JPWO2016072483A1 - Optical device - Google Patents

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Abstract

【課題】 簡単な構造で容易且つ安価に製造することができる照明及び表示可能な光学装置を提供する。【解決手段】 光学装置１は、少なくとも光を照射する発光部２０２を有する照射部２１０と、発光部２または照射部２１０を制御する制御部２０７と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical device capable of illumination and display which can be easily and inexpensively manufactured with a simple structure. An optical device includes an irradiation unit having at least a light emitting unit that emits light, and a control unit that controls the light emitting unit or the irradiation unit. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、ホログラム再生光を利用して照明及び表示可能な光学装置に関するものである。また、本発明は、所定の形状及び位置に照明及び表示可能な光学装置に関するものである。   The present invention relates to an optical device capable of illuminating and displaying using hologram reproduction light. The present invention also relates to an optical device capable of illuminating and displaying a predetermined shape and position.

室内において白熱灯やＬＥＤ光源の電力システムを各種センサに連動させ、人が通らない時は電源が切れたり、外光を感知して光量を調節したりする照明制御システムがある。   There is an illumination control system in which the power system of an incandescent lamp or LED light source is linked to various sensors in the room, and the power is turned off when the person cannot pass, or the amount of light is adjusted by sensing outside light.

近年、レーザー光源、特に可視光レーザーは、直進性、長寿命、高い色純度、高発光効率等の利点を有し、ディスプレイ・照明・光センシングなどへ展開する次世代光源として期待されている。レーザー光源を照明分野へ応用することにより、より広範囲、高光量の照明領域をインテリジェントに制御することが可能となる。   In recent years, laser light sources, particularly visible light lasers, have advantages such as straightness, long life, high color purity, and high luminous efficiency, and are expected as next-generation light sources to be developed for displays, illumination, optical sensing, and the like. By applying the laser light source to the illumination field, it is possible to intelligently control a wider area and a higher light intensity illumination area.

一方で、ホログラムは設計波長に対して高効率に光を回折でき、ＬＥＤ及びレーザー等と相性のよいデバイスである。また、ホログラムには予め記録された画像や文字の表示のみならず、各種光学素子を予め記録させることによってビーム整形や均一化機能を付与することが可能であり、レーザー、可変制御装置と組み合わせて多様な照明システムの構築が可能となる。特に、電源のＯＮ／ＯＦＦ又は光量調整のみならず、照射領域の変化や色の変化、画像や文字の表示が可能になることが大きな進歩である。   On the other hand, a hologram is a device that can diffract light with high efficiency with respect to a design wavelength and is compatible with an LED, a laser, or the like. In addition to displaying pre-recorded images and characters, holograms can be pre-recorded with various optical elements to provide beam shaping and homogenization functions, combined with lasers and variable control devices. Various lighting systems can be constructed. In particular, it is a great advancement not only to turn on / off the power supply or adjust the amount of light, but also to be able to change the irradiation area, change colors, and display images and characters.

レーザーとホログラムを使用して複数の照明領域に可変照明させる装置としては以下の先行文献のように、走査装置を用いて選択的に、領域分割されたホログラムを照射する方式がある。これは可変照明のみならずスペックルも低減できる。   As a device for variably illuminating a plurality of illumination regions using a laser and a hologram, there is a method of selectively irradiating a region-divided hologram using a scanning device as in the following prior art. This can reduce speckle as well as variable illumination.

また、従来、地図情報を元に、車両の進行方向を指示する装置が提案されている（特許文献２参照）。また、ウィンドシールドとドライバーシートの間に設けられて、情報を表示する表示装置が提案されている（特許文献３参照）。   Conventionally, an apparatus for instructing the traveling direction of a vehicle based on map information has been proposed (see Patent Document 2). In addition, a display device that is provided between a windshield and a driver seat and displays information has been proposed (see Patent Document 3).

さらに、従来、人の動きを検出した際に広告表示部を照明する照明部の点灯時の電力を増加させる照明看板システムが提案されている（特許文献４）。   Furthermore, conventionally, an illumination signage system has been proposed that increases the power when the illumination unit that illuminates the advertisement display unit when a human motion is detected (Patent Document 4).

特開２０１２−２３０３１０号公報JP 2012-230310 A 特許第４５６１７２２号公報Japanese Patent No. 4561722 国際公開２０１４／０１７１２９号International Publication No. 2014/017129 特開２０１４−２２０８７７号公報JP 2014-220877 A

しかしながら、通常、光走査装置に使用されるＭＥＭＳ(Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ)スキャナーやポリゴンスキャナは高価であり、光学系の配置が複雑になる場合がある。さらに、光源の出力をある程度確保する必要があるため、放熱対策等を十分に考慮しなければならないことも予想される。   However, a MEMS (Micro Electro Mechanical System) scanner and a polygon scanner that are usually used in an optical scanning apparatus are expensive, and the arrangement of the optical system may be complicated. Furthermore, since it is necessary to secure the output of the light source to some extent, it is expected that sufficient measures for heat dissipation should be taken into consideration.

また、特許文献２に記載された技術は、予め記憶された情報に基づいて進行方向を指示するものであって、走行中の状況に応じて対応するものではない。また、特許文献３に記載された技術は、ドライバーの視界に情報を表示しているが、その表示方法は指向性を有し、観察可能な視野角に制限がある。そのため、運転者の体格等による個人差が存在するため、設計された標準運転者の観察位置から目線がずれるような場合には、別途調整を行う必要が生じる。また、運転中の姿勢変化により視点が情報観察可能な範囲から逸脱した場合には情報の観察自体が不可能となってしまう。   Moreover, the technique described in Patent Document 2 indicates a traveling direction based on information stored in advance, and does not correspond to a situation during traveling. Moreover, although the technique described in Patent Document 3 displays information in the driver's field of view, the display method has directivity and has a limited viewing angle. For this reason, there are individual differences depending on the driver's physique and the like, and if the line of sight deviates from the designed standard driver's observation position, it is necessary to make a separate adjustment. In addition, when the viewpoint deviates from the range in which information can be observed due to the posture change during driving, the information itself cannot be observed.

さらに、特許文献５に記載された技術は、広告表示部を照明するものであり、広告表示部の位置を変更できるものではなかった。   Furthermore, the technique described in Patent Document 5 illuminates the advertisement display unit and cannot change the position of the advertisement display unit.

本発明は、走査装置を使用せずに、簡単な構造で容易且つ安価に製造することができる照明及び表示可能な光学装置を提供する。   The present invention provides an illumination and display optical device that can be easily and inexpensively manufactured with a simple structure without using a scanning device.

また、本発明は、走行中の車両の進行方向の情報を表示することで、運転者に情報を的確に把握させることが可能な光学装置を提供する。特に運転者に車幅の情報や車両の進行方向の変化を伝えることができ、不測の事態を注意喚起することによって、運転者の不安を取り除き、安全性の向上にも寄与することができる。   In addition, the present invention provides an optical device that allows a driver to accurately grasp information by displaying information on the traveling direction of a traveling vehicle. In particular, it is possible to inform the driver of vehicle width information and changes in the traveling direction of the vehicle, and by alerting unexpected situations, the driver's anxiety can be removed and safety can be improved.

さらに、本発明は、予め定めた所定の形状で所定の位置に照明し、移動体を所定の位置に誘導することが可能な光学装置を提供する。   Furthermore, the present invention provides an optical device capable of illuminating a predetermined position with a predetermined shape and guiding a moving body to the predetermined position.

上記目的を達成する本発明にかかる光学装置は、
少なくとも光を照射する発光部を有する照射部と、
前記発光部または前記照射部を制御する制御部と、
を備える
ことを特徴とする。An optical device according to the present invention that achieves the above object is as follows.
An irradiating unit having at least a light emitting unit that emits light;
A control unit for controlling the light emitting unit or the irradiation unit;
It is characterized by providing.

また、本発明にかかる光学装置では、
前記照射部及び前記制御部は、移動体に搭載され、
前記制御部は、前記発光部が前記移動体の進行方向の情報を前記移動体外に投影する
ことを特徴とする。In the optical device according to the present invention,
The irradiation unit and the control unit are mounted on a moving body,
The control unit is characterized in that the light emitting unit projects information on a traveling direction of the moving body to the outside of the moving body.

また、本発明にかかる光学装置は、
前記移動体の進行方向の状態を検出する検出部を備え、
前記制御部は、前記検出部が異常を検出した場合、前記発光部が前記進行方向に前記異常に対応した情報を投影するように制御する
ことを特徴とする。An optical device according to the present invention is
A detector that detects a state of the moving body in the traveling direction;
When the detection unit detects an abnormality, the control unit controls the light emitting unit to project information corresponding to the abnormality in the traveling direction.

また、本発明にかかる光学装置では、
前記検出部は、前記移動体の進行方向の障害物又は路肩を検出する
ことを特徴とする。In the optical device according to the present invention,
The detection unit detects an obstacle or a road shoulder in the traveling direction of the moving body.

また、本発明にかかる光学装置では、
前記制御部は、前記検出部が前記移動体の進行方向の障害物又は路肩を検出した場合、前記移動体が前記障害物又は路肩を避けるための情報を前記発光部が投影するように制御する
ことを特徴とする。In the optical device according to the present invention,
The control unit controls the light emitting unit to project information for the moving body to avoid the obstacle or the shoulder when the detecting unit detects an obstacle or a shoulder in the traveling direction of the moving body. It is characterized by that.

また、本発明にかかる光学装置では、
前記進行方向の情報は、前記移動体の進行軌跡を予測する情報である
ことを特徴とする。In the optical device according to the present invention,
The traveling direction information is information for predicting a traveling locus of the moving body.

また、本発明にかかる光学装置では、
前記照射部は、
少なくとも、予め定めた所定の情報が記録された第１拡散素子領域及び前記第１拡散素子領域とは異なる情報が記録された第２拡散素子領域に分割された拡散素子を有する拡散部と、
前記発光部から照射された光の光路を変更させることにより、前記第１拡散素子領域及び前記第２拡散素子領域のうち少なくとも１つを含むように前記光を走査する走査部と、
を備える
ことを特徴とする。In the optical device according to the present invention,
The irradiation unit is
A diffusion unit having a diffusion element divided into at least a first diffusion element region in which predetermined information is recorded and a second diffusion element region in which information different from the first diffusion element region is recorded;
A scanning unit that scans the light so as to include at least one of the first diffusion element region and the second diffusion element region by changing an optical path of light emitted from the light emitting unit;
It is characterized by providing.

また、本発明にかかる光学装置では、
前記照射部は、
少なくとも、予め定めた所定の情報が記録された第１拡散素子領域及び前記第１拡散素子領域とは異なる情報が記録された第２拡散素子領域に分割された拡散素子を有する拡散部と、
前記発光部から照射された光が前記第１拡散素子領域及び前記第２拡散素子領域のうち少なくとも１つを走査するように前記拡散部が移動可能である走査部と、
を備える
ことを特徴とする。In the optical device according to the present invention,
The irradiation unit is
A diffusion unit having a diffusion element divided into at least a first diffusion element region in which predetermined information is recorded and a second diffusion element region in which information different from the first diffusion element region is recorded;
A scanning unit in which the diffusing unit is movable such that light emitted from the light emitting unit scans at least one of the first diffusing element region and the second diffusing element region;
It is characterized by providing.

また、本発明にかかる光学装置は、
移動体を検出する検出部と、
前記検出部が検出した移動体の位置と前記照射部が照射する照射領域の対応関係をそれぞれ記憶する記憶部と、
を備え、
前記制御部は、前記検出部によって前記移動体が検出された場合、前記移動体を所定の位置に誘導するように、前記記憶部が記憶した前記対応関係に基づいて、前記照射部に光を照射させる
ことを特徴とする。An optical device according to the present invention is
A detection unit for detecting a moving object;
A storage unit for storing the correspondence between the position of the moving body detected by the detection unit and the irradiation area irradiated by the irradiation unit;
With
The control unit emits light to the irradiating unit based on the correspondence stored in the storage unit so as to guide the moving unit to a predetermined position when the detection unit detects the moving unit. It is characterized by irradiating.

また、本発明にかかる光学装置では、
前記照射部は、
予め定めた所定の情報が記録された要素拡散素子の集合からなる第１拡散素子領域及び前記第１拡散素子領域とは異なる情報が記録された要素拡散素子の集合からなる第２拡散素子領域に少なくとも分割された拡散素子を有し、前記発光部が発光した前記コヒーレント光を前記第１拡散素子領域で拡散して所定の形状の第１照射領域に照射し、前記発光部が発光した前記コヒーレント光を前記第２拡散素子領域で拡散して所定の形状の第２照射領域に照射する拡散部
を備え、
前記記憶部は、前記第１拡散素子領域と前記第１照射領域及び前記第２拡散素子領域と前記第２照射領域の対応関係をそれぞれ記憶し、
前記制御部は、少なくとも前記拡散部の前記第１拡散素子領域又は前記第２拡散素子領域に前記発光部が発光する前記コヒーレント光を照射させる
ことを特徴とする。In the optical device according to the present invention,
The irradiation unit is
A first diffusing element region comprising a set of element diffusing elements in which predetermined predetermined information is recorded and a second diffusing element region comprising a set of element diffusing elements in which information different from the first diffusing element region is recorded; The coherent light that has at least a divided diffusion element, diffuses the coherent light emitted from the light emitting unit in the first diffusion element region, and irradiates the first irradiation region of a predetermined shape, and emits light from the light emitting unit. A diffusion unit that diffuses light in the second diffusion element region and irradiates the second irradiation region of a predetermined shape;
The storage unit stores a correspondence relationship between the first diffusion element region and the first irradiation region, and the second diffusion element region and the second irradiation region, respectively.
The control unit irradiates at least the first diffusion element region or the second diffusion element region of the diffusion unit with the coherent light emitted from the light emitting unit.

また、本発明にかかる光学装置は、
前記発光部から照射された光が前記第１拡散素子領域又は前記第２拡散素子領域のうち少なくとも１つに照射されるように走査させる走査部を備え、
前記制御部は、前記記憶部が記憶した前記対応関係に基づいて、前記走査部を駆動する
ことを特徴とする。An optical device according to the present invention is
A scanning unit that scans so that light emitted from the light emitting unit is applied to at least one of the first diffusion element region and the second diffusion element region;
The control unit drives the scanning unit based on the correspondence relationship stored in the storage unit.

また、本発明にかかる光学装置では、
前記照射部は、矢印を照射する
ことを特徴とする。In the optical device according to the present invention,
The irradiation unit irradiates an arrow.

上記目的を達成する本発明にかかる光学装置は、
光を照射する発光部と、
少なくとも、予め定めた所定の情報が記録された第１拡散素子領域及び前記第１拡散素子領域とは異なる情報が記録された第２拡散素子領域に分割された拡散素子を有する拡散部と、
前記発光部から照射された光が前記第１拡散素子領域及び前記第２拡散素子領域のうち少なくとも１つを走査するように前記拡散部が移動可能である走査部と、
を備える
ことを特徴とする。An optical device according to the present invention that achieves the above object is as follows.
A light emitting unit that emits light;
A diffusion unit having a diffusion element divided into at least a first diffusion element region in which predetermined information is recorded and a second diffusion element region in which information different from the first diffusion element region is recorded;
A scanning unit in which the diffusing unit is movable such that light emitted from the light emitting unit scans at least one of the first diffusing element region and the second diffusing element region;
It is characterized by providing.

また、本発明にかかる光学装置では、
前記第１拡散素子領域は、第１要素拡散素子の集合であり、
前記第２拡散素子領域は、第２要素拡散素子の集合である
ことを特徴とする。In the optical device according to the present invention,
The first diffusion element region is a set of first element diffusion elements,
The second diffusion element region is a set of second element diffusion elements.

また、本発明にかかる光学装置は、
前記発光部からの光の光軸と、前記拡散素子からの照明光の光軸が平行である
ことを特徴とする。An optical device according to the present invention is
The optical axis of the light from the light emitting unit and the optical axis of the illumination light from the diffusion element are parallel to each other.

また、本発明にかかる光学装置では、
前記走査部は、前記拡散素子を１次元方向に移動可能である
ことを特徴とする。In the optical device according to the present invention,
The scanning unit may move the diffusion element in a one-dimensional direction.

また、本発明にかかる光学装置では、
前記走査部は、前記拡散素子を２次元方向に移動可能である
ことを特徴とする。In the optical device according to the present invention,
The scanning unit may move the diffusion element in a two-dimensional direction.

また、本発明にかかる光学装置では、
前記拡散部は、
前記拡散素子と、
前記拡散素子を囲む拡散素子枠部と、
を有し、
前記走査部は、
前記拡散素子枠部を支持する支持部材を有する
ことを特徴とする。In the optical device according to the present invention,
The diffusion part is
The diffusing element;
A diffusing element frame surrounding the diffusing element;
Have
The scanning unit
It has a supporting member which supports the diffusion element frame part.

また、本発明にかかる光学装置では、
前記発光部は、複数のレーザー光源を有するレーザーアレイを有し、
前記レーザーアレイの照射領域は、前記第１拡散素子領域及び前記第２拡散素子領域よりも小さい
ことを特徴とする。In the optical device according to the present invention,
The light emitting unit has a laser array having a plurality of laser light sources,
The irradiation area of the laser array is smaller than the first diffusion element area and the second diffusion element area.

また、本発明にかかる光学装置では、
前記発光部は、前記レーザーアレイの前記複数のレーザー光源を選択的に発光させ、前記要素拡散素子を選択的に照明し、所定の照射領域を形成する
ことを特徴とする。In the optical device according to the present invention,
The light emitting unit selectively emits the plurality of laser light sources of the laser array, selectively illuminates the element diffusion element, and forms a predetermined irradiation region.

また、本発明にかかる光学装置では、
前記発光部は、前記拡散素子からの照明光の輝度分布を均一に近づける光均一素子を含む
ことを特徴とする。In the optical device according to the present invention,
The light emitting unit includes a light uniform element that makes the luminance distribution of the illumination light from the diffusion element close to uniform.

また、本発明にかかる光学装置では、
前記発光部は、光を整形する光整形素子を含む
ことを特徴とする。In the optical device according to the present invention,
The light emitting unit includes a light shaping element for shaping light.

