特許 6689984 少なくとも１つのレーザ光モジュールを備えた車両用の投光器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6689984

(24)【登録日】2020年4月10日

(45)【発行日】2020年4月28日

(54)【発明の名称】少なくとも１つのレーザ光モジュールを備えた車両用の投光器

(51)【国際特許分類】

   F21S 45/70 20180101AFI20200421BHJP

   F21S 41/16 20180101ALI20200421BHJP

   F21S 41/176 20180101ALI20200421BHJP

   F21S 41/20 20180101ALI20200421BHJP

   F21S 41/25 20180101ALI20200421BHJP

   B60Q 1/14 20060101ALI20200421BHJP

   B60Q 1/04 20060101ALI20200421BHJP

   F21W 102/10 20180101ALN20200421BHJP

   F21Y 115/30 20160101ALN20200421BHJP

【ＦＩ】

   F21S45/70

   F21S41/16

   F21S41/176

   F21S41/20

   F21S41/25

   B60Q1/14 Z

   B60Q1/04 E

   F21W102:10

   F21Y115:30

【請求項の数】9

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2018-533153(P2018-533153)

(86)(22)【出願日】2016年12月16日

(65)【公表番号】特表2018-538676(P2018-538676A)

(43)【公表日】2018年12月27日

(86)【国際出願番号】AT2016060131

(87)【国際公開番号】WO2017106893

(87)【国際公開日】20170629

【審査請求日】2018年6月22日

(31)【優先権主張番号】A51094/2015

(32)【優先日】2015年12月22日

(33)【優先権主張国】AT

(73)【特許権者】

【識別番号】593045569

【氏名又は名称】ツェットカーヴェー グループ ゲーエムベーハー

(74)【代理人】

【識別番号】100080816

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 朝道

(74)【代理人】

【識別番号】100098648

【弁理士】

【氏名又は名称】内田 潔人

(74)【代理人】

【識別番号】100119415

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 充

(72)【発明者】

【氏名】ダナー、マルクス

(72)【発明者】

【氏名】リーゼンフーバー、ミヒャエル

(72)【発明者】

【氏名】ライジンガー、ベッティーナ

(72)【発明者】

【氏名】マイヤー、ペーター

【審査官】 河村 勝也

(56)【参考文献】

【文献】 独国特許出願公開第１０２０１３２００５２１（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 独国特許出願公開第１０２０１２２２０４８１（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 独国特許出願公開第１０２０１２２２０４７２（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 特開２０１４−０２２０８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０８８３９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１３５１５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０１３７５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ４５／７０

Ｆ２１Ｓ ４１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

レーザ光源（１１）と、ビーム路において前記レーザ光源（１１）に後置された蛍光体素子（１３）と、前置光学系（１６）とを有する少なくとも１つのレーザ光モジュール（３ｌ，３ｍ，３ｒ）を備えた車両用の投光器（１）であって、
前記少なくとも１つのレーザ光モジュール（３ｌ，３ｍ，３ｒ）は、前記投光器のケーシング（２）内に配置されており、前記投光器（１）は、前記少なくとも１つのレーザ光モジュールの投影光学系の焦平面において形成された光分布を車道空間に投影するための投影光学系（４）を有し、
前記少なくとも１つの前置光学系（１６）には、少なくとも１つの偏向プリズム（２０；２２，２３）が組み込まれており、該偏向プリズム（２０；２２，２３）は、欠陥又は欠損がある蛍光体素子（１３）を通過するレーザ光線（１５；１５−１，１５−２）の領域に位置しており、且つ障害時に生じる該レーザ光線を偏向させ、前記投影光学系（４）から、従って前記車道空間から隔離すること、
前記少なくとも１つのレーザ光モジュール（３ｌ，３ｍ，３ｒ）の前記前置光学系（１６）は、ＴＩＲ光学系として構成されていること、
前記少なくとも１つの偏向プリズム（２０；２２，２３）は、前記ＴＩＲ光学系（１６）の前面における凹部によって構成されていること
を特徴とする、投光器。

