JP2022171621A - 照明装置付き作業車、照明装置、作業支援装置及び作業補助システム - Google Patents

Abstract

【課題】目標地点に向けた直線的な作業車の移動を容易に実現し得るようにする。【解決手段】照明装置付き作業車１０は、移動しながら作業を行う作業車２０と、前記作業車に取り付けられる照明装置３０と、を有する。前記照明装置は、コヒーレント光を射出する光源と、前記光源からのコヒーレント光を回折する回折光学素子と、を有し、前記回折光学素子で回折されたコヒーレント光によって被照明領域を照明する。前記被照明領域は、前記作業車の移動方向における前方に位置し、前記作業車の移動方向に関連した情報を示す。【選択図】図１

Description

本開示は照明装置付き作業車、照明装置、作業支援装置及び作業補助システムに関する。

一例として特許文献１に開示されているように、移動しながら何らかの作業を行う作業車が、種々の分野において使用されている。道路を作製する作業車、道路を整備する作業車、農作業を行う作業車、田畑を整備する作業車が、例示される。作業車は、エンジン等の駆動装置からの出力や操作者が押す力によって、移動する。作業車の移動方向は、作業車に搭乗した又は作業車を押す操作者による操作や、操作者による遠隔操作によって、調節される。

特開平７－１１３２１１号公報

目標地点まで作業車を直線的に移動させながら作業を行うことが要望され得る。しかしながら、目標地点が遠くにある場合、例えば２０ｍ以上離れた位置に目標地点がある場合、作業車を目標地点に向けて直線的に移動させることは容易でない。例えば特許文献１のような白線引き機において、直線状に引くべき線が蛇行してしまう。

本開示は、目標地点に向けた直線的な作業車の移動を容易に実現し得るようにすることを目的とする。

本開示の一実施の形態は、以下の［１］～［３８］に関する。

［１］ 移動しながら作業を行う作業車と、
前記作業車に取り付けられる照明装置と、を有し、
前記照明装置は、コヒーレント光を射出する光源と、前記光源からのコヒーレント光を回折する回折光学素子と、を有し、
前記照明装置は、前記回折光学素子で回折されたコヒーレント光によって、前記作業車の移動方向における前方に位置する領域を含む被照明領域を照明し、
前記被照明領域は、前記作業車の移動方向に関連した情報を示す、照明装置付き作業車。

［２］ ［１］の照明装置付き作業車において、前記被照明領域は移動方向に沿って延びてもよい。

［３］ 移動しながら作業を行う作業車と、
前記作業車に取り付けられる照明装置と、を有し、
前記照明装置は、コヒーレント光を射出する光源と、前記光源からのコヒーレント光を回折する回折光学素子と、を有し、
前記照明装置は、前記回折光学素子で回折されたコヒーレント光によって、前記作業車の移動方向における前方に位置する領域を含む被照明領域を照明し、
前記被照明領域は、前記移動方向に沿って延びる、照明装置付き作業車。

［４］ ［１］～［３］のいずれかの照明装置付き作業車において、前記被照明領域は、前記移動方向に沿って延びる直線状又は点線状の第１領域を含んでもよい。

［５］ ［１］～［４］のいずれかの照明装置付き作業車において、前記被照明領域は、前記移動方向と非平行な方向に延びる第２領域を更に含んでもよい。

［６］ ［１］～［５］のいずれかの照明装置付き作業車において、
前記被照明領域は、前記移動方向と非平行な方向に前記第１領域から延びる複数の第２領域を更に含んでもよく、
複数の第２領域は前記移動方向に間隔をあけて位置してもよい。

［７］ ［１］～［６］のいずれかの照明装置付き作業車において、前記作業車が移動する移動面上における前記移動方向に沿った前記被照明領域の長さは、３ｍ以上１００ｍ以下でもよい。

［８］ ［１］～［７］のいずれかの照明装置付き作業車において、前記移動面上における前記移動方向に直交する方向に沿った前記被照明領域の幅は、０．００２ｍ以上０．２ｍ以下でもよい。

［９］ ［１］～［８］のいずれかの照明装置付き作業車において、前記作業車が移動する移動面上における前記移動方向に沿った前記被照明領域の長さの、前記移動面上における前記移動方向に直交する方向に沿った前記被照明領域の幅に対する比の値は、２５以上１００００以下でもよい。

［１０］ ［１］～［９］のいずれかの照明装置付き作業車において、
前記照明装置は、前記光源を収容するケーシングを有してもよく、
前記光源および前記回折光学素子は、前記ケーシングに固定されてもよい。

［１１］ ［１］～［１０］のいずれかの照明装置付き作業車において、
前記照明装置は、前記光源を収容するケーシングと、前記光源からの光を整形する整形光学系と、を有してもよく、
前記光源、前記整形光学系および前記回折光学素子は、前記ケーシングに固定されてもよい。

［１２］ ［１］～［１１］のいずれかの照明装置付き作業車において、前記照明装置は、上下方向における向きを調節可能に前記作業車に取り付けられてもよい。

［１３］ ［１］～［１２］のいずれかの照明装置付き作業車において、前記照明装置は、左右方向における向きを調節可能に前記作業車に取り付けられてもよい。

［１４］ ［１］～［１３］のいずれかの照明装置付き作業車において、前記照明装置は、左右方向および上下方向の両方に非平行な軸線を中心とした回転位置を調節可能に前記作業車に取り付けられてもよい。

［１５］ ［１］～［１４］のいずれかの照明装置付き作業車において、前記照明装置は、左右方向および上下方向の少なくともいずれか一方における位置を調節可能に前記作業車に取り付けられてもよい。

［１６］ ［１］～［１５］のいずれかの照明装置付き作業車において、前記被照明領域は、前記作業車により作業が行われている領域を少なくとも部分的に含んでもよい。

［１７］ ［１］～［１６］のいずれかの照明装置付き作業車において、前記被照明領域は、前記移動方向における前記作業車が位置する領域を少なくとも部分的に含んでもよい。

［１８］ ［１］～［１７］のいずれかの照明装置付き作業車において、前記被照明領域は、前記作業車の移動方向における後方に位置する領域を含んでもよい。

［１９］ 移動しながら作業を行う作業車に用いられる照明装置であって、
コヒーレント光を射出する光源と、前記光源からのコヒーレント光を回折する回折光学素子と、を備える、照明装置。

［２０］ 前記回折光学素子で回折されたコヒーレント光によって、前記作業車の移動方向における前方に位置する領域を含む被照明領域を照明し、
前記被照明領域は、前記作業車の移動方向に関連した情報を示す、照明装置。

［２１］ 前記回折光学素子で回折されたコヒーレント光によって、前記作業車の移動方向における前方に位置する領域を含む被照明領域を照明し、
前記被照明領域は、前記移動方向に沿って延びる、照明装置。

［２２］ 目標地点に向けて移動しながら作業を行う作業車に用いられる照明装置と、
前記目標地点に設置されるターゲットと、を備え、
前記照明装置は、コヒーレント光を射出する光源と、前記光源からのコヒーレント光を回折する回折光学素子と、を有する、作業支援装置。

［２３］ 本開示の一実施の形態による作業補助システムは、
目標地点に向けて移動しながら作業を行う作業車に用いられる照明装置と、
前記照明装置から投射されるコヒーレント光の波長域における平均透過率が前記コヒーレント光の波長域以外の可視光波長域における平均透過率よりも高い光学フィルタと、を備え、
前記照明装置は、前記作業車の移動方向における前方に位置する領域を含む被照明領域を前記コヒーレント光により照明する。

［２４］ ［２３］の作業補助システムにおいて、前記光学フィルタを介して前記被照明領域が観察されてもよい。

［２５］ ［２４］の作業補助システムは、
前記作業車の操作者が装着可能な装着具を備え、
前記装着具は前記光学フィルタを含み、
前記操作者が前記装着具を装着した状態において、前記光学フィルタは前記操作者の目に対面してもよい。

［２６］ ［２５］の作業補助システムにおいて、
前記装着具は、前記光学フィルタの周囲に位置する遮光壁部を含み、
前記操作者が前記装着具を装着した状態において、前記遮光壁部は前記光学フィルタと前記操作者との間に位置してもよい。

［２７］ ［２５］又は［２６］の作業補助システムにおいて、
前記装着具は、頭部に装着される装着具本体を含み、
前記光学フィルタは、前記装着具本体に着脱可能でもよい。

［２８］ ［２５］の作業補助システムにおいて、前記装着具は、前記光学フィルタを含むコンタクトレンズを含んでもよい。

［２９］ ［２３］又は［２４］の作業補助システムは、前記光学フィルタを含む撮像装置を備えてもよい。

［３０］ ［２９］の作業補助システムは、
前記撮像装置と電気的に接続した表示装置を備え、
前記表示装置は、前記撮像装置によって撮像された像を表示してもよい。

［３１］ ［２３］～［３０］のいずれかの作業補助システムにおいて、前記光学フィルタは誘電体多層膜を含んでもよい。

［３２］ ［２３］～［３１］のいずれかの作業補助システムにおいて、前記光学フィルタの半値全幅は１５ｎｍ以下でもよい。

［３３］ ［２３］～［３２］のいずれかの作業補助システムにおいて、前記光学フィルタの可視光域における最大透過率は５０％以上でもよい。

［３４］ ［２３］～［３３］のいずれかの作業補助システムにおいて、前記コヒーレント光の中心波長を中心とした３０ｎｍの波長域以外の可視光波長域における前記光学フィルタの平均透過率は１％以下でもよい。

［３５］ ［２３］～［３４］のいずれかの作業補助システムにおいて、前記コヒーレント光の中心波長を中心とした３０ｎｍの波長域以外の可視光波長域における前記光学フィルタの平均透過率は０．００１％以上でもよい。

［３６］ ［２３］～［３５］のいずれかの作業補助システムにおいて、前記コヒーレント光に起因した前記被照明領域の照度の最大値は１ｌｘ以上でもよい。

［３７］ ［２３］～［３６］のいずれかの作業補助システムにおいて、
前記コヒーレント光に起因した前記被照明領域の照度の最大値である照度ＬＸ（ｌｘ）と、
前記照度ＬＸが得られる前記被照明領域内の位置における環境光に起因した照度ＬＹ（ｌｘ）と、
前記コヒーレント光の波長域における前記光学フィルタの平均透過率ＴＸ（％）と、
前記コヒーレント光の中心波長を中心とした３０ｎｍの波長域以外の可視光波長域における前記光学フィルタの平均透過率ＴＹ（％）と、が次の関係を満たしてもよい。
０．００１ ≦ （ＬＸ・ＴＸ）／（ＬＹ・ＴＹ）

［３８］ ［２３］～［３７］のいずれかの作業補助システムにおいて、前記照度ＬＸ、前記照度ＬＹ、前記透過率ＴＸ、及び前記透過率ＴＹが次の関係を満たしてもよい。
（ＬＸ・ＴＸ）／（ＬＹ・ＴＹ） ≦ １０

