(57)【要約】【課題】回折格子セルの集合により形成され、原デザインの色が再現される回折格子媒体であって、色再現性が高く、かつ輝度の低下が生じない回折格子媒体の作製に用いる色再現装置等を提供する。【解決手段】色再現装置１は、原デザインの各画素の法線方向の情報を法線情報として記録する法線情報記録手段２３と、法線情報に係るベクトルを、特定の方位角を持つ法線投影面に投影し、投影されたベクトルに係る情報を変換法線情報とする法線情報変換手段２５と、原デザインの各画素のＲＧＢ色成分の情報を色情報として記録する色情報記録手段２７と、色情報をＨＳＶ色成分の情報に変換し、変換されたＨ色成分の情報を変換色情報とする色情報変換手段２９と、変換法線情報および変換色情報に基づいて、画素ごとに格子方向および格子ピッチを決定し、版下データを作成する版下データ作成手段３１と、を具備する。【選択図】図２
2009075218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回折格子セルの集合により形成され、原デザインの色が再現される回折格子媒体の作製に用いる色再現装置であって、
前記原デザインを投影面に投影し、投影された各画素の法線方向に係る仰角および方位角を法線情報として記録する法線情報記録手段と、
前記法線情報に係るベクトルを、特定の方位角を持つ法線投影面に投影し、投影されたベクトルに係る仰角を変換法線情報とする法線情報変換手段と、
前記原デザインを投影面に投影し、投影された各画素のＲＧＢ色成分の情報を色情報として記録する色情報記録手段と、
前記色情報に係るＲＧＢ色成分の情報からＨＳＶ色成分の情報に変換し、変換されたＨ色成分の情報を変換色情報とする色情報変換手段と、
前記変換法線情報および前記変換色情報に基づいて、画素ごとに格子方向および格子ピッチを決定し、前記回折格子セル群の凹凸を表現する版下データを作成する版下データ作成手段と、
を具備することを特徴とする色再現装置。
【請求項２】
前記版下データ作成手段は、前記変換法線情報に係る仰角に比例して前記格子方向を決定することを特徴とする請求項１に記載の色再現装置。
【請求項３】
前記版下データ作成手段は、前記変換色情報に係るＨ色成分の情報の一次式によって前記格子ピッチを決定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の色再現装置。
【請求項４】
前記版下データ作成手段は、前記格子ピッチを略８００ｎｍから略１２００ｎｍまでの範囲に決定することを特徴とする請求項３に記載の色再現装置。
【請求項５】
回折格子セルの集合により形成され、原デザインの色が再現される回折格子媒体の作製に用いる色再現方法であって、
前記原デザインを投影面に投影し、投影された各画素の法線方向に係る仰角および方位角を法線情報として記録するステップと、
前記法線情報に係るベクトルを、特定の方位角を持つ法線投影面に投影し、投影されたベクトルに係る仰角を変換法線情報とするステップと、
前記原デザインを投影面に投影し、投影された各画素のＲＧＢ色成分の情報を色情報として記録するステップと、
前記色情報に係るＲＧＢ色成分の情報からＨＳＶ色成分の情報に変換し、変換されたＨ色成分の情報を変換色情報とするステップと、
前記変換法線情報および前記変換色情報に基づいて、画素ごとに格子方向および格子ピッチを決定し、前記回折格子セル群の凹凸を表現する版下データを作成するステップと、
を含むことを特徴とする色再現方法。
【請求項６】
前記版下データを作成するステップは、前記変換法線情報に係る仰角に比例して前記格子方向を決定することを特徴とする請求項５に記載の色再現方法。
【請求項７】
前記版下データを作成するステップは、前記変換色情報に係るＨ色成分の情報の一次式によって前記格子ピッチを決定することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の色再現方法。
【請求項８】
前記版下データを作成するステップは、前記格子ピッチを略８００ｎｍから略１２００ｎｍまでの範囲に決定することを特徴とする請求項７に記載の色再現方法。
【請求項９】
