CN108700265B - 照明装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够以均匀的亮度且所期望的颜色对被照明区域的整个区域进行照明的照明装置。对在第一方向上延伸，并在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸的被照明区域进行照明的照明装置1具有：光源(2)，其放射相干光；以及多个全息元件(3)，其使由光源放射的相干光衍射，分别对被照明区域的整个区域进行照明。多个全息元件中的至少一个以使被照明区域的第二方向上的两个端部的照度高于中央部的照度的方式使入射的相干光衍射。

Description

照明装置
技术领域
本公开涉及对在第一方向及第二方向上延伸的被照明区域进行照明的照明装置。
背景技术
以往，具有将光源和全息元件组合，对路面以所期望的图案进行照明的照明装置(参照日本特开2015-132707号公报)。在该公报中所公开的照明装置中，利用单一的全息元件使由单一光源生成的激光衍射。
发明内容
为了用期望的颜色对路面进行照明，需要设置多个全息元件，并使来自各全息元件的衍射光在路面上重合。
但是，在路面上的被照明区域的位置使全部全息元件一致是困难的，在被照明区域的至少边缘附近，颜色会发生分离。因此，被照明区域的边缘会变模糊，被视觉确认出与本来的颜色不同的颜色。像这样，在技术上，难以实现通过设置多个全息元件而以均匀的亮度且所期望的颜色对被照明区域的整个区域进行照明。
本公开提供一种以均匀的亮度且所期望的颜色对被照明区域的整个区域进行照明的照明装置。
为了解决上述的课题，在本公开的一个方式是一种照明装置，其对在第一方向上延伸并且在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸的被照明区域进行照明，
其中，所述照明装置包括：
光源，其放射相干光；以及
多个全息元件，其使由所述光源所放射的所述相干光衍射，分别对所述被照明区域的整个区域进行照明，
所述多个全息元件中的至少一个以使所述被照明区域的第二方向上的两个端部的照度高于中央部的照度的方式使入射的相干光衍射。
所述多个全息元件中的至少一个可以具有多个要素全息元件，
也可以是，所述要素全息元件使入射的相干光衍射，对所述被照明区域的整个区域照明。
也可以是，所述多个要素全息元件中的至少一个以使所述被照明区域的第二方向上的两个端部的照度高于第二方向上的中央部的照度的方式使入射的所述相干光衍射。
本公开的一个方式是一种照明装置，其对在第一方向上延伸并在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸的被照明区域进行照明，
所述照明装置包括：
多个光源，其放射波段各自不同的相干光；以及
多个全息元件，其使由所述多个光源中的相应的光源所放射的所述相干光衍射，从而以各自不同的照明色对所述被照明区域的整个区域进行照明，
所述多个全息元件以使所述被照明区域的第二方向上的两个端部的放射照度与中央部的放射照度不同的方式使入射的相干光衍射。
所述多个全息元件中的至少一个全息元件以使所述被照明区域的第二方向上的两个端部的照度高于中央部的照度的方式，使入射的所述相干光衍射。
所述多个全息元件中的至少一个具有多个要素全息元件，
所述要素全息元件使入射的相干光衍射，对所述被照明区域的整个区域进行照明。
所述多个要素全息元件中的至少一个以使所述被照明区域的第二方向上的两个端部的照度高于中央部的照度的方式使入射的所述相干光衍射。
所述多个全息元件以使所述被照明区域的两个边缘位置对齐的方式使入射的所述相干光衍射，所述被照明区域的两个边缘穿过所述被照明区域的第二方向上的两个端部并在第一方向上延伸。
并且，在本公开的一个方式中，提供一种照明装置，其对在第一方向上延伸，并在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸的被照明区域进行照明，
所述照明装置包括：
光源，其放射相干光；
多个全息元件，其使由所述光源放射的所述相干光衍射，分别对所述被照明区域的整个区域进行照明，
所述多个全息元件中的至少一个以使所述被照明区域的第二方向上的两个端部的色度与中央部的色度互为不同的方式使入射的相干光衍射。