また、本発明にかかる光学装置は、
前記拡散部の移動を指示する入力部と、
前記支持部材に対して前記拡散部を移動させる駆動部と、
前記入力部からの指示に応じて前記駆動部を制御する制御部と、
を備える
ことを特徴とする。An optical device according to the present invention is
An input unit for instructing movement of the diffusion unit;
A drive unit that moves the diffusion unit relative to the support member;
A control unit that controls the drive unit in response to an instruction from the input unit;
It is characterized by providing.

また、本発明にかかる光学装置は、
前記入力部の指示に応じた前記拡散素子の移動位置を記憶する記憶部を備える
ことを特徴とする。An optical device according to the present invention is
A storage unit that stores a movement position of the diffusion element according to an instruction from the input unit is provided.

また、本発明にかかる光学装置では、
前記拡散素子を通過した光は、照明光を投影する
ことを特徴とする。In the optical device according to the present invention,
The light that has passed through the diffusing element projects illumination light.

また、本発明にかかる光学装置では、
前記拡散素子を通過した光は、画像及び文字のうち少なくとも１つを投影する
ことを特徴とする。In the optical device according to the present invention,
The light passing through the diffusing element projects at least one of an image and characters.

また、本発明にかかる光学装置では、
前記拡散素子がホログラムであり、
前記第１拡散素子領域が第１ホログラム領域あり、
前記第２拡散素子領域が第２ホログラム領域である
ことを特徴とする。In the optical device according to the present invention,
The diffusion element is a hologram;
The first diffusion element region is a first hologram region;
The second diffusion element region is a second hologram region.

また、本発明にかかる光学装置では、
前記拡散素子がホログラムであり、
前記第１拡散素子領域が第１ホログラム領域あり、
前記第２拡散素子領域が第２ホログラム領域であり、
前記第１ホログラム領域は第１要素ホログラムの集合であり、
前記第２ホログラム領域は第２要素ホログラムの集合である
ことを特徴とするIn the optical device according to the present invention,
The diffusion element is a hologram;
The first diffusion element region is a first hologram region;
The second diffusion element region is a second hologram region;
The first hologram region is a set of first element holograms;
The second hologram region is a set of second element holograms.

本発明によれば、簡単な構造で容易且つ安価に製造できることができる照明及び表示可能な光学装置を提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide an optical device capable of illumination and display that can be easily and inexpensively manufactured with a simple structure.

また、本発明にかかる光学装置によれば、運転者に不測の事態に陥る可能性を認知させ、危険を回避するよう注意喚起することが可能となる。   In addition, according to the optical device of the present invention, it is possible to make the driver aware of the possibility of falling into an unexpected situation and to call attention to avoid danger.

本発明にかかる光学装置によれば、予め定めた所定の形状で所定の位置に照明し、移動体を所定の位置に誘導することが可能となる。   According to the optical device of the present invention, it is possible to illuminate a predetermined position with a predetermined shape and guide the moving body to the predetermined position.

第１実施形態の光学装置の第１状態での側面図である。It is a side view in the 1st state of the optical apparatus of 1st Embodiment. 第１実施形態の光学装置の第１状態での正面図である。It is a front view in the 1st state of the optical apparatus of 1st Embodiment. 第１実施形態の光学装置のカラーの一例の側面図である。It is a side view of an example of the color of the optical apparatus of 1st Embodiment. 第１実施形態の光学装置のカラーの他の例の側面図である。It is a side view of the other example of the color of the optical apparatus of 1st Embodiment. 第１実施形態の光学装置の第２状態での側面図である。It is a side view in the 2nd state of the optical apparatus of 1st Embodiment. 第１実施形態の光学装置の第２状態での正面図である。It is a front view in the 2nd state of the optical apparatus of 1st Embodiment. 第２実施形態の光学装置の第１状態での正面図である。It is a front view in the 1st state of the optical apparatus of 2nd Embodiment. 第２実施形態の光学装置の第２状態での正面図である。It is a front view in the 2nd state of the optical apparatus of 2nd Embodiment. 第２実施形態の光学装置の第３状態での正面図である。It is a front view in the 3rd state of the optical apparatus of 2nd Embodiment. 第２実施形態の光学装置の第４状態での正面図である。It is a front view in the 4th state of the optical apparatus of 2nd Embodiment. 第２実施形態の光学装置の第５状態での正面図である。It is a front view in the 5th state of the optical apparatus of 2nd Embodiment. 第３又は第４実施形態の第１状態での光学装置の作動を示す。The operation | movement of the optical apparatus in the 1st state of 3rd or 4th embodiment is shown. 第１状態で走行中に運転席から見た図を示す。The figure seen from the driver's seat during driving | running | working in a 1st state is shown. 第３又は第４実施形態の光学装置のシステム図である。It is a system diagram of the optical apparatus of 3rd or 4th embodiment. 第３又は第４実施形態の第２状態での光学装置の作動を示す。The operation | movement of the optical apparatus in the 2nd state of 3rd or 4th embodiment is shown. 第２状態で走行中に運転席から見た図を示す。The figure seen from the driver's seat during driving | running | working in a 2nd state is shown. 第３実施形態の光学装置の第１状態での側面図である。It is a side view in the 1st state of the optical apparatus of 3rd Embodiment. 第３実施形態の光学装置の第２状態での側面図である。It is a side view in the 2nd state of the optical apparatus of 3rd Embodiment. 第３実施形態の光学装置の他の例である。It is another example of the optical apparatus of 3rd Embodiment. 第４実施形態の光学装置の第１状態での側面図である。It is a side view in the 1st state of the optical apparatus of 4th Embodiment. 第４実施形態の光学装置の第１状態での正面図である。It is a front view in the 1st state of the optical apparatus of 4th Embodiment. 第４実施形態の光学装置の第２状態での正面図である。It is a front view in the 2nd state of the optical apparatus of 4th Embodiment. 他の実施形態の光学装置を示す。4 shows an optical device according to another embodiment. 他の実施形態の光学装置の具体的な構造を示す。The specific structure of the optical apparatus of other embodiment is shown. 第５実施形態の光学装置を示す。10 shows an optical device according to a fifth embodiment. 第５実施形態の光学装置のシステム図を示す。The system diagram of the optical apparatus of 5th Embodiment is shown. 第５実施形態の光学装置の作動フローチャートの一例を示す。An example of the operation | movement flowchart of the optical apparatus of 5th Embodiment is shown. 第５実施形態の光学装置の作動状態を示す。The operating state of the optical apparatus of 5th Embodiment is shown. 第５実施形態の光学装置に用いられる第１実施例の照射部の第１状態での側面図である。It is a side view in the 1st state of the irradiation part of the 1st Example used for the optical apparatus of 5th Embodiment. 第５実施形態の光学装置に用いられる第１実施例の照射部の第２状態での側面図である。It is a side view in the 2nd state of the irradiation part of the 1st Example used for the optical apparatus of 5th Embodiment. 第５実施形態の光学装置に用いられる第１実施例の照射部の他の例を示す。The other example of the irradiation part of the 1st Example used for the optical apparatus of 5th Embodiment is shown. 第５実施形態の光学装置に用いられる第２実施例の照射部の単位ユニットの一例を示す。An example of the unit unit of the irradiation part of 2nd Example used for the optical apparatus of 5th Embodiment is shown. 第５実施形態の光学装置に用いられる第２実施例の照射部の単位ユニットによる照明を説明する図である。It is a figure explaining the illumination by the unit unit of the irradiation part of 2nd Example used for the optical apparatus of 5th Embodiment. 第５実施形態の光学装置に用いられる第２実施例の照射部による照明を示す。The illumination by the irradiation part of the 2nd Example used for the optical apparatus of 5th Embodiment is shown. 第５実施形態の光学装置に用いられる第３実施例の照射部の第１状態での側面図である。It is a side view in the 1st state of the irradiation part of the 3rd Example used for the optical apparatus of 5th Embodiment. 第５実施形態の光学装置に用いられる第３実施例の照射部の第１状態での正面図である。It is a front view in the 1st state of the irradiation part of the 3rd Example used for the optical apparatus of 5th Embodiment. 第５実施形態の光学装置に用いられる第３実施例の照射部の第２状態での正面図である。It is a front view in the 2nd state of the irradiation part of the 3rd Example used for the optical apparatus of 5th Embodiment.

以下、図面を参照にして本発明にかかる光学装置について説明する。   The optical device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は、第１実施形態の光学装置の第１状態での側面図である。図２は、第１実施形態の光学装置の第１状態での正面図である。   FIG. 1 is a side view of the optical device according to the first embodiment in a first state. FIG. 2 is a front view of the optical device according to the first embodiment in the first state.

第１実施形態の光学装置１は、指向性を有し所定の波長を持つコヒーレントなレーザー光を照射する発光部２と、ホログラム部４を移動可能に支持する支持部３と、ホログラム４０を有するホログラム部４と、スイッチ又は各種センサ等からなる入力部５と、入力部５の入力内容に対応するホログラム部４の領域を記憶している記憶部６と、入力部５及び記憶部６からの指示にしたがって、駆動部８を駆動する制御部７と、ホログラム部４を駆動する駆動部８と、を備える。   The optical device 1 according to the first embodiment includes a light emitting unit 2 that emits coherent laser light having directivity and a predetermined wavelength, a support unit 3 that supports the hologram unit 4 movably, and a hologram 40. The hologram unit 4, the input unit 5 composed of a switch or various sensors, the storage unit 6 storing the region of the hologram unit 4 corresponding to the input content of the input unit 5, the input unit 5 and the storage unit 6 In accordance with the instructions, a control unit 7 that drives the drive unit 8 and a drive unit 8 that drives the hologram unit 4 are provided.

発光部２は、指向性を有し所定の波長を持つコヒーレントなレーザー光を照射する。発光部２は、複数のレーザー光源２０ａを束ねたレーザーアレイ２０を有する。また、発光部２は、複数の波長のレーザー光を照射できるものでもよい。例えば、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）にそれぞれ対応したレーザー光を照射することで照明光又は表示光をカラーにすることができる。   The light emitting unit 2 emits coherent laser light having directivity and a predetermined wavelength. The light emitting unit 2 includes a laser array 20 in which a plurality of laser light sources 20a are bundled. Moreover, the light emission part 2 may be what can irradiate the laser beam of a some wavelength. For example, illumination light or display light can be colored by irradiating laser beams corresponding to R (red), G (green), and B (blue), respectively.

図３は、第１実施形態の光学装置のカラーの一例の側面図である。図４は、第１実施形態の光学装置のカラーの他の例の側面図である。   FIG. 3 is a side view of an example of the collar of the optical device according to the first embodiment. FIG. 4 is a side view of another example of the collar of the optical device according to the first embodiment.

発光部２がカラーの場合、混色を防ぐために、照射されるホログラム部４に設置されるホログラム４０の対応波長以外の光源の電源を切ってもよい。例えば、図３に示すように、Ｒ光源２０ｒとＧ光源２０ｇの電源をＯＦＦとし、Ｂ光源２０ｂのみの電源をＯＮしてもよい。   When the light emitting unit 2 is a color, the light source other than the corresponding wavelength of the hologram 40 installed in the irradiated hologram unit 4 may be turned off in order to prevent color mixing. For example, as shown in FIG. 3, the power source of the R light source 20r and the G light source 20g may be turned off, and the power source of only the B light source 20b may be turned on.

また、可動シャッター２３等を光学系内に用いて対応波長以外の光源からの光をマスクしてもよい。例えば、図４に示すように、Ｒシャッター２３ｒとＢシャッター２３ｂを閉めて、Ｇシャッター２３ｇのみを開けてもよい。   Alternatively, the movable shutter 23 or the like may be used in the optical system to mask light from a light source other than the corresponding wavelength. For example, as shown in FIG. 4, the R shutter 23r and the B shutter 23b may be closed and only the G shutter 23g may be opened.

なお、ホログラム４０の再生光の輝度分布を均一にするために、図３及び図４に示すように、発光部２とホログラム部４との間、例えばレーザーアレイ２０とホログラム４０の間には、インテグレータロッドやフライインテグレータ等の光均一化素子２１を配置してもよい。また、同様に、発光部２とホログラム部４との間、例えばレーザーアレイ２０とホログラム４０の間には、コリメータレンズや遮光マスク等の光を整形する光整形素子２２が入っていてもよい。   In order to make the luminance distribution of the reproduction light of the hologram 40 uniform, as shown in FIGS. 3 and 4, between the light emitting unit 2 and the hologram unit 4, for example, between the laser array 20 and the hologram 40, A light uniformizing element 21 such as an integrator rod or a fly integrator may be arranged. Similarly, a light shaping element 22 for shaping light such as a collimator lens or a light shielding mask may be included between the light emitting unit 2 and the hologram unit 4, for example, between the laser array 20 and the hologram 40.

さらに、発光部２は、レーザー光源２０ａ毎の発光を制御可能とし、ホログラム４０の単位領域となる要素ホログラムを選択的に照射して再生可能としてもよい。このように、発光部２のレーザー光源２０ａを選択的に制御可能とすることによって、所定の照明光又は情報表示を選択的に形成することが可能となる。   Further, the light emitting unit 2 may be configured to be able to control light emission for each laser light source 20a and to be able to reproduce by selectively irradiating an element hologram that is a unit region of the hologram 40. As described above, by selectively controlling the laser light source 20a of the light emitting unit 2, predetermined illumination light or information display can be selectively formed.

支持部３は、ホログラム部４を移動可能に支持する。第１実施形態の光学装置１における支持部３は、ホログラム部４を上下方向に移動可能に支持する外枠部としての支持レール３１を有する。   The support part 3 supports the hologram part 4 so that a movement is possible. The support part 3 in the optical device 1 according to the first embodiment includes a support rail 31 as an outer frame part that supports the hologram part 4 so as to be movable in the vertical direction.

ホログラム部４は、少なくとも、第１ホログラム領域４１と、第２ホログラム領域４２と、を含むホログラム４０を有する。第１ホログラム領域４１と第２ホログラム領域４２は、異なる情報が記録されており、発光部２からレーザー光が入射した場合に、異なる情報を含む光を出射させる。例えば、第１ホログラム領域４１と第２ホログラム領域４２の出射光は、それぞれ異なる照明範囲、表示画像、又は文字等を投影する。   The hologram unit 4 includes a hologram 40 including at least a first hologram area 41 and a second hologram area 42. Different information is recorded in the first hologram area 41 and the second hologram area 42, and when laser light is incident from the light emitting unit 2, light including different information is emitted. For example, the light emitted from the first hologram area 41 and the second hologram area 42 projects different illumination ranges, display images, characters, or the like.

第１ホログラム領域４１及び第２ホログラム領域４２は、それぞれ予め定めた所定の情報が記録された要素ホログラム（第１ホログラム領域の要素ホログラムを第１要素ホログラム、第２ホログラム領域の要素ホログラムを第２要素ホログラムともいう。）の集合から構成されてもよい。発光部２のレーザーアレイ２０の各レーザー光源の発光を制御することで、要素ホログラムを選択的に照射し、所定の領域に照明光又は情報表示することが可能となる。   The first hologram area 41 and the second hologram area 42 are respectively element holograms in which predetermined information is recorded (element holograms in the first hologram area are first element holograms and element holograms in the second hologram area are second elements). It may be composed of a set of element holograms. By controlling the light emission of each laser light source of the laser array 20 of the light emitting unit 2, it is possible to selectively irradiate the element hologram and display illumination light or information in a predetermined area.

第１ホログラム領域４１と第２ホログラム領域４２は、ホログラム枠部４ａに支持される。ホログラム枠部４ａは、支持レール３１に対して移動可能に支持される。ホログラム４０の形状は、正方形に限らず、多角形又は円形でもよい。   The first hologram area 41 and the second hologram area 42 are supported by the hologram frame 4a. The hologram frame 4 a is supported so as to be movable with respect to the support rail 31. The shape of the hologram 40 is not limited to a square but may be a polygon or a circle.

なお、ホログラム４０は、フォトポリマーを用いた体積型ホログラムでもよいし、銀塩材料を含む感光媒体を利用して記録するタイプの体積型ホログラム記録媒体でもよく、レリーフ型（エンボス型）のホログラムでもよい。これらのホログラムの製造方法は、物体光と参照光を用いて撮影されるが、設計情報に基づき、計算機を用いて設計されてもよい。このようにして得られたホログラムは、計算機合成ホログラム（ＣＧＨ：Computer Generated Hologram）とも呼ばれる。また、本実施形態では、すべて透過型ホログラムを用いて説明されているが、反射型ホログラムでもよい。   The hologram 40 may be a volume hologram using a photopolymer, a volume hologram recording medium of a type recorded using a photosensitive medium containing a silver salt material, or a relief (embossed) hologram. Good. Although these hologram manufacturing methods are photographed using object light and reference light, they may be designed using a computer based on design information. The hologram obtained in this way is also called a computer generated hologram (CGH). In the present embodiment, the transmission hologram is used for all description, but a reflection hologram may be used.

発光部２からホログラム４０へ入射する光束の光軸と、ホログラム４０の参照光又は再生照明光の光軸が平行となるようにホログラム４０の設計又は配置を行う。そして、ホログラム４０の再生照明光の光軸の法線に平行な面内でホログラム４０が移動可能になるように支持部３を備える。このように配置することにより、ホログラム４０は、光軸の法線面内を１次元又は２次元、さらに円形に移動することが可能となる。なお、本実施形態のホログラム４０は、すべて再生照明光の入射角度が０°で、ホログラム４０の表面に対して垂直であるが、この角度に限定する必要はない。また、ホログラム４０は、ホログラム４０自身の面内で１次元又は２次元、さらに円形に移動することが可能であってもよい。   The hologram 40 is designed or arranged so that the optical axis of the light beam incident on the hologram 40 from the light emitting unit 2 is parallel to the optical axis of the reference light or reproduction illumination light of the hologram 40. And the support part 3 is provided so that the hologram 40 can move within the plane parallel to the normal line of the optical axis of the reproduction illumination light of the hologram 40. By arranging in this way, the hologram 40 can move in a one-dimensional or two-dimensional manner and further in a circular shape within the normal plane of the optical axis. Note that all the holograms 40 of the present embodiment have an incident angle of the reproduction illumination light of 0 ° and are perpendicular to the surface of the hologram 40, but it is not necessary to limit to this angle. Further, the hologram 40 may be capable of moving in a one-dimensional or two-dimensional manner and further in a circular shape within the plane of the hologram 40 itself.

