JP6275408B2 - 自動車用の適応照明システム - Google Patents

Description

本発明は、自動車用の適応照明システムであって、そのような照明システムによって発せられる光ビームが
‐自動車の灯火に関する現行の規制に常に従い、
‐最適な視界の状態からの利益を車両の運転者にもたらすことを可能にし、
‐同じ道路を同じ方向または反対方向に走行している他の運転者を幻惑することがないような適応照明システムに関する。

道路を走行している多数の車両に鑑みて、それらの車両の運転者に、とくには夜間走行において、事故の危険を減らすために、走行条件に可能な限り最もよく適応した照明を提供することが必要である。とくには、運転者が、運転者の前方に広がる道路およびこの道路の路肩についての最適な視覚を、他の運転者を幻惑することなく得ることができることが重要である。

現時点において、道路を走行するすべての車両は、例えば夕方、夜間、または悪天候時など、視界が不充分である場合に使用される道路照明設備を備えている。古典的に、いくつかの種類の照明が、現代の自動車には存在している。すなわち、
‐プロジェクタによって生成され、水平線に向かって光ビームを放射し、約２００メートルという長い距離にわたって道路の状況の全体を明るくするいわゆる「ハイビーム」照明。

‐ロービームプロジェクタまたは下向きライト（ｄｉｐｐｅｄ ｌｉｇｈｔ）によって生成され、水平に対して下向きに約１％だけ傾けられた上側境界面によって境界付けられた光ビームを放射し、運転者に６０〜８０メートル程度の距離にわたる見通しをもたらすいわゆる「ロービーム」照明。この下向きの上側境界は、車両の前方へと延びる道路状況またはこの道路の路肩に存在する他のユーザの幻惑を防止するという目標を有している。

‐視界が悪い場合に使用され、４０メートル程度の短距離のビームを放射するプロジェクタによって生成され、境界面によって上方について限定され、きわめて広く広がり、霧粒によって望ましくない現象を生じる可能性がある上昇ビーム（ｍｏｕｎｔｉｎｇ ｂｅａｍ）を含まず、運転者にとって直近の環境の認識を可能にするいわゆる「フォグライト」。

上述のプロジェクタ装置（さらに詳しくは、ロービームライトとして使用されるプロジェクタ装置）は、それらのプロジェクタ装置が特定の状況で使用される場合に限り、完璧な光ビームを生成することができる。したがって、近年では、ＡＦＳ（「高機能前方照明システム（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｆｒｏｎｔｌｉｇｈｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）」の略称）という名称のもとで、精巧な複合機能と称され、とりわけ他の種類のビームを提案する新たな機能が考案されている。これは、とくには下記のとおりである。

‐いわゆるＢＬ機能（カーブを照らすためのコーナリングライト（Ｂｅｎｄｉｎｇ Ｌｉｇｈｔ））。いわゆるＤＢＬ機能（カーブを可動に照らすための動的コーナリングライト（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｂｅｎｄｉｎｇ Ｌｉｇｈｔ））と、いわゆるＦＢＬ機能（カーブを固定に照らすための固定コーナリングライト（Ｆｉｘｅｄ Ｂｅｎｄｉｎｇ Ｌｉｇｈｔ））とに分けることができる。カーブを照らすためのこれらの機能は、カーブした場所を走行する場合に使用され、車両が連続した軌跡を移動しているときに、車両の軸に沿った位置にはなく、車両の運転者が車両のハンドルに与える角度からもたらされる車両がまさにとろうとしている方向にある車両が達するであろう道路の部位を、正確に照らすように変化する水平方向の向きを有する光ビームを発するプロジェクタによって生成される。

‐市街地における照明のためのいわゆるタウンライト機能。この機能は、ロービーム型のビームの幅を広げる一方で、到達範囲を少し短くする。

‐ハイウェイ機能を実行する高速道路の照明のためのいわゆる高速道路照明機能。この機能は、ロービームの光束を該当のプロジェクタ装置の光軸に集中させることによってロービームの範囲を延ばす。

‐架構を照明するためのいわゆるオーバーヘッドライト機能。この機能は、道路の上方に位置する信号用の架構がロービームの光を使用して充分な様相で照らされるようにロービームを調節する。

‐いわゆるＡＷＬ機能（悪天候における照明のための悪天候ライト（Ａｄｖｅｒｓｅ Ｗｅａｔｈｅｒ Ｌｉｇｈｔ））。この機能は、反対方向に走行している車両の運転者が濡れた路面で反射したプロジェクタの光によって幻惑されることがないようにロービームを調節する。

