JP5930068B2 - 立体画像表示体、その製造方法および製造システム - Google Patents
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Description
本発明は、立体画像表示体、その製造方法および製造システムに関する。
印刷物の表面にレンズシートを貼り合わせることで、観察者に立体画像を視認させるようにした立体画像表示体がある。印刷物の立体表示のための代表的な方式として、フルデプス法がある。フルデプス法では、右眼用画像と左眼用画像とをインタレース状に配置した視差画像を印刷し、その印刷面に、複数のシリンドリカルレンズが並列されたシート状のレンチキュラレンズを配置する。レンチキュラレンズにより、右眼用画像および左眼用画像がそれぞれ観察者の右眼および左眼に分離して視認され、これにより観察者は立体画像を視認できる。
また、立体画像の表示技術の例として、レンチキュラレンズに対応してレンチキュラレンズの延長方向に配列された複数のプリズムを含む画像変換ユニットを備えた表示装置がある。さらに、レンチキュラレンズシートのレンズ面がその素材より低い屈折率を有する低屈折率層により埋められて平坦化された構造を有する表示装置もある。
印刷物を用いた立体画像表示体を作成する際には、レンチキュラレンズと印刷物上の印刷画像とを、シリンドリカルレンズの並列方向に対して正確に位置合わせする必要がある。位置ズレが発生した場合、観察者は印刷画像を立体画像として認識できない。
しかしながら、プリンタによる印刷においては、制作者の意図などに応じて、印刷面の任意の位置に画像が印刷される。このため、レンチキュラレンズを貼り合わせるための印刷面上の基準位置が一定でなくなり、レンチキュラレンズと印刷画像との位置ズレの発生確率が高いという問題があった。
1つの側面では、本発明は、レンチキュラレンズと印刷画像の位置ズレが発生した場合でも立体画像の視認を可能にした立体画像表示体、その製造方法および製造システムを提供することを目的とする。
1つの案では、次のような立体画像表示体が提供される。この立体画像表示体は、印刷部材、レンチキュラレンズおよび光学部材を有する。印刷部材には、右眼用画像と左眼用画像とを有する視差画像が印刷されている。レンチキュラレンズは、並列された複数のシリンドリカルレンズを有する。そして、レンチキュラレンズは、複数のシリンドリカルレンズにより右眼用画像からの反射光と左眼用画像からの反射光とをそれぞれ異なる視域に収束させる。光学部材は、印刷部材とレンチキュラレンズとの間に配置され、複数のシリンドリカルレンズの並列方向に配列された右眼用画像の色成分ごとの画素および左眼用画像の色成分ごとの画素のそれぞれに対応する複数の光学素子を有する。各光学素子は、視差画像の対応する画素からレンチキュラレンズへ入射する反射光の光路を並列方向に傾斜させる。
1態様によれば、レンチキュラレンズと印刷画像の位置ズレが発生した場合でも立体画像の視認が可能になる。
本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。
本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
〔第1の実施の形態〕
図1は、第1の実施の形態に係る立体画像表示体の構成例を示す図である。図1に示す立体画像表示体1は、印刷部材2とレンチキュラレンズ3との間に、光路を傾斜させる機能を有する光学部材4が積層された構造を有している。
〔第1の実施の形態〕
図1は、第1の実施の形態に係る立体画像表示体の構成例を示す図である。図1に示す立体画像表示体1は、印刷部材2とレンチキュラレンズ3との間に、光路を傾斜させる機能を有する光学部材4が積層された構造を有している。
印刷部材2は、一方の面に画像を印刷することが可能な媒体であり、例えば、紙、フィルム状または板状の樹脂などである。印刷部材2には、右眼用画像と左眼用画像とを有する視差画像が印刷されている。
レンチキュラレンズ3は、並列された複数のシリンドリカルレンズを有する。レンチキュラレンズ3は、これら複数のシリンドリカルレンズにより、右眼用画像からの反射光と左眼用画像の反射光をそれぞれ異なる視域に収束させる。観察者は、印刷部材2の視差画像をレンチキュラレンズ3を介して視認することで、右眼で右眼用画像を、左眼で左眼用画像をそれぞれ視認でき、これによって立体画像を認識することができる。
光学部材4は、シリンドリカルレンズの並列方向(図1における左から右への方向D1)に対して配列された右眼用画像の色成分ごとの画素および左眼用画像の色成分ごとの画素のそれぞれに対応する複数の光学素子4aを有する。各光学素子4aは、視差画像の対応する画素からレンチキュラレンズ3へ入射する反射光の光路を、方向D1へ傾斜させる。
この光学部材4は、印刷部材2とレンチキュラレンズ3とを位置合わせした状態において、印刷部材2上の視差画像とレンチキュラレンズ3との間の方向D1に対する位置ズレが発生していた場合に、位置ズレ状態を解消するように視差画像からの反射光の光路を変化させるものである。従って、視差画像とレンチキュラレンズ3の方向D1に対する位置ズレが発生していない場合には、光学部材4は特に挿入される必要はない。
ここで、視差画像について説明する。視差画像の右眼用画像および左眼用画像は、ともに同じ数の複数の色成分の画素の集合として構成される。以下の説明では、右眼用画像および左眼用画像をそれぞれ構成する色成分ごとの最小単位を「画素」と呼ぶ。図1の例では、右眼用画像および左眼用画像はともに、R(Red)成分、G(Green)成分、B(Blue)成分のそれぞれの画素を有する。なお、以下の説明では、R成分の画素、G成分の画素、B成分の画素を、それぞれ「R画素」、「G画素」、「B画素」と呼ぶ。
また、複数の色成分の画素によって1つの色を表現するための右眼用画像および左眼用画像のそれぞれにおける最小単位を「画素群」と呼ぶ。図1の例では、1つの画素群は、方向D1に対して隣接するR成分、G成分、B成分の各画素を有する。
視差画像においては、右眼用画像および左眼用画像がともに、方向D1に対して画素群ごとに短冊状に分割される。そして、右眼用画像に対応する分割領域と、左眼用画像に対応する分割領域とが、方向D1に対して交互に配置される。
ここで、図2は、視差画像からの反射光の光路について説明するための図である。この図2は、印刷部材2とレンチキュラレンズ3の間に光学部材4を挿入しなかった場合の光路の例を示すものである。なお、図2に示す「i」は、右眼用画像および左眼用画像のそれぞれの画素群について、方向D1に対して先頭から順に付与した番号である。
シリンドリカルレンズは、方向D1に隣接する2つの画素群に対して1つが対応するように配置される。図2の例では、(i−1)番目の右眼用画素群PR(i−1)および左眼用画素群PL(i−1)に対して、(i−1)番目のシリンドリカルレンズL(i−1)が対応付けて配置されている。また、i番目の右眼用画素群PRiおよび左眼用画素群PLiに対して、i番目のシリンドリカルレンズLiが対応付けて配置されている。(i+1)番目に対応する右眼用画素群PR(i+1)、左眼用画素群PL(i+1)およびシリンドリカルレンズL(i+1)についても、さらに、(i+2)番目に対応する右眼用画素群PR(i+2)、左眼用画素群PL(i+2)およびシリンドリカルレンズL(i+2)についても同様である。
