に書き込むことにより、上記問題を解消することができる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
前述した、特開２０００−１１１９４２号公報、日本画像学会 Ｊａｐａｎ Ｈａｒｄｃｏｐｙ ２０００論文集 ｐ８９−９２で提案された技術により二次元の光パターンの照射を行なう場合、液晶パネルやプロジェクタを使ういずれの方法においても画像記録媒体への書込み中に重要なことは、画像記録媒体の光導電層に鮮明な光パターンを結像または投影することである。実際に画像記録媒体に瞬間的に画像書込みを行なう場合の手順としては、液晶パネルやプロジェクタにより写し出されている画像を見て確認したり、画像の切換え操作を行なったりしながら必要に応じて瞬間的に画像記録媒体に画面コピーを取ることになる。
【００１８】
一般に、見せるための画像表示には画面上（液晶パネル上やプロジェクタ表示パネル上）からの光は一定の散乱性があって一定の視野角に亘って画像の認識が可能である必要がある。一方、画像記録媒体に画像を書込む時には光導電層表面には散乱性ではなく平行光を照射するような分解能の高い光束を照射する必要がある。すなわち、画像を見て確認する時と画像記録媒体に画像を書込む時とで、光学的に異なる特性が求められることになる。通常、液晶ディスプレイは視認性が高まるように拡散光源のバックライトが用いられ、プロジェクタは拡大光学系を使って画像の光学的パターンを散乱性表示パネルに投影して散乱性画像を作っている。これらはいずれも見るための光学パターンを得るために最終的に散乱性となる画像を作っている。画像記録媒体書込装置と別体の表示装置とを併用する場合には光学的な機能を分離すればよいが、二次元光学パターン作製パネルが２セット必要になり高コスト化、大型化する。また、見ている部分のうちの好きな個所だけそのまま画像記録媒体に取り込むという感覚が失われる。
【００１９】
図１に光書込み型画像記録媒体の基本構成と書込みの概念図、図２に液晶書込み装置を使用した場合、図３にプロジェクタを使用した場合の書込みの概念図を示す。
【００２０】
図１は画像記録媒体の基本構成と書込み光の照射方向を示すものであり、前出の日本画像学会 Ｊａｐａｎ Ｈａｒｄｃｏｐｙ ２０００論文集 ｐ８９−９２で提案されている構成であるが、この画像記録媒体である画像記録媒体１０は、内面に透明のべた電極１２，１６をもつ一対の基板１１，１７の間に、光吸収層１４を介してコレステリック液晶の表示層１３と光導電体層（有機感光体層１５）を積層する。液晶の交流駆動を可能にするため、光導電体層１５として、電荷輸送層１５２の上下に電荷発生層１５１，１５３を配置する構造をとって、対称的なキャリア移動を行えるようにしている。書込みの際には光導電体層に二次元的な強度分布により画像を表わす書込み光を照射し、電極１２，１６間に一定のパルス電圧を印加する。すると、強い光が照射された部分は電場下の光励起によって光導電体層１５のインピーダンスが低下し、表示層１３への分圧が増加する。コレステリック液晶表示層１３のしきい値を考慮した適正なパルス電圧を印加すると、そのコレステリック液晶内で照射光量に応じたフォーカルコニック相（透明）とプレーナ相（選択反射色）との間のスイッチングが行われる。書込み装置に二次元の調光素子を使うことによって、一括露光で瞬時に画像を画像記録媒体に転写することができる。
【００２１】
図２は液晶パネル２０を書込み装置として使用した場合の従来例である。この書込み装置の場合、画像状の光学パターンを形成した液晶層２１の部分をバックライトが通過する、しないの差によって画像記録媒体１０に光パターンを照射する。このとき、画像記録媒体１０には、パルス発生器３０からの書込み用のパルス電圧が与えられる。
【００２２】
バックライトからの光の散乱成分を抑制するためには、指向性をもつＬＥＤをバックライトとして用いることができる。ただしこの構成の場合、画像記録媒体を配置しない状態でもパネルから出力される光は当然指向性が高く、これを直視するディスプレイとして兼用することには向かない書込み装置となってしまう。
【００２３】
図３は、プロジェクタ４０を書込み装置として使用した場合の応用例である。画像状の光学パターンを形成したプロジェクタからの光パターンをそのまま画像記録媒体１０の光導電層に照射している。画像記録媒体を配置しない状態では書込み光パターンは何らかの対象物に当って散乱しない限り画像として認識できない。
【００２４】
図２、図３のいずれのも、画像記録媒体を配置してその表示面の背面から書込み光を照射する構成をとっているが、画像記録媒体内部の光吸収層（黒色）１４（図１参照）の存在により、表示面（その画像記録媒体の表面（図１の上面））側から液晶パネルまたはプロジェクタが出力している表示を直接観察することはできない。あくまでも画像記録媒体上には書換え動作を行ったあとに表示されることになる。従ってこの部分の構成だけではページめくりのような、定型的な書換え動作にしか対応できず、入力が頻繁に変化しているような状況下では画像の変化を認識できないため、別体のディスプレイ装置が必要になる。
【００２５】
また、画像記録媒体では、書き込まれる液晶層に最適な駆動信号と画面表示が必要とされる。しかし、画像記録媒体への書込みは、閲覧用の画像表示の状態で行なわれるため、必ずしも書込用の条件に見合った状態で書込みが行なわれるものでもなく問題である。また、画像記録媒体と画像書込装置との特性の違いに起因して、最終的に得られる画像記録媒体における階調表現や色等に関して、閲覧に適した画像を得ることが困難である場合もある。さらに、ＣＲＴや液晶表示装置の画面に表示された画像のサイズやフォント等の表示形態が、手にとって閲覧する画像記録媒体に適していない場合もある。また、次々に開発される各種の画像記録媒体に対して、画像書込装置の特性と駆動信号だけで対応することは困難である。さらに、見開きタイプの画像記録媒体の場合、画像表示装置の表示画面を単純に転写したのでは、左右もしくは上下が反転してしまうという閲覧上の不都合もある。
【００２６】
さらに、情報キオスク端末の画像表示画面を、画像記録媒体により瞬時に書き込む場合、手書きによりメモ用紙などに書き写す労力や時間、あるいは紙へのプリント待ち時間やコンピュータ操作の不慣れによる問題は解消されるものの、近年の情報キオスク端末における情報は、その情報キオスク端末が設置されている施設のみではなく、その情報は種々の施設で使用されるケースが増えつつあり、そのようなケースに好適な情報キオスク端末が望まれている。
【００２７】
本発明は、上記事情に鑑み、画像の目視による観察における光散乱性と、画像記録媒体への画像の書込みにおける光透過性という、光学的に相異なる特性が求められる点を解決するとともに、その画像記録媒体に書き込まれる画像の表示品質を高めることができる光書込装置を提供することを目的とする。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の光書込装置は、
平行光が入射され画像信号に応じた光学パターンを生成する透過型表示パネルと、その透過型表示パネルの前面側に形成された、制御信号に応じて可逆的に光散乱性と光透過性とに切り換わる調光層とを有する画像表示画面と、
上記調光層を光散乱性と光透過性とに切換自在に切り換えることにより、上記画像表示画面に、その調光層を光散乱性に切り換えて上記透過型表示パネル上に表示された光学パターンをその調光層に写し出させて前面側から視認させる役割りと、その調光層を光透過性に切り換えて、その画像表示画面前面側に配置された、画像を表わす光の照射と電圧との双方の刺激を受けて画像が書き込まれる画像記録媒体に、上記透過型表示パネルに表示された光学パターンの情報を担持した光をその調光層を経由させて照射させる役割りとの双方の役割りを切り換える役割切換手段とを備えたことを特徴とする。
【００３１】
さらに、本発明の光書込装置において、上記透過型表示パネルに、その透過型パネル背面側から指向性の光を照射するバックライトを備えることも、装置全体の厚さを薄く出来るため、好ましい。
【００３２】
また、本発明の光書込装置において、上記調光層が、上記透過型表示パネル前面に、その透過型表示パネルとは離間して配備されて上記画像表示画面を構成するものであって、さらに、上記透過型表示パネルと上記調光層との間に上記透過型表示パネル上の光学パターンを上記調光層に結像する２次元レンズアレイを備えることも、特殊なバックライトでなく一般的なバックライト光源を使用することが出来るため、好ましい態様である。
【００３３】
さらに、本発明の光書込装置において、上記画像記録媒体に画像書込用の電圧を印加する電圧印加手段を備え、
上記役割切換手段は、上記調光層を、上記電圧印加手段により上記画像記録媒体に画像書込用の電圧が印加されるタイミングとの間で調整されたタイミングで光透過性に遷移させてその後再び光散乱性に遷移させるものであることも、確実に、高画質な画像を、画像記録媒体上に書き込むことが出来るため、好ましい。
【００３４】
また、本発明の光書込装置において、上記調光層は、光散乱性と光透過性とに個別に制御が可能な複数の領域に分割されたものであって、
上記画像記録媒体の、上記画像表示画面上の位置を検知する検知手段を備え、上記役割切換手段は、上記調光層の、上記画像記録媒体と重なる領域のみ、その画像記録媒体への画像書込用に光透過性切り換えるものであることも、書き込みを行いたい情報以外の表示領域の画像の視認性を良好に保つことが出来るため、好ましい態様である。
【００３６】
また、本発明の光書込装置において、上記画像記録媒体を上記透過型表示パネル上に配置したときのその画像記録媒体に画像書込用の電圧を印加する電圧印加手段を備えるものであってもよい。
【００３７】
さらに、本発明の光書込装置における上記調光層は、良好な切換速度で透過、散乱を切り換えられるポリマ中にネマティック液晶層が粒子状に分散した構造を有するものであってもよい。
【００３８】
また、本発明の光書込装置において、上記役割切換手段は、この光書込装置を構成する部材のうちの少なくとも１つの部材の位置もしくは姿勢を相互に異なる位置もしくは姿勢に切り換えることにより、上記双方の役割を切り換えるものであることが、視認性に優れた表示画面の位置、姿勢と、書込みが容易に行える位置、姿勢を両立することが出来て、好ましい。
【００３９】
さらに、本発明の光書込装置における上記役割切換手段は、上記双方の役割りを切り換えるにあたり、さらに、上記画像表示画面に、観察用の画像と、上記画像記録媒体への画像書込用の画像とを切り換えて表示するものであると、書込画像の多彩なバリエーションを得ることができる。
【００４０】
また、本発明の光書込装置において、上記役割切換手段により、上記画像表示画面上に、上記電圧印加手段による上記画像記録媒体への画像書込用の電圧印加の期間と少なくとも一部が重なる期間だけ一時的に画像書込用の画像が表示されるように上記電圧印加手段による画像書込用の電圧の印加のタイミングと、上記役割切換手段による上記画像表示画面上への画像書込用の画像の表示タイミングとを調整するタイミング制御手段とをさらに備えることも、より確実に高画質な画像を書き込めるため、好ましい態様である。
【００４１】
さらに、本発明の光書込装置において、上記画像記録媒体が、上記画像表示画面に画像書込用の画像が表示された時に、この表示された画像と同一の可視画像の書込用にこの表示された画像からの光の照射を受ける画像書込位置にセットされたことを検知する媒体センサを備えることも、切り換え動作を自動化し、簡便かつ確実な切り換えが出来るため、好ましい。
【００４２】
また、本発明の光書込装置において、上記画像表示画面に画像書込用の画像が表示された時に、この表示された画像と同一の可視画像の書込用にこの表示された画像からの光の照射を受ける画像書込位置に配置された画像記録媒体を上記画像表示画面に表示される画像の一画素分のピッチよりも短い距離だけその画像に対し平行移動させる媒体移動手段を備え、
上記役割切換手段は、上記画像記録媒体が前記媒体移動手段による移動を受ける毎に画像書込みのためのタイミング制御を行なうものであることも、実際の解像度以上の高解像度画像を書き込むことが出来るため、好ましい。
【００４３】
さらに、本発明の光書込装置において、上記画像記録媒体が、上記画像表示画面に画像書込用の画像が表示された時に、この表示された画像と同一の可視画像の書込用にこの表示された画像からの光の照射を受ける画像書込位置と、書き込まれた可視画像を観察する書込画像観察位置との間での移動が自在に支持されたものであって、
上記タイミング制御手段は、上記画像記録媒体が上記画像書込位置にあるときに、上記画像記録媒体への画像書込みのためのタイミング制御を行なうものであることも好ましい。
