(57)【要約】  結像素子（１Ａ）は、第１主面（１ａ）側に配置された第１反射素子（１０）と、第２主面（１ｂ）側に配置された第２反射素子（２０）とを備える。第１反射素子（１０）は、互いに平行に配置された第１反射体（１１）と、隣り合う第１反射体（１１）間を充填する第１透明体（１２）とを含み、第２反射素子（２０）は、互いに平行に配置された第２反射体（２１）と、隣り合う第２反射体（２１）間を充填する第２透明体（２２）とを含む。第１反射体（１１）と第２反射体（２１）とは、直交して配置される。第１反射素子（１０）と第２反射素子（２０）との間の空間（Ｓ）のうちの一部に少なくとも１つ以上のスペーサー（４０Ａ）が配置されることにより、第１反射素子（１０）と第２反射素子（２０）とが距離もって隔てて配置されるとともに、第１反射素子（１０）と第２反射素子（２０）との間の空間（Ｓ）のうちのスペーサー（４０Ａ）が配置されていない部分に空気層（４）が形成される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚み方向において相対して位置する第１主面および第２主面を有し、前記第１主面側の空間位置に配置される物体の実像を前記第２主面側の空間位置において結像させる結像素子であって、
前記第１主面側に配置された平板状の第１反射素子と、
前記第２主面側に配置された平板状の第２反射素子とを備え、
前記第１反射素子は、前記厚み方向に直交する第１方向に沿って並ぶように互いに平行に配置された複数の第１反射体と、前記複数の第１反射体のうちの隣り合う第１反射体間を充填する複数の第１透明体とを含み、
前記第２反射素子は、前記厚み方向および前記第１方向の双方に直交する第２方向に沿って並ぶように互いに平行に配置された複数の第２反射体と、前記複数の第２反射体のうちの隣り合う第２反射体間を充填する複数の第２透明体とを含み、
前記第１反射素子と前記第２反射素子との間の空間のうちの一部に少なくとも１つ以上のスペーサーが配置されることにより、前記第１反射素子と前記第２反射素子とが距離をもって隔てて配置されているとともに、前記第１反射素子と前記第２反射素子との間の空間のうちの前記スペーサーが配置されていない部分に空気層が形成されている、結像素子。
【請求項２】
前記第１反射素子および前記第２反射素子の各々は、結像に寄与する結像寄与領域と、前記結像寄与領域を取り囲むように設けられた結像に寄与しない外周領域とを有し、
前記スペーサーが、少なくとも前記第１反射素子の外周領域と前記第２反射素子の外周領域との間に配置されることにより、前記第１反射素子の結像寄与領域と前記第２反射素子の結像寄与領域とによって挟み込まれた空間を取り囲んでいる、請求項１に記載の結像素子。
【請求項３】
前記厚み方向に沿って見た場合に、前記第１反射素子および前記第２反射素子が、互いに同一の多角形形状を有し、
前記第１反射素子の外周領域と前記第２反射素子の外周領域との間に配置された部分の前記スペーサーが、多角形形状の前記第１反射素子および前記第２反射素子の少なくとも角位置および辺の途中位置に位置している、請求項２に記載の結像素子。
【請求項４】
前記第１反射素子の外周領域と前記第２反射素子の外周領域とに対応する部分の前記第１主面および前記第２主面ならびに端面が、枠状フレームによって覆われることにより、前記第１反射素子および前記第２反射素子が、当該枠状フレームによって保持されている、請求項２または３に記載の結像素子。
【請求項５】
前記スペーサーが、前記第１反射素子の結像寄与領域と前記第２反射素子の結像寄与領域とによって挟み込まれた空間の一部にも位置している、請求項２から４のいずれかに記載の結像素子。
【請求項６】
前記第１反射素子の結像寄与領域と前記第２反射素子の結像寄与領域とによって挟み込まれた空間に配置された部分の前記スペーサーが、ワイヤーからなる、請求項５に記載の結像素子。
【請求項７】
前記厚み方向に沿って見た場合に、前記ワイヤーが、前記第１反射体の延びる方向および前記第２反射体の延びる方向のいずれかに沿って延在することで前記第１反射体または前記第２反射体に重なっている、請求項６に記載の結像素子。
【請求項８】
前記厚み方向に沿って見た場合に、前記ワイヤーが、前記第１透明体および前記第２透明体のいずれにも重なっていない、請求項６に記載の結像素子。
【請求項９】
前記第１反射素子の結像寄与領域と前記第２反射素子の結像寄与領域とによって挟み込まれた空間に配置された部分の前記スペーサーが、前記第１反射素子および前記第２反射素子のいずれかの表面に設けられたインク部からなる、請求項５に記載の結像素子。
【請求項１０】
前記厚み方向に沿って見た場合に、前記インク部が、前記第１反射体および前記第２反射体の少なくとも一方に重なっている、請求項９に記載の結像素子。
【請求項１１】
前記第１反射素子の結像寄与領域と前記第２反射素子の結像寄与領域とによって挟み込まれた空間に配置された部分の前記スペーサーが、透明フィルムからなる、請求項５に記載の結像素子。
【請求項１２】
前記厚み方向に沿って見た場合に、前記透明フィルムの外周縁が、前記第１反射体上および前記第２反射体上に重なっている、請求項１１に記載の結像素子。
【請求項１３】
前記第１反射素子および前記第２反射素子の各々が、同一平面上に並べて配置された平板状の複数の単位反射素子と、前記複数の単位反射素子の端部同士を繋ぎ合わせる継ぎ目部とを含む複合反射素子からなり、
前記厚み方向に沿って見た場合に、前記第１反射素子の結像寄与領域と前記第２反射素子の結像寄与領域とによって挟み込まれた空間に配置された部分の前記スペーサーが、前記継ぎ目部に重なっている、請求項５に記載の結像素子。
【請求項１４】
前記厚み方向に沿って見た場合に、前記第１反射素子の結像寄与領域と前記第２反射素子の結像寄与領域とによって挟み込まれた空間に配置された部分の前記スペーサーが、前記単位反射素子のいずれにも重なっていない、請求項１３に記載の結像素子。
【請求項１５】
前記スペーサーの厚みが、１０［μｍ］以上１０００［μｍ］以下である、請求項１から１４のいずれかに記載の結像素子。
【請求項１６】
前記スペーサーの厚みが、前記第１反射素子および前記第２反射素子間において同一である、請求項１から１５のいずれかに記載の結像素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空中映像を表示可能にする空中映像表示装置に用いられる結像素子に関し、より特定的には、一方の主面側の空間位置に配置された物体の実像を他方の主面側の空間位置において結像させる結像素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空中映像表示装置に用いられる結像素子として、一般に２面コーナーリフレクタアレイ素子と称される素子が用いられている。２面コーナーリフレクタアレイ素子としては、複数の反射体が主面と直交する方向に透明体を介して積層されてなる平板状の反射素子を２つ使用し、これら２つの反射素子を互いの積層方向が直交するように厚み方向に重ね合わされてなるものが利用される場合がある。【０００３】
この種の２面コーナーリフレクタアレイ素子においては、たとえば国際公開第２００９／１３１１２８号（特許文献１）や特開２０１２−１２８４５６号公報（特許文献２）等において開示されるように、２つの反射素子が透光性を有する接着剤を用いて接合されることが一般的である。なお、国際公開第２００９／１３１１２８号においては、接着剤による接合の他に、熱シールによる封止固定あるいはネジ留めによる固定が利用できることも開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００９／１３１１２８号
【特許文献２】特開２０１２−１２８４５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した２つの反射素子を重ね合わせてなる２面コーナーリフレクタアレイ素子においては、一方の反射素子に含まれる複数の反射面（すなわち、隣接する透明体に面する部分の反射体の表面）と他方の反射素子に含まれる複数の反射面とが直交するとともに、重ね合わされる反射素子同士が互いに平行に配置されることとなるように、高精度に反射素子同士が位置決めされて固定されていることが必要である。【０００６】
