WO2020218375A1 - 光学システム、照明システム、表示システム、及び移動体 - Google Patents

Abstract

光の取り出し効率の向上を図ることを目的とする。光学システム１００は、導光部材１と、プリズム３と、を備える。導光部材１は、光が入射する入射面１０、並びに互いに対向する第１面１１及び第２面１２を有し、第２面１２が光の出射面である。プリズム３は、第１面１１に設けられて、導光部材１の内部を通る光を第２面１２に向けて反射する。導光部材１は、入射面１０から入射した光をプリズム３にて直接反射して第２面１２から出射させるダイレクト光路を含む。

Description

光学システム、照明システム、表示システム、及び移動体

　本開示は、一般に光学システム、照明システム、表示システム、及び移動体に関する。より詳細には、本開示は、入射面から入射した光を制御して出射面から出射させる光学システム、照明システム、表示システム、及び移動体に関する。

　特許文献１は、対象空間に虚像を投影する画像表示装置（表示システム）を開示する。この画像表示装置は、自動車用ＨＵＤ（Head-Up Display）装置である。ダッシュボード内の自動車用ＨＵＤ装置（光学システム）から発せられる画像光である投射光がフロントガラスで反射され、視認者である運転者に向かう。これにより、ユーザ（運転者）は、ナビゲーション画像等の画像を虚像として視認することができ、路面等の背景に虚像が重畳されているように視認する。

特開２０１７－１４２４９１号公報

　本開示は、光の取り出し効率の向上を図ることのできる光学システム、照明システム、表示システム、及び移動体を提供することを目的とする。

　本開示の一態様に係る光学システムは、導光部材と、プリズムと、を備える。前記導光部材は、光が入射する入射面、並びに互いに対向する第１面及び第２面を有し、前記第２面が光の出射面である。前記プリズムは、前記第１面に設けられて、前記導光部材の内部を通る光を前記第２面に向けて反射する。前記導光部材は、前記入射面から入射した光を前記プリズムにて直接反射して前記第２面から出射させるダイレクト光路を含む。

　本開示の一態様に係る照明システムは、上記の光学システムと、光源と、を備える。前記光源は、前記光制御体を通して前記入射面に光を出射する。

　本開示の一態様に係る表示システムは、上記の照明システムと、表示器と、を備える。前記表示器は、前記照明システムから出射される光を受けて画像を表示する。

　本開示の一態様に係る移動体は、上記の表示システムと、前記表示システムを搭載する移動体本体と、を備える。

図１Ａ及び図１Ｂは、それぞれ本開示の実施形態１に係る光学システムの概要を示す断面図である。 図２は、同上の光学システムの概要を示す平面図である。 図３Ａ及び図３Ｂは、それぞれ同上の光学システムにおける光路の説明図である。 図４は、同上の光学システムを用いた表示システムを備える移動体の説明図である。 図５は、同上の表示システムの説明図である。 図６Ａ及び図６Ｂは、それぞれ比較例の光学システムの概要を示す断面図である。 図７Ａ～図７Ｃは、それぞれ本開示の実施形態１の第１変形例に係る光学システムの概要の説明図である。 図８Ａ及び図８Ｂは、それぞれ本開示の実施形態１の第２変形例に係る光学システムの概要を示す断面図である。 図９は、本開示の実施形態１の第３変形例に係る光学システムの概要を示す断面図である。 図１０Ａは、実施形態２に係る光学システムの概要を示す断面図である。図１０Ｂは、図１０Ａの領域Ａ１を拡大した模式図である。 図１１は、同上の光学システムの光制御体の概要を示す概念図である。 図１２は、同上の光学システムの概要を示す斜視図である。 図１３は、同上の光学システムを用いた表示システムの説明図である。 図１４は、同上の表示システムを備える移動体の説明図である。 図１５Ａは、同上の光学システムの平面図である。図１５Ｂは、同上の光学システムの正面図である。図１５Ｃは、同上の光学システムの下面図である。図１５Ｄは、同上の光学システムの側面図である。 図１６Ａは、図１５Ｃの領域Ａ１を拡大した模式図である。図１６Ｂは、図１６ＡのＢ１－Ｂ１線断面図である。 図１７Ａは、同上の光制御体の形状を示す斜視図である。図１７Ｂは、図１７ＡのＢ１－Ｂ１線断面図である。図１７Ｃは、図１７ＡのＣ１－Ｃ１線断面図である。 図１８Ａは、同上の光制御体の光の強度分布を示す説明図である。図１８Ｂは、比較例に係る光制御体の光の強度分布を示す説明図である。 図１９Ａは、同上の光制御体の光の強度分布を示す説明図である。図１９Ｂは、比較例に係る光制御体の光の強度分布を示す説明図である。 図２０Ａは、同上の光制御体から導光部材に光を出射した場合における、導光部材を厚み方向の一方から見たときの光の強度分布を示す説明図である。図２０Ｂは、比較例に係る光制御体から導光部材に光を出射した場合における、導光部材を厚み方向の一方から見たときの光の強度分布を示す説明図である。 図２１Ａは、同上の光制御体の内部を通る光線を模式的に示す説明図である。図２１Ｂは、比較例に係る光制御体の内部を通る光線を模式的に示す説明図である。図２１Ｃは、他の比較例に係る光制御体の内部を通る光線を模式的に示す説明図である。 図２２Ａは、実施形態２の第１変形例に係る光学システムの概要を示す側面図である。図２２Ｂは、図２２Ａの領域Ａ１を拡大した模式図である。図２２Ｃは、図２２Ａの領域Ａ２を拡大した模式図である。 図２３Ａは、実施形態２の第２変形例に係る光学システムの概要を示す側面図である。図２３Ｂは、同上の光学システムの概要を示す断面図である。 図２４は、実施形態２の第３変形例に係る光制御体の概要を示す正面図である。 図２５Ａは、実施形態２の第４変形例に係る光学システムを用いた照明システムの説明図である。図２５Ｂは、図２５Ａの領域Ａ１を拡大した模式図である。 図２６Ａは、実施形態２の第５変形例に係る光学システムの一例を示す要部の平面図である。図２６Ｂは、第５変形例に係る光学システムの他の例を示す要部の平面図である。 図２７Ａは、実施形態２の第６変形例に係るプリズムの一例を示す模式図である。図２７Ｂは、第６変形例に係るプリズムの他の例を示す模式図である。 図２８Ａは、第６変形例に係るプリズムの更に他の例を示す模式図である。図２８Ｂは、第６変形例に係るプリズムの更に他の例を示す模式図である。 図２９Ａは、第６変形例に係るプリズムの更に他の例を示す模式図である。図２９Ｂは、第６変形例に係るプリズムの更に他の例を示す模式図である。 図３０Ａは、実施形態２の第７変形例に係るプリズムの一例を示す模式図である。図３０Ｂは、第７変形例に係るプリズムの他の例を示す模式図である。図３０Ｃは、第７変形例に係るプリズムの更に他の例を示す模式図である。 図３１Ａは、実施形態３に係る光学システムの概要を示す下面図である。図３１Ｂは、同上の光学システムの第１領域を拡大した模式図である。図３１Ｃは、同上の光学システムの混在領域を拡大した模式図である。図３１Ｄは、同上の光学システムの第２領域を拡大した模式図である。

　（実施形態１）
　（１）概要
　本実施形態の光学システム１００（図１Ａ及び図１Ｂ参照）は、入射面１０から入射した光を制御して出射面（第２面１２）から出射させる機能を有する。光学システム１００は、図１に示すように、導光部材１と、光制御体２と、プリズム３と、を備える。光学システム１００は、光源４と共に照明システム２００を構成する。言い換えれば、照明システム２００は、光学システム１００と、光源４と、を備える。光源４は、光制御体２を通して入射面１０に光を出射する。

　導光部材１は、光が入射する入射面１０、及び互いに対向する第１面１１及び第２面１２を有し、第２面１２が光の出射面である。導光部材１は、いわゆる導光板である。本実施形態では、導光部材１は、平板状であって、導光部材１の厚さ方向において対向する２面がそれぞれ第１面１１及び第２面１２である。また、導光部材１の４つの側面のうちの１つの側面が入射面１０である。つまり、導光部材１は、入射面１０である側面から光が入射することにより、出射面である第２面１２が面発光するように構成されている。

　光制御体２は、入射面１０に向かう光を集光し、集光した光を入射面１０に出射する。本実施形態では、光源４から出射される光が、光制御体２を通して導光部材１の入射面１０に入射する。そして、光制御体２に入射した光は、広がり角を狭めるように制御され、入射面１０に向けて出射する。本実施形態では、光制御体２は、入射面１０に出射する光の光路が第２面１２と平行な光路に近づくように、光制御体２に入射した光の広がり角を制御する。

　プリズム３は、第１面１１に設けられて、導光部材１の内部を通る光を第２面１２に向けて反射する。本実施形態では、プリズム３は、第１面１１に複数設けられている。プリズム３は、入射する光を全反射するように構成されている。もちろん、プリズム３は、入射する光を全て全反射する態様に限らず、一部の光が全反射せずにプリズム３の内部を通過する態様も含み得る。

　導光部材１においては、入射面１０から入射した光の大部分は、第１面１１又は第２面１２のうちプリズム３を除いた部位で反射することなく、プリズム３にて反射することで、第２面１２から出射される。つまり、導光部材１は、入射面１０から入射した光をプリズム３にて直接反射して第２面１２から出射させるダイレクト光路Ｌ１を含む（図３Ｂ参照）。

　上述のように、本実施形態では、光制御体２を通して広がり角を制御された光を、導光部材１の第１面１１に設けられたプリズム３にて直接反射させて、第２面１２から出射させている。このため、本実施形態では、導光部材１の第１面１１及び第２面１２にて全反射を繰り返しながら第２面１２から光を出射させる態様と比較して、光の取り出し効率の向上を図ることができる、という利点がある。本開示でいう「取り出し効率」とは、導光部材１の入射面１０に入射する光の光量に対して、導光部材１の第２面１２（出射面）から出射する光の光量が占める割合をいう。

　（２）詳細
　以下、本実施形態の光学システム１００、及び光学システム１００を用いた表示システム３００について説明する。

　（２．１）表示システム
　まず、表示システム３００について説明する。表示システム３００は、例えば自動車（移動体）Ｂ１に搭載されるヘッドアップディスプレイに用いられ、例えば、自動車Ｂ１の速度情報、コンディション情報、及び運転情報等に関連する運転支援情報をユーザＵ１の視界に表示するために用いられる。自動車Ｂ１の運転情報としては、例えば、走行経路等を表示するナビゲーション関連の情報、及び、走行速度及び車間距離を一定に保つＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）関連の情報等がある。

　表示システム３００は、図４及び図５に示すように、画像表示部３１０と、光学系３２０と、制御部３３０と、を備えている。また、表示システム３００は、画像表示部３１０、光学系３２０、及び制御部３３０を収容するハウジング３４０を更に備えている。

　表示システム３００は、移動体である自動車Ｂ１の移動体本体Ｂ１１に搭載される。つまり、移動体（自動車）Ｂ１は、表示システム３００と、表示システム３００を搭載する移動体本体Ｂ１１と、を備えている。

　ハウジング３４０は、例えば合成樹脂の成型品等で構成されている。ハウジング３４０には、画像表示部３１０、光学系３２０、及び制御部３３０等が収容されている。ハウジング３４０は、移動体本体Ｂ１１のダッシュボードＢ１３に取り付けられている。光学系３２０の第２ミラー３２２（後述する）によって反射された光は、ハウジング３４０の上面の開口部を通して反射部材（ウィンドシールドＢ１２）に出射され、ウィンドシールドＢ１２によって反射された光がアイボックスＣ１に集光される。なお、反射部材は、移動体本体Ｂ１１に設けられたコンバイナで実現されてもよい。

　画像表示部３１０は、表示デバイス３１１と、表示デバイス３１１の表示面３１３に配置されるレンズアレイ３１２と、を備える。画像表示部３１０は、画像中の対象物から複数の方向に放出される光を再現することで対象物を立体的に見せるライトフィールド（Light Field）方式により、立体画像を表示する機能を有している。

　表示デバイス３１１は、ハウジング３４０の内部に、表示面３１４を第１ミラー３２１（後述する）に向けた状態で収容されている。表示デバイス３１１の表示面３１４は、ユーザＵ１に投影する画像の範囲、つまりウィンドシールドＢ１２の形状に合わせた形状（例えば矩形状）である。表示デバイス３１１の表示面３１４には、複数の画素がアレイ状に配置されている。表示デバイス３１１の複数の画素は、制御部３３０の制御に応じて発光し、表示デバイス３１１の表示面３１４から出力される光によって、表示面３１４に表示される画像が形成される。表示デバイス３１１は、表示器５と、光学システム１００を含む照明システム２００と、によって実現される。表示器５は、例えば液晶ディスプレイ、又は有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等であって、照明システム２００から出射される光を受けて画像を表示する。つまり、表示システム３００は、照明システム２００と、表示器５と、を備えている、と言える。

　表示デバイス３１１の表示面３１４には、レンズアレイ３１２が配置されている。ここで、レンズアレイ３１２の表面が画像表示部３１０の表示面３１３となる。レンズアレイ３１２は、アレイ状に配列された複数のレンズを有する。

　表示デバイス３１１の表示面３１４に表示された画像は、レンズアレイ３１２と光学系３２０とを通してアイボックスＣ１内に視点があるユーザＵ１に視認される。よって、ユーザＵ１は、自動車Ｂ１の走行面Ｄ１に沿って重畳された虚像Ｅ１、及び、走行面Ｄ１と直交する平面ＰＬ１に沿って立体的に描画される虚像を視認することができる。

　なお、画像表示部３１０が、立体描画の対象物の虚像を立体的に表示する方式はライトフィールド方式に限定されない。画像表示部３１０は、ユーザＵ１の左右の目に、互いに視差がある画像をそれぞれ投影することで、ユーザＵ１に立体描画の対象物の虚像を視認させる視差方式を採用してもよい。

　光学系３２０は、画像表示部３１０の表示面３１３から出力される光を、アイボックスＣ１に集光する。本実施形態では、光学系３２０は、例えば、凸面鏡である第１ミラー３２１と、凹面鏡である第２ミラー３２２と、ウィンドシールドＢ１２と、を備えている。

　第１ミラー３２１は、画像表示部３１０から出力される光を反射して、第２ミラー３２２に入射させる。第２ミラー３２２は、第１ミラー３２１から入射した光をウィンドシールドＢ１２に向かって反射する。ウィンドシールドＢ１２は、第２ミラー３２２から入射した光を反射してアイボックスＣ１に入射させる。

　制御部３３０は、例えば、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしての１以上のプロセッサ及び１以上のメモリを主構成とする。コンピュータシステムの１以上のメモリ又は記憶部３３４に記録されたプログラムを１以上のプロセッサが実行することによって、制御部３３０の機能（例えば、描画制御部３３１、画像データ作成部３３２、及び出力部３３３等の機能）が実現される。プログラムは、コンピュータシステムの１以上のメモリ又は記憶部３３４に予め記録されている。なお、プログラムは、電気通信回線を通じて提供されてもよいし、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。

　記憶部３３４は、例えば、書換可能な不揮発性の半導体メモリ等の非一時的記録媒体にて実現される。記憶部３３４は、制御部３３０が実行するプログラム等を記憶する。また、本実施形態の表示システム３００は、既に述べたように、自動車Ｂ１の速度情報、コンディション情報、及び運転情報等に関連する運転支援情報をユーザＵ１の視界に表示するために用いられる。このため、表示システム３００が表示する虚像の種類は予め決まっている。そして、記憶部３３４には、虚像（平面描画の対象物である虚像Ｅ１、及び、立体描画の対象物である虚像）を表示するための画像データが予め記憶されている。

　描画制御部３３１は、自動車Ｂ１に搭載された各種のセンサ３５０から検出信号を受け取る。センサ３５０は、例えば先進運転システム（ＡＤＡＳ：Advanced Driver Assistance System）に使用される各種の情報を検出するためのセンサである。センサ３５０は、例えば、自動車Ｂ１の車速、温度、残燃料等を測定するセンサ、自動車Ｂ１の周囲を撮影する画像センサ、及び、自動車Ｂ１の周囲に存在する物体を検出するためのミリ波レーダ、ＬｉＤＡＲ（Light Detectionand Ranging）等のセンサのうちの少なくとも１つを含む。

　描画制御部３３１は、センサ３５０から入力される検出信号に基づいて、この検出信号に関する情報を表示するための１又は複数の画像データを記憶部３３４から取得する。ここで、画像表示部３１０に複数種類の情報を表示する場合、描画制御部３３１は、複数種類の情報を表示するための複数の画像データを取得する。また、描画制御部３３１は、センサ３５０から入力される検出信号に基づいて、虚像を表示する対象空間において虚像を表示する位置に関する位置情報を求める。そして、描画制御部３３１は、表示対象の虚像の画像データと位置情報とを、画像データ作成部３３２に出力する。

　画像データ作成部３３２は、描画制御部３３１から入力される画像データ及び位置情報に基づいて、表示対象の虚像を表示するための画像データを作成する。

　出力部３３３は、画像データ作成部３３２によって作成された画像データを表示デバイス３１１に出力し、表示デバイス３１１の表示面３１４に、作成された画像データに基づく画像を表示させる。表示面３１４に表示された画像は、レンズアレイ３１２と光学系３２０とを介してアイボックスＣ１に集光され、虚像がユーザＵ１によって視認される。

　（２．２）光学システム
　次に、光学システム１００について図１Ａ～図３Ｂを用いて説明する。光学システム１００は、導光部材１と、複数の光制御体２と、複数のプリズム３と、を備えている。光学システム１００は、複数の光源４と共に照明システム２００を構成している。以下の説明では、導光部材１の幅方向（図２において複数の光源４が並ぶ方向）を「Ｘ方向」、導光部材１の奥行き方向（図１Ａにおいて複数のプリズム３が並ぶ方向）を「Ｙ方向」とする。また、以下の説明では、導光部材１の厚さ方向（図１Ａにおいて第１面１１及び第２面１２が並ぶ方向）を「Ｚ方向」とする。

　なお、図面における「Ｘ方向」、「Ｙ方向」、及び「Ｚ方向」を示す矢印は説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。また、図面における破線の矢印は、光源４から出射されて導光部材１の内部を通過する光の光路を概念的に表している。

　光源４は、例えば発光ダイオード（Light Emitting Diode：LED）素子又は有機ＥＬ（Organic Electro-Luminescence：OEL）素子等の固体発光素子である。本実施形態では、複数の光源４は、図２に示すように、導光部材１の入射面１０と対向する形で、Ｘ方向に間隔を空けて並ぶように配置されている。複数の光源４は、それぞれ導光部材１の入射面１０に設けられた複数の光制御体２と１対１に対応している。

　導光部材１は、例えばアクリル樹脂等の透光性を有する材料により形成されており、平板状である。導光部材１のＹ方向において互いに対向する２つの側面のうちの一方の側面（図１Ａにおける左面）は、複数の光源４から出射される光が、それぞれ複数の光制御体２を通して入射する入射面１０である。導光部材１のＺ方向において互いに対向する２つの面は、それぞれ第１面１１及び第２面１２である。第１面１１は、図１Ａにおける下面であり、第２面１２は、図１Ａにおける上面である。そして、第２面１２は、導光部材１の内部を通る光が外部へと出射する出射面である。

　本実施形態では、第２面１２は、入射面１０と直交する面、言い換えれば、ＸＹ平面と平行な面である。一方、第１面１１は、入射面１０と直交しておらず、ＸＹ平面に対して傾斜した面である。具体的には、第１面１１は、入射面１０から遠ざかるにつれて第２面１２に近づくように傾斜している。つまり、本実施形態では、第１面１１と第２面１２とは、互いに傾斜している。

　光制御体２は、例えばコリメータレンズであって、入射面１０に向かう光を集光し、集光した光を入射面１０に出射する。具体的には、光制御体２は、図３Ａに示すように、屈折面２０と、全反射面２１と、を有している。屈折面２０は、光源４が出射する光の一部を屈折させて、屈折した光を入射面１０に出射する。全反射面２１は、光源４が出射する光の一部を全反射させて、全反射した光を入射面１０に出射する。このように、光制御体２は、光源４が出射する光の一部又は全部を屈折させることにより、光源４が出射する光の広がり角を狭めるように制御する。したがって、光制御体２は、光制御体２から出射する光の光路が、入射面１０に対して垂直な光路、言い換えれば、第２面１２と平行な光路に近づくように、光源４が出射する光の広がり角を制御する。

　本実施形態では、図２に示すように、複数の光制御体２は、導光部材１の入射面１０を構成する端部において、Ｘ方向に並ぶように形成されている。つまり、本実施形態では、光制御体２は、導光部材１と一体である。また、複数の光制御体２は、既に述べたように、それぞれ複数の光源４と１対１に対応している。したがって、複数の光制御体２は、それぞれ対応する光源４が出射する光の広がり角を制御して、光を入射面１０へと出射する。

　プリズム３は、導光部材１の第１面１１面を構成する端部を加工することにより、Ｘ方向から見た断面が三角形状の凹部となるように、第１面１１に形成されている。プリズム３は、図１Ｂに示すように、導光部材１の内部を通って入射する光を第２面１２に向けて反射する反射面３０を有している。なお、図１Ｂは、図１Ａにおいて一点鎖線で囲まれた部位の拡大図である。

　反射面３０と第１面１１とがなす角度（つまり、反射面３０の傾斜角度）θ１は、反射面３０に入射する光の入射角θ０が臨界角以上となるような角度である。つまり、反射面３０は、入射する光が全反射するように、第１面１１に対して傾斜している。また、反射面３０の傾斜角度θ１は、反射面３０にて全反射した光が、第２面１２に殆ど垂直な方向を含む方向に出射するように設定されている。ここで、複数のプリズム３に入射する光の入射角θ０は、プリズム３ごとに異なっている。

　本実施形態では、図２に示すように、複数のプリズム３は、それぞれＺ方向から見て、Ｘ方向に平行な直線状に形成されている。そして、複数のプリズム３は、導光部材１の第１面１１を構成する端部において、Ｙ方向に間隔を空けて並ぶように形成されている。つまり、本実施形態では、プリズム３は、入射面１０に光が入射する方向（Ｙ方向）において複数並ぶように設けられている。具体的には、複数のプリズム３は、導光部材１の内部を通って第１面１１へと向かう光が、複数のプリズム３のうちのいずれかのプリズム３にて反射するように、Ｙ方向に間隔を空けて設けられている。

　以下、本実施形態の光学システム１００の発光原理について図３Ａ及び図３Ｂを用いて説明する。まず、図３Ａに示すように、光源４から出射される光は、対応する光制御体２を通過することにより、広がり角を制御される。そして、光制御体２から導光部材１の入射面１０に向かって、広がり角を制御された光が出射される。光制御体２から出射する光の光路は、入射面１０に対して殆ど垂直な光路、言い換えれば、第２面１２と殆ど平行な光路となる。また、既に述べたように、第１面１１は、入射面１０から遠ざかるにつれて第２面１２に近づくように傾斜している。このため、入射面１０に入射する光の大部分は、第２面１２、及び導光部材１の入射面１０と対向する側面１３に到達せずに、第１面１１に到達することになる。

　そして、図３Ｂに示すように、入射面１０に入射する光の大部分は、第１面１１及び第２面１２にて反射することなく、第１面１１に設けられた複数のプリズム３のうちのいずれかのプリズム３の反射面３０にて全反射する。つまり、導光部材１は、入射面１０から入射した光をプリズム３にて直接反射して第２面１２から出射させるダイレクト光路Ｌ１を含んでいる。さらに、本実施形態では、ダイレクト光路Ｌ１は、プリズム３にて全反射する光の光路を含んでいる。プリズム３の反射面３０にて全反射した光は、第２面１２と殆ど直交する光路を辿り、第２面１２から出射される。これにより、第２面１２全体が面発光することになる。

　ここで、入射面１０に入射する光の一部は、第１面１１及び側面１３へと向かわずに、第２面１２へと向かう。この第２面１２へと向かう光は、第２面１２にて全反射し得る。そして、第２面１２にて全反射した光は、第１面１１へと向かうので、この光が複数のプリズム３のうちのいずれかのプリズム３の反射面３０にて全反射する。プリズム３の反射面３０にて全反射した光は、ダイレクト光路Ｌ１を辿る光と同様に、第２面１２と殆ど直交する光路を辿り、第２面１２から出射される。つまり、本実施形態では、導光部材１は、入射面１０から入射した光を第２面１２にて反射させた後に、プリズム３にて反射させて第２面１２から出射させるインダイレクト光路Ｌ２を更に含み得る。

