WO2018199163A1 - 照明装置 - Google Patents

Abstract

簡易な構成で、ボケを抑制した鮮明な照明領域を形成し、その位置、形状、大きさなどの形態を変化させる。点光源（１１０）からの発散光（Ｌ１１０）をコリメート光学系（１２０）で整形し、ホログラム素子（１３０）に照射する。点光源（１１０）は、コリメート光学系（１２０）の前側焦点位置に配置されているため、コリメート光学系（１２０）からの射出光（Ｌ１２０）は平行光としてホログラム素子（１３０）に照射され、そこからの回折光（Ｌ１３０）によって、被照明平面上の所定位置に照明領域（１５０）が形成される。点光源（１１０）とコリメート光学系（１２０）との間には、所定の回動軸（ｒ）まわりに回動する光走査部（１４０）が配置され、コリメート光学系（１２０）への入射光（Ｌ１４０）が走査される。この走査により、ホログラム素子（１３０）に入射する平行光（Ｌ１２０）の入射角度が変化し、照明領域（１５０）の形態が変化する。

Description

照明装置

　本発明は、特定の領域を照明する照明装置に関し、特に、照明領域の位置、形状、面積を複数通りに変化させることが可能な照明装置に関する。

　従来から、回折光学素子から得られる回折光を照明光として利用して、特定の領域を照明する照明装置が提案されている。たとえば、下記の特許文献１には、コヒーレント光源からの射出光を体積ホログラムで回折させて照明を行う照明装置が開示されている。

　また、最近では、自動車などの車両に搭載して、コヒーレント光源からの照明光を路面に向けて照射する照明装置も提案されている。たとえば、特許文献２には、レーザ光源から射出されたレーザ光を透過型ホログラム素子に照射し、路面上に所望の照明パターンを形成する車載型の照明装置が開示されている。この照明装置は、単一の光源で生成されたレーザ光を単一のホログラム素子で回折する簡易な光学系を採用しつつ、路面上の所望の位置を照明することができる。

　ホログラム素子等の回折光学素子には、予め、所望の回折パターン（干渉縞パターン）を記録しておくことができるので、路面上に所望の形状をもった照明パターンを形成することができる。この回折光学素子に対して所定方向から光を入射させると、記録されていた回折パターンに応じた方向に回折光が射出され、射出された回折光によって被照明対象面の所定位置を、所望の照明パターンによって照明することができる。

国際公開第ＷＯ／２００５／０７３７９８号公報 特開２０１５－１３２７０７号公報

　特定の用途を想定した照明装置には、形成される照明領域の位置、形状、面積（大きさ）などの形態を複数通りに変化させる機能（複数の照明範囲を照明する機能）が望まれている。たとえば、前掲の特許文献２に例示されているように、自動車などの車両に搭載して、走行路面上の所定位置を照明する用途に用いる照明装置の場合、路面上に形成される照明領域の位置、形状、面積などの形態を様々に変化させることができれば、運転手や歩行者に対して、よりバリエーションに富んだ情報提示を行うことが可能になる。

　しかしながら、上述した従来の照明装置に対して、一般的な方法で照明領域の提示形態を変化させる機能を付加すると、装置の構造が複雑化するという問題が生じる。たとえば、照明領域の位置、形状、面積を変化させる一般的な方法として、予め回折光学素子に複数の回折パターンを記録しておく方法を採用することができる。しかしながら、このような方法を採用すると、回折光学素子の設計が困難になり、かつ個々の回折パターンごとに決められた方向から光を入射させる必要があることから、照明装置の光学系の構成も複雑化するおそれがある。

　また、回折光学素子に記録する回折パターンに応じて、文字や図形などの任意の形状をもった照明領域を形成することが可能であるが、照明領域の提示形態を変化させると、照明領域の輪郭にボケが生じる可能性がある。一般に、レーザ光源のようなコヒーレント性の高い光源を用いれば、原理的には、文字や図形などの任意の照明パターンを鮮明に表示することができるはずであるが、照明領域の提示形態を変化させると、コヒーレント光源を用いた場合でも、照明領域の輪郭のボケは無視できなくなる。

　特に、車両前方の路面上に文字や図形からなる照明領域を形成し、これを車両の運転手に認識させるためには、照明領域を車両前方のかなり遠い位置に投影する必要がある。その結果、照明光の光軸と被照明平面（路面）とのなす角が、かなり小さくなるため、照明領域を形成する文字や図形のパターンは不鮮明になりやすい。たとえば、上述した特許文献２に記載されている照明装置の場合、単一のレーザ光源で生成されたレーザ光を単一のホログラム素子で回折して照明を行っているため、レーザ光源から射出されるレーザ光のビーム径などに起因して、路面に形成される照明領域は不鮮明になり、観察者から見ると、路面上に形成された文字や図形のパターンにボケが生じているように見える。

　そこで本発明は、簡易な構成でありながら、所定の被照明面にボケを抑制した鮮明な照明領域を形成することができ、しかも、当該照明領域の位置、形状、面積などの形態を変化させることが可能な照明装置を提供することを目的とする。

　(1) 　本発明の第１の態様は、照明装置において、
　点光源を生成する点光源生成部と、
　所定の入射角度で入射する平行光を回折させて、生じた回折光によって所定の被照明面上に所定の照明領域を形成する回折光学素子と、
　点光源からの発散光を平行光に整形するコリメート光学系と、
　入射した光の向きを変えて射出することにより、光を走査する光走査部と、
　を設け、
　点光源からの発散光が、光走査部およびコリメート光学系の一方から他方を経て回折光学素子に入射するように、点光源、光走査部、コリメート光学系、および回折光学素子を配置し、
　コリメート光学系を、その前側焦点位置が、点光源の位置に一致するように配置し、
　光走査部の走査により、回折光学素子に入射する平行光の入射角度が変化するようにしたものである。

　(2) 　本発明の第２の態様は、上述した第１の態様に係る照明装置において、
　点光源からの発散光が光走査部を経てコリメート光学系に与えられ、コリメート光学系によって整形された平行光が回折光学素子に入射し、
　光走査部の走査により、コリメート光学系に入射する光の向きが変化し、回折光学素子に入射する平行光の入射角度が変化するようにしたものである。

　(3) 　本発明の第３の態様は、上述した第２の態様に係る照明装置において、
　光走査部が、第１の面に入射した光を第２の面から射出する透過型走査体と、この透過型走査体を少なくとも１軸まわりに回動して走査する走査機構と、を有し、
　点光源からの発散光が透過型走査体を透過してコリメート光学系へと向かい、走査機構の走査により、透過型走査体を透過した光の向きが少なくとも１方向に変化するようにしたものである。

　(4) 　本発明の第４の態様は、上述した第２の態様に係る照明装置において、
　光走査部が、入射した光を反射して射出する反射面を有する反射型走査体と、この反射型走査体を少なくとも１軸まわりに回動して走査する走査機構と、を有し、
　点光源からの発散光が反射型走査体を反射してコリメート光学系へと向かい、走査機構の走査により、反射型走査体を反射した光の向きが少なくとも１方向に変化するようにしたものである。

　(5) 　本発明の第５の態様は、上述した第１の態様に係る照明装置において、
　点光源からの発散光がコリメート光学系を経て光走査部に与えられ、コリメート光学系によって整形された平行光が光走査部に入射し、
　光走査部の走査により、回折光学素子に入射する平行光の入射角度が変化するようにしたものである。

　(6) 　本発明の第６の態様は、上述した第５の態様に係る照明装置において、
　光走査部が、第１の面に入射した光を第２の面から射出する透過型走査体と、この透過型走査体を少なくとも１軸まわりに回動して走査する走査機構と、を有し、
　コリメート光学系からの平行光が透過型走査体を透過して回折光学素子へと向かい、走査機構の走査により、透過型走査体を透過した平行光の向きが少なくとも１方向に変化するようにしたものである。

　(7) 　本発明の第７の態様は、上述した第５の態様に係る照明装置において、
　光走査部が、入射した光を反射して射出する反射面を有する反射型走査体と、この反射型走査体を少なくとも１軸まわりに回動して走査する走査機構と、を有し、
　コリメート光学系からの平行光が反射型走査体を反射して回折光学素子へと向かい、走査機構の走査により、反射型走査体を反射した平行光の向きが少なくとも１方向に変化するようにしたものである。

　(8) 　本発明の第８の態様は、上述した第１～第７の態様に係る照明装置において、
　光走査部が、少なくとも１方向への周期的な走査を行い、回折光学素子に入射する平行光の入射角度が周期的に変化するようにしたものである。

　(9) 　本発明の第９の態様は、上述した第１～第８の態様に係る照明装置において、
　回折光学素子に、平行光の入射角度の変化に応じて、回折方向が変化する回折パターンが形成されているようにしたものである。

　(10)　本発明の第１０の態様は、上述した第１～第８の態様に係る照明装置において、
　回折光学素子に、平行光の入射角度の変化に応じて、所定の被照明面上に形成される照明領域の位置、形状、面積の少なくとも１つが変化する回折パターンが形成されているようにしたものである。

　(11)　本発明の第１１の態様は、上述した第１～第８の態様に係る照明装置において、
　回折光学素子が、回折光によって所定の被照明面上に再生像を形成するホログラム素子によって構成され、この再生像によって照明領域が形成されるようにしたものである。

　(12)　本発明の第１２の態様は、上述した第１１の態様に係る照明装置において、
　ホログラム素子に、所定形状の拡散板からの物体光と平行参照光との干渉縞が記録されており、
　光走査部が、ホログラム素子に入射する平行光を走査する際に、平行参照光の入射角度を基準角度として、この基準角度を増減させる走査を行うようにしたものである。

　(13)　本発明の第１３の態様は、上述した第１２の態様に係る照明装置において、
　ホログラム素子を、コンピュータによる演算によって求められた干渉縞を記録したＣＧＨによって構成したものである。

　(14)　本発明の第１４の態様は、上述した第１２または第１３の態様に係る照明装置において、
　回折光学素子が、複数の要素回折光学部を有し、
　要素回折光学部のそれぞれは、共通の基準角度で入射する平行な入射光に基づいて、被照明面上に同一の照明領域を形成するようにしたものである。

　(15)　本発明の第１５の態様は、上述した第１４の態様に係る照明装置において、
　回折光学素子が、所定の配置平面上に二次元マトリックス状に配置された複数の要素回折光学部を有するようにしたものである。

　(16)　本発明の第１６の態様は、上述した第１～第１５の態様に係る照明装置において、
　光走査部が、入射した光の向きを、直交する２方向に関して変えて射出することにより、光を二次元的に走査する機能を有し、被照明面上に形成される照明領域の位置を二次元的に変化させるようにしたものである。

　(17)　本発明の第１７の態様は、上述した第１～第１６の態様に係る照明装置において、
　被照明面上に形成される異なる複数の照明領域の集合体領域を照明ゾーンと呼んだときに、光走査部が、上記照明ゾーンが人間の目に単一の領域として視認される速度で走査を行うようにしたものである。

　(18)　本発明の第１８の態様は、上述した第１～第１７の態様に係る照明装置において、
　光走査部による走査を制御する走査制御部と、点光源生成部による点灯および消灯を制御する光源制御部と、を更に設け、
　光源制御部による点光源の点灯および消灯の制御を、走査制御部による走査制御に連動して行うようにしたものである。

　(19)　本発明の第１９の態様は、上述した第１８の態様に係る照明装置において、
　走査制御部が、周期的な走査が行われるような走査制御を行い、
　光源制御部が、特定の走査位置において点灯し、それ以外の走査位置において消灯する制御を行い、特定の走査位置に対応する照明領域のみが照明されるようにしたものである。

　(20)　本発明の第２０の態様は、上述した第１～第１９の態様に係る照明装置において、
　点光源生成部を、レーザ光源と、このレーザ光源で生成されたレーザ光を根端部から先端部へと導く光ファイバと、によって構成し、光ファイバの先端部に点光源を生成するようにしたものである。

　(21)　本発明の第２１の態様は、上述した第１～第１９の態様に係る照明装置において、
　点光源生成部を、光源装置と、この光源装置からの光を集光する集光レンズと、によって構成し、集光レンズの集光位置に点光源を生成するようにしたものである。

　(22)　本発明の第２２の態様は、上述した第１～第１９の態様に係る照明装置において、
　点光源生成部を、レーザ光源と、このレーザ光源で生成されたレーザ光を発散させる発散レンズと、によって構成し、発散レンズの位置に点光源を生成するようにしたものである。

　(23)　本発明の第２３の態様は、上述した第１～第２２の態様に係る照明装置を３組設けることによりカラー照明装置を構成し、
　第１の照明装置の点光源生成部は赤色の点光源を生成し、第２の照明装置の点光源生成部は緑色の点光源を生成し、第３の照明装置の点光源生成部は青色の点光源を生成するようにし、
　第１の照明装置の回折光学素子は赤色の照明領域を形成し、第２の照明装置の回折光学素子は緑色の照明領域を形成し、第３の照明装置の回折光学素子は青色の照明領域を形成するようにし、
　赤色の照明領域、緑色の照明領域、および青色の照明領域の重複部分に所定色のカラー照明領域を形成するようにしたものである。

　(24)　本発明の第２４の態様は、上述した第１～第２３の態様に係る照明装置において、
　車両に取り付けるための取付部を更に設け、被照明面を路面上に設定し、車両から路面に対して照明を行うようにしたものである。

　(25)　本発明の第２５の態様は、照明装置において、
　点光源を生成する点光源生成部と、
　点光源からの発散光の向きを変えることにより、発散光を少なくとも一方向に走査する光走査部と、
　光走査部で走査された光を平行光に整形するコリメート光学系と、
　を設け、
　コリメート光学系を、その前側焦点位置が、点光源の位置に一致するように配置し、
　光走査部の走査により、異なる方向を照明できるようにしたものである。

　(26)　本発明の第２６の態様は、照明装置において、
　点光源を生成する点光源生成部と、
　点光源からの発散光を平行光に整形するコリメート光学系と、
　平行光の向きを変えることにより、平行光を少なくとも一方向に走査する光走査部と、
　を設け、
　コリメート光学系を、その前側焦点位置が、点光源の位置に一致するように配置し、
　光走査部の走査により、異なる方向を照明できるようにしたものである。

　本発明に係る照明装置では、点光源からの発散光をコリメート光学系によって平行光に整形し、この平行光を回折光学素子に入射させ、得られる拡散光によって照明領域を形成するようにしたため、所定の位置に、ボケを抑制した鮮明な照明領域を形成することができるようになる。しかも、光走査部による走査によって、回折光学素子への平行光の入射角を変化させるようにしたため、簡易な構成でありながら、照明領域の位置、形状、面積などの形態を変化させることが可能になる。

　かくして、本発明によれば、簡易な構成でありながら、所定の位置に、ボケを抑制した鮮明な照明領域を形成することができ、しかも、当該照明領域の位置、形状、面積などの形態を変化させることが可能な照明装置を提供することが可能になる。

車載型の照明装置からの照明により、路面１０上の様々な位置に照明領域２１～２５を形成した一例を示す運転席からの俯瞰図である。 車載型の照明装置１００からの照明により、路面１０上に照明領域２０を形成した一例を示す側面図である。 回折光学素子１３０の回折光により被照明平面上に照明領域１５０を形成する基本原理を示す上面図である。 本発明の第１の実施形態に係る照明装置１００の基本構成を示す上面図である。 図４に示す本発明の第１の実施形態に係る照明装置１００の動作原理を示す上面図である。 図５(c) に示す本発明の第１の実施形態に係る照明装置１００の点光源１１０の部分を具体的な装置で構成した実施例１～３を示す上面図である。 本発明の第２の実施形態に係る照明装置２００の基本構成を示す上面図である。 図７に示す本発明の第２の実施形態に係る照明装置２００の動作原理を示す上面図である。 図８に示す本発明の第２の実施形態に係る照明装置２００の点光源２１０の部分を具体的な装置で構成した実施例１～３を示す上面図である。 本発明の第１の実施形態に係る照明装置の実施例４を示す上面図である。 本発明の第１の実施形態に係る照明装置の実施例５を示す側面図（太枠Ｆ内は上面図）である。 本発明の第１の実施形態に係る照明装置の実施例６を示す上面図（一部はブロック図）である。 本発明の第１の実施形態に係る照明装置の実施例７を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る照明装置の実施例４を示す上面図である。 本発明の第２の実施形態に係る照明装置の実施例５を示す側面図（太枠Ｆ内は上面図）である。 本発明の第２の実施形態に係る照明装置の実施例６を示す上面図（一部はブロック図）である。 本発明の第２の実施形態に係る照明装置の実施例７を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る照明装置の実施例８を示す斜視図である。 本発明に係る照明装置によって、細長い照明ゾーンＬＺを形成した状態を示す斜視図である。 変位角θＶ，θＨを用いて、回折光学素子３３０上の１点Ｐから射出する１次回折光強度の角度空間分布を表現する方法を示す図である。 本発明に係る照明装置における回折光学素子３３０からの回折光Ｌ３３０によって照明領域３５０が形成される原理を示す斜視図（破線枠内は角度空間分布図）である。 本発明に係る照明装置において、二次元的走査を行うことにより二次元的な広がりをもった照明ゾーンＬＺを形成した状態を示す斜視図である。 本発明に係る照明装置において、要素回折光学素子４３０を用いて照明領域４５０を形成した例を示す斜視図である。 図２３に示す要素回折光学素子４３０の回折態様を示す拡大斜視図である。 本発明の第１の実施形態から回折光学素子を省略した変形例に係る照明装置５００の基本構成を示す上面図である。 本発明の第２の実施形態から回折光学素子を省略した変形例に係る照明装置６００の基本構成を示す上面図である。

　以下、本発明を図示する実施形態に基づいて説明する。なお、本願図面では、説明の便宜上、個々の構成要素の縮尺や縦横の寸法比等を、実際の部材のそれらから若干変更し、必要に応じて誇張して示してある。また、本願明細書に記載した個々の構成要素の形状や幾何学的条件、ならびにそれらを特定するために用いられている「平行」、「直交」、「同一」、「一致」等の用語、長さや角度の値等については、文言上の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べきものである。

　＜＜＜　§１．　車載型の照明装置の特徴　＞＞＞
　本発明に係る照明装置は、被照明平面上の特定の領域を照明するのに適した装置であり、特に、路面上の所望の位置に所望の形状をもった照明領域を形成する車載型の照明装置などへの用途に適している。このような用途では、照明光の光軸と被照明平面とのなす角が非常に小さくなるため、照明領域として提示される照明パターンが不鮮明になりやすい。本発明に係る照明装置では、このような用途においても、被照明平面上に鮮明な照明パターンを形成することが可能になる。そこで、この§１では、本発明の典型的な適用例として、路面上に所望の照明パターンを形成するための車載型の照明装置の特徴を簡単に述べておく。

