(57)【要約】  照明システムは、例えばレーザなどの光源（１０）と、例えばマイクロメカニカルミラーなどの走査システム（１２）と、例えば蛍光体などのコンバータ素子（１４）とを含む。不連続（３２）を有する再方向付け素子（３０）が光路内に配置され、それにより、光を、不連続（３２）のそれぞれの側の隣接し合う位置からコンバータ素子（１４）上の離間した位置（４２、４４）へと向け直すようにされる。再方向付け素子（３０）は、光の角度範囲を増大させる。当該照明システムは、所望のパターンの光を、前方へと、コンバータ素子（１４）上に投射するレンズ（１６）を有し得る。所望のパターンの光を作り出すように、コントローラ（１８）が走査システム（１２）を制御し得る。当該照明システムは、光のパターンを適応させ得る。当該照明システムは自動車用途で使用され得る。
2018515890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光を放つ光源と、
前記第１の光を受けて第２の光を放つように構成されたコンバータ素子と、
前記光源と前記コンバータ素子との間の光路と、
前記光路内に配置され、前記第１の光を複数の方向へと向けるように構成された走査システムと、
前記走査システムと前記コンバータ素子との間で前記光路内に配置された再方向付け素子であり、不連続を有する再方向付け素子と
を有し、
前記再方向付け素子は、前記不連続のそれぞれの側の隣接し合う位置から、前記コンバータ素子上の離間した位置へと、前記第１の光を向け直すように構成され、且つ
前記再方向付け素子は、前記第１の光の方向の範囲を、前記走査システムによって前記第１の光が向けられた前記複数の方向を超えて、増大させるように構成される、
照明システム。
【請求項２】
前記再方向付け素子は第１のセクション及び第２のセクションを有し、該第１のセクションと該第２のセクションとの間に前記不連続があり、
前記第１のセクションは、第１の光を前記コンバータ素子の第１の部分上に向け直すように構成され、
前記第２のセクションは、第１の光を前記コンバータ素子の異なる第２の部分上に向け直すように構成される、
請求項１に記載の照明システム。
【請求項３】
前記第１及び第２の部分は前記コンバータ素子上で重なり合う、請求項２に記載の照明システム。
【請求項４】
前記コンバータ素子の前記第１及び第２の部分は、隣接する内側エッジを有して隣接し、前記第１及び第２の部分は、前記内側エッジとは反対側の外側エッジを有し、
前記再方向付け素子の前記第１及び第２のセクションは、前記不連続の位置に、隣接し合う内側エッジを有し、且つ
前記再方向付け素子は、前記第１及び第２のセクションの前記内側エッジからの光を、前記第１及び第２の部分の前記外側エッジへと向けるように構成される、
請求項２又は３に記載の照明システム。
【請求項５】
前記再方向付け素子は、第１のセクションと第２のセクションとの間に角度不連続を持つ第１のセクション及び第２のセクションを有するリフレクタである、請求項１乃至３の何れか一項に記載の照明システム。
【請求項６】
前記第１のセクション及び第２のセクションは平面状である、請求項５に記載の照明システム。
【請求項７】
前記再方向付け素子は、第１のセクションと第２のセクションとの間に前記不連続を持つ第１のセクション及び第２のセクションを有するプリズムであり、該プリズムは、前記第１のセクションに入射する第１の光を前記コンバータ素子の第１の部分に向けて、そして、前記第２のセクションに入射する第１の光を前記コンバータ素子の第２の部分に向けて、屈折させるように構成される、請求項１乃至３の何れか一項に記載の照明システム。
【請求項８】
前記再方向付け素子は、前記不連続を構成するエッジを有するリフレクタであり、前記再方向付け素子に入射する第１の光が、前記再方向付け素子によって、前記コンバータ素子の第１の部分に向けて向け直され、前記不連続の他方側の第１の光が、前記再方向付け素子の傍を通り過ぎて、向け直されることなく、前記コンバータ素子の第２の部分に入射する、請求項１乃至３の何れか一項に記載の照明システム。
【請求項９】
前記再方向付け素子は、各セクションが前記第１の光を前記コンバータ素子のそれぞれの部分に向ける少なくとも３つのセクションを有する、請求項１乃至３の何れか一項に記載の照明システム。
【請求項１０】
