CN113671704A - 光学系统、照明系统、显示系统以及移动体 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种光学系统、照明系统、显示系统以及移动体。光学系统(100)具备导光构件(1)和多个棱镜片(3)。导光构件(1)具有光入射的入射面(10)和相互对置的第1面(11)及第2面，第2面是光的射出面。多个棱镜片(3)设置在第1面，将穿过导光构件(1)的内部的光朝向第2面反射。多个棱镜片(3)包括相对于入射面的倾斜角度(θ10)至少根据沿着入射面及第1面这两者的第1方向上的位置而不同的2个以上的棱镜片(3)。在多个棱镜片(3)中，2个以上的棱镜片(3)的倾斜角度(θ10)被决定为：越处于靠近第1面的第1方向上的两端的位置，则越使从第2面(12)射出的光相对于基准光线(L100)而朝向第1方向的外侧或内侧。

Description

光学系统、照明系统、显示系统以及移动体

技术领域

本公开一般涉及光学系统、照明系统、显示系统以及移动体。更详细而言，本公开涉及控制从入射面入射的光而使其从射出面射出的光学系统、照明系统、显示系统以及移动体。

背景技术

专利文献1公开了向对象空间投影虚像的图像显示装置(显示系统)。该图像显示装置是汽车用HUD(Head-Up Display，平视显示器)装置。从仪表盘内的汽车用HUD装置(光学系统)发出的作为图像光的投射光被挡风玻璃反射，朝向作为视觉辨认者的驾驶员。由此，用户(驾驶员)能够将导航图像等图像作为虚像来视觉辨认，并视觉辨认为虚像与路面等背景重叠。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-142491号公报

发明内容

本公开的一个方式涉及的光学系统具备导光构件和多个棱镜片。所述导光构件具有光入射的入射面和相互对置的第1面以及第2面，所述第2面是光的射出面。所述多个棱镜片设置在所述第1面，将穿过所述导光构件的内部的光朝向所述第2面反射。所述多个棱镜片包括：相对于所述入射面的倾斜角度至少根据沿着所述入射面以及所述第1面这两者的第1方向上的位置而不同的2个以上的棱镜片。在所述多个棱镜片中，所述2个以上的棱镜片的所述倾斜角度被决定为：越处于靠近所述第1面的所述第1方向上的两端的位置，则越使从所述第2面射出的光相对于基准光线而朝向所述第1方向的外侧或内侧。

附图说明

图1A是示出实施方式1涉及的光学系统的概要的剖视图。

图1B是将图1A的区域A1放大了的示意图。

图2A是上述光学系统的俯视图。

图2B是上述光学系统的主视图。

图2C是上述光学系统的仰视图。

图2D是上述光学系统的侧视图。

图3A是示出上述光学系统的概要的立体图。

图3B是示出比较例涉及的光学系统的概要的立体图。

图4是使用了上述光学系统的显示系统的说明图。

图5是具备上述显示系统的移动体的说明图。

图6A是将图2C的区域A1放大了的示意性的俯视图。

图6B是将图6A的区域A1放大了的示意性的俯视图。

图6C是将图6A的区域A2放大了的示意性的俯视图。

图6D是将图6A的区域A3放大了的示意性的俯视图。

图7A是将图2C的区域A1放大了的示意性的俯视图。

图7B是图7A的A1-A1线剖视图。

图7C是图7A的B1-B1线剖视图。

图8是实施方式1的第1变形例涉及的光学系统的示意性的俯视图。

图9是实施方式1的第2变形例涉及的光学系统的示意性的俯视图。

图10是实施方式1的另一变形例涉及的光学系统的示意性的仰视图。

图11A是实施方式2涉及的光学系统的示意性的俯视图。

图11B是将图11A的区域A1放大了的示意性的俯视图。

图11C是将图11A的区域A2以及区域A3放大了的示意性的俯视图。

图11D是将图11A的区域A4放大了的示意性的俯视图。

图12是实施方式2的变形例涉及的光学系统的示意性的俯视图。

图13是实施方式3涉及的光学系统的示意性的俯视图。

图14A是实施方式3的变形例涉及的光学系统的示意性的俯视图。

图14B是实施方式3的变形例涉及的光学系统的示意性的俯视图。

图15A是实施方式3的变形例涉及的光学系统的示意性的俯视图。

图15B是实施方式3的变形例涉及的光学系统的示意性的俯视图。

图16是示出实施方式4涉及的光学系统的概要的立体图。

图17A是上述光学系统的示意性的俯视图。

图17B是将图17A的区域A1放大了的示意性的俯视图。

图17C是将图17A的区域A2放大了的示意性的俯视图。

图17D是将图17A的区域A3放大了的示意性的俯视图。

符号说明：

1：导光构件；

3、3A～3I：棱镜片；

4：光源；

5：显示器；

6、6A～6D：长条棱镜；

10：入射面；

11：第1面；

12：第2面；

100、100A～100I：光学系统；

200：照明系统；

300：显示系统；

B1：移动体；

B11：移动体主体；

L1：直接光路；

L100：基准光线；

Va1：假想圆弧；

Vg1：假想栅格；

θ10：倾斜角度。

具体实施方式

(实施方式1)

(1)概要

首先，参照图1A～图3B对本实施方式涉及的光学系统100以及使用了光学系统100的照明系统200的概要进行说明。

本实施方式涉及的光学系统100(参照图1A以及图1B)具有控制从入射面10入射的光而使其从射出面(第2面12)射出的功能。如图1A以及图1B所示，光学系统100具备导光构件1和多个棱镜片3。

光学系统100与光源4一起构成照明系统200。换言之，本实施方式涉及的照明系统200具备光学系统100和光源4。光源4输出入射到入射面10的光。在后面详细地进行描述，在光学系统100具备光控制体2的情况下，来自光源4的光不直接入射到导光构件1，而穿过光控制体2后入射到导光构件1。即，光源4穿过光控制体2而向(导光构件1的)入射面10射出光。

这样，在本实施方式中，光学系统100除了导光构件1以及多个棱镜片3之外还具备光控制体2。光控制体2位于光源4和导光构件1的入射面10之间，对从光源4输出并入射到入射面10的光进行控制。特别地，在本实施方式中，导光构件1和光控制体2作为一体成形品而被一体化。即，在本实施方式中，导光构件1和光控制体2是一体成形品，处于一体不可分的关系。换言之，相对于导光构件1的入射面10，光控制体2无接缝地连续，导光构件1和光控制体2被无缝地一体化。因而，在本实施方式中，导光构件1中的入射面10是在导光构件1以及光控制体2的一体成形品的内部规定的“假想面”，并不具有实体。

在本实施方式中，导光构件1具有光入射的入射面10和相互对置的第1面11以及第2面12。第2面12是光的射出面。多个棱镜片3设置在第1面11。多个棱镜片3将穿过导光构件1的内部的光朝向第2面12反射。

在此，导光构件1包括直接光路L1(参照图1A以及图1B)。直接光路L1是由多个棱镜片3中任一棱镜片3对从入射面10入射的光进行直接反射而使其从第2面12射出的光路。进一步而言，导光构件1包括：使从入射面10入射到导光构件1内的光在导光构件1的内部仅通过由任一棱镜片3的1次反射就从第2面12射出的光路(直接光路L1)。如果通过直接光路L1的光从入射面10入射到导光构件1，则不由棱镜片3以外的构件反射，仅通过利用棱镜片3的1次反射就到达第2面12，并直接从第2面12向导光构件1外射出。

在本实施方式中，从入射面10入射到导光构件1并从第2面12射出的光的大部分通过直接光路L1而在导光构件1的内部被导光。因而，在本实施方式中，从入射面10入射到导光构件1的光的大部分不由棱镜片3以外的构件反射，并且仅通过由棱镜片3反射1次而从第2面12向导光构件1外射出。结果，作为光学系统100，能够实现光的引出效率的提高。

这样，如图1A以及图1B所示，本实施方式涉及的光学系统100具备导光构件1和多个棱镜片3。而且，如上所述，导光构件1具有光入射的入射面10和相互对置的第1面11以及第2面12。第2面12是光的射出面。多个棱镜片3设置在第1面11。多个棱镜片3将穿过导光构件1的内部的光朝向第2面12反射。在此，如图6A～图6D所示，多个棱镜片3包括：相对于入射面10的倾斜角度θ10至少根据沿着入射面10以及第1面11这两者的第1方向(X轴方向)上的位置而不同的2个以上的棱镜片3。在多个棱镜片3中，2个以上的棱镜片3的倾斜角度θ10被决定为：越处于靠近第1面11的第1方向上的两端的位置，则越使从第2面12射出的光相对于基准光线L100而朝向第1方向的外侧或内侧。

根据该方式，从入射面10入射的光穿过导光构件1的内部，由设置在导光构件1的第1面11的多个棱镜片3反射，并从作为导光构件1的射出面的第2面12射出。在此，多个棱镜片3之中2个以上的棱镜片3相对于入射面10的倾斜角度θ10至少根据第1方向(X轴方向)上的位置而不同，并通过其倾斜角度θ10来控制从第2面12射出的光的朝向。而且，倾斜角度θ10被决定为：越靠近第1面11的第1方向上的两端的位置的棱镜片3，则越使从第2面12射出的光相对于基准光线L100而朝向第1方向的外侧或内侧。因此，从作为射出面的第2面12射出的光不是从第2面12的整体区域向一样的方向射出，至少成为越处于靠近第2面12的第1方向上的两端的位置，则越相对于基准光线L100而朝向外侧或内侧射出。其结果是，根据本实施方式涉及的光学系统100，具有能够通过多个棱镜片3的倾斜角度θ10来调整作为射出面的第2面12中的亮度分布，容易实现期望的亮度分布这样的优点。

(2)详细

以下，参照图1A～图7C对本实施方式涉及的光学系统100、使用了光学系统100的照明系统200、使用了照明系统200的显示系统300、以及移动体B1详细地进行说明。

(2.1)前提

在以下的说明中，将导光构件1的宽度方向(在图3A中是多个光源4排列的方向)设为“X轴方向”，将导光构件1的深度方向(在图1A中是光轴Ax1延伸的方向)设为“Y轴方向”。此外，在以下的说明中，将导光构件1的厚度方向(在图1A中是第1面11以及第2面12排列的方向)设为“Z轴方向”。规定这些方向的X轴、Y轴以及Z轴相互正交。附图中的表示“X轴方向”、“Y轴方向”以及“Z轴方向”的箭头仅为了说明而标示，并不具有实体。X轴方向是沿着入射面10以及第1面11这两者的方向，因而相当于“第1方向”。此外，Y轴方向是在第2面12内与第1方向(X轴方向)正交的方向，因而相当于“第2方向”。

此外，本公开中所说的“引出效率”是指相对于入射到导光构件1的入射面10的光的光量，从导光构件1的第2面12(射出面)射出的光的光量所占据的比例。即，相对于入射到导光构件1的入射面10的光的光量，如果从导光构件1的第2面12射出的光的光量的相对比率变大，则光的引出效率变高(变大)。作为一个例子，相对于入射到导光构件1的入射面10的光的光量为“100”，如果从导光构件1的第2面12射出的光的光量为“10”，则导光构件1中的光的引出效率成为10％。

