技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及平視顯示裝置及其照明單元。

背景技術(shù)：

以往，廣泛公知有平視顯示裝置(以下，稱為“HUD裝置”)，該平視顯示裝置將由顯示器形成并被放大光學系統(tǒng)放大后的顯示圖像投影至移動體的顯示部件，而以能在移動體室內(nèi)的視覺確認區(qū)域進行視覺確認的方式，顯示該顯示圖像的虛像。

在這樣的HUD裝置中，作為對顯示器進行透光照明而使顯示圖像的光到達視覺確認區(qū)域的照明單元，例如具有如在專利文獻1中公開的構(gòu)造的照明單元。在該照明單元中，作為將來自光源的放射光朝向顯示器聚光的多級聚光透鏡，設(shè)置有初級聚焦透鏡、中間級柱狀透鏡(lenticular lens)以及最后一級聚光透鏡。

專利文獻1：日本特開2009-169399號公報

那么，在專利文獻1的照明單元中，針對多個光源共用的一個凸透鏡被用作最后一級聚光透鏡。因而，為了有效利用來自那些光源的光來對顯示器的大范圍面積進行照明，需要對像被多個光源共用化的最后一級聚光透鏡給予較大的有效直徑。一般地，在聚光透鏡中，若有效直徑較大，則難以增大透鏡面的曲率，因此存在難以減小焦距之虞。因此，在最后一級聚光透鏡被多個光源共用化的專利文獻1的照明單元中，存在由所有級的聚光透鏡合成得到的合成透鏡的焦點即合成焦點遠離初級聚焦透鏡的可能性。

這里，在如專利文獻1的照明單元那樣的構(gòu)造中，為了使來自各光源的光在視覺確認區(qū)域內(nèi)成像并提高照明效率，需要將這些各光源配置于隔著放大光學系統(tǒng)而與視覺確認區(qū)域共軛的共軛位置。因此，本發(fā)明者進行了研究，結(jié)果明確了：若將聚焦透鏡和光源之間隔開的間隔設(shè)定在與該聚焦透鏡和合成焦點之間隔開的間隔相應(yīng)的特定范圍內(nèi)，則能夠?qū)⒏鞴庠礈蚀_地配置于與視覺確認區(qū)域共軛的共軛位置。但是，進一步深入研究，結(jié)果也明確了：在如專利文獻1的照明單元那樣的構(gòu)造中，如上所述，由于合成焦點遠離聚焦透鏡，因而，該聚焦透鏡與光源的間隔也必須變大，存在大型化之虞。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本公開是鑒于以上說明的研究結(jié)果而完成的，其目的在于提供一種在HUD裝置中以較高的照明效率對顯示器的大范圍面積進行照明的小型的照明單元、以及具備這樣的照明單元的HUD裝置。

首先，根據(jù)公開的第一方式，是在HUD裝置中對顯示器進行透光照明而使顯示圖像的光到達視覺確認區(qū)域的照明單元，其中，HUD裝置將由顯示器形成并被放大光學系統(tǒng)放大后的顯示圖像投影至移動體的顯示部件，從而將該顯示圖像的虛像顯示為能在移動體的室內(nèi)的視覺確認區(qū)域進行視覺確認，該照明單元以光源和多級聚光透鏡作為一組照明單位，并具備在規(guī)定的基準方向上排列的多組該照明單位，其中，光源配置于隔著放大光學系統(tǒng)而與視覺確認區(qū)域共軛的共軛位置并放射光；多級聚光透鏡使來自光源的光朝向顯示器會聚，各組照明單位至少包含作為以最接近光源的方式配置的聚光透鏡的初級透鏡、和作為以最遠離光源的方式配置的聚光透鏡的最后一級透鏡，在各組照明單位中，若假定對從初級透鏡到最后一級透鏡的所有級的聚光透鏡進行合成所成而得到的合成透鏡的合成焦點，則初級透鏡的主平面與光源之間隔開的間隔設(shè)定為在初級透鏡的主平面與合成焦點之間隔開的間隔以下。

根據(jù)這樣的第一方式，在基準方向上排列的各組照明單位，分別利用多級聚光透鏡，將來自配置于隔著放大光學系統(tǒng)而與視覺確認區(qū)域共軛的共軛位置的光源的光朝向顯示器會聚。在通過各組照明單位來實現(xiàn)這樣的聚光構(gòu)造的照明單元中，也與多個光源同等數(shù)量地與多個光源對應(yīng)地設(shè)置至少包含有最接近光源的初級透鏡以及最遠離該光源的最后一級透鏡的任意級數(shù)的聚光透鏡。因此，根據(jù)各組照明單位，能夠分別減小所有級的聚光透鏡的有效直徑以及焦距，但仍能照明顯示器的較大范圍的面積。