当該照明システムは更にコントローラを有し、該コントローラは、前記コンバータ素子の位置に所定の強度プロファイルを生成するよう、少なくとも１００Ｈｚの反復レートで繰り返して、所定のパターンにて前記走査システムを駆動するように構成される、請求項１乃至３の何れか一項に記載の照明システム。
【請求項１１】
前記走査システムは可動リフレクタを有する、請求項１乃至３の何れか一項に記載の照明システム。
【請求項１２】
前記可動リフレクタは、ミラーを含んだマイクロメカニカルシステムである、請求項１１に記載の照明システム。
【請求項１３】
前記コンバータ素子からの光を投射するように構成されたレンズ、を更に有する請求項１乃至３の何れか一項に記載の照明システム。
【請求項１４】
前記光源は、第１の色の第１の光を放つように構成され、前記コンバータ素子は、前記第１の色の第１の光の一部を通すとともに前記第１の色の第１の光の一部を吸収して第２の色の前記第２の光を放つように適応された蛍光体であり、前記第１の色と前記第２の色とが組み合わさって白色を与える、請求項１乃至３の何れか一項に記載の照明システム。
【請求項１５】
請求項１乃至３の何れか一項に記載の照明システムを有する自動車用ヘッドランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所望の照明パターンを生成することが可能な照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
制御されることができる照明システム、すなわち、放射される照明パターンが動的に変化される又は必要に応じて選択されることができる照明システムがますます望まれている。
【０００３】
そのような照明システムに関する特定の一用途は、自動車用ヘッドライトである。例えば、第１の状態において、自動車用ヘッドライトが、ハイビームパターンを有するが、対向車を照らさないようにして眩しさを回避するために、或るセクションを省くことが望ましいことがある。他の例では、例えば道路標識、道路のカーブ、障害物、又はその他の特徴物を照らすように、照明方向を適応させることが望まれることがある。
【０００４】
照明の動的適応を実現することには、例えば、切り換え可能な機械的アパーチャ、ＬＥＤマトリクスライト、マイクロディスプレイ、又はレーザスキャナを含め、多数の異なるアプローチが存在する。
【０００５】
１つのレーザスキャナアプローチでは、レーザビームを用いてマイクロミラーを照射し、マイクロミラーが、レーザビームを、コンバータとして作用する蛍光体上に導く。コンバータは、例えば青色といった１つの波長の光を、別の１つの波長又は波長の広がりに変換して、好適な色を生成するために使用され得る。そして、レンズを用いて、光を道路上に投射し得る。マイクロミラーを動かすことによって、或る範囲のパターンを生成することができる。
【０００６】
しかしながら、発生する１つの問題は、マイクロミラーの動作範囲が制限されることである。これは、一部の所望パターンを生成することを困難にし得る。また、マイクロミラーの限られた動作範囲は、マイクロミラーと蛍光体との間に大きい距離を必要とすることをもたらすが、これは光学設計をいっそう困難にする。
【発明の概要】
【０００７】
本発明は請求項によって規定される。
【０００８】
本発明の一態様に従った例によれば、照明システムが提供され、当該照明システムは、
第１の光を放つ光源と、
第１の光を受けて第２の光を放つように構成されたコンバータ素子と、
光源とコンバータ素子との間の光路と、
光路内に配置され、第１の光を複数の方向へと向けるように構成された走査システムと、
走査システムとコンバータ素子との間で光路内に配置された再方向付け素子であり、不連続を有する再方向付け素子と
を有し、
再方向付け素子は、上記不連続のそれぞれの側の隣接し合う位置から、コンバータ素子上の離間した位置へと、第１の光を方向付けるように構成される。
【０００９】
走査システムは、光源からの第１の光を、再方向付け素子に入射する方向の範囲へと向け直す。
【００１０】
再方向付け素子は、走査システムからの光を受け、それをコンバータ素子に向けて向け直すように構成される。不連続を有する再方向付け素子を用いることにより、所与の走査システムを用いて作り出すことができる走査パターンの実効範囲を増大させることが可能である。というのは、走査システムが、不連続を越えて光を方向付けるとき、第１の光がコンバータ素子上に入射する位置にステップ変化が存在するからである。これは、作り出すのが物理的に困難（又は更には不可能）であった走査パターンを可能にし、又は、作り出すために従前はいっそう複雑若しくは高価な走査システムを必要としていた走査パターンを可能にし得る。
