JP7269403B2 - 表示媒体、表示支援媒体、処理装置、処理プログラムおよび記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、所定の仰角かつ方位角から、所定数の方位角に対応する所定数のコンテンツを表示可能な表示媒体、表示支援媒体、処理装置、処理プログラムおよび記録媒体に関する。

表示媒体で効率的な情報表示を実現するために、複数の情報を表示可能な表示媒体がある（特許文献１参照）。この特許文献１に記載の発明によれば、標識板の表示面にそれぞれ左斜め方向と右斜め方向とに向けて多数の自発光素子が取付けられ、左斜め方向に向けて取付けられた自発光素子と右斜め方向に向けて取付けられた自発光素子とで、それぞれ表示が現れるようになされ、且つ反対方向からそれぞれの表示が見えないように形成される。これにより、１個の標識で２種類の情報を表示することができる。特許文献１は、標識板の表面に複数の孔を設け、その孔に自発光素子を埋没する構成を有する。

特開平８－３３３７２７号公報

特許文献１に記載の発明において、左斜め方向に向けて取り付けられた自発光素子と、右斜め方向に向けて取り付けられた自発光素子の出射口は共通するので、各自発素子で異なる色を与えると、各色が混ざってしまう場合がある。特許文献１に記載の発明は、単色での情報表示を可能とするものであり、所望の複数の色を用いて情報を表示することができない。

従って本発明の目的は、所定数の方位角に対応する所定数のコンテンツを適切に表示するための表示媒体、表示支援媒体、処理装置、処理プログラムおよび記録媒体を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明の第１の特徴は、所定の仰角かつ方位角から、所定数の方位角に対応する所定数のコンテンツを表示可能な表示媒体に関する。第１の特徴に係る表示媒体は、光を反射する平面部材と、所定数の方位角のそれぞれに平面部材上で平行な、光を遮蔽する面を有し、平面部材に垂直に配置される複数の突状部材を備える。平面部材を複数の単位セルに区分し、複数の単位セルそれぞれを、所定数の方位角に対応する所定数のサブセルに区分し、所定の方位角に対応する各サブセルに、所定の方位角に平行する面を有する突状部材が形成される。

本発明の第２の特徴は、光を反射する平面を有する表示面に貼付可能で、所定の仰角かつ方位角から、所定数の方位角に対応する所定数のコンテンツを表示可能な表示支援媒体に関する。本発明の第２の特徴に係る表示支援媒体は、シート形状を有し、光を透過するシート状部材と、所定数の方位角のそれぞれに平面部材上で平行な、光を遮蔽する面を有し、シート状部材に垂直に配置される複数の突状部材を備える。シート状部材を複数の単位セルに区分し、複数の単位セルそれぞれを、所定数の方位角に対応する所定数のサブセルに区分し、所定の方位角に対応する各サブセルに、所定の方位角に平行する面を有する突状部材が形成される。

ここで、単位セルにおける各サブセルの面積比と突状部材の形状は、所定の方位角から見た所定のサブセルの光について、突状部材による遮光の量が少なくなるように、形成されても良い。

また、単位セルにおける各サブセルの面積比と突状部材の形状は、所定の方向以外の方向または所定のサブセル以外のサブセルからの光の量が少なくなるように、形成されても良い。

また、単位セルにおける各サブセルの面積比と突状部材の形状は、各サブセルの反射輝度の標準偏差が、少なくなるように、形成されても良い。

また、所定の仰角とは異なる仰角で観察することで、所定数のコンテンツとは別のコンテンツを表示できても良い。

本発明の第３の特徴は、本発明の第１の特徴に係る表示媒体を製造するために用いられる処理装置に関する。本発明の第３の特徴に係る処理装置は、表示媒体に表示させたいコンテンツの数、仰角および方位角を含む条件データと、所定数の方位角に対応する各コンテンツの各単位セルの色値を記憶する入力色値データを記憶する記憶装置と、所定の方位角から見た所定のサブセルの光について、突状部材による遮光の量、所定の方向以外の方向または所定のサブセル以外のサブセルからの光の量、または各サブセルの反射輝度の標準偏差が、少なくなるように、各サブセルの面積比と突状部材の形状を特定する形状特定部と、所定の仰角かつ方位角から、表示媒体を観察した際に所定の単位セルにおいて観察可能な色値と、入力色値データが記憶する、単位セルに対応する位置の色値との差異が少なくなるように、単位セルの各サブセルに付与する色値を算出する色値算出部を備える。

本発明の第４の特徴は、本発明の第２の特徴に係る表示支援媒体を製造するために用いられる処理装置に関する。本発明の第４の特徴に係る処理装置は、表示支援媒体が表示支援するコンテンツの数、仰角および方位角を含む条件データと、所定数の方位角に対応する各コンテンツの各単位セルの色値を記憶する入力色値データを記憶する記憶装置と、所定の方位角から見た所定のサブセルの光について、突状部材による遮光の量、所定の方向以外の方向または所定のサブセル以外のサブセルからの光の量、または各サブセルの反射輝度の標準偏差が、少なくなるように、各サブセルの面積比と突状部材の形状を特定する形状特定部を備える。

本発明の第５の特徴は、本発明の第２の特徴に係る表示支援媒体が貼付される表示面に所定数のコンテンツを表示するための、各サブセルに対応する表示面の各位置の色値を算出する処理装置に関する。第５の特徴に係る処理装置は、所定数の方位角に対応する各コンテンツの各単位セルの色値を記憶する記憶装置と、所定の仰角かつ方位角から、表示支援媒体が貼付された表示面を観察した際に所定の単位セルにおいて観察可能な色値と、所定の方位角に対応するコンテンツの、単位セルに対応する位置の色値との差異が最小になるように、単位セルの各サブセルに対応する表示面の各位置に付与する色値を算出する色値算出部を備える。

