特開 2024-124250 光学部材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024124250

(43)【公開日】2024-09-12

(54)【発明の名称】光学部材

(51)【国際特許分類】

   G02B 5/00 20060101AFI20240905BHJP

   G02B 5/04 20060101ALN20240905BHJP

   G02B 5/08 20060101ALN20240905BHJP

   B60R 1/08 20060101ALN20240905BHJP

【ＦＩ】

G02B5/00 Z

G02B5/04 B

G02B5/08 A

B60R1/08 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023032264

(22)【出願日】2023-03-02

(71)【出願人】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】520124752

【氏名又は名称】株式会社ミライズテクノロジーズ

(74)【代理人】

【識別番号】110001128

【氏名又は名称】弁理士法人ゆうあい特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】劉 恒

(72)【発明者】

【氏名】安藤 浩

(72)【発明者】

【氏名】辻 真俊

(72)【発明者】

【氏名】舘 鋼次郎

【テーマコード（参考）】

2H042

【Ｆターム（参考）】

2H042AA02

2H042AA03

2H042AA16

2H042AA21

2H042CA13

2H042DA11

2H042DB01

2H042DD02

2H042DE01

(57)【要約】

【課題】ユーザに外景を視認させる領域を広く確保しつつも、薄型化がされた光学部材を提供する。
【解決手段】導光体２は、平滑入射面２ａと反射射出面２ｂとが対向し、平滑入射面２ａに連続する反射面２ｃと反射射出面２ｂに連続する平滑射出面２ｄとが対向している。反射射出面２ｂは、第１平坦部３と第１反射部４ａとが交互に配列されてなる。第１反射部４ａは、平滑入射面２ａに対して傾いて配置されている。反射面２ｃは、第１反射部４ａでの反射光が入射する部位であって、当該反射光を平滑射出面２ｄ側の異なる方向に反射する複数の第２平坦部５および第２反射部６ａを有する。平滑射出面２ｄは、第２平坦部５での反射光を全反射により反射し、第２反射部６ａでの反射光を外部に射出する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

（実施例１、２の上位概念）
外景光を内部で反射させて導光する光学部材であって、
前記外景光が入射する平滑入射面（２ａ）と、前記平滑入射面からの入射光を外部に射出する第１平坦部（３）と前記入射光を反射する第１反射部（４ａ、７、１１ａ）とが繰り返し交互に配置されてなり、前記平滑入射面に対して対向する反射射出面（２ｂ）と、前記入射光のうち前記第１反射部で反射した光を反射する第２平坦部（５）および第２反射部（６ａ、８、１２ａ）を複数有してなる反射面（２ｃ）と、前記反射面に対して対向配置された平滑射出面（２ｄ）とを有する導光体（２）を備え、
前記平滑入射面および前記反射面は、連続して配置されており、
前記反射射出面および前記平滑射出面は、連続して配置されており、
前記第２平坦部および前記第２反射部は、前記第１反射部で反射された光を前記平滑射出面の側であって、それぞれ異なる方向に反射し、
前記平滑射出面は、前記第２平坦部で反射した光を全反射により反射すると共に、前記第２反射部で反射した光を外部に射出する、光学部材。

【請求項2】

前記反射面は、少なくとも、複数の前記第２平坦部および前記第２反射部が交互に配列されてなる第１領域（２ｃａ）と、前記第２反射部を構成するプリズム部（６）または溝部（１２）のみが複数配列されてなる第２領域（２ｃｂ）とを有してなる、請求項１に記載の光学部材。

【請求項3】

前記第１平坦部は、前記平滑射出面と同一の平面上に位置すると共に、前記平滑入射面と平行であり、
前記第１反射部は、複数の前記第１平坦部のなす面から凹んだ凹部（４）または突出する凸部（１１）の一面（４ａ、１１ａ）であって、当該一面の法線方向が前記反射面の側を向くように傾斜している、請求項１に記載の光学部材。

【請求項4】

前記平滑入射面、前記第１平坦部、および前記平滑射出面は、平行であり、
前記反射射出面は、前記平滑入射面と前記平滑射出面とを繋ぐ階段状の形状であり、
前記第１反射部は、複数の前記第１平坦部のうち隣接する２つの前記第１平坦部を繋ぐ段差部分をなす一面（７）であって、当該一面の法線方向が前記反射面の側を向くように傾斜している、請求項２に記載の光学部材。

【請求項5】

前記第１領域は、前記反射射出面と対向すると共に、前記平滑入射面と前記第２領域とを繋ぐ階段状の形状であり、
複数の前記第２平坦部、および前記平滑射出面は、平行であり、
前記第１領域における前記第２反射部は、複数の前記第２平坦部のうち隣接する２つの前記第２平坦部を繋ぐ段差部分をなす１つの面（８）であって、当該１つの面の法線方向が前記反射射出面の側を向くように傾斜している、請求項４に記載の光学部材。

【請求項6】

前記第１反射部および前記第２反射部は、平行であり、
前記導光体の屈折率をｎ（＞１）とし、前記平滑入射面から入射した入射光の前記第１反射部への入射角をＸとし、前記第１反射部で反射した光の前記第２平坦部への入射角をＹとして、前記導光体は、ｓｉｎＸ≧１／ｎ、ｓｉｎＹ≧１／ｎを満たす、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の光学部材。

【請求項7】

前記第１反射部および前記第２反射部は、前記導光体とは異なる材料で構成された反射膜（９）で覆われており、前記反射膜により光を反射する、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の光学部材。

【請求項8】

前記平滑入射面、前記第１平坦部、および前記平滑射出面のうち少なくとも１つは、前記導光体よりも低屈折率の材料で構成された低屈折率層（１０）で覆われている、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の光学部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、入射面から入射した光の一部を内部で反射させ、入射した光およびその反射光を入射面とは異なる面から外部に射出する光学部材に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の光学部材としては、例えば特許文献１に記載のものが挙げられる。特許文献１に記載の光学部材は、外景光が入射する入射面、入射面から入射した外景光が最初に向かう第一の面、および第一の面に対向する第二の面を有する導光体と、第一の面側に配置される半透過ミラーと、第二の面に配置されるミラーとを有する。

【0003】

この光学部材は、入射面から入射した外景光の一部が半透過ミラーで第二の面に反射され、残部が半透過ミラーにおいて吸収または透過すると共に、第二の面において半透過ミラーで反射した光を第一の面側に反射させる。そして、この光学部材は、第一の面の側に複数のプリズムを有するプリズムシートが配置されており、半透過ミラーを透過した光が複数のプリズムを介して外部に射出される構成となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第６３７２３０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

近年、この種の光学部材は、導光体のうち外景光を外部に射出する射出面において、ユーザに外景を視認させる領域を広く確保しつつ、薄型化することも求められている。このニーズを満たすには、外景光が導光体の入射面に向かう角度を入射角度とし、入射光が第二の面に向かう角度を導光角度として、導光角度を入射角度よりも大きくし、入射光が第一、第二の面の間での一往復により進む距離をできるだけ大きくする必要がある。

【0006】

しかしながら、入射面における一回の屈折では導光角度を大きくすることに限界がある。また、入射面の傾斜角度を変更することも考えられるが、入射面における外景光の反射が大きくなり、光線の損失により効率が低下してしまう。