　図１は、本発明に係る車載型の照明装置を用いた照明により、被照明平面となる路面１０上に照明領域２１～２５を形成した一例を示す運転席からの俯瞰図である。この図は、車両（自動車）前方の路面１０を、運転中の運転手から見た状態を示しており、路面前方の左側には、歩行者３０が立っている。ここでは、説明の便宜上、図の右方向にＸ軸、図の奥行方向（車両の進行方向）にＹ軸を定義している。図１には示されていないが、路面１０に対して直交する方向（鉛直方向）にはＺ軸が定義される。

　図には便宜上、路面１０上に、５つの照明領域２１～２５が形成されている状態が描かれているが、実際には、これら照明領域２１～２５は、それぞれ別々の時点に形成される。たとえば、時点ｔ１には照明領域２１が形成され、時点ｔ２には照明領域２２が形成され、時点ｔ３には照明領域２３が形成されることになる。

　図１に示す照明領域２１～２５は、いずれも矢印形状の図形パターンによって構成されており、運転手もしくは歩行者３０に対して、何らかの情報提示を行う路面上の指標として利用することができる。もちろん、照明領域の形状は、矢印形状の図形パターンに限定されるものではなく、任意の図形パターンや任意の文字パターンにすることができる。

　本発明に係る照明装置の特徴は、被照明面上の所定の位置に、このような照明領域を形成することができ、しかも、当該照明領域の形成位置を変化させることが可能になる点である。たとえば、図示の例の場合、時点ｔ１では、路面１０の手前中央位置に照明領域２１が形成されているが、時点ｔ２では、その位置を左側に移動させて照明領域２２を形成することができ、時点ｔ３では、その位置を右側に移動させて照明領域２３を形成することができる。

　このように、照明領域２１，２２，２３を順番に形成してゆく動作を周期的に繰り返せば、運転手に対して、矢印形状の図形パターンが路面１０上で左右方向に移動してゆく状態を提示できる。もちろん、照明領域２１，２４，２５を順番に形成する動作を繰り返せば、矢印形状の図形パターンが前後方向に移動してゆく状態を提示することもできる。

　一般に夜間であれば、路面１０上に形成された照明領域は認識しやすいが、昼間の場合は、ある程度高い輝度で照明領域が表示されるように、十分な照明強度を確保する必要がある。後述するように、本発明に係る照明装置に、レーザ光のようなコヒーレント光を放射するコヒーレント光源を用いれば、十分な照明強度を確保することが可能である。

　なお、レーザ光のようなコヒーレント光は、一般の光に比べて放射強度がはるかに大きいため、観察者の目を損傷するおそれがある。たとえば、図１に示す例の場合、歩行者３０や対向車の運転手などが、照明装置からの照明光を直視した場合でも、目に損傷を与える危険性がないような配慮が必要になる。本発明に係る照明装置の場合、後述するように、点光源からの発散光をコリメート光学系で整形して回折光学素子に入射させる構成を採るため、点光源を生成するためにレーザ光を用いたとしても、そのビーム径は拡大され、照明光の単位面積当たりの光強度は十分に安全な程度にまで弱められる。このため、仮に歩行者３０や対向車の運転手などが、照明装置の光源側を直視したとしても、強いコヒーレント光が人間の目に入ることはなく、人間の目を痛めるおそれはない。

　また、車載型の照明装置では、照明光の光軸と被照明平面（図示の例の場合、路面１０）とのなす角が非常に小さくなるため、照明領域として形成される照明パターンが不鮮明になりやすい。本発明に係る照明装置は、このような問題に対処する機能も備えている。

　図２は、車載型の照明装置１００からの照明により、路面１０上に照明領域２０（太線部分）を形成した一例を示す側面図である。この例では、車両（自動車）４０は、路面１０上を図の左から右へ向けて進行している。ここでは、図１と同様に、車両４０の進行方向（図の右方向）にＹ軸を定義し、路面１０に直交する方向（図の上方向）にＺ軸を定義する。Ｘ軸は、図２には示されていないが、紙面垂直手前方向を向くことになる。

　図示のとおり、車両４０の前方には、本発明に係る照明装置１００が取り付けられており、光軸Ｃに沿って路面１０の前方が照明されている。ここに示す実施例における照明装置１００は、ヘッドライト等とは別の装置であり、路面１０上の所定の照明領域２０を照明して、所定の照明パターンを提示する役割を果たす。図１では、矢印形状の照明領域２１～２５を形成した例を示したが、図２には、便宜上、矩形状の照明領域２０が形成された例が示されている。

　図２に示す照明装置１００は、自動車のヘッドライト等とは別の装置であるが、ヘッドライトとして利用することも可能であるし、ヘッドライトに組み込んで用いることも可能である。もちろん、この照明装置１００は、自動車のテールライトやサーチライトなどの種々の照明灯として利用することも可能であり、これら種々の照明灯に組み込んで用いることも可能であるし、バンパー部などに取り付けて利用してもかまわない。

　図２に示す車載型の照明装置１００は、ＸＹ平面に位置する路面１０上に矩形状の照明領域２０を形成する機能を有している。運転手は、通常、路面１０の進行方向に視線を向けている。したがって、照明領域２０を運転手の視野の中心に入れるためには、路面１０上のかなり遠方に被照明領域２０を形成する必要がある。たとえば、図２には、車両４０の前方５０ｍ先の位置に、長手方向が１０ｍにわたる照明領域２０（太線部分）を形成した例が示されている。このような位置に照明領域２０を形成するには、照明装置１００の設置高さを７５ｃｍとすると、光軸Ｃと路面１０とのなす角θ（被照明平面に対する照射角）は、０．７°程度になる。図２では、便宜上、θの大きさをデフォルメして描いているが、実際には、光軸Ｃと路面１０とのなす角度は極めて小さい。

　このように、車載型の照明装置１００は、一般的なプロジェクタなどと異なり、被照明平面に対する光の照射角θが極めて小さいという特徴がある。一般的なプロジェクタでは、照射角θの基準は９０°であるため、上例のように照射角θが０．７°程度になるような使用形態は想定外である。したがって、一般的なプロジェクタに用いられている照明機構をそのまま車載用の照明装置に転用すると、投影面（被照明面）上に鮮明な投影像を得ることが困難になる。

　実際、図２に示す例のように、矩形状の照明領域２０のＹ軸方向の長さが１０ｍに及ぶことになると、手前と奥との距離差が１０ｍになるため、一般的なプロジェクタを用いた場合、照明領域２０として提示される矩形パターンの輪郭線のすべてを鮮明に表示することは困難である。このため、運転手や歩行者３０から見ると、路面１０上に投影されたパターンがボケているように観察される。

　本発明に係る照明装置１００では、後述するように、点光源を用いて理想的な平行光を生成することができるため、路面１０上にボケの少ない鮮明な照明領域２０を形成することができる。また、光走査部によって、回折光学素子への入射光を走査することができるため、この回折光学素子からの回折光の向きを変化させることができ、路面１０上に形成される照明領域２０の位置を変化させることができる。

　以上のとおり、§１では、本発明の典型的な適用例として、車載型の照明装置に適用した例を説明した。このような車載型の照明装置１００には、車両４０に取り付けるための取付部が設けられており、車両４０の前方、後方、側方等に取り付けることにより、車両４０から、路面１０上に設定された被照明面に対して照明を行うことが可能になる。

　もっとも、本発明に係る照明装置は、必ずしも車載型の照明装置に限定されるものではない。本発明に係る照明装置は、自動車や自転車等の車両だけでなく、船舶や飛行機、列車などを含む種々の乗物に搭載して利用することができる。また、本発明に係る照明装置は、このような乗物に搭載する用途だけでなく、様々な構造物に取り付けて、様々な情報を提示する用途にも利用可能である。たとえば、本発明に係る照明装置を、路面もしくは路面近傍に設置された構造物、または建物などに取り付ければ、各種案内標識や誘導標識を提示する用途に利用することも可能である。もちろん、本発明に係る照明装置によって照明領域を形成する被照明面は、必ずしも平面である必要はなく、用途に応じて、曲面を被照明面としてもかまわない。

　＜＜＜　§２．　本発明の基本原理　＞＞＞
　続いて、本発明に係る照明装置の基本原理を説明する。図３は、回折光学素子の回折光により被照明平面上に照明領域を形成するための基本原理を示す上面図である。ここでは、まず、図３(a) に示すような照明装置の基本構成を考えてみる。この照明装置は、点光源１１０と、コリメート光学系１２０と、回折光学素子１３０とによって構成される。

　点光源１１０は、ある１点を中心とする球面波を発する概念的な光源である。したがって、実際には、この点光源１１０を作り出すために、具体的な装置からなる点光源生成部を用意する必要があるが、図では、説明の便宜上、概念的な点光源１１０のみが描かれている。点光源生成部には、典型的には、レーザ光源などのコヒーレント光源を用いるのが好ましいが、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源などの非コヒーレント光源を用いてもかまわない。この点光源生成部の詳細構成については後述する。

　コリメート光学系１２０は、点光源１１０からの発散光Ｌ１１０を平行光Ｌ１２０に整形する整形光学系であり、一般的な光学レンズによって構成することができる。コリメート光学系１２０の前側焦点位置を点光源１１０の位置（光の発散点）に一致させれば、発散光Ｌ１１０を平行光Ｌ１２０に整形することができる。図示のとおり、点光源１１０は、コリメート光学系１２０の光軸上に位置し、点光源１１０とコリメート光学系１２０の主点との間の距離は、コリメート光学系１２０の焦点距離ｆに一致するような配置が採られている。

　コリメート光学系１２０で整形された平行光Ｌ１２０は、回折光学素子１３０の入射面に所定の入射角度（図示の例の場合、入射角＝０°）で入射する。回折光学素子１３０は、入射した平行光Ｌ１２０を回折させて、回折光Ｌ１３０として射出面から射出する。この回折光Ｌ１３０によって、所定の被照明平面上に所定の照明領域１５０が形成される。図３に示す例の場合、図の右方向にＹ軸、下方向にＸ軸が定義されており、ＸＹ平面が被照明平面になる。

　この照明装置を車載型照明装置として利用する場合、図２に示す例のように、被照明平面となる路面１０がＸＹ平面に含まれるように、車両に取り付ければよい。Ｙ軸方向が車両の進行方向となるように取り付ければ、図２に示すように、車両前方の路面１０上に照明領域２０を形成することができる。図３(a) に示す照明領域１５０は、こうして路面１０上に形成された矩形状の図形パターンである。

　回折光学素子１３０は、コリメート光学系１２０によって平行化された平行光Ｌ１２０を、所定の拡散角度空間内に回折させて、予め定めた被照明平面上の予め定めた位置に、予め定めたサイズおよび形状をもつ照明領域１５０を形成する役割を果たす。ここに示す例の場合、回折光学素子１３０は、干渉縞（回折パターン）が記録されたホログラム素子によって構成されており、このホログラム素子によって再生されたホログラム再生像として、ＸＹ平面上に照明領域１５０が形成されることになる。要するに、回折光学素子１３０は、回折光Ｌ１３０によって所定の被照明面１０上に再生像を形成するホログラム素子によって構成され、この再生像によって照明領域１５０が形成されることになる。回折光学素子１３０としてホログラム素子を用いることにより、回折特性が設計しやすくなり、所望の位置に、所望の形状および面積をもった照明領域１５０を形成可能な回折パターンを容易に作成できる。

　図３(b) は、このような機能をもつホログラム素子を作成する原理を示す上面図である。まず、感光性媒体からなるホログラム原版１３５（回折光学素子１３０のもとになる媒体）と、このホログラム原版１３５の原画像となる拡散板１３８（その再生像が照明領域１５０になる物体）とを、図示の位置に配置する。具体的には、図３(a) に示す回折光学素子１３０の位置にホログラム原版１３５を配置し、図３(a) に示す照明領域１５０の位置に拡散板１３８を配置すればよい。

　続いて、拡散板１３８に照明を当て、拡散板１３８からの物体光Ｏがホログラム原版１３５に到達するようにする。同時に、図示のとおり、平行光（平面波）からなる参照光Ｒをホログラム原版１３５に照射する。このとき、平行参照光Ｒのホログラム原版１３５に対する入射角度は、図３(a) に示す平行光Ｌ１２０の回折光学素子１３０に対する入射角度と同じになるようにする。そして、物体光Ｏと平行参照光Ｒとによって形成される干渉縞を、感光性媒体からなるホログラム原版１３５に記録すればよい。こうして干渉縞が記録されたホログラム原版１３５は、図３(a) に示す回折光学素子１３０になる。

　このような方法で作成された回折光学素子１３０に対して、平行参照光Ｒと同じ方向から再生用照明光を照射すれば、拡散板１３８の再生像として、拡散板１３８の位置に対応する位置に照明領域１５０が形成される。図３(a) は、再生用照明光として、コリメート光学系１２０からの平行光Ｌ１２０を照射した例であり、拡散板１３８の再生像として照明領域１５０が形成されている。図示の例の場合、矩形の拡散板１３８を用いたため、その再生像である照明領域２０も矩形のものになるが、矢印図形の形状をもった拡散板を用いれば、図１の照明領域２１のように、矢印状の照明領域が形成される。したがって、実際には、任意の図形や文字を、照明領域として提示することができる。

　なお、この図３(b) に示す原理に基づく回折光学素子１３０（ホログラム素子）は、実用上は、コンピュータを利用して作成されたＣＧＨ（計算機合成ホログラム：Computer Generated Hologram）にするのが好ましい。すなわち、実際には、ホログラム原版１３５や拡散板１３８を用いた光学的な感光プロセスを行う代わりに、当該感光プロセスをコンピュータ上でシミュレートし、コンピュータによる演算によって求められた干渉縞（回折パターン）を任意の媒体に記録することにより、回折光学素子１３０を作成すればよい。ＣＧＨにより回折光学素子１３０を作成すれば、干渉縞を形成するための光学系や、干渉縞を形成するためのホログラム原版１３５などが不要であり、干渉縞の記録工程をコンピュータ上で行えるため、任意の回折特性を持つ干渉縞を容易に生成できる。

　特に、図２に例示したような車載型の照明装置の場合、装置本体１００と照明領域２０との距離（図３(b) の場合、ホログラム原版１３５と拡散板１３８との距離）が非常に大きくなり、光学的な感光プロセスを実行することが困難になるので、実用上、ＣＧＨとして回折光学素子１３０を作成せざるを得ない。

　さて、この図３(a) に示す照明装置は、被照明平面（ＸＹ平面）上の所定位置に、照明領域１５０を形成する機能を有しているが、照明領域１５０の位置、形状、面積などの形態は固定のままである。本発明は、この照明領域１５０の位置、形状、面積などの形態を変化させることを主目的とするものである。そのために、本発明に係る照明装置では、図３(a) に示す照明装置の各構成要素に加えて、更に、入射した光の向きを変えて射出することにより、光を走査する光走査部を付加し、この光走査部による走査により、回折光学素子１３０に入射する平行光Ｌ１２０の入射角度を変化させるようにしている。

　前述したように、図３(a) に示す回折光学素子（ホログラム素子）１３０には、図３(b) に示す作成プロセスにより、所定形状の拡散板１３８からの物体光Ｏと所定方向から照射された平行参照光Ｒとの干渉縞（回折パターン）が記録されている。本願では、この作成プロセスにおける平行参照光Ｒのホログラム原版１３５に対する入射角を基準角度（図示の例の場合、基準角度＝０°）と呼ぶことにする。ここで、図３(a) に示すように、回折光学素子１３０に対して、入射角度が基準角度となるように平行光Ｌ１２０を照射すれば、図示の位置（図３(b) に示す拡散板１３８の位置に対応する位置）に照明領域１５０が形成される。別言すれば、回折光学素子１３０には、そのような位置に照明領域１５０（拡散板１３８の再生像）が形成されるようなホログラム干渉縞が記録されていることになる。

　一般に、ホログラムを再生する際には、その作成プロセスに用いた参照光と同じ方向から照明用再生光を照射することが前提となっており、そうしなければ、正しい再生像を得ることができない。すなわち、ホログラムを用いる技術分野では、再生像を得る際には、参照光と同じ方向から照明用再生光を照射することが常識となっている。本発明の根本的な技術思想は、このような常識に反して、参照光とは異なる方向から照明用再生光を照射することにより、再生像の再生位置を本来の位置からずらし、その結果、再生像の位置に形成される照明領域の位置、形状、面積などの形態を変化させる点にある。

　回折光学素子に、図３(b) に示す原理で回折パターンを記録しておくと、入射光の入射角度の変化に応じて回折方向が変化する。したがって、図３(a) に示す照明装置の場合、回折光学素子１３０に入射する平行光Ｌ１２０の入射角度を何らかの方法で変化させれば、回折光学素子１３０から射出する回折光の回折方向は、平行光Ｌ１２０の入射角度の変化に応じて変化する。回折光の回折方向が変化すると、それに応じて、被照明面上に形成される照明領域１５０の位置、形状、面積が変化することになる。

　結局、回折光学素子１３０に対して入射する平行光Ｌ１２０の入射角度を変化させれば、この変化に応じて、被照明面上に形成される照明領域１５０の位置、形状、面積が変化する。もっとも、回折光学素子１３０に対する入射光を常に平行光（平面波）にしておけば、平行光Ｌ１２０の入射角度の変化と、それに応じて生じる照明領域１５０の位置の変化との間に、ある程度の相関性をもたせることができる。

　たとえば、図３に示す例の場合、平行光Ｌ１２０の進行方向をＸ軸負方向に傾斜させるようにすれば、回折光もＸ軸負方向に変位することになり、ＸＹ平面上に形成される照明領域１５０の位置はＸ軸負方向に移動する。一方、平行光Ｌ１２０の進行方向をＸ軸正方向に傾斜させるようにすれば、回折光もＸ軸正方向に変位することになり、ＸＹ平面上に形成される照明領域１５０の位置はＸ軸正方向に移動する。これは、図１に示す例において、照明領域２１を、左右の照明領域２２，２３に移動させる動作に相当する。

