特許 5860143 反射型面対称結像素子、空間映像表示装置および反射型面対称結像素子の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5860143

(24)【登録日】2015年12月25日

(45)【発行日】2016年2月16日

(54)【発明の名称】反射型面対称結像素子、空間映像表示装置および反射型面対称結像素子の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 5/08 20060101AFI20160202BHJP

   G02B 27/22 20060101ALI20160202BHJP

   G02B 17/06 20060101ALI20160202BHJP

【ＦＩ】

   G02B5/08 A

   G02B27/22

   G02B17/06

【請求項の数】7

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-516602(P2014-516602)

(86)(22)【出願日】2012年5月25日

(86)【国際出願番号】JP2012063487

(87)【国際公開番号】WO2013175626

(87)【国際公開日】20131128

【審査請求日】2014年11月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005016

【氏名又は名称】パイオニア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100060690

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧野 秀雄

(74)【代理人】

【識別番号】100070002

【弁理士】

【氏名又は名称】川崎 隆夫

(74)【代理人】

【識別番号】100134832

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧野 文雄

(74)【代理人】

【識別番号】100165308

【弁理士】

【氏名又は名称】津田 俊明

(74)【代理人】

【識別番号】100110733

【弁理士】

【氏名又は名称】鳥野 正司

(72)【発明者】

【氏名】橋川 広和

【審査官】 後藤 亮治

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１３／１２９０６３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−０８１２９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５８−０２１７０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−００５５０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２７６６９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０８１３００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００７／１１６６３９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２００８／０４１６１６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２００９／１３６５７８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ５／００ − ５／１３６

９／００ − １７／０８

２１／０２ − ２１／０４

２５／００ − ２５／０４

２７／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直方体状のミラー部材が複数接合されて構成された単位ミラーシートが２層積層され、該２層のうちの第１層の前記ミラー部材の長手方向と第２層の前記ミラー部材の長手方向とが直交するように積層されている反射型面対称結像素子において、
前記第１層および前記第２層は、複数の前記単位ミラーシートが複数行×複数列の配列になるように並べて配置されており、
前記第１層の前記単位ミラーシート間の境界と、前記第２層の前記単位ミラーシート間の境界が互いにずれている
ことを特徴とする反射型面対称結像素子。

【請求項2】

前記第２層を構成する前記単位ミラーシートが、前記第１層を構成する複数の前記単位ミラーシートに跨るように積層されていることを特徴とする請求項１に記載の反射型面対称結像素子。

【請求項3】

前記単位ミラーシートが、長方形状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の反射型面対称結像素子。

【請求項4】

前記第１層および前記第２層は、行を構成する前記単位ミラーシート間の境界が隣接する行同士で互いにずれるように前記単位ミラーシートが配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の反射型面対称結像素子。

【請求項5】

前記単位ミラーシートを形成する長方形の短辺と長辺の比が、４ｍ＋１:４ｎ＋１（ｍ＜ｎかつｍ、ｎは１以上の自然数）であり、
前記第１層および前記第２層を形成する複数行×複数列の配列は、
行が単位ミラーシートの長辺方向である場合は、少なくとも先頭行と最終行の１行当たりの前記単位ミラーシートの数を前記４ｍ＋１とし、１層当たりの行数を前記４ｎ＋１として、
行が単位ミラーシートの短辺方向である場合は、少なくとも先頭行と最終行の１行当たりの前記単位ミラーシートの数を前記４ｎ＋１とし、１層当たりの行数を前記４ｍ＋１とする、
ことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の反射型面対称結像素子。

【請求項6】

反射型面対称結像素子と被投影部とを有した空間映像表示装置において、
反射型面対称結像素子として請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の反射型面対称結像素子を有することを特徴とする空間映像表示装置。

