(57)【要約】  従来のモアレ像を顕像化するパターンは、手作業で試行錯誤的に作成されることが多く、外観的に優れたモアレ像を実現するには、多くの工数を要していた。本発明は、モアレ像の元となるデザイン図案から、グレースケール値などの特徴値を抽出する。これに、モアレ像としての所望のレイヤーの指定、基本パターンの設定、モアレ表示体に関する情報を参酌し、特徴値に応じて、モアレパターンの開口部／非開口部比を設定する。この開口部／非開口部比をベースとして、さらに位相変動量、ピッチ比率を加えることにより、見た目にも美しく、デザイン性に優れたモアレ像を効率的に製造することができる。また、このようなモアレパターンの生成手法をシステム化することにより、製造効率を一層高めることができる。
2020096009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像と、モアレ顕像化パターンの条件を指定するモアレ情報とに基づいて、第１のパターンを生成する工程と、
前記入力画像と、前記モアレ情報とに基づいて、前記入力画像の領域毎の特徴値に応じて、前記第１のパターンに対する、前記領域毎の位相変動量を定める、第２のパターンを生成する工程と、
前記入力画像と、前記モアレ情報とに基づいて、前記入力画像に含まれる複数のレイヤーを識別する工程と、
前記入力画像と、前記モアレ情報とに基づいて、識別した前記複数のレイヤーの各レイヤー毎に、当該レイヤーによるモアレ像を、特定の奥行量の範囲を規定する奥行区分において発生させるためのピッチを決定する工程と、
決定した前記ピッチに基づいて、前記第１のパターンおよび前記第２のパターンからなるモアレ顕像化パターンを得る工程と、
を含む、モアレ顕像化パターンの生成方法。
【請求項２】
前記モアレ顕像化パターンを生成する方法において、前記ピッチを決定する工程は、
前記複数のレイヤーの各レイヤー毎に、互いに異なる一定のピッチを設定する工程を含むことを特徴とする、請求項１に記載のモアレ顕像化パターンの生成方法。
【請求項３】
前記モアレ顕像化パターンを生成する方法において、前記ピッチを決定する工程は、
前記複数のレイヤーのうち、２つ以上のレイヤーのピッチを同一の奥行区分に対応するピッチに設定する工程を含むことを特徴とする、請求項１に記載のモアレ顕像化パターンの生成方法。
【請求項４】
前記複数のレイヤーのうちの特定のレイヤーは、第１の領域及び第２の領域を含み、
前記モアレ顕像化パターンを生成する方法において、前記ピッチを決定する工程は、
前記第１の領域に対して第１のピッチを設定し、前記第２の領域に対して、前記第１のピッチと異なる第２のピッチを設定する工程を含むことを特徴とする、請求項１に記載のモアレ顕像化パターンの生成方法。
【請求項５】
前記モアレ顕像化パターンを得る工程は、
前記第１のパターンの画像を第１のフィルムに印刷し、前記第１のフィルムを第１のパネルに貼り付ける工程と、
前記第２のパターンの画像を第２のフィルムに印刷し、前記第２のフィルムを第２のパネルに貼り付ける工程と、
前記第１のパネルと前記第２のパネルを、所定の間隙を開けて重ね合わせる工程と、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載のモアレ顕像化パターンの生成方法。
【請求項６】
前記奥行区分は、モアレ像が、前記第１のパネル及び前記第２のパネルより手前に浮き上がって見える程度を規定するものであることを特徴とする、請求項５に記載のモアレ顕像化パターンの生成方法。
【請求項７】
前記奥行区分は、モアレ像が、前記第１のパネル及び前記第２のパネルより奥に沈んで見える程度を規定するものであることを特徴とする、請求項５に記載のモアレ顕像化パターンの生成方法。
【請求項８】
モアレ像を特定の奥行区分において発生させるためのピッチは、前記第２のパターンに適用されることを特徴とする、請求項５に記載のモアレ顕像化パターンの生成方法。
【請求項９】
前記モアレ像を特定の奥行区分において発生させるためのピッチは、前記モアレ顕像化パターンと観察者の間の視認距離、所望の奥行量、前記第１のパネルと前記第２のパネルとの間の間隙の距離、及び前記第１のパターンのピッチを用いて計算されることを特徴とする、請求項５に記載のモアレ顕像化パターンの生成方法。
【請求項１０】
モアレ顕像化パターンの生成装置であって、
前記モアレ顕像化パターンの生成装置は、
読取部と、
抽出部と、
作成部とを含み、
前記読取部は、
モアレ顕像化パターンの元となる入力画像と、前記モアレ顕像化パターンの条件を指定するモアレ情報とを取得し、
前記抽出部は、
前記入力画像における領域毎の特徴値を抽出し、
前記作成部は、
前記入力画像と、前記モアレ情報とに基づいて、第１のパターンを生成し、
前記入力画像と、前記モアレ情報とに基づいて、前記入力画像の領域毎の特徴値に応じて、前記第１のパターンに対する、前記領域毎の位相変動量を定める、第２のパターンを生成し、
前記入力画像と、前記モアレ情報とに基づいて、前記入力画像に含まれる複数のレイヤーを識別し、
前記入力画像と、前記モアレ情報とに基づいて、識別した前記複数のレイヤーの各レイヤー毎に、当該レイヤーによるモアレ像を、特定の奥行量の範囲を規定する奥行区分において発生させるためのピッチを決定し、
決定した前記ピッチに基づいて、前記第１のパターンおよび前記第２のパターンからなるモアレ顕像化パターンを作成する、
ことを特徴とする、モアレ顕像化パターンの生成装置。
【請求項１１】
モアレ顕像化パターンの生成システムであって、
前記モアレ顕像化パターンの生成システムにおいて、
情報処理サーバと、１つ以上のクライアント端末が通信ネットワークを介して接続されており、
前記情報処理サーバは、
モアレ顕像化パターンの生成装置を含み、
前記モアレ顕像化パターンの生成装置は、
読取部と、
抽出部と、
作成部とを含み、
前記読取部は、
モアレ顕像化パターンの元となる入力画像と、前記モアレ顕像化パターンの条件を指定するモアレ情報とを、前記通信ネットワークを介して前記１つ以上のクライアント端末から取得し、
前記抽出部は、
前記入力画像における領域毎の特徴値を抽出し、
前記作成部は、
前記入力画像と、前記モアレ情報とに基づいて、第１のパターンを生成し、
前記入力画像と、前記モアレ情報とに基づいて、前記入力画像の領域毎の特徴値に応じて、前記第１のパターンに対する、前記領域毎の位相変動量を定める、第２のパターンを生成し、
前記入力画像と、前記モアレ情報とに基づいて、前記入力画像に含まれる複数のレイヤーを識別し、
前記入力画像と、前記モアレ情報とに基づいて、識別した前記複数のレイヤーの各レイヤー毎に、当該レイヤーによるモアレ像を、特定の奥行量の範囲を規定する奥行区分において発生させるためのピッチを決定し、
決定した前記ピッチに基づいて、前記第１のパターンおよび前記第２のパターンからなるモアレ顕像化パターンを作成する、
ことを特徴とする、モアレ顕像化パターンの生成システム。
【請求項１２】
入力画像と、モアレ顕像化パターンの条件を指定するモアレ情報とに基づいて、画素毎の濃淡に関する強度を用いて表現した第１のパターンマップを生成する工程と、
前記入力画像と、前記モアレ情報とに基づいて、前記入力画像の領域毎の特徴値に応じて、前記第１のパターンに対する、前記領域毎の位相変動量を定める、前記強度を用いて表現した第２のパターンマップを生成する工程と、
前記第１のパターンマップから導出した前記第１のパターンの画像を生成する工程と、
前記第２のパターンマップから導出した前記第２のパターンの画像を生成する工程と、
前記第１のパターンの画像および前記第２のパターンの画像からなるモアレ顕像化パターンを得る工程とを含み、
前記第２のパターンマップを生成する工程は、
周期関数の最大値又は最小値が画素毎の特徴値の最大値又は最小値に対応する周期関数を用いて、前記位相変動量を計算する工程を更に含む、
ことを特徴とする、モアレ顕像化パターンの生成方法。
【請求項１３】
前記モアレ情報は、前記入力画像に含まれるレイヤーの順序に関する情報と、前記第１のパターン及び前記第２のパターンの基本構成に関する情報と、全体の大きさに関する情報とを含むことを特徴とする請求項１２に記載のモアレ顕像化パターンの生成方法。
【請求項１４】
前記特徴値は、画素の輝度、彩度、色相、濃度、透明度、明度、色度、及びグレースケールレベルの内の１つであることを特徴とする、請求項１２に記載のモアレ顕像化パターンの生成方法。
【請求項１５】
前記周期関数は、サイン波、コサイン波、三角波、ノコギリ波、矩形波の内の１つであることを特徴とする、請求項１２に記載のモアレ顕像化パターンの生成方法。
【請求項１６】
前記領域毎の位相変動量は、前記入力画像の領域毎の特徴値の種類に基づいて選択される所定の数式によって計算されることを特徴とする、請求項１２に記載のモアレ顕像化パターンの生成方法。
【請求項１７】
前記第２のパターンの、前記第１のパターンに対する前記領域毎の位相変動量は、
前記入力画像における前記特徴値が高い程、より小さい位相変動量となり、
前記入力画像における前記特徴値が低い程、より大きい位相変動量となることを特徴とする、請求項１２に記載のモアレ顕像化パターンの生成方法。
【請求項１８】
前記第２のパターンは、
前記第１のパターンに対して、
２つ以上の異なる方向において位相が変動されている、
ことを特徴とする、請求項１２に記載のモアレ顕像化パターンの生成方法。
【請求項１９】
前記モアレ顕像化パターンを得る工程は、
前記第１のパターンの画像を第１のフィルムに印刷し、前記第１のフィルムを第１のパネルに貼り付ける工程と、
前記第２のパターンの画像を第２のフィルムに印刷し、前記第２のフィルムを第２のパネルに貼り付ける工程と、
前記第１のパネルと前記第２のパネルを、所定の間隙を開けて重ね合わせる工程と、
を含むことを特徴とする、請求項１２に記載のモアレ顕像化パターンの生成方法。
【請求項２０】
モアレ顕像化パターンの生成装置であって、
前記モアレ顕像化パターンの生成装置は、
読取部と、
抽出部と、
作成部とを含み、
前記読取部は、
モアレ顕像化パターンの元となる入力画像と、前記モアレ顕像化パターンの条件を指定するモアレ情報とを取得し、
前記抽出部は、
前記入力画像における領域毎の特徴値を抽出し、
前記作成部は、
前記入力画像と、前記モアレ情報とに基づいて、画素毎の濃淡に関する強度を用いて表現した第１のパターンマップを生成し、
前記入力画像と、前記モアレ情報とに基づいて、抽出した前記入力画像の領域毎の特徴値に応じて、前記第１のパターンに対する、前記領域毎の位相変動量を定める、前記強度を用いて表現した第２のパターンマップを生成し、
前記第１のパターンマップから導出した前記第１のパターンの画像を生成し、
前記第２のパターンマップから導出した前記第２のパターンの画像を生成し、
前記第１のパターンの画像および前記第２のパターンの画像からなるモアレ顕像化パターンを作成し、
前記第２のパターンマップを生成するために、前記作成部は、
周期関数の最大値又は最小値が画素毎の特徴値の最大値又は最小値に対応する周期関数を用いて、前記位相変動量を計算する、
ことを特徴とする、モアレ顕像化パターンの生成装置。
【請求項２１】
モアレ顕像化パターンの生成システムであって、
前記モアレ顕像化パターンの生成システムにおいて、
情報処理サーバと、１つ以上のクライアント端末が通信ネットワークを介して接続されており、
前記情報処理サーバは、
モアレ顕像化パターンの生成装置を含み、
前記モアレ顕像化パターンの生成装置は、
読取部と、
抽出部と、
作成部とを含み、
前記読取部は、
モアレ顕像化パターンの元となる入力画像と、前記モアレ顕像化パターンの条件を指定するモアレ情報とを、前記通信ネットワークを介して前記１つ以上のクライアント端末から取得し、
前記抽出部は、
前記入力画像における領域毎の特徴値を抽出し、
前記作成部は、
前記入力画像と、前記モアレ情報とに基づいて、画素毎の濃淡に関する強度を用いて表現した第１のパターンの元となる第１のパターンマップを生成し、
前記入力画像と、前記モアレ情報とに基づいて、抽出した前記入力画像の領域毎の特徴値に応じて、前記第１のパターンに対する、前記領域毎の位相変動量を定める、前記強度を用いて表現した第２のパターンの元となる第２のパターンマップを生成し、
前記第１のパターンマップから導出した前記第１のパターンの画像を生成し、
前記第２のパターンマップから導出した前記第２のパターンの画像を生成し、
前記第１のパターンの画像および前記第２のパターンの画像からなるモアレ顕像化パターンを作成し、前記通信ネットワークを介して前記１つ以上のクライアント端末に送信し、
前記第２のパターンマップを生成するために、前記作成部は、
周期関数の最大値又は最小値が画素毎の特徴値の最大値又は最小値に対応する周期関数を用いて、前記位相変動量を計算する、
ことを特徴とする、モアレ顕像化パターンの生成システム。
【請求項２２】
入力画像と、モアレ顕像化パターンの条件を指定するモアレ情報とに基づいて、第１のパターンを生成する工程と、
前記入力画像と、前記モアレ情報とに基づいて、前記入力画像の領域毎の特徴値に応じて、前記第１のパターンに対する、前記領域毎の位相変動量を定める、第２のパターンを生成する工程と、
前記入力画像の前記特徴値に応じて、前記モアレ顕像化パターンの開口部／非開口部比を設定する工程と、
を含むモアレ顕像化パターンの生成方法。
【請求項２３】
前記第１のパターンを生成した後、前記第１のパターンでの特定の領域の画素の強度の影響度を表す係数を用いて、前記第１のパターンの開口部／非開口部比を補正した補正後の第１のパターンを生成する工程と、
前記第２のパターンを生成した後、前記第２のパターンでの特定の領域の画素の強度の影響度を表す係数を用いて、前記第２のパターンの開口部／非開口部比を補正した補正後の第２のパターンを生成する工程と、
前記補正後の第１のパターンと前記補正後の第２のパターンを用いて、モアレ顕像化パターンを生成する工程と、
を更に含むことを特徴とする、請求項２２に記載のモアレ顕像化パターンの生成方法。
【請求項２４】
前記モアレ顕像化パターンを作成する工程は、
前記補正後の第１のパターンの画像を第１のフィルムに印刷し、前記第１のフィルムを第１のパネルに貼り付ける工程と、
前記第２のパターンの画像を第２のフィルムに印刷し、前記第２のフィルムを第２のパネルに貼り付ける工程と、
前記第１のパネルと前記第２のパネルを、所定の間隙を開けて重ね合わせる工程と、
を含むことを特徴とする、請求項２３に記載のモアレ顕像化パターンの生成方法。
【請求項２５】
前記入力画像における特徴値の最大値及び最小値を用いて前記入力画像の特徴値を正規化する工程と、
前記入力画像における特定の領域の正規化した特徴値を、濃淡の程度を規定する濃淡区分を示す濃淡区分テーブルに比較することで、前記特定の領域に適用する開口部／非開口部比を決定する工程と、
決定した前記開口部／非開口部比を、前記第２のパターンにおいて、前記特定の領域に適用する工程と、
を更に含むことを特徴とする、請求項２４に記載のモアレ顕像化パターンの生成方法。
【請求項２６】
前記モアレ顕像化パターンの生成方法において、前記特定の領域に適用する開口部／非開口部比を決定する工程は、
複数の領域の各領域毎に、互いに異なる開口部／非開口部比を設定する工程を含むことを特徴とする、請求項２５に記載のモアレ顕像化パターンの生成方法。
【請求項２７】
