JP6746957B2 - Optical element and method of manufacturing optical element - Google Patents

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Description

本発明は、動的な目視効果を提供する光学素子及び光学素子の製造方法に関する。 The present invention relates to an optical element that provides a dynamic visual effect and a method for manufacturing the optical element.

近年、例えば特許文献１に記載されているように、表現したい３次元形状の傾斜をレンズの傾斜面に反映させることで、厚みが薄いにもかかわらず立体的な像を見せる効果を持たせた技術がでている。この技術は、一般的なホログラムの様な技術とは異なり、実際の３次元形状の傾斜をそのままレンズの傾斜面として利用する。そのため、この技術は、照明の位置によらず像を鮮明に再現することができるという利点がある。 In recent years, as described in Patent Document 1, for example, by reflecting the inclination of the three-dimensional shape to be expressed on the inclined surface of the lens, an effect of showing a three-dimensional image is provided despite the thin thickness. The technology is out. This technique, unlike a technique like a general hologram, utilizes the inclination of the actual three-dimensional shape as it is as the inclined surface of the lens. Therefore, this technique has an advantage that an image can be clearly reproduced regardless of the position of illumination.

特許第４６１１７４７号公報Japanese Patent No. 4611747

しかしながら、上記の技術は、ホログラムの様に、視線を動かすことで得られる物体の３次元的な動きを付けることができないという課題があった。 However, the above technique has a problem that it is impossible to add a three-dimensional movement of an object obtained by moving a line of sight like a hologram.

本発明は、上記課題に鑑みなされたもので、動的な目視効果を提供する光学素子及び光学素子の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an optical element that provides a dynamic visual effect and a method for manufacturing the optical element.

本発明に係る光学素子は、仮想平面上に配列されている複数の単位プリズム群を備え、前記複数の単位プリズム群は、それぞれ、前記仮想平面上にマトリクス状に配列されている複数の単位プリズムを有し、前記複数の単位プリズム群は、それぞれ、第１の画像を構成する複数の画素のうちの１画素に対応する第１の単位プリズムを有し、前記複数の単位プリズム群それぞれが有する前記第１の単位プリズムのうち、前記第１の画像を構成する複数の画素のうち所定の輝度値以上の輝度の画素に対応する単位プリズムは、前記仮想平面と直交する方向に対して傾斜する第１の傾斜面を有する。 An optical element according to the present invention includes a plurality of unit prism groups arranged on a virtual plane, and each of the plurality of unit prism groups is a plurality of unit prisms arranged in a matrix on the virtual plane. And each of the plurality of unit prism groups has a first unit prism corresponding to one pixel of the plurality of pixels forming the first image, and each of the plurality of unit prism groups has Among the plurality of pixels forming the first image, a unit prism corresponding to a pixel having a brightness equal to or higher than a predetermined brightness value in the first unit prism is inclined with respect to a direction orthogonal to the virtual plane. It has a first inclined surface.

本発明に係る光学素子の製造方法は、複数の画像それぞれの第１の位置にある画素の集合である第１の入力画像と、前記複数の画像それぞれの第２の位置にある画素の集合である第２の入力画像を有する入力画像群を基板の上面に描画する工程と、前記複数の画像それぞれを構成する複数の画素のうち所定の輝度値以上の輝度を有する画素が描画されている前記基板の領域において、前記上面と直交する方向に対して傾斜する傾斜面を形成する工程と、を備える。 The method for manufacturing an optical element according to the present invention comprises a first input image, which is a set of pixels at a first position of each of a plurality of images, and a set of pixels, which is at a second position of each of the plurality of images. A step of drawing an input image group having a certain second input image on the upper surface of the substrate; and a step of drawing pixels having a brightness of a predetermined brightness value or more among a plurality of pixels forming each of the plurality of images. Forming an inclined surface inclined in a direction orthogonal to the upper surface in the region of the substrate.

本発明に係る光学素子は、観察者が光学素子を観察する方向を変えることに応じて、観察者に動的な目視効果を提供することができる。そのため、本発明の光学素子は、紙幣や有価証券、パスポート、商品パッケージ及び広告などの物品などに用いられることで、このような物品の偽造防止等に寄与する。
本発明に係る光学素子の製造方法は、観察者に動的な目視効果を提供することができる光学素子を製造することができる。 The optical element according to the present invention can provide the observer with a dynamic visual effect in response to changing the direction in which the observer observes the optical element. Therefore, the optical element of the present invention contributes to prevention of counterfeiting of such articles by being used for articles such as banknotes, securities, passports, product packages and advertisements.
The method for manufacturing an optical element according to the present invention can manufacture an optical element that can provide a viewer with a dynamic visual effect.

第１の実施形態に係る光学素子に適用する入力画像群の基となる複数の視差画像の生成方法を説明するための斜視図。FIG. 6 is a perspective view for explaining a method of generating a plurality of parallax images which is a basis of an input image group applied to the optical element according to the first embodiment. 図１に示す生成方法を説明するための平面図。FIG. 3 is a plan view for explaining the generation method shown in FIG. 1. 図１に示す生成方法により得られる複数の視差画像を説明するための図。FIG. 3 is a diagram for explaining a plurality of parallax images obtained by the generation method shown in FIG. 1. 図３に示す視差画像を基として構成される入力画像群を説明するための図。FIG. 4 is a diagram for explaining an input image group formed based on the parallax images shown in FIG. 3. 第１の実施形態に係る光学素子の概略図。1 is a schematic view of an optical element according to a first embodiment. 比較例となる光学素子の概略図。FIG. 6 is a schematic diagram of an optical element that is a comparative example. 第１の実施形態に係る変形例となる光学素子の概略図。FIG. 6 is a schematic diagram of an optical element that is a modified example of the first embodiment. 第２の実施形態に係るに光学素子に適用する入力画像群の基となる複数の視差画像を説明するための図。6A and 6B are diagrams for explaining a plurality of parallax images that are a basis of an input image group applied to the optical element according to the second embodiment. 第２の実施形態に係る光学素子の概略図。FIG. 6 is a schematic diagram of an optical element according to a second embodiment. 第２の実施形態に係る光学素子の概略図。FIG. 6 is a schematic diagram of an optical element according to a second embodiment. 比較例となる光学素子の概略図。FIG. 6 is a schematic diagram of an optical element that is a comparative example. 第２の実施形態に係る光学素子を有する機能層を含む転写箔の断面図。Sectional drawing of the transfer foil containing the functional layer which has the optical element which concerns on 2nd Embodiment. 図１２に示す転写箔によって機能層が転写された物品の断面図。Sectional drawing of the article to which the functional layer was transferred by the transfer foil shown in FIG. 第２の実施形態に係る変形例となる転写箔の断面図。Sectional drawing of the transfer foil which is a modified example which concerns on 2nd Embodiment. 第２の実施形態の光学素子に含まれる金属多層膜を説明するための図。FIG. 8 is a diagram for explaining a metal multilayer film included in the optical element according to the second embodiment.

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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the same reference numerals are used throughout the drawings to refer to the components that exhibit the same or similar functions, and a duplicate description will be omitted. Further, each drawing is a schematic diagram for promoting various embodiments and their understanding. The shape, size, ratio, etc. of the structure shown in each drawing may differ from the actual structure, but the design can be changed as appropriate.

（第１の実施形態）
図１は、後述する光学素子１に適用する入力画像群Ｊの基となる複数の視差画像の生成方法を説明するための斜視図である。視差画像とは、同一の被写体を多種角度からの観察によって得られる画像である。各視差画像は、後述する光学素子１によって再生される３次元立体像の情報となる。各視差画像は２値画像であるものとする。なお、視差画像は、カメラによる撮影で得られる画像に限られず、ＣＧ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｒａｐｈｉｃｓ）で作成される画像であってもよい。 (First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view for explaining a method of generating a plurality of parallax images which is a basis of an input image group J applied to an optical element 1 described later. The parallax image is an image obtained by observing the same subject from various angles. Each parallax image becomes information of a three-dimensional stereoscopic image reproduced by the optical element 1 described later. Each parallax image is assumed to be a binary image. The parallax image is not limited to an image obtained by shooting with a camera, and may be an image created by CG (Computer Graphics).

ここでは、一例として被写体であるオブジェクトＯｂが写る９つの視差画像の生成方法を説明する。なお、視差画像の数は、これに限られるものではない。カメラは、説明を簡略化するために３画素×３画素の画像を得るものとする。オブジェクトＯｂは、カメラで得られる画像の１画素に対応する矩形の１平面とする。 Here, as an example, a method of generating nine parallax images in which the object Ob as a subject is captured will be described. Note that the number of parallax images is not limited to this. The camera is assumed to obtain an image of 3 pixels×3 pixels for simplification of description. The object Ob is a rectangular one plane corresponding to one pixel of an image obtained by the camera.

図１に示すように、カメラは、ｚ軸の任意の位置におけるｘｙ仮想平面上の異なる位置からオブジェクトＯｂを撮影する。カメラは、ｚ軸においてオブジェクトＯｂを挟んだ特定位置におけるｘｙ仮想平面の特定領域を撮影する。なお、オブジェクトＯｂは、１つのカメラを移動させながら撮影されてもいいし、異なる位置において異なるカメラで撮影されてもよい。図１では、異なる位置にあるカメラには異なる参照符号を付している。以下では、カメラが位置するｘｙ仮想平面からオブジェクトＯｂが位置するｘｙ仮想平面を見たときのオブジェクトＯｂに対するカメラの位置を説明する。カメラＣａＡ〜ＣａＤ及びカメラＣａＦ〜ＣａＩは、ｚ軸に対して所定の角度でオブジェクトＯｂを撮影する。 As shown in FIG. 1, the camera images the object Ob from different positions on the xy virtual plane at arbitrary positions on the z axis. The camera photographs a specific area of an xy virtual plane at a specific position sandwiching the object Ob on the z axis. The object Ob may be photographed while moving one camera, or may be photographed by different cameras at different positions. In FIG. 1, cameras at different positions are given different reference numerals. Hereinafter, the position of the camera with respect to the object Ob when the xy virtual plane where the object Ob is located is viewed from the xy virtual plane where the camera is located will be described. The cameras CaA to CaD and the cameras CaF to CaI capture the object Ob at a predetermined angle with respect to the z axis.

カメラＣａＡは、ｘ軸においてオブジェクトＯｂの位置よりも左側の位置であって、ｙ軸においてオブジェクトＯｂの位置よりも上側の位置にある。カメラＣａＢは、ｘ軸においてオブジェクトＯｂの位置と同じ位置であって、ｙ軸においてオブジェクトＯｂの位置よりも上側の位置にある。カメラＣａＢは、ｘ軸においてオブジェクトＯｂの位置よりも右側の位置であって、ｙ軸においてオブジェクトＯｂの位置よりも上側の位置にある。カメラＣａＤは、ｘ軸においてオブジェクトＯｂの位置よりも左側の位置であって、ｙ軸においてオブジェクトＯｂの位置と同じ位置にある。カメラＣａＥは、ｘ軸においてオブジェクトＯｂの位置と同じ位置であって、ｙ軸においてオブジェクトＯｂの位置と同じ位置にある。カメラＣａＦは、ｘ軸においてオブジェクトＯｂの位置よりも右側の位置であって、ｙ軸においてオブジェクトＯｂの位置と同じ位置にある。カメラＣａＧは、ｘ軸においてオブジェクトＯｂの位置よりも左側の位置であって、ｙ軸においてオブジェクトＯｂの位置よりも下側の位置にある。カメラＣａＨは、ｘ軸においてオブジェクトＯｂの位置と同じ位置であって、ｙ軸においてオブジェクトＯｂの位置よりも下側の位置にある。カメラＣａＩは、ｘ軸においてオブジェクトＯｂの位置よりも右側の位置であって、ｙ軸においてオブジェクトＯｂの位置よりも下側の位置にある。 The camera CaA is on the left side of the position of the object Ob on the x-axis and on the upper side of the position of the object Ob on the y-axis. The camera CaB is located at the same position as the position of the object Ob on the x-axis and above the position of the object Ob on the y-axis. The camera CaB is on the right side of the position of the object Ob on the x-axis and on the upper side of the position of the object Ob on the y-axis. The camera CaD is located on the left side of the position of the object Ob on the x-axis and at the same position as the position of the object Ob on the y-axis. The camera CaE is at the same position as the position of the object Ob on the x-axis and at the same position as the position of the object Ob on the y-axis. The camera CaF is located on the right side of the position of the object Ob on the x-axis and at the same position as the position of the object Ob on the y-axis. The camera CaG is on the left side of the position of the object Ob on the x-axis and on the lower side of the position of the object Ob on the y-axis. The camera CaH is located at the same position as the position of the object Ob on the x-axis and below the position of the object Ob on the y-axis. The camera CaI is located on the right side of the position of the object Ob on the x-axis and on the lower side of the position of the object Ob on the y-axis.

図２は、複数の視差画像の生成方法を説明するための平面図である。図２の（ａ）は、図１で規定するｘｙｚ空間におけるｚｘ平面図である。図２の（ａ）は、一例として、カメラＣａＤ、カメラＣａＥ及びカメラＣａＦを示している。カメラＣａＤ、カメラＣａＥ及びカメラＣａＦは、それぞれ異なる３方向からオブジェクトＯｂを撮影するため、それぞれ異なる視差画像を得る。 FIG. 2 is a plan view for explaining a method of generating a plurality of parallax images. FIG. 2A is a zx plan view in the xyz space defined in FIG. As an example, FIG. 2A illustrates the camera CaD, the camera CaE, and the camera CaF. Since the camera CaD, the camera CaE, and the camera CaF capture the object Ob from three different directions, respectively, different parallax images are obtained.

図２の（ｂ）は、図１で規定するｘｙｚ空間におけるｙz平面図である。図２の（ｂ）は、一例として、カメラＣａＢ、カメラＣａＥ及びカメラＣａＨを示している。カメラＣａＢ、カメラＣａＥ及びカメラＣａＨは、それぞれ異なる３方向からオブジェクトＯｂを撮影するため、それぞれ異なる視差画像を得る。
このように、９つのカメラＣａＡ〜ＣａＩは、それぞれ異なる９方向からオブジェクトＯｂを撮影するため、それぞれ異なる視差画像を得る。 2B is a yz plan view in the xyz space defined in FIG. FIG. 2B shows, as an example, the camera CaB, the camera CaE, and the camera CaH. Since the camera CaB, the camera CaE, and the camera CaH shoot the object Ob from three different directions, respectively, different parallax images are obtained.
As described above, the nine cameras CaA to CaI capture the object Ob from nine different directions, and thus obtain different parallax images.