　同様に、図３に示す例において、紙面垂直手前方向にＺ軸を定義し、平行光Ｌ１２０の進行方向をＺ軸負方向（紙面の裏側方向）に傾斜させるようにすれば、回折光もＺ軸負方向に変位することになり（図２における照射角θが大きくなる）、ＸＹ平面上に形成される照明領域１５０の位置はＹ軸負方向に移動する。一方、平行光Ｌ１２０の進行方向をＺ軸正方向（紙面の手前方向）に傾斜させるようにすれば、回折光もＺ軸正方向に変位することになり（図２における照射角θが小さくなる）、ＸＹ平面上に形成される照明領域１５０の位置はＹ軸正方向に移動する。これは、図１に示す例において、照明領域２４を、前後の照明領域２１，２５に移動させる動作に相当する。

　このように、回折光学素子１３０からの回折光の向きが変化すると、被照明平面（ＸＹ平面）に対する投影条件が変化するため、照明領域１５０は、位置だけでなく、形状や面積も変化することになる。ただ、照明装置の近傍に形成される照明領域１５０については、位置の変化に比べて、形状や面積の変化はそれほど顕著にはならない。したがって、図１に示すような近傍の照明領域２１，２２，２３については、形状や面積の変化はそれほど目立たない。一方、図１に示す近傍の照明領域２１と遠方の照明領域２５とを比較すると、前者に比べて後者は、Ｙ軸方向に引き伸ばされたものとなり、形状や面積の変化が顕著になるが、車両４０の運転手から見ると、遠近法の影響により、遠方の照明領域２５は小さく見えるため、やはり形状や面積の変化はそれほど目立たない。

　特に、光走査部が、回折光学素子１３０に入射する平行光Ｌ１２０を走査する際に、平行参照光Ｒの入射角度を基準角度（図示の例の場合、基準角度＝０°）として、この基準角度を増減させる走査を行うようにすれば、図３(a) に示す照明領域１５０の位置（本来のホログラム再生像の位置）を基準位置として、この基準位置を前後左右に移動させることができるので、できるだけ形状や面積を維持させたまま、位置の変化を主とする動作を行うことができる。本願では、回折光学素子に入射する平行光の入射角度が上記基準角度となる走査位置を基準走査位置と呼ぶ。

　なお、ここでは、被照明面が平面の場合を述べているが、被照明面が球面のような場合は、回折光の向きの変化によって照明領域の位置は変化するものの、形状や面積は変化しないケースもありうる。このようなケースも含めれば、本発明では、回折光学素子に対する平行光の入射角度の変化に応じて、被照明面（曲面も含む）上に形成される照明領域の位置、形状、面積の少なくとも１つが変化することになる。

　また、光走査部が、少なくとも１方向への周期的な走査を行い、回折光学素子１３０に入射する平行光Ｌ１２０の入射角度を周期的に変化させるようにすれば、被照明平面上には、周期的に移動する照明領域を形成することができる。すなわち、回折光学素子１３０に入射する平行光Ｌ１２０の入射角度が時間に応じて変化するため、形成される照明領域の位置も時間的に変化し、時間を通して見れば、被照明平面上に複数通りの照明領域１５０が形成されることになる。照明領域の位置が一巡する周期は、光走査部の走査周期に依存する。

　たとえば、光走査部により、平行光Ｌ１２０の向きをＸ軸方向に（ＸＹ平面に沿って水平方向に）周期的に変化させれば、車両４０の運転手から見て、照明領域を左右方向に移動させる提示が可能になる。また、光走査部により、平行光Ｌ１２０の向きをＺ軸方向に（ＹＺ平面に沿って垂直方向に）周期的に変化させれば、車両４０の運転手から見て、照明領域を前後方向に移動させる提示が可能になる。前述したとおり、提示される照明領域の位置、形状、面積は、予め回折光学素子１３０に記録されている回折パターン（干渉縞）に応じて定まることになる。

　一般に、回折光学素子に対する入射光が非平行光であると、回折光学素子の設置位置のわずかなずれが意図しない回折角度のずれを生じ、結果として、回折光による再生像が不鮮明になる。本発明に係る照明装置では、光走査部による走査を行ったとしても、回折光学素子に対する入射光は、一部の実施例を除いて、必ず平行光（平面波）になる。しかも、この平行光は、点光源からの発散光をコリメート光学系で平行化したものなので、光の平行度は極めて高いものになる。このため、光走査部が付加されていても、ボケを抑制した鮮明な照明領域を形成することができる。しかも、光走査部による走査によって、回折光学素子への平行光の入射角を変化させるようにしたため、簡易な構成でありながら、照明領域の位置、形状、面積などの形態を変化させることが可能になる。

　なお、図３(a) に示す照明装置に光走査部を付加する方法には、次の２通りがある。第１の方法は、点光源１１０とコリメート光学系１２０との間に光走査部を挿入し、コリメート光学系１２０に入射する発散光Ｌ１１０を光走査部で走査する方法である。本願では、この第１の方法を第１の実施形態として説明する。一方、第２の方法は、コリメート光学系１２０と回折光学素子１３０との間に光走査部を挿入し、回折光学素子１３０に入射する平行光Ｌ１２０を光走査部で走査する方法である。本願では、この第２の方法を第２の実施形態として説明する。

　＜＜＜　§３．　本発明の第１の実施形態（透過型光走査部）　＞＞＞
　ここでは、本発明の第１の実施形態のうち、透過型の光走査部を用いる形態を説明する。図４は、この第１の実施形態に係る照明装置１００の基本構成を示す上面図である。この照明装置１００は、図３(a) に示す照明装置の点光源１１０とコリメート光学系１２０との間に光走査部１４０を挿入したものである。

　光走査部１４０は、第１の面（図では左面）に入射した光を第２の面（図では右面）から射出する透過型走査体（図に符号１４０で示した板状部材）と、この透過型走査体を所定の回動軸ｒを中心軸として回動して走査する走査機構（モータなどを含む駆動機構：図示省略）と、を有している。透過型走査体としては、透明な板状部材やプリズムなどの屈折部材を用いることができる。これらの部材を回動することで、射出される光の進行方向を変化させることができる。

　図示の例の場合、回動軸ｒはＺ軸に平行な軸、すなわち、紙面に垂直な軸となっており、走査機構を動作させることにより、透過型走査体は、図面において時計回りもしくは反時計回りに回動する。点光源１１０からの発散光Ｌ１１０は、この透過型走査体を透過してコリメート光学系１２０へと向かう。走査機構の走査により、透過型走査体を透過した光の向きは、Ｘ軸方向（ＸＹ平面に沿った方向）に変化する。このように、光走査部１４０は、コリメート光学系１２０に向かう発散光Ｌ１１０の向きを変え、コリメート光学系１２０に入射する光Ｌ１４０を走査する機能を果たす。

　このような走査を行うと、走査光Ｌ１４０のコリメート光学系１２０に対する入射角度が変化するため、コリメート光学系１２０から射出する平行光Ｌ１２０の向きが変化する。そして、平行光Ｌ１２０の回折光学素子１３０に対する入射角度が変化し、回折光学素子１３０からの回折光Ｌ１３０の向きが変化する。その結果、被照明平面上に形成される照明領域１５０の位置が変化することになる。

　前述したように、コリメート光学系１２０と点光源１１０との間の距離は、コリメート光学系１２０の焦点距離ｆに等しくなるように設定されているため、コリメート光学系１２０から射出される光Ｌ１２０は平行度の高い平行光になる。したがって、回折光学素子１３０には、平行度の高い平行光が入射光Ｌ１２０として与えられることになる。これは、ボケを抑制した鮮明な照射領域１５０を得るために重要である。

　図５は、図４に示す照明装置１００の動作原理を示す図である。図５(a) ，(b) ，(c) に示されている点光源１１０、光走査部１４０、コリメート光学系１２０、回折光学素子１３０は、いずれも図４に示す照明装置１００の同符号の構成要素を示しており、それぞれの配置も図４に示す照明装置１００と同じである。ただ、図５(a) では、光走査部１４０が反時計回りに回動した状態が示され、図５(b) では、光走査部１４０が時計回りに回動した状態が示されている。また、図５(a) ，(b) ，(c) に実線で示されている光路（Ｌ１１０，Ｌ１４０，Ｌ１２０）は、図４に実線で示されている同符号の光路と全く同じであり、一点鎖線もしくは破線で示された光路は、光走査部１４０の走査によって変更された光路を示している。

　まず、図５(a) は、光走査部１４０を、回動軸ｒを中心軸として反時計回りに回動させることにより、点光源１１０からの発散光Ｌ１４０の向きを、Ｘ軸負方向（図の上方向）に変化させた状態を示す上面図である。点光源１１０自体は動かないため、点光源１１０からの発散光Ｌ１１０は実線で示すように光走査部１４０へと向かう（発散光Ｌ１１０の光路は、図４に示す光路と変わりない）。ただ、光走査部１４０が反時計回りに回動しているため、光走査部１４０を透過して射出する光は、実線で示すＬ１４０ではなく、一点鎖線で示すＬ１４０Ａのようになる。

　その結果、走査光Ｌ１４０のコリメート光学系１２０に対する入射位置や入射角度は変化し、コリメート光学系１２０から射出する光は、実線で示すＬ１２０ではなく、一点鎖線で示すＬ１２０Ａのようになる。ただ、コリメート光学系１２０と点光源１１０との間の距離は、コリメート光学系１２０の焦点距離ｆに一致するため、コリメート光学系１２０から射出される光Ｌ１２０Ａは、平行光を維持する。別言すれば、コリメート光学系１２０からは、光走査部１４０の回動により、点光源１１０（黒丸）の位置が、みかけの点光源１１０Ａ（白丸）の位置に変化したように見え、あたかも、みかけの点光源１１０Ａからの発散光Ｌ１１０Ａ（一点鎖線で示す）が入射してきたように見える。このため、コリメート光学系１２０からは、一点鎖線で示す平行光Ｌ１２０Ａが射出する。

　こうして、回折光学素子１３０には、一点鎖線で示す平行光Ｌ１２０Ａが入射する。一点鎖線で示す平行光Ｌ１２０Ａは、実線で示す平行光Ｌ１２０と同様に平行な光であるが、入射角度は異なっている。このため、回折光学素子１３０から射出される回折光Ｌ１３０Ａ（図示の便宜上、白矢印で大まかな方向のみを示す）は、図４に示す回折光Ｌ１３０に比べてＸ軸負方向に傾くことになり、図に一点鎖線で示すような照明領域１５０Ａが形成される。すなわち、光走査部１４０による走査を行う前に得られていた照明領域１５０は、Ｘ軸負方向に移動して照明領域１５０Ａとなる。

　一方、図５(b) は、光走査部１４０を、回動軸ｒを中心軸として時計回りに回動させることにより、点光源１１０からの発散光Ｌ１４０の向きを、Ｘ軸正方向（図の下方向）に変化させた状態を示す上面図である。やはり、点光源１１０からの発散光Ｌ１１０は実線で示すように光走査部１４０へと向かうが、光走査部１４０が時計回りに回動しているため、光走査部１４０を透過して射出する光は、実線で示すＬ１４０ではなく、破線で示すＬ１４０Ｂのようになる。

　その結果、コリメート光学系１２０から射出する光は、実線で示すＬ１２０ではなく、破線で示すＬ１２０Ｂのようになる。この場合も、コリメート光学系１２０からは、光走査部１４０の回動により、点光源１１０（黒丸）の位置が、みかけの点光源１１０Ｂ（白丸）の位置に変化したように見え、あたかも、みかけの点光源１１０Ｂからの発散光Ｌ１１０Ｂ（破線で示す）が入射してきたように見える。このため、コリメート光学系１２０からは、破線で示す平行光Ｌ１２０Ｂが射出する。

　こうして、回折光学素子１３０には、破線で示す平行光Ｌ１２０Ｂが入射する。破線で示す平行光Ｌ１２０Ｂは、実線で示す平行光Ｌ１２０と同様に平行な光であるが、入射角度は異なっている。このため、回折光学素子１３０から射出される回折光Ｌ１３０Ｂ（図示の便宜上、白矢印で大まかな方向のみを示す）は、図４に示す回折光Ｌ１３０に比べてＸ軸正方向に傾くことになり、図に破線で示すような照明領域１５０Ｂが形成される。すなわち、光走査部１４０による走査を行う前に得られていた照明領域１５０は、Ｘ軸正方向に移動して照明領域１５０Ｂとなる。

　前述したとおり、回折光学素子１３０（ホログラム素子）には、複数通りの入射角度をもって照射された平行光Ｌ１２０をそれぞれ別個の方向に回折させる回折パターン（干渉縞）が形成されている。したがって、回折光学素子１３０に対する平行光Ｌ１２０の入射角度が変化すると、回折光Ｌ１３０の向きも変化し、被照明平面上に形成される照明領域１５０が移動することになる。ここで、照明領域１５０の移動方向および移動量は、光走査部１４０による走査方向および走査量に応じて定まる。

　図５(c) は、図５(a) に示す状態と図５(b) に示す状態とを同一図面上にまとめたものである。実線で示す光路は、光走査部１４０による走査を行う前の状態（光走査部１４０が予め定めた基準走査位置にあり、回折光学素子１３０に対する平行光Ｌ１２０の入射角度が基準角度になるときの状態）、一点鎖線で示す光路は、光走査部１４０により反時計回りの走査を行ったときの状態、破線で示す光路は、光走査部１４０により時計回りの走査を行ったときの状態、をそれぞれ示している。光走査部１４０の基準走査位置（透過型走査体の回動位置）は、たとえば、回折光学素子１３０から射出される回折光Ｌ１３０によって、図３(a) に示す照明領域１５０と同じ位置に照明領域が形成されるような位置に設定しておけばよい。

　図示のとおり、実在の点光源１１０は黒丸で示す位置に配置されており、ここからの発散光Ｌ１１０は、光走査部１４０の走査によらずに常に実線で示す光路をとる。しかしながら、光走査部１４０の走査により、コリメート光学系１２０から見たみかけの点光源の位置は、白丸で示す位置１１０Ａ，１１０Ｂに変化する。その結果、回折光学素子１３０への平行光Ｌ１２０の入射角度は変化し、被照明平面（この例の場合は、ＸＹ平面）上に形成される照明領域１５０の位置が変化する。前述したとおり、照明領域１５０の投影位置が変化すると、その形状や面積も若干変化することになる。すなわち、回折光学素子１３０への平行光Ｌ１２０の入射角度の変化は、照明領域１５０の位置，形状、面積の変化をもたらす。ただ、運転手から見た場合、位置の変化に比べて、形状や面積の変化はそれほど顕著ではない。

　なお、光走査部１４０を走査すると、コリメート光学系１２０から見た点光源１１０のみかけの位置が変化し、このみかけの位置とコリメート光学系１２０との距離は、コリメート光学系１２０の焦点距離ｆに正確には一致しなくなる。すなわち、走査を行うと、点光源１１０のみかけの位置が、コリメート光学系１２０の前側焦点面から外れてしまう。ただ、少なくとも光走査部１４０が基準走査位置にあるときの点光源１１０のみかけの位置が、コリメート光学系１２０の前側焦点位置に一致するように設定しておけば、走査角度がある程度小さくなるように制限することにより、走査を行っても実用上は十分な平行度をもった平行光Ｌ１２０を得ることができ、ボケを十分に抑制した鮮明な照明領域１５０を形成することが可能である。要するに、コリメート光学系１２０は、その前側焦点位置が、少なくとも光走査部１４０が予め定めた基準走査位置にあるときに、点光源１１０の位置に一致するように配置すればよいことになる。

　なお、理想的には、走査を行った場合に、点光源１１０のみかけの位置が、コリメート光学系１２０の前側焦点面上を移動するようにするのが最も好ましい。点光源１１０のみかけの位置の移動軌跡は円弧状（一次元走査の場合）もしくは球面状（二次元走査の場合）になるので、コリメート光学系１２０の前側焦点面が平面の場合、上述したとおり、点光源１１０のみかけの位置は、前側焦点面から外れてしまう。しかしながら、一般的には、レンズ設計において、「像面湾曲調整（像面が平面でなく曲面になる調整）」を意図的に加えることにより、焦点面が曲面となるコリメート光学系１２０を設計することも可能である。したがって、そのようなコリメート光学系１２０の焦点曲面に、点光源１１０のみかけの位置の移動軌跡が一致するような設計を行えば、走査を行った場合でも、点光源１１０のみかけの位置が、コリメート光学系１２０の前側焦点曲面上を移動するようにすることが可能であり、高い平行度をもった平行光Ｌ１２０を得ることができ、ボケのない鮮明な照明領域１５０を形成することができる。

　光走査部１４０に周期的な走査を行わせると、照明領域１５０は周期的な移動動作を行うことになる。たとえば、所定の走査位置を０°として、反時計回りの方向に正の角度、時計回りの方向に負の角度を定義して、光走査部１４０の回動位置を角度で表すことにし、０°→＋１０°→０°→－１０°→０°なる回動動作を１周期として周期的な走査を行えば、形成される照明領域１５０は、図に示す照明領域１５０Ａと照明領域１５０Ｂとの間を往復運動することになる。したがって、運転手から見ると、前方の路面１０上に、矩形からなる照明領域が左右に往復運動する状態が観察される。

　図６は、本発明の第１の実施形態に係る照明装置の具体的な実施例１～３を示す上面図である。この第１の実施形態の実施例１～３は、図５(c) に示す照明装置１００における点光源１１０を生成するための点光源生成部を、それぞれ具体的な装置で構成した例である。

　図６(a) に示されている照明装置１０１は、第１の実施形態の実施例１に相当する装置であり、点光源生成部を、レーザ光源１１１と、このレーザ光源１１１で生成されたレーザ光を根端部から先端部へと導く光ファイバ１１２と、によって構成したものである。この実施例１の場合、光ファイバ１１２の先端部から光が発散されるため、この先端部の位置（発散点）に点光源１１０が生成されることになる。なお、レーザ光源１１１は複数設けるようにしてもよい。たとえば、複数ｎ個のレーザ光源１１１と、複数ｎ個の光ファイバ１１２を用意し、個々のレーザ光源１１１で発生したレーザ光を個々の光ファイバ１１２内に導入し、個々の光ファイバ１１２の先端部を１点に集めるようにすれば、当該１点が点光源１１０になる。

　図６(b) に示されている照明装置１０２は、第１の実施形態の実施例２に相当する装置であり、点光源生成部を、レーザモジュール１１３によって構成したものである。このレーザモジュール１１３は、先端の発散点からレーザ光を発散させる機能を有しており、この発散点の位置に点光源１１０が生成されることになる。

