(57)【要約】【課題】視点位置や光源位置により異なる角度から画像を見ると異なる情報を表示し、表現する情報量の多い画像を容易に提供すること。【解決手段】画像生成装置１は、媒体６に表示される画像３或いは媒体８に表示される画像５を生成する。画像３及び画像５はバーコードであり、その一部又は全体に異方性反射部２１、３１を有する。異方性反射部２１及び異方性反射部３１は、光源位置や視点位置によって画像が変化する。即ち、画像３又は画像５は、視点位置や光源位置によって異なる情報を示す。【選択図】図１
2008084056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を示す画像であって、
画像の一部、或いは、全体が異方性反射特性を有し、
異なる視点から視られることにより異なる情報を示すことを特徴とする画像。
【請求項２】
情報を示す画像であって、
画像の一部、或いは、全体が異方性反射特性を有し、
異なる光源に照らされることにより異なる情報を示すことを特徴とする画像。
【請求項３】
前記画像は、バーコード或いは２次元バーコードであることを特徴とする請求項１或いは請求項２記載の画像。
【請求項４】
前記異方性反射特性は、エンボス加工印刷、レインボーホログラム印刷、シルクスクリーン印刷によって媒体に表現されることを特徴とする請求項１或いは請求項２記載の画像。
【請求項５】
画像の一部、或いは、全体が異方性反射特性を有し、異なる視点から視られることにより異なる情報を示す画像が媒体に印刷されたことを特徴とする印刷物。
【請求項６】
画像の一部、或いは、全体が異方性反射特性を有し、異なる光源に照らされることにより異なる情報を示す画像が媒体に印刷されたことを特徴とする印刷物。
【請求項７】
前記画像は、バーコード或いは２次元バーコードであることを特徴とする請求項５或いは請求項６記載の印刷物。
【請求項８】
前記異方性反射特性は、エンボス加工印刷、レインボーホログラム印刷、シルクスクリーン印刷によって媒体に表現されることを特徴とする請求項５或いは請求項６記載の印刷物。
【請求項９】
媒体に、凹凸状の溝を用いて情報を表現する画像を生成する画像生成装置であって、
前記情報を３次元形状として表す形状生成部と、
前記３次元形状の表面上における法線ベクトルを、第１の投影面に投影した第１の投影ベクトルの第１の仰角と方位角を求める手段と、
前記第１の投影面に対して垂直、かつ、前記方位角方向の第２の投影面に第１のベクトルを投影させた第２の投影ベクトルの第２の仰角を求める手段と、
前記第２の仰角を、前記媒体上の前記溝の角度に変換する手段と、
を具備することを特徴とする画像生成装置。
【請求項１０】
コンピュータを、請求項９に記載された画像生成装置として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異方性反射特性を有する画像を利用して、視点や光源により異なる情報を示す画像、その画像を媒体に印刷した印刷物、及び、その画像を生成する画像生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年様々な商品やサービス等に用いられるバーコード或いは２次元バーコードは、２次元平面上に規則的な情報を示す画像である。通常のバーコード等は、視点位置や光源位置に依存せず、どのような使用環境でも同一の情報を提供する画像であるが、磁気バーコードには磁気異方性を組み合わせて、磁気読み取り装置の位置により読み取ることのできる記録情報を変化させることができるため、記録可能な情報量を多くする技術が開発されている。（例えば、特許文献１）
一方、紙やプラスチックや金属といった媒体に、異方性反射特性を有する画像を生成し、擬似的に３次元構造体の立体模様を表現する技術が開発されている。（例えば、特許文献２）
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３０２０３５号公報
【特許文献２】特開２００１−１３８７００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、バーコード或いは２次元バーコードといった２次元平面上に示される規則的なパターン情報は、視点位置や光源位置に拠らず、一定の情報量を表すことしかできなかった。
また、磁気異方性を利用した磁気バーコードは、読み取る角度により多くの情報を表せるが、磁気バーコードに対応した読取装置を要するという問題があった。