この場合、観察者は、例えば次のようにして視差画像を視認する。観察者は、右眼11により、シリンドリカルレンズL(i−1)を介して右眼用画素群PR(i−1)を視認するとともに、左眼12により、シリンドリカルレンズL(i−1)を介して左眼用画素群PL(i−1)を視認する。また、観察者は、右眼11により、シリンドリカルレンズLiを介して右眼用画素群PRiを視認するとともに、左眼12により、シリンドリカルレンズLiを介して左眼用画素群PLiを視認する。このようにして、観察者は、右眼11によって右眼用画像を視認するとともに、左眼12によって左眼用画像を視認し、視差画像を立体画像と認識する。
レンチキュラレンズ3は、右眼用画像および左眼用画像をそれぞれ異なる一定の視域に収束させることで、各視域に位置する右眼11および左眼12にそれぞれ右眼用画像および左眼用画像を視認させる。このように観察者に視差画像を立体画像として認識させるためには、視差画像とレンチキュラレンズ3とが方向D1に対して正しく位置合わせされている必要がある。視差画像とレンチキュラレンズ3との間に方向D1に対する位置ズレが生じている場合、観察者は視差画像を立体画像として認識できない。
しかしながら、プリンタによる印刷においては、制作者の意図などに応じて、印刷部材2の印刷面の任意の位置に視差画像が印刷される。このため、レンチキュラレンズ3を貼り合わせるための印刷面上の基準位置は、視差画像の内容(すなわち、プリンタに入力される印刷用の画像データ)によって異なることになる。また、プリンタの調整の仕方や、プリンタの機種、同機種のプリンタの個体差などによって、同じ内容の視差画像でも印刷面上に印刷される位置が微妙に異なる場合もある。従って、レンチキュラレンズ3と印刷部材2との位置関係を一定にするだけでは、レンチキュラレンズ3と視差画像との位置ズレの発生を防ぐことはできない。
以下、図1に戻って説明する。
前述のように、光学部材4の各光学素子4aは、対応する画素からレンチキュラレンズ3へ入射する反射光の光路を、方向D1に対して変化させる。これにより、視差画像とレンチキュラレンズ3との間に位置ズレが発生していた場合でも、視差画像の各画素からの反射光を、各画素に対応する正しいシリンドリカルレンズに入射させることができる。その結果、観察者に視差画像を立体画像として認識させることが可能になる。
前述のように、光学部材4の各光学素子4aは、対応する画素からレンチキュラレンズ3へ入射する反射光の光路を、方向D1に対して変化させる。これにより、視差画像とレンチキュラレンズ3との間に位置ズレが発生していた場合でも、視差画像の各画素からの反射光を、各画素に対応する正しいシリンドリカルレンズに入射させることができる。その結果、観察者に視差画像を立体画像として認識させることが可能になる。
図1の下図では、例として、視差画像が方向D1の逆方向に1画素だけずれている。この状態で光学部材4が挿入されていない場合には、例えば、(i+1)番目の左眼用画素群PL(i+1)の画素のうち、G画素およびB画素は(i+1)番目のシリンドリカルレンズL(i+1)に入射するが、R画素はi番目のシリンドリカルレンズLiに入射してしまう。この場合、観察者は正しい立体画像を視認することができず、クロストークが生じた違和感のある画像を視認してしまう。
これに対して、印刷部材2とレンチキュラレンズ3との間に光学部材4を挿入することで、左眼用画素群PL(i+1)のR画素からの反射光は、シリンドリカルレンズL(i+1)に正しく入射されるようになる。すなわち、視差画像とレンチキュラレンズ3との間に方向D1への位置ズレが発生した場合でも、観察者に立体画像を視認させることができる。
光学部材4による光路の変化量は、視差画像とレンチキュラレンズ3との間の位置ズレの量に応じて決定されればよい。例えば、レンチキュラレンズ3への反射光の入射位置を方向D1に1画素分シフトさせる光学部材と、2画素分シフトさせる光学部材のように、光路の変化量が異なる複数の光学部材を用意しておく。そして、視差画像とレンチキュラレンズ3との間の位置ズレ量に合致した光路変化量を有する光学部材が選択されて、印刷部材2とレンチキュラレンズ3との間に挿入される。
あるいは、レンチキュラレンズ3への入射位置を方向D1に1画素分シフトさせる光学部材のみ用意し、印刷部材2とレンチキュラレンズ3との間に、そのような光学部材が位置ズレ量に応じた枚数だけ重ねて挿入されてもよい。
以下の第2の実施の形態では、後者の例について説明する。なお、第2の実施の形態においては、光学部材の例として、透過型のブレーズド回折格子を複数有する回折格子シートを用いるものとする。
〔第2の実施の形態〕
図3は、第2の実施の形態に係る立体画像表示体の構成例を示す断面図である。図3に示す立体画像表示体100は、印刷部材110、レンズシート120、遮光板130および1つまたは複数の回折格子シート200を有する。
図3は、第2の実施の形態に係る立体画像表示体の構成例を示す断面図である。図3に示す立体画像表示体100は、印刷部材110、レンズシート120、遮光板130および1つまたは複数の回折格子シート200を有する。
印刷部材110には、図1の印刷部材2と同様に、右眼用画像と左眼用画像とを有する視差画像が印刷される。本実施の形態では例として、印刷部材110は紙であるものとする。
レンズシート120は、シート状のレンチキュラレンズであり、複数のシリンドリカルレンズが並列された構成を有している。レンズシート120は、印刷部材110の印刷面側に配置される。なお、図3は、立体画像表示体100をシリンドリカルレンズの延伸方向から見たときの断面図を示している。
遮光板130は、印刷部材110の印刷面とは反対側に配置され、印刷部材110とは反対側からの光が印刷部材110に入射することを防止する。
回折格子シート200は、印刷部材110に印刷された視差画像の各色成分の画素にそれぞれ対応する回折格子を有するシート状の光学部材である。回折格子シート200は、視差画像からの反射光の光路を、シリンドリカルレンズの並列方向のうちの一方(図3中の方向D2)に変化させる。
回折格子シート200は、印刷部材110に印刷された視差画像の各色成分の画素にそれぞれ対応する回折格子を有するシート状の光学部材である。回折格子シート200は、視差画像からの反射光の光路を、シリンドリカルレンズの並列方向のうちの一方(図3中の方向D2)に変化させる。
本実施の形態では、回折格子シート200は、印刷部材110側から入射された反射光がレンズシート120側に隣接する光学部材(他の回折格子シート200またはレンズシート120)に入射する位置が方向D2へ1画素分だけシフトするように、反射光の光路を変化させる。また、印刷部材110とレンズシート120との間に挿入される回折格子シート200の枚数は、印刷部材110に印刷された視差画像とレンズシート120との位置ズレ量を示す画素数と一致する。視差画像とレンズシート120との位置ズレが生じていない場合には、回折格子シート200は挿入されない。
