(57)【要約】  本発明は、光パターン（７０）を投影するための方法および装置に関する。装置（１０）は、レーザ装置（１２）であって、異なる色の複数のレーザビーム（５１，５２，５３）を生成可能であり、装置（１０）のフォトニック結晶ファイバ（１）に挿入可能であり、これによりフォトニック結晶ファイバ（１）内に、結合およびコリメートされた光線（５４）が生成可能であるレーザ装置（１２）と、光パターン（７０）を投影するために、結合された光線（５４）を装置（１０）の拡散ディスク（１６）に空間的に選択的に伝送可能であるセレクタ装置（１４）を備える。
2019517418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光パターン（７０）を投影するための装置（１０；１１０；２１０；３１０）において、
レーザ装置（１２）であって、異なる色の複数のレーザビーム（５１，５２，５３）を生成可能であり、前記装置（１０；１１０；２１０；３１０）のフォトニック結晶ファイバ（１）に挿入可能であり、これによりフォトニック結晶ファイバ（１４）内で、結合およびコリメートされた光線（５４）が生成可能であるレーザ装置（１２）と、
光パターン（７０）を投影するために、結合された光線（５４）を装置（１０；１１０；２１０；３１０）の拡散ディスク（１６）に空間的に選択的に伝送可能であるセレクタ装置（１４；１１４；２１４；３１４）と、
を備える光パターン（７０）を投影するための装置（１０；１１０；２１０；３１０）。
【請求項２】
セレクタ装置（１１４；２１４）が、結合された光線（５４）を偏向するように構成された偏向装置（１１４；２１４）として構成されている請求項１に記載の装置（１１０；２１０）。
【請求項３】
セレクタ装置が、結合された光線（５４）を選択的に伝送するように、または伝送しないように切換可能なピクセルのアレイ（３１４）として構成されている請求項１に記載の装置（３１０）。
【請求項４】
前記アレイ（３１４）が微小光学系のアレイである請求項３に記載の装置（３１０）。
【請求項５】
前記アレイ（３１４）がグレーティングライトバルブである請求項３に記載の装置（３１０）。
装置（３１０）。
【請求項６】
拡散ディスク（１６）が、ガラスと、ガラスに隣接して、またはガラス上に配置された重合体構造とを備える請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置（１０；１１０；２１０；３１０）。
【請求項７】
入力信号にしたがって生成可能な複数のレーザビーム（５１，５２，５３）の一部を生成するように、レーザ装置（１２）を制御可能な制御装置（２３０）を備える請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置（１０；１１０；２１０；３１０）。
【請求項８】
装置（１０；１１０；２１０；３１０）がプロジェクタとして構成されている請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置（１０；１１０；２１０；３１０）。
【請求項９】
装置（１０；１１０；２１０；３１０）がヘッドライトとして構成されているか、テールライトとして構成されているか、または方向指示器として構成されている請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置（１０；１１０；２１０；３１０）。
【請求項１０】
光パターン（７０）を投影する方法において、
異なる色の複数のレーザビーム（５１，５２，５３）を生成するためのレーザ装置（１２）を制御するステップ（Ｓ０１）と、
生成された複数のレーザビーム（５１，５２，５３）をフォトニック結晶ファイバ（１）内に挿入するステップ（Ｓ０２）であって、これにより、フォトニック結晶ファイバ（１）内に結合およびコリメートされた光線（５４）を生成するステップ（Ｓ０２）と、
光パターン（７０）を投影するために、結合された光線（５４）を拡散ディスク（１６）に空間的に選択的に伝送するステップ（Ｓ０３）と、
を備える光パターン（７０）を投影する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光パターンを投影するための装置および方法に関する。装置は、特に車両において、特に適応的なヘッドライトもしくは適応的なヘッドライトの一部として使用するか、テールライトもしくは方向指示器（点滅器）として使用するか、またはテールライトもしくは方向指示器の一部として使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
