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HINTERGRUND
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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugleuchte, die ein Halbleiterlaserelement als eine Lichtquelle aufweist, und insbesondere eine Fahrzeugleuchte zum Erzeugen eines weißen Lichts durch das Kombinieren eines Halbleiterlaserelements mit einem Leuchtstoff.
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In einer Fahrzeugleuchte wie etwa einem Fahrzeugscheinwerfer wurde versucht, eine Laserdiode (LD) anstelle einer Leuchtdiode (LED) zu verwenden (siehe das Patentdokument 1). Weil eine LD-Lichtquelle eine hohe Lichtwandlungseffizienz und eine kleine Lichtemissionsfläche aufweist, ist die LD-Lichtquelle vorteilhaft hinsichtlich einer Miniaturisierung der Leuchte. In der Fahrzeugleuchte, die die LD-Lichtquelle verwendet, wird ein Laserlicht wie z. B. ein blaues Laserlicht von einem LD-Element zu einem Leuchtstoff gestrahlt, der ein Wellenlängenwandlungselement ist, wird ein Licht wie z. B. ein gelbes Licht aufgrund der Erregung des Leuchtstoffs emittiert und werden das blaue Laserlicht und das gelbe Licht gemischt, um ein weißes Licht zu emittieren.
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Laserlicht ist ein hochenergetisches Licht mit einer starken Richteigenschaft. Wenn es als ein Licht für einen Fahrzeugscheinwerfer oder ähnliches wie oben beschrieben verwendet wird, kontaktiert das Laserlicht den Leuchtstoff und wird gestreut. Auf diese Weise wird das Laserlicht zu einem weißen Licht gewandelt, das für die Bestrahlung einer Straßenoberfläche geeignet ist und eine geeignete Energie aufweist. Wenn das Laserlicht nicht ausreichend mit dem Leuchtstoff in Kontakt gebracht wird und in dem Reflektor reflektiert wird und dabei eine hohe Energie beibehält, wird das hochenergetische Laserlicht zu einem Fußgänger, einem Fahrzeug, einer Straßenoberfläche oder ähnlichem vor einem Fahrzeug gestrahlt. Um dies zu vermeiden, ist der Leuchtstoff fest an einem Montagekörper fixiert, um eine Lösung oder Beschädigung des Leuchtstoffs zu verhindern.
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Um die direkte Bestrahlung mit hochenergetischem Laserlicht zu vermeiden, d. h. um sicherzustellen, dass das Laserlicht den Leuchtstoff kontaktiert und entsprechend gestreut wird, ist gewöhnlich ein Lichtdetektor an einer entsprechenden Position eines optischen Pfads installiert, um die Energiemenge (Lichtintensität) oder Lichtwellenlänge zu messen und dadurch das Vorhandensein oder die Abwesenheit einer Anormalität zu prüfen. Wenn eine Anormalität festgestellt wird und bestimmt wird, dass das hochenergetische Laserlicht gestrahlt wird, ohne den Leuchtstoff zu kontaktieren, wird geschätzt, dass der Leuchtstoff aus irgend einem Grund gelöst oder beschädigt wurde, und wird der Betrieb des Laserelements gestoppt.
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Außerdem wurde vorgeschlagen, dass eine Reflexion eines hochenergetischen Laserlichts von einem Reflektor nach vorne verhindert wird, indem ein Durchgangsloch, das sich durch den Reflektor erstreckt, oder ein Austrittsloch (Bezugszeichen H2 in dem Patentdokument 1) in dem durch das Laserlicht kontaktierten Reflektor ausgebildet wird, damit das Laserlicht in einer anormalen Situation aus dem Reflektor nach außen austreten kann.
Patentdokument 1: Offengelegtes
japanisches Patent mit der Veröffentlichungsnummer 2014-180886 -
Wenn ein Austrittsloch in dem oben beschriebenen Reflektor ausgebildet ist, wird das Laserlicht nicht in dem Reflektor reflektiert, sondern auch dann in den Raum der Leuchtenkammer an der Außenseite des Reflektors geführt, wenn der Leuchtstoff gelöst oder beschädigt wurde, sodass das hochenergetische Laserlicht den Reflektor erreicht. Deshalb wird das Laserlicht gewöhnlich nicht nach vorne reflektiert.
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Es ist jedoch eine große Anzahl von Teilen in der Leuchtenkammer des Fahrzeugs angeordnet, wobei die meisten der Teile das Licht reflektieren. Deshalb wird das Laserlicht, das durch das Austrittsloch zu der Rückseite des Reflektors geführt wird, wiederholt und mehrfach reflektiert. Folglich besteht die Möglichkeit, dass das hochenergetische Laserlicht nach vorne gestrahlt wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung sehen eine Fahrzeugleuchte vor, die eine Reflexion des Laserlichts in dem Reflektor unterdrücken kann, sodass das Laserlicht auch dann direkt nach vorne gestrahlt wird, wenn ein Leuchtstoff von einer vorbestimmten Position gelöst ist oder auch wenn der Leuchtstoff beschädigt ist und somit seine normale Funktion nicht erfüllen kann.
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Eine Fahrzeugleuchte gemäß einer beispielhaften Ausführungsform umfasst:
ein Halbleiterlaserelement, das konfiguriert ist, um Laserlicht zu emittieren,
eine Sammellinse, die konfiguriert ist, um das Laserlicht zu sammeln,
einen Leuchtstoff, der konfiguriert ist, um weißes Licht zu bilden, indem er die Wellenlänge wenigstens eines Teils des gesammelten Laserlichts wandelt, und
einen Reflektor, der konfiguriert ist, um das weiße Licht zu reflektieren,
wobei ein Lichtdurchlassteil in einem Teil des Reflektors ausgebildet ist, in dem ein Erweiterungspfad, der durch das Erweitern eines optischen Pfads des Laserlichts vor dem Kontaktieren des Leuchtstoffs erhalten wird, den Reflektor kreuzt, und
wobei ein Lichtbeschränkungsteil über dem Lichtdurchlassteil ausgebildet ist.
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(Betrieb)
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Bei einer derartigen Konfiguration wird in einer normalen Situation, d. h. während der an einer vorbestimmten Position fixierte Leuchtstoff die Wellenlänge wenigstens eines Teils des Laserlichts wandelt, die starke Richteigenschaft des hochenergetischen Laserlichts geschwächt, um ein niederenergetisches weißes Licht zu erzeugen, und kontaktiert das weiße Licht den Reflektor über einer relativ breite Fläche. Deshalb wird beinahe das gesamte weiße Licht nach vorne reflektiert, um eine Straßenfläche oder ähnliches zu bestrahlen. Der Rest des weißen Lichts erreicht den Lichtdurchlassteil an der Oberfläche des Reflektors und wird in den Lichtbeschränkungsteil geführt. Der Großteil des durch den Lichtdurchlassteil hindurchgehenden Lichts wird in dem Lichtbeschränkungsteil beschränkt und nicht nach vorne gestrahlt.
