(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明装置（１００）であって、
励起光を形成するための少なくとも１つのレーザ光源（１０）と、
該少なくとも１つのレーザ光源（１０）から励起光を励起光光束の形で受光するように構成された少なくとも１つの波長変換エレメント（２０）と、
前記波長変換エレメント（２０）から可視波長範囲で放射された光を、少なくとも１つの光分布または１つの部分光分布（ＬＶａ，ＬＶｂ，ＬＶｃ，ＬＶｄ，ＬＶｅ）の形で結像する少なくとも１つの光学的結像エレメント（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ；３１，３２）と、
前記少なくとも１つのレーザ光源（１０）と前記少なくとも１つの波長変換エレメント（２０）との間の光線路中にある少なくとも１つの光線偏向デバイスと、を含み、
前記少なくとも１つの光線偏向デバイスは音響光学変調器（４０）として構成されており、
該音響光学変調器は固体媒体（４０ａ）を有し、
該固体媒体は、少なくとも１つのレーザ光源（１０）の少なくとも励起光に対して光学的に透明であり、前記固体媒体を通って励起光光束が通過し、
１つの周波数または複数の、とりわけ種々の周波数を有する音響波が、前記音響光学変調器（４０）の前記固体媒体（４０ａ）において制御装置（４１）によって形成可能であり、
前記制御装置は、少なくとも１つの音響光学変調器（４０）を、設定されたまたは設定可能な制御パラメータに応じて制御し、
これにより前記励起光光束は、変換エレメント（２０）の種々の領域（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ；２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ）に、および／または種々の変換エレメントに、印加される音響波の周波数に応じて偏向され、
光学的偏向デバイス（５０）が少なくとも１つの変換エレメント（２０）と少なくとも１つの音響光学変調器（４０）との間に配置されており、
該偏向デバイス（５０）は、少なくとも１つの音響光学変調器または変換エレメント（２０）に最も近く配置された音響光学変調器から発する励起光を、偏向角に関係なく同じ大きさのレーザ光スポットが平坦な変換エレメント上に形成されるように偏向する、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の照明装置において、
第２の音響光学変調器が第１の音響光学変調器と少なくとも１つの波長変換エレメントとの間に配置されており、
該第２の音響光学変調器の固体媒体は、前記第１の音響光学変調器から発する励起光によって透過される、ことを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項２に記載の照明装置において、
前記第２と前記第１の音響光学変調器は互いに、２つの音響光学変調器内で音響波の伝搬方向が互いに直交するように配置されている、ことを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の照明装置において、
少なくとも１つの音響光学変調器（４０）に印加される音響波の周波数は時間にわたって変化される、ことを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の照明装置において、
形成される音響波は平面波（ＳＷ）である、ことを特徴とする照明装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の照明装置において、
前記少なくとも１つの音響光学変調器（４０）は、ブラッグ領域で作動される、ことを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項６に記載の照明装置において、
励起光光束を変換エレメント上で基本位置から偏向するために、前記基本位置に対応する基本周波数ｆ０は＋Δｆの値だけ変化される、ことを特徴とする照明装置。
【請求項８】
請求項７に記載の照明装置において、
周波数変化は、連続的または離散的ステップで行われる、ことを特徴とする照明装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の照明装置において、
音響波の周波数は８０から２５００ＭＨｚの範囲である、ことを特徴とする照明装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の照明装置において、
ちょうど１つの光学的結像エレメント（３１，３２）が設けられており、または各変換エレメント（２０）に対してちょうど１つの光学的結像エレメント（３１，３２）が設けられている、ことを特徴とする照明装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の照明装置において、
ちょうど１つの光学的結像エレメント（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）が変換エレメント（２０）の各領域（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）に対して設けられており、当該領域では励起光を偏向することができる、ことを特徴とする照明装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載の照明装置において、
１つまたは複数の光学的結像エレメント（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ；３１）は反射器として構成されている、ことを特徴とする照明装置。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項に記載の照明装置において、
１つまたは複数の光学的結像エレメントはレンズ（３２）として構成されているか、またはレンズから構成される、ことを特徴とする照明装置。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一項に記載の照明装置において、
光学的偏向デバイス（５０）が少なくとも１つの変換エレメント（２０）と少なくとも１つの音響光学変調器（４０）との間に配置されており、
該偏向デバイスは、少なくとも１つの音響光学変調器（４０）または変換エレメント（２０）に最も近く配置された音響光学変調器から発する励起光を、基本回折方向に対して平行に、または励起光が入射する変換エレメント（２０）の適用面に対して垂直に偏向する、ことを特徴とする照明装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の照明装置において、
前記偏向デバイス（５０）は、テレセントリック対物レンズのためのレンズアセンブリを有するか、または当該レンズアセンブリから構成されている、ことを特徴とする照明装置。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか一項に記載の照明装置において、
前記偏向デバイス（５０）は、ｆθレンズないしｆθレンズアセンブリを有する、ことを特徴とする照明装置。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれか一項に記載の照明装置において、
当該照明装置は自動車に組み込まれており、１つの規定された時点での制御パラメータは、この規定された時点での自動車の状態に依存するか、またはこの規定された時点を中心にする期間内の自動車の状態に依存する、ことを特徴とする照明装置。
【請求項１８】
請求項１から１７のいずれか一項に記載の照明装置において、
