(57)【要約】【課題】コヒーレント光を用いて前照灯の配光規格に適合する領域および配光規格外の領域の両方を照明することができるとともに各領域内の配光を細かく制御することができる照明装置を提供する。【解決手段】照明装置は、第１コヒーレント光および第２コヒーレント光を発光するコヒーレント光源と、第１コヒーレント光を拡散させて第１被照明領域を照明し、かつ第２コヒーレント光を拡散させて第２被照明領域を照明する光学素子と、第１コヒーレント光および第２コヒーレント光の光学素子への入射タイミング、または第１被照明領域および第２被照明領域の照明タイミングを個別に制御するタイミング制御部と、を備える。【選択図】図１
2020100403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１コヒーレント光および第２コヒーレント光を発光するコヒーレント光源と、
前記第１コヒーレント光を拡散させて第１被照明領域を照明し、かつ前記第２コヒーレント光を拡散させて第２被照明領域を照明する光学素子と、
前記第１コヒーレント光および前記第２コヒーレント光の前記光学素子への入射タイミング、または前記第１被照明領域および前記第２被照明領域の照明タイミングを個別に制御するタイミング制御部と、を備え、
前記光学素子は、前記第１コヒーレント光が入射される第１拡散領域と、前記第２コヒーレント光が入射される第２拡散領域と、を有し、
前記第１拡散領域は、入射された第１コヒーレント光の拡散により、前記第１被照明領域を照明可能であり、
前記第２拡散領域は、入射された第２コヒーレント光の拡散により、前記第１被照明領域とは少なくとも一部が異なる前記第２被照明領域を照明可能であり、
前記第１拡散領域は、複数の第１要素拡散領域を有し、前記複数の第１要素拡散領域のそれぞれは、入射された第１コヒーレント光の拡散により、前記第１被照明領域内の対応する第１部分領域を照明し、前記複数の第１要素拡散領域のそれぞれによって照明される前記第１部分領域の少なくとも一部は、それぞれ相違しており、
前記第２拡散領域も、複数の第２要素拡散領域を有し、前記複数の第２要素拡散領域のそれぞれは、入射された第２コヒーレント光の拡散により、前記第２被照明領域内の対応する第２部分領域を照明し、前記複数の第２要素拡散領域のそれぞれによって照明される前記第２部分領域の少なくとも一部は、それぞれ相違している
照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コヒーレント光を用いて所定の照明範囲を照明する照明装置および車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の走行状態に応じて自動的に前照灯の配光を変更することができる配光可変型前照灯が提案されている。このような配光可変型前照灯として、ＬＥＤと液晶シャッタとを組み合わせたものが公知である。しかしながら、ＬＥＤと液晶シャッタとを組み合わせた照明装置では、ＬＥＤが面積の大きい拡散光源であることから、屈折・反射の光学系では配光を細かく制御することができず、また、遠方まで光をとどけることが困難である。さらに、ＬＥＤは、従来のランプ光源に比べて発光強度が低いため、前照灯として大きな光量を得るためにはＬＥＤを多数並べる必要があり、高コストであるとともに、広い設置スペースが必要となる。また、高光量のＬＥＤを多数並べる構成では放熱対策も必要となってくる。
【０００３】
特許文献１には、コヒーレント光を発光する光源と、コヒーレント光が照射されることで再生される回折光が所定光度分布の車両灯具用配光パターンを形成するように計算されたホログラムパターンが記憶されたホログラム素子と、を備えた車両用灯具が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１４６６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
コヒーレント光を発光するレーザ光源は、一般に、ＬＥＤに比べて発光強度が高く、また、レーザ光源から発光された光はコヒーレントであることから、配光を細かく制御できるとともに、遠方まで光をとどけることができるという利点がある。一方で、コヒーレント光が道路表面などの散乱反射面に当たると、散乱反射面の各部で反射したコヒーレント光が互いに干渉して、スペックルが発生するという問題がある。特許文献１のように車両用灯具としてコヒーレント光を用いる場合、運転者の視界にスペックルが発生することで、運転者の注意力がそがれるおそれがある。
【０００６】
また、特許文献１では、光源から発光されたコヒーレント光を所定の照明領域の全域に一辺に拡散させるため、所定の照明領域内の配光を細かく制御すること、たとえば所定の照明領域内の一部の領域のみを照明する（または非照明にする）ことができない。
【０００７】
また、車両の走行状態に応じて前照灯の配光規格外を照明したいという要請があり得る。前照灯の配光規格外に位置する歩行者や交通標識を照明することができれば、それらに対して運転者の注意を喚起させることにより、夜間の運転の安全性を向上させることができる。
【０００８】
さらに、車両用の照明装置に限らず、種々の照明装置において、被照明領域内の照明態様を必要に応じて変更できるのが望ましい。
【０００９】
本発明は、このような点を考慮してなされたものである。本発明の目的は、被照明領域内の照明態様を変更できるようにした照明装置および車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様による照明装置は、第１コヒーレント光および第２コヒーレント光を発光するコヒーレント光源と、
前記第１コヒーレント光を拡散させて第１被照明領域を照明し、かつ前記第２コヒーレント光を拡散させて第２被照明領域を照明する光学素子と、
前記第１コヒーレント光および前記第２コヒーレント光の前記光学素子への入射タイミング、または前記第１被照明領域および前記第２被照明領域の照明タイミングを個別に制御するタイミング制御部と、を備え、
前記光学素子は、前記第１コヒーレント光が入射される第１拡散領域と、前記第２コヒーレント光が入射される第２拡散領域と、を有し、
前記第１拡散領域は、入射された第１コヒーレント光の拡散により、前記第１被照明領域を照明可能であり、
前記第２拡散領域は、入射された第２コヒーレント光の拡散により、前記第１被照明領域とは少なくとも一部が異なる前記第２被照明領域を照明可能であり、
前記第１拡散領域は、複数の第１要素拡散領域を有し、前記複数の第１要素拡散領域のそれぞれは、入射された第１コヒーレント光の拡散により、前記第１被照明領域内の対応する第１部分領域を照明し、前記複数の第１要素拡散領域のそれぞれによって照明される前記第１部分領域の少なくとも一部は、それぞれ相違しており、