　図６(c) に示されている照明装置１０３は、第１の実施形態の実施例３に相当する装置であり、点光源生成部を、光源装置１１４と、この光源装置１１４からの光を集光する集光レンズ１１５と、によって構成したものである。光源装置１１４は、レーザ光源（コヒーレント光源）でもよいし、ＬＥＤ光源などの一般光源（非コヒーレント光源）でもよい。ただ、形成される照明領域１５０のエッジ部分を鮮明にするためには、レーザ光のようなコヒーレント光を放射する光源を用いるのが望ましい。

　集光レンズ１１５は、光源装置１１４からの照明光Ｌ１１４を１点に集光する機能をもったレンズである。照明光Ｌ１１４が平行光の場合、集光レンズ１１５からの屈折光は、集光レンズ１１５の後側焦点位置に集光した後、この集光位置から発散することになる。したがって、この集光位置に点光源１１０が生成されることになる。この場合も、複数ｎ個の光源装置１１４と複数ｎ個の集光レンズ１１５を用いて、光源１１０となる点にすべての光を集光するようにしてもよい。

　＜＜＜　§４．　本発明の第２の実施形態（透過型光走査部）　＞＞＞
　ここでは、本発明の第２の実施形態のうち、透過型の光走査部を用いる形態を説明する。図７は、この第２の実施形態に係る照明装置２００の基本構成を示す上面図である。この照明装置２００は、図３(a) に示す照明装置のコリメート光学系１２０と回折光学素子１３０との間に光走査部を挿入したものである。

　なお、既に述べたとおり、第１の実施形態と第２の実施形態との相違は、光走査部を挿入する位置にあり、個々の構成要素自体については、根本的な相違はない。そこで以下、第２の実施形態の各構成要素については、対応する第１の実施形態の構成要素の符号の１００番台を２００番台に置き換えた符号を用いることにする。たとえば、図７に示す照明装置２００の個々の構成要素２１０，２２０，２３０，２４０，２５０は、図４に示す照明装置１００の個々の構成要素１１０，１２０，１３０，１４０，１５０に対応するものであり、それぞれの基本的機能に大きな違いはない。

　図４に示す照明装置１００と図７に示す照明装置２００との根本的な相違は、前者では、点光源１１０とコリメート光学系１２０との間に光走査部１４０が配置されていたのに対して、後者では、コリメート光学系２２０と回折光学素子２３０との間に光走査部２４０が配置されている点である。別言すれば、図７に示す照明装置２００は、図４に示す照明装置１００における光走査部１４０とコリメート光学系１２０の並び順を逆にしたものということができる。

　図７に示す照明装置２００の場合、点光源２１０からの発散光Ｌ２１０は、まず、コリメート光学系２２０を通って平行化される。ここでも、コリメート光学系２２０と点光源２１０との間の距離は、コリメート光学系２２０の焦点距離ｆに等しくなるように設定されているため、発散光Ｌ２１０は、コリメート光学系２２０を通ることにより、平行光Ｌ２２０として射出される。そして、この平行光Ｌ２２０が、光走査部２４０に入射する。

　光走査部２４０は、第１の面（図では左面）に入射した光を第２の面（図では右面）から射出する透過型走査体（図に符号２４０で示した板状部材）と、この透過型走査体を所定の回動軸ｒを中心軸として回動して走査する走査機構（モータなどを含む駆動機構：図示省略）と、を有している。透過型走査体としては、透明な板状部材やプリズムなどの屈折部材を用いることができ、これらの部材を回動することで、射出される光の進行方向を変化させることができる。

　この例の場合も、回動軸ｒはＺ軸に平行な軸、すなわち、紙面に垂直な軸となっており、走査機構を動作させることにより、透過型走査体は、図面において時計回りもしくは反時計回りに回動する。コリメート光学系２２０からの平行光Ｌ２２０は、光走査部２４０の透過型走査体を透過して回折光学素子２３０へと向かうが、このとき、光走査部２４０の走査機構の走査により、透過型走査体を透過した平行光Ｌ２４０の向きは、Ｘ軸方向（ＸＹ平面に沿った方向）に変化する。このように、光走査部２４０は、回折光学素子２３０に向かう平行光Ｌ２２０の向きを変え、回折光学素子２３０に入射する平行光Ｌ２４０を回折光学素子２３０上で走査する機能を果たす。

　このような走査を行うと、平行光Ｌ２４０の回折光学素子２３０に対する入射角度が変化するため、回折光学素子２３０からの回折光Ｌ２３０の向きが時間的に変化する。その結果、被照明平面上に形成される照明領域２５０の位置が時間的に変化することになる。

　図８は、図７に示す照明装置２００の動作原理を示す図である。点光源２１０からの発散光Ｌ２１０がコリメート光学系２２０で平行化され、平行光Ｌ２２０が光走査部２４０に向かって進む実線の光路は、光走査部２４０の走査にかかわらず常に一定である。ここで、光走査部２４０の走査位置が、入射した平行光Ｌ２２０をそのままの向きで射出する位置にある場合、光走査部２４０からは実線で示す平行光Ｌ２４０が射出される。しかしながら、光走査部２４０が反時計回りに回動した走査位置にあると、光走査部２４０からは一点鎖線で示す平行光Ｌ２４０Ａが射出され、光走査部２４０が時計回りに回動した走査位置にあると、光走査部２４０からは破線で示す平行光Ｌ２４０Ｂが射出される。

　その結果、回折光学素子２３０に入射する平行光の入射角度は変化し、被照明平面（この例の場合は、ＸＹ平面）上に形成される照明領域２５０の位置が変化する。光走査部２４０に周期的な走査を行わせると、照明領域２５０は周期的な移動動作を行い、たとえば、図に示す照明領域２５０Ａと照明領域２５０Ｂとの間を往復運動することになる。したがって、この場合も、運転手から見ると、前方の路面１０上に、矩形からなる照明領域が左右に往復運動する状態が観察される。

　この第２の実施形態では、コリメート光学系２２０と点光源２１０との間の距離は、常にコリメート光学系２２０の焦点距離ｆに等しくなるように設定されている。このため、コリメート光学系２２０からは、常に平行度の高い平行光Ｌ２２０が射出され、光走査部２４０から射出される平行光２４０も平行度の高いものになる。被照明平面上に形成される照明領域２５０は、このような平行度の高い平行光Ｌ２４０に基づく回折光Ｌ２３０によって形成されることになる。これは、ボケを抑制した鮮明な照明領域２５０を得るために重要である。

　図９は、本発明の第２の実施形態に係る照明装置の具体的な実施例１～３を示す上面図である。この第２の実施形態の実施例１～３は、図８に示す照明装置２００における点光源２１０を生成するための点光源生成部を、それぞれ具体的な装置で構成した例である。

　図９(a) に示されている照明装置２０１は、第２の実施形態の実施例１に相当する装置であり、点光源生成部を、レーザ光源２１１と、このレーザ光源２１１で生成されたレーザ光を根端部から先端部へと導く光ファイバ２１２と、によって構成したものである。この実施例１の場合、光ファイバ２１２の先端部から光が発散されるため、この先端部の位置（発散点）に点光源２１０が生成されることになる。なお、ここに示す例の場合も、複数ｎ個のレーザ光源２１１と、複数ｎ個の光ファイバ２１２を用意し、個々のレーザ光源２１１で発生したレーザ光を個々の光ファイバ２１２内に導入し、個々の光ファイバ２１２の先端部を１点（点光源２１０となる点）に集めるようにしてもよい。

　図９(b) に示されている照明装置２０２は、第２の実施形態の実施例２に相当する装置であり、点光源生成部を、レーザモジュール２１３によって構成したものである。このレーザモジュール２１３は、先端の発散点からレーザ光を発散させる機能を有しており、この発散点の位置に点光源２１０が生成されることになる。

　図９(c) に示されている照明装置２０３は、第２の実施形態の実施例３に相当する装置であり、点光源生成部を、光源装置２１４と、この光源装置２１４からの光を集光する集光レンズ２１５と、によって構成したものである。光源装置２１４は、レーザ光源（コヒーレント光源）でもよいし、ＬＥＤ光源などの一般光源（非コヒーレント光源）でもよい。集光レンズ２１５は、光源装置２１４からの照明光Ｌ２１４を１点に集光する機能をもったレンズである。照明光Ｌ２１４が平行光の場合、集光レンズ２１５からの屈折光は、集光レンズ２１５の後側焦点位置に集光した後、この集光位置から発散することになる。したがって、この集光位置に点光源２１０が生成されることになる。この場合も、複数ｎ個の光源装置２１４と複数ｎ個の集光レンズ２１５を用いて、光源２１０となる点にすべての光を集光するようにしてもよい。

　＜＜＜　§５．　本発明の第１の実施形態（反射型光走査部）　＞＞＞
　前述した§３では、本発明の第１の実施形態を、透過型光走査部を用いた実施例に基づいて説明した。ここでは、本発明の第１の実施形態を、反射型光走査部を用いた実施例に基づいて説明する。

　図１０は、本発明の第１の実施形態に係る照明装置の実施例４を示す上面図である。この実施例４に係る照明装置１０４では、点光源１１０を生成するための点光源生成部が、レーザ光源１１１と、このレーザ光源１１１で生成されたレーザ光を発散させる発散レンズ１１６と、によって構成されている。レーザ光源１１１で生成されたレーザ光は、細いビーム状の光であるが、発散レンズ１１６によって円錐状に広げられ、ビーム径が拡大される。別言すれば、発散レンズ１１６内の発散点から広がる発散光Ｌ１１０が得られることになる。したがって、発散レンズの位置（発散点）に点光源１１０が生成されることになる。

　点光源１１０からの発散光Ｌ１１０は、光走査部１４５で反射してコリメート光学系１２０に入射し、ここで平行化される。コリメート光学系１２０から射出した平行光Ｌ１２０は回折光学素子１３０に入射し、ここからの拡散光Ｌ１３０が被照明平面上に照明領域１５０を形成する。光走査部１４５は、入射した発散光Ｌ１１０の向きを変えて射出することにより、光を走査する機能を有しており、この光走査部１４５の走査により、回折光学素子１３０に入射する平行光Ｌ１２０の入射角度が変化するので、被照明平面上に形成される照明領域は、照明領域１５０Ａと照明領域１５０Ｂとの間を移動する。

　この図１０に示す照明装置１０４の各構成要素の配置順序および動作原理は、図４に示す照明装置１００のそれらと同じである。すなわち、図４に示す照明装置１００でも、図１０に示す照明装置１０４でも、点光源１１０からの発散光Ｌ１１０が光走査部１４０もしくは１４５を経てコリメート光学系１２０に与えられ、このコリメート光学系１２０によって整形された平行光Ｌ１２０が回折光学素子１３０に入射する。そして、光走査部１４０もしくは１４５の走査により、コリメート光学系１２０に入射する光Ｌ１４０もしくはＬ１４５の向きが変化し、回折光学素子１３０に入射する平行光Ｌ１２０の入射角度が変化する。

　ただ、図４に示す照明装置１００では、透過型光走査部１４０が用いられていたのに対して、図１０に示す照明装置１０４では、反射型光走査部１４５が用いられている。そのため、各構成要素の相互の配置が若干変更されている。

　光走査部１４５は、入射した光を反射して射出する反射面を有する反射型走査体（図に符号１４５で示した板状部材）と、この反射型走査体を所定の回動軸ｒを中心軸として回動して走査する走査機構（モータなどを含む駆動機構：図示省略）と、を有している。反射型走査体としては、回動自在な構造をもつ反射ミラーなどの一般的な反射部材を用いることができ、この反射型走査体を回動することで、反射光の進行方向を変化させることができる。

　図示の例の場合、回動軸ｒはＺ軸に平行な軸、すなわち、紙面に垂直な軸となっており、走査機構を動作させることにより、反射型走査体は、図面において時計回りもしくは反時計回りに回動する。点光源１１０からの発散光Ｌ１１０は、この反射型走査体を反射してコリメート光学系１２０へと向かう。走査機構の走査により、反射型走査体を透過した光の向きは、Ｘ軸方向（ＸＹ平面に沿った方向）に変化する。結局、光走査部１４５は、コリメート光学系１２０に向かう発散光Ｌ１１０の向きを変え、コリメート光学系１２０に入射する反射光Ｌ１４５を走査する機能を果たす。

　このような走査を行うと、反射光Ｌ１４５のコリメート光学系１２０に対する入射角度が変化するため、コリメート光学系１２０から射出する平行光Ｌ１２０の向きが変化する。そして、平行光Ｌ１２０の回折光学素子１３０に対する入射角度が変化し、回折光学素子１３０からの回折光Ｌ１３０の向きが変化する。その結果、被照明平面上に形成される照明領域１５０の位置が変化することになる。

　たとえば、反射型走査体を反時計回りに回動した走査位置では、反射光Ｌ１４５、平行光Ｌ１２０、回折光Ｌ１３０が一点鎖線で示す光路をとり、被照明平面上には一点鎖線の矩形で示す照明領域１５０Ａが形成され、反射型走査体を時計回りに回動した走査位置では、反射光Ｌ１４５、平行光Ｌ１２０、回折光Ｌ１３０が破線で示す光路をとり、被照明平面上には破線の矩形で示す照明領域１５０Ｂが形成される（なお、図示する一点鎖線や破線は、説明の便宜のためのものであり、光の正確な光路を示すものではない。たとえば、反射光Ｌ１４５を示す一点鎖線や破線は、各反射位置からの個別の反射光の光路を示すものではなく、反射光Ｌ１４５全体の向きを概念的に示すものである。実際の反射光Ｌ１４５は、発散光Ｌ１１０と同様に、広がりながら進む発散光になる。図１１，図１２についても同様。）。

　図示の例の場合、被照明平面上に形成される照明領域１５０Ａ，１５０Ｂは、長手方向ｄｌ（Ｙ軸方向）の長さの方が、幅方向ｄｗ（Ｘ軸方向）の長さよりも大きい矩形状の領域になっている。これらの長さは任意に設定することができるが、図２に例示するような車載型照明装置１００として利用する場合は、車両４０の進行方向を長手方向ｄｌとし、これに直交する方向を幅方向ｄｗとして、長手方向ｄｌの長さが、幅方向ｄｗの長さよりも大きな照明パターンを用いるのが好ましい。これは、運転手から見た視界においては、遠近法の理論により、長手方向ｄｌが幅方向ｄｗよりも縮まって見えるため、長手方向ｄｌの長さを大きくしておいた方が、より適切な縦横比をもった照明パターンを提示することができるためである。

　光走査部１４５に周期的な走査を行わせると、照明領域１５０は周期的な移動動作を行い、たとえば、図に示す照明領域１５０Ａと照明領域１５０Ｂとの間を往復運動することになる。この場合、運転手から見ると、前方の路面１０上の照明ゾーンＬＺ（照明領域１５０Ａと照明領域１５０Ｂとを包含する矩形のゾーン）に、矩形からなる照明領域が左右（Ｘ軸方向）に往復運動する状態が観察される。

　コリメート光学系１２０は、反射光Ｌ１４５を平行光Ｌ１２０に整形する整形光学系であるが、光走査部１４５が予め定めた基準走査位置にあるときに、コリメート光学系１２０の前側焦点位置が、点光源１１０の位置に対して一致するように配置されている。なお、反射型光走査部を用いた実施形態の場合、光走査部１４５は反射ミラー等の反射部材を用いて構成されているため、コリメート光学系１２０の前側焦点位置が一致するのは、点光源１１０の実際の位置ではなく、鏡の中に生成される点光源１１０の位置（虚像位置）になる。このように、本願において、「焦点位置が点光源の位置に一致する」と言った場合、「焦点位置が点光源の虚像位置に一致する」場合も含むものとする。

　たとえば、図１０に示されている光走査部１４５の走査位置を基準走査位置に設定した場合、コリメート光学系１２０の前側焦点位置は、光走査部１４５の反射面によって生成される点光源１１０の虚像位置に一致する。すなわち、点光源１１０の虚像位置とコリメート光学系１２０との距離は、コリメート光学系１２０の焦点距離ｆに一致する。このような配置を行えば、コリメート光学系１２０から平行度の高い平行光Ｌ１２０を射出することができ、ボケを抑制した鮮明な照明領域１５０を形成することができる。

　なお、光走査部１４５を走査すると、コリメート光学系１２０から見た点光源１１０のみかけの位置が変化し、このみかけの位置とコリメート光学系１２０との距離は、コリメート光学系１２０の焦点距離ｆに正確には一致しなくなる。ただ、透過型光走査部の実施形態（§３）でも述べたとおり、少なくとも光走査部１４５が基準走査位置にあるときの点光源１１０のみかけの位置が、コリメート光学系１２０の前側焦点位置に一致するように設定しておけば、走査角度がある程度小さくなるように制限することにより、走査を行っても実用上は十分な平行度をもった平行光Ｌ１２０を得ることができ、ボケを十分に抑制した鮮明な照明領域１５０を形成することが可能である。要するに、コリメート光学系１２０は、その前側焦点位置が、少なくとも光走査部１４５が予め定めた基準走査位置にあるときに、点光源１１０の位置（虚像位置）に一致するように配置すればよいことになる。

　また、透過型光走査部を用いる実施形態（§３）でも述べたとおり、理想的には、走査を行った場合に、点光源１１０のみかけの位置（虚像のみかけの位置）が、コリメート光学系１２０の前側焦点面上を移動するようにするのが最も好ましい。そこで、ここに示す反射型光走査部を用いる実施形態の場合も、コリメート光学系１２０を設計する際に、「像面湾曲調整」を意図的に加えて、焦点面が曲面となるコリメート光学系１２０を設計することも可能である。そのようなコリメート光学系１２０を利用すれば、その焦点曲面に、点光源１１０のみかけの位置の移動軌跡が一致するような設計を行うことができる。そうすれば、走査を行った場合でも、点光源１１０のみかけの位置が、コリメート光学系１２０の前側焦点曲面上を移動するようにすることが可能になり、高い平行度をもった平行光Ｌ１２０を得ることができ、ボケのない鮮明な照明領域１５０を形成することができる。

　このように、図１０に示す実施例４に係る照明装置１０４は、光走査部１４５として反射型のものを用いる点を除いて、§３で述べた照明装置１００～１０３と同様の構成を採用するものであり、その基本動作は、§３で述べた照明装置１００～１０３と同様である。

　図１１は、本発明の第１の実施形態に係る照明装置の実施例５を示す側面図（太枠Ｆ内は上面図）である。この実施例５に係る照明装置１０５の各構成要素は、基本的には、前述した図１０に示す照明装置１０４の各構成要素と同じである。ただ、各構成要素の配置が若干異なっている。すなわち、図１０が、照明装置１０４の上面図（ＸＹ平面を見下ろすように見た図）であるのに対して、図１１は、照明装置１０５の側面図（ＹＺ平面を背景とする図）である（但し、太枠Ｆ内は上面図である）。そのため、照明装置１０５の各構成要素の路面１０（ＸＹ平面）に対する配置は、図１０に示す照明装置１０４の各構成要素の配置とは異なり、その光学的な動作も若干異なってくる。