【請求項7】

直方体状のミラー部材が複数接合されて構成された単位ミラーシートが２層積層され、該２層のうちの第１層の前記ミラー部材の長手方向と第２層の前記ミラー部材の長手方向とが直交するように積層されている反射型面対称結像素子の製造方法において、
透明基板上に、硬化後に透明となる接着剤を塗布する第１の工程と、
前記接着剤が塗布された前記透明基板上に、前記第１層を構成する単位ミラーシートを複数並べて配置する第２の工程と、
前記第１層を構成する前記単位ミラーシート上に前記接着剤を塗布する第３の工程と、
前記第３の工程で接着剤が塗布された前記第１層上に前記第２層を構成する前記単位ミラーシートを前記第１層を構成する前記単位ミラーシートの境界とずれるように複数配置する第４の工程と、
を含むことを特徴とする反射型面対称結像素子の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空間中に映像を表示する空間映像表示装置と、その空間映像表示装置に用いられる反射型面対称結像素子および反射型面対称結像素子の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

リアルな３次元空中映像を実現するために、特許文献１には、反射型面対称結像素子を用いてその素子の一方側に置かれた被投影物である物体の像を素子の反対側の面対称となる位置に結像させる空間映像表示装置が提案されている。

【0003】

特許文献１に記載された反射型面対称結像素子は、１つの光反射面を有する複数の長手部材をその光反射面が同一方向側となるように平行に配列した第１集合体及び第２集合体を、その光反射面が交差するように重ね合わせて構成されてなり、第１集合体の光反射面が微小ミラーユニットの第１光反射面を構成し、第２集合体の光反射面が微小ミラーユニットの第２光反射面を構成し、実体部からの表示光を第１及び第２光反射面により２回反射させて鏡映像を作り出すものである。

【0004】

そして、この種の反射型面対称結像素子の製造方法として、特許文献２に記載の方法が提案されている。特許文献２に記載されている反射型面対称結像素子の製造方法は、複数の平板ミラーをその光反射主面を同一方向に向けて積層して複数の平板ミラーを固着させることにより平行ミラーブロックを形成し、平行ミラーブロックを複数の平板ミラーの光反射主面に対して垂直となる方向に等間隔で切断して複数の長手光反射面が平行に配列された少なくとも２つのミラーシートを形成し、２つのミラーシートのうちの一方のミラーシートの長手光反射面と他方のミラーシートの長手光反射面とが直交するように２つのミラーシートを貼り合わせることで、反射型面対称結像素子として作成している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】ＷＯ２００９／１３６５７８号公報

【特許文献2】特開２０１１−８１３００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献２に記載されたような方法で作成された反射型面対称結像素子（単位素子）を、平面度の高いガラスなどの基板にタイルのように隙間無く複数行×複数列の配列状に並べて貼り付けることで反射型面対称結像素子を大型化することが可能となるが、この場合以下に述べるような問題が発生する。

【0007】

図１は、特許文献２に記載されている製造方法で作成した単位素子を配列状に並べた反射型面対称結像素子１００である。図１に示された反射型面対称結像素子１００は、ガラス基板１０１と、複数の単位素子１０２と、を備えている。

【0008】

ガラス基板１０１は、平面度の高いガラスで矩形の板状に形成されている。単位素子１０２は、長手光反射面が形成された２つのミラーシートを直交するように張り合わせて形成されている。また、単位素子１０２は、図１に示した例では５行×５列となるように並べられている。

【0009】

図１に示した反射型面対称結像素子１００の場合、単位素子１０２それぞれが持つ光学的な誤差が、反射型面対称結像素子１００同士の境界であるつなぎ合わせ部分（目地部）に顕著に現れてしまう。つまり、反射型面対称結像素子１００に空間映像Ｉを表示した際に、目地部近傍から表示された映像に位置ズレが現れやすくなってしまう。したがって、目地部が目立ってしまうという問題があった。