図３は、カメラＣａＡ〜ＣａＩで得られる視差画像を説明するための図である。視差画像Ａ〜Ｉは、それぞれ、カメラＣａＡ〜ＣａＩで得られる。各視差画像は、ｘ軸方向に３画素並び、ｙ軸方向に３画素並ぶ合計９画素で構成されている。各視差画像を構成する９つの画素には、それぞれ番号を付している。 FIG. 3 is a diagram for explaining parallax images obtained by the cameras CaA to CaI. The parallax images A to I are obtained by the cameras CaA to CaI, respectively. Each parallax image is composed of 3 pixels arranged in the x-axis direction and 3 pixels arranged in the y-axis direction for a total of 9 pixels. A number is assigned to each of the nine pixels forming each parallax image.

各視差画像において、上段の３つ画素には、左側から１〜３の番号を付している。中段の３つ画素には、左側から４〜６の番号を付している。下段の３つ画素には、左側から７〜９の番号を付している。各視差画像において、オブジェクトＯｂに相当する画素は斜線で示し、オブジェクトＯｂ以外に相当する画素は白地で示している。 In each parallax image, the upper three pixels are numbered 1 to 3 from the left side. The three pixels in the middle row are numbered 4 to 6 from the left side. The lower three pixels are numbered 7 to 9 from the left side. In each parallax image, pixels corresponding to the object Ob are indicated by diagonal lines, and pixels corresponding to other than the object Ob are indicated by white background.

例えば、視差画像ＡにおけるオブジェクトＯｂの位置は、番号９の画素の位置に対応している。視差画像ＩにおいてオブジェクトＯｂの位置は、番号１の画素の位置に対応している。このように、各視差画像におけるオブジェクトＯｂの位置は、各視差画像によって異なっている。なお、各視差画像は、オブジェクトＯｂに相当する画素が白、オブジェクトＯｂ以外に相当する画素が黒で構成されているものとする。 For example, the position of the object Ob in the parallax image A corresponds to the position of the pixel number 9. The position of the object Ob in the parallax image I corresponds to the position of the pixel with number 1. As described above, the position of the object Ob in each parallax image differs depending on each parallax image. In each parallax image, pixels corresponding to the object Ob are white, and pixels other than the object Ob are black.

図４は、図３に示す視差画像Ａ〜Ｉを基として構成される入力画像群Ｊを説明するための図である。
入力画像群Ｊは、後述する光学素子１に適用する画像である。入力画像群Ｊは、視差画像Ａ〜Ｉを構成する全ての画素を並び替えた画像である。そのため、入力画像群Ｊは、視差画像Ａ〜Ｉと同様に２値画像である。なお、入力画像群Ｊにおいても図３に示す視差画像Ａ〜Ｉと同様に、オブジェクトＯｂに相当する白色の画素は斜線で示し、オブジェクトＯｂ以外に相当する黒色の画素は白地で示している。 FIG. 4 is a diagram for explaining an input image group J configured based on the parallax images A to I shown in FIG.
The input image group J is an image applied to the optical element 1 described later. The input image group J is an image in which all pixels forming the parallax images A to I are rearranged. Therefore, the input image group J is a binary image like the parallax images A to I. Note that in the input image group J as well as in the parallax images A to I shown in FIG. 3, white pixels corresponding to the object Ob are shown by diagonal lines, and black pixels other than the object Ob are shown by a white background.

入力画像群Ｊは、入力画像Ｊ１〜Ｊ９で構成されている。入力画像群Ｊは、各視差画像を構成するｘ軸の画素数に対応する数の入力画像をｘ軸に沿って有し、各視差画像を構成するｙ軸の画素数に相当する数の入力画像をｙ軸に沿って有している。これは、視差画像を構成する複数の画素を、入力画像群Ｊを構成する各入力画像に１画素ずつ配置するためである。入力画像群Ｊは、上段左側からｘ軸に沿って入力画像Ｊ１〜Ｊ３を有し、中段左側からｘ軸に沿って入力画像Ｊ４〜Ｊ６を有し、下段左側からｘ軸に沿って入力画像Ｊ７〜Ｊ９を有する。 The input image group J is composed of input images J1 to J9. The input image group J has a number of input images corresponding to the number of pixels on the x-axis forming each parallax image along the x-axis, and a number of inputs corresponding to the number of pixels on the y-axis forming each parallax image. It has an image along the y-axis. This is because a plurality of pixels forming the parallax image are arranged one by one in each input image forming the input image group J. The input image group J has input images J1 to J3 from the upper left side along the x axis, input images J4 to J6 from the middle left side along the x axis, and an input image from the lower left side along the x axis. It has J7 to J9.

入力画像Ｊ１〜Ｊ９は、それぞれ、視差画像Ａ〜Ｉの数に対応する数の画素で構成されている。入力画像Ｊ１〜Ｊ９は、それぞれ、ｘ軸に沿って３画素並び、ｙ軸に沿って３画素並ぶ合計９画素で構成されている。そのため、入力画像群Ｊは、ｘ軸に沿って９画素並び、ｙ軸に沿って９画素並ぶ合計８１画素で構成されている。 The input images J1 to J9 are each made up of a number of pixels corresponding to the number of parallax images A to I. Each of the input images J1 to J9 is composed of 3 pixels arranged along the x-axis and 3 pixels arranged along the y-axis, for a total of 9 pixels. Therefore, the input image group J is composed of a total of 81 pixels in which 9 pixels are arranged along the x-axis and 9 pixels are arranged along the y-axis.

入力画像群Ｊを構成する各画素には、アルファベットと数字を組み合わせた符号を付している。アルファベットは、図３に示す視差画像Ａ〜Ｉの何れの視差画像に含まれる画素であるのかを示す。数字は、アルファベットで特定される視差画像を構成する複数の画素のうちどの画素であるのかを示す。このように、入力画像Ｊを構成する各画素に付された符号は、図３に示す視差画像Ａ〜Ｉを構成する複数の画素のうちの１つの画素を特定している。 Each pixel forming the input image group J is given a symbol combining an alphabet and a number. The alphabet indicates which of the parallax images of the parallax images A to I shown in FIG. 3 is a pixel. The number indicates which pixel is among the plurality of pixels forming the parallax image specified by the alphabet. As described above, the code attached to each pixel forming the input image J specifies one pixel among the plurality of pixels forming the parallax images A to I shown in FIG.

視差画像を構成する９つの画素は、それぞれ、入力画像Ｊ１〜Ｊ９の同じ位置の画素に割り当てられる。例えば、視差画像Ａを構成する９つの画素は、入力画像Ｊ１〜Ｊ９において、オブジェクトＯｂに対するカメラの位置（左上）に対応する位置（上段左側）の画素に割り当てられる。また、視差画像における各画素の位置は、入力画像群Ｊにおいて、各画素が割り当てられる各視差画像の相対的な位置に対応している。例えば、視差画像Ａの番号１の画素の位置は、入力画像群Ｊにおいて、視差画像Ａの番号１の画素が割り当てられる視差画像Ｊ１の相対的な位置に対応している。ここで、視差画像Ａの番号１の画素の位置は、ｘ軸に沿って左から１番目及びｙ軸に沿って上から１番目である。視差画像Ａの番号１の画素が割り当てられる入力画像群Ｊにおける入力画像Ｊ１の位置も、ｘ軸に沿って左から１番目及びｙ軸に沿って上から１番目である。
視差画像は、入力画像Ｊ１〜Ｊ９それぞれの同じ位置にある画素を合わせることで構成される。例えば、視差画像Ａは、入力画像Ｊ１〜Ｊ９それぞれの上段左端の画素の集合で構成される。視差画像Ｂ〜Ｉについても同様である。 The nine pixels forming the parallax image are respectively assigned to the pixels at the same positions in the input images J1 to J9. For example, the nine pixels forming the parallax image A are assigned to the pixels at the position (upper left side) corresponding to the position (upper left) of the camera with respect to the object Ob in the input images J1 to J9. Further, the position of each pixel in the parallax image corresponds to the relative position of each parallax image to which each pixel is assigned in the input image group J. For example, the position of the pixel number 1 of the parallax image A corresponds to the relative position of the parallax image J1 to which the pixel number 1 of the parallax image A is assigned in the input image group J. Here, the position of the pixel of number 1 in the parallax image A is the first from the left along the x-axis and the first from the top along the y-axis. The position of the input image J1 in the input image group J to which the pixel of number 1 of the parallax image A is assigned is also the first from the left along the x-axis and the first from the top along the y-axis.
The parallax image is configured by combining the pixels at the same position in each of the input images J1 to J9. For example, the parallax image A is composed of a set of leftmost pixels in the upper row of each of the input images J1 to J9. The same applies to the parallax images B to I.

図５は、第１の実施形態に係る光学素子１の概略図である。図５の（ａ）は、光学素子１のｘｙ平面図（上面図）である。図５の（ｂ）は、光学素子１のｚｘ平面図（側面図）である。図５の（ｃ）は、ｚ軸に沿った光学素子１のＡ−Ａ断面図である。 FIG. 5 is a schematic diagram of the optical element 1 according to the first embodiment. FIG. 5A is an xy plan view (top view) of the optical element 1. FIG. 5B is a zx plan view (side view) of the optical element 1. FIG. 5C is a cross-sectional view taken along the line AA of the optical element 1 along the z-axis.

光学素子１は、複数の単位プリズム群１１〜１９を有している。単位プリズム群１１〜１９は、それぞれ別体で構成されていても、一体で構成されていてもよい。単位プリズム群１１〜１９は、ｘｙ仮想平面上にマトリクス状に配列されている。単位プリズム群１１〜１９の数は、入力画像群Ｊを構成する入力画像Ｊ１〜Ｊ９の数、つまり、各視差画像を構成する画素の数に対応している。光学素子１における各単位プリズム群の位置は、入力画像群Ｊにおける各入力画像の位置に対応している。具体的には、単位プリズム群１１〜１９は、それぞれ、入力画像群Ｊを構成する入力画像Ｊ１〜Ｊ９に対応付けられている。 The optical element 1 has a plurality of unit prism groups 11 to 19. The unit prism groups 11 to 19 may be formed separately or integrally. The unit prism groups 11 to 19 are arranged in a matrix on an xy virtual plane. The number of unit prism groups 11 to 19 corresponds to the number of input images J1 to J9 forming the input image group J, that is, the number of pixels forming each parallax image. The position of each unit prism group in the optical element 1 corresponds to the position of each input image in the input image group J. Specifically, the unit prism groups 11 to 19 are associated with the input images J1 to J9 forming the input image group J, respectively.

単位プリズム群１１〜１９は、それぞれ、ｘｙ仮想平面上にマトリクス状に配列されている複数の単位プリズムを有している。
単位プリズム群１１の構成を説明する。
単位プリズム群１１は、第１平面１１１、及び、第１平面１１１と平行な第２平面１１２を備えている。第１平面１１１及び第２平面１１２は、ｘｙ平面と平行である。単位プリズム群１１の厚さ方向は、ｚ軸に対応している。
第１平面１１１は例えば正方形である。第２平面１１２の外縁形状は、第１平面１１１の外縁形状に対応している。 The unit prism groups 11 to 19 each have a plurality of unit prisms arranged in a matrix on an xy virtual plane.
The configuration of the unit prism group 11 will be described.
The unit prism group 11 includes a first plane 111 and a second plane 112 parallel to the first plane 111. The first plane 111 and the second plane 112 are parallel to the xy plane. The thickness direction of the unit prism group 11 corresponds to the z axis.
The first plane 111 is, for example, a square. The outer edge shape of the second plane 112 corresponds to the outer edge shape of the first plane 111.

単位プリズム群１１は、同形状のマトリクス状に仮想的に分割した複数の単位プリズム１１−１〜１１−９で構成されている。単位プリズム１１−１〜１１−９は、それぞれ、入力画像Ｊ１を構成する複数の画素のうちの１つの画素が対応付けられている。そのため、単位プリズム群１１を構成する複数の単位プリズム１１−１〜１１−９の数は、各視差画像を構成する画素の数に対応している。単位プリズム群１１における各単位プリズムの位置は、入力画像における各画素の位置に対応している。例えば、単位プリズム群１１における単位プリズム１１−１の位置は、入力画像Ｊ１における画素Ａ１の位置に対応している。例えば、単位プリズム群１１における単位プリズム１１−９の位置は、入力画像Ｊ１における画素Ｉ１の位置に対応している。単位プリズムは、対応づけられている画素が白色を示す場合には傾斜面を有するように構成されている。他方、単位プリズムは、対応づけられている画素が黒色を示す場合には傾斜面を有さないように構成されている。つまり、各単位プリズムにおける傾斜面の有無は、各単位プリズムに対応する画素の輝度情報（白色または黒色）に対応付けられている。そのため、単位プリズム１１−１〜１１−８は凹凸のない同形状であるが、単位プリズム１１−９は、後述する傾斜面１１３１を有している。 The unit prism group 11 is composed of a plurality of unit prisms 11-1 to 11-9 that are virtually divided into a matrix of the same shape. Each of the unit prisms 11-1 to 11-9 is associated with one pixel of the plurality of pixels forming the input image J1. Therefore, the number of the plurality of unit prisms 11-1 to 11-9 forming the unit prism group 11 corresponds to the number of pixels forming each parallax image. The position of each unit prism in the unit prism group 11 corresponds to the position of each pixel in the input image. For example, the position of the unit prism 11-1 in the unit prism group 11 corresponds to the position of the pixel A1 in the input image J1. For example, the position of the unit prism 11-9 in the unit prism group 11 corresponds to the position of the pixel I1 in the input image J1. The unit prism is configured to have an inclined surface when the associated pixel shows white. On the other hand, the unit prism is configured so as not to have an inclined surface when the associated pixel shows black. That is, the presence or absence of the inclined surface in each unit prism is associated with the luminance information (white or black) of the pixel corresponding to each unit prism. Therefore, although the unit prisms 11-1 to 11-8 have the same shape without unevenness, the unit prism 11-9 has an inclined surface 1131 described later.

単位プリズム１１−９の一例となる構成を説明する。
単位プリズム１１−９には、第２平面１１２を含む仮想平面から第１平面１１１側に凹む凹部１１３が形成されている。単位プリズム１１−９は、凹部１１３を形成する傾斜面１１３１、第１の凹部形成面１１３２、第２の凹部形成面１１３３及び第３の凹部形成面１１３４を有している。凹部１１３は、ｚ軸と平行な単位プリズム群１１の中心軸を中心とした同心円の一部として単位プリズム１１−９に設けられている。 An exemplary configuration of the unit prism 11-9 will be described.
The unit prism 11-9 is provided with a recess 113 recessed from the virtual plane including the second plane 112 toward the first plane 111. The unit prism 11-9 has an inclined surface 1131 forming the recess 113, a first recess forming surface 1132, a second recess forming surface 1133 and a third recess forming surface 1134. The recess 113 is provided in the unit prism 11-9 as a part of a concentric circle centered on the central axis of the unit prism group 11 parallel to the z axis.

