JP2019133950A - Lighting device for movable body and movable body - Google Patents

Lighting device for movable body and movable body Download PDF

Info

Publication number
JP2019133950A
JP2019133950A JP2019072694A JP2019072694A JP2019133950A JP 2019133950 A JP2019133950 A JP 2019133950A JP 2019072694 A JP2019072694 A JP 2019072694A JP 2019072694 A JP2019072694 A JP 2019072694A JP 2019133950 A JP2019133950 A JP 2019133950A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
diffractive optical
optical element
projection
lens
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019072694A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7092086B2 (en
Inventor
牧夫 倉重
Makio Kurashige
牧夫 倉重
俊平 西尾
Shumpei NISHIO
俊平 西尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Publication of JP2019133950A publication Critical patent/JP2019133950A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7092086B2 publication Critical patent/JP7092086B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/16Laser light sources
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S8/00Lighting devices intended for fixed installation
    • F21S8/08Lighting devices intended for fixed installation with a standard
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/18Diffraction gratings

Abstract

To provide a lighting device that can project light in a plurality of directions.SOLUTION: A lighting device 10 includes: a light source 15 for emitting light; a diffractive optical element 40 for diffracting light emitted from the light source 15; a projection optical system 50 for reflecting or refracting light diffracted by the diffractive optical element 40 to orient light toward a projection surface S. The projection optical system 50 orients part of primary diffraction light diffracted by the diffractive optical element 40 and part of the other in different directions.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、照明装置に関する。   The present disclosure relates to a lighting device.

例えば、特許文献1に開示されているように、光源とホログラム素子とを含んだ照明装置が知られている。特許文献1に開示された車両用照明装置は、ホログラム素子が光源からの光を回折することで、特定の方向へ光を投射して、路面などの投影面を照明することができる。   For example, as disclosed in Patent Document 1, an illumination device including a light source and a hologram element is known. The vehicular illumination device disclosed in Patent Document 1 can illuminate a projection surface such as a road surface by projecting light in a specific direction by the hologram element diffracting light from a light source.

特開2012−146621号公報JP 2012-146621 A

ところで、照明装置を用いて照明を行う場合、複数の方向に光を投射して複数の照明を同時に行いたい場合がある。複数の方向へ光を投射することができれば、例えば、複数の方向に延びる複数の線状のパターンで投影面を照明することによって、当該投影面を複数の領域に区画することができる。   By the way, when illuminating using an illuminating device, there are cases where it is desired to project light in a plurality of directions and perform a plurality of illuminations simultaneously. If light can be projected in a plurality of directions, for example, the projection plane can be divided into a plurality of regions by illuminating the projection plane with a plurality of linear patterns extending in a plurality of directions.

本開示の実施形態は、以上の点を考慮してなされたものであり、複数の方向に光を投射することが可能な照明装置を提供することを目的とする。   Embodiments of the present disclosure have been made in consideration of the above points, and an object thereof is to provide an illumination device that can project light in a plurality of directions.

本開示の実施形態による照明装置は、
光を射出する光源と、
前記光源から射出した前記光を回折する回折光学素子と、
前記回折光学素子によって回折された光を反射または屈折させて投影面に向ける投射光学系と、を備え、
前記投射光学系は、前記回折光学素子で回折された1次回折光の一部と他の一部とを異なる方向に向ける。
A lighting device according to an embodiment of the present disclosure includes:
A light source that emits light;
A diffractive optical element that diffracts the light emitted from the light source;
A projection optical system that reflects or refracts the light diffracted by the diffractive optical element and directs it toward the projection surface, and
The projection optical system directs a part of the first-order diffracted light diffracted by the diffractive optical element and another part in different directions.

本開示の実施形態による照明装置において、
前記回折光学素子は、前記光源から射出した前記光の一部を回折する第1要素回折光学素子と、前記光源から射出した前記光の他の一部を回折する第2要素回折光学素子と、を有し、
前記投射光学系は、前記第1要素回折光学素子で回折された1次回折光である第1回折光と、前記第2要素回折光学素子で回折された1次回折光である第2回折光と、を異なる方向に向けてもよい。
In a lighting device according to an embodiment of the present disclosure,
The diffractive optical element includes a first element diffractive optical element that diffracts part of the light emitted from the light source, a second element diffractive optical element that diffracts another part of the light emitted from the light source, and Have
The projection optical system includes first diffracted light that is first-order diffracted light diffracted by the first element diffractive optical element, second diffracted light that is first-order diffracted light diffracted by the second element diffractive optical element, and May be directed in different directions.

本開示の実施形態による照明装置において、前記投射光学系は、反射素子またはプリズムであってもよい。   In the illumination device according to the embodiment of the present disclosure, the projection optical system may be a reflective element or a prism.

また、本開示の実施形態による照明装置において、前記投射光学系は、前記回折光学素子で回折された1次回折光の一部を反射させ他の一部を透過させるハーフミラーと、前記ハーフミラーを透過した前記1次回折光の他の一部を反射する反射素子と、を含んでいてもよい。   In the illumination device according to the embodiment of the present disclosure, the projection optical system includes a half mirror that reflects part of the first-order diffracted light diffracted by the diffractive optical element and transmits the other part, and the half mirror. A reflective element that reflects the other part of the transmitted first-order diffracted light.

また、本開示の実施形態による照明装置において、前記投射光学系は、前記回折光学素子によって回折された光を回折する投射用回折光学素子であってもよい。   In the illumination device according to the embodiment of the present disclosure, the projection optical system may be a projection diffractive optical element that diffracts light diffracted by the diffractive optical element.

また、本開示の実施形態による照明装置において、
前記回折光学素子は、前記光源から射出した前記光の一部を回折する第1要素回折光学素子と、前記光源から射出した前記光の他の一部を回折する第2要素回折光学素子と、を有し、
前記投射用回折光学素子は、前記第1要素回折光学素子で回折された1次回折光である第1回折光を回折して第1の方向に向ける第1投射用要素回折光学素子と、前記第2要素回折光学素子で回折された1次回折光である第2回折光を回折して前記第1の方向とは異なる第2の方向に向ける第2投射用要素回折光学素子と、有していてもよい。
In the lighting device according to the embodiment of the present disclosure,
The diffractive optical element includes a first element diffractive optical element that diffracts part of the light emitted from the light source, a second element diffractive optical element that diffracts another part of the light emitted from the light source, and Have
The projection diffractive optical element includes a first projection element diffractive optical element that diffracts first diffracted light that is first-order diffracted light diffracted by the first element diffractive optical element and directs the first diffracted light in a first direction; A second projection element diffractive optical element that diffracts the second diffracted light that is diffracted by the two-element diffractive optical element and directs the second diffracted light in a second direction different from the first direction; Also good.

また、本開示の実施形態による照明装置は、前記光源から前記回折光学素子までの光路に沿った前記光源と前記回折光学素子との間に配置されたコリメートレンズを更に備えていてもよい。   The illumination device according to the embodiment of the present disclosure may further include a collimator lens disposed between the light source and the diffractive optical element along an optical path from the light source to the diffractive optical element.

また、本開示の実施形態による照明装置において、前記投射光学系は、前記回折光学素子で回折された1次回折光の一部の進行方向を90°を超える角度で変化させ、且つ、前記回折光学素子で回折された1次回折光の他の一部の進行方向を90°を超える角度で変化させてもよい。   In the illumination device according to the embodiment of the present disclosure, the projection optical system changes a traveling direction of a part of the first-order diffracted light diffracted by the diffractive optical element at an angle exceeding 90 °, and the diffractive optical The traveling direction of the other part of the first-order diffracted light diffracted by the element may be changed at an angle exceeding 90 °.

また、本開示の実施形態による照明装置は、筒状の筐体内に収容されていてもよい。   Moreover, the illuminating device by embodiment of this indication may be accommodated in the cylindrical housing | casing.

この場合、前記筐体は、回転可能に配置されていてもよい。   In this case, the housing may be arranged to be rotatable.

また、本開示の実施形態による照明装置は、回転可能に支持されていてもよい。   Moreover, the illuminating device by embodiment of this indication may be supported rotatably.

また、本開示の実施形態による照明装置において、前記投射光学系は、回転可能に支持されていてもよい。   In the illumination device according to the embodiment of the present disclosure, the projection optical system may be rotatably supported.

また、本開示の実施形態による照明装置において、前記回折光学素子は、回転可能に支持されていてもよい。   In the illumination device according to the embodiment of the present disclosure, the diffractive optical element may be rotatably supported.

また、本開示の実施形態による照明装置は、
前記回折光学素子から前記投射光学系までの光路に沿った前記回折光学素子と前記投射光学系との間に配置された第1レンズであって、前記回折光学素子から当該第1レンズの焦点距離だけ離間して配置された第1レンズと、
前記第1レンズから前記投射光学系までの光路に沿った前記第1レンズと前記投射光学系との間に配置された第2レンズであって、前記第1レンズから前記第1レンズの焦点距離と当該第2レンズの焦点距離との和だけ離間して配置された第2レンズと、
前記第1レンズから前記第2レンズまでの光路に沿った前記第1レンズと前記第2レンズとの間に配置され、前記回折光学素子での0次光を遮断する0次光マスクと、を更に備えていてもよい。
In addition, the lighting device according to the embodiment of the present disclosure includes:
A first lens disposed between the diffractive optical element and the projection optical system along an optical path from the diffractive optical element to the projection optical system, the focal length of the first lens from the diffractive optical element A first lens spaced apart by a distance,
A second lens disposed between the first lens and the projection optical system along an optical path from the first lens to the projection optical system, the focal length of the first lens from the first lens; And a second lens that is spaced apart by the sum of the focal length of the second lens,
A zero-order light mask disposed between the first lens and the second lens along an optical path from the first lens to the second lens, and blocking zero-order light in the diffractive optical element; Furthermore, you may provide.

また、本開示の実施形態による照明装置は、
前記回折光学素子から前記投射光学系までの光路に沿った前記回折光学素子と前記投射光学系との間に配置された第1レンズであって、前記回折光学素子から当該第1レンズの焦点距離だけ離間して配置された第1レンズと、
前記第1レンズから前記投射光学系までの光路に沿った前記第1レンズと前記投射光学系との間に配置された第2レンズであって、前記第1レンズから前記第1レンズの焦点距離と当該第2レンズの焦点距離との和だけ離間して配置された第2レンズと、
前記第1レンズから前記第2レンズまでの光路に沿った前記第1レンズと前記第2レンズとの間に配置され、前記回折光学素子での高次回折光を遮断する高次回折光マスクと、を更に備えていてもよい。
In addition, the lighting device according to the embodiment of the present disclosure includes:
A first lens disposed between the diffractive optical element and the projection optical system along an optical path from the diffractive optical element to the projection optical system, the focal length of the first lens from the diffractive optical element A first lens spaced apart by a distance,
A second lens disposed between the first lens and the projection optical system along an optical path from the first lens to the projection optical system, the focal length of the first lens from the first lens; And a second lens that is spaced apart by the sum of the focal length of the second lens,
A high-order diffracted light mask disposed between the first lens and the second lens along an optical path from the first lens to the second lens, and blocking high-order diffracted light from the diffractive optical element; Furthermore, you may provide.

また、本開示の実施形態による照明装置において、
前記投射光学系は、前記回折光学素子で回折された1次回折光の一部および他の一部を反射または屈折させて、それぞれ前記投影面の第1被照明領域および第2被照明領域に向け、
前記第1被照明領域および前記第2被照明領域は、全体として直線に沿って延びていても良い。さらに、この場合、前記第1被照明領域および前記第2被照明領域は、一直線上に延びてもよい。
In the lighting device according to the embodiment of the present disclosure,
The projection optical system reflects or refracts a part of the first-order diffracted light diffracted by the diffractive optical element and the other part and directs the first and second illuminated areas on the projection surface, respectively. ,
The first illuminated area and the second illuminated area may extend along a straight line as a whole. Furthermore, in this case, the first illuminated area and the second illuminated area may extend in a straight line.

本開示によれば、複数の方向に光を投射することが可能な照明装置を提供することができる。   According to this indication, an illuminating device which can project light in a plurality of directions can be provided.

