專利名稱：使用了相干光源的照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用了相干光源的照明裝置。特別是，本發(fā)明涉及在將由激光光源產(chǎn)生的相干光用作照明光的照明裝置中使斑點(diǎn)噪聲降低的技術(shù)。
背景技術(shù)：
作為照明裝置的光源，目前使用白熾燈泡或熒光燈。而且，對于要求高亮度照明光的照明裝置，將水銀燈、鹵素?zé)?、氙燈等用作光源。例如，在日本特開2004-264512號公報(bào)中公開有使用了超高壓水銀燈的照明裝置及其投射型圖像顯示裝置。最近，將LED用作光源的照明裝置也開始普及。LED的壽命一般在一萬小時(shí)以上，作為替代白熾燈泡或熒光燈的新通用光源受到注目。另一方面，激光光源作為產(chǎn)生相干光的光源已在產(chǎn)業(yè)上的各種領(lǐng)域廣泛利用。具體而言，活用單色性、方向性、可干涉性等固有特征，使激光在光通信領(lǐng)域、半導(dǎo)體器件的制造領(lǐng)域、全息圖等光學(xué)領(lǐng)域等被廣泛利用。特別是，作為實(shí)用光源，半導(dǎo)體激光器具有充分長的壽命，且能量的利用效率也極為優(yōu)異。盡管具有此種優(yōu)點(diǎn)，但使用了激光光源的照明裝置至今尚未普及的原因在于具有產(chǎn)生斑點(diǎn)噪聲的特有的問題。斑點(diǎn)(speckle)是將激光等的相干光照射至擴(kuò)散面時(shí)產(chǎn)生的斑點(diǎn)狀的花紋，在將激光照射至照明對象物時(shí)，在照射面可觀察到斑點(diǎn)狀的亮度不均。例如，在激光指針指示屏幕上I點(diǎn)的情況下，可觀察到激光點(diǎn)在屏幕上閃爍發(fā)光。在屏幕上產(chǎn)生斑點(diǎn)噪聲，成為對觀察者造成生理上的不良影響的主要原因。使用相干光導(dǎo)致產(chǎn)生斑點(diǎn)的原因在于，在屏幕等擴(kuò)散反射面的各部反射后的相干光因其極高的可干涉性而彼此干涉。例如，在“SpecklePhenomena in Optics, Joseph W. Goodman, Roberts&Co. , 2006” 中，對斑點(diǎn)產(chǎn)生進(jìn)行了詳細(xì)的理論考察。如果用作激光指針，則觀察者僅觀察到微小的點(diǎn)，不會產(chǎn)生大問題。然而，若將激光光源用作照明裝置的光源并由相干光照明寬到某種程度的區(qū)域，則因在照明區(qū)域產(chǎn)生的斑點(diǎn)噪聲，對觀察者造成生理上的不良影響，以及出現(xiàn)不舒服等癥狀。由于具有這種問題，以往，使用了激光光源的照明裝置并不適于一般用途。當(dāng)然，也提出了用于降低這種斑點(diǎn)噪聲的各種具體方法。例如，在日本特開平6-208089號公報(bào)已公開將激光照射至散射板并將從其獲得的散射光用作照明光且由馬達(dá)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動散射板，從而降低斑點(diǎn)的技術(shù)。而且，在日本特開2004-144936號公報(bào)已公開在激光光源與照明對象物之間配置光擴(kuò)散元件并使該光擴(kuò)散元件振動從而降低斑點(diǎn)的技術(shù)。然而，使散射板旋轉(zhuǎn)或使光擴(kuò)散元件振動需要大型機(jī)械驅(qū)動機(jī)構(gòu)，裝置整體大型化且耗電也增加。而且，此種方法不一定能有效除去斑點(diǎn)。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種在使用了相干光源的照明裝置中高效率且充分地抑制斑點(diǎn)產(chǎn)生的技術(shù)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一方式是一種使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，具備相干光源，產(chǎn)生相干光束；全息圖記錄介質(zhì)，記錄有散射板的像；以及光束掃射裝置，將所述光束照射至所述全息圖記錄介質(zhì)，且以所述光束對所述全息圖記錄介質(zhì)的照射位置隨時(shí)間變化的方式掃射，在所述全息圖記錄介質(zhì)中，使用沿規(guī)定光路照射的參照光，記錄有所述散射板的像作為全息圖，所述相干光源產(chǎn)生具有能再現(xiàn)所述散射板的像的波長的光束，所述光束掃射裝置以使所述光束對所述全息圖記錄介質(zhì)的照射方向?yàn)檠厮鰠⒄展獾墓饴返姆较虻姆绞?，進(jìn)行所述光束的掃射，從所述全息圖記錄介質(zhì)獲得的所述散射板的像的再現(xiàn)光作為照明光。本發(fā)明的第二方式是上述第一方式涉及的使用了相干光源的照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，光束掃射裝置使光束在規(guī)定的掃射基點(diǎn)彎折，將彎折后的光束照射至全息圖記錄介質(zhì)，且通過使所述光束的彎折狀態(tài)隨時(shí)間變化，從而使彎折后的光束對所述全息圖記錄介質(zhì)的照射位置隨時(shí)間變化，在所述全息圖記錄介質(zhì)中，使用會聚于特定的會聚點(diǎn)的參照光或從特定的會聚點(diǎn)發(fā)散的參照光，記錄有散射板的像作為全息圖，所述光束掃射裝置以所述會聚點(diǎn)作為所述掃射基點(diǎn)進(jìn)行光束的掃射。本發(fā)明的第三方式是上述第二方式涉及的使用了相干光源的照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，在全息圖記錄介質(zhì)中，使用沿以會聚點(diǎn)為頂點(diǎn)的圓錐的側(cè)面三維地會聚或發(fā)散的參照光，記錄有散射板的像。本發(fā)明的第四方式是上述第三方式涉及的使用了相干光源的照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，光束掃射裝置具有使光束以在包含掃射基點(diǎn)的平面上擺動運(yùn)動的方式進(jìn)行彎折的功能，并在全息圖記錄介質(zhì)上使光束在一維方向掃射。本發(fā)明的第五方式是上述第三方式涉及的使用了相干光源的照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，光束掃射裝置具有使光束以在包含掃射基點(diǎn)的第I平面上進(jìn)行擺動運(yùn)動的方式彎折的功能、及使光束以在包含掃射基點(diǎn)且與所述第I平面正交的第2平面上進(jìn)行擺動運(yùn)動的方式彎折的功能，并在全息圖記錄介質(zhì)上使光束在二維方向掃射。本發(fā)明的第六方式是上述第二方式涉及的使用了相干光源的照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，在全息圖記錄介質(zhì)中，使用沿包含會聚點(diǎn)的平面二維地會聚或發(fā)散的參照光，記錄有散射板的像。本發(fā)明的第七方式是上述第六方式涉及的使用了相干光源的照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，光束掃射裝置具有使光束以在包含掃射基點(diǎn)的平面上進(jìn)行擺動運(yùn)動的方式彎折的功能，并在全息圖記錄介質(zhì)上使光束在一維方向掃射。本發(fā)明的第八方式是上述第一方式涉及的使用了相干光源的照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，光束掃射裝置通過使光束在平行移動的同時(shí)照射至全息圖記錄介質(zhì)，從而使所述光束對所述全息圖記錄介質(zhì)的照射位置隨時(shí)間變化，在所述全息圖記錄介質(zhì)中，使用由平行光束構(gòu)成的參照光，記錄有散射板的像作為全息圖，所述光束掃射裝置從與所述參照光平行的方向?qū)⒐馐丈渲了鋈D記錄介質(zhì)，以進(jìn)行光束的掃射。本發(fā)明的第九方式是上述第一至第八方式涉及的使用了相干光源的照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，相干光源是產(chǎn)生激光束的激光光源。
本發(fā)明的第十方式是上述第一至第九方式涉及的使用了相干光源的照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，全息圖記錄介質(zhì)記錄有散射板的像作為體積型全息圖。本發(fā)明的第十一方式是上述第一至第九方式涉及的使用了相干光源的照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，全息圖記錄介質(zhì)記錄有散射板的像作為表面浮雕型全息圖。本發(fā)明的第十二方式是上述第一至第九方式涉及的使用了相干光源的照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，記錄在全息圖記錄介質(zhì)的全息圖是計(jì)算機(jī)合成全息圖。本發(fā)明的第十三方式是上述第一至第九方式涉及的使用了相干光源的照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，記錄在全息圖記錄介質(zhì)的全息圖是傅立葉變換全息圖。本發(fā)明的第十四方式是上述第一至第九方式涉及的使用了相干光源的照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，記錄在全息圖記錄介質(zhì)的全息圖是反射型全息圖，且將光束的反射衍射光用作照明光。本發(fā)明的第十五方式是上述第一至第九方式涉及的使用了相干光源的照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，記錄在全息圖記錄介質(zhì)的全息圖是透射型全息圖，且將光束的透射衍射光用作照明光。本發(fā)明的第十六方式是上述第一至第十五方式涉及的使用了相干光源的照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，光束掃射裝置是掃射型鏡器件、全反射棱鏡、折射棱鏡或光電晶體。本發(fā)明的第十七方式是上述第一至第十六方式涉及的使用了相干光源的照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，相干光源具有分別產(chǎn)生具有不同波長的單色光的激光束的多臺即η臺激光光源、及將所述η臺激光光源產(chǎn)生的激光束合成以生成合成光束的光合成器，光束掃射裝置在全息圖記錄介質(zhì)上掃射所述光合成器生成的所述合成光束，在所述全息圖記錄介質(zhì)中，以通過所述η臺激光光源產(chǎn)生的各激光束能分別獲得再現(xiàn)像的方式記錄有散射板的像作為η種全息圖。本發(fā)明的第十八方式是具備上述第一至第十七方式涉及的使用了相干光源的照明裝置和具有接受所述照明裝置的照明的受光面的顯示介質(zhì)，其特征在于，在全息圖記錄介質(zhì)中記錄有被畫有指定圖像的透射膜覆蓋的散射板的像，所述受光面配置在形成所述散射板的再現(xiàn)像的位置。本發(fā)明的第十九方面是一種使用了相干光源的照明方法，其特征在于，具有:準(zhǔn)備階段，通過將散射板的像作為全息圖記錄在記錄用介質(zhì)上從而創(chuàng)建全息圖記錄介質(zhì)；以及照明階段，將相干光束照射至所述全息圖記錄介質(zhì)上，且以使照射位置隨時(shí)間變化的方式，在所述全息圖記錄介質(zhì)上掃射所述光束，在所述準(zhǔn)備階段，將相干的照明光照射至所述散射板，將從所述散射板獲得的散射光用作物體光，將沿規(guī)定光路照射至所述記錄用介質(zhì)且與所述照明光相同波長的相干光用作參照光，并將由所述物體光與所述參照光形成的干涉條紋記錄在所述記錄用介質(zhì)，從而創(chuàng)建所述全息圖記錄介質(zhì)，在所述照明階段，以具有能使所述散射板的像再現(xiàn)的波長的光束通過沿所述參照光的光路的光路并朝向所述全息圖記錄介質(zhì)上的照射位置的方式進(jìn)行掃射，將從所述全息圖記錄介質(zhì)獲得的所述散射板的像的再現(xiàn)光作為照明光。本發(fā)明的第二十方面是上述第十九方面涉及的使用了相干光源的照明方法，是使用了相干光源的照明方法，其特征在于，在準(zhǔn)備階段，通過使用在指定會聚點(diǎn)的位置具有焦點(diǎn)的凸透鏡使大致平行的相干光的光束聚光，從而產(chǎn)生在所述會聚點(diǎn)三維地會聚的參照光或從所述會聚點(diǎn)三維地發(fā)散的參照光，并使用產(chǎn)生的參照光進(jìn)行干涉條紋的記錄。本發(fā)明的第二十一方面是上述第十九方面涉及的使用了相干光源的照明方法，是使用了相干光源的照明方法，其特征在于，在準(zhǔn)備階段，通過使用具有與指定聚光軸平行的中心軸的柱面透鏡使大致平行的相干光的光束聚光在所述聚光軸上，從而產(chǎn)生在所述聚光軸上的點(diǎn)二維地會聚的參照光或從所述聚光軸上的點(diǎn)二維地發(fā)散的參照光，使用產(chǎn)生的參照光進(jìn)行干涉條紋的記錄。本發(fā)明的第二十二方面是上述第十九方面涉及的使用了相干光源的照明方法，是使用了相干光源的照明方法，其特征在于，在準(zhǔn)備階段，使用由平行光束構(gòu)成的參照光進(jìn)行干涉條紋的記錄。本發(fā)明的第二十三方面是上述第十九至第二十二方面涉及的使用了相干光源的照明方法，是使用了相干光源的照明方法，其特征在于，通過使用了假想的散射板的模擬運(yùn)算執(zhí)行準(zhǔn)備階段的處理，將計(jì)算機(jī)合成全息圖記錄在全息圖記錄介質(zhì)。本發(fā)明的第二十四方面是上述第二十三方面涉及的使用了相干光源的照明方法，是使用了相干光源的照明方法，其特征在于，作為假想的散射板，使用在平面上將多個(gè)點(diǎn)光源排列成格子狀的模型。本發(fā)明的第二十五方面是一種使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，具備相干光源，產(chǎn)生相干光束；微透鏡陣列，包含多個(gè)獨(dú)立透鏡的集合體；以及光束掃射裝置，將所述光束照射至所述微透鏡陣列，且以所述光束對所述微透鏡陣列的照射位置隨時(shí)間變化的方式掃射，構(gòu)成所述微透鏡陣列的獨(dú)立透鏡分別具有使從所述光束掃射裝置照射的光折射以在指定受光面上形成指定照射區(qū)域的功能，且被構(gòu)成為通過任一個(gè)獨(dú)立透鏡形成的照射區(qū)域在所述受光面上成為大致相同的共同區(qū)域。本發(fā)明的第二十六方面是上述第二十五方面涉及的使用了相干光源的照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，光束掃射裝置使光束在指定掃射基點(diǎn)彎折并照射至微透鏡陣列且使所述光束的彎折狀態(tài)隨時(shí)間變化，從而使彎折后的光束對所述微透鏡陣列的照射位置隨時(shí)間變化，構(gòu)成所述微透鏡陣列的獨(dú)立透鏡分別使從所述掃射基點(diǎn)射入的光折射，并在受光面上形成共同的照射區(qū)域。本發(fā)明的第二十七方面涉及一種使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，具備相干光源，產(chǎn)生相干光束；光束掃射裝置，通過控制所述光束的方向或位置或其兩者，從而進(jìn)行光束掃射；以及光擴(kuò)散元件，使射入的光束擴(kuò)散并射出，所述光束掃射裝置將所述相干光源產(chǎn)生的所述光束朝向所述光擴(kuò)散元件射出，且以所述光束對所述光擴(kuò)散元件的入射位置隨時(shí)間變化的方式掃射，所述光擴(kuò)散元件具有使射入的光束擴(kuò)散以在指定受光面上形成指定照射區(qū)域的功能，且被構(gòu)成為形成的照射區(qū)域在所述受光面上成為大致相同的共同區(qū)域而與光束的入射位置無關(guān)。