車両のための現代のヘッドライトシステムでは、一部において適応的なヘッドライトシステムが使用されており、このようなヘッドライトシステムでは、ヘッドライトシステムの照明方向または照明特性を交通状況に動的に適合させることが可能である。例えば、いわゆる「コーナリングランプ」では、カーブから外側へ接線状に照明するのではなく、ヘッドライトを備える車両が実際に通過するカーブに光円錐が追従するように車両のヘッドライトが制御される。交通状況に適合可能な光パターンを投影することができるヘッドライトシステムは、例えば対向車両がヘッドライトシステムの光円錐から的確に除外されるように制御することができる。
【０００３】
米国特許出願公開第２０１０／０７９８３６号明細書には、光パターンを投影するためのレーザスキャナが記載されている。
【０００４】
フォトニック結晶ファイバ（英語で“ｐｈｏｔｏｎｉｃ−ｃｒｙｓｔａｌ  ｆｉｂｅｒｓ”ＰＣＴ）は、フォトニック結晶の特性に基づいたファイバであり、好ましい形式で光を伝送すること、例えば小さいコア（英語では“ｃｏｒｅ”）に光を集中させることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／０７９８３６号明細書
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、請求項１に記載の特徴を備える光パターンを投影するための装置、および請求項１０に記載の特徴を備える光パターンを投影する方法を開示している。
【０００７】
したがって、光パターンを投影するための装置は、
異なる色の複数のレーザビームを生成可能であり、装置のフォトニック結晶ファイバに挿入可能であり、これによりフォトニック結晶ファイバ内で、結合およびコリメートされた光線、特にレーザビームが生成可能であるレーザ装置と、
光パターンを投影するために、結合された光線を装置の拡散ディスクに空間的に選択的に伝送可能であるセレクタ装置と、を備える。
【０００８】
さらに、光パターンを投影する方法において、
異なる色の複数のレーザビームを生成するためのレーザ装置を制御するステップと、
生成された複数のレーザビームをフォトニック結晶ファイバ内に挿入するステップであって、これにより、フォトニック結晶ファイバ内で、結合およびコリメートされた光線、特にレーザビームを生成するステップと、
光パターンを投影するために、結合された光線を、拡散ディスクに空間的に選択的に伝送するステップと、
を備える方法が提案される。
【０００９】
生成された複数のレーザビームは、特に赤色、緑色、および青色のレーザ光線を含んでいてもよいし、または赤色、緑色、および青色のレーザ光線からなっていてもよい。結合およびコリメートされた光線は特に白色の光線であってもよい。
【００１０】
フォトニック結晶ファイバを使用することによって、装置を特に簡単に構成することができ、これにより装置を特に小さい寸法により構成することができる。レーザ源、すなわちレーザ装置およびセレクタ装置、例えばスキャナユニットを空間的に分離することが容易に可能である。これにより、一方では、好ましくは設計の由度が高められる。他方では、空間的に分離されたこのような配置により装置の冷却が可能になり、例えばフォトニック結晶ファイバなしに自由に放射される構成と比較して、レーザ装置の耐用期間が長くなる。
【００１１】
さらに、好ましくは蛍光体コンバータを供給もしくは使用しなくてもよい。蛍光体コンバータは一般に、対応する損失を伴って、全体として白色のレーザ光を得るために青色のレーザ光を青色および黄色のレーザ光からなる混色に変換する。蛍光体コンバータによる解決策に対して、本発明によれば、特にレーザ装置の個々のレーザダイオード（例えば赤色、緑色、青色）を制御することによって、作動時に光パターンを投影するために使用されるレーザビームの色温度を適合させることができる。
【００１２】
好ましい実施形態および構成が従属請求項ならびに図面を参照した説明に記載されている。
【００１３】
好ましい一構成によれば、セレクタ装置は、白色のレーザビームを偏向するように構成された偏向装置として構成されている。偏向装置は、例えば１つ以上のマイクロミラーを備えていてもよい。これにより、光パターンを投影するためにレーザスキャナの形式で空間範囲を走査可能である。
【００１４】
別の好ましい一構成によれば、セレクタ装置は、レーザビームを選択的に伝送するように、または伝送しないように切換可能なピクセルのアレイとして構成されている。したがって装置は、好ましくはいわゆる「ＤＬＰプロジェクタ」において、例えばプロジェクタ、すなわち画像プロジェクタとして使用可能である。この場合、投影しようとする光パターンは、例えば写真、ビデオ、スライドなどであってもよい。さらに装置は、好ましくは外部の装置によって検出された物体を照明するために使用することもできる。
