(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、異なる遠方照明パターンである第一の遠方照明パターンおよび第二の遠方照明パターンを提供するために、少なくとも第一のモードおよび第二のモードにおいて動作可能な光源システムであって、
光輝性材料と、
上記光輝性材料の複数の領域それぞれを照らすための独立制御可能な少なくとも二つの光ビームのセットを生成するための光ビーム生成器と、
を備え、
上記光ビーム生成器は、
上記光輝性材料から空間的に離れた少なくとも一つの半導体発光装置を備え、
上記第一のモードにおいて、上記光輝性材料の第一の領域を照らし、上記光輝性材料の第二の領域を照らさない光ビームを生成する、
ことを特徴とする光源システム。
【請求項２】
上記光輝性材料から遠方へ出射される光を結像する光学系をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の光源システム。
【請求項３】
上記半導体発光装置は、レーザー出射器または発光ダイオードであることを特徴とする請求項１または２に記載の光源システム。
【請求項４】
上記光ビーム生成器は、上記第二のモードにおいて、上記光輝性材料の上記第一の領域を照らし、上記光輝性材料の第三の領域を照らす光ビームを生成し、
当該第三の領域は、上記第一の領域と重なり得る、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光源システム。
【請求項５】
上記光ビーム生成器は、上記第一のモードにおいて上記第一の領域の一部分を照らす光強度とは異なる光強度により、上記第二のモードにおいて、上記第一の領域の上記一部分を照らすことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光源システム。
【請求項６】
上記光ビーム生成器は、上記第二のモードにおいて、上記第二の領域を照らすことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光源システム。
【請求項７】
上記光輝性材料の上記第一の領域の境界は、光学系の焦点を通ることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の光源システム。
【請求項８】
上記第一の領域および上記第二の領域は、同一平面上に位置する、または、上記第一の領域は、光学系の光軸に沿って上記第二の領域に対してずれていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の光源システム。
【請求項９】
上記光輝性材料における上記第一の領域と上記第二の領域との間の境界に沿って配された隔壁をさらに備え、
上記隔壁は、上記光輝性材料の表面に略垂直な方向へ延びている、
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の光源システム。
【請求項１０】
光輝性材料は、上記隔壁の少なくとも一部分に配されるとともに、当該隔壁の末端部にも配され得ることを特徴とする請求項９に記載の光源システム。
【請求項１１】
各光ビームによって照らされる上記光輝性材料の複数のエリアは、
実質的に互いに同じ形状である、
実質的に互いに同じサイズである、
および／または、
実質的に互いに同じ方向を向く、
ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の光源システム。
【請求項１２】
上記光ビーム生成器は、上記光輝性材料から空間的に離れた独立制御可能な複数の半導体発光装置であって、使用中に光ビームを生成する半導体発光装置、または、独立制御可能な複数の光ビームを生成するためのビームスプリッターであって、当該ビームスプリッターに入射する光ビームから当該独立制御可能な複数の光ビームを生成するビームスプリッターを備えることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の光源システム。
【請求項１３】
上記光ビーム生成器は、光を出射する方向を制御可能な少なくとも一つの半導体発光装置を備えることを特徴とする請求項１２に記載の光源システム。
【請求項１４】
上記半導体発光装置は、一または複数のレンズのそれぞれと、連動することを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の光源システム。
【請求項１５】
上記半導体発光装置は、当該半導体発光装置から上記光輝性材料へ導光するための導光部それぞれと連動することを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載の光源システム。
【請求項１６】
上記導光部から上記光輝性材料へ出射する光を結像するための一または複数のレンズをさらに備えることを特徴とする請求項１５に記載の光源システム。
【請求項１７】
上記光学系は、レンズを備えることを特徴とする請求項２に記載の光源システム。
【請求項１８】
上記光学系は、上記光輝性材料によって投光レンズに向けて出射される光を反射するための反射器を備えることを特徴とする請求項２に記載の光源システム。
【請求項１９】
上記光学系は、レンズを備え、
上記反射器は、双曲面反射器であり、
上記光輝性材料は、実質的に、上記双曲面反射器の第一の焦点に配され、
上記レンズの焦点は、実質的に、上記双曲面反射器の第二の焦点と一致する、
ことを特徴とする請求項１８に記載の光源システム。
【請求項２０】
上記反射器は、上記光学系の光軸と実質的に平行に延びる平面を備えることを特徴とする請求項１８または１９に記載の光源システム。
【請求項２１】
請求項１から２０のいずれか一項に記載の光源システムを備えることを特徴とする自動車両用のヘッドライト。
【請求項２２】
上記第一の遠方照明パターンは、すれ違い用ビームを提供し、
および／または
上記第二の遠方照明パターンは、走行用ビームを提供する、
ことを特徴とする請求項２１に記載のヘッドライト。
【請求項２３】
請求項２１または２２に記載のヘッドライトを備えることを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源システムに関する。当該光源システムは、例えば、道路上の照明パターンについての規則に適合させるためのヘッドライトシステムに利用されてよい。本発明を利用するヘッドライトシステムは、走行状況に最もよく適応できる。本発明は、このようなヘッドライトシステムを備える車両にも関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車産業ではライティング手法を応用することがよく知られている。当初、電気的光源は、小さな光源から高い輝度を出力するフィラメントバルブだった。そして、光源の設計が改良され、ハロゲンタイプのフィラメントバルブ、高輝度放電（ＨＩＤ；High Intensity Discharge）バルブ、または高輝度発光ダイオード（ＬＥＤ；Light Emitting Diode）が製造された。これらにより、従前のフィラメントバルブよりも、輝度とエネルギー消費面とにおいて改善がなされた。ここで、これらの光源を、自動車のフロントライティングに適用するとともに、規格に適合する車体（例えば、国連ヨーロッパ経済委員会（ＵＮＥＣＥ；United Nations Economic Commission for Europe）またはアメリカ合衆国向けの連邦政府自動車安全基準（ＦＭＶＳＳ；Federal Motor Vehicle Safety Standards））に要求されるビームスポット分布を実現するためには、道路上へ特定のビームスポット分布を生成するように、出力ビームを変更する必要がある。このため、プロジェクタヘッドライトでは、すれ違い用ビームを生成するために、最終的にビームスポットを生成する投光されるビームから、光の一部分を遮光する必要がある。ここで、すれ違い用ビームは、対向車の利用者を眩惑することを回避することに必要である。そして、すれ違い用ビームでは、必ず、道路のライティング部位が制限されることで、道路の視認範囲が制限される。上述の遮光は、シールド（“shield”）によって実施される。つまり、シールドがライトパスに挿入されて、プロジェクタヘッドライトの光学的効率が抑制される。
【０００３】
フィラメントと放電光源とは、光源からの出力を変更するための手段を提供しない。よって、シールドは、すれ違い用ビームスポットの分布パターンを生成する唯一の方法になる。すれ違い用ビーム（ロービーム）と走行用ビーム（ハイビーム）とを切り換えるために、つまり視認性をより向上させるために必要となるビームパターンでは、二つのヘッドライトが提供されなければならない。一方はすれ違い用ビームを生成するとともに、他方は走行用ビームを生成する。または、機械的な切り換えメカニズムが提供されなければならない。走行用ビームが所望のものであるときに、機械的な切り換えメカニズムは、投光されたビームプロファイルからシールドを除去し、プロジェクタヘッドライトユニットから出射されたすべての光は、妨げられなくなる。
【０００４】
すれ違い用ビーム分布のみまたは走行用ビーム分布のみについての規則は、道路利用者の安全面において限界を有する。なぜならば、道路に対するライティングの最適化と、他の道路利用者に対する眩惑の最小化とは、同時になし得ないからである。このことは、適応性の要素を、投光されるヘッドライトビームに付与することによって改善され得る。しかし、一つの投光ユニットから適応性ビームスポットを生成するすべての方法は、ヘッドライトユニットの内部に機械的な動作部品を必要とする。このことは、ヘッドライトの存続期間の全体におけるヘッドライトの、コストの抑制と信頼性とを制限する。また、適用性のビームスポットを付与する方法は、複数の光源ユニットを必要とする。これにより、ヘッドライトのコストが増えるとともに、体積も大きくなる。このことは、衝突発生時における歩行者の安全性に関係する。
【０００５】
レーザーに基づく光源は、レーザーダイオードからの発光を制御できるので、既存の光源よりも有利である。このことは、サイズがより軽減されて、重量がより軽減された光学素子を効率的に利用することに起因する。この制御能力は、小さな発光エリアと、レーザーダイオードの制限された角度分布とによって生じる。レーザーダイオードから出射される光は、多くの場合、第一の波長から第二の波長（主に白色）へ変換するために、蛍光材料へ照射される。生成された光源は、非常に小さく、かつ、ヘッドライトを投光する光学素子とともにより効率的に利用され得る。
【０００６】
以下の背景技術には、自動車用ヘッドライトユニットにおいてレーザーを利用することが記載されている。
【０００７】
US 2011-0194302 A1（シャープ、2011年8月11日）；図１は当該特許の図面を示す。当該特許は、蛍光材料を含む矩形の平行六面体（“parallelepiped”）光発光素子１１を開示する。発光素子１１は、グループ１５に含まれるマルチレーザーチップ１２からの光によって励起される。光は導光照射部材１３によって発光素子１１へ集められる。励起光は、導光照射部材１３のアレイ状の構成を介して発光素子１１を照らす。発光素子１１から発光された光は、反射鏡１４によって平行にされ、ヘッドライトビームスポットを生成する。
【０００８】
