【手続補正書】
【提出日】令和3年9月24日(2021.9.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モデムとドライバとを備えるコントローラであって、前記モデムは、データ信号を受信するように構成され、前記コントローラは、前記データ信号に基づいて駆動電流及び変調信号を生成するように前記ドライバを動作させるための１つまたは複数の制御信号を生成するように構成される、コントローラと、
ガリウム及び窒素含有材料と光学キャビティとからなるポンプ光デバイスとして構成される発光素子であって、前記光学キャビティは、光導波路領域と１つまたは複数のファセット領域とを備え、前記光学キャビティは、前記１つまたは複数の制御信号のうちの少なくとも１つに基づく前記駆動電流を前記ガリウム及び窒素含有材料に供給するための電極を有するように構成され、前記駆動電流は、前記光導波路領域内を伝播する電磁放射に光学利得を与え、前記電磁放射は、紫外線または青色波長領域内の第１のピーク波長によって特徴付けられる指向性電磁放射として、前記１つまたは複数のファセット領域のうちの少なくとも１つを介して出力され、前記指向性電磁放射は、前記ドライバが供給する前記変調信号を使用して前記データ信号を搬送するように変調される、発光素子と、
前記指向性電磁放射を方向付け、フィルタリングし、または分割するように構成された経路と、
前記経路に光学的に結合され、前記ポンプ光デバイスから前記指向性電磁放射を受け取る波長変換素子であって、前記第１のピーク波長を有する前記指向性電磁放射の少なくとも一部を、前記第１のピーク波長よりも長い第２のピーク波長に少なくとも変換し、少なくとも前記第２のピーク波長と部分的に前記第１のピーク波長とを含む白色スペクトルを出力するように構成された波長変換素子と、
前記白色スペクトルの角度分布を変更するように構成されたビーム整形機構と、
対象の目標物に照射するために前記白色スペクトルを走査するように構成されたビームステアリング機構であって、前記対象の目標物の周囲の空間的範囲内で前記白色スペクトルを走査するように構成され、前記対象の目標物にある受信機に前記データ信号を送信するために、前記第１のピーク波長を有する前記指向性電磁放射の少なくとも一部を指向するように構成されるビームステアリング機構と、
を備える、可視光通信用に構成された光源。
【請求項２】
前記ポンプ光デバイスは、レーザダイオードデバイスを備え、または前記ポンプ光デバイスは、スーパールミネッセンスダイオード（ＳＬＥＤ）デバイスを備える、請求項１に記載の光源。
【請求項３】
前記第１のピーク波長を有する前記指向性電磁放射は、３８０ｎｍ〜４２０ｎｍの範囲内の第１のピーク波長を有する紫色スペクトル、及び４２０ｎｍ〜４８０ｎｍの範囲内の第１のピーク波長を有する青色スペクトルの少なくとも一方を含む、請求項１に記載の光源。
【請求項４】
前記モデムは、有線または無線で接続されたデータ源から前記データ信号を受信し、前記データ信号を、前記ドライバの出力を決定するためのアナログ信号に変換するように構成され、前記ドライバの前記出力は、前記ポンプ光デバイスから放射される前記指向性電磁放射の強度を制御するための駆動電流と、前記データ信号に基づく振幅変調または周波数変調のいずれかに基づいた所定のフォーマットの変調信号とを少なくとも含む、請求項１に記載の光源。
【請求項５】
前記指向性電磁放射は、前記データ信号に基づいて、約５０ＭＨｚ〜３００ＭＨｚ、３００ＭＨｚ〜１ＧＨｚ、及び１ＧＨｚ〜１００ＧＨｚから選択される変調周波数範囲にある複数のパルス変調光信号を含み、前記白色スペクトルは、前記発光素子からの前記指向性電磁放射の少なくとも一部によって搬送される前記データ信号に基づいて変調された前記複数のパルス変調光信号を含む、請求項１に記載の光源。
【請求項６】
前記波長変換素子は、前記方向性電磁放射を入射角をもって受ける表面を有して反射モードとして構成される蛍光体材料を備え、前記白色スペクトルは、前記蛍光体材料によって変換された前記第２のピーク波長のスペクトルと、前記蛍光体材料の前記表面から反射され、前記第１のピーク波長を有する前記方向性電磁放射の一部と、前記蛍光体材料の内部から散乱された前記方向性電磁放射の一部との組み合わせである、請求項１に記載の光源。