本発明の第６の特徴は、コンピュータを、本発明の第３ないし第５の特徴に記載の処理装置として機能させるための処理プログラムに関する。

本発明によれば、所定数の方位角に対応する所定数のコンテンツを適切に表示するための表示媒体、表示支援媒体、処理装置、処理プログラムおよび記録媒体を提供することができる。

図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係る表示媒体の斜視図であって、図１（ｂ）は、単位セルの斜視図である。 図２は、表示媒体でコンテンツを観察する方位角と、突状部材との関係を説明する図である。 図３は、突状部材により遮蔽される部分と、遮蔽されない部分を説明する図である。 図４（ａ）は、所定の方位角で観察される反射光を説明する図であって、図４（ｂ）は、図４（ａ）とは異なる方位角で観察される反射光を説明する図である。 図５（ａ）は、本発明の実施の形態に係る単位セルの上面図であって、図５（ｂ）は、図５（ａ）が示す単位セルにおいてコンテンツを確認可能な方位角を説明する図である。 図６は、図５（ａ）が示す単位セルを用いて観察可能な、方位角毎に異なるコンテンツの一例を説明する図である。 図７は、本発明の実施の形態に係る表示媒体を形成するために用いられる処理装置のハードウエア構成および機能ブロックを説明する図である。 図８は、所定のサブセルを所定の方位角から観察した際に、観察可能な周辺のサブセルを説明する図である。 図９は、第１の変形例に係る表示支援媒体を説明する図である。 図１０は、第１の変形例に係る表示媒体を形成するために用いられる処理装置のハードウエア構成および機能ブロックを説明する図である。 図１１は、第２の変形例に係る突状部材の形状を説明する図である。 図１２は、第３の変形例において、仰角を９０度にした場合にさらに異なるコンテンツを観察できるコンテンツの例を説明する図である。

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。

（表示媒体）
図１を参照して、本発明の実施の形態に係る表示媒体１を説明する。本発明の実施の形態に係る表示媒体１は、所定の仰角かつ方位角から、所定数の方位角に対応する所定数のコンテンツを表示可能に形成される。表示媒体１は、所定の仰角から所定の方位角で観察することでコンテンツを表示することが可能で、また方位角を変更することにより、異なるコンテンツを表示することが可能である。表示媒体１は、所定の方位角毎に、複数のコンテンツを表示することが可能である。また観察者がコンテンツを観察する際の仰角は、コンテンツ毎に異なっていても良い。本発明の実施の形態においてコンテンツは、静止画である。

図１（ａ）に示すように表示媒体１は、平面部材２の平面に着色部４が設けられる。平面部材２は、光を反射する平面を有する。平面部材２は、鏡面反射したり、光を拡散したりすることが可能であれば良い。また平面部材２は、視認性の向上の観点から、鏡面成分が高い金属により形成されることが好ましい。着色部４は、インクで着色される部分である。

図１（ａ）に示すように、平面部材２の平面を、複数の単位セルＣに区分する。さらに、図１（ｂ）に示すように、複数の単位セルＣそれぞれを、所定数の方位角に対応する所定数のサブセルＢに区分する。

ここで、単位セルＣおよびサブセルＢは、仮想的な区分であっても良い。例えば、隣り合う２つのサブセルＢに同じ色値が与えられる場合、または、突状部材３の配置によっては、サブセルＢまたは単位セルＣの境界が可視化されない可能性がある。

なお、図１に示す例において平面部材２は、直方体である場合を説明するが、平面を有し、この平面に着色部４が設けられれば良い。また単位セルＣおよびサブセルＢはそれぞれ矩形である場合を説明するが、単位セルＣおよびサブセルＢの形状は問わない。

一つの単位セルＣにおけるサブセルＢの数は、表示媒体１で表示可能なコンテンツの数に対応する。例えば、図１に示す例では、１つの単位セルＣが３つのサブセルＢに区分されるので、少なくとも３つのコンテンツを表示することが可能である。なお、後述の第３の変形例に示すように、３つのコンテンツの内容によっては、４つ以上のコンテンツを表示することも可能である。着色部４の、所定の方位角に対応する各サブセルＢには、この所定の方位角に対応するコンテンツを構成する、各サブセルＢの位置に対応する各部分の色が与えられる。

図１（ｂ）に示すように、各サブセルＢには、板状の突状部材３が、平面部材２に垂直に配置される。図１（ｂ）に示す例では、各サブセルＢに２つの突状部材３が設けられる場合を説明しているが、各サブセルＢに１つの突状部材３を設けても良いし、複数の突状部材３を設けても良い。

突状部材３は、所定数の方位角のそれぞれに対して、平面部材２上で平行な、光を遮蔽する面を有する。突状部材３は、光を遮蔽する不透明な部材で形成されるのが良いが、観察者の視認性に影響を及ぼさない範囲で一部の光が透過するように形成されても良い。所定の方位角に対応する各サブセルＢに、この所定の方位角に平行する面を有する突状部材３が形成される。

１つのサブセルＢに複数の突状部材３を設ける場合、各突状部材３は互いに平行に配設される。突状部材３は、その突状部材３が設けられるサブセルＢ毎に異なる方向に配設され、異なるサブセルＢに配設される各突状部材３は、互いに平行にならないように配設される。

本発明の実施の形態に係る表示媒体１は、所定の仰角において観察される。図１（ｂ）に示すように、平面部材２の平面上に、板状の突状部材３を垂直に設けるので、所定の仰角から表示媒体１を観察した際に、突状部材３によって遮蔽されない着色部４が確認される。

なお、単位セルＣにおける各サブセルＢの面積比と突状部材３の形状は、（１）所定の方位角から見た所定のサブセルＢの光について、突状部材３による遮光の量と、（２）所定の方向以外の方向または所定のサブセルＢ以外のサブセルＢからの光の量と、（３）各サブセルＢの反射輝度の標準偏差について、（１）ないし（３）の少なくとも１つ以上が少なくなるように、形成される。各サブセルＢおよび突状部材３の形状を特定する方法は、後に詳述する。