さらに、ロービームの動作時に、車両の姿勢が、例えば荷重の状態、加速、または減速に起因して或る程度大きく変化する可能性があり、結果としてビームの上方境界の傾きに変化が生じ、境界が過度に高くなる場合には他の運転者を幻惑し、境界が過度に低くなる場合には道路の照明が不充分になる。したがって、ロービームプロジェクタの向きを補正するために、手動または自動で制御される距離補正装置を使用することが知られている。

道路照明は別として、光ビームが下向きである他の種類の照明は、車両の運転者に車両の前方について不充分な視界しかもたらさない。これらの種類の照明は、存在しうる障害物または生じうる危険な状況を認識できるように道路の全体の状況を理解することを運転者にとって可能にするには、多くの場合に不充分である。

この不都合を軽減するために、近年では、プロジェクタを備えた車両の運転者に道路照明に比肩する照明を提供する光ビームをもたらす一方で、運転者を幻惑させることがないよう、光を発することが望ましくない方向（例えば、車両が検出された方向）には暗領域を生じさせるプロジェクタが開発されてきている。

これら光ビームは、用いられる技術に応じて「マトリクスビーム（Ｍａｔｒｉｘ Ｂｅａｍ）」または「ピクセルライティング（Ｐｉｘｅｌ Ｌｉｇｈｔｉｎｇ）」として知られるが、所望の結果、すなわちサイズおよび方向を変えることができる暗領域を得るために、複雑なプロジェクタの設計およびきわめて細かい調節を必要とする。

他方で、新たな傾向として、道路の状況のうちの注目すべき細部を含んでいる領域を、車両の運転者の注意をそのような細部へとより特別に引き付けるために、それらの細部の周囲よりも高い光強度で照らす照明ビームが提案されている。

本出願の出願人が、文献、欧州特許第１４４２９２７号において、車両のプロジェクタによる道路の状況の照明の方法であって、
‐道路の状況において少なくとも１人の人間を検出する動作と、
‐その人間の道路の状況における位置を特定する動作と、
‐その人間に対応するサイズおよび位置のマスクを表示装置上に生成する動作と、
‐前記表示装置を通じて道路の状況を照明し、その人間の周囲に暗がりを投影する動作と
を含んでおり、人間は熱の検出および／または動きの検出によって検出され、前記表示装置を通じての道路の照明は、道路の状況のうちの境界よりも上方に位置する領域だけを照らし、境界よりも下方の道路の照明は、ロービーム照明によって実行される方法を、すでに提案している。

このプロセスは、効果的ではあるが、電気制御によって調節することができる液晶表示装置または集光レンズアレイ表示装置の使用が熱的性能の問題を引き起こすという意味で、改善の余地がある。

自動車を照明するための装置であって、平行光線の光ビームによって照らされる電子制御のマイクロミラーの領域を備えている装置に関する文献、国際公開第９９／１１９６８号も知られている。各々のマイクロミラーが、２つの位置をとることができ、すなわち光線を車両の前方の道路の状況へと投じる光像形成システムへと反射させる「動作」位置と、光線を光吸収装置へと反射させる「非動作」位置とをとることができる。マイクロミラーユニットが、種々の光ビームを形成するように光線の分布を調整する。このような設計によって生じる光の損失が、きわめて大きくなることがしばしばである。さらに、この装置は、きわめて扱いにくい。

レーザ源を備えた自動車用の照明装置であって、レーザ源の光線が、光投影システムの焦点に配置された複数のリン光体素子からなる表面へと走査装置によって送られる照明装置に関する文献、欧州特許第２０６３１７０号も知られている。これらのリン光体素子が、白色光を再び放射し、この白色光が、車両の前方の道路上に照明ビームを形成するようにレンズによって投影される。リン光体セグメントは、レーザ源と投射レンズとの間で、このレンズの焦点に配置されている。

このような設計は、多数の不都合を呈する。リン光体素子を透過にて使用するという事実、すなわちリン光体素子の片面をレーザビームで照らし、放射される光を他方の面において回収することによって使用するという事実が、下記を必要とする。すなわち、
‐一方では、リン光体の厚さが薄くなければならない。この結果として、装置が、レーザビームの一部がリン光体の厚さを直接横切り、レンズによって受光され、したがって車両の前方の道路の状況へと投射される可能性を無視できないという危険を呈する。これは、レーザ源の出力および発光波長によっては、道路の状況に存在する生物の視覚にとって実際の危険を呈し、生物の網膜に不可逆の火傷を生じさせる可能性がある。

‐他方では、リン光体を透明な材料に付着させなければならない。通常は、リン光体が、良好な熱導体ではないことが知られているポリカーボネートまたはガラス上に付着させられる。しかしながら、自動車用の照明ビームを生成するために必要なレーザ照射の出力は、きわめて大きい。この結果として、リン光体が大きく発熱し、したがってレーザ照射の白色光への変換の効率が大きく低下する。他方では、上述のように透明な基板を使用することで、材料の不可避の吸収現象およびこれらの光学系における寄生の反射に起因して、システムの効率が低下する。すなわち、放射の一部が放射源に向かって反射され、効率のさらなる低下につながる。