圖1是示出創(chuàng)建本發(fā)明的照明裝置的構(gòu)成要素即全息圖記錄介質(zhì)的處理的光學(xué)系統(tǒng)的配置圖。圖2是示出圖1所示的處理中參照光L23的剖面SI與全息圖感光介質(zhì)40的位置關(guān)系的俯視圖。圖3是示出圖1所示的處理中參照光L23的另一剖面S2與全息圖感光介質(zhì)40的位置關(guān)系的俯視圖。圖4是圖1所示的光學(xué)系統(tǒng)中散射板30及全息圖感光介質(zhì)40的周圍的部分放大圖。圖5是示出使用以圖1所示的處理創(chuàng)建的全息圖記錄介質(zhì)45再現(xiàn)散射板的像35的處理的圖。圖6是示出對以圖1所示的處理創(chuàng)建的全息圖記錄介質(zhì)45僅照射I條光束來再現(xiàn)散射板的像35的處理的圖。圖7是示出對以圖1所示的處理創(chuàng)建的全息圖記錄介質(zhì)45僅照射I條光束使散射板的像35來再現(xiàn)的處理的另一圖。圖8是示出圖6及圖7所示的再現(xiàn)處理中光束的照射位置的俯視圖。圖9是示出本發(fā)明的基本實(shí)施方式的照明裝置100的構(gòu)成的側(cè)視圖。圖10是示出使用圖9所示的照明裝置100照明照明對象物70的狀態(tài)的側(cè)視圖。圖11是示出將圖9所示的照明裝置100安裝于頂面并照明桌子的上表面的狀態(tài)的側(cè)視圖。圖12是示出圖9所示的照明裝置100中全息圖記錄介質(zhì)45上的光束的掃射方式的第I例的俯視圖。圖13是示出圖9所示的照明裝置100中全息圖記錄介質(zhì)45上的光束的掃射方式的第2例的俯視圖。圖14是示出圖9所示的照明裝置100中全息圖記錄介質(zhì)45上的光束的掃射方式的第3例的俯視圖。圖15是示出圖9所示的照明裝置100中全息圖記錄介質(zhì)45上的光束的掃射方式的第4例的俯視圖。圖16是示出使用帶狀的全息圖記錄介質(zhì)85的情況下的光束的掃射方式的俯視圖。圖17是示出創(chuàng)建圖16所示的帶狀的全息圖記錄介質(zhì)85的處理的光學(xué)系統(tǒng)的配置圖。圖18是示出以CGH的方法創(chuàng)建本發(fā)明的照明裝置的構(gòu)成要素即全息圖記錄介質(zhì)的原理的側(cè)視圖。圖19是圖18所示的假想的散射板30 ’的前視圖。圖20是示出基于本發(fā)明獲得的斑點(diǎn)降低效果的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表。圖21是示出基于本發(fā)明的照明裝置進(jìn)行白色照明的情況下的光源的構(gòu)成例的圖。圖22是示出創(chuàng)建本發(fā)明的照明裝置時(shí)所使用的散射板的多樣性的俯視圖。
圖23是示出將本發(fā)明的照明裝置用作圖像顯示裝置的情況下所使用的透射膜的俯視圖。圖24是示出使用會聚參照光創(chuàng)建反射型的全息圖記錄介質(zhì)的處理的側(cè)視圖。圖25是示出以圖24所示的方法創(chuàng)建成的反射型的全息圖記錄介質(zhì)45的再現(xiàn)處理的側(cè)視圖。圖26是示出使用會聚參照光創(chuàng)建透射型的全息圖記錄介質(zhì)的處理的側(cè)視圖。圖27是示出以圖26所示的方法創(chuàng)建成的透射型的全息圖記錄介質(zhì)45的再現(xiàn)處理的側(cè)視圖。圖28是示出使用發(fā)散參照光創(chuàng)建全息圖記錄介質(zhì)的情況下的準(zhǔn)備處理的側(cè)視圖。圖29是示出以圖28的準(zhǔn)備處理創(chuàng)建成的準(zhǔn)備用全息圖記錄介質(zhì)95的再現(xiàn)處理的側(cè)視圖。圖30是示出使用發(fā)散參照光創(chuàng)建反射型的全息圖記錄介質(zhì)的處理的側(cè)視圖。圖31是示出使用發(fā)散參照光創(chuàng)建透射型的全息圖記錄介質(zhì)的處理的側(cè)視圖。圖32是示出使用發(fā)散參照光創(chuàng)建全息圖記錄介質(zhì)的情況下的另一準(zhǔn)備處理的側(cè)視圖。圖33是示出以圖32的準(zhǔn)備處理創(chuàng)建成的準(zhǔn)備用全息圖記錄介質(zhì)95的再現(xiàn)處理的側(cè)視圖。圖34是示出創(chuàng)建本發(fā)明的變形例的照明裝置的構(gòu)成要素即全息圖記錄介質(zhì)的處理的光學(xué)系統(tǒng)的配置圖。圖35是示出本發(fā)明的變形例的照明裝置110的基本構(gòu)成的側(cè)視圖。圖36是示出本發(fā)明的另一變形例的照明裝置120的基本構(gòu)成的側(cè)視圖。圖37是示出圖36所示的照明裝置120的動作原理的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
§1.本發(fā)明所使用的全息圖記錄介質(zhì)首先，說明作為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的照明裝置的構(gòu)成要素而使用的全息圖記錄介質(zhì)的特征。圖1是示出創(chuàng)建該全息圖記錄介質(zhì)的處理的光學(xué)系統(tǒng)的配置圖。利用該光學(xué)系統(tǒng)創(chuàng)建記錄有散射板的像的全息圖記錄介質(zhì)。圖的右上所示的相干光源10是產(chǎn)生相干光束LlO的光源，實(shí)際上，使用產(chǎn)生剖面為圓形的單色激光(光)的激光光源。該激光光源所產(chǎn)生的相干光束LlO被分光器20分成2束。即,光束LlO的一部分直接透過分光器20而導(dǎo)向圖的下方,其余一部分被分光器20反射并作為光束L20導(dǎo)向圖的左方。透過分光器20的光束LlO可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生散射板的物體光Lobj的功能。S卩，往圖的下方行進(jìn)的光束LlO被反射鏡11反射成為光束LI I，進(jìn)一步，通過擴(kuò)束器12來擴(kuò)大直徑，構(gòu)成平行光束L12，照射至散射板30的右側(cè)面的整個(gè)區(qū)域。散射板30是具有使照射的光散射的性質(zhì)的板，一般被稱為光學(xué)擴(kuò)散板。此處所示的實(shí)施例的情況下，使用在內(nèi)部混合有用于使光散射的微小粒子(光的散射體)的透射型散射板(例如，乳白玻璃板)。因此，如圖所示，照射至散射板30的右側(cè)面的平行光束L12透過散射板30，并作為散射光L30從左側(cè)面射出。該散射光L30構(gòu)成散射板30的物體光Lobj。另一方面，被分光器20反射的光束L20可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生參照光Lref的功能。S卩，從分光器20往圖的左方行進(jìn)的光束L20被反射鏡21反射成為光束L21，接著，通過擴(kuò)束器22放大直徑，構(gòu)成平行光束L22，被以點(diǎn)C為焦點(diǎn)的凸透鏡23折射后照射至全息圖感光介質(zhì)40。此外，即使平行光束L22未必是嚴(yán)格的平行光線的集合，只要是大致平行光線的集合，則實(shí)用上無問題。全息圖感光介質(zhì)40為用于記錄全息圖像的感光性介質(zhì)。至此，向全息圖感光介質(zhì)40照射的照射光L23構(gòu)成參照光Lref。其結(jié)果,全息圖感光介質(zhì)40被散射板30的物體光Lobj與參照光Lref照射。此處，物體光Lobj與參照光Lref皆為由相干光源10 (激光光源)產(chǎn)生的具有相同波長λ的相干光，因此，在全息圖感光介質(zhì)40記錄有兩者的干涉條紋。換言之，在全息圖感光介質(zhì)40，將散射板30的像作為全息圖記錄。圖2是示出圖1所示的參照光L23 (Lref)的剖面SI與全息圖感光介質(zhì)40的位置關(guān)系的俯視圖。通過擴(kuò)束器22擴(kuò)大直徑的平行光束L22具有圓形剖面，因此，以凸透鏡23聚光的參照光Lref會聚于以透鏡的焦點(diǎn)C為頂點(diǎn)的圓錐狀。然而，在圖1所示的例中，全息圖感光介質(zhì)40被配置成相對該圓錐的中心軸傾斜，因此，由全息圖感光介質(zhì)40的表面切斷參照光L23 (Lref)而得的剖面SI如圖2所示成為橢圓。如上所述，圖2所示的例子中，參照光Lref僅照射至全息圖感光介質(zhì)40的整個(gè)區(qū)域中的圖中斜線所示的區(qū)域內(nèi)，因此，散射板30的全息圖成為僅記錄在施加該斜線區(qū)域內(nèi)。當(dāng)然，若通過擴(kuò)束器22產(chǎn)生直徑更大的平行光束L22，并使用直徑更大的凸透鏡23，則如圖3所示的例，在參照光Lref的剖面S2內(nèi)也可包含全息圖感光介質(zhì)40。此情況下，如圖中施加斜線般，散射板30的全息圖記錄在全息圖感光介質(zhì)40的整面。在創(chuàng)建用于本發(fā)明的全息圖記錄介質(zhì)的狀況下，用圖2、圖3的任一形態(tài)進(jìn)行記錄皆可。接著，進(jìn)一步詳細(xì)說明散射板30的像記錄在全息圖感光介質(zhì)40上的光學(xué)處理。圖4是圖1所示的光學(xué)系統(tǒng)中散射板30及全息圖感光介質(zhì)40的周圍的部分放大圖。如上所述，參照光Lref是用具有焦點(diǎn)C的凸透鏡23將具有圓形剖面的平行光束L22聚光而成，會聚成以焦點(diǎn)C為頂點(diǎn)的圓錐狀。因此，以下，將此焦點(diǎn)C稱為會聚點(diǎn)。照射至全息圖感光介質(zhì)40的參照光L23 (Lref)如圖所示,成為會聚于該會聚點(diǎn)C的光。另一方面，從散射板30發(fā)出的光(物體光Lobj)為散射光，因此朝向各種方向。例如，如圖所示，如果考慮物體點(diǎn)Ql在散射板30的左側(cè)面的上端，則從該物體點(diǎn)Ql向四面八方射出散射光。同樣地，也從任意的物體點(diǎn)Q2或Q3向四面八方射出散射光。因此，若著眼于全息圖感光介質(zhì)40內(nèi)的任意API，則記錄來自物體點(diǎn)Ql、Q2、Q3的物體光L31、L32、L33與朝向會聚點(diǎn)C的參照光Lref的干涉條紋的信息。當(dāng)然，實(shí)際上，散射板30上的物體點(diǎn)不僅Q1、Q2、Q3，因此來自散射板30上的所有物體點(diǎn)的信息同樣作為與參照光Lref的干涉條紋的信息被記錄。換言之，在圖示的點(diǎn)Pl記錄散射板30的所有信息。而且，同樣地，在圖示的點(diǎn)P2也記錄散射板30的所有信息。這樣，在全息圖感光介質(zhì)40內(nèi)的任一部分均記錄散射板30的所有信息。這是全息圖的本質(zhì)。接著，以下，將用這種方法記錄有散射板30的信息的全息圖感光介質(zhì)40稱為全息圖記錄介質(zhì)45。為了再現(xiàn)全息圖記錄介質(zhì)45，以得到散射板30的全息圖再現(xiàn)像，只要將與用在記錄時(shí)的光相同波長的相干光從與記錄時(shí)的參照光Lref對應(yīng)的方向作為再現(xiàn)用照明光照射即可。圖5是示出使用以圖4所示的處理創(chuàng)建的全息圖記錄介質(zhì)45再現(xiàn)散射板的像35的處理的圖。如圖所示，對全息圖記錄介質(zhì)45從下方照射再現(xiàn)用照明光Lrep。該再現(xiàn)用照明光Lrep是從位于會聚點(diǎn)C的點(diǎn)光源作為球面波發(fā)散的相干光，其一部分如圖示放大成圓錐狀并同時(shí)成為照射全息圖記錄介質(zhì)45的光。而且，該再現(xiàn)用照明光Lrep的波長與全息圖記錄介質(zhì)45的記錄時(shí)的波長(B卩，圖1所示的相干光源10產(chǎn)生的相干光的波長)相同。此處，圖5所示的全息圖記錄介質(zhì)45與會聚點(diǎn)C的位置關(guān)系與圖4所示的全息圖感光介質(zhì)40與會聚點(diǎn)C的位置關(guān)系完全相同。