并且，在各組照明單位中，初級透鏡的主平面與光源之間隔開的間隔，均在該主平面與對小焦距的聚光透鏡進行合成而得到的合成透鏡的合成焦點之間所隔開的間隔以下。由此，隨著初級透鏡主平面與合成焦點的間隔變小，該主平面與光源的間隔也變小。因此，能夠使照明單元的體型小型化，但仍能使來自各光源的光在視覺確認區(qū)域成像來提高照明效率。

接下來，根據(jù)公開的第二方式，是HUD裝置，該HUD裝置將由顯示器形成并被放大光學系統(tǒng)放大后的顯示圖像投影至移動體的顯示部件，從而將該顯示圖像的虛像顯示為能在移動體的室內(nèi)的視覺確認區(qū)域進行視覺確認，并且該HUD裝置中，與第一方式的照明單元一起設(shè)置有顯示器以及放大光學系統(tǒng)。

在這樣的第二方式的HUD裝置中，由于通過至少具有第一方式的結(jié)構(gòu)的小型的照明單元，能夠以較高的照明效率對顯示器的較大范圍的面積進行透光照明，所以也可以在確保移動體中的配置自由度的同時，確保與該照明效率相應(yīng)的虛像的亮度。

附圖說明

圖1是表示第一實施方式的HUD裝置的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是表示第一實施方式的照明單元的立體圖。

圖3是表示第一實施方式的照明用單元的主視圖。

圖4是表示第二實施方式的照明單元的立體圖。

圖5是表示第二實施方式的照明用單元的主視圖。

圖6是用于對第二實施方式的照明單元進行說明的示意圖。

圖7是表示第一實施方式的變形例的主視圖。

圖8是用于對第二實施方式的變形例進行說明的示意圖。

具體實施方式

以下，基于附圖對本公開的多個實施方式進行說明。此外，存在對在各實施方式中對應(yīng)的構(gòu)成要素標注相同的附圖標記，從而省略重復(fù)的說明的情況。在各實施方式中，在僅對結(jié)構(gòu)的一部分進行了說明的情況下，對于該結(jié)構(gòu)的其它部分，能夠應(yīng)用在此之前說明的其它實施方式的結(jié)構(gòu)。另外，不僅有在各實施方式的說明中明示出的結(jié)構(gòu)的組合，特別是只要組合上不會產(chǎn)生障礙，則即使未作明示，也能夠?qū)⒍鄠€實施方式的結(jié)構(gòu)彼此局部地組合。

(第一實施方式)

如圖1所示，本公開的第一實施方式的HUD裝置1搭載于作為“移動體”的車輛8，并收納于儀表板80內(nèi)。HUD裝置1向車輛8的作為“顯示部件”的擋風玻璃81投影顯示圖像10。其結(jié)果，在車輛8的室內(nèi)，被擋風玻璃81反射的顯示圖像10的光到達視覺確認者9的眼點(eye point)90。視覺確認者9感受到朝向眼點90的到達光，而在擋風玻璃81的前方視覺確認顯示圖像10的虛像10a。此時，虛像10a的視覺確認限于在眼點90位于車輛8的室內(nèi)的視覺確認區(qū)域91的情況下進行。換言之，在眼點90脫離視覺確認區(qū)域91的情況下，視覺確認者9很難進行虛像10a的視覺確認。

在HUD裝置1，與照明單元2一起設(shè)置有顯示器5以及放大光學系統(tǒng)6。另外，HUD裝置1可以包含顯示控制單元7。

照明單元2將一個光源20以及多級聚光透鏡21作為一組照明單位26，如圖2、3所示，具備多組照明單位26。這里，在本實施方式中，三組照明單位26包含以最接近同一組光源20的方式配置的初級透鏡22、和以離同一組的光源20最遠的方式配置的最后一級透鏡24，作為分別分兩級設(shè)置的聚光透鏡21。因此，在照明單元2中，分別各設(shè)置有相互間為相同數(shù)目的三個部件：光源20、初級透鏡22以及最后一級透鏡24。

構(gòu)成各組的照明單位(以下，簡記為“各組照明單位”)26的光源20分別例如由發(fā)光二極管(LED)等點狀發(fā)光源構(gòu)成，并配置于隔著放大光學系統(tǒng)6而與視覺確認區(qū)域91共軛的共軛位置Pl(參照圖1)。在各組照明單位26中，光源20隨著通電而發(fā)光，從而放射例如白色等顏色的光。