【００１１】
再方向付け素子は、第１のセクション及び第２のセクションを有することができ、第１のセクションと第２のセクションとの間に上記不連続があり、第１のセクションは、第１の光をコンバータ素子の第１の部分上に向け直すように構成され、第２のセクションは、第１の光をコンバータ素子の異なる第２の部分上に向け直すように構成される。
【００１２】
斯くして、コンバータ素子上の所望の光パターンが、走査システムによって生成される光パターンに応じて、再方向付け素子の適切な又は好都合な領域へとマッピングされ得る。
【００１３】
コンバータ素子上の上記離間した位置は、コンバータ素子上に得られる光分布の外側エッジとし得る。
【００１４】
不連続の位置の光が、第１及び第２の部分の外側エッジ、すなわち、コンバータ素子上の光分布の外側エッジ、に向けられるように構成することにより、走査システムの正弦関数運動によって生成される中心の低強度領域が、光分布の外側エッジに対応することができ、従って、光分布は、外側エッジで低めの強度を有し得るとともに、光分布の中心に向かっていっそう高い強度を有し得る。
【００１５】
再方向付け素子は、第１のセクションと第２のセクションとの間に角度不連続を持つ第１のセクション及び第２のセクションを有するリフレクタとし得る。第１のセクション及び第２のセクションは平面状とし得る。このような再方向付け素子は、製造及び調節するのが比較的単純である。
【００１６】
他の例では、再方向付け素子は、第１のセクションと第２のセクションとの間に不連続を持つ第１のセクション及び第２のセクションを有するプリズムとし得る。プリズムは、第１のセクションに入射する第１の光をコンバータ素子の第１の部分に向けて、そして、第２のセクションに入射する第１の光をコンバータ素子の第２の部分に向けて、屈折させるように構成され得る。
【００１７】
再方向付け素子は、各々が第１の光をコンバータ素子のそれぞれの部分に向ける少なくとも３つのセクションを有していてもよい。これは、より複雑な光強度パターンがコンバータ素子の位置で達成されることを可能にする。
【００１８】
他の一構成では、再方向付け素子は、不連続を構成するエッジを有するリフレクタとし得る。再方向付け素子に入射する第１の光が、再方向付け素子によって、コンバータ素子の第１の部分に向けて向け直され得るとともに、不連続の他方側の第１の光が、再方向付け素子の傍を通り過ぎて、向け直されることなく、コンバータ素子の第２の部分に入射し得る。
【００１９】
照明システムは更に、コンバータ素子の位置に所定の強度プロファイルを生成するよう、少なくとも１００Ｈｚの反復レートで繰り返して、所定のパターンにて走査システムを駆動するように構成された、コントローラを含み得る。好ましくは、反復レートは少なくとも２００Ｈｚである。これは、システムによって生成される光のスポットを、眼がコンバータ素子の位置に連続した強度プロファイルを知覚するのに十分な速さで動かす。
【００２０】
走査システムは可動リフレクタを使用し得る。可動リフレクタは、ミラーを含んだマイクロメカニカルシステムとし得る。
【００２１】
照明システムは、コンバータ素子からの光を投射するように構成されたレンズを含み得る。
【００２２】
光源はレーザ光源とし得る。
【００２３】
光源は、第１の色の第１の光を放ち得る。コンバータ素子は、第１の色の第１の光の一部を通すとともに第１の色の第１の光の一部を吸収して第２の色の第２の光を放つように適応された蛍光体とすることができ、第１の色と第２の色とが組み合わさって白色を与え得る。
【００２４】
光源によって放たれる第１の色は青色とし得る。第２の色は黄色とし得る。光源は青色レーザとし得る。
【００２５】
他の一態様において、本発明は、上述の照明システムを有する自動車用ヘッドランプに関する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
以下、以下の図を含む添付図面を参照して、本発明の例を詳細に説明する。
【図１】比較例に従った構成を示している。
【図２】図１の例の理論的なミラー動作パターンを示している。