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、視点位置や光源位置により異なる角度から画像を見ると異なる情報を表示し、表現する情報量の多い画像を容易に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した目的を達成するために第１の発明は、情報を示す画像であって、画像の一部、或いは、全体が異方性反射特性を有し、異なる視点から視られることにより異なる情報を示すことを特徴とする画像である。
【０００７】
第１の発明において、情報を示す画像とは、例えば、バーコードや２次元バーコード等である。これらの画像の一部或いは全体が、エンボス加工印刷、レインボーホログラム印刷、シルクスクリーン印刷等で媒体に印刷されており、異方性反射特性を有し、異なる視点から画像を視る又は認識することによって、異なる情報を示すものである。
ここで、媒体は、紙、プラスチック、金属など異方性反射特性の加工を付与できるものとする。
【０００８】
このように第１の発明によれば、一つの画像であっても、異なる視点から認識することで異なる情報を提供することが可能であり、表現する情報量の多い画像を提供することができる。
【０００９】
第２の発明は、情報を示す画像であって、画像の一部、或いは、全体が異方性反射特性を有し、異なる光源に照らされることにより異なる情報を示すことを特徴とする画像である。
第２の発明において、情報を示す画像とは、第２の発明と同様に、バーコードや２次元バーコード等である。これらの画像の一部或いは全体が、エンボス加工印刷、レインボーホログラム印刷、シルクスクリーン印刷等で媒体に印刷されており、異方性反射特性を有し、異なる光源に照らされることにより、同じ視点から画像を視る又は認識する場合でも異なる情報を示すものである。
ここで、媒体は、紙、プラスチック、金属など異方性反射特性の加工を付与できるものである。
【００１０】
第３の発明は、第１の発明である画像を媒体に印刷した印刷物である。
第４の発明は、第２の発明である画像を媒体に印刷した印刷物である。
ここで、媒体は、紙、プラスチック、金属など異方性反射特性の加工を付与できるものである。
【００１１】
第５の発明は、媒体に、凹凸状の溝を用いて情報を表現する画像を生成する画像生成装置であって、前記情報を３次元形状として表す形状生成部と、前記３次元形状の表面上における法線ベクトルを、第１の投影面に投影した第１の投影ベクトルの第１の仰角と方位角を求める手段と、前記第１の投影面に対して垂直、かつ、前記方位角方向の第２の投影面に第１のベクトルを投影させた第２の投影ベクトルの第２の仰角を求める手段と、前記第２の仰角を、前記媒体上の前記溝の角度に変換する手段と、を具備することを特徴とする画像生成装置である。
【００１２】
第５の発明は、主に、エンボス加工印刷により異方性反射特性を有する画像を生成する画像生成装置である。エンボス加工印刷は、紙や金属、プラスチックといった媒体に、凹凸状の溝を用いて異方性反射特性を有する画像を生成する。この溝の角度を算出するために、第３の発明である画像生成装置は、情報を３次元形状として表し、３次元形状の表面上における法線ベクトルを、第１の投影面に投影した第１の投影ベクトルの第１の仰角と方位角を求め、第１の投影面に対して垂直、かつ、前記方位角方向の第２の投影面に第１のベクトルを投影させた第２の投影ベクトルの第２の仰角を求めて、前記第２の仰角を、前記媒体上の前記溝の角度に変換するものである。
【００１３】
第６の発明は、コンピュータを第３の発明である画像生成装置として機能させるプログラムである。
上述のプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に保持させて流通させてもよいし、通信回線を介して送受することもできる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、視点位置や光源位置によって、画像が異なる情報を表現し、表現する情報量の多い画像を容易に提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、添付図面を参照しながら、本発明に係る画像、印刷物、及び画像生成装置に係る好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明および添付図面において、略同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略することにする。
