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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugscheinwerfer, der die Ausführung einer Steuerung zum Erreichen diverser Lichtverteilungsmuster ermöglicht.
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2. Beschreibung des Stands der Technik
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Die
japanische offengelegte Patentanmeldung mit der Nr. 2014-65499 (
JP 2014-65499 A ) beschreibt einen Fahrzeugscheinwerfer, in welchem Licht, das von zwei Lasereinrichtungen, die als Lichtquellen dienen, ausgesendet wird, von zwei Spiegeln eines mikroelektro-mechanischen Systems (MEMS) reflektiert wird, und mit dem Licht eine Abtastung bzw. Rasterung ausgeführt wird, um ein Lichtverteilungsmuster zu erzeugen. Die MEMS-Spiegel sind so angeordnet, dass sie den jeweiligen Lasereinrichtungen gegenüberliegen und in zwei Dimensionen geneigt werden können.
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ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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Da in der
JP 2014-65499 A die Lasereinrichtungen so angeordnet sind, dass sie in einer Auf-Ab-Richtung symmetrisch sind und die MEMS-Spiegel so angeordnet sind, dass sie in der Auf-Ab-Richtung in dem Fahrzeugscheinwerfer symmetrisch sind, sind die maximalen Eintrittsbereiche des Lichts, das von der oberen und der unteren Lasereinrichtung ausgesendet wird und auf den fluoreszierenden Körper durch den oberen und unteren stationären MEMS-Spiegel einfällt, gleich zueinander. In einem Falle, in welchem mehrere Lichtstrahlen auf den fluoreszierenden Körper fallen und Lichtbilder der Lichtstrahlen auf dem fluoreszierenden Körper die gleiche Form haben, kann die Flexibilität zur Ausführung einer Steuerung, um diverse Lichtverteilungsmuster zu erreichen, gegebenenfalls unzureichend sein.
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Die Erfindung stellt einen Fahrzeugscheinwerfer bereit, der es ermöglicht, eine Steuerung zum Erreichen diverser Lichtverteilungsmuster auszuführen.
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft einen Fahrzeugscheinwerfer mit mehreren Anregungslichtquellen; einem fluoreszierenden Körper; einem Abtastmechanismus, der ausgebildet ist, eine Abtastung auszuführen, indem von den Anregungslichtquellen ausgesandte Lichtstrahlen in Richtung zu dem fluoreszierenden Körper gelenkt werden; und einer Projektionslinse bzw. einer Projektionsoptik, durch die das aus dem fluoreszierenden Körper ausgesendete Licht so hindurchtritt, dass ein Lichtverteilungsmuster erzeugt wird. Bestrahlungsbereiche bzw. Strahlflächen der aus den Anregungslichtquellen ausgesandten Lichtstrahlen, die auf den fluoreszierenden Körper treffen, unterscheiden sich voneinander.
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In dem zuvor beschrieben Aufbau sind die Formen von Lichtbildern, die durch von den Anregungslichtquellen ausgesandten Lichtstrahlen erzeugt werden und auf den fluoreszierenden Körper auftreffen, unterschiedlich zueinander.
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In dem zuvor beschriebenen Aspekt kann eine Linsenanordnung bzw. ein Linsenarray zwischen den Anregungslichtquellen und dem Abtastmechanismus vorgesehen sein, wobei das Linsenarray mehrere Lichtkondensor-Teile bzw. lichtbündelnde Teile aufweist, die so angeordnet sind, dass sie entsprechend den Anregungslichtquellen zugewandt sind; und die Lichtkondensor-Teile bzw. lichtbündelnden Teile können Lichtbündelungsverstärkungen bzw. Verstärkungsfaktoren haben, die sich voneinander unterscheiden.
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In dem zuvor beschriebenen Aufbau werden Lichtbilder mit sich voneinander unterscheidender Form durch die Lichtstrahlen erzeugt, die von den Anregungslichtquellen ausgesendet werden und auf den fluoreszierenden Körper treffen, da die Lichtkondensor Teile, durch die die Lichtstrahlen hindurchtreten, Lichtbündelungsverstärkungsfaktoren haben, die sich voneinander unterscheiden.
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In dem zuvor beschriebenen Aspekt kann ein Linsenarray zwischen den Anregungslichtquellen und dem Abtastmechanismus vorgesehen sein, wobei das Linsenarray mehrere Lichtkondensor-Teile aufweist, die so angeordnet sind, dass sie entsprechend den Lichtanregungsquellen zugewandt sind; und die Lichtkondensor-Teile und die Anregungslichtquellen können so angeordnet sein, dass Abstände von den Lichtkondensor-Teilen zu den Anregungslichtquellen, die den Lichtkondensor-Teilen entsprechend zugewandt sind, sich voneinander unterscheiden.
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Die Strahlfläche des Lichts auf dem fluoreszierenden Körper wird auf der Grundlage eines Abstands zwischen jeder Anregungslichtquelle und dem Lichtkondensor-Teil, das der Anregungslichtquelle zugewandt ist, oder anders ausgedrückt, durch eine Brennweite des von jedem Lichtkondensor-Teil ausgesandten Lichts festgelegt. Daher werden in dem zuvor beschriebenen Aufbau Lichtbilder mit unterschiedlichen Formen durch die Lichtstrahlen erzeugt, die von den Anregungslichtquellen ausgesendet werden und auf den fluoreszierenden Körper treffen.
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In dem zuvor beschriebenen Aspekt kann jedes Lichtkondensor-Teil so aufgebaut sein, dass es sich in Bezug auf eine entsprechende der Anregungslichtquellen, die dem Lichtkondensor-Teil zugewandt ist, derart bewegt, dass der Abstand von dem Lichtkondensor-Teil zu der entsprechenden Anregungslichtquelle geändert wird, oder jede der Anregungslichtquellen kann so aufgebaut sein, dass sie sich in Bezug auf ein entsprechendes Lichtkondensor-Teil, das der Anregungslichtquelle zugewandt ist, so bewegt, dass der Abstand von der Anregungslichtquelle zu dem entsprechenden Lichtkondensor-Teil geändert wird.
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In dem zuvor beschriebenen Aufbau wird durch Änderung des Abstands zwischen jeder der Anregungslichtquellen und dem entsprechenden Lichtkondensor-Teil, das der Anregungslichtquelle zugewandt ist, ein Eintrittsbereich des Lichts, das auf den fluoreszierenden Körper aus der Anregungslichtquelle trifft, geändert.
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In dem zuvor beschriebenen Aspekt können Lichtemissionsteile der Anregungslichtquellen zueinander unterschiedliche Form aufweisen.
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Der Bestrahlungsbereich des Lichts auf dem fluoreszierenden Körper ist auf der Grundlage eines Emissionsbereichs des Lichtemissionsteils jeder Anregungslichtquelle festgelegt. Daher werden in dem zuvor beschriebenen Aufbau Lichtbilder mit voneinander unterschiedlichen Formen durch die Lichtstrahlen erzeugt, die von den Anregungslichtquellen ausgesendet werden und auf den fluoreszierenden Körper treffen.
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In dem Fahrzeugscheinwerfer werden Lichtbilder mit voneinander unterschiedlichen Formen durch die Lichtstrahlen erzeugt, die von den Anregungslichtquellen ausgesendet werden und auf den fluoreszierenden Körper treffen. Dies macht es möglich, eine Steuerung auszuführen, so dass diverse Lichtverteilungsmuster erreicht werden.
