(57)【要約】      （修正有）【課題】光フィードバックを有する光パターンを投影する装置及び方法を提供する。【解決手段】複数の個別ミラー２０を有するミラーアレイ１８と、ミラーアレイ１８に誘導される光ビーム５０を供給する供給装置１２と、誘導装置１４と、光フィードバック装置１６とを備えるように構成される。個別ミラー２０は、投影すべき光パターンに従って、ミラーアレイ１８に入射した光５０の第１の成分５１を第１の位置にて誘導装置１４の方へ反射し、さらに第２の成分５２を第２の位置にて光フィードバック装置１６の方へ反射する誘導装置１４は第１の成分５１を光パターンの投影のために誘導し、光フィードバック装置１６は第２の成分５２をミラーアレイ１８へフィードバックする。【選択図】図１
2017135106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の個別ミラー（２０；１２０）を有するミラーアレイ（１８；１１８）と、
前記ミラーアレイ（１８；１１８）に誘導される光ビーム（５０）を供給するように構成されている供給装置（１２；１１２；２１２；３１２）と、
誘導装置（１４）と、
光フィードバック装置（１６；１１６；２１６；３１６）と、
を備えた、光パターンを投影するための装置（１０；１１０；２１０；３１０）であって、
前記個別ミラー（２０；１２０）はそれぞれ、投影すべき光パターンに従って、前記ミラーアレイ（１８；１１８）に入射した光（５０，５２）の第１の成分（５１）を、各第１の位置にて前記誘導装置（１４）の方へ反射し、さらに、前記ミラーアレイ（１８；１１８）に入射した光（５０，５２）の第２の成分（５２）を、各第２の位置にて前記光フィードバック装置（１６；１１６；２１６；３１６）の方へ反射するように構成されており、
前記誘導装置（１４）は、前記第１の成分（５１）を、前記光パターンの投影のために誘導するように構成されており、
前記光フィードバック装置（１６；１１６；２１６；３１６）は、前記第２の成分（５２）を、前記ミラーアレイ（１８；１１８）へフィードバックするように構成されていることを特徴とする装置（１０；１１０；２１０；３１０）。
【請求項２】
前記光フィードバック装置（１１６；２１６）は、第１の反射器装置（１２２；２２２）を含んでおり、前記第１の反射器装置（１２２；２２２）は、前記供給装置（１１２；２１２）と前記ミラーアレイ（１１８）との間に配置され、前記第１の反射器装置（１２２；２２２）は、前記供給装置（１１２；２１２）からの前記光ビーム（５０）の大半を前記ミラーアレイ（１１８）に透過させ、
前記光フィードバック装置（１１６；２１６）は、第２の反射器装置（１２４；２２４）を含んでおり、前記第２の反射器装置（１２４；２２４）は、前記ミラーアレイ（１１８）に入射した光（５０，５２）の前記第２の成分（５２）が、前記個別ミラー（１２０）によって前記第２の反射器装置（１２４；２２４）の方へ反射されるように配置されて構成されている、請求項１に記載の装置（１１０；２１０）。
【請求項３】
前記第２の反射器装置（１２４）は、前記光フィードバック装置（１１６）の方へ反射された前記第２の成分（５２）が正面から前記第２の反射器装置（１２４）へ入射するように構成されて配置されている、請求項２に記載の装置（１１０）。
【請求項４】
前記第１の反射器装置は、ビーム結合器（２２２）として構成されており、前記ビーム結合器（２２２）は、前記供給装置（２１２）から前記ビーム結合器（２２２）に入射する供給された前記光ビーム（５０）を透過し、
前記第２の反射器装置（２２４）は、前記光フィードバック装置（２１６）に反射された前記第２の成分（５２）を、前記ビーム結合器（２２２）の方へ反射するように構成されて配置されており、
前記ビーム結合器（２２２）は、当該ビーム結合器（２２２）へ反射された前記第２の成分（５２）を、供給された前記光ビーム（５０）と組み合わせるように構成されている、請求項２に記載の装置（２１０）。
【請求項５】
前記ミラーアレイ（１１８）と前記第１の反射器装置（２２２）との間、及び／又は、前記第２の反射器装置（２２４）と前記第１の反射器装置（２２２）との間に、少なくとも１つの偏光シフタ（２２６，２２８）が配置され、前記偏光シフタ（２２６，２２８）は、自身に入射する又は自身を通過する前記第２の成分（５２）の偏光をシフトするように構成されている、請求項２乃至４のいずれか一項に記載の装置（２１０）。
【請求項６】
前記光フィードバック装置（３１６）は、第１の光ファイバー線路（３３３）によって接続された結合装置（３３２）と分離装置（３３４）とを有し、
前記結合装置（３３２）は、前記光フィードバック装置（３１６）の方へ反射された前記第２の成分（５２）を、前記第１の光ファイバー線路（３３３）内へ結合するように構成されて配置されており、
前記分離装置（３３４）は、前記第１の光ファイバー線路（３３３）からの前記第２の成分（５２）を分離し、前記供給された光ビーム（５０）に再び結合するように構成されて配置されている、請求項１に記載の装置（３１０）。
【請求項７】
前記供給装置（３１２）は、前記光ビーム（５０）を、第２の光ファイバー線路（３１３）に供給し、前記第２の光ファイバー線路（３１３）は、前記分離装置（３３４）によって前記光フィードバック装置（３１６）の前記第１の光ファイバー線路（３３３）と結び付けられる、請求項６に記載の装置（３１０）。
【請求項８】