因此，圖5所示的再現(xiàn)用照明光Lrep與逆向行進(jìn)圖4所示的參照光Rref的光路的光對應(yīng)。若將滿足這種條件的再現(xiàn)用照明光Lrep照射至全息圖記錄介質(zhì)45，則通過其衍射光L45 (Ldif)獲得散射板30的全息圖再現(xiàn)像35 (圖中以虛線顯示)。圖5所示的全息圖記錄介質(zhì)45與再現(xiàn)像35的位置關(guān)系與圖4所示的全息圖感光介質(zhì)40與散射板30的位置關(guān)系完全相同。如上所述，將任意物體的像記錄為全息圖并使其再現(xiàn)的技術(shù)是一直以來實(shí)用的公知技術(shù)。而且，在創(chuàng)建用于一般用途的全息圖記錄介質(zhì)的情況下，使用平行光束作為參照光Lref。使用由平行光束構(gòu)成的參照光Lref記錄的全息圖在再現(xiàn)時(shí)也只要利用由平行光束構(gòu)成的再現(xiàn)用照明光Lrep即可，因此方便性優(yōu)異。相對于此，如圖4所示，若將會聚在會聚點(diǎn)C的光用作參照光Lref，則在再現(xiàn)時(shí)，如圖5所示，必須將從會聚點(diǎn)C發(fā)散的光用作再現(xiàn)用照明光Lrep。實(shí)際上，為了獲得圖5所示的再現(xiàn)用照明光Lr印，必須將透鏡等光學(xué)系統(tǒng)配置在特定位置。而且，若再現(xiàn)時(shí)的全息圖記錄介質(zhì)45與會聚點(diǎn)C的位置關(guān)系與記錄時(shí)的全息圖感光介質(zhì)40與會聚點(diǎn)C的位置關(guān)系不一致，則無法獲得正確的再現(xiàn)像35，因此，限定了再現(xiàn)時(shí)的照明條件(若使用平行光束再現(xiàn)的情況下，照明條件只要照射角度滿足即可)。根據(jù)上述理由，使用會聚在會聚點(diǎn)C的參照光Lref創(chuàng)建的全息圖記錄介質(zhì)并不適于一般用途。盡管如此，在此處所示的實(shí)施方式，將會聚在會聚點(diǎn)C的光用作參照光Lref的原因是使再現(xiàn)時(shí)進(jìn)行的光束掃射變?nèi)菀?。即，圖5中，為了方便說明，示出了使用從會聚點(diǎn)C發(fā)散的再現(xiàn)用照明光Lr印產(chǎn)生散射板30的再現(xiàn)像35的方法，但本發(fā)明中，實(shí)際上，不進(jìn)行如圖示使用放大成圓錐狀的再現(xiàn)用照明光Lrep的再現(xiàn)。替代其，采用使光束掃射的方法。以下，詳細(xì)說明此方法。圖6是示出對以圖4所示的處理創(chuàng)建的全息圖記錄介質(zhì)45僅照射I條光束使散射板30的像35再現(xiàn)的處理的圖。即，在該例中，僅將從會聚點(diǎn)C朝向介質(zhì)內(nèi)的I點(diǎn)Pl的I條光束L61作為再現(xiàn)用照明光Lrep給予。當(dāng)然，光束L61為具有與記錄時(shí)的光相同波長的相干光。如圖4所說明，在全息圖記錄介質(zhì)45內(nèi)的任意點(diǎn)Pl記錄有散射板30整體的信息。因此，若對圖6的點(diǎn)Pl的位置用與記錄時(shí)使用的參照光Lref對應(yīng)的條件照射再現(xiàn)用照明光Lr印，則能僅使用記錄在該點(diǎn)Pl附近的干涉條紋產(chǎn)生散射板30的再現(xiàn)像35。圖6是示出通過來自點(diǎn)Pl的衍射光L45 (Ldif)使再現(xiàn)像35再現(xiàn)后的狀態(tài)。另一方面，圖7是僅將從會聚點(diǎn)C朝向介質(zhì)內(nèi)的另一點(diǎn)P2的I條光束L62作為再現(xiàn)用照明光Lrep給予的例。此情況下，在點(diǎn)P2記錄有散射板30整體的信息，因此，若對點(diǎn)P2的位置用與記錄時(shí)使用的參照光Lref對應(yīng)的條件照射再現(xiàn)用照明光Lrep,則能僅使用記錄在該點(diǎn)P2附近的干涉條紋產(chǎn)生散射板30的再現(xiàn)像35。圖7是示出通過來自點(diǎn)P2的衍射光L45 (Ldif)使再現(xiàn)像35再現(xiàn)后的狀態(tài)。圖6所示的再現(xiàn)像35及圖7所示的再現(xiàn)像35均以相同散射板30為原圖像，因此，理論上，形成所謂在相同位置產(chǎn)生的相同的再現(xiàn)像。圖8是示出圖6及圖7所示的再現(xiàn)處理中光束的照射位置的俯視圖。圖8的點(diǎn)Pl與圖6的點(diǎn)Pl對應(yīng)，圖8的點(diǎn)P2與圖7的點(diǎn)P2對應(yīng)。A1、A2分別表示再現(xiàn)用照明光Lrep的剖面。剖面Al、A2的形狀及大小取決于光束L61、L62的剖面的形狀及大小。而且，也取決于全息圖記錄介質(zhì)45上的照射位置。其中，雖示出圓形的剖面A1、A2，為了方便，但實(shí)際上，在使用具有圓形剖面的光束L61、L62的情況下，剖面形狀根據(jù)照射位置而成為扁平的橢圓。如上述，在圖8所示的點(diǎn)Pl附近與點(diǎn)P2附近分別記錄的干涉條紋的內(nèi)容完全不同，但對任一點(diǎn)照射作為再現(xiàn)用照明光Lrep的光束的情況下，均在相同位置獲得相同的再現(xiàn)像35。其原因在于，再現(xiàn)用照明光Lr印是從會聚點(diǎn)C朝向各點(diǎn)P1、P2的光束，因此對任一點(diǎn)均給予與圖4所示的記錄時(shí)的參照光Lref的方向?qū)?yīng)的方向的再現(xiàn)用照明光Lrep。圖8中雖僅例示2點(diǎn)P1、P2，但當(dāng)然就全息圖記錄介質(zhì)45上的任意點(diǎn)而言都相同。因此，對全息圖記錄介質(zhì)45上的任意點(diǎn)照射了光束的情況下，只要該光束為來自會聚點(diǎn)C的光，則在相同位置獲得相同的再現(xiàn)像35。不過，如圖2所示，僅在全息圖感光介質(zhì)40的一部分的區(qū)域(圖中施加斜線顯示的區(qū)域)記錄了全息圖的情況下，僅限于對該區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)照射有光束的情況下，可獲得再現(xiàn)像35。其結(jié)果，此處所述的全息圖記錄介質(zhì)45是使用在特定的會聚點(diǎn)C會聚的參照光Lref將散射板30的像作為全息圖記錄的介質(zhì)，并具有若將通過該會聚點(diǎn)C的光束作為再現(xiàn)用照明光Lr印照射至任意位置則產(chǎn)生散射板30的再現(xiàn)像35的特征。因此，作為再現(xiàn)用照明光Lr印，若使通過會聚點(diǎn)C的光束在全息圖記錄介質(zhì)45上掃射，則通過從各照射部位獲得的衍射光Ldif，相同的再現(xiàn)像35被再現(xiàn)在相同位置?！?.本發(fā)明的基 本實(shí)施方式的照明裝置接著，參照圖9的側(cè)視圖說明本發(fā)明的基本實(shí)施方式的照明裝置100的構(gòu)成。如圖所示，該照明裝置100是由全息圖記錄介質(zhì)45、相干光源50、光束掃射裝置60構(gòu)成。其中，全息圖記錄介質(zhì)45是具有在§ I中敘述的特征的介質(zhì)，并記錄有散射板30的像35。而且,相干光源50是產(chǎn)生具有與創(chuàng)建全息圖記錄介質(zhì)45時(shí)使用的光(物體光Lobj及參照光Lref)的波長相同波長的相干光束L50的光源。另一方面，光束掃射裝置60是以使相干光源50產(chǎn)生的光束L50在規(guī)定的掃射基點(diǎn)B彎折并照射至全息圖記錄介質(zhì)45且通過使光束L50的彎折狀態(tài)隨時(shí)間變化以使彎折后的光束L60對全息圖記錄介質(zhì)45的照射位置隨時(shí)間變化的方式掃射的裝置。這樣的裝置，一般作為掃射型鏡器件(miiror device)而公知的裝置。在圖中，為了方便說明，以點(diǎn)劃線表示在時(shí)刻tl的彎折狀態(tài)，以雙點(diǎn)劃線表示在時(shí)刻t2的彎折狀態(tài)。即，在時(shí)刻tl，光束L50在掃射基點(diǎn)B彎折，作為光束L60 (tl)照射至全息圖記錄介質(zhì)45的點(diǎn)P (tl)，但在時(shí)刻t2，光束L50作為在掃射基點(diǎn)B彎折后的光束L60 (t2)照射至全息圖記錄介質(zhì)45的點(diǎn)P(t2)。在圖中，為了方便說明，僅顯示在時(shí)刻tl、t2這2個(gè)時(shí)間點(diǎn)的彎折狀態(tài)，但實(shí)際上，在時(shí)刻tl t2期間，光束的彎折方向平滑地變化，光束L60對全息圖記錄介質(zhì)45的照射位置以由圖中的點(diǎn)P(tl)向P(t2)的方式緩慢移動。即，在時(shí)刻tl t2期間，光束L60的照射位置在全息圖記錄介質(zhì)45上以由點(diǎn)P(tl)向P(t2)的方式掃射。其中，若使掃射基點(diǎn)B的位置與圖4所示的會聚點(diǎn)C的位置一致(換言之，若使圖9的全息圖記錄介質(zhì)45與掃射基點(diǎn)B的位置關(guān)系與圖4中全息圖感光介質(zhì)40與會聚點(diǎn)C的位置關(guān)系相同)，則在全息圖記錄介質(zhì)45的各照射位置，光束L60照射至與圖4所示的參照光Lref對應(yīng)的方向(逆向行進(jìn)圖4所示的參照光Rref的光路的方向)。因此，光束L60在全息圖記錄介質(zhì)45的各照射位置，作為用于再現(xiàn)記錄在該全息圖的正確的再現(xiàn)用照明光Lrep而發(fā)揮作用。例如，在時(shí)刻tl，通過來自點(diǎn)P (tl)的衍射光L45 (tl)產(chǎn)生散射板30的再現(xiàn)像35，在時(shí)刻t2，通過來自點(diǎn)P (t2)的衍射光L45 (t2)產(chǎn)生散射板30的再現(xiàn)像35。當(dāng)然，在時(shí)刻tl t2期間，通過來自光束L60照射的各位置的衍射光同樣地產(chǎn)生散射板30的再現(xiàn)像35。即，光束L60，只要是從掃射基點(diǎn)B向全息圖記錄介質(zhì)45的光，則無論光束L60照射至全息圖記錄介質(zhì)45上的任何位置，通過來自照射位置的衍射光，相同的再現(xiàn)像35被生成在相同位置。引起此種現(xiàn)象的原因在于，如圖4所示，在全息圖記錄介質(zhì)45中，使用在特定的會聚點(diǎn)C會聚的參照光L23將散射板30的像記錄為全息圖，光束掃射裝置60以該會聚點(diǎn)C作為掃射基點(diǎn)B進(jìn)行光束60的掃射。當(dāng)然，即使停止光束掃射裝置60的掃射，將光束L60的照射位置固定在全息圖記錄介質(zhì)45上的I點(diǎn)，仍然在相同位置持續(xù)產(chǎn)生相同的再現(xiàn)像35。盡管如此，掃射光束60是為了抑制斑點(diǎn)噪聲，無其它原因。圖10是示出使用圖9所示的照明裝置100照明照明對象物70的狀態(tài)的側(cè)視圖。照明裝置100是將從全息圖記錄介質(zhì)45得到的散射板的像35的再現(xiàn)光作為照明光使用的裝置。其中，為了用照明裝置100照明照明對象物70的左側(cè)面，如圖所示，考慮在使照明對象物70的左側(cè)面與散射板的再現(xiàn)像35的左側(cè)面一致的位置配置有照明對象物70的情況。此時(shí)，照明對象物70的左側(cè)面成為受光面R，來自全息圖記錄介質(zhì)45的衍射光照射至該受光面R。因此，在該受光面R上設(shè)定任意的著眼點(diǎn)Q，并慮到達(dá)該著眼點(diǎn)Q的衍射光為怎樣的光。首先，在時(shí)刻tl，從相干光源50射出的光束L50如圖中點(diǎn)劃線所示在掃射基點(diǎn)B彎折，并作為光束L60(tl)照射至點(diǎn)P(tl)。接著，來自點(diǎn)P(tl)的衍射光L45(tl)到達(dá)著眼點(diǎn)Q。另一方面，在時(shí)刻t2，從相干光源50射出的光束L50，如圖中雙點(diǎn)劃線所示在掃射基點(diǎn)B彎折，作為光束L60 (t2)照射至點(diǎn)P (t2)。接著，來自點(diǎn)P (t2)的衍射光L45 (t2)到達(dá)著眼點(diǎn)Q。其結(jié)果，通過這樣的衍射光，在著眼點(diǎn)Q的位置總是產(chǎn)生與散射板30在著眼點(diǎn)Q的位置對應(yīng)的再現(xiàn)像，但對著眼點(diǎn)Q的衍射光的入射角在時(shí)刻tl與時(shí)刻t2不同。換言之，在掃射了光束L60的情況下，形成在受光面R上的再現(xiàn)像35雖不變，但到達(dá)受光面R上的各點(diǎn)的衍射光的入射角度隨時(shí)間變化。這樣的入射角度隨時(shí)間變化在降低斑點(diǎn)方面具有很大的貢獻(xiàn)。如上所述，使用相干光導(dǎo)致產(chǎn)生斑點(diǎn)的原因在于，在受光面R的各部反射的相干光因其極高的可干涉性而彼此干涉。然而，本發(fā)明中，通過光束L60的掃射，衍射光對受光面R的各部的入射角度隨時(shí)間變動，因此干涉方式也隨時(shí)間變動，具有多樣性。因此，能使斑點(diǎn)產(chǎn)生的主要原因在時(shí)間上分散，緩和總是常觀察到對生理上造成不良影響的斑點(diǎn)狀的花紋的情況。這是本發(fā)明的基本原理。圖11是示出將圖9所示的照明裝置100用于室內(nèi)照明的一例的側(cè)視圖。如圖所示，在室內(nèi)的地面200配置有桌子75及椅子76、77，桌子75的上表面(此例中，桌布的表面)成為照明對象物，形成受光面R。照明裝置100，如圖所示，安裝于頂面210。圖中為了方便說明，照明裝置100被畫成與桌子75大致相同大小，但實(shí)際上，若使用半導(dǎo)體激光器作為相干光源50，使用掃射型鏡器件作為光束掃射裝置60，則能小型化至與一般室內(nèi)照明用的照明裝置相同程度。作為相干光源50，例如若使用綠色的激光光源，則桌子75的上表面(受光面R)被綠色的照明點(diǎn)照射。