【図３】図２の動作パターンから得られる強度プロファイルを示している。
【図４】図１の例に関する現実的な理論的なミラー動作パターンを示している。
【図５】図４の動作パターンから得られる強度プロファイルを示している。
【図６】本発明の第１の実施形態に従った構成を示している。
【図７】図６の構成から得られる強度プロファイルを示している。
【図８】本発明の第２の実施形態に従った構成を示している。
【図９】本発明の第３の実施形態に従った構成を示している。
【図１０】本発明の第４の実施形態に従った構成を示している。
【図１１】本発明の第５の実施形態に従った構成を示している。
【図１２】図１１の構成から得られる強度プロファイルを示している。
【図１３】他の強度プロファイルを示している。  図は模式的であって縮尺通りではない。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明は、適応照明システムを提供する。
【００２８】
図１は、レーザ光源１０と、マイクロミラー１２と、蛍光体スクリーン１４と、レンズ１６とを有する比較例を示している。レーザ光源１０は、光ビーム２０の形態の第１の光を、ここではマイクロミラー１２である走査素子上に放つように構成され、マイクロミラーは、この光を、ここでは蛍光体スクリーン１４であるコンバータ素子上へと反射する。マイクロミラーは、入射光を、例えば＋５°から−５°といった或る範囲の角度に向けることが可能なマイクロメカニカルミラーである。
【００２９】
走査素子１２は、制御システム１８の制御下で可動であり、従って、得られたスポットを蛍光体スクリーン１４上の様々な位置上に投射するように、レーザ光ビームを方向付けることができる。これにより、蛍光体スクリーン上に光強度パターンを作り出すことができる。走査素子を反復動作で迅速に駆動することにより、その動作は、ユーザが単に、結果として得られた強度パターンを眼にし得るのに十分な迅速さにされ得る。走査素子の駆動を調節することによって、動的又は静的の何れかで、多様な好適パターンを生成することができる。反復レートは、１００Ｈｚ、好ましくは２００Ｈｚとし得る。
【００３０】
蛍光体スクリーンは、第１の光の一部を吸収して第２の光を再放出し、それがレンズ１６によって集められて投射される。
【００３１】
例えば、蛍光体スクリーン１４にわたる均等な強度分布が要求される場合を考える。理論的には、ミラーが＋５°と−５°との間で線形に駆動されることを示すものである図２に例示するようにして、ミラーが駆動され得る。これは、図３に例示するような、スクリーンを水平に横切る位置の関数としての時間平均された光強度を生み出す。
【００３２】
しかしながら、これは実際には可能でない。メカニカルミラーは有限の慣性モーメントを有しており、実際には、図２で提案される急峻な方向変化を生成することは可能でない。何故なら、そのような変化は、極度のトルクをミラーに印加することを必要とするものだからである。マイクロミラーアクチュエータによって供給されるトルクは限られたものである。急峻な方向変化は、動きがゆっくりであれば可能であるが、遅い動作は不適切である。
【００３３】
故に、＋５°と−５°との間で迅速に駆動される現実のマイクロミラーは、おおよそ調和的に動作し、すなわち、図４に例示するような時間の関数としての方向を持つ正弦波パターンで動作する。これは、図５に例示するような、時間平均された光強度につながる。留意されたいことには、この時間平均された光強度は、２つのサイドピーク及び低い中心強度を持った、不適切な強度分布を有している。
【００３４】
多くの用途において、このような強度分布は好ましくない。これは特に、例えば自動車用途に当てはまるが、多くの用途が明るい中心領域を必要とする。
【００３５】
マイクロミラーを異なるパターンで駆動し、それによって異なる光強度プロファイルを達成することは容易であると思われるかもしれないが、トルク制限のため（上述参照）、これは可能でない。その理由は、人間の眼が、ミラーの迅速動きを検出せず、その代わりに単に要求パターンの単一光源を眼にするためには、ミラーの動きが非常に迅速である必要があるからである。
【００３６】
