JP2020095266A - Portable illumination device - Google Patents

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JP2020095266A JP2019215613A JP2019215613A JP2020095266A JP 2020095266 A JP2020095266 A JP 2020095266A JP 2019215613 A JP2019215613 A JP 2019215613A JP 2019215613 A JP2019215613 A JP 2019215613A JP 2020095266 A JP2020095266 A JP 2020095266A
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Abstract

To change an illumination pattern as necessary.SOLUTION: A portable illumination device 1 comprises: a light source 4 that emits coherent light; a shaping optical system 5 that shapes the coherent light emitted from the light source; and a diffraction optical element 6 that diffracts the coherent light shaped by the shaping optical system. The diffraction optical element has a plurality of diffraction parts that can change an illumination pattern for illuminating a surface to be illuminated, and the diffraction optical element illuminates the surface to be illuminated simultaneously in two or more types of illumination patterns, or illuminates the surface to be illuminated at different timings from each other in different illumination patterns from each other.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、コヒーレント光で照明する携帯型照明装置に関する。 The present disclosure relates to a portable lighting device that illuminates with coherent light.

レーザ光等のコヒーレント光は、直進性に優れることから、遠方でも照明ボケが少なく、鮮明な照明パターンで照明を行うことができる。このような特徴から、コヒーレント光を用いた照明装置が提案されている。例えば、特許文献1には、遠方まで幅の等しいライン状の照明を行う照明装置が開示されている。コヒーレント光を用いた照明装置は、直進性に優れると言っても、遠方ほど照明強度が低下し、照明範囲の境界が不鮮明になる。このため、特許文献1では、回折光学素子を複数の要素回折領域に分割し、各要素回折領域ごとに回折特性を変えることで、被照射面の照明態様を場所によって変えている。 Since coherent light such as laser light is excellent in straightness, it is possible to illuminate with a clear illumination pattern with little illumination blur even at a distance. Due to such characteristics, an illumination device using coherent light has been proposed. For example, Patent Document 1 discloses an illuminating device that performs linear illumination with a uniform width up to a distance. Even if an illuminating device using coherent light is excellent in straightness, the illuminating intensity decreases as the distance increases, and the boundary of the illuminating range becomes unclear. For this reason, in Patent Document 1, the diffractive optical element is divided into a plurality of element diffractive areas, and the diffraction characteristics are changed for each element diffractive area, thereby changing the illumination mode of the illuminated surface depending on the location.

国際公開2017/217420International publication 2017/217420

しかしながら、特許文献1の照明装置は、常に同じ照明パターンを照明することしか想定しておらず、時と場合によって、照明パターンを切り替えることはできない。携帯型の照明装置の場合、種々の用途に用いられるため、必要に応じて照明パターンを切り替えることができれば、有用である。 However, the illumination device of Patent Document 1 only assumes that the same illumination pattern is always illuminated, and the illumination pattern cannot be switched depending on time and case. Since a portable lighting device is used for various purposes, it is useful if the lighting pattern can be switched as needed.

本開示は、上記の点に鑑みてなされたものであり、照明パターンを必要に応じて切り替えることが可能な携帯型照明装置を提供するものである。 The present disclosure has been made in view of the above points, and provides a portable lighting device that can switch an illumination pattern as necessary.

上記の課題を解決するために、本開示では、コヒーレント光を射出する光源と、
前記光源から射出されたコヒーレント光を整形する整形光学系と、
前記整形光学系で整形されたコヒーレント光を回折させる回折光学素子と、を備え、
前記回折光学素子は、被照射面を照明する照明パターンを切替可能な複数の回折部を有し、
前記回折光学素子は、2種類以上の照明パターンで同時に前記被照射面を照明するか、又はそれぞれ異なるタイミングにそれぞれ異なる照明パターンで前記被照射面を照明する、携帯型照明装置が提供される。
In order to solve the above problems, in the present disclosure, a light source that emits coherent light,
A shaping optical system that shapes the coherent light emitted from the light source,
A diffractive optical element for diffracting the coherent light shaped by the shaping optical system,
The diffractive optical element has a plurality of diffractive sections capable of switching an illumination pattern for illuminating a surface to be illuminated,
A portable lighting device is provided, wherein the diffractive optical element simultaneously illuminates the illuminated surface with two or more types of illumination patterns, or illuminates the illuminated surface with different illumination patterns at different timings.

前記複数の回折部のうち一部の回折部には、前記整形光学系で整形されたコヒーレント光が常に照射され、
前記回折光学素子は、前記複数の回折部のうち前記一部の回折部以外の残りの回折部に対して、前記整形光学系で整形されたコヒーレント光を照射するか否かを切替可能であり、
前記回折光学素子は、前記一部の回折部で回折された照明パターンと、前記残りの回折部のうち前記整形光学系で整形されたコヒーレント光が照射される回折部で回折された照明パターンとで前記被照射面を照明してもよい。
Coherent light shaped by the shaping optical system is constantly irradiated to a part of the plurality of diffractive portions,
The diffractive optical element can switch whether or not to irradiate the coherent light shaped by the shaping optical system to the remaining diffractive portions other than the some diffractive portions of the plurality of diffractive portions. ,
The diffractive optical element is an illumination pattern diffracted by the part of the diffractive part, and an illumination pattern diffracted by a diffractive part of the remaining diffractive part which is irradiated with coherent light shaped by the shaping optical system. The illuminated surface may be illuminated with.

前記複数の回折部のうち少なくとも一部の回折部を、前記整形光学系で整形されたコヒーレント光が照射されない位置に退避させる退避部を備え、
前記回折光学素子は、前記退避部にて退避させる回折部を切り替えることで、前記被照射面の照明パターンの少なくとも一部を切り替えてもよい。
At least a part of the plurality of diffractive parts is provided with a retreating part that retreats to a position where the coherent light shaped by the shaping optical system is not irradiated.
The diffractive optical element may switch at least a part of the illumination pattern on the illuminated surface by switching the diffractive unit to be retracted by the retracting unit.

前記退避部は、前記複数の回折部のうち2以上の回折部を少なくとも一方向にスライドさせるスライド機構を有し、
前記回折光学素子は、前記スライド機構にて前記整形光学系で整形されたコヒーレント光が照射される回折部を切り替えることで、前記被照射面の照明パターンの少なくとも一部を切り替えてもよい。
The retracting unit has a slide mechanism that slides two or more diffractive parts of the plurality of diffractive parts in at least one direction,
The diffractive optical element may switch at least a part of the illumination pattern on the illuminated surface by switching the diffractive portion to which the coherent light shaped by the shaping optical system is emitted by the slide mechanism.

前記複数の回折部のうち少なくとも一部の回折部を着脱させる着脱部を備え、
前記回折光学素子は、前記着脱部に装着される回折部を切り替えることで、前記被照射面の照明パターンの少なくとも一部を切り替えてもよい。
A detachable portion for attaching and detaching at least a part of the plurality of diffractive portions,
The diffractive optical element may switch at least a part of an illumination pattern on the illuminated surface by switching a diffractive section attached to the attachment/detachment section.

前記着脱部は、装着された回折部に前記整形光学系で整形されたコヒーレント光が照射される場所に配置され、
前記着脱部に装着された回折部で回折されたコヒーレント光は、前記装着された回折部に応じた照明パターンで前記被照射面を照明してもよい。
The attachment/detachment portion is arranged at a place where the attached diffractive portion is irradiated with coherent light shaped by the shaping optical system,
The coherent light diffracted by the diffractive unit mounted on the attachment/detachment unit may illuminate the illuminated surface with an illumination pattern corresponding to the mounted diffractive unit.

前記着脱部は、前記複数の回折部のうち一部の回折部を着脱させ、
前記複数の回折部のうち、前記一部の回折部以外の残りの回折部には、前記整形光学系で整形されたコヒーレント光が常に照射され、
前記回折光学素子は、前記着脱部に装着される回折部で回折された照明パターンと、前記残りの回折部で回折された照明パターンとで前記被照射面を照明してもよい。
The attaching/detaching portion attaches/detaches a part of the plurality of diffracting portions,
Of the plurality of diffractive parts, the remaining diffractive parts other than the part of the diffractive parts are always irradiated with coherent light shaped by the shaping optical system,
The diffractive optical element may illuminate the illuminated surface with an illumination pattern diffracted by a diffractive portion attached to the attachment/detachment portion and an illumination pattern diffracted by the remaining diffractive portions.

前記複数の回折部のうち少なくとも一部の回折部と前記整形光学系との間に配置され、前記整形光学系で整形されたコヒーレント光の透過又は遮断を切り替える光制御部材を備え、
前記回折光学素子は、前記光制御部材にてコヒーレント光を遮断する回折部を切り替えることで、前記被照射面の照明パターンの少なくとも一部を切り替えてもよい。
A light control member that is disposed between at least a part of the plurality of diffractive portions and the shaping optical system and that switches transmission or blocking of coherent light shaped by the shaping optical system,
The diffractive optical element may switch at least a part of an illumination pattern of the illuminated surface by switching a diffractive portion that blocks coherent light with the light control member.

前記整形光学系で整形されたコヒーレント光、又は前記整形光学系に入射される前のコヒーレント光の進行方向を制御することにより、前記複数の回折部の少なくとも一部でコヒーレント光を走査させる走査部材と、
前記被照射面の照明パターンの少なくとも一部が切り替えられるように、前記走査部材の走査範囲を切り替える走査制御部と、を備えてもよい。
A scanning member that scans coherent light by at least a part of the plurality of diffractive portions by controlling the traveling direction of the coherent light shaped by the shaping optical system or the coherent light before being incident on the shaping optical system. When,
A scanning control unit that switches a scanning range of the scanning member may be provided so that at least a part of the illumination pattern on the illuminated surface can be switched.

前記光源は、それぞれがコヒーレント光を射出する複数の光源部を有し、
前記整形光学系は、前記複数の光源部のそれぞれに対応して設けられ、対応する光源部から射出されたコヒーレント光を整形する複数の光整形部を有し、
前記複数の回折部のそれぞれには、対応する光整形部で整形されたコヒーレント光が入射され、
前記複数の光源部は、対応する前記光整形部にコヒーレント光を入射させるか否かを切替可能であってもよい。
The light source has a plurality of light source units each emitting coherent light,
The shaping optical system is provided corresponding to each of the plurality of light source units, and has a plurality of light shaping units that shape coherent light emitted from the corresponding light source units,
Coherent light shaped by the corresponding light shaping unit is incident on each of the plurality of diffractive units,
The plurality of light source units may be capable of switching whether or not to make coherent light incident on the corresponding light shaping unit.

前記光源は、それぞれがコヒーレント光を射出する複数の光源部を有し、
前記整形光学系は、前記複数の光源部のそれぞれに対応して設けられ、対応する光源部から射出されたコヒーレント光を整形する複数の光整形部を有し、
前記複数の回折部のそれぞれには、対応する光整形部で整形されたコヒーレント光が入射され、
前記複数の光源部から射出されたコヒーレント光を、対応する前記光整形部に入射させるか否かを切り替える照明制御部をさらに備えてもよい。
The light source has a plurality of light source units each emitting coherent light,
The shaping optical system is provided corresponding to each of the plurality of light source units, and has a plurality of light shaping units that shape coherent light emitted from the corresponding light source units,
Coherent light shaped by the corresponding light shaping unit is incident on each of the plurality of diffractive units,
An illumination control unit that switches whether or not the coherent light emitted from the plurality of light source units is incident on the corresponding light shaping unit may be further included.

前記光源及び前記整形光学系を収納し、前記整形光学系で整形されたコヒーレント光を射出する第1端面を有する第1光学構造体と、
前記第1光学構造体を収納するとともに、第2端面に配置される前記回折光学素子を有し、前記第1端面から射出されたコヒーレント光を前記回折光学素子に導光する第2光学構造体と、を備え、
前記第2光学構造体は、前記第2光学構造体の向きを変えても、前記第1光学構造体の向きが不変になるように前記第1光学構造体を支持する支持部を有し、
前記第2光学構造体の向きを変えることで、前記第2光学構造体の前記第1端面から射出されたコヒーレント光の前記第2端面上の入射位置を変化させて、前記被照射面の照明パターンの少なくとも一部を切り替えてもよい。
A first optical structure having a first end face that houses the light source and the shaping optical system, and emits coherent light shaped by the shaping optical system;
A second optical structure that houses the first optical structure and has the diffractive optical element disposed on a second end face, and guides coherent light emitted from the first end face to the diffractive optical element. And
The second optical structure has a support portion that supports the first optical structure such that the orientation of the first optical structure remains unchanged even if the orientation of the second optical structure is changed,
By changing the direction of the second optical structure, the incident position of the coherent light emitted from the first end face of the second optical structure on the second end face is changed to illuminate the illuminated surface. You may switch at least one part of a pattern.

前記複数の回折部の少なくとも一つは、二次元方向に複数個ずつ配置される複数の要素回折部を有し、
前記複数の要素回折部のそれぞれは、対応する回折部が前記被照射面を照明する照明パターンの少なくとも一部を形成するための干渉縞を有してもよい。
At least one of the plurality of diffractive portions has a plurality of element diffractive portions arranged in the two-dimensional direction,
Each of the plurality of element diffractive sections may have an interference fringe for the corresponding diffractive section to form at least a part of an illumination pattern that illuminates the illuminated surface.

