(57)【要約】  【課題】低コストで簡便な方法により作製することができ、しかも結像性能の低下を伴わない構成の２面コーナーリフレクタアレイを提供する。  【解決手段】一方向に長手寸法を有する細長い第１鏡面２１Ａａを複数同一方向を向けて平行に並べて有する第１部材２Ａと、一方向に長手寸法を有する細長い第２鏡面３１Ａａを複数同一方向に向けて平行に並べて有する第２部材３Ａとを具備し、各第１鏡面２１Ａａと各第２鏡面３１Ａａとがほぼ直角をなすように、これら第１部材２Ａと第２部材３Ａとを重ね合わせて配置し、隣接する２つの第１鏡面２１Ａａ同士と隣接する２つの第２鏡面３１Ａａ同士とによって区画される領域Ａ内において、一方の第１鏡面２１Ａａにおける小領域である第１鏡面要素２１Ａａｘと、一方の第２鏡面３１Ａａにおける小領域である第２鏡面要素３１Ａａｘとによって、１組の２面コーナーリフレクタ４Ａを構成するようにした。  【選択図】図４
2009276699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に長手寸法を有する細長い第１鏡面を複数同一方向を向けて平行に並べて有する第１部材と、
一方向に長手寸法を有する細長い第２鏡面を複数同一方向に向けて平行に並べて有する第２部材とを具備し、
前記各第１鏡面と前記各第２鏡面とがほぼ直角をなすように、これら前記第１部材と前記第２部材とを重ね合わせて配置し、
隣接する２つの前記第１鏡面同士と隣接する２つの前記第２鏡面同士とによって区画される領域内において、一方の第１鏡面における小領域である第１鏡面要素と、一方の第２鏡面における小領域である第２鏡面要素とによって、１組の２面コーナーリフレクタを構成していることを特徴とする２面コーナーリフレクタアレイ。
【請求項２】
前記各第１鏡面及び前記各第２鏡面の背面側を非鏡面としている請求項１に記載の２面コーナーリフレクタアレイ。
【請求項３】
前記第１部材と前記第２部材は、一つの面に前記第１鏡面及び前記第２鏡面を形成した薄板状又は柱状をなす複数の第１鏡体及び第２鏡体と、各第１鏡体及び各第２鏡体をそれぞれ平行に並べて支持する第１ベース及び第２ベースとを備えたものであり、前記第１鏡体と前記第２鏡体とが隣接するように前記第１ベースと前記第２ベースとを対面配置している請求項１又は２の何れかに記載の２面コーナーリフレクタアレイ。
【請求項４】
前記第１部材と前記第２部材は、共に一方向に長手寸法を有する細長い溝を複数平行に刻設した透明な板状部材である請求項１又は２の何れかに記載の２面コーナーリフレクタアレイ。
【請求項５】
前記第１部材と前記第２部材に形成された前記溝内を、光反射性を有する材料で充填し、当該材料で充填された前記溝を前記第１鏡面及び前記第２鏡面としている請求項４に記載の２面コーナーリフレクタアレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ほぼ直交する２つの鏡面から構成される２面コーナーリフレクタを多数備えた結像光学素子ある２面コーナーリフレクタアレイの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、３次元又は２次元の物体又は映像などを空間的に移動した位置に実像として結像するために使用される光学素子として、例えば凸レンズあるいは凹面鏡を用いた態様が知られている。しかしながら、適切な視野角を確保するという要請に応えるためには、巾寸法の大きな光学素子が必要であり、一方で、収差等の問題により短焦点距離の光学素子を用いることが困難であるため、光学系の奥行き寸法も長くなり、光学素子を利用したデバイスの巨大化、ひいては光学素子を適用したディスプレイ装置自体の大型化を招来するという問題があった。また、デバイスを大型化したとしても収差を完全に消すことは困難であり、視点を変化させると実像の空間的な位置は変化してしまい、３次元物体に対する像は歪んでしまう。
【０００３】