この位置決めが不十分である場合には、２面コーナーリフレクタアレイ素子に入射する光が当該２面コーナーリフレクタアレイ素子によって理想的に再帰反射されないこととなってしまい、物体の一点から異なる方向に出た光が結像位置において一点に収束しなくなる。そのため、結果として空中映像にぼやけや歪みが発生することとなってしまい、表示品位が大幅に低下してしまう問題が発生する。【０００７】
ここで、２つの反射素子を接着剤によって接合する場合には、接着剤の塗布に際して塗布する接着剤の厚みを全域において均一に管理することが難しく、また塗布した接着剤の硬化の進行を全域において均一に管理することも難しく、その結果、接着剤に厚みムラや収縮ムラが発生してしまい、結果として接着面に歪みが発生してしまう。この接着面の歪みは、上述した反射面の位置関係を崩す原因となってしまう。【０００８】
加えて、２つの反射素子を接着剤によって接合する場合には、接着剤の塗布に際して接着剤の内部に気泡が巻き込まれてしまうおそれがあり、当該気泡が接着剤の内部に留まったまま接着剤が硬化した場合には、当該気泡に光が当たることで光の散乱が発生し、空中映像に映像欠陥が生じる原因ともなってしまう。【０００９】
一方で、２つの反射素子を他の部材を介さずに密着して固定する場合（たとえば熱シールによる封止固定やネジ留めによる固定等を行なう場合）には、上述した位置決め精度が相当程度に確保できることになるものの、干渉縞（いわゆるニュートンリング）が発生し易く、これが空中映像に重なって視野に入ることで空中映像の品位に劣化が生じてしまう問題が別途発生してしまう。【００１０】
したがって、本発明は、上述した問題を解決すべくなされたものであり、高品位の空中映像を表示することができる結像素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に基づく結像素子は、厚み方向において相対して位置する第１主面および第２主面を有し、上記第１主面側の空間位置に配置される物体の実像を上記第２主面側の空間位置において結像させるものであって、上記第１主面側に配置された平板状の第１反射素子と、上記第２主面側に配置された平板状の第２反射素子とを備えている。上記第１反射素子は、上記厚み方向に直交する第１方向に沿って並ぶように互いに平行に配置された複数の第１反射体と、上記複数の第１反射体のうちの隣り合う第１反射体間を充填する複数の第１透明体とを含んでいる。上記第２反射素子は、上記厚み方向および上記第１方向の双方に直交する第２方向に沿って並ぶように互いに平行に配置された複数の第２反射体と、上記複数の第２反射体のうちの隣り合う第２反射体間を充填する複数の第２透明体とを含んでいる。上記本発明に基づく結像素子においては、上記第１反射素子と上記第２反射素子との間の空間のうちの一部に少なくとも１つ以上のスペーサーが配置されることにより、上記第１反射素子と上記第２反射素子とが距離をもって隔てて配置されているとともに、上記第１反射素子と上記第２反射素子との間の空間のうちの上記スペーサーが配置されていない部分に空気層が形成されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、高品位の空中映像を表示することができる結像素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１における結像素子の模式平面図である。
【図２】図１中に示すＩＩ−ＩＩ線に沿った模式断面図である。
【図３】図１に示す結像素子の要部の分解斜視図である。
【図４】図１に示す結像素子の枠状フレームおよび第２反射素子を取り除いた状態における模式平面図である。
【図５】図１に示す結像素子の要部を拡大した模式断面図である。
【図６】図１に示す結像素子を用いることで空中映像が表示される仕組みを示す概念図である。
【図７】本発明の実施の形態２における結像素子の模式断面図である。
【図８】本発明の実施の形態３における結像素子の模式断面図である。
【図９】本発明の実施の形態４における結像素子の枠状フレームおよび第２反射素子を取り除いた状態における模式平面図である。
【図１０】本発明の実施の形態４における結像素子の要部を拡大した模式断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態５における結像素子の枠状フレームおよび第２反射素子を取り除いた状態における模式平面図である。
【図１２】本発明の実施の形態６における結像素子の枠状フレームおよび第２反射素子を取り除いた状態における模式平面図である。
【図１３】本発明の実施の形態６における結像素子の要部を拡大した模式断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態７における結像素子の枠状フレームおよび第２反射素子を取り除いた状態における模式平面図である。
【図１５】本発明の実施の形態７における結像素子の要部を拡大した模式断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態８における結像素子の枠状フレームを取り除いた状態における模式平面図である。
【図１７】図１６に示す結像素子の要部を拡大した模式断面図である。
【図１８】図１６に示す結像素子の第１反射素子の分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における結像素子の模式平面図であり、図２は、図１に示す結像素子の当該図１中に示すＩＩ−ＩＩ線に沿った模式断面図である。図３は、図１に示す結像素子の要部の分解斜視図である。また、図４は、図１に示す結像素子の枠状フレームおよび第２反射素子を取り除いた状態における模式平面図であり、図５は、図１に示す結像素子の要部を拡大した、図４中に示すＶ−Ｖ線に沿った模式断面図である。まず、これら図１ないし図５を参照して、本実施の形態における結像素子１Ａの構成について説明する。
【００１６】
図１ないし図５に示すように、結像素子（一般に「２面コーナーリフレクタアレイ素子」または「マイクロミラーアレイ素子」と称される）１Ａは、全体として略平板状の形状を有しており、第１反射素子１０と、第２反射素子２０と、枠状フレーム３０と、複数の平板状スペーサー４０Ａとを備えている。
【００１７】
第１反射素子１０は、厚み方向において相対して位置する外側主面１０ａおよび内側主面１０ｂを有する平板状の部材からなり、厚み方向に沿って見た場合に正方形形状を有している。第１反射素子１０は、複数の第１反射体１１と複数の第１透明体１２とによって構成されており、これら複数の第１反射体１１と複数の第１透明体１２とが、上記厚み方向に直交する第１方向（図１において左下側と右上側とを結ぶ方向）において交互に積層されてなるものである。なお、図１においては、第１反射体１１を破線にて示している。
【００１８】
第１反射体１１は、一対の反射膜（不図示）と、これら一対の反射膜の間に位置する接着層１１ｂ（接着層１１ｂのみ図５に現われている）とを含んでいる。一対の反射膜と接着層１１ｂとは、上記第１方向に沿って並んで配置されており、一対の反射膜は、接着層１１ｂの両側面に直接接することで接合されている。なお、これら一対の反射膜と接着層１１ｂとからなる第１反射体１１の構成は、後述する第２反射体２１の構成と同様である。
【００１９】
複数の第１反射体１１は、互いに平行に配置されており、その各々は、上記厚み方向および上記第１方向の双方に直交する第２方向（図１において左上側と右下側とを結ぶ方向）に沿って延在している。複数の第１透明体１２は、隣り合う第１反射体１１間を充填するように互いに平行に配置されており、その各々は、上記第２方向に沿って延在している。
【００２０】
一対の反射膜は、たとえばアルミニウムまたは銀等の金属にて構成されており、接着層１１ｂは、たとえばエポキシ系の接着剤の硬化物にて構成されている。また、第１透明体１２は、たとえばガラスまたは透明樹脂にて構成されている。
【００２１】