なお、レンズシート120および回折格子シート200の材質としては、例えば、ガラス素材、アクリル素材、透明性を有するABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)樹脂などを用いることができる。また、立体画像表示体100における各層同士の接着方法としては、例えば、各層の表面に接着剤を塗布した状態で積層し、各層を熱圧着する方法を用いることができる。
図4は、回折格子シートの構成例を示す図である。
本実施の形態において印刷部材110に印刷される視差画像の画素の構成は、第1の実施の形態で示した視差画像と同様であるものとする。すなわち、視差画像においては、方向D2に対して隣接するR画素、G画素、B画素によって、1つの色を表現可能な画素群が構成される。また、視差画像に含まれる右眼用画像および左眼用画像は、ともに方向D2に対して画素群ごとに短冊状に分割され、右眼用画像に対応する画素群と、左眼用画像に対応する画素群とが、方向D2に対して交互に配置される。
本実施の形態において印刷部材110に印刷される視差画像の画素の構成は、第1の実施の形態で示した視差画像と同様であるものとする。すなわち、視差画像においては、方向D2に対して隣接するR画素、G画素、B画素によって、1つの色を表現可能な画素群が構成される。また、視差画像に含まれる右眼用画像および左眼用画像は、ともに方向D2に対して画素群ごとに短冊状に分割され、右眼用画像に対応する画素群と、左眼用画像に対応する画素群とが、方向D2に対して交互に配置される。
図4に示すように、回折格子シート200には、R画素用の回折格子201、G画素用の回折格子202、B画素用の回折格子203が、方向D2に対して並列した状態で設けられている。本実施の形態では例として、回折格子201〜203は透過型のブレーズド回折格子である。回折格子シート200は、互いに異なる屈折率を有する材料によって形成された領域211,212を有し、各回折格子201,202,203は、それぞれ領域211と領域212との境界221,222,223において形成される。
前述のように、回折格子シート200は、印刷部材110側から入射された反射光がレンズシート120側に隣接する光学部材に入射する位置が、方向D2へ1画素分だけシフトするように反射光の光路を変化させる。回折格子201,202,203のそれぞれは、光路を変化させる光の波長が異なるので、回折格子201,202,203のそれぞれに対応する境界221,222,223の傾きは、互いに異なるものとなる。
次に、図5〜図8を用いて、視差画像からの反射光の光路について説明する。なお、本実施の形態において、視差画像内の各画素とレンズシート120の各シリンドリカルレンズとの対応関係は、第1の実施の形態における視差画像の各画素とレンチキュラレンズ3(図1参照)の各シリンドリカルレンズとの対応関係と同じである。そこで、以下の説明では、視差画像の各画素群およびレンズシート120の各シリンドリカルレンズについては、図2と同様の符号を用いることとする。
まず、図5は、視差画像とレンズシートとの位置ズレが生じていない場合の光路の例を示す図である。
視差画像とレンズシート120との位置ズレが生じていない状態では、図5に示すように、(i−1)番目の左眼用画素群PL(i−1)および右眼用画素群PR(i−1)に対応して(i−1)番目のシリンドリカルレンズL(i−1)が配置され、i番目の左眼用画素群PLiおよび右眼用画素群PRiに対応してi番目のシリンドリカルレンズLiが配置される。この状態では、例えば、左眼用画素群PLiおよび右眼用画素群PRiからの反射光は、対応するシリンドリカルレンズLiに入射する。これにより、左眼用画素群PLiおよび右眼用画素群PRiは、それぞれ所定の左眼用の視域および右眼用の視域に収束され、観察者は左眼用画素群PLiおよび右眼用画素群PRiをそれぞれ左眼、右眼によって視認できる。
視差画像とレンズシート120との位置ズレが生じていない状態では、図5に示すように、(i−1)番目の左眼用画素群PL(i−1)および右眼用画素群PR(i−1)に対応して(i−1)番目のシリンドリカルレンズL(i−1)が配置され、i番目の左眼用画素群PLiおよび右眼用画素群PRiに対応してi番目のシリンドリカルレンズLiが配置される。この状態では、例えば、左眼用画素群PLiおよび右眼用画素群PRiからの反射光は、対応するシリンドリカルレンズLiに入射する。これにより、左眼用画素群PLiおよび右眼用画素群PRiは、それぞれ所定の左眼用の視域および右眼用の視域に収束され、観察者は左眼用画素群PLiおよび右眼用画素群PRiをそれぞれ左眼、右眼によって視認できる。
図6は、視差画像とレンズシートとの位置ズレが生じている場合の光路の例を示す図である。この図6では例として、視差画像は、本来の位置から方向D2の逆方向(図6中の左方向)に1画素分ずれている。
このとき、i番目の左眼用画素群PLiの画素のうちのG画素およびB画素と、右眼用画素群PRiの各画素とからの反射光は、i番目のシリンドリカルレンズLiに入射する。しかしながら、i番目の左眼用画素群PLiのR画素からの反射光は、(i−1)番目のシリンドリカルレンズL(i−1)に入射してしまう。この場合、観察者は正しい立体画像を視認することができず、クロストークが生じた違和感のある画像を視認してしまう。
図7は、図6の状態において回折格子シートを挿入した場合の光路の例を示す図である。図6のように1画素分の位置ズレが生じた場合、印刷部材110とレンズシート120との間には1枚の回折格子シート200が挿入される。
回折格子シート200は、位置ズレが発生した状態のR画素、G画素、B画素のそれぞれの直上にR画素用、G画素用、B画素用の各回折格子が位置するように配置される。これにより、i番目の左眼用画素群PLiのR画素からの反射光の光路は、回折格子シート200のR画素用の回折格子によって変更され、この反射光がi番目のシリンドリカルレンズLiに入射する。従って、観察者は視差画像を立体画像として認識できるようになる。
図8は、複数枚の回折格子シートを挿入した場合の光路の例を示す図である。この図8の例では、視差画像は、本来の位置から方向D2の逆方向に2画素分ずれている。この場合、印刷部材110とレンズシート120との間には、2枚の回折格子シートが挿入される。図8では、挿入される回折格子シートを、レンズシート120側から順に回折格子シート200a,200bとして示している。
印刷部材110に隣接する回折格子シート200bは、位置ズレが発生した状態のR画素、G画素、B画素のそれぞれの直上にR画素用、G画素用、B画素用の各回折格子が位置するように配置される。また、回折格子シート200aと回折格子シート200bとは、色成分ごとの回折格子の位置が互いに1画素分だけずれた状態になっている。具体的には、回折格子シート200bにおけるある色用の回折格子は、回折格子シート200aにおける同色用の回折格子より1画素分だけ、方向D2の逆方向にずれている。