使用了這樣的相干光的照明與現(xiàn)有的一般室內(nèi)照明完全不同，對觀察者具有極嶄新的照明效果。即，根據(jù)激光所具有的單色性，受光面R被極鮮艷的綠色照射。而且，根據(jù)激光所具有的方向性，可形成具有鮮明輪廓的照明點(diǎn)。實(shí)際上，由于形成在受光面R的照明點(diǎn)的輪廓成為再現(xiàn)像35的輪廓，因此若將受光面R配置在再現(xiàn)像35的再現(xiàn)位置，則在受光面R形成散射板30的鮮明的再現(xiàn)像。再者，由于激光光源一般具有高光轉(zhuǎn)換效率，因此，能以低耗電實(shí)現(xiàn)亮度高的照明。如上述，根據(jù)本發(fā)明，可進(jìn)行色純度極高的單色的面照明。而且，在本發(fā)明的照明裝置中，如上所述，由于照射在受光面R的各部的光的入射角度隨時(shí)間而多樣化，因此可抑制斑點(diǎn)的產(chǎn)生。因此，可降低在基于激光指針的照明中觀察到的閃爍的斑點(diǎn)狀的噪聲，不會對人類造成生理上的不舒服感。這樣，可實(shí)現(xiàn)能充分用于室內(nèi)照明的照明裝置。此外，圖11雖示例了將照明對象物(桌子75的上面)配置在產(chǎn)生散射板30的再現(xiàn)像35的位置，但在用作照明裝置的情況下，照明對象物的位置沒有特別限定。即，圖11所示的例子的情況下，在桌子75的上表面(受光面R)產(chǎn)生散射板30的再現(xiàn)像35，因此，受光面R實(shí)現(xiàn)作為顯示再現(xiàn)像35的屏幕的功能，如上所述，在受光面R形成具有鮮明輪廓的照明點(diǎn)。然而，若僅用作照明裝置，則不一定要形成具有鮮明輪廓的照明點(diǎn)。例如，在圖11所示的配置中，若撤去桌子75，則來自全息圖記錄介質(zhì)45的衍射光照射至地面200。即使此情況下，由于再現(xiàn)像35的產(chǎn)生位置不變，因此人眼觀察不到再現(xiàn)像35 (由于在再現(xiàn)像35的位置沒有使光散射的物體，因此再現(xiàn)像35不會成像在人眼)。即便如此，到達(dá)地面200的衍射光在地面200散射而到達(dá)人眼，因此照明裝置100可實(shí)現(xiàn)對地面200的照明功能。當(dāng)然，也可采用故意使受光面R的位置從再現(xiàn)像35的產(chǎn)生位置偏離的照明方法。例如，若配置較圖11所示的桌子75低一些的桌子，則在桌子上面形成稍微模糊的再現(xiàn)像35。然而，如果目的是照明桌子上表面，則有時(shí)因形成模糊的再現(xiàn)像35可獲得柔和的照明效果反而優(yōu)選的情況。如上所述，在利用本發(fā)明的照明裝置的情況下，照明對象物的位置依據(jù)喜好適當(dāng)決定，并無特別限定?！?.照明裝置各部的詳細(xì)說明圖9所示的照明裝置100如在§2所述，由全息圖記錄介質(zhì)45、相干光源50、光束掃射裝置60構(gòu)成。其中，針對這些構(gòu)成要素進(jìn)行更詳細(xì)的說明。3-1.相干光源首先，作為相干 光源50，使用使具有與創(chuàng)建全息圖記錄介質(zhì)45時(shí)使用的光(物體光Lobj及參照光Lref)的波長相同波長的相干光束L50產(chǎn)生的光源即可。然而，相干光源50產(chǎn)生的光束L50的波長不必與創(chuàng)建全息圖記錄介質(zhì)45時(shí)使用的光的波長完全相同，只要是近似波長即可獲得全息圖的再現(xiàn)像?？傊?，本發(fā)明使用的相干光源50只要是產(chǎn)生具有能再現(xiàn)散射體的像35的波長的相干光束L50的光源即可。實(shí)際上，可將與圖5所示的相干光源10相同的光源直接用作相干光源50。此處所示的實(shí)施方式中，將可射出波長λ = 532nm(綠色)的激光的DPSS(二極管泵浦固體:DiodePumped Solid State)激光裝置作為相干光源50使用。DPSS激光器小型且同時(shí)可獲得較高輸出的期望波長的激光，因此是適用于本發(fā)明的照明裝置的相干光源。此DPSS激光裝置，相較于一般半導(dǎo)體激光器相干長度較長，因此容易產(chǎn)生斑點(diǎn)，以往被認(rèn)為不適用于照明。即，以往，為了降低斑點(diǎn)，努力使激光的振蕩波長的寬度增加，以盡可能縮短相干長度。相對于此，本發(fā)明中，即使使用相干長度長的光源，也可利用上述原理有效抑制斑點(diǎn)的產(chǎn)生，因此，作為光源即使使用DPSS激光裝置，實(shí)用上，產(chǎn)生斑點(diǎn)也不是問題。在這點(diǎn)，利用本發(fā)明則可獲得進(jìn)一步增加光源的選擇范圍的效果。3-2.光束掃射裝置光束掃射裝置60為具有使光束在全息圖記錄介質(zhì)45上掃射的功能的裝置。此處，說明該光束掃射裝置60進(jìn)行的光束掃射的具體方法。圖12是示出圖9所示的照明裝置100中全息圖記錄介質(zhì)45上的光束掃射方式的第I例的俯視圖。在此例中，作為全息圖記錄介質(zhì)45，使用寬度Da = 12mm、高度Db = IOmm的介質(zhì)，作為掃射此介質(zhì)上的光束L60，使用具有直徑1_的圓形剖面的激光束。如圖所示，采用下述方法，即、與CRT中電子束的掃射相同，使光束L60的照射位置從第I行的開始區(qū)域AlS至結(jié)束區(qū)域AlE在水平方向掃射，接著，從第2行的開始區(qū)域A2S至結(jié)束區(qū)域A2E在水平方向掃射，……，最后，從第η行的開始區(qū)域AnS至結(jié)束區(qū)域AnE在水平方向掃射，再次，返回第I行的開始區(qū)域A1S，反復(fù)同樣的作業(yè)。在該圖12所示的掃射方法中，全息圖記錄介質(zhì)45的整面受到光束的掃射，但本發(fā)明中，不一定要毫無遺漏地掃射全息圖記錄介質(zhì)45的整面。例如，圖13是僅進(jìn)行圖12所示的掃射方法中第奇數(shù)行的掃射而省略第偶數(shù)行的掃射的例。如上所述，若隔行進(jìn)行掃射，則記錄在全息圖記錄介質(zhì)45的一部分區(qū)域的全息圖信息對像的再現(xiàn)無任何幫助，但盡管如此也不會產(chǎn)生特殊問題。圖14是示出更極端的掃射方法的例，在高度Db的中央位置，反復(fù)進(jìn)行從開始區(qū)域AlS至結(jié)束區(qū)域AlE在水平方向僅掃射一行的作業(yè)。當(dāng)然，掃射方向的設(shè)定也是自由的，第I行的掃射從左至右進(jìn)行后，第2行的掃射也可以從右至左進(jìn)行。而且，掃射方向并不限于直線，也可以是在全息圖記錄介質(zhì)45上進(jìn)行畫圓的掃射。此外，如圖2所示的例中，僅對全息圖感光介質(zhì)40的一部分區(qū)域(施加斜線的區(qū)域)照射參照光Lref進(jìn)行記錄的情況，在其它區(qū)域(外側(cè)的空白區(qū)域)不記錄全息圖。此時(shí)，如果掃射至外側(cè)的空白區(qū)域?yàn)橹箘t無法獲得再現(xiàn)像35，因此照明暫時(shí)變暗。因此，實(shí)用上，優(yōu)選僅在記錄有全息圖的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行掃射。如上所述， 光束在全息圖記錄介質(zhì)45上的掃射是通過光束掃射裝置60進(jìn)行。該光束掃射裝置60具有使來自相干光源50的光束L50在掃射基點(diǎn)B(全息圖記錄時(shí)的會聚點(diǎn)C)彎折并照射至全息圖記錄介質(zhì)45的功能。而且，通過使該彎折狀態(tài)(彎折的方向與彎折角度的大小)隨時(shí)間變化，從而以使彎折后的光束L60對全息圖記錄介質(zhì)45的照射位置隨時(shí)間變化的方式掃射。具有此種功能的裝置被作為掃射型鏡器件使用在各種光學(xué)系統(tǒng)。例如，在圖9所示的例，作為光束掃射裝置60，為方便，僅描繪反射鏡的圖，但實(shí)際上是具備使該反射鏡在雙軸方向轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。即，在將掃射基點(diǎn)B設(shè)定在圖示的反射鏡的反射面的中心位置，并定義通過該掃射基點(diǎn)B且在反射面上彼此正交的V軸及W軸的情況下，具備使該反射鏡繞V軸(與圖的紙面垂直的軸)轉(zhuǎn)動的機(jī)構(gòu)和繞W軸(圖中以虛線所示的軸)轉(zhuǎn)動的機(jī)構(gòu)。如上所述，若使用可繞V軸及W軸獨(dú)立轉(zhuǎn)動的反射鏡，則反射后的光束L60可在全息圖記錄介質(zhì)45上在水平方向及垂直方向掃射。例如，在上述機(jī)構(gòu)中，若使反射光繞V軸轉(zhuǎn)動，則能在圖12所示的全息圖記錄介質(zhì)45上使光束L60的照射位置在水平方向掃射，若繞W軸轉(zhuǎn)動，則能在垂直方向掃射。總之，光束掃射裝置60若具有以在包含掃射基點(diǎn)B的平面上進(jìn)行搖動運(yùn)動的方式使光束L60彎折的功能，則能在全息圖記錄介質(zhì)45上使光束L60的照射位置在一維方向掃射。如圖14所示的例，若活用成使光束僅在水平方向進(jìn)行掃射，則光束掃射裝置60具有使在全息圖記錄介質(zhì)45上的光束的照射位置在一維方向掃射的功能足矣。與此相對，若活用成在全息圖記錄介質(zhì)45上使光束L60的照射位置在二維方向掃射，則使光束掃射裝置60具有以在包含掃射基點(diǎn)B的第I平面上進(jìn)行擺動運(yùn)動的方式使光束L60彎折的功能(圖9中，若使反射鏡繞V軸轉(zhuǎn)動，則光束L60在紙面所含的平面上進(jìn)行擺動運(yùn)動)、及以在包含掃射基點(diǎn)B且與第I平面正交的第2平面上進(jìn)行擺動運(yùn)動的方式使光束L60彎折的功能(圖9中，若使反射鏡繞W軸轉(zhuǎn)動，則光束L60在與紙面垂直的平面上進(jìn)行擺動運(yùn)動)即可。作為用于使光束的照射位置在一維方向掃射的掃射型鏡器件，多面鏡被廣泛利用。而且，作為用于在二維方向掃射的掃射型鏡器件，可將2組多面鏡組合使用，已知有萬向鏡(gimbal mirror)、電流鏡、MEMS (微型機(jī)電系統(tǒng))鏡等器件。再者，除了通常的鏡器件以外，全反射棱鏡、折射棱鏡、光電晶體(KTN(鉭鈮酸鉀)晶體等)也可用作光束掃射裝置60。此外，若光束L60的直徑接近全息圖記錄介質(zhì)45的尺寸，則有損抑制斑點(diǎn)的效果，因此需要注意。圖12 圖14所示的例子，如上所述,全息圖記錄介質(zhì)45的寬度為Da =12mm、高度為Db = 10mm，光束L60為具有直徑Imm的圓形剖面的激光束。若是這種尺寸條件，則能充分獲得抑制斑點(diǎn)的效果。這是因?yàn)?，全息圖記錄介質(zhì)45上的任一區(qū)域皆只暫時(shí)受到光束L60的照射，不會從相同區(qū)域持續(xù)射出衍射光。然而，例如，圖15所示的例子，在照射具有接近全息圖記錄介質(zhì)45的尺寸的直徑的光束的情況下，會形成持續(xù)射出衍射光的區(qū)域(圖中斜線部分)。即，即使使光束L60的照射位置從第I行的開始區(qū)域AlS至結(jié)束區(qū)域AlE在水平方向掃射，圖中畫了斜線的區(qū)域al總受到光束的照射。同樣地，即使從第η行的開始區(qū)域AnS至結(jié)束區(qū)域AnE在水平方向掃射，區(qū)域a2總受到光束的照射。而且，若考慮垂直方向的掃射，則對于各行的開始區(qū)域，區(qū)域a3成為重復(fù)的區(qū)域，對于各行的結(jié)束區(qū)域，區(qū)域a4成為重復(fù)的區(qū)域，因此即使改變掃射的行，也總受到光束的照射。其結(jié)果，關(guān)于這些畫了斜線的區(qū)域，持續(xù)射出衍射光，無法得到光束掃射的好處。其結(jié)果，從這樣的區(qū)域發(fā)出的衍射光以相同角度持續(xù)射入照明對象物的受光面R上，成為斑點(diǎn)產(chǎn)生的主要原因。因此，光束L60的直徑不應(yīng)大到接近全息圖記錄介質(zhì)45的尺寸。此種弊端，在將掃射間距設(shè)定成小于光束L60的直徑的情況下也會產(chǎn)生。例如，圖12是將縱方向的掃射間距設(shè)定成與光束L60的直徑相等的例子，圖13是將縱方向的掃射間距設(shè)定成光束L60的直徑的2倍的例子。如上所述，若將縱方向(副掃射方向)的掃射間距設(shè)定成光束的直徑以上，則第i行的掃射區(qū)域與第(i+1)行的掃射區(qū)域不重復(fù)，但若掃射間距不足光束的直徑，則產(chǎn)生重復(fù)區(qū)域，可能成為上述斑點(diǎn)產(chǎn)生的主要原因。而且，掃射速度慢也成為斑點(diǎn)產(chǎn)生的主要原因。例如，即使以一行掃射需要一小時(shí)的慢速度掃射，從人類視覺上的時(shí)間分辨率的觀點(diǎn)看等同于未進(jìn)行掃射，從而辨識出斑點(diǎn)。通過掃射光束以降低斑點(diǎn)如上所述，是指因照射在受光面R的各部的光的入射角度隨時(shí)間而多樣化。因此，為了充分獲得基于光束掃射的斑點(diǎn)降低的效果，使成為產(chǎn)生斑點(diǎn)的原因的相同干涉條紋維持的時(shí)間比人類視覺上的時(shí)間分辨率短即可。一般而言，人類視覺上的時(shí)間分辨率的極限是1/20 1/30秒左右，若在I秒時(shí)間提示20 30幀框以上的靜止圖像，則人類認(rèn)定為流暢的動畫。若考慮此點(diǎn)，則在設(shè)光束的直徑為d的情況下，以在1/20 1/30秒行進(jìn)d以上的距離的掃射速度(秒速20d 30d的速度)進(jìn)行掃射，則可獲得充分的斑點(diǎn)抑制效果。3-3.全息圖記錄介質(zhì)關(guān)于全息圖記錄介質(zhì)45，已在§ I說明詳細(xì)制造處理。即，用于本發(fā)明的全息圖記錄介質(zhì)45只要是具有使用在特定的會聚點(diǎn)C會聚的參照光將散射板30的像作為全息圖記錄的特征的介質(zhì)即可。因此，此處說明適于用在本發(fā)明的具體的全息圖記錄介質(zhì)的方式。