特表2020-511743IP Force 特許公報全文掲載

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】特表2020-511743(P2020-511743A)
(43)【公表日】2020年4月16日
(54)【発明の名称】デジタルマイクロミラーデバイス及びスタティックリフレクタを用いたヘッドランプ
(51)【国際特許分類】
   F21S 41/675 20180101AFI20200319BHJP
   F21S 41/25 20180101ALI20200319BHJP
   F21S 41/33 20180101ALI20200319BHJP
   F21S 41/36 20180101ALI20200319BHJP
   F21S 41/141 20180101ALI20200319BHJP
   F21S 41/64 20180101ALI20200319BHJP
   F21S 41/37 20180101ALI20200319BHJP
   F21S 45/40 20180101ALI20200319BHJP
   B60Q 1/04 20060101ALI20200319BHJP
   B60Q 1/14 20060101ALI20200319BHJP
   G02B 26/08 20060101ALI20200319BHJP
   F21W 102/13 20180101ALN20200319BHJP
   F21W 102/145 20180101ALN20200319BHJP
   F21Y 115/00 20160101ALN20200319BHJP
【ＦＩ】
   F21S41/675
   F21S41/25
   F21S41/33
   F21S41/36
   F21S41/141
   F21S41/64
   F21S41/37
   F21S45/40
   B60Q1/04 E
   B60Q1/14 Z
   G02B26/08 E
   F21W102:13
   F21W102:145
   F21Y115:00
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2019-549455(P2019-549455)
(86)(22)【出願日】2018年3月7日
(85)【翻訳文提出日】2019年11月7日
(86)【国際出願番号】US2018021258
(87)【国際公開番号】WO2018165236
(87)【国際公開日】20180913
(31)【優先権主張番号】15/811,752
(32)【優先日】2017年11月14日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】62/469,767
(32)【優先日】2017年3月10日
(33)【優先権主張国】US
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JO,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT
(71)【出願人】
【識別番号】390020248
【氏名又は名称】日本テキサス・インスツルメンツ合同会社
(71)【出願人】
【識別番号】507107291
【氏名又は名称】テキサス インスツルメンツ インコーポレイテッド
(74)【1名の代理人】
【識別番号】100098497
【弁理士】
【氏名又は名称】片寄 恭三
(72)【発明者】
【氏名】ヴィクラント アール バクタ
(72)【発明者】
【氏名】ジェフ ファリス
(72)【発明者】
【氏名】ステファン エイ シャウ
【テーマコード（参考）】
2H141
3K243
3K339
【Ｆターム（参考）】
2H141MA13
2H141MB24
2H141MB63
2H141MD11
2H141ME01
2H141ME09
2H141ME11
2H141ME25
2H141MG10
2H141MZ12
2H141MZ16
3K243AA08
3K243AC06
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3K243BB18
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3K339BA22
3K339BA26
3K339CA01
3K339GB01
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3K339HA03
3K339HA06
