CN109415012A - 照明装置、全息元件和车辆控制方法 - Google Patents

照明装置、全息元件和车辆控制方法 Download PDF

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Abstract

对具有第1方向和与第1方向交叉的第2方向的被照明区域进行照明的照明装置具有：光源，其放射相干光；以及衍射光学元件，其使从光源入射的相干光衍射。衍射光学元件按照使得被照明区域的第2方向的宽度从靠近衍射光学元件的一侧起沿被照明区域的第1方向逐渐变宽的方式使所入射的相干光衍射。

Description

照明装置、全息元件和车辆控制方法
技术领域
本公开涉及对具有长边方向和短边方向的被照明区域进行照明的照明装置、全息元件和车辆控制方法。
背景技术
当前已提出了将光源和全息元件组合起来，对路面以期望的图案进行照明的照明装置(参照专利文献1)。在专利文献1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。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-132707号公报
发明内容
发明要解决的课题
激光例如相比LED光等的非相干光而言，相干性较高，因而在原理上能够仅对期望的区域进行清晰的照明，然而在作为照明装置实际使用的情况下，需要对装置结构以及投射图案进行各种设计。
此外，虽然通过合成多个波段的激光可形成各种颜色，然而在上述专利文献1中未公开使用多个波段的激光的技术构思。
而且，在使用单一波段的激光的情况下，虽然能够使被照明区域的照明方式发生各种变化，然而使被照明区域的照明方式发生各种变化的技术构思也未被专利文献1所公开。
本公开提供结构简单，并且能够优化被照明区域的照明方式的照明装置、全息元件和车辆控制方法。
用于解决课题的手段
为了解决上述的课题，本公开的一个方面提供照明装置，其对具有第1方向和与所述第1方向交叉的第2方向的被照明区域进行照明，该照明装置具有：光源，其放射相干光；以及衍射光学元件，其使从所述光源入射的所述相干光衍射，所述衍射光学元件按照使得所述被照明区域的所述第2方向的宽度从靠近所述衍射光学元件的一侧起沿着所述被照明区域的所述第1方向而逐渐变宽的方式，使所入射的所述相干光衍射。
本公开可以构成为，通过所述衍射光学元件而被衍射的所述相干光的所述被照明区域的所述第2方向上的扩散角度在所述被照明区域的所述第1方向的整个区域恒定。
本公开的照明装置还可以构成为，其对具有第1方向和与所述第1方向交叉的第2方向的被照明区域进行照明，该照明装置具有：光源，其放射相干光；以及衍射光学元件，其使从所述光源入射的所述相干光衍射，所述衍射光学元件按照在所述被照明区域的所述第1方向上的至少一部分显示指标的方式，使入射的所述相干光衍射。
本公开可以构成为，所述指标在所述被照明区域的所述第1方向上每隔规定间隔进行显示，所述指标的照明方式不同于所述被照明区域的照明方式。
本公开可以构成为，所述指标显示在所述被照明区域的所述第1方向的端部，所述指标的照明方式不同于所述被照明区域的照明方式。
本公开可以构成为，所述指标的配置方式为，使所述被照明区域沿所述第1方向每隔规定距离断开。
本公开可以构成为，所述光源放射波段互不相同的多个相干光，所述衍射光学元件具有：多个衍射区域，它们分别对应于所述多个相干光而设置，并且分别使所对应的相干光衍射来照明所述被照明区域；以及合成光学系统，其对在所述多个衍射区域分别衍射的相干光进行合成，利用由所述合成光学系统合成的相干光对所述被照明区域进行照明。
本公开可以构成为，所述光源放射波段互不相同的多个相干光，所述衍射光学元件具有供所述多个相干光入射的衍射面，在所述衍射面上混合配置有使所述多个相干光分别衍射的多个要素衍射区域，所述多个要素衍射区域分别对所述被照明区域进行照明。
本公开的另一个方面是一种照明装置，其对具有第1方向和与所述第1方向交叉的第2方向的被照明区域进行照明，该照明装置具有：光源，其放射相干光；以及
衍射光学元件，其使从所述光源入射的所述相干光衍射，所述光源和所述衍射光学元件能够改变所述被照明区域的照明方式。
本公开可以构成为，所述衍射光学元件具有对所述被照明区域内的沿所述第2方向配置的互不相同的部分区域进行照明的多个衍射区域，所述光源对是否使相干光分别入射到所述多个衍射区域中进行切换，从而能够改变所述被照明区域的所述第2方向的宽度。
本公开可以构成为，所述衍射光学元件具有被配置在所述被照明区域内的所述第2方向上，对互不相同的部分区域进行照明的多个衍射区域，所述光源对是否使相干光分别入射到所述多个衍射区域中进行切换，从而能够改变沿所述第2方向分离所述被照明区域的数量。
本公开可以构成为，所述衍射光学元件具有所述被照明区域内的所述第1方向上的对互不相同的部分区域进行照明的多个衍射区域，所述光源对是否使相干光分别入射到所述多个衍射区域中进行切换，从而能够改变所述被照明区域的所述第1方向上的照明长度。
本公开可以构成为，所述光源通过切换相干光向所述衍射光学元件入射的入射角度，从而能够改变所述被照明区域的所述第1方向上的照明位置。
本公开可以构成为，通过切换该照明装置的出射光轴的方向，从而能够改变所述被照明区域的所述第1方向上的照明位置。
本公开可以构成为，所述光源放射波段互不相同的多个相干光，所述衍射光学元件具有与所述多个相干光分别对应地设置，并且分别使所对应的相干光衍射的多个衍射区域，所述光源对是否使对应的相干光入射到所述多个衍射区域中进行切换，从而能够改变所述被照明区域的照明色。
本公开可以构成为，该照明装置具有取得该照明装置周边的环境信息的检测部，所述光源和所述衍射光学元件根据由所述检测部取得的所述环境信息来能够改变所述被照明区域的照明方式。
本公开可以构成为，所述被照明区域是沿在道路上行驶的车辆的行进方向对所述道路的靠路肩的一部分进行照明的区域，所述检测部检测所述车辆的轮胎是否向相比于所述被照明区域的路肩侧超出，在由所述检测部检测到所述车辆的轮胎向相比于所述被照明区域的路肩侧超出时，所述光源和所述衍射光学元件变更所述被照明区域的照明方式。
本公开可以构成为，所述被照明区域是沿在道路上行驶的车辆的行进方向对所述道路的一部分进行照明的区域，所述检测部检测所述车辆的行驶方向前方的障碍物，在由所述检测部检测到所述障碍物时，所述光源和所述衍射光学元件变更所述被照明区域的照明方式。
本公开可以构成为，所述被照明区域是沿在道路上行驶的车辆的行进方向对所述道路的一部分进行照明的区域，所述检测部检测能否通过所述车辆的行驶方向前方的狭窄场所，所述光源和所述衍射光学元件根据所述检测部的检测结果来变更所述被照明区域的照明方式。
本公开可以构成为，所述被照明区域是沿在道路上行驶的车辆的行进方向对所述道路的一部分进行照明的区域，所述检测部检测所述车辆的速度和加速度中的至少一方，所述光源和所述衍射光学元件根据由所述检测部检测的所述车辆的速度和加速度中的至少一方来变更所述被照明区域的显示对象。
本公开可以构成为，所述被照明区域是沿在道路上行驶的车辆的行进方向对所述道路的一部分进行照明的区域，所述检测部检测所述车辆的行驶方向前方的坡道，在由所述检测部检测到所述坡道时，所述光源和所述衍射光学元件根据所述坡道的倾斜角度来变更所述被照明区域的照明方式。
本公开的一个方面提供全息元件，其分别具有多个使互不相同的波段的相干光衍射的多种要素全息元件，这些要素全息元件被配置在相互交叉的第1方向和第2方向上，其中，在所述第1方向和所述第2方向上相邻配置的2个要素全息元件使互不相同的波段的相干光衍射。