【００１６】
図１は、本発明の本実施の形態に係る画像生成装置１の概略構成を示す図である。画像生成装置１はコンピュータである。
【００１７】
画像生成装置１は、媒体６に表示される画像３或いは媒体８に表示される画像５を生成する。画像３は、例えばバーコードであり、その一部に異方性反射部２１を有する。また、画像５は、例えば２次元バーコードであり、画像全体が異方性反射部３１である。
【００１８】
異方性反射部２１及び異方性反射部３１は、媒体６或いは媒体８に対して、エンボス加工印刷、レインボーホログラム印刷、シルクスクリーン印刷等が施されたものであり、その部分の画像は光源位置や視点位置によって変化する。例えば、光源が一定方向であっても、視点位置を変えて異方性反射部２１あるいは異方性反射部３１を見ると、異なる画像が表現される。即ち、画像３又は画像５は、視点位置によって異なる情報を示すことになる。ここで、媒体６或いは媒体８は、紙、プラスチック、金属等である。
【００１９】
以下、異方性反射部２１がエンボス加工印刷により生成された画像を例に詳細に説明する。
図２は、エンボス加工印刷の異方性反射部を有する画像の説明図である。
【００２０】
図２（ａ）は異方性反射部６３を有するバーコード６１を示す図である。異方性反射部６３はエンボス加工異方性反射部６５、６７より構成される。エンボス加工異方性反射部６５、６７は、凹凸状の溝７１、７３の基準線ｌに対する角度θ１、θ２によって、視点位置や光源位置により見え方が異なる。これは、角度を持った溝７１、７２によって、エンボス加工異方性反射部６５、６７は３次元的に傾きを持った面として表現されるからである。尚、エンボス加工印刷に関する詳細な説明は、前述の特許文献２に記載されている。
【００２１】
図２（ｂ）はバーコード６１に対する視点Ａ、視点Ｂを示す図である。バーコード６１のエンボス加工異方性反射部６５、６７は、視点や光源によって反射角が変わる、即ち、見え方が異なる。
【００２２】
例えば、上方から一定の光が当たっている場合、視点Ａからバーコード６１を見た場合、エンボス加工異方性反射部６５は見えるが、エンボス加工異方性反射部６７は見えず、バーコード６１は図２（ｃ）に示すバーコード８１として認識される。また、視点Ｂからバーコード６１を見た場合、エンボス加工異方性反射部６７は見えるが、エンボス加工異方性反射部６５は見えず、バーコード６１は図２（ｃ）に示すバーコード９１として認識される。
【００２３】
バーコード８１は「情報ａ」を表現し、バーコード９１は「情報ｂ」を表現することとなり、異方性反射部６３を有するバーコード６１は、一つの画像で２種類の情報を表示することになる。
【００２４】
ここでは、バーコードを例に説明したが、図１に示す２次元バーコードの画像５でも同様の作用及び効果が得られる。画像５の利用方法の一例として、例えば、携帯電話等のバーコード認識機能を用いて、ある視点位置から２次元バーコード５を認識させることにより携帯電話を１つのサイト「ＵＲＬａ」に誘導し、別の視点位置から２次元バーコード５を認識させることにより携帯電話を別のサイト「ＵＲＬｂ」に誘導するといった利用方法も考えられる。
【００２５】
次に、画像生成装置１について説明する。
画像生成装置１は、モデリング装置１１、法線情報記録装置１３、法線情報変換装置１５、角度変換装置１７等から構成される。各装置の処理については後述する。
画像生成装置１はコンピュータである。図３は、画像生成装置１のハードウェア構成を示す図である。
【００２６】
画像生成装置１は、制御部５１、記憶部５２、メディア入出力部５３、入力部５５、印刷部５６、表示部５７等が、システムバス５９を介して接続されて構成される。
【００２７】
制御部５１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ  ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ  ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成される。
【００２８】
ＣＰＵは、記憶部５２、ＲＯＭ、記録媒体等に格納されるプログラムをＲＡＭ上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、システムバス５９を介して接続された各装置を駆動制御し、画像生成装置１が行う後述する各種処理を実現する。
