JPH06222302A - 複合深さ画像ディスプレイシステム - Google Patents

複合深さ画像ディスプレイシステム

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 単一の装置で立体視可能な複合文書を生成す
る。 【構成】 視点ごとに捕獲された画像を補間し（１１
２）、平面の画像記録基板上で画像の位置等を調整し
（１１４）、前記基板を深さ画像ディスプレイ装置を通
して見た場合にあるひとつの書類について異なる角度か
ら異なる内容の深さイメージまたは立体画像が見えるよ
う、前記画像を平面基板上に印刷する（１１８）。スク
リーンが取り付けられると、目的とする複合文書が形成
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、見る角度によって複合
文書中の異なる文書を知覚することができる複合文書デ
ィスプレイの生成に関し、ここにおいて、文書とは深さ
イメージもしくは３次元立体画像であり、画像が形成さ
れる基板は平面である。
【０００２】
【関連発明】この出願は、特願平４−１６７９９６号
（米国特許出願０７／７２２７１３号）、特願平５−１
１５５７３号（米国特許出願０７／８８５７０５号）及
び特願平５−１１２８９６号（米国特許出願０７／８８
５６９９号）に関連する。
【０００３】
【従来の技術】複合文書に関する文献は、今日では世界
中で広く出版されている。複合文書を用いることによ
り、テキスト、図表、話し言葉、画像を含む、あるいは
これらを様々に組み合わせた文書を見ることができる。
テキストは、複数の言語を含むこともある。具体的に
は、複合文書は、書籍、メニュー（特に、米国内の中
国、日本、韓国レストランのメニュー）、広告、看板、
辞書、語学教材、雑誌（航空会社が発行する複数言語に
よるマルチメディアのものは顕著な例である）、スポー
ツトレーディングカード、ビジネスカード、身分証明バ
ッチ等に見いだされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】複数言語による文書印
刷に関する問題のひとつに、スペースの問題がある。複
数言語の文書は単一言語の文書よりも長く、多くの紙面
を必要とする。
【０００５】また、コンピューターベースの印刷であ
れ、活版印刷であれ、日本の出版者が直面する特有の問
題として、ひらがな及びルビの問題がある。日本語の中
で使われる漢字のほとんどは複数の発音と読みを持つ。
中には使用頻度が極端に少ないために、ほとんどの人が
読み方を知らない文字もある。現在、日本の出版者が行
っているルビ付け方法は、非常に費用のかかるものであ
る。それは、非常に小さな活字（下付きあるいは上付き
文字と同程度の大きさ）を使用して、右横に（縦書きの
場合）、あるいは上付け（横書きの場合）で、問題とな
る漢字の読み方を印字する方法である。これは、多数の
追加テキストを印刷するために費用がかさむ上、読み方
に併せて文字配列をするために機械上の問題等もあり、
困難である。
【０００６】そこで、見る角度によって異なる内容（テ
キスト、図表、言葉、映像）あるいは異なる言語（テキ
ストと言葉に関して）の文書が見れる多次元文書が必要
とされる。
【０００７】本発明のひとつの目的は、視点によって異
なる内容を単一の装置で表示するマルチビューのディス
プレイを提供することである。
【０００８】本発明の別の目的は、複合マルチビュー文
書の中で、奥行きのある立体的な画像を提供することで
ある。
【０００９】本発明のまた別の目的は、複合文書の印刷
に平坦な基板を用いた複合マルチビュー文書を提供する
ことである。
【００１０】本発明のさらに別の目的は、同一の文書の
中で、ひとつの物体を正面、背面、上面など複数の視点
から見ることができるマルチビューを可能にすることで
ある。
【００１１】加えて、あるひとつの文書が同一の表示空
間において異なる画像を別々に映すことを可能にするこ
とも本発明の目的である。
【００１２】
【課題を解決するするための手段および作用】上記目的
は、複合文書中に組み込まれる異なる内容の文書やシー
ンの深さ画像を捕獲するシステムおよび方法によって達
成される。捕獲された深さ画像の視点によって、画像記
録基板上で画像の位置が調整され、前記基板がレンチキ
ュラ・スクリーンを通して見られると、あるひとつの文
書について異なる角度から異なる内容の深さ像または立
体画像が見えることになる。前記各画像は平面基板上に
印刷され、そこにレンチキュラ・スクリーンが取り付け
