(57)【要約】【課題】照明パターンを必要に応じて切り替える。【解決手段】携帯型照明装置１は、コヒーレント光を射出する光源４と、前記光源から射出されたコヒーレント光を整形する整形光学系５と、前記整形光学系で整形されたコヒーレント光を回折させる回折光学素子６と、を備える。前記回折光学素子は、被照射面を照明する照明パターンを切替可能な複数の回折部を有し、前記回折光学素子は、２種類以上の照明パターンで同時に前記被照射面を照明するか、又はそれぞれ異なるタイミングにそれぞれ異なる照明パターンで前記被照射面を照明する。【選択図】図１
2020095266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コヒーレント光を射出する光源と、
前記光源から射出されたコヒーレント光を整形する整形光学系と、
前記整形光学系で整形されたコヒーレント光を回折させる回折光学素子と、を備え、
前記回折光学素子は、被照射面を照明する照明パターンを切替可能な複数の回折部を有し、
前記回折光学素子は、２種類以上の照明パターンで同時に前記被照射面を照明するか、又はそれぞれ異なるタイミングにそれぞれ異なる照明パターンで前記被照射面を照明する、携帯型照明装置。
【請求項２】
前記複数の回折部のうち一部の回折部には、前記整形光学系で整形されたコヒーレント光が常に照射され、
前記回折光学素子は、前記複数の回折部のうち前記一部の回折部以外の残りの回折部に対して、前記整形光学系で整形されたコヒーレント光を照射するか否かを切替可能であり、
前記回折光学素子は、前記一部の回折部で回折された照明パターンと、前記残りの回折部のうち前記整形光学系で整形されたコヒーレント光が照射される回折部で回折された照明パターンとで前記被照射面を照明する、請求項１に記載の携帯型照明装置。
【請求項３】
前記複数の回折部のうち少なくとも一部の回折部を、前記整形光学系で整形されたコヒーレント光が照射されない位置に退避させる退避部を備え、
前記回折光学素子は、前記退避部にて退避させる回折部を切り替えることで、前記被照射面の照明パターンの少なくとも一部を切り替える、請求項１又は２に記載の携帯型照明装置。
【請求項４】
前記退避部は、前記複数の回折部のうち２以上の回折部を少なくとも一方向にスライドさせるスライド機構を有し、
前記回折光学素子は、前記スライド機構にて前記整形光学系で整形されたコヒーレント光が照射される回折部を切り替えることで、前記被照射面の照明パターンの少なくとも一部を切り替える、請求項３に記載の携帯型照明装置。
【請求項５】
前記複数の回折部のうち少なくとも一部の回折部を着脱させる着脱部を備え、
前記回折光学素子は、前記着脱部に装着される回折部を切り替えることで、前記被照射面の照明パターンの少なくとも一部を切り替える、請求項１又は２に記載の携帯型照明装置。
【請求項６】
前記着脱部は、装着された回折部に前記整形光学系で整形されたコヒーレント光が照射される場所に配置され、
前記着脱部に装着された回折部で回折されたコヒーレント光は、前記装着された回折部に応じた照明パターンで前記被照射面を照明する、請求項５に記載の携帯型照明装置。
【請求項７】
前記着脱部は、前記複数の回折部のうち一部の回折部を着脱させ、
前記複数の回折部のうち、前記一部の回折部以外の残りの回折部には、前記整形光学系で整形されたコヒーレント光が常に照射され、
前記回折光学素子は、前記着脱部に装着される回折部で回折された照明パターンと、前記残りの回折部で回折された照明パターンとで前記被照射面を照明する、請求項５又は６に記載の携帯型照明装置。
【請求項８】
前記複数の回折部のうち少なくとも一部の回折部と前記整形光学系との間に配置され、前記整形光学系で整形されたコヒーレント光の透過又は遮断を切り替える光制御部材を備え、
前記回折光学素子は、前記光制御部材にてコヒーレント光を遮断する回折部を切り替えることで、前記被照射面の照明パターンの少なくとも一部を切り替える、請求項１又は２に記載の携帯型照明装置。
【請求項９】
前記整形光学系で整形されたコヒーレント光、又は前記整形光学系に入射される前のコヒーレント光の進行方向を制御することにより、前記複数の回折部の少なくとも一部でコヒーレント光を走査させる走査部材と、
前記被照射面の照明パターンの少なくとも一部が切り替えられるように、前記走査部材の走査範囲を切り替える走査制御部と、を備える、請求項１又は２に記載の携帯型照明装置。
【請求項１０】
前記光源は、それぞれがコヒーレント光を射出する複数の光源部を有し、
前記整形光学系は、前記複数の光源部のそれぞれに対応して設けられ、対応する光源部から射出されたコヒーレント光を整形する複数の光整形部を有し、
前記複数の回折部のそれぞれには、対応する光整形部で整形されたコヒーレント光が入射され、
前記複数の光源部は、対応する前記光整形部にコヒーレント光を入射させるか否かを切替可能である、請求項１又は２に記載の携帯型照明装置。
【請求項１１】
前記光源は、それぞれがコヒーレント光を射出する複数の光源部を有し、
前記整形光学系は、前記複数の光源部のそれぞれに対応して設けられ、対応する光源部から射出されたコヒーレント光を整形する複数の光整形部を有し、
前記複数の回折部のそれぞれには、対応する光整形部で整形されたコヒーレント光が入射され、
前記複数の光源部から射出されたコヒーレント光を、対応する前記光整形部に入射させるか否かを切り替える照明制御部をさらに備える、請求項１又は２に記載の携帯型照明装置。
【請求項１２】
前記光源及び前記整形光学系を収納し、前記整形光学系で整形されたコヒーレント光を射出する第１端面を有する第１光学構造体と、
前記第１光学構造体を収納するとともに、第２端面に配置される前記回折光学素子を有し、前記第１端面から射出されたコヒーレント光を前記回折光学素子に導光する第２光学構造体と、を備え、
前記第２光学構造体は、前記第２光学構造体の向きを変えても、前記第１光学構造体の向きが不変になるように前記第１光学構造体を支持する支持部を有し、
前記第２光学構造体の向きを変えることで、前記第２光学構造体の前記第１端面から射出されたコヒーレント光の前記第２端面上の入射位置を変化させて、前記被照射面の照明パターンの少なくとも一部を切り替える、請求項１又は２に記載の携帯型照明装置。
【請求項１３】
前記複数の回折部の少なくとも一つは、二次元方向に複数個ずつ配置される複数の要素回折部を有し、
前記複数の要素回折部のそれぞれは、対応する回折部が前記被照射面を照明する照明パターンの少なくとも一部を形成するための干渉縞を有する、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の携帯型照明装置。
【請求項１４】
前記複数の回折部が前記被照射面を照明パターンは、文字、絵柄、色模様、記号、マーク、イラスト、キャラクター、及びピクトグラムの少なくとも一つを含む、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の携帯型照明装置。
【請求項１５】
前記複数の回折部は、方向を表す照明パターンを生成する回折部と、方向に関連する情報を表す照明パターンを生成する回折部とを有し、
