(57)【要約】【課題】  レンチキュラーレンズや２次元レンズアレイを使って表示する立体像における視域の制限を無くすため、一定の奥行きに一定の間隔でオブジェクトの像を並べる手法がある。ただ従来の画像作成方法では、オブジェクト像の配列や奥行きに変化を付けることが難しく、表現の幅を広げることが困難であった。【解決手段】  元となる多視点像が切れ目のないループ関係を持つように、所定の条件を付けて多視点像を作成し、これらを元に良く知られた多眼式の手法によって立体画像を作成する。本手法によっても従来法と同等な立体画像を作成することができ、さらに元画像に様々な工夫を加えることでオブジェクト像の配列を傾斜させたり、奥行きに変化を付けるなど、従来法では困難であった表現が実現できる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
N枚の元画像からそれぞれ所定の間隔で縦の線画を抽出し、短冊状の要素画像に並べて画像を合成する多眼式の立体像作成方法において、1〜Nの元画像はオブジェクト像ないし模様が連続的に順次変化する画像であって、かつN番目の元画像と1番目の元画像の関係が、1〜Nまでの連続的変化の延長となる性質を持たせることで元画像の変化を終端のないループ関係にすることを特徴とする立体画像作成方法。
【請求項２】
N枚の元画像からそれぞれ所定の間隔で縦の線画を抽出し、短冊状の要素画像に並べて画像を合成する多眼式の立体像作成方法において、1〜Nの元画像はそれぞれオブジェクト像が横に並んだものとし、各像位置は1〜Nの順で連続的に横方向に移動し、かつ1番目の元画像にはN＋1番目が想定される位置に隣のオブジェクト像があることで元画像の変化を終端のないループ関係にする、請求項１に記載の立体画像作成方法。
【請求項３】
N枚の元画像からそれぞれ所定の間隔で縦の線画を抽出し、短冊状の要素画像に並べて画像を合成する多眼式の立体像作成方法において、1〜Nの元画像はそれぞれ３次元オブジェクトの像が横に並んだものとし、各オブジェクト像は垂直軸を中心とする一定角度の回転を伴いながらその位置を1〜Nの順で連続的に横方向に移動し、かつ1番目の元画像にはN＋1番目が想定される位置に、N＋1番目に相当する回転を伴った隣のオブジェクト像があることで元画像の変化を終端のないループ関係にする、請求項１に記載の立体画像作成方法。
【請求項４】
請求項２及び請求項３において、元画像間で順次移動するオブジェクト像の移動距離を変化させ、像の奥行きに変化を付けることを特徴とする請求項２及び請求項３に記載の立体画像作成方法。
【請求項５】
N×M枚の元画像からそれぞれ所定の間隔で画素を抽出し、矩形状の要素画像に並べて画像を合成する２次元の多眼式立体像作成方法において、元画像のそれぞれを(i, j)（i=1〜N，j=1〜M：iは水平方向、jは垂直方向の並び順）で示すとき、(1, j)〜(N, j)及び(i, 1)〜(i, M)の元画像はオブジェクト像ないし模様が連続的に順次変化する画像であって、かつ(N, j)と(1, j)の元画像、及び(i, M)と(i, 1)の元画像の関係が、(1, j)〜(N, j)及び(i, 1)〜(i, M)の連続的変化の延長となる性質を持たせることで元画像の変化を終端のないループ関係にすることを特徴とする立体画像作成方法。
【請求項６】
N×M枚の元画像からそれぞれ所定の間隔で画素を抽出し、矩形状の要素画像に並べて画像を合成する２次元の多眼式立体像作成方法において、元画像のそれぞれを(i, j)（i=1〜N，j=1〜M：iは水平方向、jは垂直方向の並び順）で示すとき、(1, j)〜(N, j)及び(i, 1)〜(i, M)の元画像はそれぞれオブジェクト像が縦横に並んだものとし、各像位置は(1, j)〜(N, j)及び(i, 1)〜(i, M)の順で連続的に横及び縦方向に移動し、かつ(1, j)の元画像には(N+1, j)で想定される位置に、(i, 1)の元画像には(i, M+1)で想定される位置に隣のオブジェクト像があることで元画像の変化を終端のないループ関係にする、請求項５に記載の立体画像作成方法。
【請求項７】