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Wenn jedoch in der Konfiguration, in welcher der Lichtdurchlassteil nicht an der Oberfläche des Reflektors ausgebildet ist, der Leuchtstoff von einer vorbestimmten Position gelöst wird oder der Leuchtstoff funktionell beeinträchtigt ist, obwohl er an der vorbestimmten Position vorhanden ist, wird das hochenergetische Laserlicht direkt reflektiert oder wird das Laserlicht, das nicht ausreichend zu einem niederenergetischen Licht gewandelt wurde, in einem sehr schmalen Bereich des Reflektors konzentriert und dann direkt reflektiert. Deshalb wird das hochenergetische Laserlicht zu einer Straßenoberfläche, einem Fußgänger oder ähnlichem gestrahlt. Und auch wenn das Austrittsloch gebildet wird, besteht die Möglichkeit, dass das durch das Austrittsloch hindurchgehende Laserlicht mehrere Male für jedes Glied in der Leuchtenkammer reflektiert wird, sodass es indirekt von der Leuchtenkammer nach vorne gestrahlt wird.
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Dagegen ist die vorliegende Erfindung wie folgt konfiguriert. Insbesondere kann es vorkommen, dass der Leuchtstoff gelöst oder in seiner Funktion beeinträchtigt ist, sodass sich das Laserlicht (z. B. blaues oder violettes Laserlicht mit kurzer Wellenlänge), das durch einen Kontakt mit dem Leuchtstoff zu einem niederenergetischen Licht gewandelt werden soll, einem sehr schmalen Bereich des Reflektors nähert, während es eine hohe Energie beibehält. Weil auch in diesem Fall der Lichtdurchlassteil an der Oberfläche des Reflektors in Entsprechung zu dem Erweiterungspfad des optischen Pfads des Laserlichts ausgebildet ist, wird das Laserlicht nicht direkt von dem Reflektor reflektiert und nach vorne gestrahlt. Und weil der Lichtbeschränkungsteil über dem Lichtdurchlassteil ausgebildet ist, wird das gesamte oder beinahe das gesamte durch den Lichtdurchlassteil hindurchgehende Laserlicht nicht durch den Lichtdurchlassteil nach vorne gestrahlt.
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Wie weiter oben beschrieben, wird in der normalen Situation das gesamte oder beinahe das gesamte weiße Licht, das in den Lichtbeschränkungsteil geführt wird, in dem Lichtbeschränkungsteil beschränkt und nicht nach vorne gestrahlt, sodass ein Verlust des weißen Lichts auftritt. Das Laserlicht ist jedoch durch eine starke Richteigenschaft gekennzeichnet, sodass der Bereich des Reflektors, den das Laserlicht ohne einen Kontakt mit dem Leuchtstoff erreicht, sehr schmal ist, sodass auch der Bereich des Lichtdurchlassteils sehr schmal ist. Deshalb ist der Verlust des weißen Lichts sehr klein.
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Der Lichtdurchlassteil kann ein Austrittsloch sein, und der Lichtbeschränkungsteil kann ein geschlossener Raum sein, der über dem Austrittsloch ausgebildet ist. Wenigstens ein Teil einer Wandfläche des geschlossenen Raums ist konfiguriert, um ein Streulicht durch das Reflektieren (unregelmäßige Reflektieren) eines Teils des Lichts, das den Lichtbeschränkungsteil erreicht, zu erzeugen. Die Fahrzeugleuchte kann weiterhin wenigstens einen Lichtsensor umfassen, der konfiguriert ist, um das Streulicht zu erfassen.
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(Betrieb)
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In der vorliegenden Konfiguration erreicht das Laserlicht, das in einer anormalen Situation den Leuchtstoff nicht oder unzureichend kontaktiert, das Austrittsloch und wird durch das Austrittsloch zu einem geschlossenen Raum geführt. Dann wird das Laserlicht unregelmäßig an einer Lichtstreufläche in dem geschlossenen Raum reflektiert und als ein Streulicht gestreut. In dem Streulicht wird die Richteigenschaft des Laserlichts beseitigt oder geschwächt, sodass der Energiepegel niedrig ist. Also auch wenn das Streulicht aus dem geschlossenen Raum leckt, wird das hochenergetische Licht nicht von dem Fahrzeug nach vorne gestrahlt.
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Wenn eine Anormalität in dem Leuchtstoff auftritt und das Laserlicht auf diese Weise zu der stromabwärts gelegenen Seite des Leuchtstoffs gestrahlt wird, sollte eine Lichtquelle ausgeschaltet werden. Weil das Laserlicht den geschlossenen Raum in der anormalen Situation erreicht, kann das Laserlicht direkt unter Verwendung des Lichtsensors erfasst werden. In diesem Fall muss der Lichtsensor in dem optischen Pfad des Laserlichts installiert werden. Weil jedoch das Laserlicht eine starke Richteigenschaft aufweist und die Schnittfläche des optischen Pfads klein ist, kann der Lichtsensor nicht genau in dem optischen Pfad des Laserlichts installiert werden. Weiterhin wird in der anormalen Situation zusätzlich zu der Lösung oder Beschädigung des Leuchtstoffs auch die Lichtquelle des Laserlichts aufgrund einer darauf ausgeübten Kraft verschoben. Dementsprechend besteht die Möglichkeit, dass der optische Pfad des Laserlichts geändert wird.
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Um eine derartige Situation zu vermeiden, wird gemäß diesem Aspekt die gesamte Innenfläche der Wandfläche für die Konfiguration des geschlossenen Raums oder die den optischen Pfad des Laserlichts kontaktierende Innenfläche und deren Umgebung als eine Lichtstreufläche verwendet. Das die Lichtstreufläche kontaktierende Laserlicht wird unregelmäßig reflektiert und dadurch als ein niederenergetisches Streulicht mit einer beseitigten oder geschwächten Richteigenschaft im Wesentlichen in allen Richtungen des geschlossenen Raums gestreut. Das Streulicht wird nicht nur in dem geschlossenen Raum, sondern auch in einem Teil der Leuchtenkammer in dem Reflektor durch das Austrittsloch gestreut. Das Streulicht weist eine Wellenlänge oder einen Energiepegel auf, die sich von denjenigen des in einer normalen Situation erzeugten Laserlichts oder weißen Lichts unterscheiden. Wenn also ein Lichtsensor, der eine andere Wellenlänge oder einen anderen Energiepegel als diejenigen des weißen Lichts erfassen kann, in dem geschlossenen Raum oder der Leuchtenkammer, den bzw. die das Streulicht erreicht, installiert ist, wird der Lichtsensor in der normalen Situation nicht betrieben, kann aber das in der anormalen Situation erzeugte Laserlicht oder Streulicht erfassen. Basierend auf dieser Erfassung kann die Lichtquelle des Laserlichts sofort ausgeschaltet werden.
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Ein einzelner Lichtsensor kann in dem optischen Pfad des Laserlichts oder in dem geschlossenen Raum oder der Leuchtenkammer, den bzw. die das Streulicht erreicht, installiert sein. In der anormalen Situation kann zusätzlich zu der Lösung oder Beschädigung des Leuchtstoffs auch der Lichtsensor gelöst oder beschädigt werden. Es ist deshalb vorteilhaft, wenn eine Vielzahl von Lichtsensoren installiert ist, um eine Anormalität des Laserlichts zuverlässig zu erfassen.