られ、目的とする複合文書が形成される。
【００１３】
【実施例】上記の目的については、図面を参照して以下
に詳細に説明される。なお、図面中の同一の符号は同一
の要素を示す。
【００１４】本発明による複合文書８は、図１に示され
るように、平面基板１０を含んでいる。基板１０上に
は、異なる内容を表示するレンチキュラ・イメージが形
成され、基板１０に取り付けられたレンチキュラ・スク
リーン１２などの深さ画像映写装置を通して見られる。
基板１０は、フィルムネガまたはプリントタイプの基板
でもよいが、深さ画像映写装置でもあるバリヤまたはイ
ンテグラル・スクリーンがレンチキュラ・スクリーンの
代わりに用いられる場合は、テレビスクリーンのような
揮発性の基板でもよい。基板１０とスクリーン１２は、
発光感光乳剤が片面に、スクリーンが反対面になるよう
に一体的に合わせられるか、もしくは、スクリーンはテ
レビの受像管のガラスの一部とされてもよい。複合文書
８をそれぞれの視点２０、３０、４０から見ると、看者
は異なる内容の表示を見ることになる。例えば、特定の
角度の視点２０から文書８を見ると、視点３０から見え
る深さまたは立体映像１６に関する英文の説明が見え、
一方、視点４０からは映像１６に関するドイツ語の説明
文が見える。異なる内容ディスプレイの見かけの位置
は、深さまたは立体的画像の表示であるために、捕獲ウ
ィンドウ位置を指定することによって調整され得る。例
えば、英語とドイツ語のテキスト１４及び１８を文書８
の表面に位置するかのように見せ、一方、人物像１６を
文書８の後方または奥に見えるように、もしくは、文書
の前面に浮かんでいるように見せることが可能である。
同様にテキスト１４及び１８を、文書８の前方または後
方に浮かびあがらせて見せることもできる。表示１４、
１６、１８を深さ映像にすることによって、テキストと
人物像を立体的に見せ、「見回し（ルックアラウン
ド）」のきく奥行き感覚を与える。すなわち、テキスト
は、任意の視点のまわりで見る角度によって、異なる特
性を持つような三次元の物体から構成されるように見え
る。図１に示されるような複合文書は、同一の事物に関
する異なる種類の情報を表わすディスプレイに有効であ
る。例えば、複数言語で表示したレストランのメニュー
やメニューの品目または食物の立体的画像は、国際レス
トランにおいて非常に有用であろう。そのような文書が
作成される詳細については、後に説明する。
【００１５】図２は、本発明のシステムのコンポーネン
トを表わしており、このシステムは図１に示される複合
文書を生成するために用いられる。電子カメラもしくは
デジタル像変換装置付きのフィルムカメラなどのキャプ
チャ・システム５０は、様々な文書や光景の深さ画像を
捕獲して、複合文書の中に組み込む。このような深さ画
像の表示とデジタル化については、前述の関連出願に詳
細に説明されている。イメージが捕獲されると、レンチ
キュラ・スクリーンを通して見られた時に図１のディス
プレイが生成されるよう、コンピュータ５２によって深
さ画像の走査ラインが所定順序で配置される。この走査
ラインの配置については、図３、図４及び図５を用いて
詳細に説明される。コンピュータ５２は画像をプリンタ
５４に出力する。プリンタ５４は、フィルムプリンタや
サーマルプリンタ等、走査プリント画像を生成できるプ
リンタであればよい。前記コンピュータ５２の出力はテ
レビのＣＲＴに与えることも可能である。プリンタ５４
の出力とレンチキュラ・スクリーン５６とを会わせて使
用することにより、複合文書複数形態ディスプレイ５８
が得られる。
【００１６】深さ画像を提供するためには、看者のそれ
ぞれの目に、同一内容について異なる視点から見たわず
かに異なる画像が映る必要があり、また、看者がわずか
に位置を変えた場合でも特定の深さ画像を見ることがで
きる範囲内にとどまれるようにする必要がある。従っ
て、同一内容に関し視点がわずかに異なった複数の画像
が必要である。深さ画像を生成、記録する方法に関する
さらなる説明は、前述の関連出願の中に記載され、深さ
または立体映像についての理論は「三次元映像化テクニ
ック」（Three-Dimensional Imaging Techniques）（Ok
oshi、Academic Press、ニューヨーク、１９７６年）に
説明されている。特定の内容に関する画像すなわち特定
の視点に対応する画像は、内容グループと呼ばれる。こ
の内容グループ内の、各レンチキュラ・イメージ走査ラ
インは、同一内容の光景のそれぞれ異なる断面（あるい
は部分）を看者に示し、それによって奥行きが知覚され
