CN107074146B - 照明装置及车辆 - Google Patents

Abstract

【问题】提供照明装置，该照明装置能够使用相干光来对适合于前照灯的配光规格的区域及配光规格外的区域双方进行照明，并且能够细致地控制各区域内的配光。【解决手段】照明装置具有：相干光源，其发出第1相干光及第2相干光；光学元件，其使第1相干光扩散而对第1被照明区域进行照明，并且使第2相干光进行波扩散而对第2被照明区域进行照明；以及定时控制部，其独立控制第1相干光及第2相干光向光学元件入射的入射定时或者所述1被照明区域及第2被照明区域的照明定时。

Description

照明装置及车辆

技术领域

本发明涉及使用相干光来对规定的照明范围进行照明的照明装置及车辆。

背景技术

近年来，提出了能够根据车辆的行驶状态自动变更前照灯的配光的配光可变型前照灯。关于这样的配光可变型前照灯，已公知有组合了LED和液晶光闸的配光可变型前照灯。但是，在组合了LED和液晶光闸的照明装置中，由于LED是面积较大的扩散光源，因而在折射/反射的光学系统中不能细致地控制配光，并且光难以到达远处。另外，LED的发光强度比以往的灯光源低，因而作为前照灯，需要排列多个LED来得到较大的光量，导致高成本，而且需要较大的设置空间。并且，在排列多个高光量的LED的结构中，也需要散热对策。

专利文献1公开了一种车辆用灯具，该车辆用灯具具有：光源，其发出相干光；全息元件，其存储了如下计算出的全息图案：由通过照射相干光而再生的衍射光形成规定的光度分布的车辆灯具用配光图案。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012－146621号公报

发明内容

发明要解决的问题

发出相干光的激光光源通常发光强度比LED高，从激光光源发出的光是相干的，因而具有能够细致地控制配光，并使光到达远处的优点。另一方面，在相干光接触到道路表面等的散射反射面时，在散射反射面的各个部分反射的相干光相互干涉，存在产生光斑的问题。在如专利文献1那样车辆用灯具使用相干光的情况下，由于在驾驶员的视场中产生光斑，有可能削弱驾驶员的注意力。

另外，在专利文献1中，使从光源发出的相干光一下子扩散到规定的照明区域的整个区域中，因而不能细致地控制规定的照明区域内的配光，例如不能只照明(或者不照明)规定的照明区域内的一部分区域。

另外，有可能要求根据车辆的行驶状态对前照灯的配光规格外的部分进行照明。如果能够对位于前照灯的配光规格外的步行者和交通标志进行照明，则通过唤起驾驶员注意到这些，能够提高夜间驾驶的安全性。

另外，不限于车辆用的照明装置，期望能够在各种照明装置中根据需要变更被照明区域内的照明方式。

本发明正是考虑到这些情况而完成的。本发明的目的在于，提供能够变更被照明区域内的照明方式的照明装置及车辆。

用于解决问题的手段

本发明的一个方式的照明装置具有：

相干光源，其发出第1相干光及第2相干光；

光学元件，其使所述第1相干光扩散而对第1被照明区域进行照明，并且使所述第2相干光进行波扩散而对第2被照明区域进行照明；以及

定时控制部，其独立控制所述第1相干光及所述第2相干光向所述光学元件的入射定时或者所述第1被照明区域及所述第2被照明区域的照明定时，

所述光学元件具有所述第1相干光入射的第1扩散区域和所述第2相干光入射的第2扩散区域，

所述第1扩散区域能够通过所入射的第1相干光的扩散来对所述第1被照明区域进行照明，

所述第2扩散区域能够通过所入射的第2相干光的扩散来对至少一部分与所述第1被照明区域不同的所述第2被照明区域进行照明，

所述第1扩散区域具有多个第1元素扩散区域，所述多个第1元素扩散区域中的各个第1元素扩散区域通过所入射的第1相干光的扩散来对所述第1被照明区域内对应的第1部分区域进行照明，被所述多个第1元素扩散区域中的各个第1元素扩散区域照明的所述第1部分区域的至少一部分各不相同，

所述第2扩散区域也具有多个第2元素扩散区域，所述多个第2元素扩散区域中的各个第2元素扩散区域通过所入射的第2相干光的扩散来对所述第2被照明区域内对应的第2部分区域进行照明，被所述多个第2元素扩散区域中的各个第2元素扩散区域照明的所述第2部分区域的至少一部分各不相同。

也可以是，所述第1扩散区域能够通过所入射的第1相干光的扩散来对适合于前照灯的配光规格的所述第1被照明区域进行照明，

也可以是，所述第2扩散区域能够通过所入射的第2相干光的扩散来对所述配光规格外的所述第2被照明区域进行照明。

也可以是，还具有使来自所述相干光源的所述第1相干光及所述第2相干光在所述光学元件上扫描的扫描部。

也可以是，所述扫描部具有使由所述相干光源发出的所述第1相干光及所述第2相干光的行进方向周期性地变化的光扫描部件。

也可以是，所述定时控制部与由所述光扫描部件实现的所述第1相干光及所述第2相干光的扫描定时同步地，控制所述第2相干光向所述光学元件入射的入射定时或者所述第2被照明区域的照明定时，使得所述第2被照明区域的照明方式周期性或者一时性地变化。