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Der Lichtdurchlassteil kann ein Austrittsloch sein, und der Lichtbeschränkungsteil kann ein geschlossener Raum sein, der über dem Austrittsloch ausgebildet ist. Die Fahrzeugleuchte kann weiterhin ein Lichtabschirmungsblech umfassen, das konfiguriert ist, um die Leckmenge des Lichts zu reduzieren, wobei das Lichtabschirmungsblech an dem Erweiterungspfad des optischen Pfads des Laserlichts in dem geschlossenen Raum vorgesehen ist.
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(Betrieb)
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In der vorliegenden Konfiguration kommt das Laserlicht, das in der anormalen Situation den Leuchtstoff nicht oder nicht ausreichend kontaktiert und durch das Austrittsloch einen geschlossenen Raum erreicht, in Kontakt mit dem Lichtabschirmungsblech. Auf diese Weise wird wenigstens ein Teil des Laserlichts abgeschirmt und wird dadurch die Menge des Laserlichts reduziert. Auch wenn das Laserlicht indirekt von dem Fahrzeug nach vorne gestrahlt wird, kann die Leckmenge des Laserlichts beträchtlich reduziert werden.
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Gewöhnlich weist das Lichtabschirmungsblech eine plattenartige Form auf, die den optischen Pfad des Laserlichts ausreichend blockieren kann. Das Material des Lichtabschirmungsblechs kann verschiedene Metalle wie etwa Eisen, Nickel, Aluminium oder Kupfer bzw. eine Metalllegierung wie etwa Edelstahl enthalten. Um die Lichtabschirmungseigenschaft ausreichend zu vergrößern, kann die Oberfläche des Lichtabschirmungsblechs schwarz gefärbt sein.
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Der Reflektor kann einen transparenten Kunstharzbasiskörper aufweisen, wobei eine Reflexionsfläche des Reflektors durch eine abgeschiedene Schicht gebildet wird, die auf einen Teil einer Innenfläche des Reflektors geschichtet ist. Eine Fläche, die durch die abgeschiedene Schicht umgeben ist und auf der die abgeschiedene Schicht nicht ausgebildet ist, kann als der Lichtdurchlassteil dienen, während der transparente Kunstharzbasiskörper als der Lichtbeschränkungsteil dient.
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(Betrieb)
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Wenn in dieser Konfiguration eine abgeschiedene Schicht auf eine Innenfläche des transparenten Kunstharzes geschichtet wird, um darauf eine Reflexionsfläche auszubilden, wird der Teil des transparenten Kunstharzes, der nicht durch die abgeschiedene Schicht beschichtet ist, als ein Maskierungsteil ausgebildet. Der Maskierungsteil ist etwas größer als der Teil, der einem optischen Pfad (Abweichungsbereich des Laserlichts) des Laserlichts in der anormalen Situation entspricht. Der Maskierungsteil ist derart konfiguriert, dass das Laserlicht, dessen Wellenlänge in der anormalen Situation nicht gewandelt wird, durch den Maskierungsteil in das transparente Kunstharz geführt wird und dann durch das transparente Kunstharz hindurchgelassen wird. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass das hochenergetische Laserlicht in der abgeschiedenen Schicht auf der Oberfläche des transparenten Kunstharzes reflektiert und von dem Fahrzeug nach vorne gestrahlt wird.
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Wenn das Laserlicht zu dem transparenten Kunstharz gestrahlt wird, kann die Oberfläche des transparenten Kunstharzes modifiziert werden und opak werden. Aber auch wenn in dieser Konfiguration der Maskierungsteil des transparenten Kunstharzes opak wird, weil er durch das Laserlicht bestrahlt wird, sodass das Laserlicht vollständig oder teilweise blockiert wird, wird die Zielsetzung des Vermeidens einer nach vorne gerichteten Reflexion des Laserlichts nicht aufgegeben. Auf diese Weise wird der Effekt zuverlässiger erzielt.
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Die vorliegende Konfiguration, in welcher eine Reflexion des Laserlichts nach vorne vermieden wird, indem der Maskierungsteil ausgebildet wird, ist einfacher als die Konfiguration, in welcher die Reflexion des Laserlichts nach vorne vermieden wird, indem das Austrittsloch an dem Reflektor ausgebildet wird. Als das transparente Kunstharz können ein Acrylkunstharz, Polycarbonatkunstharz und Silikonkunstharz verwendet werden.
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Die Fahrzeugleuchte kann weiterhin umfassen:
einen Lichtsensor, der an dem Erweiterungspfad des optischen Pfads des Laserlichts in dem transparenten Kunstharzbasiskörper vorgesehen ist.
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(Betrieb)
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Auch wenn die Niederenergie des Laserlichts unter Verwendung der oben beschriebenen Erfindungen erzielt werden kann, ist es unvorteilhaft, die Fahrzeugleuchte mit einem gelösten oder beschädigten Leuchtstoff zu lassen. In der vorliegenden Konfiguration wird die Wellenlänge oder der Energiepegel des Laserlichts durch den Lichtsensor erfasst, der an einem optischen Pfad des Laserlichts in dem transparenten Kunstharzkörper installiert ist, um dadurch eine Anormalität des Leuchtstoffs zu erkennen. Indem weiterhin die Anormalität für einen Fahrer unter Verwendung eines Alarms oder ähnlichem gemeldet wird, kann schnell auf die Anormalität reagiert werden.
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In dieser Konfiguration wird der transparente Kunstharzbasiskörper als der Basiskörper des Reflektors verwendet. Deshalb kann der Lichtsensor fixiert werden, indem er in den transparenten Kunstharzbasiskörper eingebettet wird oder an die Außenfläche des transparenten Basiskörpers geschraubt wird. Im Gegensatz dazu ist in der Technik aus dem Stand der Technik, in welcher der Reflektor mit dem darin ausgebildeten Austrittsloch verwendet wird, ein Basiskörper für das Installieren des Lichtsensors separat zu dem Reflektor erforderlich. Es ist deshalb schwierig, den Lichtsensor zu installieren.
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Eine Lichtabschirmungsschicht kann auf eine Fläche gegenüber der Fläche des transparenten Kunstharzbasiskörpers, an welcher die abgeschiedene Schicht ausgebildet ist, geschichtet sein.
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(Betrieb)
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Wenn die Lichtabschirmungsschicht nicht auf dem transparenten Kunstharzbasiskörper geschichtet ist, kann das auf dem transparenten Kunstharzbasiskörper einfallende Laserlicht unter Umständen von der Außenfläche des transparenten Kunstharzkörpers aus dem transparenten Kunstharzbasiskörper nach außen durchgelassen werden. Weiterhin kann das durchgelassene Laserlicht unter Umständen durch mehrere Glieder in der Leuchte reflektiert und schließlich von dem Fahrzeug nach vorne gestrahlt werden.
