CN108700266B - 照明装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种照明装置，对于具有第一方向的被照明区域，该照明装置能够在使该被照明区域的边缘鲜明的同时安全地进行照明。照明装置(10)为对在第一方向上延伸，并在与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，该照明装置具有：光源；以及衍射光学元件，其具有第一全息元件和第二全息元件，该第一全息元件及第二全息元件使来自光源的光衍射而照向被照明区域，第一全息元件的衍射光对被照明区域的整个区域进行照明且第二全息元件的衍射光对被照明区域的整个区域进行照明。

Description

照明装置
技术领域
本公开涉及对具有长边方向的被照明区域进行照明的照明装置。
背景技术
例如，如JP2015-132707A所公开的那样，公知有包括光源和全息元件的照明装置。在JP2015-132707A中所公开的照明装置中，全息元件能够通过使来自光源的光衍射而以所期望的图案对路面进行照明。在JP2015-132707A所公开的照明装置中，是利用单个全息元件而使由单个光源所生成的激光衍射的。
但是，在JP2015-132707A中，并没有为了防止、所应当照明的区域即被照明区域的边缘变得不鲜明这一情况，而去花时间进行研究。在对具有长边方向的被照明区域进行照明的情况下，特别是对线状的被照明区域进行照明的情况下，会更明显地感知到被照明区域的边缘的鲜明度。并且，在利用波段相同或波段不同的多个光源对被照明区域进行照明的情况下，被照明区域的边缘更容易变得不鲜明。
进而，在利用照射激光的光源的情况下，能够将被照明区域照亮。但是，另一方面，在直视来自照明装置的照明光的情况下，有可能对人眼带来不好的影响。
发明内容
本公开是鉴于以上的点而完成的，本发明的目的在于，提供一种照明装置，其能够针对具有长边方向的被照明区域，在使其边缘鲜明的同时安全地进行照明。
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，
所述照明装置具有：
光源；以及
衍射光学元件，其具有第一全息元件和第二全息元件，该第一全息元件和第二全息元件使来自所述光源的光衍射而照向所述被照明区域，
所述第一全息元件的衍射光对所述被照明区域的整个区域进行照明，且所述第二全息元件的衍射光对所述被照明区域的整个区域进行照明。
也可以是，来自所述第一全息元件的衍射光的沿着与所述第一方向交叉的第二方向的照射宽度与来自所述第二全息元件的衍射光的沿着所述第二方向的照射宽度相同，该来自所述第一全息元件的衍射光入射到所述被照明区域的沿着所述第一方向的任意位置，该来自所述第二全息元件的衍射光入射到所述被照明区域的沿着所述第一方向的所述任意位置。
也可以是，来自所述第一全息元件的衍射光的沿着所述第一方向的照射长度与来自所述第二全息元件的衍射光的沿着所述第一方向的照射长度相同，该来自所述第一全息元件的衍射光入射到所述被照明区域的沿着与所述第一方向交叉的第二方向的任意位置，该来自所述第二全息元件的衍射光入射到所述被照明区域的沿着所述第二方向的所述任意位置。
在本公开的另一方式中，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，
所述照明装置具有：
光源；以及
衍射光学元件，其具有第一全息元件和第二全息元件，该第一全息元件和第二全息元件使来自所述光源的光衍射而照向所述被照明区域，
在所述被照明区域的所述第一方向和所述第二方向中的至少一方上，来自所述第一全息元件的衍射光的照明范围与来自所述第二全息元件的衍射光的照明范围对齐。
也可以是，所述第一全息元件和所述第二全息元件排列在与所述被照明区域的第一方向交叉的方向且与形成有所述被照明区域的面的法线方向交叉的方向上，
来自所述第一全息元件的衍射光的沿着与所述第一方向交叉的第二方向的照射宽度与来自所述第二全息元件的衍射光的沿着所述第二方向的照射宽度相同，该来自所述第一全息元件的衍射光入射到所述被照明区域的沿着所述第一方向的任意位置，该来自所述第二全息元件的衍射光入射到所述被照明区域的沿着所述第一方向的所述任意位置。
也可以是，所述第一全息元件和所述第二全息元件排列在与所述被照明区域的第一方向交叉的方向且沿着形成有所述被照明区域的面的法线方向的方向上，
来自所述第一全息元件的衍射光的沿着所述第一方向的照射长度与来自所述第二全息元件的衍射光的沿着所述第一方向的照射长度相同，该来自所述第一全息元件的衍射光入射到所述被照明区域的沿着与所述第一方向交叉的第二方向的任意位置，该来自所述第二全息元件的衍射光入射到所述被照明区域的沿着所述第二方向的所述任意位置，
来自所述第一全息元件的衍射光的沿着所述第二方向的照射宽度与来自所述第二全息元件的衍射光的沿着所述第二方向的照射宽度相同，该来自所述第一全息元件的衍射光入射到所述被照明区域的沿着所述第一方向的任意位置，该来自所述第二全息元件的衍射光入射到所述被照明区域的沿着所述第一方向的所述任意位置。
也可以是，所述第一全息元件包含多个要素全息图，
来自所述多个要素全息图中的至少2个以上的要素全息图的衍射光对所述被照明区域的整个区域进行照明。
所述第二全息元件包含多个要素全息图，
来自所述多个要素全息图中的至少2个以上的要素全息图的衍射光对所述被照明区域的整个区域进行照明。
也可以是，来自1个要素全息图的衍射光的沿着与所述第一方向交叉的第二方向的照射宽度与来自另外1个要素全息图的衍射光的沿着所述第二方向的照射宽度相同，该来自1个要素全息图的衍射光入射到所述被照明区域的沿着所述第一方向的任意位置，该来自另外1个要素全息图的衍射光入射到所述被照明区域的沿着所述第一方向的所述任意位置。
也可以是，来自1个要素全息图的衍射光的沿着所述第一方向的照射长度与来自另外1个要素全息元件的衍射光的沿着所述第一方向的照射长度相同，该来自1个要素全息图的衍射光入射到所述被照明区域的沿着与所述第一方向交叉的第二方向的任意位置，该来自另外1个要素全息元件的衍射光入射到所述被照明区域的沿着所述第二方向的所述任意位置。
也可以是，所述多个要素全息图排列在与所述被照明区域的第一方向交叉的方向且与形成有所述被照明区域的面的法线方向交叉的方向上，
来自1个要素全息图的衍射光的沿着与所述第一方向交叉的第二方向的照射宽度与来自另外1个要素全息图的衍射光的沿着所述第二方向的照射宽度相同，该来自1个要素全息图的衍射光入射到所述被照明区域的沿着所述第一方向的任意位置，该来自另外1个要素全息图的衍射光入射到所述被照明区域的沿着所述第一方向的所述任意位置。
也可以是，所述多个要素全息图排列在与所述被照明区域的第一方向交叉的方向且沿着形成有所述被照明区域的面的法线方向的方向上，
来自1个要素全息图的衍射光的沿着所述第一方向的照射长度与来自另外1个要素全息图的衍射光的沿着所述第一方向的照射长度相同，该来自1个要素全息图的衍射光入射到所述被照明区域的沿着与所述第一方向交叉的第二方向的任意位置，该来自另外1个要素全息图的衍射光入射到所述被照明区域的沿着所述第二方向的所述任意位置，
来自所述1个要素全息图的衍射光的沿着所述第二方向的照射宽度与来自另外1个要素全息图的衍射光的沿着所述第二方向的照射宽度相同，该来自所述1个要素全息图的衍射光入射到所述被照明区域的沿着所述第一方向的任意位置，该来自另外1个要素全息图的衍射光入射到所述被照明区域的沿着所述第一方向的所述任意位置。
也可以是，所述光源具有第一相干光源和第二相干光源，
所述照明装置还具有：第一整形光学系统，其对来自所述第一相干光源的光进行整形，并使该光照向所述第一全息元件；以及第二整形光学系统，其对来自所述第二相干光源的光进行整形，并使该光照向所述第二全息元件。
在本公开的另一方式中，提供一种照明装置，其对具有第一方向的被照明区域进行照明，
该照明装置具有：
光源；以及
衍射光学元件，其具有全息元件，该全息元件使来自所述光源的光衍射而照向所述被照明区域，
所述全息元件包含多个要素全息图，
来自所述多个要素全息图中的至少2个以上的要素全息图的衍射光对所述被照明区域的整个区域进行照明。
也可以是，所述光源包含发光部，该发光部具有长轴方向和与该长轴方向交叉的短轴方向，
所述照明装置还具有整形光学系统，该整形光学系统利用所述全息元件将从所述发光部沿所述短轴方向扩散的光整形为沿与所述第一方向交叉的第二方向扩散。
在本公开的另一方式中，提供一种照明装置，其对具有第一方向的被照明区域进行照明，
所述照明装置包括：
光源，其包含发光部，该发光部具有长轴方向和与该长轴方向交叉的短轴方向，并发出相干光；以及
