JPWO2012144110A1 - 画像表示シート及び画像表示体 - Google Patents

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Abstract

スムーズな疑似的動画像を実現し、かつ違和感を減縮させて観察することが可能な画像表示シート等を提供することを目的とする。複数のシリンドリカルレンズ1aの配列により構成されたレンチキュラーシートと画像形成層3が積層して構成され、レンチキュラーシートのシリンドリカルレンズ1aの凸形状を有する側から画像形成層3に形成された画像3aを移動、又は、移動及び変形を伴う虚像として観察可能に構成した画像表示シートである。画像形成層3にはシリンドリカルレンズ1aと作用して虚像を表示させるための複数の画像3aが各シリンドリカルレンズ1aと略一対一に対応するよう繰り返し形成されており、シリンドリカルレンズ1aの配列ピッチ長Aと画像形成層3に繰り返し形成された画像3aのピッチ長Bの差が、0%乃至10%の範囲であることを特徴とする。

Description

本発明は、画像表示シートに関し、特に、シリンドリカルレンズ又は平凸レンズと画像に基づいた移動、又は、移動及び変形を伴う虚像を観察可能な画像表示シートと画像表示シートを用いた画像表示体に関する。
観察者の視覚を利用することによって、画像を移動、又は、移動及び変形を伴うムービング、チェンジング等の虚像として観察できる画像表示シートがある。画像表示シートは、複数のシリンドリカルレンズの配列により構成されたレンチキュラーシートと、画像形成層により構成される。
図26A及び図26Bは、従来公知の画像表示シートの説明図である。図26Aはレンチキュラーの基本特性を示す説明図であり、図26Bはレンチキュラーの基本原理を示す概略説明図である。レンチキュラーシート5001を構成するシリンドリカレンズ5002の凸形状を有する面と反対の面に画像形成層5003を配し、レンズの側から画像を疑似動的に観察可能としている。右目用画像5004と左目用画像5005をストライプ状に配置することにより、立体視画像や観察者(観察者の右眼5006及び左眼5007)が見る角度を変えることにより画像を動いているように見せるチェンジング画像が観察できる。図27は従来公知の画像表示シート5009の説明図である。(A)は従来公知の画像表示シート5009の断面説明図であり、(B)は画像形成層5003の平面図である。画像形成媒体5008に形成された画像形成層5003には複数の原画A,B,C,Dをストライプ状に分割した画像が形成されている。図27は、右眼用画像5004と左眼用画像5005を各レンズに対して所定幅で分割した例である。視線を移動させていくと、ある位置ではA画像が見え、ある位置ではB画像が見え、ある位置ではC画像がみえ、ある位置ではD画像が見えるというように、観察者が見る角度を変えることにより画像を動いているように見える。
また、特許文献1には、複数の原画をストライプ状に分割して一枚の画像とし、見る角度によって異なる絵柄が見えるよう構成する際に、凸レンズのピッチの境界と画像の分割境界を一致させる技術が開示されている。特許文献2には、左眼用画像と右眼用画像を、各レンズに対して所定幅の短冊状切片に分割し、インターレース状に並べることにより疑似的可変画像を観察する技術が開示されている。
特開2003−344807号公報 特開2010−044213号公報
レンチキュラーを使用したムービング、チェンジング等の視覚効果は、一定範囲の観察視点内では、単一の画像を観察し、次に観察視点の角度を変えて一定範囲を超えると次の画像が観察される。このように、観察角度変化に応じて、次々と異なる画像を観察させる構成となっている。このとき、角度変化に応じて順次観察される画像が、人物、動物などの動作、拡大、縮小、変形を伴う適宜の動画的表現をデザインすることにより、あたかも動画を観察しているかのような視覚効果を得ることが可能になる。従来技術による画像表示シートでは目玉の虚像が観察できるが、しかし、見る角度を変えて視線を移動していくと、画像がコマ送り画像のように移動して見える。観察者にとっては、スムーズな動きではなく、角度変化に応じて虚像が飛び飛びで見えるため、違和感を持つという問題がある。
本発明の目的は、このような問題等に鑑みて、スムーズな疑似的動画像を実現し、かつ違和感を減縮させて観察することが可能な画像表示シート等を提供することにある。
本発明の画像表示シートは、複数のシリンドリカルレンズの配列により構成されたレンチキュラーシートと画像形成層が積層して構成され、前記レンチキュラーシートの前記シリンドリカルレンズの凸形状を有する側から前記画像形成層に形成された画像を移動、又は、移動及び変形を伴う虚像として観察可能に構成した画像表示シートであって、前記画像形成層には前記シリンドリカルレンズと作用して前記虚像を表示させるための複数の虚像観察用画像が、各前記シリンドリカルレンズと略一対一に対応するよう繰り返し形成されており、前記シリンドリカルレンズの配列ピッチ長と、前記画像形成層に繰り返し形成された前記虚像観察用画像のピッチ長の差が、前記シリンドリカルレンズの配列ピッチ長又は前記虚像観察用画像のピッチ長に対して0%乃至10%の範囲であることを特徴とする。
本発明の画像表示シートは、複数の平凸レンズの配列により構成された平凸レンズシートと画像形成層が積層して構成され、前記平凸レンズシートの前記平凸レンズの凸形状を有する側から前記画像形成層に形成された画像を移動、又は、移動及び変形を伴う虚像として観察可能に構成した画像表示シートであって、前記画像形成層には前記平凸レンズと作用して前記虚像を表示させるための複数の虚像観察用画像が、各前記平凸レンズと略一対一に対応するよう繰り返し形成されており、前記平凸レンズの水平方向の配列ピッチ長と、前記画像形成層に繰り返し形成された前記虚像観察用画像の水平方向のピッチ長は異なり、当該ピッチ長の差が、前記平凸レンズの水平方向の配列ピッチ長又は前記虚像観察用画像の水平方向のピッチ長に対して10%以下であって、かつ、前記平凸レンズの垂直方向の配列ピッチ長と、前記画像形成層に繰り返し形成された前記虚像観察用画像の垂直方向のピッチ長の差が、前記平凸レンズの垂直方向の配列ピッチ長又は前記虚像観察用画像の垂直方向のピッチ長に対して0%乃至10%の範囲であることを特徴とする
前記複数の虚像観察用画像は、所定数の前記虚像観察用画像からなる虚像観察用画像群により構成されており、前記虚像観察用画像群の中央付近の虚像観察用画像を除く他の虚像観察用画像は、前記中央付近の虚像観察用画像の側に欠き部を有し、前記欠き部は、前記中央付近の虚像観察用画像からの距離が長くなるほど大きくなるよう構成してもよい。
前記複数の虚像観察用画像は、前記虚像観察用画像群の端部に所定数の静止虚像観察用画像からなる静止虚像観察用画像群を有し、前記静止虚像観察用画像は拡張部を有し、前記静止虚像観察用画像のうち、前記虚像観察用画像群の端部側に位置する少なくとも1以上の前記静止虚像観察用画像は、前記虚像観察用画像が並ぶ方向に対して垂直方向の両端部に欠き部を有するよう構成してもよい。
前記複数の虚像観察用画像は、前記虚像観察用画像群の端部に所定数の静止虚像観察用画像からなる静止虚像観察用画像群を有し、前記静止虚像観察用画像は、前記静止虚像観察用画像でない前記虚像観察用画像の側に拡張部を有し、前記静止虚像観察用画像のうち、前記虚像観察用画像群の端部側に位置する少なくとも1以上の前記静止虚像観察用画像は、前記虚像観察用画像が並ぶ方向に対して垂直方向の両端部に欠き部を有するよう構成してもよい。
前記虚像が、前記レンチキュラーシート又は前記平凸レンズシートの上方に浮いて、又は、前記レンチキュラーシート又は前記平凸レンズシートの下方に沈んで、立体的な前記虚像として観察可能に構成してもよい。
前記画像形成層には、前記虚像観察用画像とは異なる他の画像であって、前記シリンドリカルレンズ又は前記平凸レンズと作用して被観察像を表示するための立体画像、又はチェンジング画像又はアニメーション画像又はこれらの組み合わせによる単数又は複数の前記他の画像が形成されており、前記シリンドリカルレンズ又は前記平凸レンズと前記虚像観察用画像に基づく前記虚像を表示する単数又は複数の虚像表示部と、前記シリンドリカルレンズ又は前記平凸レンズと前記他の画像に基づく前記被観察像を表示する単数又は複数の被観察像表示部を有するよう構成してもよい。
前記レンチキュラーシートの前記シリンドリカルレンズの凸形状を有する面と反対側の面、又は、前記平凸レンズシートの前記平凸レンズの凸形状を有する面と反対側の面に前記画像形成層を設けてもよい。
前記画像形成層を有する画像形成媒体を設け、前記レンチキュラーシートの前記シリンドリカルレンズの凸形状を有する面と反対側の面、又は、前記平凸レンズシートの前記平凸レンズの凸形状を有する面と反対側の面と、前記画像形成媒体の前記画像形成層を有する面が積層されてもよい。
前記レンチキュラーシートの前記シリンドリカルレンズの凸形状を有する側、又は、前記平凸レンズシートの前記平凸レンズの凸形状を有する側に他の凸レンズを設け、前記他の凸レンズと前記シリンドリカルレンズ又は前記平凸レンズを通して前記虚像観察用画像に焦点が合うよう構成されてもよい
本発明の画像表示体は、前記レンチキュラーシートの前記シリンドリカルレンズの凸形状を有する側、又は、前記平凸レンズシートの前記平凸レンズの凸形状を有する側を、外側又は内側として円弧状又は円筒状に湾曲形成可能であって、前記画像表示シートの一部又は全部を円弧状又は円筒状に形成してなることを特徴とする。
本発明の画像表示体は、前記レンチキュラーシートの前記シリンドリカルレンズの凸形状を有する側、又は、前記平凸レンズシートの前記平凸レンズの凸形状を有する側を、外側又は内側として円弧状に成型され、当該円弧状に成型された前記画像表示シートを複数個組み合わせて構成されることを特徴とする。
本発明によれば、スムーズに移動し、又は、スムーズに移動及び変形をする疑似的動画像を実現し、かつ違和感を減縮させて観察することが可能な画像表示シートを実現できる。
本発明の画像表示体によれば、疑似的動画像を観察可能な画像表示体を実現できる。
本実施形態の画像表示シートの断面図である。 本実施形態の画像表示シートの構成説明図である。(A)はレンチキュラーシートの断面説明図であり、(B)は画像形成層の平面図である。 本実施形態の画像表示シートの平面図である。 本実施形態による虚像の説明図である。 他の実施形態1による画像表示シートの構成説明図である。 画像6bのピッチ長計測の説明図である。 他の実施形態1による虚像の説明図である。 他の実施形態2による画像表示シートの断面図である。 他の実施形態3による画像表示シートの構成説明図である。 画像形成層の平面図である。 他の実施形態4による画像表示シートの断面図である。 他の実施形態4による画像表示シートの構成説明図である。 画像形成層の平面図である。 他の実施形態4による虚像の構成説明図である。 他の実施形態4による虚像の構成説明図である。 他の実施形態5による画像表示シートの画像形成層の平面図である。 他の実施形態6による画像表示シートの画像形成層の平面図である。 他の実施形態6による画像表示シートの画像形成層の平面図である。 他の実施形態7による画像表示シートの構成説明図である。 レンチキュラーシートのフォーカスの様子を示す要部断面図である。 平凸レンズの配置が異なる画像表示シートの例である。 他の実施形態8による画像表示シートの構成説明図である。 平凸レンズの配置が異なる画像表示シートの例である。 他の実施形態9による画像表示シートの構成説明図である。 元画像113Xa及び元画像113Xbの説明図である。 静止虚像観察用画像群の作成例である。 静止虚像観察用画像群の作成例である。 画像113bのピッチ長計測の説明図である。 他の実施形態9による虚像の構成説明図である。 他の実施形態9の応用例の説明図である。 他の実施形態10による画像表示シートの構成説明図である。 画像表示シート1000による画像表示体2000の外観説明図である。 画像表示体2000の要部断面図である。 画像表示シート1000による画像表示体3000の外観説明図 画像表示体3000の要部断面図である。 画像表示シート1000による画像表示体4000の外観説明図である。 レンチキュラーの基本特性を示す説明図である。 レンチキュラーの基本原理を示す概略説明図である。 従来公知の画像表示シートを構成する画像表示層の説明図である。