【請求項2】

前記前置光学系（１６）の光軸は、生成されたレーザビームの方向とは異なり、蛍光体素子（１３）に欠陥又は欠損がある場合に、前記レーザ光線は２つの部分ビーム（１５−１，１５−２）に分割され、各部分ビームには１つの偏向プリズム（２２，２３）が対応付けられていることを特徴とする、請求項１記載の投光器。

【請求項3】

前記偏向プリズム（２０；２２，２３）の光入射面は、前記障害時に生じるレーザビーム（１５；１５−１，１５−２）の横断面に適合されていることを特徴とする、請求項１又は２記載の投光器。

【請求項4】

前記少なくとも１つの偏向プリズム（２０，２２，２３）は、前記障害時に生じるレーザビーム（１５；１５−１，１５−２）に関して、該レーザビーム（１５；１５−１，１５−２）の偏向がビーム横断面の短い方の軸線に対して平行に行われるように配向されていることを特徴とする、請求項３記載の投光器。

【請求項5】

前記投光器の前記ケーシング（２）内で、前記障害時に偏向された少なくとも１つのレーザビーム（１５；１５−１，１５−２）の発生領域にフォトセンサが配置されており、該フォトセンサは、前記障害時に警告信号を出力する、及び／又は少なくとも１つの前記レーザ光源（１１）をオフにするように構成されている検出装置と接続されていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の投光器。

【請求項6】

前記投光器の前記ケーシング（２）内で、前記障害時に偏向された前記少なくとも１つのレーザビーム（１５；１５−１，１５−２）の当射領域にビーム吸収手段（６）が設けられていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載の投光器。

【請求項7】

少なくとも２つのレーザ光モジュール（３ｌ，３ｍ，３ｒ）が設けられており、レーザ光モジュールにおいては、前記前置光学系（１６）の光軸の位置は、生成されたレーザビームの方向に関して異なっていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の投光器。

【請求項8】

少なくとも２つのレーザ光モジュール（３ｌ，３ｍ，３ｒ）が設けられており、該少なくとも２つのレーザ光モジュール（３ｌ，３ｍ，３ｒ）のレーザ光源（１１）は、楕円形のビーム横断面を有するレーザビームを生成し、前記レーザ光モジュールにおいては、前記楕円形のビーム横断面の軸線位置は、前記投光器の主光軸に関して異なっていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載の投光器。

【請求項9】

前記ＴＩＲ光学系（１６）は、前記障害時に生じるレーザ光線をコリメートするものとして構成されており、コリメートされた障害ビームは前記投影光学系（４）から離れる方向に偏向されることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項記載の投光器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レーザ光源と、ビーム路においてレーザ光源に後置された蛍光体素子と、前置光学系とを有する少なくとも１つのレーザ光モジュールを備えた車両用の投光器（ないしヘッドランプ）に関する。

【0002】

この種の投光器においては、レーザビームの例えば青色の光が、ここでは「蛍光体素子」と称する光変換手段において、蛍光発光によって実質的に「白色の」光に変換される。光変換手段は、大抵の場合、小さいプレートの形状を有しており、反射（投射）光原理又は透過光原理に従い機能することができる。前者の場合（反射光）には、変換された光は、レーザビームが入射する面と同一の面から放出され、またここではより関心の高い後者の場合（透過光）には、変換された光は、レーザが照射される面とは反対側の面から放出される。いずれの場合にも、可能な限り「白色の」光を得るために、利用される光を、例えば青色のレーザ光を変換された光と混合したものから形成することもできる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】DE 20 2015 001 682 U1

