JP2016110808A - 光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 予め定めた所定の形状で照明することが可能な光学装置を提供する。【解決手段】 光学装置１は、コヒーレント光を発光する発光部２と、予め定めた所定の情報が記録された要素拡散素子の集合からなる拡散素子を有し、発光部２が発光したコヒーレント光を拡散して所定の形状の照射領域に照射する拡散部４と、を備えることを特徴とする。【選択図】図４

Description

本発明は、所定の形状及び位置に照明及び表示可能な光学装置に関するものである。

従来、暗い時間や空間では常に一定の明るさの照明がなされるようにし、物体の動きが感知されると最大の明るさで照明がなされるようにする照明装置が提案されている（特許文献１）。

特開２０１４−０６０１６２号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術は、照明範囲全体を最大の明るさで照明するため、照明する必要の無い領域にも照明してしまうおそれがある。そのため、エネルギーの無駄使いとなったり、隣接する地域に迷惑をかける場合があった。

本発明は、予め定めた所定の形状で照明することが可能な光学装置を提供する。

上記目的を達成する本発明にかかる光学装置は、
コヒーレント光を発光する発光部と、
予め定めた所定の情報が記録された要素拡散素子の集合からなる拡散素子を有し、前記発光部が発光した前記コヒーレント光を拡散して所定の形状の照射領域に照射する拡散部と、
を備える
ことを特徴とする。

また、本発明にかかる光学装置は、
コヒーレント光を発光する発光部と、
予め定めた所定の情報が記録された要素拡散素子の集合からなる第１拡散素子領域及び前記第１拡散素子領域とは異なる情報が記録された要素拡散素子の集合からなる第２拡散素子領域に少なくとも分割された拡散素子を有し、前記発光部が発光した前記コヒーレント光を前記第１拡散素子領域で拡散して所定の形状の第１照射領域に照射し、前記発光部が発光した前記コヒーレント光を前記第２拡散素子領域で拡散して所定の形状の第２照射領域に照射する拡散部と、
前記第１拡散素子領域と前記第１照射領域及び前記第２拡散素子領域と前記第２照射領域の対応関係をそれぞれ記憶する記憶部と、
前記記憶部が記憶した前記対応関係に基づいて、少なくとも前記拡散部の前記第１拡散素子領域又は前記第２拡散素子領域に前記発光部が発光する前記コヒーレント光を照射させる制御部と、
を備える
ことを特徴とする。

また、本発明にかかる光学装置は、
移動する移動体を検出する検出部を備え、
前記制御部は、前記検出部によって前記移動体が検出された場合、前記移動体の位置に前記拡散部から照射された光が照射されるように、前記記憶部に記憶された対応関係から前記拡散部の前記照射領域に前記発光部が発光する前記コヒーレント光を照射させる
ことを特徴とする。

また、本発明にかかる光学装置は、
前記発光部から照射された光が前記第１拡散素子領域又は前記第２拡散素子領域のうち少なくとも１つに照射されるように走査させる走査部を備え、
前記制御部は、前記記憶部が記憶した前記対応関係に基づいて、前記走査部を駆動することを特徴とする。

本発明にかかる光学装置によれば、予め定めた所定の形状で照明することが可能となる。

本実施形態の第１実施例の光学装置を示す。 本実施形態の第２実施例の光学装置を示す。 本実施形態の第３実施例の光学装置を示す。 本実施形態の第３実施例の光学装置のシステム図を示す。 本実施形態の第３実施例の光学装置のフローチャートの一例を示す。 本実施形態の第４実施例の光学装置を示す。 本実施形態の第５実施例の光学装置を示す。 本実施形態の光学装置に用いられる第１実施形態の照射部の第１状態での側面図である。 本実施形態の光学装置に用いられる第１実施形態の照射部の第２状態での側面図である。 本実施形態の光学装置に用いられる第１実施形態の照射部の他の例を示す。 本実施形態の光学装置に用いられる第１実施形態の照射部のさらに他の例の第１状態を示す。 本実施形態の光学装置に用いられる第１実施形態の照射部のさらに他の例の第２状態を示す。 本実施形態の光学装置に用いられる第２実施形態の照射部の単位ユニットの一例を示す。 本実施形態の光学装置に用いられる第２実施形態の照射部の単位ユニットによる照明を説明する図である。 本実施形態の光学装置に用いられる第２実施形態の照射部による照明を示す。 本実施形態の光学装置に用いられる第３実施形態の照射部の第１状態での側面図である。 本実施形態の光学装置に用いられる第３実施形態の照射部の第１状態での正面図である。 本実施形態の光学装置に用いられる第３実施形態の照射部の第２状態での正面図である。

