JP7107004B2 - 表示体の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、画像データに基づいて転写を行う表示体の製造に関する。
熱転写による画像の記録は、例えば、ラスタ形式の画像データを用いたオンデマンドでの表示体の製造に利用可能である。熱転写によって画像を記録する方式としては、例えば、溶融型熱転写記録方式及び昇華型熱転写記録方式がある（特許文献１及び２）。
溶融型熱転写記録方式では、基材と、これに剥離可能に支持された転写材層とを含み、この転写材層が最表面に接着層を有する転写箔を使用する。そして、この転写箔を、接着層が被転写材と接するように被転写材へ押し当てた状態で加熱し、次いで、基材を被転写材から引き離す。このようにして、転写材層のうち上記加熱を行った部分（以下、表示要素という）を、基材から被転写材へと転写する。
転写材層には、多層構造を採用することができる。この場合、転写材層には、例えば、回折格子を設けることができる。回折格子は、格子定数や溝の長さ方向を適宜設計することにより、特定の照明及び観察条件下で、赤色、緑色及び青色などの様々な色を表示することができる。従って、転写材層が回折格子を含んだ転写箔を使用すると、例えば、回折光でカラー画像を表示する表示体を得ることができる。
特開２０１１－２３０４７３号公報 特開２０１４－８７４６号公報
転写材層が回折格子などの回折構造を含んだ転写箔には、通常、回折効率を高めるために反射層を設ける。金属からなる反射層は、一般に、光透過率が小さい。それ故、転写材層が金属製の反射層を含んだ転写箔を使用して表示体を製造する場合、異なる色を表示する表示要素が、マトリクス状に配列した画素内及び画素間で重なり合うことなしに配置されるように転写を行う。他方、酸化亜鉛などの透明材料からなる反射層は、通常、光透過率が大きい。それ故、転写材層が透明反射層を含んだ転写箔を使用して表示体を製造する場合、異なる色を表示する表示要素を配置する画素では、それら表示要素が重なり合うように転写を行うことができる。
また、転写材層が回折格子を含んだ転写箔を使用して得られる表示体では、面積階調法を利用した階調表現と、疑似階調法を利用した階調表現とが可能である。
面積階調法によりモノクローム画像の階調表現を行う場合、例えば、個々の画素には表示要素を設置しないか又は１つのみ設置し、表示要素を設置した画素間では、画素の階調値に応じて表示要素の大きさを異ならしめる。この手法をカラー画像の階調表現に応用した場合、異なる色を表示する表示要素を配置する画素で、それら表示要素が重なり合うように転写を行うと、大きな表示要素の上に小さな表示要素を転写する状況を生じ得る。小さな表示要素の転写は、特に転写材層が基材と接する層として剥離層を含んでいる場合に、安定して行うことが難しい。
疑似階調法によりモノクローム画像の階調表現を行う場合、各画素を複数のサブ画素で構成し、その画素の階調値に応じて、表示要素を配置するサブ画素の数を変化させる。即ち、疑似階調法では、上記の面積階調法とは異なり、各画素には、同じ寸法を有している表示要素を、その画素の階調値に応じた数だけ配置する。この手法をカラー画像の階調表現に応用した場合、異なる色を表示する表示要素を配置する画素で、それら表示要素が重なり合うように転写を行っても、それら表示要素の大きさを等しくすることができるため、転写を安定して行うことができる。
しかしながら、本発明者は、後者の疑似階調法をカラー画像の階調表現に応用した場合には、画質に関して改善の余地があることを見出している。例えば、中間調を表現する画素では、赤色、緑色、青色の表示要素の全てが配置されたサブ画素と、表示要素が１つも配置されないサブ画素とが存在する可能性がある。そのような場合、高い再現性及び視認性が得られるとは限らない。
そこで、本発明は、溶融型熱転写記録方式を利用して疑似階調法によるカラー画像の階調表現を行うに際し、安定した転写を可能とするとともに、優れた画質を実現可能とすることを目的とする。
本発明の第１側面によると、２以上の色で表現されるカラー画像のデータとして、３段階以上の階調値を各色について画素毎に有する第１画像データを準備することと、前記第１画像データの前記階調値を二値化して、二値化された階調値を各色について画素毎に有する第２画像データを生成することと、前記第１画像データの前記画素を複数の第１画素群へ分類し、前記複数の第１画素群の各々について色重心が位置した画素を色毎に特定することと、前記第２画像データの前記画素を、前記複数の第１画素群に対応した複数の第２画素群へ分類し、前記複数の第２画素群の各々について明画素の数を色毎に算出することと、二値化された階調値を各色について画素毎に有し、これら画素が前記複数の第１画素群及び前記複数の第２画素群に対応して複数の第３画素群へと分類される第３画像データを、各色について、前記複数の第３画素群の各々における明画素の数が、この第３画素群に対応した前記第２画素群における前記明画素の数と等しく、且つ、前記複数の第３画素群のうち、前記明画素を含んでいるものの各々において、その第３画素群における明画素の１つの位置が、この第３画素群に対応した前記第１画素群において前記色重心が位置した前記画素の位置と一致するように生成することと、前記第３画像データから全ての色について明画素である画素を選択し、１以上の色について、この選択した画素が、前記第１画素群において前記色重心が位置した前記画素に対応しておらず、且つ、この選択した画素を含んだ前記第３画素群が１以上の暗画素を含んでいる場合には、選択した前記画素を含んだ前記第３画素群において、前記１以上の色の少なくとも１つについて、選択した前記画素を明画素から暗画素へ変更し、他の１つの画素を暗画素から明画素へ変更して、全ての色について明画素である画素の数が前記第３画像データと比較してより少ない第４画像データを生成することとを含んだ画像データの生成方法が提供される。
本発明の第２側面によると、第１側面に係る画像データの生成方法によって前記第４画像データを生成することと、得られた前記第４画像データに基づいて、回折構造を各々が含み、互いに異なる色を表示する２種以上の表示要素を、被転写材上へ転写することにより、前記被転写材上に第１画像を形成することを含む表示体の製造方法が提供される。
本発明の第３側面によると、２以上の色で表現されるカラー画像のデータであり、３段階以上の階調値を各色について画素毎に有する第１画像データの前記階調値を二値化して、二値化された階調値を各色について画素毎に有する第２画像データを生成するステップと、前記第１画像データの前記画素を複数の第１画素群へ分類し、前記複数の第１画素群の各々について色重心が位置した画素を色毎に特定するステップと、前記第２画像データの前記画素を、前記複数の第１画素群に対応した複数の第２画素群へ分類し、前記複数の第２画素群の各々について明画素の数を色毎に算出するステップと、二値化された階調値を各色について画素毎に有し、これら画素が前記複数の第１画素群及び前記複数の第２画素群に対応して複数の第３画素群へと分類される第３画像データを、各色について、前記複数の第３画素群の各々における明画素の数が、この第３画素群に対応した前記第２画素群における前記明画素の数と等しく、且つ、前記複数の第３画素群のうち、前記明画素を含んでいるものの各々において、その第３画素群における明画素の１つの位置が、この第３画素群に対応した前記第１画素群において前記色重心が位置した前記画素の位置と一致するように生成するステップと、前記第３画像データから全ての色について明画素である画素を選択し、１以上の色について、この選択した画素が、前記第１画素群において前記色重心が位置した前記画素に対応しておらず、且つ、この選択した画素を含んだ前記第３画素群が１以上の暗画素を含んでいる場合には、選択した前記画素を含んだ前記第３画素群において、前記１以上の色の少なくとも１つについて、選択した前記画素を明画素から暗画素へ変更し、他の画素を暗画素から明画素へ変更して、全ての色について明画素である画素の数が前記第３画像データと比較してより少ない第４画像データを生成するステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムが提供される。
本発明の第４側面によると、第４側面に係るプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
本発明の第５側面によると、第４側面に係るプログラムが読み込まれたコンピュータと、前記第４画像データに基づいて、回折構造を各々が含み、互いに異なる色を表示する２種以上の表示要素を、被転写材上へ転写する転写装置とを備えた表示体の製造装置が提供される。
本発明によると、溶融型熱転写記録方式を利用して疑似階調法によるカラー画像の階調表現を行うに際し、安定した転写が可能となるとともに、優れた画質を実現することが可能となる。