也可以是，所述第1扩散区域及所述第2扩散区域分别具有沿一个轴方向延伸的细长形状，并在与所述一个轴方向垂直的方向上相邻配置。

也可以是，还具有检测位于所述第2被照明区域内的对象物的对象物检测部，

所述发光定时控制部控制所述第2相干光向所述光学元件入射的入射定时或者所述第2被照明区域的照明定时，使得对由所述对象物检测部检测出的对象物进行照明。

也可以是，所述对象物检测部具有：

摄像装置，其对所述第2被照明区域内进行摄像；以及

图像处理部，其对所述摄像装置的摄像结果进行图像处理，识别所述第2被照明区域内的对象物。

也可以是，所述对象物检测部具有：

位置信息取得部，其取得车辆的位置信息；

存储部，其存储对象物的位置信息；以及

信息处理部，其根据由所述位置信息取得部取得的车辆的位置信息和在所述存储部存储的对象物的位置信息，识别所述第2被照明区域内的对象物。

所述光学元件可以是全息记录介质，

所述第1扩散区域的所述多个第1元素扩散区域中的各个第1元素扩散区域可以是形成有各不相同的干涉条纹图案的元素全息区域，

所述第2扩散区域的所述多个第2元素扩散区域中的各个第2元素扩散区域可以是形成有各不相同的干涉条纹图案的元素全息区域。

所述光学元件可以是具有多个透镜阵列的透镜阵列组，

所述第1扩散区域的多个第1元素扩散区域中的各个第1元素扩散区域可以具有透镜阵列，

所述第2扩散区域的多个第2元素扩散区域中的各个第2元素扩散区域也可以具有透镜阵列。

另外，本发明的一个方式的车辆具有所述照明装置。

发明效果

根据本发明，能够使用相干光变更被照明区域内的照明方式。

附图说明

图1是示出本发明的第1实施方式的照明装置的概略结构的图。

图2A是示出通过光扫描部件使第1相干光在光学元件上进行扫描的状态的图。

图2B是示出通过光扫描部件使第2相干光在光学元件上进行扫描的状态的图。

图3A是示出通过光学元件而扩散的第1相干光入射到第1被照明区域的状态的图。

图3B是示出通过光学元件而扩散的第2相干光入射到第2被照明区域的状态的图。

图4A是通过第1相干光的发光定时的控制来对第1被照明区域内的任意区域进行照明的例子的图。

图4B是通过第2相干光的发光定时的控制来对第2被照明区域内的任意区域进行照明的例子的图。

图5是沿着全息记录介质的入射面相邻配置第1全息区域和第2全息区域的图。

图6是沿层叠方向配置第1全息区域和第2全息区域的图。

图7是示出本发明的第2实施方式的照明装置的概略结构的图。

图8是示出本发明的第3实施方式的照明装置的概略结构的图。

图9是示出对第1被照明区域中适合远光束的规格的区域进行照明的例子的图。

图10是示出对第1被照明区域中适合近光束的规格的区域进行照明的例子的图。

图11是示出对第2被照明区域内的对象物进行照明的例子的图。

具体实施方式

下面，参照附图详细说明本发明的实施方式。另外，在本说明书附带的附图中，为了便于容易理解附图，适当将缩尺及纵横的尺寸比等相对于实际物品的这些尺寸进行了变更及夸大。

另外，关于在本说明书中使用的形状和几何学条件以及确定它们的程度的例如“平行”、“垂直”、“相同”等用语和长度和角度的值等，不是严格意义上的限制，包括能够期待相同功能的程度的范围来解释。

图1是示出本发明的第1实施方式的照明装置1的概略结构的图。

如图1所示，本实施方式的照明装置1具有光学元件3、发出第1相干光L1及第2相干光L2的相干光源4、定时控制部5、扫描部6。

光学元件3使来自相干光源4的第1相干光L1扩散而对第1被照明区域10a进行照明，而且使来自相干光源4的第2相干光L2扩散而对第2被照明区域10b进行照明。

定时控制部5对第1相干光L1及第2相干光L2向光学元件3的入射定时、或者第1被照明区域10a及第2被照明区域10b的照明定时进行独立控制。定时控制部5也可以控制来自相干光源4的发光定时，也可以控制入射到光学元件3的第1相干光L1和第2相干光L2的入射定时，或者也可以控制在光学元件3扩散的第1相干光L1和第2相干光L2对第1被照明区域10a和第2被照明区域10b进行照明的照明定时。

为了控制来自相干光源4的发光定时，例如可以控制相干光源4的亮灯/灭灯的定时。通过控制来自相干光源4的发光定时，能够控制向光学元件3的入射定时，而且能够控制第1被照明区域10a及第2被照明区域10b的照明定时。

为了在不改变来自相干光源4的发光定时的情况下控制向光学元件3的入射定时、和第1被照明区域10a及第2被照明区域10b的照明定时，例如可以设置能够切换使第1相干光L1和第2相干光L2透射或被切断的光闸板。或者，也可以设置能够变更第1相干光L1和第2相干光L2的光路的光路切换部件。

这样，定时控制部5通过控制相干光源4的发光定时，对光闸板和光路切换部件等的切换进行定时控制，能够控制向光学元件3的入射定时，控制第1被照明区域10a及第2被照明区域10b的照明定时。下面，以定时控制部5控制来自相干光源4的发光定时的例子为主进行说明。

相干光源4具有发出第1相干光L1的第1光源部4a和发出第2相干光L2的第2光源部4b。作为第1光源部4a和第2光源部4b，能够使用例如半导体激光光源。第1光源部4a和第2光源部4b可以独立地设置在不同的基板上，也可以是在共同的基板上排列配置第1光源部4a和第2光源部4b的光源模块。并且，为了提高发光强度，也可以各设置多个第1光源部4a和第2光源部4b。第1相干光L1的发光波段和第2相干光L2的发光波段可以相同，也可以彼此不同。

定时控制部5按照各个光源部4a、4b控制从第1光源部4a及第2光源部4b发出相干光L1、L2的发光定时。

具体而言，例如定时控制部5控制是否从各个光源部4a、4b发出相干光L1、L2，即控制发光的起动/停止。

在本实施方式中，使用来自光源部4a的第1相干光L1进行第1被照明区域10a的照明，使用来自光源部4b的第2相干光L2进行第2被照明区域10b的照明。作为进行这种照明的具体的光学结构的一列，可以考虑如图1所示设置：扫描部6，其使来自光源部4a、4b的第1相干光L1和第2相干光L2的行进方向变化；光学元件3，其使来自扫描部6的第1相干光L1和第2相干光L2扩散而对第1被照明区域10a和第2被照明区域10b进行照明。

