JP6457081B2 - 自動車の前照灯を用いて車道上に配光を発生させる方法 - Google Patents

自動車の前照灯を用いて車道上に配光を発生させる方法 Download PDF

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Description

本発明は、自動車の前照灯（投光器）を用いて車道上に配光（光分布）を発生させる方法に関し、該方法においては、強度について変調可能な少なくとも１つのレーザ光線が、駆動制御される少なくとも１つの光線偏向手段を用い、少なくとも１つの座標方向において走査しながら光変換手段（ライトコンバージョン手段）へ偏向され、前記光変換手段において発光像が発生され、前記発光像は、投射光学系を用いて光像として車道上へ投射される。
同様に本発明は、自動車用の前照灯（投光器）に関し、該前照灯は、少なくとも１つのレーザ光源を備え、前記レーザ光源のレーザ光線は、光線偏向手段を介して走査しながら少なくとも１つの光変換手段へ偏向され、前記光変換手段は、光変換のために蛍光体（Phosphor）を有し、更に該前照灯は、少なくとも１つの前記光変換手段において発生された発光像を光像として車道上へ投射するための投射システムを備えている。
従来技術による前照灯のための一例として、下記特許文献１に示された前照灯を挙げることができ、この前照灯においては、眩惑のない適応型ハイビームを用いて車道を照射するために、所定の領域を、他の道路利用者に依存し、ないし自身の速度、薄明状態、天候などの周囲パラメータに依存し、照射から除外することが可能である。この際、レーザの光線は、２つの空間方向において可動なマイクロミラーを介し、好ましくは白色光へレーザ光を変換するために上記の蛍光体を含んだ発光面へ偏向される。発光面の発光像は、所定のレンズを用いて光像として車道上へ投射される。
EP 2 063 170 A2 AT 514633 A1
現在使用可能なマイクロミラーは、２つの軸線に関して又は１つの軸線だけに関しても共振して揺動（振動）するが、この際、配光内の最も明るい点は、走査領域の縁部に位置している。強度は、両方の軸線に関し、ミラーの反転ポイントにおいて最大値を有する各々のサイン揺動に対応しており、それは、そこで速度が最低となるためである。しかしこれらの現象は、強度分布がそれとは逆であるべき前照灯のために求められる配光とは相反するものである。配光の正に中央部において高い強度が必要とされ、そのためには、使用されるシステムにおいて、配光の最も暗い領域において十分に高い強度を得るために、高いレーザ出力、例えば、多数のレーザダイオードが提供されなくてはならない。この際、縁部に向かい、変調によりレーザ光源は、各々必要とされる値へ減光され、それにより平均として、設置されたレーザ出力のほぼ１３％だけが利用可能である。
従って本発明の課題は、過度に高いレーザ出力を設置する必要なく、道路上へ投射される光のための均等な配光を達成することである。
前記課題は、冒頭に記載した形式の方法により達成され、該方法においては、本発明により、レーザ光線から光線偏向手段を用いて発生された像（光線像）が、像折返し手段（イメージフォールディング手段 Bildfaltungsmittel）を用いてレーザ光線を方向変更することにより分割され、これらの分割像が、所定の分割線に対して鏡像的に光変換手段へ投射されて全体発光像が構成される。
即ち本発明の第１の視点により、自動車の前照灯を用いて車道上に配光を発生させる方法であって、強度について変調可能な少なくとも１つのレーザ光線が、駆動制御される少なくとも１つの光線偏向手段を用い、少なくとも１つの座標方向において走査しながら光変換手段へ偏向され、前記光変換手段において発光像が発生され、前記発光像は、投射光学系を用いて光像として車道上へ投射されるという方法であり、前記レーザ光線から前記光線偏向手段を用いて発生された像が、像折返し手段を用いて前記レーザ光線を方向変更することにより分割され、これらの分割像が、所定の分割線に対して鏡像的に前記光変換手段へ投射されて全体発光像が構成されること、及び、前記光変換手段から前記像折返し手段までの間隔を変更することにより前記分割像の間隔が互いに決定されることを特徴とする方法が提供される。
