(57)【要約】      （修正有）【課題】少数のコンポーネントで構成され、応答がより速い、コンパクトな照明システムを提供する。【解決手段】電子的な遮蔽照明装置を有する照明システムであって、この電子的な遮蔽照明装置２は、半導体発光源２０、反射器２１、電子的な遮蔽２２、遮蔽駆動制御回路２４、及び投射レンズ２３を有している。反射器は、半導体発光源により反射された光の一部を反射するように構成されていて、半導体発光源と向かい合う反射面を有している。電子的な遮蔽は、異なる遮蔽パターンを作り出し、半導体発光源により放射された光及び反射器により反射された光を遮蔽するように構成されていて、半導体発光源及び反射器の反射面と向かい合う主表面を有している。遮蔽駆動制御回路は、電子的な遮蔽を駆動して、信号情報に応答して異なる遮蔽パターンを作り出す。投射レンズは、電子的な遮蔽の中を通過する光を投射する。【選択図】図３
2012009435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子的な遮蔽照明装置を有する照明システムであって、
この電子的な遮蔽照明装置は、
下方向に光を投射するように配置された第一の半導体発光源を有し；
第一の半導体発光源から発射された光の一部を反射するための第一の反射器を有し、この第一の反射器は、第一の半導体発光源と向かい合う第一の反射面を含んでおり；
第一の半導体発光源により放射された光及び第一の反射器により反射された光を遮蔽するための、異なる遮蔽パターンを作り出すための電子的な遮蔽を有し、この電子的な遮蔽は、第一の半導体発光源及び第一の反射器の第一の反射面と向かい合う主表面を有し；
信号情報に応答して、前記電子的な遮蔽を駆動して異なる遮蔽パターンを作り出すための、遮蔽駆動制御回路を有し；
前記電子的な遮蔽の中を通過する光を投射するための第一の投射レンズを有していること、
を特徴とする照明システム。
【請求項２】
下記特徴を有する請求項１に記載の照明システム、
前記信号情報は、方向変換情報を有する車両のステアリング情報である。
【請求項３】
下記特徴を有する請求項２に記載の照明システム、
前記方向変換情報が、車両がある方向の方へ曲がることを示したとき、
前記駆動制御回路は、前記電子的な遮蔽を制御して、予め定められた遮蔽パターンを作り出し、それによって、前記電子的な遮蔽の中を通過する光が、前記方向の方へ曲げられるようになっている。
【請求項４】
下記特徴を有する請求項１に記載の照明システム、
更に、薄板遮蔽照明装置を有し、
この薄板遮蔽照明装置は、
第二の半導体発光源を有し；
第二の半導体発光源により放射された光の一部を反射するための第二の反射器を有し、この第二の反射器は、第二の半導体発光源と向かい合う第二の反射面を含み；
第二の半導体発光源により放射された光及び第二の反射器により反射された光を反射するための、光に対して不透過性の第三の反射面を有する薄板遮蔽を有し；
この薄板遮蔽により反射された光及び第二の半導体発光源により放射された光の一部を投射するための、第二の投射レンズを有している。
【請求項５】
下記特徴を有する請求項４に記載の照明システム、
前記薄板遮蔽照明装置の半導体発光源は、下方向に光を投射するように配置され、第二の反射器の第二の反射面の方へ光を投射する。
【請求項６】
下記特徴を有する請求項４に記載の照明システム、
前記薄板遮蔽の第三の反射面は、下方向に向いている。
【請求項７】
下記特徴を有する請求項１に記載の照明システム、
前記電子的な遮蔽は、液晶デバイス（ＬＣＤ）またはエレクトロクロミックデバイスの何れかから選択される。
【請求項８】
下記特徴を有する請求項４に記載の照明システム、
前記半導体発光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の何れかから選択される。
【請求項９】
下記特徴を有する請求項４に記載の照明システム、
更に、前記半導体発光源の近傍に配置された熱放散デバイスを有している。
【請求項１０】
下記特徴を有する請求項１に記載の照明システム、
前記投射レンズは、光学軸及び理論的な焦点を有していて；
第一の反射器は、第一の理論的な焦点及び第二の理論的な焦点を有し、第一の理論的な焦点は、前記投射レンズの理論的な焦点に一致し、第一の理論的な焦点及び第二の理論的な焦点により形成される直線は、前記投射レンズの光学軸に対して角度を有して傾けられ；
第一の半導体発光源は、実質的に、第二の理論的な焦点に配置され；
前記電子的な遮蔽は、実質的に、前記投射レンズの理論的な焦点に配置される。
【請求項１１】
下記特徴を有する請求項１０に記載の照明システム、
