JP2018018706A - 照明装置およびヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低消費電力化および低コスト化が可能であり、省スペース化が可能となる照明装置を提供する。【解決手段】２次元マトリクスの面状に配列され、前記面状の一方向に向けて照明光Ｌ１を各々出射する複数の光源１０と、複数の光源１０の各々に対応する複数の凸レンズ部２２を有して、対応する光源１０から出射された照明光Ｌ１を凸レンズ部２２が集光する、複数の光源１０の出射面側に配設された集光レンズ２０と、複数の凸レンズ部２２の各々に対応する膨出した複数の出光面３２を有し、隣り合う凸レンズ部からの各照明光Ｌ３が重なりの無い平行光となるように前記膨出した複数の出光面３２から出光する、集光レンズ２０の出射面側に配設されたコリメーターレンズアレイ３０と、を備える、照明装置１００。【選択図】図５

Description

本発明は、複数の光源を備える照明装置と、この照明装置を具備するヘッドアップディスプレイ装置とに関する。

従来から、透過型の液晶パネル（ＬＣＤ）のような投影部材に照明光が透過することにより形成された表示原像が、所定の光学系により拡大などされることで整形された表示像を、移動体（例えば車両）のフロントガラスのような表示部材に投影して表示するヘッドアップディスプレイ装置（以下、ＨＵＤ装置とも呼ぶ）が知られている。ＨＵＤ装置は、自動車などの車両に装備されて、運転時に、観察者である運転者や同乗者の視野へ上記表示像を映し出す装置であり、投影部材は、表示原像の平面ＬＣＤデータを表示し、そこへ照明光が透過することで表示原像が光学的に出射される。車両のフロントガラスやコンバイナとも呼ばれるハーフミラーからなるディスプレイ等の透明な（または半透明な）上記表示部材には、車両の速度のような文字情報やナビゲーション用画像のような画像情報の表示像が投影され、車両前方の風景と当該表示像とが重畳して運転者に認識される。ヘッドアップディスプレイでは、表示像は無限遠の点に結像するため、運転者が外界から当該表示像に視点を切り替える際に、コンマ数秒程度の時間を要する、焦点を合わせ直すという生理現象が生じない利点がある。こうした、運転時に運転者の焦点合わせ直しが必要無く視認可能となるディスプレイであるＨＵＤ装置は、安全性向上を目的として、近年、需要が拡大している。

そこで、例えば次に示すような従来技術のＨＵＤ用照明装置が知られている。
１．複数の光源であるＬＥＤに対応する凸部を複数有する集光レンズを２段備え、ＬＥＤから遠方にある方の２段目の集光レンズが光の結像位置を調整することで、有効径や焦点距離を小さくしつつ広い表示面積とでき、高い照明効率を達成した照明ユニット（特許文献１）。
２．凸部を複数有する集光レンズのレンズ光軸に位置合わせされた光源と、光軸から偏心された光源とを使用することで、結像位置のずれを抑制し、虚像の輝度ムラを低減させた照明ユニット（特許文献２）。

３．複数の光源であるＬＥＤと、光源から照射された光を集光するレンズアレイと、光の方向を調整するフィールドレンズを備え、フィールドレンズが少なくとも入射面側の一部の領域に拡散領域を有し、該拡散領域にフィールドレンズからの重複した光（隣り合う入射光同士が重なり合った部分の光）を透過させることで、この重複した光を拡散させて明線（輝線）が発生する輝度ムラを低減させた照明装置（特許文献３）。
４．複数の光源に対応する凸レンズを複数有するレンズアレイを備え、隣り合う凸レンズ間に形成される谷間である境界線の少なくとも一部を凹凸形状とすることで、該境界線からの出射光の輝度を平均化させて暗線が発生する輝度ムラを低減させた照明装置（特許文献４）。