これまで本発明者は、ほぼ直交する２つの鏡面から構成される２面コーナーリフレクタを多数備えた結像光学素子として、２面コーナーリフレクタアレイを提案している（特許文献１参照）。この２面コーナーリフレクタアレイは、素子面の一方側に配置した被投影物（２次元又は３次元の実体のある物体や映像を含む）から発せられる光を、各２面コーナーリフレクタを構成する各鏡面で１回ずつ、合計２回反射させつつ素子面を透過させることで、素子面の他方側における空間に当該被投影物の鏡映像の実像（以下、必要に応じて「実鏡映像」という）を等倍で歪み無く結像させることができ、被投影物が２次元であれば２次元の実像を、被投影物が３次元であれば３次元の実像を観察することができるものである。
【特許文献１】ＷＯ２００７／１１６６３９国際公開公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のような２面コーナーリフレクタアレイでは、精緻な実鏡映像を結像させるためには、各２面コーナーリフレクタを構成する２つの鏡面を、それぞれ一辺が例えば１ｍｍ以下、望ましくは５０〜２００μｍという極めて微小なものとする必要がある上に、それら２つの鏡面同士をほぼ９０度の角度で向き合わせた状態に維持しなければならない。
【０００５】
このような２面コーナーリフレクタアレイを作製するためには、例えば各２面コーナーリフレクタに対応した凸形状又は凹形状を多数備えた金型を用いることも考えられるが、仕上がった２面コーナーリフレクタアレイの製品を金型から脱型するには、微小な２面コーナーリフレクタと金型の微小な凸形状又は凹形状とが強固に噛み合うため、金型をその都度溶融しなければならず、非常に高コストとなることが予想される。
【０００６】
斯かる問題に鑑みて本発明は、２面コーナーリフレクタアレイの大量生産や実用化に対応するべく、低コストで簡便な方法により作製することができ、しかも結像性能の低下を伴わないような構成の２面コーナーリフレクタアレイを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち本発明の２面コーナーリフレクタアレイは、一方向に長手寸法を有する細長い第１鏡面を複数同一方向を向けて平行に並べて有する第１部材と、一方向に長手寸法を有する細長い第２鏡面を複数同一方向に向けて平行に並べて有する第２部材とを具備し、各第１鏡面と前記各第２鏡面とがほぼ直角をなすように、これら第１部材と第２部材とを重ね合わせて配置し、隣接する２つの第１鏡面同士と隣接する２つの第２鏡面同士とによって区画される領域内において、一方の第１鏡面における小領域である第１鏡面要素と、一方の第２鏡面における小領域である第２鏡面要素とによって、１組の２面コーナーリフレクタを構成していることを特徴としている。
【０００８】
ここで、「ほぼ直角」とは、９０度はもちろんのこと、概ね９０度と見なせる前後数度の角度範囲、例えば９０度±３分も含まれる趣旨である。
【０００９】
このようなものであれば、第１部材と第２部材とを各第１鏡面と各第２鏡面とがほぼ直角をなすように重ね合わせることにより、隣接する２つの第１鏡面同士と隣接する２つの第２鏡面同士とによって区画される領域が格子状に形成され、これら各領域内において１組の鏡面からなる２面コーナーリフレクタを構成することができる。したがって、従来のように２面コーナーリフレクタアレイの製品を金型から脱型する必要がなく、低コストで簡便な方法により２面コーナーリフレクタを複数備えた２面コーナーリフレクタアレイの作製が可能となる。
【００１０】
各領域を通過する光が３回以上の反射を起こす多重反射光による迷光を軽減もしくは除去できるようにするには、各第１鏡面及び各第２鏡面の背面側を非鏡面とすればよい。
【００１１】
第１部材及び前記第２部材の構造の単純化を図りつつ、結像性能の低下を招来することのない具体的な態様としては、第１部材と第２部材が、一つの面に第１鏡面及び第２鏡面を形成した薄板状又は柱状をなす複数の第１鏡体及び第２鏡体と、各第１鏡体及び各第２鏡体をそれぞれ平行に並べて支持する第１ベース及び第２ベースとを備えたものであり、第１鏡体と第２鏡体とが隣接するように第１ベースと第２ベースとを対面配置する態様や、第１部材と前記第２部材が、共に一方向に長手寸法を有する細長い溝を複数平行に刻設した透明な板状部材である態様が挙げられる。