隣接する回折格子シート200a,200bの間で色成分ごとの回折格子の位置をずらすことで、ある色成分の画素からの反射光が、必ずその色に対応する回折格子を通って所望のシリンドリカルレンズに入射されるようになる。例えば図8において、i番目の左眼用画素群PLiのR画素からの反射光は、回折格子シート200bにおけるR画素用の回折格子221bと、これより方向D2側に1画素分だけずれている、回折格子シート200aにおけるR画素用の回折格子221aとを通って、i番目のシリンドリカルレンズLiに入射する。
このような構成により、i番目の左眼用画素群PLiのR画素およびG画素からの反射光は、回折格子シート200a,200bを介してi番目のシリンドリカルレンズLiに入射するようになる。従って、観察者は視差画像を立体画像として認識できるようになる。
図9は、回折格子シート間の色成分ごとの回折格子の位置関係について示す図である。
右眼用画像および左眼用画像の各画素群が、方向D2に対して隣接するj個の画素によって構成される場合、印刷部材110とレンズシート120との間には最大で(2j−1)枚の回折格子シート200が挿入される。本実施の形態では図9に示すように、印刷部材110とレンズシート120との間には、最大で5枚の回折格子シート200a〜200eが挿入される。
右眼用画像および左眼用画像の各画素群が、方向D2に対して隣接するj個の画素によって構成される場合、印刷部材110とレンズシート120との間には最大で(2j−1)枚の回折格子シート200が挿入される。本実施の形態では図9に示すように、印刷部材110とレンズシート120との間には、最大で5枚の回折格子シート200a〜200eが挿入される。
また、図9において各回折格子シート200a〜200e上に示した「r」、「g」、「b」は、それぞれR画素用の回折格子、G画素用の回折格子、B画素用の回折格子を示す。前述のように、隣接する回折格子シートの間では、色成分ごとの回折格子の位置が互いに1画素分だけずれた状態になる。
画素群が方向D2に対してR画素、G画素、B画素と並ぶ場合、最もレンズシート120に近い1段目の回折格子シート200aにおいては、例えばR画素用の回折格子が、シリンドリカルレンズの境界121より1画素分だけ方向D2の逆方向(以下、「−D2方向」と呼ぶ)にシフトするように回折格子が設けられる。また、2段目の回折格子シート200bにおいては、R画素用の回折格子が、シリンドリカルレンズの境界121より2画素分だけ−D2方向にシフトするように回折格子が設けられる。その他についても同様に、印刷部材110側に近づくに従って、回折格子シートにおけるR画素用の回折格子が−D2方向にシフトされるように回折格子が設けられる。
このように、挿入される位置によって回折格子シートの構成は異なる。従って、挿入される位置ごとに作成された複数種類の回折格子シートがあらかじめ用意され、立体画像表示体100の製造の際に、挿入する位置に合致する回折格子シートが選択される。
さらに、回折格子シートの各回折格子の特性は、レンズシート120とは反対側(以下、「裏側」と呼ぶ)に隣接する部材が印刷部材110か、あるいは他の回折格子シートかによっても異なる。ここで、図9に示した位置I0〜I5は、視差画像とレンズシート120との位置ズレ量に応じた印刷部材110の挿入位置のバリエーションを示す。
位置I0は、レンズシート120に対する視差画像の−D2方向への位置ズレが生じていない場合の印刷部材110の挿入位置を示す。位置I1,I2,I3,I4,I5は、レンズシート120に対する視差画像の−D2方向への位置ズレ量が、それぞれ1画素、2画素、3画素、4画素、5画素である場合の印刷部材110の挿入位置を示す。
これらの挿入位置のうち、位置I1に印刷部材110が挿入される場合には、1段目の回折格子シート200aの裏側には印刷部材110が隣接する。この場合の構成は、例えば図7の構成に対応する。これに対して、位置I2に印刷部材110が挿入される場合には、1段目の回折格子シート200aの裏側には2段目の回折格子シート200bが隣接する。この場合の構成は、例えば図8の構成に対応する。また、位置I2〜I5に印刷部材110が挿入される場合も同様に、1段目の回折格子シート200aの裏側には2段目の回折格子シート200bが隣接する。
ここで、1段目の回折格子シート200aの裏側に別の回折格子シート200bが隣接する場合には、回折格子シート200aに入射する反射光の光路は、裏側の回折格子シート200bによって変更されたものとなる。このため、裏側に印刷部材110が隣接する場合と、裏側に別の回折格子シート200bが隣接する場合とでは、回折格子シート200aに対する裏側からの反射光の入射角度が異なる。従って、裏側に印刷部材110が隣接する場合と、裏側に別の回折格子シート200bが隣接する場合とでは、回折格子シート200aに設けられる各色用の回折格子の特性(例えば、図4に示した境界221〜223の角度)を変える必要がある。
ここで、裏側に印刷部材110が隣接する場合に使用される回折格子シートを「第1種の回折格子シート」と呼び、裏側に他の回折格子シートが隣接する場合に使用される回折格子シートを「第2種の回折格子シート」と呼ぶことにする。1段目の回折格子シート200aとしては、上記のように、第1種および第2種の両方の回折格子シート200aが用意される。2段目〜4段目についても同様に、第1種および第2種の両方の回折格子シートが用意される。5段目の回折格子シート200eについては、第1種のみ用意されればよい。
ただし、1段目の回折格子シート200aと4段目の回折格子シート200dとでは、色成分ごとの回折格子の配置が同じになるので、第1種、第2種ともに共通化することができる。また、2段目についての第1種の回折格子シート200bと5段目の回折格子シート200eについても、同様に共通化することができる。
従って、本実施の形態の立体画像表示体100を製造するためには、1段目および4段目のための第1種、第2種の各回折格子シート、2段目および5段目のための第1種の回折格子シート、2段目のための第2種の回折格子シート200b、3段目のための第1種、第2種の各回折格子シート200cという、合計6種類の回折格子シートがあらかじめ用意されればよい。
なお、位置I0〜I5のどの位置に印刷部材110が挿入された場合でも、挿入された印刷部材110の裏側には他の回折格子シートが配置されずに、遮光板130が接着されればよい。ただし、他の例として、立体画像表示体100は、視差画像の位置ズレ量に関係なく5枚の回折格子シート200a〜200eが積層され、位置ズレ量に応じて印刷部材110が位置I0〜I5のいずれかに挿入されるという構成であってもよい。この場合、位置ズレ量に関係なく、立体画像表示体100の厚さを一定にすることができる。また、回折格子シートを積層・圧着する工程や、その工程で使用される製造設備を、位置ズレ量に関係なく共通化することもできる。
次に、図10〜図12を用いて、立体画像表示体100の設計例について説明する。
図10は、透過型ブレーズド回折格子について説明するための図である。回折格子シート200における回折格子への入射光の波長をλ、回折格子のブレーズ角をθa、入射光に対する出射光の角度をθb、1mm当たりの格子の本数をN、回折格子の幅をw、分光次数をmとする。なお、ブレーズ角θaは、図4に示した各回折格子201〜203における境界221〜223の角度に対応する。