此外，在本公开中所说的“光轴”是指成为通过系统整体的光束的代表的假想的光线。作为一个例子，光源4的光轴与从光源4射出的光的旋转对称轴一致。

此外，在本公开中所说的“平行”是指2者间大致平行，即，除了2者严格地平行的情况以外，还指处于2者间的角度收敛在数度(例如小于5度)程度的范围的关系。

此外，在本公开中所说的“正交”是指2者间大致正交，即，除了2者严格地正交的情况之外，还指处于2者间的角度以90度为基准收敛在数度(例如小于5度)程度的范围的关系。

(2.2)显示系统

首先，参照图4以及图5对本实施方式涉及的显示系统300以及移动体B1进行说明。

如图4所示，本实施方式涉及的照明系统200与显示器5一起构成显示系统300。换言之，本实施方式涉及的显示系统300具备照明系统200和显示器5。显示器5接受从照明系统200射出的光来显示图像。在此所说的“图像”是以用户U1(参照图5)能够视觉辨认的方式显示的图像，可以是图形、符号、文字、数字、图形或者照片等或它们的组合。由显示系统300显示的图像包括动态画面(动态图像)以及静止画面(静止图像)。进而，“动态画面”包括由通过延时拍摄等而获得的多个静止画面构成的图像。

此外，如图5所示，本实施方式涉及的显示系统300与移动体主体B11一起构成汽车等移动体B1。换言之，本实施方式涉及的移动体B1具备显示系统300和移动体主体B11。移动体主体B11搭载显示系统300。在本实施方式中，作为一个例子，移动体B1设为由人驾驶的汽车(乘用车)。在该情况下，对由显示系统300显示的图像进行视觉辨认的用户U1是移动体B1的乘客，在本实施方式中作为一个例子，假定作为移动体B1的汽车的驾驶员(driver)是用户U1。

在本实施方式中，显示系统300例如用于搭载于移动体B1的平视显示器(HUD：Head-Up Display，平视显示器)。显示系统300例如为了将与移动体B1的速度信息、状况信息以及驾驶信息等关联的驾驶支持信息显示在用户U1的视野而被使用。作为移动体B1的驾驶信息，例如有显示行驶路径等的导航关联的信息、和将行驶速度以及车间距离保持为恒定的ACC(Adaptive Cruise Control，自适应巡航控制)关联的信息等。

如图4以及图5所示，显示系统300具备图像显示部310、光学系统320和控制部330。此外，显示系统300还具备收纳图像显示部310、光学系统320以及控制部330的外壳340。

外壳340例如由合成树脂的成型品等构成。在外壳340内收纳有图像显示部310、光学系统320以及控制部330等。外壳340安装在移动体主体B11的仪表盘B13。由光学系统320的第2反射镜322(在后面描述)反射的光穿过外壳340的上表面的开口部而向反射构件(挡风玻璃B12)射出，由挡风玻璃B12反射的光在视觉范围(eye box)C1内聚光。反射构件不限于挡风玻璃B12，例如，也可以通过配置在移动体主体B11的仪表盘B13上的合成器等来实现。

根据这样的显示系统300，用户U1越过挡风玻璃B12而对投影到移动体B1的前方(车外)的空间的虚像进行视觉辨认。本公开中所说的“虚像”是指在从显示系统300射出的光由挡风玻璃B12等反射构件发散时，通过该发散光线而犹如实际上存在物体那样地所成的像。因而，驾驶移动体B1的用户U1与在移动体B1的前方延展的真实空间重叠地对作为由显示系统300投影的虚像的图像进行视觉辨认。总之，本实施方式涉及的显示系统300作为图像而显示虚像。显示系统300能够显示的图像(虚像)包括沿着移动体B1的行驶面D1而重叠的虚像E1、以及沿着与行驶面D1正交的平面PL1而立体地绘制的虚像。

图像显示部310具备显示器5、和包括光学系统100的照明系统200。显示器5例如是液晶显示器等，接受从照明系统200射出的光来显示图像。即，照明系统200从显示器5的背后朝向显示器5而射出光，并且来自照明系统200的光透过显示器5，由此显示器5显示图像。换言之，照明系统200作为显示器5的背光源而发挥功能。

图像显示部310具备壳体311。在壳体311收纳有包括光学系统100以及光源4的照明系统200和显示器5。照明系统200以及显示器5被保持在壳体311。在此，显示器5沿着壳体311的上表面而配置，显示器5的一个面从壳体311的上表面露出。照明系统200配置在壳体311内的显示器5的下方，从显示器5的下方朝向显示器5而输出光。由此，壳体311的上表面构成显示图像的显示面312。

图像显示部310以使显示面312朝向第1反射镜321(在后面描述)的状态而被收纳在外壳340的内部。图像显示部310的显示面312是与向用户U1投影的图像的范围、即挡风玻璃B12的形状匹配的形状(例如矩形状)。在图像显示部310的显示面312，多个像素被配置成阵列状。图像显示部310的多个像素根据控制部330的控制而发光，并通过从图像显示部310的显示面312输出的光，在显示面312显示图像。

显示在图像显示部310的显示面312的图像向挡风玻璃B12射出，由挡风玻璃B12反射的光在视觉范围C1内聚光。即，显示在显示面312的图像通过光学系统320，被视点处于视觉范围C1内的用户U1视觉辨认。此时，用户U1越过挡风玻璃B12而对投影在移动体B1的前方(车外)的空间的虚像进行视觉辨认。

光学系统320将从图像显示部310的显示面312输出的光聚光在视觉范围C1内。在本实施方式中，光学系统320例如具备作为凸面镜的第1反射镜321、作为凹面镜的第2反射镜322、和挡风玻璃B12。

第1反射镜321反射从图像显示部310输出的光而使其入射到第2反射镜322。第2反射镜322将从第1反射镜321入射的光朝向挡风玻璃B12反射。挡风玻璃B12对从第2反射镜322入射的光进行反射而使其入射到视觉范围C1内。

控制部330例如从搭载于移动体主体B11的各种传感器接受检测信号。基于从传感器输入的检测信号，生成用于对显示对象的虚像进行显示的图像数据。控制部330向图像显示部310输出生成的图像数据，使基于图像数据的图像显示在图像显示部310的显示面312。通过将显示在显示面312的图像投影到挡风玻璃B12，从而由显示系统300显示图像(虚像)。这样，由显示系统300显示的图像(虚像)被用户U1视觉辨认。

(2.3)光学系统

接下来，参照图1A～图3B以及图6A～图6D对光学系统100进行说明。

如上所述，光学系统100具备导光构件1和多个棱镜片3。此外，在本实施方式中，光学系统100除了导光构件1以及多个棱镜片3以外，还具备多个光控制体2。即，本实施方式涉及的光学系统100具备导光构件1、多个光控制体2和多个棱镜片3。

此外，在本实施方式中，光学系统100与多个光源4一起构成照明系统200。即，本实施方式涉及的照明系统200具备光学系统100和多个光源4。因而，来自在第1方向(X轴方向)上排列的多个光源4的光入射到光学系统100的入射面10。在本实施方式中，作为一个例子，照明系统200具备7个光源4，来自这7个光源4的光入射到入射面10。

由于多个光控制体2采用了共同的结构，因而以下只要没有特别声明，针对1个光控制体2而说明的结构对于其他光控制体2也是同样的。进而，由于多个光源4采用了共同的结构，因而以下只要没有特别声明，针对1个光源4而说明的结构对于其他光源4也是同样的。进而，由于多个棱镜片3基本上也采用了共同的结构，因而以下只要没有特别声明，针对1个棱镜片3而说明的结构对于其他棱镜片3也是同样的。

光源4例如是发光二极管(LED：Light Emitting Diode)元件或有机EL(OEL：Organic Electro-Luminescence，有机电发光)元件等固体发光元件。在本实施方式中，作为一个例子，光源4是片状的发光二极管元件。关于这样的光源4，实际上其表面(发光面)以一定程度的面积进行发光，但能够理想地视为从其表面的一点放射光的点光源。因此，以下，假定光源4是理想的点光源来进行说明。

在本实施方式中，如图1A所示，光源4配置为与导光构件1的入射面10空出给定的间隔而对置。而且，光控制体2位于光源4和导光构件1的入射面10之间。

在本实施方式中，光控制体2与导光构件1为一体。本公开中所说的“一体”是指对于多个要素(部位)在物理上作为一体来对待的形态。即，多个要素为一体是指处于多个要素能够集合成1个而如1个构件那样地处理的形态。在该情况下，既可以是多个要素如一体成形品那样处于一体不可分的关系，或者也可以是单独地制作的多个要素例如通过焊接、粘接或铆接接合等而机械地结合。即，导光构件1和光控制体2只要以适当的方式被一体化即可。

更具体地，在本实施方式中，如上所述，导光构件1和光控制体2作为一体成形品而被一体化。即，在本实施方式中，导光构件1和光控制体2是一体成形品，处于一体不可分的关系。因而，如上所述，导光构件1中的入射面10是在导光构件1以及光控制体2的一体成形品的内部规定的“假想面”，并不具有实体。

在此，如图3A所示，多个光源4配置为在X轴方向上空出给定的间隔而排列。多个光源4与多个光控制体2一一对应。即，对于多个光控制体2，也与多个光源4同样配置为在X轴方向上排列。在此，X轴方向上的多个光源4的间距与多个光控制体2的间距相等。

导光构件1是将来自光源4的光从入射面10向导光构件1内引入并穿过导光构件1内而向作为射出面的第2面12引导的构件，也就是进行导光的构件。在本实施方式中，作为一个例子，导光构件1是丙稀酸类树脂等具有透光性的树脂材料的成形品，并形成为板状。即，导光构件1是具有一定程度的厚度的导光板。

如上所述，导光构件1具有光入射的入射面10和相互对置的第1面11以及第2面12(射出面)。进而，导光构件1具有与入射面10对置的端面13(参照图1A)。

具体地，在本实施方式中，如图2A～图2D所示，导光构件1为矩形板状，导光构件1的在厚度方向上对置的2个面分别是第1面11以及第2面12。此外，导光构件1的4个端面(周面)之中的1个端面是入射面10。即，导光构件1在俯视下(从Z轴方向的一侧观察)形成为矩形状。在此，作为一个例子，导光构件1形成为Y轴方向的尺寸小于X轴方向的长方形形状。而且，导光构件1的厚度方向(Z轴方向)的两面分别构成第1面11以及第2面12。进而，导光构件1的短边方向(Y轴方向)的两面分别构成入射面10以及端面13。

此外，在本实施方式中，端面13在Z轴方向上被二分为倾斜面131和垂直面132。倾斜面131是以Y轴方向上距入射面10的距离在第2面12侧比在第1面11侧大的方式相对于入射面10倾斜的平面。另一方面，垂直面132是与入射面10平行的平面。在此，倾斜面131与第2面12相邻，垂直面132与第1面11相邻。

这样，导光构件1的在Y轴方向上相互对置的2个端面之中的一个端面(图1A中的左侧的面)是从多个光源4射出的光分别穿过多个光控制体2而入射的入射面10。导光构件1的在Z轴方向上相互对置的2个面分别是第1面11以及第2面12。第1面11是图1A中的下表面，第2面12是图1A中的上表面。而且，第2面12是从导光构件1的内部向外部射出光的射出面。因此，导光构件1通过光从作为入射面10的一个端面入射，从而作为射出面的第2面12进行面发光。