前記角度は、０度から９０度までの範囲にある。
【請求項１２】
薄板遮蔽照明装置であって
下方向に光を投射するように配置された半導体発光源を有し；
この半導体発光源から発射された光の一部を反射するための反射器を有し、この反射器は、この半導体発光源と向かい合う反射面を含んでおり；
前記半導体発光源により放射された光及び前記反射器により反射された光を反射するための、光に対して不透過性の反射面を有する薄板遮蔽を有し；
この薄板遮蔽により反射された光及び前記半導体発光源により放射された光の一部を投射するための、投射レンズを有していること、
を特徴とする薄板遮蔽照明装置。
【請求項１３】
下記特徴を有する請求項１２に記載の薄板遮蔽照明装置、
前記薄板遮蔽の反射面は、下方向に向いている。
【請求項１４】
下記特徴を有する請求項１２に記載の薄板遮蔽照明装置、
前記投射レンズは、光学軸及び理論的な焦点を有し；
前記反射器は、第一の理論的な焦点及び第二の理論的な焦点を有していて、第一の理論的な焦点は、実質的に、前記投射レンズの理論的な焦点に一致し、第一の理論的な焦点及び第二の理論的な焦点により形成される直線は、前記投射レンズの光学軸に対して角度を有して傾けられ；
前記半導体発光源は、実質的に、前記反射器の第二の理論的な焦点に配置され；
前記薄板遮蔽は、前記投射レンズと前記反射器との間に配置されている。
【請求項１５】
下記特徴を有する請求項１４に記載の薄板遮蔽照明装置、
前記角度は、０度から９０度までの範囲にある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明システム及び薄板遮蔽照明装置（thin plate shield illuminating apparatus）、特に、投射タイプの車両用ヘッドライトのための照明システム及び薄板遮蔽照明装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
図１は、従来の車両用ヘッドライト９００を示している。車両のヘッドライト９００は、車両の走行方向と共に回転し、それにより照射方向を変える。図１に示されているように、車両用ヘッドライト９００は、当初、真っ直ぐ向いている（実線で示されているように）。車両が右折するとき、従って、車両用ヘッドライト９００もまた、右に曲がり（破線で示されているように）、それは、次に、投射された光パターンの右への方向変換をもたらし（ハッチングで示されているように）、それにより、照射方向を変える。
【０００３】
しかしながら、従来の車両用ヘッドライト９００は、照射方向を変える目的を満足させるために、膨大な数の機械的な及び電気的なコンポーネントを必要とする。これは、膨大な数のコンポーネントを有しているので、車両用ヘッドライト９００の嵩の増大をもたらし、且つ、そのために、コスト効率が良くない。
【０００４】
更にまた、車両用ヘッドライトの方向変換は、通常、応答のために長期間を要する。
【発明の概要】
【０００５】
以上で概説した問題に鑑み、本発明の目的は、より少数のコンポーネントで構成され、応答がより速い、コンパクトな照明システムを提供することにある。
【０００６】
照明システムは、電子的な遮蔽照明装置を有していて、この電子的な遮蔽照明装置は、半導体発光源を有し；この半導体発光源から発射された光の一部を反射するための反射器を有し、この反射器は、前記半導体発光源と向かい合う反射面を有しており；前記半導体発光源により放射された光及び前記反射器により反射された光を遮蔽するための、異なる遮蔽パターンを作り出すための電子的な遮蔽を有し、この電子的な遮蔽は、前記半導体発光源及び前記反射器の反射面と向かい合う主表面を有しており；信号情報に応答して、前記電子的な遮蔽を駆動して異なる遮蔽パターンを作り出するための、遮蔽駆動制御回路を有し；前記電子的な遮蔽の中を通過する光を投射するための投射レンズ（projection lens）を有している。
【０００７】
本発明の他の目的は、薄板遮蔽照明装置を提供することである。この薄板遮蔽照明装置は、下方向に光を投射するように配置された半導体発光源を有し；この半導体発光源により放射された光の一部を反射するための反射器を有し、この反射器は、前記半導体発光源と向かい合い且つ上方向に向いている反射面を有しており；前記半導体発光源により放射された光及び前記反射器により反射された光を反射するための、光に対して不透過性の反射面を含む薄板遮蔽を有し；この薄板遮蔽により反射された光、及び前記半導体発光源により放射された光の一部を投射する投射レンズを有している。
【０００８】