衍射光学元件，其具有全息元件，该全息元件使来自所述光源的相干光衍射而照向所述被照明区域，
利用所述全息元件将从所述发光部沿所述短轴方向扩散的相干光整形为沿与所述第一方向交叉的第二方向扩散。
也可以具有整形光学系统，该整形光学系统对来自所述光源的相干光进行整形，并使该相干光照向所述全息元件，
从所述发光部沿所述短轴方向扩散的相干光在被所述整形光学系统整形之后，被所述全息元件整形为沿所述第二方向扩散。
所述整形光学系统也可以包含准直透镜，该准直透镜将来自所述光源的相干光整形为平行光。
所述短轴方向可以与所述第二方向平行。
也可以是，所述衍射光学元件以使穿过所述被照明区域的与所述第一方向交叉的第二方向的中心位置、并在所述第一方向上延伸的中心线与如下投影线偏离的方式，对所述被照明区域进行照明，该投影线是，穿过所述衍射光学元件的中心位置而在所述第一方向上延伸的照明光线投影在所述被照明区域上的投影线。
也可以是，从所述光源射出的光为相干光，
所述衍射光学元件以使入射到所述衍射光学元件的所述相干光中的没有因所述衍射光学元件而发生衍射并透过了所述衍射光学元件的0次光、入射到所述被照明区域的所述第一方向上的与最近端相比靠最远端侧的方式，对所述被照明区域进行照明。
从所述光源射出并入射到所述衍射光学元件的光是比平行光扩散的扩散光。
根据本公开，对于具有长边方向的被照明区域，能够在使其边缘鲜明的同时安全地进行照明。
附图说明
图1是用于对本公开的第一实施方式进行说明的图，是示出了照明装置的立体图。
图2是用于对图1的照明装置的全息元件的衍射特性进行说明的图。图2从被照明区域的长边方向示出了全息元件。
图3是用于对图1的照明装置的全息元件所包含的要素全息图的衍射特性进行说明的图。图3从被照明区域的长边方向示出了全息元件。
图4是用于对全息元件和要素全息图的衍射特性的调整方法进行说明的图。
图5是用于对全息元件和要素全息图的衍射特性的调整方法进行说明的图。
图6是与图1对应的立体图，是用于对照明装置的一个变形例进行说明的图。
图7是用于对具有相同的衍射特性的多个全息图的排列与照明区域的关系进行说明的图。
图8是用于对具有相同的衍射特性的多个全息图的排列与照明区域的关系进行说明的图。
图9是用于对照明装置的一个变形例进行说明的图。
图10是示出被照明区域的中心线与投影线偏离的例子的图。
图11是具有反射型的全息元件的照明装置的立体图。
具体实施方式
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例如“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。
图1是示意性地示出照明装置10的整体结构的立体图。照明装置10对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被照明区域Z进行照明。虽然被照明区域Z的形状和尺寸是任意的，但典型来讲，照明装置10是对如下被照明区域Z进行照明的装置，该被照明区域Z是具有长边方向，例如长边方向相对于短边方向的比为10以上，甚至于，该比为100以上的被照明区域Z，典型来讲是线状的被照明区域Z。该照明装置例如可适用于汽车、船等交通工具。在交通工具中，需要对向行进方向的前方扩展的区域进行照明。特别是对于高速行驶的汽车的前照灯，也就是所谓的头灯，优选将从该汽车的前方附近到前方远处为止的路面照亮。并且，对于被称为投光灯的探照灯而言，有时会要求仅将向前方扩展的细长的区域照亮。在此处所说明的照明装置10中，针对具有长边方向dl的被照明区域Z，特别是位于照明装置10的前方且在从照明装置10离开的方向上具有长边方向dl的被照明区域Z，在能够使其边缘鲜明的同时安全地进行照明这一方面下了功夫。因此，在应用于前照灯、探照灯中时，不会对不适合进行照明的区域进行照明，例如不会对反向车道进行照明，而是仅对至该边缘为止的规定的范围内鲜明地进行照明。并且，通过结合基于计算机的图像解析，还能够高精度地检测存在于被照明区域Z内的异物和可疑物等。
如图1所示，照明装置10具有：光源装置15，其投射光；以及全息元件40，其使来自光源装置15的光衍射而照向被照明区域Z。光源装置15具有：光源20；以及整形光学系统30，其对从光源20射出的光进行整形。
在图1所示的例子中，光源装置15具有多个光源20。作为光源20，可使用使激光振荡的激光光源。从激光光源投射的激光的直行性较为优异，适合用作高精度地对被照明区域Z进行照明的光。多个光源20可以独立设置，也可以是在共用的基板上并排配置多个光源20而成的光源模块。作为一例，多个光源20具有：第一激光光源20a，其使红色的发光波段的光振荡；第二激光光源20b，其使绿色的发光波段的光振荡；第三激光光源20c，其使蓝色的发光波段的光振荡。根据该例子，通过将由多个光源20发出的3个激光重合，能够生成包括白色的照明光在内的各种颜色的照明光。但是，不限于该例子，光源装置15也可以具有发光波段彼此不同的2个光源20或4个以上的光源20。并且，为了提高发光强度，也可以针对每个发光波段分别设置多个光源20。
接下来，对整形光学系统30进行说明。整形光学系统30对从光源20射出的激光进行整形。换言之，整形光学系统30对与激光的光轴正交的截面上的形状、或激光光束的立体的形状进行整形。在图示的例子中，整形光学系统30将从光源20射出的激光整形为宽度被扩大了的平行光束。如图1所示，整形光学系统30沿着激光的光路依次具有透镜31及准直透镜32。透镜31将从光源20射出的激光整形为发散光束。准直透镜32将由透镜31所生成的发散光束重新整形为平行光束。
在图示的例子中，光源装置15与第一～第三激光光源20c对应地分别具备第一整形光学系统30a、第二整形光学系统30b及第三整形光学系统30c。第一整形光学系统30a具有第一透镜31a及第一准直透镜32a，第二整形光学系统30b具有第二透镜31b及第二准直透镜32b，第三整形光学系统30c具有第三透镜31c及第三准直透镜32c。
接下来，对全息元件40进行说明。全息元件40是使来自光源装置15的光衍射而照向被照明区域Z的衍射光学元件。因此，被照明区域Z通过全息元件40中的衍射光而被照明。
在图示的例子中，照明装置10具有多个全息元件40。更具体地，照明装置10具有第一全息元件40a、第二全息元件40b及第三全息元件40c。各全息元件40a、40b、40c与各个使激光振荡的激光光源20a、20b、20c对应设置。根据该例子，即便在激光光源20a、20b、20c使不同波段的激光振荡的情况下，各全息元件40a、40b、40c也能够高效率地使由所对应的激光光源生成的不同波段的激光衍射。
如图2所示，在本实施方式中，通过各全息元件40a、40b、40c而发生衍射所得到的衍射光分别对被照明区域Z的整个区域进行照明。如后述，来自各个全息元件40a、40b、40c的衍射光分别仅针对被照明区域Z内而对其整个区域进行照明，从而能够有效地使被照明区域Z内中的亮度的不均匀和颜色的不均匀不明显。另外，在本说明书中，“被照明区域Z的整个区域”不仅意为与通过各个全息元件40a、40b、40c发生衍射而得到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。该数值范围是根据基于本发明者制作的照明装置10的原型而得到的实验结果导出的。
在图1及图2所示的例子中，多个全息元件40在与被照明区域Z的长边方向dl上交叉，典型而言与被照明区域Z的长边方向dl垂直的第一排列方向da上排列。并且，排列有多个全息元件40的第一排列方向da与作为被照明区域Z所处的平坦面的面pl的法线方向nd平行。特别是，在所图示的例子中，排列有多个全息元件40的第一排列方向da，典型而言是与水平方向垂直的铅直方向。即，在图示的具体例中，利用来自配置于比地面、水面在铅直方向上靠上方的多个全息元件40的衍射光在地面、水面等水平面pl上进行照明，在该水平面pl上形成被照明区域Z。并且，多个全息元件40例如在铅直方向上错开配置。对于多个全息元件40而言，只要是2个以上即可，对数量不作限定。例如，在多个全息元件40具有第一全息元件和第二全息元件，并且被照明区域Z具有在彼此交叉的第一方向和第二方向上延伸的照明范围的情况下，在被照明区域的第一方向和第二方向中的至少一个方向上，来自第一全息元件的衍射光的照明范围与来自第二全息元件的衍射光的照明范围对齐。
并且，如图3所示，各全息元件40被划分成多个要素全息图45。各要素全息图45被构成为，记录有干涉条纹图案的全息记录介质。通过以各种方式来调整干涉条纹图案，能够控制通过各个要素全息图45而发生衍射的光的行进方向，换言之，能够控制通过各要素全息图45而被扩散的光的行进方向。并且，如图3所示，来自光源装置15的、入射到各个要素全息图45的光通过该要素全息图45而发生衍射，分别对被照明区域Z的整个区域进行照明。如后述，来自各要素全息元件45的各衍射光仅针对被照明区域Z内将整个区域照明，由此，能够有效地使得被照明区域Z内的亮度的不均匀不明显。