コンピュータを請求項１から請求項４のいずれかに記載の色再現装置として機能させるプログラム。
【請求項１０】
請求項５から請求項８のいずれかに記載の色再現方法によって作成された版下データに基づいて、前記回折格子セルの集合が形成され、前記原デザインの色が再現された回折格子媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回折格子セルの集合により形成され、原デザインの色が再現される回折格子媒体の作製に用いる色再現装置、色再現方法、プログラムおよび当該回折格子媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
回折格子とは、一般には、光を回折させてスペクトルを得る光学素子であって、平面上に等間隔に多数の平行な溝を刻んだものをいう。以下では、所定の面積（以下、「格子面積」と呼ぶ。）を持ち、同一の角度（以下、「格子角度」と呼ぶ。）に従って複数の溝が刻まれる領域を回折格子セルと呼び、表面上に回折格子セルの集合が形成された媒体を回折格子媒体と呼ぶこととする。
【０００３】
従来、２次元の形状を持つ原デザインに対し、原デザインに基づいて回折格子セルに格子角度を割り当てることで、回折格子媒体上に原デザインを再現する方法が知られている。この方法を利用して作製された回折格子媒体は、狭義のホログラムとは異なる。ここで、狭義のホログラムとは、レーザ光を用いて干渉縞を形成させる光学的なホログラム撮影方法を利用して作製されるものである。
【０００４】
近年では、特許文献１、特許文献２において、３次元の形状を持つ原デザインに対し、原デザインの画素ごとの法線方向に基づいて、回折格子媒体上の各位置における格子角度を決定することによって、観察する方向や光を照射する方向に依存して、原デザインに係る３次元形状の鏡面反射の動きを再現する手法が提案されている。
【０００５】
また、特許文献１、特許文献２では、原デザインが持つ色情報を回折格子媒体に再現する為の手法が提案されている。
提案されている手法は、個々の回折格子セルに対して、ＲＧＢの中の一つの色成分を担当させるものである。すなわち、個々の回折格子セルに対し、ＲＧＢの中の一つの色成分を反射する格子ピッチ、および対応する色成分の強度に応じて決定する格子面積を割り当てるものである（以下、「トゥルーカラー方式」と呼ぶ。）。
【０００６】
また、トゥルーカラー方式以外の色情報の再現手法としては、色情報を持つ原デザインに対してポスタリゼーション（階調変更）等によって階調を減少させ、同様の色情報を持つ複数の領域に原デザインを分割し、各領域に異なる格子ピッチを割り当てる（以下、「カラーリング方式」と呼ぶ。）という手法がある。カラーリング方式は、前述のトゥルーカラー方式のように正確な色を再現できるわけではないが、簡易的に色の違いを表現することができる。
【特許文献１】特願２００６−２２４９６５号公報
【特許文献２】特願２００７−００７７０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、カラーリング方式では、媒体を観察した際、原デザインの段階では意図していなかった色に発色することになる。また、一定の領域ごとに同じ色で塗りつぶすことと同様の表現になることから、十分な色の演出が出来ているとは言えない。
【０００８】
また、トゥルーカラー方式では、ＲＧＢの強度に応じて格子面積を決定するものであるから、作製された回折格子媒体は、結果として回折現象に寄与しない領域を多く含むことになり、全体的に輝度の低下が生じることになる。
【０００９】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、回折格子セルの集合により形成され、原デザインの色が再現される回折格子媒体であって、色再現性が高く、かつ輝度の低下が生じない回折格子媒体の作製に用いる色再現装置等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した目的を達成するために第１の発明は、回折格子セルの集合により形成され、原デザインの色が再現される回折格子媒体の作製に用いる色再現装置であって、前記原デザインを投影面に投影し、投影された各画素の法線