【0010】

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、例えば、複数の素子が持つ光学的な誤差を目立ちにくくすることができる反射型面対称結像素子、空間映像表示装置および反射型面対称結像素子の製造方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記課題を解決するために、請求項１に記載の反射型面対称結像素子は、直方体状のミラー部材が複数接合されて構成された単位ミラーシートが２層積層され、該２層のうちの第１層の前記ミラー部材の長手方向と第２層の前記ミラー部材の長手方向とが直交するように積層されている反射型面対称結像素子において、前記第１層および前記第２層は、複数の前記単位ミラーシートが複数行×複数列の配列になるように並べて配置されており、前記第１層の前記単位ミラーシート間の境界と、前記第２層の前記単位ミラーシート間の境界が互いにずれていることを特徴としている。

【0012】

請求項７に記載の反射型面対称結像素子の製造方法は、直方体状のミラー部材が複数接合されて構成された単位ミラーシートが２層積層されているとともに、該２層のうちの第１層の前記ミラー部材の長手方向と第２層の前記ミラー部材の長手方向とが直交するように積層されている反射型面対称結像素子の製造方法において、透明基板上に、硬化後に透明となる接着剤を塗布する第１の工程と、前記接着剤が塗布された前記透明基板上に、前記第１層を構成する単位ミラーシートを複数並べて配置する第２の工程と、前記第１層を構成する前記単位ミラーシート上に前記接着剤を塗布する第３の工程と、前記第３の工程で接着剤が塗布された前記第１層上に前記第２層を構成する前記単位ミラーシートを前記第１層を構成する前記単位ミラーシートの境界とずれるように複数配置する第４の工程と、を含むことを特徴としている。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】従来技術にかかる反射型面対象結像素子の斜視図である。

【図2】本発明の一実施例にかかる空間映像表示装置の要部構成図である。

【図3】図２に示された反射型面対象結像素子の平面図である。

【図4】図３に示された反射型面対象結像素子の分解斜視図である。

【図5】図３に示された単位ミラーシートの構成図である。

【図6】図２に示された反射型面対象結像素子の製造方法を示したフローチャートである。

【図7】本発明の他の実施例にかかる反射型面対象結像素子の第１層のみを示した平面図である。

【図8】図７に示された反射型面対象結像素子の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の一実施形態にかかる反射型面対象結像素子を説明する。本発明の一実施形態にかかる反射型面対象結像素子は、複数の単位ミラーシートが複数行×複数列の配列になるように並べて配置された第１層と第２層を有し、第１層の単位ミラーシート間の境界と、第２層の単位ミラーシート間の境界が互いにずれているので、第１層の単位ミラーシートの境界（目地部）と第２層の単位ミラーシートの目地部とが一致しないために、単位ミラーシートの光学的な誤差が目立ちにくくなる。

【0015】

また、第２層を構成する単位ミラーシートが、第１層を構成する複数の単位ミラーシートに跨るように配置されていてもよい。このようにすることで、単位ミラーシート間の境界が第１層と第２層とでずれる部分が発生し、単位ミラーシートの光学的な誤差を目立ちにくくする。

【0016】

また、単位ミラーシートが、長方形状に形成されていてもよい。このようにすることにより、単位ミラーシートを正方形に形成した場合よりも、単位ミラーシート間の境界をずらすことが容易となる。

【0017】

また、第１層および前記第２層は、行を構成する単位ミラーシート間の境界が隣接する行同士で互いにずれるように単位ミラーシートが配置されていてもよい。このようにすることにより、各層内においても、目地部が揃う部分が減少するために、より目地部が分散して単位ミラーシートの光学的な誤差が目立ちにくくなる。

【0018】

また、単位ミラーシートが、長方形状に構成され、該長方形の短辺と長辺の比が、４ｍ＋１:４ｎ＋１（ｍ＜ｎかつｍ、ｎは１以上の自然数）であり、第１層および第２層を形成する複数行×複数列の配列は、行が単位ミラーシートの長辺方向である場合は、少なくとも先頭行と最終行の１行当たりの単位ミラーシートの数を前記４ｍ＋１とし、１層当たりの行数を４ｎ＋１として、行が単位ミラーシートの短辺方向である場合は、少なくとも先頭行と最終行の１行当たりの単位ミラーシートの数を４ｎ＋１とし、１層当たりの行数を前記４ｍ＋１としてもよい。このようにすることで、１層目と２層目をミラー部材の長手方向が直交するように配置する際に、１層目の角と２層目の角とを合わせやすくすることができる。