傾斜面１１３１は、第１の凹部形成面１１３２よりも単位プリズム群１１の中心軸から離れた位置にある。傾斜面１１３１は、単位プリズム群１１の中心軸を中心とした同心円の一部として形成されている。傾斜面１１３１は、ｘｙ平面と直交する面または平行な面以外の面であって、ｚ軸に対して傾きを有している。傾斜面１１３１のｚ軸に対する角度については後述する。傾斜面１１３１は、第２平面１１２と接している。
第１の凹部形成面１１３２は、ｚ軸に沿って延びる面である。第１の凹部形成面１１３２は、ｚ軸と平行な単位プリズム群１１の中心軸を中心とした同心円の一部として形成されている。第１の凹部形成面１１３２は、第２平面１１２及び傾斜面１１３１と接している。 The inclined surface 1131 is located farther from the central axis of the unit prism group 11 than the first recess forming surface 1132. The inclined surface 1131 is formed as a part of a concentric circle centered on the central axis of the unit prism group 11. The inclined surface 1131 is a surface other than a surface orthogonal to the xy plane or a surface parallel to the xy plane, and has an inclination with respect to the z axis. The angle of the inclined surface 1131 with respect to the z axis will be described later. The inclined surface 1131 is in contact with the second plane 112.
The first recess forming surface 1132 is a surface extending along the z axis. The first recess forming surface 1132 is formed as a part of a concentric circle centered on the central axis of the unit prism group 11 parallel to the z axis. The first recess forming surface 1132 is in contact with the second flat surface 112 and the inclined surface 1131.

第２の凹部形成面１１３３は、単位プリズム１１−８と単位プリズム１１−９の境界にある。第２の凹部形成面１１３３は、ｚ軸に沿って延びる面である。第２の凹部形成面１１３３は、第２平面１１２、傾斜面１１３１及び第１の凹部形成面１１３２と接している。
第３の凹部形成面１１３４は、単位プリズム１１−６と単位プリズム１１−９の境界にある。第３の凹部形成面１１３４は、ｚ軸に沿って延びる面である。第３の凹部形成面１１３４は、第２平面１１２、傾斜面１１３１及び第１の凹部形成面１１３２と接している。 The second recess forming surface 1133 is located at the boundary between the unit prisms 11-8 and 11-9. The second recess forming surface 1133 is a surface extending along the z axis. The second recess forming surface 1133 is in contact with the second flat surface 112, the inclined surface 1131 and the first recess forming surface 1132.
The third recess forming surface 1134 is located at the boundary between the unit prism 11-6 and the unit prism 11-9. The third recess forming surface 1134 is a surface extending along the z axis. The third recess forming surface 1134 is in contact with the second flat surface 112, the inclined surface 1131 and the first recess forming surface 1132.

単位プリズム群１２の構成を説明する。単位プリズム群１２は、白色の画素が対応付けられている単位プリズム１２−８において、単位プリズム群１１の凹部１１３と同様の凹部１２３を有している。単位プリズム群１２における単位プリズム１２−８の位置は、単位プリズム群１１における単位プリズム１１−８の位置に対応する。単位プリズム１２−８は、ｚ軸と平行な単位プリズム群１２の中心軸を中心とした同心円の一部として凹部１２３を形成する傾斜面１２３１を有している。傾斜面１２３１は、ｚ軸に対して傾きを有している。 The configuration of the unit prism group 12 will be described. The unit prism group 12 has a recess 123 similar to the recess 113 of the unit prism group 11 in the unit prism 12-8 to which white pixels are associated. The position of the unit prism 12-8 in the unit prism group 12 corresponds to the position of the unit prism 11-8 in the unit prism group 11. The unit prism 12-8 has an inclined surface 1231 forming a recess 123 as a part of a concentric circle centered on the central axis of the unit prism group 12 parallel to the z axis. The inclined surface 1231 has an inclination with respect to the z axis.

単位プリズム群１３の構成を説明する。単位プリズム群１３は、白色の画素が対応付けられている単位プリズム１３−７において、単位プリズム群１１の凹部１１３と同様の凹部１３３を有している。単位プリズム群１３における単位プリズム１３−７の位置は、単位プリズム群１１における単位プリズム１１−７の位置に対応する。単位プリズム１３−７は、ｚ軸と平行な単位プリズム群１３の中心軸を中心とした同心円の一部として凹部１３３を形成する傾斜面１３３１を有している。傾斜面１３３１は、ｚ軸に対して傾きを有している。 The configuration of the unit prism group 13 will be described. The unit prism group 13 has a recess 133 similar to the recess 113 of the unit prism group 11 in the unit prism 13-7 to which white pixels are associated. The position of the unit prism 13-7 in the unit prism group 13 corresponds to the position of the unit prism 11-7 in the unit prism group 11. The unit prism 13-7 has an inclined surface 1331 forming a recess 133 as a part of a concentric circle centered on the central axis of the unit prism group 13 parallel to the z axis. The inclined surface 1331 has an inclination with respect to the z axis.

単位プリズム群１４の構成を説明する。単位プリズム群１４は、白色の画素が対応付けられている単位プリズム１４−６において、単位プリズム群１１の凹部１１３と同様の凹部１４３を有している。単位プリズム群１４における単位プリズム１４−６の位置は、単位プリズム群１１における単位プリズム１１−６の位置に対応する。単位プリズム１４−６は、ｚ軸と平行な単位プリズム群１４の中心軸を中心とした同心円の一部として凹部１４３を形成する傾斜面１４３１を有している。傾斜面１４３１は、ｚ軸に対して傾きを有している。 The configuration of the unit prism group 14 will be described. The unit prism group 14 has a recess 143 similar to the recess 113 of the unit prism group 11 in the unit prism 14-6 associated with the white pixel. The position of the unit prism 14-6 in the unit prism group 14 corresponds to the position of the unit prism 11-6 in the unit prism group 11. The unit prism 14-6 has an inclined surface 1431 forming a recess 143 as part of a concentric circle centered on the central axis of the unit prism group 14 parallel to the z axis. The inclined surface 1431 has an inclination with respect to the z axis.

単位プリズム群１５の構成を説明する。単位プリズム群１５は、単位プリズム群１１の凹部１１３と同様の凹部が形成されていない。これは、単位プリズム１５−５に対応付けられているオブジェクトＯｂに相当する白色の画素を含む視差画像Ｅは、オブジェクトＯｂに対して正対した位置から撮影されているからである。なお、単位プリズム群１５は、視差画像Ｅの黒色の画素が対応付けられている単位プリズムと区別するために、白色の画素が対応付けられている単位プリズム１５−５において、単位プリズム群１１の凹部１１３と同様の凹部及び傾斜面１１３１と同様の傾斜面を有していてもよい。 The configuration of the unit prism group 15 will be described. The unit prism group 15 does not have a recess similar to the recess 113 of the unit prism group 11. This is because the parallax image E including white pixels corresponding to the object Ob associated with the unit prism 15-5 is captured from a position directly facing the object Ob. In order to distinguish the unit prism group 15 from the unit prism with which the black pixel of the parallax image E is associated, the unit prism 15-5 with the white pixel is associated with the unit prism group 11 of the unit prism group 11. It may have a recess similar to the recess 113 and an inclined surface similar to the inclined surface 1131.

単位プリズム群１６の構成を説明する。単位プリズム群１６は、白色の画素が対応付けられている単位プリズム１６−４において、単位プリズム群１１の凹部１１３と同様の凹部１６３を有している。単位プリズム群１６における単位プリズム１６−４の位置は、単位プリズム群１１における単位プリズム１１−４の位置に対応する。単位プリズム１６−４は、ｚ軸と平行な単位プリズム群１６の中心軸を中心とした同心円の一部として凹部１６３を形成する傾斜面１６３１を有している。傾斜面１６３１は、ｚ軸に対して傾きを有している。 The configuration of the unit prism group 16 will be described. The unit prism group 16 has a recess 163 similar to the recess 113 of the unit prism group 11 in the unit prism 16-4 associated with white pixels. The position of the unit prism 16-4 in the unit prism group 16 corresponds to the position of the unit prism 11-4 in the unit prism group 11. The unit prism 16-4 has an inclined surface 1631 forming a recess 163 as a part of a concentric circle centered on the central axis of the unit prism group 16 parallel to the z axis. The inclined surface 1631 has an inclination with respect to the z axis.

単位プリズム群１７の構成を説明する。単位プリズム群１７は、白色の画素が対応付けられている単位プリズム１７−３において、単位プリズム群１１の凹部１１３と同様の凹部１７３を有している。単位プリズム群１７における単位プリズム１７−３の位置は、単位プリズム群１１における単位プリズム１１−３の位置に対応する。単位プリズム１７−３は、ｚ軸と平行な単位プリズム群１７の中心軸を中心とした同心円の一部として凹部１７３を形成する傾斜面１７３１を有している。傾斜面１７３１は、ｚ軸に対して傾きを有している。 The configuration of the unit prism group 17 will be described. The unit prism group 17 has a recess 173 similar to the recess 113 of the unit prism group 11 in the unit prism 17-3 to which white pixels are associated. The position of the unit prism 17-3 in the unit prism group 17 corresponds to the position of the unit prism 11-3 in the unit prism group 11. The unit prism 17-3 has an inclined surface 1731 forming a recess 173 as a part of a concentric circle centered on the central axis of the unit prism group 17 parallel to the z axis. The inclined surface 1731 has an inclination with respect to the z axis.

単位プリズム群１８の構成を説明する。単位プリズム群１８は、白色の画素が対応付けられている単位プリズム１８−２において、単位プリズム群１１の凹部１１３と同様の凹部１８３を有している。単位プリズム群１８における単位プリズム１８−２の位置は、単位プリズム群１１における単位プリズム１１−２の位置に対応する。単位プリズム１８−２は、ｚ軸と平行な単位プリズム群１８の中心軸を中心とした同心円の一部として凹部１８３を形成する傾斜面１８３１を有している。傾斜面１８３１は、ｚ軸に対して傾きを有している。 The configuration of the unit prism group 18 will be described. The unit prism group 18 has a recess 183 similar to the recess 113 of the unit prism group 11 in the unit prism 18-2 associated with white pixels. The position of the unit prism 18-2 in the unit prism group 18 corresponds to the position of the unit prism 11-2 in the unit prism group 11. The unit prism 18-2 has an inclined surface 1831 forming a recess 183 as part of a concentric circle centered on the central axis of the unit prism group 18 parallel to the z axis. The inclined surface 1831 has an inclination with respect to the z axis.

単位プリズム群１９の構成を説明する。単位プリズム群１９は、白色の画素が対応付けられている単位プリズム１９−１において、単位プリズム群１１の凹部１１３と同様の凹部１９３を有している。単位プリズム群１９における単位プリズム１９−１の位置は、単位プリズム群１１における単位プリズム１１−１の位置に対応する。単位プリズム１９−１は、ｚ軸と平行な単位プリズム群１９の中心軸を中心とした同心円の一部として凹部１９３を形成する傾斜面１９３１を有している。傾斜面１９３１は、ｚ軸に対して傾きを有している。 The configuration of the unit prism group 19 will be described. The unit prism group 19 has a recess 193 similar to the recess 113 of the unit prism group 11 in the unit prism 19-1 to which white pixels are associated. The position of the unit prism 19-1 in the unit prism group 19 corresponds to the position of the unit prism 11-1 in the unit prism group 11. The unit prism 19-1 has an inclined surface 1931 forming a recess 193 as part of a concentric circle centered on the central axis of the unit prism group 19 parallel to the z axis. The inclined surface 1931 has an inclination with respect to the z axis.

上記のように構成されている光学素子１において、単位プリズム１１−９の傾斜面１１３１、単位プリズム１２−８の傾斜面１２３１、単位プリズム１３−７の傾斜面１３３１、単位プリズム１４−６の傾斜面１４３１、単位プリズム１６−４の傾斜面１６３１、単位プリズム１７−３の傾斜面１７３１、単位プリズム１８−２の傾斜面１８３１及び単位プリズム１９−１の傾斜面１９３１は、それぞれ、異なる視差画像を構成する白色の画素に対応付けられている。さらに、単位プリズム１１−１の傾斜面１１３１、単位プリズム１２−８の傾斜面１２３１、単位プリズム１３−７の傾斜面１３３１、単位プリズム１４−６の傾斜面１４３１、単位プリズム１６−４の傾斜面１６３１、単位プリズム１７−３の傾斜面１７３１、単位プリズム１８−２の傾斜面１８３１及び単位プリズム１９−１の傾斜面１９３１は、それぞれ異なる方向を向いている。 In the optical element 1 configured as described above, the inclined surface 1131 of the unit prism 11-9, the inclined surface 1231 of the unit prism 12-8, the inclined surface 1331 of the unit prism 13-7, and the inclination of the unit prism 14-6. The surface 1431, the inclined surface 1631 of the unit prism 16-4, the inclined surface 1731 of the unit prism 17-3, the inclined surface 1831 of the unit prism 18-2, and the inclined surface 1931 of the unit prism 19-1 respectively display different parallax images. It is associated with the white pixel that constitutes it. Furthermore, the inclined surface 1131 of the unit prism 11-1, the inclined surface 1231 of the unit prism 12-8, the inclined surface 1331 of the unit prism 13-7, the inclined surface 1431 of the unit prism 14-6, and the inclined surface of the unit prism 16-4. 1631, the inclined surface 1731 of the unit prism 17-3, the inclined surface 1831 of the unit prism 18-2, and the inclined surface 1931 of the unit prism 19-1 face different directions.

図５を用いて一例となる光学素子１の構成を説明したが、光学素子１の構成は、以下のように一般化することができる。
複数の単位プリズム群は、それぞれ、第１の視差画像を構成する複数の画素のうちの１画素に対応する第１の単位プリズムを有している。第１の単位プリズム群が有する第１の単位プリズムは、第１の視差画像を構成する第１の位置の画素に対応している。第２の単位プリズム群が有する第１の単位プリズムは、前記第１の視差画像を構成する第２の位置の画素に対応している。また、複数の単位プリズム群は、それぞれ、第２の視差画像を構成する複数の画素のうちの１画素に対応する第２の単位プリズムを有している。第１の単位プリズム群が有する第２の単位プリズムは、第２の視差画像を構成する第１の位置の画素に対応している。第２の単位プリズム群が有する第２の単位プリズムは、第２の視差画像を構成する第２の位置の画素に対応している。 Although the configuration of the optical element 1 as an example has been described with reference to FIG. 5, the configuration of the optical element 1 can be generalized as follows.
Each of the plurality of unit prism groups has a first unit prism corresponding to one pixel of the plurality of pixels forming the first parallax image. The first unit prism included in the first unit prism group corresponds to the pixel at the first position forming the first parallax image. The first unit prism included in the second unit prism group corresponds to the pixel at the second position forming the first parallax image. Further, each of the plurality of unit prism groups has a second unit prism corresponding to one pixel of the plurality of pixels forming the second parallax image. The second unit prism included in the first unit prism group corresponds to the pixel at the first position that forms the second parallax image. The second unit prism included in the second unit prism group corresponds to the pixel at the second position forming the second parallax image.

