(57)【要約】【課題】二つの二次元像を重ねて表示するための構成を簡易に実現できなかった。【解決手段】第１の態様は、対象物の第１部分が印刷された、開口が形成された第１印刷面と、第１印刷面に対して奥行方向に配置され、開口に対応する領域に、第１部分とは異なる対象物の第２部分が印刷された第２印刷面とを備え、第１部分と第２部分とは、明るさが互いに異なるように印刷されている立体表示物。第２の態様は、対象物の第１部分が表示され、透過部が形成された第１表示面と、第１表示面に対して奥行方向に配置され、透過部に対応する領域に、第１部分とは異なる対象物の第２部分が表示される第２表示面と、第１部分の明るさと第２部分の明るさとが互いに異なるように、対象物を生成する生成部とを備える立体表示装置。【選択図】図１
2015115791.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の第１部分が印刷された、開口が形成された第１印刷面と、
前記第１印刷面に対して奥行方向に配置され、前記開口に対応する領域に、前記第１部分とは異なる前記対象物の第２部分とが印刷された第２印刷面と
を備え、
前記第１部分と前記第２部分とは、明るさが互いに異なるように印刷されている立体表示物。
【請求項２】
前記対象物は、図画を構成する少なくとも１つの対象物である請求項１に記載の立体表示物。
【請求項３】
前記第１印刷面を含む第１立体形成紙片と、前記第２印刷面を含む第２立体形成紙片と、第１台紙片と、前記第１台紙片に開閉可能に連接された第２台紙片とを備え、
前記第１立体形成紙片と前記第２立体形成紙片とは、前記第２台紙片が閉じられている場合には、前記第１台紙片と前記第２台紙片との間に折り畳まれた状態で収容され、前記第２台紙片が開かれた場合に、奥行方向の互いに離れた位置に立ち上がる請求項１または２に記載の立体表示物。
【請求項４】
前記対象物は、副対象物を複数含み、
前記第１印刷面の明るさと前記第２印刷面の明るさとの差が前記副対象物毎に異なるように印刷されている請求項１から３のいずれか１項に記載の立体表示物。
【請求項５】
前記第１印刷面と前記第２印刷面との間に、前記第１部分の明るさと前記第２部分の明るさとの差を変更させるフィルムとを備える請求項１から４のいずれか１項に記載の立体表示物。
【請求項６】
前記第１部分の明るさと前記第２部分の明るさとの差を変更させる照射部とを備える請求項１から５のいずれか１項に記載の立体表示物。
【請求項７】
対象物の第１部分が表示され、透過部が形成された第１表示面と、
前記第１表示面に対して奥行方向に配置され、前記透過部に対応する領域に、前記第１部分とは異なる前記対象物の第２部分が表示される第２表示面と、
前記第１部分の明るさと前記第２部分の明るさとが互いに異なるように、前記対象物を生成する生成部と
を備える立体表示装置。
【請求項８】
前記対象物は、画像を構成する少なくとも１つの対象物である請求項７に記載の立体表示装置。
【請求項９】
前記第１表示面に前記第１部分を投影し、前記第２表示面に前記第２部分を投影する投影部とを備える請求項７または８に記載の立体表示装置。
【請求項１０】
前記対象物は、副対象物を複数含み、
前記生成部は、前記第１表示面の明るさと前記第２表示面の明るさとの差が前記副対象物毎に異なるように生成する請求項７または８に記載の立体表示装置。
【請求項１１】
前記第１表示面と前記第２表示面との間に、前記第１部分の明るさと前記第２部分の明るさとの差を変更させるフィルムとを備える請求項７から１０のいずれか１項に記載の立体表示装置。
【請求項１２】
前記第１部分の明るさと前記第２部分の明るさとの差を変更させる照射部とを備える請求項７から１１のいずれか１項に記載の立体表示装置。
【請求項１３】
対象物の第１部分が描画された部分と、前記対象物の第２部分が描画された部分とが一方向に沿って互いに離れて位置し、前記第１部分の明るさと前記第２部分の明るさとが互いに異なるように、前記対象物を紙面に印刷する印刷工程と、
前記第１部分が描画された部分の境界に沿って切り込み部を形成する形成工程と
を含む立体表示物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体表示物、立体表示装置、および立体表示物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