個々の反射膜の上記第１方向における大きさである幅は、たとえば５０［ｎｍ］以上２００［ｎｍ］以下程度であり、個々の接着層１１ｂの上記第１方向における大きさである幅は、たとえば５［μｍ］以上３０［μｍ］以下程度である。したがって、個々の第１反射体１１の上記第１方向における大きさである幅は、おおよそ個々の接着層１１ｂの幅と同じになる。また、個々の第１透明体１２の上記第１方向における大きさである幅は、たとえば３００［μｍ］以上２０００［μｍ］以下程度である。
【００２２】
ここで、複数の第１反射体１１の各々および複数の第１透明体１２の各々の延在方向（すなわち上記第２方向）に直交する断面形状は、当該延在方向における両端部を除いて矩形状である。これにより、複数の第１反射体１１および複数の第１透明体１２が、上記第１方向において互いに密着して配置されることにより、第１反射素子１０は、上述したような平板状の形状を有している。
【００２３】
なお、第１反射素子１０の厚みは、たとえば９００［μｍ］以上６０００［μｍ］以下程度であり、第１反射素子１０の厚み方向と直交する一辺の長さは、たとえば１０［ｃｍ］以上１００［ｃｍ］以下程度である。
【００２４】
上記構成を有することにより、第１反射素子１０は、その内部に複数の反射面を有することになる。当該複数の反射面の各々は、隣接する第１透明体１２に面する部分の第１反射体１１の表面（すなわち、上述した反射膜の第１透明体１２に面する部分の表面）にて構成されており、これにより個々の第１反射体１１につき、互いに反対方向を向く２つの反射面が形成されることになる。
【００２５】
第２反射素子２０は、厚み方向において相対して位置する外側主面２０ａおよび内側主面２０ｂを有する平板状の部材からなり、第１反射素子１０と同じ厚みでかつ厚み方向に沿って見た場合に第１反射素子１０と同じ大きさの正方形形状を有している。第２反射素子２０は、複数の第２反射体２１と複数の第２透明体２２とによって構成されており、これら複数の第２反射体２１と複数の第２透明体２２とが、上記第２方向（図１において左上側と右下側とを結ぶ方向）において交互に積層されてなるものである。なお、図４においては、第２反射体２１を二点鎖線にて示している。
【００２６】
図５に示すように、第２反射体２１は、一対の反射膜２１ａと、これら一対の反射膜２１ａの間に位置する接着層２１ｂとを含んでいる。一対の反射膜２１ａと接着層２１ｂとは、上記第２方向に沿って並んで配置されており、一対の反射膜２１ａは、接着層２１ｂの両側面に直接接することで接合されている。
【００２７】
図１ないし図５に示すように、複数の第２反射体２１は、互いに平行に配置されており、その各々は、上記第１方向（図１において左下側と右上側とを結ぶ方向）に沿って延在している。複数の第２透明体２２は、隣り合う第２反射体２１間を充填するように互いに平行に配置されており、その各々は、上記第１方向に沿って延在している。
【００２８】
一対の反射膜２１ａは、たとえばアルミニウムまたは銀等の金属にて構成されており、接着層２１ｂは、たとえばエポキシ系の接着剤の硬化物にて構成されている。また、第２透明体２２は、たとえばガラスまたは透明樹脂にて構成されている。
【００２９】
個々の反射膜２１ａの上記第２方向における大きさである幅は、たとえば５０［ｎｍ］以上２００［ｎｍ］以下程度であり、個々の接着層２１ｂの上記第２方向における大きさである幅は、たとえば５［μｍ］以上３０［μｍ］以下程度である。したがって、個々の第２反射体２１の上記第２方向における大きさである幅は、おおよそ個々の接着層２１ｂの幅と同じになる。また、個々の第２透明体２２の上記第２方向における大きさである幅は、たとえば３００［μｍ］以上２０００［μｍ］以下程度である。
【００３０】
ここで、複数の第２反射体２１の各々および複数の第２透明体２２の各々の延在方向（すなわち上記第１方向）に直交する断面形状は、当該延在方向における両端部を除いて矩形状である。これにより、複数の第２反射体２１および複数の第２透明体２２が、上記第２方向において互いに密着して配置されることにより、第２反射素子２０は、上述したような平板状の形状を有している。
【００３１】
上記構成を有することにより、第２反射素子２０は、その内部に複数の反射面を有することになる。当該複数の反射面の各々は、隣接する第２透明体２２に面する部分の第２反射体２１の表面（すなわち、上述した反射膜２１ａの第２透明体２２に面する部分の表面）にて構成されており、これにより個々の第２反射体２１につき、互いに反対方向を向く２つの反射面が形成されることになる。
【００３２】
以上において説明した構成の第１反射素子１０および第２反射素子２０は、たとえば以下の方法によって製作することができる。
【００３３】
まず、平板状の透明部材が複数準備され、それらの両主面にコーティング層が形成される。ここで、透明部材は、上述した第１透明体１２または第２透明体２２となるものであり、たとえばガラスまたは透明樹脂が好適に利用できる。また、コーティング層は、上述した第１反射体１１の一対の反射膜または第２反射体２１の一対の反射膜２１ａとなるものであり、たとえばアルミニウム膜または銀膜等にて構成される。当該コーティング膜は、たとえばスパッタリング等によって成膜可能である。
【００３４】
次に、コーティング層によって両主面が覆われてなる透明部材の一方の露出表面（すなわち一方のコーティング層の表面）にたとえばエポキシ系の接着剤が塗布され、当該接着剤が塗布された透明部材に他の透明部材が重ね合わされて接着剤が硬化させられる。これにより、重ね合わされた２枚の透明部材が、貼り合わされることになる。ここで、硬化後の接着剤は、上述した第１反射体１１の接着層１１ｂまたは第２反射体２１の接着層２１ｂとなるものである。
【００３５】
この貼り合わせ作業が必要回数分だけ繰り返されることにより、コーティング層によって両主面が覆われた複数の透明部材が接着剤を介して積層されてなる積層体ブロックが形成されることになる。
【００３６】
次に、積層体ブロックが、透明部材の積層方向と直交する方向に沿って複数回にわたって順次切断される。その際、積層体ブロックから切り出される部材の外形が平板状となるように薄く切断されることにより、切断されて個片化された各々の部材が、上述した第１反射素子１０および第２反射素子２０となる。なお、積層体ブロックの切断には、たとえばワイヤーカットが利用でき、切断後において切り出された各部材の表面が研磨されることとしてもよい。
【００３７】
以上により、上述した構成の第１反射素子１０および第２反射素子２０が製作されることになる。なお、第１反射素子１０と第２反射素子２０とは、結像素子１Ａとして組付けられた後において向きこそ違うものの、その構造自体は同じである。
【００３８】
図２に示すように、第１反射素子１０および第２反射素子２０は、互いの内側主面１０ｂ，２０ｂが対向するように配置されており、これによって厚み方向において重ね合わされている。その結果、第１反射素子１０の外側主面１０ａによって結像素子１Ａの第１主面１ａが構成されるとともに、第２反射素子２０の外側主面２０ａによって結像素子１Ａの第２主面１ｂが構成されることになる。
【００３９】
ここで、第１反射素子１０と第２反射素子２０とは、各々に含まれる第１反射体１１と第２反射体２１とが互いに直交するように重ね合わされて対向配置されている。これにより、結像素子１Ａの内部において、多数の微小なコーナーリフレクタがアレイ状に配置されることになる。
【００４０】
図２ないし図４に示すように、第１反射素子１０と第２反射素子２０との間の所定位置には、複数の平板状スペーサー４０Ａが挟み込まれている。これら複数の平板状スペーサー４０Ａの各々は、たとえば金属または樹脂にて構成されており、好適にはステンレス製のものが利用できる。
【００４１】
複数の平板状スペーサー４０Ａは、第１反射素子１０と第２反射素子２０との平行度を確保しつつ、これら第１反射素子１０と第２反射素子２０とを距離をもって隔てて配置するためのものである。そのため、個々の平板状スペーサー４０Ａの厚みは、互いに等しく構成されており、たとえば１０［μｍ］以上１０００［μｍ］以下とされる。
【００４２】