また、光学素子１に形成されている傾斜面は、以下のように一般化することができる。
複数の単位プリズム群それぞれが有する第１の単位プリズムのうち、第１の視差画像を構成する複数の画素のうち白色の画素に対応する単位プリズムは、ｘｙ仮想平面と直交する方向に対して傾斜する第１の傾斜面を有している。複数の単位プリズム群それぞれが有する第２の単位プリズムのうち、第２の視差画像を構成する複数の画素のうち白色の画素に対応する単位プリズムは、ｘｙ仮想平面と直交する方向に対して傾斜し、第１の傾斜面とは異なる方向を向く第２の傾斜面を有している。 The inclined surface formed on the optical element 1 can be generalized as follows.
Among the first unit prisms included in each of the plurality of unit prism groups, the unit prism corresponding to the white pixel among the plurality of pixels forming the first parallax image is inclined with respect to the direction orthogonal to the xy virtual plane. It has a first inclined surface. Among the second unit prisms included in each of the plurality of unit prism groups, the unit prism corresponding to the white pixel among the plurality of pixels forming the second parallax image is inclined with respect to the direction orthogonal to the xy virtual plane. However, it has a second inclined surface that faces a direction different from the first inclined surface.

次に、光学素子１に形成される凹部及び傾斜面の位置を図６に示す参考例となる光学素子２を用いて説明する。参考例となる光学素子２は、光学素子１の基礎となる形状である。
図６は、参考例となる光学素子２の概略図である。図６の（ａ）は、光学素子２のｘｙ平面図（上面図）である。図６の（ｂ）は、光学素子２のｚｘ平面図（側面図）である。図６の（ｃ）は、ｚ軸に沿った光学素子２のＢ−Ｂ断面図である。 Next, the positions of the concave portion and the inclined surface formed in the optical element 1 will be described using the optical element 2 as a reference example shown in FIG. The optical element 2 serving as a reference example has a shape that is a basis of the optical element 1.
FIG. 6 is a schematic diagram of an optical element 2 serving as a reference example. FIG. 6A is an xy plan view (top view) of the optical element 2. FIG. 6B is a zx plan view (side view) of the optical element 2. FIG. 6C is a BB sectional view of the optical element 2 taken along the z-axis.

光学素子２は、複数の単位プリズム群２１〜２９を有している。複数の単位プリズム群２１〜２９の数は、入力画像群Ｊを構成する入力画像Ｊ１〜Ｊ９の数、つまり、各視差画像を構成する画素の数に対応している。単位プリズム群２１〜２９は、ｘ軸及びｙ軸に沿って並べられている。 The optical element 2 has a plurality of unit prism groups 21 to 29. The number of the plurality of unit prism groups 21 to 29 corresponds to the number of input images J1 to J9 forming the input image group J, that is, the number of pixels forming each parallax image. The unit prism groups 21 to 29 are arranged along the x axis and the y axis.

単位プリズム群２１の構成を説明する。なお、単位プリズム群２２〜２９それぞれの構成は単位プリズム群２１の構成と同様であるため、その説明を省略する。
単位プリズム群２１は、第１平面２１１、及び、第１平面２１１と平行な第２平面２１２及び第３平面２１３を有している。第１平面２１１、第２平面２１２及び第３平面２１３は、ｘｙ平面と平行である。単位プリズム群２１の厚さ方向は、ｚ軸に対応している。 The configuration of the unit prism group 21 will be described. The configuration of each of the unit prism groups 22 to 29 is the same as the configuration of the unit prism group 21, and thus the description thereof will be omitted.
The unit prism group 21 has a first plane 211, and a second plane 212 and a third plane 213 that are parallel to the first plane 211. The first plane 211, the second plane 212, and the third plane 213 are parallel to the xy plane. The thickness direction of the unit prism group 21 corresponds to the z axis.

第１平面２１１は例えば正方形である。第２平面２１２及び第３平面２１３は、同一の仮想平面上にある。第３平面２１３は、第２平面２１２の外縁を囲む。第３平面２１３の外縁形状は、第１平面２１１の外縁形状に対応している。 The first plane 211 is, for example, a square. The second plane 212 and the third plane 213 are on the same virtual plane. The third plane 213 surrounds the outer edge of the second plane 212. The outer edge shape of the third plane 213 corresponds to the outer edge shape of the first plane 211.

単位プリズム群２１には、第２平面２１２及び第３平面２１３を含む仮想平面から第１平面２１１側に凹む凹部２１４が形成されている。単位プリズム群２１は、凹部２１４を形成する傾斜面２１４１及び凹部形成面２１４２を有している。凹部２１４は、ｚ軸と平行な単位プリズム群２１の中心軸を中心とした同心円として中心軸を囲むように単位プリズム群２１に形成されている。 The unit prism group 21 is formed with a recess 214 that is recessed from the virtual plane including the second plane 212 and the third plane 213 to the first plane 211 side. The unit prism group 21 has an inclined surface 2141 forming a concave portion 214 and a concave portion forming surface 2142. The recess 214 is formed in the unit prism group 21 so as to surround the central axis as a concentric circle centered on the central axis of the unit prism group 21 parallel to the z axis.

傾斜面２１４１は、凹部形成面２１４２よりも単位プリズム群２１の中心軸から離れた位置にある。傾斜面２１４１は、単位プリズム群２１の中心軸を中心とした同心円として中心軸を囲むように単位プリズム群２１に形成されている。傾斜面２１４１は、ｘｙ平面と直交する面または平行な面以外の面であって、ｚ軸に対して傾きを有している。傾斜面２１４１は、第３平面２１３と接している。 The inclined surface 2141 is located farther from the central axis of the unit prism group 21 than the recess forming surface 2142. The inclined surface 2141 is formed in the unit prism group 21 so as to surround the central axis of the unit prism group 21 as a concentric circle centered on the central axis. The inclined surface 2141 is a surface other than a surface orthogonal to the xy plane or a surface parallel to the xy plane, and has an inclination with respect to the z axis. The inclined surface 2141 is in contact with the third plane 213.

凹部形成面２１４２は、ｚ軸に沿って延びる面である。凹部形成面２１４２は、単位プリズム群２１の中心軸を中心とした同心円として中心軸を囲むように単位プリズム群２１に形成されている。凹部形成面２１４２は、第２平面２１２及び傾斜面２１４１と接している。 The recess forming surface 2142 is a surface extending along the z axis. The recess forming surface 2142 is formed in the unit prism group 21 so as to surround the central axis of the unit prism group 21 as a concentric circle centered on the central axis. The recess forming surface 2142 is in contact with the second flat surface 212 and the inclined surface 2141.

単位プリズム群２１は、ｘｙ仮想平面において同形状のマトリクス状に仮想的に分割した単位プリズム２１−１〜２１−９で構成されている。単位プリズム２１−１〜２１−４及び２１−６〜２１−９は、それぞれ、傾斜面２１４１の一部となる傾斜面を有している。なお、傾斜面２１４１の一部となる傾斜面も傾斜面２１４１というものとする。単位プリズム２１−１〜２１−４及び２１−６〜２１−９それぞれにおいて、傾斜面２１４１は、異なる方向を向いている。 The unit prism group 21 is composed of unit prisms 21-1 to 21-9 that are virtually divided into a matrix shape having the same shape on an xy virtual plane. Each of the unit prisms 21-1 to 21-4 and 21-6 to 21-9 has an inclined surface which is a part of the inclined surface 2141. Note that the inclined surface that is a part of the inclined surface 2141 is also referred to as an inclined surface 2141. In each of the unit prisms 21-1 to 21-4 and 21-6 to 21-9, the inclined surface 2141 faces a different direction.

第１の実施形態に係る光学素子１の構成を参考例となる光学素子２の構成と比較すると以下のとおりである。光学素子１の単位プリズム群１１は、白色の画素が対応付けられている単位プリズム１１−９にのみ傾斜面１１３１を有している。これに対して、光学素子２の単位プリズム群２１は、単位プリズム２１−１〜２１−４及び２１−６〜２１−９に傾斜面２１４１を有している。光学素子１の単位プリズム１１−９が有する傾斜面１１３１は、光学素子２の単位プリズム２１−９が有する傾斜面２１４１に相当する。そのため、光学素子１の単位プリズム群１１の形状は、光学素子２の単位プリズム群２１の形状の一部といえる。光学素子１の単位プリズム群１２〜１９と光学素子２の単位プリズム群２２〜２９の関係についても同様である。 The configuration of the optical element 1 according to the first embodiment is compared with the configuration of the optical element 2 serving as a reference example as follows. The unit prism group 11 of the optical element 1 has the inclined surface 1131 only in the unit prism 11-9 associated with the white pixel. On the other hand, the unit prism group 21 of the optical element 2 has the inclined surfaces 2141 on the unit prisms 21-1 to 21-4 and 21-6 to 21-9. The inclined surface 1131 of the unit prism 11-9 of the optical element 1 corresponds to the inclined surface 2141 of the unit prism 21-9 of the optical element 2. Therefore, it can be said that the shape of the unit prism group 11 of the optical element 1 is a part of the shape of the unit prism group 21 of the optical element 2. The same applies to the relationship between the unit prism groups 12 to 19 of the optical element 1 and the unit prism groups 22 to 29 of the optical element 2.

次に、光学素子１で見える像を説明する。
観察者は、光学素子１を第１平面１１１側から見るものとする。また、光学素子１の第１平面１１１側に光源があるものとする。一例として、観察者が視差画像Ａに相当する再生像を見る場合について説明する。
観察者は、単位プリズム１９−１の傾斜面１９３１が光源からの光線を反射する方向とは略逆方向に光学素子１を見るものとする。傾斜面１９３１は、光源からの光線を観察者へ向けて反射する。そのため、単位プリズム１９−１は、観察者には明るく見える。 Next, an image seen by the optical element 1 will be described.
The observer views the optical element 1 from the first plane 111 side. Further, it is assumed that the light source is on the first plane 111 side of the optical element 1. As an example, a case where an observer views a reproduced image corresponding to the parallax image A will be described.
The observer views the optical element 1 in a direction substantially opposite to the direction in which the inclined surface 1931 of the unit prism 19-1 reflects the light beam from the light source. The inclined surface 1931 reflects the light ray from the light source toward the observer. Therefore, the unit prism 19-1 looks bright to the observer.

傾斜面を有していない単位プリズムは、光源からの光を光学素子１から光源側へｚ軸に沿って反射する。そのため、傾斜面を有していない単位プリズムは、単位プリズム１９−１よりも観察者には暗く見える。傾斜面１９３１以外の傾斜面は、光源からの光線をｚ軸に対して傾斜した方向に反射する。しかしながら、傾斜面１９３１以外の傾斜面は、傾斜面１９３１とは異なる方向を向いているので、光源からの光線を観察者へ向けては反射しない。そのため、傾斜面１９３１以外の傾斜面を有する単位プリズムは、単位プリズム１９−１よりも観察者には暗く見える。したがって、観察者は、視差画像Ａ以外の視差画像に相当する再生像が目に入ることなく、視差画像Ａに相当する再生像を見ることができる。このように、光学素子１は、観察者に対する単位プリズム毎の光源からの光の反射の有無によって、視差画像に相当する像を再生することができる。 The unit prism having no inclined surface reflects the light from the light source from the optical element 1 to the light source side along the z-axis. Therefore, the unit prism having no inclined surface looks darker to the observer than the unit prism 19-1. The inclined surfaces other than the inclined surface 1931 reflect the light beam from the light source in the direction inclined with respect to the z axis. However, since the inclined surfaces other than the inclined surface 1931 face a direction different from that of the inclined surface 1931, the light rays from the light source are not reflected toward the observer. Therefore, the unit prism having the inclined surface other than the inclined surface 1931 looks darker to the observer than the unit prism 19-1. Therefore, the observer can see the reproduced image corresponding to the parallax image A without seeing the reproduced image corresponding to the parallax image other than the parallax image A. In this way, the optical element 1 can reproduce an image corresponding to a parallax image depending on the presence or absence of reflection of light from the light source for each unit prism for the observer.

観察者は、光学素子１を観察する方向を変えることで、異なる視差画像に相当する再生像を見ることができる。これにより、観察者は、視差画像におけるオブジェクトＯｂの位置が動いているように見えるので、オブジェクトＯｂの３次元的な動きを見ることができる。 The observer can see reproduced images corresponding to different parallax images by changing the viewing direction of the optical element 1. As a result, the observer can see the three-dimensional movement of the object Ob because the position of the object Ob in the parallax image appears to be moving.

第１の実施形態によれば、光学素子１は、観察者が光学素子１を観察する方向を変えることに応じて、観察者に異なる再生像を提供することができる。そのため、光学素子１は、観察者に視差画像と同等の動的効果を目視効果として提供することができる。 According to the first embodiment, the optical element 1 can provide the observer with different reproduced images according to the direction in which the observer observes the optical element 1. Therefore, the optical element 1 can provide the observer with a dynamic effect equivalent to that of the parallax image as a visual effect.

第１の実施形態のいくつかの変形例を説明する。
第１の実施形態の変形例として、傾斜面１１３１は、光学素子１の第１平面１１１側であって、第１平面１１１と直交する方向に位置する光源からの光を反射する方向が単位プリズム１１−９に対応付けられている画素を含む視差画像Ｉの観察方向（撮影方向）と略逆方向と対応するように、単位プリズム１１−９に形成されていてもよい。単位プリズム１２−８の傾斜面１２３１、単位プリズム１３−７の傾斜面１３３１、単位プリズム１４−６の傾斜面１４３１、単位プリズム１６−４の傾斜面１６３１、単位プリズム１７−３の傾斜面１７３１、単位プリズム１８−２の傾斜面１８３１及び単位プリズム１９−１の傾斜面１９３１についても同様である。このような構成により、観察者は、オブジェクトＯｂの動きをより３次元的に見ることができる。 Some modified examples of the first embodiment will be described.
As a modified example of the first embodiment, the inclined surface 1131 is a unit prism in which the light from the light source located on the first plane 111 side of the optical element 1 and orthogonal to the first plane 111 is reflected. The unit prism 11-9 may be formed so as to correspond to a direction substantially opposite to the viewing direction (imaging direction) of the parallax image I including the pixels associated with 11-9. The inclined surface 1231 of the unit prism 12-8, the inclined surface 1331 of the unit prism 13-7, the inclined surface 1431 of the unit prism 14-6, the inclined surface 1631 of the unit prism 16-4, the inclined surface 1731 of the unit prism 17-3, The same applies to the inclined surface 1831 of the unit prism 18-2 and the inclined surface 1931 of the unit prism 19-1. With such a configuration, the observer can see the movement of the object Ob more three-dimensionally.