本発明の一実施形態に係る表示体を概略的に示す平面図。 図１の表示体の一部を拡大して示す平面図。 図２の表示体のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面図。 図１乃至図３の表示体が含んでいる表示要素に採用可能な構造の一例を概略的に示す断面図。 図１乃至図３に示す表示体の製造に使用可能な転写箔の一例を概略的に示す断面図。 本発明の一実施形態に係る表示体の製造装置を概略的に示す図。 図６に示す製造装置の一部を示すブロック図。 本発明の一実施形態に係る表示体の製造方法を示すフローチャート。 第１画像データの一例を示す図。 第２画像データの一例を示す図。 第１画素群と色重心が位置した画素との配置の一例を示す図。 第２画素群に含まれる明画素の数の一例を示す図。 第３画像データの一例を示す図。 第４画像データの一例を示す図。
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同様又は類似した機能を有する要素については、同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
図１は、本発明の一実施形態に係る表示体を概略的に示す平面図である。図２は、図１の表示体の一部を拡大して示す平面図である。図３は、図２の表示体のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面図である。図４は、図１乃至図３の表示体が含んでいる表示要素に採用可能な構造の一例を概略的に示す断面図である。なお、Ｘ方向は表示体１の表示面に平行な方向であり、Ｙ方向は表示体１の表示面に平行であり且つＸ方向に垂直な方向であり、Ｚ方向はＸ方向及びＹ方向に垂直な方向である。
図１乃至図３に示す表示体１は、ＩＤ（identification）カードである。表示体１は、社員証、学生証又は免許証であってもよい。また、表示体１について説明する構成は、パスポートや、紙幣などの有価証券にも適用可能である。
表示体１は、図３に示すように、支持体１１と、表示要素１２Ｒ、１２Ｇ、及び１２Ｂと、図示しない印刷層と、樹脂層１３と、保護層１４とを含んでいる。
支持体１１は、被転写材である。支持体１１としては、例えば、プラスチック板、紙、又はそれらの組み合わせを使用することができる。支持体１１の表面には、熱転写を補助するための受像層を設けてもよい。また、支持体１１は、ＩＣ（integrated circuit）チップや、このＩＣチップとの非接触での通信を可能とするアンテナなどを内蔵していてもよい。
支持体１１には、図１に示すように、第１画像Ｉ１と第２画像Ｉ２と第３画像Ｉ３とが記録されている。
第１画像Ｉ１は、回折光によって表示される画像である。
支持体１１上であって、第１画像Ｉ１が記録された領域では、図２に示す画素ＰＸがマトリクス状に配列している。ここでは、一例として、画素ＰＸは、Ｘ方向及びＹ方向に配列しているとする。
画素ＰＸの各々は、３以上のサブ画素ＳＰＸを含んでいる。各画素ＰＸにおいて、サブ画素ＳＰＸは、一方向に配列していてもよく、二方向に配列していてもよい。ここでは、一例として、各画素ＰＸは、Ｘ方向とＹ方向とに配列した４つのサブ画素ＳＰＸを含んでいるとする。
サブ画素ＳＰＸには、表示要素１２Ｒ、１２Ｇ、及び１２Ｂの１種以上を含んでいるものと、表示要素１２Ｒ、１２Ｇ、及び１２Ｂの何れも含んでいないものとがある。サブ画素ＳＰＸは、表示要素１２Ｒ、１２Ｇ、及び１２Ｂの１種以上を含んでいるもののみであってもよい。
表示要素１２Ｒ、１２Ｇ、及び１２Ｂの１種以上を含んでいるサブ画素ＳＰＸでは、同種の表示要素は１つのみ含んでいる。また、表示要素１２Ｒ、１２Ｇ、及び１２Ｂの２種以上を含んでいるサブ画素ＳＰＸでは、図３に示すように、それら表示要素は積層されている。ここでは、一例として、表示要素１２Ｒ、１２Ｇ、及び１２Ｂは、この順序で、支持体１１上に積層されていることとする。
表示要素１２Ｒ、１２Ｇ、及び１２Ｂは、互いに異なる色を表示するための表示要素である。各画素ＰＸは、サブ画素ＳＰＸに配置された表示要素が射出する回折光の加法混色により、様々な色を表示し得る。表示要素１２Ｂは、省略してもよい。また、表示体１は、表示要素１２Ｒ、１２Ｇ、及び１２Ｂに加え、それらとは異なる色を表示するための１種以上の表示要素を更に含んでいてもよい。
ここでは、一例として、表示要素１２Ｒ、１２Ｇ、及び１２Ｂは、それぞれ、赤色、緑色及び青色を表示するための表示要素であるとする。即ち、ここでは、表示要素１２Ｒ、１２Ｇ、及び１２Ｂは、それぞれ、特定の照明及び観察条件下で、観察者へ向けて、赤色、緑色及び青色の回折光を射出することとする。
表示要素１２Ｒは、互いに等しい形状及び寸法を有している。表示要素１２Ｇは、互いに等しい形状及び寸法を有している。表示要素１２Ｂは、互いに等しい形状及び寸法を有している。
表示要素１２Ｒ、１２Ｇ及び１２Ｂは、形状又は寸法が異なっていても構わないが、等しい形状及び寸法を有していることが好ましい。表示要素１２Ｒ、１２Ｇ及び１２Ｂが等しい形状及び寸法を有している場合、第１画像Ｉ１の明るさを損なうことなしに、表示体１の製造において、表示要素１２Ｒ、１２Ｇ及び１２Ｂの転写を安定に行うことができる。ここでは、一例として、表示要素１２Ｒ、１２Ｇ、及び１２Ｂは、Ｚ方向から観察した場合に、直径が等しい円形状を有しているとする。
隣り合ったサブ画素ＳＰＸの各々が表示要素１２Ｒ、１２Ｇ及び１２Ｂの１以上を含んでいる場合、図２に示すように、一方のサブ画素ＳＰＸが含んでいる表示要素と、他方のサブ画素ＳＰＸが含んでいる表示要素とは、互いから離間していてもよい。或いは、この場合、一方のサブ画素ＳＰＸが含んでいる表示要素と、他方のサブ画素ＳＰＸが含んでいる表示要素とは、互いに接していてもよい。
表示要素１２Ｒ、１２Ｇ及び１２Ｂの各々は、図３に示すように、レリーフ構造形成層１２２と、反射層１２３と、接着層１２４と、保護層１２５とを含んでいる。
レリーフ構造形成層１２２は、透明樹脂層である。レリーフ構造形成層１２２の一方の主面には、レリーフ型の回折構造ＤＧが設けられている。この回折構造ＤＧは、例えば、回折格子又はホログラムである。一例によれば、この回折構造ＤＧは、幅方向に配列した直線状又は円弧状の溝である。回折構造ＤＧは、溝の長さ方向に垂直な断面が、図３に示すように三角波状であってもよく、図４に示すように矩形波状であってもよく、正弦波状であってもよい。
溝のピッチ、即ち格子定数は、特定の照明及び観察条件下で回折構造ＤＧが表示する色に影響を及ぼす。表示要素１２Ｒ、１２Ｇ及び１２Ｂは、回折構造ＤＧの格子定数が異なっている。表示要素１２Ｒ、１２Ｇ及び１２Ｂは、回折構造ＤＧが特定の照明及び観察条件下で可視域の光を観察者が知覚するように設計されており、格子定数は数１００ｎｍ乃至数μｍの範囲内にある。
溝の深さは、回折構造ＤＧの回折効率に影響を及ぼす。溝の深さは、例えば、数１０ｎｍ乃至数１００ｎｍの範囲内にある。
レリーフ構造形成層１２２は、例えば、熱硬化性樹脂又は紫外線硬化樹脂からなる。熱硬化性樹脂からなるレリーフ構造形成層１２２は、例えば、熱硬化性樹脂層に版を押し当て、この状態で樹脂層に紫外線を照射し、その後、樹脂層から版を剥がすことにより得ることができる。他方、熱硬化性樹脂からなるレリーフ構造形成層１２２は、例えば、熱硬化性樹脂層に版を押し当て、この状態で樹脂層を加熱し、その後、樹脂層から版を剥がすことにより得ることができる。
反射層１２３は、レリーフ構造形成層１２２の回折構造ＤＧが設けられた主面に設けられている。反射層１２３は、レリーフ構造形成層の回折構造ＤＧに対応した表面形状を有している。反射層１２３は、回折構造ＤＧの回折効率を高めるために設ける。
反射層１２３は、可視域の光を透過させる透明反射層である。反射層１２３の材料としては、例えば、硫化亜鉛及びセレン化亜鉛などの透明誘電体を使用することができる。反射層１２３は、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。後者の場合、反射層１２３として、複数の透明誘電体層を、隣り合ったものの屈折率が互いに異なるように積層してなる多層膜を使用することができる。
表示要素１２Ｒ、１２Ｇ及び１２Ｂのうち、積層した場合に観察者から最も遠く位置するものについては、反射層１２３は透明である必要はない。そのような反射層１２３としては、例えば、アルミニウム、金及び銀などの単体金属又は合金からなる金属層を使用することができる。
反射層１２３の成膜には、例えば、スパッタリング法や真空蒸着法などの気相堆積法を利用することができる。