本公开可以构成为，分别设有多个的所述多种要素全息元件分别包括相同数量的使红色的波段的相干光衍射的要素全息元件、使绿色的波段的相干光衍射的要素全息元件以及使蓝色的波段的相干光衍射的要素全息元件。
本公开的一个方面提供全息元件，其具有在相互交叉的第1方向和第2方向上相邻配置的第1要素全息元件、第2要素全息元件和第3要素全息元件，其中，所述第1要素全息使第1波段的相干光衍射，所述第2要素全息使与所述第1波段的相干光不同的第2波段的相干光衍射，所述第3要素全息使与所述第1波段和所述第2波段的相干光不同的第3波段的相干光衍射。
本公开的一个方面提供车辆控制方法，包括：取得照明装置周边的环境信息，根据所述取得的环境信息，使相干光从光源入射到衍射光学元件，所述衍射光学元件进行与所入射的相干光对应的衍射，并能够改变被照明区域的照明方式，根据所述取得的环境信息控制车辆。
发明效果
根据本公开，通过简单的结构，能够优化被照明区域的照明方式。
附图说明
图1是表示本公开的第1实施方式的照明装置的概略结构的立体图。
图2是表示由多个全息元件衍射的相干光的行进方向的图。
图3是从法线方向观察被照明区域的俯视图。
图4是说明纵向放置的多个全息元件的衍射特性的调整手法的图。
图5是表示从被照明区域的法线方向观察的各全息元件和被照明区域的位置关系的图。
图6是表示各全息元件包括多个要素全息元件的示例。
图7是表示沿被照明区域的短边方向配置多个全息元件的示例的立体图。
图8是从上方观察图7的示意性俯视图。
图9是说明沿被照明区域的短边方向相邻的2个全息元件的衍射特性的调整手法的图。
图10是表示由人眼辨认出的梯形状的被照明区域的图。
图11是表示被照明区域的照明范围的图。
图12是表示由人眼辨认出的长方形状的被照明区域的图。
图13是表示具有光扫描器件的照明装置的概略结构的立体图。
图14是表示第2实施方式的被照明区域的图。
图15是从法线方向观察图14的被照明区域的情况下的俯视图。
图16A是表示由第1要素全息元件或第1全息元件照明的被照明区域的一例的图。
图16B是表示由第2要素全息元件或第2全息元件照明的指标的一例的图。
图17是表示第3实施方式的被照明区域的图。
图18是从法线方向观察图17的被照明区域的情况下的俯视图。
图19是表示第4实施方式的被照明区域的图。
图20是从法线方向观察图19的被照明区域的情况下的俯视图。
图21是表示第5实施方式的衍射光学元件周边的概略光学结构的图。
图22是表示通过与图21不同的手法进行被照明区域的色彩偏离防止的一个变形例的图。
图23是表示能够改变线状的被照明区域的短边方向的宽度的示例的图。
图24是表示能够改变线状的被照明区域的长边方向的长度和照明位置的示例的图。
图25是说明图24的一个变形例的图。
图26A是示意性表示能够改变具有光源和全息元件的照明装置的出射光轴方向的示例的图。
图26B是示意性表示能够改变具有光源和全息元件的照明装置的出射光轴方向的示例的图。
图27是表示本公开的第9实施方式的照明装置的概略结构的立体图。
图28是表示本公开的第12实施方式的照明装置的概略结构的立体图。
具体实施方式
以下，参照附图对本公开的一个实施方式进行说明。另外，在本说明书所附的附图中，为了便于图示和理解，将比例尺和纵横的尺寸比等基于实物的情况适当进行了变更而夸张示出。
此外，在本说明书中使用的用于确定形状和几何学的条件以及它们的程度的例如“平行”、“垂直”、“相同”等的用语以及长度和角度的值等不限定于严格意义，应解释为包含可期待同样的功能的程度的范围。
(第1实施方式)
图1是表示本公开的第1实施方式的照明装置1的概略结构的立体图。图1的照明装置1例如用作交通工具的头灯的一部分。其中，图1的照明装置1还可以用作交通工具的尾灯和探照灯等的各种的照明灯。此外，交通工具的含义在于，不仅包括汽车等的车辆，还包括船舶和飞机等的具有照明装置1的各种交通工具。以下，作为一例，说明在车辆的头灯的一部分应用图1的照明装置1的示例。
图1的照明装置1具有光源2和多个衍射光学元件3。光源2放射激光等的相干光。在图1的示例中，设置了与多个衍射光学元件3数量相同的多个光源2，而光源2的数量可为任意的。以下，说明在各衍射光学元件3上分别设置一个光源2的示例。典型情况下光源2是放射激光的激光源2。激光源2包括半导体激光器等的各种类型，可以为任意类型的激光源2。
另外，第1实施方式的照明装置1不必一定具有多个光源2和多个衍射光学元件3，只要具有一个光源2和一个衍射光学元件3即可。其中，以下，说明具有多个光源2和多个衍射光学元件3的示例。
从多个光源2放射的相干光的波段既可以相同也可以不同，以下说明多个光源2放射互不相同的波段的相干光的示例。互不相同的波段的相干光例如是红、绿、蓝的共计3个波段的相干光。当然，光源2也可以放射红绿蓝以外的颜色的相干光。此外，还可以设置多个同一波段的光源2，提高被照明区域4的照明强度。
多个衍射光学元件3分别使从光源2入射的相干光衍射，对被照明区域4的整个区域进行照明。被照明区域具有相互交叉的第1方向和第2方向，例如，可以将后述的长边方向作为第1方向，将短边方向作为第2方向。具体而言，多个衍射光学元件3分别按照使得被照明区域4的短边方向的宽度从靠近衍射光学元件3的一侧起沿被照明区域4的长边方向逐渐变宽的方式使所入射的相干光衍射。
典型情况下，多个衍射光学元件3是多个全息元件3。如后述那样，通过使用全息元件3作为衍射光学元件3，从而易于设计各全息元件3的衍射特性，还比较易于进行由各全息元件3对被照明区域4的整个区域进行照明的设计。以下，说明使用多个全息元件3作为多个衍射光学元件3的示例。
图1的照明装置1具有配置于多个光源2与多个全息元件3之间的多个整形光学系统5。各整形光学系统5对从对应的光源2放射的相干光进行整形和平行化。
具体而言，各整形光学系统5具有扩大从光源2放射的相干光的光束口径的第1透镜6、以及使通过第1透镜6的相干光变得平行的第2透镜7。被第2透镜7平行化的相干光入射到对应的全息元件3。另外，整形光学系统5的光学结构不限于图1。
由对应的光源2放射且被对应的整形光学系统5整形的相干光入射到各全息元件3。各全息元件3使所入射的相干光衍射，对被照明区域4的整个区域进行照明。
被照明区域4被设置在多个全息元件3的衍射光行进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具有长边方向dl和短边方向dw。具体而言，被照明区域4在短边方向dw上具有规定的宽度，是在长边方向dl上延伸的线状的照明范围。短边方向dw的宽度有限，而长边方向dl的长度没有特别限制。此外，被照明区域4不一定是一个。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，可以隔开相当于交通工具的宽度的间隔而配置2个将交通工具的前后方向作为长边方向dl的线状的被照明区域4。这样，隔开相当于交通工具的宽度的间隔配置2个被照明区域4的优点在于，在交通工具的行进方向上存在某种障碍物的情况下，根据2各线状的被照明区域4的间隔能够容易地判断能否避开该障碍物行驶。
图1的多个全息元件3沿被照明区域4的法线方向nd被纵向放置。即，多个全息元件3沿被照明区域4的法线方向nd被纵向放置，而该被照明区域4配置于供各全息元件3的衍射光行进的角度空间内的规定的二维平面上。
图2是表示由多个全息元件3衍射的相干光的行进方向的图。如上述所示，图2的各全息元件3对被照明区域4的整个区域进行照明。
然而，如图2那样，若将多个全息元件3纵向放置，则各全息元件3的衍射光的照明范围未必一致，如图3所示，可能会在被照明区域4的短边方向dw和长边方向dl的双方产生偏离。图3的实线的照明范围4a是原本的被照明区域4，而虚线示出偏离的照明范围4b的一例。