る。特定のレンチキュルに対応するグループは、レンチ
キュラ・セットと呼ばれ、図３には３つのセット６０、
６２、６４が示されている。例えば、図３の視点２０で
知覚される奥行き画像は、それぞれ異なるレンチキュル
７０、７２、７４と関連する走査ライン画像２２、２
４、２６のグループから成り、レンチキュラ・スクリー
ンを介して看者に投射される。重要なことは、内容グル
ープ画像の位置が、各レンチキュルの光学軸７６、７
８、８０毎に異なってくるということである。例えば、
視点２０から見える内容グループ２２は、レンチキュル
７０の光学軸７６の真下に配置され、レンチキュル７４
の内容グループ２６は光学軸８０に対して左に偏位して
いる。同様の原理は視点３０についても適用されるが、
その内容グループの位置は視点２０の場合のように一方
向にずれるのではなく、ディスプレイの中央から両側に
２方向にずれて位置する。例えば、視点３０から見える
内容グループ３６はレンチキュル７４の光学軸８０に対
して左に位置し、一方、内容グループ３４はレンチキュ
ル７０の光学軸７６に対して右に位置する。図３に示さ
れるように、各視点に対する画像内容グループは、視点
の位置と、その視点に画像の断面部を投射するレンチキ
ュルの相対位置によってそれぞれ異なって偏位してい
る。また、レンチキュラ・セット間の間隔、もしくは、
対応の光学軸に対するセットの中心の位置ずれは、基板
全体にわたって異なる。基板上では、投射レンチキュル
が文書８の中心から離れるにつれて間隔もしくは位置ず
れが増加する。つまり、ひとつの視点から見て内容グル
ープ間の間隔もしくは位置ずれが調整されるだけでな
く、異なる視点に応じてレンチキュルセット間の間隔も
しくは位置ずれも調整されなければならない。１インチ
当たり５３個のレンチキュルを有する典型的なレンチキ
ュラ・スクリーンを用いるなら、あるひとつのレンチキ
ュルに対応して２４の個別走査ライン画像を生成するこ
とが可能である。すなわち、２４の異なる画像が、看者
の視点によってそれぞれ映しだされる。ここにおいて、
各レンチキュルはそれぞれ異なる走査ラインまたは画像
断面部分を異なる視点に投射し、看者の眼や脳がすべて
の部分を一つの像やイメージにまとめる。深さ画像を形
成するためには、少なくとも２つの画像を用いて、特定
の視点から見た時の看者のそれぞれの眼に異なる角度か
らの像を送らなければならない。結果として、上記典型
的なレンチキュラ・スクリーンでは、複合文書中に１２
の深さ画像を提供する１２の異なる視点を有することが
可能となる。より高画質の奥行き画像を得るためには、
少なくとも４つの異なる画像を用いてそれぞれの内容グ
ループを形成する。それによって、多くて６つの視点が
でき、深さ画像は小範囲の視角で映し出される。さらに
高画質で、より広範囲の視野にわたる画像内容を提供す
るためには、内容文書の視点を３つとし、特定の視点ま
わりの広いレンジから８つの異なるイメージを知覚さ
せ、各深さ画像における奥行きの感覚を増す。画像グル
ープや画像セットの転位における間隔設定と変更は、前
述の関連出願に詳細に説明されているプロセスに従って
行われる。
【００１７】図４では、図３のレンチキュル７４に関係
する内容グループの視覚範囲を示している。図に示され
るように、内容グループ２６，３６，４２のそれぞれの
エッジ上の走査ラインは、それぞれの内容グループにお
ける視野の外側の境界を限定する。図からわかるよう
に、視野は、レンチキュル７４に関係する角度により変
化する。結果として、視点２０から見たレンチキュル７
４からの画像レンジは、同じ視点２０における内容グル
ープ２２の画像範囲よりも広いことになる。レンズ中央
に位置する画像グループの真上に位置する視点において
は、その視野レンジが最小として限定される必要があ
る。この例では、視点４０における最小視野レンジはグ
ループ４２とレンチキュル７４によって限定される。
【００１８】図５は、レンチキュル７４と関連する内容
グループ４２の５つの走査ライン画像を示している。図
に見られるように、看者のそれぞれの目は異なる走査ラ
インを知覚し、各走査ラインが最初に捕獲されたシーン
の異なる角度からの像であれば、看者は奥行きを感じ
る。各グループに複数の走査ライン（図５では５つ）を
提供することにより、看者の眼が視点４０に対してわず
かに動くにつれて、わずかに異なる角度からの異なる走
査ラインがそれぞれのレンチキュールを通して映され
る。これにより、立体的または深さ画像の効果を維持
し、各視点で見られる内容について限られた「見回し」
