JP2009186938A - 立体視用印刷物 - Google Patents

Abstract

【課題】レンチキュラ方式で顕著な立体感が得られる立体視用印刷物を提供する。
【解決手段】複数のレンズを含むレンチキュラレンズシート（２０）と、前記レンチキュラレンズシートの平坦面側に形成された立体視用画像（１０）とを有し、前記立体視用画像（１０）は、対象物が、ずれた視点から観察されることで得られる３以上の元画像にそれぞれ台形歪補正を含む補正処理が施された状態である３以上の補正画像が、それぞれの補正画像がストライプに加工され、各々の補正画像から撮影位置に対応して１つずつストライプが選択され、レンチキュラレンズシートの複数のレンズに対応させて配置されたものであることを特徴とする立体視用印刷物。
【選択図】 図５

Description

本発明はレンチキュラレンズシートを用いた立体視用印刷物に関する。

現在、立体画像を見ることのできる環境は、多くが大掛かりで高価なシステムになっている。もっとも手軽な方法として、アナグリフ（ａｎａｇｌｙｐｈ）方式での立体画像呈示がよく用いられている（特許文献１）。しかし、この方式は専用メガネを通じて、それぞれの目には異なる画像のみが観察されるものである。したがって、専用メガネを必要とし、また、フルカラー表示は困難となる。また、左右の目で色味の異なる画像を結像し、立体と認識するため、視野闘争が生じやすく、非常に疲れやすい。

アナグリフ方式と同様に、廉価な画像呈示方式としてレンチキュラ（lenticular）方式が知られている（特許文献２〜４）。レンチキュラ方式の立体視用印刷物は、レンチキュラレンズが並んだレンチキュラレンズシートと、多視点画像をストライプに加工してレンズに対応させて配置しなおした立体視用画像からなっている。

しかし、従来のレンチキュラ方式の立体視用印刷物では、レンチキュラレンズシートを通して観察される画像は、通常観察される画像をそのままストライプにして用いており、期待されるほど立体感が得られないという問題がある。
特許第３５７９６８３号公報 特公昭４９−１１９４０号公報 特許第２９０８７９９号公報 特開２００６−２５１６０８号公報 特開２００７−２５１６０８号公報

本発明の目的は、レンチキュラ方式で顕著な立体感が得られる立体視用印刷物を提供することにある。

本発明に係る立体視用印刷物は、複数のレンズを含むレンチキュラレンズシートと、前記レンチキュラレンズシートの平坦面側に形成された立体視用画像とを有し、
前記立体視用画像は、対象物が、ずれた視点から撮影された３以上の元画像に、それぞれ台形歪補正を含む補正処理が施された３以上の補正画像が、それぞれストライプに加工され、各々の補正画像から撮影位置に対応して１つずつストライプが選択され、レンチキュラレンズシートの複数のレンズに対応させて配置されたものであることを特徴とする。

なお、本明細書における、台形歪補正の意義については、後に説明する。

本発明において、前記補正画像として、コンピュータグラフィックスで作成することができる。コンピュータグラフィックスで作成することで、写真撮影や写真撮影画像のコンピュータへの取り込み等が不要となり、製造工程を簡略化することができる。

本発明において、立体視用画像は、３以上からなる補正画像がストライプに加工され、各々の補正画像から撮影位置に対応して１つずつストライプが選択され、レンチキュラレンズシートの複数のレンズに対応させて配置されることによって得られる。