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3K339MA05
3K339MA06
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3K339MC41
(57)【要約】
ヘッドランプ（１００）は、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）リフレクタ（１０６）と、光源（１０２）と、投射光学系（１１２）とを含む。ＤＭＤリフレクタ（１０６）は、ＤＭＤ（１０８）と、ＤＭＤ（１０８）の複数の側に配置されるスタティックリフレクタ（１１０）とを含む。光源（１０２）は、ＤＭＤリフレクタ（１０６）を照らすように配置されている。投射光学系（１１２）は、ＤＭＤ（１０８）によって反射された光と、スタティックリフレクタ（１１０）によって反射された光とを同じレンズシステムを介して投射するように構成される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ヘッドランプであって、
デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）と、前記ＤＭＤの複数の側に配置されるスタティックリフレクタとを含むＤＭＤリフレクタ、
前記ＤＭＤリフレクタを照らすように配置される光源、
前記ＤＭＤによって反射される光、及び前記スタティックリフレクタによって反射される光を、同じレンズシステムを介して投射するように構成される投射光学系、
を含む、ヘッドランプ。
【請求項2】
請求項１に記載のヘッドランプであって、前記スタティックリフレクタが、前記ＤＭＤのミラーの傾き角度と少なくとも同じ大きさのグルーブ角度を有する、スタティック反射性グレーティングを含む、ヘッドランプ。
【請求項3】
請求項１に記載のヘッドランプであって、前記ＤＭＤの各横方向端部に近接する前記スタティックリフレクタのエリアが等しくなるように、前記ＤＭＤが、前記スタティックリフレクタに対して横方向に中央に置かれる、ヘッドランプ。
【請求項4】
請求項１に記載のヘッドランプであって、前記ＤＭＤの１つの横方向端部のみが前記スタティックリフレクタに近接するように、前記ＤＭＤが前記スタティックリフレクタに対して横方向にオフセットされている、ヘッドランプ。
【請求項5】
請求項１に記載のヘッドランプであって、
前記スタティックリフレクタの一部が第１の位置から第２の位置に移動可能であり、
前記第１の位置において、前記スタティックリフレクタが光曝露から前記ＤＭＤをブロックし、
前記第２の位置において、前記ＤＭＤが光に晒される、
ヘッドランプ。
【請求項6】
請求項１に記載のヘッドランプであって、前記スタティックリフレクタが、
前記光源からの光を前記投射光学系に反射するように構成される平坦なミラーと、
前記光源からの光を前記投射光学系に反射するように構成される湾曲したミラーと、
前記光源からの光を前記投射光学系に反射するように構成されるフレネル要素と、
の一つ又は複数を含む、
ヘッドランプ。
【請求項7】
請求項６に記載のヘッドランプであって、制御回路要素を更に含み、
前記制御回路要素が、
前記ＤＭＤの温度を監視し、
前記ＤＭＤの前記温度が所定の限度未満であることに応答して、前記スタティックリフレクタの前記一部を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させる、
ように構成される、ヘッドランプ。
【請求項8】
請求項６に記載のヘッドランプであって、制御回路要素を更に含み、
前記制御回路要素が、
前記ヘッドランプの外の照明を監視し、
前記ヘッドランプの外の照明の強度が所定の限度未満であることに応答して、前記スタティックリフレクタの前記一部を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させる、
ように構成される、
ヘッドランプ。
【請求項9】
請求項１に記載のヘッドランプであって、前記スタティックリフレクタに向けられる前記光源によって生成される前記光の強度を変調するように構成される制御回路要素を更に含む、ヘッドランプ。
【請求項10】
ヘッドランプであって、
デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）リフレクタ、及び
前記ＤＭＤリフレクタを照らすように配置される光源、
を含み、
前記ＤＭＤリフレクタが、ＤＭＤと、前記ＤＭＤの複数の側に配置されるスタティックリフレクタとを含み、前記スタティックリフレクタが、固定部分と、可動部分と、前記可動部分を第１の位置から第２の位置に移動させるように構成されるアクチュエータとを含む、