本開示によれば、目標地点に向けた作業車の直線的な移動を容易に行うことができる。

図１は、一実施の形態を説明する図であって、照明装置付き作業車の一例を示す斜視図である。 図２Ａは、図１の照明装置付き作業車を示す側面図である。 図２Ｂは、図２Ａの照明装置付き作業車を示す上面図であって、照明装置によって照明される被照明領域を説明する図である。 図３は、図１に対応する図であって、照明装置付き作業車の他の例を示す斜視図である。 図４Ａは、移動面上の被照明領域を示す斜視図である。 図４Ｂは、移動面上の被照明領域を示す斜視図である。 図４Ｃは、移動面上の被照明領域を示す斜視図である。 図４Ｄは、移動面上の被照明領域を示す斜視図である。 図５Ａは、図２Ｂに対応する図であって、被照明領域の一変形例を説明する図である。 図５Ｂは、図２Ｂに対応する図であって、被照明領域の他の変形例を説明する図である。 図６は、図２Ｂに対応する図であって、被照明領域の更に他の変形例を説明する図である。 図７は、図２Ｂに対応する図であって、被照明領域の更に他の変形例を説明する図である。 図８は、図２Ａに対応する図であって、照明装置付き作業車の一変形例を説明する図である。 図９は、図２Ｂに対応する図であって、図８の照明装置付き作業車を示す図である。 図１０は、図２Ｂに対応する図であって、照明装置付き作業車の他の変形例を説明する図である。 図１１は、図２Ｂに対応する図であって、照明装置付き作業車の更に他の変形例を説明する図である。 図１２は、図２Ｂに対応する図であって、照明装置付き作業車の更に他の変形例を説明する図である。 図１３は、図２Ａに対応する図であって、照明装置付き作業車の更に他の変形例を説明する図である。 図１４は、図２Ｂに対応する図であって、図１３の照明装置付き作業車を示す図である。 図１５は、照明装置の一例を示す斜視図である。 図１６は、照明装置の他の例を示す斜視図である。 図１７は、照明装置の更に他の例を示す断面図である。 図１８は、照明装置の更に他の例を示す斜視図である。 図１９は、照明装置の更に他の例を示す側面図である。 図２０は、照明装置の更に他の例を説明する図である。 図２１Ａは、観察補助装置の一例を示す斜視図である。 図２１Ｂは、図２１Ａに示された観察補助装置を装着した観察者を示す斜視図である。 図２１Ｃは、図２１Ａに示された観察補助装置の一変形例を示す斜視図である。 図２２Ａは、観察補助装置の他の例を示す斜視図である。 図２２Ｂは、図２２Ａに示された観察補助装置を装着した観察者を示す斜視図である。 図２３は、観察補助装置の更に他の例を、観察者とともに、示す側面図である。 図２４は、観察補助装置の更に他の例を示す側断面図である。 図２５は、作業補助システム及び観察補助装置の他の例を示す側面図である。 図２６Ａは、作業補助システム及び観察補助装置に含まれ得る光学フィルタの透過スペクトルの一例を示すグラフである。 図２６Ｂは、作業補助システム及び観察補助装置に含まれ得る光学フィルタの層構成の一例を示す断面図である。

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。

方向関係を図面間で明確化するため、いくつかの図面には、第１方向Ｄ１、第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３を図面間で共通する方向として矢印で示している。矢印の先端側が、各方向Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３の一側となる。また、図面の紙面に垂直な方向に沿って紙面の奥に向かう矢印を、例えば図２Ａに示すように、円の中に×を設けた記号により示した。図面の紙面に垂直な方向に沿って紙面から手前に向かう矢印を、図２Ｂに示すように、円の中に点を設けた記号により示した。

本明細書において用いる、形状や幾何学的条件ならびにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「垂直」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に限定されることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈する。

本実施の形態における照明装置付き作業車１０は作業車２０を有している。作業車２０は移動しながら特定の作業を行える。つまり、作業車２０の移動中における当該作業車２０を用いた特定の作業の実施を意図して、操作者は照明装置付き作業車１０を使用する。以下に説明する実施の形態では、目標地点９８に向けた作業車２０の直線的な移動を容易に可能とする工夫がなされている。具体的には、照明装置付き作業車１０は、照明装置３０を有しており、照明装置３０の照明により作業車２０の移動を誘導する。これにより、作業車２０を用いた所望の作業を容易かつ安定して実施できる。

以下において、図面に示された具体例を参照しつつ、一実施の形態について説明する。

作業車２０は、特定の作業を行う又は特定の作業を補助する。作業車２０は、移動面９５上を移動することができる。作業車２０が移動面９５上を移動している間に、作業が実施され得る。移動面９５は、特に限定されない。移動面９５として、道路、歩道、駐車場、倉庫の床、田畑、野原等が例示される。作業車２０は、車輪２２を有してもよい。作業車２０は、車輪２２に代えて又は車輪２２に加えて、クローラーやキャタピラー等を有してもよい。作業車２０は、駆動装置２３を有していてもよい。作業車２０は、操作者に押される又は引かれることによって、移動してもよい。作業車２０は、移動アシスト装置を有してもよい。移動アシスト装置は、操作者に押される又は引かれることによって作業車２０が移動する際に補助力を出力し、作業車２０の移動を補助する。作業車２０は、直線に沿って移動可能であり、さらに曲線や屈曲線に沿って移動可能であってもよい。作業車２０の移動方向は、当該作業車２０に搭乗した又は作業車２０を押す操作者による操作や、操作者による遠隔操作によって、調節されてもよい。

作業車２０として、道路や歩道を作製する作業車、道路や歩道を整備する作業車、農作業を行う作業車、田畑を整備する作業車等が、例示される。道路を作製する作業車および道路を整備する作業車として、グレーダ、アスファルトフィニッシャー、ロード・ローラ、タイヤ・ローラ、ホイール・ローダ、ミキサー車、線引き車、除雪車、清掃車等が例示される。農作業を行う作業車および田畑を整備する作業車として、田植機、刈取機、草刈り機、トラクタ、薬剤散布車、耕うん機等が例示される。その他として、特殊車両やＩＳＯ５０５３－１に規定された産業車両を作業車２０としてもよい。

図１に示された作業車２０は、車体２１と、車体２１に回転可能に保持された車輪２２と、車体２１に取り付けられたハンドル２４と、を有している。作業車２０は、車体２１に支持された駆動装置２３及び作業装置２５を有している。図示された作業車２０は、駆動装置２３からの駆動力によって、車輪２２を回転させて作業車２０を移動させる又は移動を補助する。ハンドル２４を介して操作者が力を加えることで、作業車２０の向きを調節できる。すなわち、作業車２０の移動方向は、ハンドル２４に加えられる操作者の力によって、調節される。

図１に示され具体例において、作業車２０は、移動面９５にインキや石灰粉等を供給する線引き車である。図示された作業車２０は、道路、歩道、駐車場における白色の線や橙色の線を引く際に利用され得る。図示された作業車２０は、体育館や講堂の床面における種々の色の線を引く際にも利用され得る。作業装置２５は、色材を収容した色材保持部２６と、色材保持部２６の色材を移動面９５に供給する供給部２７と、を有する。供給部２７は、管状の部材である。供給部２７は、下方に開口した供給口２７ａを有している。供給口２７ａは、作業車２０が配置された移動面９５に対面している。作業車２０の移動にともなって、作業装置２５が移動面９５に色材を供給する。これにより、作業車２０を移動させながら、移動面９５に線９７を引くことができる。

照明装置３０は、作業車２０に対して取り付けられている。照明装置３０は、移動面９５上の被照明領域９０にコヒーレント光を照射する。言い換えると、照明装置３０は、被照明領域９０のパターンを移動面９５上に投影する。図示された例において、投影面となる移動面９５は、道路の路面によって形成されている。図２Ａ及び図２Ｂに示すように、照明装置３０と移動面９５との相対位置関係が一定である場合、移動面９５のうちの照明装置付き作業車１０に対して所定の位置関係にある被照明領域９０にコヒーレント光が当初される。例えば、移動面９５が平坦面である場合、照明装置付き作業車１０に対して所定の位置関係にある移動面９５の範囲に、被照明領域９０の形状のパターンが投影される。そして、照明装置付き作業車１０が移動面９５上を移動することにともなって、被照明領域９０も移動面９５上を移動する。

作業車２０に搭載された照明装置３０は、例えば、作業車２０の主電源が投入された状態で、コヒーレント光を射出して移動面９５上の被照明領域９０を照明してもよい。他の例として、照明装置３０は、作業車２０の移動中に、コヒーレント光を射出して移動面９５の被照明領域９０を照明してもよい。更に他の例として、操作者からの指示によって、作業車２０に搭載された照明装置３０がコヒーレント光を射出して移動面９５の被照明領域９０を照明してもよい。

図２Ａ及び図２Ｂに示すように、被照明領域９０は、作業車２０の移動方向における前方となる領域を含んでいる。被照明領域９０は、作業車２０の現在の移動方向における少なくとも前方に位置する。作業車２０が旋回を開始した場合、被照明領域９０は、任意の瞬間において、当該瞬間における移動方向における作業車２０の前方に位置する。図２Ａ及び図２Ｂに示された例において、被照明領域９０は、作業車２０の移動方向における前方のみに位置している。

被照明領域９０は、作業車２０の現在の移動方向に関連した情報を示してもよい。被照明領域９０は、移動方向に沿って延びてもよい。図示された例において、作業車２０は、移動面９５上を第１方向Ｄ１に移動している。図示された例において、被照明領域９０は、作業車２０の現在の移動方向である第１方向Ｄ１に延びる直線に沿っている。この例において、第１方向Ｄ１は作業車２０の移動方向となる。第２方向Ｄ２は、第１方向Ｄ１に直交し移動面９５に沿っている。第３方向Ｄ３は、移動面９５に直交する方向であって、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２の両方に直交している。

図示された例において、被照明領域９０は、作業車２０の現在の移動方向である第１方向Ｄ１に作業車２０と対面している。そして、被照明領域９０は、第１方向Ｄ１に沿って細長く延びている。作業車２０の現在の移動方向である第１方向Ｄ１は、被照明領域９０の長手方向となっている。

被照明領域９０は、作業車２０が現在の移動方向を維持して直進した際における作業車２０の移動経路を示す。したがって、作業車２０が作業をしながら移動している際、操作者は、被照明領域９０に基づいて作業車２０の向きを調節することができる。例えば、作業車２０から遠く離れた位置にある目標地点９８まで直線的に作業を実施する場合、この被照明領域９０は有用である。この状況において、操作者は、図２Ｂに示すように、被照明領域９０が目標地点９８上に位置するよう、作業車２０の向きを調節する。或いは、直線に沿って延びる被照明領域９０の延長線上に目標地点９８が位置するよう、作業車２０の向きを調節する。そして、操作者は、目標地点９８に対して被照明領域９０を位置合わせした状態が維持されるようにして、作業車２０を移動させる。このように作業車２０の移動方向を調節する場合、操作者は遠く離れた目標地点９８を観察しながら、作業車２０を容易且つ高精度に操縦できる。

結果として、作業車２０の移動経路の蛇行を抑制して、目標地点９８に向けて作業車２０を直線的に移動させ得る。したがって、作業車２０を利用して実施される作業経路も蛇行を抑制して直線的となる。これにより、目標地点９８が遠く離れていても、目標地点９８に向けて直線的に作業を安定して実施できる。作業車２０の移動方向の調節が容易となるので、作業車２０の移動速度を上昇できる。これにより、作業精度だけでなく、作業効率も改善できる。

特に夜の屋外で実施される作業については、２０ｍ以上離れた目標地点９８を目指して作業車２０を直線的に移動させることは難しい。これに対して、本実施の形態の照明装置付き作業車１０では、照明装置３０による照明によって、作業車２０を誘導する。したがって、照明装置付き作業車１０は暗い環境での使用に適している。例えば、道路の整備は夜間に実施され得る。このような夜間の作業に対し、照明を利用する本実施の形態は好適である。夜間の作業を安定して効率的に実施し得ることによって、作業日数を低減できる。

図示された照明装置付き作業車１０においては、作業装置２５を用いて、移動面９５としての道路に直線状の線を引くことができる。しかも、短時間で線を引くことができる。したがって、作業日数を低減して、交通への影響を最小限に抑えることできる。

図１～図２Ｂに示された例において、被照明領域９０は、移動方向である第１方向Ｄ１における作業車２０の前方のみに位置している。この例に限られず、被照明領域９０は、図３に示すように、移動方向である第１方向Ｄ１における作業車２０が位置する領域を少なくとも部分的に含んでもよい。被照明領域９０は、移動方向である第１方向Ｄ１における作業車２０の前端が位置する領域および第１方向Ｄ１において作業車２０の後端が位置する領域の少なくとも一方を含んでもよい。図３に示された例において、被照明領域９０は、移動方向である第１方向Ｄ１における作業車２０が位置する領域を全長に亘って含んでいる。この例によれば、作業車２０の構成にもよるが、作業すべき領域に対して、作業車２０の向きや位置を容易かつ正確に調節できる。

図３に示すように、被照明領域９０は、移動方向である第１方向Ｄ１における作業車２０の後方に位置する領域を含んでもよい。この例によれば、作業車２０の構成にもよるが、作業すべき領域に対して、作業車２０の向きや位置を容易かつ正確に調節できる。

さらに、図３に示すように、被照明領域９０は、作業車２０により作業が行われている領域ＷＡを少なくとも部分的に含んでもよい。図示された例において、被照明領域９０は、作業装置２５の供給口２７ａに対面する移動面９５上の領域、すなわち色材が塗布されている領域を含んでいる。この例によれば、作業すべき領域に対して、作業車２０の向きや位置を容易かつ正確に調節できる。また、作業車２０を用いた作業が作業を行うべき領域に実際に行われているかを、容易に確認できる。図示された例では、色材を塗布すべき領域に色材が塗布できているかを容易かつ正確に判断できる。