図1は、本開示による第1の実施形態を説明するための図であって、照明装置を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view illustrating a lighting device for explaining a first embodiment according to the present disclosure. 図2は、図1の照明装置の構成の一例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the illumination device in FIG. 1. 図3は、図2に示す照明装置の変形例を説明するための図であって、図2に示す照明装置によって照明される領域の長さと、単一の方向に光を投射する照明装置によって照明される領域の長さと、を示す図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a modification of the illumination device shown in FIG. 2, in which the length of the region illuminated by the illumination device shown in FIG. 2 and the illumination device that projects light in a single direction. It is a figure which shows the length of the area | region illuminated. 図4は、図2に示す照明装置の他の変形例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing another modification of the illumination device shown in FIG. 図5は、図2に示す照明装置のさらに他の変形例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing still another modification of the illumination device shown in FIG. 図6は、図2に示す照明装置のさらに他の変形例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing still another modification of the illumination device shown in FIG. 図7は、図2に示す照明装置のさらに他の変形例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing still another modification of the lighting device shown in FIG. 図8は、図2に対応する図であって、図2に示す照明装置のさらに他の変形例を示す図である。FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG. 2, and is a diagram showing still another modification of the illumination device shown in FIG. 2. 図9は、図8に示す照明装置によって照明される被照明領域の変化を示す図であって、図8に示す照明装置および投影面を上方から見た図である。FIG. 9 is a diagram showing a change in the illuminated area illuminated by the illumination device shown in FIG. 8, and is a view of the illumination device and the projection surface shown in FIG. 8 as viewed from above. 図10は、図2に対応する図であって、図2に示す照明装置のさらに他の変形例を示す図である。FIG. 10 is a diagram corresponding to FIG. 2, and is a diagram showing still another modification of the illumination device shown in FIG. 2. 図11は、図2に対応する図であって、図2に示す照明装置のさらに他の変形例を示す図である。FIG. 11 is a diagram corresponding to FIG. 2, and is a diagram showing still another modification of the illumination device shown in FIG. 2. 図12は、図2に対応する図であって、本開示による第2の実施形態における照明装置の構成の一例を示す模式図である。FIG. 12 is a diagram corresponding to FIG. 2, and is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the illumination device according to the second embodiment of the present disclosure.

以下、図面を参照して本開示の実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。   Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In the drawings attached to the present specification, for the sake of illustration and ease of understanding, the scale, the vertical / horizontal dimension ratio, and the like are appropriately changed and exaggerated from those of the actual product.

また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や、長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。   In addition, as used in this specification, the shape and geometric conditions and the degree thereof are specified. For example, terms such as “parallel”, “orthogonal”, “identical”, length and angle values, etc. are strictly Without being bound by any meaning, it should be interpreted including the extent to which similar functions can be expected.

<第1の実施形態>
まず、図1および図2を参照して、第1の実施形態について説明する。
<First Embodiment>
First, the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

図1は、第1の実施形態に係る照明装置10の一例を示す斜視図である。図2は、図1に示す照明装置10の構成の一例を示す模式図である。   FIG. 1 is a perspective view illustrating an example of a lighting device 10 according to the first embodiment. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the illumination device 10 illustrated in FIG. 1.

図1に示すように、照明装置10は、地面または床面に設置され、設置面を投影面Sとして、互いに異なる2つの被照明領域Z1,Z2を照明する。より具体的には、照明装置10は、互いに異なる2方向に光を投射して、第1被照明領域Z1および第2被照明領域Z2をライン状のパターンで照明する。このような照明装置10は、例えば、投影面Sを区画する際等に用いることができる。すなわち、照明装置10は、区画される領域の境界線をライン状の被照明領域Z1,Z2で示すことができる。なお、照明装置10は、被照明領域Z1,Z2をライン状以外の任意のパターンで照明してよく、例えば図形や文字のパターンで照明してもよい。また、照明装置10は、被照明領域Z1,Z2を互いに異なるパターンで照明してもよい。   As shown in FIG. 1, the illuminating device 10 is installed on the ground or floor surface, and illuminates two different illuminated areas Z1 and Z2 with the installation surface as the projection surface S. More specifically, the illumination device 10 projects light in two different directions to illuminate the first illuminated area Z1 and the second illuminated area Z2 with a linear pattern. Such an illuminating device 10 can be used when partitioning the projection surface S, for example. That is, the illuminating device 10 can show the boundary line of the divided area by the linear illuminated areas Z1 and Z2. In addition, the illuminating device 10 may illuminate the illuminated areas Z1 and Z2 with an arbitrary pattern other than a line shape, and may illuminate with, for example, a figure or a character pattern. Moreover, the illuminating device 10 may illuminate the illuminated areas Z1 and Z2 with different patterns.

図2に示すように、第1の実施形態において、照明装置10は、光を射出する光源15と、光源15から射出した光を回折する回折光学素子40と、回折光学素子40によって回折された光を反射または屈折させて投影面Sに向ける投射光学系50と、を備えている。また、図2に示す例においては、照明装置10は、光源15と回折光学素子40との間にコリメートレンズ32を含む整形光学系30を更に備えている。   As shown in FIG. 2, in the first embodiment, the illumination device 10 is diffracted by the light source 15 that emits light, the diffractive optical element 40 that diffracts the light emitted from the light source 15, and the diffractive optical element 40. A projection optical system 50 that reflects or refracts light and directs the light toward the projection surface S. In the example shown in FIG. 2, the illumination device 10 further includes a shaping optical system 30 including a collimator lens 32 between the light source 15 and the diffractive optical element 40.

図1および図2から理解されるように、照明装置10は、筒状の筐体60内に収容されており、投影面S上で自立することができるようになっている。図示の例では、筐体60内において、光源15、回折光学素子40および投射光学系50は、投影面Sに対し、概ね垂直方向に整列している。筐体60には、投射光学系50で反射または屈折された光を透過させる開口61が設けられている。以下、照明装置10の各構成要素について順に説明していく。   As can be understood from FIGS. 1 and 2, the illumination device 10 is housed in a cylindrical housing 60 and can stand on the projection surface S. In the illustrated example, the light source 15, the diffractive optical element 40, and the projection optical system 50 are aligned in a substantially vertical direction with respect to the projection plane S in the housing 60. The housing 60 is provided with an opening 61 through which light reflected or refracted by the projection optical system 50 is transmitted. Hereafter, each component of the illuminating device 10 is demonstrated in order.

光源15は、種々の型式の光源を用いることができる。一例として、コヒーレント光を射出する光源、例えばレーザー光源を、光源15として用いることができる。光源15から射出するコヒーレント光は、直進性に優れ、被照明領域Z1,Z2を高精度に照明するための光として好適である。図2に示す例では、照明装置10は、単一の光源15を有しているが、複数の光源15を有していてもよい。   As the light source 15, various types of light sources can be used. As an example, a light source that emits coherent light, such as a laser light source, can be used as the light source 15. The coherent light emitted from the light source 15 has excellent straightness, and is suitable as light for illuminating the illuminated areas Z1 and Z2 with high accuracy. In the example illustrated in FIG. 2, the illumination device 10 includes a single light source 15, but may include a plurality of light sources 15.

次に、整形光学系30について説明する。整形光学系30は、光源15から回折光学素子40までの光路に沿った光源15と回折光学素子40との間に配置されている。整形光学系30は、光源15から射出した光を整形する。言い換えると、整形光学系30は、光源15から射出した光の光軸xに直交する断面での形状や、当該光の光束の立体的な形状を整形する。図示された例において、整形光学系30は、光源15から射出した光を拡幅した平行光束に整形する。図2に示すように、整形光学系30は、光源15から射出した光の光路に沿った順で、レンズ31およびコリメートレンズ32を有している。レンズ31は、光源15から射出した光を発散光束に整形する。コリメートレンズ32は、レンズ31で生成された発散光束を、平行光束に整形し直す。なお、照明装置10が複数の光源を有する場合、複数の光源のそれぞれに対応して、複数の整形光学系を設けてもよい。   Next, the shaping optical system 30 will be described. The shaping optical system 30 is disposed between the light source 15 and the diffractive optical element 40 along the optical path from the light source 15 to the diffractive optical element 40. The shaping optical system 30 shapes the light emitted from the light source 15. In other words, the shaping optical system 30 shapes the shape of a cross section perpendicular to the optical axis x of the light emitted from the light source 15 and the three-dimensional shape of the light flux of the light. In the illustrated example, the shaping optical system 30 shapes the light emitted from the light source 15 into a broadened parallel light beam. As shown in FIG. 2, the shaping optical system 30 includes a lens 31 and a collimating lens 32 in the order along the optical path of the light emitted from the light source 15. The lens 31 shapes the light emitted from the light source 15 into a divergent light beam. The collimating lens 32 reshapes the divergent light beam generated by the lens 31 into a parallel light beam. In addition, when the illuminating device 10 has a plurality of light sources, a plurality of shaping optical systems may be provided corresponding to each of the plurality of light sources.

次に、回折光学素子40について説明する。回折光学素子40は、光源15から射出した光に対して回折作用を及ぼす素子である。図示された回折光学素子40は、光源15からの光を回折して、投射光学系50に向ける。   Next, the diffractive optical element 40 will be described. The diffractive optical element 40 is an element that exerts a diffractive action on the light emitted from the light source 15. The illustrated diffractive optical element 40 diffracts the light from the light source 15 and directs it to the projection optical system 50.

図示された例において、回折光学素子40は、第1要素回折光学素子41と第2要素回折光学素子42とを有している。第1要素回折光学素子41は、コリメートレンズ32からの光の一部を回折して投射光学系50に向ける。また、第2要素回折光学素子42は、コリメートレンズ32からの光の他の一部を回折して、投射光学系50に向ける。   In the illustrated example, the diffractive optical element 40 includes a first element diffractive optical element 41 and a second element diffractive optical element 42. The first element diffractive optical element 41 diffracts part of the light from the collimating lens 32 and directs it to the projection optical system 50. The second element diffractive optical element 42 diffracts another part of the light from the collimator lens 32 and directs it to the projection optical system 50.

一例として、各要素回折光学素子41,42は、干渉縞パターンを記録されたホログラム記録媒体として構成される。干渉縞パターンを種々に調整することで、各要素回折光学素子41,42で回折される光の進行方向、言い換えると、各要素回折光学素子41,42で拡散される光の進行方向を、制御することができる。   As an example, each of the element diffractive optical elements 41 and 42 is configured as a hologram recording medium on which an interference fringe pattern is recorded. By adjusting the interference fringe pattern variously, the traveling direction of the light diffracted by each element diffractive optical element 41, 42, in other words, the traveling direction of the light diffused by each element diffractive optical element 41, 42 can be controlled. can do.

各要素回折光学素子41,42は、例えば実物の散乱板からの散乱光を物体光として用いて作製することができる。より具体的には、要素回折光学素子41,42の母体であるホログラム感光材料に、互いに干渉性を有するコヒーレント光からなる参照光と物体光とを照射すると、これらの光の干渉による干渉縞がホログラム感光材料に形成されて、要素回折光学素子41,42が作製される。参照光としては、コヒーレント光であるレーザー光が用いられ、物体光としては、例えば安価に入手可能な等方散乱板からの散乱光が用いられる。   Each of the element diffractive optical elements 41 and 42 can be manufactured using, for example, scattered light from a real scattering plate as object light. More specifically, when the hologram photosensitive material that is the base material of the element diffractive optical elements 41 and 42 is irradiated with reference light and object light made of coherent light having coherence with each other, interference fringes due to interference of these lights are generated. Element diffractive optical elements 41 and 42 are formed on the hologram photosensitive material. As reference light, laser light which is coherent light is used, and as object light, for example, scattered light from an isotropic scattering plate available at low cost is used.

要素回折光学素子41,42を作製する際に用いた参照光の光路を逆向きに進むよう要素回折光学素子41,42に向けてレーザー光を照射することで、要素回折光学素子41,42を作製する際に用いた物体光の元となる散乱板の配置位置に、散乱板の再生像が生成される。要素回折光学素子41,42を作製する際に用いられた物体光の元となる散乱板が均一的な面散乱をしていれば、要素回折光学素子41,42により得られる散乱板の再生像も、均一な面照明となる。   By irradiating laser light toward the element diffractive optical elements 41 and 42 so that the optical path of the reference light used when the element diffractive optical elements 41 and 42 are produced travels in the opposite direction, the element diffractive optical elements 41 and 42 are A reproduced image of the scattering plate is generated at the position of the scattering plate, which is the source of the object light used in the production. If the scattering plate which is the source of the object light used when the element diffractive optical elements 41 and 42 are produced has a uniform surface scattering, a reproduced image of the scattering plate obtained by the element diffractive optical elements 41 and 42 is obtained. Even uniform surface illumination.

また、要素回折光学素子41,42に形成される複雑な干渉縞のパターンは、現実の物体光と参照光を用いて形成する代わりに、予定した再生照明光の波長や入射方向、並びに、再生されるべき像の形状や位置等に基づき計算機を用いて設計することが可能である。このようにして得られた要素回折光学素子41,42は、計算機合成ホログラム(CGH:Computer Generated Hologram)とも呼ばれる。   In addition, the complicated interference fringe pattern formed on the element diffractive optical elements 41 and 42 is not formed by using the actual object light and reference light, but the planned wavelength and incident direction of the reproduction illumination light and the reproduction. It is possible to design using a computer based on the shape and position of the image to be performed. The element diffractive optical elements 41 and 42 thus obtained are also called computer generated holograms (CGH).

また、要素回折光学素子41,42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よい。   Further, a Fourier transform hologram having the same diffusion angle characteristic at each point on the element diffractive optical elements 41 and 42 may be formed by computer synthesis.