ヘッドランプ。
【請求項11】
請求項１０に記載のヘッドランプであって、前記第１の位置において、前記前記スタティックリフレクタの前記可動部分が前記ＤＭＤを光曝露からブロックするように配置され、前記第２の位置において、前記スタティックリフレクタの前記可動部分が、前記ＤＭＤが光に晒され得るように配置される、ヘッドランプ。
【請求項12】
請求項１０に記載のヘッドランプであって、制御回路要素を更に含み、
前記制御回路要素が、
前記ＤＭＤの温度を監視し、
前記ＤＭＤの前記温度が所定の限度未満であることに基づいて、前記スタティックリフレクタの前記可動部分を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させるように前記アクチュエータをトリガする、
ように構成される、
ヘッドランプ。
【請求項13】
請求項１０に記載のヘッドランプであって、制御回路要素を更に含み、
前記制御回路要素が、
前記ヘッドランプの外の光を監視し、
前記ヘッドランプの外の光の強度が所定の限度未満であることに基づいて、前記スタティックリフレクタの前記可動部分を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させるように前記アクチュエータをトリガする、
ように構成される、
ヘッドランプ。
【請求項14】
請求項１０に記載のヘッドランプであって、前記スタティックリフレクタが、前記ＤＭＤのミラーの傾き角度と少なくとも同じ大きさのグルーブ角度を有するスタティック反射性グレーティングを含む、ヘッドランプ。
【請求項15】
請求項１０に記載のヘッドランプであって、前記ＤＭＤの各横方向端部に近接する前記スタティックリフレクタの前記固定部分のエリアが等しくなるように、前記ＤＭＤが、前記スタティックリフレクタの前記固定部分に対して横方向に中央に置かれる、ヘッドランプ。
【請求項16】
請求項１０に記載のヘッドランプであって、前記ＤＭＤの１つの横方向端部のみが前記スタティックリフレクタの前記固定部分に近接するように、前記ＤＭＤが前記スタティックリフレクタの前記固定部分に対して横方向にオフセットされている、ヘッドランプ。
【請求項17】
請求項１０に記載のヘッドランプであって、前記スタティックリフレクタに向けられる前記光源によって生成される前記光の強度を変調するように構成される制御回路要素を更に含む、ヘッドランプ。
【請求項18】
ランプリフレクタであって、
デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、及び
前記ＤＭＤの複数の側に配置されるスタティックリフレクタ、
を含み、
前記スタティックリフレクタが、スタティック反射性グレーティングを含み、前記スタティック反射性グレーティングの傾き角度が前記ＤＭＤのミラーの傾き角度と少なくとも同じ大きさである、
ランプリフレクタ。
【請求項19】
請求項１８に記載のランプリフレクタであって、前記スタティックリフレクタの一部が、光曝露から前記ＤＭＤをブロックする第１の位置から前記ＤＭＤを光に晒す第２の位置へ移動可能である、ランプリフレクタ。
【請求項20】
請求項１９に記載のランプリフレクタであって、移動可能である前記スタティックリフレクタの前記一部に結合されるアクチュエータを更に含み、前記アクチュエータが、前記第１の位置から移動可能である前記スタティックリフレクタの前記一部を前記第２位置に移動させるように構成される、ランプリフレクタ。
【請求項21】
ヘッドランプであって、
空間光変調器と、前記空間光変調器の複数の側に配置されるスタティックリフレクタとを含むリフレクタモジュ−ル、
前記リフレクタモジュールを照らすように配置される光源、及び
前記空間光変調器からの光、及び前記スタティックリフレクタによって反射される光を、同じレンズシステムを介して投射するように構成される投射光学系、
を含む、ヘッドランプ。
【請求項22】
請求項２１に記載のヘッドランプであって、前記スタティックリフレクタの一部が、光曝露から前記空間光変調器をブロックする第１の位置から、前記空間光変調器を光に晒す第２の位置に移動可能である、ヘッドランプ。
【請求項23】
請求項２１に記載のヘッドランプであって、移動可能である前記スタティックリフレクタの前記一部に結合されるアクチュエータを更に含み、前記アクチュエータが、前記第１の位置から移動可能である前記スタティックリフレクタの前記一部を前記第２位置に移動させるように構成されている、ヘッドランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