更に本発明の第２の視点により、自動車用の前照灯であって、少なくとも１つのレーザ光源を備え、前記レーザ光源のレーザ光線は、光線偏向手段を介して走査しながら少なくとも１つの光変換手段へ偏向され、前記光変換手段は、光変換のための蛍光体を有し、更に該前照灯は、少なくとも１つの前記光変換手段において発生された発光像を光像として車道上へ投射するための投射系を備えているという前照灯であり、前記レーザ光線から前記光線偏向手段を用いて発生された像を分割するために、前記光線偏向手段と前記光変換手段の間には、所定の像折返し手段が配設されていること、及び、前記光変換手段から前記像折返し手段までの間隔を変更することによりそれらの分割像の間隔が互いに決定されていることを特徴とする前照灯が提供される。
尚、本願の特許請求の範囲に付記されている図面参照符号は、専ら本発明の理解の容易化のためのものであり、図示の形態への限定を意図するものではないことを付言する。
本発明において、以下の形態が可能である。
（形態１）自動車の前照灯を用いて車道上に配光を発生させる方法であって、強度について変調可能な少なくとも１つのレーザ光線が、駆動制御される少なくとも１つの光線偏向手段を用い、少なくとも１つの座標方向において走査しながら光変換手段へ偏向され、前記光変換手段において発光像が発生され、前記発光像は、投射光学系を用いて光像として車道上へ投射されるという方法であり、前記レーザ光線から前記光線偏向手段を用いて発生された像が、像折返し手段を用いて前記レーザ光線を方向変更することにより分割され、これらの分割像が、所定の分割線に対して鏡像的に前記光変換手段へ投射されて全体発光像が構成されること。
（形態２）前記方法において、前記レーザ光線は、前記光線偏向手段を用い、互いに実質的に直交する２つの方向において偏向されることが好ましい。
（形態３）前記方法において、前記レーザ光線は、発光像として光線の帯を発生させるために扇状に拡開されることが好ましい。
（形態４）前記方法において、前記レーザ光線は、分割センタ／折返しセンタの領域において光学的に／電気的に除去されることが好ましい。
（形態５）前記方法において、前記像折返し手段は、少なくとも１つの座標方向において前記発光像ないし前記光像を位置変更するために、所定のアクチュエータを用いて位置調節されることが好ましい。
（形態６）前記方法において、前記光変換手段から前記像折返し手段までの間隔を変更することにより前記分割像の間隔が互いに決定されることが好ましい。
（形態７）自動車用の前照灯であって、少なくとも１つのレーザ光源を備え、前記レーザ光源のレーザ光線は、光線偏向手段を介して走査しながら少なくとも１つの光変換手段へ偏向され、前記光変換手段は、光変換のための蛍光体を有し、更に該前照灯は、少なくとも１つの前記光変換手段において発生された発光像を光像として車道上へ投射するための投射系を備えているという前照灯であり、前記光線偏向手段と前記光変換手段の間には、所定の像折返し手段が配設されていること。
（形態８）前記前照灯において、前記像折返し手段は、中空円錐形状のミラーとして構成されていることが好ましい。
（形態９）前記前照灯において、前記像折返し手段は、互いに所定の角度をもって傾斜された少なくとも２つの平坦面を有するミラーとして構成されていることが好ましい。
（形態１０）前記前照灯において、前記角度は、５°から４５°までの値、好ましくは１０°と１５°の間の値をとることが好ましい。
（形態１１）前記前照灯において、前記像折返し手段は、円錐形状のプリズムとして、又は三角形プリズムないしピラミッド状プリズムとして構成されていることが好ましい。
（形態１２）前記前照灯において、前記像折返し手段は、分割センタ／折返しセンタの領域において非反射性に構成されていることが好ましい。
（形態１３）前記前照灯において、前記分割センタ／折返しセンタの前記領域は、少なくとも前記レーザ光線の幅に対応する寸法を有することが好ましい。
（形態１４）前記前照灯において、前記像折返し手段の光学的に有効な寸法と、前記光変換手段の光学的に有効な寸法の比率は、２つの光線偏向方向において、少なくともほぼ同じであることが好ましい。
（形態１５）前記前照灯において、前記像折返し手段は、少なくとも１つの座標方向において可動に支持されており、所定のアクチュエータを用いて位置調節可能であることが好ましい。

多くの適用事例において、レーザ光線が、光線偏向手段を用い、互いに実質的に直交する２つの方向において偏向されると、有利である。
他の適用において、レーザ光線が、発光像として光線の帯（帯状の光）を発生させるために扇状に拡開されると、目的に適っている。
