(57)【要約】【課題】本発明は発光体（５２；４５２）を用いて光（５７）を生成するための装置及び方法に関する。【解決手段】本方法は、第１の調整信号（６１）に従って光線（５０）を供給するステップ（Ｓ０１）と、生成された光線（５０）が入射した際に生成すべき光（５７）を生成するように設計されている発光体（５２；４５２）を走査するために、第２の調整信号（６２）に従って発光体（５２；４５２）に光線（５０）を偏向させるステップ（Ｓ０２）と、光（５０；５７）が検出装置（１８；１１８）に入射したこと又は入射していないことを検出するステップ（Ｓ０３）と、検出ステップ（Ｓ０３）の結果に基づいて、測定信号（６３）を形成するステップ（Ｓ０４）と、測定信号（６３）に基づいて第１の調整信号（６１）及び／又は第２の信号（６２）を適合させるステップ（Ｓ０５）とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光体（５２；４５２）を用いて光（５７）を生成するための装置（１０；１１０；２１０；３１０）において、
制御可能な光生成装置（１４；１１４；２１４）と、
変位可能な偏向装置（１２；１１２；２１２）と、
光線（５０）を生成する前記制御可能な光生成装置（１４）を制御するための第１の調整信号（６１）を形成するように設計されている調整装置（１６）と、
生成された前記光線（５０）が前記発光体（５２；４５２）に入射すると、生成すべき前記光（５７）を生成するように設計されている発光体（５２；４５２）と、
を備えており、
前記調整装置（１６）は、更に、偏向された前記光線（５０）を用いて前記発光体（５２；４５２）を走査するために前記光線（５０）を偏向させる前記偏向装置（１２；１１２）を制御するための第２の調整信号（６２）を形成するように設計されており、
前記装置は、更に、検出装置（１８；１１８；２１８）を備えており、
前記検出装置（１８；１１８；２１８）は、当該検出装置（１８；１１８）に光（５０；５７）が入射したこと又は入射していないことを検出し、当該検出に基づいて測定信号（６３）を形成するように設計されており、
前記調整装置（１６）は、更に、前記測定信号（６３）に基づいて、前記第１の調整信号（６１）及び／又は前記第２の調整信号（６２）を適合させるように設計されている、
ことを特徴とする、装置（１０；１１０；２１０；３１０）。
【請求項２】
前記検出装置（１１８；２１８；３１８；４１８）は、少なくとも１つの光検出器（１１５；２１５；３１５；４１５）を含んでおり、当該光検出器（１１５；２１５；３１５；４１５）は、前記発光体（５２；４５２）の縁部（５３；５５）に沿って配置されている、請求項１に記載の装置（１１０；２１０；３１０；４１０）。
【請求項３】
前記光検出器（４１５）は、空間的に一列に配置されている複数のフォトダイオード（１１９−１，１１９−２）を有している、請求項２に記載の装置（４１０）。
【請求項４】
前記光検出器（１１５；２１５）は、前記偏向装置（１１２；２１２）に対向している、前記発光体（５２）の表面（５１）と、横方向及び／又は垂線方向において面一に配置されている、請求項２又は３に記載の装置（１１０；２１０）。
【請求項５】
前記光検出器（３１５）は、前記偏向装置（２１２）に対向している、前記発光体（５２）の表面（５１）から、横方向及び／又は垂線方向において距離を置いて配置されている、請求項２又は３に記載の装置（３１０）。
【請求項６】
前記検出装置（２１８；３１８）は、更に、第２の光検出器（２１７；３１７）を有しており、
前記第１の光検出器（２１５；３１５）及び前記第２の光検出器（２１７；３１７）は、前記発光体（５２）の、互いに異なる相互に平行な縁部（５５，５６）に配置されている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の装置（２１０；３１０）。
【請求項７】
発光体（５２；４５２）を用いて光（５７）を生成するための方法において、
第１の調整信号（６１）に従って光線（５０）を供給するステップ（Ｓ０１）と、
生成された前記光線（５０）が入射すると、生成すべき前記光（５７）を生成するように設計されている発光体（５２；４５２）を走査するために、第２の調整信号（６２）に従って前記光線（５０）を前記発光体（５２；４５２）に偏向させるステップ（Ｓ０２）と、
光（５０；５７）が検出装置（１８；１１８）に入射したこと又は入射していないことを検出するステップ（Ｓ０３）と、
前記検出ステップ（Ｓ０３）の結果に基づいて、測定信号（６３）を形成するステップ（Ｓ０４）と、
前記測定信号（６３）に基づいて、前記第１の調整信号（６１）及び／又は前記第２の信号（６２）を適合させるステップ（Ｓ０５）と、
を備えていることを特徴とする、方法。
【請求項８】
前記第１の調整信号（６１）及び／又は前記第２の調整信号（６２）は、テストモードと通常モードとでは異なるように形成されており、
前記方法を、先ず、前記テストモードにおいて実施し、続いて通常モードにおいて実施する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記光線（５０）を供給するステップ（Ｓ０１）を、前記テストモードにおいては第１の光出力によって行い、前記通常モードにおいては第２の光出力によって行い、
前記第１の光出力は、前記第２の光出力に比較して低減されている、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記テストモードにおいては、前記光線（５０）の、少なくとも前記検出装置（１１８）への偏向も行われるように、前記第２の調整信号（６２）を形成する、請求項８又は９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光体を用いて光を生成するための装置及び方法に関する。本発明は、特に、光線によって走査される発光体を用いて光を生成するための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術