在图3所示的例子中，第一全息元件40a包括多个第一要素全息图45a，第二全息元件40b包括多个第二要素全息图45b，第三全息元件40c包括多个第三要素全息图45c。在各全息元件40中，多个要素全息图45排列在与多个全息元件40的排列方向平行的第一排列方向da上。即，各个全息元件40中所包含的多个要素全息图45排列在第一排列方向da上，该第一排列方向da是，与被照明区域Z的长边方向dl交叉、典型而言为与之垂直的方向、且是与形成被照明区域Z的面pl的法线方向nd交叉、典型而言为与之垂直的方向。并且，在各全息元件40中，多个要素全息图45还排列在第二排列方向db上，该第二排列方向db是与被照明区域Z的长边方向dl交叉、典型而言为与之垂直的方向，且是与形成被照明区域Z的面pl的法线方向nd平行的方向。在图示的例子中，多个45排列在铅直方向da和水平方向db上。
在此，被照明区域Z可以考虑为被全息元件40照明的近场的被照明区域。该被照明区域Z不仅可以由实际的被照射面积(照明范围)来表现，如后述，还可以在设定了固定的坐标轴的基础上，以角度空间中的扩散角度范围来表现。
例如，可将来自实物的散射板的散射光用作物光来制作要素全息图45。更具体而言，当对要素全息图45的母体即全息感光材料照射由彼此具有干涉性的相干光构成的参考光和物光时，在全息感光材料上会形成基于这些光的干涉的干涉条纹，从而制作出要素全息图45。使用作为相干光的激光作为参考光，例如使用从可廉价地得到的各向同性散射板发出的散射光作为物光。
以使制作要素全息图45时所使用的参考光的光路朝相反方向行进的方式、朝向要素全息图45照射激光，由此，在制作要素全息图45时所使用的物光的光源、即散射板的配置位置生成散射板的再生像。如果制作要素全息图45时所使用的物光的光源、即散射板进行均匀的面散射，则通过要素全息图45而得到的散射板的再生像也进行均匀的面照明，使生成该散射板的再生像的区域为被照明区域Z。
并且，对于形成于各个要素全息图45的复杂的干涉条纹的图案，可以基于预定的再生照明光的波长、入射方向及所应当再生的像的形状、位置等，利用计算机来设计，以代替利用实际的物光和参考光来形成的方式。以此方式而得到的要素全息图45还称为计算机合成全息图(CGH：Computer Generated Hologram)。例如，在将照明装置10用于对地面上、水面上的具有一定大小的被照明区域Z进行照明的情况下，是难以生成物光的，从而优选将计算机合成全息图用作要素全息图45。
并且，也可以通过计算机合成来形成各要素全息图45上的各点的扩散角度特性相同的傅里叶变换全息图。并且，还可以在全息元件40的下游侧设置透镜等光学部件，调整成使衍射光入射到被照明区域Z的整个区域。
使用全息元件40的一个优点是，能够通过扩散而降低来自光源装置15的光例如激光的光能量密度。并且，另外一个优点是，可将要素全息图45作为指向性的面光源来利用，因此与以往的灯光源(点光源)相比，能够降低达成相同的照度分布所需的光源面上的亮度。由此，在使用激光光源来作为光源20的情况下，还有助于提高激光的安全性，即便以人眼从被照明区域Z内直视激光，与直视单个点光源的情况相比，给人眼带来的不好的影响的可能性会降低。
另一方面，利用多个要素全息图45来构成全息元件的优点如在后文中详细叙述那样，在对被照明区域Z，特别是对有限距离内的被照明区域Z进行照明时，能够使边缘鲜明。如果全息元件为单个傅里叶型全息图，则在被照明区域Z会产生与全息图的面积的大小对应的模糊。在本实施方式中，能够在考虑与被照明区域Z之间的位置关系的基础上设计各要素全息图45的衍射特性，从而能够极大地提高边缘的鲜明度。即，1个全息元件40中包含衍射特性不同的多个要素全息图45，由此能够在使边缘鲜明的同时对被照明区域Z进行照明。另外，在通过拍摄来制作单个菲涅尔型的全息图的情况下，会因难以准备物光而产生制约，此外，制作单个菲涅尔型计算机合成全息图意味着要遍及全息图的整个区域来进行计算，从计算量的观点出发，产生了实质性的制约。
进而，在使用了以激光为代表的相干光的情况下，例如WO2012/034174中所公开那样，会产生出现斑点这一问题。斑点会被识别为斑点图案，可能会带来生理上的不适感。全息元件40包括多个要素全息图45，由此，对应着来自各个要素全息图45的各衍射光而生成的斑点图案在被照明区域Z中重合而被平均化，然后被观察者观察到。由此，在各个要素被照明区域Zp中，能够使斑点不明显。
作为要素全息图45的具体的形态，可以是使用了光聚合物的体积型全息记录介质，也可以是作为利用包含银盐材料的感光介质来进行记录的类型的、体积型全息记录介质，还可以是浮雕型(凸字型)的全息记录介质。
接下来，对全息元件40的衍射特性进行说明。
首先，参照图7及图8，对全息图的衍射特性与被来自全息图的衍射光进行照明的照明区域之间的关系进行说明。在此，图7和图8是示出基于来自第一全息图60a和第二全息图60b的衍射光的、照明区域Za、Zb的图，第一全息图60a和第二全息图60b具有相同的衍射特性。另外，“相同”是指，第一全息图60a和第二全息图60b的衍射特性的偏差在±20％以内。该数值范围是从基于本发明者所制作的照明装置10的原型而得到的实验结果导出的。在该例子中，第一全息图60a和第二全息图60b向地面、水面等水平面照射衍射光，并且被保持在比该水平面靠上方的位置。即，来自第一全息图60a和第二全息图60b的衍射光向比水平方向靠下方处前进，并照射到意图形成被照明区域Z的地面pl。例如在图7及图8所示的例子中，与图1～图6的例子同样，设想利用汽车的前照灯对路面进行照明的情况。全息图60a、60b与要素全息图45同样，意图使光向位于前方且向前方细长地延伸的被照明区域衍射。图7和图8从被照射衍射光的面pl的法线方向示出了各全息图60a、60b的衍射光的照明区域Za、Zb。
在图7及图8所示的例子中，第一全息图60a和第二全息图60b沿着与原本意图进行照明的被照明区域的长边方向dl交叉(典型而言为垂直)的方向而配置在彼此错开的位置。特别是在图7所示的例子中，第一全息图60a和第二全息图60b的排列方向与和形成被照明区域的面pl的法线方向nd交叉的方向(典型而言为水平方向)一致。另一方面，在图8所示的例子中，第一全息图60a和第二全息图60b的排列方向与和形成被照明区域的面pl的法线方向nd平行的方向(典型而言为铅直方向)一致。并且，从图1所示的光源装置15射出的光束入射到各全息图60a、60b。因此，在图8所示的例子中，在垂直于纸面的方向上，第一全息图60a和第二全息图60b重叠配置，且在垂直于纸面的方向上，第一和第二光源装置15重叠配置。
在图7所示的例子中，被第一全息图60a的衍射光照明的照明区域Za和被第二全息图60b的衍射光照明的照明区域Zb在与全息图60a、60b的排列方向平行的方向上错开。具体而言，被来自第一全息图60a的衍射光照明的照明区域Za和被来自第二全息图60b的衍射光照明的照明区域Zb在与照明区域的长边方向dl交叉(典型而言为垂直)的宽度方向dw上错开。因此，在被从2个全息图60a、60b射出的光照明的被照明区域Zx中的、位于宽度方向dw的两个边缘且在长边方向dl上延伸的两个边缘部分Zy仅被从2个全息图60a、60b中的一个全息图射出的光照明。
在图8所示的例子中，2个全息图60a、60b在被照射衍射光的面pl的法线方向nd上错开配置。即，从2个全息图60a、60b到被照射衍射光的面pl的距离是不同的。因此，如图8所示，被来自第一全息图60a的衍射光照明的照明区域Za和被来自第二全息图60b的衍射光照明的照明区域Zb在照明区域的长边方向dl和宽度方向dw这两个方向上错开。因此，被从2个全息图60a、60b射出的光照明的被照明区域Zx的周缘部分Zz仅被从2个全息图60a、60b中的1个全息图射出的光照明。
仅被来自一个全息图60的衍射光照明的图7的两个边缘部分Zy和图8的周缘部分Zz在从2个全息图60a、60b射出的光的波段相同的情况下，与其他的部分相比，被照明得较暗。并且，在从2个全息图60a、60b射出的光的波段不同的情况下，图7的两个边缘部分Zy和图8的周缘部分Zz与其他的部分相比，以不同的颜色被照明得较暗。即，在2个全息图60a、60b的衍射特性相同的情况下，被照明区域Z的边缘会因亮度的下降和颜色的变化而变模糊。
