(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に透過性を有している光学素子において、
第１情報の要素を形成する第１面をそれぞれが有している複数の第１部材を備え、
前記第１情報は、前記第１面に設けられている回折格子によって形成され、
前記第１面は、前記第１方向と直交する第２方向を向いている、
透過型光学素子。
【請求項２】
第１方向に透過性を有している光学素子において、
第１情報の要素を形成する第１面をそれぞれが有している複数の第１部材を備え、
前記第１情報は、前記第１面に設けられている光を拡散させる構造によって形成され、
前記第１面は、前記第１方向と直交する第２方向を向いている、
透過型光学素子。
【請求項３】
第１方向に透過性を有している光学素子において、
第１情報の要素を形成する第１面をそれぞれが有している複数の第１部材を備え、
前記第１情報は、前記第１面に設けられているディスプレイによって形成され、
前記第１面は、前記第１方向と直交する第２方向を向いている、
透過型光学素子。
【請求項４】
第１方向に透過性を有している光学素子において、
第１情報の要素を形成する第１面をそれぞれが有している複数の第１部材を備え、
前記第１情報は、前記第１面に設けられている光の振幅あるいは位相を制御する構造によって形成され、
前記第１面は、前記第１方向と直交する第２方向を向いている、
透過型光学素子。
【請求項５】
第１方向に透過性を有している光学素子において、
第１情報の要素を形成する第１面をそれぞれが有している複数の第１部材を備え、
前記第１情報は、前記第１面に設けられている受像素子によって形成され、
前記第１面は、前記第１方向と直交する第２方向を向いている、
透過型光学素子。
【請求項６】
第２情報の要素を形成する第２面をそれぞれが有している複数の第２部材を備え、
前記第２面は、前記第１方向と直交する方向であって、前記第２方向とは異なる第３の方向を向いている、
請求項１から５の何れか１項に記載の光学素子。
【請求項７】
前記光学素子は湾曲可能である、請求項１から請求項６の何れか１項に記載の光学素子。
【請求項８】
請求項１から７の何れか１項に記載の前記光学素子に相当する第１光学素子と第２光学素子を備える光学素子デバイス。
【請求項９】
請求項２または３に記載の前記光学素子と、
前記光学素子を搬送させる搬送機構と、
前記第１面による映像に同期させて、前記搬送機構による前記光学素子の搬送を制御する制御部と、
を備える、光学素子制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透過したものを視認しながら同時に情報を得ることができる透過型の光学素子、光学素子デバイス及び光学素子制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、数多くの透過型デバイスが開発されている。透過型デバイスの中の一つに、ヘッドマウントディスプレイがある。下記の特許文献１は、ヘッドマウントディスプレイの技術を開示している。ヘッドマウントディスプレイは、透過型のディスプレイ上に情報を表示する。観察者は、ヘッドマウントディスプレイを透過した情報とヘッドマウントディスプレイ上の情報を同時に見ることができる。
【０００３】
透過型デバイスの中の一つに、プロジェクションマッピングに関連するデバイスがある。  下記の特許文献２は、プロジェクションマッピングの技術を開示している。プロジェクションマッピングは、実際の構造物を利用して、その表面にプロジェクタによって映像を投影する技術である。観察者は、構造物の情報とプロジェクタからの情報を同時に見ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１３／０９９０８１号
【特許文献２】米国特許第８２２３１９６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ヘッドマウントディスプレイは、その特性上、観察者個人に取り付けて使用する必要がある。そのため、複数の観察者が共通の情報を共有することは難しい。さらに、ヘッドマウントディスプレイに情報が表示されると、観察者は、ヘッドマウントディスプレイを透過して見えていた情報を見ることが難しくなる。ヘッドマウントディスプレイを透過して見えていた情報の視認性を高めようとすると、ヘッドマウントディスプレイに表示される情報の視認性を低下させる必要がある。このように、どちらの情報を優先するかはトレードオフの問題となる。
【０００６】
また、プロジェクションマッピングは構造物に映像を直接投影するため、構造物の情報と投影された情報は混ざってしまう。そのため、観察者は、構造物の情報と投影された情報とを分離して把握することが難しい。  
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、外部から透過して見える情報とこれとは別の情報を同時に提供可能な光学素子、光学素子デバイス及び光学素子制御システム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】
【０００７】
本発明に係る光学素子は、第１方向に透過性を有し、第１情報の要素を形成する第１面をそれぞれが有している複数の第１部材を備えている。前記第１面は、前記第１方向と直交する第２方向を向いている。  
本発明に係る光学素子デバイスは、前記光学素子に相当する第１光学素子と第２光学素子、つまり複数の光学素子を備える。  
本発明に係る光学素子制御システムは、前記光学素子と、前記光学素子を搬送させる搬送機構と、前記第１面による映像に同期させて、前記搬送機構による前記光学素子の搬送を制御する制御部とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る光学素子は、外部から透過して見える情報とこれとは別の情報を同時に提供することができる。これにより、観察者は、第１方向に沿って光学素子を見ることで、光学素子を透過した情報を見ることができる。さらに、観察者は、第１方向と交わる方向に沿って光学素子を見ることで、光学素子を透過した情報と、光学素子が提供する情報を同時に見ることができる。
【０００９】
本発明に係る光学素子デバイスは、複数の光学素子それぞれが形成する情報を提供することができる。これにより、観察者は、第１方向と交わる方向に沿って複数の光学素子を見ることで、複数の光学素子それぞれが提供する情報を同時に見ることができる。
【００１０】
本発明に係る光学素子制御システムは、映像のシーンに合わせて、オブジェクトに対する光学素子の位置を制御することができる。これにより、観察者は、映像のシーンに応じて適切な位置関係に制御された映像とオブジェクトを立体的に見ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係る光学素子の斜視図である。
【図２】第１の実施形態に係る光学素子の情報形成部の図である。
【図３】第１の実施形態に係る光学素子の平面図である。
【図４】第１の実施形態に係る光学素子の平面図である。
【図５】第１の実施形態に係る光学素子の情報形成部を展開した平面図である。
【図６】第１の実施形態に係る光学素子の平面図である。
【図７】第１の実施形態に係る変形例となる光学素子の情報形成部の図である。
【図８】第１の実施形態に係る別の変形例となる光学素子の情報形成部の図である。
【図９】第１の実施形態に係るさらに別の変形例となる光学素子の平面図である。
【図１０】第２の実施形態に係る光学素子の情報形成部を展開した平面図である。
【図１１】第３の実施形態に係る光学素子の断面図である。
【図１２】第４の実施形態に係る光学素子の断面図である。
【図１３】第５の実施形態に係る光学素子の断面図である。
【図１４】第６の実施形態に係る光学素子の平面図である。
【図１５】第７の実施形態に係る光学素子を示す図である。
【図１６】第８の実施形態に係る光学素子デバイスを示す図である。
【図１７】第９の実施形態に係る光学素子制御システムを示す図である。
【図１８】第９の実施形態に係る光学素子制御システムによって見える情報を示す図である。
【図１９】第１０の実施形態に係る光学素子の製造方法を説明する図である。
【図２０】第１０の実施形態に係る変形例となる光学素子の製造方法を説明する図である。
【図２１】第１１の実施形態に係る光学素子の製造方法を説明する図である。
【図２２】第１１の実施形態に係る光学素子の製造方法を説明する図である。
【図２３】第１１の実施形態に係る光学素子の製造方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、同様または類似した機能を発揮する構成要素には全ての図面を通じて同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。また、各図は種々の実施形態及びその理解を促すための模式図である。各図に示す構造体の形状や寸法、比などは実際の構造体と異なることがあるが、適宜、設計変更することができる。