さらには、リン光体の表面の個々のセグメントへの仕切りまたは分割が、道路の状況へと投射される光ビームの「画素化（ｐｉｘｅｌｌｉｚａｔｉｏｎ）」または細分化を生じさせ、効率的な適応光ビームを得るために必要な精度を低下させる可能性がある。実際、レンズによって無限遠へと投影される光ビームは、レンズの焦点面に位置するリン光体素子の像のみで構成される。例えば車両から離れて位置するレンズの光軸に対して垂直なスクリーンによって受光されるこの光ビームは、リン光体の各素子がレーザ照射によって照らされているか否かに応じた明暗のスポットで形成され、スポットのサイズは、リン光体の各素子のサイズに比例する。

したがって、そのような設計は、古典的な規制のとおりの自動車用光ビームの形成や、このビームの正確な部分に処方される測光的な値を順守しなければならないＡＦＳ機能の実現に、適していない。

さらに、レーザ源、走査装置、リン光体のセグメント、およびレンズを順々に配置するこのような設計によるプロジェクタは、比較的かさばり、そのようなシステムを自動車に組み込むことが容易でない。

欧州特許第１４４２９２７号 国際公開第９９／１１９６８号 欧州特許第２０６３１７０号

本発明は、このような背景にあり、自動車用の適応照明システムであって、そのような照明システムによって発せられる光ビームが、同時かつ常に、
‐現行の規制を順守し、
・車両が走行している道路の形態、
・交通の密度、道路の状況の照明、および広くには考慮に入れられる可能性が高い車両の外部のすべてのデータなど、この道路についての交通パラメータ、ならびに
・例えば当該車両の速度、当該車両の加速または減速の程度、当該車両の内部の荷重の分布、および広くには考慮に入れられる可能性が高い車両に特有のすべてのデータなど、車両に特有のパラメータ
を考慮に入れた時々刻々の交通の状況へ適応し、
車両の運転者に常に最適な道路の状況の照明を提供し、すなわち上述の運転の状況のすべてに鑑みて道路の状況のできる限り最良の照明を運転者に提供するが、この適応照明システムによって照らされる道路の状況に存在する他の車両の運転者または歩行者を邪魔することがない、適応照明システムを提案するという目的を有する。

この目的において、本発明は、
‐光放射を放射する少なくとも１つの一次光源と、
‐前記一次光源からの光放射を受光し、波長変換装置の表面へと空間的に分布させる走査システムと、
‐前記一次光源からの光放射を受光し、白色光の放射を再放射する前記波長変換装置と、
‐前記波長変換装置によって再放射された白色光を受光し、該光を車両の前方に投射して照明ビームを形成する光像形成システムと
を備えており、
前記波長変換装置は、前記光像形成システムの焦点面の付近に位置しており、
前記走査システムおよび前記光学システムは、前記波長変換装置の同じ側に位置している、自動車用の適応照明システムを提示する。

本発明によれば、前記波長変換装置（２０）によって放射される白色光の放射（Ｂ）の強度を、最小値と最大値との間で調節することができ、走査は可変の速度で実行される。

個別または組み合わせにて考慮される本発明の他の特徴によれば、
‐前記走査が、等間隔の線に沿って実行され、
‐前記走査が、間隔が変化している線に沿って実行され、
‐前記波長変換装置の表面が、リン光体で構成され、
‐前記リン光体が、前記光放射に関して反射性である基板上に付着させられており、
‐前記リン光体が、良好な熱伝導性の材料から選択された基板上に付着させられており、
‐前記波長変換装置の表面が、リン光体の連続的かつ均質な層で構成されており、
‐前記波長変換装置によって放射される白色光の放射の強度を、最小値と最大値との間で連続的に調節することができ、
‐前記最小値が、ゼロであり、
‐前記一次光源からの光放射を受光する前記走査システムが、直交する軸を中心にして振動する２つの可動ミラーで構成されており、
‐前記一次光源からの光放射を受光する前記走査システムが、２つの直交する軸を中心にして可動である単一のマイクロミラーで構成されており、
‐前記走査システムおよび前記一次光源が、制御ユニットによって、前記照明ビームの所望の測光の関数として制御され、
‐前記走査システムによって前記波長変換装置の表面に分布させられる光放射の強度が、一定であり、
‐前記走査システムによって前記波長変換装置の表面に分布させられる光放射の強度が、最小値と最大値との間で可変であり、
‐前記最小値が、ゼロであり、
‐システムが、光放射を放射する少なくとも２つの一次光源を備えており、走査システムが、各々の一次光源に組み合わせられ、該組み合わせられた一次光源からの光放射を受光し、前記波長変換装置の表面へと空間的に分布させ、
‐前記一次光源によって放射される光放射が、レーザ放射であり、
‐前記レーザ放射が、４００ナノメートル〜５００ナノメートルの間に含まれる波長を有し、
‐前記レーザ放射が、４５０ナノメートルまたは４６０ナノメートルに近い波長を有する。

