JP2932610B2 - 立体、可変画素形成シート作製方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、視差情報或は時間差情報を持った少なくと
も複数枚の原画像を一枚に合成し、レンチキューラーレ
ンズ或はキュビクラーレンズを通して左右像、上下左右
像に分離し立体像または動画像が得られるシートの作製
方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、立体画や動画の画素の形成された画素形成シー
トは、多眼式カメラ方式或は特殊カメラとターンテーブ
ルを用いた方式により、左右の視差や時間差などの偏位
を持って対像を撮影し、複数枚のフィルムそれぞれにわ
ずかに異なった像を写し、このフィルムごとの視差、時
間差のついた複数像を原画として、レンチキュラーレン
ズを介して別のフィルム上にわずかなピッチで移動させ
ながら合成して構成されるものであって、この画素形成
シート上にピッチの合ったレンチキュラーレンズなどの
集積レンズシートを重ね合わせることにより、立体画像
や動画像を得ることが可能であった。

これを第９図から第15図に基づいて説明する。まず視
差を持った少なくとも二枚以上の原画が必要となる。第
９図に連続した視差を有する５枚の原画Ｉ〜Ｖの例を示
す。これらは通常多眼カメラで撮影するか、１台のカメ
ラを横に移動できるスライド台に載せ、所定の間隔でシ
ャッターを切りながらカメラを横に移動して撮影し得る
ことができる。前記多眼カメラとしては、レンズが複数
個横に並びレンズとレンズとの間が壁で区分され、各レ
ンズの絞りやシャッターは同一条件で設定し、一回のシ
ャッターで横長のフィルムに一度にレンズの数に相当し
た枚数の画像が同時に露光される構造としたものがあ
る。このようにレンズが横に並んでいることから立体視
に必要な視差のある複数枚の原画が得られる。

第10図は合成機の列を示すものである。この合成機30
は基本的には引き伸ばし機であって、原画を拡大投影し
レンチキュラーレンズ31を通して露光されるフィルム上
に合成、露光させるものである。

合成方法の一例を示すと、レンチキュラーレンズ31の
１ピッチ中に原画Ｉ〜Ｖの画像を合成する。レンチキュ
ラーレンズ31に入射した光（画像光）は集光され線状に
圧縮される。第11図から第13図に示すように、原画Ｉの
画像はレンチキュラーレンズ31の１ピッチの端に位置
するように、レンチキュラーレンズ31と露光されるフィ
ルム32とを一体とした受光部を所定量傾け、所定の露光
を行う。つぎに原画IIの画像は原画Ｉの画像の隣に
露光されるように角度を設定し露光する。同様にして順
に原画IIIの画像、原画IVの画像、原画Ｖの画像
を露光する。このようにして１ピッチ内に画像〜が
線状に並んで合成される。第14図に示すように各ピッチ
が同様となり、合成された画像VIが得られる。

合成機における原画保持部の構造は図示していない
が、原画を所定の位置に任意に設定できる機構となって
おり、合成される画像において、浮きも沈みもしない画
像部分は五枚の原画とも同じ位置に、そして浮く画像部
分は浮きに必要な視差をもって少しずつずれた位置に、
沈む画像は沈みに必要な視差をもって少しずつずれた位
置に露光される。これによって第15図に示すように、例
えば右目Ｒで画像を、左目Ｌで画像を見て立体視が
得られるようになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、原画保持部において、合成に使われる
複数枚の原画を所定の位置に設定するには熟練を要す
る。すなわち複数枚の原画のうちで、何処が浮き沈みし
ない画像部分で、どこが浮く画像部分か、そしてどこが
沈む画像部分かを原画の中からつかみ、合成画像におけ
る各像の位置が上記のように設定できるよう、各画像の
合成機上での位置設定を行わなければならない。これは
多くの時間と複雑な機構の治具を用いることになる。ま
たレンチキュラーレンズを通して合成するため、レンチ
キュラーレンズの光学的特性によって、画像の品質が左
右されてしまうという問題がある。

このため視差、時間差のついた複数原画及びそれを合
成して得られる画素形成シートを容易に作製できる方法
を開発することが課題とされていた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記した従来の課題を考慮してなされたも
ので、上記合成作業をデジタル信号として処理し、工程
の短縮、作業時間の短縮、構成された画像の高品質化お
よびその維持を可能としようとするものである。