前記装置（１０；１１０；２１０；３１０）は、車両用ヘッドライトとして構成されている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の装置（１０；１１０；２１０；３１０）。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の装置（１０；１１０；２１０；３１０）を備えた自動車。
【請求項１０】
光パターンを投影するための方法であって、
光ビーム（５０）を供給するステップ（Ｓ０１）と、
前記供給された光ビーム（５０）を、複数の個別ミラー（２０；１２０）を有するミラーアレイ（１８；１１８）に誘導するステップ（Ｓ０２）と、
前記ミラーアレイ（１８；１１８）に入射した前記光（５０，５２）の第１の成分（５１）を、投影すべき画像に従って、前記個別ミラー（２０；１２０）により誘導装置（１４）の方へ反射するステップ（Ｓ０３）と、
前記ミラーアレイ（１８；１１８）に入射した前記光（５０，５２）の第２の成分（５２）を、投影すべき画像に従って、前記個別ミラー（２０；１２０）の各第２の位置にて、光フィードバック装置（１６；１１６；２１６；３１６）の方へ反射するステップ（Ｓ０４）と、
前記誘導装置（１４）により、当該誘導装置（１４）の方へ反射された前記第１の成分（５１）を、投影すべき前記光パターンの投影のために誘導するステップ（Ｓ０５）と、
前記光フィードバック装置（１６；１１６；２１６；３１６）の方へ反射された前記第２の成分（５２）を、前記ミラーアレイ（１１８）へフィードバックするステップ（Ｓ０６）と、
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光フィードバックを有する光パターンを投影する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景技術
画像を投影する装置は、例えばプロジェクタとして、例えばビーマーとして使用することができ、あるいはアダプティブヘッドライトシステムのために使用することができる。どちらのケースにおいても、必要に応じて所期のように適合化可能な光が、所定の方向又は立体角で放射されるべきであり、他の方向又は立体角で放射されるべきではない。通常は、限られた光量、即ち、明確に定められた光束が存在し、この光束は、最適に有効利用されるべきである。例えばアダプティブコーナリングライトを備えた車両がコーナリング走行する場合に、コーナーを特に良好に照明するのであれば、利用可能な光束が特に効果的にコーナーに配向されるべきである。
【０００３】
光の所期の偏向のために、即ち、光パターンの投影のために、頻繁に使用される技術には、例えばＤＬＰ技法（英語表記「Digital light Processing」）がある。このＤＬＰ技法では、光が、個別に制御可能である複数のマイクロミラーからなるアレイ上に偏向され、この光は第１の位置にて所望の画像位置に偏向され、それによって明画素が画像位置に生じ、さらに光が第２の位置にて例えば光吸収体に偏向されると、それによって暗画素が画像位置に生じる。画像位置で反射された光ビームの全体によって、複数の明暗画素からなる投影すべき光パターンが生じる。投影システムのランプユニットと表示装置は、例えば米国特許出願公開第２００５０１８５４０８号明細書（ＵＳ２００５／０１８５４０８Ａ１）に記載されている。
【０００４】
ＤＬＰプロジェクタは、例えば車両用ヘッドライトに使用することができ、そのためこのＤＬＰプロジェクタは、いわゆるシフトパターンに従って光を放射する。即ち、光は、その都度の走行状況に適合化された光パターンの投影のために放射される。例えばコーナーは、その旋回半径に応じて照射されてもよい。
【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２００５０１８５４０８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の特徴部分を有する装置、及び、請求項１０の特徴部分を有する方法を開示している。
【０００７】
従って、供給装置と、誘導装置と、光フィードバック装置と、複数の個別ミラーを有するミラーアレイとを備えた、光パターンを投影する装置が提案される。供給装置は、ミラーアレイに誘導された又は誘導される光ビームを供給するように構成されている。ミラーアレイの個別ミラーはそれぞれ、投影すべき画像に従って、当該ミラーアレイに入射した光の第１の成分を、各第１の位置にて誘導装置の方へ反射するように構成されている。これらの個別ミラーはその他にそれぞれ、当該ミラーアレイに入射した光の第２の成分を、各第２の位置にて光フィードバック装置の方へ反射するように構成されている。誘導装置は、当該誘導装置の方へ反射された第１の成分を、投影すべき光パターンの投影のために誘導するように、特に装置から分離するように構成されている。光フィードバック装置は、当該光フィードバック装置の方へ反射された第２の成分を、ミラーアレイに、特に供給装置によって供給された光ビームと平行にフィードバックするように構成されている。それにより、ミラーアレイに入射する光とは、特に、供給された光ビームと、反射された第２の成分との和であることを理解されたい。
【０００８】