ＲＯＭは、不揮発性メモリであり、コンピュータのブートプログラムやＢＩＯＳ等のプログラム、データ等を恒久的に保持している。
ＲＡＭは、揮発性メモリであり、記憶部５２、ＲＯＭ、記録媒体等からロードしたプログラム、データ等を一時的に保持するとともに、制御部５１が各種処理を行う為に使用するワークエリアを備える。
【００２９】
記憶部５２は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）であり、制御部５１が実行するプログラム、プログラム実行に必要なデータ、ＯＳ（オペレーティングシステム）等が格納される。プログラムに関しては、ＯＳ（オペレーティングシステム）に相当する制御プログラムや、画像生成装置１が行う後述の処理に相当するアプリケーションプログラム等が格納されている。
これらの各プログラムコードは、制御部５１により必要に応じて読み出されてＲＡＭに移され、ＣＰＵに読み出されて各種の手段として実行される。
【００３０】
メディア入出力部５３（ドライブ装置）は、データの入出力を行い、例えば、フロッピディスクドライブ、ＰＤドライブ、ＣＤドライブ（−ＲＯＭ、−Ｒ、−ＲＷ等）、ＤＶＤドライブ（−ＲＯＭ、−Ｒ、−ＲＷ等）、ＭＯドライブ等のメディア入出力装置等を有する。
【００３１】
入力部５５は、データの入力を行い、例えば、キーボード、マウス等のポインティングデバイス、テンキー等の入力装置を有する。
入力部５５を介して、画像生成装置１に対して、操作指示、動作指示、データ入力等を行うことができる。
【００３２】
印刷部５６は、プリンタであり、印刷出力処理を行う。
表示部５７は、ＣＲＴモニタ、液晶パネル等のディスプレイ装置、ディスプレイ装置と連携してコンピュータのビデオ機能を実現するための論理回路等（ビデオアダプタ等）を有する。
システムバス５９は、各装置間の制御信号、データ信号等の授受を媒介する経路である。
【００３３】
次に、図４に示すフローチャートを用いて、画像生成装置１による異方性反射部を有する画像の生成処理について説明する。この生成処理は、例えば、図２（ｄ）に示す「情報ａ」と「情報ｂ」を表現するバーコード６１を生成する処理である。
モデリング装置１１は、画像３或いは画像５に表現する情報を３次元形状としてモデリングする（ステップ１０１）。
【００３４】
次に、法線情報記録装置１３は、３次元形状の表面上の各要素における法線ベクトルｎを投影面に投影して、投影面上の法線ベクトルＮの２次元情報である、仰角と方位角を算出する（ステップ１０２）。法線情報記録装置１３は、モデリング装置１１によってモデリングされた３次元形状を所定の投影面に投影した際の法線ベクトルの分布を求める装置である。
【００３５】
次に、法線情報変換装置１５は、投影面上の法線ベクトルＮを方位角方向に設けた法線投影面に投影させた際のベクトルＮ’の仰角ｔを求める（ステップ１０３）。法線情報変換装置１５は、法線情報記録装置１３によって求められた２次元情報をスカラー情報に変換する装置である。
【００３６】
次に、角度変換装置１７は、求められた仰角ｔに従って、画素ごとの溝の角度を求める（ステップ１０４）。角度変換装置１７は、法線情報変換装置によって求められたスカラー情報に基づいて、画素ごとに溝の角度を求める装置である。
【００３７】
以下、各ステップごとに詳細に説明する。
（ステップ１０１）
モデリング装置１１は、画像によって表現する情報を３次元形状としてモデリングする。図５は３次元形状９５の一例を示す図(断面)である。３次元形状９５の場合、例えば光源が上方にあると、視点Ａから見た場合は傾斜面９７が見えるが、傾斜面９９は見えない。逆に、視点Ｂから見た場合、傾斜面９７は見えないが、傾斜面９９は見える。即ち、３次元形状９５は、視点により見え方が異なり、その見え方に対応させて２種類の情報を示すことができる。
【００３８】
（ステップ１０２）
法線情報記録装置１３は、モデリング装置１１によってモデリングされた３次元形状の表面上の所定の点（画素に対応する点）における法線ベクトルｎを投影面Ｓ１に投影し、投影面Ｓ１上の法線ベクトルＮの２次元情報である、仰角ｋと方位角αを求める。
【００３９】
図５は、投影面Ｓ１に投影された法線ベクトルＮを示す。法線情報記録装置１３は、表現したい情報をモデリングした３次元形状９５における傾斜面９７、９９の法線ベクトルｎ１、ｎ２を投影面Ｓ１に投影し、投影面Ｓ１上の点ｘ１を始点とする法線ベクトルＮ１、点ｘ２を始点とする法線ベクトルＮ２とする。
【００４０】