前記複数の回折部が前記被照射面を照明パターンは、文字、絵柄、色模様、記号、マーク、イラスト、キャラクター、及びピクトグラムの少なくとも一つを含んでもよい。 The illumination pattern in which the plurality of diffractive portions illuminate the irradiated surface may include at least one of a character, a pattern, a color pattern, a symbol, a mark, an illustration, a character, and a pictogram.

前記複数の回折部は、方向を表す照明パターンを生成する回折部と、方向に関連する情報を表す照明パターンを生成する回折部とを有し、
前記回折光学素子は、方向を表す照明パターンと、方向に関連する情報を表す照明パターンとが同時に表示されるように前記被照射面を照明してもよい。
The plurality of diffractive sections has a diffractive section that generates an illumination pattern that represents a direction, and a diffractive section that generates an illumination pattern that represents information related to the direction,
The diffractive optical element may illuminate the illuminated surface such that an illumination pattern indicating a direction and an illumination pattern indicating information related to the direction are displayed simultaneously.

本開示によれば、照明パターンを必要に応じて切り替えることができる。 According to the present disclosure, the illumination pattern can be switched as needed.

本開示の第1の実施形態による携帯型照明装置の斜視図。1 is a perspective view of a portable lighting device according to a first embodiment of the present disclosure. 図1の携帯型照明装置1の内部構成を示す図。The figure which shows the internal structure of the portable illuminating device 1 of FIG. 本実施形態による回折光学素子の平面図。The top view of the diffractive optical element by this embodiment. 回折光学素子の全体が複数の要素回折部で構成された例を示す図。The figure which shows the example which the whole diffractive optical element was comprised by the several element diffraction part. (a)は回折部の照明パターンILPの一例を示す図、(b)は回折部の照明パターンの一例を示す図、(c)は回折光学素子による被照射面の照明態様の一例を示す図。(A) is a figure which shows an example of the illumination pattern ILP of a diffraction part, (b) is a figure which shows an example of the illumination pattern of a diffraction part, (c) is a figure which shows an example of the illumination aspect of the irradiation surface by a diffractive optical element. .. 第2の実施形態による携帯型照明装置の内部構成を示す図。The figure which shows the internal structure of the portable illuminating device by 2nd Embodiment. 図6の携帯型照明装置の回折光学素子の平面図。The top view of the diffractive optical element of the portable illuminating device of FIG. 携帯型照明装置の先端側端面付近を拡大した斜視図。The perspective view which expanded the front end side end surface vicinity of a portable illuminating device. 第2の実施形態で2種類の照明パターンを被照射面に表示する例を示す図。The figure which shows the example which displays two types of illumination patterns on a to-be-irradiated surface in 2nd Embodiment. 第3の実施形態による携帯型照明装置の先端側端面付近を拡大した図。The figure which expanded the front end side edge surface vicinity of the portable illuminating device by 3rd Embodiment. スロット機構の着脱口に回折部を挿入した場合の内部構成を示す図。The figure which shows an internal structure when a diffraction part is inserted in the attachment/detachment port of a slot mechanism. 第4の実施形態による携帯型照明装置の内部構成を示す図。The figure which shows the internal structure of the portable illuminating device by 4th Embodiment. 第4の実施形態で2種類の照明パターンを被照射面に表示する例を示す図。The figure which shows the example which displays two types of illumination patterns on a to-be-irradiated surface in 4th Embodiment. 第5の実施形態による携帯型照明装置の内部構成を示す図。The figure which shows the internal structure of the portable illuminating device by 5th Embodiment. 第5の実施形態による携帯型照明装置の内部構成を示す図。The figure which shows the internal structure of the portable illuminating device by 5th Embodiment. 第6の実施形態による携帯型照明装置の内部構成を示す図。The figure which shows the internal structure of the portable illuminating device by 6th Embodiment. (a)と(b)は図15の携帯型照明装置内の回折光学素子の平面図。(A) And (b) is a top view of the diffractive optical element in the portable illuminating device of FIG. コヒーレント光のビーム形状を示す図。The figure which shows the beam shape of coherent light. (a)と(b)は第7の実施形態による携帯型照明装置の内部構成を示す図。(A) And (b) is a figure which shows the internal structure of the portable illuminating device by 7th Embodiment. (a)と(b)は回折光学素子の平面図。(A) And (b) is a top view of a diffractive optical element. 発光波長帯域の異なる3つの光源を設ける例を示す図。The figure which shows the example which provides three light sources from which the light emission wavelength band differs. 第8の実施形態による携帯型照明装置の内部構成を示す図。The figure which shows the internal structure of the portable illuminating device by 8th Embodiment. 第8の実施形態の変形例による携帯型照明装置の内部構成を示す図。The figure which shows the internal structure of the portable illuminating device by the modification of 8th Embodiment. 第9の実施形態による携帯型照明装置の内部構成を示す図。The figure which shows the internal structure of the portable illuminating device by 9th Embodiment.

以下、図面を参照して本開示の一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, an embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In addition, in the drawings attached to the present specification, for convenience of illustration and understanding, the scale, the vertical and horizontal dimension ratios, etc. are appropriately changed and exaggerated from the actual ones.

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。 Further, as used in the present specification, the shape and geometric conditions and their degrees are specified. For example, terms such as “parallel”, “orthogonal”, “identical”, and values of length and angle are strictly defined. It should be understood that the same function is included in a range that can be expected without being bound by any meaning.

(第1の実施形態)
図1は本開示の第1の実施形態による携帯型照明装置1の斜視図、図2は図1の携帯型照明装置1の内部構成を示す図である。図1に示すように、本実施形態による携帯型照明装置1は、人間の手で無理なく把持できる程度の外形寸法を有し、例えば直径が10〜80mm程度の円柱状である。長さは例えば100〜300mm程度である。なお、外形形状は、円柱状に限らず、角状でもよい。また、円柱状であっても、先端側と後端側で径が異なっていてもよい。携帯型照明装置1の表面には、照明のオン/オフを切り替えるスイッチ2が設けられている。スイッチ2の場所は任意であり、図1のような周面に設けてもよいし、後端側の端面付近に設けてもよい。
(First embodiment)
1 is a perspective view of a portable lighting device 1 according to the first embodiment of the present disclosure, and FIG. 2 is a diagram showing an internal configuration of the portable lighting device 1 of FIG. As shown in FIG. 1, the portable lighting device 1 according to the present embodiment has an external dimension that can be grasped by a human hand without difficulty, and has a cylindrical shape with a diameter of, for example, about 10 to 80 mm. The length is, for example, about 100 to 300 mm. The outer shape is not limited to the cylindrical shape, and may be a square shape. Moreover, even if it is cylindrical, the diameter may differ between the front end side and the rear end side. On the surface of the portable lighting device 1, a switch 2 for switching on/off of lighting is provided. The position of the switch 2 is arbitrary and may be provided on the peripheral surface as shown in FIG. 1 or may be provided near the end surface on the rear end side.

携帯型照明装置1の筐体3は、アルミニウム等の金属や樹脂で形成されており、携帯型照明装置1の先端側端面1aには、コヒーレント光が射出される開口部3aが設けられている。携帯型照明装置1は、三次元空間内の任意の被照射面ILを照明するために利用でき、被照射面ILを照明する照明パターンILPの少なくとも一部を必要に応じて切替可能としている。ここで、照明パターンILPとは、コヒーレント光による照明範囲であり、その場所、形状、サイズ、輝度、及び色合いは任意である。照明パターンILPは、何らかの情報を表すものと、情報性はないが意匠性に特徴があるものを含む。被照射面ILに照明される照明パターンILPは、一つだけとは限らず、複数の照明パターンILPが被照射面ILに同時に照明される場合もありうる。その場合、各照明パターンILPの照明位置は任意であり、被照射面ILの別々の位置を照明してもよいし、複数の照明パターンILPの少なくとも一部の照明位置が重なっていてもよい。被照射面ILを照明する各照明パターンILPは、例えば、文字、絵柄、色模様、記号、マーク、イラスト、キャラクター、及びピクトグラムの少なくとも一つを含んでいてもよい。 The housing 3 of the portable lighting device 1 is made of a metal such as aluminum or a resin, and the tip end face 1a of the portable lighting device 1 is provided with an opening 3a through which coherent light is emitted. .. The portable illumination device 1 can be used to illuminate an arbitrary illuminated surface IL in a three-dimensional space, and at least a part of the illumination pattern ILP that illuminates the illuminated surface IL can be switched as necessary. Here, the illumination pattern ILP is an illumination range of coherent light, and its location, shape, size, brightness, and hue are arbitrary. The illumination pattern ILP includes one that represents some information and one that is not informative but has a characteristic design. The illumination pattern ILP illuminated on the illuminated surface IL is not limited to one, and a plurality of illumination patterns ILP may be illuminated on the illuminated surface IL at the same time. In that case, the illumination position of each illumination pattern ILP is arbitrary, and different positions of the illuminated surface IL may be illuminated, or at least part of the illumination patterns ILP may overlap. Each illumination pattern ILP that illuminates the illuminated surface IL may include, for example, at least one of characters, pictures, color patterns, symbols, marks, illustrations, characters, and pictograms.

携帯型照明装置1は、使用者が種々の方向に向けて使用することを想定しており、被照射面ILは使用者が携帯型照明装置1を向けた方向に位置する任意の面であり、面内に凹凸や段差があっても構わない。より具体的には、被照射面ILは、例えば床面や壁面、天井面などの任意の二次元方向に設けられる。携帯型照明装置1の使用者が位置する基準面と被照射面ILの傾斜角度や距離に応じて、被照射面IL上の照明パターンILPの向きは変化し、照明パターンILPの形状に歪みができたり、サイズが変わったりする。 The portable lighting device 1 is assumed to be used by the user in various directions, and the illuminated surface IL is an arbitrary surface positioned in the direction in which the user points the portable lighting device 1. The surface may have irregularities or steps. More specifically, the irradiated surface IL is provided in any two-dimensional direction such as a floor surface, a wall surface, or a ceiling surface. The direction of the illumination pattern ILP on the illuminated surface IL changes according to the inclination angle or distance between the reference surface on which the user of the portable illumination device 1 is located and the illuminated surface IL, and the shape of the illumination pattern ILP is distorted. It can be done or the size can change.

本実施形態による携帯型照明装置1は、図2に示すように、光源4と、整形光学系5と、回折光学素子6とを備えている。なお、図2は、携帯型照明装置1の内部構成の一例を示しており、携帯型照明装置1内の各部材とその配置は、種々に変更可能である。 As shown in FIG. 2, the portable lighting device 1 according to this embodiment includes a light source 4, a shaping optical system 5, and a diffractive optical element 6. Note that FIG. 2 shows an example of the internal configuration of the portable lighting device 1, and each member in the portable lighting device 1 and its arrangement can be variously changed.

光源4は、コヒーレント光すなわちレーザ光を射出するレーザ光源である。レーザ光源には、半導体レーザなどの種々のタイプのレーザ光源を使用可能である。ここで、コヒーレント光とは、位相および周波数が揃った光であり、その発光波長帯域は任意であり、可視光帯域であればよい。 The light source 4 is a laser light source that emits coherent light, that is, laser light. As the laser light source, various types of laser light sources such as a semiconductor laser can be used. Here, coherent light is light having a uniform phase and frequency, and its emission wavelength band is arbitrary and may be a visible light band.

整形光学系5は、光源4から射出されたコヒーレント光を整形する。整形とは、光源4から射出されたコヒーレント光のビーム径を広げて平行化することであり、コリメートとも呼ばれる。より具体的には、整形光学系5は、光源4から射出されたコヒーレント光のビーム径を広げる第1レンズ5aと、第1レンズ5aを通過した光を平行化する第2レンズ5bとを有する。なお、光源4から射出されたコヒーレント光がそもそも拡がりを持っている場合であっても、第1レンズ5aと第2レンズ5bを通過させて、コリメートしてもよい。この場合、第1レンズ5aと第2レンズ5bとで、収差を低減する等の光制御を行ってもよい。 The shaping optical system 5 shapes the coherent light emitted from the light source 4. Shaping means expanding the beam diameter of the coherent light emitted from the light source 4 to make it parallel, and is also called collimation. More specifically, the shaping optical system 5 has a first lens 5a for expanding the beam diameter of the coherent light emitted from the light source 4, and a second lens 5b for collimating the light passing through the first lens 5a. .. Even when the coherent light emitted from the light source 4 has a spread in the first place, the light may be passed through the first lens 5a and the second lens 5b to be collimated. In this case, the first lens 5a and the second lens 5b may perform optical control such as reduction of aberration.

回折光学素子6は、整形光学系5にて整形すなわちコリメートされたコヒーレント光を回折させる。回折光学素子6は、図1に示すように、筐体3の先端側端面1aの開口部3aに対向して配置されている。回折光学素子6は、被照射面ILを照明する照明パターンILPの少なくとも一部を切替可能な複数の回折部を有する。回折光学素子6は、2種類以上の照明パターンILPで同時に被照射面ILを照明してもよいし、又はそれぞれ異なるタイミングにそれぞれ異なる照明パターンILPで被照射面ILを照明してもよい。 The diffractive optical element 6 diffracts the coherent light shaped by the shaping optical system 5, that is, collimated. As shown in FIG. 1, the diffractive optical element 6 is arranged so as to face the opening 3a of the front end side end surface 1a of the housing 3. The diffractive optical element 6 has a plurality of diffractive portions capable of switching at least a part of the illumination pattern ILP that illuminates the illuminated surface IL. The diffractive optical element 6 may simultaneously illuminate the illuminated surface IL with two or more types of illumination patterns ILP, or may illuminate the illuminated surface IL with different illumination patterns ILP at different timings.