　具体的には、図１０に示す照明装置１０４の光走査部１４５が、反射光Ｌ１４５をＸ軸方向（ＸＹ平面に沿った水平方向）に走査していたのに対し、図１１に示す照明装置１０５の光走査部１４５は、反射光Ｌ１４５をＺ軸方向（ＹＺ平面に沿った垂直方向）に走査している。別言すれば、図１１に示す照明装置１０５の光走査部１４５は、反射型走査体（図に符号１４５で示した板状部材）を、Ｘ軸に平行な回動軸ｒを中心軸として回動させる。

　したがって、反射型走査体を反時計回りに回動した走査位置では、反射光Ｌ１４５、平行光Ｌ１２０、回折光Ｌ１３０が一点鎖線で示す光路をとり、被照明平面（ＸＹ平面上の路面１０）上には一点鎖線の線分で示す照明領域１５０Ａが形成され、反射型走査体を時計回りに回動した走査位置では、反射光Ｌ１４５、平行光Ｌ１２０、回折光Ｌ１３０が破線で示す光路をとり、被照明平面上には破線の線分で示す照明領域１５０Ｂが形成される（なお、図示する一点鎖線や破線は、説明の便宜のためのものであり、光の正確な光路を示すものではない）。

　図の太枠Ｆ内は、この被照明平面（路面１０）の上面図である。図示のとおり、一点鎖線の矩形で示す照明領域１５０Ａは、運転手から見て遠方に形成され、破線の矩形で示す照明領域１５０Ｂは、運転手から見て近傍に形成される。したがって、光走査部１４５に周期的な走査を行わせると、照明領域１５０は周期的な移動動作を行い、図に示す照明領域１５０Ａと照明領域１５０Ｂとの間を往復運動することになる。このため、運転手から見ると、路面１０上の照明ゾーンＬＺ（照明領域１５０Ａと照明領域１５０Ｂとを包含する矩形のゾーン）に、矩形からなる照明領域が前後（Ｙ軸方向）に往復運動する状態が観察される。

　図１２は、本発明の第１の実施形態に係る照明装置の実施例６を示す上面図（一部はブロック図）である。この実施例６に係る照明装置１０６は、図１０に示す照明装置１０４の各構成要素に、更に、ブロックとして示す走査制御部１６０および光源制御部１７０を付加したものである。

　走査制御部１６０は、光走査部１４５による走査を制御する機能をもった構成要素であり、たとえば、光走査部１４５の走査機構に対して、所定の制御信号を与える電子回路によって構成することができる。一方、光源制御部１７０は、点光源生成部による点灯および消灯を制御する機能をもった構成要素であり、たとえば、レーザ光源１１１に対して、点灯もしくは消灯を指示する制御信号を与える電子回路によって構成することができる。結局、光源制御部１７０は、点光源の点灯および消灯の制御を行うことができる。

　この照明装置１０６の特徴は、光源制御部１７０による点光源の点灯および消灯の制御が、走査制御部１６０による走査制御に連動して行われる点にある。図示のとおり、走査制御部１６０から光源制御部１７０に対して、各時点における光走査部１４５の走査位置を示す信号が与えられる。したがって、光源制御部１７０は、光走査部１４５による走査状態が特定の走査位置になったときに（回折光学素子１３０に対する平行光Ｌ１２０の入射角度が特定の値になったときに）、レーザ光源１１１に対して、点灯もしくは消灯を指示する制御信号を与えることができる。このような点灯および消灯の制御を行うと、所望の位置にのみ照明領域１５０を形成させることが可能である。

　たとえば、図１０や図１１に示す実施例の説明では、光走査部１４５による周期的な走査を行うことにより、照明領域を照明ゾーンＬＺ内で往復移動させる例を述べた。この場合、もし、回折光Ｌ１３０が照明領域１５０Ａの位置に向かう時点においてのみ点光源１１０を点灯し、それ以外の時点では点光源１１０を消灯するような制御を光源制御部１７０に実行させれば、光走査部１４５は周期的な走査を継続しているのにもかかわらず、実際には、照明領域１５０Ａのみが照明されることになる。別言すれば、運転手から見ると、矩形状の照明領域は往復運動せず、１箇所（照明領域１５０Ａの位置）に静止しているように見える。もちろん、光源制御部１７０による点灯タイミングをずらせば（周期的走査に対する点灯時の位相を変えれば）、照明領域１５０Ｂのみを照明することもできるし、その他の任意の位置のみを照明することもできる。

　要するに、走査制御部１６０が、光走査部１４５に対して、周期的な走査が行われるような走査制御を行うようにし、光源制御部１７０が、この走査制御に同期させて、特定の走査位置において点灯し、それ以外の走査位置において消灯する制御を行うようにすれば、当該特定の走査位置に対応する照明領域のみが照明されることになる。図１２に示す照明領域１５０は、このような制御により任意の位置に形成された照明領域を示している。もちろん、複数の走査位置で点光源を点灯すれば、複数箇所にそれぞれ照明領域を形成することができる。

　このように、光源制御部１７０によって、点光源の点灯および消灯の制御を行えば、任意の位置に照明領域を形成できるだけでなく、点光源生成部に含まれる光源（たとえば、レーザ光源１１１）の点灯時間を短縮することができるので、消費電力の削減と光源の長寿命化も図ることができる。

　以上、図１０に示す照明装置１０４に走査制御部１６０および光源制御部１７０を付加して、点光源の点灯および消灯の制御を行う実施形態（以下、点灯／消灯制御形態という）を示したが、もちろん、この点灯／消灯制御形態は、その他の実施例（たとえば、§３で述べた透過型光走査部を用いる実施例）にも同様に適用可能である。

　図１３は、本発明の第１の実施形態に係る照明装置の実施例７を示す斜視図である。これまで述べてきた実施例は、いずれも単色での照明を前提とした照明装置であるが、このような照明装置を２組以上設け、それぞれの照明装置による照明光の波長帯域を変えるようにすれば、カラー照明を行う照明装置を構成することが可能である。

　図１３に示す照明装置１０７は、図１１に示す照明装置１０５を３組設けることにより、所望の色をもった照明領域を形成することができるようにしたカラー照明装置である。３組の照明装置のうち、第１の照明装置は赤色の照明を行う装置であり、図１３では、この第１の照明装置の各構成要素については、符号末尾にＲを付加して示してある。同様に、第２の照明装置は緑色の照明を行う装置であり、図１３では、この第２の照明装置の各構成要素については、符号末尾にＧを付加して示してある。そして、第３の照明装置は青色の照明を行う装置であり、図１３では、この第３の照明装置の各構成要素については、符号末尾にＢを付加して示してある。

　この３組の照明装置は、同一の装置筐体１８０内に組み込まれている。ここで、第１の照明装置の点光源生成部１１１Ｒは赤色の点光源を生成し、第２の照明装置の点光源生成部１１１Ｇは緑色の点光源を生成し、第３の照明装置の点光源生成部１１１Ｂは青色の点光源を生成する。実際には、それぞれの色のレーザ光を発生させるレーザ光源を用いればよい。

　個々の照明装置の動作は、図１１に示す照明装置１０５と同様であるため、ここでは説明は省略するが、第１の照明装置の回折光学素子１３０Ｒは赤色の照明領域を形成し、第２の照明装置の回折光学素子１３０Ｇは緑色の照明領域を形成し、第３の照明装置の回折光学素子１３０Ｂは青色の照明領域を形成することになる。図１３に示す例の場合、赤色の照明領域、緑色の照明領域、青色の照明領域が、互いに同一の領域となるように、各回折光学素子１３０Ｒ，１３０Ｇ，１３０Ｂに記録されている回折パターンが調整されている。また、各光走査部１４５Ｒ，１４５Ｇ，１４５Ｂが同期して走査を行うようになっているので（たとえば、単一の走査制御部１６０から共通の走査制御信号を与えるようにすればよい）、ある走査位置で形成される照明領域１５０Ａや、別な走査位置で形成される照明領域１５０Ｂは、いずれも３色の照明領域が重なったカラー照明領域になり、３色の合成色で照明された領域になる。

　各点光源生成部１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂが発生する光の強度について、個別に制御（点灯／消灯だけでなく、中間的な強度も含めた制御）することができるようにしておけば（たとえば、光源制御部１７０から、それぞれ個別の出力制御信号を与えるようにすればよい）、光の赤色，緑色，青色の成分の合成比を自由に調整することができるので、カラー照明領域の色を任意の色に設定することが可能になる。もちろん、カラー照明領域の形成位置に応じて、照明色を変えることも可能である。

　なお、赤色の照明領域、緑色の照明領域、青色の照明領域は、必ずしも相互に完全に重なる領域にする必要はなく、相互にずれが生じていてもかまわない。いずれにしても、赤色の照明領域、緑色の照明領域、青色の照明領域の重複部分に所定色のカラー照明領域が形成されることになる。図示の例のように、３色の照明領域が完全に重なっている場合は、当該重複領域全体がカラー照明領域になるが、各色の照明領域が部分的にしか重なっていない場合は、重複部分がカラー照明領域になり、重複していない部分は単色の照明領域になる。

　＜＜＜　§６．　本発明の第２の実施形態（反射型光走査部）　＞＞＞
　前述した§４では、本発明の第２の実施形態を、透過型光走査部を用いた実施例に基づいて説明した。ここでは、本発明の第２の実施形態を、反射型光走査部を用いた実施例に基づいて説明する。

　図１４は、本発明の第２の実施形態に係る照明装置の実施例４を示す上面図である。この実施例４に係る照明装置２０４では、点光源２１０を生成するための点光源生成部が、レーザ光源２１１と、このレーザ光源２１１で生成されたレーザ光を発散させる発散レンズ２１６と、によって構成されている。レーザ光源２１１で生成されたレーザ光は、細いビーム状の光であるが、発散レンズ２１６によって円錐状に広げられ、ビーム径が拡大される。別言すれば、発散レンズ２１６内の発散点から広がる発散光Ｌ２１０が得られることになる。したがって、発散レンズの位置（発散点）に点光源２１０が生成されることになる。

　点光源２１０からの発散光Ｌ２１０は、コリメート光学系２２０に入射し、ここで平行化される。コリメート光学系２２０から射出した平行光Ｌ２２０は、光走査部２４５で反射して回折光学素子２３０に入射し、ここからの拡散光Ｌ２３０が被照明平面上に照明領域２５０を形成する。光走査部２４５は、入射した平行光Ｌ２２０の向きを変えて射出することにより、光を走査する機能を有しており、この光走査部２４５の走査により、回折光学素子２３０に入射する平行光Ｌ２４５の入射角度が変化するので、被照明平面上に形成される照明領域は、照明領域２５０Ａと照明領域２５０Ｂとの間を移動する。

　この図１４に示す照明装置２０４の各構成要素の配置順序および動作原理は、図７に示す照明装置２００のそれらと同じである。すなわち、図７に示す照明装置２００でも、図１４に示す照明装置２０４でも、点光源２１０からの発散光Ｌ２１０がコリメート光学系２２０を経て光走査部２４０もしくは２４５に与えられ、コリメート光学系２２０によって整形された平行光Ｌ２２０が光走査部２４０もしくは２４５に入射する。そして、光走査部２４０もしくは２４５の走査により、回折光学素子２３０に入射する平行光Ｌ２４０もしくはＬ２４５の入射角度が変化する。

　ただ、図７に示す照明装置２００では、透過型光走査部２４０が用いられていたのに対して、図１４に示す照明装置２０４では、反射型光走査部２４５が用いられている。このため、各構成要素の相互の配置が若干変更されている。

　光走査部２４５は、入射した光を反射して射出する反射面を有する反射型走査体（図に符号２４５で示した板状部材）と、この反射型走査体を所定の回動軸ｒを中心軸として回動して走査する走査機構（モータなどを含む駆動機構：図示省略）と、を有している。反射型走査体としては、回動自在な構造をもつ反射ミラーなどの一般的な反射部材を用いることができ、この反射型走査体を回動することで、反射光の進行方向を変化させることができる。

　図示の例の場合、回動軸ｒはＺ軸に平行な軸、すなわち、紙面に垂直な軸となっており、走査機構を動作させることにより、反射型走査体は、図面において時計回りもしくは反時計回りに回動する。点光源２１０からの発散光Ｌ２１０は、まず、コリメート光学系２２０を通って平行化され、平行光Ｌ２２０として光走査部２４５に入射する。そしてコリメート光学系２２０からの平行光Ｌ２２０は、反射型走査体を反射して回折光学素子２３０へと向かう。このとき、走査機構の走査により、反射型走査体を反射した反射平行光Ｌ２４５の向きは、Ｘ軸方向（ＸＹ平面に沿った方向）に変化する。結局、光走査部２４５は、回折光学素子２３０に向かう反射平行光Ｌ２４５の向きを変え、回折光学素子２３０上で反射平行光Ｌ２４５を走査する機能を果たす。

　このような走査を行うと、反射平行光Ｌ２４５の回折光学素子２３０に対する入射角度が変化し、回折光学素子２３０からの回折光Ｌ２３０の向きが変化する。その結果、被照明平面上に形成される照明領域２５０の位置が変化することになる。

　たとえば、反射型走査体を反時計回りに回動した走査位置では、反射平行光Ｌ２４５および回折光Ｌ２３０が一点鎖線で示す光路をとり、被照明平面上には一点鎖線の矩形で示す照明領域２５０Ａが形成され、反射型走査体を時計回りに回動した走査位置では、反射平行光Ｌ２４５および回折光Ｌ２３０が破線で示す光路をとり、被照明平面上には破線の矩形で示す照明領域２５０Ｂが形成される（なお、図示する一点鎖線や破線は、説明の便宜のためのものであり、光の正確な光路を示すものではない）。

　図示の例の場合、被照明平面上に形成される照明領域２５０Ａ，２５０Ｂは、長手方向ｄｌ（Ｙ軸方向）の長さの方が、幅方向ｄｗ（Ｘ軸方向）の長さよりも大きい矩形状の領域になっている。これは、前述したとおり、運転手から見た視界において、より適切な縦横比をもった照明パターンを提示するための配慮である。

　光走査部２４５に周期的な走査を行わせると、照明領域２５０は周期的な移動動作を行い、たとえば、図に示す照明領域２５０Ａと照明領域２５０Ｂとの間を往復運動することになる。この場合、運転手から見ると、前方の路面１０上の照明ゾーンＬＺ（照明領域２５０Ａと照明領域２５０Ｂとを包含する矩形のゾーン）に、矩形からなる照明領域が左右（Ｘ軸方向）に往復運動する状態が観察される。

　コリメート光学系２２０は、点光源２１０からの発散光Ｌ２１０を平行光Ｌ２２０に整形する整形光学系であり、コリメート光学系２２０の前側焦点位置が、点光源２１０の位置（虚像位置）に一致するように配置されている。すなわち、点光源２１０の位置（発散レンズ２１６の発散点）とコリメート光学系２２０との距離は、コリメート光学系２２０の焦点距離ｆに一致する。このような配置を行えば、コリメート光学系２２０から平行度の高い平行光Ｌ２２０を射出することができ、ボケを抑制した鮮明な照明領域２５０を形成することができる。

　このように、図１４に示す実施例４に係る照明装置２０４は、光走査部２４５として反射型のものを用いる点を除いて、§４で述べた照明装置２００～２０３と同様の構成を採用するものであり、その基本動作は、§４で述べた照明装置２００～２０３と同様である。

　図１５は、本発明の第２の実施形態に係る照明装置の実施例５を示す側面図（太枠Ｆ内は上面図）である。この実施例５に係る照明装置２０５の各構成要素は、基本的には、前述した図１４に示す照明装置２０４の各構成要素と同じである。ただ、各構成要素の配置が若干異なっている。すなわち、図１４が、照明装置２０４の上面図（ＸＹ平面を見下ろすように見た図）であるのに対して、図１５は、照明装置２０５の側面図（ＹＺ平面を背景とする図）である（但し、太枠Ｆ内は上面図である）。そのため、照明装置２０５の各構成要素の路面１０（ＸＹ平面）に対する配置は、図１４に示す照明装置２０４の各構成要素の配置とは異なり、その光学的な動作も若干異なってくる。

　具体的には、図１４に示す照明装置２０４の光走査部２４５が、反射平行光Ｌ２４５をＸ軸方向（ＸＹ平面に沿った水平方向）に走査していたのに対し、図１５に示す照明装置２０５の光走査部２４５は、反射平行光Ｌ２４５をＺ軸方向（ＹＺ平面に沿った垂直方向）に走査している。別言すれば、図１５に示す照明装置２０５の光走査部２４５は、反射型走査体（図に符号２４５で示した板状部材）を、Ｘ軸に平行な回動軸ｒを中心軸として回動させる。

　したがって、反射型走査体を反時計回りに回動した走査位置では、平行反射光Ｌ２４５および回折光Ｌ２３０が一点鎖線で示す光路をとり、被照明平面（ＸＹ平面上の路面１０）上には一点鎖線の線分で示す照明領域２５０Ａが形成され、反射型走査体を時計回りに回動した走査位置では、平行反射光Ｌ２４５および回折光Ｌ２３０が破線で示す光路をとり、被照明平面上には破線の線分で示す照明領域２５０Ｂが形成される（なお、図示する一点鎖線や破線は、説明の便宜のためのものであり、光の正確な光路を示すものではない）。

　図の太枠Ｆ内は、この被照明平面（路面１０）の上面図である。図示のとおり、一点鎖線の矩形で示す照明領域２５０Ａは、運転手から見て遠方に形成され、破線の矩形で示す照明領域２５０Ｂは、運転手から見て近傍に形成される。したがって、光走査部２４５に周期的な走査を行わせると、照明領域２５０は周期的な移動動作を行い、図に示す照明領域２５０Ａと照明領域２５０Ｂとの間を往復運動することになる。このため、運転手から見ると、路面１０上の照明ゾーンＬＺ（照明領域２５０Ａと照明領域２５０Ｂとを包含する矩形のゾーン）に、矩形からなる照明領域が前後（Ｙ軸方向）に往復運動する状態が観察される。