【００４４】
また、本発明の光書込装置において、画像データを受信する画像受信手段を備え、
上記役割切換手段は、上記画像表示画面に、上記画像受信手段で受信された画像データに基づく観察用の画像および画像書込用の画像を表示するものであって、
上記役割切換手段により、上記画像表示画面に、上記画像受信手段により受信された画像データに基づく画像書込用の画像が表示された場合に、課金データを記録する課金データ記録手段と、
上記課金データ記録手段により記録された課金データを送信する課金データ送信手段とを備えることも好ましい。
【００４５】
さらに、本発明の光書込装置において、操作子と、通信回線に接続され該通信回線を経由して上記操作子の操作に応じたアクセスを行なって画像を受信する通信手段と、上記通信手段により受信された画像を上記画像表示画面に表示する画像表示制御手段とを備えることが、様々な情報を入手しやすく、かつ、活用しやすくするため、好ましい。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００４８】
図４は、本発明の第１実施形態の光書込装置から第６実施形態の光書込装置までを含む基本構成を表わすブロック図である。
【００４９】
図４に示す点線内が、本発明の第１実施形態の光書込装置から第６実施形態の光書込装置（以下、光書込装置１と総称する）までを含む基本構成を表わすブロック図である。また、この図４には、画像を表わす光の照射による刺激を利用した画像書込みが行なわれる画像記録媒体１０も示されている。
【００５０】
図４に示す光書込装置１には、コンピュータ，ＴＶ，固定電話，携帯電話，その他さまざまなネットワークに接続された情報機器や画像情報が蓄積された情報記録媒体の再生装置等の情報源から、なんらかの画像データを受信する画像受信部１０１が備えられている。
【００５１】
また、光書込装置１には、受信した情報に基づく画像が表示される画像表示画面１０２、および光照射部１０３が備えられている。
【００５２】
また、光書込装置１には、画像表示画面１０２に、画像を観察用に表示させることと、画像を表わす光の照射により画像が書き込まれる画像記録媒体１０に対し画像を書込用に仲立ちさせることとの双方の役割を、切換自在に担わせる役割切換手段１０５が備えられている。この役割切換手段１０５は、画像表示画面１０２上での画像の光学的性質を相互に異なる性質に切り換えることにより、上記双方の役割を切り換えるものである。
【００５３】
さらに、光書込装置１は、制御信号に応じて可逆的に光散乱性と光透過性とに切り換わる後述する調光層を有し、役割切換手段１０５は、その調光層を光散乱性と光透過性とに切り換えることにより、画像表示画面１０２上での画像の光学的性質を切り換える。
【００５４】
ここでいう光学的性質とは、光書込装置１から出射される照射光の指向性、照射光量、照射光波長の他、画像を表示する画像表示画面１０２が画像観察用の場合は反射表示になり、画像書込用の場合は透過表示に切り換わる表示方式の変更も含む。例えば、画像表示画面１０２に半透過型液晶パネルを利用し、人が観察する場合は外光を反射する反射型表示を採用し、画像記録媒体１０に画像を書き込む場合は液晶パネルの背面から指向性を有するバックライト光源で露光することで、観察用の画像と書込用の画像とに切り換える。画像そのものを切り換える場合の具体的な例としては、画像のサイズ、画像の回転、反転、フォントタイプ、フォントサイズ、縦書き、横書き、字間、行間、階調表現方法（２値表示か多値表示かなど）、画像のトリミングの有無、画像の表示位置（センタリングや左右、上下揃え）などのほか、操作用のタスクバーなどを隠し、コンテンツのみをフルスクリーン表示させるなどが挙げられる。また、画像の輝度やコントラストなどを調整することも含む。上記画像サイズを変更する場合、透過型液晶パネルなどが光書込装置１の画面である場合は、画像データ上で画像の拡大、縮小がなされることが容易であるが、プロジェクタ装置からの光を散乱状態のスクリーンに投影したものを画面とした場合は、通常の投影用レンズとは別に焦点を可変するレンズなどを用いることで、物理的に表示している画像サイズを縮小、拡大することもできる。
【００５５】
また、この役割切換手段１０５は、この光書込装置１を構成する部材のうちの少なくとも１つの部材の位置もしくは姿勢を相互に異なる位置もしくは姿勢に切り換えることにより、上記双方の役割を切り換えるものでもある。
【００５６】
ここでいう位置もしくは姿勢としては、画像観察時には画像表示画面１０２が観察者に見やすい角度や、見やすい高さに設定されているが、画像書込時では、例えば画像記録媒体１０を画像表示画面１０２に平行にできるだけ密着して配置しやすくするために、画像表示画面１０２が水平に近づくように傾斜を緩めたり、画面の高さを変えたりすることなどが含まれる。また、画像観察時には表示画面をさえぎるものは配置できないが、画像書込時には、画像記録媒体１０に電圧を印加するための接続用コネクタや画像記録媒体１０をセットするトレイ、あるいは画面の情報を画像記録媒体１０に結像するための２次元レンズアレイなどの光学アタッチメントのような部材が画像表示画面１０２上に伸縮自在な支持部材に保持されて出現する構成などが挙げられる。
【００５７】
また、画像記録媒体１０は、画像を表わす光の照射と電圧との双方の刺激を受けて画像が書き込まれるものであって、光書込装置１は、この画像記録媒体１０に画像書込用の電圧を印加する電圧印加手段１０６を備え、役割切換手段１０５は、後述する調光層を、電圧印加手段１０６により画像記録媒体１０に画像書込用の電圧が印加されるタイミングとの間で調整されたタイミングで光透過性に遷移させてその後再び光散乱性に遷移させるものである。
【００５８】
さらに、調光層は、光散乱性と光透過性とに個別に制御が可能な複数の領域に分割されたものであって、光書込装置１は、画像記録媒体１０の、画像表示画面１０２上の位置を検知する媒体位置検出センサ１０４（本発明にいう検知手段の一例）を備え、役割切換手段１０５は、調光層の、画像記録媒体１０と重なる領域のみ、その画像記録媒体１０への画像書込用に光透過性切り換えるものでもある。
【００５９】
さらに、光書込装置１には、役割切換手段１０５で切り換えられた役割に応じて表示画面，光学条件，機械的配置をそれぞれ制御する表示画面制御部１０８，光学条件制御部１０９，機械的配置制御部１１０が備えられている。
【００６０】
ここで、画像表示画面１０２と画像記録媒体１０への光照射を行なう光照射部１０３は、バックライトを有する透過型の液晶パネルの他、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）やＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌｙ）、蛍光表示素子、プラズマ発光素子、ＥＬ発光素子、ＬＥＤ発光素子などを２次元的に配列した自発光型のディスプレイ、さらに光拡散性のスクリーンに画像を投影して表示するプロジェクタ型表示装置などを用いることができる。
【００６１】
ここで、光書込装置１から照射される画像を表わす光の刺激によって画像書込みが行なわれる画像記録媒体１０について詳細に説明する。
【００６２】
光の刺激によって画像の書込みが行なわれる画像記録媒体１０としては、光感応性層と表示層を備えた構成の画像記録媒体を用いることができる。上記光感応性層としては、光によって直接発色反応が起こるフォトクロミズム材料を用いる場合は、光感応性層と表示層が兼用できるため、媒体の構成を簡略化できる長所はあるが、書込み光以外の波長光による消色が起こりやすいため、画像の安定性に欠ける面がある。一方、光感応性層を光導電性の材料で構成した場合は、露光によるインピーダンス変化を利用するため、電圧を印加しているときのみ表示層に影響を及ぼし、記録された画像の維持性の点では好ましい。そのような光導電材料としては、無機系としてはセレン、アモルファスシリコン、酸化亜鉛、ＢＳＯなどが適用可能であり、特にアモルファスシリコンは人体への安全性が高く、両極性のキャリアが発生すること、キャリアの移動度も高いことから好ましいが、シート状の表示記録媒体としてフレキシブル基板への適性が良好で、製造工程に高温の熱処理や時間のかかるプロセスを必要としない、有機系のものを採用することがより好ましい。そのような有機系の光導電層は電子写真プロセスに用いる感光体として用いられている材料を用いることができる。有機系の光導電材料には電荷発生と電荷輸送を同時に行なう材料も適用できるが、一般的には電荷発生層と電荷輸送層に機能分離された構成のものが良好な光感度特性を示すため多用されている。具体的に電荷発生層材料としては、ペリレン系、フタロシアニン系、ビスアゾ系、ジチオピトケロピロール系、スクワリリウム系、アズレニウム系、チアピリリウム・ポリカーボネート系など光照射により電荷が発生する有機材料が適用可能である。電荷発生層の作製方法としては、真空蒸着法やスパッタ法などドライな膜形成法のほか、溶剤やあるいは分散材を用いてのスピンコート法、ディップ法などが適用可能である。また、電荷輸送層を構成する電荷輸送材料としては、トリニトロフルオレン系、ポリビニルカルバゾール系、オキサジアゾール系、ピラリゾン系、ヒドラゾン系、スチルベン系、トリフェニルアミン系、トリフェニルメタン系、ジアミン系などが適用可能である。また、ＬｉＣｌＯ４を添加したポリビニルアルコールやポリエチレンオキシドのようなイオン導電性材料の適用も可能である。電荷輸送層の作製方法としては、真空蒸着法やスパッタ法などドライな膜形成法のほか、溶剤やあるいは分散材を用いて作製した塗布液のスピンコート法、ディップコート法、アプリケータ法、ダイコート法などが適用可能である。
【００６３】
また、有機光導電層は、少なくとも電荷発生層／電荷輸送層／電荷発生層の各層をこの順に積層してなる場合は表示層への交流電圧の印加が可能になり、表示層として汎用的な液晶材料を用いることが出来るため望ましい。またさらに中央の電荷輸送層中に電荷発生層を作製し、電荷発生層／電荷輸送層／電荷発生層／電荷輸送層／電荷発生層の構成も適用可能である。
【００６４】
上記の光感応層として光導電材料を用いた場合、表示層としては、電界応答性の表示材料、あるいは電流の通電によって表示が行なえるものなどが利用できる。前者の表示材料としては、ネマチック、スメクチック、カイラルスメクチックＣ相等の強誘電液晶、ディスコテック、コレステリック系などの液晶を含む表示素子およびそれらにゲストとして２色性色素を添加したゲストホスト液晶素子、電気泳動を利用した表示素子、電気浸透を利用した表示素子、２色に塗り分けられた粒子の回転を利用した表示素子、着色した帯電粒子や電荷が注入された粒子の電界による飛翔を利用した表示素子、電界応答性のフレーク配向を利用した表示素子などが適用可能である。上記した表示材料は系全体をマイクロカプセル内に封入し、そのマイクロカプセルをバインダーに分散させて表示層を構成しても良く、その場合は、表示層の形成を塗布プロセスで行なうことができ、表示層形成後の耐機械特性にすぐれる等の長所があり、画像記録媒体をラフハンドリング可能で軽量薄型のシート状にできるためより好ましい。また、液晶系材料は高分子中に分散したものや、液晶中に高分子を若干混合した物、または液晶そのものが高分子化したものも利用できる。一方、後者の電流応答性の表示素子としては、エレクトロクロミー現象を発現する無機あるいは有機系の表示材料を用いることもできる。
【００６５】
上記の表示素子の中で、特に電気泳動や２色粒子の回転を利用した表示素子、着色した帯電粒子や電荷が注入された粒子の電界による飛翔を利用した表示素子、またはスメクチック液晶、カイラルスメクチックＣ相等の強誘電液晶、あるいはコレステリック液晶等を基本とした表示材料は、表示のメモリー性を有しており、電圧印加後もバッテリーを必要とせずに表示内容を維持することが出来るため、書込装置から切り離して紙のような使い勝手が実現できるため、望ましい。特にコレステリック液晶を主体とする表示素子は、偏光板やカラーフィルターを必要とせずに、選択波長反射特性を利用して、高い反射率のカラー表示を行なう事が出来るため、特に好ましい。コレステリック液晶の選択反射表示を利用してカラー表示を行なう場合は、コレステリック液晶層の下地として光吸収層を設けることで、より、反射光の視認性が高まる。このような光吸収層としてはＬＣＤのブラックマトリクスなどに使われるフォトレジスト材料などを用いることができる。
【００６６】