以下、図面を参照にして本発明にかかる光学装置について説明する。

図１は、本実施形態の第１実施例の光学装置を示す。

本実施形態の第１実施例の光学装置１は、一例として駐車場Ｐ１の照明灯Ｌ内に設置する場合について説明する。第１実施例の駐車場Ｐ１は、例えば、図１に示すように、六角形に形成されているが、駐車場Ｐ１の形状は、六角形に限らず、どんな形状でもよい。

第１実施例の光学装置１は、照明灯Ｌ内に設置され、照射部１０から照明光１１を照射する。光学装置１の照射領域１２は、予め駐車場Ｐ１の形状に対応して設定される。また、第１実施例の光学装置１は、駐車場Ｐ１の境界に設置されているが、どこに設置してもよい。なお、光学装置１の具体的な構造は後述する。

このように、本実施形態の光学装置１は、照射領域１２を予め設定することができるので、特殊な形状の場所であってもその形状にあわせた照射領域１２に照明光１１を照射することが可能となる。

図２は、本実施形態の第２実施例の光学装置１を示す。

本実施形態の第２実施例の光学装置１は、一例として駐車場Ｐ１の照明灯Ｌ内に設置する場合について説明する。第２実施例の駐車場Ｐ１は、例えば、図２に示すように、三角形と四角形を合わせた形状に形成されているが、駐車場Ｐ１の形状は、どんな形状でもよい。

第２実施例の光学装置１は、照明灯Ｌ内に設置され、照射部１０から照明光１１を照射する。光学装置１の照射領域１２は、予め駐車場Ｐ１の形状に対応して設定される。第２実施例の光学装置１は、図２に示すように、照射部１０から、第１照明光１１ａが三角形の第１照射領域１２ａに照射され、第２照明光１１ｂが四角形の第２照射領域１２ｂに照射される。また、第２実施例の光学装置１は、駐車場Ｐ１の境界に設置されているが、どこに設置してもよい。なお、光学装置１の具体的な構造は後述する。

このように、本実施形態の光学装置１は、複数の照射領域１２を予め設定することができるので、特殊な形状の場所であってもその形状にあわせた複数の照射領域１２に照明光１１を照射することが可能となる。

図３は、本実施形態の第３実施例の光学装置１を示す。

本実施形態の第３実施例の光学装置１は、移動体Ｃ，Ｍ１，Ｍ２を検出し、検出した移動体Ｃ，Ｍ１，Ｍ２に照明光１１を照射する。例えば、図３に示すように、移動している車両Ｃに第１照明光１１ａ、移動している歩行者Ｍ１に第２照明光１１ｂ、及び移動している不審者Ｍ２等に対して第３照明光１１ｃを照射する。ここで、移動体とは、光学装置１の照射領域内で移動しているものとする。

また、第３実施例の光学装置１は、入射した光を反射散乱させる拡散部４の一部を構成する散乱板１３を備えてもよい。散乱板１３は、駐車場Ｐ１を挟んで、照射部１０を内蔵する照明灯Ｌの反対側に設置することが好ましい。例えば、図３に示した不審者Ｍ２のように車両の陰に存在する移動体は、照明光１１が届かない場合がある。この場合、第３照明光１１ｃをコヒーレント光のままで散乱板１３へ照射し、散乱板１３で反射散乱させて、不審者Ｍ２に第３照明光１１ｃを照射することが好ましい。