図３に示された例において、照明装置３０は、作業車２０の側方に設けられている。被照明領域９０は、作業車２０の側方に位置し、作業車２０の移動方向である第１方向Ｄ１に延びている。

図４Ａ～図４Ｄに示すように、照明装置３０との組合せにおいて、ターゲット８０を用いてもよい。ターゲット８０は、照明装置３０とともに、作業支援装置５を構成する。ターゲット８０は、目標地点９８を観察し易くするために用いられる。図４Ａ～図４Ｄに示すように、ターゲット８０を目標地点９８上に設置してもよい。これにより、操作者は、ターゲット８０を介して目標地点９８を観察し易くなる。そして、操作者は、ターゲット８０に対して被照明領域９０を位置決めすることで、被照明領域９０を目標地点９８に対して位置合わせできる。

図４Ａに示された例において、ターゲット８０は、樹脂製のコーンによって構成されている。図４Ｂに示された例において、ターゲット８０は、直方体状の形状を有する。このターゲット８０は、表示部８１を有している。操作者は、この表示部８１を観察しながら、被照明領域９０をターゲット８０に位置合わせできる。また、表示部８１は、発光してもよい。図４Ｃに示された例において、ターゲット８０は、移動面９５に直交する第３方向Ｄ３に延びる発光部８２を有している。図４Ｄに示すように、ターゲット８０は、反射部８３を有してもよい。反射部８３は、照明装置３０からのコヒーレント光を拡散反射してもよい。反射部８３は、照明装置３０からのコヒーレント光を再帰反射してもよい。図４Ｄに示された例では、反射部８３の一部分のみに、コヒーレント光が入射している。夜間での作業においては、ターゲット８０が発光部８２を有することによって、照明装置付き作業車１０の移動方向の調節を格段に容易化できる。また、ターゲット８０の反射部８３が照明装置３０からのコヒーレント光を反射することによっても、夜間作業時に、照明装置付き作業車１０の移動方向の調節を格段に容易化できる。

ターゲット８０は、可搬性を有してもよい。すなわち、ターゲット８０は、特別な手段を用いることなく操作者が持ち運び可能となっていてもよい。例えば、作業車２０に常備されるようにしてもよい。作業車２０を用いた作業箇所が変更する際、ターゲット８０を次の目標地点９８上に配置してもよい。

図４Ｄに示すように、ターゲット８０の第２方向Ｄ２に沿った幅は、被照明領域９０の第２方向Ｄ２に沿った幅よりも小さくてもよい。この例によれば、図４Ｄに示すように、ターゲット８０の後方にも、被照明領域９０が延びるようになる。したがって、被照明領域９０をターゲット８０及び目標地点９８に容易に位置決めすることができる。同様の理由から、ターゲット８０の後方に被照明領域９０が延びる程度に、ターゲット８０が透明であってもよいし、ターゲット８０が穴を有してもよい。

ターゲット８０は、図示された例に限られない。ターゲット８０は、移動面９５から第３方向Ｄ３に突出又は膨出する部材に限られない。ターゲット８０は、例えば、移動面９５に設けられたマーカーや線であってもよい。図示された線引き車の例においては、以前の作業において引いた線、つまり消えかかった線が、ターゲット８０となり得る。また、木等の植物や、移動面９５上の設置物をターゲット８０としてもよい。

移動面９５上における移動方向に沿った被照明領域９０の長さＬを、３ｍ以上としてもよく、５ｍ以上としてもよく、また２０ｍ以上としてもよく、さらに５０ｍ以上としてもよい。図２Ｂに示すように、長さＬは第１方向Ｄ１に沿った被照明領域９０の長さ（ｍ）である。被照明領域９０を照明することなく２０ｍ以上離れた目標地点９８を観察しながら、作業車２０を直線的に進めることは容易ではない。したがって、被照明領域９０の長さＬ（ｍ）に、このような下限を設定することは有効である。被照明領域９０を３ｍ以上に設定することで、２０ｍ以上離れた目標地点９８を目指す際に、被照明領域９０が有効なガイドとなり得る。被照明領域９０の長さＬ（ｍ）は、上述した下限との組合せにおいて、１００ｍ以下としてもよい。

移動面９５上における作業車２０の移動方向に直交する方向に沿った被照明領域９０の幅Ｗを、０．００２ｍ以上０．２ｍ以下としてもよく、０．０１ｍ以上０．２ｍ以下としてもよく、０．０２ｍ以上０．１ｍ以下としてもよく、０．０３ｍ以上０．０５ｍ以下としてもよい。図２Ｂに示すように、幅Ｗは第２方向Ｄ２に沿った被照明領域９０の長さ（ｍ）である。このように幅Ｗに上限を設定した被照明領域９０によれば、作業車２０の移動方向をより明瞭に示すことができる。そして、作業車２０を第１方向Ｄ１に安定して移動させることができる。被照明領域９０の幅Ｗの下限を設定することによって、長さの長い被照明領域９０を十分に観察し得る。また、被照明領域９０の幅Ｗの上限を設定することにより、第２方向Ｄ２の作業精度、例えば作業が直線の形成であればその直線度を向上させることができるほか、照明装置３０から放射される光束が限られた幅Ｗの被照明領域９０に集中するため、操作者に対する被照明領域９０の輝度を向上させることもできる。

移動面９５上における移動方向に沿った被照明領域９０の長さＬ（ｍ）の、移動面９５上における移動方向に直交する方向に沿った被照明領域９０の幅Ｗ（ｍ）に対する比の値（Ｌ／Ｗ）を、２５以上１００００以下としてもよく、５０以上１０００以下としてもよく、１００以上５００以下としてもよい。このように長さＬの幅Ｗに対する比の値に下限を設定した被照明領域９０によれば、作業車２０の移動方向をより明瞭に示すことができる。そして、作業車２０を第１方向Ｄ１に安定して移動させることができる。

図１５等を参照しながら後に詳述するように、照明装置３０は、コヒーレント光を射出する光源４０と、光源４０からのコヒーレント光を回折する回折光学素子５０と、を有する。照明装置３０は、回折光学素子５０で回折されたコヒーレント光によって被照明領域９０を照明する。このような照明装置３０によれば、移動面９５上において大面積の被照明領域９０や照明装置３０から遠く離れた位置まで延びる被照明領域９０を照明できる。すなわち、コヒーレント光源４０及び回折光学素子５０を用いた照明装置３０によれば、被照明領域９０について上述した長さＬ（ｍ）、幅Ｗ（ｍ）、長さＬ（ｍ）の幅Ｗ（ｍ）に対する比の値を実現できる。

ところで、作業車２０の移動を誘導する手段として、作業車から棒状の部材を移動方向前方の突出させることも考えられる。しかしながら、作業車の移動にともなって、棒状の部材が何らかの物体に接触してしまう可能性がある。例えば、棒状の部材が樹木等に接触する可能性がある。さらに、作業車２０の周囲の通行人や車両等が接触してしまう可能性もある。この点、本実施の形態では、照明装置３０から移動面９５に向けてコヒーレント光が照射される。仮に、照明装置３０と移動面９５の被照明領域９０との間に物体等が入り込んだとしても、物理的な接触を回避できる。さらに、物理的な制約から、棒状の部材の長さを１０ｍ以上とすることは実質的に不可能である。

被照明領域９０の形状は、図２Ｂに示された例に限られない。被照明領域９０は、直線に沿って延びる形状やパターンを採用してもよい。図５Ａ及び図５Ｂに示された被照明領域９０は、図２Ｂに示された被照明領域９０と同様に、その瞬間における作業車２０の移動方向と平行に延びる直線に沿っている。図５Ａに示された被照明領域９０は、その瞬間における作業車２０の移動方向と平行に延びる直線に沿った点線状の形状を有している。言い換えると、図５Ａに示された被照明領域９０は、その瞬間における作業車２０の移動方向と平行に延びる直線に沿って配置された複数の要素領域９０ａを有している。図５Ｂに示された被照明領域９０も、その瞬間における作業車２０の移動方向と平行に延びる直線に沿って配置された複数の要素領域９０ａを有している。図５Ａに示された例において、各要素領域９０ａは、線状、矩形状、又はドット状としてもよい。図５Ｂに示された例において、各要素領域９０ａは矢印となっている。各矢印は照明装置３０から離れる側を向いている。これらの例によれば、照明装置付き作業車１０の周囲に、作業車２０が移動していることを知らせることができる。

図２Ｂ～図５Ｂに示された例において、被照明領域９０は、作業車２０の移動方向に沿って延びる直線状又は点線状の第１領域９１を含んでいる。図６及び図７に示すように、被照明領域９０は、第１領域９１に加えて、作業車２０の移動方向と非平行な方向に延びる第２領域９２を含んでもよい。これらの構成によれば、被照明領域９０の第１領域９１を目立ち易くできる。また、照明装置付き作業車１０の操作者は、第２領域９２によって、作業車２０からの距離を把握できる。さらに、照明装置付き作業車１０の周囲に、作業車２０が移動していることを知らせることができる。

第２領域９２は、移動面９５上において移動方向である第１方向Ｄ１に対して４５°より大きく傾斜した方向に延び出してもよい。この構成によれば、第２領域９２が目立ち易くなる。これにより、第２領域９２を設けた効果がより顕著となる。

図６及び図７に示すように、第２領域９２は、第１領域９１から延び出してもよい。図６及び図７に実線で示すように、第２領域９２は、第１領域９１から第２方向Ｄ２におけるいずれか一方の側に延び出してもよい。図６及び図７に実線および二点鎖線で示すように、第２領域９２は、第１領域９１から第２方向Ｄ２における両側に延び出してもよい。

第２領域９２は、第１領域９１の端部から延び出してもよい。この構成によれば、第１領域９１の端部を目立ち易くできる。さらに、被照明領域９０は、第１領域９１とともに複数の第２領域９２を含んでもよい。複数の第２領域９２は第１方向Ｄ１に間隔をあけて位置している。第１方向Ｄ１における第２領域９２の配置間隔は一定でもよい。第１方向Ｄ１における第２領域９２の配置間隔は所定の長さに設定してもよい。これらの構成を有する被照明領域９０によれば、照明装置付き作業車１０の操作者は、第２領域９２によって、作業車２０から移動面９５上の各位置までの距離を把握できる。

照明装置３０と移動面９５との相対位置関係が一定である場合、移動面９５のうちの照明装置付き作業車１０に対して所定の位置関係にある被照明領域９０にコヒーレント光が照射される。したがって、照明装置３０の作業車２０への取り付け位置を調整することによって、照明装置付き作業車１０に対して所定の位置関係にある被照明領域９０にコヒーレント光を照明できる。すなわち、照明装置３０の作業車２０への取り付け位置を調整することによって、移動面９５上における被照明領域９０の位置を調整し得る。特定に用途において、照明装置３０の作業車２０への取り付け位置を調整することにより、移動面９５上における被照明領域９０の形状を変化させてもよい。

照明装置３０は、上下方向における向きを調節可能に作業車２０に取り付けられてもよい。すなわち、照明装置３０からのコヒーレント光の出射方向が、第３方向Ｄ３において変化するようにしてもよい。図８に示された例において、移動面９５と平行な第２方向Ｄ２からの観察における照明装置３０からのコヒーレント光の射出方向が変化している。例えば、第２方向Ｄ２と平行な軸線を中心として照明装置３０を回転させることによって、移動面９５上における被照明領域９０の位置を変化させてもよい。図８では、照明装置３０からのコヒーレント光の出射方向が、第３方向Ｄ３において移動面９５側を向くように傾斜している。結果として、図９に示すように、移動面９５上において被照明領域９０が、第１方向Ｄ１に沿って照明装置付き作業車１０に接近する。また、照明装置３０から被照明領域９０までの光路が短くなるため、第１方向Ｄ１に沿った被照明領域９０の長さが短くなり、第２方向Ｄ２に沿った被照明領域９０の幅が短くなる。

図８及び図９に示された例と異なり、照明装置３０からのコヒーレント光の出射方向が、第３方向Ｄ３において移動面９５から離れるように、照明装置３０の作業車２０に対する上下方向における向きを調節してもよい。この調整によれば、移動面９５上において被照明領域９０は、第１方向Ｄ１に沿って照明装置付き作業車１０から離れる。また、照明装置３０から被照明領域９０までの光路が長くなるため、第１方向Ｄ１に沿った被照明領域９０の長さが長くなり、第２方向Ｄ２に沿った被照明領域９０の幅が長くなる。

