空中ディスプレイの話をする前に、凸レンズでの実験を一つ。
下のイラストにはひつじ君と凸レンズが描かれています。
市販されている凸レンズ越しに下のひつじ君を見ると、ひつじ君はどのように見えるでしょうか？
＊凸レンズをお持ちの方は試してみてください。

そうなんです。
ひつじ君は手前方向に映っていることが分かると思います。
 
実は、レンズ越しに見ているひつじ君は、自分の目とレンズとの間の「空中に結像」されています。そして、私達の目は「空中に結像している像」を見ているのです。注意深く見てみると、レンズよりも手前側に(自分の目の)ピントを合わせているのが分かると思います。
実際にピントが合っている位置にスクリーンを置いてみると、スクリーン上に像が浮かび上がります。

なぜ、こんなことが起こるのでしょうか？それでは次のイラストを見てみましょう。

私達の目は、物体を見る時、実はその物体が反射する光を見ています。
物体としてのひつじ君が反射した光は、凸レンズを通して屈折します。
光は直進性が高いので、凸レンズの線対称の位置で交差します。
ひつじ君が反射する全ての光はレンズを通して上図のように交差することで、凸レンズの線対称位置に実像を形成します。光学的な複写ともいうべきでしょうか。
この光の屈折をミクロ単位で制御することで、空中に像を映し出しています。
 
今日はここまで。次回は、 液晶ディスプレイを用いた場合の結像方法について。