因此，如图2那样，在将多个全息元件3纵向放置的情况下，需要按照各全息元件3分别调整衍射特性以使得照明范围与被照明区域4一致。具体而言，各全息元件3需要按照如下方式来调整衍射特性，即使得在被照明区域4的短边方向dw的两端部通过且在长边方向dl延伸的两边缘部的位置一致，并且在被照明区域4的长边方向dl的两端部通过且在短边方向dw延伸的两边缘部的位置一致。
如后述那样，在各全息元件3具有多个要素全息元件3c，由各要素全息元件3对被照明区域4的整个区域进行照明的情况下，需要按照各个要素全息元件3c，以使得在长边方向dl和短边方向dw上延伸的共计4个边缘部的位置对其的方式来调整衍射特性。
图4是说明被纵向放置的多个全息元件3的衍射特性的调整手法的图。图4中示出了在距存在被照明区域4的二维平面为距离b的上方配置第1全息元件3，在相于于第1全息元件3a为距离a的上方配置第2全息元件3b的示例。图4示出使与第1全息元件3a和第2全息元件3b在被照明区域4的长边方向dl上隔开距离R的位置r上的照明范围一致的示例。将从第1全息元件3a朝向位置r的光线的方向与存在被照明区域4的二维平面构成的角度设为θ1，将从第2全息元件3b朝向位置r的交线的方向与二维平面构成的角度设为θ2。
在角度θ1、距离b和距离R之间成立以下的(1)式。
tanθ1＝b/R…(1)
此外，在角度θ2、距离a、距离b和距离R之间成立以下的(2)式。
tanθ2＝(b+a)/R…(2)
若按照每段距离R以满足上述(1)式和(2)式的方式来调整各全息元件3的衍射特性，则能够使在被照明区域4的长边方向dl的两端部通过且在短边方向dw上延伸的两边缘部的位置对齐。
另一方面，为了使在被照明区域4的短边方向dw的两端部通过并在长边方向dl上延伸的两边缘部的位置对齐，根据图5来调整各全息元件3的衍射特性即可。图5是表示从被照明区域4的法线方向观察的各全息元件3与被照明区域4的位置关系的图。各全息元件3纵向层叠在被照明区域4的法线方向上，因此在图5中仅示出一个。图5中，将全息元件3的衍射光的角度范围设为θ1++θ1-。R是从全息元件3的位置到被照明区域4内的任意位置的最短距离。
图5的角度θ1+、θ1-可分别通过以下的(3)式、(4)式表现。
tanθ1+＝L/(2R)…(3)
tanθ1-＝-L/(2R)…(4)
用于在与全息元件3隔开距离R的位置处进行相当于被照明区域4的短边方向dw的宽度的照明的条件在于，全息元件3具有满足上述(3)式和(4)式的衍射角度θ1+、θ1-。根据这些(3)式和(4)式可知，即使被照明区域4的短边方向dw的宽度L恒定，若距离R发生变化，则角度θ1+、θ1-也会变化。即，各全息元件3的衍射特性的调整需要针对每段距离R来进行。这样，通过以满足上述(3)式和(4)式的方式来调整各全息元件3的衍射特性，就能够使在被照明区域4的短边方向dw的两端部通过且在长边方向dl上延伸的两边缘部的位置对齐。
归纳以上内容，在将多个全息元件3纵向放置的情况下，通过根据上述(1)～(4)式来调整各全息元件3的衍射特性，能够使各全息元件3照明的范围一致。由此，可减轻被照明区域4的边界部分处的模糊，能够由人眼鲜明地辨认被照明区域4。
这样，为了使被照明区域4的长边方向dl上的两端部与短边方向dw上的两端部的位置在多个全息元件3中一致，需要针对上述每段距离R根据(1)～(4)式来调整全息元件3的衍射特性。
在本实施方式中，为了能够在计算机上进行这种调整，设想的情况是使用计算机合成全息(CGH：Computer Generated Hologram)作为多个全息元件3。CGH不需要发出物体光的光源2、用于形成干涉条纹的光学系统以及用于形成干涉条纹的空白的全息记录材料等，由于能够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备任意的衍射特性的干涉条纹。
如图6所示，图1的多个全息元件3可以分别具有沿纵横被分割开的多个要素全息元件3c。各要素全息元件3c具备能够对被照明区域4的整个区域进行照明的衍射特性。各要素全息元件3c的尺寸无需全部相同。可以仅多个全息元件3中的一部分全息元件3具有多个要素全息，而剩余的全息元件3为单一构造，在以下为了简化说明，对各全息元件3均具有多个要素全息元件3c的示例进行说明。
各全息元件3具有多个要素全息元件3c，各要素全息元件3c对被照明区域4的整个区域进行照明，从而在从被照明区域4侧观察全息元件3时，能够减弱激光亮度来实现激光(相干光)的安全性提高。各要素全息元件3c使入射到入射面上的相干光扩散到被照明区域4的整个区域，因此从被照明区域4侧观察全息元件3时的亮度相比从光源2放射的相干光的亮度而言相当小。因此，即使从被照明区域4内的任意的点向光源2的方向投去视线，也能够减轻给人眼带来不适的可能。此外，来自多个要素全息元件3c的相干光分别以不同的入射角度入射到被照明区域4内的各点。由此，光的干涉图案不相关地重叠起来而被平均化，其结果是，在被照明区域4内被人员观察的散斑不再明显。
在图1中，示出了多个全息元件3被纵向放置在被照明区域4的法线方向上的示例，如图7所示，可以将多个全息元件3沿被照明区域4的短边方向dw配置。
图8是从上方观察图7的示意性的俯视图。图8中，为了简化，图示出了图7中分别设有3个的光源2、整形光学系统5和全息元件3中的各2个。
在多个全息元件3沿被照明区域4的短边方向dw配置的情况下，若各全息元件3的衍射特性相同，则如图8所示，会在各全息元件3的衍射光的照明范围产生偏离。该偏离产生于在被照明区域4的短边方向dw的两端部通过且在长边方向dl上延伸的两边缘部。因此，会担心被照明区域4的两边缘部模糊。
于是，优选个别地调整多个全息元件3的衍射特性，以使各全息元件3的衍射光的照明范围尽量重合。即，优选以使得在被照明区域4的短边方向dw的两端部通过且在长边方向dl上延伸的两边缘部的位置在各全息元件3都相同的方式来调整各全息元件3的衍射特性。
图9是说明沿被照明区域4的短边方向dw相邻的2个全息元件3(以下，第1全息元件3a和第2全息元件3b)的衍射特性的调整手法的图。在图9的示例中，示出了将被照明区域4的短边方向dw的宽度设为L，在通过被照明区域4的短边方向dw的中央且在长边方向dl上延伸的线上配置第1全息元件3a，在与第1全息元件3a沿被照明区域4的短边方向dw隔开距离a配置第2全息元件3b的示例。
在图9中，将第1全息元件3a的衍射光的角度范围设为θ1++θ1-，将第2全息元件3b的衍射光的角度范围设为θ2++θ2-。此外，R是从第1全息元件3a和第2全息元件3b的位置到被照明区域4内的任意位置的最短距离。
图9的角度θ1+、θ1-分别可由以下的(5)式、(6)式表现。
tanθ1+＝L/(2R)…(5)
tanθ1-＝-L/(2R)…(6)
此外，图9的角度θ2+、θ2-分别可由以下的(7)式、(8)式表现。
tanθ2+＝1/R×(L/2-a)…(7)
tanθ2-＝1/R×(-L/2-a)…(8)
这样，用于在与第1全息元件3a相隔距离R的位置处进行相当于被照明区域4的短边方向dw的宽度的照明的条件在于，第1全息元件3a具有满足上述(5)式和(6)式的衍射角度θ1+、θ1-。同样地，在与第2全息元件3b相隔距离R的位置处，用于进行相当于被照明区域4的短边方向dw的宽度的照明的条件在于，第2全息元件3b具有满足上述(7)式和(8)式的衍射角度θ2+、θ2-。
根据上述(5)式～(8)式可知，即使被照明区域4的短边方向dw的宽度L恒定，若距离R发生变化，则角度θ1+、θ1-、θ2+、θ2-也会变化。即，第1全息元件3和第2全息元件3的衍射特性的调整需要针对每段距离R进行。
这样，为了使被照明区域4的长边方向dl上的两边缘部的位置在多个全息元件3中一致，需要针对上述每段距离R根据(5)～(8)式来调整全息元件3的衍射特性。