図２を参照して、本発明の実施の形態に係る表示媒体１を観察する仰角および方位各について説明する。図２（ａ）は、表示媒体１に、コンテンツＩ０、Ｉ１およびＩ２を表示する場合を説明する。

表示媒体１上の座標ｘを、所定の仰角ω０かつ方位角φ０で観察した場合、表示媒体１上の座標ｘに対応するコンテンツＩ０の座標の色値を確認できる。同様に、表示媒体１上の座標ｘを、所定の仰角ω１かつ方位角φ１で観察した場合、表示媒体１上の座標ｘに対応するコンテンツＩ１の座標の色値を確認できる。さらに、表示媒体１上の座標ｘを、所定の仰角ω２かつ方位角φ２で観察した場合、表示媒体１上の座標ｘに対応するコンテンツＩ２の座標の色値を確認できる。

図２（ａ）に示す表示媒体１の単位セルＣは、図２（ｂ）のように形成される。単位セルＣは、サブセルＢ０、サブセルＢ１およびサブセルＢ２を備える。サブセルＢ０に、方位角φ０の方向に平行な、３つの突状部材Ｌ０が配置される。サブセルＢ１に、方位角φ１の方向に平行な、２つの突状部材Ｌ１が配置される。サブセルＢ２に、方位角φ２の方向に平行な、３つの突状部材Ｌ２が配置される。

突状部材３は、所定の高さを有するので、ある仰角から表示媒体１を観察した際に、突状部材３によって遮蔽される部分と遮蔽されない部分が生じる。観察者は、ある仰角から表示媒体１を観察した際に、突状部材３によって遮蔽されない部分を認識することになる。

図３を参照して、突状部材３が遮光する範囲を説明する。図３において、観察者は、仰角ωかつ方位角ψで観察しているとする。また突状部材３の高さはｈで表す。

まず、入射光が突状部材３により遮蔽される場合を説明する。図３に示すように、所定の仰角ωで入射した光のうち、突状部材３の上面と、光の入射方向の光源に対向する面とが形成する辺Ｓ１より高い位置に入射した光Ｄ１およびＤ２が、平面部材２の平面に当たり、反射光を形成する。一方、辺Ｓ１より低い位置に入射した光は、突状部材３により遮光される。この結果、突状部材３から、光の入射方向の光源に対向する範囲Ｒ１の色は、突状部材３により遮蔽される。範囲Ｒ１は、平面部材２の平面上において、突状部材３の設置位置から、光の入射方向の光源と対向する方向に、方位角ψの角度でｈ／ｔａｎ（ω）の長さの範囲である。

次に、入射光が、平面部材２の平面に反射した反射光が突状部材３により遮蔽される場合を説明する。図３に示すように、所定の仰角ωで反射した光のうち、突状部材３の上面と、光の入射方向の光源の面とが形成する辺Ｓ２より高い位置に入射した光Ｄ３およびＤ４が、観察者により観察される。一方、辺Ｓ２より低い位置に反射した光は、突状部材３により遮光される。この結果、突状部材３から、光の入射方向の光源方向の範囲Ｒ２の色は、突状部材３により遮蔽される。範囲Ｒ２は、平面部材２の平面上において、突状部材３の設置位置から、光の入射方向の光源方向に、方位角ψの角度でｈ／ｔａｎ（ω）の長さの範囲である。

ここで図４に示すように、サブセルＢ０およびＢ１を所定の仰角かつ方位角で観察した場合を説明する。図４（ａ）および図４（ｂ）は、同じ構成を有するサブセルを、それぞれ異なる方位角（視点）から観察した図である。

図４（ａ）に示すように、観察者は、視点方向と正反射の関係（方位角が１８０度異なり仰角が同じ）にある光源からの光であって、サブセルＢ０に入射する光Ｍ１は、突状部材に遮られることなくサブセルＢ０の平面に届き、サブセルＢ０の平面で反射して反射光Ｍ１’が生成される。反射光Ｍ１’は、サブセルＢ０上で、サブセルＢ０の突状部材と平行である。換言すると、反射光Ｍ１１’をサブセルＢ０に投影した線と、サブセルＢ０の突状部材は、互いに平行である。従って、サブセルＢ０の突状部材によって遮蔽されず、観察者は、反射光Ｍ１’を確認することができる。この反射光Ｍ１’は、サブセルＢ０に着色された色を有する。

サブセルＢ１の突状部材は、サブセルＢ０の突状部材と平行にならないように、形成される。従って、サブセルＢ１に入射する光Ｍ２は、サブセルＢ１の突状部材に遮られ、光Ｍ２は、サブセルＢ１の平面に届かないので、観察者は、光Ｍ２の反射光を確認できない。光Ｍ３は、突状部材に遮られることなくサブセルＢ１の平面に届き反射光Ｍ３’が生成されるが、反射光Ｍ３’は、サブセルＢ１の突状部材に遮られ、観察者は、反射光Ｍ３’を確認できない。

図４（ｂ）に示すように、観察者は、視点方向と正反射の関係（方位角が１８０度異なり仰角が同じ）にある光源からの光であって、サブセルＢ０に入射する光Ｍ４は、サブセルＢ１の突状部材に遮られ、光Ｍ２は、サブセルＢ０の平面に届かないので、観察者は、光Ｍ４の反射光を確認できない。光Ｍ５は、突状部材に遮られることなくサブセルＢ０の平面に届き反射光Ｍ５’が生成されるが、反射光Ｍ５’は、サブセルＢ０の突状部材に遮られ、観察者は、反射光Ｍ５’を確認できない。