散乱光を回避するために、レーザ光線が、分割センタ／折返しセンタ（当該センタを境に光線像の分割（１つの座標方向において光線像を幾つかの光線像に分けること）と折返し（分割された光線像を屈曲線や屈曲点を介して各々折返してそれらの進む方向を変えること）が行われる）の領域において光学的に／電気的に除去（消去）されることが推奨される。
全体発光像の追加的な位置変更（スライド）を可能とするために、像折返し手段が、少なくとも１つの座標方向において発光像を位置変更するために所定のアクチュエータを用いて位置調節されると、適切であり得る。
また、光変換手段から像折返し手段までの間隔を変更することにより分割像（部分像）の間隔が互いに決定されると、有利である。このようにして、例えば、像領域を重ね合わせることにより、より明るい区域を発生させることができる。
同様に、前記課題は、上記の形式の前照灯（投光器）により解決され、本発明による自動車用の前照灯は、少なくとも１つのレーザ光源を備え、前記レーザ光源のレーザ光線は、光線偏向手段を介して走査しながら少なくとも１つの光変換手段へ偏向され、前記光変換手段は、光変換のための蛍光体を有し、更に該前照灯は、少なくとも１つの光変換手段において発生された光像を車道へ投射するための投射系を備えている。
従って本発明の核心は、レーザ光線により発生された像（光線像）が、光変換手段において変換される前に（像折返し手段により）分割され、そして分割線に対して鏡像的に構成されて光変換手段へ投射されるということである。この分割と折返し（Falten）により、元来明るい縁領域が、分割線に向かって中央部へ達し、自動車前照灯において所望のより高い輝度が像中央部において発生され、そのためにレーザ光源の特に高い出力が要求されることはない。
像折返し手段が中空円錐形状のミラーとして構成されている場合には、光線像を、原則的にいずれの方向においても分割して折返すことが可能である。
１つの好ましい座標方向における分割と折返しのためには、像折返し手段が、互いに所定の角度をもって傾斜された少なくとも２つの平坦面を有するミラーとして構成されていると、目的に適っている。この際、前記角度が５°から４５°までの値、好ましくは１０°と１５°の間の値をとると目的に適っている。
他方、多くの場合には、像折返し手段が、円錐形状のプリズムとして、又は三角形プリズムないしピラミッド状プリズムとして構成されていると有利であり得る。
望まれない散乱光を回避するために、像折返し手段が、分割センタ／折返しセンタの領域において非反射性で構成されていると推奨される。
この際、分割センタ／折返しセンタの領域が、少なくともレーザ光線の幅に対応する寸法（大きさ）を有することを提案すべきであろう。
実施に適した一実施形態において、像折返し手段の光学的に有効な寸法（大きさ）と、光変換手段の光学的に有効な寸法（大きさ）の比率は、２つの光線偏向方向において、少なくともほぼ同じであることを提案することができる。
像折返し手段が、少なくとも１つの座標方向において可動に支持（枢支）されており、所定のアクチュエータを用いて位置調節可能である場合、全体像（全体光線像）の追加的な位置変更が可能である。
以下、図面に図示された実施例に基づき、更なる利点と共に本発明を詳細に説明する。
本発明について本質的な一前照灯のコンポーネントとそれらの関連を模式的に示す図である。 ２つの連続する時間部分について１つの座標方向における光線偏向手段の時間的な偏向経過をグラフとして示す図である。 一マイクロミラーの異なる３つの偏向角度についてレーザ光源から光変換手段に至るまでの光線路を３つの個別図として示す図である。 一折返しミラーの屈曲領域における光線経過を模式的に示す図である。 図４ａから図４ｄにおいて、屈曲領域における強い光散乱を回避するために可能な措置を図３のように示す図である。 一折返しプリズムを使用した場合の光線路を模式的に示す図である。 中空円錐形状の一折返しミラーの領域と、光変換手段の領域における光線経路を詳細図として示す図である。 １つの座標方向においてのみ走査する拡開光線について、屈曲平面的な一折返しミラーの領域と、光変換手段の領域における光線経路を図６に類似して示す図である。 図８ａから図８ｃにおいて、折返しミラーの可能な実施例を詳細図として示す図である。 透過性の光線路を有する一光変換手段と、像折返し手段としての円錐プリズムの使用を図１に類似して示す図である。 図１０ａから図１０ｃにおいて、プリズム状の像折返し手段の様々な実施例を詳細図として示す図である。 図１１ａと図１１ｂにおいて、照射距離調節機能ないしカーブライトの追加的な実現形態を図１に類似して模式的に示す図である。