(第1实施方式的特征的结构)
在上述图5中，示出了无论在被照明区域4的长边方向dl上的何处位置，短边方向dw的宽度都为恒定的示例。这种情况下，如图10所示，人眼可辨认出越为身前侧则短边方向的宽度越宽，越为远方则短边方向的宽度越窄。根据本发明人的验证得知，虽然越为远方则短边方向的宽度越被辨认为窄，然而由于使用相干光作为光源2，因此能够在远方也鲜明地辨认出被照明区域4。
已知放射相干光的光源2的光输出依赖于被照明区域4的照度与照明面积之积。在不变更被照明区域4的照度的情况下，照明面积越小则光源2的光输出可以越小。于是，在本实施方式中，位于全息元件3的位置附近的人对于线状的被照明区域4向长边方向的最远方方向远望时，以能够正确辨认被照明区域4的最远方的长边方向端部的方式来设定该长边方向端部上的短边方向长度。具体而言，将被照明区域4的最远方的长边方向端部上的短边方向长度变更为多种方式，按照人能够辨认的最小的长度，设定被照明区域4的最远方的长边方向端部上的短边方向长度。
接着，以被照明区域4的最远方的长边方向端部上的短边方向长度成为上述的设定值，并且被照明区域4的短边方向的宽度在长边方向的整个区域被辨认为恒定的方式来设定各全息元件3的扩散角度。此时，各全息元件3的扩散角度不取决于被照明区域4的长边方向的位置而始终恒定。由此，如图11所示，从被照明区域4的法线方向nd观察的照明范围从图5那样的长方形变为梯形。具体而言，被照明区域4的照明范围成为接近各全息元件3的一侧的被照明区域4的长边方向端部上的短边方向长度最小，而最远方的长边方向端部上的短边方向长度最大的梯形。
由此，通过将图11的梯形的照明范围与虚线所示的长方形的照明范围进行比较克制，能够削减照明范围的面积。这也就表示可削减放射相干光的光源2的光输出。
如上述所示，若如图11那样将被照明区域4的照明范围形成为梯形，则如图12所示，可得到人眼无论位于被照明区域4的长边方向上的何处位置，都能够几乎恒定地辨认出短边方向的宽度的效果。当然，根据人眼的高度以及被照明区域4与人眼的位置间的距离，被照明区域4的短边方向上的观感上的宽度会发生变化，因此被照明区域4的短边方向的宽度未必在长边方向的各种都为恒定，然而短边方向的宽度的差会被辨认得更小。
这种情况下，各全息元件3的扩散角度不取决于被照明区域4的长边方向的位置而始终恒定。这种各全息元件3的扩散角度的设定在使用CGH作为各全息元件3的情况下能够较为容易地进行。
在图1中，说明了设置放射波段互不相同的多个相干光的多个光源2以及多个全息元件3的示例，然而也可以仅设置一个光源2和一个全息元件3。光源2和全息元件3分别仅为一个的情况下，被照明区域4的照明色为单色，而通过与图11同样地将被照明区域4的照明范围形成为梯形，从而能够使被照明区域4的短边方向的宽度在外观上形成为恒定。
此外，在全息元件3被分割为多个要素全息元件3c的情况下，可以由一部分要素全息元件3c如图5那样呈长方形状对被照明区域4照明，并由其他的至少一部分要素全息元件3c如图10那样呈梯形状对被照明区域4照明。并且，由图13所示的光扫描器件8切换使来自光源2的相干光入射的要素全息元件3c，由此能够旋转使人识别的被照明区域4的照明方式形成为图10那样或形成为图12那样。
这样，在第1实施方式中，以人能够辨认出被照明区域4的最远方的长边方向端部作为条件，使得人眼在被照明区域4的长边方向的整个区域内将短边方向的宽度辨认为大致相同。由此，虽然被照明区域4为梯形状，然而人眼将其辨认为长方形。被照明区域4成为梯形状，从而能够进一步削减被照明区域4的面积，能够削减光源2的光输出。因此，能够使光源2小型化，还能够削减部件成本，并且可抑制光源2产生热，能够提高光源2的耐久性。此外，人眼将被照明区域4的短边方向的宽度在长边方向的整个区域内辨认为恒定，因此被照明区域4的辨认性提高。进而，这种的被照明区域4能够使各全息元件3的扩散角度不取决于被照明区域4的长边方向的位置而形成为恒定来进行照明，因此能够较为容易地设定各全息元件3的衍射特性。
(第2实施方式)
第2实施方式在被照明区域4上显示指标。
第2实施方式的照明装置1具有与图1和图7同样的结构，除了被照明区域4的照明方式与第1实施方式不同以外，都与第1实施方式相同。
第2实施方式的照明装置1与第1实施方式同样地对线状的被照明区域4进行照明。在第1实施方式中，示出了以使得被照明区域4的短边方向的宽度在长边方向的整个区域内为恒定的方式由人眼辨认的示例，在第2实施方式中，既可以与第1实施方式同样，或者也可以由人眼辨认为越向长边方向的远方则被照明区域4的短边方向的宽度越窄。
图14是表示第2实施方式的被照明区域4的图，示出了由人眼辨认的状况。在本例中，如图5那样示出了被照明区域4的实际的照明范围是长方形，并且被人眼辨认为越靠近长边方向的远方则被照明区域4的短边方向的宽度越窄的示例。此外，图15是从法线方向观察图14的被照明区域4的情况下的俯视图。
在本实施方式的被照明区域4内，按照每段规定距离显示出例如由横线构成的指标9。规定距离例如优选是10m或100m等的易于把握积算距离的值。指标9的显示色优选是能够与被照明区域4的显示色识别的颜色。或者，如果是具有一个光源2和一个全息元件3的照明装置1，可以通过用虚线或粗线来显示指标9，从而与被照明区域4进行识别。这样，指标9与被照明区域4的线照明在照明方式上不同。照明方式既可以是颜色的差异，也可以是线宽度或线种的差异，还可以是形状的差异。
通过将图14那样的指标9重叠显示在被照明区域4上，从而易于把握被照明区域4的长边方向的距离。例如，在指标9以10m间隔显示的情况下，可容易识别出从身前起朝向深处到第3个指标9的距离是3×10＝30m。
通过调整一个或多个全息元件3的一部分要素全息元件3c的扩散特性，能够容易地显示第2实施方式的指标9。例如，在以与被照明区域4的照明色不同的颜色来显示指标9的情况下，使得向指标9的显示位置和除此以外的被照明区域4的照明位置分别入射来自不同的全息元件3的衍射光即可。或者，还可以独立于线照明用的全息元件3而设置未图示的全息元件3，由该全息元件3进行指标9的照明。
或者，在多个全息元件3均具有多个要素全息元件3c的情况下，可以与对被照明区域4照明的要素全息元件3c独立地设置显示指标9的要素全息元件3c。
图16A是表示第1要素全息元件或由第1全息元件照明的被照明区域4的一例的图，图16B是表示第2要素全息元件或由第2全息元件照明的指标9的一例的图。通过将图16A的被照明区域4与图16B的指标9重合，从而如图14和图15那样，在被照明区域4上重叠显示出指标9。
在上述示例中，示出了在被照明区域4内按照每个规定间隔显示指标9的示例，然而并不需要指标9的间隔一定均等。例如，在交通工具的头灯用的照明装置1的情况下，可以在接近交通工具的一侧减小指标9的间隔，而随着远离交通工具而逐渐扩大指标9的间隔。
这样，在第2实施方式中，在线状的被照明区域4内以规定间隔重叠显示指标9，因此易于识别被照明区域4的长边方向的长度。因此，通过沿交通工具的行进方向对线状的被照明区域4进行照明，并且在被照明区域4上重叠显示指标9，从而易于把握交通工具的行进方向的距离感，例如能够正确把握与障碍物或目标物之间的距离。
(第3实施方式)
第3实施方式在线状的被照明区域4的长边方向的两端部显示指标。
第3实施方式的照明装置1具有与图1和图7同样的结构，除了被照明区域4的照明方式与第1实施方式不同以外，都与第1实施方式相同。
第3实施方式的照明装置1与第1实施方式同样地对线状的被照明区域4进行照明。在第1实施方式中，示出了人眼辨认出被照明区域4的短边方向的宽度在长边方向dl的整个区域为恒定的示例，而在第3实施方式中，既可以与第1实施方式同样，或者也可以由人眼辨认为越在长边方向dl上靠向远方则被照明区域4的短边方向dw的宽度越窄。