N×M枚の元画像からそれぞれ所定の間隔で画素を抽出し、矩形状の要素画像に並べて画像を合成する２次元の多眼式立体像作成方法において、元画像のそれぞれを(i, j)（i=1〜N，j=1〜M：iは水平方向、jは垂直方向の並び順）で示すとき、(1, j)〜(N, j)及び(i, 1)〜(i, M)の元画像はそれぞれ３次元オブジェクトの像が縦横に並んだものとし、各像位置は(1, j)〜(N, j)及び(i, 1)〜(i, M)の順で連続的に横及び縦方向に移動し、かつ(1, j)〜(N, j)において各オブジェクト像は垂直軸を中心とする一定角度ずつの回転を伴い、さらに(1, j)の元画像には(N+1, j)で想定される位置に、(N+1, j)に相当する回転を伴った隣のオブジェクト像があり、(i, 1)の元画像には(i, M+1)で想定される位置に隣のオブジェクト像があることで元画像の変化を終端のないループ関係にする、請求項５に記載の立体画像作成方法。
【請求項８】
請求項６及び請求項７において、元画像間で順次移動するオブジェクト像の移動距離を変化させ、像の奥行きに変化を付けることを特徴とする請求項６及び請求項７に記載の立体画像作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は必要な機能を付与した平面の合成画像に、レンチキュラーレンズや２次元レンズアレイを重ねて立体像を表示する技術に関し、視域の制限がない立体像を表示するための合成画像を作成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の間隔を空けて平行に置いた格子模様が作るモアレ縞が浮き出て見えたり、逆に奥に引いて見える現象や、面上にレンズが並んだレンズシートと、相似形の周期を持つ周期模様が作るモアレ縞が同様に奥行きを持つ現象が知られている。
【０００３】
これを人目を引くディスプレイに利用するものとして、たとえば米国の特許文献１や国内の特許文献２〜７がある。またさらに見える模様に変化を加える工夫をした特許文献８の表示装置もあるが、これらはいずれもモアレ縞を模様として利用したもので、明確な機能あるいは目的を持った表現を設計、デザインするには不十分であった。
【０００４】
近年、同様な構成を有するディスプレイにおいて、表示される模様を機能を持った画像列に変え、３次元的な視差を有する立体像を表示したり、アニメーションのような効果を実現する研究が非特許文献１〜６に報告されている。これらのディスプレイに使用する画像の合成法には、非特許文献１，３〜５に示されているモアレ立体視の原理に基づく方法と、非特許文献２，３に示されているインテグラルフォトグラフィの原理に基づく方法があるが、これらの方法で得られる合成画像で表示できる立体像は、原則としてオブジェクトが一定の間隔で、一定の奥行きに並ぶ単純なものに限られていた。非特許文献６には特別な工夫によってオブジェクトの奥行きに変化を付ける方法が示されているが、複雑で制限が多いものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】US 2007/0097111 A1
【特許文献２】特開平11-189000号公報
【特許文献３】特開2001-55000号公報
【特許文献４】特開2001-180198号公報
【特許文献５】特開2002-46400号公報
【特許文献６】特開2002-120500号公報
【特許文献７】特開2003-220173号公報
【特許文献８】特開2003-226099号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】"モアレ干渉を応用した周期立体像の研究"，映像情報メディア学会技術報告, Vol.34, No.24, pp.15-18(2010)
【非特許文献２】"撮影モデルを使った周期立体像の作成"，3D映像, Vol.24, No.2, pp.42-50(2010)
【非特許文献３】"MegaPOVを使ったインテグラルイメージと周期立体像の作成"，映像情報メディア学会技術報告, Vol.34, No.43, pp.21-24(2010)
【非特許文献４】"モアレ干渉法を利用した紙面立体アニメーション"，日本印刷学会第124回秋期研究発表会講演予稿集，pp5-8(2010)
【非特許文献５】"モアレ干渉の応用によって視域の境界を取り除いた周期立体像"，画像電子学会誌, Vol.39, No.6, pp.1074-1087(2010)