一方サブセルＢ１に入射する光Ｍ６は、突状部材に遮られることなくサブセルＢ１の平面に届き、サブセルＢ１の平面で反射して、反射光Ｍ６’が生成される。反射光Ｍ１’は、サブセルＢ１上で、サブセルＢ１の突状部材と平行である。換言すると、反射光Ｍ１１’をサブセルＢ１に投影した線と、サブセルＢ１の突状部材は、互いに平行である。従って、サブセルＢ１の突状部材によって遮蔽されず、観察者は、反射光Ｍ６’を確認することができる。この反射光Ｍ６’は、サブセルＢ１に着色された色を有する。

図４（ａ）および（ｂ）に示すサブセルＢ０およびＢ１を有する表示媒体１を観察すると、図４（ａ）に示した仰角かつ方位角からは、サブセルＢ０の色を有する反射光Ｍ１’が観察される。また図４（ｂ）に示した仰角かつ方位角からは、サブセルＢ１の色を有する反射光Ｍ６’が観察される。このように、表示媒体１を、それぞれ異なる方位角から観察した場合、特定のサブセルの色のみを観察者に認識させることが可能になる。また他の単位セルも同様に、各単位セルＣにおいて、各サブセルＢに対応する方位角に平面部材２上で平行な面を有するように、突状部材３を構成する。

これにより、観察者は、表示媒体１を所定の方位角から観察した場合、例えば、各単位セルＣのサブセルＢ０の色を観察することができるので、各単位セルＣのサブセルＢ０により構成されるコンテンツを観察することができる。また異なる方位角から観察した場合、例えば、各単位セルＣのサブセルＢ１の色を観察することができるので、各単位セルＣのサブセルＢ１により構成されるコンテンツを観察することができる。このように、表示媒体１は、観察者が表示媒体１を観察する方位角に応じて複数のコンテンツを表示することが可能である。

図５を参照して、４つ以上のコンテンツを表示可能な単位セルＣを説明する。図５（ａ）に示す単位セルＣは、第１のサブセルＢ１、第２のサブセルＢ２、第３のサブセルＢ３および第４のサブセルＢ４を備える。各サブセルには、単位セルに対応する各コンテンツの位置の色が着色される。

第１のサブセルＢ１において、第１の方位角φ１に平行な２つの第１の突状部材Ｌ１が、互いに平行に設けられる。同様に、第２のサブセルＢ２において、第２の方位角φ２に平行な２つの第２の突状部材Ｌ２が、互いに平行に設けられ、第３のサブセルＢ３において、第３の方位角φ３に平行な２つの第３の突状部材Ｌ３が、互いに平行に設けられ、第４のサブセルＢ４において、第４の方位角φ４に平行な２つの第４の突状部材Ｌ４が、互いに平行に設けられる。第１の突状部材Ｌ１、第２の突状部材Ｌ２、第３の突状部材Ｌ３および第４の突状部材Ｌ４は、互いに平行にならないように配設される。

本発明の実施の形態に係る表示媒体１は、所定の仰角かつ複数の方位角から、各方位角に対応したコンテンツを観察できるように形成される。具体的には、第１の方位角φ１から表示媒体１を観察した際、第１のサブセルＢ１の着色を確認することが可能で、他のサブセルの着色の多くは、第２の突状部材Ｌ２、第３の突状部材Ｌ３および第４の突状部材Ｌ４により遮蔽される。同様に、第２の方位角φ２から表示媒体１を観察した際、第２のサブセルＢ２の着色を確認することが可能で、第３の方位角φ３から表示媒体１を観察した際、第３のサブセルＢ３の着色を確認することが可能で、第４の方位角φ４から表示媒体１を観察した際、第４のサブセルＢ４の着色を確認することが可能である。

図５（ｂ）に示すように、図５（ａ）で説明した観察方向の方位角は、第１の方位角φ１を０度とした場合、第２の方位角φ２、第３の方位角φ３および第４の方位角φ４は、それぞれ、反時計周りに、９０度、４５度および１３５度になるように形成されている。図５（ａ）に示すサブセルＢの構成の場合、所定の仰角かつ、０度、４５度、９０度および１３５度の各方位角から表示媒体１を観察すると、４種類のコンテンツを確認することが可能である。

具体的には、図６に示すように、各方位角について、４つのコンテンツを観察できる。方位角０度の場合、各単位セルＣの第１のサブセルＢ１の着色が観察され、図６（ａ）に示す画像（ヨハネス・フェルメールによる「真珠の耳飾りの少女」）が確認できる。方位角９０度の場合、各単位セルＣの第２のサブセルＢ２の着色が観察され、図６（ｂ）に示す画像（レオナルド・ダ・ ヴィンチによる「モナ・リザ」）が確認できる。方位角４５度の場合、各単位セルＣの第３のサブセルＢ３の着色が観察され、図６（ｃ）に示す画像（エドヴァルド・ムンクによる「叫び」）が確認できる。方位角１３５度の場合、各単位セルＣの第４のサブセルＢ４の着色が観察され、図６（ｄ）に示す画像（ヨハネス・フェルメールによる「取り持ち女」）が確認できる。なお図６に示す例では、仰角が３０度の際に最適にコンテンツを確認できるように、突状部材３の高さ、間隔等が最適化されている。

このように、表示媒体１を複数の単位セルＣに区分し、単位セルＣを複数のサブセルＢに区分した上で、各サブセルＢに互いに平行ではない突状部材３を形成する。これにより本発明の実施の形態に係る表示媒体１は、所定の仰角かつ方位角から、所定数の方位角に対応する所定数のコンテンツを表示することができる。

本発明の実施の形態に係る表示媒体１は、任意の大きさに適用することが可能である。例えば、表示媒体１がＡ４サイズや数センチ四方等であって、比較的小さい場合、表示媒体１は、平面部材２に、着色部４の着色と突状部材３をプリントすることで形成することができる。例えばＵＶ（紫外線：ultraviolet）プリンタを用いることにより、着色部４に着色するとともに、ＵＶ樹脂を硬化して、突状部材３の微細な凹凸形状を形成することができる。一方、表示媒体１が看板等であって、比較的大きい場合、表示媒体１は、着色された平面部材２と、平面部材２上に突状部材３となる板等を設けることで、形成されても良い。