【0007】

本発明は、上記の点に鑑み、ユーザに外景を視認させる領域を広く確保しつつも、薄型化がされた光学部材を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するため、請求項１に記載の光学部材は、外景光を内部で反射させて導光する光学部材であって、外景光が入射する平滑入射面（２ａ）と、平滑入射面からの入射光を外部に射出する第１平坦部（３）と入射光を反射する第１反射部（４ａ、７、１１ａ）とが繰り返し交互に配置されてなり、平滑入射面に対して対向する反射射出面（２ｂ）と、入射光のうち第１反射部で反射した光を反射する第２平坦部（５）および第２反射部（６ａ、８、１２ａ）を複数有してなる反射面（２ｃ）と、反射面に対して対向配置された平滑射出面（２ｄ）とを有する導光体（２）を備え、平滑入射面および反射面は、連続して配置されており、反射射出面および平滑射出面は、連続して配置されており、第２平坦部および第２反射部は、第１反射部で反射された光を平滑射出面の側であって、それぞれ異なる方向に反射し、平滑射出面は、第２平坦部で反射した光を全反射により反射すると共に、第２反射部で反射した光を外部に射出する。

【0009】

これによれば、平滑入射面と反射射出面とが対向配置され、反射射出面のうち第１反射部が平滑入射面からの入射光を反射し、当該反射した光が平滑入射面に連続して配置された反射面に向かう構成とされた光学部材となる。この光学部材は、反射面と対向配置された平滑射出面をさらに備え、反射面が第１反射部での反射光を平滑射出面の側であって、それぞれ異なる方向に反射する複数の第２反射部および第２平坦部により構成されている。この光学部材は、平滑入射面からの入射光の一部が、平滑入射面に対して対向する第１平坦部と交互に配置された第１反射部によって反射されるため、平滑入射面における光の表面反射を抑えつつ、第１反射部への入射光の入射角が大きい構成である。そして、第１反射部での反射光が平滑入射面に連続して配置された反射面に向かうため、当該反射光の反射面への入射角度が大きい状態に保たれる。つまり、導光体の内部において、平滑入射面および反射面の側と、反射射出面および平滑射出面の側との一往復で入射光が進む距離が大きくなり、反射射出面の側でユーザに外景を視認させる領域をより広くでき、この分だけ導光体の薄型化が可能となる。このため、ユーザに外景を視認させる領域を広く確保しつつも、薄型化がされた光学部材となる。

【0010】

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１実施形態の光学部材を示す断面図である。

【図2】第１実施形態の光学部材における導光の説明図である。

【図3】反射射出面の第１反射部における入射光の反射の説明図である。

【図4】反射面の第２反射部における入射光の反射の説明図である。

【図5】比較例の光学部材および導光の説明図である。

【図6】入射面への光の入射角度と反射率との関係を示す図である。

【図7】第１実施形態の光学部材の変形例を示す断面図である。

【図8】第２実施形態の光学部材を示す断面図である。

【図9】第２実施形態の光学部材の適用例および導光の説明図である。

【図10】反射射出面およびこれと対向する面における入射光の反射の説明図である。

【図11】平滑射出面および反射面の第２領域における入射光の反射の説明図である。

【図12】第１実施形態の光学部材の他の形態例を示す断面図である。

【図13】第２実施形態の光学部材の他の形態例を示す断面図である。

【図14】第１実施形態の光学部材の他の形態例を示す断面図である。

【図15】第２実施形態の光学部材の他の形態例を示す断面図である。

【図16】第１実施形態の光学部材の他の形態例を示す断面図である。

【図17】第２実施形態の光学部材の他の形態例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

【0013】

（第１実施形態）
第１実施形態の光学部材１について、図面を参照して説明する。本実施形態の光学部材１は、例えば、ユーザの視界を遮り、死角を生じさせる部材や障害物等に取り付けられ、当該死角の領域の光景を当該ユーザに視認させる死角補助装置として用いられうる。本明細書では、光学部材１が車両のピラーに取り付けられ、当該ピラーによる死角領域からの外景光をユーザの側に導光し、死角領域の光景をユーザに視認させる車両用の死角補助装置とされる場合を代表例として説明するが、勿論、他の用途にも採用されうる。なお、図２では、光学部材１の構成を見易くするため、後述する遮蔽体２００の外郭を破線で示している。

【0014】

光学部材１は、例えば図１に示すように、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエチレン、アクリル等の任意の透光性材料で構成された略板状の導光体２を備える。導光体２は、外部からの光を内部に入射させる平滑入射面２ａと、平滑入射面２ａと対向する反射射出面２ｂと、平滑入射面２ａと共に反射射出面２ｂとは反対側に位置する反射面２ｃと、反射面２ｃと対向する平滑射出面２ｄとを備える。また、導光体２は、平滑入射面２ａと反射射出面２ｂとを繋ぐ入射側面２ｅと、反射面２ｃと平滑射出面２ｄとを繋ぐ終端面２ｆと、をさらに備える。光学部材１は、例えば図２や図３に示すように、光を遮蔽する任意の遮蔽体２００に図示しない治具等で取り付けられ、遮蔽体２００から突き出た部分に位置する平滑入射面２ａから外部の光を導光体２の内部に入射させる。そして、光学部材１は、入射した光の一部が反射射出面２ｂの一部、反射面２ｃ、平滑射出面２ｄの順で反射して導光される一方で、反射射出面２ｂおよび平滑射出面２ｄの一部で光を外部に射出させる。これにより、光学部材１は、反射射出面２ｂおよび平滑射出面２ｄの側にいるユーザに遮蔽体２００により生じる死角領域の光景をユーザに視認させる。なお、遮蔽体２００は、例えば、車載用途では、ピラーとされるが、これに限定されるものではなく、用途に応じて様々なものとされうる。

【0015】

以下、説明の便宜上、例えば図２に示すように、外部から導光体２に入射する光を「外景光Ｌ_１」と称し、外景光Ｌ_１のうち平滑入射面２ａから導光体２の内部に入射した光を「入射光Ｌ_２」と称する。また、反射射出面２ｂおよび平滑射出面２ｄから外部に射出される光を「射出光Ｌ_３」と称する。

【0016】

また、図１等に示すように、反射射出面２ｂのうち複数の第１平坦部３のなす平面に沿った方向であって、入射側面２ｅ側の端部から終端面２ｆ側の端部に向かう方向を「導光方向Ｄ１」と称し、当該平面に対する法線方向を「厚み方向Ｄ２」と称する。つまり、導光方向Ｄ１とは導光体２内における入射光Ｌ_２の進行方向に沿った方向とも言え、厚み方向Ｄ２とは第１平坦部３に対して平行な第２平坦部５に対する法線方向とも言える。また、図３等に示すように、平滑入射面２ａ、第１平坦部３、第２平坦部５あるいは平滑射出面２ｄのなす面に対する法線方向を単に「法線方向Ｎ１」と称することがある。また、平滑入射面２ａに向かう外景光Ｌ_１の進む方向と厚み方向Ｄ２とのなす角度をθとして、θを「入射角」と称することがある。さらに、第１反射部４ａ、第２平坦部５、第２反射部６ａ、および平滑射出面２ｄへの入射光Ｌ_２のそれぞれ入射角度を「導光角」と称することがある。

【0017】

平滑入射面２ａは、外景光Ｌ_１を導光体２の内部に入射させる１つの平滑面である。平滑入射面２ａは、本実施形態では、反射面２ｃに連続して配置されると共に、反射面２ｃのうち第２平坦部５と同一平面上に位置している。平滑入射面２ａは、反射射出面２ｂのうち第１平坦部３と対向すると共に、第１平坦部３に対して平行となっている。