図3は本実施形態による回折光学素子6の平面図である。図3の回折光学素子6は、4つの回折部6a〜6dを有する。4つの回折部6a〜6dのうち、回折部6aは例えば回折光学素子6の全回折面積の略半分の面積を有し、回折部6b〜6dのそれぞれは例えば回折光学素子6の全回折面積の略1/6の面積を有する。なお、図3は、複数の回折部の一例であり、回折部の個数や配置場所、面積、形状は任意である。回折部6a〜6dは同一の基材で形成されてもよいし、回折部6aと回折部6b〜6dは別々の基材で形成されてもよいし、回折部6a〜6dのそれぞれが別々の基材で形成されてもよい。 FIG. 3 is a plan view of the diffractive optical element 6 according to the present embodiment. The diffractive optical element 6 of FIG. 3 has four diffractive portions 6a to 6d. Of the four diffractive portions 6a to 6d, the diffractive portion 6a has, for example, an area that is approximately half the total diffractive area of the diffractive optical element 6, and each of the diffractive portions 6b to 6d has, for example, the total diffractive area of the diffractive optical element 6. It has an area of about 1/6. Note that FIG. 3 is an example of a plurality of diffractive portions, and the number of diffractive portions, arrangement location, area, and shape are arbitrary. The diffractive portions 6a to 6d may be formed of the same base material, the diffractive portion 6a and the diffractive portions 6b to 6d may be formed of different base materials, and the diffractive portions 6a to 6d are different from each other. It may be formed of a base material.

複数の回折部6a〜6dの少なくとも一つは、複数の要素回折部6eで構成されてもよい。図4は回折光学素子6の全体が複数の要素回折部6eで構成された例を示す図である。図4の各回折部は、縦横に複数個ずつ配置された要素回折部6eを有する。回折部6a〜6d内の各要素回折部6eは、被照射面IL上に例えば同一の照明パターンILPを表示するための回折特性を有する。各要素回折部6eは、対応する回折部内での配置場所が異なっており、予め想定した被照射面ILを見込む角度がそれぞれ異なるため、各要素回折部6eごとに回折設計を行って干渉縞が形成されている。各要素回折部6eの回折設計を手作業で行うのは現実的でないため、例えば計算機合成ホログラム(CGH:Computer Generated Hologram)の技術を利用して回折設計が行われる。なお、複数の要素回折部6eのそれぞれは、対応する回折部が形成する照明パターンILPの一部ずつを形成する干渉縞を有していてもよい。 At least one of the plurality of diffractive sections 6a to 6d may be composed of a plurality of element diffractive sections 6e. FIG. 4 is a diagram showing an example in which the entire diffractive optical element 6 is composed of a plurality of element diffractive portions 6e. Each of the diffractive parts in FIG. 4 has a plurality of element diffractive parts 6e arranged vertically and horizontally. Each element diffractive part 6e in the diffractive parts 6a to 6d has a diffractive characteristic for displaying, for example, the same illumination pattern ILP on the illuminated surface IL. The respective element diffractive sections 6e are arranged at different positions in the corresponding diffractive sections, and the angles of the projected surface IL that are assumed in advance are different from each other. Has been formed. Since it is not realistic to manually design the diffraction of each element diffractive unit 6e, the diffraction design is performed by using, for example, the technique of computer generated hologram (CGH). Note that each of the plurality of element diffractive portions 6e may have an interference fringe that forms a part of the illumination pattern ILP formed by the corresponding diffractive portion.

本実施形態では、回折光学素子6と被照射面ILとの間には、他の光学素子等が介在していない。したがって、回折光学素子6での回折光は、被照射面ILに直接入射される。回折光学素子6上の各点における回折光は、被照射面IL上の少なくとも一部に投射される。すなわち、回折光学素子6上の各点における回折光は、所定の拡散角度範囲内を進行して、被照射面IL上の照明パターンILPの少なくとも一部に入射される。 In this embodiment, no other optical element or the like is interposed between the diffractive optical element 6 and the illuminated surface IL. Therefore, the diffracted light from the diffractive optical element 6 is directly incident on the illuminated surface IL. The diffracted light at each point on the diffractive optical element 6 is projected onto at least a part of the illuminated surface IL. That is, the diffracted light at each point on the diffractive optical element 6 travels within a predetermined diffusion angle range and is incident on at least a part of the illumination pattern ILP on the illuminated surface IL.

回折光学素子6の設計には、例えば反復フーリエ変換法を用いることができる。反復フーリエ変換法を用いた場合、被照射面ILが回折光学素子6から十分に遠方にあることを前提として処理し、被照射面IL上の回折像をフラウンホーファ回折像とすることができる。したがって、被照射面ILの法線方向が回折光学素子6の回折面の法線方向と非平行であっても、それどころか被照射面ILの法線方向が回折光学素子6の法線方向に対して45°を超える大きな角度をなしていても、被照射面IL上における照明パターンILPの全域にわたって、光強度を均一化することができる。 For designing the diffractive optical element 6, for example, an iterative Fourier transform method can be used. When the iterative Fourier transform method is used, the irradiation surface IL can be processed on the assumption that the irradiation surface IL is sufficiently far from the diffractive optical element 6, and the diffraction image on the irradiation surface IL can be a Fraunhofer diffraction image. Therefore, even if the normal direction of the illuminated surface IL is not parallel to the normal direction of the diffractive surface of the diffractive optical element 6, on the contrary, the normal direction of the illuminated surface IL is relative to the normal direction of the diffractive optical element 6. Even if it forms a large angle exceeding 45°, the light intensity can be made uniform over the entire illumination pattern ILP on the irradiated surface IL.

本実施形態では、回折部6aには常にコヒーレント光が照射されるのに対して、回折部6b〜6dの中から選択された回折部のみにコヒーレント光が照射されるようにしている。回折部6b〜6dの中から一つを選択してコヒーレント光を照射する手法には複数の手法が考えられる。 In the present embodiment, the coherent light is always emitted to the diffractive portion 6a, whereas the coherent light is emitted only to the diffractive portion selected from the diffractive portions 6b to 6d. A plurality of methods can be considered as a method of irradiating coherent light by selecting one from the diffractive sections 6b to 6d.

第1の手法は、回折部6b〜6dをスライドできるようにして、整形光学系5で整形されたコヒーレント光を、回折部6b〜6dのうちいずれか一つに照射させる手法である。第1の手法では、例えば、複数の回折部のうち少なくとも一部の回折部を、整形光学系5で整形されたコヒーレント光が照射されない位置に退避させる退避部を設ける。回折光学素子6は、退避部にて退避させる回折部を切り替えることで、被照射面ILの照明パターンILPの少なくとも一部を切り替える。退避部は、複数の回折部6b〜6dを少なくとも一方向にスライドさせるスライド機構を有してもよい。回折光学素子6は、スライド機構にて整形光学系5で整形されたコヒーレント光が照射される回折部を切り替えることで、被照射面ILの照明パターンILPの少なくとも一部を切り替える。スライド機構の近くに、整形光学系5で整形されたコヒーレント光が常に照射される回折部6aを配置することで、スライド機構で選択された回折部で回折された照明パターンILPと、回折部6aで回折された照明パターンILPとで被照射面ILを照明することができる。 The first method is a method of allowing the diffractive sections 6b to 6d to slide and irradiating any one of the diffractive sections 6b to 6d with the coherent light shaped by the shaping optical system 5. In the first method, for example, a retracting unit that retracts at least a part of the plurality of diffracting units to a position where the coherent light shaped by the shaping optical system 5 is not irradiated is provided. The diffractive optical element 6 switches at least a part of the illumination pattern ILP of the irradiated surface IL by switching the diffractive section to be retracted by the retracting section. The retracting unit may have a slide mechanism that slides the plurality of diffraction units 6b to 6d in at least one direction. The diffractive optical element 6 switches at least a part of the illumination pattern ILP of the illuminated surface IL by switching the diffractive portion to which the coherent light shaped by the shaping optical system 5 is irradiated by the slide mechanism. By disposing the diffractive portion 6a which is always irradiated with the coherent light shaped by the shaping optical system 5 near the slide mechanism, the illumination pattern ILP diffracted by the diffractive portion selected by the slide mechanism and the diffractive portion 6a. The illuminated surface IL can be illuminated with the illumination pattern ILP diffracted by.

第2の手法は、回折部6b〜6dのそれぞれを着脱自在のカセット式にして、いずれか一つの回折部を装着する手法である。第2の手法では、回折部6b〜6dを着脱させる着脱部を設ける。回折光学素子6は、着脱部に装着される回折部を切り替えることで、被照射面ILの照明パターンILPの少なくとも一部を切り替える。着脱部は、装着された回折部に整形光学系5で整形されたコヒーレント光が照射される場所に配置される。着脱部の近くに、整形光学系5で整形されたコヒーレント光が常に照射される回折部6aを配置することで、着脱部に装着される回折部で回折された照明パターンILPと、回折部6aで回折された照明パターンILPとで被照射面ILを照明することができる。 The second method is a method in which each of the diffractive sections 6b to 6d is made a detachable cassette type and any one diffractive section is attached. In the second method, an attaching/detaching portion for attaching/detaching the diffraction portions 6b to 6d is provided. The diffractive optical element 6 switches at least a part of the illumination pattern ILP of the illuminated surface IL by switching the diffractive section attached to the attachment/detachment section. The attachment/detachment portion is arranged at a place where the attached diffractive portion is irradiated with the coherent light shaped by the shaping optical system 5. By disposing the diffractive portion 6a which is always irradiated with the coherent light shaped by the shaping optical system 5 near the attachment/detachment portion, the illumination pattern ILP diffracted by the diffractive portion attached to the attachment/detachment portion and the diffractive portion 6a are arranged. The illuminated surface IL can be illuminated with the illumination pattern ILP diffracted by.

第3の手法は、コヒーレント光の透過/遮断を切替可能な光制御部材を設けて、整形光学系5で整形されたコヒーレント光を、回折部6b〜6dのうちいずれかに照射させる手法である。光制御部材は、回折部6b〜6dと整形光学系5との間に配置され、整形光学系5で整形されたコヒーレント光の透過又は遮断を切り替える。回折光学素子6は、光制御部材にてコヒーレント光を遮断する回折部を切り替えることで、被照射面ILの照明パターンILPの少なくとも一部を切り替える。回折部6aには、整形光学系からのコヒーレント光が直接入射されるようにすることで、光制御部材を透過したコヒーレント光が入射される回折部で回折された照明パターンILPと、回折部6aで回折された照明パターンILPとで被照射面ILを照明することができる。 A third method is a method in which a light control member capable of switching transmission/blocking of coherent light is provided and the coherent light shaped by the shaping optical system 5 is irradiated to any of the diffractive sections 6b to 6d. .. The light control member is arranged between the diffractive portions 6 b to 6 d and the shaping optical system 5, and switches transmission or blocking of the coherent light shaped by the shaping optical system 5. The diffractive optical element 6 switches at least a part of the illumination pattern ILP of the illuminated surface IL by switching the diffractive portion that blocks coherent light with the light control member. By allowing the coherent light from the shaping optical system to directly enter the diffractive portion 6a, the illumination pattern ILP diffracted by the diffractive portion into which the coherent light transmitted through the light control member is incident, and the diffractive portion 6a. The illuminated surface IL can be illuminated with the illumination pattern ILP diffracted by.

第4の手法は、複数の光源部を設けるとともに、各光源部に対応づけて光整形部と回折部を設け、所望の回折部だけ、対応する光源部を点灯させるものである。第4の手法では、照明制御部にて、複数の光源部から射出されたコヒーレント光を、対応する光整形部に入射させるか否かを切り替える。また、回折部6aに対応する光源部を別に設けて、この光源部を常に点灯させることで、回折部6b〜6dのうち、光源部がオンの回折部で回折された照明パターンILPと、回折部6aで回折された照明パターンILPとで被照射面ILを照明することができる。 A fourth method is to provide a plurality of light source units, provide a light shaping unit and a diffractive unit in association with each light source unit, and turn on the corresponding light source unit only for a desired diffractive unit. In the fourth method, the illumination control unit switches whether or not the coherent light emitted from the plurality of light source units is incident on the corresponding light shaping unit. Further, by separately providing a light source section corresponding to the diffractive section 6a and constantly turning on the light source section, the illumination pattern ILP diffracted by the diffractive section in which the light source section is ON among the diffractive sections 6b to 6d, The illuminated surface IL can be illuminated with the illumination pattern ILP diffracted by the portion 6a.