接着層１２４は、反射層１２３上に設けられている。接着層１２４は、透明樹脂層である。接着層１２４の材料としては、例えば、熱可塑性樹脂を使用することができる。接着層１２４に使用可能な材料としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル、塩化ビニル、及びポリ酢酸ビニルを挙げることができる。接着性の高い材料は粘性が高いことから、接着層１２４をそのような材料のみで形成した場合、優れた箔切れ性を達成できない可能性がある。接着層１２４の材料として、上記の樹脂とフィラー等の微粒子とを含んだ混合物を使用すると、樹脂のみを使用した場合と比較して、より優れた箔切れ性を達成できる。
なお、反射層１２３と接着層１２４との密着性が不十分であることがある。そのような場合には、それらの密着性を高めるために、反射層１２３と接着層１２４との間にアンカーコート層を設けてもよい。
保護層１２５は、レリーフ構造形成層１２２の主面のうち、回折構造ＤＧが設けられた面とは反対側の面に設けられている。保護層１２５は、透明樹脂層である。保護層１２５は、レリーフ構造形成層１２２などを機械的損傷や薬品等から保護する。また、保護層１２５は、後述する転写箔の基材との密着性が低いものである場合には、表示要素の転写を容易にする役割も果たす。保護層１２５の材料としては、例えば、アクリル樹脂又はエポキシ樹脂を使用することができる。これら材料は、上記の密着性を調整するために、ポリエステルを混ぜて使用してもよい。
図１に示す第２画像Ｉ２は、染料及び顔料の少なくとも一方によって表示される画像である。この例では、第２画像Ｉ２は、第１画像Ｉ１と形状が等しい。即ち、ここでは、第１画像Ｉ１及び第２画像Ｉ２は、同一人物の顔画像を含んでいる。
第２画像Ｉ２は、第１画像Ｉ１とは異なる形状を有していてもよい。また、この例では、第２画像Ｉ２は、第１画像Ｉ１と比較してより大きな寸法を有しているが、それらは同じ寸法を有していてもよく、第２画像Ｉ２は第１画像Ｉ１と比較してより小さな寸法を有していてもよい。第２画像Ｉ２は省略することができる。
第３画像Ｉ３は、染料及び顔料の少なくとも一方によって表示される画像である。この例では、第３画像Ｉ３は、第１画像Ｉ１及び第２画像Ｉ２が表示する人物の個人情報等を表す文字列を含んでいる。第３画像Ｉ３は、模様、図形、及び写真などの他の像を更に含んでいてもよい。第３画像Ｉ３ｈａ省略することができる。
支持体１１上であって、第２画像Ｉ２及び第３画像Ｉ３が記録された領域には、染料及び顔料の少なくとも一方を含んだ印刷層が設けられている。この印刷層が、第２画像Ｉ２及び第３画像Ｉ３を表示する。印刷層は、例えば、溶融型熱転写記録方式、昇華型熱転写記録方式、インクジェット記録方式、及びスクリーン印刷などの印刷インキを使用した記録方式の１以上を利用して形成することができる。
なお、第２画像Ｉ２の一部は、レーザビーム照射による炭化を利用して記録してもよい。また、第３画像Ｉ３の一部又は全部は、レーザビーム照射による炭化を利用して記録してもよい。
図３に示す樹脂層１３は、支持体１１の主面のうち、第１画像Ｉ１、第２画像Ｉ２及び第３画像Ｉ３が記録された面の全体を覆っている。樹脂層１３は、保護層１４を支持体１１に接着している。
樹脂層１３は、透明樹脂からなる。この透明樹脂としては、例えば、接着層１２４について例示した材料を使用することができる。
樹脂層１３は、上記主面の一部のみ、例えば、第１画像Ｉ１、第２画像Ｉ２及び第３画像Ｉ３が記録された領域並びにそれらの周囲の領域のみを覆っていてもよい。或いは、樹脂層１３は、省略してもよい。
保護層１４は、支持体１１の主面のうち、第１画像Ｉ１、第２画像Ｉ２及び第３画像Ｉ３が記録された面の全体と、樹脂層１３を間に挟んで向き合っている。保護層１４は、第１画像Ｉ１、第２画像Ｉ２及び第３画像Ｉ３を機械的損傷や薬品等から保護する。保護層１４の材料としては、例えば、保護層１２５について例示したものを使用することができる。
保護層１４は、上記主面の一部のみ、例えば、第１画像Ｉ１、第２画像Ｉ２及び第３画像Ｉ３が記録された領域並びにそれらの周囲の領域のみを覆っていてもよい。或いは、保護層１４は、省略してもよい。
次に、この表示体１の製造について説明する。
図５は、図１乃至図３に示す表示体の製造に使用可能な転写箔の一例を概略的に示す断面図である。
図５に示す転写箔２は、基材２１と、転写材層２２と、バックコート層２３とを含んでいる。
基材２１は、一方の主面が転写材層２２を剥離可能に支持したフィルムである。基材２１としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルムを使用することができる。
転写材層２２は、レリーフ構造形成層２２２と、反射層２２３と、接着層２２４と、保護層２２５とを含んでいる。転写材層２２の一部は、図２及び図３に示す表示要素１２Ｒ、１２Ｇ及び１２Ｂの何れかに対応している。即ち、図３に示すレリーフ構造形成層１２２、反射層１２３、接着層１２４、及び保護層１２５は、それぞれ、レリーフ構造形成層２２２、反射層２２３、接着層２２４、及び保護層２２５の一部である。
バックコート層２３は、基材２１の主面のうち、転写材層２２が設けられた面の裏面に設けられている。バックコート層２３は、サーマルヘッドと直接に接触するため、高い耐熱性が要求される。
バックコート層２３は、例えば、主材料として、紫外線硬化樹脂、アクリル樹脂、及びイソシアネート硬化剤を含んだ材料を塗工し、塗膜に紫外線を照射することにより得ることができる。バックコート層２３の厚さは、約０．２μｍ乃至約２．０μｍの範囲内にあることが好ましい。バックコート層２３は、サーマルヘッドとの摩擦が小さいことが必要である。それ故、バックコート層２３には、ワックスを含有させてサーマルヘッドに対する滑りをよくするか、又は、タルク若しくはフィラーを含有させてサーマルヘッドとの接触面積を小さくしてもよい。
図６は、本発明の一実施形態に係る表示体の製造装置を概略的に示す図である。図７は、図６に示す製造装置の一部を示すブロック図である。
図６に示す製造装置３は、転写装置３１とコンピュータ３２とを含んでいる。
転写装置３１は、巻出し部３１１と、サーマルヘッド３１２と、巻取り部３１３と、プラテンローラ３１４と、剥離板３１５と、ガイドローラ３１６ａ乃至３１６ｃとを含んでいる。
巻出し部３１１は、巻出しコアに巻かれた転写箔２を巻き出す。巻出し部３１１は、転写箔２が巻かれた巻出しコアを着脱可能に支持し、転写動作時のトルクを一定とする仕組みを持つ巻出し軸を含んでいる。この巻出し軸は、転写箔２が巻き出されている間、転写箔２に張力を与える。トルクの制御には、例えば、一般的な固定値型のトルクリミッタを使用する。或いは、摩擦力等を制御することでトルクを変更可能な可変型トルクリミッタを使用してもよい。また、転写箔２の再利用等の理由から、巻出し軸にモータを取り付け、モータに流す電流を制御することなどにより、トルクを制御してもよい。
巻取り部３３は、巻出し部３１１から巻き出され、ガイドローラ３１６ａ及び３１６ｂなどによって案内された転写箔２を、巻取りコアに巻き取る。巻取り部３１３は、使用済みの転写箔２を巻き付けるための巻取りコアが着脱可能に取り付けられる巻取り軸と、この巻取り軸をモータ等によって回転させることにより転写箔２を巻取りコアに巻き取る機構とを含んでいる。巻取り部３３には、通常、一定のトルクで巻取りが行われるように、巻取り軸と巻取りコアとの間にトルクリミッタを設ける。
転写箔２の巻出し及び巻取りにおけるトルクの制御には、巻出しコアに巻かれた転写箔２の巻き径と、巻取りコアに巻き取られた転写箔２の巻き径とを利用することが好ましい。巻出し部３１１及び巻取り部３１３にロータリエンコーダを設置し、それらの出力を解析して上記巻き径を算出することにより、より正確にトルクを制御することができる。
被転写材である支持体１１がロールの形態にある場合は、その巻出し及び巻取りについて、転写箔２について上述したのと同様のトルク制御を行う。
また、支持体１１及び転写箔２の送り速度は、完全に一致させる必要がある。そのため、支持体１１の巻出しを行う巻出し部などには、転写箔２について上述したのと同様にロータリエンコーダを設置し、巻き径を常に監視して、支持体１１及び転写箔２の送り速度と同じになるような制御を行うことが好ましい。
支持体１１が紙のように或る程度の剛性を有している場合は、支持体１１を枚葉形態で搬送する場合がある。この場合も、上記の搬送速度の制御を行うことが好ましい。
このように同期させて搬送している転写箔２及び支持体１１を、転写箔２の転写材層２２が支持体１１と接するようにサーマルヘッド３１２とプラテンローラ３１４とで挟み込み、それらに熱圧を加える。これにより、転写材層２２の一部を支持体１１へ転写する。
サーマルヘッド３１２は、転写箔２を加熱する。サーマルヘッド３１２は、アレイ状に並んだ微小抵抗体を含んでいる。これら抵抗体の大きさは、一般に、数１０μｍ乃至数１００μｍである。これら抵抗体には、互いから独立して電流を流すことができる。転写動作時には、データに従ってこれら抵抗体に電流を流し、抵抗体を瞬間的に発熱させる。この熱で転写材層２２の一部を支持体１１へ転写する。