【００１５】
別の好ましい一構成によれば、アレイは、微小光学系、例えばミラーのアレイであってもよい。別の好ましい一構成によれば、アレイはグレーティングライトバルブ（ＧＬＶ）である。グレーティングライトバルブは、投影しようとする光パターンの大きい輝度、および良好なコントラスト値を可能にする。グレーティングライトバルブは、高い解像度を提供し、比較的小さい技術的な労力により製造することができる。
【００１６】
別の好ましい一構成によれば、装置は携帯可能な、または定置のプロジェクタとして構成されている。別の好ましい一構成によれば、装置はヘッドライトとして構成されており、特に車両ヘッドライト、または建造物に設置されたサーチライトとして構成されている。別の好ましい一構成によれば、装置はテールライトまたは方向指示器として構成されている。
【００１７】
次に、概略的な図面に示した実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態による光パターンを投影するための装置を示す概略的なブロック図である。
【図２】図１に示した拡散ディスクの好ましい光学的な透過能力分布を放射角の関数として示す線図である。
【図３】図１の装置のフォトニック結晶ファイバの好ましい構成を示す図である。
【図４】本発明の別の一実施形態による光パターンを投影するための装置を示す概略的なブロック図である。
【図５】本発明のさらに別の一実施形態による光パターンを投影するための装置を示す概略的なブロック図である。
【図６】本発明の別の一実施形態による光パターンを投影するための装置を示す概略的なブロック図である。
【図７】本発明の別の一実施形態による光パターンを投影する方法を説明するための概略的なフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
全ての図面において、同じか、もしくは機能が同じ要素および装置には、特に指摘しない限り同じ符号が付されている。方法ステップの番号は、特に指摘しない限り特定の時間的順序を特に示すものではない。特に複数の方法ステップを同時に実施することもできる。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態にしたがって光パターン７０を投影するための装置１０の概略的なブロック図を示す。
【００２１】
装置１０は、異なる色の複数のレーザビーム５１，５２，５３、特に赤色のレーザビーム５１、緑色のレーザビーム５２、および青色のレーザビーム５３を生成するように設計または構成されたレーザ装置１２を含む。この数よりも少数、または多数のレーザビーム、または他の波長のレーザビームがレーザ装置１２によって生成されてもよいし、もしくは生成可能であってもよい。レーザ装置１２は、生成された異なる色の複数のレーザビーム５１，５２，５３が装置１０のフォトニック結晶ファイバ１に伝送可能であるか、もしくは伝送されるように構成されているか、または構成および調整されており、これにより、フォトニック結晶ファイバ１において結合およびコリメートされた光線５４、特に結合およびコリメートされたレーザビームが生成可能であるか、もしくは生成される。結合された光線５４は、特に白色の光線であってもよい。
【００２２】
フォトニック結晶ファイバ１によって生成され、結合およびコリメートされた光線５４は、装置１０のセレクタ装置１４によって、光パターン７０を投影するために複数の立体角範囲内へ選択的に伝送可能である。例えば、内部のプログラミングまたは外部で設定された制御信号に基づいて、実際にセレクタ装置１４を通って結合された光線５４を伝送する立体角範囲にそれぞれ依存して、例えば制御装置によって、結合された光線５４を実際に生成するか、または生成しないようにレーザ装置１２を制御することができる。
【００２３】
したがって、光線５４が生成された場合には、対応する立体角範囲には白色のピクセルが生成されているか、または生成可能である。したがって、光線５４が生成されない場合には、対応する立体角範囲には暗色または黒色のピクセルが生成されているか、または生成可能である。対応するカラーフィルタを使用することによって、白色のピクセルをそれぞれ鮮やかなピクセル、例えば赤色、緑色、または青色のピクセルに変換することができる。
【００２４】