【0004】

刊行物DE 20 2015 001 682 U1からは、この種の自動車用の照明装置が公知であり、この刊行物においては、光変換素子の、即ち蛍光体素子の異なる面（複数）に、図示されていない赤外線信号発生器乃至は信号受信器が設けられており、蛍光体素子の損傷時には相応の測定光線を検出することができ、またレーザダイオードをオフにすることができる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の課題は、蛍光体素子の部分的な又は完全な損傷の意味での障害時に、僅かなコストで、レーザ光線に由来する危険を阻止する乃至は最小限に留める措置が講じられる、投光器を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この課題は、冒頭で述べたような投光器によって解決され、この投光器においては、本発明によれば、少なくとも１つのレーザ光モジュールが投光器のケーシング内に配置されており、この投光器は、少なくとも１つのレーザ光モジュールの投影光学系の焦平面において形成された光分布を車道空間に投影するための投影光学系を有し、また少なくとも１つの前置光学系には、少なくとも１つの偏向プリズムが組み込まれており、この偏向プリズムは、欠陥又は欠損がある蛍光体素子を通過するレーザ光線の領域に位置しており、また障害時に生じるこのレーザ光線を偏向させ、投影光学系から、従って車道空間から隔離する。
本発明の一視点において、レーザ光源と、ビーム路において前記レーザ光源に後置された蛍光体素子と、前置光学系とを有する少なくとも１つのレーザ光モジュールを備えた車両用の投光器が提供される。この投光器は、前記少なくとも１つのレーザ光モジュールは、前記投光器のケーシング内に配置されており、前記投光器は、前記少なくとも１つのレーザ光モジュールの投影光学系の焦平面において形成された光分布を車道空間に投影するための投影光学系を有し、
前記少なくとも１つの前置光学系には、少なくとも１つの偏向プリズムが組み込まれており、該偏向プリズムは、欠陥又は欠損がある蛍光体素子を通過するレーザ光線の領域に位置しており、且つ障害時に生じる該レーザ光線を偏向させ、前記投影光学系から、従って前記車道空間から隔離するよう構成され、
前記少なくとも１つのレーザ光モジュールの前記前置光学系は、ＴＩＲ光学系として構成されており、
前記少なくとも１つの偏向プリズムは、前記ＴＩＲ光学系の前面における凹部によって構成されている。
なお、本願の特許請求の範囲の各請求項に付記した図面参照符号は、専ら説明の理解を助けるためのものであり、図示の形態に限定することを意図するものではない。

【0007】

このようにして、蛍光体素子の損傷時の投光器の安全性を、僅かなコストで効果的に保証することができる。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本発明によれば、種々の形態が可能である。
（形態１）
上記視点に記載のとおり。
（形態２）
前記前置光学系の光軸は、生成されたレーザビームの方向とは異なり、蛍光体素子に欠陥又は欠損がある場合に、前記レーザ光線は２つの部分ビームに分割され、各部分ビームには１つの偏向プリズムが対応付けられていることが好ましい。
（形態３）
前記偏向プリズムの光入射面は、前記障害時に生じるレーザビームの横断面に適合されていることが好ましい。
（形態４）
前記少なくとも１つの偏向プリズムは、前記障害時に生じるレーザビームに関して、該レーザビームの偏向がビーム横断面の短い方の軸線に対して平行に行われるように配向されていることが好ましい。
（形態５）
前記投光器の前記ケーシング内で、前記障害時に偏向された少なくとも１つのレーザビームの発生領域にフォトセンサが配置されており、該フォトセンサは、前記障害時に警告信号を出力する、及び／又は少なくとも１つの前記レーザ光源をオフにするように構成されている検出装置と接続されていることが好ましい。
（形態６）
前記投光器の前記ケーシング内で、前記障害時に偏向された前記少なくとも１つのレーザビームの当射領域にビーム吸収手段が設けられていることが好ましい。
（形態７）
少なくとも２つのレーザ光モジュールが設けられており、レーザ光モジュールにおいては、前記前置光学系の光軸の位置は、生成された前記レーザビームの方向に関して異なっていることが好ましい。
（形態８）
少なくとも２つのレーザ光モジュールが設けられており、該少なくとも２つのレーザ光モジュールのレーザ光源は、楕円形のビーム横断面を有するレーザビームを生成し、前記レーザ光モジュールにおいては、前記楕円形のビーム横断面の軸線位置は、前記投光器の主光軸に関して異なっていることが好ましい。
（形態９）
前記少なくとも１つのレーザ光モジュールの前記前置光学系は、ＴＩＲ光学系として構成されていることが好ましい。
（形態１０）
前記少なくとも１つの偏向プリズムは、前記ＴＩＲ光学系の前面における凹部によって構成されていることが好ましい。
（形態１１）
前記ＴＩＲ光学系は、前記障害時に生じるレーザ光線をコリメートするものとして構成されており、コリメートされた障害ビームは前記投影光学系から離れる方向に偏向されることが好ましい。
本発明の有利な発展形態においては、前置光学系の光軸が、生成されたレーザビームの方向とは異なり、また蛍光体素子に欠陥又は欠損がある場合に、レーザ光線が２つの部分ビームに分割され、この際、各部分ビームには１つの偏向プリズムが対応付けられている。これによって、２つの妨害的なレーザビームが生じた場合においても、所望の安全性が保証されている（なお、その発生はやむを得ないものと認識されている）。