一般に、ヘッド表面には、抵抗体を保護するために、数１０μｍ厚でセラミックが蒸着されている。蒸着材料としては、例えば、耐久性の高いＳｉＣ及びＳｉＯＮ、並びに、これら材料をベースに他材料を配合したものがある。
プラテンローラ３１４は、転写箔２及び支持体１１を間に挟んでサーマルヘッド３１２と隣接するように設置されている。プラテンローラ３１４は、サーマルヘッド３１２による上記加熱を補助する。更に、プラテンローラ３１４は、サーマルヘッド３１２とともに、転写箔２及び支持体１１に圧力を加える。
プラテンローラ３１４は、例えば、金属製の軸に樹脂層が巻かれた構造を有している。プラテンローラ３１４には、サーマルヘッド３１２の熱がほぼ直接に伝わる。それ故、プラテンローラ３１４の樹脂層には、耐熱性に優れた樹脂を使用することが望ましい。
また、この転写装置３１では、転写箔２及び支持体１１の送り量を正確に制御する必要がある。例えば、３００ｄｐｉ（dots per inch）で１ライン毎に転写を行う場合には、送り量は８４μｍに維持する必要がある。なお、この場合、高画質化のため、送り量を、８４μｍの半分である４２μｍとすることもある。そのため、一般に、プラテンローラ３１４は、モータで駆動される。また、送り量を一定に維持するうえでは、支持体１１とプラテンローラ３１４と摩擦が大きいことが望ましい。この要求から、プラテンローラ３１４には、ウレタン系の材料を使用することが好ましい。
プラテンローラ３１４の表面には、摩耗し難い材料を使用することが好ましい。プラテンローラ３１４の表面には、高い形状精度が求められる。そのため、通常、プラテンローラ３１４の表面には精密研磨を行う。それ故、プラテンローラ３１４の表面に摩耗し易い材料を使用すると、研磨によって表面が荒れて、表面に凹凸が発生してしまう。凹凸ができると、転写が安定しないだけでなく、支持体１１との接触面積も小さくなる。その結果、支持体１１とプラテンローラ３１４との摩擦が小さくなる。
先に説明した通り、プラテンローラ３１４の表面は、高い形状精度を有している。また、サーマルヘッド３１２のプラテンローラ３１４との対向面も、高い形状精度を有している。転写箔２及び支持体１１は、サーマルヘッド３１２とプラテンローラ３１４とによって挟まれ、この状態で熱圧が加えられる。その結果、接着層２２４が溶融し、転写箔２及び支持体１１は互いに密着する。
剥離板３１５は、ガイドローラ３１６ｂ及び３１６ｃとともに、支持体１１の搬送方向と転写箔２の搬送方向とを互いから分岐させる。これにより、支持体１１と転写箔２とは、互いから引き剥がされる。支持体１１と転写箔とは、支持体１１の搬送方向と転写箔２の搬送方向とを略垂直にすると、最も小さな力で互いから剥離することができる。
転写箔２及び支持体１１がサーマルヘッド３１２とプラテンローラ３１４との間を通過すると、転写材層２２のうち熱圧が加えられた部分は、温度が低下し、支持体１１との密着力が、基材２１との密着力よりも大きくなる。次いで、支持体１１と転写箔２とを互いから引き剥がすと、転写材層２２のうち熱圧が加えられた部分は、支持体１１と密着した状態を維持したまま、基材２１から剥離する。また、転写材層２２のうち熱圧が加えられなかった部分は、基材２１と密着した状態を維持したまま、支持体１１から剥離する。このようにして、支持体１１に、図１に示す第１画像Ｉ１が記録される。
図６に示すコンピュータ３２は、転写装置３１に有線又は無線接続されている。コンピュータ３２は、図７に示すように、コンピュータ本体３２１と、入力装置３２２と、出力装置３２３とを含んでいる。
コンピュータ本体３２１は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）３２１１と、主記憶装置３２１２と、補助記憶装置３２１３とを含んでいる。
中央演算処理装置３２１１は、所定のプログラムに従って、画像データの変換等の演算処理や全体の制御を行う。
主記憶装置３２１２は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含んでいる。主記憶装置３２１２には、データやプログラムが読み込まれる。なお、このプログラムは、図８乃至図１４を参照しながら説明する手順をコンピュータ３２に実行させるためのプログラムを含んでいる。
補助記憶装置３２１３は、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）又はソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）である。補助記憶装置３２１３は、例えば、主記憶装置３２１２に読み込ませるプログラムやデータの一部を記憶している。補助記憶装置３２１３は、リムーバブルメディアを接続又は搭載可能な装置、例えば、メモリカードを接続可能なカードリーダ、又は、光ディスク又は磁気ディスクを搭載可能なディスクドライブを更に含むことができる。プログラムやデータは、これら記録媒体に記録されていてもよい。
入力装置３２２は、例えば、キーボード及びマウスを含んでいる。入力装置３２２は、他の装置、例えば、デジタルカメラを更に含むことができる。
出力装置３２３は、例えば、ディスプレイを含んでいる。コンピュータ本体３２１には、他の出力装置として、図６に示す転写装置３１が接続されている。
この製造装置３を用いた表示体１の製造は、例えば、以下の方法により行う。
先ず、元画像データとして第１画像データを取得する。第１画像データは、例えば、デジタルカメラで人物を撮影することにより取得する。或いは、第１画像データは、写真をスキャナで読み込むことにより取得する。コンピュータ本体３２１に第１画像データを入力すると、主記憶装置３２１２は、第１画像データを一時記憶する。
次に、オペレータは、入力装置３２２を通じて、コンピュータ本体３２１に指令等を入力する。この指令等がコンピュータ本体３２１に入力されると、主記憶装置３２１２は、補助記憶装置３２１３が記憶しているプログラムやデータを読み込み、中央演算処理装置３２１１は、このプログラムに従ってデータの変換等の演算処理を行う。具体的には、中央演算処理装置３２１１は、第１画像データから、後述する第４画像データを生成し、これを転写装置３１に適した形態へ変換する。また、中央演算処理装置３２１１は、ディスプレイに表示される画像を通じて処理が正しく行われていることをオペレータが確認できるように、ディスプレイへ供給すべき信号を生成する。
その後、図６に示す転写装置３１は、転写材層２２の一部を支持体１１へ転写して、第４画像データに対応した第１画像Ｉ１を支持体１１へ記録する。
なお、上記の通り、転写装置３１では、サーマルヘッド３１２は、転写箔２を、例えば１ライン毎に加熱する。従って、コンピュータ３２は、第４画像データをラインデータの集合体へ変換し、これらラインデータを転写装置３１へ順次供給する。コンピュータ３２がラインデータの変換を行う構成を採用する代わりに、転写装置３１に、ラインデータの変換を行うための専用ボードを設けてもよい。
次に、画像データの生成方法について説明する。
図８は、本発明の一実施形態に係る表示体の製造方法を示すフローチャートである。図９は、第１画像データの一例を示す図である。図１０は、第２画像データの一例を示す図である。図１１は、第１画素群と色重心が位置した画素との配置の一例を示す図である。図１２は、第２画素群に含まれる明画素の数の一例を示す図である。図１３は、第３画像データの一例を示す図である。図１４は、第４画像データの一例を示す図である。
なお、図９乃至図１４は、画像データを、その構成及び変換を理解しやすいように描いた概念図であって、実際の画像データを表している訳ではない。また、図９乃至図１１、図１３及び図１４において、「Ｒ：」、「Ｇ：」及び「Ｂ：」に続く数値は、それぞれ、赤色、緑色及び青色の階調値を表している。図１１、図１３及び図１４において、「Ｒ：」が丸で囲まれた画素ＰＸＬ、「Ｇ：」が丸で囲まれた画素ＰＸＬ、及び「Ｂ：」が丸で囲まれた画素ＰＸＬは、それぞれ、第１画素群ＰＸＧ１又は第３画素群ＰＸＧ３において、赤色の色重心が位置した画素、緑色の色重心が位置した画素、及び青色の色重心が位置した画素である。そして、図１２において、「Ｒ（１）＝」、「Ｇ（１）＝」、及び「Ｂ（１）＝」に続く数値は、それぞれ、第２画像データＤ２の第２画素群ＰＸＧ２において、赤色の階調値が“１”である画素ＰＸＬの数、緑色の階調値が“１”である画素ＰＸＬの数、及び、青色の階調値が“１”である画素ＰＸＬの数を表している。