構(gòu)成各組照明單位26的初級透鏡22彼此例如由樹脂或者玻璃等透光性材料一體形成，從而整體構(gòu)成長方形板狀的初級透鏡陣列22a。在各組照明單位26中，由于初級透鏡22具有在同一組的聚光透鏡21中被給予最大的正屈光度的初級透鏡面220，所以使從同一組的光源20放射出的光的一部分會聚。

構(gòu)成各組照明單位26的最后一級透鏡24彼此例如由樹脂或者玻璃等透光性材料一體形成，從而整體構(gòu)成長方形板狀的最后一級透鏡陣列24a。在各組照明單位26中，由于最后一級透鏡24具有被給予比同一組的初級透鏡22小的正屈光度的最后一級透鏡面240，所以使通過了該初級透鏡22的來自光源20的光會聚。采用這樣的聚光功能，來自各組照明單位26的光源20的光經(jīng)由圖1所示的顯示器5以及放大光學系統(tǒng)6在視覺確認區(qū)域91成像。此時，各組照明單位26的最后一級透鏡24針對來自同一組的光源20的光，調(diào)整在視覺確認區(qū)域91中的成像位置。

顯示器5例如是點陣型TFT液晶面板等圖像顯示面板，具有與最后一級透鏡陣列24a(參照圖2)對應(yīng)的長方形的屏幕50。顯示器5根據(jù)構(gòu)成屏幕50的多個像素的驅(qū)動，在該屏幕50上形成作為顯示圖像10的黑白圖像或者彩色圖像。在顯示器5中，屏幕50從各組照明單位26接受經(jīng)最后一級透鏡24會聚后的光，而被透光照明。這里，在屏幕50中，使由來自各組照明單位26的光形成的照明對象區(qū)域相互錯開，從而能夠進行針對該屏幕50的整個區(qū)域這樣的較大范圍的面積的照明。顯示器5接受這樣的照明，而使屏幕50上的顯示圖像10發(fā)光顯示。另外，顯示圖像10例如可發(fā)光顯示為顯示車輛8的行駛速度、行進方向、警告等車輛相關(guān)信息的光學圖像。

放大光學系統(tǒng)6以單一的凹面鏡60為主體而構(gòu)成。凹面鏡60例如在樹脂或者玻璃等基體材料上蒸鍍鋁等金屬反射膜而成，形成有反射面60a。凹面鏡60具有利用反射面60a對從顯示器5的屏幕50入射的光進行反射的反射功能，將利用該功能形成了反射的光引導(dǎo)至擋風玻璃81側(cè)。通過這樣的導(dǎo)光，將屏幕50上的顯示圖像10放大投影到擋風玻璃81上，從而以在車輛8的室內(nèi)的視覺確認區(qū)域91，能夠被視覺確認者9視覺確認的方式，顯示該顯示圖像10的虛像10a。因此，視覺確認區(qū)域91為由凹面鏡60的規(guī)格以及姿勢決定的區(qū)域。另外，對于凹面鏡60的姿勢而言，可以通過設(shè)為姿勢可變來允許視覺確認區(qū)域91的移動，也可以通過設(shè)為姿勢固定來使視覺確認區(qū)域91的位置不變。另外，作為放大光學系統(tǒng)6，可以為具有多個凹面鏡60的部件，也可以為具有凹面鏡60以外的反射鏡或者透鏡的部件。

顯示控制單元7例如是微機等電子電路，與各組照明單位26的光源20和顯示器5電連接。進一步，顯示控制單元7以能夠與車輛8中的例如其它控制單元以及各種傳感器等進行通信的方式與它們形成連接。顯示控制單元7根據(jù)車輛相關(guān)信息來控制針對各組照明單位26的光源20的通電，使這些光源20發(fā)光。另外，顯示控制單元7根據(jù)車輛相關(guān)信息來控制屏幕50的構(gòu)成像素的驅(qū)動，從而實現(xiàn)屏幕50上的顯示圖像10的顯示，進而實現(xiàn)針對視覺確認者9的虛像10a的顯示。

(照明單元的詳細結(jié)構(gòu))

接下來，對第一實施方式的各組照明單位26的構(gòu)造進一步詳細地進行說明。

如圖2、3所示，各組照明單位26排列在規(guī)定的基準方向X上。這里，基準方向X同各透鏡陣列22a、24a的與屏幕50(參照圖1)的長邊方向?qū)?yīng)的長邊方向?qū)嵸|(zhì)一致。另外，與基準方向X正交的正交方向Y，同各透鏡陣列22a、24a的與屏幕50的短邊方向?qū)?yīng)的短邊方向?qū)嵸|(zhì)一致。

各組照明單位26的光源20以相互分開的方式排列在基準方向X上。就構(gòu)成各組照明單位26的光源20彼此而言，作為基準方向X上的中心間距離的間距Δs設(shè)定為既定值。