ここで、図２ないし図４に示すように、第１反射素子１０および第２反射素子２０は、それぞれ後述する枠状フレーム３０との関係で、当該枠状フレーム３０によって覆われることなく露出することによって空中映像の結像に寄与する結像寄与領域２を各々の中央部に有しており、当該枠状フレーム３０によって覆われることで空中映像の結像に寄与しなくなる外周領域３を各々の中央部を取り囲む外周部に有している。
【００４３】
平板状スペーサー４０Ａは、このうちの第１反射素子１０の外周領域３と第２反射素子２０の外周領域３との間に配置されている。より詳細には、平板状スペーサー４０Ａは、平面視Ｌ字状のものと平面視Ｉ字状のものとを含んでおり、このうちの平面視Ｌ字状のものが第１反射素子１０および第２反射素子２０の角位置に配置されており、残る平面視Ｉ字状のものが辺の途中位置である中央位置に配置されている。
【００４４】
これにより、図２および図５に示すように、平板状スペーサー４０Ａを配置することで厚み方向において距離を隔てて配置された第１反射素子１０と第２反射素子２０との間には、第１反射素子１０の結像寄与領域２と第２反射素子２０の結像寄与領域２とによって挟み込まれた内部空間Ｓが形成されることになり、当該内部空間Ｓによって空気層４が形成されることになる。
【００４５】
図２に示すように、複数の平板状スペーサー４０Ａによって距離を隔てて対向配置された第１反射素子１０および第２反射素子２０は、枠状フレーム３０によって保持されている。枠状フレーム３０は、平面視額縁状の形状を有しており、第１反射素子１０の外縁と第２反射素子２０の外縁とを挟み込むことにより、これら第１反射素子１０と第２反射素子２０とを保持している。
【００４６】
より詳細には、枠状フレーム３０は、第１反射素子１０の外側主面１０ａのうちの外周領域３に対応する部分と、第２反射素子２０の外側主面２０ａのうちの外周領域３に対応する部分と、これら第１反射素子１０の端面および第２反射素子２０の端面とを覆う形状を有しており、対向配置された第１反射素子１０と第２反射素子２０とに外側から嵌め込まれることにより、これら第１反射素子１０および第２反射素子２０を保持している。
【００４７】
ここで、枠状フレーム３０の内側には、スポンジまたはゴムからなる緩衝材３１が位置しており、対向配置された第１反射素子１０および第２反射素子２０の端部は、当該緩衝材３１によって挟み込まれることで保持されている。なお、枠状フレーム３０は、たとえば金属または樹脂にて構成されており、好適にはステンレス製のものが利用できる。
【００４８】
図６は、図１に示す結像素子を用いることで空中映像が表示される仕組みを示す概念図である。次に、この図６を参照して、本実施の形態における結像素子１Ａを用いることで空中映像が表示可能になる仕組みについて説明する。
【００４９】
図６に示すように、本実施の形態における結像素子１Ａを用いて空中映像を表示させるためには、結像素子１Ａの第１主面１ａ側の空間位置に被投影物としての物体１００が配置される。
【００５０】
物体１００から異なる方向に出た光は、結像素子１Ａの第１主面１ａ（第１反射素子１０の外側主面１０ａ）を介して第１反射素子１０の内部に侵入し、当該光の進行方向に位置する第１反射体１１の反射面によって反射され、第１反射素子１０の内側主面１０ｂを介して空気層４に達する。
【００５１】
空気層４を通過した光は、第２反射素子２０の内側主面２０ｂを介して第２反射素子２０の内部に侵入し、当該光の進行方向に位置する第２反射体２１の反射面によって反射され、結像素子１Ａの第２主面１ｂ（第２反射素子２０の外側主面２０ａ）を介して結像素子１Ａの外部へと至る。
【００５２】
結像素子１Ａの外部へと出た光は、上述した第１反射素子１０および第２反射素子２０における再帰反射により、結像素子１Ａが配置された平面を基準とした物体１００の対称位置に集光することになり、これによって物体１００の実像２００が、結像素子１Ａの第２主面１ｂ側の空間位置において結像されることになる。
【００５３】
なお、物体１００としてたとえば液晶ディスプレイを配置した場合には、当該液晶ディスプレイに表示される画像が、空中映像として表示されることになる。物体１００としては、液晶ディスプレイに当然に限られるものではなく、２次元および３次元の種別を問わず、どのようなものが配置されてもよい。
【００５４】
以上において説明したように、本実施の形態における結像素子１Ａにあっては、第１反射素子１０と第２反射素子２０との間の空間のうちの一部に複数の平板状スペーサー４０Ａが配置されることにより、第１反射素子１０と第２反射素子２０とが距離をもって隔てて配置されているとともに、第１反射素子１０と第２反射素子２０との間の空間のうちの平板状スペーサー４０Ａが配置されていない部分に空気層４が形成されている。
【００５５】
したがって、上記構成を採用することにより、これら第１反射素子１０と第２反射素子２０との接合に接着剤を用いる場合に比べ、高い位置決め精度をもって第１反射素子１０と第２反射素子２０とが固定できることになる。換言すれば、接着剤を用いて第１反射素子１０と第２反射素子２０とを接合する場合に生じ得る接着剤の厚みムラや収縮ムラが発生することがないため、第１反射素子１０と第２反射素子２０とを高い平行度をもって配置することが可能になる。そのため、結果として空中映像を高品位に表示することが可能になる。
【００５６】
また、上記構成を採用することにより、これら第１反射素子１０と第２反射素子２０とを他の部材を介さずに密着して固定する場合に比べ、第１反射素子１０と第２反射素子２０との間に空気層４が形成されることでこれらが密着しない構成であるため、干渉縞（いわゆるニュートンリング）の発生が抑制できることになり、この意味においても空中映像を高品位に表示することが可能になる。
【００５７】
さらには、上記構成を採用することにより、接着剤を用いて第１反射素子１０と第２反射素子２０とを接合する場合に生じ得る気泡に起因した空中映像の品位の劣化や、第１反射素子１０と第２反射素子２０とを他の部材を介さずに密着して固定する場合に生じ得る異物の混入に起因した空中映像の品位の劣化に伴う歩留りの低下が生じることもない。したがって、これら固定方法に比べてより優位な、空中映像の品位の劣化が抑制できる固定方法とすることができる。
【００５８】
このように、本実施の形態における結像素子１Ａとすることにより、従来に比して高品位の空中映像を表示することができる結像素子とすることができ、当該結像素子１Ａを用いた空中映像表示装置とすることにより、高品位での空中映像の表示が可能となる。
【００５９】
（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２における結像素子の模式断面図である。以下、この図７を参照して、本実施の形態における結像素子１Ｂについて説明する。
【００６０】
図７に示すように、本実施の形態における結像素子１Ｂは、上述した実施の形態１における結像素子１Ａと比較した場合に、一対の保護部材５０Ａ，５０Ｂをさらに備えている点において、主としてその構成が相違している。
【００６１】
具体的には、一対の保護部材５０Ａ，５０Ｂの各々は、透明な平板状の部材にて構成されており、たとえばガラスまたは透明樹脂が好適に利用できる。一方の保護部材５０Ａは、第１反射素子１０の外側主面１０ａ側の位置に配置されており、他方の保護部材５０Ｂは、第２反射素子２０の外側主面２０ａ側の位置に配置されている。これにより、第１反射素子１０および第２反射素子２０は、これら一対の保護部材５０Ａ，５０Ｂによって覆われることになる。
【００６２】
一対の保護部材５０Ａ，５０Ｂは、枠状フレーム３０によって保持されている。より詳細には、枠状フレーム３０は、第１反射素子１０の外縁および第２反射素子２０の外縁のみならず、一対の保護部材５０Ａ，５０Ｂの外縁をも挟み込むように多段に構成されており、これにより第１反射素子１０、第２反射素子２０および一対の保護部材５０Ａ，５０Ｂを保持している。
【００６３】
一対の保護部材５０Ａ，５０Ｂは、外部から直接的に第１反射素子１０および第２反射素子２０にアクセスすることを防止するためのものであり、これにより第１反射素子１０および第２反射素子２０の破損や汚染を防止することができる。