【非特許文献６】"周期的な奥行き変化のある周期立体像"，映像情報メディア学会技術報告, Vol.35, No.15, pp.51-54(2011)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、レンチキュラーレンズや２次元レンズアレイを使い、一定の奥行きに一定の間隔で並ぶオブジェクト像を表示する従来の装置において、オブジェクト像の配列や奥行きに変化を付けることが容易にできる画像の合成法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１は、N枚の元画像からそれぞれ所定の間隔で縦の線画を抽出し、短冊状の要素画像に並べて画像を合成する多眼式の立体像作成方法において、1〜Nの元画像はオブジェクト像ないし模様が連続的に順次変化する画像であって、かつN番目の元画像と1番目の元画像の関係が、1〜Nまでの連続的変化の延長となる性質を持たせることで元画像の変化を終端のないループ関係にすることを特徴とする立体画像作成方法である。
【０００９】
本発明の請求項２は、N枚の元画像からそれぞれ所定の間隔で縦の線画を抽出し、短冊状の要素画像に並べて画像を合成する多眼式の立体像作成方法において、1〜Nの元画像はそれぞれオブジェクト像が横に並んだものとし、各像位置は1〜Nの順で連続的に横方向に移動し、かつ1番目の元画像にはN＋1番目が想定される位置に隣のオブジェクト像があることで元画像の変化を終端のないループ関係にする、請求項１に記載の立体画像作成方法である。
【００１０】
本発明の請求項３は、N枚の元画像からそれぞれ所定の間隔で縦の線画を抽出し、短冊状の要素画像に並べて画像を合成する多眼式の立体像作成方法において、1〜Nの元画像はそれぞれ３次元オブジェクトの像が横に並んだものとし、各オブジェクト像は垂直軸を中心とする一定角度の回転を伴いながらその位置を1〜Nの順で連続的に横方向に移動し、かつ1番目の元画像にはN＋1番目が想定される位置に、N＋1番目に相当する回転を伴った隣のオブジェクト像があることで元画像の変化を終端のないループ関係にする、請求項１に記載の立体画像作成方法である。
【００１１】
本発明の請求項４は、請求項２及び請求項３において、元画像間で順次移動するオブジェクト像の移動距離を変化させ、像の奥行きに変化を付けることを特徴とする請求項２及び請求項３に記載の立体画像作成方法である。
【００１２】
本発明の請求項５は、N×M枚の元画像からそれぞれ所定の間隔で画素を抽出し、矩形状の要素画像に並べて画像を合成する２次元の多眼式立体像作成方法において、元画像のそれぞれを(i, j)（i=1〜N，j=1〜M：iは水平方向、jは垂直方向の並び順）で示すとき、(1, j)〜(N, j)及び(i, 1)〜(i, M)の元画像はオブジェクト像ないし模様が連続的に順次変化する画像であって、かつ(N, j)と(1, j)の元画像、及び(i, M)と(i, 1)の元画像の関係が、(1, j)〜(N, j)及び(i, 1)〜(i, M)の連続的変化の延長となる性質を持たせることで元画像の変化を終端のないループ関係にすることを特徴とする立体画像作成方法である。
【００１３】
本発明の請求項６は、N×M枚の元画像からそれぞれ所定の間隔で画素を抽出し、矩形状の要素画像に並べて画像を合成する２次元の多眼式立体像作成方法において、元画像のそれぞれを(i, j)（i=1〜N，j=1〜M：iは水平方向、jは垂直方向の並び順）で示すとき、(1, j)〜(N, j)及び(i, 1)〜(i, M)の元画像はそれぞれオブジェクト像が縦横に並んだものとし、各像位置は(1, j)〜(N, j)及び(i, 1)〜(i, M)の順で連続的に横及び縦方向に移動し、かつ(1, j)の元画像には(N+1, j)で想定される位置に、(i, 1)の元画像には(i, M+1)で想定される位置に隣のオブジェクト像があることで元画像の変化を終端のないループ関係にする、請求項５に記載の立体画像作成方法である。
【００１４】