或者，也可以省略扫描部6，通过发光部4a、4b使第1相干光L1和第2相干光L2的行进方向变化而入射到光学元件3。或者，也可以通过与扫描部6不同的光学部件变更在光学元件3被扩散的第1相干光L1和第2相干光L2的行进方向，对第1被照明区域10a和第2被照明区域10b进行照明。下面，以如图1所示设置扫描部6的例子为中心进行说明。

扫描部6使来自相干光源4的第1相干光L1和第2相干光L2在光学元件3上进行扫描。扫描部6可以使相干光源4移动而使第1相干光L1和第2相干光L2在光学元件3上进行扫描，也可以使光学元件3移动而使第1相干光L1和第2相干光L2在光学元件3上进行扫描，还可以设置使来自光源部7的激光的行进方向变化的光扫描部件6a，使第1相干光L1和第2相干光L2在光学元件3上进行扫描。

下面，以扫描部6具有光扫描部件6a的例子为主进行说明。定时控制部5与由光扫描部件6a实现的第1相干光L1和第2相干光L2的扫描定时同步地，控制第1相干光L1和第2相干光L2向光学元件3的入射定时或者第2被照明区域10b的照明定时，使得第1被照明区域10a和第2被照明区域10b的照明方式周期性或者临时性地变化。

光扫描部件6a使来自相干光源4的第1相干光L1和第2相干光L2的行进方向随时间而变化，使第1相干光L1和第2相干光L2的行进方向不固定。其结果是，使光扫描部件6a射出的第1相干光L1和第2相干光L2在光学元件3的入射面3s上进行扫描。

光扫描部件6a例如图2A及图2B所示具有能够围绕沿彼此相交的方向延伸的两个旋转轴11、12旋转的反射装置13。入射到该反射装置13的反射面13s上的来自相干光源4的相干光L1、L2以与反射面13s的倾斜角度对应的角度反射，并沿光学元件3的入射面3s的方向行进。通过使反射装置13围绕两个旋转轴11、12旋转，相干光L1、L2在光学元件3的入射面3s上进行二维扫描。反射装置13例如以固定的周期重复围绕两个旋转轴11、12旋转的动作，因此相干光L1、L2与该周期同步地在光学元件3的入射面3s上重复进行二维扫描。

在本实施方式中假定是只设置一个光扫描部件6a的方式，由相干光源4发出的第1相干光L1和第2相干光L2都入射到共同的光扫描部件6a，通过该光扫描部件6a使行进方向随时间而变化，并在光学元件3上进行扫描。但是，作为光扫描部件6a的方式，不限于此，也可以单独设置与第1相干光L1对应的光扫描部件和与第2相干光L2对应的光扫描部件。

光学元件3具有让第1相干光L1和第2相干光L2入射的入射面3s，使入射到该入射面3s的第1相干光L1和第2相干光L2扩散来对规定的范围进行照明。更具体地讲，被光学元件3扩散的第1相干光L1在通过第1被照明区域10a后对实际的照明范围即规定的范围进行照明。另一方面，被光学元件3扩散的第2相干光L2在通过至少一部分与第1被照明区域10a不同的第2被照明区域10b后，对实际的照明范围即规定的范围进行照明。下面，作为具体的一例，将第1被照明区域10a设为根据各国的交通法规等规定的适合车辆的前照灯的配光规格的照明范围，将第2被照明区域10b设为前照灯的配光规格外的照明范围。另外，关于配光规格，可以举出日本的JIS D5500等规格和“自動車用配光可変型前照灯システム(AFS)の認可に関する統一規定”、美国的SAE(Society of Automotive Engineers)规格、欧洲的ECE(Economic Commission for Europe)规格，但不限于这些。

其中，被照明区域10a、10b是通过光学元件3内的扩散区域14a、14b而被照明的近场的被照明区域。远场的照明范围相比于实际的被照明区域的尺寸，往往表现为角度空间中的扩散角度分布。本说明书中的“被照明区域”这一用语既包括实际的被照射面积(照明范围)、也包括角度空间中的扩散角度范围。因此，被图1的照明装置1照明的规定的范围可能是远大于图1所示的近场的被照明区域10a、10b的范围。

在本实施方式中，如图2A及图2B所示，第1扩散区域14a及第2扩散区域14b分别具有沿一轴方向(例如左右方向)延伸的细长形状，在与一轴方向垂直的方向(例如上下方向)上相邻配置。

作为基于本实施方式的照明装置1的通常的使用方式，可以假定如下方式：用于对适合于前照灯的配光规格的区域进行照明的第1扩散区域14a几乎整个区域照亮，而用于对配光规格外的区域进行照明的第2扩散区域14b几乎整个区域熄灭。当具有细长形状的第1扩散区域14a及第2扩散区域14b在一个轴方向上相邻配置的情况下，整体形状更加细长，因而难以确保车辆的正面中的设置空间，并且通常在使用照明装置1时，细长形状的一侧一半照亮，而另一侧一半熄灭，外观性变差。

另一方面，如果按照本实施方式这样，使具有细长形状的第1扩散区域14a及第2扩散区域14b在与一个轴方向垂直的方向上相邻配置，则能够消除设置空间的问题及外观性的问题双方。

图3A是示出通过光学元件3而扩散的第1相干光L1入射到第1被照明区域10a的状态的图。并且，图3B是示出通过光学元件3而扩散的第2相干光L2入射到第2被照明区域10a的状态的图。光学元件3具有与第1相干光L1对应的第1扩散区域14a、和与第2相干光L2对应的第2扩散区域14b。所对应的相干光L1、L2分别入射到各个扩散区域14a、14b。第1扩散区域14a使所入射的第1相干光L1扩散而整体上对第1被照明区域10a的整个区域进行照明。另一方面，第2扩散区域14b使所入射的第2相干光L2扩散而整体上对第2被照明区域10b的整个区域进行照明。