したがって、投影された光パターン７は全体として白色および黒色のピクセルによって、必要に応じて色鮮やかなピクセルおよび黒いピクセルによって構成されていてもよく、このようにして、例えば写真を表示することもできるし、または空間的に解像されるヘッドライトの光円錐を生成することもできる。したがって、装置１０は特に車両のヘッドライトとして構成されていてもよいし、または車両のヘッドライトに組み込まれていてもよく、ヘッドライトの適応的な光円錐、例えばいわゆる「コーナリングランプ」を供給する役割を果たすこともできる。テールライト内で使用するか、もしくはテールライトとして使用するか、または方向指示器（点滅器）として使用することも好ましい。
【００２５】
装置１０の場合には、セレクタ装置１４の後方の、結合された光線５４の光路に装置１０の拡散ディスク１６が配置されている。拡散ディスク１６はディフューザと呼ぶこともできる。拡散ディスクは、光を拡散するために使用される光学素子であり、特に光が屈折された状態で拡散反射の効果が使用される。特に拡散ディスク１６は、拡散ディスク１６に入射する結合された光線５４に拡散ディスク１６が作用し、特に結合された光線５４の拡散によって拡散ディスク１６の後方の光路に、投影しようとする光パターン７０が生じるように構成されている。
【００２６】
特に拡散ディスク１６は、以下に図２を参照して説明するように構成されていてもよい。
【００２７】
図２は、規格化された光学的透過能力７２を放射角７１の関数として示す線図を示し、拡散ディスク１６における垂線に対する放射角７１が測定される。
【００２８】
図２は、好ましい透過能力曲線８１、すなわち透過能力分布を示す。透過能力曲線８１は、例えば拡散ディスク１６によって提供することができる。拡散ディスク１６は、ガラスに重合体構造を形成する（「重合体ガラス」）ことによって製造されている。すなわち拡散ディスク１６は、ガラスに配置された重合体構造からなるか、またはガラスに配置された重合体構造を備える。重合体構造は、求められる使用場所に応じて適宜な拡散特性を備えるように所定の粗さによって形成されていてもよい。拡散ディスク１６の透過能力曲線８１を用いて、特に装置１０から分離された、結合された光線５４の強度およびスポット寸法を調節することもできる。
【００２９】
比較的平坦な最大値を備える透過能力曲線８１が、放射角７１が０°の場合により小さい光線５４のエネルギー密度を備えるので、好ましい。
【００３０】
規格化された光学的透過能力７２に関して、拡散ディスク１６を横断した後に、結合された光線５４の所定の放射角７１について、拡散ディスク１６は、以下に説明する好ましい特性を備えていてもよい。規格化された光学的透過能力とは、光学的透過能力の最大値が値１．０に設定されており、最小値が０．０に設定されているように規格化されている光学的透過能力として理解されるべきである。
【００３１】
好ましくは、拡散ディスク１６は、拡散ディスク１６を横断した後に、結合された光線５４の放射角７１が、０°と第１放射角度値との間の値を備える場合に、０．５を超える、特に０．６を超える、特に好ましくは０．７を超える規格化された光学的透過能力を備える。第１放射角度値は、５°以上、好ましくは１０°以上、特に１５°以上である。
【００３２】
さらに、拡散ディスク１６は、好ましくは拡散ディスク１６を横断した後の光線５４の拡散角度７１が第２放射角度値以上の値である場合に、０．５未満、特に０．３未満、特に好ましくは０．２未満の規格化された光学的透過能力を備える。
【００３３】
第２放射角度値は第１放射角度値に等しいか、または好ましくは第１放射角度値よりも大きい。第２放射角度値は、好ましくは５°以上、特に好ましくは１０°以上、特に１５°以上または２０°以上である。第２放射角度値は、さらに好ましくは３０°以下、特に好ましくは２５°以下であり、特に２０°以下である。
【００３４】
第１および／または第２放射角度値は、好ましくはいずれも１０°〜２０°の間、特に１５°〜２０°の間である。代替的または付加的には、第１および／または第２放射角度値は、好ましくは１０°未満だけ、特に５°未満だけ互いに離間されている。基本的には、規格化された光学的透過能力が特に急峻に降下する構成は特に好ましい。
【００３５】
さらに、規格化された光学的透過能力の回転対称的な分布、すなわち、放射角７１の値にのみ依存しており、拡散ディスク１６に対する垂線を中心とした放射角７１の方位には依存していない分布は特に好ましい。他の用途のためには、拡散ディスク１６は、長方形、特に正方形に光学的透過の分布を形成するように構成されていてもよい。
【００３６】