JP 2010-232044 A（Stanley Electric、2010年10月14日公開）；図２は当該特許の図面を示す。当該特許は、車両２１用のランプを開示する。当該ランプは、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）光源２２と、蛍光体２３と、日よけ２４とを備える。蛍光体２３は、レーザー光源からの励起に応じて白色光を発光する。ＬＥＤ２２と、蛍光体２３と、日よけ２４との組合せによって生成される光分布は、凸レンズ２５を介して結像され、道路上へすれ違い用ビームスポット分布を生成する。当該発明は、光源からのみ、すれ違い用ビームスポット分布を生成する。
【０００９】
JP 2011-134619 A（Stanley Electric、2011年7月7日公開）；図３は当該特許の図面を示す。当該特許は、固体光源３１を利用する構成を開示する。固体光源３１は、蛍光材料層３２を端から端まで走査でき、制御可能な光源を生成する。当該光源は、白色のまたは色のついた光を発光する。当該走査は、可動反射手段３３（例えば、鏡）によって実施される。そして、光は、光学系３４が備える手段（例えば、レンズ）によって投光される。同様の光源の構成が、EP 2,063,173（Audi AG、2009年5月27日）に開示されている。
【００１０】
US 6,736,524 B2（Valeo Vision、US 2003/0223246として2003年12月4日に公開）；図４は当該特許の図面を示す。当該特許は、プロジェクタヘッドライトユニットを開示する。当該プロジェクタヘッドライトユニットは、道路上へすれ違い用ビームスポットプロファイルを照射するように設計される。二次光源４１（配光素子４２を備える）は、主レンズ４３の焦点において、ヘッドライトに組み込まれる。レーザーダイオード４４は、赤外光を出射する。当該赤外光は、配光素子４２によって配光され、二次光ビームを生成する。配光素子４２は、吸光部４５への照射により、すれ違い用ビームプロファイルと同様の様式にて成形される。吸光部４５は上述のシールドと同様に動作する。二次的な、赤外光ビームは、投光されたすれ違い用ビームの正面における軸方向へのライティングのために利用され得る。
【００１１】
US 7,654,712 B2（Koito Manufacturing、US 2008/0013329として2008年1月17日に公開）；図５は当該特許の図面を示す。当該特許は、複数の素子からなるランプモジュール５１を開示する。当該複数の素子は、個々の発光部５３によって励起される蛍光物質５２からなる。そして、ランプモジュール５１は白色光を出射する。蛍光物質５２からの蛍光発光は、複数のマイクロレンズ５４によって平行にされる。そして、光は、他のレンズによって投光され、ビームスポットを生成できる。これにより、適応性のビームスポットを生成できる。
【００１２】
WO 2009/131126（Koito Manufacturing Co., Ltd、2009年10月29日）、当該文献は、車両用の“照明器具”を提案する。当該文献において、半導体発光素子は、波長選択フィルターを介して蛍光材料を照らす。波長選択フィルターは、発光素子からの光を透過するが、蛍光材料から二次的に出射された特定の波長を有する光を反射する。そして、蛍光材料からの光と、発光素子からの最初の出射光に含まれる任意の吸収されなかった成分とが出射される。一つの実施形態において、三つの別々の光源の出力強度は増幅される。しかし、これらの光源は、互いに他の光源から独立させて動作させることができない。さらに、各光源は、蛍光体の同じ領域を照らすので、互いに同じ照明パターンを生成する。加えて、蛍光体の表面が光軸上にあるので、蛍光体上の任意の分布は、遠方において再現された際に弱くなる。
【００１３】
JP 2011-204406（Caravell Co Ltd、2011年10月13日）、当該文献は、自動車用の照明装置を提案する（例えば、テールライト）。当該文献において、ＬＥＤは“蛍光散光器（fluorescent diffuser）”を照らす。例えば、ＬＥＤは、青色光を出射してよいとともに、蛍光散光器は、出射された青色光を赤色光に変換してよい。しかし、出力する照明パターンを変化させることはできない。
【００１４】
US 4,722,037（Davis、1988年1月26日）、当該文献では、ホログラフ光学素子を利用することが企図されている。当該ホログラフ光学素子は、異なる分光特性を有する二つの異なる光源からの光について、異なる回折効果を提供する。異なる分光特性を有する二つの光源は、ホログラフ素子を照らすために配される。そして、どちらの光源が照らされるかにより、異なる出力パターンが得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】US 2011/0194302（シャープ株式会社、2011年8月11日）
【特許文献２】JP-A-2010-232044（Stanley Electric、2010年10月14日）
【特許文献３】JP-A-2011-134619（Stanley Electric、2011年7月7日）
【特許文献４】EP 2,063,170（Audi AG、2009年5月27日）
【特許文献５】US 6,736,524（Valeo Vision、2003年12月4日）
【特許文献６】US 7,654,712（Koito Manufacturing、2008年1月17日）
【特許文献７】WO 2009/131126（Koito Manufacturing Co., Ltd、2009年10月29日）
【特許文献８】JP 2011-204406（Caravell Co Ltd、2011年10月13日）
【特許文献９】US 4,722,037（Davis、1988年1月26日）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
概要を上述した従来技術は、蛍光材料をレーザーで励起することを利用する小さなヘッドライトについて規則と、ある程度の適応制御能力を有するすれ違い用ビームスポットと走行用ビームスポットとの両方を生成する能力とを開示する。しかし、これらの従来技術は、ハイパワーの非機械的なヘッドライトであって、すれ違い用ビームから走行用ビームへ切り換え可能な、適応能力を有するヘッドライトを実現できるわけではない。ここで、当該ヘッドライトは、すれ違い用ビームスポットと走行用ビームスポットとを生成できるだけではなく、適応制御も提供できものである。当該適応制御は、実施可能であり、および／または、すれ違い用ビームを得るために配されるカットオフの位置における、ビームスポットの範囲を制御するものである。本発明は、このような構成の差異を開示するものである。
【００１７】
さらに、US 7654712のランプモジュールにおいて、各発光素部は、対応する蛍光物質の近くに配される。動作中に、発光部と蛍光物質とは両方とも熱を生むだろう。そして、発光部が対応する蛍光物質の近くに配されるので、この排熱を効率的に除去することは困難であろう。しかし、本発明において、半導体発光装置（複数であってよい）は、光輝性材料から空間的に離れている。よって、半導体発光装置が生む排熱は、光輝性材料が生む排熱と分けて扱われる。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
レーザーに基づくライトユニットは、レーザー出射器から出射されたときの第一の波長帯から第二のまたは第三の波長帯におけるより長い波長へ光を変換するために、波長変換媒体（例えば、蛍光体）の発光を利用する（例えば、白色光源を提供する手段による）。下記（１）、（２）、または（３）が、従来技術として開示されている。
（１）蛍光体（反射面によって投光される光を出射する）を照らすための、複数のレーザー出射器、もしくは、自動車のライティングにおける法規の要求事項に応じて成形される遠方ビームスポットを生成するための、ＬＥＤとレーザーによって照らされる蛍光体との組合せ、を利用すること
（２）機械的手段によるレーザー光の制御を介した適応性のビーム形状の制御を含むシステム
（３）個別に制御されるレーザーと蛍光体とのアレイ
しかし、従来技術における、光源と光学系とでは、一つの蛍光体を照らす複数のレーザービームによって適応性のビームスポットは生成され得ず、適応性のビームスポットの制御は、非機械的にはなされない。
【００１９】
機械的な部品をヘッドライトから除去することにより、ヘッドライトユニットの存続期間の全体におけるヘッドライトユニットの製造コストと信頼性との両方において有利になる。さらに、本発明は、プロジェクタイプのヘッドライトを提供できる。当該プロジェクタタイプのヘッドライトは、投光されたビームを遮光するシールドを利用せずに、すれ違い用ビームプロファイルを生成できて、ヘッドライトの発光効率を向上させることができる。
【００２０】
US 7654712との比較において、本発明では、半導体発光装置（複数であってよい）が光輝性材料から空間的に離れているので、半導体発光装置が生む排熱は、光輝性材料が生む排熱と分けて扱われる。
【００２１】
本発明は、蛍光体光源を照らすレーザーのアレイを利用することに関し得る。レーザーアレイの出射器は、蛍光体上に発光部を生成する。そして、一または複数のレーザー出射器における出力パワーの変動により、光源の照明分布が変化する。光源からの出力が発光強度に依存するので、位置に対する光源からの出力は、非機械的に調整され得る。光源を遠方へ結像する光学系を提供することにより、非機械的な手段で適応性のビームスポットを生成できる。さらに、光源が結像されたビームスポットを遠方へ生成することにより、遮光シールドの利用を必要としないカットオフを含むビームスポットを生成できる。シールドなどは、投光されたビームスポットから光を遮光し、光学系の効率を抑制する。そして、本発明は、光学系においてシールドの利用を必要とせず、効率を向上させる。蛍光光源が大きな電気接点または大きなヒートシンクの利用を必要としないので、従来技術では成し得なかった光学系の構成を実現できる。特に、従来技術では、ＬＥＤが利用され、上述の接点とヒートシンクとは、遠方ビームスポットに影をつくるであろう。
【００２２】
レーザー出射器による光源の発光部は、種々の異なる形状をとる形態であってよい。
【００２３】
光源の発光部は、発光強度が高い程度から低い程度へ急激に変化するような形状であってよく、正面へのライティングについての法規に関する自動車のライティング規格に示される要求事項に適合可能な遠方ビームスポットを生成してよい。
【００２４】
光源の発光部は、発光強度の高い程度から低い程度への変化を表す曲がった端部を有してよい。
【００２５】
光源上の照明パターンにおけるエルボー部は、光学系の焦点に位置してよい。
【００２６】
光源上の照明パターンにおけるショルダー部は、光学系の焦点に位置してよい。
【００２７】
光源は、一部分が光学系の焦点よりも後に配されるように、光軸に沿って互い違いに配されてよく、光源の発光における空間的な許容度の改善を実現する。
【００２８】
光源は、一部分が光学系の焦点よりも前に配されるように、光軸に沿って互い違いに配されてよく、光源の発光における空間的な許容度の改善を実現する。
【００２９】
光源は、上述の光源の発光における空間的な許容度が改善されるように、分離隔壁とともに配されてよい。
【００３０】