また、表示媒体１が表示可能なコンテンツの数、単位セルＣおよびサブセルＢの大きさ、突状部材３の形状、１つのサブセルＢに設けられる突状部材の数等は、表示媒体１の大きさや求められる解像度等によって適宜調整される。例えば、表示媒体１の大きさがＡ４サイズ程度の場合、単位セルＣの大きさは、１ｍｍ程度であり、１つのサブセルＢには、３～５個程度の突状部材３が形成される。

（処理装置）
図７を参照して、本発明の実施の形態に係る表示媒体１を形成するために用いられる処理装置１００を説明する。処理装置１００は、記憶装置１１０、処理制御装置１２０および入出力インタフェース１３０を備える一般的なコンピュータである。一般的なコンピュータが所定の処理を実行するための処理プログラムを実行することにより、処理装置１００は、図７に示す機能を実現する。

記憶装置１１０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random access memory）、ハードディスク等であって、処理制御装置１２０が処理を実行するための入力データ、出力データおよび中間データなどの各種データを記憶する。処理制御装置１２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であって、記憶装置１１０に記憶されたデータを読み書きしたり、入出力インタフェース１３０とデータを入出力したりして、処理装置１００における処理を実行する。入出力インタフェース１３０は、処理制御装置１２０と外部装置（図示せず）とを接続するインタフェースである。本発明の実施の形態において入出力インタフェース１３０は、表示媒体１を製造する装置、または表示媒体１を製造する装置が読み取るメモリ等である。

記憶装置１１０は、条件データ１１１、形状データ１１２、入力色値データ１１３および出力色値データ１１４を記憶する。

条件データ１１１は、処理制御装置１２０の処理に必要な条件のデータである。条件データ１１１は、具体的には、表示媒体１に表示させたいコンテンツの数、仰角および方位角を含む。条件データ１１１に、突状部材３の色が含まれても良い。

形状データ１１２は、表示媒体１に形成される単位セルＣ、サブセルＢおよび突状部材３の形状に関するデータである。形状データ１１２は、例えば、表示媒体１の単位セルＣにおける各サブセルＢの面積比、突状部材３の高さ、間隔および位置等である。形状データ１１２は、形状特定部１２１によって生成される。

入力色値データ１１３は、表示媒体１に表示させるコンテンツの色値のデータである。入力色値データ１１３は、所定数の方位角に対応する各コンテンツの各単位セルＣの色値を記憶する。入力色値データ１１３は、表示させるコンテンツと、そのコンテンツを観察可能な方位角とを対応づけて保持する。入力色値データ１１３は、さらに、表示媒体１上のサブセルの位置と、そのサブセルに与える色値を対応づけて保持する。

出力色値データ１１４は、表示媒体１上の位置と、その位置に着色する色値とを対応づけるデータである。出力色値データ１１４は、色値算出部１２３によって生成される。

入力色値データ１１３および出力色値データ１１４の色値は、表示媒体１に与える色を特定可能な形式を有する。色値は、例えば、カラーコードで表現されても良いし、ＲＧＢの各値で表現されても良い。

処理制御装置１２０は、形状特定部１２１、形状出力部１２２、色値算出部１２３および色値出力部１２４を備える。

形状特定部１２１は、条件データ１１１に規定される条件に基づいて、表示媒体１の形状を特定し、形状データ１１２を生成する。形状特定部１２１は、所定の方位角から見た所定のサブセルＢの光について、突状部材３による遮光の量と、所定の方向以外の方向または所定のサブセルＢ以外のサブセルＢからの光の量と、各サブセルＢの反射輝度の標準偏差が、少なくなるように、単位セルＣにおける各サブセルＢの面積比と突状部材３の形状を特定する。突状部材３の形状は、具体的には、突状部材３の高さ、間隔および位置等である。

形状出力部１２２は、形状特定部１２１が生成した形状データ１１２を、入出力インタフェース１３０を介して出力する。

色値算出部１２３は、形状特定部１２１が出力した形状データ１１２と入力色値データ１１３から、出力色値データ１１４を生成する。色値算出部１２３は、所定の仰角かつ方位角から、表示媒体１を観察した際に所定の単位セルＣ（サブセルＢ）において観察可能な色値と、入力色値データ１１３が記憶する、単位セルＣに対応する位置の色値との差異が最小になるように、単位セルＣの各サブセルＢに付与する色値を算出する。

例えばＵＶプリンタで表示媒体１を形成する場合、処理装置１００は、形状データ１１２および出力色値データ１１４を、このＵＶプリンタに出力する。

なお、表示媒体１を生成する手順は適宜設定される。例えばＵＶプリンタでインクを吹き付けて形成する場合、噴射部の走行方向に従って、インクまたはＵＶ樹脂を噴射する。具体的には、平面部材２のサブセルＢの位置に、出力色値データ１１４で定義される色のインクを噴射し、突状部材３の位置に、ＵＶ樹脂を噴射する。或いは、平面部材２のサブセルの位置に、出力色値データ１１４で定義される色のインクを噴射した後、突状部材３を形成する。

（形状特定部の処理）
次に、形状特定部１２１が、形状データ１１２を生成する処理を説明する。本発明の実施の形態において、平面部材２は、鏡面成分が高い金属により形成されるなどにより、非常に強い鏡面反射を引き起こす。従って、視点方向と光源方向は正反射の関係とすることができる。そのため、入射方向と出射方向の関係は、一意に求めることができる。