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In dem Fahrzeugscheinwerfer ist es möglich, die Eintrittsfläche des auf den fluoreszierenden Körper von jeder der Anregungslichtquellen einfallenden Lichts zu ändern. Daher ist es möglich, eine Steuerung auszuführen, mit der zahlreichere Lichtverteilungsmuster erreicht werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Es werden Merkmale, Vorteile und technische und industrielle Bedeutungen anschaulicher Ausführungsformen der Erfindung nachfolgend mit Verweis auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente benennen, und in denen:
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1 eine Vorderansicht eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß einer ersten Ausführungsform ist;
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2A eine Querschnittsansicht des Fahrzeugscheinwerfers gemäß der ersten Ausführungsform ist, der einen lichtdurchlässigen fluoreszierenden Körper aufweist, und 2B eine erläuternde Ansicht optischer Wege in dem Fahrzeugscheinwerfer gemäß der ersten Ausführungsform ist;
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3A eine Querschnittsansicht eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß einer zweiten Ausführungsform ist, die einen lichtdurchlässigen fluoreszierenden Körper aufweist, und 3B eine erläuternde Ansicht optischer Wege in dem Fahrzeugscheinwerfer gemäß der zweiten Ausführungsform ist;
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4A eine perspektivische Ansicht eines Abtastmechanismus entsprechend der ersten und der zweiten Ausführungsform ist, wobei die Betrachtung schräg von der Vorderseite eines reflektierenden Spiegels aus erfolgt, und 4B eine erläuternde Ansicht eines Fernlichtverteilungsmusters ist, das durch den Fahrzeugscheinwerfer gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsform erzeugt wird;
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5A eine Teilquerschnittsansicht eines Fahrzeugscheinwerfers und zugehöriger optischer Wege gemäß einer dritten Ausführungsform ist, und 5B eine Teilquerschnittsansicht eines Fahrzeugscheinwerfers und zugehöriger optischer Wege gemäß einer vierten Ausführungsform und ist;
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6A eine vertikale Schnittansicht eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß einer fünften Ausführungsform ist, und 6B eine erläuternde Ansicht optischer Wege ist, die durch den Fahrzeugscheinwerfer gemäß der fünften Ausführungsform erzeugt werden, wobei die optischen Wege von der linken Seite aus betrachtet werden;
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7 eine erläuternde Ansicht von optischen Wegen und von Lichtbildern ist, die durch den Fahrzeugscheinwerfer gemäß der fünften Ausführungsform erzeugt werden; und
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8A eine vertikale Schnittansicht eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß einer sechsten Ausführungsform ist, und 8B eine Ansicht ist, die eine Modifizierung eines Anregungslichtquellenarrays gemäß der sechsten Ausführungsform zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Auf der Grundlage von 1 bis 8B werden nachfolgend Ausführungsform der Erfindung erläutert. In diesen Zeichnungen werden Richtungen eines Fahrzeugscheinwerfers (eine Aufwärtsrichtung, eine Abwärtsrichtung, eine Richtung nach Links, eine Richtung nach Rechts, eine Vorwärtsrichtung und eine Rückwärtsrichtung) entsprechend als Auf bzw. Up, Ab bzw. Lo, Links bzw. Le, Rechts bzw. Ri, Vorwärts bzw. Fr und Rückwärts bzw. Re bezeichnet.
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Mit Verweis auf 1, 2A und 2B wird ein Fahrzeugscheinwerfer gemäß einer ersten Ausführungsform erläutert. Der Fahrzeugscheinwerfer 1 gemäß der ersten Ausführungsform weist einen durchlässigen fluoreszierenden Körper 11 auf. 2A ist eine Querschnittsansicht des Fahrzeugscheinwerfers gemäß der ersten Ausführungsform entlang der Linie I-I in 1, und 2B ist eine Ansicht optischer Wege, die durch den Fahrzeugscheinwerfer 1 erzeugt werden. Der Fahrzeugscheinwerfer 1 gemäß der ersten Ausführungsform ist ein Beispiel eines rechten Scheinwerfers mit einem lichtdurchlässigen fluoreszierenden Körper, und er weist einen Leuchtenkörper 2, eine Frontabdeckung 3 und eine Scheinwerfereinheit 4 auf. Der Leuchtenkörper 2 hat eine Öffnung auf der Fahrzeugvorderseite, und die Frontabdeckung 3 ist aus lichtdurchlässigem Harz, Glas oder dergleichen aufgebaut und so angebracht, dass sie die Öffnung des Leuchtenkörpers 2 abdeckt. Somit ist eine Leuchtenkammer S im Inneren des Leuchtenkörpers 2 und innerhalb der Frontabdeckung 3 ausgebildet. Die Scheinwerfereinheit 4, die in 1 gezeigt ist, wird hergestellt, indem eine Fernlichtscheinwerfereinheit 5 und eine Abblendlichtscheinwerfereinheit 6 unter Verwendung eines Halteelements 7, das aus Metall hergestellt ist, verbunden werden, und sie wird im Inneren der Leuchtenkammer S angeordnet.
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Die Fernlichtscheinwerfereinheit 5 und die Abblendlichtscheinwerfereinheit 6 weisen jeweils ein Paar aus Anregungslichtquellen (8a, 8b), ein Paar aus Kondensorlinsen (9, 10), einen fluoreszierenden Körper 11, ein Paar aus Abtastmechanismen (12, 13) und eine Projektionslinse 14 in 2A auf, die jeweils an dem Haltelement 7 angebracht sind. Das Halteelement 7 weist ein plattenförmiges Bodenplattenteil 7a, das sich in der horizontalen Richtung erstreckt, ein Linsenhalteteil 7d, das sich zur Vorderseite ausgehend von einem Ende des Bodenplattenteils 7a erstreckt, und ein plattenförmiges Basisplattenteil 7e auf, das sich in der vertikalen Richtung von einem Basisende des Bodenplattenteils erstreckt.
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Das in 2A gezeigte Halteelement 7 ist aus Metall hergestellt und umfasst ein Bodenplattenteil 7a, Seitenplattenteile (7b, 7c), die mit einem linken Endteil und einem rechten Endteil des Bodenplattenteils 7a als Einheit aufgebaut sind, ein Linsenhalteteil 7d, das mit abgewandten Enden der Seitenplattenteile (7b, 7c) verbunden ist, und das Basisplattenteil 7e, das mit Basisenden der Seitenplattenteile (7b, 7c) verbunden ist. Das Linsenhalteteil 7d ist aus einem zylindrischen Teil 7d1, das die Projektionslinse 14 auf ihrer Innenseite hält, und aus einem Flanschteil 7d2 aufgebaut, das sowohl mit dem zylindrischen Teil 7d1 und den Seitenplattenteilen (7b, 7c) verbunden ist. Das Basisplattenteil 7e ist aus einem Schraubenfixierteil 7f, einem Wärmeableitteil 7g, das in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung dicker als das Schraubenfixierteil 7f ist, und einem rechteckigen säulenförmigen Lichtquellenhalteteil 7h aufgebaut, das in Richtung zu der Vorderseite ausgehend von dem Wärmeableitteil 7g hervorsteht.
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Die Anregungslichtquellen (8a, 8b) in 2A sind an der linken und der rechten Seitenfläche des Lichtquellenhalteteils 7h des Halteelements 7 entsprechend so befestigt, dass die Rückseiten der Anregungslichtquellen (8a, 8b) einander zugewandt sind. In diesem Falle repräsentieren, wie 2B zeigt, optische Achsen von Lichtstrahlen (B11, B12) aus den Anregungslichtquellen (8a, 8b) in Richtung zu reflektierenden Flächen der Abtastmechanismen (12, 13) in den entgegengesetzten Richtungen zu der linken und der rechten Seite hin die gleiche optische Achse Lb. Der fluoreszierende Körper 11 ist so ausgebildet, dass er eine Plattenform aufweist und an einer Innenseite eines Basisendteils des zylindrischen Teils 7d1 so befestigt ist, dass er der Projektionslinse 14 zugewandt ist. Die Abtastmechanismen (12, 13) sind an einer Vorderfläche des Wärmeableitteils 7g befestigt. Die Kondensorlinsen (9, 10) sind entweder an dem Bodenplattenteil 7a oder dem Basisplattenteil 7e befestigt. Die Projektionslinse 14 ist an einer Innenseite eines abgewandten Endteils des zylindrischen Teils 7d1 des Linsenhalteteils 7d angebracht. Wie in 2A gezeigt ist, sind drei Einstellschrauben 15, die an dem Leuchtenkörper 2 so angebracht sind, dass sie drehbar sind, an dem Schraubenfixierteil 7f des Basisplattenteils 7e des Halteelements 7 verschraubt. Somit wird die in 1 gezeigte Scheinwerfereinheit 4 so gehalten, dass sie in Bezug zu dem Leuchtenkörper 2 geneigt werden kann.
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Die Anregungslichtquellen (8a, 8b) sind aus blauen oder violetten LED-Lichtquellen oder Laserlichtquellen aufgebaut. Wenn die Anregungslichtquellen (8a, 8b) eingeschaltet sind, wird Wärme der Anregungslichtquellen (8a, 8b) durch das Lichtquellenhalteteil 7h und das Wärmeableitteil 7g abgeführt. Die Kondensorlinsen (9, 10) und die Projektionslinse 14 sind durchlässige oder halbdurchlässige plan-konvexe Linsen mit konvexen Lichtaustrittsflächen.
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Die Kondensorlinse 10 ist so ausgebildet, dass sie den gleichen Außendurchmesser wie die Kondensorlinse aufweist und ferner eine größere Krümmung als die Kondensorlinse 9 besitzt. Daher hat die Kondensorlinse 10 eine größere Lichtbündelungsverstärkung bzw. Verstärkungsfaktor als die Kondensorlinse 9.