在图1～图3所示的照明装置10中，从光源装置15照向各个全息元件40的光与图7及图8所示的例子相同，是平行光束。多个全息元件40和多个要素全息图45被配置成其入射面和射出面彼此平行，并且，向各全息元件40和各要素全息图45入射的入射光成为沿着全息元件40的法线方向和要素全息图45的法线方向的平行光束。
并且，如图3所示，首先，各全息元件40所包含的多个要素全息图45排列在如下的第二排列方向db上，该第二排列方向db与被照明区域Z的长边方向dl交叉(典型而言为垂直)且与形成被照明区域Z的面pl的法线方向nd交叉，典型地垂直地平行的方向。并且，排列在第二排列方向db上的要素全息图45的相对位置关系与图7所示的全息图60a、60b的相对位置关系相同。并且，其次，1个全息元件40所包含的多个要素全息图45还排列在如下的第一排列方向da上，第一排列方向da与被照明区域Z的长边方向dl交叉(典型而言为垂直)，与与形成被照明区域Z的面pl的法线方向nd平行。除此之外，由于多个全息元件40配置在第一排列方向da上，因此不同的全息元件40中所包含的要素全息图45也配置在第一排列方向da上。并且，排列在第一排列方向da上的要素全息图45的相对位置关系与图8所示的全息图60a、60b的相对位置关系相同。
另一方面，如图2所示，各全息元件40的衍射光分别对被照明区域Z的整个区域进行照明。并且，在图示的例子中，如图3所示，各要素全息图45的衍射光分别对被照明区域Z的整个区域进行照明。为了实现这样的照明，以接下来说明的方式来调整各要素全息图45的衍射特性。
首先，对于来自在第二排列方向db上错开排列的要素全息图45的衍射光，如果没有特别调整要素全息图45的衍射特性，而假定该衍射光彼此相同，则如参照图7所说明的那样，该衍射光会在该要素全息图45的排列方向即第二排列方向db上发生移位、并照射到形成被照明区域Z的面pl上。因此，如图4所示，以使来自一个要素全息图45s的衍射光的沿着与长边方向dl正交的宽度方向dw的照射宽度iw与来自另一个要素全息图45k的衍射光的沿着宽度方向dw的照射宽度iw相同的方式，调整在第二排列方向db上排列的要素全息图45的衍射特性，该来自一个要素全息图45s的衍射光是，入射到被照明区域Z的沿着长边方向dl的任意位置的衍射光，该来自另一个要素全息图45k的衍射光是，入射到被照明区域Z的沿着长边方向dl的所述任意的衍射光。该衍射特性的调整是针对沿着被照明区域Z的长边方向的整个区域进行的。另外，图4是从照射面pl的法线方向nd进行观察而示出全息元件40及被照明区域Z的图，照射面pl从照明装置10被照射照明光，其包含照明区域Z。另外，在本说明书中，照射宽度iw“相同”是指，照射宽度iw的偏差在±20％以内。该数值范围是从基于本发明者制作的照明装置10的原型得到的实验结果导出的。
在图4所示的例子中，根据被照明区域Z的宽度来调整，向从各个要素全息图45沿着长边方向dl而离开了距离R的被照明区域Z内的位置照射的光的衍射特性。并且，可使用角度空间中的扩散角度分布来调整衍射特性。首先，调整作为基准的要素全息图45s的衍射特性。例如在图4所示的例子中，对于向沿着长边方向dl而离开了距离R的位置照射的基准要素全息图45s的扩散角度特性，根据图4所示的坐标系而以如下方式确定。
tan(θ1+)＝x+/R
tan(θ1-)＝x-/R
接下来，考虑作为基准的要素全息图45s的扩散角度特性和从基准要素全息图45s到该要素全息图45k的沿着第二排列方向db偏离的量来决定其他的要素全息图45k的扩散角度特性。具体而言，以如下方式决定。
tan(θ2+)＝(x++a)/R
tan(θ2-)＝(x--a)/R
基准要素全息图45s的扩散角度特性在沿着被照明区域Z的长边方向dl的整个区域被进行调整。同样地，其他的要素全息图45k的扩散角度特性也在沿着被照明区域Z的长边方向dl的整个区域中被进行调整。
接下来，对于来自在第一排列方向da上错开排列的要素全息图45的衍射光而言，如果不特别调整要素全息图45的衍射特性而假设该衍射光彼此相同，如参照图8所说明那样，该衍射光会在从要素全息图45观察时的正面方向和与该正面方向垂直的方向这两个方向上发生移位，即，在图示的例子中，在被照明区域Z所处的面pl上，该衍射光在被照明区域Z的长边方向dl和宽度方向dw这两个方向上发生移位而被照射。因此，与对在第二排列方向db上错开排列的要素全息图45的衍射特性进行的调整同样，作为一个具体示例，与参照图4所说明的角度空间中的衍射特性的调整同样，以来自1个要素全息图45s的衍射光的沿着与长边方向dl正交的宽度方向dw的照射宽度iw与来自其他的要素全息图45t、45n的衍射光的沿着宽度方向dw的照射宽度iw相同的方式，调整在第一排列方向da上排列的要素全息图45的衍射特性，该来自1个要素全息图45s的衍射光是入射到被照明区域Z的沿着长边方向dl的任意位置的衍射光，该来自其他的要素全息图45t、45n的衍射光是入射到被照明区域Z的沿着长边方向dl的所述任意位置的衍射光。
并且，如图5所示，以来自1个要素全息图45s的衍射光的沿着长边方向dl的照射长度il与来自另外1个要素全息图45t、45n的衍射光的沿着长边方向dl的照射长度il相同的方式，调整在第一排列方向da上排列的要素全息图45的衍射特性，该来自1个要素全息图45s的衍射光是入射到被照明区域Z的沿着宽度方向dw的任意位置的衍射光，该来自另外1个要素全息图45t、45n的衍射光是入射到被照明区域Z的沿着宽度方向dw的所述任意位置的衍射光。另外，图5是在与形成被照明区域Z的照射面pl的法线方向nd和第一排列方向da这两个方向平行的面上示出全息元件40和被照明区域Z的图。另外，在本说明书中，照射长度il“相同”是指，照射长度il的偏差在±20％以内。该数值范围是从基于本发明者所制作的照明装置10的原型而得到的实验结果导出的。
在图5所示的例子中，根据被照明区域Z的长度来调整从在第一排列方向da上排列的要素全息图45向宽度方向dw上的任意位置照射的光的衍射特性。并且，可利用角度空间中的扩散角度分布来调整衍射特性。首先，调整作为基准的要素全息图45s的衍射特性。例如，在图5所示的例子中，向宽度方向dw上的任意位置照射的基准要素全息图45s的扩散角度特性根据图5所示的坐标系而以如下方式确定。
tan(θ3+)＝h/y
tan(θ3-)＝h/(y+il)
另外，式中的“h”相当于从形成有被照明区域Z的照射面pl到基准要素全息图45为止的沿着第一排列方向da的距离，即基准要素全息图45的配置位置的高度。
接下来，考虑作为基准的要素全息图45s的扩散角度特性和从基准要素全息图45s到该要素全息图45t为止的沿着第一排列方向da偏移的量b来决定第一全息元件40a中所包含的、与基准要素全息图45s相同的其他的要素全息图45t的扩散角度特性。具体而言，以如下的方式决定。另外，在本说明书中，扩散角度特性“相同”是指，扩散角度特性的偏差在±20％以内。该数值范围是从基于本发明者制作的照明装置10的原型而得到的实验结果导出的。
tan(θ4+)＝(h-b)/y
tan(θ4-)＝(h-b)/(y+il)
并且，对于全息元件40中所包含的与基准要素全息图45s不同的其他的要素全息图45n，也能够以同样的方式决定扩散特性。即，能够考虑作为基准的要素全息图45s的扩散角度特性和从基准要素全息图45s到该要素全息图45n为止的沿着第一排列方向da偏离的量c来决定第三全息元件40c中所包含的其他的要素全息图45n的扩散角度特性。具体地，以如下方式决定。
tan(θ5+)＝(h-c)/y
tan(θ5-)＝(h-c)/(y+il)
射向基准要素全息图45s的长边方向dl的扩散角度特性在沿着被照明区域Z的宽度方向dw的整个区域中被进行调整。同样地，其他的要素全息图45t、45n的扩散角度特性也在沿着被照明区域Z的宽度方向dw的整个区域中被进行调整。
通过以如上方式调整全息元件40和要素全息图45的衍射特性，从而来自各全息元件40的衍射光分别仅针对被照明区域Z而对其整个区域进行照明，并且，来自各要素全息图45的衍射光分别仅针对被照明区域Z而对其整个区域进行照明。
根据以上说明的本实施方式，根据多个全息元件40的配置位置的不同来调整各个全息元件40的衍射特性，其结果，来自各个全息元件40的衍射光会分别对被照明区域Z进行照明。因此，如果来自多个全息元件40的衍射光为相同波段的光，则能够将被照明区域Z照得较亮。并且，如果来自多个全息元件40的衍射光是波段不同的光，则能够利用基于加色混合的所期望的颜色来对被照明区域Z进行照明。并且在本实施方式中，由于来自各全息元件40的衍射光分别对被照明区域Z进行照明，因此发光点会分散，能够减小给直视照明装置10的人眼带来的不好的影响。除此之外，来自各个全息元件40的衍射光分别对被照明区域Z的整个区域进行照明，因此能够有效地抑制被照明区域Z的边缘附近的亮度的不均匀、和颜色的不均匀。由此，能够在使被照明区域Z的边缘鲜明的同时，安全地对该照明区域Z进行照明。