入力部５は、操作者が操作するスイッチ又は各種センサ等であって、検出信号を制御部６に入力する。例えば、入力部５は、ヘッドライト切替スイッチ又は障害物を検出する障害物センサ等からなる。   The input unit 5 is a switch or various sensors operated by an operator, and inputs a detection signal to the control unit 6. For example, the input unit 5 includes a headlight switch or an obstacle sensor that detects an obstacle.

記憶部６は、入力部５の入力内容に対応するホログラム部４の領域を記憶している。例えば、記憶部６は、ヘッドライト切替スイッチからハイビームにする指示が入力された場合、ホログラム部４の第１ホログラム領域４１にすること等を記憶している。なお、記憶部６は、制御部７に含まれていてもよい。   The storage unit 6 stores an area of the hologram unit 4 corresponding to the input content of the input unit 5. For example, the storage unit 6 stores that the first hologram region 41 of the hologram unit 4 is set when an instruction to switch to a high beam is input from the headlight switch. Note that the storage unit 6 may be included in the control unit 7.

制御部７は、入力部５及び記憶部６からの指示にしたがって、駆動部８を駆動する。駆動部８は、ホログラム部４のホログラム枠部４ａを支持部３の支持レール３１に沿って移動させるアクチュエータ等からなる。例えば、駆動部８は、モータとボールねじ又は電磁ソレノイド等からなる。   The control unit 7 drives the drive unit 8 in accordance with instructions from the input unit 5 and the storage unit 6. The drive unit 8 includes an actuator that moves the hologram frame 4 a of the hologram unit 4 along the support rail 31 of the support unit 3. For example, the drive unit 8 includes a motor and a ball screw or an electromagnetic solenoid.

次に、第１実施形態の光学装置１の作動について説明する。   Next, the operation of the optical device 1 according to the first embodiment will be described.

図５は、第１実施形態の光学装置の第２状態での側面図である。図６は、第１実施形態の光学装置の第２状態での正面図である。   FIG. 5 is a side view of the optical device according to the first embodiment in the second state. FIG. 6 is a front view of the optical device according to the first embodiment in the second state.

図１及び図２に示した照射光１０が第１光領域１１に照射されている第１状態から図５及び図６に示す照射光１０が第２光領域１２に照射されている第２状態に移動するには、まず入力部５から切替の信号が制御部７に入力される。制御部７は、入力部５の入力内容に対応するホログラム部４の領域を記憶部６から取得する。その後、制御部７は、記憶部６から取得したホログラム部４の領域が発光部２から照射されるように駆動部８を駆動する。   The second state in which the irradiation light 10 shown in FIGS. 5 and 6 is applied to the second light region 12 from the first state in which the irradiation light 10 shown in FIGS. 1 and 2 is applied to the first light region 11. First, a switching signal is input from the input unit 5 to the control unit 7. The control unit 7 acquires the area of the hologram unit 4 corresponding to the input content of the input unit 5 from the storage unit 6. Thereafter, the control unit 7 drives the drive unit 8 so that the region of the hologram unit 4 acquired from the storage unit 6 is irradiated from the light emitting unit 2.

例えば、制御前の状態として入力部５のヘッドライト切替スイッチがハイビームを指示している状態から、ロービームに変更する指示が制御部７に入力されると、制御部７は、ロービームに対応する領域が第２ホログラム領域４２であるという記憶部６に記憶された信号を取得する。そして、制御部７は、ホログラム部４の第２ホログラム領域４２が発光部２から照射されるように駆動部８を駆動する。   For example, when an instruction to change to a low beam is input to the control unit 7 from a state in which the headlight changeover switch of the input unit 5 indicates a high beam as a state before the control, the control unit 7 displays an area corresponding to the low beam. A signal stored in the storage unit 6 that is the second hologram region 42 is acquired. Then, the control unit 7 drives the drive unit 8 so that the second hologram region 42 of the hologram unit 4 is irradiated from the light emitting unit 2.

なお、ホログラム部４は、第１ホログラム領域４１と第２ホログラム領域４２が重なっていてもよい。第１ホログラム領域４１と第２ホログラム領域４２が重なっている部分に発光部２から照射された場合、入射した光は第１ホログラム領域４１と第２ホログラム領域４２からそれぞれ出射する。   In the hologram unit 4, the first hologram region 41 and the second hologram region 42 may overlap. When the light emitting unit 2 irradiates the portion where the first hologram region 41 and the second hologram region 42 overlap, the incident light is emitted from the first hologram region 41 and the second hologram region 42, respectively.

また、発光部２から照射される光が第１ホログラム領域４１と第２ホログラム領域４２に跨がってもよい。発光部２から照射される光が第１ホログラム領域４１と第２ホログラム領域４２に跨がっている場合、入射した光は第１ホログラム領域４１と第２ホログラム領域４２からそれぞれ出射する。   Further, the light emitted from the light emitting unit 2 may straddle the first hologram region 41 and the second hologram region 42. When the light emitted from the light emitting unit 2 extends over the first hologram region 41 and the second hologram region 42, the incident light is emitted from the first hologram region 41 and the second hologram region 42, respectively.

このように、第１実施形態の光学装置１によれば、簡単な構造で容易且つ安価に製造することができる投影可能な光学装置１を提供することが可能となる。   As described above, according to the optical device 1 of the first embodiment, it is possible to provide a projectable optical device 1 that can be easily and inexpensively manufactured with a simple structure.

次に、第２実施形態の光学装置について説明する。   Next, an optical device according to a second embodiment will be described.

図７は、第２実施形態の光学装置の第１状態での正面図である。   FIG. 7 is a front view of the optical device according to the second embodiment in the first state.

第２実施形態の光学装置１は、発光部２と、支持部３と、ホログラム部４と、入力部５と、制御部６と、記憶部７と、駆動部８と、を備える。第２実施形態の光学装置１は、ホログラム部４を２次元で移動可能とする。   The optical device 1 according to the second embodiment includes a light emitting unit 2, a support unit 3, a hologram unit 4, an input unit 5, a control unit 6, a storage unit 7, and a drive unit 8. The optical device 1 according to the second embodiment enables the hologram unit 4 to move in two dimensions.

発光部２は、指向性を有し増幅された所定の波長のコヒーレントなレーザー光を照射する。発光部２は、複数の素子を束ねたレーザーアレイでよい。また、発光部２は、複数の波長のレーザー光を照射できるものでもよい。例えば、ＲＧＢにそれぞれ対応したレーザー光を照射することで照明光又は表示光をカラーにすることができる。   The light emitting unit 2 irradiates a coherent laser beam having a predetermined wavelength and having a directivity. The light emitting unit 2 may be a laser array in which a plurality of elements are bundled. Moreover, the light emission part 2 may be what can irradiate the laser beam of a some wavelength. For example, illumination light or display light can be colored by irradiating laser beams corresponding to RGB.

支持部３は、ホログラム部４を移動可能に支持する部材である。第２実施形態の光学装置１における支持部３は、ホログラム部４の外周を囲む外枠部としての支持レール３１と、支持レール３１に対してホログラム部４を２次元的に移動可能に案内する案内部としての案内レール３２と、を有する。案内レール３２は、両端を対向する支持レール３１にそれぞれ移動可能に支持され、それぞれの案内レール３２に対してホログラム部４の各辺が移動可能に支持される。すなわち、ホログラム部４は、支持部３に対して２次元的に移動可能となる。   The support part 3 is a member that supports the hologram part 4 so as to be movable. The support unit 3 in the optical device 1 of the second embodiment guides the hologram unit 4 so as to be movable two-dimensionally with respect to the support rail 31 as an outer frame unit surrounding the outer periphery of the hologram unit 4. And a guide rail 32 as a guide portion. The guide rails 32 are movably supported by the support rails 31 facing both ends, and each side of the hologram unit 4 is movably supported by the respective guide rails 32. That is, the hologram unit 4 can move two-dimensionally with respect to the support unit 3.

ホログラム部４は、第１ホログラム領域４１から第９ホログラム領域４９までを含むホログラム４０を有する。第１ホログラム領域４１から第９ホログラム領域４９までの各領域は、異なる情報が記録されており、発光部２からレーザー光が入射した場合に、異なる情報を含む光を出射させる。例えば、第１ホログラム領域４１から第９ホログラム領域４９までの出射光は、それぞれ異なる照明範囲、表示画像、又は文字等を投影する。第１ホログラム領域４１から第９ホログラム領域４９までは、ホログラム枠部４ａに支持される。ホログラム枠部４ａは、案内レール３２に対して移動可能に支持される。   The hologram unit 4 has a hologram 40 including a first hologram area 41 to a ninth hologram area 49. Different information is recorded in each region from the first hologram region 41 to the ninth hologram region 49, and when laser light is incident from the light emitting unit 2, light including different information is emitted. For example, the emitted light from the first hologram area 41 to the ninth hologram area 49 projects different illumination ranges, display images, characters, or the like. The first hologram area 41 to the ninth hologram area 49 are supported by the hologram frame 4a. The hologram frame 4 a is supported so as to be movable with respect to the guide rail 32.

入力部５は、操作者が操作するスイッチ又は各種センサ等であって、検出信号を制御部６に入力する。例えば、入力部５は、文字表示切替スイッチ又はブレーキセンサ等からなる。   The input unit 5 is a switch or various sensors operated by an operator, and inputs a detection signal to the control unit 6. For example, the input unit 5 includes a character display changeover switch or a brake sensor.

記憶部６は、入力部５の入力内容に対応するホログラム部４の領域を記憶している。例えば、記憶部６は、文字表示切替スイッチから所定の文字を照射する指示が入力された場合、ホログラム部４の第９ホログラム領域４９にすること等を記憶している。なお、記憶部６は、制御部７に含まれていてもよい。   The storage unit 6 stores an area of the hologram unit 4 corresponding to the input content of the input unit 5. For example, the storage unit 6 stores the ninth hologram area 49 of the hologram unit 4 when an instruction to irradiate a predetermined character is input from the character display changeover switch. Note that the storage unit 6 may be included in the control unit 7.

制御部７は、入力部５及び記憶部６からの指示にしたがって、駆動部８を駆動する。駆動部８は、ホログラム部４のホログラム枠部４ａを支持部３に沿って移動させるアクチュエータ等からなる。例えば、駆動部８は、モータとボールねじ又は電磁ソレノイド等からなる。   The control unit 7 drives the drive unit 8 in accordance with instructions from the input unit 5 and the storage unit 6. The drive unit 8 includes an actuator that moves the hologram frame 4 a of the hologram unit 4 along the support unit 3. For example, the drive unit 8 includes a motor and a ball screw or an electromagnetic solenoid.

次に、第２実施形態の光学装置１の作動について説明する。   Next, the operation of the optical device 1 according to the second embodiment will be described.

図８は、第２実施形態の光学装置の第２状態での正面図である。   FIG. 8 is a front view of the optical device according to the second embodiment in the second state.

図７に示した発光部２から出射された光が第５ホログラム領域４５に照射されている第１状態から図８に示す第６ホログラム領域４６に照射されている第２状態に移動するには、まず入力部５から切替の信号が制御部７に入力される。制御部７は、入力部５の入力内容に対応するホログラム部４の領域を記憶部６から取得する。その後、制御部７は、記憶部６から取得したホログラム部４の領域が発光部２から照射されるように駆動部８を駆動する。   To move from the first state in which the light emitted from the light emitting unit 2 shown in FIG. 7 is applied to the fifth hologram region 45 to the second state in which the sixth hologram region 46 shown in FIG. First, a switching signal is input from the input unit 5 to the control unit 7. The control unit 7 acquires the area of the hologram unit 4 corresponding to the input content of the input unit 5 from the storage unit 6. Thereafter, the control unit 7 drives the drive unit 8 so that the region of the hologram unit 4 acquired from the storage unit 6 is irradiated from the light emitting unit 2.

例えば、第５ホログラム領域４５から、照明光に変更する指示が制御部７に入力されると、制御部７は、照明光１３に対応する領域が第６ホログラム領域４６であるという記憶部６に記憶された信号を取得する。そして、制御部７は、ホログラム部４の第６ホログラム領域４６が発光部２から照射されるように駆動部８を駆動する。   For example, when an instruction to change to illumination light is input from the fifth hologram region 45 to the control unit 7, the control unit 7 stores in the storage unit 6 that the region corresponding to the illumination light 13 is the sixth hologram region 46. Get the stored signal. Then, the control unit 7 drives the drive unit 8 so that the sixth hologram region 46 of the hologram unit 4 is irradiated from the light emitting unit 2.

このように、第２実施形態の光学装置１によれば、入力に応じて投影内容を迅速的確に切り替えることが可能となる。また、予め定めた所定の位置を的確に照明することが可能となる。   As described above, according to the optical device 1 of the second embodiment, it is possible to quickly and accurately switch the projection content according to the input. Also, it becomes possible to accurately illuminate a predetermined position.

図９は、第２実施形態の光学装置の第３状態での正面図である。図１０は、第２実施形態の光学装置の第４状態での正面図である。   FIG. 9 is a front view of the optical device according to the second embodiment in the third state. FIG. 10 is a front view of the optical device according to the second embodiment in the fourth state.

ホログラム部４は、図９及び図１０に示すように、画像１４及び文字１５をそれぞれ表示する情報が記録されてもよい。例えば、図９に示す例では、ホログラム部４の第７ホログラム領域４７は、所定の画像１４を表示する情報が記録されている。そして、制御部７は、ホログラム部４の第７ホログラム領域４７が発光部２から照射されるように駆動部８を駆動する。また、同様に、図１０に示す例では、ホログラム部４の第９ホログラム領域４９は、所定の文字１５を表示する情報が記録されている。そして、制御部７は、ホログラム部４の第９ホログラム領域４９が発光部２から照射されるように駆動部８を駆動する。   As shown in FIGS. 9 and 10, the hologram unit 4 may record information for displaying the image 14 and the characters 15. For example, in the example shown in FIG. 9, information for displaying the predetermined image 14 is recorded in the seventh hologram region 47 of the hologram unit 4. Then, the control unit 7 drives the drive unit 8 so that the seventh hologram region 47 of the hologram unit 4 is irradiated from the light emitting unit 2. Similarly, in the example shown in FIG. 10, information for displaying a predetermined character 15 is recorded in the ninth hologram region 49 of the hologram unit 4. Then, the control unit 7 drives the drive unit 8 so that the ninth hologram region 49 of the hologram unit 4 is irradiated from the light emitting unit 2.

このように、第２実施形態の光学装置１によれば、予め定めた所定の情報を的確に投影することが可能となる。   As described above, according to the optical device 1 of the second embodiment, predetermined predetermined information can be accurately projected.

図１１は、第２実施形態の光学装置の第５状態での正面図である。   FIG. 11 is a front view of the optical device according to the second embodiment in the fifth state.

ホログラム部４は、照明光１３、画像１４、及び文字１５を同時に表示する情報が記録されてもよい。例えば、図１１に示す例では、ホログラム部４の第６ホログラム領域４６は所定の照明光１３を表示する情報が記録されており、ホログラム部４の第９ホログラム領域４９は、所定の文字１５を表示する情報が記録されている。そして、制御部７は、ホログラム部４の第６ホログラム領域４６と第９ホログラム領域４９の両方が発光部２から照射されるように駆動部８を駆動する。すると、第６ホログラム領域４６から照明光１３が表示され、第９ホログラム領域４９から文字１５が表示される。なお、表示位置は、それぞれ設定可能であり、重なる必要はなく、単独で表示される位置に設定してもよい。   The hologram unit 4 may record information for simultaneously displaying the illumination light 13, the image 14, and the characters 15. For example, in the example shown in FIG. 11, information for displaying the predetermined illumination light 13 is recorded in the sixth hologram region 46 of the hologram unit 4, and the predetermined hologram 15 is stored in the ninth hologram region 49 of the hologram unit 4. Information to be displayed is recorded. Then, the control unit 7 drives the drive unit 8 so that both the sixth hologram region 46 and the ninth hologram region 49 of the hologram unit 4 are irradiated from the light emitting unit 2. Then, the illumination light 13 is displayed from the sixth hologram area 46 and the character 15 is displayed from the ninth hologram area 49. Each display position can be set and does not need to be overlapped, and may be set to a position where it is displayed alone.

このように、第２実施形態の光学装置１によれば、より多くの情報を一度に投影することが可能となる。   As described above, according to the optical device 1 of the second embodiment, more information can be projected at a time.

以上、第１又は第２実施形態によれば、コヒーレントな光を照射する発光部２と、少なくとも、予め定めた所定の情報が記録された第１ホログラム領域４１及び第１ホログラム領域４１とは異なる情報が記録された第２ホログラム領域４２を含むホログラム４０を有するホログラム部４と、発光部２から照射された光が第１ホログラム領域４１及び第２ホログラム領域４２のうち少なくとも１つを含むようにホログラム部４を移動可能に支持する支持部材３と、を備えるので、簡単な構造で容易且つ安価に製造することができる投影可能な光学装置１を提供することが可能となる。   As described above, according to the first or second embodiment, the light emitting unit 2 that emits coherent light is different from at least the first hologram area 41 and the first hologram area 41 in which predetermined information is recorded in advance. The hologram part 4 having the hologram 40 including the second hologram area 42 in which information is recorded, and the light emitted from the light emitting part 2 includes at least one of the first hologram area 41 and the second hologram area 42. Since the support member 3 that movably supports the hologram unit 4 is provided, it is possible to provide a projectable optical device 1 that can be easily and inexpensively manufactured with a simple structure.

また、第１又は第２実施形態の光学装置１によれば、第１ホログラム領域４１及び第２ホログラム領域４２は、それぞれ要素ホログラムの集合からなるので、要素ホログラムを選択的に照射し、所定の領域に所定の照明又は情報表示をすることが可能となる。   Further, according to the optical device 1 of the first or second embodiment, the first hologram area 41 and the second hologram area 42 are each composed of a set of element holograms. It becomes possible to perform predetermined illumination or information display on the area.

また、第１又は第２実施形態の光学装置１によれば、発光部２からの光の光軸と、ホログラム４０を再生する再生照明光の光軸が平行であるので、容易に設定することが可能となる。   Further, according to the optical device 1 of the first or second embodiment, since the optical axis of the light from the light emitting unit 2 and the optical axis of the reproduction illumination light for reproducing the hologram 40 are parallel, it can be set easily. Is possible.