ここで、ある方向ω０に対する所望の反射関数ｆは、式（１）の目的関数で定義される。

ここで、色値は、ＲＧＢを表す値で、８ビットの場合、２５６階調の値である。より具体的には、ＲＧＢの個々の値は、［０，１］で、１／２５５刻みの値が設定される。

次に、表示媒体１でＮ個のコンテンツを表示する場合、Ｎ個のコンテンツのうちのｋ番目のコンテンツを確認するための出射方向と、位置ｘの色値を、式（２）で定義する。

所定方向に対する反射関数は、所定方向に対する各コンテンツの反射の関数の総和で表現でき、式（３）で定義する。

所定方向に対する反射関数は、方向に対する反射強度を示す関数と、色を示す関数に分解することができるので、式（４）で定義する。方向に対する反射強度を示す関数は、突状部材３による光の制限によって導かれる関数である。色を示す関数は、色の調合によって導かれる関数である。また、どちらも値域は［０，１］である。

図４等に示すように、所定の方位角から観察した際に、所定のサブセルの色のみが観察され、それ以外のサブセルの色が観察されない場合が理想的であるが、難しい場合がある。そこで、方向に対する反射強度を示す関数は、なるべく多くの光を反射し、かつ、指定方向の色を優先的に見せるようにし、さらにどの方向からでも同じような輝度に見せることができるように算出されるのが好ましい。そこで、式（５）の評価関数を定義する。

指定方向に対応するサブセルの遮光の量は、式（６）で定義される。指定方向に対応するサブセルの遮光の量が低い場合、指定方向に対するサブセルの光の量が多い、具体的には指定方向の色が優先的に見えていることを示す。

指定方向に対応するサブセル以外のサブセルの光の量は、式（７）で定義される。指定方向に対応するサブセル以外のサブセルの光の量が少ない場合、指定方向に対するサブセルの光の量を邪魔する光の量が少ないことを示す。

例えば図８（ａ）に示すように、第１のサブセルＢ１と第２のサブセルＢ２において、第１の突状部材Ｌ１および第２の突状部材Ｌ２がそれぞれ形成されるとする。このとき、図８（ｂ）に示すように所定の方位角ωから観察した場合、第１のサブセルＢ１で反射した色を観察できる。しかしながら、第１のサブセルＢ１の第１の突状部材Ｌ１等により、光が遮蔽される場合がある。また、第２のサブセルＢ２において、第２の突状部材Ｌ２により光が遮蔽される遮蔽部Ｂ２ａと、遮蔽されない露出部Ｂ２ｂが形成される。そこで、所望のサブセルの光が観察されやすいように、形状特定部１２１は、形状データ１１２を生成する必要がある。

観察者が、第１のサブセルＢ１の指定方向からの第１のサブセルＢ１の光を観察しやすいようにするために、第１のサブセルＢ１の指定方向からの第１のサブセルＢ１の光の量が多くなり、第１のサブセルＢ１の指定方向からの第１のサブセルＢ１の遮光の量が少なくなるのが良い。同様に、第２のサブセルＢ２の指定方向からの第１のサブセルＢ１の光の量が多くなり、第１のサブセルＢ１の指定方向からの第１のサブセルＢ１の遮光の量が少なくなるのが良い。

そこで、式（６）は、第１のサブセルＢ１の指定方向からの第１のサブセルＢ１の遮光の量と、第２のサブセルＢ２の指定方向からの第２のサブセルＢ２の遮光の量の合計を算出する。

また観察者が、第１のサブセルＢ１の指定方向からの第１のサブセルＢ１の光を観察しやすいようにするために、第１のサブセルＢ１の指定方向から見たときに、第１のサブセル以外のサブセルである第２のサブセルＢ２の光の量が少なくなるのが良い。同様に、第２のサブセルＢ２の指定方向から見たときに、第１のサブセルＢ１の光の量が少なくなるのが良い。

そこで、式（７）は、第１のサブセルＢ１の指定方向から見たときの第２のサブセルＢ２からの光の量と、第２のサブセルＢ２の指定方向から見たときの第１のサブセルＢ１からの光の量の合計を算出する。

また、全てのサブセルの反射輝度の標準偏差は、式（８）で定義される。式（８）は、全てのサブセルの反射輝度の標準偏差が低い場合、表示媒体１全体として、同様の輝度で表示されることにより見やすくなることを示す。

式（５）は、式（６）ないし式（８）で特定される各要素に、所定の重みをかけた値の合計が最小になるように、ベクトルＧを計算する。所定の重みは、予めユーザ等によって与えられても良い。ベクトルＧは、サブセルの１単位セル内の面積の割合、平行する突状部材の高さ、間隔、突状部材の位置を変数としたベクトルである。換言すると、式（５）は、所望の方向かつ所望のサブセルの光の遮光を抑え、所望の方向以外の方向または所望のサブセル以外のサブセルの光の量を抑え、かつ全てのサブセルの反射輝度の差が少なくなる、最適なサブセルＢの面積比と、突状部材３の形状を算出する。

なお上記計算式からわかるように、単位セルＣにおける各サブセルＢの大きさは、均一ではなく、適宜調節される。また本発明の実施の形態では、式（６）ないし式（８）によって、ベクトルＧを算出する場合を説明したが、式（６）ないし式（８）のいずれかのみでも良いし、他の算出式を用いても良い。

本発明の実施の形態において、（１）所定の方位角から見た所定のサブセルの光について、突状部材による遮光の量、（２）所定の方向以外の方向または所定のサブセル以外のサブセルからの光の量、および（３）各サブセルの反射輝度の標準偏差の（１）ないし（３）の各要素について、それぞれ所定の重みをかけた合計値が少なくなるように、ベクトルＧを算出したが、これに限られない。例えば、上記（１）、（２）および（３）のうちのいずれか一つまたは二つの要素を含む評価関数に基づいて、その評価関数の値が少なくなるようにベクトルＧを算出しても良い。また評価関数において、各要素について所定の重みをかけた評価関数に基づいて、その評価関数の値が少なくなるようにベクトルＧを算出しても良い。