【００１３】
（第１の実施形態）    
第１の実施形態について説明する。  
図１は、光学素子１の斜視図である。  
光学素子１は、基材２と、複数の情報形成部３を備えている。
基材２は、第１平面２１と、第１平面２１とは反対側の第２平面２２を備えている。第１平面２１及び第２平面２２は矩形である。なお、基材２の形状は矩形以外の形状であってもよい。
【００１４】
第１平面２１及び第２平面２２は、ｘ軸とｙ軸を含むｘｙ平面に対応しているものとする。基材２の平面に直交する高さ方向はｚ軸に対応しているものとする。基材２は、透過性を有している材料で構成された透明体である。例えば、基材２は、限定はされないが、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）で構成されている。
【００１５】
基材２の材料は、透過性を有していればＰＥＴ以外であってもよく、例えば、ガラス基板や、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等の熱可塑性樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリオール（メタ）アクリレート、メラミン（メタ）アクリレート、トリアジン（メタ）アクリレート等の熱硬化性樹脂、あるいはこれらの混合物、さらにはラジカル重合性不飽和基を有する熱成形性材料等を使用してもよい。
【００１６】
図１において、情報形成部３は、基材２の第１平面２１上において、ｘ軸方向に５個、Ｙ軸方向に４個の格子状に設けられている。なお、情報形成部３の数及び配置は、これに限定されるものではない。情報形成部３の詳細な構成については後述するが、ここでは、情報形成部３の概略の構成について説明する。
【００１７】
情報形成部３は、ｚ軸方向に透過性を有していない。情報形成部３は、ｚ軸方向と直交する方向を向く面を備えている。各情報形成部３は、この面において、複数の情報形成部３によって形成される情報の一部となる要素を形成する。なお、情報形成部３の高さを高くするにつれ、情報形成部３はより多くの要素を形成することができる。情報形成部３の大きさ及び高さは、観察者が情報を視認できる大きさであれば、大きくても小さくてもよい。
【００１８】
図１を参照して光学素子１の使用例について説明する。  
観察者がｚ軸に沿って基材２の第１平面２１側から光学素子１を見ているとする。基材２の第２平面２２側には、外部のオブジェクト４がある。光学素子１は、基材２の第１平面２１のうち情報形成部３と対向する領域以外の領域においてｚ軸方向に透過性を有している。そのため、光学素子１は観察者の視界を遮蔽することはなく、観察者は光学素子１を介して反対側のオブジェクト４を見ることができる。しかしながら、観察者は、複数の情報形成部３が形成する情報を全くまたはほとんど見ることはできない。
【００１９】
観察者がｚ軸に対して僅かな角度を付けて基材２の第１平面２１側から光学素子１を見ているとする。光学素子１は、観察者の視界を遮蔽することはない。観察者は、光学素子１を介してオブジェクト４を見ることができる。さらに、観察者は、光学素子１が形成する情報も同時に見ることができる。光学素子１がオブジェクト４と離れていれば、観察者は、光学素子１を透過する情報と、光学素子１が形成する情報を分離した情報として認識することができる。なお、観察者は、ｚ軸に対して僅かな角度を付けて光学素子１を見るだけで、光学素子１が形成する情報を見ることができる。そのため、観察者は、光学素子１が形成する情報を見ていても、光学素子１を介して反対側のオブジェクト４を見ることが難しくなることはない。
上述のように、光学素子１が形成する情報は潜像といえる。そのため、第１の実施形態は、カードの偽造防止のセキュリティ技術にも適用できる。
【００２０】
情報形成部３の構成について説明する。  
図２は、情報形成部３の構成を示す図である。図２の（ａ）は、情報形成部３の斜視図である。図２の（ｂ）は、ｚ軸に沿って見た情報形成部３の平面図である。図２の（ｃ）は、情報形成部３を展開した斜視図である。なお、図２の（ｃ）は、説明の都合上、後述の金属膜３６を除いた情報形成部３を示している。
【００２１】
情報形成部３は、底面部材３１、第１側面部材３２、第２側面部材３３、第３側面部材３４、第４側面部材３５及び金属膜３６を備えている。底面部材３１及び第１〜第４側面部材３２〜３５は、透過性を有する材料で構成された透明体である。例えば、底面部材３１及び第１〜第４側面部材３２〜３５は、限定はされないが、ＵＶ（紫外線）硬化性樹脂で構成されている。
【００２２】
底面部材３１及び第１〜第４側面部材３２〜３５の材料は、ＵＶ硬化性樹脂以外であってもよく、例えば、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等の熱可塑性樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリオール（メタ）アクリレート、メラミン（メタ）アクリレート、トリアジン（メタ）アクリレート等の熱硬化性樹脂、あるいはこれらの混合物、さらにはラジカル重合性不飽和基を有する熱成形性材料等を使用してもよい。
【００２３】
底面部材３１は、内面３１１と、内面３１１とは反対側の外面３１２を備えている。内面３１１及び外面３１２は矩形の平面である。外面３１２は、基材２の第１平面２１と接している。
【００２４】
第１側面部材３２は、内面３２１と、内面３２１と反対側の外面３２２を備えている。内面３２１及び外面３２２は矩形の平面である。内面３２１及び外面３２２は、ｚ軸と平行である。そのため、内面３２１及び外面３２２は、基材２の第１平面２１と直交する。内面３２１は、底面部材３１の矩形の内面３１１の第１辺と接している。
【００２５】
第２側面部材３３は、内面３３１と、内面３３１と反対側の外面３３２を備えている。内面３３１及び外面３３２は矩形の平面である。内面３３１及び外面３３２は、ｚ軸と平行である。そのため、内面３３１及び外面３３２は、基材２の第１平面２１と直交する。内面３３１は、第１側面部材３２の内面３２１と対向している。内面３３１は、底面部材３１の矩形の内面３１１の第２辺と接している。
【００２６】
第３側面部材３４は、内面３４１と、内面３４１と反対側の外面３４２を備えている。内面３４１及び外面３４２は矩形の平面である。内面３４１及び外面３４２は、ｚ軸と平行である。そのため、内面３４１及び外面３４２は、基材２の第１平面２１と直交する。内面３４１は、底面部材３１の矩形の内面３１１の第３辺と接している。
【００２７】
第４側面部材３５は、内面３５１と、内面３５１と反対側の外面３５２を備えている。内面３５１及び外面３５２は矩形の平面である。内面３５１及び外面３５２は、ｚ軸と平行である。そのため、内面３５１及び外面３５２は、基材２の第１平面２１と直交する。内面３５１は、第３側面部材３４の内面３４１と対向している。内面３５１は、底面部材３１の矩形の内面３１１の第４辺と接している。
上述のように、第１〜第４側面部材３２〜３５それぞれが備えている内面は、互いに異なる方向を向いている。
【００２８】
金属膜３６は、内面３１１、内面３２１、内面３３１、内面３４１及び内面３５１を覆う。例えば、金属膜３６は、限定されないが、ニッケルで構成されている。金属膜３６が底面部材３１の内面３１１を覆っているため、情報形成部３は、ｚ軸方向に透過性を有していない。
【００２９】
次に、図３〜図５を用いて、一例となる複数の情報形成部３への情報の組み込み方について説明する。  
図３は、ｚ軸に沿って見た光学素子１の平面図である。ここでは、複数の情報形成部３にＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４及びＣ５の参照符号を付している。
【００３０】
図４は、ｚ軸に沿って見た光学素子１の平面図である。  
図４の（ａ）は、複数の情報形成部３によって形成される第１情報の要素群を示す。  
第１情報は、複数の情報形成部３それぞれが備える第１側面部材３２の内面３２１によって形成される要素の集合である。情報形成部３は、第１側面部材３２の内面３２１によって第１情報の一部となる要素を形成する。例えば、第１情報は複数の情報形成部３によって形成される画像である。情報形成部３は、第１側面部材３２の内面３２１によって、第１情報である画像の一部となる画像を形成する。
【００３１】
