動画記録装置、動画記録方法、プログラムおよび異方性反射媒体
【課題】動画が記録される異方性反射媒体の作製に用いる動画記録装置等を提供する。
【解決手段】動画記録装置１は、動画のフレームに係る画像の構成要素である動画画素をグループ化し、フレームの再生順序を示すフレームＩＤを動画画素に付与する動画画素グループ化手段２５と、格子状セルに対して、対応する動画画素に付与されたフレームＩＤごとに格子角度を割り当てる格子角度割り当て手段２７と、格子状セルに対して、対応する動画画素の輝度値に応じて格子面積を割り当てる格子面積割り当て手段２９と、格子角度割り当て手段２７によって割り当てられた格子角度、および格子面積割り当て手段２９によって割り当てられた格子面積に基づいて、格子状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３１と、を具備する。
【解決手段】動画記録装置１は、動画のフレームに係る画像の構成要素である動画画素をグループ化し、フレームの再生順序を示すフレームＩＤを動画画素に付与する動画画素グループ化手段２５と、格子状セルに対して、対応する動画画素に付与されたフレームＩＤごとに格子角度を割り当てる格子角度割り当て手段２７と、格子状セルに対して、対応する動画画素の輝度値に応じて格子面積を割り当てる格子面積割り当て手段２９と、格子角度割り当て手段２７によって割り当てられた格子角度、および格子面積割り当て手段２９によって割り当てられた格子面積に基づいて、格子状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３１と、を具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細な格子状セルの集合により形成され、動画が記録される異方性反射媒体の作製に用いる動画記録装置、動画記録方法、プログラムおよび当該異方性反射媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷物等の媒体は、一般に、平滑な表面を持つ。この平滑な表面に対し、向きの揃った細かい傷をつけると、媒体の表面に対して入射した光が正反射方向ではない方向に強く反射する。このような現象を異方性反射現象という。以下、異方性反射現象が生じる表面を持つ媒体を異方性反射媒体と呼ぶこととする。
このような異方性反射現象を利用する従来技術の一つとして、３次元形状データが持つ法線方向ベクトルの向きに基づいて、表面に付与する傷の向きを制御することにより、異方性反射媒体上に３次元形状の曲面に対する光の反射の変化を再現する技法が提案されている（特許文献１）。
【０００３】
また、異方性反射媒体の一種とも言える回折格子では、モチーフの画素領域ごとに格子線の配置角度を変化させて、回折格子記録媒体上に回折パターンを記録する。このような回折格子記録媒体は、（広義の意味において）ホログラムとして利用されている。このタイプのホログラムでは、複数の異なるモチーフを重畳記録する技法も提案されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００１−１３８７００号公報
【特許文献２】特開平０８−７５１９２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、特許文献１に示される技法によって作製された異方性反射媒体では、動的な照明方向の変化に対する曲面の見え方を表現することはできるが、あくまでも物体の静的な状態を再現したものに過ぎない。すなわち、視線方向を変化させて、物体を動的に観察するような変化を演出することはできない。
【０００５】
また、特許文献２に示される技法によって作製されたホログラムでは、複数の異なるモチーフを重畳記録することはできるが、複数の異なるモチーフが切り替わって表示される、または複数の異なるモチーフが重なって表示されるといった演出に留まる。
【０００６】
更に、回折パターンではなく干渉縞パターンを記録する狭義のホログラフィでは、物体の３次元的な見え方を再現することができるが、撮影、データ作成、原版作製等のコストが高く、輝度も十分ではないといった課題が存在する。また、物体の見え方の変化ではなく、物体自体の形状の変化などは表現することができない。
【０００７】
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、動画が記録される異方性反射媒体の作製に用いる動画記録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】
【０００８】
前述した目的を達成するために第１の発明は、微細な格子状セルの集合により形成され、動画が記録される異方性反射媒体の作製に用いる動画記録装置であって、前記動画のフレームに係る画像の構成要素である動画画素をグループ化し、前記フレームの再生順序を示すフレームＩＤを前記動画画素に付与する動画画素グループ化手段と、前記格子状セルに対して、対応する動画画素に付与されたフレームＩＤごとに格子角度を割り当てる格子角度割り当て手段と、前記格子状セルに対して、対応する動画画素の輝度値に応じて格子面積を割り当てる格子面積割り当て手段と、前記格子角度割り当て手段によって割り当てられた前記格子角度、および前記格子面積割り当て手段によって割り当てられた前記格子面積に基づいて、前記格子状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動画記録装置である。第１の発明に係る動画記録装置の使用をすることによって、動画が記録される異方性反射媒体の作製に用いる版下データを作成できる。
【０００９】
第１の発明における動画画素グループ化手段は、前記動画画素の位置を基準にグループ化するものであることが望ましい。例えば、各フレームの同一の位置に係る動画画素を一組のグループとすることで、作製された異方性反射媒体を観察する際、フレームごとに位置がずれて観察されることがなく、フレーム間の切り替わりがスムーズな動画が再生される。
【００１０】
また、第１の発明における格子角度割り当て手段は、隣接する前記フレームＩＤ間に係る前記格子角度の差を略均等になるように割り当てることが望ましい。これによって、作製された異方性反射媒体を観察する際、画質の高い動画が再生される。
【００１１】
また、第１の発明における格子角度割り当て手段は、前記フレームＩＤの順序に従って割り当てることが望ましい。これは、作製された異方性反射媒体を観察する際、格子角度の大きさの順序に従い各画像が観察されることによる。すなわち、格子角度の大きさの順序とフレームを再生する順序とを一致させることで、当初想定していたフレームの再生順に画像が観察される。
【００１２】
また、第１の発明における格子面積割り当て手段は、前記動画画素の輝度値に比例して前記格子面積を割り当てることが望ましい。これによって、元の画像の階調が、異方性反射媒体で観察される画像の階調に反映される。
【００１３】
第２の発明は、微細な格子状セルの集合により形成され、動画が記録される異方性反射媒体の作製に用いる動画記録方法であって、前記動画のフレームに係る画像の構成要素である動画画素をグループ化し、前記フレームの再生順序を示すフレームＩＤを前記動画画素に付与するステップと、前記格子状セルに対して、対応する動画画素に付与されたフレームＩＤごとに格子角度を割り当てるステップと、前記格子状セルに対して、対応する動画画素の輝度値に応じて格子面積を割り当てるステップと、前記格子角度割り当て手段によって割り当てられた前記格子角度、および前記格子面積割り当て手段によって割り当てられた前記格子面積に基づいて、前記格子状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動画記録方法である。第２の発明に係る動画記録方法の使用をすることによって、動画が記録される異方性反射媒体の作製に用いる版下データを作成できる。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の発明における動画画素をグループ化するステップは、前記動画画素の位置を基準にグループ化するものであることが望ましい。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の発明における格子角度を割り当てるステップは、隣接する前記フレームＩＤ間に係る前記格子角度の差を略均等になるように割り当てることが望ましい。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】
また、第２の発明における格子角度を割り当てるステップは、前記フレームＩＤの順序に従って割り当てることが望ましい。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。
【００１７】
また、第２の発明における格子面積を割り当てるステップは、前記動画画素の輝度値に比例して前記格子面積を割り当てることが望ましい。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。