それぞれの奥行位置に応じた輝度比が付けられた二つの二次元像を、奥行位置が互いに異なる二面の表示面に表示することによって、観察者に立体像として認識させる三次元表示方法が知られている（特許文献１参照）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］  特開２００１−１１２０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
二つの二次元像を重ねて表示するための構成を簡易に実現できなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様における立体表示物は、対象物の第１部分が印刷された、開口が形成された第１印刷面と、第１印刷面に対して奥行方向に配置され、開口に対応する領域に、第１部分とは異なる対象物の第２部分が印刷された第２印刷面とを備え、第１部分と第２部分とは、明るさが互いに異なるように印刷されている。
【０００５】
本発明の第２の態様における立体表示装置は、対象物の第１部分が表示され、透過部が形成された第１表示面と、第１表示面に対して奥行方向に配置され、透過部に対応する領域に、第１部分とは異なる対象物の第２部分が表示される第２表示面と、第１部分の明るさと第２部分の明るさとが互いに異なるように、対象物を生成する生成部とを備える。
【０００６】
本発明の第３の態様における立体表示物の製造方法は、対象物の第１部分が描画された部分と、対象物の第２部分が描画された部分とが一方向に沿って互いに離れて位置し、第１部分の明るさと第２部分の明るさとが互いに異なるように、対象物を紙面に印刷する印刷工程と、第１部分が描画された部分の境界に沿って切り込み部を形成する形成工程とを含む。
【０００７】
なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態における立体表示物の構成の一例を示す構成図である。
【図２】観察者によって認識される立体像を説明する図である。
【図３】立体表示物の構成の他の例を示す構成図である。
【図４】第２実施形態における立体表示装置の構成の一例を示す構成図である。
【図５】立体表示装置の構成の他の例を示す構成図である。
【図６】立体表示物の製造方法の一例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１０】
図１は、第１実施形態における立体表示物１００の構成の一例を示す構成図である。本実施形態においては、立体表示物１００は、所謂飛び出す絵本として実現される。図１（ａ）は、立体表示物１００が開かれた状態を説明する図である。図１（ｂ）は、立体表示物１００が閉じられた状態を説明する図である。立体表示物１００は、第１台紙片１０１と、第１台紙片１０１に開閉可能に連接された第２台紙片１０２と、第１立体形成紙片１１１と、第２立体形成紙片１１２とを備える。図示するように、立体表示物１００が後述する対象物を表示している方向をＺ軸の正の方向と定め、当該Ｚ軸方向に垂直な平面における直交方向をそれぞれＸ軸方向およびＹ軸方向と定める。ここでは、紙面の奥行方向をＸ軸の正の方向と定め、紙面の上方向をＹ軸の正の方向と定める。以降の図においては、図１の座標軸を基準として、それぞれの図の向きがわかるように座標軸を表示する。
【００１１】
第１立体形成紙片１１１は、接着面１１３と、接着面１１３に連接された第１印刷面１１４とを含む。接着面１１３は、接着剤により第１台紙片１０１の表面に接着される。これにより、第１立体形成紙片１１１は、第１台紙片１０１に固定される。なお、第１立体形成紙片１１１は、貼着等の他の方法により第１台紙片１０１に固定されてもよい。第１印刷面１１４には、開口１３１が形成されている。本実施形態においては、開口１３１は複数形成されている。開口１３１として縦長のスリットが形成されている。第１印刷面１１４には、立体視の対象となる対象物の第１部分１２１が印刷されている。本実施形態においては、対象物は、印刷されている図画を構成する対象物である。ここでは、説明を簡単にすべく、一つの対象物のみが印刷されている場合について説明する。対象物として木を例に挙げて説明する。対象物の詳細は後述する。第１印刷面１１４は、立体表示物１００が開かれた状態において、立ち上がった状態を維持する。具体的には、第１台紙片１０１の表面であるＸＺ平面に対して略垂直である。