【００１２】
上記２種類の態様のうち、後者の態様、すなわち第１部材と前記第２部材が、共に一方向に長手寸法を有する細長い溝を複数平行に刻設した透明な板状部材である場合、溝内に鏡を形成する材料を入れていない場合は、溝自体が光を全反射する第１鏡面、第２鏡面として利用できるが、一方で、第１部材と第２部材に形成された溝内を、光反射性を有する材料で充填し、当該材料で充填された溝を第１鏡面及び第２鏡面と積極的に機能させるようにしても構わない。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように本発明によれば、低コストで簡便な方法により２面コーナーリフレクタアレイを作製することができ、大量生産や実用化に対応することが可能となり、しかも結像性能の低下を伴わない構成のものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。まず、本実施形態に係る２面コーナーリフレクタアレイ１は、ほぼ直交する２つの鏡面２１ａ，３１ａから構成される２面コーナーリフレクタ４を多数備えた２面コーナーリフレクタアレイ１である。図１及び図２は、この２面コーナーリフレクタアレイ１を模式的に示すものである。これら各図において、２面コーナーリフレクタ４は２面コーナーリフレクタアレイ１の全体と比べて非常に微小であるので、２面コーナーリフレクタ４の集合全体をグレーで表し、その内角の向きをＶ字形状で表してある。これら各図に示されるように、この２面コーナーリフレクタアレイ１は、素子面Ｓに対して一方側（図示例では下方側）の空間に配置した被投影物Ｐの鏡映像Ｐを実像として（以下、「実鏡映像Ｐ」という）、素子面Ｓに対する面対称位置に結像させるものである。図１では２次元の被投影物Ｏとして、例えば文字「Ａ」の上下を反転させたものを採用し、この被投影物Ｏの素子面Ｓに対する面対称位置に実鏡映像Ｐを、正しい上下姿勢の文字「Ａ」として結像させた状態を示している。また、図２では、３次元の被投影物Ｏとして、例えば円柱の外周面に文字「Ｆ」を上下反転させて表示したものを採用し、この被投影物Ｏの素子面Ｓに対する面対称位置に実鏡映像Ｐとして、円筒の内周面に正しい上下姿勢となった文字「Ｆ」が表示されたものを結像させた状態を示している。これらの実鏡映像Ｐは、素子面Ｓに対して被投影物Ｏとは反対側の空間における始点Ｖから観察することができる。このような２面コーナーリフレクタアレイ１による結像作用は、図３に模式的に示すように、各２面コーナーリフレクタ４において、光が素子面Ｓの一方側から他方側へ透過する際に、被投影物Ｏから発した光が一方の鏡面２１ａ（又は３１ａ）で反射し、さらに他方の鏡面３１ａ（２１ａ）で反射することによって得られるものである。以下、本実施形態の具体例について詳述する。
【００１５】
＜第１実施形態＞  第１実施形態の２面コーナーリフレクタアレイ１Ａは、図４（斜視図）、図５(図４における矢印Ｘ方向から見た側面図)、図６(図４における矢印Ｙ方向から見た側面図)、図７（平面図）に示すように、一方向に長手寸法を有する細長い第１鏡面２１Ａａを複数同一方向を向けて平行に並べて有する第１部材２Ａと、一方向に長手寸法を有する細長い第２鏡面３１Ａａを複数同一方向に向けて平行に並べて有する第２部材３Ａとを具備し、各第１鏡面２１Ａａと前各第２鏡面３１Ａａとがほぼ直角をなすように、これら第１部材２Ａと第２部材３Ａとを上下に重ね合わせて配置している。第１部材２Ａと第２部材３Ａとは、実質的に同じ構成の部材である。本実施形態では、下側に第１部材２Ａ、上側に第２部材３Ａを配置している。