此外，在本实施方式中，第2面12是与X-Y平面平行的平面。此外，入射面10是与X-Z平面平行的平面。在此所说的“X-Y平面”是包括X轴以及Y轴的平面，是与Z轴正交的平面。同样，在此所说的“X-Z平面”是包括X轴以及Z轴的平面，是与Y轴正交的平面。换言之，第2面12是与Z轴正交的平面，入射面10是与Y轴正交的平面。因而，第2面12和入射面10相互正交。

另一方面，第1面11是不与X-Y平面平行而相对于X-Y平面倾斜的平面。即，第1面11和入射面10不相互正交。具体地，第1面11以随着远离入射面10而靠近第2面12的方式相对于X-Y平面倾斜。即，在本实施方式中，第1面11和第2面12相互倾斜。

此外，在本实施方式中，在第2面12设置有配光控制部14。配光控制部14控制从作为射出面的第2面12引出的光的配光。配光控制部14包括透镜。在本实施方式中，作为一个例子，配光控制部14包括多透镜也就是所谓的柱面透镜，该多透镜包括在X轴方向上排列的多个半圆柱状的小透镜的组。在本实施方式中，配光控制部14作为一体成形品而与导光构件1一体化。即，在本实施方式中，导光构件1和配光控制部14是一体成形品，处于一体不可分的关系。

光控制体2配置在光源4与导光构件1的入射面10之间。光控制体2控制从光源4输出且入射到入射面10的光。在本实施方式中，光控制体2具有使从光源4输出的光接近于平行光的准直功能。即，光控制体2是准直透镜，如果从光源4入射了放射状地扩散的光，则将该光朝向入射面10聚光而使该光接近于平行光。在此，从光源4射出的光穿过光控制体2而入射到导光构件1的入射面10。因而，来自光源4的光被具有准直功能的光控制体2控制为将扩散角收窄，并朝向导光构件1的入射面10射出。在本实施方式中，假定来自作为理想的点光源的光源4的光被光控制体2控制为理想的平行光来进行说明。

在本实施方式中，如图1A所示，从导光构件1的入射面10入射的光的光轴Ax1以越远离入射面10则到第1面11为止的距离越小的方式相地于第1面11倾斜。因而，从光控制体2向导光构件1的入射面10射出的平行光，成为以越远离入射面10则到第1面11为止的距离变得越小的方式相对于第1面11倾斜的平行光。此外，附图中的虚线的箭头概念性地表示光线(或光路)，并不具有实体。

在本实施方式中，如图3A所示，多个光控制体2在构成导光构件1的入射面10的端部形成为沿着X轴方向排列。即，在本实施方式中，光控制体2与导光构件1为一体。此外，如已经描述的那样，多个光控制体2分别与多个光源4一一对应。因此，多个光控制体2分别控制对应的光源4所射出的光的扩散角，并向入射面10射出光。

多个棱镜片3设置在第1面11，将穿过导光构件1的内部的光朝向第2面12而反射。多个棱镜片3各自构成为对入射的光进行全反射。当然，多个棱镜片3的每个棱镜片不限于对入射的光全部进行全反射的方式，也可以包括一部分的光不全反射而通过棱镜片3的内部的方式。

在导光构件1中，从入射面10入射的光的大部分不由第1面11或第2面12之中除了多个棱镜片3之外的部位反射，而是由多个棱镜片3中的任一棱镜片3反射而从第2面12射出。即，导光构件1包括：由多个棱镜片3中的任一棱镜片对从入射面10入射的光进行直接反射而使其从第2面12射出的直接光路L1。

在本实施方式中，多个棱镜片3各自具有给定的长度，以从其长边方向的一侧观察的剖面成为三角形状的凹部的方式形成在第1面11。换言之，多个棱镜片3各自被形成为三角柱状。棱镜片3例如通过对导光构件1的第1面11面实施加工而形成。如图1B所示，棱镜片3具有反射面30，反射面30将穿过导光构件1的内部而入射的光朝向第2面12反射。图1B是将图1A的区域A1放大了的示意性的端面图。

反射面30和第1面11形成的角度(即，反射面30的倾斜角度)θ1是如入射到反射面30的光的入射角θ0成为临界角以上那样的角度。即，反射面30相对于第1面11而倾斜，使得入射的光进行全反射。在本实施方式中，如图6A所示，多个棱镜片3从Z轴方向的一侧观察，在第1面11上大体配置为交错状(zigzag pattern，曲折图案)。在此，图6A是将图2C的区域A1放大了的示意性的俯视图。进而，图6B、图6C以及图6D分别是将图6A的区域A1、区域A2以及区域A3放大了的示意性的俯视图。

此外，在本实施方式涉及的光学系统100中，如上所述，多个棱镜片3之中2个以上的棱镜片3相对于入射面10的倾斜角度θ10至少根据第1方向(X轴方向)上的位置而不同。而且，多个棱镜片3之中2个以上的棱镜片3的倾斜角度θ10被决定为：越处于靠近第1面11的第1方向上的两端的位置即越处于X轴方向的外侧，则越使从第2面12射出的光相对于基准光线L100朝向第1方向的外侧。基本上，如图6A～图6D所示，多个棱镜片3越处于靠近第1面11的第1方向上的两端的位置即越处于X轴方向的外侧，则棱镜片3的倾斜角度θ10变得越大。

对于多个棱镜片3的形状以及配置等，在“(2.4)棱镜片”一栏详细地进行说明。

以下，使用图1A、图1B以及图3A对本实施方式的光学系统100的发光原理进行说明。

首先，如图1A所示，使从光源4射出的光通过对应的光控制体2，由此控制扩散角。而且，扩散角被控制了的光从光控制体2朝向导光构件1的入射面10射出。在本实施方式中，从光控制体2射出的光成为与第2面12平行的平行光，并相对于入射面10垂直地入射。

此外，如上述已经描述的那样，从导光构件1的入射面10入射的光的光轴Ax1以越远离入射面10则到第1面11的距离变得越小的方式相对于第1面11倾斜。因而，入射到入射面10的光的大部分不到达第2面12以及导光构件1的与入射面10对置的端面13而到达第1面11。

而且，如图1B所示，入射到入射面10的光的大部分不由第1面11以及第2面12反射，而由设置在第1面11的多个棱镜片3之中的任一棱镜片3的反射面30全反射。即，导光构件1包括：由棱镜片3对从入射面10入射的光进行直接反射而使其从第2面12射出的直接光路L1。进而，在本实施方式中，直接光路L1包括由棱镜片3进行全反射的光的光路。由棱镜片3的反射面30进行了全反射的光从第2面12射出。

在本实施方式中，由于多个棱镜片3在第1面11的整体区域内配置，因而如上述那样的通过直接光路L1的光从导光构件1的第2面12的整体区域遍及全部区域而射出。由此，第2面12整体进行面发光。

进而，在本实施方式中，多个棱镜片3之中2个以上的棱镜片3的倾斜角度θ10被决定为：越处于靠近第1面11的第1方向上的两端的位置，则越使从第2面12射出的光相对于基准光线L100而朝向第1方向的外侧。因而，如图3A所示，由棱镜片3反射并从作为射出面的第2面12射出的光L10，在第2面12的第1方向(X轴方向)上的中央部和两端部向不同的朝向射出。特别地，由于光L10从第2面12的第1方向上的两端部朝向第1方向(X轴方向)的外侧而射出，因而从第2面12射出的光L10向如整体上扩散那样的朝向射出。

在此，将从第2面12射出的光线(光L10)之中作为基准的光线定义为“基准光线L100”。在本实施方式中，作为一个例子，如图3A所示，将从第1方向(X轴方向)上的中心附近(中央部)射出的光线(光L10)，更严格地，将从第2面12的中心射出的光线(光L10)设为基准光线L100。在本实施方式中，基准光线L100是与第2面12垂直的光线，换言之，是沿着第2面12的法线的光线。即，光L10以从第2面12的第1方向上的两端部相对于该基准光线L100(第2面12的法线)而朝向第1方向的外侧的方式射出。

以下，夹杂着与一般的导光构件(导光板)的比较而对本实施方式的光学系统100的优点进行说明。

在一般的导光构件中，从导光构件的入射面入射的光一边在导光构件的厚度方向的两面(相当于第1面11以及第2面12)反复进行多次反射，一边在导光构件的内部被导光。而且，通过利用设置在导光构件的厚度方向的一个面(相当于第1面11)的棱镜来破坏全反射的条件(即，入射角≥临界角)，从而光从作为射出面的导光构件的厚度方向的另一个面(相当于第2面12)射出。由此，在一般的导光构件中，射出面整体也进行面发光。

然而，在如上述那样的一般的导光构件中，从导光构件的入射面入射的光通过在导光构件的厚度方向的两面反复进行多次反射，从而被导光到在导光构件中远离入射面的部位。因而，光的全反射的次数越增加，则全反射的条件(即，入射角≥临界角)越容易被破坏，光从导光构件的厚度方向的一个面(相当于第1面11)漏出的可能性变得越高。

另一方面，在本实施方式涉及的光学系统100中，如上所述，具备光控制体2以及多个棱镜片3，因而入射到导光构件1的入射面10的光的大部分沿着直接光路L1前进。即，在本实施方式中，入射到导光构件1的入射面10的光的大部分不在第1面11以及第2面12反复进行全反射，而直接入射到棱镜片3，并从第2面12射出。因而，在本实施方式中，不会如一般的导光构件那样破坏全反射的条件，因而光不易从第1面11漏出，作为结果，能够实现光的引出效率的提高，能够实现比较大的光强度。

在本实施方式中，通过直接光路L1而从第2面12射出的光在从入射面10入射到导光构件1的光的50％以上。即，虽然有时入射到导光构件1的入射面10的光的一部分不通过直接光路L1，但在本实施方式中，入射到入射面10的光的大半(一半以上)通过直接光路L1而从第2面12射出。由此，导光构件1中的光的引出效率成为至少50％。导光构件1中的光的引出效率更优选为70％以上，进而也可以是80％以上。

这样，由于导光构件1中的光的引出效率提高，因而在导光构件1的第1面11侧，不需要反射片、棱镜片材、反射型偏振膜(DBEF：Dual Brightness Enhancement Film)、菲涅尔透镜片等光学元件。即，由于光不易从第1面11漏出，因而即使不将这些光学元件配置在导光构件1的第1面11侧，也能够实现充分的光的引出效率。

进而，在本实施方式涉及的光学系统100中，如图3A所示，通过多个棱镜片3的配置，从第2面12射出的光L10在第2面12的第1方向(X轴方向)上的中央部和两端部向不同的朝向射出。由此，相对于如图3B所示的比较例涉及的光学系统100X，在以下方面具有优越性。

图3B是示出比较例涉及的光学系统100X的概要的立体图。在比较例涉及的光学系统100X中，导光构件1X中的多个棱镜片3的配置与本实施方式涉及的光学系统100不同。即，在比较例涉及的光学系统100X中，在导光构件1X的第1面11上大体配置为交错状的多个棱镜片3相对于入射面10的倾斜角度θ10均为0度。即，在光学系统100X中，多个棱镜片3均与入射面10平行(与X轴平行)地配置。