【００１２】
第２立体形成紙片１１２は、第２印刷面１１５を含む。第２印刷面１１５は、立体表示物１００が開かれた状態において、第１印刷面１１４に対して奥行方向、すなわち、Ｚ軸の負の方向に位置する。第２印刷面１１５には、立体視の対象となる対象物の第２部分１２２が印刷されている。対象物の第２部分１２２は、第１部分１２１とは異なる部分である。対象物の第２部分１２２は、開口１３１に対応する領域に印刷されている。本実施形態においては、対象物の第２部分１２２は、対象物の第１部分１２１を補完する。すなわち、対象物の第１部分１２１と対象物の第２部分１２２を合わせることにより、対象物が形成される。第２印刷面１１５の裏面は、接着剤により第２台紙片１０２の表面に接着される。これにより、第２立体形成紙片１１２は、第２台紙片１０２に固定される。なお、第２立体形成紙片１１２は、貼着等の他の方法により第２台紙片１０２に固定されてもよい。
【００１３】
第１立体形成紙片１１１と第２立体形成紙片１１２は、連接部１１６を介して連接されている。具体的には、第１立体形成紙片１１１の上端と第２立体形成紙片１１２の上端とが連接されている。第２台紙片１０２が開かれると、第２台紙片１０２に固定されている第２立体形成紙片１１２は、第２台紙片１０２に付随して立ち上がる。さらに、第１立体形成紙片１１１が、第２立体形成紙片１１２に付随して立ち上がる。すなわち、第２台紙片１０２が開かれた場合に、第１立体形成紙片１１１と第２立体形成紙片１１２は、奥行方向の互いに離れた位置に立ち上がる。この状態において、観察者１０は、第１印刷面１１４に印刷された対象物の第１部分１２１を観察することができる。同時に、複数の開口１３１を通して、第２印刷面１１５に印刷された対象物の第２部分１２２を観察することができる。第２台紙片１０２が閉じられている場合には、第１立体形成紙片１１１と第２立体形成紙片１１２は、第１台紙片１０１と第２台紙片１０２の間に折り畳まれた状態で収容される。
【００１４】
図２は、観察者１０によって認識される立体像を説明する図である。図中のハッチングのピッチは、明るさの度合いを示す。具体的には、ハッチングのピッチが狭くなるほど、明るさが暗くなることを示す。
【００１５】
立体表示物１００が開かれた状態において、観察者１０は、立体表示物１００を正面から観察することにより、対象物の第１部分１２１と対象物の第２部分１２２の両方を認識することができる。上述のように、対象物の第２部分１２２が開口１３１に対応する領域に印刷されているので、観察者１０は、対象物の第１部分１２１と対象物の第２部分１２２とを連続した一つの絵、すなわち、木として認識することができる。
【００１６】
ここで、観察者１０が対象物の第１部分１２１を観察した場合に、観察者１０の脳内において主観的輪郭が形成されることがある。観察者１０の脳内において主観的輪郭が形成されると、観察者１０は、対象物の輪郭を認識することができる。より詳細には、第１印刷面１１４に複数の開口１３１が形成されることにより、対象物が第１印刷面１１４に途切れ途切れに印刷されている場合であっても、観察者１０は、途切れた部分を補い、対象物の輪郭を認識することができる。
【００１７】
同様に、観察者１０が対象物の第２部分１２２を観察した場合に、観察者１０の脳内において主観的輪郭が形成されることがある。この場合には、上述のように、観察者１０は、対象物の輪郭を認識することができる。より詳細には、複数の開口１３１を介して、対象物の限られた部分、すなわち、対象物の第２部分１２２しか観察できない場合であっても、観察者１０は、途切れた部分を補い、対象物の輪郭を認識することができる。
【００１８】
以上のように、第１印刷面１１４および第２印刷面１１５のそれぞれに対象物の部分しか描画されていない場合であっても、観察者１０は、第１印刷面１１４に印刷される対象物の輪郭と、第２印刷面１１５に印刷される対象物の輪郭とをそれぞれ認識することができる。すなわち、対象物の第１部分１２１および対象物の第２部分１２２をそれぞれ個別の対象物として認識することができる。
【００１９】