情報形成部Ａ１は、第１側面部材３２の内面３２１によって要素ｌＡ１を形成する。同様に、情報形成部Ａ２、Ａ３、Ａ４及びＡ５は、それぞれ、第１側面部材３２の内面３２１によって要素ｌＡ２、ｌＡ３、ｌＡ４及びｌＡ５を形成する。情報形成部Ｂ１は、第１側面部材３２の内面３２１によって要素ｌＢ１を形成する。同様に、情報形成部Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４及びＢ５は、それぞれ、第１側面部材３２の内面３２１によって要素ｌＢ２、ｌＢ３、ｌＢ４及びｌＢ５を形成する。情報形成部Ｃ１は、第１側面部材３２の内面３２１によって要素ｌＣ１を形成する。同様に、情報形成部Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４及びＣ５は、それぞれ、第１側面部材３２の内面３２１によって要素ｌＣ２、ｌＣ３、ｌＣ４及びｌＣ５を形成する。情報形成部Ｄ１は、第１側面部材３２の内面３２１によって要素ｌＤ１を形成する。同様に、情報形成部Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４及びＤ５は、それぞれ、第１側面部材３２の内面３２１によって要素ｌＤ２、ｌＤ３、ｌＤ４及びｌＤ５を形成する。
【００３２】
第１情報は、複数の情報形成部３それぞれが備える第１側面部材３２の内面３２１によって形成される要素ｌＡ１〜ｌＡ５、ｌＢ１〜ｌＢ５、ｌＣ１〜ｌＣ５及びｌＤ１〜ｌＤ５の集合により、纏まりのある情報となる。
【００３３】
図４の（ｂ）は、複数の情報形成部３によって形成される第２情報の要素群を示す。  
第２情報は、複数の情報形成部３それぞれが備える第２側面部材３３の内面３３１によって形成される要素の集合である。情報形成部３は、第２側面部材３３の内面３３１によって第２情報の一部となる要素を形成する。
【００３４】
情報形成部Ａ１は、第２側面部材３３の内面３３１によって要素ｒＡ１を形成する。同様に、情報形成部Ａ２、Ａ３、Ａ４及びＡ５は、それぞれ、第２側面部材３３の内面３３１によって要素ｒＡ２、ｒＡ３、ｒＡ４及びｒＡ５を形成する。情報形成部Ｂ１は、第２側面部材３３の内面３３１によって要素ｒＢ１を形成する。同様に、情報形成部Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４及びＢ５は、それぞれ、第２側面部材３３の内面３３１によって要素ｒＢ２、ｒＢ３、ｒＢ４及びｒＢ５を形成する。情報形成部Ｃ１は、第２側面部材３３の内面３３１によって要素ｒＣ１を形成する。同様に、情報形成部Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４及びＣ５は、それぞれ、第２側面部材３３の内面３３１によって要素ｒＣ２、ｒＣ３、ｒＣ４及びｒＣ５を形成する。情報形成部Ｄ１は、第２側面部材３３の内面３３１によって要素ｒＤ１を形成する。同様に、情報形成部Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４及びＤ５は、それぞれ、第２側面部材３３の内面３３１によって要素ｒＤ２、ｒＤ３、ｒＤ４及びｒＤ５を形成する。
【００３５】
第２情報は、複数の情報形成部３それぞれが備える第２側面部材３３の内面３３１によって形成される要素ｒＡ１〜ｒＡ５、ｒＢ１〜ｒＢ５、ｒＣ１〜ｒＣ５及びｒＤ１〜ｒＤ５の集合により、纏まりのある情報となる。
【００３６】
図４の（ｃ）は、複数の情報形成部３によって形成される第３情報の要素群を示す。  
第３情報は、複数の情報形成部３それぞれが備える第３側面部材３４の内面３４１によって形成される要素の集合である。情報形成部３は、第３側面部材３４の内面３４１によって第３情報の一部となる要素を形成する。
【００３７】
情報形成部Ａ１は、第３側面部材３４の内面３４１によって要素ｂＡ１を形成する。同様に、情報形成部Ａ２、Ａ３、Ａ４及びＡ５は、それぞれ、第３側面部材３４の内面３４１によって要素ｂＡ２、ｂＡ３、ｂＡ４及びｂＡ５を形成する。情報形成部Ｂ１は、第３側面部材３４の内面３４１によって要素ｂＢ１を形成する。同様に、情報形成部Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４及びＢ５は、それぞれ、第３側面部材３４の内面３４１によって要素ｂＢ２、ｂＢ３、ｂＢ４及びｂＢ５を形成する。情報形成部Ｃ１は、第３側面部材３４の内面３４１によって要素ｂＣ１を形成する。同様に、情報形成部Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４及びＣ５は、それぞれ、第３側面部材３４の内面３４１によって要素ｂＣ２、ｂＣ３、ｂＣ４及びｂＣ５を形成する。情報形成部Ｄ１は、第３側面部材３４の内面３４１によって要素ｂＤ１を形成する。同様に、情報形成部Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４及びＤ５は、それぞれ、第３側面部材３４の内面３４１によって要素ｂＤ２、ｂＤ３、ｂＤ４及びｂＤ５を形成する。
【００３８】
第３情報は、複数の情報形成部３それぞれが備える第３側面部材３４の内面３４１によって形成される要素ｂＡ１〜ｂＡ５、ｂＢ１〜ｂＢ５、ｂＣ１〜ｂＣ５及びｂＤ１〜ｂＤ５の集合により、纏まりのある情報となる。
【００３９】
図４の（ｄ）は、複数の情報形成部３によって形成される第４情報の要素群を示す。  
第４情報は、複数の情報形成部３それぞれが備える第４側面部材３５の内面３５１によって形成される要素の集合である。情報形成部３は、第４側面部材３５の内面３５１によって第４情報の一部となる要素を形成する。
【００４０】
情報形成部Ａ１は、第４側面部材３５の内面３５１によって要素ｔＡ１を形成する。同様に、情報形成部Ａ２、Ａ３、Ａ４及びＡ５は、それぞれ、第４側面部材３５の内面３５１によって要素ｔＡ２、ｔＡ３、ｔＡ４及びｔＡ５を形成する。情報形成部Ｂ１は、第４側面部材３５の内面３５１によって要素ｔＢ１を形成する。同様に、情報形成部Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４及びＢ５は、それぞれ、第４側面部材３５の内面３５１によって要素ｔＢ２、ｔＢ３、ｔＢ４及びｔＢ５を形成する。情報形成部Ｃ１は、第４側面部材３５の内面３５１によって要素ｔＣ１を形成する。同様に、情報形成部Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４及びＣ５は、それぞれ、第４側面部材３５の内面３５１によって要素ｔＣ２、ｔＣ３、ｔＣ４及びｔＣ５を形成する。情報形成部Ｄ１は、第４側面部材３５の内面３５１によって要素ｔＤ１を形成する。同様に、情報形成部Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４及びＤ５は、それぞれ、第４側面部材３５の内面３５１によって要素ｔＤ２、ｔＤ３、ｔＤ４及びｔＤ５を形成する。
【００４１】
第４情報は、複数の情報形成部３それぞれが備える第４側面部材３５の内面３５１によって形成される要素ｔＡ１〜ｔＡ５、ｔＢ１〜ｔＢ５、ｔＣ１〜ｔＣ５及びｔＤ１〜ｔＤ５の集合により、纏まりのある情報となる。
なお、第１〜第４情報は、それぞれが独立していても、互いに関連性を有していてもよい。
【００４２】
図５は、情報形成部３を展開した平面図である。  
図５の（ａ）は、情報形成部Ａ１の各内面が形成する要素を示している。第１側面部材３２の内面３２１には、要素ｌＡ１となる画像が印刷されている。第２側面部材３３の内面３３１には、要素ｒＡ１となる画像が印刷されている。第３側面部材３４の内面３４１には、要素ｂＡ１となる画像が印刷されている。第４側面部材３５の内面３５１は、要素ｔＡ１となる画像が印刷されている。情報形成部Ａ２、Ａ３、Ａ４及びＡ５にも、上述の情報形成部Ａ１と同様に画像が印刷されている。
【００４３】
図５の（ｂ）は、情報形成部Ｂ１の各内面が形成する要素を示している。第１側面部材３２の内面３２１には、要素ｌＢ１となる画像が印刷されている。第２側面部材３３の内面３３１には、要素ｒＢ１となる画像が印刷されている。第３側面部材３４の内面３４１には、要素ｂＢ１となる画像が印刷されている。第４側面部材３５の内面３５１には、要素ｔＢ１となる画像が印刷されている。情報形成部Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４及びＢ５にも、上述の情報形成部Ｂ１と同様に画像が印刷されている。
【００４４】
図５の（ｃ）は、情報形成部Ｃ１の各内面が形成する要素を示している。第１側面部材３２の内面３２１には、要素ｌＣ１となる画像が印刷されている。第２側面部材３３の内面３３１には、要素ｒＣ１となる画像が印刷されている。第３側面部材３４の内面３４１には、要素ｂＣ１となる画像が印刷されている。第４側面部材３５の内面３５１には、要素ｔＣ１となる画像が印刷されている。情報形成部Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４及びＣ５にも、上述の情報形成部Ｃ１と同様に画像が印刷されている。
【００４５】
