JP6917008B2 - Lighting device - Google Patents
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Description
本開示は、被照明領域を照明する照明装置に関する。 The present disclosure relates to a lighting device that illuminates an illuminated area.
コヒーレント光を発光するレーザ光源は、一般に、LED(Light Emitting Device)に比べて発光強度が高く、また、レーザ光源から発光された光はコヒーレントであることから、配光を細かく制御できるとともに、遠方まで光を届けることができるという利点がある。 A laser light source that emits coherent light generally has a higher emission intensity than an LED (Light Emitting Device), and since the light emitted from the laser light source is coherent, the light distribution can be finely controlled and the light is distant. It has the advantage of being able to deliver light to.
特許文献1には、レーザ光を光偏向器で二次元的に走査させて、投影レンズを通して所定の配光パターンを形成する車両用灯具が開示されている。
特許文献1の場合、励起光源からのレーザ光を集光させた後に光偏向器に入射させており、光偏向器からレンズに入射されるレーザ光の単位面積当たりの光強度は非常に高くなる。特許文献1では、光偏向器によりレンズ上でレーザ光を走査させているが、レンズ上の各位置には瞬時的に強いレーザ光が入射されるため、レーザ光の安全性に対する配慮が十分とは言えない。
In the case of
レーザ光を利用した照明装置は、種々の用途での利用が考えられるが、照明強度を上げようとすると、レーザ光源が大型化し、照明装置の筐体も大きくなる。このような照明装置を例えば室内に設置すると、室内のインテリアデザインを損なうおそれがある。従来は、照明装置の筐体は単にレーザ光を射出する開口部を設けるだけであり、照明装置の筐体自身を照明や情報表示に利用するという着想はなかった。 A lighting device using a laser beam can be used for various purposes, but when an attempt is made to increase the lighting intensity, the laser light source becomes large and the housing of the lighting device also becomes large. If such a lighting device is installed in a room, for example, the interior design of the room may be impaired. In the past, the housing of the lighting device was merely provided with an opening for emitting laser light, and there was no idea of using the housing of the lighting device itself for lighting or information display.
本開示は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、コヒーレント光の安全性に配慮しつつ、筐体自身を照明や情報表示目的で利用できるようにした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-mentioned problems, and provides a lighting device in which the housing itself can be used for lighting or information display purposes while considering the safety of coherent light.
上記の課題を解決するために、本開示によれば、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コリメートする整形光学系と、
前記整形光学系にて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と、
前記回折光学素子で回折されたコヒーレント光を通過させる開口部を有し、前記開口部を通過したコヒーレント光にて被照明領域を照明する光開口部材と、を備える、照明装置が提供される。
In order to solve the above problems, according to the present disclosure, a light source that emits coherent light and a light source that emits coherent light are used.
A shaping optical system that collimates the coherent light emitted from the light source,
A diffractive optical element that diffracts coherent light collimated by the shaping optical system, and
Provided is an illuminating device including an opening for passing coherent light diffracted by the diffractive optical element, and an optical opening member for illuminating an illuminated area with coherent light passing through the opening.
前記開口部は、前記被照明領域の照明形状に関連した開口形状を有してもよい。 The opening may have an opening shape related to the illumination shape of the illuminated area.
前記開口部は、前記被照明領域内に表示される情報に関連した情報を表す開口形状を有してもよい。 The opening may have an opening shape that represents information related to the information displayed in the illuminated area.
前記開口部は、前記被照明領域内に表示される情報の外形形状と同一または類似の開口形状を有してもよい。 The opening may have an opening shape that is the same as or similar to the outer shape of the information displayed in the illuminated area.
前記開口部は、前記被照明領域内に表示される情報の外形形状とは異なる開口形状を有してもよい。 The opening may have an opening shape different from the outer shape of the information displayed in the illuminated area.
前記開口部は、前記被照明領域の照明形状と無相関の開口形状を有してもよい。 The opening may have an opening shape that is uncorrelated with the illumination shape of the illuminated area.