【0019】

また、反射型面対称結像素子と被投影部とを有した空間映像表示装置において、反射型面対称結像素子として上述した反射型面対称結像素子を有してもよい。このようにすることにより、反射型面対称結像素子の単位ミラーシートの光学的な誤差が目立ちにくくなり、空間映像表示装置に表示した映像に位置ズレが少なくなる。

【0020】

本発明の一本実施形態にかかる反射型面対称結像素子の製造方法は、透明基板上に、硬化後に透明となる接着剤を塗布し、接着剤が塗布された透明基板上に、第１層を構成する単位ミラーシートを複数並べて配置し、第１層を構成する単位ミラーシート上に接着剤を塗布して、接着剤が塗布された第１層上に第２層を構成する単位ミラーシートを第１層を構成するミラーシートの境界とずれるように複数配置するので、第１層の目地部と第２層の目地部とがずれるように配置することができ、単位ミラーシートの光学的な誤差が目立ちにくくなる。また、第１層を形成してから第２層を形成することで、基準面である基板に対する第１層を構成するすべての単位ミラーシートの平行度を、微小な光学誤差が発生しても連続的なものにすることができる。

【実施例】

【0021】

本発明の一実施例にかかる空間映像表示装置１を図２乃至図６を参照して説明する。空間映像表示装置１は、図２に示すように、反射型面対象結像素子２と、被投影部としての実体部３と、を備えている。

【0022】

反射型面対象結像素子２は、図３および図４に示したように透明基板としての基板２１に、第１層２２と第２層２３の２層が順次積層されている。また、反射型面対称結像素子２は、図２に示したように基板２１を観察者側に向け、第２層２３を実態部３側に向くように設置される。この際に、基板２１の対向角Ａ，Ｂが上端、下端となるように設置される。即ち、図３の状態から４５度時計回りに回転させて設置される。

【0023】

基板２１は、平面度の高い例えばガラスなどの透明な材質から平板状に形成されており、本実施例では平面視で正方形状に形成されている。

【0024】

第１層２２は、基板２１上に形成され、複数の単位ミラーシート２４が並べて配置されている。図４の場合、５個の単位ミラーシート２４が並べられている行と、６個の単位ミラーシート２４が並べられている行が交互に、合計９行設けられている。つまり、５列または６列の行が９行形成されている。ここで、各行は後述するようにずれて配置されているため、列方向が直線状に配置されないが便宜上列と称する。なお、本実施例では、単位ミラーシート２４の長辺方向を行、短辺方向を列と定義しているが、行、列の定義は逆であっても問題ない。

【0025】

単位ミラーシート２４は、図５に示すように短冊状（直方体状）のミラー部材２４ａが複数積層（接合）されている。ミラー部材２４ａは、透明プラスチック又はガラスなどで形成されている。また、ミラー部材２４ａは、他のミラー部材２４ａとの接合面となる面の一方にアルミや銀などによる光反射膜が形成されている。各ミラー部材２４ａは接着剤等により互いに接合されて固定されている。

【0026】

また、単位ミラーシート２４は、短辺と長辺の比が４ｍ＋１:４ｎ＋１（ｍ＜ｎかつｍ、ｎは１以上の自然数）である長方形状に構成されている。本実施例では、ミラー部材２４ａの長手方向が単位ミラーシート２４の長辺となっている。このようにすることで、短辺と長辺の比が５：９（ｍ＝１、ｎ＝２）や９：１７（ｍ＝２、ｎ＝４）などの互いに共通の約数を持たない整数比となる。なお、本実施例では、短辺と長辺の比を５：９とする。