全息圖有多個(gè)物理形態(tài)(方式)。本申請的發(fā)明人認(rèn)為為了用于本發(fā)明，最優(yōu)選體積型全息圖。特別是，最適合 使用使用了光聚合物的體積型全息圖。一般而言，在現(xiàn)金卡或現(xiàn)金券等中用作防偽用片的全息圖被稱為表面起伏(浮凸)型全息圖，通過表面的凹凸構(gòu)造進(jìn)行全息圖干涉條紋的記錄。當(dāng)然，除了實(shí)施本發(fā)明夕卜，也可以利用將散射板30的像作為表面浮雕型全息圖記錄的全息圖記錄介質(zhì)45 ( 一般而言，被稱為全息圖漫射器(diffuser))。然而，在該表面浮雕型全息圖的情況下，由于表面的凹凸構(gòu)造導(dǎo)致的散射可能成為新的斑點(diǎn)產(chǎn)生主要原因，因此從降低斑點(diǎn)的觀點(diǎn)來看并不優(yōu)選。而且，在表面浮雕型全息圖，由于產(chǎn)生多次衍射光，因此衍射效率降低，再者，衍射性能(能使衍射角增大至何種程度的性能)也有極限。與此相對，在體積型全息圖中，由于作為介質(zhì)內(nèi)部的折射率分布進(jìn)行全息圖干涉條紋的記錄，因此不會受到表面的凹凸構(gòu)造所導(dǎo)致的散射的影響。而且，一般而言，衍射效率或衍射性能也較表面浮雕型全息圖優(yōu)異。因此，實(shí)施本發(fā)明時(shí)，將散射板30的像記錄為體積型全息圖的介質(zhì)最適合被用作全息圖記錄介質(zhì)45。然而，即使是體積型全息圖，由于利用含有銀鹽材料的感光介質(zhì)進(jìn)行記錄的類型中銀鹽粒子所導(dǎo)致的散射有可能成為新的斑點(diǎn)產(chǎn)生主要原因，因此優(yōu)選避免。根據(jù)上述原因，本申請發(fā)明人認(rèn)為作為本發(fā)明中利用的全息圖記錄介質(zhì)45，理想的是使用了光聚合物的體積型全息圖。上述使用了光聚合物的體積型全息圖的具體化學(xué)組成公開于例如日本專利第2849021號公報(bào)。然而，對于量產(chǎn)性的點(diǎn)，表面浮雕型全息圖較體積型全息圖優(yōu)異。表面浮雕型全息圖，通過創(chuàng)建表面具有凹凸構(gòu)造的原版，并進(jìn)行使用了該原版的加壓加工，從而能夠進(jìn)行介質(zhì)的量產(chǎn)。因此，在必須降低制造成本的情況下，利用表面浮雕型全息圖即可。而且，作為全息圖的物理形態(tài)，在平面上作為濃淡圖案而記錄了干涉條紋的振幅調(diào)制型全息圖也被廣泛地普及。然而，此振幅調(diào)制型全息圖由于衍射效率低且以濃的圖案部分進(jìn)行光的吸收，因此用于本發(fā)明時(shí)，無法確保充分的照明效率。但在該制造工序中，由于能采用在平面上印刷濃淡圖案的簡便的方法，因此在制造成本方面有優(yōu)點(diǎn)。因此，根據(jù)用途，本發(fā)明也可以采用振幅調(diào)制型全息圖。此外，圖1所示的記錄方法中，雖創(chuàng)建所謂菲涅爾類型的全息圖記錄介質(zhì)，但也可以創(chuàng)建利用通過透鏡記錄散射板30而獲得的傅立葉變換類型的全息圖記錄介質(zhì)。此時(shí)，根據(jù)需要，也可以在衍射光L45的光路上設(shè)置透鏡進(jìn)行聚光，以提升照明效率，但即使無透鏡也可充分實(shí)現(xiàn)作為照明裝置的功能?！?.本發(fā)明的照明裝置的變形例至此，針對基本實(shí)施方式，說明了本發(fā)明的照明裝置。在實(shí)施該基本實(shí)施方式時(shí)，首先，進(jìn)行通過將散射板30的像35作為全息圖記錄在記錄用介質(zhì)40上創(chuàng)建全息圖記錄介質(zhì)45的準(zhǔn)備階段，進(jìn)行使用在該準(zhǔn)備階段創(chuàng)建的全息圖記錄介質(zhì)45來構(gòu)成照明裝置100以對全息圖記錄介質(zhì)45上照射相干光束L60且使照射位置隨時(shí)間變化的方式使光束L60在全息圖記錄介質(zhì)45上掃射的照明階段。此時(shí)，在準(zhǔn)備階段，如圖1所示，對散射板30照射相干的照明光L12，將從散射板30獲得的散射光L30用作物體光Lobj。而且，沿規(guī)定光路照射記錄用介質(zhì)40，將與照明光L12相同波長的相干光L23用作參照光Lref。接著，將由物體光Lobj與參照光Lref形成的干涉條紋記錄在記錄用介質(zhì)40,從而創(chuàng)建全息圖記錄介質(zhì)45。而且,在照明階段,如圖9所示，以與參照光Lref相同波長(或能使全息圖再現(xiàn)的近似波長)的光束L60通過沿參照光Lref光路的光路并朝向全息圖記錄介質(zhì)45上的照射位置的方式進(jìn)行掃射(換言之，從與參照光Lref光學(xué)共軛的方向給予光束L60),將從全息圖記錄介質(zhì)45獲得的、散射板30的像35的再現(xiàn)光作為 照明光。此處，說明幾個(gè)針對上述基本實(shí)施方式的變形例。4-1.以一維掃射為前提的全息圖記錄介質(zhì)在圖1所示的全息圖記錄介質(zhì)的創(chuàng)建處理中，通過凸透鏡23 (在會聚點(diǎn)C的位置具有焦點(diǎn)的透鏡)使平行光束L22聚光，并作為參照光Lref照射至介質(zhì)40。S卩，沿以會聚點(diǎn)C為頂點(diǎn)的圓錐(理論上，半徑彼此不同的圓錐無限存在)的側(cè)面，使用三維會聚在會聚點(diǎn)C的參照光Lref記錄散射板30的像。如上所述，使用三維會聚的參照光Lref的原因在于，在圖9所示的照明裝置中，為了獲得從掃射基點(diǎn)B三維發(fā)散的光路，以使光束L60三維掃射(組合反射鏡的繞V軸的轉(zhuǎn)動與繞W軸的轉(zhuǎn)動使光束掃射)為前提。此外，使光束L60三維掃射是為了使全息圖記錄介質(zhì)45上的光束的照射位置二維掃射(圖12中，為進(jìn)行橫方向的掃射與縱方向的掃射)。然而，掃射全息圖記錄介質(zhì)45上的光束的照射位置不一定要二維地進(jìn)行。例如，圖14是顯示使光束僅在水平方向掃射的例子。這樣，若以使光束的照射位置一維掃射為前提，則全息圖記錄介質(zhì)也以這樣的前提創(chuàng)建是合理的。具體而言，若以一維掃射為前提，則代替創(chuàng)建圖14所示的全息圖記錄介質(zhì)45,只要?jiǎng)?chuàng)建圖16所示的帶狀的全息圖記錄介質(zhì)85足矣。
使用了該全息圖記錄介質(zhì)85的情況下，光束掃射裝置60的掃射只要反復(fù)從左端的起點(diǎn)區(qū)域AlS至右端的終點(diǎn)區(qū)域AlE掃射I行的量即可。此時(shí)，也可以反復(fù)從左向右掃射I行的量，也可以進(jìn)行從左至右掃射后再從右往左掃射的往復(fù)運(yùn)動。在使用的光束L60是具有直徑Imm的圓形剖面的激光束的情況下,使圖16所示的全息圖記錄介質(zhì)85的高度Db = Imm即足矣。因此,與使用圖14所示的全息圖記錄介質(zhì)45的情況相比,可謀求節(jié)省空間，能使裝置整體小型化。雖然這樣的以一維掃射為前提的全息圖記錄介質(zhì)85可以使用圖1所示的光學(xué)系統(tǒng)來創(chuàng)建，但代替其也可以使用圖17所示的光學(xué)系統(tǒng)來創(chuàng)建。該圖17所示的光學(xué)系統(tǒng)中，將圖1所示的光學(xué)系統(tǒng)中凸透鏡23替換為柱面透鏡24，并將具有矩形平面的全息圖感光介質(zhì)40替換為具有細(xì)長帶狀平面的全息圖感光介質(zhì)80，其它構(gòu)成要素則不變。全息圖感光介質(zhì)80的寬度Da與全息圖感光介質(zhì)40的寬度相同，但其高度Db(圖17中與紙面垂直方向的寬度)為光束的直徑的程度(上例情況下，Imm左右)。柱面透鏡24是帶有具有與圖17的紙面垂直的中心軸的圓柱表面的透鏡，且在圖17中定義了通過會聚點(diǎn)C且與紙面垂直的聚光軸，此時(shí)，可實(shí)現(xiàn)將平行光束L22聚光在該聚光軸的功能。然而，從柱面透鏡的性質(zhì)考慮，光的折射僅在與紙面平行的平面內(nèi)產(chǎn)生，不會發(fā)生向與紙面垂直的方向的折 射。換言之，若著眼于包含會聚點(diǎn)C且與柱面透鏡的圓柱的中心軸正交的平面(圖17的紙面)，則沿該平面二維會聚的光L24被作為參照光Lref而給予。如上所述，本申請中提及“光在會聚點(diǎn)C會聚”時(shí)，不僅指圖1的光學(xué)系統(tǒng)所示的凸透鏡23的三維會聚，也指圖17的光學(xué)系統(tǒng)所示的柱面透鏡24的二維會聚。此外，創(chuàng)建圖16例示的以一維掃射為前提的全息圖記錄介質(zhì)85時(shí)，如圖17的光學(xué)系統(tǒng)所示，也可以使用帶有具有與通過會聚點(diǎn)C的指定聚光軸(圖例情況下，通過會聚點(diǎn)C且與紙面垂直的軸)平行的中心軸的圓柱面的柱面透鏡24將大致平行的相干光的光束L22聚光在該聚光軸上，將二維會聚在會聚點(diǎn)C的光L24用作參照光Lref，記錄散射板30的全息圖像。4-2.包含CGH的全息圖記錄介質(zhì)至此已說明的全息圖記錄介質(zhì)的創(chuàng)建處理是實(shí)際地對全息圖感光介質(zhì)照射光并將通過感光介質(zhì)的化學(xué)變化來固定此時(shí)產(chǎn)生的干涉條紋的純粹的光學(xué)方法。與此相對，最近，已確立有在計(jì)算機(jī)上模擬此種光學(xué)處理，通過運(yùn)算來計(jì)算干涉條紋的信息并以某種物理方法將其結(jié)果固定在介質(zhì)上的方法。以這種方法創(chuàng)建的全息圖一般被稱為計(jì)算機(jī)合成全息圖(CGH:Computer Generated Hologram)。記錄在本發(fā)明所使用的全息圖記錄介質(zhì)的全息圖可以是這樣的計(jì)算機(jī)合成全息圖。即，也可以替代用§ I所述的光學(xué)處理創(chuàng)建全息圖記錄介質(zhì)，執(zhí)行使用了來自假想的散射板的假想物體光與假想?yún)⒄展獾哪M運(yùn)算，求出在假想記錄面上產(chǎn)生的干涉條紋的信息，并將此信息以物理方法記錄在介質(zhì)上，以創(chuàng)建計(jì)算器合成全息圖。圖18是示出用CGH的方法創(chuàng)建本發(fā)明的照明裝置的構(gòu)成要素即全息圖記錄介質(zhì)的原理的側(cè)視圖，示出在電腦上模擬圖4所示的光學(xué)現(xiàn)象的方法。此處，圖18所示的假想的散射板30’與圖4所示的真實(shí)的散射板30對應(yīng)，圖18所示的假想的記錄面40’與圖4所示的真實(shí)的全息圖感光介質(zhì)40對應(yīng)。圖示的物體光Lobj是從假想的散射體30’發(fā)出的假想的光，圖示的參照光Lref是與該物體光Lobj相同波長的假想光。參照光Lref是在會聚點(diǎn)C會聚的光這一點(diǎn)與至此為止敘述的方法完全相同。對在記錄面40’上的各點(diǎn)，運(yùn)算該假想的物體光Lobj與參照光Lref的干涉條紋的信息。此外，作為假想的散射板30’，例如，也可使用以多面體等表現(xiàn)的細(xì)微的三維形狀模型，但此處使用在平面上將多個(gè)點(diǎn)光源D排列成格子狀的單純的模型。圖19是圖18所示的假想的散射板30’的正視圖，小(白)圈分別表示點(diǎn)光源D。如圖所示，多個(gè)點(diǎn)光源D以橫方向間距Pa、縱方向間距Pb排列成格子狀。間距Pa、Pb是確定散射板的表面粗度的參數(shù)。本申請發(fā)明人將點(diǎn)光源D的間距Pa、Pb分別設(shè)定成ΙΟμπι左右的尺寸以運(yùn)算在記錄面40’上產(chǎn)生的干涉條紋的信息，根據(jù)其結(jié)果，在真實(shí)的介質(zhì)表面形成凹凸圖案，創(chuàng)建了表面浮雕型的CGH。于是，構(gòu)成了將該CGH用作全息圖記錄介質(zhì)45的照明裝置100，獲得抑制斑點(diǎn)的良好照明環(huán)境。圖20是示出利用本發(fā)明獲得了斑點(diǎn)降低效果的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表。一般而言，作為表示在受光面上產(chǎn)生斑點(diǎn)的程度的參數(shù)，提出有使用稱為斑點(diǎn)對比(單位:％)的數(shù)值的方法。該斑點(diǎn)對比是被定義為在本應(yīng)實(shí)現(xiàn)均勻亮度分布的條件下將實(shí)際產(chǎn)生的亮度偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差除以亮度的平均值而得的值的量。該斑點(diǎn)對比的值越大意味著受光面上的斑點(diǎn)產(chǎn)生程度越大，對觀察者而言，斑點(diǎn)狀的亮度不均圖案更顯著。圖20的表示出針對利用圖10所示的照明裝置100或用于與其對比的現(xiàn)有裝置照明照明對象物70的4種測定系統(tǒng)，測定受光面R的斑點(diǎn)對比的結(jié)果。測定例I 3均為將可射出綠色激光的相同DPSS激光裝置用作相干光源50的結(jié)果。此外，測定例2、3所使用的全息圖記錄介質(zhì)的擴(kuò)散角(從全息圖記錄介質(zhì)上的點(diǎn)望向再現(xiàn)像35的最大角度)在任何情況下均設(shè)定成20°。首先，測定例I所示的測定結(jié)果是使用利用擴(kuò)束器將來自相干光源50的光束L50放大成為平行光束并將該平行光束(激光平行光)直接照射至受光面R的測定系統(tǒng)替代使用照明裝置100，所得的結(jié)果。此情況下，如表所示，獲得斑點(diǎn)對比為20.1%的結(jié)果。這是肉眼觀察時(shí)能夠非常顯著觀察到斑點(diǎn)狀的亮度不均圖案的狀態(tài)，是不適于實(shí)用的室內(nèi)照明的等級。另一方面，測定例2及3所示的測定結(jié)果均為利用圖10所示的照明裝置100進(jìn)行照明的結(jié)果。