また、このような画像記録媒体の支持基材としてはガラスまたはプラスチック等を利用できるが、紙ハードコピーに近いフレキシブル性やラフな取扱いにも耐えられる機械強度に優れる点でプラスチック材料を用いる事が望ましい。そのようなプラスチック基板としては、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系フィルム、ポリカーボネート、ポリイミドなどを用いることができる。基板の厚みとしては、自己支持性やフレキシブル性、軽量性、重ねた時の厚みなどの点で７５μｍから５００μｍ程度が好適である。
【００６７】
また、画像記録媒体の構成として、光導電層と表示層の組合せを用いた場合は、光書込装置の電圧印加部と画像記録媒体の電極とを電気的に接続して、画像記録媒体に電圧を印加することが必要である。そのような構成としては、まず画像記録媒体の２枚の基板電極から引き出された接点端子と光書込装置内の電圧印加部に接続した接点端子とを、クリップ状のコネクタでワンタッチで着脱自在に接続する構成が、手軽に画像記録媒体に画像を書込むことができ、また持ち運ぶことも容易であるため望ましい。
【００６８】
図５は、本発明の第１実施形態の光書込装置が画像観察用の姿勢に切り換えられた状態を示す図、図６は、図５に示す光書込装置が画像書込用の姿勢に切り換えられた状態を示す図である。
【００６９】
本発明の第１実施形態の光書込装置１００には、上面に画像表示画面１０２が配備されるとともに側面に画像記録媒体１０への電源供給用のケーブル付きコネクタ１５０が収納される部材１２０が備えられている。この部材１２０は、ヒンジ部１３０によって本体側筐体１４０に回動自在に支持されている。画像表示画面１０２は、ユーザが画面を観察する場合は、自然に画面を閲覧することができるような角度に設定されている。また、ユーザが画像表示画面１０２の画像を画像記録媒体１０に書き込む場合は、図６に示すように、先ず部材１２０に収納されているコネクタ部１５０を引き出す。すると、それを検知して、図示しない内蔵モータがゆっくり作動してヒンジ部１３０が回動し、これにより部材１２０の姿勢が斜めの状態から水平の状態に切り換えられる。次いで、ユーザは、コネクタ部１５０を画像記録媒体１０に装着して水平状態に設定された画像表示画面１０２上に画像記録媒体１０をセットする。画像表示画面１０２の角度は画像記録媒体１０をセットしやすい水平方向に変更されており、このような角度では、画像表示画面１０２上にセットされた画像記録媒体１０がすべり落ちたりしないので、画像記録媒体１０の位置決めを容易に行なうことができる。また、画像記録媒体１０を画像表示画面１０２に密着してセットすることができる。
【００７０】
尚、ここでは、画像観察時に画像表示画面１０２を見やすい角度に設定する例で説明したが、角度は図６に示す角度のままで部材１２０の位置を下に移動する構成を採用して画像表示画面１０２を見やすい高さに設定してその画像表示画面１０２の画像を観察してもよい。
【００７１】
次に、本実施形態の光書込装置１００における画像表示及び画像記録媒体１０への書込みが行なわれる画像表示画面１０２の構成について説明する。画像表示画面１０２には、指向性を有するバックライトと透過型の液晶パネルが用いられる。指向性バックライトには±４°の指向性をもつ白色ＬＥＤを二次元的に調密配列させたものを、液晶パネルには一般的なＴＮ型液晶パネルが用いられる。さらに、上記指向性バックライトと液晶パネルの間には、光透過状態と光散乱状態を可逆的に制御可能な調光層としてポリマー中にネマティック液晶層をドロップ状に分散させ、これを透明電極を有する一対のフィルム基板で挟持したフィルム（例えば日本板硝子ウムプロダクツ社のウムフイルム）が配置されている。
【００７２】
画像観察時では、上記調光層に電界が印加されていないため、光散乱状態になり、指向性バックライトの出射光は適度に拡散され、透過型液晶パネルの表示画面も広い視野角で観察しやすいものになっている。また、前述したような、画像記録媒体１０への書込みを準備する画像表示画面の角度の変更が行なわれた後でも、画像記録媒体１０に電圧印加が行なわれないうちは、光散乱状態のままで画面を確認することが容易に行なえる設定になっている。画像を書き込む領域に画像記録媒体１０の位置決めが行なわれ、その画像記録媒体１０に電圧印加を開始するボタンが押された後に、その信号に同期して上記調光層にも所定の電圧が印加され、光透過状態に切り換わる。この動作により、指向性バックライトの光が散乱することなく液晶パネルを通じて画像記録媒体１０の光導電層に到達し、そのパターンに応じた電界が液晶層に印加されて、瞬時に画像を書き込むことができる。
【００７３】
図７は、本発明の第２実施形態の光書込装置が画像観察用の姿勢に切り換えられた状態を示す図、図８は、図７に示す光書込装置が画像書込用の姿勢に切り換えられた状態を示す図である。
【００７４】
尚、前述した光書込装置１００の構成要素と同じ構成要素には同一の符号を付して説明する。
【００７５】
図７に示すように、光書込装置２００を構成する画像表示画面１０２が画像観察用の姿勢に切り換えられた状態では、画像表示画面１０２をさえぎるものがないが、図８に示すように、画像表示画面１０２が画像書込用の姿勢に切り換えられた状態では、画像表示画面１０２の画像を画像記録媒体１０に結像するための２次元レンズアレイ２０１がその画像表示画面１０２上に伸縮自在な支持部材２０２に保持されて出現する。画像表示画面１０２には、通常の拡散バックライトを有する透過型液晶が用いられるが、もちろんＣＲＴやその他、一般的なモニター用に使用されている電子表示装置でも構わない。このような表示装置を用いれば、画像観察時は通常のモニターを見るのと同様な見やすさで情報の閲覧、メニュー選択などの操作が可能である。また、第１実施形態の光書込装置１００で説明したと同様にして画像記録媒体１０への書込み準備が行なわれると、画像表示画面１０２が水平方向になるように角度が変更されるとともに、さらに通常は画像表示画面１０２の背後に格納された伸縮自在な支持部材２０２に保持された２次元レンズアレイ２０１が画面上に出現するしくみになっている。この２次元レンズアレイ２０１は画像表示画面１０２の発光点に焦点が合うように自動的に支持部材２０２の制御によって位置決めが可能で、かつ２次元レンズアレイ２０１の上部に画像記録媒体１０を載せるだけで、画像記録媒体１０の光導電層部にピントが合うように２次元レンズアレイ２０１の上部周辺に位置決め用のスペーサが一体的に形成されている。このように２次元レンズアレイ２０１がセッティングされた光書込装置２００に画像記録媒体１０を載せて電圧を印加することにより、画像記録媒体１０に鮮明な画像を書き込むことができる。
【００７６】
図９は、本発明の第３実施形態の光書込装置の構成断面図である。
【００７７】
本実施形態の光書込装置３００は、画像信号に応じた光学パターンを生成する透過型液晶パネル３０４を備え、調光層３０２が透過型液晶パネル３０４前面に配備されて画像表示画面１０２を構成するものであって、さらに、透過型液晶パネル３０４に、その透過型液晶パネル３０４の背面側から指向性の光を照射するバックライト照射部３０３（図４に示す光照射部１０３に相当）を備えている。画像観察時では、調光層３０２であるポリマー中にネマティック液晶層をドロップ状に分散させ、これを透明電極を有する一対のフィルム基板で挟持したフィルム（例えば日本板硝子ウムプロダクッ社のウムフィルム）が光散乱状態にあるため、バックライト照射部３０３から液晶パネル３０４を透過したパターンは、視認性にすぐれた拡散光のパターンとして観察できる。画像記録媒体１０に画像を書き込む時は、上記調光層３０２に画像記録媒体１０を密着させ、パルス発生器３０１（図４に示す電圧印加手段１０６に相当）から画像表示媒体１０に電圧を印加する。また、これと同期して調光層切換部３０５（図４に示す役割切換手段１０５に相当）から調光層３０２に特性切換電圧信号Ｓ（本発明にいう制御信号に相当）を印加して透明状態にする。これにより、指向性を有する光学パターンを画像記録媒体１０の光導電層に劣化なく投影することができる。この結果、表示画像を画面上で確認しながら必要な画像を瞬時に画像記録媒体１０に書き込むことができるシステムが実現される。
【００７８】
図１０は、本発明の第４実施形態の光書込装置の構成断面図である。
【００７９】
尚、図９に示す光書込装置３００の構成要素と同じ構成要素には同一の符号を付して説明する。
【００８０】
図１０に示す光書込装置４００は、画像信号に応じた光学パターンを生成する透過型の液晶パネル３０４を備え、調光層３０２が液晶パネル３０４の前面にその液晶パネル３０４とは離間して配備されて画像表示画面１０２を構成するものであって、さらに、液晶パネル３０４と調光層３０２との間に液晶パネル３０４上の光学パターンを調光層３０２に結像する２次元レンズアレイ４０２を備えている。調光層３０２は、調光層切換部３０５からの特性切換電圧信号Ｓに応じて可逆的に光拡散性と光透過性とに切り換わる。
【００８１】
液晶パネル３０４は、通常バックライト４０３（図１に示す光照射部１０３に相当）からの拡散光源をバックライトとする一般的なものであり、そのまま直視しても視認性に優れた表示画面が得られるが、本実施形態では画像観察時に２次元レンズアレイ４０２で一旦拡散スクリーン上に投影した画像を表示画像として観察する。次に、調光層３０２の表面に画像記録媒体１０を密着して配置し、画像書込用の画像に切り換えて、調光層３０２と画像記録媒体１０とに調光層切換部３０５からの特性切換電圧信号Ｓとパルス発生器３０１からの電圧とを同期的に印加し、これにより調光層３０２が透明状態になるとともに、液晶パネル３０４の画像が２次元レンズアレイ４０２で画像記録媒体１０の光導電層に結像され、その光学パターンに従った鮮明な反射画像が画像記録媒体１０に記録される。
【００８２】
図１１は、本発明の第５実施形態の光書込装置の構成断面図である。
【００８３】
この光書込装置５００には、プロジェクタ５０１と、その投影画像を目視で閲覧する表示パネルとして特性切換電圧信号Ｓに応じて可逆的に光散乱性と光透過性とに切り換わる調光層３０２（日本板硝子ウムプロダクツ社のウムフィルム）が備えられている。プロジェクタ５０１としてはデジタルマイクロミラーデバイスを使ったデジタル・ライト・プロセッシング方式のものが用いられる。この方式のプロジェクタ５０１は光学パターンの明暗コントラストが高く、かつ１画素の開口率が高いため、明るい画像が表示できる特徴があり好ましい。尚、これとは別に、透過型液晶変調素子を使った液晶プロジェクタを用いることもできる。
【００８４】
本実施形態の光書込装置５００では、画像観察時では、プロジェクタ５０１を動作させ、これに画像信号を入力し、焦点を調光層３０２の位置に合わせておく。この状態で調光層３０２を特性切換電圧信号Ｓに応じて図り散乱状態にすることにより、プロジェクタ５０１からの出力画像を調光層３０２で結像し、前方散乱によって、調光層３０２の表面側から視認性に優れた画像を得ることができる。表示された画像を画像記録媒体１０に書き込む必要が生じた時点で、表示画面となっている光散乱状態の調光層３０２上に画像記録媒体１０を重ね、画像記録媒体１０の一対の電極に、パルス発生器３０１から電圧を印加する。この時、画像記録媒体１０の電極部への電圧印加は、パルス発生器３０１に接続した図示しないケーブルの先端部がクリップ状になったコネクタで画像記録媒体１０の電極部を挟み込むように接触させて行なう。クリップ状のコネクタ部表面には、電圧パルスの印加を開始するボタンがあり、このボタンの押下により、電圧パルスと調光層３０２からの特性切換電圧信号Ｓを供給するリレースイッチをＯＮ状態にするための同期信号が電圧―調光層切換同期制御部５０２から発生するようになっている。これにより、画像記録媒体１０に電圧パルスが印加されている時間、調光層３０２には調光層切換部３０５から透明状態に切り換えるための特性切換電圧信号Ｓが印加される。このようにして、プロジェクタ５０１からの投影像が調光層３０２で散乱することなく画像記録媒体１０の光導電層に到達し、画像記録媒体１０に良好な画像を瞬時に書き込むことができる。
【００８５】
図１２は、本発明の第６実施形態の光書込装置の構成断面図である。
【００８６】
本実施形態の光書込装置６００では、表示画面としての調光層３０２上に画像記録媒体１０を載置した場合に、その位置を検出する媒体位置検出センサ６０１が用いられる。その他の構成は、前述した図１１に示す光書込装置５００の構成と同様である。
【００８７】