【００１８】
第３の発明は、コンピュータを第１の発明である動画記録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の発明に係る動画記録装置を得ることができる。
【００１９】
第４の発明は、第２の発明である動画記録方法によって作成された版下データに基づいて、表面に前記格子状セルの集合が形成され、動画が記録された異方性反射媒体である。この異方性反射媒体は、格子角度と入射する光の方向と観察方向との相対的な変化によって、動画を再生する。
【００２０】
第５の発明は、微細な格子状セルの集合により形成され、動画が記録された異方性反射媒体であって、前記格子状セルは、前記動画のフレームに係る画像の構成要素である動画画素と対応づけられ、前記動画画素の位置を基準にグループ化され、再生する順序が隣接するフレーム間に係る格子角度の差が略均等になるように割り当てられ、前記フレームを再生する順序に従い前記格子角度が割り当てられ、格子面積が対応する動画画素の輝度値に比例して割り当てられたものであり、前記格子角度と入射する光の方向と観察方向との相対的な変化によって、前記動画を再生するものであることを特徴とする異方性反射媒体である。この異方性反射媒体は、フレーム間の切り替わりがスムーズであり、画質が高く、当初想定していたフレームの再生順に動画を再生し、かつ元の画像の階調が、異方性反射媒体で観察される画像の階調に反映されたものとなっている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明により、動画が記録される異方性反射媒体の作製に用いる動画記録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】
【００２２】
以下図面に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態に係る動画記録装置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。
動画記録装置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。
【００２４】
制御部３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成される。
【００２５】
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、動画記録装置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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
次に、図２から図４を参照しながら、後述の説明にて用いる用語の意味を説明する。
図２は、動画シーケンスを示す図である。図３は、動画画素を示す図である。図４は、格子状セルを示す図である。
【００３４】
一般に、動画とは動いている画像であり、動かない画像である静止画と区別される。動画は、時系列を細かく分割した多数の静止画像を高速に切り替えて表示することで、人間の視覚にはそれらが連続的に動いているように見えるという特性を利用したものである。本実施の形態においても、動画の再生とは、複数の静止画像を切り替えて表示することを意味する。但し、本発明の実施の形態では、映画やテレビジョン放送のように長時間のものを対象とするわけではなく、物体の形状変化等を表現するアニメーションのように短時間のものを対象とする。
【００３５】
図２に示すように、動画シーケンスとは、複数のフレームの集まりである。図２では、フレーム１からフレームｎまでのｎ個のフレームを一つの動画シーケンスとしている。各フレームは任意の静止画像で良く、互いに連続性のないものでも構わないが、視覚的効果を高めるためには、動画シーケンス全体として何らかの連続性を持ったものであることが望ましい。
【００３６】
また、図３に示すように、フレームｋ（１≦ｋ≦ｎ）は、動画画素の集合である。動画画素は、フレームｋに定義された二次元座標として示される位置によって特定される。図３では、フレームｋの位置（ｘ,ｙ）の動画画素を示している。フレーム１からフレームｎは、同じ数の動画画素によって分割されているものとする。また、各フレームは、黒と白の濃淡で表現されたモノクロ画像とする。すなわち、各動画画素は、例えば、２５６階調の輝度値の情報（輝度値０の場合が黒、輝度値２５５の場合が白等）を有する。
【００３７】
前述の動画が記録される異方性反射媒体は、微細な格子状セルの集合により形成される。図４に示すように、格子状セル５１は、例えば、５３を格子状セル５１の一辺の長さとする正方形をなす。尚、格子状セル５１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。
【００３８】
格子状セル５１内には、異方性反射領域５５が形成される。異方性反射領域５５とは、格子状セル５１の領域のうち異方性反射現象に貢献する領域である。異方性反射領域５５は、例えば、５７を異方性反射領域５５の一辺の長さとする正方形をなす。尚、異方性反射領域５５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。また、図４では、異方性反射領域５５は、格子状セル５１の中央に形成されているが、格子状セル５１の四隅のいずれかに偏るように形成されても良い。そして、格子状セル５１の面積に対する異方性反射領域５５の相対的な面積を、特に、格子面積と呼ぶこととする。
【００３９】
また、異方性反射領域５５内には、黒色で示された複数の格子線５９が形成される。格子線５９は、同一の異方性反射領域５５内においては、格子角度６１に従い、互いに平行である。また、６３を格子線５９の線幅、６５を格子線同士の間隔とすると、６３と６５とを足した長さが格子ピッチ６７となる。尚、最終的に作製された異方性反射媒体において、黒色で示した部分、すなわち格子線５９と、白色で示した部分、すなわち格子線５９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５９が凸状、格子線５９以外が凹状でも良いし、格子線５９が凹状、格子線５９以外が凸状でも良い。
【００４０】
次に、図５、図６を参照しながら、動画記録装置１の機能を実現する構成について説明する。
図５は、動画記録装置１の機能の概要を示すブロック図である。図６は、格子角度の割り当ての一例を示す図である。
【００４１】
動画記録装置１は、パラメータ入力手段２１、動画シーケンス入力手段２３、動画画素グループ化手段２５、格子角度割り当て手段２７、格子面積割り当て手段２９、版下データ作成手段３１等を具備する。
【００４２】
パラメータ入力手段２１は、版下データの作成に必要なパラメータを入力する。必要なパラメータとは、動画のフレームの数、異方性反射媒体の縦と横の大きさ、格子状セルの一辺の大きさ（格子状セルが正方形の場合）、格子状セルの格子ピッチ、格子線の線幅と間隔との比率等である。データの入力は、入力部１１を介しても良いし、通信制御部９によってネットワーク１９を介して他のコンピュータから入力しても良い。また、一部のパラメータは、デフォルト値として記憶部５が記憶していても良い。
【００４３】
動画シーケンス入力手段２３は、異方性反射媒体に記録する動画シーケンスを入力する。データの入力は、メディア入出力部７によって各メディアから行っても良い。また、通信制御部９によってネットワーク１９を介して他のコンピュータから行っても良い。また、周辺機器Ｉ／Ｆ部１５によって各周辺機器から行っても良い。
入力された動画シーケンスは、一旦、記憶部５に記憶し、制御部３が記憶部５から読み出して後述する処理を行っても良い。また、制御部３のＲＡＭに保持し、後述する処理を行っても良い。
【００４４】
また、動画シーケンス入力手段２３は、入力された動画シーケンスから異方性反射媒体に記録する所望のフレームのみを抽出する。更に、入力された動画シーケンスに含まれる各フレームがカラー画像の場合、動画シーケンス入力手段２３は、各フレームの画像を単色化する。
【００４５】
動画画素グループ化手段２５は、動画のフレームに係る画像の構成要素である動画画素をグループ化し、フレームの再生順序を示すフレームＩＤを動画画素に付与する。動画画素のグループ化は、動画画素の位置を基準に行う。例えば、動画のフレームの数がｎ個の場合、各フレームの同一の位置に係るｎ個の動画画素を一組のグループとする。動画画素には、対応するフレームＩＤを付与する。グループの数は、各フレームに含まれる動画画素の数と同一になる。
【００４６】
格子角度割り当て手段２７は、格子状セルに対して、対応する動画画素に付与されたフレームＩＤごとに格子角度を割り当てる。格子角度割り当て手段２７は、隣接するフレームＩＤ間に係る格子角度の差を略均等になるように割り当てることが望ましい。また、格子角度割り当て手段２７は、フレームＩＤの順序に従って割り当てることが望ましい。ここで、格子角度は、例えば、０度から９０度の範囲を利用する。