図１は、本発明について本質的な部分を有する一前照灯、並びにこの前照灯のための光線経路を模式的に示しており、この際、自動車の前照灯が、特に乗用車やオートバイのような自動車において前照灯の目的に適った使用を可能とする多数の他の部品も含んでいることは、明らかである。前照灯の光技術的な出発点は、レーザ光源１であり、該レーザ光源１は、レーザ光線２を放出し、また該レーザ光源１には、ここでは非図示のレーザ制御装置が付設されており、該レーザ制御装置は、レーザ放射の電力供給並びに監視のためや例えば温度監視のために用いられ、また放射されるレーザ光線の強度を変調するためにも設けられている。「変調（モジュレーション）」としては、本発明との関連において、レーザ光源の強度が、スイッチオンとスイッチオフの意味において連続的であろうと脈動的（パルス的）であろうと、変更可能であるということとして理解される。本質的なことは、以下詳細に説明するミラー（マイクロミラー）がどの角度位置にあるかに応じ、光出力が対応して動的（ダイナミック）に変更可能であるということである。それに追加し、定義箇所を照明しない又は照明除外する（ausblenden）ために、ある特定の時間の間のスイッチオンとスイッチオフの可能性もある。走査するレーザ光線により像を発生させる動的な制御コンセプトの一例は、例えば、2013年7月16日付けの本出願人のオーストリア特許出願 A 50454/2013 号（公開番号 AT 514633 A1：特許文献２）に記載されている。実際にレーザ光源は、多くの場合、所望の出力ないし要求された光の流れを達成するために、複数のレーザダイオード、例えば各１ワットの例えば６つのレーザダイオードを含んでいる。
レーザ光源１は、例えば、青色光又はＵＶ光を放出し、通常、コリメータ光学系並びに焦点合わせ光学系（フォーカス光学系）を有し、この際、光学系の構成は、とりわけ、使用されるレーザダイオードの種類、数量、空間的な配置と、要求される光線品質と、光変換手段における所望のレーザスポットサイズに依存する。
焦点合わせされたないし（光線形状が）成形されたレーザ光線２は、マイクロミラー３へ当たり、像折返し手段（イメージフォールディング手段 Bildfaltungsmittel）４、本実施例では中空円錐形状の補助ミラーを介し、光変換手段（ライトコンバージョン手段）５へ反射し、該光変換手段５は、例えば、既知のように光変換のための蛍光体（Phosphor）を有する。蛍光体は、例えば、青色光又はＵＶ光を「白色」光へ変換する。「蛍光体」としては、本発明との関連において、極めて一般的に、ある波長の光を、他の波長の光、又は混合波長の光、特に「白色」光へ変換する物質又は混合物質として理解され、この変換は「波長変換」という概念に包含することができる。
ルミネセンス色素が使用され、この際、出発波長は、一般的に、放出される混合波長よりも短く、従ってより高エネルギーである。この際、所望の白色光の印象は、加色混合により発生する。この際「白色光」としては、人間に「白い」との色印象をもたらすスペクトル組成の光として理解される。「光」という概念は、勿論、人間の目で見ることのできる光線に限定されるわけではない。光変換手段としては、例えば、ＹＡＧ：Ｃｅ（セリウムがドープされたイットリウム・アルミニウム・ガーネット）のような透明セラミックスであるオプトセラミックスが考慮の対象となる。
この箇所で注釈を加えるが、図面において、光変換手段は、光を通す蛍光面として示されており、該蛍光面において、走査する１つのレーザ光線ないし走査する複数のレーザ光源が、反対側から出て投射される像を発生させる。しかし、レーザ光線により照らされる（ueberstreichen）蛍光体の該当側面から出て投射される像をレーザ光線が発生させるという蛍光体を使用することも可能である。換言すると、反射する光線路も透過する光線路も可能であり、この際、最終的には、反射する光線路と透過する光線路の混合形態も排除されているわけではない。
本実施例において２つの軸線の周りで揺動するマイクロミラー３は、極めて一般的には光線偏向手段３と呼ばれるが、駆動信号を用いて駆動制御され、例えば、互いに直交する２つの方向において、一定の周波数で揺動されるが、多くの場合は、ｘ方向とｙ方向において異なる周波数で揺動され、この際、これらの揺動は、特に、個々の軸線に関するマイクロミラーの固有振動数に対応することができる。また例えば可動のプリズムのような他の光線偏向手段を使用することもできるが、マイクロミラーの使用の方が好ましい。