分離隔壁は、逆に発生し得る、あらゆる暗部の吸光を促進するために、蛍光材料によって先端がコーティングされてよい。
【００３１】
光源の発光は、複数のレーザー出射器によって生成されてよい。そして、各レーザー出射器は、レーザー光を光源へ導くために備えられるレンズを有してよい。
【００３２】
光源の発光は、複数のレーザー出射器によって提供されてよい。そして、各レーザー出射器は、レーザー光を光源へ導くために備えられる光ファイバーを有してよい。
【００３３】
光源の発光は、複数のレーザー出射器によって生成されてよい。そして、各レーザー出射器は、レーザー光を光源へ導くために備えられた光ファイバーを有してよい。かつ、当該光ファイバーから出力される出射光は、複数の個々のレンズによって制御されてよい。
【００３４】
複数の光ファイバーは、アレイ状に配されてよい。各光ファイバーの出力は、大きな単レンズによって制御されてよく、光源を照らしてよい。
【００３５】
複数のレーザー出射器は、単一のエンクロージャーの中に配されてよい。
【００３６】
単一のレーザー出射器からの光は、光源を発光させるための、複数のビームに分離されてよい。
【００３７】
レーザー出射器のアレイは、光源の発光を付加的に制御するための、静的なかつ移動可能な部品を備えてよい。
【００３８】
光学系は、効率を向上させるための、楕円面反射器とレンズとを備える投光ユニットによって構成されてよい。
【００３９】
光学系は、双曲面反射器とレンズ投光システムとを備えてよい。
【００４０】
光学系は、放物面反射器を備えてよい。
【００４１】
光学系は、体積を減らすために切り詰められた反射器を備えてよい。
【００４２】
光源は、遠方ビームスポットプロファイルに対して最適な形状であってよい。
【００４３】
波長選択フィルターは、パッシブな安全素子として動作することによって目に対する安全性を改善するためのシステムに備えられてよい。
【００４４】
光源の照明分布が投光されたものに、情報が表示されてよい。
【発明の効果】
【００４５】
本発明の一態様によると、光源システムが提供される。当該光源システムは、少なくとも、異なる遠方照明パターンである第一の遠方照明パターンおよび第二の遠方照明パターンを提供するために、少なくとも第一のモードおよび第二のモードにおいて動作可能である。当該システムは、光輝性材料と、上記光輝性材料の複数の領域それぞれを照らすための独立制御可能な少なくとも二つの光ビームのセットを生成するための光ビーム生成器とを備え、上記光ビーム生成器は、上記光輝性材料から空間的に離れた少なくとも一つの半導体発光装置を備える。生成手段に光ビームの一つのセットを生成させることにより、光輝性材料の第一の領域を照らして、光輝性材料の第一の領域に可視光を出射させ、一つの遠方照明パターンを生成する。そして、生成手段に光ビームの他のセットを生成させることにより、光輝性材料の第二の領域を照らして、光輝性材料の第二の領域に可視光を出射させ、他の遠方照明パターンを生成する。光ビームからなるセットが独立制御可能であると条件づけることは、一つのセットにおける光ビームの光強度が、他のセットにおける光ビームの光強度に対して独立制御可能であることを意味する。（なお、光ビームの一つのセットによって照らされる光輝性材料の領域は、光ビームの他のセットによって照らされる光輝性材料の領域に重複し得る、または、重複し得ない。）
「光輝性材料（“photoluminescent material”）」は、「蛍光材料（“fluorescent material”）」であってよい（例えば、「蛍光性の蛍光体（“fluorescent phosphor”）」）。
【００４６】
混同を避けるために説明すると、本書で用いられる「蛍光体（“phosphor”）」という用語は、「ナノ蛍光体（“nanophosphor”）」を含む。
【００４７】
以上、本発明は、後述される（特に、特許請求の範囲に明示される）記載にすべて開示された特徴を備える。そして、後述の記載および付された図面は、本発明の実施形態を明確かつ詳細に説明するものである。しかし、これらの実施形態は、本発明の原理による種々の手法を、ほんの数例示すものである。また、他にも、本発明の目的と、効果と、新規な特徴とが、本発明の後述の詳細な説明を図面とあわせて参照することによって明らかにされよう。
【００４８】
付された図面において、同様の参照は、同様の部分または特徴を示す。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】従来技術を示す。アレイ状の発光をともなう、レーザーに基づくヘッドライトユニットの例が示されている。
【図２】従来技術を示す。レーザー出射器とＬＥＤとに基づくヘッドライトユニットの例が示されている。
【図３】従来技術を示す。機械的な可動素子を含む、レーザーに基づく光源が示されている。
【図４】従来技術を示す。成形された発光部を含む、レーザーに基づくヘッドライトユニットが示されている。
【図５】従来技術を示す。並べられた複数の出射器と蛍光体とを含む、レーザーに基づくヘッドライトユニットが示されている。
【図６ａ】本発明の主たる実施形態の概要を示す。
【図６ｂ】本発明の主たる実施形態における光源の平面図を示す。
【図７ａ】本発明の主たる実施形態に関連する照明スポットの構成例を示す。
【図７ｂ】他の照明スポットの構成例を示す。重複するスポットが示されている。
【図７ｃ】他の照明スポットの構成例を示す。回転されたスポットが示されている。
【図７ｄ】他の照明スポットの構成例を示す。異なるサイズのスポットが示されている。
【図７ｅ】他の照明スポットの構成例を示す。三角形・四角形の形状であるスポットが示されている。
【図７ｆ】他の照明スポットの構成例を示す。複数の形状・サイズであって重複部分を有するスポットが示されている。
【図８ａ】本発明の他の実施形態における光源の平面図を示す。第一の照明分布が詳述されている。
【図８ｂ】図８ａに示される光源の構成から生成されるビームスポットを示す。
【図８ｃ】光源の平面図を示す。第二の照明分布が詳述されている。
【図８ｄ】光源の平面図を示す。照明分布の重複部分が詳述されている。
【図８ｅ】図８ｃと図８ｄとに示される光源の構成から生成されるビームスポットを示す。
【図９】本発明の他の実施形態を示す。光源および他の照明分布形状の平面図が示されている。
【図１０ａ】本発明の他の実施形態を示す。システムにおける光源の特定位置が示されている。
【図１０ｂ】システムにおける光源の他の特定位置を示す。
【図１１ａ】本発明の他の実施形態を示す。システム内で別々にされた光源が示されている。当該光源の一部分は、焦点よりも後に配される。
【図１１ｂ】レーザー照明構成の側面図を示す。
【図１１ｃ】システム内における他の光源構成を示す。当該光源の一部分は、焦点よりも前に配される。
【図１２ａ】本発明の他の実施形態を示す。光源内における分離隔壁が、システム内に示されている。
【図１２ｂ】図１２ａに示されるような光源の平面図である。
【図１２ｃ】レーザー照明構成の側面図を示す。
【図１３】本発明の他の実施形態を示す。蛍光体を先端に配された分離隔壁が示される。
【図１４】本発明の他の実施形態を示す。個々のレンズによるレーザー光の配光が示されている。
【図１４ａ】本発明の他の実施形態を示す。個々のレンズによるレーザー光の配光が示されている。
【図１５】本発明の他の実施形態を示す。光ファイバーによるレーザー光の配光が示されている。
【図１６】本発明の他の実施形態を示す。光ファイバーと個々のレンズとによるレーザー光の配光が示されている。
【図１７】本発明の他の実施形態を示す。光ファイバーと単レンズとによるレーザー光の配光が示されている。
【図１７ａ】本発明の他の実施形態を示す。光ファイバーと単レンズとによるレーザー光の配光が示されている。
【図１８】本発明の他の実施形態を示す。単一の大きなエンクロージャーの中にレーザーアレイが示されている。
【図１９】本発明の他の実施形態を示す。制御ユニットから複数のレーザービームを供給する単一のレーザー出射器が示されている。
【図２０】図１９に示されるビーム分離システムの実施可能な応用構成を示す。
【図２１】本発明の他の実施形態を示す。異なる構成の静的なレーザー出射器アレイによる可動レーザー出射器が示されている。
【図２２】本発明の他の実施形態を示す。投光ユニットの構成（楕円面反射器およびレンズ）の側面図が示されている。
【図２３】本発明の他の実施形態を示す。投光ユニットの構成（双曲面反射器およびレンズ）の側面図が示されている。
【図２４】本発明の他の実施形態を示す。投光ユニットの構成（放物面反射器）の側面図が示されている。
【図２５】本発明の他の実施形態を示す。投光ユニットの構成（切り詰められた反射器のキャビティー）の側面図が示されている。
【図２６】本発明の他の実施形態を示す。異なる形状である光源の平面図が示されている。
【図２７】本発明の他の実施形態を示す。第一の波長帯における光を遮光する波長選択フィルターを備える構成が示されている。
【図２８】本発明の他の実施形態を示す。ビームスポット内に情報を含む構成が示されている。
【図２９】本発明のシステム概要を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
ここでは、本発明の主たる実施形態を示す。当該実施形態の概要は、図６ａに示される。レーザー光源のグループ６１は、複数の個々のレーザー出射器６２のアレイを含む。レーザー出射器６２は、必要であればヒートシンク６１３の上に配されてよい。ここで、ヒートシンク６１３は、明瞭性のために図面からは省略されるが、必要ならレーザー出射器６２またはレーザー出射器のアレイ６１と一体にされてよい。レーザー出射器６２は、使用中に、第一の波長帯における光ビーム６３を出射する。レーザー出射器６２からの第一の波長帯における光ビーム６３は、光源６４へ向けて出射される。光源６４は、基板６６上に配される蛍光材料６５を備える。ここで、光源６４は、概して一つのオブジェクトとして示される。個々の光ビーム６３は、光源６４上の照明スポット６７のアレイを生成し、別個のものであるが、必ずしも互いに分けられる必要はない。蛍光材料６５は、第一の波長帯における光を、第二のまたは第三のより長い波長の波長帯における光へ変換する。第二の波長帯における二次光６８は、実質的に光源６４から出射され、光学系６９によって集光される。そして、光学系６９は、光源６４を遠方へ結像する。光学系６９は、図示のために本実施形態において主レンズ６１０として示されるが、このようなタイプの結像器具に限定されない。
【００５１】
本発明を説明するために、光源６４を説明するときは、「照明スポット（“illumination spot”）」という用語は、「出射スポット（“emission spot”）」と直接的に等価であると解される。そして、光源６４は、第二のまたは第三の波長帯における光のみを出射する。当該出射は、レーザー出射器６２からの第一の波長帯における光によって照らされる位置から発生する。そうでなければ、光源６４からの光の出射は不可能である。ゆえに、レーザー出射器６２からの発光についての議論は、光源６４からの出射を示唆する。
【００５２】
レーザー出射器６２は、他の半導体光出射器（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ））に置き換えられてよい。ＬＥＤは、適切なコリメーティング光学素子とともに適用される。当該コリメーティング光学素子は、ＬＥＤからの光を光源６４の蛍光材料６５上へ導く。このようなＬＥＤを利用すると、ヘッドライトは、レーザー出射器を利用して構成されるヘッドライトよりも、非常に大きくなる。