さらに、光ビームを供給するステップと、供給された光ビームを、複数の個別ミラーを有するミラーアレイに誘導するステップと、ミラーアレイに入射した光の第１の成分を、投影すべき画像に従って、個別ミラーにより誘導装置の方へ反射するステップと、ミラーアレイに入射した光の第２の成分を、投影すべき画像に従って、個別ミラーの各第２の位置にて光フィードバック装置の方へ反射するステップと、誘導装置により、当該誘導装置の方へ反射された第１の成分を、投影すべき光パターンの投影のために誘導するステップと、光フィードバック装置の方へ反射された第２の成分を、ミラーアレイに、特に供給された光ビームと平行にフィードバックするステップとを含む方法が提案される。
【０００９】
本発明が基礎とする考察は、ＤＬＰ原理に従って機能する装置内の不要な光を、光パターンの投影のために、再び元の光束に供給することからなる。このようにして、元の、特に光源によって供給される光束が、特に効果的に有効利用される。なぜなら現在は投影のために使用されない光束の成分も、再びミラーアレイに偏向され、それによって当該成分が新たに光パターンの投影のために使用可能になるからである。
【００１０】
投影のために限定的に不要になる光成分を、元来供給される光束へフィードバックさせることにより、光束の生成のために維持すべき電力が低減できるようになる。それにより、例えばＤＬＰベースのヘッドライトシステムのエネルギー効率が向上可能になる。特に好ましくは、本発明に係る装置は、移動ライト、路面標示ライト若しくはその他のマーカーライトに使用されるか又はそのようなライトとして構成可能である。それにより本発明は、車両用ヘッドライトとして少なくとも１つの本発明に係る装置を備えた車両も提供可能である。
【００１１】
好ましい実施形態及び改善構成は、従属請求項及び図面に基づく以下の説明から明らかとなる。
【００１２】
好ましい改善構成によれば、光フィードバック装置は、第１の反射器装置を含んでおり、この第１の反射器装置は、供給装置とミラーアレイとの間に配置され、さらにこの第１の反射器装置は、供給装置からの光ビームの大半を、ミラーアレイに通過させる、即ち、透過させるように構成されている。
【００１３】
ここで、上記において、及び、以下において、反射又は透過について言及する場合、常にその際には、完全な反射又は透過を達成することができないことを理解されたい。従って、反射又は透過とは、他の明示的指定がない場合には、次のような有意な反射又は透過と理解されたい。即ち、特に、少なくとも５０％の反射又は透過、但し、好ましくは少なくとも７５％、好ましくは少なくとも９０％、特に好ましくは少なくとも９５％、さらに好ましくは少なくとも９８％、全く格別に好ましくは９９％より高い反射又は透過と理解されたい。
【００１４】
第１の反射器装置は、好ましくは、供給された光ビームと平行に配置された光ビームは透過でき、その他の光ビーム、例えば逆平行な光ビームは反射又は阻止できるように使用可能である。その他に当該装置は、第２の反射器装置を有することができ、この第２の反射器装置は、ミラーアレイに入射する光の第２の成分が個別ミラーによって第２の反射器装置の方へ反射するように配置され構成されている。第１の反射器装置も、第２の反射器装置も、ミラーアレイに対して相対的に回転不動に配置されていてもよい。それにより、特に、第１及び第２の反射器装置の協働作用により、好ましくは、現在、投影すべき光パターンの投影のために使用されない、供給された光ビームの割合部分が、即ち、第２の成分が、さらなる利用のために、新たにミラーアレイにフィードバック可能となる。ここで、反射器装置とは、但しミラーも含めて、光ビームの反射に適している、例えば反射性金属面若しくはガラス面、ＤＢＲ（Distributed Bragg ）反射器、ミラーアレイ等の装置又はアレイと理解されたい。ミラー及び反射器装置と称される要素は、同一に構成されていてもよいし、あるいは相互に異なって構成されていてもよい。
【００１５】
さらに好ましい改善構成によれば、第２の反射器装置は、光フィードバック装置の方へ反射された第２の成分が、正面から、特にミラーアレイに対して相対的に回転不動に配置された第２の反射器装置へ入射するように構成されて配置されている。換言すれば、第２の成分は、第２の反射器面の鏡面に垂直に入射することを想定していてもよい。これにより、第２の成分は、１８０°の角度で反射される、即ち、フィードバック反射をなすことが達成できる。これは、第２の成分がミラーアレイの方へ反射されることを意味する。そのように再び第２の反射器装置によって反射された第２の成分がそれによって同じ角度のもとで当該第２の成分を反射していた各個別ミラーに入射し、これによって、供給された光ビームと逆平行にミラーアレイから（離れるように）反射される。
【００１６】
さらに好ましい改善構成によれば、第１の反射器装置は、ミラーアレイの方向から第１の反射器装置へ入射する光ビーム、即ち、第２の成分が１８０°で反射され、それによってこれが、供給された光ビームと平行にミラーアレイの方へ反射されるように構成されている。このようにして、ビームパス内で２つのみの反射器装置、例えばミラーの調整しか必要でなく、それによって非常に簡単に配向可能、較正可能及びメンテナンス可能である、特に簡単な光フィードバック装置が提供可能になる。
【００１７】