感覚を看者に与える。例えば、看者がある視点からグラ
ンド・キャニオンの画像を見ている時に、その位置での
テキストがグランド・キャニオンの風景を描いていると
すると、グランド・キャニオンの深さ画像または立体画
像は看者がわずかに頭を移動させた場合でも知覚され
る。レンチキュラ走査ライン１００のそれぞれの走査ラ
インの間隔は、それと関連のレンチキュールでの視点角
度によって調整される。この走査ラインの間隔調節に関
しては、前述の関連出願に説明されている。
【００１９】図６では、複合文書を生成する過程を示し
ている。第１のステップ１１０は、複合文書内で示され
る各深さ画像のための光景を捕獲する。前述したよう
に、特定の深さ画像の捕獲と記憶は関連出願の中で示さ
れる処理過程に従って行われる。２つのイメージだけが
捕獲され、各視点まわりでのヘッドモーション範囲を設
けるために追加画像を生成する必要がある時には、捕獲
されたイメージはステップ１１２で補間され、新しい画
像が形成される（補間については関連出願に説明され
る）。深さ画像が形成されてしまうと、所望の視点で、
各レンチキュルでのセットの間隔と、画像内容グループ
間隔（またはグループ間の間隔とその間隔のオーダー）
と、画像グループ内の走査ラインの間隔が、関連出願に
説明されている方法を用いて決定される（１１４）。画
像ラインの間隔が決定されると、所望の間隔で走査ライ
ンを印刷するためのプリントファイルが生成される（１
１６）。プリントファイルの生成は、走査ラインをそこ
に含まれる間隔あるいは位置によって感光乳剤上にプリ
ントされる順番に分類することによって遂行される。こ
の整理と分類については関連出願に説明されている。つ
いで、システムは、プリントファイルを印刷し（１１
８）、レンチキュラ・スクリーンは印刷された出力に接
着される（１２０）。
【００２０】同一の視点から見た複数の内容グループ
は、図４に示されるようにそれぞれ異なる視点範囲を持
つので、看者は適切な視野レンジ内に視界を保つように
留意することが重要である。これを補助し、複合文書ま
たはディスプレイ８の内容グループ間で看者の移動につ
れて、次の内容イメージに移りつつあることを警告する
ために、画像境界ライン、例えば明度の高いブライト・
ブルーやブライト・グリーンのような色のラインを設け
ることが可能である。このラインは、看者が視点から視
点へと移動する時に複合文書全体がブルーに変わって見
えるように看者に対してブライトカラーをフラッシュす
る。看者が許容視野範囲のエッジを通過すると、不可視
画像となった部分にブルーのカラーラインが現われ、看
者に許容視界内に戻るように促す。この境界線は、図３
のギャップ６６で示されるグループ間のギャップを所望
の色で埋めることにより形成される。例えば、そのグル
ープ間のギャップの色をブルーにすれば、各レンチキュ
ルセットにおける画像グループ間の隙間はポジフィルム
感光部となり、ブルーの光を用いてギャップの走査ライ
ンを感光させる。
【００２１】本発明は、異なる視点から見ることのでき
るひとつの内容グループを有し、その視点で看者に表示
されるすべての画像は同じ内容のものであるとして述べ
られてきた。特定の視点において、その視点の内容内で
見ることのできる「ゴースト」イメージを生成すること
が可能である。例えば、ハンバーガーのメニューのテキ
ストで、各内容グループの走査ラインに重ねられたり、
融合されたりして見えるゴーストイメージを表わすこと
ができる。これは、当初の深さ画像内にゴースト深さ画
像を可能とする深さイメージでありうる。内容グループ
と走査ラインの間の間隔もしくはレンチキュルセットの
転置は、視点に応じて複合文書全体にわたって継続的に
変化するものとして述べられてきた。また、中間的な継
続間隔が設定ができ、それはすべての視点において適用
され、走査ラインの特定の位置を固定させるために用い
られる。前記説明では、異なる視点から見える画像が深
さ画像であることを強調している。しかしながら、一つ
またはそれ以上の映像が深さ映像ではない可能性もあ
る。前記説明では、また、グループなどの間の間隔は一
つの複合文書が生成されるたびに設定されることを指摘
している。画像のキャプチャ基準を標準に合わせ、マッ
プを作り出して標準の複合文書の走査ラインが基板上に
配置される場所を指定することは、工程ラインにおいて
可能であり、望ましい。また、画像をレンチキュラ・シ
ートの裏面にプリントすることも可能である。
【００２２】本発明に関する多数の特徴や利点は詳細な
明細書において明らかにされ、請求項は本発明の真の精