図４は、本実施形態の光学装置１のシステム図を示す。

本実施形態の光学装置１は、検出部５と、記憶部６と、制御部７と、照射部１０と、を
備える。

発光部２は、指向性を有し所定の波長のコヒーレントなレーザー光を照射する。発光部２は、複数の素子を束ねたレーザーアレイでもよい。また、発光部２は、複数の波長のレーザー光を備えていてもよい。また走査部３に入射される入射光を最適化するために、ロッドインテグレータやフライアイインテグレータなどの光均一化素子や、レンズや絞りなどの光整形素子を備えていてもよい。電源ＯＮ／ＯＦＦを切り替えることで発光タイミングを切り替える機能や、シャッター等を用いて発光タイミングを切り替える機能があってもよい。また、発光部２は、複数の波長のレーザー光を照射できるものでもよい。例えば、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）にそれぞれ対応したレーザー光を照射することで照明光又は表示光をカラーにすることができる。なお、それ以外のピーク波長を示す光源を利用してもよい。例えば、２種類以上の限定されない光源でカラー表記を行ってもよい。

走査部３は、拡散部４の入射面の所定の位置に発光部２からの光を入射する機能を有する。例えばミラーやプリズム等の光学部材を機械的に回転・振動させ、発光部からの入射光を反射や屈折を用いて、拡散部４の所定の位置に照射する。例えばＭＥＭＳ(Ｍｉｃｒ
ｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ)スキャナー、ポリゴンスキ
ャナなどの光スキャナーと呼ばれる部材であるが、これに限定されない。走査部３は、拡散部４を移動可能に支持する部材であってもよい。なお、レーザーアレイ等の発光部２の発光を制御することによって走査部３を構成してもよい。

拡散部４は拡散素子を有し、拡散素子は複数の要素拡散素子からなる集合体である。拡散素子は、例えばホログラムである。ホログラムの隣り合う各要素ホログラムはそれぞれが基本的には別個の照射領域または別個のコヒーレント光の対応波長域を有するが、一部の領域が重なっていてもよい。要素ホログラム出射面の各点からはそれぞれ異なる波面が形成され、対応する被照射領域で独立に重ね合わされる。よって、走査光やレーザーアレイ光源を用い複数の位置から要素ホログラムの入射面に入射することで、その被照射領域において均一な照度分布を得ることが出来る。要素ホログラムの照射領域の形状は、本件では線と矢印であるが、これに限定されない。

上記の要素ホログラムは、例えばフォトポリマーや銀塩材料などのホログラム感光材料に、散乱板からの散乱光を物体光として用いて作製する。参照光にはコヒーレント光であるレーザー光を用いる。そして、作製に用いた参照光の焦点位置からホログラムに向かってレーザー光を照射すると、物体光として用いた元となる散乱板の配置位置に散乱板の再生像が再生される。この再生像が要素ホログラムの照射領域となる。矢印の形状の散乱板を用いれば、矢印形状の照射領域の再生が可能となる。レリーフ型（エンボス型）のホログラムを用いても良い。また実際の物体光や参照光を用いずに、計算機を用いて設計することも可能である。このようにして得られたホログラムは計算機合成ホログラム（ＣＧＨ：Computer Generated Hologram）と呼ばれる。またホログラム上の各点における拡散角
度特性が同じであるフーリエ変換ホログラムを計算機合成により形成しても良い。また、反射型ホログラムでも透過型ホログラムでもよい。

拡散素子としてホログラムを設ける利点は、レーザー光の光エネルギー密度を拡散により低下させることが出来、さらに指向性の面光源として利用可能になるため、従来のランプ等の点光源と比較して同一照度分布を実現するための光源輝度を下げることができることである。よってより安全に、遠方照明を可能とする。