前記モアレ顕像化パターンの生成方法において、前記特定の領域に適用する開口部／非開口部比を決定する工程は、
前記複数の領域のうち、２つ以上の領域の開口部／非開口部比を同一の濃淡区分に対応する開口部／非開口部比に設定する工程を含むことを特徴とする、請求項２６に記載のモアレ顕像化パターンの生成方法。
【請求項２８】
前記入力画像において、２つ以上の部分的に重なり合う領域を検出する工程と、
前記重なり合う領域の境界部分の透過率を減少させる工程と、
を含むことを特徴とする、請求項２２に記載のモアレ顕像化パターンの生成方法。
【請求項２９】
モアレ顕像化パターンが印刷されている印刷物の画像を取得する工程と、
取得した印刷物の画像の透過率又は反射率から、当該画像の特徴値の平均値を抽出し、
前記画像において、抽出した前記特徴値の平均値以上の特徴値を有する領域を開口部と判定し、抽出した前記特徴値の平均値以下の特徴値を有する領域を非開口部と判定することで、前記画像の開口部／非開口部比を計算する工程と、
を更に含むことを特徴とする、請求項２２に記載のモアレ顕像化パターンの生成方法。
【請求項３０】
モアレ顕像化パターンの生成装置であって、
前記モアレ顕像化パターンの生成装置は、
読取部と、
抽出部と、
作成部とを含み、
前記読取部は、
モアレ顕像化パターンの元となる入力画像と、前記モアレ顕像化パターンの条件を指定するモアレ情報とを取得し、
前記抽出部は、
前記入力画像における領域毎の特徴値を抽出し、
前記作成部は、
前記入力画像と、前記モアレ情報とに基づいて、第１のパターンを生成し、
前記入力画像と、前記モアレ情報とに基づいて、前記入力画像の領域毎の特徴値に応じて、前記第１のパターンに対する、前記領域毎の位相変動量を定める、第２のパターンを生成し、
前記入力画像の前記特徴値に応じて、前記モアレ顕像化パターンの開口部／非開口部比を設定する、
ことを特徴とするモアレ顕像化パターンの生成装置。
【請求項３１】
モアレ顕像化パターンの生成システムであって、
前記モアレ顕像化パターンの生成システムにおいて、
情報処理サーバと、１つ以上のクライアント端末が通信ネットワークを介して接続されており、
前記情報処理サーバは、
モアレ顕像化パターンの生成装置を含み、
前記モアレ顕像化パターンの生成装置は、
読取部と、
抽出部と、
作成部とを含み、
前記読取部は、
モアレ顕像化パターンの元となる入力画像と、前記モアレ顕像化パターンの条件を指定するモアレ情報とを、前記通信ネットワークを介して前記１つ以上のクライアント端末から取得し、
前記抽出部は、
前記入力画像における領域毎の特徴値を抽出し、
前記作成部は、
入力画像と、前記モアレ情報とに基づいて、第１のパターンを生成し、
前記入力画像と、前記モアレ情報とに基づいて、前記入力画像の領域毎の特徴値に応じて、前記第１のパターンに対する、前記領域毎の位相変動量を定める、第２のパターンを生成し、
前記入力画像の前記特徴値に応じて、前記モアレ顕像化パターンの開口部／非開口部比を設定する、
ことを特徴とするモアレ顕像化パターンの生成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モアレ顕像化パターンの生成方法、モアレ顕像化パターンの生成装置、及びモアレ顕像化パターンの生成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
「モアレ（またはモワレ）」とは、周期的な模様や構造を複数重ね合わせたときに、視覚的に発生する干渉縞である。また、物理学的にいうと、モアレとは二つの空間周波数のうなり現象といえる。
モアレは、様々な形態で発生するため、モアレを望ましくないものとして取り除く場合もあるが、逆に発生したモアレを有用なものとして利用する場合もある。【０００３】
例えば、特許文献１においては、偽造／複製の防止用のとしてモアレ像を作成したものとして、
「基材上に、
横波である波形状万線と、
前記波形状万線の背景に該波形状万線に略直交する万線パターンと、を設け、
該波形状万線は、レリーフ像を形成し、
該万線パターンは、１／２ピッチ分ずらしてある潜像部と、前記潜像部以外の非潜像部と、から構成されていることを特徴とする潜像を有する画像形成体」
が記載されている。【０００４】
また、特許文献２においては、
カメラ等を用いることなく、所望のモアレ模様の干渉縞を作成できる画像処理方法及び装置として、
ユーザによってコマンドパラメータ入力装置から実行ファイル名，出力画像ファイル名，各種パラメータ等が入力されると、そのパラメータは制御装置により演算装置に渡され、該演算装置によってモアレ現象による干渉縞を作成する演算が行われる画像処理方法が記載されている。この画像処理方法によれば、作成されたモアレ模様の画像データは記憶装置に格納されると共に、必要に応じて出力画像データとして表示装置、或いは簡易画像出力から出力される。そして、出力画像が上述の出力装置で確認された後、画像出力装置によってハードコピーされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４４０３６９４号公報
【特許文献２】特開平８−７１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術においては、モアレ像を顕像化するパターンを作成するためには、デザイン図案に応じて、個々に手作業で万線（ストライプ）パターンを作成したり、様々なコマンドパラメータを画像処理装置に入力し、生成されたモアレ像を表示装置において確認しながら試行錯誤を繰り返す必要があった。【０００７】
本発明は斯かる問題を鑑みてなされたもので、入力画像とその特徴値、レイヤー情報などのデータを入力して、モアレ像を顕像化するパターンを生成するシステム及びそれによって得られたパターンを用いたモアレ表示体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、代表的な本発明のモアレ顕像化パターンの生成方法の一つは、入力画像と、モアレ顕像化パターンの条件を指定するモアレ情報とに基づいて、第１のパターンを生成する工程と、入力画像と、モアレ情報とに基づいて、入力画像の領域毎の特徴値に応じて、第１のパターンに対する、領域毎の位相変動量を定める、第２のパターンを生成する工程と、入力画像と、モアレ情報とに基づいて、入力画像に含まれる複数のレイヤーを識別する工程と、入力画像と、モアレ情報とに基づいて、識別した複数のレイヤーの各レイヤー毎に、当該レイヤーによるモアレ像を、特定の奥行量の範囲を規定する奥行区分において発生させるためのピッチを決定する工程と、決定したピッチに基づいて、第１のパターンおよび第２のパターンからなるモアレ顕像化パターンを得る工程とを含む。【０００９】
また、他の実施形態の一つでは、ピッチを決定する工程は、複数のレイヤーの各レイヤー毎に、互いに異なる一定のピッチを設定する工程を含む。【００１０】
また、他の実施形態の一つでは、ピッチを決定する工程は、複数のレイヤーのうち、２つ以上のレイヤーのピッチを同一の奥行区分に対応するピッチに設定する工程を含む。【００１１】
また、他の実施形態の一つでは、奥行区分は、モアレ像が、第１のパネル及び第２のパネルより手前に浮き上がって見える程度を規定するものである。また、他の実施形態の一つでは、奥行区分は、モアレ像が、第１のパネル及び第２のパネルより奥に沈んで見える程度を規定するものである。【００１２】
また、上記の課題を解決するために、代表的な本発明のモアレ顕像化パターンの生成方法の一つは、入力画像と、モアレ顕像化パターンの条件を指定するモアレ情報とに基づいて、画素毎の濃淡に関する強度を用いて表現した第１のパターンの元となる第１のパターンマップを生成する工程と、入力画像と、モアレ情報とに基づいて、入力画像の領域毎の特徴値に応じて、第１のパターンに対する、領域毎の位相変動量を定める、強度を用いて表現した第２のパターンの元となる第２のパターンマップを生成する工程と、第１のパターンマップから導出した第１のパターンの画像を生成する工程と、第２のパターンマップから導出した第２のパターンの画像を生成する工程と、第１のパターンの画像および第２のパターンの画像からなるモアレ顕像化パターンを得る工程とを含み、第２のパターンマップを生成する工程は、周期関数の最大値又は最小値が画素毎の特徴値の最大値又は最小値に対応する周期関数を用いて、位相変動量を計算する工程を更に含む。【００１３】
また、他の実施形態の一つでは、モアレ情報は、入力画像に含まれるレイヤーの順序に関する情報と、前記第１及び前記第２のパターンの基本構成に関する情報と、全体の大きさに関する情報とを含む。【００１４】
また、他の実施形態の一つでは、所定の特徴値は、画素の輝度、彩度、色相、濃度、透明度、明度、色度、及びグレースケールレベルの内の１つである。【００１５】
また、他の実施形態の一つでは、領域毎の位相変動量は、入力画像の領域毎の特徴値の種類に基づいて選択される所定の数式によって計算される。【００１６】
上記の課題を解決するために、上記の周期関数の最大値又は最小値が画素毎の特徴値の最大値又は最小値に対応する周期関数を用いて、位相変動量を計算する方法、装置、システムを、上記奥行区分を用いてモアレ顕像化パターンを生成する方法、装置、システムに組み合わせることもできる。
上記の周期関数の最大値又は最小値が画素毎の特徴値の最大値又は最小値に対応する周期関数を用いて、位相変動量を計算し、上記奥行区分を用いてモアレ顕像化パターンを生成する方法を組み合わせることで、華美な印象の印刷物を得やすい。【００１７】
また、上記の課題を解決するために、代表的な本発明のモアレ顕像化パターンの生成方法の一つは、入力画像と、モアレ顕像化パターンの条件を指定するモアレ情報とに基づいて、第１のパターンを生成する工程と、入力画像と、モアレ情報とに基づいて、入力画像の領域毎の特徴値に応じて、第１のパターンに対する、領域毎の位相変動量を定める、第２のパターンを生成する工程と、入力画像の特徴値に応じて、モアレ顕像化パターンの開口部／非開口部比を設定する工程とを含む。【００１８】
また、他の実施形態の一つでは、本発明のモアレ顕像化パターンの生成方法は、第１のパターンを生成した後、第１のパターンでの特定の領域の画素の強度の影響度を表す係数を用いて、第１のパターンの開口部／非開口部比を補正した補正後の第１のパターンを生成する工程と、第２のパターンを生成した後、第２のパターンでの特定の領域の画素の強度の影響度を表す係数を用いて、第２のパターンの開口部／非開口部比を補正した補正後の第２のパターンを生成する工程と、補正後の第１のパターンと補正後の第２のパターンを用いて、モアレ顕像化パターンを生成する工程とを更に含む。【００１９】
また、他の実施形態の一つでは、モアレ顕像化パターンを作成する工程は、補正後の第１のパターンの画像を第１のフィルムに印刷し、第１のフィルムを第１のパネルに貼り付ける工程と、第２のパターンの画像を第２のフィルムに印刷し、第２のフィルムを第２のパネルに貼り付ける工程と、第１のパネルと第２のパネルを、所定の間隙を開けて重ね合わせる工程とを含む。【００２０】
また、他の実施形態の一つでは、本発明のモアレ顕像化パターンの生成方法は、入力画像における特徴値の最大値及び最小値を用いて入力画像の特徴値を正規化する工程と、入力画像における特定の領域の正規化した特徴値を、濃淡の程度を規定する濃淡区分を示す濃淡区分テーブルに比較することで、特定の領域に適用する開口部／非開口部比を決定する工程と、決定した開口部／非開口部比を、第２のパターンにおいて、特定の領域に適用する工程と、を更に含む。
上記の課題を解決するために、上記の周期関数の最大値又は最小値が画素毎の特徴値の最大値又は最小値に対応する周期関数を用いて、位相変動量を計算する方法、装置、システム、上記奥行区分を用いてモアレ顕像化パターンを生成する方法、装置、システムと、組み合わせることもできる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、生成システムに、入力画像及びレイヤー情報などのデータを入力し、モアレ像を顕像化するパターンの開口部/非開口部比を設定することにより、モアレ像を顕像化するパターンを効率的に作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本開示に係る入力画像を模式的に示す図である。
【図２】本開示に係るレイヤー情報を模式的に示す図である。
【図３】本開示に係る表示体に関する情報を模式的に示す図である。
【図４】本開示に係る基本パターンの例を示す図である。
【図５】特徴値として透過率を採用し、矩形波状の透過率値を得た場合の開口部／非開口部の設定の例を示した模式図である。
【図６】特徴値として透過率を採用し、ｓｉｎ波状の透過率値を得た場合の開口部／非開口部の設定の例を示した模式図である。
【図７】本開示に係る表示体の構成例の断面を示す図である。
【図８】本開示に係る他の表示体の構成例の断面を示す図である。
【図９】本開示に係る他の表示体の構成例の断面を示す図である。
【図１０】本開示に係る他の表示体の構成例の断面を示す図である。
【図１１】本開示に係る他の表示体の構成例の断面を示す図である。
【図１２】本開示に係るストライプパターンの基本パターン及び開口部／非開口部比を変化させたパターンの例を示す図である。
【図１３】本開示に係る入力画像の例を示す図である。
【図１４】本開示に係る手前側の出力パターン例を示す図である。
【図１５】本開示に係る奥側の出力パターン例を示す図である。
【図１６】本開示に係る外観評価の結果の例を示す図である。
【図１７】本開示に係る第２のパターンの透過率TBを表す数式及び係数テーブルを示す図である。
【図１８】本開示に係る濃淡区分の一例を示す図である。
【図１９】本開示に係る開口部／非開口部比の調整方法を示すフローチャートである。
【図２０】本開示に係る入力画像と、当該入力画像に対応する、開口部／非開口部比を設定したモアレ顕像化パターンを示す図である。
【図２１】本開示に係る特徴値（グレースケール値）に対する位相変動量。
【図２２】本開示に係る特徴値（グレースケール値）を位相変動量によって表現する概念図である。
【図２３】本開示に係るストライプを斜めに並べたパターンを示す図である。
【図２４】本開示に係る同心円のパターンを示す図である。
【図２５】本開示に係る位相変動量を決定する方法を示す図である。
【図２６】本開示に係る、モアレ顕像化パターンを構成する第１のパターン及び第２のパターンの内、当該第１のパターンに描画されるストライプのそれぞれの画素の強度を表す第１のパターンマップの一例を示す図である。
【図２７】図２６に示す第１のパターンマップの領域の一部の拡大図である。
【図２８】本開示に係る、モアレ顕像化パターンを構成する第１のパターン及び第２のパターンの内、当該第２のパターンに描画されるストライプのそれぞれの画素の強度を表す第２のパターンマップの一例を示す図である。
【図２９】本開示に係る第１のパターンの強度をサインカーブで表した場合を示す図である。
【図３０】図２９のサインカーブの位相を特徴値に応じて変動した場合を示す図である。
【図３１】本開示に係る入力画像の一例を示す図である。
【図３２】図３１に示す入力画像の位相を特徴値に応じて変動することで生成したモアレ顕像化パターンの一例を示す図である。
【図３３】特徴値の種類と、特徴値の種類毎の数値範囲と、特徴値の種類毎の位相変動量の計算式を示す図である。