　以下、本実施形態の光学システム１００の利点について、比較例の光学システム４００との比較を交えて説明する。比較例の光学システム４００は、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、複数の光制御体２及び複数のプリズム３を備えていない点で、本実施形態の光学システム１００と相違する。また、比較例の光学システム４００は、導光板４０１の第１面５０１に入射した光が全反射するように、第１面５０１が第２面５０２に対して傾斜している点で、本実施形態の光学システム１００と相違する。

　比較例の光学システム４００では、光源４０２から出射される光は、広がり角を制御されることなく、導光板４０１の入射面５００に入射する。したがって、比較例の光学システム４００では、入射面５００に入射する光は、第１面５０１に向かう光と、第２面５０２に向かう光とで、殆ど均等に分かれることになる。そして、比較例の光学システム４００では、一般的な導光板と同様に、入射面５００に入射した光は、第１面５０１及び第２面５０２にて全反射を繰り返しながら、第２面５０２から出射される。これにより、比較例の光学システム４００では、第２面５０２全体が面発光することになる。

　しかしながら、比較例の光学システム４００は、導光板４０１の第１面５０１及び第２面５０２にて光の全反射を繰り返すことにより、第２面５０２全体を面発光させるように設計されている。このため、光の全反射の回数が増えれば増えるほど、全反射の条件（つまり、入射角≧臨界角）が崩れやすく、第１面５０１から光が漏れ出る可能性が高くなる。

　特に、本実施形態の表示システム３００のように、自動車Ｂ１に搭載されるヘッドアップディスプレイに光学システムを適用する場合、光学システムとしては、一般的な導光板を含む光学システムと比較して、狭い視野角と、大きい光の強度と、が要求される。視野角を狭くするためには、導光板の出射面の面積を小さくする、つまり導光板の小型化を図る必要があるが、導光板を小さくすればする程、導光板に入射した光が到達し得る距離（導光距離）が短くなる。そして、導光距離が短くなればなる程、導光板の出射面から出射することなく入射面と対向する側面から漏れ出る光が多くなり、十分な光の強度（言い換えれば、光の取り出し効率）を確保することが困難となる。

　そこで、導光距離が短い導光板においても十分な光の強度を確保するために、比較例の光学システム４００のように、導光板４０１の第１面５０１を第２面５０２に対して傾斜させることが考えられる。しかしながら、既に述べたように、比較例の光学システム４００においても、第１面５０１から光が漏れやすく、結果として十分な光の取り出し効率を確保することが難しい。

　一方、本実施形態の光学システム１００では、上述のように光制御体２及びプリズム３を備えているので、導光部材１の入射面１０に入射する光の大部分は、ダイレクト光路Ｌ１を辿ることになる。つまり、本実施形態では、導光部材１の入射面１０に入射する光の大部分は、第１面１１及び第２面１２にて全反射を繰り返すことなく、直接、プリズム３に入射して第２面１２から出射することになる。このため、本実施形態では、比較例の光学システム４００のように、全反射の条件が崩れるということもないので、第１面１１から光が漏れ出にくく、結果として光の取り出し効率の向上を図ることができる。

　なお、導光部材１の入射面１０に入射する光の一部は、インダイレクト光路Ｌ２を辿ることになるが、プリズム３に到達するまでに発生する全反射は第２面１２での全反射のみであるため、比較例の光学システム４００と比較して、全反射の条件が崩れにくく、第１面１１から光が漏れ出にくい。

　このように、本実施形態の光学システム１００は、比較例の光学システム４００と比較して、導光部材１の内部を通る光の全反射の回数を極力避けるように設計されることで、光の取り出し効率の向上を図ることが可能である。

　また、本実施形態では、第１面１１と第２面１２とが互いに傾斜している。このため、本実施形態では、第１面１１と第２面１２とが互いに平行である場合と比較して、光制御体２にて入射面１０に入射する光の広がり角を狭める度合いが小さくて済む。したがって、本実施形態では、第１面１１と第２面１２とが互いに平行である場合と比較して、光制御体２と対応する光源４との間の距離を長くする必要がないので、結果として照明システム２００の小型化を図りやすい、という利点がある。

　（３）変形例
　上述の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上述の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。上述の実施形態において説明した各図は模式的な図であり、図中の構成要素の大きさ及び厚さの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。

　以下、上述の実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、上述の実施形態と適宜組み合わせて適用可能である。

　（３．１）第１変形例
　第１変形例の光学システム１００Ａは、図７Ａに示すように、プリズム３が複数（ここでは、３つ）の小プリズム３１に分割されている点で、上述の実施形態の光学システム１００と相違する。つまり、本変形例では、プリズム３は、互いに間隔を空けるように分割された複数の小プリズム３１を有している。図７Ａにおいては、Ｙ方向に並ぶ複数のプリズム３のうちの１つのプリズム３のみを図示している。また、図７Ａにおいては、１つのプリズム３のうち、１つの光源４及び１つの光制御体２と対応する箇所のみを図示している。

　複数の小プリズム３１は、いずれもＺ方向から見て、円弧を描くように並んで配置されている。つまり、本変形例では、プリズム３の少なくとも一部（小プリズム３１）は、第１面１１及び第２面１２が並ぶ方向（Ｚ方向）から見て、入射面１０に対して傾斜している。さらに、本変形例では、複数の小プリズム３１のうち２以上の小プリズム３１は、第１面１１及び第２面１２が並ぶ方向（Ｚ方向）から見て曲線状に並ぶように配置されている。

　ところで、光学システムにおいて狭い視野角を実現するためには、第２面１２から出射する光の光路は、極力、第２面１２に対して垂直であるのが好ましい。ここで、光源４が出射する光は、光制御体２により広がり角を狭められている。しかしながら、図７Ａに示すように、ＸＹ平面において、入射面１０に入射する光の全てが入射面１０に対して垂直な光路を辿るわけでなく、一部の光はＸ方向に広がる光路を辿る。したがって、上述の実施形態のように、プリズム３がＸ方向に平行な直線状である場合、入射面１０に入射した光の一部は、ＸＹ平面においてプリズム３の反射面３０に対して傾斜して入射することになる。この場合、プリズム３の反射面３０にて全反射した光は、第２面１２に対して垂直な光路ではなく、第２面１２に対して角度を持った光路を辿るため、狭い視野角を実現しにくくなる可能性がある。

　一方、本変形例では、プリズム３の少なくとも一部は、Ｚ方向から見て入射面１０に対して傾斜している。つまり、本変形例では、入射面１０に入射した光は、ＸＹ平面において小プリズム３１の反射面３０に対して殆ど垂直に入射することになる。このため、本変形例では、小プリズム３１の反射面３０にて全反射した光は、第２面１２に対して殆ど垂直な光路を辿りやすく、結果として狭い視野角を実現しやすい、という利点がある。

　なお、本変形例において、複数の小プリズム３１は、図７Ｂに示すように、Ｚ方向から見て、プリズム３を挟んで光制御体２側と反対側に曲線状の並びに近似する円弧の中心が位置するように配置されてもよい。

　また、本変形例において、複数の小プリズム３１は、図７Ｃに示すように、Ｚ方向から見て曲線状に並ばないように配置されてもよい。この態様では、複数の小プリズム３１を形成する加工に要する時間を短くすることができる、という利点がある。また、この態様では、複数の小プリズム３１がランダムに配置されるので、第２面１２から出射される光のむらを抑制しやすい、という利点がある。

　（３．２）第２変形例
　第２変形例の光学システム１００Ｂは、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、導光部材１の第１面１１と第２面１２とが互いに傾斜しておらず、いずれも入射面１０と直交する面である点で、上述の実施形態の光学システム１００と相違する。また、本変形例の光学システム１００Ｂは、入射面１０に対して光源４及び光制御体２が傾斜するように配置されている点で、上述の実施形態の光学システム１００と相違する。

　つまり、本変形例の光学システム１００Ｂは、光源４及び光制御体２を入射面１０に対して傾斜させることで、入射面１０に入射する光の大部分が第１面１１に向かうように設計されている。このため、本変形例では、上述の実施形態と同様に、入射面１０に入射する光の大部分がダイレクト光路Ｌ１を辿ることになるので、導光部材１に傾斜面を設ける加工を施すことなく、光の取り出し効率の向上を図ることができる。したがって、本変形例では、上述の実施形態と比較して、導光部材１の設計が容易である、という利点がある。

　なお、図８Ｂでは、導光部材１はダイレクト光路Ｌ１のみを含んでいるが、インダイレクト光路Ｌ２を含んでいてもよい。

　（３．３）第３変形例
　第３変形例の光学システム１００Ｃは、導光部材１の第１面１１と第２面１２とが互いに傾斜しておらず、いずれも入射面１０と直交する面である点で、上述の実施形態の光学システム１００と相違する。また、本変形例の光学システム１００Ｃは、図９に示すように、複数のプリズム３（ここでは、３つのプリズム３Ａ，３Ｂ，３Ｃ）の各々の深さｄ１，ｄ２，ｄ３を互いに異ならせている点で、上述の実施形態の光学システム１００と相違する。３つのプリズム３Ａ，３Ｂ，３Ｃの深さｄ１，ｄ２，ｄ３は、入射面１０に入射した光の進行方向（図９における右方）に向かうにつれて深くなっている。

　つまり、本変形例の光学システム１００Ｃは、複数のプリズム３の深さを互いに異ならせることで、入射面１０に入射する光の大部分が複数のプリズム３のうちのいずれかのプリズム３にて全反射するように設計されている。このため、本変形例では、上述の実施形態と同様に、入射面１０に入射する光の大部分がダイレクト光路Ｌ１を辿ることになるので、導光部材１に傾斜面を設ける加工を施すことなく、光の取り出し効率の向上を図ることができる。したがって、本変形例では、上述の実施形態と比較して、導光部材１の設計が容易である、という利点がある。

　なお、図９では、導光部材１はダイレクト光路Ｌ１のみを含んでいるが、インダイレクト光路Ｌ２を含んでいてもよい。

　（３．４）その他の変形例
　上述の実施形態において、第１面１１が入射面１０と直交する面であり、第２面１２が入射面１０と直交せずにＸＹ平面に対して傾斜した面であってもよい。また、上述の実施形態において、第１面１１及び第２面１２のいずれもが、入射面１０と直交せずにＸＹ平面に対して傾斜した面であってもよい。

　上述の実施形態において、第１面１１には、複数のプリズム３ではなく、１つのプリズム３のみが設けられていてもよい。この場合、プリズム３は、第１面１１の全面にわたって形成され、かつ、互いに傾斜角度が異なる複数の反射面３０を有していてもよい。

　上述の実施形態において、プリズム３は、導光部材１の第１面１１を構成する端部を加工することにより形成されているが、この態様に限られない。例えば、プリズム３が形成されたプリズムシートを第１面１１に貼り付けることにより、プリズム３を第１面１１に設けてもよい。この場合、プリズムシートには、１つのプリズム３が形成されていてもよいし、複数のプリズム３が形成されていてもよい。

　第１変形例に限らず、上述の実施形態、第２変形例、及び第３変形例においても、プリズム３は、Ｘ方向において互いに間隔を空けるように分割されていてもよい。また、第１変形例において、プリズム３は複数の小プリズム３１に分割されずに、つながっていてもよい。

　（実施形態２）
　（１）概要
　まず、本実施形態に係る光学システム１１００、及び光学システム１１００を用いた照明システム１２００の概要について、図１０Ａ～図１２を参照して説明する。

　本実施形態に係る光学システム１１００（図１０Ａ及び図１０Ｂ参照）は、入射面１０１０から入射した光を制御して出射面（第２面１０１２）から出射させる機能を有する。光学システム１１００は、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、導光部材１００１と、光制御体１００２と、プリズム１００３と、を備える。

　光学システム１１００は、光源１００４と共に照明システム１２００を構成する。言い換えれば、本実施形態に係る照明システム１２００は、光学システム１１００と、光源１００４と、を備える。光源１００４は、入射面１０１０に入射する光を出力する。詳しくは後述するが、光学システム１１００が光制御体１００２を備える場合には、光源１００４からの光は、導光部材１００１に直接入射するのではなく、光制御体１００２を通して導光部材１００１に入射する。つまり、光源１００４は、光制御体１００２を通して（導光部材１００１の）入射面１０１０に光を出射する。

　このように、本実施形態では、光学システム１１００は、導光部材１００１及びプリズム１００３に加えて、光制御体１００２を更に備えている。光制御体１００２は、光源１００４と導光部材１００１の入射面１０１０との間に位置し、光源１００４から出力されて入射面１０１０に入射する光を制御する。特に、本実施形態では、導光部材１００１と光制御体１００２とは、一体成形品として一体化されている。つまり、本実施形態では、導光部材１００１と光制御体１００２とは一体成形品であって、一体不可分の関係にある。言い換えれば、導光部材１００１の入射面１０１０に対して光制御体１００２は継ぎ目なく連続しており、導光部材１００１と光制御体１００２とはシームレスに一体化されている。そのため、本実施形態では、導光部材１００１における入射面１０１０は、導光部材１００１及び光制御体１００２の一体成形品の内部に規定される「仮想面」であって、実体を伴わない。

　本実施形態では、導光部材１００１は、光が入射する入射面１０１０、並びに互いに対向する第１面１０１１及び第２面１０１２を有している。第２面１０１２は、光の出射面である。プリズム１００３は、第１面１０１１に設けられている。プリズム１００３は、導光部材１００１の内部を通る光を第２面１０１２に向けて反射する。

　ここで、導光部材１００１は、ダイレクト光路Ｌ１０（図１０Ａ及び図１０Ｂ参照）を含む。ダイレクト光路Ｌ１０は、入射面１０１０から入射した光をプリズム１００３にて直接反射して第２面１０１２から出射させる光路である。さらに言えば、導光部材１００１は、入射面１０１０から導光部材１００１内に入射した光を、導光部材１００１の内部においてはプリズム１００３での１回の反射のみで第２面１０１２から出射させるような光路（ダイレクト光路Ｌ１０）を含んでいる。ダイレクト光路Ｌ１０を通る光は、入射面１０１０から導光部材１００１に入射すると、プリズム１００３以外で反射されることなく、プリズム１００３での１回の反射のみで第２面１０１２に到達し、そのまま第２面１０１２から導光部材１００１外に出射される。

　本実施形態では、入射面１０１０から導光部材１００１に入射して第２面１０１２から出射される光の大部分が、ダイレクト光路Ｌ１０を通して導光部材１００１の内部を導光される。そのため、本実施形態では、入射面１０１０から導光部材１００１に入射した光の大部分は、プリズム１００３以外で反射されることなく、かつプリズム１００３で１回反射されるのみで、第２面１０１２から導光部材１００１外に出射される。

　ところで、本実施形態に係る光学システム１１００では、図１０Ａに示すように、入射面１０１０から入射する光の光軸Ａｘ１は、入射面１０１０から離れるほど第１面１０１１までの距離が小さくなるように、第１面１０１１に対して傾斜している。すなわち、本実施形態では、入射面１０１０から入射する光の光軸Ａｘ１は、第１面１０１１に対して平行ではなく傾斜しており、その傾斜によって、入射面１０１０から離れるほど第１面１０１１に近づくことになる。

　これにより、入射面１０１０から入射した光は、入射面１０１０から離れるほど、つまり導光部材１００１の内部を進むにつれて、第１面１０１１に近づくことになり、第１面１０１１（プリズム１００３を含む）に対して入射しやすい。そのため、入射面１０１０から入射した光の大部分は、導光部材１００１のうち入射面１０１０と対向する端面１０１３に到達する前に、第１面１０１１に入射しやすくなる。言い換えれば、入射面１０１０から入射した光の大部分は、導光部材１００１のうち入射面１０１０とは反対側の端面１０１３に到達しにくくなるので、端面１０１３から光が漏れにくくなる。結果的に、ダイレクト光路Ｌ１０を通して第２面１０１２から導光部材１００１外に出射される光の、入射面１０１０から入射した光に占める割合を高めやすく、光の取り出し効率の向上を図ることができる。

　また、本実施形態に係る光学システム１１００では、図１１に示すように、光制御体１００２は、形状変換機能を有する。形状変換機能は、入射面１０１０に平行な投影面Ｓ１に投影される形状を、光源１００４から出力される光の第１形状Ｆ１から、入射面１０１０に入射する光の第２形状Ｆ２に変換する機能である。ここで、投影面Ｓ１は、光制御体１００２の内部に規定される「仮想面」であって、実体を伴わない。本実施形態では一例として、投影面Ｓ１は、入射面１０１０と同一面であることとする。すなわち、本実施形態では、光源１００４と導光部材１００１の入射面１０１０との間に位置する光制御体１００２にて、入射面１０１０に平行な投影面Ｓ１（入射面１０１０）に投影される光の形状が、第１形状Ｆ１から第２形状Ｆ２に変換される。

　これにより、導光部材１００１の内部において入射面１０１０から入射した光が届く範囲を、光源１００４から出力される光の形状である第１形状Ｆ１によらずに、制御することが可能である。すなわち、導光部材１００１の内部において入射面１０１０から入射した光が届く範囲は、入射面１０１０に入射する光の形状である第２形状Ｆ２に起因するところ、光学システム１１００では、第１形状Ｆ１から第２形状Ｆ２への、形状の変換が可能である。したがって、この光学システム１１００によれば、導光部材１００１の内部の比較的広範囲に光が届くように、入射面１０１０から入射する光を制御することができる。結果的に、光学システム１１００においては、第１面１０１１の全域に光が届きやすくなり、出射面である第２面１０１２の全域から一様に光を取り出しやすくなる。

　また、本実施形態に係る光学システム１１００では、図１２に示すように、第１面１０１１と第２面１０１２との少なくとも一方は、配光制御部１０１４を有している。配光制御部１０１４は、第２面１０１２から取り出される光の配光を制御する。本実施形態では一例として、第１面１０１１及び第２面１０１２のうちの第２面１０１２のみが、配光制御部１０１４を有している。つまり、配光制御部１０１４は、第２面１０１２に設けられている。

　これにより、導光部材１００１の第２面１０１２から取り出される光の配光を、導光部材１００１に設けられた配光制御部１０１４にて制御することができる。特に、導光部材１００１は、入射面１０１０から導光部材１００１内に入射した光を、導光部材１００１の内部においてはプリズム１００３での１回の反射のみで第２面１０１２から出射させるようなダイレクト光路Ｌ１０を含んでいる。つまり、ダイレクト光路Ｌ１０を通る光は、入射面１０１０から導光部材１００１に入射した後、プリズム１００３以外で反射されることなく、かつプリズム１００３で１回反射されるのみで、第２面１０１２から導光部材１００１外に出射される。したがって、第１面１０１１及び第２面１０１２の形状は導光部材１００１の内部での光の導光には寄与しておらず、配光制御部１０１４を導光部材１００１に設けても、導光部材１００１における導光性能が劣化しにくい。結果的に、配光制御を可能としながらも、ダイレクト光路Ｌ１０を通して効率的に第２面１０１２から導光部材１００１外に光を取り出すことができ、光の取り出し効率の向上を図ることができる。

　また、図１１に示すように、本実施形態に係る光学システム１１００に光制御体１００２として用いられる光学部材１０２０は、入射レンズ１０２１と、出射部１０２２と、を備えている。光学部材１０２０は、光源１００４から入射レンズ１０２１に入射した光を、出射部１０２２から出射する。入射レンズ１０２１は、主入射面１２１１と、副入射面１２１２と、を有している。主入射面１２１１は、光源１００４と対向するように配置される。副入射面１２１２は、主入射面１２１１の法線Ｌ２１に向けられている。副入射面１２１２は、主入射面１２１１の周囲の少なくとも一部に位置する。光源１００４の光軸Ａｘ２は、主入射面１２１１の法線Ｌ２１に対して傾斜している。ここで、主入射面１２１１の法線Ｌ２１は、例えば、主入射面１２１１がドーム状であれば、その先端部（ドームの頂点部）における主入射面１２１１の法線である。主入射面１２１１の法線Ｌ２１は、「仮想線」であって、実体を伴わない。

　これにより、光源１００４の光軸Ａｘ２が主入射面１２１１の法線Ｌ２１に対して傾斜しているので、光学部材１０２０の入射レンズ１０２１に対しては、主入射面１２１１の法線Ｌ２１に対して非対称な形で、光源１００４からの光が入射することになる。したがって、入射レンズ１０２１の主入射面１２１１と、その周囲に位置する副入射面１２１２に対して光源１００４から入射する光強度のバランスを崩すことができる。結果的に、光学部材１０２０における光の取り込み効率の向上を図ることができる。

　（２）詳細
　以下、本実施形態に係る光学システム１１００、光学システム１１００を用いた照明システム１２００、照明システム１２００を用いた表示システム１３００、及び移動体Ｂ１について、図１０Ａ～図２１Ｃを参照して詳しく説明する。

　（２．１）前提
　以下の説明では、導光部材１００１の幅方向（図１２において複数の光源１００４が並ぶ方向）を「Ｘ軸方向」、導光部材１００１の奥行き方向（図１０Ａにおいて光軸Ａｘ１が延びる方向）を「Ｙ軸方向」とする。また、以下の説明では、導光部材１００１の厚み方向（図１０Ａにおいて第１面１０１１及び第２面１０１２が並ぶ方向）を「Ｚ軸方向」とする。これらの方向を規定するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、互いに直交する。図面における「Ｘ軸方向」、「Ｙ軸方向」及び「Ｚ軸方向」を示す矢印は説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。

　また、本開示でいう「取り出し効率」とは、導光部材１００１の入射面１０１０に入射する光の光量に対して、導光部材１００１の第２面１０１２（出射面）から出射する光の光量が占める割合をいう。すなわち、導光部材１００１の入射面１０１０に入射する光の光量に対して、導光部材１００１の第２面１０１２から出射する光の光量の相対的な比率が大きくなれば、光の取り出し効率は高く（大きく）なる。一例として、導光部材１００１の入射面１０１０に入射する光の光量が「１００」であるのに対して、導光部材１００１の第２面１０１２から出射する光の光量が「１０」であれば、導光部材１００１における光の取り出し効率は１０％となる。

　また、本開示でいう「取り込み効率」とは、光源１００４から出力される光の光量に対して、光学部材１０２０（光制御体１００２）に取り込まれる光の光量が占める割合をいう。すなわち、光源１００４から出力される光の光量に対して、光学部材１０２０に取り込まれる光の光量の相対的な比率が大きくなれば、光の取り込み効率は高く（大きく）なる。一例として、光源１００４から出力される光の光量が「１００」に対して、光学部材１０２０に取り込まれる光の光量が「１０」であれば、光学部材１０２０における光の取り込み効率は１０％となる。

　また、本開示でいう「光軸」は、系全体を通過する光束の代表となる仮想的な光線を意味する。一例として、光源１００４の光軸Ａｘ２は、光源１００４から出射される光の回転対称軸と一致する。

　また、本開示でいう「平行」とは、２者間が略平行、つまり２者が厳密に平行な場合に加えて、２者間の角度が数度（例えば５度未満）程度の範囲に収まる関係にあることをいう。

　また、本開示でいう「直交」とは、２者間が略直交、つまり２者が厳密に直交する場合に加えて、２者間の角度が９０度を基準に数度（例えば５度未満）程度の範囲に収まる関係にあることをいう。

　（２．２）表示システム
　まず、表示システム１３００について、図１３及び図１４を参照して説明する。

　本実施形態に係る照明システム１２００は、図１３に示すように、表示器１００５と共に表示システム１３００を構成する。言い換えれば、本実施形態に係る表示システム１３００は、照明システム１２００と、表示器１００５と、を備える。表示器１００５は、照明システム１２００から出射される光を受けて画像を表示する。ここでいう「画像」は、ユーザＵ１（図１４参照）が視認可能な態様で表示される画像であって、図形、記号、文字、数字、図柄若しくは写真等又はこれらの組み合わせであってもよい。表示システム１３００にて表示される画像は、動画（動画像）及び静止画（静止画像）を含む。さらに、「動画」は、コマ撮り等により得られる複数の静止画にて構成される画像を含む。