特開２０１５−２３２６０８号公報 特開２０１５−２３２９４３号公報 特開２０１５−２１９４２５号公報 特許４９５２７６２号

ＨＵＤ装置において照明光を出射する照明装置を含むバックライトが、例えば複数のＬＥＤからなる光源を備えることで、装置全体の輝度を向上させることができる。しかし、図１５（Ａ）に示すように、複数のＬＥＤ光源１０…１０の配置によっては、一のＬＥＤ光源１０から発せられた照明光Ｌ３と、隣り合う他のＬＥＤ光源１０から発せられた照明光Ｌ３とが、図中の破線楕円ＡＡで示すように重なり合う（当該重なり合った部分の光を重複光と呼ぶ）。この場合、照明光Ｌ３が重複した領域が他の領域と比べて明るくなることで、バックライトからの出射光に輝度ムラ（いわゆる明線）が視認される。また、図１５（Ｃ）に示すように、複数のＬＥＤ光源１０…１０の配置によっては、一のＬＥＤ光源１０から発せられた照明光Ｌ３と、隣り合う他のＬＥＤ光源１０から発せられた照明光Ｌ３とが、図中の破線楕円ＣＣで示すように重なり合うことが無い一方で、各照明光Ｌ３の間に隙間が生じる（この隙間を有する照明光を隙間光と呼ぶ）。この場合、各照明光Ｌ３間の隙間の領域が他の領域と比べて暗くなることで、バックライトからの出射光に輝度ムラ（いわゆる暗線）が視認されることになる。

一方で、こうした不必要な方向に光を出射している上記重複光や隙間光のようなロス光が多くなると、重複光の分だけＬＥＤ出力が過多となり、また、隙間光による輝度低下を補うために、ＬＥＤ出力を大きくする必要が生じる。ＬＥＤ出力が大きくなることにより、その放熱量が大きくなるので、ＬＥＤ冷却用のヒートシンクが大型化し、結果として、バックライト装置が大型化する。従来技術２〜４では、上記のような輝度ムラを低減するが、ロス光の発生自体を低減するものではないため、こうした放熱量の増大、ヒートシンクの大型化、およびバックライト装置の大型化を回避できない。なお、従来技術１は、上記の輝度ムラを低減する技術ではない上、ロス光の発生自体を低減する技術でもないため、同様に、放熱量の増大、ヒートシンクの大型化、およびバックライト装置の大型化を回避できない。

加えて、ヘッドアップディスプレイ用のバックライトとしては、１．８インチサイズ等の１００万ｃｄ／ｍ²以上の超高輝度の光源が必要となるため、少数灯の高出力のＬＥＤを用いるとともに、拡散体を用いて面発光均一性を持たせるという構成が一般的であるが、多数灯の低出力ＬＥＤを用いても構成可能である。少数灯の高出力ＬＥＤを用いる場合は、ロス光の発生量が増加するため、放熱量の増大、ヒートシンクの大型化、およびバックライト装置の大型化を招いてしまうが、多数灯の低出力ＬＥＤを用いる場合には、ロス光の発生個所が増加するため、従来技術１〜４のようなロス光の発生自体を低減しない構成では、ＬＥＤ灯数のさらなる増加を招き、その結果、放熱量の増大、ヒートシンクの大型化、およびバックライト装置の大型化を招くことになる。

そこで、本発明は、放熱量増大の抑制すなわち低消費電力化および低コスト化が可能であり、ヒートシンクの大型化およびバックライト装置の大型化の抑制すなわち装置の省スペース化が可能となる照明装置およびヘッドアップディスプレイ装置を提供することを目的とする。

本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。

すなわち、本発明にかかる照明装置は、２次元マトリクスの面状に配列され、前記面状の一方向に向けて照明光を各々出射する複数の光源と、前記複数の光源の各々に対応する複数の凸レンズ部を有して、対応する前記光源から出射された前記照明光を前記凸レンズ部が集光する、前記複数の光源の出射面側に配設された集光レンズと、前記複数の凸レンズ部の各々に対応する膨出した複数の出光面を有し、隣り合う前記凸レンズ部からの各照明光が重なりの無い平行光となるように前記膨出した複数の出光面から出光する、前記集光レンズの出射面側に配設されたコリメーターレンズアレイと、を備える。