要素回折光学素子41,42の具体的な形態としては、フォトポリマーを用いた体積型ホログラム記録媒体でもよいし、銀塩材料を含む感光媒体を利用して記録するタイプの体積型ホログラム記録媒体でもよいし、レリーフ型(エンボス型)のホログラム記録媒体でもよい。また、要素回折光学素子41,42は、透過型であってもよいし、反射型であってもよい。   A specific form of the element diffractive optical elements 41 and 42 may be a volume hologram recording medium using a photopolymer, or a volume hologram recording medium of a type that records using a photosensitive medium containing a silver salt material. It may be a relief type (emboss type) hologram recording medium. The element diffractive optical elements 41 and 42 may be transmissive or reflective.

なお、照明装置10が複数の光源を有する場合、複数の光源のそれぞれに対応して、複数の回折光学素子を設けてもよい。   In addition, when the illuminating device 10 has a plurality of light sources, a plurality of diffractive optical elements may be provided corresponding to each of the plurality of light sources.

投射光学系50は、回折光学素子40によって回折された光を反射または屈折させて投影面S(図示の例では設置面)に向ける。より詳細には、投射光学系50は、第1要素回折光学素子41で回折された1次回折光(以下、「第1回折光」とも称する。)L11と第2要素回折光学素子42で回折された1次回折光(以下、「第2回折光」とも称する。)L12とを、異なる方向に向ける。なお、ホログラム素子のような要素回折光学素子41,42では、回折光として、1次回折光L11,L12以外に2次以上の高次の回折光(以下、「高次回折光」とも称する。)が生じる。投射光学系50は、投射光学系50に入射する回折光のうち、少なくとも1次回折光L11,L12を、互いに異なる方向に向ける。   The projection optical system 50 reflects or refracts the light diffracted by the diffractive optical element 40 and directs it toward the projection surface S (installation surface in the illustrated example). More specifically, the projection optical system 50 is diffracted by the first-order diffracted light (hereinafter also referred to as “first diffracted light”) L11 diffracted by the first element diffractive optical element 41 and the second element diffractive optical element 42. The first-order diffracted light (hereinafter also referred to as “second diffracted light”) L12 is directed in a different direction. In the element diffractive optical elements 41 and 42 such as hologram elements, second-order or higher-order diffracted light (hereinafter also referred to as “high-order diffracted light”) other than the first-order diffracted lights L11 and L12 is used as diffracted light. Arise. The projection optical system 50 directs at least the first-order diffracted lights L11 and L12 of the diffracted light incident on the projection optical system 50 in different directions.

図示の例では、投射光学系50は光を反射する反射面を有する反射素子である。投射光学系50は、少なくともその反射面を例えば金属等の高い反射率を有する材料から構成されている。とりわけ、図示の例では、投射光学系50は、少なくともその反射面が銀で構成されて鏡面反射機能を有している。   In the illustrated example, the projection optical system 50 is a reflective element having a reflective surface that reflects light. The projection optical system 50 is made of a material having a high reflectance such as metal at least on the reflection surface thereof. In particular, in the example shown in the figure, the projection optical system 50 has a specular reflection function, at least the reflection surface of which is made of silver.

上述のように、投射光学系50は、第1要素回折光学素子41で回折された第1回折光L11と、第2要素回折光学素子42で回折された第2回折光L12とを、異なる方向に向ける。図2に示す例においては、投射光学系50は、複数の反射面を有するいわゆる多面鏡として構成されている。より具体的には、投射光学系50は、全体として三角柱の形状を有しており、その3つの側面のうちの2つが反射面をなしている。そして、2つの反射面のうちの1つは、第1回折光L11が入射する第1反射面51であり、第1回折光L11を第1の方向に向ける。また、他の反射面は、第2回折光L12が入射する第2反射面52であり、第2回折光L12を第1の方向とは異なる第2の方向に向ける。なお、第1回折光L11および第2回折光L12を異なる方向に向けることが可能な投射光学系50としては、多面鏡以外にも、凹面鏡や凸面鏡、平面鏡、プリズム等、種々のものが採用可能である。   As described above, the projection optical system 50 changes the first diffracted light L11 diffracted by the first element diffractive optical element 41 and the second diffracted light L12 diffracted by the second element diffractive optical element 42 in different directions. Turn to. In the example shown in FIG. 2, the projection optical system 50 is configured as a so-called polygonal mirror having a plurality of reflecting surfaces. More specifically, the projection optical system 50 has a triangular prism shape as a whole, and two of the three side surfaces form a reflecting surface. One of the two reflecting surfaces is the first reflecting surface 51 on which the first diffracted light L11 is incident, and directs the first diffracted light L11 in the first direction. The other reflecting surface is the second reflecting surface 52 on which the second diffracted light L12 is incident, and directs the second diffracted light L12 in a second direction different from the first direction. As the projection optical system 50 capable of directing the first diffracted light L11 and the second diffracted light L12 in different directions, various things such as a concave mirror, a convex mirror, a plane mirror, and a prism can be adopted in addition to the polygonal mirror. It is.

図2に示す例においては、第1反射面51の向きは、第1回折光L11の進行方向を90°を超える角度で変化させ、第1回折光L11を、投影面S上の第1被照明領域Z1に向けるように設定されている。また、第2反射面52の向きは、第2回折光L12の進行方向を90°を超える角度で変化させ、第2回折光L12を、投影面S上の第2被照明領域Z2に向けるように設定されている。   In the example shown in FIG. 2, the direction of the first reflecting surface 51 is changed by changing the traveling direction of the first diffracted light L11 by an angle exceeding 90 °, and the first diffracted light L11 is changed to the first object on the projection surface S. It is set to face the illumination area Z1. Further, the direction of the second reflecting surface 52 is such that the traveling direction of the second diffracted light L12 is changed by an angle exceeding 90 °, and the second diffracted light L12 is directed to the second illuminated region Z2 on the projection surface S. Is set to

次に、以上に説明した構成からなる照明装置10の作用について説明する。   Next, the operation of the illumination device 10 having the above-described configuration will be described.

光源15から射出した光は、まず、整形光学系30に入射する。整形光学系30では、光源15から射出した光を拡大する。すなわち、光軸xに直交する断面において光が占める領域が広がるよう、整形光学系30は光源15からの光を整形する。図示された例において、整形光学系30は、レンズ31およびコリメートレンズ32を有している。図2に示すように、整形光学系30のレンズ31は、光源15から射出した光を発散させて発散光束に変換する。そして、整形光学系30のコリメートレンズ32は、発散光束を平行光束へとコリメートする。   The light emitted from the light source 15 first enters the shaping optical system 30. The shaping optical system 30 expands the light emitted from the light source 15. That is, the shaping optical system 30 shapes the light from the light source 15 so that the area occupied by light in the cross section orthogonal to the optical axis x is widened. In the illustrated example, the shaping optical system 30 includes a lens 31 and a collimating lens 32. As shown in FIG. 2, the lens 31 of the shaping optical system 30 divides the light emitted from the light source 15 and converts it into a divergent light beam. The collimating lens 32 of the shaping optical system 30 collimates the divergent light beam into a parallel light beam.

整形光学系30で整形された光は、次に、回折光学素子40へと向かう。回折光学素子40の各要素回折光学素子41,42は、光源15から射出する光の中心波長に対応した干渉縞を記録しており、一定の方向から入射する光を所望の方向に高効率で回折することができる。図示された例において、第1要素回折光学素子41は、光源15から射出した光の一部を回折し、回折光を投射光学系50に向けて拡散させる。また、第2要素回折光学素子42は、光源15から射出した光の他の一部を回折し、回折光を投射光学系50に向けて拡散させる。   The light shaped by the shaping optical system 30 is then directed to the diffractive optical element 40. The element diffractive optical elements 41 and 42 of the diffractive optical element 40 record interference fringes corresponding to the center wavelength of the light emitted from the light source 15, and light incident from a certain direction is highly efficiently directed to a desired direction. Can be diffracted. In the illustrated example, the first element diffractive optical element 41 diffracts part of the light emitted from the light source 15 and diffuses the diffracted light toward the projection optical system 50. The second element diffractive optical element 42 diffracts another part of the light emitted from the light source 15 and diffuses the diffracted light toward the projection optical system 50.

投射光学系50の反射面51,52に入射した光は、反射して、その進行方向を変える。とりわけ、第1反射面51に入射した第1回折光L11は、反射して、その進行方向を90°を超える角度で変える。そして、第1反射面51で反射した第1回折光L11は、筒状の筐体60に設けられた開口61を通過して、投影面S上の第1被照明領域Z1に入射する。また、第2反射面52に入射した第2回折光L12は、反射して、その進行方向を90°を超える角度で変える。第2反射面52で反射した第2回折光L12は、第1反射面51で反射した第1回折光L11とは異なる方向に向かう。そして、第2回折光L12は、筒状の筐体60に設けられた開口61を通過して、投影面S上の第1被照明領域Z1とは異なる第2被照明領域Z2に入射する。図示の例においては、第1被照明領域Z1及び第2被照明領域Z2は、照明装置10から異なる方向に延びるライン状のパターンで照明される。   The light incident on the reflecting surfaces 51 and 52 of the projection optical system 50 is reflected and changes its traveling direction. In particular, the first diffracted light L11 incident on the first reflecting surface 51 is reflected and changes its traveling direction at an angle exceeding 90 °. Then, the first diffracted light L11 reflected by the first reflecting surface 51 passes through the opening 61 provided in the cylindrical casing 60 and enters the first illuminated area Z1 on the projection surface S. Further, the second diffracted light L12 incident on the second reflecting surface 52 is reflected and changes its traveling direction at an angle exceeding 90 °. The second diffracted light L12 reflected by the second reflecting surface 52 travels in a different direction from the first diffracted light L11 reflected by the first reflecting surface 51. Then, the second diffracted light L12 passes through an opening 61 provided in the cylindrical housing 60 and enters a second illuminated area Z2 different from the first illuminated area Z1 on the projection surface S. In the illustrated example, the first illuminated area Z1 and the second illuminated area Z2 are illuminated with a linear pattern extending in a different direction from the illumination device 10.

以上のような第1の実施形態によれば、照明装置10は、光を射出する光源15と、光源15から射出した光を回折する回折光学素子40と、回折光学素子40によって回折された光を反射または屈折させて投影面Sに向ける投射光学系50と、を備えている。そして、投射光学系50は、回折光学素子40で回折された1次回折光の一部L11と他の一部L12とを異なる方向に向ける。   According to the first embodiment as described above, the illumination device 10 includes the light source 15 that emits light, the diffractive optical element 40 that diffracts the light emitted from the light source 15, and the light diffracted by the diffractive optical element 40. A projection optical system 50 that reflects or refracts the light toward the projection surface S. Then, the projection optical system 50 directs a part L11 of the first-order diffracted light diffracted by the diffractive optical element 40 and another part L12 in different directions.

このような照明装置10は、複数方向に光を投射して複数の被照明領域Z1,Z2を照明することができる。   Such an illuminating device 10 can project light in a plurality of directions to illuminate a plurality of illuminated areas Z1 and Z2.

また、第1の実施形態において、回折光学素子40は、光源15から射出した光の一部を回折する第1要素回折光学素子41と、光源15から射出した光の他の一部を回折する第2要素回折光学素子42と、を有している。そして、投射光学系50は、第1要素回折光学素子41で回折された1次回折光である第1回折光L11と、第2要素回折光学素子42で回折された1次回折光である第2回折光L12と、を異なる方向に向ける。このような照明装置10によれば、複数の被照明領域Z1,Z2の各々を所望のパターンで高精度に照明することが容易である。   In the first embodiment, the diffractive optical element 40 diffracts the first element diffractive optical element 41 that diffracts part of the light emitted from the light source 15 and the other part of the light emitted from the light source 15. A second element diffractive optical element 42. Then, the projection optical system 50 includes the first diffracted light L11 diffracted by the first element diffractive optical element 41 and the second diffracted light diffracted by the second element diffractive optical element 42. The light L12 is directed in a different direction. According to such an illuminating device 10, it is easy to illuminate each of the plurality of illuminated areas Z1, Z2 with a desired pattern with high accuracy.

また、第1の実施形態において、投射光学系50は、反射素子またはプリズムである。この場合、第1回折光L11と第2回折光L12とを反射または屈折させて異なる方向に向ける投射光学系50を実現することが容易である。   In the first embodiment, the projection optical system 50 is a reflective element or a prism. In this case, it is easy to realize the projection optical system 50 that reflects or refracts the first diffracted light L11 and the second diffracted light L12 and directs them in different directions.

また、第1の実施形態において、光源15から回折光学素子40までの光路に沿った光源15と回折光学素子40との間に配置されたコリメートレンズ32を更に備える。これにより、平行化された光が回折光学素子40に入射するので、回折光学素子40で第1回折光L11および第2回折光L12を所望の方向に高精度に回折させることが容易である。   In the first embodiment, a collimator lens 32 is further provided between the light source 15 and the diffractive optical element 40 along the optical path from the light source 15 to the diffractive optical element 40. Thereby, since the collimated light enters the diffractive optical element 40, it is easy for the diffractive optical element 40 to diffract the first diffracted light L11 and the second diffracted light L12 in a desired direction with high accuracy.