そして、図８に図７の一部を拡大して模式的に示すように、隣接する２つの第１鏡面２１Ａａ同士と隣接する２つの第２鏡面３１Ａａ同士とによって区画される平面視ほぼ方形状の各領域Ａ内において、高さをずらしてほぼ直交する第１鏡面２１Ａａの小領域である第１鏡面要素２１Ａａｘと第２鏡面３１Ａａの小領域である第２鏡面要素３１Ａａｘとの組み合わせによって１組の２面コーナーリフレクタ４Ａを構成し、第１鏡面要素２１Ａａｘと第２鏡面要素３１Ａａｘとの境界部を通り且つ各鏡面要素（第１鏡面要素２１Ａａｘ、第２鏡面要素３１Ａａｘ）に対してほぼ垂直な平面を素子面ＳＡとし、素子面ＳＡに対する被投影物の面対称位置に被投影物Ｏの実鏡映像Ｐを結像させるものである。
【００１６】
第１部材２Ａは、主として、概略四角柱状をなし且つ１つの面（本実施形態では前面）に第１鏡面２１Ａａを形成した複数の第１鏡体２１Ａと、これら複数の第１鏡体２１Ａを平行に並べて支持する第１ベース２２Ａとを備えたものである。
【００１７】
第１鏡体２１Ａは、不透明な材質からなり、前面のみに鏡面処理を施して２面コーナーリフレクタ４Ａの一方の反射面として機能する第１鏡面２１Ａａを形成する一方で、その他の面、つまり背面、上向面、下向面には鏡面処理を施さず、これら各面を反射不能な非鏡面としている。第１鏡体２１Ａの好適な材質としては、ステンレス四角柱や、金属又は成型品の四角柱、あるいは金属四角柱が挙げられる。また、鏡面処理としては、アルミやニッケル等の金属を膜状に蒸着させる蒸着処理や、研磨処理、メッキ処理、或いはスパッタリングが挙げられる。本実施形態では、第１鏡体２１Ａの高さ及び奥行きをそれぞれ０．５ｍｍ以下、具体的には２５０μｍに設定している。この奥行き寸法は小さければ小さいほどより多数の第１部材２Ａと第２部材３Ａとを配置できることから、第１鏡面２１Ａａと第２鏡面３１Ａａとをそれぞれ第１ベース２２Ａ、第２ベース３２Ａ（後述）に垂直となるように第１部材２Ａと第２部材３Ａとを配置できる限り、解像度の向上のためには有利となる。各第１鏡体２１Ａは、第１鏡面２１Ａａと、次に説明する第１ベース２２Ａの被支持面２２ａ（本実施形態では上向面）との垂直度が９０度±３分を満足していることが望ましい。
【００１８】
第１ベース２２Ａは、例えばアクリル等の透明な材質からなる厚さ数ｍｍの薄板状のものである。本実施形態では、第１ベース２２Ａとして、一辺がそれぞれ約５０ｃｍの平面視正方形状のものを適用しているが、第１ベース２２Ａの厚さや平面寸法はこれらに限られることなく、要求される表示能力や用途等に対応して適宜設定することができる。第１ベース２２Ａの下向面が、前記第１鏡体２１Ａを支持する支持面２２Ａａとして機能する。
【００１９】
本実施形態では、第１鏡体２１Ａの長手寸法を、第１ベース２２Ａの一辺、すなわち巾寸法または前後奥行き寸法よりも若干小さく設定し、各第１鏡体２１Ａの長手方向が第１ベース２２Ａの一辺と平行になるように複数の第１鏡体２１Ａを支持面２２ａ上に所定ピッチごとに（例えば第１鏡体２１Ａの２倍程度の高さ程度のピッチで）配置しているが、このピッチや第１鏡体２１Ａの各部の寸法は、２面コーナーリフレクタアレイ１Ａの用途や要求される明度や解像度等に応じて適宜設定すればよい。ここで、図３等においては、第１鏡面要素２１Ａａｘと第２鏡面要素３１Ａａｘを何れも縦横比１：２程度としたものを示しているが、明度や解像度を良好なものとするには、第１鏡面要素２１Ａａｘと第２鏡面要素３１Ａａｘの縦横比が１：１程度となるように、各部の寸法を設定・調節することが望ましい。
【００２０】
ここで、本実施形態に係る第１部材２Ａには、複数の第１鏡体２１Ａを第１ベース２２Ａに整列させて固定するための部材（図示省略）を設けることができる。このような部材としては、例えば第１ベース２２Ａの対向する二辺に沿って配される長尺な板状部材を適用し、これらの板状部材と第１鏡体２１Ａの長手方向同士がほぼ直交するように、板状部材間に複数の第１鏡体２１Ａを配置すればよい。また、このような長尺部材に、長手方向に沿って第１鏡体２１Ａの端部が嵌合可能なスリットを所定ピッチで形成しておき、各スリットにそれぞれ第１鏡体２１Ａを挿入することにより、第１鏡体２１Ａの位置決めを図るようにしてもよい。