ここで、第１印刷面１１４の奥行位置と第２印刷面１１５の奥行位置との間には、図１で説明したように、一定の間隔がある。したがって、観察者１０が立体表示物１００を観察した場合に、第１印刷面１１４に印刷された対象物の第１部分１２１による主観的輪郭と、第２印刷面１１５に印刷された対象物の第２部分１２２による主観的輪郭とに、視差が生じる。観察者１０は、この視差により、対象物の第１部分１２１と対象物の第２部分１２２とによる合成像を、立体像として認識する。この立体像は、第１印刷面１１４の奥行位置と第２印刷面１１５の奥行位置との間に生じる。
【００２０】
所謂、輝度変調型３Ｄ表示方式と同様の原理により、立体像が生じる奥行位置は、印刷された対象物の明るさに依存する。ここで、本実施形態においては、対象物である木は、複数の副対象物から構成される。具体的には、幹と葉から構成される。幹および葉の明るさを互いに異ならせることにより、異なる奥行感を呈示することができる。例えば、実際には、葉は幹よりも手前にあるので、第１印刷面１１４の葉の明るさを第２印刷面１１５の葉の明るさよりも明るくなるように印刷する。これにより、観察者１０は、葉がより手前に位置しているように認識することができる。逆に、幹は葉よりも奥にあるので、第１印刷面１１４の幹の明るさを第２印刷面１１５の幹の明るさよりも暗くなるように印刷する。これにより、観察者１０は、幹がより奥に位置しているように認識することができる。以上のように副対象物毎に明るさを異ならせて印刷することにより、現実の対象物の凹凸に即した奥行感を呈示することができる。
【００２１】
なお、以上の説明では、第１印刷面１１４の明るさと第２印刷面１１５の明るさの差が副対象物毎に異なるように印刷されていたが、副対象物間で共通でもよい。立体像が生じる奥行位置は、対象物の第１部分１２１の明るさと、対象物の第２部分１２２の明るさとの相対関係に基づく。例えば、第１印刷面１１４に印刷された対象物の第１部分１２１の全体を明るくするほど、立体像が生じる奥行位置をより手前（＋Ｚ方向）にすることができる。
【００２２】
以上のように、本実施形態の立体表示物１００によれば、輝度変調型３Ｄ表示方式と同様の原理により、立体視を実現することができる。本実施形態の立体表示物１００は、一般的に輝度変調型３Ｄ表示方式を利用する場合に必要とされる表示装置、および輝度を制御するための制御プログラム等を必要としないので、簡易な構成で立体視を実現することができる。
【００２３】
図３は、立体表示物１００の構成の他の例を示す構成図である。ここでは、対象物の第１部分１２１の明るさと対象物の第２部分１２２の明るさの差を変更させる方法について説明する。
【００２４】
図３（ａ）は、フィルム１４１により明るさの差を変更させる場合を説明する図である。図３（ａ）に示す立体表示物１００においては、第１台紙片１０１における、第１印刷面１１４と第２印刷面１１５の間に、溝部１４２が形成されている。溝部１４２は、第１印刷面１１４および第２印刷面１１５に対して平行に形成されている。
【００２５】
フィルム１４１は、溝部１４２に沿って挿入される。フィルム１４１は、例えば半透明に形成されている。フィルム１４１を通して観察される対象物の第２部分１２２の明るさは、フィルム１４１を通さずに観察される場合の対象物の第２部分１２２の明るさに比べて、暗くなる。したがって、フィルム１４１の有無により、対象物の第１部分１２１の明るさと、対象物の第２部分１２２の明るさとの相対値が変化する。相対値が変化すれば、立体感も変化することになる。
【００２６】
以上のように、観察者１０は、フィルム１４１により、立体感を調整することができる。透過率が互いに異なる複数のフィルム１４１を用意しておき、観察者１０が選択的にフィルム１４１を挿入してもよい。これにより、立体感の自由度を高めることができる。
【００２７】
図３（ｂ）は、照射部１５１により明るさの差を変更させる場合を説明する図である。図３（ｂ）に示す立体表示物１００においては、第１台紙片１０１における、第１印刷面１１４と第２印刷面１１５の間に、照射部１５１が配置されている。照射部１５１は、ＬＥＤにより構成することができる。
【００２８】