【請求項７】
前記波長変換素子は、通過する指向性電磁放射を受ける透過モードとして構成された蛍光体材料を備え、前記白色スペクトルが、前記蛍光体材料によって吸収されない一部の指向性電磁放射と、前記蛍光体材料によって変換された前記第２のピーク波長のスペクトルとの組み合わせである、または、
前記波長変換素子は、青色または紫色の波長領域を、主に赤色スペクトル、主に緑色スペクトル、及び前記指向性電磁放射の前記第１のピーク波長よりも長いピーク波長を有する主に青色スペクトルの少なくともいずれか１つに変換する複数の波長変換領域を備える、
請求項１に記載の光源。
【請求項８】
前記ビーム整形機構は、低速軸コリメートレンズ、高速軸コリメートレンズ、非球面レンズ、ボールレンズ、内部全反射（ＴＩＲ）光学素子、放物レンズ光学素子、屈折光学素子、及びマイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）ミラーの群から選択され、白色スペクトルを方向付け、平行化し、集束させて、当該白色スペクトルの角度分布を少なくとも変更するように構成された、１つの光学素子または複数の光学素子の組合せを備える、請求項１に記載の光源。
【請求項９】
前記ビーム整形機構は、所望の方向に沿って前記対象の目標物を照射するための照射光源として前記白色スペクトルを指向するように構成される、請求項１に記載の光源。
【請求項１０】
ビームステアリングドライバを備え、
前記ビームステアリング機構は、前記ビームステアリングドライバからの出力に基づき、前記白色スペクトルを指向して、前記対象の目標物の周囲の空間的範囲を走査するように構成される、請求項１に記載の光源。
【請求項１１】
前記経路は、遠隔に配置されて前記白色スペクトルを生成する前記波長変換素子に前記指向性電磁放射を導くための光ファイバを備え、または、
前記経路は、前記指向性電磁放射を前記波長変換素子に導くための導波路を備え、または、
前記経路は、自由空間光学デバイスを備える、
請求項１に記載の光源。
【請求項１２】
前記対象の目標物にある前記受信機は、フォトダイオードと、アバランシェフォトダイオードと、光電子増倍管と、約５０ＭＨｚ〜１００ＧＨｚの変調周波数範囲でパルス変調された光信号を検出するための１つまたは複数のバンドパスフィルタとのうちの少なくとも１つを備え、当該受信機は、前記光信号を２値データに復号するように構成されたモデムと組み合わされる、請求項１に記載の光源。
【請求項１３】
照明及び通信または感知のために構成されてパッケージ化された一体型の白色光源であって、
ガリウム及び窒素含有材料を含み、励起源として構成され、ｐ電極及びｎ電極を備える１つまたは複数のレーザダイオードデバイスと、
ベース部材を有して構成されるパッケージ部材と、
前記レーザダイオードデバイスに光学的に結合される１つまたは複数の波長変換部材と、
前記レーザダイオードデバイスの前記ｐ電極から前記パッケージ部材上の第１の内部フィードスルーまで構成される第１の電気接続と、
前記レーザダイオードデバイスの前記ｎ電極から前記パッケージ部材上の第２の内部フィードスルーまで構成される第２の電気接続と、
第１の電磁放射のレーザビームを出力するように前記レーザダイオードデバイス上に構成される出力ファセットであって、前記レーザビームにおける前記第１の電磁放射が、３８０ｎｍ〜４８０ｎｍの範囲の第１のピーク波長を有した紫色及び青色の一方または両方の発光から選択され、前記レーザビームが、ピーク波長、スペクトル幅、パワー、及び空間的構成によって特徴付けられる、出力ファセットと、
前記出力ファセットと前記波長変換部材との間の自由空間であって、前記レーザダイオードデバイスから前記波長変換部材に前記レーザビームを透過させることが可能な非導波特性を有し、前記レーザビームが、前記波長変換部材の励起面の空間領域上に励起スポットを形成し、幾何学的形状及び直径寸法が、前記波長変換部材上の前記励起スポットを特徴付ける、自由空間と、