形成される光分布または部分光分布は、水平および／または垂直方向にシフト可能である、ことを特徴とする照明装置。
【請求項１９】
請求項１から１８のいずれか一項に記載の照明装置において、
形成される部分光分布は、ハイビーム分布の一部を形成する、ことを特徴とする照明装置。
【請求項２０】
請求項１から１９のいずれか一項に記載の照明装置において、
音響波は、固体媒体（４０ａ）内にアパーチャ角δθSを有する、ことを特徴とする照明装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の照明装置において、
前記アパーチャ角はδθS ≧ Δθであり、ここでΔθは、基本回折方向からのレーザ光線の最大偏向角である、ことを特徴とする照明装置。
【請求項２２】
請求項１から２１のいずれか一項に記載の照明装置において、
音響波の伝搬方向は変更可能である、ことを特徴とする照明装置。
【請求項２３】
請求項２２に記載の照明装置において、
伝搬方向は音響波の周波数に応じて、または音響波の周波数の変化に応じて変更可能である、ことを特徴とする照明装置。
【請求項２４】
請求項１から２３のいずれか一項に記載の照明装置を２つ以上有する照明システムにおいて、
各照明装置は部分光分布を形成する、ことを特徴とする照明システム。
【請求項２５】
請求項２４に記載の照明システムであって、
前記部分光分布は、横に並んでおよび／または上下に、互いに隣接するように、および／または隣接する部分光分布が互いに部分的に重なるように配置されている、ことを特徴とする照明システム。
【請求項２６】
請求項１から２３のいずれか一項に記載の１つまたは複数の照明装置および／または請求項２４または２５に記載の照明システムを有する自動車ヘッドランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、とりわけ自動車用の照明装置に関するものであり、当該照明装置は、
励起光を形成するための少なくとも１つのレーザ光源と；
該少なくとも１つのレーザ光源から励起光を励起光光束の形で受光するように構成された少なくとも１つの波長変換エレメントと；
前記波長変換エレメントから可視波長範囲で放射された光を、少なくとも１つの光分布または１つの部分光分布の形で結像する少なくとも１つの光学的結像エレメントと；
前記少なくとも１つのレーザ光源と前記少なくとも１つの波長変換エレメントとの間の光線路中にある少なくとも１つの光線偏向デバイスと、を含む。
【０００２】
本発明はまた、自動車ヘッドランプ用の照明システムに関するものであり、該照明システムは２つ以上のこの形式の照明装置を有する。
【０００３】
さらに本発明は、この形式の１つまたは複数の照明装置および／またはこの形式の１つまたは複数の照明システムを有する自動車ヘッドランプに関する。
【０００４】
最後に本発明は、この形式の１つまたは２つの車両ヘッドランプを有する自動車にも関する。
【背景技術】
【０００５】
レーザ光源（例えば半導体レーザ、レーザダイオード）は、例えば高い放射強度および小さな光放射面積のような有利な特別の一連の特性を有する。加えて放射される光束は、最大限に視準化される。この関連でレーザ光源とは、最大限までに視準化された光束を放射する、または共に放射する１つまたは複数の半導体レーザおよび／または１つまたは複数のレーザダイオードを有する光源を意味すると解される。
【０００６】
そのことから、レーザ光源を照明目的で使用することに対して一連の利点が得られる。例えばレーザ光源が光源として使用される光学システムは、より短い焦点距離とより強力に集束される光線経路を備えるように製造することができる。このことは、さほど強力には視準化されない光束（例えばランベルトの放射特性を備える白熱ランプまたは発光ダイオード（ＬＥＤ））によっては不可能である。したがってレーザ光源を使用することにより、小さな設置空間を有するレーザ光のための光学システムを製造することができる。
【０００７】
レーザは一般的に単色光または波長範囲の狭い光を放射する。しかし自動車ヘッドランプの場合、白色混合光が望まれ、または放射される光に対して法的に要求されている。したがってレーザ光源は、自動車ヘッドランプに直ちに使用することはできない。
【０００８】
単色光を白色光または多色光に変換するために、とりわけ白色発光ダイオード（ＬＥＤ）またはルミネセンス変換ＬＥＤに関連して、変換エレメントとして知られるもの（この関連で波長変換エレメントとも称される）がしばしば使用される。この種の変換エレメントは、例えば光ルミネセンスコンバータ（photoluminescence converter）または光ルミネセンスエレメントの形で設けられるか、または少なくとも１つの光ルミネセンスコンバータないし少なくとも１つの光ルミネセンスエレメントを含む。これらは一般的に光ルミネセンス染料（dye）を有する。
【０００９】
レーザ光源が通常、放射する単色光（例えば青色）の光（「励起光」とも称される）は、光ルミネセンス染料を光ルミネセンスへと励起し、これに基づいて光ルミネセンス染料自体が他の波長（例えば黄色）の光を放射する。このようにして１つの波長範囲の放射光の一部が他の波長範囲の光に変換される。放射光（励起光）のさらなる部分は、一般的には光ルミネセンスエレメントにより散乱および／または反射される。散乱および／または反射された光と、光ルミネセンスにより放射される光とは加算的に重畳され、例えば白色混合光になる。光ルミネセンスのメカニズムは蛍光発光（fluorescence）（短寿命）への、および燐光発光（phosphorescence）（長寿命）への励起状態の寿命に応じて区別することができる。
【００１０】
変換エレメントの場合、反射型変換エレメントと透過型変換エレメントとが区別される。反射型変換エレメントでは、変換エレメントにより変換された光が、励起光が変換エレメントに当たるのと同じ側で放射される。透過型変換エレメントでは、変換された光が、励起光が変換エレメントに当たる側とは反対の側から放射される。
【００１１】
従来のヘッドランプでは、光中心のシフトまたは光分布ないし部分光分布のシフトは大きな設置空間を必要とする。なぜなら光モジュール全体または少なくとも１つのレンズを機械的に旋回しなければならないからである。光分布が複数の光源を使用して形成される他の解決策、およびさらなる光源のスイッチオンと、必要に応じて他の光源のスイッチオフとにより光分布がシフトされる解決策は、非常に大きな光出力の統合を必要とするが、そのうちのある程度の部分しかアクティブな光分布の形成に使用することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】WO2015/019537 A1
【特許文献２】US 2005/276053 A1
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の課題は、小さな設置空間しか必要とせず、光中心のシフトまたは光分布の一部ないし光分布全体のシフトを可能にする照明装置、とりわけ自動車用の照明装置に対する解決策を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この課題は、導入部に述べた形式の照明装置であって、該照明装置は本発明により、少なくとも１つの光線偏向デバイスを有し、該光線偏向デバイスは、固体媒体を有する音響光学変調器として構成されており、該固体媒体は、少なくとも１つのレーザ光源の少なくとも励起光に対して光学的に透明であり、前記固体媒体を通って励起光光束が通過し、１つの周波数または複数の、とりわけ種々の周波数を有する音響波が、前記音響光学変調器の前記固体媒体において、例えば制御装置を使用して形成可能であり、前記制御装置は、少なくとも１つの音響光学変調器を、好ましくは設定されたまたは設定可能な制御パラメータに応じて制御し、これにより前記励起光光束は、変換エレメントの種々の領域に、および／または種々の変換エレメントに、印加される音響波の周波数に応じて偏向され、光学的偏向デバイスが少なくとも１つの変換エレメントと少なくとも１つの音響光学変調器との間に配置されており、該偏向デバイスは、少なくとも１つの音響光学変調器または変換エレメントに最も近く配置された音響光学変調器から発する励起光を、偏向角に関係なく同じ大きさのレーザ光スポットが平坦な変換エレメント上に形成されるように偏向する、ことによって解決される。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