（色値算出部の処理）
次に、色値算出部１２３が、各サブセルの色を特定する処理を説明する。色値算出部１２３は、所定数のコンテンツのうちの一つのコンテンツを単位セルの位置に対応して区分したサブセルＢを構成する色になるように、平面部材２上の所定の方位角に対応する各サブセルＢの色を決定する。ここでサブセルＢの色は、所定の方位角から認識可能な周辺のサブセルの色も考慮して補正される。

具体的には、各サブセルの色は、式（２）により求められる。ここで、突状部材３は、黒色であるとする。式（２）は、式（９）のように展開することができる。式（９）は、所定の方位角から、観察可能なサブセルであって、この方位角に対応しないサブセルの色も考慮して、各サブセルの色を決定している。これにより、観察者が、高品質なコンテンツを観察できることが可能になる。

表示媒体１を観察した際に、所望の輝度が出ない可能性もあるため、入力画像の色値に係数αをかけ、調整することが好ましい。係数αを用いることで、式（９）は、式（１０）のように展開され、式（１０）により各サブセルの色が特定される。

本発明の実施の形態に係る表示媒体１は、方位角によって異なるコンテンツを示したい場合に好適である。表示媒体１は、例えば、表示媒体１を異なる方向から観察する複数の観察者に対して、各観察者の位置に応じた情報を表示することが可能である。

（第１の変形例）
本発明の実施の形態は、平面部材２上に着色部４と突状部材３を設けて表示媒体１を形成する場合を説明したが、本発明の実施の形態で説明した本願発明の原理を、他の態様で実現することが可能である。

第１の変形例は、図９に示すように、シート形状を有し、光を透過するシート状部材に、本発明の実施の形態で説明した突状部材３を形成した表示支援媒体１１を、光を反射する一般的な表示装置１２の表示面１３に、貼付する。表示装置１２は、表示支援媒体１１で形成される単位セルＣ、サブセルＢおよび突状部材３の形状にあわせて、各サブセルの色を決定した画像を表示する。換言すると表示装置１２は、本発明の実施の形態に係る着色部４を電気的に実現する。

これにより、本発明の実施の形態と同様に、各方位角からそれぞれ異なるコンテンツを観察することができる。表示支援媒体１１に用いられるシート状部材は、光を透過する透明な部材で形成されるのが良いが、観察者の視認性に影響を及ぼさない範囲で一部の光が透過するように形成されても良い。ここで表示装置１２は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等であって、明るいバックライトを用いたり、明るい発光素子を用いたりするディスプレイであることが好ましい。

表示装置１２は、任意の画像を表示することが可能であるので、任意の条件に応じて適宜画像を表示することが可能になる。また表示装置１２が連続的に画像を変更することにより、各方位角からそれぞれ異なる動画コンテンツを観察することができる。

また表示装置１２が表示する画像は、表示支援媒体１１に形成されるサブセルに対応するので、表示支援媒体１１が表示面１３に適切に貼付されるように、適切に位置合わせがなされる。

第１の変形例において、表示支援媒体１１を適切に生成し、表示装置１２に適切な画像を表示するために、図１０に示す処理装置１００ａが用いられる。第１の変形例に係る処理装置１００ａは、図７を参照して説明した処理装置１００と同様であるが、各データの出力先が異なる。形状出力部１２２は、入出力インタフェース１３０を介して、形状データ１１２を、表示支援媒体１１を製造する装置、または表示支援媒体１１を製造する装置が読み取るメモリ等に出力する。また色値出力部１２４は、出力色値データ１１４を、表示支援媒体１１が貼付される表示装置１２、または表示装置１２が読み取り可能なメモリ等に出力する。

第１の変形例に係る表示支援媒体１１は、方位角によって任意の異なる画像を表示したい場合に好適である。表示支援媒体１１は、例えば、表示装置１２に貼付された表示支援媒体１１を異なる方向から観察する複数の観察者に対して、各観察者の位置とその他の条件に応じた情報を表示することが可能である。

（第２の変形例）
本発明の実施の形態において、突状部材３は、図１１（ａ）に示すように、板状部材である場合を説明したが、これに限られない。例えば図１１（ｂ）に示すように、板状部材を連結したＵ字形状で形成される。このとき板状部材を連結する部分は、単位セルＣまたはサブセルＢの境界に配設される。

（第３の変形例）
本発明の実施の形態において、所定の仰角かつ方位角から所定のコンテンツを観察可能である場合を説明したが、第３の変形例では、所定の仰角とは異なる仰角で観察することで、所定の仰角で観察可能な所定数のコンテンツとは別のコンテンツを表示する場合を説明する。

図１２（ａ）および（ｂ）は、所定の仰角かつ方位角から見える各コンテンツの一例である。所定の仰角かつ方位角から、図１２（ａ）の画像Ｉ１１と、図１２（ｂ）の画像Ｉ１２をそれぞれ観察できる場合、仰角を９０度にして（表示媒体１を真上から）観察した場合、図１２（ｃ）の画像Ｉ１３を確認することができる。

このように、所定の仰角とは異なる仰角で観察することにより、新たなコンテンツを表示できるように、各サブセルに着色することも可能である。

（第４の変形例）
本発明の実施の形態で説明した式（１）ないし（１０）において、突状部材３の色は、光を遮蔽しやすい黒を想定しているが、突状部材３の色を任意に設定することも可能である。

例えば、図３において、突状部材３が黒以外で、一部の波長の光を遮蔽し一部の波長の光を透過する場合、突状部材３を透過する光が入射する範囲Ｒ１およびＲ２で反射する光は、平面部材２の着色部４の色と、突状部材３の色を混ぜた色となる。例えば、観察者は、範囲Ｒ１およびＲ２の部分について、突状部材３の色のフィルタを通した色として、表示媒体１が表示するコンテンツを認識する。