さらに好ましい改善構成によれば、第１の反射器装置は、ビーム結合器として構成されており、前記ビーム結合器は、供給装置から、第１の方向から当該ビーム結合器に入射する供給された前記光ビームを、例えば詳述したように透過する。第２の反射器装置は、光フィードバック装置に反射された第２の成分を、ビーム結合器として構成された第１の反射器装置の方へ反射するように構成され配置されていてもよい。ビーム結合器として構成された第１の反射器装置は、第２の反射器装置から第１の反射器装置へ反射された光ビームが第１の方向に対して９０°の角度で、ビーム結合器の第２の表面へ入射し、それにより、供給されて透過された光ビームと平行にミラーアレイの方へ反射されるように配置されていてもよい。このようにして、例えばミラーアレイにおける反射の繰り返しによる光損失がさらに低減され得る。ビーム結合器は、当該ビーム結合器へ反射された第２の成分を、供給された光ビームと組み合わせるように構成されていてもよい。
【００１８】
さらに好ましい改善構成によれば、ミラーアレイと第２の反射器装置との間、及び／又は、第２の反射器装置と第１の反射器装置との間に、少なくとも１つの偏光シフタ（英語表記「polarisation shifter」）、例えば１／２波長板が配置される。この偏光シフタは、偏光フィルタとして構成されていてもよい。偏光シフタは、自身に入射する又は自身を通過する光ビーム、即ち、第２の成分の偏光をシフトするように構成されている。それにより、例えばビーム結合器として構成された第１の反射器装置における光損失が低減可能になる。なぜなら偏光される光に対して通常のビーム結合器は効果的だからである。
【００１９】
さらに好ましい改善構成によれば、光フィードバック装置は、光ファイバー線路によって接続された結合装置と分離装置とを有し、結合装置は、光フィードバック装置の方へ反射された第２の成分を、光ファイバー線路内へ結合するように構成されて配置されており、分離装置は、光ファイバー線路から第２の成分を分離し、供給装置によって供給された光ビームに再び結合するように配置されて構成されている。
【００２０】
さらに好ましい改善構成によれば、供給装置は、光ビームを、光ファイバー線路に供給し、光ファイバー線路は、分離装置によって光フィードバック装置の光ファイバー線路と結び付けられる。それにより、第２の成分は、特に効果的に、元の供給された光ビームと新たに結び付けることが可能になり、このことは発光効率全体をさらに高め得る。換言すれば、光損失が最小化され、さらに減少又は軽減され得る。
【００２１】
さらに好ましい改善構成によれば、本発明に係る装置は、ヘッドランプとして、特に車両用ヘッドランプ、即ち、車両内の又は車両内に取り付けるためのヘッドランプとして構成されている。
【００２２】
以下では本発明を、複数の図面の概略図に示されている実施形態に基づいて詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態による、光パターンを投影する装置のブロック回路図。
【図２】本発明のさらなる実施形態による、光パターンを投影する装置の概略図。
【図３】本発明のさらに別の実施形態による、光パターンを投影する装置の概略図。
【図４】本発明のさらに別の実施形態による、光パターンを投影する装置の概略図。
【図５】本発明のさらに別の実施形態による、光パターンを投影するための方法を説明するための概略的フローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
全ての図面において、同一又は機能的に同等の要素及び装置には、特に他の指定がない限り、同じ符号が付されている。方法ステップの番号付けは、明瞭さのために用いられており、特に他の指定がない限り、特定の時間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可能である。
【００２５】
実施形態の説明
図１は、本発明の一実施形態による、光パターンを投影する装置１０の概略図を示す。
【００２６】
装置１０は、複数の個別ミラー２０を備えたミラーアレイ１８を含んでいる。この装置１０は、その他に供給装置１２を有しており、この供給装置１２は、光ビーム５０を供給するように構成され、光ビーム５０は、ミラーアレイ１８に誘導されている。この光ビーム５０の誘導は、例えば供給装置１２によって、自由空間内で、及び／又は、真空空間内で、及び／又は、付加的な光学素子を用いて行うことが可能である。供給装置は、光ファイバー線路、レンズや絞りなどの光学素子を有し得るか又はそれらから成り得る。
【００２７】
装置１０は、さらに誘導装置１４及び光フィードバック装置１６を有している。ミラーアレイ１８の個別ミラー２０はそれぞれ、投影すべき光パターンに従って、ミラーアレイ１８に入射した光５０，５２の第１の成分５１を、各第１の位置にて誘導装置１４の方向に反射するように構成されている。これらの個別ミラー２０はさらに、ミラーアレイ１８に入射した光５０，５２の第２の成分５２を、各第２の位置にて誘導装置１４の方へ反射するように構成されている。ミラーアレイ１８は、特にマイクロミラーアレイとして構成されていてもよく、その場合の個別ミラーは、マイクロミラーとして構成されている。
【００２８】
装置１０は、そのために、投影すべき光パターンに従って、現在の投影すべき光パターンに応じて第１及び第２の位置を取ることができるように、ミラーアレイ１８のマイクロミラー２０を駆動制御するように構成された制御装置を有することも可能である。換言すれば、これらの個別ミラー２０は、少なくとも、第１の位置と第２の位置との間で切り替わるように構成されている。このミラーアレイは、外部の制御装置から、個別ミラー２０を投影すべき光パターンの投影のために駆動制御する制御信号を受け取るためのインタフェースを有することも可能である。
【００２９】