【００５３】
蛍光材料６５は、蛍光体から生成されてよいとともに、薄膜において基板６６上に配されてよい。製造過程についてはよく知られており、本発明として開示されるものではない。蛍光材料６５の構成成分は、第一の波長帯における波長によって変化してよい。そして、第二のまたは第三の光の波長帯の形態は、二つの手段を介してよい。第一に、第一の波長帯における光は、不可視であってよい、または、人の眼に対する反応が非常に小さくなるような波長を有してよい。このような波長は４１５ｎｍ以下である。この例において、蛍光材料６５は、赤色、緑色、青色、または黄色の蛍光体を、二つまたは二つより多く組み合わせたものでよい。当該蛍光体は、４１５ｎｍ以下の光によって照らされるときに、赤色、緑色、青色、または黄色、つまり第二の波長帯における光をそれぞれ出射させられる。上述の第二の波長帯（レーザー出射器によって生成される第一の波長帯を除く）における二つまたは二つよりも多い数の組合せは、白色として知覚される光を生成するために合成されてよい。白色光を生成する第二の方法では、４３０ｎｍから４７０ｎｍまでの範囲における第一の波長帯を利用する、つまり、一または複数の赤色、緑色、または黄色の蛍光体の組合せを利用する。当該蛍光体は、４３０ｎｍから４７０ｎｍの範囲の光によって照らされるときに、赤色、緑色、または黄色、つまり第二の波長帯における光をそれぞれ出射させられる。蛍光材料によって吸収されない第一の波長帯と、一または複数の第二の波長帯とにおける光の部分的な組合せは、白色として知覚される色の光を生成する。
【００５４】
図６ｂは、光源６４の平面図を示す。図６ｂに示されるように、照明スポット６７は、光源６４の全体を照らすアレイ６１１を生成する。ここで、破線は、異なる照明スポット６７の間の境界６１２を表す。各レーザー出射器は、個々の照明スポット６７を照らす。照明スポット６７がアレイ境界内に完全に収まる必要はない。そして、アレイ６１１における隣接するセルは、ある程度重複してよい。しかし、このことは、明瞭性のために図示されない。光源６４上のアレイ６１１の各部における相対的な光強度は、各レーザー出射器６２の出力パワーを変更することによって制御され得る。ここで、光源６４からの発光の光強度は、空間的位置に対して制御される。光源６４における空間的な明るさの変動は、光学系によって遠方へ結像される。そして、当該光学系は、自由な適応性のビームスポットを生成する。
【００５５】
アレイ６１１における個々の照明スポット６７は、それぞれ、個々の単一のレーザー出射器からの光から生成されよい。また、個々の照明スポット６７が、複数のレーザー出射器からの光によって生成されてもよい。後者の場合には、複数のレーザー出射器からの光は、単一の照明スポット６７を生成するために、完全に重複することが予想される。このような、単一の照明スポット６７に含まれるレーザー出射器からの出力の変動により、必ず、照明スポット６７から出射される光の明るさは変化し、かつ、照明スポット６７の形状は変化しない。これにより、レーザー出射器の一つが動作しない、または、出力低下するときでも、ある程度の冗長性が確保される。そして、完全なアレイ６１１は、複数の照明スポット６７から生成され得る。各照明スポット６７は、複数のレーザー出射器からの発光によって生成される。
【００５６】
本発明の効果は、光源６４上の照明スポット６７の配置から得られる。つまり、当該配置によれば、上述の光源６４の生成において、機械的な部品を用いずに、発光の光強度の空間的な変動を自由に制御できる。この手法によれば、適応性の光源のすべてが、電気的に切り換え可能である。その他の、光源６４の配置と、レーザー出射器６２と、光の配光とについては後述する。
【００５７】
図７ａから図７ｆは、レーザー出射器６２を利用する光源６４の発光についての異なる態様を示す。任意の状況において、照明スポットは境界線によって示される。発光の光強度は、照明スポットの形状を示唆するが、照明スポットの絶対的な境界を定義するわけではない。そして、境界線は、照明スポットにおける等照線を表すような概念であってよい。境界線は、同じ面積明るさの囲まれた領域を示すわけではない。例えば、照明スポットにおける発光強度の分布は、ガウス分布になってよい。ガウス分布は、レーザービームの出力分布としてよく知られている。また、境界線は、ガウス分布における最大光強度の半分の光強度の等照線の位置を表してよい。
【００５８】
図７ａに示されるように、光源６４の発光は、円形の照明スポット７１であってよい。円形の照明スポット７１の二つの軸方向における長さの比は、１：１（円形）から１０：１（大きく伸ばされた形状）までに含まれてよい。
【００５９】
上述の図７ｂに示されるように、光源６４の発光は、円形であり、重複する照明スポット７２であってよい。また、図７ｂに示されるように、照明スポット７２は、不定形または非統一なアレイであってよい。このような、より自由な形状の照明分布７３が、光源６４上に生成されてよい。
【００６０】
図７ｃは、本発明の他の実施形態を示す。図７ｃに示されるように、光源６４上の照明スポット６７は、互いに異なる方向へ向けられてよい。例えば、縦長の照明スポット７４は、長軸が図７ｃにおいて縦方向に延びるとともに、短軸が図７ｃにおいて横方向に延びる方向へ向けられている。図７ｃに示されるように、斜めに配される照明スポット７５は、横方向でもなく、縦方向でもない方向へ向けられている。
【００６１】
図７ｄは、照明スポットのサイズが異なる状況を示す。図７ｄに示されるように、より小さな照明スポット７６は、向けられる方向が異なるとともに、上述のより大きな照明スポット６７と比較して小さい。
【００６２】
図７ｅは、照明スポットの形状が、直線で囲まれる形状（照明スポット７７）または三角形（照明スポット７８）である状況を示す。図７ｅでは、直線で囲まれる形状の照明スポット７７は、正方形として示されているが、正方形に限定されず、一つの方向に対して１０：１の比まで伸ばされてよい。三角形の照明スポット７８の形状は、直角三角形に限定されず、二等辺三角形、正三角形、または他のいびつな三角形であってよい。
【００６３】
図７ｆは、一つの照明分布７９において、複数の形状が組み合わされる状況を示す。直線で囲まれる形状の照明スポット７７と、三角形の照明スポット７８との形状は、上述の通りであるが、円形の照明スポット７１が、重複させられている。さらに、図７ｆは、より小さな照明スポット７９がより大きな照明スポット７１０の中に完全に含まれる（つまり、完全に重複する）ように、照明スポットが構成される状況を示す。この手法により、合成照明スポット７１１を得ることができる。ここで、合成照明スポットの中央部に近い領域７１２は、端部により近い領域７１３よりも相当に強く発光させられる。
【００６４】
上述の手法によれば、光源は、種々の照明スポットによって照らされる。当該照明スポットの光源上における位置は、発光を生むレーザー出射器アレイの性質によって予め定められる。そして、明るさの分布は、個々のレーザー出射器のそれぞれからの出力によって決定される。また、以上動作は動的になされる。上述の形状は、実施可能な形状のすべてを含むわけではない。しかし、これらの変形は、当業者にはよく知られている。そして、このような形状には、レーストラック形状、五角形、六角形、それらの数字を一つの方向において反転した形状（“upwards in side number”）、８の字形状、蝶ネクタイ形状、および他の形状（人間の腰に似た形状、環状、その他の形状（中央部が外部に囲まれる、つまり直線または曲線の組合せを有する自由形状））が含まれてよい。
【００６５】
本発明の第二実施形態は、光源６４からの光の出射生成に関する。ここで、測光に関する自動車の法規に適合する適切なビームスポット分布を生成するために、光源６４は、光学系３４によって遠方へ結像され得る。ここで、世界の諸地域における法規は多岐にわたるため、的確なビームスポット分布は存在せず、最も妥当な要素のみが存在する。利用される専門用語は、ヘッドライトビームスポット分布に関するＵＮＥＣＥの自動車の法規に記載されている（例えば、ＵＮＥＣＥ付録１１１：法規１１２番、改正２版“非対称なすれ違い用ビームもしくは走行用ビームまたは両方を出射するとともに、フィラメントランプおよび／または発光ダイオード（ＬＥＤ）モジュールを備えられた、自動車両のヘッドランプについての承認に関する統一約款”（UNECE Addendum 111: Regulation No. 112, Revision 2 “Uniform provisions concerning the approval of motor vehicle headlamps emitting an asymmetrical passing beam or a driving beam or both and equipped with filament lamps and/or light-emitting diode (LED) modules”））。最も基本的な要求事項は、自動車のヘッドライトユニットからの、すれ違い用ビームと走行用ビームとの規則についてのものである。これらは、本実施形態において記載される。具体的には、まず、すれ違い用ビームのみについて記載される。次に、一体化されたすれ違い用ビームと走行用ビームとについて記載される。
【００６６】
図８ａは、複数のレーザーダイオード出射器からの主照明分布８１をともなう光源６４の平面図を示す。主照明分布８１は、照明スポットのアレイから生成されると解される。しかし、明瞭性のために、アレイも照明スポットも示されない。これは、レーザー出射器によって生成される照明スポットの正確な構成は、種々の形状またはサイズのうちの一つであってよいとともに、上述の実施形態に開示された、任意のまたは複数の設定例からなってよいためである。主照明分布８１は、平面図における光源６４の下半分から生成される。そして、はっきりと明示されたカットオフライン８２に沿って、明確にかつくっきりと明るさが変化する。ここで、カットオフライン８２は、概ね、高輝度主照明分布８１から低輝度領域８４（低輝度領域８４は、もしかすると照らされない）へ変化する部位であり、光源６４の中央部において端から端まで存在する。カットオフライン８２それ自身は、実際の要素ではないが、位置に対する発光輝度が急激に変化する位置を示すための、光源６４上の表示に有効である。示されるカットオフライン８２は、光学系を介して結像されるときの、道路上へのビームスポット分布を生成する形状に類似する。ここで、光源６４は、カットオフを含むゆえに、すれ違い用ビームに対する自動車の法規（例えば、ＵＮＥＣＥまたはＦＭＶＳＳ）の要求事項に適合する。カットオフライン８２それ自身は、複数の直線のストレート部８１８から生成される（一部分は、８２としても示される）。複数の直線のストレート部８１８は、エルボー部８５およびショルダー部８６として知られる角の位置において接続される。主照明分布８１のハッチングされた領域は、領域が照らされることを表すのみであり、同じ輝度の照明領域を表さない。さらに、本発明は、当該領域において同じ発光輝度であることに限定されない。また、図８ａに示される光源６４が向く方向も、ヘッドライトユニットにおける光源６４が向く方向を示めさない。そして、当該方向は、縦軸８１１と横軸８１２との両方について回転されてよい。なぜならば、当該方向は、利用される光学系および／またはヘッドライトが利用される国に依存するからである（つまり、左または右手駆動）。