図６に例示する発明実施形態において、レーザ光源１０が、第１の光の光ビーム２０をマイクロミラー１２上に向け、次いで、マイクロミラー１２が、第１の光を再方向付け（リダイレクション）素子３０上に向ける。再方向付け素子３０が、第１の光を反射して、コンバータ素子１４上のスポットを作り出す。コンバータ素子１４が、第１の光（例えば、青色）の一部を第２の光（例えば、黄色）へと変換し、そして、レンズ１６が、得られた光３８、４０を前方に投射する。マイクロミラーが動くにつれて、得られたスポット位置群が統合して、結果として得られる光分布３８、４０を与える。
【００３７】
このケースでは、再方向付け素子３０は、第１の平面セクション３４及び第２の平面セクション３６を有する固定ミラーであり、これら平面要素３４、３６間に不連続３２を有する。この構成を“バックルドミラー”構成として参照することがある。
【００３８】
第１の平面セクション３４に入射する光は、コンバータ素子１４の第１の領域３８に向けられ、第２の平面セクション３６に入射する光は、コンバータ素子１４の第２の領域４０に向けられる。第１及び第２の領域３８、４０が一緒になって、結果として得られる光分布３８、４０を構築する。なお、光分布３８、４０は、コンバータ素子１４のエッジまで延在する必要はない。
【００３９】
第１の平面セクション３４上の不連続３２近くの光は、第１の領域３８の外側エッジ４２にスポットを形成するように向けられ、第２の平面セクション３６上の不連続近くの光は、第２の領域４０の外側エッジ４４にスポットを形成するように向けられる。第１の平面セクション３４に入射する光ビーム２０の最も端の位置からの光は、第１の領域３８の内側エッジ４６に向け直され、第２の平面セクション３６に入射する光ビーム２０の最も端の位置からの光は、第２の領域４０の内側エッジ４８に向け直される。なお、内側エッジ４６、４８は略一致している。
【００４０】
マイクロミラー１２が正弦関数運動で駆動されるとき、マイクロミラー１２は、マイクロミラーの動作の中心では迅速に回転し、マイクロミラーの動作のエッジの方では比較的低速に回転する。コンバータ素子１４にわたって得られる強度分布は、図７に例示するようなものとなる。マイクロミラーの動作の最端部を光分布３８、４０の中心にマッピングし、マイクロミラーの動作の中心を光分布の最端部にマッピングすることにより、コンバータ素子１４上の光強度パターンは、中心での高い強度と、エッジの方での低い強度とを有する。これは、多くの用途において、図５に例示したものよりも遥かに好ましい光強度パターンである。
【００４１】
レーザ１０は第１の光として青色光を生成し、コンバータ素子１４は、入射する青色光を第２の光としての黄色光へと変換する蛍光体とし得る。黄色光が、変換されない青色光と組み合わさるとき、得られる光は白色である。故に、レンズ１６によって集められて前方投射される光は白色光とし得る。
【００４２】
図６の照明システムは、特に、レンズ１６が自動車のヘッドランプ内にあって光を道路に前方投射する自動車用ヘッドライトとし得る。そのような一用途において、例えば、メインビーム（ハイビーム）、下げられたヘッドライト（ロービーム）、パーキングライト（低輝度）、及び、例えばカーブ周りに、標識に、若しくは障害物の方に光を向けるための様々な方向での適応パターンなど、コントローラ１８によって制御される多数の駆動パターンが存在し得る。
【００４３】
青色光を生成するレーザは知られたものである。他の例では、例えば発光ダイオードなどの他の光源も使用され得る。青色光を黄色光へと変換する蛍光体も、当業者に知られたものである。
【００４４】
出力の所望の色に応じて、必要又は有用な場合、その他の色の第１の光及び第２の光も可能である。
【００４５】
その他の構成の再方向付け素子３０も可能である。
【００４６】
再方向付け素子は、３つ以上のセクションを有していてもよい。図８は、４つのセクション３３を有する再方向付け素子を用いる一例を示している。
【００４７】
図８では、４つのセクション３３が、直線的に次々に配置されている。また、複数のセクション３３を２次元で配列すること、例えば、２×２アレイに配置された４つのセクションを有するミラー（図示せず）、も可能である。
【００４８】
これらのセクションは、平面状である必要はなく、湾曲していてもよい。図９は、第１及び第２のセクション３４、３６が湾曲している構成を例示している。
【００４９】
これらの構成は、所望の光分布を生成するために必要とされるように、光強度のパターンを調節することを可能にする。
【００５０】