それによりレーザ光線２”は、一般的には平坦であるが必ずしも平坦である必要のない光変換手段５を走査し、予め定められた配光を有する発光像６を発生させる。この発光像６は、投射系７を用いて光像６’として車道８上へ投射される。この際、レーザ光源１は、高周波数で脈動（パルシング）されるか、又は連続的にオン制御され、それによりマイクロミラーのポジションに対応し、任意の配光が設定可能である（例えばハイビーム／ロービーム）だけに限らず、特殊な地形状況又は車道状況が変更を要求する場合、例えば歩行者や対向車両がセンサにより検知され、それに対応して車道照射の光像６’の形状及び／又は強度の変更が望まれる場合には、迅速に変更可能でもある。この際、投射系７は、簡素化してレンズとして図示されており、また「車道」との用語は、ここでは、説明を簡単にするために使用され、それは、光像６’が実際に車道上にあるか又は車道を超えて広がっているかは、勿論その場所の実情に依存するためである。原則的に光像６’は、垂直方向の面への投射像に対応し、ここでは「車道」も、自動車の照明技術に関する関連規格に対応し、そのような投射像として表わされている。
図１ａは、ここではｘ方向におけるマイクロミラー３の角度偏向の様子が図示されており、連続する２つの半周期がｔ１とｔ２で示されている。像折返し手段４（図１では中空円錐形状のミラー）の特殊な形状に基づき、光変換手段５上、従って道路上へ投射される光像６’上には、レーザ光線２”の対応の偏向により、２つの分割像（部分像）が発生され、図１において、第１の半周期ｔ１の間は、左側の分割像が発生され、第２の半周期ｔ２の間は、右側の分割像が発生される。
それらの時間ｔ１及びｔ２に属する分割像が、互いに間隔をもって位置するか、互いに直接的に隣接するか、又は互いに重なり合って位置するかは、像折返し手段４と光変換手段５の間の間隔、並びに角度βにより決定され、この際、この間隔は、図１に記入されたレーザ光線２”の長さに対応する。一般的には、とりわけ光消去（Ausblend）過程時には、上記の領域が直接的に隣接していると有利である。重なり合い（分割像の重なり合い）は、光変換手段５が像折返し手段４の近傍に位置する場合に発生し、この際、この領域は、１回の旋回過程において２度レーザ光線により通過され、他方、より高い強度を有する照射の領域を実現するためには、どうしても所望とすることができる。更に後で示される像折返し手段、例えば、１ラインよりも多くのラインの周りで分割して折返しを行う図８ｃの像折返し手段を使用する場合、重ね合わせに関する上記の考察は、意味に沿ったものと言える。
このことは、上下に図示された３つの図面である、図２ａ、ｂ、ｃから、更によく見ることができる。ここでは一例として、レーザダイオード１ａと焦点合わせ光学系１ｂから構成されている図示のレーザ光源１は、図２ａによるとレーザ光線２を出射し、該レーザ光線２は、揺動するマイクロミラー３において反射され、反射光線２’として像折返し手段４へ偏向される。本例においてこの像折返し手段４は、ミラーとして示されており、該ミラーは、１つの座標方向における像の折返しに関する場合には、連続する平坦面を有するのではなく、所定の角度βのもと互いに僅かに傾斜し且つ屈曲線４ｚに沿って交わる２つの分割面（部分面）を有する。しかし互いに傾斜した２つの傾斜面を有するそのような像折返し手段を、２つの座標方向においてミラー偏向を有する系において使用することも可能である。
中空円錐形状のミラー（図１）の場合、この折返しセンタは、１つの線ではなく、同様に４ｚで表わされる１つの点である。
焦点合わせ光学系１ｂは、その焦点距離が好ましくは光変換手段の中心領域へくるように設計されている。このようにして、像折返し手段により起因された、各々のレーザ光線の異なる長さの光線路に基づき、少なくとも、所望の配光の中心部を構成する蛍光体上の該当領域が鮮明に焦点合わせされることが保証される。従ってこの領域内の道路利用者を「より精確に」光照射除外することが可能である。
角度βに関すると、この角度βは、光変換手段５の蛍光体に対する像折返し手段４からの間隔、光変換手段５の寸法、レーザ光線の入射角、並びにマイクロミラーの振幅、また極めて一般的には、複数の構成部材の互いの正確な幾何学的配置構成に依存している。この角度βは、１°と９０°の間の値をとることができ、実際には、コンパクトな構造を実現可能とするために、好ましくは５°と４５°の間、特に有利には１０°と１５°の間にある。