【0027】

また、本実施例の第１層２２の先頭行と最終行の１行当たりの単位ミラーシート２４の数は５であり、第１層２２は９行の単位ミラーシート２４で構成されている。これは、先頭行と最終行の１行当たりの単位ミラーシート２４の数を４ｍ＋１とし、行数を４ｎ＋１の関係としたことに相当する。即ち、１行の単位ミラーシート２４の数は、単位ミラーシート２４の短辺方向の比の数値で、１層当りの行数は、単位ミラーシート２４の長辺方向の比の数値としている。

【0028】

また、第１層２２の５個の単位ミラーシート２４が並べられている行と６個の単位ミラーシート２４が並べられている行のズレ量Ｌは、単位ミラーシート２４の長辺の長さの１／２となっている。即ち、行を構成する単位ミラーシート２４間の境界が隣接する行同士で互いにずれるように単位ミラーシート２４が配置されている。

【0029】

第２層２３は、第１層２２上に形成され、構成は第１層２２と同様であるが、第２層２３を構成する単位ミラーシート２４のミラー部材２４ａの長手方向が、第１層２２のミラー部材２４ａの長手方向と直交するように配置されている。つまり、長方形状の単位ミラーシート２４の長辺方向が第１層２２と第２層２３とで直交している。

【0030】

このように第１層２２と第２層２３を形成することで、第１層２２の単位ミラーシート２４間の境界ｂ１と第２層２３の単位ミラーシート２４の境界ｂ２がずれるようになる。

【0031】

また、第１層２２の先頭行の最初と最後の単位ミラーシート２４の、第１層２２を構成する他の単位ミラーシート２４と接しない頂点（角）ｖ１、ｖ２と、第１層２２の最終行の最初と最後の単位ミラーシート２４の、第１層２２を構成する他の単位ミラーシート２４と接しない頂点ｖ３、ｖ４は、第２層２３の頂点ｖ１、ｖ２、ｖ３、ｖ４と重なるように配置されている。

【0032】

つまり、図３や図４の場合は、第１層２２の頂点ｖ１と第２層２３の頂点ｖ２が重なり、第１層２２の頂点ｖ２と第２層２３の頂点ｖ４が重なり、第１層２２の頂点ｖ３と第２層２３の頂点ｖ１が重なり、第１層２２の頂点ｖ４と第２層２３の頂点ｖ３が重なるように配置されている。このようにすることで、頂点ｖ１、ｖ２、ｖ３、ｖ４を四隅とする矩形部分を反射型面対称結像素子２として切り出すこともできる。

【0033】

上述したように構成された反射型面対称結像素子２を備えた空間映像表示装置１は、図２に示したように、基板２１を観察者側に向け、さらに、反射型面対称結像素子２の下方で実態部３が水平にされ、実態部３から反射型面対称結像素子２に至る垂直線と上記観察方向の直線とが９０度の角度で反射型面対称結像素子２で交差するように配置されている。

【0034】

このように構成することで、実態部３に表示された映像を、反射型面対称結像素子２で観察者の目Ｅ（観察位置）に向けて反射し、観察者に対して空間に空間映像である実像４を視覚的に与える。なお、実態部３は、図２に示したように立体物などの実像を配置するに限らず、ディスプレイ装置で構成してディスプレイ装置に表示される映像を実像４として空間に表示するようにしてもよい。

【0035】

実態部３及び反射型面対称結像素子２の配置は、実態部３は反射型面対称結像素子２の下方で若干、観察位置側（前方側）にあって反射型面対称結像素子２に斜めに向けられ、実態部３に垂直で反射型面対称結像素子２に至る直線と上記観察方向の直線とが反射型面対称結像素子２のほぼ中央で交わり、その２つの直線がなす角度を２等分する角度位置に配置しても良い。また、実態部３は反射型面対称結像素子２の下方で若干、反射型面対称結像素子２より後方側にあって反射型面対称結像素子２に斜めに向けられた配置でも良い。