図１０は、不連続３２によって分離された第１のプリズム５２、第２のプリズム５４を有する二重プリズムの形態の再方向付け素子３０を例示している。このプリズムは、同様の理由で、すなわち、光ビームが不連続３２を横断するときに光ビームが第１の領域３８の外側エッジ４２から第２の領域４０の外側エッジ４４まで振れる（スイングする）ので、図７に示したものと非常によく似た強度分布を生じさせる。
【００５１】
図１１は、ミラーの形態の再方向付け素子３０を用いる更なる可能性を例示している。この例では、不連続はミラーのエッジにある。この再方向付け素子３０も、図７に示したものと非常によく似た強度分布を生じさせる。光ビームが再方向付け素子３０のエッジ位置の不連続３２を横断するとき、光ビームは第１の領域３８の外側エッジ４２から第２の領域４０の外側エッジ４４まで振れる。これは、１つの再方向付けセクション（ミラー）と１つの非再方向付けセクション（エンプティ空間）とを有する再方向付け素子であると見なされ得る。これは、コンバータ素子において、図１２に例示する異なるパターンを生み出す。
【００５２】
なお、図１０及び図１１は、明瞭さのためにレンズ１６を示していないが、やはりレンズ１６が設けられ得る。
【００５３】
他の実施形態において、再方向付け素子は、図１３に例示するように、当該再方向付け素子の複数のセクションからのコンバータ要素上の光分布が重なり合うように構成されてもよい。これが意味することは、再方向付け素子が僅かにミスアライメントされたとしても、隙間は存在しないということである。必要な場合、要求される分布を達成するために、重なり領域内でレーザが僅かに暗くされ得る。
【００５４】
当業者は、数多くの変形が存在することに気付くであろう。
【００５５】
図１１の構成は、不連続の片側でのみ向け直す再方向付け素子の例示である。同じアプローチが、他の構成（例えば、平坦領域である１つと、再方向付け領域である１つとの、２つのセクションを有するプリズム）に適用されてもよい。
【００５６】
以上の説明は、走査素子の動作を１次元でのみ記述しているが、実際には２次元走査が使用されてもよい。これは、２つの面内で可動な単一のミラーを用いて、又はその代わりに２つの走査ミラーを用いて達成され得る。
【００５７】
再方向付け素子は、反射素子又は例えばプリズムなどの屈折要素を含み得る。
【００５８】
再方向付け素子の３つ以上の領域、及び故に２つよりも多い不連続が存在してもよい。例えば、再方向付け素子は、４つのファセットを有するプリズム、又は４つのセクションを有するリフレクタとし得る。理解されるように、再方向付け素子は、所望の強度パターンを生成するように設計され得る。
【００５９】
ミラー又はプリズムは平坦であってもよく、あるいは必要に応じて、より複雑な形状が使用されてもよい。形状は、自由形状、球形、又は区分的に平面状とし得る。
【００６０】
“不連続”は、完全なる鋭さの不連続である必要はないが、入力マイクロミラー位置を蛍光体にわたる位置を表す出力へとマッピングする非連続関数であるべきである。再方向付け素子なしでは、この関数は連続した直線になり得る。レンズ又はその他の連続的な素子では、この関数は直線でないこともあるが、依然として連続的である。ここでのような再方向付け素子では、この関数は巨視的スケールでの不連続を有する。
【００６１】
特に、不連続３２は、以下のようであるべきであり、すなわち、ミラー１２が不連続３２を横切って光ビーム２０を振るときに、光ビーム２０が不連続を横断するときの光のスポットの総積分光強度が、完全なる光分布の時間をかけての総積分光強度と比較して小さく、好ましくは無視できるほどでありながら、得られる光スポットが、例えば蛍光体１４といった変換素子を横切って急に移動するようにされるべきである。これは、ミラーを横切って光ビーム２０を移動させるときに、ミラー１２の回転における小さい変化（例えば、回転運動の全振幅の２％以下又は好ましくは１％以下）が、コンバータ素子上での光スポットの大きい移動（例えば、コンバータ素子上の光分布３８、４０の全幅の少なくとも５０％又は好ましくは９０％超、更に好ましくは略１００％）をもたらす場合に達成され得る。
【００６２】
自動車用途においてだけでなく、本発明は、例えば、レーザベースのプロジェクション装置において、レーザピコプロジェクションにおいて、又はスキャナーにおいてといった、制御可能な光パターンが必要とされる如何なるところでも使用されることができる。