【図３４】本開示に係る、モアレを発生させるための光学構成の一例を示す図である。
【図３５】本開示に係る、モアレを発生させるための光学構成の一例を示す図である。
【図３６】本開示に係る、沈んで見えるモアレを発生させるための光学構成の一例を示す図である。
【図３７】本開示に係る、モアレが沈んで見えるための奥行区分の光学構成の例を示す図である。
【図３８】本開示に係る、モアレが沈んで見えるための奥行区分の例を示す図である。
【図３９】本開示に係る、モアレが浮き上がって見えるための奥行区分の光学構成の例を示す図である。
【図４０】本開示に係る、モアレが浮き上がって見えるための奥行区分の一例を示す図である。
【図４１】本開示に係る入力画像の一例を示す図である。
【図４２】入力画像の各レイヤーを異なる奥行区分に対応させる場合の奥行の断面の一例を示す図である。
【図４３】同一のレイヤー内に、奥行量を線形に増加した場合の奥行の断面の一例を示す図である
【図４４】同一のレイヤー内に、奥行量を部分的に変更した場合の奥行の断面の一例を示す図である
【図４５】同一のレイヤー内に、奥行量を中心から両端に向けて変更した場合の奥行の断面の一例を示す図である。
【図４６】レイヤー毎に異なるピッチを設定することで生成されるモアレ顕像化パターンの例を示す図である。
【図４７】本開示に係る奥行区分を用いたモアレ顕像化パターンの生成方法を示す図である。
【図４８】出力パターンを画像で得る場合のフローチャートである。
【図４９】本開示の実施形態を実施するためのコンピュータシステムの構成を示す図である。
【図５０】本開示に係るモアレ顕像化パターン生成システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の実施の形態は以下に記載する実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて設計の変更などの変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も、本発明の実施の形態の範囲に含まれうるものである。
【００２４】
以下では、まず、モアレ像を顕像化するパターンの生成方法や手法について説明する。
【００２５】
＜１  入力情報＞
図１〜４は、モアレ像を顕像化するパターンの生成システムにおける入力情報の概要を説明する図である。生成システムへの入力情報としては、入力画像(図１)の特徴値、レイヤー情報（図２）、表示体に関する情報（図３）、基本パターン情報（図４）がある。
【００２６】
＜１−１  入力画像と特徴値＞
図１は、モアレ像を生成したい入力画像の例を模式的に示した図である。本開示において、「入力画像」とは、デザイン図案などのモアレ化したい画像データを意味する。図1においては、入力画像を分かりやすく説明するために、三角形、円、四角形の3つのパーツからなる図案を用いて示し、それぞれのパーツに前後感を持たせて表記している。しかし、入力画像はこれらに限られるものではなく、どのような画像であってもよい。また、入力画像はカラーでもモノクロでもよい。
【００２７】
本開示において、「入力画像の特徴値」とは、入力画像に関する、画像の輝度、彩度、色相、濃度、透明度、明度、色度、グレースケールレベル（グレースケール値）等による値である。これらの特徴値は、入力画像の図柄、パーツごと、エリアごと、画素（ピクセル）ごと、あるいはいくつかの画素ごとに区切ったブロックごとに示しても良い。さらに、それらのエリアごとの平均値、中央値、最大値、最小値等の代表値を用いて示しても良い。
【００２８】
＜１−２  レイヤー情報＞
図２は、図１のデザイン図案をレイヤー(層)ごとに分け、レイヤー情報を模式的に示す図である。
本開示において「レイヤー情報」とは、入力画像の図柄やパーツの前後感を指定する情報であり、レイヤー情報は、具体的な前後の距離感を数値で定めて表記しても良いし、前後の順序のみを示すものであっても良い。
なお、このレイヤー情報を用いることにより、モアレ像において明確な奥行感を実現させることができる。また、これにより、モアレ像を見る観察者の没入感が高まる。
図２においては、三角形、円、四角形の3つのパーツがそれぞれ３つのレイヤー（１，２，３）に分けられた様子を模式的に示しているが、レイヤーの数は３つに限定されるものではないし、レイヤーの前後の距離感は、離散的なものではなく、連続的な物であっても良い。
また、レイヤーの前後の距離感は、観察者側から見て、モアレ表示体から観察者側に向けて飛び出した（浮き上がった）ように見える設定でも可能であるし、モアレ表示体から奥側にある（沈んだ）ように見える設定も可能である。
【００２９】
＜１−３  表示体に関する情報＞
図３はモアレ表示体に関する情報を模式的に示す図である。本開示において、「モアレ表示体」とは、モアレ像を利用した表示体を意味し、一般的には、ポスター、パネル、ＰＯＰなどが想定される。
モアレ表示体４については、表現領域６のサイズ、パネルの厚み(「ギャップ」ともいう。)５、パネルを構成する材質の屈折率、平均的な観察者から表現領域までの距離である「視認距離」等の情報が表示体に関する情報である。
立体的なモアレは、観察者の両眼視差によって生じるものであるため、視差の算出のためには、観察者とパネルの位置関係に関する情報が必要である。
基本的には、表現領域６の中央と観察者の目の高さが一致している場合には、観察者とパネルとの間の距離が視認距離となる。
また、表現領域６の中央と観察者の目の高さが一致していない場合や、モアレ像の発生位置の高さが観察者の目の高さと一致していない場合には、「視認距離」をモアレ発生箇所と観察者の目の位置との関係によって補正することが可能である。
【００３０】
＜１−４  基本パターン情報＞
本開示において、「基本パターン」とは、モアレを発生させるために、重ね合わせる、周期的な模様や構造を意味する。
図４に示すのは、基本パターンの代表的な例であり、１方向性のパターンとして、直線パターン(図４（ａ）)、２方向性のパターンとして、格子状パターン(図４（ｂ）)、チェックパターン(図４（ｃ）)等のパターンである。基本パターンは、これらに限定されるものではなく、１方向性のパターンとしては波型やジグザグ、文字の繰り返しなどでも良い。また、２方向性のパターンとしては、ドット(水玉)等の幾何学模様だけでなく、無秩序な図柄、文字などももちいることが可能である。
なお、以下では、当該基本パターンを「第１のパターン」と呼ぶこともあるが、この第１のパターンとは、必ずしも上述した基本パターンに限定されるものではなく、場合によって奥側パターンであってもよい。
【００３１】
本開示において、「基本パターン情報」とは、上述の基本パターンについて、パターンの形状、線幅、ピッチ、Ｌ／Ｓ(Line & Space)比、角度、開口部／非開口部比などの基本パターンの形状や性状を示す情報を意味する。
【００３２】
また、本開示において、「パターンの特徴値」とは、透過率、反射率、光学濃度、インク濃度、明度、グレースケールレベル(グレースケール値)等をいう。
さらに、本開示において、「開口部／非開口部比」とは、パターンの性状を示す新規な概念であり、従来の線幅、ピッチ、Ｌ／Ｓ(Line & Space)比等の情報とは異なるものである。以下、「開口部／非開口部比」について説明する。
【００３３】
＜１−５  開口部／非開口部比＞
パターンは一定周期で繰り返されるものである。このため、パターンの特徴値も周期的に値が変化することとなる。このように周期的に変化するパターンの特徴値について、１周期のうち、特徴値の値が明るさや、透明感において高い部分を開口部とし、他の部分を非開口部とする。
具体的には、１周期のうち、特徴値が一定値以上である箇所を開口部としても良い。一定値を決定する際には、パターンの全体の特徴値における平均値や中央値などを採用しても良いし、最大値と最小値で正規化し、積算比を利用してもよい。
【００３４】
さらに、FFT（高速フーリエ変換）を利用して、開口部／非開口部を定めても良い。
なお、パターンの特徴値を得るためには、パターンからの測定値や画素値そのものを用いても良いし、周辺画素の平均値又は中央値を用いても良い。
また、パターン中の一つまたは複数の特定領域について、前記条件に関わらず、開口部、非開口部、あるいは、 開口部でも非開口部でもない領域としてもよい。ここで、特定領域とは、例えば、デザインを目的として意図的に設けられた図柄や文字、模様、ないし、製造上起き得てしまう汚れ・素抜けに相当する領域である。
【００３５】
１方向性のパターンである直線パターン(図４（ａ）)の場合には、直線の延伸方向に垂直な方向でのパターン周期を用いて特徴値を求め、格子状パターン(図４（ｂ）)の場合には、パターンが周期的に現れる2方向によって特徴値を求めることとなる。
【００３６】
図５は、特徴値として透過率を採用し、矩形波状の透過率値を得た場合の開口部／非開口部の設定の例を示した模式図である。
この例では、透過率の最大値を示す領域が開口部となり、それ以外の領域が非開口部となる。
【００３７】
図６は、特徴値として透過率を採用し、sin波状の透過率値を得た場合の開口部／非開口部の設定の例を示した模式図である。
この例では、透過率値が平均値以上を示す領域が開口部となり、それ以外の領域が非開口部となる。
【００３８】
＜１−６  ピッチ＞
本開示において、上述した「ピッチ」とは、開口部と非開口部の距離を意味するものである。このピッチは、例えば、開口部と非開口部のそれぞれの中心同士で測定してもよく、開口部と非開口部の境界同士で測定してもよい。言い換えれば、ピッチは、一定周期で繰り返されるパターンにおける１周期の距離である。
後述するように、パターンのピッチは、観察者の移動による、モアレの見えの変化に影響を与える。一例として、ピッチが細かい（つまり、１周期の距離が短い）場合には、モアレ縞が強調され、また見かけの重なりも変化しやすいため、パターンが沈んで見える効果（奥行効果）が感じやすい。なお、この変化は、手前側パターンと奥側パターンの関係にも関係する。
【００３９】
このピッチは、原則として、パターンの走査方向（つまり、開口部と非開口部が繰り返す方向）において測定される。例えば、パターンがストライプ模様の場合、直線の延伸方向と直交する向きにパターンが繰り返すため、ピッチは、直線の延伸方向と直交する方向に測定される。また、同様に、開口部と非開口部が直線状の領域からなり、繰り返してパターンを形成する場合には、ピッチは、パターンの繰り返す方向（曲線の延伸方向と直交する方向）に測定される。更に、開口部と非開口部が繰り返す方向が複数あるパターンの場合（例えば、チェックパターン等）、ピッチは各方向で算出されてもよく、１方向のみで算出されてもよい。
【００４０】
なお、以上では、ストライプ模様やチェック模様等の規則的なパターンにおけるピッチを例として説明したが、本開示では、ピッチは、縦と横のストライプやチェック等に限らず、角度が異なるパターン（斜めに並んだストライプなど）、規則性が異なるパターン（例えば、印刷の誤差によって生じるムラ）、ピッチが不定のパターン（例えば、パターン内でピッチが変動する場合）、色が異なるパターン等で算出されてもよい。ピッチ、角度、色などが同一の画像において異なる場合には、当該画像のそれぞれの構成要素（レイヤー、領域等）毎にピッチを計算してもよい。
【００４１】
また、ピッチが同一であっても、パターンの延伸方向（例えば、ストライプ模様の場合、直線方向）は、モアレの見えの変化に影響を与えることがある。例えば、パターンの角度によっては、観察者が移動する方向に対して、モアレが変化する速度が変わる場合がある。この現象の具体例の１つとして、例えばストライプが縦に並んだパターンの場合と、ストライプが４５度で傾けて斜めに並んだパターンの場合とで、ピッチが等しくても、観察者がこれらのパターンに対して左右に移動すると、ストライプが４５度方向に並んだパターンによるモアレの方が、ストライプが縦に並んだパターンによるモアレに比べて、モアレの見えの変化が観察者の移動に対して遅く感じられることがある。
これは、パターンを観察者の視認方向に走査すると、縦に並んだパターンに対して、４５度で並んだパターンの方は、ピッチが疑似的に広くなるからである。従って、パターンの延伸方向を調整することで、モアレが観察者の移動に対して変化する速度を制御することができ、モアレのデザイン性を高めることができる。
【００４２】
＜２  出力パターン＞
本発明におけるパターン生成システムのモアレ顕像化パターンは、第１のパターン(手前側)及び第２にパターン(奥側)の２種類のパターンからなる。
モアレ像を顕像化するためのモアレ顕像化パターンは、第１のパターン及び第２のパターンを重ね合わせることを前提としており、観察者に近い方を手前側、観察者から遠い方を奥側パターンと称呼する。
【００４３】
＜３  表示体の構成＞
図７は、表示体の構成例(基本形)の断面を示す図である。図７の例においては、パネルを挟むように、パターン層１，２が印刷されたフィルム１，２が貼り合わされている。ここで、「パターン層」とは印刷などによってパターンが描画されている層を意味する。図７におけるパターン層１，２は、生成システムによって出力された第１のパターン及び第２のパターンである。
この基本形の場合には、それぞれフィルム１，２のパネル側に第１のパターン，第２のパターンを印刷し、パネルと第１のパターン、第２のパターンが接している。このため、パターン生成を行う際に、単一のパネルの厚み(ギャップ)と屈折率を考慮すればよい。
【００４４】
図８は、他の表示体の構成例（パネル／フィルム分割形）の断面を示す図である。図８の例においては、パネルが厚み方向にパネル１とパネル２に分割されており、下側のフィルムがフィルムの面方向で、フィルム２とフィルム３に分割されている。
パネルの分割方向は、厚み方向だけでなく、パネルの面方向で分割しても良く、分割の数や分割の仕方は自由に設定できる。パネルやフィルムを分割することにより、表示体が大面積の場合等に、表示体の設置、貼り合わせの精度の維持が容易になる。
【００４５】
図９は、他の表示体の構成例（直接印刷形）の断面を示す図である。図９の例においては、パネルに対してパターン層１，２が直接印刷されている。パネルにＵＶインク等の樹脂層を積層して、フィルム等を用いることなく表示体を構成できるため、フィルム層の貼り付けの工程を省略できる。
なお、直接印刷を行うのはパターン層１又はパターン層２のいずれか一方や、パターン層１又はパターン層２の一部分のみとし、他の部分は、図７又は図８に示すようなパターン層が印刷されたフィルムを貼り付けて表示体としてもよい。
【００４６】
パネルにパターン層が印刷されたフィルムを貼り合わせる場合、フィルムに粘着層を設けてもよい。この粘着層の素材は、ポリマーであってもよい。ポリマーの例は、例えばアクリル、ポリエステル、ポリウレタン等を含む。接着層は、パネルからはく離が可能な接着層としてもよい。この場合、パターン層が印刷されたフィルムを替えやすく、表示の切り替え期間を短くし易い。
また、パターン層が印刷されたフィルムは、円柱や円錐形などの曲面に貼り合せてもよい。その際の曲面の曲率は、０以上０．１  [／ｍｍ]以下程度が望ましい。
【００４７】
図１０は、他の表示体の構成例（間隙形１）の断面を示す図である。図１０の例においては、パネル１とパネル２との間に間隙を設けている。間隙部分は、空気、液体（水、オイルなど）等、パネルとは異なる屈折率からなる材料を充填している。