次に、法線情報記録装置１３は、投影面Ｓ１上の基準軸（原点Ｏ、ｕ軸、ｖ軸）に対する法線ベクトルＮ１の方位角α１と仰角ｋ１、法線ベクトルＮ２の方位角α２と仰角ｋ２を求め、それぞれの法線ベクトルの２次元情報とする。
【００４１】
（ステップ１０３）
次に、法線情報変換装置１５は、投影面Ｓ１に対して垂直で、方位角α方向の法線投影面Ｓ２に法線ベクトルＮを投影させたベクトルＮ’の仰角ｔを求める。
図６は仰角ｔの算出法を説明するための図である。例えば、法線ベクトルＮ２を例に考えると、法線投影面Ｓ２は、投影面Ｓ１に対して垂直で、方位角α２方向に設けられた新たな投影面である。
【００４２】
法線情報変換装置１５は、法線ベクトルＮ２を法線投影面Ｓ２に投影したベクトルＮ２’の仰角ｔ２を求め、新たな法線情報として出力する。
【００４３】
（ステップ１０４）
角度変換装置１７は、法線情報変換装置１５によって求められた仰角ｔに基づいて、各画素におけるエンボス加工印刷の溝の角度θを求める。
図７は、仰角ｔと溝の角度θの変換を示す図である。仰角ｔが−９０°≦ｔ≦９０°の範囲であるのに対し、それに対応する溝の角度θは−４５°≦θ≦４５°の範囲となるため、角度変換装置１７は、仰角ｔに基づいて、各画素におけるエンボス加工印刷の溝の角度θを−４５°≦θ≦４５°の範囲に正規化する。
【００４４】
例えば、図７に示すように、異方性反射部１２１のエンボス加工異方性反射部１２３の溝１２５は基準線ｌ２に対してθ１１の角度をなし、エンボス加工異方性反射部１３３の溝１３５は基準線ｌ２に対してθ２１の角度をなす。こうして、エンボス加工異方性反射部１２３、１３３は視点位置や光源位置によって見え方が変わり、それにより異なる情報を示すことになる。
【００４５】
角度変換装置１７は、仰角ｔに基づいて、画素ごとに溝の角度（方向）を算出し、エンボス加工印刷による３Ｄホログラム原版の版下を作成する。
この版下を基に、画像生成装置１は、図２に示す異方性反射部６３を有するバーコード６１（画像）を生成する。
【００４６】
以上説明したように、本実施の形態では、視点位置や光源位置によって見え方の異なる異方性反射部を有する画像を用いて、多くの情報を容易に表現することができる。
【００４７】
本実施の形態では、異方性反射部を有するバーコードを例に説明したが、異方性反射部を有する２次元バーコードにおいても同様の作用、効果が得られる。
バーコード或いは２次元バーコードとして、画素ごとに溝の角度を変化させたものを作成することもでき、多くの情報を表現することができる。
また、視点を同一にして光源位置を変化させてもよく、視点位置と光源位置の変化を適宜組み合わせることによって、異なる画像を認識させ、複数の異なる情報を表現することも可能である。
【００４８】
また、本実施の形態では、異方性反射部の加工としてエンボス加工印刷を例に説明したが、レインボーホログラム印刷加工、シルクスクリーン印刷加工を用いても同様の作、効果が得られる。
【００４９】
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る画像及び画像生成装置の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本実施の形態に係る画像生成装置１の概略構成を示す図
【図２】異方性反射部を有する画像６１を示す図
【図３】画像生成装置１のハードウェア構成図
【図４】画像生成装置１による異方性反射部を有する画像の生成処理を示すフローチャート
【図５】３次元形状表面の法線ベクトルの投影面Ｓ１への投影を示す図
【図６】法線ベクトルＮの法線投影面Ｓ２への投影を示す図
【図７】仰角ｔからエンボス加工印刷の溝の角度θへの正規化を示す図
【符号の説明】
【００５１】
１………画像生成装置（コンピュータ）
３………画像（バーコード）
５………画像（２次元バーコード）
６、８………媒体
１１………モデリング装置
１３………法線情報記録装置
１５………法線情報変換装置
１７………角度変換装置
２１、３１………異方性反射部
【図１】
2008084056.tif 000003
【図２】
2008084056.tif 000004
【図３】
2008084056.tif 000005
【図４】
2008084056.tif 000006
【図５】
2008084056.tif 000007
【図６】
2008084056.tif 000008
【図７】
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