本発明の他の目的、特徴、および利点が、添付の図面を参照して、以下に本発明を限定するものではない実施形態の例としてここで提示される説明から、明確に現れるであろう。

本発明による適応照明システムの動作の原理を概略的に示している。 本発明による適応照明システムの動作の原理の変形例を概略的に示している。 図１または図２の適応照明システムに備えられたリン光体ラッカー上に生成される光パターンを概略的に示している。 リン光体プレートが図３の光パターンを放射する図１または図２の適応照明システムによって放射される光ビームを概略的に示している。 図１または図２の適応照明システムに備えられるリン光体プレートの走査の例を概略的に示している。 図１または図２の適応照明システムに備えられるリン光体プレートの走査の例を概略的に示している。 図１または図２の適応照明システムに備えられるリン光体プレートの走査の例を概略的に示している。 図１または図２の適応照明システムの製造のいくつかの変形例を概略的に示している。 図１または図２の適応照明システムの製造のいくつかの変形例を概略的に示している。

図１および２図が、本発明による適応照明システムの動作の原理の図を示している。そのようなシステムは光放射源１０を備えており、この光照射源１０は、一次光源１２と、場合により集光光学系１４と、走査システム１６とで構成される。

一次光源１２はレーザ源（例えば、ダイオードレーザ）で構成され、このレーザ源は、例えば４００ナノメートル〜５００ナノメートルの間に含まれ、好ましくは４５０または４６０ナノメートルに近い波長を有するレーザ放射Ｌを発する。これらの波長は、青色から近紫外にかけての色に相当する。

一次光源１２を、例えば光ファイバまたは異なるレーザ源の異なる偏光を利用する装置を用い、複数のレーザ放射を単一のビームへと組み合わせる光学装置で構成することもできる。

図１に示した例では、走査システム１６が、直交する軸を中心にして揺動する２つの可動ミラー１６Ｈおよび１６Ｖを、
‐ミラー１６Ｈが、レーザ源１２によって生成された放射を直接受け取り、軸Ｈを中心にして可動であり、レーザ光線をミラー１６Ｖに向かって反射させ、
‐ミラー１６Ｖが、ミラー１６Ｈからのレーザ光を直接受け取り、軸Ｖを中心にして可動であり、レーザ光線を表面２０に向かって反射させるよう、配置して構成されている。

図２に示した例では、走査システム１６が、「スキャナ」と呼ばれる光学走査システムに使用されるマイクロミラーなど、直交する２つの軸を中心にして可動である単一のマイクロミラー１６で構成されている。

したがって、光源１２によって生成されたレーザ光線Ｌが、走査システム１６によって２つの方向に沿ってそらされ、例えばリン光体プレート２０（あるいは、より正確には、リン光体の連続的かつ一様な層が付着させられたプレート）などの波長変換装置２０の表面全体を切り取る立体角で現れる。

したがって、公知の方法で、基本的に単色かつコヒーレントなレーザ光線Ｌを受け取る波長変換装置２０のプレートの各点が、異なる波長の光Ｂ（とりわけ「白色」と考えることができ、すなわち約４００ナノメートル〜８００ナノメートルの間の複数の波長を含み、言い換えると、可視光スペクトルに含まれる光）を再放射する。この光の放射は、ランベルトの放射図（Ｌａｍｂｅｒｔｉａｎ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｄｉａｇｒａｍ）に従って生成され、すなわちすべての方向に等しい光強度で生成される。

好ましくは、リン光体は、レーザ放射に関して反射性の基板に付着させられている。この方法で、リン光体の粒子に遭遇することなくリン光体の層を完全に横切ったレーザ光線が、基板によって反射させられた後でリン光体の粒子に遭遇できることを、保証することができる。

やはり好ましくは、基板が、良好な熱伝導性の材料から選択される。そのような構成は、リン光体の低い温度を保証できるようにし、あるいは少なくともリン光体の温度が高くなりすぎることを防止する。これにより、効率、すなわちリン光体の変換の歩留まりが、最大になる。