　また、本実施形態に係る表示システム１３００は、図１４に示すように、移動体本体Ｂ１１と共に自動車等の移動体Ｂ１を構成する。言い換えれば、本実施形態に係る移動体Ｂ１は、表示システム１３００と、移動体本体Ｂ１１と、を備える。移動体本体Ｂ１１は、表示システム１３００を搭載する。本実施形態では一例として、移動体Ｂ１は、人が運転する自動車（乗用車）であることとする。この場合において、表示システム１３００にて表示される画像を視認するユーザＵ１は、移動体Ｂ１の乗員であって、本実施形態では一例として、移動体Ｂ１としての自動車の運転者（driver）がユーザＵ１であると仮定する。

　本実施形態においては、表示システム１３００は、例えば、移動体Ｂ１に搭載されるヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ：Head-Up Display）に用いられる。表示システム１３００は、例えば、移動体Ｂ１の速度情報、コンディション情報及び運転情報等に関連する運転支援情報をユーザＵ１の視界に表示するために用いられる。移動体Ｂ１の運転情報としては、例えば、走行経路等を表示するナビゲーション関連の情報、並びに、走行速度及び車間距離を一定に保つＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）関連の情報等がある。

　表示システム１３００は、図１３及び図１４に示すように、画像表示部１３１０と、光学系１３２０と、制御部１３３０と、を備えている。また、表示システム１３００は、画像表示部１３１０、光学系１３２０及び制御部１３３０を収容するハウジング１３４０を更に備えている。

　ハウジング１３４０は、例えば合成樹脂の成型品等で構成されている。ハウジング１３４０には、画像表示部１３１０、光学系１３２０及び制御部１３３０等が収容されている。ハウジング１３４０は、移動体本体Ｂ１１のダッシュボードＢ１３に取り付けられている。光学系１３２０の第２ミラー１３２２（後述する）によって反射された光は、ハウジング１３４０の上面の開口部を通して反射部材（ウィンドシールドＢ１２）に出射され、ウィンドシールドＢ１２によって反射された光がアイボックスＣ１に集光される。反射部材は、ウィンドシールドＢ１２に限らず、例えば、移動体本体Ｂ１１のダッシュボードＢ１３上に配置されるコンバイナ等で実現されてもよい。

　このような表示システム１３００によれば、ユーザＵ１は、移動体Ｂ１の前方（車外）の空間に投影された虚像を、ウィンドシールドＢ１２越しに視認することになる。本開示でいう「虚像」は、表示システム１３００から出射される光がウィンドシールドＢ１２等の反射部材にて発散するとき、その発散光線によって、実際に物体があるように結ばれる像を意味する。そのため、移動体Ｂ１を運転しているユーザＵ１は、移動体Ｂ１の前方に広がる実空間に重ねて、表示システム１３００にて投影される虚像としての画像を視認する。要するに、本実施形態に係る表示システム１３００は、画像として、虚像を表示する。表示システム１３００が表示可能な画像（虚像）は、移動体Ｂ１の走行面Ｄ１に沿って重畳された虚像Ｅ１、及び走行面Ｄ１と直交する平面ＰＬ１に沿って立体的に描画される虚像を含む。

　画像表示部１３１０は、ケース１３１１を備えている。画像表示部１３１０は、画像中の対象物から複数の方向に放出される光を再現することで対象物を立体的に見せるライトフィールド（Light Field）方式により、立体画像を表示する機能を有している。ただし、画像表示部１３１０が、立体描画の対象物の虚像を立体的に表示する方式はライトフィールド方式に限定されない。画像表示部１３１０は、ユーザＵ１の左右の目に、互いに視差がある画像をそれぞれ投影することで、ユーザＵ１に立体描画の対象物の虚像を視認させる視差方式を採用してもよい。

　画像表示部１３１０は、表示器１００５と、光学システム１１００を含む照明システム１２００と、を備えている。表示器１００５は、例えば、液晶ディスプレイ等であって、照明システム１２００から出射される光を受けて画像を表示する。つまり、照明システム１２００は、表示器１００５の背後から、表示器１００５に向けて光を出射し、照明システム１２００からの光が、表示器１００５を透過することで、表示器１００５は画像を表示する。言い換えれば、照明システム１２００は、表示器１００５のバックライトとして機能する。

　画像表示部１３１０は、ケース１３１１を備えている。ケース１３１１には、光学システム１１００及び光源１００４を含む照明システム１２００と、表示器１００５と、が収容されている。照明システム１２００及び表示器１００５は、ケース１３１１に保持されている。ここでは、表示器１００５はケース１３１１の上面に沿って配置されており、ケース１３１１の上面から表示器１００５の一面が露出する。照明システム１２００は、ケース１３１１内における表示器１００５の下方に配置されており、表示器１００５の下方から表示器１００５に向けて光を出力する。これにより、ケース１３１１の上面は、画像が表示される表示面１３１２を構成する。

　画像表示部１３１０は、ハウジング１３４０の内部に、表示面１３１２を第１ミラー１３２１（後述する）に向けた状態で収容されている。画像表示部１３１０の表示面１３１２は、ユーザＵ１に投影する画像の範囲、つまりウィンドシールドＢ１２の形状に合わせた形状（例えば矩形状）である。画像表示部１３１０の表示面１３１２には、複数の画素がアレイ状に配置されている。画像表示部１３１０の複数の画素は、制御部１３３０の制御に応じて発光し、画像表示部１３１０の表示面１３１２から出力される光によって、表示面１３１２に画像が表示される。

　画像表示部１３１０の表示面１３１２に表示された画像は、ウィンドシールドＢ１２に出射され、ウィンドシールドＢ１２によって反射された光がアイボックスＣ１に集光される。つまり、表示面１３１２に表示された画像は、光学系１３２０を通して、アイボックスＣ１内に視点があるユーザＵ１に視認される。このとき、ユーザＵ１は、移動体Ｂ１の前方（車外）の空間に投影された虚像を、ウィンドシールドＢ１２越しに視認することになる。

　光学系１３２０は、画像表示部１３１０の表示面１３１２から出力される光を、アイボックスＣ１に集光する。本実施形態では、光学系１３２０は、例えば、凸面鏡である第１ミラー１３２１と、凹面鏡である第２ミラー１３２２と、ウィンドシールドＢ１２と、を備えている。

　第１ミラー１３２１は、画像表示部１３１０から出力される光を反射して、第２ミラー１３２２に入射させる。第２ミラー１３２２は、第１ミラー１３２１から入射した光をウィンドシールドＢ１２に向かって反射する。ウィンドシールドＢ１２は、第２ミラー１３２２から入射した光を反射してアイボックスＣ１に入射させる。

　制御部１３３０は、例えば、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしての１以上のプロセッサ及び１以上のメモリを主構成とする。コンピュータシステムの１以上のメモリ又は記憶部１３３４に記録されたプログラムを１以上のプロセッサが実行することによって、制御部１３３０の機能（例えば、描画制御部１３３１、画像データ作成部１３３２及び出力部１３３３等の機能）が実現される。プログラムは、コンピュータシステムの１以上のメモリ又は記憶部１３３４に予め記録されている。プログラムは、電気通信回線を通じて提供されてもよいし、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク又はハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。

　記憶部１３３４は、例えば、書換可能な不揮発性の半導体メモリ等の非一時的記録媒体にて実現される。記憶部１３３４は、制御部１３３０が実行するプログラム等を記憶する。また、表示システム１３００は、既に述べたように、移動体Ｂ１の速度情報、コンディション情報及び運転情報等に関連する運転支援情報をユーザＵ１の視界に表示するために用いられる。このため、表示システム１３００が表示する虚像の種類は予め決まっている。そして、記憶部１３３４には、虚像（平面描画の対象物である虚像Ｅ１、及び、立体描画の対象物である虚像）を表示するための画像データが予め記憶されている。

　描画制御部１３３１は、移動体Ｂ１に搭載された各種のセンサ１３５０から検出信号を受け取る。センサ１３５０は、例えば先進運転システム（ＡＤＡＳ：Advanced Driver Assistance System）に使用される各種の情報を検出するためのセンサである。センサ１３５０は、例えば、移動体Ｂ１の状態を検出するためのセンサ、及び移動体Ｂ１の周囲の状態を検出するためのセンサのうちの少なくとも１つを含む。移動体Ｂ１の状態を検出するためのセンサは、例えば、移動体Ｂ１の車速、温度又は残燃料等を測定するセンサを含む。移動体Ｂ１の周囲の状態を検出するためのセンサは、移動体Ｂ１の周囲を撮影する画像センサ、ミリ波レーダ又はＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）等を含む。

　描画制御部１３３１は、センサ１３５０から入力される検出信号に基づいて、この検出信号に関する情報を表示するための１又は複数の画像データを記憶部１３３４から取得する。ここで、画像表示部１３１０に複数種類の情報を表示する場合、描画制御部１３３１は、複数種類の情報を表示するための複数の画像データを取得する。また、描画制御部１３３１は、センサ１３５０から入力される検出信号に基づいて、虚像を表示する対象空間において虚像を表示する位置に関する位置情報を求める。そして、描画制御部１３３１は、表示対象の虚像の画像データと位置情報とを、画像データ作成部１３３２に出力する。

　画像データ作成部１３３２は、描画制御部１３３１から入力される画像データ及び位置情報に基づいて、表示対象の虚像を表示するための画像データを作成する。

　出力部１３３３は、画像データ作成部１３３２によって作成された画像データを画像表示部１３１０に出力し、画像表示部１３１０の表示面１３１２に、作成された画像データに基づく画像を表示させる。表示面１３１２に表示された画像が、ウィンドシールドＢ１２に投影されることで、表示システム１３００により画像（虚像）が表示される。このようにして、表示システム１３００により表示される画像（虚像）は、ユーザＵ１に視認される。

　（２．３）光学システム
　次に、光学システム１１００について、図１０Ａ～図１２、及び図１５Ａ～図１６Ｂを参照して説明する。

　本実施形態では、光学システム１１００は、導光部材１００１と、複数の光制御体１００２と、複数のプリズム１００３と、を備えている。すなわち、本実施形態に係る光学システム１１００は、光制御体１００２を複数備え、さらに、プリズム１００３についても複数備えている。

　また、本実施形態では、光学システム１１００は、複数の光源１００４と共に照明システム１２００を構成している。すなわち、本実施形態に係る照明システム１２００は、光学システム１１００と、複数の光源１００４と、を備えている。

　複数の光制御体１００２は、共通の構成を採用しているので、以下、特に断りが無い限り、１つの光制御体１００２について説明する構成は、他の光制御体１００２についても同様である。さらに、複数のプリズム１００３は、共通の構成を採用しているので、以下、特に断りが無い限り、１つのプリズム１００３について説明する構成は、他のプリズム１００３についても同様である。さらに、複数の光源１００４は、共通の構成を採用しているので、以下、特に断りが無い限り、１つの光源１００４について説明する構成は、他の光源１００４についても同様である。

　光源１００４は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）素子又は有機ＥＬ（ＯＥＬ：Organic Electro-Luminescence）素子等の固体発光素子である。本実施形態では一例として、光源１００４は、チップ状の発光ダイオード素子である。このような光源１００４は、実際には、その表面（発光面）がある程度の面積をもって発光するが、理想的には、その表面の一点から光を放射する点光源とみなすことができる。そこで、以下では、光源１００４は、理想的な点光源であると仮定して説明する。

　本実施形態では、光源１００４は、図１１に示すように、導光部材１００１の入射面１０１０と所定の間隔を空けて対向するように配置されている。そして、光源１００４と導光部材１００１の入射面１０１０との間には、光制御体１００２が位置している。

　本実施形態では、光制御体１００２は、導光部材１００１と一体である。本開示でいう「一体」は、複数の要素（部位）について物理的に一体として取り扱うことができる態様を意味する。つまり、複数の要素が一体である、とは、複数の要素が一つにまとまっており、１つの部材のように扱うことができる態様にあることを意味する。この場合において、複数の要素は、一体成形品のように一体不可分の関係にあってもよいし、又は、別々に作成された複数の要素が、例えば、溶着、接着又はかしめ接合等により機械的に結合されていてもよい。すなわち、導光部材１００１と光制御体１００２とは、適宜の態様で一体化されていればよい。

　より具体的には、本実施形態では、上述したように、導光部材１００１と光制御体１００２とは、一体成形品として一体化されている。つまり、本実施形態では、導光部材１００１と光制御体１００２とは一体成形品であって、一体不可分の関係にある。そのため、導光部材１００１における入射面１０１０は、上述したように、導光部材１００１及び光制御体１００２の一体成形品の内部に規定される「仮想面」であって、実体を伴わない。

　ここで、複数の光源１００４は、図１２に示すように、Ｘ軸方向に所定の間隔を空けて並ぶように配置されている。複数の光源１００４は、複数の光制御体１００２と一対一に対応している。つまり、複数の光制御体１００２についても、複数の光源１００４と同様に、Ｘ軸方向に並ぶように配置されている。ここで、Ｘ軸方向における複数の光源１００４のピッチと、複数の光制御体１００２のピッチとは等しい。

　導光部材１００１は、光源１００４からの光を、入射面１０１０から導光部材１００１内に取り込み、導光部材１００１内を通して出射面である第２面１０１２に導く、つまり導光する部材である。導光部材１００１は、本実施形態では一例として、アクリル樹脂等の透光性を有する樹脂材料の成形品であって、板状に形成されている。つまり、導光部材１００１は、ある程度の厚みを有する導光板である。

　導光部材１００１は、上述したように、光が入射する入射面１０１０、並びに互いに対向する第１面１０１１及び第２面１０１２（出射面）を有している。さらに、導光部材１００１は、入射面１０１０と対向する端面１０１３を有している。

　具体的には、本実施形態では、図１５Ａ～図１５Ｄに示すように、導光部材１００１は、矩形板状であって、導光部材１００１の厚み方向において対向する２面がそれぞれ第１面１０１１及び第２面１０１２である。また、導光部材１００１の４つの端面（周面）のうちの１つの端面が入射面１０１０である。つまり、導光部材１００１は、平面視において（Ｚ軸方向の一方から見て）、矩形状に形成されている。ここでは一例として、導光部材１００１は、Ｘ軸方向よりもＹ軸方向の寸法が小さい、長方形状に形成されている。そして、導光部材１００１の厚み方向（Ｚ軸方向）の両面が、それぞれ第１面１０１１及び第２面１０１２を構成する。さらに、導光部材１００１の短手方向（Ｙ軸方向）の両面が、それぞれ入射面１０１０及び端面１０１３を構成する。

　このように、導光部材１００１のＹ軸方向において互いに対向する２つの端面のうちの一方の端面（図１０Ａにおける左面）は、複数の光源１００４から出射される光が、それぞれ複数の光制御体１００２を通して入射する入射面１０１０である。導光部材１００１のＺ軸方向において互いに対向する２つの面は、それぞれ第１面１０１１及び第２面１０１２である。第１面１０１１は、図１０Ａにおける下面であり、第２面１０１２は、図１０Ａにおける上面である。そして、第２面１０１２は、導光部材１００１の内部から外部へと光を出射する出射面である。したがって、導光部材１００１は、入射面１０１０である一方の端面から光が入射することにより、出射面である第２面１０１２が面発光する。

　また、本実施形態では、第２面１０１２は、Ｘ－Ｙ平面と平行な平面である。また、入射面１０１０は、Ｘ－Ｚ平面と平行な平面である。ここでいう「Ｘ－Ｙ平面」は、Ｘ軸及びＹ軸を含む平面であって、Ｚ軸と直交する平面である。同様に、ここでいう「Ｘ－Ｚ平面」とは、Ｘ軸及びＺ軸を含む平面であって、Ｙ軸と直交する平面である。言い換えれば、第２面１０１２はＺ軸と直交する平面であって、入射面１０１０はＹ軸と直交する平面である。そのため、第２面１０１２と入射面１０１０とは互いに直交する。

　一方、第１面１０１１は、Ｘ－Ｙ平面に対して平行ではなく、Ｘ－Ｙ平面に対して傾斜した平面である。つまり、第１面１０１１と入射面１０１０とは互いに直交していない。具体的には、第１面１０１１は、入射面１０１０から遠ざかるにつれて第２面１０１２に近づくように、Ｘ－Ｙ平面に対して傾斜している。つまり、本実施形態では、第１面１０１１と第２面１０１２とは、互いに傾斜している。

　また、本実施形態では、第２面１０１２に配光制御部１０１４が設けられている。配光制御部１０１４は、レンズを含んでいる。本実施形態では一例として、シリンドリカルレンズを含んでいる。配光制御部１０１４について詳しくは、「（２．７）配光制御部」の欄で説明する。

　光制御体１００２は、光源１００４と導光部材１００１の入射面１０１０との間に配置されている。光制御体１００２は、光源１００４から出力されて入射面１０１０に入射する光を制御する。本実施形態では、光制御体１００２は、光源１００４から出力された光を平行光に近づけるコリメート機能を有している。すなわち、光制御体１００２は、光源１００４から放射状に広がる光が入射すると、この光を入射面１０１０に向けて集光することで、平行光に近づけるコリメートレンズである。ここで、光源１００４から出射される光は、光制御体１００２を通して導光部材１００１の入射面１０１０に入射する。そのため、光源１００４からの光は、コリメート機能を有する光制御体１００２にて広がり角を狭めるように制御され、導光部材１００１の入射面１０１０に向けて出射される。本実施形態では、理想的な点光源としての光源１００４からの光が、光制御体１００２にて、理想的な平行光に制御されることと仮定して説明する。

　詳しくは「（２．４）斜め入光」の欄で説明するが、本実施形態では、図１０Ａに示すように、導光部材１００１の入射面１０１０から入射する光の光軸Ａｘ１は、入射面１０１０から離れるほど第１面１０１１までの距離が小さくなるように、第１面１０１１に対して傾斜している。そのため、光制御体１００２から導光部材１００１の入射面１０１０に出射される平行光は、入射面１０１０から離れるほど第１面１０１１までの距離が小さくなるように、第１面１０１１に対して傾斜した平行光となる。また、図面における点線の矢印は、光線（又は光路）を概念的に表しているのであって、実体を伴わない。

　本実施形態では、図１２に示すように、複数の光制御体１００２は、導光部材１００１の入射面１０１０を構成する端部において、Ｘ軸方向に並ぶように形成されている。つまり、本実施形態では、光制御体１００２は、導光部材１００１と一体である。また、複数の光制御体１００２は、既に述べたように、それぞれ複数の光源１００４と一対一に対応している。したがって、複数の光制御体１００２は、それぞれ対応する光源１００４が出射する光の広がり角を制御して、光を入射面１０１０へと出射する。光制御体１００２の形状について詳しくは、「（２．５）形状変換機能」及び「（２．６）非対称形状」の欄で説明する。

　プリズム１００３は、第１面１０１１に設けられており、導光部材１００１の内部を通る光を第２面１０１２に向けて反射する。本実施形態では、プリズム１００３は、第１面１０１１に複数設けられている。プリズム１００３は、入射する光を全反射するように構成されている。もちろん、プリズム１００３は、入射する光を全て全反射する態様に限らず、一部の光が全反射せずにプリズム１００３の内部を通過する態様も含み得る。

　導光部材１００１においては、入射面１０１０から入射した光の大部分は、第１面１０１１又は第２面１０１２のうちプリズム１００３を除いた部位で反射することなく、プリズム１００３にて反射することで、第２面１０１２から出射される。つまり、導光部材１００１は、入射面１０１０から入射した光をプリズム１００３にて直接反射して第２面１０１２から出射させるダイレクト光路Ｌ１０を含む。

　本実施形態では、プリズム１００３は、Ｘ軸方向の一方から見た断面が三角形状の凹部となるように、第１面１０１１に形成されている。プリズム１００３は、例えば、導光部材１００１の第１面１０１１面に加工を施すことで形成されている。プリズム１００３は、図１０Ｂに示すように、導光部材１００１の内部を通って入射する光を第２面１０１２に向けて反射する反射面１０３０を有している。図１０Ｂは、図１０Ａの領域Ａ１を拡大した模式的な端面図である。

　反射面１０３０と第１面１０１１とがなす角度（つまり、反射面１０３０の傾斜角度）θ１は、反射面１０３０に入射する光の入射角θ０が臨界角以上となるような角度である。つまり、反射面１０３０は、入射する光が全反射するように、第１面１０１１に対して傾斜している。また、反射面１０３０の傾斜角度θ１は、反射面１０３０にて全反射した光が、第２面１０１２に対して垂直な方向で入射するように設定されている。

　本実施形態では、図１６Ａ及び図１６Ｂに示すように、複数のプリズム１００３は、Ｚ軸方向の一方から見て、第１面１０１１上において千鳥状（zigzag pattern）に配置されている。ここで、図１６Ａは、図１５Ｃの領域Ａ１を拡大した模式的な平面図である。図１６Ｂは、図１６ＡのＢ１－Ｂ１線の端面を模式的に表す図面である。図１６Ａでは、第１面１０１１の一部のみを示しているが、実際には、第１面１０１１の略全域にわたって、複数のプリズム１００３が形成されている。

　具体的には、各プリズム１００３はＸ軸方向に長さを有しており、その長手方向（Ｘ軸方向）に間隔を空けて複数のプリズム１００３が並ぶように形成されている。さらに、複数のプリズム１００３は、Ｙ軸方向においても、間隔を空けて並ぶように形成されている。そして、Ｘ軸方向に並ぶ複数のプリズムの列を、Ｙ軸方向において入射面１０１０側から数えて１列目、２列目、３列目…とする場合に、偶数列に含まれる複数のプリズム１００３と、奇数列に含まれる複数のプリズム１００３とは、互いにＸ軸方向にずれた位置にある。ここで、偶数列に含まれる複数のプリズム１００３と、奇数列に含まれる複数のプリズム１００３とは、各々の長手方向（Ｘ軸方向）の端部同士が、Ｙ軸方向において重複するように配置されている。このような配置によれば、入射面１０１０から見て、複数のプリズム１００３はＸ軸方向に隙間なく並ぶことになり、入射面１０１０から導光部材１００１の内部に入射した光は、複数のプリズム１００３のうちのいずれかのプリズム１００３にて反射することになる。

　本実施形態では一例として、複数のプリズム１００３は、全て同一の形状である。そのため、図１６Ｂに示すように、Ｙ軸方向に並ぶ複数のプリズム１００３においては、反射面１０３０の傾斜角度θ１は同一角度である。また、プリズム１００３の長手方向の寸法、及びプリズム１００３としての凹部の深さ（言い換えれば、プリズム１００３の高さ）等の、プリズム１００３の大きさについても、複数のプリズム１００３において同一である。すなわち、本実施形態では、プリズム１００３は、入射面１０１０に光が入射する方向（Ｙ軸方向）において複数並ぶように設けられている。ここで、複数のプリズム１００３は、同一形状である。そのため、反射面１０３０に入射する光の入射角θ０が一定であれば、複数のプリズム１００３のうちのいずれのプリズム１００３に光が入射する場合でも、プリズム１００３の反射面１０３０で反射された光の向きは同一となる。したがって、複数のプリズム１００３で反射された全ての光を、第２面１０１２に対して垂直な方向で入射させることが可能である。

　さらに、一例として、プリズム１００３としての凹部の深さ（言い換えれば、プリズム１００３の高さ）は、１μｍ以上、１００μｍ以下である。同様に、一例として、複数のプリズム１００３のＹ軸方向におけるピッチは１μｍ以上１０００μｍ以下である。具体例として、プリズム１００３としての凹部の深さは十数μｍであって、複数のプリズム１００３のＹ軸方向におけるピッチは百数十μｍである。

　以下、本実施形態の光学システム１１００の発光原理について図１０Ａ及び図１０Ｂを用いて説明する。

　まず、図１０Ａに示すように、光源１００４から出射される光は、対応する光制御体１００２を通過することにより、広がり角を制御される。そして、光制御体１００２から導光部材１００１の入射面１０１０に向かって、広がり角を制御された光が出射される。本実施形態では、光制御体１００２から出射される光は、第２面１０１２と平行な平行光となり、入射面１０１０に対して垂直に入射する。

　また、既に述べたように、導光部材１００１の入射面１０１０から入射する光の光軸Ａｘ１は、入射面１０１０から離れるほど第１面１０１１までの距離が小さくなるように、第１面１０１１に対して傾斜している。そのため、入射面１０１０に入射する光の大部分は、第２面１０１２、及び導光部材１００１の入射面１０１０と対向する端面１０１３に到達せずに、第１面１０１１に到達することになる。