方向に係る仰角および方位角を法線情報として記録する法線情報記録手段と、前記法線情報に係るベクトルを、特定の方位角を持つ法線投影面に投影し、投影されたベクトルに係る仰角を変換法線情報とする法線情報変換手段と、前記原デザインを投影面に投影し、投影された各画素のＲＧＢ色成分の情報を色情報として記録する色情報記録手段と、前記色情報に係るＲＧＢ色成分の情報からＨＳＶ色成分の情報に変換し、変換されたＨ色成分の情報を変換色情報とする色情報変換手段と、前記変換法線情報および前記変換色情報に基づいて、画素ごとに格子方向および格子ピッチを決定し、前記回折格子セル群の凹凸を表現する版下データを作成する版下データ作成手段と、を具備することを特徴とする色再現装置である。第１の発明に係る色再現装置の使用をすることによって、色再現性が高く、かつ輝度の低下が生じない回折格子媒体の作製に用いる版下データを作成できる。特に、各回折格子セルの格子面積を変化させないことから、回折格子媒体の全体の輝度の低下が生じない。
【００１１】
第１の発明における版下データ作成手段は、前記変換法線情報に係る仰角に比例して前記格子方向を決定することが望ましい。これによって、原デザインに含まれる立体形状を、回折格子媒体上に正確に再現することができる。
【００１２】
また、第１の発明における版下データ作成手段は、前記変換色情報に係るＨ色成分の情報の一次式によって前記格子ピッチを決定することが望ましい。更に、第１の発明における版下データ作成手段は、前記格子ピッチを略８００ｎｍから略１２００ｎｍまでの範囲に決定することが望ましい。これによって、原デザインの色相を、特定の観察条件における回折格子媒体上に再現することができる。
【００１３】
第２の発明は、回折格子セルの集合により形成され、原デザインの色が再現される回折格子媒体の作製に用いる色再現方法であって、前記原デザインを投影面に投影し、投影された各画素の法線方向に係る仰角および方位角を法線情報として記録するステップと、前記法線情報に係るベクトルを、特定の方位角を持つ法線投影面に投影し、投影されたベクトルに係る仰角を変換法線情報とするステップと、前記原デザインを投影面に投影し、投影された各画素のＲＧＢ色成分の情報を色情報として記録するステップと、前記色情報に係るＲＧＢ色成分の情報からＨＳＶ色成分の情報に変換し、変換されたＨ色成分の情報を変換色情報とするステップと、前記変換法線情報および前記変換色情報に基づいて、画素ごとに格子方向および格子ピッチを決定し、前記回折格子セル群の凹凸を表現する版下データを作成するステップと、を含むことを特徴とする色再現方法である。第２の発明に係る色再現方法の使用をすることによって、色再現性が高く、かつ輝度の低下が生じない回折格子媒体の作製に用いる版下データを作成できる。特に、各回折格子セルの格子面積を変化させないことから、回折格子媒体の全体の輝度の低下が生じない。尚、電気通信回線を通じて、第２の発明に係る方法によって作成された版下データを提供することもできる。
【００１４】
第２の発明における版下データを作成するステップは、前記変換法線情報に係る仰角に比例して前記格子方向を決定することが望ましい。これによる効果は、第１の発明の説明において前述したとおりである。
【００１５】
また、第２の発明における版下データを作成するステップは、前記変換色情報に係るＨ色成分の情報の一次式によって前記格子ピッチを決定することが望ましい。更に、第２の発明における版下データを作成するステップは、前記格子ピッチを略８００ｎｍから略１２００ｎｍまでの範囲に決定することが望ましい。これによる効果は、第１の発明の説明において前述したとおりである。
【００１６】
第３の発明は、コンピュータを第１の発明の色再現装置として機能させるプログラムである。この第３の発明に係るプログラムをコンピュータにインストールすることによって、第１の発明に係る色再現装置を得ることができる。
【００１７】