前記第２拡散領域も、複数の第２要素拡散領域を有し、前記複数の第２要素拡散領域のそれぞれは、入射された第２コヒーレント光の拡散により、前記第２被照明領域内の対応する第２部分領域を照明し、前記複数の第２要素拡散領域のそれぞれによって照明される前記第２部分領域の少なくとも一部は、それぞれ相違している。
【００１１】
前記第１拡散領域は、入射された第１コヒーレント光の拡散により、前照灯の配光規格に適合する前記第１被照明領域を照明可能であってもよく、
前記第２拡散領域は、入射された第２コヒーレント光の拡散により、前記配光規格外の前記第２被照明領域を照明可能であってもよい。
【００１２】
前記コヒーレント光源からの前記第１コヒーレント光および前記第２コヒーレント光を前記光学素子上で走査させる走査部をさらに備えていてもよい。
【００１３】
前記走査部は、前記コヒーレント光源で発光された前記第１コヒーレント光および前記第２コヒーレント光の進行方向を周期的に変化させる光走査部材を有していてもよい。
【００１４】
前記タイミング制御部は、前記第２被照明領域の照明態様が周期的または一時的に変化するように、前記光走査部材による前記第１コヒーレント光および前記第２コヒーレント光の走査タイミングに同期させて、前記第２コヒーレント光の前記光学素子への入射タイミング、または前記第２被照明領域の照明タイミングを制御してもよい。
【００１５】
前記第１拡散領域および前記第２拡散領域は、それぞれ、一軸方向に延びる細長形状を有し、前記一軸方向に対して直交する方向に隣り合って配置されていてもよい。
【００１６】
前記第２被照明領域内に存在する対象物を検出する対象物検出部をさらに備え、
前記発光タイミング制御部は、前記対象物検出部により検出された対象物を照明するように、前記第２コヒーレント光の前記光学素子への入射タイミング、または前記第２被照明領域の照明タイミングを制御してもよい。
【００１７】
前記対象物検出部は、
前記第２被照明領域内を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置の撮像結果を画像処理して、前記第２被照明領域内の対象物を認識する画像処理部と、を有していてもよい。
【００１８】
前記対象物検出部は、
車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、
対象物の位置情報を記憶する記憶部と、
前記位置情報取得部により取得された車両の位置情報と、前記記憶部に記憶された対象物の位置情報とに基づいて、前記第２被照明領域内の対象物を認識する情報処理部と、
を有していてもよい。
【００１９】
前記光学素子は、ホログラム記録媒体であってもよく、
前記第１拡散領域の前記複数の第１要素拡散領域のそれぞれは、それぞれ相違する干渉縞パターンが形成された要素ホログラム領域であってもよく、
前記第２拡散領域の前記複数の第２要素拡散領域のそれぞれも、それぞれ相違する干渉縞パターンが形成された要素ホログラム領域であってもよい。
【００２０】
前記光学素子は、複数のレンズアレイを有するレンズアレイ群であってもよく、
前記第１拡散領域の複数の第１要素拡散領域のそれぞれは、レンズアレイを有してもよく、
前記第２拡散領域の複数の第２要素拡散領域のそれぞれも、レンズアレイを有してもよい。
【００２１】
また、本発明の一態様による車両は、前記照明装置を備えている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、コヒーレント光を用いて被照明領域内の照明態様を変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態による照明装置の概略構成を示す図である。
【図２Ａ】図２Ａは、光走査部材により第１コヒーレント光が光学素子上を走査される様子を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、光走査部材により第２コヒーレント光が光学素子上を走査される様子を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、光学素子により拡散された第１コヒーレント光が第１被照明領域に入射される様子を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、光学素子により拡散された第２コヒーレント光が第２被照明領域に入射される様子を示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは、第１コヒーレント光の発光タイミングの制御により、第１被照明領域内の任意の領域を照明する例を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、第２コヒーレント光の発光タイミングの制御により、第２被照明領域内の任意の領域を照明する例を示す図である。
【図５】図５は、第１ホログラム領域と第２ホログラム領域とをホログラム記録媒体の入射面に沿って隣接配置する図である。
【図６】図６は、第１ホログラム領域と第２ホログラム領域とを積層方向に配置する図である。
【図７】図７は、本発明の第２の実施の形態による照明装置の概略構成を示す図である。
【図８】図８は、本発明の第３の実施の形態による照明装置の概略構成を示す図である。
【図９】図９は、第１被照明領域のうちハイビームの規格に適合する領域を照明する例を示す図である。
【図１０】図１０は、第１被照明領域のうちロービームの規格に適合する領域を照明する例を示す図である。
【図１１】図１１は、第２被照明領域内の対象物を照明する例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示の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。
【００２５】
また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件ならびにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「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。
【００２６】
図１は、本発明の第１の実施の形態による照明装置１の概略構成を示す図である。
【００２７】
図１に示すように、本実施の形態による照明装置１は、光学素子３と、第１コヒーレント光Ｌ１および第２コヒーレント光Ｌ２を発光するコヒーレント光源４と、タイミング制御部５と、走査部６と、を備えている。
【００２８】
光学素子３は、コヒーレント光源４からの第１コヒーレント光Ｌ１を拡散させて第１被照明領域１０ａを照明し、かつコヒーレント光源４からの第２コヒーレント光Ｌ２を拡散させて第２被照明領域１０ｂを照明する。
【００２９】