并且，在本实施方式中，是利用全息元件40的衍射光对具有长边方向dl的被照明区域Z进行照明的。因此，通过调整全息元件40的衍射特性，即便是在被照明区域Z位于照明装置10的前方且在从照明装置10离开的方向上具有长边方向dl的情况下，也能够以更高的光照射强度将从照明装置10离开而相距较远的区域照得较亮。其结果，能够对如下的照明区域Z，在使其边缘鲜明的同时安全地进行照明，该照明区域Z是，具有长边方向dl的被照明区域Z，例如长边方向dl的长度相对于宽度方向dw的长度的比为10以上，甚至为100以上的被照明区域Z，甚至是典型而言为线状的被照明区域Z。
另外，作为在多个全息元件40排列在与被照明区域Z的长边方向dl垂直且与形成被照明区域Z的面pl的法线方向nd平行的第一排列方向da上的情况下的、对各全息元件40的衍射特性进行调整的调整方法，可以是如下方法：使来自1个全息元件40的衍射光的沿着长边方向dl的照射长度il与来自另外1个全息元件40的衍射光的沿着长边方向dl的照射长度il相同，该来自1个全息元件40的衍射光是入射到被照明区域Z的沿着与长边方向dl正交的宽度方向dw的任意位置的衍射光，该来自另外1个全息元件40的衍射光是入射到被照明区域Z的沿着宽度方向dw的所述任意位置的衍射光，并且，使来自1个全息元件40的衍射光的沿着宽度方向dw的照射宽度iw与来自其他的1个全息元件40的衍射光的沿着宽度方向dw的照射宽度iw相同，该来自1个全息元件40的衍射光是入射到被照明区域Z的沿着长边方向dl的任意位置的衍射光，该来自另外的1个全息元件40的衍射光是入射到被照明区域Z的沿着长边方向dl的所述任意位置的衍射光。这样的调整能够在使照明装置10的简化以及小型化的同时实现。因此，能够在将照明装置10简化及小型化的同时，对具有长边方向dl的被照明区域Z，典型而言为对线状的被照明区域Z，在使其边缘鲜明的同时安全地进行照明。
并且，根据本实施方式，全息元件40包含多个要素全息图45。并且，根据多个要素全息图45的配置位置的不同来调整各要素全息图45的衍射特性，其结果，来自各要素全息图45的衍射光会分别对被照明区域Z的整个区域进行照明。因此，能够有效地抑制被照明区域Z的边缘附近的亮度的不均匀。由此，对于被照明区域Z，能够在使其边缘鲜明的同时进行照明。并且，1个全息元件40具有与要素全息图45的数量相同的发光点，从而能够减小给直视照明装置10的人眼带来的不好的影响。除此之外，由于来自各要素全息图45的衍射光会在被照明区域Z重合，因此即使在利用激光的情况下，也能够有效地使斑点不明显。
并且，是通过各要素全息图45的衍射光而对具有长边方向dl的被照明区域Z进行照明的。因此，通过调整要素全息图45的衍射特性，从而即使在被照明区域Z位于照明装置10的前方且在自照明装置10离开的方向上具有长边方向dl的情况下，也能够以更高的光照射强度将从照明装置10离开而相距较远的区域照得较亮。其结果，对于具有长边方向dl的被照明区域Z，典型而言为线状的被照明区域Z，能够在使其边缘鲜明的同时安全地进行照明。
另外，作为多个要素全息图45排列在与被照明区域Z的长边方向dl垂直且与形成有被照明区域Z的面pl的法线方向nd垂直的第二排列方向db上的情况下的、对各要素全息图45的衍射特性进行调整的调整方法，可以是，使来自1个要素全息图45的衍射光的沿着与长边方向dl正交的宽度方向dw的照射宽度iw与来自另外1个要素全息图45的衍射光的沿着宽度方向dw的照射宽度iw相同，该来自1个要素全息图45的衍射光是入射到被照明区域Z的沿着长边方向dl的任意位置的衍射光，该来自另外1个要素全息图45的衍射光是入射到被照明区域Z的沿着长边方向dl的所述任意位置的衍射光。这样的调整能够实现照明装置10的简化及小型化。因此，能够在将照明装置10简化及小型化，并且，对于具有长边方向dl的被照明区域Z，典型而言为线状的被照明区域Z，能够在使其边缘鲜明的同时安全地进行照明。
并且，作为多个要素全息图45排列在与被照明区域Z的长边方向dl垂直且与形成有被照明区域Z的面pl的法线方向nd平行的第一排列方向da上的情况下的、对各要素全息图45的衍射特性进行调整的调整方法，也可以是，使来自1个要素全息图45的衍射光的沿着长边方向dl的照射长度il与来自另外1个要素全息图45的衍射光的沿着长边方向dl的照射长度il相同，该来自1个要素全息图45的衍射光是入射到被照明区域Z的沿着与长边方向dl正交的宽度方向dw的任意位置的衍射光，该来自另外1个要素全息图45的衍射光是入射到被照明区域Z的沿着宽度方向dw的所述任意位置的衍射光，并且，使来自1个要素全息图45的衍射光的沿着宽度方向dw的照射宽度iw与来自另外1个要素全息图45的衍射光的沿着宽度方向dw的照射宽度iw相同，该来自1个要素全息图45的衍射光是入射到被照明区域Z的沿着长边方向dl的任意位置的衍射光，该来自另外1个要素全息图45的衍射光是入射到被照明区域Z的长边方向dl的沿着所述任意位置的衍射光。这样的调整能够在使照明装置10的简化及小型化的同时实现。因此，能够实现照明装置10的简化及小型化，并且，对于具有长边方向dl的被照明区域Z，典型而言为线状的被照明区域Z，能够在使其边缘鲜明的同时安全地进行照明。
并且，在上述的第一实施方式中，光源装置15具有生成激光的光源20和对从光源20射出的光进行整形的整形光学系统30。特别是在图示的例子中，整形光学系统30将来自光源20的光变换成平行光束。因此，在全息元件40的各个要素全息图45上入射有平行光束。根据该例子，能够使全息元件40和要素全息图45的设计和制作变得容易。并且，通过基于全息元件40的衍射，能够使光高精度地照向被照明区域Z内的整个区域。
另外，可对上述的第一实施方式实施各种各样的变更。下面，参数附图，对变形的一例进行说明。在以下的说明及以下的说明所使用的附图中，对于与上述的实施方式的结构相同的部分，使用与上述的实施方式中的相应部分所使用的符号相同的符号，并省略重复的说明。
在上述的第一实施方式中，如图1所示，示出了如下例子：多个全息元件40排列在与被照明区域Z的长边方向dl垂直且与对形成有被照明区域Z的面pl的法线方向nd平行的第一排列方向da上。即，示出了在被照明区域Z设置在地面、水面等水平面上的情况下，多个全息元件40排列在铅直方向上的例子。但是，不限于该例子，多个全息元件40也可以如图6所示那样排列。在图6所示的例子中，多个全息元件40排列在与被照明区域Z的长边方向dl垂直且与形成有被照明区域Z的面pl的法线方向nd垂直的方向上，即排列在上述的第二排列方向db上。更具体而言，也可以是，在被照明区域Z设置在地面、水面等水平面上的情况下，多个全息元件40排列在水平方向上。在该例子中也是根据多个全息元件40的配置位置的不同来调整各个全息元件40的衍射特性的，其结果，来自各个全息元件的衍射光能够分别对被照明区域Z的整个区域进行照明。通过像这样来调整全息元件40的衍射特性，能够达到与上述实施方式相同的作用效果。
另外，作为多个全息元件40排列在与被照明区域Z的长边方向dl垂直且与形成有被照明区域Z的面pl的法线方向nd垂直的第二排列方向db上的情况下的、对各个全息元件40的衍射特性进行调整的调整方法，如参照图4所说明的那样，也可以是，使来自1个全息元件40的衍射光的沿着与长边方向dl正交的宽度方向dw的照射宽度iw与来自另外1个全息元件40的衍射光的沿着宽度方向dw的照射宽度iw相同，该来自1个全息元件40的衍射光是入射到被照明区域Z的沿着长边方向dl的任意位置的衍射光，该来自另外1个全息元件40的衍射光是入射到被照明区域Z的沿着长边方向dl的所述任意位置的衍射光。这样的调整能够在使照明装置10简化及小型化的同时实现。因此，能够实现照明装置10的简化及小型化，并且对于具有长边方向dl的被照明区域Z，典型而言为线状的被照明区域Z，能够在使其边缘鲜明的同时安全地进行照明。
并且，在上述的第一实施方式中，对将全息元件40区域划分为多个要素全息图45的例子进行了说明。但是，不限于该例子，可将各个全息元件40形成为单个全息图。在这样的变形例中，来自照明装置10中所包含的多个全息元件40中的每一个的衍射光也是分别入射到被照明区域Z的整个区域，由此，对于具有长边方向的被照明区域，典型而言为线状的被照明区域，能够在使其边缘鲜明的同时安全地进行照明。
并且，在上述的第一实施方式中，对照明装置10具有多个全息元件40的例子进行了例示，但不限于该例子，照明装置10也可以仅具有单个全息元件40。在该例子中，全息元件40包括多个要素全息图45，来自各要素全息图45的衍射光分别入射到被照明区域Z的整个区域，由此，对于具有长边方向的被照明区域，典型而言为线状的被照明区域，能够在使其边缘鲜明的同时安全地进行照明。