これにより、レーザ光線と白色光との間の変換について、最大の歩留まりが保証される。

やはり好ましくは、波長変換装置の表面が、リン光体の連続的かつ均質な層で構成される。実際、リン光体の板を別個の素子へと分割することは、白色光の再放射において所望の精度を得ることを（特にリン光体の２つの素子の間の境界に位置する点のレベルにおいて）可能にしない。この精度が、光ビームに所望の測光を得るために、必須ではないかもしれないが望ましいことを、後に理解できるであろう。

リン光体プレート２０は、光像形成システム３０の焦点面のすぐ近くに位置する。したがって光像形成システム３０は、無限縁に、リン光体プレート２０の像、より正確には、受光したレーザの励起に応答して白色光を発するこのプレートの各点の像を形成する。換言すると、光像形成システム３０が、レーザ放射Ｌによって照らされたリン光体プレートの種々の点によって放射される光Ｂによって、光ビームＦを形成する。

したがって、光像形成システム３０から現れる光ビームＦは、リン光体プレート２０によって放射される光線Ｂの直接的な関数であり、光線Ｂ自身は、このプレート２０を走査するレーザ光線Ｌの直接的な関数である。

制御ユニット４０が、光放射源Ｌの種々の構成要素を、光ビームＦの所望の測光の関数として制御する。とくには、ユニット４０は、
‐レーザ光Ｌがリン光体プレート２０上のすべての点を連続的に走査するように走査システム１６を制御すると同時に、
‐レーザ光Ｌの強度を調節すべくレーザ源１２を制御する。

したがって、リン光体プレート２０上に像を形成するよう、リン光体プレート２０をレーザ光線Ｌで照らすことが可能である。この像は、陰極線管を有するテレビ画面の像と同じ方法で、さまざまな明るさの輝点の連続で各々が形成された一連の線から形成されている。

強度の調節を連続的に実行することができ、強度が、最小値と最大値との間で連続的に高められ、あるいは下げられる。また、強度が最小値と最大値との間で或る値から他の値へとジャンプによって変化する不連続な実行も可能である。これら２つの場合において、最小値を、光が存在しないことに相当するゼロにすることが考えられる。

このようにして、レーザビームＬによって照らされたリン光体プレート２０の各点が白色光Ｂを放射し、白色光Ｂはその点を照らすレーザ光線の強度の直接の関数である強度を有する。この放射はランベルトの放射図に従って生成される。

したがって、リン光体プレート２０を、光像で構成された二次放射源と考えることができ、この光像から光像形成システム３０が無限遠（例えば、光学システム３０の軸に沿って離れた位置に配置され、この軸に対して垂直であるスクリーン）に像を形成する。そのようなスクリーン上の像は、光学システム３０によって発せられた光ビームの具現化である。

これが、図３および図４に示されている。

‐二次の白色光の放射源が、例えば図３に示されるプレート２０への走査によって形成された光像によって構成されている。この図の暗い領域は、放射を受け取らなかった領域、またはわずかしか受け取らなかった領域に相当し、明るい領域は、レーザ光線の走査によって照らされた点に相当する。

‐次いで、光学システム３０が、この二次放射源から無限遠における像を形成し、この像の形成に関与する光線が、図４に示される光学システム３０から離れた位置のスクリーン上の痕跡を有する光ビームを形成する。

選択された例において、図４が、右への走行方向におけるロービームＦのスクリーン上の痕跡を示している。公知の様相で、そのようなロービームＦは、現行の規制に従い、水平軸Ｈ’−Ｈおよび垂直軸Ｖ’−Ｖの交差の光軸の近く、かつ水平軸のわずかに下方に、光の最大値を有さなければならない。

このロービームを得るために、水平軸Ｙ’−Ｙおよび垂直軸Ｚ’−Ｚの交差の近く、かつ水平軸Ｙ’−Ｙのわずかに上方に位置する点が、白色光として光強度の最大値を発し、したがってレーザ照射の最大強度を受け取るよう、リン光体プレート２０が照らされる。

リン光体プレート２０上の種々の点の照明の変化は、一次光源１２を制御ユニット４０を使用して適切な方法で制御することによって得られる。種々の可能性が、この結果を得るために提供される。

上述のとおり、リン光体プレートの表面の照明は、１つまたは２つの振動ミラーからなるシステム１６によって一次光源１２から来るレーザ光線Ｌを走査することによって得られている。

図５に概略的に示される第１の実施形態によれば、走査が、例えば等間隔の線ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、およびｎに沿って一定の速度で実行される。

線ｉについて考えると、
‐長さＤにわたり、レーザ光線Ｌの強度が第１の値Ｉ_ｍｉｎに等しく、
‐長さＤｉにわたり、レーザ光線Ｌの強度が第１の値Ｉ_ｍｅｄに等しく、
‐長さＤｉ１にわたり、レーザ光線Ｌの強度が第２の値Ｉ_ｍａｘに等しい。