また、第１又は第２実施形態の光学装置１によれば、支持部材は、前記ホログラム部を１次元方向に移動可能に支持するので、投影内容を迅速に切り替えることが可能となる。   Further, according to the optical device 1 of the first or second embodiment, the support member supports the hologram unit so as to be movable in a one-dimensional direction, so that the projection content can be switched quickly.

また、第１又は第２実施形態の光学装置１によれば、支持部材３は、ホログラム部４を２次元方向に移動可能に支持するので、多くの投影内容を迅速に切り替えることが可能となる。   Further, according to the optical device 1 of the first or second embodiment, the support member 3 supports the hologram unit 4 so as to be movable in a two-dimensional direction, so that it is possible to quickly switch many projection contents. .

また、第１又は第２実施形態の光学装置１によれば、ホログラム部４は、ホログラム４０と、ホログラム４０を囲むホログラム枠部４ａと、を有し、支持部材３は、ホログラム枠部４ａを支持するので、投影内容を的確に切り替えることが可能となる。   Further, according to the optical device 1 of the first or second embodiment, the hologram unit 4 includes the hologram 40 and the hologram frame 4a surrounding the hologram 40, and the support member 3 includes the hologram frame 4a. Since it supports, it becomes possible to switch the projection content accurately.

また、第１又は第２実施形態の光学装置１によれば、発光部２は、複数のレーザー光源を有するレーザーアレイからなり、レーザーアレイの照射領域は、第１ホログラム領域４１及び第２ホログラム領域４２よりも小さいので、ホログラム領域ごとに投影させることが可能となる。   Further, according to the optical device 1 of the first or second embodiment, the light emitting unit 2 includes a laser array having a plurality of laser light sources, and the irradiation area of the laser array includes the first hologram area 41 and the second hologram area. Since it is smaller than 42, it becomes possible to project each hologram area.

また、第１又は第２実施形態の光学装置１によれば、発光部２は、レーザーアレイ２０の複数のレーザー光源２０ａを選択的に発光させ、要素ホログラムを選択的に照明し、所定の照射領域を形成するので、所定の領域に所定の照明又は情報表示をすることが可能となる。   Further, according to the optical device 1 of the first or second embodiment, the light emitting unit 2 selectively emits the plurality of laser light sources 20a of the laser array 20, selectively illuminates the element hologram, and performs predetermined irradiation. Since the region is formed, predetermined illumination or information display can be performed in the predetermined region.

また、第１又は第２実施形態の光学装置１によれば、発光部２は、ホログラム再生光の輝度分布を均一に近づける光均一素子２１を含むので、光のムラを減らし、明確に照明又は情報表示をすることが可能となる。   In addition, according to the optical device 1 of the first or second embodiment, the light emitting unit 2 includes the light uniform element 21 that makes the luminance distribution of the hologram reproduction light uniformly approach, so that light unevenness can be reduced and clearly illuminated or It is possible to display information.

また、第１又は第２実施形態の光学装置１によれば、発光部２は、光を整形する光整形素子２２を含むので、ホログラム４０の所定の位置に容易に照射させることが可能となる。   Further, according to the optical device 1 of the first or second embodiment, since the light emitting unit 2 includes the light shaping element 22 that shapes the light, it is possible to easily irradiate a predetermined position of the hologram 40. .

また、第１又は第２実施形態の光学装置１によれば、ホログラム部４の移動を指示する入力部２と、支持部材３に対してホログラム部４を移動させる駆動部８と、入力部２からの指示に応じて駆動部６を制御する制御部７と、を備えるので、入力に応じて投影内容を迅速的確に切り替えることが可能となる。   Further, according to the optical device 1 of the first or second embodiment, the input unit 2 that instructs the movement of the hologram unit 4, the drive unit 8 that moves the hologram unit 4 with respect to the support member 3, and the input unit 2. And a control unit 7 that controls the drive unit 6 in response to an instruction from the projector, so that the projection content can be switched quickly and accurately in accordance with the input.

また、第１又は第２実施形態の光学装置１によれば、入力部２の指示に応じたホログラム部４の移動位置を記憶する記憶部６を備えるので、入力に応じて投影内容をさらに迅速的確に切り替えることが可能となる。   In addition, according to the optical device 1 of the first or second embodiment, since the storage unit 6 that stores the movement position of the hologram unit 4 according to the instruction of the input unit 2 is provided, the content of the projection can be further quickly determined according to the input. It becomes possible to switch accurately.

また、第１又は第２実施形態の光学装置１によれば、ホログラム４０を通過した光は、照明光１３を投影するので、予め定めた所定の位置を的確に照明することが可能となる。   Further, according to the optical device 1 of the first or second embodiment, the light that has passed through the hologram 40 projects the illumination light 13, so that it is possible to accurately illuminate a predetermined position.

また、本発明にかかる光学装置は、ホログラム４０を通過した光は、画像１４及び文字１５のうち少なくとも１つを投影するので、予め定めた所定の情報を的確に投影することが可能となる。   In the optical device according to the present invention, the light that has passed through the hologram 40 projects at least one of the image 14 and the character 15, so that predetermined information can be accurately projected.

図１２は、第３又は第４実施形態の第１状態での光学装置の作動を示す。図１３は、第１状態で走行中に運転席から見た図を示す。   FIG. 12 shows the operation of the optical device in the first state of the third or fourth embodiment. FIG. 13 shows a view from the driver's seat during traveling in the first state.

第３又は第４実施形態の光学装置１０１は、車両Ｃに搭載され、室外の道路Ｄの路面に照射光１１０を照射する。照射光１１０は、例えば、車幅ガイド１１１、照明光１１２、及びステアリングガイド１１３等を形成する。図１２に示すように、車両Ｃが路肩Ａとの境界Ｂで挟まれている道路Ｄを走行する場合に用いられることが好ましい。境界Ｂは中央分離帯や歩行者との分離線など車両走行可能域と不可能域との境界である。第１状態は、このまま直進しても道路Ｄから路肩Ａへ飛び出すことがない通常の直進走行をしている状態である。ここで、本実施形態における車両には、ガソリンエンジンの駆動力のみで走行する車両や、ガソリンエンジンとモータの駆動力で走行する車両、モータの駆動力のみで走行する車両や、或いは、ディーゼルエンジンの駆動力により走行する車両などが含まれる。さらに、本発明の光学装置１０１は、二輪車な等にも搭載することができる。なお、二輪車には自動二輪車だけでなく、自転車も含まれる。すなわち、本発明の光学装置１０１は上記のような種々の移動体に搭載することが可能である。さらに、自動車や二輪車以外にも運転者に舵取り（ステアリング）が一時的でも求められる移動手段全般、飛行機、船舶等にも適用することができる。   The optical device 101 of the third or fourth embodiment is mounted on the vehicle C and irradiates the road surface of the outdoor road D with the irradiation light 110. The irradiation light 110 forms, for example, a vehicle width guide 111, illumination light 112, a steering guide 113, and the like. As shown in FIG. 12, it is preferably used when a vehicle C travels on a road D sandwiched by a boundary B with a shoulder A. The boundary B is a boundary between a vehicle travelable area and an impossible area such as a median strip or a separation line with a pedestrian. The first state is a state in which the vehicle travels normally in a straight line without jumping out from the road D to the shoulder A even if it goes straight ahead. Here, the vehicle in the present embodiment includes a vehicle that runs only with the driving force of the gasoline engine, a vehicle that runs with the driving force of the gasoline engine and the motor, a vehicle that runs only with the driving force of the motor, or a diesel engine. A vehicle that travels with the driving force is included. Furthermore, the optical device 101 of the present invention can be mounted on a two-wheeled vehicle or the like. Motorcycles include not only motorcycles but also bicycles. In other words, the optical device 101 of the present invention can be mounted on various moving bodies as described above. In addition to automobiles and motorcycles, the present invention can also be applied to general moving means, airplanes, ships and the like that require a driver to steer even temporarily.

図１３に示すように、図示しない運転者は、フロントウィンドウＷ越しに、車幅ガイド１１１、照明光１１２、及びステアリングガイド１１３で進行方向を確認しながら運転することが可能となる。   As shown in FIG. 13, a driver (not shown) can drive through the front window W while confirming the traveling direction with the vehicle width guide 111, the illumination light 112, and the steering guide 113.

車幅ガイド１１１は、幅方向が少なくとも車両Ｃの車幅以上の寸法で、車両の進行方向に対し平行な直線で照射される。方向が明示されていれば、点線や破線、波線でもよい。また、ステアリングガイド１１３は、矢印で表示され、第１状態では車両の進行方向（図では上向きが直進）を示している。第２状態では、矢印が右または左に傾斜することによって、矢印の傾斜角度方向と同じ向きにステアリングを回転させるよう示唆している。車幅ガイド１１１、照明光１１２、及びステアリングガイド１１３は、進行方向の情報であって、車両Ｃの進行軌跡を予測する情報である。特に、車両Ｃの車幅に対応した情報を含むことが好ましい。このような情報とすることによって、運転者に車両Ｃがこれから進行する位置を認知させることが可能となる。なお、ここでの照明光１１２は、車両Ｃの照明灯から照明される光とは異なる。   The vehicle width guide 111 is irradiated with a straight line having a width direction at least larger than the vehicle width of the vehicle C and parallel to the traveling direction of the vehicle. If the direction is clearly indicated, a dotted line, a broken line, or a wavy line may be used. The steering guide 113 is indicated by an arrow, and indicates the traveling direction of the vehicle (upward is straight in the figure) in the first state. In the second state, the arrow tilts to the right or left, suggesting that the steering be rotated in the same direction as the tilt angle direction of the arrow. The vehicle width guide 111, the illumination light 112, and the steering guide 113 are information on the traveling direction, and are information for predicting the traveling locus of the vehicle C. In particular, it is preferable to include information corresponding to the vehicle width of the vehicle C. By setting it as such information, it becomes possible to make a driver recognize the position where the vehicle C will proceed. The illumination light 112 here is different from the light illuminated from the illumination lamp of the vehicle C.

図１４は、第３又は第４実施形態の光学装置のシステム図である。   FIG. 14 is a system diagram of the optical device according to the third or fourth embodiment.

第３又は第４実施形態の光学装置１０１は、発光部１０２と、走査部１０３と、拡散部１０４と、記憶部１０６と、制御部１０７と、を備える。図１４において、実線の矢印は、各構成間の信号のやり取りを示す。また、点線の矢印は、走査部１０３によって、発光部１０２が照射した光の拡散部１０４への入射位置が調整されることを示す。   The optical device 101 according to the third or fourth embodiment includes a light emitting unit 102, a scanning unit 103, a diffusion unit 104, a storage unit 106, and a control unit 107. In FIG. 14, solid arrows indicate the exchange of signals between the components. A dotted arrow indicates that the incident position of the light emitted from the light emitting unit 102 on the diffusion unit 104 is adjusted by the scanning unit 103.

発光部１０２は、指向性を有し所定の波長のコヒーレントなレーザー光を照射する。発光部１０２は、複数の素子を束ねたレーザーアレイでもよい。また、発光部１０２は、複数の波長のレーザー光を備えていてもよい。また走査部に入射される入射光を最適化するために、ロッドインテグレータやフライアイインテグレータなどの光均一化素子や、レンズや絞りなどの光整形素子を備えていてもよい。電源ＯＮ／ＯＦＦを切り替えることで発光タイミングを切り替える機能や、シャッター等を用いて発光タイミングを切り替える機能があってもよい。また、発光部１０２は、複数の波長のレーザー光を照射できるものでもよい。例えば、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）にそれぞれ対応したレーザー光を照射することで照明光又は表示光をカラーにすることができる。なお、それ以外のピーク波長を示す光源を利用してもよい。例えば、２種類以上の限定されない光源でカラー表記を行ってもよい。   The light emitting unit 102 emits coherent laser light having a predetermined wavelength and directivity. The light emitting unit 102 may be a laser array in which a plurality of elements are bundled. The light emitting unit 102 may include laser beams having a plurality of wavelengths. Further, in order to optimize the incident light incident on the scanning unit, a light uniformizing element such as a rod integrator or a fly eye integrator, or a light shaping element such as a lens or a diaphragm may be provided. There may be a function of switching the light emission timing by switching the power ON / OFF and a function of switching the light emission timing using a shutter or the like. Further, the light emitting unit 102 may be capable of irradiating laser beams having a plurality of wavelengths. For example, illumination light or display light can be colored by irradiating laser beams corresponding to R (red), G (green), and B (blue), respectively. In addition, you may utilize the light source which shows the other peak wavelength. For example, color notation may be performed with two or more types of non-limiting light sources.

走査部１０３は、拡散部１０４の入射面の所定の位置に発光部１０２からの光を入射する機能を有する。例えばミラーやプリズム等の光学部材を機械的に回転・振動させ、発光部からの入射光を反射や屈折を用いて、拡散部１０４の所定の位置に照射する。例えばＭＥＭＳ(Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ)スキャナー、ポリゴンスキャナなどの光スキャナーと呼ばれる部材であるが、これに限定されない。走査部１０３は、拡散部１０４を移動可能に支持する部材であってもよい。   The scanning unit 103 has a function of causing light from the light emitting unit 102 to enter a predetermined position on the incident surface of the diffusing unit 104. For example, an optical member such as a mirror or a prism is mechanically rotated and vibrated, and incident light from the light emitting unit is irradiated to a predetermined position of the diffusing unit 104 using reflection or refraction. For example, it is a member called an optical scanner such as a MEMS (Micro Electro Mechanical System) scanner or a polygon scanner, but is not limited thereto. The scanning unit 103 may be a member that supports the diffusion unit 104 so as to be movable.

拡散部１０４は拡散素子１４０を有し、拡散素子１４０は複数の要素拡散素子からなる集合体である。拡散素子１４０は、例えばホログラムである。ホログラムの隣り合う各要素ホログラムはそれぞれが基本的には別個の照射領域または別個のコヒーレント光の対応波長域を有するが、一部の領域が重なっていてもよい。要素ホログラム出射面の各点からはそれぞれ異なる波面が形成され、対応する被照明領域で独立に重ね合わされる。よって、走査光やレーザーアレイ光源を用い複数の位置から要素ホログラムの入射面に入射することで、その被照射領域において均一な照度分布を得ることが出来る。要素ホログラムの照射領域の形状は、本件では線と矢印であるが、これに限定されない。   The diffusing unit 104 includes a diffusing element 140, and the diffusing element 140 is an aggregate including a plurality of element diffusing elements. The diffusion element 140 is, for example, a hologram. Each element hologram adjacent to the hologram basically has a separate irradiation region or a corresponding wavelength region of separate coherent light, but some regions may overlap. A different wavefront is formed from each point on the element hologram exit surface, and is overlapped independently in the corresponding illuminated area. Therefore, a uniform illuminance distribution can be obtained in the irradiated region by entering the incident surface of the element hologram from a plurality of positions using scanning light or a laser array light source. The shape of the irradiation area of the element hologram is a line and an arrow in this case, but is not limited to this.

上記の要素ホログラムは、例えばフォトポリマーや銀塩材料などのホログラム感光材料に、散乱板からの散乱光を物体光として用いて作製する。参照光にはコヒーレント光であるレーザー光を用いる。そして、作製に用いた参照光の焦点位置からホログラムに向かってレーザー光を照射すると、物体光として用いた元となる散乱板の配置位置に散乱板の再生像が再生される。この再生像が要素ホログラムの照射領域となる。矢印の形状の散乱板を用いれば、矢印形状の照射領域の再生が可能となる。レリーフ型（エンボス型）のホログラムを用いても良い。また実際の物体光や参照光を用いずに、計算機を用いて設計することも可能である。このようにして得られたホログラムは計算機合成ホログラム（ＣＧＨ：Computer Generated Hologram）と呼ばれる。またホログラム上の各点における拡散角度特性が同じであるフーリエ変換ホログラムを計算機合成により形成しても良い。また、反射型ホログラムでも透過型ホログラムでもよい。   The element hologram is produced by using, for example, scattered light from a scattering plate as object light on a hologram photosensitive material such as a photopolymer or a silver salt material. Laser light which is coherent light is used as the reference light. Then, when laser light is irradiated from the focal position of the reference light used for production toward the hologram, a reproduced image of the scattering plate is reproduced at the position of the original scattering plate used as object light. This reproduced image becomes an irradiation area of the element hologram. If the scattering plate having the arrow shape is used, the irradiation region having the arrow shape can be reproduced. A relief type (embossed type) hologram may be used. It is also possible to design using a computer without using actual object light or reference light. The hologram thus obtained is called a computer generated hologram (CGH). Further, a Fourier transform hologram having the same diffusion angle characteristic at each point on the hologram may be formed by computer synthesis. Further, it may be a reflection hologram or a transmission hologram.

拡散素子１４０としてホログラムを設ける利点は、レーザー光の光エネルギー密度を拡散により低下させることが出来、さらに指向性の面光源として利用可能になるため、従来のランプ等の点光源と比較して同一照度分布を実現するための光源輝度を下げることができることである。よってより安全に、遠方照明を可能とする。   The advantage of providing a hologram as the diffusing element 140 is that the light energy density of the laser beam can be reduced by diffusion and can be used as a directional surface light source, so that it is the same as a point light source such as a conventional lamp. The light source luminance for realizing the illuminance distribution can be lowered. Therefore, distant illumination is possible more safely.

拡散素子１４０は複数の要素拡散領域に細かく分割することが可能な各種拡散部材、例えばマイクロレンズアレイなどであってもよい。   The diffusion element 140 may be various diffusion members that can be finely divided into a plurality of element diffusion regions, such as a microlens array.

検出部１０５は、赤外線やミリ波レーダー等の各種センサ等であって、検出信号を制御部１０６に入力する。検出部１０５は、進行方向の車幅ガイド１１１内の障害物等を検出する。   The detection unit 105 is various sensors such as infrared rays and millimeter wave radars, and inputs detection signals to the control unit 106. The detection unit 105 detects an obstacle or the like in the vehicle width guide 111 in the traveling direction.

記憶部１０６は、検出部１０５の検出内容に対応するホログラム部１０４の領域を記憶している。なお、記憶部１０６は、制御部１０７に含まれていてもよい。   The storage unit 106 stores an area of the hologram unit 104 corresponding to the detection content of the detection unit 105. Note that the storage unit 106 may be included in the control unit 107.

制御部１０７は、検出部１０５及び記憶部１０６からの指示にしたがって、走査部１０３を駆動する。   The control unit 107 drives the scanning unit 103 in accordance with instructions from the detection unit 105 and the storage unit 106.