在比较例涉及的光学系统100X中，从作为射出面的第2面12射出的光L10同样地沿着第2面12的法线而射出。即，如果从正面(X轴方向的一侧)观察第2面12，则光L10从第2面12的整体区域向相同的朝向射出，第2面12的整体区域的亮度成为大致均匀。如果是一般的液晶显示器的背光源等，则即使如比较例涉及的光学系统100X那样是一样的亮度分布也没有问题，但在搭载于移动体B1的平视显示器中，这样的亮度分布并不是优选的。

即，如本实施方式涉及的显示系统300这样，在搭载于移动体B1的平视显示器中应用包括导光构件1的光学系统100的情况下，有时在导光构件1的射出面(第2面12)要求特殊的亮度分布。即，在平视显示器等显示系统300中，在显示面312，图像不是直接成为虚像E1，而是经由光学系统320形成虚像E1。因而，为了在虚像E1中实现亮度的均匀化，需要在组合了光学系统320的特性的状态下，对显示面312上的亮度分布进行使亮度变得均匀的设计。因此，有时在导光构件1的射出面(第2面12)中要求期望的亮度分布，使得显示面312上的亮度分布成为期望的亮度分布。

在本实施方式涉及的光学系统100中，通过研究多个棱镜片3的配置，从而如图3A所示，从第2面12射出的光L10在第2面12的第1方向(X轴方向)上的中央部和两端部向不同的朝向射出。特别地，光L10从第2面12的第1方向上的两端部相对于基准光线L100而朝向第1方向(X轴方向)的外侧射出，因此从第2面12射出的光L10朝向如整体上扩散那样的朝向射出。其结果是，具有能够通过多个棱镜片3的倾斜角度θ10来调整作为射出面的第2面12中的亮度分布，容易实现期望的亮度分布这样的优点。

(2.4)棱镜片

接下来，参照图6A～图7C来对多个棱镜片3的形状以及配置详细地进行说明。

在图6A以及图7A中，仅示出了第1面11的一部分，实际上，在第1面11的大致整体区域内形成了多个棱镜片3。进而，在图6A以及图7A中，为了对多个棱镜片3的形状以及配置进行说明，与实际的数量相比对多个棱镜片3进行了间隔剔除，并且通过将各棱镜片3示出为比实物大，从而示意性地表示了多个棱镜片3。在图8之后的附图中，也同样示意性地表示了多个棱镜片3。

在本实施方式涉及的光学系统100中，如上所述，从Z轴方向的一侧观察，多个棱镜片3在第1面11上大体配置为交错状(zigzag pattern)。在此，多个棱镜片3各自在俯视下(从Z轴方向的一侧观察)形成为具有给定的长度的长方形形状。

具体地，多个棱镜片3在第1面11配置为在第1方向(X轴方向)上空出间隔而排列。进而，多个棱镜片3配置为在第2面12内在作为与第1方向(X轴方向)正交的第2方向的Y轴方向上也空出间隔而排列。而且，在将沿着X轴方向排列的多个棱镜片3的列沿着Y轴方向从入射面10侧数起而设为第1列、第2列、第3列……的情况下，包括在偶数列中的多个棱镜片3和包括在奇数列中的多个棱镜片3处于相互在X轴方向上错开的位置。

在本实施方式中，特别地，多个棱镜片3配置在第1面11中的假想圆弧Va1上。假想圆弧Va1是在第1面11上规定的假想的“圆弧”，并不具有实体。在本实施方式中，作为一个例子，假想圆弧Va1是由正圆的圆周的一部分形成的假想的“圆弧”。在此，从假想圆弧Va1观察，包括假想圆弧Va1的正圆的中心位于Y轴方向上与入射面10相反的一侧。因而，假想圆弧Va1以X轴方向的中央部向入射面10侧凸出的方式弯曲，成为假想的圆弧。在本公开中所说的“圆弧”不限于曲率为一定的正圆的圆周的一部分，也可以是曲率在中途变化的椭圆或长圆等圆周的一部分。

在本实施方式中，在第2方向(Y轴方向)上设定了多个假想圆弧Va1。在本实施方式中，作为一个例子，这些多个假想圆弧Va1形成为等间隔的同心圆状。即，多个假想圆弧Va1均是以X轴方向的中央部向入射面10侧凸出的方式弯曲的假想的圆弧。而且，多个假想圆弧Va1的曲率半径相互不同，越是在Y轴方向上靠近入射面10的假想圆弧Va1，则曲率半径变得越大。换言之，在将多个假想圆弧Va1从入射面10侧数起而设为第1个、第2个、第3个的情况下，假想圆弧Va1的曲率半径按照第1个、第2个、第3个……的顺序变小。

而且，多个棱镜片3以在各假想圆弧Va1上设置2个以上的棱镜片3的方式在这些多个假想圆弧Va1上分散配置。即，在Y轴方向上从入射面10侧数起第1列、第2列、第3列……的各列的2个以上的棱镜片3分别配置在从入射面10侧数起第1列、第2列、第3列……的假想圆弧Va1上。进而，由于包括在偶数列的多个棱镜片3和包括在奇数列的多个棱镜片3处于相互在X轴方向上错开的位置，因而如图6A所示，相邻的假想圆弧Va1上的棱镜片3处于相互在X轴方向上错开的位置。

此外，在本公开中，在提及第1面11内的各棱镜片3的配置以及间距等时，是指在俯视下(从Z轴方向的一侧观察)包括在各棱镜片3内的代表点P1(参照图7A)的位置以及间距。即，由于各棱镜片3在俯视下具有一定程度的大小(面积)，因而对于各棱镜片3的严格的位置等，由各棱镜片3的代表点P1规定。代表点P1是在俯视下的各棱镜片3内分别设定一个的假想的“点”，并不具有实体。在本实施方式中，作为一个例子，假定代表点P1是俯视下的棱镜片3的中心(重心)点。即，在本实施方式中，如图7A所示，多个棱镜片3在第1面11配置为在俯视下(从Z轴方向的一侧观察)各个代表点P1位于假想圆弧Va1上。

此外，多个棱镜片3之中2个以上的棱镜片3的倾斜角度θ10被决定为：越处于靠近第1面11的第1方向上的两端的位置即越处于X轴方向的外侧，则越使从第2面12射出的光相对于基准光线L100而朝向第1方向的外侧。即，通过多个棱镜片3之中2个以上的棱镜片3，从而越处于靠近第1面11的第1方向上的两端的位置，则从第2面12射出的光越相对于基准光线L100而朝向第1方向的外侧大幅地倾斜。基本上，如图6A～图6D所示，多个棱镜片3越处于靠近第1面11的第1方向上的两端的位置即越处于X轴方向的外侧，则棱镜片3的倾斜角度θ10变得越大。在本实施方式中，如图6B～图6D所示，倾斜角度θ10是在俯视下(从Z轴方向的一侧观察)穿过代表点P1且与棱镜片3的长度平行的中心轴相对于入射面10的角度，即相对于X轴的角度。即，倾斜角度θ10表示具有给定的长度的棱镜片3相对于入射面10的倾斜的程度，在与入射面10平行的棱镜片3中，该倾斜角度θ10为“0度”。

更详细地，在本实施方式中，设定各棱镜片3的倾斜角度θ10而使得：各棱镜片3的中心轴与各棱镜片3的代表点P1处的假想圆弧Va1的切线一致。因而，如果着眼于同一假想圆弧Va1上的2个棱镜片3，则相对于一个棱镜片3在顺时针方向上相邻的另一棱镜片3成为使一个棱镜片3以代表点P1为中心而在顺时针方向上旋转了的形状。即，即使在同一假想圆弧Va1上，越远离第1方向(X轴方向)的中心，则倾斜角度θ10也变得越大。进而，如果着眼于从第1方向的中心数起位于同一列的2个棱镜片3，则相对于一个棱镜片3而曲率半径较小的假想圆弧Va1上的另一棱镜片3，与一个棱镜片3相比而倾斜角度θ10较大。

由此，在第1面11中的位于第1方向(X轴方向)的中心的棱镜片3中，如图6B(图6A的区域A1)所示，倾斜角度θ10成为由“0度”形成的第1角度θ101。此外，如图6C(图6A的区域A2)所示，在以第1方向的中心为第1列，从中心数起位于第3列的棱镜片3中，倾斜角度θ10成为大于第1角度(0度)的第2角度θ102。进而，如图6D(图6A的区域A3)所示，在从第1方向的中心数起位于第3列且从第2方向的入射面10侧数起位于第3列的棱镜片3中，倾斜角度θ10成为大于第2角度θ102的第3角度θ103。即，第1角度θ101、第2角度θ102、第3角度θ103成为“θ101＜θ102＜θ103”的关系。

通过如上述那样的多个棱镜片3的配置，如图6A所示，入射到入射面10的作为平行光的光L10越位于靠近第1方向(X轴方向)的两端的位置，则越被棱镜片3朝向第1方向的外侧反射。即，棱镜片3中的光L10的反射方向根据相对于棱镜片3的入射面10的倾斜角度θ10而决定，因此，越处于靠近第1面11的第1方向上的两端的位置，则棱镜片3的倾斜角度θ10变得越大。因而，越接近第1方向的外侧，则越使由棱镜片3反射的光L10相对于基准光线L100朝向第1方向的外侧，并从作为射出面的第2面12射出。在图6A中，对于棱镜片3中的反射前的光L10，由空心箭头示出，对于棱镜片3中的反射后的光L10(反射光)，由标注了阴影(点阴影线)的箭头示出。

此外，在本实施方式中，如图7A所示，在俯视下(从Z轴方向的一侧观察)，多个棱镜片3在第1方向(X轴方向)上的间距均匀。在此所说的“在第1方向上的间距”是指第1方向(X轴方向)上的代表点P1间的距离(间隔)。即，作为第1方向上的多个棱镜片3的代表点P1间的间隔的间距被设定为恒定。在此，在本实施方式中，在Y轴方向上从入射面10侧数起包括在偶数列的多个棱镜片3和包括在奇数列的多个棱镜片3处于相互在X轴方向上错开的位置。在将该X轴方向上的错开量设为单位间距Dx1的情况下，针对在同一假想圆弧Va1上相邻的一对棱镜片3的第1方向的间距成为单位间距Dx1的2倍(2Dx1)。

由此，多个棱镜片3包括第1组和第2组。第1组包括在第1方向上相邻的2个棱镜片3。第2组处于比第1组远离第1面11的第1方向上的中心的位置，并且包括在第1方向上相邻的2个棱镜片3。在第1组和第2组中，第1方向上的间距相同。例如，将第1面11中的第1方向(X轴方向)的中心设为第1列，将位于第1列的棱镜片3以及位于第2列的棱镜片3设为第1组，将位于第2列的棱镜片3以及位于第3列的棱镜片3设为第2组。在该情况下，对于第1组(第1列以及第2列的棱镜片3)和第2组(第2列以及第3列的棱镜片3)，第1方向上的间距(2Dx1)相同。即，在本实施方式中，具有第1方向(X轴方向)上的间距(2Dx1)相同的至少2组的一对棱镜片3的组。

进而，多个棱镜片3之中在第1方向上相邻的2个棱镜片3的第1方向上的间距，在多个棱镜片3的全部棱镜片中相同。即，在本实施方式中，对于多个棱镜片3的全部棱镜片，第1方向(X轴方向)上的间距(2Dx1)相同。由此，在俯视下(从Z轴方向的一侧观察)，可实现第1方向(X轴方向)上的间距均匀的多个棱镜片3。