図５の（ｄ）は、情報形成部Ｄ１の各内面が形成する要素を示している。第１側面部材３２の内面３２１には、要素ｌＤ１となる画像が印刷されている。第２側面部材３３の内面３３１には、要素ｒＤ１となる画像が印刷されている。第３側面部材３４の内面３４１には、要素ｂＤ１となる画像が印刷されている。第４側面部材３５の内面３５１には、要素ｔＤ１となる画像が印刷されている。情報形成部Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４及びＤ５にも、上述の情報形成部Ｄ１と同様に画像が印刷されている。
【００４６】
次に、観察者による光学素子１が形成する情報の視認について説明する。  
図６は、ｚ軸に沿って見た光学素子１の平面図である。  
観察者による第１情報の視認について説明する。観察者は、ｚ軸に対して傾きを有し、かつ、第１側面部材３２の外面３２２、内面３２１の順で交わる方向に沿って基材２の第１平面２１側から光学素子１を見る。図６の（ａ）に示すように、観察者は、第１側面部材３２の外面３２２を介して内面３２１に印刷されている画像を見ることができる。観察者は、複数の情報形成部３それぞれの第１側面部材３２の内面３２１に印刷された画像を見ることで、第１情報としての纏まりのある画像を見ることができる。
【００４７】
観察者による第２情報群の視認について説明する。観察者は、ｚ軸に対して傾きを有し、かつ、第２側面部材３３の外面３３２、内面３３１の順で交わる方向に沿って基材２の第１平面２１側から光学素子１を見る。図６の（ｂ）に示すように、観察者は、第２側面部材３３の外面３３２を介して内面３３１に印刷された画像を見ることができる。観察者は、複数の情報形成部３それぞれの第２側面部材３３の内面３３１に印刷されている画像を見ることで、第２情報としての纏まりのある画像を見ることができる。
【００４８】
観察者による第３情報群の視認について説明する。観察者は、ｚ軸に対して傾きを有し、かつ、第３側面部材３４の外面３４２、内面３４１の順で交わる方向に沿って基材２の第１平面２１側から光学素子１を見る。図６の（ｃ）に示すように、観察者は、第３側面部材３４の外面３４２を介して内面３４１に印刷された画像を見ることができる。観察者は、複数の情報形成部３それぞれの第３側面部材３４の内面３４１に印刷されている画像を見ることで、第３情報としての纏まりのある画像を見ることができる。
【００４９】
観察者による第４情報群の視認について説明する。観察者は、ｚ軸に対して傾きを有し、かつ、第４側面部材３５の外面３５２、内面３５１の順で交わる方向に沿って基材２の第１平面２１側から光学素子１を見る。図６の（ｄ）に示すように、観察者は、第４側面部材３５の外面３５２を介して内面３５１に印刷された画像を見ることができる。観察者は、複数の情報形成部３それぞれの第４側面部材３５の内面３５１に印刷されている画像を見ることで、第４情報としての纏まりのある画像を見ることができる。
【００５０】
上述のように、光学素子１は、複数の情報を提供することができる。そのため、観察者は、光学素子１を見る角度または方向を変えることで、光学素子１で異なる情報を見ることがきる。
【００５１】
第１の実施形態によれば、光学素子１は、外部から透過して見える情報と、光学素子１が形成する情報を同時に提供することができる。これにより、観察者は、ｚ軸に沿って光学素子１を見ることで、光学素子１を透過して外部の情報を見ることができる。さらに、観察者は、ｚ軸と交わる方向に沿って光学素子１を見ることで、光学素子１を透過した外部のオブジェクト４と、光学素子１が提供する情報を同時に見ることができる。さらに、観察者は、光学素子１を透過した外部のオブジェクト４と、光学素子１が提供する情報を分離した情報として認識することができる。さらに、複数の観察者は、１つの光学素子１を同時に利用して、同じ情報を見たり、互いに異なる情報を見たりすることができる。
【００５２】
次に、第１の実施形態のいくつかの変形例について説明する。  
変形例として、情報形成部３は、光学素子１が提供する情報の数に応じて、ｚ軸と平行な面を少なくとも１面備えていてもよい。図７は、ｚ軸と平行であって、異なる方向を向く２つの面を備えている情報形成部３を示している。図７の（ａ）は、情報形成部３の斜視図である。図７の（ｂ）は、ｚ軸に沿って見た情報形成部３の平面図である。情報形成部３は、底面部材３１、第１側面部材３２、第２側面部材３３及び金属膜３６を備えているが、上述の第３側面部材３４及び第４側面部材３５を備えていない。
【００５３】
別の変形例として、情報形成部３は、上述の金属膜３６を備えていなくてもよい。図８は、情報形成部３を示している。図８の（ａ）は、情報形成部３の斜視図である。図８の（ｂ）は、ｚ軸に沿って見た情報形成部３の平面図である。情報形成部３は、底面部材３１及び第１〜第４側面部材３２〜３５を備えているが、上述の金属膜３６を備えていない。情報形成部３が金属膜３６を備えておらず、上述の底面部材３１及び第１〜第４側面部材３２〜３５は透過性を有しているので、情報形成部３は全体としてｚ軸方向に透過性を有している。この情報形成部３を備えている光学素子１は、基材２の第１平面２１の全ての領域においてｚ軸方向に透過性を有している。そのため、観察者は、光学素子１を介して外部のオブジェクト４を見やすくなる。
【００５４】
さらに、図８に示す変形例において、第１〜第４側面部材３２〜３５は、非透明体で構成されていてもよい。観察者は、ｚ軸に対して傾きを有し、かつ、第１側面部材３２の内面３２１、外面３２２の順で交わる方向に沿って基材２の第１平面２１側から光学素子１を見ることで、内面３２１に印刷されている画像を見ることができる。同様に、観察者は、ｚ軸に対して傾きを有し、かつ、第２側面部材３３の内面３３１、外面３３２の順で交わる方向に沿って基材２の第１平面２１側から光学素子１を見ることで、内面３３１に印刷されている画像を見ることができる。観察者は、ｚ軸に対して傾きを有し、かつ、第３側面部材３４の内面３４１、外面３４２の順で交わる方向に沿って基材２の第１平面２１側から光学素子１を見ることで、内面３４１に印刷されている画像を見ることができる。観察者は、ｚ軸に対して傾きを有し、かつ、第４側面部材３５の内面３５１、外面３５２の順で交わる方向に沿って基材２の第１平面２１側から光学素子１を見ることで、内面３５１に印刷されている画像を見ることができる。
【００５５】
さらに、図８に示す変形例では、第１側面部材３２において、第１側面部材３２の内面３２１に代えて、外面３２２に画像が印刷されていてもよい。同様に、第２側面部材３３において、第２側面部材３３の内面３３１に代えて、外面３３２に画像が印刷されていてもよい。第３側面部材３４において、第３側面部材３４の内面３４１に代えて、外面３４２に画像が印刷されていてもよい。第４側面部材３５において、第４側面部材３５の内面３５１に代えて、外面３５２に画像が印刷されていてもよい。
【００５６】
各外面に画像が印刷されている場合、一例として、第１側面部材３２、第２側面部材３３、第３側面部材３４及び第４側面部材３５は、非透明体で構成されていてもよい。観察者は、ｚ軸に対して傾きを有し、かつ、第１側面部材３２の外面３２２、内面３２１の順で交わる方向に沿って基材２の第１平面２１側から光学素子１を見ることで、外面３２２に印刷されている画像を見ることができる。同様に、観察者は、ｚ軸に対して傾きを有し、かつ、第２側面部材３３の外面３３２、内面３３１の順で交わる方向に沿って基材２の第１平面２１側から光学素子１を見ることで、外面３３２に印刷された画像を見ることができる。観察者は、ｚ軸に対して傾きを有し、かつ、第３側面部材３４の外面３４２、内面３４１の順で交わる方向に沿って基材２の第１平面２１側から光学素子１を見ることで、外面３４２に印刷された画像を見ることができる。観察者は、ｚ軸に対して傾きを有し、かつ、第４側面部材３５の外面３５２、内面３５１の順で交わる方向に沿って基材２の第１平面２１側から光学素子１を見ることで、外面３５２に印刷された画像を見ることができる。
【００５７】
各外面に画像が印刷されている場合、別の例として、第１側面部材３２の外面３２２、第２側面部材３３の外面３３２、第３側面部材３４の外面３４２及び第４側面部材３５の外面３５２は、金属膜で覆われていてもよい。観察者は、ｚ軸に対して傾きを有し、かつ、第１側面部材３２の内面３２１、外面３２２の順で交わる方向に沿って基材２の第１平面２１側から光学素子１を見ることで、外面３２２に印刷された画像を見ることができる。同様に、観察者は、ｚ軸に対して傾きを有し、かつ、第２側面部材３３の内面３３１、外面３３２の順で交わる方向に沿って基材２の第１平面２１側から光学素子１を見ることで、外面３３２に印刷された画像を見ることができる。観察者は、ｚ軸に対して傾きを有し、かつ、第３側面部材３４の内面３４１、外面３４２の順で交わる方向に沿って基材２の第１平面２１側から光学素子１を見ることで、外面３４２に印刷された画像を見ることができる。観察者は、ｚ軸に対して傾きを有し、かつ、第４側面部材３５の内面３５１、外面３５２の順で交わる方向に沿って基材２の第１平面２１側から光学素子１を見ることで、外面３５２に印刷された画像を見ることができる。
【００５８】