タイミング制御部５は、第１コヒーレント光Ｌ１および第２コヒーレント光Ｌ２の光学素子３への入射タイミング、または第１被照明領域１０ａおよび第２被照明領域１０ｂの照明タイミングを個別に制御する。タイミング制御部５は、コヒーレント光源４からの発光タイミングを制御してもよいし、光学素子３に入射される第１コヒーレント光Ｌ１と第２コヒーレント光Ｌ２の入射タイミングを制御してもよいし、あるいは、光学素子３で拡散された第１コヒーレント光Ｌ１と第２コヒーレント光Ｌ２が第１被照明領域１０ａと第２被照明領域１０ｂを照明する照明タイミングを制御してもよい。
【００３０】
コヒーレント光源４からの発光タイミングを制御するには、例えば、コヒーレント光源４の点灯／消灯のタイミングを制御すればよい。コヒーレント光源４からの発光タイミングを制御することで、光学素子３への入射タイミングを制御でき、かつ、第１被照明領域１０ａおよび第２被照明領域１０ｂの照明タイミングを制御できる。
【００３１】
コヒーレント光源４からの発光タイミングを変えずに光学素子３への入射タイミングや、第１被照明領域１０ａと第２被照明領域１０ｂの照明タイミングを制御するには、例えば、第１コヒーレント光Ｌ１と第２コヒーレント光Ｌ２を透過させるか遮断するかを切替可能な光シャッタを設ければよい。あるいは、第１コヒーレント光Ｌ１と第２コヒーレント光Ｌ２の光路を変更可能な光路切替部材を設けてもよい。
【００３２】
このように、タイミング制御部５は、コヒーレント光源４の発光タイミングを制御したり、光シャッタや光路切替部材等の切替をタイミング制御することで、光学素子３への入射タイミングを制御したり、第１被照明領域１０ａと第２被照明領域１０ｂの照明タイミングを制御することができる。以下では、タイミング制御部５がコヒーレント光源４からの発光タイミングを制御する例を主に説明する。
【００３３】
コヒーレント光源４は、第１コヒーレント光Ｌ１を発光する第１光源部４ａと、第２コヒーレント光Ｌ２を発光する第２光源部４ｂと、を有している。第１光源部４ａおよび第２光源部４ｂとしては、たとえば半導体レーザ光源が用いられ得る。第１光源部４ａおよび第２光源部４ｂは、別個の基板上に独立して設けられていてもよいし、共通の基板上に第１光源部４ａおよび第２光源部４ｂが並べて配置された光源モジュールであってもよい。また、発光強度を高めるために、第１光源部４ａおよび第２光源部４ｂが複数個ずつ設けられていてもよい。第１コヒーレント光Ｌ１の発光波長域と第２コヒーレント光Ｌ２の発光波長域とは、同じであってもよいし、互いに相違していてもよい。
【００３４】
タイミング制御部５は、第１光源部４ａおよび第２光源部４ｂからコヒーレント光Ｌ１、Ｌ２を発光させる発光タイミングを、各光源部４ａ、４ｂごとに制御する。
【００３５】
具体的には、たとえば、タイミング制御部５は、各光源部４ａ、４ｂからコヒーレント光Ｌ１、Ｌ２を発光させるか否か、すなわち発光のオン／オフを制御する。
【００３６】
本実施形態では、光源部４ａからの第１コヒーレント光Ｌ１を用いて第１被照明領域１０ａの照明を行い、光源部４ｂからの第２コヒーレントＬ２を用いて第２被照明領域１０ｂの照明を行っている。このような照明を行う具体的な光学構成の一例として、図１に示すように、光源部４ａ，４ｂからの第１コヒーレント光Ｌ１と第２コヒーレント光Ｌ２の進行方向を変化させる走査部６と、走査部６からの第１コヒーレント光Ｌ１と第２コヒーレント光Ｌ２とを拡散させて第１被照明領域１０ａと第２被照明領域１０ｂを照明する光学素子３とを設けることが考えられる。
あるいは、走査部６を省略して、発光部４ａ，４ｂにて第１コヒーレント光Ｌ１と第２コヒーレント光Ｌ２の進行方向を可変させて、光学素子３に入射してもよい。あるいは、光学素子３で拡散された第１コヒーレント光Ｌ１と第２コヒーレント光Ｌ２の進行方向を、走査部６とは別個の光学部材にて変更させて、第１被照明領域１０ａと第２被照明領域１０ｂを照明してもよい。以下では、図１のように走査部６を設ける例を中心に説明する。
【００３７】
走査部６は、コヒーレント光源４からの第１コヒーレント光Ｌ１と第２コヒーレント光Ｌ２を光学素子３上で走査させる。走査部６は、コヒーレント光源４を移動させて第１コヒーレント光Ｌ１と第２コヒーレント光Ｌ２を光学素子３上で走査させてもよいし、光学素子３を移動させて第１コヒーレント光Ｌ１と第２コヒーレント光Ｌ２を光学素子３上で走査させてもよいし、光源部７からのレーザ光の進行方向を変化させる光走査部材６ａを設けて、第１コヒーレント光Ｌ１と第２コヒーレント光Ｌ２を光学素子３上で走査させてもよい。
【００３８】
以下では、走査部６が光走査部材６ａを有する例を主に説明する。タイミング制御部５は、第１被照明領域１０ａと第２被照明領域１０ｂの照明態様が周期的または一時的に変化するように、光走査部材６ａによる第１コヒーレント光Ｌ１と第２コヒーレント光Ｌ２の走査タイミングに同期させて、第１コヒーレント光Ｌ１と第２コヒーレント光Ｌ２の光学素子３への入射タイミング、または第２被照明領域１０ｂの照明タイミングを制御する。
【００３９】
光走査部材６ａは、コヒーレント光源４からの第１コヒーレント光Ｌ１および第２コヒーレント光Ｌ２の進行方向を経時的に変化させ、第１コヒーレント光Ｌ１および第２コヒーレント光Ｌ２の進行方向が一定にならないようにする。この結果、光走査部材６ａを出射した第１コヒーレント光Ｌ１および第２コヒーレント光Ｌ２は、光学素子３の入射面３ｓ上を走査するようになる。
【００４０】
光走査部材６ａは、たとえば図２Ａおよび図２Ｂに示すように、互いに交差する方向に延在される２つの回転軸１１、１２回りに回転可能な反射デバイス１３を有する。この反射デバイス１３の反射面１３ｓに入射されたコヒーレント光源４からのコヒーレント光Ｌ１、Ｌ２は、反射面１３ｓの傾斜角度に応じた角度で反射されて、光学素子３の入射面３ｓの方向に進行する。反射デバイス１３を２つの回転軸１１、１２回りに回転させることで、コヒーレント光Ｌ１、Ｌ２は光学素子３の入射面３ｓ上を２次元的に走査することになる。反射デバイス１３は、たとえば一定の周期で２つの回転軸１１、１２回りに回転する動作を繰り返すため、この周期に同期して、光学素子３の入射面３ｓ上をコヒーレント光Ｌ１、Ｌ２は繰り返し２次元走査する。
【００４１】
本実施の形態では、光走査部材６ａが一つだけ設けられた態様が想定されており、コヒーレント光源４で発光された第１コヒーレント光Ｌ１および第２コヒーレント光Ｌ２は、いずれも、共通の光走査部材６ａに入射されて、この光走査部材６ａにより進行方向が経時的に変化させられて、光学素子３上を走査する。ただし、光走査部材６ａの態様としては、これに限定されず、第１コヒーレント光Ｌ１に対応する光走査部材と第２コヒーレント光Ｌ２に対応する光走査部材とが別個に設けられていてもよい。
【００４２】