【００６４】
したがって、上記構成を採用することにより、上述した実施の形態１における効果に加え、第１反射素子１０および第２反射素子２０の破損や汚染を防止することができる効果が得られる。
【００６５】
なお、干渉縞の発生を抑制する観点から、第１反射素子１０と保護部材５０Ａとの間には、隙間が設けられていることが好ましく、同様に第２反射素子２０と保護部材５０Ｂとの間にも、隙間が設けられていることが好ましい。
【００６６】
（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３における結像素子の模式断面図である。以下、この図８を参照して、本実施の形態における結像素子１Ｃについて説明する。
【００６７】
図８に示すように、本実施の形態における結像素子１Ｃは、上述した実施の形態１における結像素子１Ａと比較した場合に、平板状スペーサー４０Ａが、枠状フレーム３０の一部によって代替されている点において、主としてその構成が相違している。
【００６８】
具体的には、枠状フレーム３０には、その内側の所定位置から平板状の形状を有するスペーサー部３０ａが立設されており、当該スペーサー部３０ａが、第１反射素子１０の外周領域３および第２反射素子２０の外周領域３によって挟み込まれるように構成されている。
【００６９】
このように構成した場合にも、枠状フレーム３０のスペーサー部３０ａによって第１反射素子１０と第２反射素子２０とが距離をもって隔てて配置されることになるとともに、第１反射素子１０と第２反射素子２０との間の空間のうちのスペーサー部３０ａが配置されていない部分において空気層４が形成されることになる。
【００７０】
したがって、上記構成を採用することにより、上述した実施の形態１における効果と同様の効果が得られることになり、従来に比して高品位の空中映像を表示することができる結像素子とすることができる。
【００７１】
（実施の形態４）
図９は、本発明の実施の形態４における結像素子の枠状フレームおよび第２反射素子を取り除いた状態における模式平面図であり、図１０は、本実施の形態における結像素子の要部を拡大した、図９に示すＸ−Ｘ線に沿った模式断面図である。以下、これら図９および図１０を参照して、本実施の形態における結像素子１Ｄについて説明する。
【００７２】
図９および図１０に示すように、本実施の形態における結像素子１Ｄは、上述した実施の形態１における結像素子１Ａと比較した場合に、複数の平板状スペーサー４０Ａの一部が、複数のワイヤースペーサー４０Ｂによって代替されている点と、当該複数のワイヤースペーサー４０Ｂが、第１反射素子１０の結像寄与領域２と第２反射素子２０の結像寄与領域２とによって挟み込まれた内部空間Ｓの一部にも位置している点とにおいて、主としてその構成が相違している。
【００７３】
具体的には、複数のワイヤースペーサー４０Ｂの各々は、第１反射素子１０および第２反射素子２０の外縁の所定位置から、上述した内部空間Ｓを通過して第１反射素子１０および第２反射素子２０の外縁の他の所定位置に達するように張られている。より詳細には、本実施の形態においては、合計で３本のワイヤースペーサー４０Ｂが設けられている。
【００７４】
このうちの１本のワイヤースペーサー４０Ｂは、第１反射素子１０および第２反射素子２０の一組の対角位置を結ぶように張られており、残る２本のワイヤースペーサー４０Ｂは、それぞれ上記一組の対角位置を結ぶように張られた１本のワイヤースペーサー４０Ｂと平行となるように、第１反射素子１０および第２反射素子２０の一辺の途中位置から、当該一辺に隣接する他の一辺の途中位置に至るように張られている。なお、上記ワイヤースペーサー４０Ｂが張られた一組の対角位置とは異なる方の一組の対角位置にある角部のそれぞれには、平板状スペーサー４０Ａが配置されている。
【００７５】
これらワイヤースペーサー４０Ｂは、平板状スペーサー４０Ａと同様に、第１反射素子１０と第２反射素子２０との平行度を確保しつつ、これら第１反射素子１０と第２反射素子２０とを距離をもって隔てて配置するためのものである。そのため、個々のワイヤースペーサー４０Ｂの直径（厚み）は、互いに等しく構成されており、さらには、平板状スペーサー４０Ａの厚みと同じとされている。ここで、個々のワイヤースペーサー４０Ｂの直径は、たとえば１０［μｍ］以上１０００［μｍ］以下である。なお、ワイヤースペーサー４０Ｂは、たとえば金属製または樹脂製のワイヤーにて構成されており、好適にはステンレスワイヤーが利用できる。
【００７６】
このように構成した場合にも、平板状スペーサー４０Ａとワイヤースペーサー４０Ｂとによって第１反射素子１０と第２反射素子２０とが距離をもって隔てて配置されることになるとともに、第１反射素子１０と第２反射素子２０との間の空間のうちの平板状スペーサー４０Ａおよびワイヤースペーサー４０Ｂが配置されていない部分において空気層４が形成されることになる。
【００７７】
したがって、上記構成を採用することにより、上述した実施の形態１における効果と同様の効果が得られることになり、従来に比して高品位の空中映像を表示することができる結像素子とすることができる。
【００７８】
さらには、上記構成を採用することにより、第１反射素子１０の外周領域３と第２反射素子２０の外周領域３との間のみならず、第１反射素子１０の結像寄与領域２と第２反射素子２０の結像寄与領域２との間にもスペーサーが位置することになるため、第１反射素子１０および第２反射素子２０に撓みが発生することが抑制できる。したがって、これら第１反射素子１０と第２反射素子２０との平行度をより確実に確保することが可能になり、より高品位の空中映像の表示が可能になる。
【００７９】
ここで、図９および図１０に示すように、３本のワイヤースペーサー４０Ｂの各々は、第２反射素子２０に含まれる第２反射体２１の延びる方向に沿って延在するように配置されていることが好ましく、さらには、厚み方向に沿って見た場合に、第２反射体２１に重なるように配置されていることが好ましい。
【００８０】
さらには、３本のワイヤースペーサー４０Ｂの各々は、厚み方向に沿って見た場合に、第１反射素子１０の第１透明体１２および第２反射素子２０の第２透明体２２のいずれにも重ならないように配置されていることが好ましい。このように構成するためには、ワイヤースペーサー４０Ｂとして、第２反射体２１の幅よりも小さい直径のものを使用すればよい。たとえば、第２反射体２１の幅が０．０３［μｍ］である場合には、直径が０．０２［μｍ］であるステンレスワイヤーをワイヤースペーサー４０Ｂとして使用すればよい。
【００８１】
このように構成することにより、第１反射素子１０の結像寄与領域２と第２反射素子２０の結像寄与領域２とによって挟み込まれた内部空間Ｓの一部にワイヤースペーサー４０Ｂが位置する場合であっても、当該ワイヤースペーサー４０Ｂが結像に寄与する光の光路を遮ることがないため、結像される物体の実像に品位の低下が発生してしまうことが防止できる。
【００８２】
さらには、このように構成することにより、結像素子１Ｄを第２主面１ｂ側から目視した場合に当該ワイヤースペーサー４０Ｂが見えないかまたは目立たなくなることから、結像素子１Ｄによって結像された物体の実像を視認した場合にも、その実像の後ろ側に位置する結像素子１Ｄに目の焦点が合うことが防止でき、実像の視認がより容易に行なえるようになる。
【００８３】
なお、本実施の形態においては、ワイヤースペーサー４０Ｂを第２反射素子２０の第２反射体２１が延びる方向に沿って延在させた場合を例示して説明を行なったが、ワイヤースペーサー４０Ｂを第１反射素子１０の第１反射体１１が延びる方向に沿って延在させることとしてもよい。その場合には、結像素子を第２主面１ｂ側から目視した場合に当該ワイヤースペーサー４０Ｂが見えることとなってしまうが、その他の効果についてはこれを得ることができる。
【００８４】
（実施の形態５）
図１１は、本発明の実施の形態５における結像素子の枠状フレームおよび第２反射素子を取り除いた状態における模式平面図である。以下、この図１１を参照して、本実施の形態における結像素子１Ｅについて説明する。