前記回折光学素子の各点で回折されたコヒーレント光のうち、前記開口部を通過した複数のコヒーレント光は、前記被照明領域内の少なくとも一部が相違する範囲をそれぞれ照明してもよい。 Of the coherent light diffracted at each point of the diffractive optical element, the plurality of coherent lights that have passed through the opening may illuminate at least a part of the illuminated area where they differ.
前記回折光学素子の各点で回折されたコヒーレント光のうち、前記開口部を通過した複数のコヒーレント光は、前記被照明領域の全域をそれぞれ照明してもよい。 Of the coherent lights diffracted at each point of the diffractive optical element, the plurality of coherent lights that have passed through the opening may illuminate the entire area of the illuminated area.
前記光開口部材は、それぞれが前記回折光学素子で回折されたコヒーレント光を通過させる複数の前記開口部を有し、
前記複数の開口部を通過した複数のコヒーレント光は、前記被照明領域内の少なくとも一部の範囲を重ねて照明してもよい。
Each of the optical aperture members has a plurality of apertures through which coherent light diffracted by the diffractive optical element is passed.
The plurality of coherent lights that have passed through the plurality of openings may illuminate at least a part of the illuminated area in an overlapping manner.
前記光開口部材は、それぞれが前記回折光学素子で回折されたコヒーレント光を通過させる複数の前記開口部を有し、
前記複数の開口部を通過した複数のコヒーレント光は、前記被照明領域内の少なくとも一部が相違する複数の範囲を照明してもよい。
Each of the optical aperture members has a plurality of apertures through which coherent light diffracted by the diffractive optical element is passed.
The plurality of coherent lights that have passed through the plurality of openings may illuminate a plurality of areas within the illuminated area where at least a part differs.
前記開口部は、文字、記号、数字、意匠および模様の少なくとも一つを表す開口形状を有し、
前記被照明領域は、文字、記号、数字、意匠および模様の少なくとも一つを表す照明形状を有してもよい。
The opening has an opening shape that represents at least one of letters, symbols, numbers, designs and patterns.
The illuminated area may have an illuminated shape that represents at least one of letters, symbols, numbers, designs and patterns.
前記光開口部材は、前記光源、前記整形光学系および前記回折光学素子を収納する筐体の少なくとも一部に設けられてもよい。 The optical aperture member may be provided in at least a part of a housing that houses the light source, the shaping optical system, and the diffractive optical element.
本開示によれば、コヒーレント光の安全性に配慮しつつ、筐体自身を照明や情報表示目的で利用可能な照明装置を提供できる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a lighting device that can use the housing itself for lighting or information display purposes while considering the safety of coherent light.
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 the drawings attached to the present specification, the scale, aspect ratio, etc. are appropriately changed from those of the actual product and exaggerated for the convenience of illustration and comprehension.
さらに、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。 Furthermore, as used in the present specification, the terms such as "parallel", "orthogonal", and "identical" and the values of length and angle that specify the shape and geometric conditions and their degrees are strictly used. Without being bound by meaning, we will interpret it including the range in which similar functions can be expected.
(第1の実施形態)
図1Aは第1の実施形態による照明装置1の概略構成を示す図、図1Bは照明装置1の外観を示す斜視図である。本実施形態による照明装置1は、例えば乗物のヘッドライトの一部として用いられるものである。ただし、本実施形態による照明装置1は、乗物のテールライトや、サーチライトなどの種々の照明灯としても適用可能である。また、乗物とは、自動車や自転車等の車両だけでなく、船舶や飛行機、列車などの照明装置1を備えた種々の乗物を含む趣旨である。以下では、一例として、本実施形態による照明装置1を車両のヘッドライトの一部に適用した例を説明する。