この方法では、先ず、元画像データとして、図９に示す第１画像データＤ１を準備する。第１画像データＤ１は、２以上の色で表現されるカラー画像のデータであって、３段階以上の階調値を各色について画素ＰＸＬ毎に有している。第１画像データＤ１は、画素ＰＸＬの位置と画素ＰＸＬの色毎の階調値とに関する情報を含んだデジタルデータである。ここでは、画素ＰＸＬは、マトリクス状に、即ち、互いに交差する２つの方向に配列している。具体的には、元画像は、ラスタ画像であって、２以上の、好ましくは３以上の色で表現されるカラー画像である。そして、第１画像データＤ１において、各色の階調数は３以上である。一例によれば、第１画像データＤ１は、互いに異なる第１乃至第３色の各々について、画素ＰＸＬ毎に、３段階以上の階調値を有するデジタルデータである。図９に示す例では、第１画像データＤ１は、赤、緑及び青色の各々について、画素ＰＸＬ毎に２５６段階の何れかの階調値を有するデジタルデータである。第１画像データの画素数は、図２に示す表示体１における画素ＰＸの数のＮ倍（Ｎは２以上の整数）とする。
次に、例えば、オペレータは、図８に示すように、図９に示す第１画像データＤ１を、図７に示すコンピュータ本体３２１に入力する（ステップＳ１）。
次いで、オペレータは、図８に示すように、図７に示す入力装置３２２を通じて、コンピュータ本体３２１に変換条件を入力する（ステップＳ２）。ここで、「変換条件」は、図９に示す第１画像データＤ１から図１４に示す第４画像データＤ４を生成するうえで利用する条件である。これら条件は、例えば、後述する閾値及び第１画素群ＰＸＧ１における画素ＰＸＬの配列に関する情報を含んでいる。なお、ステップＳ１とステップＳ２とは、逆の順序で行ってもよい。
以上の入力を終えた後、図７に示すコンピュータ本体３２１は、補助記憶装置３２１３が記憶しているプログラムに従って、図１４に示す第４画像データＤ４を生成する。
先ず、コンピュータ本体３２１は、図８に示すように、上記の変換条件に基づいて、図９に示す第１画像データＤ１の階調値を二値化する（ステップＳ３）。これにより、コンピュータ本体３２１は、図１０に示すように、二値化された階調値を各色について画素ＰＸＬ毎に有する第２画像データＤ２を生成する。
ここでは、図９に示す第１画像データＤ１において、１以上の画素ＰＸＬで赤色の階調値が第１閾値を下回っている場合、図１０に示す第２画像データＤ２では、対応した画素ＰＸＬにおける赤色の階調値を“０”とし、残りの画素ＰＸＬにおける赤色の階調値を“１”とする。また、図９に示す第１画像データＤ１において、１以上の画素ＰＸＬで緑色の階調値が第２閾値を下回っている場合、図１０に示す第２画像データＤ２では、対応した画素ＰＸＬにおける緑色の階調値を“０”とし、残りの画素ＰＸＬにおける緑色の階調値を“１”とする。そして、図９に示す第１画像データＤ１において、１以上の画素ＰＸＬで青色の階調値が第３閾値を下回っている場合、図１０に示す第２画像データＤ２では、対応した画素ＰＸＬにおける青色の階調値を“０”とし、残りの画素ＰＸＬにおける青色の階調値を“１”とする。第１乃至第３閾値は、互いに等しくてもよく、互いに異なっていてもよい。
次に、コンピュータ本体３２１は、図８に示すように、上記の変換条件に基づいて、図９に示す第１画像データＤ１の画素ＰＸＬを、図１１に示す複数の第１画素群ＰＸＧ１へ分類し、第１画素群ＰＸＧ１の各々について色重心が位置した画素ＰＸＬを色毎に特定する（ステップＳ４）。このステップＳ４は、ステップＳ３に先立って行ってもよい。
ステップＳ４における分類は、元画像において、これら第１画素群ＰＸＧ１がマトリクス状に、即ち、互いに交差する２つの方向に配列し、且つ、各第１画素群ＰＸＧ１が互いに隣り合ったＮ個の画素ＰＸＬ（この例では、２×２の４つの画素ＰＸＬ）を含むように行う。各第１画素群ＰＸＧ１が含んでいるＮ個の画素ＰＸＬは、互いに交差する２つの方向に配列していてもよく、一方向に配列していてもよい。
また、色重心は、以下の等式を用いて求める。
Figure 0007107004000001
上記等式において、「Ｇ」は、或る第１画素群ＰＸＧ１における特定の色に関する色重心の座標を表している。「ｍｉ」は、先の第１画素群ＰＸＧ１が含んでいるｉ番目の画素ＰＸＬの上記色に関する階調値を表している。「ｘｉ」は、先の第１画素群ＰＸＧ１が含んでいるｉ番目の画素ＰＸＬの座標を表している。そして、「Ｎ」は、先の第１画素群ＰＸＧ１が含んでいる画素ＰＸＬの数を表している。
また、色重心の座標Ｇを算出するうえでは、以下の事項を仮定する。即ち、画素ＰＸＬは、寸法が互いに等しい正方形状を有しており、互いに直交する２つの方向に隙間なく配列しているとする。また、ｉ番目の画素ＰＸＬの座標ｘｉは、その画素ＰＸＬの中心の座標であるとする。
図１１に示す中央の第１画素群ＰＸＧ１では、赤色の色重心が位置した画素ＰＸＬは、右下の画素ＰＸＬである。また、緑色の色重心が位置した画素ＰＸＬ及び青色の色重心が位置した画素ＰＸＬは、左上の画素ＰＸＬである。
次に、コンピュータ本体３２１は、図８に示すように、上記の変換条件に基づいて、図１０に示す第２画像データＤ２の画素ＰＸＬを、図１１に示す第１画素群ＰＸＧ１に対応した複数の第２画素群ＰＸＧ２へ分類し、これら第２画素群ＰＸＧ２の各々について明画素の数を色毎に算出する（ステップＳ５）。ステップＳ５は、ステップＳ４に先立って行ってもよい。
ここで、或る色について「明画素」である画素ＰＸＬは、第２画像データＤ２において、先の色に関する階調値が“１”である画素ＰＸＬである。また、或る色について「暗画素」である画素ＰＸＬは、第２画像データＤ２において、先の色に関する階調値が“０”である画素ＰＸＬである。図１０に示す中央の第２画素群ＰＸＧ２では、明画素の数は、図１２に示すように、赤色、緑色及び青色の何れについても２である。
次いで、コンピュータ本体３２１は、図８に示すように、図１０に示す第２画像データＤ２と、図１１に示す色重心に関する情報と、図１２に示す明画素の数に関する情報とから、図１３に示す第３画像データＤ３を生成する（ステップＳ６）。
ここで、第３画像データＤ３は、二値化された階調値を各色について画素ＰＸＬ毎に有している。第３画像データＤ３の画素ＰＸＬは、図１１に示す第１画素群ＰＸＧ１並びに図１０及び図１２に示す第２画素群ＰＸＧ２に対応して複数の第３画素群ＰＸＧ３へと分類される。
コンピュータ本体３２１は、第３画像データＤ３を、各色について、第３画素群ＰＸＧ３の各々における明画素の数が、この第３画素群ＰＸＧ３に対応した第２画素群ＰＸＧ２における明画素の数と等しく、且つ、第３画素群ＰＸＧ３のうち、明画素を含んでいるものの各々において、その第３画素群ＰＸＧ３における明画素の１つの位置が、この第３画素群ＰＸＧ３に対応した第１画素群ＰＸＧ１において色重心が位置した画素ＰＸＬの位置と一致するように生成する。好ましくは、コンピュータ本体３２１は、第３画像データＤ３を、上記の要件に加えて、各色について、第３画素群ＰＸＧ３のうち、２以上の明画素と１以上の暗画素とを含んでいるものの各々において、１以上の暗画素の位置が、この第３画素群ＰＸＧ３に対応した第１画素群ＰＸＧ１において、色重心が位置した画素ＰＸＬを除き、より低い階調値を有している画素ＰＸＬの位置と一致するように生成する。
図１３に示す中央の第３画素群ＰＸＧ３には、図１１に示す中央の第１画素群ＰＸＧ１と、図１２に示す中央の第２画素群ＰＸＧ２とが対応している。
図１１に示す中央の第１画素群ＰＸＧ１では、上記の通り、赤色の色重心が位置した画素ＰＸＬは、右下の画素ＰＸＬである。また、図１２に示す中央の第２画素群ＰＸＧ２では、上記の通り、赤色の明画素の数は２である。そして、図１１に示す中央の第１画素群ＰＸＧ１では、赤色の色重心が位置した右下の画素ＰＸＬを除くと、左上の画素ＰＸＬが最も低い階調値を有し、左下の画素ＰＸＬがそれに次いで低い階調値を有している。従って、図１３に示す中央の第３画素群ＰＸＧ３では、赤色について、右下の画素ＰＸＬと右上の画素ＰＸＬとを明画素とし、左上の画素ＰＸＬと左下の画素ＰＸＬとを暗画素としている。
また、図１１に示す中央の第１画素群ＰＸＧ１では、上記の通り、緑色の色重心が位置した画素ＰＸＬは、左上の画素ＰＸＬである。また、図１２に示す中央の第２画素群ＰＸＧ２では、上記の通り、緑色の明画素の数は２である。そして、図１１に示す中央の第１画素群ＰＸＧ１では、緑色の色重心が位置した左上の画素ＰＸＬを除くと、右下の画素ＰＸＬが最も低い階調値を有し、左下の画素ＰＸＬがそれに次いで低い階調値を有している。従って、図１３に示す中央の第３画素群ＰＸＧ３では、緑色について、左上の画素ＰＸＬと右上の画素ＰＸＬとを明画素とし、右下の画素ＰＸＬと左下の画素ＰＸＬとを暗画素としている。
そして、図１１に示す中央の第１画素群ＰＸＧ１では、上記の通り、青色の色重心が位置した画素ＰＸＬは、左上の画素ＰＸＬである。また、図１２に示す中央の第２画素群ＰＸＧ２では、上記の通り、青色の明画素の数は２である。そして、図１１に示す中央の第１画素群ＰＸＧ１では、青色の色重心が位置した左上の画素ＰＸＬを除くと、右下の画素ＰＸＬが最も低い階調値を有し、左下の画素ＰＸＬがそれに次いで低い階調値を有している。従って、図１３に示す中央の第３画素群ＰＸＧ３では、青色について、左上の画素ＰＸＬと右上の画素ＰＸＬとを明画素とし、右下の画素ＰＸＬと左下の画素ＰＸＬとを暗画素としている。