さらに、線ｎについて考えると、
‐長さＤにわたり、レーザ光線Ｌの強度が第１の値Ｉ_ｍｉｎに等しく、
‐長さＤｎにわたり、レーザ光線Ｌの強度が第１の値Ｉ_ｍｅｄに等しく、
‐長さＤｎ１にわたり、レーザ光線Ｌの強度が第２の値Ｉ_ｍａｘに等しい。

したがって、所望のパターンに応じて変化する強度を有する等間隔の線を走査することによって、プレート２０上の二次の放射源を構成するパターンに所定の光分布を得ることができる。

図６に概略的に示される第２の実施形態によれば、走査が、等間隔ではない線に沿って一定の速度で実行される。

実際、図４に示したロービームなどは、鋭い境界を強いることが知られている。ロービームの境界は、同じ道路を走行中の他の運転者を幻惑することがないよう、それよりも上では光の強度が国際的な規制によって定められた値を超えてはならない限界を意味する。空間におけるこの境界の位置は、高い精度で定められ、この境界の一方の部分から他の部分への光強度の変化は、比較的急である。

図４においては、ロービームＦの境界が、第１の水平セグメントＣ_１、水平に対して１５°に傾けられた第２のセグメントＣ_２、および第３の水平セグメントＣ_３によって具現化されている。セグメントＣ_１、Ｃ_２、およびＣ_３は、プレート２０上に生成されたパターンのセグメントｃ_１、ｃ_２、およびｃ_３の像である。したがって、プレート２０におけるこれらのセグメントｃ_１、ｃ_２、およびｃ_３の位置を、高い精度で定めなければならず、これらのセグメントの１つの部分から他の部分への光強度の変化も、比較的急でなければならないと考えられる。

この目標が、図６に示されるとおりの等間隔でない走査線を使用することによって達成される。比較的高い精度が必要とされる水平軸Ｙ’−Ｙの近くにおいて、本発明は、位置の精度が高くないこの軸Ｙ’−Ｙから遠い領域と比べて、互いの距離がより近い走査線を使用する。これにより、水平軸Ｙ’−Ｙの近くにおいてプレート２０上にセグメントｃ_１、ｃ_２、およびｃ_３を高い精度で配置することができ、したがってセグメントＣ_１、Ｃ_２、およびＣ_３を水平軸Ｈ’−Ｈの近くにおいてビームＦに高い精度で配置することができる。

図示されていない実施形態においては、対称には分布していない線だけを使用することも可能である。

この実施形態によれば、各々の走査線に沿って、各々の走査線の各点（すなわち光ビームＦの各点）において得ることが望まれる光強度の関数として、強度を変化させることができるレーザ光線Ｌを使用することができる。

図７に概略的に示されている第３の実施形態によれば、走査が、可変の速度で実行される。この図においては、走査線ｉだけが示されている。等しい時間間隔が、縦方向の点描による点として示されている。このように、線ｉが、各々が等しい時間でカバーされているますます短い間隔へと、したがってますます遅い速度で分割されることを、見て取ることができる。

図７において、垂直軸Ｚ’−Ｚに近づくにつれてますます短くなるセグメントが示されている。これは、線ｉが、垂直軸の近くでは、プレート２０の縁と比べてよりゆっくりと走査またはカバーされることを意味する。この結果、レーザビームが一定の光強度を有するのであれば、線ｉの中央の領域が、線ｉの両端よりも強く照明され、したがってより強い白色光を再放射することができる。

このように、一定の強度のレーザ光線の走査の速度を変化させることによって、この走査によって得られる二次光源の種々の点によって再放射される白色光の放射の強度を調節することができる。

この実施形態によれば、プレート２０を走査するレーザ光線の強度を一定のままにでき、走査線を互いに等間隔にすることができる。

したがって、本発明は、各線の各点に所望の光強度を与え、したがって所定の強度の白色光の再放射を得るために、複数のパラメータ、すなわち
‐プレート２０を走査するレーザ光線の強度、
‐各々の線の走査の速度、および
‐プレート２０上に光パターンを形成する線の間の間隔
を使用する。

リン光体プレート２０上の各点において得ることができる白色光の最大強度の理論的な限界は、一次光源１２が供給することができる光放射の最大強度の関数である。

本発明は、システムをこの限界から解放し、リン光体プレート２０によって再放射される白色光の強度を高めることを可能にする。本発明によれば、図８に示されるように、複数の一次光源１２を、リン光体プレート上に同じパターンを形成するために使用することができる。この図において、２つのレーザ源１２が使用されており、各々のレーザ源１２に同じリン光体プレート２０へとレーザ光線を送る集光光学系１４および走査システム１６が組み合わせられていることを、見て取ることができる。