音響光学変調器は、シースルーの、すなわち光学的に透明な固体媒体を有する。ここで固体とは、とりわけ、本来の意味での固体、例えばガラスまたは結晶（crystal）を意味すると理解される。音響波を形成するために圧電素子が固体媒体の一領域に取り付けられており、この圧電素子に対向して、反射および定在波を回避するために例えば音響吸収器が配置されている。この形式の音響光学変調器における光の偏向は、光学的格子（回折格子）での光の回折の原理にしたがって機能する。光学的格子（回折格子）は、結晶を通過する音響波の密度変動により形成される。
【００１６】
励起光光束は、とりわけ音響光学変調器（以下「ＡＯＭ」と称する）を偏向せずに通過することができ、光束は変換エレメントの特定の側または特定の変換エレメントに当たり、対応して光分布または部分光分布が車両前方の所定の位置に、または照明装置の前方に間隔を置いた垂直スクリーン上に形成される。
【００１７】
適切な周波数の音響波を印加することにより、励起光光束はその経路上で音響光学変調器を通って偏向することができ、変換エレメントの別のポイントまたは別の変換エレメントに当たる。それに応じて、光分布または部分光分布の形成に最終的に責任を負う光放射領域の位置が変化され、車両前方の光分布ないし部分光分布、または上記スクリーン上の光分布または部分光分布の位置も相応に変化する。ちょうど一つの結像システム、例えば反射器またはレンズ、とりわけ投影レンズが光分布または部分光分布の形成のために設けられている場合、例えば「基本位置」と称される位置である非偏向位置にある変換エレメント上の光スポットはこの結像システムの焦点内にある。すなわち例えば結像レンズまたは反射器の焦点内にある。レーザ光線を偏向することにより変換エレメント上の光スポットは、もはや結像システムの焦点内に存在しなくなる。照明装置の前方の光像における光分布の位置の他に、形成される光または部分光分布の形状も変化し、このことを意図的に使用することができる。
【００１８】
ここで音響光学変調器の使用は、例えば可動ミラーの使用により必要となるような機械的部材を使用しなくても良いという利点も有する。音響光学変調器では光線が、音響光学効果の利用によって、特に媒体中での音響波における電磁放射のブラッグ散乱によって偏向される。光波は誘発される音響波において回折され、それによってその伝搬方向を変化する。最大限に高いレーザ使用率を達成するために、好ましくは専ら一次回折が使用される。
【００１９】
基本的に複数の変換エレメントを設けることができるが、正確にちょうど１つの変換エレメントが一般的に設けられる。以下の考察は、ただ１つの変換エレメントに関連するものであるが、２つまたはそれ以上の変換エレメントに対しても同じように当てはまる。
【００２０】
変換エレメントは、集束されたレーザ光光線（励起光光線）により選択的に照明されるエリアを有する。この変換エレメント上のレーザスポットは、下流側の結像エレメントにより光分布として、とりわけ光分布の一部として照明装置（照明装置が車両に組み込まれている場合には車両の前方）の前方に結像される。例えば結像エレメントは、以下でさらに詳細に説明するように、反射器または結像レンズである。しかしこの結像エレメントは、２つ以上の光学コンポーネント、例えばレンズ、反射器、絞り（アパーチャ）等を有する光学システムとすることもできる。
【００２１】
変換エレメント上（照射される面上）のレーザスポットの位置を変化することにより、結像された光分布を今やコントロールすることができる。すなわちとりわけその位置を変化することができる。レーザスポットが変換エレメントに、例えば結像エレメントの焦点で当たる場合、中央光スポットが結像される。変換エレメントが焦点の外側を照明する場合、さらに外側にあるスポットが道路上に結像される。このことを選択的に利用すれば、例えばコーナリング照明機能を設けることができる。
【００２２】
選択的な照明をさらなる光機能として設けることができる。そのためにレーザ光線が変換エレメント上に選択的に案内され、これにより結像された光パターンは照明すべき対象物に選択的に追従することができる。
【００２３】
第２の音響光学変調器が第１の音響光学変調器と少なくとも１つの波長変換エレメントとの間に配置されており、該第２の音響光学変調器の固体媒体は、前記第１の音響光学変調器から発する励起光によって透過され、好ましくは前記第２と前記第１の音響光学変調器は互いに、２つの音響光学変調器内での音響波の伝搬方向が互いに直交するように配置されている、と有利であり得る。
【００２４】
この形式の一実施形態により、光分布の種々のシフトを形成することができる。例えば第１のＡＯＭに関してはレーザ光線を水平にシフトし、第２のＡＯＭに関しては垂直のシフトを形成することができる。したがって第１のＡＯＭは、形成された光分布の水平シフトを形成することができる。すなわち例えばハイビーム分布の一部として形成されたスポットを水平にシフトすることができ、したがってコーナリング照明機能を形成することができる。第２のＡＯＭにより形成することのできる垂直のシフトは、ヘッドランプ範囲の適合に、とりわけダイナミックなヘッドランプ範囲の適合に使用することができる（例えば、例えば道路経過、種々の荷重状態等に対してヘッドランプレベルを補償するために）。水平および垂直のシフト（または基本的に２つの任意の方向）はここでは同時に簡単なやり方で行うことができる。
【００２５】
少なくとも１つの音響光学変調器に印加される音響波の周波数を時間にわたって変化することができ、例えば制御装置は、音響波の周波数を時間にわたって変化するように構成される。
【００２６】
形成された光パターンをシフトするために、固定の周波数がＡＯＭに印加される。この周波数が変化しないままであれば、変換エレメント上の光スポット、したがって形成された光パターンは、周波数が変化されないままである限り、とりわけシフトされた位置に留まる。例えば変換エレメント上で「移動する」光スポット、したがって移動する光パターンを形成するために、周波数は光パターンの所望の位置に応じて時間的に変化される。
【００２７】
かくてレーザ光線に対する特定の偏向角は、割り当てられた音響周波数により形成される。種々の偏向角を例えば上に記載したように移動する光スポット／移動する（部分）光パターンのために設けるべき場合には、音響波周波数を相応に変化しなければならない。
【００２８】
形成される音響波は好ましくは平面波である。
【００２９】
少なくとも１つの音響光学変調器はブラッグ領域で作動されると有利である。
【００３０】
ブラッグ領域（音響的ブラッグ回折）では、入射光線の回折が主（一次の）方向（入射の方向＝出射の方向）で行われ、波動ベクトル（wave vectors）はブラッグ条件sin(θ)＝（光の波長）/（２＊音の波長）の下で運動量保存の条件を満たし、一次の回折だけが生じる。
【００３１】
ＡＯＭがブラッグ領域で作動されるとき、入射角＝偏向角が成り立つ。そのためにはブラッグ式として知られるものを満たさなければならない。したがってブラッグ角を達成するためには、ＡＯＭが作動される所定の周波数（＝基本周波数）が必要である。
【００３２】