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Wenn dagegen wie in der vorliegenden Konfiguration die Lichtabschirmungsschicht an der Außenfläche des transparenten Kunstharzbasiskörpers durch eine Beschichtung aus schwarzer Farbe oder ähnlichem ausgebildet ist, wird das auf dem transparenten Kunstharzbasiskörper einfallende Laserlicht nicht von der Außenfläche des transparenten Kunstharzkörpers aus dem transparenten Kunstharzbasiskörper nach außen durchgelassen, sondern in dem transparenten Kunstharzbasiskörper gefangen. Auf diese Weise wird (weitestgehend) verhindert, dass das hochenergetische Laserlicht von dem Fahrzeug nach außen gestrahlt wird.
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Die Fahrzeugleuchte kann weiterhin umfassen:
eine Blende, die zwischen dem Leuchtstoff und dem Lichtdurchlassteil vorgesehen ist, wobei die Blende ein Stiftloch aufweist, das derart ausgebildet ist, dass eine gerade Linie, die eine Position einer erwarteten maximalen Bewegung der Sammellinse mit einer Außenkante des Lichtdurchlassteils verbindet, durch das Innere des Stiftlochs verläuft.
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(Betrieb)
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Wenn in der Fahrzeugleuchte, in welcher der Lichtdurchlassteil ausgebildet ist, die Emissionsrichtung des Laserlichts durch das Laserelement eine konstante Richtung und gewöhnlich eine vertikale Richtung ist, wird das Laserlicht von dem Lichtdurchlassteil nach oben geführt, sodass das hochenergetische Laserlicht nicht von der Leuchtenkammer nach außen gestrahlt wird, auch wenn der Leuchtstoff gelöst ist und das Laserlicht die Nachbarschaft des Reflektors erreicht. Der Betrieb ist gleich dem oben beschriebenen. Wenn jedoch das Laserelement geneigt wird und somit die Emissionsrichtung des Laserlichts von der vertikalen Richtung verschoben ist, wird auch die Fahrtrichtung des Laserlichts geneigt. Deshalb kann das Laserlicht unter Umständen die Fläche des Reflektors erreichen, an welcher der Lichtdurchlassteil nicht vorhanden ist. Dies gilt auch für den Fall, dass das Laserelement horizontal bewegt wird.
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In diesem Fall ist wie in der vorliegenden Konfiguration das Stiftloch derart ausgebildet, dass eine gerade Linie, die die Position der erwarteten maximalen Bewegung der Sammellinse als des Fortpflanzungsbasispunkts des Laserlichts mit einer Außenkante des Lichtdurchlassteils verbindet, durch das Innere des Stiftlochs verläuft. Bei dieser Konfiguration ist das Laserlicht, das von dem Laserelement emittiert wird und das Äußere des Bereichs des Lichtdurchlassteils, wo das Stiftloch nicht vorhanden ist und das Laserelement geneigt ist, erreicht, durch die Blende mit dem Stiftloch blockiert und kann somit die abgeschiedene Schicht um den Lichtdurchlassteil herum nicht erreichen. Auf diese Weise wird verhindert, dass das hochenergetische Licht in dem Reflektor reflektiert und nach vorne gestrahlt wird. Das Stiftloch weist einen Durchmesser auf, der größer als die Breite des Leuchtstoffs ist. Vorzugsweise ist der Durchmesser auf ungefähr 1 mm gesetzt.
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Weiterhin ist es wünschenswert, die Positionsbeziehung zwischen dem Stiftloch und dem Lichtdurchlassteil mit einer großen Präzision zu bestimmen. Weiterhin ist es wünschenswert, wenn die Blende mit dem Stiftloch und der Reflektor mit dem darin ausgebildeten Lichtdurchlassteil einstückig ausgebildet sind.
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In der Fahrzeugleuchte gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Lichtdurchlassteil auf der Oberfläche des Reflektors ausgebildet und ist der Lichtbeschränkungsteil über dem Lichtdurchlassteil ausgebildet. Auf diese Weise wird das Laserlicht, dessen Wellenlänge in der anormalen Situation nicht gewandelt wird und das die Nachbarschaft des Reflektors erreicht, zu dem Lichtbeschränkungsteil gerichtet und wird der größte Teil des Laserlichts in dem Lichtbeschränkungsteil eingeschlossen. Auf diese Weise kann im Wesentlichen vollständig verhindert werden, dass das hochenergetische Laserlicht von dem Fahrzeug nach vorne gestrahlt wird.
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Wenn weiterhin gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung das Stiftloch ausgebildet ist, kann verhindert werden, dass das Laserlicht aufgrund einer Neigung oder einer horizontalen Bewegung des Laserelements nach vorne gestrahlt wird.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Längsschnittansicht einer Fahrzeugleuchte gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
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2 ist eine perspektivische Ansicht der Fahrzeugleuchte von 1.
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3A ist eine Ansicht von unten auf einen Reflektor der Fahrzeugleuchte von 1, und 3B und 3C sind Ansichten von unten auf modifizierte Beispiele des Reflektors von 3A.
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4 ist eine Längsschnittansicht einer Fahrzeugleuchte gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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5 ist eine Längsschnittansicht einer Fahrzeugleuchte gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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6 ist eine Seitenansicht von 5.
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7 ist ein Blockdiagramm, das die Funktion der Fahrzeugleuchte der vorliegenden Erfindung zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Wie in 1 und 2 gezeigt, umfasst eine Leuchteneinheit 1 gemäß einer ersten Ausführungsform eine zylindrische Lichtemissionseinrichtung 3 und einen Reflektor 5, der eine Kuppelform aufweist, um den Bereich oberhalb der oberen Seite von der Seite der Lichtemissionseinrichtung 3 zu bedecken. Die Lichtemissionseinrichtung 3 umfasst ein Halbleiterlaserelement 22 zum Emittieren von Laserlicht, eine Sammellinse 7 zum Sammeln des Laserlichts von dem Halbleiterlaserelement 22 und einen Leuchtstoff 9. Das Licht von der Sammellinse 7 wird zu dem Leuchtstoff 9 gestrahlt und wird durch den Leuchtstoff 9 nach oben durchgelassen. Das Halbleiterlaserelement 22 ist ein Halbleiter-Lichtemissionselement zum Emittieren von Laserlicht. Zum Beispiel wird ein Element zum Emittieren von Laserlicht mit einer blauen Emissionswellenlänge (ungefähr 450 nm) oder ein Laserlicht mit einer nah-ultravioletten Emissionswellenlänge (ungefähr 405 nm) verwendet.
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Die Lichtemissionseinrichtung 3 ist mit einer zylindrischen Form ausgebildet und derart konfiguriert, dass das Halbleiterlaserelement 22 an der Innenseite einer elliptischen Umfangswand 13 fixiert ist, die einstückig an einer an einer unteren Innenseite angeordneten kreisrunden Platte 11 gegossen ist. Die Sammellinse 7 ist annähernd an der Mitte der zylindrischen Innenwandfläche der Lichtemissionseinrichtung 3 fixiert. Weiterhin ist ein rechteckiges oder kreisrundes Fixierungsloch an der Mitte der oberen Fläche der Lichtemissionseinrichtung 3 ausgebildet. Der Leuchtstoff 9 ist durch einen transparenten Kleber wie etwa Silikon oder ein Glas mit einem niedrigen Schmelzpunkt in das Fixierungsloch geklebt. Weil ein typisches Laserlicht nicht mit einer perfekt kreisrunden Form, sondern mit einer elliptischen Form erzeugt wird, kann das Fixierungsloch ein elliptisches Loch sein. In jedem Fall ist das Fixierungsloch derart geformt, dass wenigstens ein Teil des in dem Halbleiterlaserelement 22 erzeugten Laserlichts absorbiert wird, ohne abgeschirmt zu werden, und in seiner Wellenlänge gewandelt und dann durchgelassen wird.