【0036】

次に、上述した構成の反射型面対称結像素子２の製造方法を図６のフローチャートを参照して説明する。なお、図６のフローチャートを実行する前に、単位ミラーシート２４は、例えば特許文献２に記載の平行ミラーブロックから切り出すなどの方法で予め形成されているものとする。

【0037】

まず、ステップＳ１において、基板２１上に透明ＵＶ（紫外線）硬化樹脂などによる接着剤を塗布しステップＳ２に進む。なお、接着剤としては、硬化後に透明となり、基板２１と単位ミラーシート２４を接着可能なものであれば、例えば熱硬化性樹脂などでもよい。

【0038】

次に、ステップＳ２において、基板２１上に第１層２２を形成してステップＳ３に進む。本ステップでは、ステップＳ１で接着剤が塗布された基板２１上に長方形状の単位ミラーシート２４を図４のように複数並べて配置し第１層２２を形成する。

【0039】

次に、ステップＳ３において、ステップＳ１で塗布した接着剤が硬化したか否かを判断し、硬化した、つまり、第１層２２が基板２１上に固定された場合は、ステップＳ４に進み、そうでない場合は本ステップで待機する。

【0040】

次に、ステップＳ４において、第１層２２上に接着剤を塗布しステップＳ５に進む。本ステップで塗布する接着剤はステップＳ１で使用したものと同じでよい。

【0041】

次に、ステップＳ５において、第１層２２上に第２層を形成する。つまり、図３および図４に示したように、長方形状の単位ミラーシート２４の長辺方向が第１層２２と第２層２３とで直交し、頂点ｖ１、ｖ２、ｖ３、ｖ４が重なるように単位ミラーシート２４を並べていく。本ステップでは、第１層２２と第２層の構成が上述したように短辺と長辺が共通の約数を持たない長方形状の単位ミラーシートを２層間で直交するように形成するので、頂点ｖ１、ｖ２、ｖ３、ｖ４が重なるように並べることで、第２層２３の単位ミラーシート２４が第１層２２の３以上の単位ミラーシート２４に跨ることとなり、結果、第１層２２の単位ミラーシート２４間の境界ｂ１と第２層２３の単位ミラーシート２４の境界ｂ２がずれるようになる。

【0042】

なお、ステップＳ５の後に、頂点ｖ１、ｖ２、ｖ３、ｖ４からなる矩形部分よりも外側をカットする工程を行って反射型面対称結像素子２としてもよいし、該矩形部分より外側に光を通さない覆い部などを形成する工程を行うようにしてもよい。

【0043】

また、図６に示したフローチャートでは、第１層２２の接着剤が硬化後に第２層を形成したが、各層の形成時に、全てのミラーシート全面を覆うような大きさで平面度と剛性の高いガラスなどの板で挟み込みミラーシート全面を均等に押さえてもよい。このようにすると、より高い平行度が得られる。ここで、押さえ込みに用いる平面度と剛性の高いガラスなどの板には透明ＵＶ硬化樹脂などと接着しないように表面に剥離処理を行うか、間に剥離シートを挟み込んでおくとよい。

【0044】

本実施例によれば、長方形状の単位ミラーシート２４が並べて配置された第１層２２と第２層２３を有し、第２層２３を構成する単位ミラーシート２４が、第１層２２を構成する複数の単位ミラーシート２４に跨るように積層されることで、第１層２２の単位ミラーシート２４間の境界ｂ１と、第２層２３の単位ミラーシート間の境界ｂ２が互いにずれているので、１層目２２の単位ミラーシート２４の目地部と２層目２３の単位ミラーシート２４の目地部とが一致しないために、単位ミラーシート２４の光学的な誤差が目立ちにくくなる。