此外，多个棱镜片3包括第3组和第4组。第3组包括在假想圆弧Va1上相邻的2个棱镜片3。第4组处于比第3组远离第1面11的第1方向上的中心的位置，包括在假想圆弧Va1上相邻的2个棱镜片3。在第3组和第4组中，第4组沿着假想圆弧Va1的间距更宽。在此所说的“沿着假想圆弧Va1的间距”是指在假想圆弧Va1上的代表点P1间的距离(间隔)。例如，以第1面11中的第1方向(X轴方向)的中心为第1列，以位于第1列的两侧(第2列)的2个棱镜片3为第3组，以位于第2列的棱镜片3以及位于第4列的棱镜片3为第4组。在该情况下，相比于第3组(第2列以及第2列的棱镜片3)中的沿着假想圆弧Va1的间距Dc1，第4组(第2列以及第4列的棱镜片3)中的沿着假想圆弧Va1的间距Dc2更大。即，在图7A中，间距Dc1以及间距Dc2成为“Dc1＜Dc2”的关系。

不过，在本实施方式中，由于多个棱镜片3配置在第1面11中的假想圆弧Va1上，因而在俯视下(从Z轴方向的一侧观察)，在第2方向(Y轴方向)上的间距不是均匀的。在此所说的“在第2方向上的间距”是指第2方向(Y轴方向)上的代表点P1间的距离(间隔)。即，如图7A所示，关于在第2方向上相邻的一对棱镜片3间的Y轴方向的间距，越靠近第1面11的第1方向(X轴方向)上的两端的位置则变得越大。例如，以第1面11中的第1方向(X轴方向)的中心为第1列，从中心数起位于第4列的2个棱镜片3的第2方向的间距Dy2大于位于第1列的2个棱镜片3的第2方向的间距Dy1。即，在图7A中，间距Dy1以及间距Dy2成为“Dy1＜Dy2”的关系。

此外，在本实施方式中，多个棱镜片3的形状并不完全相同，多个棱镜片3包括形状相互不同的多个种类的棱镜片3。具体地，多个种类的棱镜片3的反射面30的倾斜角度θ1以及作为棱镜片3的凹部的深度(换言之，棱镜片3的高度)不同。换言之，多个棱镜片3包括距第1面11的高度H11、H12不同的2个以上的棱镜片3。

在本实施方式中，关于多个棱镜片3各自的高度H11、H12，越处于靠近第1面11的第1方向(X轴方向)上的两端的位置则该高度越高。换言之，越远离第1面11的X轴方向的中心，则棱镜片3的高度H11、H12变得越高。具体地，在第1面11中的位于第1方向(X轴方向)的中心的棱镜片3中，如图7B(图7A的A1-A1线剖视图)所示，反射面30的倾斜角度θ1为第1角度θ11，具有高度H11。另一方面，在以第1方向的中心为第1列，从中心数起位于第4列的棱镜片3中，如图7C(图7A的B1-B1线剖视图)所示，反射面30的倾斜角度θ1为大于第1角度θ11的第2角度θ12，具有高度H12。在此，高度H11和高度H12为“H11＜H12”的关系。

如上所述，在本实施方式中，越处于靠近第1面11的第1方向(X轴方向)上的两端的位置，则在第2方向上相邻的一对棱镜片3间的Y轴方向的间距变得越大。因而，如果设为多个棱镜片3的高度均匀，则越处于靠近第1面11的第1方向(X轴方向)上的两端的位置，未能由棱镜片3捕捉到的光越增加，可能产生损耗。在本实施方式中，考虑到这点，通过越处于靠近第1面11的第1方向(X轴方向)上的两端的位置则使棱镜片3的高度越高，从而降低未能由棱镜片3捕捉到的光，从而降低损耗。

作为一个例子，棱镜片3的高度优选为1μm以上且100μm以下。同样，作为一个例子，多个棱镜片3的Y轴方向上的间距优选为1μm以上且1000μm以下。

在此，在多个种类的棱镜片3中，仅反射面30的倾斜角度θ1以及棱镜片3的高度不同，其他形状相同。因而，包括棱镜片3的长边方向的尺寸(长度)的俯视下的(从Z轴方向的一侧观察的)棱镜片3的形状，在多个棱镜片3的全部棱镜片中相同。这样，在本实施方式中，多个棱镜片3各自的长度W1在多个棱镜片3的全部棱镜片中相同。例如，在图7A中，以第1面11中的第1方向(X轴方向)的中心为第1列，从中心数起位于第3列的棱镜片3的长度W1与位于第1列的棱镜片3的长度(与有效长度Lx1相同)相同。

因而，越处于靠近第1面11的第1方向上的两端的位置，则棱镜片3的第1方向(X轴方向)上的有效长度变得越小。在此所说的“棱镜片3的第1方向上的有效长度”是向X轴上投影棱镜片3的宽度方向上的入射面10侧的边时的长度。即，在本实施方式中，越处于靠近第1面11的第1方向(X轴方向)上的两端的位置，则相对于入射面10的倾斜角度θ10变得越大，因而有效长度变得越小。例如，以第1面11中的第1方向(X轴方向)的中心为第1列，从中心数起位于第4列的棱镜片3的第1方向的有效长度Lx2比位于第1列的棱镜片3的第1方向的有效长度Lx1小(短)。即，在图7A中，有效长度Lx1以及有效长度Lx2成为“Lx2＜Lx1”的关系。

(3)变形例

实施方式1只是本公开的各种实施方式中的一种。关于实施方式1，只要能够达到本公开的目的，则能够根据设计等进行各种变更。在实施方式1中说明的各图是示意性的图，图中的构成要素的大小以及厚度之比不限于一定反映实际的尺寸比。

以下，对实施方式1的变形例进行列举。以下说明的变形例能够与实施方式1适当组合而应用。

(3.1)第1变形例

如图8所示，第1变形例涉及的光学系统100A与实施方式1涉及的光学系统100的不同点在于，多个棱镜片3A各自的长度不是在多个棱镜片3A的全部棱镜片中均相同。

即，在第1变形例中，如图8所示，关于多个棱镜片3A各自的长度，越处于靠近第1面11的第1方向(X轴方向)上的两端的位置则该长度越长。例如，在图8中，以第1面11中的第1方向(X轴方向)的中心为第1列，从中心数起位于第3列的棱镜片3A的长度W2比位于第1列的棱镜片3A的长度W1大(长)。即，在图8中长度W1以及长度W2成为“W1＜W2”的关系。

在图8的例子中，第1面11在X轴方向上被分割成第1区域Z1、第2区域Z2以及第3区域Z3，并按每个区域来决定棱镜片3A的长度。第2区域Z2位于第1面11中的第1方向(X轴方向)的中央，第1区域Z1以及第3区域Z3位于第2区域Z2的第1方向的两侧。即，位于第1方向的中央的第2区域Z2内的棱镜片3A具有长度W1，第1区域Z1以及第3区域Z3内的棱镜片3A具有长度W2。

根据第1变形例涉及的光学系统100A，能够将棱镜片3A的第1方向(X轴方向)上的有效长度之差抑制为较小。即，关于本变形例，越处于靠近第1面11的第1方向(X轴方向)上的两端的位置，则相对于入射面10的倾斜角度θ10变得越大，但棱镜片3A的长度变得越大(长)。例如，以第1面11中的第1方向(X轴方向)的中心为第1列，从中心数起位于第4列的棱镜片3A的第1方向的有效长度Lx2比位于第1列的棱镜片3A的第1方向的有效长度Lx1短，但其差异变小。结果，根据第1变形例，在第1面11的第1方向(X轴方向)上的两端，也维持棱镜片3A的有效长度，由此降低未能由棱镜片3A捕捉到的光，从而降低损耗。

(3.2)第2变形例

如图9所示，第2变形例涉及的光学系统100B与实施方式1涉及的光学系统100的不同点在于，多个棱镜片3B的第1方向上的间距不是在多个棱镜片3的全部棱镜片中均相同。

即，在第2变形例中，如图9所示，沿着假想圆弧Va1的间距Dc1是均匀的。而且，多个假想圆弧Va1的曲率半径相互不同，因而，结果，多个棱镜片3B的第1方向(X轴方向)上的间距变得不均匀。总之，在Y轴方向上，越靠近入射面10的假想圆弧Va1，则曲率半径越大。因而，从入射面10侧数起在第1个假想圆弧Va1上相邻的一对棱镜片3B的第1方向的间距，大于在第3个假想圆弧Va1上相邻的一对棱镜片3B的第1方向的间距。

其结果是，如图9所示，在沿着第2方向(Y轴方向)排列的多个棱镜片3B间，也在第1方向(X轴方向)上产生代表点P1的位置偏离，在沿着第2方向排列的多个棱镜片3B间，产生第1方向的间隙Sp1。由于该间隙Sp1，越处于靠近第1面11的第1方向(X轴方向)上的两端的位置，则未能由棱镜片3B捕捉到的光越增加，可能产生损耗。因此，多个棱镜片3的第1方向上的间距均匀的实施方式1涉及的光学系统100相较于第2变形例，更容易降低损耗。

(3.3)其他变形例

也可以是，第1面11是与入射面10正交的面，第2面12是不与入射面10正交而相对于X-Y平面倾斜的面。此外，第1面11以及第2面12均可以是不与入射面10正交而相对于X-Y平面倾斜的面。

此外，在实施方式1中，导光构件1形成为Y轴方向的尺寸小于X轴方向的长方形形状，导光构件1的短边方向(Y轴方向)的两面分别成为入射面10以及端面13，但不限于该结构。例如，如图10所示，也可以取代长方形形状的导光构件1的长边侧即短边方向(Y轴方向)的两面，而长方形形状的导光构件1的短边侧即长边方向(X轴方向)的两面分别作为入射面10以及端面13。在该情况下，如图10所示，向导光构件1入射的光不从导光构件1的长边侧入射，而从导光构件1的短边侧入射。在该情况下，Y轴方向是沿着入射面10以及第1面11这两者的方向，因而相当于“第1方向”，X轴方向相当于“第2方向”。进而，导光构件1在俯视下不限于长方形形状，也可以是正方形状或四边形以外的多边形状等。

此外，多个棱镜片3只要包括倾斜角度θ10至少根据第1方向上的位置而不同的2个以上的棱镜片3即可，对于多个棱镜片3的全部棱镜片，并不必须均是倾斜角度θ10根据第1方向上的位置而不同。总之，倾斜角度θ10至少根据第1方向上的位置而不同的棱镜片3只要是2个以上即可，多个棱镜片3也可以包括不满足这样的倾斜角度θ10的要件的棱镜片3。在该情况下，只要针对多个棱镜片3之中的2个以上的棱镜片3，将倾斜角度θ10决定为越处于靠近第1面11的第1方向上的两端的位置则越使从第2面12射出的光相对于基准光线L100而朝向第1方向的外侧即可。