【００２１】
一方、第２部材３Ａは、第１部材２とほぼ同様の構造をなすものであり、第１鏡体２１Ａと同様に１つの面（本実施形態では前面）に第２鏡面３１Ａａを形成した概略四角柱状をなす第２鏡体３１Ａと、複数の第２鏡体３１Ａを平行に並べて支持する第２ベース３２Ａとを備えたものである。これら第２鏡体３１Ａ及び第２ベース３２Ａの具体的構成は、それぞれ第１部材２Ａの第１鏡体２１Ａ及び第１ベース２２Ａとほぼ同様のものであるため、詳細な説明は省略する。
【００２２】
このような第１部材２Ａと第２部材３Ａとを用いて構成される２面コーナーリフレクタアレイ１Ａは、第１部材２の各第１鏡面Ａ２１ａと第２部材３の各第２鏡面Ａ３１ａとがほぼ直角をなすように、これら第１部材２Ａと第２部材３Ａとを重ね合わせることによって作製される。本実施形態における「ほぼ直角」とは、９０度±３分の角度範囲を意味する。
【００２３】
第１部材２Ａと第２部材３Ａとを重ね合わせた状態において、隣り合う２つの第１鏡面２１Ａａ，２１Ａａ同士と、隣り合う２つの第２鏡面３１Ａａ，３１Ａａ同士とによって区画される平面視ほぼ正方形状の領域Ａが複数形成される。各第１鏡面２１Ａａは、長手方向に沿って平面視ほぼ直交する複数の第２鏡面３１Ａａによって複数の小領域に分断されたものとみなすことができ、同様に、各第２鏡面３１Ａａは、長手方法に沿って平面視ほぼ直交する複数の第１鏡面２１Ａａによって複数の少領域に分断されたものとみなすことができる。各小領域をそれぞれ「第１鏡面要素２１Ａａｘ」、「第２鏡面要素３１Ａａｘ」とすると、隣り合う２つの第１鏡面２１Ａａ同士と隣り合う２つの第２鏡面３１Ａａ同士とによって区画される前記領域Ａ内には、１つの第１鏡面要素２１Ａａｘと１つの第２鏡面要素３１Ａａｘとがほぼ直角をなして高さ方向に隣接しており、これら第１鏡面要素２１Ａａｘ及び第２鏡面要素３１Ａａｘによって１組の２面コーナーリフレクタ４Ａが構成される。なお、前記各領域Ａ内において、第１鏡面要素２１Ａａｘ、第２鏡面要素３１Ａａｘとそれぞれ対向する第１鏡体２１Ａの背面、第２鏡体３１Ａの背面は非鏡面であるため、各領域Ａ内では、ほぼ直角に隣り合う第１鏡面要素２１Ａａｘ及び第２鏡面要素３１Ａａｘのみが反射面として機能することになり、各領域Ａを通過する光が３回以上反射する多重反射によって迷光することを防止している。全ての２面コーナーリフレクタ４Ａは、ほぼ直角に隣り合う第１鏡面要素２１Ａａｘと第２鏡面要素３１Ａａｘとがなす内角が全て同じ向きとなる。第１鏡面要素２１Ａａｘと第２鏡面要素３１Ａａｘとの内角の向きを、２面コーナーリフレクタ４Ａの向き（方向）とすると、本実施形態では、全ての２面コーナーリフレクタ４Ａが第１ベース２２Ａ及び第２ベース３２Ａの辺に対してほぼ４５度となる同一方向を向くものとなる。なお、第１ベース２２Ａ及び第２ベース３２Ａが透明な材質からなるものであるため、これら各ベース（第１ベース２２Ａ、第２ベース３２Ａ）によって各２面コーナーリフレクタ４Ａの働きは阻害されない。
【００２４】
このようにして作製される２面コーナーリフレクタアレイ１Ａは、第１鏡面要素２１Ａａｘと第２鏡面要素３１Ａａｘとの境界部分を通る共通平面を素子面ＳＡとし、当該素子面ＳＡの一方側の空間に配置された被投影物Ｏから発した光が、隣り合う２つの第１鏡面２１Ａａ同士と隣り合う２つの第２鏡面３１Ａａ同士とによって区画される前記領域Ａ内を通過する際に、図３に一般化した模式図として示したように、２面コーナーリフレクタ４Ａの第１鏡面要素２１Ａａｘ、第２鏡面要素３１Ａａｘで１回ずつ、合計２回反射することにより、素子面ＳＡに対する被投影物Ｏの面対称位置に実鏡映像Ｐが結像し、それを素子面ＳＡに対して実鏡映像Ｐと同じ側の空間に設定される始点Ｖから観察することができる。本実施形態では、全ての２面コーナーリフレクタ４Ａが第１ベース２２Ａ及び第２ベース３２Ａの辺に対してほぼ４５度を向くようにしているため、観察者にとっては、当該角度の上方（図１、図２における矢印方向）からの眺めが正面中央となる。