そして、図１０の場合のギャップは、パターン層１からパターン層２までの距離となり、その屈折率は、パネル１、パネル２、間隙部の充填物の屈折率を合成したものとなる。
図１０のような表示体は、厚さ方向で分割可能となっていることから、パネル１、パネル２として、ショウウィンドウや自動ドア等を用いることが可能であり、既存の設備に設置しやすいメリットがある。また、自動ドア等の可動性の場所に設置することにより、モアレ像が発生したときの効果を一層高めることが可能となる。
【００４８】
図１１は、他の表示体の構成例（間隙形２）の断面を示す図である。図１１の例においては、パネル１とパネル２との内側にフィルム１とフィルム２を貼り付け、フィルム１とフィルム２との間に間隙を設けている。
パネル１及びパネル２が、屋外に設置された表示パネルである場合には、このような構成を採用することにより、フィルム１，２を屋外の環境から保護することも可能となる。
そして、図１１の場合のギャップは、パターン層１からパターン層２までの距離となり、その屈折率は、フィルム１、フィルム２、間隙部の充填物の屈折率を合成したものとなる。
【００４９】
以上表示体の構成を説明したが、パターン層をフィルムとパネルの間に設けるか、反対側に設けるか等は適宜定めることができるが、耐擦性や防塵の観点からはパターン層は、内側に設けることが好ましい。
また、図７から図１１で説明した構成を部分的に組み合わせたり、変更することも可能である。
さらに、パネル１とパネル２は同一のものであっても異なるものであっても良い。フィルム１とフィルム２についても同一のものであっても異なるものであっても良い。
【００５０】
＜４  モアレ外観の特性＞
第１のパターン(手前側)及び第２のパターン(奥側)のピッチ、開口部／非開口部比が異なることや、第１のパターン(手前側)及び第２のパターン(奥側)の間にギャップが存在することにより、モアレには、以下のような効果が複合的に現れる。
【００５１】
＜４−１  モアレ強度＞
モアレ強度は、第１のパターン(手前側)及び第２のパターン(奥側)の開口部／非開口部比が１に近いほど、モアレは強く発出する傾向がある。
【００５２】
＜４−２  外観濃度＞
本開示において、「外観濃度」とは、第１のパターン(手前側)及び第１のパターン(奥側)中の開口部/非開口部比が異なることによる、見かけの濃淡の程度を意味する。そして、パターンの開口部/非開口部比が高いほど、見かけにはパターン及びモアレが明るく見える傾向がある。
【００５３】
＜４−３  モアレ変化量＞
第１のパターン(手前側)及び第２のパターン(奥側)がギャップを介して重なっているため、観察者の位置（角度）によってモアレの位相が異なる。このとき、開口部/非開口部比が高いほどモアレは明るいまま保たれやすく、開口部/非開口部比が低いほどモアレは暗いまま保たれやすい（すなわち変化が少ない）傾向がある。また、開口部/非開口部比が1に近いほどモアレ変化量が大きい傾向がある。
【００５４】
＜５  モアレ外観の評価＞
モアレの外観を評価する際には、上記の効果等を複合的に観察することになる。また、これらの効果以外にも、モアレ外観の特性としては、視認距離が想定より離れた場合においても、モアレ像がどの程度視認できるかといった「モアレの耐性」の観点でもモアレ外観を評価することがある。
本発明においては、パターンの開口部/非開口部比に注目してモアレ外観を評価し、モアレを意匠的に利用する際の適合性を総合的に判断する。
具体的な判断レベルは、比較法や、３段階等の段階別評価に分けて実施している（○△×など）。
また、総合的な評価のほかに、別途外観のモアレ像明暗度やモアレ像移動度など評価を付帯的に実施することがある（表現したいデザインに応じて、何を重要視するか異なるため、実施することもあればしないこともある）。
【００５５】
また、本発明において、入力画像から第１のパターン(手前側)及び第２のパターン(奥側)を生成する際には、この外観評価の結果を参考に、開口部/非開口部比を選択することとなる。
一般的にモアレ等の外観は、用いているパターン、画像の構成、視認環境等条件によって異なるため、総合的な外観評価以外に特定の属性ごとに評価を実施することが望ましい。このため、本開示においては、以下の属性についても評価を行っている。
【００５６】
＜５−１  モアレ像明暗度＞
「モアレ像明暗度」とは、モアレ外観のうち、見かけの明るさ（明暗、濃淡）に関する評価を意味する。このモアレ像明暗度は、主にモアレ強度や外観濃度の効果が複合的にあることによって差が生じる。評価は比較法や、11段階（暗：-5,-4,…,4,5：明）等の段階別評価で実施される。
【００５７】
＜５−２  モアレ像移動度＞
「モアレ像移動度」とは、モアレ外観のうち、モアレ像の動きやちらつきに関する評価を意味する。主にモアレ強度やモアレ移動量の効果が複合的にあることによって差が生じる。評価は比較法や、6段階（小：0,1,…,4,5：大）等の段階別評価で実施される。
【００５８】
＜６  モアレ顕像化パターンの生成の実施例＞
以下においては、ストライプパターンを用いた場合を例として取り上げ、実施例の入力画像に応じたモアレ顕像化パターンの生成方法とそのシステムについて説明する。
【００５９】
＜６−１  基本パターン及び変化パターン＞
図１２は、本実施例で用いるストライプパターンの基本パターン（第１のパターン）および開口部／非開口部比を変化させたパターン（第２のパ他０ン）の例を示した図である。
基本パターン（ａ）（第１のパターン）は、開口部／非開口部比が１．０となっており、（ｂ）〜（ｇ）については、開口部／非開口部比をそれぞれ１．５から９．０まで変化させたパターン（第２のパターン）を示している。
【００６０】
＜６−２  入力画像の例＞
図１３は、本実施例における入力画像の例を示す図である。図１３の入力画像は、図形ごとにグレースケール値が異なっており、それぞれのグレースケール値は、図中に示すとおりである。これらの個々のグレースケール値が、入力画像の特徴値となる。
なお、図中の破線は対象画像を見易く表記するために付したものである。
【００６１】
＜６−３  入力画像の特徴値に応じたパターンの開口部/非開口部比の選定＞
モアレ顕像化パターンの生成手順としては、まず、１）パターンの開口部/非開口部比を変更する領域を定め、次に、２）パターンの開口部/非開口部比を、パターンの特徴値に応じて設定する。
１）パターンの開口部/非開口部比を変更する領域を定めるには、最も単純には、入力画像の輪郭に応じて領域を定める手法があるが、必ずしも画像の輪郭で確定する必要はなく、モアレ表示体を利用する状況等に応じて、適宜設定してもよい。
なお、本実施例においては、説明を簡略化するため、図１３に記載されているとおり、円形と三角と四角の図形をそれぞれ開口部/非開口部比を変更する領域として定めている。次に、２）パターンの開口部/非開口部比を、パターンの特徴値に応じて設定するにあたっては、後述する「モアレの外観評価」を踏まえてそれぞれの領域の開口部／非開口部比を選定する。
【００６２】
＜６−４  開口部／非開口部比を変更後の出力パターン例＞
図１４は手前側の出力パターンの例を示す図である。また、図１５は、奥側の出力パターンの例を示す図である。
本実施例では、出力する手前側パターンについて入力画像の特徴値に応じて開口部／非開口部比を変更し、奥側パターンについては、開口部／非開口部比は一定としている。
【００６３】
＜６−５  モアレの外観評価の手法＞
入力画像の特徴値に応じて選択する開口部/非開口部比は、モアレ表示体を利用する状況と同条件におけるモアレ外観評価と、モアレ明暗評価とを組み合わせて選択することができる。
例えば、モアレ明暗評価のうち最も明るいと評価された開口部/非開口部比と最も暗いと評価された開口部/非開口部比を、選択する開口部/非開口部比の上限／下限とし、入力画像の特徴値に対応させることができる。
【００６４】
また、モアレ明暗評価のうち最も明るかった開口部/非開口部比と最も暗かった開口部/非開口部比を上限／下限とする際、モアレ外観評価の良かったもの（例えば、○△×の三段階評価を採用した場合は△まで）の範囲で上限／下限を選択することが望ましい。
さらに、上限から下限への当てはめ方は、線形的であっても、指数的、対数的であってもよく、また幾つかの階調を定めてもよく、任意に選択してもよい。
なお、モアレの外観評価の結果を反映させる手法は、上記のものに限定されるものではなく、上限／下限を任意に設定しても良いし、中間値を設定したり、モアレ明暗評価から開口部/非開口部比の階調を予め定めておいても良い。さらに、外観評価の一部だけを使用するものであってもよい。
【００６５】
＜６−６  モアレの外観評価の具体例＞
上記の外観評価の手法に基づき、本実施例においては、以下の要件の下で外観評価を実施している。
パターンの種類：ストライプパターンを適用する。
ピッチ：パターンは手前側パターンと奥側パターンでピッチが等しいものとする。
手前側パターンの開口部/非開口部比：１（１／１）〜９（９／１）とする。
奥側パターンの開口部／非開口部比：１（１／１）で固定とする。
構成：パターンを透明フィルム2枚に印刷し、５ｍｍ厚のアクリル板の両面に貼り合わせる。基本視認距離は1mとする。パターンと観察者の目の高さは一致する。
図１６は、上記の条件の下で実施した外観評価の結果である。
評価は観察者２名によるものであり、外観評価を3段階評価(悪:×△○:良)、明暗度を6段階評価(暗:0,1,…,4,5:明)とした。
本実施例における図１３の入力画像については、入力画像の特徴値をグレースケールレベルとすると、背景がグレースケールレベル１００％であり、図形では左から順にグレースケールレベル０，４５，７５％である。
今回は、開口部／非開口部比の下限値を外観評価が△である１．０（＝１／１）とし、最も暗い箇所であるグレースケールレベル０％と対応し、上限を外観評価が△である４．０（＝８／２）とした。
そして、上限値と下限値の間の開口部／非開口部比は線形に変化するとし、グレースケールレベル４５％部は開口部／非開口部比  １．８、グレースケールレベル７５％は開口部／非開口部比  ３．０として、図１４に示す出力パターンを得ている。
【００６６】
＜６−７  開口部/非開口部比の変更によるモアレ濃淡の調整＞
原則として、ストライプパターンは、同じピッチであっても、開口部／非開口部比によって見かけの濃淡が異なる。また、ストライプパターンを重ねて発現させるモアレにおいて、５／５の開口部／非開口部比は最もモアレが強く、開口部／非開口部比が極端になるほどモアレが弱くなるため、デザイン上の理由や、出力上の都合により、開口部／非開口部比を５／５以外の比に変更することで、モアレの濃淡を操作することができる。従って、本開示の１態様は、パターンの開口部／非開口部比を変更することで、所望の濃淡・強弱を有するモアレ像を発生させることに関する。
【００６７】
以下、図１７〜図１９を参照して、パターンの開口部／非開口部比を変更することで、所望の濃淡・強弱を有するモアレ像を発生させる補遺右方について説明する。
【００６８】
次に、図１７を参照して、本開示に係るモアレ像の強弱について説明する。図１７は、モアレ顕像化パターンを構成する第１のパターン及び第２のパターンの内、当該第２のパターン（例えば、奥側パターン）の透過率TBを表す数式１及び係数テーブル１７１０を示す図である。
【００６９】
第１のパターンがピッチPAのサイン波からなり、第２のパターンがPAに近傍のピッチPBで矩形波の場合、第２パターンの透過率TBは以下の数式１で求められる。
【数１】
2020096009.tif 000003
【００７０】
この式では、各係数ａ０，ａ１，ａ２，ａ３は開口部／非開口部比によって異なり、また、各係数毎に、異なるモアレ縞の強度比が係数テーブルに記録されている。このとき、第１のパターンと最もピッチが近しい波でのモアレが最も視認されやすいモアレである（高調波でのモアレはより細かい縞になるため、視認されにくい）。また、第２項の強度比が開口部／非開口部比違いのモアレ縞となる。係数テーブルの係数ａ１に示されるように、５／５の開口部／非開口部比はモアレの強度が最も高いため、発生するモアレ像の強弱は開口部／非開口部比で最も強く、開口部／非開口部比が減少あるいは増加するにつれて弱まる。
【００７１】
＜６−７  濃淡区分＞
なお、パターンの面積比の濃淡及びモアレ像の濃淡は両方とも、モアレ像の強度に影響を及ぼすが、それぞれが同時に発生するため、それぞれの現象による効果が混合してしまい、モアレの強度が主にパターンの面積比の濃淡によるものなのか、モアレ像の濃淡によるものなのかが識別できない。従って、本開示では、所望のモアレ強度の実現を容易にするためには、濃淡区分を用いることとする。この濃淡区分とは、予め定めた（量子化された）濃淡の段階を意味する。これらの濃淡区分は、異なる特徴値の範囲毎に定められる。濃淡区分を用いることで、パターンに含まれる各要素（レイヤ等）から生じるモアレを予め定まった、異なる濃淡で発生させることが容易となり、モアレの見栄えを簡単に調整することが可能となる。
【００７２】
次に、図１８を参照して、本開示に係る濃淡区分テーブル１８０５の一例について説明する。図１８は、本開示に係る濃淡区分テーブル１８０５の一例を示す図である。
【００７３】
図１８に示されるように、濃淡区分テーブル１８０５は、画像の特徴値に応じて、画像の濃さを表すC０〜C１００まで変動する区分値（図１８に示すように、Ｃ０が最も淡く、Ｃ１００が最も濃い）と、それぞれの濃淡区分に該当する開口部／非開口部比とを含む。これらの区分値は、入力画像の特徴値の最大値及び最小値を用いて正規化を行った値に該当する。例えば、一例として、入力画像の特徴値の最小値から最大値までの範囲において、０〜２０％をＣ０とし、２０〜４０％をC２５とし、４０〜６０をＣ５０とし、６０〜８０％をＣ７５とし、８０〜１００％をＣ１００と区切ってもよい。
【００７４】
後述する処理において、開口部／非開口部比を決定する際に、当該濃淡区分テーブル１８０５を用いてもよい。具体的には、入力画像内の特徴値の最大値及び最小値を用いて正規化を行い、当該入力画像の特徴値の範囲に対応する区分値を計算した後、入力画像の特定の領域の特徴値に該当する濃淡区分に対応する開口部／非開口部比を第２のパターンの開口部／非開口部比として設定してもよい。これにより、当該特定の領域のモアレを所定の、視認しやすい濃淡で表現することができる。
【００７５】
図１８に示す濃淡区分テーブル１８０５を参照して一例を説明すると、入力画像における対象の領域の特徴値がＣ７５の区分に該当した場合、当該入力画像から生成される第２のパターンの開口部／非開口部比を１．０〜２．０に設定してもよい。このように、濃淡区分を用いることで、入力画像の特徴値に応じて、モアレ像が視認しやすい濃淡（強度）を決定することができる。
【００７６】
また、上述したように、濃淡区分を用いることにより、レイヤー毎に開口部／非開口部比を濃淡区分に該当する特徴値に応じて設定することができる。例えば、入力画像に含まれるレイヤーの数が濃淡区分の数より少ない場合には、異なるレイヤーを異なる濃淡区分に対応する開口部／非開口部比に設定することができるし、レイヤーの数が濃淡区分の数より多い場合には、複数のレイヤーを同一の濃淡区分に対応する開口部／非開口部比に設定することができる。
なお、複数のレイヤーを同一の濃淡区分に対応する開口部／非開口部比に設定する場合には、同一の濃淡区分の中でも、より濃度を濃くしたいレイヤーの開口部／非開口部比を高くすることで、レイヤーと乖離なく奥行を設定することができる。