【0018】

反射射出面２ｂは、平滑入射面２ａからの入射光Ｌ_２が最初に到達する面であり、複数の第１平坦部３と、複数の凹部４とを有する。反射射出面２ｂは、例えば、導光方向Ｄ１に沿って第１平坦部３と凹部４とが交互に繰り返し配列された構成となっている。反射射出面２ｂは、本実施形態では、複数の第１平坦部３が平滑射出面２ｄと同一平面上に位置している。なお、複数の凹部４および第１平坦部３を有する反射射出面２ｂは、例えば、図示しない金型などを用いた公知のプラスチック成形方法により形成される。

【0019】

複数の第１平坦部３は、例えば図２に示すように、平滑入射面２ａと対向かつ平行に配置された平滑面であり、平滑入射面２ａからの入射光Ｌ_２が臨界角未満で入射する。複数の第１平坦部３に入射した入射光Ｌ_２は、外部に射出される。

【0020】

複数の凹部４は、複数の第１平坦部３のなす平面から導光体２の内部に向かって設けられている。複数の凹部４は、例えば図２に示すように、断面視にて、互いに対向し、交差する２つの壁面で構成された溝形状とされ、２つの壁面の一方が第１反射部４ａ、他方が繋ぎ面４ｂとなっている。

【0021】

第１反射部４ａは、例えば、１つの平坦面とされ、凹部４の２つの壁面のうち当該壁面の法線方向が反射面２ｃ側を向く面である。言い換えると、第１反射部４ａは、平滑入射面２ａに対して反射面２ｃを向くように傾いた傾斜面である。第１反射部４ａは、例えば、平滑入射面２ａからの入射光Ｌ_２を全反射により反射面２ｃの側に反射する第１反射面として機能する部位である。繋ぎ面４ｂは、凹部４の２つの壁面のうち第１反射部４ａと第１平坦部３とを繋ぐ面であり、例えば、１つの平坦面とされる。なお、第１反射部４ａの傾斜角度および入射光Ｌ_２の反射の詳細については後述する。

【0022】

反射面２ｃは、平滑入射面２ａに隣接する面であって、反射射出面２ｂからの反射光を反射する部位である。反射面２ｃは、複数の第２平坦部５およびプリズム部６を有し、例えば、導光方向Ｄ１に沿って第２平坦部５とプリズム部６が交互に配列されてなるプリズムアレイとなっている。反射面２ｃは、複数の第１反射部４ａを第一反射面として、第一反射面と対をなす第二反射面、第三反射面に相当する第２平坦部５および第２反射部６ａを有する。なお、光学部材１は、例えば、図示しない取付治具等により車両のＡピラーなどの外景を遮る任意の遮蔽体に取り付けられ、反射面２ｃと当該遮蔽体とが所定の隙間を隔てて対向する装着状態で使用される。このとき、平滑入射面２ａは、光学部材１が取り付けられる遮蔽体からはみ出した状態となる。

【0023】

複数の第２平坦部５は、本実施形態では、平滑入射面２ａと同一平面上に位置し、第１反射部４ａで反射した光を全反射により平滑射出面２ｄに反射する部位である。複数の第２平坦部５は、例えば、平滑射出面２ｄに対して平行である。これにより、第２平坦部５で反射した光は、平滑射出面２ｄの側に臨界角以上の導光角で向かい、平滑射出面２ｄで全反射する。つまり、第２平坦部５は、第１反射部４ａで反射した光を平滑射出面２ｄで全反射する角度で反射する面、すなわち導光体２内部での導光のための反射面であり、いわば「導光反射面」として機能する。この詳細については後述する。

【0024】

複数のプリズム部６は、複数の第２平坦部５のなす平面から外部に突出する突起であって、例えば、断面視にて三角形状とされる。複数のプリズム部６は、互いに対向し、交差する２つの面を有し、一方が第１反射部４ａで反射した光を反射する第２反射部６ａ、他方が隣接面６ｂとなっている。

【0025】

複数の第２反射部６ａは、本実施形態では、第１反射部４ａに対して平行な平坦面であり、第１反射部４ａでの反射光を全反射により平滑射出面２ｄに反射する。複数の第２反射部６ａは、第１反射部４ａでの反射光を平滑射出面２ｄの側であって、第２平坦部５での反射光とは異なる方向に反射する。複数の第２反射部６ａで反射した光は、平滑射出面２ｄの側に臨界角未満の導光角で向かい、平滑射出面２ｄから外部に射出される。つまり、第２反射部６ａは、第１反射部４ａで反射した光を平滑射出面２ｄで全反射しない角度で反射する面、すなわち平滑射出面２ｄからの射出のために用いられる反射面であり、いわば「射出反射面」として機能する。この詳細については後述する。

【0026】

平滑射出面２ｄは、反射射出面２ｂに連続して配置されると共に、平滑入射面２ａおよび第２平坦部５に対して平行な平滑面である。平滑射出面２ｄは、反射面２ｃに対して対向配置され、主に反射面２ｃでの反射光が入射する。平滑射出面２ｄは、第２平坦部５からの反射光を反射面２ｃ側に反射すると共に、第２反射部６ａからの反射光を外部に射出する。

【0027】

入射側面２ｅは、平滑入射面２ａと反射射出面２ｂとを繋ぐ側面である。入射側面２ｅは、例えば、入射光Ｌ_２が入射しないように、厚み方向Ｄ２に対する傾斜角度が所定以下となっている。

【0028】

終端面２ｆは、導光方向Ｄ１における終端に位置し、反射面２ｃと平滑射出面２ｄとを繋ぐ側面である。入射光Ｌ_２のうち終端面２ｆに到達した光は、例えば、外部に射出されるが、終端面２ｆを図示しない光吸収膜で覆うことで、外部に射出されなくてもよい。

【0029】

以上が、導光体２の基本的な構成である。導光体２は、例えば金属材料あるいは誘電体材料によりなる半透過ミラーを有さずとも、内部で入射光Ｌ_２を導光可能であり、第１平坦部３および平滑射出面２ｄにおいて入射光Ｌ_２の吸収による損失が生じない構成となっている。

【0030】

〔光学部材における導光〕
次に、反射射出面２ｂ、反射面２ｃ、および平滑射出面２ｄにおける導光について説明する。

【0031】

導光体２は、入射光Ｌ_２が第１反射部４ａ、反射面２ｃの第２平坦部５および第２反射部６ａで全反射すると共に、第２平坦部５で反射した光が平滑射出面２ｄで全反射し、内部で導光されるように設計されている。具体的には、導光体２の構成材料の屈折率をｎ（＞１）とし、導光体２の外部が空気（屈折率：１）とする。また、第１反射部４ａにおける導光角をＸ、第２平坦部５における導光角をＹとする。このとき、導光体２は、以下の（１）、（２）式を満たす設計となっている。

【0032】

ｓｉｎＸ≧１／ｎ・・・（１）
ｓｉｎＹ≧１／ｎ・・・（２）
なお、導光体２は、第１反射部４ａおよび第２反射部６ａが厚み方向Ｄ２を法線方向とする水平面に対する傾斜角度が同一、すなわち平行である。また、導光体２は、平滑入射面２ａと第２平坦部５が同一平面上に位置すると共に、平滑入射面２ａおよび平滑射出面２ｄが平行である。このため、第２反射部６ａにおける導光角がＸ、第２平坦部５における導光角がＹ、第２反射部６ａで反射した光の平滑射出面２ｄにおける導光角がＸとなっている。