拡散素子は複数の要素拡散領域に細かく分割することが可能な各種拡散部材、例えばマイクロレンズアレイなどであってもよい。

検出部５は、周囲の明暗を検出する日射センサ５１と、電波等を受信する受信部５２と、移動体を検出する移動体センサ５３と、障害物センサ５４と、を有する。日射センサ５１は、昼と夜を検出してもよいし、明暗を検出してもよい。明暗を検出する構成では、雨天又は霧等の昼でも暗い場合を検出できるので、好ましい。受信部５２は、例えば自動車又は歩行者等から発信される予め定めた赤外線やミリ波レーダー等の所定の電磁波を受信する。移動体センサ５３は、移動する移動体を検出する。

記憶部６は、検出部５の入力内容に対応する照射部１０の制御方法を記憶している。例えば、記憶部６は、光を照射する照射領域１２に対応して照射部１０を制御する方法を記憶している。なお、記憶部６は、制御部７に含まれていてもよい。

制御部７は、検出部５及び記憶部６からの信号に応じて、照射部１０を制御する。照射部１０は、照射種類及び照射方向等を制御可能な構造である。

図５は、本実施形態の第３実施例の光学装置１のフローチャートの一例を示す。なお、図５中のフローチャートにおいて、ＹＥＳの判定を「Ｙ」、Ｎｏの判定を「Ｎ」と表記している。

まず、ステップ１で、検出部５が移動体を感知したか否かを判定する（ＳＴ１）。

ステップ１において、検出部５が移動体を感知した場合、ステップ２で、照射部１０が照射する照射領域を確認する（ＳＴ２）。照射領域は、移動体の位置に対応して決定する。例えば、図３に示した例では、車両Ｃを感知した場合には第１照明光１１ａを照射し、歩行者Ｍ１を感知した場合には第２照明光１１ｂを照射する。また、不審者Ｍ２を感知した場合には第３照明光１１ｃを照射し、散乱板１３で反射散乱させて、不審者Ｍ２に第３照明光１１ｃを照射することが好ましい。

次に、ステップ３で、光学装置１の作動カウントを開始する（ＳＴ３）。続いて、ステップ４で、所定時間経過したか否かを判定する（ＳＴ４）。ステップ４において、所定時間経過していない場合、ステップ４に戻る。ステップ４において、所定時間経過している場合、ステップ１に戻る。

ステップ１において、検出部５が移動体を感知していない場合、制御を終了する。

このように、本実施形態の光学装置１は、多数の照射領域１２を予め設定することができるので、移動体を感知した場合に、移動体が移動している位置を照射領域１２として照明光１１を的確に照射することが可能となる。また、散乱板１３を用いることで、様々な箇所に照明光１１を照射することが可能となる。

図６は、本実施形態の第４実施例の光学装置１を示す。

本実施形態の第４実施例の光学装置１は、駐車場Ｐ１の中央に配置された照明灯Ｌに設置される。そして、第４実施形態の光学装置１は、照明灯Ｌを挟んで両側に照射することが可能である。例えば、図６に示すように、全体を照明するのではなく、照明灯Ｌに対して一方に存在する車両Ｃに第１照明光１１ａを照射し、照明灯Ｌを挟んで車両Ｃの反対側の歩行者Ｍ１に第２照明光１１ｂを照射することが可能である。

このように、本実施形態の第４実施例の光学装置１によれば、照明灯Ｌを挟んで両側に照射することができるので、様々な箇所に照明光１１を照射することが可能となる。

図７は、本実施形態の第５実施例の光学装置１を示す。

本実施形態の第５実施例の光学装置１は、公園Ｐ２の照明灯Ｌに設置される。光学装置１の照射部１０が照射する照明光１１ｄによって照明される照射領域１２ｄは、予め公園Ｐ２の形状に対応して設定され、公園Ｐ２全体を照射する。また、第５実施形態の光学装置１は、公園Ｐ２の境界に設置されているが、どこに設置してもよい。なお、光学装置１の具体的な構造は後述する。