光学素子３は、第１コヒーレント光Ｌ１および第２コヒーレント光Ｌ２が入射される入射面３ｓを有し、この入射面３ｓに入射された第１コヒーレント光Ｌ１および第２コヒーレント光Ｌ２を拡散させて、所定範囲を照明する。より具体的には、光学素子３により拡散された第１コヒーレント光Ｌ１は、第１被照明領域１０ａを通過した後、実際の照明範囲である所定範囲を照明する。一方、光学素子３により拡散された第２コヒーレント光Ｌ２は、第１被照明領域１０ａとは少なくとも一部が異なる第２被照明領域１０ｂを通過した後、実際の照明範囲である所定範囲を照明する。以下では、具体的な一例として、第１被照明領域１０ａは、各国の交通法規等により規定される車両の前照灯の配光規格に適合する照明範囲とし、第２被照明領域１０ｂは、前照灯の配光規格外の照明範囲とする。また、配光規格としては、日本ではＪＩＳ  Ｄ５５００等の規格や「自動車用配光可変型前照灯システム（AFS）の認可に関する統一規定」、米国ではSAE（Society of Automotive Engineers）規格、欧州ではECE（Economic Commission for Europe）規格が挙げられるが、これらに限られない。
【００４３】
ここで、被照明領域１０ａ、１０ｂは、光学素子３内の拡散領域１４ａ、１４ｂによって照明されるニアフィールドの被照明領域である。ファーフィールドの照明範囲は、実際の被照明領域の寸法よりも、角度空間における拡散角度分布として表現されることが多い。本明細書における「被照明領域」という用語は、実際の被照射面積（照明範囲）に加え、角度空間における拡散角度範囲も包含するものとする。したがって、図１の照明装置１によって照明される所定範囲は、図１に示すニアフィールドの被照明領域１０ａ、１０ｂよりもはるかに広い領域となり得る。
【００４４】
本実施の形態では、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、第１拡散領域１４ａおよび第２拡散領域１４ｂは、それぞれ、一軸方向（たとえば左右方向）に延びる細長形状を有しており、一軸方向に対して直交する方向（たとえば上下方向）に隣り合って配置されている。
【００４５】
本実施の形態による照明装置１の通常の使用態様としては、前照灯の配光規格に適合する領域を照明するための第１拡散領域１４ａは、ほぼ全域が点灯している一方で、配光規格外を照明するための第２拡散領域１４ｂは、ほぼ全域が消灯しているという態様が想定され得る。細長形状を有する第１拡散領域１４ａおよび第２拡散領域１４ｂが一軸方向に隣り合って配置されている場合、全体形状が更に細長くなるため、車両のフロントフェイスにおける設置スペースの確保が難しくなるとともに、照明装置１の通常の使用時に細長形状の一側半分が点灯していながら他側半分が消灯していることになって、意匠性が悪くなる。
【００４６】
一方、本実施の形態のように、細長形状を有する第１拡散領域１４ａおよび第２拡散領域１４ｂが一軸方向に対して直交する方向に隣り合って配置されていれば、設置スペースの問題および意匠性の問題の両方が解消され得る。
【００４７】
図３Ａは、光学素子３により拡散された第１コヒーレント光Ｌ１が第１被照明領域１０ａに入射される様子を示す図である。また、図３Ｂは、光学素子３により拡散された第２コヒーレント光Ｌ２が第２被照明領域１０ａに入射される様子を示す図である。光学素子３は、第１コヒーレント光Ｌ１に対応する第１拡散領域１４ａと、第２コヒーレント光Ｌ２に対応する第２拡散領域１４ｂと、を有している。各拡散領域１４ａ、１４ｂには、それぞれ対応するコヒーレント光Ｌ１、Ｌ２が入射される。第１拡散領域１４ａは、入射された第１コヒーレント光Ｌ１を拡散させて、全体として第１被照明領域１０ａの全域を照明する。一方、第２拡散領域１４ｂは、入射された第２コヒーレント光Ｌ２を拡散させて、全体として第２被照明領域１０ｂの全域を照明する。
【００４８】
図３Ａに示すように、第１拡散領域１４ａは、複数の第１要素拡散領域１５ａを有している。各第１要素拡散領域１５ａは、入射された第１コヒーレント光Ｌ１を拡散させて、第１被照明領域１０ａ内の対応する第１部分領域１９ａを照明する。第１部分領域１９ａの少なくとも一部は、要素拡散領域１５ａごとに相違している。
【００４９】
また、図３Ｂに示すように、第２拡散領域１４ｂは、複数の第２要素拡散領域１５ｂを有している。各第２要素拡散領域１５ｂは、入射された第２コヒーレント光Ｌ２を拡散させて、第２被照明領域１０ｂ内の対応する第２部分領域１９ｂを照明する。第２部分領域１９ｂの少なくとも一部は、要素拡散領域１５ｂごとに相違している。
【００５０】
具体的には、たとえば、光学素子３は、ホログラム記録媒体１６を用いて構成され得る。ホログラム記録媒体１６は、たとえば図３Ａおよび図３Ｂに示すように、第１ホログラム領域１７ａおよび第２ホログラム領域１７ｂを有する。第１ホログラム領域１７ａは、第１コヒーレント光Ｌ１に対応して設けられている。第２ホログラム領域１７ｂは、第２コヒーレント光Ｌ２に対応して設けられている。第１ホログラム領域１７ａに入射されて拡散された第１コヒーレント光Ｌ１は、第１被照明領域１０ａを照明する。第２ホログラム領域１７ｂに入射されて拡散された第２コヒーレント光Ｌ２は、第２被照明領域１０ｂを照明する。
【００５１】
図３Ａに示すように、第１ホログラム領域１７ａは、複数の第１要素ホログラム領域１８ａを有している。複数の第１要素ホログラム領域１８ａのそれぞれは、入射された第１コヒーレント光Ｌ１を拡散させることにより、第１被照明領域１０ａ内の対応する第１部分領域１９ａを照明する。各第１要素ホログラム領域１８ａが照明する第１部分領域１９ａの少なくとも一部は、第１要素ホログラム領域１８ａごとに相違している。すなわち、異なる第１要素ホログラム領域１８ａが照明する第１部分領域１９ａ同士は、少なくとも一部が相違している。
【００５２】
また、図３Ｂに示すように、第２ホログラム領域１７ｂは、複数の第２要素ホログラム領域１８ｂを有している。複数の第２要素ホログラム領域１８ｂのそれぞれは、入射された第２コヒーレント光Ｌ２を拡散させることにより、第２被照明領域１０ｂ内の対応する第２部分領域１９ｂを照明する。各第２要素ホログラム領域１８ｂが照明する第２部分領域１９ｂの少なくとも一部は、第２要素ホログラム領域１８ｂごとに相違している。すなわち、異なる第２要素ホログラム領域１８ｂが照明する第２部分領域１９ｂ同士は、少なくとも一部が相違している。
【００５３】
各要素ホログラム領域１８ａ、１８ｂには干渉縞パターンが形成されている。よって、各要素ホログラム領域１８ａ、１８ｂに入射されたコヒーレント光Ｌ１、Ｌ２は、干渉縞パターンによって回折されて、被照明領域１０ａ、１０ｂ内の対応する部分領域１９ａ、１９ｂを照明する。干渉縞パターンを種々に調整することで、各要素ホログラム領域１８ａ、１８ｂにより回折すなわち拡散されるコヒーレント光Ｌ１、Ｌ２の進行方向を変えることができる。
【００５４】