レーザヘッドライトでは、青色のレーザ光から、その光の一部を黄色の光に変換することによって全体として白色光が生じるように、レーザを用いて発光体が照明される。白色光とは、特に、可視スペクトル範囲の複数の波長又は全ての波長の成分が、特に等しいエネルギで混合された光であると解することができる。放射方向を調整できることが望ましいアダプティブヘッドライトに関しては、発光体が例えば偏向ユニットを用いて走査、即ち、スキャンされる。スキャニング又はスキャンとも称することができる走査とは、発光体を横断方向においてレーザビームでなぞること又は発光体上で横断方向にレーザビームを移動させること、例えばジグザグ状に又は直線状に幅の広いレーザビームによって発光体を掃引することであると解される。フレームレートは、ピクセル繰り返し周波数として表される。これは所定の期間によって与えられており、この期間が経過すると、全てのピクセルに再びレーザビームが入射される。
【０００３】
米国特許出願公開第２０１０／０７９８３６号明細書（US2010/079836 A1）には、図１０に基づいて下記において説明するようなレーザスキャナが例示的に開示されている。図１０には、従来のレーザスキャナ１が示されており、このレーザスキャナ１は、レーザビーム３を生成して、マイクロミラー４に偏向させるように設計されている光源２を有している。マイクロミラーに入射したレーザビーム３は、偏向されたレーザビーム５として、投影面６の方向に偏向される。この際、マイクロミラー４は、投影面６を走査するために、調整装置７によって制御される。
【０００４】
このために、マイクロミラー４は、高速回転軸と称することもできる第１の回転軸を中心に回転し、これによって、レーザビーム５は投影面６において水平方向に左から右へと、また反対に右から左へと繰り返し移動し続ける。更にマイクロミラー４は、低速回転軸と称することもできる第２の回転軸を中心に回転し、これによって、レーザビーム５は投影面６において上から下へと、また反対に下から上へと繰り返し移動し続ける。低速回転軸を中心にした運動と高速回転軸を中心にした運動とが組み合わせられることによって、図１０に示されているジグザグ状のパターンが生じる。調整装置７は、偏向装置４のその都度の位置を示す位置信号８を受信し、その位置信号８に基づいて、偏向装置４を制御するための制御信号９を適合させる。
【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】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明の開示
本発明は、請求項１の特徴部分に記載されている構成を備えている装置、及び、請求項７の特徴部分に記載されている構成を備えている方法を開示する。
【０００７】
従って、発光体を用いて光を生成するための装置には、制御可能な光生成装置と、変位可能な偏向装置と、光線を生成する制御可能な光生成装置を制御するための第１の調整信号を形成するように設計されている調整装置と、生成された光線が発光体に入射すると、生成すべき光を生成するように設計されている発光体と、が設けられており、調整装置は、更に、偏向された光線を用いて発光体を走査するために、特に周期的な運動で走査するために光線を偏向させる偏向装置を制御するための第２の調整信号を形成するように設計されており、また装置には検出装置も設けられており、検出装置は、光が、特に走査を行う光線及び／又は生成された光が検出装置に入射したこと又は入射していないことを検出し、それに基づいて測定信号を形成するように設計されており、調整装置は、更に、測定信号に基づいて、第１の制御信号及び／又は第２の制御信号を適合させるように設計されている。
【０００８】
偏向装置は、例えば、マイクロミラーであってよい。即ち、偏向装置は、反射性の表面であって、その反射性の表面を例えば共振的又は準静的な動作で位置調整するためのアクチュエータを備えている反射性の表面であってよい。発光体は、セリウムを、特にセリウムでドープされたイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ：Ｃｅ）を含むことができ、又は、セリウムから、特にＹＡＧ：Ｃｅから形成することができる。一般的に、発光体は、光生成装置によって生成された光線が照射されると、発光体がその光線によって励起されて発光することによって、生成すべき光を生成するように形成されている。例えばＹＡＧ：Ｃｅによって生成された光を、例えば黄色の光を、光生成装置によって生成された光線と、例えば青色の光を含む又は青色の光である光線と組み合わせて、所望の混合光を、例えば白色光を生成することができる。
【０００９】
更に、発光体を用いて光を生成するための方法は、第１の調整信号に従って光線を供給するステップと、生成された光線が発光体に入射すると、生成すべき光を生成するように設計されている発光体を特に周期的な運動で走査するために、第２の調整信号に従って光線を発光体に偏向させるステップと、光が、特に走査を行う光線及び／又は生成された光が検出装置に入射したこと又は入射していないことを検出するステップと、検出の結果に基づいて、測定信号を形成するステップと、測定信号に基づいて、第１の調整信号及び／又は第２の調整信号を適合させるステップと、を備えている。
【００１０】
発明の利点
本発明が基礎とする認識の本質は、入射する光線のための検出装置を提供することによって、所望の光を生成するための装置乃至方法が欠陥なく機能しているか否かを監視することができるという点にある。障害は、例えば、偏向装置の制御が正確に機能しないか、又は、偏向装置自体に欠陥がある場合に発生する可能性がある。その際、特に、光生成装置によって提供される光線が発光体に偏向されないことは回避されるべきである。
【００１１】