【0033】

これにより、導光体２は、導光体２とは異なる材料で構成された半透過ミラーおよびミラーを有さずとも、平滑入射面２ａからの入射光Ｌ_２を全反射により内部で導光させつつ、第１平坦部３および平滑射出面２ｄから外部に射出することができる。

【0034】

例えば図３に示すように、外景光Ｌ_１が入射角θで平滑入射面２ａに入射したときにおいて、入射光Ｌ_２の第１平坦部３への導光角をφ_１とする。導光角φ_１は、外部の空気層（屈折率：１）から屈折率ｎの導光体２に外景光Ｌ_１が入射する場合、スネルの法則により、１×ｓｉｎθ＝ｎ×ｓｉｎφ_１が成立し、入射角θと導光体２の屈折率により決まる。例えば、導光体２が屈折率１．４９のポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂で構成され、入射角θ＝３０°であるとき、導光角φ_１は、１×ｓｉｎ３０°＝１．４９×ｓｉｎφ_１から約１９．６°となる。入射光Ｌ_２のうち導光角φ_１で第１平坦部３に到達した光は、平滑入射面２ａと第１平坦部３とが平行であるとき、入射角θと等しい角度で外部に射出される。これにより、ユーザが直接視認できる外景と、導光体２を介して視認できる外景との連続性が保たれる。

【0035】

第１反射部４ａは、例えば図３に示すように、傾斜面であり、第１平坦部３のなす平面とのなす角度がα（単位：°）とされている。また、入射光Ｌ_２のうち第１反射部４ａに入射する光を第１入射光Ｌ_２１とし、第１入射光Ｌ_２１が第１反射部４ａで反射されたものを第２入射光Ｌ_２２として、第２入射光Ｌ_２２の進む方向と法線方向Ｎ１とのなす角度をφ_２とする。このφ_２は、平滑入射面２ａおよび第２平坦部５と、第１平坦部３とが平行であるとき、例えば図２および図４に示すように、第２平坦部５への導光角Ｙに等しくなる。また、第１反射部４ａの傾斜角度がαであるとき、法線方向Ｎ１と第１反射部４ａのなす面に対する法線方向Ｎ２とのなす角度は、図３に示すように、αとなる。このため、第１反射部４ａに対する第１入射光Ｌ_２１の導光角Ｘは、φ_１＋αとなる。そして、法線方向Ｎ２と第２入射光Ｌ_２２の進む方向とのなす角度が反射の法則によりφ_１＋αとなることから、導光角φ_２は、φ_１＋α＋α、すなわちφ_１＋２αとなる。このように、平滑入射面２ａと第１平坦部３とが対向かつ平行とされ、平滑入射面２ａに対して第１反射部４ａが傾斜した構成であることで、導光角φ_２（＝Ｙ）を大きくすることが可能となる。

【0036】

第２入射光Ｌ_２２は、例えば図４に示すように、反射面２ｃのうち第２平坦部５または第２反射部６ａに到達する。第２反射部６ａは、第１反射部４ａに対して平行、すなわち第２平坦部５に対する傾斜角度がαの傾斜面とされる。このとき、第２入射光Ｌ_２２の一部は、第２反射部６ａで全反射され、導光角φ_１で平滑射出面２ｄに向かうこととなる。第２入射光Ｌ_２２のうち第２反射部６ａで反射された第３入射光Ｌ_２３は、臨界角未満で平滑射出面２ｄに到達し、入射角θと同じ角度で外部に射出される。なお、第１反射部４ａと第２反射部６ａとが平行、すなわち傾斜角度が同一であるとき、第２反射部６ａに対する法線方向Ｎ３は、法線方向Ｎ２と平行になる。このとき、第２入射光Ｌ_２２の第２反射部６ａへの導光角βは、Ｘに等しく、φ_１＋αとなる。

【0037】

一方、第２入射光Ｌ_２２のうち第２平坦部５に到達したものは、導光角φ_２で入射し、導光体２が上記（２）式を満たす設計であることから、全反射により反射される。第２入射光Ｌ_２２のうち第２平坦部５で反射された第４入射光Ｌ_２４は、臨界角以上である導光角φ_２で平滑射出面２ｄに向かい、平滑射出面２ｄで全反射により反射される。平滑射出面２ｄで反射された第４入射光Ｌ_２４は、第２入射光Ｌ_２２と同じ導光角φ_２で再度反射面２ｃに向かうため、第２反射部６ａに到達した場合には平滑射出面２ｄから射出され、第２平坦部５に到達した場合には平滑射出面２ｄで再度反射される。

【0038】

〔光学部材の薄型化〕
第１反射部４ａの傾斜角度αは、導光体２の厚みＴ低減の観点から、例えば、第２平坦部５への導光角φ_２が７０°以上、すなわちφ_１＋２α≧７０を満たすように設計されることが好ましい。この理由について、図５に示す比較例の光学部材１００と対比して説明する。

【0039】

まず、比較例の光学部材１００について、光学部材１との差異を主に説明する。比較例の光学部材１００は、透光性のある所定の屈折率材料により構成された導光体１０１を有し、他の材料によりなる半透過ミラーやミラーを有さずに、全反射により外景光Ｌ_１を導光する構成となっている。光学部材１００は、入射面１０１ａ、射出面１０１ｂ、反射面１０１ｃおよび終端面１０１ｄを備え、射出面１０１ｂと反射面１０１ｃとが平行かつ対向して配置され、入射面１０１ａと終端面１０１ｄとが対向している。射出面１０１ｂは、入射光Ｌ_２を外部に射出する面を有するプリズム部１０２と、入射光Ｌ_２を全反射により反射する平坦部１０３とが繰り返し配列されてなる。プリズム部１０２は、入射光Ｌ_２を外部に射出する射出部１０２ａと、入射面１０１ａ側の平坦部１０３に隣接する隣接面１０２ｂとを有してなる。光学部材１００は、射出面１０１ｂと交差する入射面１０１ａから入射光Ｌ_２が入射し、入射光Ｌ_２が平坦部１０３にて導光角φ_０で入射および反射した後、反射面１０１ｃにおいて導光角φ_０で入射および反射し、射出面１０１ｂに戻る構成となっている。

【0040】

ここで、光学部材１００の射出面１０１ｂのうち平坦部１０３と反射面１０１ｃとの対向部分の厚みをＴ_０とする。このとき、光学部材１００において、入射光Ｌ_２が全反射によって平坦部１０３および反射面１０１ｃの間の一往復で導光方向Ｄ１に沿って進む距離を往復幅Ｗ_０として、往復幅Ｗ_０は、２Ｔ_０ｔａｎφ_０となる。射出面１０１ｂにおいてユーザに外景を視認させる領域を広く確保するためには、往復幅Ｗ_０を大きくする必要がある。そして、往復幅Ｗ_０を大きくするためには、厚みＴ_０を大きくするか、導光角φ_０を大きくしなければならない。