次いで、コンピュータ本体３２１は、図８に示すように、図１３に示す第３画像データＤ３において明画素の位置と暗画素の位置とを変更して、図１４に示す第４画像データＤ４を生成する（ステップＳ７）。
具体的には、コンピュータ本体３２１は、図１３に示す第３画像データＤ３から、全ての色について明画素である画素ＰＸＬを選択する。コンピュータ本体３２１は、１以上の色について、この選択した画素ＰＸＬが、第１画素群ＰＸＧ１において色重心が位置した画素ＰＸＬに対応しておらず、且つ、この選択した画素ＰＸＬを含んだ第３画素群ＰＸＧ３が１以上の暗画素を含んでいる場合には、選択した画素ＰＸＬを含んだ第３画素群ＰＸＧ３において、上記１以上の色の少なくとも１つについて、選択した画素ＰＸＬを明画素から暗画素へ変更し、他の１つの画素ＰＸＬを暗画素から明画素へ変更する。このようにして、コンピュータ本体３２１は、全ての色について明画素である画素ＰＸＬの数が第３画像データＤ３と比較してより少ない第４画像データＤ４を生成する。
好ましくは、コンピュータ本体３２１は、第４画像データＤ４を、上記の要件に加えて、上記１以上の色の少なくとも１つについて、選択した画素ＰＸＬを含んだ第３画素群ＰＸＧ３が２以上の暗画素を含んでいる場合、選択した画素ＰＸＬを含んだ第３画素群ＰＸＧ３において、暗画素から明画素へ変更する画素ＰＸＬの位置と、暗画素から明画素への変更を行わない画素ＰＸＬの位置とが、それぞれ、この第３画素群ＰＸＧ３に対応した第１画素群ＰＸＧ１において、より高い階調値を有している画素ＰＸＬの位置とより低い階調値を有している画素ＰＸＬの位置とに一致するように生成する。
そして、好ましくは、コンピュータ本体３２１は、明画素から暗画素への変更及び暗画素から明画素への変更を、青色、緑色及び赤色の順に行う。赤色は、図１に示す第１画像Ｉ１が含んでいる人物の肌の色に及ぼす影響が大きい。また、緑色は、観察者が知覚する精細度に及ぼす影響が大きい。
図１３に示す第３画像データＤ３では、中央の第３画素群ＰＸＧ３が含んでいる４つの画素ＰＸＬのうち、右上の画素ＰＸＬにおいて全ての色について明画素である。この右上の画素ＰＸＬは、赤、緑及び青色の全てについて、第１画素群ＰＸＧ１において色重心が位置した画素ＰＸＬではない。そして、中央の第３画素群ＰＸＧ３は、赤、緑及び青色の各々について、２つの暗画素を含んでいる。
上記の通り、中央の第３画素群ＰＸＧ３では、青色の暗画素は、左下の画素ＰＸＬ及び右下の画素ＰＸＬである。そして、この第３画素群ＰＸＧに対応した第１画素群ＰＸＧ１では、図１１に示すように、青色について、左下の画素ＰＸＬはより高い階調値を有し、右下の画素ＰＸＬはより低い階調値を有している。従って、図１４に示す中央の第３画素群ＰＸＧ３では、図１３に示す中央の第３画素群ＰＸＧ３に対して、右上の画素ＰＸＬを青色の明画素から青色の暗画素へ変更するとともに、右下の画素ＰＸＬを青色の暗画素としたまま、左下の画素ＰＸＬを青色の暗画素から青色の明画素へと変更している。その結果、図１３に示す中央の第３画素群ＰＸＧ３では、右上の画素ＰＸＬが、赤、緑及び青色の全てについて明画素であったところ、図１３に示す中央の第３画素群ＰＸＧ３には、赤、緑及び青色の全てについて明画素である画素ＰＸＬは存在していない。
このようにして得られる第４画像データＤ４に基づいて図１に示す第１画像Ｉ１を記録した場合、第１画像Ｉ１を第２画像データＤ２又は第３画像データＤ３に基づいて記録した場合と比較して、観察者がより高画質であると感じる画像を得ることができる。これについて、以下に説明する。
第２画像データＤ２では、或る色について１以上の明画素を含んだ第２画素群ＰＸＧ２の少なくとも１つにおいて、その第２画素群ＰＸＧ２における明画素の何れの位置も、その第２画素群ＰＸＧ２に対応した第１画素群ＰＸＧ１における上記色に関する色重心が位置した画素ＰＸＬの位置と一致していない。これに対し、第４画像データＤ４では、或る色について１以上の明画素を含んだ第３画素群ＰＸＧ３の各々において、その第３画素群ＰＸＧ３における先の明画素の１つの位置は、その第３画素群ＰＸＧ３に対応した第１画素群ＰＸＧ１における上記色に関する色重心が位置した画素ＰＸＬの位置と一致している。このような点で相違する第４画像データＤ４に基づいて図１に示す第１画像Ｉ１の記録を行った場合、第２画像データＤ２に基づいて図１に示す第１画像Ｉ１の記録を行った場合と比較して、観察者は画像がより高精細であると感じる。
また、図１乃至図３に示す表示体１の製造では、熱転写を利用して表示要素１２Ｒ、１２Ｇ、及び１２Ｂを配置する。それ故、表示要素１２Ｒ、１２Ｇ、及び１２Ｂを含んだサブ画素ＳＰＸでは、表示要素１２Ｒ、１２Ｇ、及び１２Ｂのうち最初に転写したもの、例えば表示要素１２Ｒは、３回以上の熱圧に供されることになる。表示要素１２Ｒ、１２Ｇ、及び１２Ｂは、多数回の熱圧に供されると、回折構造ＤＧの形状精度が低下し、その結果、それらの表示色が白化する可能性がある。
上記の方法で生成した第４画像データＤ４は、第３画像データＤ３と比較して、全ての色について明画素である画素ＰＸＬの数が少ない。第４画像データＤ４の第３画素群ＰＸＧ３及び画素ＰＸＬは、それぞれ、図２に示す表示体１の画素ＰＸ及びサブ画素ＳＰＸに対応している。それ故、第４画像データＤ４に基づいて図１に示す第１画像Ｉ１の記録を行った場合、第３画像データＤ３に基づいて図１に示す第１画像Ｉ１の記録を行った場合と比較して、図２及び図３に示す表示要素１２Ｒ、１２Ｇ、及び１２Ｂが重なり合ったサブ画素ＳＰＸの数を少なくすることができる。従って、第４画像データＤ４に基づいて図１に示す第１画像Ｉ１の記録を行った場合、第３画像データＤ３に基づいて図１に示す第１画像Ｉ１の記録を行った場合と比較して、白化による画質の低下を小さくすることができる。
また、図２に示す第１画像Ｉ１が、観察者が全体に亘って同じ色であると知覚すべき領域を含んでいる場合、この領域が含んでいる画素ＰＸの各々において、表示要素１２Ｒ、１２Ｇ、及び１２Ｂの数にサブ画素ＳＰＸ間で大きな相違があると、観察者は、先の領域を観察したときに色が不連続であると感じることがある。例えば、隣り合った複数の画素ＰＸの各々が、表示要素１２Ｒ、１２Ｇ、及び１２Ｂを各々が含んだ２つのサブ画素ＳＰＸと、表示要素１２Ｒ、１２Ｇ、及び１２Ｂを何れも含んでいない２つのサブ画素ＳＰＸ（以下、ブランクサブ画素という）とを含んでいる場合を想定する。この場合、隣り合った画素ＰＸの一方のブランクサブ画素と他方の画素ＰＸのブランクサブ画素とが隣接していると、観察者は、これらブランクサブ画素が集まっている部分と他の部分とで異なる色を知覚し、その結果、色が不連続であると感じる可能性がある。
上記の方法で生成した第４画像データＤ４は、第２画像データＤ２及び第３画像データＤ３と比較して、全ての色について暗画素である画素ＰＸＬの数が少ない。例えば、図１０に示す第２画像データＤ２では、中央の第２画素群ＰＸＧ２において右下の画素ＰＸＬは、全ての色について暗画素である。また、図１３に示す第３画像データＤ３では、中央の第３画素群ＰＸＧ３において左下の画素ＰＸＬは、全ての色について暗画素である。これに対し、図１４に示す第４画像データＤ４では、中央の第３画素群ＰＸＧ３は、全ての色について暗画素である画素ＰＸＬを含んでいない。それ故、第４画像データＤ４に基づいて図１に示す第１画像Ｉ１の記録を行った場合、第２画像データＤ２又は第３画像データＤ３に基づいて図１に示す第１画像Ｉ１の記録を行った場合と比較して、観察者に不自然な印象を与え難い。
以下に、本発明の実施例を記載する。
＜実施例＞
図１乃至図１４を参照しながら説明した方法により、支持体１１上に第１画像Ｉ１を記録した。
ここでは、転写箔２には、以下の構成を採用した。反射層２２３は、硫化亜鉛を堆積させることにより形成し、その膜厚は８０ｎｍとした。なお、以下、「部」は質量部を表している。
基材２１
東レ株式会社製ルミラー（登録商標）Ｓ１０
１２μｍ厚
バックコート層２３
東亜合成株式会社製サイマック（登録商標）ＵＳ３５２ １００部
０．８μｍ厚
保護層２２５
大日本インキ化学工業株式会社製ＭＣＳ５０４１ １００部
０．７μｍ厚
レリーフ構造形成層２２２
大日本インキ化学工業株式会社製ＭＣＡ４０３９ １００部
０．７μｍ厚
接着層２２４
東洋紡株式会社製バイロン（登録商標）３０ＳＳ ５０部
三菱ケミカル株式会社製ＥＰ１００１ ５０部
０．５μｍ厚
また、ここでは、被転写材として、支持体１１上に受像層を設けたものを使用した。支持体１１及び受像層には、以下の材料を使用した。
支持体１１