また、第1の実施形態において、投射光学系50は、回折光学素子40で回折された1次回折光の一部L11の進行方向を90°を超える角度で変化させ、且つ、回折光学素子40で回折された1次回折光の他の一部L12の進行方向を90°を超える角度で変化させる。この場合、例えば図1および図2に示すように、照明装置10は、その設置面を投影面Sとして照明することができる。   In the first embodiment, the projection optical system 50 changes the traveling direction of a part L11 of the first-order diffracted light diffracted by the diffractive optical element 40 at an angle exceeding 90 °, and the diffractive optical element 40 The traveling direction of the other part L12 of the diffracted first-order diffracted light is changed at an angle exceeding 90 °. In this case, for example, as illustrated in FIGS. 1 and 2, the illumination device 10 can illuminate the installation surface as a projection surface S.

また、第1の実施形態において、照明装置10は、筒状の筐体60内に収容されている。この場合、照明装置10を、投影面Sにおいて自立させることが容易である。さらには、後述する図4に示すように、その一部を地中や床下、水中に設置することが容易である。   In the first embodiment, the lighting device 10 is housed in a cylindrical housing 60. In this case, it is easy to make the illumination device 10 stand on the projection surface S. Furthermore, as shown in FIG. 4 to be described later, it is easy to install a part thereof in the ground, under the floor, or in water.

なお、上述してきた第1の実施形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、いくつかの変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した第1の実施形態と同様に構成され得る部分について、上述の第1の実施形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。   Note that various modifications can be made to the first embodiment described above. Hereinafter, some modifications will be described with reference to the drawings. In the following description and the drawings used in the following description, the same reference numerals as those used for the corresponding parts in the first embodiment are used for the parts that can be configured in the same manner as in the first embodiment. It will be used, and redundant description will be omitted.

<変形例1>
上述した第1の実施の形態において、例えば、照明装置10で、一直線上に延びる第1被照明領域Z1および第2被照明領域Z2を照明する場合について考える。この場合、被照明領域Z1,Z2内において、照明装置10に近いほど明瞭で明るいパターン照明となり視認性が良く、照明装置10から遠いほど投影パターンがボケて暗く照明され視認性が悪くなることを考慮すると、被照明領域Z1を照明する光L11および被照明領域Z2を照明する光L12によって明瞭且つ明るいパターンで視認性良く(したがって綺麗に)照明される領域は、それぞれ、図3に示す地点E11から地点E12および地点E21から地点E22に亘る領域である。したがって、照明装置10は、照明装置10の一側の地点E12から他側の地点E22に亘る長さL10の領域を、明瞭且つ明るいパターンで視認性良く照明するのに用いることができる。
<Modification 1>
In the first embodiment described above, for example, consider the case where the illumination device 10 illuminates the first illuminated area Z1 and the second illuminated area Z2 extending in a straight line. In this case, in the illuminated areas Z1 and Z2, the closer to the illumination device 10, the clearer and brighter pattern illumination the better the visibility, and the farther away from the illumination device 10, the projected pattern becomes blurred and the illumination becomes darker and the visibility becomes worse. In consideration, regions illuminated with a clear and bright pattern with good visibility (and thus neatly) by the light L11 that illuminates the illuminated region Z1 and the light L12 that illuminates the illuminated region Z2, respectively, are points E11 shown in FIG. To E12 and from E21 to E22. Therefore, the illuminating device 10 can be used to illuminate a region having a length L10 extending from the point E12 on one side of the illuminating device 10 to the point E22 on the other side with a clear and bright pattern with high visibility.

これに対し、照明装置10の光源15と同程度の放射束の光を射出する光源を用いて単一の方向にのみ光を投射する照明装置500で被照明領域Z500を照明する場合、被照明領域Z500内において、照明装置500に近いほど明瞭で明るいパターン照明となり視認性が良く、照明装置500から遠いほど投影パターンがボケて暗く照明され視認性が悪くなることを考慮すると、被照明領域Z500を照明する光L500によって明瞭且つ明るいパターンで視認性良く照明される領域は、図3に示す地点E51から地点E52に亘る長さL500の領域である。   On the other hand, when illuminating the illuminated area Z500 with the illumination device 500 that projects light only in a single direction using a light source that emits light of the same radiant flux as the light source 15 of the illumination device 10, In the region Z500, the closer to the illumination device 500, the clearer and brighter pattern illumination the better the visibility, and the farther away from the illumination device 500, the more the projection pattern is blurred and the darker illumination causes poor visibility. The region illuminated with a clear and bright pattern with good visibility by the light L500 that illuminates the light is a region having a length L500 from the point E51 to the point E52 shown in FIG.

このように、照明装置10は、照明装置10の一側の地点E12から他側の地点E22に亘る長さL10の領域を、明瞭且つ明るいパターンで視認性良く照明するのに用いることができるのに対し、照明装置500が明瞭且つ明るいパターンで視認性良く照明可能な領域は、照明装置500の一側の地点E51から地点E52に亘る長さL500の領域のみである。一般に、上記長さL10は、上記長さL500と比較して顕著に長い。すなわち、照明装置10は、照明装置500と比較して、より長い領域を、明瞭且つ明るいパターンで視認性良く照明するのに用いることができる。言い換えると、上記長さL500よりも長い長さL10の領域を照明する場合、照明装置10を当該領域の中間地点に配置して、当該中間地点から光を投射すれば、当該領域内において照明装置10から最も離れた地点E12,E22まで、明瞭且つ明るいパターンで視認性良く照明することができる。   Thus, the illuminating device 10 can be used to illuminate a region having a length L10 extending from the point E12 on one side of the illuminating device 10 to the point E22 on the other side with a clear and bright pattern with good visibility. On the other hand, the region in which the illumination device 500 can illuminate with a clear and bright pattern with high visibility is only the region of the length L500 extending from the point E51 to the point E52 on one side of the illumination device 500. In general, the length L10 is significantly longer than the length L500. That is, the illuminating device 10 can be used to illuminate a longer region with a clear and bright pattern with good visibility as compared with the illuminating device 500. In other words, in the case of illuminating a region having a length L10 longer than the length L500, if the illumination device 10 is arranged at an intermediate point of the region and light is projected from the intermediate point, the illuminator in the region From the point 10 to the points E12 and E22 farthest away, it is possible to illuminate with a clear and bright pattern with good visibility.

なお、上述した変形例1の説明では、照明装置10が一直線上に延びる第1被照明領域Z1および第2被照明領域Z2を照明する場合について説明したが、これに限られない。すなわち、第1被照明領域Z1および第2被照明領域Z2は厳密な一直線上に延びていなくてもよい。第1被照明領域Z1および第2被照明領域Z2は、例えば後述する図9に示す領域Z1bおよび領域Z2aのように、互いに交差する方向に延びていてもよい。この場合であっても、第1被照明領域Z1および第2被照明領域Z2が全体として直線に沿って延びていれば、第1被照明領域Z1および第2被照明領域Z2が一直線上に延びている場合と同様の効果を得ることができる。   In the description of the first modification described above, the case where the lighting device 10 illuminates the first illuminated area Z1 and the second illuminated area Z2 extending in a straight line has been described, but the present invention is not limited thereto. That is, the first illuminated area Z1 and the second illuminated area Z2 do not have to extend on a strict straight line. The first illuminated area Z1 and the second illuminated area Z2 may extend in directions intersecting each other, such as an area Z1b and an area Z2a shown in FIG. Even in this case, if the first illuminated area Z1 and the second illuminated area Z2 extend along a straight line as a whole, the first illuminated area Z1 and the second illuminated area Z2 extend in a straight line. The same effect can be obtained as in the case of.

以上のような変形例1によれば、投射光学系50は、回折光学素子40で回折された1次回折光の一部L11および他の一部L12を反射または屈折させて、それぞれ投影面Sの第1被照明領域Z1および第2被照明領域Z2に向ける。そして、第1被照明領域Z1および第2被照明領域Z2は、全体として直線に沿って延びている。とりわけ図示の例では、第1被照明領域Z1および第2被照明領域Z2は、一直線上に延びている。この場合、照明装置10は、照明装置10の一側の地点E12から他側の地点E22に亘る長さL10の領域を、明瞭且つ明るいパターンで視認性良く(したがって綺麗に)照明することができるが、この長さL10は、照明装置10の光源15と同程度の放射束の光を射出する光源を用いて単一の方向のみを照明する照明装置500が明瞭且つ明るいパターンで視認性良く照明可能な領域の長さL500と比較して、顕著に長い。   According to Modification 1 as described above, the projection optical system 50 reflects or refracts the part L11 and the other part L12 of the first-order diffracted light diffracted by the diffractive optical element 40, and each of the projection surfaces S The light is directed toward the first illuminated area Z1 and the second illuminated area Z2. The first illuminated area Z1 and the second illuminated area Z2 extend along a straight line as a whole. In particular, in the illustrated example, the first illuminated area Z1 and the second illuminated area Z2 extend in a straight line. In this case, the illuminating device 10 can illuminate a region with a length L10 extending from the point E12 on one side of the illuminating device 10 to the point E22 on the other side with a clear and bright pattern with good visibility (and thus neatly). However, the length L10 is such that the illumination device 500 that illuminates only a single direction using a light source that emits light of the same radiant flux as the light source 15 of the illumination device 10 illuminates with a clear and bright pattern with good visibility. It is significantly longer than the possible region length L500.

<変形例2>
上述した第1の実施形態において、回折光学素子40が2つの要素回折光学素子41,42を有し、照明装置10が2つの被照明領域Z1,Z2を照明する場合について説明してきたが、これに限られない。例えば、図4に示すように、回折光学素子は、3つ以上の要素回折光学素子を有してもよい。この場合、照明装置は、3方向以上の方向に光を投射して3つ以上の被照明領域を照明し得る。
<Modification 2>
In the first embodiment described above, the case where the diffractive optical element 40 includes the two element diffractive optical elements 41 and 42 and the illumination device 10 illuminates the two illuminated areas Z1 and Z2 has been described. Not limited to. For example, as shown in FIG. 4, the diffractive optical element may include three or more element diffractive optical elements. In this case, the illumination device can illuminate three or more illuminated areas by projecting light in three or more directions.

図4に示す照明装置100は、3方向に光を投射して3つの被照明領域Z1,Z2,Z3を照明する。図4に示す照明装置100において、回折光学素子140は3つの要素回折光学素子41,42,43を有しており、投射光学系150は、3つの反射面51,52,53を有している。その他の構成は、図2に示す照明装置10と略同一である。なお、図3では、理解を容易にするため、筐体60の図示を省略している。   The illumination device 100 shown in FIG. 4 projects light in three directions to illuminate the three illuminated areas Z1, Z2, and Z3. In the illumination device 100 shown in FIG. 4, the diffractive optical element 140 has three element diffractive optical elements 41, 42, and 43, and the projection optical system 150 has three reflective surfaces 51, 52, and 53. Yes. Other configurations are substantially the same as those of the lighting device 10 shown in FIG. In FIG. 3, the casing 60 is not shown for easy understanding.

回折光学素子140は、第1要素回折光学素子41および第2要素回折光学素子42の他に、第3要素回折光学素子43を有している。第3要素回折光学素子43は、他の要素回折光学素子41,42と同様に、例えば干渉縞パターンを記録されたホログラム記録媒体として構成される。図4に示す回折光学素子140において、第1要素回折光学素子41は、コリメートレンズ32からの光の一部を回折して投射光学系150に向ける。また、第2要素回折光学素子42は、当該光の他の一部を回折して投射光学系150に向ける。また、第3要素回折光学素子43は、当該光のさらに他の一部を回折して投射光学系150に向ける。   The diffractive optical element 140 includes a third element diffractive optical element 43 in addition to the first element diffractive optical element 41 and the second element diffractive optical element 42. Similarly to the other element diffractive optical elements 41 and 42, the third element diffractive optical element 43 is configured as a hologram recording medium on which, for example, an interference fringe pattern is recorded. In the diffractive optical element 140 shown in FIG. 4, the first element diffractive optical element 41 diffracts part of the light from the collimating lens 32 and directs it to the projection optical system 150. The second element diffractive optical element 42 diffracts the other part of the light and directs it to the projection optical system 150. The third element diffractive optical element 43 diffracts another part of the light and directs it to the projection optical system 150.