このように突状部材３の色を、黒以外の任意の色に設定すると、一部の光が遮蔽されるとともに一部の光が透過し、突状部材３の色が反射する色に影響を与える。このような場合、式（１１）により各サブセルの色が特定される。なお、突状部材３を透過した先の色は１回の透過または屈折だけではなく、平面部材２に反射した先の色も含んで定義する。また突状部材３は、突状部材３が設置されるサブセルごとに色を変更しても良い。

また上記計算式では、所定の方位角に対応したサブセルで反射する光の量のみならず、周辺のサブセルで反射し観察可能な光の量も考慮して、各サブセルの色が設定される。

このように各単位セルで見せたいコンテンツの色にあわせて、突状部材３の色を設定することにより、より鮮明な画像を表示することが可能になる。

（その他の実施の形態）
上記のように、本発明の実施の形態と第１ないし第４の変形例によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなる。

例えば、図７および図１０に記載の処理装置は、複数のハードウエア装置により構成されても良いし、他の処理を行うコンピュータで実装されても良い。

本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

１ 表示媒体
２ 平面部材
３ 突状部材
４ 着色部
１１ 表示支援媒体
１２ 表示装置
１００ 処理装置
１１０ 記憶装置
１１１ 条件データ
１１２ 形状データ
１１３ 入力色値データ
１１４ 出力色値データ
１２０ 処理制御装置
１２１ 形状特定部
１２２ 形状出力部
１２３ 色値算出部
１２４ 色値出力部

Claims (10)

1. 所定の仰角かつ方位角から、所定数の方位角に対応する所定数のコンテンツを表示可能な表示媒体であって、
   光を反射する部材を備え、
   前記部材を複数の単位セルに区分し、
   前記複数の単位セルそれぞれを、前記所定数の方位角に対応する所定数のサブセルに区分し、
   所定の方位角に対応する各サブセルに、光を遮蔽する、前記所定の方位角方向の面を有する突状部材が、形成され、
   前記所定の仰角かつ方位角から、前記所定の方位角に対応するサブセルが観察される
   ことを特徴とする表示媒体。
2. 前記単位セルにおける各サブセルの面積比と前記突状部材の形状は、所定の方位角から見た所定のサブセルの光について、突状部材による遮光の量が少なくなるように、形成される
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示媒体。
3. 前記単位セルにおける各サブセルの面積比と前記突状部材の形状は、所定の方向以外の方向または所定のサブセル以外のサブセルからの光の量が少なくなるように、形成される
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示媒体。
4. 前記単位セルにおける各サブセルの面積比と前記突状部材の形状は、各サブセルの反射輝度の標準偏差が、少なくなるように、形成される
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示媒体。
5. 光を反射する表示面に貼付可能で、所定の仰角かつ方位角から、所定数の方位角に対応する所定数のコンテンツを表示可能な表示支援媒体であって、
   シート形状を有し、光を透過するシート状部材を備え、
   前記シート状部材を複数の単位セルに区分し、
   前記複数の単位セルそれぞれを、前記所定数の方位角に対応する所定数のサブセルに区分し、
   所定の方位角に対応する各サブセル内に、光を遮蔽する、前記所定の方位角方向の面を有する前記突状部材が、形成され、
   前記所定の仰角かつ方位角から、前記所定の方位角に対応するサブセルが観察される
   ことを特徴とする表示支援媒体。
6. 請求項１に記載の表示媒体を製造するために用いられる処理装置であって、
   前記表示媒体に表示させたいコンテンツの数、仰角および方位角を含む条件データと、
   前記所定数の方位角に対応する各コンテンツの各単位セルの色値を記憶する入力色値データを記憶する記憶装置と、
   所定の方位角から見た所定のサブセルの光について、突状部材による遮光の量、所定の方向以外の方向または所定のサブセル以外のサブセルからの光の量、または各サブセルの反射輝度の標準偏差が、少なくなるように、各サブセルの面積比と前記突状部材の形状を特定する形状特定部と、
   前記所定の仰角かつ方位角から、前記表示媒体を観察した際に所定の単位セルにおいて観察可能な色値と、前記入力色値データが記憶する、単位セルに対応する位置の色値との差異が少なくなるように、前記単位セルの各サブセルに付与する色値を算出する色値算出部
   を備えることを特徴とする処理装置。
7. 請求項５に記載の表示支援媒体を製造するために用いられる処理装置であって、
   前記表示支援媒体が表示支援するコンテンツの数、仰角および方位角を含む条件データと、
   前記所定数の方位角に対応する各コンテンツの各単位セルの色値を記憶する入力色値データを記憶する記憶装置と、
   所定の方位角から見た所定のサブセルの光について、突状部材による遮光の量、所定の方向以外の方向または所定のサブセル以外のサブセルからの光の量、または各サブセルの反射輝度の標準偏差が、少なくなるように、各サブセルの面積比と前記突状部材の形状を特定する形状特定部
   を備えることを特徴とする処理装置。
8. 請求項５に記載の表示支援媒体が貼付される表示面に前記所定数のコンテンツを表示するための、各サブセルに対応する前記表示面の各位置の色値を算出する処理装置であって、
   前記所定数の方位角に対応する各コンテンツの各単位セルの色値を記憶する記憶装置と、
   前記所定の仰角かつ方位角から、前記表示支援媒体が貼付された表示面を観察した際に所定の単位セルにおいて観察可能な色値と、前記所定の方位角に対応するコンテンツの、前記単位セルに対応する位置の色値との差異が最小になるように、前記単位セルの各サブセルに対応する前記表示面の各位置に付与する色値を算出する色値算出部
   を備えることを特徴とする処理装置。
9. コンピュータを、請求項６ないし８のいずれか１項に記載の処理装置として機能させるための処理プログラム。
10. コンピュータを、請求項６ないし８のいずれか１項に記載の処理装置として機能させるための処理プログラムを、記録する記録媒体。

Images