有利な実施の形態及び発展形態は、従属請求項並びに図面を参照する以下の説明より明らかになる。
【００１２】
１つの好適な発展形態によれば、検出装置が、発光体の縁部に沿って配置されている少なくとも１つの光検出器を含んでいる。発光体は、通常の場合、直方体状に形成されており、その場合、発光体はその高さ及び幅に沿って走査され、また、発光体の厚さは、発光体の高さ及び幅よりも薄い。光検出器とは、入射した光を検出するように設計されている装置であると解されるべきである。光検出器は、例えば、１つのフォトダイオードの形態又は複数のフォトダイオードから成る行の形態又は複数のフォトダイオードからアレイの形態の直接的な光検出器を形成することができる。しかしながら、選択的又は付加的に、光検出器は、例えば光線に起因する装置の加熱に基づいて光線の入射を間接的に検出するための装置も含むことができる。１つの別の好適な発展形態によれば、装置の１つの光検出器は又は各光検出器は、一列に配置されている複数のフォトダイオードを有している。
【００１３】
１つの別の好適な発展形態によれば、光検出器は、偏向装置に対向している、発光体の表面と、横方向及び／又は垂線方向において面一に配置されている。横方向とは、偏向装置に対向している、発光体の表面に対して平行に配置されている方向であると解される。偏向装置に対向している、発光体の表面は、有利には、直方体状の発光体の高さ及び幅によって張られている。垂線方向とは、横方向に直交する方向であると解されるべきであり、特に、偏向装置に対向している、発光体の表面に垂直に延びる方向であると解されるべきであり、これは好適には、直方体状の発光体の厚みが延びている方向である。
【００１４】
１つの別の好適な発展形態によれば、光検出器は、偏向装置に対向している、発光体の表面から、横方向及び／又は垂線方向において距離を置いて配置されている。この配置構成は、特に、光検出器が発光体の発光によって生成された光を検出するように形成及び配置されている場合には有利であると考えられる。また光検出器を、横方向においては、偏向装置に対向している、発光体の表面から距離を置いて配置し、且つ、垂線方向においては、偏向装置と面一配置することができ、又は、横方向においては、偏向装置と面一に配置し、且つ、垂線方向においては、偏向装置に対向している、発光体の表面から距離を置いて配置することができる。ここで、光検出器に関連させて説明した有利な配置構成の可能性は、同様に、検出装置の場合によっては設けられている別の光検出についても同様に当てはまると解されるべきであり、その場合、検出装置の種々の光検出器は、発光体の周囲に全て同じように配置されている必要はなく、任意の組み合わせを実現することができる。
【００１５】
１つの別の好適な発展形態によれば、検出装置は第２の光検出器を有しており、その場合、第１の光検出器及び第２の光検出器は、発光体の、互いに異なる相互に平行な縁部に配置されている。
【００１６】
本発明による方法の１つの好適な発展形態によれば、第１の調整信号及び／又は第２の調整信号は、テストモードと通常モードとでは異なるように形成されている。本方法は、先ず、テストモードにおいて実施され、続いて通常モードにおいて実施される。従って、装置が実際に動作する前に、又は、方法が使用される前に、特定の動作パラメータが、例えば安全性パラメータが維持されているか否かを確認することができる。
【００１７】
１つの別の好適な発展形態によれば、光線の供給が、テストモードにおいては第１の光出力によって行われ、通常モードにおいては第２の光出力によって行われる。第１の光出力は、第２の光出力に比較して低減されている。従って、光線の偏向にエラーがある場合であっても、例えば、本発明による装置の偏向装置によって、損傷を及ぼす光出力を有する光が不所望に偏向されることはないことを保証することができる。
【００１８】
１つの別の好適な発展形態によれば、テストモードにおいて、光線の少なくとも検出装置への偏向も行われるように、第２の調整信号が形成される。換言すれば、例えば、装置の欠陥のない動作においては、偏向される光線は検出装置には偏向されない装置において、テストモードでは光線が検出装置に偏向されるように調整信号を形成することができ、その結果、例えば、偏向装置の機能又は第２の調整信号を形成する装置の機能を検査することができる。
【００１９】
以下では、添付の図面の複数の概略的な図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】
【００２０】
【図１】本発明の１つの実施の形態による、発光体を用いて光を生成するための装置を説明するための概略的なブロック図を示す。
【図２】本発明の１つの別の実施の形態による、発光体を用いて光を生成するための装置の概略的な詳細図を示す。
【図３】本発明の１つの別の実施の形態による、発光体を用いて光を生成するための装置の概略的な詳細図を示す。
【図４】本発明の１つの更に別の実施の形態による、発光体を用いて光を生成するための装置の概略的な詳細図を示す。
【図５】本発明の１つの更に別の実施の形態による、発光体を用いて光を生成するための装置の概略図を示す。
【図６】本発明の１つの更に別の実施の形態による、発光体を用いて光を生成するための装置の概略図を示す。
【図７】本発明の１つの更に別の実施の形態による、発光体を用いて光を生成するための装置の概略図を示す。
【図８】本発明の１つの更に別の実施の形態による、発光体を用いて光を生成するための装置の概略図を示す。
【図９】本発明の１つの更に別の実施の形態による、発光体を用いて光を生成するための方法を説明するための概略的なフローチャートを示す。
【図１０】従来のレーザスキャナの概略図を示す。
【００２１】