スイッチ部１５２は、照射部１５１に隣接して配置される。スイッチ部１５２は、照射部１５１に電気的に接続され、観察者１０の操作に応じて、照射部１５１をオンオフする。照射部１５１により照明された状態で観察される対象物の第２部分１２２の明るさは、照射部１５１により照明されていない状態で観察される場合の対象物の第２部分１２２の明るさとは異なる。したがって、照射部１５１による照明の有無により、対象物の第１部分１２１の明るさと、対象物の第２部分１２２の明るさとの相対値が変化する。観察者１０は、スイッチ部１５２を操作することにより、立体感を調整することができる。なお、立体表示物１００は、フィルム１４１により明るさの差を変更させる構成と照射部１５１により明るさの差を変更させる構成との両方を備えてもよい。
【００２９】
以上の説明では、第１立体形成紙片１１１は、第１台紙片１０１に接着されている構成であったが、第１台紙片１０１に対して着脱自在に取り付けられる構成であってもよい。同様に、第２立体形成紙片１１２は、第２台紙片１０２に対して着脱自在に取り付けられる構成であってもよい。例えば、第１立体形成紙片１１１および第２立体形成紙片１１２を厚紙等により構成し、図３（ａ）で説明したように、第１立体形成紙片１１１および第２立体形成紙片１１２のそれぞれを挿入するための溝部を構成するとよい。第１立体形成紙片１１１および第２立体形成紙片１１２を一体的に構成してもよい。このように構成すれば、第１立体形成紙片１１１および第２立体形成紙片１１２を個別に差し替える手間を省くことができる。
【００３０】
互いに明るさが異なる複数の第１立体形成紙片１１１を用意しておけば、第１立体形成紙片１１１を差し替えることにより、立体感を調整することができる。第２立体形成紙片１１２についても同様のことが言える。第１立体形成紙片１１１および／または第２立体形成紙片１１２により立体感を調整する場合には、特定の部分のみの明るさを異ならせることにより、特定の部分の立体感のみを調整することができる。例えば、対象物の第１部分として人物の第１部分が、互いに明るさが異なるように複数の第１立体形成紙片１１１に印刷されていれば、徐々に明るさが明るくなるように第１立体形成紙片１１１を順次差し替えれば、人物が手前に歩いてくる様子を、立体感を伴って再現することができる。
【００３１】
以上の説明では、開口１３１は縦長のスリットであったが、横長のスリットであってもよい。輝度変調型３Ｄ表示方式の原理によれば、観察者１０の右眼で認識される対象物のエッジと、左眼で認識される対象物のエッジにずれが生じることにより、両眼視差が生じる。したがって、開口１３１が横長のスリットであれば、第２印刷面１１５に印刷された対象物のエッジが、第１印刷面１１４により遮られないので、より立体感を得やすくなる。また、開口１３１は、格子状に形成されていてもよいし、円状に形成されてもよい。開口１３１によって、対象物の第１部分１２１および対象物の第２部分１２２をそれぞれ個別の対象物として認識することができれば、どのような形状であってもよい。
【００３２】
以上の説明では、第２印刷面１１５には、対象物の第２部分１２２が印刷される構成であったが、対象物の全体が印刷される構成であってもよい。また、以上の説明では、立体表示物１００を開閉可能な飛び出す絵本として構成したが、閉じることができない構成であってもよい。
【００３３】
図４は、第２実施形態における立体表示装置２００の構成の一例を示す構成図である。立体表示装置２００は、第１基台部２０１と、第１基台部２０１に開閉可能に連接された第２基台部２０２と、第１スクリーン２１１と、第２スクリーン２１２と、投影部２１０と、画像生成部２２０とを備える。
【００３４】
第１スクリーン２１１は、接着面２１３と、接着面２１３に連接された第１表示面としての第１投影面２１４とを含む。接着面２１３は、接着剤により第１基台部２０１の表面に接着される。これにより、第１スクリーン２１１は、第１基台部２０１に固定される。なお、第１スクリーン２１１は、貼着等の他の方法により第１基台部２０１に固定されてもよい。第１投影面２１４には、透過部としての開口２３１が形成されている。本実施形態においても、第１実施形態と同様に、開口２３１は複数形成されている。また、開口２３１として縦長のスリットが形成されている。詳しくは後述するが、第１投影面２１４には、立体視の対象となる対象物の第１部分２２１が投影される。本実施形態においては、対象物は、後述する投影画像を構成する対象物である。第１実施形態と同様に、説明を簡単にすべく、一つの対象物のみが投影されている場合について説明する。対象物として木を例に挙げて説明する。第１投影面２１４は、第２基台部２０２が開かれた状態において、立ち上がった状態を維持する。具体的には、第１基台部２０１の表面であるＸＺ平面に対して略垂直である。