前記回折光学素子は、方向を表す照明パターンと、方向に関連する情報を表す照明パターンとが同時に表示されるように前記被照射面を照明する、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の携帯型照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、コヒーレント光で照明する携帯型照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光等のコヒーレント光は、直進性に優れることから、遠方でも照明ボケが少なく、鮮明な照明パターンで照明を行うことができる。このような特徴から、コヒーレント光を用いた照明装置が提案されている。例えば、特許文献１には、遠方まで幅の等しいライン状の照明を行う照明装置が開示されている。コヒーレント光を用いた照明装置は、直進性に優れると言っても、遠方ほど照明強度が低下し、照明範囲の境界が不鮮明になる。このため、特許文献１では、回折光学素子を複数の要素回折領域に分割し、各要素回折領域ごとに回折特性を変えることで、被照射面の照明態様を場所によって変えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開２０１７／２１７４２０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の照明装置は、常に同じ照明パターンを照明することしか想定しておらず、時と場合によって、照明パターンを切り替えることはできない。携帯型の照明装置の場合、種々の用途に用いられるため、必要に応じて照明パターンを切り替えることができれば、有用である。
【０００５】
本開示は、上記の点に鑑みてなされたものであり、照明パターンを必要に応じて切り替えることが可能な携帯型照明装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本開示では、コヒーレント光を射出する光源と、
前記光源から射出されたコヒーレント光を整形する整形光学系と、
前記整形光学系で整形されたコヒーレント光を回折させる回折光学素子と、を備え、
前記回折光学素子は、被照射面を照明する照明パターンを切替可能な複数の回折部を有し、
前記回折光学素子は、２種類以上の照明パターンで同時に前記被照射面を照明するか、又はそれぞれ異なるタイミングにそれぞれ異なる照明パターンで前記被照射面を照明する、携帯型照明装置が提供される。
【０００７】
前記複数の回折部のうち一部の回折部には、前記整形光学系で整形されたコヒーレント光が常に照射され、
前記回折光学素子は、前記複数の回折部のうち前記一部の回折部以外の残りの回折部に対して、前記整形光学系で整形されたコヒーレント光を照射するか否かを切替可能であり、
前記回折光学素子は、前記一部の回折部で回折された照明パターンと、前記残りの回折部のうち前記整形光学系で整形されたコヒーレント光が照射される回折部で回折された照明パターンとで前記被照射面を照明してもよい。
【０００８】
前記複数の回折部のうち少なくとも一部の回折部を、前記整形光学系で整形されたコヒーレント光が照射されない位置に退避させる退避部を備え、
前記回折光学素子は、前記退避部にて退避させる回折部を切り替えることで、前記被照射面の照明パターンの少なくとも一部を切り替えてもよい。
【０００９】
前記退避部は、前記複数の回折部のうち２以上の回折部を少なくとも一方向にスライドさせるスライド機構を有し、
前記回折光学素子は、前記スライド機構にて前記整形光学系で整形されたコヒーレント光が照射される回折部を切り替えることで、前記被照射面の照明パターンの少なくとも一部を切り替えてもよい。
【００１０】
前記複数の回折部のうち少なくとも一部の回折部を着脱させる着脱部を備え、
前記回折光学素子は、前記着脱部に装着される回折部を切り替えることで、前記被照射面の照明パターンの少なくとも一部を切り替えてもよい。
【００１１】
前記着脱部は、装着された回折部に前記整形光学系で整形されたコヒーレント光が照射される場所に配置され、
前記着脱部に装着された回折部で回折されたコヒーレント光は、前記装着された回折部に応じた照明パターンで前記被照射面を照明してもよい。
【００１２】
前記着脱部は、前記複数の回折部のうち一部の回折部を着脱させ、
前記複数の回折部のうち、前記一部の回折部以外の残りの回折部には、前記整形光学系で整形されたコヒーレント光が常に照射され、
前記回折光学素子は、前記着脱部に装着される回折部で回折された照明パターンと、前記残りの回折部で回折された照明パターンとで前記被照射面を照明してもよい。
【００１３】
前記複数の回折部のうち少なくとも一部の回折部と前記整形光学系との間に配置され、前記整形光学系で整形されたコヒーレント光の透過又は遮断を切り替える光制御部材を備え、
前記回折光学素子は、前記光制御部材にてコヒーレント光を遮断する回折部を切り替えることで、前記被照射面の照明パターンの少なくとも一部を切り替えてもよい。
【００１４】
前記整形光学系で整形されたコヒーレント光、又は前記整形光学系に入射される前のコヒーレント光の進行方向を制御することにより、前記複数の回折部の少なくとも一部でコヒーレント光を走査させる走査部材と、
前記被照射面の照明パターンの少なくとも一部が切り替えられるように、前記走査部材の走査範囲を切り替える走査制御部と、を備えてもよい。
【００１５】
前記光源は、それぞれがコヒーレント光を射出する複数の光源部を有し、
前記整形光学系は、前記複数の光源部のそれぞれに対応して設けられ、対応する光源部から射出されたコヒーレント光を整形する複数の光整形部を有し、
前記複数の回折部のそれぞれには、対応する光整形部で整形されたコヒーレント光が入射され、
前記複数の光源部は、対応する前記光整形部にコヒーレント光を入射させるか否かを切替可能であってもよい。
【００１６】
前記光源は、それぞれがコヒーレント光を射出する複数の光源部を有し、
前記整形光学系は、前記複数の光源部のそれぞれに対応して設けられ、対応する光源部から射出されたコヒーレント光を整形する複数の光整形部を有し、
前記複数の回折部のそれぞれには、対応する光整形部で整形されたコヒーレント光が入射され、
前記複数の光源部から射出されたコヒーレント光を、対応する前記光整形部に入射させるか否かを切り替える照明制御部をさらに備えてもよい。
【００１７】
前記光源及び前記整形光学系を収納し、前記整形光学系で整形されたコヒーレント光を射出する第１端面を有する第１光学構造体と、
前記第１光学構造体を収納するとともに、第２端面に配置される前記回折光学素子を有し、前記第１端面から射出されたコヒーレント光を前記回折光学素子に導光する第２光学構造体と、を備え、
前記第２光学構造体は、前記第２光学構造体の向きを変えても、前記第１光学構造体の向きが不変になるように前記第１光学構造体を支持する支持部を有し、
前記第２光学構造体の向きを変えることで、前記第２光学構造体の前記第１端面から射出されたコヒーレント光の前記第２端面上の入射位置を変化させて、前記被照射面の照明パターンの少なくとも一部を切り替えてもよい。
【００１８】
前記複数の回折部の少なくとも一つは、二次元方向に複数個ずつ配置される複数の要素回折部を有し、
前記複数の要素回折部のそれぞれは、対応する回折部が前記被照射面を照明する照明パターンの少なくとも一部を形成するための干渉縞を有してもよい。