全図において、同一の又は機能的に等しい構成要素及び装置には、別途記載しない限りは、同一の参照番号を付している。方法ステップのナンバリングは、分かり易くするために使用しており、特に、別途記載しない限りは、特定の時間的順序を示唆するものではない。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。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
実施例の説明
図１には、本発明の１つの実施の形態による、発光体５２を用いて光５７を生成するための装置１０を説明するための概略的なブロック図が示されている。
【００２３】
装置１０は、制御可能な光生成装置１４を、特にレーザ光源を含んでいる。特に、光生成装置１４は、半導体レーザを有することができ、又は、光生成装置１４を、半導体レーザから形成することができる。光生成装置１４は、光線５０を、特にレーザビームを生成するように形成されている。装置１０は、更に、発光体５２を含んでおり、この発光体５２は、生成された光線５０が発光体５２に入射すると、生成すべき所望の光５７を放射するように形成及び／又は選定されている。発光体５２は、例えばＹＡＧ：Ｃｅであってよく、及び／又は、例えばセリウム等のような希土類を含むことができる。生成された光線又はレーザビームは、特に、青色の光線５０又はレーザビームであってよい。即ち、光線５０は、４３０ｎｍから４９０ｎｍまでの間の波長を有している。有利には、生成された光５７は白色光である。より一般的には、生成すべき光５７は、光生成装置１４によって提供される光線５０のスペクトルとは異なるスペクトルを有することができる。
【００２４】
装置１０は、更に、変位可能な偏向装置１２を含んでいる。特に、偏向装置１２を、所属のアクチュエータを有するマイクロミラーとして形成することができ、又は、偏向装置１２は、その種のマイクロミラーを含むことができる。偏向装置１２のマイクロミラーを、例えば、準静的に及び／又は共振的に動作させることができる。
【００２５】
装置１０は、調整装置１６を有しており、この調整装置１６は、光線５０を生成する制御可能な光生成装置１４を制御するための第１の調整信号６１を形成するように設計されている。特に、第１の調整信号６１は、光線５０がどの程度の光出力で光生成装置１４によって生成されるかを表すことができる。これによって、例えば発光体５２に入射した光出力が十分な大きさでないことが確認されると、第１の調整信号６１を用いて、光線５０の光出力を高めることができる。
【００２６】
調整装置１６は、更に、例えば周期的な運動で光線５０を偏向させる偏向装置１２を制御するための第２の調整信号６２を形成するように設計されている。また、偏向装置１２の１つ又は複数の回転軸を準静的に駆動させることができる。光線５０の偏向は、発光体５２が走査されるように行われ、特に、生成すべき光５７が可能な限り発光体５２全体によって生成されるように行われる。従って、第２の調整信号６２を用いて、光線５０の偏向時のエラー、例えば、周期的な運動の過度に大きい若しくは過度に小さい振幅、又は、例えば高速な運動及び／又は低速な運動の、偏向装置１２の傾斜した回転軸を、自動的に若しくは調整技術的に補正することができる。
【００２７】
装置１０は、更に、検出装置１８を含んでおり、この検出装置１８は、走査する光線５０が検出装置１８に入射したこと又は入射していないことを検出し、それに基づいて測定信号６３を形成するように設計されている。測定信号６３は、例えば、バイナリ信号であってよく、その場合には、例えば、論理値０は、走査する光線５０が検出装置１８に入射していないことを表し、論理値１は、走査する光線５０が検出装置１８に入射したことを表す。選択的に、測定信号６３は、例えば検出装置１８に入射した光線５０の光出力を質的に表すだけではなく量的にも表す、アナログ測定信号又はディジタル測定信号であってもよい。
【００２８】
以下において詳細に説明するように、検出装置１８を、装置１０の理想的な動作時には、光線５０が検出装置１８に入射しないように、発光体５２上に又は発光体５２の近傍に配置及び形成できるだけでなく、装置１０の理想的な動作中に、光線５０が継続的又は周期的に検出装置１８に入射するように配置及び形成することもできる。装置１０の理想的な動作とは、特に、偏向装置１２が完全に位置合わせされており、且つ、あらゆる経年変化作用が存在しない場合に理想的に達成できるとされる動作であると解される。
【００２９】
調整装置１６は、第１の調整信号６１及び／又は第２の調整信号６２を、測定信号６３に基づいて適合させるように設計されている。第１の調整信号６１及び／又は第２の調整信号６２は、特に、測定信号６３に基づいて調整装置１６によって確認される、理想的な動作からの場合によっては存在する偏差を補償するように適合される。特に、前述の作用を補償するために、共振モードにおいて偏向装置１４のマイクロミラーを励起させる励起信号の振幅及び／又は光出力を増大又は低減させることができる。
【００３０】
図２には、本発明の１つの別の実施の形態による、発光体５２を用いて光５７を生成するための装置１１０の概略的な詳細図が示されている。
【００３１】
装置１１０は、装置１０の１つの変形態様であり、装置１１０の光生成装置１１４、偏向装置１１２、発光体５２及び検出装置１１８の具体的な構成に関して、装置１０とは異なっている。それ以外の点では、装置１１０は、装置１０の全ての構成要素を含むことができる。
【００３２】
装置１１０では、光生成装置１１４が、幅広の光線５０を生成するように設計されている。幅広の光線５０は、図２においてより良い理解のために、複数の個別放射として表されている。そのように構成されている幅広の光線５０は、単一の回転軸１１１を中心にして回転可能であるマイクロミラーを含んでいる偏向装置１１２に入射する。マイクロミラーを回転させるためのアクチュエータは図示していない。光線５０は、偏向装置１１２によって発光体５２に偏向される。
【００３３】