如圖3所示，在初級透鏡陣列22a中，入射面22b以與各組照明單位26的光源20隔著規(guī)定距離的方式，與各組照明單位26的光源20對置地形成為平面狀。在初級透鏡陣列22a中，射出面22c分別形成有在基準方向X上排列的初級透鏡面220，構(gòu)成各組照明單位26的初級透鏡22。這樣，由于各組照明單位26的初級透鏡面220形成于與同一組的光源20相反側(cè)的射出面22c，從而能夠?qū)碜栽摴庠?0的光減少像差。

在各組照明單位26的初級透鏡面220分別分別獨立地確定的光軸Ac上，配置有同一組的光源20。由此，就各組照明單位26的分別具有初級透鏡面220且排列在基準方向X上的初級透鏡22彼此而言，該方向X上的光軸間距離Δa與光源20彼此的間距Δs一致。另外，在各組照明單位26中，將初級透鏡面220的主平面224定義為包含位于光軸Ac上的頂點處的主點。由此，在各組照明單位26中，初級透鏡22在主平面224與光源20之間確保沿著其光軸Ac的既定的間隔Gl。

在本實施方式中，各組照明單位26的初級透鏡面220形成為柱面(cylindrical)型(參照圖2)的凸透鏡面狀。由此，各組照明單位26的初級透鏡面220具有在基準方向X上隔著各自的確定的光軸Ac成為線對稱形的輪廓，為彼此相同的透鏡輪廓。另外，各組照明單位26的初級透鏡面220在沿著基準方向X的縱截面上具有規(guī)定的有效直徑φi和曲率Ci，以在隔著各自的確定的光軸Ac的兩側(cè)，至少能夠進行一階微分以及二階微分。根據(jù)這樣的初級透鏡面220的有效直徑φi和曲率Ci，在各組照明單位26中，初級透鏡22的焦距fi設(shè)定為正值。另外，對于初級透鏡面220，可以為能夠進行到二階微分，也可以為能夠進行到三階以上的階數(shù)的微分。

最后一級透鏡陣列24a借助透鏡框架28與初級透鏡陣列22a組合。在最后一級透鏡陣列24a中，入射面24b形成為平面狀，與初級透鏡陣列22a的射出面22c隔著規(guī)定距離對置。由此，就各組照明單位26彼此而言，在最后一級透鏡陣列24a和初級透鏡陣列22a的各自所形成的最后一級透鏡24以及初級透鏡22之間，主平面間距離D設(shè)定為既定值。這里，所謂的主平面間距離D是最后一級透鏡24的主平面244與初級透鏡22的主平面224之間的距離。在最后一級透鏡陣列24a中，射出面24c分別形成有在基準方向X上排列的最后一級透鏡面240，構(gòu)成各組照明單位26的最后一級透鏡24。

各組照明單位26的最后一級透鏡面240的各自的分別獨立地確定的光軸Ac，與同一組中的初級透鏡面220的光軸Ac一致。即，就各組照明單位26而言，在從初級透鏡22到最后一級透鏡24的所有級的聚光透鏡21共用的光軸Ac上，配置有光源20。另外，在各組照明單位26中，將最后一級透鏡面240的主平面244定義為包含位于光軸Ac上的頂點處的主點。由此，在各組照明單位26中，最后一級透鏡24在主平面244、224間確保沿著該光軸Ac的既定的主平面間距離D。

在本實施方式中，各組照明單位26的最后一級透鏡面240形成為柱面型(參照圖2)的凸透鏡面狀。由此，各組照明單位26的最后一級透鏡面240具有在基準方向X上隔著各自的確定的光軸Ac成為線對稱形的輪廓，為彼此相同的透鏡輪廓。另外，各組照明單位26的最后一級透鏡面240在沿著基準方向X的縱截面具有規(guī)定的有效直徑φf和曲率Cf，以在隔著各自的確定的光軸Ac的兩側(cè)，至少能夠進行一階微分和二階微分。另外，對于最后一級透鏡面240而言，可以為能夠進行到二階微分，也可以為能夠進行到三階以上的階數(shù)的微分。

這里，在各組照明單位26中，最后一級透鏡面240的有效直徑φf設(shè)定為比初級透鏡面220的有效直徑φi大。此外，在各組照明單位26中，最后一級透鏡面240的曲率Cf設(shè)定為比初級透鏡面220的曲率Ci小。采用這樣的最后一級透鏡面240的有效直徑φf和曲率Cf，在各組照明單位26中，對最后一級透鏡24給予比初級透鏡22小的正屈光度，所以該初級透鏡22的正屈光度最大。另外，根據(jù)最后一級透鏡面240的有效直徑φf和曲率Cf，在各組照明單位26中，最后一級透鏡24的焦距ff設(shè)定為比初級透鏡22的焦距fi大的正值。