照明装置３０は、左右方向における向きを調節可能に作業車２０に取り付けられてもよい。すなわち、照明装置３０からのコヒーレント光の出射方向が、第２方向Ｄ２において変化するようにしてもよい。図１０に示された例では、移動面９５への法線方向ＮＤとなる第３方向Ｄ３からの観察において、照明装置３０からのコヒーレント光の射出方向が変化している。例えば、第３方向Ｄ３と平行な軸線を中心として照明装置３０を回転させることによって、移動面９５上における被照明領域９０の位置を変化させてもよい。図１０に示された例によれば、移動面９５上において、被照明領域９０が、照明装置３０の回転軸線を中心とした円弧に沿って移動する。

さらに、照明装置３０は、左右方向および上下方向の両方に非平行な軸線を中心とした回転位置を調節可能に、作業車２０に取り付けられてもよい。例えば、第１方向Ｄ１と平行な軸線を中心として照明装置３０を回転させることによって、移動面９５上における被照明領域９０の位置を変化させてもよい。図１１に示された例では、第１方向Ｄ１と平行な軸線を中心として照明装置３０を回転させた場合における移動面９５上での被照明領域９０の移動を示している。図１１に示された例によれば、移動面９５上において、被照明領域９０は第２方向Ｄ２に移動する。被照明領域９０の各部分の第２方向Ｄ２への移動量は、照明装置３０から被照明領域９０の当該部分までの距離に応じて変化する。照明装置３０から被照明領域９０の一部分までの距離が長くなると、被照明領域９０の各部分の第２方向Ｄ２への移動量は大きくなる。また、被照明領域９０の各部分における第２方向Ｄ２への幅Ｗは、照明装置３０から被照明領域９０の当該部分までの距離に応じて変化する。照明装置３０から被照明領域９０の一部分までの距離が長くなると、被照明領域９０の各部分の幅Ｗは大きくなる。

さらに、照明装置３０は、左右方向および上下方向の少なくともいずれか一方における位置を調節可能に作業車２０に取り付けられていてもよい。図１２に示された例において、照明装置３０の作業車２０への取り付け位置は第２方向Ｄ２に移動している。図１２に示された照明装置３０の作業車２０への取り付け位置の移動にともなって、移動面９５上における被照明領域９０の位置が第２方向Ｄ２に移動している。照明装置３０の取り付け位置が左右方向における左側に移動すると、移動面９５上での被照明領域９０も左右方向における左側へ移動する。照明装置３０の取り付け位置が左右方向における右側に移動すると、移動面９５上での被照明領域９０も左右方向における右側へ移動する。

図１３に示された例において、照明装置３０の作業車２０への取り付け位置は第３方向Ｄ３に移動している。図１３に示された照明装置３０の作業車２０への取り付け位置の第３方向Ｄ３への移動にともなって、移動面９５上における被照明領域９０の位置が第１方向Ｄ１に移動している。照明装置３０が第３方向Ｄ３において移動面９５に接近すると、被照明領域９０は、移動面９５上において第１方向Ｄ１に沿って照明装置付き作業車１０に接近する。また、図１４に示すように、照明装置３０から被照明領域９０までの光路が短くなるため、第１方向Ｄ１に沿った被照明領域９０の長さが短くなり、第２方向Ｄ２に沿った被照明領域９０の幅が短くなる。

図１３及び図１４に示された例と異なり、照明装置３０が第３方向Ｄ３において移動面９５から離れると、被照明領域９０は、移動面９５上において第１方向Ｄ１に沿って照明装置付き作業車１０から離れる。また、照明装置３０から被照明領域９０までの光路が長くなるため、第２方向Ｄ２に沿った被照明領域９０の幅が長くなる。

照明装置３０は、弾性変形可能な緩衝材を介して、照明装置３０に取り付けられてもよい。緩衝材は、作業車２０の走行中等に作業車２０から照明装置３０に伝達される振動や衝撃を吸収する。緩衝材として、ゴムや樹脂を用いてもよい。緩衝材によれば、照明装置付き作業車１０の走行中に、被照明領域９０が移動面９５上で動くことを抑制できる。これにより、作業車２０の移動方向の操作が容易となり、作業を安定して実施できる。

ネジやボルト等の締結具を用いて照明装置３０を照明装置３０に取り付ける際、スプリングワッシャーを用いてもよい。スプリングワッシャーは、作業車２０の走行中等に作業車２０から照明装置３０に伝達される振動や衝撃を吸収する。これにより、締結具の緩みを抑制できる。また、照明装置３０を照明装置３０に取り付ける際に、接着材を用いてもよい。接着材を用いる又は接着材をその他の固定具と併用することによって、照明装置３０を照明装置３０により安定して取り付けることができる。例えば、ネジやボルト等の締結具を用いて照明装置３０を照明装置３０に取り付ける際に、接着材を併用してもよい。

次に、照明装置３０の具体的な構成について説明する。

図１５に示すように、照明装置３０は、光源４０、整形光学系４５及び回折光学素子５０を有してもよい。光源４０は、コヒーレント光を射出する部品であり、特に限定されない。光源４０は、波長及び位相が一定であるコヒーレント光を射出する。光源４０から射出されるコヒーレント光は直進性に優れる。したがって、光源４０は、遠方を照明する照明装置３０に好適である。光源４０として、種々の型式の光源を用いることができる。光源４０として、レーザー光を発振するレーザー光源を用いてもよい。レーザー光源として、半導体レーザー光源を例示できる。図１５に示された例において、光源４０は、単一のコヒーレント光源を含んでいる。したがって、図１５に示された例では、光源４０から発振されるコヒーレント光の波長域に対応した色のコヒーレント光で被照明領域９０を照明する。

整形光学系４５は、光源４０から射出した光を整形する。例えば、整形光学系４５は、コヒーレント光の光軸に直交する断面での形状や、コヒーレント光の立体的な形状を整形する。整形光学系４５は、コヒーレント光の光軸に直交する断面でのコヒーレント光の断面積を拡大させてもよい。

図１５に示された例において、整形光学系４５は、光源４０から射出した光を拡幅した平行光束に整形する。すなわち、整形光学系４５は、コリメート光学系として機能する。図１５に示された例において、整形光学系４５は、光路に沿って配置された第１レンズ４６及び第２レンズ４７を有している。第１レンズ４６は、光源４０から射出した光を発散光束に整形する。第２レンズ４７は、第１レンズ４６で生成された発散光束を、平行光束に整形する。この例において、第２レンズ４７は、コリメートレンズとして機能する。

回折光学素子５０は、光源４０からのコヒーレント光の進行方向を変化させる。回折光学素子５０で回折されたコヒーレント光が、移動面９５上の被照明領域９０を照明する。回折光学素子５０は、光源４０からのコヒーレント光を回折して、移動面９５上の被照明領域９０に向ける。この結果、移動面９５には、回折光学素子５０での回折光が投射される。移動面９５は、回折光学素子５０での回折パターンに応じた被照明領域９０のパターンで照明される。

回折光学素子５０は、ホログラム素子であってもよい。回折光学素子５０としてホログラム素子を用いることにより、回折光学素子５０の回折特性を設計しやすくなる。移動面９５上における予め定めた位置、輪郭形状、大きさ、及び、向きとなっている所望領域の全域のみに光を投射し得るホログラム素子を比較的容易に設計できる。移動面９５上におけるコヒーレント光を照射される領域が、被照明領域９０となる。

回折光学素子５０を設計する際、被照明領域９０は、回折光学素子５０に対して予め定めた位置に、予め定めた輪郭形状、大きさ及び向きで、実空間に設定される。移動面９５上における被照明領域９０の位置、輪郭形状、大きさ及び向きは、回折光学素子５０の回折特性に依存する。回折光学素子５０の回折特性を調整することで、移動面９５上における被照明領域９０の位置、輪郭形状、大きさ及び向きを任意に調整できる。したがって、回折光学素子５０を設計する際には、まず移動面９５上の被照明領域９０の位置、輪郭形状、大きさ及び向きを決定する。次に、決定した被照明領域９０の全域に光を投射できるように、回折光学素子５０の回折特性を調整すればよい。

回折光学素子５０は、計算機合成ホログラム（ＣＧＨ：Computer Generated Hologram）として作製され得る。計算機合成ホログラムは、任意の回折特性を持つ構造をコンピュータ上で計算することによって作製される。したがって、計算機合成ホログラムを回折光学素子５０として採用することで、光源や光学系を用いた物体光及び参照光の生成や、露光によるホログラム記録材料への干渉縞の記録を不要にできる。照明装置３０は、当該照明装置３０に対して予め定めた位置に、予め定めた輪郭形状、大きさ及び向きの被照明領域９０にコヒーレント光を照射することを想定されている。被照明領域９０に関する情報をパラメータとしてコンピュータに入力することで、被照明領域９０に回折光を投影可能な回折特性を持つ構造、例えば凹凸面を、コンピュータでの演算によって特定できる。特定された構造を、例えば樹脂賦型により形成することによって、計算機合成ホログラムとしての回折光学素子５０を、簡易な手順にて低コストで作製できる。

回折光学素子５０の設計には、例えば反復フーリエ変換法を用いてもよい。反復フーリエ変換法を用いた場合、被照明領域９０が回折光学素子５０から遠方にあることを前提として処理し、移動面９５上に投影されるパターンをフラウンホーファ回折像としてもよい。したがって、移動面９５は、回折光学素子５０の回折面と非平行であってもよい。

図１６に示すように、回折光学素子５０は、複数の要素回折光学素子５５を含んでもよい。個々の要素回折光学素子５５は、例えばホログラム素子であり、上述した回折光学素子５０と同様に構成され得る。図１６に示された例において、複数の要素回折光学素子５５で回折されたコヒーレント光は、互いに同一の被照明領域９０に照射されるようになっている。つまり、各要素回折光学素子５５で回折された光は、移動面９５上における被照明領域９０の全域に照射される。このような、回折光学素子５０によれば、被照明領域９０内の各位置に向かう光を、回折光学素子５０に含まれる複数の要素回折光学素子５５から分散して射出できる。これにより、回折光学素子５０上の各位置が明るくなり過ぎることが抑制され、レーザー安全性を向上できる。

各要素回折光学素子５５は、互いに同一の回折特性を有するように構成されてもよい。ただし、より高精度な投射を実現する上で、各要素回折光学素子５５が、当該要素回折光学素子５５の回折光学素子５０内における配置位置に応じて、別個に設計された回折特性を付与されてもよい。この例によれば、各要素回折光学素子５５は、他の要素回折光学素子５５との配置の相違に応じて回折特性を調整されることにより、移動面９５上における被照明領域９０の全域のみに高精度に光の回折光を向けることができる。

ところで、コヒーレント光を射出する光源４０及びコヒーレント光を回折する回折光学素子５０を有した照明装置３０によれば、移動面９５上において大面積の被照明領域９０や照明装置３０から遠く離れた位置まで延びる被照明領域９０を照明できる。このとき、被照明領域９０内の各位置へのコヒーレント光の入射角度αは大きくばらつく。図２Ａに示すように、照明装置３０から遠く離間した被照明領域９０への入射角度αは、非常に大きくなり、例えば９０°近くとなる。回折光学素子５０の回折面は、移動面９５及び被照明領域９０に対して大きな角度をなすようになる。ここで、被照明領域９０への入射角度αとは、コヒーレント光の進行方向が被照明領域９０の法線方向ＮＤに対してなす角度のことである。図示された例において、法線方向ＮＤは、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２の両方に直交する第３方向Ｄ３と平行である。

この照明装置３０において、回折光学素子５０がコヒーレント光の光路を調整する。回折光学素子５０の光路調整機能は高精度である。したがって、所望の形状の被照明領域９０に向けて、コヒーレント光の光路を回折光学素子５０で調節できる。このため、照明装置３０との相対位置に強い拘束を受けることなく、例えば照明装置３０から遠方に離間した位置や、コヒーレント光の入射角度αが大きくなってしまう位置等にも、被照明領域９０を設定できる。すなわち、被照明領域９０及び移動面９５の設定の自由度を大幅に向上できる。結果として、被照明領域９０に高精度にコヒーレント光を照射できる。