(First Embodiment)
FIG. 1A is a diagram showing a schematic configuration of the
図1Aに示すように、本実施形態による照明装置1は、光源2と、整形光学系3と、回折光学素子4と、光開口部材5を備えている。照明装置1内の各部は、例えば図1Bに示すように、立方体形状の筐体1aの内部に収納されている。
As shown in FIG. 1A, the
光源2は、典型的には、コヒーレント光すなわちレーザ光を放射するレーザ光源2である。レーザ光源2には、半導体レーザなどの種々のタイプがあるが、いずれのタイプのレーザ光源2でもよい。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る。
The
整形光学系3は、光源2から射出されたコヒーレント光をコリメートする。コリメートとは、光源2から出射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る。より具体的には、コリメート光学系3は、光源2から出射されたコヒーレント光のビーム径を広げる第1レンズ3aと、第1レンズ3aを通過した光を平行化する第2レンズ3bとを有する。
The shaping
回折光学素子4は、整形光学系3にて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4は、典型的には、ホログラム素子である。後述するように、回折光学素子4としてホログラム素子を用いることで、回折特性を設計しやすくなり、予め定めた位置、サイズおよび形状の被照明領域6の全域を照明するようなホログラム素子の設計も比較的容易に行うことができる。
The diffractive
回折光学素子4は、複数の要素回折部に分割されていてもよい。この場合、各要素回折部は、同一の被照明領域6の全域を照明してもよいし、被照明領域6内の少なくとも一部が相違する部分領域を照明してもよい。
The diffractive
回折光学素子4の各要素回折部が、各要素回折部にそれぞれ対応した被照明領域6内の各照明範囲を正しく照明するように回折光学素子4の回折特性を設計することで、被照明領域6でのボケを抑制できる。
By designing the diffraction characteristics of the diffractive
図2および図3は、回折光学素子4が複数の要素回折部45に分割されており、各要素回折部45で回折されたコヒーレント光が被照明領域6の全域を照明するように、各要素回折部の回折特性を設計する例を示している。図2および図3では、回折光学素子4内の複数の要素回折部45が第1配列方向daと第2配列方向dbに格子状に配置されている例を示している。
図2に示すように、第2配列方向dbにずらして配列された要素回折部45からの回折光は、要素回折部45の回折特性が特に調整されず互いに同一であると仮定すると、当該要素回折部45の配列方向である第2配列方向dbに変位して、被照明領域6が位置する面上に照射される。図2および図3では、各要素回折部45が矩形状の被照明領域6の全域を照明する例を示している。
In FIGS. 2 and 3, the diffractive
As shown in FIG. 2, assuming that the diffracted light from the
図2に示すように、被照明領域6の長手方向dlに沿った任意の位置に入射する一つの要素回折部45sからの回折光の長手方向dlに直交する幅方向dwに沿った照射幅iwが、被照明領域6の長手方向dlに沿った前記任意の位置に入射する他の一つの要素回折部45kからの回折光の幅方向dwに沿った照射幅iwと、同一となるように、第2配列方向dbに配列された要素回折部45の回折特性を調整する。この回折特性の調整は、被照明領域6の長手方向に沿った全域に亘って行われる。なお、図2は被照明領域6の法線方向から被照明領域6を観察した平面図であり、図3は被照明領域6の法線方向ndと長手方向dlとに延びる面の法線方向から観察した図である。
As shown in FIG. 2, the irradiation width iwa along the width direction dl orthogonal to the longitudinal direction dl of the diffracted light from one element diffracting portion 45s incident on an arbitrary position along the longitudinal direction dl of the illuminated
図2に示された例において、各要素回折部45から長手方向dlに沿って距離Rだけ離間した被照明領域6内の位置に向かう光の回折特性を、被照明領域6の幅に応じて調整する。また、回折特性は、角度空間における拡散角度分布を用いて、調整され得る。まず、基準となる要素回折部45sの回折特性を調整する。例えば図2に示された例では、長手方向dlに沿って距離Rだけ離れた位置に向かう基準要素回折部45sの拡散角度特性は、図2に示された座標系によって、次のように特定される。
tan(θ1+)=x+/R
tan(θ1−)=x−/R
In the example shown in FIG. 2, the diffraction characteristic of the light directed to the position in the illuminated
tan (θ 1 + ) = x + / R
tan (θ 1- ) = x − / R
次に、他の要素回折部45kの拡散角度特性を、基準となる要素回折部45sの拡散角度特性と、基準要素回折部45sから当該要素回折部45kまでの第2配列方向dbに沿ったずれ量aと、を考慮して、決定する。具体的には、つぎのように決定される。
tan(θ2+)=(x++a)/R
tan(θ2−)=(x−−a)/R
Next, the diffusion angle characteristics of the other element diffraction unit 45k are deviated from the diffusion angle characteristics of the reference element diffraction unit 45s along the second arrangement direction db from the reference element diffraction unit 45s to the element diffraction unit 45k. It is determined in consideration of the amount a. Specifically, it is determined as follows.