図９は、さらに別の変形例となる光学素子１を示している。  
図９の（ａ）に示すように、複数の情報形成部３は互いに接していてもよい。  
図９の（ｂ）に示すように、複数の情報形成部３は、それぞれ、ｚ軸と平行であって、情報の要素を形成する円筒面を備えていてもよい。
【００５９】
図９の（ｃ）に示すように、複数の情報形成部３は、それぞれ、ｚ軸と平行であって、異なる方向を向く３面を備えていてもよい。さらに、複数の情報形成部３は互いに接していてもよい。  
図９の（ｄ）に示すように、複数の情報形成部３それぞれの隣り合う間隔は、均一でなくてもよい。  
図９の（ｅ）に示すように、複数の情報形成部３は、図柄を構成するように基材２上に配置されていてもよい。例えば、複数の情報形成部３は、アルファベットのＡを構成している。
【００６０】
さらに別の変形例として、光学素子１は、複数の情報形成部３を互いに連結することで、基材２を省略してもよい。光学素子１は、透過性を有している材料で複数の情報形成部３を密封してもよい。
【００６１】
（第２の実施形態）    
次に、第２の実施形態について説明する。  
第２の実施形態は、第１の実施形態と以下の点で異なっている。  
情報形成部３は、印刷された画像の代わりに、第１〜第４側面部材３２〜３５に回折格子を備えている。
【００６２】
図１０は、情報形成部３を展開した平面図である。  
第１側面部材３２の内面３２１には、第１情報の要素を形成するための回折格子３２１１が設けられている。第２側面部材３３の内面３３１には、第２情報の要素を形成するための回折格子３３１１が設けられている。第３側面部材３４の内面３４１には、第３情報の要素を形成するための回折格子３４１１が設けられている。第４側面部材３５の内面３５１には、第４情報の要素を形成するための回折格子３５１１が設けられている。
【００６３】
第１情報は、内面３２１に設けられている回折格子３２１１によって形成される視覚効果として表すことができる。第２情報は、内面３３１に設けられている回折格子３３１１によって形成される視覚効果として表すことができる。第３情報は、回折格子３４１１によって形成される視覚効果として表すことができる。第４情報は、回折格子３５１１によって形成される視覚効果として表すことができる。なお、図１０に示す例では、回折格子３２１１、回折格子３３１１、回折格子３４１１及び回折格子３５１１それぞれのピッチは異なっている。そのため、第１情報、第２情報、第３情報及び第４情報は異なる視覚効果となる。なお、回折格子３２１１、回折格子３３１１、回折格子３４１１及び回折格子３５１１それぞれのピッチは同じであってもよい。
【００６４】
第２の実施形態によれば、観察者は、ｚ軸と交わる方向に沿って光学素子１を見ることで、光学素子１を透過した外部のオブジェクト４と、光学素子１が提供する視覚効果としての情報を同時に得ることができる。さらに、観察者は、光学素子１を見る角度または方向を変えることで、光学素子１から異なる視覚効果を得ることができる。
【００６５】
（第３の実施形態）    
次に、第３の実施形態について説明する。  
第３の実施形態は、第１の実施形態と以下の点で異なっている。  
情報形成部３は、印刷された画像の代わりに、光を拡散させる構造（以下、光拡散構造という）を備えている。
【００６６】
図１１は、図１に示す光学素子１のＡ−Ａ断面図である。  
図１１に基づいて、情報形成部３の構成について説明する。第１側面部材３２の内面３２１には、第１情報の要素を形成するための光拡散構造３２１２が設けられている。第２側面部材３３の内面３３１には、第２情報の要素を形成するための光拡散構造３３１２が設けられている。第３側面部材３４の内面３４１には、第３情報の要素を形成するための拡散構造体が設けられている。第４側面部材３５の内面３５１には、第４情報の要素を形成するための拡散構造体が設けられている。  
投影デバイス５は、上述のように構成されている情報形成部３に映像を投影する。例えば、投影デバイス５はプロジェクタである。
【００６７】
第１情報は、内面３２１に設けられている光拡散構造３２１２によって形成される。具体的には、第１情報は、内面３２１で反射する投影デバイス５からの映像である。第２情報は、内面３３１に設けられている光拡散構造３３１２によって形成される。具体的には、第２情報は、内面３３１で反射する投影デバイス５からの映像である。第３情報は、内面３４１に設けられている拡散構造によって形成される。具体的には、第３情報は、内面３４１で反射する投影デバイス５からの映像である。第４情報は、内面３５１に設けられている拡散構造によって形成される。具体的には、第４情報は、内面３５１で反射する投影デバイス５からの映像である。
【００６８】
なお、図１１に示す例では、投影デバイス５は、第１側面部材３２の内面３２１、第２側面部材３３の内面３３１、第３側面部材３４の内面３４１及び第４側面部材３５の内面３５１それぞれに映像を投影しているので、第１〜第４情報は同じ情報である。
【００６９】
第３の実施形態によれば、観察者は、ｚ軸と交わる方向に沿って光学素子１を見ることで、光学素子１を透過した外部のオブジェクト４と、光学素子１が形成する映像を同時に見ることができる。さらに、光学素子１はオブジェクト４と離れた位置にあるので、観察者は、オブジェクト４と、光学素子１が形成する映像を分離した情報として認識することができる。その結果、観察者は、オブジェクト４に直接映像を投影するプロジェクションマッピングよりも立体感を得ることができる。
【００７０】
なお、第３の実施形態の変形例として、複数の投影デバイスは、情報形成部３が備えている複数の内面それぞれに異なる映像を投影してもよい。例えば、内面３２１、内面３３１、内面３４１及び内面３５１のうちの少なくとも１つの内面には、第１投影デバイスによって第１映像が投影される。第１投影デバイスによって映像が投影される内面以外の少なくとも１つの内面には、第２投影デバイスによって第１映像とは異なる第２映像が投影される。
【００７１】
変形例によれば、観察者は、光学素子１を見る角度または方向を変えることで、複数の映像を適宜選択しながら見ることができる。
【００７２】
（第４の実施形態）    
次に、第４の実施形態について説明する。  
第４の実施形態は、第１の実施形態と以下の点で異なっている。  
情報形成部３は、印刷された画像の代わりに、ディスプレイを備えている。
【００７３】
図１２は、図１に示す光学素子１のＡ−Ａ断面図である。  
図１２に基づいて、情報形成部３の構成について説明する。第１側面部材３２の内面３２１には、第１情報の要素を形成するためのディスプレイ３２１３が設けられている。ディスプレイ３２１３は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ、またはＬＥＤ（発光ダイオード）などの発光素子などである。第２側面部材３３の内面３３１には、第２情報の要素を形成するためのディスプレイ３３１３が設けられている。第３側面部材３４の内面３４１には、第３情報の要素を形成するためのディスプレイ３２１３と同様のディスプレイが設けられている。第４側面部材３５の内面３５１には、第４情報の要素を形成するためのディスプレイ３２１３と同様のディスプレイが設けられている。
【００７４】
第１情報は、内面３２１に設けられているディスプレイ３２１３によって形成される。具体的には、第１情報は、ディスプレイ３２１３が表示する動画像である。第２情報は、内面３３１に設けられているディスプレイ３３１３によって形成される。具体的には、第２情報は、ディスプレイ３３１３に表示される動画像である。第３情報は、内面３４１に設けられているディスプレイによって形成される。具体的には、第３情報は、内面３４１に設けられているディスプレイに表示される動画像である。第４情報は、内面３５１に設けられているディスプレイによって形成される。具体的には、第４情報は、内面３５１に設けられているディスプレイに表示される動画像である。  
なお、上記のディスプレイは、立体視のための動画像を時分割方式で表示してもよい。これにより、観察者は、動画像を立体的に見ることができる。
【００７５】
第４の実施形態によれば、観察者は、ｚ軸と交わる方向に沿って光学素子１を見ることで、光学素子１を透過した外部のオブジェクト４と、光学素子１が形成する動画像を同時に見ることができる。さらに、光学素子１はオブジェクト４と離れた位置にあるので、観察者は、オブジェクト４と、光学素子１が提供する動画像を分離した情報として認識することができる。
【００７６】
なお、図１２に示すように、情報形成部３に設けられている複数のディスプレイは、異なる動画像を同時に表示してもよい。例えば、ディスプレイ３３１３は、動画像Ａを表示する。ディスプレイ３２１３は、動画像Ｂを表示する。
【００７７】
この例によれば、観察者は、光学素子１を見る角度または方向を変えることで、複数の動画像を適宜選択しながら見ることができる。
【００７８】
（第５の実施形態）    
