１．二次元でも奥行き勾配
立体モアレ５では奥行きが連続的に変化するモアレを作りましたが、二次元の立体モアレでも同様に作ってみました。ピンホールアレイを使ったモアレのデザインを図１３−１に示します。G7B はピンホールアレイ PA1 に対応するパターン１に奥行きの勾配を持たせたもので、PA1 → G7B の順に重ねて奥にモアレ像が見えるように作ります。これを逆に G7B → PA1 の順に重ねれば、飛び出すモアレ像が見えるわけですが、これは同じ像を裏側から見ることに相当することは既に説明した通りです。
図１３−１ 作成する二次元の立体モアレ
PA1 → G7B の奥行き分布を図１３−２に示します。さらに D1 ＝15d ，D2 ＝45d として、w を求めたものを図１３−３に示しました。計算式は省略しますが、立体モアレ５とあまり変わらないので、必要ならそちらを参考にしてください。
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| 図１３−２ 奥行き分布 | 図１３−３ w のカーブ |
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w の変化はx, yの両方向に反映されることに注意し、G7B の画像データを作成しました。PA1 は立体モアレ１１と同じものを使います。いずれも以下からダウンロードできます。
G7B, file name = "g7_b.gif"
これらを同じ倍率（600 dpi）でOHPシートに印刷し、厚さ4mmの透明なアクリル板を挟んで、ライトボックスの上に重ねました。PA1 → G7B と G7B → PA1 の両方の結果を写真１３−１に示します。計算では D1 ＝41 mm ，D2 ＝122 mm で、測定したわけではありませんが、おおむね図１３−１と矛盾しない奥行きを感じることができました。
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| PA1 → G7B | G7B → PA1 |
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さらに PA2 に対応するパターン４に奥行きの勾配を付けた G8B も作ってみました。奥行き勾配の設計は図１３−１，図１３−２と同じで、wx は図１３−３のw と等しくしました。画像データは PA2 とともに以下からダウンロードできます。
G8B, file name = "g8_b.gif"
こちらについても同じ表示条件で観察したものを写真１３−２に示します。おおむね設計通りのモアレパターンが見え、奥行きも同様に確認できました。
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| PA2 → G8B | G8B → PA2 |
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２，レンズアレイの場合
ここでもレンズアレイ光洋の630と360を使って奥行き勾配のある立体モアレを作ってみました。630で作成するモアレのデザインを図１３−４に示します。レンズアレイでは重ねる順を逆転することができませんから、奥に見える虚像 LA7v と、飛び出して見える LA7r を別々に作らなければなりません。
図１３−４ 作成する二次元の立体モアレ
奥行き分布のグラフを図１３−５に、 D1 ＝15d ，D2 ＝45d として計算した w を図１３−６に示します。 LA7v の奥行き変化は図１３−２と同じで、レンズピッチ p が1.0 mmとピンホールアレイとは異なるため絶対値は変わりますが、w の曲線も相似形です。 LA7v では w ＜ p であるのに対し LA7r では w ＞ p となり、よく似た曲線になることがわかります。
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| 図１３−５ 奥行き分布 | 図１３−６ w のカーブ |
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作成したパターンの画像データは以下からダウンロードできます。ちなみに LA7v は G7B の画像サイズを2400×2400ドットに変えたものと同等です。
LA7r, file name = "la7r.gif"
これらを 515 dpiの画像としてスーパーファイン紙に印刷し、画像の上に厚さ1mmの透明アクリル板を置いてから 630を重ねました。表示した立体モアレを写真１３−３に示します。図１３−４に示したようなモアレパターンが、かなり鮮明に表示できることがわかります。
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| LA7v | LA7r |
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さらにハニカム状のレンズアレイ360にも、図１３−４，図１３−５と同じ奥行き勾配の画像データ LA8v (虚像)と、 LA8r (実像)を作りました。二つは以下からダウンロードすることができます。
LA8r, file name = "la8r.gif"
これらを 507 dpiで印刷し、画像の上に厚さ1.4mmの透明アクリル板を重ね、その上に360を置いて表示した結果を写真１３−４に示します。やはり周辺部でややぼけていますが、焦点が合っている中心付近では綺麗なモアレ像が見えています。
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| LA1v | LA1r |
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