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Zum Beispiel ist der Leuchtstoff 9 ein komplexer Körper aus Aluminiumoxid (Al2O3) und YAG, in den ein Aktivator wie etwa Cer (Ce) eingeführt ist. Der Leuchtstoff 9 weist eine plattenartige Form oder eine geschichtete Form einschließlich einer unteren Fläche und einer oberen Fläche, die im Wesentlichen parallel angeordnet sind, auf. Die Dicke des Leuchtstoffs 9 kann auf eine entsprechende Dicke gesetzt sein, was von der gewünschten Chromatizität abhängt.
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Der Leuchtstoff 9 emittiert weißes Licht, das wie oben beschrieben durch die Farbmischung des in der Wellenlänge gewandelten Lichts und des Laserlichts von dem Halbleiterlaserelement 22 erzeugt wird.
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Die Sammellinse 7 sammelt das Laserlicht von dem Halbleiterlaserelement 22 und veranlasst, dass das gesammelte Licht zu dem Leuchtstoff 9 gestrahlt wird. Die Sammellinse 7 ist an einer Innenwand zwischen dem Leuchtstoff 9 und dem Halbleiterlaserelement 22 in der zylindrischen Lichtemissionseinrichtung 3 fixiert.
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Eine Blendenplatte 15 ist über der Lichtemissionseinrichtung 3 vorgesehen. Ein Stiftloch 17 mit einem Durchmesser von weniger als 1 mm ist in der Blendenplatte 15 ausgebildet. Das Stiftloch 17 ist derart ausgebildet, dass eine gerade Linie, die die Position einer erwarteten maximalen Bewegung der Sammellinse 7 mit einer Außenkante des Lichtdurchlassteils (weiter unten beschrieben) verbindet, durch das Innere des Stiftlochs verläuft. Wenn der optische Pfad des Laserlichts aufgrund einer Neigung oder Bewegung der Lichtemissionseinrichtung 3 geändert wird, fällt das Laserlicht nicht mit einem rechten Winkel auf das Stiftloch 17 ein und kann somit nicht durch das Stiftloch hindurchgehen. Also auch wenn der Leuchtstoff 9 gelöst oder beschädigt wird, kann verhindert werden, dass das hochenergetische Laserlicht mit einer starken Richteigenschaft in einem anderen Teil des Reflektors 5 als einem Austrittsloch als dem Lichtdurchlassteil (weiter unten beschrieben) reflektiert und direkt von dem Fahrzeug nach vorne gestrahlt wird.
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Ein rechteckiges Austrittsloch (Lichtdurchlassteil) 19 ist an dem Teil des Reflektors 5 in Entsprechung zu der oberen Seite der Lichtemissionseinrichtung 3 ausgebildet. Ein Außenwandteil 21 ist über dem Austrittsloch 19 derart vorgesehen, dass er das Austrittsloch 19 bedeckt. Ein Raum zwischen dem Außenwandteil 21 und dem Reflektor 5 ist als ein Lichtbeschränkungsteil 23 konfiguriert. Ein Umfangskantenteil eines unteren Endes des Lichtbeschränkungsteils 23 ist an eine obere Fläche des Reflektors 5 geklebt. Weiterhin ist eine bogenförmige innere Linse 24 an der vorderen Endseite des Reflektors 5 vorgesehen. Die Austrittslöcher (19, 19a, 19b) können wie in 3A gezeigt jeweils ein kreisrundes Loch 19, das in Nachbarschaft zu der hinteren Kante des Reflektors 5 ausgebildet ist, sein oder können wie in 3B gezeigt jeweils einen Aufbau 19a aufweisen, in dem ein kreisrundes Loch in der Nachbarschaft zu der hinteren Kante des Reflektors 5 ausgebildet ist und eine laterale Rille, die zu der hinteren Kante gerichtet ist, an dem kreisrunden Loch ausgebildet ist. Weiterhin kann das Austrittsloch wie in 3C gezeigt einen Aufbau aufweisen, an dem ein Reflektor in zwei Reflektoren 5a in einer Vorne-Hinten-Richtung geteilt ist, wobei jeder Reflektor 5a in einem Zustand platziert ist, in dem er dazwischen einen feinen Zwischenraum aufrechterhält, und wobei ein kreisrundes Loch 19b in Entsprechung zu den kreisrunden Löchern 19, 19a von 3A und 3B in beiden geteilten Reflektoren 5a ausgebildet sein kann.
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Der Außenwandteil 21 umfasst einen vertikalen Wandteil 25, einen horizontalen Wandteil 27 und einen geneigten Wandteil 29. Der vertikale Wandteil 25 erstreckt sich in einer Oben-Unten-Richtung. Der horizontale Wandteil 27 schließt an ein oberes Ende des vertikalen Wandteils 25 an, um sich in der Vorwärtsrichtung zu erstrecken. Der geneigte Wandteil 29 schließt derart an, dass er sich von einem vorderen Ende des horizontalen Wandteils 27 nach unten neigt. Entsprechende Wandteile 25, 27, 29 werden durch eine Seitenwand 31 integriert. Weiterhin ist ein vorderes Ende des nach unten geneigten Wandteils 29 in Kontakt mit dem Reflektor 5. Wenigstens eine untere Fläche des horizontalen Wandteils 27 ist aus einem Lichtabsorptionsmaterial wie zum Beispiel einem schwarzen Metall ausgebildet.
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Ein erster Lichtsensor 33 ist an einer vorderen Fläche des vertikalen Wandteils 25 in dem Lichtbeschränkungsteil 23 aufgenommen, und ein zweiter Lichtsensor 35 ist in einem Raum hinter der inneren Linse 24 aufgenommen. Weiterhin ist eine Wärmesenke 37 hinter dem Lichtbeschränkungsteil 23 vorgesehen. Die in der Lichtemissionseinrichtung 3 erzeugte Wärme wird durch die Wärmesenke 37 abgeführt, damit eine Überhitzung der Lichtemissionseinrichtung 3 unterdrückt wird.
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Obwohl dies nicht in den Zeichnungen gezeigt ist, ist eine Projektionslinse aus einem transparenten Kunstharz wie etwa Acryl ausgebildet. Zum Beispiel ist die Projektionslinse eine asphärische Linse mit einer vorderen konvexen Fläche und einer hinteren flachen Fläche. Die Projektionslinse ist an einem Halter oder ähnlichem fixiert und auf einer optischen Achse, die sich in einer Vorne-Hinten-Richtung eines Fahrzeugs erstreckt, angeordnet.