【0045】

また、第１層２２および第２層２３は、互いに隣接する行を構成する単位ミラーシート２４の境界がずれるように、長辺の長さの１／２分ずらして配置されていているので、各層内においても、目地部が揃う部分が減少するために、より目地部が分散して単位ミラーシートの光学的な誤差が目立ちにくくなる。また、このようにすることで、仮に第１層２２の特定の単位ミラーシート２４の平行度が悪化して、第１層２２の全面にわたる平面度が悪化した場合でも、第２層２３の特定の単位ミラーシート２４にだけその平行度の誤差が伝達されることがないようにでき、第２層２３の全面にわたる平面度を良好な状態に保つことができる。

【0046】

このように、目地部をずらすことで、たとえ各単位ミラーシート２４１つ１つに微小な光学誤差が発生しても、その誤差による実像４への影響は第１層２２と第２層２３で同時に出現することはなくなるので、より小さな影響で留めることが可能となる。つまり、図１に示した段差が目立ちにくくなる。

【0047】

また、単位ミラーシート２４の長方形の長辺と短辺の比が、４ｍ＋１:４ｎ＋１（ｍ＜ｎかつｍ、ｎは１以上の自然数）であり、第１層２２および第２層２３を構成する複数行×複数列の配列は、行が単位ミラーシート２４の長辺方向である場合は、少なくとも先頭行と最終行の１行当たりの単位ミラーシート２４の数を４ｍ＋１とし、行数を４ｎ＋１として、行が単位ミラーシート２４の短辺方向である場合は、少なくとも先頭行と最終行の１行当たりの単位ミラーシートの数を４ｎ＋１とし、行数を４ｍ＋１としているので、１層目２２と２層目２３をミラー部材２４ａの長手方向が直交するように配置する際に、１層目２２の角と２層目２３の角とを合わせやすくすることができる。また、第１層２２と第２層２３が積層されてなく反射型面対称結像素子２として機能しない部分を最小限とすることするができる。

【0048】

また、反射型面対称結像素子２を空間映像表示装置１に有しているので、反射型面対称結像素子２の単位ミラーシート２４の光学的な誤差が目立ちにくくなり、空間映像表示装置１に表示した映像に位置ズレが少なくなる。

【0049】

また、空間映像表示装置１として構成した際に、反射型面対称結像素子２の基板２１を観察者側に向けているので、各層の目地部を通過する散乱光が観察者に届く量を低減することができる。

【0050】

また、ステップＳ２で第１層２２を形成してからステップＳ５で第２層２３を形成することで、基準面である基板２１に対する第１層２２を構成するすべての単位ミラーシート２４の平行度を、微小な光学誤差が発生しても連続的なものにすることができる。

【0051】

なお、上述した実施例では、矩形（正方形）の基板２１の辺と平行に単位ミラーシート２４を配置したが、図７や図８に示したように基板２１の対角線と平行に単位ミラーシート２４を配置するようにしてもよい。上述した実施例のように反射型面対象結像素子２を形成すると、対向角Ａ，Ｂがそれぞれ上端、下端となるように設置するため、テレビなどの既存の表示装置に使用される液晶ディスプレイなどと異なり、空間映像表示装置１として構成した際に、矩形の辺が設置面に対して水平な状態から４５度回転した状態で設置することとなって、観察者に違和感を与えたり、テレビなどの既存の製品との部品等の共通化によるコストダウンが困難となる。そこで、図７、図８に示したようにすることで、４５度傾けた際に矩形の辺が上端、下端となるので、違和感がなく、また部品の共通化によるコストダウンも可能となる。

【0052】

また、上述した実施例では、長辺方向を行、短辺方向を列としていたが、短辺方向を行、長辺方向を列とした場合は、各層の少なくとも先頭行と最終行の１行当たりの単位ミラーシート２４の数を４ｎ＋１とし、１層当たりの行数を４ｍ＋１としてもよい。つまり、実施例に当てはめると、単位ミラーシート２４の短辺と長辺の比が５：９であるので、先頭行と最終行の単位ミラーシート２４は９個となり、１層当たり５行形成される。