并且，在上述的第一实施方式中，示出了针对多个全息元件40的每一个分别准备了独立的光源装置15的例子，但不限于此。也可以将光源20、整形光学系统30及透镜31中的任一个共用于多个全息元件40。
并且，如图9所示，光源装置15的第一～第三激光光源20a～20c也可以分别具有第一发光部151和第二发光部152及第三发光部153，该第一发光部151和第二发光部152及第三发光部153具有长轴方向d1及与之正交的短轴方向d2。另外，在图9中，为了便于说明，将第一～第三激光光源20a～20c、第一～第三整形光学系统30a～30c及第一～第三全息元件40a～40c分别汇总为一个而图示。实际的激光光源20a～20c、整形光学系统30a～30c及全息元件40a～40c可以如图1所示那样排列在铅直方向上，或也可如图6所示那样排列在水平方向上。
在此，发光部151～153的长轴方向d1是指，从发光部151～153发出的激光的扩散方向中的扩散角度最大的方向。长轴方向d1也可以称为与如下的最大直径平行的方向，该最大直径是，激光的与光轴正交的截面的最大直径。在图示的例子中，长轴方向d1与铅直方向一致。并且，短轴方向d2是指，从发光部151～153发出的激光的扩散方向中的扩散角度最小的方向。短轴方向d2也可以称为与如下的最小直径平行的方向，该最小直径是，激光的与光轴正交的截面的最小直径。在图示的例子中，短轴方向d2与水平方向一致。
发光部151～153以在长轴方向d1上隔开间隔的方式而配置在短轴方向d2上的相同位置。即，激光光源20a～20c以这些发光部151～153的短轴方向d2与被照明区域Z的宽度方向dw即水平方向平行的姿态被配置在光源装置15的框体150内。
从以此方式而配置的激光光源20a～20c的发光部151～153起以在短轴方向d2上扩散的方式射出的激光L在被整形光学系统30a～30c整形之后，被全息元件40a～40c整形为在宽度方向dw上扩散。
如果是长轴方向d1与宽度方向dw平行的情况，则发光部151～153射出在宽度方向dw上以较大的扩散角度扩散的激光。扩散角度较大的激光用整形光学系统30a～30c的准直透镜32a～32c是难以充分地平行化的。在欲用全息元件40a～40c将平行化不充分的激光整形为具有所期望的光束形状的衍射光的情况下，对全息元件40a～40c的形状而言会加重负担，有可能导致全息元件40a～40c的成本上升和尺寸精度的恶化。
相对于此，根据图9所示的例子，能够从发光部151～153以在宽度方向dw上较小的扩散角度射出激光L。扩散角度较小的激光L通过整形光学系统30a～30c的准直透镜32a～32c是能够充分地平行化的，因此对全息元件40a～40c的形状而言不会加重负担，能够得到具有所期望的光束形状的衍射光。
因此，根据图9所示的例子，能够可靠地且低成本地在路面上照射出边缘明确的线状的光。
在上述的图4中，示出了穿过与照明区域的长边方向正交的宽度方向的中心位置并在长边方向上延伸的中心线L1与穿过全息元件40的中心位置而在长边方向上延伸的照明光线投影到存在有被照明区域Z的面上的投影线L2一致的例子，但如图10所示，被照明区域Z的上述的中心线L1可从投影线L2偏离。
在图10中，与图4同样，将被照明区域Z的短边方向的宽度设为iw，将全息元件40的水平方向的宽度为设为a，将从全息元件40到被照明区域Z的最近位置为止的最短距离设为R，将被照明区域Z的长边方向的第一边缘e1与穿过全息元件40的水平方向的第一端部并在被照明区域Z的长边方向上延伸的第一端线e2之间的距离设为x+，将被照明区域Z的长边方向上的第二边缘e3与穿过全息元件40的水平方向的第二端部并在被照明区域Z的长边方向上延伸的第二端线e4之间的距离为x-。并且，在设穿过被照明区域Z的任意位置的短轴方向的境界位置为p1和p2时，并设位置p1与第一端线e2所构成的角度为θ1+，位置p2与第一端线e2所构成的角度为θ1-，位置p1与第二端线e4所构成的角度为θ2+，位置p2与第二端线e4所构成的角度为θ2-时，以下的式子成立。
tan(θ1+)＝x+/R
tan(θ1-)＝(x+-iw)/R
tan(θ2+)＝(x++a)/R
tan(θ2-)＝x-/R
这样，通过以满足上述的式子的方式来设计全息元件40的衍射特性，能够对相对于全息元件40而位于任意方向和位置的被照明区域Z进行照明。
入射到全息元件40的激光的一部分光成为没有因全息元件40而发生衍射、直接透过的0次光。在将0次光照射到被照明区域Z的情况下，只有预先设计的被照明区域Z内的0次光照射位置上照度会极大地升高。对以全息元件40的位置为基准，将0次光照射到被照明区域Z的长边方向上的最近端侧的情况和将0次光照射到最远端侧的情况进行比较可知，照射到最近端侧地情况下，0次光的照射面积较小，每单位面积的照度较高，被照明区域Z中的0次光的照射位置容易变得明显。因此，优选为，以将0次光入射到被照明区域Z的长边方向上的比最近端更靠近最远端侧的位置的方式设计全息元件40的衍射特性。由此，能够抑制被照明区域Z的整个区域中的光强度即照度的偏差。
在图1等中，在利用整形光学系统30a～30c的准直透镜32a～32c使激光平行化之后入射到全息元件40a～40c。为了抑制被照明区域Z的模糊，优选使向全息元件40a～40c入射的入射光平行化，但平行化的激光向全息元件40a～40c入射的入射面积较小，因此相应地，0次光的光强度变大。因此，从减弱0次光的光强度的观点来讲，入射到全息元件40a～40c的入射光优选为比完全的平行光稍微扩散的扩散光。当扩散光入射到全息元件40a～40c时，有可能导致被照明区域Z的模糊量增多，但如在图3等中所说明那样，在将全息元件40a～40c区域划分为多个要素全息图45，并且各个要素全息图45具有向被照明区域Z的整个区域照明的衍射特性的情况下，即便入射到全息元件40a～40c的入射光为扩散光，考虑到入射到各个要素全息图45内的激光的入射角度几乎相同，因此在设计成每个要素全息图45对被照明区域Z的整个区域进行照明的衍射特性的情况下，全息元件40a～40c整体能够将被照明区域Z鲜明地照明。
在图1等中，作为衍射光学元件，示出了使用透过型的全息元件40a～40c的例子，但也可以如图11所示那样使用反射型的全息元件40a～40c。如果是反射型的全息元件40a～40c，0次光的行进方向与观察者的观察方向不同，因此容易实现针对0次光的安全对策。
另外，在以上对上述实施方式的几个变形例进行了说明，当然，也可以将多个变形例适当组合而应用。

Claims (42)

1.一种照明装置，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，
所述照明装置具有：
光源；以及
衍射光学元件，其具有第一全息元件和第二全息元件，该第一全息元件和第二全息元件使来自所述光源的光衍射而照向所述被照明区域，
所述第一全息元件的衍射光对所述被照明区域的整个区域进行照明，且所述第二全息元件的衍射光对所述被照明区域的整个区域进行照明，
所述第一全息元件的入射面和所述第二全息元件的入射面与形成有所述被照明区域的面交叉，
所述第一全息元件和所述第二全息元件中的至少一者包含多个要素全息图，
来自所述多个要素全息图中的至少2个以上的要素全息图的衍射光对所述被照明区域的整个区域进行照明，
所述多个要素全息图的衍射特性依照考虑了各要素全息图彼此的位置的偏差的扩散角度特性。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其中，
入射到所述被照明区域的沿着所述第一方向的任意位置的来自所述第一全息元件的衍射光在沿着与所述第一方向交叉的第二方向上的照射宽度、与入射到所述被照明区域的沿着所述第一方向的所述任意位置来自所述第二全息元件的衍射光在沿着所述第二方向上的照射宽度相同。
3.根据权利要求1或2所述的照明装置，其中，
入射到所述被照明区域的沿着与所述第一方向交叉的第二方向的任意位置的来自所述第一全息元件的衍射光在沿着所述第一方向上的照射长度、与入射到所述被照明区域的沿着所述第二方向的所述任意位置的来自所述第二全息元件的衍射光在沿着所述第一方向上的照射长度相同。
4.根据权利要求1或2所述的照明装置，其中，
所述第一全息元件和所述第二全息元件排列在与所述被照明区域的第一方向交叉的方向且与形成有所述被照明区域的面的法线方向交叉的方向上，
入射到所述被照明区域的沿着所述第一方向的任意位置的来自所述第一全息元件的衍射光在沿着与所述第一方向交叉的第二方向上的照射宽度、与入射到所述被照明区域的沿着所述第一方向的所述任意位置的来自所述第二全息元件的衍射光在沿着所述第二方向上的照射宽度相同。