本発明の画像表示シートについて、図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態における画像表示シートの断面図である。
画像表示シート100は、レンチキュラーシート1と、画像形成層3を必須の構成として形成される。本実施形態では、紙等の画像形成媒体2に画像形成層3を形成した例について説明する。以下に、画像表示シート100を構成する各層について説明する。
レンチキュラーシート1は、複数のシリンドリカルレンズ1aを並列配置して構成される。レンチキュラーシート1に構成されたシリンドリカルレンズ1aは図面上方に示す。レンチキュラーシート1の材料は、従来から画像表示シートに用いられているレンズシートであれば特に限定されないが、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PP、PETG(グリコール変性ポリエチレンテレフタレート)、アクリル、アクリレート系樹脂などの透明な樹脂材料が用いられる。
画像形成媒体2はレンチキュラーシート1のシリンドリカルレンズ1aの凸形状を有しない側に設けられ、レンチキュラーシート1側に画像形成層3が形成される。画像形成媒体2の材料は、従来から画像表示シートに用いられている画像形成媒体であれば特に限定されないが、コート紙、合成紙、上質紙、中質紙、含浸紙、ラミネート紙、金属蒸着紙、印刷用塗工紙、記録用塗工紙等の紙、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリカーボネートフィルム等のプラスチックフィルム、金属箔、あるいはそれらの複合体等が用いられる。画像形成媒体2の材料は、画像表示シート100に要求される強度や用途等に応じて適宜選択することができる。
画像形成層3は、虚像観察用画像である絵柄や文字等の画像3aが印刷又は転写等により形成された層である。画像形成層3は、画像形成媒体2のレンチキュラーシート1の側に設けられる。画像形成層3の材料は、画像形成媒体2に密着できる材料であれば特に限定されないが、例えば、従来公知のインキ材等が用いられる。インキ材は蓄光インキ、蛍光インキ等でもよい。
また、レンチキュラーシート1と、画像形成層3を設けた画像形成媒体2との積層方法は、画像形成媒体2及び画像形成層3の材料に応じて、周知の接着又は粘着などの方法を用いて行われる。レンチキュラーシート1と画像形成層3が透明性を保って積層できればよい。つまり、観察者(観察者の眼E)がレンチキュラーシート1のシリンドリカルレンズ1aの凸形状を有する側から画像形成層3に形成された画像3aを観察できればよい。具体的には、画像形成層3に形成された画像3aに基づく移動、又は、移動及び変形を伴う虚像を観察できればよい。
図2は、本実施形態の画像表示シートの構成説明図である。図2(A)はレンチキュラーシートの断面説明図であり、図2(B)は画像形成層の平面図である。図3は、本実施形態の画像表示シートの平面図である。
図1及び図2(A)の例では、矢印方向に観察者が見る角度を変えて視線移動させる際、観察者が各シリンドリカルレンズ1aの真上から観察したときの各シリンドリカルレンズ1aによるフォーカスの様子を示す。シリンドリカルレンズ1aのピント面は画像形成層3にある。言い換えれば、シリンドリカルレンズ1aは、画像3aに焦点が合うように構成されている。なお、実際には観察者は真上からだけに限らず、見る角度を変えることにより、スムーズな虚像の移動又は、移動及び変形を確認できる。
図2(B)に示すように、画像形成層3には複数の画像3aが形成されている。図2(A)及び図2(B)の例では、画像3aは、シリンドリカルレンズ1aと略一対一に対応するよう繰り返し形成されている。6つの目玉の画像3aがそれぞれシリンドリカルレンズ1aに対応している。
シリンドリカルレンズ1aの配列ピッチ長Aと、画像3aのピッチ長Bの差が、シリンドリカルレンズ1aの配列ピッチ長A又は画像3aのピッチ長Bに対して0%乃至10%の範囲となるよう構成する。つまり、シリンドリカルレンズ1aの配列ピッチ長Aと、画像3aのピッチ長Bが等しい場合(A=B)には、その差は0%となり、異なる場合(A<B、又は、A>B)には、その差は0%より大きく10%以下の範囲となる。シリンドリカルレンズ1aの配列ピッチ長Aと、画像3aのピッチ長Bを等しくするか、異ならせるかは画像表示シートの使用例に応じることが好ましい。例えば、画像表示シートを湾曲させて使用する場合には、シリンドリカルレンズ1aの配列ピッチ長Aと、画像3aのピッチ長Bを等しく(A=B)なるように構成し、湾曲させた際にピッチ長に所望の差が生じるよう構成する。なお、画像表示シートを湾曲した画像表示体については後述する。
図2に示す例では、シリンドリカルレンズ1aの配列ピッチ長Aと、画像3aのピッチ長Bが異なるよう構成し、かつ、シリンドリカルレンズ1aの配列ピッチ長Aと画像3aのピッチ長Bの差が、シリンドリカルレンズ1aの配列ピッチ長A又は画像3aのピッチ長Bに対して10%以下となるよう構成する。
画像3aのピッチ長Bがシリンドリカルレンズ1aの配列ピッチ長Aよりも小さい場合(A>B)には、観察者は、シリンドリカルレンズ1aと画像3aに基づく虚像4がレンチキュラーシート1の下方に沈んで立体的にみえる。そして、視線を右に移動すると虚像4も右に移動してみえ、左に移動すると虚像4も左に移動して見える。つまり、視線移動と同じ方向に虚像4が動いてみえる。
画像3aのピッチ長Bがシリンドリカルレンズ1aの配列ピッチ長Aよりも大きい場合(A<B)には、観察者は、シリンドリカルレンズ1aと画像3aに基づく虚像4がレンチキュラーシート1の上方に浮いて立体的にみえる。そして、視線を右に移動すると虚像4は左に移動してみえ、視線を左に移動すると虚像4は右に移動して見える。つまり、視線移動と逆の方向に虚像4が動いてみえる。
図3に示す虚像4のピッチ長xは、式(1)に基づいて決定される。虚像4のシリンドリカルレンズ1aの配列方向の幅yは、式(2)に基づいて決定される。なお、Aはシリンドリカルレンズ1aの配列ピッチ長であり、Bは画像3aのピッチ長であり、Cは画像3aのシリンドリカルレンズ1aの配列方向の幅(横サイズ)である。また、虚像4のシリンドリカルレンズ1aの配列方向に直行する方向の高さz(縦サイズ)は、画像3aのシリンドリカルレンズ1aの配列方向に直行する方向の高さD(縦サイズ)と同一である(式(3))。
Figure 2012144110
このように、シリンドリカルレンズ1aの配列ピッチ長A、画像3aのピッチ長B、画像3aのシリンドリカルレンズ1aの配列方向の幅C、画像3aの高さDを適宜調整、変更することにより、上記式(1)乃至式(3)に基づいて観察される虚像4のサイズを自在に設定することができる。
図4は、本実施形態による虚像の説明図である。観察者が見る角度を変えて視線移動していくと、画像形成層3に形成された画像3aとシリンドリカルレンズ1aに基づいた虚像4が疑似動的画像としてレンチキュラーシート1の上方から観察できる。
具体的には、画像3aのピッチ長Bがシリンドリカルレンズ1aの配列ピッチ長Aよりも小さい場合(A>B)には、虚像4がレンチキュラーシート1の下方に沈んで立体的にみえる。さらに、観察者の視線移動に伴い、虚像4がスムーズに動く虚像として観察される。
一方、画像3aのピッチ長Bがシリンドリカルレンズ1aの配列ピッチ長Aよりも大きい場合(A<B)には、虚像4がレンチキュラーシート1の上方に浮いて立体的にみえる。さらに、観察者の視線移動に伴い、虚像4がスムーズに動く虚像として観察される。
なお、式(1)及び式(2)において、|A−B|の値が小さくなるほど、観察者の視線移動に対する動きの速度が速くなる。したがって、画像表示シート100の使用状態に応じて、つまり、実際の観察者の視線移動の速度等を鑑みて、|A−B|の値を設定することが好ましい。言い換えると、観察者が視線移動をして虚像4を観察するときに、虚像4の移動速度が視線移動の速度に合うように設定することが望ましい。
本実施形態によれば、画像形成層3にシリンドリカルレンズ1aと作用して虚像を表示させるための複数の画像3aを、レンチキュラーシート1のシリンドリカルレンズ1aと略一対一に対応するよう繰り返し形成した。そして、シリンドリカルレンズ1aの配列ピッチ長Aと、画像3aのピッチ長Bの差が異なるよう構成し、かつ、シリンドリカルレンズ1aの配列ピッチ長Aと画像3aのピッチ長Bの差が、シリンドリカルレンズ1aの配列ピッチ長A又は画像3aのピッチ長Bに対して10%以下となるよう構成したので、スムーズな移動、又は、移動及び変形を伴う虚像4を観察することが可能な画像表示シートを実現できる。また、画像3aのサイズ(幅C、高さD)はいずれも数十μm〜数十mm程度のため、専用の設備等を用いることなく、汎用の設備(例えば、汎用の印刷装置、転写装置、汎用の画像ソフトウェア)等を用いて、画像形成媒体2に画像形成層3を印刷、転写できる。
シリンドリカルレンズ1aの配列ピッチ長Aが330μm乃至345μmのレンチキュラーシート1を使用した場合、シリンドリカルレンズ1aの配列ピッチ長Aと画像3aのピッチ長Bの差が、配列ピッチ長A又はピッチ長Bに対して0.1%乃至4%異なるよう構成することがより好ましい。
なお、画像3aは、シリンドリカルレンズ1aと略一対一に対応するよう繰り返し形成されているが、シリンドリカルレンズ1aの配列ピッチ長Aと画像3aのピッチ長Bが異なることから徐々に対応位置がずれていく。したがって正確にはシリンドリカルレンズ1aと画像3aは一対一に対応していない。シリンドリカルレンズ1aの配列ピッチ長Aと画像3aのピッチ長Bが異なることによってスムーズな虚像が観察できる。
(画像表示シートの実施例)
実際の画像表示シートによる実施例について説明する。目玉の虚像を観察する場合の各部の設計例について説明する。
画像表示シートの各構成部の寸法は次の通りである。レンチキュラーシート1の厚さ:0.45 mm、シリンドリカルレンズ1aの配列ピッチ長A:336μm、画像3aのピッチ長B:330 μm、ピッチ長Aとピッチ長Bの差:6 μm、画像3aの幅C:225μm、画像3aの高さD:12.7mm、虚像4のピッチ長x:19mm、虚像4の幅y:12.7mm、虚像4の高さz:12.7mm
(他の実施形態1)
他の実施形態1による画像表示シートは1つの虚像を観察可能にする構成である。なお、上述した実施形態と同様の構成については記載を省略する。
図5は他の実施形態1による画像表示シートの構成説明図であり、レンチキュラーシート5の各シリンドリカルレンズ5aと、画像6a及び6bの対応を示す。図6は画像6bのピッチ長計測の説明図である。図7は他の実施形態1による虚像の説明図である。レンチキュラーシート5の構成は上述したレンチキュラーシート1と同様であるため説明を省略する。
画像形成層6には、虚像観察用画像群である所定数の画像が形成されている。画像群の中央付近の画像6aは、欠けの無い画像であり、中央付近の画像6aを除く他の画像6bは中央付近の画像6a側に欠き部6cを有する。画像6a及び6bは、シリンドリカルレンズ5aと略一対一に対応するよう形成されている。
図5の例では、画像群は、中央付近の画像6aと、欠き部6cを有する10個の画像6bの合計11個の画像により構成される。画像6bの欠き部6cは、画像6aから図中左右に遠ざかるほど大きくなる。なお、図5では中央付近の画像6aは1つの場合を示したが、中央付近の画像6aの数は複数でもよい。
画像6a及び6bは、上述した実施形態と同様にシリンドリカルレンズ5aと略一対一に対応するよう形成されている。そして、シリンドリカルレンズ5aの配列ピッチ長Aと、画像6a及び6bのピッチ長Bの差が、シリンドリカルレンズ5aの配列ピッチ長A又は画像6a及び6bのピッチ長Bに対して0%乃至10%の範囲となるよう構成する。なお、画像6aと画像6b間のピッチ長B、及び画像6b間のピッチ長Bは、画像6bに欠き部6cが無いと仮定したときのピッチ長Bとする(図6)。
また、観察される虚像7の幅y及びzは、上述した式(2)及び式(3)に基づいて決定される。幅C及びDは、画像6bに欠き部6cが無いと仮定したときの幅C及びDとする(図6)。欠けの無い画像6aから幅C及びDを求める場合、画像6aの横サイズを幅C、縦サイズを高さDとする。
なお、画像形成層6は、画像形成媒体(不図示)に形成してもよく、後述する他の実施形態2のようにレンチキュラーシート5に直接形成してもよい。画像形成層6を画像形成媒体に形成する場合、画像形成媒体の構成は上述した画像形成媒体2に準じる。