コンパクトで省スペースの構造形式に関しては、レーザ光源１の１つのレーザダイオードないし複数のレーザダイオードを、該レーザダイオードが、各々の図面に示されているように、それらの主放射方向を、蛍光体面に対して直角の方向ないし蛍光体に後置された結像系の光学軸線に対して直角の方向に有するか、又は場合により追加的な偏向ユニットがそのような光線路をもたらすように配設することが好ましい。
図２に戻り、マイクロミラー３の極端位置（反転位置）においてレーザ光線２’は、該レーザ光線２’が偏向された光線２”として光変換手段５の中心部へ当たるように偏向されることが分かる。マイクロミラー３のこれらの両方の極端位置は、図２ｂと図２ｃにおいて見てとれる。
次に、再び、屈曲線４ｚを有する像折返し手段４と、マイクロミラー３から到達するレーザ光線２’を図示する図３について説明する。屈曲線４ｚの領域においては、ミラー４における製造に起因して常にエッジの丸みを考慮する必要があり、即ち一般的に述べると、完璧なエッジが存在することはなく、従ってレーザ光線２’がこの領域を通過する場合には、正にこの領域において、散乱光を考慮する必要があり、このことは、屈曲線４ｚのところから出ていく４本の矢印により示唆されている。
この望まれない現象を排除するために、図４ａと図４ｂに示されているように、円錐形状のミラーの屈曲領域ないしセンタには切欠き部９を設けることが可能であり、この際、場合によりこの切欠き部９には、更に吸収面１０を（光線の進行方向において）後置することが可能である。切欠き部９は妨げになることはなく、それは、折返しミラー４の対応領域を用いては、いずれにせよ、発光像の各々の外側領域だけが発生されるためである（図２ａを参照）。換言すると、像折返し手段４は、分割センタ／折返しセンタの領域において非反射性に構成されている。
代替的に、図４ｃに図示されているように、ミラー４は、屈曲領域において吸収被覆（吸収コーティング）１１を有するように構成することが可能である。図４ｄには、屈曲領域における散乱光を回避するための更なる選択肢が示されており、即ちミラー４を照らすレーザ光線２’が、所定の寸法ｄ（図４ｂ）をもつであろう問題領域においてスイッチオフされるという選択肢である。このことは、ミラー４の下方の図４ｄの時間グラフにおいて図示されており、この際、レーザ光源は、スイッチオン状態Ｅから出発し、所定の時間ｔｄの間、スイッチオフ状態Ａへ移行される。
中空円錐形状のミラーにおいて所定の直径ｄに対応するこの寸法ｄについて、両方の像半分へレーザ光線が分割されることがないために、この間隔が少なくともレーザ光線の幅ないし直径に対応していると有利であり、このことは、図４ａにおいて密に相並んで位置する各々２つの光線により示されている。またこの寸法ｄは、中空円錐形状のミラーにおける所定の穴の直径に対応可能であるか、又は切欠き部ないし開口部９の幅に対応可能であり、また図４ｄによる「時間範囲」ｔｄはこの寸法ｄと等価であることが理解される。屈曲線又は屈曲先端部は、極めて一般的に、分割センタ／折返しセンタ（分割と折返しを担う中心箇所という意味）と称することもできる。
図５による図面は、像折返し手段４を三角形プリズムとして構成可能であることを示しており、この際、プリズム先端部４ｓは、像折返しミラーとの関連で示された屈曲線４ｚ（屈曲センタ）に対応する。ここでもプリズムの先端部ないし先端線４ｓの領域において、特に図４ｃ又は図４ｄに示されたレーザの走査休止（Austasten）により散乱光を回避する措置をとることが可能である。
図６には、より具体的に説明するために、図１に対応する拡大図として、いかに、マイクロミラーから到達するレーザ光線２’が、像折返し手段４として用いられる中空円錐形状のミラーにより偏向され、偏向されたレーザ光線２”として光変換手段５へ投射されるかが示されている。この際、光線偏向手段ないしマイクロミラー３は、ここではｘ方向とｙ方向として示される互いに直交する２つの方向において揺動し、この際、道路上に発生される光像６’は、水平のｘ方向において、垂直のｙ方向における光像よりも、典型的に幅広である。ｘ方向とｙ方向における像折返し手段４の（光学的に）有効な寸法は、ＡとＢで示されており、光変換手段５の対応の寸法は、ＤとＣで示されている。