【0041】

しかしながら、厚みＴ_０を大きくすることは、薄型化のニーズに反する。また、導光角φ_０を大きくするため（好ましくは７０°以上）には、入射面１０１ａに対する法線方向と外景光Ｌ_１の入射方向とのなす角度、すなわち入射光角度が大きくなるように、入射面１０１ａの傾斜角度を調整する必要がある。ここでいう入射面１０１ａの傾斜角度とは、入射面１０１ａのなす平面と平坦部１０３のなす平面とのなす角度である。例えば、導光体１０１が屈折率１．４９のＰＭＭＡ樹脂で構成され、入射光角度が６０°である場合、入射面１０１ａからの入射光Ｌ_２の進行方向と入射面１０１ａに対する法線方向とのなす角度は、スネルの法則により約２４．５°となる。また、平坦部１０３に対する法線方向と外景光Ｌ_１とのなす角度、すなわち入射角θ＝３０°であるとき、導光角φ_０は、３０°＋約２４．５°＝約５４．５°となり、７０°には達しない。このため、導光角φ_０を７０°以上とするためには、外景光Ｌ_１の入射光角度が６０°よりも大きくなるように、入射面１０１ａの傾斜角度を設計する必要がある。しかしながら、このように入射面１０１ａの傾斜角度を設計すると、導光角φ_０を大きくできる一方で、入射面１０１ａにおいて外景光Ｌ_１の反射率が大きくなってしまい、光線の損失が生じる。

【0042】

本発明らの検討によれば、入射面に対する光の入射角と当該入射面における光の反射率との関係は、例えば図６に示すとおりであった。具体的には、入射面に入射する光のうち当該入射面に対して振動方向が平行であるＰ波の成分と、振動方向が垂直なＳ波の成分とについて、入射角を変えたときの反射率の変化について確認した。図６に示す「Ｐ偏光」とは、上記したＰ波の成分に相当し、図６に示す「Ｓ偏光」とは上記したＳ波の成分に相当する。反射率は、Ｓ偏光のほうがＰ偏光よりも大きいものの、入射角が６０°以下の場合には、Ｐ偏光およびＳ偏光のいずれも３０％未満である一方で、入射角が６０°を超えると、急激に上昇した。この結果は、入射面への光の入射角が６０°を超えると、当該入射面から透光体の内部への光の取込効率が低下することを意味する。つまり、比較の光学部材１００では、入射面１０１ａへの外景光Ｌ_１の入射角が６０°を超えるように入射面１０１ａの傾斜角度を調整すると、入射面１０１ａでの外景光Ｌ_１の反射率が大きくなり、入射面１０１ａからの光の取込効率が低下してしまう。このように、比較例の光学部材１００は、往復幅Ｗ_０を広く確保しつつ、厚みＴ_０の低減のために導光角φ_０を大きくすると、入射面１０１ａからの光の取込効率が下がり、光の損失が大きくなる。このため、比較例の光学部材１００では、射出面１０１ｂ側におけるユーザの外景光の視認領域、すなわち表示視域の確保と厚みＴ_０の低減とを両立すると、射出光Ｌ_３の光量が低下する新たな課題が生じてしまう。

【0043】

これに対して、本実施形態の光学部材１は、外景光Ｌ_１の取込部位である平滑入射面２ａと、入射光Ｌ_２を外部に射出する部位である第１平坦部３および平滑射出面２ｄとが対向かつ平行とされている。また、光学部材１は、入射光Ｌ_２を最初に反射する部位である第１反射部４ａが平滑入射面２ａのなす平面に対してαだけ傾いた構成となっている。このため、第１反射部４ａで反射した入射光Ｌ_２は、上記したように、第２平坦部５に導光角Ｙ＝φ_２＝φ_１＋２αで導光され、傾斜角度αの調整により導光角φ_２の制御が可能である。言い換えると、光学部材１は、平滑入射面２ａにおける外景光Ｌ_１の入射角を調整せずとも、導光角φ_２の調整が可能なため、平滑入射面２ａにおける外景光Ｌ_１の反射率を低くしつつ、導光角φ_２を大きくできる。例えば、平滑入射面２ａでの外景光Ｌ_１の入射角θ＝３０°、かつ導光体２の屈折率が１．４９である場合、導光角φ_１が約１９．６°となり、導光角φ_２を７０°にするためには、傾斜角度αは、７０°＝１９．６°＋２αにより、約２５．２°とすればよい。

【0044】

また、入射光Ｌ_２が全反射により反射射出面２ｂの側と反射面ｃの側との一往復において導光方向Ｄ１に沿って進む距離を往復幅Ｗ_１として、往復幅Ｗ_１は、２Ｔｔａｎφ_２となる。光学部材１は、導光角φ_２がφ_０よりも大きくなるように設計されても、平滑入射面２ａにおける反射率が小さく、光損失が抑制される。このため、Ｗ_０＝Ｗ_１の場合、２Ｔ_０ｔａｎφ_０＝２Ｔｔａｎφ_２となり、φ_０＜φ_２であるとき、ｔａｎφ_０＜ｔａｎφ_２、およびＴ_０＞Ｔが成立する。つまり、光学部材１は、比較例の光学部材１００の往復幅Ｗ_０と同じ往復幅Ｗ_１としたとき、厚みＴが比較例の厚みＴ_０よりも薄くなる。

【0045】

本実施形態によれば、平滑入射面２ａと反射射出面２ｂとが対向かつ平行、かつ反射面２ｃと平滑射出面２ｄとが対向かつ平行な光学部材１となっている。光学部材１は、反射射出面２ｂのうち平滑入射面２ａからの入射光Ｌ_２を反射する第１反射部４ａが平滑入射面２ａに対して傾いており、平滑入射面２ａの傾斜を調整せずとも、第１反射部４ａで反射した光の第２平坦部５への導光角φ_２が大きくなる。このため、光学部材１は、入射光Ｌ_２の導光方向Ｄ１における往復幅を所定以上にし、ユーザへの外景光の視認領域を広く確保しつつも、薄型化がなされた構成となる。

【0046】

（第１実施形態の変形例）
第１実施形態の光学部材１は、例えば図７に示すように、反射面２ｃが第２平坦部５とプリズム部６との比率が異なる複数の領域で構成されていてもよい。例えば、反射面２ｃは、複数の第２平坦部５およびプリズム部６により構成された第１領域２ｃａと、複数のプリズム部６のみにより構成された第２領域２ｃｂとを有した構成とされうる。言い換えると、この場合、光学部材１のうち平滑入射面２ａ側の面は、平滑入射面２ａ、第１領域２ｃａおよび第２領域２ｃｂの３つの領域に区画されている。以下、説明の便宜上、光学部材１のうち平滑入射面２ａ側の面を構成する領域の数を「区画領域数」という。

【0047】

第２領域２ｃｂは、導光方向Ｄ１における終端面２ｆ側の端部に形成される。また、本変形例において、反射射出面２ｂは、第１平坦部３および第１反射部４ａの導光方向Ｄ１における幅の比率が区画領域数に合わせて設計される。このような構成とされることで、光学部材１は、反射射出面２ｂのうち第１平坦部３が占める領域、平滑射出面２ｄのうち第１領域２ｃａと対向する領域、および第２領域２ｃｂと対向する領域の３つの領域における射出光Ｌ_３の光量が略均一化される。なお、略均一とは、完全に均一である場合に加えて、ほぼ均一である場合を含む。