在以上的各組照明單位26中，作為對從初級透鏡22到最后一級透鏡24的所有級的聚光透鏡21進行合成而得到的合成透鏡的焦點，假定合成焦點Pc。在這樣的假定的情況下，初級透鏡22的主平面224沿著光軸Ac與合成焦點Pc之間隔開的間隔Gc由式1表示。這里，在各組照明單位26中，由于需要式1中的右邊比0大，所以式2成立。進一步，在各組照明單位26中，由于使光源20對準之前敘述的隔著放大光學系統(tǒng)6而與視覺確認區(qū)域91共軛的共軛位置Pl，所以在式2成立的情況下，使用了由式1表示的間隔Gc的式3成立。即，在各組照明單位26中，初級透鏡22的主平面224與光源20之間隔開的間隔Gl設(shè)定為在該主平面224與合成焦點Pc之間隔開的間隔Gc以下。

Gc＝(ff-D)/{1+(ff-D)/fi}…(式1)

ff-D＞0…(式2)

Gl≤Gc…(式3)

(作用效果)

以下，對以上說明的第一實施方式的作用效果進行說明。

根據(jù)第一實施方式，排列在基準方向X上的各組照明單位26使來自配置于隔著放大光學系統(tǒng)6而與視覺確認區(qū)域91共軛的共軛位置Pl的光源20的光，分別因多級聚光透鏡21而朝向顯示器5會聚。在通過各組照明單位26來實現(xiàn)這樣的聚光構(gòu)造的照明單元2中，也分別與多個光源20數(shù)目相同地、對應(yīng)地設(shè)置包含有最接近光源20的初級透鏡22和最遠離該光源20的最后一級透鏡24的任意級數(shù)的聚光透鏡21。因此，根據(jù)各組照明單位26，能夠分別減小所有級的聚光透鏡21的有效直徑φi、φf和焦距fi、ff，并且照明顯示器5的較大范圍的面積。

并且，在各組照明單位26中，初級透鏡22的主平面224與光源20之間隔開的間隔Gl，均在該主平面224與小焦距fi、ff的聚光透鏡21進行合成而得到的合成透鏡的合成焦點Pc之間隔開的間隔Gc以下。由此，隨著主平面224與合成焦點Pc的間隔Gc變小，主平面224與光源20的間隔Gl也變小。因此，能夠使照明單元2的體型小型化，但仍能使來自各光源20的光在視覺確認區(qū)域91成像并提高照明效率。

因此，在第一實施方式的HUD裝置1中，能夠通過具有如以上那樣的特征的小型的照明單元2，以較高的照明效率照明顯示器5的較大范圍的面積。因此，也可以在確保車輛8中的配置自由度的同時，確保與該照明效率相應(yīng)的虛像10a的亮度。

另外，在第一實施方式的各組照明單位26中，構(gòu)成正屈光度最大的聚光透鏡21的初級透鏡22，能夠?qū)淖罱咏墓庠?0放射出的光中的盡可能多的光，可靠地會聚到構(gòu)成后一級的聚光透鏡21的最后一級透鏡24。由此，由于可確保由各組照明單位26會聚到顯示器5的光量，所以可以提高照明效率。

進一步，根據(jù)第一實施方式，在各組照明單位26中各自設(shè)置的兩級的聚光透鏡21中的初級透鏡22，利用最大的正屈光度，能夠?qū)碜宰罱咏庠?0的放射光中盡可能多的光更可靠地會聚。另外，在各組照明單位26中各自設(shè)置的兩級的聚光透鏡21中的最后一級透鏡24，利用針對來自光源20的透過了初級透鏡22的光的聚光功能，來對該光的成像位置進行調(diào)整，而能夠抑制該光的成像位置偏離視覺確認區(qū)域91這種情況。根據(jù)這些，能夠使各組照明單位26的構(gòu)造簡單，但仍能對較高的照明效率的實現(xiàn)有很大幫助。

此外，在第一實施方式中，各組照明單位26的初級透鏡22彼此和最后一級透鏡24彼此，分別構(gòu)成相互組合的初級透鏡陣列22a和最后一級透鏡陣列24a。根據(jù)這樣的初級透鏡陣列22a和最后一級透鏡陣列24a，初級透鏡22和最后一級透鏡24的主平面間距離D在這些陣列組合時，不易相互產(chǎn)生偏差。因此，在各組照明單位26中，很容易相對于由陣列組合后的主平面間距離D決定的初級透鏡22的主平面224與合成焦點Pc的間隔Gc，來準確地調(diào)整初級透鏡22的主平面224與光源20的間隔Gl。由此，能夠抑制因主平面224與光源20的間隔Gl變得比主平面224與合成焦點Pc的間隔Gc大，使來自光源20的光的成像位置偏離視覺確認區(qū)域91這種情況。