発光体５２は直方体状に形成されており、発光体の高さ及び幅に等しい高さｈ及び幅ｂを備えている発光体５２の表面５１が、偏向装置１１２に対向している。幅広の光線５０は、静止状態においても、表面５１の高さｈ全体にわたり延在している。回転軸１１１を中心にした偏向装置１１２のマイクロミラーの回転運動によって、光線５０は発光体５２の表面５１を、図２においては左から右に向かって通過する。即ち、表面５１の幅ｂ全体が掃引される。
【００３４】
発光体５２は、特に以下のように形成されている。即ち、発光体５２の高さｈ及び幅ｂに対して垂直な方向に延びる発光体の厚さが薄く選定されていることによって、光線５０が光線５０の表面５１に入射した際に、部分的に発光体５２を横断するだけでなく、表面５１とは反対側に位置し且つ表面５１に平行である、発光体５２の外面においても、発光体５２が照明されることによって光が生じ、この光が部分的に横断する光線５０と共に、生成すべき光５７を形成するように、発光体５２は形成されている。選択的に、生成された光線５０は、発光体５２を励起させて発光させるが、発光体５２を横断しないようにし、その結果、生成すべき光５７は、発光体５２自体の発光によって生成される光だけから成るように、発光体５２を形成することもできる。
【００３５】
表面５１の幅ｂに平行に配置されている、発光体５２の縁部５３（表面５１の縁部５３でもある）においては、検出装置１１８として又は検出装置１１８の一部として、光検出器１１５が配置されている。光検出器１１５は、表面５１及び発光体５２の幅ｂ全体にわたり延在している。光検出器１１５は、１つのフォトダイオードを有することができ、又は、空間的に一列に配置されている複数のフォトダイオードを有することができる。光生成装置１１４の配置構成、光線５０の形状、偏向装置１１２並びに発光体５２及び検出装置１１８の配置構成及び形状は、光線５０が理想的な動作において、発光体５２を照明するのと同時に、検出装置１１８も、即ち特に光検出器１１５も照明するように選定されている。従って、光検出器１１５によって例えば輝度を測定することができる。
【００３６】
光線５０が、例えば複数の個別の発光ダイオードによって形成される場合には、光検出器１１５によって、特に、個々の発光ダイオードによって提供される輝度が測定され、特に、複数の発光ダイオードから成る行の端部に配置されている発光ダイオードによって提供される輝度が測定される。発光ダイオードを、個別に又は共通して、装置１０に関連させて説明したように、第１の調整信号６１によって調整することができる。光生成装置１１４の全ての発光ダイオード又はレーザダイオードが類似の温度及び／又は類似の経年変化を示すと仮定すれば、光生成装置１１４の全ての発光ダイオードを、第１の調整信号６１に基づいて、同じように適合させることができ、特に、弱まった光出力を補償するために適合させることができる。
【００３７】
光検出器１１５が、空間的に一列に配置されている複数のフォトダイオードを含んでいる場合には、検出装置１１８を用いて、光検出器１１５における光線５０の軌跡も、従って、発光体５２における光線５０の軌跡も相応に検出することができ、また測定信号６３をそれに応じて形成することができる。測定信号６３は、例えば、光検出器１１５の各フォトダイオードに関して、論理値０（光線５０が入射していないことを表す）及び論理値１（光線５０が入射したことを表す）のバイナリ値を含むことができる。それに基づいて、装置１１０の調整装置１６（図示せず）によって、偏向装置１１２を制御乃至調整するための第２の調整信号６２を、偏向装置１１２の振幅及び偏向速度に関して、偏向装置１１２の目下の向きに依存して適合させることができる。更に、偏向装置１１２の一般的な機能自体も監視することができる。例えば、偏向装置１１２が静止しているか、又は、光線５０が完全に発光体５２から離れるように偏向されると、このことが、光検出器１１５によって即在に検出される。それに基づいて、例えば、調整装置１６は、光生成装置１１４が光線５０の生成を調整するように第１の調整信号６１を適合させることができる。
【００３８】
また、光検出器１１５と同じように形成されている第２の光検出器を、装置１１０の発光体５２に、特に、第１の縁部５３に平行に配置されている、発光体５２及び表面５１の第２の縁部５４に取り付けることもできる。第１の縁部５３における第１の光検出器１１５によっても、第２の縁部５４における第２の光検出器によっても、測定信号６３を形成することができる。この場合、２つの光検出器の個々の信号を、加算することができる、及び／又は、調整装置による相互的な妥当性検査のために使用することができる。
【００３９】
図３には、本発明の１つの別の実施の形態による、発光体５２を用いて光５７を生成するための装置２１０の概略的な詳細図が示されている。装置２１０は、図１に示した装置１０の１つの変形態様であり、装置２１０の光生成装置２１４、偏向装置２１２並びに検出装置２１８の具体的な構成に関して、図１に示した装置１０並びに図２に示した装置１１０とは異なっている。特に、発光体５２を、図２に関連させて説明したものと同じように形成することができる。
【００４０】
装置２１０においては、装置２１０の光生成装置２１４が、偏向装置２１２によって発光体５２に偏向される単一の集中的なレーザ放射５０を生成する。偏向装置２１２は、例えば、２つの回転軸を中心に回転可能であり、且つ、相応のアクチュエータを備えている１つのマイクロミラーを有することができ、又は、それぞれが１つの回転軸を備えている、２つのマイクロミラーを有することができる。後者の場合、２つの回転軸は相互に直行している。装置２１０の偏向装置２１２は、発光体５２の表面５１がジグザグ状に走査されるように光線５０をジグザグ状の経路５８に沿って偏向させるように設計されている。上記において図２に関連させて詳細に説明したように、発光体５２の表面５１を構成することができる。
【００４１】
