[发明专利]使用了相干光源的照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用了相干光源的照明装置。特别是，本发明涉及在将由激光光源产生的相干光用作照明光的照明装置中使斑点噪声降低的技术。

背景技术

作为照明装置的光源，目前使用白炽灯泡或荧光灯。而且，对于要求高亮度照明光的照明装置，将水银灯、卤素灯、氙灯等用作光源。例如，在日本特开2004-264512号公报中公开有使用了超高压水银灯的照明装置及其投射型图像显示装置。最近，将LED用作光源的照明装置也开始普及。LED的寿命一般在一万小时以上，作为替代白炽灯泡或荧光灯的新通用光源受到注目。

另一方面，激光光源作为产生相干光的光源已在产业上的各种领域广泛利用。具体而言，活用单色性、方向性、可干涉性等固有特征，使激光在光通信领域、半导体器件的制造领域、全息图等光学领域等被广泛利用。特别是，作为实用光源，半导体激光器具有充分长的寿命，且能量的利用效率也极为优异。尽管具有此种优点，但使用了激光光源的照明装置至今尚未普及的原因在于具有产生斑点噪声的特有的问题。

斑点(speckle)是将激光等的相干光照射至扩散面时产生的斑点状的花纹，在将激光照射至照明对象物时，在照射面可观察到斑点状的亮度不均。例如，在激光指针指示屏幕上1点的情况下，可观察到激光点在屏幕上闪烁发光。在屏幕上产生斑点噪声，成为对观察者造成生理上的不良影响的主要原因。使用相干光导致产生斑点的原因在于，在屏幕等扩散反射面的各部反射后的相干光因其极高的可干涉性而彼此干涉。例如，在“Speckle Phenomena in Optics，Joseph W.Goodman，Roberts&Co.，2006”中，对斑点产生进行了详细的理论考察。

如果用作激光指针，则观察者仅观察到微小的点，不会产生大问题。然而，若将激光光源用作照明装置的光源并由相干光照明宽到某种程度的区域，则因在照明区域产生的斑点噪声，对观察者造成生理上的不良影响，以及出现不舒服等症状。由于具有这种问题，以往，使用了激光光源的照明装置并不适于一般用途。

当然，也提出了用于降低这种斑点噪声的各种具体方法。例如，在日本特开平6-208089号公报已公开将激光照射至散射板并将从其获得的散射光用作照明光且由马达旋转驱动散射板，从而降低斑点的技术。而且，在日本特开2004-144936号公报已公开在激光光源与照明对象物之间配置光扩散元件并使该光扩散元件振动从而降低斑点的技术。然而，使散射板旋转或使光扩散元件振动需要大型机械驱动机构，装置整体大型化且耗电也增加。而且，此种方法不一定能有效除去斑点。

因此，本发明的目的在于提供一种在使用了相干光源的照明装置中高效率且充分地抑制斑点产生的技术。

发明内容

本发明的第一方式是一种使用了相干光源的照明装置，其特征在于，具备：相干光源，产生相干光束；全息图记录介质，记录有散射板的像；以及光束扫射装置，将所述光束照射至所述全息图记录介质，且以所述光束对所述全息图记录介质的照射位置随时间变化的方式扫射，在所述全息图记录介质中，使用沿规定光路照射的参照光，记录有所述散射板的像作为全息图，所述相干光源产生具有能再现所述散射板的像的波长的光束，所述光束扫射装置以使所述光束对所述全息图记录介质的照射方向为沿所述参照光的光路的方向的方式，进行所述光束的扫射，从所述全息图记录介质获得的所述散射板的像的再现光作为照明光。

本发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装置，是使用了相干光源的照明装置，其特征在于，光束扫射装置使光束在规定的扫射基点弯折，将弯折后的光束照射至全息图记录介质，且通过使所述光束的弯折状态随时间变化，从而使弯折后的光束对所述全息图记录介质的照射位置随时间变化，在所述全息图记录介质中，使用会聚于特定的会聚点的参照光或从特定的会聚点发散的参照光，记录有散射板的像作为全息图，所述光束扫射装置以所述会聚点作为所述扫射基点进行光束的扫射。

本发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装置，是使用了相干光源的照明装置，其特征在于，在全息图记录介质中，使用沿以会聚点为顶点的圆锥的侧面三维地会聚或发散的参照光，记录有散射板的像。

本发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装置，是使用了相干光源的照明装置，其特征在于，光束扫射装置具有使光束以在包含扫射基点的平面上摆动运动的方式进行弯折的功能，并在全息图记录介质上使光束在一维方向扫射。