如图3A所示，第1扩散区域14a具有多个第1元素扩散区域15a。各个第1元素扩散区域15a使所入射的第1相干光L1扩散而对第1被照明区域10a内对应的第1部分区域19a进行照明。第1部分区域19a的至少一部分根据每个元素扩散区域15a而不同。

另外，如图3B所示，第2扩散区域14b具有多个第2元素扩散区域15b。各个第2元素扩散区域15b使所入射的第2相干光L2扩散而对第2被照明区域10b内对应的第2部分区域19b进行照明。第2部分区域19b的至少一部分根据每个元素扩散区域15b而不同。

具体而言，例如光学元件3能够使用全息记录介质16构成。全息记录介质16例如图3A及图3B所示具有第1全息区域17a及第2全息区域17b。第1全息区域17a对应于第1相干光L1而设置。第2全息区域17b对应于第2相干光L2而设置。入射到第1全息区域17a而被扩散的第1相干光L1对第1被照明区域10a进行照明。入射到第2全息区域17b而被扩散的第2相干光L2对第2被照明区域10b进行照明。

如图3A所示，第1全息区域17a具有多个第1元素全息区域18a。多个第1元素全息区域18a中的各个第1元素全息区域18a通过使所入射的第1相干光L1扩散来对第1被照明区域10a内对应的第1部分区域19a进行照明。在各个第1元素全息区域18a所照明的第1部分区域19a的至少一部分根据每个第1元素全息区域18a而不同。即，不同的第1元素全息区域18a所照明的第1部分区域19a彼此至少一部分不同。

另外，如图3B所示，第2全息区域17b具有多个第2元素全息区域18b。多个第2元素全息区域18b中的各个第2元素全息区域18b通过使所入射的第2相干光L2扩散来对第2被照明区域10b内对应的第2部分区域19b进行照明。在各个第2元素全息区域18b所照明的第2部分区域19b的至少一部分根据每个第2元素全息区域18b而不同。即，不同的第2元素全息区域18b所照明的第2部分区域19b彼此至少一部分不同。

在各个元素全息区域18a、18b形成有干涉条纹图案。因此，入射到各个元素全息区域18a、18b的相干光L1、L2通过干涉条纹图案而被衍射，对被照明区域10a、10b内对应的部分区域19a、19b进行照明。通过对干涉条纹图案进行各种调整，能够改变在各个元素全息区域18a、18b衍射即扩散的相干光L1、L2的行进方向。

这样，入射到各个元素全息区域18a、18b内的各个点的相干光L1、L2对被照明区域10a、10b内对应的部分区域19a、19b进行照明。并且，光扫描部件6a使相干光L1、L2在各个元素全息区域18a、18b内进行扫描，由此使入射到各个元素全息区域18a、18b内的相干光L1、L2的入射位置及入射角度随着时间而变化。入射到一个元素全息区域18a、18b内的相干光L1、L2无论入射到该元素全息区域18a、18b内的哪个位置，都能够对共同的部分区域19a、19b进行照明。即，这意味着入射到部分区域19a、19b的各个点的相干光L1、L2的入射角度随着时间而变化。该入射角度的变化速度是人的眼睛不能分辨的，其结果是，人的眼睛观察到不相关的相干光L1、L2的散射图案被重叠。因此，对应于各个散射图案而生成的光斑被重叠而被平均化，被观察者观察到。由此，在被照明区域10a、10b中光斑变得不显眼。并且，来自光扫描部件6a的相干光L1、L2依次扫描全息区域17a、17b的各个元素全息区域18a、18b，因而在各个元素全息区域18a、18b内的各个点衍射的相干光L1、L2具有各不相同的波面，通过将这些衍射的相干光L1、L2单独重叠在被照明区域10a、10b上，能够在被照明区域10a、10b中得到光斑不显眼的均匀的照度分布。

在图3A示出了各个第1元素全息区域18a对第1被照明区域10a内各不相同的第1部分区域19a进行照明的例子，但第1部分区域19a的一部分也可以与相邻的第1部分区域19a重叠。并且，第1部分区域19a的尺寸可以根据每个第1元素全息区域18a而不同。另外，不需要按照第1元素全息区域18a的排列顺序在第1被照明区域10a内排列对应的第1部分区域19a。即，第1全息区域17a内的第1元素全息区域18a的排列顺序和第1被照明区域10a内对应的第1部分区域19a的排列顺序不一定需要一致。

同样，在图3B示出了各个第2元素全息区域18b对第2被照明区域10b内各不相同的第2部分区域19b进行照明的例子，但第2部分区域19b的一部分也可以与相邻的第2部分区域19b重叠。并且，第2部分区域19b的尺寸可以根据每个第2元素全息区域18b而不同。另外，不需要按照第2元素全息区域18b的排列顺序在第2被照明区域10b内排列对应的第2部分区域19b。即，第2全息区域17b内的第2元素全息区域18b的排列顺序和第2被照明区域10b内对应的第2部分区域19b的排列顺序不一定需要一致。

下面，详细说明全息记录介质16的构造。

全息记录介质16例如能够使用来自实物的散射板的散射光作为物体光来进行制作。更具体地讲，在向作为全息记录介质16的母体的全息感光材料照射由相互具有干涉性的相干光构成的参照光和物体光时，在全息感光材料上形成因这些光的干涉而形成的干涉条纹图案来制作全息记录介质16。参照光使用作为相干光的激光，物体光使用例如廉价的能够入射的各向同性散射板的散射光。

通过从在制作全息记录介质16时使用的参照光的焦点位置朝向全息记录介质16照射相干光，在成为制作全息记录介质16时使用的物体光的来源的散射板的配置位置生成散射板的再生像。如果成为制作全息记录介质16时使用的物体光的来源的散射板形成均匀的面散射，则通过全息记录介质16得到的散射板的再生像也成为均匀的面照明，生成该散射板的再生像的区域成为被照明区域10a、10b。