以上説明した構成により、図7に示すように1つだけの虚像7を観察することができる画像表示シート200を実現できる。観察者が見る角度を変えて視線移動していくと、画像形成層6に形成された画像6a及び6bとシリンドリカルレンズ5aに基づいて、中央の画像が際立って表現された1つの虚像7が疑似動的画像として観察できる。
(画像表示シートの実施例)
他の実施形態1による実際の画像表示シートの実施例について説明する。目玉の虚像を一つだけ観察する場合の各部の設計例について説明する。
画像表示シートの各構成部の寸法は次の通りである。レンチキュラーシートの厚さ:0.45 mm、シリンドリカルレンズ5aの配列ピッチ長A:336 μm、画像6aと画像6b間(及び画像6b間)のピッチ長B:330 μm、ピッチ長Aとピッチ長Bの差:6 μm、画像6a(及び6b)の幅C:225μm、画像6a(及び6b)の高さD:12.7mm、虚像7の幅y:12.7mm、虚像7の高さz:12.7mm
(他の実施形態2)
図8は他の実施形態2による画像表示シートの断面図である。他の実施形態2による画像表示シート300は、レンチキュラーシートに画像形成層を設ける構成である。
図8に示すように、画像表示シート300は、レンチキュラーシート8と、画像形成層9が必須の構成として設けられる。レンチキュラーシート8の構成は上述したレンチキュラーシート1と同様であるため説明を省略する。
画像形成層9は、虚像観察用画像である絵柄や文字等の画像9aが印刷又は転写等により形成された層である。画像形成層9は、レンチキュラーシート8のシリンドリカルレンズ8aの凸形状を有する面と反対側の面に設けられる。画像形成層9の材料は、レンチキュラーシート8に密着できる材料であれば特に限定されないが、例えば、従来公知のインキ材等が用いられる。インキ材は蓄光インキ、蛍光インキ等でもよい。
画像形成層9には、複数の画像9aがシリンドリカルレンズ8aと略一対一に対応するよう繰り返し形成されている。シリンドリカルレンズ8aの配列ピッチ長と、画像9aのピッチ長が異なるよう構成し、かつ、シリンドリカルレンズ8aの配列ピッチ長と、画像9aのピッチ長の差が、シリンドリカルレンズ8aの配列ピッチ長又は画像9aのピッチ長に対して10%以下となるよう構成する。その他の構成は上述した画像形成層3又は画像形成層6と同様であるため説明を省略する。このように、レンチキュラーシート8に画像形成層3又は画像形成層6を直接形成してもよい。
(他の実施形態3)
本発明の画像表示シートを立体視シートと組み合わせることも可能である。他の実施形態3として、画像表示シートを立体視シートと組み合わせた場合の実施形態を説明する。
図9は、他の実施形態3による画像表示シートの構成説明図である。図10は画像形成層の平面図である。図9は、画像表示シート400の断面を示す。画像表示シート400は、虚像表示部40aと被観察像表示部40bにより構成される。
虚像表示部40aは、被観察像表示部40bと共通のレンチキュラーシート10と、被観察像表示部40bと共通の画像形成媒体11と、画像形成層12により構成される。被観察像表示部40bは、虚像表示部40aと共通のレンチキュラーシート10と、虚像表示部40aと共通の画像形成媒体11と、画像形成層13により構成される。
レンチキュラーシート10の構成は上述したレンチキュラーシート1と同様であり、画像形成媒体11の構成は上述した画像形成媒体2と同様であり、画像形成層12の構成は上述した画像形成層3又は画像形成層6と同様であるため説明を省略する。図9、図10の例では、画像形成層12には、虚像観察用画像としての画像12aが形成されている。
画像形成媒体11は、虚像表示部40aと被観察像表示部40b共通の画像形成媒体である。レンチキュラーシート10の側に画像形成層12及び13を形成して構成される。画像形成媒体11のその他の構成は上述した画像形成媒体2と同様であるため説明を省略する。
被観察像表示部40bは、従来公知のレンチキュラー表示体の構成及び効果を有する。被観察像表示部40bの画像形成層13は、虚像観察用画像(本実施形態では画像12a)とは異なる単数又は複数の他の画像が印刷又は転写等により形成された層である。他の画像とは、立体視用画像、チェンジング用画像、アニメーション用画像等である絵柄や文字等の画像である。図10の例では、レンチキュラーシート10のシリンドリカルレンズ10aと作用して被観察像を表示する左目用画像13aと右眼用画像13bがストライプ状に配置されている。画像形成層13の材料は、画像形成媒体11に密着できる材料であれば特に限定されないが、例えば、従来公知のインキ材等が用いられる。
レンチキュラーシート10と、画像形成媒体11との積層方法は、画像形成媒体11及び画像形成層12及び13の材料に応じて、周知の接着又は粘着などの方法を用いて行われる。レンチキュラーシート10と画像形成層12及び13が透明性を保って積層できればよい。
観察者は、レンチキュラーシート10の上方から見る角度を変えて視線移動すると、虚像表示部40aでは画像形成層12の画像とシリンドリカルレンズ10aとが作用して虚像を観察でき、被観察像表示部40bでは画像形成層13の画像とシリンドリカルレンズ10aとが作用して被観察像を観察できる。
以上説明したように、虚像を観察可能な虚像表示部40aと、被観察像を観察可能な被観察像表示部40bを組み合わせた画像表示シート400を構成することができる。なお、図9及び図10では説明及び図示を簡単にするため2つの虚像表示部40aと3つの被観察像表示部40bによる場合を例に説明したが、画像表示シートのデザインに応じて所望の数の(複数又は単数の)虚像表示部40aと所望の数の(複数又は単数の)被観察像表示部40bを組み合わせてもよい。
他の実施形態3の画像表示シート400によれば、虚像表示部40aと被観察像表示部40bを同一の画像形成媒体11にて構成したので、より簡易かつ安定したシートを実現できる。例えば、歌舞伎役者の面(顔)を表現した画像表示シートを作成する際、両眼の部分を虚像表示部40aにより形成し、両眼以外の部分を被観察像表示部40bにより形成することにより両眼のみがスムーズに移動する立体的な歌舞伎役者の面を表現することができる
なお、図9及び図10では、被観察像表示部40bを従来公知のレンチキュラー表示体の構成とし、画像形成層13の画像とシリンドリカルレンズ10aとが作用して立体的な被観察像を観察できるよう構成した。しかし、本発明はこれに限定されない。例えば、イラスト、顔等の画像、顔写真等、シリンドリカルレンズと作用して立体画像やチェンジング画像等の特殊な効果を奏する画像ではない二次元画像を被観察像表示部40bとしてもよい。例えば、二次元画像は、虚像表示部40aの背景となる画像でもよい。二次元画像とする場合、被観察像表示部40bにはレンチキュラーシート10を構成しなくてもよい。
(他の実施形態4)
平凸レンズシートを用いて本発明の画像表示シートを構成することも可能である。他の実施形態3として、平凸レンズシートを用いた場合の実施形態を説明する。
図11は、他の実施形態4による画像表示シートの断面図である。画像表示シート500は、平凸レンズシート15と、画像形成層17を必須の構成として形成される。ここでは、紙等の画像形成媒体に画像形成層16を形成した例について説明する。以下に、画像表示シート500を構成する各層について説明する。
平凸レンズシート15は、複数の平凸レンズ15aのハニカム配列又はスクウェア配列により構成される。平凸レンズシート15に構成された平凸レンズ15aは図面上方に示す。平凸レンズシート15の材料は、従来から画像表示シートに用いられているレンズシートであれば特に限定されないが、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PP、PETG(グリコール変性ポリエチレンテレフタレート)、アクリル、アクリレート系樹脂などの透明な樹脂材料が用いられる。
画像形成媒体16は平凸レンズシート15の平凸レンズ15aの凸形状を有しない側に設けられ、平凸レンズシート15側に画像形成層16が形成される。画像形成媒体16のその他の構成は上述した画像形成媒体2と同様であるため説明を省略する。
画像形成層17は、虚像観察用画像である絵柄や文字等の画像17aが印刷又は転写等により形成された層である。画像形成層17は、画像形成媒体16の平凸レンズシート15の側に設けられる。画像形成層3の材料は、画像形成媒体2に密着できる材料であれば特に限定されないが、例えば、従来公知のインキ材等が用いられる。インキ材は蓄光インキ、蛍光インキ等でもよい。画像形成層17のその他の構成は上述した画像形成層3と同様であるため説明を省略する。
平凸レンズ15aのピント面は画像形成層17にある。言い換えれば、平凸レンズ15aは、画像17aに焦点が合うように構成されている。また、平凸レンズシート15と、画像形成層17を設けた画像形成媒体16との積層方法は、画像形成媒体16及び画像形成層17の材料に応じて、周知の接着又は粘着などの方法を用いて行われる。平凸レンズシート15と画像形成層17が透明性を保って積層できればよい。つまり、観察者が平凸レンズシート15の平凸レンズ15aの凸形状を有する側から画像形成層17に形成された画像17aを観察できればよい。具体的には、画像形成層17に形成された画像17aに基づく移動、又は、移動及び変形を伴う虚像を観察できればよい。
図12Aは、他の実施形態4による画像表示シートの構成説明図である。図12Aは平凸レンズシートの平面図であり、図12Bは画像形成層の平面図である。図13及び図14は、他の実施形態4による虚像の構成説明図である。
平凸レンズシート15には、複数の平凸レンズ15aが形成されている。図12Aは、ハニカム配列による平凸レンズシート15の例である。図12Bに示すように、画像形成層17には複数の画像17aが形成されている。画像17aは、平凸レンズ15aと略一対一に対応するよう繰り返し形成されている。図12A及び図12Bの例では、30個の目玉の画像17aがそれぞれ平凸レンズ15aに対応している。
平凸レンズ15aの配列ピッチ長と画像17aのピッチ長が異なるよう構成し、かつ、平凸レンズ15aの配列ピッチ長と画像17aのピッチ長の差が、平凸レンズ15aの配列ピッチ長又は画像17aのピッチ長に対し10%以下となるよう構成する。図12A及び図12Bの例では、平凸レンズ15aの図中横(水平方向)の配列ピッチ長Aと画像17aの図中横のピッチ長Bが異なるよう構成し、かつ、その差が平凸レンズ15aの配列ピッチ長A又は画像17aのピッチ長Bに対し10%以下となるよう構成し、平凸レンズ15aの図中縦(垂直方向)の配列ピッチ長Aと画像17aの図中横のピッチ長Bが異なるよう構成し、かつ、その差が平凸レンズ15aの配列ピッチ長A又は画像17aのピッチ長Bに対し10%以下となるよう構成する。
画像17aのピッチ長B(B)が、平凸レンズ15aの配列ピッチ長A(A)よりも小さい場合(A>B、及び、A>B)には、観察者は、平凸レンズ15aと画像17aに基づく虚像18が平凸レンズシート15の下方に沈んで立体的にみえる。そして、図13に示すように視線を右に移動すると虚像18も右に移動してみえ、左に移動すると虚像18も左に移動して見える。つまり、視線移動と同じ方向に虚像18が動いてみえる。
画像17aのピッチ長B(B)が、平凸レンズ15aの配列ピッチ長A(A)よりも大きい場合(A<B、及び、A<B)には、観察者は、平凸レンズ15aと画像17aに基づく虚像18が平凸レンズシート15の上方に浮いて立体的にみえる。そして、視線を右に移動すると虚像18は左に移動してみえ、視線を左に移動すると虚像18は右に移動して見える。つまり、視線移動と逆の方向に虚像18が動いてみえる。
図13及び図14に示すように、観察者が見る角度を変えて視線移動していくと、画像形成層17に形成された画像17aと平凸レンズ15aに基づいた虚像18が平凸レンズシート15の上方から観察できる。図13は水平方向に視線移動した場合の虚像18の様子を示す。図14は垂直方向に視線移動した場合の虚像18の様子を示す。
図13に示す虚像18のピッチ長xは式(1)に基づいて決定される。虚像18の水平方向の幅yは、式(2)に基づいて決定される。このとき、Aは平凸レンズ15aの配列ピッチ長Aであり、Bは画像17aの水平方向のピッチ長Bであり、Cは画像17aの水平方向の幅C(横サイズ)である