装置１１０とは異なり、装置２１０は、第１の光検出器２１５及び第２の光検出器２１７を含んでいる検出装置２１８を有している。第１の光検出器２１５は、発光体５２及び表面５１の第１の縁部５５に配置されており、また、第２の光検出器２１７は、発光体５２及び表面５１の第２の縁部５６に配置されている。ここで、第１の縁部５５は、第２の縁部５６に平行に配置されている。第１の縁部５５及び第２の縁部５６は、装置２１０の理想的な動作において、ジグザグ状の経路５８における（高速回転軸に従った）光線５０の移動方向が反転する縁部である。換言すれば、光線５０は、第１の縁部５５及び第２の縁部５６において、偏向装置２１２の高速回転軸に関して、最大の正の偏向乃至最大の負の偏向をそれぞれ示す。
【００４２】
第１の光検出器２１５及び第２の光検出器２１７は、それぞれ、第１の縁部５５及び第２の縁部５６と面一である。即ち、第１の光検出器２１５及び第２の光検出器２１７は、各縁部５５，５６に接している。高速回転軸とは、偏向される光線５０が低速回転軸に従って最大の正の偏向と最大の負の偏向との間で往復するよりも前に、偏向される光線５０が何度も最大の負の偏向と最大の正の偏向との間で往復する、偏向装置２１２の回転軸と解される。任意選択肢として、第１の光検出器２１５及び第２の光検出器２１７を、発光体５２の別の２つの平行な縁部に相応に配置することもでき、又は、それら２つの縁部に、第３の光検出器及び第４の光検出器を付加的に形成することもできる。
【００４３】
装置２１０の検出装置２１８の光検出器２１５，２１７の配置構成によって、上記において図２に関連して説明したように、光線５０の光出力を監視することができる。付加的に、特に高速回転軸に従った偏向装置２１２の運動の振幅及び／又は周期を、装置２１０の調整装置１６（図示せず）を用いて、検出装置２１８によって形成された測定信号６３に合わせて調整することができる。第１の光検出器２１５及び／又は第２の光検出器２１７が、ここでもまた、一列に配置されている複数のフォトダイオード（又はその他の光検出ユニット）を有している場合には、測定信号６３に基づいて、例えば、偏向装置２１２の低速回転軸に従った振幅及び／又は周期も調整装置によって調整することができる。
【００４４】
図４には、本発明の１つの更に別の実施の形態による、発光体５２を用いて光５７を生成するための装置３１０の側面が概略的な詳細図で示されている。
【００４５】
装置３１０は、図３に示した装置２１０の１つの変形態様であり、また特に、装置２１０に関連させて説明したように、光生成装置２１４、発光体５２及び偏向装置２１２を含んでいる。従って、光生成装置２１４によって生成された光線５０は、偏向装置２１２を用いて、発光体５２を走査するために、特に偏向装置２１２に対向している発光体５２の表面５１を走査するために偏向される。
【００４６】
装置３１０は、例えば装置１１０及び装置２１０とは、装置３１０の検出装置３１８の配置に関して異なっており、また、任意選択肢としての構成に関しても異なっている。装置１１０及び装置２１０においては、検出装置１１８，２１８の光検出器１１５，２１５，２１７がそれぞれ発光体５２に当接して配置されていた。図４から見て取れるように、装置３１０では、検出装置３１８の第１の光検出器３１５が、発光体５２の表面５１とは反対側に位置する、発光体５２の外面５９の傍に配置されている。第１の光検出器３１５は、表面５１からも外面５９からも距離を置いて設けられており、しかも、垂線方向及び横方向の各方向において距離を置いて設けられている。第２の光検出器３１７は、発光体５２の鏡面対称性平面でもある鏡面対称性平面に関して、第１の光検出器３１５と鏡面対称に形成されており、また、第１の光検出器３１５に対して平行に配置されている。第２の光検出器３１７も同様に、発光体５２の表面５１からも外面５９からも、垂線方向及び横方向の各方向において距離を置いて設けられている。第１の光検出器３１５及び第２の光検出器３１７は、好適には、横方向において発光体５２から外れた位置に設けられている。即ち、第１の光検出器３１５及び第２の光検出器３１７それぞれの、発光体５２の表面５１を含んでいる仮想平面への投影は、その仮想平面への発光体５２の投影内に位置することはない。垂線方向において、第１の光検出器３１５及び第２の光検出器３１７は、発光体５２と集光レンズ３２０との間に配置されている。
【００４７】
偏向装置２１２によって偏向された光線５０は、発光体５２の表面５１に入射して発光体５２を励起させ、それによって、発光体５２の外面５９においては、発光体５２の発光によって生成された、また場合によっては光線５０の透過部分と組み合わせられた光５７が出射し、集光レンズ３２０に入射する。集光レンズ３２０によって、生成された光５７が視準され、例えば、別の光学系へと案内される。ヘッドライトに本発明による装置３１０を使用する場合、生成された光５７を例えばヘッドライトから出力結合することができる。
【００４８】
装置１１０及び装置２１０では、検出装置１１８，２１８は、光線５０を直接的に検出するように配置されていた。それとは異なり、装置３１０では、生成された光５７は、発光体５２によって光線５０が生成すべき光５７に完全に又は部分的に変換された後に初めて検出される。ランベルトの余弦則（この法則に従って発光体５２によってあらゆる方向への放出が行われる）に基づいて、発光体５２の縁部領域において、変換された光５７を、即ち生成された光５７を測定することができる。その際に、出力結合される光５７に影響が及ぼされることはない。
【００４９】
また上記において装置１０，１１０及び２１０に関連させて説明したように、装置３１０においても、装置３１０の調整装置（図示せず）は、検出装置３１８から供給される測定信号６３に基づいて、装置３１０の機能の種々のパラメータを修正することができる。これらのパラメータには、光線５０の光出力、高速回転軸及び／又は低速回転軸に従った光線５０の水平方向及び／又は垂直方向の運動の振幅及び／又は周期及び／又は行繰り返し率が属する。
【００５０】