第１の実施形態の変形例として、入力画像の基となる複数の画像は、視差画像に限られず、それぞれが視差画像以外の関連性がある画像であってもよいし、全く関連性のない画像であってもよい。 As a modified example of the first embodiment, the plurality of images that are the basis of the input image are not limited to the parallax images, and each may be an image having a relationship other than the parallax image, or has no relationship at all. It may be an image.

第１の実施形態の変形例として、視差画像は、２値画像でなくても、グレースケールのような画像であってもよい。この場合、光学素子１は、所定の輝度値以上の輝度の画素に対応する単位プリズムにおいて傾斜面を有し、所定の輝度値未満の輝度の画素に対応する単位プリズムにおいて傾斜面を有しない。そのため、光学素子１の構成は、以下のように一般化することができる。
複数の単位プリズム群それぞれが有する第１の単位プリズムのうち、第１の視差画像を構成する複数の画素のうち所定の輝度値以上の輝度の画素に対応する単位プリズムは、ｘｙ仮想平面と直交する方向に対して傾斜する第１の傾斜面を有している。複数の単位プリズム群それぞれが有する第２の単位プリズムのうち、第２の視差画像を構成する複数の画素のうち所定の輝度値以上の輝度の画素に対応する単位プリズムは、ｘｙ仮想平面と直交する方向に対して傾斜し、第１の傾斜面とは異なる方向を向く第２の傾斜面を有している。 As a modified example of the first embodiment, the parallax image may not be a binary image but may be an image such as grayscale. In this case, the optical element 1 has an inclined surface in the unit prism corresponding to the pixel having the luminance equal to or higher than the predetermined luminance value, and does not have the inclined surface in the unit prism corresponding to the pixel having the luminance lower than the predetermined luminance value. Therefore, the configuration of the optical element 1 can be generalized as follows.
Among the first unit prisms included in each of the plurality of unit prism groups, the unit prism corresponding to a pixel having a brightness equal to or higher than a predetermined brightness value among the plurality of pixels forming the first parallax image is orthogonal to the xy virtual plane. It has a first inclined surface that is inclined with respect to the direction. Among the second unit prisms included in each of the plurality of unit prism groups, the unit prism corresponding to a pixel having a brightness equal to or higher than a predetermined brightness value among the plurality of pixels forming the second parallax image is orthogonal to the xy virtual plane. And a second inclined surface that is inclined with respect to the direction that is different from the first inclined surface.

第１の実施形態の変形例として、単位プリズムに形成される傾斜面は、ｚ軸と平行な単位プリズム群１１の中心軸を中心とする同心円の一部として形成される曲面形状でなくてもよい。傾斜面は、例えば平面形状であってもよい。平面形状の傾斜面は、曲面形状の傾斜面に比べて、光源からの光線をより観察者へ向けて反射する。そのため、観察者は、オブジェクトＯｂの動きをより３次元的に見ることができる。 As a modification of the first embodiment, the inclined surface formed on the unit prism does not have to be a curved surface shape formed as a part of a concentric circle centered on the central axis of the unit prism group 11 parallel to the z axis. Good. The inclined surface may have a planar shape, for example. The plane-shaped inclined surface reflects the light ray from the light source toward the viewer more than the curved-shaped inclined surface. Therefore, the observer can see the movement of the object Ob in a three-dimensional manner.

次に、第１の実施形態の変形例となる光学素子３を説明する。
図５に示す光学素子１は凹部による傾斜面を有していたが、光学素子３は図７に示すように凸部による傾斜面を有している。
図７は、変形例となる光学素子３の概略図である。図７の（ａ）は、光学素子３のｘｙ平面図（上面図）である。図７の（ｂ）は、ｚ軸に沿った光学素子３のＣ−Ｃ断面図である。
光学素子３は、光学素子１が有している複数の単位プリズム群１１〜１９と同様に、複数の単位プリズム群３１〜３９を有している。 Next, the optical element 3 as a modified example of the first embodiment will be described.
The optical element 1 shown in FIG. 5 has an inclined surface formed by a concave portion, whereas the optical element 3 has an inclined surface formed by a convex portion as shown in FIG.
FIG. 7 is a schematic view of an optical element 3 as a modified example. FIG. 7A is an xy plan view (top view) of the optical element 3. FIG. 7B is a CC cross-sectional view of the optical element 3 along the z-axis.
The optical element 3 has a plurality of unit prism groups 31 to 39 similarly to the plurality of unit prism groups 11 to 19 included in the optical element 1.

単位プリズム群３１の構成を説明する。
単位プリズム群３１は、第１平面３１１、及び、第１平面３１１と平行な第２平面３１２を有している。第１平面３１１及び第２平面３１２は、ｘｙ平面と平行である。単位プリズム群３１の厚さ方向は、ｚ軸に対応している。
第１平面３１１の外縁形状は例えば正方形である。第２平面３１２の外縁形状は、第１平面３１１の外縁形状に対応している。 The configuration of the unit prism group 31 will be described.
The unit prism group 31 has a first plane 311 and a second plane 312 parallel to the first plane 311. The first plane 311 and the second plane 312 are parallel to the xy plane. The thickness direction of the unit prism group 31 corresponds to the z axis.
The outer edge shape of the first plane 311 is, for example, a square. The outer edge shape of the second plane 312 corresponds to the outer edge shape of the first plane 311.

単位プリズム群３１は、ｘｙ仮想平面において同形状のマトリクス状に仮想的に分割した複数の単位プリズム３１−１〜３１−９で構成されている。単位プリズム３１−１〜３１−８は単位プリズム１１−１〜１１−８と同様に凹凸のない同形状であるが、単位プリズム３１−９は、後述する傾斜面３１３１を有している。 The unit prism group 31 is composed of a plurality of unit prisms 31-1 to 31-9 that are virtually divided into a matrix shape having the same shape on an xy virtual plane. The unit prisms 31-1 to 31-8 have the same shape without unevenness as the unit prisms 11-1 to 11-8, but the unit prism 31-9 has an inclined surface 3131 described later.

単位プリズム３１−９の一例となる構成を説明する。
単位プリズム３１−９には、第１平面３１１を含む仮想平面からｚ軸の方向に突出する凸部３１３が形成されている。単位プリズム３１−９は、凸部３１３を形成する傾斜面３１３１、第１の凸部形成面３１３２、第２の凸部形成面３１３３及び第３の凸部形成面３１３４を有している。凸部３１３は、ｚ軸と平行な単位プリズム群１１の中心軸を中心とした同心円の一部として単位プリズム３１−９に設けられている。 An exemplary configuration of the unit prism 31-9 will be described.
The unit prism 31-9 is formed with a convex portion 313 that protrudes in the z-axis direction from a virtual plane including the first plane 311. The unit prism 31-9 has an inclined surface 3131 forming the convex portion 313, a first convex portion forming surface 3132, a second convex portion forming surface 3133, and a third convex portion forming surface 3134. The convex portion 313 is provided on the unit prism 31-9 as a part of a concentric circle centered on the central axis of the unit prism group 11 parallel to the z axis.

傾斜面３１３１は、第１の凸部形成面３１３２よりも単位プリズム群３１の中心軸から離れた位置にある。傾斜面３１３１は、単位プリズム群３１の中心軸を中心とした同心円の一部として単位プリズム３１−９に形成されている。傾斜面３１３１は、ｚ軸に対して傾きを有している。傾斜面３１３１のｚ軸に対する角度は、光学素子１の傾斜面１１３１と同様であってもよい。傾斜面３１３１は、第１平面３１１と接している。
第１の凸部形成面３１３２は、ｚ軸に沿って延びる面である。第１の凸部形成面３１３２は、単位プリズム群３１の中心軸を中心とした同心円の一部として単位プリズム３１−９に形成されている。第１の凸部形成面３１３２は、第１平面３１１及び傾斜面３１３１と接している。 The inclined surface 3131 is located farther from the central axis of the unit prism group 31 than the first convex portion forming surface 3132. The inclined surface 3131 is formed on the unit prism 31-9 as a part of a concentric circle centered on the central axis of the unit prism group 31. The inclined surface 3131 has an inclination with respect to the z axis. The angle of the inclined surface 3131 with respect to the z axis may be the same as that of the inclined surface 1131 of the optical element 1. The inclined surface 3131 is in contact with the first flat surface 311.
The first convex portion forming surface 3132 is a surface extending along the z axis. The first convex portion forming surface 3132 is formed on the unit prism 31-9 as a part of a concentric circle centered on the central axis of the unit prism group 31. The first convex portion forming surface 3132 is in contact with the first flat surface 311 and the inclined surface 3131.

第２の凸部形成面３１３３は、単位プリズム３１−８と単位プリズム３１−９の境界にある。第２の凸部形成面３１３３は、ｚ軸に沿って延びる面である。第２の凸部形成面３１３３は、第１平面３１１、傾斜面３１３１及び第１の凸部形成面３１３２と接している。
第３の凸部形成面３１３４は、単位プリズム３１−６と単位プリズム３１−９の境界にある。第３の凸部形成面３１３４は、ｚ軸に沿って延びる面である。第３の凸部形成面３１３４は、第１平面３１１、傾斜面３１３１及び第１の凸部形成面３１３２と接している。 The second convex portion forming surface 3133 is located at the boundary between the unit prisms 31-8 and 31-9. The 2nd convex part formation surface 3133 is a surface extended along az axis. The second protrusion forming surface 3133 is in contact with the first plane 311, the inclined surface 3131, and the first protrusion forming surface 3132.
The third convex portion forming surface 3134 is located at the boundary between the unit prisms 31-6 and 31-9. The third convex portion forming surface 3134 is a surface extending along the z axis. The third convex portion forming surface 3134 is in contact with the first flat surface 311, the inclined surface 3131, and the first convex portion forming surface 3132.

単位プリズム群３２〜３９においても、単位プリズム群３１と同様に、白色の画素が対応づけられている単位プリズムは、傾斜面３１３１と同様の傾斜面を有する。
変形例となる光学素子３は、上記の光学素子１と同様の効果を得ることができる。 In the unit prism groups 32 to 39 as well, like the unit prism group 31, the unit prism associated with the white pixel has an inclined surface similar to the inclined surface 3131.
The optical element 3 as a modified example can obtain the same effect as that of the optical element 1 described above.

（第２の実施形態）
第２の実施形態は、第１の実施形態よりも多くの視差画像を光学素子に適用する例である。
図８は、後述する光学素子４に適用する入力画像の基となる複数の視差画像の例を説明するための図である。図８の（ａ）は、白色のリング状のオブジェクト及び黒地（斜線で示す）の床の複数の視差画像である。図８の（ｂ）は、白色のリング状のオブジェクト及び白色と黒色（斜線で示す）のチェッカーの床の複数の視差画像である。 (Second embodiment)
The second embodiment is an example in which more parallax images than those of the first embodiment are applied to an optical element.
FIG. 8 is a diagram for explaining an example of a plurality of parallax images that are the basis of an input image applied to the optical element 4 described later. FIG. 8A is a plurality of parallax images of a white ring-shaped object and a black background (shown by diagonal lines). FIG. 8B is a plurality of parallax images of a white ring-shaped object and floors of white and black (shown by diagonal lines) checkers.

複数の視差画像は、第１の実施形態で説明した生成方法と同様の方法で取得される。複数の視差画像は、図１に示すｘｙｚ空間において、ｘ軸に異なる１０地点及びｙ軸に異なる１０地点の合計１００地点から得られる。各視差画像は、ｘ軸方向に１０画素並び、ｙ軸方向に１０画素並ぶ合計１００画素で構成されている。入力画像群は、第１の実施形態と同様に複数の視差画像から構成される。 The plurality of parallax images are acquired by the same method as the generation method described in the first embodiment. In the xyz space shown in FIG. 1, a plurality of parallax images are obtained from a total of 100 points including 10 different points on the x axis and 10 different points on the y axis. Each parallax image is composed of 100 pixels arranged in the x-axis direction and 10 pixels arranged in the y-axis direction, for a total of 100 pixels. The input image group is composed of a plurality of parallax images as in the first embodiment.

図９は、図８の（ａ）に示す複数の視差画像で構成される入力画像群を適用した第２の実施形態に係る光学素子４の概略図である。図９の（ａ）は、光学素子４のｘｙ平面図（上面図）である。図９の（ｂ）は、光学素子４のｚｘ平面図（側面図）である。図９の（ｃ）は、ｚ軸に沿った光学素子４のＤ−Ｄ断面図である。 FIG. 9 is a schematic diagram of the optical element 4 according to the second embodiment to which an input image group including a plurality of parallax images shown in FIG. 8A is applied. FIG. 9A is an xy plan view (top view) of the optical element 4. FIG. 9B is a zx plan view (side view) of the optical element 4. FIG. 9C is a DD sectional view of the optical element 4 along the z-axis.

光学素子４は、複数の単位プリズム群を有している。複数の単位プリズム群は、それぞれ別体で構成されていても、一体で構成されていてもよい。複数の単位プリズム群の数は、入力画像群を構成する入力画像の数、つまり、各視差画像を構成する画素の数に対応している。図９に示す例では、光学素子４は、１００個の単位プリズム群を有している。１００個の単位プリズム群は、ｘｙ仮想平面上にマトリクス状に配列されている。 The optical element 4 has a plurality of unit prism groups. The plurality of unit prism groups may be configured separately or integrally. The number of unit prism groups corresponds to the number of input images forming the input image group, that is, the number of pixels forming each parallax image. In the example shown in FIG. 9, the optical element 4 has a group of 100 unit prisms. The 100 unit prism groups are arranged in a matrix on an xy virtual plane.