【００４７】
図６は、フレームの数が１０個の場合の格子角度の割り当ての一例を示している。格子角度の利用範囲が０度から９０度とすると、格子角度割り当て手段２７は、隣接するフレームＩＤ間に係る格子角度の差を１０度とし、均等に割り当てる。そして、図６に示すように、格子角度割り当て手段２７は、フレーム１に係る格子状セルに対して格子角度０度、フレーム２に係る格子状セルに対して格子角度１０度、フレーム３に係る格子状セルに対して格子角度２０度、・・・、フレーム１０に係る格子状セルに対して格子角度９０度、というように、フレームＩＤの順序に従って割り当てる。
【００４８】
格子面積割り当て手段２９は、格子状セルに対して、対応する動画画素の輝度値に応じて格子面積を割り当てる。格子面積割り当て手段２９は、動画画素の輝度値に比例するように格子面積を割り当てることが望ましい。例えば、格子面積割り当て手段２９は、輝度値が２５５の場合は格子面積を１．０（＝２５５÷２５５）、輝度値が０の場合は格子面積を０．０（＝０÷２５５）、輝度値が６０の場合は格子面積を０．２３５（≒６０÷２５５）、というように、輝度値に比例するように割り当てる。
【００４９】
版下データ作成手段３１は、格子角度割り当て手段２７によって割り当てられた格子角度、および格子面積割り当て手段２９によって割り当てられた格子面積に基づいて、前記格子状セル群の凹凸を表現する版下データを作成する。
具体的には、まず、版下データ作成手段３１は、次式を用いて、割り当てられた格子面積、および入力された格子状セルの一辺の長さから、異方性反射領域の一辺の長さを算出する。
【数１】
ただし、ｌは異方性反射領域の一辺の長さ、ｓは格子面積、Ｌは格子状セルの一辺の長さとする。
【００５０】
次に、版下データ作成手段３１は、入力された格子状セルの格子ピッチ、入力された格子線の線幅と間隔との比率、割り当てられた格子角度、および算出された異方性反射領域の一辺の長さを基に、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。尚、格子線を白色、格子線以外の部分を黒色としても良い。
版下データ作成手段３１は、以上の処理を全ての格子状セルに対して行うことで、格子状セル群の凹凸を表現する版下データを作成する。
【００５１】
次に、図７を参照しながら、動画記録装置１の動作の詳細について説明する。
図７は、動画記録装置１が行う処理の流れを示すフローチャートである。
【００５２】
図７に示すように、入力部１１等を介して、パラメータ入力手段２１によるパラメータの入力（Ｓ１０１）、動画シーケンス入力手段２３による動画シーケンスの入力（Ｓ１０２）がなされると、制御部３は、動画画素グループ化手段２５によって、動画画素をグループ化する（Ｓ１０３）。具体的には、制御部３は、入力された動画の各フレームの同一の位置に係る動画画素を一組のグループとし、各動画画素に対して対応するフレームＩＤを付与する。グループ化は、例えば、フレームの左上の位置に係る動画画素から右方向に進み、一列分が終了したら次の段の一番左の位置に係る動画画素に進む、といった順番によって行う。また、グループ化の順番に従って、各グループにグループＩＤを付与する。
【００５３】
次に、制御部３は、格子角度割り当て手段２７によって、格子角度を割り当てる（Ｓ１０４）。具体的には、制御部３は、フレームＩＤごとに、隣接するフレームＩＤ間に係る格子角度の差を略均等になるように、フレームＩＤの順序に従って格子角度を割り当てる。ここで、動画画素にはフレームＩＤが付与されていることから、フレームＩＤごとに格子角度を割り当てることは、結果として動画画素と対応づけられた格子状セルに対して格子角度を割り当てることになる。
【００５４】
次に、制御部３は、格子状セルを決定し（Ｓ１０５）、格子面積割り当て手段２９によって、格子面積を割り当てる（Ｓ１０６）。具体的には、制御部３は、例えば、グループＩＤの昇順およびフレームＩＤの昇順によって格子状セルを決定する。次に、制御部３は、決定した格子状セルに対応付けられた動画画素の輝度値を取得し、輝度値に比例するように格子面積を割り当てる。
【００５５】
次に、制御部３は、全ての格子状セルについて処理が終了したかどうか確認する（Ｓ１０７）。
処理が終了していない場合、Ｓ１０５から繰り返す（Ｓ１０７のＮｏ）。
処理が終了している場合、Ｓ１０８に進む（Ｓ１０７のＹｅｓ）。
【００５６】
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（Ｓ１０８）。具体的には、制御部３は、Ｓ１０６において割り当てられた格子面積、およびＳ１０１において入力された格子状セルの一辺の長さから、異方性反射領域の一辺の長さを算出する。次に、制御部３は、Ｓ１０１において入力された格子状セルの格子ピッチ、Ｓ１０１において入力された格子線の線幅と間隔との比率、Ｓ１０６において割り当てられた格子角度、および算出された異方性反射領域の一辺の長さを基に、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、動画記録装置１は、異方性反射媒体の作製に用いる版下データを作成する。
【００５７】
次に、図８を参照しながら、異方性反射媒体の作製工程について説明する。
図８は、異方性反射媒体の作製工程を示す図である。
図８に示すように、異方性反射媒体の作製工程は、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。
【００５８】
版下データ作成工程では、前述した動画記録装置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。
【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。
媒体作製工程が印刷の場合、各種製版装置を用いる。但し、無版印刷の場合は、原版作成工程は省略される。また、媒体作製工程において箔押し、エンボスを行う場合、レーザー彫刻、機械切削、またはエッチング等の各種方法によって、原型となる金型、エンボス版等を作製する。
また、ホログラムを作製する場合、原版の作製方法としては、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。後述する実施例における原版作製工程においては、格子描画の精度が高く、ノイズが少ないことから、電子線描画装置を用いている。
【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、異方性反射媒体を作製する。
印刷の場合、各種の印刷機によってＵＶ硬化インキ等を用いることで、媒体表面上に凹凸を形成する。また、エンボス、箔押しを行う場合、各種のプレス装置を用いて、媒体表面上に凹凸を形成する。
また、ホログラムを作製する場合、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。
【実施例】
【００６１】
次に、図９から図１２までを参照しながら、本発明の実施の形態に係る実施例について説明する。
図９は、実施例に係る動画シーケンスを示す図である。図１０は、図９の動画シーケンスに対する各格子状セルの格子角度を示す図である。図１１は、図９の動画シーケンスに対する各格子状セルの格子面積を示す図である。図１２は、図９の動画シーケンスに対する版下データを示す図である。
【００６２】
図９に示すように、本実施例の動画シーケンスは、球体と立方体の物体を異なる角度から観察した場合の４つのフレームを含む。フレームに係る画像は、左から順に観察する角度が変化しており、左から順に画像を再生することで、観察者が球体と立方体の物体の周囲を移動しているようなアニメーションとなる。
【００６３】
図１０の左図は、図９の動画シーケンスに対して、本実施の形態に係る格子角度割り当て手段２７によって割り当てた格子角度を、濃度で表現したものである。図１０の右図は、左図の拡大図である。図９の動画シーケンスは、４つのフレームを含むことから、割り当てられる格子角度は４通りである。また、本実施例では、４つのフレームの同一の位置に係る動画画素に対応する格子状セルを一組とし、縦の格子状セルの個数×横の格子状セルの個数が２×２となるようにグループ化した。これによって、作製された異方性反射媒体を観察する際、フレームごとに位置がずれて観察されることがなく、フレーム間の切り替わりがスムーズな動画が再生される。尚、例えば、縦の格子状セルの個数×横の格子状セルの個数が１×４となるようにグループ化しても良い。
【００６４】
ここで、格子角度は、再生する順序が隣接するフレーム間に係る格子角度の差が略均等になるように割り当てられている。これによって、異方性反射媒体を観察する際、画質の高い動画が再生される。また、格子角度は、フレームを再生する順序に従い割り当てられている。これは、異方性反射媒体を観察する際、格子角度の大きさの順序に従い各画像が観察されることによる。すなわち、格子角度の大きさの順序とフレームを再生する順序とを一致させることで、当初想定していたフレームの再生順に画像が観察される。