神や範囲における本発明の特徴や利点を網羅しようとす
るものである。多くの修正や変更がその熟練した技術に
も生じる可能性があるので、例証または説明されている
構造や操作そのままに本発明を制限しようとするもので
はない。従って、適応するすべての修正および均等物は
この発明の範囲において遂行されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる複合マルチビュー文書を異なる
視点から見た異なる内容のディスプレイを示した図であ
る。
【図２】図１に示される複合文書を生成するためのシス
テムのコンポーネントを描いた図である。
【図３】視点に応じたイメージのグループ分けと、図１
のマルチビュー複合文書のディスプレイを生成するレン
チキュラ・スクリーンを示す図である。
【図４】ひとつのレンチキュルにより形成されるそれぞ
れの画像グループの視野レンジを示す図である。
【図５】ビューの対象となるある画像グループ内におけ
る同一内容の異なる画像の配置を詳細に示した図であ
る。
【図６】図１に示される複合文書を生成するプロセスを
示す図である。
【符号の説明】
８ 複合文書 １０ 平面基板 １２ レンチキュラ・スクリーン １４ 英語テキスト １６ 人物像表示 １８ ドイツ語テキスト ２０，３０，４０ 視点 ２２，２４，２６，３２，３４，３６，４２，４４，４
６ 走査ライン画像（内容グループ） ６０，６２，６４ レンチキュラ・セット ７０，７２，７４ レンチキュル（凸型レンズ） ７６，７８，８０ 光学軸

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 深さ映像スクリーンと、 前記スクリーンに対向する画像記録基板と、 を含み、前記基板には異なる種類の内容を有する深さ画
    像が記録されることを特徴とする複合文書ディスプレ
    イ。
  2. 【請求項２】 前記スクリーンがレンチキュラ・スクリ
    ーンを含むことを特徴とする請求項１に記載のディスプ
    レイ。
  3. 【請求項３】 前記基板は平面形であることを特徴とす
    る請求項２に記載のディスプレイ。
  4. 【請求項４】 前記基板には内容グループの中の深さ画
    像が記録され、それぞれの内容グループは異なる角度か
    らの少なくとも２個の画像を有することを特徴とする請
    求項２に記載のディスプレイ。
  5. 【請求項５】 前記基板には内容グループ間の画像ブレ
    ーク走査ラインが記録されることを特徴とする請求項４
    に記載のディスプレイ。
  6. 【請求項６】 前記基板をよこぎる内容グループが、各
    グループ間で異なる間隔を有することを特徴とする請求
    項４に記載のディスプレイ。
  7. 【請求項７】 前記基板をよこぎる内容グループが、レ
    ンチキュラ・スクリーン上の対応するレンチキュルに対
    して異なる位置ずれを有することを特徴とする請求項４
    に記載のディスプレイ。
  8. 【請求項８】 レンチキュラセットが対応するレンチキ
    ュールに対して異なる位置ずれを有することを特徴とす
    る請求項７に記載のディスプレイ。
  9. 【請求項９】 同一の内容を有する内容グループの中に
    位置するゴーストイメージスキャンを含むことを特徴と
    する請求項４に記載のディスプレイ。
  10. 【請求項１０】 a ）異なる内容種類の画像を捕獲し、
    捕獲された画像から深さ画像を生成し、 b ）前記深さ画像を内容グループに分類し、 c ）各グループ毎に設定された視点に応じて内容グルー
    プ間の間隔を決定し、 d ）前記間隔で内容グループを記録媒体に記録し、 e ）記録された内容グループを深さ画像プロジェクショ
    ン装置を用いて投射することを特徴とする複合文書生成
    方法。
  11. 【請求項１１】 異なる内容種類の深さ画像を捕獲する
    ための捕獲手段と、 前記捕獲手段に接続され、前記深さ画像を複数の内容グ
    ループにグループ化して、異なる内容種類の各深さ画像
    毎に設定された視点に応じて内容グループ間の間隔を調
    整するコンピュータと、 複合文書深さ画像を見るのに適したスペースで、深さ画
    像の内容グループを表示するディスプレイ生成手段と、
    を含むことを特徴とする複合文書ディスプレイ生成装
    置。
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