なお、第１部材２Ａの第１ベース２２Ａに対する配置方向、第２部材３Ａの第２ベース３２Ａに対する配置方向は、第１鏡面２１Ａａと第２鏡面３１Ａａとが直交することを条件として、第１部材２Ａ及び第２部材３Ａの各長手方向が第１ベース２２Ａ及び第２ベース３２Ａの巾方向及び前後奥行き方向の何れに平行ではない所定角度、例えば各ベース２２Ａ，３２Ａの巾方向及び前後奥行き方向に対して４５度となるようにした態様とすることで、観察方向を変更することも可能である。
【００２５】
このように、本実施形態に係る２面コーナーリフレクタ１Ａは、第１部材２Ａと第２部材３Ａとを各第１鏡面２１Ａａと各第２鏡面３１Ａａとがほぼ直角をなすように重ね合わせることにより、隣接する２つの第１鏡面２１Ａａ，２１Ａａ同士と隣接する２つの第２鏡面３１Ａａ，３１Ａａ同士とによって区画される領域Ａが格子状に形成され、これら各領域Ａ内において１組の第１鏡面２１Ａａ、第２鏡面３１Ａａからなる２面コーナーリフレクタ４Ａを構成することができる。したがって、従来のように２面コーナーリフレクタアレイを作製するための専用の金型を作製する必要がなく、これにより金型から脱型する手間も当然省くことができ、低コスト化を実現し、簡便な方法で結像性能の良好な２面コーナーリフレクタ４Ａを複数備えた２面コーナーリフレクタアレイ１Ａを得ることができる。
【００２６】
なお、上記実施形態では、第１鏡体及び第２鏡体として、一つの面に第１鏡面及び第２鏡面を形成した柱状のものを適用したが、第１鏡体及び第２鏡体として、一つの面に第１鏡面及び第２鏡面を形成した薄板状のものを適用しても構わない。この場合、各鏡面の背面側を非鏡面とすれば、各領域における迷光を抑制することができる。
【００２７】
＜第２実施形態＞  第２実施形態に係る２面コーナーリフレクタアレイ１Ｂは、図３に示したように第１実施形態に係る２面コーナーリフレクタアレイ１Ａとほぼ同じ原理で、素子面ＳＢを対称面として、面対称位置に被投影物Ｏの実鏡映像Ｐを結像させるものであるが、図９（模式的な斜視図）、図１０(図９における矢印Ｘ方向から見た側面図)、図１１(図４における矢印Ｙ方向から見た側面図)、図１２（模式的な平面図）に示すように、第１部材２Ｂ及び第２部材３Ｂとして、共に一方向に長手寸法を有する細長い溝２１Ｂ，３１Ｂをそれぞれ複数平行に刻設した透明な一対の板状部材２２Ｂ，３２Ｂを適用している点で異なる。
【００２８】
各板状部材２２Ｂ，３２Ｂは、例えばアクリル等の透明な材質からなる厚さ数ｍｍの平板状のものである。本実施形態では、板状部材２２Ｂ，３２Ｂとして、一辺がそれぞれ約５０ｃｍの平面視正方形状のものを適用しているが、厚さや平面寸法はこれらに限られることなく適宜設定することができる。
【００２９】
各板状部材２２Ｂ，３２Ｂには、長手方向が一辺と平行な細長い溝２１Ｂ，３１Ｂを所定ピッチごとに設けている。各溝２１Ｂ，３１Ｂは切削加工によって形成され、各溝２１Ｂ，３１Ｂの幅を１０μｍ以下、具体的には２５０μｍに設定している。図１３に模式的な拡大縦断面図（第１部材２Ｂと第２部材３Ｂは同一構成であるので、同一箇所に共通の引き出し線を付し、第２部材３Ｂの第１部材２Ｂに対応する符号を括弧書きで示した）として示すように、各板状部材２２Ｂ，３２Ｂに形成される各溝２１Ｂ，３１Ｂ内は中空とされており、それらの長手方向に延びる一方の起立面２１Ｂａ，３１Ｂａを平滑面とする一方で、他方の起立面２１Ｂｂ，３１Ｂｂを非平滑な面としている。このようにすることで、本実施形態では各溝２１Ｂ，３１Ｂの起立面２１Ｂａ，３１Ｂａを、光線を全反射させる鏡面として機能させるようにしている。非平滑な起立面２１Ｂｂ，３１Ｂｂは、当たった光が乱反射するために鏡面としては機能しない。以下、必要に応じて起立面２１Ｂａを第１鏡面、起立面３１Ｂａを第２鏡面と呼ぶものとする。
【００３０】