本発明の請求項７は、N×M枚の元画像からそれぞれ所定の間隔で画素を抽出し、矩形状の要素画像に並べて画像を合成する２次元の多眼式立体像作成方法において、元画像のそれぞれを(i, j)（i=1〜N，j=1〜M：iは水平方向、jは垂直方向の並び順）で示すとき、(1, j)〜(N, j)及び(i, 1)〜(i, M)の元画像はそれぞれ３次元オブジェクトの像が縦横に並んだものとし、各像位置は(1, j)〜(N, j)及び(i, 1)〜(i, M)の順で連続的に横及び縦方向に移動し、かつ(1, j)〜(N, j)において各オブジェクト像は垂直軸を中心とする一定角度ずつの回転を伴い、さらに(1, j)の元画像には(N+1, j)で想定される位置に、(N+1, j)に相当する回転を伴った隣のオブジェクト像があり、(i, 1)の元画像には(i, M+1)で想定される位置に隣のオブジェクト像があることで元画像の変化を終端のないループ関係にする、請求項５に記載の立体画像作成方法である。
【００１５】
本発明の請求項８は、請求項６及び請求項７において、元画像間で順次移動するオブジェクト像の移動距離を変化させ、像の奥行きに変化を付けることを特徴とする請求項６及び請求項７に記載の立体画像作成方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、従来のモアレ立体視やインテグラルフォトグラフィの原理に基づく画像作成法では、一定の奥行きに一定の間隔で並ぶオブジェクト像しか表示することができなかった立体像表示装置において、良く知られた多眼式の手法を利用する新規な画像作成方法を利用することで、オブジェクト像の配列や奥行きに変化を付けることが容易にできるようになった。また従来法の実施には一般に流通していない専用の画像合成ソフトや、モアレ立体視やインテグラルフォトグラフィの知識が必要であるが、本発明に使用されている多眼式は立体画像の作成法として古くから知られており、原理が簡単で必要な画像合成ソフトも一部は一般に入手可能である。このように実施の容易さという点でも、従来法に対するメリットは大きい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】レンチキュラーレンズを使った立体像表示装置である。
【図２】多眼式立体画像作成法の説明図である。
【図３】立体像が見える原理を説明する断面図である。
【図４】請求項３の実施例を説明する図である。
【図５】請求項３及び請求項７における像の回転を説明する図である。
【図６】請求項３の他の実施例を説明する図である。
【図７】請求項４の実施例を説明する図である。
【図８】２次元レンズアレイを使った立体像表示装置である。
【図９】２次元の多眼式立体画像を作成する方法の説明図である。
【図１０】２次元の多眼式立体画像に使用する元画像の説明図である。
【図１１】請求項７の実施例を説明する図である。
【図１２】請求項７の実施例を説明する図である。
【図１３】請求項７の他の実施例を説明する図である。
【図１４】請求項７の他の実施例を説明する図である。
【図１５】請求項７の他の実施例を説明する図である。
【図１６】請求項７の他の実施例を説明する図である。
【図１７】請求項８の実施例を説明する図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の請求項１〜４が用いられる表示装置を図１に示す。所定の手続きによって作成された平面画像102にレンチキュラーレンズ101が重ねられ、101を通して102を見ることによって立体像を観察することができる。102の作成法として広く用いられている手法が多眼式であるが、これを図２によって説明する。多眼式では異なる視点から見える多視点像I1〜INから、レンズ幅に対応する間隔で縦の線画を抽出し、レンチキュラーレンズの各レンズに対応する要素画像に順に並べて画像を合成する（I1〜INの線画は1〜Nで示している）。こうして合成された画像102をレンチキュラーレンズ101を通して観察すると、図３に断面図を示すように、各レンズで線画1〜Nがそれぞれ異なる角度範囲に見えることで、多視点像I1〜INが異なる視点位置で観察され、左右の目に異なる視点像が見えて立体視が実現される。
【００１９】
図３からわかるように、線画1〜Nすなわち多視点像I1〜INのが見える位置は繰り返して並び、視点像の連続性から1〜Nの変化は連続的であるが、Nから1の変化は通常不連続であり、変化の符号が逆になる。一般に1〜Nが見える範囲を視域と呼び、Nから1に変わる場所を逆視領域と呼んでいる。図１の装置で表示される立体像にはこのような視域が存在し、正しい立体像が観察できる範囲は限られている。これがこの技術の欠点であり、本発明が解決する課題である。