このように、各要素ホログラム領域１８ａ、１８ｂ内の各点に入射されたコヒーレント光Ｌ１、Ｌ２は、被照明領域１０ａ、１０ｂ内の対応する部分領域１９ａ、１９ｂを照明する。また、光走査部材６ａは、各要素ホログラム領域１８ａ、１８ｂ内をコヒーレント光Ｌ１、Ｌ２で走査させることで、各要素ホログラム領域１８ａ、１８ｂに入射されるコヒーレント光Ｌ１、Ｌ２の入射位置および入射角度を経時的に変化させる。一つの要素ホログラム領域１８ａ、１８ｂ内に入射されたコヒーレント光Ｌ１、Ｌ２は、その要素ホログラム領域１８ａ、１８ｂ内のどの位置に入射されても、共通の部分領域１９ａ、１９ｂを照明する。これはすなわち、部分領域１９ａ、１９ｂの各点に入射されるコヒーレント光Ｌ１、Ｌ２の入射角度が経時的に変化することを意味する。この入射角度の変化は、人間の目で分解不可能な速さであり、結果として、人間の目には、相関のないコヒーレント光Ｌ１、Ｌ２の散乱パターンが多重化されて観察される。したがって、各散乱パターンに対応して生成されたスペックルが重ねられて平均化され、観察者に観察されることになる。これにより、被照明領域１０ａ、１０ｂでは、スペックルが目立ちにくくなる。また、光走査部材６ａからのコヒーレント光Ｌ１、Ｌ２は、ホログラム領域１７ａ、１７ｂの各要素ホログラム領域１８ａ、１８ｂを順に走査するため、各要素ホログラム領域１８ａ、１８ｂ内の各点で回折されたコヒーレント光Ｌ１、Ｌ２はそれぞれ異なる波面を有し、これらの回折されたコヒーレント光Ｌ１、Ｌ２が被照明領域１０ａ、１０ｂ上に独立に重ね合わされることで、被照明領域１０ａ、１０ｂではスペックルの目立たない均一な照度分布が得られる。
【００５５】
図３Ａでは、各第１要素ホログラム領域１８ａが、第１被照明領域１０ａ内のそれぞれ異なる第１部分領域１９ａを照明する例を示しているが、第１部分領域１９ａの一部は隣接する第１部分領域１９ａと重なっていてもよい。また、第１部分領域１９ａのサイズは、第１要素ホログラム領域１８ａごとに相違していてもよい。さらに、第１要素ホログラム領域１８ａの配列順序に従って、対応する第１部分領域１９ａが第１被照明領域１０ａ内で配列されている必要はない。すなわち、第１ホログラム領域１７ａ内での第１要素ホログラム領域１８ａの配列順序と、第１被照明領域１０ａ内での対応する第１部分領域１９ａの配列順序とは、必ずしも一致している必要はない。
【００５６】
同様に、図３Ｂでは、各第２要素ホログラム領域１８ｂが、第２被照明領域１０ｂ内のそれぞれ異なる第２部分領域１９ｂを照明する例を示しているが、第２部分領域１９ｂの一部は隣接する第２部分領域１９ｂと重なっていてもよい。また、第２部分領域１９ｂのサイズは、第２要素ホログラム領域１８ｂごとに相違していてもよい。さらに、第２要素ホログラム領域１８ｂの配列順序に従って、対応する第２部分領域１９ｂが第２被照明領域１０ｂ内で配列されている必要はない。すなわち、第２ホログラム領域１７ｂ内での第２要素ホログラム領域１８ｂの配列順序と、第２被照明領域１０ｂ内での対応する第２部分領域１９ｂの配列順序とは、必ずしも一致している必要はない。
【００５７】
次に、ホログラム記録媒体１６の構造について詳しく説明する。
【００５８】
ホログラム記録媒体１６は、たとえば実物の散乱板からの散乱光を物体光として用いて作製することができる。より具体的には、ホログラム記録媒体１６の母体であるホログラム感光材料に、互いに干渉性を有するコヒーレント光からなる参照光と物体光とを照射すると、これらの光の干渉による干渉縞パターンがホログラム感光材料に形成されて、ホログラム記録媒体１６が作製される。参照光としては、コヒーレント光であるレーザ光が用いられ、物体光としては、たとえば安価に入射可能な等方散乱板の散乱光が用いられる。
【００５９】
ホログラム記録媒体１６を作製する際に用いた参照光の焦点位置からホログラム記録媒体１６に向けてコヒーレント光を照射することで、ホログラム記録媒体１６を作製する際に用いた物体光の元となる散乱板の配置位置に、散乱板の再生像が生成される。ホログラム記録媒体１６を作製する際に用いた物体光の元となる散乱板が均一的な面散乱をしていれば、ホログラム記録媒体１６により得られる散乱板の再生像も、均一な面照明となり、この散乱板の再生像が生成される領域が被照明領域１０ａ、１０ｂとなる。
【００６０】
本実施の形態では、光学素子３を用いて、被照明領域内の一部だけ照明しないような照明制御を行うことができるようにしている。このような照明制御をホログラム記録媒体１６を用いて行うには、各要素ホログラム領域１８ａ、１８ｂに形成される干渉縞パターンが複雑になる。このような複雑な干渉縞パターンは、現実の物体光と参照光とを用いて形成する代わりに、予定した再生照明光の波長や入射方向、および再生されるべき像の形状や位置等に基づいて計算機を用いて設計することが可能である。このようにして得られるホログラム記録媒体１６は、計算機合成ホログラム（ＣＧＨ：Computer Generated Hologram）とも呼ばれる。また、各要素ホログラム領域１８ａ、１８ｂ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よい。さらに、被照明領域１０ａ、１０ｂの光軸後方側にレンズなどの光学部材を設けて、実際の照明範囲のサイズおよび位置を設定してもよい。
【００６１】
光学素子３としてホログラム記録媒体１６を設けることによる利点の一つは、コヒーレント光Ｌ１、Ｌ２の光エネルギー密度を拡散により低下できることである。また、別の利点の一つは、ホログラム記録媒体１６が指向性の面光源として利用可能になるため、従来のランプ光源（点光源）と比較して、同じ照度分布を達成するために必要な光源面上の輝度を低下できることである。これにより、コヒーレント光の安全性向上に寄与でき、被照明領域１０ａ、１０ｂを通過したコヒーレント光Ｌ１、Ｌ２を人間の目で直視しても、単一点光源を直視する場合に比べ、人間の目に悪影響を与えるおそれが少なくなる。
【００６２】
図１〜図３Ｂに示した例では、第１ホログラム領域１７ａおよび第２ホログラム領域１７ｂは、図５に示すように、各ホログラム領域１７ａ、１７ｂの入射面に沿って隣接配置されている。
【００６３】
このように、第１ホログラム領域１７ａおよび第２ホログラム領域１７ｂが入射面に沿って隣接配置される以外に、図６に示すように、第１ホログラム領域１７ａおよび第２ホログラム領域１７ｂが積層方向に配置されてもよい。この場合、各ホログラム領域１７ａ、１７ｂの干渉縞パターンは、各ホログラム領域１７ａ、１７ｂの層に形成される。光走査部材６ａからのコヒーレント光Ｌ１、Ｌ２が入射されるホログラム記録媒体１６の表面から奥の方にあるホログラム領域までコヒーレント光Ｌ１、Ｌ２ができるだけロス無く到達するように、各ホログラム領域１７ａ、１７ｂの可視光透過率をできるだけ高くすることが好ましい。また、積層方向に重なる位置に干渉縞パターンを形成すると、表面から奥の方の層にはコヒーレント光Ｌ１、Ｌ２が届きにくくなるため、図６に示すように、積層方向にずらして各層に干渉縞パターンを形成することが望ましい。
【００６４】