第5の手法は、回折部6a用の光源4及び整形光学系5とは別個に、回折部6b〜6d用の光源4及び整形光学系5を設けるとともに、回折部6b〜6d用のコヒーレント光の進行方向を制御する光走査部材を設けて、光走査部材で走査されたコヒーレント光を回折部6b〜6dのうちいずれか一つのみに照射させる手法である。光走査部材は、整形光学系5で整形されたコヒーレント光の進行方向を制御することにより、回折部6b〜6dの少なくとも一部でコヒーレント光を走査させる。また、走査制御部にて光走査部材の走査範囲を切り替えて、被照射面ILの照明パターンILPの少なくとも一部を切り替える。これら第1〜第5手法は、後述する第2の実施形態以降でさらに詳細に説明する。 In the fifth method, the light source 4 and the shaping optical system 5 for the diffractive portions 6b to 6d are provided separately from the light source 4 and the shaping optical system 5 for the diffractive portion 6a, and the coherent light for the diffractive portions 6b to 6d is provided. Is a method of providing an optical scanning member for controlling the traveling direction of the beam, and irradiating only one of the diffractive portions 6b to 6d with the coherent light scanned by the optical scanning member. The optical scanning member controls the traveling direction of the coherent light shaped by the shaping optical system 5 so that at least a part of the diffractive portions 6b to 6d scans the coherent light. Further, the scan control unit switches the scanning range of the optical scanning member to switch at least a part of the illumination pattern ILP of the irradiation surface IL. These first to fifth techniques will be described in more detail in the second and subsequent embodiments described below.

このように、回折部6aには常にコヒーレント光を照射し、回折部6b〜6dのいずれかを切り替えてコヒーレント光を照射することで、被照射面ILを複数の照明パターンILPで同時に照明することができる。 As described above, the diffractive portion 6a is always irradiated with the coherent light, and one of the diffractive portions 6b to 6d is switched to emit the coherent light, so that the illuminated surface IL is simultaneously illuminated with the plurality of illumination patterns ILP. You can

回折部6b〜6dの切替は、後述する第2実施形態以降で詳述するが、物理的なスイッチやボタン、ツマミ等で行うことができる。 The switching of the diffractive portions 6b to 6d can be performed by a physical switch, a button, a knob, or the like, which will be described in detail later in the second and subsequent embodiments.

図5(a)は回折部6aの照明パターンILPの一例を示す図である。回折部6aでは、例えば方向を指し示す矢印の照明パターンILPが表示される。矢印の矢先の方向や、矢印のサイズは任意である。 FIG. 5A is a diagram showing an example of the illumination pattern ILP of the diffraction section 6a. In the diffractive portion 6a, for example, an illumination pattern ILP of an arrow indicating a direction is displayed. The direction of the arrow head and the size of the arrow are arbitrary.

図5(b)は回折部6b〜6dの照明パターンILPの一例を示す図である。回折部6b〜6dでは、例えば矢印に関連する情報を表す照明パターンILPが表示される。より具体的には、場所を示す文字や、場所や施設を表すピクトグラムなどからなる照明パターンILPが表示される。 FIG. 5B is a diagram showing an example of the illumination pattern ILP of the diffraction sections 6b to 6d. In the diffractive portions 6b to 6d, for example, an illumination pattern ILP representing information related to the arrow is displayed. More specifically, an illumination pattern ILP including characters indicating a place and pictograms indicating a place or a facility is displayed.

図5(c)は回折光学素子6による被照射面ILの照明態様の一例を示す図である。回折部6aの照明パターンILPは常に照明され、回折部6b〜6dの照明パターンILPは切り替えて照明されるため、例えば図5(c)のように、矢印の照明パターンILPと、矢印に関連する情報の照明パターンILPとを同時に被照射面ILに表示することができる。これにより、例えば出口の方向を矢印で示したり、プールの方向を矢印で示すこと等が可能となる。 FIG. 5C is a diagram showing an example of an illumination mode of the illuminated surface IL by the diffractive optical element 6. The illumination pattern ILP of the diffractive portion 6a is always illuminated, and the illumination pattern ILP of the diffractive portions 6b to 6d is switched and illuminated, so that, for example, as shown in FIG. The illumination pattern ILP of information can be simultaneously displayed on the illuminated surface IL. This makes it possible, for example, to indicate the direction of the exit with an arrow, the direction of the pool with an arrow, and the like.

次に、図2を用いて、本実施形態による携帯型照明装置1の内部構成をより詳細に説明する。携帯型照明装置1の内部には、光源4を実装する基板7と、制御部8と、バッテリ9とが設けられている。制御部8は、光源4を実装する基板7に実装されてもよいし、別個の基板7に実装されてもよい。制御部8は、必要に応じて、上述した照明制御部や走査制御部の機能を有する。光源4が発熱する場合には、必要に応じて放熱フィンが光源4に取り付けられる。光源4は一種類の発光波長帯域のコヒーレント光を射出するコヒーレント光源4に限らず、後述するように、同一の発光波長帯域のコヒーレント光を射出する複数のコヒーレント光源4を設けてもよいし、それぞれ異なる発光波長帯域のコヒーレント光を射出する複数のコヒーレント光源4を設けてもよい。複数のコヒーレント光源4を設ける場合、各コヒーレント光源4ごとに、整形光学系5が設けられる。 Next, the internal configuration of the portable lighting device 1 according to the present embodiment will be described in more detail with reference to FIG. Inside the portable lighting device 1, a substrate 7 on which the light source 4 is mounted, a control unit 8, and a battery 9 are provided. The control unit 8 may be mounted on the board 7 on which the light source 4 is mounted, or may be mounted on a separate board 7. The control unit 8 has the functions of the illumination control unit and the scanning control unit described above as necessary. When the light source 4 generates heat, a radiation fin is attached to the light source 4 as needed. The light source 4 is not limited to the coherent light source 4 that emits coherent light in one emission wavelength band, and as described later, a plurality of coherent light sources 4 that emit coherent light in the same emission wavelength band may be provided. A plurality of coherent light sources 4 that emit coherent light in different emission wavelength bands may be provided. When a plurality of coherent light sources 4 are provided, the shaping optical system 5 is provided for each coherent light source 4.

制御部8には、筐体3に設けられるスイッチ2の切替状態を示す信号が入力される。また、制御部8は、光源4のオン/オフを切り替える信号を光源4に供給する。回折光学素子6が有する複数の回折部のいずれかを電気的に切り替えて使用する場合には、制御部8から回折光学素子6に回折部の切替信号が送られる。なお、制御部8を複数の制御部に分けて実装してもよい。例えば、光源4のオン/オフの切替制御を行う第1制御部と、複数の回折部の切替制御を行う第2制御部とが別個に配置される制御部8を設けてもよい。 A signal indicating the switching state of the switch 2 provided on the housing 3 is input to the control unit 8. Further, the control unit 8 supplies the light source 4 with a signal for switching on/off of the light source 4. When any one of the plurality of diffractive sections included in the diffractive optical element 6 is electrically switched and used, the control section 8 sends a diffractive section switching signal to the diffractive optical element 6. Note that the control unit 8 may be implemented by being divided into a plurality of control units. For example, a control unit 8 may be provided in which a first control unit that performs on/off switching control of the light source 4 and a second control unit that performs switching control of a plurality of diffractive units are separately arranged.

また、本実施形態による携帯型照明装置1の後端側端面にLED光源4を配置し、汎用の懐中電灯やランタンとしても利用できるようにしてもよい。 Further, the LED light source 4 may be arranged on the rear end side end surface of the portable lighting device 1 according to the present embodiment so that it can be used as a general-purpose flashlight or lantern.

このように、第1の実施形態では、回折光学素子6内に、常にコヒーレント光が入射される回折部6aと、必要に応じて切り替えて使用される回折部6b〜6dを設けるため、回折部6aで回折された照明パターンILPと、回折部6b〜6dのうち選択された回折部で回折された照明パターンILPとで同時に被照射面ILを照明できる。これにより、被照射面ILに照明される照明パターンILPの少なくとも一部を必要に応じて切り替えることができ、携帯型照明装置1の利用価値を高めることができる。 As described above, in the first embodiment, the diffractive optical element 6 is provided with the diffractive portion 6a to which the coherent light is always incident and the diffractive portions 6b to 6d that are switched and used as necessary. The illumination pattern ILP diffracted by 6a and the illumination pattern ILP diffracted by the diffractive portion selected from the diffractive portions 6b to 6d can simultaneously illuminate the illuminated surface IL. As a result, at least a part of the illumination pattern ILP illuminated on the illuminated surface IL can be switched as necessary, and the utility value of the portable illumination device 1 can be increased.

(第2の実施形態)
図6は第2の実施形態による携帯型照明装置1の内部構成を示す図、図7は図6の携帯型照明装置1の回折光学素子6の平面図、図8は携帯型照明装置1の先端側端面1a付近を拡大した斜視図である。本実施形態による携帯型照明装置1は、図7に示すように、3つの回折部6b〜6dを有する回折光学素子6を備えている。図7の3つの回折部6b〜6dは、それぞれが異なる照明パターンILPを形成するための干渉縞を有する。回折部6b〜6dの少なくとも一つは、それぞれが縦横に複数個ずつ配置された要素回折部6eを有していてもよい。
(Second embodiment)
6 is a diagram showing the internal configuration of the portable lighting device 1 according to the second embodiment, FIG. 7 is a plan view of the diffractive optical element 6 of the portable lighting device 1 of FIG. 6, and FIG. It is the perspective view which expanded the front end side end surface 1a vicinity. As shown in FIG. 7, the portable lighting device 1 according to the present embodiment includes a diffractive optical element 6 having three diffractive sections 6b to 6d. The three diffractive portions 6b to 6d in FIG. 7 have interference fringes for forming different illumination patterns ILP. At least one of the diffractive portions 6b to 6d may have element diffractive portions 6e, each of which is arranged vertically and horizontally.

本実施形態による携帯型照明装置1は、図8に示すように、コヒーレント光の先端側端面1aに沿って配置される回折光学素子6を所定の方向(図8の矢印方向)にスライドさせるスライド機構11を有する。図8のツマミ12を矢印方向にスライドさせることで、整形光学系5からのコヒーレント光が射出される開口部3aに配置される回折部を切り替えることができる。 As shown in FIG. 8, the portable illumination device 1 according to the present embodiment is a slide for sliding the diffractive optical element 6 arranged along the end face 1a of the coherent light in a predetermined direction (arrow direction in FIG. 8). It has a mechanism 11. By sliding the knob 12 in FIG. 8 in the direction of the arrow, the diffractive portion arranged in the opening 3a from which the coherent light from the shaping optical system 5 is emitted can be switched.

これにより、ツマミ12をスライドさせる位置によって、被照射面ILの照明パターンILPを切り替えることができる。図6の携帯型照明装置1の使用者は、必要に応じて、ツマミ12を操作することで、被照射面ILを異なる照明パターンILPで照明することができる。 Thereby, the illumination pattern ILP of the illuminated surface IL can be switched depending on the position where the knob 12 is slid. The user of the portable illumination device 1 of FIG. 6 can illuminate the illuminated surface IL with different illumination patterns ILP by operating the knob 12 as necessary.

図9に示すように、図6の回折光学素子6に隣接して、常に整形光学系5からのコヒーレント光が照射される回折部6aを配置することで、第1の実施形態による回折光学素子6と同様の使い方をすることができる。この場合、整形光学系5からのコヒーレント光のビーム口径に合わせて、回折部6a〜6dのサイズを調整し、ツマミ12で選択した回折部と回折部6aに常にコヒーレント光が入射されるようにする必要がある。 As shown in FIG. 9, the diffractive optical element 6 according to the first embodiment is arranged by arranging the diffractive portion 6a which is always irradiated with the coherent light from the shaping optical system 5 adjacent to the diffractive optical element 6 of FIG. You can use it in the same way as 6. In this case, the sizes of the diffractive portions 6a to 6d are adjusted according to the beam diameter of the coherent light from the shaping optical system 5 so that the coherent light is always incident on the diffractive portion and the diffractive portion 6a selected by the knob 12. There is a need to.

なお、図7〜図9では、3つの回折部6b〜6dを有する回折光学素子6を示したが、スライド可能な回折部の数は任意である。また、スライドさせる方向も一次元方向に限られない。例えば、切替可能な複数の回折部を二次元方向に配置して、二次元方向にスライドさせるツマミ12を設けてもよい。これにより、切替可能な回折部の数を増やすことができる。また、ツマミ12をどの方向にどの程度移動させれば、どのような照明パターンが形成されるかを携帯型照明装置1の先端側端面1a等にイラストや文字等で表示してもよい。 7 to 9 show the diffractive optical element 6 having three diffractive portions 6b to 6d, the number of slidable diffractive portions is arbitrary. Further, the sliding direction is not limited to the one-dimensional direction. For example, a plurality of switchable diffractive portions may be arranged in the two-dimensional direction, and the knob 12 that slides in the two-dimensional direction may be provided. This can increase the number of diffractive parts that can be switched. Further, what kind of illumination pattern is formed by moving the knob 12 in what direction may be displayed on the tip end face 1a of the portable lighting device 1 or the like with an illustration or characters.

このように、第2の実施形態による携帯型照明装置1では、回折光学素子6の少なくとも一部を構成する回折部6b〜6dを所定の方向にスライドさせて、整形光学系5からのコヒーレント光が照射される回折部を任意に選択できるようにしたため、被照射面ILを照明する照明パターンILPを必要に応じて簡易かつ迅速に切り替えることができる。 As described above, in the portable illumination device 1 according to the second embodiment, the diffractive portions 6b to 6d forming at least a part of the diffractive optical element 6 are slid in a predetermined direction, and the coherent light from the shaping optical system 5 is emitted. Since it is possible to arbitrarily select the diffracting portion to be irradiated with, it is possible to easily and quickly switch the illumination pattern ILP for illuminating the irradiation surface IL as necessary.