此處，測定例2是利用以光學(xué)方法創(chuàng)建的體積型全息圖作為全息圖記錄介質(zhì)45的結(jié)果，測定例3是利用上述表面浮雕型CGH作為全息圖記錄介質(zhì)45的結(jié)果。均獲得不足4%的斑點(diǎn)對比，這是肉眼觀察時(shí)幾乎觀察不到亮度不均圖案的極良好的狀態(tài)(一般而言，若斑點(diǎn)對比值為5%以下，則觀察者不會產(chǎn)生不愉悅感)。因此，作為全息圖記錄介質(zhì)45，利用了以光學(xué)方法創(chuàng)建的體積型全息圖的情況與利用了表面浮雕型CGH的情況均可構(gòu)成充分實(shí)用的照明裝置。測定例2的結(jié)果(3.0% )比測定例3的結(jié)果(3.7% )更好的原因可認(rèn)為是作為原圖像的真實(shí)的散射板30的分辨率比假想的散射板30’ (圖19所示的點(diǎn)光源的集合體)的分辨率高。最后的測定例4所示的測定結(jié)果是使用將來自綠色的LED光源的光直接照射至受光面R的測定系統(tǒng)替代使用照明裝置100，所得的結(jié)果。由于原本LED光源并非相干光源，因此不需考慮斑點(diǎn)產(chǎn)生的問題，如表所示，獲得斑點(diǎn)對比為4.0%的良好結(jié)果。使用了非相干光的測定例4的結(jié)果較使用了相干光的測定例2、3的結(jié)果差的原因可認(rèn)為是因?yàn)長ED光源發(fā)出的光本身產(chǎn)生亮度不均。4-3.多個(gè)顏色的照明至此為止說明的實(shí)施方式均為將單色的激光光源作為相干光源使用的單色照明裝置的例子，但若使用產(chǎn)生具有分別不同波長的激光的多臺激光光源，則能構(gòu)成可進(jìn)行合成了多個(gè)顏色的照明的照明裝置。具體而言，在圖9所示的照明裝置100，可以使用具有作為相干光源50而產(chǎn)生分別具有不同波長的單色光的激光束的多臺(η臺)激光光源與對這η臺激光光源產(chǎn)生的激光束進(jìn)行合成以產(chǎn)生合成光束的光合成器的裝置。當(dāng)然，在全息圖記錄介質(zhì)45中，預(yù)先以通過η臺激光光源產(chǎn)生的各激光束分別獲得再現(xiàn)像的方式將散射板30的像35作為η種全息圖記錄。圖21是示出此種裝置的一例的構(gòu)成圖。該裝置具有將紅、綠、藍(lán)的3原色合成從而產(chǎn)生白色光束的功能。即，用二向棱鏡(dichroic prism) 15對紅色激光光源50R產(chǎn)生的紅色激光束L(R)與綠色激光光源50G產(chǎn)生的綠色激光束L(G)進(jìn)行合成，接著，用二向棱鏡16再對藍(lán)色激光光源50B產(chǎn)生的藍(lán)色激光束L(B)進(jìn)行合成，從而能產(chǎn)生白色的合成光束L(R、G、B)。另一方面，光束掃射裝置60使以此方式產(chǎn)生的合成光束L(R、G、B)彎折并在全息圖記錄介質(zhì)45上掃射即可。從全息圖記錄介質(zhì)45針對R、G、B的各色成分分別獲得衍射光，在相同位置產(chǎn)生針對R、G、B的各色成分的再現(xiàn)像35，獲得白色再現(xiàn)像。此外，為了使用R、G、B三種顏色的光創(chuàng)建記錄有散射板30的像的全息圖記錄介質(zhì)，例如，可以進(jìn)行使用感光成R色光的染料(色素)、感光成G色光的染料、感光成B色光的染料同樣地分布的全息圖感光介質(zhì)與上述合成光束L(R、G、B)記錄全息圖的處理。而且，可以使用包含層積有感光成R色光的第I感光層、感光成G色光的第2感光層、感光成B色光的第3感光層的3層構(gòu)造的全息圖感光介質(zhì)。或者，也可以將上述3個(gè)感光層分別作為不同介質(zhì)準(zhǔn)備，使用分別對應(yīng)的顏色的光分別進(jìn)行全息圖的記錄，最后，將這3層貼合構(gòu)成具有3層構(gòu)造的全息圖記錄介質(zhì)。4-4.圖像顯示裝置至此為止，說明了將本發(fā)明用作照明裝置的方式，但本發(fā)明的照明裝置也可用作圖像顯示裝置。例如，圖11是示例有通過設(shè)置在天花板的照明裝置100照明桌子75的上表面的使用方式。此時(shí)，在受光面R形成散射板30的再現(xiàn)像35，并利用再現(xiàn)像35形成照明點(diǎn)。如上可知，若將照明裝置100視為產(chǎn)生散射板30的再現(xiàn)像35的裝置，則該裝置具備作為圖像顯示裝置的功能。例如，作為在準(zhǔn)備階段記錄的散射板30使用了矩形板的情況下，形成在桌子75的上表面的照明點(diǎn)的輪廓雖成為矩形，但在使用了圓形板的情況下，照明點(diǎn)的輪廓成為圓形。因此，例如，如圖22所示，若使用輪廓為星型的散射板30A或輪廓為心型的散射板30B作成全息圖記錄介質(zhì)45，則可獲得具有星型或心型的輪廓形狀的照明點(diǎn)。這意味著，照明裝置100作為顯示星型圖像或心型圖像的圖像顯示裝置而發(fā)揮作用。然而，作為顯示對象的圖像的樣式，并非僅由散射板的輪廓形狀決定。例如，如圖23的上部分所示，準(zhǔn)備普通的矩形散射板30，且如圖23的左下部所示，準(zhǔn)備畫有星型圖像的透射膜33A。該透射膜33A具有星型的內(nèi)部透光但星型的外部(斜線區(qū)域)遮光的性質(zhì)。將該種透射膜33A重疊覆蓋在散射板30的上面并以圖1所示的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行記錄，則變成與使用圖22所示的輪廓形狀為星型的散射板30A的情況同樣地記錄星型的散射板，因此，在再現(xiàn)時(shí)可獲得星型的照明點(diǎn)。當(dāng)然，如圖23的下部中央所示，若使用畫有“PAT”字符串的透射膜33B，則可獲得有各字符形狀的照明點(diǎn)。圖11所示的使用方式的情況下，在桌子75的上表面浮現(xiàn)字符串“PAT”。再者，如圖23的右下部所示，若使用印刷有帶濃淡信息的灰階圖像(例如，黑白照片)的透射膜33C，則也可在桌子75的上表面顯示灰階圖像。如上所述，在用作圖像顯示裝置的情況下，為了顯示鮮明的圖像，必須將受光面R配置在再現(xiàn)像35的生成位置。因此，為了構(gòu)成可顯示圖23的下部所示的圖像的圖像顯示裝置，可采取下述構(gòu)成，即準(zhǔn)備上述說明的照明裝置100和具有接受該照明裝置100的照明的受光面R的顯示介質(zhì)70,并在全息圖記錄介質(zhì)45中預(yù)先記錄被畫有指定圖像的透射膜覆蓋的散射板30的像35，將受光面R配置在形成散射板30的再現(xiàn)像35的位置。4-5.全息圖記錄介質(zhì)創(chuàng)建的幾何學(xué)多樣性在§1.中，參照圖1說明了將散射板30的全息圖像記錄在全息圖感光介質(zhì)40的方法。該方法是使用會聚在會聚點(diǎn)C的參照光創(chuàng)建反射型全息圖記錄介質(zhì)的方法，必要的構(gòu)成要素的幾何學(xué)配置如圖24的側(cè)視圖所示。圖24所示的例的情況下，通過凸透鏡23產(chǎn)生朝向會聚點(diǎn)C的會聚參照光Lref，介質(zhì)40配置在凸透鏡23與會聚點(diǎn)C之間。而且，介質(zhì)40如圖傾斜地配置，在其下表面?zhèn)日丈鋪碜陨⑸浒?0的物體光Lobj。按這種方法創(chuàng)建的全息圖記錄介質(zhì)成為反射型的介質(zhì)。即，在再現(xiàn)時(shí)，如圖25所示，作為再現(xiàn)用照明光Lrep而發(fā)揮作用的光束照射至介質(zhì)45的下表面?zhèn)?，通過來自點(diǎn)P的反射衍射光Ldif生成再現(xiàn)像35。如上所述，至此為止說明的例子是記錄在全息圖記錄介質(zhì)45中的全息圖為反射型全息圖且將光束的反射 衍射光用作照明光的例子。與此相對，也可以使記錄在全息圖記錄介質(zhì)45的全息圖為透射型全息圖并將光束的透射衍射光用作照明光。圖26是示出創(chuàng)建這樣的透射型全息圖的情況下的幾何學(xué)配置的側(cè)視圖。與圖24所示的配置的不同點(diǎn)在于介質(zhì)40的方向。在圖24所示的反射型全息圖的創(chuàng)建方法中，從介質(zhì)的上面照射參照光Lref，并從介質(zhì)的下面照射物體光Lobj。這樣，若將參照光與物體光照射至相反側(cè)的面，則能記錄反射型的全息圖。與此相對，圖26所示的方法中，參照光Lref及物體光Lobj的兩者被照射至介質(zhì)40的上表面。這樣，若從相同側(cè)這樣地照射參照光與物體光則能記錄透射型的全息圖。即，在再現(xiàn)時(shí)，如圖27所示，作為再現(xiàn)用照明光Lrep而發(fā)揮作用的光束照射至介質(zhì)45的下表面?zhèn)?，通過來自點(diǎn)P的透射衍射光Ldif產(chǎn)生再現(xiàn)像35。而且，至此說明的例子均是使用會聚在會聚點(diǎn)C的參照光創(chuàng)建反射型或透射型的全息圖記錄介質(zhì)的方法，但也可以替代其使用從會聚點(diǎn)C發(fā)散的參照光創(chuàng)建反射型或透射型的全息圖記錄介質(zhì)。然而，為此必須預(yù)先創(chuàng)建準(zhǔn)備用全息圖記錄介質(zhì)。以下，依序說明用于進(jìn)行該方法的處理。首先，如圖28所示，配置準(zhǔn)備用全息圖感光介質(zhì)90與散射板30，對介質(zhì)90如圖標(biāo)從右斜上照射平行的參照光Lref。接著，將利用來自散射板30的物體光Lobj與參照光Lref產(chǎn)生的干涉條紋記錄到介質(zhì)90。如上所述,在記錄時(shí),若從相同側(cè)照射物體光與參照光，則能記錄透射型的全息圖。此處，將進(jìn)行了這種記錄的介質(zhì)90稱為準(zhǔn)備用全息圖記錄介質(zhì)95。圖29是示出該準(zhǔn)備用全息圖記錄介質(zhì)95的再現(xiàn)處理的側(cè)視圖。如圖所示，對介質(zhì)95從左斜下照射平行的再現(xiàn)用照明光Lrep，則通過透射衍射光Ldif在圖的右方產(chǎn)生再現(xiàn)像35。此處，再現(xiàn)用照明光Lr印的方向的延長線是與圖28所示的參照光Lref的方向一致的方向，再現(xiàn)像35的產(chǎn)生位置與圖28所示的散射板30的配置位置一致。接著，將準(zhǔn)備用全息圖記錄介質(zhì)95的再現(xiàn)像35代替實(shí)物的散射板30，進(jìn)行向全息圖感光介質(zhì)40記錄散射板30的像的處理。即，如圖30所示,在準(zhǔn)備用全息圖記錄介質(zhì)95的右側(cè)配置全息圖感光介質(zhì)40,對介質(zhì)95從左斜下照射平行的再現(xiàn)用照明光Lrep,在圖的右側(cè)產(chǎn)生再現(xiàn)像35。此時(shí)，從介質(zhì)95向右側(cè)射出的光為用以使再現(xiàn)像35再現(xiàn)的透射衍射光Ldif，同時(shí)對介質(zhì)40實(shí)現(xiàn)作為物體光Lobj的功能。另一方面，從圖的下方向介質(zhì)40照射發(fā)散參照光Lref。該發(fā)散參照光Lref是從會聚點(diǎn)C發(fā)散的光(在會聚點(diǎn)C存在點(diǎn)光源的情況下從該點(diǎn)光源發(fā)出的光)，對介質(zhì)40照射圓錐狀擴(kuò)散的光束。在圖示的例中，通過在會聚點(diǎn)C的位置具有焦點(diǎn)的凸透鏡25，使平行光束LlO會聚在會聚點(diǎn)C，產(chǎn)生點(diǎn)光源，以產(chǎn)生發(fā)散參照光Lref。作為凸透鏡25，例如，若使用直徑Imm程度的微透鏡，則能將從激光光源發(fā)出的剖面徑Imm程度的激光束直接用作平行光束L10，產(chǎn)生發(fā)散參照光Lref。在圖30所示的方法中，物體光Lobj照射至介質(zhì)40的上表面，參照光Lref照射至介質(zhì)40的下表面。這樣，若將參照光與物體光照射至相反側(cè)的面，則能記錄反射型的全息圖。因此，用圖30所示的方法創(chuàng)建的全息圖記錄介質(zhì)45成為實(shí)質(zhì)上與用圖24所示的方法創(chuàng)建的全息圖記錄介質(zhì)45相同的反射型全息圖。因此，在再現(xiàn)時(shí)，可以采用圖25所示的幾何學(xué)配置。與此相對，圖31是示出使用發(fā)散參照光Lref創(chuàng)建透射型全息圖的例子的側(cè)視圖。與圖30所示的配置的不同點(diǎn)是介質(zhì)40的方向。在圖30所示的反射型全息圖的創(chuàng)建方法中，從介質(zhì)的上面照射物體光Lobj，從介質(zhì)的下面照射參照光Lref。與此相對，在圖31所示的方法中，物體光Lobj及參照光Lref的兩者都照射到介質(zhì)40的下表面。這樣，若從同側(cè)照射參照光與物體光，則能記錄透射型的全息圖。用圖31所示的方法創(chuàng)建的全息圖記錄介質(zhì)45成為實(shí)質(zhì)上與用圖26所不的方法創(chuàng)建的全息圖記錄介質(zhì)45相同的透射型全息圖。因此，在再現(xiàn)時(shí)，采用圖27所示的幾何學(xué)配置即可。此外，在圖30及圖31所示的記錄處理中，作為準(zhǔn)備用全息圖記錄介質(zhì)95雖使用以圖28所示的方法創(chuàng)建的透射型全息圖，但作為準(zhǔn)備用全息圖記錄介質(zhì)95也可以使用以圖32所示的方法創(chuàng)建的反射型全息圖。在圖32所示的方法中，從準(zhǔn)備用全息圖感光介質(zhì)90的左側(cè)照射參照光Lref，從右側(cè)照射物體光Lobj，因此，創(chuàng)建的準(zhǔn)備用全息圖記錄介質(zhì)95成為反射型全息圖。使用該反射型的準(zhǔn)備用全息圖記錄介質(zhì)95進(jìn)行再現(xiàn)的情況下，如圖33所示，從介質(zhì)95的右側(cè)照射再現(xiàn)用照明光Lr印，通過獲得的反射衍射光Ldif產(chǎn)生再現(xiàn)像35。因此，在圖30及圖31所示的處理中，替代從左側(cè)照射再現(xiàn)用照明光Lr印，而是從右側(cè)照射。