【００１９】
前記複数の回折部が前記被照射面を照明パターンは、文字、絵柄、色模様、記号、マーク、イラスト、キャラクター、及びピクトグラムの少なくとも一つを含んでもよい。
【００２０】
前記複数の回折部は、方向を表す照明パターンを生成する回折部と、方向に関連する情報を表す照明パターンを生成する回折部とを有し、
前記回折光学素子は、方向を表す照明パターンと、方向に関連する情報を表す照明パターンとが同時に表示されるように前記被照射面を照明してもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本開示によれば、照明パターンを必要に応じて切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本開示の第１の実施形態による携帯型照明装置の斜視図。
【図２】図１の携帯型照明装置１の内部構成を示す図。
【図３】本実施形態による回折光学素子の平面図。
【図４】回折光学素子の全体が複数の要素回折部で構成された例を示す図。
【図５】（ａ）は回折部の照明パターンＩＬＰの一例を示す図、（ｂ）は回折部の照明パターンの一例を示す図、（ｃ）は回折光学素子による被照射面の照明態様の一例を示す図。
【図６】第２の実施形態による携帯型照明装置の内部構成を示す図。
【図７】図６の携帯型照明装置の回折光学素子の平面図。
【図８】携帯型照明装置の先端側端面付近を拡大した斜視図。
【図９】第２の実施形態で２種類の照明パターンを被照射面に表示する例を示す図。
【図１０】第３の実施形態による携帯型照明装置の先端側端面付近を拡大した図。
【図１１】スロット機構の着脱口に回折部を挿入した場合の内部構成を示す図。
【図１２】第４の実施形態による携帯型照明装置の内部構成を示す図。
【図１３】第４の実施形態で２種類の照明パターンを被照射面に表示する例を示す図。
【図１４Ａ】第５の実施形態による携帯型照明装置の内部構成を示す図。
【図１４Ｂ】第５の実施形態による携帯型照明装置の内部構成を示す図。
【図１５】第６の実施形態による携帯型照明装置の内部構成を示す図。
【図１６】（ａ）と（ｂ）は図１５の携帯型照明装置内の回折光学素子の平面図。
【図１７】コヒーレント光のビーム形状を示す図。
【図１８】（ａ）と（ｂ）は第７の実施形態による携帯型照明装置の内部構成を示す図。
【図１９】（ａ）と（ｂ）は回折光学素子の平面図。
【図２０】発光波長帯域の異なる３つの光源を設ける例を示す図。
【図２１】第８の実施形態による携帯型照明装置の内部構成を示す図。
【図２２】第８の実施形態の変形例による携帯型照明装置の内部構成を示す図。
【図２３】第９の実施形態による携帯型照明装置の内部構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本開示の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００２４】
また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や、長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
【００２５】
（第１の実施形態）
図１は本開示の第１の実施形態による携帯型照明装置１の斜視図、図２は図１の携帯型照明装置１の内部構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態による携帯型照明装置１は、人間の手で無理なく把持できる程度の外形寸法を有し、例えば直径が１０〜８０ｍｍ程度の円柱状である。長さは例えば１００〜３００ｍｍ程度である。なお、外形形状は、円柱状に限らず、角状でもよい。また、円柱状であっても、先端側と後端側で径が異なっていてもよい。携帯型照明装置１の表面には、照明のオン／オフを切り替えるスイッチ２が設けられている。スイッチ２の場所は任意であり、図１のような周面に設けてもよいし、後端側の端面付近に設けてもよい。
【００２６】
携帯型照明装置１の筐体３は、アルミニウム等の金属や樹脂で形成されており、携帯型照明装置１の先端側端面１ａには、コヒーレント光が射出される開口部３ａが設けられている。携帯型照明装置１は、三次元空間内の任意の被照射面ＩＬを照明するために利用でき、被照射面ＩＬを照明する照明パターンＩＬＰの少なくとも一部を必要に応じて切替可能としている。ここで、照明パターンＩＬＰとは、コヒーレント光による照明範囲であり、その場所、形状、サイズ、輝度、及び色合いは任意である。照明パターンＩＬＰは、何らかの情報を表すものと、情報性はないが意匠性に特徴があるものを含む。被照射面ＩＬに照明される照明パターンＩＬＰは、一つだけとは限らず、複数の照明パターンＩＬＰが被照射面ＩＬに同時に照明される場合もありうる。その場合、各照明パターンＩＬＰの照明位置は任意であり、被照射面ＩＬの別々の位置を照明してもよいし、複数の照明パターンＩＬＰの少なくとも一部の照明位置が重なっていてもよい。被照射面ＩＬを照明する各照明パターンＩＬＰは、例えば、文字、絵柄、色模様、記号、マーク、イラスト、キャラクター、及びピクトグラムの少なくとも一つを含んでいてもよい。
【００２７】
携帯型照明装置１は、使用者が種々の方向に向けて使用することを想定しており、被照射面ＩＬは使用者が携帯型照明装置１を向けた方向に位置する任意の面であり、面内に凹凸や段差があっても構わない。より具体的には、被照射面ＩＬは、例えば床面や壁面、天井面などの任意の二次元方向に設けられる。携帯型照明装置１の使用者が位置する基準面と被照射面ＩＬの傾斜角度や距離に応じて、被照射面ＩＬ上の照明パターンＩＬＰの向きは変化し、照明パターンＩＬＰの形状に歪みができたり、サイズが変わったりする。
【００２８】
本実施形態による携帯型照明装置１は、図２に示すように、光源４と、整形光学系５と、回折光学素子６とを備えている。なお、図２は、携帯型照明装置１の内部構成の一例を示しており、携帯型照明装置１内の各部材とその配置は、種々に変更可能である。
【００２９】
光源４は、コヒーレント光すなわちレーザ光を射出するレーザ光源である。レーザ光源には、半導体レーザなどの種々のタイプのレーザ光源を使用可能である。ここで、コヒーレント光とは、位相および周波数が揃った光であり、その発光波長帯域は任意であり、可視光帯域であればよい。
【００３０】
整形光学系５は、光源４から射出されたコヒーレント光を整形する。整形とは、光源４から射出されたコヒーレント光のビーム径を広げて平行化することであり、コリメートとも呼ばれる。より具体的には、整形光学系５は、光源４から射出されたコヒーレント光のビーム径を広げる第１レンズ５ａと、第１レンズ５ａを通過した光を平行化する第２レンズ５ｂとを有する。なお、光源４から射出されたコヒーレント光がそもそも拡がりを持っている場合であっても、第１レンズ５ａと第２レンズ５ｂを通過させて、コリメートしてもよい。この場合、第１レンズ５ａと第２レンズ５ｂとで、収差を低減する等の光制御を行ってもよい。
【００３１】