【0048】

例えば、平滑入射面２ａからの入射光Ｌ_２の全光量を１００％とする。そして、区画領域数が３である場合、光学部材１は、反射射出面２ｂのうち第１平坦部３が占める領域、平滑射出面２ｄのうち第１領域２ｃａと対向する領域、および第２領域２ｃｂと対向する領域がそれぞれ射出光Ｌ_３の光量が約３３％となるように設計される。以下、説明の簡便化のため、平滑射出面２ｄのうち第１領域２ｃａと対向する領域を「第１対向領域２ｄａ」、平滑射出面２ｄのうち第２領域２ｃｂと対向する領域を「第２対向領域２ｄｂ」という。

【0049】

具体的には、反射射出面２ｂにおける入射光Ｌ_２の外部への射出率は、導光方向Ｄ１における反射射出面２ｂの幅に対する第１平坦部３の幅の比率で決まる。また、反射射出面２ｂにおける入射光Ｌ_２の反射面２ｃへの反射率は、導光方向Ｄ１における反射射出面２ｂの幅に対する第１反射部４ａの幅の比率で決まる。そこで、導光方向Ｄ１における反射射出面２ｂの幅に対して、第１平坦部３の幅の比率を約１／３、第１反射部４ａの幅の比率を約２／３とすれば、反射射出面２ｂのうち第１平坦部３が占める領域における射出光Ｌ_３の光量は１００％×１／３≒３３％となる。また、第１対向領域２ｄａにおける射出光Ｌ_３の光量は、第１反射部４ａでの反射光の光量に、導光方向Ｄ１における第１領域２ｃａの幅に対する第２反射部６ａの幅の比率を乗じたものとなる。そこで、第１領域２ｃａは、例えば、導光方向Ｄ１における第１領域２ｃａの幅に対する第２反射部６ａの幅の比率が約１／２、第２平坦部５の幅の比率が約１／２となるように設計される。この場合、第１対向領域２ｄａにおける射出光Ｌ_３の光量は、６６％×１／２≒３３％となる。一方、第１領域２ｃａに到達した残りの光（約３３％）は、第２平坦部５で反射された後、平滑射出面２ｄで反射され、第２領域２ｃｂに到達する。そして、第２領域２ｃｂでは第２反射部６ａによる反射が主に生じるため、第２対向領域２ｄｂにおける射出光Ｌ_３の光量は、約３３％となる。上記の設計により、反射射出面２ｂ、第１対向領域２ｄａおよび第２対向領域２ｄｂは、いずれも射出光Ｌ_３の光量が約３３％となって、輝度が略均一となる。

【0050】

なお、上記では、反射面２ｃが２つの領域で構成された例について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、反射面２ｃは、第２平坦部５とプリズム部６との比率が異なる３つ以上の領域で構成されてもよい。反射面２ｃがｎ（ｎ：３以上の整数）個の領域で構成される場合、区画領域数についてはｎ＋１となり、光学部材１のうち反射射出面２ｂ側の領域数についてはｎ＋１となる。このとき、光学部材１は、反射射出面２ｂおよび各区画領域における射出光Ｌ_３の光量が約１００／（ｎ＋１）％となるように、第１平坦部３と第１反射部４ａとの幅の比率、第２平坦部５と第２反射部６ａとの幅の比率を調整すればよい。

【0051】

本変形例によっても、上記第１実施形態と同様の効果が得られる光学部材１となる。また、反射射出面２ｂおよび平滑射出面２ｄの全域における射出光Ｌ_３の光量が略均一となり、表示視域における外景の輝度が略均一化される効果も得られる。

【0052】

（第２実施形態）
第２実施形態の光学部材１について、図面を参照して説明する。

【0053】

本実施形態の光学部材１は、例えば図８に示すように、反射射出面２ｂが平滑入射面２ａと平滑射出面２ｄとを繋ぐ階段状の形状となっている。また、光学部材１は、反射面２ｃが反射射出面２ｂと同様の階段形状である第１領域２ｃａと、複数のプリズム部６で構成された第２領域２ｃｂとにより構成されている。本実施形態の光学部材１は、上記した点で上記第１実施形態と相違する。本実施形態では、この相違点について主に説明する。

【0054】

反射射出面２ｂは、本実施形態では、複数の第１平坦部３と、隣接する２つの第１平坦部３または平滑入射面２ａとこれに隣接する第１平坦部３とを繋ぐ複数の第１段差部７とを有してなる。複数の第１平坦部３は、本実施形態では、例えば、導光方向Ｄ１および厚み方向Ｄ２においてそれぞれ異なる位置に配置され、平滑入射面２ａに対して対向かつ平行となっている。複数の第１平坦部３は、例えば、平滑射出面２ｄ側に近いものほど、終端面２ｆに近い配置とされ、導光方向Ｄ１において他の第１平坦部３とは重ならない状態となっている。他の複数の第１段差部７は、例えば、１つの平坦面とされ、当該平坦面の法線方向が反射面２ｃの側を向くように同一角度で傾斜している。つまり、反射射出面２ｂは、本実施形態では、導光方向Ｄ１および厚み方向Ｄ２においてそれぞれ異なる位置に配置された第１平坦部３と段差部７とが交互に配列され、全体として反射面２ｃ側を向くように傾斜した階段状となっている。

【0055】

反射射出面２ｂは、例えば図９に示すように、平滑入射面２ａからの入射光Ｌ_２が入射する部位である。平滑入射面２ａからの入射光Ｌ_２のうち第１平坦部３に到達した光は、外部に射出される。ここで、入射光Ｌ_２のうち第１段差部７に到達する光を第１入射光Ｌ_２１とする。複数の第１段差部７は、例えば図１０に示すように、第１入射光Ｌ_２１の第１段差部７への入射角が臨界角以上となるように、平滑入射面２ａのなす平面と平行な面に対して傾斜角度αで傾斜している。これにより、第１入射光Ｌ_２１は、第１段差部７で全反射により反射される。そして、この第１段差部７での反射光である第２入射光Ｌ_２２は、反射射出面２ｂと対向する第１領域２ｃａに向かうこととなる。つまり、複数の第１段差部７は、上記第１実施形態における第１反射部４ａに相当する。

【0056】

なお、平滑入射面２ａにおける外景光Ｌ_１の入射角をθ、第１入射光Ｌ_２１の第１平坦部３のなす平面に対する導光角をφ_１、第１入射光Ｌ_２１と第２入射光Ｌ_２２とのなす角度を導光角φ_２とすると、上記第１実施形態と同様に、φ_２＝φ_１＋２αとなる。

【0057】

第１領域２ｃａは、本実施形態では、導光方向Ｄ１および厚み方向Ｄ２にてそれぞれ異なる位置にある複数の第２平坦部５と、平滑入射面２ａとこれに隣接する第２平坦部５または隣接する２つの第２平坦部５を繋ぐ複数の第２段差部８とにより構成されている。複数の第２平坦部５は、第２領域２ｃｂに近いものほど終端面２ｆに近い位置に配置されている。第１領域２ｃａは、平滑入射面２ａと、平滑入射面２ａよりも厚み方向Ｄ２において平滑射出面２ｄに近い位置に配置された第２領域２ｃｂとを繋ぐ階段形状である。つまり、第１領域２ｃａは、導光方向Ｄ１および厚み方向Ｄ２にてそれぞれ異なる位置にある第２平坦部５と第２段差部８とが交互に配列されてなり、全体として反射射出面２ｂと対向する階段形状となっている。これにより、光学部材１は、例えば図９に示すように、ＡピラーＡＰのように段差を有する任意の遮蔽体への取り付けが容易となる。この場合、平滑入射面２ａには、ウィンドシールドＷＳからの外景光Ｌ_１が入射する。複数の第２平坦部５は、例えば、第１平坦部３に対して平行とされ、平滑射出面２ｄに対して対向かつ平行とされている。複数の第２段差部８は、例えば、１つの平坦面とされ、当該平坦面の法線方向が反射射出面２ｂの側を向くように傾斜している。