　図１６は、本発明の第２の実施形態に係る照明装置の実施例６を示す上面図（一部はブロック図）である。この実施例６に係る照明装置２０６は、図１４に示す照明装置２０４の各構成要素に、更に、ブロックとして示す走査制御部２６０および光源制御部２７０を付加したものである。

　ここで、走査制御部２６０は、図１２に示す走査制御部１６０と同様に、光走査部２４５による走査を制御する機能をもった構成要素であり、光源制御部２７０は、図１２に光源制御部１７０と同様に、点光源生成部による点灯および消灯を制御する機能をもった構成要素である。そして、この照明装置２０６の特徴は、光源制御部２７０による点光源の点灯および消灯の制御が、走査制御部２６０による走査制御に連動して行われる点にある。具体的な連動制御の内容は、図１２に示す照明装置１０６と同様であるため、ここでは詳しい動作説明は省略する。

　この照明装置２０６においても、走査制御部２６０と光源制御部２７０との連携動作により、点光源に対する点灯および消灯の制御が行われ、所望の位置にのみ照明領域２５０を形成させることが可能である。このように光源制御部２７０によって、点光源の点灯および消灯の制御を行えば、任意の位置に照明領域を形成できるだけでなく、点光源生成部に含まれる光源（たとえば、レーザ光源２１１）の点灯時間を短縮することができるので、消費電力の削減と光源の長寿命化も図ることができる。もちろん、このような連携動作による点灯および消灯の制御を行う実施形態（点灯／消灯制御形態）は、その他の実施例（たとえば、§４で述べた透過型光走査部を用いる実施例）にも同様に適用可能である。

　図１７は、本発明の第２の実施形態に係る照明装置の実施例７を示す斜視図である。この実施例７に係る照明装置２０７は、図１３に示す照明装置１０７と同様に、カラー照明を行う機能をもった照明装置である。具体的には、図１７に示す照明装置２０７は、図１４に示す照明装置２０４を３組設けることにより、所望の色をもった照明領域を形成することができる。

　この照明装置２０７においても、３組の照明装置のうち、第１の照明装置は赤色の照明を行う装置であり、図１７では、この第１の照明装置の各構成要素については、符号末尾にＲを付加して示してある。同様に、第２の照明装置は緑色の照明を行う装置であり、図１７では、この第２の照明装置の各構成要素については、符号末尾にＧを付加して示してある。そして、第３の照明装置は青色の照明を行う装置であり、図１７では、この第３の照明装置の各構成要素については、符号末尾にＢを付加して示してある。

　この３組の照明装置は、同一の装置筐体２８０内に組み込まれている。ここで、第１の照明装置の点光源生成部２１１Ｒは赤色の点光源を生成し、第２の照明装置の点光源生成部２１１Ｇは緑色の点光源を生成し、第３の照明装置の点光源生成部２１１Ｂは青色の点光源を生成する。実際には、それぞれの色のレーザ光を発生させるレーザ光源を用いればよい。

　個々の照明装置の動作は、図１４に示す照明装置２０４と同様であるため、ここでは説明は省略するが、第１の照明装置の回折光学素子２３０Ｒは赤色の照明領域を形成し、第２の照明装置の回折光学素子２３０Ｇは緑色の照明領域を形成し、第３の照明装置の回折光学素子２３０Ｂは青色の照明領域を形成することになる。図１７に示す例の場合も、赤色の照明領域、緑色の照明領域、青色の照明領域が、互いに同一の領域となるように、各回折光学素子２３０Ｒ，２３０Ｇ，２３０Ｂに記録されている回折パターンが調整されており、各光走査部２４５Ｒ，２４５Ｇ，２４５Ｂが同期して走査を行うようになっている。このため、ある走査位置で形成される照明領域２５０Ａや、別な走査位置で形成される照明領域２５０Ｂは、いずれも３色の照明領域が重なったカラー照明領域になり、３色の合成色で照明された領域になる。その他の点は、図１３に示す照明装置１０７と同様である。

　なお、図１３に示す照明装置１０７では、各光走査部１４５Ｒ，１４５Ｇ，１４５Ｂが、垂直方向（Ｚ軸方向）に走査を行うため、運転者から見て、照明領域１５０が前後に移動した状態が観察されるが、図１７に示す照明装置２０７では、各光走査部２４５Ｒ，２４５Ｇ，２４５Ｂが、水平方向（Ｘ軸方向）に走査を行うため、運転者から見て、照明領域２５０が左右に移動した状態が観察される。

　そのため、図１３に示す照明装置１０７では、３組の光走査部１４５Ｒ，１４５Ｇ，１４５Ｂ、３組のコリメート光学系１２０Ｒ，１２０Ｇ，１２０Ｂ、３組の回折光学素子１３０Ｒ，１３０Ｇ，１３０Ｂが、それぞれ垂直方向（Ｚ軸方向）に並べて配置されていたが、図１７に示す照明装置２０７では、３組のコリメート光学系２２０Ｒ，２２０Ｇ，２２０Ｂ、３組の光走査部２４５Ｒ，２４５Ｇ，２４５Ｂ、３組の回折光学素子２３０Ｒ，２３０Ｇ，２３０Ｂが水平方向（Ｘ軸方向）に並べて配置されている。

　図１８は、本発明の第２の実施形態に係る照明装置の実施例８を示す斜視図である。この実施例８に係る照明装置２０８は、図１７に示す照明装置２０７と同様に、カラー照明を行う機能をもった照明装置である。図１７に示す照明装置２０７では、図１４に示す照明装置２０４が３組設けられていたが、図１８に示す照明装置２０８では、図１５に示す照明装置２０５が３組設けられている。この図１８に示す照明装置２０８では、各光走査部２４５Ｒ，２４５Ｇ，２４５Ｂが、垂直方向（Ｚ軸に沿った方向）に走査を行うため、運転者から見て、照明領域２５０が前後に移動した状態が観察される。

　この図１８に示す照明装置２０８では、縦長の装置筐体２８５が採用されており、３組のコリメート光学系２２０Ｒ，２２０Ｇ，２２０Ｂは、水平方向（Ｘ軸方向）に並べて配置されているが、３組の光走査部２４５Ｒ，２４５Ｇ，２４５Ｂおよび３組の回折光学素子２３０Ｒ，２３０Ｇ，２３０Ｂは、垂直方向（Ｚ軸方向）に並べて配置されている。

　このように、３組の照明装置を１つの装置筐体に組み込む際の各構成要素の配置には自由度がある。したがって、たとえば、図１７に示す照明装置２０７において、３組の回折光学素子２３０Ｒ，２３０Ｇ，２３０Ｂを、垂直方向（Ｚ軸方向）に並べて配置することもできるし、図１８に示す照明装置２０８において、３組の回折光学素子２３０Ｒ，２３０Ｇ，２３０Ｂを、水平方向（Ｘ軸方向）に並べて配置することもできる。実用上は、できるだけ効率のよい配置を採用すればよい。これは、図１３に示す照明装置１０７についても同様である。

　また、各光走査部２４５Ｒ，２４５Ｇ，２４５Ｂによる走査方向も自由に設定可能である。たとえば、図１７に示す照明装置２０７において、各光走査部２４５Ｒ，２４５Ｇ，２４５Ｂの走査方向を垂直方向（Ｚ軸方向）にして、照明領域２５０をＹ軸方向に移動させるようにすることもできるし、図１８に示す照明装置２０８において、各光走査部２４５Ｒ，２４５Ｇ，２４５Ｂの走査方向を水平方向（Ｘ軸方向）にして、照明領域２５０をＸ軸方向に移動させるようにすることもできる。これは、図１３に示す照明装置１０７についても同様である。

　＜＜＜　§７．　種々の変形例　＞＞＞
　ここでは、これまで述べてきた第１の実施形態および第２の実施形態の各実施例に共通して適用可能な種々の変形例を述べておく。

　＜７．１　高速走査を行う変形例＞
　これまでの各実施例では、光走査部の走査によって、被照明平面上に形成される照明領域を移動させる例を述べてきたが、光走査部の走査を高速化すると、人間の目からは、移動する照明領域が連なって見え、より大きな領域全体が照明されているように見える。たとえば、図１５に示す照明装置２０５において、光走査部２４５により周期的走査を行うと、被照明平面上では、照明領域２５０がＹ軸方向に往復運動することになる。この往復運動の両端に位置する照明領域を、図示のとおり照明領域２５０Ａおよび照明領域２５０Ｂとし、この両端部の照明領域を２５０Ａ，２５０Ｂを包含する矩形領域を照明ゾーンＬＺと呼ぶことにすれば、照明領域２５０は、この照明ゾーンＬＺ内を往復運動することになる。

　ところが、光走査部２４５による周期的走査を高速化すると、人間の目からは、移動する照明領域が連なって見えるようになり、照明ゾーンＬＺ全体が同時に照明されているように見える。このように、本発明に係る照明装置は、光走査部による高速走査を行うことにより、人間に対して、複数の照明領域の集合体領域として形成される照明ゾーンＬＺ全体が照明されているような効果を与えることが可能である。

　図１９は、本発明に係る照明装置によって、細長い照明ゾーンＬＺを形成した状態を示す斜視図である。この図１９は、図１５に示す照明装置２０５を、回折光学素子２３０がＸＺ平面上にくるように配置した状態を示している。光走査部２４５の回動軸ｒは、Ｘ軸に平行な軸であり、光走査部２４５で反射した反射平行光Ｌ２４５は、垂直方向に走査される。したがって、被照明平面として設定された路面１０（ＸＹ平面）上では、図１５の太枠Ｆ内に示すように、矩形の照明領域２５０がＹ軸方向に往復運動することになるが、光走査部２４５による走査を高速化すると、人間の目からは、図１９に示すように、Ｙ軸方向に細長い単一の照明ゾーンＬＺが照明されているように見える。

　なお、図１９では、この照明ゾーンＬＺが細長い台形状の領域として誇張して描かれているが、これは、回折光Ｌ２３０が広がりながら進行するため、遠方にゆくほど照明ゾーンＬＺの横幅（Ｘ軸方向の幅）が広がる様子をデフォルメして示したものである。このような照明機能は、たとえば、照明装置２０５を車両用のサーチライトとして利用する場合に好ましい機能である。

　要するに、この図１９に示す変形例は、被照明面１０上に形成される異なる複数の照明領域の集合体領域を照明ゾーンＬＺと呼んだときに、光走査部２４５が、照明ゾーンＬＺが人間の目に単一の領域として視認される速度で走査を行うようにした例ということができる。

　＜７．２　回折パターンの作成方法に関する変形例＞
　§２では、図３(a) に示す回折光学素子１３０として、図３(b) に例示する方法で作成したホログラム素子を用いる例を述べた。また、このようなホログラム素子に記録する回折パターン（干渉縞）を、コンピュータ演算によって求めたＣＧＨを利用することができる点も説明した。ただ、本発明に係る照明装置に用いる回折光学素子１３０は、様々な方法で作成することが可能であり、ＣＧＨを利用する場合でも、必ずしも図３(b) に例示する光学現象をコンピュータ上でシミュレートする必要はない。

　図２０は、変位角θＶ，θＨを用いて、回折光学素子３３０上の１点Ｐから射出する１次回折光強度の角度空間分布を表現する方法を示す図である。ここでは、回折光学素子３３０の回折面がＸＺ平面上に配置されているものとし、所定の入射角度で入射光Ｌinを与えた場合に、座標（ｘｐ，ｙｐ，ｚｐ）に位置する回折面上の１点Ｐ（ｘｐ，ｙｐ，ｚｐ）から射出する回折光Ｌ３３０の向きを考えてみる。

　図２０(a) は、ＸＹＺ三次元直交座標系の側面図であり、点Ｐに所定の方向から入射光Ｌinを与えた場合に、点Ｐから射出する１次回折光Ｌ３３０の光路（破線）をＹＺ平面に投影した図に相当し、図の右方がＹ軸正方向、図の上方がＺ軸正方向になる。図には、点Ｐから射出された１次回折光Ｌ３３０（破線）が、空間上の任意の点Ｑ（ｘｑ，ｙｑ，ｚｑ）に向かう様子が示されている。図示の例の場合、１次回折光Ｌ３３０は、点Ｐに立てた法線Ｎｐ（Ｙ軸に平行）に対して垂直方向変位角θＶをなす方向に射出されている。

　図において実線で挟まれた角度範囲は、点Ｐから１次回折光が向かう拡散角度空間を示している。すなわち、実際には、点Ｐの周囲の領域には所定の回折パターン（干渉縞）が形成されており、点Ｐの近傍の回折パターンによって回折される１次回折光には、図示の回折光Ｌ３３０だけでなく、図において実線で挟まれた拡散角度空間内を進む多数の回折光が含まれている。したがって、点Ｐの近傍の回折パターンによって回折される１次回折光は、この拡散角度空間内の光路を進んで被照明平面上に所定の被照明領域を形成することになる。

　一方、図２０(b) は、ＸＹＺ三次元直交座標系の上面図であり、点Ｐに所定の方向から入射光Ｌinを与えた場合に、点Ｐから射出する１次回折光Ｌ３３０の光路（破線）をＸＹ平面に投影した図に相当し、図の右方がＹ軸正方向、図の下方がＸ軸正方向になる。この図には、やはり、点Ｐから射出された１次回折光Ｌ３３０（破線）が、空間上の任意の点Ｑ（ｘｑ，ｙｑ，ｚｑ）に向かう様子が示されている。図示の例の場合、１次回折光Ｌ３３０は、点Ｐに立てた法線Ｎｐ（Ｙ軸に平行）に対して水平方向変位角θＨをなす方向に射出されている。この図においても、実線で挟まれた角度範囲は、点Ｐの近傍の回折パターンによって回折される１次回折光が向かう拡散角度空間を示しており、１次回折光は、この拡散角度空間内の光路を進んで被照明平面上に所定の照明領域を形成することになる。

　このように、回折光学素子３３０の任意の１点Ｐから射出される１本の回折光Ｌ３３０の進行方向（回折方向）は、垂直方向変位角θＶと水平方向変位角θＨという２組の角度によって表現することができる。すなわち、点Ｐ（ｘｐ，ｙｐ，ｚｐ）から点Ｑ（ｘｑ，ｙｑ，ｚｑ）に向かう回折光の向きは、（θＶ，θＨ）なる２組の角度によって表現できる。

　点Ｐから様々な方向に向かう１次回折光の向きは、（θＶ，θＨ）なる２組の角度によって表現できるので、ある１点Ｐから射出する１次回折光の向きは、図２０(c) に示すように、二次元直交座標系θＶ－θＨで表現される角度空間分布上の分布点Ｄの位置座標によって示すことができる。したがって、この二次元直交座標系θＶ－θＨ上の各分布点Ｄについて、それぞれ所定の強度を定めたものは、点Ｐの近傍の回折パターンによって回折される１次回折光強度の角度空間分布を示す情報になり、これは当該点Ｐの近傍の回折パターンの回折特性を示す情報ということになる。

　図２１は、本発明に係る照明装置における回折光学素子３３０からの回折光Ｌ３３０によって照明領域３５０が形成される原理を示す斜視図（破線枠内は角度空間分布図）である。この図において、回折光学素子３３０の回折面はＸＺ平面に配置されており、被照明平面はＸＹ平面に設定されている。破線枠内に示す角度空間分布図は、図２０(c) で説明した分布図であり、回折光学素子３３０上の１点Ｐの近傍部分に、所定の入射角度で入射光Ｌinを与えたときに、点Ｐの近傍の回折パターンによって回折される１次回折光強度の角度空間分布を示している（分布図の各位置には、それぞれ所定の１次回折光強度値が定義されている）。

　ここでは、図にハッチングを施して示す細長い矩形領域Ａｐが、点Ｐ近傍からの拡散光の角度空間分布領域として定義されていたものとしよう。たとえば、矩形領域Ａｐの内部の各点には、それぞれ所定の１次回折光強度値が定義されており、矩形領域Ａｐの外部の各点には、それぞれ１次回折光強度値として０が定義されていたとする。この場合、回折光学素子３３０に対して、上記所定の入射角度で入射光Ｌinを与えると、点Ｐの近傍からは、矩形領域Ａｐ内の各点の座標値（θＶ，θＨ）に対応する方向に回折光が射出する。

　図示の例の場合、矩形領域Ａｐは、垂直方向変位角θＶが負となり、水平方向変位角θＨが０を中心として正負にわたる所定の幅をもった領域になっているので、点Ｐの近傍から射出される回折光Ｌ３３０は、図示のとおり、下方に向かう所定の幅をもった光になり、矩形状の照明領域３５０を照明することになる。

　結局、所定の入射角度で入射光Ｌinを与えたときに、被照明平面上に所望の照明領域３５０を形成する機能をもった回折光学素子３３０を設計するには、まず、点Ｐに関して、図２１の破線枠内に示すような角度空間分布図を作成し、所定の入射角度で入射する入射光Ｌinを設定した上で、この角度空間分布図に基づいて、点Ｐの近傍に形成すべき回折パターン（干渉縞）を演算によって求めればよい。もちろん、実際には、回折光学素子３３０上に多数の代表点Ｐを設定し、これら各代表点Ｐのそれぞれの近傍について、上述の方法で回折パターンを求めればよい。このように、角度空間分布図に基づいて回折パターンを演算する手法は、ＣＧＨを作成する手法として公知の手法であるため、ここでは詳しい説明は省略する。

　図２に示すような車載型照明装置の場合、図２１に示すように、垂直方向変位角θＶが負になる角度空間分布図が得られる回折光学素子３３０を作成し、回折光が斜め下方に向かって路面上に照明領域３５０が形成されるようにする。この場合、回折光Ｌ３３０の進行方向と、投影面（被照明面：図示の例の場合、ＸＹ平面）の法線方向（図示の例の場合、Ｚ軸方向）と、のなす角度が大きいほど、すなわち、照明領域３５０をより遠方に形成するほど、照明領域３５０はＹ軸方向に伸長されることになる。

　したがって、実用上は、図２１の破線枠内の角度空間分布図に示す矩形領域Ａｐのように、水平方向変位角θＨに関する幅よりも、垂直方向変位角θＶに関する幅の方が小さくなるような角度空間分布領域が得られるように、回折パターンを記録しておくようにするのが好ましい。そうすれば、投影された回折光は、Ｙ軸方向に伸長されるため、図２１に示すように、縦横比が小さい矩形状の照明領域３５０を形成することができる。

　このように、回折光学素子３３０からの回折光Ｌ３３０の進行方向と、投影面（被照明面）の法線方向とのなす角度を調整することで、形成される照明領域３５０の形状を変化させることができる。なお、回折光学素子３３０からの回折光Ｌ３３０の進行方向と、投影面（被照明面）の法線方向とのなす角度を調整するには、たとえば、光走査部による光走査により、回折光学素子３３０に与えられる入射光Ｌinの入射角度を調整してもよいし、予め回折光学素子３３０の設計時に、その回折特性を所望の特性に設定するようにしてもよい。