図14に示す虚像18のピッチ長xは、式(1)に基づいて決定される。虚像18の垂直方向の幅yは、式(2)に基づいて決定される。このとき、Aは平凸レンズ15aの配列ピッチ長Aであり、Bは画像17aの垂直方向のピッチ長Bであり、Cは画像17aの垂直方向の高さC(縦サイズ)である。
なお、式(1)及び式(2)において、|A−B|の値が小さくなるほど、観察者の視線移動に対する動きの速度が速くなる。したがって、画像表示シート500の使用状態に応じて、つまり、実際の観察者の視線移動の速度等を鑑みて、|A−B|の値を設定することが好ましい。言い換えると、観察者が視線移動をして虚像18を観察するときに、虚像18の移動速度が視線移動の速度に合うように設定することが望ましい。
以上説明した構成により、平凸レンズシートを用いてもスムーズに移動する虚像を観察することができる画像表示シート500を実現できる。観察者が見る角度を変えて視線移動していくと、画像形成層17に形成された画像17aと平凸レンズ15aに基づく虚像18が観察できる。
なお、画像形成層17は、画像形成媒体16に形成したが、上述した他の実施形態2に準じて平凸レンズシート15の平凸レンズを有する面と反対側の面に直接形成してもよい。また、画像表示シート500は、上述した他の実施形態3に準じて従来公知の立体視シートと組み合わせ、立体画像又はチェンジング画像又はアニメーション画像又はこれらの組み合わせの作用により被観察像を観察可能に構成することもできる。この場合、本発明の虚像観察用画像として画像17aが機能する。
さらにまた、画像表示シート500は、上述した他の実施形態1に準じて1つだけの虚像を観察する画像表示シートを構成することもできる。以下、他の実施形態5として詳細に説明する。
(他の実施形態5)
平凸レンズシートを用いて1つだけの虚像を観察する際の画像形成層について説明する。なお、平凸レンズシート及び画像形成媒体は、他の実施形態4と同一の構成とする。
図15は、他の実施形態5による画像表示シートの画像形成層の平面図である。
画像形成層19には、虚像観察用画像群である所定数の画像19a及び19bが形成されている。画像群の中央付近の画像19aは、欠けの無い画像であり、中央付近の画像19aを除くそのほかの画像19bは中央付近の画像19a側に欠き部19cを有する。画像19a及び19bは、平凸レンズ(不図示)と略一対一に対応するよう形成されている。
図15の例では、画像群は、中央付近の画像19aと、欠き部19cを有する複数の画像19bにより構成される。画像19bの欠き部19cは、画像19aから遠ざかるほど大きくなる。なお、図15では中央付近の画像19aは1つの場合を示したが、中央付近の画像19aの数は複数でもよい。
平凸レンズの配列ピッチ長と、画像19a及び19bのピッチ長が異なるよう構成し、かつ、平凸レンズの配列ピッチ長と画像19a及び19bのピッチ長の差が、平凸レンズの配列ピッチ長又は画像19a及び19bのピッチ長に対し10%以下となるよう構成する。具体的には、平凸レンズの水平方向の配列ピッチ長Aと画像19aの水平方向のピッチ長Bが異なるよう構成し、その差が平凸レンズの水平方向の配列ピッチ長A又は画像19aの水平方向のピッチ長Bに対し10%以下となるよう構成する。また、平凸レンズの垂直方向の配列ピッチ長Aと画像19aの垂直方向のピッチ長Bが異なるよう構成し、その差が平凸レンズの垂直方向の配列ピッチ長A又は画像19aの垂直方向のピッチ長Bに対し10%以下となるよう構成する。なお、画像19aと画像19b間のピッチ長B及びB、画像19b間のピッチ長B及びBは、画像19bに欠き部19cが無いと仮定したときの画像19b間のピッチ長B及びBとする。
虚像(不図示)の水平方向のピッチ長xは、式(1)に基づいて決定される。虚像の水平方向の幅yは、式(2)に基づいて決定される。このとき、Aは平凸レンズの配列ピッチ長Aであり、Bは画像19a及び19bの水平方向のピッチ長Bであり、Cは画像19aの水平方向の幅C(横サイズ)である。
また、虚像(不図示)の垂直方向のピッチ長xは、式(1)に基づいて決定される。虚像の垂直方向の幅yは、式(2)に基づいて決定される。このとき、Aは平凸レンズの配列ピッチ長Aであり、Bは画像19a及び19bの垂直方向のピッチ長Bであり、Cは画像19a及び19bの垂直方向の高さC(縦サイズ)である。
以上説明した構成により、平凸レンズシートを用いてもスムーズに移動する1つだけの虚像を観察することができる画像表示シートを実現できる。観察者が見る角度を変えて視線移動していくと、画像形成層19に形成された画像19a及び19bと平凸レンズに基づき、中央の画像が際立って表現された1つの虚像が観察できる。
なお、上述した実施形態はそれぞれ組み合わせて実施することができる。例えば、他の実施形態3について、他の実施形態2に準じて画像形成層をレンチキュラーシートのシリンドリカルレンズの凸形状を有する面と反対側の面に直接設けてもよい。また、他の実施形態4、他の実施形態5について、他の実施形態2に準じて平凸レンズシートの平凸レンズの凸形状を有する面と反対側の面に画像形成層を直接設けてもよい。
上述した実施形態では、目玉を虚像観察用画像とした例に沿って説明したが、目玉に限らず様々な絵柄や文字等の画像に基づく虚像を観察することができる。特に、虚像観察用画像として、閉じている目玉の画像と開いている目玉の画像を用いれば、眼が開閉するような変形を伴った虚像を観察することができる。他にも、開いている口の画像と閉じている口の画像、又は、開いている花の画像と閉じている花の画像等を虚像観察用画像とすれば移動と変形を伴う多種多様の虚像を実現できる。以下、図16を用いて矢印の画像を虚像観察用画像とした場合について説明する。
(他の実施形態6)
図16A及び図16Bは、他の実施形態6による画像表示シートの画像形成層の平面図である。図16A及び図16Bは矢印を虚像観察用画像とした画像形成層の例である。
図16Aに示す画像形成層20には、虚像観察用画像としての複数の画像20aが形成されている。画像20aは、レンチキュラーシートのシリンドリカルレンズ(不図示)と略一対一に対応するよう繰り返し形成されている。シリンドリカルレンズの配列ピッチ長と、画像20aのピッチ長Bは異なるよう構成し、その差がシリンドリカルレンズの配列ピッチ長又は画像20aのピッチ長Bに対して10%以下となるよう構成する。なお、画像形成層20は、画像形成媒体(不図示)に形成してもよく、他の実施形態2のようにレンチキュラーシートに直接形成してもよい。画像形成層20を画像形成媒体に形成する場合、画像形成媒体の構成は上述した画像形成媒体2と同様でよい。
画像20aとシリンドリカルレンズに基づいた矢印を示す虚像が疑似動的画像としてレンチキュラーの上方から観察できる。また、シリンドリカルレンズの配列ピッチ長、画像20aのピッチ長B、画像20aのシリンドリカルレンズの配列方向の幅C、画像20aの高さDを適宜調整、変更することにより、上記式(1)乃至式(3)に基づいて観察される虚像のサイズを自在に設定することができる。
図16Bに示す画像形成層21には、虚像観察用画像としての複数の画像21aが形成されている。画像21aの構成は画像20aの構成と同様であるため説明を省略する。
画像21aとシリンドリカルレンズ(不図示)に基づいた矢印を示す虚像が疑似動的画像としてレンチキュラーの上方から観察できる。また、シリンドリカルレンズの配列ピッチ長、画像20aのピッチ長B、画像21aのシリンドリカルレンズの配列方向の幅C、画像21aの高さDを適宜調整、変更することにより、上記式(1)乃至式(3)に基づいて観察される虚像のサイズを自在に設定することができる。
画像20a(又は画像21a)のピッチ長Bがシリンドリカルレンズの配列ピッチ長A(不図示)よりも小さい場合(A>B)には、観察者は、シリンドリカルレンズと画像20a(又は画像21a)に基づく矢印を示す虚像がレンチキュラーシートの下方に沈んで立体的にみえる。そして、視線を右に移動すると矢印を示す虚像も右に移動してみえ、左に移動すると矢印を示す虚像も左に移動して見える。つまり、視線移動と同じ方向に矢印を示す虚像が動いてみえる。人の進行方向と共に矢印を示す虚像も同じ方向に動いて見えるので、進行方向誘導に効果的に使用することができる。
一方、画像20a(又は画像21a)のピッチ長Bがシリンドリカルレンズの配列ピッチ長A(不図示)よりも大きい場合(A<B)には、観察者は、シリンドリカルレンズと画像20a(又は画像21a)に基づく矢印を示す虚像がレンチキュラーシートの上方に浮いて立体的に見える。このとき、観察者には、画像20a(又は画像21a)が180度回転した形状の虚像が見える。そして、視線を右に移動すると矢印を示す虚像は左に移動してみえ、視線を左に移動すると矢印を示す虚像は右に移動して見える。つまり、視線移動と逆の方向に矢印を示す虚像が動いて見える。人を進行方向と逆の方向への誘導に効果的に使用することができる。
レンチキュラーシートの上方に平凸レンズ、メニスカスレンズ等の凸状体を備えて構成することもできる。以下、図面を参照して説明する。
(他の実施形態7)
他の実施形態7による画像表示シートは、レンチキュラーシートの上方に平凸レンズを備えた構成である。なお、上述した実施形態と同様の構成については記載を省略する。
図17Aは他の実施形態7による画像表示シートの構成説明図である。図17Aは画像表示シートの断面図であり、図17Aに示す画像表示シート600は、レンチキュラーシート61と、画像形成層63と、他の凸レンズとしての平凸レンズ64が必須の構成として設けられる。
レンチキュラーシート61は、複数のシリンドリカルレンズ61aを並列配置して構成される。画像形成媒体62はレンチキュラーシート61のシリンドリカルレンズ61aの凸形状を有しない側に設けられ、レンチキュラーシート61側に画像形成層63が形成される。画像形成層63は、虚像観察用画像である絵柄や文字等の画像63aが印刷又は転写等により形成された層である。画像形成層63は、画像形成媒体62のレンチキュラーシート61の側に設けられる。
平凸レンズ64は、レンチキュラーシート61のシリンドリカルレンズ61aの凸形状を有する側に設けられる。平凸レンズ64は、レンチキュラーシート61と反対側(図中上方)に凸形状を有する。平凸レンズ64の材料は、特に限定されないが、ガラス、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PP、PETG(グリコール変性ポリエチレンテレフタレート)、アクリル、アクリレート系樹脂などの透明な樹脂材料が用いられる。
図17Bはレンチキュラーシートのフォーカスの様子を示す要部断面図である。シリンドリカルレンズ61a単独での焦点は、画像形成層63の下方に収束するように構成されている。このようなシリンドリカルレンズ61aと平凸レンズ64の作用により、平凸レンズ64の上方からの焦点が、画像形成層63に形成された画像63aに合うよう構成される。
レンチキュラーシート61のその他の構成は上述したレンチキュラーシート1と同様である。また、画像形成媒体62の構成は上述した画像形成媒体2と同様であり、画像形成層63の構成は上述した画像形成層3又は画像形成層6と同様である。
以上説明したように、レンチキュラーシート61のシリンドリカルレンズ61aの凸形状を有する側に他の凸レンズとしての平凸レンズ64を設け、平凸レンズ64とシリンドリカルレンズ61aを通して画像63に焦点が合うよう構成した。これにより、平凸レンズ64とシリンドリカルレンズ61aを用いてもスムーズに移動する虚像を観察することができる。観察者が、レンチキュラーシート61のシリンドリカルレンズ61a表面に直接触れることを防止できる。また、目玉の虚像の場合には、平凸レンズ64の形状により、視覚的及び触感的に眼球に近い画像表示シート600を構成することができる。
なお、図17Aの例では、画像表示シート600の平凸レンズ64は、レンチキュラーシート61のシリンドリカルレンズ61aから所定距離離れて構成されるが、本発明は、平凸レンズがシリンドリカルレンズ上に接して配置されてもよい。
図17Cは、平凸レンズの配置が異なる画像表示シートの例である。図17Cに示す画像表示シート700は、レンチキュラーシート71と、画像形成層73と、他の凸レンズとしての平凸レンズ74が必須の構成として設けられる。レンチキュラーシート71の構成は上述したレンチキュラーシート61と同様であり、画像形成媒体72の構成は上述した画像形成媒体62と同様であり、画像形成層73の構成は上述した画像形成層63と同様であり、画像73aの構成は上述した画像形成層63aと同様である。