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Die in 2A und 2B gezeigten Kondensorlinsen (9, 10) sind an dem Halteelement 7 so befestigt, dass sie zwischen den Anregungslichtquellen (8a, 8b) und reflektierenden Spiegeln (16, 16) der jeweiligen Abtastmechanismen (12, 13) angeordnet sind. Anders ausgedrückt, die Kondensorlinsen (9, 10) sind so angeordnet, dass sie den Anregungslichtquellen (8a, 8b) entsprechend zugewandt sind. Die Kondensorlinsen (9, 10) bündeln die Lichtstrahlen (B11, B12) aus den Anregungslichtquellen (8a, 8b) und bewirken, dass diese auf die Reflexionsflächen (16a, 16a) der reflektierenden Spiegel (d. h., der reflektierenden Bereiche) (16, 16) auftreffen. Das Licht bzw. der Lichtstrahl B12, der durch die Kondensorlinse 10 auf die Reflexionsfläche 16a gebündelt wird, wird in einer schmäleren bzw. kleineren Fläche gebündelt als der Lichtstrahl B11, der durch die Kondensorlinse 9 auf die Reflexionsfläche 16a gebündelt wird, d. h., der Lichtstrahl B12 wird zu einem einzigen Fleck auf der Reflexionsfläche 16a gebündelt. Daher wird der Lichtstrahl B12, der von dem reflektierenden Spiegel 16 in Richtung zu dem fluoreszierenden Körper 11 reflektiert wird, stärker zerstreut als der Lichtstrahl B11, der von dem reflektierenden Spiegel 16 in Richtung zu dem fluoreszierenden Körper 11 reflektiert wird. Ein auf den fluoreszierenden Körper 11 durch den Lichtstrahl B12 erzeugtes Lichtbild hat eine größere Breite Wd1 als ein Punktlichtbild, das durch das Licht bzw. den Lichtstrahl B11 erzeugt wird.
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Der fluoreszierende Körper 11 ist so ausgebildet, dass er weißes Licht erzeugt. Wenn die Anregungslichtquellen (8a, 8b) blau sind, ist der fluoreszierende Körper 11 als ein gelber fluoreszierende Körper ausgebildet, und wenn die Anregungslichtquellen (8a, 8b) violett sind, dann ist der fluoreszierende Körper 11 als ein gelber oder blauer fluoreszierender Körper oder als ein fluoreszierender Körper ausgebildet, der mindestens drei Farben mit Rot, Gün und Blau (RGB) aufweist.
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Der in 2A und 2B gezeigte fluoreszierende Körper 11 lässt die reflektierten Lichtstrahlen (B11, B12), die unterschiedliche Strahlflächen besitzen, in Richtung zu der Projektionslinse 14 als weiße Lichtstrahlen (W11, W12) durch, und diese Lichtstrahlen verlaufen ferner durch eine Vorderendöffnung 18a eines Aufweitungsreflektors 18 im Inneren der Leuchtenkammer S, und durchlaufen die Frontabdeckung 3. Eine Abtastung mittels der weißen Lichtstrahlen (W11, W12) wird durch die Abtastmechanismen (12, 13) so ausgeführt, dass weiße Fernlichtverteilungsmuster vor einem Fahrzeug auf der Grundlage der Größe der jeweiligen Strahlflächen erzeugt werden.
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Mit Verweis auf 3A und 3B wird als nächstes ein Fahrzeugscheinwerfer 1' gemäß einer zweiten Ausführungsform erläutert. Der Fahrzeugscheinwerfer 1' gemäß der zweiten Ausführungsform weist einen reflektierenden fluoreszierenden Körper 11' auf. 3A ist eine Querschnittsansicht des Fahrzeugscheinwerfers 1' gemäß der zweiten Ausführungsform entlang der Linie I-I in 1, und 3B ist eine Ansicht optischer Wege, die durch den Fahrzeugscheinwerfer 1' erzeugt werden. Eine Fernlichtscheinwerfereinheit 5' des Fahrzeugscheinwerfers 1' in 3B hat den gleichen Aufbau wie der Fahrzeugscheinwerfer 1 gemäß der ersten Ausführungsform mit der Ausnahme, dass eine Form eines Halteelements 7' sich von derjenigen des Halteelements 7 in der ersten Ausführungsform unterscheidet, und dass die Anordnung sich von derjenigen der Anregungslichtquellen (8a, 8b), der Kondensorlinsen (9, 10), dem fluoreszierenden Körper 11 und den Abtastmechanismen (12, 13) unterscheidet. Anregungslichtquellen (8a', 8b'), Kondensorlinsen (9', 10'), ein fluoreszierender Körper 11' und Abtastmechanismen (12', 13') gemäß der zweiten Ausführungsform haben den gleichen Aufbau wie die Anregungslichtquellen (8a, 8b), die Kondensorlinsen (9, 10), der fluoreszierende Körper 11 und die Abtastmechanismen (12, 13) der ersten Ausführungsform.
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Wie in 3A und 3B gezeigt, hat ein Basisplattenteil 7e' des Halteelements 7' in der zweiten Ausführungsform einen Aufbau, in welchem kein Lichtquellenhalteteil 7h in dem Basisplattenteil 7e des Halteelements 7 der ersten Ausführungsform vorgesehen ist, und es ist als ein Schraubenfixierteil 7f' und ein Wärmeableitteil 7g', das in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung dicker als das Schraubenfixierteil 7f' ist, aufgebaut. Ferner ist, anders als in der ersten Ausführungsform, der fluoreszierende Körper 11' gemäß der zweiten Ausführungsform nicht an dem Linsenhalteteil 7df' befestigt und ist stattdessen an dem Wärmeableitteil 7g' des Halteelements 7' befestigt. Die Anregungslichtquellen (8a', 8b') sind an dem Wärmeableitteil 7g' in einem Zustand befestigt, in welchem die Anregungslichtquellen (8a', 8b') entsprechend auf der linken Seite und der rechten Seite des fluoreszierenden Körpers 11' angeordnet sind. Wenn die Anregungslichtquellen (8a', 8b') eingeschaltet sind, wird somit Wärme der Anregungslichtquellen (8a', 8b') auf diese Weise abgeführt. In diesem Fall verlaufen optischen Achsen (Lc, Ld) von Lichtstrahlen aus den beiden Anregungslichtquellen (8a', 8b') zu Reflexionsflächen der Abtastmechanismen (12', 13') in der gleichen Richtung und sind zueinander parallel.
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Die Abtastmechanismen (12', 13') gemäß der zweiten Ausführungsform in 3A sind nicht an dem Wärmeableitteil 7g' befestigt, und sind stattdessen an Innenseiten entsprechend eines linken und eines rechten Seitenplattenteils (7b', 7c') befestigt. Die Kondensorlinsen (9', 10') sind an dem Halteelement 7' so befestigt, dass sie zwischen den Anregungslichtquellen (8a', 8b') und den reflektierenden Spiegeln (16', 16') der Abtastmechanismen (12', 13') entsprechend angeordnet sind, und der fluoreszierende Körper 11' ist an dem Halteelement 7' so befestigt, dass er sowohl den reflektierenden Flächen (16a', 16a') der reflektierenden Spiegel (16', 16') als auch der Projektionslinse 14, die an dem Linsenhalteteil 7d' befestigt ist, zugewandt ist.
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Die Lichtstrahlen (B11', B12'), die von den Anregungslichtquellen (8a', 8b') ausgesendet werden und durch die Kondensorlinsen (9', 10') in 3A und 3B laufen, werden auf die Reflexionsflächen (16a', 16a') der reflektierenden Spiegel (16', 16') gebündelt und werden zerstreut und von den Reflexionsflächen (16a', 16a') reflektiert, und anschließend fallen die Lichtstrahlen (B11', B12') auf den fluoreszierenden Körper 11'. Die Kondensorlinse 10' hat eine größere Lichtbündelungsverstärkung als die Kondensorlinse 9', und das Licht bzw. der Lichtstrahl B12', der zu dem fluoreszierenden Körper 11' hin reflektiert wird, fällt auf den fluoreszierenden Körper 11' in einem Zustand, in welchem der Lichtstrahl B12' mehr zerstreut ist als der Lichtstrahl 11'. Daher hat ein Lichtbild, das auf dem fluoreszierenden Körper 11' durch den Lichtstrahl B12' hervorgerufen wird, eine größere Breite Wd1' als ein Punktlichtbild, das durch den Lichtstrahl bzw. das Licht B11' hervorgerufen wird.