複数の単位プリズム群に含まれる単位プリズム群４１の構成を説明する。なお、単位プリズム群４１以外の単位プリズム群の構成は単位プリズム群４１の構成と同様であるので、その説明を省略する。
単位プリズム群４１は、同形状のマトリクス状に仮想的に分割した複数の単位プリズムで構成されている。単位プリズム群４１は、ｚ軸と平行な単位プリズム群４１の中心軸と直交する方向に向かって複数の単位プリズムを層状に有している。そのため、単位プリズム群４１を構成する第１の単位プリズム及び第２の単位プリズムは、単位プリズム群４１の中心軸と直交する方向に並んでいる。単位プリズム群４１を構成する複数の単位プリズムは、それぞれ、単位プリズム群４１に対応付けられている入力画像を構成する複数の画素のうちの１つの画素が対応付けられている。そのため、単位プリズム群４１を構成する複数の単位プリズムの数は、各視差画像を構成する画素の数に対応している。図９に示す例では、単位プリズム群４１は、ｘ軸及びｙ軸それぞれに沿って１０個並ぶ合計１００個の単位プリズムを有している。単位プリズム群４１における各単位プリズムの位置は、入力画像における各画素の位置に対応している。 The configuration of the unit prism group 41 included in the plurality of unit prism groups will be described. The configuration of the unit prism groups other than the unit prism group 41 is the same as the configuration of the unit prism group 41, and thus the description thereof will be omitted.
The unit prism group 41 is composed of a plurality of unit prisms virtually divided into a matrix of the same shape. The unit prism group 41 has a plurality of unit prisms in layers in a direction orthogonal to the central axis of the unit prism group 41 parallel to the z axis. Therefore, the first unit prism and the second unit prism that form the unit prism group 41 are arranged in a direction orthogonal to the central axis of the unit prism group 41. Each of the plurality of unit prisms configuring the unit prism group 41 is associated with one pixel of the plurality of pixels configuring the input image associated with the unit prism group 41. Therefore, the number of the plurality of unit prisms forming the unit prism group 41 corresponds to the number of pixels forming each parallax image. In the example shown in FIG. 9, the unit prism group 41 has a total of 100 unit prisms arranged 10 along each of the x-axis and the y-axis. The position of each unit prism in the unit prism group 41 corresponds to the position of each pixel in the input image.

単位プリズムは、対応付けられている画素が白色を示す場合には傾斜面を有するように構成されている。他方、単位プリズムは、対応付けられている画素が黒色を示す場合には傾斜面４１１を有さないように構成されている。つまり、各単位プリズムにおける傾斜面４１１の有無は、第１の実施形態と同様に、各単位プリズムに対応する画素の輝度情報（白色または黒色）に対応付けられている。そのため、単位プリズム群４１は、複数の傾斜面４１１を有し、各単位プリズムは、複数の傾斜面４１１の一部となる少なくとも１以上の傾斜面を有している。なお、複数の傾斜面４１１の一部となる少なくとも１以上の傾斜面も傾斜面４１１というものとする。 The unit prism is configured to have an inclined surface when the associated pixel exhibits white. On the other hand, the unit prism is configured so as not to have the inclined surface 411 when the associated pixel shows black. That is, the presence or absence of the inclined surface 411 in each unit prism is associated with the luminance information (white or black) of the pixel corresponding to each unit prism, as in the first embodiment. Therefore, the unit prism group 41 has a plurality of inclined surfaces 411, and each unit prism has at least one or more inclined surfaces that are a part of the plurality of inclined surfaces 411. Note that at least one or more inclined surfaces that are a part of the plurality of inclined surfaces 411 are also referred to as inclined surfaces 411.

傾斜面４１１は、ｚ軸と平行な単位プリズム群４１の中心軸を中心とした同心円の一部として各単位プリズムに形成されている。なお、各単位プリズムが有する傾斜面４１１は、互いに接していることもあるし、接していないこともある。 The inclined surface 411 is formed on each unit prism as a part of a concentric circle centered on the central axis of the unit prism group 41 parallel to the z axis. The inclined surfaces 411 of each unit prism may be in contact with each other or may not be in contact with each other.

図９の（ｃ）に示すように、傾斜面４１１は、単位プリズム群４１の中心軸からｚ軸と直交する１方向に沿って形成されていることもある。この場合、ある単位プリズムが有する傾斜面４１１のｚ軸に対する傾斜角は、別の単位プリズムが有する傾斜面４１１のｚ軸に対する傾斜角と異なる。その理由は、単位プリズム群４１を構成する各単位プリズムは、互いに異なる視差画像に対応しているからである。他の単位プリズム群においても同様である。
つまり、光学素子４のある単位プリズム群が有する複数の傾斜面の構成は、以下のように一般化することができる。
第１の単位プリズム及び第２の単位プリズムがｘｙ仮想平面と直交する複数の単位プリズム群それぞれの中心軸と直交する方向に並んでいる場合、ｘｙ仮想平面と直交する方向に対する第１の傾斜面の傾斜角は、ｘｙ仮想平面と直交する方向に対する第２の傾斜面の傾斜角と異なる。 As shown in FIG. 9C, the inclined surface 411 may be formed along one direction orthogonal to the z axis from the central axis of the unit prism group 41. In this case, the tilt angle of the tilted surface 411 of one unit prism with respect to the z axis is different from the tilt angle of the tilted surface 411 of another unit prism with respect to the z axis. The reason is that the unit prisms forming the unit prism group 41 correspond to different parallax images. The same applies to other unit prism groups.
That is, the configuration of the plurality of inclined surfaces included in the unit prism group including the optical element 4 can be generalized as follows.
When the first unit prism and the second unit prism are arranged in a direction orthogonal to the central axis of each of a plurality of unit prism groups orthogonal to the xy virtual plane, a first inclined surface with respect to the direction orthogonal to the xy virtual plane. Is different from the inclination angle of the second inclined surface with respect to the direction orthogonal to the xy virtual plane.

図９の（ｃ）は、各傾斜面が光源からの光を反射する方向を示している。ｚ軸に対する傾斜角が異なる傾斜面は、異なる方向に光を反射する。そのため、観察者がある視差画像に相当する再生像を観察している時に、別の視差画像に相当する再生像が観察者の目には入りにくい。なお、１つの単位プリズムが複数の傾斜面を有する場合、複数の傾斜面のｚ軸に対する角度は略等しい。 FIG. 9C shows the direction in which each inclined surface reflects the light from the light source. Inclined surfaces having different inclination angles with respect to the z-axis reflect light in different directions. Therefore, when the observer is observing a reproduced image corresponding to a certain parallax image, a reproduced image corresponding to another parallax image is unlikely to be seen by the observer. When one unit prism has a plurality of inclined surfaces, the angles of the plurality of inclined surfaces with respect to the z axis are substantially equal.

図１０は、図８の（ｂ）に示す複数の視差画像で構成される入力画像群を適用した第２の実施形態に係る光学素子４の概略図である。図１０の（ａ）は、光学素子４のｘｙ平面図（上面図）である。図１０の（ｂ）は、光学素子４のｚｘ平面図（側面図）である。図１０の（ｃ）は、ｚ軸に沿った光学素子４のＥ−Ｅ断面図である。 FIG. 10 is a schematic diagram of the optical element 4 according to the second embodiment to which an input image group including a plurality of parallax images shown in FIG. 8B is applied. FIG. 10A is an xy plan view (top view) of the optical element 4. FIG. 10B is a zx plan view (side view) of the optical element 4. FIG. 10C is a EE cross-sectional view of the optical element 4 taken along the z-axis.

図１０に示す光学素子４は、図９に示す光学素子４とは異なる入力画像群が適用されている。そのため、図１０に示す光学素子４において傾斜面４１１を有する単位プリズムの位置及び数は、図９に示す光学素子４において傾斜面４１１を有する単位プリズムの位置及び数と異なっている。 An input image group different from that of the optical element 4 shown in FIG. 9 is applied to the optical element 4 shown in FIG. Therefore, the position and the number of unit prisms having the inclined surface 411 in the optical element 4 shown in FIG. 10 are different from the position and the number of unit prisms having the inclined surface 411 in the optical element 4 shown in FIG.

次に、光学素子４に形成される傾斜面の位置及び形状を図１１に示す参考例となる光学素子５を用いて説明する。参考例となる光学素子５は、光学素子４の基礎となる形状である。
図１１は、参考例となる光学素子５の概略図である。図１１の（ａ）は、光学素子５のｘｙ平面図（上面図）である。図１１の（ｂ）は、光学素子５のｚｘ平面図（側面図）である。図１１の（ｃ）は、ｚ軸に沿った光学素子５のＦ−Ｆ断面図である。 Next, the position and shape of the inclined surface formed on the optical element 4 will be described using the optical element 5 as a reference example shown in FIG. The optical element 5 serving as a reference example has a shape that is a basis of the optical element 4.
FIG. 11 is a schematic diagram of an optical element 5 serving as a reference example. FIG. 11A is an xy plan view (top view) of the optical element 5. FIG. 11B is a zx plan view (side view) of the optical element 5. FIG. 11C is a FF sectional view of the optical element 5 along the z-axis.

光学素子５は、複数の単位プリズム群を有している。複数の単位プリズム群は、それぞれ別体で構成されていても、一体で構成されていてもよい。複数の単位プリズム群は、ｘｙ仮想平面上にマトリクス状に配列されている。 The optical element 5 has a plurality of unit prism groups. The plurality of unit prism groups may be configured separately or integrally. The plurality of unit prism groups are arranged in a matrix on an xy virtual plane.

複数の単位プリズム群に含まれる単位プリズム群５１の構成を説明する。なお、単位プリズム群５１以外の単位プリズム群の構成は単位プリズム群５１と同様なので、その説明を省略する。
単位プリズム群５１は、同形状のマトリクス状に仮想的に分割した複数の単位プリズムで構成されている。単位プリズム群５１は、ｚ軸と平行な単位プリズム群５１の中心軸からｚ軸と直交する方向に向かって複数の単位プリズムを層状に有している。図１１に示す例では、単位プリズム群５１は、ｘ軸及びｙ軸それぞれに沿って１０個並ぶ合計１００個の単位プリズムを有している。 The configuration of the unit prism group 51 included in the plurality of unit prism groups will be described. The configuration of the unit prism group other than the unit prism group 51 is the same as that of the unit prism group 51, and thus the description thereof is omitted.
The unit prism group 51 is composed of a plurality of unit prisms that are virtually divided into a matrix of the same shape. The unit prism group 51 has a plurality of unit prisms in layers from the central axis of the unit prism group 51 parallel to the z-axis in the direction orthogonal to the z-axis. In the example shown in FIG. 11, the unit prism group 51 has a total of 100 unit prisms arranged 10 along each of the x-axis and the y-axis.

単位プリズム群５１は、単位プリズム群５１の中心軸を中心とした同心円として中心軸を囲むように複数の傾斜面５１１を層状に有している。各単位プリズムは、複数の傾斜面５１１の一部となる少なくとも１以上の傾斜面を有している。なお、複数の傾斜面５１１の一部となる少なくとも１以上の傾斜面も傾斜面５１１というものとする。 The unit prism group 51 has a plurality of inclined surfaces 511 in layers so as to surround the central axis as a concentric circle centered on the central axis of the unit prism group 51. Each unit prism has at least one or more inclined surfaces that are a part of the plurality of inclined surfaces 511. Note that at least one or more inclined surfaces that are a part of the plurality of inclined surfaces 511 are also referred to as inclined surfaces 511.

図１１の（ｃ）に示すように、傾斜面５１１は、単位プリズム群５１の中心軸からｚ軸と直交するいずれの方向であっても、層状に形成されている。ある単位プリズムが有する傾斜面５１１のｚ軸に対する傾斜角は、別の単位プリズムが有する傾斜面５１１のｚ軸に対する傾斜角と異なる。そのため、単位プリズム群５１の各単位プリズムが有する傾斜面５１１は、異なる方向を向いている。 As shown in FIG. 11C, the inclined surface 511 is formed in a layer shape in any direction orthogonal to the z axis from the central axis of the unit prism group 51. An inclination angle of the inclined surface 511 included in a certain unit prism with respect to the z axis is different from an inclination angle of the inclined surface 511 included in another unit prism with respect to the z axis. Therefore, the inclined surfaces 511 included in each unit prism of the unit prism group 51 face different directions.

第２の実施形態に係る光学素子４の構成を参考例となる光学素子５の構成と比較すると以下のとおりである。光学素子４の単位プリズム群４１は、入力画像のうち黒色の画素が対応付けられている単位プリズムでは傾斜面を有さず、白色の画素が対応付けられている単位プリズムでは傾斜面を有している。これに対して、光学素子５の単位プリズム群５１は、全ての単位プリズムで傾斜面を有している。そのため、光学素子４の単位プリズム群４１の形状は、光学素子５の単位プリズム群５１の形状の一部といえる。光学素子４の単位プリズム群４１以外の単位プリズム群と光学素子５の単位プリズム群５１以外の単位プリズム群の関係についても同様である。 The configuration of the optical element 4 according to the second embodiment is compared with the configuration of the optical element 5 serving as a reference example as follows. The unit prism group 41 of the optical element 4 does not have an inclined surface in the unit prism associated with black pixels in the input image, and has an inclined surface in the unit prism associated with white pixels. ing. On the other hand, in the unit prism group 51 of the optical element 5, all the unit prisms have an inclined surface. Therefore, it can be said that the shape of the unit prism group 41 of the optical element 4 is a part of the shape of the unit prism group 51 of the optical element 5. The same applies to the relationship between the unit prism group other than the unit prism group 41 of the optical element 4 and the unit prism group other than the unit prism group 51 of the optical element 5.

第２の実施形態に係る光学素子４は、第１の実施形態に係る光学素子１と同様の効果を得ることができる。なお 光学素子４に適用される視差画像の数は第１の実施形態で説明した光学素子１に適用される視差画像の数よりも多いので、観察者は、光学素子１を観察するよりも滑らかで自然な３次元的な動きを観察することができる。 The optical element 4 according to the second embodiment can obtain the same effect as the optical element 1 according to the first embodiment. Since the number of parallax images applied to the optical element 4 is larger than the number of parallax images applied to the optical element 1 described in the first embodiment, the observer is smoother than observing the optical element 1. You can observe natural three-dimensional movement.

次に、光学素子４を有している転写箔６を説明する。ここでは、転写箔６は図９に示す光学素子４を有しているが、第１の実施形態で説明した光学素子１または光学素子３を有していてもよい。
図１２は、転写箔６の断面図である。転写箔６は、基材層６１、剥離層６２、機能層６３及び粘着層６４を有している。 Next, the transfer foil 6 having the optical element 4 will be described. Here, the transfer foil 6 has the optical element 4 shown in FIG. 9, but may have the optical element 1 or the optical element 3 described in the first embodiment.
FIG. 12 is a sectional view of the transfer foil 6. The transfer foil 6 has a base material layer 61, a peeling layer 62, a functional layer 63, and an adhesive layer 64.

基材層６１の材料は、ガラス基材の様なリジッドなものでも良いし、フィルム基材でも良い。例えば、基材層６１は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）などのプラスチックフィルムを用いることができるが、転写箔６に機能層６３を設ける時にかかる熱や圧力等によって変形や変質の少ない材料を用いることが望ましい。なお、基材層６１は、用途や目的によっては紙や合成紙、プラスチック複層紙や樹脂含浸紙等を用いても良い。 The material of the base material layer 61 may be a rigid material such as a glass base material or a film base material. For example, as the base material layer 61, a plastic film such as PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene naphthalate), PP (polypropylene) can be used. It is desirable to use a material that is less likely to be deformed or deteriorated due to factors such as the above. The base material layer 61 may be paper, synthetic paper, plastic multi-layer paper, resin-impregnated paper, or the like, depending on the use or purpose.