昨今、コンピューターグラフィックスの発展がめざま
しく、三次元表示が容易になり、視差を持った画像を複
数枚得ることが容易になってきた。このコンピューター
グラフィックスの処理を利用することによってそれらの
画像において、どこが浮き出て、どこが沈むのかが容易
に設定できる。上述した従来の技術に比べ、合成される
画像を得るための熟練作業や治具が不要であり、作業の
短縮が行われる。

コンピューター上にて構成され表示できる画像は、全
てデジタル化されており、ピクチャアセルの集まりで画
像が作られている。よって浮きも沈みもしない画像部分
の中心となる位置のピクチャアセルの座標を設定すれ
ば、それで位置合わせはできたことになる。そしてつぎ
にコンピューターグラフィックス画像をデータ上で合成
すれば、従来技術で述べた合成機による機械光学的合成
処理を経ることなく、コンピューター処理によって短時
間で高品質な合成処理が可能となる。

合成されたデータ信号を一枚のフィルムとしてプリン
タアウトされた合成画像のピッチをレンチキュラーレン
ズのピッチに等しくする。このプリンタアウトされた画
像にレンチキューレンズを重ねて立体視が可能となる。

このようにコンピュター上で視差を持った複数枚の画
像を得ることができ、合成に必要なフィルムの位置合わ
せも座標設定でコンピューター上で処理され、さらに合
成をコンピューター上で行うことにより合成済みの高品
質なフィルムを容易に得ることができる。

そこで本発明は、視差情報或は時間差情報を持って連
続する被写体の複数の像をレンチキュラー或はキュービ
クラー集積レンズスクリーンの特性に合わせて分割し一
体に再構成してなる立体、可変画素形成シート作製方法
において、それぞれ固有の連続的な視差情報或は時間差
情報を持つ複数の仮想画像に対して設定されるそれぞれ
の立体空間座標データに基づいて、前記複数の仮想画像
を、デジタル変換処理用の立体、可変画像組立処理制御
手段を介して前記レンズスクリーンの列或は行列方向の
構成数に基づく列或は行列情報に対応する区画に分割処
理して、立体、可変用の画素を形成し、且つ前記複数の
画像の同位となる列或は行列情報に対応する前記画素
を、前記視差情報或は時間差情報の逆順に整列させ一枚
の画像として再構成したことを特徴とする立体、可変画
素形成シート作製方法を提供して、上記課題を解消する
ものである。

〔作 用〕

本発明においては、コンピューターグラフィックとし
ての仮想画像それぞれの持つ連続的あるいは断続的な固
有の視差情報或は時間差情報を立体、可変画像組立処理
制御手段を介して、レンズスクリーンの列或は行列方向
の構成数に基づく列或は行列情報に対応する区画に分割
し、かつ分割された区画を圧縮することによって、それ
ぞれ視差情報或は時間差情報を列或は行列方向に多数区
画配列した画素が形成され、画像の同位となる列或は行
列方向の前記画素が、その画素区画が持つ視差情報或は
時間差情報の逆順に並び替え整列されて一枚のシート上
に複数視差情報或は時間差情報の入った画素形成画像と
して再構成されるものである。

〔実施例〕

つぎに、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。

第１図は本発明の方法をブロックダイヤグラムにより
示すものである。図中１はある設定した連続的な視差又
は時間差を有する複数の画像a,a′,a″，…それぞれが
固有する視差情報或は時間差情報b,b′,b″，…を空間
座標として画像を設定した該座標を順次入力する空間座
標データ入力部である。そしてその視差情報或は時間差
情報b,b′,b″，…は、立体、可変画像データ作成部２
に複数の画像a,a′,a″，…それぞれの画像が持つ視差
情報或は時間差情報b,b′,b″，…の順序に基づいて入
力される。