グレアフリー前方照明は、車両の夜間運転安全性を改善するための重大な目標となっている。パターン化されたビームを用いる車両ヘッドランプが、視野を動的に照らすために提案されている。幾つかの応用例において、ヘッドランプビームパターンは、ＧＰＳレシーバからの位置又は交通データ、又は更には姿勢センサと共に、前方センサ、路上に位置するインジケータ又はビーコンを含む、種々のソースからのデータに基づいて修正され得る。ダイナミック・ビーム・アダプテーションを用いるヘッドランプシステムは、潜在的に、グレアのないハイビーム、歩行者顔マスキング、動物スポットライト、ターゲット着色、反射低減、車両姿勢相殺、適応性前方ビームステアリング、及び路上の投影情報などの多数の応用例を可能にする。
【発明の概要】
【0002】
記載される例において、ヘッドランプは、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）リフレクタと、光源と、投射光学系とを含む。ＤＭＤリフレクタは、ＤＭＤと、ＤＭＤの複数の側に配置されるスタティックリフレクタとを含む。光源は、ＤＭＤリフレクタを照らすように配置される。投射光学系は、ＤＭＤによって反射された光と、同じレンズシステムを介してスタティックリフレクタによって反射された光とを投射するように構成される。ヘッドランプは車両ヘッドランプであり得る。
【0003】
別の実施例において、ヘッドランプは、ＤＭＤリフレクタ及び光源を含む。ＤＭＤリフレクタは、ＤＭＤ及びスタティックリフレクタを含む。スタティックリフレクタは、ＤＭＤの複数の側に配置される。スタティックリフレクタは、固定部分と、可動部分と、アクチュエータとを含む。アクチュエータは、可動部分を第１の位置から第２の位置に移動させるように構成される。光源は、ＤＭＤリフレクタを照らすように配置される。ヘッドランプは車両ヘッドランプであり得る。
【0004】
更なる実施例において、ランプリフレクタが、ＤＭＤ及びスタティックリフレクタを含む。スタティックリフレクタは、ＤＭＤの複数の側に配置される。スタティックリフレクタは、スタティック反射性グレーティング（grating）を含む。スタティック反射性グレーティングの傾き角度は、少なくとも、ＤＭＤのミラーの傾き角度と同じ大きさである。
【0005】
更に別の実施例において、ヘッドランプは、リフレクタモジュールと、光源と、投射光学系とを含む。リフレクタモジュールは、空間光変調器と、スタティックリフレクタと、光源と、投射光学系とを含む。スタティックリフレクタは、空間光変調器の複数の側に配置される。光源は、リフレクタモジュールを照らすように配置される。投射光学系は、空間光変調器からの光と、同じレンズシステムを介してスタティックリフレクタによって反射された光とを投射するように構成される。ヘッドランプは車両ヘッドランプであり得る。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】種々の実施例に従った車両ヘッドランプのブロック図を示す。
【0007】
【図2】種々の実施例に従ったデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）及びスタティックリフレクタを含むヘッドランプリフレクタを示す。
【0008】
【図3】種々の実施例に従ったＤＭＤを有するヘッドランプリフレクタにおいて用いるのに適するスタティックリフレクタの詳細を示す。
【0009】
【図4】種々の実施例に従ったデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）及びスタティックリフレクタを含むヘッドランプリフレクタを示す。
【0010】
【図5A】種々の実施例に従ったＤＭＤ及び可動スタティックリフレクタを含むヘッドランプリフレクタを示す。
【図5B】種々の実施例に従ったＤＭＤ及び可動スタティックリフレクタを含むヘッドランプリフレクタを示す。
【0011】
【図6】種々の実施例に従ったスタティックリフレクタの可動部分の位置を制御するための方法のためのフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本記載において、「結合する」という用語は、間接的又は直接的な有線又はワイヤレス接続のいずれかを意味する。そのため、第１のデバイスが第２のデバイスに結合する場合、その接続は、直接的接続を介するもの、又は他のデバイス及び接続を介する間接的接続を介するものとし得る。
【0013】