4-6.光束的平行移動掃射在至此說明的實(shí)施方式中，雖采用光束掃射裝置60在指定掃射基點(diǎn)B使光束彎折，使該彎折狀態(tài)(彎折的方向與彎折角度的大小)隨時(shí)間變化，從而掃射彎折的光束的方式，但光束掃射裝置60的掃射方法，并不限于使光束在掃射基點(diǎn)B彎折的方法。例如，也可采用使光束平行移動的掃射方法。然而，此時(shí)，也需要變更對全息圖記錄介質(zhì)45的散射板30的記錄方法。S卩，如圖34所示的例子那樣，對全息圖感光介質(zhì)40照射由平行光束構(gòu)成的參照光Lref，記錄與來自散射板30的物體光Lobj的干涉條紋的信息。換言之，在這樣創(chuàng)建的全息圖記錄介質(zhì)46中，使用由平行光束構(gòu)成的參照光Lref將散射板30的像35作為全息圖記錄。圖35是使用了用圖34所示的方法創(chuàng)建的全息圖記錄介質(zhì)46的照明裝置110的側(cè)視圖。如圖所示，該照明裝置Iio由全息圖記錄介質(zhì)46、相干光源50、光束掃射裝置65構(gòu)成。此處，全息圖記錄介質(zhì)46是用圖34所示的方法創(chuàng)建的介質(zhì)，利用由平行光束構(gòu)成的參照光Lref將散射板30的像35記錄為全息圖。而且，相干光源50為產(chǎn)生具有與創(chuàng)建全息圖記錄介質(zhì)46時(shí)使用的光(物體光Lobj及參照光Lref)的波長相同波長(或、能再現(xiàn)全息圖的近似波長)的相干光束L50的光源。另一方面，光束掃射裝置65雖具有將相干光源50產(chǎn)生的光束L50照射至全息圖記錄介質(zhì)46的功能，但此時(shí)，以從與在圖34所示的創(chuàng)建處理使用的參照光Lref平行的方向?qū)⒐馐鳯65照射至全息圖記錄介質(zhì)45的方式進(jìn)行掃射。更具體而言，使光束L65在平行移動的同時(shí)照射至全息圖記錄介質(zhì)46,從而以光束L65對全息圖記錄介質(zhì)46的照射位置隨時(shí)間變化的方式掃射。進(jìn)行這種掃射的光束掃射裝置65，例如，可由可動反射鏡66和驅(qū)動該可動反射鏡66的驅(qū)動機(jī)構(gòu)構(gòu)成。S卩，如圖35所示，可以在可接收相干光源50產(chǎn)生的光束L50的位置配置可動反射鏡66，并設(shè)置使此可動反射鏡66沿光束L50的光軸滑動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。此外，實(shí)用上，通過利用了 MEMS的微鏡器件能夠構(gòu)成具有與上述功能相同的功能的光束掃射裝置65?；蛘撸ㄟ^圖9所示的光束掃射裝置60使在掃射基點(diǎn)B的位置發(fā)生了彎折的光束L60通過在掃射基點(diǎn)B具有焦點(diǎn)的凸透鏡，也能夠產(chǎn)生平行移動的光束。圖35所示的例子的情況下，接收被可動反射鏡66反射的光束L65的照射的全息圖記錄介質(zhì)46根據(jù)記錄的干涉條紋產(chǎn)生衍射光，并通過該衍射光產(chǎn)生散射板30的再現(xiàn)像35。照明裝置110進(jìn)行將這樣得到的再現(xiàn)像35的再現(xiàn)光用作照明光的照明。圖35中，為方便說明，用點(diǎn)劃線表示時(shí)刻tl的光束的位置，用雙點(diǎn)劃線表示時(shí)刻t2的光束的位置。即，在時(shí)刻tl，光束L50在可動反射鏡66(tl)的位置反射，并作為光束L65 (tl)照射至全息圖記錄介質(zhì)46的點(diǎn)P (tl)，但在時(shí)刻t2，光束L50在可動反射鏡66 (t2)的位置反射(圖示的可動反射鏡66 (t2)是可動反射鏡66 (tl)移動后的情況)，并作為光束L65(t2)照射至全息圖記錄介質(zhì)46的點(diǎn)P(t2)。圖中，為了方便說明，僅示出時(shí)刻tl、t2的二個(gè)時(shí)間點(diǎn)的掃射方式，但實(shí)際上，時(shí)刻tl t2期間，光束L65在圖的左右平行移動，光束L65對全息圖記錄介質(zhì)46的照射位置從圖的點(diǎn)P(tl)向P(t2)緩慢移動。即，在時(shí)刻tl t2期間，光束L65的照射位置在全息圖記錄介質(zhì)46上從點(diǎn)P (tl)向P(t2)掃射。此處，雖說明了使光束L65在一維方向(圖的左右方向)平行移動的例子，但當(dāng)然，若設(shè)置使光束L65也在與圖的紙面垂直的方向平行移動的機(jī)構(gòu)(例如，在XY載臺上配置反射鏡的機(jī)構(gòu))，則能使其在二維方向平行移動。此處，光束L65是以總是與在圖34所示的創(chuàng)建處理中使用的參照光Lref平行的方式掃射，因此，在全息圖記錄介質(zhì)46的各照射位置，光束L65作為用于再現(xiàn)記錄于此的全息圖的正確再現(xiàn)用照明光Lr印而發(fā)揮作用。例如，在時(shí)刻tl，通過來自點(diǎn)P (tl)的衍射光L46 (tl)產(chǎn)生散射板30的再現(xiàn)像35，在時(shí)刻t2，通過來自點(diǎn)P (t2)的衍射光L46 (t2)產(chǎn)生散射板30的再現(xiàn)像35。當(dāng)然，在時(shí)刻tl t2的期間，也通過來自光束L65所照射的各位置的衍射光同樣地產(chǎn)生散射板30的再現(xiàn)像35。S卩，只要光束L65承擔(dān)平行移動掃射，則無論光束L65照射至全息圖記錄介質(zhì)46上的任何位置，都能通過來自照射位置的衍射光在相同位置產(chǎn)生相同的再現(xiàn)像35。結(jié)果，該圖35所示的照明裝置110與圖9所示的照明裝置100同樣地，能進(jìn)行將再現(xiàn)像35的再現(xiàn)光用作照明光的照明?？傊景l(fā)明中，在全息圖記錄介質(zhì)中，使用沿規(guī)定光路照射的參照光將散射板的像記錄為全息圖，并通過光束掃射裝置以光束對該全息圖記錄介質(zhì)的照射方向?yàn)檠貐⒄展獾墓饴返姆较?光學(xué)共軛方向)的方式進(jìn)行光束的掃射即可。4-7.微透鏡陣列的利用至此說明的實(shí)施方式是準(zhǔn)備記錄有散射板30的全息圖像的全息圖記錄介質(zhì)，并對該全息圖記錄介質(zhì)掃射相干光，將獲得的衍射光用作照明光的情況。此處，替代該全息圖記錄介質(zhì)，論述利用了微透鏡陣列的變形例。圖36是利用了該微透鏡陣列的變形例的側(cè)視圖。該變形例的照明裝置120由微透鏡陣列48、相干光源50、光束掃射裝置60構(gòu)成。相干光源50與之前說明的實(shí)施方式相同，是產(chǎn)生相干光束L50的光源，具體而言，可使用激光光源。而且，光束掃射裝置60與至此說明的實(shí)施方式相同，是進(jìn)行相干光源50產(chǎn)生的光束L50的掃射的裝置。更具體而言，具有使光束在掃射基點(diǎn)B彎折以照射至微透鏡陣列48的功能，且按照使光束L50的彎折狀態(tài)隨時(shí)間變化從而使光束L60對微透鏡陣列48的照射位置隨時(shí)間變化的方式掃射。另一方面，微透鏡陣列48是包括多個(gè)獨(dú)立透鏡的集合體的光學(xué)元件。構(gòu)成該微透鏡陣列48的獨(dú)立透鏡都具有使從掃射基點(diǎn)B射入的光折射、并在照明對象物70的受光面R上形成指定照射區(qū)域I的功能。且，利用任一獨(dú)立透鏡形成的照射區(qū)域I也構(gòu)成該受光面R上的相同的共同區(qū)域。作為具有這種功能的微透鏡陣列，例如，市售有被稱為「復(fù)眼透鏡」的微透鏡陣列。圖37是示出圖36所示的照明裝置120的動作原理的側(cè)視圖。此處，為方便說明，用點(diǎn)劃線表示光束L60在時(shí)刻tl的彎折狀態(tài)，用雙點(diǎn)劃線表示在時(shí)刻t2的折射方式。SP，在時(shí)刻tl，光束L50在掃射基點(diǎn)B折射，并作為光束L60 (tl)射入至位于微透鏡陣列48下方的獨(dú)立透鏡48-1。該獨(dú)立透鏡48-1具有擴(kuò)大從掃射基點(diǎn)B射入的光束并將其照射至照明對象物70的受光面R上的二維照射區(qū)域I的功能。因此，在受光面R如圖所示地形成有照射區(qū)域I。而且，在時(shí)刻t2，光束L50在掃射基點(diǎn)B彎折，并作為光束L60(t2)射入至位于微透鏡陣列48上方的獨(dú)立透鏡48-2。該獨(dú)立透鏡48-2具有擴(kuò)大從掃射基點(diǎn)B射入的光束并將其照射至照明對象物70的受光面R上的二維照射區(qū)域I的功能。因此，在時(shí)刻t2，在受光面R也如圖所示地形成有照射區(qū)域I。在圖中，為方便說明，僅示出在時(shí)刻11、t2的2個(gè)時(shí)間點(diǎn)的動作狀態(tài)，但實(shí)際上，在時(shí)刻tl t2期間，光束的彎折方向平滑地變化，且光束L60照射微透鏡陣列48的照射位置從圖的下方往上方緩慢移動。即，在時(shí)刻tl t2期間，在微透鏡陣列48上，上下掃射光束L60的照射位置。當(dāng)然，在作為微透鏡陣列48而使用多個(gè)獨(dú)立透鏡二維配置而成的陣列的情況下，通過光束掃射裝置60使光束在該二維排列上掃射即可。根據(jù)上述微透鏡陣列48的性質(zhì)，無論光束L60射入任何獨(dú)立透鏡，形成在受光面R上的二維照射區(qū)域I都共用。即，不論光束的掃射狀態(tài)怎樣，在受光面R總是形成相同的照射區(qū)域I，且形成相同的照明點(diǎn)。然而，實(shí)用上，即使通過獨(dú)立透鏡產(chǎn)生的照射區(qū)域I并非完全相同而是有些偏移，作為照明裝置也沒有問題。此時(shí)，雖照明點(diǎn)的位置隨時(shí)間變動，但若將光束掃射裝置60的掃射速度設(shè)定成快到某種程度，則人類無法識別照明點(diǎn)的位置變動，僅會感覺輪廓稍微模糊。結(jié)果，此處所示的照明裝置120的情況下，光束掃射裝置60具有以將光束L60照射至微透鏡陣列48且光束L60照射微透鏡陣列48的照射位置隨時(shí)間變化的方式掃射的功能。另一方面，構(gòu)成微透鏡陣列48的獨(dú)立透鏡均具有使從光束掃射裝置60照射的光折射、并在規(guī)定的受光面R上形成規(guī)定的照射區(qū)域I的功能，且被構(gòu)成為通過任一獨(dú)立透鏡形成的照射區(qū)域I在受光面R上是大致相同的共同區(qū)域。在該照明裝置120的情況下，由于也使用相干光源50，因此對觀察者具有極新鮮的照明效果。即，通過相干光的單色性，可進(jìn)行極高顏色純度的單色的面照明。而且，能夠利用其方向性，形成具有鮮明輪廓的照明點(diǎn)。再者，若使用具有高光變換效率的激光光源，則能以低耗電量進(jìn)行高亮度的照明。且，與至此說明的基本實(shí)施方式的照明裝置同樣地，照射在受光面R的各部的光的入射角度隨時(shí)間而多樣化，因此可抑制斑點(diǎn)的產(chǎn)生。4-8.光擴(kuò)散元件的利用至此，作為基本實(shí)施方式，以使用記錄有散射板30的全息圖像的全息圖記錄介質(zhì)構(gòu)成照明裝置為例進(jìn)行說明，在上述“4-7”中，以使用微透鏡陣列替代全息圖記錄介質(zhì)來構(gòu)成照明裝置為例進(jìn)行說明。在這樣的照明裝置中，全息圖記錄介質(zhì)或微透鏡陣列的結(jié)果是實(shí)現(xiàn)具有使射入后的光束擴(kuò)散以在指定受光面上形成指定照射區(qū)域的功能的光擴(kuò)散元件的作用。且，該光擴(kuò)散元件具有形成的照射區(qū)域在受光面上是相同的共同區(qū)域而與光束的入射位置無關(guān)的特征。因此，構(gòu)成本發(fā)明的照明裝置不一定要使用上述全息圖記錄介質(zhì)或微透鏡陣列，一般而言，能使用具有上述特征的光擴(kuò)散元件構(gòu)成。總之，本發(fā)明的照明裝置，本質(zhì)上，可通過使用產(chǎn)生相干光束的相干光源、控制該光束的方向或位置或兩者以進(jìn)行光束掃射的光束掃射裝置、及使射入后的光束擴(kuò)散并射出的光擴(kuò)散元件構(gòu)成。此處，光束掃射裝置只要具有以使相干光源產(chǎn)生的光束朝向光擴(kuò)散元件射出且使該光束入射到光擴(kuò)散元件的入射位置隨時(shí)間變化的方式掃射的功能即可。而且，光擴(kuò)散元件只要被構(gòu)成為具有使射入后的光束擴(kuò)散以在指定受光面上形成指定照射區(qū)域的功能且形成的照射區(qū)域在受光面上是大致相同的共同區(qū)域而與光束的入射位置無關(guān)即可。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的照明裝置的用途是，不論室外室內(nèi)能夠在各種環(huán)境下提供照明光。特別是，由于使用相干光作為照明光，因此可進(jìn)行單色性或方向性優(yōu)異的照明，適于餐廳或旅館等的室內(nèi)的照明。而且，由于單色性優(yōu)異，因此適于作為色評估用的照明來利用。再者，本發(fā)明不僅可利用為將照明作為直接用途的裝置，也可利用為必須要某種照明光的各種機(jī)器中的照明光提供單元。例如，可利用于一般圖像顯示裝置、投影機(jī)、掃射儀等裝置。
權(quán)利要求