投射光学系150は、第1反射面51および第2反射面52の他に、第3反射面53を有している。図4に示す例において、投射光学系150は、三角錐の形状を有している。そして、その底面以外の3つの面が反射機能を有し、それぞれ反射面51,52,53をなしている。第3反射面53は、第3要素回折光学素子43で回折された1次回折光(以下、「第3回折光」とも称する。)L13を、第1回折光L11および第2回折光L12のいずれとも異なる第3の方向に向ける。第3反射面53は、第3回折光L13の進行方向を90°を超える角度で変化させ、第3回折光L13を、投影面S上の第3被照明領域Z3に向けるようになっている。なお、投射光学系150の形状としては、角錐形状以外に、円錐形状等、様々な形状が採用可能である。   The projection optical system 150 has a third reflecting surface 53 in addition to the first reflecting surface 51 and the second reflecting surface 52. In the example shown in FIG. 4, the projection optical system 150 has a triangular pyramid shape. Three surfaces other than the bottom surface have a reflection function, and form reflection surfaces 51, 52, and 53, respectively. The third reflecting surface 53 is a first-order diffracted light (hereinafter also referred to as “third diffracted light”) L13 diffracted by the third element diffractive optical element 43, whichever of the first diffracted light L11 and the second diffracted light L12. In a different third direction. The third reflecting surface 53 changes the traveling direction of the third diffracted light L13 at an angle exceeding 90 °, and directs the third diffracted light L13 toward the third illuminated region Z3 on the projection surface S. . In addition to the pyramid shape, various shapes such as a conical shape can be adopted as the shape of the projection optical system 150.

<変形例3>
上述した第1の実施形態において、照明装置10が投影面S上に設置される場合について説明してきた。しかしながら、例えば照明装置10を小さく見せたい場合、図5に示すように、照明装置10は、その一部が投影面Sの下方、すなわち地中または床下に配置されていてもよい。また、水面を投影面Sとする場合、照明装置10は、その一部が水中に配置されていてもよい。
<Modification 3>
In the above-described first embodiment, the case where the illumination device 10 is installed on the projection plane S has been described. However, for example, when it is desired to make the lighting device 10 appear small, a part of the lighting device 10 may be disposed below the projection surface S, that is, in the ground or under the floor, as shown in FIG. Moreover, when making the water surface into the projection surface S, the illuminating device 10 may be partially arrange | positioned in water.

<変形例4>
上述した第1の実施形態において、照明装置10が地面または床面に設置される場合について説明してきたが、これに限られない。照明装置10は、種々の分野、例えば車や船等の移動体の照明装置として、使用され得る。
<Modification 4>
In 1st Embodiment mentioned above, although the case where the illuminating device 10 was installed in the ground or a floor surface was demonstrated, it is not restricted to this. The lighting device 10 can be used as a lighting device for a mobile object such as a car or a ship in various fields.

図6に示す例では、照明装置10は、車両Cに設置され、車両Cの右前下方および車両Cの左前下方の2方向に光を投射する。そして、照明装置10は、車両Cの右前方に位置する第1被照明領域Z1および左前方に位置する第2被照明領域Z2を照明する。   In the example illustrated in FIG. 6, the lighting device 10 is installed in the vehicle C and projects light in two directions, the lower right front of the vehicle C and the lower left front of the vehicle C. And the illuminating device 10 illuminates the 1st to-be-illuminated area Z1 located in the right front of the vehicle C, and the 2nd to-be-illuminated area Z2 located in the left front.

また、図7に示す例では、照明装置10は、車両Cに設置され、共に車両Cの前下方ではあるが投影面Sである地面または床面に対して異なる角度をなす2方向に光を投射する。そして、照明装置10は、車両Cのニアフィールドの被照明領域とファーフィールドの被照明領域とを照明する。   Further, in the example shown in FIG. 7, the lighting device 10 is installed in the vehicle C and emits light in two directions that are at the front and lower sides of the vehicle C but at different angles with respect to the ground or floor surface that is the projection surface S. Project. The lighting device 10 illuminates the illuminated area in the near field and the illuminated area in the far field of the vehicle C.

なお、図6及び図7に示された照明装置10は、上述してきた照明装置と同様に、光源15と整形光学系30と、複数の要素回折光学素子を含む回折光学素子40と、投射光学系50と、を有する。投射光学系50は、プリズムによって形成されている。このプリズムは、第1回折光L11の光路を屈折によって変化させる第1プリズム面51aと、第1プリズム面51aに対して傾斜して第2回折光L12の光路を屈折によって第1回折光L11の光路とは異なる方向へ向ける第2プリズム面52aと、を有している。   6 and 7 is similar to the illumination device described above, the light source 15, the shaping optical system 30, the diffractive optical element 40 including a plurality of element diffractive optical elements, and the projection optics. A system 50. The projection optical system 50 is formed by a prism. This prism has a first prism surface 51a that changes the optical path of the first diffracted light L11 by refraction, and is inclined with respect to the first prism surface 51a, and the optical path of the second diffracted light L12 is refracted by refraction. And a second prism surface 52a oriented in a direction different from the optical path.

<変形例5>
上述した第1の実施形態および上記変形例において、投射光学系が反射素子またはプリズムである場合について説明してきたが、これに限られない。投射光学系は、回折光学素子40によって回折された1次回折光に回折作用を及ぼす投射用回折光学素子であってもよい。
<Modification 5>
Although the case where the projection optical system is a reflecting element or a prism has been described in the first embodiment and the modification described above, the present invention is not limited to this. The projection optical system may be a projection diffractive optical element that has a diffractive action on the first-order diffracted light diffracted by the diffractive optical element 40.

以下、図8を参照して、変形例5について説明する。図8に示す照明装置200は、図2に示す照明装置10と比較して、投射光学系が投射用回折光学素子250である点で異なっている。   Hereinafter, Modification 5 will be described with reference to FIG. The illumination device 200 shown in FIG. 8 differs from the illumination device 10 shown in FIG. 2 in that the projection optical system is a projection diffractive optical element 250.

投射用回折光学素子250は、一例として、干渉縞パターンを記録されたホログラム記録媒体として構成される。干渉縞パターンを種々に調整することで、投射用回折光学素子250で回折される光の進行方向、言い換えると、投射用回折光学素子250で拡散される光の進行方向を、制御することができる。投射用回折光学素子250は、回折光学素子40の各要素回折光学素子41,42と同様に作製することができる。   As an example, the projection diffractive optical element 250 is configured as a hologram recording medium on which an interference fringe pattern is recorded. By adjusting the interference fringe pattern in various ways, the traveling direction of the light diffracted by the projection diffractive optical element 250, in other words, the traveling direction of the light diffused by the projection diffractive optical element 250 can be controlled. . The projection diffractive optical element 250 can be manufactured in the same manner as the element diffractive optical elements 41 and 42 of the diffractive optical element 40.

図8に示す例では、投射用回折光学素子250は、第1要素回折光学素子41で回折された1次回折光である第1回折光L11が入射する第1投射用回折領域251と、第2要素回折光学素子42で回折された1次回折光である第2回折光L12が入射する第2投射用回折領域252とを有する。そして、投射用回折光学素子250は、第1要素回折光学素子41からの第1回折光L11を、その第1投射用回折領域251における回折特性に応じた方向に向ける。また、投射用回折光学素子250は、第2要素回折光学素子42からの第2回折光L12を、その第2投射用回折領域252における回折特性に応じた方向に向ける。   In the example shown in FIG. 8, the projection diffractive optical element 250 includes a first projection diffractive region 251 on which the first diffracted light L11 that is the first-order diffracted light diffracted by the first element diffractive optical element 41 is incident, And a second projection diffraction region 252 on which the second diffracted light L12 that is the first-order diffracted light diffracted by the element diffractive optical element 42 is incident. Then, the projection diffractive optical element 250 directs the first diffracted light L11 from the first element diffractive optical element 41 in a direction corresponding to the diffraction characteristics in the first projection diffractive region 251. The projection diffractive optical element 250 directs the second diffracted light L12 from the second element diffractive optical element 42 in a direction according to the diffraction characteristics in the second projection diffractive region 252.

図示の例では、第1投射用回折領域251は、第1要素回折光学素子41からの第1回折光L11を回折して、第1被照明領域Z1に向ける。また、第2投射用回折領域252は、第2要素回折光学素子42からの第2回折光L12を回折して、第2被照明領域Z2に向ける。   In the illustrated example, the first projection diffraction region 251 diffracts the first diffracted light L11 from the first element diffractive optical element 41 and directs it to the first illuminated region Z1. Further, the second projection diffraction area 252 diffracts the second diffracted light L12 from the second element diffractive optical element 42 and directs it to the second illuminated area Z2.

このような投射用回折光学素子250を投射光学系として用いた場合、照明装置200によって照明される被照明領域Z1,Z2は、投射用回折光学素子250の回折特性に応じた領域となる。したがって、投射用回折光学素子250を、当該投射用回折光学素子250とは異なる回折特性を有する他の投射用回折光学素子と交換することにより、照明装置200によって照明される被照明領域Z1,Z2を、例えば図9に示す被照明領域Z1a,Z2aから被照明領域Z1b,Z2bに、変更することができる。   When such a projection diffractive optical element 250 is used as a projection optical system, the illuminated areas Z1 and Z2 illuminated by the illumination device 200 are areas corresponding to the diffraction characteristics of the projection diffractive optical element 250. Therefore, by replacing the projection diffractive optical element 250 with another projection diffractive optical element having diffraction characteristics different from that of the projection diffractive optical element 250, the illuminated areas Z1 and Z2 illuminated by the illumination device 200 are used. Can be changed from the illuminated areas Z1a, Z2a shown in FIG. 9 to the illuminated areas Z1b, Z2b, for example.

以上のように変形例5によれば、投射光学系250は、回折光学素子40によって回折された光L11,L12を回折する投射用回折光学素子である。これにより、投射用回折光学素子250を、当該投射用回折光学素子250とは異なる回折特性を有する他の投射用回折光学素子と交換することにより、照明装置200によって照明される被照明領域Z1,Z2を変更することができる。   As described above, according to the fifth modification, the projection optical system 250 is a projection diffractive optical element that diffracts the lights L11 and L12 diffracted by the diffractive optical element 40. Thus, by replacing the projection diffractive optical element 250 with another projection diffractive optical element having a diffraction characteristic different from that of the projection diffractive optical element 250, the illuminated region Z <b> 1 illuminated by the illumination device 200 is obtained. Z2 can be changed.

<変形例6>
上述した変形例5において、投射用回折光学素子250の第1投射用回折領域251の部分と第2投射用回折領域252の部分とが一体に形成されている場合について説明してきたが、これに限られない。
<Modification 6>
In the modified example 5 described above, the case where the first projection diffraction area 251 and the second projection diffraction area 252 of the projection diffractive optical element 250 are integrally formed has been described. Not limited.

図10に示す例において、投射用回折光学素子250の第1投射用回折領域251の部分と第2投射用回折領域252の部分とは、別体として構成されている。より具体的には、投射用回折光学素子250は、第1要素回折光学素子41で回折された1次回折光が入射する第1投射用要素回折光学素子253と、第2要素回折光学素子42で回折された1次回折光が入射する第2投射用要素回折光学素子254とを有する。第1投射用要素回折光学素子253は、第1要素回折光学素子41からの1次回折光である第1回折光L11を回折して、第1の方向に、より具体的には第1被照明領域Z1に向ける。また、第2投射用要素回折光学素子254は、第2要素回折光学素子42からの1次回折光である第2回折光L12を回折して、第1の方向とは異なる第2の方向に、より具体的には第2被照明領域Z2に向ける。   In the example shown in FIG. 10, the first projection diffraction region 251 and the second projection diffraction region 252 of the projection diffractive optical element 250 are configured as separate bodies. More specifically, the projection diffractive optical element 250 includes a first projection element diffractive optical element 253 on which the first-order diffracted light diffracted by the first element diffractive optical element 41 is incident, and a second element diffractive optical element 42. And a second projection element diffractive optical element 254 on which the diffracted first-order diffracted light is incident. The first projection element diffractive optical element 253 diffracts the first diffracted light L11 which is the first-order diffracted light from the first element diffractive optical element 41, and more specifically, in the first direction, more specifically, the first illumination target. Turn to the area Z1. The second projection element diffractive optical element 254 diffracts the second diffracted light L12 that is the first-order diffracted light from the second element diffractive optical element 42, and in a second direction different from the first direction, More specifically, it is directed to the second illuminated area Z2.

このような投射用回折光学素子250を投射光学系として用いた場合、第1および第2投射用要素回折光学素子253,254のいずれか一方を当該投射用要素回折光学素子253,254とは異なる回折特性を有する他の投射用要素回折光学素子と交換することにより、第1および第2被照明領域Z1,Z2の一方のみを、例えば図9に示す被照明領域Z1aから被照明領域Z1bに、あるいは被照明領域Z2aから被照明領域Z2bに、変更することができる。   When such a projection diffractive optical element 250 is used as a projection optical system, one of the first and second projection element diffractive optical elements 253 and 254 is different from the projection element diffractive optical element 253 and 254. By replacing with another projection element diffractive optical element having diffraction characteristics, only one of the first and second illuminated areas Z1, Z2 is changed from the illuminated area Z1a shown in FIG. 9 to the illuminated area Z1b, for example. Alternatively, the illumination area Z2a can be changed to the illumination area Z2b.