このように、それぞれ溝２１Ｂ，３１Ｂを刻設した一対の板状部材２２Ｂ，３２Ｂから構成される第１部材２Ｂ及び第２部材３Ｂを用いてなる２面コーナーリフレクタアレイ１Ｂは、一方の板状部材２２Ｂに設けた第１鏡面として機能する溝２１Ｂの起立面２１Ｂａと、他方の板状部材３２Ｂに設けた第２鏡面として機能する溝３１Ｂの起立面３１Ｂａとがほぼ直角をなすように、これら一対の板状部材２２Ｂ，３２Ｂ同士を重ね合わせることによって作製される。
【００３１】
板状部材２２Ｂ，３２Ｂ同士を重ね合わせた状態においては、隣接する２つの溝２１Ｂ，２１Ｂの各第１鏡面２１Ｂａ，２１Ｂａ同士と、隣接する２つの溝３１Ｂ，３１Ｂの各第２鏡面３１Ｂａ，３１Ｂａ同士とによって区画される平面視ほぼ正方形状の領域Ｂが複数形成されることとなる。各第１鏡面２１Ｂａは、長手方向に沿って平面視ほぼ直交する複数の第２鏡面３１Ｂａによって複数の小領域に分断されたものとみなすことができ、同様に、各第２鏡面３１Ｂａは、長手方向に沿って平面視ほぼ直交する複数の第１鏡面２１Ｂａによって複数の小領域に分断されたものとみなすことができる。各小領域をそれぞれ「第１鏡面要素２１Ｂａｘ」、「第２鏡面要素３１Ｂａｘ」とすると、図１２に模式的な拡大断面図、図１２に模式的な拡大平面図を示すように、隣り合う２つの第１鏡面２１Ｂａ，２１Ｂａ同士と隣り合う２つの第２鏡面３１Ｂａ，３１Ｂａ同士とによって区画される前記領域Ｂ内には、ほぼ直角をなして高さ方向に隣接する第１鏡面要素２１Ｂａｘと第２鏡面要素３１Ｂａｘとによって１組の２面コーナーリフレクタ４Ｂが構成される。したがって、ほぼ直角に上下に隣り合う第１鏡面要素２１Ｂａｘと第２鏡面要素３１Ｂａｘとがなす内角が全て同じ向きとなり、本実施形態では、全ての２面コーナーリフレクタ４Ｂが板状部材２２Ｂ，３１Ｂの辺に対してほぼ４５度となる同一方向を向くものとなる。
【００３２】
このようにして作製される２面コーナーリフレクタアレイ１Ｂは、第１鏡面２１Ｂａと第２鏡面３１Ｂａとの境界部分を通る共通平面を素子面ＳＢとし、当該素子面ＳＢの一方側の空間に配置された被投影物Ｏから発した光が、隣り合う２つの第１鏡面２１Ｂａ，２１Ｂａ同士と隣り合う２つの第２鏡面３１Ｂａ，３１Ｂａ同士とによって区画される前記領域Ｂ内を通過する際に、２面コーナーリフレクタ４Ｂを構成する第１鏡面要素２１Ｂａｘ、第２鏡面要素３１Ｂａｘで１回ずつ、合計２回反射することにより、素子面ＳＢに対する被投影物Ｏの面対称位置に実鏡映像Ｐが結像し、それを素子面ＳＢに対して実鏡映像Ｐと同じ側の空間から観察することができるものである。本実施形態では、全ての２面コーナーリフレクタ４Ｂが各板状部材２２Ｂ，３２Ｂの辺に対してほぼ４５度を向くようにしているため、観察者にとっては、当該角度（図１、図２における矢印方向）からの眺めが正面中央となる。なお、板状部材２２Ｂ，３２Ｂにおける溝２１Ｂ，３１Ｂの形成方向は、各溝２１Ｂ，３１Ｂに形成される第１鏡面２１Ｂａ及び第２鏡面３１Ｂａとが直交することを条件として、各溝２１Ｂ，３１Ｂの各長手方向が各板状部材２２Ｂ，３２Ｂの巾方向及び前後奥行き方向の何れに平行ではない所定角度、例えば板状部材２２Ｂ，３２Ｂの巾方向及び前後奥行き方向に対して４５度となるようにした態様とすることで、観察方向を変更することも可能である。
【００３３】
このように第２実施形態に係る２面コーナーリフレクタアレイ１Ｂは、第１実施形態の２面コーナーリフレクタアレイ１Ａとほぼ同様の作用効果を得ることができ、さらに、第１部材２Ｂ及び第２部材３Ｂとして共に一方向に長手寸法を有する細長い溝２１Ｂ，３１Ｂをそれぞれ複数平行に刻設した透明な一対の板状部材２２Ｂ，３２Ｂを適用している点においても、少ない部品点数で２面コーナーリフレクタアレイ１Ｂを極めて簡単に作製することができ、大量生産や実用化にも対応することができるという点で第１実施形態に係るものとほぼ同様の効果を得ることができる。
【００３４】