1.一種照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，具備: 相干光源(50),產(chǎn)生相干光束(L50)； 全息圖記錄介質(zhì)(45、46、85)，記錄有散射板(30)的像(35);以及光束掃射裝置(60、65)，將所述光束(L60、L65)照射至所述全息圖記錄介質(zhì)(45、46、85)，且以所述光束(L60、L65)對所述全息圖記錄介質(zhì)(45、46、85)的照射位置隨時(shí)間變化的方式掃射， 在所述全息圖記錄介質(zhì)(45、46、85)中，使用沿規(guī)定光路照射的參照光(L23、Lref),記錄有所述散射板(30)的像作為全息圖， 所述相干光源(50)產(chǎn)生具有能再現(xiàn)所述散射板的像(35)的波長的光束(L50)， 所述光束掃射裝置出0、65)以使所述光束(L60、L65)對所述全息圖記錄介質(zhì)(45、46、85)的照射方向?yàn)檠厮鰠⒄展?L23、Lref)的光路的方向的方式，進(jìn)行所述光束(L60、L65)的掃射， 從所述全息圖記錄介質(zhì)(45、46、85)獲得的所述散射板(30)的像(35)的再現(xiàn)光作為照明光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于， 光束掃射裝置￠0)使光束(L50)在規(guī)定的掃射基點(diǎn)(B)彎折，將彎折后的光束(L60)照射至全息圖記錄介質(zhì)(45)，且通過使所述光束(L50)的彎折狀態(tài)隨時(shí)間變化，從而使彎折后的光束(L60)對所述 全息圖記錄介質(zhì)(45)的照射位置隨時(shí)間變化， 在所述全息圖記錄介質(zhì)(45)中，使用會聚于特定的會聚點(diǎn)(C)的參照光(L23)或從特定的會聚點(diǎn)(C)發(fā)散的參照光(L23)，記錄有散射板(30)的像作為全息圖， 所述光束掃射裝置(60)以所述會聚點(diǎn)(C)作為所述掃射基點(diǎn)(B)進(jìn)行光束(L60)的掃射。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，在全息圖記錄介質(zhì)(45)中，使用沿以會聚點(diǎn)(C)為頂點(diǎn)的圓錐的側(cè)面三維地會聚或發(fā)散的參照光，記錄有散射板(30)的像。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，光束掃射裝置￠0)具有使光束(L60)以在包含掃射基點(diǎn)(B)的平面上擺動運(yùn)動的方式進(jìn)行彎折的功能，并在全息圖記錄介質(zhì)(45)上使光束(L60)在一維方向掃射。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，光束掃射裝置出0)具有使光束(L60)以在包含掃射基點(diǎn)(B)的第I平面上進(jìn)行擺動運(yùn)動的方式彎折的功能、及使光束(L60)以在包含掃射基點(diǎn)(B)且與所述第I平面正交的第2平面上進(jìn)行擺動運(yùn)動的方式彎折的功能，并在全息圖記錄介質(zhì)(45)上使光束(L60)在二維方向掃射。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，在全息圖記錄介質(zhì)(45)中，使用沿包含會聚點(diǎn)(C)的平面二維地會聚或發(fā)散的參照光，記錄有散射板(30)的像。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，光束掃射裝置￠0)具有使光束(L60)以在包含掃射基點(diǎn)(B)的平面上進(jìn)行擺動運(yùn)動的方式彎折的功能，并在全息圖記錄介質(zhì)(45)上使光束(L60)在一維方向掃射。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，光束掃射裝置￠5)通過使光束(L65)在平行移動的同時(shí)照射至全息圖記錄介質(zhì)(46)，從而使所述光束(L65)對所述全息圖記錄介質(zhì)(46)的照射位置隨時(shí)間變化， 在所述全息圖記錄介質(zhì)(46)中，使用由平行光束構(gòu)成的參照光(Lref),記錄有散射板(30)的像(35)作為全息圖， 所述光束掃射裝置(65)從與所述參照光(Lref)平行的方向?qū)⒐馐?L65)照射至所述全息圖記錄介質(zhì)(46)，以進(jìn)行光束(L65)的掃射。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，相干光源(50)是產(chǎn)生激光束的激光光源。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，全息圖記錄介質(zhì)(45、46、85)記錄有散射板(30)的像作為體積型全息圖。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，全息圖記錄介質(zhì)(45、46、85)記錄有散射板(30)的像作為表面浮雕型全息圖。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，記錄在全息圖記錄介質(zhì)(45、46、85)的全息圖是計(jì)算機(jī)合成全息圖。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，記錄在全息圖 記錄介質(zhì)(45、46、85)的全息圖是傅立葉變換全息圖。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，記錄在全息圖記錄介質(zhì)(45、46、85)的全息圖是反射型全息圖，且將光束(L60、L65)的反射衍射光用作照明光。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，記錄在全息圖記錄介質(zhì)(45、46、85)的全息圖是透射型全息圖，且將光束(L60、L65)的透射衍射光用作照明光。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，光束掃射裝置(60、65)是掃射型鏡器件、全反射棱鏡、折射棱鏡或光電晶體。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，相干光源(50)具有分別產(chǎn)生具有不同波長的單色光的激光束的多臺即η臺激光光源(50R、50G、50B)、及將所述η臺激光光源產(chǎn)生的激光束合成以生成合成光束(L(R、G、B))的光合成器(15、16), 光束掃射裝置(60、65)在全息圖記錄介質(zhì)(45、46、85)上掃射所述光合成器(15、16)生成的所述合成光束(L(R、G、B))， 在所述全息圖記錄介質(zhì)(45、46、85)中，以通過所述η臺激光光源產(chǎn)生的各激光束能分別獲得再現(xiàn)像的方式記錄有散射板(30)的像(35)作為η種全息圖。
18.一種圖像顯示裝置，具備權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的照明裝置和具有接受所述照明裝置的照明的受光面(R)的顯示介質(zhì)(70)，其特征在于， 在全息圖記錄介質(zhì)(45、46、85)中記錄有被畫有指定圖像的透射膜(33A、33B、33C)覆蓋的散射板(30)的像(35)， 所述受光面(R)配置在形成所述散射板(30)的再現(xiàn)像(35)的位置。
19.一種照明方法，是使用了相干光源的照明方法，其特征在于，具有:準(zhǔn)備階段，通過將散射板(30)的像(35)作為全息圖記錄在記錄用介質(zhì)(40、80)上從而創(chuàng)建全息圖記錄介質(zhì)(45、46、85);以及 照明階段，將相干光束(L60)照射至所述全息圖記錄介質(zhì)(45、46、85)上，且以使照射位置隨時(shí)間變化的方式，在所述全息圖記錄介質(zhì)(45、46、85)上掃射所述光束(L60)， 在所述準(zhǔn)備階段，將相干的照明光(L12)照射至所述散射板(30)，將從所述散射板(30)獲得的散射光(L30)用作物體光，將沿規(guī)定光路照射至所述記錄用介質(zhì)(40、80)且與所述照明光(L12)相同波長的相干光(L23、Lref)用作參照光，并將由所述物體光與所述參照光形成的干涉條紋記錄在所述記錄用介質(zhì)(40、80),從而創(chuàng)建所述全息圖記錄介質(zhì)(45、46,85)， 在所述照明階段，以具有能使所述散射板的像(35)再現(xiàn)的波長的光束(L60、L65)通過沿所述參照光(L23、Lref)的光路的光路并朝向所述全息圖記錄介質(zhì)(45、46、85)上的照射位置的方式進(jìn)行掃射， 將從所述全息圖記錄介質(zhì)(45、46、85)獲得的所述散射板(30)的像(35)的再現(xiàn)光作為照明光。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的照明方法，是使用了相干光源的照明方法，其特征在于，在準(zhǔn)備階段，通過使用在指定會聚點(diǎn)(C)的位置具有焦點(diǎn)的凸透鏡(23、25)使大致平行的相干光的光束聚光，從而產(chǎn)生在所述會聚點(diǎn)(C)三維地會聚的參照光或從所述會聚點(diǎn)(C)三維地發(fā)散的參照光，并使用產(chǎn)生的參照光進(jìn)行干涉條紋的記錄。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的照明方法，是使用了相干光源的照明方法，其特征在于，在準(zhǔn)備階段，通過 使用具有與指定聚光軸平行的中心軸的柱面透鏡(24)使大致平行的相干光的光束聚光在所述聚光軸上，從而產(chǎn)生在所述聚光軸上的點(diǎn)二維地會聚的參照光或從所述聚光軸上的點(diǎn)二維地發(fā)散的參照光，使用產(chǎn)生的參照光進(jìn)行干涉條紋的記錄。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的照明方法，是使用了相干光源的照明方法，其特征在于，在準(zhǔn)備階段，使用由平行光束構(gòu)成的參照光進(jìn)行干涉條紋的記錄。
23.根據(jù)權(quán)利要求19至22中任一項(xiàng)所述的照明方法，是使用了相干光源的照明方法，其特征在于，通過使用了假想的散射板(30’ )的模擬運(yùn)算執(zhí)行準(zhǔn)備階段的處理，將計(jì)算機(jī)合成全息圖記錄在全息圖記錄介質(zhì)(45、46、85)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的照明方法，是使用了相干光源的照明方法，其特征在于，作為假想的散射板(30’)，使用在平面上將多個(gè)點(diǎn)光源(D)排列成格子狀的模型。
25.一種照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，具備: 相干光源(50),產(chǎn)生相干光束(L50)； 微透鏡陣列(48)，包含多個(gè)獨(dú)立透鏡的集合體；以及 光束掃射裝置(60)，將所述光束(L50)照射至所述微透鏡陣列(48)，且以所述光束(L60)對所述微透鏡陣列 (48)的照射位置隨時(shí)間變化的方式掃射， 構(gòu)成所述微透鏡陣列(48)的獨(dú)立透鏡分別具有使從所述光束掃射裝置￠0)照射的光折射以在指定受光面(R)上形成指定照射區(qū)域(I)的功能，且被構(gòu)成為通過任一個(gè)獨(dú)立透鏡形成的照射區(qū)域(I)在所述受光面(R)上成為大致相同的共同區(qū)域。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的照明裝置 ，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，光束掃射裝置(60)使光束(L50)在指定掃射基點(diǎn)(B)彎折并照射至微透鏡陣列(48)且使所述光束(L50)的彎折狀態(tài)隨時(shí)間變化，從而使彎折后的光束(L60)對所述微透鏡陣列(48)的照射位置隨時(shí)間變化， 構(gòu)成所述微透鏡陣列(48)的獨(dú)立透鏡分別使從所述掃射基點(diǎn)(B)射入的光折射，并在受光面(R)上形成共同的照射區(qū)域(I)。
27.一種照明裝置，是使用了相干光源的照明裝置，其特征在于，具備: 相干光源(50),產(chǎn)生相干光束(L50)； 光束掃射裝置出0、65)，通過控制所述光束(L50)的方向或位置或其兩者，從而進(jìn)行光束掃射；以及 光擴(kuò)散元件(45、46、48)，使射入的光束擴(kuò)散并射出， 所述光束掃射裝置(60、65)將所述相干光源(50)產(chǎn)生的所述光束(L50)朝向所述光擴(kuò)散元件(45、46、48)射出，且以所述光束(L60)對所述光擴(kuò)散元件(45、46、48)的入射位置隨時(shí)間變化的方式掃射， 所述光擴(kuò)散元件(45、46、48)具有使射入的光束擴(kuò)散以在指定受光面(R)上形成指定照射區(qū)域(I)的功能，且被構(gòu) 成為形成的照射區(qū)域(I)在所述受光面(R)上成為大致相同的共同區(qū)域，而與光束的入射位置無關(guān)。
全文摘要
使激光光源(50)所產(chǎn)生的激光束(L50)被光束掃射裝置(60)反射，照射至全息圖記錄介質(zhì)(45)。在全息圖記錄介質(zhì)(45)中，使用會聚于掃射基點(diǎn)(B)的參照光將散射板的像(35)記錄為全息圖。光束掃射裝置(60)使激光束(L50)在掃射基點(diǎn)(B)彎折后照射至全息圖記錄介質(zhì)(45)。此時(shí)，使激光束的彎折狀態(tài)隨時(shí)間變化，從而使彎折后的激光束(L60)對全息圖記錄介質(zhì)(45)的照射位置隨時(shí)間變化。與束的照射位置無關(guān)，來自全息圖記錄介質(zhì)(45)的衍射光(L45)使相同散射板的再現(xiàn)像(35)在相同位置再現(xiàn)。在照明對象物(70)的受光面(R)通過全息圖的再現(xiàn)像(35)形成斑點(diǎn)受到抑制后的照明點(diǎn)。
文檔編號F21S2/00GK103080630SQ20108006900
公開日2013年5月1日 申請日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者倉重牧夫 申請人:大日本印刷株式會社