【００６５】
図１１の左図は、図９の動画シーケンスに対して、本発明の実施の形態に係る格子面積割り当て手段２９によって割り当てた格子面積を、濃度で表現したものである。図１１の右図は、左図の拡大図である。図９の動画シーケンスに含まれるフレームに係る画像が２５６階調のモノクロ画像とすると、階調変更を行わない場合、格子面積は２５６通りとなる。尚、元となる画像に対して階調変更を行い、格子面積のパターンを２５６通りから少なくしても良い。
【００６６】
ここで、格子面積は、対応する動画画素の輝度値に比例して割り当てられている。これによって、元の画像の階調が、異方性反射媒体で観察される画像の階調に反映される。
【００６７】
図１２は、図９の動画シーケンスに対して、本発明の実施の形態に係る動画記録装置１を用いて作成された版下データを示している。前述したように、各格子状セルは、４つのフレームの同一の位置に係る動画画素に対応する格子状セルを一組としてグループ化されている。図１２では、隣り合う格子状セル同士の間に、格子状セルとしての領域ではないマージンが現されている。しかしながら、このマージンは必須構成要素ではなく、実際には隣り合う格子状セルが接するようにしても良い。
【００６８】
本実施例では、図１２に示す版下データに基づいて、前述の図８に示した作製工程によって異方性反射媒体を作製した。すなわち、微細な格子状セルの集合により形成され、動画が記録された異方性反射媒体であって、各格子状セルは、動画のフレームに係る画像の構成要素である動画画素と対応づけられ、動画画素の位置を基準にグループ化され、再生する順序が隣接するフレーム間に係る格子角度の差が略均等になるように割り当てられ、フレームを再生する順序に従い格子角度が割り当てられ、格子面積が対応する動画画素の輝度値に比例して割り当てられたものを作製した。
【００６９】
このようにして作製した異方性反射媒体は、格子角度と入射する光の方向と観察方向との相対的な変化によって、図９に示した動画シーケンスに係る動画を再生する。格子角度と入射する光の方向と観察方向との相対的な変化は、例えば、異方性反射媒体の位置と入射する光の方向とを固定しておき、観察者が観察する方向を変化させるようにしても良い。また、例えば、入射する光の方向と観察方向とを固定し、異方性反射媒体の位置を変化させるようにしても良い。
【００７０】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る動画記録装置１は、動画のフレームに係る画像の構成要素である動画画素をグループ化し、フレームの再生順序を示すフレームＩＤを動画画素に付与する。次に、動画記録装置１は、格子状セルに対して、対応する動画画素に付与されたフレームＩＤごとに格子角度を割り当てるとともに、対応する動画画素の輝度値に応じて格子面積を割り当てる。次に、動画記録装置１は、格子角度割り当て手段によって割り当てられた格子角度、および格子面積割り当て手段によって割り当てられた格子面積に基づいて、格子状セル群の凹凸を表現する版下データを作成する。
【００７１】
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、動画が記録された異方性反射媒体が作製される。
【００７２】
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る動画記録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】
【００７３】
【図１】動画記録装置１を実現するコンピュータのハードウェア構成図
【図２】動画シーケンスを示す図
【図３】動画画素を示す図
【図４】格子状セルを示す図
【図５】動画記録装置１の機能の概要を示すブロック図
【図６】格子角度の割り当ての一例を示す図
【図７】動画記録装置１が行う処理の流れを示すフローチャート
【図８】異方性反射媒体の作製工程を示す図
【図９】実施例に係る動画シーケンスを示す図
【図１０】図９の動画シーケンスに対する各格子状セルの格子角度を示す図
【図１１】図９の動画シーケンスに対する各格子状セルの格子面積を示す図
【図１２】図９の動画シーケンスに対する版下データを示す図
【符号の説明】
【００７４】
１………動画記録装置
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………パラメータ入力手段
２３………動画シーケンス入力手段
２５………動画画素グループ化手段
２７………格子角度割り当て手段
２９………格子面積割り当て手段
３１………版下データ作成手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細な格子状セルの集合により形成され、動画が記録される異方性反射媒体の作製に用いる動画記録装置、動画記録方法、プログラムおよび当該異方性反射媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷物等の媒体は、一般に、平滑な表面を持つ。この平滑な表面に対し、向きの揃った細かい傷をつけると、媒体の表面に対して入射した光が正反射方向ではない方向に強く反射する。このような現象を異方性反射現象という。以下、異方性反射現象が生じる表面を持つ媒体を異方性反射媒体と呼ぶこととする。
このような異方性反射現象を利用する従来技術の一つとして、３次元形状データが持つ法線方向ベクトルの向きに基づいて、表面に付与する傷の向きを制御することにより、異方性反射媒体上に３次元形状の曲面に対する光の反射の変化を再現する技法が提案されている（特許文献１）。
【０００３】
また、異方性反射媒体の一種とも言える回折格子では、モチーフの画素領域ごとに格子線の配置角度を変化させて、回折格子記録媒体上に回折パターンを記録する。このような回折格子記録媒体は、（広義の意味において）ホログラムとして利用されている。このタイプのホログラムでは、複数の異なるモチーフを重畳記録する技法も提案されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００１−１３８７００号公報
【特許文献２】特開平０８−７５１９２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、特許文献１に示される技法によって作製された異方性反射媒体では、動的な照明方向の変化に対する曲面の見え方を表現することはできるが、あくまでも物体の静的な状態を再現したものに過ぎない。すなわち、視線方向を変化させて、物体を動的に観察するような変化を演出することはできない。
【０００５】
また、特許文献２に示される技法によって作製されたホログラムでは、複数の異なるモチーフを重畳記録することはできるが、複数の異なるモチーフが切り替わって表示される、または複数の異なるモチーフが重なって表示されるといった演出に留まる。
【０００６】
更に、回折パターンではなく干渉縞パターンを記録する狭義のホログラフィでは、物体の３次元的な見え方を再現することができるが、撮影、データ作成、原版作製等のコストが高く、輝度も十分ではないといった課題が存在する。また、物体の見え方の変化ではなく、物体自体の形状の変化などは表現することができない。
【０００７】
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、動画が記録される異方性反射媒体の作製に用いる動画記録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】
【０００８】
前述した目的を達成するために第１の発明は、微細な格子状セルの集合により形成され、動画が記録される異方性反射媒体の作製に用いる動画記録装置であって、前記動画のフレームに係る画像の構成要素である動画画素をグループ化し、前記フレームの再生順序を示すフレームＩＤを前記動画画素に付与する動画画素グループ化手段と、前記格子状セルに対して、対応する動画画素に付与されたフレームＩＤごとに格子角度を割り当てる格子角度割り当て手段と、前記格子状セルに対して、対応する動画画素の輝度値に応じて格子面積を割り当てる格子面積割り当て手段と、前記格子角度割り当て手段によって割り当てられた前記格子角度、および前記格子面積割り当て手段によって割り当てられた前記格子面積に基づいて、前記格子状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動画記録装置である。第１の発明に係る動画記録装置の使用をすることによって、動画が記録される異方性反射媒体の作製に用いる版下データを作成できる。
【０００９】