另外，此外，根據(jù)在從初級透鏡22到最后一級透鏡24的所有級的聚光透鏡21共用的光軸Ac上配置光源20的第一實施方式的各組照明單位26，從最后一級透鏡24射出的光的朝向顯示器5入射的入射角度不易出現(xiàn)偏差。由此，可以減少在顯示器5中的由各組照明單位26形成的照明對象區(qū)域間產(chǎn)生的照明不均。

(第二實施方式)

如圖4～6所示，本公開的第二實施方式是第一實施方式的變形例。第二實施方式的各組照明單位2026的兩級聚光透鏡2021中的、比初級透鏡22靠后級側(cè)的最后一級透鏡2024，具有由第一透鏡面部2240和第二透鏡面部2241交替地各排列多個而得到的最后一級透鏡面2242。

如圖6所示，各組照明單位2026的第一透鏡面部2240形成為：在假定有多個第一假想透鏡面2240a的情況下，從各自對應(yīng)的一個第一假想透鏡面2240a中如該圖的虛線那樣斷斷續(xù)續(xù)地各提取出一部分而得到的形狀。另外，與照明單位2026的組數(shù)相同，假定第一假想透鏡面2240a有三個。在圖6中，代表性地示出三個第一假想透鏡面2240a中的兩個。

這里，假設(shè)地規(guī)定為：各第一假想透鏡面2240a將各自分別獨立地對應(yīng)的某一個光軸Ac確定為第一光軸Af1。另外，在第二實施方式中，各第一假想透鏡面2240a被規(guī)定為柱面型的凸透鏡面狀。由此，各第一假想透鏡面2240a具有在基準方向X上隔著各自的確定的第一光軸Af1成為線對稱形的輪廓，為彼此相同的透鏡輪廓。此外，各第一假想透鏡面2240a在沿著基準方向X的縱截面具有規(guī)定的有效直徑φf1和曲率Cf1，以在相互鄰接的第一光軸Af1和第二光軸Af2(在后面詳細敘述)之間至少能夠進行一階微分和二階微分。另外，各第一假想透鏡面2240a可以為能夠進行到二階微分，也可以為能夠進行到三階以上的階數(shù)的微分。

各組照明單位2026的第二透鏡面部2241形成為：在假定有多個第二假想透鏡面2241a的情況下，從各自對應(yīng)的兩個第二假想透鏡面2241a如圖6的虛線那樣斷斷續(xù)續(xù)地各提取出一部分而得到的形狀。另外，假定第二假想透鏡面2241a有比照明單位2026的組數(shù)多一個的四個。在圖6中，代表性地示出四個第二假想透鏡面2241a中的三個。

這里，假設(shè)性地規(guī)定為：各第二假想透鏡面2241a在沿基準方向X連續(xù)地排列的第一光軸Af1、Af1間的中央位置確定第二光軸Af2。由此，在基準方向X上相互隔開光軸間距離Δa且相互平行地延伸的各第二光軸Af2，與在該方向X的兩側(cè)延伸的第一光軸Af1、Af1分別分開該光軸間距離Δa的一半的量。即，各第二光軸Af2在基準方向X上，以與兩側(cè)的第一光軸Af1、Af1相距光軸間距離Δa的一半的方式偏心配置。換言之，第一假想透鏡面2240a也能夠被理解為，使第一光軸Af1相對于第二光軸Af2向基準方向X偏心來確定的假想透鏡面。

另外，在第二實施方式中，各第二假想透鏡面2241a被規(guī)定為柱面型的凸透鏡面狀。由此，各第二假想透鏡面2241a具有在基準方向X上隔著各自的確定的第二光軸Af2成為線對稱形的輪廓，為彼此相同的透鏡輪廓。此外，各第二假想透鏡面2241a在沿著基準方向X的縱截面，具有規(guī)定的有效直徑φf2以及曲率Cf2，以在相互鄰接的第一光軸Af1和第二光軸Af2之間至少能夠進行一階微分以及二階微分。另外，對于各第二假想透鏡面2241a，也可以為能夠進行到二階微分，也可以為能夠進行到三階以上的階數(shù)的微分。

并且，在第二實施方式中，各第二假想透鏡面2241a具有與各第一假想透鏡面2240a相同的透鏡輪廓。由此，將各第二假想透鏡面2241a的有效直徑φf2設(shè)定在比初級透鏡面220的有效直徑φi大的范圍，并與各第一假想透鏡面2240a的有效直徑φf1相等。此外，將各第二假想透鏡面2241a的曲率Cf2設(shè)定在比初級透鏡面220的曲率Ci小的范圍，并與各第一假想透鏡面2240a的曲率Cf1相等。