此外，对于多个棱镜片3之中的2个以上的棱镜片3，倾斜角度θ10也可以被决定为：越处于靠近第1面11的第1方向上的两端的位置，则越使从第2面12射出的光朝向第1方向的内侧。在该情况下，光从第2面12的第1方向上的两端部朝向第1方向(X轴方向)的内侧射出，因而从第2面12射出的光向如整体上变窄那样的朝向射出。例如，在平视显示器等显示系统300中，需要在组合了光学系统320的特性的状态下，对显示面312上的亮度分布进行如亮度变得均匀的设计。因此，根据光学系统320的特性，在导光构件1的射出面(第2面12)中，有时也要求使得向如整体上变窄那样的朝向射出的特殊的亮度分布。由此，在使从第2面12射出的光朝向第1方向的内侧的情况下，也与实施方式1同样，具有能够通过多个棱镜片3的倾斜角度θ10来调整作为射出面的第2面12中的亮度分布，容易实现期望的亮度分布这样的优点。总之，只要多个棱镜片3之中的2个以上的棱镜片3的倾斜角度θ10被决定为越靠近第1面11的第1方向上的两端的位置则越使从第2面12射出的光相对于基准光线L100而朝向第1方向的外侧或内侧即可。

此外，多个棱镜片3例如也可以包括反射面30或侧面31的形状等、反射面30的倾斜角度θ1以及作为棱镜片3的凹部的深度(换言之，棱镜片3的高度)以外的参数相互不同的多个种类的棱镜片3。

此外，多个棱镜片3也可以包括反射面30的倾斜角度θ1、作为棱镜片3的凹部的深度(换言之，棱镜片3的高度)以及棱镜片3的长边方向的尺寸等在内全部是相同的形状。

此外，在提及第1面11内的各棱镜片3的配置以及间距等时使用的代表点P1不限于俯视下的棱镜片3的中心(重心)点。即，代表点P1只要处于俯视下的棱镜片3内即可，例如也可以设定为棱镜片3的长边方向的一端部。不过，代表点P1优选为俯视下的棱镜片3的中心(重心)附近。例如，优选代表点P1位于以俯视下的棱镜片3的中心(重心)为中心且以棱镜片3的宽度尺寸为1条边的正方形中。或者，例如，更优选代表点P1位于以俯视下的棱镜片3的中心(重心)为中心且以棱镜片3的宽度尺寸为直径的圆中。

此外，导光构件1只要包括直接光路L1即可，并不必须是从入射面10入射的全部光均通过直接光路L1。即，导光构件1例如也可以包括如下间接光路：在由第1面11或第2面12反射1次以上之后，由棱镜片3反射而使其从第2面12射出。

此外，导光构件1也可以不包括直接光路L1。

此外，在实施方式1中，多个棱镜片3通过对导光构件1的第1面11进行加工而形成，但不限于该方式。例如，也可以通过将形成有多个棱镜片3的棱镜片材粘附在第1面11，从而将多个棱镜片3设置在第1面11。

此外，棱镜片3不限于相对于第1面11为凹形状、即从第1面11凹陷的形状，也可以相对于第1面11是凸形状、即从第1面11突出的形状。

此外，配光控制部14只要对从第2面12引出的光的配光进行控制即可，只要设置在第1面11和第2面12的至少一者即可。即，在实施方式1中，配光控制部14设置在作为射出面的第2面12，但不限于该结构，配光控制部14也可以设置在第1面11，也可以设置在第1面11以及第2面12这两者。进而，在实施方式1中，配光控制部14与导光构件1作为一体成形品而被一体化，但不限于该方式。例如，也可以通过将形成有配光控制部14的配光片粘附在第2面12，从而将配光控制部14设置在第2面12。

此外，配光控制部14也可以是作为包括配置为矩阵状的多个小透镜的组的多透镜的一种的透镜阵列。多个小透镜各自既可以是凸透镜，也可以是凹透镜。进而，配光控制部14也可以包括菲涅尔透镜。

此外，配光控制部14不限于透镜，例如也可以是扩散片、棱镜或衍射光栅等。进而，配光控制部14不是光学系统100中必须的结构，配光控制部14能够适当省略。

此外，搭载显示系统300的移动体B1不限于汽车(乘用车)，例如也可以是卡车或者巴士等大型车辆、二轮车、电车、电动小车(Cart)、建筑机械、航空器或船舶等。

此外，显示系统300不限于如平视显示器那样显示虚像的结构。例如，显示系统300也可以是液晶显示器或投影装置。此外，显示系统300也可以是搭载于移动体主体B11的车载导航系统、电子镜系统或多信息显示仪的显示器。

此外，照明系统200不限于用于显示系统300的结构，例如也可以用于树脂固化或者植物培育等工业用途、或包括引导灯的照明用途等。

此外，光控制体2对于光学系统100不是必须的结构，也可以省略。即，光学系统100只要具备导光构件1和多个棱镜片3即可，光控制体2能够适当省略。

此外，从假想圆弧Va1观察，包括假想圆弧Va1的正圆的中心也可以位于Y轴方向上的入射面10侧。在该情况下，假想圆弧Va1成为以X轴方向的中央部向与入射面10相反的一侧凸出的方式弯曲的假想的圆弧。

此外，在多个棱镜片3被配置在第1面11中的假想圆弧Va1上的情况下，各棱镜片3的中心轴与各棱镜片3的代表点P1处的假想圆弧Va1的切线一致的情形对于光学系统100不是必须的结构。即，只要第1面11中的各棱镜片3的代表点P1处于假想圆弧Va1上即可，各棱镜片3的倾斜角度θ10也可以不由假想圆弧Va1规定。因而，例如，如果着眼于从第1方向的中心数起位于同一列的2个棱镜片3，则倾斜角度θ10也可以与处于哪一假想圆弧Va1上无关地是相同的。或者，如果着眼于从第1方向的中心数起位于同一列的2个棱镜片3，则相对于一个棱镜片3而曲率半径较小的假想圆弧Va1上的另一棱镜片3，也可以与一个棱镜片3相比而倾斜角度θ10较小。

此外，从Z轴方向的一侧观察，多个棱镜片3不限于处于假想圆弧Va1上，也可以配置为自由曲线状。本公开中所说的“自由曲线”例如包括C字状、U字状、J字状或S字状等各种自由曲线。

此外，多个棱镜片3各自在俯视下不限于为长方形形状，也可以形成为圆弧状或自由曲线状。

此外，多个棱镜片3各自的倾斜角度θ10并未被严格地规定，例如，棱镜片3的倾斜角度θ10也可以被规定为分别在顺时针方向以及逆时针方向上具有10度以下的偏差。优选将棱镜片3的倾斜角度θ10的偏差分别在顺时针方向以及逆时针方向抑制为5度以下。

因而，也可以是，相对于在棱镜片3的设计时决定的倾斜角度θ10，例如在有意地将各棱镜片3的倾斜角度θ10随机调整了±5度程度的状态下形成多个棱镜片3。即使是进行了这样的调整的多个棱镜片3，也包括于将倾斜角度θ10决定为越处于靠近第1面11的第1方向上的两端的位置则越使从第2面12射出的光相对于基准光线L100而朝向第1方向的外侧或内侧的情形。

此外，基准光线L100不限于从第2面12的中心射出的光线(光L10)，也可以是从偏离第2面12的中心的位置射出的光线(光L10)。

此外，基准光线L100不限于与第2面12垂直的光线，也可以是相对于第2面12的法线而倾斜的光线。

(实施方式2)

如图11A～图11D所示，本实施方式涉及的光学系统100C与实施方式1涉及的光学系统100的不同点在于，多个棱镜片3C被配置在第1面11中的假想栅格Vg1的栅格点上。以下，对于与实施方式1同样的结构，标注共同的附图标记并适当省略说明。

假想栅格Vg1是在第1面11上规定的假想的“栅格”，并不具有实体。在本实施方式中，作为一个例子，假想栅格Vg1是第1方向(X轴方向)的间隔与第2方向(Y轴方向)的间隔不同的假想的“栅格”。假想栅格Vg1的第1方向的间隔是单位间距Dx1。假想栅格Vg1的第2方向的间隔是间距Dy1的2分之1(Dy1/2)。

在本实施方式中，如图11A所示，在俯视下(从Z轴方向的一侧观察)，多个棱镜片3C以各自的代表点P1位于假想栅格Vg1的栅格点上的方式配置在第1面11。根据该配置，在俯视下(从Z轴方向的一侧观察)，多个棱镜片3C的第1方向(X轴方向)的间距(Dx1)以及第2方向(Y轴方向)的间距(Dy1/2)均是均匀的。

在本实施方式中，如图11A～图11D所示，多个棱镜片3C越处于靠近第1面11的第1方向上的两端的位置、即越处于X轴方向的外侧，则棱镜片3C的倾斜角度θ10变得越大。图11B以及图11D分别是将图11A的区域A1以及区域A4放大了的示意性的俯视图。图11C是将图11A的区域A2以及区域A3放大了的示意性的俯视图。

更详细地，如果着眼于在第1方向(X轴方向)上相邻的2个棱镜片3C，则相对于一个棱镜片3C而位于右侧的另一棱镜片3C成为使一个棱镜片3C以代表点P1为中心在顺时针方向上旋转了的形状。即，越远离第1方向(X轴方向)的中心，则倾斜角度θ10变得越大。进而，如果着眼于从第1方向的中心数起位于同一列的2个棱镜片3C，则两者的倾斜角度θ10相等。

由此，在位于第1面11中的第1方向(X轴方向)的中心的棱镜片3C中，如图11B(图11A的区域A1)所示，倾斜角度θ10成为由“0度”形成的第1角度θ101。此外，在以第1方向的中心为第1列，从中心数起位于第3列的棱镜片3C中，如图11C(图11A的区域A2、A3)所示，倾斜角度θ10成为大于第1角度θ101(0度)的第2角度θ102。进而，在从第1方向的中心数起位于第4列的棱镜片3C中，如图11D(图11A的区域A4)所示，倾斜角度θ10成为大于第2角度θ102的第3角度θ103。即，第1角度θ101、第2角度θ102、第3角度θ103成为“θ101＜θ102＜θ103”的关系。

通过如上述那样的多个棱镜片3C的配置，入射到入射面10的作为平行光的光，越处于靠近第1方向(X轴方向)的两端的位置，则越由棱镜片3C朝向第1方向的外侧反射。即，棱镜片3C中的光的反射方向根据棱镜片3C相对于入射面10的倾斜角度θ10而决定，因此，越处于靠近第1面11的第1方向上的两端的位置，则棱镜片3C的倾斜角度θ10变得越大。因而，越接近第1方向的外侧，则由棱镜片3C反射的光越相对于基准光线L100而朝向第1方向的外侧，并从作为射出面的第2面12射出。

如图12所示，实施方式2的变形例涉及的光学系统100D与实施方式2涉及的光学系统100C的不同点在于，多个棱镜片3D各自的长度不是在多个棱镜片3D的全部棱镜片中均相同。该光学系统100D对应于实施方式1的第1变形例涉及的光学系统100A(参照图8)。

即，在光学系统100D中，如图12所示，关于多个棱镜片3D各自的长度，越处于靠近第1面11的第1方向(X轴方向)上的两端的位置则该长度越长。例如，在图12中，以第1面11中的第1方向(X轴方向)的中心为第1列，从中心数起位于第3列的棱镜片3D的长度W2比位于第1列的棱镜片3D的长度W1大(长)。即，在图12中，长度W1以及长度W2成为“W1＜W2”的关系。在图12的例子中，与实施方式1的第1变形例同样，第1面11在X轴方向上被分割成第1区域Z1、第2区域Z2以及第3区域Z3，并按每个区域而决定棱镜片3D的长度。