また、第５実施例の光学装置１は、移動体Ｍ１，Ｍ２を検出し、検出した移動体Ｍ１，Ｍ２に照明光１１を照射する。例えば、図７に示すように、移動している移動している歩行者Ｍ１に第２照明光１１ｂ、及び移動している不審者Ｍ２等に対して第３照明光１１ｃを照射する。この場合、第２照明光１１ｂ、及び第３照明光１１ｃは、公園Ｐ２の全体の照明光１１ｄとは異なる色又は光量を有することが好ましい。

このように、本実施形態の光学装置１は、通常の照明光１１ｄに加えて、移動している歩行者Ｍ１及び移動している不審者Ｍ２等を照明することができるので、周囲の人が子供又は不審者等の人の存在に気づくことが可能となる。

なお、第１実施例〜第５実施例の光学装置１では、駐車場Ｐ１又は公園Ｐ２を例に示したが、イベント会場等、その他の場所に設置してもよい。

次に、具体的な光学装置１の照射部１０の構造を説明する。

図８は、本実施形態の光学装置１に用いられる第１実施形態の照射部１０の第１状態での側面図である。図９は、本実施形態の光学装置１に用いられる第１実施形態の照射部１０の第２状態での側面図である。

第１実施形態の照射部１０では、発光部２からの照射光は、走査部３の１種であるミラー３ａで反射させて、拡散素子４０の透過型ホログラム４０に入射させる。また、このミラー３ａは、不図示のモーターなどによって、回動軸Ｏを中心として回動されることで、Ｘ−Ｘ’方向に動き得るように構成されている。第１実施形態の照射部１０では、図２に示した制御部７からの制御指令に基づいて、当該モーターを駆動しミラー３ａの反射光を、ホログラム４０の第１ホログラム領域４１、第２ホログラム領域４２のいずれかに当てることができようになっている。ここで、「回動」とは、ある軸を中心として、規制された角度範囲で物体が回ることをいう。

このような第１実施形態の照射部１０において、例えば、図８に示す第１状態では、発光部２から照射された光は、ミラー３ａで反射し、第１ホログラム領域４１を透過して照明光１１を照射する。そして、図９に示すミラー３ａを回動させた第２状態では、発光部２から照射された光は、ミラー３ａで反射し、第２ホログラム領域４２を透過して矢印１５を表示する。なお、各ホログラム領域４１，４２が拡散素子領域を構成する。また、各ホログラム領域４１，４２は、要素拡散素子の集合からなる。

以上のような構成により、１つの光学装置１で、複数のホログラム再生像を投影することが可能となる。本実施形態における光学装置１では、照明光１１及び矢印１５のホログラム再生像を、投影するようにしていたが、例えば、「ＳＴＯＰ」、「ＢＲＡＫＥ」等の文字のホログラム再生像を表示させるようにすることも可能である。

図１０は、本実施形態の光学装置１に用いられる第１実施形態の照射部の他の例を示す
。

図１０に示すように、走査部３の１種であるミラー３ａは、第１軸３ｘ及び第１軸３ｘに直交する第２軸３ｙに対して回転可能に構成してもよい。この場合も１つの光学装置１で、複数のホログラム再生像を投影することが可能となる。

図１１は、本実施形態の光学装置１に用いられる第１実施形態の照射部のさらに他の例の第１状態を示す。図１２は、本実施形態の光学装置１に用いられる第１実施形態の照射部のさらに他の例の第２状態を示す。

図１１及び図１２に示すように、走査部３の１種であるミラー３ａは、傾斜した鏡面に交差する軸３ｚに対して３６０°回転可能に構成してもよい。そして、拡散部４のホログラム４０をミラー３ａの周囲に配置する。すなわち、発光部２から照射された光は、走査部３で３６０°の方向へ射出可能となり、より多くの拡散部４へ照射させることができる。したがって、より多くのホログラム再生像を投影することが可能となる。

図１３は、本実施形態の光学装置１に用いられる第２実施形態の照射部の単位ユニットの一例を示す。図１４は、本実施形態の光学装置１に用いられる第２実施形態の照射部の単位ユニットによる照明を説明する図である。