　そして、図１０Ｂに示すように、入射面１０１０に入射する光の大部分は、第１面１０１１及び第２面１０１２にて反射することなく、第１面１０１１に設けられた複数のプリズム１００３のうちのいずれかのプリズム１００３の反射面１０３０にて全反射する。つまり、導光部材１００１は、入射面１０１０から入射した光をプリズム１００３にて直接反射して第２面１０１２から出射させるダイレクト光路Ｌ１０を含んでいる。さらに、本実施形態では、ダイレクト光路Ｌ１０は、プリズム１００３にて全反射する光の光路を含んでいる。プリズム１００３の反射面１０３０にて全反射した光は、第２面１０１２と直交する光路を辿り、第２面１０１２から出射される。

　ここで、本実施形態では、上述したように、複数のプリズム１００３において反射面１０３０の傾斜角度θ１は同一角度である。このような複数のプリズム１００３に対して、第２面１０１２と平行な平行光が入射することで、反射面１０３０に入射する光の入射角θ０も一定になる。そのため、複数のプリズム１００３のうちのいずれのプリズム１００３においても、反射面１０３０で反射された光の向きは同一となる。したがって、本実施形態では、ダイレクト光路Ｌ１０で第２面１０１２に到達する光は全て、第２面１０１２に対して同一の角度で入射する。ここでいう「同一の角度」は、厳密に同一の角度だけでなく、２度又は３度程度までの誤差を含んでいてもよい。理想的には、ダイレクト光路Ｌ１０で第２面１０１２に到達する光は全て、第２面１０１２に対して９０度、つまり直交する向きで入射する。

　本実施形態では、複数のプリズム１００３が第２面１０１２の全域にわたって配置されているので、上述したようなダイレクト光路Ｌ１０を通した光は、導光部材１００１の第２面１０１２の全域から万遍なく出射される。これにより、第２面１０１２全体が面発光することになる。

　以下、本実施形態の光学システム１１００の利点について、一般的な導光部材（導光板）との比較を交えて説明する。

　一般的な導光部材においては、導光部材の入射面から入射した光は、導光部材の厚み方向の両面（第１面１０１１及び第２面１０１２に相当する）で複数回反射を繰り返しながら、導光部材の内部を導光される。そして、導光部材の厚み方向の一面（第１面１０１１に相当する）に設けられたプリズムによって、全反射の条件（つまり、入射角≧臨界角）が崩されることで、出射面としての導光部材の厚み方向の他面（第２面１０１２に相当する）から光が出射される。これにより、一般的な導光部材においても、出射面全体が面発光することになる。

　しかしながら、上述したような一般的な導光部材では、導光部材の入射面から入射した光は、導光部材の厚み方向の両面で複数回反射を繰り返すことで、導光部材において入射面から離れた部位まで導光される。そのため、光の全反射の回数が増えれば増えるほど、全反射の条件（つまり、入射角≧臨界角）が崩れやすく、導光部材の厚み方向の一面（第１面１０１１に相当する）から光が漏れ出る可能性が高くなる。

　特に、本実施形態に係る表示システム１３００のように、移動体Ｂ１に搭載されるヘッドアップディスプレイに、導光部材を含む光学システムを適用する場合、導光部材については、比較的狭い視野角と、大きな光強度と、が要求される。すなわち、ヘッドアップディスプレイでは、光学系１３２０に合わせて導光部材から配光が制御されることが好ましいため、一般的な液晶ディスプレイのバックライト用の導光部材に比較して、狭い視野角が要求される。一般的な導光部材においては、視野角を狭くすることは難しいので、一般的な導光部材をヘッドアップディスプレイに用いた場合、不必要な方向にも光が出射されやすい。

　一方、本実施形態に係る光学システム１１００では、上述のように光制御体１００２及びプリズム１００３を備えているので、導光部材１００１の入射面１０１０に入射する光の大部分は、ダイレクト光路Ｌ１０を辿ることになる。つまり、本実施形態では、導光部材１００１の入射面１０１０に入射する光の大部分は、第１面１０１１及び第２面１０１２にて全反射を繰り返すことなく、直接、プリズム１００３に入射して第２面１０１２から出射することになる。このため、本実施形態では、一般的な導光部材のように、全反射の条件が崩れるということもないので、第１面１０１１から光が漏れ出しにくく、結果として光の取り出し効率の向上を図ることができる。また、入射面１０１０に入射する光の大部分が平行光であるため、光が広がりにくく、プリズム１００３で反射して第２面１０１２から出射する光についても、比較的狭い出射角度を維持できる。本実施形態に係る光学システム１１００では、入射面１０１０に入射する光の大部分について、このように狭い角度で出射しつつ、ダイレクト光路Ｌ１０を用いることで比較的大きな光強度を実現できる。

　本実施形態では、ダイレクト光路Ｌ１０で第２面１０１２から出射される光は、入射面１０１０から導光部材１００１に入射する光の５０％以上である。すなわち、導光部材１００１の入射面１０１０に入射する光の一部は、ダイレクト光路Ｌ１０を通らないこともあるが、本実施形態では、入射面１０１０に入射する光の大半（半分以上）は、ダイレクト光路Ｌ１０を通して第２面１０１２から出射される。これにより、導光部材１００１における光の取り出し効率は、少なくとも５０％となる。導光部材１００１における光の取り出し効率は、７０％以上であることがより好ましく、更に、８０％以上であってもよい。

　このように、導光部材１００１における光の取り出し効率が向上することで、導光部材１００１の第１面１０１１側において、反射シート、プリズムシート、反射型偏光性フィルム（DBEF：Dual Brightness Enhancement Film）、フレネルレンズシート等の光学素子が不要になる。つまり、第１面１０１１から光が漏れ出しにくいので、これらの光学素子を導光部材１００１の第１面１０１１側に配置するまでもなく、十分な光の取り出し効率が実現可能である。

　（２．４）斜め入光
　次に、導光部材１００１の入射面１０１０からの入光（光の入射）に関する構成について、図１０Ａ及び図１０Ｂを参照して詳しく説明する。

　すなわち、本実施形態に係る光学システム１１００では、図１０Ａに示すように、入射面１０１０から入射する光の光軸Ａｘ１は、入射面１０１０から離れるほど第１面１０１１までの距離が小さくなるように、第１面１０１１に対して傾斜している。特に、本実施形態では、導光部材１００１の入射面１０１０には、光制御体１００２から平行光が入射するので、この平行光に含まれる光線は、いずれも第１面１０１１に対して傾斜することになる。しかも、本実施形態では、第１面１０１１は平面であって、導光部材１００１の入射面１０１０に入射した平行光に含まれる光線は、第１面１０１１に対して同一の角度で傾斜する。

　具体的には、第１面１０１１と第２面１０１２とは、非平行であって、互いに傾斜している。すなわち、上述したように、第２面１０１２は、Ｘ－Ｙ平面と平行な平面であるのに対して、第１面１０１１は、Ｘ－Ｙ平面に対して平行ではなく、Ｘ－Ｙ平面に対して傾斜した平面である。ここで、第１面１０１１は、入射面１０１０から遠ざかるにつれて第２面１０１２に近づくように、Ｘ－Ｙ平面に対して傾斜している。要するに、導光部材１００１は、厚み方向の両面である第１面１０１１及び第２面１０１２が互いに傾斜していることで、その厚みが一定ではなく、ある方向において徐々に薄くなるように厚みが変化する。本実施形態では、第１面１０１１は、Ｙ軸方向において、入射面１０１０から遠ざかるにつれて第２面１０１２に近づくように、第２面１０１２に対して傾斜している。そのため、導光部材１００１の厚みは、入射面１０１０側の端部が最も大きく、Ｙ軸方向において、入射面１０１０から遠ざかるにつれて、つまり端面１０１３に近づくにつれて、徐々に小さくなる。

　一方で、入射面１０１０から入射する光は、光制御体１００２によって、第２面１０１２と平行な平行光に制御されている。つまり、入射面１０１０から入射する光の光軸Ａｘ１は、第２面１０１２と平行である。したがって、入射面１０１０から入射する光の光軸Ａｘ１は、第１面１０１１に対しては、所定の傾斜角度で傾斜することになり、その傾斜角度は、Ｘ－Ｙ平面（第２面１０１２）に対する第１面１０１１の傾斜角度と同一である。

　より詳細には、光制御体１００２は、図１０Ａに示すように、光源１００４と入射面１０１０との間に光の経路Ｌ３１，Ｌ３２，Ｌ３３を形成する経路生成部１０２３を有している。経路生成部１０２３は、入射面１０１０から見て、第１面１０１１に対して傾斜する直線（ここでは光軸Ａｘ１）に沿って延び、かつ光源１００４と入射面１０１０との間に光の経路Ｌ３１，Ｌ３２，Ｌ３３を形成する。つまり、本実施形態では、上述したように、光制御体１００２は導光部材１００１と一体である。

　言い換えれば、光制御体１００２は、導光部材１００１の入射面１０１０から見ると、第１面１０１１に対して傾斜する光軸Ａｘ１に沿って突出する部分（経路生成部１０２３）を含んでいる。そして、光制御体１００２は、この経路生成部１０２３にて、光源１００４と入射面１０１０との間に、光の経路Ｌ３１，Ｌ３２，Ｌ３３を形成する。したがって、光源１００４からの光は、光制御体１００２のうちの経路生成部１０２３を通して、第１面１０１１に対して傾斜する光軸Ａｘ１に沿って入射面１０１０に入射する。つまり、光源１００４からの光は、光制御体１００２の内部（経路生成部１０２３）を通して、導光部材１００１の入射面１０１０に入射する。このようにして入射面１０１０から入射する光の光軸Ａｘ１は、第１面１０１１に対しては、所定の傾斜角度で傾斜することになる。

　上述した構成によれば、入射面１０１０から導光部材１００１に入射する光は、導光部材１００１の内部を通って、第１面１０１１に対して斜めに入射する。言い換えれば、入射面１０１０から導光部材１００１に入射する光は、積極的に第１面１０１１に向けて入射する。このとき、第１面１０１１に形成されている複数のプリズム１００３に光が入射することによって、図１０Ｂに示すように、プリズム１００３の反射面１０３０にて、第２面１０１２に向けて光が反射される。これにより、入射面１０１０から導光部材１００１に入射した光は、ダイレクト光路Ｌ１０を通して、第２面１０１２から出射されることになる。

　このように、入射面１０１０から入射した光は、入射面１０１０から離れるほど、つまり導光部材１００１の内部を進むにつれて、第１面１０１１に近づくことになり、第１面１０１１（プリズム１００３を含む）に対して入射しやすい。そのため、入射面１０１０から入射した光の大部分は、導光部材１００１のうち入射面１０１０と対向する端面１０１３に到達する前に、第１面１０１１に入射しやすくなる。特に、積極的に第１面１０１１に向けて入射することで、導光部材１００１のＹ軸方向の寸法を小さくしつつも、入射面１０１０から入射した光の大部分を、ダイレクト光路Ｌ１０にて第２面１０１２から出射することができる。言い換えれば、端面１０１３から光が漏れ出ることを抑制しながらも、効率的に、第２面１０１２から光を出射することが可能である。結果的に、ダイレクト光路Ｌ１０を通して第２面１０１２から導光部材１００１外に出射される光の、入射面１０１０から入射した光に占める割合を高めやすく、光の取り出し効率の向上を図ることができる。

　また、本実施形態では、図１０Ａに示すように、端面１０１３は、Ｚ軸方向において、傾斜面１１３１と、垂直面１１３２と、に二分されている。言い換えれば、端面１０１３は、傾斜面１１３１と、垂直面１１３２と、を含んでいる。傾斜面１１３１は、Ｙ軸方向における入射面１０１０からの距離が、第１面１０１１側よりも第２面１０１２側で大きくなるように、入射面１０１０に対して傾斜する平面である。一方、垂直面１１３２は、入射面１０１０に対して平行な平面である。ここで、傾斜面１１３１は第２面１０１２に隣接し、垂直面１１３２は第１面１０１１に隣接する。

　端面１０１３が、このような傾斜面１１３１を有することで、入射面１０１０から入射した光の一部が、第１面１０１１に入射せずに、端面１０１３まで到達することがあっても、この光を第２面１０１２から出射することが可能である。すなわち、入射面１０１０から入射した光の一部が、端面１０１３の傾斜面１１３１に入射すると、この光は、傾斜面１１３１にて第２面１０１２に向けて全反射され、第２面１０１２から出射される。その結果、ダイレクト光路Ｌ１０を通して第２面１０１２から導光部材１００１外に出射される光に加えて、端面１０１３に達した光までも、第２面１０１２から有効に取り出すことができ、光の取り出し効率の更なる向上を図ることができる。

　（２．５）形状変換機能
　次に、光制御体１００２における形状変換機能について、図１１、及び図１７Ａ～図２０Ｂを参照して詳しく説明する。

　すなわち、本実施形態に係る光学システム１１００では、図１１に示すように、光制御体１００２は、入射面１０１０に平行な投影面Ｓ１に投影される形状を、光源１００４から出力される光の第１形状Ｆ１から、入射面１０１０に入射する光の第２形状Ｆ２に変換する形状変換機能を有する。図１１においては、光源１００４から出力される光についての投影面Ｓ１に投影される形状（第１形状Ｆ１）、及び入射面１０１０に入射する光についての投影面Ｓ１に投影される形状（第２形状Ｆ２）を、それぞれ吹出し内に模式的に表記している。このように、本実施形態では、光制御体１００２は、光源１００４から出力された光を平行光に近づけるコリメート機能に加えて、投影面Ｓ１（ここでは入射面１０１０）への光の投影形状を変換する、形状変換機能を有している。

　形状変換機能によれば、光源１００４から出力される光は、投影面Ｓ１への投影形状が、第１形状Ｆ１から第２形状Ｆ２へと変換されて、入射面１０１０に入射することになる。第２形状Ｆ２は、第１形状Ｆ１を基に形状変換機能にて変換された形状であって、第１形状Ｆ１とは異なる形状である。本実施形態では一例として、図１１に示すように、第１形状Ｆ１が円形を基調とする形状であるのに対して、第２形状Ｆ２は四角形を基調とする形状である。

　より詳細には、第２形状Ｆ２は、円形を基調とする第１形状Ｆ１が、少なくとも１つの角部Ｆ２１を張り出させることで四角形に近づくように変形された形状である。つまり、第１形状Ｆ１を四方に引き伸ばすように拡張した形状が、第２形状Ｆ２となる。このような形状変換機能によれば、第１形状Ｆ１は、第２形状Ｆ２の内接円によって近似される。したがって、第２形状Ｆ２の外接円は、第１形状Ｆ１の外接円よりも大きい。

　言い換えれば、第２形状Ｆ２は、第１形状Ｆ１を多角形状に近づけるように、第１形状Ｆ１に対して少なくとも１つの角部Ｆ２１を追加した形状である。このような形状変換機能によれば、入射面１０１０に対しては、その投影（照射）領域が、第１形状Ｆ１に比べて丸みを抑えた第２形状Ｆ２となるような光が入射することになる。よって、入射面１０１０の隅付近に対しても光が入射することで、入射面１０１０の全域に、より均一な光が入射することになる。

　本実施形態では、上述したように、光源１００４及び光制御体１００２は、それぞれ複数設けられている。そのため、複数の光制御体１００２が、それぞれ対応する光源１００４から入射した光について、形状変換機能により、入射面１０１０に入射する光の形状を変換することで、入射面１０１０の全域に、より均一な光が入射することになる。例えば、円形を基調とする第１形状Ｆ１の光が入射面１０１０に入射する場合、隣接する２つの光源１００４から入射面１０１０に入射する光の間には、隙間又は重複部位が生じやすい。これに対して、四角形を基調とする第２形状Ｆ２の光が入射面１０１０に入射することで、隣接する２つの光源１００４から入射面１０１０に入射する光の間においては、隙間又は重複部位が生じにくい。

　上述したような形状変換機能は、例えば、以下に説明する光制御体１００２の構成によって実現可能である。

　すなわち、本実施形態では、図１７Ａ～図１７Ｃに示すように、光制御体１００２（光学部材１０２０）は、入射レンズ１０２１を備えている。図１７Ｂは、図１７ＡのＢ１－Ｂ１線断面図である。図１７Ｃは、図１７ＡのＣ１－Ｃ１線断面図である。

　入射レンズ１０２１は、主入射面１２１１と、副入射面１２１２と、を有している。主入射面１２１１は、光源１００４と対向するように配置される。副入射面１２１２は、主入射面１２１１の法線Ｌ２１に向けられている。副入射面１２１２は、主入射面１２１１の周囲の少なくとも一部に位置する。副入射面１２１２は、主入射面１２１１の法線Ｌ２１に対して、平行であっても（つまり傾斜していなくても）よいし、傾斜していてもよい。

　ここで、入射レンズ１０２１は、光源１００４から出力された光を、主入射面１２１１及び副入射面１２１２から内部に取り込む。そのため、光源１００４からの光の少なくとも一部は、入射レンズ１０２１を通過する際に、主入射面１２１１又は副入射面１２１２に対する光線の入射角に応じて、主入射面１２１１又は副入射面１２１２にて屈折する。このように、光制御体１００２は、主入射面１２１１又は副入射面１２１２に入射した光の少なくとも一部を屈折させることにより、導光部材１００１の入射面１０１０に向けて出射する。

　また、光制御体１００２は、外周面１２１３を更に備えている。外周面１２１３は、副入射面１２１２から見て、主入射面１２１１の法線Ｌ２１とは反対側に位置する。外周面１２１３は、副入射面１２１２から光制御体１００２に入射した光を、導光部材１００１の入射面１０１０に向けて全反射する。つまり、副入射面１２１２から光制御体１００２に入射した光の少なくとも一部は、外周面１２１３にて全反射されることで、導光部材１００１の入射面１０１０に向けて出射される。

　ところで、光制御体１００２は、光源１００４との対向面に、複数のレンズ面１２０１～１２０５を有する。ここでいう「対向面」は、対向する面、つまり光制御体１００２における光源１００４との対向面は、光制御体１００２のうち、光源１００４と向かい合わせとなる面である。本実施形態では一例として、光制御体１００２における光源１００４との対向面は、光制御体１００２のうち入射レンズ１０２１からなる。上述したように、入射レンズ１０２１は、主入射面１２１１と、副入射面１２１２と、を有するところ、本実施形態では一例として、副入射面１２１２が、複数のレンズ面１２０１～１２０５に分割されている。副入射面１２１２は、光制御体１００２における光源１００４との対向軸を中心とする周方向において、複数（ここでは５つ）のレンズ面１２０１～１２０５に分割されている。ここでいう「対向軸」は、対向する方向に延びる仮想軸を意味する。つまり、光制御体１００２における光源１００４との対向軸は、光制御体１００２から光制御体１００２と光源１００４とが向かい合う方向に沿って延びる仮想軸である。本実施形態では一例として、光制御体１００２における光源１００４との対向軸は、主入射面１２１１の法線Ｌ２１（図１１参照）である。

　光制御体１００２における光源１００４との対向面の、光源１００４との対向軸に対する傾斜角度は、対向軸を中心とする周方向において異なる。具体的には、光制御体１００２における光源１００４との対向面（ここでは入射レンズ１０２１）は、上述したように、複数のレンズ面１２０１～１２０５を含んでいる。そして、複数のレンズ面１２０１～１２０５の、対向軸（ここでは法線Ｌ２１）に対する傾斜角度は、対向軸を中心とする周方向において一定ではない。具体的には、レンズ面１２０２，１２０４の対向軸に対する傾斜角度は、レンズ面１２０１，１２０３，１２０５の対向軸に対する傾斜角度よりも大きい。言い換えれば、レンズ面１２０２，１２０４は、レンズ面１２０１，１２０３，１２０５に比較すると、法線Ｌ２１に対する傾きが大きくなるように構成されている。

　また、光制御体１００２における光源１００４との対向面は、光源１００４との対向軸（ここでは法線Ｌ２１）に直交する一方向において非対称形状を有する。本実施形態は、光制御体１００２における光源１００４との対向面である入射レンズ１０２１は、Ｚ軸方向において非対称形状を有している。具体的には、入射レンズ１０２１は、主入射面１２１１から見て、Ｚ軸方向の一方側にのみ副入射面１２１２（レンズ面１２０２，１２０３，１２０４）を有し、Ｚ軸方向の他方側は開放されている。

　以上説明したような構成によれば、光制御体１００２にて、形状変換機能を実現でき、導光部材１００１の内部において入射面１０１０から入射した光が届く範囲を、光源１００４から出力される光の形状である第１形状Ｆ１によらずに、制御することが可能である。

　図１８Ａ～図２０Ｂは、本実施形態に係る光学システム１１００の光制御体１００２と、比較例に係る光制御体１００２Ｘと、の比較結果を示す図面である。比較例に係る光制御体１００２Ｘは、副入射面１２１２が複数のレンズ面１２０１～１２０５に分割されておらず、１つの連続した曲面からなる。

　図１８Ａ～図２０Ｂにおいては、光源１００４からの光が届く範囲を、網掛領域（ドット）で模式的に表している。ここで網掛領域は、光源１００４からの光の強度に応じて３段階設定されており、光の強度が大きい箇所ほど濃い網掛を付している。図２０Ａは、本実施形態に係る光制御体１００２から導光部材１００１に光を出射した場合における、導光部材１００１を厚み方向（Ｚ軸方向）の第１面１０１１側から見たときの第１面１０１１における光の強度分布（厳密には照度分布）を表している。図２０Ｂは、比較例に係る光制御体１００２Ｘから導光部材１００１に光を出射した場合における、導光部材１００１を厚み方向（Ｚ軸方向）の第１面１０１１側から見たときの第１面１０１１における光の強度分布（厳密には照度分布）を表している。図２０Ａ及び図２０Ｂは、いずれも１つの光制御体１００２，１００２Ｘから導光部材１００１に入射した光についての強度分布（照度分布）を表している。

　すなわち、本実施形態に係る光制御体１００２においては、図１８Ａ及び図１９Ａに示すように、光源１００４から出力される光は入射レンズ１０２１から光制御体１００２に入射し、光制御体１００２の内部において比較的広範囲に広がる。特に、光制御体１００２の形状変換機能によれば、投影面Ｓ１（入射面１０１０）への投影形状が、円形を基調とする第１形状Ｆ１（図１１参照）から四角形を基調とする第２形状Ｆ２（図１１参照）へと変換される。具体的には、レンズ面１２０２，１２０４に入射した光は、レンズ面１２０１，１２０３，１２０５に入射した光に比較して、主入射面１２１１の法線Ｌ２１の延長方向の一方から見て、法線Ｌ２１からより離れた位置に到達する。つまり、レンズ面１２０２，１２０４は、レンズ面１２０１，１２０３，１２０５に比較して対向軸（ここでは法線Ｌ２１）に対する傾斜角度が大きいため、レンズ面１２０２，１２０４に入射した光線は、法線Ｌ２１に対する傾斜角度がより大きくなるように屈折する。その結果、副入射面１２１２のうちのレンズ面１２０２，１２０４から入射する光によって、光制御体１００２の隅まで光が届きやすくなる。

　これに対して、比較例に係る光制御体１００２Ｘにおいては、図１８Ｂ及び図１９Ｂに示すように、光源１００４から出力される光は入射レンズ１０２１から光制御体１００２Ｘに入射し、光制御体１００２Ｘの内部において比較的狭い範囲にとどまる。具体的には、副入射面１２１２に入射した光は、主入射面１２１１の法線Ｌ２１の延長方向の一方から見て、一様に広がることになり、法線Ｌ２１から一定の範囲内にしか到達しない。その結果、光制御体１００２Ｘの隅には光が届きにくく、本実施形態に係る光制御体１００２に比較すると、主入射面１２１１の法線Ｌ２１の延長方向の一方から見て、光の届く範囲が狭くなる。

　そのため、本実施形態に係る光制御体１００２によれば、図２０Ａに示すように、入射面１０１０から入射する光は、導光部材１００１の内部においても比較的広範囲に広がることになる。一方、比較例に係る光制御体１００２Ｘによれば、図２０Ｂに示すように、入射面１０１０から入射する光が届く範囲は、導光部材１００１の内部においても比較的狭い範囲に制限されることになる。より詳細には、本実施形態に係る光制御体１００２によれば、図２０Ａに示すように、導光部材１００１を厚み方向（Ｚ軸方向）の一方から見たときに、略長方形状の領域に光が届く。これに対して、比較例に係る光制御体１００２Ｘによれば、図２０Ｂに示すように、導光部材１００１を厚み方向（Ｚ軸方向）の一方から見たときに、略楕円形状の領域に光が届く。したがって、複数の光制御体１００２から導光部材１００１に光が入射した場合に、本実施形態では、比較例に比べて、第１面１０１１の全域に光が届きやすくなり、第２面１０１２の全域から一様に光を取り出しやすくなる。