平凸レンズ74は、レンチキュラーシート71を構成するシリンドリカルレンズ71a上に、当該シリンドリカルレンズ71aに接して設ける。
以上説明したように、他の凸レンズとしての平凸レンズ74は、レンチキュラーシート71のシリンドリカルレンズ71aの凸形状を有する側に、シリンドリカルレンズ71aと所定距離離れて構成してもよく(図17A)、又は、シリンドリカルレンズ71aに接して構成してもよい(図17C)。
(他の実施形態8)
他の実施形態8による画像表示シートは、レンチキュラーシートの上方にメニスカスレンズを備えた構成である。なお、上述した実施形態と同様の構成については記載を省略する。
図18Aは他の実施形態8による画像表示シートの構成説明図である。図18Aは画像表示シートの断面図であり、図18Aに示す画像表示シート800は、レンチキュラーシート81と、画像形成層83と、他の凸レンズとしてのメニスカスレンズ84が必須の構成として設けられる。
レンチキュラーシート81は、複数のシリンドリカルレンズ81aを並列配置して構成される。画像形成媒体82はレンチキュラーシート81のシリンドリカルレンズ81aの凸形状を有しない側に設けられ、レンチキュラーシート81側に画像形成層83が形成される。画像形成層83は、虚像観察用画像である絵柄や文字等の画像83aが印刷又は転写等により形成された層である。画像形成層83は、画像形成媒体82のレンチキュラーシート81の側に設けられる。
メニスカスレンズ84は、レンチキュラーシート81のシリンドリカルレンズ81aの凸形状を有する側に設けられる。メニスカスレンズ84は、レンチキュラーシート81と反対側(図中上方)に凸形状を有する。メニスカスレンズ84の材料は、特に限定されないが、ガラス、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PP、PETG(グリコール変性ポリエチレンテレフタレート)、アクリル、アクリレート系樹脂などの透明な樹脂材料が用いられる。
シリンドリカルレンズ81a単独での焦点は、画像形成層83の下方に収束するように構成されている。シリンドリカルレンズ81a単独でのフォーカスの様子は図17Bのシリンドリカルレンズ71aと同様のため図示を省略する。このようなシリンドリカルレンズ81aとメニスカスレンズ84の作用により、メニスカスレンズ84の上方からの焦点が、画像形成層83に形成された画像83aに合うよう構成される。
レンチキュラーシート81のその他の構成は上述したレンチキュラーシート61と同様である。また、画像形成媒体82の構成は上述した画像形成媒体62と同様であり、画像形成層83の構成は上述した画像形成層63と同様である。
以上説明したように、レンチキュラーシート81のシリンドリカルレンズ81aの凸形状を有する側に他の凸レンズとしてのメニスカスレンズ84を設け、メニスカスレンズ84とシリンドリカルレンズ81aを通して画像83に焦点が合うよう構成した。これにより、メニスカスレンズ84とシリンドリカルレンズ81aを用いてもスムーズに移動する虚像を観察することができる。観察者が、レンチキュラーシート81のシリンドリカルレンズ81a表面に直接触れることを防止できる。また、目玉の虚像の場合には、メニスカスレンズ84の形状により、視覚的及び触感的に眼球に近い画像表示シート800を構成することができる。
図18Aの例では、画像表示シート800のメニスカスレンズ84は、レンチキュラーシート81のシリンドリカルレンズ81aから所定距離離れて構成されるが、本発明は、メニスカスレンズがシリンドリカルレンズ上に接して配置されてもよい。
図18Bは、メニスカスレンズの配置が異なる画像表示シートの例である。図18Bに示す画像表示シート900は、レンチキュラーシート91と、画像形成層93と、他の凸レンズとしてのメニスカスレンズ94が必須の構成として設けられる。レンチキュラーシート91の構成は上述したレンチキュラーシート81と同様であり、画像形成媒体92の構成は上述した画像形成媒体82と同様であり、画像形成層93の構成は上述した画像形成層83と同様であり、画像93aの構成は上述した画像形成層83aと同様である
メニスカスレンズ94は、レンチキュラーシート91を構成するシリンドリカルレンズ91a上に当該シリンドリカルレンズ91aに接して設ける。
以上、説明したように、他の凸レンズとしてのメニスカスレンズ94は、レンチキュラーシート91のシリンドリカルレンズ91aの凸形状を有する側に、シリンドリカルレンズ91aと所定距離離れて構成してもよく(図18A)、又は、シリンドリカルレンズ91aに接して構成してもよい(図18B)。
他の実施形態7、他の実施形態8では、平凸レンズとメニスカスレンズを用いた例について説明したが、本発明は平凸レンズとメニスカスレンズに限定されない。シリンドリカルレンズと共に作用して画像形成層の画像に焦点を合わせることができれば、例えば、凸形状のガラス板、プラスチック板等でもよい。また、上述した他の実施形態2に準じて画像形成層をレンチキュラーシートに直接形成してもよい。また、上述した他の実施形態3に準じて従来公知の立体視シートと組み合わせ、立体画像又はチェンジング画像又はアニメーション画像又はこれらの組み合わせの作用により被観察像を観察可能に構成することもできる。さらに、上述した他の実施形態4及び5に準じて平凸レンズシートを用いてもよい。さらに、他の実施形態7及び他の実施形態8では、平凸レンズ又はメニスカスレンズの凸面がレンチキュラーシートと反対側(図中上方)となるよう構成したが、シリンドリカルレンズと共に作用して画像形成層の画像に焦点を合わせることができれば、平凸レンズ又はメニスカスレンズの凸面がレンチキュラーシート側(図中下方)となるように構成してもよい。上述した他の実施形態4及び5に準じて平凸レンズシートを用いる場合も、平凸レンズ又はメニスカスレンズの凸面は平凸レンズシートと反対側に位置させても平凸レンズシート側に位置させてもよい。
(他の実施形態9)
他の実施形態9による画像表示シートは、視線移動に伴ってスムーズに動く虚像を、静止可能に構成するものである。なお、上述した実施形態と同様の構成については記載を省略する。
図19Aは他の実施形態9による画像表示シートの構成説明図である。レンチキュラーシート111の各シリンドリカルレンズ111aと、画像113a及び113bの対応を示す。なお、レンチキュラーシート111の構成は上述したレンチキュラーシート1と同様であるため説明を省略する。
画像形成層113には、虚像観察用画像群である所定数の画像113a及び113bが形成されている。虚像観察用画像群は、所定数(例えば数十個)の静止虚像観察用画像から構成される静止虚像観察用画像群を有する。静止虚像観察用画像である画像113bは、虚像を静止可能に構成するためのものである。図19Aの例では、図示を簡単にするため8個の画像113bから成る静止虚像観察用画像群を虚像観察用画像群の両端部に形成した。画像113a及び113bは、シリンドリカルレンズ1aと略一対一に対応するよう繰り返し形成されている。
画像113bについて説明する。図19Bは元画像113Xa及び元画像113Xbの説明図である。図19C及び図19Dは静止虚像観察用画像群の作成例である。なお、画像形成層113に形成された虚像観察用画像のうち、静止虚像観察用画像ではない画像113aは、上述した画像3aと同様の構成のため、説明を省略する。
図19Bの例では、画像113bは、黒丸と白丸の二つの要素からなる。画像113bの元画像113Xは、黒丸の元となる元画像113Xaと、白丸の元となる元画像113Xbにより構成する。画像113bは、元画像113Xa及び元画像Xbのそれぞれに対して欠き部113c及び拡張部113dを形成し、所定サイズに縮小して形成する。
元画像113Xに対して複数の補助線113eを定義する。例えば、静止虚像観察用画像群を構成する画像113bの数の補助線113eと、画像113bに拡張部113dを作成するための補助線113eを定義する。図19Aの場合、画像形成層113の左端の静止虚像観察用画像群は、6つの画像113bより構成されるため、6本の補助線113eと、拡張部113dを作成するための2本の補助線113eの、合計8本の補助線(補助線113e(1)、113e(2)、113e(3)、・・・・113e(8))を定義する。各補助線を等間隔又は不等間隔に並べる。
なお、画像113bに作成する拡張部113dは、画像113aの側に作成される。そのため、画像形成層113の左側の静止虚像観察用画像群を構成する画像113bは、補助線113e(1)を使用して拡張部113dを作成し、画像形成層113の右側の静止虚像観察用画像群を構成する画像113bは、補助線113e(8)を使用して拡張部113dを作成する。よって、画像形成層113の左側の静止虚像観察用画像群を構成する画像113bは、補助線113e(8)は使用しないため、初めから7本の補助線113e(1)〜113e(7)のみ定義してもよい。また、画像形成層113の右側の静止虚像観察用画像群を構成する画像113bは、補助線113e(1)は使用しないため、初めから7本の補助線113e(2)〜113e(8)のみ定義してもよい。説明を簡単にするため、左右どちらの静止虚像観察用画像群を構成する画像113bであるかを問わず、元画像113Xに8本の補助線を引く場合について説明する。
また、ここでは拡張部113dを作成するための2本の補助線113e(1)及び補助線113e(8)は元画像113Xの接線とした例について説明する。なお、以下の説明において、補助線113e(1)〜(8)の全部又は何れかを補助線113eという場合がある。
図19C及び図19Dは、静止虚像観察用画像群の作成例である。図19Cは、図19Aに示す画像形成層113の左側の静止虚像観察用画像群の作成例であり、図19Dは、図19Aに示す画像形成層113の右側の静止虚像観察用画像群の作成例である。図19C及び図19Dに示す静止虚像観察用画像群は、それぞれ6つの画像113bにより構成される場合を例に説明する。なお、補助線113e及び後述する交点Pは、欠き部113cと拡張部113dを定義するためのもので画像形成層113には描かれない。
初めに、図19Cを参照して、画像形成層113の左側の静止虚像観察用画像群の作成例について説明する。まず、静止虚像観察用画像群を構成する画像113bの数だけ元画像113Xを作成する。図19Cの例では6つの元画像113Xを作成する(C−1)。なお、図19Cの(C−1)、(C−2)では各線を見やすく示すため、元画像113Xを白抜きで示す。
補助線113e(2)〜113e(7)と元画像113Xとの交点から、補助線113e(1)に引いた垂線に基づいて、各元画像113Xを変形する。図19Cの例では、各元画像113Xについて、各補助線113e(2)〜113e(7)と各元画像113Xとの交点Pから、補助線113e(1)に引いた垂線に基づいて、各元画像113Xをそれぞれ変形する(C−2)。図19Cの例では、元画像113Xは元画像113Xaと113Xbから成る。従って、元画像113Xaの場合、各補助線113e(2)〜113e(7)と各元画像113Xaとの交点Pから補助線113e(1)に引いた垂線に基づいて、各元画像113Xaを変形する。同様に、元画像113Xbの場合、各補助線113e(2)〜113e(7)と各元画像113Xbとの交点Pから補助線113e(1)に引いた垂線に基づいて、各元画像113Xbを変形する。
より具体的には、6つの元画像113Xのうち、画像113aに最も近い元画像113X(図19C中、最も右側の元画像113X)については、補助線113e(2)と元画像113Xaの2つの交点Pから、補助線113e(1)に垂線を引く。
画像113aに2番目に近い元画像113Xについては、補助線113e(3)と元画像113Xaの2つの交点Pから、補助線113e(1)に垂線を引く。
画像113aに3番目に近い元画像113Xについては、補助線113e(4)と元画像113Xaの2つの交点Pから、補助線113e(1)に垂線を引く。
画像113aに4番目に近い元画像113Xについては、補助線113e(5)と元画像113Xaの2つの交点Pから、補助線113e(1)に垂線を引く。そして、補助線113e(5)と元画像113Xbの2つの交点Pからも補助線113e(1)に垂線を引く。