この構成によれば、集光レンズにより複数の光源から出射した照明光を集光するように当該照明光の広がりを抑制すると共に、コリメーターレンズアレイが、集光レンズの複数の凸レンズ部の各々に対応する膨出した複数の出光面を有し、隣り合う凸レンズ部からの各照明光が重なりの無い平行光となるように、この対応する凸レンズ部から出射された照明光の広がりを、膨出した出光面がさらに抑制して出光する。よって、ロス光の発生自体を低減でき、低消費電力化および低コスト化が可能であり、装置の省スペース化が可能となる。この効果は、ＬＥＤを多数灯用いる場合に、より顕著となる。

上記構成において、前記集光レンズの前記凸レンズ部の曲率半径は、前記コリメーターレンズアレイの前記膨出した出光面の曲率半径よりも小さいことが好ましい。これにより、複数の凸レンズ部から出射した照明光がほとんど漏れなくコリメーターレンズアレイの膨出した出光面に到達することができるので、光の利用効率を高めることができる。

上記構成において、前記コリメーターレンズアレイの出射面側に第１の拡散体が配設され、該第１の拡散体の出射面側に第２の拡散体が前記第１の拡散体から間隔をあけて配設されていることが好ましい。拡散体の使用により、輝度ムラを低減できる。２つの拡散体の上記配置により、輝度ムラ低減の確実性を増すことができる。

前記第１の拡散体および前記第２の拡散体が配設されている場合に、前記第１の拡散体は、前記第２の拡散体よりも、前記照明光の拡散の程度を表すヘイズ値が小さいことが好ましい。これにより、第１の拡散体側に配設された集光レンズやコリメーターレンズアレイ等から照射された光の指向性をなるべく保持させて、輝度ムラの低減とともに光の利用効率を高めることができる。

本発明にかかるヘッドアップディスプレイ装置は、前記照明光を出射する上記のいずれかの照明装置と、前記照明装置からの照明光が透過することにより表示像を形成して出射する投影部材と、出射された前記表示像を整形する光学系と、を具備し、整形された前記表示像を表示部材に投影することにより、当該表示像の虚像を観察者から視認可能に表示する。

この構成によれば、上記の特徴および作用効果を有するいずれかの照明装置を具備するので、ロス光の発生自体を低減でき、低消費電力化および低コスト化が可能であり、装置の省スペース化が可能なヘッドアップディスプレイ装置を実現できる。これは、ＬＥＤを多数灯用いる場合に、より顕著となる。

本発明に係る照明装置およびヘッドアップディスプレイ装置は、放熱量増大の抑制すなわち低消費電力化および低コスト化が可能であり、ヒートシンクの大型化およびバックライト装置の大型化の抑制すなわち装置の省スペース化が可能となる。

本発明の一実施形態に係る、車両に搭載されたヘッドアップディスプレイ装置の概略側面図である。 同ヘッドアップディスプレイ装置の他の例の概略側面図である。 本発明の一実施形態に係るバックライトの外観を説明する斜視図である。 同バックライトの外観を説明する正面図である。 本発明の一実施形態に係る照明装置の構成を示す分解正面図である。 同照明装置の構成を示す分解斜視図である。 同照明装置を出射面側から見た各構成部品の平面図である。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。 図７のＩＸ−ＩＸ線断面図である。 同照明装置の構成部品である集光レンズを示す斜視図である。 同照明装置の構成部品であるコリメーターレンズアレイを示す斜視図である。 同照明装置の構成の変形例を説明する正面図である。 同照明装置の構成の他の変形例を説明する正面図である。 同照明装置の構成のさらに他の変形例を説明する正面図である。 本実施形態の照明装置の効果を説明する図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号は、同一または相当部分を示し、特段変更等の説明がない限り、適宜その説明を省略する。

図１に、一実施形態に係る車両６００に搭載されたヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置７００の概略側面図を示す。ＨＵＤ装置７００は、後述の照明装置１００（図３）を含むバックライト２００と、投影部材３００と、光学系４００とを具備する。ＨＵＤ装置７００は、例えば車両６００のダッシュボード内部の、ステアリングホイール６１０やインストルメントパネル（不図示）が備えられた付近に載置される。具体的に、バックライト２００は、図３の斜視図、および図４の正面図に示すように、例えば黒色のアッパーフレーム２１０に覆われ出光部１０１が露出した照明装置１００と、ヒートシンク６０とから構成される。照明装置１００の出光部１０１から例えば均一な白色光である照明光が出射される。