第１の発明における動画画素グループ化手段は、前記動画画素の位置を基準にグループ化するものであることが望ましい。例えば、各フレームの同一の位置に係る動画画素を一組のグループとすることで、作製された異方性反射媒体を観察する際、フレームごとに位置がずれて観察されることがなく、フレーム間の切り替わりがスムーズな動画が再生される。
【００１０】
また、第１の発明における格子角度割り当て手段は、隣接する前記フレームＩＤ間に係る前記格子角度の差を略均等になるように割り当てることが望ましい。これによって、作製された異方性反射媒体を観察する際、画質の高い動画が再生される。
【００１１】
また、第１の発明における格子角度割り当て手段は、前記フレームＩＤの順序に従って割り当てることが望ましい。これは、作製された異方性反射媒体を観察する際、格子角度の大きさの順序に従い各画像が観察されることによる。すなわち、格子角度の大きさの順序とフレームを再生する順序とを一致させることで、当初想定していたフレームの再生順に画像が観察される。
【００１２】
また、第１の発明における格子面積割り当て手段は、前記動画画素の輝度値に比例して前記格子面積を割り当てることが望ましい。これによって、元の画像の階調が、異方性反射媒体で観察される画像の階調に反映される。
【００１３】
第２の発明は、微細な格子状セルの集合により形成され、動画が記録される異方性反射媒体の作製に用いる動画記録方法であって、前記動画のフレームに係る画像の構成要素である動画画素をグループ化し、前記フレームの再生順序を示すフレームＩＤを前記動画画素に付与するステップと、前記格子状セルに対して、対応する動画画素に付与されたフレームＩＤごとに格子角度を割り当てるステップと、前記格子状セルに対して、対応する動画画素の輝度値に応じて格子面積を割り当てるステップと、前記格子角度割り当て手段によって割り当てられた前記格子角度、および前記格子面積割り当て手段によって割り当てられた前記格子面積に基づいて、前記格子状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動画記録方法である。第２の発明に係る動画記録方法の使用をすることによって、動画が記録される異方性反射媒体の作製に用いる版下データを作成できる。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の発明における動画画素をグループ化するステップは、前記動画画素の位置を基準にグループ化するものであることが望ましい。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の発明における格子角度を割り当てるステップは、隣接する前記フレームＩＤ間に係る前記格子角度の差を略均等になるように割り当てることが望ましい。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】
また、第２の発明における格子角度を割り当てるステップは、前記フレームＩＤの順序に従って割り当てることが望ましい。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。
【００１７】
また、第２の発明における格子面積を割り当てるステップは、前記動画画素の輝度値に比例して前記格子面積を割り当てることが望ましい。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。
【００１８】
第３の発明は、コンピュータを第１の発明である動画記録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の発明に係る動画記録装置を得ることができる。
【００１９】
第４の発明は、第２の発明である動画記録方法によって作成された版下データに基づいて、表面に前記格子状セルの集合が形成され、動画が記録された異方性反射媒体である。この異方性反射媒体は、格子角度と入射する光の方向と観察方向との相対的な変化によって、動画を再生する。
【００２０】
第５の発明は、微細な格子状セルの集合により形成され、動画が記録された異方性反射媒体であって、前記格子状セルは、前記動画のフレームに係る画像の構成要素である動画画素と対応づけられ、前記動画画素の位置を基準にグループ化され、再生する順序が隣接するフレーム間に係る格子角度の差が略均等になるように割り当てられ、前記フレームを再生する順序に従い前記格子角度が割り当てられ、格子面積が対応する動画画素の輝度値に比例して割り当てられたものであり、前記格子角度と入射する光の方向と観察方向との相対的な変化によって、前記動画を再生するものであることを特徴とする異方性反射媒体である。この異方性反射媒体は、フレーム間の切り替わりがスムーズであり、画質が高く、当初想定していたフレームの再生順に動画を再生し、かつ元の画像の階調が、異方性反射媒体で観察される画像の階調に反映されたものとなっている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明により、動画が記録される異方性反射媒体の作製に用いる動画記録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】
【００２２】
以下図面に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態に係る動画記録装置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。
動画記録装置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。
【００２４】
制御部３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成される。
【００２５】
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、動画記録装置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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
次に、図２から図４を参照しながら、後述の説明にて用いる用語の意味を説明する。
図２は、動画シーケンスを示す図である。図３は、動画画素を示す図である。図４は、格子状セルを示す図である。
【００３４】
一般に、動画とは動いている画像であり、動かない画像である静止画と区別される。動画は、時系列を細かく分割した多数の静止画像を高速に切り替えて表示することで、人間の視覚にはそれらが連続的に動いているように見えるという特性を利用したものである。本実施の形態においても、動画の再生とは、複数の静止画像を切り替えて表示することを意味する。但し、本発明の実施の形態では、映画やテレビジョン放送のように長時間のものを対象とするわけではなく、物体の形状変化等を表現するアニメーションのように短時間のものを対象とする。
【００３５】
図２に示すように、動画シーケンスとは、複数のフレームの集まりである。図２では、フレーム１からフレームｎまでのｎ個のフレームを一つの動画シーケンスとしている。各フレームは任意の静止画像で良く、互いに連続性のないものでも構わないが、視覚的効果を高めるためには、動画シーケンス全体として何らかの連続性を持ったものであることが望ましい。
【００３６】
また、図３に示すように、フレームｋ（１≦ｋ≦ｎ）は、動画画素の集合である。動画画素は、フレームｋに定義された二次元座標として示される位置によって特定される。図３では、フレームｋの位置（ｘ,ｙ）の動画画素を示している。フレーム１からフレームｎは、同じ数の動画画素によって分割されているものとする。また、各フレームは、黒と白の濃淡で表現されたモノクロ画像とする。すなわち、各動画画素は、例えば、２５６階調の輝度値の情報（輝度値０の場合が黒、輝度値２５５の場合が白等）を有する。
【００３７】
前述の動画が記録される異方性反射媒体は、微細な格子状セルの集合により形成される。図４に示すように、格子状セル５１は、例えば、５３を格子状セル５１の一辺の長さとする正方形をなす。尚、格子状セル５１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。
【００３８】
格子状セル５１内には、異方性反射領域５５が形成される。異方性反射領域５５とは、格子状セル５１の領域のうち異方性反射現象に貢献する領域である。異方性反射領域５５は、例えば、５７を異方性反射領域５５の一辺の長さとする正方形をなす。尚、異方性反射領域５５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。また、図４では、異方性反射領域５５は、格子状セル５１の中央に形成されているが、格子状セル５１の四隅のいずれかに偏るように形成されても良い。そして、格子状セル５１の面積に対する異方性反射領域５５の相対的な面積を、特に、格子面積と呼ぶこととする。
【００３９】