【００７７】
＜６−８  開口部/非開口部比の調整方法＞
次に、図１９を参照して、本開示に係る開口部／非開口部比の調整方法１９００について説明する。図１９は、本開示に係る開口部／非開口部比の調整方法１９００を示すフローチャートである。
【００７８】
まず、ステップ１９１０では、入力画像と、モアレ顕像化パターンの条件を指定するモアレ情報とに基づいて、第１のパターンが生成される。ここでの第１のパターンとは、モアレ顕像化パターンを構成する第１のパターン及び第２のパターンの内、当該第１のパターン（例えば手前側パターン）に該当するものであり、モアレ情報において指定される条件（形状、ピッチ、向き、開口部／非開口部比）に従って生成される。
【００７９】
また、ここでの入力画像とは、例えば図１等に示されるような、デザイン図案などのモアレ化したい画像データを示すものである。この入力画像は、例えばユーザに選択される画像であってもよく、遠隔の外部デバイスから送信される画像であってもよい。
【００８０】
また、モアレ顕像化パターンの条件を指定するモアレ情報とは、入力画像に含まれるレイヤーの順序に関する情報（例えば、レイヤーの数、レイヤーの順序等）と、モアレ顕像化パターンの基本構成に関する情報、及び全体の（ピクセル又は距離で表現した）大きさに関する情報とを含む。ここでいう、モアレ顕像化パターンの基本構成に関する情報とは、例えばモアレ顕像化パターンの形状（ストライプ、格子等）、線の向き（縦、斜め）、ピッチ、所望の奥行感（それぞれのレイヤーのモアレをどの程度の奥行量で発生させるか）に関する情報、モアレパターンの使用方法（貼り付ける板の素材、厚み、観察する距離）等を含む。
【００８１】
次に、ステップ１９２０では、入力画像と、上述したモアレ情報とに基づいて、入力画像の領域毎の特徴値に応じて、第１のパターンに対する、領域毎の位相ずらし量を定める第２のパターンが生成される。この第２のパターンマップとは、モアレ顕像化パターンを構成する第１のパターン及び第２のパターンの内、当該第２のパターンに該当するものであり、かつ位相が第１のパターンに対してずらされているパターンである。入力画像の特徴値は、ある区画内で段階的に変化するものとしてもよい。このとき、位相ずらし量も前記区画で段階的変化する。これにより、モアレがなめらかに動くようにすることができまた、動的な印象が与えやすい。また、この場合には、印刷のムラとモアレパターンへの悪影響が目立ちにくくなる。特に、ある区画でパターンマップがある点を中心として段階的に特徴量が変化してもよい。
【００８２】
この第２のパターンを生成するためには、例えば、サインやコサイン等の、最大値又は最小値が画素毎の輝度値の最大値又は最小値に対応する周期関数であってもよい。また、具体的には、入力画像における各領域は、特徴値（例えば、グレースケール値）に応じて、後述する図３３に示す数式を用いて計算されるずれ量だけ変動されることで、当該第２のパターンが生成される。
【００８３】
次に、ステップ１９３０では、入力画像の特徴値に応じて、モアレ顕像化パターンの開口部／非開口部比が設定される。開口部／非開口部比の設定方法として、上述した濃淡区分を用いて入力画像の特徴値に応じて適切な開口部／非開口部比を選定してもよい。例えば、図１８に示す濃淡区分テーブル１８０５を参照して一例を説明すると、入力画像における対象の領域の特徴値がＣ１００の濃淡区分に該当する場合、開口部／非開口部比を０．０〜１．０の範囲内に設定してもよい。
【００８４】
なお、以上では、開口部／非開口部比を設定する処理について説明したが、本発明の一態様は、開口部／非開口部比を２段階で設定することに関する。これは、例えば、開口部／非開口部比を予め（例えば、モアレ情報に指定された開口部／非開口部比に合わせて）設定した後、デザイン上の理由や出力上の都合により、後ほどの段階でパターンの画像に合わせて更に調整したい場合等に有効である。従って、開口部／非開口部比を２段階で調整する構成により、パターンの画像に応じてより柔軟に開口部／非開口部比を変更することができる。
また、第１のパターン及び第２のパターンの強度は、開口部／非開口部比にも依存するため、ここで設定した開口部／非開口部比を用いて、以下の数式２及び数式３によって、第１のパターンのモアレ強度Ｒを求めることができる。
【数２】
2020096009.tif 000004
【数３】
2020096009.tif 000005
【００８５】
また、同様に、設定した開口部／非開口部比を用いて、以下の数式４及び数式５によって、第２のパターンのモアレ強度Ｂを求めることができる。
【数４】
2020096009.tif 000006
【数５】
2020096009.tif 000007
ここでは、ｘは、画素の横方向の座標であり、Pitchは基本パターンのピッチである。Rpow、Bpowは元のストライプパターンのレイヤー毎の開口部／非開口部比に定めた係数である。この係数は、以下の係数表１から決定することができる。
【表１】
2020096009.tif 000008
【００８６】
次に、上述した数式によって求められた第１のパターンのモアレ強度Ｒ及び第２のパターンのモアレ強度Ｂを用いて、濃度による係数をかけて開口部／非開口部比を変更した、第１のパターンのモアレ強度Ｒ２及び第２のパターンのモアレ強度Ｂ２を以下の数式６及び数式７によって求めることができる。
【数６】
2020096009.tif 000009
【数７】
2020096009.tif 000010
ここでは、RLTFは、第１のパターンでの、濃度による開口部／非開口部比対応の影響度を表す係数を表し、BLTFは、第２のパターンでの、濃度による開口部／非開口部比対応の影響度を表す係数を表す。
なお、ここでは、本発明の発明者による研究及び検証の結果、RLTFを５とし、BLTFを０．０とすることで望ましい結果を得ることができることが発見されているが、これらの値はこれに限定されず、適宜に調整してもよい。
【００８７】
次に、図２０を参照して、本開示に係る、開口部／非開口部比を設定したモアレ顕像化パターンの一例を示す図である。図２０は、入力画像２０００と、当該入力画像２０００に対応する、開口部／非開口部比を設定したモアレ顕像化パターン２０５０を示す図である。
【００８８】
図２０に示されるように、上述した開口部／非開口部比の調整処理を複数のレイヤーを含む入力画像２０００に対して実行した場合には、レイヤー毎に異なる開口部／非開口部比を設定したモアレ顕像化パターン２０５０を得ることができる。例えば、図２０に示すように、レイヤー２００５（円形の領域）の開口部／非開口部比が１．０に設定されており、レイヤー２０１０（三角の領域）の開口部／非開口部比が１．９に設定されており、レイヤー２０１５（四角の領域）の開口部／非開口部比が３．０に設定されており、レイヤー２０２０（背景）の開口部／非開口部比が５．７に設定されている。
なお、図２０に示す入力画像２０００及び当該入力画像２０００に対応する、開口部／非開口部比を設定したモアレ顕像化パターン２０５０はあくまでも一例であり、入力画像２０００の構成や開口部／非開口部比の値はこれに限定されない。
【００８９】
＜６−９  開口部/非開口部比の算出方法＞
以上では、開口部／非開口部比の調整方法について説明したが、本開示のもう一態様は、モアレパターンが表示されている印刷物を解析することで、当該モアレパターンの開口部／非開口部比を算出することに関する。例えば、カメラ又は複写機等で画像を取得した場合、透過率や反射率等の測定値を用いることで、取得した画像に写っている開口部／非開口部比を算出することができる。
【００９０】
具体的には、画像を取得した後、当該画像を任意の画像処理ソフトを用いて画像の透過率及び反射率を解析することで、画像の特徴値の平均値を抽出する。その後、抽出した平均値以上の特徴値を有する領域を開口部とみなし、抽出した平均値以下の特徴値を有する領域を非開口部とみなすことができる。
なお、上述したモアレパターンの開口部／非開口部比の算出方法の精度は、取得した画像の解像度に依存する。取得した画像が３００ｄｐｉ以上、望ましくは６００ｄｐｉ程度であれば、開口部／非開口部比を問題なく測定できるが、スキャンや撮影、測定の解像度によってパターンの識別が不十分な場合には、パターン情報を補正したり、補間したりすることで、画像解析に適した状態にすることも可能である。また、パターン情報の補正は、取得した画像そのものに対して実行されてもよく、抽出した特徴値に対して実行されてもよい。一例として、４５ｄｐｉで撮影された画像に対して、画像処理（バイキュービック法）により、６００ｄｐｉまで拡大し、その後特徴値を抽出することができる。
【００９１】
以上説明したモアレパターンの開口部／非開口部比の算出方法により、印刷されたモアレパターンの開口部／非開口部比を算出することができるため、
【００９２】
＜７−０  位相変動量＞
パターンの重ね合わせによってモアレ像を顕現するためには、入力画像の特徴値（輝度、グレースケール値、ＲＧＢ値、ＣＭＹＫ値等）と一方のパターンの位相の位相変動量を対応させることが必要となる。つまり、モアレ顕像化パターンを構成する、対になるストライプパターンである第１のパターン及び第２のパターンにおいて、一方のパターンの位相をずらすことで、見かけの濃淡を表現することができる。この位相のずらし方は様々考えられるが、最も単純には、入力画像の特徴値をグレースケールレベルとした場合、グレースケールレベルが高いほど（画像が白いほど）位相の位相変動量が小さくし、グレースケールレベルが低いほど（画像が黒いほど）位相の位相変動量を大きくすればよい。
【００９３】
本実施例では、（１）グレースケールレベル０％（黒）、（２）グレースケールレベル５０％（グレー）、（３）グレースケールレベル１００％（白）の場合を図２１及び図２２を用いて以下に説明する。
なお、以下の説明は、手前側のパターンが開口部／非開口部比が１（開口部と非開口部の割合が１：１）であることを前提としている。
グレースケールレベル０％の場合：パターンの位相を半周期ずらす（非開口部と開口部が反転する）。
グレースケールレベル５０％の場合：パターンの位相を１／４周期ずらす（開口部の５０％分に相当し、重ね状態の非開口部と開口部の割合は３：１となる）。
グレースケールレベル１００％の場合：パターンの位相は変化させず、非開口部と開口部はパターンのまま１：１とする。
【００９４】
また、位相をずらす方向を調整することで、所望の方向においてモアレパターンの動きを発生させることができる。位相をずらす方向として、パターンの距離、又は周期及びピッチの走査方向（つまり、パターンが繰り返す方向）を調整する方法と、観察者の視認方向を調整する方法がある。図２３及び２４を参照して、位相をずらす方向の例について説明する。
【００９５】
図２３は、ストライプを斜めに並べたパターンを示す図である。図２３に示すような、ストライプが斜め（例えば、４５度）に並べたパターンの場合、パターンの距離、又は周期及びピッチをずらしたものと、観察者の視認方向に位相をずらしたものとでは、ずらし量がそれぞれ同じ量であれば、観察者の視点の移動方向、移動速度に対して、パターンの動く方向、動く速度が異なる。
【００９６】
図２４は、同心円のパターンを示す図である。本開示では、パターンの位相をずらす方向は１つの作品中、一定である必要はなく、混在していてもよい。例えば、図２４に示す同心円のようなパターンの場合には、円の中心を境に位相のずれ方向を反転させることで、観察者の視点の移動に対して、複雑な動きを持たせることができる。
図２３及び図２４に示したように、位相をずらす方向を調整することで、モアレのデザイン性を高めることができる。
【００９７】
＜７−１  位相変動量の決定方法＞
次に、図２５を参照して、本開示に係る位相変動量を決定する方法について説明する。図２５は、本開示に係る位相変動量を決定する方法２５００を示す図である。
【００９８】
まず、ステップ２５１０では、入力画像と、モアレ顕像化パターンの条件を指定するモアレ情報とに基づいて、画素毎の濃淡に関する強度を用いて表現した第１のパターンの元となる第１のパターンマップが生成される。ここでの入力画像とは、例えば図１等に示されるような、デザイン図案などのモアレ化したい画像データ示すものである。この入力画像は、例えばユーザに選択される画像であってもよく、遠隔の外部デバイスから送信される画像であってもよい。
【００９９】
また、モアレ顕像化パターンの条件を指定するモアレ情報とは、入力画像に含まれるレイヤーの順序に関する情報（例えば、レイヤーの数、レイヤーの順序等）と、モアレ顕像化パターンの基本構成関する情報、及び全体の（ピクセル又は距離で表現した）大きさに関する情報とを含む。ここでいう、モアレ顕像化パターンの基本構成に関する情報とは、例えばモアレ顕像化パターンの形状（ストライプ、格子等）、線の向き（縦、斜め）、ピッチ、所望の奥行感（それぞれのレイヤーのモアレをどの程度の奥行量で発生させるか）に関する情報、モアレパターンの使用方法（貼り付ける板の素材、厚み、観察する距離）等を含む。
【０１００】
この入力画像とモアレ情報とに基づいて、画素毎の濃淡に関する強度を用いて表現した第１のパターンマップが生成される。この第１のパターンマップとは、モアレ顕像化パターンを構成する第１のパターン及び第２のパターンの内、当該第１のパターンに描画されるストライプのそれぞれの画素の強度を表す値で表現したものである。
【０１０１】
第１のパターンマップを生成する具体的な手順は、以下の通りである。
まず、入力画像は、例えばビットマップ、グレースケール8ビット画像等のデータに変換される。なお、このビットマップデータのグレースケールの濃度は、後述する式８における「ｉｍｇ」に該当するものである。また、この段階では、画像のコントラスト調整（明るい領域を更に明るくしたり、暗い領域を更に暗くしたり）を実施することで、モアレの奥行感を高めることができる。入力画像がカラー画像の場合には、明度を保持してグレースケール変換することが望ましい。
【０１０２】
また、このビットマップデータのピクセル数は、最終的に得られる、モアレ顕像化パターンの大きさとなる。最終的に得たいモアレ顕像化パターンの大きさが入力画像と異なる場合には、入力画像の大きさをこの段階で調整してもよい。
次に、上述したモアレ情報に基づいて、第１のパターンの形状、ピッチ、開口部／非開口部比等が設定される。なお、ここで開口部／非開口部比は任意の開口部／非開口部比に設定されてもよいが、強いモアレを発生させるためには、５／５の開口部／非開口部比を設定することが望ましい。
次に、０〜２５５の値で表現されるビットマップの各画素のグレースケール輝度が、以下の数式８によって正規化される。
【数８】
2020096009.tif 000011
ここでは、imgは、ビットマップデータにおける各画素のグレースケール輝度値を表し、img2は、正規化後の画素のグレースケール輝度値を表す。
次に、第１のパターンマップの強度は、以下の数式９によって計算される。
【数９】
2020096009.tif 000012