【００６７】
図８ｂは、光源６４上の主照明パターン８１などによって生成される遠方輝度分布８７の例を示す。遠方カットオフ８８と、遠方エルボー部８９と、遠方ショルダー部８１０とは、はっきりと分けられ得る。図８ｂは、遠方輝度分布において同じ輝度の輪郭線の例を示す。図８ｂに示される輪郭線において、最も内側の輪郭線（“ダッシュ−ドット−ドット”線によって示される）は、図８ｂに示される輪郭線において最高輝度である。そして、各輪郭線によって表される輝度は、最も内側の輪郭線から最も外側の輪郭線へ向かって減少する。最も外側の輪郭線（点線によって示される）は、図８ｂに示される輪郭線において最低輝度である。
【００６８】
光源６４は、上述のように、高輝度主照明分布８１と、低輝度領域８４とに分けられる。これは例であり、必ず、これらの二つの領域がいつもただ高輝度または低輝度である、というわけではない。必要であれば、低輝度領域８４における光の出射量を増やすことにより、低輝度領域８４の発光を大きくすることができる。または、必要であれば、高輝度領域８１の光の出射量を減らすことにより、高輝度領域８１の発光を小さくすることができる。さらに、上述の二つの領域がそれらの相対的な発光強度についての順位を入れ換えることは、可能であってよい。この場合、領域８４は、領域８１よりも高輝度である。領域８４が、領域８１と概ね同等の輝度であることも、可能であってよい。なお、高輝度領域８１または低輝度領域８４が、それらを示す境界において一様に照らされるとは考えられない。以上により、遠方へ出射されるビームスポットの完全な適応制御（その例が図８ｂに示される）が実現され得る。光源６４の発光の変形などについては、さらなる例によって以下の記載に示される。
【００６９】
図８ｃは、自動車の法規における最も基本的な要求事項に適合する光源の他の構成を示す。図８ｃに示されるように、光源６４は、二つの照明領域（主照明分布８１（上述）および二次照明分布８１３）を有する。前者は、すべて上述したものであり、以下では説明しない。二次照明分布８１３は、投光されるヘッドライト分布の走行用ビームの要素を生成する。上述のように、二次照明分布８１３における照明分布では、光強度が完全に一様になる必要はない。主照明分布８１と二次照明分布８１３との両方の構成は、照明スポットの任意の組合せを含む（本発明の開示内容として上述されている）。図８ｃに示される例において、主照明分布８１と二次照明分布８１３とは、互いに重複する。当該重複領域における発光強度は、主照明分布８１における発光強度と、二次照明分布８１３における発光強度との合計に等しくなる。図８ｃに示される構成は、二次照明分布８１３を生成するための光ビームのセットと、主照明分布８１を生成するための光ビームのセットとを利用して生成されてよい（そして、主照明分布８１と二次照明分布８１３とが互いに重複する任意の領域は、各セットの両方からの光ビームによって照らされる）。また、図８ｃに示される構成は、二次照明分布８１３における主照明分布８１の外部の一部分を生成するための光ビームのセットと、主照明分布８１を生成するための光ビームのセットとを利用して生成されてよい。そして、当該構成では、重複領域において、光ビームの光強度はより大きくなる。
【００７０】
上述のように、重複領域８１４は、主照明分布８１と二次照明分布８１３との間に存在してよい。図８ｄは、この状況の例を示す。ここで、重複領域８１４は、発光部位を生成可能なスポットにおける発光強度の変化によって生成される輝度分布を有する。つまり、発光部位は、レーザー出射器の輝度が大きくなることによって生成されてよい（重複領域８１４における主照明分布８１の生成された一部分）。または、発光部位は、別個のかつ分けられたレーザー出射器のいくつかによって生成されてよい。ここで、発光部位は、別個のかつ分けられたレーザー出射器のいくつかが主照明分布８１を生成することによって得られる。また、照明分布は、照明スポットを二次照明分布８１３の形状にする。後者の構成例は、上述の図７ｆに示される。図８ｅは、主照明分布８１と二次照明分布８１３とが、同じ特定の一様な単位面積あたりの発光強度分布を有する（これにより、重複領域８１４が生成される）ように、光源６４が発光するときに、生成されるビームスポットを例示する。図８ｄにおいて、照明分布は、主照明分布８１と二次照明分布８１３とをあわせた、単位面積あたりの発光強度分布を有する。そして、単位面積あたりの出力強度は、重複領域８１４からのものについて、主照明分布８１と二次照明分布８１３との二つ以外における単位面積あたりの出力強度の２倍になる。本発明は、このような重複領域８１４における単純な発光強度の加算に限定されない。そして、重複領域８１４は、必要であれば、重複領域８１４のそれ自身において、部分ごとに定義できる発光強度分布を有するようなものと考えられてよい。図８ｅは、主照明分布８１と二次照明分布８１３とから生成される、新たな一体化されたビームスポット８１５を示す。図８ｅに示されるように、遠方ビームスポット輝度分布８１５は、一体化されたすれ違い用ビームと走行用ビームとを表す。ここで、すれ違い用ビームと走行用ビームとは、自動車のライティングシステムに関する自動車の法規に適合する。しかし、遠方ビームスポット輝度分布８１５は、ビームスポットが上述の自動車の法規における要求事項に完全に適合することを、表すわけではない。遠方カットオフ８８と、遠方エルボー部８９と、遠方ショルダー部８１０とは、上述のように視認可能である。また、ビームスポットの新しい領域８１６も、視認可能である。ビームスポットの新しい領域８１６は、主照明分布８１の一部分から生成される。主照明分布８１には、二次照明分布８１３とビームスポットのより明るい領域８１７とが重複しているわけではない。ビームスポットのより明るい領域８１７は、主照明分布８１と二次照明分布８１３とが重複する重複領域８１４から生成される。また、図８ｅは、遠方輝度分布において同じ輝度の輪郭線の例も示す。図８ｂに示される状況では、図８ｅに示される最も内側の輪郭線（“ダッシュ−ドット−ドット”線によって示される）の輝度は、図８ｅに示される輪郭線の輝度の中で最も高い。各輪郭線によって表される輝度は、最も内側の輪郭線から最も外側の輪郭線へ向かうにつれて低くなる。最も外側の輪郭線（点線によって示される）の輝度は、図８ｅに示される輪郭線の輝度の中で最も低い。
【００７１】
図８ａと図８ｃとは、光源の実施可能なモードの二つの例のみを示すと解されるべきである。そして、他の例も実施し得る。例えば、主照明分布８１と二次照明分布８１３との間に重複しない部位があってよい。他の例では、二次照明分布８１３は、主照明分布８１と二次照明分布に完全に含まれてよい。
【００７２】
レーザー出射器からの光源における発光強度の制御により、機械的な、可動部品を必要とせずに、すれ違い用ビームから走行用ビームへ電気的に切り換えることができる。これは、ヘッドライトユニットの、簡単さと、信頼性と、存続期間の長さとにおいて有利である。さらに、光源全体にわたる発光強度の制御により、すれ違い用ビームの輝度分布または走行用ビームの輝度分布だけの制限された構成よりも優れた適応性のビームスポットを実現できる。
【００７３】
図９は、本発明の他の実施形態を示す。図９に示されるように、高輝度領域８３と低輝度領域８４との間に生成されるカットオフライン８２は、直線のストレート部とは異なり、曲線であってよい。図９に示されるカットオフライン８２の特定形状は、ただの例示のためのものであって、本発明においては、他の曲線も実現され得ると考えられる。しかし、エルボー部８５とショルダー部８６との位置は、図示するために示されている。
【００７４】
図１０ａは、本発明の他の実施形態を示す。図１０ａに示されるように、光源６４における主照明領域８１のエルボー部８５は、光学系６９の焦点１０１に位置する。また、図１０ｂに示されるように、光源６４における主照明領域８１のショルダー部８６は、光学系６９の焦点１０１に位置する。この構成により、ビームの最重要部分は、最も正確に遠方へ投光される（この例では、エルボー部８５、またはショルダー部８６）。光学系６９の焦点１０１に対する光源６４の位置は、これら二つの位置にただ制限されるわけではない。光学系６９の焦点１０１に対する光源６４の位置は、二次照明領域の中心に、または、遠方へ最も正確に結像される光源の領域である任意の位置に、あってよい。
【００７５】
図１１ａは、本発明の他の実施形態を示す。図１１ａに示されるように、光源６４は、分離線１１９に沿って二または二を越える数の際立った部位に分けられている。この例において、光源６４は、分離線１１９により、上述の主照明領域８１と残部１１１とに分けられる。ここで、分離線１１９は、上述のカットオフライン（例えば、図８ａにおいて８２として示される）と同じプロファイルである。主照明領域８１のエルボー部８５は、光学系６９の焦点１０１に位置する。残部１１１は、光学系の光軸１１２と平行な方向にずれている。そして、残部１１１は、主照明領域８１に対して焦点１０１よりも後に配される（つまり、光源６１のグループにより近づく）。主照明領域８１と残部１１１とは、それぞれ光軸に対し、好適には垂直に配される、または、実質的に垂直に配される。主照明領域８１と残部１１１とが、光軸に対して垂直でなくても、光源は、原理的には、ビームスポットを生成するように動作できる。しかし、主照明領域８１と残部１１１とが、光軸に対して実質的に垂直となる位置から大きく離れるならば、投光されたビームスポットの品質は、劣化すると考えられる。残部１１１がずれている距離１１３は、光学系６９についての要求事項によって変化させられてよい。しかし、距離１１３は、０ｍｍから、光学系の出射孔１１５の半径１１４の３分の１の長さまで、に含まれると考えられる。出射孔１１５は、光が光学系６９を離れて遠方へ伝搬し得るような開口部として定義される。光源６４における複数の部位の間の領域１１６は、反射性の材料（例えば、アルミニウムまたは銀）もしくは吸収性の材料（例えば、黒の塗料）を含む、または、それ自身が蛍光材料によって覆われる。分離線１１９に沿って二つの部位に光源６４を分ける目的は、主照明分布８１と残部１１１との間における輝度変化の激しさを強めることである（例えば、主照明分布８１のみが、レーザー光によって照らされて、照明領域となる場合）。（主照明分布は、図８ａにおいて８１として参照されるが、主照明分布は、図８ａにおいて主照明分布８１として示される特定形状に限定されないとともに、所望の形状／サイズであってよい）。さらに、上述の図（例えば、図１０ａ）に示されるように、光源６４において光軸１１２に沿ってある程度の距離１１３をおいて二つの部位を離すことにより、カットオフ８２の生成に関する位置的な許容性は、単純な平面型の光源６４よりも改善される。光源６４における部位の特定形状と、当該部位間の分離線１１９の特定形状とは、本発明の他の実施形態において示される任意の形態をとってよい。図１１ｂは、レーザー出射器のグループ６１におけるレーザー出射器の実施可能な構成を示す。当該構成によれば、光源６４を上述のように発光させることができる。レーザー出射器のグループ６１におけるレーザー出射器の第一のクラスター１１６は、主照明領域８１に対してのみ連動してよい。かつ、レーザー出射器の第二のクラスター１１７は、残部１１１に対して連動してよい。本実施形態は、レーザー出射器の第三のクラスター１１８も、付加的に含んでよい。ここで、レーザー出射器の第三のクラスター１１８は、分離線１１９にまたがることにより、同時に光源６４の両方の領域（または、部位）に対して連動する。クラスターの数は、三つに限定されなくてよく、レーザー出射器のグループ６１におけるレーザーの数までの任意の数であってよい。ここで、“クラスター”という用語は、光源６４の特定エリアを照らすレーザー出射器のグループを意味する。クラスターのレーザー出射器は、互いに独立制御可能である。一または複数の異なるレーザークラスターの組合せは、光学系６９における光源６４の合成に利用されてよいと考えられるとともに、どの程度の数の・どのような構成を選択するかということは、システムを設計するときに、光学系６９の好適な動作モードによってのみ限定されると考えられる。レーザー出射器のグループ６１においてクラスターの構成は、図１１ｂに示されるような光軸１１２の上下の位置に限定されなくてよい。かつ、設計についての要求事項に対して適用する大抵の構成への再構成が許される（例えば、これに限定されないが、光軸１１２に対するクラスター１１６・１１７の位置の入れ換え）。光源６４の二つの部位間の分離線１１９と、高輝度領域と低輝度領域との間の任意のカットオフとは、一致することが好ましい。しかし、上述の実施形態において示されるように各構成が機能するために、当該一致は、システムにおいて必ず要求されるわけではない。