媒体位置検出センサ６０１には、赤外線発光部６０１ａと赤外線受光部６０１ｂが備えられている。媒体位置検出センサ６０１による媒体位置検出は、表示画面（調光層３０２）内側から、表示画面全体に対して一定強度の赤外線が赤外線発光部６０１ａから拡散放射され、その反射光パターンを赤外線受光部６０１ｂを構成する２次元ＣＭＯＳセンサ上にレンズを介して結像することにより行なわれる。画像観察時において、表示画面を閲覧してメニュー選択操作しているときは、その２次元ＣＭＯＳセンサ上にユーザの手や指などの影が検知されることがあるが、検知される反射パターンを予め決められた画像記録媒体１０のサイズや形状のパターンとして記憶し、かつ検出されたパターンとそれらを比較演算するパターン比較部６０２が備えられている。このため、画像記録媒体１０が表示画面に載置された場合あるいは表示画面に近接した場合にのみ、書込用の画像であると判定されて観察用の画像から書込用の画像に切り換えが行なわれるようになっている。これにより、観察用の画像から書込用の画像ヘの移行が、画像記録媒体１０を表示画面に載置するというユーザの自然な行為のみで自動的に達成できる。さらに、２次元ＣＭＯＳセンサによって媒体が表示画面上のどの位置に置かれているのかを２次元的な座標でリアルタイムに検出し、表示画面である調光層３０２のうちの少なくとも検出した座標領域を含む部分を選択的に透明状態にする構成となっている。調光層３０２は粗い領域ごとに透明、散乱が制御できるように、電極をいくつかのセグメントに分離して駆動できるように構成、配線してあり、媒体位置検出センサ６０１で検出された座標に対応して、同時に電圧が印加されるセグメント電極の組み合わせが決まる。このような構成の光書込装置６００上で画像を観察した後、所望の情報に画像記録媒体１０を合わせて、画像記録媒体１０の一対の電極に、電圧印加用のパルス発生器３０１に接続されたケーブルの先端部のクリップ状コネクタで挟み込むように接触させ、所望の電圧パルスを印加する。この時、電圧パルスを印加する開始ボタンは、クリップ状のコネクタ部表面にあり、このボタンの押下により発生する電圧―調光切換同期制御部５０２からの同期信号が、調光層３０２に特性切換電圧信号Ｓを供給する電源に接続されたスイッチのリレーをＯＮ状態にし、画像記録媒体１０に電圧パルスが印加されている時間、上記媒体位置検出センサ６０１によって画像記録媒体１０の位置が検出され、調光層３０２の、検出され選択された領域のみが透明状態に切り換わる。次いで、プロジェクタ５０１からの光が指向性を失わずに直接画像記録媒体１０の光導電層に到達し、良好な画像を記録することができる。
【００８８】
図１３は、本発明の第７実施形態の光書込装置の斜視図である。
【００８９】
図１３に示す光書込装置７００は、公共の施設やショッピングモール等に設置される、いわゆる情報キオスク端末であり、この光書込装置７００には、メニューボタンなどの機能を有するタッチパネル（タッチパネルシステムズ社製インテリタッチ）（本発明にいう操作子の一例）が画像表示画面７０１内に備えられている。ユーザは直接指でメニューボタンなどにタッチすることで、情報の選択操作を直感的に行なうことができる。
【００９０】
また、光書込装置７００には、無線通信回線に接続されその無線通信回線を経由して上記タッチパネルの操作に応じたアクセスを行なって画像を送受信する送受信部７０２と、その送受信部７０２により受信された画像を画像表示画面７０１に表示する画像表示制御手段７０３と、画像記録媒体１０を格納するトレイ７０４とが備えられている。
【００９１】
この光書込装置７００では、画像表示画面７０１で情報を閲覧した後、画像記録媒体１０を画像表示画面７０１上に近接させることで、前述した図１２に示す光書込装置６００と同様にして観察用の画像から書込用の画像に切り換わり、その後画像記録媒体１０への電圧パルス印加を指示するボタンを押すことで、前述した図１１に示す光書込装置５００と同様に、画像記録媒体１０に所望の画像を写し取ることができる。
【００９２】
図１４は、図１３に示す光書込装置がネットワークに組み込まれた一例を示す図である。
【００９３】
図１４には、ホストコンピュータ２および記憶装置３が接続されるとともにインターネットに接続されるローカルエリアネットワーク４が示されている。このローカルエリアネットワーク４に、複数の光書込装置７００が接続されている。このように接続して、複数の光書込装置７００どうしやホストコンピュータ２あるいは記憶装置３とのデータ交換を自在に行なってもよい。これら複数の光書込装置７００で表示され画像記録媒体１０に書き込まれる情報としては、例えばショッピングモールなどにおいては、店補情報やその位置情報、または日替わりの特売商品の広告や、割引クーポン件など、単に情報を閲覧するだけでなく、その情報を持ち運んで利用することが便利な情報などが考えられる。また、病院などにこれらの光書込装置７００を設置した場合には、患者が診察カードなどを兼用する画像記録媒体１０をそれら光書込装置７００にかざして、次に受ける診察や治療、検査に関する指示や、その場所までの地図などがある。このように、１枚もしくは複数枚の画像記録媒体１０を、異なる場所に設置された複数の光書込装置７００間で持ち運び、その場所ごとでの情報を閲覧し、写し取る用途がある。さらには、このような情報端末を、駅，店舗，ショッピングセンター，市役所，観光名所，博物館，美術館など、なんらかのガイド情報を表示する場所に設置し、ユーザが複数箇所の端末で情報を閲覧しながら、同じ画像記録媒体に情報を写しとり、あるいは書き換えながら移動するようにしてもよい。
【００９４】
図１５、図１６に本発明の第８，第９実施形態の基本構成を、図１７に調光層の基本構成と原理を示す。
【００９５】
図１５、図１６に示す光書込装置８００，９００は、詳細は後述するが、画像表示画面と調光層３０２とを有する表示パネルと、その表示パネルにその表示パネル裏面側から光を照射してその表示パネルを構成する画像表示画面上に画像を写し出す画像表示部とを備え、役割切換手段１０５は、上記表示パネルを構成する調光層３０２を光散乱性と光透過性とに切り換えるものである。また、画像記録媒体１０は、画像を表わす光の照射と電圧との双方の刺激を受けることにより画像が書き込まれるものであって、光書込装置８００，９００は、その画像記録媒体１０を上記表示パネル上に配置したときのその画像記録媒体１０に画像書込用の電圧を印加する電圧印加手段としてのパルス発生器３０１を備えている。さらに、調光層３０２は、ポリマ中にネマティック液晶層が粒子状に分散した構造を有するものである。
【００９６】
図１７に示されるように、調光層３０２は例えばポリマー３０２＿１の内部に液晶のドロップ（粒子状の液晶）３０２＿２を分散させたものであり、一対の透明電極３０２＿３，３０２＿４の間に電界を印加しない状態（図１７（Ａ）の状態）では液晶がランダムに配向して全体として散乱性を示すが、電界を印加した状態（図１７（Ｂ）の状態）では液晶が特定方向に配列し、全体として透明になるものであり、調光パネルとして製品化されている（例えばｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｓｇ．ｃｏ．ｊｐ／ｕｍｕ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ 参照）。透過と散乱（白濁）の変化は瞬間的かつ可逆的である。
【００９７】
図１５に、液晶パネルと調光層とからなる表示パネルにバックライトを照射してその表示パネル上に画像を表示する光書込装置８００の基本構成を示す。
【００９８】
この光書込装置８００には、指向性バックライトを照射するバックライト照射部３０３が備えられており、そのバックライト照射部３０３と液晶パネル３０４との間に、図１７を参照して説明した調光層３０２が設けられている。この実施形態では、液晶パネル３０４と調光層３０２との組合せが本発明にいう表示パネルに相当し、液晶パネル３０４とバックライト照射部３０３との組合せが本発明にいう画像表示部に相当する。
【００９９】
この調光層３０２には、役割切換手段１０５からの特性切換電圧信号Ｓが入力され、この調光層３０２は、その特性切換電圧信号Ｓの切換えに応じて、光散乱状態と光透過状態との間で瞬時にその光学特性質が切り換わる。
【０１００】
液晶パネル３０４上には、バックライト照射部３０３からのバックライトの照射を受けて画像が写し出される。
【０１０１】
またこの液晶パネル３０４上には、必要に応じて画像記録媒体１０が載置される。この図１５では、液晶パネル３０４と画像記録媒体１０が離れているように描かれているが、画像記録媒体１０に画像を書き込む場合は、画像記録媒体１０は液晶パネル３０４上に密着するように載置される。
【０１０２】
液晶パネル３０４上に置かれた画像記録媒体１０には、画像の書込みにあたり、パルス発生器３０１により、書込用パルス電圧が印加される。
【０１０３】
この構成にすると、まず画像記録媒体１０を配置しない状態で調光層３０２を散乱状態にしておくことで液晶パネル３０２から出力される光学パターン像が散乱性となり直視で画像を容易に確認できる。この画像を確認しながら、画像記録媒体１０に写し取りたい状況になった際に画像記録媒体１０を液晶パネル３０４上に接するように配置し、調光層３０２を透過状態にするとともに画像記録媒体１０に所定のパルス電圧を印加することで瞬間的に画像記録媒体１０に書込みを行なうことができる。このような構成の場合には、画像記録媒体１０には一対の電極間に印加する電圧を供給する２ヶ所の接続だけ、パルス発生器３０１との間で着脱できるようにしておけばよく、書込み前後のシート着脱も容易である。
【０１０４】
図１６に、プロジェクタによる第９実施形態の光書込装置の基本構成を示す。
【０１０５】
この光書込装置９００には、プロジェクタ５０１により画像が写し出されるスクリーンとして調光層３０２が用いられており、図１５に示す実施形態の場合と同様、この調光層３０２には、役割切換手段１０５からの特性切換電圧信号Ｓが入力され、この調光層３０２は、その特性切換電圧信号Ｓの切換に応じて、光散乱状態と光透過状態との間で瞬時にその光学的性質が切り換わる。
【０１０６】
また、調光層３０２上には、画像記録媒体１０が接するように配置され、そのように配置された画像記録媒体１０には、画像の書込みにあたり、パルス発生器３０１により書込用のパルス電圧が印加される。
【０１０７】
この図１６に示す構成の場合、調光層３０２自体が本発明にいう表示パネルに相当し、プロジェクタ５０１が本発明にいう画像表示部に相当する。
【０１０８】
この図１６に示す構成の場合にはプロジェクタ５０１の前方適当な位置で結像するようにそのプロジェクタ５０１の光学系を設定し、その位置に調光層３０２を配設する。画像記録媒体１０を配置しない状態で調光層３０２を散乱状態にしておくと、この調光層３０２がプロジェクタ５０１のスクリーンとして機能し、結像像が前方散乱してその前方から光学パターン像を直視できる。この画像を確認しながら、画像記録媒体１０に写し取りたい状況になった際に画像記録媒体１０を調光層３０２上に接するように配置し、調光層３０２を透過状態にするとともに画像記録媒体１０に所定のパルス電圧を印加することで瞬間的に画像記録媒体１０に書込みを行なうことができる。プロジェクタ５０１から調光層３０２までの距離を長めにとっておけば、被写界深度が高くなり、画像記録媒体１０がきちんと調光層３０２に接していなくても良好な画像を写し取ることができる。
【０１０９】
【実施例】
（実施例１）
モノカラー画像記録媒体として、基板にはＩＴＯをスパッタリングした１２５μｍ厚のＰＥＴフィルムを使用し、コレステリック液晶表示層として、正の誘電率異方性を有するネマチック液晶Ｅ８（メルク社製）７４．８部、右旋性のカイラル剤ＣＢ１５（ＢＤＨ社製）２１部／Ｒ１０１１（メルク社製）４．２部を界面重合法によりポリウレアカプセルとしたものをバインダ樹脂と混合して印刷塗布した。光導電層は、ペリレン系顔料の電荷発生層と、バインダ樹脂にトリフェニルアミン系の正孔輸送材料を分散した電荷輸送層によって形成した。光吸収層には厚さ約１μｍの黒色樹脂を用いた。これにより、厚さ約０．３ｍｍでフレキシブル、ブルーグリーン色と透明（背景の黒色）間の色変化を起こし、光照射による一括書込みが可能なモノカラー画像記録媒体を提供できる。
【０１１０】
装置の基本構成は図１５の通りであり、上記の光書込み型画像記録媒体への画像書込み装置として、指向性バックライトと液晶パネルを用いた。指向性バックライトには±４°の指向性をもつＬＥＤを二次元的に稠密配列させたものを、液晶パネルには一般的なＴＮ型液晶パネルを用いた。指向性バックライトと液晶パネルの間に配置する調光層としては、図１７に示すポリマー中にネマティック液晶層をドロップ状に分散させ、これを透明電極を有する一対のフィルム基板で挟持したフィルム（例えば日本板硝子ウムプロダクツ社のウムフィルム）を用いた。
【０１１１】