変換エレメントを励起するための例えば４５０ｎｍのレーザ波長（例えばＩｎＧａＮをベースにする青色レーザダイオード）に対して、例えば酸化テルルＴｅＯ２を音響光学変調器の固体媒体として使用する場合、数度のブラッグ角を達成するためには音響波に対してＧＨｚ領域の音響周波数ｆが生じる。
【００３３】
以下の関係式が上記の例において生じる：sinθ＝(λ/２n)＊(f0/Vs)，ただしn＝回折指数（この例ではn=2.26）、Vs＝音速(4200m/s）、λ＝レーザの真空波長(450nm)、f0＝励起周波数[Hz]、そしてθ＝ブラッグ角[°]である。したがってブラッグ角が１．０°の場合、上記の条件の下でｆ＝７３６MHｚの周波数が生じ、これによりＡＯＭはブラッグ領域で作動する。
【００３４】
励起光光束を変換エレメント上の基本位置から偏向するために、この基本位置に対応する基本周波数ｆ０は、好ましくは＋Δｆの値だけ変化される。
【００３５】
音響波の励起周波数は、入射するレーザ光線が基本回折方向θへ偏向される際のｆ０からｆ０＋Δｆに高められる。これにより偏向されたレーザ光線に対して比較的に大きな回折角θ＋Δθが与えられる。
【００３６】
ここで角度θは、入射／出射するレーザ光線間の角度であり、音響波の伝搬方向に対して垂直方向である。
【００３７】
周波数変化は連続的または離散的ステップで行うことができる。
【００３８】
回折は典型的には平面波で発生する。回折された光線を偏向することのできる可能な角度範囲は、Δθ＝（λ/Vs）＊Bから与えられる。したがって真空波長が４５０ｎｍであるレーザ光線に対しては、Δθ＝（４５０ｎｍ／（ｎＶｓ）＊Ｂが与えられ、ここでｎは４５０ｎｍの波長に対するＡＯＭの透明媒体の屈折率である。
【００３９】
周波数の変化に対する最大帯域幅Ｂ＝Δｆｍａｘは、好ましくは最大でf0/2のときである。
【００４０】
音響波、とりわけ平面音響波がアパーチャ角δθsを有すると、すなわち伝搬方向に拡散すると（角度発散“angular divergence”）有利であり得る。好ましくはδθs≧Δθである。
【００４１】
音響波、とりわけ平面音響波の伝搬方向が可変であると有利であり得る。とりわけ伝搬方向が、音響波の周波数に応じてまたは音響波の周波数変化に応じて可変であると有利である。ここで伝搬方向は、入射するレーザ光線と音響波の伝搬方向との間の角度が変化するように変化される。したがって音響波の周波数が変化しても、ＡＯＭが相変わらずブラッグ領域で作動することを保証することができる。
【００４２】
音響波の方向の変更は、例えば2つ以上の音響発生器を使用することにより行うことができる。これら２つの音響発生器は、例えば異なる位相位置で作動される。
【００４３】
その代わりにまたはそれに加えて音響波の方向の変更は例えばＡＯＭ、すなわちとりわけ光学的透明材料および少なくとも１つの音響発生器を回転可能に配置することによって行うことができる。
【００４４】
好ましくは音響波の周波数は、８０から２５００ＭＨｚの範囲になるよう設定される。
【００４５】
ちょうど１つの光学的結像エレメントが設けられているか、または各変換エレメントに対してちょうど１つの光学的結像エレメントが設けられていると有利であり得る。
【００４６】
ちょうど１つの光学的結像エレメントが変換エレメントの各領域に対して設けられており、これらの領域に励起光を偏向することができるようにすることもできる。この実施形態では、変換エレメント上の複数の照明領域は、各結像エレメントの焦点が１つの照明領域内に存在するように割り当てることができる。
【００４７】
ここで種々の結像エレメントは別個に形成することができる。しかし１つのコンポーネントとして形成することもでき、例えば結像エレメントは、１つの共通の反射器の種々の、例えば水平のセグメントとして形成することができる。ここで反射器の各セグメントは、変換エレメント上の種々の領域に集束される（言い替えると当該のセグメントの焦点は関連の領域内に存在する）。あるいは所定の領域からの光は主として反射器の関連のセグメントに達するように構成される。
【００４８】
１つまたは複数または全ての光学的結像エレメントは反射器として形成することができる。
【００４９】
例えばこれらの反射器は、パラボラ形の基本形状を有し、反射エリアは付加的にセグメント化することができる。
【００５０】
その代わりにまたは１つ以上の反射器が設けられている混合された実施形態では、１つ以上の光学的結像エレメントが１つのレンズとして、またはレンズから構成されている。また全ての結像エレメントは１つのレンズとして構成することができ、またはそれぞれレンズから構成することができる。
【００５１】
この種のレンズまたは２つ以上のレンズから構成されるこの種のレンズのシステムは、好ましくは全体で集束作用（collecting effect）を有する。
【００５２】
通常、変換エレメントは、レーザ光線が入射する平坦な面を有する。そのような場合、基本回折方向に回折されるレーザ光線は、（周波数ｆ０に応じて）変換エレメントに例えば９０°の角度で当たる。これに対して、基本回折方向から本発明により偏向された光線は変換エレメントの別のポイントに別の角度で、すなわちこの例では９０°とは異なる角度で当たる。それに応じて変換エレメント上の光スポットの位置だけでなく形状も変化する。このことは基本的に望ましいことであり得るが、不所望の「ぼやけた」光パターンを引き起こし得る。
【００５３】
有利には光学的偏向デバイスは、少なくとも１つの変換エレメントと少なくとも１つの音響光学変調器との間に配置することができる。この偏向デバイスは、少なくとも１つの音響光学変調器または変換エレメントに最も近く配置された音響光学変調器から発する励起光を、基本回折方向に対して平行に、または励起光が入射する変換エレメントの適用面に対して垂直に偏向する。
【００５４】
例えば偏向デバイスは、テレセントリック対物レンズ（telecentric objective）のためのレンズアセンブリを有するか、またはそれから構成される。
【００５５】
その代わりにまたはそれに加えて、光学的偏向デバイスは、少なくとも１つの変換エレメントと少なくとも１つの音響光学変調器との間に配置することができる。この偏向デバイスは、少なくとも１つの音響光学変調器または変換エレメントに最も近く配置された音響光学変調器から発する励起光を、偏向角に関係なく同じ大きさのレーザ光スポットが平坦な変換エレメント上に形成されるように偏向する。
【００５６】
例えば偏向デバイスは、ｆθレンズないしｆθレンズアセンブリを有する。または少なくとも１つのｆθレンズを有するか、またはそれからから構成されるレンズアセンブリを有する。
【００５７】
照明装置は好ましくは、自動車に組み込まれており、１つの規定された時点での制御パラメータは、この規定された時点での自動車の状態に依存するか、またはこの規定された時点を中心にする期間内の自動車の状態に依存する。
【００５８】
自動車の状態は、例えばステアリング角および／または速度および／または車両の加速度および／または車両のナビゲーションユニットからの位置データおよび／または車両周囲のカメラデータ（例えば他の道路使用者の種別および位置）および／または道路状態および／または道路経過（カーブおよび／または昇り勾配／下り勾配）等により記述することができ、またはそれらから与えられる。
【００５９】
形成される光分布または部分光分布は、好ましくは水平および／または垂直方向に、とりわけ照明装置の前方の所定の間隔、例えば１０または２５ｍにある垂直スクリーン上で観察してシフト可能である。
【００６０】
例えば形成される部分光分布は、ハイビーム分布の一部、とりわけハイビーム分布の（好ましくは中央）最大スポットを形成する。
【００６１】
２つ以上の上記照明装置を有する本発明の照明システムでは、各照明装置が部分光分布を形成し、この部分光分布は、例えば横に並んでおよび／または上下に、互いに隣接するように、および／または隣接する部分光分布が互いに部分的に重なるように配置することができる。