5.根据权利要求1或2所述的照明装置，其中，
所述第一全息元件和所述第二全息元件排列在与所述被照明区域的第一方向交叉的方向且沿着形成有所述被照明区域的面的法线方向的方向上，
入射到所述被照明区域的沿着与所述第一方向交叉的第二方向的任意位置的来自所述第一全息元件的衍射光在沿着所述第一方向上的照射长度、与入射到所述被照明区域的沿着所述第二方向的所述任意位置的来自所述第二全息元件的衍射光在沿着所述第一方向上的照射长度相同，
入射到所述被照明区域的沿着所述第一方向的任意位置的来自所述第一全息元件的衍射光在沿着所述第二方向上的照射宽度、与入射到所述被照明区域的沿着所述第一方向的所述任意位置的来自所述第二全息元件的衍射光在沿着所述第二方向上的照射宽度相同。
6.根据权利要求1所述的照明装置，其中，
所述第一全息元件包含多个要素全息图，
来自所述多个要素全息图中的至少2个以上的要素全息图的衍射光对所述被照明区域的整个区域进行照明。
7.根据权利要求1所述的照明装置，其中，
所述第二全息元件包含多个要素全息图，
来自所述多个要素全息图中的至少2个以上的要素全息图的衍射光对所述被照明区域的整个区域进行照明。
8.根据权利要求6或7所述的照明装置，其中，
入射到所述被照明区域的沿着所述第一方向的任意位置的来自1个要素全息图的衍射光在沿着与所述第一方向交叉的第二方向上的照射宽度、与入射到所述被照明区域的沿着所述第一方向的所述任意位置的来自另外1个要素全息图的衍射光在沿着所述第二方向上的照射宽度相同。
9.根据权利要求6或7所述的照明装置，其中，
入射到所述被照明区域的沿着与所述第一方向交叉的第二方向的任意位置的来自1个要素全息图的衍射光在沿着所述第一方向上的照射长度、与入射到所述被照明区域的沿着所述第二方向的所述任意位置的来自另外1个要素全息元件的衍射光在沿着所述第一方向上的照射长度相同。
10.根据权利要求6或7所述的照明装置，其中，
所述多个要素全息图排列在与所述被照明区域的第一方向交叉的方向且与形成有所述被照明区域的面的法线方向交叉的方向上，
入射到所述被照明区域的沿着所述第一方向的任意位置的来自1个要素全息图的衍射光在沿着与所述第一方向交叉的第二方向上的照射宽度、与入射到所述被照明区域的沿着所述第一方向的所述任意位置的来自另外1个要素全息图的衍射光在沿着所述第二方向上的照射宽度相同。
11.根据权利要求6或7所述的照明装置，其中，
所述多个要素全息图排列在与所述被照明区域的第一方向交叉的方向且沿着形成有所述被照明区域的面的法线方向的方向上，
入射到所述被照明区域的沿着与所述第一方向交叉的第二方向的任意位置的来自1个要素全息图的衍射光在沿着所述第一方向上的照射长度、与入射到所述被照明区域的沿着所述第二方向的所述任意位置的来自另外1个要素全息图的衍射光在沿着所述第一方向上的照射长度相同，
入射到所述被照明区域的沿着所述第一方向的任意位置的来自所述1个要素全息图的衍射光在沿着所述第二方向上的照射宽度、与入射到所述被照明区域的沿着所述第一方向的所述任意位置的来自另外1个要素全息图的衍射光在沿着所述第二方向上的照射宽度相同。
12.根据权利要求1或2所述的照明装置，其中，
所述光源具有第一相干光源和第二相干光源，
所述照明装置还具有：第一整形光学系统，其对来自所述第一相干光源的光进行整形而使该光照向所述第一全息元件；以及第二整形光学系统，其对来自所述第二相干光源的光进行整形而使该光照向所述第二全息元件。
13.根据权利要求1或2所述的照明装置，其中，
所述光源包含发光部，该发光部具有长轴方向和与该长轴方向交叉的短轴方向，
所述照明装置还具有整形光学系统，该整形光学系统利用所述第一全息元件和所述第二全息元件将从所述发光部沿所述短轴方向扩散的光整形为沿与所述第一方向交叉的第二方向扩散。
14.根据权利要求1或2所述的照明装置，其中，
所述衍射光学元件以使穿过所述被照明区域的与所述第一方向交叉的第二方向的中心位置、并在所述第一方向上延伸的中心线与如下投影线偏离的方式，对所述被照明区域进行照明，该投影线是将穿过所述衍射光学元件的中心位置并在所述第一方向上延伸的照明光线投影在所述被照明区域上而得到的。
15.根据权利要求1或2所述的照明装置，其中，
从所述光源射出的光为相干光，
所述衍射光学元件以使入射到所述衍射光学元件的所述相干光中的没有被所述衍射光学元件衍射而透过了所述衍射光学元件的0次光入射到所述被照明区域的所述第一方向上的与最近端相比靠最远端侧的方式，对所述被照明区域进行照明。
16.根据权利要求1或2所述的照明装置，其中，
从所述光源射出并入射到所述衍射光学元件的光是比平行光扩散的扩散光。
17.一种照明装置，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，
所述照明装置具有：
光源；以及
衍射光学元件，其具有第一全息元件和第二全息元件，该第一全息元件和第二全息元件使来自所述光源的光衍射而照向所述被照明区域，
在所述被照明区域的所述第一方向和所述第二方向中的至少一方上，来自所述第一全息元件的衍射光的照明范围与来自所述第二全息元件的衍射光的照明范围对齐，
所述第一全息元件的入射面和所述第二全息元件的入射面与形成有所述被照明区域的面交叉，
所述第一全息元件和所述第二全息元件中的至少一者包含多个要素全息图，
来自所述多个要素全息图中的至少2个以上的要素全息图的衍射光对所述被照明区域的整个区域进行照明，
所述多个要素全息图的衍射特性依照考虑了各要素全息图彼此的位置的偏差的扩散角度特性。
18.根据权利要求17所述的照明装置，其中，
所述第一全息元件和所述第二全息元件排列在与所述被照明区域的第一方向交叉的方向且与形成有所述被照明区域的面的法线方向交叉的方向上，
入射到所述被照明区域的沿着所述第一方向的任意位置的来自所述第一全息元件的衍射光在沿着与所述第一方向交叉的第二方向上的照射宽度、与入射到所述被照明区域的沿着所述第一方向的所述任意位置的来自所述第二全息元件的衍射光在沿着所述第二方向上的照射宽度相同。
19.根据权利要求17或18所述的照明装置，其中，
所述第一全息元件和所述第二全息元件排列在与所述被照明区域的第一方向交叉的方向且沿着形成有所述被照明区域的面的法线方向的方向上，
入射到所述被照明区域的沿着与所述第一方向交叉的第二方向的任意位置的来自所述第一全息元件的衍射光在沿着所述第一方向上的照射长度、与入射到所述被照明区域的沿着所述第二方向的所述任意位置的来自所述第二全息元件的衍射光在沿着所述第一方向上的照射长度相同，
入射到所述被照明区域的沿着所述第一方向的任意位置的来自所述第一全息元件的衍射光在沿着所述第二方向上的照射宽度、与入射到所述被照明区域的沿着所述第一方向的所述任意位置的来自所述第二全息元件的衍射光在沿着所述第二方向上的照射宽度相同。
20.根据权利要求17所述的照明装置，其中，
所述第一全息元件包含多个要素全息图，
来自所述多个要素全息图中的至少2个以上的要素全息图的衍射光对所述被照明区域的整个区域进行照明。
21.根据权利要求17所述的照明装置，其中，
所述第二全息元件包含多个要素全息图，
来自所述多个要素全息图中的至少2个以上的要素全息图的衍射光对所述被照明区域的整个区域进行照明。
22.根据权利要求20或21所述的照明装置，其中，
入射到所述被照明区域的沿着所述第一方向的任意位置的来自1个要素全息图的衍射光在沿着与所述第一方向交叉的第二方向上的照射宽度、与入射到所述被照明区域的沿着所述第一方向的所述任意位置的来自另外1个要素全息图的衍射光在沿着所述第二方向上的照射宽度相同。
23.根据权利要求20或21所述的照明装置，其中，
入射到所述被照明区域的沿着与所述第一方向交叉的第二方向的任意位置的来自1个要素全息图的衍射光在沿着所述第一方向上的照射长度、与入射到所述被照明区域的沿着所述第二方向的所述任意位置的来自另外1个要素全息元件的衍射光在沿着所述第一方向上的照射长度相同。
24.根据权利要求20或21所述的照明装置，其中，
所述多个要素全息图排列在与所述被照明区域的第一方向交叉的方向且与形成有所述被照明区域的面的法线方向交叉的方向上，
入射到所述被照明区域的沿着所述第一方向的任意位置的来自1个要素全息图的衍射光在沿着与所述第一方向交叉的第二方向上的照射宽度、与入射到所述被照明区域的沿着所述第一方向的所述任意位置的来自另外1个要素全息图的衍射光在沿着所述第二方向上的照射宽度相同。
25.根据权利要求20或21所述的照明装置，其中，
所述多个要素全息图排列在与所述被照明区域的第一方向交叉的方向且沿着形成有所述被照明区域的面的法线方向的方向上，