画像書込み装置に画像記録媒体を重ねない状態で書込み装置の指向性ＬＥＤを点灯し、液晶パネルに画像情報を入力し、調光層に電圧を印加しない散乱状態にしておくと、液晶パネルには散乱性の画像が表示され、これを容易に目視で確認でき、ディスプレイとして使用できた。表示された画像を画像記録媒体にコピーする必要が生じた時点で、液晶パネル上に画像記録媒体を重ね、画像記録媒体の一対の電極に所望の電圧を印加すると同時に調光層にもこれを透過状態に変化させるに必要な電圧を印加すると、指向性バックライトの光が散乱することなく液晶パネルを通じて画像記録媒体の光導電層に届き、画像信号となって画像記録媒体への印加電圧と協調して画像記録媒体に瞬時に画像を形成できた。この結果、薄型の液晶パネル１枚をディスプレイ及び書込みパネルとして兼用でき、画像を確認しながら必要な画像を瞬時に画像記録媒体にコピーできるシステムが可能になった。
【０１１２】
（実施例２）
装置の基本構成は図１６の通りである。実施例１のモノカラー画像記録媒体を用い、光書込み装置としてプロジェクタを、プロジェクタからの投影像を確認する表示パネルとして透過−散乱可逆層を用いた。プロジェクタとしては好ましくはデジタルマイクロミラーデバイスを使ったデジタル・ライト・プロセッシング方式が適当であるが、小型液晶パネルを使った液晶方式でもよい。表示パネルとして用いる調光層には実施例１と同様の日本板硝子ウムプロダクツ社のウムフィルムを使用した。
【０１１３】
画像記録媒体を配置しない状態でプロジェクタを動作させ、これに画像信号を入力し、焦点を調光層の位置に合わせておく。この状態で調光層に電圧を印加せずに散乱状態としておくと、プロジェクタからの出力画像は調光層で結像し、前方散乱し、前方から画像を確認できた。表示された画像を画像記録媒体にコピーする必要が生じた時点で、調光層上に画像記録媒体を重ね、画像記録媒体の一対の電極に所望の電圧を印加すると同時に調光層にもこれを透過状態に変化させるに必要な電圧を印加すると、プロジェクタからの光パターンが散乱することなく画像記録媒体の光導電層に届き、画像信号となって画像記録媒体への印加電圧と協調して画像記録媒体に瞬時に画像を形成できた。この結果、プロジェクタが一台あれば、調光層のスイッチングだけでディスプレイ及び書込みパネルとして兼用でき、画像を確認しながら必要な画像を瞬時に画像記録媒体にコピーできるシステムが可能になった。また、一般にプロジェクタの被写界深度を大きめに設計しておけば、画像記録媒体が調光層に密着していない状態でも鮮明な画像を写し取ることが可能である。
【０１１４】
図１８は、本発明の第１０実施形態の光書込装置のブロック図である。
【０１１５】
第１０実施形態の光書込装置１０００は、詳細は後述するが、本発明にいう役割切換手段の役割は画像表示制御部１０２０が担い、この画像表示制御部１０２０は、画像表示画面１０１０に、観察用の画像と、画像記録媒体１１００（もしくは１３００）への画像書込用の画像とを切り換えて表示することにより、画像を観察用に表示させることと、画像記録媒体１１００に対し画像を書込用に仲立ちさせることとの双方の役割を切り換えるものである。
【０１１６】
図１８に示す光書込装置１０００には、画像が表示される画像表示画面１０１０が備えられている。また、この光書込装置１０００には、画像表示画面１０１０に、閲覧用の画像（本発明にいう観察用の画像に相当）と、画像を表わす光の照射による刺激を利用した画像書込みが行なわれる画像記録媒体１１００への画像書込用の画像とを切り換えて表示する画像表示制御部１０２０が備えられている。ここで、画像記録媒体１１００は、画像を表わす光の照射と電圧との双方の刺激を受けて可視画像が書き込まれる光書込型記録媒体である。この光書込装置１０００は、画像表示画面１０１０に、閲覧用の画像と画像書込用の画像とを切り換えて表示するものであるため、その画像記録媒体１１００への書込みにあたり、例えば閲覧用の画像よりも画像書込用の画像の輝度やコントラストを高くする等、その画像記録媒体１１００の光感度等に見合った状態に合わせ込むようにして書込みを行なうことができる。また、画像記録媒体１１００の大きさ等に応じて見やすいフォントの太さに変更すること等もできる。従って、画像記録媒体１１００に書き込まれる画像の表示品質を高めることができる。
【０１１７】
また、光書込装置１０００には、画像記録媒体１１００に画像書込用の電圧を印加する電圧印加部（書込部）１０３０が備えられている。さらに、画像表示制御部１０２０により、画像表示画面１０１０上に、電圧印加部１０３０による画像記録媒体１１００への画像書込用の電圧印加の期間と少なくとも一部が重なる期間だけ一時的に画像書込用の画像が表示されるように電圧印加部１０３０による画像書込用の電圧の印加のタイミングと、画像表示制御部１０２０による画像表示画面１０１０上への画像書込用の画像表示タイミングとを調整するタイミング制御部１０４０が備えられている。このように、画像表示画面１０１０を閲覧用の画像から書込用の画像に切り換えるにあたり、電圧印加時のタイミングで行なうことにより、ユーザが操作子等により表示画面を切り換える場合と比較し、ユーザの手間を削減することができる。また、一般に、画像書込用の画像は、閲覧用の画像よりも光量を上げる場合が多い。その場合、光書込装置１０００の消費電力をなるべく小さくするには、画像書込用の画像に切り換えている時間を短くすることが望ましい。そこで、電圧印加時にのみ、閲覧用の画像から書込用の画像に切り換えることで光書込装置１０００の消費電力を小さく抑えることができる。
【０１１８】
また、光書込装置１０００には、画像記録媒体１１００が、画像表示画面１０１０に画像書込用の画像が表示された時に、この表示された画像と同一の可視画像の書込用にこの表示された画像からの光の照射を受ける画像書込位置にセットされたことを検知するとともに、その画像記録媒体１１００の特性を検知する媒体センサ１０５０が備えられている。閲覧用の画像と画像書込用の画像との切り換えを電圧印加時に行なう場合は、書込電圧を印加する側と画面を表示する側との間で同期を取る装置が必要となる。しかし、一般に、電圧印加部１０３０は、画像記録媒体１１００に装着させる等、独立させて用いる方が使い勝手がよい。このような場合は、閲覧用の画像と画像書込用の画像との切り換えを電圧印加時に行なうことなく、即ち非同期のシステムを採用する。このようにすると、システム構成が簡素化されて低コスト化および小型化が可能となる。ここでは、上記媒体センサ１０５０により、画像記録媒体１１００が画像書込位置にセットされたことを検知し、その検知結果に基づいて、閲覧用の画像と画像書込用の画像との切り換えを行なうことにより、上記システムを実現することができる。
【０１１９】
さらに、光書込装置１０００には、画像表示画面１０１０に画像書込用の画像が表示された時に、この表示された画像と同一の可視画像の書込用にこの表示された画像からの光の照射を受ける画像書込位置に配置された後述する多層構造の画像記録媒体１３００を画像表示画面１０１０に表示される画像の一画素分のピッチよりも短い距離だけ画像に対し平行移動させる媒体移動部１０６０が備えられている。画像表示制御部１０２０は、画像記録媒体１３００が媒体移動部１０６０による移動を受ける毎に画像書込みのためのタイミング制御を行なう。
【０１２０】
また、上記画像記録媒体１３００は、画像表示画面１０１０に画像書込用の画像が表示された時に、この表示された画像と同一の可視画像の書込用にこの表示された画像からの光の照射を受ける画像書込位置と、書き込まれた可視画像を閲覧する書込画像閲覧位置との間での移動が自在に支持されるものであって、上記タイミング制御部１０４０は、画像記録媒体１３００が画像書込位置にあるときに、画像記録媒体１３００への画像書込みのためのタイミング制御を行なうものである。画像転写方式による光書込みでは、通常オリジナル画像を超える解像度での書込みは困難である。そこで、詳細は後述するが、積層構造を有する画像記録媒体１３００を、媒体移動部１０６０により各層毎に少しズラして画像を高解像度用の画像に変更した後、書き込むことで、見かけ上の画像をオリジナルの画像よりも高解像度とすることができる。これは、画像表示画面１０１０としてＴＦＴ等の、配線やＴＦＴ部分等光の透過しない部分がある表示デバイスを用いる場合、特に有効な手段である。
【０１２１】
さらに、光書込装置１０００には、画像データを受信する画像受信部１０７０が備えられている。ここで、上記画像表示制御部１０２０は、画像表示画面１０１０に、画像受信部１０７０で受信された画像データに基づく閲覧用の画像および画像書込用の画像を表示するものである。また、この光書込装置１０００には、画像表示制御部１０２０により、画像表示画面１０１０に、画像受信部１０７０により受信された画像データに基づく画像書込用の画像が表示された場合に、課金データを記録する課金データ記録部１０８０と、その課金データ記録部１０８０により記録された課金データを送信する課金データ送信部１０９０とが備えられている。このようにすると、画像記録媒体への書込時にのみ有料コンテンツを表示させることができ、デジタル加工が困難なコンテンツ配信システムを構築することができる。
【０１２２】
図１９は、図１に示す画像表示画面を示す図である。
【０１２３】
図１９（ａ）には、光書込装置１０００を構成する表示デバイス１００２に備えられた画像表示画面１０１０が示されている。この画像表示画面１０１０上には、閲覧用の画像１０１０ａが表示されている。また、表示デバイス１００２には、操作子群１００２ａが備えられている。一方、図１９（ｂ）には、操作子群１００２ａの操作により画像書込用の画像１０１０ｂに切り換えられた状態の画像表示画面１０１０が示されている。また、表示デバイス１００２の端部に備えられたヒンジ部１００３で保持された画像記録媒体１１００も示されている。この画像記録媒体１１００には、画像書込用の画像１０１０ｂが書き込まれた（転写された）可視画像１１００ａが示されている。
【０１２４】
画像記録媒体１１００に可視画像１１００ａを書き込む場合は、ユーザは、操作子群１００２ａを操作して、閲覧用の画像１０１０ａから画像書込用の画像１１００ｂに切り換える。例えば、閲覧用の画像１０１０ａよりも画像書込用の画像１０１０ｂの輝度やコントラストを高く設定したり、画像記録媒体１１００に可視画像１１００ａが書き込まれた場合を想定して見やすいフォントの太さに変更する。このようにして、画像記録媒体１１００の光感度等に合わせ込むようにしておき、その画像記録媒体１１００に可視画像１１００ａを書き込む。
【０１２５】
尚、画像記録媒体１１００の特性に見合って変更する表示特性としては、画面光量、表示スピード、表示タイミング（インターレース、プログレッシブシーケンス等）、濃度、階調、階調表現方法、色数、色調、表示サイズ、反射率、フォントサイズ、画像方向、ネガポジ反転、２アップ４アップ等の複数画面表示がある。具体的な応用例としては、画像記録媒体１１００が２値であるにもかかわらず、画像表示画面１０１０が多階調表示されていると、その画像記録媒体１１００の可視画像１１００ａの、２値かスレッショルド近辺における濃度画像の見栄えが悪くなる。そこで、画像記録媒体１１００の可視画像１１００ａを見やすい画像にするために、書き込みを行なう前に２値化しておく。この時、２値のレベルを画像記録媒体１１００の細かな特性に合わせることにより、さらに見やすい画像が得られる。若しくは、多階調表示方式を濃度方式から面積階調方式に画像を変更することで画像記録媒体１１００に適した画像を形成することができる。このようにして、画像記録媒体１１００の表示品質を向上させることができる。
【０１２６】
図２０は、閲覧用の画像と画像書込用の画像との切り換えを、信号線を経由して電圧印加時に行なう様子を示す図である。
【０１２７】
図２０には、図１９に示す画像表示画面１０１０，画像記録媒体１１００，ヒンジ部１００３に加えて、電圧印加部１０３０（図１８参照）および同期信号線１０３１が示されている。電圧印加部１０３０は、画像記録媒体１１００に装着される。また、電圧印加部１０３０と画像表示画面１０１０は同期信号線１０３１で接続される。ここでは、図１８に示す画像表示制御部１０２０により、画像表示画面１０１０上に、電圧印加部１０３０による画像記録媒体１１００への画像書込用の電圧印加の期間と少なくとも一部が重なる期間だけ一時的に画像書込用の画像が表示されるように電圧印加部１０３０による画像書込用の電圧の印加のタイミングと、画像表示制御部１０２０による画像表示画面１０１０上への画像書込用の画像表示タイミングとをタイミング制御部１０４０で調整し、画像表示画面１０１０と電圧印加部１０３０とのやり取りを同期信号線１０３１を経由して行なう。これにより、画像記録媒体１１００への書込みにあたり、電圧印加時のみ自動的に画像表示画面１０１０を、閲覧用の画像１０１０ａから書込用の画像１０１０ｂへと切り換える。このようにすると、ユーザによる画像表示画面１０１０の切り換えの手間もなく、画像記録媒体１１００の表示品質（反射率、コントラスト、フォントの太さ等）を向上させることができる。