tan (θ 2+ ) = (x + + a) / R
tan (θ 2- ) = (x − −a) / R
基準要素回折部45sの拡散角度特性は、被照明領域6の長手方向dlに沿った全域に亘って行われる。同様に、他の要素回折部45kの拡散角度特性も、被照明領域6の長手方向dlに沿った全域に亘って行われる。
The diffusion angle characteristic of the reference element diffraction unit 45s is performed over the entire area along the longitudinal direction dl of the illuminated
次に、第1配列方向daにずらして配列された要素回折部45からの回折光は、要素回折部45の回折特性が特に調整されず互いに同一であると仮定すると、要素回折部45から見た正面方向および当該正面方向に垂直な方向の両方に変位して、すなわち図示された例では、被照明領域6が位置する面pl上において被照明領域6の長手方向dl及び幅方向dwの両方に変位して照射される。そこで、第2配列方向dbにずらして配列された要素回折部45の回折特性の調整と同様にして、一具体例として図2を参照して説明した角度空間での回折特性の調整と同様にして、被照明領域6の長手方向dlに沿った任意の位置に入射する一つの要素回折部45sからの回折光の長手方向dlに直交する幅方向dwに沿った照射幅iwが、被照明領域6の長手方向dlに沿った前記任意の位置に入射する他の要素回折部45s,45kからの回折光の幅方向dwに沿った照射幅iwと、同一となるように、第1配列方向daに配列された要素回折部45の回折特性を調整する。
Next, assuming that the diffracted light from the
さらに、図3に示すように、被照明領域6の幅方向dwに沿った任意の位置に入射する一つの要素回折部45sからの回折光の長手方向dlに沿った照射長さilが、被照明領域6の幅方向dwに沿った前記任意の位置に入射する他の一つの要素回折部45kからの回折光の長手方向dlに沿った照射長さilと、同一となるように、第1配列方向daに配列された要素回折部45の回折特性を調整する。
Further, as shown in FIG. 3, the irradiation length il along the longitudinal direction dl of the diffracted light from one element diffracting portion 45s incident on an arbitrary position along the width direction dw of the illuminated
図3に示された例において、第1配列方向daに配列された要素回折部45から幅方向dwにおける任意の位置に向かう光の回折特性を、被照明領域6の長さに応じて調整する。また、回折特性は、角度空間における拡散角度分布を用いて、調整され得る。まず、基準となる要素回折部45sの回折特性を調整する。例えば図3に示された例では、幅方向dwにおける任意の位置に向かう基準要素回折部45sの拡散角度特性は、図3に示された座標系によって、次のように特定される。
tan(θ3+)=h/y
tan(θ3−)=h/(y+il)
In the example shown in FIG. 3, the diffraction characteristic of the light directed from the
tan (θ 3+ ) = h / y
tan (θ 3- ) = h / (y + il)
なお、式中の「h」は、被照明領域6が形成される照射面plから基準要素回折部45までの第1配列方向daに沿った距離、すなわち基準要素回折部45の配置された位置の高さに相当する。
In the formula, "h" is the distance from the irradiation surface pl on which the illuminated
次に、基準要素回折部45sと同一の第1ホログラム素子40aに含まれた他の要素回折部45kの拡散角度特性を、基準となる要素回折部45sの拡散角度特性と、基準要素回折部45sから当該要素回折部45kまでの第1配列方向daに沿ったずれ量bと、を考慮して、決定する。具体的には、つぎのように決定される。
tan(θ4+)=(h−b)/y
tan(θ4−)=(h−b)/(y+il)
Next, the diffusion angle characteristics of the other element diffraction unit 45k included in the first hologram element 40a which is the same as the reference element diffraction unit 45s, the diffusion angle characteristics of the reference element diffraction unit 45s, and the reference element diffraction unit 45s It is determined in consideration of the deviation amount b along the first arrangement direction da from the element diffraction unit 45k to the element diffraction unit 45k. Specifically, it is determined as follows.