(第3の実施形態)
図10は第3の実施形態による携帯型照明装置1の先端側端面1a付近を拡大した図である。図10の携帯型照明装置1には、コヒーレント光の先端側端面1aの開口部3aに対向させて、カセット式の回折光学素子6を着脱させるスロット機構13が設けられている。スロット機構13は、回折部を挿入する着脱口13aと、取り出しレバー13bとを有する。
(Third Embodiment)
FIG. 10 is an enlarged view of the vicinity of the front end side end surface 1a of the portable lighting device 1 according to the third embodiment. The portable illumination device 1 of FIG. 10 is provided with a slot mechanism 13 for attaching and detaching the cassette type diffractive optical element 6 so as to face the opening 3a of the end face 1a of the coherent light. The slot mechanism 13 has an attachment/detachment opening 13a into which the diffraction section is inserted and a takeout lever 13b.

本実施形態には、それぞれ異なる照明パターンILPを生成可能なカセット式の複数の回折部6b〜6dが設けられており、これら複数の回折部6b〜6dにて回折光学素子6が構成されている。図10の携帯型照明装置1の使用者は、必要に応じて、所望の照明パターンILPを生成可能な回折部を、スロット機構13の着脱口13aに挿入する。スロット機構13に挿入されて装着された回折部を取り出す際には、取り出しレバー13bを押し込むことにより、着脱口13aから回折部が取り出される。 In the present embodiment, a plurality of cassette-type diffractive portions 6b to 6d capable of generating different illumination patterns ILP are provided, and the diffractive optical element 6 is configured by the plurality of diffractive portions 6b to 6d. .. The user of the portable lighting device 1 of FIG. 10 inserts a diffractive portion capable of generating a desired illumination pattern ILP into the attachment/detachment opening 13 a of the slot mechanism 13 as needed. When taking out the diffractive portion which is inserted and mounted in the slot mechanism 13, the diffractive portion is taken out from the attaching/detaching port 13a by pushing the takeout lever 13b.

図11はスロット機構13の着脱口13aに回折部を挿入した場合の内部構成を示す図である。図示のように、整形光学系5で整形されたコヒーレント光は、スロット機構13に挿入された回折部に入射されて回折され、回折部の干渉縞に応じた照明パターンILPが被照射面ILに表示される。 FIG. 11 is a diagram showing an internal configuration when the diffractive portion is inserted into the attachment/detachment opening 13 a of the slot mechanism 13. As shown in the figure, the coherent light shaped by the shaping optical system 5 is incident on the diffractive portion inserted in the slot mechanism 13 and diffracted, and the illumination pattern ILP corresponding to the interference fringes of the diffractive portion is applied to the illuminated surface IL. Is displayed.

本実施形態のスロット機構13に隣接して、常に整形光学系5からのコヒーレント光が照射される回折部6aを配置することで、第1の実施形態による回折光学素子6と同様の使い方をすることができる。本実施形態では、回折部6aには常にコヒーレント光を入射させるとともに、カセット式の回折部6b〜6dを取り替えることで、任意の照明パターンILPを生成可能な回折部をスロット機構13に挿入することができる。よって、第1の実施形態と同様に、常に固定の照明パターンILPで被照射面ILを照明しつつ、所望の別の照明パターンILPを同時に被照射面ILに表示させることができる。 Adjacent to the slot mechanism 13 of the present embodiment, the diffractive portion 6a, to which the coherent light from the shaping optical system 5 is always radiated, is used in the same manner as the diffractive optical element 6 according to the first embodiment. be able to. In this embodiment, coherent light is always incident on the diffractive part 6a, and the diffractive part capable of generating an arbitrary illumination pattern ILP is inserted into the slot mechanism 13 by replacing the cassette type diffractive parts 6b to 6d. You can Therefore, similarly to the first embodiment, it is possible to constantly illuminate the illuminated surface IL with the fixed illumination pattern ILP and simultaneously display another desired illumination pattern ILP on the illuminated surface IL.

このように、第3の実施形態では、カセット式の回折部を取り替えてスロット機構13に挿入できるようにしたため、被照射面ILを照明する照明パターンILPの少なくとも一部を簡易に切り替えることができる。 As described above, in the third embodiment, the cassette type diffractive portion is replaced so that it can be inserted into the slot mechanism 13. Therefore, at least a part of the illumination pattern ILP for illuminating the irradiation surface IL can be easily switched. ..

(第4の実施形態)
図12は第4の実施形態による携帯型照明装置1の内部構成を示す図である。図12の携帯型照明装置1は、整形光学系5と回折光学素子6の間に光制御部材14を備えている。光制御部材14は、整形光学系5で整形されたコヒーレント光の透過率を部分的に制御する。回折光学素子6は、それぞれが異なる照明パターンILPを生成可能な複数の回折部6b〜6dを有する。各回折部には、それぞれ異なる干渉縞が形成されている。なお、回折光学素子6内の回折部の数には特に制限はない。
(Fourth Embodiment)
FIG. 12 is a diagram showing the internal configuration of the portable lighting device 1 according to the fourth embodiment. The portable lighting device 1 of FIG. 12 includes a light control member 14 between the shaping optical system 5 and the diffractive optical element 6. The light control member 14 partially controls the transmittance of the coherent light shaped by the shaping optical system 5. The diffractive optical element 6 has a plurality of diffractive portions 6b to 6d capable of generating different illumination patterns ILP. Different interference fringes are formed in each diffraction portion. The number of diffractive portions in the diffractive optical element 6 is not particularly limited.

光制御部材14は、複数の回折部のそれぞれにコヒーレント光を入射させるか否かを個別に制御する。光制御部材14は、例えば液晶シャッタや偏光素子などで構成可能である。液晶シャッタの場合は、電気信号により透過率を変えるため、専用のスイッチを設けて、このスイッチの操作により、液晶シャッタに印加する電圧を切り替えて透過率を変えればよい。偏光素子を用いた光制御部材14は、電圧を切り替えて透過率を変えるか、手動で透過率を変える。図12の例では、光制御部材14は、回折部6cのみにコヒーレント光を入射させ、回折部6bと回折部6dへのコヒーレント光を遮断する例を示している。制御部8は、光制御部材14の透過率の制御を行う透過率制御部の機能を有する。なお、透過率制御部を制御部8とは別個に設けてもよい。 The light control member 14 individually controls whether or not the coherent light is made incident on each of the plurality of diffractive portions. The light control member 14 can be composed of, for example, a liquid crystal shutter or a polarizing element. In the case of a liquid crystal shutter, since the transmittance is changed by an electric signal, a dedicated switch is provided, and the voltage applied to the liquid crystal shutter can be switched to change the transmittance by operating this switch. The light control member 14 using a polarizing element switches the voltage to change the transmittance, or manually changes the transmittance. In the example of FIG. 12, the light control member 14 shows an example in which coherent light is made incident only on the diffractive portion 6c and the coherent light to the diffractive portion 6b and the diffractive portion 6d is blocked. The control unit 8 has a function of a transmittance control unit that controls the transmittance of the light control member 14. The transmittance control unit may be provided separately from the control unit 8.

図12の光制御部材14に隣接して、常に整形光学系5からのコヒーレント光が照射される回折部6aを配置することで、図13に示すように、第1の実施形態による回折光学素子6と同様の使い方をすることができる。この場合、回折部6aには常にコヒーレント光を入射させるとともに、光制御部材14により回折部6b〜6dのいずれかにコヒーレント光を入射させることで、被照射面ILには、常に固定の照明パターンILPを表示しつつ、必要に応じて他の照明パターンILPを切り替えて表示できる。なお、図13では、回折部6b〜6dに入射されるコヒーレント光を光制御部材14で制御し、回折部6aには整形光学系5からのコヒーレント光を直接入射させているが、回折部6aにも、光制御部材14を透過したコヒーレント光が入射されるようにし、光制御部材14のうち、回折部6aに対応した領域は常に透過率を100%にしてもよい。 By arranging the diffractive portion 6a, which is always irradiated with the coherent light from the shaping optical system 5, adjacent to the light control member 14 of FIG. 12, as shown in FIG. 13, the diffractive optical element according to the first embodiment. You can use it in the same way as 6. In this case, the coherent light is always incident on the diffractive part 6a, and the coherent light is incident on any of the diffractive parts 6b to 6d by the light control member 14, so that the illuminated surface IL is always fixed. While displaying the ILP, another illumination pattern ILP can be switched and displayed as necessary. In FIG. 13, the coherent light beams incident on the diffractive portions 6b to 6d are controlled by the light control member 14 and the coherent light beams from the shaping optical system 5 are directly incident on the diffractive portion 6a. Alternatively, the coherent light that has passed through the light control member 14 may be made incident, and the region of the light control member 14 corresponding to the diffractive portion 6a may always have a transmittance of 100%.

このように、第4の実施形態では、光制御部材14にて複数の回折部6b〜6dに入射されるコヒーレント光を切り替えるため、被照射面ILに表示される照明パターンILPを簡易かつ迅速に切り替えることができる。 As described above, in the fourth embodiment, since the light control member 14 switches the coherent light beams incident on the plurality of diffractive portions 6b to 6d, the illumination pattern ILP displayed on the illuminated surface IL can be easily and quickly displayed. You can switch.

(第5の実施形態)
図14A及び図14Bは第5の実施形態による携帯型照明装置1の内部構成を示す図である。図14Aの携帯型照明装置1は、整形光学系5で整形されたコヒーレント光の進行方向を制御する光走査部材15を備えている。また、図14Bの携帯型照明装置1は、光源4から射出されたコヒーレント光の進行方向を制御する光走査部材15を備えている。回折光学素子6は、それぞれが異なる照明パターンILPを生成可能な複数の回折部6b〜6dを有する。各回折部には、それぞれ異なる干渉縞が形成されている。なお、回折光学素子6内の回折部の数には特に制限はない。
(Fifth Embodiment)
14A and 14B are diagrams showing the internal configuration of the portable lighting device 1 according to the fifth embodiment. The portable lighting device 1 of FIG. 14A includes an optical scanning member 15 that controls the traveling direction of the coherent light shaped by the shaping optical system 5. Further, the portable lighting device 1 of FIG. 14B includes an optical scanning member 15 that controls the traveling direction of the coherent light emitted from the light source 4. The diffractive optical element 6 has a plurality of diffractive portions 6b to 6d capable of generating different illumination patterns ILP. Different interference fringes are formed in each diffractive portion. The number of diffractive portions in the diffractive optical element 6 is not particularly limited.

図14Aの光走査部材15は、整形光学系5からのコヒーレント光の進行方向を制御することで、回折部6b〜6dのうち、いずれか一つの回折部にコヒーレント光を照射する。これにより、コヒーレント光が入射された回折部に応じた照明パターンILPが被照射面ILに表示される。図14Bの光走査部材15は、光源4からのコヒーレント光の進行方向を制御し、制御後のコヒーレント光が整形光学系5に入射される。整形光学系5内の第1レンズ5aは、光走査部材15がコヒーレント光を走査する範囲の口径を有する。図14A及び図14Bの光走査部材15は、MEMS(Micro Electronic Mechanical Systems)ミラーなどで構成することができる。制御部8は、光走査部材15の走査制御を行う走査制御部の機能を有する。なお、走査制御部を制御部8とは別個に設けてもよい。 The optical scanning member 15 in FIG. 14A controls the traveling direction of the coherent light from the shaping optical system 5 to irradiate any one of the diffractive parts 6b to 6d with the coherent light. As a result, the illumination pattern ILP corresponding to the diffractive portion on which the coherent light is incident is displayed on the illuminated surface IL. The optical scanning member 15 in FIG. 14B controls the traveling direction of the coherent light from the light source 4, and the controlled coherent light is incident on the shaping optical system 5. The first lens 5a in the shaping optical system 5 has a diameter within a range in which the optical scanning member 15 scans coherent light. The optical scanning member 15 in FIGS. 14A and 14B can be configured by a MEMS (Micro Electronic Mechanical Systems) mirror or the like. The controller 8 has a function of a scanning controller that controls scanning of the optical scanning member 15. The scan controller may be provided separately from the controller 8.

図14A及び図14Bの回折部6b〜6dに隣接して、常に整形光学系5からのコヒーレント光が照射される回折部6aを配置することで、第1の実施形態による回折光学素子6と同様の使い方をすることができる。この場合、回折部6aには常にコヒーレント光を入射させるとともに、光走査部材15により回折部6b〜6dのいずれかにコヒーレント光を入射させることで、被照射面ILには、常に固定の照明パターンILPを表示しつつ、必要に応じて他の照明パターンILPを切り替えて表示できる。 Similar to the diffractive optical element 6 according to the first embodiment, by arranging the diffractive portion 6a which is always irradiated with the coherent light from the shaping optical system 5 adjacent to the diffractive portions 6b to 6d in FIGS. 14A and 14B. Can be used. In this case, the coherent light is always incident on the diffractive portion 6a, and the coherent light is incident on any of the diffractive portions 6b to 6d by the optical scanning member 15, so that the illuminated surface IL is always fixed. While displaying the ILP, another illumination pattern ILP can be switched and displayed as necessary.