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Der fluoreszierende Körper 11' in 3A und 3B reflektiert die Lichtstrahlen (B11', B12') wiederum in Richtung der Projektionslinse 14 als weiße Lichtstrahlen (W11', W12'), und anschließend führen die Abtastmechanismen (12', 13') eine Abtastung bzw. eine Abtastbewegung mit den weißen Lichtstrahlen (W11', W12') aus, die durch die Projektionslinse 14 und die Frontabdeckung 3 laufen, um weiße Fernlichtverteilungsmuster vor einem Fahrzeug auf der Grundlage der Größe der Strahlflächen zu erzeugen. Die beiden Anregungslichtquellen jeweils in der ersten und zweiten Ausführungsform können von einer Beleuchtungssteuerung (nicht gezeigt) so gesteuert werden, dass sie unabhängig voneinander eingeschaltet und ausgeschaltet werden.
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Alle Abtastmechanismen (12, 13, 12', 13') gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsform, die in 2A und 3A gezeigt sind, haben den gleichen Aufbau, und der reflektierende Spiegel 16 und die Reflexionsfläche 16a haben den gleichen Aufbau wie der reflektierende Spiegel 16 und die Reflexionsfläche 16a'. Der in 4A gezeigte Abtastmechanismus 12 ist eine Abtasteinrichtung mit einem reflektierenden Spiegel, der in zwei Achsenrichtungen geneigt werden kann. In jedem Abtastmechanismus gemäß den Ausführungsformen wird beispielsweise ein MEMS-Spiegel verwendet. Jedoch können in allen Abtastmechanismen diverse Abtastmechanismen, beispielsweise ein Abtastmechanismus mit einem Galvano-Spiegel eingesetzt werden. Der Abtastmechanismus 12 umfasst den reflektierenden Spiegel 16, eine Basis 17, einen Drehkörper 19, ein Paar aus ersten Torsionsstäben 20, ein Paar aus zweiten Torsionsstäben 21, ein Paar aus Permanentmagneten 22, ein Paar aus Permanentmagneten 23 und ein Anschlussteil 24. Aus einer Vorderfläche des reflektierenden Spiegels 16 wird eine Reflexionsfläche 16a beispielsweise durch eine Behandlung, etwa durch Silberabscheiden und Beschichtung, hergestellt.
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Die Basis 17 hält den plattenförmigen Drehköper 19 derart, dass der Drehkörper 19 durch die beiden ersten Torsionsstäbe 20 in der Links-Rechts-Richtung (d. h., in Richtung zu der rechten und linken Seite) geneigt wird. Der Drehkörper 19 hält den reflektierenden Spiegel 16 derart, dass der reflektierende Spiegel 16 durch die beiden zweiten Torsionsstäbe 21 in der Auf-Ab-Richtung (d. h., in Richtung zu der Oberseite und der Unterseite) gedreht wird. Das Paar aus Permanentmagneten 22 und das Paar aus Permanentmagneten 23 werden in der Basis 17 in Richtungen vorgesehen, in denen sich entsprechend das Paar aus ersten und das Paar aus zweiten Torsionsstäben (20, 21) erstrecken. Der reflektierende Spiegel 16 und der Drehkörper 19 sind entsprechend mit einer ersten und einer zweiten Spule (nicht gezeigt) versehen, die durch das Anschlussteil 24 mit Energie versorgt werden. Eine Steuerung der Energieversorgung für die erste Spule (nicht gezeigt) und eine Steuerung für die Energieversorgung für die zweite Spule (nicht gezeigt) werden durch einen Steuermechanismus (nicht gezeigt) unabhängig voneinander ausgeführt.
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Der in 4A gezeigte Drehkörper 19 neigt sich hin- und hergehend in Richtung zu der linken und der rechten Seite um eine Achse der ersten Torsionsstäbe 20 auf der Grundlage des Einschaltens und Ausschaltens der Energieversorgung der ersten Spule (nicht gezeigt). Der reflektierende Spiegel 16 und (16') neigt sich hin- und hergehend in Richtung zu der oberen und unteren Seite um eine Achse der zweiten Torsionsstäbe 21 auf der Grundlage des Einschaltens oder Ausschaltens einer Energieversorgung für die zweite Spule (nicht gezeigt). Die Abtastung wird in der Rechts-Links-Richtung und in der Auf-Ab-Richtung mittels den Lichtstrahlen (B11, B12, B11', B12') ausgeführt, die durch die Reflexionsflächen 16a (und 16a') in Richtung zu dem fluoreszierenden Körper (11, 11') reflektiert werden, wobei die Abtastung auf der Grundlage einer Neigung des Drehkörpers 19 in der Rechts-Links-Richtung und einer Neigung der Reflexionsflächen 16a (und 16a') in der Auf-Ab-Richtung erfolgt. Wie in 2B und 3B gezeigt ist, laufen Lichtstrahlen (W11, W12, W11', W12'), die zu weißem Licht umgewandelt werden, indem sie durch den fluoreszierenden Körper 11 gelenkt werden oder von dem fluoreszierenden Körper 11' reflektiert werden, durch die Projektionslinse 14 und die Frontabdeckung 3, während die Abtastung in der Rechts-Links-Richtung und der Auf-Ab-Richtung ausgeführt wird. Daher wird ein weißes es Lichtverteilungsmuster mit gegebener Form vor einem Fahrzeug entsprechend einem Abtastmodus angezeigt.
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Mit Verweis auf 4B folgt eine Beschreibung eines Beispiels eines Lichtverteilungsmusters, das vor einem Fahrzeug erzeugt wird, indem die Abtastung erfolgt, die von der Fernlichtscheinwerfereinheit 5 ausgeführt wird. Das Bezugszeichen Pt1 bezeichnet ein Lichtbild, das durch die reflektierten Lichtstrahlen (W11, W11') in 2B und 3B erzeugt wird. Das Bezugszeichen Pt2 bezeichnet ein Lichtbild, das durch die reflektierten Lichtstrahlen (W12, W12') so erzeugt wird, dass es größer ist als das Lichtbild Pt1. Innerhalb eines rechteckigen Abtastbereichs (Bezugszeichen Sc1) vor einem Fahrzeug führen die Abtastmechanismen (12, 13, 12', 13') zunächst eine Abtastung von einem linken Ende S11 zu einem rechten Ende S12 durch Neigen des reflektierenden Spiegels 16 aus, sie neigen die reflektierenden Spiegel 16 in schräg nach unten links zeigenden Richtung zu dem nächsten Ende S13, das um einen kleinen Abstand d1 geringfügig tiefer liegt als das linke Ende S11, und führen dann erneut eine Abtastung zu einem rechten Ende S14 aus, wobei die Abtastmechanismen (12, 13, 12', 13') diese Abläufe mit hoher Geschwindigkeit wiederholen. Die Anregungslichtquellen (8a, 8b, 8a', 8b') werden von einer Beleuchtungssteuerung (nicht gezeigt) nur an einer Position eingeschaltet, an der das Lichtverteilungsmuster angezeigt wird. Insbesondere werden die Anregungslichtquellen (8a, 8b, 8a', 8b') nur in einem Abschnitt P2 bis P3 eingeschaltet, in welchem das Lichtverteilungsmuster angezeigt wird, und sie werden in einem Abschnitt P1 bis P2 und in einem Abschnitt von P3 bis P4 ausgeschaltet, in welchem das Lichtverteilungsmuster nicht erzeugt wird. Während die Anregungslichtquellen (8a, 8b, 8a', 8b') an den gegebenen Positionen ein- und ausgeschaltet werden, führen die Abtastmechanismen (12, 13, 12', 13') wiederholt die zuvor beschriebene Abtastung bei hoher Geschwindigkeit aus und bilden Linienbilder in der Auf-Ab-Richtung, wodurch ein Fernlichtverteilungsmuster La vor einem Fahrzeug erzeugt bzw. angezeigt wird. Die Abblendscheinwerfereinheit 6 führt ebenfalls eine ähnliche Abtastung aus, wodurch ein Abblendlichtverteilungsmuster (nicht gezeigt) erzeugt wird.