【００３５】
第２スクリーン２１２は、第２表示面としての第２投影面２１５を含む。第２投影面２１５は、第２基台部２０２が開かれた状態において、第１投影面２１４に対して奥行方向、すなわち、Ｚ軸の負の方向に位置する。詳しくは後述するが、第２投影面２１５には、立体視の対象となる対象物の第２部分２２２が投影される。対象物の第２部分２２２は、開口２３１に対応する領域に投影される。対象物の第２部分２２２は、対象物の第１部分２２１を補完する。すなわち、対象物の第１部分２２１と対象物の第２部分２２２を合わせることにより、対象物が形成される。第２投影面２１５の裏面は、接着剤により第２基台部２０２の表面に接着される。これにより、第２スクリーン２１２は、第２基台部２０２に固定される。なお、第２スクリーン２１２は、貼着等の他の方法により第２基台部２０２に固定されてもよい。
【００３６】
第１スクリーン２１１と第２スクリーン２１２は、連接部２１６を介して連接されている。第２基台部２０２が開かれると、第２基台部２０２に固定されている第２スクリーン２１２は、第２基台部２０２に付随して立ち上がる。さらに、第１スクリーン２１１が、第２スクリーン２１２に付随して立ち上がる。すなわち、第２基台部２０２が開かれた場合に、第１スクリーン２１１と第２スクリーン２１２は、奥行方向の互いに離れた位置に立ち上がる。この状態において、観察者１０は、第１投影面２１４に投影された対象物の第１部分２２１を観察することができる。同時に、複数の開口２３１を通して、第２投影面２１５に投影された対象物の第２部分２２２を観察することができる。したがって、観察者１０は、対象物の第１部分２２１と対象物の第２部分２２２とによる合成像を、立体像として認識することができる。第２基台部２０２が閉じられている場合には、第１スクリーン２１１と第２スクリーン２１２は、第１基台部２０１と第２基台部２０２の間に折り畳まれた状態で収容される。
【００３７】
投影部２１０は、投影画像を第１投影面２１４および第２投影面２１５に投影する。第１投影面２１４には、開口２３１が形成されているので、第１投影面２１４に投影画像を投影することにより、開口２３１を通して、第２投影面２１５にも投影することができる。すなわち、第１投影面２１４に対象物の第１部分２２１を投影し、第２投影面２１５に対象物の第２部分２２２を投影する。詳しくは後述するが、投影部２１０は、対象物の第１部分２２１の明るさと対象物の第２部分２２２の明るさとが互いに異なる投影画像を投影する。
【００３８】
画像生成部２２０は、予め記憶されている元画像から投影画像を生成する。より詳細には、まず、第１投影面２１４に形成された開口２３１に関する情報を取得する。具体的には、開口２３１の形状、サイズ、数、ピッチ幅等を取得する。そして、第１投影面２１４に投影する場合に、開口部分と他の部分とで互いに明るさが異なるように、例えば輝度を調整するための画像処理を行う。すでに説明したように、実際には、葉は幹よりも手前にあるので、第１投影面２１４に投影される葉の明るさが、第２投影面２１５に投影される葉の明るさよりも明るくなるように、元画像に対して画像処理を行う。逆に、幹は葉よりも奥にあるので、第１投影面２１４に投影される幹の明るさが、第２投影面２１５に投影される幹の明るさよりも暗くするように、元画像に対して画像処理を行う。以上のように副対象物毎に明るさが異なる対象物を投影することにより、実際の対象物の凹凸に即した奥行感を呈示することができる。
【００３９】
図５は、立体表示装置２００の構成の他の例を示す構成図である。ここでは、投影画像と第１投影面２１４および第２投影面２１５との位置合わせについて説明する。
【００４０】
図５に示す立体表示装置２００においては、第２基台部２０２の表面には、識別マークの一例としてのＡＲマーカ２４１が配置されている。また、ＡＲマーカ２４１を撮像するカメラ２３０が備えられている。投影部２１０およびカメラ２３０は、ＡＲマーカ２４１により、第２基台部２０２の位置を認識することができる。したがって、認識した位置に従って投影画像を精度よく投影することができる。投影部２１０およびカメラ２３０は、観察者１０に取り付けた状態で利用されてもよい。観察者１０に対して投影部２１０およびカメラ２３０を固定することにより、観察者の位置によらず、投影画像の、第２基台部２０２に対する位置合わせの精度を高めることができる。