剥離層６２は、基材層６１に積層されている。剥離層６２は、基材層６１と機能層６３との間の中間層である。剥離層６２の材料は、樹脂及び滑剤が使用できる。樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂等が使用できる。例えば、剥離層６２は、アクリル樹脂やポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂である。また、滑剤としてはポリエチレンパウダー、パラフィンワックス、シリコーン、カルナバロウ等のワックスを使用することができる。これらは、剥離層６２として、基材層６１上にグラビア印刷法やマイクログラビア法等、公知の塗布方法によって形成される。剥離層６２の厚みは、例えば０．５μｍ及至５μｍの範囲内とする。 The peeling layer 62 is laminated on the base material layer 61. The peeling layer 62 is an intermediate layer between the base material layer 61 and the functional layer 63. A resin and a lubricant can be used as the material of the release layer 62. As the resin, a thermoplastic resin, a thermosetting resin, an ultraviolet curable resin, an electron beam curable resin or the like can be used. For example, the peeling layer 62 is an acrylic resin, a polyester resin, or a polyamide resin. As the lubricant, polyethylene powder, paraffin wax, silicone, carnauba wax and the like can be used. These are formed as the release layer 62 on the base material layer 61 by a known coating method such as a gravure printing method or a microgravure method. The thickness of the release layer 62 is, for example, in the range of 0.5 μm to 5 μm.

機能層６３は、光学素子４を有している。なお、機能層６３は光学素子４以外の要素を有していてもよい。機能層６３は、光学素子４の傾斜面４１１が設けられている側とは反対側が剥離層６２と接するように、剥離層６２に積層されている。 The functional layer 63 has the optical element 4. The functional layer 63 may have an element other than the optical element 4. The functional layer 63 is laminated on the release layer 62 such that the side opposite to the side on which the inclined surface 411 of the optical element 4 is provided is in contact with the release layer 62.

粘着層６４は、光学素子４の傾斜面４１１が設けられている側と接するように、機能層６３に積層されている。粘着層６４は、転写箔６を対象物品に貼り付ける機能を有している。 The adhesive layer 64 is laminated on the functional layer 63 so as to be in contact with the side of the optical element 4 on which the inclined surface 411 is provided. The adhesive layer 64 has a function of attaching the transfer foil 6 to the target article.

図１３は、転写箔６が有している機能層６３が取り付けられている物品７を示す図である。機能層６３は、粘着層６４によって物品７に取り付けられている。なお、基材層６１及び剥離層６２は、機能層６３から取り除かれている。
上記のように構成されている転写箔６は、所望の物品７に容易に機能層６３を転写することができる。 FIG. 13 is a diagram showing the article 7 to which the functional layer 63 of the transfer foil 6 is attached. The functional layer 63 is attached to the article 7 by the adhesive layer 64. The base material layer 61 and the peeling layer 62 are removed from the functional layer 63.
The transfer foil 6 configured as described above can easily transfer the functional layer 63 to a desired article 7.

次に、変形例となる転写箔６を説明する。
図１４は、転写箔６の断面図である。図１４に示す転写箔６では、光学素子４は、反射層６３１を有している。反射層６３１は、光学素子４の全ての傾斜面に形成されている。反射層６３１は、光を反射する機能を有していればよい。
反射層６３１は、例えば、インキを用いて形成されている。このインキは、印刷方式に応じて、オフセットインキ、活版インキ及びグラビアインキなどを用いることができ、組成の違いに応じて、例えば、樹脂インキ、油性インキ及び水性インキが挙げられる。また、乾燥方式の違いに応じて、例えば、酸化重合型インキ、浸透乾燥型インキ、蒸発乾燥型インキ及び紫外線硬化型インキが挙げられる。 Next, a transfer foil 6 as a modified example will be described.
FIG. 14 is a sectional view of the transfer foil 6. In the transfer foil 6 shown in FIG. 14, the optical element 4 has a reflective layer 631. The reflective layer 631 is formed on all the inclined surfaces of the optical element 4. The reflective layer 631 may have a function of reflecting light.
The reflective layer 631 is formed using ink, for example. As this ink, an offset ink, a letterpress ink, a gravure ink, or the like can be used according to the printing method, and examples thereof include resin ink, oil-based ink, and water-based ink depending on the difference in composition. Further, depending on the difference in the drying method, for example, oxidation polymerization type ink, permeation drying type ink, evaporation drying type ink and ultraviolet curing type ink can be mentioned.

また、反射層６３１は、照明角度又は観察角度に応じて色が変化する機能性インキを使用してもよい。このような機能性インキとしては、例えば、光学的変化インキ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｉｎｋ）、カラーシフトインキ及びパールインキが挙げられる。
反射層６３１は、金属膜であってもよい。金属膜は、一般的にはＡｌやＡｇを蒸着にて成膜することができる。また、金属膜は、Ａｌ、Ａｇのパウダー粒子をＵＶ樹脂に分散させ、コートする方法もある。
また、反射層６３１は、ＴｉＯ２、Ｓｉ２Ｏ３、ＳｉＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＺｎＳ等の屈折率の高い材料、或いは光反射効果の高いＡｌ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ等の金属材料であってもよい。
反射層６３１の膜厚は、１〜５００ｎｍで形成するのが望ましく、真空蒸着法、スパッタ法などの形成方法が用いられる。 Further, the reflective layer 631 may use a functional ink whose color changes according to the illumination angle or the observation angle. Such functional inks include, for example, optically variable inks, color shift inks, and pearl inks.
The reflective layer 631 may be a metal film. The metal film can generally be formed by vapor deposition of Al or Ag. Further, for the metal film, there is also a method in which powder particles of Al and Ag are dispersed in UV resin and coated.
The reflective layer 631 is made of a material having a high refractive index such as TiO 2 , Si 2 O 3 , SiO, Fe 2 O 3 , ZnS, or Al, Ag, Sn, Cr, Ni, Cu, Au having a high light reflection effect. It may be a metal material such as.
The reflective layer 631 is preferably formed with a film thickness of 1 to 500 nm, and a forming method such as a vacuum evaporation method or a sputtering method is used.

光学素子４が反射層６３１を有していることで、光学素子４は、傾斜面での光の反射率を高めることができる。これにより、観察者は、光学素子４による再生像の動的効果を確認し易くなり、３次元効果を得やすくなる。 Since the optical element 4 has the reflective layer 631, the optical element 4 can increase the reflectance of light on the inclined surface. As a result, the observer can easily confirm the dynamic effect of the reproduced image by the optical element 4, and can easily obtain the three-dimensional effect.

次に、光学素子４の別の変形例を説明する。光学素子４は、上記の反射層６３１に代えて、金属多層膜６３２を有している。
図１５は、光学素子４に含まれる金属多層膜６３２を説明するための図である。金属多層膜６３２は、種類の異なる金属または金属化合物を積層して構成されている。例えば、金属多層膜６３２は、１０ｎｍのＮｉ層、４００ｎｍのＳｉＯ２層及び５０ｎｍのＮｉ層で構成されている。なお、この金属多層膜６３２の構成は一例であり、金属多層膜６３２は、他の物質及び厚さの組み合わせによって構成されていてもよい。 Next, another modification of the optical element 4 will be described. The optical element 4 has a metal multilayer film 632 instead of the reflective layer 631 described above.
FIG. 15 is a diagram for explaining the metal multilayer film 632 included in the optical element 4. The metal multilayer film 632 is configured by laminating different kinds of metals or metal compounds. For example, the metal multilayer film 632 includes a 10 nm Ni layer, a 400 nm SiO 2 layer, and a 50 nm Ni layer. The structure of the metal multilayer film 632 is an example, and the metal multilayer film 632 may be composed of a combination of other substances and thicknesses.

金属多層膜６３２の角度依存性を説明する。
観察者による金属多層膜６３２の観察角度が０〜約３５°であれば、観察者は、金属多層膜６３２を緑色に見ることができる。観察者による金属多層膜６３２の観察角度が約３５〜４５°であれば、観察者は、金属多層膜６３２を青色に見ることができる。観察者による金属多層膜６３２の観察角度が約４５〜７０°であれば、観察者は、金属多層膜６３２を紫色に見ることができる。観察者による金属多層膜６３２の観察角度が約７０〜８０°であれば、観察者は、金属多層膜６３２を白色に見ることができる。なお、観察角度と金属多層膜６３２で見える色の関係は一例であり、金属多層膜６３２の構成によっても変化する。 The angle dependence of the metal multilayer film 632 will be described.
If the observation angle of the metal multilayer film 632 by the observer is 0 to about 35°, the observer can see the metal multilayer film 632 in green. If the observation angle of the metal multilayer film 632 by the observer is approximately 35 to 45°, the observer can see the metal multilayer film 632 in blue. When the observer observes the metal multilayer film 632 at an angle of about 45 to 70°, the observer can see the metal multilayer film 632 in purple. When the observation angle of the metal multilayer film 632 by the observer is about 70 to 80°, the observer can see the metal multilayer film 632 in white. Note that the relationship between the observation angle and the color seen by the metal multilayer film 632 is an example, and changes depending on the configuration of the metal multilayer film 632.

光学素子４が金属多層膜６３２を有することによる効果を説明する。例えば、観察者は、光学素子４の観察方向によっては観察対象となる視差画像に相当する再生像以外の再生像も見えることがある。しかしながら、観察対象となる視差画像に相当する再生像の色は、観察対象以外の視差画像に相当する再生像の色と異なる。観察者は、観察対象となる視差画像に相当する再生像を観察対象以外の視差画像に相当する再生像から分離して認識することができる。よって、観察者は、光学素子４の観察角度を変えた際に、３次元効果をさらに得やすくなる。 The effect of the optical element 4 having the metal multilayer film 632 will be described. For example, the observer may see a reproduced image other than the reproduced image corresponding to the parallax image to be observed depending on the observation direction of the optical element 4. However, the color of the reproduced image corresponding to the parallax image that is the observation target is different from the color of the reproduced image that corresponds to the parallax image other than the observation target. The observer can recognize the reproduced image corresponding to the parallax image to be observed separately from the reproduced image corresponding to the parallax image other than the observation target. Therefore, the observer can more easily obtain the three-dimensional effect when the observation angle of the optical element 4 is changed.

（第３の実施形態）
第３の実施形態は、第１の実施形態で説明した光学素子１及び光学素子３、及び、第２の実施形態で説明した光学素子４の製造方法に関する。 (Third Embodiment)
The third embodiment relates to a method for manufacturing the optical element 1 and the optical element 3 described in the first embodiment, and the optical element 4 described in the second embodiment.

製造方法は、上記の入力画像群を基板の上面に描画する工程を有している。基板は、製造される光学素子の基となる。例えば、基板は、ガラスで構成されている。入力画像群は、複数の視差画像それぞれの第１の位置にある画素の集合である第１の入力画像と、複数の視差画像それぞれの第２の位置にある画素の集合である第２の入力画像を有している。この工程は、例えばレーザ描画機によって行われる。 The manufacturing method has a step of drawing the input image group on the upper surface of the substrate. The substrate is the basis of the optical element to be manufactured. For example, the substrate is made of glass. The input image group is a first input image that is a set of pixels at a first position of each of the plurality of parallax images, and a second input that is a set of pixels at a second position of each of the plurality of parallax images. Have an image. This step is performed by, for example, a laser drawing machine.

次に、製造方法は、複数の視差画像それぞれを構成する複数の画素のうち白色の画素が描画されている基板の領域において、上面と直交する方向に対して傾斜する傾斜面を形成する工程を有している。例えば、この工程は、基板上にフォトレジストをスピンコートし、レーザ描画機にて入力画像群のとおりにフォトレジストを露光し、その後に現像処理を施すことで、基板に傾斜面を形成する。
この工程は、複数の視差画像に含まれる第１の視差画像を構成する複数の画素のうち白色の画素が描画されている基板の領域において、上面と直交する方向に対して傾斜する第１の傾斜面を形成する工程を含む。さらに、この工程は、第２の視差画像を構成する複数の画素のうち白色の画素が描画されている基板の領域において、上面と直交する方向に対して傾斜し、前記第１の傾斜面とは異なる方向を向く第２の傾斜面を形成する工程を含む。
なお、視差画像が２値画像でない場合には、この工程は、所定の輝度値以上の輝度を有する画素が描画されている基板の領域において、上面と直交する方向に対して傾斜する傾斜面を形成する。 Next, the manufacturing method includes a step of forming an inclined surface inclined with respect to a direction orthogonal to the upper surface in a region of the substrate in which white pixels are drawn among the plurality of pixels forming each of the plurality of parallax images. Have For example, in this step, a photoresist is spin-coated on a substrate, the photoresist is exposed by a laser drawing machine according to an input image group, and then development processing is performed to form an inclined surface on the substrate.
In this step, in the region of the substrate in which white pixels are drawn among the plurality of pixels forming the first parallax image included in the plurality of parallax images, the first tilt that is inclined with respect to the direction orthogonal to the upper surface is performed. The method includes the step of forming an inclined surface. Further, in this step, in the region of the substrate on which white pixels are drawn among the plurality of pixels forming the second parallax image, the process is tilted with respect to the direction orthogonal to the upper surface to form the first tilted surface. Includes the step of forming second inclined surfaces facing different directions.
When the parallax image is not a binary image, this step involves forming an inclined surface that is inclined with respect to the direction orthogonal to the upper surface in the area of the substrate on which pixels having a brightness equal to or higher than a predetermined brightness value are drawn. Form.

なお、製造方法は、傾斜面に反射層６３１を形成する工程を有していてもよい。製造方法は、反射層６３１に代えて、傾斜面に金属多層膜６３２を形成する工程を有していてもよい。反射層６３１または金属多層膜６３２は光学素子４に形成されればよく、形成手法については特に限定されない。
第３の実施形態によれば、光学素子４を容易に製造することができる。 The manufacturing method may include a step of forming the reflective layer 631 on the inclined surface. The manufacturing method may include a step of forming the metal multilayer film 632 on the inclined surface instead of the reflective layer 631. The reflection layer 631 or the metal multilayer film 632 may be formed on the optical element 4, and the forming method is not particularly limited.
According to the third embodiment, the optical element 4 can be easily manufactured.