也可以是，所述多个全息元件以使穿过所述被照明区域的第一方向上的两个端部并在第二方向上延伸的两个边缘的位置对齐的方式使入射的所述相干光衍射。
也可以是，所述被照明区域配置在基于所述多个全息元件的衍射光所行进着的角度空间内的规定的二维平面上，
所述多个全息元件沿着所述二维平面上的所述第二方向而配置。
也可以是，所述被照明区域配置在来自所述多个全息元件的衍射光所行进着的角度空间内的规定的二维平面上，
所述多个全息元件沿着所述二维平面上的法线方向而配置。
还可以具有整形光学系统，其对所述光源所放射的相干光进行整形和平行化，并使该相干光入射到所述多个全息元件。
根据本公开，能够以均匀的亮度且所期望的颜色对被照明区域的整个区域进行照明。
附图说明
图1是表示本公开的第一实施方式的照明装置1的概要结构的立体图。
图2是从上方观察图1时的示意性的俯视图。
图3是对第一全息元件和第二全息元件的衍射特性的调整手法进行说明的图。
图4是示出第二实施方式的全息元件的衍射特性的曲线图。
图5是示意性地示出第二实施方式的照明装置的主要部分的图。
图6是示出第三实施方式的全息元件的衍射特性的曲线图。
图7是示出将多个全息元件沿着被照明区域的nd而配置的照明装置的概要结构的立体图。
图8是对第四实施方式中的照明范围的偏差进行说明的图。
图9是对纵向配置的多个全息元件的衍射特性的调整手法进行说明的图。
具体实施方式
下面，对本公开的实施方式进行详细说明。下面，参照附图，对本公开的第一实施方式进行说明。另外，在本件说明书所附的附图中，为了便于图示和理解，相对于实物，适当地变更并放大了比例尺及纵横的尺寸比等。
并且，对在本说明书中所使用的形状、几何学条件及其程度进行确定的“平行”、“正交”、“相同”等用语、和长度、角度的值等，不会严密地限定其意义，而是解释为包括可预期会得到同样的功能这一程度的范围。
(第一实施方式)
图1是示出本公开的第一实施方式的照明装置1的概要结构的立体图。图1的照明装置1具备光源2和多个全息元件3。光源2放射相干光。虽然在图1的例子中设置有与多个全息元件3数量相同的多个光源2，但光源2的数量是任意的。下面，对针对每个全息元件3而设置一个光源2的例子进行说明。关于光源2，典型的是放射激光的激光光源2。虽然激光光源2有着半导体激光器等各种类型，但可以是任意类型的激光光源2。
虽然从多个光源2放射的相干光的波段可以相同，也可以不同，但在下面的说明中，对多个光源2放射各自不同的波段的相干光的例子进行说明。各自不同的波段的相干光是指，例如红色、绿色、蓝色共计3种相干光。当然，光源2也可以放射红绿蓝以外的颜色的相干光。并且，可以设置多个相同波段的光源2来提高被照明区域4的照明强度。
图1的照明装置1包括配置于多个光源2与多个全息元件3之间的多个整形光学系统5。各个整形光学系统5对从所对应的光源2放射出的相干光进行整形及平行化。
更具体地，各个整形光学系统5具备使从光源2放射的相干光的光束直径扩大的第一透镜6、和使通过了第一透镜6的相干光平行化的第二透镜7。被第二透镜7平行化的相干光入射到所对应的全息元件3。另外，整形光学系统5的光学结构不限于图1的结构。
在各全息元件3上，入射有由所对应的光源2放射，并被所对应的整形光学系统5整形后的相干光。各全息元件3使入射的相干光衍射，对被照明区域4的整个区域进行照明。另外，在本说明书中“被照明区域4的整个区域”不仅意为通过各个全息元件3而发生了衍射的衍射光的照明范围完全一致的情况，还意为各个照明范围的偏差在±20％以内的情况。该数值范围是根据本发明者制作的照明装置1的原型的实验结果而导出的。
被照明区域4设置在基于全息元件3的衍射光行进着的角度空间内的规定的二维平面上。本实施方式的被照明区域4是在第一方向上延伸，并在与该第一方向交叉的第二方向上延伸的区域。被照明区域4的形状和尺寸为任意的形状和尺寸，典型来说，具有与第一方向对应的长边方向dl和与第二方向对应的短边方向dw。更具体而言，被照明区域4是在短边方向dw上具有规定的宽度，并在长边方向dl上延伸的线状的照明范围。短边方向dw的宽度是有限的，但长边方向dl的长度没有限制。并且，被照明区域4未必为一个。例如，在将本实施方式的照明装置1搭载于交通工具的情况下，可以沿着交通工具的宽度方向，例如隔着交通工具的宽度的量的间隔而配置2个以交通工具的前后方向为长边方向dl的线状的被照明区域4。像这样，隔着交通工具的宽度的量的间隔而配置两个被照明区域4的优点在于，在交通工具的行进方向上有某些障碍物的情况下，通过两个被照明区域4能够容易地判断能否避开该障碍物而行驶。