【0053】

また、第２層２３を構成する単位ミラーシート２４が、第１層２２を構成する単位ミラーシート２４を跨ぐ数は３以上に限らず２以上であればよい。この場合でも少なくとも一部は境界がずれる部分が発生する。

【0054】

また、上述した実施例では、単位ミラーシート２４を短辺と長辺の比が、４ｍ＋１:４ｎ＋１（ｍ＜ｎかつｍ、ｎは１以上の自然数）としたが、それに限らず、短辺と長辺が前記した比の関係にない長方形状でもよいし、正方形状でも、第１層２２と第２層２３をずらして配置することができれば構わない。

【0055】

また、互いに隣接する行を構成する単位ミラーシート２４の境界をずらす長さは長辺の長さの１／２に限らず、１／３など他の値でもよい。また、上述した実施例ではずれる行が１行おきに設けられていたが、例えば、２行目を１行目から長辺の長さの１／３分ずらし、３行目を１行目の長辺の長さの２／３分ずらし、４行目を１行目と同じ位置にするといったように３行周期でずらすようにしてもよい。勿論、層内で行位置をずらさなくても、少なくとも層間ではずれるように配置することで、単位ミラーシート２４の光学的な誤差が目立ちにくくなるという効果は得られるのはいうまでもない。

【0056】

前述した実施例によれば、以下の反射型面対象結像素子２、反射型面対象結像素子２の製造方法が得られる。

【0057】

（付記１）直方体状のミラー部材２４ａが複数接合されて構成された単位ミラーシート２４が２層積層され、該２層のうちの第１層２２のミラー部材２４ａの長手方向と第２層２３のミラー部材２４ａの長手方向とが直交するように積層されている反射型面対称結像素子２において、
第１層２２および第２層２３は、複数の単位ミラーシート２４が複数行×複数列の配列になるように並べて配置されており、
第１層２２の単位ミラーシート２４間の境界と、第２層２３の単位ミラーシート２４間の境界が互いにずれていることを特徴とする反射型面対称結像素子２。

【0058】

（付記２）直方体状のミラー部材２４ａが複数接合されて構成された単位ミラーシート２４が２層積層されているとともに、該２層のうちの第１層２２のミラー部材２４ａの長手方向と第２層２３のミラー部材２４ａの長手方向とが直交するように積層されている反射型面対称結像素子２の製造方法において、
基板２１上に、硬化後に透明となる接着剤を塗布するステップＳ１と、
接着剤が塗布された基板２１上に、第１層２２を構成する単位ミラーシート２４を複数並べて配置するステップＳ２と、
第１層２２を構成する単位ミラーシート２４上に接着剤を塗布するステップＳ４と、
ステップＳ４で接着剤が塗布された第１層２２上に第２層２３を構成する単位ミラーシート２４を第１層２２を構成する単位ミラーシート２４の境界とずれるように配置するステップＳ５と、
を含むことを特徴とする反射型面対称結像素子２の製造方法。

【0059】

この反射型面対称結像素子２および反射型面対称結像素子２の製造方法によれば、第１層２２の単位ミラーシート２４の境界（目地部）と第２層２３の単位ミラーシート２４の目地部とが一致しないために、単位ミラーシート２４の光学的な誤差が目立ちにくくなる。

【0060】

なお、前述した実施例は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施例に限定されるものではない。すなわち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

【符号の説明】

【0061】

１ 空間映像表示装置
２ 反射型面対称結像素子
３ 実態部（被投影部）
４ 実像
２１ 基板（透明基板）
２２ 第１層
２３ 第２層
２４ 単位ミラーシート
２４ａ ミラー部材
Ｓ１ 基板に接着剤を塗布（第１の工程）
Ｓ２ 基板上に第１層を形成（第２の工程）
Ｓ４ 第１層上に接着剤を塗布（第３の工程）
Ｓ５ 第１層上に第２層を形成（第４の工程）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】