如圖4～6所示，在各組照明單位2026中，如上所述，將第二透鏡面部2241從第二假想透鏡面2241a進行提取的提取數(shù)量設(shè)定為與之前敘述的第一透鏡面部2240從第一假想透鏡面2240a進行提取的提取數(shù)量為相同數(shù)目的6個或者8個。另外，如圖6所示，在各組照明單位2026的基準方向X上，對于第一透鏡面部2240從第一假想透鏡面2240a進行提取的提取寬度W1而言，第一透鏡面部2240越是接近第一光軸Af1，則其提取寬度W1越寬。另一方面，在各組照明單位2026的基準方向X上，對于第二透鏡面部2241從第二假想透鏡面2241a進行提取的提取寬度W2而言，第二透鏡面部2241越是接近第二光軸Af2，則其提取寬度W2越寬。

進一步如圖5、6所示，在各組照明單位2026的第一光軸Af1上，第一透鏡面部2240彼此以線對稱的方式鄰接。另一方面，在將各組照明單位2026分成兩側(cè)的第二光軸Af2上，第二透鏡面部2241彼此以線對稱的方式鄰接。

如上所述，在具備最后一級透鏡2024的各組照明單位2026中，通過上述的各假想透鏡面2240a、2241a的設(shè)定，將比初級透鏡22小的正屈光度給予最后一級透鏡2024。由此，在第二實施方式中，在同一組的聚光透鏡2021中，初級透鏡22的正屈光度最大。另外，通過各假想透鏡面2240a、2241a的設(shè)定，在各組照明單位2026中，如圖5所示，將第一假想透鏡面2240a的焦距設(shè)定為最后一級透鏡2024的焦距ff，使其成為比初級透鏡22的焦距fi大的正值。

在這樣的各組照明單位2026中，對于對從初級透鏡22到最后一級透鏡2024的所有級的聚光透鏡2021進行合成而得到的合成透鏡的合成焦點Pc，其與初級透鏡22的主平面224隔開的間隔Gc與第一實施方式相同，可通過式1來表示。另外，在各組照明單位2026中，與第一實施方式相同，式2、3成立，從而在沿著初級透鏡22的光軸Ac的方向上，主平面224與光源20的間隔Gc為在主平面224與合成焦點Pc的間隔Gc以下。因此，根據(jù)這樣的第二實施方式，能夠發(fā)揮與第一實施方式相同的作用效果。

此外，根據(jù)第二實施方式，各組照明單位2026的最后一級透鏡2024具有多個從至少能夠進行二階微分的第一假想透鏡面2240a各自提取出一部分所成的形狀的第一透鏡面部2240。因此，在各組照明單位2026中，能夠?qū)呐渲迷谧鳛榈谝患傧胪哥R面2240a的確定的第一光軸Af1的光軸Ac上的光源20發(fā)出并透過初級透鏡22的光，發(fā)揮各第一透鏡面部2240的聚光功能。

此外，根據(jù)第二實施方式，各組照明單位2026的最后一級透鏡2024具有多個在基準方向X上與第一透鏡面部2240交替地排列的透鏡面部，為從至少能夠進行一階微分的第二假想透鏡面2241a各自提取出一部分所成的形狀的第二透鏡面部2241。因此，在各組照明單位2026中，在相對于第一光軸Af1向基準方向X偏心并由第二假想透鏡面2241a確定的第二光軸Af2上，以及在該基準方向X上排列的光軸Af1、Af2間，能夠?qū)碜缘诙哥R面部2241的射出光重疊于來自第一透鏡面部2240的射出光。根據(jù)這樣的光的重疊功能，在各組照明單位2026中，即使是在相對于作為配置光源20的光軸Ac的第一光軸Af1上形成偏離的位置，也能夠提高射出光的強度。因此，可以減少顯示器5中的由各組照明單位2026形成的照明對象區(qū)域分別產(chǎn)生的照明不均。

進一步，此外，根據(jù)第二實施方式，通過采用對從假想透鏡面2240a、2241a中局部提取出的透鏡面部2240、2241排列而得到的各最后一級透鏡2024，能夠?qū)⑦@些最后一級透鏡2024形成為盡可能薄。由此，可以減小初級透鏡22與最后一級透鏡2024的主平面間距離D，且也將在由該距離D決定的間隔Gc以下的間隔Gl設(shè)定得較小。因此，在照明單元2的小型化方面，特別有利。

(其它實施方式)