図10は、透過型ブレーズド回折格子について説明するための図である。回折格子シート200における回折格子への入射光の波長をλ、回折格子のブレーズ角をθa、入射光に対する出射光の角度をθb、1mm当たりの格子の本数をN、回折格子の幅をw、分光次数をmとする。なお、ブレーズ角θaは、図4に示した各回折格子201〜203における境界221〜223の角度に対応する。
このとき、sinθb=Nmλという式が成立する。この式は、(cosθb)2=1−(sinθb)2と変形される。一方、スネルの法則より、w・sinθa=sin(θa+θb)という式が成立する。この式は、w・sinθa=sinθa・cosθb+cosθa・sinθbと変形される。以上の各式から、次の式(1)が導出される。
例として、R画素からの反射光の波長λrを660nm、G画素からの反射光の波長λgを520nm、B画素からの反射光の波長λbを470nm、回折格子の幅wを印刷された視差画像の画素幅と同じ0.415mm、格子本数Nを一般的な値である600本、分光次数mを「1」とする。式(1)における「ルート」の項の値は、どの波長でも「1」であると仮定できる。このとき、R画素用、G画素用、B画素用の各回折格子のブレーズ角θa_r,θa_g,θa_bは、式(1)から次のように計算される。
θa_r=−0.0388
θa_g=−0.0306
θa_b=−0.0276
図11は、右眼用画像および左眼用画像の視域の例を示す図である。図11では例として、視差画像111上の画素群P1〜P3のそれぞれについての視域を示す。なお、画素群P1〜P3は、いずれも右眼用画素群と左眼用画素群のペアであるものとする。
θa_r=−0.0388
θa_g=−0.0306
θa_b=−0.0276
図11は、右眼用画像および左眼用画像の視域の例を示す図である。図11では例として、視差画像111上の画素群P1〜P3のそれぞれについての視域を示す。なお、画素群P1〜P3は、いずれも右眼用画素群と左眼用画素群のペアであるものとする。
レンチキュラレンズの作用により、画素群P1における右眼用画素群および左眼用画素群からの各反射光は、それぞれ所定の角度θの範囲に集光される。画素群P2における右眼用画素群および左眼用画素群からの各反射光も、また、画素群P3における右眼用画素群および左眼用画素群からの各反射光も、同様にそれぞれ角度θの範囲に集光される。
視差画像111から所定の距離だけ離れた位置にある一定幅の結像範囲A1においては、画素群P1〜P3における右眼用画素群からの各反射光が結像する右眼用視域A2と、画素群P1〜P3における左眼用画素群からの各反射光が結像する左眼用視域A3とが形成される。そして、観察者の右眼が右眼用視域A2に位置するとともに左眼が左眼用視域A3に位置するとき、観察者は視差画像111を立体画像として視認する。
図12は、レンチキュラレンズによって形成される視域について説明するための図である。図12では例として、視差画像における左眼用画素群PLiの視域について示す。左眼用画素群PLiからの反射光は、対応するシリンドリカルレンズLiにより屈折され、これにより左眼用画素群PLiの視域A4が形成される。
ここで、視差画像側から見た各シリンドリカルレンズの曲率半径をR1、観察者側から見た各シリンドリカルレンズの曲率半径をR2、視差画像側における各シリンドリカルレンズの焦点距離をf、各シリンドリカルレンズの屈折率をn、各シリンドリカルレンズの厚さをtとする。このとき、次の式(2)が成立する。
1/f=(n−1)・(1/R1−1/R2)+(n−1)・{(n−1)/n}・t/(R1・R2) ・・・(2)
本実施の形態では、シリンドリカルレンズは平凸面レンズであるので、曲率半径R2は無限大となり、1/R2は「0」になる。また、t/(R1・R2)も「0」になる。従って、上記の式(2)は、1/f=(n−1)・(1/R1)と変形される。屈折率nはシリンドリカルレンズの材料によって決まる固定値であるので、焦点距離fの値は曲率半径R1に応じて決定される。
1/f=(n−1)・(1/R1−1/R2)+(n−1)・{(n−1)/n}・t/(R1・R2) ・・・(2)
本実施の形態では、シリンドリカルレンズは平凸面レンズであるので、曲率半径R2は無限大となり、1/R2は「0」になる。また、t/(R1・R2)も「0」になる。従って、上記の式(2)は、1/f=(n−1)・(1/R1)と変形される。屈折率nはシリンドリカルレンズの材料によって決まる固定値であるので、焦点距離fの値は曲率半径R1に応じて決定される。
このとき、シリンドリカルレンズの主点から観察者側への距離pが、0<p<fとなるように設定されることで、視差画像の画素は、シリンドリカルレンズから一定距離に位置する所定幅の結像範囲において結像する。画素を基点とした結像範囲の角度をθ(図11における角度θに対応)とし、画素幅をqとすると、次の式(3)が成立する。
tan(90−θ)=3q/f=3q・(r−1)/R1 ・・・(3)
例として、角度θを30度、屈折率nを「2」とすると、式(3)よりR1=0.719と計算される。
tan(90−θ)=3q/f=3q・(r−1)/R1 ・・・(3)
例として、角度θを30度、屈折率nを「2」とすると、式(3)よりR1=0.719と計算される。
次に、立体画像表示体100の製造方法の例について説明する。
図9において説明したように、回折格子シートは色成分ごとに異なる特性を有する回折格子が並列されたものである。このため、図9の位置I0〜I5のそれぞれに対して、各位置に合致しない位置ズレ量を有する視差画像が印刷された印刷部材110が配置された場合、観察者は本来の色とは異なる色の画像を視認することになり、違和感を覚える。例えば、位置I1に対して、位置ズレ量が生じていないか、あるいは位置ズレ量が2画素〜5画素のいずれかである印刷部材110が配置されるケースである。
図9において説明したように、回折格子シートは色成分ごとに異なる特性を有する回折格子が並列されたものである。このため、図9の位置I0〜I5のそれぞれに対して、各位置に合致しない位置ズレ量を有する視差画像が印刷された印刷部材110が配置された場合、観察者は本来の色とは異なる色の画像を視認することになり、違和感を覚える。例えば、位置I1に対して、位置ズレ量が生じていないか、あるいは位置ズレ量が2画素〜5画素のいずれかである印刷部材110が配置されるケースである。
従って、立体画像表示体100の製造時においては、作業者は例えば、視差画像が印刷された印刷部材110を位置I0〜I5にそれぞれ配置した複数の立体画像表示体(以下、「試用表示体」と呼ぶ)を作成する。作業者は、作成された試用表示体を視認することで、印刷部材110が正しい位置に配置された試用表示体を判別することができ、これにより作業者は、出荷用の立体画像表示体100において印刷部材110を配置すべき場所を判別することができる。
また、試用表示体においては、印刷部材110の位置が正しいか否かをより明確に判別するための専用の画像が印刷されてもよい。以下、このような専用画像として複数のマーカ画像が印刷される例について説明する。