【００７６】
図１１ｂに示される実施形態は、種々の構成にて実施されてよい。例えば、主照明領域８１は、高輝度の光で照らされてよいとともに、残部１１１は、低輝度（または、０輝度）の光で照らされてよい。または、その逆の構成であってよい。また、主照明領域８１と残部１１１とは、互いに概ね同じ輝度の光で照らされてよい。他の例において、レーザー出射器の第三のクラスター１１８が与えられる場合に、図１１ｂに示される実施形態は、レーザー出射器の第一のクラスター１１６とレーザー出射器の第三のクラスター１１８とが高輝度であるとともに、レーザー出射器の第二のクラスター１１７が低輝度（または、０輝度）であるように、実施されてよい。そして、例えば、当該実施形態は、図８ｃまたは図８ｄに示される構成に類似したモードを生成するために、実施されてよい（なお、レーザー出射器の第三のクラスターは、図８ｃと図８ｄとに示される領域８１３または８１４を生成するための用途に限定されないが、領域８１の一部分と領域１１１の一部分とであるとともに、任意のサイズまたは形状を取り得る領域を照らしてよい）。
【００７７】
図１１ｃは、光源６４の他の構成を示す。図１１ｃに示される例では、光源６４は、上述のように、分離線１１９によって主照明領域８１と残部１１１とに分けられる。そして、分離線１１９は、上述のカットオフライン（例えば、図８ａに８２として示される）と同じプロファイルである。主照明領域８１のエルボー部８５が光学系６９（レンズ６１０として示される）の焦点１０１に配されるような位置に、主照明領域８１は配される。図１１ａにおいて、残部１１１は、主照明領域８１に対して相対的に配される。しかし、この例において、残部１１１は、光学系６９へ向かって光軸１１２に沿ってずれている。そして、残部１１１は、主照明領域８１と焦点１０１とよりも前に、距離１１３をあけて配される。図１１ａの実施形態において、主照明領域８１と残部１１１とは、それぞれ光軸に対し、好適には垂直である、または、実質的に垂直である。
【００７８】
図１２ａは、本発明の他の実施形態を示す。光源６４は、上述の図１１ａ・図１１ｂ・図１１ｃに示される分けられた構成とは異なり、平らな部材の一片から構成される。分離隔壁１２２は、光源６４の表面１２３において端から端まで存在するとともに、上述の任意の実施形態において示されるカットオフを生成するような形状である。図１２ｂは、特にこの構成についての例を示す。図１２ｃにおいて、光源６４は、平面図１２６に示されるとともに、分離隔壁１２２は、エルボー部８５とショルダー部８６とを有する形状として示される。また、図１２ｂでは、特に分離隔壁１２２が表面１２３から突き出ることを示す側面図１２７において、光源６４が示される。分離隔壁１２２の目的は、光源における高輝度領域と低輝度領域との間のカットオフの位置について空間的な許容度を高めることである。分離隔壁１２２それ自身は、第一のもしくは第二の波長帯における光に対して反射性もしくは吸収性の材料、または、第一のもしくは第二の波長帯に対して反射もしくは吸収について選択的な材料、を含む。図１２ｃは、光源６４を照らす、レーザー出射器のグループ６１をクラスターとする、実施可能な構成を示す。レーザー出射器の第一のクラスター１１６は、分離隔壁１２２の下部１２４の光源６４におけるエリアを照らす。また、レーザー出射器の第二のクラスター１１７は、分離隔壁１２２の上部１２５の光源６４におけるエリアのみを照らす。また、レーザー出射器の第三のクラスター１１８は、同時に光源６４における両方のエリア（または、部位）を照らして、分離隔壁１２２をまたぐ。図１２ｃには、参照のために光学系６９が示される。
【００７９】
図１３は、本発明の他の実施形態を示す。図１３に示されるように、蛍光材料１３１は、光源６４上の分離隔壁１２２の先端に配される。この構成により、第二の波長帯における発光は、分離隔壁１２２の先端に配される蛍光材料１３１から発せられるとともに、遠方ビームスポット分布において暗い領域が発生することを防止する。つまり、遠方ビームスポット分布は、分離隔壁１２２の有無に影響を受けてよい。蛍光材料１３１は、チューブとして示される。しかし、蛍光材料が分離隔壁１２２の側面１３２に突き出る場合、蛍光材料１３１は、チューブである必要はない（つまり、チューブは、単に表示のためのものである）。
【００８０】
図１４は、本発明の他の実施形態を示す。図１４に示されるように、レーザー出射器６２から出射された光１４１は、各レーザー出射器の正面に配される個々のレンズ１４２によって制御される。当該レンズは、レーザー出射器のグループ６１の全体において同じ形状である必要はないとともに、上述の実施形態に示されるように、光源６４上の照明スポットの実施可能な構成のすべてを生成してよい。そして、レンズ１４２の形状は、これに限定されないが、平凸形状、両凸形状、平凹形状、または両凹形状であってよいとともに、湾曲の断面について、球形状、円柱形状、または非球面の形状であってよい。光学系６９は、参照のために示される。
【００８１】
図１４ａは、本発明の他の実施形態を示す。図１４ａに示されるように、レーザー出射器６２から出射された光１４１は、二次的な個々のレンズ１４３の第二のセットまで伝搬する前に、各レーザー出射器６２の正面に配される個々のレンズ１４２によって制御される。レンズを二重構成とする目的は、出射される光１４１のビームにおいて、分布をより制御することである。例えば、レンズ１４２および１４３を備えるレンズシステムは、レーザーによって生成される光源６４上の照明スポットの光強度を変えてよい。または、当該レンズシステムは、光源６４上の照明スポットの形状を制御してよく、さらには、光源６４上の照明スポットの分布を制御してよい。形状とサイズと分布との変化については、上述の実施形態に示される。
【００８２】
図１５は、本発明の他の実施形態を示す。図１５に示されるように、レーザー出射器６２からの光の出射は、複数の光ファイバー１５１によって光源６４へ導かれてよい。光ファイバー１５１により、レーザー出射器のグループ６１は、光源６４に対して離れて配され得る。さらに、レーザー出射器のグループ６１は、ヘッドライトユニットのキャビティーの外部に配されてよい。ここで、当該キャビティーの端部は、破線の平行六面体（“dashed parallelepiped”）形状１５２によって示される。そして、光ファイバー１５１は、アクセスポート１５３を通る。光学系６９は、参照のために示される。レーザー出射器６２と光源６４との間の距離は、光がファイバーによって効果的に導かれ得る長さによってのみ制限されるとともに、少なくとも０．０２ｍから１０ｍまでの範囲を含む。ファイバーそれら自身は、上述の任意の実施形態において示される光源６４上における照明スポットの形状のすべてを再生成する助けとなる断面形状であってよい。例えば、これに限定されないが、当該断面形状は、円形、楕円形、三角形、四角形などである。光ファイバーは、導光部（“light guide”）タイプの構造体と同等の構成であってよい。光ファイバーと導光部との二つの相違は、クラッド層（“cladding layer”）の有無である。導光部と光ファイバーとの両方は、よく知られているので、以下では説明されない。
【００８３】
図１６は、本発明の他の実施形態を示す。図１６に示されるように、個々のレンズ１６１は、出射される光を制御する目的で、光ファイバー１５１の出力側に配される。レンズ１６１は、出射される光を制御し、上述の実施形態に示される形状とサイズと構成とを有する任意の照明スポットを生成する。そして、レンズ１６１は、以上の制御の実施に必要な任意の形状である。光源６４と、レーザー出射器６２と、光学系６９とは、参照のために示される。
【００８４】
図１７は、本発明の他の実施形態を示す。図１７に示されるように、光ファイバー１５１は、光源６４に最も近い端部において、アレイ１７１にまとめられる。大きな単レンズ１７２は、アレイ１７１から光源へ光を結像する。アレイ１７１の構成は、上述の実施形態に示される形状とサイズと構成とを有する任意の照明スポットを生成するようなものであってよい。光源６４と、レーザー出射器６２と、光学系６９とは、参照のために示される。
【００８５】
図１７ａは、本発明の他の実施形態を示す。図１７ａに示されるように、光ファイバー１５１は、個々のレンズ１６１を介して大きな単レンズ１７２の焦点面上へ光を結像する。大きな単レンズ１７２は、焦点面から光源６４上へ光を結像する。以上の方法により、照明パターンが光源６４上に得られる。ここで、光源６４は、ファイバーのコアの形状によって制御される。加えて、光ファイバー１５１のコアにおいて、光を拡大するように制御する構成が得られる。当該コアは、これに限定されないが、以下に列挙する形状のいずれかであってよい；正方形、四角形、三角形、楕円形、または円形。大きな単レンズ１７２は、必要であれば、複数のより小さなレンズによって置換されてよい（類似する構成が、図１４ａに示される）。
【００８６】
図１８は、本発明の他の実施形態を示す。図１８に示されるように、レーザー出射器のグループ６１は、単一のエンクロージャー１８１の中に配される。この構成は、多数の個々の出射器が個々のエンクロージャーの中に配される構成とは異なる。エンクロージャー１８１の中の各レーザー出射器は、第一の波長帯における別々の光ビーム１４１を出射する。単一のエンクロージャー１８１の中におけるレーザー出射器から出射される光の制御は、上述の実施形態に記載される方法のいずれかによって実施されてよい。エンクロージャー毎のレーザー出射器の個数と、エンクロージャーの総数とは、ヘッドライトユニットの設計工程において選択される好適な形状によって変化してよいとともに、本発明において記載される二つの例に限定されない。光源６４と、光学系６９とは、参照のために示される。
【００８７】