图1中的多个全息元件3沿着被照明区域4的短边方向dw而配置，基于各个全息元件3的衍射光沿着被照明区域4的长边方向dl而行进，对被照明区域4进行照明。在图1的例子中，与各全息元件3对应地设置有整形光学系统5和光源2，多个整形光学系统5和多个光源2均沿着被照明区域4的短边方向dw而配置。
图2是从上方观察图1时的示意性的俯视图。在图2中，为了简化，针对在图1中分别设置有3个的光源2、整形光学系统5及全息元件3，而分别图示了的各自之中的2个。
在将多个全息元件3沿着被照明区域4的短边方向dw而配置的情况下，如果各个全息元件3的衍射特性相同，则如图2所示，在基于各个全息元件3的衍射光的照明范围中会发生偏差。该偏差是在穿过被照明区域4的短边方向dw的两个端部并在长边方向dl上延伸的两个边缘部上产生的。因此，存在被照明区域4的两个边缘部变模糊的担忧。
因此，优选为，个别地调节多个全息元件3的衍射特性，力求使基于各个全息元件3的衍射光的照明范围重合。即，优选为，调整各个全息元件3的衍射特性，以使得穿过被照明区域4的短边方向dw的两个端部并在长边方向dl上延伸的两个边缘部的位置对于各个全息元件3而言为相同。
图3是对沿着被照明区域4的短边方向dw而相邻的两个全息元件3(以下，记为第一全息元件3a和第二全息元件3b)的衍射特性的调整手法进行说明的图。在图3的例子中，示出了如下例子：使被照明区域4的短边方向dw的宽度为L，在穿过被照明区域4的短边方向dw的中央并在长边方向dl上延伸的线上配置第一全息元件3a，并在被照明区域4的短边方向dw上以与第一全息元件3隔开距离a的方式配置第二全息元件3b。
在图3中，将第一全息元件3的衍射光的角度范围设为θ1++θ1-，将第二全息元件3的衍射光的角度范围设为θ2++θ2-。并且，R为从第一全息元件3及第二全息元件3的位置起至被照明区域4内的任意位置为止的最短距离。
图3的角度θ1+、θ1-分别由以下的(1)式、(2)式来表示。
tanθ1+＝L/(2R)…(1)
tanθ1-＝-L/(2R)…(2)
并且，图3的角度θ2+、θ2-分别由以下的(3)式、(4)式来表示。
tanθ2+＝1/R×(L/2-a)…(3)
tanθ2-＝1/R×(-L/2-a)…(4)
这样，为了在距第一全息元件3a为距离R的位置上、进行被照明区域4的短边方向上的宽度的量为dw的照明所需的条件是，第一全息元件3a具有满足上述(1)式和(2)式的衍射角度θ1+、θ1-。同样地，为了在距第二全息元件3b为距离R的位置上进行被照明区域4的短边方向上的宽度的量为dw的照明所需的条件是，第二全息元件3b具有满足上述(3)式和(4)式的衍射角度θ2+、θ2-。
从上述(1)式～(4)式可知，即便被照明区域4的短边方向dw的宽度L是固定的，但当距离R发生变化时，角度θ1+、θ1-、θ2+、θ2-也会发生变化。即，需要按照距离R来调整第一全息元件3和第二全息元件3的衍射特性。
这样，在使多个全息元件3的被照明区域4的长边方向dl上的两个边缘部的位置一致时，需要按照上述的距离R，根据(1)～(4)式来调整全息元件3的衍射特性。
因此，在本实施方式中，假定使用计算机合成全息图(CGH：Computer GeneratedHologram)来作为多个全息元件3。CGH不需要发出物光的光源2、用于形成干涉条纹的光学系统、和用于形成干涉条纹的、空白的全息记录材料等，因为是在计算机上进行干涉条纹的记录工序，因此能够容易地生成具有任意衍射特性的干涉条纹。
虽然根据上述(1)～(4)式，能够将多个全息元件3的基于衍射光的被照明区域4的长边方向dl上的两个边缘部的位置对齐，但即便对齐了两个边缘部的位置，还可能因被照明区域4内的照明强度而导致被照明区域4的视觉确认性变差或被照明区域4的两个边缘部视觉确认起来也是模糊的。