好ましくは、一次光源１２および走査システム１６が、走査の同期を保証するために同じ制御ユニット４０によって制御される。しかしながら、走査が同期されない場合、白色光の最大の再放射が得られるよう、最大の照明を得ることが望まれるリン光体プレート上の照明パターンの点が、異なる走査において同一であるように保証することが必要である。

この４つの一次光源１２が使用されており、同じリン光体プレート２０へと光放射を送る走査システム１６が各々の一次光源１２に組み合わせられている別の変形例が、図９に示されている。分かりやすくするため、集光光学系１４および制御ユニット４０は、省略されている。

好ましくは、２つの別個の走査システム１６のミラーの回転の軸が平行である。しかしながら、プレート２０上に生成されるパターンの均質性、濃度、または分解能を改善するために、走査方向を厳密に平行にしなくてもよい。

このように、レーザ放射の一次光源の数を増やすことによって、リン光体プレート２０に入射する放射の強度を高めることができ、これに比例してプレート２０によって再放射される白色光の強度を高めることができる。例えば、２つの同一な一次光源１２が使用される場合には、リン光体層の温度の上昇を避けながら、２倍の再放射白色光が得られる。

このようにして、任意の種類の所定の照明ビームの生成を可能にする自動車用の適応照明システムが生み出された。実際、照明ビームが、レーザ光線の走査によってリン光体プレート上に生成される光パターンの正確な像である。この照明ビームＦは、光パターンによって放射される光線によって形成され、この照明システムを備えた車両の前方に光像形成システム３０によって広げられる。

したがって、このような適応照明システムは、より詳しく上述したとおりのロービームを生成することができる。また、境界線が平坦である霧用のビームを生成することもできる。

ビームの境界に関しては、制御ユニット４０を使用して、照明ビームの境界を高くし、あるいは低くするために、リン光体プレート２０上に生成されるパターン全体の垂直軸Ｚ’−Ｚに沿った平行移動を容易に制御することができる。したがって、本発明による適応照明システムは、照明システムの光軸の鉛直方向における向きを変化させなくても、車両の姿勢に応じた距離補正の機能を満たすことができる。

ロービームに関しては、リン光体プレート上に生成されるパターンにおいて、境界のすぐ近くに位置する最大強度を鉛直方向にだけ変位させることが可能である。この結果として、照明ビームにおける最大強度の同時の変位がもたらされる。したがって、本発明による適応照明システムは、高速道路の走行のためのロービームの機能を、この機能を満たすために照明システムの構造を変更しなくても、達成することができる。この機能を満たすための最大強度の変位は、比較的小さな大きさである。リン光体プレート上の光パターンに対応する変位は、図６を参照して説明したように水平軸Ｙ’−Ｙの近くで走査線の密度がより高い場合に容易にされる。

さらに、制御ユニット４０を使用して、水平方向における光ビームの向きを調節するために、リン光体プレート２０上に生成されるパターンの水平軸Ｙ’−Ｙに沿ったわずかな平行移動を容易に制御することができる。同様に、垂直軸Ｚ’−Ｚの片側における光強度を、垂直軸Ｚ’−Ｚの他方の側における光強度と比べて強くすることにより、光の分布を調節することも容易である。このようにして、本発明による適応照明システムは、照明システムの光軸の水平方向の向きを変化させる必要なく、カーブを照らす機能をもたらすことを可能にする。

このように、本発明は、光像形成システム３０によって投射される光ビームにおいて所定の測光的な分布のすべてを得ることを可能にする。この結果を得るために、制御ユニット４０を使用して、レーザ光線Ｌの強度および／または走査の速度および／または走査線の密度を制御し、リン光体プレート２０上に生成される光パターンの各点における白色光Ｂの再放射の強度を制御すれば充分である。このようにして、光学システム３０によって投射される光ビームにおける所望の測光的な分布が得られる。

このようにして、最大強度が照明装置の軸上に位置する境界のないハイビーム、ならびに例えば市街地における照明、悪天候時の照明、または架構の照明機能などのあらゆるＡＦＳ機能、あるいはマトリクスビームまたはピクセルライティングの機能を得ることができる。これらのビームまたはこれらの機能を得るために、リン光体プレート２０上に生成される光パターンの種々の点の強度を調節すれば充分である。

当然ながら、本発明は、上述した実施形態には限定されず、他方では、当業者であれば、上述の実施形態に、本発明の枠組みに包含される多数の変形を加えることができるであろう。