　＜７．３　二次元走査を行う変形例＞
　これまで述べてきた実施例は、いずれも光走査部によって一次元的に走査を行うものであり、光走査部を出た光は１方向に向きを変える。しかしながら、本発明に用いる光走査部は、透過型走査体もしくは反射型走査体を少なくとも１軸まわりに回動して走査し、少なくとも１方向に光の向きを変化させる機能を有していればよいので、二次元的な走査を行うようにすることもできる。

　図２２は、本発明に係る照明装置において、二次元的走査を行うことにより二次元的な広がりをもった照明ゾーンＬＺを形成した状態を示す斜視図である。すなわち、この照明装置の場合、光走査部（図２２には示されていない）が、入射した光の向きを、直交する２方向に関して変えて射出することにより、光を二次元的に走査する機能を有し、被照明面（ＸＹ平面）上に形成される照明領域３５０の位置を二次元的に変化させることができる。

　図２２には、ＸＺ平面上に配置された回折光学素子３３０に対して、所定の入射角度で入射光Ｌinが照射され、回折光Ｌ３３０によってＸＹ平面上に照明領域３５０（太線枠で示す矩形領域）が形成された状態が示されている。ここで、光走査部によって光をＸ軸方向およびＺ軸方向の２方向に走査すれば、入射光Ｌinの向きもＸ軸方向およびＺ軸方向の２方向に変化する。入射光Ｌinの向きをＸ軸方向に変化させると、たとえば図１０に示す例のように、照明領域はＸ軸方向に移動し、入射光Ｌinの向きをＺ軸方向に変化させると、たとえば図１１に示す例のように、照明領域はＹ軸方向に移動する。したがって、入射光Ｌinの向きをＸ軸方向およびＺ軸方向の２方向に変化させると、図２２に示すように、照明領域３５０は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の２方向に移動することになる。

　図２２では、説明の便宜上、このように二次元的に移動する照明領域３５０を、縦横に桝目状に並べた矩形によって示してある。各矩形は、回折光学素子３３０に特定の入射角度で入射光Ｌinが入射したときに形成される個々の照明領域に対応する。もっとも、実際には、照明領域３５０はＸ軸方向およびＹ軸方向に連続的に移動することになり、全体として、二次元的な広がりをもった照明ゾーンＬＺが形成され、照明領域３５０は、この照明ゾーンＬＺ内で二次元的に移動する。なお、図１９に示す実施例と同様に、遠方にゆくほど回折光が広がりを生じるため、実際には、この照明ゾーンＬＺは矩形ではなく台形状になる。

　ここで、Ｘ軸方向の走査量およびＹ軸方向の走査量をそれぞれ独立して制御できるようにしておけば、照明領域３５０を照明ゾーンＬＺ内の任意の位置にもってくることができる。したがって、図１２や図１６に示すような点灯／消灯制御形態を採用すれば、照明ゾーンＬＺ内の任意の位置のみを照明することができる。たとえば、図２２に桝目状に並べた複数の矩形として示されている照明領域のうち、任意の照明領域のみを照明することができる。もちろん、§７．１で述べたように、光走査部によって高速走査を行うようにすれば、人間には照明ゾーンＬＺを単一の領域として視認させることができる。

　＜７．４　要素回折光学素子を用いた変形例＞
　図２３は、本発明に係る照明装置において、要素回折光学素子４３０を用いて照明領域４５０を形成した例を示す斜視図である。この要素回折光学素子４３０は、複数の要素回折光学部（図において、要素回折光学素子４３０を分割した小さな矩形群）を有している。ここで、個々の要素回折光学部のそれぞれは、予め設定された共通の基準角度（すべての要素回折光学部について共通に設定された基準角度）で入射する平行な入射光Ｌinに基づいて、被照明面１０（図示の例の場合はＸＹ平面）上に同一の照明領域４５０を形成する機能を有している。

　図２４は、図２３に示す要素回折光学素子４３０の回折態様を示す拡大斜視図である。説明の便宜上、要素回折光学素子４３０の右下隅点を座標系の原点Ｏの位置に配置した状態を示している。この例の場合、要素回折光学素子４３０は、所定の配置平面（この例では、ＸＺ平面）上に二次元マトリックス状に配置された複数の要素回折光学部４３１，４３２，... を有する。そして、図示のように、所定方向（図示の例の場合、Ｙ軸負方向）から平行な入射光Ｌinが与えられた場合、個々の要素回折光学部は、いずれも、被照明面１０（ＸＹ平面）上に同一の照明領域４５０を形成する。

　たとえば、要素回折光学部４３１からは、図に一点鎖線で示す回折光が射出され、この回折光によって照明領域４５０が形成される。同様に、要素回折光学部４３２からは、図に破線で示す回折光が射出され、この回折光によって同じ照明領域４５０が形成される。他の要素回折光学部からの回折光によっても、同じ照明領域４５０が形成されることになる。なお、図には、説明の便宜上、要素回折光学部４３１の代表点Ｐ１および要素回折光学部４３２の代表点Ｐ２から回折光が射出されている状態が示されているが、実際には、要素回折光学部４３１，４３２内に形成されている回折パターン（干渉縞）全体によって回折現象が生じ、要素回折光学部４３１，４３２の全面から回折光が射出することになる。

　この場合、互いに位置が異なる要素回折光学部４３１，４３２からの回折光が、同一の照明領域４５０を形成する必要があるので、要素回折光学部４３１，４３２には、互いに異なる回折パターンを形成しておく必要がある。したがって、要素回折光学素子４３０を作成する際には、個々の要素回折光学部４３１，４３２，... ごとに、それぞれ別個独立して回折パターン（干渉縞）を作成する作業を行う必要がある。

　たとえば、コンピュータを利用したＣＧＨとして要素回折光学素子４３０を作成する場合、要素回折光学部４３１について、照明領域４５０を形成するために必要な回折パターンを演算によって求め、続いて、要素回折光学部４３２について、照明領域４５０を形成するために必要な回折パターンを演算によって求め、... という処理を、すべての要素回折光学部について実行し、得られた多数の要素回折光学部についての回折パターンを、二次元マトリックス状に並べることにより、要素回折光学素子４３０全体の回折パターンを得ることになる。

　このような演算処理で得られた要素回折光学素子４３０全体の回折パターンは、要素回折光学部を設けない通常の方法で得られた回折パターンとは異なり、被照明面上の投影像（照明領域４５０）のボケを抑制し、投影像をより鮮明にする効果を有する。これは、通常の回折光学素子の場合、素子全面に形成された回折パターン全体からの回折光によって照明領域４５０が形成されるのに対して、要素回折光学素子４３０の場合、個々の要素回折光学部１３１，１３２，... からの回折光のそれぞれによって得られる独立した個別照明パターンの集合体によって照明領域４５０が形成されるためと考えられる。

　本発明に係る照明装置の場合、照明領域を移動させるため、回折光学素子への平行入射光Ｌinの入射角度を変化させる方法が採られており、入射角度の変化が大きくなると、形成される照明領域にボケが生じやすくなる。そのため、これまで述べてきたように、本発明では、点光源からの発散光をコリメート光学系で整形して平行化することにより、高い平行度をもった平行光を生成し、照明領域のボケを解消するようにしている。しかしながら、本発明を図２に示すような車載型照明装置に利用する場合、遠方への投影を行うと、照明領域のボケはより生じやすくなる。図２４に示す例のように、回折光学素子として要素回折光学素子を用いるようにすると、ボケを更に抑制し、高い解像度をもった照明領域を形成する上で効果的である。

　なお、要素回折光学素子４３０を構成する個々の要素回折光学部４３１，４３２，... は、図２４に示すように、入射光Ｌinが予め設定された所定の基準角度で入射した場合に、同一の照明領域４５０を形成する機能を有しているので、入射光Ｌinの入射角度が大きく変化した場合、個々の要素回折光学部４３１，４３２，... によって形成される照明領域が相互にズレを生じる可能性がある。このようなズレを抑制したい場合には、入射光Ｌinの入射角度の変化量（光走査部の走査量）を制限するようにすればよい。もちろん、運転手等に提示する情報の内容によっては、照明領域にズレが生じても何ら支障がないケースもあるので、そのようなケースでは、敢えて照明領域にズレを生じさせるようにしてもよい。

　＜７．５　回折光学素子を省略した変形例＞
　これまで述べてきた実施例は、いずれも回折光学素子を必須の構成要素とする照明装置に係るものであった。すなわち、これまで述べてきた照明装置は、点光源を生成する点光源生成部と、所定の入射角度で入射する平行光を回折させて、生じた回折光によって所定の被照明面上に所定の照明領域を形成する回折光学素子と、点光源からの発散光を平行光に整形するコリメート光学系と、入射した光の向きを変えて射出することにより、光を走査する光走査部と、を必須構成要素としている。

　そして、点光源からの発散光が、光走査部およびコリメート光学系の一方から他方を経て回折光学素子に入射するように、点光源、光走査部、コリメート光学系、および回折光学素子が配置される。また、コリメート光学系は、その前側焦点位置が、少なくとも光走査部が予め定めた基準走査位置にあるときに、点光源の位置に一致するように配置され、光走査部の走査により、回折光学素子に入射する平行光の入射角度が変化するように構成されている。ここで述べる変形例は、これまで述べてきた実施例に係る照明装置から、回折光学素子を取り去り、構造をより単純化したものである。

　図２５は、本発明の第１の実施形態から回折光学素子を省略した変形例に係る照明装置５００の基本構成を示す上面図である。この照明装置５００は、図６(a) に示す照明装置１０１から、回折光学素子１３０を取り去ったものに相当する。すなわち、この照明装置５００は、点光源５１０を生成する点光源生成部（レーザ光源５１１と光ファイバ５１２）と、点光源５１０からの発散光Ｌ５１０の向きを変えることにより、発散光Ｌ５１０を少なくとも一方向に走査する光走査部５４０と、光走査部５４０で走査された光Ｌ５４０を平行光Ｌ５２０に整形するコリメート光学系５２０と、を備えている。図示の例の場合、光走査部５４０は、回動軸ｒを中心軸として回動する走査体を有し、発散光Ｌ５１０を一方向に走査する。

　ここで、コリメート光学系５２０は、その前側焦点位置が、少なくとも光走査部５４０が予め定めた基準走査位置にあるときに、点光源５１０の位置（反射型にした場合は虚像位置）に一致するように配置されている。このような構成により、照明装置５００は、光走査部５４０の走査により、異なる方向を照明する機能を有する。したがって、光走査部５４０による走査を行うと、被照明面には、照明領域５５０Ａと照明領域５５０Ｂとの間を移動する照明領域５５０が形成される。具体的には、点光源５１０からの光は、光走査部５４０の走査により、図に実線、一点鎖線または破線で描かれている光路を通って被照明面を照明するように経時的に変化する。なお、図２５において、５００番台の符号で示されている各構成要素は、図６(a) において、１００番台の符号で示されている対応する各構成要素と実質的に同一のものであるため、ここでは個々の構成要素についての詳細な説明は省略する。

　一方、図２６は、本発明の第２の実施形態から回折光学素子を省略した変形例に係る照明装置６００の基本構成を示す上面図である。この照明装置６００は、図９(a) に示す照明装置２０１から、回折光学素子２３０を取り去ったものに相当する。すなわち、この照明装置６００は、点光源６１０を生成する点光源生成部（レーザ光源６１１と光ファイバ６１２）と、点光源６１０からの発散光Ｌ６１０を平行光Ｌ６２０に整形するコリメート光学系６２０と、平行光Ｌ６２０の向きを変えることにより、平行光Ｌ６２０を少なくとも一方向に走査する光走査部６４０と、を備えている。図示の例の場合、光走査部６４０は、回動軸ｒを中心軸として回動する走査体を有し、平行光Ｌ６２０を一方向に走査する。

　ここで、コリメート光学系６２０は、その前側焦点位置が、少なくとも光走査部６４０が予め定めた基準走査位置にあるときに、点光源６１０の位置に一致するように配置されている。このような構成により、照明装置６００は、光走査部６４０の走査により、異なる方向を照明する機能を有する。したがって、光走査部６４０による走査を行うと、被照明面には、照明領域６５０Ａと照明領域６５０Ｂとの間を移動する照明領域６５０が形成される。具体的には、点光源６１０からの光は、光走査部６４０の走査により、図に実線、一点鎖線または破線で描かれている光路を通って被照明面を照明するように経時的に変化する。なお、図２６において、６００番台の符号で示されている各構成要素は、図９(a) において、２００番台の符号で示されている対応する各構成要素と実質的に同一のものであるため、ここでは個々の構成要素についての詳細な説明は省略する。

　図２５に示す照明装置５００や、図２６に示す照明装置６００は、回折光学素子を備えていないため、被照明面に対して射出される光の拡散範囲は、これまで述べてきた実施例に係る照明装置の光の拡散範囲に比べると狭くなる。ただ、光走査部５４０，６４０や、コリメート光学系５２０，６２０においても、光をある程度は拡散できるため、照明光の単位面積当たりの光強度は、光源から発せられる直接光に比べて弱めることができる。したがって、点光源生成部にレーザ光源などのコヒーレント光を用いた場合でも、必要な安全性を確保することができる。

　＜＜＜　§８．　本発明の基礎概念のまとめ　＞＞＞
　最後に本発明の基礎概念をまとめ、その骨子を記載しておく。本発明は、簡易な光学構成で、複数の照明範囲を照明可能な照明装置を提供するものであり、次のような種々の態様をもつ。

　本発明の基本的な態様は、光源と、入射光を回折させて、前記入射光の入射角度に応じて位置、形状、面積および方向の少なくとも一つが相違する照明範囲を照明する回折光学素子と、前記光源からの光を少なくとも一方向に走査させて、前記回折光学素子への前記入射光の入射角度を変化させる光走査部と、前記光源からの光を平行化する整形光学系と、を備え、前記光源からの光は、前記光走査部および前記整形光学系の一方から他方を通って、前記回折光学素子に入射される照明装置に係るものである。

　本発明の一態様は、上記照明装置において、前記光走査部は、前記光源からの光を少なくとも一方向に走査させて、前記整形光学系に入射させ、前記整形光学系は、前記光走査部から入射された光を平行化して前記回折光学素子に入射させる照明装置に係るものである。

　本発明の一態様は、上記照明装置において、前記整形光学系は、前記光源からの光を平行化して前記光走査部に入射させ、前記光走査部は、前記回折光学素子上で光を走査させる照明装置に係るものである。

　本発明の一態様は、上記照明装置において、前記光走査部は、前記光源からの光を少なくとも一軸方向に周期的に走査させる照明装置に係るものである。

　本発明の一態様は、上記照明装置において、前記光走査部は、前記回折光学素子上に入射される平行光の入射角度を周期的に変化させる照明装置に係るものである。

　本発明の一態様は、上記照明装置において、前記回折光学素子は、前記光走査部による光の走査に連動して、前記照明範囲の位置、形状、面積および方向の少なくとも一つを変化させる照明装置に係るものである。

　本発明の一態様は、上記照明装置において、前記回折光学素子は、前記光走査部による光の走査に連動して、予め定めた方向に前記照明範囲を移動させる照明装置に係るものである。

　本発明の一態様は、上記照明装置において、前記回折光学素子は、前記光走査部による光の走査位置によらず、略同一面積および同一形状の前記照明範囲を照明する照明装置に係るものである。

　本発明の一態様は、上記照明装置において、前記光走査部の走査に連動して、前記光源の点灯および消灯を制御する光源制御部を備える照明装置に係るものである。

　本発明の一態様は、上記照明装置において、前記光源制御部は、前記光走査部が所定の走査位置にあるときに前記光源を点灯させ、かつ前記所定の走査位置以外の走査位置では前記光源を消灯させ、前記回折光学素子は、前記所定の走査位置に対応する前記入射角度のときに、前記入射角度に応じた前記照明範囲を照明する照明装置に係るものである。

　本発明の一態様は、上記照明装置において、前記回折光学素子は、前記光走査部による光の走査方向に応じて、それぞれ異なる位置の前記照明範囲を照明可能であり、前記回折光学素子は、前記光走査部による光の走査方向に同期させて、前記光源制御部による前記光源の点灯制御を行うことにより、任意の位置の前記照明範囲を照明する照明装置に係るものである。

　本発明の一態様は、上記照明装置において、前記回折光学素子は、前記回折光学素子の回折光の進行方向と、前記照明範囲が設けられる面の法線方向と、の為す角度に応じて、前記回折光学素子の回折範囲を伸長した前記照明範囲を照明する照明装置に係るものである。

　本発明の一態様は、上記照明装置において、前記回折光学素子は、前記光走査部からの光の入射角度が所定の角度のときに、同一の前記照明範囲を照明する複数の要素回折光学部を有する照明装置に係るものである。

　本発明の別な態様は、光源と、前記光源からの光を少なくとも一方向に走査させる光走査部と、前記光走査部が少なくとも一方向に走査させた光を平行化することにより、前記光走査部からの入射光の入射角度に応じて位置、形状、面積および方向の少なくとも一つが相違する照明範囲を照明する整形光学系と、を備える照明装置に係るものである。

　本発明の更に別な態様は、光源と、前記光源からの光を平行化する整形光学系と、前記整形光学系が平行化した光を少なくとも一方向に走査させることにより、前記整形光学系からの入射光の入射角度に応じて位置、形状、面積および方向の少なくとも一つが相違する照明範囲を照明する光走査部と、を備える照明装置に係るものである。

　本発明の一態様は、上記照明装置において、前記光源の発散点は、前記整形光学系の前側焦点位置に配置されている照明装置に係るものである。

　本発明の一態様は、上記照明装置において、前記光源の発散点は、前記整形光学系の前側焦点位置からずれた位置に配置されている照明装置に係るものである。

　上述した各態様に係る照明装置における点光源は、必ずしもコリメート光学系の前側焦点位置に正確に配置されていなくてもよい。点光源をコリメート光学系の前側焦点位置から少しずれた位置に配置すると、照明装置から射出される照明光を拡散光または収束光とすることができる。拡散光の場合には、単位面積当たりの光強度が弱まるため、特に光源としてコヒーレント光源を用いた場合の安全性が向上する。収束光の場合は、照明範囲をより鮮明に照明でき、照明装置にて何らかの情報表示を行う場合の表示解像度を向上できる。