【００６２】
照明装置は好ましくは横に並んで、場合により列で上下に（互いに直接的に隣接するか、または互いに間隔を置いて）マトリクス状に配置されており、横に並んで配置されたストライプ状の部分光分布を形成する。例えば照明装置は、反射器を結像エレメントとして有する。個別のレーザ光線により変換エレメント上に照明される領域をシフトすることによって部分光分布をシフトすることができ、このようにしてコーナリング光に変換することができる。この目的のためのシフトは、好ましくは例えば約１００Ｈｚから１０ｋＨｚ（当該の適用に依存して）、好ましくは２００Ｈｚから１ｋＨｚの高い画像リフレッシュレートにより高速に行われる。
【００６３】
画像リフレッシュレートとは、列の個別の部分光分布が高速のシーケンスで短時間、作動されるレートである。十分に高いレートにより、全体光分布の印象が生じる。したがってリフレッシュレートは、ＡＯＭにおいて音響波を形成するための周波数が変化されるレートであり、あるいはその周波数を規定する。
【００６４】
このリフレッシュレートは、全体的な画像構造を形成するために部分光分布を重畳するために設けられており、例えば個別の部分光分布が短いシーケンスでマトリクスライト（商品名、Matrix-Lite）において作動され、運転者は全体的なハイビーム分布を知覚する。ＡＯＭは高速に作動することができるから、画像リフレッシュレートはｋＨｚ領域で形成することができる。
【００６５】
コーナリング照明機能は、隣接して配置された「焦点」（複数）を使用して照明中心点をシフトすることによって形成される。これに対して高い画像リフレッシュレートはコーナリング照明機能に対しては必要ない。
【００６６】
さらなる光機能として、選択的な照明を設けることも考えられる。ここでは、結像される光パターンが照明すべき対象物に対して選択的に追従できるようにレーザ光線は蛍光物質を介して案内すべきである。もちろんさらなる光機能に対しては、理想的な結果を得るために特別の光学系を設計しなければならない。例えば非常に狭いが垂直方向には高いストライプ光が選択的照明に対して有利であろう。しかしこの光学系の詳細な設計は、本発明の一部を形成するものではない。
【００６７】
本発明では、以下の形態が可能である。
（形態１）とりわけ自動車用の照明装置であって、励起光を形成するための少なくとも１つのレーザ光源と、該少なくとも１つのレーザ光源から励起光を励起光光束の形で受光するように構成された少なくとも１つの波長変換エレメントと、前記波長変換エレメントから可視波長範囲で放射された光を、少なくとも１つの光分布または１つの部分光分布の形で結像する少なくとも１つの光学的結像エレメントと、前記少なくとも１つのレーザ光源と前記少なくとも１つの波長変換エレメントとの間の光線路中にある少なくとも１つの光線偏向デバイスと、を含み、前記少なくとも１つの光線偏向デバイスは音響光学変調器として構成されており、該音響光学変調器は固体媒体を有し、該固体媒体は、少なくとも１つのレーザ光源の少なくとも励起光に対して光学的に透明であり、前記固体媒体を通って励起光光束が通過し、１つの周波数または複数の、とりわけ種々の周波数を有する音響波が、前記音響光学変調器の前記固体媒体において例えば制御装置によって形成可能であり、前記制御装置は、少なくとも１つの音響光学変調器を、好ましくは設定されたまたは設定可能な制御パラメータに応じて制御し、これにより前記励起光光束は、変換エレメントの種々の領域に、および／または種々の変換エレメントに、印加される音響波の周波数に応じて偏向される、照明装置が提供される。
（形態２）第２の音響光学変調器が第１の音響光学変調器と少なくとも１つの波長変換エレメントとの間に配置されており、該第２の音響光学変調器の固体媒体は、前記第１の音響光学変調器から発する励起光によって透過され、好ましくは前記第２と前記第１の音響光学変調器は互いに、２つの音響光学変調器内で音響波の伝搬方向が互いに直交するように配置されていることが好ましい。
（形態３）少なくとも１つの音響光学変調器に印加される音響波の周波数は時間にわたって変化され、例えば制御装置は、音響波の周波数を時間にわたって変化するように構成されていることが好ましい。
（形態４）形成される音響波は平面波であることが好ましい。
（形態５）前記少なくとも１つの音響光学変調器は、ブラッグ領域で作動されることが好ましい。
（形態６）励起光光束を変換エレメント上で基本位置から偏向するために、前記基本位置に対応する基本周波数ｆ０は、好ましくは＋Δｆの値だけ変化されることが好ましい。
（形態７）周波数変化は、連続的または離散的ステップで行われることが好ましい。
（形態８）音響波の周波数は８０から２５００ＭＨｚの範囲であることが好ましい。
（形態９）ちょうど１つの光学的結像エレメントが設けられており、または各変換エレメントに対してちょうど１つの光学的結像エレメントが設けられていることが好ましい。
（形態１０）ちょうど１つの光学的結像エレメントが変換エレメントの各領域に対して設けられており、当該領域では励起光を偏向することができることが好ましい。
（形態１１）１つまたは複数の光学的結像エレメントは反射器として構成されていることが好ましい。
（形態１２）１つまたは複数の光学的結像エレメントはレンズとして構成されているか、またはレンズから構成されることが好ましい。
（形態１３）光学的偏向デバイスが少なくとも１つの変換エレメントと少なくとも１つの音響光学変調器との間に配置されており、該偏向デバイスは、少なくとも１つの音響光学変調器または変換エレメントに最も近く配置された音響光学変調器から発する励起光を、基本回折方向に対して平行に、または励起光が入射する変換エレメントの適用面に対して垂直に偏向することが好ましい。
（形態１４）前記偏向デバイスは、テレセントリック対物レンズのためのレンズアセンブリを有するか、または当該レンズアセンブリから構成されていることが好ましい。
（形態１５）光学的偏向デバイスが少なくとも１つの変換エレメントと少なくとも１つの音響光学変調器との間に配置されており、該偏向デバイスは、少なくとも１つの音響光学変調器または変換エレメントに最も近く配置された音響光学変調器から発する励起光を、偏向角に関係なく同じ大きさのレーザ光スポットが平坦な変換エレメント上に形成されるように偏向することが好ましい。
（形態１６）前記偏向デバイスは、ｆθレンズないしｆθレンズアセンブリを有するか、または少なくとも１つのｆθレンズを有するレンズアセンブリないし少なくとも１つのｆθレンズから構成されたレンズアセンブリを有することが好ましい。
（形態１７）当該照明装置は自動車に組み込まれており、１つの規定された時点での制御パラメータは、この規定された時点での自動車の状態に依存するか、またはこの規定された時点を中心にする期間内の自動車の状態に依存することが好ましい。
（形態１８）形成される光分布または部分光分布は、水平および／または垂直方向にシフト可能であることが好ましい。
（形態１９）形成される部分光分布は、ハイビーム分布の一部、とりわけハイビーム分布の（好ましくは中央）最強スポットを形成することが好ましい。
（形態２０）音響波、とりわけ平面音響波は、固体媒体内にアパーチャ角δθSを有し、好ましくはδθS ≧ Δθであり、ここでΔθは、基本回折方向からのレーザ光線の最大偏向角であることが好ましい。
（形態２１）音響波、とりわけ平面音響波の伝搬方向は変更可能であり、好ましくは伝搬方向は音響波の周波数に応じて、または音響波の周波数の変化に応じて変更可能であることが好ましい。
（形態２２）形態１から２１のいずれか一に記載の照明装置を２つ以上有する照明システムにおいて、各照明装置は部分光分布を形成し、該部分光分布は、例えば、横に並んでおよび／または上下に、互いに隣接するように、および／または隣接する部分光分布が互いに部分的に重なるように配置されている、照明システムが提供される。