以上，對本公開的多個實施方式進行了說明，但本公開并不被這些實施方式限定并解釋，本公開能夠在不脫離本公開的主旨的范圍內(nèi)應(yīng)用于各種實施方式以及組合。

具體而言，在關(guān)于第一以及第二實施方式的變形例1中，也可以代替初級透鏡陣列22a的射出面22c，在該透鏡陣列22a的入射面22b形成初級透鏡面220，或者在初級透鏡陣列22a的射出面22c的基礎(chǔ)上，在該透鏡陣列22a的入射面22b形成初級透鏡面220。這里，在射出面22c和入射面22b分別形成初級透鏡面220的情況下，也可以通過在上述各面22c、22b按照每個不同的基準方向各排列多個光源20，來構(gòu)建二維排列構(gòu)造。

在關(guān)于第一以及第二實施方式的變形例2中，也可以代替最后一級透鏡陣列24a的射出面24c，在該透鏡陣列24a的入射面24b形成最后一級透鏡面240、2242，或者在最后一級透鏡陣列24a的射出面24c基礎(chǔ)上，在該透鏡陣列24a的入射面24b形成最后一級透鏡面240、2242。這里，在射出面24c和入射面24b分別形成最后一級透鏡面240、2242的情況下，也可以通過在上述各面24c、24b按照每個不同的基準方向各排列多個光源20，來構(gòu)建二維排列構(gòu)造。

在關(guān)于第一以及第二實施方式的變形例3中，對于各組照明單位26、2026的聚光透鏡21、2021而言，只要至少包含初級透鏡22以及最后一級透鏡24、2024，也可以設(shè)置三級以上的透鏡。例如在變形例3中，也可以在初級透鏡22與最后一級透鏡24、2024之間配置作為聚光透鏡21的中間級透鏡，并將光源20與初級透鏡22的主平面224的間隔Gl，設(shè)定在這些所有級的合成焦點與初級透鏡22的主平面224的間隔Gc以下。另外，在該情況下，也可以將各組照明單位26、2026的中間級透鏡一體形成為中間級透鏡陣列。

在關(guān)于第一以及第二實施方式的變形例4中，也可以對在同一組中比初級透鏡22靠后級側(cè)的聚光透鏡21(例如最后一級透鏡24、2024)給予最大的正屈光度。另外，在與第一以及第二實施方式相關(guān)的變形例5中，也可以在各組照明單位26、2026中，將包含初級透鏡22以及最后一級透鏡24、2024的所有級的聚光透鏡21中的至少一級聚光透鏡21形成為相互獨立。

在關(guān)于第一以及第二實施方式的變形例6中，在某一組照明單位26、2026中，也可以連同光源20一起使比初級透鏡22靠后級側(cè)的聚光透鏡21(例如最后一級透鏡24、2024)相對于初級透鏡22的光軸Ac(在第二實施方式中為第一光軸Af1)偏心。例如，在如圖7所示的第一實施方式的變形例6中，在通過顯示器5(未圖示的)的視角中心的周邊的周邊主光線Rs上配置有所有級的聚光透鏡21的主點的多組照明單位26中，使光源20相對于初級透鏡22的光軸Ac向基準方向X偏心地配置在該周邊主光線Rs上。但是，在圖7所示的第一實施方式的變形例6中，僅在通過顯示器5(未圖示的)的視角中心的中心主光線Rc上配置有所有級的聚光透鏡21的主點的一組照明單位26中，使光源20對準初級透鏡22的光軸Ac地配置在該中心主光線Rc上。

在關(guān)于第二實施方式的變形例7中，也可以使第一假想透鏡面2240a的透鏡輪廓與第二假想透鏡面2241a的透鏡輪廓不同。例如，在變形例7中，也可以使第一假想透鏡面2240a的曲率Cf1與第二假想透鏡面2241a的曲率Cf2不同?；蛘?，如圖8所示的變形例7那樣，作為與第一假想透鏡面2240a不同的透鏡輪廓，也可以通過相對于基準方向X傾斜成山形，而將第二假想透鏡面2241a形成為在沿著基準方向X的縱截面的光軸Af1、Af2間能夠進行到一階微分的棱鏡透鏡面狀。

在關(guān)于第一以及第二實施方式的變形例8中，作為車輛8的“顯示部件”，也可以采用擋風玻璃81以外的要素，例如粘貼于擋風玻璃81的室內(nèi)側(cè)的面的或者與擋風玻璃81分立地形成的組合部件(Combiner)等。另外，在關(guān)于第一以及第二實施方式的變形例9中，也可以在搭載于車輛8以外的船舶或者飛機等“移動體”的HUD裝置1的照明單元2中應(yīng)用本公開。