なお、第２実施形態の照射部１０は、複数の単位ユニット１’から構成されており、単位ユニット１’が最も基本的な最小構成となっている。単位ユニット１’としては、レーザー光を射出する発光部２と、発光部２から射出されたレーザー光が入射され、光を出射することで照明を行う拡散部４と、から構成されている。第２実施形態では、拡散部４として透過型のホログラム４０を用いている。なお、第２実施形態の拡散部４の構成は、第１実施形態と同様でよい。

なお、ホログラムは透過型ホログラムであってもよいし、反射型ホログラムであってもよい。また、ホログラムとしては、エンボスホログラム、体積型ホログラム、電子ホログラムなどを挙げることができる。さらに、計算機を用いた演算により所定の記録面上に干渉縞を記録させて作製する計算機合成ホログラムなども挙げることができる。また、計算機合成ホログラムのうち、フーリエ変換光学系を用いた計算機合成ホログラムであるフーリエ変換ホログラムを用いるようにしてもよい。

第２実施形態においては、単位ユニット１’は、発光部２として単位レーザーアレイ２０が用いられている。この単位レーザーアレイ２０には、第１レーザー光源２１、第２レーザー光源２２及び第３レーザー光源２３の３つのレーザー光源を有している。

第１レーザー光源２１、第２レーザー光源２２及び第３レーザー光源２３は相互に異なる波長の光を出射するものであって、第１レーザー光源２１からは第１の波長の光、第２レーザー光源２２からは第２の波長の光、第３レーザー光源２３からは第３の波長の光が出射される。本実施の形態においては、例えば、第１レーザー光源２１から出射される第１の波長の光を青色の光、第２レーザー光源２２から出射される第２の波長の光を緑色の光、第３レーザー光源２３から出射される第３の波長の光を赤色の光とすることができる。

なお、第２実施形態においては、単位レーザーアレイ２０として、第１レーザー光源２１、第２レーザー光源２２及び第３レーザー光源２３の３種類の異なるレーザー光源を用いる例に基づいて説明を行うが、光学装置１の構成によって、用いるレーザー光源の種類数は任意とすることができる。

第１レーザー光源２１から射出されたレーザー光は、単位ホログラム４０の第１拡散素子領域としての第１記憶領域４１に入射し、第２レーザー光源２２から射出されたレーザー光は、単位ホログラム４０の第２拡散素子領域としての第２記憶領域４２に入射し、第３レーザー光源２３から射出されたレーザー光は、単位ホログラム４０の第３拡散素子領域としての第３記憶領域４３に入射するようになっている。なお、各記憶領域４１，４２，４３は、要素拡散素子の集合からなる。

図１４（ａ）に示すように、第１レーザー光源２１からのレーザー光が参照光として、単位ホログラム４０の第１記憶領域４１に入射すると、第１記憶領域４１に記録されたホログラム再生像が、単位ホログラム４０から出射され第１単位照射領域を照明する。

また、図１４（ｂ）に示すように、第２レーザー光源２２からのレーザー光が参照光として、単位ホログラム４０の第２記憶領域４２に入射すると、第２記憶領域４２に記録されたホログラム再生像が、単位ホログラム４０から出射され第２単位照射領域を照明する。

また、図１４（ｃ）に示すように、第３レーザー光源２３からのレーザー光が参照光として、単位ホログラム４０の第３記憶領域４３に入射すると、第３記憶領域４３に記録されたホログラム再生像が、単位ホログラム４０から出射され第３単位照射領域を照明する。

第１レーザー光源２１、第２レーザー光源２２及び第３レーザー光源２３の発光は、図４に示した制御部７によって制御することができるようになっている。すなわち、発光部２が走査部３の構成を含んでいる。このように単位ユニット１’においては、各レーザー光源の制御に基づいて各照射領域を、各レーザー光源の３原色により任意に照明することができるようになるので、照射領域を任意の色で照明することができることとなる。