誘導装置１４は、第１の成分５１を、投影すべき光パターンの投影のために誘導し、例えば装置１０から分離するように構成されている。そのためにこの誘導装置１４は、例えば光ファイバー、レンズ、絞り及び／又は他の光学素子を含み得るか又はそれらから成り得る。光フィードバック装置１６は、ミラーアレイ１８に入射した光５０，５２の第２の成分５２を、ミラーアレイ１８に、特に供給された光ビーム５０と平行に、フィードバックするように構成されている。
【００３０】
図２は、本発明のさらなる実施形態による、光パターンを投影する装置１１０の概略図を示す。
【００３１】
この装置１１０は、装置１０の変化形態であり、全てが装置１０に関連して説明される改善構成に従って変更可能である。装置１１０は、前述したような誘導装置１４（図示せず）を含んでいる。この装置１１０は、光ビーム５０を供給する供給装置として、例えば白色光又は単色光、特に青色光のための光源１１２を有している。この光源１１２と、複数のマイクロミラー２０を有するマイクロミラーアレイ１１８とは、片側が透過性の第１の反射器装置１２２として、例えば片側が透過性のミラーとして構成されている。例えばダイクロイックミラーが使用可能である。第１の反射器装置１２２は、光源１１２から供給された光ビーム５０を透過し、マイクロミラーアレイ１１８へ反射させるが、但し、入射する光ビーム成分と逆平行である。
【００３２】
この装置１１０は、その他に第２の反射器装置１２４を有しており、この第２の反射器装置１２４は、装置１０に関連して説明したように、複数のマイクロミラー２０によって各第２の位置にて第２の反射器装置１２４の方へ反射される光ビーム５０の第２の成分５２を、各マイクロミラー１２０へ戻すように反射するように構成されている。光の速度は、マイクロミラー１２０の通常の回転速度よりも著しく速いので、これらのマイクロミラー１２０は、第２の反射器装置１２４から第２の成分を、当該マイクロミラー１２０へ戻すように反射する場合には、実質的にまだ第２の位置にあり、そのため第２の成分は、これらのマイクロミラー１２０によって再び光源１１２及び第１の反射器装置１２２の方向へ戻すように反射される。第１の反射器装置１２２では、第２の成分が新たにマイクロミラーアレイ１１８の方向へ反射されると共に元の供給された光ビーム５０と平行に配置され、そのため第２の成分は再びＤＬＰ投影のために使用される。それにより第１及び第２の反射器装置１２２，１２４は、マイクロミラーアレイ１１８に入射した光５０，５２の第２の成分５２を、マイクロミラーアレイ１８の方へフィードバックすることができる、装置１１０の光フィードバック装置１１６を形成している。
【００３３】
図３は、本発明のさらに別の実施形態による、光パターンを投影する装置２１０の概略図を示す。
【００３４】
この装置２１０は、装置１０の変化形態として、特に装置１１０の変化形態としてみなすことが可能である。装置１１０は、前述したような誘導装置１４（図示せず）を含んでいる。装置１０は、光ビーム５０を供給する供給装置として、初期結合装置２１２を有しており、この初期結合装置２１２は、外部で生成され、当該初期結合装置２１２へ偏向された光を、当該装置２１０内へ結合するように構成されている。この初期結合装置２１２は、装置１１０においても、光源１１２の代わりに使用することが可能であり、同様に、光源１１２に関連して説明したような光源を、装置２１０において、初期結合装置２１２の代わりに使用することも可能である。
【００３５】
装置２１０の第１の反射器装置２２２は、ビーム結合器２２２として構成されている。このビーム結合器２２２は、初期結合装置２１２に関連して次のように配置されている。即ち、初期結合装置２１２によって供給された光ビーム５０が、４５°の角度で、第１の反射器装置２２２の第１の表面２２１に入射し、それによって大半が、好ましくは７５％よりも多くが、好ましくは９０％よりも多くが、特に９８％よりも多くが、複数のマイクロミラー１２０を有するマイクロミラーアレイ１１８へ直線的に透過するように配置されている。このマイクロミラーアレイ１１８は、装置１１０に関連して説明したように構成されている。この装置２１０はさらに、第２の反射器装置２２４を、例えばミラー又はＤＢＲ反射器を含んでいる。この第２の反射器装置２２４は、マイクロミラー１２０によって、各第２の位置にて反射された、マイクロミラーアレイ１１８に入射された光５０，５２の第２の成分５２を、第２の反射器装置２２４の方へ反射し、さらにこの第２の反射器装置２２４から、ビーム結合器として構成された第１の反射器装置２２２の第２の表面２２３へ反射するように構成されて配置されている。
【００３６】
第２の成分５２は、好ましくは４５°の角度で、第１の反射器装置２２２の第２の表面２２３に入射し、この第２の表面２２３にて次のように反射される。即ち、そのように反射された第２の成分５２が、透過されて供給された光ビーム５０と平行に存在し、それと共にマイクロミラーアレイ１１８へフィードバックするように反射される。第１の反射器装置２２２の第２の表面２２３は、好ましくは第１の反射器装置２２２の第１の表面２２１とは反対側の表面である。
【００３７】