tan (θ 4+ ) = (h−b) / y
tan (θ 4- ) = (h−b) / (y + il)
さらに、基準要素回折部45sと異なるホログラム素子40に含まれた他の要素回折部45kについても、同様に、拡散特性を決定することができる。すなわち、第3ホログラム素子40cに含まれた他の要素回折部45kの拡散角度特性を、基準となる要素回折部45sの拡散角度特性と、基準要素回折部45sから当該要素回折部45kまでの第1配列方向daに沿ったずれ量cと、を考慮して、決定することができる。具体的には、つぎのように決定される。
tan(θ5+)=(h−c)/y
tan(θ5−)=(h−c)/(y+il)
Further, the diffusion characteristics of the other element diffraction unit 45k included in the hologram element 40 different from the reference element diffraction unit 45s can be similarly determined. That is, the diffusion angle characteristic of the other element diffraction unit 45k included in the third hologram element 40c is the diffusion angle characteristic of the reference element diffraction unit 45s, and the third element diffraction unit 45s to the element diffraction unit 45k. It can be determined in consideration of the deviation amount c along the arrangement direction da. Specifically, it is determined as follows.
tan (θ 5+ ) = (h−c) / y
tan (θ 5- ) = (h-c) / (y + il)
基準要素回折部45sの長手方向dlへの拡散角度特性は、被照明領域6の幅方向dwに沿った全域に亘って行われる。同様に、他の要素回折部45kの拡散角度特性も、被照明領域6の幅方向dwに沿った全域に亘って行われる。
The diffusion angle characteristic of the reference element diffraction unit 45s in the longitudinal direction dl is performed over the entire area along the width direction dw of the illuminated
図1に示す光開口部材5は、回折光学素子4で回折されたコヒーレント光を通過させる開口部5aを有し、開口部5aを通過したコヒーレント光にて被照明領域6を照明する。開口部5aの形状、サイズ、数は任意である。例えば、開口部5aは、被照明領域6の照明形状に関連した開口形状を有する。照明形状に関連した開口形状とは、被照明領域6の照明形状と同一、類似または関連性がある開口形状を意味する。
The
回折光学素子4の各点で回折されたコヒーレント光のうち、開口部5aを通過した複数のコヒーレント光は、被照明領域6内の少なくとも一部が相違する範囲をそれぞれ照明してもよい。あるいは、回折光学素子4の各点で回折されたコヒーレント光のうち、開口部5aを通過した複数のコヒーレント光は、被照明領域6の全域をそれぞれ照明してもよい。
Of the coherent lights diffracted at each point of the diffractive
具体的な例として、被照明領域6の照明形状が特定の文字、記号、数字、意匠および模様の少なくとも一つの形状である場合に、開口部5aの開口形状も照明形状と同一または類似の形状であってもよい。例えば、図1Aおよび図1Bは、光開口部材5の開口部5aの開口形状が星形状で、被照明領域6の照明形状も星形状である例を示している。
As a specific example, when the illumination shape of the illuminated
光開口部材5の開口部5aの数は、一つでも複数個でもよい。開口部5aの数に応じた数の回折光学素子4が設けられる。より具体的には、各回折光学素子4で回折されたコヒーレント光が、対応する開口部5aを通過するようにしてもよいし、各回折光学素子4で回折されたコヒーレント光が複数の開口部5aを通過するようにしてもよい。あるいは、複数の回折光学素子4で回折されたコヒーレント光が一つの開口部5aを通過するようにしてもよい。
The number of
被照明領域6には、光開口部材5の開口部5aの数に応じた数の照明範囲が設けられるが、開口部5aの数と照明範囲の数は必ずしも一致している必要はない。例えば、図4Aは、それぞれが星形状の複数の開口部5aを通過した複数のコヒーレント光により、一つの星形状の被照明領域6を照明する例を示している。この場合、各開口部5aを通過したコヒーレント光がいずれも、星形状の被照明領域6の全域を照明してもよいし、各開口部5aを通過したコヒーレント光にて被照明領域6の一部ずつを分担して照明してもよい。一方、図4Bは、それぞれが星形状の複数の開口部5aを通過した複数のコヒーレント光により、それぞれ別個の星形状の照明範囲を照明する例を示している。図4Bの例では、各開口部5aを通過したコヒーレント光が被照明領域6内の別個の星形状の照明範囲を照明する。
The illuminated