そののち上記立体、可変画像データ作成部２から情報
が立体、可変画像組立処理制御部３に入力される。な
お、視差情報或は時間差情報b,b′,b″，…は偏位情報
入力部20を介して入力される。立体、可変画像組立処理
制御部３は入力された画像a,a′,a″，…を集積レンズ
スクリーンの列又は行列方向の構成数（立体又は可変画
素数）に基づいて列又は行列情報に対応する同数の区画
に分割処理して、その分割された区画如に、該区画を適
宜比率（画像の数がＮ画像の場合は、1/Nを標準の圧縮
比率とする）に圧縮（縮小）処理して画素を形成するも
ので列に分割処理した場合は、各列の幅を、行列の場合
は、各行列の幅をそれぞれ圧縮して配列することによ
り、画像を形成し、連続の立体、可変画像と、その画素
を形成する役目をするものである。この立体、可変画像
組立処理制御部３にて制御される区画それぞれは視差情
報或は時間差情報と列又は行列情報を持つものとして構
成される。列情報はレンチキュラーレンズスクリーン１
の１ピッチ幅Ｐを決定するデータであり、また、これに
よって各画像a,a′,a″，…の１画素幅P/Nが決定され
る。一方、行列情報は、キュービクラーレンズスクリー
ンの密度及び画素密度を決定するものである。

なお、圧縮比率を1/Nの整数分の１を用いる場合は、
同一の画素を互いに隣接配列して画素の抜けを補完する
ものである。

そして複数の画像のレンズスクリーンの各ピッチにお
ける同位 となる列又は行列情報を有する画素を、立体、可変画像
組立処理制御部３のソーティング処理手段にて視差情報
或は時間差情報の逆順に整列させる。前記立体、可変画
像組立処理制御部３にはCRT4が接続されていて、立体可
変画像或は立体可変図形処理制御部３からの情報に基づ
く画像a,a′,a″，…と画素形成状態を映像として出力
できるように設けられている。

上記立体、可変画像組立処理制御部３からの情報が記
憶部５に記憶される。そして出力指令部６からの記憶部
５に対する出力指令情報に基づき、視差情報或は時間差
情報の逆順に整列した同位の列情報を有する区画が、前
記記憶部５から光学変換処理部７に出力される。また視
差情報或は時間差情報の逆順に整列した同位の行列情報
を有する区画が、記憶部５から光学変換処理部８に出力
されることもできるように設けられている。

そして上記光学変換処理部7,8を経て、視差情報或は
時間差情報の逆順（レンチキュラー又はキュービクラー
レンズスクリーンの特性による像を形成するための逆順
にする。第２図参照）に列情報を有するそれぞれ画素お
よび行列情報を有するそれぞれ画素とが合成体画素とし
てモノクロ又はカラー画像として出力され、複数の画像
の列情報を有する画素により構成された画像が所定シー
ト上にプリント出力または焼き付けられて画素形成シー
ト９が得られ、一方行列情報を有する区画が焼き付けら
れて画素形成シート10が得られる。この画素形成シート
9,10は反射型或は透過型として形成される。

そののち上記画素形成シート９に、左右方向に分割さ
れているレンズスクリーン（レンチキュラーレンズ）11
を重ね合わせ、必要に応じて貼合わせることによって左
右視差立体画像或は動画像を見ることができるようにな
る。また画素形成シート10に、上下左右方向に分割され
ているレンズスクリーン（キュビクラーレンズ）12を貼
合わせることによって左右方向及び垂直方向にも視差の
ある立体画像或は動画像を見ることができるようにな
る。また、前記画素形成シート9,10を原稿として印刷用
フィルム原版を作成して、印刷用版に焼き付けて印刷版
を作成し、印刷複製物を製作することができる。また第
１図において、点線部分は画素形成を行なう前の、各視
差、時間差における画像a,a′,a″，…だけを原画（原
画シートc,d）として出力する系統であり、立体可変画
像データ作成部２による画像a,a′ａ″，…が記憶部５
に送られ、この記憶部５から光学変換処理部それぞれを
介して原画を作成できるようにしたもので、立体、可変
画像組立処理制御部による連続した立体、可変画像（画
像a,a′,a″，…それぞれの間の木目細かい偏位に応じ
た数多くの画像などを含む）を記憶部５に送るようにし
てもよい。

第３図から第６図に示す具体的な実施例についてコン
ピューターグラフィックス画像（仮想画像）で述べる。
製品サイズ（画素形成シート）の例として縦（Ａ）200m
m、横（Ｂ）300mmとする（第３図）。レンチキュラーレ
ンズ11の形状例としてＲ（１カットの曲率）＝1.0mm、
Ｐ（ピッチ）＝0.5mm、ｔ（厚さ）＝2.5mmとする（第４
図）。