本発明優位性は、遮蔽駆動制御回路を単に使用して、電子的な遮蔽により作り出された遮蔽パターンを変更することによって、照明システムを旋回または回転させる必要無く、投射された光パターンの方向を変換する効果を得ることが可能であることにある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、従来の車両用ヘッドライトの方向変換の状態を示す概略図である。
【図２】図２は、本発明の好ましい実施形態に基づく照明システムの斜視図である。
【図３】図３は、電子的な遮蔽照明装置を示す概略図である。
【図４ａ】図４ａは、車両の通常走行モード（直線方向に走行する）の間の、電子的な遮蔽により作り出される遮蔽パターンを示す概略図である。
【図４ｂ】図４ｂは、車両の通常走行モード（直線方向に走行する）の間の、電子的な遮蔽照明装置により投射される光パターンを示す概略図である。
【図５ａ】図５ａは、車両が右折するとき、電子的な遮蔽により作り出される遮蔽パターンを示す概略図である。
【図５ｂ】図５ｂは、車両が右折するとき、電子的な遮蔽照明装置により作り出される光パターンを示している。
【図６ａ】図６ａは、車両が左折するとき、電子的な遮蔽により作り出される遮蔽パターンを示している。
【図６ｂ】図６ｂは、車両が左折するとき、電子的な遮蔽照明装置により作り出される光パターンを示している。
【図７】図７は、電子的な遮蔽照明装置の側面図である（明瞭さを確保するために、遮蔽駆動制御回路が省略され、また、矢印の方向は、光線の経路を示している）。
【図８】図８は、薄板遮蔽照明装置の構造を示す概略図である。
【図９】図９は、薄板遮蔽照明装置の側面図である（矢印は光線の経路を示している）。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下において、本発明の代表的な実施形態が、添付図面を参照しながら詳細に説明される。
【００１１】
図２は、本発明の好ましい実施形態に基づく照明システム（illuminating system）１の斜視図である。この実施形態において、照明システム１は、投射車両用ヘッドライトを有しているが、それのみに限定されるものではない。この照明システム１は、少なくとも電子的な遮蔽照明装置（electronic shield illuminating apparatus）２、少なくとも薄板遮蔽照明装置（shield illuminating apparatus）３、光源駆動制御回路（図に示されていない）、及び熱放散デバイス４を有している。
【００１２】
図３は、電子的な遮蔽照明装置２の概略図である。この電子的な遮蔽照明装置２は、半導体発光源２０、反射器２１、電子的な遮蔽２２、投射レンズ２３、及び遮蔽駆動制御回路２４を有している。
【００１３】
半導体発光源２０は、発光ダイオード（ＬＥＤ）または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）であっても良く、それは、下方向に且つ対応する反射器２１の反射面の方へ、光を投射するように配置されている。熱放散デバイス４は、熱放散ユニット４０を有していて、この熱放散ユニットは、半導体発光源２０の上側部分の上に設けられ、半導体発光源２０により作り出された熱を放散する。更にまた、半導体発光源２０は、光源駆動制御回路（図に示されていない）に電気的に接続され、その輝度は、光源駆動制御回路により調整可能である。
【００１４】
反射器２１は、半導体発光源２０の下側部分に配置され、その反射面は、半導体発光源２０と向かい合い、それによって、半導体発光源２０により投射された光の一部を反射するようになっている。
【００１５】
電子的な遮蔽２２は、板状であって、半導体発光源２０及び反射器２１の前側に配置され、それによって、異なる遮蔽パターンを作り出して、半導体発光源２０により放射された光及び反射器２１により反射された光を遮蔽するようになっている。電子的な遮蔽２２の主表面（primary surface）は、半導体発光源２０及び反射器の反射面２１に向かい合いように配置されている。電子的な遮蔽２２は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）またはエレクトロクロミック（electrochromic）デバイスにより実現されても良く、また有線または無線を用いて遮蔽駆動制御回路２４により制御される。
【００１６】
電子的な遮蔽２２は、好ましくは、光を反射しても良い。それ故に、電子的な遮蔽２２を透過しない光が、反射されて反射器２１に戻され、その後で、反射器２１により電子的な遮蔽２２に反射されても良い。このようにして、光が再び使用されても良く、これにより、電子的な遮蔽発光デバイス２のエネルギー効率が高められる。