第４の発明は、第２の発明の色再現方法によって作成された版下データに基づいて、前記回折格子セルの集合が形成され、前記原デザインの色が再現された回折格子媒体である。この回折格子媒体は、原デザインに対しての色再現性が高く、かつ全体の輝度が高いものである。従来技術と比較すると、カラーリング方式の明るさと、トゥルーカラー方式の色再現性との両方の長所を持つ。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、回折格子セルの集合により形成され、原デザインの色が再現される回折格子媒体であって、色再現性が高く、かつ輝度の低下が生じない回折格子媒体の作製に用いる色再現装置等を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態に係る色再現装置１を実現するコンピュータのハードウェア構成図である。尚、図１のハードウェア構成は一例であり、用途、目的に応じて様々な構成を採ることが可能である。
色再現装置１は、制御部３、記憶部５、メディア入出力部７、通信制御部９、入力部１１、表示部１３、周辺機器Ｉ／Ｆ部１５等が、バス１７を介して接続される。
【００２１】
制御部３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成される。
【００２２】
ＣＰＵは、記憶部５、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、バス１７を介して接続された各装置を駆動制御し、色再現装置１が行う後述する処理（図７等参照）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５、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３が各種処理を行う為に使用するワークエリアを備える。
【００２３】
記憶部５は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）であり、制御部３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、後述の処理に相当するアプリケーションプログラムが格納されている。
これらの各プログラムコードは、制御部３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。
【００２４】
メディア入出力部７（ドライブ装置）は、データの入出力を行い、例えば、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、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を有する。
【００２５】
通信制御部９は、通信制御装置、通信ポート等を有し、コンピュータとネットワーク１９間の通信を媒介する通信インタフェースであり、ネットワーク１９を介して、他のコンピュータ間との通信制御を行う。
【００２６】
入力部１１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１１を介して、コンピュータに対して、操作指示、動作指示、データ入力等を行うことができる。
【００２７】
表示部１３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。
【００２８】
周辺機器Ｉ／Ｆ（インタフェース）部１５は、コンピュータに周辺機器を接続させるためのポートであり、周辺機器Ｉ／Ｆ部１５を介してコンピュータは周辺機器とのデータの送受信を行う。周辺機器Ｉ／Ｆ部１５は、ＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４やＲＳ−２３２Ｃ等で構成されており、通常複数の周辺機器Ｉ／Ｆを有する。周辺機器との接続形態は有線、無線を問わない。
【００２９】
バス１７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。
【００３０】
次に、図２から図６を参照しながら、色再現装置１の機能を実現する構成について説明する。
図２は、色再現装置１の機能の概要を示すブロック図である。図３は、投影面Ｓ１上の法線ベクトルＮ１を示す図である。図４は、法線ベクトルＮ１の法線投影面Ｓ２への投影を示す図である。図５は、ＨＳＶ色空間３３を示す図である。図６は、回折格子セル４１を示す図である。