レンチキュラーレンズ11のピッチ（Ｐ＝0.5mm）から
製品の持つ解像力は縦で200÷0.5＝400、横で300÷0.5
＝600あればよいこととなる。すなわちコンピューター
画像として縦400、横600のピクチュアセルｓからなる画
像として取り扱うこととなる。

三次元表示用コンピューターグラフィックス画像は各
方向からの視差のある画像として複数枚得られるよう、
製品を立体視するに必要な視差を算出し、その視差を持
つ画像として設定し、複数枚の固定画像としてメモリー
へ取り込む。この画像数を六枚として説明する。

この六枚の画像には浮きも沈みもしない画像部分、浮
く画像部分、沈む画像部分が含まれている。浮きも沈み
もしない画像部分は、従来技術で説明した合成される画
像のように六枚の画像では同じ位置にあることになる。
よって六枚のフィルム上で浮きも沈みもしない画像部分
が同じ位置となるよう座標設定する。この座標設定を行
うことにより、浮き、沈みが明確に位置付けられる。

つぎにデータ上で合成を行う。製品上でみた場合、レ
ンチキュラーレンズのピッチが0.5mmであり、この0.5mm
の中に６個のピクチャアセルが存在するように配置すれ
ば良い（第５図）。

コンピューター上での合成の概念図を第６図に示す。
コンピューターのメモリー上には六枚の画像がメモリさ
れている。図に示すように各画像から順にピクチャセル
ｓが拾われ、，，，，，，，，，〜
となるように組み替えられていく（合成。この画像の左
上端のセルから右下端のセルまで全部行われる。合成さ
れた結果の画像はCRT上に表示することができ、このCRT
上で第14図において示した合成画像と同じ画像（合成画
像）を見ることができる。そしてこのCRT上の画像から
立体視の中心（浮きも沈みもしない位置）や立体視差の
量の確認などを行う。一枚に合成された画像のセル数は
縦400、横3600（＝600×６）となる。

つぎに合成された画像のフィルム化処理について述べ
る。フィルム（または印画紙）上にプリントアウトする
場合、レンチキュラーレンズのピッチが0.5mmであり、
合成された像数が六枚であることから、プリンターの露
光部の大きさは0.5/6mm角となる。

そして0.5/6mm間隔に0.5/6mm角の大きさでコンピュー
ター上のデータを順次露光していく。但し、縦方向には
200×300mmの縦横比を維持するためには横に６倍の圧縮
があったことになることから、同じ条件とするために２
行目から６行目には１行目と同じデータを繰り返し露光
すればよい。この作業をデータ上、左上端から右下端ま
で（図面上の左上端から右下端まで）行うと、プリント
アウトされた画像は製品と同一サイズでレンチキュラー
レンズを載せれば直ちに立体視することができる（第７
図）。

露光部の大きさが任意に設定できない場合、露光され
た画像の１ピッチの幅が0.5mmとならない。このときに
はレンチキュラーレンズを載せても当然ピッチが合わな
いことから立体視ができない。そこでピッチ合わせを行
うためカメラを用いて拡大（または縮小）を行うことに
なる。このピッチ合わせにより製品サイズも自動的に20
0mm×300mmとなり立体視が可能となる。

合成されたフィルム化処理の別の例を第８図に示して
いるが、露光部の大きさを縦横比を6:1とすれば一行一
回の露光でよい。

合成されたフィルム化処理のさらに別の例として露光
部の大きさが任意に設定されない場合、一回の露光され
るセルの大きさはそのプリンターの持っている露光部の
大きさで決まる。この場合上述した繰り返しの方法で露
光することになる。このとき仕上がりサイズは200×300
mmにならず、レンチキュラーレンズを載せてもピッチが
合わず立体視ができない。そこでピッチ合わせを行うた
めカメラを用いて拡大（または縮小）処理が必要とな
る。ピッチ合わせにより製品サイズも自動的に200×300
mmとなり、立体視が可能となる。

露光部の大きさが任意に設定できる場合、レンチキュ
ラーレンズのピッチ内に所定の画像数が露光されるよう
に設定することにより、露光された画像はレンチキュラ
ーレンズのピッチと合い、サイズも200×300mmとなり、
立体視が可能となる。