以上のように変形例6によれば、回折光学素子40は、光源15から射出した光の一部を回折する第1要素回折光学素子41と、光源15から射出した光の他の一部を回折する第2要素回折光学素子41と、を有している。また、投射用回折光学素子250は、第1要素回折光学素子41で回折された1次回折光である第1回折光L11を回折して第1の方向に向ける第1投射用要素回折光学素子253と、第2要素回折光学素子42で回折された1次回折光である第2回折光L12を回折して第1の方向とは異なる第2の方向に向ける第2投射用要素回折光学素子254と、有する。これにより、第1および第2投射用要素回折光学素子253,254のいずれか一方を当該投射用要素回折光学素子253,254とは異なる回折特性を有する他の投射用要素回折光学素子と交換することにより、第1および第2被照明領域Z1,Z2の一方のみを変更することができる。   As described above, according to the sixth modification, the diffractive optical element 40 includes the first element diffractive optical element 41 that diffracts part of the light emitted from the light source 15 and the other part of the light emitted from the light source 15. And a second element diffractive optical element 41 that diffracts. The projection diffractive optical element 250 diffracts the first diffracted light L11 that is the first-order diffracted light diffracted by the first element diffractive optical element 41 and directs the first diffracted element diffractive optical element 253 in the first direction. A second projection element diffractive optical element 254 that diffracts the second diffracted light L12, which is the first-order diffracted light diffracted by the second element diffractive optical element 42, and directs the second diffracted light L12 in a second direction different from the first direction; Have. Accordingly, one of the first and second projection element diffractive optical elements 253 and 254 is replaced with another projection element diffractive optical element having diffraction characteristics different from those of the projection element diffractive optical elements 253 and 254. Thus, only one of the first and second illuminated areas Z1, Z2 can be changed.

<変形例7>
上述した第1の実施形態および変形例1〜6において、回折光学素子40が複数の要素回折光学素子を有する場合について説明してきたが、これに限られない。回折光学素子40は、単一の要素回折光学素子により構成されていてもよい。
<Modification 7>
Although the case where the diffractive optical element 40 has a plurality of element diffractive optical elements has been described in the first embodiment and the first to sixth modifications, the present invention is not limited to this. The diffractive optical element 40 may be composed of a single element diffractive optical element.

以下、図11を参照して、変形例7について説明する。図11に示す照明装置300は、図2に示す照明装置と比較して、回折光学素子40が単一の要素回折光学素子で構成されている点で異なっている。また、投射光学系350が、ハーフミラー351と反射素子352とを含む点で異なっている。   Hereinafter, the modified example 7 will be described with reference to FIG. The illuminating device 300 shown in FIG. 11 differs from the illuminating device shown in FIG. 2 in that the diffractive optical element 40 is composed of a single element diffractive optical element. Further, the projection optical system 350 is different in that it includes a half mirror 351 and a reflective element 352.

図11に示す例において、回折光学素子40は、光源15から射出した光の全てを回折する。   In the example shown in FIG. 11, the diffractive optical element 40 diffracts all of the light emitted from the light source 15.

投射光学系350のハーフミラー351および反射素子352は、回折光学素子40で回折された1次回折光L1の光路上に配置されている。ハーフミラー351は、回折光学素子40から反射素子352までの光路に沿った回折光学素子40と反射素子352との間に配置されている。   The half mirror 351 and the reflective element 352 of the projection optical system 350 are disposed on the optical path of the first-order diffracted light L1 diffracted by the diffractive optical element 40. The half mirror 351 is disposed between the diffractive optical element 40 and the reflective element 352 along the optical path from the diffractive optical element 40 to the reflective element 352.

ハーフミラー351は、回折光学素子340で回折された1次回折光L1の一部L11を反射させて第1方向に向け、他の一部L12を透過させる。反射素子352は、ハーフミラー351を透過した1次回折光L1の他の一部L12を反射させて第2方向に向ける。図示の例では、ハーフミラー351で反射された光L11は第1被照明領域Z1に向けられ、反射素子352で反射された光L12は第2被照明領域Z2に向けられる。   The half mirror 351 reflects a part L11 of the first-order diffracted light L1 diffracted by the diffractive optical element 340 and transmits the other part L12 in the first direction. The reflective element 352 reflects the other part L12 of the first-order diffracted light L1 transmitted through the half mirror 351 and directs it in the second direction. In the illustrated example, the light L11 reflected by the half mirror 351 is directed to the first illuminated area Z1, and the light L12 reflected by the reflective element 352 is directed to the second illuminated area Z2.

このような照明装置300によっても、光源15から射出された光を複数の方向に向けて、複数の被照明領域Z1,Z2を照明することができる。なお、図示の例では、回折光学素子40は単一の要素回折光学素子で構成されているが、これに限られない。図2に示す例と同様に、回折光学素子40は、複数の要素回折光学素子41,42を含んでいてもよい。   Also with such an illuminating device 300, it is possible to illuminate the plurality of illuminated areas Z1 and Z2 by directing the light emitted from the light source 15 in a plurality of directions. In the illustrated example, the diffractive optical element 40 is configured by a single element diffractive optical element, but is not limited thereto. Similar to the example shown in FIG. 2, the diffractive optical element 40 may include a plurality of element diffractive optical elements 41 and 42.

以上のように変形例7によれば、投射光学系350は、回折光学素子40で回折された1次回折光L1の一部L11を反射させ他の一部L12を透過させるハーフミラー351と、ハーフミラー351を透過した1次回折光L1の他の一部L12を反射する反射素子352と、を含む。このような照明装置300では、投射光学系350によって、回折光学素子40で回折された1次回折光L1の一部L11と他の一部L12とが異なる方向に向けられる。このため、照明装置300は、複数方向に光を投射して複数の被照明領域Z1,Z2を照明することができる。   As described above, according to the modified example 7, the projection optical system 350 includes the half mirror 351 that reflects the part L11 of the first-order diffracted light L1 diffracted by the diffractive optical element 40 and transmits the other part L12, and the half mirror 351. And a reflective element 352 that reflects the other part L12 of the first-order diffracted light L1 that has passed through the mirror 351. In such an illuminating device 300, the projection optical system 350 directs the part L11 of the first-order diffracted light L1 diffracted by the diffractive optical element 40 and the other part L12 in different directions. For this reason, the illuminating device 300 can illuminate the to-be-illuminated areas Z1 and Z2 by projecting light in a plurality of directions.

<変形例8>
上述した変形例5および6において、投射用回折光学素子250の一部または全てを交換することにより、被照明領域Z1,Z2を移動させる場合について説明してきたが、これに限られない。例えば、照明装置10,100,200,300を収容する筐体60を回転可能な台座の上に載置する等して回転可能に配置して、筐体60を照明装置10,100,200,300と共に回転させることにより、被照明領域をZ1,Z2,Z3を移動させてもよい。あるいは、筐体60内の照明装置10,100,200,300を回転可能に支持して、照明装置10,100,200,300を回転させることにより、被照明領域Z1,Z2,Z3を移動させてもよい。あるいは、回折光学素子40,140を回転可能に支持して、回折光学素子40,140を回転させることにより、被照明領域Z1,Z2,Z3を移動させてもよい。あるいは、投射光学系50,150,250,350を回転可能に支持し、投射光学系50,150,250,350を回転させることにより、被照明領域Z1,Z2,Z3を移動させてもよい。あるいは、回折光学素子40,140および投射光学系50,150,250,350を回転可能に支持し、回折光学素子40,140と共に投射光学系50,150,250,350を回転させることにより、被照明領域Z1,Z2,Z3を移動させてもよい。
<Modification 8>
In the modifications 5 and 6 described above, the case where the illuminated areas Z1 and Z2 are moved by exchanging part or all of the projection diffractive optical element 250 has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the housing 60 that houses the lighting devices 10, 100, 200, and 300 is placed on a rotatable pedestal so as to be rotatable, and the housing 60 is placed in the lighting devices 10, 100, 200, and so on. Z1, Z2, and Z3 may be moved in the illuminated area by rotating together with 300. Alternatively, the illumination devices 10, 100, 200, and 300 in the housing 60 are rotatably supported, and the illumination devices 10, 100, 200, and 300 are rotated to move the illuminated areas Z1, Z2, and Z3. May be. Alternatively, the illuminated areas Z1, Z2, and Z3 may be moved by rotating the diffractive optical elements 40 and 140 while supporting the diffractive optical elements 40 and 140 in a rotatable manner. Alternatively, the illumination regions Z1, Z2, and Z3 may be moved by supporting the projection optical systems 50, 150, 250, and 350 in a rotatable manner and rotating the projection optical systems 50, 150, 250, and 350. Alternatively, the diffractive optical elements 40, 140 and the projection optical systems 50, 150, 250, 350 are rotatably supported, and the projection optical systems 50, 150, 250, 350 are rotated together with the diffractive optical elements 40, 140, so The illumination areas Z1, Z2, and Z3 may be moved.

<第2の実施形態>
次に、図12を参照して、第2の実施形態について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した第1の実施形態と同様に構成され得る部分について、上述の第1の実施形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In the following description and the drawings used in the following description, the same reference numerals as those used for the corresponding parts in the first embodiment are used for the parts that can be configured in the same manner as in the first embodiment. It will be used, and redundant description will be omitted.

まず、図1および図2に示す照明装置において、光源からの光の一部は、回折光学素子で回折されることなく当該回折光学素子を透過し、いわゆる0次光となる。このような0次光が投射光学系で反射または屈折されると、観察者の目に入り込むなどの安全上の問題を引き起こすおそれがある。また、0次光が被照明領域に入射してしまうと、周囲と比較して明るさ(輝度)が急激に上昇する点状領域、線状領域、面状領域等の異常領域が被照明領域内に発生してしまう。   First, in the illumination device shown in FIGS. 1 and 2, a part of the light from the light source passes through the diffractive optical element without being diffracted by the diffractive optical element, and becomes so-called zero-order light. If such 0th-order light is reflected or refracted by the projection optical system, it may cause a safety problem such as entering the eyes of the observer. In addition, when zero-order light enters the illuminated area, abnormal areas such as dot-like areas, linear areas, and planar areas where brightness (luminance) increases sharply compared to the surrounding area are illuminated areas. Will occur within.

また、上述のように、ホログラム素子のような要素回折光学素子では、回折光として、1次回折光の他に2次以上の高次の回折光が生じる。高次回折光が投射光学系で反射または屈折されると、観察者の目に入り込むなどの安全上の問題を引き起こすおそれがある。また、高次回折光が投影面に投射されると、被照明領域以外の領域も照明されて被照明領域を認識しづらくなるなどの問題を引き起こすおそれがある。   Further, as described above, in an element diffractive optical element such as a hologram element, second-order or higher-order diffracted light is generated as diffracted light in addition to the first-order diffracted light. If high-order diffracted light is reflected or refracted by the projection optical system, it may cause a safety problem such as entering the eyes of the observer. In addition, when higher-order diffracted light is projected onto the projection surface, there is a possibility that a region other than the illuminated region is illuminated and it becomes difficult to recognize the illuminated region.

このような問題を解決するため、第2の実施形態においては、0次光および高次回折光が投射光学系に入射することを防ぐための工夫がなされている。以下、図12を参照して、第2の実施形態の照明装置400について、より詳細に説明する。   In order to solve such a problem, the second embodiment is devised to prevent 0th-order light and higher-order diffracted light from entering the projection optical system. Hereinafter, the illumination device 400 of the second embodiment will be described in more detail with reference to FIG.

図12に示す照明装置400は、図1に示す照明装置10と比較して、回折光学素子40と投射光学系50との間に第1レンズ71、第2レンズ72、0次光マスク81および高次回折光マスク82が配置されている点が異なるのみであり、その他の構成は、図1および図2に示す照明装置10と略同一である。   Compared with the illuminating device 10 shown in FIG. 1, the illuminating device 400 shown in FIG. 12 includes a first lens 71, a second lens 72, a zero-order light mask 81, and The only difference is that the high-order diffracted light mask 82 is arranged, and the other configuration is substantially the same as that of the illumination device 10 shown in FIGS. 1 and 2.

第1レンズ71および第2レンズ72は、回折光学素子40から投射光学系50までの光路に沿った回折光学素子40と投射光学系50との間に配置されている。より具体的には、次のように、回折光学素子40、投射光学系50、第1レンズ71および第2レンズ72が配置されている。   The first lens 71 and the second lens 72 are disposed between the diffractive optical element 40 and the projection optical system 50 along the optical path from the diffractive optical element 40 to the projection optical system 50. More specifically, the diffractive optical element 40, the projection optical system 50, the first lens 71, and the second lens 72 are arranged as follows.