幾つかの車両ヘッドランプは、発光ダイオード（ＬＥＤ）のマトリックスを用いる、又はデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いる、ハイビームの画素レベル制御を提供する。ＤＭＤのより高い解像度は、ＤＭＤベースのヘッドランプがＬＥＤマトリックスよりもはるかに微細なハイビームプロファイルの制御を提供することを可能にする。しかしながら、ＤＭＤは半導体デバイスであり、半導体技術の通常の制約を受ける。例えば、半導体デバイスと同様に、ＤＭＤが動作する温度範囲は限られている。ＤＭＤのこの制約に適応するために、従来のＤＭＤベースのヘッドランプは、ＤＭＤの温度をレギュレートすることを試みる熱的制御システムを含み得、又はＤＭＤの温度が動作仕様を超える場合にＤＭＤの代わりに動作するための予備照明システムを含み得る。これらのオプションのいずれも、ヘッドランプに著しいコスト及び複雑度を付加し得る。また、従来のＤＭＤベースのヘッドランプは、ＤＭＤハイビームシステムに加えて、専用のロービーム及び／又は中間ビーム光照明システムを含み得、これもヘッドランプにコスト及び複雑度を付加する。
【0014】
例示の実施例は、複雑な温度制御システム又は予備照明システムを用いることなく、ＤＭＤデバイスの特定された温度範囲を超えて動作可能な、ＤＭＤベースの車両ヘッドランプを含む。実施例はまた、専用のロービーム照明システムを含むことなく、ロービーム生成を可能にする。本願において記載されるヘッドランプは、ＤＭＤの複数の側に配置されるスタティックリフレクタを含む。スタティックリフレクタは、光を所望のパターンで反射するために適切なある角度で固定されたグレーティングを含み得る。幾つかの実施例において、スタティックリフレクタは複数のエリアに細分され、各エリアが、異なる光源（例えば、異なるＬＥＤ）によって照明される。光源は、スタティックリフレクタを介して生成される照明パターンの制御を提供するように変調され得る。
【0015】
ヘッドランプの幾つかの実施例において、スタティックリフレクタの一部は可動である。第１の位置において、スタティックリフレクタの可動部分は、ＤＭＤの前方に位置する。そのため、第１の位置において、スタティックリフレクタの可動部分は、ＤＭＤの代わりに光を反射する（例えば、スタティックリフレクタの可動部分がハイビーム機能性を提供する）。第２の位置において、スタティックリフレクタの可動部分は、ＤＭＤが入射光を反射し得るように配置される（例えば、ＤＭＤがハイビーム機能性を提供する）。実施例は、温度、外部光条件、又はＤＭＤのオペレーションに影響を及ぼし得るその他の環境要因に基づいてハイビーム機能性を提供するようにスタティックリフレクタの可動部分を配置し得る。
【0016】
図１は、種々の実施例に従った車両ヘッドランプ１００のブロック図を示す。ヘッドランプ１００は、光源１０２と、リフレクタ１０６と、投射光学系１１２とを含む。光源１０２は、リフレクタ１０６上に光を投射する一つ又は複数のＬＥＤ１０４を含む。光源１０２の幾つかの実施例が、ＬＥＤ以外に又はＬＥＤに加えて、光生成デバイスを含み得る。光源１０２は、ＬＥＤ１０４への制御信号をスイッチングする（例えば、パルス幅変調する）ことによって、又はＬＥＤ１０４に提供される駆動電流を変更することによって、一つ又は複数のＬＥＤ１０４の出力強度を制御する変調回路要素を含み得る。例えば、変調回路要素は、各ＬＥＤ１０４の各々の各出射強度の個別の制御を提供し得る。
【0017】
光源１０２によって生成された光は、リフレクタ１０６上に投影される。リフレクタ１０６は、ＤＭＤ１０８及びスタティックリフレクタ１１０を含む。ＤＭＤ１０８は、ヘッドランプ１００において用いるのに適する空間光変調器の一例である。ヘッドランプ１００の幾つかの実施例では、ＤＭＤ１０８の代わりに、ＬＣＯＳ（Liquid crystal on silicon）デバイス、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）デバイス、又はその他の空間光変調技術を用い得る。従って、本明細書に記載される実施例は、ＤＭＤ、ＬＣＯＳ、ＬＣＤなどを含む種々の空間変調技術を用いるヘッドランプを包含する。
【0018】
リフレクタ１０６にスタティックリフレクタ１１０を含めることにより、多数の利点が提供される。スタティックリフレクタ１１０は、リフレクタ１０６の能動エリアを増加させ、これにより、ＤＭＤ１０８のエリアを増加させることなく、エタンデュが増大される。スタティックリフレクタ１１０を用いて、光源１０２のサイズを増大させる（例えば、光源１０２に含まれるＬＥＤ１０４の数を増大させる）ことによって、より広い視野及びより高い輝度が提供され得る。スタティックリフレクタ１１０は、ＤＭＤの少なくとも二つの側部に近接して配置され得る。スタティックリフレクタ１１０の実施例は、平坦ミラー、湾曲ミラー、及び／又は光源１０２から受け取った光を反射するフレネル要素を含み得る。