また、異方性反射領域５５内には、黒色で示された複数の格子線５９が形成される。格子線５９は、同一の異方性反射領域５５内においては、格子角度６１に従い、互いに平行である。また、６３を格子線５９の線幅、６５を格子線同士の間隔とすると、６３と６５とを足した長さが格子ピッチ６７となる。尚、最終的に作製された異方性反射媒体において、黒色で示した部分、すなわち格子線５９と、白色で示した部分、すなわち格子線５９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５９が凸状、格子線５９以外が凹状でも良いし、格子線５９が凹状、格子線５９以外が凸状でも良い。
【００４０】
次に、図５、図６を参照しながら、動画記録装置１の機能を実現する構成について説明する。
図５は、動画記録装置１の機能の概要を示すブロック図である。図６は、格子角度の割り当ての一例を示す図である。
【００４１】
動画記録装置１は、パラメータ入力手段２１、動画シーケンス入力手段２３、動画画素グループ化手段２５、格子角度割り当て手段２７、格子面積割り当て手段２９、版下データ作成手段３１等を具備する。
【００４２】
パラメータ入力手段２１は、版下データの作成に必要なパラメータを入力する。必要なパラメータとは、動画のフレームの数、異方性反射媒体の縦と横の大きさ、格子状セルの一辺の大きさ（格子状セルが正方形の場合）、格子状セルの格子ピッチ、格子線の線幅と間隔との比率等である。データの入力は、入力部１１を介しても良いし、通信制御部９によってネットワーク１９を介して他のコンピュータから入力しても良い。また、一部のパラメータは、デフォルト値として記憶部５が記憶していても良い。
【００４３】
動画シーケンス入力手段２３は、異方性反射媒体に記録する動画シーケンスを入力する。データの入力は、メディア入出力部７によって各メディアから行っても良い。また、通信制御部９によってネットワーク１９を介して他のコンピュータから行っても良い。また、周辺機器Ｉ／Ｆ部１５によって各周辺機器から行っても良い。
入力された動画シーケンスは、一旦、記憶部５に記憶し、制御部３が記憶部５から読み出して後述する処理を行っても良い。また、制御部３のＲＡＭに保持し、後述する処理を行っても良い。
【００４４】
また、動画シーケンス入力手段２３は、入力された動画シーケンスから異方性反射媒体に記録する所望のフレームのみを抽出する。更に、入力された動画シーケンスに含まれる各フレームがカラー画像の場合、動画シーケンス入力手段２３は、各フレームの画像を単色化する。
【００４５】
動画画素グループ化手段２５は、動画のフレームに係る画像の構成要素である動画画素をグループ化し、フレームの再生順序を示すフレームＩＤを動画画素に付与する。動画画素のグループ化は、動画画素の位置を基準に行う。例えば、動画のフレームの数がｎ個の場合、各フレームの同一の位置に係るｎ個の動画画素を一組のグループとする。動画画素には、対応するフレームＩＤを付与する。グループの数は、各フレームに含まれる動画画素の数と同一になる。
【００４６】
格子角度割り当て手段２７は、格子状セルに対して、対応する動画画素に付与されたフレームＩＤごとに格子角度を割り当てる。格子角度割り当て手段２７は、隣接するフレームＩＤ間に係る格子角度の差を略均等になるように割り当てることが望ましい。また、格子角度割り当て手段２７は、フレームＩＤの順序に従って割り当てることが望ましい。ここで、格子角度は、例えば、０度から９０度の範囲を利用する。
【００４７】
図６は、フレームの数が１０個の場合の格子角度の割り当ての一例を示している。格子角度の利用範囲が０度から９０度とすると、格子角度割り当て手段２７は、隣接するフレームＩＤ間に係る格子角度の差を１０度とし、均等に割り当てる。そして、図６に示すように、格子角度割り当て手段２７は、フレーム１に係る格子状セルに対して格子角度０度、フレーム２に係る格子状セルに対して格子角度１０度、フレーム３に係る格子状セルに対して格子角度２０度、・・・、フレーム１０に係る格子状セルに対して格子角度９０度、というように、フレームＩＤの順序に従って割り当てる。
【００４８】
格子面積割り当て手段２９は、格子状セルに対して、対応する動画画素の輝度値に応じて格子面積を割り当てる。格子面積割り当て手段２９は、動画画素の輝度値に比例するように格子面積を割り当てることが望ましい。例えば、格子面積割り当て手段２９は、輝度値が２５５の場合は格子面積を１．０（＝２５５÷２５５）、輝度値が０の場合は格子面積を０．０（＝０÷２５５）、輝度値が６０の場合は格子面積を０．２３５（≒６０÷２５５）、というように、輝度値に比例するように割り当てる。
【００４９】
版下データ作成手段３１は、格子角度割り当て手段２７によって割り当てられた格子角度、および格子面積割り当て手段２９によって割り当てられた格子面積に基づいて、前記格子状セル群の凹凸を表現する版下データを作成する。
具体的には、まず、版下データ作成手段３１は、次式を用いて、割り当てられた格子面積、および入力された格子状セルの一辺の長さから、異方性反射領域の一辺の長さを算出する。
【数１】
ただし、ｌは異方性反射領域の一辺の長さ、ｓは格子面積、Ｌは格子状セルの一辺の長さとする。
【００５０】
次に、版下データ作成手段３１は、入力された格子状セルの格子ピッチ、入力された格子線の線幅と間隔との比率、割り当てられた格子角度、および算出された異方性反射領域の一辺の長さを基に、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。尚、格子線を白色、格子線以外の部分を黒色としても良い。
版下データ作成手段３１は、以上の処理を全ての格子状セルに対して行うことで、格子状セル群の凹凸を表現する版下データを作成する。
【００５１】
次に、図７を参照しながら、動画記録装置１の動作の詳細について説明する。
図７は、動画記録装置１が行う処理の流れを示すフローチャートである。
【００５２】
図７に示すように、入力部１１等を介して、パラメータ入力手段２１によるパラメータの入力（Ｓ１０１）、動画シーケンス入力手段２３による動画シーケンスの入力（Ｓ１０２）がなされると、制御部３は、動画画素グループ化手段２５によって、動画画素をグループ化する（Ｓ１０３）。具体的には、制御部３は、入力された動画の各フレームの同一の位置に係る動画画素を一組のグループとし、各動画画素に対して対応するフレームＩＤを付与する。グループ化は、例えば、フレームの左上の位置に係る動画画素から右方向に進み、一列分が終了したら次の段の一番左の位置に係る動画画素に進む、といった順番によって行う。また、グループ化の順番に従って、各グループにグループＩＤを付与する。
【００５３】
次に、制御部３は、格子角度割り当て手段２７によって、格子角度を割り当てる（Ｓ１０４）。具体的には、制御部３は、フレームＩＤごとに、隣接するフレームＩＤ間に係る格子角度の差を略均等になるように、フレームＩＤの順序に従って格子角度を割り当てる。ここで、動画画素にはフレームＩＤが付与されていることから、フレームＩＤごとに格子角度を割り当てることは、結果として動画画素と対応づけられた格子状セルに対して格子角度を割り当てることになる。
【００５４】
次に、制御部３は、格子状セルを決定し（Ｓ１０５）、格子面積割り当て手段２９によって、格子面積を割り当てる（Ｓ１０６）。具体的には、制御部３は、例えば、グループＩＤの昇順およびフレームＩＤの昇順によって格子状セルを決定する。次に、制御部３は、決定した格子状セルに対応付けられた動画画素の輝度値を取得し、輝度値に比例するように格子面積を割り当てる。
【００５５】
次に、制御部３は、全ての格子状セルについて処理が終了したかどうか確認する（Ｓ１０７）。
処理が終了していない場合、Ｓ１０５から繰り返す（Ｓ１０７のＮｏ）。
処理が終了している場合、Ｓ１０８に進む（Ｓ１０７のＹｅｓ）。
【００５６】
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（Ｓ１０８）。具体的には、制御部３は、Ｓ１０６において割り当てられた格子面積、およびＳ１０１において入力された格子状セルの一辺の長さから、異方性反射領域の一辺の長さを算出する。次に、制御部３は、Ｓ１０１において入力された格子状セルの格子ピッチ、Ｓ１０１において入力された格子線の線幅と間隔との比率、Ｓ１０６において割り当てられた格子角度、および算出された異方性反射領域の一辺の長さを基に、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、動画記録装置１は、異方性反射媒体の作製に用いる版下データを作成する。
【００５７】
次に、図８を参照しながら、異方性反射媒体の作製工程について説明する。
図８は、異方性反射媒体の作製工程を示す図である。
図８に示すように、異方性反射媒体の作製工程は、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。
【００５８】
版下データ作成工程では、前述した動画記録装置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。