前記レーザビームと前記波長変換部材の前記励起面との間に構成される入射角であって、前記波長変換部材が、第１の波長を有した前記レーザビームにおける前記第１の電磁放射の少なくとも一部を、前記第１の波長よりも長い第２の波長を有した第２の電磁放射に変換するように構成される、入射角と、
前記波長変換部材の１つまたは複数の面から放出される白色光であって、当該白色光の放出が、前記波長変換部材からの少なくとも前記第２の波長によって特徴付けられる波長の混合によって構成される、白色光と、
白色光の光源の周囲を密封するように前記パッケージ部材上に構成される蓋部材と、
前記第２の波長を有した前記第２の電磁放射を少なくとも含んで放出される前記白色光のためのアパーチャと、
レーザドライバモジュールからパッケージ化された前記白色光源の内部のレーザダイオードに電力を供給するように構成された第１の内部フィードスルー及び第２の内部フィードスルーを有して構成される電気的結合と、を備え、
供給される前記電力は、前記波長変換部材に入射して白色光を発生させるレーザビームの放出を、前記レーザダイオードに行わせ、供給される前記電力は、前記レーザダイオードにデータ信号または感知信号を供給するように構成され、
前記レーザドライバモジュールによって供給される前記データ信号または前記感知信号は、少なくとも変調された信号からなり、前記レーザダイオードは、約０．１ＧＨｚ〜約３０ＧＨｚのＧＨｚ範囲の変調速度を可能にするように構成され、
前記レーザダイオードからの前記第１の波長を有した前記第１の電磁放射は、前記データ信号または前記感知信号のための第１のキャリアチャンネルを少なくとも提供し、
前記一体型の白色光源からの発光に光学的に結合されるビーム整形素子を備え、
前記ビーム整形素子は、放出された前記白色光の角度分布を、方向付け、平行化し、集束させ、またはそれ以外の方法で変更するように構成される、
一体型の白色光源。
【請求項１４】
前記ビーム整形素子は、マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）走査ミラー、フライングミラー、デジタルライトプロセッシング（ＤＬＰ）チップ、デジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）、またはリキッドクリスタルオンシリコン（ＬＣＯＳ）チップを備え、前記ビーム整形素子は、更に、前記白色光及び前記データ信号の少なくとも一方を、前記放出された白色光の所定の空間的パターン及び時間的パターンの少なくとも一方で、ターゲット面またはターゲット空間に位置させるように構成される、請求項１３に記載の一体型の白色光源。
【請求項１５】
前記パッケージ部材は、表面実装デバイス（ＳＭＤ）パッケージであり、共通支持部材が、前記表面実装デバイス（ＳＭＤ）パッケージの基部から構成される、請求項１３に記載の一体型の白色光源。
【請求項１６】
前記波長変換部材は、蛍光体部材と、前記蛍光体部材の前記励起面から実質的に前記白色光が出射されるように前記蛍光体部材を特徴付ける反射モードとから構成される、請求項１３に記載の一体型の白色光源。
【請求項１７】
前記波長変換部材は、蛍光体部材と、前記蛍光体部材の前記励起面以外の面から実質的に前記白色光が出射されるように前記蛍光体部材を特徴付ける透過モードとから構成される、請求項１３に記載の一体型の白色光源。
【請求項１８】
照明及び通信または感知のために構成されてパッケージ化された一体型の白色光源であって、
ガリウム及び窒素含有材料を含み、励起源として構成され、ｐ電極及びｎ電極を備える１つまたは複数の第１のレーザダイオードデバイスと、
第１の電磁放射のレーザビームを出力するように前記第１のレーザダイオードデバイス上に構成された第１のレーザダイオードの出力ファセットであって、前記レーザビームにおける前記第１の電磁放射が、３８０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長範囲から選択される第１のピーク波長を有した紫色及び青色の一方または両方の発光から選択され、前記レーザビームが、ピーク波長、スペクトル幅、パワー、及び空間的構成によって特徴付けられる、出力ファセットと、