一例として計算機合成ホログラムからなる回折光学素子５０によれば、一定の方向から入射するコヒーレント光の進行方向を、角度空間において、±０．０１°の精度で調整できる。このような回折光学素子５０を用いることにより、回折光学素子５０から１ｍ以上１２０ｍ以下の距離にある被照明領域９０や、コヒーレント光の被照明領域９０への入射角度αが最小でも３０°以上となり最大で８９.９９°以下となる被照明領域９０を高精度に照明できる。したがって、作業車２０に搭載された照明装置３０は、移動面９５上に位置する被照明領域９０に対して、高精度にコヒーレント光を投射できる。これにより、被照明領域９０のエッジを明確にでき、操作者は遠くに位置する被照明領域９０を観察できる。

また、回折光学素子５０を用いることで、照明装置３０の出射端３１から被照明領域９０内の各位置に向かう光度の分布を容易に調整することが可能となる。例えば、照明装置３０の出射端３１から被照明領域９０の一つの位置に向けた光度を、当該一つの位置から出射端（出射面）３１までの距離よりも出射端３１までの距離が短い被照明領域９０の他の一つの位置に向けた照明装置３０の出射端３１からの光度よりも大きくすることができる。すなわち、出射端３１から遠く離れた位置に向けた光度を高く設定することができる。さらには、照明装置３０の出射端３１から被照明領域９０の任意の位置に向けた光度を、当該任意の位置から出射端３１までの距離よりも出射端３１までの距離が短い被照明領域９０の他の位置に向けた照明装置３０の出射端３１からの光度以上としてもよい。すなわち、出射端３１から遠く離れた位置に向かうにつれて光度がしだいに高くなっていくようにしてもよい。これらの光度調整によれば、被照明領域９０を作業車に搭乗した操作者の観察において概ね均一な明るさで照明することが可能となる。とりわけ、照明装置３０の出射端３１から離間するように延びる細長い被照明領域９０を、均一な明るさで照明することに有効である。なお、光度とは、照明装置３０から単位立体角内（微小角度範囲内）に射出するエネルギー量のことであり、単位は［ｃｄ］である。図示された例において、照明装置３０の出射端３１は回折光学素子５０によって形成されている。

図１７は、照明装置３０の具体的な構成例を示している。図１７に示された照明装置３０は、可搬性を有している。すなわち、図１７に示された照明装置３０は、特別な手段を用いることなく操作者が持ち運び可能となっている。照明装置３０はケーシング７０を有している。図１７に示された照明装置３０では、光源４０、整形光学系４５及び回折光学素子５０は、ケーシング７０に固定されている。通常の使用において、光源４０、整形光学系４５及び回折光学素子５０は、ケーシング７０から取り外されることを意図されていない。光源４０、整形光学系４５及び回折光学素子５０は、ケーシング７０から取り外し不可能となっている。これにより、光源４０、整形光学系４５及び回折光学素子５０の相対位置が維持される。これにより、照明装置付き作業車１０に対して所定の相対位置関係にある移動面９５上の被照明領域９０を高精度に安定して照明できる。照明装置付き作業車１０の走行中に、被照明領域９０が移動面９５上の意図しない位置に移動することを抑制できる。また、光源４０、整形光学系４５及び回折光学素子５０が所定の位置からずれてしまうことを抑制し、レーザー安全性を向上できる。

なお、図１７に示された例において、整形光学系４５は、第１レンズ４６、第２レンズ４７及び第３レンズ４８を有している。ケーシング７０は、光源４０及び整形光学系４５を保持する筒状部７１と、筒状部７１に固定された蓋部７２と、を有している。筒状部７１は、一方を閉鎖された筒状である。筒状部７１の閉鎖された一方の端部に光源４０が固定されている。筒状部７１の内寸法は、段差部７１ａを介して変化している。光源４０から射出されたコヒーレント光の光路に沿った上流側から下流側に向けて、内径は大きくなっている。二つの段差部７１ａの各々に、第１レンズ４６及び第２レンズ４７が取り付けられている。筒状部７１内にレンズ間距離を高精度に制御できる間隔環７３が設けられている。第１レンズ４６及び第２レンズ４７の間に間隔環７３が配置されている。第２レンズ４７及び第３レンズ４８の間に間隔環７３が配置されている。また、蓋部７２及び第３レンズ４８の間に間隔環７３が配置されている。間隔環７３は、作業車２０から照明装置３０に伝達される振動や衝撃による各レンズの相対位置ずれを抑制する。間隔環７３は、一例として、環状または筒状の部材としてもよい。間隔環７３として、アルミニウム等の金属を用いてもよいし、樹脂を用いてもよい。樹脂は熱膨張率を低減するためにグラスファイバー等の無機材料を混入してもよい。間隔環７３によれば、照明装置付き作業車１０の走行中に、コリメート光の平行度がずれることを抑制できる。すなわち、被照明領域９０が移動面９５上でボケることを抑制できる。これにより、照明パターンの視認性を高く保つことが可能となり、作業車２０の移動方向の操作が容易となるため作業を安定して実施できる。

光源４０、整形光学系４５および回折光学素子５０等の相対位置を一定に維持するため、接着材を用いた固定により、はめ込みでの固定と併用して接着材による固定により、光源４０、整形光学系４５および回折光学素子５０をケーシング７０に固定してもよい。

光源４０、整形光学系４５および回折光学素子５０等の相対位置を微修正するため、例えば、スペーサを用いてもよい。スペーサとして、金属製の薄い板状材を用いてもよい。スペーサは、間隔環７３や接着材と併用してもよい。

また、光源４０、整形光学系４５および回折光学素子５０等の構成要素を、配置の微調節が可能な位置調節ホルダによって保持してもよい。位置調節ホルダは、ネジ等の調節部を操作することによって構成要素の位置を微調節可能であってもよい。位置調節ホルダを介して、構成要素がケーシング７０に固定されてもよい。位置調節ホルダを用いる場合、構成要素の位置の調節終了後に、ネジ等の調節部を接着材等によって固定してもよい。また、位置調節ホルダを、上述した間隔環７３や、微調節された構成要素の相対位置を維持するためのその他部材と併用してもよい。

ケーシング７０は分解不可能として、光源４０、整形光学系４５および回折光学素子５０等の構成要素の相対位置が維持されてもよい。例えば、照明装置３０の製造者によって位置決めされた構成要素の相対位置が維持されるようにしてもよい。例えば、ケーシング７０の螺子止め部やはめ込み部に接着材を付与して、ケーシング７０を分解不可能にしてもよい。

図１７に示された例において、照明装置３０は、電池７４、回路７５及びスイッチ７６を有している。電池７４は、一次電池でもよいし、充放電可能な二次電池でもよい。回路７５は、電池７４及びスイッチ７６と電気的に接続している。スイッチ７６が操作される、回路７５は、電池７４から光源４０への給電と給電停止とを切り換える。

照明装置３０は、外部電源から電力を供給されるようにしてもよい。例えば、ケーシングに外部電源と電気的に接続するためのコネクタが設けられてもよい。この例において、照明装置３０は、一次電池や二次電池を有してもよいし、一次電池や二次電池を有していなくてもよい。一次電池や二次電池を含まない照明装置３０は、軽量化されることによって、振動や衝撃に対する耐性に優れる。

照明装置３０及びケーシング７０は防水性を有してもよい。照明装置３０に防水性を付与するため、ケーシング７０の継ぎ目部分やはめ込み部分に、ゴムやパッキン等の防水部材が設けられてもよい。

照明装置３０は、温度調節機構を有してもよい。温度調節機構は、光源４０や回路７５を所定範囲内の温度に維持してもよい。温度調節機構は、光源４０や回路７５を加熱または冷却してもよい。温度調節機構は、ケーシング７０内に設置してもよい。温度調節機構として、ファン、ヒーター、クーラーが例示される。温度調節機構として、電熱線やペルチエ素子等を利用してもよい。

図１８に示すように、照明装置３０が複数の照明器具３５を有してもよい。図１８に示された例において、各照明器具３５は、図１５及び図１６を参照して説明した照明装置３０と同一構成を有していてもよい。図１８に示された例において、複数の照明器具３５が、互いに異なる波長のコヒーレント光を射出する光源４０を含んでもよい。すなわち、図１８に示された例において、照明装置３０は、複数の光源４０と、各光源４０に対応して設けられた複数の回折光学素子５０とを有している。各照明器具３５から射出したコヒーレント光が移動面９５上の被照明領域９０で重なることにより、被照明領域９０を所望の色で照明できる。図１８に示された照明装置３０は、第１～第３の照明装置３５Ａ～３５Ｃを有する。各照明器具３５Ａ～３５Ｃは、光源４０Ａ～４０Ｃ、整形光学系４５Ａ～４５Ｃ及び回折光学素子５０Ａ～５０Ｃを別個に有している。

図１８に示された例において、複数の照明器具３５が、互いに同一波長の光を射出する光源４０を含んでもよい。各照明器具３５から射出したコヒーレント光（照明光）が移動面９５の被照明領域９０で重なることにより、被照明領域９０を明るく照明できる。

図１８に示された例において、複数の照明器具３５Ａ～３５Ｃは、移動面９５の法線方向ＮＤである第３方向Ｄ３に配列されている。図１８に示された例に限られず、複数の照明器具３５Ａ～３５Ｃは、例えば第２方向Ｄ２に配列されてもよい。

図１９に示すように、照明装置３０が走査装置６０を有してもよい。図１９に示された照明装置３０は複数の回折光学素子５０Ａ～５０Ｃを有している。走査装置６０は、光源４０で射出されたコヒーレント光の光路を調節して、回折光学素子５０へのコヒーレント光の供給の有無や、複数の回折光学素子５０Ａ～５０Ｃへのコヒーレント光の振り分けを制御する。走査装置６０は、屈折、反射、回折等を利用して光路を変化させ得る種々の部品等を用いて構成され得る。光路を変化させ得る種々の部品として、レンズ、プリズム、ミラー、回折光学素子等が例示される。

走査装置６０は、光源４０からのコヒーレント光の光路を経時的に変化させる。この結果、複数の回折光学素子５０Ａ～５０Ｃ上でコヒーレント光の入射位置が移動する。すなわち、光源４０からのコヒーレント光が入射する回折光学素子５０が、複数の回折光学素子５０Ａ～５０Ｃの間で変化する。図示された走査装置６０は、一つの軸線ＲＡを中心として回動可能な反射面を有している。このような走査装置６０として、ガルバノミラーを用いてもよい。

被照明領域９０を、第１方向Ｄ１における位置に応じて、複数の部分領域９３Ａ，９３Ｂ，９３Ｃに区分けしてもよい。複数の回折光学素子５０Ａ～５０Ｃが、互いに異なる部分領域９３Ａ，９３Ｂ，９３Ｃを照明してもよい。この例によれば、一つの回折光学素子５０で回折される光の回折角度範囲を狭くできる。これにより、各回折光学素子５０での回折効率が向上する。なお、走査装置６０が人間の視覚の分解能を超える速さで動作することによって、人間には、被照明領域９０に含まれる全ての部分領域９３Ａ，９３Ｂ，９３Ｃが同時に照明され続けているように観察される。

図２０に示された例において、回折光学素子５０は、第１～第１２回折光学素子５０Ａ～５０Ｌを含んでいる。例えば、移動面９５上の被照明領域９０が第１～第１２部分領域９３Ａ～９３Ｌに区分けされている。第１～第１２回折光学素子５０Ａ～５０Ｌで回折されたコヒーレント光は、それぞれ、別個の第１～第１２部分領域９３Ａ～９３Ｌに投射されるようになる。走査装置６０は、各回折光学素子５０Ａ～５０Ｌへ光源４０からの光を向ける。照明装置３０は、走査装置６０の動作に応じて、各回折光学素子５０Ａ～５０Ｌへの光の照射の有無を制御できる。例えば、光源４０が、走査装置６０の動作に応じて光の射出および射出停止を切り替える。他の例として、走査装置６０の動作に応じて、光を遮光する遮光部材が、光源４０からの光の光路に進入および光路から後退する。各回折光学素子５０Ａ～５０Ｌへの光の照射の有無を制御することにより、任意の回折光学素子５０Ａ～５０Ｌのみにコヒーレント光を投射することができる。これにより、任意の第１～第１２部分領域９３Ａ～９３Ｌのみを照明することができ、被照明領域９０内を所望の形状で照明することが可能となる。