従って光変換手段５上へ走査された像は、同様により長い側とより短い側を有し、また像折返し手段４もそれに適合されなくてはならない。それ故、有利には、光変換手段５の幅に対する長さの比率は、像折返し手段４の長さ／幅比率と同じであり、従って図６に関してみると、Ａ／Ｂは、実質的にＣ／Ｄと同じである。ここでは、勿論、光線偏向方向における像折返し手段４と光変換手段５の光学的に有効な寸法に関することである。しかしこのことは、更に後続段落において図１１ａ、１１ｂとの関連で説明する、カーブライトや照射距離調節機能の実現に際しては、もはや該当せず、それは、その際には、光変換手段５の蛍光体面が、像折返し手段４の旋回領域分、より大きくされなくてはならないためである。
既述のように、ｘ方向とｙ方向において揺動するマイクロミラー３を使用することが可能であるが、１つの座標方向においてのみ、例えばｘ方向においてのみ揺動するマイクロミラーを、レーザ光源から出射するレーザ光線２を偏向するために使用することも可能であり、この方式は、光線の帯（帯状の光）を発生させるためにレーザ光線が扇状に拡開される場合に特に有意義である。図７では、そのように扇状に拡げられたレーザ光線２’の入射と、ここでは折返しミラーとして構成された像折返し手段４における偏向状態が見てとれる。このミラーから出射し、分割されて折返されたレーザ光線２’、２”は、その後、光変換手段５において、光像６’として、その明るい領域が中央部に位置するように再び構成されている光線の帯を発生させる。
図８ａ、８ｂ、８ｃには、像折返し手段４の異なる３つの実施例が詳細に示されており、つまり図８ａにおいて像折返し手段４は、中空円錐形状のミラーとして構成され、図８ｂにおいて像折返し手段４は、２つの平坦面と１つの屈曲線４ｚを有するミラーとして構成され、そして図８ｃにおいて像折返し手段４は、互いに直交する２つの座標方向において像ないしレーザ光線を分割して折返すためのミラーとして構成され、この際、必ずしも第１の屈曲線４ｚだけでなく、第１の屈曲線４ｚに対して直角な第２の屈曲線４ｚ’も設けられている。
図９は、本事例において円錐形状のプリズムとして構成されている像折返し手段４を使用した場合の、光線路と、像分割ないし像折返しを示している。図１０ａ、１０ｂ、１０ｃからは、プリズムとしての像折返し手段４の更なる構成を見ることができ、それらの機能は、実質的に、図８ａ、８ｂ、８ｃに示されておりそこではミラーとして構成されている像折返し手段に対応する。図１０ａは、図９に既に図示された像折返し手段４、即ち円錐形状のプリズムを示し、図１０ｂは、１つの座標方向における分割と折返しのための先端線（頂線）４ｓを有する（横断面で）三角形状のプリズムを示し、最後に図１０ｃは、１つの先端部４ｓを有し、２つの座標方向における偏向ないし分割と折返しのためのピラミッド形状のプリズムを示している。
像折返し手段４の存在から、更なる機能を導くことが可能であり、このことが図１１ａと図１１ｂに示されている。この際、詳細には示されていないが、図１１ａと図１１ｂにおいてミラーである像折返し手段４は、少なくとも１つの座標方向において可動に支持されており、所定のアクチュエータ１２により位置調節可能であることを見ることができる。図１１ａでは、走査して光変換手段５上へ当たるレーザ光線２’が高さ方向においても旋回され、投射系７を通過した後には高さ方向における光像６’の対応の旋回をもたらすように、像折返し手段、即ちミラー４を旋回（揺動）すると、照射距離調節を行うことが可能であることが示唆されている。
それに対応し、図１１ｂでは、カーブライトを実現するための横方向における旋回が図示されており、つまりミラーとして構成された像折返し手段４の旋回が、ここでは、光像６’の左右旋回をもたらすことになる。
１ レーザ光源
１ａ レーザダイオード
１ｂ 焦点合わせ光学系
２ レーザ光線
２’ レーザ光線（反射光線）
２” レーザ光線（偏向された光線）
３ 光線偏向手段／マイクロミラー
４ 像折返し手段（Bildfaltungsmittel）
４ｚ 屈曲線
４ｚ’ 屈曲線
４ｓ プリズム先端部（先端線）
５ 光変換手段（ライトコンバージョン手段）
６ 発光像
６’ 光像
７ 投射系
８ 車道
９ 切欠き部（開口部）
１０ 吸収面
１１ 吸収被覆
１２ アクチュエータ

Claims (14)

  1. 自動車の前照灯を用いて車道（８）上に配光を発生させる方法であって、