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Ein Reflektor aus dem Stand der Technik weist eine Kuppelform auf, um den Bereich über der oberen Seite von der Seite der Lichtemissionseinrichtung zu bedecken. Der kuppelförmige Reflektor ist derart ausgebildet, dass im Wesentlichen das gesamte in dem Leuchtstoff der Lichtemissionseinrichtung erzeugte weiße Licht nach vorne reflektiert wird, durch die Projektionslinse durchgelassen wird und dann von dem Fahrzeug nach vorne gestrahlt wird. Auf diese Weise wird ein grundlegendes Lichtverteilungsmuster (z. B. wenigstens ein Teil eines Abblendlichtverteilungsmusters) auf einer virtuellen vertikalen Bildebene (an einer Position ungefähr 25 m vor der Fahrzeugvorderseite), die der Fahrzeugvorderseite zugewandt ist, gebildet.
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Wie weiter oben beschrieben, ist der Reflektor in dem oben beschriebenen Beispiel derart konfiguriert, dass das Austrittsloch 19 an einer Position gebildet wird, die der oberen Seite der Lichtemissionseinrichtung 3 entspricht, sodass von dem sich in der Reihenfolge des Halbleiterlaserelements 22, der Sammellinse 7 und des Leuchtstoffs 9 fortpflanzenden und zu dem weißen Licht mit einer schwachen Richteigenschaft gewandelten Licht das sich beinahe direkt nach oben fortpflanzende Licht durch das Austrittsloch 19 in den Lichtbeschränkungsteil 23 eintritt. Das Streulicht, das das Austrittsloch 19 nicht erreicht, wird in dem Reflektor 5 reflektiert und somit verwendet, um von dem Fahrzeug nach vorne gestrahlt zu werden. Wie auch für die anderen nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen beschrieben, ist der Prozentsatz des Streulichts (d. h. des unregelmäßig reflektierten Lichts) in dem durch die untere Fläche des Reflektors erhaltenen reflektierten Licht klein. Der Großteil des weißen Lichts, das in einer normalen Situation in dem Leuchtstoff 9 erzeugt wird und auf die untere Fläche des Reflektors einfällt, wird gewöhnlich reflektiert und von dem Fahrzeug nach vorne gestrahlt.
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Weiterhin wird in der anormalen Situation, in welcher der Leuchtstoff 9 von einem Leuchtstoff-Fixierungsloch gelöst ist oder die Funktion des Leuchtstoffs 9 beeinträchtigt ist, das den Leuchtstoff 9 erreichende Laserlicht nicht in seiner Wellenlänge durch den Leuchtstoff gewandelt, sodass im Wesentlichen das gesamte Laserlicht den Reflektor 5 erreicht und dabei eine starke Richteigenschaft beibehält. Wenn in diesem Fall wie bei dem Reflektor aus dem Stand der Technik kein Austrittsloch ausgebildet ist, wird das Laserlicht mit der starken Richteigenschaft direkt in der unteren Fläche des Reflektors reflektiert und von dem Fahrzeug nach vorne gestrahlt.
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In der vorliegenden Ausführungsform dagegen ist wie oben beschrieben das Austrittsloch 19 an der Position der unteren Fläche des Reflektors 5, zu dem sich das Laserlicht fortpflanzt, ausgebildet. Deshalb erreicht im Wesentlichen das gesamte Laserlicht, dessen Wellenlänge in der anormalen Situation nicht in dem Leuchtstoff 9 gewandelt wird und das die Nachbarschaft des Reflektors 5 erreicht, durch das Austrittsloch 19 den Lichtbeschränkungsteil 23 und wird nicht von dem Fahrzeug nach vorne gestrahlt. Und weil eine untere Fläche des horizontalen Wandteils 27, die auf einen optischen Pfad des in den Lichtbeschränkungsteil 23 gerichteten Laserlichts trifft, aus einem Licht absorbierenden Material wie zum Beispiel einem schwarzen Absorbierer aus Metall ausgebildet ist, wird das Laserlicht vollständig oder teilweise absorbiert. Also auch wenn der Leuchtstoff 9 gelöst oder beschädigt wird, kann verhindert werden, dass das Laserlicht aus dem Fahrzeug nach außen leckt.
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Wie oben beschrieben sind in dieser Ausführungsform der erste Lichtsensor 33 und der zweite Lichtsensor 35 jeweils in dem Lichtbeschränkungsteil 23 und hinter der inneren Linse 24 vorgesehen. In einer normalen Situation, in der weißes Licht erzeugt wird, wird ein Teil des den Lichtbeschränkungsteil 23 erreichenden Lichts durch das Licht absorbierende Material absorbiert. Und weil das weiße Licht ein Streulicht ist, wird das Streulicht, das nicht in dem Licht absorbierenden Material absorbiert wird, weiterhin gestreut, indem es in dem Lichtbeschränkungsteil 23 reflektiert wird oder von dem Lichtbeschränkungsteil 23 wiederum nach außen gestreut wird, sodass es den ersten Lichtsensor 33 oder den zweiten Lichtsensor 35 erreicht. Auf diese Weise kann durch das Messen der Wellenlänge des weißen Lichts bestätigt werden, dass das weiße Licht normal erzeugt wird.
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Wenn dagegen das Laserlicht in der anormalen Situation, in welcher der Leuchtstoff 9 gelöst oder beschädigt ist, den Lichtbeschränkungsteil 23 direkt erreicht, kontaktiert der Großteil des Laserlichts das Licht absorbierende Material aufgrund seiner starker Richteigenschaft, sodass es vollständig oder teilweise absorbiert wird. Weiterhin wird das Laserlicht, das nicht absorbiert wird, an der Oberfläche des Licht absorbierenden Materials reflektiert. In diesem Fall erreicht das weiße Licht den ersten Lichtsensor 33 oder den zweiten Lichtsensor 35 nicht, wobei jedoch ein kleiner Teil des Laserlichts den ersten Lichtsensor 33 oder den zweiten Lichtsensor 35 erreichen kann. In jedem Fall kann das Auftreten einer Anormalität erfasst werden, indem die Wellenlänge des den Lichtsensor erreichenden Lichts gemessen wird. In dieser Ausführungsform wird das Laserlicht mit einer starken Richteigenschaft im Wesentlichen auch dann nicht aus dem Fahrzeug nach außen gestrahlt, wenn eine Anormalität in dem Leuchtstoff auftritt. Es ist jedoch unvorteilhaft, den Leuchtstoff in der anormalen Situation zu lassen. Vorzugsweise wird das Fahrzeug basierend auf der Erfassung der Anormalität durch den Lichtsensor an einer sicheren Stelle gestoppt und wird dann die Leuchte ausgeschaltet.
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Weiterhin sind als eine Gegenmaßnahme für das Verhindern des Leckens von Laserlicht während einer Fahrt mit einer niedrigen Geschwindigkeit, um einen Fußgänger zu schützen, ein Halbleiterlaserelement und eine (Leuchtdiode) LED als eine Lichtquelle vorbereitet. Das Halbleiterlaserelement kann während einer Fahrt mit einer hohen Geschwindigkeit verwendet werden, und die LED kann während einer Fahrt mit einer niedrigen Geschwindigkeit verwendet werden.