規格化された光学的透過能力に関する拡散ディスク１６の上記特性は、拡散ディスク１６によって有利な放射特性を形成するために好ましい。一方では、特に狭い放射特性、すなわち０°で急降下する規格化された光学的透過能力は、高い解像度によって光パターンを投影するためには好ましい。他方では、このような狭い放射特性では、特に０°では不都合に高い光強度が生じることがある。拡散ディスク１６の上記放射特性は、これらの相反する２つの利害関係の間の好ましい均衡を可能にする。
【００３７】
曲線８１または理想的な曲線８５によって示される特徴を備える拡散ディスク１６は特に好ましい。
【００３８】
したがって、拡散ディスク１６を横断した後に拡散ディスク１６における垂線に対して、偏向され、結合された光線５４の放射角７１について、放射角７１が０°と第１放射角度値との間の値を備える場合には、０．５を超える、特に０．６を超える、特に好ましくは０．７を超える規格化された光学的透過能力を備え、放射角７１が第２放射角度値以上の値を備える場合には、０．５未満、特に０．３未満、特に好ましくは０．２未満の規格化された光学的透過能力を備える拡散ディスク１６が特に好ましい。第１および第２放射角度値は上述のように選択されていてもよい。
【００３９】
図３は、装置１０のフォトニック結晶ファイバ１の好ましい構成を示す。
【００４０】
好ましくは、フォトニック結晶ファイバ１は、上部の図３ａ）に示すように、コア２を包囲するクラッド３（英語では“ｃｌａｄｄｉｎｇ”）を備え、クラッド３内には、相互に、およびコア２に対して平行な、微小なエアホール５によって周期的な格子４が形成されている。これらのエアホール５の規則的な配置によって光が結晶ファイバ１のコア２に捕捉される。コア２は中空に形成されていてもよいし（いわゆる「中空コア」）、またはガラスから形成されていてもよい。一般に、エアホール５は全て格子４の内部に同じ直径６および同じ間隔７（周期）を備える。クラッド３の周辺には、一般に層８（英語では“ｃｏａｔｉｎｇ”）が配置されている。
【００４１】
例示的な屈折率関数９は、結晶ファイバ１の異なる構成要素の屈折率ｎの一般的な相互関係を説明している。この場合、層８の屈折率ｎはクラッド３の屈折率ｎよりも大きいが、コア２の屈折率ｎよりも小さく、コア２と層８との間の屈折率の差は、層８とクラッド３との間の屈折率ｎの差よりも大きい。
【００４２】
中央の図３ｂ）は、格子４を備えるクラッド３の横断面を示し、下部の図３ｃ）はこの横断面の拡大図を示す。
【００４３】
図４は、本発明の別の実施形態による光パターン７０を投影するための装置１１０の概略的なブロック図を示す。装置１１０は、装置１０の一例であり、装置１０のセレクタ装置１４の代わりに装置１１０のセレクタ装置１１４が設けられていることにより装置１０とは異なっている。
【００４４】
セレクタ装置１１４は、特に第１マイクロミラー１１３および第２マイクロミラー１１５を備える偏向装置１１４として構成されていてもよい。偏向装置１１４は、それぞれ偏向装置１１４、すなわちマイクロミラー１１３，１１５の実際の偏向状態にしたがって、結合された光線５４を偏向するように調整されている。したがって、偏向装置１１４は、結合された光線５４の光路に直列に配置された複数のマイクロミラー１１３，１１５として実現されており、複数のマイクロミラーは、結合された光線５４が、所定の立体角および／または装置１１０の分離装置を走査するために偏向されるように、例えば偏向装置１１４のアクチュエータによって作動可能である。偏向装置１１４によって、結合された光線５４が２次元で偏向可能である。
【００４５】
２つのマイクロミラー１１３，１１５の代わりに、偏向装置１１４は、結合された光線５４の光路に直列に配置された３つ以上のマイクロミラーを備えていてもよい。代替的には、偏向装置１１４は唯一のマイクロミラーを備えていてもよく、このマイクロミラーは、マイクロミラーの変形によって、マイクロミラーに入射する結合された光線５４が２次元で偏向可能となるように構成されている。
【００４６】
装置１１０の光学的な分離装置１１８は、投影された光パターン７０を装置１１０から分離し、例えば車両ヘッドライトの場合には車両の周辺に伝送するように調整または設計されている。分離装置１１８は、例えば２次光学系を含んでいてもよいし、２次光学系からなっていてもよいし、カバーディスクを備えていてもよいし、またはカバーディスクからなっていてもよい。
【００４７】
装置１１０は、装置１０に関して説明した、特に拡散ディスク１６に関する全ての変更および構成に適合可能であり特に、またその逆もいえる。
【００４８】
図５は、本発明のさらに別の一実施形態による光パターン７０を投影するための装置２１０の概略的なブロック図を示す。この装置２１０は装置１１０の一例とみなすことができ、以下に詳細に説明するように装置１１０とは異なっている。