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Die Anregungslichtquellen (8a, 8b, 8a', 8b') sind so ausgebildet, dass sie von der Beleuchtungssteuerung unabhängig voneinander eingeschaltet und ausgeschaltet werden. In den jeweiligen Fahrzeugscheinwerfern (1, 1') gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform wird im Falle, in welchem nur die Anregungslichtquelle (8a oder 8a') eingeschaltet wird und die Abtastung mit dem Punktlichtbild Pt1 erfolgt, ein Strichmuster vor einem Fahrzeug (nicht gezeigt) angezeigt, das durch dünne weiße Linie erzeugt wird. Wenn nur die Anregungslichtquelle (8b oder 8b') eingeschaltet wird und die Abtastung mit dem Lichtbild Pt2 mit einem größeren Anzeigebereich als demjenigen des Lichtbilds Pt1 ausgeführt wird, wird ein weißes Strichmuster vor dem Fahrzeug erzeugt, das durch die Anordnung weißer dicker Linien gebildet wird. Es ist auch möglich, die weißen Strichmuster, die aus dünnen Linien und dicken Linien entstehen, zu kombinieren, die dadurch erzeugt werden, dass die beiden Anregungslichtquellen (8a, 8b) oder (8a', 8b') gleichzeitig eingeschaltet werden und indem gleichzeitig abgetastet wird. In jedem Falle kann eine Steuerung ausgeführt werden, so dass diverse Lichtverteilungsmuster erreicht werden.
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Mit Verweis auf 5A wird als nächstes ein Fahrzeugscheinwerfer 30 gemäß einer dritten Ausführungsform erläutert. 5A ist eine Querschnittsansicht eines Fahrzeugscheinwerfers 30 gemäß der dritten Ausführungsform entlang der Linie I-I in 1. Der Fahrzeugscheinwerfer 30 und der Fahrzeugscheinwerfer 1 gemäß der ersten Ausführungsform besitzen einen gemeinsamen Aufbau mit Ausnahme des Aufbaus der Anregungslichtquellen (8a, 8b) und der Kondensorlinsen (9, 10). Der Fahrzeugscheinwerfer 30 gemäß der dritten Ausführungsform weist Anregungslichtquellen (31, 32) und Kondensorlinsen (33, 34), die gleiche Formen haben, auf. Ein Lichtemissionsteil 32a der Anregungslichtquelle 32 ist so ausgebildet, dass es kleiner ist als ein Lichtemissionsteil 31a der Anregungslichtquelle 31. Die beiden Anregungslichtquellen (31, 32) sind entsprechend an der linken und der rechten Seitenfläche eines Lichtquellenhalteteils 7h eines Halteelements 7 derart befestigt, dass die Rückseiten der Anregungslichtquellen (31, 32) einander zugewandt sind. Licht bzw. Lichtstrahlen (B12, B14), die von den Anregungslichtquellen (31, 32) ausgesendet werden und auf reflektierende Spiegel 16 fallen, laufen in die entgegengesetzten Richtungen hin zu der linken und der rechten Seite entlang einer gemeinsamen optischen Achse Le. Anordnungsabstände für die Anregungslichtquelle 31, die auf dem Lichtquellenhalteteil 7h des Halteelements 7, das aus Metall hergestellt ist, angeordnet ist, für die Kondensorlinse 33 und den reflektierenden Spiegel 16 sind die gleichen wie die Anordnungsabstände für die Anregungslichtquelle 32, für die Kondensorlinse 34 und für den reflektierenden Spiegel 16.
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In diesem Falle wird, wie in 5A gezeigt ist, der Lichtstrahl B14, der von der Anregungslichtquelle 32 ausgesendet und auf eine Reflexionsfläche 16a durch die Kondensorlinse 34 gebündelt wird, auf eine schmälere bzw. kleinere Fläche als der Lichtstrahl B13 gebündelt, der aus der Anregungslichtquelle 31 ausgesendet und auf die Reflexionsfläche 16a durch die Kondensorlinse 33 gebündelt wird. Anders ausgedrückt, der Lichtstrahl B14 wird auf einen einzelnen Fleck auf der Reflexionsfläche 16a gebündelt. Folglich wird das reflektierte Licht B14 in Richtung zu einem fluoreszierenden Körper breiter aufgestreut als das reflektierte Licht B13, und ein Lichtbild, das auf dem fluoreszierenden Körper 11 durch das reflektierte Licht B14 hervorgerufen wird, hat eine größere Breite Wd2 als ein Punktlichtbild, das durch das reflektierte Licht B13 erzeugt wird. Die Lichtstrahlen (B13, B14) werden in weißes Licht (W13, W14) umgewandelt, indem sie durch den fluoreszierenden Körper 11 geleitet werden, und die weißen Lichtstrahlen (W13, W14) laufen durch eine Projektionslinse 14 und eine Frontabdeckung (nicht gezeigt).
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Während in dem Fahrzeugscheinwerfer 30 die Anregungslichtquellen (31, 32) selektiv oder gleichzeitig eingeschaltet werden, werden die reflektierenden Spiegel (16, 16) der Abtastmechanismen (12, 13) in freier Weise geneigt. Wie im Falle des Fahrzeugscheinwerfers 1 gemäß der ersten Ausführungsform wird die Abtastung mit den weißen Lichtstrahlen (W13, W14) in der Rechts-Links-Richtung wiederholt mit hoher Geschwindigkeit ausgeführt, während die Abtastung in der Auf-Ab-Richtung um einen gegebenen kleinen Betrag innerhalb eines rechteckigen Abtastbereichs (der durch Sc1 angegeben ist) vor einem Fahrzeug verschoben wird, wie in 4B gezeigt ist. Somit werden weiße dünne Linien, die durch den Lichtstrahl W13 erzeugt werden, und weiße dicke Linien, die durch den Lichtstrahl W14 erzeugt werden, entsprechend angeordnet, und somit wird ein weißes Lichtverteilungsmuster in einer gegebenen Form vor einem Fahrzeug (nicht gezeigt) erzeugt, bzw. angezeigt. Die Lichtemissionsteile (31a, 32a) können so ausgebildet sein, dass sie Formen im Querschnitt (beispielsweise eine Kreisform, eine quadratische Form, usw.) haben, die sich voneinander unterscheiden.
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Mit Verweis auf 5B wird als nächstes ein Fahrzeugscheinwerfer 40 gemäß einer vierten Ausführungsform erläutert. 5B ist eine Querschnittsansicht des Fahrzeugscheinwerfers 40 gemäß der vierten Ausführungsform entlang der Lien I-I in 1, und der Fahrzeugscheinwerfer 40 und der Fahrzeugscheinwerfer 1 gemäß der ersten Ausführungsform haben einen gleichen Aufbau mit Ausnahme des Aufbaus des Halteelements 7, der Anregungslichtquellen (8a, 8b) und der Kondensorlinsen (9, 10). Der Fahrzeugscheinwerfer 40 gemäß der vierten Ausführungsform weist Anregungslichtquellen (41, 42) mit gleicher Form, Kondensorlinsen (43, 44) mit gleicher Form und ein Halteelement 45 auf. Das Halteelement 45 hat den gleichen Aufbau wie das Halteelement 7 mit der Ausnahme, dass die Form eines Lichtquellenhalteteils 45h sich von derjenigen des Lichtquellenhalteteils 7h unterscheidet. Das Lichtquellenhalteteil 45h ist so ausgebildet, dass es eine rechteckige Säulenform eines Paralleleplpeds bzw. Quaders hat und eine geneigte Haltefläche 45b aufweist, die mit einer linken Seitenfläche 45a zusammenhängt. Die geneigte Haltefläche 45b ist so ausgebildet, dass sie in Bezug auf die linke Seitenfläche 45a geneigt ist, und die Anregungslichtquelle 41 ist an der geneigten Haltefläche 45b befestigt. Die Anregungslichtquelle 42 ist an einer rechten Seitenfläche 45c des Lichtquellenhalteteils 45h befestigt. Eine optische Achse Lf eines Lichtstrahls B15, der von der Anregungslichtquelle 41 ausgesendet wird und auf einen reflektierenden Spiegel 16 trifft, ist in Bezug auf eine optische Achse Lg eines Lichtstrahls B16 unter einem Winkel θ geneigt. Der Lichtstrahl B16 wird von der Anregungslichtquelle 42 ausgesendet und trifft auf einen reflektierenden Spiegel 16.