ここでは、ｘは、画素の横方向の座標であり、Ｒは、対象の画素の第１のパターンマップでの強度を表す。この手順を全ての画素に対して実行することで、図２６に示すような第１のパターンマップを生成することができる。図２６は、画素毎の強度が濃淡と数値で表されたものである。図２６では、数値の詳細を示すことができないため、図２７において、図２６に示す第１のパターンマップの領域の一部２６５０の拡大図を示している。図２７に示されるように、第１のパターンマップの各マスには、当該マスに該当する入力画像の画素のグレースケール輝度値が表現されており、最も濃い画素に該当するマスの輝度値が「０」となっており、最も淡い画素に該当するマスの輝度値が「１」となっている。
【０１０３】
次に、ステップ２５２０では、入力画像と、上述したモアレ情報とに基づいて、入力画像の領域毎の特徴値に応じて、第１のパターンに対する、領域毎の位相ずらし量を定める、強度を用いて表現した第２のパターンの元となる第２のパターンマップが生成される。この第２のパターンマップとは、モアレ顕像化パターンを構成する第１のパターン及び第２のパターンの内、当該第２のパターンに描画されるストライプのそれぞれの画素の強度を表し、かつ位相が第１のパターンに対してずらされている値マップである。
【０１０４】
第２のパターンマップを生成する具体的な手順は、以下の通りである。
まず、入力画像は、第１のパターンマップと同様に、例えばビットマップ、グレースケール8ビット等のデータに変換され、数式１で正規化され、大きさやコントラストの調整が実施された後、第１のパターンのために設定されたピッチと、入力画像に含まれるレイヤーの順序と、指定された所望の奥行量とに基づいて、第２のパターンのピッチが決定される。なお、ここでは、後述する奥行区分を用いてもよい。
次に、第２のパターンマップの強度は、以下の数式１０によって計算される。
【数１０】
2020096009.tif 000013
ここでは、ｘは、画素の横方向の座標であり、Ｂは、対象の画素の第２のパターンマップでの強度を表す。この手順を全ての画素に対して実行することで、図２８に示すような第２のパターンマップを生成することができる。図２８は、図２６と同様に、画素毎の強度が濃淡と数値で表されたものである。ただし、図２８も、図２６と同様に、数値が図面上では明確に表示されていない。
なお、位相をずらすための数式として、上記の数式１０を一例として用いて説明しているが、本開示は数式１０に限定されず、周期関数であれば、任意の関数を用いてもよい。
【０１０５】
次に、ステップ２５３０では、第１のパターンマップから、第１のパターンの画像が生成される。具体的には、第１のパターンの画像を生成するためには、第１のパターンマップに表現されている各画素の強度を以下の数式１１で０〜２５５の値に割り振り、その結果をビットマップ形式の画像に書き出してもよい。
【数１１】
2020096009.tif 000014
【０１０６】
次に、ステップ２５４０では、第２のパターンマップから、第２のパターンの画像が生成される。具体的には、第２のパターンの画像を生成するためには、第２のパターンマップに表現されている各画素の強度を以下の数式１２で０〜２５５の値に割り振り、その結果をビットマップ形式の画像に書き出してもよい。
【数１２】
2020096009.tif 000015
【０１０７】
なお、入力画像は複数のレイヤーを含み、各レイヤー毎に異なる奥行区分を設定する場合には、それぞれのピッチ毎に、上述したステップ２５１０、２５２０、２５３０、２５４０を繰り返す必要がある。その後、それぞれのピッチに対応する複数のパターンの画像の中から、対象の領域を切り出し、１つの画像として合成する。
【０１０８】
この段階では、合成画像をより自然にし、モアレの効果を高めるために、合成画像において重なり合う領域をぼかすことができる。例えば、重なり合う領域において、手前側になる領域のパターンの透過率を下げることで、モアレの重なり感・立体感が強められる。また、同様に、重なり合う領域付近において、領域を拡張した範囲に、どちらかのパターンあるいは両方のパターンの透過率を下げて合成することで、パターンの重なり感・立体感が強められる。
【０１０９】
第１のパターンの画像及び第２のパターンの画像が生成された後、それぞれのパターンマップが印刷される。なお、これらのパターンの強度が印刷物で正しく表示されることを保証するためには、上記の式で得られた値を、実際に印刷する時に用いる明度値（Ｌ＊値）に変換することが望ましい。この手順としては、関数や行列の利用が挙げられる。この関数の例は、例えば単調減少関数、単調増加関数等を含む。また、行列は、実行列、整数行列等にしてもよい。
【０１１０】
また、この段階では、パターンマップのそれぞれの領域を拡張したり、手前のレイヤーの領域の不透明度を下げたりするなどの処理を行うことで、モアレによる立体感の効果を高めることができる。
更に、第１のパターンマップの画像及び第２のパターンマップを印刷するにあたって、印刷方式や印刷機に合わせて調整（２値化したり、網点化したり、コントラスト調整）することで、より良質なパターンを得ることができる。
印刷方式は、インクジェット印刷、グラビア印刷、オフセット印刷、オフセットグラビア印刷、スクリーン印刷を用いることができる。
また、印刷で用いるインキは、印刷方式に応じて、それぞれ、インクジェットインキ、グラビアインキ、オフセットインキ、オフセットグラビアインキ、スクリーンインキとできる。また、インキの種類は、顔料インキまたは染料インキにしてもよい。また、インキの種類は、蛍光インキ、蓄光インキにしてもよい。更に、蛍光インキまたは蓄光インキの種類は、顔料インキまたは染料インキにしてもよい。印刷の色数は、１色から８色とできる。
【０１１１】
次に、ステップ２５５０では、第１のパターンの画像と、第２のパターンの画像とから、モアレ顕像化パターンが得られる。具体的には、これは、上述したように、第１のパターンが印刷された表示体と、第２のパターンが印刷された表示体を、所定の距離（ギャップ）を開けて重ねることを含んでもよい。これにより、入力画像及びモアレ情報に基づいたモアレを発生させるためのモアレ権像化パターンを得ることができる。
【０１１２】
＜７−２  位相変動を計算するための周期関数＞
次に、図２９を参照して、本開示に係る位相変動量を決定する際に用いられる周期関数について説明する。図２９は、本開示に係る位相変動量を決定する際に用いられる周期関数の一例を示す図である。
【０１１３】
上述したように、本開示では、第２のパターンをずらすためには、周期関数を用いた数式を使用する。この周期関数は、原則として、最大値又は最小値が画素毎の輝度値の最大値又は最小値に対応する周期関数であり、入力画像の特徴値をグレースケールレベルとした場合、グレースケールレベルが高いほど（画像が白いほど）位相変動量が小さく、グレースケールレベルが低いほど（画像が黒いほど）位相変動量を大きくなる。この周期関数として、例えばサインカーブ（例えば、正弦波、余弦波を含む）、コサインカーブ、三角波、ノコギリ波、矩形波などを用いてもよい。
なお、原則として、ストライプパターンを矩形波で表した場合は、モアレ像が最も明瞭で、奥行き感が高いが、印刷解像度や画像解像度に依存したピッチしか実現できないため、モアレを視認する観察者の視点が動いた時、モアレの変化が激しく見え、明滅することがある。
一方、ストライプパターンをサインカーブで表した場合は、モアレ像が矩形波程には明瞭ではないが、モアレを視認する観察者の視点が動いた時、モアレの変化が自然かつ滑らかである。従って、実際には、強くかつ自然なモアレ像を発生させるためには、矩形波に近いサインカーブを用いることが望ましい。しかし、ここでの周期関数はこれに限定されず、モアレのデザインに応じて、周期関数は適宜に選択されてもよい（例えば、明滅の効果をデザインとして利用したい場合には、矩形波を用いる等）。
【０１１４】
例えば、第１のパターンが図２９のようなサインカーブ２８００で描画される場合、第１のパターンに対応する第２パターンは、図３０に示す、位相がπずれているサインカーブ２９００となる。この変動量は、パターンが反転するまでが最大であるため、周期の半分（つまり、π）のずれが最大値である。これにより、例えば入力画像の特徴値をグレースケールレベルとした場合、白い領域がずれない（つまり、第1のパターンと同じ）、グレーの領域がπ／２のずれとなり、黒い領域がπのずれとなる。
【０１１５】
これにより、例えば入力画像の特徴値をグレースケールレベルとした場合、白い領域がずれない（つまり、第1のパターンと同じ）、グレーの領域がπ／２のずれとなり、黒い領域がπのずれとなる。具体的には、グレースケール値を特徴値として用いる場合には、位相の変動量は以下の数式１３によって求められる。
【数１３】
2020096009.tif 000016
ここでは、Ｓは、位相の変動量を表し、ｋは、０〜１００に正規化された画像の特徴値（例えば、この場合、グレースケール値）を表す。一例として、図３１に示す画像３０００が入力画像となり、円形の領域３００５のグレースケール値が０％、三角の領域３０１０のグレースケール値が４５％、四角の領域３０１５のグレースケール値が７５％である場合、円形の領域３００５の位相変動量がπとなり、三角の領域３０１０の位相変動量が（１１π）／２０、となり、四角の領域３０１５の位相変動量が（π／４）となる。
【０１１６】
入力画像３０００と、当該入力画像から生成されるモアレ顕像化パターン３５００とが図３２に示される。図３２は、図３１に示す入力画像の位相を特徴値に応じて変動することで生成したモアレ顕像化パターンの一例を示す図である。図３２に示すように、それぞれの領域３００５、３０１０、３０１５は、入力画像でのグレースケール値に応じて、位相の変動量が計算され、その結果がモアレ顕像化パターン３５００に示されている。
【０１１７】
＜７−３  特徴値毎の位相変動量計算＞
以上では、入力画像の特徴値がグレースケール値である場合について説明したが、本発明はそれに限定されず、輝度値、RGB値、CMYK値等、他の値を特徴値として使ってもよい。ただし、特徴値によっては、数値の大小や見かけの濃淡が異なることがあるため、位相の変動量の計算方法が異なる。
代表的な特徴値の計算方法は、図３３の特徴値テーブル３２００に示される。図３３の特徴値テーブル３２００は、特徴値３２１０の種類毎に、当該特徴値の種類に対応する数値範囲３２２０及び位相変動量の計算式３２３０を示す。従って、特徴値テーブル３２００を参照することで、入力画像の領域毎の特徴値の種類に基づいて、位相変動量を計算するための数式を選択することができる。
なお、図３３に示す特徴値はあくまでも例であり、それ以外の特徴値も使用可能である。また、他の特徴値においても、原則として、数字が大きい程明るくなる特徴値であれば、特徴値の数値範囲のうち、最大値〜特徴値の割合が位相の変動量となり、数字が大きい程暗くなる特徴値であれば、特徴値の数値範囲のうち、該当の特徴値の割合が位相の変動量となる。
【０１１８】
上記のようにパターンのグレースケールレベルに応じて、開口部に対する位相変動量を決定することで、重ね状態における濃淡表現が可能となる。
上記の例では、開口部に対する位相変動量は線形であるが、指数的／対数的などの非線形や、階調を設定してもよい。
また、位相をずらすのは手前側パターンでも両側パターンでもよい。手前側パターンの図柄としての影響が大きいので、手前側パターンはパターン一定のまま、奥側パターンで入力画像の特徴値に応じ位相をずらしたほうが見栄えがよく、望ましい。
【０１１９】
＜８−１  ピッチ位相変動量の決定＞
第１のパターン(手前側)及び第２のパターン(奥側)がギャップを挟んで設置された場合、両眼視差によって、発生するモアレは立体的に感じられる。
手前側パターンに比べ奥側パターンの方がピッチが大きいとき、モアレは手前側に浮いて見え、奥側パターンの方がピッチが小さいとき、モアレは奥側に沈んで見える。
パターンの奥行き感（パターンよりも奥に見えること）や飛び出し感（パターンよりも手前に見えること）の程度は手前側パターンと奥側パターンの比率、パターン設置条件（基材や貼り合わせるパネルの厚み、屈折率）等条件により異なる。
【０１２０】
一例として、例えば厚み５ｍｍのアクリル板の前面と後面にパターンを貼りあわせた場合、手前側パターンのピッチに対し奥側パターンのピッチを比率で現したとき、９５％〜９９．９％のとき奥行き感を感じ、９８〜９９．５％の範囲で奥行きをより感じる。
また１００．３〜１０５．０％のとき飛び出し感を感じ、１００．３〜１０２．０％の範囲で飛び出しをより感じることができる。
【０１２１】
従って、ピッチを適宜に調整することで、モアレが発生する奥行量（つまり、奥行の深さ）を設定することができる。以下では、図３４〜図３６を参照して、この原理について説明する。
尚、アクリル板は、ガラス板、ポリカーボネート板、塩化ビニル板、ＰＥＴ板としてもよい。アクリル板は他の透明な板で代替できる。アクリル板の厚みは、例えば１ｍｍ以上、３０ｍｍ以下にしてもよい。
アクリル板の長手方向のサイズは１ｍｍ以上、１０ｍ以下にしてもよい。アクリル板の外形は、正方形、長方形、円、楕円、自由曲線にしてもよい。自由曲線の外形は、モアレの画像と類似した形状にしてもよい。なお、アクリル板のパターンを貼る面は平面または曲面にしてもよい。また、アクリル板の厚さのバラツキは、中央、端部の５点の偏差が５％以内としてもよい。
【０１２２】
図３４〜図３６はそれぞれ、モアレを発生させるための光学構成の一例を示す図である。
【０１２３】
上述したように、モアレが両眼視差によって、観察者にとって立体的に感じられる。具体的には、奥側パターン上の右目と左目で見ている位置のズレΔｐは、以下の数式１４によって求められる。
【数１４】
2020096009.tif 000017
ここでは、図３４に示すように、Ｄは、視認距離（観察者とモアレ顕像化パターンの間の距離）を表し、ｇはパターン間のギャップ（第１のパターン(手前側)及び第２のパターン(奥側)のギャップ）を表し、Ｋは眼間距離を表す。
【０１２４】
また、奥側パターン上で発生するモアレパターンのピッチPa’は、以下の数式１５によって求められる。
【数１５】
2020096009.tif 000018
ここでは、図３５に示すように、Ｐａは、手前側パターンのピッチ、ｎ１は視認場所から手前側パターンの屈折率（例えば、大気の場合、「１」）を表し、ｎ２は手前側パターンから奥側パターンの屈折率（例えば、大気の場合、「１．４９」）を表す。
【０１２５】
また、同様に、奥側パターン上で発生するモアレパターンのピッチＰｄは、以下の数式１６によって求められる。
【数１６】
2020096009.tif 000019
ここでは、Pｂは、奥側パターンのピッチを表す。
【０１２６】
次に、上述の数式１４〜１６で求められたピッチの関係から、両眼視差（つまり、モアレパターンのずれ量）ｘを以下の数式１７によって求められる。
【数１７】
2020096009.tif 000020
【０１２７】
また、モアレパターンが浮き上がって見える奥行量（手前への飛び出し量）SF及びモアレパターンが沈んで見える奥行量SBを以下の数式１８及び数式１９によって求められる。
【数１８】
2020096009.tif 000021
【数１９】
2020096009.tif 000022
ここでは、XFは、モアレパターンが浮いて見える場合の視差を表し、XBは、モアレパターンが沈んで見える場合の視差を表す。
【０１２８】
また、代入により上述した式を整理すると、モアレパターンが浮いて見える奥行量SF及びモアレパターンが沈んで見える奥行量SBを視認距離、パターン間ギャップ、及びモアレパターンのピッチによる数式２０及び数式２１で表すことができる。
【数２０】