そして、補正画像は、ずれた視点から観察されることで得られる３以上の元画像にそれぞれ台形歪補正を含む補正処理が施された状態である。

補正画像は、元画像に前記補正処理、すなわち、台形歪補正を含む補正処理が施された状態であるが、具体的には、以下の方法が挙げられる。

（１）対象物（被写体）に対して、ずれた視点から写真撮影を行い、写真をコンピュータに取り込み、画像処理によって、前記補正処理を行なう方法。

（２）対象物（被写体）に対して、ずれた視点から写真撮影を行い、現像時に前記補正処理を行なう方法。

（３）対象物（被写体）に対して、撮影時の技法で前記補正処理が行なわれたように写真撮影を行う方法。

（４）対象物に対して、ずれた視点から観察が行われた画像を、コンピュータグラフィックスで作成し、画像処理によって、前記補正処理を行なう方法。

（５）対象物に対して、ずれた視点から観察が行われた画像に補正処理が行なわれた状態の画像を、コンピュータグラフィックスで作成する方法。

このように、元画像に前記補正処理、すなわち、台形歪補正を含む補正処理が施された状態の補正画像が得られればよく、必ずしも元画像作成後に補正処理を施した補正画像に限定されるものではない。すなわち、上記（３）、（５）のように補正画像を作成することも、本発明に含まれる。

例えば、上記（１）、（２）に相当する典型的な例として、次の例が挙げられる。

複数のレンズを含むレンチキュラレンズシートと、前記レンチキュラレンズシートの平坦面側に形成された立体視用画像とを有し、前記立体視用画像は、被写体が、ずれた視点から撮影されることで得られる３以上の元画像にそれぞれ台形歪補正を含む補正処理が施された状態である３以上の補正画像が、それぞれの補正画像がストライプに加工され、各々の補正画像から撮影位置に対応して１つずつストライプが選択され、レンチキュラレンズシートの複数のレンズに対応させて配置されたものであることを特徴とする立体視用印刷物。

本発明において、前記補正画像は、少なくともその補正処理が施されない状態で、対象物の高さ方向の軸に対して斜め方向から観察される画像であることが好ましい。その高さ方向が、特に立体感が強調されて、立体視用印刷物上で観察することができるからである。 本発明において、前記補正処理は、それぞれ互いに異なった台形歪補正を含む補正処理であることが好ましい。

この点についても、後の実施形態で説明する。

本発明によれば、レンチキュラ方式で顕著な立体感が得られる立体視用印刷物を提供することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。

本発明に係るレンチキュラ方式の立体視用印刷物は、観察者が印刷物の平面に対して斜め方向から俯角をつけて画像を見ることを想定している（phantogram）。具体的な俯角として、印刷物の平面に対して４５°の角度を中心として±３５°の範囲を想定している。なお、通常の立体視用画像を用いたレンチキュラ方式でこのような観察を行った場合、観察者からの俯角が小さくなるほどレンズ内の光路長が長くなり、かつ視差が大きくなるため、期待される立体感が得られなくなる。

本発明においては、レンチキュラレンズシートの平坦面側に形成された立体視用画像として、対象物が、ずれた視点から観察されることで得られる３以上の元画像にそれぞれ台形歪補正を含む補正処理が施された状態である３以上の補正画像が、それぞれストライプに加工され、各々の補正画像から撮影位置に対応して１つずつストライプが選択され、レンチキュラレンズシートの複数のレンズに対応させて配置されたものを用いることによって、良好な立体画像を観察できるようになる。

以下、本発明に係る立体視用印刷物についてより詳細に説明する。

まず、図１に示すように、高さを一定とし、被写体１を３つ以上の水平方向にずれた視点からカメラ２で撮影して３つ以上の元画像を準備する。カメラ２は水平方向に視点をずらした以外は撮影条件は同じである。また、カメラ２は同一性能のカメラであることが望ましい。この例では、図１に示すようにＡ、Ｂ、Ｃの３つのカメラ２を用いて、図２に示すようにＡ、Ｂ、Ｃの３つの元画像３を準備する。この際、被写体１の高さ方向の軸に対して斜め上方向から見下ろすように撮影すると、高さを強調して良好な立体感を与えるのに有利になる。