各个全息元件3被设计成对被照明区域4的整个区域进行照明，但在被照明区域4的整个区域中照度不一定是均匀的，短边方向dw的中央部的照度容易高于两个端部的照度。这虽然也与各个全息元件3的配置位置有关，但是是因为被照明区域4的短边方向dw的两个端部与中央部相比，平均而言距各全息元件3的距离较长所致。当照度变低时，对于人眼而言，视觉确认起来是模糊的，因此即便根据衍射角和上述的(1)～(4)式而将各个全息元件3的基于衍射光的被照明区域4的边缘部对齐，边缘部视觉确认起来也是模糊的。并且，在一般情况下，在使照明范围内的边缘部的照度高于照明范围内的中央部的照度的情况下，人眼能够更明显地感觉到照明范围。
因此，在本实施方式中，将多个全息元件3中的至少一个的衍射特性调节成，两个端部的照度高于被照明区域4的短边方向dw的中央部的照度。
图4是示出至少一个全息元件3的衍射特性的曲线图。横轴为被照明区域4的短边方向dw的位置坐标，纵轴为照度。照度是表示人眼所感觉到的被照明区域4的亮度的物理量，其单位为勒克斯[lx]。
如图所示，在本实施方式中，使被照明区域4的短边方向dw的两个端部的照度高于中央部的照度。由此，穿过被照明区域4的短边方向dw的两个端部并在长边方向dl上延伸的两个边缘部视觉确认起来更为醒目，从而被照明区域4的视觉确认性变得良好。
如在后述的第三实施方式中所详细地说明那样，在多个全息元件3例如进行红色、绿色、蓝色的照明的情况下，无需使所有的全息元件3都具备图4所示的衍射特性。可以仅使一部分进行有色照明的全息元件3具备图4所示的衍射特性。
由此，能够在被照明区域4的中央部和边缘部稍微改变色调，进行视觉确认性良好的照明。作为具体的一例，即便在基本上以白色来对整个被照明区域4进行照明的情况下，也能够在中央部进行略带蓝色的照明，在边缘部进行略带黄色的照明，能够进一步强调边缘部。
这样，在本实施方式中，调整至少一个全息元件3的衍射特性以使得被照明区域4的短边方向dw上的两个端部的照度高于中央部的照度，因此会清晰地视觉确认在被照明区域4的长边方向dl上延伸的两个边缘部，能够提高整个被照明区域4的视觉确认性。
(第二实施方式)
在第二实施方式中，各个全息元件3具有多个要素全息元件3a。第二实施方式的照明装置1的整体结构与图1相同，但各个全息元件3的结构是不同的。
图5是示意性地示出了第二实施方式的照明装置1的主要部分的图。第二实施方式的各全息元件3具有被纵横分割而成的多个要素全息元件3a。各个要素全息元件3a具有能够对被照明区域4的整个区域进行照明的衍射特性。各个要素全息元件3a的尺寸不不是一定要相同。在3个全息元件3中，只有一部分全息元件3具有多个要素全息元件，其余的全息元件3可以是单一结构，但以下为了将说明简化，对各个全息元件3具有多个要素全息元件3a的例子进行说明。
各全息元件3具有多个要素全息元件3a，各要素全息元件3a对被照明区域4的整个区域进行照明，从而减小被照明区域4中的激光强度而能够提高激光(相干光)的安全性。由于各要素全息元件3a使入射到入射面的相干光扩散到被照明区域4的整个区域，因此被照明区域4内的各点的光强度与从光源2放射的相干光的光强度相比是相当小的。由此，即便使视线从被照明区域4内的任意的点朝向光源2的方向，也能够减小使人眼不舒服的可能性。并且，来自多个要素全息元件3a的相干光是以各自不同的入射角度入射到被照明区域4内的各点的。由此，光的干涉图案无相关地重叠而平均化，其结果，在被照明区域4内人眼所观察到的斑点不明显。
在第二实施方式中，也会调整各全息元件3内的多个要素全息元件3a的衍射特性以使得线状的被照明区域4的边缘部的位置不会按照每个全息元件3而产生偏差。并且，在第二实施方式中，至少调整一个全息元件3内的多个要素全息元件3a的衍射特性以使得被照明区域4的短边方向dw上的两个端部的照度高于中央部的照度。
这样，由于在第二实施方式中，各全息元件3具有多个要素全息元件3a，因此能够针对每个要素全息元件3a来调整衍射特性。
由此，能够调整成使被照明区域4的短边方向dw上的两个端部的照度高于中央部的照度，并且能够调整成使穿过被照明区域4的短边方向dw的两个端部并在长边方向dl上延伸的两个边缘部的位置对齐。
并且，通过以多个要素全息元件3a来构成各个全息元件3，并由各要素全息元件3a对被照明区域4的整个区域进行照明，能够降低被照明区域4中的照明光的光强度，并提高激光的安全性，且斑点也变得不明显。