図１の投影部材３００は、透過型のドットマトリクスＴＦＴ液晶パネル（ＬＣＤ）等であり、表示原像の画像や文字データである平面ＬＣＤデータを液晶パネルへ表示し、そこへ照明装置１００の出光部１０１からの照明光が透過することにより、表示原像が形成され、光学的に出射される。光学系４００は、この例では凹面鏡であるが、レンズ、プリズム、光ファイバ等の光学素子であってもよい。光学系４００により、表示原像は、整形されて表示像となり、車両６００のフロントガラス等である表示用の表示部材５００Ａ（以下、フロントガラス５００Ａ）に投影される。このフロントガラス５００Ａの曲面の曲率、およびフロントガラス５００Ａとバックライト２００との間の光学的な向きや位置関係等に依存して、フロントガラス５００Ａに投影される表示像の大きさ、傾きおよび歪み等が決まるので、上記表示原像は、光学系４００により拡大または縮小、および上記傾きや歪みの矯正などの整形が施され、表示部材への表示用の表示像となる。

フロントガラス５００Ａには、車両の速度のような文字情報やナビゲーション用画像のような画像情報である表示像が投影され、当該表示像と車両前方の風景とが重畳して運転者に認識され、運転者の視点（または視野）Ｄでは、例えば表示像が車両前方３〜５ｍ先に、車両前方の風景の中に浮かんでいる様に見える。なお運転を阻害しないように、表示像は、例えば車両の運転に必要な情報のみがフロントガラス５００Ａの隅近辺に表示されたものになる。

なお、表示像が投影される表示部材は、図１ではフロントガラス５００Ａであったが、図２に示すコンバイナ５００Ｂであってもよい。コンバイナ５００Ｂは、例えばハーフミラーからなるディスプレイであり、表示像が投影されると、コンバイナ５００Ｂを介して、車両前方の風景と当該表示像とが重畳して運転者に認識される。コンバイナ５００ＢとＨＵＤ装置７００とは一体化された装置で販売される場合があり、この場合、既に出荷前の段階で、コンバイナとＨＵＤ装置との間の光学特性を最適化した装置で販売可能であり、そのまま車両に取り付けるだけで済むことができて好適である。

図５の照明装置１００の分解正面図に示すように、照明装置１００は、照明光を出射する複数の光源１０…１０と、集光レンズ２０と、コリメーターレンズアレイ３０とを、出射方向に向けてこの順で備える。さらに、照明装置１００には、コリメーターレンズアレイ３０の出射面側に第１の拡散体（拡散シート）４０が配設され、第１の拡散シート４０の出射面側に第２の拡散体（拡散シート）５０が第１の拡散シート４０から間隔をあけて配設されている。本実施形態では、複数の光源１０、集光レンズ２０、コリメーターレンズアレイ３０、第１の拡散シート４０および第２の拡散シート５０の間の間隔は、例えば各々、０．５ｍｍ、６．９ｍｍ、３．２ｍｍ、２．９ｍｍである。なお、照明装置１００の出射面側の最前面には、第２の拡散シート５０を保護する不図示の透明ガラスが存在してよく、この場合には該透明ガラスが出光部１０１を形成する。

複数の光源１０は、図６の照明装置１００の分解斜視図に示すように、２次元マトリクスの面状（ｘｙ平面）に配列され、このｘｙ平面の一方向（図６の上方）に向けて照明光Ｌ１を各々出射する。光源１０は、例えば、日亜化学製の品番：NSSW157のような白色ＬＥＤである。図５に示す複数の光源１０は、各光源１０の給電および制御を行う配線基板１２上に例えば半田付けされている。複数の光源１０は、図７に示すようにｘ方向に９個、ｙ方向に４個だけ配設され、合計３６個使用されており、ｘ方向（図８）およびｙ方向（図９）の配置ピッチＰ１が６ｍｍで等間隔であり、かつＬＥＤ素子の向きが同じ向きとなるように配列されている。図３に示す配線基板１２には、各光源１０で発生する熱を放熱する冷却部材であるヒートシンク６０が、複数の光源１０が実装されている面とは逆の面に、電気絶縁状態で取り付けられている。