【０１２８】
一般に、画像書込用の画像１０１０ｂは、閲覧用の画像１０１０ａよりも光量を上げる場合が多く、その場合、消費電力も大きくなる。そこで、光書込装置１０００の消費電力をなるべく小さく抑えるために、画像書込用の画像１０１０ｂに切り換えている時間を短くすることが好ましい。ここでは、電圧印加時にのみ、閲覧用の画像１０１０ａから書込用の画像１０１０ｂに切り換えることで消費電力を小さく抑えることができる。
【０１２９】
図２１は、閲覧用の画像と画像書込用の画像との切り換えを、無線を経由して電圧印加時に行なう様子を示す図である。
【０１３０】
図２１には、画像記録媒体１１００に装着された電圧印加部１０３０上に設けられた無線部１０３２ａと、表示デバイス１００２上に設けられた無線部１０３２ｂが示されている。これら無線部１０３２ａ，１０３２ｂを経由して、電圧印加時にのみ自動的に画像表示画面１０１０を、閲覧用の画像１０１０ａから書込用の画像１０１０ｂへと切り換えてもよい。
【０１３１】
図２２は、無線を経由して画像切り換えを行なうためのプログラムのシーケンスを示す図である。
【０１３２】
最初の時点では、画像表示画面１０１０は閲覧用の画像１０１０ａの状態にある。また、画像記録媒体１１００は画像表示画面１０１０上に重ねられているものとする。先ず、ステップＳ１において、図示しない書込電圧印加スイッチをオンしてステップＳ２に進む。ステップＳ２では、書込部側である電圧印加部１０３０に設けられた無線部１０３２ａからデバイス画像切換信号を発信する。
【０１３３】
ステップＳ３では、デバイス画像切換信号を無線部１０３２ｂで受信してステップＳ４に進む。ステップＳ４では、このデバイス画像切換信号により、画像表示画面１０１０を閲覧用の画像１０１０ａから書込用の画像１０１０ｂに切り換える。さらにステップＳ５において、書込用の画像１０１０ｂに切り換えたことを示すデバイス画像表示切換済み信号を無線部１０３２ｂから発信する。
【０１３４】
ステップＳ６では、無線部１０３２ｂから発信されたデバイス画像表示切換済み信号を無線部１０３２ａで受信する。さらにステップＳ７において、電圧印加部１０３０で書込電圧を画像記録媒体１１００に印加する。次にステップＳ８に進み、書込電圧印加終了信号を無線部１０３２ａから発信する。
【０１３５】
ステップＳ９では、書込電圧印加終了信号を無線部１０３２ｂで受信してステップＳ１０に進む。ステップＳ１０では、画像表示画面１０１０を閲覧用の画像１０１０ａに切り換えてこのシーケンスを終了する。
【０１３６】
図２３は、閲覧用の画像と画像書込用の画像との切り換えを、画像表示画面上に画像記録媒体がセットされた時点で行なう様子を示す図である。
【０１３７】
図２３には、画像記録媒体１１００が、画像表示画面１０１０に画像書込用の画像１０１０ｂが表示された時に、この表示された画像１０１０ｂと同一の可視画像の書込用にこの表示された画像１０１０ｂからの光の照射を受ける画像書込位置にセットされたことを検知するとともに、その画像記録媒体１１００の特性を検知する媒体センサ１０５０が示されている。ここでは、電圧印加部１０３０は画像記録媒体１１００に装着させており、上記媒体センサ１０５０により、画像記録媒体１１００が画像書込位置にセットされたことを検知し、その検知結果に基づいて、閲覧用の画像１０１０ａと画像書込用の画像１０１０ｂとの切り換えを行なう。このようにすることにより、同期を取ることにより電圧印加時に閲覧用の画像１０１０ａと画像書込用の画像１０１０ｂとの切り換えを行なう場合と比較し、構成が簡素化されて低コスト化および小型化が可能となる。
【０１３８】
図２４は、図２３に示す媒体センサの検知結果に基づいて、画像切り換えを行なうためのプログラムのシーケンスを示す図である。
【０１３９】
先ず、ステップＳ２１において、画像記録媒体１１００を画像表示画面１０１０にセットする。次に、ステップＳ２２において、画像記録媒体１１００が画像表示画面１０１０にセットされたことを媒体センサ１０５０で検知し、その媒体センサ１０５０から媒体センサ信号を出力する。さらに、ステップＳ２３に進み、その媒体センサ信号を図１８に示すタイミング制御部１０２０を経由して画像表示制御部１０２０で受信してステップＳＳ２４に進む。ステップＳ２４では、画像表示画面１０１０を書込用の画像１０１０ｂに切り換える。ここで、ステップＳ２５において、電圧印加部１０３０から書込電圧が画像記録媒体１１００に印加される。印加された書込電圧による書込みが終了した時点で、ステップＳ２６において、画像記録媒体１１００を画像表示画面１０１０から取り外す。さらにステップＳ２７において、媒体センサ１０５０の媒体センサ信号をオフしてステップＳ２８に進む。ステップＳ２８では、画像表示画面１０１０を閲覧用の画像１０１０ａに切り換えてこのシーケンスを終了する。
【０１４０】
図２５は、画像記録媒体の構造を示す断面図である。
【０１４１】
図２５には、発光画像パターンからなる画像書込用の画像１０１０ｂが形成された画像表示画面１０１０上に、画像記録媒体１１００が載置されている。この画像記録媒体１１００は、上から順次、ベース基板１１０１，透明電極１１０２，反射率変化素子１１０３，感光体層１１０４，透明電極１１０５，ベース基板１１０６が積層されてなる構造を有する。一般に、画像記録媒体としては、この画像記録媒体１１００のように、感光体層１１０４による抵抗値の変化を利用して、画像表示画面１０１０の画像１０１０ｂが表わす光量パターンを電圧の分布パターンに変化する、その電圧により表示反射率が変化する媒体（デバイス）が好ましい。このような構造だと、自己書換型の画像記録媒体と比較し、電極を構成する微細パターンが不要なため、製造コストが安価で済む。
【０１４２】
図２６は、画像記録媒体における各領域を示す図である。
【０１４３】
図２６に示す画像記録媒体１１００には、書込用の画像１０１０ｂが表示されるアナログ情報書換可能領域１１１０と、前述した媒体センサ１０５０により検知される媒体特性検知領域１１２０と、画像書込時（転写時）に書き込みが不可能な書込不可能領域１１３０とが備えられている。この書込不可能領域１１３０には、デジタル情報書込可能領域１１４０が設けられている。また、画像記録媒体１１００の種類が複数になった場合には、それら画像記録媒体１１００の種類を認識する必要がある。そこで、書込不可能領域１１３０の一部に識別用のマーキング（記号やバーコード）１１５０を施したり、内蔵メモリ１１６０を備えその内蔵メモリ１１６０内に必要な情報を記録させたりする。内蔵メモリ１１６０としては、通常のＩＣメモリを用いる場合と、画像記録媒体１１００自体のメモリ性を利用して、その画像記録媒体１１００自体に情報を記録させる場合とがある。さらに、光書込装置１０００の機種が特定できない場合には、電圧印加部１０３０に、その光書込装置１０００に備えられた画像表示画面１０１０の表示状態を検知するセンサ（図示せず）を備えることで、表示画像を調整することができる。また、画像記録媒体１１００に一旦書き込みを行ない、書き込まれた画像をそのセンサで取り込みフィードバックすることで最終的に書込用の画像に切り換える方法もある。いずれの場合も電圧印加部１０３０にこれらの情報を読み込むための機能やセンサが組み込まれる。このように、閲覧用の画像１０１０ａから書込用の画像１０１０ｂへの切り換えにあたり、画像記録媒体１１００のサイズや感度特性等の情報が必要となるが、これらの情報を画像記録媒体１１００側に記録することで、画像記録媒体１１００の種類が変わっても適切な書込用の画像１０１０ｂに変更して書き込みを行なうことが可能となる。
【０１４４】
次に、画像記録媒体への画像の書き込みを行なうためのプログラムのシーケンスについて説明する。
【０１４５】
図２７は、画像記録媒体の特性に合わせて、画像記録媒体に画像を書き込むためのプログラムのシーケンスを示す図である。
【０１４６】
先ず、ステップＳ３１において、画像記録媒体１１００を光書込装置１０００へセットする。次いで、ステップＳ３２において、光書込装置１０００により画像記録媒体１１００の種類を認識する。さらに、ステップＳ３３において、光書込装置１０００を構成する表示デバイス１００２と画像記録媒体１１００の特性ファイルより書込時の表示特性を算出してステップＳ３４に進む。
【０１４７】
ステップＳ３４では、画像表示画面１０１０へ画像記録媒体１１００をセット、若しくは書込電圧印加スイッチをオンすると同時に、画像表示画面１０１０を、算出した表示特性に切り換える。ステップＳ３５では、必要に応じて所望の書込情報も画像記録媒体１１００に書き込む。さらにステップＳ３６において、画像表示画面１０１０を閲覧用の画像１０１０ａに切り換えてこのシーケンスを終了する。
【０１４８】
図２８は、閲覧用の画像特性に合わせて、画像記録媒体に画像を書き込むためのプログラムのシーケンスを示す図である。
【０１４９】
先ず、ステップＳ４１において、画像記録媒体１１００を光書込装置１０００へセットする。次いで、ステップＳ４２において、光書込装置１０００により画像記録媒体１１００の種類を認識する。さらに、ステップＳ４３において、閲覧者の指示、若しくは自動的に書込時の表示形式を算出してステップＳ４４に進む。
【０１５０】
ステップＳ４４では、書込電圧印加スイッチをオンすると同時に、画像表示画面１０１０を、算出した表示特性に切り換える。ステップＳ４５では、必要に応じて所望の書込情報も画像記録媒体１１００に書き込む。さらにステップＳ４６において、画像表示画面１０１０を閲覧用の画像１０１０ａに切り換えてこのシーケンスを終了する。
【０１５１】
図２９は、表示デバイスがＰＣ（パーソナルコンピュータ）の場合に、そのＰＣの画像を画像記録媒体に書き込むためのプログラムのシーケンスを示す図である。
【０１５２】
先ず、ステップＳ５１において、光書込装置１０００で画像記録媒体１１００の種類を認識する。次に、ステップＳ５２において、ＰＣ側で画像記録媒体１１００と表示デバイスの特性ファイルを検索する。さらに、ステップＳ５３において、画像記録媒体１１００と表示デバイスの特性ファイルから表示特性を算出してステップＳ５４に進む。
【０１５３】
ステップＳ５４では、必要に応じて書込条件を設定後、表示変更ソフトウェアを待機させる。ステップＳ５５では、図示しない外部スイッチより書込信号を受信する。さらにステップＳ５６において、画像表示画面１０１０を書込用の表示に変更するとともに、書込部（電圧印加部１０３０）に書込同期パルスを発信する。次いで、ステップＳ５７において、画像表示画面１０１０を、書込時間経過後、閲覧用の画像１０１０ａに切り換えてこのシーケンスを終了する。表示デバイスがＰＣのような演算機能を持つ場合は、このように画像調整機能をＰＣ側に持たせると、光書込装置１０００の機能を低減することができる。
【０１５４】
図３０は、演算機能を持たない表示デバイスの場合、その表示デバイスの画像を画像記録媒体に書き込むためのプログラムのシーケンスを示す図である。
【０１５５】
先ず、ステップＳ６１において、書込部で画像記録媒体１１００の種類を認識する。次に、ステップＳ６２において、光書込装置１０００で画像記録媒体１１００と表示デバイス１００２の特性ファイルを検索する。さらに、ステップＳ６３において、画像記録媒体１１００と表示デバイス１００２の特性ファイルから表示特性を算出する。
【０１５６】
ステップＳ６４では、必要に応じて書込条件を設定後、表示変更ソフトウェアを待機させる。ステップＳ６５では、図示しない外部スイッチより書込信号を受信する。さらにステップＳ６６において、表示デバイス１００２の表示ドライバへ書込用表示特性信号を発信し、画面を書込用の表示に変更するとともに、書込駆動信号を発生させる。次いで、ステップＳ６７において、画像表示画面１０１０を、書込時間経過後、閲覧用の画像１０１０ａに切り換えるための信号を送り、このシーケンスを終了する。このように、演算機能を持たない、若しくは画像特性を変更できない表示デバイス１００２を用いる場合は、演算機能を書込部に持たせて書込信号の電圧波形を変更するようにする。
【０１５７】
図３１は、図１８に示す媒体移動部の断面を示す図である。
【０１５８】