(第三实施方式)
在第三实施方式中，在被照明区域4的短边方向dw上的两个端部和中央部处，按照颜色来改变放射强度。
图6是示出了至少一个全息元件3的衍射特性的曲线图。横轴是被照明区域4的短边方向dw上的位置坐标，纵轴是放射照度。放射照度是表示被照明区域4中的每单位面积的放射能量的物理量。图6的曲线gr1示出了红色照明光的特性，曲线gr2示出了绿色照明光的特性，曲线gr3示出了蓝色照明光的特性。
如图6所示，在本实施方式中，针对每种照明光颜色，放射照度是不同的。像这样针对照明光的每个颜色使放射照度不同的理由为：因为被照明区域4的照明色会导致人眼所感觉到的被照明区域4的易见性和模糊状况等发生变化。
例如，在以白色光来对线状的被照明区域4进行照明的情况下，在用带蓝色的白色对被照明区域4的短边方向dw上的中央部进行照明、用带黄色的白色来对短边方向dw上的两个端部对进行照明的情况下，感觉上会更容易看见被照明区域4，并且能够鲜明地感觉到被照明区域4的边缘部。
因此，在本实施方式中，能够针对以各自不同的颜色来进行照明的全息元件3的每一个，而个别地调整被照明区域4的短边方向dw上的中央部与两个端部处的放射照度之比。关于调整的程度，根据被照明区域4的照明色和光源2的种类等来决定即可。即，图6的放射照度只是一个示例，可以任意地设定。
在图6的例子中，绿色的照明色与其他的照明色相比，短边方向dw的中央部与两个端部处的照射照度之比较小。其理由是：因为绿色会对亮度产生影响，因此如果照射照度之比较大，则被照明区域4内的亮度会变得不均匀。
由于绿色会使照度产生较大的不同，因此通过提高短边方向dw的两个端部的照度，从而容易视觉确认沿着被照明区域4的长边方向的边缘。并且，红色、蓝色虽然不会给照度带来那么大的不同，但是会使色度发生较大变化，因此还是会容易地视觉确认沿着被照明区域4的长边方向的边缘。这样，根据被照明区域4的照明色，能够使被照明区域4的中央部和边缘的照度(放射照度)或色度不同，利用这一点，能够提高被照明区域4的视觉确认性。
在上述的说明中，没有明示是否将各个全息元件3分割为多个要素全息元件3a，对于第三实施方式中的各个全息元件3，可以分割为多个要素全息元件3a，也可以是单一结构。
在各全息元件3被分割为多个要素全息元件3a的情况下，只要针对要素全息元件3a的每一个来调整衍射特性以使得成为如图6所示的放射照度即可。
另外，虽然图6示出的是放射照度，但也可以与第一及第二实施方式相同，针对与各照明色对应的各全息元件3的每一个来调整衍射特性，以使得被照明区域4的短边方向dw的两个端部的照度高于中央部的照度。
根据本实施方式，在被照明区域4的短边方向dw的中央部和两个端部处进行调整，以使放射强度不同，其结果，能够使短边方向dw的两个端部的照度高于中央部的照度。
这样，在第三实施方式中，由于针对照明色不同的各全息元件3的每一个，在被照明区域4的短边方向dw中的两个端部和中央部放射照度是不同的，因此能够实现更为强调被照明区域4的边缘部的照明，能够鲜明地对边缘部进行照明。
(第四实施方式)
在上述的第一～第三实施方式中，如图1及图2所示，示出了多个全息元件3沿着被照明区域4的短边方向dw而配置的例子，但多个全息元件3也可以沿着被照明区域4的法线方向nd而配置。即，多个全息元件3可以沿着被照明区域4的短边方向dw而配置，也可以沿该二维平面的法线方向nd配置，该被照明区域4配置在基于各全息元件3的衍射光行进着的角度空间内的规定的二维平面上。
图7是示出将多个全息元件3沿着被照明区域4的法线方向nd而配置的照明装置1的概要结构的立体图。图7的各全息元件3对被照明区域4的整个区域进行照明的情况与图1相同。
但是，如图7所示，当纵向配置多个全息元件3时，基于各全息元件3的衍射光的照明范围未必一致，如图8所示，有可能在被照明区域4的短边方向dw和长边方向dl这两个方向上均产生偏差。相对于图8的实线的照明范围4a为本来的被照明区域4的情况，虚线为偏离的照明范围4b。