【0058】

複数の第２段差部８は、例えば、第１段差部７と同一の傾斜角度α、すなわち第１段差部７と平行になっている。第２段差部８の傾斜角度αとは、平滑入射面２ａのなす平面に対して平行な面と第２段差部８のなす平面とのなす角度である。これにより、第２段差部８は、第２入射光Ｌ_２２のうち一部の光が臨界角以上の導光角φ_２で入射するため、当該一部の光を全反射により平滑射出面２ｄに向けて反射する。また、第２入射光Ｌ_２２のうち第２段差部８で反射した光を第３入射光Ｌ_２３として、第３入射光Ｌ_２３は、平滑入射面２ａと平行な平滑射出面２ｄに臨界角未満の導光角φ_１で入射する。このため、第３入射光Ｌ_２３は、平滑射出面２ｄから入射角θと同じ角度で外部に射出される。つまり、複数の第２段差部８は、第２領域２ｃｂにおける第２反射部６ａと同じ役割を果たし、いわば「射出反射面」に相当する。

【0059】

複数の第２平坦部５は、第２入射光Ｌ_２２のうち一部の光が臨界角以上の導光角φ_２で入射するため、全反射により当該一部の光を平滑射出面２ｄ側に反射する。このため、第２入射光Ｌ_２２のうち第２平坦部５で反射した光を第４入射光Ｌ_２４として、第４入射光Ｌ_２４は、平滑射出面２ｄに臨界角以上の導光角φ_２で入射することとなる。なお、複数の第２平坦部５の導光方向Ｄ１における幅は、本実施形態では、第２領域２ｃｂ側において隣接する第２段差部８によって第４入射光Ｌ_２４が遮られにくくするため、当該隣接する第２段差部８の厚み方向Ｄ２における高さに応じて適宜設計される。

【0060】

第４入射光Ｌ_２４は、例えば図１１に示すように、導光角φ_２で平滑射出面２ｄに入射し、平滑射出面２ｄにおいて全反射により第２領域２ｃｂの側に反射される。第２領域２ｃｂは、平滑射出面２ｄで反射された第４入射光Ｌ_２４が主に入射する。第４入射光Ｌ_２４のうち第２反射部６ａに入射した光は、全反射により平滑射出面２ｄに臨界角未満の導光角φ_１で反射された後、平滑射出面２ｄから入射角θと同じ角度で外部に射出される。

【0061】

本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の効果が得られる光学部材１となる。また、反射射出面２ｂが平滑入射面２ａと反射射出面２ｂとを繋ぐ階段形状とされることで、反射射出面２ｂにおいて光学的に寄与しない部位がなくなり、光の利用効率を向上させる効果が得られる。また、反射面２ｃが階段形状の第１領域２ｃａと第２領域２ｃｂとを有する構成であることで、光学部材１は、所定の段差や曲率を有する遮蔽体への取り付けがより容易となり、取り付け状態における意匠性が向上する効果も得られる。

【0062】

（他の実施形態）
（１）本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらの一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

【0063】

（２）例えば、上記第１実施形態では、光学部材１は、図１２に示すように、第１反射部４ａおよび第２反射部６ａをなす傾斜面に反射膜９を形成し、導光体２とは異なる反射性材料で構成された反射膜９により入射光Ｌ_２を反射する構成であってもよい。この場合、導光体２は、第１反射部４ａで反射した入射光Ｌ_２が入射する第２平坦部５で全反射すると共に、第２平坦部５で反射した入射光Ｌ_２が平滑射出面２ｄで全反射する構成とされればよい。このような構成であっても、例えば誘電体多層膜で構成される半透過ミラーが不要であるため、製造コストが従来よりも低減される。なお、反射膜９は、例えば、Ａｇ（銀）、Ａｌ（アルミニウム）などの金属材料や合金材料などの反射性材料で構成され、蒸着などの任意の方法で形成される。

【0064】

（３）上記第２実施形態では、光学部材１は、例えば図１３に示すように、第２反射部６ａおよび段差部７、８の外表面が反射膜９で覆われ、反射膜９により入射光Ｌ_２を反射する構成であってもよい。この場合、導光体２は、第１段差部７の反射膜９で反射した入射光Ｌ_２が入射する第２平坦部５で全反射すると共に、第２平坦部５で反射した入射光Ｌ_２が平滑射出面２ｄで全反射する構成とされればよい。このような構成であっても、半透過ミラーが不要であるため、製造コストが従来よりも低減される。

【0065】

（４）上記第１実施形態では、光学部材１は、例えば図１４に示すように、光を透過させる面、すなわち平滑入射面２ａ、第１平坦部３および平滑射出面２ｄが導光体２よりも低屈折率材料で構成された低屈折率層１０で覆われた構成であってもよい。これにより、外景光Ｌ_１の平滑入射面２ａへの入射、入射光Ｌ_２の第１平坦部３への入射、第２反射部６ａで反射された入射光Ｌ_２の平滑射出面２ｄへの入射において、光の反射が抑制される。この結果、光学部材１は、平滑入射面２ａからの導光体２への光の取込効率、並びに第１平坦部３および平滑射出面２ｄからの光の射出効率が向上し、導光体２の全体における光の利用効率が向上する効果が得られる。

【0066】

低屈折率層１０は、透明かつ導光体２よりも低屈折率の材料で構成され、例えば、スプレー塗布などの任意のコーティング方法で形成される。低屈折率層１０は、特に、平滑入射面２ａにおける外景光Ｌ_１の透過率Ｔ１と、第１平坦部３および平滑射出面２ｄの全域における入射光Ｌ_２の外部への透過率Ｔ２とを乗じて得られる値が所定以下（例えば０．８以下）である場合に設けられることが好ましい。透過率Ｔ１は、外景光Ｌ_１の平滑入射面２ａへの入射角度をθ、平滑入射面２ａから入射した入射光Ｌ_２の進む方向と平滑入射面２ａに対する法線方向とのなす角度をφ_１、導光体２の屈折率をｎとして、フレネルの式により、（３）式で表される。

【0067】

【数3】

（３）式におけるｔ_１Ｓ、ｔ_１Ｐは、それぞれ、平滑入射面２ａにおける外景光Ｌ１のＳ波の振幅透過率、Ｐ波の振幅透過率であり、（４）式、（５）式で表される。

【0068】

【数4】

【数5】

また、平滑入射面２ａからの入射光Ｌ_２が第１平坦部３または平滑射出面２ｄに直接入射するとき、および第２反射部６ａで反射した入射光Ｌ_２が平滑射出面２ｄに入射するときの入射角度をφ_１とする。そして、導光体２の屈折率をｎとし、φ_１の入射角度で第１平坦部３または平滑射出面２ｄに到達した入射光Ｌ_２が外部に射出される角度をθとすると、透過率Ｔ２は、フレネルの式により、（６）式で表される。

【0069】

【数6】

（６）式におけるｔ_２Ｓ、ｔ_２Ｐは、それぞれ、第１平坦部３および平滑射出面２ｄにφ_１の角度で入射する入射光Ｌ_２のＳ波の振幅透過率、Ｐ波の振幅透過率であり、（７）式、（８）式で表される。