【００２０】
従来の多眼式では観測される画像がNから1に変わる位置で不連続が生じる。そこで本発明ではこの不連続を無くすため、元の多視点像INとI1の間に、I1〜INまでの連続的変化を継承する連続性を付与する（請求項１）。これによって従来視域の境界であったNと1の間が連続的な変化となり、視域の境界すなわち逆視領域を無くすことができる。以下具体的な例を使って説明する。
【００２１】
図４は本発明請求項３の基本となる実施例であり、同時に請求項１及び請求項２の実施例でもある。ここでは説明のためにN＝4と小さい値にしたが、Nはより大きい方が見栄えが良く、実際にはN＝30で実験を行い、非特許文献１〜６と同様な立体像が得られることを確認している。元画像I1〜I4にはオブジェクト像が間隔Wで並び、その位置は画像間でW/4ずつ左にずれている。最も右の像１は、視点を右から左に移動するにつれてI2の像２，I3の像３，I4の像４と連続的に位置が変わり、従来の視域境界であるI4からI1への切り替わりでは像１の隣の像５に移動する。像４から像５への移動距離もW/4で、像１〜４の移動距離と等しいため、一連の像移動は全て同等で不連続は生じない。像５はさらにI2の像６，I3の像７と続き、以下途切れることなくこれが繰り返される。このようにしてNと1の間が連続的につながる請求項１の条件が満たされ、視域の境界が消滅する。さらに各オブジェクト像は、図５に示す３次元オブジェクト103をカメラ104で撮影した２次元像で、像の移動（数字の昇順）に伴い、ｙ軸を中心としてrhの方向に一定の角度δずつ回転している。これによってオブジェクトに３次元的な視差が付与されるが、ここで正しい立体感を実現するδは数１で与えられる。
【００２２】
【数１】
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【００２３】
この実施例のようにオブジェクト像を等間隔Wで並べ、隣接する元画像間でW/Nずつ移動するようにすれば自動的に元画像のループ関係が成立する。この時立体像が見える画像面からの奥行きDは、図３に示したレンズの曲率中心から画像102までの距離dと、レンズピッチpとによって数２で与えられる。
【００２４】
【数２】
2013047860.tif 000004
【００２５】
実際にN＝30で作成された像を調べると、オブジェクト像を水平方向に縮小した像が並んだものになっており、その周期と奥行きの関係は非特許文献１〜６に書かれている従来の手法で作成したものと等しく、同等なものができていることが確認された。逆に本手法はNは2以上であれば実施は可能で、Nが小さい場合は従来法とはかなり見た目が異なるものとなる。このように従来法では対象にならないような画像まで作成できるのも本手法の特徴の一つである。
【００２６】
図４の実施例は表示面より奥に見える立体像を作成するものであるが、逆に表示面より手前に飛び出して見える立体像を作成することもできる。これを図６によって説明する。前記した奥に見える像では、視点が右から左に移動する際にその位置が右から左へと移動していた。これに対して手前に見える像では、視点が右から左に移動する際にその位置が左から右へと移動する。このように像の移動する方向が逆になる点を除けば、あとは同様に扱うことができる。元画像I1〜I4にはオブジェクト像が間隔Wで並び、その位置は画像間でW/4ずつ右にずれている。最も左の像１は、視点を右から左に移動するにつれてI2の像２，I3の像３，I4の像４と連続的に位置が変わり、従来の視域境界であるINからI1への切り替わりでは像１の隣の像５に移動する。像４から像５への移動距離もW/4で、像１〜４の移動距離と等しいため、一連の像移動は全て同等で不連続は生じない。像５はさらにI2の像６，I3の像７と続き、以下途切れることなくこれが繰り返される。このようにしてNと1の間が連続的につながる請求項１の条件が満たされ、視域の境界が消滅する。さらに各オブジェクト像は、移動に伴い図５にrhで示したｙ軸を中心とする角度δの回転を行う。
【００２７】
像の移動方向を符号付きで考え、前記の実施例におけるWを正とすれば、図６の実施例ではWは負の値となる。この結果数２のDも負となり、手前に飛び出して見える像となることは容易に理解できる。
【００２８】