付加的に、発光体５２の損傷も検出することができる。発光体５２における亀裂は、例えば、生成された光５７の放出の性質を顕著に変化させる可能性がある。その場合、検出装置３１８は、通常とは異なる信号を受け取ると考えられ、この信号を装置３１０の調整装置の適切なアルゴリズムによって識別することができる。従って、装置３１０は発光体５２の監視も実現する。更に、色感応性の光検出器３１５，３１７であれば、生成すべき光５７の色の監視も、即ち、生成すべき光５７の波長又は波長スペクトルの監視も実現し、従って、検出された色、波長乃至波長スペクトルに基づいた光生成装置２１４の適合も実現される。
【００５１】
図５から図８には、本発明による装置の考えられる機能を説明するための、発光体４５２を用いて光５７を生成するための装置４１０を光線５０から見た場合の概略的な平面図が示されている。装置４１０は、装置１０の１つの変形態様であり、また、図５から図８には図示していない、装置１０の全ての構成要素を含むことができる。図５から図８より見て取れるように、装置４１０は実質的に矩形の表面４５１を備えている発光体４５２を有している。装置４１０の検出装置４１８は、８個のフォトダイオード４１９−１から４１９−８を有している。これらを以下では４１９−ｉと略記する。８個のフォトダイオード４１９−ｉは、それぞれ２個ずつ、発光体４５２の垂直方向及び水平方向の各縁部に沿って配置されている。発光体４５２を、例えば、上記において説明した発光体５２のように形成することができる。従って、フォトダイオード４１９−１，４１９−２は、発光体５２の第１の縁部における第１の光検出器４１５として、フォトダイオード４１９−３，４１９−４は、発光体５２の第２の縁部における第２の光検出器として、フォトダイオード４１９−５，４１９−６は、発光体５２の第３の縁部における第３の光検出器として、また、フォトダイオード４１９−７，４１９−８は、発光体５２の第４の縁部における第４の光検出器として表すことができる。
【００５２】
図５に示されている理想的な動作では、光線５０はフォトダイオード４１９−ｉのいずれにも入射しない。光線５０が、図６に示されているように、左にずれている場合には、フォトダイオード４１９−７が光線５０の入射を検出する。図７には、光線５０が上に傾いており且つ右にずれており、その結果、相応にフォトダイオード４１９−１及び４１９−３が光線の入射を検出すると考えられる状況が示されている。図８には、光線５０が過度に大きい振幅で、また下にずらされて偏向され、その結果、相応にフォトダイオード４１９−７及び４１９−４が光線の入射を検出すると考えられる状況が示されている。従って、上述のいずれの状況においても、測定信号６３が相応に形成されることになり、例えば、２つの状態「入射している」及び「入射していない」ことを表すビットを有している測定信号６３が各フォトダイオードに対して形成されることになる。
【００５３】
図９には、本発明の１つの更に別の実施の形態による、発光体５２；４５２を用いて光５７を生成するための方法を説明する概略的なフローチャートが示されている。
【００５４】
図９に示した方法を、本発明による装置によって、特に装置１０；１１０；２１０；３１０及び４１０によって実施することができ、また、本発明による装置について説明したあらゆる修正形態及び発展形態に関連させて相応に適合させることができる（また、その逆の適合も可能である）。
【００５５】
ステップＳ０１においては、第１の調整信号６１に従って光線５０が生成される。ステップＳ０２においては、発光体５２；４５２を走査するために、特に周期的な運動で走査するために、第２の調整信号６２に従って光線５０が発光体５２；４５２に偏向される。発光体５２；４５２は、生成された光線５０が発光体５２；４５２に入射すると、生成すべき光５７を発光によって生成するように設計されている。ステップＳ０３においては、光５０；５７が、特に生成された光線５０又は生成された光５７が検出装置１８；１１８；２１８；３１８；４１８に入射したこと又は入射していないことが検出される。ステップＳ０４においては、検出ステップＳ０３の結果に基づいて、測定信号６３が形成される。ステップＳ０５においては、第１の調整信号６１及び／又は第２の調整信号６２が、測定信号６３に基づいて適合され、特に、測定信号６３によって表される、理想的な動作からの偏差を修正するために適合される。
【００５６】
任意選択肢として、本方法は、上記において詳細に説明したように、テストモード及び通常モードを有することができる。
【図１】
2017126753.tif 000003
【図２】
2017126753.tif 000004
【図３】
2017126753.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】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年4月14日(2017.4.14)
【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】
発光体（５２；４５２）を用いて光（５７）を生成するための装置（１０；１１０；２１０；３１０）において、
制御可能な光生成装置（１４；１１４；２１４）と、
変位可能な偏向装置（１２；１１２；２１２）と、
光線（５０）を生成する前記制御可能な光生成装置（１４）を制御するための第１の調整信号（６１）を形成するように設計されている調整装置（１６）と、
生成された前記光線（５０）が前記発光体（５２；４５２）に入射すると、生成すべき前記光（５７）を生成するように設計されている発光体（５２；４５２）と、
を備えており、
前記調整装置（１６）は、更に、偏向された前記光線（５０）を用いて前記発光体（５２；４５２）を走査するために前記光線（５０）を偏向させる前記偏向装置（１２；１１２）を制御するための第２の調整信号（６２）を形成するように設計されており、
前記装置は、更に、検出装置（１８；１１８；２１８）を備えており、