【００４９】
装置１１０はレーザ装置１２を含み、このレーザ装置１２を用いて赤色のレーザビーム５１、緑色のレーザビーム５２、および赤色のレーザビームを互いに独立して生成することも可能であり、光学装置２０１に伝送可能である。光学装置２０１は、例えば図３に示したフォトニック結晶ファイバ１を含み、このフォトニック結晶ファイバ１において、生成されたレーザ光線５１，５２，５３を結合された光線５４となるように相互に結合し、装置２１０の偏向装置２１４、特に偏向装置２１４のマイクロミラー装置２１５に向けて偏向することができる。光学装置２０１は、フォトニック結晶ファイバ１の他に、光学的にフォトニック結晶ファイバ１の前方および／または後方に配置された別の光学素子を備えていてもよい。
【００５０】
マイクロミラー装置２１５は、装置１０の偏向装置１４に関して説明したように、例えばそれぞれ１次元で偏向する２つのマイクロミラーおよび／または２次元で偏向する１つのマイクロミラーなどを備えていてもよい。さらに偏向装置２１４は、マイクロミラー装置２１５を作動するように構成された特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）２１７を含む。回路２１７は、例えばコイルなどを備えていてもよい。
【００５１】
偏向装置２１４の後方、すなわちマイクロミラー装置２１５の後方の、偏向され、結合された光線５４の光路には、好ましくは、まずＦθレンズ２１９が配置されており、Ｆθレンズ２１９には、上述のように構成された拡散ディスク１６が配置されている。
【００５２】
集積回路２１７は、第１制御信号を受信または生成するように設計されており、第１制御信号に基づいて偏向装置２１４、特にマイクロミラー装置２１５が集積回路２１７によって起動され、立体角範囲、特にＦθレンズ２１９、ひいてはＦθレンズ２１９の後方に位置する拡散ディスク１６を第１制御信号に基づいて走査する。したがって、第１制御信号は、投影しようとする光パターンを示すことができ、例えば第１制御信号に基づいて所定の部分立体角範囲を高い解像度で走査することができ、例えば、装置２１０から分離された、結合された光線５４によって物体を特にはっきりと照明することを可能にする。
【００５３】
さらに装置２１０は、拡散ディスク１６から放出された、結合された光線５４を装置２１０から分離するように設計または調整された分離装置１１８を含む。分離装置１１８は、２次光学系と呼ぶこともできる第２光学系を含むか、または第２光学系からなる。装置２１０は、特に車両の前照灯として構成されていてもよいし、または車両に組み込まれていてもよい。
【００５４】
レーザ装置１２および集積回路２１７はいずれも装置２１０の制御装置２３０に結合されている。制御装置２３０は、レーザ装置１２を制御するように調整または設計されている。このために制御装置２３０は、偏向装置２１４のマイクロミラー装置２１５の実際の位置を示す位置信号を回路２１７から受信する。制御装置２３０は、少なくともこの位置信号にも基づいて、すなわちマイクロミラー装置２１５の実際の位置に基づいて、レーザ装置１２を制御するように構成されていてもよい。
【００５５】
したがって、制御装置２３０は第２制御信号を生成し、レーザ装置１２に伝送するように設計または調整されていてもよい。個々のピクセル、すなわち部分立体角範囲をそれぞれ異なる色温度によって照明するために、第２制御信号に基づいてレーザ装置１２を制御することができる。例えば、第２制御信号を用いて、例えば所定の時点においてレーザビーム５１，５２，５３を生成しないようにレーザ装置１２を制御することができ、これにより投影しようとする光パターンが暗い範囲を備え、装置２１０による照明から所定の物体が除外される。
【００５６】
第２制御信号に基づいて、所定の時点では生成可能な異なる色のレーザビーム５１，５２，５３のうちの一部しか生成しないように、例えば赤色のレーザビーム５１および緑色のレーザビーム５２しか生成しないようにレーザ装置１２を制御することができる。生成された異なる色のレーザビーム５１，５２，５３の相対強度をレーザ装置１２によって第２制御信号に基づいて相互に適合させることができる。
【００５７】
回路２１７または制御装置２３０によって第１および第２制御信号を、例えばそれぞれの入力信号に基づいて生成することができる。入力信号は、装置２１０のインターフェイス装置２３２によって回路２１７に伝送されるか、または適宜に装置２１０の外部から制御装置２３０に伝送される。それぞれの入力信号は、例えば装置１１０が組み込まれている車両の車両制御信号であってもよい。
【００５８】