図１５は、第３又は第４実施形態の第２状態での光学装置の作動を示す。図１６は、第２状態で走行中に運転席から見た図を示す。   FIG. 15 shows the operation of the optical device in the second state of the third or fourth embodiment. FIG. 16 shows a view from the driver's seat during traveling in the second state.

図１５に示すように、第２の状態は、このまま直進すると道路Ｄから路肩Ａへ飛び出してしまうおそれのある直進走行をしている状態である。この第２状態では、車幅ガイド１１１と照明光１１２は、車両Ｃの進行方向に照射されるので、検出部１０５は、左車幅ガイド１１１Ｌの先端と境界Ｂを検出する。検出部１０５から制御部１０７へこの信号が伝達されると、制御部１０７から走査部１０３へ指示が出される。本実施形態の光学装置１０１は、ステアリングガイド１１３の矢印の向きが境界Ｂの検出を避けるように右車幅ガイド１１１Ｒ側に傾斜する。図１５に示す例では、車両Ｃの進行方向に対して左側の境界Ｂを超えるおそれがあるので、ステアリングガイド１１３の矢印の向きを右方向に傾斜させて表示する。   As shown in FIG. 15, the second state is a state in which the vehicle travels straight ahead and may jump out of the road D to the shoulder A if it goes straight ahead. In this second state, since the vehicle width guide 111 and the illumination light 112 are irradiated in the traveling direction of the vehicle C, the detection unit 105 detects the tip and the boundary B of the left vehicle width guide 111L. When this signal is transmitted from the detection unit 105 to the control unit 107, an instruction is issued from the control unit 107 to the scanning unit 103. The optical device 101 of this embodiment is inclined toward the right vehicle width guide 111R so that the direction of the arrow of the steering guide 113 avoids the detection of the boundary B. In the example shown in FIG. 15, since there is a possibility that the boundary B on the left side with respect to the traveling direction of the vehicle C may be exceeded, the direction of the arrow of the steering guide 113 is tilted to the right and displayed.

この第２状態では、図１６に示すように、図示しない運転者は、フロントウィンドウＷ越しに、矢印が傾斜したステアリングガイド１１３を確認する。その後、運転者は、ステアリングＳの上方側を矢印の傾斜した方向へ回せば、図１２及び１３に示した第１状態へ戻り、道路Ｄの境界Ｂに沿った直進走行をすることが可能となる。   In this second state, as shown in FIG. 16, the driver (not shown) checks the steering guide 113 with the arrow inclined through the front window W. Thereafter, if the driver turns the upper side of the steering wheel S in the direction inclined by the arrow, the driver returns to the first state shown in FIGS. 12 and 13 and can travel straight along the boundary B of the road D. Become.

このように、第３又は第４実施形態の光学装置によれば、運転者に情報を的確に把握させ、困難な状況を回避させることが可能となる。   As described above, according to the optical device of the third or fourth embodiment, it is possible to cause the driver to accurately grasp the information and to avoid a difficult situation.

次に、具体的な光学装置１０１の構造を説明する。   Next, a specific structure of the optical device 101 will be described.

図１７は、第３実施形態の光学装置の第１状態での側面図である。図１８は、本実施形態の光学装置の第２状態での側面図である。   FIG. 17 is a side view of the optical device according to the third embodiment in the first state. FIG. 18 is a side view of the optical device according to the present embodiment in the second state.

第３実施形態の光学装置１０１では、発光部１０２からの照射光は、走査部１０３の１種であるミラー１３１で反射させて、拡散素子１４０の透過型ホログラム１４０に入射させる。また、このミラー１３１は、不図示のモータなどによって、回動軸Ｏを中心として回動されることで、Ｘ−Ｘ’方向に動き得るように構成されている。第１実施形態にかかる光学装置１０１では、図３に示した制御部１０７からの制御指令に基づいて、当該モータを駆動しミラー１３１の反射光を、ホログラム１４０の第１ホログラム領域１４１、第２ホログラム領域１４２のいずれかに当てることができようになっている。ここで、「回動」とは、ある軸を中心として、規制された角度範囲で物体が回ることをいう。   In the optical device 101 of the third embodiment, the irradiation light from the light emitting unit 102 is reflected by a mirror 131 that is one type of the scanning unit 103 and is incident on the transmission hologram 140 of the diffusing element 140. Further, the mirror 131 is configured to move in the X-X ′ direction by being rotated about the rotation axis O by a motor (not shown) or the like. In the optical device 101 according to the first embodiment, based on the control command from the control unit 107 shown in FIG. 3, the motor is driven and the reflected light of the mirror 131 is converted into the first hologram area 141 and the second hologram 140 of the hologram 140. It can be applied to any one of the hologram regions 142. Here, “turning” means that an object turns around a certain axis within a restricted angle range.

このような第３実施形態の光学装置１０１において、例えば、図１７に示す第１状態では、発光部１０２から照射された光は、ミラー１３１で反射し、第１ホログラム領域１４１を透過して矢印を表示する。そして、図１８に示すミラー１３１を回動させた第２状態では、発光部１０２から照射された光は、ミラー１３１で反射し、第２ホログラム領域１４２を透過して第１状態とは異なる方向を向く矢印を表示する。   In such an optical device 101 of the third embodiment, for example, in the first state shown in FIG. 17, the light emitted from the light emitting unit 102 is reflected by the mirror 131, passes through the first hologram region 141, and moves to the arrow. Is displayed. Then, in the second state in which the mirror 131 shown in FIG. 18 is rotated, the light emitted from the light emitting unit 102 is reflected by the mirror 131, passes through the second hologram region 142, and is different from the first state. Display an arrow pointing to.

以上のような構成により、１つの光学装置１０１で、複数のホログラム再生像を投影することが可能となる。第１実施形態における光学装置１０１では、方向の異なる矢印のホログラム再生像を、路面に投影するようにしていたが、例えば、「ＳＴＯＰ」、「ＢＲＡＫＥ」等の文字のホログラム再生像を表示させるようにすることも可能である。   With the configuration as described above, it is possible to project a plurality of hologram reproduction images with one optical device 101. In the optical device 101 according to the first embodiment, the hologram reproduction image of the arrows having different directions is projected onto the road surface. For example, the hologram reproduction image of characters such as “STOP” and “BRAKE” is displayed. It is also possible to make it.

図１９は、第３実施形態の光学装置の他の例である。   FIG. 19 shows another example of the optical device according to the third embodiment.

図１９に示すように、走査部１０３の１種であるミラー１３１は、第１軸１０３ａ及び第１軸１０３ａに直交する第２軸１０３ｂに対して回転可能に構成してもよい。この場合も１つの光学装置１０１で、複数のホログラム再生像を投影することが可能となる。   As shown in FIG. 19, the mirror 131 that is one type of the scanning unit 103 may be configured to be rotatable with respect to the first axis 103a and the second axis 103b orthogonal to the first axis 103a. Also in this case, it is possible to project a plurality of hologram reproduction images with one optical device 101.

次に、第４実施形態の光学装置１について説明する。   Next, the optical device 1 according to the fourth embodiment will be described.

図２０は、第４実施形態の光学装置１０１の第１状態での側面図である。図２１は、第４実施形態の光学装置１０１の第１状態での正面図である。   FIG. 20 is a side view of the optical device 101 according to the fourth embodiment in the first state. FIG. 21 is a front view of the optical device 101 according to the fourth embodiment in the first state.

第４実施形態の光学装置１０１における走査部１０３は、拡散素子１４０としてのホログラム１４０の外周を囲む外枠部としての支持レール１３１と、支持レール１３１に対してホログラム１４０を２次元的に移動可能に案内する案内部としての案内レール１３２と、を有する。案内レール１３２は、両端を対向する支持レール１３１にそれぞれ移動可能に支持され、それぞれの案内レール１３２に対してホログラム１４０の各辺が移動可能に支持される。すなわち、発光部１０２からの入射光は位置変化しないが、ホログラム１４０自身が位置変化することによって、入射光がホログラム１４０の所定の位置に選択的に入射することができる。   The scanning unit 103 in the optical device 101 of the fourth embodiment can move the hologram 140 two-dimensionally with respect to the support rail 131 as an outer frame portion surrounding the outer periphery of the hologram 140 as the diffusion element 140 and the support rail 131. And a guide rail 132 as a guide part for guiding to. The guide rails 132 are movably supported by the support rails 131 opposed at both ends, and each side of the hologram 140 is movably supported by the respective guide rails 132. That is, the incident light from the light emitting unit 102 does not change its position, but the incident light can selectively enter a predetermined position of the hologram 140 by changing the position of the hologram 140 itself.

例えば、第１状態では、拡散素子１０４の第５ホログラム領域１４５が発光部１０２から照射され、所定の方向に矢印を照射する。   For example, in the first state, the fifth hologram region 145 of the diffusing element 104 is irradiated from the light emitting unit 102, and an arrow is irradiated in a predetermined direction.

次に、第４実施形態の光学装置１の作動について説明する。   Next, the operation of the optical device 1 according to the fourth embodiment will be described.

図２２は、第４実施形態の光学装置の第２状態での正面図である。   FIG. 22 is a front view of the optical device according to the fourth embodiment in the second state.

図２１に示した発光部２から出射された光が第５ホログラム領域１４５に照射されている第１状態から図２２に示す第６ホログラム領域１４６に照射されている第２状態に移動するには、まず図１４に示した検出部１０５から切替の信号が制御部１０７に入力される。制御部１０７は、検出部１０５からの入力内容に対応するホログラム１４０の領域を記憶部１０６から取得する。その後、制御部１０７は、記憶部１０６から取得したホログラム１４０の領域が発光部１０２から照射されるように走査部１０３を駆動する。   To move from the first state in which the light emitted from the light emitting unit 2 shown in FIG. 21 is applied to the fifth hologram region 145 to the second state in which the sixth hologram region 146 shown in FIG. 22 is applied. First, a switching signal is input to the control unit 107 from the detection unit 105 illustrated in FIG. The control unit 107 acquires the area of the hologram 140 corresponding to the input content from the detection unit 105 from the storage unit 106. Thereafter, the control unit 107 drives the scanning unit 103 so that the region of the hologram 140 acquired from the storage unit 106 is irradiated from the light emitting unit 102.

例えば、第４実施形態では、検出部１０５から進行方向の車幅ガイド１１１内の障害物を検出した信号が制御部１０７に入力される。制御部１０７は、矢印の向きを変更する領域が第６ホログラム領域１４６であるという記憶部１０６に記憶された信号を取得する。そして、制御部１０７は、ホログラム１４０の第６ホログラム領域１４６が発光部１０２から照射されるように走査部１０３を駆動する。   For example, in the fourth embodiment, a signal indicating an obstacle in the vehicle width guide 111 in the traveling direction is input from the detection unit 105 to the control unit 107. The control unit 107 acquires a signal stored in the storage unit 106 that the region in which the direction of the arrow is changed is the sixth hologram region 146. Then, the control unit 107 drives the scanning unit 103 so that the sixth hologram region 146 of the hologram 140 is irradiated from the light emitting unit 102.

このように、第４実施形態の光学装置１０１によれば、運転状態の変化に応じて投影内容を迅速的確に切り替えることが可能となる。また、予め定めた所定の位置を的確に照明することが可能となる。   As described above, according to the optical device 101 of the fourth embodiment, it is possible to quickly and accurately switch the projection content according to the change in the operating state. Also, it becomes possible to accurately illuminate a predetermined position.

図２３は、他の実施形態の光学装置を示す。図２４は、他の実施形態の光学装置の具体的な構造を示す。   FIG. 23 shows an optical device according to another embodiment. FIG. 24 shows a specific structure of an optical device according to another embodiment.

図２３及び図２４に示す実施形態は、ボールＥ等の障害物が車両Ｃの進行方向に進入した状態を示している。この場合、例えば、本実施形態では、図１４に示した検出部１０５から進行方向の車幅ガイド１１１内のボールＥを検出した信号が制御部１０７に入力される。制御部１０７は、ボールＥの位置を照明するホログラム１４０の領域を記憶部１０６から取得する。そして、制御部１０７は、ホログラム１４０の領域が発光部１０２から照射されるように走査部１０３を駆動する。   The embodiment shown in FIGS. 23 and 24 shows a state in which an obstacle such as a ball E has entered the traveling direction of the vehicle C. In this case, for example, in the present embodiment, a signal that detects the ball E in the vehicle width guide 111 in the traveling direction is input to the control unit 107 from the detection unit 105 illustrated in FIG. The control unit 107 acquires the area of the hologram 140 that illuminates the position of the ball E from the storage unit 106. Then, the control unit 107 drives the scanning unit 103 so that the region of the hologram 140 is irradiated from the light emitting unit 102.

このように、他の実施形態の光学装置１０１によれば、車両Ｃの進行方向の状態に対して迅速に投影することが可能となる。   As described above, according to the optical device 101 of the other embodiment, it is possible to quickly project the vehicle C in the traveling direction.

なお、ホログラム１４０の領域は、少なくとも通常走行時に進行方向を表示する第１ホログラム１４１と、異常検出時に第１ホログラム１４１と対応波長や照射領域の形状が異なる第２ホログラム１４２が必要である。   Note that the area of the hologram 140 requires at least a first hologram 141 that displays a traveling direction during normal traveling, and a second hologram 142 that has a corresponding wavelength and a shape of an irradiation area different from those of the first hologram 141 when an abnormality is detected.

以上、第３又は第４実施形態によれば、車両Ｃに搭載され、光を照射する発光部１０２と、発光部１０２が車両Ｃの進行方向の情報を室外に投影するように制御する制御部１０７と、を備えるので、運転者に情報を的確に把握させることが可能となる。   As described above, according to the third or fourth embodiment, the light emitting unit 102 that is mounted on the vehicle C and emits light, and the control unit that controls the light emitting unit 102 to project information on the traveling direction of the vehicle C to the outdoors. 107, the driver can be made to accurately grasp the information.

また、第３又は第４実施形態の光学装置１０１によれば、車両の進行方向の状態を検出する検出部１５１と、制御部１０７は、検出部１５１が異常を検出した場合、発光部１０２が進行方向に異常に対応した情報を投影するように制御するので、運転者に異常の情報を的確に把握させることが可能となる。   Further, according to the optical device 101 of the third or fourth embodiment, the detection unit 151 that detects the state of the traveling direction of the vehicle, and the control unit 107 are configured so that the light emitting unit 102 is detected when the detection unit 151 detects an abnormality. Since control is performed so that information corresponding to the abnormality is projected in the traveling direction, it becomes possible for the driver to accurately grasp the abnormality information.

また、第３又は第４実施形態の光学装置１０１によれば、制御部１０７は、検出部１５１が車両Ｃの進行方向の障害物又は路肩を検出した場合、車両Ｃが障害物又は路肩を避けるための情報を発光部１０２が投影するように制御するので、困難な状況を回避させることが可能となる。   Further, according to the optical device 101 of the third or fourth embodiment, when the detection unit 151 detects an obstacle or a road shoulder in the traveling direction of the vehicle C, the vehicle C avoids the obstacle or the road shoulder. Therefore, it is possible to avoid a difficult situation because the light emitting unit 102 is controlled to project information for the purpose.

また、第３又は第４実施形態の光学装置１０１によれば、情報は、車両Ｃの進行軌跡を予測する情報であるので、運転者に車両Ｃがこれから進行する位置を認知させることが可能となる。   Further, according to the optical device 101 of the third or fourth embodiment, since the information is information for predicting the traveling locus of the vehicle C, the driver can be made aware of the position where the vehicle C will travel from now. Become.

また、第３又は第４実施形態の光学装置１０１によれば、制御部１０７は、検出部１５１が車両Ｃの進行方向の障害物又は路肩を検出した場合、車両Ｃが障害物又は路肩を避けるための情報を発光部１０２が投影するように制御するので、迅速に困難な状況を回避させることが可能となる。   Further, according to the optical device 101 of the third or fourth embodiment, when the detection unit 151 detects an obstacle or a road shoulder in the traveling direction of the vehicle C, the vehicle C avoids the obstacle or the road shoulder. Therefore, it is possible to avoid a difficult situation quickly because the light emitting unit 102 is controlled to project information.

また、第３又は第４実施形態の光学装置１０１によれば、少なくとも、予め定めた所定の情報が記録された要素ホログラムの集合からなる第１ホログラム領域１４１及び第１ホログラム領域１４１とは異なる情報が記録された要素ホログラムの集合からなる第２ホログラム領域１４２に分割されたホログラム１４０を有する拡散部と、発光部１０２から照射された光を反射し、第１ホログラム領域１４１及び前記第２ホログラム領域１４２のうち少なくとも１つを含むように前記光を走査させる走査部１０３と、を備えるので、入力に応じて投影内容を迅速的確に切り替えることが可能となる。また、予め定めた所定の位置を的確に照明することが可能となる。   In addition, according to the optical device 101 of the third or fourth embodiment, at least information different from the first hologram area 141 and the first hologram area 141 formed of a set of element holograms in which predetermined information is recorded in advance. The first hologram area 141 and the second hologram area are reflected by reflecting the light emitted from the light emitting section 102 and the diffusion section having the hologram 140 divided into the second hologram area 142 made up of a set of element holograms on which are recorded. Since the scanning unit 103 that scans the light so as to include at least one of 142 is provided, it is possible to quickly and accurately switch the projection content according to the input. Also, it becomes possible to accurately illuminate a predetermined position.

また、第３又は第４実施形態の光学装置１０１によれば、少なくとも、予め定めた所定の情報が記録された要素ホログラムの集合からなる第１ホログラム領域１４１及び第１ホログラム領域１４１とは異なる情報が記録された要素ホログラムの集合からなる第２ホログラム領域１４２に分割されたホログラム１４０を有するホログラム部１０４と、発光部１０２から照射された光が第１ホログラム領域１４１及び第２ホログラム領域１４２のうち少なくとも１つを走査するようにホログラム部１０４を移動可能に支持する走査部１０３と、を備えるので、入力に応じて投影内容を迅速的確に切り替えることが可能となる。また、予め定めた所定の位置を的確に照明することが可能となる。   In addition, according to the optical device 101 of the third or fourth embodiment, at least information different from the first hologram area 141 and the first hologram area 141 formed of a set of element holograms in which predetermined information is recorded in advance. The hologram unit 104 having the hologram 140 divided into the second hologram region 142 composed of a set of element holograms recorded with the light, and the light emitted from the light emitting unit 102 out of the first hologram region 141 and the second hologram region 142 Since the scanning unit 103 movably supports the hologram unit 104 so as to scan at least one, the projection content can be switched quickly and accurately according to the input. Also, it becomes possible to accurately illuminate a predetermined position.