また、開口部5aは、被照明領域6内に表示される情報に関連した情報を表す開口形状を有していてもよい。被照明領域6内に表示される情報とは、コヒーレント光による照明光を用いて表示される、文字、記号、数字等の情報である。関連した情報とは、同じ文字等からなる情報でもよいし、類義語や関連語、他国語等の情報でもよいし、文字等の書体やサイズ、表示色、装飾を変えた情報でもよい。
Further, the
光開口部材5における開口部5aは、コヒーレント光が通過する領域であり、被照明領域6側にいる観察者が光開口部材5の方向に視線を向けると、開口部5aが明るく視認される。すなわち、観察者は、光開口部材5における開口部5aの領域とそれ以外の領域とを明るさの違いで明瞭に認識できる。よって、光開口部材5における開口部5aの形状やサイズに特徴を持たせることで、観察者に何らかの情報伝達を行ったり、意匠の一部として認識させることができる。
The
観察者が光開口部材5における開口部5aに視線を向けたとしても、開口部5aには回折光学素子4からの拡散光が入射されるため、観察者の目を痛めるほどの強い光が目に入ることはなく、安全性上の問題は生じない。安全性をより向上させるには、回折光学素子4の複数の点からのコヒーレント光が開口部5aに入射されるようにして、一方向からの強い光が開口部5aに入射されないようにするのが望ましい。このような安全性の向上は、回折光学素子4の回折特性に依存するため、安全性に配慮した上で回折光学素子4の回折特性を設計するのが望ましい。
Even if the observer directs his / her line of sight to the
図5は光開口部材5における開口部5aを観察者に意匠または模様として認識させる一例を示す図である。図5の光開口部材5は、カボチャの外形形状を模しており、カボチャの目と口の位置に開口部5aが設けられている。これら開口部5aを通過したコヒーレント光は、被照明領域6にカボチャの絵柄を照明する。観察者は、被照明領域6の照明形状によってカボチャの絵柄を視認できるとともに、照明装置1側に視線を向けることにより、光開口部材5の開口部5aにて別のカボチャの絵柄を視認できる。このように、図5の例によれば、被照明領域6の照明形状と光開口部材5の開口部5aの開口形状により、統一感のある2種類の絵柄を観察者に提供でき、例えばハロウィンの季節等に観察者を楽しませることができる。
FIG. 5 is a diagram showing an example in which the observer recognizes the
このように、季節やイベント等に応じて、回折光学素子4と光開口部材5を取り替えて、光開口部材5の開口形状と被照明領域6の照明形状を変更することで、種々の照明や情報表示が可能な照明装置1を実現できる。
In this way, by replacing the diffractive
図1Bに示すように、光開口部材5は、光源2、整形光学系3および回折光学素子4を収納する筐体1aの少なくとも一部に設けられる。実際には、筐体1aの回折光学素子4の出射面に対向する面側に設けられる。例えば、デザイン性のない矩形状の筐体1aを、意匠性に優れた室内に配置すると、室内装飾を損なうおそれがあるが、本実施形態の場合、照明装置1の筐体1a自身が開口部5aの形状にて意匠性を発揮するため、室内装飾品の一部にもなりえる。また、本実施形態では、照明装置1の筐体1a自身を照明や情報表示の用途に利用できる。これにより、照明装置1の利用価値をより向上できる。
As shown in FIG. 1B, the
図1Aでは、単色の光源2にて被照明領域6を照明する例を示したが、被照明領域6をカラーで照明するには、3つ以上の波長域の光源2を用いて被照明領域6を照明する必要がある。図6はカラー照明用の照明装置1の概略構成を示す図である。図6の照明装置1は、複数の光源2と、複数の整形光学系3と、複数の回折光学素子4と、複数の光開口部材5とを備えている。
In FIG. 1A, an example of illuminating the
複数の光源2は、それぞれ異なる波長帯域のコヒーレント光を射出する。それぞれ異なる波長域のコヒーレント光とは、例えば、赤、緑、青の計3つの波長域のコヒーレント光である。もちろん、光源2は、赤緑青以外の色のコヒーレント光を射出してもよい。また、同じ波長域の光源2を複数設けて、被照明領域6の照明強度を向上させてもよい。
The plurality of
図6の整形光学系3、回折光学素子4および光開口部材5は、複数の光源2のそれぞれに対応づけて設けられている。すなわち、複数の光源2から射出された各波長域のコヒーレント光は、対応する整形光学系3にてコリメートされた後、対応する回折光学素子4に入射されて拡散され、光開口部材5の開口部5aを通過して、被照明領域6を照明する。
The shaping
図6の例では、各波長域のコヒーレント光を、別々の開口部5aから射出して被照明領域6を照明しているが、各波長域のコヒーレント光を同一の開口部5aから射出して被照明領域6を照明してもよい。よって、カラー照明を行う場合、複数の光開口部材5を設けることは必須条件ではない。
In the example of FIG. 6, coherent light in each wavelength range is emitted from
図7は3つの開口部5aを有する照明装置1にてライン状の被照明領域6を照明する例を示す図である。ライン状の被照明領域6は、例えば車両の進行方向に沿って照明されるものである。図7の例では、開口部5aの形状が矩形状である例を示しているが、開口部5aの形状は任意である。図7の各開口部5aからは、例えばそれぞれ異なる波長域のコヒーレント光が射出されて被照明領域6を照明する。なお、2以上の開口部5aから同じ波長域のコヒーレント光を射出してもよい。