なお、図１８～図２０に示した照明装置３０に含まれる回折光学素子５０が、複数の要素回折光学素子５５に分割されていてもよい。

以上に説明してきた一実施の形態において、照明装置付き作業車１０は、移動しながら作業を行う作業車２０と、作業車２０に取り付けられる照明装置３０と、を有している。照明装置３０は、コヒーレント光を射出する光源４０と、コヒーレント光を回折する回折光学素子５０と、を有している。照明装置３０は、回折光学素子５０で回折されたコヒーレント光によって被照明領域９０を照明する。被照明領域９０は、作業車２０の移動方向における前方に位置し、作業車２０の移動方向に関連した情報を示してもよい。被照明領域９０は、作業車２０の移動方向における前方に位置し、移動方向に沿っていてもよい。

このような一実施の形態において、被照明領域９０は、作業車２０が現在の移動方向を維持して直進した際における作業車２０の移動経路を示す。したがって、作業車２０が作業をしながら移動している間、操作者は、被照明領域９０に基づいて作業車２０の向きを調節することができる。操作者は、図２Ｂ３に示すように、被照明領域９０が目標地点９８上に位置するように、作業車２０の向きを調節してもよい。或いは、直線に沿って延びる被照明領域９０の延長線上に目標地点９８が位置するように、作業車２０の向きを調節してもよい。操作者は、目標地点９８に対して被照明領域９０を位置合わせした状態が維持されるようにして、作業車２０を移動させる。このような作業車２０の移動方向の調節を、操作者は遠く離れた目標地点９８を観察しながら、容易且つ高精度に実施できる。すなわち、目標地点９８に向けた作業車２０の直線的な移動を容易かつ安定して実現できる。これにより、目標地点９８に向けて直線的に作業を安定して実施できる。

以上において具体例を参照しながら一実施の形態を説明したが、具体例によって一実施の形態は限定されない。上述した一実施の形態は、その他の様々な具体例で実施でき、その要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、追加等できる。

例えば、図１に示すように、照明装置付き作業車１０が複数の照明装置３０を有してもよい。

上述した具体例において、照明装置３０は、作業車２０の移動方向における前方に位置する被照明領域９０を照明する例を示した。この例に限れず、別の照明装置により、作業車２０の移動方向における後方に位置する被照明領域にコヒーレント光を照射してもよい。別の照明装置によって照明される被照明領域は、照明装置３０によって照明される被照明領域９０と同一線上に位置してもよい。例えば、作業車２０が線引き機であれば、線９７が予定した位置に引かれているかを確認できる。また、当該作業車が移動方向を逆にした際に、障害物の検出が容易となる。

上述した具体例において、観察補助装置１００を用いて被照明領域９０を観察してもよい。作業が実施される環境の環境光によっては、照明時における被照明領域のコントラストが低下する。このとき、作業車の操作者は被照明領域を明瞭に観察できない。観察補助装置１００は、照明時における被照明領域９０の視認性を改善する。観察補助装置１００を用いることによって、操作者は、被照明領域９０を明瞭に観察できる。照明装置３０及び観察補助装置１００を用いることによって、操作者は作業を補助される。すなわち、照明装置３０及び観察補助装置１００によって作業補助システム８が構成される。以下、照明装置３０及び観察補助装置１００を含む作業補助システム８について説明する。

観察補助装置１００は、光学フィルタ１２０を含んでいる。光学フィルタ１２０の透過率は波長依存性を有している。光学フィルタ１２０は、可視光のうち照明装置３０から放出されるコヒーレント光を選択的に透過させる。可視光は、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有する光である。より具体的には、照明装置３０から投射されるコヒーレント光（コヒーレント光）の波長域における光学フィルタ１２０の平均透過率は、コヒーレント光の波長域以外の可視光波長における光学フィルタ１２０の平均透過率よりも高い。

図２１Ａ～図２４に示すように、作業補助システム８及び観察補助装置１００は、作業車２０の操作者４が装着可能な装着具１０４を含んでもよい。装着具１０４は光学フィルタ１２０を含む。操作者４が装着具１０４を装着した状態において、光学フィルタ１２０は操作者４の目に対面する。操作者４が光学フィルタ１２０を介して、照明されている被照明領域９０を観察することにより、操作者４は、例えば明るい環境においても、被照明領域９０を明瞭に観察できる。

図２１Ａに示すように、装着具１０４は眼鏡でもよい。装着具１０４はサングラスでもよい。図２１Ｂは、図２１Ａのサングラスを装着した操作者４を示す。図２１Ａ及び図２１Ｂに示すように、装着具１０４は、光学フィルタ１２０、フレーム１０６及び遮光壁部１０５を含んでもよい。図２１Ａ及び図２１Ｂに示された具体例において、フレーム１０６は光学フィルタ１２０を保持する。フレーム１０６は、光学フィルタ１２０を保持するフレーム本体１０６Ａと、フレーム本体１０６Ａを操作者４に保持させるための保持部１０６Ｂと、を含む。フレーム本体１０６Ａは、通常の眼鏡と同様に、右目に対面して一つの光学フィルタ１２０を保持し、左目に対面して一つの光学フィルタ１２０を保持する。保持部１０６Ｂは、耳掛け部である。遮光壁部１０５は、光学フィルタ１２０の周囲に位置する。図２１Ｂに示すように、操作者４が装着具１０４を装着した状態において、遮光壁部１０５は光学フィルタ１２０と操作者４との間に位置する。遮光壁部１０５は可視光遮光性を有する。遮光壁部１０５は可視光を吸収する機能を有してもよい。遮光壁部１０５は可視光を反射する機能を有してもよい。遮光壁部１０５を設けることによって、操作者４の目と光学フィルタ１２０との間に側方から環境光が入ることを抑制できる。

図２１Ｃは、装着具の他の具体例を示している。図２１Ｃに示すように、装着具１０４はゴーグルでもよい。ゴーグルは、一対の光学フィルタ１２０を含んでもよい。ゴーグルは、図２１Ｃに示すように、単一の光学フィルタ１２０を含んでもよい。図２１Ｃに示された例において、操作者４が装着具１０４を装着した状態において、操作者４の両目が単一の光学フィルタ１２０に対面する。図２１Ｃに示された装着具１０４は、光学フィルタ１２０及びフレーム１０６を含む。フレーム１０６は、光学フィルタ１２０を保持するフレーム本体１０６Ａと、フレーム本体１０６Ａを操作者４に固定するための保持部１０６Ｂと、を含む。保持部１０６Ｂは、操作者４の頭部上に保持されるゴムでもよい。保持部１０６Ｂの一対の端部が、フレーム本体１０６Ａの各端部に接続している。フレーム本体１０６Ａは遮光壁部１０５も兼ねている。遮光壁部１０５であるフレーム本体１０６Ａは、光学フィルタ１２０に周囲から接続する。観察者が装着具１０４を装着した状態において、遮光壁部１０５であるフレーム本体１０６Ａは、光学フィルタ１２０と操作者４との間に位置する。遮光壁部１０５であるフレーム本体１０６Ａは光学フィルタ１２０と操作者４との間に側方から環境光が入ることを抑制できる。

図２２Ａ及び図２２Ｂに示すように、装着具１０４はゴーグルでもよい。図２２Ａ及び図２２Ｂに示された具体例では、操作者４の顔に沿って湾曲した光学フィルタ１２０が、直接、操作者４の顔に接触する。光学フィルタ１２０の両端に、保持部１０６Ｂが接続している。一対の保持部１０６Ｂは、ゴムや紐でもよい。図２２Ｂに示すように、各保持部１０６Ｂは対応する側の耳に掛けられてもよい。図２２Ｂに示された例において、装着具１０４が装着された状態において、光学フィルタ１２０の周縁が操作者４の顔に接触する。これにより、光学フィルタ１２０と操作者４との間に側方から環境光が入ることを抑制できる。

図２３に示すように、装着具１０４は、光学フィルタ１２０と、頭部に装着される装着具本体１０７と、を含んでいる。装着具本体１０７はヘルメットでもよい。装着具本体１０７は帽子でもよい。光学フィルタ１２０はゴーグルでもよい。光学フィルタ１２０は装着具本体１０７に取り付けられている。操作者４が装着具本体１０７を頭部に被ると、光学フィルタ１２０が操作者４の目に対面する。図示された例において、図２２Ｂの例と同様に、光学フィルタ１２０の周縁が操作者４の顔に接触する。これにより、光学フィルタ１２０と操作者４との間に側方から環境光が入ることを抑制できる。光学フィルタ１２０は、装着具本体１０７に着脱可能でもよい。

図２４に示すように、装着具１０４は、コンタクトレンズでもよい。コンタクトレンズとしての装着具１０４は、コンタクトレンズ本体１０８と、コンタクトレンズ本体１０８に積層された光学フィルタ１２０と、を含んでもよい。操作者４がコンタクトレンズを目に装着した状態において、光学フィルタ１２０は、コンタクトレンズ本体１０８を介して目に対面する。このとき、コンタクトレンズ本体１０８が目に接触しているので、光学フィルタ１２０と操作者４との間に側方から環境光が入ることを抑制できる。

図２５に示すように、作業補助システム８及び観察補助装置１００は、撮像装置１０１を含んでもよい。撮像装置１０１は、光学フィルタ１２０及び撮像素子１０１ａを含んでいる。光学フィルタ１２０を透過した光が撮像素子１０１ａに入射する。撮像装置１０１は、被照明領域９０を含む移動面９５を撮像する。操作者４は、撮像装置１０１によって撮像された移動面９５を観察する。これにより、操作者４は、例えば明るい環境においても、被照明領域９０を隣接する領域から区別して明瞭に観察できる。

図２５に示すように、作業補助システム８及び観察補助装置１００は、撮像装置１０１と電気的に接続した表示装置１０２を含んでもよい。表示装置１０２は、撮像装置１０１によって撮像された像を表示する。操作者４は、表示装置１０２に表示される被照明領域９０を隣接する領域から区別して明瞭に観察できる。

図２６Ａは、光学フィルタ１２０の可視光域での透過スペクトルの一例を示している。光学フィルタ１２０は、照明装置３０から投射されるコヒーレント光のみを選択的に透過させてもよい。本実施の形態において、コヒーレント光の波長域における光学フィルタ１２０の平均透過率は、コヒーレント光の波長域以外の可視光波長域における光学フィルタ１２０の平均透過率よりも高くなっている。これにより、移動面９５に照射される太陽光等の環境光の光量が多くても、操作者４は、光学フィルタ１２０を介して移動面９５上に被照明領域９０を隣接する領域から区別して明瞭に観察できる。この光学フィルタ１２０の機能を期待する上で、照明装置３０から投射されるコヒーレント光の波長域は十分に狭くしてもよい。

透過率（％）は、分光光度計（（株）島津製作所製「ＵＶ－３１００ＰＣ」、ＪＩＳ Ｋ ０１１５準拠品）を用いて、入射角０°で測定した、全光線透過率（％）を意味する。平均透過率（％）は、対象となる波長域において１ｎｍ毎に測定された透過率（％）の平均値とする。可視光の波長は、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下である。

一例として、コヒーレント光の波長が５３０ｎｍの単一波長と想定する。この想定において、「コヒーレント光の波長域における光学フィルタ１２０の平均透過率」は、波長５３０ｎｍの光についての光学フィルタ１２０の全光線透過率（％）の値となる。この想定において、「コヒーレント光の波長域以外の可視光波長域における光学フィルタ１２０の平均透過率」は、３８０ｎｍ以上５２９ｎｍ以下及び５３１ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長域において１ｎｍ毎に測定された透過率（％）の平均値を意味する。

コヒーレント光の波長域における光学フィルタ１２０の平均透過率に下限を設定してもよい。この平均透過率に下限を設定することにより、コヒーレント光が光学フィルタ１２０を高い透過率で透過できる。操作者４は、光学フィルタ１２０を介して被照明領域９０を明瞭に観察できる。コヒーレント光の波長域における光学フィルタ１２０の平均透過率は、５０％以上でもよく、７０％以上でもよく、８０％以上でもよい。

同様に、光学フィルタ１２０の可視光域における最大透過率に下限を設定してもよい。この最大透過率に下限を設定することにより、コヒーレント光が光学フィルタ１２０を高い透過率で透過できる。操作者４は、光学フィルタ１２０を介して被照明領域９０を明瞭に観察できる。光学フィルタ１２０の可視光域における最大透過率は、５０％以上でもよく、７０％以上でもよく、８０％以上でもよい。なお、コヒーレント光が単一波長の場合、コヒーレント光の波長域における光学フィルタ１２０の平均透過率（％）と、光学フィルタ１２０の可視光域における最大透過率（％）は、同一でもよい。