在本实施方式中能够使用光学元件3进行被照明区域内仅一部分不被照明的照明控制。为了使用全息记录介质16进行这样的照明控制，在各个元素全息区域18a、18b形成的干涉条纹图案变复杂。这种复杂的干涉条纹图案能够使用计算机根据预定的再生照明光的波长和入射方向及应该再生的像的形状和位置等进行设计，以代替使用现实的物体光和参照光形成。这样得到的全息记录介质16也被称为计算机合成全息图(CGH：ComputerGenerated Hologram)。并且，也可以通过计算机合成来形成各个元素全息区域18a、18b上的各点的扩散角度特性相同的傅立叶变换全息。另外，也可以在被照明区域10a、10b的光轴后方侧设置透镜等光学部件，设定实际的照明范围的尺寸及位置。

设置全息记录介质16作为光学元件3的优点之一在于，能够通过扩散降低相干光L1、L2的光能量密度。并且，另一个优点在于，全息记录介质16能够用作指向性的面光源，因而与以往的灯光源(点光源)相比，能够降低实现相同的照度分布所需要的光源面上的亮度。因此，能够有助于相干光的安全性提高，即使人的眼睛直视通过被照明区域10a、10b的相干光L1、L2，对人的眼睛产生不良影响的可能性也小于直视单一点光源的情况。

在图1～图3B所示的例子中，第1全息区域17a及第2全息区域17b如图5所示沿着各个全息区域17a、17b的入射面相邻配置。

这样，第1全息区域17a及第2全息区域17b沿着入射面相邻配置，除此以外也可以如图6所示，第1全息区域17a及第2全息区域17b沿着层叠方向配置。在这种情况下，各个全息区域17a、17b的干涉条纹图案形成于各个全息区域17a、17b的层。优选尽可能提高各个全息区域17a、17b的可见光透射率，使得相干光L1、L2尽可能没有损失地从来自光扫描部件6a的相干光L1、L2所入射的全息记录介质16的表面到达位于里侧的全息区域。并且，当在沿层叠方向重叠的位置形成干涉条纹图案时，相干光L1、L2不易从表面到达里侧的层上，因而优选如图6所示沿层叠方向错开而在各层形成干涉条纹图案。

在图1中示出了来自光扫描部件6a的相干光L1、L2在光学元件3透射并扩散的例子，但光学元件3也可以使相干光L1、L2扩散反射。例如，在使用全息记录介质16作为光学元件3的情况下，全息记录介质16既可以是反射型也可以是透射型。通常，反射型的全息记录介质16(以下称为反射型全息元件)的波长选择性高于透射型的全息记录介质16(以下称为透射型全息元件)。即，即使反射型全息元件使与不同的波长对应的干涉条纹图案层叠，也能够仅在期望的层使期望的波长的相干光衍射。并且，从容易去除0次光的影响的角度考虑，也是反射型全息元件优异。另一方面，关于透射型全息元件，能够进行衍射的光谱较宽，相干光源4的允许度较宽，但在使与不同的波长对应的干涉条纹图案层叠时，导致期望的波长的相干光也在期望的层以外的层中衍射。因此，通常透射型全息元件难以形成层叠构造。

另外，作为全息记录介质16的具体方式，既可以是使用光聚合物的体积型全息记录介质，也可以是利用含有银盐材料的感光介质进行记录的类型的体积型全息记录介质。或者，也可以是起伏型(凸型)的全息记录介质。

在本实施方式中，光扫描部件6a使来自相干光源4的第1相干光L1及第2相干光L2在光学元件3的入射面3s上周期性地扫描，定时控制部5与由光扫描部件6a实现的第1相干光L1及第2相干光L2的扫描定时同步地，独立控制第1相干光L1及第2相干光L2的发光定时。

通过由定时控制部5控制是否向各个第1元素全息区域17a照射第1相干光L1，如图4A所示，能够选择性地对第1被照明区域10a内的任意区域进行照明。此时，所选择的区域的各个第1部分区域19a以在人的眼睛看来好像同时照明的速度依次被第1相干光L1照明。

并且，通过由定时控制部5控制是否向各个第2元素扩散区域15b照射第2相干光L2，如图4B所示，能够选择性地对第2被照明区域10b内的任意区域进行照明。此时，所选择的区域的各个第2部分区域19b以在人的眼睛看来好像同时照明的速度依次被第2相干光L2照明。

下面，参照图9～图12说明由这种结构构成的本实施方式的作用。

如图9所示，当在第1被照明区域10a内不存在向前方行驶的车辆和对向车辆的情况下，定时控制部5控制第1相干光L1的发光定时，使得对与远光束(也被称为行驶用前照灯)的规格适合的区域(在图示的例子中指第1被照明区域10a的整个区域)进行照明。

具体而言，例如定时控制部5控制第1相干光L1的发光定时，使得第1相干光L1照射第1全息区域17a的整个区域。由此，如图9所示，第1被照明区域10a的整个区域被照明，能够看到在前方步行的步行者31等。

另一方面，如图10所示，当在第1被照明区域10a内存在向前方行驶的车辆33或对向车辆的情况下，定时控制部5控制第1相干光L1的发光定时，使得对与近光束(也被称为会车前照灯)的规格适合的区域(例如指第1被照明区域10a中比水平面靠下方的区域)进行照明。

具体而言，例如定时控制部5控制第1相干光L1的发光定时，使得在第1被照明区域10a内的多个第1部分区域19a中确定与适合于近光束的规格的区域对应的部分区域19，使与所确定的部分区域19对应的第1元素全息区域18a被第1相干光L1照射，而其它的第1元素全息区域18a不被第1相干光L1照射。由此，如图10所示，第1被照明区域10a中适合于近光束的规格的区域被照明，第1被照明区域10a内的其它区域成为非照明状态。因此，能够防止第1相干光L1使得在前方行驶的车辆33和对向车辆的驾驶员眩晕的情况。