【００３１】
図２に示すように、色再現装置１は、原デザインモデリング手段２１、法線情報記録手段２３、法線情報変換手段２５、色情報記録手段２７、色情報変換手段２９、版下データ作成手段３１等を備える。
【００３２】
原デザインモデリング手段２１は、回折格子媒体上に再現する所望の原デザインをモデリングする。原デザインモデリング手段２１は、一般に市販されているＣＧ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｇｒａｐｈｉｃ）ソフトウェアが有するモデリング機能（形状設計機能、質感設定機能等）に相当する。尚、本実施の形態では、原デザインは立体形状を含むものを想定している。
【００３３】
法線情報記録手段２３は、原デザインを投影面に投影し、投影された各画素の法線方向に係る仰角および方位角を法線情報として記録する。一般に、ＣＧ製作過程では、モデリングによって作成されたデータから、ライティングやカメラの条件等を加味して最終的な画像を作成するレンダリングが行われる。従来のレンダリングでは、各画素におけるＲＧＢ色成分の輝度値を算出するが、法線情報記録手段２３は、投影された各画素の法線方向に係る仰角および方位角を算出し、これらを法線情報として記録する。ここで、ＲＧＢ色成分とは、加法混色を表現するＲＧＢ色空間の各色成分であり、それぞれ赤（Ｒｅｄ）、緑（Ｇｒｅｅｎ）、青（Ｂｌｕｅ）の頭文字である。尚、ＲＧＢ色成分の輝度値は、チャンネルとも呼ばれる。
【００３４】
法線情報変換手段２５は、法線情報に係るベクトルを、特定の方位角を持つ法線投影面に投影し、投影されたベクトルに係る仰角を変換法線情報とする。そして、変換法線情報は、後述する版下データ作成手段３１によって、格子方向を決定する際に用いられる。これは、回折格子媒体上に原デザインの立体形状を表現するためには、法線情報を何らかの方法で格子方向に継承させることが必要だからである。
【００３５】
図３に示すように、法線ベクトルＮ１は、投影面Ｓ１上の点Ｐを始点とし、投影面Ｓ１に定義した座標系に対する方位角φと仰角ｋとで表現される。一方、格子方向を示すベクトル（以下、「格子方向ベクトル」と呼ぶ。）は、回折格子媒体の表面上に定義される方位角のみで表現されることから、法線ベクトルＮ１に係る情報を全て継承することはできない。従って、法線情報変換手段２５は、法線ベクトルＮ１を所定の方位角（後述する図４のα）に投影して次元を減ずることにより、法線ベクトルＮ１に係る情報を、格子方向ベクトルに継承させる。
【００３６】
図４に示すように、法線投影面Ｓ２は、投影面Ｓ１に対して垂直であり、方位角α方向に設けられた新たな投影面である。法線情報変換手段２５は、法線ベクトルＮ１を法線投影面Ｓ２に投影する。投影されたベクトルが、法線ベクトルＮ２である。そして、法線情報変換手段２５は、法線ベクトルＮ２の仰角ｔを算出する。仰角ｔの値は、後述する版下データ作成手段３１によって、格子方向ベクトルに継承される。尚、仰角ｔは、図４に示すように、Ｓ２内でＰを通過し、Ｓ１に垂直な線を基準（ｔ＝０度）とし、基準線と法線ベクトルＮ２とのなす角度によって定義する。
ここで、立体形状の隠面は投影されないから、法線ベクトルＮ１の向きは、必ず点Ｐから見て投影面Ｓ１の表の方向になる。従って、仰角ｔは１８０度（−９０度≦ｔ≦９０度）の範囲を取り得る。
【００３７】
色情報記録手段２７は、原デザインを投影面に投影し、投影された各画素のＲＧＢ色成分の情報を色情報として記録する。すなわち、色情報記録手段２７は、原デザインモデリング手段２１によってモデリングされた形状、質感等のデータを用いて、投影面に原デザインを投影したときの色の分布状況を記録する。ここで、色情報は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分の情報で特定される３次元の情報である。
具体的には、色情報記録手段２７は、従来のＣＧソフトウェアが有するレンダリング機能に相当し、各画素におけるＲ、Ｇ、Ｂの各色成分の輝度値を算出し、記録する。尚、従来のレンダリング機能では、仮想的に照明を照射した反射像をレンダリングすることが一般的である。しかしながら、本実施の形態では、照明による反射強度分布に代えて、各画素に対応する位置に設定されている質感の反射率自体を算出しても良い。