光学フィルタの半値全幅ＦＷＨＭは、最大透過率の半分以上の透過率が得られる波長域の幅（ｎｍ）を意味する。光学フィルタの半値全幅ＦＷＨＭに上限を設定してもよい。半値全幅ＦＷＨＭに上限を設定することにより、特定波長域のコヒーレント光が光学フィルタ１２０を集中的に透過可能となる。コヒーレント光が光学フィルタ１２０を集中的に透過できる。同時に、太陽光等の環境光が光学フィルタ１２０を透過することを抑制できる。したがって、光学フィルタ１２０を介して被照明領域９０を観察した際、環境光を弱めて被照明領域９０を強調できる。すなわち、照明されている被照明領域９０のコントラストを改善できる。これにより、被照明領域９０を明瞭に観察できる。この観点から、光学フィルタの半値全幅ＦＷＨＭは、１５ｎｍ以下でもよく、３ｎｍ以下でもよく、１ｎｍ以下でもよい。

コヒーレント光の波長域以外の可視光波長域における光学フィルタ１２０の平均透過率に上限を設定してもよい。この平均透過率に上限を設定することにより、太陽光等の環境光が光学フィルタ１２０を透過することを抑制できる。これにより、照明されている被照明領域９０のコントラストが改善されて、被照明領域９０を明瞭に観察できる。コヒーレント光の波長域以外の可視光波長域における光学フィルタ１２０の平均透過率は、１％以下でもよく、０．１％以下でもよく、０．０１％以下でもよい。

コヒーレント光の波長域以外の可視光波長域における光学フィルタ１２０の平均透過率に下限を設定してもよい。この平均透過率に下限を設定することにより、夜間等の環境光の光量が少ない場合でも、光学フィルタ１２０を介して被照明領域９０の周囲環境に対する相対位置を把握できる。これにより、移動面９５が明るい場合及び移動面９５が暗い場合の間で光学フィルタ１２０の取り扱いを同一としながら、両方の場合に光学フィルタ１２０を介して被照明領域９０を明瞭に観察できる。コヒーレント光の波長域以外の可視光波長域における光学フィルタ１２０の平均透過率は、０．００１％以上でもよく、０．００５％以上でもよく、０．０１％以上でもよい。

コヒーレント光の中心波長を中心とした３０ｎｍの波長域以外の可視光波長域における光学フィルタ１２０の平均透過率に上限を設けてもよい。この平均透過率に上限を設定することにより、太陽光等の環境光が光学フィルタ１２０を透過することを抑制しながら、コヒーレント光が光学フィルタ１２０を集中的に透過できる。これにより、特定波長域のコヒーレント光が光学フィルタ１２０を集中的に透過可能となる。コヒーレント光の中心波長を中心とした３０ｎｍの波長域以外の可視光波長域における光学フィルタ１２０の平均透過率は、１％以下でもよく、０．１％以下でもよく、０．０１％以下でもよい。

なお、コヒーレント光の中心波長とは、照明装置３０から放出されるコヒーレント光の中で最も高強度となる波長を意味する。

コヒーレント光の中心波長を中心とした３０ｎｍの波長域以外の可視光波長域における光学フィルタ１２０の平均透過率に下限を設けてもよい。この平均透過率に下限を設定することにより、夜間等の環境光の光量が少ない場合でも、光学フィルタ１２０を介して被照明領域９０の周囲環境に対する相対位置を把握できる。これにより、移動面９５が明るい場合及び移動面９５が暗い場合の間で光学フィルタ１２０の取り扱いを同一としながら、両方の場合に光学フィルタ１２０を介して被照明領域９０を明瞭に観察できる。コヒーレント光の中心波長を中心とした３０ｎｍの波長域以外の可視光波長域における光学フィルタ１２０の平均透過率は、０．００１％以上でもよく、０．００５％以上でもよく、０．０１％以上でもよい。

なお、透過率、半値全幅、照度等の数値範囲に関して複数の上限値の候補及び複数の下限値の候補が挙げられている場合、その数値範囲は、任意の１つの上限値の候補と任意の１つの下限値の候補とを組み合わせることによって構成されてもよい。例えば、「数値Ｂは、例えばＡ１以上でもよく、Ａ２以上でもよく、Ａ３以上でもよい。数値Ｂは、例えばＡ４以下でもよく、Ａ５以下でもよく、Ａ６以下でもよい。」と記載されている場合を考える。この場合、数値Ｂの数値範囲は、Ａ１以上Ａ４以下でもよく、Ａ１以上Ａ５以下でもよく、Ａ１以上Ａ６以下でもよく、Ａ２以上Ａ４以下でもよく、Ａ２以上Ａ５以下でもよく、Ａ２以上Ａ６以下でもよく、Ａ３以上Ａ４以下でもよく、Ａ３以上Ａ５以下でもよく、Ａ３以上Ａ６以下でもよい。

光学フィルタ１２０は、波長選択透過性を有していれば、特に限定されない。光学フィルタ１２０は誘電体多層膜１２２を含んでもよい。透過特性の設計自由度が高い点において、誘電体多層膜１２２は優れる。

図２６Ｂは、光学フィルタ１２０の層構成の一例を示す断面図である。図２６Ｂに示された光学フィルタ１２０は、第１保護層及び第２保護層と、第１保護層１２１Ａ及び第２保護層１２１Ｂの間に位置する誘電体多層膜１２２を含む。

誘電体多層膜１２２は、交互に積層された低屈折率層１２２ａ及び高屈折率層１２２ｂを含んでもよい。低屈折率層１２２ａ及び高屈折率層１２２ｂは、無機化合物を含んだ無機層でもよい。低屈折率層１２２ａ及び高屈折率層１２２ｂは、樹脂層でもよい。

誘電体多層膜１２２は、特定波長域の光を透過し、特定波長域以外の波長域の光を反射する。光学フィルタ１２０を透過して操作者４の目と光学フィルタ１２０との間の空間へ入射した環境光は、観察者の目に向かって進む。一方、操作者４の目と光学フィルタ１２０との間の空間へ側方から入射した環境光は、光学フィルタ１２０の操作者４に対面する面に入射して高反射率で反射され得る。この反射によって、光学フィルタ１２０の操作者４に対面する面が鏡状となり、被照明領域９０の視認性が低下する。上述したように、光学フィルタ１２０が操作者４の顔に接触することによって、操作者４の目と光学フィルタ１２０との間の空間への、太陽光等の環境光の入射を抑制してもよい。遮光壁部１０５を用いることによって、操作者４の目と光学フィルタ１２０との間の空間へ側方から太陽光等の環境光が入射することを抑制してもよい。可視光波長域における遮光壁部１０５の平均透過率は、０％でもよい。

次に、作業補助システム８及び観察補助装置１００を用いる際の作用について説明する。

本例において、作業補助システム８は、照明装置３０に加えて、観察補助装置１００を含んでいる。観察補助装置１００は、光学フィルタ１２０を含んでいる。照明装置３０から投射されるコヒーレント光の波長域における光学フィルタ１２０の平均透過率は、コヒーレント光の波長域以外の可視光波長域における光学フィルタ１２０の平均透過率よりも高い。この光学フィルタ１２０を介して照明されている被照明領域９０を観察することにより、被照明領域９０の明るさを維持しながら、環境光の明るさを抑制できる。これにより、被照明領域９０のコントラストを改善して、被照明領域９０を明瞭に観察できる。

図２１～図２４に示された例において、観察補助装置１００が装着具１０４を含む。操作者４が装着具１０４を装着した状態において、光学フィルタ１２０が操作者４の目に対面する。すなわち、操作者４は、装着具１０４を装着することにより、光学フィルタ１２０を介して被照明領域９０及び移動面９５を観察できる。光学フィルタ１２０を手で保持しなくてよいので、操作者４は、被照明領域９０を明瞭に観察しながら、両手を自由に使用できる。例えば、操作者４は、被照明領域９０を明瞭に観察しながら、安定して作業等を行える。

図２１Ａ～図２１Ｃに示された装着具１０４は、眼鏡、サングラス又はゴーグルでもよい。図示された装着具１０４は、光学フィルタ１２０の周囲に位置する遮光壁部１０５を含む。操作者４が装着具１０４を装着した状態において、遮光壁部１０５は光学フィルタ１２０と操作者４との間に位置する。遮光壁部１０５が環境光を遮光することにより、光学フィルタ１２０と操作者４との間の空間に側方から環境光が入ることを抑制できる。したがって、反射型の光学フィルタ１２０を用いた際に、光学フィルタ１２０での環境光の反射に起因して被照明領域９０の視認性が低下することを抑制できる。

図２４に示された装着具１０４は、コンタクトレンズである。この例においても、操作者４は、光学フィルタ１２０を手で保持しなくてもよい。したがって、操作者４は、被照明領域９０を観察しながら、両手を自由に使用できる。また、光学フィルタ１２０と操作者４の目の間にコンタクトレンズ本体１０８が位置している。したがって、光学フィルタ１２０の操作者４の目に対面する面に環境光が入射して反射することを抑制できる。

図２５に示された例において、観察補助装置１００は撮像装置１０１を含む。撮像装置１０１は、光学フィルタ１２０を介して被照明領域９０を撮像する。撮像装置１０１は、光学フィルタ１２０によって環境光を大幅に削減して、被照明領域９０及びその周囲を撮像する。したがって、撮像装置１０１を用いることによって、被照明領域９０を明瞭に観察できる。図２５に示された例において、観察補助装置１００は、撮像装置１０１と電気的に接続した表示装置１０２を含む。表示装置１０２は、撮像装置１０１によって撮像された像、すなわち、被照明領域９０を表示する。表示装置１０２にはコントラストを改善された被照明領域９０が表示される。操作者４は、表示装置１０２によって表示される被照明領域９０を明瞭に観察できる。表示装置１０２は、作業車の移動予定経路を示すナビゲーションシステムの表示装置であってもよい。

上述したように、照明装置３０から投射されるコヒーレント光の波長域における光学フィルタ１２０の平均透過率は、５０％以上でもよく、７０％以上でもよく、８０％以上でもよい。光学フィルタ１２０の可視光域における最大透過率は、５０％以上でもよく、７０％以上でもよく、８０％以上でもよい。照明装置３０から投射されるコヒーレント光の波長域は、光学フィルタ１２０での透過率が最大となる波長を含んでもよい。これらの例によれば、光学フィルタ１２０を介して被照明領域９０を観察した際に、被照明領域９０の明るさを維持できる。これにより、被照明領域９０を明瞭に観察できる。

照明装置３０から投射されるコヒーレント光の波長域以外の可視光波長域における光学フィルタ１２０の平均透過率は、１％以下でもよく、０．１％以下でもよく、０．０１％以下でもよい。照明装置３０から投射されるコヒーレント光の中心波長を中心とした３０ｎｍの波長域以外の可視光波長域における光学フィルタ１２０の平均透過率は、１％以下でもよく、０．１％以下でもよく、０．０１％以下でもよい。これらの例によれば、太陽光等の環境光が光学フィルタ１２０を透過することを抑制できる。これにより、照明されている被照明領域９０のコントラストが改善されて、被照明領域９０を明瞭に観察できる。

光学フィルタの半値全幅ＦＷＨＭは、１５ｎｍ以下でもよく、３ｎｍ以下でもよく、１ｎｍ以下でもよい。この例によれば、光学フィルタ１２０を介して観察した際、被照明領域９０の明るさを維持しながら、環境光を削減できる。これにより、照明されている被照明領域９０のコトンラストが改善され、被照明領域９０を明瞭に観察できる。光学フィルタの半値全幅ＦＷＨＭは、照明装置３０から放出されるコヒーレント光の波長域の全域を含んでもよい。

照明装置３０から放出されるコヒーレント光の波長域以外の可視光波長域における光学フィルタ１２０の平均透過率は、０．００１％以上でもよく、０．００５％以上でもよく、０．０１％以上でもよい。照明装置３０から放出されるコヒーレント光の中心波長を中心とした３０ｎｍの波長域以外の可視光波長域における光学フィルタ１２０の平均透過率は、０．００１％以上でもよく、０．００５％以上でもよく、０．０１％以上でもよい。これらの例によれば、夜間等の環境光の光量が少ない場合でも、光学フィルタ１２０を介して被照明領域９０の周囲環境に対する相対位置を把握できる。例えば、移動面９５が明るい場合及び移動面９５が暗い場合の間で光学フィルタ１２０の取り扱いを同一としながら、両方の場合に被照明領域９０を明瞭に観察できる。