（形態２３）形態１から２１のいずれか一に記載の１つまたは複数の照明装置および／または形態２２に記載の照明システムを有する自動車ヘッドランプが提供される。
なお、特許請求の範囲に付記した図面参照番号はもっぱら理解を助けるためであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。
以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明による第１の一照明装置の純粋な概略図である。
【図２】本発明による第２の一照明装置の純粋な概略図である。
【図３】本発明による第３の一照明装置の純粋な概略図である。
【図４】本発明による第４の一照明装置の純粋な概略図である。
【図５】本発明による一照明装置を使用した一部分光分布のシフトを概略的に示す図である。
【図６】平面音響波が概略的に示された一ＡＯＭの概略的構造を示す図である。
【図７】アパーチャ角を有する平面音響波を備える図６に示した一構造を示す。
【図８】光分布または部分光分布を垂直および水平に偏向するための本発明による一アセンブリの概略的構造を示す図である。
【図９ａ】光分布の左部分を形成するための一アセンブリを概略的に示す図である。
【図９ｂ】光分布の右部分を形成するための一アセンブリを概略的に示す図である。
【図９ｃ】図９ａと９ｂからの部分光分布を重畳することにより得られる光分布を示す図である。
【図１０ａ】自動車の前方におけるエリアを選択的に照明するための一アセンブリを示す図である。
【図１０ｂ】対応の光分布を示す図である。
【図１１】従来技術による公知の一アセンブリを示す図である。
【実施例】
【００６９】
図１１は、従来技術による自動車のための一照明装置１００’を示す。この照明装置１００’は、励起光（レーザ光）を形成するための一レーザ光源１０’と、励起光をレーザ光源１０’から励起光光束の形で受光するように構成された一波長変換エレメント２０’と、図示の例では反射器の形の３つの光学的結像エレメント３０ａ’，３０ｂ’，３０ｃ’とを有し、これら結像ユニットは前記変換エレメント２０’に割り当てられている。反射器３０ａ’〜３０ｃ’は、波長変換エレメント２０’により可視波長範囲で放射された光を、光分布または部分光分布の形で、照明装置またはこの照明装置が組み込まれた自動車の前方のエリアに結像する。
【００７０】
図１１から分かるように、偏向ミラーの形の偏向エレメント２６が設けられている。入射するレーザ光はミラー２６により変換エレメント２０’の領域２０ａ’に偏向され、この領域２０ａ’は可視波長範囲の光を放射し、この光は反射器３０ａ’により上に記載したように光分布として結像される。
【００７１】
ミラー２６の配向はアクチュエータ２７によって調整可能であり、例えばミラー２７は、例えば図平面に対して垂直の軸（図示せず）を中心に旋回可能である。したがって入射する光線を変換エレメント２０ｃ’上の別の領域、例えば領域２０ｂ’または２０ｃ’に偏向することができる。これらの領域から放射される可視光は、それぞれ反射器３０ｂ’または３０ｃ’により光分布として結像される。ここでこれらの光分布は、自動車の前方の光パターン内において反射器２０ａ’により形成された光分布の位置とは異なる位置に存在する。
【００７２】
この種の公知のアセンブリの欠点は、可動ミラーのような可動部材が、変換エレメント２０’上の種々の領域を照明するために必要なことである。
【００７３】
本発明の照明装置１００によれば、図１に示すように、レーザ光線が音響光学変調器（ＡＯＭ）４０によって偏向される。特に図１の概略図は、自動車用の照明装置１００を示し、この照明装置は、励起光（レーザ光）を形成するためのレーザ光源１０を有する。さらにこの照明装置１００は、励起光をレーザ光源１０から励起光光束の形で受光するように構成された波長変換エレメント２０と、図示の例では反射器の形の３つの光学的結像エレメント３０ａ，３０ｂ，３０ｃとを有し、これら結像エレメントは変換エレメント２０に、すなわち変換エレメント２０の種々の領域２０ａ，２０ｂ，２０ｃに割り当てられている。反射器３０ａ，３０ｂ，３０ｃの焦点は、好ましくは、変換エレメント２０の割り当たられた領域２０ａ，２０ｂ，２０ｃにそれぞれ存在する。
【００７４】
反射器３０ａ〜３０ｃは、波長変換エレメント２０により領域２０ａ，２０ｂ，２０ｃにおいて可視光範囲で放射された光を、光分布または部分光分布の形で、照明装置１００またはこの照明装置１００が組み込まれた自動車の前方のエリアに結像する。
【００７５】
本発明によれば、ＡＯＭ４０がレーザ光源１０と変換エレメント２０との間に設けられている。ここでＡＯＭ４０は固体媒体４０ａを有し、この固体媒体はレーザ光源１０の少なくとも励起光に対して光学的に透明である。この固体媒体４０ａは、例えば本体内に配置されているか、またはこの種の本体４０ａを形成する。
【００７６】
音響的な、とりわけ超音波ベースのアクチュエータ４２が本体４０ａの縁部に取り付けられており、音響波（音波）ＳＷを本体４０ａの反対側に取り付けられた吸収器４３に送出することができる。
【００７７】
制御装置４１が設けられており、この制御装置によりＡＯＭ４０を規定された、または規定可能な制御パラメータに応じて制御することができる。制御装置４１によりとりわけアクチュエータ４２は、１つの周波数、とりわけ複数の、とりわけ異なる周波数を備える音響波を音響光学変調器４０で形成できるように制御される。このことは、ＡＯＭ４０、すなわちＡＯＭ４０の光学的に透明な固体媒体４０ａで形成される音響波の周波数が可変である、とりわけ時間に関して可変であることを意味する。
【００７８】
音響波ＳＷは、本体４０ａ内に種々の光学的密度を形成し、これによりＡＯＭ４０は入射するレーザ光線の光線経路を偏向することができる。なぜなら光線経路を、生じた回折格子により回折することができるからである。音響波ＳＷの種々の周波数を決定（設定）することにより、偏向または回折の種々の角度を形成することができる。これにより、ＡＯＭ４０により偏向された回折レーザ光線は、印加される周波数に応じて変換エレメント２０に種々の領域２０ａ，２０ｂ，２０ｃにおいて当たる。ここでは偏向角θを制御装置４１により、好ましくは上記パラメータに基づいて決定することができる。
【００７９】
スイッチオン状態でレーザ光源１０は、好ましくは連続的にレーザ光線を放射する。このレーザ光線は好ましくは所望の強度に関して制御することができる。しかしレーザ光がパルス状に放射されることも可能である。後者の場合、好ましくは、制御装置４１は、光源１０の完全な光パルスが常に偏向されることも保証する。（したがって光源１０とＡＯＭ４０はこの場合、好ましくは同期して駆動される。）ここでは特定の周波数の音響波が形成される時間の間、ちょうど１つのレーザ光パルスがＡＯＭにより送出されるようにすることができる。しかし複数のレーザ光パルスを、周波数が一定のこの期間の間、ＡＯＭにより送出することもできる。
【００８０】
図１は、回折されたレーザ光線に対する３つの異なる偏向の角度を、ＡＯＭ４０における音響波に対する３つの異なる周波数に対応して示す。ここで変換エレメント２０の種々の領域２０ａ，２０ｂ，２０ｃはレーザ光線により相応に照明され、これらの領域から混合光が冒頭に述べたように放射され、とりわけ割り当てられた反射器３０ａ，３０ｂ，３０ｃにより結像される。
【００８１】
図２は、図１に類似する構造を示す。相違点は、ここでは結像手段が１つ反射器３１の形で設けられていることである。このアセンブリでは反射器３１の焦点が、例えば変換エレメント２０の領域２０ａ内にあり、この領域２０ａから発する光は、反射器３１により相応に集束されて結像される。反射器３１の焦点内に配置されていない領域２０ｂ，２０ｃからの光は、相応にデフォーカスされて結像される。領域２０ａにより形成された光または部分光分布は相応に鮮明に結像される。一方、領域２０ｂ，２０ｃにより形成された光または部分光分布は、ぼやけて結像される。