入射到所述被照明区域的沿着与所述第一方向交叉的第二方向的任意位置的来自1个要素全息图的衍射光在沿着所述第一方向上的照射长度、与入射到所述被照明区域的沿着所述第二方向的所述任意位置的来自另外1个要素全息图的衍射光在沿着所述第一方向上的照射长度相同，
入射到所述被照明区域的沿着所述第一方向的任意位置的来自所述1个要素全息图的衍射光在沿着所述第二方向上的照射宽度、与入射到所述被照明区域的沿着所述第一方向的所述任意位置的来自另外1个要素全息图的衍射光在沿着所述第二方向上的照射宽度相同。
26.根据权利要求17或18所述的照明装置，其中，
所述光源具有第一相干光源和第二相干光源，
所述照明装置还具有：第一整形光学系统，其对来自所述第一相干光源的光进行整形而使该光照向所述第一全息元件；以及第二整形光学系统，其对来自所述第二相干光源的光进行整形而使该光照向所述第二全息元件。
27.根据权利要求17或18所述的照明装置，其中，
所述光源包含发光部，该发光部具有长轴方向和与该长轴方向交叉的短轴方向，
所述照明装置还具有整形光学系统，该整形光学系统利用所述第一全息元件和所述第二全息元件将从所述发光部沿所述短轴方向扩散的光整形为沿与所述第一方向交叉的第二方向扩散。
28.根据权利要求17或18所述的照明装置，其中，
所述衍射光学元件以使穿过所述被照明区域的与所述第一方向交叉的第二方向的中心位置、并在所述第一方向上延伸的中心线与如下投影线偏离的方式，对所述被照明区域进行照明，该投影线是将穿过所述衍射光学元件的中心位置并在所述第一方向上延伸的照明光线投影在所述被照明区域上而得到的。
29.根据权利要求17或18所述的照明装置，其中，
从所述光源射出的光为相干光，
所述衍射光学元件以使入射到所述衍射光学元件的所述相干光中的没有被所述衍射光学元件衍射而透过了所述衍射光学元件的0次光入射到所述被照明区域的所述第一方向上的与最近端相比靠最远端侧的方式，对所述被照明区域进行照明。
30.根据权利要求17或18所述的照明装置，其中，
从所述光源射出并入射到所述衍射光学元件的光是比平行光扩散的扩散光。
31.一种照明装置，其对具有第一方向的被照明区域进行照明，
该照明装置具有：
光源；以及
衍射光学元件，其具有全息元件，该全息元件使来自所述光源的光衍射而照向所述被照明区域，
所述全息元件包含多个要素全息图，
来自所述多个要素全息图中的至少2个以上的要素全息图的衍射光对所述被照明区域的整个区域进行照明，
所述多个要素全息图的入射面与形成有所述被照明区域的面交叉，
所述多个要素全息图的衍射特性依照考虑了各要素全息图彼此的位置的偏差的扩散角度特性。
32.根据权利要求31所述的照明装置，其中，
所述光源包含发光部，该发光部具有长轴方向和与该长轴方向交叉的短轴方向，
所述照明装置还具有整形光学系统，该整形光学系统利用所述全息元件将从所述发光部沿所述短轴方向扩散的光整形为沿与所述第一方向交叉的第二方向扩散。
33.根据权利要求31或32所述的照明装置，其中，
所述衍射光学元件以使穿过所述被照明区域的与所述第一方向交叉的第二方向的中心位置、并在所述第一方向上延伸的中心线与如下投影线偏离的方式，对所述被照明区域进行照明，该投影线是将穿过所述衍射光学元件的中心位置并在所述第一方向上延伸的照明光线投影在所述被照明区域上而得到的。
34.根据权利要求31或32所述的照明装置，其中，
从所述光源射出的光为相干光，
所述衍射光学元件以使入射到所述衍射光学元件的所述相干光中的没有被所述衍射光学元件衍射而透过了所述衍射光学元件的0次光入射到所述被照明区域的所述第一方向上的与最近端相比靠最远端侧的方式，对所述被照明区域进行照明。
35.根据权利要求31或32所述的照明装置，其中，
从所述光源射出并入射到所述衍射光学元件的光是比平行光扩散的扩散光。
36.一种照明装置，其对具有第一方向的被照明区域进行照明，
所述照明装置包括：
光源，其包含发光部，该发光部具有长轴方向和与该长轴方向交叉的短轴方向，并发出相干光；以及
衍射光学元件，其具有全息元件，该全息元件使来自所述光源的相干光衍射而照向所述被照明区域，
利用所述全息元件将从所述发光部沿所述短轴方向扩散的相干光整形为沿与所述第一方向交叉的第二方向扩散，
所述全息元件的入射面与形成有所述被照明区域的面交叉，
所述全息元件包含多个要素全息图，
来自所述多个要素全息图中的至少2个以上的要素全息图的衍射光对所述被照明区域的整个区域进行照明，
所述多个要素全息图的衍射特性依照考虑了各要素全息图彼此的位置的偏差的扩散角度特性。
37.根据权利要求36所述的照明装置，其中，
所述照明装置具有整形光学系统，该整形光学系统对来自所述光源的相干光进行整形而使该相干光照向所述全息元件，
从所述发光部沿所述短轴方向扩散的相干光在被所述整形光学系统整形之后，被所述全息元件整形为沿所述第二方向扩散。
38.根据权利要求37所述的照明装置，其中，
所述整形光学系统包含准直透镜，该准直透镜将来自所述光源的相干光整形为平行光。
39.根据权利要求36或37所述的照明装置，其中，
所述短轴方向与所述第二方向平行。
40.根据权利要求36或37所述的照明装置，其中，
所述衍射光学元件以使穿过所述被照明区域的与所述第一方向交叉的第二方向的中心位置、并在所述第一方向上延伸的中心线与如下投影线偏离的方式，对所述被照明区域进行照明，该投影线是将穿过所述衍射光学元件的中心位置并在所述第一方向上延伸的照明光线投影在所述被照明区域上而得到的。
41.根据权利要求36或37所述的照明装置，其中，
从所述光源射出的光为相干光，
所述衍射光学元件以使入射到所述衍射光学元件的所述相干光中的没有被所述衍射光学元件衍射而透过了所述衍射光学元件的0次光入射到所述被照明区域的所述第一方向上的与最近端相比靠最远端侧的方式，对所述被照明区域进行照明。
42.根据权利要求36或37所述的照明装置，其中，
从所述光源射出并入射到所述衍射光学元件的光是比平行光扩散的扩散光。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016107307A1 (de) * 2016-04-20 2017-10-26 Hella Kgaa Hueck & Co. Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge
JP2021027014A (ja) * 2019-08-08 2021-02-22 大日本印刷株式会社 照明装置および移動体
JP6901053B1 (ja) * 2021-02-25 2021-07-14 大日本印刷株式会社 照明システム、照明システムの設計方法
JP7335664B1 (ja) 2023-04-05 2023-08-30 アポロ興産株式会社 包装材の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5186533A (en) * 1990-01-30 1993-02-16 Nissan Motor Co., Ltd. Lamp arrangement for motor vehicle
DE29920151U1 (de) 1999-11-17 2001-03-29 Müller, Helmut Frank Ottomar, Prof. Dr.-Ing., 50933 Köln Leuchttafel mit Hologrammen
JP2003270585A (ja) 2002-03-18 2003-09-25 Ricoh Co Ltd レーザ照明光学系及びそれを用いた露光装置、レーザ加工装置、投射装置
JP4465956B2 (ja) * 2002-12-05 2010-05-26 セイコーエプソン株式会社 ホログラム素子の製造方法、投射型表示装置
CN1914556B (zh) 2004-01-29 2010-05-26 松下电器产业株式会社 光源装置和二维图像显示装置
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
CA2812117C (en) 2010-09-14 2020-03-24 Dynamic Digital Depth Research Pty Ltd A method for enhancing depth maps
JP2012230360A (ja) 2011-04-15 2012-11-22 Dainippon Printing Co Ltd 照明装置、投射装置および投射型映像表示装置
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