図３１には、ＥＬパネル等の表示デバイス２に載置された媒体移動部１０６０が示されている。また、表示デバイス１００２上には、照射エリア制限用および焦点合わせ用の結像光学シート１２００が載置されており、その結像光学シート１２００上に後述する多層構造の画像記録媒体１３００が載置されている。画像記録媒体１３００には、電圧印加部１０３０が装着されている。媒体移動部１０６０は、画像記録媒体１３００を、表示デバイス１００２に備えられた画像表示画面１０１０に表示される画像の一画素分のピッチよりも短い距離Ｌ（１／ｎピッチ）だけ画像に対し平行移動させる。
【０１５９】
図３２は、図３１に示す媒体移動部の構造を示す図である。
【０１６０】
媒体移動部１０６０には、ステッピングモータ１０６１と、駆動ゴムロール１０６２と、支持ゴムロール１０６３と、支持スライドレール１０６４とが備えられている。画像記録媒体１３００は、支持スライドレール１０６４に載置され、ステッピングモータ１０６１を介して駆動ゴムロール１０６２により支持ゴムロール１０６３で支持されながらＡ方向に自在に移動する。
【０１６１】
図３３は、多層構造の画像記録媒体の断面を示す図である。
【０１６２】
この画像記録媒体１３００は、上下にベース基板１３０１，１３０７を備え、それらベース基板１３０１，１３０７の間に、透明電極１３０２，反射率変化素子１３０３，感光体層１３０４，透明電極１３０５，絶縁層１３０６からなる層がＮ層積層されてなる構成である。
【０１６３】
前述したように、画像転写方式による光書込みでは、通常オリジナル画像を超える解像度での書き込みは困難である。そこで、上記画像記録媒体１３００を用いて、媒体移動部１０６０により各層毎に少しズラして画像を高解像度用の画像に変更しながら書き込むことで、見かけ上の画像をオリジナルの画像よりも高解像度とすることができる。
【０１６４】
図３４は、図３３に示す画像記録媒体に高解像度に光書込みを行なうためのプログラムのシーケンスを示す図である。
【０１６５】
先ず、ステップＳ７１において、書き込む画像を画像表示画面１０１０に表示させる。その時、オリジナル画像の情報（解像度）を取り込んでおく。次に、ステップＳ７２において、焦点深度の補正と、高解像度用に照射エリアを制限する光学補正シート（結像光学シート１２００）を表示デバイス１００２上にセットする。さらに、ステップＳ７３において、画像記録媒体１３００をセットする。
【０１６６】
次にステップＳ７４に進み、画像記録媒体１３００の種類（層構造）および媒体移動部１０６０による移動を図示しないセンサで検知する。ステップＳ７５では、書込印加スイッチのオンにより多層構造の第１層目に書き込む。さらにステップＳ７６において、第１層目への書き込み終了後、媒体移動部１０６０を１／ｎピッチだけ移動する。次いで、ステップＳ７７において、自動的に多層構造の第２層目に書き込む。ステップＳ７８では、第２層目への書き込み終了後、媒体移動部１０６０を１／ｎピッチだけ移動する。ステップＳ７９では、第３層目から第Ｎ層目までの書込みを上述したようにして繰り返し行なう。ステップＳ８０において、Ｎ層までの書込みが終了した時点でこのシーケンスを終了する。このように、多層構造の画像記録媒体では、一般的に配線間やＴＦＴ部分は光が透過しないことから、書き込む位置をズラして複数回（ここではＮ回）書き込むことで見かけ上の解像度を上げることができる。尚、ここでは、画像記録媒体１３００を移動させる手段として、ステッピングモータ１０６１，駆動ゴムロール１０６２，支持ゴムロール１０６３，支持スライドレール１０６４を備えた媒体移動部１０６０で説明したが、これ以外に、ソレノイドや振動デバイスを用いた媒体移動部で画像記録媒体１３００を移動させてもよい。
【０１６７】
図３５は、４枚の画像記録媒体が折り畳まれた状態で光書込装置上に載置された状態を示す図、図３６は、図３５に示す４枚の画像記録媒体が広げられた状態を示す図である。
【０１６８】
図３５には、４つの画像記録媒体１１００＿１，１１００＿２，１１００＿３，１１００＿４が折り畳まれた状態で、光書込装置１０００を構成する表示デバイス１００２の画像表示画面１０１０上に載置されている。これら４つの画像記録媒体１１００＿１，１１００＿２，１１００＿３，１１００＿４は、折り畳み機能を有するヒンジ部１００３＿１,１００３＿２で保持されている。一方、図３６には、ヒンジ部１００３＿１,１００３＿２を介して４つの画像記録媒体１１００＿１，１１００＿２，１１００＿３，１１００＿４が広げられて大画面が実現された状態が示されている。このように、画像記録媒体１１００＿１，１１００＿２，１１００＿３，１１００＿４をヒンジ部１００３＿１,１００３＿２を介して大画面表示を可能せしめるとともに、そのヒンジ部１００３＿１,１００３＿２で折り畳むことで１／４の大きさにすることができるため、携帯性を向上させることができる。ここで、４つの画像記録媒体１１００＿１，１１００＿２，１１００＿３，１１００＿４に画像を書き込む場合は、折り畳んだ状態で各画像記録媒体１１００＿１，１１００＿２，１１００＿３，１１００＿４に順次書き込むことができる。折り畳んだ状態では表示デバイス１００２側からみて１枚目（画像記録媒体１１００＿１）より４枚目（画像記録媒体１１００＿４）の方が光量が低下するため、各画像記録媒体１１００＿１，１１００＿２，１１００＿３，１１００＿４毎に書き込みの光量等の表示特性を最適化することが必要である。
【０１６９】
また、このような折り畳み方式を採用すると、各画像記録媒体１１００＿１，１１００＿２，１１００＿３，１１００＿４毎に表示の向きを変更しないと開いた時点で１つの画像が形成できない。そこで、各画像記録媒体１１００＿１，１１００＿２，１１００＿３，１１００＿４に書き込むタイミング毎に画像の向きと表示特性を切り換えて画像変換して書き込むことで表示デバイス１００２のみでは不可能な大画面一括表示が可能となる。
【０１７０】
図３７は、図３６に示す４枚の画像記録媒体が画像変換されて一括表示された状態を示す図である。
【０１７１】
図３７（ａ）には、４枚の画像記録媒体１１００＿１，１１００＿２，１１００＿３，１１００＿４からなる一括表示された大画面が示されている。一方、図３７（ｂ）には、これら画像記録媒体１１００＿１，１１００＿２，１１００＿３，１１００＿４を実現するための書込画像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが示されている。光書込装置１０００では、このような画像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに変換して画像記録媒体１１００＿１，１１００＿２，１１００＿３，１１００＿４に書き込むことにより、見開き状態で閲覧した時に適した向きの画像にしている。このようにして、大画面を閲覧することができる。
【０１７２】
図３８は、図３７に示す４枚の画像記録媒体からなる一括表示された大画面を得るためのプログラムのシーケンスを示す図である。
【０１７３】
先ず、ステップＳ８１において、折畳式の画像記録媒体１１００＿１，１１００＿２，１１００＿３，１１００＿４をセットする。次に、ステップＳ８２において、最上層の画像記録媒体１１００＿１にのみ書込電圧を印加する。さらに、ステップＳ７３において、上から２層目の画像記録媒体１１００＿２の見開き時の表示方向に画像表示画面１０１０の画像を変更する。ステップＳ８４では、画像記録媒体１１００＿２にのみ書込電圧を印加する。
【０１７４】
さらに、ステップＳ８５において、上から３層目の画像記録媒体１１００＿３の見開き時の表示方向に画像表示画面１０１０の画像を変更し、ステップＳ８６において、画像記録媒体１１００＿３にのみ書込電圧を印加する。
【０１７５】
次いで、ステップＳ８７において、上から４層目の画像記録媒体１１００＿４の見開き時の表示方向に画像表示画面１０１０の画像を変更する。さらに、ステップＳ８８において、画像記録媒体１１００＿４にのみ書込電圧を印加する。その後、ステップＳ８９において、書込み終了を受けてこのシーケンスを終了する。尚、ここでは、４枚の画像記録媒体の例で説明したが、４枚の画像記録媒体よりもさらに多数枚の画像記録媒体であってもよい。また、この時、複数枚の画像記録媒体を１つの書込部で共有することも可能である。
【０１７６】
ビジネス的な応用例としては、デジタルコンテンツに関するものがある。従来の新聞、雑誌、本に代表される紙への印刷によるアナログ記録媒体による配信は、紙を流通させるものであるため、流通コストや時間がかかるという問題がある。それに対して、電子配信で直接デジタル情報をユーザに送る方式が試みられているが、ＰＣ上での新聞、雑誌、本の閲覧はユーザにとって快適ではなく、発信者側もデジタルコンテンツの再配信や二次利用の危険性に対して、さまざまなセキュリティを行なう必要があり普及の妨げとなっている。一方、ＦＡＸや紙へのプリンティングは紙の消費、使用後の廃棄の手間がかかり、家庭向けの導入の妨げになっている。
【０１７７】
そこで、閲覧方法として書き換え可能な、上述した画像記録媒体を用いることで、配信はデジタルで行ない、閲覧にはアナログ変換後の画像記録媒体で閲覧可能とすることにより、デジタル配信の低コストと速さのメリット、ユーザの閲覧段階ではデジタル的な加工が困難であることによる二次使用の危険性の回避、および紙を消費しないという閲覧環境を同時に実現することができる。この場合のビジネスフローとなるデジタルーアナログコンテンツ配信システムについて、図３９を参照して説明する。
【０１７８】
図３９は、デジタルーアナログコンテンツ配信システムのプログラムのシーケンスである。
【０１７９】
ここでは、コンテンツ発信元からユーザに画像記録媒体と書込部が無料で配布される。また、ユーザとコンテンツ発信元との間には、課金システムが構築される。ユーザは、コンテンツ発信元から所望の画像データを図１に示す画像受信部１０７０で受信し、その所望の画像が表示された場合に課金データ記録部１０８０に課金データを記録し、記録された課金データを課金データ送信部１０９０からコンテンツ発信元に向けて送信する。
【０１８０】
先ず、ユーザによる発信依頼（ステップＳ９１）が、デジタルコンテンツ作製者であるコンテンツ発信元に送られる（ステップＳ９２）。コンテンツ発信元では、必要な部分をアナログ出力専用画像フォーマットに変換する（ステップＳ９３）。さらに、アナログ出力可能な機器のＩＰキーを付加する（ステップＳ９４）。次いで、インターネット配信を行なう（ステップＳ９５）。ユーザはこのインターネット配信を受信する（ステップＳ９６）。さらに、ユーザは画像記録媒体へアナログ出力する（ステップＳ９７）。このようにして、ユーザは書込部により所望の画像データを画像記録媒体に記録する。尚、画像記録媒体は再利用することができる（ステップＳ９８）。
【０１８１】
図４０は、図３９に示す配信システムにおける画像記録媒体への任意書込みのプログラムのフローチャートである。
【０１８２】
先ず、ステップＳ１０１において、アナログ出力専用画像フォーマットファイルを受信する。次に、ステップＳ１０２において、内容の概要、目次等の無料情報を表示する。さらに、ステップＳ１０３において、画像記録媒体への出力（書込み）の可否を判定する。画像記録媒体への出力を行なわないと判定した場合は、ステップＳ１０８に進みこのシーケンスを終了する。一方、画像記録媒体への出力を行なうと判定した場合は、ステップＳ１０４において書込みの承認を行なう。ここで、ステップＳ１０７において、出力を実施する旨の情報（課金データ）を記録してステップＳ１０１に戻る。ステップＳ１０４において全ての書込みの承認が行なわれると、ステップＳ１０５において、画像記録媒体へアナログを出力（書込み）する。尚、画像記録媒体は再利用することができる（ステップＳ１０６）。
【０１８３】
図４１は、図３９に示す配信システムにおける画像記録媒体への自動書込みのプログラムのフローチャートである。
【０１８４】
先ず、ステップＳ１１１において、アナログ出力専用画像フォーマットファイルを受信する。次に、ステップＳ１１２において、出力装置（光書込装置）のＩＰとＩＤを確認する。さらに、ステップＳ１１３において、画像記録媒体へアナログ出力（書込み）する。ステップＳ１１４において、ユーザは受信された画像を閲覧する。さらに、ステップＳ１１５において、画像記録媒体を光書込装置に再セットする。このようにして、画像記録媒体への自動書込みを行なう。
【０１８５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像の目視による観察における光散乱性と、画像記録媒体への画像の書込みにおける光透過性という、光学的に相異なる特性が求められる点を解決するとともに、その画像記録媒体に書き込まれる画像の表示品質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光書込み型画像記録媒体の基本構成を示す図である。