図３に例示的に示されているように、例えばマイクロミラーアレイ１１８と第２の反射器装置２２４との間のビームパス内に、第１の偏光シフタ２２６が配置されていてもよいし、及び／又は、第２の反射器装置２２４と第１の反射器装置２２２との間のビームパス内に、第２の偏光シフタ２２８が配置されていてもよい。この場合、第１及び／又は第２の偏光シフタ２２６，２２８は、それらを通過する第２の成分５２の各偏光をシフト又は変更するように構成されている。それにより、第１の反射器装置２２２の第２の表面２２３に第２の成分５２が偏光されて入射すること、又は、偏光されずに入射することが想定可能になる。これにより、第１の反射器装置２２２における反射成分が高められ得る。第１の反射器装置２２２及び第２の反射器装置２２４は、光学的に第１及び／又は第２の偏光シフタ２２６，２２８と共に、当該装置２１０の共通の光フィードバック装置２１６を形成する。
【００３８】
各供給装置、例えば光源１１２及び／又は初期結合装置２１２は、それぞれ、青色光、特に４３０ｎｍ乃至４９０ｎｍの間の波長を有する光を供給、即ち、生成又は結合するように構成されていてもよい。
【００３９】
また代替的に、白色光も、あるいは任意の他の波長の例えば赤外線領域又は紫外線領域の光も供給、即ち、生成又は結合可能である。白色光とは、複数の特に全ての可視スペクトル領域の波長成分から、特にエネルギー等価的に混合された光と理解されたい。
【００４０】
図４は、本発明のさらに別の実施形態による、光パターンを投影する装置３１０の概略図を示す。この装置３１０は、装置１０の変化形態であり、装置１０に関連して説明した全ての変更及び改善構成に従って適合化可能である。この装置３１０は、前述したような誘導装置１４（図示せず）を含んでいる。
【００４１】
装置３１０は、供給装置３１２を有しており、この供給装置３１２は、光源３１１（例えば装置１１０の光源１１２と同じように構成された）及び／又は初期結合装置（例えば装置２１０の初期結合装置２１２）の他に、第１の光ファイバー線路３１３を有している。光源３１１及び／又は初期結合装置によって供給された光ビーム５０は、第１の光ファイバー線路３１３によって誘導される。マイクロミラー１２０により各第２の位置にて反射された、マイクロミラーアレイ１１８、特にマイクロミラー１２０に入射した光５０，５２の第２の成分５２は、結合装置３３２の方へ反射される。
【００４２】
結合装置３３２は、当該結合装置の方へ反射された第２の成分５２が部分的に、好ましくは完全に受信され、第２の光ファイバー線路３３３に結合されるように配向され、配置されている。第２の光ファイバー線路３３３を用いて、第２の成分５２は、分離装置３３４に誘導される。この分離装置３３４は、第１の光ファイバー線路３１３と第２の光ファイバー線路３３３とが次のように相互に統合されるように構成されている。即ち、第２の成分５２が、供給された光ビーム５０と平行にマイクロミラーアレイ１１８にフィードバックされるか、又は、例えば分離装置３３４とマイクロミラーアレイ１１８との間の第３の光ファイバー線路３５３を用いて少なくとも部分的に、供給された光ビーム５０に統合されてマイクロミラーアレイ１１８にフィードバックされるように構成されている。供給された光ビーム５０の光誘導は、第１の光ファイバー線路３１３なしでも行うことが可能である。このケースでは、分離装置３３４は、第２の成分５２が、第２の光ファイバー線路３３３から次のように分離されるように構成されている。即ち、第２の成分５２が、光ビーム５０と平行に又は光ビーム５０に統合されてマイクロミラーアレイ１１８の方へフィードバックされるように構成されている。結合装置３３２、第２の光ファイバー線路３３３及び分離装置３３４は、共に、当該装置３１０の光フィードバック装置３１６を形成している。
【００４３】
図５は、本発明のさらに別の実施形態による、光パターンを投影するための方法を説明するための概略的フローチャートを示す。
【００４４】
図５による方法は、本発明に係る装置、特に本発明に係る装置１０；１１０；２１０；３１０によって実施可能であり、本発明に係る装置に関連して説明した全ての変更及び改善構成に従って適合化可能であり、その逆も成り立つ。
【００４５】
ステップＳ０１では、光ビーム５０が、例えば供給装置１２；１１２；２１２；３１２によって供給される。ステップＳ０２では、供給された光ビーム５０が、複数の個別ミラー２０；１２０を有するミラーアレイ１８，１１８に誘導される。ステップＳ０３では、ミラーアレイ１８，１１８に入射した光５０，５２の第１の成分５１が、投影すべき画像に従って、個別ミラー２０；１２０によって誘導装置１４の方へ反射される。ステップＳ０４では、ミラーアレイ１８；１１８に入射した光５０，５２の第２の成分５２が、投影すべき画像に従って、個別ミラー２０；１２０の各第２の位置にて光フィードバック装置１６；１１６；２１６；３１６の方へ反射される。ステップＳ０５では、誘導装置１４の方へ反射された第１の成分５１が、投影すべき光パターンの投影のために、誘導装置１４によって、誘導され、例えば分離される。ステップＳ０６では、光フィードバック装置１６；１１６；２１６；３１６の方へ反射された第２の成分５２が、ミラーアレイ１１８へフィードバックされる。
【図１】
2017135106.tif 000003
【図２】
2017135106.tif 000004
【図３】
2017135106.tif 000005
【図４】
2017135106.tif 000006
【図５】
2017135106.tif 000007
【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】
複数の個別ミラー（２０；１２０）を有するミラーアレイ（１８；１１８）と、
前記ミラーアレイ（１８；１１８）に誘導される光ビーム（５０）を供給するように構成されている供給装置（１２；１１２；２１２；３１２）と、