（実施例）
横方向に１０視差、縦方向に１０視差とした合計１００枚の視差画像を使用した。図８の（ａ）に示す白色のリング状のオブジェクト及び黒地（斜線で示す）の床の複数の視差画像と、図８の（ｂ）に示す白色のリング状のオブジェクト及び白色と黒色（斜線で示す）のチェッカーの床の複数の視差画像をＣＧで作製した。複数の視差画像から構成される入力画像群を適用する基となる複数の単位プリズム群は、それぞれ、図１１に示すように少なくとも視差の数に対応する数の傾斜面を有する。単位プリズムが有する傾斜面の最大傾斜を３０°とし、この傾斜角度に合うようにカメラとオブジェクトの角度を一致させ、視差画像をＣＧ上で作製した。 (Example)
A total of 100 parallax images with 10 parallaxes in the horizontal direction and 10 parallaxes in the vertical direction were used. A plurality of parallax images of a white ring-shaped object and a black background (indicated by diagonal lines) shown in FIG. 8A, and a white ring-shaped object and white and black (shaded lines) shown in FIG. 8B. A plurality of parallax images of the floor of the checker shown in FIG. As shown in FIG. 11, each of the plurality of unit prism groups serving as a basis for applying the input image group including a plurality of parallax images has at least the number of inclined surfaces corresponding to the number of parallaxes. The maximum inclination of the inclined surface of the unit prism was set to 30°, the angles of the camera and the object were matched so as to match this inclination angle, and parallax images were created on CG.

１画素を１μｍとし、１００×１００画素の視差画像を使用した。ガラス上にフォトレジストをスピンコートし、レーザ描画機にて複数の視差画像から構成される入力画像群に対応するフォトレジストを露光した。その後現像処理を施し、図９及び図１０に示す形状の光学素子４を得ることができた。光学素子４の傾斜面には、図１５に示す金属多層膜６３２を形成した。このように構成された光学素子４により、横方向及び縦方向がそれぞれ１００×１００＝１００００μｍ（１０ｍｍ）のサイズの像を得ることができた。目視にて３次元的にオブジェクトが動いていることを確認することができた。光学素子４の表面と直交する方向にそのまま反射するエリアは緑色に見え、光学素子４の角度を傾けていくと、オブジェクトの動きと共に、色も変化することで３次元的な動きが視認しやすいことを確認した。 One pixel was 1 μm, and a parallax image of 100×100 pixels was used. A glass was spin-coated with a photoresist, and a laser drawing machine was used to expose the photoresist corresponding to an input image group composed of a plurality of parallax images. Thereafter, development processing was performed, and the optical element 4 having the shape shown in FIGS. 9 and 10 could be obtained. A metal multilayer film 632 shown in FIG. 15 was formed on the inclined surface of the optical element 4. With the optical element 4 configured as described above, an image having a size of 100×100=10000 μm (10 mm) in each of the horizontal direction and the vertical direction could be obtained. It was possible to visually confirm that the object was moving three-dimensionally. The area that directly reflects in the direction orthogonal to the surface of the optical element 4 looks green, and as the angle of the optical element 4 is tilted, the color changes with the movement of the object, making it easy to see the three-dimensional movement. It was confirmed.

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。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and in addition, various modifications can be made at the stage of carrying out the invention without departing from the spirit of the invention. Further, the embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements.
For example, even if some constituent features are deleted from all the constituent features shown in the embodiments, the problem described in the section of the problem to be solved by the invention can be solved, and the effect described in the effect of the invention can be obtained. In such a case, a configuration in which this constituent element is deleted can be extracted as an invention.

１〜５…光学素子、６…転写箔、７…物品、１１〜１９…単位プリズム群、１１−１〜１１−９…単位プリズム、１２−８…単位プリズム、１３−７…単位プリズム、１４−６…単位プリズム、１５−５…単位プリズム、１６−４…単位プリズム、１７−３…単位プリズム、１８−２…単位プリズム、１９−１…単位プリズム、２１〜２９…単位プリズム群、２１−１〜２１−９…単位プリズム、３１〜３９…単位プリズム群、３１−１〜３１−９…単位プリズム、４１…単位プリズム群、５１…単位プリズム群、６１…基材層、６２…剥離層、６３…機能層、６４…粘着層、１１１…第１平面、１１２…第２平面、１１３…凹部、２１１…第１平面、２１２…第２平面、２１３…第３平面、２１４…凹部、３１１…第１平面、３１２…第２平面、３１３…凸部、４１１…傾斜面、５１１…傾斜面、６３１…反射層、６３２…金属多層膜、１１３１…傾斜面、１１３２…第１の凹部形成面、１１３３…第２の凹部形成面、１１３４…第３の凹部形成面、２１４１…傾斜面、２１４２…凹部形成面、３１３１…傾斜面、３１３２…第１の凸部形成面、３１３３…第２の凸部形成面、３１３４…第３の凸部形成面、Ａ〜Ｉ…視差画像、Ｊ…入力画像群、Ｊ１〜Ｊ９…入力画像、ＣａＡ〜ＣａＩ…カメラ、Ｏｂ…オブジェクト。 1-5... Optical element, 6... Transfer foil, 7... Article, 11-19... Unit prism group, 11-1 to 11-9... Unit prism, 12-8... Unit prism, 13-7... Unit prism, 14 -6...Unit prism, 15-5...Unit prism, 16-4...Unit prism, 17-3...Unit prism, 18-2...Unit prism, 19-1...Unit prism, 21-29...Unit prism group, 21 -1 to 21-9... Unit prism, 31 to 39... Unit prism group, 31-1 to 31-9... Unit prism, 41... Unit prism group, 51... Unit prism group, 61... Base material layer, 62... Peeling Layer, 63... Functional layer, 64... Adhesive layer, 111... First plane, 112... Second plane, 113... Recess, 211... First plane, 212... Second plane, 213... Third plane, 214... Recess, 311... 1st plane, 312... 2nd plane, 313... convex part, 411... inclined surface, 511... inclined surface, 631... reflective layer, 632... metal multilayer film, 1131... inclined surface, 1132... 1st recessed part formation Surface, 1133... second recess forming surface, 1134... third recess forming surface, 2141... inclined surface, 2142... recess forming surface, 3131... inclined surface, 3132... first convex forming surface, 3133... second Convex formation surface, 3134... Third convex formation surface, A to I... parallax image, J... input image group, J1 to J9... input image, CaA to CaI... camera, Ob... object.

Claims (11)

仮想平面上に配列されている複数の単位プリズム群を備える光学素子であって、
前記複数の単位プリズム群は、それぞれ、前記仮想平面上にマトリクス状に配列されている複数の単位プリズムを有し、
前記複数の単位プリズム群は、それぞれ、第１の画像を構成する複数の画素のうちの各１画素に対応する第１の単位プリズムを、オブジェクトに対する前記第１の画像を得る位置に対応する位置に有し、
前記複数の単位プリズム群は、それぞれ、第２の画像を構成する複数の画素のうちの各１画素に対応する第２の単位プリズムを、前記第１の画像を得る位置とは異なる前記オブジェクトに対する前記第２の画像を得る位置に対応する位置に有し、
前記複数の単位プリズム群それぞれが有する前記第１の単位プリズムのうち、前記第１の画像を構成する複数の画素のうち所定の輝度値以上の輝度の画素に対応する単位プリズムは、前記仮想平面と直交する方向に対して傾斜する第１の傾斜面を有し、
前記複数の単位プリズム群それぞれが有する前記第２の単位プリズムのうち、前記第２の画像を構成する複数の画素のうち前記所定の輝度値以上の輝度の画素に対応する単位プリズムは、前記仮想平面と直交する方向に対して傾斜し、前記第１の傾斜面とは異なる方向を向く第２の傾斜面を有し、
前記第１の傾斜面及び前記第２の傾斜面は、前記仮想平面と直交する前記複数の単位プリズム群それぞれの中心軸を中心とした同心円の一部として形成されている、
光学素子。 An optical element comprising a plurality of unit prism groups arranged on a virtual plane,
Each of the plurality of unit prism groups has a plurality of unit prisms arranged in a matrix on the virtual plane,
Each of the plurality of unit prism groups includes a first unit prism corresponding to each one pixel of the plurality of pixels forming the first image, and a position corresponding to a position where the first image is obtained with respect to an object. To have
Each of the plurality of unit prism groups includes a second unit prism corresponding to each one pixel of the plurality of pixels forming the second image for the object different from the position where the first image is obtained. The position corresponding to the position for obtaining the second image ,
Of the first unit prisms included in each of the plurality of unit prism groups, a unit prism corresponding to a pixel having a brightness equal to or higher than a predetermined brightness value among a plurality of pixels forming the first image is the virtual plane. Having a first inclined surface inclined with respect to a direction orthogonal to
Of the second unit prisms included in each of the plurality of unit prism groups, a unit prism corresponding to a pixel having a brightness equal to or higher than the predetermined brightness value among the plurality of pixels forming the second image is the virtual unit prism. A second inclined surface that is inclined with respect to a direction orthogonal to the plane and faces a direction different from the first inclined surface,
The first inclined surface and the second inclined surface are formed as a part of a concentric circle centered on the central axis of each of the plurality of unit prism groups orthogonal to the virtual plane,
Optical element. 前記第１の単位プリズム及び前記第２の単位プリズムが前記仮想平面と直交する前記複数の単位プリズム群それぞれの中心軸と直交する方向に並んでいる場合、前記仮想平面と直交する方向に対する前記第１の傾斜面の傾斜角は、前記仮想平面と直交する方向に対する前記第２の傾斜面の傾斜角と異なる、請求項１に記載の光学素子。 When the first unit prism and the second unit prism are lined up in a direction orthogonal to the central axis of each of the plurality of unit prism groups orthogonal to the virtual plane, the first unit prism and the second unit prism with respect to the direction orthogonal to the virtual plane. The optical element according to claim 1, wherein an inclination angle of the first inclined surface is different from an inclination angle of the second inclined surface with respect to a direction orthogonal to the virtual plane. 前記第１の傾斜面に形成されている反射層および前記第２の傾斜面に形成されている反射層を備える、請求項１または２の何れかに記載の光学素子。 The optical element according to claim 1, further comprising a reflective layer formed on the first inclined surface and a reflective layer formed on the second inclined surface . 前記第１の傾斜面に形成されている金属多層膜および前記第２の傾斜面に形成されている金属多層膜を備える、請求項１または２の何れかに記載の光学素子。 The optical element according to claim 1, comprising a metal multilayer film formed on the first inclined surface and a metal multilayer film formed on the second inclined surface . 前記第１の画像および前記第２の画像は、視差画像である、請求項１から４のうちの何れか１項に記載の光学素子。 The optical element according to any one of claims 1 to 4, wherein the first image and the second image are parallax images. 前記視差画像は、３次元立体像の情報である、請求項５に記載の光学素子。 The optical element according to claim 5, wherein the parallax image is information of a three-dimensional stereoscopic image. 前記仮想平面と直交する方向に位置する光源からの光を前記第１の傾斜面が反射する方向は、前記第１の画像の観察方向の略逆方向に対応し、前記仮想平面と直交する方向に位置する光源からの光を前記第２の傾斜面が反射する方向は、前記第２の画像の観察方向の略逆方向に対応する、
請求項１から６のうちの何れか１項に記載の光学素子。 The direction in which the first inclined surface reflects light from a light source located in a direction orthogonal to the virtual plane corresponds to a direction substantially opposite to the observation direction of the first image, and is a direction orthogonal to the virtual plane. The direction in which the second inclined surface reflects the light from the light source located at the position corresponding to the direction substantially opposite to the viewing direction of the second image ,
The optical element according to any one of claims 1 to 6. 前記第１の画像および前記第２の画像は、２値画像である、請求項１から７のうちの何れか１項に記載の光学素子。 The optical element according to any one of claims 1 to 7, wherein the first image and the second image are binary images. 基材層と、
前記基材層に積層されている剥離層と、
前記剥離層に積層されている請求項１から８のうちの何れか１項に記載の前記光学素子を含む機能層と、
前記機能層に積層されている接着層と、
を備える、転写箔。 A base material layer,
A release layer laminated on the base material layer,
A functional layer including the optical element according to claim 1, which is laminated on the release layer.
An adhesive layer laminated on the functional layer,
A transfer foil. 請求項９に記載の転写箔が備える前記機能層が取り付けられている物品。 An article to which the functional layer included in the transfer foil according to claim 9 is attached. 複数の画像それぞれの第１の位置にある画素の集合である第１の入力画像と、前記複数の画像それぞれの第２の位置にある画素の集合である第２の入力画像を備える入力画像群を基板の上面に描画する工程と、
前記複数の画像に含まれる第１の画像を構成する複数の画素のうち所定の輝度値以上の輝度を有する画素が描画されている前記基板の領域において、前記上面と直交する方向に対して傾斜する第１の傾斜面を形成し、前記複数の画像に含まれる第２の画像を構成する複数の画素のうち前記所定の輝度値以上の輝度を有する画素が描画されている前記基板の領域において、前記上面と直交する方向に対して傾斜し、前記第１の傾斜面とは異なる方向を向く第２の傾斜面を形成する工程と、
を備え、
前記第１の画像を構成する画素は、前記第１の入力画像及び前記第２の入力画像において、オブジェクトに対する前記第１の画像を得る位置に対応する位置の画素に割り当てられ、前記第２の画像を構成する画素は、前記第１の入力画像及び前記第２の入力画像において、前記第１の画像を得る位置とは異なる前記オブジェクトに対する前記第２の画像を得る位置に対応する位置の画素に割り当てられ、
前記第１の傾斜面及び前記第２の傾斜面は、前記上面と直交する前記第１の入力画像及び前記第２の入力画像それぞれの中心軸を中心とした同心円の一部として形成される、
光学素子の製造方法。 An input image group including a first input image that is a set of pixels at a first position of each of a plurality of images and a second input image that is a set of pixels at a second position of each of the plurality of images Drawing on the upper surface of the substrate,
In a region of the substrate in which a pixel having a brightness of a predetermined brightness value or more among a plurality of pixels forming the first image included in the plurality of images is drawn, tilted with respect to a direction orthogonal to the upper surface. In a region of the substrate in which a pixel having a brightness equal to or higher than the predetermined brightness value among the plurality of pixels forming the second image included in the plurality of images is formed. Forming a second inclined surface that is inclined with respect to a direction orthogonal to the upper surface and faces a direction different from the first inclined surface;
Equipped with
Pixels forming the first image are assigned to pixels at positions corresponding to positions where the first image is obtained with respect to an object in the first input image and the second input image , and The pixel forming the image is a pixel at a position corresponding to a position at which the second image is obtained for the object different from a position at which the first image is obtained , in the first input image and the second input image . Assigned to
The first inclined surface and the second inclined surface are formed as a part of concentric circles centering on respective central axes of the first input image and the second input image orthogonal to the upper surface,
Optical element manufacturing method.
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