図１では、光走査部材６ａからのコヒーレント光Ｌ１、Ｌ２が光学素子３を透過して拡散する例を示したが、光学素子３は、コヒーレント光Ｌ１、Ｌ２を拡散反射させるものでもよい。たとえば、光学素子３としてホログラム記録媒体１６を用いる場合、ホログラム記録媒体１６は反射型でも透過型でもよい。一般に、反射型のホログラム記録媒体１６（以下、反射型ホロ）は、透過型のホログラム記録媒体１６（以下、透過型ホロ）に比べて、波長選択性が高い。すなわち、反射型ホロは、異なる波長に対応した干渉縞パターンを積層させても、所望の層のみで所望の波長のコヒーレント光を回折させることができる。また、０次光の影響を除去しやすい点でも、反射型ホロは優れている。一方、透過型ホロは、回折可能なスペクトルが広く、コヒーレント光源４の許容度が広いが、異なる波長に対応した干渉縞パターンを積層させると、所望の層以外の層でも所望の波長のコヒーレント光が回折されてしまう。よって、一般には、透過型ホロは、積層構造にすることが困難である。
【００６５】
また、ホログラム記録媒体１６の具体的な形態としては、フォトポリマーを用いた体積型ホログラム記録媒体でもよいし、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い。あるいは、レリーフ型（エンボス型）のホログラム記録媒体でもよい。
【００６６】
本実施の形態では、光走査部材６ａは、コヒーレント光源４からの第１コヒーレント光Ｌ１および第２コヒーレント光Ｌ２を、光学素子３の入射面３ｓ上で周期的に走査させるようになっており、タイミング制御部５は、光走査部材６ａによる第１コヒーレント光Ｌ１および第２コヒーレント光Ｌ２の走査タイミングに同期させて、第１コヒーレント光Ｌ１および第２コヒーレント光Ｌ２の発光タイミングを個別に制御する。
【００６７】
各第１要素ホログラム領域１７ａに第１コヒーレント光Ｌ１を照射するか否かをタイミング制御部５により制御することで、図４Ａに示すように、第１被照明領域１０ａ内の任意の領域を選択的に照明することができる。この際、選択された領域の各第１部分領域１９ａは、人間の目では同時に照明されているかのような速度で、第１コヒーレント光Ｌ１により順に照明されていく。
【００６８】
また、各第２要素拡散領域１５ｂに第２コヒーレント光Ｌ２を照射するか否かをタイミング制御部５により制御することで、図４Ｂに示すように、第２被照明領域１０ｂ内の任意の領域を選択的に照明することができる。この際、選択された領域の各第２部分領域１９ｂは、人間の目では同時に照明されているかのような速度で、第２コヒーレント光Ｌ２により順に照明されていく。
【００６９】
次に、図９〜図１２を参照して、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００７０】
図９に示すように、第１被照明領域１０ａ内に前方を走行する車両や対向車両が存在しない場合、タイミング制御部５は、ハイビーム（走行用前照灯とも呼ばれる）の規格に適合する領域（図示された例では、第１被照明領域１０ａの全域）を照明するように、第１コヒーレント光Ｌ１の発光タイミングを制御する。
【００７１】
具体的には、たとえば、タイミング制御部５は、第１ホログラム領域１７ａの全域に第１コヒーレント光Ｌ１が照射されるように、第１コヒーレント光Ｌ１の発光タイミングを制御する。これにより、図９に示すように、第１被照明領域１０ａの全域が照明され、前方を歩行する歩行者３１等を視認することができる。
【００７２】
一方、図１０に示すように、第１被照明領域１０ａ内に前方を走行する車両３３や対向車両が存在する場合、タイミング制御部５は、ロービーム（すれ違い前照灯とも呼ばれる）の規格に適合する領域（たとえば、第１被照明領域１０ａのうち水平面より下方の領域）を照明するように、第１コヒーレント光Ｌ１の発光タイミングを制御する。
【００７３】
具体的には、たとえば、タイミング制御部５は、第１被照明領域１０ａ内の複数の第１部分領域１９ａのうち、ロービームの規格に適合する領域に対応する部分領域１９を特定し、特定された部分領域１９に対応する第１要素ホログラム領域１８ａには第１コヒーレント光Ｌ１が照射されるが、他の第１要素ホログラム領域１８ａには第１コヒーレント光Ｌ１が照射されないように、第１コヒーレント光Ｌ１の発光タイミングを制御する。これにより、図１０に示すように、第１被照明領域１０ａのうちロービームの規格に適合する領域が照明され、第１被照明領域１０ａ内の他の領域が非照明となる。これにより、第１コヒーレント光Ｌ１が前方を走行する車両３３や対向車両の運転者を眩惑してしまうことを防止できる。
【００７４】
また、図１１に示すように、第１被照明領域１０ａ内に前方を走行する車両３３や対向車両が存在するとともに、前照灯の配光規格外の第２被照明領域１０ｂに歩行者３１や交通標識３２等の対象物が存在する場合、タイミング制御部５は、ロービーム（すれ違い前照灯とも呼ばれる）の規格に適合する領域（たとえば、第１被照明領域１０ａのうち水平面より下方の領域）を照明するように、第１コヒーレント光Ｌ１の発光タイミングを制御するとともに、第２被照明領域１０ｂ内の対象物３１、３２を照明するように、第２コヒーレント光Ｌ２の発光タイミングを制御する。
【００７５】
具体的には、たとえば、タイミング制御部５は、図１０に示した例と同様に、第１被照明領域１０ａ内の複数の第１部分領域１９ａのうち、ロービームの規格に適合する領域に対応する第１部分領域１９ａを特定し、特定された第１部分領域１９ａに対応する第１要素ホログラム領域１８ａには第１コヒーレント光Ｌ１が照射されるが、他の第１要素ホログラム領域１８ａには第１コヒーレント光Ｌ１が照射されないように、第１コヒーレント光Ｌ１の発光タイミングを制御する。これにより、図１２に示すように、第１被照明領域１０ａのうちロービームの規格に適合する領域が照明され、第１被照明領域１０ａ内の他の領域が非照明となる。
【００７６】
また、タイミング制御部５は、第２被照明領域１０ｂ内の複数の第２部分領域１９ｂのうち、対象物３１、３２と少なくとも一部が重なる第２部分領域１９ｂを特定し、特定された第２部分領域１９ｂに対応する第２要素ホログラム領域１８ｂには第２コヒーレント光Ｌ２が照射されるが、他の第２要素ホログラム領域１８ｂには第２コヒーレント光Ｌ２が照射されないように、第２コヒーレント光Ｌ２の発光タイミングを制御する。これにより、図１２に示すように、第２被照明領域１０ｂのうち対象物３１、３２と少なくとも一部が重なる領域が照明され、第２被照明領域１０ｂ内の他の領域が非照明となる。これにより、配光規格外に位置する歩行者３１や交通標識３２に対して運転者の注意を喚起させることができるとともに、配光規格外を照明するための第２コヒーレント光Ｌ２が対向車両の運転者を眩惑してしまうことを防止できる。
【００７７】