図13は、立体画像表示体の製造時に使用されるマーカ画像の例を示す図である。図13では例として、4種類のマーカ画像MK1〜MK4が印刷された位置判別用の印刷部材(以下、「試用印刷部材」と呼ぶ)112を示す。マーカ画像MK1〜MK4のそれぞれは、それぞれ異なる色の右眼用画像および左眼用画像を有しており、右眼用画像と左眼用画像のそれぞれの色の組み合わせはマーカ画像MK1〜MK4のすべてにおいて異なる。
本実施の形態では、マーカ画像MK1〜MK4のそれぞれにおける色の組み合わせは次のようになっている。マーカ画像MK1の右眼用画像は白色であり、左眼用画像は赤色である。マーカ画像MK2の右眼用画像は緑色であり、左眼用画像は白色である。マーカ画像MK3の右眼用画像は白色であり、左眼用画像は青色である。マーカ画像MK4の右眼用画像は赤色であり、左眼用画像は白色である。
ここで、このようなマーカ画像MK1〜MK4が印刷された試用印刷部材112が、図9の位置I0に挿入された試用表示体を考える。このとき、マーカ画像MK1〜MK4とレンズシート120との位置ズレが生じていなければ、作業者は次のようにマーカ画像MK1〜MK4を視認する。作業者は、左眼を閉じて右眼だけで観察したとき、マーカ画像MK1,MK2,MK3,MK4をそれぞれ白色、緑色、白色、赤色と認識する。また、作業者は、右眼を閉じて左眼だけで観察したとき、マーカ画像MK1,MK2,MK3,MK4をそれぞれ赤色、白色、青色、白色と認識する。その一方、マーカ画像MK1〜MK4とレンズシート120との位置ズレが生じていた場合には、マーカ画像MK1〜MK4は上記とは異なる見え方をする。
図14は、位置ズレ量とマーカ画像の見え方との対応を示す図である。この図14では例として、レンズシート120に対するマーカ画像MK1〜MK4の−D2方向への位置ズレ量がそれぞれ1画素、2画素、3画素である試用印刷部材X1,X2,X3を、位置I0〜I5のそれぞれに挿入したときのマーカ画像MK1〜MK4の見え方を示す。また、図14では例として、マーカ画像MK1を左眼で見たときの色、マーカ画像MK2を右眼で見たときの色、マーカ画像MK3を左眼で見たときの色、マーカ画像MK4を右眼で見たときの色の組み合わせを示している。
試用印刷部材112が正しい位置に配置されているとき、マーカ画像MK1を左眼で見たときの色、マーカ画像MK2を右眼で見たときの色、マーカ画像MK3を左眼で見たときの色、マーカ画像MK4を右眼で見たときの色の組み合わせは、(赤、緑、青、赤)となる。作業者がこれ以外の色の組み合わせでマーカ画像MK1〜MK4を視認した場合、試用印刷部材112の位置が正しくないことになる。図14の例では、試用印刷部材X1の正しい挿入位置は位置I1であり、試用印刷部材X2の正しい挿入位置は位置I2であり、試用印刷部材X3の正しい挿入位置は位置I3である。
従って、作業者は例えば、試用印刷部材112を位置I0〜I5にそれぞれ配置した試用表示体を作成し、作成された試用表示体を視認することで、その中から試用印刷部材112が正しい位置に挿入された試用表示体を容易に判別し、試用印刷部材112を挿入すべき本来の位置を知ることができる。
また、作業者は、試用印刷部材112を位置I0〜I5のいずれかに配置した試用表示体を1つだけ作成することで、その試用印刷部材112を挿入すべき本来の位置を判別することもできる。
図15は、試用表示体におけるマーカ画像の色と位置ズレ量との関係を示す図である。この図15は、例として、図13のようなマーカ画像MK1〜MK4が印刷された試用印刷部材112を、位置I0に挿入した場合を示す。
この図15に示すように、マーカ画像MK1を左眼で見たときの色、マーカ画像MK2を右眼で見たときの色、マーカ画像MK3を左眼で見たときの色、マーカ画像MK4を右眼で見たときの色の組み合わせは、位置ズレ量によってすべて異なる。従って、作業者は、試用表示体を1つ作成し、その試用表示体に挿入した試用印刷部材112におけるマーカ画像MK1〜MK4の色を観察することで、その試用印刷部材112を挿入すべき本来の位置を判別することができる。また、試用表示体を1つ作成するだけで印刷部材の挿入位置を判別できるので、作業効率が向上する。
なお、以上の図13〜図15で説明したマーカ画像はあくまで一例であり、各マーカ画像の色や形状、位置などは適宜変更可能である。
次に、図16は、立体画像表示体の製造システムの構成例を示す図である。図16に示す製造システムは、図9に示したように、レンズシート120と遮光板130との間に5枚の回折格子シート200a〜200eが積層され、位置I0〜I5のいずれかの位置に印刷部材110が挿入された構成の立体画像表示体100を製造するための装置群の例である。この製造システムは、制御装置310、プリンタ320、回折格子シート格納部330、搬送装置340、圧着装置350およびカメラ361,362を含む。
次に、図16は、立体画像表示体の製造システムの構成例を示す図である。図16に示す製造システムは、図9に示したように、レンズシート120と遮光板130との間に5枚の回折格子シート200a〜200eが積層され、位置I0〜I5のいずれかの位置に印刷部材110が挿入された構成の立体画像表示体100を製造するための装置群の例である。この製造システムは、制御装置310、プリンタ320、回折格子シート格納部330、搬送装置340、圧着装置350およびカメラ361,362を含む。
制御装置310は、システム全体を統括的に制御する装置である。また、制御装置310は、印刷部材110に印刷する画像の画像データをプリンタ320に出力する機能も備える。ただし、画像データの出力機能は他の装置が備えていてもよい。なお、制御装置310は、例えば、プロセッサ、メモリなどを備えるコンピュータによって実現される。
プリンタ320は、制御装置310からの指示を受けて、制御装置310から受信した画像データに基づく画像を印刷部材110に印刷する。
回折格子シート格納部330には、図9に示した位置I0〜I5のそれぞれに配置する複数の回折格子シート200が格納されている。前述したように、回折格子シート200としては、1段目および4段目のための第1種、第2種の各回折格子シート、2段目および5段目のための第1種の回折格子シート、2段目のための第2種の回折格子シート、3段目のための第1種、第2種の各回折格子シートという、合計6種類の回折格子シートが用意されて、回折格子シート格納部330に格納される。
回折格子シート格納部330には、図9に示した位置I0〜I5のそれぞれに配置する複数の回折格子シート200が格納されている。前述したように、回折格子シート200としては、1段目および4段目のための第1種、第2種の各回折格子シート、2段目および5段目のための第1種の回折格子シート、2段目のための第2種の回折格子シート、3段目のための第1種、第2種の各回折格子シートという、合計6種類の回折格子シートが用意されて、回折格子シート格納部330に格納される。
搬送装置340は、レンズシート120と、プリンタ320によって画像が印刷された印刷部材110と、回折格子シート格納部330に格納された回折格子シート200と、遮光板130とを、圧着装置350に搬送する。なお、図16ではレンズシート120および遮光板130の各格納部を省略している。