次に、第５の実施形態について説明する。  
第５の実施形態は、第１の実施形態と以下の点で異なっている。  
情報形成部３は、印刷された画像の代わりに、光の振幅あるいは位相を制御する構造を備えている。
【００７９】
図１３は、図１に示す光学素子１のＡ−Ａ断面図である。  
情報形成部３の構成について説明する。第１側面部材３２の内面３２１には、第１情報の要素を形成するための光の振幅あるいは位相を制御する構造３２１４が設けられている。第２側面部材３３の内面３３１には、第２情報の要素を形成するための構造３２１４と同様の構造３３１４が設けられている。第３側面部材３４の内面３４１にも第３情報の要素を形成するための構造３２１４と同様の構造が設けられている。第４側面部材３５の内面３５１にも第４情報の要素を形成するための構造３２１４と同様の構造が設けられている。  
光源６は、複数の情報形成部３に光を照射する。
【００８０】
第１情報は、上記の構造３２１４によって形成される再生像６１である。再生像６１は、例えば、ホログラムやキノフォーム等である。第２情報は、内面３３１に設けられている構造３３１４によって形成される再生像６１である。第３情報は、内面３４１に設けられている構造３２１４と同様の構造によって形成される再生像６１である。第４情報は、内面３４１に設けられている構造３２１４と同様の構造によって形成される再生像６１である。
【００８１】
なお、第１情報、第２情報、第３情報及び第４情報は同じであっても異なっていてもよい。つまり、内面３１１、内面３３１、内面３４１及び内面３５１に設けられる構造は、同じであっても異なっていてもよい。
【００８２】
一般的な透過型ホログラムは干渉縞が記録されているため、観察者は、ホログラム面の向こう側を見ることはできない。しかしながら、第５の実施形態によれば、観察者は、ｚ軸と交わる方向に沿って光学素子１を見ることで、光学素子１を透過した外部のオブジェクト４と、光学素子１が形成する再生像６１を同時に見ることができる。さらに、光学素子１はオブジェクト４と離れた位置にあるので、観察者は、オブジェクト４と、光学素子１が提供する再生像６１を分離した情報として認識することができる。さらに、観察者は、再生像６１が実際に空中に浮いているような立体的な視覚効果を得ることができる。
【００８３】
（第６の実施形態）    
次に、第６の実施形態について説明する。  
第６の実施形態は、第１の実施形態と以下の点で異なっている。  
情報形成部３は、印刷された画像の代わりに、受像素子を備えている。
【００８４】
図１４の（ａ）は、図１に示す光学素子１のＡ−Ａ断面図である。  
図１４の（ａ）に基づいて、情報形成部３の構成について説明する。第１側面部材３２の内面３２１には、第１情報の要素を形成するための１以上の受像素子３２１５が設けられている。第２側面部材３３の内面３３１には、第２情報の要素を形成するための１以上の受像素子３３１５が設けられている。第３側面部材３４の内面３４１には、第３情報の要素を形成するための受像素子３２１５と同様の受像素子が設けられている。第４側面部材３５の内面３５１には、第４情報の要素を形成するための受像素子３２１５と同様の受像素子が設けられている。
【００８５】
情報形成部３に設けられている複数の受像素子は、光学素子１とオブジェクト４との間に配置されている結像レンズ７を介してオブジェクト４の静止画像または動画像を取り込む。
【００８６】
第１情報は、内面３２１に設けられている受像素子３２１５によって形成される。具体的には、第１情報は、受像素子３２１５で取り込むオブジェクト４の像である。第２情報は、内面３３１に設けられている受像素子３３１５によって形成される。具体的には、第２情報は、受像素子３３１５で取り込むオブジェクト４の像である。第３情報は、内面３４１に設けられている受像素子によって形成される。具体的には、第３情報は、内面３４１に設けられている受像素子で取り込む像である。第４情報は、内面３５１に設けられている受像素子によって形成される。具体的には、第４情報は、内面３５１に設けられている受像素子で取り込む像である。
【００８７】
図１４の（ｂ）は、比較例となる光学素子１１を示している。光学素子１１は、平坦面に複数の受像素子を備えている。光学素子１１は、光学素子１とオブジェクト４との間に配置されている結像レンズ７を介してオブジェクト４の静止画像または動画像を取り込む。
【００８８】
第６の実施形態に係る光学素子１と比較例となる光学素子１１を比較する。
光学素子１は、光学素子１１とは異なり、オブジェクト４と対向する基材２と垂直な面に受像素子を備えている。光学素子１は、高角度のオブジェクト４の像を取り込む場合であっても、光学素子１１と比較して全体のサイズをコンパクトにすることができる。さらに、光学素子１は、光学素子１１とは異なり、光学素子１から見てオブジェクト４の手前の像だけでなく、オブジェクト４の奥行きの像も取り込むことができる。そのため、光学素子１は、光学素子１１と比較して立体的に見える像を得ることができる。
光学素子１は、受像素子を備える面の面積が光学素子１１よりも大きい。そのため、光学素子１は、光学素子１１と比較して取り込む像の解像度を上げることができる。
【００８９】
なお、第６の実施形態の変形例として、光学素子１で取り込まれた像は、上述の第３の実施形態または第４の実施形態で用いられてもよい。つまり、第６の実施形態に係る光学素子で取り込まれた像は、投影デバイス５によって第３の実施形態に係る光学素子に投影される。同様に、第６の実施形態に係る光学素子で取り込まれた像は、第４の実施形態に係る光学素子に設けられているディスプレイで表示される。観察者は、第３の実施形態または第４の実施形態に係る光学素子で立体的な像を見ることができる。
【００９０】
（第７の実施形態）    
次に、第７の実施形態について説明する。  
第７の実施形態は、光学素子１の使用態様に関する。
【００９１】
光学素子１は湾曲可能である。  
図１５は、円筒形状に形成された光学素子１の平面図である。光学素子１は、光学素子１の基材２の第２平面２２でオブジェクト４を囲むように配置されている。このように、光学素子１は、例えば柱等の円柱状の面に沿って配置することができる。なお、光学素子１は、他の形状に湾曲した状態で保たれていてもよい。
【００９２】
第７の実施形態によれば、光学素子１は、オブジェクト４の形状等に合わせて様々な形状に変形して配置することができる。観察者は、光学素子１を介してオブジェクト４を多方向から見ることができる。
【００９３】
（第８の実施形態）    
次に、第８の実施形態について説明する。  
第８の実施形態は、光学素子デバイスに関する。  
図１６は、光学素子デバイスを説明する図である。  
光学素子デバイスは、上述の第１の実施形態で説明した光学素子に相当する第１光学素子１−１と第２光学素子１−２を備えている。図１６の（ｃ）に示すように、第１光学素子１−１は、ｚ軸に沿って第２光学素子１−２と対向している。
【００９４】
図１６の（ａ）は、比較例として第１光学素子１−１のみに関する図である。図１６の（ａ）は、上段にｙ軸に沿って見た第１光学素子１−１の平面図を示し、下段に観察者が第１光学素子１−１から得ることができる情報を示している。観察者は、第１光学素子１−１からアルファベットのＡの文字の情報を得ることができる。
【００９５】
図１６の（ｂ）は、比較例として第２光学素子１−２のみに関する図である。図１６の（ｂ）は、上段にｙ軸に沿って見た第２光学素子１−２の平面図を示し、下段に観察者が第２光学素子１−２をから得ることができる情報を示している。観察者は、第２光学素子１−２からアルファベットのＢの文字の情報を得ることができる。
【００９６】
図１６の（ｃ）は、上段にｙ軸に沿って見た第１光学素子１−１及び第２光学素子１−２を備える光学素子デバイスの平面図を示し、下段に観察者が第１光学素子１−１及び第２光学素子１−２の両方から得ることができる情報を示している。観察者は、第１光学素子１−１及び第２光学素子１−２からアルファベットのＡとＢの文字の情報を同時に得ることができる。なお、第１光学素子１−１及び第２光学素子１−２は、観察者が得られるＡとＢの文字の情報が重複しないように配置されている。
【００９７】
第８の実施形態によれば、観察者は、光学素子デバイスが備えている複数の光学素子それぞれからの情報を同時に見ることができる。さらに、光学素子デバイスが備えている光学素子同士は所定間隔で配置されているため、観察者は、複数の光学素子それぞれからの情報を奥行き感のある立体的な情報として把握することができる。
なお、光学素子デバイスは、上述の第２〜第７の実施形態で説明した光学素子を用いてもよい。
【００９８】
（第９の実施形態）    
次に、第９の実施形態について説明する。  
第９の実施形態は、光学素子制御システムに関する。  
図１７は、光学素子制御システムを示す図である。光学素子制御システムは、上述の第３の実施形態に係る光学素子１と、搬送装置８と、制御装置９を備えている。