第１および／または第２制御信号を生成する代わりに、回路２１７および制御装置２３０は、インターフェイス装置２３２を介して第１および／または第２制御信号を受信し、これにより制御信号を供給の範囲内でのみ伝送するように設計または調整されていてもよい。
【００５９】
装置２１０において、インターフェイス装置２３２は、特に、入力信号を生成または伝送するドライバ支援‐制御ユニット２３４から入力信号を受信する。ドライバ支援‐制御ユニット２３４は、バス２３８、例えばＣＡＮバスを介して、例えばドライバ支援システム（ＦＡＳ、英語では“Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｄｒｉｖｅｒ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ  Ｓｙｓｔｅｍ”（ＡＤＡＳ））および／または、例えば車両の別の計算ユニットに接続されており、これらからの情報および信号に基づいて、ドライバ支援‐制御ユニット２３４は入力信号を生成する。バス２３８は、完全に、または部分的に、装置２１０の一部として、すなわち、装置２１０に組み込まれて構成されていてもよい。
【００６０】
さらに装置２１０は、装置２１０のＬＥＤ装置を制御するように構成された別の制御ユニット２３６を含む。装置２１０のＬＥＤ装置は、第１光線５５を生成するための第１ＬＥＤセグメント２４１および第２光線５６を生成するための第２ＬＥＤセグメント２４２からなっているか、またはこれらを含む。第１光線５５は、装置２１０の光学系２４３によって装置２１０から分離される。第２光線５６は、装置２１０の光学系２４４によって装置２１０から分離される。
【００６１】
別の制御ユニット２３６は同様にバス２３８に接続されていてもよく、上述の外部の装置、例えばドライバ支援カメラから情報もしくは信号を受信し、これらに基づいて別の制御ユニット２３６は第１および第２ＬＥＤセグメント２４１，２４２を制御する。
【００６２】
図５の右側部分に示すように、装置２１０は、特に、装置２１０が組み込まれている車両の装置２１０の周辺の異なる範囲２９３，２９４，２９５を異なる照明手段によって照明するように調整または設計されている。したがって、直進走行時には極めて大きい確率で、対向車２９１または先行する車両２９２が位置する遠方範囲に相当する中央範囲２９３が、分離装置１１８によって分離された、結合された光線５４によって照明される。
【００６３】
装置２１０の直前の近隣範囲２９４は、第２ＬＥＤ素子２４２の第２光線５６によって照明される。結合された光線５４によって照明された中央範囲２９４の側面に位置する遠方範囲２９５は、第１ＬＥＤセグメント２４１からの第１光線５５によって照明される。このようにして、装置２１０の周辺の異なるそれぞれの範囲２９３，２９４，２９５のために、特に光強度、光色彩、解像度などに関して適切な照明手段を最適に適合させることができる。
【００６４】
図６は、本発明のさらに別の一実施形態による光パターン７０を投影するための装置３１０の概略的なブロック線図を示す。この装置３１０は装置１１０の一例であり、装置１１０に関して説明した全ての変更および構成に適合可能であり、またその逆もいえる。
【００６５】
装置３１０は、装置１１０のセレクタ装置１１４の代わりに装置３１０のセレクタ装置３１４が設けられていることにより装置１１０とは異なっている。
【００６６】
装置３１０のセレクタ装置３１４は、結合された光線５４を選択的に伝送するように、または伝送しないように切換可能なピクセルのアレイとして構成されている。レーザ装置１２および拡散ディスク１６は、装置３１０の場合には、好ましくは結合された光線５４がアレイ３１４を完全に照明するように構成および配置されている。
【００６７】
このために、例えば本来は狭幅に生成された、結合された光線５４を拡大するための拡散ディスク１６が設けられていてもよく、拡散ディスク１６はフォトニック結晶ファイバ１とアレイ３１４との間に配置されていてもよい。したがって、アレイ３１４のピクセルの選択的な「伝送する」または「伝送しない」の切換によって、アレイ３１４の後方の光路に投影しようとする光パターン７０が生じる。装置３１０は随意の分離装置１１８を備えていてもよく、この分離装置１１８によって、装置２１０に関して既に説明したように、投影された光パターン７０は装置３１０の周辺でさらに投影されるように、装置３１０から分離される。
【００６８】