【００６３】
開示した実施形態へのその他の変形が、図面、本開示及び添付の請求項の検討から、請求項に係る発明を実施する当業者によって理解されて実現され得る。請求項において、用語“有する”はその他の要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞“ａ”又は“ａｎ”は複数であることを排除するものではない。特定の複数の手段が相互に異なる従属項に記載されているという単なる事実は、それらの手段の組合せが有利に使用され得ないということを指し示すものではない。請求項中の如何なる参照符号も、範囲を限定するものとして解されるべきでない。
【図１】
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【図２】
2018515890.tif 000004
【図３】
2018515890.tif 000005
【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】
2018515890.tif 000010
【図９】
2018515890.tif 000011
【図１０】
2018515890.tif 000012
【図１１】
2018515890.tif 000013
【図１２】
2018515890.tif 000014
【図１３】
2018515890.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成29年11月21日(2017.11.21)
【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】
第１の光を放つ光源と、
前記第１の光を受けて第２の光を放つように構成された波長コンバータ素子と、
前記光源と前記波長コンバータ素子との間の光路と、
前記光路内に配置され、前記第１の光を複数の方向へと向けるように構成された走査システムと、
前記走査システムと前記波長コンバータ素子との間で前記光路内に配置された再方向付け素子であり、不連続を有する再方向付け素子と
を有し、
前記再方向付け素子は、前記不連続のそれぞれの側の隣接し合う位置から、前記波長コンバータ素子上の離間した位置へと、前記第１の光を向け直すように構成され、
前記再方向付け素子は第１のセクション及び第２のセクションを有し、該第１のセクションと該第２のセクションとの間に前記不連続があり、
前記第１のセクションは、第１の光を前記波長コンバータ素子の第１の部分上に向け直すように構成され、
前記第２のセクションは、第１の光を前記波長コンバータ素子の異なる第２の部分上に向け直すように構成され、
前記波長コンバータ素子の前記第１及び第２の部分は、隣接する内側エッジを有して隣接し、
前記第１及び第２の部分は、前記内側エッジとは反対側の外側エッジを有し、
前記再方向付け素子の前記第１及び第２のセクションは、前記不連続の位置に、隣接し合う内側エッジを有し、且つ
前記再方向付け素子は、前記再方向付け素子の前記第１及び第２のセクションの前記内側エッジのうちの少なくとも一方からの光を、前記第１及び第２の部分の前記外側エッジのうちの一方へと向けるように構成される、
照明システム。
【請求項２】
前記波長コンバータ素子上の前記離間した位置は、前記第１及び第２の部分の全幅の少なくとも５０％だけ、互いから離間される、請求項１に記載の照明システム。
【請求項３】
前記第１及び第２の部分は前記波長コンバータ素子上で重なり合う、請求項１又は２に記載の照明システム。
【請求項４】
前記再方向付け素子は、前記第１及び第２のセクションの前記内側エッジの双方からの光を、前記第１及び第２の部分の前記外側エッジへと向けるように構成される、
請求項１又は２に記載の照明システム。
【請求項５】
前記再方向付け素子は、第１のセクションと第２のセクションとの間に角度不連続を持つ第１のセクション及び第２のセクションを有するリフレクタである、請求項１又は２に記載の照明システム。
【請求項６】
前記第１のセクション及び第２のセクションは平面状である、請求項５に記載の照明システム。
【請求項７】