图17是表示第3实施方式的被照明区域4的图，示出了由人眼辨认到的情况。在本例中，如图5所示那样，示出了被照明区域4的实际的照明范围是长方形，并且被人眼辨认为越在长边方向dl上靠向远方则被照明区域4的短边方向dw的宽度越窄的示例。此外，图18是从法线方向nd观看图17的被照明区域4的情况下的俯视图。
如图17和图18所示，在线状的被照明区域4的长边方向dl的两端部显示出指标9。指标9的照明方式不同于被照明区域4的线照明的照明方式。具体而言，指标9与线照明在颜色、线宽度、线种、形状中的至少一个方面不同。例如，可以对线照明使用白色照明，而对指标9使用能够与白色进行识别的颜色、例如红色等来照明。
通过在被照明区域4的长边方向dl的两端部显示指标9，从而易于把握被照明区域4的起点位置和终点位置。例如，在被照明区域4的长边方向dl的长度被预先确定的情况下，易于把握被照明区域4的终点位置。
可以通过与第2实施方式的指标9同样的手法，使用至少一部分的全息元件3，在被照明区域4的长边方向dl的两端部上显示第3实施方式的指标9。例如可以使用与进行线照明的要素全息元件3c不同的要素全息元件3c，在被照明区域4的长边方向dl的两端部通过其他的照明方式来进行照明。或者，还可以设置与进行线照明的多个全息元件3不同的全息元件3来进行指标9的照明。
这样，在第3实施方式中，在线状的被照明区域4的长边方向dl的两端部显示指标9，因此易于把握被照明区域4的起点和终点位置。因此，例如在被照明区域4的长边方向dl长度非常长的情况下，也易于把握被照明区域4的最远方的端部位置。
另外，还可以不仅如上述那样地在两端部显示指标，而是也可以仅在一个端部显示指标。具体而言，既可以仅在接近光源的端部、即被照明区域4的起点位置处显示指标，也可以仅在距离光源最远方的端部、即被照明区域4的终点位置处显示指标。
(第4实施方式)
在第4实施方式中，设置将被照明区域4沿长边方向dl按照每段规定距离断开的指标9。
第4实施方式的照明装置1具有与图1和图7同样的结构，除了被照明区域4的照明方式与第1实施方式不同以外，都与第1实施方式相同。
第4实施方式的照明装置1与第1实施方式同样地，对线状的被照明区域4进行照明。在第1实施方式中，示出了由人眼辨认为被照明区域4的短边方向dw的宽度在长边方向dl的整个区域为恒定的示例，而在第4实施方式中，既可以与第1实施方式同样，或者也可以由人眼辨认为在长边方向dl上越靠向远方则被照明区域4的短边方向dw的宽度越窄。
图19是表示第4实施方式的被照明区域4的图，示出了由人眼辨认到的情况。在本例中，如图5所示那样，示出了被照明区域4的实际的照明范围是长方形，并且人眼辨认为在长边方向dl上越靠向远方则被照明区域4的短边方向dw的宽度越窄的示例。此外，图20是从法线方向nd观看图19的被照明区域4的情况下的俯视图。
如图19和图20所示，被照明区域4的线照明成为断断续续的虚线状。一个线照明要素4a的长度是被预先确定的长度，例如优选为5m或50m等的易于把握积算距离的值。在长边方向dl上相邻的2个线照明要素4a之间设置有能够作为指标9的非照明区域。例如，若一个线照明要素4a的长边方向dl的长度和非照明区域的长边方向dl的长度均为5m，则将双方相加而成为10m。因此，通过对线照明要素4a的数量进行计数，从而易于把握距离感。例如，从身前起到第5个线照明要素4a之间的距离大致为5×10＝50m左右。
第4实施方式的指标9是非照明区域，进行使得来自全息元件3的衍射光不入射到与指标9对应的部位的控制即可。作为具体的控制的一例，可以调整全息元件3的衍射条纹，使得光不会在非照明区域发生衍射。或者，还可以控制来自光源2的相干光的扫描范围，使得相干光不入射到全息元件3上的一部分区域。
这样，在第4实施方式中，设置将被照明区域4沿长边方向dl按照每段规定距离断开的指标9，因此通过对所断开的线照明要素4a的数量进行计数，从而易于把握被照明区域4的长边方向dl上的距离。
(第5实施方式)
在第5实施方式中，不引起光出射部附近位置处的色彩偏离。
图21是表示第5实施方式的衍射光学元件3周边的概略的光学结构的图。图21的照明装置1除了具有供彼此不同的波段的相干光入射的多个全息元件3之外，还具有分色镜10。由多个全息元件3衍射的多个相干光入射到分色镜10。分色镜10是使特定的波段的光通过，而使除此以外的波段的光反射的反射镜。即，分色镜10是将在多个全息元件3等的多个衍射区域分别衍射的相干光合成的合成光学系统。
图21的示例的分色镜10使由红色用和蓝色用的各全息元件3衍射的相干光反射，并使由绿色用的全息元件3衍射的相干光通过。分色镜10将这三种衍射光合成并出射。被分色镜10合成的光例如是白色光。分色镜10的出射光成为对被照明区域4照明的照明光。
这样，通过设置分色镜10，能够在到达被照明区域4之前生成合成光。因此，不会发生在被照明区域4上重合多个相干光那样的情况下的光出射部附近位置的色彩偏离。
图22是表示通过与图21不同的手法来进行光出射部附近位置的色彩偏离防止的一个变形例的图，示出了全息元件3的衍射面的构造。图1的照明装置1对应于多个相干光而具有多个全息元件3，而使用图22的全息元件3的照明装置1仅具有一个全息元件3即可。
在图22的全息元件3的衍射面上混合配置有使波段互不相同的多个相干光分别衍射的多个要素全息元件3c。多个要素全息元件3是使多个相干光分别衍射的多个要素衍射区域。衍射面上混合配置有多个要素衍射区域。具体而言，如图22所示，相同颜色的要素全息元件3c在纵向或横向上的至少一方不相邻地配置。此外，各色的要素全息元件3c的配置在衍射面内被均匀分散。由此，在衍射面的整个区域被衍射的相干光在充分混合的状态下入射到被照明区域4，不会引起光出射部附近位置的色彩偏离。
这样，在第5实施方式中，在由全息元件3衍射的多个波段的相干光入射到被照明区域4之前，进行合成或混合的处理，因此能够减少光出射部附近位置的色彩偏离。
(第6实施方式)
在第6实施方式中，能够改变线状的被照明区域4的短边方向dw的宽度。
第6实施方式的照明装置1具有与图1和图7同样的结构，除了被照明区域4的照明方式与第1实施方式不同以外，都与第1实施方式相同。第6实施方式的照明装置1与第1实施方式同样地对线状的被照明区域4照明。如图23所示，第6实施方式的各全息元件3具有被配置在被照明区域4的短边方向dw上的多个要素全息元件3c。或者如图7所示，也可以将多个全息元件3配置在被照明区域4的短边方向dw上。以下，以多个全息元件3与图1同样地被纵向放置，并且各全息元件3具有被配置在被照明区域4的短边方向dw上的多个要素全息元件3c为例进行说明。图23示出纵向放置的多个全息元件3中的一个或照明装置1内的单一的全息元件3的构造来进行说明。
图23的各要素全息元件3c对在被照明区域4的长边方向dl上延伸的对应的一个部分区域4b进行照明。如图示那样，存在4个要素全息元件3c的情况下，还存在4个构成被照明区域4的部分区域4b。这些部分区域4b的长边方向dl的长度与被照明区域4的长边方向dl的长度相同，各部分区域4b的短边方向dw的长度小于被照明区域4的短边方向dw的长度。
图1所示的光源2能够分别地切换是否向图23的4个要素全息元件3c照射相干光。作为这种切换，例如，通过在光源2与全息元件3之间设置图13所示的光扫描器件8，切换使用光扫描器件8的扫描范围，从而使来自光源2的相干光入射到期望的要素全息元件3c中即可。
由此，能够分别切换是否将来自各要素全息元件3c的衍射光引导至对应的部分区域4b，能够改变被照明区域4的短边方向dw的宽度。此外，不仅能够切换被照明区域4的短边方向dw的宽度，如图24所示，还能够对在短边方向dw上分离的多个部分区域4b进行照明。