回折光学素子６は、整形光学系５にて整形すなわちコリメートされたコヒーレント光を回折させる。回折光学素子６は、図１に示すように、筐体３の先端側端面１ａの開口部３ａに対向して配置されている。回折光学素子６は、被照射面ＩＬを照明する照明パターンＩＬＰの少なくとも一部を切替可能な複数の回折部を有する。回折光学素子６は、２種類以上の照明パターンＩＬＰで同時に被照射面ＩＬを照明してもよいし、又はそれぞれ異なるタイミングにそれぞれ異なる照明パターンＩＬＰで被照射面ＩＬを照明してもよい。
【００３２】
図３は本実施形態による回折光学素子６の平面図である。図３の回折光学素子６は、４つの回折部６ａ〜６ｄを有する。４つの回折部６ａ〜６ｄのうち、回折部６ａは例えば回折光学素子６の全回折面積の略半分の面積を有し、回折部６ｂ〜６ｄのそれぞれは例えば回折光学素子６の全回折面積の略１／６の面積を有する。なお、図３は、複数の回折部の一例であり、回折部の個数や配置場所、面積、形状は任意である。回折部６ａ〜６ｄは同一の基材で形成されてもよいし、回折部６ａと回折部６ｂ〜６ｄは別々の基材で形成されてもよいし、回折部６ａ〜６ｄのそれぞれが別々の基材で形成されてもよい。
【００３３】
複数の回折部６ａ〜６ｄの少なくとも一つは、複数の要素回折部６ｅで構成されてもよい。図４は回折光学素子６の全体が複数の要素回折部６ｅで構成された例を示す図である。図４の各回折部は、縦横に複数個ずつ配置された要素回折部６ｅを有する。回折部６ａ〜６ｄ内の各要素回折部６ｅは、被照射面ＩＬ上に例えば同一の照明パターンＩＬＰを表示するための回折特性を有する。各要素回折部６ｅは、対応する回折部内での配置場所が異なっており、予め想定した被照射面ＩＬを見込む角度がそれぞれ異なるため、各要素回折部６ｅごとに回折設計を行って干渉縞が形成されている。各要素回折部６ｅの回折設計を手作業で行うのは現実的でないため、例えば計算機合成ホログラム（ＣＧＨ：Computer Generated Hologram）の技術を利用して回折設計が行われる。なお、複数の要素回折部６ｅのそれぞれは、対応する回折部が形成する照明パターンＩＬＰの一部ずつを形成する干渉縞を有していてもよい。
【００３４】
本実施形態では、回折光学素子６と被照射面ＩＬとの間には、他の光学素子等が介在していない。したがって、回折光学素子６での回折光は、被照射面ＩＬに直接入射される。回折光学素子６上の各点における回折光は、被照射面ＩＬ上の少なくとも一部に投射される。すなわち、回折光学素子６上の各点における回折光は、所定の拡散角度範囲内を進行して、被照射面ＩＬ上の照明パターンＩＬＰの少なくとも一部に入射される。
【００３５】
回折光学素子６の設計には、例えば反復フーリエ変換法を用いることができる。反復フーリエ変換法を用いた場合、被照射面ＩＬが回折光学素子６から十分に遠方にあることを前提として処理し、被照射面ＩＬ上の回折像をフラウンホーファ回折像とすることができる。したがって、被照射面ＩＬの法線方向が回折光学素子６の回折面の法線方向と非平行であっても、それどころか被照射面ＩＬの法線方向が回折光学素子６の法線方向に対して４５°を超える大きな角度をなしていても、被照射面ＩＬ上における照明パターンＩＬＰの全域にわたって、光強度を均一化することができる。
【００３６】
本実施形態では、回折部６ａには常にコヒーレント光が照射されるのに対して、回折部６ｂ〜６ｄの中から選択された回折部のみにコヒーレント光が照射されるようにしている。回折部６ｂ〜６ｄの中から一つを選択してコヒーレント光を照射する手法には複数の手法が考えられる。
【００３７】
第１の手法は、回折部６ｂ〜６ｄをスライドできるようにして、整形光学系５で整形されたコヒーレント光を、回折部６ｂ〜６ｄのうちいずれか一つに照射させる手法である。第１の手法では、例えば、複数の回折部のうち少なくとも一部の回折部を、整形光学系５で整形されたコヒーレント光が照射されない位置に退避させる退避部を設ける。回折光学素子６は、退避部にて退避させる回折部を切り替えることで、被照射面ＩＬの照明パターンＩＬＰの少なくとも一部を切り替える。退避部は、複数の回折部６ｂ〜６ｄを少なくとも一方向にスライドさせるスライド機構を有してもよい。回折光学素子６は、スライド機構にて整形光学系５で整形されたコヒーレント光が照射される回折部を切り替えることで、被照射面ＩＬの照明パターンＩＬＰの少なくとも一部を切り替える。スライド機構の近くに、整形光学系５で整形されたコヒーレント光が常に照射される回折部６ａを配置することで、スライド機構で選択された回折部で回折された照明パターンＩＬＰと、回折部６ａで回折された照明パターンＩＬＰとで被照射面ＩＬを照明することができる。
【００３８】
第２の手法は、回折部６ｂ〜６ｄのそれぞれを着脱自在のカセット式にして、いずれか一つの回折部を装着する手法である。第２の手法では、回折部６ｂ〜６ｄを着脱させる着脱部を設ける。回折光学素子６は、着脱部に装着される回折部を切り替えることで、被照射面ＩＬの照明パターンＩＬＰの少なくとも一部を切り替える。着脱部は、装着された回折部に整形光学系５で整形されたコヒーレント光が照射される場所に配置される。着脱部の近くに、整形光学系５で整形されたコヒーレント光が常に照射される回折部６ａを配置することで、着脱部に装着される回折部で回折された照明パターンＩＬＰと、回折部６ａで回折された照明パターンＩＬＰとで被照射面ＩＬを照明することができる。
【００３９】
第３の手法は、コヒーレント光の透過／遮断を切替可能な光制御部材を設けて、整形光学系５で整形されたコヒーレント光を、回折部６ｂ〜６ｄのうちいずれかに照射させる手法である。光制御部材は、回折部６ｂ〜６ｄと整形光学系５との間に配置され、整形光学系５で整形されたコヒーレント光の透過又は遮断を切り替える。回折光学素子６は、光制御部材にてコヒーレント光を遮断する回折部を切り替えることで、被照射面ＩＬの照明パターンＩＬＰの少なくとも一部を切り替える。回折部６ａには、整形光学系からのコヒーレント光が直接入射されるようにすることで、光制御部材を透過したコヒーレント光が入射される回折部で回折された照明パターンＩＬＰと、回折部６ａで回折された照明パターンＩＬＰとで被照射面ＩＬを照明することができる。
【００４０】
第４の手法は、複数の光源部を設けるとともに、各光源部に対応づけて光整形部と回折部を設け、所望の回折部だけ、対応する光源部を点灯させるものである。第４の手法では、照明制御部にて、複数の光源部から射出されたコヒーレント光を、対応する光整形部に入射させるか否かを切り替える。また、回折部６ａに対応する光源部を別に設けて、この光源部を常に点灯させることで、回折部６ｂ〜６ｄのうち、光源部がオンの回折部で回折された照明パターンＩＬＰと、回折部６ａで回折された照明パターンＩＬＰとで被照射面ＩＬを照明することができる。
【００４１】
第５の手法は、回折部６ａ用の光源４及び整形光学系５とは別個に、回折部６ｂ〜６ｄ用の光源４及び整形光学系５を設けるとともに、回折部６ｂ〜６ｄ用のコヒーレント光の進行方向を制御する光走査部材を設けて、光走査部材で走査されたコヒーレント光を回折部６ｂ〜６ｄのうちいずれか一つのみに照射させる手法である。光走査部材は、整形光学系５で整形されたコヒーレント光の進行方向を制御することにより、回折部６ｂ〜６ｄの少なくとも一部でコヒーレント光を走査させる。また、走査制御部にて光走査部材の走査範囲を切り替えて、被照射面ＩＬの照明パターンＩＬＰの少なくとも一部を切り替える。これら第１〜第５手法は、後述する第２の実施形態以降でさらに詳細に説明する。