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Wie in 5B gezeigt ist, unterscheidet sich ein Einfallswinkel des Lichtstrahls B15, der aus einer Reflexionsfläche 16a des reflektierenden Spiegels 16 tritt, von einem Einfallswinkel des Lichtstrahls B16, der auf eine Reflexionsfläche 16a trifft. Daher hat ein Lichtbild, das auf der Reflexionsfläche 16a durch Aussenden des Lichtstrahls B15 von der Anregungslichtquelle 41 und durch Bündeln des Lichtstrahls B15 mittels der Verwendung der Kondensorlinse 43 erzeugt wird, eine Form, die sich von jener eines Lichtbilds unterscheidet, das auf der Reflexionsfläche 16a des reflektierenden Spiegels 16 erzeugt wird, indem der Lichtstrahl B16 aus der Anregungslichtquelle 42 ausgesendet und der Lichtstrahl B16 mittels der Verwendung der Kondensorlinse 44 gebündelt wird. Genauer gesagt, eine horizontale Breite des auf der Reflexionsfläche 16a durch den Lichtstrahl B16 erzeugte Lichtbild ist kleiner als diejenige des Lichtbildes, das auf der Reflexionsfläche 16a durch den Lichtstrahl B15 erzeugt wird, und der reflektierte Lichtstrahl B16 wird in der horizontalen Richtung stärker aufgestreut als der reflektierte Lichtstrahl B15. Folglich hat das Lichtbild, das auf dem fluoreszierenden Körper 11 durch den reflektierenden Lichtstrahl B16 erzeugt wird, eine größere Breite Wd4 im Vergleich zu einer Breite Wd3 des Lichtbilds, das durch den reflektierten Lichtstrahl B15 erzeugt wird. Die Lichtstrahlen (B15, B16) werden in weißes Licht (W15, W16) umgewandelt, indem sie durch den fluoreszierenden Körper 11 gelenkt werden, und die weißen Lichtstrahlen (W15, W16) laufen durch eine Projektionslinse 14 und eine Frontabdeckung (nicht gezeigt).
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Während in dem Fahrzeugscheinwerfer 40 die Anregungslichtquellen (41, 42) selektiv oder gleichzeitig eingeschaltet werden, werden die reflektierenden Spiegel (16, 16) der Abtastmechanismen (12, 13) in freier Weise geneigt. Wie im Falle des Fahrzeugscheinwerfers 1 gemäß der ersten Ausführungsform erfolgt die Abtastung mit den weißen Lichtstrahlen (W15, W16) in der Rechts-Links-Richtung wiederholt mit hoher Geschwindigkeit, während das Abtasten in der Auf-Ab-Richtung um einen gegebenen kleinen Betrag innerhalb eines rechteckigen Abtastbereichs (der durch Sc1 angegeben ist) vor einem Fahrzeug verschoben wird, wie in 4B gezeigt ist. Somit werden dünne weißen Linien, die durch den Lichtstrahl W15 erzeugt werden, und weiße dicke Linien, die durch den Lichtstrahl W16 erzeugt werden, entsprechend angeordnet, und somit wird ein weißes Lichtverteilungsmuster mit gegebener Form vor einem Fahrzeug (nicht gezeigt) angezeigt.
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Mit Verweis auf 6A und 6B wird als nächstes ein Fahrzeugscheinwerfer 50 gemäß einer fünften Ausführungsform erläutert. 6A ist eine vertikale Schnittansicht eines Fahrzeugscheinwerfers 50 gemäß der fünften Ausführungsform entlang der Lien II-II in 1, und 6B ist eine Ansicht optischer Wege, die durch den Fahrzeugscheinwerfer 50 erzeugt werden. Eine entsprechende Eigenart des Fahrzeugscheinwerfers 50 besteht darin, dass der Fahrzeugscheinwerfer 50 ein Anregungslichtquellenarray 55 mit Lichtemissionsteilen (55a bis 55c), die mehrere Anregungslichtquellen bilden, und ein Linsenarray 56 aufweist, das mehrere Lichtkondensor-Teile (56a bis 56c) mit unterschiedlichen Lichtbündelungsstärken bzw. Lichtbündelungsverstärkungsfaktoren aufweist. Der Fahrzeugscheinwerfer 50 weist einen Leuchtenkörper 51 und eine Fernlichtscheinwerfereinheit 53 und eine Abblendscheinwerfereinheit (nicht gezeigt) mit gleicher Form wie diejenige der Fernlichtscheinwerfereinheit 53 in einer Leuchtenkammer S innerhalb einer lichtdurchlässigen Frontabdeckung 52 auf. Die Fernlichtscheinwerfereinheit 53 ist im Inneren der Leuchtenkammer S zusammen mit der Abblendlichtscheinwerfereinheit (nicht gezeigt) durch ein aus Metall hergestelltes Halteelement 54 befestigt.
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Wie in 6A gezeigt, weist die Fernlichtscheinwerfereinheit 53 das Anregungslichtquellenarray 55, das Linsenarray 56, einen fluoreszierenden Körper 57, einen Abtastmechanismus 58 und eine Projektionslinse 59 auf, die jeweils an dem Halteelement 54 befestigt sind. Das Halteelement 54 weist ein plattenförmiges Bodenplattenteil 54a, das sich in der horizontalen Richtung erstreckt, ein stufenförmiges Linsenhalteteil 54b, das mit einem abgewandten Ende des Bodenplattenteils 54a durch Schweißen oder dergleichen verbunden ist, ein plattenförmiges Basisplattenteil 54c, das sich an einem Basisende des Bodenplattenteils 54a aus in der vertikalen Richtung erstreckt, und einen Rahmenkörper 54d auf, der von dem Bodenplattenteil 54a noch oben hervorsteht. Das Basisplattenteil 54c ist aus einem Schraubenfixierteil 54f und einem Halteteil 54g, das in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung dicker ist als das Schraubenfixierteil 54f, aufgebaut.
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Wie in 6A und 6B gezeigt ist, weist das Anregungslichtquellenarray 55 mehrere Lichtemissionsteile auf, die als Anregungslichtquellen dienen, die durch blaue oder violette LED-Lichtquellen oder Laserlichtquellen gebildet sind, und diese Lichtemissionsteile sind ein erstes Lichtemissionsteil 55a, ein zweites Lichtemissionsteil 55b und ein drittes Lichtemissionsteil 55c, die in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung angeordnet sind. Das erste bis dritte Emissionsteil (55a bis 55c) haben jeweils die gleiche Form und senden Licht nach oben aus. Während das Anregungslichtquellenarray 55 eingeschaltet ist, wird die in dem Anregungslichtquellenarray 55 erzeugte Wärme über das Bodenplattenteil 54a des Halteelements 54, das aus Metall hergestellt ist, abgeführt.
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Wie in 6A und 6B gezeigt, hat das Linsenarray 56 eine Form, in der das erste Lichtkondensor-Teil 56a, das zweite Lichtkondensor-Teil 56b und das dritte Lichtkondensor-Teil 56c eine plan-konvexe Linsenform mit unterschiedlichen Dicken haben und aufeinanderfolgend in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung angeordnet sind. Das erste Lichtkondensor-Teil 56a, das zweite Lichtkondensor-Teil 56b und das dritte Lichtkondensor-Teil 56c sind transparent oder semitransparent. Wenn Krümmungen des ersten bis dritten Lichtkondensor-Teils (56a bis 56c) gleich Q1, Q2, Q3 sind, und wenn ihre jeweiligen Lichtbündelungsstärken bzw. Lichtbündelungsverstärkungsfaktoren gleich Sb1, Sb2, Sb3 sind, dann ist das Linsenarray so ausgebildet, dass die Krümmungen der ersten bis dritten Lichtkondensor-Teile (56a bis 56c) der Relation Q1 < Q2 < Q3 genügen. Somit erfüllen die Lichtbündelungsstärken die Relation Sb1 < Sb2 < Sb3. Das Linsenarray 56 ist mit einem Bodenplattenteil 54a oder dem Basisplattenteil 54c des Halteelements 54 in einem Zustand befestigt, in welchem das erste bis dritte Lichtkondensor-Teil (56a bis 56c) jeweils dem entsprechenden ersten bis dritten Lichtemissionsteil (55a bis 55c) zugewandt ist.
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Wie in 6A und 6B gezeigt, ist ein fluoreszierender Körper 57 als ein gelber fluoreszierender Körper ausgebildet, wenn das Anregungslichtquellenarray 55 blaues Licht erzeugt, und der fluoreszierende Körper 57 ist als ein gelber und blauer fluoreszierender Körper oder ein fluoreszierender Körper mit mindestens drei Farben mit Rot, Grün und Blau (RGB) ausgebildet, wenn das Anregungslichtquellenarray 55 violettes Licht erzeugt. Der fluoreszierende Körper 57 ist an dem Rahmenkorper 54d des Halteelements 54 befestigt. Der Abtastmechanismus 58 hat einen Aufbau ähnlich zu demjenigen des Abtastmechanismus 12 gemäß der ersten Ausführungsform und weist einen reflektierenden Spiegel (d. h., einen reflektierenden Bereich) 60 auf, der so ausgebildet ist, dass er sich in freier Weise in der Auf-Ab-Richtung neigt, wie in 6A gezeigt ist, und sich in der Rechts-Links-Richtung neigt, wie in 7 gezeigt ist. Der reflektierende Spiegel 60 ist so angeordnet, dass eine Reflexionsfläche 60a sowohl dem Linsenarray 56 als auch dem fluoreszierenden Körper 57 zugewandt ist. Die Projektionslinse 59 ist eine plan-konvexe Linse, die in der Vorwärtsrichtung konvex ist (d. h., sie steht in Richtung der Vorderseite hervor), und wird von einem horizontalen Halteteil 54e an einem abgewandten Ende des Linsenhalteteils 54b in einem Zustand gehalten, in welchem eine Rückseitenfläche 59a dem fluoreszierenden Körper 57 zugewandt ist. Das Halteelement 54, in welchem die Fernlichtscheinwerfereinheit 53 und die Abblendlichtscheinwerfereinheit (nicht gezeigt) montiert sind, wird von dem Leuchtenkörper 51 über drei Einstellschrauben 61 (wovon eine nicht gezeigt ist) derart gehalten, dass das Halteelement 54 frei neigbar ist.