また、運転者のみならず、移動体の周囲の人間に、車両の進行方向情報や、検出部が検出した異常を視覚的に周知することができ、 交通の安全に寄与できる。   Further, not only the driver but also people around the moving body can visually inform the traveling direction information of the vehicle and the abnormality detected by the detection unit, which can contribute to traffic safety.

次に、第５実施形態の光学装置１について説明する。   Next, an optical device 1 according to a fifth embodiment will be described.

図２５は、第５実施形態の光学装置を示す。   FIG. 25 shows an optical device according to a fifth embodiment.

第５実施形態の光学装置２０１は、一例として店Ｓ等に設置される。例えば、図２５に示すように、通常時、道路の路面Ｄに店の名前等の表示２１１を照射する。なお、店Ｓが屋内にある場合には通路に照射すればよい。   The optical device 201 of the fifth embodiment is installed in a store S or the like as an example. For example, as shown in FIG. 25, a display 211 such as a store name is irradiated on the road surface D of the road during normal times. In addition, what is necessary is just to irradiate a passage when the shop S exists indoors.

図２６は、第５実施形態の光学装置２０１のシステム図を示す。   FIG. 26 is a system diagram of the optical apparatus 201 according to the fifth embodiment.

第５実施形態の光学装置２０１は、検出部２０５と、記憶部２０６と、制御部２０７と、照射部２１０と、を備える。   The optical device 201 according to the fifth embodiment includes a detection unit 205, a storage unit 206, a control unit 207, and an irradiation unit 210.

発光部２０２は、指向性を有し所定の波長のコヒーレントなレーザー光を照射する。発光部２０２は、複数の素子を束ねたレーザーアレイでもよい。また、発光部２０２は、複数の波長のレーザー光を備えていてもよい。また走査部２０３に入射される入射光を最適化するために、ロッドインテグレータやフライアイインテグレータなどの光均一化素子や、レンズや絞りなどの光整形素子を備えていてもよい。電源ＯＮ／ＯＦＦを切り替えることで発光タイミングを切り替える機能や、シャッター等を用いて発光タイミングを切り替える機能があってもよい。また、発光部２０２は、複数の波長のレーザー光を照射できるものでもよい。例えば、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）にそれぞれ対応したレーザー光を照射することで照明光又は表示光をカラーにすることができる。なお、それ以外のピーク波長を示す光源を利用してもよい。例えば、２種類以上の限定されない光源でカラー表記を行ってもよい。   The light emitting unit 202 emits coherent laser light having a directivity and a predetermined wavelength. The light emitting unit 202 may be a laser array in which a plurality of elements are bundled. In addition, the light emitting unit 202 may include laser beams having a plurality of wavelengths. Further, in order to optimize the incident light incident on the scanning unit 203, a light uniformizing element such as a rod integrator or a fly eye integrator, or a light shaping element such as a lens or a diaphragm may be provided. There may be a function of switching the light emission timing by switching the power ON / OFF and a function of switching the light emission timing using a shutter or the like. Further, the light emitting unit 202 may be capable of irradiating laser beams having a plurality of wavelengths. For example, illumination light or display light can be colored by irradiating laser beams corresponding to R (red), G (green), and B (blue), respectively. In addition, you may utilize the light source which shows the other peak wavelength. For example, color notation may be performed with two or more types of non-limiting light sources.

走査部２０３は、拡散部２０４の入射面の所定の位置に発光部２０２からの光を入射する機能を有する。例えばミラーやプリズム等の光学部材を機械的に回転・振動させ、発光部からの入射光を反射や屈折を用いて、拡散部４の所定の位置に照射する。例えばＭＥＭＳ(Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ)スキャナー、ポリゴンスキャナなどの光スキャナーと呼ばれる部材であるが、これに限定されない。走査部２０３は、拡散部２０４を移動可能に支持する部材であってもよい。なお、レーザーアレイ等の発光部２０２の発光を制御することによって走査部２０３を構成してもよい。   The scanning unit 203 has a function of causing light from the light emitting unit 202 to enter a predetermined position on the incident surface of the diffusion unit 204. For example, an optical member such as a mirror or a prism is mechanically rotated and vibrated, and incident light from the light emitting unit is irradiated to a predetermined position of the diffusing unit 4 using reflection or refraction. For example, it is a member called an optical scanner such as a MEMS (Micro Electro Mechanical System) scanner or a polygon scanner, but is not limited thereto. The scanning unit 203 may be a member that supports the diffusion unit 204 so as to be movable. Note that the scanning unit 203 may be configured by controlling the light emission of the light emitting unit 202 such as a laser array.

拡散部２０４は拡散素子を有し、拡散素子は複数の要素拡散素子からなる集合体である。拡散素子は、例えばホログラムである。ホログラムの隣り合う各要素ホログラムはそれぞれが基本的には別個の照射領域または別個のコヒーレント光の対応波長域を有するが、一部の領域が重なっていてもよい。要素ホログラム出射面の各点からはそれぞれ異なる波面が形成され、対応する被照射領域で独立に重ね合わされる。よって、走査光やレーザーアレイ光源を用い複数の位置から要素ホログラムの入射面に入射することで、その被照射領域において均一な照度分布を得ることが出来る。要素ホログラムの照射領域の形状は、本件では線と矢印であるが、これに限定されない。   The diffusing unit 204 includes a diffusing element, and the diffusing element is an aggregate including a plurality of element diffusing elements. The diffusion element is, for example, a hologram. Each element hologram adjacent to the hologram basically has a separate irradiation region or a corresponding wavelength region of separate coherent light, but some regions may overlap. A different wavefront is formed from each point on the element hologram exit surface, and is overlapped independently in the corresponding irradiated region. Therefore, a uniform illuminance distribution can be obtained in the irradiated region by entering the incident surface of the element hologram from a plurality of positions using scanning light or a laser array light source. The shape of the irradiation area of the element hologram is a line and an arrow in this case, but is not limited to this.

上記の要素ホログラムは、例えばフォトポリマーや銀塩材料などのホログラム感光材料に、散乱板からの散乱光を物体光として用いて作製する。参照光にはコヒーレント光であるレーザー光を用いる。そして、作製に用いた参照光の焦点位置からホログラムに向かってレーザー光を照射すると、物体光として用いた元となる散乱板の配置位置に散乱板の再生像が再生される。この再生像が要素ホログラムの照射領域となる。矢印の形状の散乱板を用いれば、矢印形状の照射領域の再生が可能となる。レリーフ型（エンボス型）のホログラムを用いても良い。また実際の物体光や参照光を用いずに、計算機を用いて設計することも可能である。このようにして得られたホログラムは計算機合成ホログラム（ＣＧＨ：Computer Generated Hologram）と呼ばれる。またホログラム上の各点における拡散角度特性が同じであるフーリエ変換ホログラムを計算機合成により形成しても良い。また、反射型ホログラムでも透過型ホログラムでもよい。   The element hologram is produced by using, for example, scattered light from a scattering plate as object light on a hologram photosensitive material such as a photopolymer or a silver salt material. Laser light which is coherent light is used as the reference light. Then, when laser light is irradiated from the focal position of the reference light used for production toward the hologram, a reproduced image of the scattering plate is reproduced at the position of the original scattering plate used as object light. This reproduced image becomes an irradiation area of the element hologram. If the scattering plate having the arrow shape is used, the irradiation region having the arrow shape can be reproduced. A relief type (embossed type) hologram may be used. It is also possible to design using a computer without using actual object light or reference light. The hologram thus obtained is called a computer generated hologram (CGH). Further, a Fourier transform hologram having the same diffusion angle characteristic at each point on the hologram may be formed by computer synthesis. Further, it may be a reflection hologram or a transmission hologram.

拡散素子としてホログラムを設ける利点は、レーザー光の光エネルギー密度を拡散により低下させることが出来、さらに指向性の面光源として利用可能になるため、従来のランプ等の点光源と比較して同一照度分布を実現するための光源輝度を下げることができることである。よってより安全に、遠方照明を可能とする。   The advantage of providing a hologram as a diffusing element is that the light energy density of the laser beam can be reduced by diffusion and it can be used as a directional surface light source, so it has the same illuminance compared to a point light source such as a conventional lamp The light source luminance for realizing the distribution can be lowered. Therefore, distant illumination is possible more safely.

拡散素子は複数の要素拡散領域に細かく分割することが可能な各種拡散部材、例えばマイクロレンズアレイなどであってもよい。   The diffusion element may be various diffusion members that can be finely divided into a plurality of element diffusion regions, such as a microlens array.

検出部２０５は、周囲の明暗を検出する日射センサ２５１と、電波等を受信する受信部２５２と、移動体を検出する移動体センサ２５３と、を有する。日射センサ２５１は、昼と夜を検出してもよいし、明暗を検出してもよい。明暗を検出する構成では、雨天又は霧等の昼でも暗い場合を検出できるので、好ましい。受信部２５２は、例えば自動車又は歩行者等から発信される予め定めた赤外線やミリ波レーダー等の所定の電磁波を受信する。移動体センサ２５３は、移動する移動体を検出する。ここで、実施形態の移動体には、ガソリンエンジンの駆動力のみで走行する車両や、ガソリンエンジンとモータの駆動力で走行する車両、モータの駆動力のみで走行する車両や、或いは、ディーゼルエンジンの駆動力により走行する車両等が含まれる。さらに、移動体には二輪車等も含まれ、二輪車には自動二輪車だけでなく、自転車も含まれる。すなわち、移動体には上記のような種々の移動する物体が含まれる。さらに、自動車や二輪車以外にも運転者に舵取り（ステアリング）が一時的でも求められる移動手段全般、飛行機、船舶等にも適用することができる。   The detection unit 205 includes a solar radiation sensor 251 that detects ambient light and darkness, a reception unit 252 that receives radio waves and the like, and a mobile body sensor 253 that detects a mobile body. The solar radiation sensor 251 may detect day and night, or may detect light and dark. A configuration that detects light and dark is preferable because it can detect darkness even in the daytime such as rainy weather or fog. The receiving unit 252 receives a predetermined electromagnetic wave such as a predetermined infrared ray or millimeter wave radar transmitted from, for example, an automobile or a pedestrian. The moving body sensor 253 detects a moving body that moves. Here, the moving body of the embodiment includes a vehicle that travels only by the driving force of the gasoline engine, a vehicle that travels by the driving force of the gasoline engine and the motor, a vehicle that travels only by the driving force of the motor, or a diesel engine. A vehicle that travels with the driving force is included. Furthermore, the moving body includes a two-wheeled vehicle, and the two-wheeled vehicle includes not only a motorcycle but also a bicycle. That is, the moving body includes various moving objects as described above. In addition to automobiles and motorcycles, the present invention can also be applied to general moving means, airplanes, ships and the like that require a driver to steer even temporarily.

記憶部２０６は、検出部２０５の入力内容に対応する照射部２１０の制御方法を記憶している。例えば、記憶部２０６は、光を照射する照射領域に対応して照射部２１０を制御する方法を記憶している。なお、記憶部２０６は、制御部２０７に含まれていてもよい。   The storage unit 206 stores a control method of the irradiation unit 210 corresponding to the input content of the detection unit 205. For example, the storage unit 206 stores a method for controlling the irradiation unit 210 corresponding to the irradiation region where the light is irradiated. Note that the storage unit 206 may be included in the control unit 207.

制御部２０７は、検出部２０５及び記憶部２０６からの信号に応じて、照射部２１０を制御する。照射部２１０は、照射種類及び照射方向等を制御可能な構造である。   The control unit 207 controls the irradiation unit 210 in accordance with signals from the detection unit 205 and the storage unit 206. The irradiation unit 210 has a structure capable of controlling the irradiation type, irradiation direction, and the like.

図２７は、第５実施形態の第３実施例の光学装置２０１の作動フローチャートの一例を示す。図２８は、第５実施形態の光学装置２０１の作動状態を示す。なお、図２７中のフローチャートにおいて、ＹＥＳの判定を「Ｙ」、Ｎｏの判定を「Ｎ」と表記している。   FIG. 27 shows an example of an operation flowchart of the optical apparatus 201 according to the third example of the fifth embodiment. FIG. 28 shows the operating state of the optical device 201 of the fifth embodiment. In the flowchart in FIG. 27, YES determination is expressed as “Y”, and No determination is expressed as “N”.

まず、ステップ１で、検出部２０５が移動体を感知したか否かを判定する（ＳＴ１）。検出部２０５は、例えば、カメラ、赤外線、又は超音波等であって、歩行者Ｍ等を検出する。また、電波等を発信するものに対応して、その電波を検出する構成としてもよい。   First, in step 1, it is determined whether or not the detection unit 205 has detected a moving object (ST1). The detection unit 205 is, for example, a camera, infrared rays, or ultrasonic waves, and detects the pedestrian M or the like. Moreover, it is good also as a structure which detects the electromagnetic wave corresponding to what transmits an electromagnetic wave etc.

ステップ１において、検出部５が移動体を感知した場合、ステップ２で、照射部２１０が照射する照射領域を確認する（ＳＴ２）。照射領域は、移動体の位置に対応して決定する。例えば、図２８に示した例では、店Ｓに向かって右から歩いてくる歩行者Ｍ１を感知した場合には店Ｓに向かう第１矢印２１３ａを照射し、店Ｓに向かって左から歩いてくる歩行者Ｍ２を感知した場合には店Ｓに向かう第２矢印２１３ｂを照射する。また、どちらの歩行者Ｍ１，Ｍ２を感知した場合でも、店Ｓの入り口には、メッセージ表示２１２を照射することが好ましい。   In step 1, when the detection unit 5 senses a moving body, in step 2, the irradiation area irradiated by the irradiation unit 210 is confirmed (ST2). The irradiation area is determined corresponding to the position of the moving body. For example, in the example shown in FIG. 28, when a pedestrian M1 walking from the right toward the store S is detected, the first arrow 213a toward the store S is irradiated, and the store S is walked from the left. When the pedestrian M2 is detected, the second arrow 213b toward the store S is irradiated. Moreover, it is preferable to irradiate the message display 212 at the entrance of the store S regardless of which pedestrian M1, M2 is detected.

次に、ステップ３で、光学装置２０１の作動カウントを開始する（ＳＴ３）。続いて、ステップ４で、所定時間経過したか否かを判定する（ＳＴ４）。ステップ４において、所定時間経過していない場合、ステップ４に戻る。ステップ４において、所定時間経過している場合、ステップ１に戻る。   Next, in step 3, the operation count of the optical device 201 is started (ST3). Subsequently, in step 4, it is determined whether or not a predetermined time has passed (ST4). If the predetermined time has not elapsed in step 4, the process returns to step 4. In step 4, when the predetermined time has elapsed, the process returns to step 1.

ステップ１において、検出部２０５が移動体を感知していない場合、制御を終了する。   In step 1, when the detection unit 205 does not sense the moving body, the control is terminated.

このように、第５実施形態の光学装置２０１は、多数の照射領域を予め設定することができるので、移動体を感知した場合に、移動体が移動している位置を照射領域として照明光２１１又は表示２１２等を的確に照射することが可能となる。そして、歩行者Ｍ１，Ｍ２を店Ｓに的確に誘導することが可能となる。   As described above, the optical device 201 according to the fifth embodiment can set a large number of irradiation areas in advance. Therefore, when the moving body is detected, the illumination light 211 is set with the position where the moving body is moving as the irradiation area. Alternatively, the display 212 and the like can be accurately irradiated. And it becomes possible to guide pedestrian M1, M2 to the shop S exactly.

なお、本実施形態の光学装置２０１では、店Ｓを例に示したが、駅、テーマパーク、イベント会場等、その他どの場所に設置してもよい。   In the optical apparatus 201 of this embodiment, the store S is shown as an example.

次に、具体的な光学装置２０１の照射部２１０の構造を説明する。   Next, a specific structure of the irradiation unit 210 of the optical device 201 will be described.

図２９は、第５実施形態の光学装置２０１に用いられる第１実施例の照射部２１０の第１状態での側面図である。図３０は、第５実施形態の光学装置２０１に用いられる第１実施例の照射部２１０の第２状態での側面図である。   FIG. 29 is a side view of the irradiation unit 210 of the first example used in the optical device 201 of the fifth embodiment in the first state. FIG. 30 is a side view of the irradiation unit 210 of the first example used in the optical device 201 of the fifth embodiment in the second state.

第１実施例の照射部２１０では、発光部２０２からの照射光は、走査部２０３の１種であるミラー２０３ａで反射させて、拡散素子２４０の透過型ホログラム２４０に入射させる。また、このミラー２０３ａは、不図示のモータなどによって、回動軸Ｏを中心として回動されることで、Ｘ−Ｘ’方向に動き得るように構成されている。第１実施例の照射部２１０では、図２６に示した制御部２０７からの制御指令に基づいて、当該モータを駆動しミラー２０３ａの反射光を、ホログラム２４０の第１ホログラム領域２４１、第２ホログラム領域２４２のいずれかに当てることができようになっている。ここで、「回動」とは、ある軸を中心として、規制された角度範囲で物体が回ることをいう。   In the irradiation unit 210 of the first embodiment, the irradiation light from the light emitting unit 202 is reflected by a mirror 203 a which is one type of the scanning unit 203 and is incident on the transmission hologram 240 of the diffusion element 240. Further, the mirror 203a is configured to move in the X-X ′ direction by being rotated about the rotation axis O by a motor (not shown) or the like. In the irradiation unit 210 of the first embodiment, based on a control command from the control unit 207 shown in FIG. 26, the motor is driven, and the reflected light of the mirror 203a is converted into the first hologram region 241 of the hologram 240, the second hologram. It can be applied to any of the areas 242. Here, “turning” means that an object turns around a certain axis within a restricted angle range.