次に、Ａ、Ｂ、Ｃの３つの元画像３に、それぞれ台形歪補正を含む補正処理を施して、図３に示すようにＡ、Ｂ、Ｃの３つの補正画像４を得る。ここで、本明細書における「台形歪補正」の意義について説明する。対象物の奥側に位置する部分が狭くなり、台形状になるが、この台形を長方形状に近づけるようにする補正を意味する。すなわち、対象物（被写体）を撮影して画像を得た場合を例にとると、その画像は、図２に示す各画像のように、対象物（被写体）の奥側に位置する部分が、狭くなった画像となる。この元画像の中から基準点を定め、基準点を中心に、画像のうちの台形状の部分を長方形に近づけ、図３に示す補正画像を得る処理のことを台形歪補正と称している。対象物（被写体）の基準点は、高さを強調する効果を狙う目的で、任意の位置に設定することができる。この例では、台形歪補正の説明がわかりやすいように、台にカップを置いた対象物（被写体）を用いている。台の部分に着目すると、中央のカップの下端の中央を基準点とし、この点の幅方向の台の長さは変更せず、台の四つの角が直角に近づくように、画像全体を補正処理する。台の四つの角が直角となるように補正することで、高い立体感を持った立体視用印刷物を得ることができるが、立体感が強すぎると、不快に感じる観察者も生ずるため、立体感を適度なものにするために、補正の度合いを抑制してもよい。

なお、台形歪補正を含む補正処理とは、台形歪補正のみでもよいし、台形歪補正に加えて水平移動などの補正を行ってもよいことを意味する。このように、元画像３に台形歪補正を含む補正処理を施すことによって、高さを強調して良好な立体感を与えるのに有利になる。

なお、Ａ、Ｂ、Ｃの３つの元画像３に施す台形歪補正を含む補正処理は、それぞれ互いに異なっていてもよい。すなわち、上述した補正の度合いを異ならせてもよい。こうすれば、一部の補正画像では高さが強調されすぎて観察者が違和感を持ち、立体と認識するため頭や目の負担が大きくなるような場合に高さの強調を少なくしたり、逆に一部の補正画像では高さをより強調したい場合に高さの強調を大きくしたりすることができる。

次いで、Ａ、Ｂ、Ｃの３つの補正画像４をそれぞれストライプに加工して図４に示すようなストライプ画像５を得る。そして、図５に示すように、Ａ、Ｂ、Ｃの各々の補正画像４のストライプ画像５から撮影位置に対応して１つずつストライプを選択し、レンチキュラレンズシート２０の複数の単位レンズに対応させて配置した立体視用画像１０を作製する。図５では、３つの補正画像４のストライプ画像５から、ストライプを選択して配置している。配置の方法は、多くの方法があるが、一例を用いて説明する。図４のＡの画像のストライプを左から、Ａ１、Ａ２、Ａ３、・・・、Ａnと名づけ、Ｂ、Ｃの画像のストライプも同様に、左から、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、・・・、Ｂn及びＣ１、Ｃ２、Ｃ３、・・・、Ｃnと名づける。図５の左から一番のレンチキュラレンズの部分の画像は、Ａ１、Ｂ２、Ｃ３のストライプで構成し、以下、左から二番目は、Ａ２、Ｂ３、Ｃ４のストライプで構成する、というように、一つずつストライプをずらして構成する方法が挙げられる。

こうして得られた図５の立体視用印刷物を、観察者が印刷物の平面に対して斜め上方向から俯角をつけて見ると、良好な立体画像を観察できる。

なお、図１に示したような、被写体１をカメラ２で撮影して元画像３を得ることに相当する処理を、コンピュータグラフィックスによって作成することもできる。

図１は被写体１を通常撮影する場合を示している。すなわち、図６（ａ）に示すように、被写体１に対して斜め方向にカメラ２を設置し、カメラの撮像面Ｓおよび投影面Ｔをレンズ基線Ｌに対して垂直面として撮影する。このとき、図６（ｂ）に示すような元画像３が得られる。