通过能够改变这种线状的被照明区域4的宽度，例如能够让驾驶员对于道路状况和周围环境引起注意。具体而言，在车辆的行进方向上发生堵车、事故、禁止通行等的情况下，通过能够改变被照明区域4的宽度，能够提前使驾驶员引起注意。此外，还可以根据车辆的尺寸来改变被照明区域4的宽度。或者，还可以根据驾驶员等的用户的喜好，能够改变被照明区域4的宽度。此外，还可以根据周围的亮度，能够改变被照明区域4的宽度。具体而言，如果周围非常湖南，则即使被照明区域4的宽度较窄也能够进行辨认，而随着周围变亮，增加被照明区域4的宽度更易于辨认被照明区域4。
这样，在第6实施方式中，能够改变线状的被照明区域4的短边方向dw的宽度，因此能够基于引起注意的目的来使用被照明区域4或提高被照明区域4的辨认性。
(第7实施方式)
在第7实施方式中，能够改变线状的被照明区域4的长边方向dl的长度和照明位置。
第7实施方式的照明装置1具有与图1和图7同样的结构，除了被照明区域4的照明方式与第1实施方式不同以外，都与第1实施方式相同。第7实施方式的照明装置1与第1实施方式同样地对线状的被照明区域4照明。如图24所示，第7实施方式的各全息元件3具有被配置在被照明区域4的短边方向dw上的多个要素全息元件3c。或者，还可以如图7所示那样，将多个全息元件3配置在被照明区域4的短边方向dw上。以下，对多个全息元件3与图1同样地被纵向放置，并且各全息元件3具有被配置在被照明区域4的短边方向dw上的多个要素全息元件3c的示例进行说明。图24示出纵向放置的多个全息元件3中的一个或照明装置1内的单一的全息元件3的构造来进行说明。
在图24的示例中，两个要素全息元件3c排列在被照明区域4的短边方向dw上。这些要素全息元件3c的扩散角度不同，一个要素全息元件3c的衍射光对与被照明区域4内的要素全息元件3c接近的一侧的部分区域4b进行照明，另一个要素全息元件3c的衍射光对与被照明区域4内的要素全息元件3c较远的一侧的部分区域4b进行照明。
光源2能够分别切换是否使相干光入射到这两个要素全息元件3c中。如在第6实施方式中说明的那样，例如可设置图13所示的光扫描器件8来进行该切换。若使相干光均入射到两个要素全息元件3c中，则被照明区域4的长边方向dl的长度成为最大。此外，若使相干光仅入射到任意一方的要素全息元件3c中，则根据使相干光入射到哪个要素全息元件3c中，能够改变被照明区域4的长边方向dl的照射位置。
在图24中，示出了全息元件3具有两个要素全息元件3c的示例，而通过设置多个要素全息元件3c，能够使被照明区域4的长边方向dl的长度和被照明区域4的长边方向dl的照明位置极为细致地改变。
图25是说明图24的一个变形例的图。通过能够改变向全息元件3入射的相干光的入射角度，从而能够改变全息元件3中的衍射角度。图25示出在向全息元件3入射的相干光的入射角度是a的情况下，全息元件3的衍射光的被照明区域4内的照明范围接近全息元件3的部分区域4c，在入射角度是b的情况下，被照明区域4内的照明范围距离全息元件3较远的部分区域4d的示例。因此，通过能够改变向全息元件3入射的相干光的入射角度，能够改变被照明区域4的长边方向dl的照明位置。此外，通过相对于全息元件3从互不相同的入射角度方向同时使多个相干光入射，能够对部分区域4c和4d一起照明，由此还能够改变被照明区域4的长边方向dl的长度。
以上示出了能够改变向全息元件3入射的入射角度的示例，也可以使照明装置1本身的光轴方向能够改变。图26A和图26B是示意性示出能够改变具有光源2和全息元件3的照明装置1的出射光轴方向的示例的图。越使照明装置1的出射光轴方向接近被照明区域4的二维平面方向，则越能够增长被照明区域4的长边方向dl的长度，越使照明装置1的光轴方向相比被照明区域4的二维平面方向向斜下方向倾斜，越能够缩短被照明区域4的长边方向dl的长度。
这样，在第7实施方式中，能够改变被照明区域4的长边方向dl的长度和照明位置中的至少一方，因此例如在将本实施方式的照明装置1应用于车辆的头灯的情况下，能够切换来进行如远光照明那样照明至远方，或仅对附近进行照明，或对远方和附近的中间位置进行照明。
(第8实施方式)
在第8实施方式中，能够改变线状的被照明区域4的颜色。
第8实施方式的照明装置1具有与图1和图7同样的结构，除了被照明区域4的照明方式与第1实施方式不同以外，都与第1实施方式相同。第8实施方式的照明装置1与第1实施方式同样地对线状的被照明区域4进行照明。
从多个光源2放射的相干光的波段彼此不同。此外，多个全息元件3分别供对应的波段的相干光入射。由多个全息元件3衍射的多个相干光均对被照明区域4的整个区域照明。由此，被照明区域4被辨认为多个波段的相干光混合的颜色。例如，在多个光源2放射RGB的3色的相干光的情况下，这三种颜色混合而使得被照明区域4被辨认为白色。
另外，从多个光源2放射的多个相干光的波段是任意的，被照明区域4被辨认为取决于从多个光源2放射的多个相干光的波段的颜色。
此外，还可以分别来切换是否使从多个光源2放射的多个相干光放射。由此，即使使用相同的光源2，也能够使被照明区域4的颜色随时间发生变化。此外，如图13所示，通过设置使从多个光源2放射的多个相干光进行扫描，调整向多个全息元件3入射的入射位置和入射角度的光扫描器件8，从而还能够按照将被照明区域4内分割为一个或多个的每个部分区域来改变颜色。
本实施方式可以与上述第5实施方式组合。即，可以在控制是否使与多个全息元件3对应的相干光入射，并且由多个全息元件3衍射的多个相干光到达被照明区域4之前进行合成。
这样，在第8实施方式中，使波段不同的多个相干光入射到对应的全息元件3中，因此能够利用将多个相干光合成得到的颜色对被照明区域4进行照明。此外，通过任意地切换合成的相干光的种类，能够改变被照明区域4的整个区域或一部分区域的颜色。
(第9实施方式)
在第9实施方式中，根据传感器的检测结果能够改变被照明区域4的照明方式，具体而言，对线状的被照明区域4的闪烁、颜色、数量、宽度等进行切换。
图27是表示本公开的第9实施方式的照明装置1的概略结构的立体图。图27的照明装置1向图1中追加了传感器11和光源控制部12。图27的传感器11是取得照明装置1周边的环境信息的检测部。传感器11的具体种类没有限制。例如，在用作车辆的头灯的一部分的照明装置1的情况下，传感器11可以包含对车辆的行进方向进行拍摄的摄像部和毫米波雷达或激光雷达等雷达。
传感器11可以具备检测在车辆的行进方向上是否存在障碍物等的物体的功能。这种情况下，若由传感器11在车辆的行进方向上发现障碍物，则照明装置1改变被照明区域4的照明方式，能够引起驾驶员的注意。作为这种情况下的照明方式的变化，既可以使被照明区域4闪烁，也可以切换为易于引起注意的照明色、例如红色等。或者，还可以使构成被照明区域4的线照明的数量和照明宽度发生变化。
为了使线状的被照明区域4的闪烁、颜色、数量、宽度等的照明方式发生变化，可以切换从光源2放射的相干光的数量以及来自光源2的相干光向全息元件3入射的入射位置和入射方向。例如，可以通过与上述第4实施方式同样的手法对被照明区域4进行闪烁照明。或者，也可以通过与上述第5实施方式同样的手法对被照明区域4进行白色照明。或者，还可以通过与上述第6实施方式同样的手法切换被照明区域4的线照明的宽度或切换线照明的数量。或者，还可以通过与上述第8实施方式同样的手法来切换被照明区域4的颜色。
此外，传感器11还可以具备判断车辆能否通过车辆的行进方向上的道路宽度变窄的狭小部的功能。这种情况下，根据由传感器11判断能否通过狭小部的结果，可以改变被照明区域4的照明方式。特别地，在无法通过狭小部的情况下，继续行进会引起事故，因此优选通过引起驾驶员的注意的照明方式对被照明区域4进行照明。