このような第１実施例の照射部２１０において、例えば、図２９に示す第１状態では、発光部２０２から照射された光は、ミラー２０３ａで反射し、第１ホログラム領域２４１を透過して照明光２１１を照射する。そして、図３０に示すミラー２０３ａを回動させた第２状態では、発光部２０２から照射された光は、ミラー２０３ａで反射し、第２ホログラム領域２４２を透過して矢印２１３を表示する。なお、各ホログラム領域２４１，２４２が拡散素子領域を構成する。また、各ホログラム領域２４１，２４２は、要素拡散素子の集合からなる。   In such an irradiation unit 210 of the first embodiment, for example, in the first state shown in FIG. 29, the light emitted from the light emitting unit 202 is reflected by the mirror 203a and transmitted through the first hologram region 241 for illumination. Light 211 is irradiated. In the second state in which the mirror 203a shown in FIG. 30 is rotated, the light emitted from the light emitting unit 202 is reflected by the mirror 203a, passes through the second hologram region 242, and displays an arrow 213. Each hologram area 241 and 242 constitutes a diffusion element area. Each hologram area 241 and 242 is composed of a set of element diffusion elements.

以上のような構成により、１つの光学装置２０１で、複数のホログラム再生像を投影することが可能となる。第５実施形態における光学装置２０１では、照明光２１１及び矢印２１３のホログラム再生像を、投影するようにしていたが、例えば、「ＳＴＯＰ」、「ＢＲＡＫＥ」等の文字のホログラム再生像を表示させるようにすることも可能である。   With the configuration as described above, it is possible to project a plurality of hologram reproduction images with one optical device 201. In the optical device 201 according to the fifth embodiment, the hologram reproduction image indicated by the illumination light 211 and the arrow 213 is projected. For example, a character hologram reproduction image such as “STOP” or “BRAKE” is displayed. It is also possible to make it.

図３１は、第５実施形態の光学装置２０１に用いられる第１実施例の照射部の他の例を示す。   FIG. 31 shows another example of the irradiation unit of the first example used in the optical device 201 of the fifth embodiment.

図３１に示すように、走査部２０３の１種であるミラー２０３ａは、第１軸２０３ｘ及び第１軸２０３ｘに直交する第２軸２０３ｙに対して回転可能に構成してもよい。この場合も１つの光学装置２０１で、複数のホログラム再生像を投影することが可能となる。   As shown in FIG. 31, the mirror 203a which is one type of the scanning unit 203 may be configured to be rotatable with respect to a first axis 203x and a second axis 203y orthogonal to the first axis 203x. Also in this case, it is possible to project a plurality of hologram reproduction images with one optical device 201.

図３２は、第５実施形態の光学装置２０１に用いられる第２実施例の照射部の単位ユニットの一例を示す。図３３は、第５実施形態の光学装置２０１に用いられる第２実施例の照射部の単位ユニットによる照明を説明する図である。   FIG. 32 shows an example of the unit unit of the irradiation unit of the second example used in the optical device 201 of the fifth embodiment. FIG. 33 is a diagram illustrating illumination by the unit unit of the irradiation unit of the second example used in the optical device 201 of the fifth embodiment.

なお、第２実施例の照射部２１０は、複数の単位ユニット２０１’から構成されており、単位ユニット２０１’が最も基本的な最小構成となっている。単位ユニット２０１’としては、レーザー光を射出する発光部２０２と、発光部２０２から射出されたレーザー光が入射され、光を出射することで照明を行う拡散部２０４と、から構成されている。第２実施例では、拡散部２０４として透過型のホログラム２４０を用いている。なお、第２実施例の拡散部２０４の構成は、第１実施例と同様でよい。   In addition, the irradiation part 210 of 2nd Example is comprised from several unit unit 201 ', and unit unit 201' has the most basic minimum structure. The unit unit 201 ′ includes a light emitting unit 202 that emits laser light and a diffusion unit 204 that receives the laser light emitted from the light emitting unit 202 and emits light to emit light. In the second embodiment, a transmissive hologram 240 is used as the diffusion unit 204. The configuration of the diffusing unit 204 of the second embodiment may be the same as that of the first embodiment.

なお、ホログラムは透過型ホログラムであってもよいし、反射型ホログラムであってもよい。また、ホログラムとしては、エンボスホログラム、体積型ホログラム、電子ホログラムなどを挙げることができる。さらに、計算機を用いた演算により所定の記録面上に干渉縞を記録させて作製する計算機合成ホログラムなども挙げることができる。また、計算機合成ホログラムのうち、フーリエ変換光学系を用いた計算機合成ホログラムであるフーリエ変換ホログラムを用いるようにしてもよい。   The hologram may be a transmission hologram or a reflection hologram. Examples of the hologram include an embossed hologram, a volume hologram, and an electronic hologram. In addition, a computer-generated hologram that is produced by recording interference fringes on a predetermined recording surface by calculation using a computer can also be used. In addition, among the computer-generated holograms, a Fourier-transform hologram that is a computer-generated hologram using a Fourier transform optical system may be used.

第２実施例においては、単位ユニット２０１’は、発光部２０２として単位レーザーアレイ２２０が用いられている。この単位レーザーアレイ２２０には、第１レーザー光源２２１、第２レーザー光源２２２及び第３レーザー光源２２３の３つのレーザー光源を有している。   In the second embodiment, the unit unit 201 ′ uses a unit laser array 220 as the light emitting unit 202. The unit laser array 220 includes three laser light sources, a first laser light source 221, a second laser light source 222, and a third laser light source 223.

第１レーザー光源２２１、第２レーザー光源２２２及び第３レーザー光源２２３は相互に異なる波長の光を出射するものであって、第１レーザー光源２２１からは第１の波長の光、第２レーザー光源２２２からは第２の波長の光、第３レーザー光源２２３からは第３の波長の光が出射される。本実施の形態においては、例えば、第１レーザー光源２２１から出射される第１の波長の光を青色の光、第２レーザー光源２２２から出射される第２の波長の光を緑色の光、第３レーザー光源２２３から出射される第３の波長の光を赤色の光とすることができる。   The first laser light source 221, the second laser light source 222, and the third laser light source 223 emit light having different wavelengths, and the first laser light source 221 emits light of the first wavelength and second laser light source. The second wavelength light is emitted from 222, and the third wavelength light is emitted from the third laser light source 223. In the present embodiment, for example, the first wavelength light emitted from the first laser light source 221 is blue light, the second wavelength light emitted from the second laser light source 222 is green light, The third wavelength light emitted from the three-laser light source 223 can be red light.

なお、第２実施例においては、単位レーザーアレイ２２０として、第１レーザー光源２２１、第２レーザー光源２２２及び第３レーザー光源２２３の３種類の異なるレーザー光源を用いる例に基づいて説明を行うが、光学装置２０１の構成によって、用いるレーザー光源の種類数は任意とすることができる。   In the second embodiment, the unit laser array 220 will be described based on an example using three different types of laser light sources: a first laser light source 221, a second laser light source 222, and a third laser light source 223. Depending on the configuration of the optical device 201, the number of types of laser light sources used may be arbitrary.

第１レーザー光源２２１から射出されたレーザー光は、単位ホログラム２４０の第１拡散素子領域としての第１記憶領域２４１に入射し、第２レーザー光源２２２から射出されたレーザー光は、単位ホログラム２４０の第２拡散素子領域としての第２記憶領域２４２に入射し、第３レーザー光源２２３から射出されたレーザー光は、単位ホログラム２４０の第３拡散素子領域としての第３記憶領域２４３に入射するようになっている。なお、各記憶領域２４１，２４２，２４３は、要素拡散素子の集合からなる。   The laser light emitted from the first laser light source 221 enters the first storage area 241 as the first diffusion element area of the unit hologram 240, and the laser light emitted from the second laser light source 222 is emitted from the unit hologram 240. The laser light incident on the second storage area 242 as the second diffusion element area and emitted from the third laser light source 223 is incident on the third storage area 243 as the third diffusion element area of the unit hologram 240. It has become. Each storage area 241, 242, 243 is composed of a set of element diffusion elements.

図３３（ａ）に示すように、第１レーザー光源２２１からのレーザー光が参照光として、単位ホログラム２４０の第１記憶領域２４１に入射すると、第１記憶領域２４１に記録されたホログラム再生像が、単位ホログラム２４０から出射され第１単位照射領域を照明する。   As shown in FIG. 33A, when the laser beam from the first laser light source 221 enters the first storage area 241 of the unit hologram 240 as reference light, a hologram reproduction image recorded in the first storage area 241 is obtained. The first unit irradiation area emitted from the unit hologram 240 is illuminated.

また、図３３（ｂ）に示すように、第２レーザー光源２２２からのレーザー光が参照光として、単位ホログラム２４０の第２記憶領域２４２に入射すると、第２記憶領域２４２に記録されたホログラム再生像が、単位ホログラム２４０から出射され第２単位照射領域を照明する。   As shown in FIG. 33 (b), when the laser beam from the second laser light source 222 is incident on the second storage area 242 of the unit hologram 240 as reference light, the hologram recorded in the second storage area 242 is reproduced. An image is emitted from the unit hologram 240 and illuminates the second unit irradiation area.

また、図３３（ｃ）に示すように、第３レーザー光源２２３からのレーザー光が参照光として、単位ホログラム２４０の第３記憶領域２４３に入射すると、第３記憶領域２４３に記録されたホログラム再生像が、単位ホログラム２４０から出射され第３単位照射領域を照明する。   As shown in FIG. 33 (c), when the laser beam from the third laser light source 223 enters the third storage area 243 of the unit hologram 240 as reference light, the hologram recorded in the third storage area 243 is reproduced. An image is emitted from the unit hologram 240 and illuminates the third unit irradiation area.

第１レーザー光源２２１、第２レーザー光源２２２及び第３レーザー光源２２３の発光は、図２６に示した制御部２０７によって制御することができるようになっている。すなわち、発光部２０２が走査部２０３の構成を含んでいる。このように単位ユニット２０１’においては、各レーザー光源の制御に基づいて各照射領域を、各レーザー光源の３原色により任意に照明することができるようになるので、照射領域を任意の色で照明することができることとなる。   The light emission of the first laser light source 221, the second laser light source 222, and the third laser light source 223 can be controlled by the control unit 207 shown in FIG. That is, the light emitting unit 202 includes the configuration of the scanning unit 203. Thus, in the unit unit 201 ′, each irradiation area can be arbitrarily illuminated with the three primary colors of each laser light source based on the control of each laser light source, so that the irradiation area is illuminated with any color. Will be able to.

第２実施例の光学装置２０１は、上記のような単位レーザーアレイ２２０と単位ホログラム２４０の組み合わせからなる単位ユニット２０１’が複数設けられており、光学装置２０１全体としての発光部２０２及び拡散部２０４が構成される。すなわち、発光部２０２は、複数の単位レーザーアレイ２２０から構成されており、拡散部２０４は、複数の単位レーザーアレイ２２０の各レーザー光源に対応する拡散素子領域を有している。   The optical device 201 of the second embodiment is provided with a plurality of unit units 201 ′ composed of the combination of the unit laser array 220 and the unit hologram 240 as described above, and the light emitting unit 202 and the diffusing unit 204 as the entire optical device 201. Is configured. That is, the light emitting unit 202 includes a plurality of unit laser arrays 220, and the diffusion unit 204 has a diffusion element region corresponding to each laser light source of the plurality of unit laser arrays 220.

図３４は、第５実施形態の光学装置２０１に用いられる第２実施例の照射部による照明を示す。   FIG. 34 shows illumination by the irradiation unit of the second example used in the optical device 201 of the fifth embodiment.

図３３に示したそれぞれの単位レーザーアレイ２２０が各照射領域を照明し、図３４に示すように、光学装置２０１全体として、全照射領域を形成するようになっている。   Each unit laser array 220 shown in FIG. 33 illuminates each irradiation region, and as shown in FIG. 34, the entire optical device 201 is formed as a whole irradiation region.

ここで、単位レーザーアレイ２２０と単位ホログラム２４０とで形成される単位照射領域は、一般的な表示装置における画素のような役割を担うこととなり、本発明に係る光学装置１においては、単位照射領域毎で異なる照明を行うように発光部２における単位レーザーアレイ２２０を制御することにより、種々の照明パターンを形成することができる。   Here, the unit irradiation region formed by the unit laser array 220 and the unit hologram 240 plays a role like a pixel in a general display device, and in the optical device 1 according to the present invention, the unit irradiation region. Various illumination patterns can be formed by controlling the unit laser array 220 in the light emitting unit 2 so as to perform different illuminations.

なお、図３４に示す例では、発光部２０２における単位レーザーアレイ２２０が平面状、すなわち、２次元に配列されている例を説明しているが、単位レーザーアレイ２２０は１次元に配列させるようにしてもよい。   In the example shown in FIG. 34, the unit laser array 220 in the light emitting unit 202 is described as being planar, that is, two-dimensionally arranged. However, the unit laser array 220 is arranged one-dimensionally. May be.

次に、第３実施例の光学装置１について説明する。   Next, the optical device 1 of the third embodiment will be described.

図３５は、第５実施形態の光学装置２０１に用いられる第３実施例の照射部の第１状態での側面図である。図３６は、第５実施形態の光学装置２０１に用いられる第３実施例の照射部の第１状態での正面図である。   FIG. 35 is a side view of the irradiation unit of the third example used in the optical device 201 of the fifth embodiment in the first state. FIG. 36 is a front view of the irradiation unit of the third example used in the optical device 201 of the fifth embodiment in the first state.

第３実施例の照射部２１０における走査部２０３は、拡散素子２４０としてのホログラム２４０の外周を囲む外枠部としての支持レール２３１と、支持レール２３１に対してホログラム２４０を２次元的に移動可能に案内する案内部としての案内レール２３２と、を有する。案内レール２３２は、両端を対向する支持レール２３１にそれぞれ移動可能に支持され、それぞれの案内レール２３２に対してホログラム２４０の各辺が移動可能に支持される。すなわち、発光部２０２からの入射光は位置変化しないが、ホログラム２４０自身が位置変化することによって、入射光がホログラム２４０の所定の位置に選択的に入射することができる。なお、各ホログラム領域２４１〜２４９が拡散素子領域を構成する。また、各ホログラム領域２４１〜２４９は、要素拡散素子の集合からなる。   The scanning unit 203 in the irradiation unit 210 of the third embodiment can move the hologram 240 two-dimensionally with respect to the support rail 231 as an outer frame portion surrounding the outer periphery of the hologram 240 as the diffusion element 240 and the support rail 231. And a guide rail 232 as a guide part for guiding to the vehicle. The guide rails 232 are supported by the support rails 231 facing both ends so as to be movable, and each side of the hologram 240 is supported by the respective guide rails 232 so as to be movable. In other words, the incident light from the light emitting unit 202 does not change its position, but the incident light can selectively enter a predetermined position of the hologram 240 by changing the position of the hologram 240 itself. Each hologram area 241 to 249 constitutes a diffusion element area. Each hologram area 241 to 249 is composed of a set of element diffusion elements.

例えば、第１状態では、拡散素子２０４の第５ホログラム領域２４５が発光部２０２から照射され、所定の方向に照明光２１１を照射する。   For example, in the first state, the fifth hologram region 245 of the diffusing element 204 is irradiated from the light emitting unit 202, and the illumination light 211 is irradiated in a predetermined direction.

次に、第５実施形態の光学装置２０１の作動について説明する。   Next, the operation of the optical device 201 according to the fifth embodiment will be described.

図３７は、第５実施形態の光学装置２０１に用いられる第３実施例の照射部の第２状態での正面図である。   FIG. 37 is a front view of the irradiation unit of the third example used in the optical device 201 of the fifth embodiment in the second state.

図３６に示した発光部２から出射された光が第５ホログラム領域２４５に照射されている第１状態から図３７に示す第６ホログラム領域２４６に照射されている第２状態に移動するには、まず図２６に示した検出部２０５から切替の信号が制御部２０７に入力される。制御部２０７は、検出部２０５からの入力内容に対応するホログラム２４０の領域を記憶部２０６から取得する。その後、制御部２０７は、記憶部２０６から取得したホログラム２４０の領域が発光部２０２から照射されるように走査部２０３を駆動する。   To move from the first state in which the light emitted from the light emitting unit 2 shown in FIG. 36 is applied to the fifth hologram region 245 to the second state in which the sixth hologram region 246 shown in FIG. 37 is applied. First, a switching signal is input to the control unit 207 from the detection unit 205 shown in FIG. The control unit 207 acquires the area of the hologram 240 corresponding to the input content from the detection unit 205 from the storage unit 206. Thereafter, the control unit 207 drives the scanning unit 203 so that the region of the hologram 240 acquired from the storage unit 206 is irradiated from the light emitting unit 202.

例えば、第３実施例では、検出部２０５から目的地の場所の信号が制御部２０７に入力される。制御部２０７は、矢印２１３を表示する領域が第６ホログラム領域２４６であるという記憶部２０６に記憶された信号を取得する。そして、制御部２０７は、ホログラム２４０の第６ホログラム領域２４６が発光部２０２から照射されるように走査部２０３を駆動する。   For example, in the third embodiment, a signal indicating the destination location is input from the detection unit 205 to the control unit 207. The control unit 207 obtains a signal stored in the storage unit 206 that the area for displaying the arrow 213 is the sixth hologram area 246. Then, the control unit 207 drives the scanning unit 203 so that the sixth hologram region 246 of the hologram 240 is irradiated from the light emitting unit 202.

このように、第５実施形態の光学装置２０１によれば、状態の変化に応じて投影内容を迅速的確に切り替えることが可能となる。また、予め定めた所定の位置を的確に照明することが可能となる。   As described above, according to the optical device 201 of the fifth embodiment, it is possible to quickly and accurately switch the projection content in accordance with the change of the state. Also, it becomes possible to accurately illuminate a predetermined position.

以上、第５実施形態の光学装置２０１によれば、移動体Ｍを検出する検出部２０５と、光を照射する照射部２１０と、検出部２０５が検出した移動体Ｍの位置と照射部２１０が照射する照射領域の対応関係をそれぞれ記憶する記憶部２０６と、検出部２０５によって移動体Ｍが検出された場合、移動体Ｍを所定の位置に誘導するように、記憶部２０６が記憶した対応関係に基づいて、照射部２１０に光を照射させる制御部２０７と、を備えるので、予め定めた所定の形状で所定の位置に照射し、移動体を所定の位置に誘導することが可能となる。   As described above, according to the optical device 201 of the fifth embodiment, the detection unit 205 that detects the moving body M, the irradiation unit 210 that emits light, the position of the moving body M detected by the detection unit 205, and the irradiation unit 210 The storage unit 206 that stores the correspondence between the irradiation areas to be irradiated and the correspondence stored by the storage unit 206 so that the mobile unit M is guided to a predetermined position when the detection unit 205 detects the mobile unit M. The control unit 207 for irradiating the irradiation unit 210 with light is provided based on the above, so that it is possible to irradiate a predetermined position with a predetermined shape and guide the moving body to the predetermined position.