前記再方向付け素子は、第１のセクションと第２のセクションとの間に前記不連続を持つ第１のセクション及び第２のセクションを有するプリズムであり、該プリズムは、前記第１のセクションに入射する第１の光を前記波長コンバータ素子の第１の部分に向けて、そして、前記第２のセクションに入射する第１の光を前記波長コンバータ素子の第２の部分に向けて、屈折させるように構成される、請求項１又は２に記載の照明システム。
【請求項８】
前記再方向付け素子は、前記不連続を構成するエッジを有するリフレクタであり、前記再方向付け素子に入射する第１の光が、前記再方向付け素子によって、前記波長コンバータ素子の第１の部分に向けて向け直され、前記不連続の他方側に入射する第１の光が、前記再方向付け素子の傍を通り過ぎて、向け直されることなく、前記波長コンバータ素子の第２の部分に入射する、請求項１又は２に記載の照明システム。
【請求項９】
前記再方向付け素子は、各セクションが前記第１の光を前記波長コンバータ素子のそれぞれの部分に向ける少なくとも３つのセクションを有する、請求項１又は２に記載の照明システム。
【請求項１０】
当該照明システムは更にコントローラを有し、該コントローラは、前記波長コンバータ素子の位置に所定の強度プロファイルを生成するよう、少なくとも１００Ｈｚの反復レートで繰り返して、所定のパターンにて前記走査システムを駆動するように構成される、請求項１又は２に記載の照明システム。
【請求項１１】
前記走査システムは可動リフレクタを有する、請求項１又は２に記載の照明システム。
【請求項１２】
前記可動リフレクタは、ミラーを含んだマイクロメカニカルシステムである、請求項１１に記載の照明システム。
【請求項１３】
前記波長コンバータ素子からの光を投射するように構成されたレンズ、を更に有する請求項１又は２に記載の照明システム。
【請求項１４】
前記光源は、第１の色の第１の光を放つように構成され、前記波長コンバータ素子は、前記第１の色の第１の光の一部を通すとともに前記第１の色の第１の光の一部を吸収して第２の色の前記第２の光を放つように適応された蛍光体であり、前記第１の色と前記第２の色とが組み合わさって白色を与える、請求項１又は２に記載の照明システム。
【請求項１５】
請求項１乃至１４の何れか一項に記載の照明システムを有する自動車用ヘッドランプ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
しかしながら、発生する１つの問題は、マイクロミラーの動作範囲が制限されることである。これは、一部の所望パターンを生成することを困難にし得る。また、マイクロミラーの限られた動作範囲は、マイクロミラーと蛍光体との間に大きい距離を必要とすることをもたらすが、これは光学設計をいっそう困難にする。
欧州特許出願公開第２５８１６４８号（ＥＰ２５８１６４８Ａ１）は、中間の蛍光体なしで、直接的に照明領域上にレーザを走査することによって距離の問題を軽減するが、蛍光体によって提供される色変換の利点を失う。また、ＥＰ２５８１６４８Ａ１は、静止した反射部材を使用することにより、下側走査範囲を上側走査範囲にマッピングし、それにより、垂直走査周波数を倍増させ、垂直照度分布を改善する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
再方向付け素子は、第１のセクション及び第２のセクションを有し、第１のセクションと第２のセクションとの間に上記不連続があり、第１のセクションは、第１の光をコンバータ素子の第１の部分上に向け直すように構成され、第２のセクションは、第１の光をコンバータ素子の異なる第２の部分上に向け直すように構成される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
コンバータ素子上の上記離間した位置の少なくとも一方は、コンバータ素子上に得られる光分布の外側エッジである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
他の一構成では、再方向付け素子は、不連続を構成するエッジを有するリフレクタとし得る。再方向付け素子に入射する第１の光が、再方向付け素子によって、コンバータ素子の第１の部分に向けて向け直されるとともに、不連続の他方側の第１の光が、再方向付け素子の傍を通り過ぎて、向け直されることなく、コンバータ素子の第２の部分に入射する。
【国際調査報告】
2018515890.tif 000016
2018515890.tif 000017
2018515890.tif 000018