図１９は、本発明の他の実施形態を示す。図１９に示されるように、単一のレーザー出射器６２から出射される光は、コントロールユニット２０１により、複数のレーザービーム１４１に分離される。そして、レーザービーム１４１は、上述の実施形態に示される照明スポットの構成のいずれかを生成する手法によって光源へ導かれる。一つのレーザービームを分離する方法は、例えば、部分的にビームを反射するスプリッター、微小電子機械装置などを利用するものであってよい。これらは、よく知られている。光学系６９は、参照のために示される。複数のレーザービームは、それらの方向および／またはそれらの発光強度において、互いに独立制御可能である。
【００８８】
図２０は、レーザービーム２０３を分離する実施可能な構成を示す。当該構成は、図１９に示される実施形態での利用に好適である。ここでは、レーザーが縦平面（または、横平面）において偏光されると仮定する。大抵のレーザーは、当初から大きく偏光されている。ここで、偏光状態を訂正するために、偏光器を利用してよい（非図示）。ビームは、電圧が制御された半波長板（例えば、液晶セル）２０２ａ・２０２ｂ・２０２ｃを透過する。そして、セルに印加される電圧は、偏光状態を縦から横に変化させる。偏光ビームスプリッター２０５ａ・２０５ｂ・２０５ｃは、レーザーの偏光状態が適切な状態である場合、システムからのビームを反射する。液晶（ＬＣ）セルに印加される電圧は、順番に光１４１ａ・１４１ｂ・１４１ｃを分離するときに、代わる代わる循環させられてよい。
【００８９】
図２１は、本発明の他の実施形態を示す。図２１に示されるように、移動可能なレーザー出射器２１１は、レーザー出射器のグループ６１に組み込まれる。この移動可能なレーザー出射器２１１は、光源６４における発光のさらなる制御を可能とするために含まれる。光源６４上の発光部位の動き（“relation”）２１２は、移動可能なレーザー出射器２１１の動き２１３と直接的にかつ相互に関連する。出射されるレーザー光の制御は、上述の実施形態に示されるものであってもよい。光学系６９は、参照のために示される。
【００９０】
図２２は、本発明の他の実施形態を示す。図２２に示されるように、ヘッドライトユニットは、反射器とレンズとに基づく投光ユニット２２１を備える。そして、投光ユニット２２１は、楕円面反射器２２２を含むものである。光源６４は、楕円面反射器２２２の第一の焦点２２３に配されるとともに、投光ユニット２２１の光軸２２６が光源６４の表面２２７と垂直に交わる方向に向けられる。そして、光源の表面２２７上の蛍光材料は、反射器の頂点２２８の方へ向いている。基板６６は、光を反射するとともに、反射器の頂点２２８に対して光源６４とは反対側に配される。この構成において、最大の発光は、反射器の頂点２２８へ向かって発生するとともに、反射器２２２の集光効率を最大化する。また、上述の構成は、光源６４の表面２２７上における輝度分布の遠方への結像について最適な状態を生成する。光源６４からの発光は、第二の焦点２２４を通るように導かれる。出射された光２２９は、第二の焦点２２４を通るとともに、この第二の焦点２２４を通る光は、レンズ２２５によって遠方へ結像される（なお、レンズ２２５は、反射器２２２の第二の焦点２２４と同じ場所にある、または、実質的に同じ場所にある、自身の焦点を有してよい）。光源６４は、楕円面反射器２２２の外部に配されるレーザー出射器６２のグループ６１によって照らされる。この構成は、他の現存する光源の構成よりも有利である。当該他の構成として、ハロゲンまたはＨＩＤキセノンバルブの発光は、概ね等方性であり、本実施形態の構成によって効率よく結像され得ない。また、ＬＥＤ光源は、大きなヒートシンクを有する。そして、当該ヒートシンクは、上述のように得られる特定の光源を生成することを妨げる。ゆえに、本実施形態の構成は、レーザーに基づく光源を有し、本発明として記載される構成を唯一実現し得ると考えられる。
【００９１】
図２３は、本発明の他の実施形態を示す。図２３に示されるように、ヘッドライトユニットは、反射器とレンズとに基づく投光ユニット２２１を備える。そして、投光ユニット２２１は、双曲面反射器２３１を含むものである。光源６４は、双曲面反射器２３１の第一の焦点２３２に配される。また、光源６４は、上述の実施形態において示される構成と同様の方向へ向けられる。光源６４からの発光２２９は、双曲面反射器２３１によって反射され、元々、第二の焦点２３３から発せられたかのようにふるまう。レンズ２２５は、自身の焦点が上述の第二の焦点に一致する。そして、結像される光は、第二の焦点２３３から発せられたかのようにふるまう。光源６４は、双曲面反射器２３１の外部に配されるレーザー出射器６２のグループ６１によって照らされる。
【００９２】
図２４は、本発明の他の実施形態を示す。図２４に示されるように、ヘッドライトユニットは、単一の放物面反射器２４１を備える。光源６４は、放物面反射器２４１の焦点２４２に配される。また、光源６４は、上述の実施形態に示されるものと同様の手法によって構成される。光源６４からの発光２２９は、放物面反射器２４１によって平行化されて遠方へ発せられる。光源６４は、放物面反射器２４１の外部に配されるレーザー出射器６２のグループ６１によって照らされる。
【００９３】
図２５は、本発明の他の実施形態を示す。図２５に示されるように、ヘッドライトユニットの反射器のサイズは、小さくされている。投光ユニット２２１は、図２２に示されるものと同様の構成を備えるが、平面２５１が反射器のキャビティー２５２へ挿入される点が異なる。ここで、当該平面は、光軸２２６に対して平行に配されるものの、光軸２２６から空間的に離されている（２５４と示される）。具体的には、平面２５１は、距離２５４をあけて光軸２２６から離されている。ここで、距離２５４は、光軸２２６に対して平面２５１が配される側と同じ側の光源６４の寸法と等価である。この構成により、光源６４は、平面２５１に安置され得る。平面２５１は、不透明であるとともに、第一の波長帯および／または第二の波長帯の光に対して反射性の材料または吸収性の材料を含んでよい。レーザー出射器６２は、上述のように、反射器のキャビティー２５２の外部に配される。しかし、いくつかのレーザー出射器６２は、平面２５１の下側２５３に配されてよい。これは、第一の波長帯における光２５５が平面２５１を介して導かれる（ポートまたは同様の開口を介する）ための構成である。当該構成において利用されるレンズ２２５は、平面２５１によって分割されない。投光ユニットは、楕円形のプロファイルとして示されるが、上述の実施形態に示される構成のいずれかが、同様に変更されたものでよい。
【００９４】
図２６は、本発明の他の実施形態を示す。図２６に示されるように、光源６４の形状は、上述の実施形態のすべてに示されたような四角形ではない。つまり、光学系または所望の遠方ビームスポット形状に対してより好適である異なる形状が、選択されてよい。この例では、光源６４の形状は、円形として示される。また、カットオフライン８２と、エルボー部８５と、ショルダー部８６とを有する主照明分布８１は、参照のために示される。本発明は、この形状に限定されるべきではなく、実施可能なすべての形状であることを意図しないが、例えば、三角形と、正方形と、五角形と、数字を一つの方向において反転した形状と、またはレーストラック形状と、不規則な形状と、蝶ネクタイ形状と、砂時計形状となどを含んでよい。
【００９５】
図２７は、本発明の他の実施形態を示す。図２７に示されるように、波長選択フィルター２７１は、ヘッドライトユニットにおける、光源６４の後部であって出射孔１１５の前部である位置において、光学系６９へ挿入される。波長選択フィルター２７１の目的は、第一の波長帯におけるレーザー出射器からの光であり、光源６４の蛍光物質によって第二の波長帯の光に変換されない、出射孔１１５を介してヘッドライトユニットから出射される光の出射を防ぐことである。この構成は、第一の波長帯からの光が、人の眼に視認され難くて、ヘッドライトユニットの知覚可能な輝度には大きく貢献しない場合にのみ、適用可能である。このような波長は、４１５ｎｍよりも短いものであると考えられ得る。４１５ｎｍよりも長い波長は、人の眼の応答に貢献するものと考えられる。そして、当該波長は、波長選択フィルター２７１によって遮光されるべきではない。レーザー出射器のグループ６１は、参照のために示される。
【００９６】
図２８は、本発明の他の実施形態を示す。図２８に示されるように、光源６４上の照明分布の構成は、道路上へのビームスポット分布が自動車の運転者または他の道路利用者に対して情報を伝えるように利用され得るような、パターン化された出力を生成することに利用されてよい。この例では、矢印形状２８１が、レーザー出射器のアレイ６１によって光源６４上に生成される。矢印形状２８１は、より大きな矢印形状２８２を道路上への遠方ビームスポット分布に生成するために、光学系６９を介して投光される。この例では、より大きな矢印形状２８２は、ビームスポットの中に人為的に生成されただけのものである。しかし、矢印形状２８２は、通常のビームスポット分布に追加するように生成されてよく、同様に、通常のビームスポット分布から減じるように生成されてよい。各生成により、通常のビームスポット分布において情報を伝えることができる。伝えられる情報は、矢印に限定される必要がない。さらに、当該情報は、危険を示す形状（例えば、三角形またはスポットライト）を含んでよいと、または、表記されたメッセージを伝えてもよいと、考えられる。
【００９７】
図２９は、自動車２９２におけるヘッドライトユニット２９１のシステム図を示す。ヘッドライトユニット２９１は、中央制御ユニット２９３によって制御される。当該制御ユニットは、ヘッドライトユニット２９１からの出力を変化させる。これは、ドライバーコンソール２９６からの入力または自動システムからの信号に応じ、道路２９５上へのビームスポット分布２９４を変化させるために、実施される。ここで、当該自動システムは、道路２９５の状況を検知する（例えば、カメラ２９７である）。ビームスポットは、対向車２９８または他の危険（例えば、歩行者２９９が道路２９５へ入ってくること）の有無を考慮するために、変更されてよい。
【００９８】
本発明は、特定の一つの実施形態または複数の実施形態に関して図示され記載された。しかし、本明細書と付された図面とを読み理解する当業者ならば、各実施形態について同等な変形と変更とを実施できるだろう。特に上述の要素（部品、組立品、装置、合成品など）によって実行される種々の機能について、このような要素を記載するための用語（手段（“means”）に対する参照を含む）は、上述の要素における特定の機能を実行する任意の要素（つまり、機能的に等価な要素）に対応する（対応しないと示されない限り）ことを意図される。そして、本明細書に記載される本発明の実施例または実施形態において開示される当該機能を実行する構成に対して構造的に等価でなくても、当該意図はなりたつ。さらに、本発明における特定の特徴は、一または複数のある程度の実施形態についてのみ上述されたものであってよく、このような特徴は、任意の与えられるまたは特定の応用において、所望され得る、または、有利になり得るものとして、一または複数の他の実施形態における他の特徴をあわせられたものであってよい。
【００９９】
本発明の光ビーム生成器は、光輝性材料から空間的に離された、複数の独立制御可能な半導体発光装置を備え、各光ビーム生成器は、個々のビームを生成してよい。
【０１００】
上述の光ビーム生成器は、ビームスプリッターに入射する光ビームから複数の独立制御可能な光ビームを生成するための、ビームスプリッターを備えてよい。