通信源として構成される１つまたは複数の第２のレーザダイオードデバイスであって、出力ファセットが、当該出力ファセットから第２の電磁放射のレーザビームを出力するように前記第２のレーザダイオードデバイス上に構成され、前記レーザビームにおける前記第２の電磁放射が、８００ｎｍ〜２０００ｎｍの波長範囲から選択される第２のピーク波長を有した赤外放射として特徴付けられ、前記レーザビームが、ピーク波長、スペクトル幅、パワー、及び空間的構成によって特徴付けられる、１つまたは複数の第２のレーザダイオードデバイスと、
ベース部材を有して構成されるパッケージ部材と、
前記レーザダイオードデバイスに光学的に結合される１つまたは複数の波長変換部材と、
前記第１のレーザダイオードデバイスの出力ファセットと前記波長変換部材との間の自由空間であって、前記第１のレーザダイオードデバイスから前記波長変換部材に前記第１のレーザビームを透過させることが可能な非導波特性を有し、前記第１のレーザビームが、前記波長変換部材の空間領域上に励起スポットを形成し、幾何学的形状及び直径寸法が前記波長変換部材上の前記励起スポットを特徴付ける、自由空間と、
前記第２のレーザダイオードデバイスの出力ファセットと前記波長変換部材との間の自由空間であって、前記第２のレーザダイオードデバイスから前記波長変換部材に前記第２のレーザビームを透過させることが可能な非導波特性を有し、前記第２のレーザビームが、前記波長変換部材の空間領域上に励起スポットを形成し、幾何学的形状及び直径寸法が前記波長変換部材上の前記励起スポットを特徴付ける、自由空間と、
前記第１のレーザビーム及び前記第２のレーザビームと前記波長変換部材の励起面との間に構成される入射角であって、前記波長変換部材が、第１の波長を有した前記第１のレーザビームにおける前記第１の電磁放射の少なくとも一部を、前記第１の波長よりも長い第３の波長を有した第３の電磁放射に変換するように構成される、入射角と、
前記波長変換部材の前記励起面から放出される白色光であって、当該白色光の放出が、前記波長変換部材からの少なくとも前記第３の波長によって特徴付けられる波長の混合によって構成される、白色光と、
前記パッケージ部材に設けられる第１の内部リード及び第２の内部リードと、
第１の外部リードに電気的に結合するように構成される第１の内部フィードスルー及び第２の外部リードに電気的に結合するように構成される第２の内部フィードスルーと、
白色光の光源の周囲を密封するように前記パッケージ部材上に構成される蓋部材と、
前記第３の波長を有した前記第３の電磁放射を少なくとも含んで放出される前記白色光のためのアパーチャと、
第１のレーザドライバモジュールから前記第１のレーザダイオードに電力を供給して、前記波長変換部材に入射する前記第１の電磁放射のレーザビームを放出させるように構成される第１の電気的結合と、
第２のレーザドライバモジュールから前記第２のレーザダイオードに電力を供給して、前記波長変換部材に入射する前記第２の電磁放射のレーザビームを放出させるように構成される第２の電気的結合と、
前記白色光の放出に光学的に結合され、データ信号または感知信号に光学的に結合されるビーム整形素子であって、放出された前記白色光の角度分布を、方向付け、平行化し、集束させ、またはそれ以外の方法で変更するように構成されるビーム整形素子と、
を備える、一体型の白色光源。
【請求項１９】
照明及び通信または感知のために構成されてパッケージ化された一体型の白色光源であって、
ガリウム及び窒素含有材料を含み、励起源として構成され、ｐ電極及びｎ電極を備える１つまたは複数のレーザダイオードデバイスと、
ベース部材を有して構成されるパッケージ部材と、
１つまたは複数の波長変換部材と、
前記レーザダイオードデバイスに光学的に結合される１つまたは複数の波長変換部材と、