【００９９】
搬送装置８は、光学素子１を搬送する装置である。搬送装置８は、駆動回路８１、モータ８２及び搬送機構８３を備えている。駆動回路８１は、制御装置９の制御に基づいてモータ８２を制御する。モータ８２は、搬送機構８３に接続されている。モータ８２は、搬送機構８３に動力を伝える。搬送機構８３は、光学素子１に取り付けられている。搬送機構８３は、光学素子１を搬送する。搬送機構８３は、限定されないが、例えばローラであっても、ガイドに沿って移動するスライダであってもよい。
【０１００】
上述の構成より、搬送装置８は、光学素子１を任意の方向及び角度に搬送することができる。例えば、搬送装置８は、光学素子１とオブジェクト４との距離（奥行き）を調整することができる。例えば、搬送装置８は、光学素子１とオブジェクト４との距離（奥行き）を保った状態で光学素子１を横方向スライドさせることもできる。例えば、搬送装置８は、光学素子１を傾けることもできる。
【０１０１】
制御装置９は、搬送装置８の動作を制御する。制御装置９は、制御部９１、記憶部９２及び通信部９３を備えている。制御部９１は、制御装置９の各部の動作を制御する。記憶部９２は、各種プログラム及び種々のデータを記憶している。さらに、記憶部９２は、投影デバイス５から投影するコンテンツを記憶している。通信部９３は、投影デバイス５及び搬送装置８と有線または無線で通信する。
なお、制御装置９は、通信部９３を介して、上記プログラム、データ及びコンテンツを外部から入手してもよい。なお、光学素子制御システムは、光学素子１、搬送装置８及び制御装置９がそれぞれ別体で設けられていても、一体で設けられていてもよい。
【０１０２】
次に、制御システムの動作について説明する。  
制御部９１は、通信部９３を介して、投影デバイス５へコンテンツを送信する。これにより、投影デバイス５は、コンテンツの映像を光学素子１に投影する。  
制御部９１は、光学素子１に投影されている映像に同期させて、搬送機構８３による光学素子１の搬送を制御するための信号を通信部９３を介して搬送装置８へ送信する。制御部９１は、記憶部９２に記憶されているプログラムに基づいて搬送装置８を制御することができる。例えば、このプログラムは、コンテンツのシーンに応じた光学素子１とオブジェクト４との位置関係を規定している。搬送装置８は、制御装置９の制御に基づいて、光学素子１を搬送する。
【０１０３】
図１８は、観察者が得られる情報を説明する図である。  
図１８の（ａ）は、光学素子１とオブジェクト４との間隔が狭い場合に観察者が得られる情報を示している。観察者は、光学素子１から得られるアルファベットのＡの文字の情報をオブジェクト４に近い位置で見ることができる。
【０１０４】
図１８の（ｂ）は、図１８の（ａ）よりも光学素子１とオブジェクト４との間隔が広い場合に観察者が得られる情報を示している。観察者は、光学素子１から得られるアルファベットのＡの文字の情報を図１８の（ａ）よりもオブジェクト４から離れた位置で見ることができる。
【０１０５】
第９の実施形態によれば、光学素子制御システムは、映像のシーンに合わせて、オブジェクトに対する光学素子の位置を制御することができる。光学素子制御システムは、観察者に複雑な視覚効果を与えることができる。これにより、観察者は、シーンに応じて適切な位置関係に制御された映像とオブジェクトを立体的に見ることができ、複雑な視覚効果を得ることができる。
【０１０６】
なお、光学素子制御システムは、上述の第４の実施形態で説明した光学素子を用いてもよい。この場合、制御装置９は、通信部９３を介して、光学素子１が備えているディスプレイへコンテンツを送信する。
【０１０７】
なお、光学素子制御システムは、上述の第２及び第５〜８の実施形態で説明した光学素子を用いてもよい。これらの場合、例えば、制御装置９は、オペレータの操作に基づいて、搬送機構８３による光学素子１の搬送を制御するための信号を通信部９３を介して搬送装置８へ送信する。
【０１０８】
（第１０の実施形態）  
第１０の実施形態は、上述の第１〜第９の実施形態で適用される光学素子１の製造方法に関する。ここでは、図７に示す情報形成部３を備える光学素子１の製造方法を説明する。
図１９は、光学素子１の製造過程における平面図である。  
製造方法は、透過性を有している材料で構成された基材２の第１平面２１上に、透過性を有している材料で構成された透明体３０を形成する工程を備えている。透明体３０は、情報形成部３を形成するためのものである。
【０１０９】
次に、製造方法は、透明体３０において、情報を形成するための構造を設ける工程を備えている。情報を形成するための構造は、上述の各実施形態で説明した情報を形成する構造に相当する。図１９に示すように、情報を形成するための構造は、透明体３０の第１領域３０１に隣接する２つの第２領域３０２に設けられている。なお、第１領域３０１には、情報を形成するための構造は設けられていない。第１領域３０１は、情報形成部３の底面部材３１に相当する。２つの第２領域３０２は、情報形成部３の第１側面部材３２及び第２側面部材３３に相当する。第１領域３０１及び２つの第２領域３０２を合わせた領域は、製造される情報形成部３の展開図に相当する。第１領域３０１及び２つの第２領域３０２を合わせた領域は、透明体３０上において格子状に複数配置されている。なお、第１領域３０１に隣接する第２領域３０２の数は、製造される情報形成部３が備える側面部材の数に依る。第１領域３０１には、少なくとも１つの第２領域３０２が隣接していればよい。
【０１１０】
次に、製造方法は、透明体３０上に金属膜３６０を形成する工程を備えている。  
次に、製造方法は、基材２の第１平面２１上の透明体３０及び金属膜３６０をカットする工程を備えている。第２領域３０２は、第１領域３０１との境界部分を除いた周囲をカットされる。透明体３０及び金属膜３６０は、例えばレーザマーカーによってカットされる。
次に、製造方法は、第２領域３０２を第１領域３０１に対して垂直にする工程を備えている。第２領域３０２は、外力によって第１領域３０１に対して垂直になる。  
【０１１１】
上述の製造方法により光学素子１は製造される。
第１０の実施形態によれば、光学素子１の製造方法は、レーザ加工によって正確かつ容易に基材２と垂直な面を備える光学素子１を製造することができる。
【０１１２】
次に、第１０の実施形態の変形例について説明する。  
図２０は、図２に示す情報形成部３を備える光学素子１の製造過程における平面図である。
透明体３０において、第１領域３０１は正方形であり、４つの第２領域３０２と隣接する。第２領域３０２は、第１領域３０１を２等分した矩形状である。４つの第２領域３０２は、情報形成部３の第１〜第４側面部材３２〜３５に相当する。第１領域３０１及び４つの第２領域３０２を合わせた領域は、十字形状である。この十字形状となる領域は、透明体３０において敷き詰められている。複数の第１領域３０１は、Ｙ軸に沿って１列に並べられている。第１列に並べられている複数の第１領域３０１は、それぞれ、第１列の隣の第２列に並べられている複数の第１領域３０１とＸ軸に沿って対向しない。第１列に並べられている複数の第１領域３０１は、第２列を挟んで第１列とは反対側の第３列に並べられている複数の第１領域３０１とＸ軸に沿って対向する。
【０１１３】
この変形例によれば、基材２上に多くの情報形成部３を設けることができる。さらに、製造された光学素子１において、基材２と対向する金属膜３６０の面積は少なくなる。そのため、基材２においてｚ軸方向に透過する領域は広くなる。
【０１１４】
（第１１の実施形態）
第１１の実施形態は、第１０の実施形態とは異なる上述の第１〜第９の実施形態で適用される光学素子１の製造方法に関する。ここでは、図２に示す情報形成部３を備える光学素子１の製造方法を説明する。  
【０１１５】
図２１、図２２及び図２３は、光学素子１の製造方法を説明する図である。  
はじめに、図２１の（ａ）及び図２２の（ａ）に示すように、製造方法は、透過性を有している材料で構成された基材２の第１平面２１上に、金属膜２０１を部分的に形成する工程を備えている。第１平面２１において金属膜２０１が形成されている領域は、後述する透明体３００において、情報を形成するための構造３００１を設ける領域と対向する。４つの金属膜２０１は、第１平面２１において金属膜２０１が形成されていない矩形の領域２００１と隣接している。
【０１１６】
次に、製造方法は、図２１の（ｂ）及び図２２の（ｂ）に示すように、基材２の第１平面２１上及び金属膜２０１上に、透過性を有している材料で構成された透明体３００を形成する工程を備えている。透明体３００は、情報形成部３を形成するためのものである。  
【０１１７】