画像113aに5番目に近い元画像113Xについては、補助線113e(6)と元画像113Xaの2つの交点Pから、補助線113e(1)に垂線を引く。そして、補助線113e(6)と元画像113Xbの2つの交点Pからも補助線113e(1)に垂線を引く。
画像113aに6番目に近い元画像113X、つまり図中一番左の元画像113Xについては、補助線113e(7)と元画像113Xaの2つの交点Pから、補助線113e(1)に垂線を引く。
このように、補助線113e(1)と垂線に基づいて元画像113Xを変形する。図19C(C−3)の例では、補助線113e(1)と垂線に基づいて元画像113Xを変形する。元画像113Xは、画像113a側(図19C中、右側)に拡張部113dを有する。より具体的には、補助線113e(1)と垂線により拡張部113dが作成される。
虚像観察用画像群の左端部側に位置する少なくとも1以上の画像113bは、虚像観察用画像である画像113a及び画像113bが並ぶ方向に対して垂直方向の両端部に欠き部113cを有する。図19C(C−3)の例では、元画像113Xaの場合、交点Pを有する補助線113e(2)〜113e(7)が元画像113Xaの中央より左側に位置する場合(言い換えれば、元画像113Xaの中央よりも画像113aから遠い側に位置する場合)には、元画像113Xaの上下に欠き部113cを有する。同様に、元画像113Xbの場合、交点Pを有する補助線113e(2)〜113e(7)が元画像113Xbの中央より左側に位置する場合(言い換えれば、元画像113Xaの中央よりも画像113bから遠い側に位置する場合)には、元画像113Xbの上下に欠き部113cを有する。
そして、変形後の元画像113Xを所定サイズに縮小し、画像113bを作成する(C−4)。図19C(C−4)の例では6つの画像113bを作成する。
次に、図19Dを参照して、画像形成層113の右側の静止虚像観察用画像群の作成例について説明する。まず、静止虚像観察用画像群を構成する画像113bの数だけ元画像113Xを作成する。図19Dの例では6つの元画像113Xを作成する(D−1)。なお、図19Dの(D−1)、(D−2)では各線を見やすく示すため、元画像113Xを白抜きで示す。
補助線113e(7)〜113e(2)と元画像113Xとの交点から、補助線113e(8)に引いた垂線に基づいて、各元画像113Xを変形する。図19Dの例では、各元画像113Xについて、各補助線113e(7)〜113e(2)と各元画像113Xとの交点Pから、補助線113e(8)に引いた垂線に基づいて、各元画像113Xをそれぞれ変形する(D−2)。図19Dの例では、元画像113Xは元画像113Xaと113Xbから成る。従って、各補助線113e(7)〜113e(2)と各元画像113Xaとの交点Pから補助線113e(8)に引いた垂線に基づいて、各元画像113Xaを変形する。各補助線113e(7)〜113e(2)と各元画像113Xbとの交点Pから補助線113e(8)に引いた垂線に基づいて、各元画像113Xbを変形する。
より具体的には、6つの元画像113Xのうち、画像113aに最も近い元画像113X(図19D中、最も左側の元画像113X)については、補助線113e(7)と元画像113Xaの2つの交点Pから、補助線113e(8)に垂線を引く。
画像113aに2番目に近い元画像113Xについては、補助線113e(6)と元画像113Xaの2つの交点Pから、補助線113e(8)に垂線を引く。そして、補助線113e(6)と元画像113Xbの2つの交点Pからも補助線113e(8)に垂線を引く。
画像113aに3番目に近い元画像113Xについては、補助線113e(5)と元画像113Xaの2つの交点Pから、補助線113e(8)に垂線を引く。そして、補助線113e(5)と元画像113Xbの2つの交点Pからも補助線113e(8)に垂線を引く。
画像113aに4番目に近い元画像113Xについては、補助線113e(4)と元画像113Xaの2つの交点Pから、補助線113e(8)に垂線を引く。
画像113aに5番目に近い元画像113Xについては、補助線113e(3)と元画像113Xaの2つの交点Pから、補助線113e(8)に垂線を引く。
画像113aに6番目に近い元画像113X、つまり図中一番右の元画像113Xについては、補助線113e(2)と元画像113Xaの2つの交点Pから、補助線113e(8)に垂線を引く。
このように、補助線113e(8)と垂線に基づいて元画像113Xを変形する。図19D(D−3)の例では、補助線113e(8)と垂線に基づいて元画像113Xを変形する。元画像113Xは、画像113a側(図19D中、左側)に拡張部113dを有する。より具体的には、補助線113e(8)と垂線により拡張部113dが作成される。
虚像観察用画像群の右端部側に位置する少なくとも1以上の画像113bは、画像113a及び画像113bが並ぶ方向に対して垂直方向の両端部に欠き部113cを有する。図19D(D−3)の例では、元画像113Xaの場合、交点Pを有する補助線113e(7)〜113e(2)が元画像113Xaの中央より右側に位置する場合(言い換えれば、元画像113Xaの中央よりも画像113aから遠い側に位置する場合)には、元画像113Xaの上下に欠き部113cを有する。同様に、元画像113Xbの場合、交点Pを有する補助線113e(7)〜113e(2)が元画像113Xbの中央より右側に位置する場合(言い換えれば、元画像113Xaの中央よりも画像113aから遠い側に位置する場合)には、元画像113Xbの上下に欠き部113cを有する。
そして、変形後の元画像113Xを所定サイズに縮小し、画像113bを作成する(D−4)。図19C(D−4)の例では6つの画像113bを作成する。
以上のように作成した画像113bにより、画像形成層113に静止虚像観察用画像群を形成する(図19A)。
画像113a及び113bは、上述した実施形態と同様にシリンドリカルレンズ111aと略一対一に対応するよう形成されている。そして、シリンドリカルレンズ111aの配列ピッチ長Aと、画像113a及び113bのピッチ長Bの差が異なるよう構成し、かつ、シリンドリカルレンズ1aの配列ピッチ長Aと画像3aのピッチ長Bの差が、シリンドリカルレンズ111aの配列ピッチ長A又は画像113a及び113bのピッチ長Bに対して10%以下となるよう構成する。なお、画像113aと画像113b間のピッチ長B、及び画像113b間のピッチ長Bは、画像113bに欠き部113c又は拡張部113dが無いと仮定したときのピッチ長Bとする。また、幅C及びDは、画像113bに欠き部113cが無いと仮定したときの幅C及びDとする(図19E)。
なお、画像形成層113は、画像形成媒体(不図示)に形成してもよく、他の実施形態2のようにレンチキュラーシート111に直接形成してもよい。画像形成層113を画像形成媒体に形成する場合、画像形成媒体の構成は上述した画像形成媒体2に準じる。
以上説明したように、虚像観察用画像群の端部に所定数の画像113bからなる静止虚像観察用画像群を有し、画像113bが拡張部を有するよう構成したので、視線移動に伴ってスムーズに動く虚像114を、所定位置で静止(停止)させることができる。図20は虚像の構成説明図である。(A−1)〜(A−4)は、画像表示シート1100上を右に視線移動させたときの虚像の移動を示す。画像表示シート1100上を右に視線移動させると、虚像114は右へ動き((A−1)→(A−2))、さらに右に視線移動させても虚像は移動することなく静止する((A−3)及び(A−4))。(B−1)〜(B−4)は、画像表示シート1100上を左に視線移動させたときの虚像の移動を示す。画像表示シート1100上を左に視線移動させると、虚像114は左へ動き((B−1)→(B−2))、さらに左に視線移動させても虚像は移動することなく静止する((B−3)及び(B−4))。このように、画像113bからなる静止虚像観察用画像群を構成することにより、静止する虚像を観察可能な画像表示シートを実現できる。
なお、上述した実施形態では、拡張部113dを作成する補助線113e(1)(図19C)及び補助線113e(8)(図19D)を、元画像113Xの接線とした場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。図21は、他の実施形態9の応用例の説明図である。図21の例では、元画像113Xから離れた位置に補助線113e(1)を定義した。そして、補助線113e(2)〜113e(7)と元画像113Xの交点Pから、補助線113e(1)に引いた垂線に基づいて、元画像Xを変形する。このように、元画像113Xから離れた位置に補助線113e(1)を定義することにより、より大きな拡張部113dを形成できる。
図19Cの例では、画像表示シート1100上を左に視線移動させると、虚像は静止する。虚像が静止した後もさらに左に視線移動し続けると、静止した虚像は見えなくなる。しかし、図21の例で画像113bは、より広い拡張部113dを有するため、虚像が静止後、さらに左に視線移動し続けた場合に、図19Cに示す画像113bによる場合よりも長い間静止した虚像を観察し続けることができる。
なお、上述した実施形態では、補助線113eを用いて欠き部113c及び拡張部113dを有する画像113bの作成例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。静止する虚像を実現するためには、静止虚像観察用画像である画像113bは、少なくとも、欠き部113c及び拡張部113dを有するよう構成すればよい。
また、上述した実施形態では、虚像観察用画像群の両端部に所定数の画像113bからなる静止虚像観察用画像群を有するよう構成したが、一方の端部側にだけ画像113aからなる静止虚像観察用画像群を有するよう構成してもよい。例えば、図19Aにおいて画像113aの左側にだけ静止虚像観察用画像群を有するよう構成すると、画像表示シート1100上を右に視線移動させると、虚像114は静止することなく動きつづけ、右に視線移動させると、虚像114は左へ動き、その後静止するよう構成できる。
さらに、上述した実施形態では、画像形成層113に静止虚像観察用画像でない虚像観察用画像である画像113aを有するよう構成したが、画像113aは無くても本発明は実現可能である。
さらに、上述した実施形態では、元画像113Xa及びXbに対して欠き部113c及び拡張部113dを形成した後に所定サイズに縮小する手法について説明したが、本発明はこれに限定されない。元画像113Xを所定サイズに縮小した後に欠き部113c及び拡張部113dを形成してもよい。
さらに、上述した実施形態では、画像113bに欠き部113c及び拡張部113dを形成する手法として、元画像113Xを用いたが、本発明はこれに限定されない。画像113bに欠き部113c及び拡張部113dを形成することができれば形成手法は問わない。
(他の実施形態10)
他の実施形態10による画像表示シートは、シリンドリカルレンズの配列ピッチ長Aと、画像のピッチ長Bが等しい場合(A=B)の画像表示シートである。また、この画像表示シートを円弧状又は円筒状に曲げて形成した画像表示体について説明する。なお、上述した実施形態と同様の構成については記載を省略する。
図22は他の実施形態10による画像表示シートの構成説明図である。図23(A)は画像表示シート1000による画像表示体2000の外観説明図であり、(B)は画像表示体2000の要部断面図である。
図22は他の実施形態10による画像表示シート1000の各シリンドリカルレンズ101aと画像103aの対応説明図である。
画像形成媒体102はレンチキュラーシート101のシリンドリカルレンズ101aの凸形状を有しない側に設けられ、レンチキュラーシート101側に画像形成層103が形成される。画像形成層103は、虚像観察用画像である絵柄や文字等の画像103aが印刷又は転写等により形成された層である。レンチキュラーシート101のその他の構成は上述したレンチキュラーシート1と同様であるため説明を省略する。また、画像形成層102のその他の構成は上述した画像形成媒体2と同様であり、画像形成層103のその他の構成は上述した画像形成層3と同様であるため説明を省略する。