搬送装置340から圧着装置350への搬送路には、レンズシート120の搬送路と、遮光板130の搬送路と、図9に示した1段目から5段目までのそれぞれの回折格子シート200が搬送される搬送路と、図9の位置I0〜I5のいずれかに印刷部材110を搬送するための搬送路とが含まれる。搬送装置340は、1段目から5段目までのそれぞれの回折格子シート200のための各搬送路に対して、回折格子シート格納部330に格納された回折格子シート200のうち制御装置310から指定された種類の回折格子シート200を選択的に搬送することが可能である。また、搬送装置340は、印刷部材110を位置I0〜I5のいずれかに選択的に搬送することも可能になっている。
圧着装置350は、搬送装置340によって搬送されたレンズシート120、複数の回折格子シート200、印刷部材110および遮光板130を、熱圧着によって互いに固着する。また、圧着装置350は、これらの各部品の固着面に接着剤を塗布する機能も有している。
カメラ361,362は、圧着装置350によって作成された立体画像表示体100の表示面をそれぞれ撮像する。カメラ361,362の間隔は、一般的な観察者の眼の間隔と同じにされる。カメラ361を観察者の右眼に対応付け、カメラ362を観察者の左眼に対応付けるものとすると、カメラ361,362は、立体画像表示体100の視差画像を立体画像として認識可能な右眼用視域および左眼用視域に位置するように、立体画像表示体100の表示面側に配置される。
カメラ361,362は、図13に示したマーカ画像MK1〜MK4を撮影するために設けられている。カメラ361,362のそれぞれによるマーカ画像MK1〜MK4の撮像画像信号は、制御装置310に送信される。制御装置310は、受信した撮像画像信号を用いて、図15のような対応関係に基づいて、立体画像表示体100における印刷部材110の挿入位置を判定する。そして、制御装置310は、判定結果に基づき、搬送装置340に、出荷用の立体画像表示体100のための印刷部材110を正しい位置に搬送させるとともに、必要な種類の回折格子シート200を回折格子シート格納部330から搬送させる。
図17は、立体画像表示体の製造工程の例を示すフローチャートである。この図17において、ステップS1〜S3は前述の試用表示体の製造工程であり、ステップS4,S5は印刷部110の挿入位置を判定するための処理であり、ステップS6〜S10は出荷用の立体画像表示体の製造工程である。
[ステップS1]制御装置310は、搬送装置340に対して初期設定を行う。図17の例では、試用表示体における試用印刷部材の挿入位置を、図9の位置I0とする。この場合、制御装置310は、搬送装置340に対し、プリンタ320から出力される印刷部材を位置I0に搬送するように指示する。また、制御装置310は、搬送装置340に対し、次のように回折格子シート200を配置するように指示する。
1段目〜4段目:それぞれに段数に対応する第2種の回折格子シート。
5段目:5段目に対応する第1種の回折格子シート。
このように回折格子シート200の位置を指示しておくことで、後の出荷用の立体画像表示体を作成する際に変更しなければならない回折格子シートの枚数を抑制することができる。
5段目:5段目に対応する第1種の回折格子シート。
このように回折格子シート200の位置を指示しておくことで、後の出荷用の立体画像表示体を作成する際に変更しなければならない回折格子シートの枚数を抑制することができる。
[ステップS2]制御装置310は、マーカ画像MK1〜MK4を含む画像の画像データをプリンタ320に出力する。そして、プリンタ320、搬送装置340および圧着装置350に対して、立体画像表示体(ここでは試用表示体)の作成開始を指示する。
[ステップS3]プリンタ320、搬送装置340および圧着装置350が動作することで、位置I0に試用印刷部材が配置された試用表示体が作成される。
[ステップS4]制御装置310は、カメラ361,362に対し、作成された試用表示体の撮影を指示する。カメラ361,362は、試用表示体を撮影し、撮像画像データを制御装置310に出力する。このとき、カメラ361によって右眼用画像(すなわち、マーカ画像MK1〜MK4における右眼用の成分)が撮影され、カメラ362によって左眼用画像(すなわち、マーカ画像MK1〜MK4における左眼用の成分)が撮影される。
[ステップS4]制御装置310は、カメラ361,362に対し、作成された試用表示体の撮影を指示する。カメラ361,362は、試用表示体を撮影し、撮像画像データを制御装置310に出力する。このとき、カメラ361によって右眼用画像(すなわち、マーカ画像MK1〜MK4における右眼用の成分)が撮影され、カメラ362によって左眼用画像(すなわち、マーカ画像MK1〜MK4における左眼用の成分)が撮影される。
[ステップS5]制御装置310の記憶装置には、図15に示したような色と位置との対応関係を示すデータテーブルがあらかじめ記憶されている。制御装置310は、カメラ361,362から受信した画像データを基に、マーカ画像MK1〜MK4の色を判別し、データテーブルに記録された対応関係に基づいて、印刷部材の正しい挿入位置を判定する。
[ステップS6]制御装置310は、画素の位置ズレが生じている場合(すなわち、正しい挿入位置が位置I0以外であった場合)には、ステップS7の処理を実行する。一方、制御装置310は、画素の位置ズレが生じていない場合(すなわち、正しい挿入位置が位置I0であった場合)には、ステップS9の処理を実行する。
[ステップS7]制御装置310は、搬送装置340に対し、プリンタ320から出力される印刷部材の挿入位置を、ステップS5で判定した位置に変更させる。
[ステップS8]制御装置310は、ステップS5での挿入位置の判定結果に基づき、搬送装置340に対して、1段目から4段目までの回折格子シートのうちの1つを第1種の回折格子シートに変更するように指示する。具体的には、制御装置310は、挿入位置が位置I1の場合、1段目の回折格子シートを第2種から第1種に変更させる。制御装置310は、挿入位置が位置I2の場合、2段目の回折格子シートを第2種から第1種に変更させる。制御装置310は、挿入位置が位置I3の場合、3段目の回折格子シートを第2種から第1種に変更させる。制御装置310は、挿入位置が位置I4の場合、4段目の回折格子シートを第2種から第1種に変更させる。
[ステップS8]制御装置310は、ステップS5での挿入位置の判定結果に基づき、搬送装置340に対して、1段目から4段目までの回折格子シートのうちの1つを第1種の回折格子シートに変更するように指示する。具体的には、制御装置310は、挿入位置が位置I1の場合、1段目の回折格子シートを第2種から第1種に変更させる。制御装置310は、挿入位置が位置I2の場合、2段目の回折格子シートを第2種から第1種に変更させる。制御装置310は、挿入位置が位置I3の場合、3段目の回折格子シートを第2種から第1種に変更させる。制御装置310は、挿入位置が位置I4の場合、4段目の回折格子シートを第2種から第1種に変更させる。
このようにステップS8では、ステップS1で指示した回折格子シートのうちの1つのみの種類が変更される。