照明装置３０から投射されるコヒーレント光に起因した被照明領域９０の照度の最大値に下限を設定してもよい。ここで、「コヒーレント光に起因した被照明領域９０の照度」とは、照明装置３０から投射されたコヒーレント光のみに起因する被照明領域９０での照度のことである。したがって、被照明領域９０が照明された状態で被照明領域９０内の或る位置で測定される照度と、被照明領域９０を照明していない状態で被照明領域９０内の同一位置で測定される照度との差が、「コヒーレント光に起因した被照明領域９０の照度」である。被照明領域９０の照度の最大値に下限を設定することにより、被照明領域９０を明るく明瞭に観察できる。照明装置３０から投射されるコヒーレント光に起因した被照明領域９０の照度の最大値は、１ｌｘ以上でもよく、０．１ｌｘ以上でもよく、０．０１ｌｘ以上でもよい。

照明装置３０から投射されるコヒーレント光に起因した被照明領域９０の照度の最大値に上限を設定してもよい。被照明領域９０の照度を高くし過ぎると、被照明領域９０の視認性は効果的に改善されなくなり、エネルギー効率が悪化する。この点から、照明装置３０から投射されるコヒーレント光に起因した被照明領域９０の照度の最大値は、１０００ｌｘ以下でもよく、１００ｌｘ以下よく、１０ｌｘ以下でもよい。

照明装置３０から投射されるコヒーレント光に起因した被照明領域９０の照度の最大値を、照度ＬＸ（ｌｘ）とする。照度ＬＸが得られる被照明領域９０内の位置における環境光に起因した照度を、照度ＬＹ（ｌｘ）とする。照度ＬＹは、被照明領域９０を照明していない状態において、移動面９５上で測定される。照明装置３０から投射されるコヒーレント光の波長域における光学フィルタ１２０の平均透過率を、透過率ＴＸ（％）とする。照明装置３０から投射されるコヒーレント光の中心波長を中心とした３０ｎｍの波長域以外の可視光波長域における光学フィルタ１２０の平均透過率を、透過率ＴＹ（％）とする。このとき、照度ＬＸ、照度ＬＹ、透過率ＴＸ、及び透過率ＴＹが、次の関係を満たしてもよい。
０．００１ ≦ （ＬＸ・ＴＸ）／（ＬＹ・ＴＹ）
この例によれば、照明されている被照明領域９０のコントラストが改善され、被照明領域９０を隣接する領域から区別して明瞭に観察できる。被照明領域９０の視認性を改善する観点から、「（ＬＸ・ＴＸ）／（ＬＹ・ＴＹ）」は、０．０１以上でもよく、０．１以上でもよい。

照度ＬＸ、照度ＬＹ、透過率ＴＸ、及び透過率ＴＹが、次の関係を満たしてもよい。
（ＬＸ・ＴＸ）／（ＬＹ・ＴＹ） ≦ １０
この例によれば、照明されている被照明領域９０の周囲が暗くなり過ぎることを抑制できる。すなわち、環境光の光量が少ない場合でも、光学フィルタ１２０を介して被照明領域９０の周囲環境に対する相対位置を把握できる。例えば、移動面９５が明るい場合及び移動面９５が暗い場合の間で光学フィルタ１２０の取り扱いを同一としながら、両方の場合に被照明領域９０を隣接する領域から区別して明瞭に観察できる。

照度は、ＪＩＳ（ＪＩＳ Ｃ １６０９－１：２００６）に準拠して、コニカミノルタ製の分光放射照度計ＣＬ－５００Ａを用いて測定された値とする。

５：作業支援装置、１０：照明装置付き作業車、２０：作業車、２１：車体、２２：車輪、２３：駆動装置、２４：ハンドル、２５：作業装置、２６：色材保持部、２７：供給部、２７ａ：供給口、３０：照明装置、３１：出射端、３５：照明器具、４０：光源、４５：整形光学系、４６：第１レンズ、４７：第２レンズ、４８：第３レンズ、４９：光学素子、５０：回折光学素子、５５：要素回折光学素子、６０：走査装置、７０：ケーシング、７１：筒状部、７１ａ：段差部、７２：蓋部、７３：間隔環、７５：回路、７６：スイッチ、７４：電池、９５：移動面、９７：線、９０：被照明領域９０ａ：要素領域、９１：第１領域、９２：第２領域、９３Ａ，９３Ｂ，９３Ｃ：部分領域、９８：目標地点、Ｄ１：第１方向Ｄ１、Ｄ２：第２方向Ｄ２、Ｄ３：第３方向Ｄ３

Claims (34)

1. 移動しながら作業を行う作業車と、
   前記作業車に取り付けられる照明装置と、を有し、
   前記照明装置は、コヒーレント光を射出する光源と、前記光源からのコヒーレント光を回折する回折光学素子と、を有し、
   前記照明装置は、前記回折光学素子で回折されたコヒーレント光によって、前記作業車の移動方向における前方に位置する領域を含む被照明領域を照明し、
   前記被照明領域は、前記作業車の移動方向に関連した情報を示す、照明装置付き作業車。
2. 前記被照明領域は移動方向に沿って延びる、請求項１に記載の照明装置付き作業車。
3. 移動しながら作業を行う作業車と、
   前記作業車に取り付けられる照明装置と、を有し、
   前記照明装置は、コヒーレント光を射出する光源と、前記光源からのコヒーレント光を回折する回折光学素子と、を有し、
   前記照明装置は、前記回折光学素子で回折されたコヒーレント光によって、前記作業車の移動方向における前方に位置する領域を含む被照明領域を照明し、
   前記被照明領域は、前記移動方向に沿って延びる、照明装置付き作業車。
4. 前記被照明領域は、前記移動方向に沿って延びる直線状又は点線状の第１領域を含む、請求項２又は３に記載の照明装置付き作業車。
5. 前記被照明領域は、前記移動方向と非平行な方向に延びる第２領域を更に含む、請求項４に記載の照明装置付き作業車。
6. 前記被照明領域は、前記移動方向と非平行な方向に前記第１領域から延びる複数の第２領域を更に含み、
   複数の第２領域は前記移動方向に間隔をあけて位置している、請求項４に記載の照明装置付き作業車。
7. 前記作業車が移動する移動面上における前記移動方向に沿った前記被照明領域の長さは、３ｍ以上１００ｍ以下である、請求項１～３のいずれか一項に記載の照明装置付き作業車。
8. 前記移動面上における前記移動方向に直交する方向に沿った前記被照明領域の幅は、０．００２ｍ以上０．２ｍ以下である、請求項７に記載の照明装置付き作業車。
9. 前記作業車が移動する移動面上における前記移動方向に沿った前記被照明領域の長さの、前記移動面上における前記移動方向に直交する方向に沿った前記被照明領域の幅に対する比の値は、２５以上１００００以下である、請求項１～３のいずれか一項に記載の照明装置付き作業車。
10. 前記照明装置は、前記光源を収容するケーシングを有し、
    前記光源および前記回折光学素子は、前記ケーシングに固定されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の照明装置付き作業車。
11. 前記照明装置は、前記光源を収容するケーシングと、前記光源からの光を整形する整形光学系と、を有し、
    前記光源、前記整形光学系および前記回折光学素子は、前記ケーシングに固定されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の照明装置付き作業車。
12. 前記照明装置は、上下方向における向きを調節可能に前記作業車に取り付けられている、請求項１～３のいずれか一項に記載の照明装置付き作業車。
13. 前記照明装置は、左右方向における向きを調節可能に前記作業車に取り付けられている、請求項１～３のいずれか一項に記載の照明装置付き作業車。
14. 前記照明装置は、左右方向および上下方向の両方に非平行な軸線を中心とした回転位置を調節可能に前記作業車に取り付けられている、請求項１～３のいずれか一項に記載の照明装置付き作業車。
15. 前記照明装置は、左右方向および上下方向の少なくともいずれか一方における位置を調節可能に前記作業車に取り付けられている、請求項１～３のいずれか一項に記載の照明装置付き作業車。
16. 前記被照明領域は、前記作業車により作業が行われている領域を少なくとも部分的に含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の照明装置付き作業車。
17. 前記被照明領域は、前記移動方向における前記作業車が位置する領域を少なくとも部分的に含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の照明装置付き作業車。
18. 前記被照明領域は、前記作業車の移動方向における後方に位置する領域を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の照明装置付き作業車。
19. 移動しながら作業を行う作業車に用いられる照明装置であって、
    コヒーレント光を射出する光源と、前記光源からのコヒーレント光を回折する回折光学素子と、を備える、照明装置。
20. 前記回折光学素子で回折されたコヒーレント光によって、前記作業車の移動方向における前方に位置する領域を含む被照明領域を照明し、
    前記被照明領域は、前記作業車の移動方向に関連した情報を示す、請求項１９に記載の照明装置。
21. 前記回折光学素子で回折されたコヒーレント光によって、前記作業車の移動方向における前方に位置する領域を含む被照明領域を照明し、
    前記被照明領域は、前記移動方向に沿って延びる、請求項１９又は２０に記載の照明装置。
22. 目標地点に向けて移動しながら作業を行う作業車に用いられる照明装置と、
    前記目標地点に設置されるターゲットと、を備え、
    前記照明装置は、コヒーレント光を射出する光源と、前記光源からのコヒーレント光を回折する回折光学素子と、を有する、作業支援装置。
23. 目標地点に向けて移動しながら作業を行う作業車に用いられる照明装置と、
    前記照明装置から投射されるコヒーレント光の波長域における平均透過率が前記コヒーレント光の波長域以外の可視光波長域における平均透過率よりも高い光学フィルタと、を備え、
    前記照明装置は、前記作業車の移動方向における前方に位置する領域を含む被照明領域を前記コヒーレント光により照明する、作業補助システム。
24. 前記光学フィルタを介して前記被照明領域が観察される、請求項２３に記載の作業補助システム。
25. 前記作業車の操作者が装着可能な装着具を備え、
    前記装着具は前記光学フィルタを含み、
    前記操作者が前記装着具を装着した状態において、前記光学フィルタは前記操作者の目に対面する、請求項２３又は２４に記載の作業補助システム。
26. 前記装着具は、前記光学フィルタの周囲に位置する遮光壁部を含み、
    前記操作者が前記装着具を装着した状態において、前記遮光壁部は前記光学フィルタと前記操作者との間に位置する、請求項２５に記載の作業補助システム。
27. 前記光学フィルタを含む撮像装置を備える、請求項２３又は２４に記載の作業補助システム。
28. 前記撮像装置と電気的に接続した表示装置を備え、
    前記表示装置は、前記撮像装置によって撮像された像を表示する、請求項２７に記載の作業補助システム。
29. 前記光学フィルタの半値全幅は１５ｎｍ以下である、請求項２３又は２４に記載の作業補助システム。
30. 前記光学フィルタの可視光域における最大透過率は５０％以上である、請求項２３又は２４に記載の作業補助システム。
31. 前記コヒーレント光の中心波長を中心とした３０ｎｍの波長域以外の可視光波長域における前記光学フィルタの平均透過率は１％以下である、請求項２３又は２４に記載の作業補助システム。
32. 前記コヒーレント光の中心波長を中心とした３０ｎｍの波長域以外の可視光波長域における前記光学フィルタの平均透過率は０．００１％以上である、請求項２３又は２４に記載の作業補助システム。
33. 前記コヒーレント光に起因した前記被照明領域の照度の最大値は１ｌｘ以上である、請求項２３又は２４に記載の作業補助システム。
34. 前記コヒーレント光に起因した前記被照明領域の照度の最大値である照度ＬＸ（ｌｘ）と、
    前記照度ＬＸが得られる前記被照明領域内の位置における環境光に起因した照度ＬＹ（ｌｘ）と、
    前記コヒーレント光の波長域における前記光学フィルタの平均透過率ＴＸ（％）と、
    前記コヒーレント光の中心波長を中心とした３０ｎｍの波長域以外の可視光波長域における前記光学フィルタの平均透過率ＴＹ（％）と、が次の関係を満たす、
    ０．００１ ≦ （ＬＸ・ＴＸ）／（ＬＹ・ＴＹ）
    請求項２３又は２４に記載の作業補助システム。

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