また、本実施形態の照明装置１００の光源１０では、１灯あたりのパワーは劣るが、低コストのＬＥＤを多数用いて、光の利用効率を高めることにより、大幅なサイズダウンを実現している。従来品のバックライトのユニットサイズ（例：長さ７０×幅４５×高さ３５ｍｍ）に対して、本実施形態の例のバックライトユニットサイズは、例えば、長さ６６×幅４０×高さ１６ｍｍとなっている。また、後述のように、消費電力の低減も達成しており、これによって、ヒートシンク６０を小型化できた効果も大きく、従来他社品のヒートシンク（例：長さ１００×幅６０×高さ６０ｍｍ）に対して、本実施形態の例のヒートシンク６０のサイズは、長さ９０×幅４０×高さ４０ｍｍとなり、高さが３分の２に低減するなど、省スペース化を実現することができている。

図５の集光レンズ２０は、複数の光源１０の各々に対応する複数の凸レンズ部２２…２２を有して、対応する光源１０から出射された照明光Ｌ１を前記凸レンズ部２２が集光して、照明光Ｌ２を出射する。集光レンズ２０は、複数の光源１０の出射面側に配設されている。複数の凸レンズ部２２は、図１０に示すように、集光レンズ２０の出射面側に、互いに離れて配設されており、図７に示すように、ｘｙ方向において、複数の光源１０の各々と、ほぼ同位置に存在することで、対応している。よって、複数の凸レンズ部２２は、複数の光源１０と同数の３６個だけ集光レンズ２０上に形成されている。

集光レンズ２０は、ＰＭＭＡまたはＰＣなどの熱可塑性樹脂を射出成型して製造される（本実施形態では、ＰＭＭＡとする）。また、本実施形態では、図８に示す各凸レンズ部２２の曲率半径Ｒ１は例えば２ｍｍ、隣接する凸レンズ部２２の間隔Ｐ２は、ｘ方向とｙ方向の両方とも、例えば６ｍｍであり、凸レンズ部２２の頂点は、２．３ｍｍだけ集光レンズ２０の主面２４から膨出している（最大厚み＝２．３ｍｍ）。

図５のコリメーターレンズアレイ３０は、複数の凸レンズ部２２の各々に対応する膨出した複数の出光面３２…３２を有し、具体的には、前記出光面３２をそれぞれ有するコリメータレンズ３４…３４を含む。コリメーターレンズアレイ３０は、集光レンズ２０の出射面側に配設されている。各コリメータレンズ３４には、対応する凸レンズ部２２から出射された各照明光Ｌ２が入光し、これらの各コリメータレンズ３４から、この照明光Ｌ２の光の向きを平行に揃えた照明光Ｌ３が出射される。具体的には、コリメータレンズ３４の膨出した出光面３２が各照明光Ｌ２の光の広がりを抑制することで、隣り合う照明光Ｌ３同士が重なりの無い平行光となった（すなわち重複光および隙間光とはならない）照明光Ｌ３が、膨出した複数の出光面３４から各々出射する。

複数のコリメータレンズ３４は、図１１に示すように、コリメーターレンズアレイ３０の出射面側に、互いに隣接して配設されており、図７に示すように、ｘｙ方向において、複数の光源１０および凸レンズ部２２の各々と、ほぼ同位置に存在することで、対応している。よって、複数のコリメータレンズ３４は、複数の光源１０と同数の３６個だけコリメーターレンズアレイ３０上に形成されている。すなわち、コリメーターレンズアレイ３０全面から出射光Ｌ３が出射されるが、詳細にみると、３６個の発光領域毎に分けられて出射光Ｌ３が出射する。