[ステップS9]制御装置310は、製品用の画像を含む画像データをプリンタ320に出力する。そして、プリンタ320、搬送装置340および圧着装置350に対して、出荷用の立体画像表示体の作成開始を指示する。
[ステップS9]制御装置310は、製品用の画像を含む画像データをプリンタ320に出力する。そして、プリンタ320、搬送装置340および圧着装置350に対して、出荷用の立体画像表示体の作成開始を指示する。
[ステップS10]プリンタ320、搬送装置340および圧着装置350が動作することで、ステップS5で判定された位置に印刷部材が配置された立体画像表示体が作成される。なお、ステップS10では、制御装置310から指定された枚数分だけ、立体画像表示体を連続して作成することができる。
以上の製造工程によれば、プリンタ320によって印刷された画像にズレが生じていた場合でも、観察者が立体画像を正しく視認可能な立体画像表示体を製造することができる。これにより、例えば、印刷部材に対する画像の印刷位置(特に、色成分ごとの画素単位の位置)が異なるプリンタ320を使用した場合でも、立体画像を正しく視認可能な立体画像表示体を製造できる。すなわち、プリンタ320の機種に依存せずに、立体画像を正しく視認可能な立体画像表示体を製造できる。また、プリンタ320の設定や調整の仕方によって印刷部材に対する画像の印刷位置が変更された場合でも、立体画像を正しく視認可能な立体画像表示体を製造できる。
また、上記図17の製造工程によれば、常に同じ数の回折格子シートが積層された立体画像表示体が製造されるので、製造される画像表示体の厚さを常に同じにすることができる。これとともに、ステップS7,S8以外のすべての製造工程を視差画像の位置ズレ量に関係なく共通化することができ、製造効率が向上する。
なお、以上の各実施の形態では、1組の右眼用画像および左眼用画像を有する1つの視差画像を観察者が視認可能な、いわゆる2ビュー方式の立体画像表示体について説明した。しかしながら、上記各実施の形態の立体画像表示体を、4ビュー方式、6ビュー方式といった、互いに異なる複数の視差画像が観察者が視認可能なように応用することも可能である。
上記については単に本発明の原理を示すものである。さらに、多数の変形や変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応するすべての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。
1 立体画像表示体
2 印刷部材
3 レンチキュラレンズ
4 光学部材
4a 光学素子
11 右眼
12 左眼
D1 方向
L(i−1),Li,L(i+1),L(i+2) シリンドリカルレンズ
PR(i−1),PRi,PR(i+1),PR(i+2) 右眼用画素群
PL(i−1),PLi,PL(i+1),PL(i+2) 左眼用画素群
2 印刷部材
3 レンチキュラレンズ
4 光学部材
4a 光学素子
11 右眼
12 左眼
D1 方向
L(i−1),Li,L(i+1),L(i+2) シリンドリカルレンズ
PR(i−1),PRi,PR(i+1),PR(i+2) 右眼用画素群
PL(i−1),PLi,PL(i+1),PL(i+2) 左眼用画素群
Claims (6)
- 右眼用画像と左眼用画像とを有する視差画像が印刷された印刷部材と、
並列された複数のシリンドリカルレンズを有し、前記複数のシリンドリカルレンズにより前記右眼用画像からの反射光と前記左眼用画像からの反射光とをそれぞれ異なる視域に収束させるレンチキュラレンズと、
前記印刷部材と前記レンチキュラレンズとの間に配置され、前記複数のシリンドリカルレンズの並列方向に配列された前記右眼用画像の色成分ごとの画素および前記左眼用画像の色成分ごとの画素のそれぞれに対応する複数の光学素子を有する光学部材と、
を有し、
前記各光学素子は、前記視差画像の対応する画素から前記レンチキュラレンズへ入射する反射光の光路を前記並列方向に傾斜させることを特徴とする立体画像表示体。 - 前記各光学素子は、前記レンチキュラレンズと前記視差画像との前記並列方向に対する位置ズレに対応する画素数の分だけ、対応する画素からの反射光の前記レンチキュラレンズへの入射位置がシフトされるように、対応する画素からの反射光の光路を傾斜させることを特徴とする請求項1記載の立体画像表示体。
- 前記印刷部材と前記レンチキュラレンズとの間に複数の前記光学部材を有し、
前記各光学素子は、前記視差画像からの反射光がその出射側に隣接する他の前記光学部材または前記レンチキュラレンズへ入射する位置が、1画素分シフトされるように前記視差画像からの反射光の光路を傾斜させ、
前記光学部材は、前記レンチキュラレンズと前記視差画像との前記並列方向に対する位置ズレ量に相当する画素数と同じ数だけ配置される、
ことを特徴とする請求項1記載の立体画像表示体。 - 前記レンチキュラレンズに対する前記視差画像からの反射光の入射側に、2以上の所定数の前記光学部材が配置され、
前記各光学素子は、前記視差画像からの反射光がその出射側に隣接する他の前記光学部材または前記レンチキュラレンズへ入射する位置が、1画素分シフトされるように前記視差画像からの反射光の光路を傾斜させ、
前記印刷部材は、前記レンチキュラレンズ側から見て、前記レンチキュラレンズと前記視差画像との前記並列方向に対する位置ズレ量に相当する画素数と同じ数だけ積層された前記光学部材の次の位置に配置される、
ことを特徴とする請求項1記載の立体画像表示体。 - 右眼用画像と左眼用画像とを有する視差画像が印刷された印刷部材と、並列された複数のシリンドリカルレンズを有し、前記複数のシリンドリカルレンズにより前記右眼用画像からの反射光と前記左眼用画像からの反射光とをそれぞれ異なる視域に収束させるレンチキュラレンズと、を備えた立体画像表示体の製造方法において、
前記印刷部材と前記レンチキュラレンズとの間に、前記複数のシリンドリカルレンズの並列方向に配列された前記右眼用画像の色成分ごとの画素および前記左眼用画像の色成分ごとの画素のそれぞれに対応する複数の光学素子を有する光学部材を積層する工程を含み、
前記各光学素子は、前記視差画像の対応する画素から前記レンチキュラレンズへ入射する反射光の光路を前記並列方向に傾斜させることを特徴とする立体画像表示体の製造方法。 - 右眼用画像と左眼用画像とを有する視差画像が印刷された印刷部材と、並列された複数のシリンドリカルレンズを有し、前記複数のシリンドリカルレンズにより前記右眼用画像からの反射光と前記左眼用画像からの反射光とをそれぞれ異なる視域に収束させるレンチキュラレンズと、を備えた立体画像表示体を製造する製造システムにおいて、
前記印刷部材と前記レンチキュラレンズとの間に、前記複数のシリンドリカルレンズの並列方向に配列された前記右眼用画像の色成分ごとの画素および前記左眼用画像の色成分ごとの画素のそれぞれに対応する複数の光学素子を有する光学部材を積層することで、前記立体画像表示体を作成する積層装置を有し、
前記各光学素子は、前記視差画像の対応する画素から前記レンチキュラレンズへ入射する反射光の光路を前記並列方向に傾斜させることを特徴とする製造システム。
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