図22に示すように、画像形成層103には複数の画像103aが形成されている。図22の例では、画像103aは、シリンドリカルレンズ1aと一対一に対応するよう繰り返し形成されている。より具体的には、6つのシリンドリカルレンズ101aの焦点位置に6つの画像103aがそれぞれ配置されている。シリンドリカルレンズ101aの配列ピッチ長Aと、画像103aのピッチ長Bが等しくなるよう(A=B)に構成されている。図22に示すように、シリンドリカルレンズ1aの配列ピッチ長Aと画像3aのピッチ長Bを同一にしてその差を0%に構成し、これを湾曲させることにより、真正面から最も明瞭に虚像を観察することができる画像表示体を実現できる。真正面から観察とは、画像表示体を構成する画像表示シートに対し入射角0度の位置から観察したときに虚像を観察することをいう。以下、画像表示体について説明する。
可撓性を有する画像表示シート1000の場合、図23(A)に示すように画像表示シート1000をレンチキュラーシート101の側を外側に円筒状に形成して画像表示体2000を構成することもできる。図23(B)に示すように画像表示シート1000を湾曲させた状態で、画像103aが、シリンドリカルレンズ1aと一対一に対応するように構成する。言い換えれば、画像表示シート1000を湾曲させた状態で、シリンドリカルレンズ101aの配列ピッチ長Aと、画像103aのピッチ長Bが等しくなるよう(A=B)に構成する。
画像表示シート1000を湾曲形成して画像表示体2000を構成した状態(図23(A)及び図23(B))で、シリンドリカルレンズ101aの配列ピッチ長Aと、画像103aのピッチ長Bが等しくなるよう(A=B)に構成した場合、周囲360度どの方向から観察しても、シリンドリカルレンズ101aと画像103aによる虚像104が常に正面に見える画像表示体2000を実現できる。視線移動に伴って、虚像104は常に正面に来るように見える。
言い換えれば、観察者には、虚像104が常に正面に停止しているように見える。これは、視線移動に伴う虚像104の移動がスムーズであるためである。画像103aが目玉画像である場合には、常に虚像104の目玉と視線が合う状態を作り出すことができる。
なお、画像表示体2000は、画像表示シート1000をレンチキュラーシート101の側を外側にした状態で円筒状に形成することにより構成したが、画像表示シート1000をレンチキュラーシート101の側を内側にした状態で円筒状に形成することにより構成してもよい。
図24は、画像表示シート1000をレンチキュラーシート101の側を内側にした状態で円筒状に形成することにより構成した画像表示体3000の例である。図21(A)は画像表示シート1000による画像表示体3000の外観説明図であり、(B)は画像表示体3000の要部断面図である。画像表示シート1000を湾曲形成して画像表示体3000を構成した状態で、シリンドリカルレンズ101aの配列ピッチ長Aと、画像103aのピッチ長Bが等しくなるよう(A=B)に構成する。
画像表示体3000は、周囲360度どの方向から観察しても、シリンドリカルレンズ101aと画像103aによる虚像104が常に正面に見える。つまり視線移動に伴って虚像104がスムーズに正面に移動することにより、観察者には、虚像104が常に正面に停止しているように見える。
なお、画像表示体2000及び画像表示体3000は画像表示シート1000を湾曲させて円筒を形成することにより構成したが、画像表示シート1000の一部又は全部を円弧状又は円筒状に形成した画像表示体としてもよい。また、画像表示体4000は、複数の画像表示シート1000により構成してもよい。図25の例は円弧上に形成した画像表シート1000を3つ組み合わせて円形の画像表示体4000を形成した例である。
また、画像表示シート1000は、可撓性の高い画像表示シートを湾曲させることにより円弧状又は円筒状としてもよく、又は、予め円弧状に成型されたレンチキュラーシートと予め円弧状に成型された画像形成層を設けた画像形成媒体とを用いて、これらを組み合わせて円弧状の画像表示シートを形成してもよい。
以上、図1乃至図25を用いて説明した各実施形態は、それぞれ組み合わせて構成することもできる。また、各実施形態においてレンチキュラーシート又は平凸レンズシートと画像形成層を有する画像形成媒体は接して構成された例を図示したが、本発明は、レンチキュラーシート又は平凸レンズシートと画像形成層を有する画像形成媒体が所定距離離れて構成されてもよい。さらに、レンチキュラーシート又は平凸レンズシートと画像形成層を有する画像形成媒体との間に所定の疑似動画像表現を妨げない任意の媒体を介在させてもよい。
本発明の適用範囲は上記実施形態に限定されることはない。本発明は、疑似動画像を表現する画像表示シート及び画像表示体に対し、広く適用することができる。例えば、例えば、包装紙、ポスター、パンフレット、ポスター、パッケージ、人形、おもちゃ、雑貨、機械器具、さらには屋内外で展示される広告パネル、案内表示板、デジタルサイネージ等に本発明の画像表示シート及び画像表示体を適用することもできる。
100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100 ・・・画像表示シート
1、5、8、10、61、71、81、91、101、111 ・・・レンチキュラーシート
1a、5a、8a、10a、61a、71a、81a、91a、101a、111a ・・・シリンドリカルレンズ
2、8、11、16、62、72、82、92、102 ・・画像形成媒体
3、6、9、12、13、17、19、20、21、63、73、83、93、103 ・・・画像形成層
3a、6a、6b、12a、17a、19a、19b、20a、21b、63a、73a、83a、93a、103a、113a・・・画像(虚像観察用画像),113b・・・画像(虚像観察用画像、静止虚像観察用画像),13a、13b・・・画像(他の画像),6c、19c、113c・・・欠き部,113d・・・拡張部,4、7、18、114・・・虚像
15・・・平凸レンズシート,15a・・・平凸レンズ
64、74 ・・・平凸レンズ(他の凸レンズ)
84、94 ・・・メニスカスレンズ(他の凸レンズ)
2000、3000 ・・・画像表示体
【0003】
課題を解決するための手段
[0008]
本発明の画像表示シートは、複数のシリンドリカルレンズの配列により構成されたレンチキュラーシートと画像形成層が積層して構成され、前記レンチキュラーシートの前記シリンドリカルレンズの凸形状を有する側から前記画像形成層に形成された画像を移動、又は、移動及び変形を伴う虚像として観察可能に構成した画像表示シートであって、前記画像形成層には前記シリンドリカルレンズと作用して前記虚像を表示させるための複数の虚像観察用画像が、各前記シリンドリカルレンズと略一対一に対応するよう繰り返し形成されており、前記シリンドリカルレンズの配列ピッチ長と、前記画像形成層に繰り返し形成された前記虚像観察用画像のピッチ長が10%以下の範囲で異なることを特徴とする。
[0009]
本発明の画像表示シートは、複数の平凸レンズの配列により構成された平凸レンズシートと画像形成層が積層して構成され、前記平凸レンズシートの前記平凸レンズの凸形状を有する側から前記画像形成層に形成された画像を移動、又は、移動及び変形を伴う虚像として観察可能に構成した画像表示シートであって、前記画像形成層には前記平凸レンズと作用して前記虚像を表示させるための複数の虚像観察用画像が、各前記平凸レンズと略一対一に対応するよう繰り返し形成されており、前記平凸レンズの水平方向の配列ピッチ長と、前記画像形成層に繰り返し形成された前記虚像観察用画像の水平方向のピッチ長が4%以下の範囲で異なり、かつ、前記平凸レンズの垂直方向の配列ピッチ長と、前記画像形成層に繰り返し形成された前記虚像観察用画像の垂直方向のピッチ長が4%以下の範囲で異なることを特徴とする
[0010]
前記複数の虚像観察用画像は、所定数の前記虚像観察用画像からなる虚像観察用画像群により構成されており、前記虚像観察用画像群の中央付近の虚
【0005】
面と反対側の面、又は、前記平凸レンズシートの前記平凸レンズの凸形状を有する面と反対側の面に前記画像形成層を設けてもよい。
[0016]
前記画像形成層を有する画像形成媒体を設け、前記レンチキュラーシートの前記シリンドリカルレンズの凸形状を有する面と反対側の面、又は、前記平凸レンズシートの前記平凸レンズの凸形状を有する面と反対側の面と、前記画像形成媒体の前記画像形成層を有する面が積層されてもよい。
[0017]
前記レンチキュラーシートの前記シリンドリカルレンズの凸形状を有する側、又は、前記平凸レンズシートの前記平凸レンズの凸形状を有する側に他の凸レンズを設け、前記他の凸レンズと前記シリンドリカルレンズ又は前記平凸レンズを通して前記虚像観察用画像に焦点が合うよう構成されてもよい
[0018]
本発明の画像表示体は、請求項1乃至請求項10のいずれか一項に記載の画像表示シートの一部又は全部を円弧状又は円筒状に形成してなり、前記画像表示シートが前記レンチキュラーシートの前記シリンドリカルレンズの凸形状を有する側、又は、前記平凸レンズシートの前記平凸レンズの凸形状を有する側を、外側又は内側として円弧状又は円筒状に湾曲形成した状態で、前記シリンドリカルレンズの配列ピッチ長と前記虚像観察用画像のピッチ長が等しいか、又は、湾曲形成した状態で、前記平凸レンズの水平方向の配列ピッチ長と前記虚像観察用画像の水平方向のピッチ長の差が等しく、かつ、前記平凸レンズの垂直方向の配列ピッチ長と前記虚像観察用画像の垂直方向のピッチ長が等しいことを特徴とする。
[0019]
本発明の画像表示体は、前記レンチキュラーシートの前記シリンドリカルレンズの凸形状を有する側、又は、前記平凸レンズシートの前記平凸レンズの凸形状を有する側を、外側又は内側として円弧状に成型された請求項1乃至10のいずれか一項に記載の画像表示シートを複数個組み合わせて構成され、各前記画像表示シートを円弧状に成型した状態で、前記シリンドリカルレンズの配列ピッチ長と前記虚像観察用画像のピッチ長が等しいか、又は、円弧状に成型した状態で、前記平凸レンズの水平方向の配列ピッチ長と前記虚像観察用画像の水平方向のピッチ長の差が等しく、かつ、前記平凸レンズの垂直方向の配列ピッチ長と前記虚像観察用画像の垂直方向のピッチ長が等しいことを特徴とする。
発明の効果
[0020]
本発明によれば、スムーズに移動し、又は、スムーズに移動及び変形をする疑似的動画像を実現し、かつ違和感を減縮させて観察することが可能な画像表示シートを実現できる。
[0021]
本発明の画像表示体によれば、疑似的動画像を観察可能な画像表示体を実現できる。
図面の簡単な説明
[0022]
[図1]本実施形態の画像表示シートの断面図である。
【0017】
た画像表示シートを作成する際、両眼の部分を虚像表示部40aにより形成し、両眼以外の部分を被観察像表示部40bにより形成することにより両眼のみがスムーズに移動する立体的な歌舞伎役者の面を表現することができる
[0072]
なお、図9及び図10では、被観察像表示部40bを従来公知のレンチキュラー表示体の構成とし、画像形成層13の画像とシリンドリカルレンズ10aとが作用して立体的な被観察像を観察できるよう構成した。しかし、本発明はこれに限定されない。例えば、イラスト、顔等の画像、顔写真等、シリンドリカルレンズと作用して立体画像やチェンジング画像等の特殊な効果を奏する画像ではない二次元画像を被観察像表示部40bとしてもよい。例えば、二次元画像は、虚像表示部40aの背景となる画像でもよい。二次元画像とする場合、被観察像表示部40bにはレンチキュラーシート10を構成しなくてもよい。
[0073]
(他の実施形態4)
平凸レンズシートを用いて本発明の画像表示シートを構成することも可能である。他の実施形態4として、平凸レンズシートを用いた場合の実施形態を説明する。
[0074]
図11は、他の実施形態4による画像表示シートの断面図である。画像表示シート500は、平凸レンズシート15と、画像形成層17を必須の構成として形成される。ここでは、紙等の画像形成媒体に画像形成層16を形成した例について説明する。以下に、画像表示シート500を構成する各層について説明する。
[0075]
平凸レンズシート15は、複数の平凸レンズ15aのハニカム配列又はスクウェア配列により構成される。平凸レンズシート15に構成された平凸レンズ15aは図面上方に示す。平凸レンズシート15の材料は、従来から画像表示シートに用いられているレンズシートであれば特に限定されないが、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PP、PETG(グリコール変性ポリエチレンテレフタレート)、アクリル、アクリレート系樹脂などの透明な樹脂材料が用いられる。