以上のような本実施の形態によれば、第１拡散領域１４ａを走査する第１コヒーレント光Ｌ１と第２拡散領域１４ｂを走査する第２コヒーレント光Ｌ２とが光学素子３に入射されるタイミング、または第１拡散領域１４ａで拡散された第１コヒーレント光Ｌ１と第２拡散領域１４ｂで拡散された第２コヒーレント光Ｌ２とを第１被照明領域１０ａと第２被照明領域１０ｂとに照射するタイミングをタイミング制御部５で制御することにより、第１被照明領域１０ａと第２被照明領域１０ｂの照明態様を任意に変更することができる。具体的な一例として、本実施形態によれば、第１拡散領域１４ａにおける第１コヒーレント光Ｌ１の拡散により、前照灯の配光規格に適合する第１被照明領域１０ａが照明可能であるとともに、第２拡散領域１４ｂにおける第２コヒーレント光Ｌ２の拡散により、配光規格外である第２被照明領域１０ｂを照明可能であるため、前照灯の配光規格に適合する領域１０ａおよび配光規格外の領域１０ｂの両方を照明することができる。
【００７８】
また、本実施の形態によれば、第１拡散領域１４ａは複数の第１要素拡散領域１５ａを有し、各第１要素拡散領域１５ａは第１被照明領域１０ａ内の対応する第１部分領域１９ａを照明するため、各第１要素拡散領域１５ａに第１コヒーレント光Ｌ１を照射するか否かをタイミング制御部５により制御することで、第１被照明領域１０ａ内の任意の領域を選択的に照明することができる。これにより、第１被照明領域１０ａ内のハイビームの規格に適合する領域とロービームの規格に適合する領域とを容易に切り替えて照明することが可能であり、第１被照明領域１０ａ内に前方を走行する車両３３や対向車が存在する場合に、第１コヒーレント光Ｌ１が前方を走行する車両３３や対向車の運転者を眩惑してしまうことを防止できる。
【００７９】
また、本実施の形態によれば、第２拡散領域１４ｂは複数の第２要素拡散領域１５ｂを有し、各第２要素拡散領域１５ｂは第２被照明領域１０ｂ内の対応する第２部分領域１９ｂを照明するため、各第２要素拡散領域１５ｂに第２コヒーレント光Ｌ２を照射するか否かをタイミング制御部５により制御することで、第２被照明領域１０ｂ内の任意の領域を選択的に照明することができる。これにより、配光規格外の第２被照明領域１０ｂに位置する歩行者３１や交通標識３２を選択的に照明することで、それらに対して運転者の注意を喚起させることができるとともに、第２コヒーレント光Ｌ２が対向車両の運転者を眩惑してしまうことを防止できる。
【００８０】
また、本実施の形態によれば、光走査部材６ａがコヒーレント光Ｌ１、Ｌ２を各要素拡散領域１５ａ、１５ｂ内で走査し、各要素拡散領域１５ａ、１５ｂ内の各点に入射されたコヒーレント光Ｌ１、Ｌ２は、対応する部分領域１９ａ、１９ｂの全域を照明するため、被照明領域１０ａ、１０ｂ内の各部分領域１９ａ、１９ｂにおけるコヒーレント光Ｌ１、Ｌ２の入射角度が経時的に変化することになり、被照明領域１０ａ、１０ｂでのスペックルを目立ちにくくすることができる。
【００８１】
なお、上述した本実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した本実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、上述した実施の形態において得られる作用効果が変形例においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
【００８２】
図９は、本発明の第２の実施の形態による照明装置１の概略構成を示す図である。
【００８３】
図９に示すように、第２の実施の形態による照明装置１は、第２被照明領域１０ｂ内に存在する対象物を検出する対象物検出部２１を更に備えている。
【００８４】
対象物検出部２１は、より詳しくは、第２被照明領域１０ｂ内を撮像する撮像装置２２と、撮像装置２２の撮像結果を画像処理して、第２被照明領域１０ｂ内の対象物を認識する画像処理部２３と、を有している。
【００８５】
撮像装置２２としては、たとえば、第２被照明領域１０ｂ内に存在する対象物から放射または反射された光を電気信号に変換するＣＣＤが搭載された市販の撮像装置が用いられ得る。画像処理部２３は、撮像装置２２の撮像結果を画像処理して、第２被照明領域１０ｂ内に対象物が存在するか否かを判断し、存在すると判断した場合には、第２被照明領域１０ｂのうち対象物の少なくとも一部と重なる第２部分領域１９ｂを特定する。
【００８６】
タイミング制御部５は、対象物検出部２１により検出された対象物を照明するように、第２コヒーレント光Ｌ２の発光タイミングを制御する。
【００８７】
具体的には、たとえば、タイミング制御部５は、画像処理部２３により特定された第２部分領域１９ｂに対応する第２要素ホログラム領域１８ｂには第２コヒーレント光Ｌ２が照射されるが、他の第２要素ホログラム領域１８ｂには第２コヒーレント光Ｌ２が照射されないように、第２コヒーレント光Ｌ２の発光タイミングを制御する。これにより、車両を運転する運転者が第２被照明領域１０ｂ内の照明すべき領域を手動で選択すること無く、第２被照明領域１０ｂ内の対象物を自動的に照明することができ、運転の安全性が向上し得る。
【００８８】
図１０は、本発明の第３の実施の形態による照明装置１の概略構成を示す図である。
【００８９】
図１０に示すように、第３の実施の形態では、対象物検出部２１が、車両の位置情報を取得する位置情報取得部２４と、対象物の位置情報を記憶する記憶部２５と、位置情報取得部２４により取得された車両の位置情報と、記憶部２５に記憶された対象物の位置情報とに基づいて、第２被照明領域１０ｂ内の対象物を認識する情報処理部２６と、を有している。
【００９０】
位置情報取得部２４としては、たとえば全地球測位システム（ＧＰＳ）を利用して車両の位置情報を取得する市販のＧＰＳ受信機が用いられ得る。記憶部２５は、予め広域の地図データを記憶しているものであってもよいし、車両の現在位置の周囲の地図データのみを外部のデータベースから適宜読み出して記憶するものであってもよい。
【００９１】
情報処理部２６は、位置情報取得部２４により取得された車両の位置情報と、記憶部２５に記憶された対象物の位置情報とに基づいて、第２被照明領域１０ｂ内に対象物が存在するか否かを判断し、存在すると判断した場合には、第２被照明領域１０ｂのうち対象物の少なくとも一部と重なる第２部分領域１９ｂを特定する。
【００９２】
このような第３の実施の形態によれば、悪天候などの理由により、撮像装置２２が第２被照明領域内を明瞭に撮像できない場合であっても、記憶部２５に記憶されている対象物であれば、それを適切に認識して照明することが可能である。
【００９３】