FIG. 7 is a diagram showing an example of illuminating a line-shaped
また、図7の例では、開口部5aが縦方向に3つ並んでいるが、開口部5aの配置方向も任意である。例えば、図8は3つの開口部5aを横方向に3つ並べた照明装置1を示している。開口部5aの数や形状は任意であり、図9Aのような楕円形でもよいし、図9Bのように矩形状の開口部5aが格子状に配置されていてもよい。また、図9Cのように多角形形状の開口部5aが蜂の巣状に配置されていてもよいし、図9Dのように円形の開口部5aが千鳥状に配置されていてもよい。
Further, in the example of FIG. 7, three
図7や、図8、図9A〜図9Dでは、開口部5aの配置に特に意匠性を持たせていないが、意匠や模様を考慮して複数の開口部5aを配置してもよい。これら開口部5aは、光源2がコヒーレント光を射出していない状態では暗く視認され、光源2がコヒーレント光を射出している状態では明るく視認される。このような明るさの違いによっても、開口部5aの形状や配置を目立たせることができ、開口部5aを照明や情報表示の目的で利用可能である。
In FIGS. 7, 8 and 9A to 9D, the arrangement of the
上述したように、本実施形態による照明装置1は、何らかの情報を表示する目的で利用可能である。図10Aは、「はいるな」という文字情報を被照明領域6内に表示するとともに、同じ文字情報を開口部5aの開口形状にて認識できるようにした例を示している。なお、被照明領域6の照明形状と開口部5aの開口形状とは必ずしも同一である必要はなく、被照明領域6の照明形状に関連する開口形状の開口部5aを設けてもよい。例えば、被照明領域6の照明形状と開口部5aの開口形状との一方が第1言語(例えば日本語)の文字情報を含んでおり、他方が第2言語(例えば英語)の文字情報を含んでいてもよい。
As described above, the
図10Bは案内表示目的の情報表示の一例を示す図である。図10Bでは、1階であることを示す文字情報「1F」を被照明領域6の照明形状と開口部5aの開口形状とで表す例を示している。
FIG. 10B is a diagram showing an example of information display for the purpose of guidance display. FIG. 10B shows an example in which the character information “1F” indicating that the floor is on the first floor is represented by the illumination shape of the illuminated
図10Aと図10Bによれば、照明装置1の筐体1aに設けた開口部5aを、情報表示用として活用するため、被照明領域6の照明や情報表示に気付かなかった人間にも、開口部5aの開口形状にて表される文字等にて注意を喚起することができる。
According to FIGS. 10A and 10B, since the
図11Aは被照明領域6の照明形状と開口部5aの開口形状とが非常口に関する意匠情報を表す例を示している。図11Aでは、被照明領域6の照明形状と開口部5aの開口形状とがともに同一の意匠情報を表す例を示しているが、両者の意匠情報が互いに異なったものでもよい。
FIG. 11A shows an example in which the illumination shape of the illuminated
図11Bは被照明領域6の照明形状と開口部5aの開口形状との一方が文字情報を表し、他方が意匠情報を表す例を示している。図11Bでは、被照明領域6の照明形状が非常口を表す意匠情報で、開口部5aの開口形状が「非常口」の文字情報を表す例を示しているが、被照明領域6の照明形状が文字情報を表し、開口部5aの開口形状が意匠情報を表してもよい。
FIG. 11B shows an example in which one of the illumination shape of the illuminated
このように、本実施形態では、回折光学素子4で回折されたコヒーレント光を通過させる開口部5aの開口形状を特徴づけることで、被照明領域6の照明形状と開口部5aの開口形状の双方にて、意匠性の向上や、何らかの情報表示、注意喚起、広告宣伝などを行うことができる。よって、被照明領域6側だけでなく、照明装置1側にも観察者の視線を向けさせることができ、照明装置1の筐体1a自身を照明や情報表示に利用でき、照明装置1の利用価値を向上できる。
As described above, in the present embodiment, by characterizing the opening shape of 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。 The aspects of the present disclosure are not limited to the individual embodiments described above, but also 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 purpose of the present disclosure derived from the contents defined in the claims and their equivalents.