【００８５】
図１１に示すように、本実施の形態における結像素子１Ｅは、上述した実施の形態１における結像素子１Ａと比較した場合に、複数のワイヤースペーサー４０Ｂが、第１反射素子１０の結像寄与領域２と第２反射素子２０の結像寄与領域２とによって挟み込まれた内部空間Ｓの一部にさらに設けられている点においてのみ、その構成が相違している。
【００８６】
具体的には、複数のワイヤースペーサー４０Ｂは、第１反射素子１０の結像寄与領域２と第２反射素子２０の結像寄与領域２とによって挟み込まれた内部空間Ｓの所定位置においてたとえば図示するようにアレイ状に配置されている。当該ワイヤースペーサー４０Ｂは、その長さが短い点を除き、上述した実施の形態４において説明したワイヤースペーサー４０Ｂと同様の構成のものである。
【００８７】
このように構成した場合にも、上述した実施の形態４において説明した効果とほぼ同様の効果を得ることができる。なお、この場合においても、アレイ状に配置されたワイヤースペーサー４０Ｂの各々は、第２反射素子２０に含まれる第２反射体２１の延びる方向に沿って延在するように配置されていることが好ましく、また、厚み方向に沿って見た場合に、第２反射体２１に重なるように配置されていることが好ましく、さらには、厚み方向に沿って見た場合に、第１反射素子１０の第１透明体１２および第２反射素子２０の第２透明体２２のいずれにも重ならないように配置されていることが好ましい。
【００８８】
（実施の形態６）
図１２は、本発明の実施の形態６における結像素子の枠状フレームおよび第２反射素子を取り除いた状態における模式平面図であり、図１３は、本実施の形態における結像素子の要部を拡大した、図１２に示すＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿った模式断面図である。以下、これら図１２および図１３を参照して、本実施の形態における結像素子１Ｆについて説明する。
【００８９】
図１２および図１３に示すように、本実施の形態における結像素子１Ｆは、上述した実施の形態１における結像素子１Ａと比較した場合に、複数の平板状スペーサー４０Ａが、インク部としての複数のインクスペーサー４０Ｃによって代替されている点と、複数のインクスペーサー４０Ｃが、第１反射素子１０の結像寄与領域２と第２反射素子２０の結像寄与領域２とによって挟み込まれた内部空間Ｓの一部にもさらに設けられている点とにおいて、主としてその構成が相違している。
【００９０】
具体的には、複数のインクスペーサー４０Ｃの各々は、第１反射素子１０の内側主面１０ｂ上の所定位置にスポット状に設けられている。当該インクスペーサー４０Ｃは、たとえばインクを第１反射素子１０の内側主面１０ｂに印刷することによって形成することができる。
【００９１】
複数のインクスペーサー４０Ｃの一部は、第１反射素子１０の外周領域３と第２反射素子２０の外周領域３との間において点列状に配置されており、複数のインクスペーサー４０Ｃの残りは、第１反射素子１０の結像寄与領域２と第２反射素子２０の結像寄与領域２とによって挟み込まれた内部空間Ｓの所定位置においてたとえば図示するようにアレイ状に配置されている。
【００９２】
これらインクスペーサー４０Ｃは、第１反射素子１０と第２反射素子２０との平行度を確保しつつ、これら第１反射素子１０と第２反射素子２０とを距離をもって隔てて配置するためのものである。そのため、個々のインクスペーサー４０Ｃの厚みは、互いに等しく構成されており、たとえば１０［μｍ］以上１０００［μｍ］以下とされる。
【００９３】
このように構成した場合にも、インクスペーサー４０Ｃによって第１反射素子１０と第２反射素子２０とが距離をもって隔てて配置されることになるとともに、第１反射素子１０と第２反射素子２０との間の空間のうちのインクスペーサー４０Ｃが配置されていない部分において空気層４が形成されることになる。
【００９４】
したがって、上記構成を採用することにより、上述した実施の形態１における効果と同様の効果が得られることになり、従来に比して高品位の空中映像を表示することができる結像素子とすることができる。
【００９５】
さらには、上記構成を採用することにより、第１反射素子１０の外周領域３と第２反射素子２０の外周領域３との間のみならず、第１反射素子１０の結像寄与領域２と第２反射素子２０の結像寄与領域２との間にもスペーサーが位置することになるため、第１反射素子１０および第２反射素子２０に撓みが発生することが抑制できる。したがって、これら第１反射素子１０と第２反射素子２０との平行度をより確実に確保することが可能になり、より高品位の空中映像の表示が可能になる。
【００９６】
ここで、図１２および図１３に示すように、インクスペーサー４０Ｃの各々は、厚み方向に沿って見た場合に、第２反射体２１に重なるように配置されていることが好ましい。なお、第２反射体２１の幅は、たとえば０．０３［μｍ］であり、インクスペーサー４０Ｃの平面視した場合における直径は、たとえば０．０４［μｍ］である。
【００９７】
このように構成することにより、第１反射素子１０の結像寄与領域２と第２反射素子２０の結像寄与領域２とによって挟み込まれた内部空間Ｓの一部にインクスペーサー４０Ｃが位置する場合であっても、当該インクスペーサー４０Ｃが結像に寄与する光の光路を遮ることを抑制できるため、結像される物体の実像に品位の低下が発生してしまうことが防止できる。
【００９８】
さらには、このように構成することにより、結像素子１Ｆを第２主面１ｂ側から目視した場合に当該インクスペーサー４０Ｃが目立たなくなることから、結像素子１Ｆによって結像された物体の実像を視認した場合にも、その実像の後ろ側に位置する結像素子１Ｆに目の焦点が合うことが防止でき、実像の視認がより容易に行なえるようになる。
【００９９】
なお、インクスペーサー４０Ｃの大きさを第２反射体２１の幅よりも小さく構成した場合には、当該インクスペーサー４０Ｃが第２反射体２１から食み出さないように構成できることになり、上述した効果をさらに高めることが可能になる。
【０１００】
また、本実施の形態においては、インクスペーサー４０Ｃを第１反射素子１０の内側主面１０ｂに設けた場合を例示して説明を行なったが、当該インクスペーサー４０Ｃは、第２反射素子２０の内側主面２０ｂに設けられていてもよい。
【０１０１】
（実施の形態７）
図１４は、本発明の実施の形態７における結像素子の枠状フレームおよび第２反射素子を取り除いた状態における模式平面図であり、図１５は、本実施の形態における結像素子の要部を拡大した、図１４に示すＸＶ−ＸＶ線に沿った模式断面図である。以下、これら図１４および図１５を参照して、本実施の形態における結像素子１Ｇについて説明する。
【０１０２】
図１４および図１５に示すように、本実施の形態における結像素子１Ｇは、上述した実施の形態１における結像素子１Ａと比較した場合に、複数の透明フィルムスペーサー４０Ｄが、第１反射素子１０の結像寄与領域２と第２反射素子２０の結像寄与領域２とによって挟み込まれた内部空間Ｓの一部にさらに設けられている点においてのみ、その構成が相違している。
【０１０３】
具体的には、複数の透明フィルムスペーサー４０Ｄの各々は、第１反射素子１０の結像寄与領域２と第２反射素子２０の結像寄与領域２とによって挟み込まれた内部空間Ｓの所定位置においてたとえば図示するようにアレイ状に配置されている。当該透明フィルムスペーサー４０Ｄの各々は、透明の基材と、当該基材の片側の面に設けられた透明の粘着層とを有しており、当該粘着層を介して第１反射素子１０の内側主面１０ｂに貼り付けられている。
【０１０４】
これら透明フィルムスペーサー４０Ｄは、第１反射素子１０と第２反射素子２０との平行度を確保しつつ、これら第１反射素子１０と第２反射素子２０とを距離をもって隔てて配置するためのものである。そのため、個々の透明フィルムスペーサー４０Ｄの厚みは、互いに等しく構成されており、たとえば１０［μｍ］以上１０００［μｍ］以下とされる。
【０１０５】