　（２．６）非対称形状
　次に、光制御体１００２における非対称形状について、図１１、及び図２１Ａ～図２１Ｃを参照して詳しく説明する。

　すなわち、本実施形態に係る光学システム１１００に光制御体１００２として用いられる光学部材１０２０は、図１１に示すように、入射レンズ１０２１と、出射部１０２２と、を備えている。光学部材１０２０は、光源１００４から入射レンズ１０２１に入射した光を、出射部１０２２から出射する。入射レンズ１０２１は、主入射面１２１１と、副入射面１２１２と、を有している。主入射面１２１１は、光源１００４と対向するように配置される。副入射面１２１２は、主入射面１２１１の法線Ｌ２１に向けられている。副入射面１２１２は、主入射面１２１１の周囲の少なくとも一部に位置する。光源１００４の光軸Ａｘ２は、主入射面１２１１の法線Ｌ２１に対して傾斜している。

　図１１の例では、光源１００４の光軸Ａｘ２は、Ｘ軸方向の一方から見て、主入射面１２１１の法線Ｌ２１に対して、第１面１０１１側に向けて傾斜角度θ２だけ傾斜している。ここにおいて、光源１００４の光軸Ａｘ２及び主入射面１２１１の法線Ｌ２１は、いずれもＹ－Ｚ平面と平行である。ここでいう「Ｙ－Ｚ平面」は、Ｙ軸及びＺ軸を含む平面であって、Ｘ軸と直交する平面である。言い換えれば、光源１００４の光軸Ａｘ２及び主入射面１２１１の法線Ｌ２１は、いずれもＸ軸と直交する。

　より詳細には、光源１００４の光軸Ａｘ２と主入射面１２１１の法線Ｌ２１とは、光源１００４の表面（発光面）上で交差する。言い換えれば、光源１００４は、その発光面の中心点が、主入射面１２１１の法線Ｌ２１上に位置するように配置される。その上で、光源１００４は、第１面１０１１側に向けて傾斜角度θ２だけ傾斜した姿勢で保持される。これにより、光学部材１０２０の入射レンズ１０２１に対しては、主入射面１２１１の法線Ｌ２１に対して非対称な形で、光源１００４からの光が入射することになる。

　ところで、光源１００４は指向性を有しており、光源１００４から出力される光は、光源１００４から見た方向に応じて強度が変化する。例えば、光源１００４から出射される光線の強度のうち最大強度を「１００％」とし、光源１００４から各光線の強度を最大強度に対する百分率で表した場合に、光源１００４から出射される光には、１０％、２０％又は３０％等、様々な強度の光線が含まれている。以下では、光源１００４の光軸Ａｘ２上の光線の強度が最大強度、つまり強度１００％であって、光軸Ａｘ２に対する角度が大きくなるほど光線の強度は小さくなると仮定する。

　入射レンズ１０２１に光源１００４から入射した光線は、図２１Ａに示すように、主光線Ｌ１１と、第１補助光線Ｌ１２及び第２補助光線Ｌ１３と、を含む。第１補助光線Ｌ１２及び第２補助光線Ｌ１３は、いずれも主光線Ｌ１１よりも強度が小さい。ここで、主光線Ｌ１１、第１補助光線Ｌ１２及び第２補助光線Ｌ１３は、主入射面１２１１の法線Ｌ２１と直交する方向において、主光線Ｌ１１、第１補助光線Ｌ１２、第２補助光線Ｌ１３の順に並ぶ。第１補助光線Ｌ１２及び第２補助光線Ｌ１３は、いずれも主光線Ｌ１１よりも強度が小さければよく、例えば、主光線Ｌ１１の強度が９０％であれば、第１補助光線Ｌ１２及び第２補助光線Ｌ１３の強度はいずれも９０％より小さい。第１補助光線Ｌ１２及び第２補助光線Ｌ１３の強度は、同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。

　具体的には、これらの光線は、主入射面１２１１の法線Ｌ２１と直交するＺ軸方向において、第１面１０１１側（図２１Ａの下方）から、主光線Ｌ１１、第１補助光線Ｌ１２、第２補助光線Ｌ１３の順に並ぶ。すなわち、主光線Ｌ１１、第１補助光線Ｌ１２及び第２補助光線Ｌ１３は、強度の大きい順に、第１面１０１１側から並ぶことになる。

　ここにおいて、本実施形態では、主光線Ｌ１１の強度は、入射レンズ１０２１に光源１００４から入射した光線の中で最大強度である。つまり、主光線Ｌ１１の強度は１００％である。これに対して、第１補助光線Ｌ１２及び第２補助光線Ｌ１３の強度は、いずれも１００％未満である。本実施形態では一例として、第１補助光線Ｌ１２及び第２補助光線Ｌ１３の強度は、いずれも７０％であると仮定する。つまり、第１補助光線Ｌ１２及び第２補助光線Ｌ１３の強度は、同一である。

　一方、光源１００４から出射される光線は、図２１Ａに示すように、主光線Ｌ１１、第１補助光線Ｌ１２及び第２補助光線Ｌ１３に加えて、第３補助光線Ｌ１４及び第４補助光線Ｌ１５を含む。第３補助光線Ｌ１４及び第４補助光線Ｌ１５は、それぞれ第１補助光線Ｌ１２及び第２補助光線Ｌ１３のいずれよりも強度が小さい。第３補助光線Ｌ１４及び第４補助光線Ｌ１５の強度は、同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。本実施形態では一例として、第３補助光線Ｌ１４及び第４補助光線Ｌ１５の強度は、いずれも１０％であると仮定する。つまり、第３補助光線Ｌ１４及び第４補助光線Ｌ１５の強度は、同一である。

　図２１Ａの例では、これら第３補助光線Ｌ１４及び第４補助光線Ｌ１５は、いずれも光学部材１０２０に入射しない。つまり、第３補助光線Ｌ１４及び第４補助光線Ｌ１５は、導光部材１００１の入射面１０１０に到達しない。ただし、これら第３補助光線Ｌ１４及び第４補助光線Ｌ１５は、主光線Ｌ１１、第１補助光線Ｌ１２及び第２補助光線Ｌ１３に比べると、強度が十分に小さいため、入射面１０１０に到達しないことによる損失は小さい。

　さらに、本実施形態では、主光線Ｌ１１は、副入射面１２１２に入射する。すなわち、入射レンズ１０２１における主入射面１２１１及び副入射面１２１２のうち、副入射面１２１２に主光線Ｌ１１が入射する。副入射面１２１２に入射した主光線Ｌ１１は、図２１Ａに示すように、副入射面１２１２で屈折し、外周面１２１３にて入射面１０１０に向けて全反射される。これにより、主光線Ｌ１１は、入射面１０１０に向けて出射部１０２２から出射される。

　また、副入射面１２１２は、主入射面１２１１の法線Ｌ２１に対して非対称形状を有する。本実施形態は、入射レンズ１０２１は、Ｚ軸方向において非対称形状を有している。具体的には、入射レンズ１０２１は、主入射面１２１１から見て、Ｚ軸方向の一方側にのみ副入射面１２１２（レンズ面１２０２，１２０３，１２０４）を有し、Ｚ軸方向の他方側は開放されている。

　つまり、主光線Ｌ１１、第１補助光線Ｌ１２及び第２補助光線Ｌ１３を含む、比較的強度の大きな光線は、光学部材１０２０（光制御体１００２）のうち、主入射面１２１１の法線Ｌ２１から見て第１面１０１１側（図２１Ａの下方）に集中する。そこで、光学部材１０２０（光制御体１００２）は、このように比較的強度の大きな光線が集中する部分のみに入射レンズ１０２１を集約し、反対側（図２１Ａの上方）を簡素化した非対称形状を採用することで、Ｚ軸方向における寸法ｔ１を小さく抑えやすい。

　一方、図２１Ｂは、光学部材１０２０Ｙを備えた比較例としての光学システム１１００Ｙ、及びそれを備える照明システム１２００Ｙを示す。この比較例に係る照明システム１２００Ｙでは、光学部材１０２０Ｙは、Ｚ軸方向において、主入射面１２１１の法線Ｌ２１に対して対称形状を有する。具体的には、光学部材１０２０Ｙは、本実施形態に係る光学部材１０２０における、主入射面１２１１の法線Ｌ２１から見て、第１面１０１１側（図２１Ａの下方）の構成と対称な構成を、反対側（図２１Ａの上方）に採用してなる。

　さらに、比較例に係る照明システム１２００Ｙでは、光源１００４は、その光軸Ａｘ２が主入射面１２１１の法線Ｌ２１上に位置する。つまり、比較例においては、光源１００４の光軸Ａｘ２は、主入射面１２１１の法線Ｌ２１と平行である。

　このような比較例においては、図２１Ｂに示すように、主光線Ｌ１１は、光源１００４の光軸Ａｘ２上に位置する。また、Ｚ軸方向において、主光線Ｌ１１の両側には第３補助光線Ｌ１４及び第４補助光線Ｌ１５が位置し、その更に両側には、第１補助光線Ｌ１２及び第２補助光線Ｌ１３が位置する。結果的に、比較例に係る照明システム１２００Ｙでは、主光線Ｌ１１、第１補助光線Ｌ１２及び第２補助光線Ｌ１３を含む、比較的強度の大きな光線は、いずれも導光部材１００１の入射面１０１０に入射する。ただし、比較例に係る光学部材１０２０Ｙにおいては、Ｚ軸方向において対称形状を採用するので、Ｚ軸方向の寸法ｔ２は、本実施形態に係る光学部材１０２０の寸法ｔ１よりも大きくなる。

　一方、図２１Ｃは、別の光学部材１０２０Ｚを備えた比較例としての光学システム１１００Ｚ、及びそれを備える照明システム１２００Ｚを示す。この比較例に係る照明システム１２００Ｚでは、光学部材１０２０Ｚは、上記比較例に係る光学部材１０２０ＹのＺ軸方向の両端を除去し、薄型化を図った構成である。この光学部材１０２０ＺのＺ軸方向の寸法ｔ３は、本実施形態に係る光学部材１０２０の寸法ｔ１と同一である。

　さらに、比較例に係る照明システム１２００Ｚでは、光源１００４は、その光軸Ａｘ２が主入射面１２１１の法線Ｌ２１上に位置する。つまり、比較例においては、光源１００４の光軸Ａｘ２は、主入射面１２１１の法線Ｌ２１と平行である。

　このような比較例においては、図２１Ｃに示すように、主光線Ｌ１１は、光源１００４の光軸Ａｘ２上に位置する。また、Ｚ軸方向において、主光線Ｌ１１の両側には第３補助光線Ｌ１４及び第４補助光線Ｌ１５が位置する。ただし、第１補助光線Ｌ１２及び第２補助光線Ｌ１３については、光学部材１０２０Ｚから漏れ出すことになり、導光部材１００１の入射面１０１０に入射しない。結果的に、比較例に係る照明システム１２００Ｚでは、第１補助光線Ｌ１２及び第２補助光線Ｌ１３を含む、比較的強度の大きな光線が、導光部材１００１の入射面１０１０に入射せず、光の取り出し効率が本実施形態に比べて著しく低くなる。

　以上説明したように、本実施形態に係る光学部材１０２０では、図２１Ｂ及び図２１Ｃの比較例と比較して、小型化を図りながらも、光学部材１０２０における光の取り込み効率の向上を図ることができる。

　（２．７）配光制御部
　次に、配光制御部１０１４について、図１２を参照して詳しく説明する。

　すなわち、本実施形態では、第１面１０１１と第２面１０１２との少なくとも一方は、配光制御部１０１４を有している。配光制御部１０１４は、出射面である第２面１０１２から取り出される光の配光を制御する。本実施形態では一例として、配光制御部１０１４は、第２面１０１２に設けられている。さらに、本実施形態では、配光制御部１０１４は、導光部材１００１と一体成形品として一体化されている。つまり、本実施形態では、導光部材１００１と配光制御部１０１４とは一体成形品であって、一体不可分の関係にある。

　要するに、本実施形態では、導光部材１００１は、入射面１０１０から導光部材１００１内に入射した光を、導光部材１００１の内部においてはプリズム１００３での１回の反射のみで第２面１０１２から出射させるようなダイレクト光路Ｌ１０を含んでいる。そのため、第１面１０１１及び第２面１０１２の形状は導光部材１００１の内部での光の導光には寄与しておらず、第１面１０１１又は第２面１０１２に配光制御部１０１４を設けても、導光部材１００１における導光性能が劣化しにくい。

　具体的には、本実施形態における配光制御部１０１４は、レンズを含んでいる。つまり、配光制御部１０１４は、光を屈折させて発散又は集束させるための光学素子としてのレンズの機能を有している。これにより、配光制御部１０１４では、出射面である第２面１０１２から取り出される光を屈折させて発散又は集束させることにより、その配光を制御することができる。

　より詳細には、配光制御部１０１４は、複数の小レンズ１１４１の群からなるマルチレンズを含んでいる。本実施形態では、複数の小レンズ１１４１の各々は、半円柱状に形成されている。このような複数の小レンズ１１４１は、Ｘ軸方向に並べて配置されている。ここでは、複数の小レンズ１１４１は、第２面１０１２の全域に隙間なく形成されている。このような形状の複数の小レンズ１１４１の群からなるマルチレンズは、いわゆるシリンドリカルレンズを構成する。

　（３）変形例
　実施形態２は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態２は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。実施形態２において説明した各図は模式的な図であり、図中の構成要素の大きさ及び厚みの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。

　以下、実施形態２の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、実施形態２と適宜組み合わせて適用可能である。

　（３．１）第１変形例
　第１変形例に係る光学システム１１００Ａは、図２２Ａ～図２２Ｃに示すように、プリズム１００３Ａの反射面１０３０の第１面１０１１に対する傾斜角度θ３が、実施形態２に係る光学システム１１００と相違する。

　すなわち、図２２Ｂに示すように、プリズム１００３Ａの反射面１０３０の第１面１０１１に対する傾斜角度θ３は、入射面１０１０から入射した光を、ダイレクト光路Ｌ１０で第２面１０１２に向けて全反射するときの最大角度よりも小さい。言い換えれば、本変形例におけるプリズム１００３Ａの反射面１０３０の傾斜角度θ３は、実施形態２におけるプリズム１００３の反射面１０３０の傾斜角度θ１（図１０Ｂ参照）よりも小さい。これにより、反射面１０３０に入射する光の入射角θ４が多少ばらつく場合でも、入射角θ４が臨界角を下回りにくくなる。つまり、反射面１０３０に入射する光の入射角θ４が多少ばらつく場合でも、反射面１０３０に入射する光は反射面１０３０で全反射されやすくなる。結果的に、反射面１０３０を透過して導光部材１００１から漏れ出る光を低減でき、光の取り出し効率の向上につながる。

　ただし、本変形例においては、ダイレクト光路Ｌ１０で第２面１０１２に入射される光線は、Ｚ軸に対して傾斜した光路を辿ることになる。その結果、図２２Ａに示すように、第２面１０１２から出射される光は、第２面１０１２に直交する方向（Ｚ軸方向）ではなく、第２面１０１２の法線に対して斜めに出射されることになる。

　そこで、図２２Ｃに示すように、第２面１０１２Ａの法線Ｌ２２は、ダイレクト光路Ｌ１０で第２面１０１２Ａに入射する光の光軸に対して傾斜していてもよい。図２２Ｃの例では、第２面１０１２Ａは、Ｘ－Ｙ平面に対して平行ではなく、Ｘ－Ｙ平面に対して角度θ５だけ傾斜した平面である。ここで、第２面１０１２Ａは、入射面１０１０から遠ざかるにつれて第１面１０１１に近づくように、Ｘ－Ｙ平面に対して傾斜している。これにより、第２面１０１２Ａの法線Ｌ２２は、ダイレクト光路Ｌ１０で第２面１０１２Ａに入射する光の光軸に対して傾斜する。そのため、ダイレクト光路Ｌ１０で第２面１０１２Ａに入射する光線は、第２面１０１２Ａにて屈折し、Ｘ－Ｙ平面と直交する方向に出射される。つまり、第２面１０１２Ａに対して、入射角θ６で入射する光は、第２面１０１２Ａから出射角θ７（＞θ６）で出射される。

　（３．２）第２変形例
　第２変形例に係る光学システム１１００Ｂは、図２３Ａ及び図２３Ｂに示すように、光制御体１００２Ｂの全体が導光部材１００１に対して傾斜している点で、実施形態２に係る光学システム１１００と相違する。

　すなわち、「（２．４）斜め入光」の欄で説明した構成を実現するためには、導光部材１の入射面１０１０から入射する光の光軸Ａｘ１が、入射面１０１０から離れるほど第１面１０１１までの距離が小さくなるように、第１面１０１１に対して傾斜していればよい。本変形例によれば、光制御体１００２Ｂの厚み方向（Ｚ軸方向）の両面が、導光部材１００１に対して傾斜することで、光制御体１００２Ｂの全体が導光部材１００１に対して傾斜する。このような構成であっても、ダイレクト光路Ｌ１０を通して第２面１０１２から導光部材１００１外に出射される光の、入射面１０１０から入射した光に占める割合を高めやすく、光の取り出し効率の向上を図ることができる。

　特に、本変形例では、図２３Ｂに示すように、導光部材１００１の入射面１０１０から入射する光の光軸Ａｘ１が、第１面１０１１に対してだけでなく、第２面１０１２に対しても傾斜する。ここでは、光軸Ａｘ１は、入射面１０１０から離れるほど第２面１０１２までの距離が大きくなるように、第２面１０１２に対して傾斜している。このように第２面１０１２に対して光軸Ａｘ１が傾斜していれば、図２３Ｂに示すように、入射面１０１０に入射する光が端面１０１３により到達しにくくなる。その結果、端面１０１３から光が漏れ出ることを抑制しながらも、効率的に、第２面１０１２から光を出射しやすくなる。

　また、本変形例では、図２３Ｂに示すように、第２面１０１２から出射される光は、第２面１０１２に直交する方向（Ｚ軸方向）ではなく、第２面１０１２の法線に対して斜めに出射される。すなわち、本変形例であっても、図２２Ａに示した第１変形例と同様に、ダイレクト光路Ｌ１０で第２面１０１２に入射される光線は、Ｚ軸に対して傾斜した光路を辿ることになるため、第２面１０１２に対しては斜めに入射する。

　このように、ダイレクト光路Ｌ１０を通して第２面１０１２から出射される光は、第２面１０１２に直交する方向に出射される構成に限らず、第２面１０１２の法線に対して、適当な角度で傾斜していてもよい。さらには、ダイレクト光路Ｌ１０を通して第２面１０１２から出射される光の向きは、第２面１０１２の全域において均一であってもよいし、均一でなくてもよい。第２面１０１２から出射される光の向きが、第２面１０１２の全域で均一でない場合には、第２面１０１２における部位ごとに、異なる向きに光が出射されることになる。

　特に、移動体Ｂ１に搭載されるヘッドアップディスプレイに、導光部材１００１を含む光学システム１１００Ｂを適用する場合、上述したように、光学系１３２０に合わせて導光部材１００１からの配光が制御されることが好ましい。言い換えれば、光学系１３２０に合わせて、光学系１３２０に入射する範囲には、光学システム１１００Ｂから出射される光を広げることが好ましい。すなわち、光学系１３２０に合わせて、導光部材１００１の出射面である第２面１０１２における各部位においては、出射される光の視野角が狭い、つまり指向性が高いことが好ましい。その一方で、導光部材１００１の出射面である第２面１０１２における部位ごとに、光学系１３２０に合わせて、出射される光の向きが異なっていることが好ましい。

　ただし、ダイレクト光路Ｌ１０を通して第２面１０１２から出射される光が第２面１０１２の法線に対して傾斜するのは、光軸Ａｘ１が第２面１０１２に対して傾斜している構成を前提とする訳ではない。つまり、実施形態２のように光軸Ａｘ１が第２面１０１２と平行な場合において、ダイレクト光路Ｌ１０を通して第２面１０１２から出射される光は、第２面１０１２の法線に対して適当な角度で傾斜してもよい。反対に、光軸Ａｘ１が第２面１０１２に対して傾斜している構成において、ダイレクト光路Ｌ１０を通して第２面１０１２から出射される光は、第２面１０１２に直交する方向に出射されてもよい。

　（３．３）第３変形例
　第３変形例に係る光制御体１００２Ｃは、図２４に示すように、厚み方向（Ｚ軸方向）において対称形状を有している点で、実施形態２に係る光学システム１１００と相違する。

　すなわち、本変形例では、光制御体１００２Ｃにおける光源１００４との対向面は、光源１００４との対向軸（ここでは主入射面１２１１の法線Ｌ２１）に直交する一方向（Ｚ軸方向）において対称形状を有している。つまり、光制御体１００２Ｃにおける光源１００４との対向面である入射レンズ１０２１は、対称形状を有している。具体的には、入射レンズ１０２１は、主入射面１２１１の全周に副入射面１２１２を有している。副入射面１２１２は、複数（ここでは８つ）のレンズ面１２０１～１２０８に分割されている。

　（３．４）第４変形例
　第４変形例に係る光学システム１１００を用いた照明システム１２００は、図２５Ａ及び図２５Ｂに示すように、照明システム１２００が表示器１００５と平行に配置されている点で、実施形態２に係る照明システム１２００と相違する。

　すなわち、本変形例では、照明システム１２００の出射面となる導光部材１００１の第２面１０１２は、表示器１００５の背面と平行に配置されている。ただし、このような配置であれば、第２面１０１２が水平面に対して傾斜するため、第２面１０１２から真っ直ぐ出射される光は、図２５Ａに示すように、画像表示部１３１０から斜め上方に出射されることになる。そこで、図２５Ｂに示すように、第２面１０１２に設けられた配光制御部１０１４の形状を変更し、配光制御部１０１４にて、第２面１０１２から出射される光の配光を制御することが好ましい。つまり、図２５Ｂに示すような配光制御部１０１４によれば、第２面１０１２から出射される光は、画像表示部１３１０から上方に出射されることになる。

　（３．５）第５変形例
　第５変形例に係る光学システム１１００は、図２６Ａ及び図２６Ｂに示すように、配光制御部１０１４Ａ（又は１０１４Ｂ）の構成が、実施形態２に係る光学システム１１００と相違する。

　図２６Ａの例では、配光制御部１０１４Ａは、レンズアレイを含んでいる。ここでいうレンズアレイは、複数の小レンズの群からなるマルチレンズの一種である。配光制御部１０１４Ａでは、第２面１０１２の縦方向（Ｙ軸方向）及び横方向（Ｘ軸方向）に小レンズが複数ずつ並ぶように、複数の小レンズがマトリクス状に配置されている。複数の小レンズの各々は、凸レンズであってもよいし、凹レンズであってもよい。

　図２６Ｂの例では、配光制御部１０１４Ｂは、フレネルレンズを含んでいる。ここでいうフレネルレンズは、単一のレンズを同心円状の領域に分割することで、レンズにおける突出量（又は凹み量）を小さく抑えたレンズである。ここでは一例として、配光制御部１０１４Ｂは、凸レンズを、第２面１０１２の中心周りの同心円状の領域に分割してなるフレネルレンズである。

　（３．６）第６変形例
　第６変形例に係る光学システム１１００は、図２７Ａ～図２９Ｂに示すように、プリズム１００３Ｂ，１００３Ｃ，１００３Ｄ，１００３Ｅ，１００３Ｆ，１００３Ｇの形状が、実施形態２に係る光学システム１１００と相違する。

　図２７Ａの例では、複数のプリズム１００３Ｂは、Ｚ軸方向の一方から見て、円弧に沿って並ぶように配置されている。ここでは、複数のプリズム１００３Ｂは、入射面１０１０とは反対側に凸となるような円弧状に配列されている。つまり、本変形例では、少なくとも一部のプリズム１００３Ｂは、第１面１０１１及び第２面１０１２が並ぶ方向（Ｚ軸方向）から見て、入射面１０１０に対して傾斜している。

　図２７Ｂの例では、偶数列に含まれる複数のプリズム１００３Ｃと、奇数列に含まれる複数のプリズム１００３Ｃとは、各々の長手方向（Ｘ軸方向）の端部同士が、Ｙ軸方向において重複しないような位置に、配置されている。このような配置によれば、入射面１０１０から見て、複数のプリズム１００３Ｃは、Ｘ軸方向に僅かな隙間を空けて並ぶことになる。このように配置された複数のプリズム１００３Ｃにおいても、図２７Ａの例と同様に、Ｚ軸方向の一方から見て、円弧に沿って並ぶように配置されてもよい。