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Eine Lichtemissionseinrichtung 3 einer Leuchteneinheit 1a gemäß einer zweiten Ausführungsform von 4 weist im Wesentlichen die gleiche Konfiguration wie die Lichtemissionseinrichtung 3 der ersten Ausführungsform auf. Deshalb werden gleiche oder ähnliche Teile durch gleiche oder ähnliche Bezugszeichen angegeben und wird hier auf eine wiederholte Beschreibung dieser Teile verzichtet. In dieser Ausführungsform wird ein spezifisches Beispiel für die Installationsposition eines Lichtsensors und die Verwendung desselben beschrieben.
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Ein Reflektor 43 mit einem darin ausgebildeten rechteckigen Austrittsloch (Lichtdurchlassteil) 41 ist über der Lichtemissionseinrichtung 3 ausgebildet. Eine Lichtabsorptionsmaterialplatte (Lichtbeschränkungsteil) 47 aus einem schwarzen Metall ist zwischen dem Reflektor 43 und einer unteren Fläche der oberen Platte 45 der Leuchteneinheit 1a vorgesehen. Das Material der Lichtabsorptionsmaterialplatte 47 kann verschiedene Metalle wie etwa Eisen, Nickel, Aluminium oder Kupfer bzw. eine Metalllegierung wie etwa Edelstahl enthalten. Um die Lichtabsorptionseigenschaft ausreichend zu vergrößern, kann die Oberfläche der Lichtabsorptionsmaterialplatte schwarz bemalt sein. Ein dritter Lichtsensor 49 ist in einem optischen Pfad des Lichts zwischen dem Austrittsloch 41 und der Lichtabsorptionsmaterialplatte 47 vorgesehen, und ein vierter Lichtsensor 51 und ein fünfter Lichtsensor 53 sind in der Nachbarschaft zu der Lichtemissionseinrichtung 3 vorgesehen. Weiterhin ist eine Linse 55 zum Durchlassen eines Großteils des Lichts und zum Reflektieren des restlichen Lichts an der Vorderseite des Reflektors 53 vorgesehen.
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In dieser Ausführungsform wird in der normalen Situation das in dem Halbleiterlaserelement 22 erzeugte Laserlicht zu einem weißen Streulicht gewandelt, indem es in dem Leuchtstoff 9 in seiner Wellenlänge gewandelt wird und sich in der Richtung des Austrittslochs 41 fortpflanzt. Kleine Mengen des Streulichts treten in das Austrittsloch 41 ein, sodass ein Teil davon durch den dritten Lichtsensor 49 hindurchgeht und in der Lichtabsorptionsmaterialplatte 47 absorbiert wird, während der Großteil in dem Reflektor 43 m das Austrittsloch 41 herum absorbiert wird und sich in der Richtung der Linse 55 fortpflanzt. Der Großteil des die Linse 55 erreichenden weißen Lichts wird durch die Linse 55 durchgelassen und von dem Fahrzeug nach vorne gestrahlt, während die restliche kleine Menge des weißen Lichts in der Linse 55 nach unten reflektiert wird. In dem gezeigten Beispiel sind zwei Lichtsensoren 51, 53 in der Strahlungsfläche, zu welcher das reflektierte Licht gestrahlt wird, vorgesehen.
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Weil der dritte Lichtsensor 49 in dem optischen Pfad des weißen Lichts vorgesehen ist, wird das weiße Licht zuverlässig erfasst. Und auch wenn die zwei Lichtsensoren 51, 53 (oder ggf. auch drei oder mehr Lichtsensoren) vorgesehen sind, wird das weiße Licht erfasst, wenn das reflektierte Licht die Lichtsensoren 51, 53 erreicht. Aus jedem der Lichtsensoren kann bestätigt werden, dass ein normaler Betrieb ausgeführt wird.
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Wenn dagegen der Leuchtstoff 9 gelöst oder beschädigt ist, wird das Laserlicht nicht in seiner Wellenlänge zu dem weißen Licht gewandelt und erreicht das Austrittsloch 41, wobei es seine starke Richteigenschaft beibehält, sodass es durch den dritten Lichtsensor 49 in dem optischen Pfad des Laserlichts als das Laserlicht erfasst wird. Weil dieses Laserlicht kein Streulicht ist, erreicht das Laserlicht nicht die andere Oberfläche des Reflektors 43 außer dem Austrittsloch 41. Deshalb wird das Laserlicht nicht in dem Reflektor 43 und der Linse 55 reflektiert, sodass es den vierten Lichtsensor 51 und den fünften Lichtsensor 53 erreicht. Wenn also das Laserlicht in dem dritten Lichtsensor 49 erfasst wird oder wenn das Licht nicht in dem vierten und fünften Lichtsensor 51, 53 erfasst wird, weist dies darauf hin, dass eine Anormalität in dem Leuchtstoff 9 auftritt. Dementsprechend ist es vorteilhaft, ein Lecken des Laserlichts durch ein schnelles Ausschalten der Leuchte zu verhindern.
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Eine Lichtemissionseinrichtung 3 einer Leuchteneinheit 1b einer in 5 und 6 gezeigten dritten Ausführungsform weist im Wesentlichen die gleiche Konfiguration auf wie die Lichtemissionseinrichtung 3 der ersten Ausführungsform. Deshalb werden gleiche oder ähnliche Teile durch gleiche oder ähnliche Bezugszeichen angegeben und wird hier auf eine wiederholte Beschreibung derselben verzichtet.
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In der dritten Ausführungsform ist ein Reflektor 61 aus einem transparenten Kunstharz ausgebildet und ist eine abgeschiedene Schicht 63, die aus Metall oder ähnlichem besteht und für das Reflektieren von Licht konfiguriert ist, an einer Innenfläche des Reflektors 61 mit Ausnahme des Teils direkt über der Lichtemissionseinrichtung 3 ausgebildet. Als das transparente Kunstharz können ein Acrylharz, Polycarbonatharz oder Silikonharz verwendet werden. Gewöhnlich weist das Halbleiterlaserelement 22 eine elliptische Form auf und bildet das in dem Halbleiterlaserelement 22 erzeugte Laserlicht auch einen elliptischen Lichtfluss. In der anormalen Situation, in welcher der Leuchtstoff 9 nicht vorhanden ist, erreicht das Laserlicht den Reflektor 61 und behält dabei die elliptische Form. Um zu gestatten, dass das elliptische Laserlicht nicht reflektiert wird, sondern in dem Reflektor absorbiert wird, ist es wünschenswert, dass ein elliptischer nicht-abgeschiedener Teil 65 auf der Oberfläche des Reflektors 61 direkt über der Lichtemissionseinrichtung 3 ausgebildet ist.