このように構成した場合にも、透明フィルムスペーサー４０Ｄによって第１反射素子１０と第２反射素子２０とが距離をもって隔てて配置されることになるとともに、第１反射素子１０と第２反射素子２０との間の空間のうちの透明フィルムスペーサー４０Ｄが配置されていない部分において空気層４が形成されることになる。
【０１０６】
したがって、上記構成を採用することにより、上述した実施の形態１における効果と同様の効果が得られることになり、従来に比して高品位の空中映像を表示することができる結像素子とすることができる。
【０１０７】
ここで、上記構成を採用した場合には、透明フィルムスペーサー４０Ｄと第２反射素子２０の内側主面２０ｂとが直接接することで干渉縞が発生する可能性があるが、透明フィルムスペーサー４０Ｄを十分に小さくするとともに、図示するようにこれを島状に点在させることにより、仮に干渉縞が発生した場合にも、当該干渉縞を目立たなくすることができる。
【０１０８】
また、干渉縞の発生を確実に防止するためには、透明フィルムスペーサー４０Ｄと第２反射素子２０の内側主面２０ｂとの間に位置するように、透明フィルムスペーサー４０Ｄの粘着層が設けられた側の面とは反対側の面にマッチングオイルを塗布してもよいし、透明フィルムスペーサー４０Ｄの粘着層が設けられた側の面とは反対側の面にも粘着層を設けることにより、透明フィルムスペーサー４０Ｄを第１反射素子１０の内側主面１０ｂのみならず、第２反射素子２０の内側主面２０ｂにも貼り付けるように構成してもよい。
【０１０９】
ここで、透明フィルムスペーサー４０Ｄの各々は、厚み方向に沿って見た場合に、当該透明フィルムスペーサー４０Ｄの外周縁が、第１反射素子１０の第１反射体１１上および第２反射体２１の第２反射体２１上に重なるように配置されていることが好ましい。このように構成することにより、透明フィルムスペーサー４０Ｄの外周縁が、厚み方向に沿って見た場合に、第１反射素子１０の第１透明体１２および第２反射素子２０の第２透明体２２のいずれにも重ならないようになる。
【０１１０】
したがって、透明フィルムスペーサー４０Ｄと空気層４との界面が、結像に寄与する光の光路上に位置することがないため、結像される物体の実像に品位の低下が発生してしまうことが防止できる。
【０１１１】
なお、本実施の形態においては、透明フィルムスペーサー４０Ｄを第１反射素子１０の内側主面１０ｂに貼り付けた場合を例示して説明を行なったが、当該透明フィルムスペーサー４０Ｄは、第２反射素子２０の内側主面２０ｂに貼り付けられていてもよい。
【０１１２】
また、本実施の形態においては、透明フィルムスペーサー４０Ｄをアレイ状（島状）に配置した場合を例示して説明を行なったが、当該透明フィルムスペーサー４０Ｄは、第１反射素子１０および第２反射素子２０の外周部の所定値から当該外周部の他の位置に向かって延びるように、帯状に配置されていてもよい。
【０１１３】
（実施の形態８）
図１６は、本発明の実施の形態８における結像素子の枠状フレームを取り除いた状態における模式平面図であり、図１７は、図１６に示す結像素子の要部を拡大した、図１６中に示すＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿った模式断面図である。また、図１８は、図１６に示す結像素子の第１反射素子の分解図である。以下、これら図１６ないし図１８を参照して、本実施の形態における結像素子１Ｈについて説明する。
【０１１４】
図１６ないし図１８に示すように、本実施の形態における結像素子１Ｈは、上述した実施の形態６における結像素子１Ｆと比較した場合に、第１反射素子１０および第２反射素子２０の各々が、いずれも単位反射素子を繋ぎ合わせた複合反射素子にて構成されている点において、主としてその構成が相違している。
【０１１５】
具体的には、図１８に示すように、第１反射素子１０は、平面視正方形形状の４つの単位反射素子１０Ａと、平面視直角二等辺三角形形状の８つの単位反射素子１０Ｂとが、所定のルールに従って同一平面上に並べて配置され、さらにこれらの端部同士が繋ぎ合わされることによって１つの平面視正方形形状の複合反射素子とされることにより、その製作が行なわれてなるものである。このように複数の単位反射素子同士を繋ぎ合わせる手法は、一般にタイリングと呼ばれるものであり、大面積の結像素子を製作する場合に好適に用いられる手法である。
【０１１６】
これら単位反射素子１０Ａ，１０Ｂ同士の端部の接合には、たとえば接着剤が用いられ、好適にはエポキシ系の接着剤が利用できる。図１７に示すように、接着剤によって単位反射素子１０Ａ，１０Ｂ同士の端部の接合が行なわれることにより、隣り合う単位反射素子１０Ａ，１０Ｂの端部間には、継ぎ目部としての接着層６０ａが位置することになる。
【０１１７】
当該接着層６０ａは、隣り合う単位反射素子１０Ａ，１０Ｂの端面を覆う反射膜（不図示）によって挟み込まれており、これら反射膜同士を接合している。これにより、単位反射素子１０Ａ，１０Ｂの継ぎ目部においては、第１反射体１１が、これら一対の反射膜と、当該一対の反射膜の間に位置する接着層６０ａとによって構成されることになる。
【０１１８】
なお、図１６に示すように、第２反射素子２０についても、第１反射素子１０と同様に、平面視正方形形状の４つの単位反射素子２０Ａと、平面視直角二等辺三角形形状の８つの単位反射素子２０Ｂとからなる複合反射素子にて構成されている。そのため、単位反射素子２０Ａ，２０Ｂの継ぎ目部においては、第２反射体２１が、一対の反射膜２１ａと、当該一対の反射膜２１ａの間に位置する接着層６０ｂとによって構成されることになる。
【０１１９】
図１６および図１７に示すように、複数のインクスペーサー４０Ｃの各々は、複合反射素子からなる第１反射素子１０の内側主面１０ｂ上の所定位置にスポット状に設けられている。より詳細には、複数のインクスペーサー４０Ｃの一部は、複合反射素子からなる第１反射素子１０の外周領域３と、複合反射素子からなる第２反射素子２０の外周領域３との間において点列状に配置されており、複数のインクスペーサー４０Ｃの残りは、複合反射素子からなる第１反射素子１０の結像寄与領域２と、複合反射素子からなる第２反射素子２０の結像寄与領域２とによって挟み込まれた内部空間Ｓの所定位置においてたとえば図示するようにアレイ状に配置されている。
【０１２０】
このように構成した場合にも、インクスペーサー４０Ｃによって複合反射素子からなる第１反射素子１０と複合反射素子からなる第２反射素子２０とが距離をもって隔てて配置されることになるとともに、複合反射素子からなる第１反射素子１０と複合反射素子からなる第２反射素子２０との間の空間のうちのインクスペーサー４０Ｃが配置されていない部分において空気層４が形成されることになる。
【０１２１】
したがって、上記構成を採用することにより、上述した実施の形態６における効果と同様の効果が得られることになり、従来に比して高品位の空中映像を表示することができる結像素子とすることができる。
【０１２２】
ここで、図１６および図１７に示すように、第１反射素子１０の結像寄与領域２と第２反射素子２０の結像寄与領域２とによって挟み込まれた内部空間Ｓに位置する部分のインクスペーサー４０Ｃの各々は、厚み方向に沿って見た場合に、第１反射素子１０および第２反射素子２０の上述した継ぎ目部としての接着層６０ａ，６０ｂに重なっていることが好ましい。
【０１２３】
このように構成することにより、第１反射素子１０の結像寄与領域２と第２反射素子２０の結像寄与領域２とによって挟み込まれた内部空間Ｓの一部にインクスペーサー４０Ｃが位置する場合であっても、当該インクスペーサー４０Ｃが結像に寄与する光の光路を遮ることを抑制できるため、結像される物体の実像に品位の低下が発生してしまうことが防止できる。
【０１２４】
さらには、このように構成することにより、結像素子１Ｈを第２主面１ｂ側から目視した場合に当該インクスペーサー４０Ｃが目立たなくなることから、結像素子１Ｈによって結像された物体の実像を視認した場合にも、その実像の後ろ側に位置する結像素子１Ｈに目の焦点が合うことが防止でき、実像の視認がより容易に行なえるようになる。
【０１２５】
なお、インクスペーサー４０Ｃの大きさを、第２反射素子２０の継ぎ目部としての接着層６０ｂを含む第２反射体２１の幅よりも小さく構成した場合には、当該インクスペーサー４０Ｃが、接着層６０ｂを含む第２反射体２１から食み出さないように構成できることになり、上述した効果をさらに高めることが可能になる。