なお、光学素子３の具体的な形態は、ホログラム記録媒体１６に限定されるものではなく、複数の要素拡散領域１５ａ、１５ｂに細かく分割することが可能な各種の拡散部材でもよい。たとえば、各要素拡散領域１５ａ、１５ｂをそれぞれ一つのレンズアレイとするレンズアレイ群を用いて光学素子３を構成してもよい。この場合、要素拡散領域１５ａ、１５ｂごとにレンズアレイが設けられ、第１拡散領域１４ａ内の各レンズアレイが第１被照明領域１０ａ内の対応する第１部分領域１９ａを照明し、第２拡散領域１４ｂ内の各レンズアレイが第２被照明領域１０ｂ内の対応する部分領域１９ｂを照明するように各レンズアレイの形状が設計される。そして、第１被照明領域１０ａ内の各第１部分領域１９ａは、少なくとも一部が相違しており、第２被照明領域１０ｂ内の各第２部分領域１９ｂも、少なくとも一部が相違している。これにより、ホログラム記録媒体１６を用いて光学素子３を構成した場合と同様に、第１コヒーレント光Ｌ１の発光タイミングを任意に調整することで、第１被照明領域１０ａ内の任意の場所の照明態様を第１被照明領域１０ａ内の他の部分の照明態様と相違させることができ、第２コヒーレント光Ｌ２の発光タイミングを任意に調整することで、第２被照明領域１０ｂ内の任意の場所の照明態様を第２被照明領域１０ｂ内の他の部分の照明態様と相違させることができる。
【００９４】
また、上述した実施の形態では、コヒーレント光源４からの第１コヒーレント光Ｌ１および第２コヒーレント光Ｌ２を、光走査部材６ａを用いて光学素子３上で走査させるようになっていたが、これに限定されず、第１コヒーレント光Ｌ１を発光する第１レーザアレイと第２コヒーレント光Ｌ２を発光する第２レーザアレイとをコヒーレント光源４に設けて、第１レーザアレイからの第１コヒーレント光Ｌ１が光学素子３の第１拡散領域１４ａを照明するとともに、第２レーザアレイからの第２コヒーレント光Ｌ２が光学素子３の第２拡散領域１４ｂを照明するように構成してもよい。この場合、光走査部材６ａを省略することができ、装置構成が単純化する。ただし、スペックルの発生を抑制するためには、第１コヒーレント光Ｌ１および第２コヒーレント光Ｌ２を光走査部材６ａにより光学素子３上で走査させる構成の方が好ましい。
【００９５】
また、上述した実施の形態では、第１コヒーレント光Ｌ１として単一発光波長域のコヒーレント光を用いていたが、これに限定されず、第１光源部４ａとしてそれぞれ発光波長域が異なるコヒーレント光を発光する複数のレーザ光源を設けるとともに、光学素子３には、発光波長域が異なるコヒーレント光のそれぞれに対応する複数の第１拡散領域１４ａを設けることで、第１被照明領域１０ａでは、各第１拡散領域１４ａで拡散された発光波長域が異なるコヒーレント光が重ね合わされて照明されるようになっていてもよい。たとえば、第１コヒーレント光Ｌ１として、赤色のコヒーレント光と緑色のコヒーレント光と青色のコヒーレント光とを用いる場合、第１被照明領域１０ａは、これらの三色が混ざり合って、白色で照明されることになる。
【００９６】
同様に、上述した実施の形態では、第２コヒーレント光Ｌ２として単一発光波長域のコヒーレント光を用いていたが、これに限定されず、第２光源部４ｂとしてそれぞれ発光波長域が異なるコヒーレント光を発光する複数のレーザ光源を設けるとともに、光学素子３には、発光波長域が異なるコヒーレント光のそれぞれに対応する複数の第２拡散領域１４ｂを設けることで、第２被照明領域１０ａでは、各第２拡散領域１４ａで拡散された発光波長域が異なるコヒーレント光が重ね合わされて照明されるようになっていてもよい。たとえば、第２コヒーレント光Ｌ２として、赤色のコヒーレント光と緑色のコヒーレント光と青色のコヒーレント光とを用いる場合、第２被照明領域１０ｂは、これらの三色が混ざり合って、白色で照明されることになる。
【００９７】
上述した第１〜第３の実施形態では、車両の前照灯の配光規格に適合する第１被照明領域１０ａと配光規格外の第２被照明領域１０ｂとを設ける例を説明したが、第１〜第３の実施形態による照明装置は、車両の前照灯の配光規格以外の用途にも適用可能である。例えば、コンサート会場のステージの照明を行う際に、ステージ上のメインの照明として第１被照明領域１０ａを用い、サブの照明として第２被照明領域１０ｂを用いてもよい。ステージ上の人物を照明光で幻惑することがないよう、第１被照明領域１０ａ内の一部の部分領域１９については必要に応じて非照明にするのが望ましい。また、第１被照明領域１０ａはステージの中央部に設定し、第２被照明領域１０ｂはステージの周囲に設定してもよい。これにより、ステージの中央にいる人物は第１被照明領域１０ａにて照明し、ステージの袖から現れた人物を第２被照明領域１０ｂにて照明することができる。ステージ内で人物が移動しても、第１被照明領域１０ａおよび第２被照明領域１０ｂ内の各部分領域ごとに照明のオン／オフを切り替えることで、移動する人物を追尾して照明することができる。第１コヒーレント光Ｌ１と第２コヒーレント光Ｌ２が複数の波長域の光を含んでいる場合には、ステージの照明色を任意に変更することができる。
【００９８】
上述した第１〜第３の実施形態では、第１被照明領域１０ａを取り囲むように第２被照明領域１０ｂを配置し、第１被照明領域１０ａと第２被照明領域１０ｂの位置およびサイズが固定である例を示したが、第１被照明領域１０ａと第２被照明領域１０ｂの少なくとも一方の位置およびサイズを任意に調整できるようにしてもよい。一例として、光学素子３上での第１コヒーレント光Ｌ１と第２コヒーレント光Ｌ２の少なくとも一方の走査範囲を走査部６にて調整できるようにすれば、第１被照明領域１０ａと第２被照明領域１０ｂの少なくとも一方の位置およびサイズを調整可能となる。あるいは、走査部６とは別に、何らかの光学部材を追加して、第１被照明領域１０ａと第２被照明領域１０ｂの少なくとも一方の位置およびサイズを調整してもよい。これにより、第１被照明領域１０ａと第２被照明領域１０ｂの位置およびサイズや、第１被照明領域１０ａと第２被照明領域１０ｂの重なり具合を事後的に調整可能となる。
【００９９】
なお、上述した個々の実施の形態により開示する発明が限定されるものではない。各実施の形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【０１００】
１    照明装置
３    光学素子
３ｓ    入射面
４    コヒーレント光源
４ａ    第１光源部
４ｂ    第２光源部
５    タイミング制御部
６  走査部
６ａ    光走査部材
１０ａ    第１被照明領域
１０ｂ    第２被照明領域
１１、１２    回転軸
１３    反射デバイス
１３ｓ    反射面
１４ａ    第１拡散領域
１４ｂ    第２拡散領域
１５ａ    第１要素拡散領域
１５ｂ    第２要素拡散領域
１６    ホログラム記録媒体
１７ａ    第１ホログラム領域
１７ｂ    第２ホログラム領域
１８ａ    第１要素ホログラム領域
１８ｂ    第２要素ホログラム領域
１９ａ    第１部分領域
１９ｂ    第２部分領域
２１    対象物検出部
２２    撮像装置
２３    画像処理部
２４    位置情報取得部
２５    記憶部
２６    情報処理部
３１    対象物（歩行者）
３２    対象物（交通標識）
３３    前方を走行する車両
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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