　図２８Ａの例では、複数のプリズム１００３Ｄは、それぞれＺ軸方向の一方から見て、Ｘ軸に平行な直線状に形成されている。図２８Ａの例では、複数のプリズム１００３Ｄは、導光部材１００１の第１面１０１１において、Ｙ軸方向に間隔を空けて並ぶように形成されている。つまり、図２８Ａの例では、プリズム１００３Ｄは、入射面１０１０に光が入射する方向（Ｙ軸方向）において複数並ぶように設けられている。

　図２８Ｂの例では、複数のプリズム１００３Ｅは、それぞれＺ軸方向の一方から見て、円弧状に延びる曲線状に形成されている。ここでは、プリズム１００３Ｅは、入射面１０１０とは反対側に凸となるような円弧状に形成されている。図２８Ｂの例では、複数のプリズム１００３Ｅは、導光部材１００１の第１面１０１１において、Ｙ軸方向に間隔を空けて並ぶように形成されている。つまり、図２８Ｂの例では、プリズム１００３Ｅは、入射面１０１０に光が入射する方向（Ｙ軸方向）において複数並ぶように設けられている。

　図２９Ａの例では、偶数列に含まれる複数のプリズム１００３Ｆと、奇数列に含まれる複数のプリズム１００３Ｆとは、各々の長手方向（Ｘ軸方向）の端部同士が、Ｙ軸方向において重複しないような位置に、配置されている。その上で、複数のプリズム１００３Ｆは、Ｚ軸方向の一方から見て、自由曲線状に並ぶように配置されている。ここでいう「自由曲線」は、例えば、Ｃ字状、Ｕ字状、Ｊ字状又はＳ字状等、種々の自由曲線を含む。ここでは、複数のプリズム１００３Ｆは、入射面１０１０とは反対側に凸となるような自由曲線状に配列されている。つまり、本変形例では、少なくとも一部のプリズム１００３Ｆは、第１面１０１１及び第２面１０１２が並ぶ方向（Ｚ軸方向）から見て、入射面１０１０に対して傾斜している。

　図２９Ｂの例でも、図２９Ａの例と同様に、複数のプリズム１００３Ｇは、Ｚ軸方向の一方から見て、自由曲線状に並ぶように配置されている。ここでは、複数のプリズム１００３Ｇは、入射面１０１０側に凸となるような自由曲線状に配列されている。つまり、本変形例では、少なくとも一部のプリズム１００３Ｇは、第１面１０１１及び第２面１０１２が並ぶ方向（Ｚ軸方向）から見て、入射面１０１０に対して傾斜している。

　ところで、光学システムにおいて狭い視野角を実現するためには、第２面１０１２から出射する光の光路は、極力、第２面１０１２に対して垂直であるのが好ましい。ここで、光源１００４が出射する光は、光制御体１００２により広がり角を狭められている。しかしながら、Ｘ－Ｙ平面において、入射面１０１０に入射する光の全てが入射面１０１０に対して垂直な光路を辿るわけでなく、一部の光はＸ軸方向に広がる光路を辿る。したがって、プリズム１００３がＸ軸に平行な直線状である場合、入射面１０１０に入射した光の一部は、Ｘ－Ｙ平面においてプリズム１００３の反射面１０３０に対して斜めに入射することになる。この場合、プリズム１００３の反射面１０３０にて全反射した光は、第２面１０１２に対して垂直な光路ではなく、第２面１０１２に対して角度を持った光路を辿るため、狭い視野角を実現しにくくなる可能性がある。

　一方、図２７Ａ、図２８Ｂ、図２９Ａ及び図２９Ｂに示す変形例では、プリズム１００３Ｂ，１００３Ｅ，１００３Ｆ，１００３Ｇの少なくとも一部は、Ｚ軸方向から見て入射面１０１０に対して傾斜している。つまり、本変形例では、入射面１０１０に入射した光は、Ｘ－Ｙ平面においてプリズム１００３Ｂ，１００３Ｅ，１００３Ｆ，１００３Ｇの反射面１０３０に対して垂直に入射しやすくなる。このため、これらの変形例では、プリズム１００３Ｂ，１００３Ｅ，１００３Ｆ，１００３Ｇの反射面１０３０にて全反射した光は、第２面１０１２に対して垂直な光路を辿りやすく、結果として狭い視野角を実現しやすい、という利点がある。

　また、図２７Ａに示す変形例において、複数のプリズム１００３Ｂは、入射面１０１０側に凸となるような円弧状に配列されていてもよい。図２８Ｂに示す変形例において、プリズム１００３Ｅは、入射面１０１０側に凸となるような円弧状に形成されていてもよい。さらに、図２９Ａ及び図２９Ｂに示すように、Ｚ軸方向の一方から見て、自由曲線状に並ぶ複数のプリズム１００３Ｆ，１００３Ｇは、図２８Ｂのように、長手方向に連続する形状であってもよい。

　（３．７）第７変形例
　第７変形例に係る光学システム１１００は、図３０Ａ～図３０Ｃに示すように、プリズム１００３Ｈ，１００３Ｉ，１００３Ｊの断面形状が、実施形態２に係る光学システム１１００と相違する。図３０Ａ～図３０Ｃは、光学システム１１００の要部（図１０Ａの領域Ａ１）を拡大した図１０Ｂに相当する模式図である。

　図３０Ａの例では、プリズム１００３Ｈの反射面１０３０が平面ではなく曲面状に形成されている。図３０Ａの例では、プリズム１００３Ｈの反射面１０３０は、Ｘ軸方向の一方から見て、第２面１０１２とは反対側、つまり入射面１０１０とは反対側に凸となるように湾曲した凸曲面である。ここで、プリズム１００３Ｈの反射面１０３０は、Ｙ－Ｚ平面に平行な断面、つまりＸ軸に直交する断面においてのみ湾曲するのであって、Ｘ－Ｙ平面に平行な断面、つまりＺ軸に直交する断面においては直線状となる。ただし、図３０Ａの例に限らず、プリズム１００３Ｈの反射面１０３０は、Ｘ軸方向の一方から見て、第２面１０１２側、つまり入射面１０１０側に凸となるように湾曲した凹曲面であってもよい。さらに、プリズム１００３Ｈの反射面１０３０は、Ｘ－Ｙ平面に平行な断面、つまりＺ軸に直交する断面においてのみ湾曲してもよいし、Ｙ－Ｚ平面に平行な断面及びＸ－Ｙ平面に平行な断面の両方において湾曲してもよい。

　また、図３０Ｂの例では、プリズム１００３Ｉの反射面１０３０が平面ではなく多角面状に形成されている。ここでいう「多角面」とは、多面体の一部の表面の構成するように、向きの異なる複数の平面が合わさって形成される面であって、いわゆる屈曲面である。図３０Ｂの例では、プリズム１００３Ｉの反射面１０３０は、Ｘ軸方向の一方から見て、第２面１０１２とは反対側、つまり入射面１０１０とは反対側に凸となるように屈曲した多角面（凸面）である。ここで、プリズム１００３Ｉの反射面１０３０は、Ｙ－Ｚ平面に平行な断面、つまりＸ軸に直交する断面においてのみ屈曲するのであって、Ｘ－Ｙ平面に平行な断面、つまりＺ軸に直交する断面においては直線状となる。ただし、図３０Ｂの例に限らず、プリズム１００３Ｉの反射面１０３０は、Ｘ軸方向の一方から見て、第２面１０１２側、つまり入射面１０１０側に凸となるように屈曲した多角面（凹面）であってもよい。さらに、プリズム１００３Ｉの反射面１０３０は、Ｘ－Ｙ平面に平行な断面、つまりＺ軸に直交する断面においてのみ屈曲してもよいし、Ｙ－Ｚ平面に平行な断面及びＸ－Ｙ平面に平行な断面の両方において屈曲してもよい。

　また、図３０Ｃの例では、プリズム１００３Ｊの側面１０３１が平面ではなく曲面状に形成されている。側面１０３１は、プリズム１００３Ｊの内側面のうち、反射面１０３０と交差する面、つまり反射面１０３０から見て入射面１０１０とは反対側の面である。図３０Ｃの例では、プリズム１００３Ｊの側面１０３１は、Ｘ軸方向の一方から見て、反射面１０３０とは反対側、つまり入射面１０１０とは反対側に凸となるように湾曲した凹曲面である。ここで、プリズム１００３Ｊの側面１０３１は、Ｙ－Ｚ平面に平行な断面、つまりＸ軸に直交する断面においてのみ湾曲するのであって、Ｘ－Ｙ平面に平行な断面、つまりＺ軸に直交する断面においては直線状となる。ただし、図３０Ｃの例に限らず、プリズム１００３Ｊの側面１０３１は、Ｘ軸方向の一方から見て、反射面１０３０側、つまり入射面１０１０側に凸となるように湾曲した凸曲面であってもよい。さらに、プリズム１００３Ｊの側面１０３１は、Ｘ－Ｙ平面に平行な断面、つまりＺ軸に直交する断面においてのみ湾曲してもよいし、Ｙ－Ｚ平面に平行な断面及びＸ－Ｙ平面に平行な断面の両方において湾曲してもよい。

　また、プリズム１００３Ｊの側面１０３１は曲面状に限らず、図３０Ｂのプリズム１００３Ｉの反射面１０３０と同様に、多角面状に形成されていてもよい。この場合、曲面の場合と同様に、プリズム１００３Ｊの側面１０３１は、Ｘ軸方向の一方から見て、反射面１０３０とは反対側に凸となるように屈曲した多角面（凹面）であってもよいし、反射面１０３０側に凸となるように屈曲した多角面（凸面）であってもよい。

　本変形例のように、プリズム１００３は、Ｘ軸方向の一方から見た断面が三角形状に限らず、適宜の形状を採用可能である。さらに、上述したプリズム１００３Ｈ，１００３Ｉ，１００３Ｊの断面形状は、互いに組み合わせて採用されてもよいし、第６変形例で説明したプリズム１００３Ｂ，１００３Ｃ，１００３Ｄ，１００３Ｅ，１００３Ｆ，１００３Ｇの形状と組み合わされてもよい。

　そして、反射面１０３０が曲面状又は多角面状であれば、プリズム１００３（反射面１０３０）で反射されて第２面１０１２から出射される光の配光、具体的には、光の広がり角又は向き等を、反射面１０３０にて制御することができる。そのため、プリズム１００３（反射面１０３０）の形状によって、第２面１０１２から出射される光の配光を、例えば、表示器１００５又は光学系１３２０等の光学特性に合わせることが可能となる。また、反射面１０３０及び側面１０３１の少なくとも一方について、曲面状又は多角面状等の適宜の形状を採用することで、例えば、導光部材１００１の成形時（製造工程）において、離型性を良くして生産効率の向上を図ること等も可能である。

　（３．８）その他の変形例
　第１面１０１１は入射面１０１０と直交する面であり、第２面１０１２が入射面１０１０と直交せずにＸ－Ｙ平面に対して傾斜した面であってもよい。また、第１面１０１１及び第２面１０１２のいずれもが、入射面１０１０と直交せずにＸ－Ｙ平面に対して傾斜した面であってもよい。

　また、複数のプリズム１００３は、全て同一の形状でなくてもよい。例えば、複数のプリズム１００３は、例えば、反射面１０３０の傾斜角度θ１、プリズム１００３の長手方向の寸法、又はプリズム１００３としての凹部の深さ（言い換えれば、プリズム１００３の高さ）等が異なる、複数種類のプリズム１００３を含んでいてもよい。特に、ヘッドアップディスプレイとしての表示システム１３００においては、表示される虚像の輝度を均一にするために、導光部材１００１の出射面である第２面１０１２から出射される光の強度を均一化することが好ましい。この場合において、第１面１０１１における光の強度分布（厳密には照度分布）が均一でなければ、第１面１０１１の部位ごとにプリズム１００３の形状を異ならせることで、第２面１０１２から出射される光の強度を均一化することが好ましい。このように、複数のプリズム１００３は、第１面１０１１の部位ごとに、異なる形状を採用してもよい。

　また、導光部材１００１は、ダイレクト光路Ｌ１０を含んでいればよく、入射面１０１０から入射した光の全てがダイレクト光路Ｌ１０を通ることは必須ではない。すなわち、導光部材１００１は、例えば、第１面１０１１又は第２面１０１２で１回以上反射した後に、プリズム１００３にて反射して第２面１０１２から出射させるようなインダイレクト光路を含んでいてもよい。

　また、第１面１０１１には、複数のプリズム１００３ではなく、１つのプリズム１００３のみが設けられていてもよい。この場合、プリズム１００３は、第１面１０１１の全面にわたって形成され、かつ、互いに傾斜角度が異なる複数の反射面１０３０を有していてもよい。

　また、実施形態２において、プリズム１００３は、導光部材１００１の第１面１０１１を加工することにより形成されているが、この態様に限られない。例えば、プリズム１００３が形成されたプリズムシートを第１面１０１１に貼り付けることにより、プリズム１００３を第１面１０１１に設けてもよい。この場合、プリズムシートには、１つのプリズム１００３が形成されていてもよいし、複数のプリズム１００３が形成されていてもよい。

　また、プリズム１００３は、第１面１０１１に対して凹形状、つまり第１面１０１１から窪んだ形状に限らず、第１面１０１１に対して凸形状、つまり第１面１０１１から突出する形状であってもよい。第１面１０１１に対して凸形状となるプリズム１００３であっても、第６変形例及び第７変形例に例示したように、様々な形状を採用し得る。

　また、配光制御部１０１４は、第２面１０１２から取り出される光の配光を制御すればよく、第１面１０１１と第２面１０１２との少なくとも一方に設けられていればよい。すなわち、実施形態２では、配光制御部１０１４は出射面としての第２面１０１２に設けられているが、この構成に限らず、配光制御部１０１４は、第１面１０１１に設けられていてもよいし、第１面１０１１及び第２面１０１２の両方に設けられていてもよい。さらに、実施形態２では、配光制御部１０１４は、導光部材１００１と一体成形品として一体化されているが、この態様に限られない。例えば、配光制御部１０１４が形成された配光シートを第２面１０１２に貼り付けることにより、配光制御部１０１４を第２面１０１２に設けてもよい。

　また、配光制御部１０１４は、レンズに限らず、例えば、拡散シート、プリズム又は回折格子等であってもよい。

　また、表示システム１３００が搭載される移動体Ｂ１は、自動車（乗用車）に限らず、例えば、トラック若しくはバス等の大型車両、二輪車、電車、電動カート、建設機械、航空機又は船舶等であってもよい。

　また、表示システム１３００は、ヘッドアップディスプレイのように虚像を表示する構成に限らない。例えば、表示システム１３００は、液晶ディスプレイ又はプロジェクタ装置であってもよい。また、表示システム１３００は、移動体本体Ｂ１１に搭載されているカーナビゲーションシステム、電子ミラーシステム又はマルチインフォメーションディスプレイの表示器であってもよい。

　また、照明システム１２００は、表示システム１３００に用いられる構成に限らず、例えば、樹脂硬化若しくは植物育成等の産業用途、又は誘導灯を含む照明用途等に用いられてもよい。

　また、光制御体１００２は、光学システム１１００に必須の構成ではなく、省略されていてもよい。すなわち、光学システム１１００は、導光部材１００１と、プリズム１００３と、を備えていればよく、光制御体１００２は適宜省略可能である。

　（実施形態３）
　本実施形態に係る光学システム１１００Ｃは、図３１Ａ～図３１Ｄに示すように、互いに形状が異なる複数種類のプリズム１３０１，１３０２を備える点で、実施形態２に係る光学システム１１００と相違する。以下、実施形態２と同様の構成については共通の符号を付して適宜説明を省略する。

　すなわち、本実施形態では、プリズム１３０１，１３０２は、入射面１０１０に光が入射する方向（Ｙ軸方向）において複数並ぶように設けられている。複数のプリズム１３０１，１３０２は、第１プリズム１３０１と第２プリズム１３０２とを含む。第１プリズム１３０１と第２プリズム１３０２とは、反射面１０３０の第１面１０１１に対する傾斜角度θ１１，θ１２が互いに異なる。具体的には、第１プリズム１３０１の反射面１０３０は第１面１０１１に対して傾斜角度θ１１で傾斜し、第２プリズム１３０２の反射面１０３０は第１面１０１１に対して傾斜角度θ１２で傾斜する。傾斜角度θ１１は、傾斜角度θ１２よりも大きい。言い換えれば、第１プリズム１３０１は、第２プリズム１３０２に比較して、第１面１０１１に対する反射面１０３０の傾斜角度が大きい。

　ここで、第１面１０１１は、第１領域Ｚ１と、第２領域Ｚ３と、を含む。第１領域Ｚ１は、第１プリズム１３０１が複数配置される領域である。第２領域Ｚ３は、第２プリズム１３０２が複数配置される領域である。すなわち、互いに形状が異なる第１プリズム１３０１及び第２プリズム１３０２は、基本的には第１領域Ｚ１と、第２領域Ｚ３とに分かれて配置されている。第１領域Ｚ１においては、図３１Ｂに示すように、複数の第１プリズム１３０１が並べて配置される。これに対して、第２領域Ｚ３においては、図３１Ｄに示すように、複数の第２プリズム１３０２が並べて配置される。

　また、第１面１０１１は、第１領域Ｚ１と第２領域Ｚ３との間に、混在領域Ｚ２を更に含む。混在領域Ｚ２は、第１プリズム１３０１及び第２プリズム１３０２の両方が混在する領域である。すなわち、混在領域Ｚ２においては、図３１Ｃに示すように、第１プリズム１３０１及び第２プリズム１３０２が混在する。

　本開示でいう「混在する」とは、入り混じって存在することを意味する。言い換えれば、混在領域Ｚ２では、第１プリズム１３０１と第１プリズム１３０１との間に第２プリズム１３０２が存在するか、又は第２プリズム１３０２と第２プリズム１３０２との間に第１プリズム１３０１が存在する。このように、混在領域Ｚ２では、第１プリズム１３０１と第２プリズム１３０２とが入り混じって存在する。このような混在領域Ｚ２があることで、第１プリズム１３０１と第２プリズム１３０２の境界付近においては、第１プリズム１３０１が存在する領域（第１領域Ｚ１）と、第２プリズム１３０２が存在する領域（第２領域Ｚ３）とは完全には二分されない。

　さらに、混在領域Ｚ２は、第１混在領域Ｚ２１と、第２混在領域Ｚ２２と、を含んでいる。第１混在領域Ｚ２１は、第１領域Ｚ１と第２領域Ｚ３との中間位置Ｃ１０から見て第１領域Ｚ１側に位置する。第２混在領域Ｚ２２は、中間位置Ｃ１０から見て第２領域Ｚ３側に位置する。第１混在領域Ｚ２１では、第２混在領域Ｚ２２に比較して第１プリズム１３０１の密度が高い。

　具体的には、図３１Ａに示すように、第１面１０１１が、Ｙ軸方向において、第１領域Ｚ１、混在領域Ｚ２及び第２領域Ｚ３に分割されている。第１領域Ｚ１、混在領域Ｚ２及び第２領域Ｚ３は、光制御体１００２側（入射面１０１０側）から、第１領域Ｚ１、混在領域Ｚ２、第２領域Ｚ３の順に並んでいる。そして、混在領域Ｚ２は、そのＹ軸方向の中間位置Ｃ１０にて、第１混在領域Ｚ２１及び第２混在領域Ｚ２２に分割されている。第１混在領域Ｚ２１及び第２混在領域Ｚ２２は、光制御体１００２側（入射面１０１０側）から、第１混在領域Ｚ２１、第２混在領域Ｚ２２の順に並んでいる。

　そして、第１混在領域Ｚ２１では、第２混在領域Ｚ２２に比較して第１プリズム１３０１の配置の密度が高い。一例として、複数のプリズム１３０１，１３０２が等ピッチで配置されている場合を想定する。この場合に、第２混在領域Ｚ２２では、第２プリズム１３０２と第１プリズム１３０１との比率が２：１であるのに対し、第１混在領域Ｚ２１では、第２プリズム１３０２と第１プリズム１３０１との比率が１：２である。

　また、実施形態３の変形例として、複数のプリズム１３０１，１３０２は、第１プリズム１３０１及び第２プリズム１３０２に加えて、第３プリズムを更に含んでいてもよい。つまり、複数のプリズム１３０１，１３０２は、反射面１０３０の第１面１０１１に対する傾斜角度θ１１，θ１２が互いに異なる３種類以上のプリズム１３０１，１３０２を含んでいてもよい。

　実施形態３で説明した種々の構成（変形例を含む）は、実施形態２で説明した種々の構成（変形例を含む）と適宜組み合わせて採用可能である。

　（まとめ）
　以上述べたように、第１の態様に係る光学システム（１００，１００Ａ～１００Ｃ）は、導光部材（１）と、プリズム（３）と、を備える。導光部材（１）は、光が入射する入射面（１０）、並びに互いに対向する第１面（１１）及び第２面（１２）を有し、第２面（１２）が光の出射面である。プリズム（３）は、第１面（１１）に設けられて、導光部材（１）の内部を通る光を第２面（１２）に向けて反射する。導光部材（１）は、入射面（１０）から入射した光をプリズム（３）にて直接反射して第２面（１２）から出射させるダイレクト光路（Ｌ１）を含む。

　この態様によれば、光の取り出し効率の向上を図ることができる、という利点がある。

　第２の態様に係る光学システム（１００，１００Ａ～１００Ｃ）では、第１の態様において、ダイレクト光路（Ｌ１）は、プリズム（３）にて全反射する光の光路を含む。

　この態様によれば、プリズム（３）にて全反射しない場合と比較して、光の取り出し効率が向上しやすい、という利点がある。

　第３の態様に係る光学システム（１００，１００Ａ～１００Ｃ）では、第１又は第２の態様において、前記入射面（１０）に向かう光を集光し、集光した光を前記入射面（１０）に出射する光制御体（２）を更に備える。光制御体（２）は、導光板（１）と一体である。

　この態様によれば、光制御体（２）が導光部材（１）と別体である場合と比較して、入射面（１０）に入射する光を制御しやすい、という利点がある。

　第４の態様に係る光学システム（１００，１００Ａ）では、第１～第３のいずれかの態様において、第１面（１１）と第２面（１２）とは、互いに傾斜している。

　この態様によれば、第１面（１１）と第２面（１２）とが互いに平行な場合と比較して、光の取り出し効率が向上しやすい、という利点がある。

　第５の態様に係る光学システム（１００，１００Ａ～１００Ｃ）では、第１～第４のいずれかの態様において、導光部材（１）は、インダイレクト光路（Ｌ２）を更に含む。インダイレクト光路（Ｌ２）は、入射面（１０）から入射した光を第２面（１２）にて反射させた後に、プリズム（３）にて反射させて第２面（１２）から出射させる光路である。

　この態様によれば、第２面（１２）から出射する光の向きを制御しやすい、という利点がある。

　第６の態様に係る光学システム（１００，１００Ａ～１００Ｃ）では、第１～第５のいずれかの態様において、プリズム（３）は、入射面（１０）に光が入射する方向において複数並ぶように設けられている。

　この態様によれば、光の取り出し効率の向上を図ることができる、という利点がある。

　第７の態様に係る光学システム（１００Ａ）では、第１～第６のいずれかの態様において、プリズム（３）の少なくとも一部は、第１面（１１）及び第２面（１２）が並ぶ方向から見て、入射面（１０）に対して傾斜している。

　この態様によれば、第２面（１２）から出射する光の向きを制御しやすい、という利点がある。

　第８の態様に係る光学システム（１００，１００Ａ～１００Ｃ）では、第１～第７のいずれかの態様において、プリズム（３）は、互いに間隔を空けるように分割された複数の小プリズム（３１）を有している。

　この態様によれば、プリズム（３）が分割されていない場合と比較して、プリズム（３）を第１面（１１）に形成しやすい、という利点がある。

　第９の態様に係る光学システム（１００Ａ）では、第８の態様において、複数の小プリズム（３１）のうち２以上の小プリズム（３１）は、第１面（１１）及び第２面（１２）が並ぶ方向から見て曲線状に並ぶように配置されている。

　この態様によれば、第２面（１２）から出射する光の向きを制御しやすい、という利点がある。

　第１０の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第１～第９のいずれかの態様において、入射面（１０１０）から入射する光の光軸（Ａｘ１）は、入射面（１０１０）から離れるほど第１面（１０１１）までの距離が小さくなるように、第１面（１０１１）に対して傾斜している。