【００８２】
図１の一実施形態では、光または部分光分布が図示の３つの領域２０ａ〜２０ｃから鮮明に結像される。
【００８３】
所望の作用に応じて、図１によるアセンブリ（もちろん図１に示したのと比較して異なる数の光スポットと反射器、例えば２つの反射器または４つ以上の反射器を備えるものも）と図２によるアセンブリとを選択することができる。変換エレメント上の１つまたは複数の領域がそれら固有の反射器を有し、一方、他の領域は１つの反射器を共有する混合形態も可能である。
【００８４】
図３は、図２の照明装置１００の変形例を示す。ここでこれらの変形は、図１のアセンブリにも、または上に述べた混合形態にも同じように設けることができる。一変形として、光学的偏向デバイス５０が変換エレメント２０と音響光学変調器４０との間に配置されている。そしてこの偏向デバイスは、少なくとも１つの音響光学変調器４０から発する励起光を、基本回折方向に対して平行に、または励起光が入射する変換エレメント２０の適用面に対して垂直に偏向する。
【００８５】
例えば偏向デバイス５０は、ｆθレンズないしｆθレンズアセンブリ、または少なくとも１つのｆθレンズを有するか、あるいは少なくとも１つのそのようなレンズから構成されたレンズアセンブリを有する。
【００８６】
この種のｆθ光学系は、平坦な変換エレメント上での（あるいはその中での）偏向の程度に関係なく、レーザ光線が同じ大きさの励起面積（体積）を、ＡＯＭによる偏向の角度に関係なく占有するように成形されている、またはそのように成形することができる。したがって形成された（部分）光分布の最終的な外観（サイズ、形状）は、シフトされる場合でも実質的に変化しない。
【００８７】
変換エレメント２０は通常、図示のように、平坦な面として形成され、または平坦な面（適用面）を有し、この面にレーザ光が入射する。そのような場合、基本回折方向に（周波数ｆ０に対応して）偏向されるレーザ光線は、変換エレメントに例えば９０°の角度で入射する。このような場合は、その代わりのまたは付加的な光学系、例えばテレセントリック対物レンズにより形成され、このテレセントリック対物レンズは変換エレメントをテレセントリック光線路中にセットする。反対に、基本回折方向から本発明により偏向される光線は、変換エレメントに別のポイントにおいて別の角度で、すなわちこの例では９０°とは異なる角度で当たる。相応して、変換エレメント上の光スポットの位置だけでなく形状も変化する。このことは基本的に望ましいことであり得るが、不所望の「ぼやけた」光パターンを引き起こすことがある。
【００８８】
さらに図４はさらなる一実施形態を示し、この実施形態ではレンズ３２が光学的結像エレメントとして例示的に設けられており、このレンズは好ましくは集束作用を有する。図４はまた、好ましくは、図３に基づき説明したような光学的偏向デバイス５０を示す。しかしこの偏向デバイス５０は任意選択である。
【００８９】
レンズ３２の焦点は、領域２０ａ〜２０ｃの１つ、例えば領域２０ａ内に存在する。その代わりに、別個の、好ましくは光集束レンズを各領域に対して設けることができる。すでに反射器に基づいて説明したような混合形態は、レンズを備える実施形態においても可能である。
【００９０】
図５は、本発明による光パターンの部分光分布の水平シフトを純粋に概略的に示す。変換エレメント２０はレーザ光により領域２０ａ〜２０ｅの１つにおいて、ＡＯＭ（図示せず）に印加される周波数に依存して照射され、部分領域２０ａ〜２０ｅから発する光は、上に記載したように結像エレメントを介して照明装置の前方の領域に結像される。ここで、このように形成された（部分）光分布ＬＶａ〜Ｌｖｅは、領域２０ａ〜２０ｅに応じて光パターン中の種々の位置に存在する。図示の例では（部分）光分布が水平方向にシフトされている。
【００９１】
図６は、ＡＯＭ４０を拡大図に示す。すでに述べたように音響波ＳＷは、ＡＯＭ４０において周波数ｆ０の印加により形成され、この音響波ＳＷは、好ましくは伝搬方向Ｒを有する平面波ＳＷである。レーザ光線Ｓ１がＡＯＭ４０に角度θ１で当たる。ここでこの角度は音響波ＳＷの伝搬方向Ｒに対して垂直方向で測定される。
【００９２】
ＡＯＭ４０は光学的に透明な媒体４０ａから作製されているから、音響波を印加しなければレーザ光線は、偏向せずにＡＯＭを直線状に通過することとなり、ＡＯＭ４０からレーザ光線Ｓ２として再び出射することとなる。
【００９３】
そして周波数を印加することによりレーザ光線Ｓ１の偏向が生じ、このレーザ光線はＡＯＭ４０からレーザ光線Ｓ２’として再び出射する。ここでレーザ光線Ｓ２’は、角度θ２だけ偏向されている。
【００９４】
すでに上に述べたように、ＡＯＭ４０がブラッグ領域で作動すると有利であり、したがってθ１＝θ２＝θであり、ここでθはブラッグ角として知られるものであり、すでに上で詳細に述べたｓｉｎ（θ）の条件を満たさなければならない。
【００９５】
ブラッグ条件が満たされるように、ＡＯＭ４０は「基本周波数」として知られるｆ０により作動され、この周波数においては入射角＝偏向角＝θである。
【００９６】
次の関係が上記の例で生じる：θ＝(λ/2n)*(f0/Vs)、ここでn＝回折指数（この例ではn=2.26）、Vs＝所定の結晶方位に沿った音速(4200m/s）、λ0＝レーザの真空波長(450nm)、f0＝励起周波数[Hz]、そしてθ＝ブラッグ角[°]である。したがって１．０°のブラッグ角により、上記の材料条件の下では、ＡＯＭがブラッグ領域で作動する場合、ｆ＝７３６ＭＨｚの周波数が必要である。
【００９７】
励起光光束を変換エレメント上の基本位置から偏向するために、この基本位置に対応する基本周波数ｆ０は＋Δｆの値だけ変化される。
【００９８】
音響波の励起周波数は、入射するレーザ光線Ｓ１が基本回折方向θ（Ｓ２’）に偏向されるｆ０からｆ０＋Δｆに高められる。これにより、偏向されるレーザ光線Ｓ２”に対してより大きな回折角θ＋Δθが与えられる。
【００９９】
ここで角度θは、入射レーザ光線と出射レーザ光線との間の角度であり、音響波の伝搬方向に対して垂直方向である。
【０１００】
周波数変化は連続的または離散的ステップで行うことができる。
【０１０１】
回折された光線Ｓ２’を一方向に偏向することのできる最大可能な角度範囲は、Δθ＝（λ／Ｖｓ）＊Ｂにより与えられる。真空波長がλ０＝４５０ｎｍであるレーザ光に対しては、これはΔθ＝（４５０ｎｍ／（ｎＶｓ）＊Ｂであり、ここでｎは４５０ｎｍの波長に対するＡＯＭの透明媒体の屈折率である。
【０１０２】
したがって最大偏向範囲は、ｆ０＋Ｂの周波数に対してθ＋Δθである。
【０１０３】
したがって帯域幅Ｂ＝Δｆｍａｘは最大でｆ０／２が好ましい。
【０１０４】
図７が示すように、音響波、とりわけ平面音響波ＳＷがアパーチャ角δθSを有すると有利である。すなわち音響波は伝搬方向に拡散する（角度拡散）。好ましくはδθs≧δθである。
【０１０５】
一般的に、アパーチャ角を有する平面音響波に対しても、アパーチャ角を有しない平面音響波に対しても、音響波、とりわけ平面音響波の伝搬方向が可変であると有利である。特に伝搬方向が、音響波の周波数に応じて、または音響波の周波数の変化に応じて可変であると有利である。ここで伝搬方向は、入射するレーザ光線と音響波の伝搬方向との間の角度が変化するように変化される。かくて音響波の周波数が変化してもＡＯＭは相変わらずブラッグ領域で作動することを保証することができる。
【０１０６】
音響波の方向の変更は、例えば２つ以上の音響発生器を使用することにより行うことができる。これら２つの音響発生器は、例えば異なる位相位置で作動される。