第２実施形態の光学装置１は、上記のような単位レーザーアレイ２０と単位ホログラム４０の組み合わせからなる単位ユニット１’が複数設けられており、光学装置１全体としての発光部２及び拡散部４が構成される。すなわち、発光部２は、複数の単位レーザーアレイ２０から構成されており、拡散部４は、複数の単位レーザーアレイ２０の各レーザー光源に対応する拡散素子領域を有している。

図１５は、本実施形態の光学装置１に用いられる第２実施形態の照射部による照明を示す。

図１４に示したそれぞれの単位レーザーアレイ２０が各照射領域を照明し、図１５に示すように、光学装置１全体として、全照射領域を形成するようになっている。

ここで、単位レーザーアレイ２０と単位ホログラム４０とで形成される単位照射領域は、一般的な表示装置における画素のような役割を担うこととなり、本発明に係る光学装置１においては、単位照射領域毎で異なる照明を行うように発光部２における単位レーザーアレイ２０を制御することにより、種々の照明パターンを形成することができる。

なお、図１５に示す例では、発光部２における単位レーザーアレイ２０が平面状、すなわち、２次元に配列されている例を説明しているが、単位レーザーアレイ２０は１次元に配列させるようにしてもよい。

次に、第３実施形態の光学装置１について説明する。

図１６は、本実施形態の光学装置１に用いられる第３実施形態の照射部の第１状態での側面図である。図１７は、本実施形態の光学装置１に用いられる第３実施形態の照射部の第１状態での正面図である。

第３実施形態の照射部１０における走査部３は、拡散素子４０としてのホログラム４０の外周を囲む外枠部としての支持レール３１と、支持レール３１に対してホログラム４０を２次元的に移動可能に案内する案内部としての案内レール３２と、を有する。案内レール３２は、両端を対向する支持レール３１にそれぞれ移動可能に支持され、それぞれの案内レール３２に対してホログラム４０の各辺が移動可能に支持される。すなわち、発光部２からの入射光は位置変化しないが、ホログラム４０自身が位置変化することによって、入射光がホログラム４０の所定の位置に選択的に入射することができる。なお、各ホログラム領域４１〜４９が拡散素子領域を構成する。また、各ホログラム領域４１〜４９は、要素拡散素子の集合からなる。

例えば、第１状態では、拡散素子４の第５ホログラム領域４５が発光部２から照射され、所定の方向に照明光１１を照射する。

次に、本実施形態の光学装置１の作動について説明する。

図１８は、本実施形態の光学装置１に用いられる第３実施形態の照射部の第２状態での正面図である。

図１７に示した発光部２から出射された光が第５ホログラム領域４５に照射されている第１状態から図１８に示す第６ホログラム領域４６に照射されている第２状態に移動するには、まず図４に示した検出部５から切替の信号が制御部７に入力される。制御部７は、検出部５からの入力内容に対応するホログラム４０の領域を記憶部６から取得する。その後、制御部７は、記憶部６から取得したホログラム４０の領域が発光部２から照射されるように走査部３を駆動する。

例えば、第３実施形態では、検出部５から目的地の場所の信号が制御部７に入力される。制御部７は、矢印を表示する領域が第６ホログラム領域４６であるという記憶部６に記憶された信号を取得する。そして、制御部７は、ホログラム４０の第６ホログラム領域４６が発光部２から照射されるように走査部３を駆動する。

このように、本実施形態の光学装置１によれば、状態の変化に応じて投影内容を迅速的確に切り替えることが可能となる。また、予め定めた所定の位置を的確に照明することが可能となる。

以上、本実施形態の光学装置１によれば、コヒーレント光を発光する発光部２と、予め定めた所定の情報が記録された要素拡散素子の集合からなる拡散素子を有し、発光部２が発光したコヒーレント光を拡散して所定の形状の照射領域に照射する拡散部４と、を備えるので、予め定めた所定の形状で照明することが可能となる。