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Ein vorstehender Teil 67 ist an einer oberen Seite eines transparenten Kunstharzbasiskörpers als der Reflektor 61 ausgebildet, und ein konkaver Teil ist in dem vorstehenden Teil 67 ausgebildet. Ein sechster Lichtsensor 71, der an einem Substrat 69 fixiert ist, ist in dem konkaven Teil eingebettet. In dieser Ausführungsform ist der Reflektor 61 aus einem transparenten Kunstharz ausgebildet und kann der Lichtsensor einfach an dem Reflektor fixiert werden, indem der Lichtsensor darin eingebettet wird, ohne dass hierfür ein separates Halteglied erforderlich ist. Weiterhin ist eine Lichtabschirmungsschicht 73 auf die Oberfläche der oberen Fläche des Reflektors 61 mit Ausnahme des vorstehenden Teils 67 geschichtet. Die Lichtabschirmungsschicht 73 kann aus einer Beschichtung aus schwarzer Farbe oder ähnlichem bestehen.
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Weiterhin wird in der dritten Ausführungsform in der normalen Situation der Leuchtstoff 9 normalerweise betrieben, um die Wellenlänge wenigstens eines Teils des Laserlichts zu wandeln. Auf diese Weise wird die starke Richteigenschaft des hochenergetischen Laserlichts geschwächt, sodass ein niederenergetisches weißes Licht erzeugt wird. Das weiße Licht erreicht die untere Fläche des Reflektors 61 einschließlich des nicht-abgeschiedenen Teils 65. Das den nicht-abgeschiedenen Teil 65 erreichende weiße Licht fällt direkt auf den transparenten Kunstharzbasiskörper als den Reflektor 61 und pflanzt sich entlang des Inneren des transparenten Kunstharzbasiskörpers fort. Auf diese Weise erreicht das weiße Licht den sechsten Lichtsensor 71 und wird in diesem erfasst. Das die abgeschiedene Schicht 63 neben dem nicht-abgeschiedenen Teil 65 erreichende weiße Licht wird in der abgeschiedenen Schicht 63 reflektiert und dadurch von dem Fahrzeug nach vorne gestrahlt.
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Wenn der Leuchtstoff 9 gelöst oder beschädigt wird, wird das Laserlicht nicht in seiner Wellenlänge zu dem weißen Licht gewandelt und erreicht den nicht-abgeschiedenen Teil 65, während es seine starke Richteigenschaft beibehält. Dann fällt das Laserlicht auf den transparenten Kunstharzbasiskörper, um durch den sechsten Lichtsensor 71 als das Laserlicht erfasst zu werden. Weil das Laserlicht kein Streulicht ist, erreicht das Laserlicht nicht die abgeschiedene Schicht 63 auf der Oberfläche des Reflektors 61 neben dem nicht-abgeschiedenen Teil 65. Dementsprechend wird das Laserlicht nicht in dem Reflektor 61 reflektiert und von dem Fahrzeug nach vorne gestrahlt. Auf diese Weise dient der transparente Kunstharzbasiskörper als der Lichtbeschränkungsteil. Wenn das Laserlicht in dem sechsten Lichtsensor 71 erfasst wird, weist dies darauf hin, dass eine Anormalität in dem Leuchtstoff 9 auftritt. Dementsprechend ist es wünschenswert, ein Lecken des Laserlichts durch ein schnelles Ausschalten der Leuchte zu verhindern.
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In der Leuchteneinheit 1b sind viele Teile vorgesehen. Das auf den Reflektor 61 einfallende Laserlicht wird durch viele Teile in der Leuchteneinheit 1b reflektiert und von der Leuchteneinheit 1b nach außen gestrahlt. In dieser Ausführungsform ist die Lichtabschirmungsschicht 73 auf die obere Fläche des transparenten Kunstharzbasiskörpers gegenüber der abgeschiedenen Schicht 63 geschichtet. Wenigstens ein Teil des die Lichtabschirmungsschicht 73 erreichenden Laserlichts wird in seiner Wellenlänge gewandelt oder in der Lichtabschirmungsschicht 73 absorbiert, sodass das Lecken des Laserlichts auf ein Minimum reduziert werden kann.
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7 ist ein Blockdiagramm, das die Funktion eines Lichtsensors in der Fahrzeugleuchte der vorliegenden Erfindung zeigt. Das Blockdiagramm zeigt ein Laserelement-Treibermodul mit einem Lichtschalter, einem Unterbrechungsschalter und einer Erfassungseinheit, eine Batterie auf der vorgeordneten Seite des Moduls, ein Laserelement auf der nachgeordneten Seite des Moduls, einen Leuchtstoff und einen Lichtsensor. Der Lichtschalter ist in einem Fahrersitz installiert und ausgebildet, um das Laserelement bei einer Betätigung durch den Fahrer ein- oder auszuschalten. Der Unterbrechungsschalter ist zwischen dem Lichtschalter und dem Laserelement verbunden und weiterhin über die Erfassungseinheit mit dem Lichtsensor verbunden. Obwohl nicht gezeigt, kann eine Leuchtdiode (LED) parallel mit dem Laserelement verbunden sein.
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Weil die Leuchte während einer normalen Fahrt untertags nicht eingeschaltet zu werden braucht, ist der Lichtschalter ausgeschaltet, um die Verbindung zwischen der Batterie und dem Laserelement zu unterbrechen, damit kein Strom zu dem Laserelement zugeführt wird. Es ist wünschenswert, dass der Unterbrechungsschalter immer eingeschaltet ist.
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Während einer Nachtfahrt wird der Lichtschalter betrieben, um die Batterie und das Laserelement über den Unterbrechungsschalter elektrisch miteinander zu verbinden. Wenn Strom zu dem Laserelement zugeführt wird, wird ein Laserlicht wie etwa ein blaues Laserlicht von dem Laserelement erzeugt. Das Laserlicht pflanzt sich zu dem Leuchtstoff fort und wird in dem Leuchtstoff in seiner Wellenlänge gewandelt. Auf diese Weise wird das Laserlicht zu einem niederenergetischen weißen Licht (Streulicht) mit einer schwachen Richteigenschaft gewandelt und in dem Reflektor (nicht gezeigt) reflektiert, um von dem Fahrzeug nach vorne gestrahlt zu werden. Ein Teil des weißen Lichts fällt auf den Lichtsensor, sodass das weiße Licht erfasst wird. Auf diese Weise kann bestätigt werden, dass der Leuchtstoff normal betrieben wird.
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Wenn jedoch der Leuchtstoff gelöst oder beschädigt ist und also das Laserlicht nicht in seiner Wellenlänge gewandelt wird, fällt das Laserlicht auf den Lichtsensor oder fällt kein weißes Licht, das in einer normalen Situation einfallen sollte, auf den Lichtsensor. Dementsprechend kann unter Umständen das hochenergetische Laserlicht von dem Fahrzeug nach vorne gestrahlt werden. In diesem Fall wird ein Signal von dem Lichtsensor in der Erfassungseinheit erfasst und wird der Unterbrechungsschalter unmittelbar ausgeschaltet, wodurch das Lecken des Laserlichts auf ein Minimum reduziert wird. Und um einem Fußgänger während einer Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit zu schützen, kann die Lichtquelle während der Fahrt mit der niedrigen Geschwindigkeit unter Verwendung eines Wechselschalters von dem Laserelement zu der LED gewechselt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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