　この態様によれば、入射面（１０１０）から入射した光は、入射面（１０１０）から離れるほど、つまり導光部材（１００１）の内部を進むにつれて、第１面（１０１１）に近づくことになり、プリズム（１００３，１００３Ａ～１００３Ｊ）に入射しやすい。そのため、入射面（１０１０）から入射した光の大部分は、導光部材（１００１）のうち入射面（１０１０）とは反対側の端面に到達しにくくなるので、端面から光が漏れにくくなる。結果的に、ダイレクト光路（Ｌ１０）を通して第２面（１０１２，１０１２Ａ）から導光部材（１００１）外に出射される光の、入射面（１０１０）から入射した光に占める割合を高めやすく、光の取り出し効率の向上を図ることができる。

　第１１の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）は、第１０の態様において、光制御体（１００２，１００２Ｂ，１００２Ｃ）を更に備える。光制御体（１００２，１００２Ｂ，１００２Ｃ）は、光源（１００４）と入射面（１０１０）との間に位置し、光源（１００４）から出力されて入射面（１０１０）に入射する光を制御する。

　この態様によれば、光制御体（１００２，１００２Ｂ，１００２Ｃ）にて入射面（１０１０）に入射する光を制御することで、光の取り出し効率の更なる向上を図ることができる。

　第１２の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第１１の態様において、光制御体（１００２，１００２Ｂ，１００２Ｃ）は、光源（１００４）から出力された光を平行光に近づけるコリメート機能を有する。

　この態様によれば、入射面（１０１０）に入射する光を平行光に近づけることができるので、光の取り出し効率の更なる向上を図ることができる。

　第１３の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第１１又は１２の態様において、光制御体（１００２，１００２Ｂ，１００２Ｃ）は、導光部材（１００１）と一体である。光制御体（１００２，１００２Ｂ，１００２Ｃ）は、経路生成部（１０２３）を有する。経路生成部（１０２３）は、入射面（１０１０）から見て、第１面（１０１１）に対して傾斜する直線に沿って延び、かつ光源（１００４）と入射面（１０１０）との間に光の経路を形成する。

　この態様によれば、光源（１００４）からの光は経路生成部（１０２３）の内部を通して入射面（１０１０）に入射するので、光源（１００４）から入射面（１０１０）に到達するまでの光のロスを抑えることができる。

　第１４の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第１～第１３のいずれかの態様において、第１面（１０１１）と第２面（１０１２，１０１２Ａ）との少なくとも一方は、第２面（１０１２，１０１２Ａ）から取り出される光の配光を制御する配光制御部（１０１４，１０１４Ａ，１０１４Ｂ）を有している。

　この態様によれば、導光部材（１００１）の第２面（１０１２，１０１２Ａ）から取り出される光の配光を、導光部材（１００１）に設けられた配光制御部（１０１４，１０１４Ａ，１０１４Ｂ）にて制御することができる。特に、ダイレクト光路（Ｌ１０）を通る光は、入射面（１０１０）から導光部材（１００１）に入射した後、プリズム（１００３，１００３Ａ～１００３Ｊ）以外で反射されることなく、かつプリズム（１００３，１００３Ａ～１００３Ｊ）で１回反射されるのみで、第２面（１０１２，１０１２Ａ）から導光部材（１００１）外に出射される。したがって、第１面（１０１１）及び第２面（１０１２，１０１２Ａ）の形状は導光部材（１００１）の内部での光の導光には寄与しておらず、配光制御部（１０１４，１０１４Ａ，１０１４Ｂ）を導光部材（１００１）に設けても、導光部材（１００１）における導光性能が劣化しにくい。結果的に、配光制御を可能としながらも、ダイレクト光路（Ｌ１０）を通して効率的に第２面（１０１２，１０１２Ａ）から導光部材（１００１）外に光を取り出すことができ、光の取り出し効率の向上を図ることができる。

　第１５の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第１４の態様において、配光制御部（１０１４，１０１４Ａ，１０１４Ｂ）は、第２面（１０１２，１０１２Ａ）に設けられている。

　この態様によれば、第２面（１０１２，１０１２Ａ）を透過する光について、配光制御部（１０１４，１０１４Ａ，１０１４Ｂ）にて効率的に配光を制御することができる。

　第１６の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第１４又は１５の態様において、配光制御部（１０１４，１０１４Ａ，１０１４Ｂ）は、レンズを含む。

　この態様によれば、配光制御部（１０１４，１０１４Ａ，１０１４Ｂ）にレンズの機能を持たせることで、別途、レンズシート等を設ける必要がなく、部品点数を抑えることができる。

　第１７の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第１６の態様において、配光制御部（１０１４，１０１４Ａ，１０１４Ｂ）は、複数の小レンズ（１１４１）の群からなるマルチレンズを含む。

　この態様によれば、配光制御部（１０１４，１０１４Ａ，１０１４Ｂ）にマルチレンズの機能を持たせることで、別途、マルチレンズシート等を設ける必要がなく、部品点数を抑えることができる。

　第１８の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第１６の態様において、配光制御部（１０１４，１０１４Ａ，１０１４Ｂ）は、フレネルレンズを含む。

　この態様によれば、配光制御部（１０１４，１０１４Ａ，１０１４Ｂ）の薄型化を図ることができる。

　第１９の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第１～第１８のいずれかの態様において、光制御体（１００２，１００２Ｂ，１００２Ｃ）を更に備える。光制御体（１００２，１００２Ｂ，１００２Ｃ）は、光源（１００４）と入射面（１０１０）との間に位置する。光制御体（１００２，１００２Ｂ，１００２Ｃ）は、光源（１００４）から出力されて入射面（１０１０）に入射する光を制御する。光制御体（１００２，１００２Ｂ，１００２Ｃ）は、入射面（１０１０）に平行な投影面（Ｓ１）に投影される形状を、光源（１００４）から出力される光の第１形状（Ｆ１）から、入射面（１０１０）に入射する光の第２形状（Ｆ２）に変換する形状変換機能を有する。

　この態様によれば、導光部材（１００１）の内部において入射面（１０１０）から入射した光が届く範囲を、光源（１００４）から出力される光の形状である第１形状（Ｆ１）によらずに、制御することが可能である。すなわち、導光部材（１００１）の内部において入射面（１０１０）から入射した光が届く範囲は、入射面（１０１０）に入射する光の形状である第２形状（Ｆ２）に起因する。そして、光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第１形状（Ｆ１）から第２形状（Ｆ２）への、形状の変換が可能である。したがって、この光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）によれば、導光部材（１００１）の内部の比較的広範囲に光が届くように、入射面（１０１０）から入射する光を制御することができる。結果的に、光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）においては、第１面（１０１１）の全域に光が届きやすくなり、出射面である第２面（１０１２，１０１２Ａ）の全域から一様に光を取り出しやすくなる。

　第２０の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第１９の態様において、第２形状（Ｆ２）の外接円は、第１形状（Ｆ１）の外接円よりも大きい。

　この態様によれば、第１形状（Ｆ１）に比べて第２形状（Ｆ２）が拡大された形状となるため、光の取り出し効率の向上を図りやすい。

　第２１の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第１９又は２０の態様において、第２形状（Ｆ２）は、第１形状（Ｆ１）を多角形状に近づけるように、第１形状（Ｆ１）に対して少なくとも１つの角部（Ｆ２１）を追加した形状である。

　この態様によれば、第１形状（Ｆ１）に比べて第２形状（Ｆ２）が拡大された形状となるため、光の取り出し効率の向上を図りやすい。

　第２２の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）は、第１９～第２１のいずれかの態様において、光制御体（１００２，１００２Ｂ，１００２Ｃ）は、光源（１００４）との対向面に、複数のレンズ面（１２０１～１２０５）を有する。

　この態様によれば、光源（１００４）からの光を光制御体（１００２，１００２Ｂ，１００２Ｃ）に取り込みやすくなる。

　第２３の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第１～第２２のいずれかの態様において、光源（１００４）と入射面（１０１０）との間に位置し、光源（１００４）から出力されて入射面（１０１０）に入射する光を制御する光制御体（１００２）を更に備える。光制御体（１００２）は、入射レンズ（１０２１）と、出射部（１０２２）と、を備える。光制御体（１００２）は、光源（１００４）から入射レンズ（１０２１）に入射した光を出射部（１０２２）から出射する。入射レンズ（１０２１）は、主入射面（１２１１）と、副入射面（１２１２）と、を有する。主入射面（１２１１）は、光源（１００４）と対向するように配置される。副入射面（１２１２）は、主入射面（１２１１）の法線（Ｌ２１）に向けられており、主入射面（１２１１）の周囲の少なくとも一部に位置する。光源（１００４）の光軸（Ａｘ２）は、主入射面（１２１１）の法線（Ｌ２１）に対して傾斜している。

　この態様によれば、光学部材（１０２０）の入射レンズ（１０２１）に対しては、主入射面（１２１１）の法線（Ｌ２１）に対して非対称な形で、光源（１００４）からの光が入射することになる。したがって、入射レンズ（１０２１）の主入射面（１２１１）と、その周囲に位置する副入射面（１２１２）に対して光源（１００４）から入射する光強度のバランスを崩すことができる。結果的に、光学部材（１０２０）における光の取り込み効率の向上を図ることができる。

　第２４の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第２３の態様において、入射レンズ（１０２１）に光源（１００４）から入射した光線は、主光線（Ｌ１１）と、主光線（Ｌ１１）よりも強度が小さい第１補助光線（Ｌ１２）及び第２補助光線（Ｌ１３）と、を含む。主光線（Ｌ１１）、第１補助光線（Ｌ１２）及び第２補助光線（Ｌ１３）は、主入射面（１２１１）の法線（Ｌ２１）と直交する方向において、主光線（Ｌ１１）、第１補助光線（Ｌ１２）、第２補助光線（Ｌ１３）の順に並ぶ。

　この態様によれば、主光線（Ｌ１１）、第１補助光線（Ｌ１２）及び第２補助光線（Ｌ１３）が、その強度が大きい順に並ぶので、相対的に強度が大きい主光線（Ｌ１１）を取り出しやすくなる。

　第２５の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第２４の態様において、主光線（Ｌ１１）の強度は、入射レンズ（１０２１）に光源（１００４）から入射した光線の中で最大強度である。

　この態様によれば、最大強度である主光線（Ｌ１１）を取り出しやすくなる。

　第２６の態様に係る照明システム（２００，１２００）は、第１～第２５のいずれかの態様の光学システム（１００，１００Ａ～１００Ｃ，１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）と、光源（４，１００４）と、を備える。光源（４，１００４）は、光制御体（２，１００２）を通して入射面（１０，１０１０）に光を出射する。

　この態様によれば、光の取り出し効率の向上を図ることができる、という利点がある。

　第２７の態様に係る表示システム（３００，１３００）は、第２６の態様に係る照明システム（２００，１２００）と、表示器（５，１００５）と、を備える。表示器（５，１００５）は、照明システム（２００，１２００）から出射される光を受けて画像を表示する。

　この態様によれば、光の取り出し効率の向上を図ることができる、という利点がある。

　第２８の態様に係る移動体（Ｂ１）は、第２７の態様に係る表示システム（３００，１３００）と、表示システム（３００，１３００）を搭載する移動体本体（Ｂ１１）と、を備える。

　この態様によれば、光の取り出し効率の向上を図ることができる、という利点がある。

　第２～第２５の態様に係る構成については、光学システム（１００，１００Ａ～１００Ｃ，１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。

　本開示は、第２９～第４０の態様を含む。第２９～第４０の態様に関する開示は、一般に光学システム、照明システム、表示システム、及び移動体に関する。より詳細には、第２９～第４０の態様に関する開示は、入射面から入射した光を制御して出射面から出射させる光学システム、照明システム、表示システム、及び移動体に関する。第２９～第４０の態様に関する開示は、光の取り出し効率の向上を図ることのできる光学システム、照明システム、表示システム、及び移動体を提供することを目的とする。

　第２９の態様に係る光学システム（１００，１００Ａ～１００Ｃ）は、導光板（導光部材１）と、光制御体（２）と、プリズム（３）と、を備える。導光板（導光部材１）は、光が入射する入射面（１０）、及び互いに対向する第１面（１１）及び第２面（１２）を有し、第２面（１２）が光の出射面である。光制御体（２）は、入射面（１０）に向かう光を集光し、集光した光を入射面（１０）に出射する。プリズム（３）は、第１面（１１）に設けられて、導光板（導光部材１）の内部を通る光を第２面（１２）に向けて反射する。導光板（導光部材１）は、入射面（１０）から入射した光をプリズム（３）にて直接反射して第２面（１２）から出射させるダイレクト光路（Ｌ１）を含む。

　この態様によれば、光の取り出し効率の向上を図ることができる、という利点がある。

　第３０の態様に係る光学システム（１００，１００Ａ～１００Ｃ）では、第２９の態様において、ダイレクト光路（Ｌ１）は、プリズム（３）にて全反射する光の光路を含む。

　この態様によれば、プリズム（３）にて全反射しない場合と比較して、光の取り出し効率が向上しやすい、という利点がある。

　第３１の態様に係る光学システム（１００，１００Ａ～１００Ｃ）では、第２９又は第３０の態様において、光制御体（２）は、導光板（導光部材１）と一体である。

　この態様によれば、光制御体（２）が導光板（導光部材１）と別体である場合と比較して、入射面（１０）に入射する光を制御しやすい、という利点がある。

　第３２の態様に係る光学システム（１００，１００Ａ）では、第２９～第３１のいずれかの態様において、第１面（１１）と第２面（１２）とは、互いに傾斜している。

　この態様によれば、第１面（１１）と第２面（１２）とが互いに平行な場合と比較して、光の取り出し効率が向上しやすい、という利点がある。

　第３３の態様に係る光学システム（１００，１００Ａ～１００Ｃ）では、第２９～第３２のいずれかの態様において、導光板（導光部材１）は、インダイレクト光路（Ｌ２）を更に含む。インダイレクト光路（Ｌ２）は、入射面（１０）から入射した光を第２面（１２）にて反射させた後に、プリズム（３）にて反射させて第２面（１２）から出射させる光路である。

　この態様によれば、第２面（１２）から出射する光の向きを制御しやすい、という利点がある。

　第３４の態様に係る光学システム（１００，１００Ａ～１００Ｃ）では、第２９～第３３のいずれかの態様において、プリズム（３）は、入射面（１０）に光が入射する方向において複数並ぶように設けられている。

　この態様によれば、光の取り出し効率の向上を図ることができる、という利点がある。

　第３５の態様に係る光学システム（１００Ａ）では、第２９～第３４のいずれかの態様において、プリズム（３）の少なくとも一部は、第１面（１１）及び第２面（１２）が並ぶ方向から見て、入射面（１０）に対して傾斜している。

　この態様によれば、第２面（１２）から出射する光の向きを制御しやすい、という利点がある。

　第３６の態様に係る光学システム（１００，１００Ａ～１００Ｃ）では、第２９～第３５のいずれかの態様において、プリズム（３）は、互いに間隔を空けるように分割された複数の小プリズム（３１）を有している。

　この態様によれば、プリズム（３）が分割されていない場合と比較して、プリズム（３）を第１面（１１）に形成しやすい、という利点がある。

　第３７の態様に係る光学システム（１００Ａ）では、第３６の態様において、複数の小プリズム（３１）のうち２以上の小プリズム（３１）は、第１面（１１）及び第２面（１２）が並ぶ方向から見て曲線状に並ぶように配置されている。

　この態様によれば、第２面（１２）から出射する光の向きを制御しやすい、という利点がある。

　第３８の態様に係る照明システム（２００）は、第２９～第３７のいずれかの態様の光学システム（１００，１００Ａ～１００Ｃ）と、光源（４）と、を備える。光源（４）は、光制御体（２）を通して入射面（１０）に光を出射する。

　この態様によれば、光の取り出し効率の向上を図ることができる、という利点がある。

　第３９の態様に係る表示システム（３００）は、第３８の態様に係る照明システム（２００）と、表示器（５）と、を備える。表示器（５）は、照明システム（２００）から出射される光を受けて画像を表示する。

　この態様によれば、光の取り出し効率の向上を図ることができる、という利点がある。

　第４０の態様に係る移動体（Ｂ１）は、第３９の態様に係る表示システム（３００）と、表示システム（３００）を搭載する移動体本体（Ｂ１１）と、を備える。

　この態様によれば、光の取り出し効率の向上を図ることができる、という利点がある。

　第３０～第３７の態様に係る構成については、光学システム（１００）に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。

　本開示は、第４１～第４９の態様を含む。第４１～第４９の態様に関する開示は、一般に光学システム、照明システム、表示システム及び移動体に関する。より詳細には、第４１～第４９の態様に関する開示は、入射面から入射した光を制御して出射面から出射させる光学システム、照明システム、表示システム及び移動体に関する。第４１～第４９の態様に関する開示は、光の取り出し効率の向上を図ることのできる光学システム、照明システム、表示システム及び移動体を提供することを目的とする。

　第４１の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）は、導光部材（１００１）と、プリズム（１００３，１００３Ａ～１００３Ｊ）と、を備える。導光部材（１００１）は、光が入射する入射面（１０１０）、並びに互いに対向する第１面（１０１１）及び第２面（１０１２，１０１２Ａ）を有する。導光部材（１００１）は、第２面（１０１２，１０１２Ａ）が光の出射面である。プリズム（１００３，１００３Ａ～１００３Ｊ）は、第１面（１０１１）に設けられて、導光部材（１００１）の内部を通る光を第２面（１０１２，１０１２Ａ）に向けて反射する。導光部材（１００１）は、入射面（１０１０）から入射した光をプリズム（１００３，１００３Ａ～１００３Ｊ）にて直接反射して第２面（１０１２，１０１２Ａ）から出射させるダイレクト光路（Ｌ１０）を含む。入射面（１０１０）から入射する光の光軸（Ａｘ１）は、入射面（１０１０）から離れるほど第１面（１０１１）までの距離が小さくなるように、第１面（１０１１）に対して傾斜している。

　この態様によれば、入射面（１０１０）から入射した光は、入射面（１０１０）から離れるほど、つまり導光部材（１００１）の内部を進むにつれて、第１面（１０１１）に近づくことになり、プリズム（１００３，１００３Ａ～１００３Ｊ）に入射しやすい。そのため、入射面（１０１０）から入射した光の大部分は、導光部材（１００１）のうち入射面（１０１０）とは反対側の端面に到達しにくくなるので、端面から光が漏れにくくなる。結果的に、ダイレクト光路（Ｌ１０）を通して第２面（１０１２，１０１２Ａ）から導光部材（１００１）外に出射される光の、入射面（１０１０）から入射した光に占める割合を高めやすく、光の取り出し効率の向上を図ることができる。

　第４２の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）は、第４１の態様において、光制御体（１００２，１００２Ｂ，１００２Ｃ）を更に備える。光制御体（１００２，１００２Ｂ，１００２Ｃ）は、光源（１００４）と入射面（１０１０）との間に位置し、光源（１００４）から出力されて入射面（１０１０）に入射する光を制御する。

　この態様によれば、光制御体（１００２，１００２Ｂ，１００２Ｃ）にて入射面（１０１０）に入射する光を制御することで、光の取り出し効率の更なる向上を図ることができる。

　第４３の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第４２の態様において、光制御体（１００２，１００２Ｂ，１００２Ｃ）は、光源（１００４）から出力された光を平行光に近づけるコリメート機能を有する。

　この態様によれば、入射面（１０１０）に入射する光を平行光に近づけることができるので、光の取り出し効率の更なる向上を図ることができる。

　第４４の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第４２又は第４３の態様において、光制御体（１００２，１００２Ｂ，１００２Ｃ）は、導光部材（１００１）と一体である。光制御体（１００２，１００２Ｂ，１００２Ｃ）は、経路生成部（１０２３）を有する。経路生成部（１０２３）は、入射面（１０１０）から見て、第１面（１０１１）に対して傾斜する直線に沿って延び、かつ光源（１００４）と入射面（１０１０）との間に光の経路を形成する。

　この態様によれば、光源（１００４）からの光は経路生成部（１０２３）の内部を通して入射面（１０１０）に入射するので、光源（１００４）から入射面（１０１０）に到達するまでの光のロスを抑えることができる。

　第４５の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第４１～第４４のいずれかの態様において、ダイレクト光路（Ｌ１０）で第２面（１０１２，１０１２Ａ）に到達する光は全て、第２面（１０１２，１０１２Ａ）に対して同一の角度で入射する。

　この態様によれば、第２面（１０１２，１０１２Ａ）から出射される光の向きを揃えることができる。

　第４６の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第４１～第４５のいずれかの態様において、ダイレクト光路（Ｌ１０）で第２面（１０１２，１０１２Ａ）から出射される光は、入射面（１０１０）から導光部材（１００１）に入射する光の５０％以上である。

　この態様によれば、光の取り出し効率を格段に向上することができる。

　第４７の態様に係る照明システム（１２００）は、第４１～第４６のいずれかの態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）と、入射面（１０１０）に入射する光を出力する光源（１００４）と、を備える。

　この態様によれば、光の取り出し効率の向上を図ることができる。

　第４８の態様に係る表示システム（１３００）は、第４７の態様に係る照明システム（１２００）と、照明システム（１２００）から出射される光を受けて画像を表示する表示器（１００５）と、を備える。

　この態様によれば、光の取り出し効率の向上を図ることができる。

　第４９の態様に係る移動体（Ｂ１）は、第４８の態様に係る表示システム（１３００）と、表示システム（１３００）を搭載する移動体本体（Ｂ１１）と、を備える。

　この態様によれば、光の取り出し効率の向上を図ることができる。

　第４２～第４６の態様に係る構成については、光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。

　本開示は、第５０～第５９の態様を含む。第５０～第５９の態様に関する開示は、一般に光学システム、照明システム、表示システム及び移動体に関する。より詳細には、第５０～第５９の態様に関する開示は、入射面から入射した光を制御して出射面から出射させる光学システム、照明システム、表示システム及び移動体に関する。第５０～第５９の態様に関する開示は、出射面の全域から一様に光を取り出しやすい光学システム、照明システム、表示システム及び移動体を提供することを目的とする。

　第５０の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）は、導光部材（１００１）と、プリズム（１００３，１００３Ａ～１００３Ｊ）と、光制御体（１００２，１００２Ｂ，１００２Ｃ）と、を備える。導光部材（１００１）は、光が入射する入射面（１０１０）、並びに互いに対向する第１面（１０１１）及び第２面（１０１２，１０１２Ａ）を有する。導光部材（１００１）は、第２面（１０１２，１０１２Ａ）が光の出射面である。プリズム（１００３，１００３Ａ～１００３Ｊ）は、第１面（１０１１）に設けられて、導光部材（１００１）の内部を通る光を第２面（１０１２，１０１２Ａ）に向けて反射する。光制御体（１００２，１００２Ｂ，１００２Ｃ）は、光源（１００４）と入射面（１０１０）との間に位置する。光制御体（１００２，１００２Ｂ，１００２Ｃ）は、光源（１００４）から出力されて入射面（１０１０）に入射する光を制御する。導光部材（１００１）は、入射面（１０１０）から入射した光をプリズム（１００３，１００３Ａ～１００３Ｊ）にて直接反射して第２面（１０１２，１０１２Ａ）から出射させるダイレクト光路（Ｌ１０）を含む。光制御体（１００２，１００２Ｂ，１００２Ｃ）は、入射面（１０１０）に平行な投影面（Ｓ１）に投影される形状を、光源（１００４）から出力される光の第１形状（Ｆ１）から、入射面（１０１０）に入射する光の第２形状（Ｆ２）に変換する形状変換機能を有する。

　この態様によれば、導光部材（１００１）の内部において入射面（１０１０）から入射した光が届く範囲を、光源（１００４）から出力される光の形状である第１形状（Ｆ１）によらずに、制御することが可能である。すなわち、導光部材（１００１）の内部において入射面（１０１０）から入射した光が届く範囲は、入射面（１０１０）に入射する光の形状である第２形状（Ｆ２）に起因する。そして、光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第１形状（Ｆ１）から第２形状（Ｆ２）への、形状の変換が可能である。したがって、この光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）によれば、導光部材（１００１）の内部の比較的広範囲に光が届くように、入射面（１０１０）から入射する光を制御することができる。結果的に、光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）においては、第１面（１０１１）の全域に光が届きやすくなり、出射面である第２面（１０１２，１０１２Ａ）の全域から一様に光を取り出しやすくなる。