【００４２】
このように、回折部６ａには常にコヒーレント光を照射し、回折部６ｂ〜６ｄのいずれかを切り替えてコヒーレント光を照射することで、被照射面ＩＬを複数の照明パターンＩＬＰで同時に照明することができる。
【００４３】
回折部６ｂ〜６ｄの切替は、後述する第２実施形態以降で詳述するが、物理的なスイッチやボタン、ツマミ等で行うことができる。
【００４４】
図５（ａ）は回折部６ａの照明パターンＩＬＰの一例を示す図である。回折部６ａでは、例えば方向を指し示す矢印の照明パターンＩＬＰが表示される。矢印の矢先の方向や、矢印のサイズは任意である。
【００４５】
図５（ｂ）は回折部６ｂ〜６ｄの照明パターンＩＬＰの一例を示す図である。回折部６ｂ〜６ｄでは、例えば矢印に関連する情報を表す照明パターンＩＬＰが表示される。より具体的には、場所を示す文字や、場所や施設を表すピクトグラムなどからなる照明パターンＩＬＰが表示される。
【００４６】
図５（ｃ）は回折光学素子６による被照射面ＩＬの照明態様の一例を示す図である。回折部６ａの照明パターンＩＬＰは常に照明され、回折部６ｂ〜６ｄの照明パターンＩＬＰは切り替えて照明されるため、例えば図５（ｃ）のように、矢印の照明パターンＩＬＰと、矢印に関連する情報の照明パターンＩＬＰとを同時に被照射面ＩＬに表示することができる。これにより、例えば出口の方向を矢印で示したり、プールの方向を矢印で示すこと等が可能となる。
【００４７】
次に、図２を用いて、本実施形態による携帯型照明装置１の内部構成をより詳細に説明する。携帯型照明装置１の内部には、光源４を実装する基板７と、制御部８と、バッテリ９とが設けられている。制御部８は、光源４を実装する基板７に実装されてもよいし、別個の基板７に実装されてもよい。制御部８は、必要に応じて、上述した照明制御部や走査制御部の機能を有する。光源４が発熱する場合には、必要に応じて放熱フィンが光源４に取り付けられる。光源４は一種類の発光波長帯域のコヒーレント光を射出するコヒーレント光源４に限らず、後述するように、同一の発光波長帯域のコヒーレント光を射出する複数のコヒーレント光源４を設けてもよいし、それぞれ異なる発光波長帯域のコヒーレント光を射出する複数のコヒーレント光源４を設けてもよい。複数のコヒーレント光源４を設ける場合、各コヒーレント光源４ごとに、整形光学系５が設けられる。
【００４８】
制御部８には、筐体３に設けられるスイッチ２の切替状態を示す信号が入力される。また、制御部８は、光源４のオン／オフを切り替える信号を光源４に供給する。回折光学素子６が有する複数の回折部のいずれかを電気的に切り替えて使用する場合には、制御部８から回折光学素子６に回折部の切替信号が送られる。なお、制御部８を複数の制御部に分けて実装してもよい。例えば、光源４のオン／オフの切替制御を行う第１制御部と、複数の回折部の切替制御を行う第２制御部とが別個に配置される制御部８を設けてもよい。
【００４９】
また、本実施形態による携帯型照明装置１の後端側端面にＬＥＤ光源４を配置し、汎用の懐中電灯やランタンとしても利用できるようにしてもよい。
【００５０】
このように、第１の実施形態では、回折光学素子６内に、常にコヒーレント光が入射される回折部６ａと、必要に応じて切り替えて使用される回折部６ｂ〜６ｄを設けるため、回折部６ａで回折された照明パターンＩＬＰと、回折部６ｂ〜６ｄのうち選択された回折部で回折された照明パターンＩＬＰとで同時に被照射面ＩＬを照明できる。これにより、被照射面ＩＬに照明される照明パターンＩＬＰの少なくとも一部を必要に応じて切り替えることができ、携帯型照明装置１の利用価値を高めることができる。
【００５１】
（第２の実施形態）
図６は第２の実施形態による携帯型照明装置１の内部構成を示す図、図７は図６の携帯型照明装置１の回折光学素子６の平面図、図８は携帯型照明装置１の先端側端面１ａ付近を拡大した斜視図である。本実施形態による携帯型照明装置１は、図７に示すように、３つの回折部６ｂ〜６ｄを有する回折光学素子６を備えている。図７の３つの回折部６ｂ〜６ｄは、それぞれが異なる照明パターンＩＬＰを形成するための干渉縞を有する。回折部６ｂ〜６ｄの少なくとも一つは、それぞれが縦横に複数個ずつ配置された要素回折部６ｅを有していてもよい。
【００５２】
本実施形態による携帯型照明装置１は、図８に示すように、コヒーレント光の先端側端面１ａに沿って配置される回折光学素子６を所定の方向（図８の矢印方向）にスライドさせるスライド機構１１を有する。図８のツマミ１２を矢印方向にスライドさせることで、整形光学系５からのコヒーレント光が射出される開口部３ａに配置される回折部を切り替えることができる。
【００５３】
これにより、ツマミ１２をスライドさせる位置によって、被照射面ＩＬの照明パターンＩＬＰを切り替えることができる。図６の携帯型照明装置１の使用者は、必要に応じて、ツマミ１２を操作することで、被照射面ＩＬを異なる照明パターンＩＬＰで照明することができる。
【００５４】
図９に示すように、図６の回折光学素子６に隣接して、常に整形光学系５からのコヒーレント光が照射される回折部６ａを配置することで、第１の実施形態による回折光学素子６と同様の使い方をすることができる。この場合、整形光学系５からのコヒーレント光のビーム口径に合わせて、回折部６ａ〜６ｄのサイズを調整し、ツマミ１２で選択した回折部と回折部６ａに常にコヒーレント光が入射されるようにする必要がある。
【００５５】
なお、図７〜図９では、３つの回折部６ｂ〜６ｄを有する回折光学素子６を示したが、スライド可能な回折部の数は任意である。また、スライドさせる方向も一次元方向に限られない。例えば、切替可能な複数の回折部を二次元方向に配置して、二次元方向にスライドさせるツマミ１２を設けてもよい。これにより、切替可能な回折部の数を増やすことができる。また、ツマミ１２をどの方向にどの程度移動させれば、どのような照明パターンが形成されるかを携帯型照明装置１の先端側端面１ａ等にイラストや文字等で表示してもよい。
【００５６】
このように、第２の実施形態による携帯型照明装置１では、回折光学素子６の少なくとも一部を構成する回折部６ｂ〜６ｄを所定の方向にスライドさせて、整形光学系５からのコヒーレント光が照射される回折部を任意に選択できるようにしたため、被照射面ＩＬを照明する照明パターンＩＬＰを必要に応じて簡易かつ迅速に切り替えることができる。
【００５７】
（第３の実施形態）
図１０は第３の実施形態による携帯型照明装置１の先端側端面１ａ付近を拡大した図である。図１０の携帯型照明装置１には、コヒーレント光の先端側端面１ａの開口部３ａに対向させて、カセット式の回折光学素子６を着脱させるスロット機構１３が設けられている。スロット機構１３は、回折部を挿入する着脱口１３ａと、取り出しレバー１３ｂとを有する。
【００５８】
本実施形態には、それぞれ異なる照明パターンＩＬＰを生成可能なカセット式の複数の回折部６ｂ〜６ｄが設けられており、これら複数の回折部６ｂ〜６ｄにて回折光学素子６が構成されている。図１０の携帯型照明装置１の使用者は、必要に応じて、所望の照明パターンＩＬＰを生成可能な回折部を、スロット機構１３の着脱口１３ａに挿入する。スロット機構１３に挿入されて装着された回折部を取り出す際には、取り出しレバー１３ｂを押し込むことにより、着脱口１３ａから回折部が取り出される。