また、本実施形態の光学装置１によれば、コヒーレント光を発光する発光部２と、予め定めた所定の情報が記録された要素拡散素子の集合からなる第１拡散素子領域及び前記第１拡散素子領域とは異なる情報が記録された要素拡散素子の集合からなる第２拡散素子領域に少なくとも分割された拡散素子を有し、発光部２が発光したコヒーレント光を第１拡散素子領域で拡散して所定の形状の第１照射領域に照射し、発光部２が発光したコヒーレント光を第２拡散素子領域で拡散して所定の形状の第２照射領域に照射する拡散部４と、
第１拡散素子領域と第１照射領域及び第２拡散素子領域と第２照射領域の対応関係をそれぞれ記憶する記憶部６と、記憶部６が記憶した対応関係に基づいて、少なくとも拡散部４の第１拡散素子領域又は第２拡散素子領域に発光部２が発光するコヒーレント光を照射させる制御部７と、を備えるので、予め定めた所定の形状で対象領域に光を的確に照射することが可能となる。

また、本実施形態の光学装置１によれば、移動する移動体を検出する検出部５を備え、制御部７は、検出部５によって移動体が検出された場合、移動体の位置に拡散部４から照射された光が照射されるように、記憶部６に記憶された対応関係から拡散部４の照射領域に発光部２が発光するコヒーレント光を照射させるので、多数の照射領域１２を予め設定することができるので、移動体を感知した場合に、移動体が移動している位置を照射領域１２として、照明光１１を的確に照射することが可能となる。

また、本実施形態の光学装置１によれば、発光部２から照射された光が第１拡散素子領域又は第２拡散素子領域のうち少なくとも１つに照射されるように走査させる走査部３を備え、制御部７は、記憶部６が記憶した対応関係に基づいて、走査部３を駆動するので、状態の変化に応じて投影内容を迅速的確に切り替えることが可能となる。

以上、光学装置１をいくつかの実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の組み合わせ又は変形が可能である。

１…光学装置
２…発光部
３…走査部
４…拡散部
５…検出部
６…記憶部
７…制御部

Claims (4)

1. コヒーレント光を発光する発光部と、
   予め定めた所定の情報が記録された要素拡散素子の集合からなる拡散素子を有し、前記発光部が発光した前記コヒーレント光を拡散して所定の形状の照射領域に照射する拡散部と、
   を備える
   ことを特徴とする光学装置。
2. コヒーレント光を発光する発光部と、
   予め定めた所定の情報が記録された要素拡散素子の集合からなる第１拡散素子領域及び前記第１拡散素子領域とは異なる情報が記録された要素拡散素子の集合からなる第２拡散素子領域に少なくとも分割された拡散素子を有し、前記発光部が発光した前記コヒーレント光を前記第１拡散素子領域で拡散して所定の形状の第１照射領域に照射し、前記発光部が発光した前記コヒーレント光を前記第２拡散素子領域で拡散して所定の形状の第２照射領域に照射する拡散部と、
   前記第１拡散素子領域と前記第１照射領域及び前記第２拡散素子領域と前記第２照射領域の対応関係をそれぞれ記憶する記憶部と、
   前記記憶部が記憶した前記対応関係に基づいて、少なくとも前記拡散部の前記第１拡散素子領域又は前記第２拡散素子領域に前記発光部が発光する前記コヒーレント光を照射させる制御部と、
   を備える
   ことを特徴とする光学装置。
3. 移動する移動体を検出する検出部を備え、
   前記制御部は、前記検出部によって前記移動体が検出された場合、前記移動体の位置に前記拡散部から照射された光が照射されるように、前記記憶部に記憶された対応関係から前記拡散部の前記照射領域に前記発光部が発光する前記コヒーレント光を照射させる
   ことを特徴とする請求項２に記載の光学装置。
4. 前記発光部から照射された光が前記第１拡散素子領域又は前記第２拡散素子領域のうち少なくとも１つに照射されるように走査させる走査部を備え、
   前記制御部は、前記記憶部が記憶した前記対応関係に基づいて、前記走査部を駆動することを特徴とする請求項３に記載の光学装置。

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