　第５１の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第５０の態様において、第２形状（Ｆ２）の外接円は、第１形状（Ｆ１）の外接円よりも大きい。

　この態様によれば、第１形状（Ｆ１）に比べて第２形状（Ｆ２）が拡大された形状となるため、光の取り出し効率の向上を図りやすい。

　第５２の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第５０又は第５１の態様において、第２形状（Ｆ２）は、第１形状（Ｆ１）を多角形状に近づけるように、第１形状（Ｆ１）に対して少なくとも１つの角部（Ｆ２１）を追加した形状である。

　この態様によれば、第１形状（Ｆ１）に比べて第２形状（Ｆ２）が拡大された形状となるため、光の取り出し効率の向上を図りやすい。

　第５３の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第５０～第５２のいずれかの態様において、光源（１００４）及び光制御体（１００２，１００２Ｂ，１００２Ｃ）は、それぞれ複数設けられている。

　この態様によれば、複数の光源（１００４）及び複数の光制御体（１００２，１００２Ｂ，１００２Ｃ）からの光を導光部材（１００１）に取り込みやすくなる。

　第５４の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第５０～第５３のいずれかの態様において、光制御体（１００２，１００２Ｂ，１００２Ｃ）は、光源（１００４）との対向面に、複数のレンズ面（１２０１～１２０５）を有する。

　この態様によれば、光源（１００４）からの光を光制御体（１００２，１００２Ｂ，１００２Ｃ）に取り込みやすくなる。

　第５５の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第５０～第５４のいずれかの態様において、光制御体（１００２，１００２Ｂ，１００２Ｃ）における光源（１００４）との対向面の、光源（１００４）との対向軸に対する傾斜角度は、対向軸を中心とする周方向において異なる。

　この態様によれば、光源（１００４）からの光を光制御体（１００２，１００２Ｂ，１００２Ｃ）に取り込みやすくなる。

　第５６の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第５０～第５５のいずれかの態様において、光制御体（１００２，１００２Ｂ，１００２Ｃ）における光源（１００４）との対向面は、光源（１００４）との対向軸に直交する一方向において非対称形状を有する。

　この態様によれば、光制御体（１００２，１００２Ｂ，１００２Ｃ）の薄型化を図りやすい。

　第５７の態様に係る照明システム（１２００）は、第５０～第５６のいずれかの態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）と、入射面（１０１０）に入射する光を出力する光源（１００４）と、を備える。

　この態様によれば、出射面の全域から一様に光を取り出しやすくなる。

　第５８の態様に係る表示システム（１３００）は、第５７の態様に係る照明システム（１２００）と、照明システム（１２００）から出射される光を受けて画像を表示する表示器（１００５）と、を備える。

　この態様によれば、出射面の全域から一様に光を取り出しやすくなる。

　第５９の態様に係る移動体（Ｂ１）は、第５８の態様に係る表示システム（１３００）と、表示システム（１３００）を搭載する移動体本体（Ｂ１１）と、を備える。

　この態様によれば、出射面の全域から一様に光を取り出しやすくなる。

　第５１～第５６の態様に係る構成については、光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。

　本開示は、第６０～第６９の態様を含む。第６０～第６９の態様に関する開示は、一般に光学部材、光学システム、照明システム、表示システム及び移動体に関する。より詳細には、第６０～第６９の態様に関する開示は、入射レンズを備える光学部材、光学システム、照明システム、表示システム及び移動体に関する。第６０～第６９の態様に関する開示は、光の取り込み効率の向上を図ることのできる光学部材、光学システム、照明システム、表示システム及び移動体を提供することを目的とする。

　第６０の態様に係る光学部材（１０２０）は、入射レンズ（１０２１）と、出射部（１０２２）と、を備える。光学部材（１０２０）は、光源（１００４）から入射レンズ（１０２１）に入射した光を出射部（１０２２）から出射する。入射レンズ（１０２１）は、主入射面（１２１１）と、副入射面（１２１２）と、を有する。主入射面（１２１１）は、光源（１００４）と対向するように配置される。副入射面（１２１２）は、主入射面（１２１１）の法線（Ｌ２１）に向けられており、主入射面（１２１１）の周囲の少なくとも一部に位置する。光源（１００４）の光軸（Ａｘ２）は、主入射面（１２１１）の法線（Ｌ２１）に対して傾斜している。

　この態様によれば、光学部材（１０２０）の入射レンズ（１０２１）に対しては、主入射面（１２１１）の法線（Ｌ２１）に対して非対称な形で、光源（１００４）からの光が入射することになる。したがって、入射レンズ（１０２１）の主入射面（１２１１）と、その周囲に位置する副入射面（１２１２）に対して光源（１００４）から入射する光強度のバランスを崩すことができる。結果的に、光学部材（１０２０）における光の取り込み効率の向上を図ることができる。

　第６１の態様に係る光学部材（１０２０）では、第６０の態様において、入射レンズ（１０２１）に光源（１００４）から入射した光線は、主光線（Ｌ１１）と、主光線（Ｌ１１）よりも強度が小さい第１補助光線（Ｌ１２）及び第２補助光線（Ｌ１３）と、を含む。主光線（Ｌ１１）、第１補助光線（Ｌ１２）及び第２補助光線（Ｌ１３）は、主入射面（１２１１）の法線（Ｌ２１）と直交する方向において、主光線（Ｌ１１）、第１補助光線（Ｌ１２）、第２補助光線（Ｌ１３）の順に並ぶ。

　この態様によれば、主光線（Ｌ１１）、第１補助光線（Ｌ１２）及び第２補助光線（Ｌ１３）が、その強度が大きい順に並ぶので、相対的に強度が大きい主光線（Ｌ１１）を取り出しやすくなる。

　第６２の態様に係る光学部材（１０２０）では、第６１の態様において、主光線（Ｌ１１）の強度は、入射レンズ（１０２１）に光源（１００４）から入射した光線の中で最大強度である。

　この態様によれば、最大強度である主光線（Ｌ１１）を取り出しやすくなる。

　第６３の態様に係る光学部材（１０２０）では、第６１又は第６２の態様において、主光線（Ｌ１１）は、副入射面（１２１２）に入射する。

　この態様によれば、主光線（Ｌ１１）を効率的に取り出すことができる。

　第６４の態様に係る光学部材（１０２０）では、第６０～第６３のいずれかの態様において、副入射面（１２１２）は、主入射面（１２１１）の法線（Ｌ２１）に対して非対称形状を有する。

　この態様によれば、対称形状に比較して、光学部材（１０２０）の薄型化を図りやすくなる。

　第６５の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）は、第６０～第６４のいずれかの態様に係る光学部材（１０２０）と、導光部材（１００１）と、プリズム（１００３，１００３Ａ～１００３Ｊ）と、を備える。導光部材（１００１）は、光が入射する入射面（１０１０）、並びに互いに対向する第１面（１０１１）及び第２面（１０１２，１０１２Ａ）を有する。導光部材（１００１）は、第２面（１０１２，１０１２Ａ）が光の出射面である。プリズム（１００３，１００３Ａ～１００３Ｊ）は、第１面（１０１１）に設けられて、導光部材（１００１）の内部を通る光を第２面（１０１２，１０１２Ａ）に向けて反射する。光学部材（１０２０）は、光源（１００４）と入射面（１０１０）との間に位置し、光源（１００４）から出力されて入射面（１０１０）に入射する光を制御する。

　この態様によれば、光の取り込み効率の向上を図ることができる。

　第６６の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第６５の態様において、導光部材（１００１）は、入射面（１０１０）から入射した光をプリズム（１００３，１００３Ａ～１００３Ｊ）にて直接反射して第２面（１０１２，１０１２Ａ）から出射させるダイレクト光路（Ｌ１０）を含む。

　この態様によれば、光の取り込み効率の向上を図ることができる。

　第６７の態様に係る照明システム（１２００）は、第６５又は第６６の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）と、入射面（１０１０）に入射する光を出力する光源（１００４）と、を備える。

　この態様によれば、光の取り込み効率の向上を図ることができる。

　第６８の態様に係る表示システム（１３００）は、第６６の態様に係る照明システム（１２００）と、照明システム（１２００）から出射される光を受けて画像を表示する表示器（１００５）と、を備える。

　この態様によれば、光の取り込み効率の向上を図ることができる。

　第６９の態様に係る移動体（Ｂ１）は、第６８の態様に係る表示システム（１３００）と、表示システム（１３００）を搭載する移動体本体（Ｂ１１）と、を備える。

　この態様によれば、光の取り込み効率の向上を図ることができる。

　第６１～第６４の態様に係る構成については、光学部材（１０２０）に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。

　第６６の態様に係る構成については、光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。

　本開示は、第７０～第８４の態様を含む。第７０～第８４の態様に関する開示は、一般に光学システム、照明システム、表示システム及び移動体に関する。より詳細には、第７０～第８４の態様に関する開示は、入射面から入射した光を制御して出射面から出射させる光学システム、照明システム、表示システム及び移動体に関する。第７０～第８４の態様に関する開示は、光の取り出し効率の向上を図ることのできる光学システム、照明システム、表示システム及び移動体を提供することを目的とする。

　第７０の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）は、導光部材（１００１）と、プリズム（１００３，１００３Ａ～１００３Ｊ）と、を備える。導光部材（１００１）は、光が入射する入射面（１０１０）、並びに互いに対向する第１面（１０１１）及び第２面（１０１２，１０１２Ａ）を有する。導光部材（１００１）は、第２面（１０１２，１０１２Ａ）が光の出射面である。プリズム（１００３，１００３Ａ～１００３Ｊ）は、第１面（１０１１）に設けられて、導光部材（１００１）の内部を通る光を第２面（１０１２，１０１２Ａ）に向けて反射する。導光部材（１００１）は、入射面（１０１０）から入射した光をプリズム（１００３，１００３Ａ～１００３Ｊ）にて直接反射して第２面（１０１２，１０１２Ａ）から出射させるダイレクト光路（Ｌ１０）を含む。第１面（１０１１）と第２面（１０１２，１０１２Ａ）との少なくとも一方は、第２面（１０１２，１０１２Ａ）から取り出される光の配光を制御する配光制御部（１０１４，１０１４Ａ，１０１４Ｂ）を有している。

　この態様によれば、導光部材（１００１）の第２面（１０１２，１０１２Ａ）から取り出される光の配光を、導光部材（１００１）に設けられた配光制御部（１０１４，１０１４Ａ，１０１４Ｂ）にて制御することができる。特に、ダイレクト光路（Ｌ１０）を通る光は、入射面（１０１０）から導光部材（１００１）に入射した後、プリズム（１００３，１００３Ａ～１００３Ｊ）以外で反射されることなく、かつプリズム（１００３，１００３Ａ～１００３Ｊ）で１回反射されるのみで、第２面（１０１２，１０１２Ａ）から導光部材（１００１）外に出射される。したがって、第１面（１０１１）及び第２面（１０１２，１０１２Ａ）の形状は導光部材（１００１）の内部での光の導光には寄与しておらず、配光制御部（１０１４，１０１４Ａ，１０１４Ｂ）を導光部材（１００１）に設けても、導光部材（１００１）における導光性能が劣化しにくい。結果的に、配光制御を可能としながらも、ダイレクト光路（Ｌ１０）を通して効率的に第２面（１０１２，１０１２Ａ）から導光部材（１００１）外に光を取り出すことができ、光の取り出し効率の向上を図ることができる。

　第７１の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第７０の態様において、配光制御部（１０１４，１０１４Ａ，１０１４Ｂ）は、第２面（１０１２，１０１２Ａ）に設けられている。

　この態様によれば、第２面（１０１２，１０１２Ａ）を透過する光について、配光制御部（１０１４，１０１４Ａ，１０１４Ｂ）にて効率的に配光を制御することができる。

　第７２の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第７０又は第７１の態様において、配光制御部（１０１４，１０１４Ａ，１０１４Ｂ）は、レンズを含む。

　この態様によれば、配光制御部（１０１４，１０１４Ａ，１０１４Ｂ）にレンズの機能を持たせることで、別途、レンズシート等を設ける必要がなく、部品点数を抑えることができる。

　第７３の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第７２の態様において、配光制御部（１０１４，１０１４Ａ，１０１４Ｂ）は、複数の小レンズ（１１４１）の群からなるマルチレンズを含む。

　この態様によれば、配光制御部（１０１４，１０１４Ａ，１０１４Ｂ）にマルチレンズの機能を持たせることで、別途、マルチレンズシート等を設ける必要がなく、部品点数を抑えることができる。

　第７４の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第７２の態様において、配光制御部（１０１４，１０１４Ａ，１０１４Ｂ）は、フレネルレンズを含む。

　この態様によれば、配光制御部（１０１４，１０１４Ａ，１０１４Ｂ）の薄型化を図ることができる。

　第７５の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第７０～第７４のいずれかの態様において、プリズム（１００３，１００３Ａ～１００３Ｊ）の反射面（１０３０）の第１面（１０１１）に対する傾斜角度（θ１，θ１１，θ１２）は、入射面（１０１０）から入射した光を、ダイレクト光路（Ｌ１０）で第２面（１０１２，１０１２Ａ）に向けて全反射するときの最大角度よりも小さい。

　この態様によれば、反射面（１０３０）に入射する光の入射角が多少ばらつく場合でも、入射角が臨界角を下回りにくくなり、反射面（１０３０）で全反射されやすくなる。

　第７６の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第７５の態様において、第２面（１０１２，１０１２Ａ）の法線は、ダイレクト光路（Ｌ１０）で第２面（１０１２，１０１２Ａ）に入射する光の光軸に対して傾斜している。

　この態様によれば、第２面（１０１２，１０１２Ａ）から出射される光の向きを調整することができる。

　第７７の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第７０～第７６のいずれかの態様において、プリズム（１００３，１００３Ａ～１００３Ｊ）は、入射面（１０１０）に光が入射する方向において複数並ぶように設けられている。複数のプリズム（１００３，１００３Ａ～１００３Ｊ）は、同一形状である。

　この態様によれば、複数のプリズム（１００３，１００３Ａ～１００３Ｊ）が同一形状であるので、第２面（１０１２，１０１２Ａ）から一様に光を取り出しやすくなる。

　第７８の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第７０～第７６のいずれかの態様において、プリズム（１００３，１００３Ａ～１００３Ｊ）は、入射面（１０１０）に光が入射する方向において複数並ぶように設けられている。複数のプリズム（１００３，１００３Ａ～１００３Ｊ）は、第１プリズム（１３０１）と第２プリズム（１３０２）とを含む。第１プリズム（１３０１）と第２プリズム（１３０２）とは、反射面（１０３０）の第１面（１０１１）に対する傾斜角度（θ１，θ１１，θ１２）が互いに異なる。

　この態様によれば、複数のプリズム（１００３，１００３Ａ～１００３Ｊ）の形状が異なるので、第２面（１０１２，１０１２Ａ）から取り出される光の配光に差異を付けやすくなる。

　第７９の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第７８の態様において、第１面（１０１１）は、第１プリズム（１３０１）が複数配置される第１領域（Ｚ１）と、第２プリズム（１３０２）が複数配置される第２領域（Ｚ３）と、を含む。

　この態様によれば、第１領域（Ｚ１）と第２領域（Ｚ３）とで、第２面（１０１２，１０１２Ａ）から取り出される光の配光に差異を付けやすくなる。

　第８０の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第７９の態様において、第１面（１０１１）は、第１領域（Ｚ１）と第２領域（Ｚ３）との間に、混在領域（Ｚ２）を更に含む。混在領域（Ｚ２）は、第１プリズム（１３０１）及び第２プリズム（１３０２）の両方が混在する領域である。

　この態様によれば、第１領域（Ｚ１）と第２領域（Ｚ３）との境界で、第２面（１０１２，１０１２Ａ）から取り出される光の配光が急激に変化することを抑制しやすい。

　第８１の態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）では、第８０の態様において、混在領域（Ｚ２）は、第１混在領域（Ｚ２１）と、第２混在領域（Ｚ２２）と、を含む。第１混在領域（Ｚ２１）は、第１領域（Ｚ１）と第２領域（Ｚ３）との中間位置（Ｃ１０）から見て第１領域（Ｚ１）側に位置する。第２混在領域（Ｚ２２）は、中間位置（Ｃ１０）から見て第２領域（Ｚ３）側に位置する。第１混在領域（Ｚ２１）では、第２混在領域（Ｚ２２）に比較して第１プリズム（１３０１）の密度が高い。

　この態様によれば、第１領域（Ｚ１）と第２領域（Ｚ３）との境界付近で、第２面（１０１２，１０１２Ａ）から取り出される光の配光が急激に変化することをより抑制しやすい。

　第８２の態様に係る照明システム（１２００）は、第７０～第８１のいずれかの態様に係る光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）と、入射面（１０１０）に入射する光を出力する光源（１００４）と、を備える。

　この態様によれば、光の取り出し効率の向上を図ることができる。

　第８３の態様に係る表示システム（１３００）は、第８２の態様に係る照明システム（１２００）と、照明システム（１２００）から出射される光を受けて画像を表示する表示器（１００５）と、を備える。

　この態様によれば、光の取り出し効率の向上を図ることができる。

　第８４の態様に係る移動体（Ｂ１）は、第８３の態様に係る表示システム（１３００）と、表示システム（１３００）を搭載する移動体本体（Ｂ１１）と、を備える。

　この態様によれば、光の取り出し効率の向上を図ることができる。

　第７１～８１の態様に係る構成については、光学システム（１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ）に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。

　１　導光部材
　１０　入射面
　１１　第１面
　１２　第２面
　２　光制御体
　３　プリズム
　３１　小プリズム
　４　光源
　５　表示器
　１００，１００Ａ～１００Ｃ　光学システム
　２００，１２００　照明システム
　３００，１３００　表示システム
　１００１　導光部材
　１００２，１００２Ｂ，１００２Ｃ　光制御体
　１０２１　入射レンズ
　１２１１　主入射面
　１２１２　副入射面
　１０２２　出射部
　１０２３　経路生成部
　１２０１～１２０５　レンズ面
　１００３，１００３Ａ～１００３Ｊ　プリズム
　１００４　光源
　１００５　表示器
　１０１０　入射面
　１０１１　第１面
　１０１２，１０１２Ａ　第２面
　１０１４，１０１４Ａ，１０１４Ｂ　配光制御部
　１１００，１１００Ａ～１１００Ｃ　光学システム
　Ｂ１　自動車（移動体）
　Ｂ１１　移動体本体
　Ｌ１，Ｌ１０　ダイレクト光路
　Ｌ１１　主光線
　Ｌ１２　第１補助光線
　Ｌ１３　第２補助光線
　Ｌ２　インダイレクト光路
　Ａｘ１，Ａｘ２　光軸
　Ｓ１　投影面
　Ｆ１　第１形状
　Ｆ２　第２形状
　Ｆ２１　角部
　Ｌ２１　法線

Claims (28)

1. 　光が入射する入射面、並びに互いに対向する第１面及び第２面を有し、前記第２面が光の出射面である導光部材と、
   　前記第１面に設けられて、前記導光部材の内部を通る光を前記第２面に向けて反射するプリズムと、を備え、
   　前記導光部材は、前記入射面から入射した光を前記プリズムにて直接反射して前記第２面から出射させるダイレクト光路を含む、
   　光学システム。
2. 　前記ダイレクト光路は、前記プリズムにて全反射する光の光路を含む、
   　請求項１に記載の光学システム。
3. 　前記入射面に向かう光を集光し、集光した光を前記入射面に出射する光制御体を更に備え、
   　前記光制御体は、前記導光部材と一体である、
   　請求項１又は２に記載の光学システム。
4. 　前記第１面と前記第２面とは、互いに傾斜している、
   　請求項１～３のいずれか１項に記載の光学システム。
5. 　前記導光部材は、前記入射面から入射した光を前記第２面にて反射させた後に、前記プリズムにて反射させて前記第２面から出射させるインダイレクト光路を更に含む、
   　請求項１～４のいずれか１項に記載の光学システム。
6. 　前記プリズムは、前記入射面に光が入射する方向において複数並ぶように設けられている、
   　請求項１～５のいずれか１項に記載の光学システム。
7. 　前記プリズムの少なくとも一部は、前記第１面及び前記第２面が並ぶ方向から見て、前記入射面に対して傾斜している、
   　請求項１～６のいずれか１項に記載の光学システム。
8. 　前記プリズムは、互いに間隔を空けるように分割された複数の小プリズムを有している、
   　請求項１～７のいずれか１項に記載の光学システム。
9. 　前記複数の小プリズムのうち２以上の小プリズムは、前記第１面及び前記第２面が並ぶ方向から見て曲線状に並ぶように配置されている、
   　請求項８に記載の光学システム。
10. 　前記入射面から入射する光の光軸は、前記入射面から離れるほど前記第１面までの距離が小さくなるように、前記第１面に対して傾斜している、
    　請求項１～９のいずれか１項に記載の光学システム。
11. 　光源と前記入射面との間に位置し、前記光源から出力されて前記入射面に入射する光を制御する光制御体を更に備える、
    　請求項１０に記載の光学システム。
12. 　前記光制御体は、前記光源から出力された光を平行光に近づけるコリメート機能を有する、
    　請求項１１に記載の光学システム。
13. 　前記光制御体は、前記導光部材と一体であって、
    　前記光制御体は、前記入射面から見て、前記第１面に対して傾斜する直線に沿って延び、かつ前記光源と前記入射面との間に光の経路を形成する経路生成部を有する、
    　請求項１１又は１２に記載の光学システム。
14. 　前記第１面と前記第２面との少なくとも一方は、前記第２面から取り出される光の配光を制御する配光制御部を有している、
    　請求項１～１３のいずれか１項に記載の光学システム。
15. 　前記配光制御部は、前記第２面に設けられている、
    　請求項１４に記載の光学システム。
16. 　前記配光制御部は、レンズを含む、
    　請求項１４又は１５に記載の光学システム。
17. 　前記配光制御部は、複数の小レンズの群からなるマルチレンズを含む、
    　請求項１６に記載の光学システム。
18. 　前記配光制御部は、フレネルレンズを含む、
    　請求項１６に記載の光学システム。
19. 　光源と前記入射面との間に位置し、前記光源から出力されて前記入射面に入射する光を制御する光制御体を更に備え、
    　前記光制御体は、前記入射面に平行な投影面に投影される形状を、前記光源から出力される光の第１形状から、前記入射面に入射する光の第２形状に変換する形状変換機能を有する、
    　請求項１～１８のいずれか１項に記載の光学システム。
20. 　前記第２形状の外接円は、前記第１形状の外接円よりも大きい、
    　請求項１９に記載の光学システム。
21. 　前記第２形状は、前記第１形状を多角形状に近づけるように、前記第１形状に対して少なくとも１つの角部を追加した形状である、
    　請求項１９又は２０に記載の光学システム。
22. 　前記光制御体は、前記光源との対向面に、複数のレンズ面を有する、
    　請求項１９～２１のいずれか１項に記載の光学システム。
23. 　光源と前記入射面との間に位置し、前記光源から出力されて前記入射面に入射する光を制御する光制御体を更に備え、
    　前記光制御体は、入射レンズと、出射部と、を備え、光源から前記入射レンズに入射した光を前記出射部から出射し、
    　前記入射レンズは、
    　　前記光源と対向するように配置された主入射面と、
    　　前記主入射面の法線に向けられており、前記主入射面の周囲の少なくとも一部に位置する副入射面と、を有し、
    　前記光源の光軸は、前記主入射面の法線に対して傾斜している、
    　請求項１～２２のいずれか１項に記載の光学システム。
24. 　前記入射レンズに前記光源から入射した光線は、主光線と、前記主光線よりも強度が小さい第１補助光線及び第２補助光線と、を含み、
    　前記主光線、前記第１補助光線及び前記第２補助光線は、前記主入射面の法線と直交する方向において、前記主光線、前記第１補助光線、前記第２補助光線の順に並ぶ、
    　請求項２３に記載の光学システム。
25. 　前記主光線の強度は、前記入射レンズに前記光源から入射した光線の中で最大強度である、
    　請求項２４に記載の光学システム。
26. 　請求項１～２５のいずれか１項に記載の光学システムと、
    　前記入射面に光を出射する光源と、を備える、
    　照明システム。
27. 　請求項２６に記載の照明システムと、
    　前記照明システムから出射される光を受けて画像を表示する表示器と、を備える、
    　表示システム。
28. 　請求項２７に記載の表示システムと、
    　前記表示システムを搭載する移動体本体と、を備える、
    　移動体。

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