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Wie in 6B gezeigt, bündeln das erste Lichtkondensor-Teil 56a, das zweite Lichtkondensor-Teil 56b und das dritte Lichtkondensor-Teil 56c des Linsenarrays 56 Lichtstrahlen (B17, B18, B19), die entsprechend aus dem ersten Lichtemissionsteil 55a, dem zweiten Lichtemissionsteil 55b und dem dritten Lichtemissionsteil 55c des Anregungslichtquellenarrays 55 ausgesendet werden, und bewirken, dass die Lichtstrahlen (B17, B18, B19) auf die Reflexionsfläche 60a des reflektierenden Spiegels 60 treffen. Der von dem dritten Lichtkondensor-Teil 56c gebündelte Lichtstrahl B19 wird auf eine Fläche gebündelt, die kleiner als eine Fläche des Lichtstrahls B18 ist, der von dem zweiten Lichtkondensor-Teils 56b gebündelt wird, und der Lichtstrahl B18, der von dem zweiten Lichtkondensor Teil 56b gebündelt wird, wird auf eine Fläche gebündelt, die kleiner ist als eine Fläche des Lichtstrahls B17, der durch das erste Lichtkondensor-Teil 56a gebündelt wird. Die Lichtstrahlen (B17, B18, B19), die an unterschiedliche Positionen auf der Reflexionsfläche 60a auftreffen, werden in Richtung zu dem fluoreszierenden Körper 57 reflektiert.
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Folglich wird, wie in 6B und 7 gezeigt ist, der reflektierte Lichtstrahl B19 in Richtung zu dem fluoreszierenden Körper 57 stärker zerstreut als der reflektierte Lichtstrahl B18, und der reflektierte Lichtstrahl B18 wird stärker zerstreut als der reflektierte Lichtstrahl B17. Folglich ist eine Höhe hd3 eines Lichtbildes, das auf dem fluoreszierenden Körper 57 durch den Lichtstrahl B19 erzeugt wird, größer als eine Höhe hd2 eines Lichtbildes, das durch den Lichtstrahl B18 auf dem fluoreszierenden Körper 57 hervorgerufen wird, und die Höhe hd2 des auf dem fluoreszierenden Körper 57 durch den Lichtstrahl B18 erzeugte Lichtbildes ist größer als eine Höhe hd1 eines Lichtbildes, das durch den Lichtstrahl B17 auf dem fluoreszierenden Körper 57 erzeugt wird.
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Ferner werden, wie in 6A, 6B und 7 gezeigt ist, die Lichtstrahlen (B17, B18, B19) in weiße Lichtstrahlen (W17, W18, W19) durch den fluoreszierenden Körper 57 umgewandelt, und die weißen Lichtstrahlen (W17, W18, W19) laufen durch die Projektionslinse 59 und die Frontabdeckung 52, und somit werden Lichtbilder (Pt3, Pt4, Pt5) vor einem Fahrzeug (nicht gezeigt) angezeigt bzw. erzeugt. Wenn in diesem Falle die Breiten und Höhen der Lichtbilder (Pt3, Pt4, Pt5) entsprechend Wd6, Wd7, Wd8 und hd6, hd7, hd8 sind, dann erfüllen die Breiten der Lichtbilder die Beziehung Wd6 < Wd7 < Wd8 und die Höhen der Lichtbilder genügen der Beziehung hd6 < hd7 < hd8. Die Abtastung erfolgt mit den Lichtbildern (Pt3, Pt4, Pt5) der weißen Lichtstrahlen (W17, W18, W19), die durch die Frontabdeckung 52 in der Auf-Ab-Richtung und der Rechts-Links-Richtung entsprechend einer Neigung des reflektierenden Spiegels 60 in der Auf-Ab-Richtung und der Rechts-Links-Richtung in dem Abtastmechanismus 58 laufen, wie in 6A, 6B und 7 gezeigt ist.
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Mit Verweis auf 6B und 7 wird eine spezielle Erläuterung bereitgestellt. Während in dem Fahrzeugscheinwerfer 50 das erste bis dritte Lichtemissionsteil (55a bis 55c) des in 6B gezeigten Anregungslichtquellenarray 55 selektiv oder gleichzeitig eingeschaltet sind, wird der reflektierende Spiegel 60 mit hoher Geschwindigkeit von einer linken Endposition zu einer rechten Seite innerhalb eines rechteckigen Abtastbereichs Sc2, der in 7 gezeigt ist, vor einem Fahrzeug geneigt. Somit werden weiße Linien in der lateralen Richtung entsprechend den Höhen (hd6, hd7, hd8f) der Lichtbilder (Pt3, Pt4, Pt5) erzeugt. Während sodann das Anregungslichtquellenarray 55 ausgeschaltet wird, wird der reflektierende Spiegel 60 mit hoher Geschwindigkeit zu einer linken Endposition geneigt, die in der Ab-Richtung ausgehend von der vorhergehenden linken Endposition um einen gegebenen kleinen Betrag verschoben wird. Anschließend wird das Anregungslichtquellenarray 55 erneut eingeschaltet, und die Abtastung erfolgt mit den Lichtbildern (Pt3, Pt4, Pt5) wiederum mit hoher Geschwindigkeit nach rechts. Durch Wiederholung dieser Vorgänge werden die weißen Linien, die aus den weißen Lichtstrahlen (W17, W18, W19) erzeugt werden, entsprechend angeordnet, und somit wird ein weißes Lichtverteilungsmuster mit gegebener Form vor einem Fahrzeug (nicht gezeigt) angezeigt bzw. erzeugt.
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Mit Verweis auf 8A wird als nächstes ein Fahrzeugscheinwerfer 70 gemäß einer sechsten Ausführungsform erläutert. 8A ist eine vertikale Schnittansicht des Fahrzeugscheinwerfers 70 gemäß der sechsten Ausführungsform entlang der Linie II-II in 1. Der Fahrzeugscheinwerfer 70 und der Fahrzeugscheinwerfer 50 gemäß der fünften Ausführungsform haben einen gleichen Aufbau mit der Ausnahme, dass der Aufbau eines Anregungslichtquellenarrays 71 und eines Linsenarrays 72 sich von dem Aufbau des Anregungslichtquellenarrays 55 und des Linsenarrays 56 gemäß der fünften Ausführungsform unterscheidet.
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Eine entsprechende Eigenart des Fahrzeugscheinwerfers 70 in 8A besteht darin, dass der Fahrzeugscheinwerfer 70 ein stufenförmiges Anregungslichtquellenarray 71, in welchem Lichtemissionsteile (71a bis 71c), die mehrere Anregungslichtquellen bilden, an unterschiedlichen Höhen angeordnet sind, und ein Linsenarray 72 aufweist, in welchem mehrere Lichtkondensor-Teile (72a bis 72c) mit gleicher Lichtbündelungsstärke in einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung angeordnet sind.