【００４１】
対象物までの距離を示したデプスマップが元画像に関連付けられている場合には、画像生成部２２０は、デプスマップを用いて、対象物の奥行に応じて輝度を変化させてもよい。例えば、対象物のうち手前に位置する部分については、輝度をより高くしてもよい。逆に、奥に位置する部分については、輝度をより低くしてもよい。以上の構成により、実際の対象物の凹凸に即した立体感を呈示することができる。
【００４２】
以上の説明では、投影部２１０が画像生成部２２０により生成された画像を第１スクリーン２１１および第２スクリーン２１２に投影する構成であったが、第１表示部および第２表示部が当該画像を表示する構成であってもよい。この場合には、立体表示装置２００は、第１スクリーン２１１に替えて第１表示部を、第２スクリーン２１２に替えて第２表示部を備える。また、この場合には、立体表示装置２００は、投影部２１０を備えなくてもよい。
【００４３】
第１表示部は、第１表示面を有し、当該第１表示面に後述する第１画像を表示する。第１表示部は、第２表示部に表示された後述する第２画像の光線を透過する複数の透過部と、当該光線を遮る非透過部とを備える。非透過部には、第１画像を表示するための表示素子が形成される。一方、透過部には、表示素子が形成されない。すなわち、透過部は、表示素子が形成されていない領域として実現される。透過部は、縦長のスリット状に形成することができる。複数の透過部は、すでに説明した開口２３１と同様に、互いに間隔をあけて形成される。第２表示部は、第２表示面を有し、当該第２表示面に第２画像を表示する。
【００４４】
画像生成部２２０は、予め記憶されている元画像から第１画像および第２画像を生成する。より詳細には、まず、予め記憶されている透過部の形状、サイズ、数、ピッチ幅等を取得する。そして、元画像のうち透過部に相当する部分と、非透過部に相当する部分とで互いに明るさが異なるように、画像処理を行う。ここで、第１画像は、元画像のうち非透過部に相当する部分、すなわち、対象物の第１部分２２１を含む画像である。第２画像は、元画像のうち透過部に相当する部分、すなわち、対象物の第２部分２２２を含む画像である。画像生成部２２０は、対象物の第１部分２２１の輝度と対象物の第２部分２２２の輝度とが互いに異なるように、元画像に対して画像処理を施すことにより、第１画像および第２画像を生成する。そして、生成した第１画像を第１表示部に、生成した第２画像を第２表示部に送信する。
【００４５】
以上のように第１表示部を構成することにより、観察者１０は、第１表示部に表示される対象物の第１部分２２１を観察することができる。同時に、複数の透過部を通して、第２表示部に表示された対象物の第２部分２２２を観察することができる。したがって、観察者１０は、対象物の第１部分２２１と対象物の第２部分２２２とによる合成像を、立体像として認識することができる。
【００４６】
以上のように、立体表示装置２００が第１表示部および第２表示部を備える構成であったとしても、第１表示面を透明に構成することなく、観察者１０は第１画像と第２画像を同時に視認することができる。仮に、第１表示面を透明に構成する場合には、第１表示面および表示素子の素材の選択肢が制限される場合がある。また、表示素子、当該表示素子を駆動する駆動回路、および配線の配置位置が制限される場合がある。以上のことから、第１表示面の構成が複雑になることがある。立体表示装置２００によれば、非透過部を備える構成であっても、立体像を生じさせることができる。したがって、非透過部に表示素子、駆動回路、および配線を配置することができるので、構成を簡略化することができる。
【００４７】
図６は、立体表示物１００の製造方法の一例を説明する図である。以上の説明では、立体表示物１００が連接部１１６を備える構成であったが、第１立体形成紙片１１１が厚紙等のように、ある程度剛性が高ければ、連接部１１６を備えていなくてもよい。ここでは、連接部を備えない場合の立体表示物１００の製造方法の一例について説明する。なお、図中のハッチングのピッチは、図２と同様に、明るさの度合いを示す。具体的には、ハッチングのピッチが狭くなるほど、明るさが暗くなることを示す。
【００４８】