    強度について変調可能な少なくとも１つのレーザ光線（２）が、駆動制御される少なくとも１つの光線偏向手段（３）を用い、少なくとも１つの座標方向において走査しながら光変換手段（５）へ偏向され、前記光変換手段（５）において発光像（６）が発生され、前記発光像（６）は、投射光学系（７）を用いて光像（６’）として車道（８）上へ投射されるという方法であり、
    前記レーザ光線（２）から前記光線偏向手段（３）を用いて発生された像が、像折返し手段（４）を用いて前記レーザ光線（２’）を方向変更することにより分割され、これらの分割像が、所定の分割線に対して鏡像的に前記光変換手段（５）へ投射されて全体発光像（６）が構成されること、及び、
    前記光変換手段（５）から前記像折返し手段（４）までの間隔を変更することにより前記分割像の間隔が互いに決定されること
    を特徴とする方法。
  2. 前記レーザ光線（２）は、前記光線偏向手段（３）を用い、互いに直交する２つの方向において偏向されること
    を特徴とする、請求項１に記載の方法。
  3. 前記レーザ光線（２、２’、２”）は、発光像（６、６’）として光線の帯を発生させるために扇状に拡開されること
    を特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
  4. 前記レーザ光線（２）は、分割センタ／折返しセンタ（４ｚ）の領域において光学的に／電気的に除去されること
    を特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記像折返し手段（４）は、少なくとも１つの座標方向において前記発光像（６）ないし前記光像（６’）を位置変更するために、所定のアクチュエータ（１２）を用いて位置調節されること
    を特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
  6. 自動車用の前照灯であって、少なくとも１つのレーザ光源（１）を備え、前記レーザ光源（１）のレーザ光線（２）は、光線偏向手段（３）を介して走査しながら少なくとも１つの光変換手段（５）へ偏向され、前記光変換手段（５）は、光変換のための蛍光体を有し、更に該前照灯は、少なくとも１つの前記光変換手段（５）において発生された発光像（６）を光像（６’）として車道（８）上へ投射するための投射系（７）を備えているという前照灯であり、
    前記レーザ光線（２）から前記光線偏向手段（３）を用いて発生された像を分割するために、前記光線偏向手段（３）と前記光変換手段（５）の間には、所定の像折返し手段（４）が配設されていること、及び、
    前記光変換手段（５）から前記像折返し手段（４）までの間隔を変更することによりそれらの分割像の間隔が互いに決定されていること
    を特徴とする前照灯。
  7. 前記像折返し手段（４）は、中空円錐形状のミラーとして構成されていること
    を特徴とする、請求項６に記載の前照灯。
  8. 前記像折返し手段（４）は、互いに所定の角度（β）をもって傾斜された少なくとも２つの平坦面を有するミラーとして構成されていること
    を特徴とする、請求項６に記載の前照灯。
  9. 前記角度（β）は、５°から４５°までの値、又は１０°と１５°の間の値をとること
    を特徴とする、請求項８に記載の前照灯。
  10. 前記像折返し手段（４）は、円錐形状のプリズムとして、又は三角形プリズムないしピラミッド状プリズムとして構成されていること
    を特徴とする、請求項６に記載の前照灯。
  11. 前記像折返し手段（４）は、分割センタ／折返しセンタ（４ｚ）の領域において非反射性に構成されていること
    を特徴とする、請求項６に記載の前照灯。
  12. 前記分割センタ／折返しセンタ（４ｚ）の前記領域は、少なくとも前記レーザ光線の幅に対応する寸法（ｄ）を有すること
    を特徴とする、請求項１１に記載の前照灯。
  13. 前記像折返し手段（４）の光学的に有効な寸法と、前記光変換手段（５）の光学的に有効な寸法の比率は、２つの光線偏向方向において、少なくともほぼ同じであること
    を特徴とする、請求項６〜１２のいずれか一項に記載の前照灯。
  14. 前記像折返し手段（４）は、少なくとも１つの座標方向において可動に支持されており、所定のアクチュエータ（１２）を用いて位置調節可能であること
    を特徴とする、請求項６〜１３のいずれか一項に記載の前照灯。
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