【図２】光書込み型画像記録媒体に液晶パネルで書込む方式の構成図である。
【図３】光書込み型画像記録媒体にプロジェクタで書込む方式の構成図である。
【図４】本発明の第１実施形態の光書込装置から第６実施形態の光書込装置までを含む基本構成を表わすブロック図である。
【図５】本発明の第１実施形態の光書込装置が画像観察用の姿勢に切り換えられた状態を示す図である。
【図６】図５に示す光書込装置が画像書込用の姿勢に切り換えられた状態を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態の光書込装置が画像観察用の姿勢に切り換えられた状態を示す図である。
【図８】図７に示す光書込装置が画像書込用の姿勢に切り換えられた状態を示す図である。
【図９】本発明の第３実施形態の光書込装置の構成断面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態の光書込装置の構成断面図である。
【図１１】本発明の第５実施形態の光書込装置の構成断面図である。
【図１２】本発明の第６実施形態の光書込装置の構成断面図である。
【図１３】本発明の第７実施形態の光書込装置の斜視図である。
【図１４】図１３に示す光書込装置がネットワークに組み込まれた一例を示す図である。
【図１５】本発明の第８実施形態の光書込装置の基本構成を示す図である。
【図１６】本発明の第９実施形態の光書込装置の基本構成を示す図である。
【図１７】調光層の基本構成を示す図である。
【図１８】本発明の第１０実施形態の光書込装置のブロック図である。
【図１９】図１に示す画像表示画面を示す図である。
【図２０】閲覧用の画像と画像書込用の画像との切り換えを、信号線を経由して電圧印加時に行なう様子を示す図である。
【図２１】閲覧用の画像と画像書込用の画像との切り換えを、無線を経由して電圧印加時に行なう様子を示す図である。
【図２２】無線を経由して画像切り換えを行なうためのプログラムのシーケンスを示す図である。
【図２３】閲覧用の画像と画像書込用の画像との切り換えを、画像表示画面上に画像記録媒体がセットされた時点で行なう様子を示す図である。
【図２４】図２３に示す媒体センサの検知結果に基づいて、画像切り換えを行なうためのプログラムのシーケンスを示す図である。
【図２５】画像記録媒体の構造を示す断面図である。
【図２６】画像記録媒体における各領域を示す図である。
【図２７】画像記録媒体の特性に合わせて、画像記録媒体に画像を書き込むためのプログラムのシーケンスを示す図である。
【図２８】閲覧用の画像特性に合わせて、画像記録媒体に画像を書き込むためのプログラムのシーケンスを示す図である。
【図２９】表示デバイスがＰＣ（パーソナルコンピュータ）の場合に、そのＰＣの画像を画像記録媒体に書き込むためのプログラムのシーケンスを示す図である。
【図３０】演算機能を持たない表示デバイスの場合、その表示デバイスの画像を画像記録媒体に書き込むためのプログラムのシーケンスを示す図である。
【図３１】図１８に示す媒体移動部の断面を示す図である。
【図３２】図３１に示す媒体移動部の構造を示す図である。
【図３３】多層構造の画像記録媒体の断面を示す図である。
【図３４】図３３に示す画像記録媒体に高解像度に光書込みを行なうためのプログラムのシーケンスを示す図である。
【図３５】４枚の画像記録媒体が折り畳まれた状態で画像表示装置上に載置された状態を示す図である。
【図３６】図３５に示す４枚の画像記録媒体が広げられた状態を示す図である。
【図３７】図３６に示す４枚の画像記録媒体が画像変換されて一括表示された状態を示す図である。
【図３８】図３７に示す４枚の画像記録媒体からなる一括表示された大画面を得るためのプログラムのシーケンスを示す図である。
【図３９】デジタルーアナログコンテンツ配信システムのプログラムのシーケンスである。
【図４０】図３９に示す配信システムにおける画像記録媒体への任意書込みのプログラムのフローチャートである。
【図４１】図３９に示す配信システムにおける画像記録媒体への自動書込みのプログラムのフローチャートである。
【符号の説明】
１，１００，２００，３００，４００，５００，６００，７００，８００，９００，１０００ 光書込装置
２ ホストコンピュータ
３ 記憶装置
４ ローカルエリアネットワーク
１０，１１００，１１００＿１，１１００＿２，１１００＿３，１１００＿４，１３００ 画像記録媒体
２０ 液晶パネル
２１ 液晶層
３０ パルス発生器
４０ プロジェクタ
１０１ 画像受信部
１０２，７０１ 画像表示画面
１０３ 光照射部
１０４ 媒体位置検出センサ
１０５ 役割切換手段
１０６ 電圧印加手段
１０８ 表示画面制御部
１０９ 光学条件制御部
１１０ 機械的配置制御部
１２０ 部材
１３０ ヒンジ部
１４０ 筐体
１５０ コネクタ部
２０１，４０２ ２次元レンズアレイ
２０２ 支持部材
３０１ パルス発生器
３０２ 調光層
３０２＿１ ポリマー
３０２＿２ 液晶のドロップ（粒子状の液晶）
３０２＿３，３０２＿４ 透明電極
３０３ バックライト照射部
３０４ 液晶パネル
３０５ 調光層切換部
４０３ バックライト
５０１ プロジェクタ
５０２ 電圧―調光層切換同期制御部
６０１ 媒体位置検出センサ
６０１ａ 赤外線発光部
６０１ｂ 赤外線受光部
６０２ パターン比較部
７０２ 送受信部
７０３ 画像表示制御手段
７０４ トレイ
１００２ 表示デバイス
１００２ａ 操作子群
１００３，１００３＿１,１００３＿２ ヒンジ部
１０１０ 画像表示画面
１０１０ａ 閲覧用の画像
１０１０ｂ 画像書込用の画像
１０２０ 画像表示制御部
１０３０ 電圧印加部（書込部）
１０３１ 同期信号線
１０３２ａ，１０３２ｂ 無線部
１０４０ タイミング制御部
１０５０ 媒体センサ
１０６０ 媒体移動部
１０６１ ステッピングモータ
１０６２ 駆動ゴムロール
１０６３ 支持ゴムロール
１０６４ 支持スライドレール
１０７０ 画像受信部
１０８０ 課金データ記録部
１０９０ 課金データ送信部
１１００ａ 可視画像
１１０１，１１０６，１３０１，１３０７ ベース基板
１１０２，１１０５，１３０２，１３０５ 透明電極
１１０３ 反射率変化素子
１１０４，１３０４ 感光体層
１１１０ アナログ情報書換可能領域
１１２０ 媒体特性検知領域
１１３０ 書込不可能領域
１１４０ デジタル情報書込可能領域
１１５０ マーキング
１１６０ 内蔵メモリ
１２００ 結像光学シート
１３０３ 反射率変化素子
１３０６ 絶縁層
Claims (15)
- 平行光が入射され画像信号に応じた光学パターンを生成する透過型表示パネルと、該透過型表示パネルの前面側に形成された、制御信号に応じて可逆的に光散乱性と光透過性とに切り換わる調光層とを有する画像表示画面と、
前記調光層を光散乱性と光透過性とに切換自在に切り換えることにより、前記画像表示画面に、該調光層を光散乱性に切り換えて前記透過型表示パネル上に表示された光学パターンを該調光層に写し出させて前面側から視認させる役割りと、該調光層を光透過性に切り換えて、該画像表示画面前面側に配置された、画像を表わす光の照射と電圧との双方の刺激を受けて画像が書き込まれる画像記録媒体に、前記透過型表示パネルに表示された光学パターンの情報を担持した光を該調光層を経由させて照射させる役割りとの双方の役割りを切り換える役割切換手段とを備えたことを特徴とする光書込装置。 - 前記透過型表示パネルに、該透過型表示パネル背面側から指向性の光を照射するバックライトを備えたことを特徴とする請求項１記載の光書込装置。
- 前記調光層が、前記透過型表示パネル前面に、該透過型表示パネルとは離間して配備されて前記画像表示画面を構成するものであって、さらに、前記透過型表示パネルと前記調光層との間に前記透過型表示パネル上の光学パターンを前記調光層に結像する２次元レンズアレイを備えたことを特徴とする請求項１記載の光書込装置。
- 前記画像記録媒体に画像書込用の電圧を印加する電圧印加手段を備え、
前記役割切換手段は、前記調光層を、前記電圧印加手段により前記画像記録媒体に画像書込用の電圧が印加されるタイミングとの間で調整されたタイミングで光透過性に遷移させてその後再び光散乱性に遷移させるものであることを特徴とする請求項１記載の光書込装置。 - 前記調光層は、光散乱性と光透過性とに個別に制御が可能な複数の領域に分割されたものであって、
前記画像記録媒体の、前記画像表示画面上の位置を検知する検知手段を備え、
前記役割切換手段は、前記調光層の、前記画像記録媒体と重なる領域のみ、該画像記録媒体への画像書込用に光透過性切り換えるものであることを特徴とする請求項１記載の光書込装置。 - 前記画像記録媒体を前記透過型表示パネル上に配置したときの該画像記録媒体に画像書込用の電圧を印加する電圧印加手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の光書込装置。
- 前記調光層は、ポリマ中にネマティック液晶層が粒子状に分散した構造を有するものであることを特徴とする請求項１記載の光書込装置。
- 前記役割切換手段は、この光書込装置を構成する部材のうちの少なくとも１つの部材の位置もしくは姿勢を相互に異なる位置もしくは姿勢に切り換えることにより、前記双方の役割を切り換えるものであることを特徴とする請求項１記載の光書込装置。
- 前記役割切換手段は、前記双方の役割りを切り換えるにあたり、さらに、前記画像表示画面に、観察用の画像と、前記画像記録媒体への画像書込用の画像とを切り換えて表示するものであることを特徴とする請求項１記載の光書込装置。
- 前記画像記録媒体に画像書込用の電圧を印加する電圧印加手段と、
前記役割切換手段により、前記画像表示画面上に、前記電圧印加手段による前記画像記録媒体への画像書込用の電圧印加の期間と少なくとも一部が重なる期間だけ一時的に画像書込用の画像が表示されるように前記電圧印加手段による画像書込用の電圧の印加のタイミングと、前記役割切換手段による前記画像表示画面上への画像書込用の画像の表示タイミングとを調整するタイミング制御手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項９記載の光書込装置。 - 前記画像記録媒体が、前記画像表示画面に画像書込用の画像が表示された時に、この表示された画像と同一の可視画像の書込用にこの表示された画像からの光の照射を受ける画像書込位置にセットされたことを検知する媒体センサを備えたことを特徴とする請求項９記載の光書込装置。
- 前記画像表示画面に画像書込用の画像が表示された時に、この表示された画像と同一の可視画像の書込用にこの表示された画像からの光の照射を受ける画像書込位置に配置された画像記録媒体を前記画像表示画面に表示される画像の一画素分のピッチよりも短い距離だけ該画像に対し平行移動させる媒体移動手段を備え、
前記役割切換手段は、前記画像記録媒体が前記媒体移動手段による移動を受ける毎に画像書込みのためのタイミング制御を行なうものであることを特徴とする請求項１０記載の光書込装置。 - 前記画像記録媒体が、前記画像表示画面に画像書込用の画像が表示された時に、この表示された画像と同一の可視画像の書込用にこの表示された画像からの光の照射を受ける画像書込位置と、書き込まれた可視画像を観察する書込画像観察位置との間での移動が自在に支持されたものであって、
前記タイミング制御手段は、前記画像記録媒体が前記画像書込位置にあるときに、前記画像記録媒体への画像書込みのためのタイミング制御を行なうものであることを特徴とする請求項１０記載の光書込装置。 - 画像データを受信する画像受信手段を備え、
前記役割切換手段は、前記画像表示画面に、前記画像受信手段で受信された画像データに基づく観察用の画像および画像書込用の画像を表示するものであって、
前記役割切換手段により、前記画像表示画面に、前記画像受信手段により受信された画像データに基づく画像書込用の画像が表示された場合に、課金データを記録する課金データ記録手段と、
前記課金データ記録手段により記録された課金データを送信する課金データ送信手段とを備えたことを特徴とする請求項９記載の光書込装置。 - 操作子と、
通信回線に接続され該通信回線を経由して前記操作子の操作に応じたアクセスを行なって画像を受信する通信手段と、
前記通信手段により受信された画像を前記画像表示画面に表示する画像表示制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の光書込装置。
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