一方、撮影時の技法によって、台形歪補正を行った補正画像に相当する画像を得るようにしてもよい。すなわち、図７（ａ）に示すように、被写体１に対して斜め方向にカメラ２を設置し、カメラの撮像面Ｓおよび投影面Ｔをレンズ基線Ｌに対する垂直面から傾けて撮影する。このとき、図７（ｂ）に示すような補正画像４が得られる。一種のあおり撮影に類似した撮影技法といえる。この場合にも、図７（ａ）に示したような、被写体１の撮影に相当する処理を、コンピュータグラフィックスによって作成することもできる。

また、図５では、レンチキュラレンズシート２０の単位レンズに対応するストライプの配置を元画像の撮影位置と同じくＡ、Ｂ、Ｃの順序で並べているが、ストライプの一部を元画像の撮影位置と逆のＣ、Ｂ、Ａの順序で並べてもよい。これは以下のような理由による。すなわち、観察者が見ている画像のある領域では、図８（ａ）に示すようにレンチキュラレンズシート２０内での光線の等価的な光路長ｔが、ちょうど立体視用画像１０の面上で焦点を結び、観察者は正立した画像を観察する。しかし、観察者が見ている画像の別の領域では、図８（ｂ）に示すようにレンチキュラレンズシート２０内での光線の等価的な光路長ｔ´が長くなり、観察者が反転画像（鏡像）を観察する場合がある。こうした状態をそのままにすると、反転画像（鏡像）がノイズとなり、良好な立体画像が観察できなくなる。そこで、観察者が反転画像（鏡像）を観察することが予測される領域では、ストライプを元画像の撮影位置と逆の順序で並べ、予め反転画像（鏡像）にしておいてもよい。このようにすれば、反転画像（鏡像）がノイズとなって良好な立体画像が観察できなくなるのを避けることができる。

また、このように、反転画像（鏡像）がノイズとなることを避けるための他の手法として、ストライプの一部を並べ替えるのではなく、ストライプを裏返した状態の画像を用いることができる。すなわち、図５の一番左のレンチキュラレンズの部分の画像を例にとると、Ａの画像の左右を反転させる、すなわち、ストライプの長さ方向を軸として、反転させた画像を用いることができる。このようなストライプの長さ方向を軸とした反転を、すべてのストライプについて、あるいは、画像の反転が観察に影響を与えるような部分について行うことで、画像全体を画像反転によるノイズを感じることなく、観察することができる。

本発明において被写体を撮影している状態を示す斜視図。 本発明に係る元画像を示す平面図。 本発明に係る補正画像を示す平面図。 本発明に係るストライプ画像を示す平面図。 本発明に係る立体視用印刷物を示す断面図。 本発明において被写体を通常撮影している状態を示す説明図および得られた元画像を示す平面図。 本発明において被写体を撮影している状態を示す説明図および得られた補正画像を示す平面図。 本発明に係る立体視用印刷物におけるレンチキュラレンズシート内における光線の等価的な光路長を示す断面図。

符号の説明

１…被写体、２…カメラ、３…元画像、４…補正画像、５…ストライプ画像、１０…立体視用画像、２０…レンチキュラレンズシート

Claims (4)

1. 複数のレンズを含むレンチキュラレンズシートと、前記レンチキュラレンズシートの平坦面側に形成された立体視用画像とを有し、
   前記立体視用画像は、対象物が、ずれた視点から観察されることで得られる３以上の元画像にそれぞれ台形歪補正を含む補正処理が施された状態である３以上の補正画像が、それぞれの補正画像がストライプに加工され、各々の補正画像から撮影位置に対応して１つずつストライプが選択され、レンチキュラレンズシートの複数のレンズに対応させて配置されたものであることを特徴とする立体視用印刷物。
2. 前記補正画像が、コンピュータグラフィックスで作成されていることを特徴とする請求項１記載の立体視用印刷物。
3. 前記補正画像は、少なくともその補正処理が施されない状態で、対象物の高さ方向の軸に対して斜め方向から観察される画像であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の立体視用印刷物。
4. 前記補正処理は、それぞれ互いに異なった台形歪補正を含む補正処理であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の立体視用印刷物。

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