また、第５実施形態の光学装置２０１によれば、照射部２１０は、コヒーレント光を発光する発光部２０２と、予め定めた所定の情報が記録された要素拡散素子の集合からなる第１拡散素子領域２４１及び第１拡散素子領域２４１とは異なる情報が記録された要素拡散素子の集合からなる第２拡散素子領域２４２に少なくとも分割された拡散素子２４０を有し、発光部２０２が発光したコヒーレント光を第１拡散素子領域２４１で拡散して所定の形状の第１照射領域に照射し、発光部２０２が発光したコヒーレント光を第２拡散素子領域２４２で拡散して所定の形状の第２照射領域に照射する拡散部２０４と、を備え、記憶部２０６は、第１拡散素子領域と第１照射領域及び第２拡散素子領域と第２照射領域の対応関係をそれぞれ記憶し、制御部２０７は、少なくとも拡散部２０４の第１拡散素子領域２４１又は第２拡散素子領域２４２に発光部２０２が発光するコヒーレント光を照射させるので、予め定めた所定の形状で対象領域に光を的確に照射することが可能となる。   Further, according to the optical device 201 of the fifth embodiment, the irradiation unit 210 includes a light emitting unit 202 that emits coherent light, and a first diffusion element including a set of element diffusion elements in which predetermined predetermined information is recorded. The coherent light emitted from the light emitting unit 202 has the diffusion element 240 divided at least into the second diffusion element region 242 composed of a set of element diffusion elements in which information different from the region 241 and the first diffusion element region 241 is recorded. Is diffused in the first diffusing element region 241 to irradiate the first irradiation region having a predetermined shape, and the coherent light emitted by the light emitting unit 202 is diffused in the second diffusing element region 242 to thereby radiate the second irradiation region having a predetermined shape. The storage unit 206 stores the correspondence between the first diffusion element region and the first irradiation region, and the second diffusion element region and the second irradiation region, respectively. The unit 207 irradiates at least the first diffusing element region 241 or the second diffusing element region 242 of the diffusing unit 204 with the coherent light emitted from the light emitting unit 202, so that the target region is accurately irradiated with a predetermined shape. Irradiation is possible.

また、第５実施形態の光学装置２０１によれば、移動する移動体を検出する検出部２０５を備え、制御部２０７は、検出部２０５によって移動体が検出された場合、移動体の位置に拡散部２０４から照射された光が照射されるように、記憶部２０６に記憶された対応関係から拡散部２０４の照射領域に発光部２０２が発光するコヒーレント光を照射させるので、多数の照射領域２１２を予め設定することができるので、移動体を感知した場合に、移動体が移動している位置を照射領域２１２として、照明光２１１を的確に照射することが可能となる。   Further, according to the optical device 201 of the fifth embodiment, the detection unit 205 that detects the moving moving body is provided, and the control unit 207 diffuses to the position of the moving body when the detecting unit 205 detects the moving body. Since the light irradiated from the unit 204 is irradiated, the irradiation region of the diffusing unit 204 is irradiated with the coherent light emitted from the light emitting unit 202 from the correspondence stored in the storage unit 206. Since it can be set in advance, when the moving body is sensed, the illumination light 211 can be accurately irradiated with the position where the moving body is moving as the irradiation region 212.

また、第５実施形態の光学装置２０１によれば、発光部２０２から照射された光が第１拡散素子領域又は第２拡散素子領域のうち少なくとも１つに照射されるように走査させる走査部２０３を備え、制御部２０７は、記憶部２０６が記憶した対応関係に基づいて、走査部２０３を駆動するので、状態の変化に応じて投影内容を迅速的確に切り替えることが可能となる。   Further, according to the optical device 201 of the fifth embodiment, the scanning unit 203 that scans so that the light emitted from the light emitting unit 202 is applied to at least one of the first diffusion element region and the second diffusion element region. Since the control unit 207 drives the scanning unit 203 based on the correspondence stored in the storage unit 206, it is possible to quickly and accurately switch the projection content according to a change in state.

また、第５実施形態の光学装置２０１によれば、照射部２１０は、矢印２１３を照射するので、移動体Ｍを的確に誘導することが可能となる。   Further, according to the optical device 201 of the fifth embodiment, the irradiation unit 210 irradiates the arrow 213, so that the moving body M can be accurately guided.

以上、光学装置１をいくつかの実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の組み合わせ又は変形が可能である。   Although the optical device 1 has been described based on several embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various combinations or modifications are possible.

１…光学装置
２…発光部
３…支持部
４…ホログラム部
５…入力部
６…記憶部
７…制御部
８…駆動部
１０１…光学装置
１０２…発光部
１０３…走査部
１０４…拡散部
１０５…検出部
１０６…記憶部
１０７…制御部
２０１…光学装置
２０２…発光部
２０３…走査部
２０４…拡散部
２０５…検出部
２０６…記憶部
２０７…制御部
２１０…照射部DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical apparatus 2 ... Light emission part 3 ... Supporting part 4 ... Hologram part 5 ... Input part 6 ... Memory | storage part 7 ... Control part 8 ... Drive part 101 ... Optical apparatus 102 ... Light emission part 103 ... Scanning part 104 ... Diffusing part 105 ... Detection unit 106 ... storage unit 107 ... control unit 201 ... optical device 202 ... light emitting unit 203 ... scanning unit 204 ... diffusion unit 205 ... detection unit 206 ... storage unit 207 ... control unit 210 ... irradiation unit

Claims (28)

少なくとも光を照射する発光部を有する照射部と、
前記発光部または前記照射部を制御する制御部と、
を備える
ことを特徴とする光学装置。An irradiating unit having at least a light emitting unit that emits light;
A control unit for controlling the light emitting unit or the irradiation unit;
An optical device comprising: 前記照射部及び前記制御部は、移動体に搭載され、
前記制御部は、前記発光部が前記移動体の進行方向の情報を前記移動体外に投影する
ことを特徴とする請求項１に記載の光学装置。The irradiation unit and the control unit are mounted on a moving body,
The optical device according to claim 1, wherein the control unit projects information on a traveling direction of the moving body to the outside of the moving body. 前記移動体の進行方向の状態を検出する検出部を備え、
前記制御部は、前記検出部が異常を検出した場合、前記発光部が前記進行方向に前記異常に対応した情報を投影するように制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の光学装置。A detector that detects a state of the moving body in the traveling direction;
The optical device according to claim 2, wherein when the detection unit detects an abnormality, the control unit controls the light emitting unit to project information corresponding to the abnormality in the traveling direction. 前記検出部は、前記移動体の進行方向の障害物又は路肩を検出する
ことを特徴とする請求項３に記載の光学装置。The optical device according to claim 3, wherein the detection unit detects an obstacle or a road shoulder in a traveling direction of the moving body. 前記制御部は、前記検出部が前記移動体の進行方向の障害物又は路肩を検出した場合、前記移動体が前記障害物又は路肩を避けるための情報を前記発光部が投影するように制御する
ことを特徴とする請求項４に記載の光学装置。The control unit controls the light emitting unit to project information for the moving body to avoid the obstacle or the shoulder when the detecting unit detects an obstacle or a shoulder in the traveling direction of the moving body. The optical apparatus according to claim 4. 前記進行方向の情報は、前記移動体の進行軌跡を予測する情報である
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の光学装置。6. The optical apparatus according to claim 1, wherein the traveling direction information is information for predicting a traveling locus of the moving body. 前記照射部は、
少なくとも、予め定めた所定の情報が記録された第１拡散素子領域及び前記第１拡散素子領域とは異なる情報が記録された第２拡散素子領域に分割された拡散素子を有する拡散部と、
前記発光部から照射された光の光路を変更させることにより、前記第１拡散素子領域及び前記第２拡散素子領域のうち少なくとも１つを含むように前記光を走査させる走査部と、
を備える
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の光学装置。The irradiation unit is
A diffusion unit having a diffusion element divided into at least a first diffusion element region in which predetermined information is recorded and a second diffusion element region in which information different from the first diffusion element region is recorded;
A scanning unit that scans the light so as to include at least one of the first diffusion element region and the second diffusion element region by changing an optical path of the light emitted from the light emitting unit;
The optical apparatus according to claim 1, further comprising: 前記照射部は、
少なくとも、予め定めた所定の情報が記録された第１拡散素子領域及び前記第１拡散素子領域とは異なる情報が記録された第２拡散素子領域に分割された拡散素子を有する拡散部と、
前記発光部から照射された光が前記第１拡散素子領域及び前記第２拡散素子領域のうち少なくとも１つを走査するように前記拡散部が移動可能に支持である走査部と、
を備える
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の光学装置。The irradiation unit is
A diffusion unit having a diffusion element divided into at least a first diffusion element region in which predetermined information is recorded and a second diffusion element region in which information different from the first diffusion element region is recorded;
A scanning unit in which the diffusion unit is movably supported so that light emitted from the light emitting unit scans at least one of the first diffusion element region and the second diffusion element region;
The optical apparatus according to claim 1, further comprising: 移動体を検出する検出部と、
前記検出部が検出した移動体の位置と前記照射部が照射する照射領域の対応関係をそれぞれ記憶する記憶部と、
を備え、
前記制御部は、前記検出部によって前記移動体が検出された場合、前記移動体を所定の位置に誘導するように、前記記憶部が記憶した前記対応関係に基づいて、前記照射部に光を照射させる
ことを特徴とする請求項１に記載の光学装置。A detection unit for detecting a moving object;
A storage unit for storing the correspondence between the position of the moving body detected by the detection unit and the irradiation area irradiated by the irradiation unit;
With
The control unit emits light to the irradiating unit based on the correspondence stored in the storage unit so as to guide the moving unit to a predetermined position when the detection unit detects the moving unit. The optical apparatus according to claim 1, wherein irradiation is performed. 前記照射部は、
コヒーレント光を発光する発光部と、
予め定めた所定の情報が記録された要素拡散素子の集合からなる第１拡散素子領域及び前記第１拡散素子領域とは異なる情報が記録された要素拡散素子の集合からなる第２拡散素子領域に少なくとも分割された拡散素子を有し、前記発光部が発光した前記コヒーレント光を前記第１拡散素子領域で拡散して所定の形状の第１照射領域に照射し、前記発光部が発光した前記コヒーレント光を前記第２拡散素子領域で拡散して所定の形状の第２照射領域に照射する拡散部を備え、
前記記憶部は、前記第１拡散素子領域と前記第１照射領域及び前記第２拡散素子領域と前記第２照射領域の対応関係をそれぞれ記憶し、
前記制御部は、少なくとも前記拡散部の前記第１拡散素子領域又は前記第２拡散素子領域に前記発光部が発光する前記コヒーレント光を照射させる
ことを特徴とする請求項９に記載の光学装置。The irradiation unit is
A light emitting unit that emits coherent light;
A first diffusing element region comprising a set of element diffusing elements in which predetermined predetermined information is recorded and a second diffusing element region comprising a set of element diffusing elements in which information different from the first diffusing element region is recorded; The coherent light that has at least a divided diffusion element, diffuses the coherent light emitted from the light emitting unit in the first diffusion element region, and irradiates the first irradiation region of a predetermined shape, and emits light from the light emitting unit. A diffusion unit that diffuses light in the second diffusion element region and irradiates the second irradiation region of a predetermined shape;
The storage unit stores a correspondence relationship between the first diffusion element region and the first irradiation region, and the second diffusion element region and the second irradiation region, respectively.
The optical device according to claim 9, wherein the control unit irradiates at least the first diffusion element region or the second diffusion element region of the diffusion unit with the coherent light emitted from the light emitting unit. 前記発光部から照射された光が前記第１拡散素子領域又は前記第２拡散素子領域のうち少なくとも１つに照射されるように走査させる走査部を備え、
前記制御部は、前記記憶部が記憶した前記対応関係に基づいて、前記走査部を駆動する
ことを特徴とする請求項１０に記載の光学装置。A scanning unit that scans so that light emitted from the light emitting unit is applied to at least one of the first diffusion element region and the second diffusion element region;
The optical device according to claim 10, wherein the control unit drives the scanning unit based on the correspondence relationship stored in the storage unit. 前記照射部は、矢印を照射する
ことを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１つに記載の光学装置。The optical device according to claim 9, wherein the irradiation unit irradiates an arrow. 光を照射する発光部と、
少なくとも、予め定めた所定の情報が記録された第１拡散素子領域及び前記第１拡散素子領域とは異なる情報が記録された第２拡散素子領域に分割された拡散素子を有する拡散部と、
前記発光部から照射された光が前記第１拡散素子領域及び前記第２拡散素子領域のうち少なくとも１つを走査するように前記拡散部が移動可能である走査部と、
を備える
ことを特徴とする光学装置。A light emitting unit that emits light;
A diffusion unit having a diffusion element divided into at least a first diffusion element region in which predetermined information is recorded and a second diffusion element region in which information different from the first diffusion element region is recorded;
A scanning unit in which the diffusing unit is movable such that light emitted from the light emitting unit scans at least one of the first diffusing element region and the second diffusing element region;
An optical device comprising: 前記第１拡散素子領域は、第１要素拡散素子の集合であり、
前記第２拡散素子領域は、第２要素拡散素子の集合である
ことを特徴とする請求項１３に記載の光学装置。The first diffusion element region is a set of first element diffusion elements,
The optical device according to claim 13, wherein the second diffusion element region is a set of second element diffusion elements. 前記発光部からの光の光軸と、前記拡散素子からの照明光の光軸が平行である
ことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の光学装置。The optical apparatus according to claim 13 or 14, wherein an optical axis of light from the light emitting unit and an optical axis of illumination light from the diffusion element are parallel to each other. 前記走査部は、前記拡散素子を１次元方向に移動可能である
ことを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか１つに記載の光学装置。The optical device according to claim 13, wherein the scanning unit is capable of moving the diffusion element in a one-dimensional direction. 前記走査部は、前記拡散素子を２次元方向に移動可能である
ことを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか１つに記載の光学装置。The optical device according to claim 13, wherein the scanning unit is capable of moving the diffusion element in a two-dimensional direction. 前記拡散部は、
前記拡散素子と、
前記拡散素子を囲む拡散素子枠部と、
を有し、
前記走査部は、前記拡散素子枠部を支持する支持部材を有する
ことを特徴とする請求項１３乃至１７のいずれか１つに記載の光学装置。The diffusion part is
The diffusing element;
A diffusing element frame surrounding the diffusing element;
Have
The optical device according to claim 13, wherein the scanning unit includes a support member that supports the diffusing element frame. 前記発光部は、複数のレーザー光源を有するレーザーアレイを有し、
前記レーザーアレイの照射領域は、前記第１拡散素子領域及び前記第２拡散素子領域よりも小さい
ことを特徴とする請求項１３乃至１８のいずれか１つに記載の光学装置。The light emitting unit has a laser array having a plurality of laser light sources,
The optical apparatus according to claim 13, wherein an irradiation area of the laser array is smaller than the first diffusion element area and the second diffusion element area. 前記発光部は、前記レーザーアレイの前記複数のレーザー光源を選択的に発光させ、前記要素拡散素子を選択的に照明し、所定の照射領域を形成する
ことを特徴とする請求項１９に記載の光学装置。20. The light emitting unit according to claim 19, wherein the light emitting unit selectively emits the plurality of laser light sources of the laser array, selectively illuminates the element diffusion element, and forms a predetermined irradiation region. Optical device. 前記発光部は、前記拡散素子からの照明光の輝度分布を均一に近づける光均一素子を含む
ことを特徴とする請求項１３乃至２０のいずれか１つに記載の光学装置。21. The optical apparatus according to claim 13, wherein the light emitting unit includes a light uniform element that makes the luminance distribution of the illumination light from the diffusion element close to uniform. 前記発光部は、光を整形する光整形素子を含む
ことを特徴とする請求項１３乃至２１のいずれか１つに記載の光学装置。The optical device according to claim 13, wherein the light emitting unit includes a light shaping element that shapes light. 前記拡散部の移動を指示する入力部と、
前記支持部材に対して前記拡散部を移動させる駆動部と、
前記入力部からの指示に応じて前記駆動部を制御する制御部と、
を備える
ことを特徴とする請求項１３乃至２２のいずれか１つに記載の光学装置。An input unit for instructing movement of the diffusion unit;
A drive unit that moves the diffusion unit relative to the support member;
A control unit that controls the drive unit in response to an instruction from the input unit;
The optical apparatus according to claim 13, further comprising: 前記入力部の指示に応じた前記拡散部の移動位置を記憶する記憶部を備える
ことを特徴とする請求項１３乃至２３のいずれか１つに記載の光学装置。24. The optical apparatus according to claim 13, further comprising a storage unit that stores a movement position of the diffusion unit according to an instruction from the input unit. 前記拡散素子を通過した光は、照明光を投影する
ことを特徴とする請求項１３乃至２４のいずれか１つに記載の光学装置。25. The optical apparatus according to claim 13, wherein the light that has passed through the diffusing element projects illumination light. 前記拡散素子を通過した光は、画像及び文字のうち少なくとも１つを投影する
ことを特徴とする請求項１３乃至２４のいずれか１つに記載の光学装置。25. The optical apparatus according to claim 13, wherein the light that has passed through the diffusing element projects at least one of an image and a character. 前記拡散素子がホログラムであり、
前記第１拡散素子領域が第１ホログラム領域あり、
前記第２拡散素子領域が第２ホログラム領域である
ことを特徴とする請求項１３に記載の光学装置。The diffusion element is a hologram;
The first diffusion element region is a first hologram region;
The optical device according to claim 13, wherein the second diffusion element region is a second hologram region. 前記拡散素子がホログラムであり、
前記第１拡散素子領域が第１ホログラム領域あり、
前記第２拡散素子領域が第２ホログラム領域であり、
前記第１ホログラム領域は第１要素ホログラムの集合であり、
前記第２ホログラム領域は第２要素ホログラムの集合である
ことを特徴とする請求項１４に記載の光学装置。The diffusion element is a hologram;
The first diffusion element region is a first hologram region;
The second diffusion element region is a second hologram region;
The first hologram region is a set of first element holograms;
The optical apparatus according to claim 14, wherein the second hologram region is a set of second element holograms.
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