これは、例えば、放射される光の強度を所定の方向について高め、そのような方向に位置する道路の状況の細部に運転者の注意を引き付ける方法である。そのような細部は、例えば車両に配置された種々のセンサによって検出され、あるいは例えばＧＰＳシステムによって割り出される進行方向によって検出される障害物で構成されてよい。さらに、信号パネルが車両に位置するカメラなどのセンサによって検出された場合、適応照明システムは、これらのパネルに向かって発せられる光を、パネルが車両の運転者にとって幻惑的になることがないように制御することができ、あるいは他方では、パネルの視認性および読み取りやすさを高めるように制御することができる。

さらに、上述の自動車用の適応照明システムは、プロジェクタの大きな変更を必要とせずに、あらゆる法規、もしくは欧州、米国、およびアジアの規制、右側通行または左側通行、などに適合させることを可能にする。

Claims (19)

1. 自動車用の適応照明システムであって、
   光放射（Ｌ）を放射する少なくとも１つの一次光源（１２）と、
   前記一次光源（１２）からの光放射（Ｌ）を受光し、波長変換装置（２０）の表面へと空間的に分布させる走査システム（１６）と、
   前記一次光源（１２）からの光放射（Ｌ）を受光し、白色光の放射を再放射する前記波長変換装置（２０）と、
   前記波長変換装置（２０）によって再放射された白色光を受光し、前記白色光を車両の前方に投射して照明ビームを形成する光像形成システム（３０）と、を備え、
   前記波長変換装置（２０）は、前記光像形成システム（３０）の焦点面の付近に位置し、
   前記走査システム（１６）および前記光像形成システム（３０）は、前記波長変換装置（２０）の同じ側に位置し、
   前記波長変換装置（２０）によって放射される白色光の放射の強度を、最小値と最大値との間で調節でき、
   走査は可変の速度で実行され、
   前記走査の速度は、前記波長変換装置（２０）の縁と比べて中央の領域ではゆっくりである、システム。
2. 前記走査は、等間隔の線に沿って実行される、請求項１に記載のシステム。
3. 前記走査は、間隔が変化している線に沿って実行される、請求項１に記載のシステム。
4. 前記波長変換装置（２０）の表面は、リン光体で構成されている、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
5. 前記リン光体は、前記光放射（Ｌ）に関して反射性である基板上に付着させられている、請求項４に記載のシステム。
6. 前記リン光体は、良好な熱伝導性の材料から選択された基板上に付着させられている、請求項４に記載のシステム。
7. 前記波長変換装置（２０）の表面は、リン光体の連続的かつ均質な層で構成されている、請求項６に記載のシステム。
8. 前記波長変換装置（２０）によって放射される白色光の放射の強度を、最小値と最大値との間で連続的に調節することができる、請求項１から７のいずれか一項に記載のシステム。
9. 前記最小値はゼロである、請求項８に記載のシステム。
10. 前記一次光源（１２）からの光放射（Ｌ）を受光する前記走査システム（１６）が、直交する軸を中心にして振動する２つの可動ミラー（１６Ｈ，１６Ｖ）で構成されている、請求項１から９のいずれか一項に記載のシステム。
11. 前記一次光源（１２）からの光放射（Ｌ）を受光する前記走査システム（１６）が、２つの直交する軸を中心にして可動である単一のマイクロミラー（１６）で構成されている、請求項１から９のいずれか一項に記載のシステム。
12. 前記走査システム（１６）および前記一次光源（１２）が、制御ユニット（４０）によって、前記照明ビームの所望の測光の関数として制御される、請求項１から１１のいずれか一項に記載のシステム。
13. 前記走査システム（１６）によって前記波長変換装置（２０）の表面に分布させられる光放射（Ｌ）の強度が一定である、請求項１２に記載のシステム。
14. 前記走査システム（１６）によって前記波長変換装置（２０）の表面に分布させられる光放射（Ｌ）の強度が、最小値と最大値との間で可変である、請求項１２に記載のシステム。
15. 前記最小値がゼロである、請求項１４に記載のシステム。
16. 光放射（Ｌ）を放射する少なくとも２つの一次光源（１２）を備え、
    走査システム（１６）が、各々の一次光源（１２）に組み合わせられ、該組み合わせられた一次光源（１２）からの光放射（Ｌ）を受光し、前記波長変換装置（２０）の表面へと空間的に分布させる、請求項１から１５のいずれか一項に記載のシステム。
17. 前記一次光源（１２）によって放射される光放射（Ｌ）がレーザ放射である、請求項１から１６のいずれか一項に記載のシステム。
18. 前記レーザ放射が４００ナノメートル〜５００ナノメートルの間に含まれる波長を有する、請求項１７に記載のシステム。
19. 前記レーザ放射が４５０ナノメートルまたは４６０ナノメートルに近い波長を有する、請求項１８に記載のシステム。