【００１７】
投射レンズ２３は、光学レンズであって、電子的な遮蔽の中を通過する光２２を投射する電子的な遮蔽２２の前側に配置され、それによって、光が、予め定められた方向に沿ってまたは予め定められた領域の方へ照射される。
【００１８】
遮蔽駆動制御回路２４は、信号情報に応答して、電子的な遮蔽２２を駆動し且つ制御して、異なる遮蔽パターンを作り出す。そのような信号情報は、交通車両（例えば、この実施形態では自動車）のステアリング情報である。ステアリング情報は、例えば方向変換情報（例えばハンドルの回転角度または前輪の方向変換角度など）、速度情報、高／低光線のオン／オフ情報、ＧＰＳ情報、スクリーン・ワイパーのオン／オフ情報、雨滴センサー、加速度センサー、及び水平センサーによりもたらされる情報、などの情報を有している。
【００１９】
例えば、車両が通常走行モードにある（即ち、直線方向に走行する）とき、遮蔽駆動制御回路２４は、電子的な遮蔽を制御して２２、図４ａに示されているような遮蔽パターン（仮想線で取り囲まれた領域）を作り出し、それによって、結果として得られる、電子的な遮蔽照明装置２により投射される光パターンが、図４ｂに示されているように形成される。車両が右折するとき、遮蔽駆動制御回路２４は、車両のステアリング情報に基づいて、電子的な遮蔽２２を駆動し且つ制御して、図５ａに示されているように遮蔽パターン（仮想線で取り囲まれた領域）を作り出し、それによって、結果として得られる、電子的な遮蔽照明装置２により投射される光パターンが、図５ｂに示されているように右へ曲がる。車両が左折するとき、遮蔽駆動制御回路２４は、車両のステアリング情報に基づき、電子的な遮蔽２２を駆動し且つ制御して、図６ａに示されているような遮蔽パターン（仮想線で取り囲まれた領域）を作り出し、それによって、結果として得られる、電子的な遮蔽照明装置２により投射される光パターンが、図６ｂに示されているように、左に曲がる。
【００２０】
従って、電子的な遮蔽照明装置２により投射される光パターンは、異なる遮蔽パターンに従って、異なる位置に投射されることになり、それによって、光パターンの方向を変換する効果が実現される。それ故に、電子的な遮蔽照明装置２は、遮蔽駆動制御回路２４を単に使用して、電子的な遮蔽２２により作り出された遮蔽パターンを変更することによって、旋回または回転させる必要無く、投射された光パターンの方向を変換する効果を得ることが可能である。図１に示された従来の装置と比較すると、本発明に基づく電子的な遮蔽照明装置２は、コンポーネントが少数であるためにコンパクトであり、且つ、応答がより速い。
【００２１】
半導体発光源２０、反射器２１、電子的な遮蔽２２、及び投射レンズ２３の間の相対位置を詳細に説明するために、図７を参照する。図７は、電子的な遮蔽照明装置２の側面図である。この図面において、遮蔽駆動制御回路は、明瞭さを確保するために省略され、矢印は、光線の経路を示している。投射レンズ２３は、光学軸Ｌ及び理論的な焦点ＦＣを含んでいる。反射器２１は、第一の理論的な焦点Ｆ１及び第二の理論的な焦点Ｆ２を含んでいる。第一の理論的な焦点Ｆ１は、投射レンズ２３の理論的な焦点ＦＣと実質的に一致し、第一の理論的な焦点Ｆ１及び第二の理論的な焦点Ｆ２により形成される直線は、投射レンズ２３の光学軸Ｌと実質的に一致し、または、それに揃い、または、角度（０度から９０度までの範囲）を有してそれに対して傾けられている。半導体発光源２０は、実質的に、第二の理論的な焦点に配置されＦ２、これに対して、電子的な遮蔽２２は、実質的に、投射レンズ２３の理論的な焦点ＦＣに配置されている。
【００２２】
その代わりに、電子的な遮蔽照明装置２は、複数の半導体発光源２０及び複数の対応する反射器２１を有していても良い。この特定のケースにおいて、各反射器２１の第一の理論的な焦点Ｆ１はまだ、実質的に、投射レンズ２３の理論的な焦点ＦＣと一致し、且つ、対応する半導体発光源1２０はまだ、各反射器２１の第二の理論的な焦点Ｆ２に設けられる。相違は、各反射器２１の第一の理論的な焦点Ｆ１及び第二の理論的な焦点Ｆ２により形成される直線が、投射レンズ２３の光学軸Ｌに対して、角度を有して傾けられているところにある。そのようなデザインは、電子的な遮蔽照明装置２の長手方向の長さが短くされ、それにより、照明装置２の寸法が減少されることから、好ましい。更にまた、半導体発光源２０の数が増大されるので、それに伴い、装置の輝度が増大することになる。
【００２３】
図８は、薄板遮蔽照明装置３の構造を示す概略図である。この薄板遮蔽照明装置３は、半導体発光源３０、反射器３１、薄板遮蔽３２、及び投射レンズ３３を有している。
【００２４】