レンチキュラーレンズのピッチは0.5mmに限定される
ことはなく、１ピッチ内へ合成される画像も６像に限ら
ず、最低を２像として10数像、20数像の合成も可能であ
る。これらに対応した露光部とするには上述のようにレ
ンチキュラーレンズのピッチと合成が像数から決められ
る露光部の大きさに任意に設定できる機構が適してい
る。この機構によって露光された画像の上にレンチキュ
ラーレンズを載せて直ちに立体視が可能となる。露光部
の大きさを任意に設定できない場合、露光後カメラによ
り拡大または縮小を行い、ピッチ合わせを行うという工
程により立体視が可能となる。

以上述べてきたようにデジタル信号化し、このデジタ
ル信号上で合成を行うことにより工程の簡略化、製品品
質の向上、合成画像の向上、立体視の向上などの多くの
効果を奏するものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、視差情報或は時間差
情報を持って連続する被写体の複数の像をレンチキュラ
ー或はキュービクラー集積レンズスクリーンの特性に合
わせて分割し一体に再構成してなる立体、可変画素形成
シート作製方法において、それぞれ固有の連続的な視差
情報或は時間差情報を持つ複数の仮想画像に対して設定
されるそれぞれの立体空間座標データに基づいて、前記
複数の仮想画像を、デジタル変換処理用の立体、可変画
像組立処理制御手段を介して前記レンズスクリーンの列
或は行列方向の構成数に基づく列或は行列情報に対応す
る区画に分割処理して、立体、可変用の画素を形成し、
且つ前記複数の画像の同位となる列或は行列情報に対応
する前記画素を、前記視差情報或は時間差情報の逆順に
整列させ一枚の画像として再構成するので、立体像や動
画像を得るための画素形成シートが従来のレンズスクリ
ーンをわずかなピッチで移動させるなどの手間のかかる
手作業と複雑な機械装置を廃し、一体に形成でき、しか
も、カメラワークによる撮影によらず、コンピューター
処理によって得られる空間立体図形や可変図形の処理に
よって画像処理が可能であり、製造コストを引き下げる
ことができるすぐれた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の方法をブロックダイヤグラムにより示
す説明図、 第２図は視点角度差情報や時間差情報を逆順にする状態
を示す説明図、 第３図は製品サイズを示す説明図、 第４図はレンチキュラーレンズの説明図、 第５図はレンチキュラーレンズに対するピクチャアセル
の配置を示す説明図、 第６図はコンピューター内でのピクチャアセルの配置変
換の概念を示す説明図、 第７図はプリントアウトされた画像におけるピクチャア
セルの配置を示す説明図、 第８図は他の例におけるピクチャアセルの配置を示す説
明図、 第９図は連続した視差を有する原画を示す説明図、 第10図から第13図は従来例を示すもので、 第10図は合成機を示す説明図、 第11図から第13図は露光を示す説明図、 第14図は合成された画像を示す説明図、 第15図は立体視の説明図である。 １……空間座標データ入力部 ２……立体、可変画像データ作成部 ３……立体、可変画像組立処理制御部 ５……記憶部 7,8……光学変換処理部 9,10……画素形成シート 11……レンズスクリーン（レンチキュラーレンズ） 12……レンズスクリーン（キュビクラーレンズ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−135732（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−20607（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−158423（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G06F 15/62 350 G06F 15/62 340

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】視差情報或は時間差情報を持って連続する
   被写体の複数の像をレンチキュラー或はキュービクラー
   集積レンズスクリーンの特性に合わせて分割し一体に再
   構成してなる立体、可変画素形成シート作製方法におい
   て、 それぞれ固有の連続的な視差情報或は時間差情報を持つ
   複数の仮想画像に対して設定されるそれぞれの立体空間
   座標データに基づいて、前記複数の仮想画像を、デジタ
   ル変換処理用の立体、可変画像組立処理制御手段を介し
   て前記レンズスクリーンの列或は行列方向の構成数に基
   づく列或は行列情報に対応する区画に分割処理して、 立体、可変用の画素を形成し、且つ前記複数の画像の同
   位となる列或は行列情報に対応する前記画素を、前記視
   差情報或は時間差情報の逆順に整列させ一枚の画像とし
   て再構成したことを特徴とする立体、可変画素形成シー
   ト作製方法。
2. 【請求項２】上記複数の仮想画像はコンピューターグラ
   フィックスのデジタル画像データからなるものである請
   求項１に記載の立体、可変画素形成シート作製方法。