【０１２６】
また、本実施の形態においては、インクスペーサー４０Ｃを複合反射素子からなる第１反射素子１０の内側主面１０ｂに設けた場合を例示して説明を行なったが、当該インクスペーサー４０Ｃは、複合反射素子からなる第２反射素子２０の内側主面２０ｂに設けられていてもよい。
【０１２７】
ここで、上述した本発明の実施の形態１ないし８において開示した特徴的な構成を要約すると、以下のとおりとなる。
【０１２８】
結像素子は、厚み方向において相対して位置する第１主面および第２主面を有し、上記第１主面側の空間位置に配置される物体の実像を上記第２主面側の空間位置において結像させるものであって、上記第１主面側に配置された平板状の第１反射素子と、上記第２主面側に配置された平板状の第２反射素子とを備えている。上記第１反射素子は、上記厚み方向に直交する第１方向に沿って並ぶように互いに平行に配置された複数の第１反射体と、上記複数の第１反射体のうちの隣り合う第１反射体間を充填する複数の第１透明体とを含んでいる。上記第２反射素子は、上記厚み方向および上記第１方向の双方に直交する第２方向に沿って並ぶように互いに平行に配置された複数の第２反射体と、上記複数の第２反射体のうちの隣り合う第２反射体間を充填する複数の第２透明体とを含んでいる。上記結像素子においては、上記第１反射素子と上記第２反射素子との間の空間のうちの一部に少なくとも１つ以上のスペーサーが配置されることにより、上記第１反射素子と上記第２反射素子とが距離をもって隔てて配置されているとともに、上記第１反射素子と上記第２反射素子との間の空間のうちの上記スペーサーが配置されていない部分に空気層が形成されている。
【０１２９】
上記結像素子にあっては、上記第１反射素子および上記第２反射素子の各々が、結像に寄与する結像寄与領域と、上記結像寄与領域を取り囲むように設けられた結像に寄与しない外周領域とを有していることが好ましく、その場合には、上記スペーサーが、少なくとも上記第１反射素子の外周領域と上記第２反射素子の外周領域との間に配置されることにより、上記第１反射素子の結像寄与領域と上記第２反射素子の結像寄与領域とによって挟み込まれた空間を取り囲んでいることが好ましい。
【０１３０】
上記結像素子にあっては、上記厚み方向に沿って見た場合に、上記第１反射素子および上記第２反射素子が、互いに同一の多角形形状を有していてもよく、その場合には、上記第１反射素子の外周領域と上記第２反射素子の外周領域との間に配置された部分の上記スペーサーが、多角形形状の上記第１反射素子および上記第２反射素子の少なくとも角位置および辺の途中位置に位置していることが好ましい。
【０１３１】
上記結像素子にあっては、上記第１反射素子の外周領域と上記第２反射素子の外周領域とに対応する部分の上記第１主面および上記第２主面ならびに端面が、枠状フレームによって覆われることにより、上記第１反射素子および上記第２反射素子が、当該枠状フレームによって保持されていることが好ましい。
【０１３２】
上記結像素子にあっては、上記スペーサーが、上記第１反射素子の結像寄与領域と上記第２反射素子の結像寄与領域とによって挟み込まれた空間の一部にも位置していてもよい。
【０１３３】
上記結像素子にあっては、上記第１反射素子の結像寄与領域と上記第２反射素子の結像寄与領域とによって挟み込まれた空間に配置された部分の上記スペーサーが、ワイヤーにて構成されていてもよい。
【０１３４】
上記結像素子にあっては、上記厚み方向に沿って見た場合に、上記ワイヤーが、上記第１反射体の延びる方向および上記第２反射体の延びる方向のいずれかに沿って延在することで上記第１反射体または上記第２反射体に重なっていることが好ましい。
【０１３５】
上記結像素子にあっては、上記厚み方向に沿って見た場合に、上記ワイヤーが、上記第１透明体および上記第２透明体のいずれにも重なっていないことが好ましい。
【０１３６】
上記結像素子にあっては、上記第１反射素子の結像寄与領域と上記第２反射素子の結像寄与領域とによって挟み込まれた空間に配置された部分の上記スペーサーが、上記第１反射素子および上記第２反射素子のいずれかの表面に設けられたインク部にて構成されていてもよい。
【０１３７】
上記結像素子にあっては、上記厚み方向に沿って見た場合に、上記インク部が、上記第１反射体および上記第２反射体の少なくとも一方に重なっていることが好ましい。
【０１３８】
上記結像素子にあっては、上記第１反射素子の結像寄与領域と上記第２反射素子の結像寄与領域とによって挟み込まれた空間に配置された部分の上記スペーサーが、透明フィルムにて構成されていてもよい。
【０１３９】
上記結像素子にあっては、上記厚み方向に沿って見た場合に、上記透明フィルムの外周縁が、上記第１反射体上および上記第２反射体上に重なっていることが好ましい。
【０１４０】
上記結像素子にあっては、上記第１反射素子および上記第２反射素子の各々が、同一平面上に並べて配置された平板状の複数の単位反射素子と、上記複数の単位反射素子の端部同士を繋ぎ合わせる継ぎ目部とを含む複合反射素子にて構成されていてもよい。その場合には、上記厚み方向に沿って見た場合に、上記第１反射素子の結像寄与領域と上記第２反射素子の結像寄与領域とによって挟み込まれた空間に配置された部分の上記スペーサーが、上記継ぎ目部に重なっていることが好ましい。
【０１４１】
上記結像素子にあっては、上記厚み方向に沿って見た場合に、上記第１反射素子の結像寄与領域と上記第２反射素子の結像寄与領域とによって挟み込まれた空間に配置された部分の上記スペーサーが、上記単位反射素子のいずれにも重なっていないことが好ましい。
【０１４２】
上記結像素子にあっては、上記スペーサーの厚みが、１０［μｍ］以上１０００［μｍ］以下であることが好ましい。
【０１４３】
上記結像素子にあっては、上記スペーサーの厚みが、上記第１反射素子および上記第２反射素子間において同一であることが好ましい。
【０１４４】
なお、上述した本発明の実施の形態１ないし８において開示した個々の特徴的な構成は、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて当然に相互に組み合わせることができる。たとえば、第１反射素子と第２反射素子とが平板状スペーサーとインクスペーサーとによって隔てられた状態で固定されてもよいし、第１反射素子と第２反射素子とがワイヤースペーサーと透明フィルムスペーサーとによって隔てられた状態で固定されてもよい。また、インクスペーサーを用いる場合において、ワイヤースペーサーを用いる場合に例示した上記のレイアウトを、当該インクスペーサーのレイアウトに適用することもできる。
【０１４５】
このように、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は請求の範囲によって画定され、また請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【符号の説明】
【０１４６】
１Ａ〜１Ｈ  結像素子、１ａ  第１主面、１ｂ  第２主面、２  結像寄与領域、３  外周領域、４  空気層、１０  第１反射素子、１０Ａ，１０Ｂ  単位反射素子、１０ａ  外側主面、１０ｂ  内側主面、１１  第１反射体、１１ｂ  接着層、１２  第１透明体、２０  第２反射素子、２０Ａ，２０Ｂ  単位反射素子、２０ａ  外側主面、２０ｂ  内側主面、２１  第２反射体、２１ａ  反射膜、２１ｂ  接着層、２２  第２透明体、３０  枠状フレーム、３０ａ  スペーサー部、３１  緩衝材、４０Ａ  平板状スペーサー、４０Ｂ  ワイヤースペーサー、４０Ｃ  インクスペーサー、４０Ｄ  透明フィルムスペーサー、５０Ａ，５０Ｂ  保護部材、６０ａ，６０ｂ  接着層、１００  物体、２００  実像、Ｓ  内部空間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
2017146016.tif 000021
2017146016.tif 000022