根据本变形例涉及的光学系统100D，能够将棱镜片3D的第1方向(X轴方向)上的有效长度的差异抑制为较小。即，关于本变形例，越处于靠近第1面11的第1方向(X轴方向)上的两端的位置，则相对于入射面10的倾斜角度θ10变得越大，但棱镜片3D的长度变得越大(长)。例如，以第1面11中的第1方向(X轴方向)的中心为第1列，从中心数起位于第4列的棱镜片3D的第1方向的有效长度Lx2比位于第1列的棱镜片3D的第1方向的有效长度Lx1短，但其差异变小。结果，根据本变形例，在第1面11的第1方向(X轴方向)上的两端，也维持棱镜片3D的有效长度，由此降低未能由棱镜片3D捕捉到的光，从而降低损耗。

作为实施方式2的另一变形例，从第1方向的中心数起位于同一列的多个棱镜片3C的倾斜角度θ10也可以不同。

此外，关于多个棱镜片3C的配置，也可以组合假想栅格Vg1的栅格点上的配置和假想圆弧Va1上的配置。

实施方式2中说明的各种结构(包括变形例)能够与实施方式1中说明的各种结构(包括变形例)适当组合而采用。

(实施方式3)

如图13所示，本实施方式涉及的光学系统100E与实施方式2涉及的光学系统100C的不同点在于，还具备长条棱镜6。以下，对于与实施方式2同样的结构，标注共同的附图标记，并适当省略说明。

长条棱镜6配置在多个棱镜片3E之中在第1面11内沿着与第1方向正交的第2方向相邻的2个棱镜片3E之间。长条棱镜6具有跨越在第1方向上相邻的2个以上的棱镜片3E的长度。即，本实施方式涉及的光学系统100E除了多个棱镜片3E之外还具备长条棱镜6，长条棱镜6配置于在第2方向(Y轴方向)上相邻的2个棱镜片3E之间，具有跨越在第1方向(X轴方向)上相邻的2个以上的棱镜片3E的长度。

在本实施方式中，光学系统100E具备多个长条棱镜6。从Z轴方向的一侧观察，多个长条棱镜6分别形成为与X轴平行的直线状。在图13的例子中，多个长条棱镜6在导光构件1的第1面11中，被形成为在Y轴方向上空出间隔而排列。即，在图13的例子中，长条棱镜6被设置为在第2方向(Y轴方向)上排列多个。

长条棱镜6设置在第1面11，将穿过导光构件1的内部的光朝向第2面12反射。长条棱镜6构成为对入射的光进行全反射。当然，长条棱镜6不限于对入射的光进行全反射的方式，也可以包括一部分的光不全反射而通过长条棱镜6的内部的方式。

在本实施方式中，多个长条棱镜6各自具有跨越2个以上的棱镜片3E的长度，以从其长边方向的一侧观察的剖面成为三角形状的凹部的方式形成在第1面11。换言之，多个长条棱镜6各自形成为三角柱状。长条棱镜6例如通过对导光构件1的第1面11实施加工而形成。即，长条棱镜6的剖面形状与棱镜片3E相同。

在将沿着X轴方向排列的多个棱镜片3E的列在Y轴方向上从入射面10侧数起设为第1列、第2列、第3列……的情况下，长条棱镜6分别配置在包括在偶数列的多个棱镜片3E和包括在奇数列的多个棱镜片3E之间。

根据上述结构，即使产生未能由棱镜片3E捕捉到的光，也能够通过长条棱镜6来捕捉光，从而能够降低损耗。

如图14A所示，实施方式3的变形例涉及的光学系统100F与实施方式3涉及的光学系统100E的不同点在于，长条棱镜6A的长度不均匀。即，在本变形例涉及的光学系统100F中，设置有多个长条棱镜6A，多个长条棱镜6A的长度不同。在图14A的例子中，多个长条棱镜6A之中，最靠近入射面10的长条棱镜6A与其他长条棱镜6A相比长度较小(短)。此外，在图14A的例子中，在沿着第2方向相邻的2个棱镜片3F之间，配置有多个(2个)长条棱镜6A。进而，在图14A的例子中，形成为多个棱镜片3F与长条棱镜6A部分重叠。

如图14B所示，实施方式3的另一变形例涉及的光学系统100G与实施方式3涉及的光学系统100E的不同点在于，长条棱镜6B为圆弧状。在图14B的例子中，在沿着第2方向相邻的2个棱镜片3G之间，配置有圆弧状的长条棱镜6B。作为一个例子，长条棱镜6B是以X轴方向的中央部向入射面10侧凸出的方式弯曲的圆弧状。

如图15A所示，实施方式3的又一变形例涉及的光学系统100H与实施方式3涉及的光学系统100E的不同点在于，多个棱镜片3H配置在假想圆弧Va1上。即，在本变形例中，组合了如实施方式1中说明的那样配置在假想圆弧Va1上的多个棱镜片3H和长条棱镜6C。在图15A的例子中，形成为多个棱镜片3H和长条棱镜6C部分重叠。

如图15B所示，实施方式3的又一变形例涉及的光学系统100I与图15A的光学系统100H的不同点在于，多个棱镜片3I配置在假想圆弧Va1上，长条棱镜6D为圆弧状。即，在本变形例中，组合了如在实施方式1中说明的那样配置在假想圆弧Va1上的多个棱镜片3I和长条棱镜6D。

此外，作为实施方式3的又一变形例，从Z轴方向的一侧观察，长条棱镜6不限于直线状或圆弧状，也可以形成为自由曲线状。

在实施方式3中说明的各种结构(包括变形例)能够与实施方式1或2中说明的各种结构(包括变形例)适当组合而采用。

(实施方式4)

如图16所示，本实施方式涉及的光学系统100J与实施方式1涉及的光学系统100的不同点在于，基准光线L100相对于第2面12的法线而倾斜。以下，对于与实施方式1同样的结构，标注共同的附图标记，并适当省略说明。

即，在本实施方式中，基准光线L100不是与第2面12垂直的光线，而是相对于第2面12的法线倾斜的光线。在本实施方式中，作为一个例子，如图16所示，将从第1方向(X轴方向)上的中心附近(中央部)射出的光线(光L10)，更严格地，将从第2面12的中心射出的光线(光L10)设为基准光线L100。在图16的例子中，基准光线L100是相对于第2面12的法线向X轴的正向的朝向倾斜的光线。而且，光从第2面12的第1方向上的两端部以相对于该基准光线L100朝向第1方向的外侧的方式L10射出。

例如，如在实施方式1中说明的那样，在将光学系统100J应用于搭载于移动体B1的平视显示器的情况下，有时要求这样的配光(亮度分布)。即，在平视显示器中，例如为了防止太阳光等外部干扰光被显示面312(参照图4)反射而进入用户U1(参照图5)的眼睛，有时将显示面312相对于虚像E1(参照图5)的光轴倾斜地配置。在这样的情况下，对于从与显示面312的中心对应的第2面12的中心射出的基准光线L100，也优选设为相对于第2面12的法线倾斜的光线。在该情况下，基准光线L100优选为相对于第2面12的法线不仅向Y轴方向倾斜，还向X轴方向以及Y轴方向这2轴方向倾斜。

如图17A所示，本实施方式涉及的光学系统100J在俯视下(从Z轴方向的一侧观察)，与实施方式1同样具备配置在圆弧(假想圆弧Va1)上的多个棱镜片3J。如图17A～图17D所示，这些棱镜片3J越处于靠近第1面11的第1方向上的两端的位置即越处于X轴方向的外侧，则相对于位于第1方向的中心的棱镜片3J的倾斜角度θ10(θ101)的倾斜变得越大。图17B、图17C以及图17D分别是将图17A的区域A1、区域A2以及区域A3放大了的示意性的俯视图。

更详细地，在位于第1方向的中心的棱镜片3J中，相对于入射面10的倾斜角度θ10不是0度，而具有一定程度的大小。而且，如果着眼于在第1方向(X轴方向)上相邻的2个棱镜片3J，则相对于一个棱镜片3J而位于右侧的另一棱镜片3J成为使一个棱镜片3J以代表点P1为中心在顺时针方向上旋转了的形状。即，在以位于第1方向的中心的棱镜片3J为基准的情况下，越远离第1方向(X轴方向)的中心，则与成为基准的棱镜片3J的倾斜角度θ10的差异变得越大。

在此，将倾斜角度θ10为0度的棱镜片3J以代表点P1为中心在顺时针方向上旋转时的倾斜角度θ10设为正的角度，将以代表点P1为中心在逆时针方向上旋转时的倾斜角度θ10定义为负的角度。即，通过棱镜片3J在顺时针方向上旋转从而倾斜角度θ10变大，通过棱镜片3J在逆时针方向上旋转从而倾斜角度θ10变小。这样，在本实施方式中，在第1面11中的位于第1方向(X轴方向)的中心的棱镜片3J中，如图17B(图17A的区域A1)所示，倾斜角度θ10不是0度，而成为作为负的角度的第1角度θ101。此外，在以第1方向的中心为第1列，从中心数起位于第3列的棱镜片3J中，如图17C(图17A的区域A2)所示，倾斜角度θ10成为大于第1角度θ101的第2角度θ102。进而，在从第1方向的中心数起位于第4列的棱镜片3J中，如图17D(图17A的区域A3)所示，倾斜角度θ10成为大于第2角度θ102的第3角度θ103。即，第1角度θ101、第2角度θ102、第3角度θ103成为“θ101＜θ102＜θ103”的关系。

总之，在本实施方式中，棱镜片3J的倾斜角度θ不一定越靠X轴方向的中心越小，越靠X轴方向的外侧越大。但始终是在以位于第1方向的中心的棱镜片3J为基准时，越远离第1方向(X轴方向)的中心，则与成为基准的棱镜片3J的倾斜角度θ10的差异变得越大。即，越远离第1方向(X轴方向)的中心，则棱镜片3J的倾斜角度θ10朝向一个方向(顺时针方向或逆时针方向)而逐渐变大。

通过如上述那样的多个棱镜片3J的配置，入射到入射面10的作为平行光的光越处于靠近第1方向(X轴方向)的两端的位置，则越由棱镜片3J相对于基准光线L100而朝向第1方向的外侧反射。即，棱镜片3J中的光的反射方向根据相对于棱镜片3J的入射面10的倾斜角度θ10而决定，因此，越处于靠近第1面11的第1方向上的两端的位置，则棱镜片3J的倾斜角度θ10变得越大。因而，越靠近第1方向的外侧，则由棱镜片3J反射的光越相对于基准光线L100而朝向第1方向的外侧，从作为射出面的第2面12射出。

此外，作为实施方式4的变形例，多个棱镜片3J也可以配置在第1面11中的假想栅格Vg1(图17A参照)的栅格点上。

实施方式4中说明的各种结构(包括变形例)能够与实施方式1～3中说明的各种结构(包括变形例)适当组合而采用。

(总结)