半導体発光源３０は、発光ダイオード（ＬＥＤ）または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）であって良く、それは、下方向に且つ対応する反射器３１の反射面の方へ、光を投射するように配置されている。熱放散デバイス４は、半導体発光源３０の上側部分の上に設けられ、半導体発光源３により作り出された熱を放散する熱放散ユニット４１を有している。更にまた、半導体発光源３０は、光源駆動制御回路に電気的に接続され、その輝度は、光源駆動制御回路により調整可能である。
【００２５】
反射器３１は、半導体発光源３０の下側部分に配置され、その反射面は、半導体発光源３０と向かい合い、それによって、半導体発光源３０により投射された光の一部を反射するようになっている。
【００２６】
薄板遮蔽３２は、板状であって、半導体発光源３０により放射された光の一部及び反射器３１により反射された光を反射するための、光に対して不透過性の反射面３２０を有している。反射面３２０は、下方向に向いている。
【００２７】
投射レンズ３３は、凸レンズであって、薄板遮蔽の中を通過する３２光を投射するために、薄板遮蔽３２の前側に配置され、それによって、光を予め定められた方向に沿って投射するようになっている。
【００２８】
半導体発光源３０、反射器３１、薄板遮蔽３２及び投射レンズ３３、の間相対位置を詳細に説明するために、図９が参照される。図９は、薄板遮蔽照明装置３の側面図である。この図面において、矢印の方向は、光線の経路を示している。投射レンズ３３は、光学軸Ｌ’及び理論的な焦点Ｆ’Ｃを含んでいる。反射器３１は、第一の理論的な焦点Ｆ’１及び第二の理論的な焦点Ｆ’２を含んでいる。第一の理論的な焦点Ｆ’１は、投射レンズ３３の理論的な焦点Ｆ’Ｃと実質的に一致する、第一の理論的な焦点Ｆ’１及び第二の理論的な焦点Ｆ’２により形成される直線は、投射レンズ３３の光学軸Ｌ’と実質的に一致し、または、それに揃い、または、角度（０度から９０度までの範囲）を有してそれに対して傾けられている。半導体発光源３０は、実質的に、第二の理論的な焦点Ｆ’２に配置されている。薄板遮蔽３２は、実質的に、投射レンズ３３と反射器３１との間に配置され、その反射面３２０は、反射器３１の第一の理論的な焦点Ｆ’１を通過する。更にまた、投射レンズ３３の光学軸Ｌ’は、薄板遮蔽３２の反射面３２０を通過する。
【００２９】
同様に、薄板遮蔽照明装置３は、複数の半導体発光源３０及び複数の対応する反射器３１を有していても良い。複数の半導体発光源及び反射器に対する、薄板遮蔽照明装置３の配置は、半導体発光源２０及び反射器２１に対する、電子的な遮蔽照明装置２の配置と同様であるので、その説明を省略する。
【００３０】
更にまた、照明システム１は、電子的な遮蔽照明装置２のみ、または、薄板遮蔽３を有していても良い。
【００３１】
以上に鑑み、本発明に基づく照明システムは、電子的な遮蔽照明装置の電子的な遮蔽により、遮蔽駆動制御回路を単に使用して、電子的な遮蔽により作り出された遮蔽パターンを変更することによって、照明システムを旋回または回転させる必要無く、投射された光パターンの方向を変換する効果を得ることが可能である。図１に示された従来の装置と比較すると、本発明に基づく照明システムは、コンポーネントが少数であることによって、コンパクトであって、応答時間がより早い。
【００３２】
本発明は、完全な及び明確な開示のために、好ましい実施形態に対して説明されたが、本発明の精神または範囲から離れることなく、本発明の記載された好ましい実施形態に対して、様々な変更及び変形がなされても良いと言うことは、当業者にとって明らかであろう。このようにして、本発明は、添付された請求項の範囲と整合するこの発明の全ての変更及び変形及びその等価物をカバーすると言うことが意図されている。
【図１】
2012009435.tif 000003
【図２】
2012009435.tif 000004
【図３】
2012009435.tif 000005
【図４ａ】
2012009435.tif 000006
【図４ｂ】
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【図５ａ】
2012009435.tif 000008
【図５ｂ】
2012009435.tif 000009
【図６ａ】
2012009435.tif 000010
【図６ｂ】
2012009435.tif 000011
【図７】
2012009435.tif 000012
【図８】
2012009435.tif 000013
【図９】
2012009435.tif 000014
【外国語明細書】
2012009435000001.pdf