【０１０１】
上述の光ビーム生成器は、発光方向が制御可能である少なくとも一つの発光装置を備えてよい。
【０１０２】
上述の光源システムは、光輝性材料からの発光を遠方へ結像する光学系をさらに備えてよい。
【０１０３】
上述の半導体発光装置は、レーザー出射器であってよい、または、発光ダイオードであってよい。
【０１０４】
上述の第一のモードにおいて、光ビーム生成器は、光輝性材料の第一の領域を照らすためであるが、光輝性材料の第二の領域を照らすためではない、光ビームを生成してよい。
【０１０５】
上述の第二のモードにおいて、光ビーム生成器は、光輝性材料の第一の領域を照らすためであるとともに、光輝性材料の第二の領域を照らすためである、光ビームを生成してよい。
【０１０６】
上述の第三の領域は、第一の領域に重複してよい。
【０１０７】
上述の第二のモードにおいて、光ビーム生成器は、第一のモードにおいて第一の領域の一部分を照らす光強度とは異なる光強度で、第一の領域の一部分を照らすための、光ビームを生成してよい。
【０１０８】
上述の第二のモードにおいて、光ビーム生成器は、第二の領域を照らすための、光ビームを生成してよい。
【０１０９】
上述の光輝性材料における第一の領域の境界は、光学系の焦点を通ってよい。
【０１１０】
上述の光輝性材料における第一の領域と、光輝性材料の第二の領域とは、同じ位置にあってよい。
【０１１１】
また、上述の光輝性材料における第一の領域は、光学系の光軸に沿って、光輝性材料の第二の領域に対して相対的に配されてよい。上述の第一の領域は、第二の領域よりも、光ビーム生成器により近い位置に配されてよい、または、光ビーム生成器からより遠い位置に配されてよい。
【０１１２】
上述の光源システムは、光輝性材料の第一の領域と光輝性材料の第二の領域との間の境界に配された隔壁をさらに備え、隔壁は、光輝性材料の表面に対して略垂直な方向へ延びてよい。
【０１１３】
上述の、光輝性材料は、隔壁の少なくとも一部分上に配されてよい。また、当該光輝性材料は、隔壁の末端部に配されてよい。
【０１１４】
上述の各光ビームによって照らされる光輝性材料のエリアは、実質的に互いに同じ形状であってよい（例えば、当該形状は、円形、または四角形であってよい）。また、当該光輝性材料の領域は、互いに異なる形状の領域を含んでよい。
【０１１５】
上述の各光ビームによって照らされる光輝性材料のエリアは、実質的に互いに同じサイズであってよい。また、当該エリアは、互いにサイズが異なるエリアを含んでよい。
【０１１６】
上述の各光ビームによって照らされる光輝性材料のエリアは、実質的に互いに同じ方向を向いてよい。また、当該エリアは、互いに異なる方向を向くエリアを含んでよい。
【０１１７】
上述の各発光装置は、一または複数の別々のレンズと連動してよい。
【０１１８】
上述の各発光装置は、発光装置から光輝性材料へ光を導くための別々の導光部と連動してよい。混同を避けるために説明すると、本書で用いられる「導光部（“light guide”）」という用語は、例えば光ファイバーなどの、光を導くために好適な任意の構成を含む。
【０１１９】
上述の光源システムは、導光部から光輝性材料へ出射する光を結像するための、一または複数のレンズを備えてよい。
【０１２０】
上述の光源システムが光学系を備える場合、当該光学系は、投光レンズを備えてよい。
【０１２１】
上述の光学系は、光輝性材料による投光レンズへ向かう発光を反射するための、反射器を備えて良い。
【０１２２】
上述の反射器は、双曲面反射器であってよく、光輝性材料は、実質的に双曲面反射器の第一の焦点に配されてよく、投光レンズの焦点は、実質的に双曲面反射器の第二の焦点に一致してよい。また、当該反射器は、放物面反射器または楕円面反射器であってよい。
【０１２３】
上述の反射器は、光学系の光軸に実質的に平行な平面を備えてよい。
【０１２４】
本発明の第二の態様によれば、上述の第一の態様における光源システムを備える自動車両用のヘッドライトが提供される。
【０１２５】
上述の一つの遠方照明パターンは、すれ違い用ビームを提供してよい。これは、車両のヘッドライトにおける“すれ違い用”ビームに要求される照明パターンに対応する、遠方照明パターンを生成するための光学系によって結像されるように、上述の光輝性材料における第一の領域が、成形されかつ配されてよいことに起因する。
【０１２６】
上述の他の遠方照明パターンは、走行用ビームを提供してよい。これは、車両のヘッドライトにおける“走行用”ビームに要求される照明パターンに対応する、遠方照明パターンを生成するための光学系によって結像されるように、上述の第二のモードにおいて照らされる光輝性材料の領域が、成形されかつ配されてよいことに起因する。
【０１２７】
本発明の第三の態様によれば、上述の第二の態様におけるヘッドライトを備える車両が提供される。
【産業上の利用可能性】
【０１２８】
本発明は、自動車産業において利用できる。より具体的には、本発明は、自動車のヘッドライトにおける、先進的な適応性のフロントライティングシステムの規則に適合するように利用できる。
【符号の説明】
【０１２９】
１１  発光素子（従来技術１）
１２  レーザーチップ（従来技術１）
１３  導光照射部材（従来技術１）
１４  反射鏡（従来技術１）
１５  レーザーチップのグループ（従来技術１）
２１  車両用ランプ（従来技術２）
２２  ＬＥＤ光源（従来技術２）
２３  蛍光体（従来技術２）
２４  日よけ（従来技術２）
２５  凸レンズ（従来技術２）
３１  固体光源（従来技術３）
３２  蛍光体層（従来技術３）
３３  反射手段（従来技術３）
３４  光学系（従来技術３）
４１  二次光源（従来技術４）
４２  配光素子（従来技術４）
４３  主レンズ（従来技術４）
４４  レーザーダイオード（従来技術４）
４５  吸光部（従来技術４）
５１  ランプモジュール（従来技術５）
５２  蛍光物質（従来技術５）
５３  発光部（従来技術５）
５４  マイクロレンズ（従来技術５）
６１  レーザー光源のグループ
６２  個々のレーザー出射器
６３  第一の波長帯における光ビーム
６４  光源
６５  蛍光材料
６６  基板
６７  照明スポット
６８  二次光
６９  光学系
６１０  主レンズ
６１１  アレイ
６１２  アレイ境界
６１３  ヒートシンク
７１  円形の照明スポット
７２  重複する照明スポット
７３  自由形状の照明スポット
７４  縦長の照明スポット
７５  斜めに配される照明スポット
７６  より小さな照明スポット
７７  直線で囲まれる形状の照明スポット
７８  三角形の照明スポット
７９  より大きな照明スポットに含まれるより小さな照明スポット
７１０  より小さな照明スポットを含むより大きな照明スポット
７１１  合成照明スポット
７１２  合成照明スポットの中央部に近い領域
７１３  合成照明スポットの端部に近い領域
８１  主照明領域
８２  カットオフライン
８３  高輝度領域
８４  低輝度領域
８５  エルボー部
８６  ショルダー部
８７  遠方輝度分布
８８  遠方カットオフ部
８９  遠方エルボー部
８１０  遠方ショルダー部
８１１  縦軸
８１２  横軸
８１３  二次照明分布
８１４  重複領域
８１５  一体化されたビームスポット
８１６  ビームスポットの新しい領域
８１７  ビームスポットのより明るい領域
８１８  直線のストレート部
９１  カットオフラインを生成する曲線
１０１  焦点
１１１  残部
１１２  光軸
１１３  光軸にそった距離
１１４  光学系の半径
１１５  光学系の出射孔
１１６  レーザー出射器の第一のクラスター
１１７  レーザー出射器の第二のクラスター
１１８  レーザー出射器の第三のクラスター
１１９  分離線
１２１  平面ピース
１２２  分離隔壁
１２３  光源の表面
１２４  分離隔壁の下部の光源エリア
１２５  分離隔壁の上部の光源エリア
１２６  光源の平面図
１２７  光源の側面図
１３１  分離隔壁の先端の蛍光体
１３２  分離隔壁の側面
１４１  レーザー出射器からの光
１４１ａ・１４１ｂ・１４１ｃ  一つのレーザーから制御可能な成分に分離された光
１４２  レンズ
１４３  二次的な個々のレンズ
１５１  光ファイバー
１５２  破線の平行六面体
１５３  アクセスポート
１６１  光ファイバーのための個々のレンズ
１７１  光ファイバーアレイ
１７２  大きな単レンズ
１８１  単一のエンクロージャー
２０１  レーザーコントロールユニット
２０３  レーザーからのレーザービーム
２０２ａ・２０２ｂ・２０２ｃ  ＬＣ電圧を制御された半波長板
２０５ａ・２０５ｂ・２０５ｃ  偏光ビームスプリッター
２１１  移動可能なレーザー出射器
２１２  光源上の発光部の動き
２１３  レーザー出射器の動き
２２１  投光ユニット
２２２  楕円面反射器
２２３  楕円面反射器の第一の焦点
２２４  楕円面反射器の第二の焦点
２２５  レンズ
２２６  投光ユニットの光軸
２２７  光源の表面
２２８  反射器の頂点
２２９  光源から出射された光
２３１  双曲面反射器
２３２  双曲面反射器の第一の焦点
２３３  双曲面反射器の第二の焦点
２４１  放物面反射器
２４２  放物面反射器の焦点
２５１  平面
２５２  反射器キャビティー
２５３  平面の下側に配されるレーザー出射器
２５４  光軸の下側の距離
２５５  平面の下側からの光
２６１  すべてをあわせた蛍光エリア
２７１  波長選択フィルター
２８１  矢印形状
２８２  より大きな矢印形状
２９１  ヘッドライトユニット
２９２  自動車
２９３  中央制御ユニット
２９４  道路上のビームスポット分布
２９５  道路
２９６  ドライバーコンソール
２９７  カメラ
２９８  対向車
２９９  人
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図７ｄ】
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【図７ｅ】
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【図７ｆ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【図８ｄ】
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【図８ｅ】
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【図９】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１１ｃ】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１２ｃ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１４ａ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１７ａ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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