【００５９】
図１１はスロット機構１３の着脱口１３ａに回折部を挿入した場合の内部構成を示す図である。図示のように、整形光学系５で整形されたコヒーレント光は、スロット機構１３に挿入された回折部に入射されて回折され、回折部の干渉縞に応じた照明パターンＩＬＰが被照射面ＩＬに表示される。
【００６０】
本実施形態のスロット機構１３に隣接して、常に整形光学系５からのコヒーレント光が照射される回折部６ａを配置することで、第１の実施形態による回折光学素子６と同様の使い方をすることができる。本実施形態では、回折部６ａには常にコヒーレント光を入射させるとともに、カセット式の回折部６ｂ〜６ｄを取り替えることで、任意の照明パターンＩＬＰを生成可能な回折部をスロット機構１３に挿入することができる。よって、第１の実施形態と同様に、常に固定の照明パターンＩＬＰで被照射面ＩＬを照明しつつ、所望の別の照明パターンＩＬＰを同時に被照射面ＩＬに表示させることができる。
【００６１】
このように、第３の実施形態では、カセット式の回折部を取り替えてスロット機構１３に挿入できるようにしたため、被照射面ＩＬを照明する照明パターンＩＬＰの少なくとも一部を簡易に切り替えることができる。
【００６２】
（第４の実施形態）
図１２は第４の実施形態による携帯型照明装置１の内部構成を示す図である。図１２の携帯型照明装置１は、整形光学系５と回折光学素子６の間に光制御部材１４を備えている。光制御部材１４は、整形光学系５で整形されたコヒーレント光の透過率を部分的に制御する。回折光学素子６は、それぞれが異なる照明パターンＩＬＰを生成可能な複数の回折部６ｂ〜６ｄを有する。各回折部には、それぞれ異なる干渉縞が形成されている。なお、回折光学素子６内の回折部の数には特に制限はない。
【００６３】
光制御部材１４は、複数の回折部のそれぞれにコヒーレント光を入射させるか否かを個別に制御する。光制御部材１４は、例えば液晶シャッタや偏光素子などで構成可能である。液晶シャッタの場合は、電気信号により透過率を変えるため、専用のスイッチを設けて、このスイッチの操作により、液晶シャッタに印加する電圧を切り替えて透過率を変えればよい。偏光素子を用いた光制御部材１４は、電圧を切り替えて透過率を変えるか、手動で透過率を変える。図１２の例では、光制御部材１４は、回折部６ｃのみにコヒーレント光を入射させ、回折部６ｂと回折部６ｄへのコヒーレント光を遮断する例を示している。制御部８は、光制御部材１４の透過率の制御を行う透過率制御部の機能を有する。なお、透過率制御部を制御部８とは別個に設けてもよい。
【００６４】
図１２の光制御部材１４に隣接して、常に整形光学系５からのコヒーレント光が照射される回折部６ａを配置することで、図１３に示すように、第１の実施形態による回折光学素子６と同様の使い方をすることができる。この場合、回折部６ａには常にコヒーレント光を入射させるとともに、光制御部材１４により回折部６ｂ〜６ｄのいずれかにコヒーレント光を入射させることで、被照射面ＩＬには、常に固定の照明パターンＩＬＰを表示しつつ、必要に応じて他の照明パターンＩＬＰを切り替えて表示できる。なお、図１３では、回折部６ｂ〜６ｄに入射されるコヒーレント光を光制御部材１４で制御し、回折部６ａには整形光学系５からのコヒーレント光を直接入射させているが、回折部６ａにも、光制御部材１４を透過したコヒーレント光が入射されるようにし、光制御部材１４のうち、回折部６ａに対応した領域は常に透過率を１００％にしてもよい。
【００６５】
このように、第４の実施形態では、光制御部材１４にて複数の回折部６ｂ〜６ｄに入射されるコヒーレント光を切り替えるため、被照射面ＩＬに表示される照明パターンＩＬＰを簡易かつ迅速に切り替えることができる。
【００６６】
（第５の実施形態）
図１４Ａ及び図１４Ｂは第５の実施形態による携帯型照明装置１の内部構成を示す図である。図１４Ａの携帯型照明装置１は、整形光学系５で整形されたコヒーレント光の進行方向を制御する光走査部材１５を備えている。また、図１４Ｂの携帯型照明装置１は、光源４から射出されたコヒーレント光の進行方向を制御する光走査部材１５を備えている。回折光学素子６は、それぞれが異なる照明パターンＩＬＰを生成可能な複数の回折部６ｂ〜６ｄを有する。各回折部には、それぞれ異なる干渉縞が形成されている。なお、回折光学素子６内の回折部の数には特に制限はない。
【００６７】
図１４Ａの光走査部材１５は、整形光学系５からのコヒーレント光の進行方向を制御することで、回折部６ｂ〜６ｄのうち、いずれか一つの回折部にコヒーレント光を照射する。これにより、コヒーレント光が入射された回折部に応じた照明パターンＩＬＰが被照射面ＩＬに表示される。図１４Ｂの光走査部材１５は、光源４からのコヒーレント光の進行方向を制御し、制御後のコヒーレント光が整形光学系５に入射される。整形光学系５内の第１レンズ５ａは、光走査部材１５がコヒーレント光を走査する範囲の口径を有する。図１４Ａ及び図１４Ｂの光走査部材１５は、ＭＥＭＳ（Micro Electronic Mechanical Systems）ミラーなどで構成することができる。制御部８は、光走査部材１５の走査制御を行う走査制御部の機能を有する。なお、走査制御部を制御部８とは別個に設けてもよい。
【００６８】
図１４Ａ及び図１４Ｂの回折部６ｂ〜６ｄに隣接して、常に整形光学系５からのコヒーレント光が照射される回折部６ａを配置することで、第１の実施形態による回折光学素子６と同様の使い方をすることができる。この場合、回折部６ａには常にコヒーレント光を入射させるとともに、光走査部材１５により回折部６ｂ〜６ｄのいずれかにコヒーレント光を入射させることで、被照射面ＩＬには、常に固定の照明パターンＩＬＰを表示しつつ、必要に応じて他の照明パターンＩＬＰを切り替えて表示できる。
【００６９】
このように、第５の実施形態では、光走査部材１５による光走査範囲を制御することで、複数の回折部６ｂ〜６ｄに入射されるコヒーレント光を切り替えるため、被照射面ＩＬに表示される照明パターンＩＬＰを簡易かつ迅速に切り替えることができる。
【００７０】
（第６の実施形態）
図１５は第６の実施形態による携帯型照明装置１の内部構成を示す図、図１６（ａ）と図１６（ｂ）は図１５の携帯型照明装置１内の回折光学素子６の平面図である。図１５の携帯型照明装置１は、複数の光源４と、各光源４からのコヒーレント光を整形する複数の整形光学系５と、複数の整形光学系５で整形された複数のコヒーレント光をそれぞれ回折する回折光学素子６とを備えている。図１５では、２つの光源４と２つの整形光学系５を備えているが、光源４と整形光学系５は２つ以上であればよく、その個数は任意である。
【００７１】
回折光学素子６は、図１６（ａ）と図１６（ｂ）に示すように、例えば２つの回折部６ｂ、６ｃを有し、各回折部には、対応する整形光学系５からのコヒーレント光が入射される。各回折部６ｂ、６ｃは、被照射面ＩＬにそれぞれ異なる照明パターンＩＬＰを生成可能な干渉縞を有する。
【００７２】
各光源４は、コヒーレント光を射出するか否かを任意に切り替えることができる。よって、２つの回折部６ｂ、６ｃのいずれか一方のみにコヒーレント光を照射させることができ、被照射面ＩＬに表示される照明パターンＩＬＰを切り替えることができる。図１６（ａ）は回折部６ｃに対応する光源４を点灯し、回折部６ｂに対応する光源４を消灯した例を示し、図１６（ｂ）は回折部６ｂに対応する光源４を点灯し、回折部６ｃに対応する光源４を消灯した例を示している。制御部８は、各光源４の点灯制御を行う照明制御部の機能を有する。なお、照明制御部を制御部８とは別個に設けてもよい。