另外，如图11所示，当在第1被照明区域10a内存在向前方行驶的车辆33和对向车辆，并且在前照灯的配光规格外的第2被照明区域10b存在步行者31和交通标志32等对象物的情况下，定时控制部5控制第1相干光L1的发光定时，使得对与近光束(也被称为会车前照灯)的规格适合的区域(例如指第1被照明区域10a中比水平面靠下方的区域)进行照明，并且控制第2相干光L2的发光定时，使得对第2被照明区域10b内的对象物31、32进行照明。

具体而言，例如定时控制部5与图10所示的例子一样，控制第1相干光L1的发光定时，使得在第1被照明区域10a内的多个第1部分区域19a中确定与适合于近光束的规格的区域对应的第1部分区域19a，使与所确定的第1部分区域19a对应的第1元素全息区域18a被第1相干光L1照射，而其它的第1元素全息区域18a不被第1相干光L1照射。由此，如图12所示，第1被照明区域10a中适合于近光束的规格的区域被照明，第1被照明区域10a内的其它区域成为非照明状态。

另外，定时控制部5控制第2相干光L2的发光定时，使得在第2被照明区域10b内的多个第2部分区域19b中确定至少一部分与对象物31、32重叠的第2部分区域19b，使与所确定的第2部分区域19b对应的第2元素全息区域18b被第2相干光L2照射，而其它的第2元素全息区域18b不被第2相干光L2照射。由此，如图12所示，第2被照明区域10b中至少一部分与对象物31、32重叠的区域被照明，第2被照明区域10b内的其它区域成为非照明状态。因此，能够唤起驾驶员注意位于配光规格外的步行者31和交通标志32，并且防止用于对配光规格外进行照明的第2相干光L2使得对向车辆的驾驶员眩晕的情况。

根据以上所述的本实施方式，由定时控制部5控制扫描第1扩散区域14a的第1相干光L1和扫描第2扩散区域14b的第2相干光L2入射到光学元件3的定时、或者使在第1扩散区域14a扩散的第1相干光L1和在第2扩散区域14b扩散的第2相干光L2照射第1被照明区域10a和第2被照明区域10b的定时，由此，能够任意变更第1被照明区域10a和第2被照明区域10b的照明方式。作为具体的一列，根据本实施方式，通过第1相干光L1在第1扩散区域14a的扩散，能够对与前照灯的配光规格适合的第1被照明区域10a进行照明，并且通过第2相干光L2在第2扩散区域14b的扩散，能够对配光规格外的第2被照明区域10b进行照明，因而能够对与前照灯的配光规格适合的区域10a及配光规格外的区域10b双方进行照明。

并且，根据本实施方式，第1扩散区域14a具有多个第1元素扩散区域15a，各个第1元素扩散区域15a对第1被照明区域10a内对应的第1部分区域19a进行照明，因而通过由定时控制部5控制是否向各个第1元素扩散区域15a照射第1相干光L1，能够选择性地对第1被照明区域10a内的任意区域进行照明。由此，能够容易切换照明第1被照明区域10a内适合于远光束的规格的区域和适合于近光束的规格的区域，当在第1被照明区域10a内存在有在前方行驶的车辆33和对向车辆的情况下，能够防止第1相干光L1使得在前方行驶的车辆33和对向车辆的驾驶员眩晕的情况。

并且，根据本实施方式，第2扩散区域14b具有多个第2元素扩散区域15b，各个第2元素扩散区域15b对第2被照明区域10b内对应的第2部分区域19b进行照明，因而通过由定时控制部5控制是否向各个第2元素扩散区域15b照射第2相干光L2，能够选择性地对第2被照明区域10b内的任意区域进行照明。由此，通过选择性地对位于配光规格外的第2被照明区域10b的步行者31和交通标志32进行照明，能够唤起驾驶员注意到这些，并且能够防止第2相干光L2使对向车辆的驾驶员眩晕的情况。

并且，根据本实施方式，光扫描部件6a使相干光L1、L2在各个元素扩散区域15a、15b内扫描，入射到各个元素扩散区域15a、15b内的各个点的相干光L1、L2对对应的部分区域19a、19b的整个区域进行照明，因而相干光L1、L2在被照明区域10a、10b内的各个部分区域19a、19b的入射角度随时间而变化，能够使在被照明区域10a、10b的光斑不显眼。

另外，能够对上述的本实施方式进行各种变更。下面，参照附图对变形例进行说明。在下面的说明以及下面的说明所使用的附图中，对与上述的本实施方式一样构成的部分，使用与上述的本实施方式中对应的部分所使用的标号相同的标号，并省略重复说明。并且，当在变形例中明显也能够得到在上述实施方式中得到的作用效果的情况下，有时也省略其说明。

图9是示出本发明的第2实施方式的照明装置1的概略结构的图。

如图9所示，第2实施方式的照明装置1还具有检测位于第2被照明区域10b内的对象物的对象物检测部21。

更具体地说，对象物检测部21具有：摄像装置22，其对第2被照明区域10b内进行摄像；图像处理部23，其对摄像装置22的摄像结果进行图像处理，识别第2被照明区域10b内的对象物。

作为摄像装置22，例如能够使用安装了CCD的市售的摄像装置，CCD将从位于第2被照明区域10b内的对象物放射或者反射的光变换为电信号。图像处理部23对摄像装置22的摄像结果进行图像处理，判别第2被照明区域10b内是否存在对象物，在判定为存在的情况下，确定第2被照明区域10b中与对象物的至少一部分重叠的第2部分区域19b。

定时控制部5控制第2相干光L2的发光定时，使得对由对象物检测部21检测出的对象物进行照明。

具体而言，例如定时控制部5控制第2相干光L2的发光定时，使得与由图像处理部23确定的第2部分区域19b对应的第2元素全息区域18b被第2相干光L2照射，而其它的第2元素全息区域18b不被第2相干光L2照射。由此，驾驶车辆的驾驶员不需手动选择第2被照明区域10b内应该照明的区域，就可自动对第2被照明区域10b内的对象物进行照明，能够提高驾驶的安全性。