本発明の手法を用いれば、従来法では容易でなかった表現が簡単に実現できる。請求項４の奥行きの変化はその一つであり、これを図７の実施例によって説明する。図４の実施例と同じくN＝4で像が奥に見える実施例である。位置によって変化する奥行きをD(x)で表すと、オブジェクト像の移動ピッチは数３で示される位置の関数となる。図７はD(x)が線形関数で左から右に増加する場合を示しているが、数３からわかるようにオブジェクト像の移動ピッチもD(x)に比例して変化し、結果としてオブジェクト像の並ぶ間隔も変化することになる。こうして作成した立体像で実際に奥行きを測定し、実際にD(x)が再現されていることが確認された。このように本手法では、元画像を作成する際に像の位置を変えるだけで奥行きに変化を付けることが可能であるが、同様のことを非特許文献１〜６に記された従来法で行うことは容易でない。
【００２９】
【数３】
2013047860.tif 000005
【００３０】
以上図１の装置によって表示される１次元的な立体像について説明したが、これを２次元的な立体像に応用したのが本発明の請求項５〜８である。図８に表示装置の略図を示すが、所定の手続きによって作成された平面画像106に２次元レンズアレイ105が重ねられ、105を通して106を見ることによって立体像を観察するものである。106も102と同様に多眼式の手法で作成することができるが、これを図９，１０によって説明する。N列M行からなるN×M枚の元画像を図１０に示すが、ここでは図示を容易にするために(i, j)をCiRjと表記する。C1R1〜CNRMの元画像は、同一行のN枚が左右の視点移動を、同一列のM枚が上下の視点移動に対応し、図９に示すように各元画像から抽出した画素を、２次元レンズアレイ105の各レンズに対応する要素画像に並べて画像106を合成する。こうして合成された画像106を105を通して観察すると、図３で説明した原理が上下左右に効いて、２次元的な視点移動に対応した立体視が実現される。
【００３１】
このような２次元の多眼式では、左右には観測される画像がNから1に変わる位置で、上下には観測される画像がMから1に変わる位置で不連続が生じる。先ほどと同様にこの不連続を無くすため、元の多視点像CNRj（j＝1〜M）とC1Rjの間に、C1Rj〜CNRjまでの連続的変化を継承する連続性を付与し、CiRM（i＝1〜N）とCiR1の間に、CiR1〜CiRMまでの連続的変化を継承する連続性を付与する（請求項５）。これによって従来視域の境界であったCNとC1及びRMとR1の間が連続的な変化となり、視域の境界すなわち逆視領域を無くすことができる。以下具体的な例を使って説明する。
【００３２】
図１１と図１２を使って本発明請求項７の基本となる実施例を説明するが、これは同時に請求項５及び請求項６の実施例にもなっている。図１１は元画像の一つC1R1を示し、図１２はその中央付近が各元画像で変化する様子を示している。説明のためにN＝M＝4と小さい値にしたが、N，Mはより大きい方が見栄えが良く、実際にはN＝M＝30で実験を行い、非特許文献１〜３，５と同様な立体像が得られることを確認している。元画像C1R1〜C4R4にはオブジェクト像が間隔Wで縦横に並び、その位置は上下左右の画像間でW/4ずつ上ないし左にずれている。C1R1の右の像１は、視点を右から左に移動するにつれてC2R1の像２，C3R1の像３，C4R1の像４と連続的に位置が変わり、従来の視域境界であるC4R1からC1R1への切り替わりでは像１の隣の像５に移動する。像４から像５への移動距離もW/4で、像１〜４の移動距離と等しいため、一連の像移動は全て同等で不連続は生じない。像５はさらにC2R1の像６，C3R1の像７と続き、以下途切れることなくこれが繰り返される。同様に縦の列C1R1〜C1R4に注目すれば、斜体数字で示した像1〜7の上下移動に同じ関係が成り立っている。このようにしてCNとC1及びRMとR1の間が連続的につながる請求項５の条件が満たされ、視域の境界が消滅する。さらに各オブジェクト像は、図５に示す３次元オブジェクト103を、iの昇順に伴う像の移動に対してはｙ軸を中心としてrhの方向に数１の角度ピッチδで回転し、jの昇順に伴う像の移動に対してはｘ軸を中心としてrvの方向に角度ピッチδで回転している。これによってオブジェクトに３次元的な視差が付与されるが、両眼視差に対応するのは左右の視点移動に対する運動視差であるので、jの昇順に伴う回転は必ずしも必要ではない。