東レ株式会社製ルミラー（登録商標）Ｓ１０
２５μｍ厚
受像層
三菱ケミカル株式会社製ＥＰ１００７ １００部
３．５μｍ厚
第１画像データＤ１として、互いに異なる人物の顔画像Ａ乃至Ｅをそれぞれ含んだ５つの画像データを準備した。これら画像データは、赤、緑及び青色の各々の階調数が２５６のラスタデータである。そして、第１乃至第３閾値の各々は１２８とした。
転写装置３１としては、３００ｄｐｉの解像度での転写が可能であり、発熱体の平均抵抗値が３５００Ωであるものを使用した。この転写装置３１による転写は、サーマルヘッド３１２に２５Ｖの電圧を印加して行った。
＜比較例１＞
第４画像データＤ４の代わりに、第１画像データＤ１を４値の誤差拡散法で変換してなる画像データを使用したこと以外は、実施例と同様の方法により、支持体１１上に第１画像Ｉ１を記録した。
＜比較例２＞
先ず、第５画像データを生成した。第５画像データは、以下の点を除けば、第４画像データＤ４と同様である。
第５画像データは、第３画素群ＰＸＧ３における明画素の配置が、第４画像データＤ４とは異なっている。具体的には、第５画像データにおいて、或る色について明画素の数が１である第３画素群ＰＸＧ３では、先の色の明画素の位置を、左上の画素ＰＸＬの位置と一致させている。また、第５画像データにおいて、或る色について明画素の数が２である第３画素群ＰＸＧ３では、先の色の明画素の位置を、左上の画素ＰＸＬ及び右下の画素ＰＸＬの位置と一致させている。そして、第５画像データにおいて、或る色について明画素の数が３である第３画素群ＰＸＧ３では、先の色の明画素の位置を、左下の画素ＰＸＬ、右上の画素ＰＸＬ及び右下の画素ＰＸＬの位置と一致させている。
次に、第４画像データＤ４の代わりに、第５画像データを使用したこと以外は、実施例と同様の方法により、支持体１１上に第１画像Ｉ１を記録した。
＜評価＞
実施例並びに比較例１及び２で得られた表示体１の第１画像Ｉ１を、複数の評価者に評価させた。この評価は、目視により、元画像の再現性、及び、色や滑らかさ等を含む視認性の観点で行った。そして、同一人物の顔画像について、実施例で得られた表示体１の第１画像Ｉ１の方が、比較例１及び２で得られた表示体１の第１画像Ｉ１よりも優れていると判断した評価者が過半数を超えた場合に「○」と判定した。その結果を、以下の表に示す。
Figure 0007107004000002
上記表に示すように、何れの人物の顔画像についても、再現性及び視認性の双方の観点で、実施例で得られた表示体１の第１画像Ｉ１の方が、比較例１及び２で得られた表示体１の第１画像Ｉ１よりも優れていると判断した評価者が多かった。
以下に、当初の特許請求の範囲に記載していた発明を付記する。
［１］
２以上の色で表現されるカラー画像のデータとして、３段階以上の階調値を各色について画素毎に有する第１画像データを準備することと、
前記第１画像データの前記階調値を二値化して、二値化された階調値を各色について画素毎に有する第２画像データを生成することと、
前記第１画像データの前記画素を複数の第１画素群へ分類し、前記複数の第１画素群の各々について色重心が位置した画素を色毎に特定することと、
前記第２画像データの前記画素を、前記複数の第１画素群に対応した複数の第２画素群へ分類し、前記複数の第２画素群の各々について明画素の数を色毎に算出することと、 二値化された階調値を各色について画素毎に有し、これら画素が前記複数の第１画素群及び前記複数の第２画素群に対応して複数の第３画素群へと分類される第３画像データを、各色について、前記複数の第３画素群の各々における明画素の数が、この第３画素群に対応した前記第２画素群における前記明画素の数と等しく、且つ、前記複数の第３画素群のうち、前記明画素を含んでいるものの各々において、その第３画素群における明画素の１つの位置が、この第３画素群に対応した前記第１画素群において前記色重心が位置した前記画素の位置と一致するように生成することと、
前記第３画像データから全ての色について明画素である画素を選択し、１以上の色について、この選択した画素が、前記第１画素群において前記色重心が位置した前記画素に対応しておらず、且つ、この選択した画素を含んだ前記第３画素群が１以上の暗画素を含んでいる場合には、選択した前記画素を含んだ前記第３画素群において、前記１以上の色の少なくとも１つについて、選択した前記画素を明画素から暗画素へ変更し、他の１つの画素を暗画素から明画素へ変更して、全ての色について明画素である画素の数が前記第３画像データと比較してより少ない第４画像データを生成することと
を含んだ画像データの生成方法。
［２］
前記第３画像データは、各色について、前記複数の第３画素群のうち、２以上の明画素と１以上の暗画素とを含んでいるものの各々において、前記１以上の暗画素の位置が、この第３画素群に対応した前記第１画素群において、前記色重心が位置した前記画素を除き、より低い階調値を有している画素の位置と一致するように生成する項１に記載の画像データの生成方法。
［３］
前記第４画像データは、前記１以上の色の少なくとも１つについて、選択した前記画素を含んだ前記第３画素群が２以上の暗画素を含んでいる場合、選択した前記画素を含んだ前記第３画素群において、暗画素から明画素へ変更する前記画素の位置と、暗画素から明画素への変更を行わない前記画素の位置とが、それぞれ、この第３画素群に対応した前記第１画素群において、より高い階調値を有している画素の位置とより低い階調値を有している画素の位置とに一致するように生成する項１又は２に記載の画像データの生成方法。
［４］
前記２以上の色は、赤色、緑色及び青色である項１乃至３の何れか１項に記載の画像データの生成方法。
［５］
明画素から暗画素への変更及び暗画素から明画素への変更は、青色、緑色及び赤色の順に行う項４に記載の画像データの生成方法。
［６］
前記カラー画像は顔画像を含んだ項１乃至５の何れか１項に記載の画像データの生成方法。
［７］
項１乃至６の何れか１項に記載の画像データの生成方法によって得られた前記第４画像データに基づいて、回折構造を各々が含み、互いに異なる色を表示する２種以上の表示要素を、被転写材上へ転写することにより、前記被転写材上に第１画像を形成することを含む表示体の製造方法。
［８］
前記第４画像データにおいて２以上の色について明画素である画素が存在している場合、前記被転写材上であって、この画素に対応した位置には、前記２種以上の表示要素の少なくとも２種が重なるように転写を行う項７に記載の表示体の製造方法。
［９］
前記２種以上の表示要素が互いに等しい形状及び寸法を有するように転写を行う項７又は８に記載の表示体の製造方法。
［１０］
前記第１画像と等しい形状を有し、染料及び顔料の少なくとも一方によって表示される第２画像を形成することを更に含んだ項７乃至９の何れか１項に記載の表示体の製造方法。
［１１］
項７乃至１０の何れか１項に記載の製造方法によって得られる表示体。
［１２］
２以上の色で表現されるカラー画像のデータであり、３段階以上の階調値を各色について画素毎に有する第１画像データの前記階調値を二値化して、二値化された階調値を各色について画素毎に有する第２画像データを生成するステップと、
前記第１画像データの前記画素を複数の第１画素群へ分類し、前記複数の第１画素群の各々について色重心が位置した画素を色毎に特定するステップと、
前記第２画像データの前記画素を、前記複数の第１画素群に対応した複数の第２画素群へ分類し、前記複数の第２画素群の各々について明画素の数を色毎に算出するステップと、
二値化された階調値を各色について画素毎に有し、これら画素が前記複数の第１画素群及び前記複数の第２画素群に対応して複数の第３画素群へと分類される第３画像データを、各色について、前記複数の第３画素群の各々における明画素の数が、この第３画素群に対応した前記第２画素群における前記明画素の数と等しく、且つ、前記複数の第３画素群のうち、前記明画素を含んでいるものの各々において、その第３画素群における明画素の１つの位置が、この第３画素群に対応した前記第１画素群において前記色重心が位置した前記画素の位置と一致するように生成するステップと、
前記第３画像データから全ての色について明画素である画素を選択し、１以上の色について、この選択した画素が、前記第１画素群において前記色重心が位置した前記画素に対応しておらず、且つ、この選択した画素を含んだ前記第３画素群が１以上の暗画素を含んでいる場合には、選択した前記画素を含んだ前記第３画素群において、前記１以上の色の少なくとも１つについて、選択した前記画素を明画素から暗画素へ変更し、他の画素を暗画素から明画素へ変更して、全ての色について明画素である画素の数が前記第３画像データと比較してより少ない第４画像データを生成するステップと
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
［１３］