图10是示出本发明的第3实施方式的照明装置1的概略结构的图。

如图10所示，在第3实施方式中，对象物检测部21具有：位置信息取得部24，其取得车辆的位置信息；存储部25，其存储对象物的位置信息；以及信息处理部26，其根据由位置信息取得部24取得的车辆的位置信息和在存储部25存储的对象物的位置信息，识别第2被照明区域10b内的对象物。

作为位置信息取得部24，能够使用例如利用全球测位系统(GPS)取得车辆的位置信息的市售的GPS接收器。存储部25可以预先存储较广区域的地图数据，也可以从外部的数据库适当仅读出车辆的当前位置的周围的地图数据并进行存储。

信息处理部26根据由位置信息取得部24取得的车辆的位置信息和在存储部25存储的对象物的位置信息，判定对象物是否存在于第2被照明区域10b内，在判定为存在的情况下，确定第2被照明区域10b中与对象物的至少一部分重叠的第2部分区域19b。

根据这样的第3实施方式，即使是由于恶劣天气等原因使得摄像装置22不能清晰地拍摄第2被照明区域内部的情况下，只要是在存储部25存储的对象物，就能够适当地识别并照明该对象物。

另外，光学元件3的具体方式不限于全息记录介质16，也可以是能够在多个元素扩散区域15a、15b进行细致分割的各种扩散部件。例如，可以使用将各个元素扩散区域15a、15b分别作为一个透镜阵列的透镜阵列组构成光学元件3。在这种情况下，对每个元素扩散区域15a、15b设置透镜阵列，将各个透镜阵列的形状设计成，使第1扩散区域14a内的各个透镜阵列对第1被照明区域10a内对应的第1部分区域19a进行照明，使第2扩散区域14ab内的各个透镜阵列对第2被照明区域10b内对应的部分区域19b进行照明。并且，第1被照明区域10a内的各个第1部分区域19a至少一部分不同，第2被照明区域10b内的各个第2部分区域19b至少一部分不同。由此，与使用全息记录介质16构成光学元件3的情况一样，通过任意调整第1相干光L1的发光定时，能够使第1被照明区域10a内的任意部分的照明方式与第1被照明区域10a内的其它部分的照明方式不同，通过任意调整第2相干光L2的发光定时，能够使第2被照明区域10b内的任意部分的照明方式与第2被照明区域10b内的其它部分的照明方式不同。

并且，在上述的实施方式中，使用光扫描部件6a使来自相干光源4的第1相干光L1和第2相干光L2在光学元件3上扫描，但不限于此，也可以构成为，在相干光源4设置发出第1相干光L1的第1透镜阵列和发出第2相干光L2的第2透镜阵列，使来自第1透镜阵列的第1相干光L1对光学元件3的第1扩散区域14a进行照明，并且使来自第2透镜阵列的第2相干光L2对光学元件3的第2扩散区域14b进行照明。在这种情况下，能够省略光扫描部件6a，使装置结构简化。另外，为了抑制光斑的产生，优选通过光扫描部件6a使第1相干光L1和第2相干光L2在光学元件3上扫描的结构。

并且，在上述的实施方式中，第1相干光L1使用了单一发光波段的相干光，但不限于此，也可以设置发出发光波段各不相同的相干光的多个激光光源作为第1光源部4a，并且在光学元件3设置与发光波段不同的相干光分别对应的多个第1扩散区域14a，由此在第1被照明区域10a中使在各个第1扩散区域14a扩散的发光波段不同的相干光重叠起来进行照明。例如，在第1相干光L1使用红色的相干光和绿色的相干光和蓝色的相干光的情况下，第1被照明区域10a被以这三种颜色混合而得的白色照明。

同样，在上述的实施方式中，使用了单一发光波段的相干光作为第2相干光L2，但不限于此，也可以设置发出发光波段各不相同的相干光的多个激光光源作为第2光源部4b，并且在光学元件3设置与发光波段不同的相干光分别对应的多个第2扩散区域14b，由此在第2被照明区域10a中使在各个第2扩散区域14a扩散的发光波段不同的相干光重叠起来进行照明。例如，在第2相干光L2使用红色的相干光和绿色的相干光和蓝色的相干光的情况下，第2被照明区域10b被以这三种颜色混合而得的白色照明。

在上述的第1～第3实施方式中，说明了设置与车辆的前照灯的配光规格适合的第1被照明区域10a和配光规格外的第2被照明区域10b的例子，但第1～第3实施方式的照明装置也能够适用于车辆的前照灯的配光规格以外的用途。例如，在进行音乐会会场的舞台的照明时，也可以使用第1被照明区域10a作为舞台上的主要照明，使用第2被照明区域10b作为辅助照明。优选根据需要将第1被照明区域10a的一部分的部分区域19设为非照明状态，使得舞台上的人物不会因照明光而眩晕。另外，也可以将第1被照明区域10a设定为舞台的中央部，将第2被照明区域10b设定为舞台的周围。由此，能够在第1被照明区域10a对位于舞台的中央的人物进行照明，在第2被照明区域10b对从舞台的旁侧出现的人物进行照明。当人物在舞台内移动时，通过按照第1被照明区域10a及第2被照明区域10b内的各部分区域分别切换照明的起动/停止，能够追踪照明移动的人物。在第1相干光L1和第2相干光L2包括多个波段的光的情况下，能够任意变更舞台的照明颜色。