このように、第5の実施形態では、光走査部材15による光走査範囲を制御することで、複数の回折部6b〜6dに入射されるコヒーレント光を切り替えるため、被照射面ILに表示される照明パターンILPを簡易かつ迅速に切り替えることができる。 As described above, in the fifth embodiment, by controlling the optical scanning range of the optical scanning member 15, the coherent light incident on the plurality of diffractive portions 6b to 6d is switched, so that the light is displayed on the illuminated surface IL. The illumination pattern ILP can be switched easily and quickly.

(第6の実施形態)
図15は第6の実施形態による携帯型照明装置1の内部構成を示す図、図16(a)と図16(b)は図15の携帯型照明装置1内の回折光学素子6の平面図である。図15の携帯型照明装置1は、複数の光源4と、各光源4からのコヒーレント光を整形する複数の整形光学系5と、複数の整形光学系5で整形された複数のコヒーレント光をそれぞれ回折する回折光学素子6とを備えている。図15では、2つの光源4と2つの整形光学系5を備えているが、光源4と整形光学系5は2つ以上であればよく、その個数は任意である。
(Sixth Embodiment)
FIG. 15 is a diagram showing the internal configuration of the portable lighting device 1 according to the sixth embodiment, and FIGS. 16(a) and 16(b) are plan views of the diffractive optical element 6 in the portable lighting device 1 of FIG. Is. The portable illumination device 1 of FIG. 15 includes a plurality of light sources 4, a plurality of shaping optical systems 5 that shapes the coherent light from each light source 4, and a plurality of coherent lights that are shaped by the plurality of shaping optical systems 5, respectively. And a diffractive optical element 6 for diffracting. Although two light sources 4 and two shaping optical systems 5 are provided in FIG. 15, the number of light sources 4 and shaping optical systems 5 may be two or more, and the numbers thereof are arbitrary.

回折光学素子6は、図16(a)と図16(b)に示すように、例えば2つの回折部6b、6cを有し、各回折部には、対応する整形光学系5からのコヒーレント光が入射される。各回折部6b、6cは、被照射面ILにそれぞれ異なる照明パターンILPを生成可能な干渉縞を有する。 As shown in FIGS. 16A and 16B, the diffractive optical element 6 has, for example, two diffractive sections 6b and 6c, and each diffractive section has coherent light from the corresponding shaping optical system 5. Is incident. The diffractive portions 6b and 6c have interference fringes capable of generating different illumination patterns ILP on the illuminated surface IL.

各光源4は、コヒーレント光を射出するか否かを任意に切り替えることができる。よって、2つの回折部6b、6cのいずれか一方のみにコヒーレント光を照射させることができ、被照射面ILに表示される照明パターンILPを切り替えることができる。図16(a)は回折部6cに対応する光源4を点灯し、回折部6bに対応する光源4を消灯した例を示し、図16(b)は回折部6bに対応する光源4を点灯し、回折部6cに対応する光源4を消灯した例を示している。制御部8は、各光源4の点灯制御を行う照明制御部の機能を有する。なお、照明制御部を制御部8とは別個に設けてもよい。 Each light source 4 can arbitrarily switch whether or not to emit coherent light. Therefore, only one of the two diffractive portions 6b and 6c can be irradiated with coherent light, and the illumination pattern ILP displayed on the irradiation surface IL can be switched. 16A shows an example in which the light source 4 corresponding to the diffraction section 6c is turned on and the light source 4 corresponding to the diffraction section 6b is turned off, and FIG. 16B shows the light source 4 corresponding to the diffraction section 6b being turned on. , An example in which the light source 4 corresponding to the diffraction section 6c is turned off. The control unit 8 has a function of an illumination control unit that controls lighting of each light source 4. The illumination control unit may be provided separately from the control unit 8.

光源4から射出されるコヒーレント光のビーム形状は理想的には円形であるが、実際には細長の楕円形状になることが多い。この場合、整形光学系5で整形されて回折部に入射されるコヒーレント光のビーム形状も楕円形状になる。そこで、図17に示すように、楕円形状の光ビーム4aの長軸同士が平行になるように、2つの光源4及び整形光学系5を配置することで、2つの整形光学系5を介して回折光学素子6に入射されるコヒーレント光のビーム形状を矩形に近づけることができる。 The beam shape of the coherent light emitted from the light source 4 is ideally circular, but in reality, it is often an elongated elliptical shape. In this case, the beam shape of the coherent light that is shaped by the shaping optical system 5 and is incident on the diffractive portion also has an elliptical shape. Therefore, as shown in FIG. 17, by arranging the two light sources 4 and the shaping optical system 5 so that the major axes of the elliptical light beam 4a are parallel to each other, the two shaping optical systems 5 are provided. The beam shape of the coherent light incident on the diffractive optical element 6 can be approximated to a rectangle.

なお、光源4をオン/オフする代わりに、少なくとも一方の整形光学系5と回折光学素子6の間に、上述した光制御部材14や光走査部材15を設けて、コヒーレント光を対応する回折部に入射させるか否かを制御してもよい。 Instead of turning on/off the light source 4, the above-described light control member 14 and light scanning member 15 are provided between at least one of the shaping optical system 5 and the diffractive optical element 6 to provide coherent light to the corresponding diffractive portion. It may be controlled whether or not it is incident on.

図16(a)と図16(b)の回折部6b、6cに隣接して、常に整形光学系5からのコヒーレント光が照射される回折部6aを配置することで、第1の実施形態による回折光学素子6と同様の使い方をすることができる。この場合、回折部6aには常にコヒーレント光を入射させるとともに、例えば光源4のオン/オフ制御により回折部6b、6cのいずれかにコヒーレント光を入射させることで、被照射面ILには、常に固定の照明パターンILPを表示しつつ、必要に応じて他の照明パターンILPを切り替えて表示できる。 According to the first embodiment, by arranging the diffractive portion 6a, which is always irradiated with the coherent light from the shaping optical system 5, adjacent to the diffractive portions 6b and 6c in FIGS. 16A and 16B. It can be used in the same manner as the diffractive optical element 6. In this case, the coherent light is always incident on the diffractive portion 6a, and the coherent light is incident on either the diffractive portion 6b or 6c by the ON/OFF control of the light source 4, so that the illuminated surface IL is always illuminated. While displaying the fixed illumination pattern ILP, another illumination pattern ILP can be switched and displayed as needed.

このように、第6の実施形態では、回折光学素子6内の複数の回折部のそれぞれに対応させて、光源4と整形光学系5を設けるため、例えば光源4のオン/オフを個別に切替制御することで、被照射面ILに表示される照明パターンILPを切り替えることができる。 As described above, in the sixth embodiment, since the light source 4 and the shaping optical system 5 are provided so as to correspond to each of the plurality of diffractive portions in the diffractive optical element 6, for example, the on/off of the light source 4 is individually switched. By controlling, the illumination pattern ILP displayed on the illuminated surface IL can be switched.

(第7の実施形態)
図18(a)と図18(b)は第7の実施形態による携帯型照明装置1の内部構成を示す図、図19(a)と図19(b)は回折光学素子6の平面図である。本実施形態による携帯型照明装置1は、第1光学構造体16と、第2光学構造体17とを備えている。
(Seventh embodiment)
18A and 18B are diagrams showing the internal configuration of the portable lighting device 1 according to the seventh embodiment, and FIGS. 19A and 19B are plan views of the diffractive optical element 6. is there. The portable lighting device 1 according to the present embodiment includes a first optical structure 16 and a second optical structure 17.

第1光学構造体16は、光源4及び整形光学系5を収納し、整形光学系5で整形されたコヒーレント光を射出する第1端面16aを有する。 The first optical structure 16 houses the light source 4 and the shaping optical system 5, and has a first end face 16 a for emitting the coherent light shaped by the shaping optical system 5.

第2光学構造体17は、第1光学構造体16を収納するとともに、第2端面17aに配置される回折光学素子6を有する。第2光学構造体17は、第1光学構造体16の第1端面16aから射出されたコヒーレント光を回折光学素子6に導光する。第2光学構造体17は、第2光学構造体17を所定の方向に移動させても、前記第1光学構造体16の向きが不変になるように前記第1光学構造体16を支持する支持部18を有する。 The second optical structure 17 houses the first optical structure 16 and has the diffractive optical element 6 arranged on the second end face 17a. The second optical structure 17 guides the coherent light emitted from the first end face 16 a of the first optical structure 16 to the diffractive optical element 6. The second optical structure 17 supports the first optical structure 16 such that the orientation of the first optical structure 16 remains unchanged even if the second optical structure 17 is moved in a predetermined direction. It has a section 18.

第1光学構造体16と第2光学構造体17は、筒状であり、その外形形状は問わず、円筒形でも角柱形でもよい。 The first optical structure 16 and the second optical structure 17 have a tubular shape, and their outer shapes may be cylindrical or prismatic.

回折光学素子6は、例えば2つの回折部6b、6cを有する。これら回折部6b、6cは、それぞれ異なる照明パターンILPを被照射面ILに表示する。なお、回折光学素子6を構成する回折部の個数は3つ以上でもよい。 The diffractive optical element 6 has, for example, two diffractive portions 6b and 6c. These diffractive portions 6b and 6c display different illumination patterns ILP on the illuminated surface IL. The number of diffractive portions forming the diffractive optical element 6 may be three or more.

図18(a)は第2光学構造体17を図示の矢印A方向に向けた例を示している。この場合、第2光学構造体17の内部の第1光学構造体16の向きは変化しないため、第1光学構造体16の整形光学系5からのコヒーレント光は、例えば図19(a)のように、回折部6cに入射される。よって、被照射面ILには、回折部6cの照明パターンILPが表示される。 FIG. 18A shows an example in which the second optical structure 17 is oriented in the direction of arrow A shown in the figure. In this case, since the orientation of the first optical structure 16 inside the second optical structure 17 does not change, the coherent light from the shaping optical system 5 of the first optical structure 16 is, for example, as shown in FIG. Then, the light is incident on the diffractive portion 6c. Therefore, the illumination pattern ILP of the diffraction section 6c is displayed on the illuminated surface IL.

図18(b)は第2光学構造体17を図示の矢印B方向に向けた例を示している。この場合、第2光学構造体17の内部の第1光学構造体16の向きはやはり変化しないため、第1光学構造体16の整形光学系5からのコヒーレント光は、例えば図19(b)のように、回折部6bに入射される。よって、被照射面ILには、回折部6bの照明パターンILPが表示される。 FIG. 18B shows an example in which the second optical structure 17 is oriented in the direction of the arrow B shown. In this case, since the orientation of the first optical structure 16 inside the second optical structure 17 does not change, the coherent light from the shaping optical system 5 of the first optical structure 16 is, for example, as shown in FIG. Thus, the light is incident on the diffractive portion 6b. Therefore, the illumination pattern ILP of the diffraction section 6b is displayed on the illuminated surface IL.

このように、第7の実施形態では、第2光学構造体17の向きを変えても、向きが変わらない第1光学構造体16を第2光学構造体17の内部に収納するため、第2光学構造体17の向きを変えるだけで、被照射面ILに表示される照明パターンILPの種類を切り替えることができる。使用者は、被照射面ILの照明パターンILPを切り替える際に、スイッチ等を操作する必要がなく、単に携帯型照明装置1の向きを変えるだけでよいため、使い勝手がよくなる。 As described above, in the seventh embodiment, the first optical structure 16 whose orientation does not change even if the orientation of the second optical structure 17 is changed is housed inside the second optical structure 17, so The type of the illumination pattern ILP displayed on the illuminated surface IL can be switched simply by changing the direction of the optical structure 17. The user does not need to operate a switch or the like when switching the illumination pattern ILP of the illuminated surface IL, and only needs to change the direction of the portable illumination device 1, which improves usability.

上述した第1〜第7の実施形態では、単一波長帯域のコヒーレント光を用いて被照射面ILを単一色で照明する例を説明したが、複数の波長帯域のコヒーレント光を用いて被照射面ILをカラーで照明してもよい。この場合、図20に示すように、例えば3つの光源4(4A〜4C)と、3つの整形光学系5(5aA〜5aC、5bA〜5bC)と、3つの回折光学素子6(6A〜6C)とを設ければよい。図20の3つの光源4は、それぞれが異なる波長帯域のコヒーレント光を射出する。典型的には、赤、緑、青(あるいは、これらの色の補色)の3つの波長帯域のコヒーレントを射出する3つの光源4を設ける。各光源4ごとに、整形光学系5と回折光学素子6を設ける必要がある。3つの回折光学素子6のそれぞれは、被照射面ILを照明する照明パターンILPを切替可能な複数の回折部を有する。 In the above-described first to seventh embodiments, the example in which the irradiation target surface IL is illuminated with a single color by using the coherent light in the single wavelength band has been described, but the irradiation by the coherent light in the plurality of wavelength bands is performed. The surface IL may be illuminated in color. In this case, as shown in FIG. 20, for example, three light sources 4 (4A to 4C), three shaping optical systems 5 (5aA to 5aC, 5bA to 5bC), and three diffractive optical elements 6 (6A to 6C). And should be provided. The three light sources 4 in FIG. 20 emit coherent light in different wavelength bands. Typically, three light sources 4 that emit coherent light in three wavelength bands of red, green, and blue (or their complementary colors) are provided. It is necessary to provide the shaping optical system 5 and the diffractive optical element 6 for each light source 4. Each of the three diffractive optical elements 6 has a plurality of diffractive portions capable of switching the illumination pattern ILP that illuminates the illuminated surface IL.