誘導装置（１４）と、
光フィードバック装置（１６；１１６；２１６；３１６）と、
を備えた、光パターンを投影するための装置（１０；１１０；２１０；３１０）であって、
前記個別ミラー（２０；１２０）はそれぞれ、投影すべき光パターンに従って、前記ミラーアレイ（１８；１１８）に入射した光（５０，５２）の第１の成分（５１）を、各第１の位置にて前記誘導装置（１４）の方へ反射し、さらに、前記ミラーアレイ（１８；１１８）に入射した光（５０，５２）の第２の成分（５２）を、各第２の位置にて前記光フィードバック装置（１６；１１６；２１６；３１６）の方へ反射するように構成されており、
前記誘導装置（１４）は、前記第１の成分（５１）を、前記光パターンの投影のために誘導するように構成されており、
前記光フィードバック装置（１６；１１６；２１６；３１６）は、前記第２の成分（５２）を、前記ミラーアレイ（１８；１１８）へフィードバックするように構成されていることを特徴とする装置（１０；１１０；２１０；３１０）。
【請求項２】
前記光フィードバック装置（１１６；２１６）は、第１の反射器装置（１２２；２２２）を含んでおり、前記第１の反射器装置（１２２；２２２）は、前記供給装置（１１２；２１２）と前記ミラーアレイ（１１８）との間に配置され、前記第１の反射器装置（１２２；２２２）は、前記供給装置（１１２；２１２）からの前記光ビーム（５０）の少なくとも一部を前記ミラーアレイ（１１８）に透過させ、
前記光フィードバック装置（１１６；２１６）は、第２の反射器装置（１２４；２２４）を含んでおり、前記第２の反射器装置（１２４；２２４）は、前記ミラーアレイ（１１８）に入射した光（５０，５２）の前記第２の成分（５２）が、前記個別ミラー（１２０）によって前記第２の反射器装置（１２４；２２４）の方へ反射されるように配置されて構成されている、請求項１に記載の装置（１１０；２１０）。
【請求項３】
前記第２の反射器装置（１２４）は、前記光フィードバック装置（１１６）の方へ反射された前記第２の成分（５２）が正面から前記第２の反射器装置（１２４）へ入射するように構成されて配置されている、請求項２に記載の装置（１１０）。
【請求項４】
前記第１の反射器装置は、ビーム結合器（２２２）として構成されており、前記ビーム結合器（２２２）は、前記供給装置（２１２）から前記ビーム結合器（２２２）に入射する供給された前記光ビーム（５０）を透過し、
前記第２の反射器装置（２２４）は、前記光フィードバック装置（２１６）に反射された前記第２の成分（５２）を、前記ビーム結合器（２２２）の方へ反射するように構成されて配置されており、
前記ビーム結合器（２２２）は、当該ビーム結合器（２２２）へ反射された前記第２の成分（５２）を、供給された前記光ビーム（５０）と組み合わせるように構成されている、請求項２に記載の装置（２１０）。
【請求項５】
前記ミラーアレイ（１１８）と前記第２の反射器装置（２２４）との間、及び／又は、前記第２の反射器装置（２２４）と前記第１の反射器装置（２２２）との間に、少なくとも１つの偏光シフタ（２２６，２２８）が配置され、前記偏光シフタ（２２６，２２８）は、自身に入射する又は自身を通過する前記第２の成分（５２）の偏光をシフトするように構成されている、請求項２乃至４のいずれか一項に記載の装置（２１０）。
【請求項６】
前記供給装置（３１２）は、前記光ビーム（５０）を、第１の光ファイバー線路（３１３）に供給し、
前記光フィードバック装置（３１６）は、第２の光ファイバー線路（３３３）によって接続された結合装置（３３２）と分離装置（３３４）とを有し、
前記第１の光ファイバー線路（３１３）は、前記分離装置（３３４）によって前記光フィードバック装置（３１６）の前記第２の光ファイバー線路（３３３）と結び付けられる、請求項１に記載の装置（３１０）。
【請求項７】
前記結合装置（３３２）は、前記光フィードバック装置（３１６）の方へ反射された前記第２の成分（５２）を、前記第２の光ファイバー線路（３３３）内へ結合するように構成されて配置されており、
前記分離装置（３３４）は、前記第２の光ファイバー線路（３３３）からの前記第２の成分（５２）を分離し、前記供給された光ビーム（５０）に再び結合するように構成されて配置されている、請求項６に記載の装置（３１０）。
【請求項８】
前記装置（１０；１１０；２１０；３１０）は、車両用ヘッドライトとして構成されている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の装置（１０；１１０；２１０；３１０）。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の装置（１０；１１０；２１０；３１０）を備えた自動車。
【請求項１０】
光パターンを投影するための方法であって、
光ビーム（５０）を供給するステップ（Ｓ０１）と、
前記供給された光ビーム（５０）を、複数の個別ミラー（２０；１２０）を有するミラーアレイ（１８；１１８）に誘導するステップ（Ｓ０２）と、
前記ミラーアレイ（１８；１１８）に入射した前記光（５０，５２）の第１の成分（５１）を、投影すべき前記光パターンに従って、前記個別ミラー（２０；１２０）の各第１の位置にて、誘導装置（１４）の方へ反射するステップ（Ｓ０３）と、
前記ミラーアレイ（１８；１１８）に入射した前記光（５０，５２）の第２の成分（５２）を、投影すべき前記光パターンに従って、前記個別ミラー（２０；１２０）の各第２の位置にて、光フィードバック装置（１６；１１６；２１６；３１６）の方へ反射するステップ（Ｓ０４）と、