此外，传感器11还可以具备检测车辆的轮胎从车线区域向路肩超出的功能。这种情况下，若由传感器11检测到超出到路肩上，则可以改变被照明区域4的照明方式以引起驾驶员的注意。
此外，传感器11还可以具备检测照明装置1周边的温度、湿度、亮度等的功能。这种情况下，例如，若由传感器11检测到照明装置1周边变得明亮，则照明装置1可以改变被照明区域4的照明方式，以使得在周边变亮的情况下也能够辨认出被照明区域4的方式来提高被照明区域4的照明强度。此外，照明装置1还可以根据周边的温度和湿度来改变被照明区域4的照明方式。
此外，传感器11还可以具备检测搭载有照明装置1的车辆的速度和加速度的功能。这种情况下，若由传感器11检测到车辆的速度和加速度中的至少一方，则照明装置1可以根据车辆的速度和加速度来改变被照明区域4的照明方式。此时，在由传感器11检测到车速达到法定限制速度的情况下，可以将被照明区域4改变为引起驾驶员的注意的照明方式，促使驾驶员降低速度。这样，传感器11可以具备检测多种信息的功能。
光源控制部12根据传感器11的检测结果，按照每个相干光来控制使从光源2放射多个相干光的时刻。由此，多个相干光被分别控制而入射到对应的全息元件3。
这样，在第9实施方式中，根据具备各种的检测功能的传感器11的检测结果，可以使被照明区域4的照明方式发生变化，因此通过被照明区域4的照明方式，能够对被照明区域4的周边的人唤起注意，或告知某种信息。作为照明方式的变化，可以根据传感器11的检测内容来切换线状的被照明区域4的闪烁、颜色、数量、宽度等。
(第10实施方式)
在第10实施方式中，根据传感器11的检测结果能够改变被照明区域4的照明方式，具体而言，对线状的被照明区域4的长度进行切换。
第10实施方式的照明装置1与图27同样地构成，其中，被照明区域4的照明方式与第9实施方式不同。
在第10实施方式中可使用的传感器11既可以具备与在第9实施方式中说明的各种的传感器11同样的检测功能，也可以具备除此以外的检测功能。
第10实施方式的照明装置1根据传感器11的检测结果，包括进行线状的被照明区域4的长度的切换在内来改变被照明区域4的照明方式。具体而言，在第10实施方式中，根据传感器11的检测结果来切换线状的被照明区域4的长边方向dl的长度。此外，不仅进行被照明区域4的长度的切换，还可以与第9实施方式同样地对线状的被照明区域4的闪烁、颜色、数量、宽度等进行切换。
在切换线状的被照明区域4的长度时，可使用与上述第7实施方式同样的手法。即，可以通过切换全息元件3内的多个要素全息元件3c中的使来自光源2的相干光入射的要素全息元件3c，从而改变线状的被照明区域4的长边方向dl的长度。或者，可以通过切换使来自光源2的相干光入射到全息元件3的入射角度，改变线状的被照明区域4的长边方向dl的长度。或者，可以通过切换照明装置1的光轴本身，可以改变线状的被照明区域4的长边方向dl的长度。
作为第10实施方式的一个具体例，可以考虑根据从车辆施加制动到停止的制动距离来调整线状的被照明区域4的长度。由此，能够使驾驶员引起注意。这种情况下，传感器11需要具备检测车辆的速度的功能、以及检测驾驶员对制动踏板进行了操作的功能。
此外，还可以由传感器11检测存在于车辆的行进方向上的障碍物，根据与障碍物之间的距离来调整被照明区域4的长度。这种情况下，传感器11例如可以考虑具备对障碍物照射红外线，根据接收到该反射光所需的时间来检测与障碍物之间的距离的功能。
这样，在第10实施方式中，根据具备各种检测功能的传感器11的检测结果能够改变被照明区域4的长边方向dl的长度，因此能够使照明装置1的周边的人引起注意，或告知某种信息。
(第11实施方式)
在第11实施方式中，根据传感器11的检测结果，能够改变来自照明装置1的照明光的照射角度。
第11实施方式的照明装置1与图27同样构成，其中，被照明区域4的照明方式与第9和第10实施方式不同。
在第11实施方式中可使用的传感器11既可以具备与在第9和第10实施方式中说明的各种传感器11同样的检测功能，也可以具备除此以外的检测功能。
第11实施方式的照明装置1根据传感器11的检测结果，包括切换向被照明区域4照明的照明角度来改变被照明区域4的照明方式。向被照明区域4照明的照明角度的切换可通过与上述第7实施方式同样的手法来进行。例如，通过改变从光源2入射到全息元件3的相干光的入射角度，从而改变全息元件3的衍射角度，其结果可以改变向被照明区域4照明的照明角度。为了改变从光源2入射到全息元件3的相干光的入射角度，可以例如图13所示，在光源2与全息元件3之间设置光扫描器件8，通过该光扫描器件8切换来自光源2的相干光的行进方向。
或者，可以通过改变照明装置1的出射光轴的方向，能够改变向被照明区域4照明的照明角度。
作为本实施方式的传感器11的一个具体例，可以考虑具备检测存在于车辆的行进方向上的坡道的功能的传感器11。具体而言，既可以是安装于车辆上的车高传感器，也可以通过安装于ECU(Engine Control Unit：发动机控制单元)的加速度传感器计算车辆相对于路面的角度。由传感器11检测的坡道既可以是下坡道也可以是上坡道。通过使用GPS传感器也能够较为容易地进行坡道的检测。或者，还可以通过预先登记有坡道的信息的地图数据与车辆位置的匹配来检测坡道的位置。
在车辆的行进方向上存在上坡道的情况下，优选根据上坡道的倾斜角度使得照明方向变为斜上方向。由此，能够照明到上坡道的远方，驾驶员的视野变大，变得易于驾驶。此外，在车辆的行进方向上存在下坡道的情况下，优选根据下坡道的倾斜角度使得照明方向变为斜下方向。由此，能够照明到下坡道的远方，同样易于驾驶。
这样，在第11实施方式中，根据传感器11的检测结果能够改变照明光的照射角度，因此在例如在车辆的行进方向上存在坡道的情况下，能够照明到坡道上的远方。
(第12实施方式)
在第12实施方式中，根据传感器11的检测结果能够改变被照明区域4的照明方式，并且控制车辆。具体而言，与第9实施方式至第11实施方式中的任意的照明装置1同样地改变照明方式，并同时或在一定时间后对搭载照明装置1的车辆进行控制。
图28向图27的照明装置追加了车辆控制部13。作为车辆控制部13，可举出ECU(发动机控制单元，Engine Control Unit)等。例如，在由传感器11在车辆的行进方向上发现障碍物，照明装置1改变被照明区域4的照明方式，尽管呼唤驾驶员的注意，然而驾驶员未察觉到呼唤注意的照明，也能够由车辆控制部13使车辆执行回避障碍物的动作。
作为具体的控制手法的一例，光源控制部(检测部)12通过传感器11取得环境信息，由光源控制部13根据所取得的环境信息变更照明方式。
具体而言，可以在变更照明方式后，若在一定时间内车辆没有发生变化，由车辆控制部13控制车辆。作为车辆的控制的具体例，可以抑制发动机的输出，或起动制动器，或使变速器进行动作以使车辆减速。或者，还可以使方向盘进行动作来变更车辆的朝向。
根据光源控制部(检测部)12取得的传感器11的检测信息，由车辆控制部13来判断车辆是否发生变化。
另外，在根据传感器11的检测信息而与照明方式的变化连动地控制车辆后，不需要进行车辆的控制的情况下，可以恢复为原本的照明方式，并且返回控制车辆前的状态。
以上说明了本公开的若干实施方式，而这些实施方式是作为示例被提示的，并非用于限定发明的范围。这些新的实施方式可通过其他的各种方式来实施，可以在不脱离发明主旨的范围内进行各种的省略、置换和变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围和主旨，并且包含于专利权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。
标号说明