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Wie in 8A gezeigt, weist das Anregungslichtquellenarray 71 das erste bis dritte Lichtemissionsteil (71a bis 71c) mit gleicher Form auf. Das erste bis dritte Lichtemissionsteil (71a bis 71c), die mehrere Anregungslichtquellen bilden, sind blaue oder violette LED-Lichtquellen oder Laserlichtquellen. Das erste bis dritte Lichtemissionsteil (71a bis 71c) sind beispielsweise auf biegbaren Leiterplatten (FPC) (nicht gezeigt) montiert, die entlang von oberen Flächen einer Halterung 71d angeordnet sind. Die Halterung 71d ist so ausgebildet, dass sie eine Stufenform derart hat, dass Höhen (hh1, hh2, hh3) der oberen Flächen der Halterung 71d der Relation hh1 < hh2 < hh3 genügen. Das Linsenarray 72 hat eine Form, in der ein erstes Lichtkondensor-Teil 72a, ein zweites Lichtkondensor-Teil 72b und ein drittes Lichtkondensor-Teil 72c fortlaufend in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung angeordnet sind. Das erste Lichtkondensor-Teil 72a, das zweite Lichtkondensor-Teil 72b und das dritte Lichtkondensor-Teil 72c sind transparent oder semitransparent und haben plan-konvexe Linsenformen mit gleichförmiger Dicke und gleicher Krümmung. Das Linsenarray 72 ist an einem Element befestigt, das dem Halteelement 54 gemäß der fünften Ausführungsform entspricht, wobei dies in einem Zustand der Fall ist, in welchem das erste bis dritte Lichtkondensor-Teil (72a bis 72c) jeweils dem entsprechenden ersten bis dritten Lichtemissionsteil (71a bis 71c) zugewandt sind.
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Wie in 8A gezeigt, bündeln das erste bis dritte Lichtkondensor-Teil (72 bis 72c) des Linsenarrays 72 Lichtstrahlen (B20, B21, B22), die entsprechend von dem ersten bis dritten Lichtemissionsteil (71a bis 71c) des Anregungslichtquellenarrays 71 ausgesendet werden, und bewirken, dass die Lichtstrahlen (B20, B21, B22) auf eine Reflexionsfläche 60a eines reflektierenden Spiegels 60 treffen. Vordere Brennweitern des ersten bis dritten Lichtkondensor-Teils (72a bis 72c) sind proportional zu Abständen der Lichtemissionsteile (71a bis 71c), die entsprechend dem ersten bis dritten Lichtkondensor-Teils (72a bis 72c) zugewandt sind. Von allen Abständen von den Lichtemissionsteilen (71a bis 71c) zu den Lichtkondensor-Teilen (72a bis 72c), die entsprechend den Lichtemissionsteilen (71a bis 71c) zugewandt sind, ist der Abstand zu dem ersten Lichtkondensor-Teil 72a der größte, und der Abstand zu dem dritten Lichtkondensor-Teil 72c ist der kleinste. Daher wird der Lichtstrahl B22, der von dem dritten Lichtkondensor-Teil 72c gebündelt wird, auf eine Fläche gebündelt, die kleiner als eine Fläche des Lichtstrahls B21 ist, der von dem zweiten Lichtkondensor-Teil 72b gebündelt wird, und der Lichtstrahl B21, der von dem zweiten Lichtkondensor-Teil 72b gebündelt wird, wird auf die Fläche gebündelt, die kleiner ist als eine Fläche des Lichtstrahls B20, der von dem ersten Lichtkondensor-Teil 72a gebündelt wird.
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Wie in 8A gezeigt, werden die Lichtstrahlen (B20, B21, B22), die an unterschiedlichen Positionen auf der Reflexionsfläche 60a auftreffen, in Richtung zu dem fluoreszierenden Körper 57 reflektiert. Der reflektierte Lichtstrahl B22 in Richtung zu dem fluoreszierenden Körper 57 wird stärker aufgestreut als der reflektierte Lichtstrahl B21, und der reflektierte Lichtstrahl B21 wird stärker aufgestreut als der reflektierte Lichtstrahl B20. Folglich genügen Höhen (hd9, hd10, hd11) der durch die Lichtstrahlen (B20, B21, B22) erzeugten Lichtbilder der Relation hd9 < hd10 < hd11. Die Lichtstrahlen (B20, B21, B22) laufen durch einen fluoreszierenden Körper und werden in weiße Lichtstrahlen (W20, W21, W22) umgewandelt, und die weißen Lichtstrahlen (W20, W21, W22) durchlaufen eine Projektionslinse 59 und eine Frontabdeckung (nicht gezeigt). Das Abtasten erfolgt mit den weißen Lichtstrahlen (W20, W21, W22) in einer Auf-Ab-Richtung und einer Rechts-Links-Richtung entsprechend einer Neigung des reflektierenden Spiegels 60 des Abtastmechanismus 58. Somit wird ein weißes Lichtverteilungsmuster mit gegebener Form vor einem Fahrzeug (nicht gezeigt) angezeigt.
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In dieser Ausführungsform sind das erste bis dritte Lichtemissionsteil (71a bis 71c) des Anregungslichtquellenarrays 71 so angeordnet, dass das erste bis dritte Lichtemissionsteil (71a bis 71c) in der Auf-Ab-Richtung zueinander versetzt sind, und das erste bis dritte Lichtkondensor-Teil (72a bis 72c) des Linsenarrays 72 sind in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung in einer Reihe angeordnet. Somit unterscheiden sich Abstände zwischen den Lichtemissionsteilen und den Lichtkondensor-Teilen, die den jeweiligen Lichtemissionsteilen zugewandt sind, voneinander. Es können jedoch unterschiedliche Abstände vorgesehen werden, indem das erste bis dritte Lichtemissionsteil des Anregungslichtquellenarrays in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung in einer Linie angeordnet werden, und indem das erste bis dritte Lichtkondensor-Teil des Linsenarrays derart angeordnet werden, dass das erste bis dritte Lichtkondensor-Teil in der Auf-Ab-Richtung zueinander versetzt sind.
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8B zeigt ein Anregungslichtquellenarray 71', das eine Modifizierung des Anregungslichtquellenarrays 71 gemäß der sechsten Ausführungsform ist. Das Anregungslichtquellenarray 71' ist so ausgebildet, dass Platten (73a bis 73c) in einer Auf-Ab-Richtung bewegt werden können. Ein erstes bis drittes Lichtemissionsteil (71a' bis 71c') mit gleicher Form wie das erste bis dritte Lichtemissionsteil (71a bis 71c) sind auf den Platten bzw. Platinen (73a bis 73c) befestigt. Die Platten (73a bis 73c) werden von Gleitschienen (74a bis 74c) gehalten und werden beispielsweise durch einen Motor und einen Getriebemechanismus (beides ist nicht gezeigt) in der Auf-Ab-Richtung entlang den Gleitschienen (74a bis 74c) in Bewegung versetzt. Eine vordere Brennweite jeweils des ersten bis dritten Lichtkondensor-Teils (72a bis 72c) wird kleiner und die Lichtverteilung von dem reflektierenden Spiegel zu dem fluoreszierenden Körper wird intensiver, wenn ein entsprechendes Teil des ersten bis dritten Lichtemissionsteils (71a' bis 71c') näher an das Lichtkondensor Teil (72a bis 72c) heran bewegt wird, indem die entsprechende Platte (73a bis 73c) verschoben wird. Anstelle der Verwendung des Aufbaus, in welchem die Platten (73a bis 73c), auf denen das erstes bis dritte Lichtemissionsteil (71a' bis 71c') montiert sind, in der Auf-Ab-Richtung bewegbar sind, können in dieser Ausführungsform das erste bis dritte Lichtkondensor-Teil (72a bis 72c) des Linsenarrays 72 unabhängig voneinander aufgebaut sein, und das erste bis dritte Lichtkondensor-Teil (72a bis 72c) können entsprechend durch Gleitschienen gehalten werden, so dass sie in der Auf-Ab-Richtung verschiebbar sind, so dass Abstände zu dem ersten bis dritten Lichtemissionsteil (71a' bis 71c') verändert werden.
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In den Fahrzeugscheinwerfern gemäß der ersten bis sechsten Ausführungsform wird eine Abblendlichtquelleneinheit zusätzlich zu der Fernlichtquelleneinheit bereitgestellt. Jedoch können ein Fernlichtverteilungsmuster und ein Abblendlichtverteilungsmuster selektiv oder gleichzeitig angezeigt werden, indem eine Abtastung in unterschiedlichen Bereichen bzw. Flächen unter Anwendung von Lichtstrahlen aus Lichtquellen einer einzigen Lichtquelleneinheit ausgeführt wird. Ferner sind in der ersten bis vierten Ausführungsform zwei Anregungslichtquellen und zwei Kondensorlinsen vorgesehen, und in der fünften Ausführungsform und der sechsten Ausführungsform sind drei Lichtemissionsteile in dem Anwendungslichtquellenarray und drei Linsen in dem Linsenarray vorgesehen. Jedoch ist die Anzahl der Anregungslichtquellen, der Kondensorlinsen, der Lichtemissionsteile in dem Anregungslichtquellenarray und der Lichtkondensor-Teile in dem Linsenarray nicht auf die zuvor genannten Werte beschränkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2014-65499 [0002]
- JP 2014-65499 A [0002, 0003]