上述した第1〜第7の実施形態による携帯型照明装置1は、人間が無理なく把持できるサイズであり、種々の目的に利用することができる。例えば、特定の場所に来場者を誘導する誘導員が、特定の場所の方向を示す照明パターンILPと、特定の場所を示す情報を表す照明パターンILPとを床面、壁面、天井面等に表示する目的で利用することができる。 The portable lighting device 1 according to the above-described first to seventh embodiments has a size that can be easily gripped by a person, and can be used for various purposes. For example, a guide member who guides a visitor to a specific place displays an illumination pattern ILP indicating the direction of the specific place and an illumination pattern ILP indicating information indicating the specific place on a floor surface, a wall surface, a ceiling surface, or the like. It can be used for the purpose.

あるいは、道路工事や事故等で通行制限のある経路を案内する交通整備員が、通行経路の方向を示す照明パターンILPと、通行制限の内容を説明する照明パターンILPとを道路面に表示する目的で利用することができる。 Alternatively, the purpose of a traffic maintenance worker who guides a route with a traffic restriction due to road construction or an accident to display an illumination pattern ILP indicating the direction of the traffic route and an illumination pattern ILP explaining the content of the traffic restriction on the road surface. Can be used at.

この他、第1〜第7の実施形態による携帯型照明装置1は、照明パターンILPを必要に応じて切り替える必要がある場合に適用可能である。特に、上述した携帯型照明装置1は、コヒーレント光を照明するため、LED等を光源4とする場合に比べて、かなり遠方まで鮮明な照明を行うことができる。このようなコヒーレント光を用いる特徴を生かして、従来にない照明装置を提供できる。 In addition, the portable lighting device 1 according to the first to seventh embodiments is applicable when it is necessary to switch the illumination pattern ILP as necessary. In particular, since the portable lighting device 1 described above illuminates coherent light, it is possible to perform clear illumination to a far distance as compared with the case where the light source 4 is an LED or the like. By taking advantage of such characteristics of using coherent light, it is possible to provide an illuminating device which has never been available.

回折光学素子6は、複数の要素回折部6eに分割されていてもよい。この場合、各要素回折部6eは、所定の情報の全体を表示してもよいし、所定の情報の一部ずつを表示してもよい。 The diffractive optical element 6 may be divided into a plurality of element diffractive portions 6e. In this case, each element diffractive section 6e may display the entire predetermined information or may display a part of the predetermined information.

回折光学素子6の各要素回折部6eが、各要素回折部6eにそれぞれ対応した被照射面IL6内の各照明範囲を正しく照明するように回折光学素子6の回折特性を設計することで、被照射面IL6内に表示される所定の情報のボケを抑制できる。 By designing the diffraction characteristics of the diffractive optical element 6 so that each element diffractive section 6e of the diffractive optical element 6 correctly illuminates each illumination range in the illuminated surface IL6 corresponding to each element diffractive section 6e, It is possible to suppress blurring of the predetermined information displayed in the irradiation surface IL6.

(第8の実施形態)
図21は、第8の実施形態による携帯型照明装置の内部構成を示す図である。図21に示すように、携帯型照明装置1に防液処理、とりわけ防水処理が施されていてもよい。図21に示された例において、携帯型照明装置1は、防液部材100を有している。防液部材100は、筐体3の内部に設けられている。とりわけ図示された例において、防液部材100は、筐体3の内部における開口部3aの近傍に設けられている。言い換えると、筐体3と防液部材100とによって囲まれた領域内に、光源4、制御部8及びバッテリ9が配置されている。
(Eighth Embodiment)
FIG. 21 is a diagram showing the internal configuration of the portable lighting device according to the eighth embodiment. As shown in FIG. 21, the portable lighting device 1 may be liquid-proofed, especially waterproofed. In the example shown in FIG. 21, the portable lighting device 1 has a liquid-proof member 100. The liquid-proof member 100 is provided inside the housing 3. Particularly in the illustrated example, the liquid-proof member 100 is provided inside the housing 3 in the vicinity of the opening 3 a. In other words, the light source 4, the control unit 8 and the battery 9 are arranged in the area surrounded by the housing 3 and the liquid-proof member 100.

防液部材100は、コヒーレント光の経路上に設けられている。したがって、コヒーレント光を遮蔽しないよう、防液部材100は透明であることが好ましい。このような防液部材100は、一例として、アクリル等の樹脂やガラス等からなる板材とすることができる。また、防液部材100は、その周囲において、筐体3に保持される。防液部材100と筐体3との間に粘着剤や接着剤を設けて、液体の浸入を安定して防止するようにしてもよい。 The liquid-proof member 100 is provided on the path of coherent light. Therefore, the liquid-proof member 100 is preferably transparent so as not to block coherent light. Such a liquid-proof member 100 can be, for example, a plate material made of resin such as acrylic or glass. The liquid-proof member 100 is held by the housing 3 around the liquid-proof member 100. A pressure-sensitive adhesive or an adhesive may be provided between the liquid-proof member 100 and the housing 3 to stably prevent the liquid from entering.

図22は、第8の実施形態の変形例による携帯型照明装置の内部構成を示す図である。また、図22に示すように、既述した整形光学系5と回折光学素子6の間に光制御部材14を備えた携帯型照明装置1においても、筐体3の内部における開口部3aの近傍、すなわち開口部3aと光制御部材14との間に防液部材100を設けてもよい。 FIG. 22 is a diagram showing the internal configuration of the portable lighting device according to the modification of the eighth embodiment. Further, as shown in FIG. 22, also in the portable lighting device 1 including the light control member 14 between the shaping optical system 5 and the diffractive optical element 6 as described above, the vicinity of the opening 3 a inside the housing 3 is provided. That is, the liquid-proof member 100 may be provided between the opening 3 a and the light control member 14.

第8の実施形態によれば、開口部3aと回折光学素子6との隙間から筐体3内に液体が浸入したとしても、防液部材100によって覆われていることで、筐体3の内側部分への液体、とりわけ水の浸入を効果的に防止することができる。すなわち、防液部材100は、光源4が収容された筐体3の内部空間を密閉している。これにより、光源4、制御部8及びバッテリ9といった構成要素に液体、とりわけ水分が付着することを、防液部材100によって効果的に防止することができ、結果として、携帯型照明装置1に含まれる電気系に短絡等の不具合が生じることを効果的に回避することができる。 According to the eighth embodiment, even if the liquid enters the housing 3 through the gap between the opening 3 a and the diffractive optical element 6, the liquid-proof member 100 covers the inside of the housing 3 to prevent the liquid from entering. Ingress of liquid, especially water, into the part can be effectively prevented. That is, the liquid-proof member 100 seals the internal space of the housing 3 in which the light source 4 is housed. As a result, the liquid-proof member 100 can effectively prevent the liquid, especially the moisture, from adhering to the components such as the light source 4, the control unit 8 and the battery 9, and as a result, it is included in the portable lighting device 1. It is possible to effectively prevent a malfunction such as a short circuit from occurring in the electrical system.

(第9の実施形態)
図23は、第9の実施形態による携帯型照明装置の内部構成を示す図である。図23に示すように、筐体3が、光源4を収容する第1部分3Aと、第1部分3Aの先端に着脱可能な第2部分3Bと、を有するようにしてもよい。第1部分3Aは、第2部分3B側となる一端において開口した筒状の部材として構成されている。一方、第2部分3Bは、両端が開口した筒状の部材として構成されている。第1部分3Aと第2部分3Bとは、互いに固定するための固定構造3Cを介して、取り外し可能に接続され得る。図示された例において、第1部分3Aの雌螺子及び第2部分3Bの雄螺子によって構成される固定構造3Cにより、第2部分3Bは第1部分3Aに取り外し可能に取り付けられている。なお、図23とは異なり、固定構造として、第1部分3Aに雄螺子を設け、第2部分3Bに雌螺子を設けてもよい。また、雌螺子の基端部と雄螺子の先端部との間に防液用のパッキンを配置してもよい。
(Ninth Embodiment)
FIG. 23 is a diagram showing the internal configuration of the portable lighting device according to the ninth embodiment. As shown in FIG. 23, the housing 3 may have a first portion 3A that houses the light source 4 and a second portion 3B that is detachable from the tip of the first portion 3A. The first portion 3A is configured as a tubular member having an opening at one end on the second portion 3B side. On the other hand, the second portion 3B is configured as a tubular member having open ends. The first portion 3A and the second portion 3B can be detachably connected via a fixing structure 3C for fixing each other. In the illustrated example, the second portion 3B is removably attached to the first portion 3A by the fixing structure 3C constituted by the female screw of the first portion 3A and the male screw of the second portion 3B. Unlike FIG. 23, a male screw may be provided on the first portion 3A and a female screw may be provided on the second portion 3B as a fixed structure. Further, a liquid-proof packing may be arranged between the base end portion of the female screw and the tip end portion of the male screw.

図23に示すように、第2部分3Bには、既述した防液部材100が設けられている。この例において、レリーフ型の回折光学素子6が第2部分3Bによって保持され、回折光学素子6の凹凸面が第2部分3Bの内側に向くようにしてもよい。このとき、固定構造3Cの隙間から、あるいは、第1部分3Aから取り外された状態の第2部分3Bの開口側から液体が浸入したとしても、第2部分3Bの内部において、第2部分3Bによって保持された回折光学素子6に、液体、とりわけ水分が付着することを効果的に防止することができる。 As shown in FIG. 23, the liquid-proof member 100 described above is provided in the second portion 3B. In this example, the relief type diffractive optical element 6 may be held by the second portion 3B, and the uneven surface of the diffractive optical element 6 may face the inner side of the second portion 3B. At this time, even if the liquid enters from the gap of the fixing structure 3C or from the opening side of the second portion 3B removed from the first portion 3A, the second portion 3B causes the liquid to enter inside the second portion 3B. It is possible to effectively prevent liquid, especially water, from adhering to the held diffractive optical element 6.

とりわけレリーフ型のホログラムとして構成された回折光学素子は凹凸面を利用して回折現象を生じさせる。この凹凸面に液体が接触してしまうと、凹凸面での屈折率差が変化して、回折光学素子6によって期待した回折現象を得ることができなくなる。したがって、レリーフ型の回折光学素子6の凹凸面が第2部分3Bの内部側を向くようにして第2部分3Bにより回折光学素子6を支持するとともに、防液部材100によって第2部分3Bの内部を覆うことで、期待された回折現象を安定して確保することが可能となる。 In particular, the diffractive optical element configured as a relief type hologram causes a diffraction phenomenon by utilizing the uneven surface. When the liquid comes into contact with the uneven surface, the difference in the refractive index on the uneven surface changes, and the expected diffraction phenomenon cannot be obtained by the diffractive optical element 6. Therefore, the relief-type diffractive optical element 6 is supported by the second portion 3B so that the uneven surface faces the inner side of the second portion 3B, and the liquid-proof member 100 allows the inner portion of the second portion 3B to be supported. By covering the above, it becomes possible to stably secure the expected diffraction phenomenon.

また、図23に示された例において、第1部分3Aには、第1部分3Aの開口の近傍、すなわち固定構造3Cの近傍において第1部分3Aの内側を覆うように、第2防液部材101が設けられている。言い換えると、第1部分3Aと第2防液部材101とによって囲まれた領域内に、光源4、制御部8及びバッテリ9が配置されている。コヒーレント光の透光性を確保するため、第2防液部材101は、一例として、アクリル等の樹脂やガラス等からなる板材とすることができる。第2防液部材101によれば、固定構造3Cの隙間から、あるいは、第2部分3Bを取り外した状態の第1部分3Aの開口側から液体が浸入したとしても、第1部分3Aの内側部分への液体、とりわけ水の浸入を効果的に防止することができる。これにより、光源4、制御部8及びバッテリ9といった構成要素に液体、とりわけ水分が付着することを、第2防液部材101によって効果的に防止することができ、結果として、携帯型照明装置1に含まれる電気系に短絡等の不具合が生じることを効果的に回避することができる。 In the example shown in FIG. 23, the second liquid-proof member is provided on the first portion 3A so as to cover the inside of the first portion 3A in the vicinity of the opening of the first portion 3A, that is, in the vicinity of the fixing structure 3C. 101 is provided. In other words, the light source 4, the controller 8 and the battery 9 are arranged in the area surrounded by the first portion 3A and the second liquid-proof member 101. In order to ensure translucency of coherent light, the second liquid-proof member 101 can be, for example, a plate material made of resin such as acrylic or glass. According to the second liquid-proof member 101, even if liquid enters from the gap of the fixing structure 3C or from the opening side of the first portion 3A with the second portion 3B removed, the inner portion of the first portion 3A It is possible to effectively prevent the intrusion of liquid, especially water into the. This makes it possible to effectively prevent the liquid, especially the moisture, from adhering to the components such as the light source 4, the control unit 8 and the battery 9, by the second liquid-proof member 101, and as a result, the portable lighting device 1 It is possible to effectively prevent a defect such as a short circuit from occurring in the electric system included in the.