第1レンズ71は、回折光学素子40から投射光学系50までの光路に沿った回折光学素子40と投射光学系50との間に、回折光学素子40から第1レンズ71の焦点距離f1だけ離間して配置されている。また、第2レンズ72は、第1レンズ71から投射光学系50までの光路に沿った第1レンズ71と投射光学系50との間に配置されている。第2レンズ72は、第1レンズ71から第1レンズ71の焦点距離f1と第2レンズ72の焦点距離f2との和だけ離間して配置されている。なお、第2レンズ72と投射光学系50との距離については、特に限定されない。図12に示す例では、第2レンズ72は、投射光学系50における第1回折光L11および第2回折光L12の入射位置から第2レンズ72の焦点距離f2だけ離間して配置されているが、第2レンズ72と投射光学系50との距離は、焦点距離f2よりも大きくてもよいし小さくてもよい。図12に示す例では、第1レンズ71、第2レンズ72、回折光学素子40により4f光学系を形成している。   The first lens 71 is separated from the diffractive optical element 40 by the focal length f1 of the first lens 71 between the diffractive optical element 40 and the projection optical system 50 along the optical path from the diffractive optical element 40 to the projection optical system 50. Are arranged. The second lens 72 is disposed between the first lens 71 and the projection optical system 50 along the optical path from the first lens 71 to the projection optical system 50. The second lens 72 is arranged away from the first lens 71 by the sum of the focal length f1 of the first lens 71 and the focal length f2 of the second lens 72. Note that the distance between the second lens 72 and the projection optical system 50 is not particularly limited. In the example shown in FIG. 12, the second lens 72 is arranged at a focal distance f2 of the second lens 72 from the incident positions of the first diffracted light L11 and the second diffracted light L12 in the projection optical system 50. The distance between the second lens 72 and the projection optical system 50 may be larger or smaller than the focal length f2. In the example shown in FIG. 12, the first lens 71, the second lens 72, and the diffractive optical element 40 form a 4f optical system.

第1レンズ71は、第1要素回折光学素子41を透過した0次光L01および第2要素回折光学素子42を透過した0次光L02を、第1レンズ71の焦点面P上の点aに向ける。また、第1レンズ71は、第1要素回折光学素子41での1次回折光(第1回折光)L11および高次回折光L21の進行方向を、第1レンズ71を通過した0次光L01の進行方向と平行な方向に変える。また、第1レンズ71は、第2要素回折光学素子42での1次回折光(第2回折光)L12および高次回折光L22の進行方向を、第1レンズ71を通過した0次光L02の進行方向と平行な方向に変える。これにより、図12に示すように、0次光L01,L02、1次回折光L11,L12および高次回折光L21,L22の焦点面Pへの入射位置は、それぞれ、点a、点aの周辺領域、当該周辺領域の外側領域に集約されることとなる。   The first lens 71 transmits the 0th-order light L01 transmitted through the first element diffractive optical element 41 and the 0th-order light L02 transmitted through the second element diffractive optical element 42 to a point a on the focal plane P of the first lens 71. Turn. The first lens 71 travels in the traveling direction of the first-order diffracted light (first diffracted light) L11 and the higher-order diffracted light L21 in the first element diffractive optical element 41, and the 0th-order light L01 travels through the first lens 71. Change to a direction parallel to the direction. The first lens 71 travels in the traveling direction of the first-order diffracted light (second diffracted light) L12 and the higher-order diffracted light L22 in the second element diffractive optical element 42, and the 0th-order light L02 that has passed through the first lens 71 travels. Change to a direction parallel to the direction. Thereby, as shown in FIG. 12, the incident positions of the 0th-order light L01, L02, the 1st-order diffracted light L11, L12, and the high-order diffracted light L21, L22 on the focal plane P are the peripheral regions of the point a and the point a, respectively. In other words, the area is collected outside the peripheral area.

第2レンズ72は、後述する0次光マスク81および高次回折光マスク82の間の領域を通過した光、すなわち第1回折光L11および第2回折光L12を、それぞれ投射光学系50に向けて集光させる。   The second lens 72 directs light that has passed through a region between a 0th-order light mask 81 and a higher-order diffracted light mask 82 described later, that is, the first diffracted light L11 and the second diffracted light L12 toward the projection optical system 50, respectively. Collect light.

0次光マスク81は、第1レンズ71から第2レンズ72までの光路に沿った第1レンズ71と第2レンズ72との間に配置される。0次光マスク81は、第1レンズ71から第1レンズ71の焦点距離f1だけ離間して、第1レンズ71の焦点面P上に配置される。0次光マスク81は、焦点面Pの0次光L01,L02が入射する位置aと重なるが、1次回折光L11,L12および高次回折光L21,L22が入射する位置とは重ならない位置に配置される。この結果、0次光マスク81は、回折光学素子40での回折光のうち、0次光L01,L02のみを遮断することができるようになっている。   The zero-order light mask 81 is disposed between the first lens 71 and the second lens 72 along the optical path from the first lens 71 to the second lens 72. The zero-order light mask 81 is disposed on the focal plane P of the first lens 71, separated from the first lens 71 by the focal length f <b> 1 of the first lens 71. The 0th-order light mask 81 overlaps with the position a where the 0th-order lights L01 and L02 of the focal plane P are incident, but is disposed at a position that does not overlap with the positions where the first-order diffracted lights L11 and L12 and the higher-order diffracted lights L21 and L22 are incident. Is done. As a result, the 0th-order light mask 81 can block only the 0th-order lights L01 and L02 out of the diffracted light from the diffractive optical element 40.

高次回折光マスク82も、0次光マスク81と同一面上に配置される。すなわち、高次回折光マスク82は、第1レンズ71から第2レンズ72までの光路に沿った第1レンズ71と第2レンズ72との間に配置される。高次回折光マスク82は、第1レンズ71から第1レンズ71の焦点距離f1だけ離間して、第1レンズ71の焦点面P上に配置される。高次回折光マスク82は、焦点面Pの高次回折光L21,L22が入射する位置と重なるが、0次回折光L01,L02および1次回折光L11,L12が入射する位置とは重ならない位置に配置される。この結果、高次回折光マスク82は、回折光学素子40での回折光のうち、高次回折光L21,L22のみを遮断することができるようになっている。   The high-order diffracted light mask 82 is also disposed on the same plane as the zero-order light mask 81. That is, the high-order diffracted light mask 82 is disposed between the first lens 71 and the second lens 72 along the optical path from the first lens 71 to the second lens 72. The high-order diffracted light mask 82 is disposed on the focal plane P of the first lens 71 so as to be separated from the first lens 71 by the focal length f1 of the first lens 71. The high-order diffracted light mask 82 is disposed at a position where the high-order diffracted lights L21 and L22 on the focal plane P are incident, but not at the positions where the zero-order diffracted lights L01 and L02 and the first-order diffracted lights L11 and L12 are incident. The As a result, the high-order diffracted light mask 82 can block only the high-order diffracted lights L21 and L22 out of the diffracted light from the diffractive optical element 40.

図示の例では、0次光マスク81および高次回折光マスク82は、それぞれ、0次光L01,L02および高次回折光L21,L22を吸収する板状部材であるが、これに限られない。例えば、0次光マスク81および高次回折光マスク82は、それぞれ、0次光L01,L02および高次回折光L21,L22を投射光学系50以外に向けるものであってもよい。   In the illustrated example, the 0th-order light mask 81 and the higher-order diffracted light mask 82 are plate-like members that absorb the 0th-order light L01 and L02 and the higher-order diffracted lights L21 and L22, respectively, but are not limited thereto. For example, the 0th-order light mask 81 and the high-order diffracted light mask 82 may direct the 0th-order light L01, L02 and the high-order diffracted light L21, L22 to other than the projection optical system 50, respectively.

次に、以上に説明した構成からなる照明装置400の作用について説明する。   Next, the operation of the lighting device 400 having the above-described configuration will be described.

光源15から射出した光は、まず、整形光学系30に入射する。整形光学系30では、光源15から射出した光を拡大する。   The light emitted from the light source 15 first enters the shaping optical system 30. The shaping optical system 30 expands the light emitted from the light source 15.

整形光学系30で整形された光は、次に、回折光学素子40へと向かう。第1要素回折光学素子41では、光源15から射出した光の一部を回折する。また、第2要素回折光学素子42は、光源15から射出した光の他の一部を回折する。   The light shaped by the shaping optical system 30 is then directed to the diffractive optical element 40. The first element diffractive optical element 41 diffracts part of the light emitted from the light source 15. The second element diffractive optical element 42 diffracts another part of the light emitted from the light source 15.

回折光学素子40で回折された光は、次に、第1レンズ71へと向かう。また、各要素回折光学素子41,42を透過した0次光L01,L02も、第1レンズ71へと向かう。第1レンズ71では、0次光L01,L02を、第1レンズ71の焦点面P上の点aに向ける。また、第1レンズ71では、第1要素回折光学素子41での1次回折光L11および高次回折光L21を、0次光L01の進行方向と平行な方向に向ける。また、第1レンズ71では、第2要素回折光学素子42での1次回折光L12および高次回折光L22を、0次光L02の進行方向と平行な方向に向ける。   The light diffracted by the diffractive optical element 40 is then directed to the first lens 71. In addition, the 0th-order lights L01 and L02 that have passed through the element diffractive optical elements 41 and 42 also travel toward the first lens 71. In the first lens 71, the 0th-order lights L01 and L02 are directed to a point a on the focal plane P of the first lens 71. In the first lens 71, the first-order diffracted light L11 and the higher-order diffracted light L21 from the first element diffractive optical element 41 are directed in a direction parallel to the traveling direction of the zero-order light L01. In the first lens 71, the first-order diffracted light L12 and the higher-order diffracted light L22 from the second element diffractive optical element 42 are directed in a direction parallel to the traveling direction of the zero-order light L02.

第1レンズ71を通過した光のうち、0次光L01,L02は、0次光マスク81に入射する。また、高次回折光L21,L22は、高次回折光マスク82に入射する。一方、1次回折光(第1回折光および第2回折光)L11,L12は、0次光マスク81および高次回折光マスク82の間の領域を通過して、その進行方向を維持したまま第2レンズ72に入射する。   Of the light that has passed through the first lens 71, the 0th-order light L01 and L02 enter the 0th-order light mask 81. The high-order diffracted lights L21 and L22 are incident on the high-order diffracted light mask 82. On the other hand, the first-order diffracted light (first diffracted light and second diffracted light) L11 and L12 passes through the region between the 0th-order diffracted light mask 81 and the higher-order diffracted light mask 82, and maintains the traveling direction thereof. The light enters the lens 72.

第2レンズ72に入射した第1回折光L11および第2回折光L12は、それぞれ、投射光学系50の第1反射面51上の点および第2反射面52上の点に向かって集光する。   The first diffracted light L11 and the second diffracted light L12 incident on the second lens 72 are condensed toward a point on the first reflecting surface 51 and a point on the second reflecting surface 52 of the projection optical system 50, respectively. .

第1反射面51に入射した第1回折光L11は、反射して、その進行方向を90°を超える角度で変える。そして、第1反射面51で反射した第1回折光L11は、筒状の筐体60に設けられた開口61を通過して、投影面S上の第1被照明領域Z1に入射する。また、第2反射面52に入射した第2回折光L12は、反射して、その進行方向を90°を超える角度で変える。このとき、第2反射面52で反射した第2回折光L12は、第1反射面51で反射した第1回折光L11とは異なる方向に向かう。そして、第2反射面52で反射した第2回折光L12は、筒状の筐体60に設けられた開口61を通過して、投影面S上の第1被照明領域Z1とは異なる第2被照明領域Z2に入射する。   The first diffracted light L11 incident on the first reflecting surface 51 is reflected and changes its traveling direction at an angle exceeding 90 °. Then, the first diffracted light L11 reflected by the first reflecting surface 51 passes through the opening 61 provided in the cylindrical casing 60 and enters the first illuminated area Z1 on the projection surface S. Further, the second diffracted light L12 incident on the second reflecting surface 52 is reflected and changes its traveling direction at an angle exceeding 90 °. At this time, the second diffracted light L12 reflected by the second reflecting surface 52 travels in a different direction from the first diffracted light L11 reflected by the first reflecting surface 51. Then, the second diffracted light L12 reflected by the second reflecting surface 52 passes through the opening 61 provided in the cylindrical casing 60, and is different from the first illuminated area Z1 on the projection surface S. It enters the illuminated area Z2.

以上のような第2の実施形態によれば、照明装置400は、回折光学素子40から投射光学系50までの光路に沿った回折光学素子40と投射光学系50との間に配置された第1レンズ71であって、回折光学素子40から第1レンズ71の焦点距離f1だけ離間して配置された第1レンズ71と、第1レンズ71から投射光学系50までの光路に沿った第1レンズ71と投射光学系50との間に配置された第2レンズで72あって、第1レンズ71から第1レンズ71の焦点距離f1と第2レンズ72の焦点距離f2との和だけ離間して配置された第2レンズ72と、第1レンズ71から第2レンズ72までの光路に沿った第1レンズ71と第2レンズ72との間に配置され、回折光学素子40での0次光L01,L02を遮断する0次光マスク81と、を更に備えている。   According to the second embodiment as described above, the illumination device 400 is disposed between the diffractive optical element 40 and the projection optical system 50 along the optical path from the diffractive optical element 40 to the projection optical system 50. A first lens 71 that is disposed away from the diffractive optical element 40 by the focal length f1 of the first lens 71, and a first lens along the optical path from the first lens 71 to the projection optical system 50. The second lens 72 is disposed between the lens 71 and the projection optical system 50 and is separated from the first lens 71 by the sum of the focal length f1 of the first lens 71 and the focal length f2 of the second lens 72. The second lens 72 disposed between the first lens 71 and the second lens 72 along the optical path from the first lens 71 to the second lens 72, and the zero-order light from the diffractive optical element 40. 0th order light blocking L01 and L02 Further includes a disk 81, a.