【0019】
リフレクタ１０６によって反射された光は、投射光学系１１２に向けられる。投射光学系１１２は、リフレクタ１０６によって反射された光を捕捉し、捕捉された光をヘッドランプ１００から離れて、例えば道路上に、投射する、任意のレンズ又はレンズシステムであり得る。車両ヘッドランプ１００の実施例において、投射光学系１１２の単一のアッセンブリ（例えば、単一のレンズシステム）が、ＤＭＤ１０８とスタティックリフレクタ１１０の両方から反射光を受け取り、反射光をヘッドランプ１００から離れて投射する。このように、実施例は、従来のように異なるリフレクタのための別個の投影光学系ではなく、ＤＭＤ１０８及びスタティックリフレクタ１１０の両方に対して単一セットの投影光学系１１２を用いる。
【0020】
図２は、ＤＭＤ１０８、並びに、スタティックリフレクタ２０２、２０４、及び２０６を含む、ヘッドランプリフレクタ２００を示す。ヘッドランプリフレクタ２００はリフレクタ１０６の一実施例であり、スタティックリフレクタ２０２、２０４、及び２０６は、スタティックリフレクタ１１０の実施例である。ＤＭＤ１０８の左右に配置されるスタティックリフレクタ２０２、２０６のエリアは、ほぼ等しい。従って、スタティックリフレクタ２０２及び２０６の配置は、ＤＭＤ１０８に対して対称であると説明することができる。幾つかの実施例において、スタティックリフレクタ２０２、２０４、及び２０６は、モノリシックユニットとして提供され得る。他の実施例において、スタティックリフレクタ２０２、２０４、及び２０６、及び／又はそれらのサブ部分は、別個のユニットとして提供され得る。
【0021】
ＤＭＤ１０８は、マイクロミラーを介して入射光を変調することによって視野の適応性ビームステアリング及びシェーピングを提供する。スタティックリフレクタ２０２、２０４、及び／又は２０６に向けられる光源１０２の光出力を変調することによって、制限されたビーム適合が、スタティックリフレクタ２０２、２０４、及び２０６を用いて提供され得る。例えば、スタティックリフレクタ２０２のエリア２１４が第１のＬＥＤによって照らされ得、スタティックリフレクタ２０２のエリア２１６が第２のＬＥＤによって照らされ得、第１のＬＥＤの光出力は、制限されたビーム適合を提供するために、強度及び／又は変調において第２のＬＥＤの光出力とは異なり得る。
【0022】
光源１０２は、異なる方向からリフレクタ２００の異なる部分へ光を向け得る。例えば、図２において、光２１２が第１の方向からスタティックリフレクタ２０２に向けられ、光２１０が第２の方向からスタティックリフレクタ２０４及びＤＭＤ１０８に向けられ、光２０８が第３の方向からスタティックリフレクタ２０６に向けられる。スタティックリフレクタ２０２、２０４、及び２０６とＤＭＤ１０８の反射の角度は、光２０８、２１０、及び２１０を投射光学系１１２に向けるように選択され得る。
【0023】
図３は、種々の実施例に従ったＤＭＤ１０８を有するヘッドランプリフレクタ１０６において用いるのに適するスタティックリフレクタ１１０の実施例の詳細を示す。スタティックリフレクタ１１０は、反射性グレーティング３０２を含む。幾つかの実施例において、反射性グレーティング３０２のピッチ角度（θｇ）は、「オン」状態のＤＭＤ１０８のミラーの角度とほぼ同じであるか又はそれよりも大きくし得る。グレーティングピッチ（Ｐｇ）（例えば、グレーティング頂点間の距離）は、ＤＭＤ１０８におけるミラーのピッチより大きくし得る。種々の実施例において、反射性グレーティング３０２のピッチ及び角度は、均一であってもよく、又はスタティックリフレクタ１１０にわたって変化してもよい。スタティックリフレクタ１１０の幾つかの実施例において、反射性グレーティング３０２又は反射性材料が、ＤＭＤ１０８と共平面であってもよく、又はＤＭＤ１０８に対応する平面からオフセットされた平面に配置されてもよい。種々の実施例において、反射性グレーティング３０２又は反射性材料が、ガラス基板のいずれかの側に配置されてもよく、又はガラス基板に埋め込まれてもよい。
【0024】