【００７３】
光源４から射出されるコヒーレント光のビーム形状は理想的には円形であるが、実際には細長の楕円形状になることが多い。この場合、整形光学系５で整形されて回折部に入射されるコヒーレント光のビーム形状も楕円形状になる。そこで、図１７に示すように、楕円形状の光ビーム４ａの長軸同士が平行になるように、２つの光源４及び整形光学系５を配置することで、２つの整形光学系５を介して回折光学素子６に入射されるコヒーレント光のビーム形状を矩形に近づけることができる。
【００７４】
なお、光源４をオン／オフする代わりに、少なくとも一方の整形光学系５と回折光学素子６の間に、上述した光制御部材１４や光走査部材１５を設けて、コヒーレント光を対応する回折部に入射させるか否かを制御してもよい。
【００７５】
図１６（ａ）と図１６（ｂ）の回折部６ｂ、６ｃに隣接して、常に整形光学系５からのコヒーレント光が照射される回折部６ａを配置することで、第１の実施形態による回折光学素子６と同様の使い方をすることができる。この場合、回折部６ａには常にコヒーレント光を入射させるとともに、例えば光源４のオン／オフ制御により回折部６ｂ、６ｃのいずれかにコヒーレント光を入射させることで、被照射面ＩＬには、常に固定の照明パターンＩＬＰを表示しつつ、必要に応じて他の照明パターンＩＬＰを切り替えて表示できる。
【００７６】
このように、第６の実施形態では、回折光学素子６内の複数の回折部のそれぞれに対応させて、光源４と整形光学系５を設けるため、例えば光源４のオン／オフを個別に切替制御することで、被照射面ＩＬに表示される照明パターンＩＬＰを切り替えることができる。
【００７７】
（第７の実施形態）
図１８（ａ）と図１８（ｂ）は第７の実施形態による携帯型照明装置１の内部構成を示す図、図１９（ａ）と図１９（ｂ）は回折光学素子６の平面図である。本実施形態による携帯型照明装置１は、第１光学構造体１６と、第２光学構造体１７とを備えている。
【００７８】
第１光学構造体１６は、光源４及び整形光学系５を収納し、整形光学系５で整形されたコヒーレント光を射出する第１端面１６ａを有する。
【００７９】
第２光学構造体１７は、第１光学構造体１６を収納するとともに、第２端面１７ａに配置される回折光学素子６を有する。第２光学構造体１７は、第１光学構造体１６の第１端面１６ａから射出されたコヒーレント光を回折光学素子６に導光する。第２光学構造体１７は、第２光学構造体１７を所定の方向に移動させても、前記第１光学構造体１６の向きが不変になるように前記第１光学構造体１６を支持する支持部１８を有する。
【００８０】
第１光学構造体１６と第２光学構造体１７は、筒状であり、その外形形状は問わず、円筒形でも角柱形でもよい。
【００８１】
回折光学素子６は、例えば２つの回折部６ｂ、６ｃを有する。これら回折部６ｂ、６ｃは、それぞれ異なる照明パターンＩＬＰを被照射面ＩＬに表示する。なお、回折光学素子６を構成する回折部の個数は３つ以上でもよい。
【００８２】
図１８（ａ）は第２光学構造体１７を図示の矢印Ａ方向に向けた例を示している。この場合、第２光学構造体１７の内部の第１光学構造体１６の向きは変化しないため、第１光学構造体１６の整形光学系５からのコヒーレント光は、例えば図１９（ａ）のように、回折部６ｃに入射される。よって、被照射面ＩＬには、回折部６ｃの照明パターンＩＬＰが表示される。
【００８３】
図１８（ｂ）は第２光学構造体１７を図示の矢印Ｂ方向に向けた例を示している。この場合、第２光学構造体１７の内部の第１光学構造体１６の向きはやはり変化しないため、第１光学構造体１６の整形光学系５からのコヒーレント光は、例えば図１９（ｂ）のように、回折部６ｂに入射される。よって、被照射面ＩＬには、回折部６ｂの照明パターンＩＬＰが表示される。
【００８４】
このように、第７の実施形態では、第２光学構造体１７の向きを変えても、向きが変わらない第１光学構造体１６を第２光学構造体１７の内部に収納するため、第２光学構造体１７の向きを変えるだけで、被照射面ＩＬに表示される照明パターンＩＬＰの種類を切り替えることができる。使用者は、被照射面ＩＬの照明パターンＩＬＰを切り替える際に、スイッチ等を操作する必要がなく、単に携帯型照明装置１の向きを変えるだけでよいため、使い勝手がよくなる。
【００８５】
上述した第１〜第７の実施形態では、単一波長帯域のコヒーレント光を用いて被照射面ＩＬを単一色で照明する例を説明したが、複数の波長帯域のコヒーレント光を用いて被照射面ＩＬをカラーで照明してもよい。この場合、図２０に示すように、例えば３つの光源４（４Ａ〜４Ｃ）と、３つの整形光学系５（５ａＡ〜５ａＣ、５ｂＡ〜５ｂＣ）と、３つの回折光学素子６（６Ａ〜６Ｃ）とを設ければよい。図２０の３つの光源４は、それぞれが異なる波長帯域のコヒーレント光を射出する。典型的には、赤、緑、青（あるいは、これらの色の補色）の３つの波長帯域のコヒーレントを射出する３つの光源４を設ける。各光源４ごとに、整形光学系５と回折光学素子６を設ける必要がある。３つの回折光学素子６のそれぞれは、被照射面ＩＬを照明する照明パターンＩＬＰを切替可能な複数の回折部を有する。
【００８６】
上述した第１〜第７の実施形態による携帯型照明装置１は、人間が無理なく把持できるサイズであり、種々の目的に利用することができる。例えば、特定の場所に来場者を誘導する誘導員が、特定の場所の方向を示す照明パターンＩＬＰと、特定の場所を示す情報を表す照明パターンＩＬＰとを床面、壁面、天井面等に表示する目的で利用することができる。
【００８７】
あるいは、道路工事や事故等で通行制限のある経路を案内する交通整備員が、通行経路の方向を示す照明パターンＩＬＰと、通行制限の内容を説明する照明パターンＩＬＰとを道路面に表示する目的で利用することができる。
【００８８】
この他、第１〜第７の実施形態による携帯型照明装置１は、照明パターンＩＬＰを必要に応じて切り替える必要がある場合に適用可能である。特に、上述した携帯型照明装置１は、コヒーレント光を照明するため、ＬＥＤ等を光源４とする場合に比べて、かなり遠方まで鮮明な照明を行うことができる。このようなコヒーレント光を用いる特徴を生かして、従来にない照明装置を提供できる。
【００８９】
回折光学素子６は、複数の要素回折部６ｅに分割されていてもよい。この場合、各要素回折部６ｅは、所定の情報の全体を表示してもよいし、所定の情報の一部ずつを表示してもよい。
【００９０】
回折光学素子６の各要素回折部６ｅが、各要素回折部６ｅにそれぞれ対応した被照射面ＩＬ６内の各照明範囲を正しく照明するように回折光学素子６の回折特性を設計することで、被照射面ＩＬ６内に表示される所定の情報のボケを抑制できる。
【００９１】
（第８の実施形態）
図２１は、第８の実施形態による携帯型照明装置の内部構成を示す図である。図２１に示すように、携帯型照明装置１に防液処理、とりわけ防水処理が施されていてもよい。図２１に示された例において、携帯型照明装置１は、防液部材１００を有している。防液部材１００は、筐体３の内部に設けられている。とりわけ図示された例において、防液部材１００は、筐体３の内部における開口部３ａの近傍に設けられている。言い換えると、筐体３と防液部材１００とによって囲まれた領域内に、光源４、制御部８及びバッテリ９が配置されている。