【0070】

【数7】

【数8】

なお、低屈折率層１０は、平滑入射面２ａ、第１平坦部３および平滑射出面２ｄの少なくとも１つの面に形成されることで、導光体２の光の利用効率を向上させる。このため、低屈折率層１０は、平滑入射面２ａ、第１平坦部３および平滑射出面２ｄのすべてに形成されてもよいし、一部のみに形成されてもよい。

【0071】

（５）上記第２実施形態では、光学部材１は、例えば図１５に示すように、平滑入射面２ａ、第１平坦部３および平滑射出面２ｄに低屈折率層１０が形成されていてもよい。これにより、光学部材１は、平滑入射面２ａにおける導光体２への光の取込効率、第１平坦部３および平滑射出面２ｄからの入射光Ｌ_２の射出効率が向上し、導光体２全体の光の利用効率が向上する効果が得られる。

【0072】

（６）上記第１実施形態では、光学部材１は、例えば図１６に示すように、反射射出面２ｂが凹部４に代わって凸部１１を有し、第１平坦部３から突出する凸部１１の傾斜面１１ａが第１反射部をなす構成であってもよい。また、光学部材１は、反射面２ｃがプリズム部６に代わって溝部１２を有し、第２平坦部５から凹んだ溝部１２の傾斜面１２ａが第２反射部をなす構成であってもよい。この場合、凸部１１の傾斜面１１ａは、平滑入射面２ａもしくは第１平坦部３のなす平面に対してαだけ傾いた構成とされる。また、溝部１２の傾斜面１２ａは、平滑入射面２ａのなす平面に対してαだけ傾いた構成、すなわち傾斜面１１ａと平行な構成とされる。なお、凸部１１は、例えば、プリズム部６と同様に、傾斜面１１ａとこれに隣接する他面１１ｂとを有し、断面視にて三角形状の突起とされる。また、溝部１２は、例えば、凹部４と同様に、傾斜面１２ａとこれに隣接する他面１２ｂとを有し、断面視にて三角形状の溝とされる。凸部１１および溝部１２は、例えば、プリズム部６および凹部４と同様の方法で形成される。さらに、光学部材１は、凸部１１が第１反射部を構成し、かつプリズム部６が第２反射部を構成する構造であってもよいし、凹部４が第１反射部を構成し、かつ溝部１２が第２反射部を構成する構造であってもよい。また、光学部材１は、凸部１１や溝部１２を有する構成において、上記した反射膜９あるいは低屈折率層１０またはこれら両方を有していてもよい。

【0073】

（７）上記第２実施形態では、光学部材１は、例えば図１７に示すように、第２領域２ｃｂがプリズム部６に代わって溝部１２のみにより構成され、溝部１２の傾斜面１２ａが射出反射面として機能する構造であってもよい。この場合、溝部１２の傾斜面１２ａは、例えば、第１段差部７および第２段差部８に対して平行、すなわち平滑入射面２ａのなす面に対して同一の角度αで傾斜した構成とされる。また、光学部材１は、上記した反射膜９あるいは低屈折率層１０またはこれら両方を有していてもよい。

【0074】

（６）なお、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

【0075】

（本開示の観点）
［観点１］
外景光を内部で反射させて導光する光学部材であって、
前記外景光が入射する平滑入射面（２ａ）と、前記平滑入射面からの入射光を外部に射出する第１平坦部（３）と前記入射光を反射する第１反射部（４ａ、７、１１ａ）とが繰り返し交互に配置されてなり、前記平滑入射面に対して対向する反射射出面（２ｂ）と、前記入射光のうち前記第１反射部で反射した光を反射する第２平坦部（５）および第２反射部（６ａ、８、１２ａ）を複数有してなる反射面（２ｃ）と、前記反射面に対して対向配置された平滑射出面（２ｄ）とを有する導光体（２）を備え、
前記平滑入射面および前記反射面は、連続して配置されており、
前記反射射出面および前記平滑射出面は、連続して配置されており、
前記第２平坦部および前記第２反射部は、前記第１反射部で反射された光を前記平滑射出面の側であって、それぞれ異なる方向に反射し、
前記平滑射出面は、前記第２平坦部で反射した光を全反射により反射すると共に、前記第２反射部で反射した光を外部に射出する、光学部材。
［観点２］
前記反射面は、少なくとも、複数の前記第２平坦部および前記第２反射部が交互に配列されてなる第１領域（２ｃａ）と、前記第２反射部を構成するプリズム部（６）または溝部（１２）のみが複数配列されてなる第２領域（２ｃｂ）とを有してなる、観点１に記載の光学部材。
［観点３］
前記第１平坦部は、前記平滑射出面と同一の平面上に位置すると共に、前記平滑入射面と平行であり、
前記第１反射部は、複数の前記第１平坦部のなす面から凹んだ凹部（４）または突出する凸部（１１）の一面（４ａ、１１ａ）であって、当該一面の法線方向が前記反射面の側を向くように傾斜している、観点１または観点２に記載の光学部材。
［観点４］
前記平滑入射面、前記第１平坦部、および前記平滑射出面は、平行であり、
前記反射射出面は、前記平滑入射面と前記平滑射出面とを繋ぐ階段状の形状であり、
前記第１反射部は、複数の前記第１平坦部のうち隣接する２つの前記第１平坦部を繋ぐ段差部分をなす一面（７）であって、当該一面の法線方向が前記反射面の側を向くように傾斜している、観点２に記載の光学部材。
［観点５］
前記第１領域は、前記反射射出面と対向すると共に、前記平滑入射面と前記第２領域とを繋ぐ階段状の形状であり、
複数の前記第２平坦部、および前記平滑射出面は、平行であり、
前記第１領域における前記第２反射部は、複数の前記第２平坦部のうち隣接する２つの前記第２平坦部を繋ぐ段差部分をなす１つの面（８）であって、当該１つの面の法線方向が前記反射射出面の側を向くように傾斜している、観点４に記載の光学部材。
［観点６］
前記導光体の屈折率をｎ（＞１）とし、前記平滑入射面から入射した入射光の前記第１反射部への入射角をＸとし、前記第１反射部で反射した光の前記第２平坦部への入射角をＹとして、
前記第１反射部および前記第２反射部は、平行であり、
前記導光体は、ｓｉｎＸ≧１／ｎ、ｓｉｎＹ≧１／ｎを満たす、観点１ないし観点５のいずれか１つに記載の光学部材。
［観点７］
前記第１反射部および前記第２反射部は、前記導光体とは異なる材料で構成された反射膜（９）で覆われており、前記反射膜により光を反射する、観点１ないし観点５のいずれか１つに記載の光学部材。
［観点８］
前記平滑入射面、前記第１平坦部、および前記平滑射出面のうち少なくとも１つは、前記導光体よりも低屈折率の材料で構成された低屈折率層（１０）で覆われている、観点１ないし観点７のいずれか１つに記載の光学部材。

【符号の説明】

【0076】

２…導光体、２ａ…平滑入射面、２ｂ…反射射出面２ｂ…反射面、２ｃａ…第１領域
２ｃｂ…第２領域、２ｄ…平滑射出面、３…第１平坦部、４…凹部
４ａ、７、１１ａ…第１反射部、５…第２平坦部、６…プリズム部
６ａ、８、１２ａ…第２反射部、９…反射膜、１０…低屈折率層、１１…凸部
１２…溝部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】