因此，如图7所示，在将多个全息元件3纵向配置的情况下，针对各全息元件3的每一个来调整衍射特性以使得照明范围与被照明区域4一致。更具体地，在各个全息元件3中调整衍射特性以使得穿过被照明区域4中的短边方向dw的两个端部并在长边方向dl上延伸的两个边缘部的位置一致，并且，使穿过被照明区域4中的长边方向dl的两个端部并在短边方向dw上延伸的两个边缘部的位置一致。
并且，在各全息元件3具有多个要素全息元件3a，并且各要素全息元件3a对被照明区域4的整个区域进行照明的情况下，针对每个要素全息元件3a来调整衍射特性，以使得在长边方向dl及短边方向dw上延伸的共计4个边缘部的位置对齐。
并且，在将多个全息元件3纵向配置的情况下，与第一～第三实施方式相同，进行调整以使得被照明区域4内的短边方向dw的中央部处与两个端部处的照度或放射照度不同，从而提高被照明区域4的视觉确认性。
图9是对纵向配置的多个全息元件3的衍射特性的调整手法进行说明的图。在图9中，在距被照明区域4所处的二维平面为距离b的上方配置第一全息元件3，在距第一全息元件3为距离a的上方配置第二全息元件3。图9是示出，在被照明区域4的长边方向dl上距第一全息元件3和第二全息元件3为距离R的位置r上，使照明范围一致的例子。使从第一全息元件3朝向位置r的光线的方向与被照明区域4所处的二维平面所构成的角度为θ1，使从第二全息元件3朝向位置r的光线的方向与二维平面所构成的角度为θ2。
在角度θ1、距离b及距离R之间，以下的(5)式成立。
tanθ1＝b/R…(5)
并且，在角度θ2、距离a、距离b及距离R之间，以下的(6)式成立。
tanθ2＝(b+a)/R…(6)
只要针对每个距离R来调整各个全息元件3的衍射特性以使得满足上述(5)式和(6)式，便能够使穿过被照明区域4的长边方向dl的两个端部并在短边方向dw上延伸的两个边缘部的位置对齐。另外，为了使穿过被照明区域4的短边方向dw上的两个端部并在长边方向dl上延伸的两个边缘部的位置对齐，只要调整各全息元件3的衍射特性从而满足上述的(3)式和(4)式即可。
这样，在纵向配置多个全息元件3的情况下，也与横向配置的情况同样，能够通过调整各个全息元件3的衍射特性，将被照明区域4照明成对于人眼而言是鲜明的。
对本公开的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而提出的，并没有意图去限定发明的范围。这些新颖的实施方式可以以其他各种形态来实施，能够在不脱离发明的主旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包括在发明的范围和主旨内，并包括在权利要求书中所记载的发明和与其均等的范围内。
符号说明
1：照明装置；2：光源；3：全息元件；4：被照明区域；5：整形光学系统；6：第一透镜；7：第二透镜

Claims (8)

1.一种照明装置，其对在第一方向上延伸并且在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸的被照明区域进行照明，
其中，所述照明装置包括：
光源，其放射相干光；
多个全息元件，其使由所述光源所放射的所述相干光衍射，分别对所述被照明区域的整个区域进行照明；以及
整形光学系统，其对所述光源所放射的相干光进行整形和平行化，并使该相干光入射到所述多个全息元件，
所述多个全息元件中的至少一个以使所述被照明区域的第二方向上的两个端部的照度高于中央部的照度的方式，使入射的相干光衍射。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其中，
所述多个全息元件中的至少一个具有多个要素全息元件，
所述要素全息元件使入射的相干光衍射，对所述被照明区域的整个区域进行照明。
3.根据权利要求2所述的照明装置，其中，
所述多个要素全息元件中的至少一个以使所述被照明区域的第二方向上的两个端部的照度高于第二方向上的中央部的照度的方式，使入射的所述相干光衍射。
4.一种照明装置，其对在第一方向上延伸并在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸的被照明区域进行照明，
所述照明装置包括：
光源，其放射相干光；
多个全息元件，其使由所述光源放射的所述相干光衍射，分别对所述被照明区域的整个区域进行照明；以及