【００３８】
色情報変換手段２９は、色情報に係るＲＧＢ色成分の情報からＨＳＶ色成分の情報に変換し、変換されたＨ色成分の情報を変換色情報とする。ここで、ＨＳＶ色成分とは、色相（Ｈｕｅ）、彩度（Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）、明度（Ｖａｌｕｅ）の成分からなるＨＳＶ色空間の各色成分である。ＨＳＶ色空間による色の特定は、人間が色を知覚する方法と類似していると言われている。
【００３９】
図５は、ＨＳＶ色空間の視覚化の例である。図５に示すＨＳＶ色空間３３では、円状の領域に色相（Ｈ）を、それとは別に三角形の垂直軸にその色相での彩度（Ｓ）、三角形の水平軸にその色相での明度（Ｖ）を表現している。実際にＣＧソフトウェア等で利用する場合、ＨＳＶ色空間３３はフルカラーで表示され、ユーザが視覚によって各色成分の分布を認知できる。尚、色相の数値化は、円状の領域と対応するように０度〜３６０度の範囲とする場合が多い（但し、０％〜１００％に正規化される場合もある）。また、彩度や明度の数値化は、０％〜１００＆の範囲となる。
【００４０】
色情報変換手段２９は、色情報に係るＲＧＢ色成分の輝度値から、変換式を用いてＨＳＶ色成分の値に変換する。ここで、Ｒ、Ｇ、Ｂ色成分の輝度値が、０．０〜１．０の範囲に正規化されているとすると、変換式は次のようになる。
【数１】
2009075218.tif 000003
ここで、Ｒ、Ｇ、Ｂは各輝度値、ＭＡＸはＲ、Ｇ、Ｂの中の最大値、ＭＩＮはＲ、Ｇ、Ｂの中の最小値を示す。
【００４１】
版下データ作成手段３１は、変換法線情報および変換色情報に基づいて、画素ごとに格子方向および格子ピッチを決定し、回折格子セル群の凹凸を表現する版下データを作成する。
【００４２】
図６に示すように、回折格子セル４１は、例えば、４３を回折格子セル４１の一辺の長さとする正方形をなす。尚、回折格子セル４１の形状は、正方形に限定をするものではないが、正方形であれば特に問題が生じることはない。
【００４３】
回折格子セル４１は、格子方向を示す格子角度４７に従って、等間隔に平行な格子線４５を有する。また、４９を格子線４５の線幅、５１を格子線４５同士の間隔とすると、４９と５１とを足した長さが格子ピッチ５３となる。尚、最終的に作製された回折格子媒体において、黒色で示した部分、すなわち格子線４５と、白色で示した部分、すなわち格子線４５以外とのどちらを凸状に形成しても良い。すなわち、格子線４５が凸状、格子線４５以外が凹状でも良いし、格子線４５が凹状、格子線４５以外が凸状でも良い。
【００４４】
最初に、格子方向の決定について説明する。前述の格子方向ベクトルに係る方位角をθとする。方位角θと、前述の法線情報変換手段２５によって算出された仰角ｔとが何らかの相関関係を有することで、仰角ｔの値を格子方向ベクトルに継承することができる。本実施の形態では、立体形状を媒体上に出来る限り正確に再現するために、方位角θと仰角ｔとが線形関係を維持するように設定する。すなわち、版下データ作成手段３１は、変換法線情報に係る仰角ｔに比例して、格子方向ベクトルに係る方位角θを決定する。
【００４５】
また、原デザインの中で最も形状の異なる部分同士が、最も異なる角度を継承するために、θ＝ｔ／２としてθの取り得る範囲を９０度（−４５度≦θ≦４５度）とする。これは、θ＝ｔとしてθの取り得る範囲を１８０度（−９０度≦θ≦９０度）とすると、最も形状の異なる部分、例えば、ｔ＝９０度の部分とｔ＝−９０度の部分とを格子方向ベクトルに係る方位角θにそれぞれ継承させたとき、回折現象上は、同じ方向を持つことになる。そうすると、立体形状に含まれる最も形状の異なる部分が、類似した回折現象を生ずることになり、好ましくないからである。但し、θの取り得る範囲は９０度に限定されるものではなく、媒体の使用目的や立体像の特性等に応じて任意に設定することが可能である。
【００４６】