【００９２】
防液部材１００は、コヒーレント光の経路上に設けられている。したがって、コヒーレント光を遮蔽しないよう、防液部材１００は透明であることが好ましい。このような防液部材１００は、一例として、アクリル等の樹脂やガラス等からなる板材とすることができる。また、防液部材１００は、その周囲において、筐体３に保持される。防液部材１００と筐体３との間に粘着剤や接着剤を設けて、液体の浸入を安定して防止するようにしてもよい。
【００９３】
図２２は、第８の実施形態の変形例による携帯型照明装置の内部構成を示す図である。また、図２２に示すように、既述した整形光学系５と回折光学素子６の間に光制御部材１４を備えた携帯型照明装置１においても、筐体３の内部における開口部３ａの近傍、すなわち開口部３ａと光制御部材１４との間に防液部材１００を設けてもよい。
【００９４】
第８の実施形態によれば、開口部３ａと回折光学素子６との隙間から筐体３内に液体が浸入したとしても、防液部材１００によって覆われていることで、筐体３の内側部分への液体、とりわけ水の浸入を効果的に防止することができる。すなわち、防液部材１００は、光源４が収容された筐体３の内部空間を密閉している。これにより、光源４、制御部８及びバッテリ９といった構成要素に液体、とりわけ水分が付着することを、防液部材１００によって効果的に防止することができ、結果として、携帯型照明装置１に含まれる電気系に短絡等の不具合が生じることを効果的に回避することができる。
【００９５】
（第９の実施形態）
図２３は、第９の実施形態による携帯型照明装置の内部構成を示す図である。図２３に示すように、筐体３が、光源４を収容する第１部分３Ａと、第１部分３Ａの先端に着脱可能な第２部分３Ｂと、を有するようにしてもよい。第１部分３Ａは、第２部分３Ｂ側となる一端において開口した筒状の部材として構成されている。一方、第２部分３Ｂは、両端が開口した筒状の部材として構成されている。第１部分３Ａと第２部分３Ｂとは、互いに固定するための固定構造３Ｃを介して、取り外し可能に接続され得る。図示された例において、第１部分３Ａの雌螺子及び第２部分３Ｂの雄螺子によって構成される固定構造３Ｃにより、第２部分３Ｂは第１部分３Ａに取り外し可能に取り付けられている。なお、図２３とは異なり、固定構造として、第１部分３Ａに雄螺子を設け、第２部分３Ｂに雌螺子を設けてもよい。また、雌螺子の基端部と雄螺子の先端部との間に防液用のパッキンを配置してもよい。
【００９６】
図２３に示すように、第２部分３Ｂには、既述した防液部材１００が設けられている。この例において、レリーフ型の回折光学素子６が第２部分３Ｂによって保持され、回折光学素子６の凹凸面が第２部分３Ｂの内側に向くようにしてもよい。このとき、固定構造３Ｃの隙間から、あるいは、第１部分３Ａから取り外された状態の第２部分３Ｂの開口側から液体が浸入したとしても、第２部分３Ｂの内部において、第２部分３Ｂによって保持された回折光学素子６に、液体、とりわけ水分が付着することを効果的に防止することができる。
【００９７】
とりわけレリーフ型のホログラムとして構成された回折光学素子は凹凸面を利用して回折現象を生じさせる。この凹凸面に液体が接触してしまうと、凹凸面での屈折率差が変化して、回折光学素子６によって期待した回折現象を得ることができなくなる。したがって、レリーフ型の回折光学素子６の凹凸面が第２部分３Ｂの内部側を向くようにして第２部分３Ｂにより回折光学素子６を支持するとともに、防液部材１００によって第２部分３Ｂの内部を覆うことで、期待された回折現象を安定して確保することが可能となる。
【００９８】
また、図２３に示された例において、第１部分３Ａには、第１部分３Ａの開口の近傍、すなわち固定構造３Ｃの近傍において第１部分３Ａの内側を覆うように、第２防液部材１０１が設けられている。言い換えると、第１部分３Ａと第２防液部材１０１とによって囲まれた領域内に、光源４、制御部８及びバッテリ９が配置されている。コヒーレント光の透光性を確保するため、第２防液部材１０１は、一例として、アクリル等の樹脂やガラス等からなる板材とすることができる。第２防液部材１０１によれば、固定構造３Ｃの隙間から、あるいは、第２部分３Ｂを取り外した状態の第１部分３Ａの開口側から液体が浸入したとしても、第１部分３Ａの内側部分への液体、とりわけ水の浸入を効果的に防止することができる。これにより、光源４、制御部８及びバッテリ９といった構成要素に液体、とりわけ水分が付着することを、第２防液部材１０１によって効果的に防止することができ、結果として、携帯型照明装置１に含まれる電気系に短絡等の不具合が生じることを効果的に回避することができる。
【００９９】
本開示の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本開示の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本開示の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。
【符号の説明】
【０１００】
１  携帯型照明装置、１ａ  先端側端面、２  スイッチ、３  筐体、３ａ  開口部、４  光源、５  整形光学系、６  回折光学素子、６ａ〜６ｄ  回折部、６ｅ  要素回折部、７  基板、８  制御部、９  バッテリ、１１  スライド機構、１２  ツマミ、１３  スロット機構、１３ａ  着脱口、１３ｂ  取り出しレバー、１４  光制御部材、１５  光走査部材、１６  第１光学構造体、１７  第２光学構造体、１８  支持部
【図１】
2020095266.tif 000003
【図２】
2020095266.tif 000004
【図３】
2020095266.tif 000005
【図４】
2020095266.tif 000006
【図５】
2020095266.tif 000007
【図６】
2020095266.tif 000008
【図７】
2020095266.tif 000009
【図８】
2020095266.tif 000010
【図９】
2020095266.tif 000011
【図１０】
2020095266.tif 000012
【図１１】
2020095266.tif 000013
【図１２】
2020095266.tif 000014
【図１３】
2020095266.tif 000015
【図１４Ａ】
2020095266.tif 000016
【図１４Ｂ】
2020095266.tif 000017
【図１５】
2020095266.tif 000018
【図１６】
2020095266.tif 000019
【図１７】
2020095266.tif 000020
【図１８】
2020095266.tif 000021
【図１９】
2020095266.tif 000022
【図２０】
2020095266.tif 000023
【図２１】
2020095266.tif 000024
【図２２】
2020095266.tif 000025
【図２３】
2020095266.tif 000026