アレイ３１４は、例えば微小光学系のアレイとして、すなわち、特に個々のマイクロミラーの規則的な入れる、特に２次元的な配列により構成されていてもよい。個々のマイクロミラーの位置はそれぞれ個々に変更可能である。アレイ３１４のそれぞれのマイクロミラーのためには、それぞれのマイクロミラーのそれぞれの第１位置があり、この第１位置は、「このマイクロミラーが形成するピクセルによって、結合された光線５４を伝送する」に相当する。それぞれのマイクロミラーのためには、さらにマイクロミラーの第２位置があり、この第２位置は、「このマイクロミラーが形成するピクセルによって伝送しない」に相当する。
【００６９】
装置３１０は、例えばライトトラップを備えていてもよく、アレイ３１４のマイクロミラーはそれぞれの第２マイクロミラー位置において、結合された光線５４の、マイクロミラーに入射する部分をそれぞれライトトラップ内へ伝送するように構成されている。ライトトラップは、入射する光線５４をできるだけ完全に吸収するように構成されており、「ビームストップ」または「光捕集器」と呼ぶこともできる。
【００７０】
さらにアレイ３１４のマイクロミラーはそれぞれの第１マイクロミラー位置において、それぞれマイクロミラーに入射する光線５４の部分を、光パターン７０を投影するために装置３１０の随意の分離装置１１８に伝送するように構成されていてもよい。
【００７１】
伝送するように切り換えられたピクセルおよび伝送しないように切り換えられたピクセルの全体が、投影しようとする光パターン７０を表す白色および黒色のピクセルの適宜の配置をもたらす。
【００７２】
微小光学系のアレイとしての構成に対して代替的に、装置３１０の選択装置３１４は、例えば「グレーティングライトバルブ（Ｇｒａｔｉｎｇ  ｌｉｇｈｔ  Ｖａｌｖｅ）」として構成されていてもよい。グレーティングライトバルブの場合には、選択装置３１４のそれぞれのピクセルは個々に制御可能な複数の金属帯によって形成されている。これらの金属帯の制御は、個々の金属帯が静電界によって選択的に湾曲され、これによりそれぞれのピクセルに入射するレーザビームを様々に回折することによって行われる。
【００７３】
例えば、ピクセルの金属帯がいずれも湾曲されていない場合には、上述のように、ピクセルに入射する光線５４の部分は光トラップの方へ反射され、このピクセルは投影しようとする光パターン７０に黒色のピクセルをもたらす。例えばそれぞれの第２金属帯が湾曲された場合には、ピクセルに入射する光線５４の部分が回折され、新しい光波がライトトラップの方向とは異なる方向に伝播され、これにより、投影しようとする光パターン７０に白色のピクセルがもたらされる。光波は、例えば装置３１０の随意の分離装置１１８の方向に伝播することができる。
【００７４】
図７は、本発明の別の一実施形態による光パターン７０を投影する方法を説明するための概略的なフロー図を示す。図６に示した方法は、本発明による全ての装置１０；１１０；２１０；３１０によって実施可能であり、これらの装置に関して説明した全ての変更および構成にしたがって適合可能であり、またその逆もいえる。
【００７５】
第１ステップＳ０１では、例えば装置１０；１１０；２１０；３１０に関して既に説明したように、異なる色の複数のレーザビーム５１，５２，５３を生成するためのレーザ装置１２が制御される。
【００７６】
ステップＳ０２では、生成された複数のレーザビーム５１，５２，５３がフォトニック結晶ファイバ１に挿入または導入され、これによりフォトニック結晶ファイバ１内には、結合およびコリメートされた光線５４が生成される。
【００７７】
ステップＳ０３では、光パターン７０を投影するために結合された光線５４が空間的に選択的に拡散ディスク１６に伝送される。この場合、光パターン７０は拡散ディスク１６自体で投影されるか、または、好ましくは拡散ディスク１６の後方で、結合された光線５４に対する拡散ディスク１６の作用によって、特に結合された光線５４の拡散によって投影される。
【００７８】
好ましい実施例に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施例に制限されておらず、多様に修正可能である。本発明の核心から逸脱することなしに、特に本発明を多用に変更または修正することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ）】
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【図３ｂ）】
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【図３ｃ）】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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