【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。
媒体作製工程が印刷の場合、各種製版装置を用いる。但し、無版印刷の場合は、原版作成工程は省略される。また、媒体作製工程において箔押し、エンボスを行う場合、レーザー彫刻、機械切削、またはエッチング等の各種方法によって、原型となる金型、エンボス版等を作製する。
また、ホログラムを作製する場合、原版の作製方法としては、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。後述する実施例における原版作製工程においては、格子描画の精度が高く、ノイズが少ないことから、電子線描画装置を用いている。
【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、異方性反射媒体を作製する。
印刷の場合、各種の印刷機によってＵＶ硬化インキ等を用いることで、媒体表面上に凹凸を形成する。また、エンボス、箔押しを行う場合、各種のプレス装置を用いて、媒体表面上に凹凸を形成する。
また、ホログラムを作製する場合、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。
【実施例】
【００６１】
次に、図９から図１２までを参照しながら、本発明の実施の形態に係る実施例について説明する。
図９は、実施例に係る動画シーケンスを示す図である。図１０は、図９の動画シーケンスに対する各格子状セルの格子角度を示す図である。図１１は、図９の動画シーケンスに対する各格子状セルの格子面積を示す図である。図１２は、図９の動画シーケンスに対する版下データを示す図である。
【００６２】
図９に示すように、本実施例の動画シーケンスは、球体と立方体の物体を異なる角度から観察した場合の４つのフレームを含む。フレームに係る画像は、左から順に観察する角度が変化しており、左から順に画像を再生することで、観察者が球体と立方体の物体の周囲を移動しているようなアニメーションとなる。
【００６３】
図１０の左図は、図９の動画シーケンスに対して、本実施の形態に係る格子角度割り当て手段２７によって割り当てた格子角度を、濃度で表現したものである。図１０の右図は、左図の拡大図である。図９の動画シーケンスは、４つのフレームを含むことから、割り当てられる格子角度は４通りである。また、本実施例では、４つのフレームの同一の位置に係る動画画素に対応する格子状セルを一組とし、縦の格子状セルの個数×横の格子状セルの個数が２×２となるようにグループ化した。これによって、作製された異方性反射媒体を観察する際、フレームごとに位置がずれて観察されることがなく、フレーム間の切り替わりがスムーズな動画が再生される。尚、例えば、縦の格子状セルの個数×横の格子状セルの個数が１×４となるようにグループ化しても良い。
【００６４】
ここで、格子角度は、再生する順序が隣接するフレーム間に係る格子角度の差が略均等になるように割り当てられている。これによって、異方性反射媒体を観察する際、画質の高い動画が再生される。また、格子角度は、フレームを再生する順序に従い割り当てられている。これは、異方性反射媒体を観察する際、格子角度の大きさの順序に従い各画像が観察されることによる。すなわち、格子角度の大きさの順序とフレームを再生する順序とを一致させることで、当初想定していたフレームの再生順に画像が観察される。
【００６５】
図１１の左図は、図９の動画シーケンスに対して、本発明の実施の形態に係る格子面積割り当て手段２９によって割り当てた格子面積を、濃度で表現したものである。図１１の右図は、左図の拡大図である。図９の動画シーケンスに含まれるフレームに係る画像が２５６階調のモノクロ画像とすると、階調変更を行わない場合、格子面積は２５６通りとなる。尚、元となる画像に対して階調変更を行い、格子面積のパターンを２５６通りから少なくしても良い。
【００６６】
ここで、格子面積は、対応する動画画素の輝度値に比例して割り当てられている。これによって、元の画像の階調が、異方性反射媒体で観察される画像の階調に反映される。
【００６７】
図１２は、図９の動画シーケンスに対して、本発明の実施の形態に係る動画記録装置１を用いて作成された版下データを示している。前述したように、各格子状セルは、４つのフレームの同一の位置に係る動画画素に対応する格子状セルを一組としてグループ化されている。図１２では、隣り合う格子状セル同士の間に、格子状セルとしての領域ではないマージンが現されている。しかしながら、このマージンは必須構成要素ではなく、実際には隣り合う格子状セルが接するようにしても良い。
【００６８】
本実施例では、図１２に示す版下データに基づいて、前述の図８に示した作製工程によって異方性反射媒体を作製した。すなわち、微細な格子状セルの集合により形成され、動画が記録された異方性反射媒体であって、各格子状セルは、動画のフレームに係る画像の構成要素である動画画素と対応づけられ、動画画素の位置を基準にグループ化され、再生する順序が隣接するフレーム間に係る格子角度の差が略均等になるように割り当てられ、フレームを再生する順序に従い格子角度が割り当てられ、格子面積が対応する動画画素の輝度値に比例して割り当てられたものを作製した。
【００６９】
このようにして作製した異方性反射媒体は、格子角度と入射する光の方向と観察方向との相対的な変化によって、図９に示した動画シーケンスに係る動画を再生する。格子角度と入射する光の方向と観察方向との相対的な変化は、例えば、異方性反射媒体の位置と入射する光の方向とを固定しておき、観察者が観察する方向を変化させるようにしても良い。また、例えば、入射する光の方向と観察方向とを固定し、異方性反射媒体の位置を変化させるようにしても良い。
【００７０】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る動画記録装置１は、動画のフレームに係る画像の構成要素である動画画素をグループ化し、フレームの再生順序を示すフレームＩＤを動画画素に付与する。次に、動画記録装置１は、格子状セルに対して、対応する動画画素に付与されたフレームＩＤごとに格子角度を割り当てるとともに、対応する動画画素の輝度値に応じて格子面積を割り当てる。次に、動画記録装置１は、格子角度割り当て手段によって割り当てられた格子角度、および格子面積割り当て手段によって割り当てられた格子面積に基づいて、格子状セル群の凹凸を表現する版下データを作成する。
【００７１】
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、動画が記録された異方性反射媒体が作製される。
【００７２】
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る動画記録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】
【００７３】
【図１】動画記録装置１を実現するコンピュータのハードウェア構成図
【図２】動画シーケンスを示す図
【図３】動画画素を示す図
【図４】格子状セルを示す図
【図５】動画記録装置１の機能の概要を示すブロック図
【図６】格子角度の割り当ての一例を示す図
【図７】動画記録装置１が行う処理の流れを示すフローチャート
【図８】異方性反射媒体の作製工程を示す図
【図９】実施例に係る動画シーケンスを示す図
【図１０】図９の動画シーケンスに対する各格子状セルの格子角度を示す図
【図１１】図９の動画シーケンスに対する各格子状セルの格子面積を示す図
【図１２】図９の動画シーケンスに対する版下データを示す図
【符号の説明】
【００７４】
１………動画記録装置
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………パラメータ入力手段
２３………動画シーケンス入力手段
２５………動画画素グループ化手段
２７………格子角度割り当て手段
２９………格子面積割り当て手段
３１………版下データ作成手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微細な格子状セルの集合により形成され、動画が記録される異方性反射媒体の作製に用いる動画記録装置であって、
前記動画のフレームに係る画像の構成要素である動画画素をグループ化し、前記フレームの再生順序を示すフレームＩＤを前記動画画素に付与する動画画素グループ化手段と、
前記格子状セルに対して、対応する動画画素に付与されたフレームＩＤごとに格子角度を割り当てる格子角度割り当て手段と、
前記格子状セルに対して、対応する動画画素の輝度値に応じて格子面積を割り当てる格子面積割り当て手段と、
前記格子角度割り当て手段によって割り当てられた前記格子角度、および前記格子面積割り当て手段によって割り当てられた前記格子面積に基づいて、前記格子状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動画記録装置。