【０１０７】
その代わりにまたはそれに加えて音響波の方向の変更は、例えばＡＯＭを、すなわちとりわけ光学的に透明な材料および少なくとも１つの音響発生器を回転可能に配置することによって行うことができる。
【０１０８】
図８は、２つのＡＯＭ４０を備える照明装置を示す。ここで、光伝搬方向で見て第１のＡＯＭ４０はレーザ光線Ｓ１の水平偏向をもたらし、第２のＡＯＭ４０は第１のＡＯＭ４０を通過するレーザ光線の垂直偏向をもたらす。したがって、形成された（部分）光分布の、例えばコーナリング照明のための水平偏向も、形成された（部分）光分布の、例えば到達距離を調整するための、および／または幻惑を回避するための光分布の高さ調節のための垂直偏向も、ここに図示の照明装置を使用して行うことができる。
【０１０９】
両方のＡＯＭがそれぞれそれらの基本周波数で作動される場合、変換エレメント２０上の照明されるスポットは例えば領域Ｂ００内に存在し、第１のＡＯＭの周波数が変更されると、照明される領域Ｂ００は水平にＢ１０までシフトされ（コーナリング照明）、そして第２のＡＯＭの周波数が変更されると、照明される領域Ｂ００は垂直にＢ０１までシフトされ（高さ調節）、そして両方の周波数が変更されると、このことはＢ１１への水平と垂直のシフトを生じさせる。対応して、形成された光分布ＬＶ００（Ｂ００に相当する）は、ＬＶ１０（Ｂ１０），ＬＶ０１（Ｂ０１）およびＬＶ１１（Ｂ１１）に相応にシフトする。
【０１１０】
図９ａ〜９ｃは、マトリクス光分布が形成されるアセンブリを示す。画像リフレッシュレートは、この適用では有利にはｋＨｚ領域である。
【０１１１】
図９ａは左ヘッドランプを象徴し、図９ｂは右ヘッドランプを象徴する。車両の左ヘッドランプに組み込まれた第１の変換エレメント２０１は、第１のレーザ光源により本発明によるＡＯＭを介して照明される（図９ａ）。このアセンブリにより光パターン中に左領域が形成される。図９ｂは第２の照明装置を示し、この照明装置では第２の変換エレメント２０２−右ヘッドライトを本発明によりレーザ光によって照射することができる。例として４つの領域２０ａ’〜２０ｄ’が示されている。光パターン中の右領域がこの第２の照明装置により照明される。
【０１１２】
この例においては、先行の全ての例においても、画定された離散的領域が常に提示されており、これらの領域は変換エレメント上でレーザ光によって照射されることをここで述べておく。これは実際の条件に相当し得る。すなわち実際に変換エレメントの離散的な領域だけが照明されるのである（移行は、光パターン中に中間位置が知覚できないか、またはほとんど知覚できない程、高速に行われる。または照明される領域が変化する際にレーザ光源はスイッチオフされる）。しかし「空間的に連続する」照明も行うことができ、この場合、隣接する照明領域間の移行は連続的である。
【０１１３】
本発明によれば、第１の変換エレメント２０１の種々の領域２０ａ〜２０ｄは、所定の画像リフレッシュレートにより順番に照明することができ、照明された領域２０ａ〜２０ｄに応じて部分光分布ＬＶａ〜ＬＶｄが光像の左領域に光パターンで形成される。第１の変換エレメント２０１の種々の領域２０ａ〜２０ｄはまた画像リフレッシュレートにより順番に照明することができ、照明された領域２０ａ〜２０ｄに応じて部分光分布ＬＶａ〜ＬＶｄが光パターンの左領域に形成される。
【０１１４】
図９ｃは、２つの照明装置により形成された全体光分布Ｌｇｅｓを示し、これは観察者には画像リフレッシュレートに基づき、連続して照明されたエリアとして現れる。個々の部分光分布は十分に高速に順番に短時間で作動されるから、全体光パターン（全体光分布）が現れる。
【０１１５】
領域ＨＶ−ｍａｘはハイビーム最強部を示す。なぜなら右と左の照明の部分光分布がこの領域において互いに重なっているからである。破線の領域はマスクされたシナリオを付加的に表す。このシナリオでは、光パターン中の対応の領域が、例えば対向交通のため照明されず、この領域を照明すべきでない期間の間、レーザ光線は変換エレメント上の対応の領域に指向されない。
【０１１６】
図１０ａは、図５と同様のアセンブリを示す。図５に示し、説明したのと同じように種々の部分光分布ＬＶａ〜ＬＶｅを、変換エレメント２０上の種々の領域２０ａ〜２０ｅを照明することにより形成することができ、これら部分光分布は本発明により水平方向で異なる位置に配置されている。
【０１１７】
図１０ｂはロービーム光分布ＬＶＡを示し、この光分布は例えば別個の照明ユニットを使用して形成される。レーザ光源をスイッチオンすることにより、このロービーム光分布は、部分光分布、すなわち例えば変換エレメント２０上の領域ＬＶｂを照明することにより照らされる部分光分布ＬＶｂと重畳することができ、これによりこの領域にある対象物または客体物を意図的（選択的）に照明することができる。
【０１１８】
上に述べたように本発明の照明装置は、好ましくは自動車に組み込まれる。ここでこの照明装置は、自動車ヘッドランプの部品であり、またはこの照明装置は自動車ヘッドランプを形成する。
【０１１９】
上に述べたように制御装置４１が設けられており、この制御装置によりＡＯＭまたは任意選択で２つ以上のＡＯＭが制御される。特別の適用のために必要であれば、制御装置は付加的に光源も制御することができる。
【０１２０】
制御装置４１は照明装置の一部とすることができる。しかし自動車ヘッドランプまたは自動車の一部とすることもできる。
【０１２１】
制御装置は、好ましくは１つまたは複数のＡＯＭを制御パラメータに基づいて制御する。これら制御パラメータは、光パターンないし全体光分布中の光分布または部分光分布の偏向の所望の角度を与える。
【０１２２】
規定の時点または規定の期間におけるこれらの制御パラメータは、好ましくはこの規定の時点／規定の期間における自動車の状態、またはこの規定の時点の周りの期間における自動車の状態に依存する。
【０１２３】
自動車の状態は、例えば以下の車両「プロパティ」から記述することができ、または与えられる：
・例えば車両のステアリング角；
・車両の速度；
・車両の加速度；
・車両の位置、ここで位置データは例えば車両のナビゲーションユニットから供給される；
・車両周囲のカメラデータ（例えば別の道路使用者および／または対象物の種別と位置）；
・道路状態；
・道路経過（カーブ、上り坂、下り坂）。
【０１２４】
このリストは単なる例であり、制御パラメータは、上に挙げたおよびさらに上に挙げた車両および／または環境プロパティ等（車両“プロパティ”と称する）の任意の組み合わせから構成することができる。ここで種々の時点または種々の期間における状態も種々の車両“プロパティ”から形成することができる。
【符号の説明】
【０１２５】
１００  自動車用の照明装置
１００’  従来技術による照明装置
１０，１０’  レーザ光源
２０，２０’  波長変換エレメント
２０ａ〜２０ｅ，２０ａ’〜２０ｄ’  変換エレメントの領域
２６  偏向エレメント（偏向ミラー）
２７  アクチュエータ
３０ａ〜３０ｃ，３０ａ’〜３０ｃ’  光学的結像エレメント（反射器）
３１  反射器
３２  レンズ
４０  音響光学変調器（ＡＯＭ）
４０ａ  固体媒体（本体）
４１  制御装置
４２  アクチュエータ
４３  吸収器
５０  光学的偏向デバイス
ＳＷ  音響波（音波、平面波）
２０１  第１の変換エレメント
２０２  第２の変換エレメント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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【図８】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１】
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