次に、製造方法は、図２１の（ｃ）及び図２２の（ｃ）に示すように、透明体３００において、情報を形成するための構造３００１を設ける工程を備えている。構造３００１は、透明体３００の第１領域３０３に隣接する４つの第２領域３０４に設けられている。第２領域３０４は、金属膜２０１と対向する領域である。なお、第１領域３０３は金属膜２０１と対向しないため、構造３００１は設けられていない。第１領域３０３は、情報形成部３の底面部材３１に相当する。４つの第２領域３０４は、情報形成部３の第１〜第４側面部材３２〜３５に相当する。第１領域３０３及び４つの第２領域３０４を合わせた領域は、製造される情報形成部３の展開図に相当する。第１領域３０３及び４つの第２領域３０４を合わせた領域は、格子状に配置されている。
【０１１８】
次に、製造方法は、図２１の（ｄ）及び図２２の（ｄ）に示すように、透明体３００上に金属膜３６１を形成する工程を備えている。  
次に、製造方法は、図２１の（ｅ）及び図２２の（ｅ）に示すように、基材２の第１平面２１上の透明体３００及び金属膜３６１をカットする工程である。第２領域３０４は、第１領域３０３との境界部分を除いた周囲をカットされる。透明体３００及び金属膜３６１は、透明体３００上までハーフカットされる。
【０１１９】
次に、製造方法は、図２２の（ｆ）に示すように、金属膜２０１を除去する工程を備えている。金属膜２０１は溶媒によって溶解し、基材２と透明体３００の間から除去される。
次に、製造方法は、図２３に示すように、第２領域３０４を第１領域３０３に対して垂直にする工程を備えている。第２領域３０４は、磁石１００によって磁界がかけられる。第２領域３０４は、磁界により配向され、第１領域３０３に対して垂直になる。
【０１２０】
上述の製造方法により光学素子１は製造される。
第１１の実施形態によれば、光学素子１の製造方法は、正確かつ容易に基材２と垂直な面を備える光学素子１を製造することができる。
【０１２１】
以下、光学素子１の製造方法について、具体的な実施例を挙げて説明する。当然のことながら、光学素子１の製造方法は下記いくつかの実施例に限定されず、各工程において当業者が類推できる他の製造方法をも含むものとする。
【０１２２】
（実施例１）  
上述の第１０の実施形態で説明した製造方法の一例を、図１９を参照して説明する。  
はじめに、基材２となるＰＥＴ基材上に、透明体３０となるＵＶ硬化性樹脂を形成した。ＵＶ硬化性樹脂上において、凹凸形状（回折格子）を形成した。図１９に示す第１領域３０１の一方に隣接する第２領域３０２には、４００ｎｍピッチの凹凸形状を形成した。４００ｎｍピッチの凹凸形状は、第１情報を形成する。第１領域３０１の他方に隣接する第２領域３０２には、６００ｎｍピッチの凹凸形状を形成した。６００ｎｍピッチの凹凸形状は、第２情報を形成する。なお、凹凸形状は、電子線描画装置にてレジスト上に描画したものを現像し、その表面にＮｉのスパッタを施し、Ｎｉ電鋳を行った。Ｎｉ電鋳した平板をシリンダーに巻きつけ、ロールtoロールにてＵＶ硬化性樹脂上に凹凸形状を形成した。
【０１２３】
次に、ＵＶ硬化性樹脂の表面に蒸着にて厚さ１００ｎｍのアルミニウムを形成した。
次に、ＰＥＴ基材、ＵＶ硬化性樹脂及びアルミニウムの積層体を１００ｍｍ角にカットし、キーエンス社製のレーザマーカーにて、図１９に示すようにＰＥＴ基材上のＵＶ硬化性樹脂及びアルミニウムをカットした。第２領域３０２の各辺は、p１＝１ｍｍとした。
次に、凹凸形状が形成されている２つの第２領域３０２それぞれを第１領域３０１に対して垂直になるように折り曲げた。
次に、折り曲げた部分に約１ｍｍの厚みの樹脂を形成した。
【０１２４】
上述の工程により、サンプルとなる光学素子が出来上がった。
観察者は、光学素子を見る角度または方向を変えることで、光学素子を透過した外部の情報を視認しながら、第１情報または第２情報を確認することができた。
【０１２５】
（実施例２）  
上述の第１１の実施形態で説明した製造方法の一例を、図２１、２２及び２３を参照して説明する。  
はじめに、図２１の（ａ）及び図２２の（ａ）に示すように、基材２となるＰＥＴ基材上に金属膜２０１となるアルミニウムを部分的に形成した。アルミニウムの厚さは１００ｎｍとした。
【０１２６】
次に、図２１の（ｂ）及び図２２の（ｂ）に示すように、ＰＥＴ基材及びアルミニウム上にＵＶ硬化性樹脂を形成した。
次に、図２１の（ｃ）及び図２２の（ｃ）に示すように、ＵＶ硬化性樹脂上に、凹凸形状を形成した。
次に、図２１の（ｃ）及び図２２の（ｃ）に示すように、ＵＶ硬化性樹脂上に、蒸着にて厚さ２００ｎｍのニッケルを形成した。
【０１２７】
次に、図２１の（ｄ）及び図２２の（ｄ）に示すように、ＵＶ硬化性樹脂と接するＰＥＴ基材の面までハーフカットを行った。
次に、図２１の（ｅ）及び図２２の（ｅ）に示すように、水酸化ナトリウム５％にてアルミニウムを溶解した。その後、表面にＵＶ樹脂を塗工した。
【０１２８】
次に、図２３に示すように、磁石１００を用いて磁界を作り、ニッケルを磁界に反応させた。これにより、ＵＶ硬化性樹脂において凹凸形状が形成されている第２領域３０４は、凹凸形状が形成されていない第１領域３０３に対して垂直となった。その状態でＵＶ硬化性樹脂を硬化した。
【０１２９】
なお、凹凸形状は、電子線描画装置にてレジスト上に描画したものを現像し、その表面にＮｉのスパッタを施し、Ｎｉ電鋳を行った。Ｎｉ電鋳した平板をシリンダーに巻きつけ、ロールtoロールにて凹凸形状を形成した。４つの第２領域３０４に形成されている凹凸形状のピッチは、４００ｎｍ、５００ｎｍ、６００ｎｍ及び７００ｎｍであった。
【０１３０】
上述の工程により、サンプルとなる光学素子が出来上がった。
観察者は、光学素子を見る角度または方向を変えることで、光学素子を透過した外部の情報を視認しながら、第１情報、第２情報、第３情報または第４情報の何れかを確認することができた。
【０１３１】
（実施例３）    
上述の第１１の実施形態で説明した製造方法に従って光学素子１を作製した。
実施例３では、実施例２と異なり、ＵＶ硬化性樹脂上に絵柄を印刷した。図２１に示す４つの第２領域３０４には、それぞれ異なる絵柄を印刷した。これ以外の工程は、実施例２と同様である。
観察者は、光学素子を見る角度または方向を変えることで、光学素子を透過した外部の情報を視認しながら、絵柄となる第１情報、第２情報、第３情報または第４情報の何れかを確認することができた。
【０１３２】
（実施例４）    
上述の第１１の実施形態で説明した製造方法に従って光学素子１を作製した。  
実施例４は、実施例２と凹凸形状の形成手法が異なる。これ以外の工程は、実施例２と同様である。凹凸形状は、計算機合成ホログラム（以下、ＣＧＨという）を事前に計算しておき、電子線描画装置にてレジスト上に描画したものを現像し、その表面にＮｉのスパッタを施し、Ｎｉ電鋳を行った。ＣＧＨの計算は、図２１に示す第２領域３０４が第１領域３０３に対して垂直に立った状態で再生像を再生するように事前に行った。Ｎｉ電鋳した平板をシリンダーに巻きつけ、ロールtoロールにて凹凸形状を形成した。
【０１３３】
観察者は、光学素子を見る角度または方向を変えることで、光学素子を透過した外部の情報を視認しながら、再生像となる第１情報、第２情報、第３情報または第４情報の何れかを確認することができた。
【０１３４】
本発明は、上記各実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより、種々の発明が抽出され得る。  
例えば実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【符号の説明】
【０１３５】
１…光学素子、１−１…第１光学素子、１−２…第２光学素子、２…基材、３…情報形成部、４…オブジェクト、５…投影デバイス、６…光源、７…結像レンズ、８…搬送装置、９…制御装置、１１…光学素子、２１…第１平面、２２…第２平面、３０…透明体、３１…底面部材、３２…第１側面部材、３３…第２側面部材、３４…第３側面部材、３５…第４側面部材、３６…金属膜、６１…再生像、８１…駆動回路、８２…モータ、８３…搬送機構、９１…制御部、９２…記憶部、９３…通信部、１００…磁石、２０１…金属膜、３００…透明体、３０１…第１領域、３０２…第２領域、３０３…第１領域、３０４…第２領域、３１１…内面、３１２…外面、３２１…内面、３２２…外面、３３１…内面、３３２…外面、３４１…内面、３４２…外面、３５１…内面、３５２…外面、３６０…金属膜、３６１…金属膜、２００１…領域、３００１…構造、３２１１…回折格子、３２１２…光拡散構造、３２１３…ディスプレイ、３２１４…構造、３２１５…受像素子、３３１１…回折格子、３３１２…光拡散構造、３３１３…ディスプレイ、３３１４…構造、３３１５…受像素子、３４１１…回折格子、３５１１…回折格子。
【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】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【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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