前記レーザダイオードデバイスの前記ｐ電極から前記パッケージ部材上の第１の内部フィードスルーまで構成される第１の電気接続と、
前記レーザダイオードデバイスの前記ｎ電極から前記パッケージ部材上の第２の内部フィードスルーまで構成される第２の電気接続と、
第１の電磁放射のレーザビームを出力するように前記レーザダイオードデバイス上に構成された出力ファセットであって、前記レーザビームにおける前記第１の電磁放射が、３８０ｎｍ〜４８０ｎｍの範囲の第１のピーク波長を有した紫色及び青色の一方または両方の放射から選択され、前記レーザビームが、ピーク波長、スペクトル幅、パワー、及び空間的構成によって特徴付けられる、出力ファセットと、
前記出力ファセットと前記波長変換部材との間の自由空間であって、前記レーザダイオードデバイスから前記波長変換部材に前記レーザビームを透過させることが可能な非導波特性を有し、前記レーザビームが、前記波長変換部材の励起面の空間領域上に励起スポットを形成し、幾何学的形状及び直径寸法が、前記波長変換部材上の前記励起スポットを特徴付ける、自由空間と、
前記レーザビームと前記波長変換部材の前記励起面との間に構成される入射角であって、前記波長変換部材が、第１の波長を有した前記レーザビームにおける前記第１の電磁放射の少なくとも一部を、前記第１の波長よりも長い第２の波長を有した第２の電磁放射に変換するように構成される、入射角と、
前記波長変換部材の１つまたは複数の面から放出される白色光であって、当該白色光の放出が、前記波長変換部材からの少なくとも前記第２の波長によって特徴付けられる波長の混合によって構成される、白色光と、
白色光の光源の周囲を密封するように前記パッケージ部材上に構成される蓋部材と、
前記第２の波長を有した前記第２の電磁放射を少なくとも含む白色光を放出するためのアパーチャと、
レーザドライバモジュールからパッケージ化された前記白色光源の内部のレーザダイオードに電力を供給するように構成された第１の電気フィードスルー及び第２の電気フィードスルーを有して構成される電気的結合と、を備え、
供給される前記電力は、前記波長変換部材に入射して白色光を発生させるレーザビームの放出を、前記レーザダイオードに行わせ、供給される前記電力は、前記レーザダイオードにデータ信号または感知信号を供給するように構成され、
前記レーザドライバモジュールによって供給される前記データ信号または感知信号は、少なくとも変調された信号からなり、
前記レーザダイオードからの前記第１の波長を有した前記第１の電磁放射は、前記データ信号または前記感知信号のための第１のキャリアチャンネルを少なくとも提供し、
前記レーザダイオードは、約０．１ＧＨｚ〜約３０ＧＨｚのＧＨｚ範囲の変調速度を可能にするように構成され、
前記一体型の白色光源からの発光に光学的に結合されるビーム整形素子であって、前記一体型の白色光源からの前記発光を導波路に結合するように構成されるビーム整形素子を備える、
一体型の白色光源。
【請求項２０】
前記ビーム整形素子は、マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）走査ミラー、フライングミラー、デジタルライトプロセッシング（ＤＬＰ）チップ、デジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）、またはリキッドクリスタルオンシリコン（ＬＣＯＳ）チップを備え、前記ビーム整形素子は、更に、前記白色光及び前記データ信号の少なくとも一方を、前記放出された白色光の所定の空間的パターン及び時間的パターンの少なくとも一方で、ターゲット面またはターゲット空間に位置させるように構成される、請求項１９に記載の一体型の白色光源。
【請求項２１】
一体型の前記白色光源からの発光は、光ファイバに結合される、請求項１９に記載の一体型の白色光源。
【請求項２２】
前記パッケージ部材は、表面実装デバイス（ＳＭＤ）パッケージであり、共通支持部材が、前記表面実装デバイス（ＳＭＤ）パッケージの基部から構成される、請求項１９に記載の一体型の白色光源。
【請求項２３】