コリメーターレンズアレイ３０は、ＰＭＭＡまたはＰＣなどの熱可塑性樹脂を射出成型して製造される（本実施形態では、ＰＭＭＡとする）。また、本実施形態では、図８に示す各コリメータレンズ３４の曲率半径Ｒ２は例えば６．３ｍｍであり、膨出した出光面３２の頂点は、２．５ｍｍだけコリメーターレンズアレイ３０の主面３５から膨出している（最大厚み＝２．５ｍｍ）。このように、本実施形態の集光レンズ２０の凸レンズ部２２の曲率半径Ｒ１は、コリメーターレンズアレイ３０の膨出した出光面３２の曲率半径Ｒ２よりも小さくなっている。

本実施形態のコリメータレンズ３４では、前述した図１５（Ａ）中の破線楕円ＡＡで示す重複光や、図１５（Ｃ）中の破線楕円ＣＣで示す隙間光が発生することがなく、図１５（Ｂ）に示すように、隣り合う各照明光Ｌ３が重なりの無い平行光となるように、凸レンズ部２２による照明光Ｌ２の広がり抑制に加えて、この凸レンズ部２２から出射された照明光Ｌ２の広がりを、さらに、対応するコリメータレンズ３４、すなわち膨出した出光面３２が抑制して照明光Ｌ３を出光する。よって、照明光Ｌ３では光の向きが上記のように平行に揃えられ、本実施形態の照明装置１００は、ロス光（重複光または隙間光）の発生自体を低減できる。

つまり、本実施形態では、集光レンズ２０に加えて、上記のコリメーターレンズアレイ３０を備えることで、ロス光の発生自体を低減でき、ＬＥＤ１０の低消費電力化および低コスト化が可能となり、またヒートシンク６０が小型化されるので、装置の省スペース化が可能となる。この効果は、ＬＥＤを多数灯用いる場合に、より顕著となる。

なお、図５に示すコリメーターレンズアレイ３０の出光面３２は、膨出して隣接しているため、各コリメータレンズ３４の境界すなわち各発光領域の境界には谷間（谷部３７）が形成されており、本実施形態のコリメーターレンズアレイ３０には、この谷部３７に不図示のシボ（皺）が形成されている。よって、シボは、上記谷部３７すなわち各発光領域の境界に沿って、コリメーターレンズアレイ３０上に格子状に配置される。各シボの幅は１〜２ｍｍ程度である。なお、一方向（ｘ方向）の谷部３７と、他方向（ｙ方向）の谷部３７とにおいて、シボの濃さ、すなわちシボのピッチ幅および高さは、異なっていてもよい。コリメータレンズ３４の各発光領域では、各々に配設された一灯のＬＥＤ１０からの光を主として発光させているため、各ＬＥＤ１０の照射範囲のつなぎ目すなわち発光領域の境界が目立って、輝度ムラが発生する。具体的には、コリメーターレンズアレイ３０の谷部３７に沿って明線または暗線が視認され易い。しかし、このシボの存在により、該境界線（谷部３７）からの出射光の輝度を平均化させることができ、輝度ムラの発生を低減できる。

拡散シート４０、５０は、例えば熱可塑性のエンジニアリングプラスチックであるＰＥＴ樹脂等からなり、表面に微小なレンズアレイが形成されることで、または光を拡散する樹脂が表面にコーティングされることで、通過した光を拡散してより均一な照明光を提供しうる。第２の拡散シート５０は、照明光の拡散の程度を表すヘイズ（ＨＡＺＥ）値が６７％である。コリメーターレンズアレイ３０の谷部３７からの出射光Ｌ３は光量が多いため、第２の拡散シート５０は、輝度ムラ低減のため、この出射光Ｌ３を拡散させる必要がある。そこで、第２の拡散シート５０は、ＨＡＺＥ値が後述の第１の拡散シート４０よりも高くなっており、第１の拡散シート４０よりも強い光拡散機能を有する。ここで、第２の拡散シート５０は、この第１の拡散シートの出射面側に、第１の拡散シートから間隔をあけて配設されている。