　以上、本発明をいくつかの実施例に基づいて説明したが、これらの実施例は、あくまでも例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施例は、その他の様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施例やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

　本発明に係る照明装置は、特定の照明領域を照明し、必要に応じて、当該照明領域を移動させる用途に広く利用することができる。特に、道路の路面を照明する用途など、照明光の光軸と被照明面とのなす角が小さくなるような照明環境への利用に最適である。

１０：路面（被照明平面）
２０～２５：照明領域
３０：歩行者
４０：車両
１００，１０１～１０７：照明装置（第１の実施形態）
１１０：点光源
１１０Ａ，１１０Ｂ：みかけの点光源
１１１，１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂ：レーザ光源（点光源生成部）
１１２：光ファイバ（点光源生成部）
１１３：レーザモジュール（点光源生成部）
１１４：光源装置（点光源生成部）
１１５：集光レンズ（点光源生成部）
１１６，１１６Ｒ，１１６Ｇ，１１６Ｂ：発散レンズ（点光源生成部）
１２０，１２０Ｒ，１２０Ｇ，１２０Ｂ：コリメート光学系
１３０，１３０Ｒ，１３０Ｇ，１３０Ｂ：回折光学素子
１３５：ホログラム原版（感光性媒体）
１３８：拡散板
１４０：光走査部（透過型）
１４５，１４５Ｒ，１４５Ｇ，１４５Ｂ：光走査部（反射型）
１５０，１５０Ａ，１５０Ｂ：照明領域
１６０：走査制御部
１７０：光源制御部
１８０：装置筐体
２００，２０１～２０８：照明装置（第２の実施形態）
２１０：点光源
２１１，２１１Ｒ，２１１Ｇ，２１１Ｂ：レーザ光源（点光源生成部）
２１２：光ファイバ（点光源生成部）
２１３：レーザモジュール（点光源生成部）
２１４：光源装置（点光源生成部）
２１５：集光レンズ（点光源生成部）
２１６，２１６Ｒ，２１６Ｇ，２１６Ｂ：発散レンズ（点光源生成部）
２２０，２２０Ｒ，２２０Ｇ，２２０Ｂ：コリメート光学系
２３０，２３０Ｒ，２３０Ｇ，２３０Ｂ：回折光学素子
２４０：光走査部（透過型）
２４５，２４５Ｒ，２４５Ｇ，２４５Ｂ：光走査部（反射型）
２５０，２５０Ａ，２５０Ｂ：照明領域
２６０：走査制御部
２７０：光源制御部
２８０：装置筐体
３３０：回折光学素子
３５０：照明領域
４３０：要素回折光学素子
４３１，４３２：要素回折光学部
４５０：照明領域
５００：照明装置
５１０：点光源
５１１：レーザ光源
５１２：光ファイバ
５２０：コリメート光学系
５４０：光走査部
５５０Ａ，５５０Ｂ：照明領域
６００：照明装置
６１０：点光源
６１１：レーザ光源
６１２：光ファイバ
６２０：コリメート光学系
６４０：光走査部
６５０Ａ，６５０Ｂ：照明領域
Ａｐ：点Ｐ近傍からの拡散光の角度空間分布を示す矩形領域
Ｃ：光軸（照明光の中心軸）
Ｄ：角度空間分布上の分布点
ｄｌ：照明領域の長手方向
ｄｗ：照明領域の幅方向
Ｆ：太枠内領域
ｆ：コリメート光学系の焦点距離
Ｌ１１０：発散光
Ｌ１１０Ａ，Ｌ１１０Ｂ：みかけの発散光
Ｌ１１４：照明光
Ｌ１１５：屈折光
Ｌ１２０，Ｌ１２０Ａ，Ｌ１２０Ｂ：平行光
Ｌ１３０，Ｌ１３０Ａ，Ｌ１３０Ｂ：回折光
Ｌ１４０，Ｌ１４０Ａ，Ｌ１４０Ｂ：走査光
Ｌ１４５：反射光
Ｌ２１０：発散光
Ｌ２１４：照明光
Ｌ２１５：屈折光
Ｌ２２０：平行光
Ｌ２３０：回折光
Ｌ２４０，Ｌ２４０Ａ，Ｌ２４０Ｂ：平行光
Ｌ２４５：反射平行光
Ｌ３３０：回折光
Ｌ４３０：回折光
Ｌ５１０：発散光
Ｌ５２０：平行光
Ｌ５４０：走査された光
Ｌ６１０：発散光
Ｌ６２０：平行光
Ｌ６４０：走査された平行光
Ｌin：回折光学素子への入射光
ＬＺ：照明ゾーン
Ｎｐ：回折光学素子上の点Ｐに立てた法線
Ｏ：物体光／座標系の原点
Ｐ：回折光学素子上の点
Ｐ１，Ｐ２：要素回折光学部の代表点
Ｑ：被照明平面上の点
Ｒ：平行参照光
ｒ：回動軸
Ｘ，Ｙ，Ｚ：三次元直交座標系の各座標軸
ｘｐ，ｙｐ，ｚｐ：点Ｐの三次元直交座標系の座標値
ｘｑ，ｙｑ，ｚｑ：点Ｑの三次元直交座標系の座標値
θ：被照明平面に対する照射角
θＨ：水平方向変位角
θＶ：垂直方向変位角

Claims (26)

1. 　点光源（１１０，２１０）を生成する点光源生成部（１１１～１１６，２１１～２１６）と、
   　所定の入射角度で入射する平行光（Ｌ１２０，Ｌ２４０）を回折させて、生じた回折光（Ｌ１３０，Ｌ２３０）によって所定の被照明面（１０）上に所定の照明領域（１５０，２５０）を形成する回折光学素子（１３０，２３０）と、
   　前記点光源（１１０，２１０）からの発散光（Ｌ１１０，Ｌ２１０）を平行光（Ｌ１２０，Ｌ２２０）に整形するコリメート光学系（１２０，２２０）と、
   　入射した光（Ｌ１１０，Ｌ２２０）の向きを変えて射出することにより、光を走査する光走査部（１４０，１４５，２４０，２４５）と、
   　を備え、
   　前記点光源（１１０，２１０）からの発散光（Ｌ１１０，Ｌ２１０）が、前記光走査部（１４０，１４５，２４０，２４５）および前記コリメート光学系（１２０，２２０）の一方から他方を経て前記回折光学素子（１３０，２３０）に入射するように、前記点光源（１１０，２１０）、前記光走査部（１４０，１４５，２４０，２４５）、前記コリメート光学系（１２０，２２０）、および前記回折光学素子（１３０，２３０）が配置され、
   　前記コリメート光学系（１２０，２２０）は、その前側焦点位置が、前記点光源（１１０，２１０）の位置に一致するように配置され、
   　前記光走査部（１４０，１４５，２４０，２４５）の走査により、前記回折光学素子（１３０，２３０）に入射する平行光（Ｌ１２０，Ｌ２４０，Ｌ２４５）の入射角度が変化することを特徴とする照明装置（１００～１０７，２００～２０８）。
2. 　請求項１に記載の照明装置において、
   　点光源（１１０）からの発散光（Ｌ１１０）が光走査部（１４０，１４５）を経てコリメート光学系（１２０）に与えられ、前記コリメート光学系（１２０）によって整形された平行光（Ｌ１２０）が回折光学素子（１３０）に入射し、
   　前記光走査部（１４０，１４５）の走査により、前記コリメート光学系（１２０）に入射する光（Ｌ１４０，Ｌ１４５）の向きが変化し、前記回折光学素子（１３０）に入射する平行光（Ｌ１２０）の入射角度が変化することを特徴とする照明装置（１００～１０７）。
3. 　請求項２に記載の照明装置において、
   　光走査部（１４０）が、第１の面に入射した光を第２の面から射出する透過型走査体と、この透過型走査体を少なくとも１軸（ｒ）まわりに回動して走査する走査機構と、を有し、
   　点光源（１１０）からの発散光（Ｌ１１０）が前記透過型走査体を透過してコリメート光学系（１２０）へと向かい、前記走査機構の走査により、前記透過型走査体を透過した光の向きが少なくとも１方向に変化することを特徴とする照明装置（１００～１０３）。
4. 　請求項２に記載の照明装置において、
   　光走査部（１４５）が、入射した光を反射して射出する反射面を有する反射型走査体と、この反射型走査体を少なくとも１軸（ｒ）まわりに回動して走査する走査機構と、を有し、
   　点光源（１１０）からの発散光（Ｌ１１０）が前記反射型走査体を反射してコリメート光学系（１２０）へと向かい、前記走査機構の走査により、前記反射型走査体を反射した光の向きが少なくとも１方向に変化することを特徴とする照明装置（１０４～１０７）。
5. 　請求項１に記載の照明装置において、
   　点光源（２１０）からの発散光（Ｌ２１０）がコリメート光学系（２２０）を経て光走査部（２４０，２４５）に与えられ、前記コリメート光学系（２２０）によって整形された平行光（Ｌ２２０）が前記光走査部（２４０，２４５）に入射し、
   　前記光走査部（２４０，２４５）の走査により、回折光学素子（２３０）に入射する平行光（Ｌ２４０，Ｌ２４５）の入射角度が変化することを特徴とする照明装置（２００～２０８）。
6. 　請求項５に記載の照明装置において、
   　光走査部（２４０）が、第１の面に入射した光を第２の面から射出する透過型走査体と、この透過型走査体を少なくとも１軸（ｒ）まわりに回動して走査する走査機構と、を有し、
   　コリメート光学系（２２０）からの平行光（Ｌ２２０）が前記透過型走査体を透過して回折光学素子（２３０）へと向かい、前記走査機構の走査により、前記透過型走査体を透過した平行光の向きが少なくとも１方向に変化することを特徴とする照明装置（２００～２０３）。
7. 　請求項５に記載の照明装置において、
   　光走査部（２４５）が、入射した光を反射して射出する反射面を有する反射型走査体と、この反射型走査体を少なくとも１軸（ｒ）まわりに回動して走査する走査機構と、を有し、
   　コリメート光学系（２２０）からの平行光（Ｌ２２０）が前記反射型走査体を反射して回折光学素子（２３０）へと向かい、前記走査機構の走査により、前記反射型走査体を反射した平行光の向きが少なくとも１方向に変化することを特徴とする照明装置（２０４～２０８）。
8. 　請求項１～７のいずれかに記載の照明装置において、
   　光走査部（１４０，１４５，２４０，２４５）が、少なくとも１方向への周期的な走査を行い、回折光学素子（Ｌ１２０，Ｌ２４０，Ｌ２４５）に入射する平行光（Ｌ１２０）の入射角度が周期的に変化することを特徴とする照明装置（１００～１０７，２００～２０８）。
9. 　請求項１～８のいずれかに記載の照明装置において、
   　回折光学素子（１３０，２３０）に、平行光（Ｌ１２０，Ｌ２４０）の入射角度の変化に応じて、回折方向が変化する回折パターンが形成されていることを特徴とする照明装置（１００～１０７，２００～２０８）。
10. 　請求項１～８のいずれかに記載の照明装置において、
    　回折光学素子（１３０，２３０）に、平行光（Ｌ１２０，Ｌ２４０）の入射角度の変化に応じて、所定の被照明面（１０）上に形成される照明領域（１５０，２５０）の位置、形状、面積の少なくとも１つが変化する回折パターンが形成されていることを特徴とする照明装置（１００～１０７，２００～２０８）。
11. 　請求項１～８のいずれかに記載の照明装置において、
    　回折光学素子（１３０，２３０）が、回折光（Ｌ１３０，Ｌ２３０）によって所定の被照明面（１０）上に再生像を形成するホログラム素子によって構成され、前記再生像によって照明領域（１５０，２５０）が形成されることを特徴とする照明装置（１００～１０７，２００～２０８）。
12. 　請求項１１に記載の照明装置において、
    　ホログラム素子（１３０，２３０）に、所定形状の拡散板（１３８）からの物体光（Ｏ）と平行参照光（Ｒ）との干渉縞が記録されており、
    　光走査部（１４０，１４５，２４０，２４５）が、前記ホログラム素子（１３０，２３０）に入射する平行光（Ｌ１２０，Ｌ２４０）を走査する際に、前記平行参照光の入射角度を基準角度として、この基準角度を増減させる走査を行うことを特徴とする照明装置（１００～１０７，２００～２０８）。
13. 　請求項１２に記載の照明装置において、
    　ホログラム素子（１３０，２３０）が、コンピュータによる演算によって求められた干渉縞を記録したＣＧＨであることを特徴とする照明装置（１００～１０７，２００～２０８）。
14. 　請求項１２または１３に記載の照明装置において、
    　回折光学素子（４３０）が、複数の要素回折光学部（４３１，４３２）を有し、
    　前記要素回折光学部（４３１，４３２）のそれぞれは、共通の基準角度で入射する平行な入射光（Ｌin）に基づいて、被照明面（１０）上に同一の照明領域（４５０）を形成することを特徴とする照明装置（１００～１０７，２００～２０８）。
15. 　請求項１４に記載の照明装置において、
    　回折光学素子（４３０）が、所定の配置平面上に二次元マトリックス状に配置された複数の要素回折光学部（４３１，４３２）を有することを特徴とする照明装置（１００～１０７，２００～２０８）。
16. 　請求項１～１５のいずれかに記載の照明装置において、
    　光走査部（１４０，１４５，２４０，２４５）が、入射した光（Ｌ１１０，Ｌ２２０）の向きを、直交する２方向に関して変えて射出することにより、光を二次元的に走査する機能を有し、被照明面（１０）上に形成される照明領域（３５０）の位置を二次元的に変化させることを特徴とする照明装置（１００～１０７，２００～２０８）。
17. 　請求項１～１６のいずれかに記載の照明装置において、
    　被照明面（１０）上に形成される異なる複数の照明領域（３５０）の集合体領域を照明ゾーン（ＬＺ）と呼んだときに、光走査部（１４０，１４５，２４０，２４５）が、前記照明ゾーンが人間の目に単一の領域として視認される速度で走査を行うことを特徴とする照明装置（１００～１０７，２００～２０８）。
18. 　請求項１～１７のいずれかに記載の照明装置において、
    　光走査部（１４５，２４５）による走査を制御する走査制御部（１６０，２６０）と、点光源生成部（１１１，２１１）による点灯および消灯を制御する光源制御部（１７０，２７０）と、を更に備え、
    　前記光源制御部（１７０，２７０）による点光源の点灯および消灯の制御が、前記走査制御部（１６０，２６０）による走査制御に連動して行われることを特徴とする照明装置（１０６，２０６）。
19. 　請求項１８に記載の照明装置において、
    　走査制御部（１６０，２６０）が、周期的な走査が行われるような走査制御を行い、
    　光源制御部（１７０，２７０）が、特定の走査位置において点灯し、それ以外の走査位置において消灯する制御を行い、前記特定の走査位置に対応する照明領域（１５０，２５０）のみが照明されるようにしたことを特徴とする照明装置（１０６，２０６）。
20. 　請求項１～１９のいずれかに記載の照明装置において、
    　点光源生成部が、レーザ光源（１１１，２１１）と、このレーザ光源で生成されたレーザ光を根端部から先端部へと導く光ファイバ（１１２，２１２）と、を有し、前記光ファイバの前記先端部に点光源（１１０，２１０）を生成することを特徴とする照明装置（１０１，２０１）。
21. 　請求項１～１９のいずれかに記載の照明装置において、
    　点光源生成部が、光源装置（１１４，２１４）と、この光源装置からの光を集光する集光レンズ（１１５，２１５）と、を有し、前記集光レンズの集光位置に点光源（１１０，２１０）を生成することを特徴とする照明装置（１０３，２０３）。
22. 　請求項１～１９のいずれかに記載の照明装置において、
    　点光源生成部が、レーザ光源（１１１，２１１）と、このレーザ光源で生成されたレーザ光を発散させる発散レンズ（１１６，２１６）と、を有し、前記発散レンズの位置に点光源（１１０，２１０）を生成することを特徴とする照明装置（１０４～１０７，２０４～２０８）。
23. 　請求項１～２２のいずれかに記載の照明装置を３組含むカラー照明装置であって、
    　第１の照明装置の点光源生成部（１１１Ｒ，２１１Ｒ）は赤色の点光源を生成し、第２の照明装置の点光源生成部（１１１Ｇ，２１１Ｇ）は緑色の点光源を生成し、第３の照明装置の点光源生成部（１１１Ｂ，２１１Ｂ）は青色の点光源を生成し、
    　前記第１の照明装置の回折光学素子（１３０Ｒ，２３０Ｒ）は赤色の照明領域を形成し、前記第２の照明装置の回折光学素子（１３０Ｇ，２３０Ｇ）は緑色の照明領域を形成し、前記第３の照明装置の回折光学素子（１３０Ｂ，２３０Ｂ）は青色の照明領域を形成し、
    　前記赤色の照明領域、前記緑色の照明領域、および前記青色の照明領域の重複部分に所定色のカラー照明領域を形成することを特徴とするカラー照明装置（１０７，２０７，２０８）。
24. 　請求項１～２３のいずれかに記載の照明装置において、
    　車両（４０）に取り付けるための取付部を更に備え、被照明面（１０）が路面上に設定され、前記車両から前記路面に対して照明を行うことを特徴とする照明装置（１００～１０７，２００～２０８）。
25. 　点光源（５１０）を生成する点光源生成部（５１１，５１２）と、
    　前記点光源（５１０）からの発散光（Ｌ５１０）の向きを変えることにより、前記発散光を少なくとも一方向に走査する光走査部（５４０）と、
    　前記光走査部（５４０）で走査された光を平行光（Ｌ５２０）に整形するコリメート光学系（５２０）と、
    　を備え、
    　前記コリメート光学系（５２０）は、その前側焦点位置が、前記点光源（５１０）の位置に一致するように配置され、
    　前記光走査部（５４０）の走査により、異なる方向を照明する機能を有することを特徴とする照明装置（５００）。
26. 　点光源（６１０）を生成する点光源生成部（６１１，６１２）と、
    　前記点光源（６１０）からの発散光（Ｌ６１０）を平行光（Ｌ６２０）に整形するコリメート光学系（６２０）と、
    　前記平行光（Ｌ６２０）の向きを変えることにより、前記平行光を少なくとも一方向に走査する光走査部（６４０）と、
    　を備え、
    　前記コリメート光学系（６２０）は、その前側焦点位置が、前記点光源（６１０）の位置に一致するように配置され、
    　前記光走査部（６４０）の走査により、異なる方向を照明する機能を有することを特徴とする照明装置（６００）。

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