JP2017135106A - 光パターンを投影する装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【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
【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
Description
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (10)
- 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)。 - 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)。 - 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)。
- 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)。 - 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)。
- 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)。 - 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)。
- 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。
- 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。
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