次に、格子ピッチの決定について説明する。前述の色情報変換手段２９によって算出されたＨ色成分は、０度〜３６０度の値で表現されており、これが赤〜紫（波長にすると、一般的に略７８０ｎｍ〜略３８０ｎｍ）に対応する。一方、回折格子では、特定の観察条件において、格子ピッチに対応した波長が強調されることが知られており、例えば、格子ピッチが１２００ｎｍの場合は赤、格子ピッチが１０００ｎｍの場合は緑、格子ピッチが８００ｎｍの場合は青が強調される。この知見によれば、例えば、次式で格子ピッチを決定することで、原デザインの色相を、特定の観察条件における回折格子媒体上に再現することができる。
【数２】
2009075218.tif 000004
ここで、Ｐは格子ピッチの値（単位はｎｍ）、ＨはＨ色成分の値である。
このように、版下データ作成手段３１は、変換色情報に係るＨ色成分の情報の一次式によって、格子ピッチを決定する。また、版下データ作成手段３１は、格子ピッチを略８００ｎｍから略１２００ｎｍまでの範囲に決定する。尚、格子線の線幅と格子線同士の間隔の決定については、図９の説明にて後述する。
【００４７】
次に、図７を参照しながら、色再現装置１の動作の詳細について説明する。
図７は、色再現装置１が行う処理の流れを示すフローチャートである。
【００４８】
図７に示すように、入力部１１および表示部１３等を介したユーザとの対話的処理を行い、原デザインモデリング手段２１によって原デザインのモデリングが行われた後（Ｓ１０１）、制御部３は、原デザインを投影面に投影する（Ｓ１０２）。
【００４９】
次に、制御部３は、法線情報記録手段２３によって、投影された各画素の法線方向に係る仰角および方位角を法線情報として記録し（Ｓ１０３）、法線情報変換手段２５によって、法線情報に係るベクトルを、特定の方位角を持つ法線投影面に投影し、投影されたベクトルに係る仰角を変換法線情報とする（Ｓ１０４）。
【００５０】
次に、制御部３は、色情報記録手段２７によって、原デザインを投影面に投影し、投影された各画素のＲＧＢ色成分の情報を色情報として記録し（Ｓ１０５），色情報変換手段２９によって、色情報に係るＲＧＢ色成分の情報からＨＳＶ色成分の情報に変換し、変換されたＨ色成分の情報を変換色情報とする（Ｓ１０６）。
【００５１】
次に、制御部３は、後述する処理を行う回折格子セルを選択する（Ｓ１０７）．回折格子セルの選択は、例えば、版下データに表現される回折格子セル群にＩＤを付与しておき、ＩＤの昇順に選択する。
【００５２】
次に、制御部３は、版下データ作成手段３１によって、Ｓ１０７で選択した回折格子セルの格子方向を決定する（Ｓ１０８）。格子方向は、当該回折格子セルに対応する画素に係るものであって、Ｓ１０４における変換法線情報を基に決定される。
【００５３】
次に、制御部３は、版下データ作成手段３１によって、Ｓ１０７で選択した回折格子セルの格子ピッチを決定する（Ｓ１０９）。格子ピッチは、当該回折格子セルに対応する画素に係るものであって、Ｓ１０６における変換色情報を基に決定される。
【００５４】
次に、制御部３は、全ての回折格子セルについて処理が終了したかどうか確認する（Ｓ１１０）。
処理が終了していない場合、Ｓ１０７から繰り返す（Ｓ１１０のＮｏ）。
処理が終了している場合、Ｓ１１１に進む（Ｓ１１０のＹｅｓ）。
【００５５】
次に、制御部３は、版下データ作成手段３１によって、版下データを作成する（Ｓ１１１）。具体的には、制御部３は、Ｓ１０８において決定した格子方向、およびＳ１０９において決定した格子ピッチ等を基に、例えば、格子線を黒色、格子線以外の部分を白色で示した二値データを作成する。
以上のとおり、色再現装置１は、回折格子媒体の作製に用いる版下データを作成する。
【００５６】
次に、図８を参照しながら、回折格子媒体の作製工程について説明する。
図８は、回折格子媒体の作製工程を示す図である。
図８に示すように、回折格子媒体の作製工程は、Ｓ２０１の版下データ作成工程、Ｓ２０２の原版作製工程、およびＳ２０３の媒体作製工程が含まれる。
【００５７】
版下データ作成工程では、前述した色再現装置１を用いて、版下データを作成する。詳細は前述したとおりである。
【００５８】