項１２に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
［１４］
項１２に記載のプログラムが読み込まれたコンピュータと、
前記第４画像データに基づいて、回折構造を各々が含み、互いに異なる色を表示する２種以上の表示要素を、被転写材上へ転写する転写装置と
を備えた表示体の製造装置。
［１５］
前記第４画像データにおいて２以上の色について明画素である画素が存在している場合、前記被転写材上であって、この画素に対応した位置には、前記２種以上の表示要素の少なくとも２種が重なるように転写を行う項１４に記載の表示体の製造装置。
１…表示体、２…転写箔、３…製造装置、１１…支持体、１２Ｂ…表示要素、１２Ｇ…表示要素、１２Ｒ…表示要素、１３…樹脂層、１４…保護層、２１…基材、２２…転写材層、２３…バックコート層、３１…転写装置、３２…コンピュータ、１２２…レリーフ構造形成層、１２３…反射層、１２４…接着層、１２５…保護層、２２２…レリーフ構造形成層、２２３…反射層、２２４…接着層、２２５…保護層、３１１…巻出し部、３１２…サーマルヘッド、３１３…巻取り部、３１４…プラテンローラ、３１５…剥離板、３１６ａ…ガイドローラ、３１６ｂ…ガイドローラ、３１６ｃ…ガイドローラ、３２１…コンピュータ本体、３２２…入力装置、３２３…出力装置、３２１１…中央演算処理装置、３２１２…主記憶装置、３２１３…補助記憶装置、Ｄ１…第１画像データ、Ｄ２…第２画像データ、Ｄ３…第３画像データ、Ｄ４…第４画像データ、ＤＧ…回折構造、Ｉ１…第１画像、Ｉ２…第２画像、Ｉ３…第３画像、ＰＸ…画素、ＰＸＧ１…第１画素群、ＰＸＧ２…第２画素群、ＰＸＧ３…第３画素群、ＰＸＬ…画素、ＳＰＸ…サブ画素。

Claims (14)

  1. ２以上の色で表現されるカラー画像のデータとして、３段階以上の階調値を各色について画素毎に有する第１画像データを準備することと、
    前記第１画像データの前記階調値を二値化して、二値化された階調値を各色について画素毎に有する第２画像データを生成することと、
    前記第１画像データの前記画素を複数の第１画素群へ分類し、前記複数の第１画素群の各々について色重心が位置した画素を色毎に特定することと、
    前記第２画像データの前記画素を、前記複数の第１画素群に対応した複数の第２画素群へ分類し、前記複数の第２画素群の各々について明画素の数を色毎に算出することと、
    二値化された階調値を各色について画素毎に有し、これら画素が前記複数の第１画素群及び前記複数の第２画素群に対応して複数の第３画素群へと分類される第３画像データを、各色について、前記複数の第３画素群の各々における明画素の数が、この第３画素群に対応した前記第２画素群における前記明画素の数と等しく、且つ、前記複数の第３画素群のうち、前記明画素を含んでいるものの各々において、その第３画素群における明画素の１つの位置が、この第３画素群に対応した前記第１画素群において前記色重心が位置した前記画素の位置と一致するように生成することと、
    前記第３画像データから全ての色について明画素である画素を選択し、１以上の色について、この選択した画素が、前記第１画素群において前記色重心が位置した前記画素に対応しておらず、且つ、この選択した画素を含んだ前記第３画素群が１以上の暗画素を含んでいる場合には、選択した前記画素を含んだ前記第３画素群において、前記１以上の色の少なくとも１つについて、選択した前記画素を明画素から暗画素へ変更し、他の１つの画素を暗画素から明画素へ変更して、全ての色について明画素である画素の数が前記第３画像データと比較してより少ない第４画像データを生成することと
    を含んだ画像データの生成方法。
  2. 前記第３画像データは、各色について、前記複数の第３画素群のうち、２以上の明画素と１以上の暗画素とを含んでいるものの各々において、前記１以上の暗画素の位置が、この第３画素群に対応した前記第１画素群において、前記色重心が位置した前記画素を除き、より低い階調値を有している画素の位置と一致するように生成する請求項１に記載の画像データの生成方法。
  3. 前記第４画像データは、前記１以上の色の少なくとも１つについて、選択した前記画素を含んだ前記第３画素群が２以上の暗画素を含んでいる場合、選択した前記画素を含んだ前記第３画素群において、暗画素から明画素へ変更する前記画素の位置と、暗画素から明画素への変更を行わない前記画素の位置とが、それぞれ、この第３画素群に対応した前記第１画素群において、より高い階調値を有している画素の位置とより低い階調値を有している画素の位置とに一致するように生成する請求項１又は２に記載の画像データの生成方法。
  4. 前記２以上の色は、赤色、緑色及び青色である請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像データの生成方法。
  5. 明画素から暗画素への変更及び暗画素から明画素への変更は、青色、緑色及び赤色の順に行う請求項４に記載の画像データの生成方法。
  6. 前記カラー画像は顔画像を含んだ請求項１乃至５の何れか１項に記載の画像データの生成方法。
  7. 請求項１乃至６の何れか１項に記載の画像データの生成方法によって前記第４画像データを生成することと、得られた前記第４画像データに基づいて、回折構造を各々が含み、互いに異なる色を表示する２種以上の表示要素を、被転写材上へ転写することにより、前記被転写材上に第１画像を形成することとを含む表示体の製造方法。
  8. 前記第４画像データにおいて２以上の色について明画素である画素が存在している場合、前記被転写材上であって、この画素に対応した位置には、前記２種以上の表示要素の少なくとも２種が重なるように転写を行う請求項７に記載の表示体の製造方法。
  9. 前記２種以上の表示要素が互いに等しい形状及び寸法を有するように転写を行う請求項７又は８に記載の表示体の製造方法。
  10. 前記第１画像と等しい形状を有し、染料及び顔料の少なくとも一方によって表示される第２画像を形成することを更に含んだ請求項７乃至９の何れか１項に記載の表示体の製造方法。
  11. ２以上の色で表現されるカラー画像のデータであり、３段階以上の階調値を各色について画素毎に有する第１画像データの前記階調値を二値化して、二値化された階調値を各色について画素毎に有する第２画像データを生成するステップと、
    前記第１画像データの前記画素を複数の第１画素群へ分類し、前記複数の第１画素群の各々について色重心が位置した画素を色毎に特定するステップと、
    前記第２画像データの前記画素を、前記複数の第１画素群に対応した複数の第２画素群へ分類し、前記複数の第２画素群の各々について明画素の数を色毎に算出するステップと、
    二値化された階調値を各色について画素毎に有し、これら画素が前記複数の第１画素群及び前記複数の第２画素群に対応して複数の第３画素群へと分類される第３画像データを、各色について、前記複数の第３画素群の各々における明画素の数が、この第３画素群に対応した前記第２画素群における前記明画素の数と等しく、且つ、前記複数の第３画素群のうち、前記明画素を含んでいるものの各々において、その第３画素群における明画素の１つの位置が、この第３画素群に対応した前記第１画素群において前記色重心が位置した前記画素の位置と一致するように生成するステップと、
    前記第３画像データから全ての色について明画素である画素を選択し、１以上の色について、この選択した画素が、前記第１画素群において前記色重心が位置した前記画素に対応しておらず、且つ、この選択した画素を含んだ前記第３画素群が１以上の暗画素を含んでいる場合には、選択した前記画素を含んだ前記第３画素群において、前記１以上の色の少なくとも１つについて、選択した前記画素を明画素から暗画素へ変更し、他の画素を暗画素から明画素へ変更して、全ての色について明画素である画素の数が前記第３画像データと比較してより少ない第４画像データを生成するステップと
    をコンピュータに実行させるためのプログラム。
  12. 請求項１１に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  13. 請求項１１に記載のプログラムが読み込まれたコンピュータと、
    前記第４画像データに基づいて、回折構造を各々が含み、互いに異なる色を表示する２種以上の表示要素を、被転写材上へ転写する転写装置と
    を備えた表示体の製造装置。
  14. 前記第４画像データにおいて２以上の色について明画素である画素が存在している場合、前記被転写材上であって、この画素に対応した位置には、前記２種以上の表示要素の少なくとも２種が重なるように転写を行う請求項１３に記載の表示体の製造装置。
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