本公开的目的在于，提供容易实现期望的亮度分布的光学系统、照明系统、显示系统以及移动体。

本公开的第1方式涉及的光学系统(100、100A～100I)具备导光构件(1)和多个棱镜片(3、3A～3I)。导光构件(1)具有光入射的入射面(10)和相互对置的第1面(11)以及第2面(12)，第2面(12)是光的射出面。多个棱镜片(3、3A～3I)设置在第1面(11)，将穿过导光构件(1)的内部的光朝向第2面(12)反射。多个棱镜片(3、3A～3I)包括：相对于入射面(10)的倾斜角度(θ10)至少根据沿着入射面(10)以及第1面(11)这两者的第1方向上的位置而不同的2个以上的棱镜片(3、3A～3I)。2个以上的棱镜片(3、3A～3I)的倾斜角度(θ10)被决定为：多个棱镜片(3、3A～3I)越处于靠近第1面(11)的第1方向上的两端的位置，则越使从第2面(12)射出的光相对于基准光线(L100)朝向第1方向的外侧或内侧。

根据本公开，具有容易实现期望的亮度分布这样的优点。

具体地，根据第1方式，从入射面(10)入射的光穿过导光构件(1)的内部，由设置在导光构件(1)的第1面(11)的多个棱镜片(3、3A～3I)反射，并从导光构件(1)的作为射出面的第2面(12)射出。在此，多个棱镜片(3、3A～3I)之中2个以上的棱镜片(3、3A～3I)相对于入射面(10)的倾斜角度(θ10)至少根据第1方向上的位置而不同，从而通过倾斜角度(θ10)来控制从第2面(12)射出的光的朝向。而且，倾斜角度(θ10)被决定为：越是靠近第1面(11)的第1方向上的两端的位置的棱镜片(3、3A～3I)，越使从第2面(12)射出的光相对于基准光线(L100)而朝向第1方向的外侧或内侧。因此，从作为射出面的第2面(12)射出的光不是从第2面(12)的整体区域向一样的方向射出，至少成为越处于靠近第2面(12)的第1方向上的两端的位置，则越朝向外侧或内侧射出。其结果是，具有能够通过多个棱镜片(3、3A～3I)的倾斜角度(θ10)来调整作为射出面的第2面(12)中的亮度分布，容易实现期望的亮度分布这样的优点。

关于第2方式涉及的光学系统(100、100A～100I)，在第1方式中，导光构件(1)包括直接光路(L1)。直接光路(L1)是由多个棱镜片(3、3A～3I)中的任一棱镜片(3、3A～3I)对从入射面(10)入射的光进行直接反射而使其从第2面(12)射出的光路。

根据该方式，能够实现光的引出效率的提高。

关于第3方式涉及的光学系统(100、100A～100I)，在第1或第2方式中，多个棱镜片(3、3A～3I)包括第1组和第2组。第1组包括在第1方向上相邻的2个棱镜片(3、3A～3I)。第2组处于比第1组远离第1面(11)的第1方向上的中心的位置，并包括在第1方向上相邻的2个棱镜片(3、3A～3I)。在第1组和第2组中，第1方向上的间距相同。

根据该方式，能够降低由多个棱镜片(3、3A～3I)的第1方向上的间距的偏离导致的光的反射损耗。

关于第4方式涉及的光学系统(100、100A～100I)，在第3方式中，多个棱镜片(3、3A～3I)之中在第1方向上相邻2的棱镜片(3、3A～3I)的第1方向上的间距，在多个棱镜片(3、3A～3I)的全部棱镜片中相同。

根据该方式，能够降低由多个棱镜片(3、3A～3I)的第1方向上的间距的偏离导致的光的反射损耗。

关于第5方式涉及的光学系统(100、100A～100I)，在第1～4的任一方式中，多个棱镜片(3、3A～3I)配置在第1面(11)上的假想圆弧(Va1)上。

根据该方式，容易进行多个棱镜片(3、3A～3I)的配置的设计。

关于第6方式涉及的光学系统(100、100A～100I)，在第5方式中，多个棱镜片(3、3A～3I)包括第3组和第4组。第3组包括在假想圆弧(Va1)上相邻的2个棱镜片(3、3A～3I)。第4组处于比第3组远离第1面(11)的第1方向上的中心的位置，并包括在假想圆弧(Va1)上相邻的2个棱镜片(3、3A～3I)。在第3组和第4组中，第4组的沿着假想圆弧(Va1)的间距更宽。

根据该方式，能够降低由多个棱镜片(3、3A～3I)的第1方向上的间距的偏离导致的光的反射损耗。

关于第7方式涉及的光学系统(100、100A～100I)，在第1～4的任一方式中，多个棱镜片(3、3A～3I)配置在第1面(11)中的假想栅格(Vg1)的栅格点上。

根据该方式，容易进行多个棱镜片(3、3A～3I)的配置的设计。

关于第8方式涉及的光学系统(100、100A～100I)，在第1～7的任一方式中，多个棱镜片(3、3A～3I)各自的长度在多个棱镜片(3、3A～3I)的全部棱镜片中相同。

根据该方式，容易进行多个棱镜片(3、3A～3I)的配置的设计。

关于第9方式涉及的光学系统(100、100A～100I)，在第1～7的任一方式中，关于多个棱镜片(3、3A～3I)各自的长度，越处于靠近第1面(11)的第1方向上的两端的位置则该长度越长。

根据该方式，能够降低由多个棱镜片(3、3A～3I)的第1方向上的间距的偏离导致的光的反射损耗。

关于第10方式涉及的光学系统(100、100A～100I)，在第1～9的任一方式中，多个棱镜片(3、3A～3I)包括从第1面(11)起的高度不同的2个以上的棱镜片(3、3A～3I)。

根据该方式，能够降低由多个棱镜片(3、3A～3I)的间距的偏差导致的光的反射损耗。

关于第11方式涉及的光学系统(100、100A～100I)，在第10方式中，关于多个棱镜片(3、3A～3I)各自的高度，越处于靠近第1面(11)的第1方向上的两端的位置则该高度越高。

根据该方式，能够降低由多个棱镜片(3、3A～3I)的间距的偏差导致的光的反射损耗。

关于第12方式涉及的光学系统(100、100A～100I)，在第1～11的任一方式中，还具备长条棱镜(6、6A～6D)。长条棱镜(6、6A～6D)配置在多个棱镜片(3、3A～3I)之中在第1面(11)内与第1方向正交的第2方向上相邻的2个棱镜片(3、3A～3I)之间。长条棱镜(6、6A～6D)具有跨越在第1方向上相邻的2个以上的棱镜片(3、3A～3I)的长度。

根据该方式，能够降低由多个棱镜片(3、3A～3I)的第1方向上的间距的偏离导致的光的反射损耗。

关于第13方式涉及的光学系统(100、100A～100I)，在第12方式中，设置有多个长条棱镜(6、6A～6D)。多个长条棱镜(6、6A～6D)的长度不同。

根据该方式，能够降低由多个棱镜片(3、3A～3I)的第1方向上的间距的偏离导致的光的反射损耗。

关于第14方式涉及的光学系统(100、100A～100I)，在第1～13的任一方式中，来自在第1方向上排列的多个光源(4)的光入射到入射面(10)。

根据该方式，具有容易实现期望的亮度分布这样的优点。

第15方式涉及的照明系统(200)具备：第1～14中任一方式涉及的光学系统(100、100A～100I)；和光源(4)，输出入射到入射面(10)的光。

根据该方式，具有容易实现期望的亮度分布这样的优点。

第16方式涉及的显示系统(300)具备：第15方式涉及的照明系统(200)；和显示器(5)，接受从照明系统(200)射出的光来显示图像。

根据该方式，具有容易实现期望的亮度分布这样的优点。

第17方式涉及的移动体(B1)具备：第16方式涉及的显示系统(300)；和移动体主体(B11)，搭载显示系统(300)。

根据该方式，具有容易实现期望的亮度分布这样的优点。

关于第2～14方式涉及的结构，不是光学系统(100、100A～100I)中必须的结构，能够适当省略。

Claims (17)

1.一种光学系统，具备：

导光构件，具有光入射的入射面和相互对置的第1面以及第2面，所述第2面是光的射出面；和

多个棱镜片，设置在所述第1面，将穿过所述导光构件的内部的光朝向所述第2面反射，

所述多个棱镜片包括：相对于所述入射面的倾斜角度至少根据沿着所述入射面以及所述第1面这两者的第1方向上的位置而不同的2个以上的棱镜片，

所述2个以上的棱镜片的所述倾斜角度被决定为：越处于靠近所述第1面的所述第1方向上的两端的位置，则越使从所述第2面射出的光相对于基准光线而朝向所述第1方向的外侧或内侧。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其中，

所述导光构件包括：由所述多个棱镜片中任一棱镜片对从所述入射面入射的光进行直接反射而使其从所述第2面射出的直接光路。

3.根据权利要求1或2所述的光学系统，其中，

所述多个棱镜片包括：

第1组，包括在所述第1方向上相邻的2个棱镜片；和

第2组，处于比所述第1组远离所述第1面的所述第1方向上的中心的位置，包括在所述第1方向上相邻的2个棱镜片，

在所述第1组和所述第2组中，所述第1方向上的间距相同。

4.根据权利要求3所述的光学系统，其中，

所述多个棱镜片之中在所述第1方向上相邻的2个棱镜片的所述第1方向上的间距，在所述多个棱镜片的全部棱镜片中相同。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的光学系统，其中，

所述多个棱镜片配置在所述第1面中的假想圆弧上。

6.根据权利要求5所述的光学系统，其中，

所述多个棱镜片包括：

第3组，包括在所述假想圆弧上相邻的2个棱镜片；和

第4组，处于比所述第3组远离所述第1面的所述第1方向上的中心的位置，包括在所述假想圆弧上相邻的2个棱镜片，

在所述第3组和所述第4组中，所述第4组的沿着所述假想圆弧的间距更宽。

7.根据权利要求1～4中任一项所述的光学系统，其中，

所述多个棱镜片配置在所述第1面中的假想栅格的栅格点上。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的光学系统，其中，

所述多个棱镜片各自的长度在所述多个棱镜片的全部棱镜片中相同。

9.根据权利要求1～7中任一项所述的光学系统，其中，

关于所述多个棱镜片各自的长度，越处于靠近所述第1面的所述第1方向上的两端的位置则该长度越长。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的光学系统，其中，

所述多个棱镜片包括：距所述第1面的高度不同的2个以上的棱镜片。

11.根据权利要求10所述的光学系统，其中，

关于所述多个棱镜片各自的高度，越处于靠近所述第1面的所述第1方向上的两端的位置则该高度越高。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的光学系统，其中，

还具备：长条棱镜，配置在所述多个棱镜片之中在所述第1面内沿着与所述第1方向正交的第2方向相邻的2个棱镜片之间，具有跨越在所述第1方向上相邻的2个以上的棱镜片的长度。

13.根据权利要求12所述的光学系统，其中，

设置有多个所述长条棱镜，

所述多个长条棱镜的长度不同。

14.根据权利要求1～13中任一项所述的光学系统，其中，

来自在所述第1方向上排列的多个光源的光入射到所述入射面。

15.一种照明系统，具备：

权利要求1～14中任一项所述的光学系统；和

光源，输出入射到所述入射面的光。

16.一种显示系统，具备：

权利要求15所述的照明系统；和

显示器，接受从所述照明系统射出的光来显示图像。

17.一种移动体，具备：

权利要求16所述的显示系统；和

移动体主体，搭载所述显示系统。

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