本発明の画像表示シートは、複数のシリンドリカルレンズの配列により構成されたレンチキュラーシートと画像形成層が積層して構成され、前記レンチキュラーシートの前記シリンドリカルレンズの凸形状を有する側から前記画像形成層に形成された画像を移動、又は、移動及び変形を伴う虚像として観察可能に構成した画像表示シートであって、前記レンチキュラーシートは、前記画像形成層が前記シリンドリカルレンズの焦点面に位置するよう所定の厚さを有し、前記画像形成層には前記シリンドリカルレンズと作用して前記虚像を表示させるための複数の虚像観察用画像が、各前記シリンドリカルレンズと略一対一に対応するよう繰り返し形成されており、前記虚像観察用画像は、被観察対象の前記虚像の前記シリンドリカルレンズ及び前記虚像観察用画像の配列方向におけるサイズを縮小した画像であって、前記シリンドリカルレンズの配列ピッチ長と、前記画像形成層に繰り返し形成された前記虚像観察用画像のピッチ長が10%以下の範囲で異なることを特徴とする。
本発明の画像表示シートは、複数の平凸レンズの配列により構成された平凸レンズシートと画像形成層が積層して構成され、前記平凸レンズシートの前記平凸レンズの凸形状を有する側から前記画像形成層に形成された画像を移動、又は、移動及び変形を伴う虚像として観察可能に構成した画像表示シートであって、前記平凸レンズシートは、前記画像形成層が前記平凸レンズの焦点面に位置するよう所定の厚さを有し、前記画像形成層には前記平凸レンズと作用して前記虚像を表示させるための複数の虚像観察用画像が、各前記平凸レンズと略一対一に対応するよう繰り返し形成されており、前記平凸レンズの水平方向の配列ピッチ長と、前記画像形成層に繰り返し形成された前記虚像観察用画像の水平方向のピッチ長が4%以下の範囲で異なり、かつ、前記平凸レンズの垂直方向の配列ピッチ長と、前記画像形成層に繰り返し形成された前記虚像観察用画像の垂直方向のピッチ長が4%以下の範囲で異なることを特徴とする
本発明の画像表示体は、請求項1乃至請求項10のいずれか一項に記載の画像表示シートの一部又は全部を円弧状又は円筒状に形成してなり、前記画像表示シートが前記レンチキュラーシートの前記シリンドリカルレンズの凸形状を有する側、又は、前記平凸レンズシートの前記平凸レンズの凸形状を有する側を、外側又は内側として円弧状又は円筒状に湾曲形成した状態で、前記シリンドリカルレンズの配列ピッチ長と前記虚像観察用画像のピッチ長が等しいか、又は、湾曲形成した状態で、前記平凸レンズの水平方向の配列ピッチ長と前記虚像観察用画像の水平方向のピッチ長が等しく、かつ、前記平凸レンズの垂直方向の配列ピッチ長と前記虚像観察用画像の垂直方向のピッチ長が等しいことを特徴とする。
本発明の画像表示体は、前記レンチキュラーシートの前記シリンドリカルレンズの凸形状を有する側、又は、前記平凸レンズシートの前記平凸レンズの凸形状を有する側を、外側又は内側として円弧状に成型された請求項1乃至10のいずれか一項に記載の画像表示シートを複数個組み合わせて構成され、各前記画像表示シートを円弧状に成型した状態で、前記シリンドリカルレンズの配列ピッチ長と前記虚像観察用画像のピッチ長が等しいか、又は、円弧状に成型した状態で、前記平凸レンズの水平方向の配列ピッチ長と前記虚像観察用画像の水平方向のピッチ長が等しく、かつ、前記平凸レンズの垂直方向の配列ピッチ長と前記虚像観察用画像の垂直方向のピッチ長が等しいことを特徴とする。
画像113a及び113bは、上述した実施形態と同様にシリンドリカルレンズ111aと略一対一に対応するよう形成されている。そして、シリンドリカルレンズ111aの配列ピッチ長Aと、画像113a及び113bのピッチ長Bの差が異なるよう構成し、かつ、シリンドリカルレンズ111aの配列ピッチ長Aと画像113a及び113bのピッチ長Bの差が、シリンドリカルレンズ111aの配列ピッチ長A又は画像113a及び113bのピッチ長Bに対して10%以下となるよう構成する。なお、画像113aと画像113b間のピッチ長B、及び画像113b間のピッチ長Bは、画像113bに欠き部113c又は拡張部113dが無いと仮定したときのピッチ長Bとする。また、幅C及びDは、画像113bに欠き部113cが無いと仮定したときの幅C及びDとする(図19E)。
また、上述した実施形態では、虚像観察用画像群の両端部に所定数の画像113bからなる静止虚像観察用画像群を有するよう構成したが、一方の端部側にだけ画像113aからなる静止虚像観察用画像群を有するよう構成してもよい。例えば、図19Aにおいて画像113aの左側にだけ静止虚像観察用画像群を有するよう構成すると、画像表示シート1100上を右に視線移動させると、虚像114は静止することなく動きつづけ、に視線移動させると、虚像114は左へ動き、その後静止するよう構成できる。
可撓性を有する画像表示シート1000の場合、図23(A)に示すように画像表示シート1000をレンチキュラーシート101の側を外側に円筒状に形成して画像表示体2000を構成することもできる。図23(B)に示すように画像表示シート1000を湾曲させた状態で、画像103aが、シリンドリカルレンズ101aと一対一に対応するように構成する。言い換えれば、画像表示シート1000を湾曲させた状態で、シリンドリカルレンズ101aの配列ピッチ長Aと、画像103aのピッチ長Bが等しくなるよう(A=B)に構成する。

Claims (12)

  1. 複数のシリンドリカルレンズの配列により構成されたレンチキュラーシートと画像形成層が積層して構成され、前記レンチキュラーシートの前記シリンドリカルレンズの凸形状を有する側から前記画像形成層に形成された画像を移動、又は、移動及び変形を伴う虚像として観察可能に構成した画像表示シートであって、
    前記画像形成層には前記シリンドリカルレンズと作用して前記虚像を表示させるための複数の虚像観察用画像が、各前記シリンドリカルレンズと略一対一に対応するよう繰り返し形成されており、
    前記シリンドリカルレンズの配列ピッチ長と、前記画像形成層に繰り返し形成された前記虚像観察用画像のピッチ長の差が、前記シリンドリカルレンズの配列ピッチ長又は前記虚像観察用画像のピッチ長に対して0%乃至10%の範囲であることを特徴とする画像表示シート。
  2. 複数の平凸レンズの配列により構成された平凸レンズシートと画像形成層が積層して構成され、前記平凸レンズシートの前記平凸レンズの凸形状を有する側から前記画像形成層に形成された画像を移動、又は、移動及び変形を伴う虚像として観察可能に構成した画像表示シートであって、
    前記画像形成層には前記平凸レンズと作用して前記虚像を表示させるための複数の虚像観察用画像が、各前記平凸レンズと略一対一に対応するよう繰り返し形成されており、
    前記平凸レンズの水平方向の配列ピッチ長と、前記画像形成層に繰り返し形成された前記虚像観察用画像の水平方向のピッチ長の差が、前記平凸レンズの水平方向の配列ピッチ長又は前記虚像観察用画像の水平方向のピッチ長に対して0%乃至10%の範囲であって、かつ、
    前記平凸レンズの垂直方向の配列ピッチ長と、前記画像形成層に繰り返し形成された前記虚像観察用画像の垂直方向のピッチ長の差が、前記平凸レンズの垂直方向の配列ピッチ長又は前記虚像観察用画像の垂直方向のピッチ長に対して0%乃至10%の範囲であることを特徴とする画像表示シート。
  3. 前記複数の虚像観察用画像は、所定数の前記虚像観察用画像からなる虚像観察用画像群により構成されており、
    前記虚像観察用画像群の中央付近の虚像観察用画像を除く他の虚像観察用画像は、前記中央付近の虚像観察用画像の側に欠き部を有し、
    前記欠き部は、前記中央付近の虚像観察用画像からの距離が長くなるほど大きくなることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像表示シート。
  4. 前記複数の虚像観察用画像は、前記虚像観察用画像群の端部に所定数の静止虚像観察用画像からなる静止虚像観察用画像群を有し、
    前記静止虚像観察用画像は拡張部を有し、
    前記静止虚像観察用画像のうち、前記虚像観察用画像群の端部側に位置する少なくとも1以上の前記静止虚像観察用画像は、前記虚像観察用画像が並ぶ方向に対して垂直方向の両端部に欠き部を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像表示シート。
  5. 前記複数の虚像観察用画像は、前記虚像観察用画像群の端部に所定数の静止虚像観察用画像からなる静止虚像観察用画像群を有し、
    前記静止虚像観察用画像は、前記静止虚像観察用画像でない前記虚像観察用画像の側に拡張部を有し、
    前記静止虚像観察用画像のうち、前記虚像観察用画像群の端部側に位置する少なくとも1以上の前記静止虚像観察用画像は、前記虚像観察用画像が並ぶ方向に対して垂直方向の両端部に欠き部を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像表示シート。
  6. 前記虚像が、前記レンチキュラーシート又は前記平凸レンズシートの上方に浮いて、又は、前記レンチキュラーシート又は前記平凸レンズシートの下方に沈んで、立体的な前記虚像として観察可能に構成されることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の画像表示シート。
  7. 前記画像形成層には、前記虚像観察用画像とは異なる他の画像であって、二次元画像又は前記シリンドリカルレンズ又は前記平凸レンズと作用して被観察像を表示するための立体画像、又はチェンジング画像又はアニメーション画像又はこれらの組み合わせによる単数又は複数の前記他の画像が形成されており、
    前記シリンドリカルレンズ又は前記平凸レンズと前記虚像観察用画像に基づく前記虚像を表示する単数又は複数の虚像表示部と、前記二次元画像又は前記シリンドリカルレンズ又は前記平凸レンズと前記他の画像に基づく前記被観察像を表示する単数又は複数の被観察像表示部と、を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の画像表示シート。
  8. 前記レンチキュラーシートの前記シリンドリカルレンズの凸形状を有する面と反対側の面、又は、前記平凸レンズシートの前記平凸レンズの凸形状を有する面と反対側の面に前記画像形成層が設けられることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の画像表示シート。
  9. 前記画像形成層を有する画像形成媒体を設け、
    前記レンチキュラーシートの前記シリンドリカルレンズの凸形状を有する面と反対側の面、又は、前記平凸レンズシートの前記平凸レンズの凸形状を有する面と反対側の面と、前記画像形成媒体の前記画像形成層を有する面が積層されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の画像表示シート。
  10. 前記レンチキュラーシートの前記シリンドリカルレンズの凸形状を有する側、又は、前記平凸レンズシートの前記平凸レンズの凸形状を有する側に、他の凸レンズを設け、
    前記他の凸レンズと前記シリンドリカルレンズ又は前記平凸レンズを通して前記虚像観察用画像に焦点が合うよう構成されることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の画像表示シート。
  11. 前記画像表示シートは、前記レンチキュラーシートの前記シリンドリカルレンズの凸形状を有する側、又は、前記平凸レンズシートの前記平凸レンズの凸形状を有する側を、外側又は内側として円弧状又は円筒状に湾曲形成可能であって、請求項1乃至請求項10のいずれか一項に記載の画像表示シートの一部又は全部を円弧状又は円筒状に形成してなることを特徴とする画像表示体。
  12. 前記画像表示シートは、前記レンチキュラーシートの前記シリンドリカルレンズの凸形状を有する側、又は、前記平凸レンズシートの前記平凸レンズの凸形状を有する側を、外側又は内側として円弧状に成型され、当該円弧状に成型された請求項1乃至10のいずれか一項に記載の画像表示シートを複数個組み合わせて構成されることを特徴とする画像表示体。
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