1 照明装置、2 光源、3 整形光学系、3a 第1レンズ、3b 第2レンズ、4 回折光学素子、5 光開口部材、6 被照明領域 1 Lighting device, 2 Light source, 3 Orthopedic optical system, 3a 1st lens, 3b 2nd lens, 4 Diffraction optical element, 5 Light aperture member, 6 Illuminated area
Claims (9)
前記光源から射出されたコヒーレント光をコリメートする整形光学系と、
前記整形光学系にて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と、
前記回折光学素子で回折されたコヒーレント光を通過させる開口部を有し、前記開口部を通過したコヒーレント光にて被照明領域を照明する光開口部材と、を備え、
前記開口部は、前記被照明領域の照明形状に関連した開口形状として、前記被照明領域内に表示される情報に関連した情報を表す開口形状を有する、照明装置。 A light source that emits coherent light and
A shaping optical system that collimates the coherent light emitted from the light source,
A diffractive optical element that diffracts coherent light collimated by the shaping optical system, and
Has an opening for passing the coherent light diffracted by the diffractive optical element, e Bei and a light opening member for illuminating a target area at the coherent light that has passed through the opening,
The opening is a lighting device having an opening shape that represents information related to information displayed in the illuminated area as an opening shape related to the illumination shape of the illuminated area.
前記複数の開口部を通過した複数のコヒーレント光は、前記被照明領域内の少なくとも一部の範囲を重ねて照明する、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の照明装置。 Each of the optical aperture members has a plurality of apertures through which coherent light diffracted by the diffractive optical element is passed.
The lighting device according to any one of claims 1 to 5 , wherein the plurality of coherent lights that have passed through the plurality of openings illuminate at least a part of the illuminated area in an overlapping manner.
前記複数の開口部を通過した複数のコヒーレント光は、前記被照明領域内の少なくとも一部が相違する複数の範囲を照明する、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の照明装置。 Each of the optical aperture members has a plurality of apertures through which coherent light diffracted by the diffractive optical element is passed.
The lighting device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the plurality of coherent lights that have passed through the plurality of openings illuminate a plurality of ranges within the illuminated area where at least a part of the light is different.
前記被照明領域は、文字、記号、数字、意匠および模様の少なくとも一つを表す照明形状を有する、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の照明装置。 The opening has an opening shape that represents at least one of letters, symbols, numbers, designs and patterns.
The lighting device according to any one of claims 1 to 7 , wherein the illuminated area has a lighting shape representing at least one of a character, a symbol, a number, a design and a pattern.
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