2020096009.tif 000023
【数２１】
2020096009.tif 000024
以上の式により、それぞれのパターンのピッチと、視認距離D、パターン間のギャップｇ、及びそれぞれの屈折率n1、n２等の構成条件とから、モアレの奥行量を計算することができる。
なお、モアレが浮き上がって見える場合の光学構成の一例を図３５に示し、モアレが沈んで見える場合の光学構成の一例を図３６に示す。
【０１２９】
上述した構成条件（D,ｇ、n1、n２）及び一方のパターンのピッチ（例えば、手前側パターンのピッチPa）が確定している状態では、同じ原理で、モアレを特定の奥行量で発生させるための必要なピッチを計算することができる。具体的には、飛び出して見えるモアレを発生させるためのピッチを以下の数式２２によって求め、沈んで見えるモアレを発生させるためのピッチを以下の数式２３によって求めあれる。
【数２２】
2020096009.tif 000025
【数２３】
2020096009.tif 000026
【０１３０】
従って、上述した式により、モアレを所望の奥行段階で発生させるためのピッチを計算し、当該ピッチでパターンを構成することにより、立体感のあるモアレを発生させることができる。しかし、ピッチによる奥行き感を感じるためには、モアレ縞を視認でき、観察時にモアレ縞の動きが目で追従できることが肝要であり、モアレ縞が視認できない時には、観察者はモアレの奥行き感を感じることができない。
【０１３１】
モアレ縞が視認しにくい状況の例として、例えば、手前側パターンが奥側パターンに投影された時に、手前側パターンが奥側パターンに完全に一致する場合（モアレ縞のピッチが計算上無限大となる）、モアレ縞のピッチが広すぎる場合（視点が移動してもモアレ縞が動いているように見えない）、モアレ縞のピッチが細かすぎる場合（パターンを視覚的に視認することができない）、又はモアレ縞が弱い場合（開口部／非開口部比が極端、パターン描画線のコントラストが低い、透過率が高すぎる）などが考えられる。
【０１３２】
＜８−２  奥行区分＞
また、以上では、モアレを所望の奥行段階で発生させるためのピッチを計算する方法について説明したが、実際には、観察者の視力やパターンの作製によっては、計算したピッチ通りの奥行量を観察者に感じさせるとは限らない。例えば、観察者の両眼の視力が均等でない場合や、印刷の誤差によりパターンが計算したピッチ通りに作製されてない場合には、モアレが意図された奥行量で現れないことがある。特にパターンの作製時には、印刷などの出力方法によって線が膨らんだり、ピッチがズレたり、又は出力解像度によって誤差が生じることにより、パターンを精緻に計算通り作成することが困難であり、万人が同じ奥行量を感じることが難しい。
【０１３３】
そのため、本開示では、万人に同一の奥行き感を感じさせ、パターンの作製を容易にするためには、計算による奥行き量に基づいた「奥行区分」を用いることとする。この奥行区分とは、モアレを発生させる、予め定めた（量子化された）奥行量の区画を意味する。これらの奥行区分は、異なるピッチの範囲毎に定められる。奥行区分を用いることで、パターンに含まれる各要素（レイヤー等）から生じるモアレを予め定まった、異なる奥行量で発生させることができるため、感じられる奥行量は人それぞれであっても、奥行の順序が前後せず、奥行効果を実現させることができる。
【０１３４】
次に、図３７及び図３８を参照して、モアレが沈んで見えるための奥行区分の例について説明する。図３７及び図３８は、モアレが沈んで見えるための奥行区分の例を示す図である。図３７に示すように、奥行区分は複数の区分Ｂ１,Ｂ２,Ｂ３、及びＢ４を含む。これらの奥行区分は、パターンが描かれるパネルより沈んで見える奥行量であり、Ｂ１からＢ４に向かって、順番により深い奥行量に該当する（すなわち、Ｂ１は一番手前の奥行量に該当し、Ｂ４は、一番深い奥行量に該当する）。
【０１３５】
また、図３８に示すように、各区分毎に、視認距離Ｄの倍数として表した、区分が沈んで見える奥行量である区分値と、その奥行量でモアレを発生させるための奥側パターンのピッチPｂの範囲が定められている。なお、図３８で示すピッチの範囲は、厚み５ｍｍのアクリル板、視認距離１０００ｍｍ、手前側パターンのピッチが１．６９３ｍｍという条件で計算された。
【０１３６】
次に、図３９及び図４０を参照して、モアレが浮き上がって見えるための奥行区分の例について説明する。図３９及び４０は、モアレが浮き上がって見えるための奥行区分の例を示す図である。図３９に示すように、奥行区分は複数の区分Ｆ１,Ｆ２,Ｆ３、及びＦ４を含む。これらの区分は、パターンが描かれるパネルより手前に見える奥行量であり、Ｆ４からＦ１に向かって、順番により深い奥行量に該当する（すなわち、Ｆ４は一番手前の奥行量に該当し、Ｆ１は、一番深い奥行量に該当する）。
【０１３７】
また、図４０に示すように、各区分毎に、視認距離Ｄの倍数として表した、区分が浮き上がって見える奥行量である区分値と、その奥行量でモアレを発生させるための奥側パターンのピッチPｂの範囲が定められている。なお、図３９で示すピッチの範囲は、厚み５ｍｍのアクリル板、視認距離１０００ｍｍ、手前側パターンのピッチが１．６９３ｍｍという条件で計算された。
【０１３８】
上述したように、奥行区分を用いることで、沈んで見えるモアレの場合にも、浮き上がって見えるモアレの場合にも、奥行の順序が前後せず、奥行効果を実現させることができる。
なお、図３７〜３８及び図３９〜４０の説明では、４つの奥行区分を含む例について説明したが、本発明はそれに限定されず、奥行区分の数が任意である。ただし、理論上、奥行区分の数は無限であるが、実際には、観察者が容易に識別できる異なる奥行区分は限られており、本開示の発明者の研究によれば、６つ以下の奥行区分を設定することが好ましい。
【０１３９】
次に、図４１〜４６を参照して、奥行区分の使用例について説明する。図４１〜４６は、奥行区分に使用例を示す図である。
【０１４０】
上述したように、本開示に係る奥行区分を用いることで、パターンに含まれる各要素（レイヤー等）から生じるモアレを予め定まった、異なる奥行量で発生させることができる。例えば、図４１に示すように、入力画像４０１０は複数のレイヤーを含む場合、それぞれのレイヤーのピッチを、異なる奥行区分に該当するピッチに設定することにより、各レイヤーから発生するモアレは異なる奥行量で発生することとなる。
なお、ここでのレイヤーとは、パターンに含まれる、奥行を持たせたい領域を意味する。
【０１４１】
上述したように、観察者が容易に識別できる奥行区分は限られているため、モアレの階層構造は、パターンに含まれるレイヤー数と、区分の数の関係に依存する。例えば、レイヤー数が奥行区分の数より少ない場合、それぞれのレイヤーを異なる区分に該当するピッチに設定することで、各レイヤーから生じるモアレを異なる奥行量で発生させることができるが、レイヤー数が奥行区分の数より少ない場合には、複数のレイヤーのモアレを、同一の奥行量で発生させることとなる。
なお、複数のレイヤーを同一の奥行区分に設定する場合に、沈んで見えるモアレの場合、より奥にしたいレイヤーのピッチを広く設定することで、レイヤーと乖離なく奥行量を設定することができる。また、同様に、浮き上がって見えるモアレの場合、より手前にしたいレイヤーのピッチを狭く設定することで、レイヤーと乖離なく奥行量を設定することができる。
【０１４２】
次に、図４２を参照して、奥行区分の構成の一例について説明する。図４２は、入力画像の各レイヤーを異なる奥行区分に対応させる場合の奥行の断面の一例を示す図である。
図４１に示すように、入力画像４０１０がレイヤー１、レイヤー２、レイヤー３、及びレイヤー４の４つのレイヤー（三角、円、四角の３つの前景レイヤーと１つの背景レイヤー）を含む場合には、それぞれのレイヤーを異なる奥行区分に該当するピッチに設定することで、各レイヤーのモアレを異なる奥行区分に発生させることができる。
【０１４３】
例えば、図４２に示すように、レイヤー１を区分Ｂ１に該当するピッチ、レイヤー２を区分Ｂ２に該当するピッチ,レイヤー３を区分Ｂ３に該当するピッチ、レイヤー４を区分Ｂ４に該当するピッチに設定することで、レイヤー１のモアレを区分Ｂ１の奥行量で発生させ、レイヤー２のモアレを区分Ｂ２の奥行量で発生させ、レイヤー３のモアレを区分Ｂ３の奥行量で発せさせ、レイヤー４のモアレを区分Ｂ４の奥行量で発生させることができる。
【０１４４】
以上では、各レイヤー毎に一定のピッチを設定する場合について説明したが、本開示はそれに限定されず、同一のレイヤー内に、異なるピッチを設定することで、レイヤーの奥行量を部分的に変更することが可能となる。これにより、1つのレイヤー内に、グラデーションのある奥行量、ムラのある奥行量等を発生させることができる。
【０１４５】
図４３は、同一のレイヤー内に、奥行量を線形に増加した場合の奥行の断面の一例を示す図である。図４３では、レイヤー１のピッチを左から右に向けて線形に増加させ、レイヤー２のピッチを右から左に向けて線形に増加させ、レイヤー３のピッチを左から右に向けて線形に増加させた構成が示されている。これにより、レイヤー１、レイヤー２、レイヤー３のそれぞれのレイヤーのモアレは、次第に奥行量が深まり、モアレの奥行効果を高めることができる。この場合には、沈み込むような印象が特に与えやすい。
【０１４６】
図４４は、同一のレイヤー内に、奥行量を部分的に変更した場合の奥行の断面の一例を示す図である。図４４では、レイヤー１のピッチの一部は、区分Ｂ１に該当するピッチではなく、区分Ｂ２のピッチに該当するピッチに設定されている。これにより、レイヤー１のモアレの一部のみが区分B2の奥行量で発生することとなり、それ以外の部分は区分Ｂ１の奥行量で発生する。これにより、装飾性が高まる。
【０１４７】
図４５は、同一のレイヤー内に、奥行量を中心から両端に向けて変更した場合の奥行の断面の一例を示す図である。図４５では、レイヤー１及びレイヤー２のピッチは、中心点から両端に向けて増加し、レイヤー３及びレイヤー４のピッチは、中心点から両端に向けて減少する。これにより、レイヤー１及びレイヤー２のモアレは、中心点が端部よりも手前に見え、レイヤー３及びレイヤー４のモアレは、中心点が端部よりも奥に見えるようになる。これにより、モアレ画像の存在感が高まる。
以上、沈んで見えるモアレの場合を一例として図４３〜４５を説明したが、浮き上がって見えるモアレの場合にも、同様の奥行区分構成を使用することが可能であることはいうまでもない。
【０１４８】
次に、図４６を参照して、レイヤー毎にピッチが異なる例について説明する。図４６は、レイヤー毎にピッチが異なる例を示す図である。上述したように、図４６では、入力画像４５１０がレイヤー１（円形）、レイヤー２（三角）、レイヤー３（四角）、レイヤー４（背景）の４つのレイヤーからなり、レイヤー１が区分Ｂ１に該当するピッチ、レイヤー２が区分Ｂ２に該当するピッチ、レイヤー３が区分Ｂ３に該当するピッチ、レイヤー４が区分Ｂ４に該当するピッチに設定されるとする。その後、これらの条件で入力画像４５１０が処理されると、図４６の下部に示される、それぞれのレイヤーが互いに異なるピッチとなっているモアレ顕像化パターン４５３０の画像が生成される。
【０１４９】
＜８−３  奥行区分を用いたモアレ顕像化パターンの生成方法＞
次に、図４７を参照して、本開示に係る奥行区分を用いたモアレ顕像化パターンの生成方法について説明する。図４７は、本開示に係る奥行区分を用いたモアレ顕像化パターンの生成方法４６００を示す図である。
【０１５０】
まず、ステップ４６１０では、入力画像と、モアレ顕像化パターンの条件を指定するモアレ情報とに基づいて、第１のパターンが生成される。ここでの第１のパターンとは、モアレ顕像化パターンを構成する第１のパターン及び第２のパターンの内、当該第１のパターン（例えば手前側パターン）に該当するものであり、モアレ情報において指定される条件（形状、ピッチ、向き開口部／非開口部比）に従って生成される。
【０１５１】
また、ここでの入力画像とは、例えば図１等に示されるような、デザイン図案などのモアレ化したい画像データ等を示すものである。この入力画像は、例えばユーザに選択される画像であってもよく、遠隔の外部デバイスから送信される画像であってもよい。
【０１５２】
また、モアレ顕像化パターンの条件を指定するモアレ情報とは、入力画像に含まれるレイヤーの順序に関する情報（例えば、レイヤーの数、レイヤーの順序等）と、モアレ顕像化パターンの基本構成関する情報、及び全体の（ピクセル又は距離で表現した）大きさに関する情報とを含む。ここでいう、モアレ顕像化パターンの基本構成に関する情報とは、例えばモアレ顕像化パターンの形状（ストライプ、格子等）、線の向き（縦、斜め）、ピッチ、所望の奥行感（それぞれのレイヤーのモアレをどの程度の奥行量で発生させるか）に関する情報、モアレパターンの使用方法（貼り付ける板の素材、厚み、観察する距離）等を含む。
【０１５３】
次に、ステップ４６２０では、入力画像と、上述したモアレ情報とに基づいて、入力画像の領域毎の特徴値に応じて、第１のパターンに対する、領域毎の位相ずらし量を定める第２のパターンが生成される。この第２のパターンマップとは、モアレ顕像化パターンを構成する第１のパターン及び第２のパターンの内、当該第２のパターンに該当するものであり、かつ位相が第１のパターンに対してずらされているパターンである。
【０１５４】
この第２のパターンを生成するためには、例えば、サインやコサイン等の、最大値又は最小値が画素毎の輝度値の最大値又は最小値に対応する周期関数であってもよい。また、具体的には、入力画像における各領域は、特徴値（例えば、グレースケール値）に応じて、上述した図３３に示す数式を用いて計算されたずれ量だけ変動されることで、当該第２のパターンが生成される。
【０１５５】
次に、ステップ４６３０では、入力画像と、モアレ情報とに基づいて、当該入力画像に含まれるレイヤーが識別される。具体的には、これらのレイヤーは、モアレ情報に含まれる順序に関する情報に基づいてユーザに手動で特定されてもよく、所定の画像解析ソフトウェアによって自動的に特定されてもよい。例えば、入力画像に含まれるレイヤーを識別する一例として、所定の画像解析ソフトウェアは、図２８に示す入力画像に含まれるレイヤー１、レイヤー２、レイヤー３、及びレイヤー４を識別してもよい。
【０１５６】
次に、ステップ４６４０では、入力画像と、モアレ情報とに基づいて、識別した複数のレイヤーの各レイヤー毎に、当該レイヤーによるモアレ像を、特定の奥行量の範囲を規定する奥行区分において発生させるためのピッチが決定される。上述したように、奥行区分とは、モアレを発生させる、予め定めた（量子化された）奥行量の区画を意味し、異なるピッチの範囲毎に定められる。ここでは、それぞれのレイヤーの奥行区分は、モアレ情報に含まれる条件に従って決定されてもよく、レイヤーの順序に基づいて適宜に決定されてもよい（より手前のレイヤーが浮き上がって見えるようなピッチとなり、より奥のレイヤーが沈んで見えるようなピッチとなるように等）。また、モアレを特定の奥行区分において発生させるためのピッチは、上述した式２２、式２３を用いて計算されてもよい。
なお、図４７では、モアレ像を特定の奥行量の範囲を規定する奥行区分において発生させるためのピッチを決定する工程を第１のパターン及び第２のパターンの生成後に行う構成を一例として示しているが、ピッチを決定する工程のタイミングはこれに限定されず、任意のタイミングで行われてもよい。例えば、ピッチを決定する工程は、第１のパターンを生成する前に行われてもよく、第２のパターンを生成する後に行われてもよく、モアレ顕像化パターンを画像化した後に、画像の拡大・縮小に合わせて行われてもよい。