まず、図６（ａ）に示すように、対象物の第１部分３０３が描画された部分と、対象物の第２部分３０４が描画された部分とが一方向に沿って互いに離れて位置するように、対象物３０２を紙面３０１に印刷する。ここでは、対象物の第１部分３０３が描画された部分と、対象物の第２部分３０４が描画された部分とが、Ｙ軸方向に沿って距離ｄだけ離れて印刷されている。対象物の第１部分３０３と対象物の第２部分３０４とは、Ｘ軸方向に交互に印刷されている。印刷する工程においては、対象物の第１部分３０３の明るさと対象物の第２部分３０４の明るさが互いに異なるように印刷する。
【００４９】
続いて、図６（ｂ）に示すように、対象物の第１部分３０３が描画された部分に沿って切り込み部３１１を形成する。切り込み部３１１としてミシン目を形成することができる。本実施形態においては、複数の切り込み部３１１が、互いに間隔をあけて矩形状に形成されている。
【００５０】
続いて、図６（ｃ）に示すように、対象物の第２部分３０４を含む部分の立ち上げを容易にするための折り目３１２を形成する。折り目３１２は、Ｘ軸方向に沿って形成される。折り目３１２は、切り込み部３１１の紙面下側の端部から、距離ｄだけ離れた位置に形成される。なお、折り目３１２を形成する工程を省略してもよい。
【００５１】
以上の工程を経ることにより、対象物の第１部分３０３および対象物の第２部分３０４が紙面３０１に印刷されるとともに、観察者１０による組み立てを容易にするための加工が紙面３０１に施される。その後、観察者１０が、切り込み部３１１が形成された部分をそれぞれ切り離して立ち上げるとともに、折り目３１２に沿って紙面３０１を折り曲げることにより、対象物の第２部分３０４が描画された部分を立ち上げれば、図６（ｄ）に示すように、対象物の第１部分３０３と対象物の第２部分３０４とが、奥行方向の互いに離れた位置に立ち上がることになる。この状態において、立体表示物を正面から観察すると、印刷された対象物を、立体感を伴って観察することができる。
【００５２】
以上の説明では、一つの対象物が印刷されていたが、複数の対象物が印刷されていてもよい。この場合に、第１印刷面１１４の明るさと第２印刷面１１５の明るさの差が対象物毎に異なるように印刷されてもよい。これにより、対象物毎に異なる奥行感を呈示することができる。同様に、投影部２１０は、複数の対象物を投影してもよい。この場合に、第１投影面２１４の明るさと第２投影面２１５の明るさの差が対象物毎に異なるように投影してもよい。
【００５３】
以上の説明では、対象物の第１部分と対象物の第２部分とが互いに補完し合うことにより、対象物全体を構成したが、対象物の一部を構成してもよい。この場合には、観察者は、当該一部について立体感を伴って観察することができる。
【００５４】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００５５】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の撮影動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００５６】
１０  観察者、１００  立体表示物、１０１  第１台紙片、１０２  第２台紙片、１１１  第１立体形成紙片、１１２  第２立体形成紙片、１１３  接着面、１１４  第１印刷面、１１５  第２印刷面、１１６  連接部、１２１  第１部分、１２２  第２部分、１３１  開口、１４１  フィルム、１４２  溝部、１５１  照射部、１５２  スイッチ部、２００  立体表示装置、２０１  第１基台部、２０２  第２基台部、２１１  第１スクリーン、２１２  第２スクリーン、２１３  接着面、２１４  第１投影面、２１５  第２投影面、２１６  連接部、２１０  投影部、２２０  画像生成部、２２１  第１部分、２２２  第２部分、２３０  カメラ、２３１  開口、２４１  ＡＲマーカ、３０１  紙面、３０２  対象物、３０３  第１部分、３０４  第２部分、３１１  切り込み部、３１２  折り目
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図４】
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【図５】
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