前記検出装置（１８；１１８；２１８）は、当該検出装置（１８；１１８）に前記光線（５０）又は前記光（５７）が入射したこと又は入射していないことを検出し、当該検出に基づいて測定信号（６３）を形成するように設計されており、
前記調整装置（１６）は、更に、前記測定信号（６３）に基づいて、前記第１の調整信号（６１）及び／又は前記第２の調整信号（６２）を適合させるように設計されている、
ことを特徴とする、装置（１０；１１０；２１０；３１０）。
【請求項２】
前記検出装置（１１８；２１８；３１８；４１８）は、少なくとも１つの第１の光検出器（１１５；２１５；３１５；４１５）を含んでおり、当該第１の光検出器（１１５；２１５；３１５；４１５）は、前記発光体（５２；４５２）の縁部（５３；５５）に沿って配置されている、請求項１に記載の装置（１１０；２１０；３１０；４１０）。
【請求項３】
前記第１の光検出器（４１５）は、空間的に一列に配置されている複数のフォトダイオード（１１９−１，１１９−２）を有している、請求項２に記載の装置（４１０）。
【請求項４】
前記第１の光検出器（１１５；２１５）は、前記偏向装置（１１２；２１２）に対向している、前記発光体（５２）の表面（５１）と、横方向及び／又は垂線方向において面一に配置されている、請求項２又は３に記載の装置（１１０；２１０）。
【請求項５】
前記第１の光検出器（３１５）は、前記偏向装置（２１２）に対向している、前記発光体（５２）の表面（５１）から、横方向及び／又は垂線方向において距離を置いて配置されている、請求項２又は３に記載の装置（３１０）。
【請求項６】
前記検出装置（２１８；３１８）は、更に、第２の光検出器（２１７；３１７）を有しており、
前記第１の光検出器（２１５；３１５）及び前記第２の光検出器（２１７；３１７）は、前記発光体（５２）の、互いに異なる相互に平行な縁部（５５，５６）に配置されている、請求項２乃至４のいずれか１項に記載の装置（２１０；３１０）。
【請求項７】
発光体（５２；４５２）を用いて光（５７）を生成するための方法において、
第１の調整信号（６１）に従って光線（５０）を供給するステップ（Ｓ０１）と、
生成された前記光線（５０）が入射すると、生成すべき前記光（５７）を生成するように設計されている発光体（５２；４５２）を走査するために、第２の調整信号（６２）に従って前記光線（５０）を前記発光体（５２；４５２）に偏向させるステップ（Ｓ０２）と、
前記光線（５０）又は前記光（５７）が検出装置（１８；１１８）に入射したこと又は入射していないことを検出するステップ（Ｓ０３）と、
前記検出ステップ（Ｓ０３）の結果に基づいて、測定信号（６３）を形成するステップ（Ｓ０４）と、
前記測定信号（６３）に基づいて、前記第１の調整信号（６１）及び／又は前記第２の信号（６２）を適合させるステップ（Ｓ０５）と、
を備えていることを特徴とする、方法。
【請求項８】
前記第１の調整信号（６１）及び／又は前記第２の調整信号（６２）は、テストモードと通常モードとでは異なるように形成されており、
前記方法を、先ず、前記テストモードにおいて実施し、続いて前記通常モードにおいて実施する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記光線（５０）を供給するステップ（Ｓ０１）を、前記テストモードにおいては第１の光出力によって行い、前記通常モードにおいては第２の光出力によって行い、
前記第１の光出力は、前記第２の光出力に比較して低減されている、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記テストモードにおいては、前記光線（５０）の、少なくとも前記検出装置（１１８）への偏向も行われるように、前記第２の調整信号（６２）を形成する、請求項８又は９に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
調整装置１６は、第１の調整信号６１及び／又は第２の調整信号６２を、測定信号６３に基づいて適合させるように設計されている。第１の調整信号６１及び／又は第２の調整信号６２は、特に、測定信号６３に基づいて調整装置１６によって確認される、理想的な動作からの場合によっては存在する偏差を補償するように適合される。特に、前述の作用を補償するために、共振モードにおいて偏向装置１２のマイクロミラーを励起させる励起信号の振幅及び／又は光出力を増大又は低減させることができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
発光体５２は、特に以下のように形成されている。即ち、発光体５２の高さｈ及び幅ｂに対して垂直な方向に延びる発光体の厚さが薄く選定されていることによって、光線５０が発光体５２の表面５１に入射した際に、部分的に発光体５２を横断するだけでなく、表面５１とは反対側に位置し且つ表面５１に平行である、発光体５２の外面においても、発光体５２が照明されることによって光が生じ、この光が部分的に横断する光線５０と共に、生成すべき光５７を形成するように、発光体５２は形成されている。選択的に、生成された光線５０は、発光体５２を励起させて発光させるが、発光体５２を横断しないようにし、その結果、生成すべき光５７は、発光体５２自体の発光によって生成される光だけから成るように、発光体５２を形成することもできる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2017126753.tif 000013
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2017126753.tif 000014
【外国語明細書】
2017126753.tif 000015
2017126753.tif 000016
2017126753.tif 000017
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