【０１５７】
次に、ステップ４６５０では、第１のパターンの画像と、第２のパターンの画像とから、モアレ顕像化パターンが得られる。具体的には、これは、上述したように、第１のパターンが印刷された表示体と、第２のパターンが印刷された表示体を、所定の距離（ギャップ）を開けて重ねることを含んでもよい。これにより、入力画像及びモアレ情報に基づいたモアレを発生させるためのモアレ権像化パターンを得ることができる。
【０１５８】
＜９−０モアレ像を顕像化するパターンの生成システム＞
図４８は、出力パターンを画像によって得る場合の簡易的なフローチャートの例である。ただし、入力にかかる情報（レイヤー等の情報入力）の順序はこのフローチャートに記載されたものに限らない。
【０１５９】
次に、図４９を参照して、本開示の実施形態を実施するためのコンピュータシステム３００について説明する。本明細書で開示される様々な実施形態の機構及び装置は、任意の適切なコンピューティングシステムに適用されてもよい。コンピュータシステム３００の主要コンポーネントは、１つ以上のプロセッサ３０２、メモリ３０４、端末インターフェース３１２、ストレージインタフェース３１４、Ｉ／Ｏ（入出力）デバイスインタフェース３１６、及びネットワークインターフェース３１８を含む。これらのコンポーネントは、メモリバス３０６、Ｉ／Ｏバス３０８、バスインターフェースユニット３０９、及びＩ／Ｏバスインターフェースユニット３１０を介して、相互的に接続されてもよい。
【０１６０】
コンピュータシステム３００は、プロセッサ３０２と総称される１つ又は複数の汎用プログラマブル中央処理装置（ＣＰＵ）３０２Ａ及び３０２Ｂを含んでもよい。ある実施形態では、コンピュータシステム３００は複数のプロセッサを備えてもよく、また別の実施形態では、コンピュータシステム３００は単一のＣＰＵシステムであってもよい。各プロセッサ３０２は、メモリ３０４に格納された命令を実行し、オンボードキャッシュを含んでもよい。
【０１６１】
ある実施形態では、メモリ３０４は、データ及びプログラムを記憶するためのランダムアクセス半導体メモリ、記憶装置、又は記憶媒体（揮発性又は不揮発性のいずれか）を含んでもよい。メモリ３０４は、本明細書で説明する機能を実施するプログラム、モジュール、及びデータ構造のすべて又は一部を格納してもよい。例えば、メモリ３０４は、モアレ顕像化パターン生成アプリケーション３５０を格納していてもよい。ある実施形態では、モアレ顕像化パターン生成アプリケーション３５０は、後述する機能をプロセッサ３０２上で実行する命令又は記述を含んでもよい。
【０１６２】
ある実施形態では、モアレ顕像化パターン生成アプリケーション３５０は、プロセッサベースのシステムの代わりに、またはプロセッサベースのシステムに加えて、半導体デバイス、チップ、論理ゲート、回路、回路カード、および/または他の物理ハードウェアデバイスを介してハードウェアで実施されてもよい。ある実施形態では、モアレ顕像化パターン生成アプリケーション３５０は、命令又は記述以外のデータを含んでもよい。ある実施形態では、カメラ、センサ、または他のデータ入力デバイス（図示せず）が、バスインターフェースユニット３０９、プロセッサ３０２、またはコンピュータシステム３００の他のハードウェアと直接通信するように提供されてもよい。
【０１６３】
コンピュータシステム３００は、プロセッサ３０２、メモリ３０４、表示システム３２４、及びＩ／Ｏバスインターフェースユニット３１０間の通信を行うバスインターフェースユニット３０９を含んでもよい。Ｉ／Ｏバスインターフェースユニット３１０は、様々なＩ／Ｏユニットとの間でデータを転送するためのＩ／Ｏバス３０８と連結していてもよい。Ｉ／Ｏバスインターフェースユニット３１０は、Ｉ／Ｏバス３０８を介して、Ｉ／Ｏプロセッサ（ＩＯＰ）又はＩ／Ｏアダプタ（ＩＯＡ）としても知られる複数のＩ／Ｏインタフェースユニット３１２，３１４，３１６、及び３１８と通信してもよい。
【０１６４】
表示システム３２４は、表示コントローラ、表示メモリ、又はその両方を含んでもよい。表示コントローラは、ビデオ、オーディオ、又はその両方のデータを表示装置３２６に提供することができる。また、コンピュータシステム３００は、データを収集し、プロセッサ３０２に当該データを提供するように構成された1つまたは複数のセンサ等のデバイスを含んでもよい。
【０１６５】
例えば、コンピュータシステム３００は、心拍数データやストレスレベルデータ等を収集するバイオメトリックセンサ、湿度データ、温度データ、圧力データ等を収集する環境センサ、及び加速度データ、運動データ等を収集するモーションセンサ等を含んでもよい。これ以外のタイプのセンサも使用可能である。表示システム３２４は、単独のディスプレイ画面、テレビ、タブレット、又は携帯型デバイスなどの表示装置３２６に接続されてもよい。
【０１６６】
Ｉ／Ｏインタフェースユニットは、様々なストレージ又はＩ／Ｏデバイスと通信する機能を備える。例えば、端末インタフェースユニット３１２は、ビデオ表示装置、スピーカテレビ等のユーザ出力デバイスや、キーボード、マウス、キーパッド、タッチパッド、トラックボール、ボタン、ライトペン、又は他のポインティングデバイス等のユーザ入力デバイスのようなユーザＩ／Ｏデバイス３２０の取り付けが可能である。ユーザは、ユーザインターフェースを使用して、ユーザ入力デバイスを操作することで、ユーザＩ／Ｏデバイス３２０及びコンピュータシステム３００に対して入力データや指示を入力し、コンピュータシステム３００からの出力データを受け取ってもよい。ユーザインターフェースは例えば、ユーザＩ／Ｏデバイス３２０を介して、表示装置に表示されたり、スピーカによって再生されたり、プリンタを介して印刷されたりしてもよい。
【０１６７】
ストレージインタフェース３１４は、１つ又は複数のディスクドライブや直接アクセスストレージ装置３２２（通常は磁気ディスクドライブストレージ装置であるが、単一のディスクドライブとして見えるように構成されたディスクドライブのアレイ又は他のストレージ装置であってもよい）の取り付けが可能である。ある実施形態では、ストレージ装置３２２は、任意の二次記憶装置として実装されてもよい。メモリ３０４の内容は、ストレージ装置３２２に記憶され、必要に応じてストレージ装置３２２から読み出されてもよい。Ｉ／Ｏデバイスインタフェース３１６は、プリンタ、ファックスマシン等の他のＩ／Ｏデバイスに対するインターフェースを提供してもよい。ネットワークインターフェース３１８は、コンピュータシステム３００と他のデバイスが相互的に通信できるように、通信経路を提供してもよい。この通信経路は、例えば、ネットワーク３３０であってもよい。
【０１６８】
ある実施形態では、コンピュータシステム３００は、マルチユーザメインフレームコンピュータシステム、シングルユーザシステム、又はサーバコンピュータ等の、直接的ユーザインターフェースを有しない、他のコンピュータシステム（クライアント）からの要求を受信するデバイスであってもよい。他の実施形態では、コンピュータシステム３００は、デスクトップコンピュータ、携帯型コンピュータ、ノートパソコン、タブレットコンピュータ、ポケットコンピュータ、電話、スマートフォン、又は任意の他の適切な電子機器であってもよい。
【０１６９】
次に、図５０を参照して、本開示に係るシステム構成について説明する。図５０は、本開示に係るモアレ顕像化パターン生成システム４９００を示す図である。
【０１７０】
図５０に示すように、本開示に係るモアレ顕像化パターン生成システム４９００は、主に情報処理サーバ４９０５、ネットワーク４９７５、及びクライアント端末４９８５Ａ、４９８５Ｂからなる。情報処理サーバ４９０５は、ネットワーク４９７５を介して、クライアント端末４９８５Ａ、４９８５Ｂと接続される。
【０１７１】
情報処理サーバ４９０５は、クライアント端末４９８５Ａ、４９８５Ｂ等の外部デバイスとデータ送受信を行う転送部４９１０、クライアント端末４９８５Ａ、４９８５Ｂから受信する各種データを管理するデータ管理部４９２０、クライアント端末４９８５Ａ、４９８５Ｂから受信する入力画像やモアレ情報を格納するためのストレージ部４９３０、及びモアレ顕像化パターンを生成するためのモアレ顕像化パターン生成装置４９３５からなる。
【０１７２】
また、図５０に示すように、モアレ顕像化パターン生成装置４９３５は、入力画像を読み取る読取部４９４０、入力画像の特徴値を抽出する抽出部４９４５、及びモアレ顕像化パターンを作成するための作成部４９５０を含む。
【０１７３】
なお、情報処理サーバ４９０５に含まれるそれぞれの機能部は、図４９に示すモアレ顕像化パターン生成アプリケーション３５０を構成するソフトウエアモジュールであってもよく、独立した専用ハードウェアデバイスであってもよい。また、上記の機能部は、同一のコンピューティング環境に実施されてもよく、分散されたコンピューティング環境に実施されてもよい。例えば、モアレ顕像化パターン管理部２３５を遠隔のサーバに実装し、それ以外の機能部をクライアント端末４９８５Ａ、４９８５Ｂ等のローカルデバイスに実装する構成であってもよい。
【０１７４】
クライアント端末４９８５Ａ、４９８５Ｂは、モアレ顕像化パターン生成装置４９３５によって生成されるモアレ顕像化パターンに関する情報を受信するクライアント端末である。これらのクライアント端末４９８５Ａ、４９８５Ｂは、個人に利用される端末であってもよく、警察署や民間企業等の組織における端末であってもよい。これらのクライアント端末４９８５Ａ、４９８５Ｂは、例えば、デスクトップパソコン、ノートパソコン、タブレット、スマートフォン等、任意のデバイスであってもよい。
【０１７５】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく，様々な変形例が含まれる。例えば、基本パターンの形状や開口部／非開口部比の設定、手前側と奥側のパターンへの反映など様々な変更が可能である。また、実施例で用いた図面は本発明を解りやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも実施例で記載した図案等に限定されるものではない。
【０１７６】
例えば、以上では、本発明の実施形態を方法、装置、システム等の形態を用いて実現する例について説明したが、本発明の実施形態はこれに限定されず、印刷物（表示体）やコンピュータープログラム等の形態で実施されてもよい。
【０１７７】
一例として、一態様では、本発明は、入力画像と、モアレ顕像化パターンの条件を指定するモアレ情報とに基づいて、第１のパターンを生成する工程と、前記入力画像と、前記モアレ情報とに基づいて、前記入力画像の領域毎の特徴値に応じて、前記第１のパターンに対する、前記領域毎の位相変動量を定める、第２のパターンを生成する工程と、前記入力画像と、前記モアレ情報とに基づいて、前記入力画像に含まれる複数のレイヤーを識別する工程と、前記入力画像と、前記モアレ情報とに基づいて、識別した前記複数のレイヤーの各レイヤー毎に、当該レイヤーによるモアレ像を、特定の奥行量の範囲を規定する奥行区分において発生させるためのピッチを決定する工程と、決定した前記ピッチに基づいて、前記第１のパターンおよび前記第２のパターンからなるモアレ顕像化パターンを得る工程とを含んで成る方法によって製造される印刷物として実施されてもよい。
【０１７８】
また、もう一つの例として、本発明は、入力画像と、モアレ顕像化パターンの条件を指定するモアレ情報とに基づいて、画素毎の濃淡に関する強度を用いて表現した第１のパターンマップを生成する工程と、前記入力画像と、前記モアレ情報とに基づいて、前記入力画像の領域毎の特徴値に応じて、前記第１のパターンに対する、前記領域毎の位相変動量を定める、前記強度を用いて表現した第２のパターンマップを生成する工程と、前記第１のパターンマップから導出した前記第１のパターンの画像を生成する工程と、前記第２のパターンマップから導出した前記第２のパターンの画像を生成する工程と、前記第１のパターンの画像および前記第２のパターンの画像からなるモアレ顕像化パターンを得る工程とを含み、前記第２のパターンマップを生成する工程は、周期関数の最大値又は最小値が画素毎の特徴値の最大値又は最小値に対応する周期関数を用いて、前記位相変動量を計算する工程を更に含んで成る方法によって製造される印刷物として実施されてもよい。
【０１７９】
また、もう一つの例として、本発明は、入力画像と、モアレ顕像化パターンの条件を指定するモアレ情報とに基づいて、第１のパターンを生成する工程と、前記入力画像と、前記モアレ情報とに基づいて、前記入力画像の領域毎の特徴値に応じて、前記第１のパターンに対する、前記領域毎の位相変動量を定める、第２のパターンを生成する工程と、前記入力画像の前記特徴値に応じて、前記モアレ顕像化パターンの開口部／非開口部比を設定する工程とを含んで成る方法によって製造される印刷物として実施されてもよい。
【０１８０】
また、以上説明した位相変動量、ピッチ比率、開口部・非開口部比等の設定についても、様々な変更が可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【０１８１】
４９００      モアレ顕像化パターン生成システム
４９０５      情報処理サーバ
４９１０      転送部
４９２０      データ管理部
４９３０      ストレージ部
４９３５      モアレ顕像化パターン生成装置
４９４０      読取部
４９４５      抽出部
４９５０      作成部
４９７５      ネットワーク
４９８５Ａ，４９８５Ｂ      クライアント端末
【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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【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】
2020096009.tif 000039
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
2020096009.tif 000052
【図２７】
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【図２８】
2020096009.tif 000054
【図２９】
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【図３０】
2020096009.tif 000056
【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
2020096009.tif 000065
【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【国際調査報告】
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2020096009.tif 000078
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