1：照明装置，2：光源，3：衍射光学元件，3c：要素全息元件，4：被照明区域，5：整形光学系统，6：第1透镜，7：第2透镜，8：光扫描器件，9：指标，10：分色镜，11：传感器，12：光源控制部，13：车辆控制部。

Claims (25)

1.一种照明装置，其对具有第1方向和与所述第1方向交叉的第2方向的被照明区域进行照明，该照明装置具有：
光源，其放射相干光；以及
衍射光学元件，其使从所述光源入射的所述相干光衍射，
所述衍射光学元件按照使得所述被照明区域的所述第2方向的宽度从靠近所述衍射光学元件的一侧起沿着所述被照明区域的所述第1方向而逐渐变宽的方式使所入射的所述相干光衍射。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其中，
通过所述衍射光学元件而被衍射的所述相干光的所述被照明区域的所述第2方向上的扩散角度在所述被照明区域的所述第1方向的整个区域恒定。
3.一种照明装置，其对具有第1方向和与所述第1方向交叉的第2方向的被照明区域进行照明，该照明装置具有：
光源，其放射相干光；以及
衍射光学元件，其使从所述光源入射的所述相干光衍射，
所述衍射光学元件按照在所述被照明区域的所述第1方向上的至少一部分显示指标的方式使所入射的所述相干光衍射。
4.根据权利要求3所述的照明装置，其中，
在所述被照明区域的所述第1方向上每隔规定间隔来显示所述指标，
所述指标的照明方式不同于所述被照明区域的照明方式。
5.根据权利要求3所述的照明装置，其中，
所述指标显示在所述被照明区域的所述第1方向的端部，
所述指标的照明方式不同于所述被照明区域的照明方式。
6.根据权利要求3所述的照明装置，其中，
所述指标被配置为，沿所述第1方向每隔规定距离断开所述被照明区域。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的照明装置，其中，
所述光源放射波段互不相同的多个相干光，
所述衍射光学元件具有：
多个衍射区域，它们分别对应于所述多个相干光设置，并且分别使所对应的相干光衍射来照明所述被照明区域；以及
合成光学系统，其对在所述多个衍射区域分别衍射的相干光进行合成，
所述被照明区域被由所述合成光学系统合成的相干光所照明。
8.根据权利要求1至6中的任意一项所述的照明装置，其中，
所述光源放射波段互不相同的多个相干光，
所述衍射光学元件具有衍射面，所述多个相干光入射到该衍射面，
在所述衍射面上混合配置有使所述多个相干光分别衍射的多个要素衍射区域，
所述多个要素衍射区域分别对所述被照明区域进行照明。
9.一种照明装置，其对具有第1方向和与所述第1方向交叉的第2方向的被照明区域进行照明，该照明装置具有：
光源，其放射相干光；以及
衍射光学元件，其使从所述光源入射的所述相干光衍射，
所述光源和所述衍射光学元件能够改变所述被照明区域的照明方式。
10.根据权利要求9所述的照明装置，其中，
所述衍射光学元件具有多个衍射区域，该多个衍射区域对所述被照明区域内的沿所述第2方向配置的互不相同的部分区域进行照明，
所述光源对是否使相干光分别入射到所述多个衍射区域中进行切换，从而能够改变所述被照明区域的所述第2方向上的宽度。
11.根据权利要求9所述的照明装置，其中，
所述衍射光学元件具有多个衍射区域，该多个衍射区域对所述被照明区域内的沿所述第2方向配置的互不相同的部分区域进行照明，
所述光源对是否使相干光分别入射到所述多个衍射区域中进行切换，从而能够改变沿所述第2方向分离所述被照明区域的数量。
12.根据权利要求9所述的照明装置，其中，
所述衍射光学元件具有多个衍射区域，该多个衍射区域对所述被照明区域内的所述第1方向上的互不相同的部分区域进行照明，
所述光源对是否使相干光分别入射到所述多个衍射区域中进行切换，从而能够改变所述被照明区域的所述第1方向上的照明长度。
13.根据权利要求9所述的照明装置，其中，
所述光源切换相干光向所述衍射光学元件入射的入射角度，从而能够改变所述被照明区域的所述第1方向上的照明位置。
14.根据权利要求9所述的照明装置，其中，
切换该照明装置的出射光轴的方向，从而能够改变所述被照明区域的所述第1方向上的照明位置。
15.根据权利要求9所述的照明装置，其中，
所述光源放射波段互不相同的多个相干光，
所述衍射光学元件具有多个衍射区域，该多个衍射区域与所述多个相干光分别对应地设置，并且分别使所对应的相干光衍射，
所述光源对是否使对应的相干光入射到所述多个衍射区域中进行切换，从而能够改变所述被照明区域的照明色。
16.根据权利要求9至15中的任意一项所述的照明装置，其中，
该照明装置具有取得该照明装置周边的环境信息的检测部，
所述光源和所述衍射光学元件根据由所述检测部取得的所述环境信息，能够改变所述被照明区域的照明方式。
17.根据权利要求16所述的照明装置，其中，
所述被照明区域是沿在道路上行驶的车辆的行进方向对所述道路的靠路肩的一部分进行照明的区域，
所述检测部检测所述车辆的轮胎是否相比于所述被照明区域的路肩侧超出，
在由所述检测部检测到所述车辆的轮胎向相比于所述被照明区域的路肩侧超出时，所述光源和所述衍射光学元件变更所述被照明区域的照明方式。
18.根据权利要求16所述的照明装置，其中，
所述被照明区域是沿在道路上行驶的车辆的行进方向对所述道路的一部分进行照明的区域，
所述检测部检测所述车辆的行驶方向前方的障碍物，
在由所述检测部检测到所述障碍物时，所述光源和所述衍射光学元件变更所述被照明区域的照明方式。
19.根据权利要求16所述的照明装置，其中，
所述被照明区域是沿在道路上行驶的车辆的行进方向对所述道路的一部分进行照明的区域，
所述检测部检测能否通过所述车辆的行驶方向前方的狭窄场所，
所述光源和所述衍射光学元件根据所述检测部的检测结果来变更所述被照明区域的照明方式。
20.根据权利要求16所述的照明装置，其中，
所述被照明区域是沿在道路上行驶的车辆的行进方向对所述道路的一部分进行照明的区域，
所述检测部检测所述车辆的速度和加速度中的至少一方，
所述光源和所述衍射光学元件根据由所述检测部检测的所述车辆的速度和加速度中的至少一方来变更所述被照明区域的显示对象。
21.根据权利要求16所述的照明装置，其中，
所述被照明区域是沿在道路上行驶的车辆的行进方向对所述道路的一部分进行照明的区域，
所述检测部检测所述车辆的行驶方向前方的坡道，
在由所述检测部检测到所述坡道时，所述光源和所述衍射光学元件根据所述坡道的倾斜角度来变更所述被照明区域的照明方式。
22.一种全息元件，其分别具有多个使互不相同的波段的相干光衍射的多种要素全息元件，这些要素全息元件沿相互交叉的第1方向和第2方向配置，其中，
在所述第1方向和所述第2方向上相邻配置的2个要素全息元件使互不相同的波段的相干光衍射。
23.根据权利要求22所述的全息元件，其中，
分别设有多个的所述多种要素全息元件分别包括相同数量的使红色的波段的相干光衍射的要素全息元件、使绿色的波段的相干光衍射的要素全息元件以及使蓝色的波段的相干光衍射的要素全息元件。
24.一种全息元件，其具有在相互交叉的第1方向和第2方向上相邻配置的第1要素全息元件、第2要素全息元件和第3要素全息元件，其中，
所述第1要素全息使第1波段的相干光衍射，
所述第2要素全息使与所述第1波段的相干光不同的第2波段的相干光衍射，
所述第3要素全息使与所述第1波段和所述第2波段的相干光不同的第3波段的相干光衍射。
25.一种车辆控制方法，包括：
取得照明装置周边的环境信息，
根据所述取得的环境信息，使相干光从光源入射到衍射光学元件，
所述衍射光学元件进行与所入射的相干光对应的衍射，改变被照明区域的照明方式，
根据所述取得的环境信息控制车辆。
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