第１の拡散シート４０は、ＨＡＺＥ値が２９％である。第２の拡散シート５０は、第１の拡散シート４０で拡散させた出射光を再度拡散させて、更なる輝度ムラを低減させた照明光Ｌ４を出射する。なお、第１の拡散シート４０と第２の拡散シート５０とは、両方設ける必要は無く、何れか一方のみ使用してもよく、例えば第２の拡散シート５０のみ使用してもよい。本実施形態では、拡散体として、上記の拡散シートを用いたが、拡散シートに代えて、フライアイレンズ等を用いてもよい。

本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。こうした構成も本発明の範囲内に含まれる。

例えば、上記の照明装置１００の構成において、以下のような変形がなされてもよい。図１２に示すように、コリメーターレンズアレイ３０に代えて、凸レンズ体３６ａ（コリメーターレンズ３４に相当）と凹レンズ体３６ｂとを交互にアレイ状に有する凹凸混合レンズ体３６であってもよい。なお、同図において、拡散シート４０ＡのＨＡＺＥ値は８７％である。この場合、凸レンズ体３６ａに対応する発光領域の境界である谷間によって発生する明線や暗線による輝度ムラを、同谷間に凹レンズ体３６ｂを対応させることによって低減することができる。また、図１３に示すように、集光レンズ２０および複数の凸レンズ部２２に代えて、例えば凹面２８ｂおよび凸面２８ａを有する複数のメニスカスレンズ２８ｃ（凸レンズ部２２に相当）を有する集光レンズ２８としてもよい。さらに、図１４に示すように、この集光レンズ２８と、集光レンズ２８の出射面側に配設され、互いに間隔をあけて配設された上述のフライアイレンズ３８を２枚使用する構成であってもよい。図１３および図１４の例でも、発光領域の境界である谷部２７に発生する明線または暗線による輝度ムラを、各例で述べたようなレンズ形状（構成）によって低減することができる。

１０ （複数の）光源
２０ 集光レンズ
２２ （複数の）凸レンズ部
２８ 集光レンズ
２８ｃ メニスカスレンズ（凸レンズ部）
３０ コリメーターレンズアレイ
３２ 膨出した（複数の）出光面
３４ コリメータレンズ
３６ａ 凸レンズ体（コリメータレンズ）
４０ 第１の拡散シート（拡散体）
５０ 第２の拡散シート（拡散体）
１００ 照明装置
３００ 投影部材
４００ 光学系
７００ ＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）装置
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４ 照明光

Claims (5)

1. ２次元マトリクスの面状に配列され、前記面状の一方向に向けて照明光を各々出射する複数の光源と、
   前記複数の光源の各々に対応する複数の凸レンズ部を有して、対応する前記光源から出射された前記照明光を前記凸レンズ部が集光する、前記複数の光源の出射面側に配設された集光レンズと、
   前記複数の凸レンズ部の各々に対応する膨出した複数の出光面を有し、隣り合う前記凸レンズ部からの各照明光が重なりの無い平行光となるように前記膨出した複数の出光面から出光する、前記集光レンズの出射面側に配設されたコリメーターレンズアレイと、
   を備える、照明装置。
2. 請求項１に記載の照明装置であって、
   前記集光レンズの前記凸レンズ部の曲率半径は、前記コリメーターレンズアレイの前記膨出した出光面の曲率半径よりも小さい、照明装置。
3. 請求項１または２に記載の照明装置であって、
   前記コリメーターレンズアレイの出射面側に第１の拡散体が配設され、該第１の拡散体の出射面側に第２の拡散体が前記第１の拡散体から間隔をあけて配設されている、照明装置。
4. 請求項３に記載の照明装置であって、
   前記第１の拡散体は、前記第２の拡散体よりも、前記照明光の拡散の程度を表すヘイズ値が小さい、照明装置。
5. 前記照明光を出射する請求項１〜４のいずれか一項に記載の照明装置と、
   前記照明装置からの照明光が透過することにより表示像を形成して出射する投影部材と、
   出射された前記表示像を整形する光学系と、
   を具備し、
   整形された前記表示像を表示部材に投影することにより、当該表示像の虚像を観察者から視認可能に表示するヘッドアップディスプレイ装置

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