【請求項２】
前記動画画素グループ化手段は、前記動画画素の位置を基準にグループ化するものであることを特徴とする請求項１に記載の動画記録装置。
【請求項３】
前記格子角度割り当て手段は、隣接する前記フレームＩＤ間に係る前記格子角度の差を略均等になるように割り当てることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の動画記録装置。
【請求項４】
前記格子角度割り当て手段は、前記フレームＩＤの順序に従って割り当てることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の動画記録装置。
【請求項５】
前記格子面積割り当て手段は、前記動画画素の輝度値に比例して前記格子面積を割り当てることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の動画記録装置。
【請求項６】
微細な格子状セルの集合により形成され、動画が記録される異方性反射媒体の作製に用いる動画記録方法であって、
前記動画のフレームに係る画像の構成要素である動画画素をグループ化し、前記フレームの再生順序を示すフレームＩＤを前記動画画素に付与するステップと、
前記格子状セルに対して、対応する動画画素に付与されたフレームＩＤごとに格子角度を割り当てるステップと、
前記格子状セルに対して、対応する動画画素の輝度値に応じて格子面積を割り当てるステップと、
前記格子角度割り当て手段によって割り当てられた前記格子角度、および前記格子面積割り当て手段によって割り当てられた前記格子面積に基づいて、前記格子状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動画記録方法。
【請求項７】
前記動画画素をグループ化するステップは、前記動画画素の位置を基準にグループ化するものであることを特徴とする請求項６に記載の動画記録方法。
【請求項８】
前記格子角度を割り当てるステップは、隣接する前記フレームＩＤ間に係る前記格子角度の差を略均等になるように割り当てることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の動画記録方法。
【請求項９】
前記格子角度を割り当てるステップは、前記フレームＩＤの順序に従って割り当てることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれかに記載の動画記録方法。
【請求項１０】
前記格子面積を割り当てるステップは、前記動画画素の輝度値に比例して前記格子面積を割り当てることを特徴とする請求項６から請求項９のいずれかに記載の動画記録方法。
【請求項１１】
コンピュータを請求項１から請求項５のいずれかに記載の動画記録装置として機能させるプログラム。
【請求項１２】
請求項６から請求項１０のいずれかに記載の動画記録方法によって作成された版下データに基づいて、表面に前記格子状セルの集合が形成され、動画が記録された異方性反射媒体。
【請求項１３】
微細な格子状セルの集合により形成され、動画が記録された異方性反射媒体であって、
前記格子状セルは、前記動画のフレームに係る画像の構成要素である動画画素と対応づけられ、前記動画画素の位置を基準にグループ化され、再生する順序が隣接するフレーム間に係る格子角度の差が略均等になるように割り当てられ、前記フレームを再生する順序に従い前記格子角度が割り当てられ、格子面積が対応する動画画素の輝度値に比例して割り当てられたものであり、
前記格子角度と入射する光の方向と観察方向との相対的な変化によって、前記動画を再生するものであることを特徴とする異方性反射媒体。
【請求項１】
微細な格子状セルの集合により形成され、動画が記録される異方性反射媒体の作製に用いる動画記録装置であって、
前記動画のフレームに係る画像の構成要素である動画画素をグループ化し、前記フレームの再生順序を示すフレームＩＤを前記動画画素に付与する動画画素グループ化手段と、
前記格子状セルに対して、対応する動画画素に付与されたフレームＩＤごとに格子角度を割り当てる格子角度割り当て手段と、
前記格子状セルに対して、対応する動画画素の輝度値に応じて格子面積を割り当てる格子面積割り当て手段と、
前記格子角度割り当て手段によって割り当てられた前記格子角度、および前記格子面積割り当て手段によって割り当てられた前記格子面積に基づいて、前記格子状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動画記録装置。
【請求項２】
前記動画画素グループ化手段は、前記動画画素の位置を基準にグループ化するものであることを特徴とする請求項１に記載の動画記録装置。
【請求項３】
前記格子角度割り当て手段は、隣接する前記フレームＩＤ間に係る前記格子角度の差を略均等になるように割り当てることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の動画記録装置。
【請求項４】
前記格子角度割り当て手段は、前記フレームＩＤの順序に従って割り当てることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の動画記録装置。
【請求項５】
前記格子面積割り当て手段は、前記動画画素の輝度値に比例して前記格子面積を割り当てることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の動画記録装置。
【請求項６】
微細な格子状セルの集合により形成され、動画が記録される異方性反射媒体の作製に用いる動画記録方法であって、
前記動画のフレームに係る画像の構成要素である動画画素をグループ化し、前記フレームの再生順序を示すフレームＩＤを前記動画画素に付与するステップと、
前記格子状セルに対して、対応する動画画素に付与されたフレームＩＤごとに格子角度を割り当てるステップと、
前記格子状セルに対して、対応する動画画素の輝度値に応じて格子面積を割り当てるステップと、
前記格子角度割り当て手段によって割り当てられた前記格子角度、および前記格子面積割り当て手段によって割り当てられた前記格子面積に基づいて、前記格子状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動画記録方法。
【請求項７】
前記動画画素をグループ化するステップは、前記動画画素の位置を基準にグループ化するものであることを特徴とする請求項６に記載の動画記録方法。
【請求項８】
前記格子角度を割り当てるステップは、隣接する前記フレームＩＤ間に係る前記格子角度の差を略均等になるように割り当てることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の動画記録方法。
【請求項９】
前記格子角度を割り当てるステップは、前記フレームＩＤの順序に従って割り当てることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれかに記載の動画記録方法。
【請求項１０】
前記格子面積を割り当てるステップは、前記動画画素の輝度値に比例して前記格子面積を割り当てることを特徴とする請求項６から請求項９のいずれかに記載の動画記録方法。
【請求項１１】
コンピュータを請求項１から請求項５のいずれかに記載の動画記録装置として機能させるプログラム。
【請求項１２】
請求項６から請求項１０のいずれかに記載の動画記録方法によって作成された版下データに基づいて、表面に前記格子状セルの集合が形成され、動画が記録された異方性反射媒体。
【請求項１３】
微細な格子状セルの集合により形成され、動画が記録された異方性反射媒体であって、
前記格子状セルは、前記動画のフレームに係る画像の構成要素である動画画素と対応づけられ、前記動画画素の位置を基準にグループ化され、再生する順序が隣接するフレーム間に係る格子角度の差が略均等になるように割り当てられ、前記フレームを再生する順序に従い前記格子角度が割り当てられ、格子面積が対応する動画画素の輝度値に比例して割り当てられたものであり、
前記格子角度と入射する光の方向と観察方向との相対的な変化によって、前記動画を再生するものであることを特徴とする異方性反射媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−６９３２４（Ｐ２００９−６９３２４Ａ）
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２３６１８１（Ｐ２００７−２３６１８１）
【出願日】平成１９年９月１２日（２００７．９．１２）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月１２日（２００７．９．１２）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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