なお、上記実施形態では、板状部材２２Ｂ，３２Ｂに形成した溝２１Ｂ，３１Ｂの起立面２１Ｂａ，３１Ｂａを、全反射を利用する鏡面として用いた２面コーナーリフレクタ４Ｂの例を示したが、図１５に図１４と同様の模式的な拡大縦断面図として示すように、各溝２１Ｂ，３１Ｂ内を、光反射性を有する材料５Ｂで充填することで、これらの溝をそれぞれ第１鏡面、第２鏡面とすることも可能である。溝２１Ｂ，３１Ｂを鏡面とするためには、例えばアルミ、ニッケル、水銀などの物質を蒸着やスパッタリング等の技術により鏡面形成を行うとよい。さらに、図１６に図１４と同様の模式的な拡大縦断面図として示すように、鏡面の背面側を非鏡面とするために、これらの溝２１Ｂ，３１Ｂにそれぞれ隣接させて別の溝２３Ｂ，３３Ｂを板状部材２２Ｂ，３２Ｂに形成し、この溝２３Ｂ，３３Ｂ内に例えば反射防止用の塗料や塗膜等の光を吸収する材料６Ｂで充填したり、鏡面の背面側の面粗さを粗くして乱反射を生じるような構成としてもよい。
【００３５】
その他、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態に係る２面コーナーリフレクタアレイによる結像様式の一例を模式的に示す図。
【図２】本発明の実施形態に係る２面コーナーリフレクタアレイによる結像様式の一例を模式的に示す図。
【図３】同２面コーナーリフレクタアレイにおける一面コーナーリフレクタによる光線の反射の状態を模式的に示す図。
【図４】第１実施形態に係る２面コーナーリフレクタアレイを模式的に示す斜視図。
【図５】同２面コーナーリフレクタアレイを図４に示すＸ方向から見た模式的側面図。
【図６】同２面コーナーリフレクタアレイを図４に示すＹ方向から見た模式的側面図。
【図７】同２面コーナーリフレクタアレイを模式的に示す平面図。
【図８】図７の一部を拡大して示す模式的平面図。
【図９】第１実施形態に係る２面コーナーリフレクタアレイを模式的に示す斜視図。
【図１０】同２面コーナーリフレクタアレイを図９に示すＸ方向から見た模式的側面図。
【図１１】同２面コーナーリフレクタアレイを図９に示すＹ方向から見た模式的側面図。
【図１２】同２面コーナーリフレクタアレイを模式的に示す平面図。
【図１３】同２面コーナーリフレクタアレイの一部を拡大して模式的に示す縦断面図。
【図１４】同２面コーナーリフレクタアレイの一部を拡大して模式的に示す平面図。
【図１５】同２面コーナーリフレクタアレイの変形例の一部を拡大して模式的に示す縦断面図。
【図１６】同２面コーナーリフレクタアレイの変形例の一部を拡大して模式的に示す縦断面図。
【符号の説明】
【００３７】
１，１Ａ，２Ａ…２面コーナーリフレクタアレイ
２，２Ａ，３Ｂ…第１部材
２１Ａ，２１Ｂ…第１鏡体
２１ａ，２１Ａａ，２１Ｂａ…第１鏡面
２１Ａａｘ，２１Ｂａｘ…第１鏡面要素
２２Ａ…第１ベース
３，３Ａ，３Ｂ…第２部材
３１ａ，３１Ａａ，３１Ｂａ…第２鏡面
３１Ａａｘ，３１Ｂａｘ…第２鏡面要素
３１Ａ…第２鏡体
３２Ａ，３２Ｂ…第２ベース
４，４Ａ，４Ｂ…２面コーナーリフレクタ
２２Ｂ，３２Ｂ…板状部材
２１Ｂ，３１Ｂ…溝
Ｓ，ＳＡ，ＳＢ…素子面
【図１】
2009276699.tif 000003
【図２】
2009276699.tif 000004
【図３】
2009276699.tif 000005
【図４】
2009276699.tif 000006
【図５】
2009276699.tif 000007
【図６】
2009276699.tif 000008
【図７】
2009276699.tif 000009
【図８】
2009276699.tif 000010
【図９】
2009276699.tif 000011
【図１０】
2009276699.tif 000012
【図１１】
2009276699.tif 000013
【図１２】
2009276699.tif 000014
【図１３】
2009276699.tif 000015
【図１４】
2009276699.tif 000016
【図１５】
2009276699.tif 000017
【図１６】
2009276699.tif 000018