整形光学系统，其对所述光源所放射的相干光进行整形和平行化，并使该相干光入射到所述多个全息元件，
所述多个全息元件中的至少一个以使所述被照明区域的第二方向上的两个端部的色度与中央部的色度互为不同的方式，使入射的相干光衍射。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的照明装置，其中，
所述多个全息元件以使所述被照明区域的两个边缘的位置对齐的方式使入射的所述相干光衍射，所述被照明区域的两个边缘穿过所述被照明区域的第二方向上的两个端部并在第一方向上延伸。
6.根据权利要求1至4中的任一项所述的照明装置，其中，
所述多个全息元件以使穿过所述被照明区域的第一方向上的两个端部并在第二方向上延伸的两个边缘的位置对齐的方式，使入射的所述相干光衍射。
7.根据权利要求1至4中的任一项所述的照明装置，其中，
所述被照明区域配置在基于所述多个全息元件的衍射光所行进着的角度空间内的规定的二维平面上，
所述多个全息元件沿着所述二维平面上的所述第二方向而配置。
8.根据权利要求1至4中的任一项所述的照明装置，其中，
所述被照明区域配置在来自所述多个全息元件的衍射光所行进着的角度空间内的规定的二维平面上，
所述多个全息元件沿着所述二维平面上的法线方向而配置。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7085112B2 (ja) * 2018-02-27 2022-06-16 大日本印刷株式会社 回折光学素子の回折特性の設計方法および照明装置
CN113606551B (zh) * 2018-09-26 2024-05-03 株式会社小糸制作所 车辆用灯具

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080225361A1 (en) 2004-01-29 2008-09-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Light Source Device, and Two-Dimensional Image Display Device
JP4427737B2 (ja) 2004-04-22 2010-03-10 ソニー株式会社 照明装置及び画像生成装置
EP1825316A1 (en) * 2004-12-09 2007-08-29 Koninklijke Philips Electronics N.V. Illumination system
JP4905677B2 (ja) 2006-12-08 2012-03-28 大日本印刷株式会社 体積型ホログラム、その作成方法及びそれを用いたホログラム表示装置
JP2008268878A (ja) * 2007-03-27 2008-11-06 Seiko Epson Corp ホログラム素子、照明装置、プロジェクタ、及びホログラム素子の製造方法
JP5262860B2 (ja) 2009-03-10 2013-08-14 セイコーエプソン株式会社 プロジェクター
US20110242451A1 (en) * 2010-04-06 2011-10-06 Gerhard Albert Koepf Beam Multiplier for Multi-LED Lighting Assemblies
JP5748130B2 (ja) 2010-09-08 2015-07-15 大日本印刷株式会社 照明装置、投射装置および投写型映像表示装置
JP2012146621A (ja) * 2010-12-20 2012-08-02 Stanley Electric Co Ltd 車両用灯具
WO2012150945A1 (en) 2011-05-05 2012-11-08 Koepf Gerhard A Beam multiplier for multi-led lighting assemblies
JP6344545B2 (ja) 2014-01-14 2018-06-20 大日本印刷株式会社 表示装置及び表示装置が搭載された車両

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