【００３３】
正方格子状に並ぶ２次元レンズアレイを使用する場合には、本実施例のようにオブジェクト像を上下左右に等間隔Wで並べ、隣接する元画像間でW/Nずつ移動するようにすれば自動的に元画像のループ関係が成立する。この時立体像が見える画像面からの奥行きDは同様に数２で与えられ、像の移動方向を逆にすれば手前に飛び出して見える像となる。本実施例でN＝30で作成した像を調べると、オブジェクトの縮小像が縦横に並んだものになっており、その周期と奥行きの関係は非特許文献１〜３，５に書かれている従来の手法で作成したものと等しく、同等なものができていることが確認された。また従来法では難しい、Nが小さい場合でも画像作成できるという特徴もある。
【００３４】
本発明が従来法に比べて特に優れる点は表現の自由度にある。これについて以下に説明する。図１１，１２に示した実施例では、図１１に示すように左右の視点移動（C1〜CN）に対するオブジェクト像の移動は矢印Cのごとく水平であり、上下の視点移動（R1〜RM）に対するオブジェクト像の移動は矢印Rのごとく垂直である。立体像としての正確な運動視差を求めるのであるならこうすべきであるが、これにこだわると配列に変化を付けられない。逆に正確さにこだわらないなら水平垂直の移動を傾斜させることが可能であり、これによって表現の自由度が格段に広がる。図１３に示したように上下の視点移動に対するオブジェクト像の移動方向を矢印Rのように傾けたり、あるいは図１４に示すように左右の視点移動に対するオブジェクト像の移動方向を矢印Cのように傾けたり、さらに図１５のように両方を傾けることも可能である。またオブジェクト像の移動する軌道は直線でなくともかまわない。図１６は左右の視点移動に対するオブジェクト像の移動をサイン関数状にした例である。ただし立体視を損なわないために、左右の視点移動に対する移動は主に左右の移動成分を持ち、上下の視点移動に対する移動は主に上下の移動成分を持つものでなければならず、極端に大きな傾斜とするのは好ましくない。このようにオブジェクト像の配列に変化を付けることができるのが本手法の特徴であり、従来法で同様のことを実現するのは容易でない。
【００３５】
２次元の場合においても奥行きに変化を付けることが可能である。請求項４の実施例図７と同じく、数３によって像の移動ピッチを場所によって変化させれば良い。ただし上下の視差についても奥行きを一致させるためには、上下の移動ピッチと像間隔も同様に変えなければならない。請求項８の実施例を図１７の元画像によって示す。図７の例と同じくD(x)が線形関数で左から右に増加する場合を示している。左右だけでなく上下の移動ピッチも数３に一致させた結果、放射状にオブジェクト像が並ぶ結果となった。なお上下と左右の奥行きを一致させることにこだわらなければ、より自由な表現が可能になるし、また敢えて一致させないことで、錯視のような不思議な表現を求めることもできる。
【００３６】
以上３次元オブジェクトの像を使った請求項３と請求項７の実施例によって本発明を説明したが、２次元的なオブジェクトを使って奥行きのある２次元像としても良く（請求項２及び請求項６）、またオブジェクトに連続的な形態変化を付けてアニメーション的な効果を付与しても良い。さらにオブジェクトの像にこだわらず、周期的な模様であれば請求項１及び請求項５によって奥行きを持つ立体像とすることができる。例えば周期Wを持つ模様であれば、N枚の視点像間でW/Nずつずらせば連続的なループ関係を待たせることができ、周期変化がある模様を使って奥行きに変化を付けることも可能である。
【符号の説明】
【００３７】
101  ・・・  レンチキュラーレンズ
102  ・・・  請求項１〜４の合成画像
103  ・・・  ３次元オブジェクト
104  ・・・  カメラ
105  ・・・  ２次元レンズアレイ
106  ・・・  請求項５〜８の合成画像
【図１】
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【図２】
2013047860.tif 000007
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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