前記波長変換部材は、蛍光体部材と、前記蛍光体部材の前記励起面から実質的に前記白色光が出射されるように前記蛍光体部材を特徴付ける反射モードとから構成される、請求項１９に記載の一体型の白色光源。
【請求項２４】
前記波長変換部材は、蛍光体部材と、前記蛍光体部材の前記励起面以外の面から実質的に前記白色光が出射されるように前記蛍光体部材を特徴付ける透過モードとから構成される、請求項１９に記載の一体型の白色光源。
【請求項２５】
照明及び通信または感知のために構成されてパッケージ化された一体型の白色光源であって、
第１のベース部材を有して構成される第１のパッケージ部材、及び第２のベース部材を有して構成される第２のパッケージ部材と、
ガリウム及び窒素含有材料を含み、励起源として構成されて、ｐ電極及びｎ電極を備え、前記第１のパッケージ部材内にある１つまたは複数のレーザダイオードデバイスと、
前記第２のパッケージ部材内にある１つまたは複数の波長変換部材であって、前記レーザダイオードデバイスに光学的に結合される１つまたは複数の波長変換部材と、
前記レーザダイオードデバイスの前記ｐ電極から前記第１のパッケージ部材上の第１の内部フィードスルーまで構成される第１の電気接続と、
前記レーザダイオードデバイスの前記ｎ電極から前記第１のパッケージ部材上の第２の内部フィードスルーまで構成される第２の電気接続と、
第１の電磁放射のレーザビームを出力するように前記レーザダイオードデバイス上に構成された出力ファセットであって、前記レーザビームにおける前記第１の電磁放射が、３８０ｎｍ〜４８０ｎｍの範囲の第１のピーク波長を有した紫色及び青色の一方または両方の発光から選択され、前記レーザビームが、ピーク波長、スペクトル幅、パワー、及び空間的構成によって特徴付けられる、出力ファセットと、
前記出力ファセットと前記波長変換部材との間の光ファイバであって、前記第１のパッケージ部材の前記レーザダイオードデバイスからの前記レーザビームを、前記第２のパッケージ部材の前記波長変換部材へと透過させることが可能な導光特性を有する光ファイバと、
前記光ファイバの出力端と前記波長変換部材との間の自由空間であって、前記レーザビームを前記光ファイバの前記出力端から前記波長変換部材に透過させることが可能な非導波特性を有し、前記レーザビームが、前記波長変換部材の励起面の空間領域に励起スポットを形成し、幾何学的形状及び直径寸法が、前記波長変換部材上の前記励起スポットを特徴付ける、自由空間と、
前記光ファイバから放出される前記レーザビームと前記波長変換部材の前記励起面との間に構成される入射角であって、前記波長変換部材が、第１の波長を有した前記レーザビームにおける前記第１の電磁放射の少なくとも一部を、前記第１の波長よりも長い第２の波長を有した第２の電磁放射に変換するように構成される、入射角と、
前記波長変換部材の１つまたは複数の面から放出される白色光であって、当該白色光の放出が、前記波長変換部材からの少なくとも第２の波長によって特徴付けられる波長の混合によって構成される、白色光と、
前記第２のパッケージ部材内に設けられ、前記第２の波長を有した前記第２の電磁放射を少なくとも含む白色光を放出するためのアパーチャと、
レーザドライバモジュールから前記第１のパッケージ部材の内部のレーザダイオードに電力を供給するように構成された第１の電気フィードスルー及び第２の電気フィードスルーを有して構成される電気的結合と、を備え、
供給される前記電力は、前記波長変換部材に入射して白色光を発生させるレーザビームの放出を、前記レーザダイオードに行わせ、供給される前記電力は、前記レーザダイオードにデータ信号または感知信号を供給するように構成され、
前記レーザドライバモジュールによって供給される前記データ信号または前記感知信号は、少なくとも変調された信号からなり、
前記レーザダイオードからの前記第１の波長を有した前記第１の電磁放射は、前記データ信号または前記感知信号のための第１のキャリアチャンネルを少なくとも提供し、
前記レーザダイオードは、約０．１ＧＨｚ〜約３０ＧＨｚのＧＨｚ範囲の変調速度を可能にするように構成される、
一体型の白色光源。