在上述的第1～第3实施方式中，示出了包围第1被照明区域10a来配置第2被照明区域10b，并使第1被照明区域10a和第2被照明区域10b的位置及尺寸固定的例子，但也可以任意调整第1被照明区域10a和第2被照明区域10b中的至少一方的位置及尺寸。作为一例，如果能够通过扫描部6调整光学元件3上的第1相干光L1和第2相干光L2中的至少一方的扫描范围，则能够调整第1被照明区域10a和第2被照明区域10b中的至少一方的位置及尺寸。或者，也可以追加与扫描部6不同的任何光学部件，调整第1被照明区域10a和第2被照明区域10b中的至少一方的位置及尺寸。由此，能够事后调整第1被照明区域10a和第2被照明区域10b的位置及尺寸、第1被照明区域10a和第2被照明区域10b的重叠程度。

另外，上述的各个实施方式所公开的发明不是限定性的。各实施方式能够在处理内容不矛盾的范围内进行适当组合。

标号说明

1照明装置；3光学元件；3s入射面；4相干光源；4a第1光源部；4b第2光源部；5定时控制部；6扫描部；6a光扫描部件；10a第1被照明区域；10b第2被照明区域；11、12旋转轴；13反射装置；13s反射面；14a第1扩散区域；14b第2扩散区域；15a第1元素扩散区域；15b第2元素扩散区域；16全息记录介质；17a第1全息区域；17b第2全息区域；18a第1元素全息区域；18b第2元素全息区域；19a第1部分区域；19b第2部分区域；21对象物检测部；22摄像装置；23图像处理部；24位置信息取得部；25存储部；26信息处理部；31对象物(步行者)；32对象物(交通标志)；33在前方行驶的车辆。

Claims (12)

1.一种照明装置，该照明装置具有：

相干光源，其发出第1相干光及第2相干光；

光学元件，其使所述第1相干光扩散而对第1被照明区域进行照明，并且使所述第2相干光扩散而对第2被照明区域进行照明；以及

定时控制部，其对所述第1相干光及所述第2相干光向所述光学元件入射的入射定时或者所述第1被照明区域及所述第2被照明区域的照明定时进行独立控制，

所述光学元件具有所述第1相干光入射的第1扩散区域和所述第2相干光入射的第2扩散区域，

所述第1扩散区域能够通过所入射的第1相干光的扩散来对所述第1被照明区域进行照明，

所述第2扩散区域能够通过所入射的第2相干光的扩散来对至少一部分与所述第1被照明区域不同的所述第2被照明区域进行照明，

所述第1扩散区域具有多个第1元素扩散区域，所述多个第1元素扩散区域中的各个第1元素扩散区域通过所入射的第1相干光的扩散来对所述第1被照明区域内对应的第1部分区域进行照明，被所述多个第1元素扩散区域中的各个第1元素扩散区域照明的所述第1部分区域中的至少一部分各不相同，

所述第2扩散区域也具有多个第2元素扩散区域，所述多个第2元素扩散区域中的各个第2元素扩散区域通过所入射的第2相干光的扩散来对所述第2被照明区域内对应的第2部分区域进行照明，被所述多个第2元素扩散区域中的各个第2元素扩散区域照明的所述第2部分区域中的至少一部分各不相同。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其中，

所述第1扩散区域能够通过所入射的第1相干光的扩散来对与前照灯的配光规格适合的所述第1被照明区域进行照明，

所述第2扩散区域能够通过所入射的第2相干光的扩散来对所述配光规格外的所述第2被照明区域进行照明。

3.根据权利要求1所述的照明装置，其中，

所述照明装置还具有扫描部，该扫描部使来自所述相干光源的所述第1相干光及所述第2相干光在所述光学元件上扫描。

4.根据权利要求3所述的照明装置，其中，

所述扫描部具有光扫描部件，该光扫描部件使由所述相干光源发出的所述第1相干光及所述第2相干光的行进方向周期性地变化。

5.根据权利要求4所述的照明装置，其中，

所述定时控制部与由所述光扫描部件实现的所述第1相干光及所述第2相干光的扫描定时同步地，控制所述第2相干光向所述光学元件入射的入射定时或者所述第2被照明区域的照明定时，使得所述第2被照明区域的照明方式周期性或者一时性地变化。

6.根据权利要求1所述的照明装置，其中，

所述第1扩散区域及所述第2扩散区域分别具有沿一个轴方向延伸的细长形状，并在与所述一个轴方向垂直的方向上相邻配置。

7.根据权利要求1所述的照明装置，其中，

所述照明装置还具有对象物检测部，该对象物检测部检测位于所述第2被照明区域内的对象物，

所述定时控制部控制所述第2相干光向所述光学元件入射的入射定时或者所述第2被照明区域的照明定时，使得对由所述对象物检测部检测出的对象物进行照明。

8.根据权利要求7所述的照明装置，其中，

所述对象物检测部具有：

摄像装置，其对所述第2被照明区域内进行摄像；以及

图像处理部，其对所述摄像装置的摄像结果进行图像处理，识别所述第2被照明区域内的对象物。

9.根据权利要求7所述的照明装置，其中，

所述对象物检测部具有：

位置信息取得部，其取得车辆的位置信息；

存储部，其存储对象物的位置信息；以及

信息处理部，其根据由所述位置信息取得部取得的车辆的位置信息和所述存储部中存储的对象物的位置信息，识别所述第2被照明区域内的对象物。

10.根据权利要求1所述的照明装置，其中，

所述光学元件是全息记录介质，

所述第1扩散区域的所述多个第1元素扩散区域中的各个第1元素扩散区域是形成有各不相同的干涉条纹图案的元素全息区域，

所述第2扩散区域的所述多个第2元素扩散区域中的各个第2元素扩散区域也是形成有各不相同的干涉条纹图案的元素全息区域。

11.根据权利要求1所述的照明装置，其中，

所述光学元件是具有多个透镜阵列的透镜阵列组，

所述第1扩散区域的多个第1元素扩散区域中的各个第1元素扩散区域具有透镜阵列，

所述第2扩散区域的多个第2元素扩散区域中的各个第2元素扩散区域也具有透镜阵列。

12.一种具有权利要求2所述的照明装置的车辆。

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