尚、版下データ作成工程では、画素ごとに、対応する回折格子に係る格子ピッチを決定する。更に、版下データ作成工程では、決定した格子ピッチを基に、格子線の線幅と格子線同士の間隔を決定する。ここで、後述する原版作製工程、媒体作製工程における凹凸の形成方法によっては、版下データで表現された通りに凹凸が形成されるとは限らない。例えば、格子線の部分を凸状に形成する場合、形成された凸状部分の幅が、版下データに表現された格子線の線幅よりも広くなってしまう、またはその逆に狭くなってしまうことがある。従って、版下データ作成工程では、原版作製工程、媒体作製工程における凹凸の形成方法を考慮し、最終的に作製された回折格子媒体において、格子線の線幅と格子線同士の間隔が、例えば、互いに略同一の長さとなるように版下データを作成する。
【００５９】
原版作製工程では、版下データ作成工程で作成された版下データを基に、媒体作製工程に合わせた原版を作製する。
版下データに表現された凹凸を原版に形成する方法としては、２光束干渉による方法、グレーティングプロット法、電子線描画装置を用いる方法等がある。これらの中では、回折格子の描画の精度が高く、ノイズが少ないことから、電子線描画装置を用いると良い。
【００６０】
媒体作製工程では、原版作製工程で作製された原版を用いて、回折格子媒体を作製する。
媒体作製工程では、原版に形成された凹凸をＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の基材に転写する装置、凹凸に反射層を蒸着する装置、粘着剤や接着剤を塗工する装置等を用いる。
【００６１】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る色再現装置１は、原デザインを投影面に投影し、投影された各画素の法線方向に係る仰角および方位角を法線情報として記録し、法線情報に係るベクトルを、特定の方位角を持つ法線投影面に投影し、投影されたベクトルに係る仰角を変換法線情報とするとともに、投影された各画素のＲＧＢ色成分の情報を色情報として記録し、色情報に係るＲＧＢ色成分の情報からＨＳＶ色成分の情報に変換し、変換されたＨ色成分の情報を変換色情報とする。そして、色再現装置１は、変換法線情報および変換色情報に基づいて、画素ごとに格子方向および格子ピッチを決定し、回折格子セル群の凹凸を表現する版下データを作成する。
【００６２】
そして、作成された版下データを基に原版を作製する原版作成工程、および原版作製工程で作製された原版を用いて異方性反射媒体を作製する媒体作製工程を行うことによって、回折格子セルの集合が形成され、原デザインの色が再現された回折格子媒体が作製される。
【００６３】
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る色再現装置等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】
【００６４】
【図１】色再現装置１を実現するコンピュータのハードウェア構成図
【図２】色再現装置１の機能の概要を示すブロック図
【図３】投影面Ｓ１上の法線ベクトルＮ１を示す図
【図４】法線ベクトルＮ１の法線投影面Ｓ２への投影を示す図
【図５】ＨＳＶ色空間３３を示す図
【図６】回折格子セル４１を示す図
【図７】色再現装置１が行う処理の流れを示すフローチャート
【図８】回折格子媒体の作製工程を示す図
【符号の説明】
【００６５】
１………色再現装置
３………制御部
５………記憶部
７………メディア入出力部
９………通信制御部
１１………入力部
１３………表示部
１５………周辺機器Ｉ／Ｆ部
１７………バス
１９………ネットワーク
２１………原デザインモデリング手段
２３………法線情報記録手段
２５………法線情報変換手段
２７………色情報記録手段
２９………色情報変換手段
３１………版下データ作成手段
【図１】
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【図２】
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【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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