車両用ヘッドライトを実装するためにヘッドランプリフレクタ２００の実施例を用いると、左右のヘッドランプビームの重なりが、スタティックリフレクタ２０２、２０４、及び２０６からのビームを、視野に応じて、ヘッドランプから或る距離でＤＭＤ１０８によって生成される画像とオーバーラップさせ得る。この重なりは、路上の有効アドレス指定可能な解像度を減少させ得る。図４は、スタティックリフレクタの重なりを低減し得、ＤＭＤ１０８の有効性を劣化させ得るヘッドランプリフレクタ４００を示す。ヘッドランプリフレクタ４００は、ＤＭＤ１０８と、スタティックリフレクタ４０２及び４０４とを含む。ヘッドランプリフレクタ４００はリフレクタ１０６の一実施例であり、スタティックリフレクタ４０２及び４０４は、スタティックリフレクタ１１０の一実施例である。スタティックリフレクタ４０２はＤＭＤ１０８の一方の側に配置され、スタティックリフレクタ４０４はＤＭＤ１０８の下方に配置される。リフレクタ４００には、ＤＭＤ１０８の一方の側部に近接したスタティックリフレクタがない。従って、スタティックリフレクタ４０２及び４０４の配置は、ＤＭＤ１０８に対して非対称であると説明することができる。幾つかの実施例において、スタティックリフレクタ４０２及び４０４は、モノリシックユニットとして提供され得る。他の実施例において、スタティックリフレクタ４０２及び４０４は、別個のユニットとして提供され得る。
【0025】
ＤＭＤ１０８は、マイクロミラーを介して入射光を変調することによって、視野の適応性ビームステアリング及びシェーピングを提供する。スタティックリフレクタ４０２及び４０４に向けられる光源１０２の光出力を変調することによって、スタティックリフレクタ４０２及び４０４を用いて、制限されたビーム適合が提供され得る。
【0026】
図５Ａ及び図５Ｂは、種々の実施例に従った、可動スタティックリフレクタを含むヘッドランプリフレクタ５００を示す。ヘッドランプリフレクタ５００は、ＤＭＤ１０８と、固定スタティックリフレクタ５０２、５０４、５０６と、可動スタティックリフレクタ５０８と、アクチュエータ５１０とを含む。ヘッドランプリフレクタ５００はリフレクタ１０６の一実施例であり、スタティックリフレクタ５０２、５０４、５０６、及び５０８は、スタティックリフレクタ１１０の一実施例である。リフレクタ５００の図示される実施例において、ＤＭＤ１０８の左右に配置されるスタティックリフレクタ５０２及び５０６のエリアがほぼ等しいという点で、ＤＭＤ１０８に対して対称のスタティックリフレクタの配置が示されている。幾つかの実施例において、スタティックリフレクタのＤＭＤ１０８に対する関係は（例えば、図４に示されるように）非対称であってもよい。
【0027】
スタティックリフレクタ５０８は可動である。図５Ａにおいて、スタティックリフレクタ５０８は、光源１０２によって生成された光を反射するためのＤＭＤ１０８の使用を可能にするように配置される。図５Ｂにおいて、スタティックリフレクタ５０８は、ＤＭＤ１０８の使用をディセーブルし、光源１０２によって生成された光をスタティックリフレクタ５０８が反射することを可能にするように配置される。スタティックリフレクタ５０８は、アクチュエータ５１０に結合される。アクチュエータ５１０は、スタティックリフレクタ５０８を少なくとも二つの位置間で移動させ得る、電磁又はその他のデバイスであり得る。アクチュエータは可動リフレクタ制御回路要素５１２に結合される。可動リフレクタ制御回路要素５１２は、温度及び／又は外部照明などの環境条件を監視し、環境条件の測定値に基づいてアクチュエータ５１０を制御する。可動リフレクタ制御回路要素５１２又はその一部は、リフレクタ５００及びヘッドランプ１００から離れて配置され得る。例えば、可動リフレクタ制御回路要素５１２は、リフレクタ５００に及び／又はヘッドランプ１００に配置される温度センサ５１４及び／又は照明センサ５１６などのセンサを含むか又はセンサに結合され得る一方、センサの出力で処理する回路要素（例えば、デジタイザー、マイクロコントローラ等）は、ヘッドランプ１００の外に（例えば、エンジンルーム、車両内等において）配置される。
【0028】
幾つかの実施例において、可動リフレクタ制御回路要素５１２は、ＤＭＤ１０８の温度又はＤＭＤ１０８近くの温度を測定するために温度センサ５１４を適用する。測定された温度が、所定の温度閾値（例えば、摂氏１０５度）を超えない場合、可動リフレクタ制御回路要素５１２は、アクチュエータ５１０にスタティックリフレクタ５０８を図５Ａに示すように位置決めさせるように、アクチュエータ５１０に対する制御をアサートし得る。ＤＭＤ１０８の温度又はＤＭＤ１０８近くの温度が、砂漠での運転など高い周囲温度において起こり得るように所定の温度閾値を超える場合、可動リフレクタ制御回路要素５１２は、アクチュエータ５１０にスタティックリフレクタ５０８を図５Ｂに示すように位置決めさせるように、アクチュエータ５１０に対する制御をアサートし得る。同様に、照明レベルが所定の照明閾値を超えない場合、可動リフレクタ制御回路要素５１２は、アクチュエータ５１０にスタティックリフレクタ５０８を図５Ａに示すように位置決めさせるように、アクチュエータ５１０に対する制御をアサートし得る。照明レベルが（高い太陽光を呈する昼光条件の場合のように）所定の照明閾値を超える場合、可動リフレクタ制御回路要素５１２は、アクチュエータ５１０にスタティックリフレクタ５０８を図５Ｂに示すように位置決めさせるように、アクチュエータ５１０に対する制御をアサートし得る。