このような照明装置400によれば、回折光学素子40を透過する0次光L01,L02が投射光学系50で反射または屈折されることを防止することができる。これにより、0次光L01,L02が観察者の目に入り込んで安全上の問題を引き起こしたり、0次光が被照明領域に入射して、周囲と比較して明るさ(輝度)が急激に上昇する異常領域が被照明領域内に発生してしまうことが防止される。また、第1レンズ71が回折光学素子40から上述の距離だけ離間して配置されているため、回折光学素子40での0次光L01,L02、1次回折光L11,L12および高次回折光L21,L22の進路が調整され、0次光マスク81を、0次光L01,L02のみを遮断するように配置することが容易である。さらに、第2レンズ72が第1レンズ71から上述の距離だけ離間して配置されているため、第1レンズ71および第2レンズ72を通過した第1回折光L11および第2回折光L12の特性を、回折光学素子40での第1回折光L11および第2回折光L12の特性に応じたものとすることができる。この結果、被照明領域Z1,Z2を、回折光学素子40の回折特性(例えば要素回折光学素子41,42に記録された干渉縞パターン)に応じた所望のパターンで照明することが可能である。   According to such an illuminating device 400, it is possible to prevent the 0th-order light L01 and L02 transmitted through the diffractive optical element 40 from being reflected or refracted by the projection optical system 50. As a result, the 0th-order lights L01 and L02 enter the eyes of the observer to cause safety problems, or the 0th-order light enters the illuminated area and the brightness (luminance) is drastically compared with the surroundings. It is possible to prevent the rising abnormal area from occurring in the illuminated area. Further, since the first lens 71 is disposed away from the diffractive optical element 40 by the above-mentioned distance, the 0th-order light L01, L02, the first-order diffracted light L11, L12, and the higher-order diffracted light L21, The path of L22 is adjusted, and it is easy to arrange the 0th-order light mask 81 so as to block only the 0th-order lights L01 and L02. Further, since the second lens 72 is disposed away from the first lens 71 by the above-described distance, the characteristics of the first diffracted light L11 and the second diffracted light L12 that have passed through the first lens 71 and the second lens 72 are displayed. In accordance with the characteristics of the first diffracted light L11 and the second diffracted light L12 in the diffractive optical element 40. As a result, it is possible to illuminate the illuminated areas Z1 and Z2 with a desired pattern according to the diffraction characteristics of the diffractive optical element 40 (for example, the interference fringe pattern recorded on the element diffractive optical elements 41 and 42).

また、以上のような第2の実施形態によれば、照明装置400は、回折光学素子40から投射光学系50までの光路に沿った回折光学素子40と投射光学系50との間に配置された第1レンズ71であって、回折光学素子40から第1レンズ71の焦点距離f1だけ離間して配置された第1レンズ71と、第1レンズ71から投射光学系50までの光路に沿った第1レンズ71と投射光学系50との間に配置された第2レンズ72であって、第1レンズ71から第1レンズ71の焦点距離f1と第2レンズ72の焦点距離f2との和だけ離間して配置された第2レンズ72と、第1レンズ71から第2レンズ72までの光路に沿った第1レンズ71と第2レンズ72との間に配置され、回折光学素子40での高次回折光L21,L22を遮断する高次回折光マスク82と、を更に備えている。   Further, according to the second embodiment as described above, the illumination device 400 is disposed between the diffractive optical element 40 and the projection optical system 50 along the optical path from the diffractive optical element 40 to the projection optical system 50. The first lens 71 is a first lens 71 disposed away from the diffractive optical element 40 by the focal length f1 of the first lens 71, and along the optical path from the first lens 71 to the projection optical system 50. A second lens 72 disposed between the first lens 71 and the projection optical system 50, which is the sum of the focal length f1 of the first lens 71 and the focal length f2 of the second lens 72 from the first lens 71. The second lens 72 that is spaced apart and the first lens 71 and the second lens 72 that are disposed along the optical path from the first lens 71 to the second lens 72. Blocks the next diffracted beams L21 and L22 That a high-order diffracted light masks 82, further comprising a.

このような照明装置400によれば、回折光学素子40での高次回折光L21,L22が投射光学系50で反射または屈折されることを防止することができる。これにより、高次回折光L21,L22が観察者の目に入り込んで安全上の問題を引き起こしたり、高次回折光L21,L22が投影面Sに投射されて被照明領域Z1,Z2以外の領域も照明され、被照明領域Z1,Z2を認識しづらくなることが防止される。また、第1レンズ71が回折光学素子40から上述の距離だけ離間して配置されているため、回折光学素子40での0次光L01,L02、1次回折光L11,L12および高次回折光L21,L22の進路が調整され、高次回折光マスク82を、高次回折光L21,L22のみを遮断するように配置することが容易である。さらに、第2レンズ72が第1レンズ71から上述の距離だけ離間して配置されているため、第1レンズ71および第2レンズ72を通過した第1回折光L11および第2回折光L12の特性を、回折光学素子40での第1回折光L11および第2回折光L12の特性に応じたものとすることができる。この結果、被照明領域Z1,Z2を、回折光学素子40の回折特性(例えば要素回折光学素子41,42に記録された干渉縞パターン)に応じた所望のパターンで照明することが可能である。   According to such an illumination device 400, it is possible to prevent the high-order diffracted lights L21 and L22 from the diffractive optical element 40 from being reflected or refracted by the projection optical system 50. As a result, the high-order diffracted lights L21 and L22 enter the eyes of the observer and cause safety problems, or the high-order diffracted lights L21 and L22 are projected onto the projection surface S to illuminate areas other than the illuminated areas Z1 and Z2. Thus, it is prevented that it becomes difficult to recognize the illuminated areas Z1 and Z2. Further, since the first lens 71 is disposed away from the diffractive optical element 40 by the above-mentioned distance, the 0th-order light L01, L02, the first-order diffracted light L11, L12, and the higher-order diffracted light L21, The path of L22 is adjusted, and it is easy to arrange the high-order diffracted light mask 82 so as to block only the high-order diffracted lights L21 and L22. Further, since the second lens 72 is disposed away from the first lens 71 by the above-described distance, the characteristics of the first diffracted light L11 and the second diffracted light L12 that have passed through the first lens 71 and the second lens 72 are displayed. In accordance with the characteristics of the first diffracted light L11 and the second diffracted light L12 in the diffractive optical element 40. As a result, it is possible to illuminate the illuminated areas Z1 and Z2 with a desired pattern according to the diffraction characteristics of the diffractive optical element 40 (for example, the interference fringe pattern recorded on the element diffractive optical elements 41 and 42).

以上において、複数の実施の形態とその変形例を説明してきたが、当然に、異なる実施形態や異なる変形例として説明された複数の構成を適宜組み合わせることも可能である。   In the above, a plurality of embodiments and modifications thereof have been described. Naturally, it is possible to appropriately combine a plurality of configurations described as different embodiments and different modifications.

Z1 第1被照明領域
Z2 第2被照明領域
10 照明装置
15 光源
32 コリメートレンズ
40 回折光学素子
41 第1要素回折光学素子
42 第2要素回折光学素子
50 投射光学系
51 第1反射面
52 第2反射面
71 第1レンズ
72 第2レンズ
81 0次光マスク
82 高次回折光マスク
Z1 first illuminated area Z2 second illuminated area 10 illumination device 15 light source 32 collimating lens 40 diffractive optical element 41 first element diffractive optical element 42 second element diffractive optical element 50 projection optical system 51 first reflecting surface 52 second Reflective surface 71 First lens 72 Second lens 81 0th-order light mask 82 High-order diffracted light mask

Claims (1)

光を射出する光源と、
前記光源から射出した前記光を回折する回折光学素子と、
前記回折光学素子によって回折された光を反射または屈折させて投影面に向ける投射光学系と、を備え、
前記投射光学系は、前記回折光学素子で回折された1次回折光の一部と他の一部とを異なる方向に向ける、照明装置。
A light source that emits light;
A diffractive optical element that diffracts the light emitted from the light source;
A projection optical system that reflects or refracts the light diffracted by the diffractive optical element and directs it toward the projection surface, and
The projection optical system is an illumination device that directs a part of the first-order diffracted light diffracted by the diffractive optical element and another part in different directions.
JP2019072694A 2017-07-25 2019-04-05 Lighting equipment for mobiles and mobiles Active JP7092086B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017143952 2017-07-25
JP2017143952 2017-07-25

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019500523A Division JP6508580B1 (en) 2017-07-25 2018-07-24 Lighting device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019133950A true JP2019133950A (en) 2019-08-08
JP7092086B2 JP7092086B2 (en) 2022-06-28

Family

ID=65040101

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019500523A Active JP6508580B1 (en) 2017-07-25 2018-07-24 Lighting device
JP2019072694A Active JP7092086B2 (en) 2017-07-25 2019-04-05 Lighting equipment for mobiles and mobiles

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019500523A Active JP6508580B1 (en) 2017-07-25 2018-07-24 Lighting device

Country Status (3)

Country Link
JP (2) JP6508580B1 (en)
CN (1) CN110869666B (en)
WO (1) WO2019022078A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021027014A (en) * 2019-08-08 2021-02-22 大日本印刷株式会社 Lighting device and movable body

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013539180A (en) * 2010-09-10 2013-10-17 マーティン プロフェッショナル エー/エス Illumination device having beam splitting effect
WO2016072505A1 (en) * 2014-11-07 2016-05-12 大日本印刷株式会社 Lighting device
JP2016110808A (en) * 2014-12-05 2016-06-20 大日本印刷株式会社 Optical device
WO2017043531A1 (en) * 2015-09-07 2017-03-16 大日本印刷株式会社 Illumination device

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4989948A (en) * 1989-05-08 1991-02-05 Minnesota Mining And Manufacturing Company Reflective sheeting material
JPH1083707A (en) * 1996-09-10 1998-03-31 Nissan Motor Co Ltd Vehicular lamp unit
JP2013171623A (en) * 2012-02-17 2013-09-02 Stanley Electric Co Ltd Light source device, and lighting device
CN110286437A (en) * 2013-09-17 2019-09-27 夸克星有限责任公司 Lighting device
JP6497497B2 (en) * 2014-07-31 2019-04-10 日亜化学工業株式会社 Lighting device
FR3026819A1 (en) * 2014-10-02 2016-04-08 Valeo Vision TWO-ZONE LUMINOUS DEVICE FOR MOTOR VEHICLE, AND FIRE PROVIDED WITH SUCH A LUMINOUS DEVICE
JP6583671B2 (en) * 2015-08-28 2019-10-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 Lighting device
JP2017098169A (en) * 2015-11-27 2017-06-01 パナソニック株式会社 Light emitting device and luminaire

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013539180A (en) * 2010-09-10 2013-10-17 マーティン プロフェッショナル エー/エス Illumination device having beam splitting effect
WO2016072505A1 (en) * 2014-11-07 2016-05-12 大日本印刷株式会社 Lighting device
JP2016110808A (en) * 2014-12-05 2016-06-20 大日本印刷株式会社 Optical device
WO2017043531A1 (en) * 2015-09-07 2017-03-16 大日本印刷株式会社 Illumination device

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2019022078A1 (en) 2019-07-25
CN110869666A (en) 2020-03-06
WO2019022078A1 (en) 2019-01-31
CN110869666B (en) 2022-07-19
JP6508580B1 (en) 2019-05-08
JP7092086B2 (en) 2022-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110023140B (en) Lighting device
JP6471842B2 (en) Lighting device
JP6344463B2 (en) Lighting device
JP6924427B2 (en) Diffractive optical element, lighting device, projection device and projection type display device
JP6508580B1 (en) Lighting device
WO2018128162A1 (en) Lighting device
JP6909429B2 (en) Lighting device
JP5471775B2 (en) Hologram manufacturing method and exposure apparatus
JP6872167B2 (en) Lighting device
JP2020013659A (en) Lighting device and lighting device unit
JP6691677B2 (en) Lighting equipment
JP5565658B2 (en) Hologram and method for manufacturing hologram
JP2017152204A (en) Light source device and luminaire
JP2021007099A (en) Lighting device, method for manufacturing lighting device and lighting method
JP2018166073A (en) Lighting device
JP2019215975A (en) Illumination device
JP6681183B2 (en) Image projector and planetarium
EP4314955A1 (en) Volumetric holographic data storage devices and volumetric holograms
KR20220026362A (en) Holographic waveguide and display device including the same
JP2019148711A (en) Method of designing diffraction characteristic of diffraction optical element, and illumination device
JP2018181618A (en) Illuminating device
JP2014092559A (en) Production method of volume hologram

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190527

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210525

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220516

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220517

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220530

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7092086

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150