前記誘導装置（１４）により、当該誘導装置（１４）の方へ反射された前記第１の成分（５１）を、投影すべき前記光パターンの投影のために誘導するステップ（Ｓ０５）と、
前記光フィードバック装置（１６；１１６；２１６；３１６）の方へ反射された前記第２の成分（５２）を、前記ミラーアレイ（１１８）へフィードバックするステップ（Ｓ０６）と、
を含むことを特徴とする方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
装置１０は、さらに誘導装置１４及び光フィードバック装置１６を有している。ミラーアレイ１８の個別ミラー２０はそれぞれ、投影すべき光パターンに従って、ミラーアレイ１８に入射した光５０，５２の第１の成分５１を、各第１の位置にて誘導装置１４の方向に反射するように構成されている。これらの個別ミラー２０はさらに、ミラーアレイ１８に入射した光５０，５２の第２の成分５２を、各第２の位置にて光フィードバック装置１６の方へ反射するように構成されている。ミラーアレイ１８は、特にマイクロミラーアレイとして構成されていてもよく、その場合の個別ミラーは、マイクロミラーとして構成されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
この装置１１０は、装置１０の変化形態であり、全てが装置１０に関連して説明される改善構成に従って変更可能である。装置１１０は、前述したような誘導装置１４（図示せず）を含んでいる。この装置１１０は、光ビーム５０を供給する供給装置として、例えば白色光又は単色光、特に青色光のための光源１１２を有している。この光源１１２と、複数のマイクロミラー１２０を有するマイクロミラーアレイ１１８とは、片側が透過性の第１の反射器装置１２２として、例えば片側が透過性のミラーとして構成されている。例えばダイクロイックミラーが使用可能である。第１の反射器装置１２２は、光源１１２から供給された光ビーム５０を透過し、マイクロミラーアレイ１１８へ反射させるが、但し、入射する光ビーム成分と逆平行である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
この装置１１０は、その他に第２の反射器装置１２４を有しており、この第２の反射器装置１２４は、装置１０に関連して説明したように、複数のマイクロミラー１２０によって各第２の位置にて第２の反射器装置１２４の方へ反射される光ビーム５０の第２の成分５２を、各マイクロミラー１２０へ戻すように反射するように構成されている。光の速度は、マイクロミラー１２０の通常の回転速度よりも著しく速いので、これらのマイクロミラー１２０は、第２の反射器装置１２４から第２の成分を、当該マイクロミラー１２０へ戻すように反射する場合には、実質的にまだ第２の位置にあり、そのため第２の成分は、これらのマイクロミラー１２０によって再び光源１１２及び第１の反射器装置１２２の方向へ戻すように反射される。第１の反射器装置１２２では、第２の成分が新たにマイクロミラーアレイ１１８の方向へ反射されると共に元の供給された光ビーム５０と平行に配置され、そのため第２の成分は再びＤＬＰ投影のために使用される。それにより第１及び第２の反射器装置１２２，１２４は、マイクロミラーアレイ１１８に入射した光５０，５２の第２の成分５２を、マイクロミラーアレイ１１８の方へフィードバックすることができる、装置１１０の光フィードバック装置１１６を形成している。
【手続補正５】
【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】
この装置２１０は、装置１０の変化形態として、特に装置１１０の変化形態としてみなすことが可能である。装置２１０は、前述したような誘導装置１４（図示せず）を含んでいる。装置２１０は、光ビーム５０を供給する供給装置として、初期結合装置２１２を有しており、この初期結合装置２１２は、外部で生成され、当該初期結合装置２１２へ偏向された光を、当該装置２１０内へ結合するように構成されている。この初期結合装置２１２は、装置１１０においても、光源１１２の代わりに使用することが可能であり、同様に、光源１１２に関連して説明したような光源を、装置２１０において、初期結合装置２１２の代わりに使用することも可能である。
【外国語明細書】
2017135106.tif 000008
2017135106.tif 000009
2017135106.tif 000010
2017135106.tif 000011
2017135106.tif 000012
2017135106.tif 000013
2017135106.tif 000014
2017135106.tif 000015
2017135106.tif 000016
2017135106.tif 000017
2017135106.tif 000018
2017135106.tif 000019
2017135106.tif 000020
2017135106.tif 000021
2017135106.tif 000022
2017135106.tif 000023
2017135106.tif 000024
2017135106.tif 000025
2017135106.tif 000026
2017135106.tif 000027
2017135106.tif 000028
2017135106.tif 000029