【0029】
ヘッドランプ５００の幾つかの実施例において、スタティックリフレクタ５０８の初期設定位置は、図５Ｂに示すようなものであり得、スタティックリフレクタ５０８はＤＭＤ１０８を覆っている。例えば、スタティックリフレクタ５０８に結合されるばねが、スタティックリフレクタ５０８を図５ＡにあるようにＤＭＤ１０８から離れて移動させるためアクチュエータ５１０によって加えられる力がない場合にＤＭＤ１０８を覆うようにスタティックリフレクタ５０８を配置し得る。ＤＭＤ１０８及び関連する回路要素は、スタティックリフレクタ５０８がＤＭＤ１０８を覆うように配置されている間、電源切断され得る。
【0030】
図６は、種々の実施例に従ったスタティックリフレクタの可動部分の位置を制御するための方法６００のフローチャートを示す。便宜上順次示されているが、示されている行為の少なくとも幾つかが、異なる順で実施され得、及び／又は並列に実施され得る。また、いくつかの実装が、示された行為のうちのいくつかのみを実施し得る。幾つかの実装において、方法６００のオペレーションの少なくとも幾つかが、ヘッドランプ５００によって実装され得る。
【0031】
ブロック６０２において、ヘッドランプ５００に配置される温度センサ５１４は、ＤＭＤ１０８の温度を測定しているか、又はＤＭＤ１０８に近接するヘッドランプ５００の温度を測定している。
【0032】
ブロック６０４において、可動リフレクタ制御回路要素５１２は、温度センサ５１４の出力を温度閾値と比較する。温度閾値は、ＤＭＤ１０８が光を反射し得るようにスタティックリフレクタ５０８が配置され得る温度又はそれよりも低い温度を表す。例えば、１０５℃未満の温度ではスタティックリフレクタ５０８が、ＤＭＤ１０８に光を反射させ得るように配置され得、一方、１０５℃以上の温度ではスタティックリフレクタ５０８が、ＤＭＤ１０８を覆い、ＤＭＤ１０８の代わりに光を反射するように配置され得る。
【0033】
ブロック６０４において、温度センサ５１４によって測定された温度が温度閾値未満でない場合、ブロック６０６において、可動リフレクタ制御回路要素５１２は、アクチュエータ５１０に、スタティックリフレクタ５０８を図５Ｂに示すようにＤＭＤ１０８を覆うように位置決めさせるように、アクチュエータ５１０に対する制御をアサートする。
【0034】
ブロック６０４において、温度センサ５１４によって測定された温度が温度閾値未満である場合、ブロック６０８において、ヘッドランプ５００内に又はヘッドランプ５００に近接して配置される照明センサ５１６は、ヘッドランプ５００の外の照明の強度を測定する。
【0035】
ブロック６１０において、可動リフレクタ制御回路要素５１２は、照明センサ５１６の出力を照明閾値と比較する。照明閾値は、ＤＭＤ１０８が光を反射し得るようにスタティックリフレクタ５０８が配置され得る照度又はそれよりも低い照度を表す。例えば、１００，０００ルクス未満の照度では、スタティックリフレクタ５０８がＤＭＤが光を反射し得るように配置され得、一方、１００，０００ルクス以上の照度では、スタティックリフレクタ５０８が、ＤＭＤ１０８を覆い、ＤＭＤ１０８の代わりに光を反射するように配置され得る。
【0036】
ブロック６１０において、照明センサ５１６によって測定された照明が照明閾値未満にない場合、ブロック６０６において、可動リフレクタ制御回路要素５１２は、アクチュエータ５１０に、図５Ｂに示すようにＤＭＤ１０８を覆うようにスタティックリフレクタ５０８を位置決めさせるように、アクチュエータ５１０に対する制御をアサートする。
【0037】
ブロック６１０において、照明センサ５１６によって測定された照明が照明閾値未満である場合、ブロック６１２において、可動リフレクタ制御回路要素５１２は、アクチュエータ５１０に、図５Ａに示すようにＤＭＤ１０８を覆わないようにスタティックリフレクタ５０８を位置決めさせるように、アクチュエータ５１０に対する制御をアサートする。
【0038】
本発明の特許請求の範囲内で、説明した例示の実施例に改変が成され得、他の実施例が可能である。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【国際調査報告】

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