本開示の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本開示の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本開示の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。 Aspects of the present disclosure are not limited to the individual embodiments described above, and include various modifications that can be conceived by those skilled in the art, and the effects of the present disclosure are not limited to the contents described above. That is, various additions, changes and partial deletions are possible without departing from the conceptual idea and gist of the present disclosure derived from the contents defined in the claims and the equivalents thereof.

1 携帯型照明装置、1a 先端側端面、2 スイッチ、3 筐体、3a 開口部、4 光源、5 整形光学系、6 回折光学素子、6a〜6d 回折部、6e 要素回折部、7 基板、8 制御部、9 バッテリ、11 スライド機構、12 ツマミ、13 スロット機構、13a 着脱口、13b 取り出しレバー、14 光制御部材、15 光走査部材、16 第1光学構造体、17 第2光学構造体、18 支持部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Portable illuminating device, 1a Tip side end surface, 2 switch, 3 case, 3a opening part, 4 light source, 5 shaping optical system, 6 diffractive optical element, 6a-6d diffractive part, 6e element diffractive part, 7 substrate, 8 Control unit, 9 battery, 11 slide mechanism, 12 knob, 13 slot mechanism, 13a attaching/detaching port, 13b take-out lever, 14 light control member, 15 light scanning member, 16 first optical structure, 17 second optical structure, 18 Support section

Claims (15)

コヒーレント光を射出する光源と、
前記光源から射出されたコヒーレント光を整形する整形光学系と、
前記整形光学系で整形されたコヒーレント光を回折させる回折光学素子と、を備え、
前記回折光学素子は、被照射面を照明する照明パターンを切替可能な複数の回折部を有し、
前記回折光学素子は、2種類以上の照明パターンで同時に前記被照射面を照明するか、又はそれぞれ異なるタイミングにそれぞれ異なる照明パターンで前記被照射面を照明する、携帯型照明装置。
A light source that emits coherent light,
A shaping optical system that shapes the coherent light emitted from the light source,
A diffractive optical element for diffracting the coherent light shaped by the shaping optical system,
The diffractive optical element has a plurality of diffractive sections capable of switching an illumination pattern for illuminating a surface to be illuminated,
The portable illuminating device, wherein the diffractive optical element illuminates the illuminated surface with two or more types of illumination patterns simultaneously, or illuminates the illuminated surface with different illumination patterns at different timings.
前記複数の回折部のうち一部の回折部には、前記整形光学系で整形されたコヒーレント光が常に照射され、
前記回折光学素子は、前記複数の回折部のうち前記一部の回折部以外の残りの回折部に対して、前記整形光学系で整形されたコヒーレント光を照射するか否かを切替可能であり、
前記回折光学素子は、前記一部の回折部で回折された照明パターンと、前記残りの回折部のうち前記整形光学系で整形されたコヒーレント光が照射される回折部で回折された照明パターンとで前記被照射面を照明する、請求項1に記載の携帯型照明装置。
Coherent light shaped by the shaping optical system is constantly irradiated to a part of the plurality of diffractive portions,
The diffractive optical element can switch whether or not to irradiate the coherent light shaped by the shaping optical system to the remaining diffractive portions other than the some diffractive portions of the plurality of diffractive portions. ,
The diffractive optical element is an illumination pattern diffracted by the part of the diffractive part, and an illumination pattern diffracted by a diffractive part of the remaining diffractive part which is irradiated with coherent light shaped by the shaping optical system. The portable lighting device according to claim 1, wherein the illuminated surface is illuminated with a light source.
前記複数の回折部のうち少なくとも一部の回折部を、前記整形光学系で整形されたコヒーレント光が照射されない位置に退避させる退避部を備え、
前記回折光学素子は、前記退避部にて退避させる回折部を切り替えることで、前記被照射面の照明パターンの少なくとも一部を切り替える、請求項1又は2に記載の携帯型照明装置。
At least a part of the plurality of diffractive parts is provided with a retreating part that retreats to a position where the coherent light shaped by the shaping optical system is not irradiated.
The portable illumination device according to claim 1 or 2, wherein the diffractive optical element switches at least a part of an illumination pattern on the illuminated surface by switching a diffractive unit to be retracted by the retracting unit.
前記退避部は、前記複数の回折部のうち2以上の回折部を少なくとも一方向にスライドさせるスライド機構を有し、
前記回折光学素子は、前記スライド機構にて前記整形光学系で整形されたコヒーレント光が照射される回折部を切り替えることで、前記被照射面の照明パターンの少なくとも一部を切り替える、請求項3に記載の携帯型照明装置。
The retracting unit has a slide mechanism that slides two or more diffractive parts of the plurality of diffractive parts in at least one direction,
4. The diffractive optical element switches at least a part of an illumination pattern of the illuminated surface by switching a diffractive portion on which the coherent light shaped by the shaping optical system is emitted by the slide mechanism. The portable lighting device described.
前記複数の回折部のうち少なくとも一部の回折部を着脱させる着脱部を備え、
前記回折光学素子は、前記着脱部に装着される回折部を切り替えることで、前記被照射面の照明パターンの少なくとも一部を切り替える、請求項1又は2に記載の携帯型照明装置。
A detachable portion for attaching and detaching at least a part of the plurality of diffractive portions,
The portable lighting device according to claim 1 or 2, wherein the diffractive optical element switches at least a part of an illumination pattern on the illuminated surface by switching a diffractive portion mounted on the attachment/detachment portion.
前記着脱部は、装着された回折部に前記整形光学系で整形されたコヒーレント光が照射される場所に配置され、
前記着脱部に装着された回折部で回折されたコヒーレント光は、前記装着された回折部に応じた照明パターンで前記被照射面を照明する、請求項5に記載の携帯型照明装置。
The attachment/detachment portion is arranged at a place where the attached diffractive portion is irradiated with coherent light shaped by the shaping optical system,
The portable illumination device according to claim 5, wherein the coherent light diffracted by the diffractive unit attached to the attachment/detachment unit illuminates the illuminated surface with an illumination pattern corresponding to the attached diffractive unit.
前記着脱部は、前記複数の回折部のうち一部の回折部を着脱させ、
前記複数の回折部のうち、前記一部の回折部以外の残りの回折部には、前記整形光学系で整形されたコヒーレント光が常に照射され、
前記回折光学素子は、前記着脱部に装着される回折部で回折された照明パターンと、前記残りの回折部で回折された照明パターンとで前記被照射面を照明する、請求項5又は6に記載の携帯型照明装置。
The attaching/detaching portion attaches/detaches a part of the plurality of diffracting portions,
Of the plurality of diffractive parts, the remaining diffractive parts other than the part of the diffractive parts are always irradiated with coherent light shaped by the shaping optical system,
The diffractive optical element illuminates the irradiation target surface with an illumination pattern diffracted by a diffractive section attached to the detachable section and an illumination pattern diffracted by the remaining diffractive section. The portable lighting device described.
前記複数の回折部のうち少なくとも一部の回折部と前記整形光学系との間に配置され、前記整形光学系で整形されたコヒーレント光の透過又は遮断を切り替える光制御部材を備え、
前記回折光学素子は、前記光制御部材にてコヒーレント光を遮断する回折部を切り替えることで、前記被照射面の照明パターンの少なくとも一部を切り替える、請求項1又は2に記載の携帯型照明装置。
A light control member that is disposed between at least a part of the plurality of diffractive portions and the shaping optical system and that switches transmission or blocking of coherent light shaped by the shaping optical system,
The portable lighting device according to claim 1, wherein the diffractive optical element switches at least a part of an illumination pattern of the illuminated surface by switching a diffractive portion that blocks coherent light by the light control member. ..
前記整形光学系で整形されたコヒーレント光、又は前記整形光学系に入射される前のコヒーレント光の進行方向を制御することにより、前記複数の回折部の少なくとも一部でコヒーレント光を走査させる走査部材と、
前記被照射面の照明パターンの少なくとも一部が切り替えられるように、前記走査部材の走査範囲を切り替える走査制御部と、を備える、請求項1又は2に記載の携帯型照明装置。
A scanning member that scans coherent light by at least a part of the plurality of diffractive portions by controlling the traveling direction of the coherent light shaped by the shaping optical system or the coherent light before being incident on the shaping optical system. When,
The portable lighting device according to claim 1, further comprising: a scan control unit that switches a scanning range of the scanning member so that at least a part of an illumination pattern on the illuminated surface can be switched.
前記光源は、それぞれがコヒーレント光を射出する複数の光源部を有し、
前記整形光学系は、前記複数の光源部のそれぞれに対応して設けられ、対応する光源部から射出されたコヒーレント光を整形する複数の光整形部を有し、
前記複数の回折部のそれぞれには、対応する光整形部で整形されたコヒーレント光が入射され、
前記複数の光源部は、対応する前記光整形部にコヒーレント光を入射させるか否かを切替可能である、請求項1又は2に記載の携帯型照明装置。
The light source has a plurality of light source units each emitting coherent light,
The shaping optical system is provided corresponding to each of the plurality of light source units, and has a plurality of light shaping units that shape coherent light emitted from the corresponding light source units,
Coherent light shaped by a corresponding light shaping unit is incident on each of the plurality of diffractive units,
The portable lighting device according to claim 1 or 2, wherein the plurality of light source units can switch whether or not coherent light is incident on the corresponding light shaping unit.
前記光源は、それぞれがコヒーレント光を射出する複数の光源部を有し、
前記整形光学系は、前記複数の光源部のそれぞれに対応して設けられ、対応する光源部から射出されたコヒーレント光を整形する複数の光整形部を有し、
前記複数の回折部のそれぞれには、対応する光整形部で整形されたコヒーレント光が入射され、
前記複数の光源部から射出されたコヒーレント光を、対応する前記光整形部に入射させるか否かを切り替える照明制御部をさらに備える、請求項1又は2に記載の携帯型照明装置。
The light source has a plurality of light source units each emitting coherent light,
The shaping optical system is provided corresponding to each of the plurality of light source units, and has a plurality of light shaping units that shape coherent light emitted from the corresponding light source units,
Coherent light shaped by the corresponding light shaping unit is incident on each of the plurality of diffractive units,
The portable lighting device according to claim 1, further comprising an illumination control unit that switches whether or not the coherent light emitted from the plurality of light source units is incident on the corresponding light shaping unit.
前記光源及び前記整形光学系を収納し、前記整形光学系で整形されたコヒーレント光を射出する第1端面を有する第1光学構造体と、
前記第1光学構造体を収納するとともに、第2端面に配置される前記回折光学素子を有し、前記第1端面から射出されたコヒーレント光を前記回折光学素子に導光する第2光学構造体と、を備え、
前記第2光学構造体は、前記第2光学構造体の向きを変えても、前記第1光学構造体の向きが不変になるように前記第1光学構造体を支持する支持部を有し、
前記第2光学構造体の向きを変えることで、前記第2光学構造体の前記第1端面から射出されたコヒーレント光の前記第2端面上の入射位置を変化させて、前記被照射面の照明パターンの少なくとも一部を切り替える、請求項1又は2に記載の携帯型照明装置。
A first optical structure having a first end face that houses the light source and the shaping optical system, and emits coherent light shaped by the shaping optical system;
A second optical structure that houses the first optical structure and has the diffractive optical element disposed on a second end face, and guides coherent light emitted from the first end face to the diffractive optical element. And
The second optical structure has a support portion that supports the first optical structure such that the orientation of the first optical structure remains unchanged even if the orientation of the second optical structure is changed,
By changing the direction of the second optical structure, the incident position of the coherent light emitted from the first end face of the second optical structure on the second end face is changed to illuminate the illuminated surface. The portable lighting device according to claim 1, wherein at least a part of the pattern is switched.
前記複数の回折部の少なくとも一つは、二次元方向に複数個ずつ配置される複数の要素回折部を有し、
前記複数の要素回折部のそれぞれは、対応する回折部が前記被照射面を照明する照明パターンの少なくとも一部を形成するための干渉縞を有する、請求項1乃至12のいずれか一項に記載の携帯型照明装置。
At least one of the plurality of diffractive portions has a plurality of element diffractive portions arranged in the two-dimensional direction,
The each of the plurality of element diffractive sections has an interference fringe for forming at least a part of an illumination pattern in which the corresponding diffractive section illuminates the illuminated surface. Portable lighting device.
前記複数の回折部が前記被照射面を照明パターンは、文字、絵柄、色模様、記号、マーク、イラスト、キャラクター、及びピクトグラムの少なくとも一つを含む、請求項1乃至13のいずれか一項に記載の携帯型照明装置。 The illumination pattern in which the plurality of diffractive portions illuminate the illuminated surface includes at least one of a character, a pattern, a color pattern, a symbol, a mark, an illustration, a character, and a pictogram. The portable lighting device described. 前記複数の回折部は、方向を表す照明パターンを生成する回折部と、方向に関連する情報を表す照明パターンを生成する回折部とを有し、
前記回折光学素子は、方向を表す照明パターンと、方向に関連する情報を表す照明パターンとが同時に表示されるように前記被照射面を照明する、請求項1乃至14のいずれか一項に記載の携帯型照明装置。
The plurality of diffractive sections has a diffractive section that generates an illumination pattern that represents a direction, and a diffractive section that generates an illumination pattern that represents information related to the direction,
The said diffractive optical element illuminates the said to-be-irradiated surface so that the illumination pattern showing a direction and the illumination pattern showing the information relevant to a direction may be simultaneously displayed. Portable lighting device.
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