【0009】

偏向プリズムの光入射面が、障害時に生じるレーザビームの横断面に適合されている場合、レーザビームが一般的に（真）円形ではない横断面を有している状況も考慮される。

【0010】

偏向プリズムが不必要に大きく形成されることを回避するために、少なくとも１つの偏向プリズムが、障害時に生じるレーザビームに関して、そのレーザビームの偏向がビーム横断面の短い方の軸線に対して平行に行われるように配向（整列）されている場合には有利である。

【0011】

投光器のケーシング内で、障害時に偏向された少なくとも１つのレーザビームの発生領域にフォト検出器が配置されており、このフォト検出器が、障害時に警告信号を出力する、及び／又は少なくとも１つのレーザ光源をオフにするように構成されている検出装置と接続されている場合には更に得策である。

【0012】

他方では、投光器のケーシング内で、障害時に偏向された少なくとも１つのレーザビームの発生領域にビーム吸収手段が設けられていることは好適であると考えられる。

【0013】

光出力及び光分布に関して好適な構成においては、少なくとも２つのレーザ光モジュールが設けられており、それらのレーザ光モジュールにおいては、前置光学系の光軸の位置は、形成されたレーザビームの方向に関して異なっている。

【0014】

同様に、最適な光分布の意味において、少なくとも２つのレーザ光モジュールが設けられており、それらのレーザ光モジュールのレーザ光源が楕円形のビーム横断面を有するレーザビームを形成することは有利であると考えられ、この場合、それらのレーザ光モジュールにおいては、楕円形のビーム横断面の軸線の配向（位置）は、投光器の主光軸に関して異なっている。

【0015】

また有利には、少なくとも１つのレーザ光モジュールの前置光学系がＴＩＲ光学系として形成されている。

【0016】

ここで、簡単且つ好適な実施形態は、少なくとも１つの偏向プリズムが、ＴＩＲ光学系の前面における凹部によって構成されていることを特徴とする。

【0017】

ＴＩＲ光学系が、障害時に生じるレーザ光線をコリメートするものとして形成されており、またコリメートされた障害ビームが投影光学系から離れる方向に偏向される場合には有利であると考えられる。

【0018】

ここに、本発明の可能な態様を付記する。
［付記１］レーザ光源と、ビーム路において前記レーザ光源に後置された蛍光体素子と、前置光学系とを有する少なくとも１つのレーザ光モジュールを備えた車両用の投光器。
前記少なくとも１つのレーザ光モジュールは、前記投光器のケーシング内に配置されており、前記投光器は、前記少なくとも１つのレーザ光モジュールの投影光学系の焦平面において形成された光分布を車道空間に投影するための投影光学系を有する。
前記少なくとも１つの前置光学系には、少なくとも１つの偏向プリズムが組み込まれており、該偏向プリズムは、欠陥又は欠損がある蛍光体素子を通過するレーザ光線の領域に位置しており、且つ障害時に生じる該レーザ光線を偏向させ、前記投影光学系から、従って前記車道空間から隔離する。
［付記２］上記の投光器において、前記前置光学系の光軸は、生成されたレーザビームの方向とは異なり、蛍光体素子に欠陥又は欠損がある場合に、前記レーザ光線は２つの部分ビームに分割され、各部分ビームには１つの偏向プリズムが対応付けられている。
［付記３］上記の投光器において、前記偏向プリズムの光入射面は、前記障害時に生じるレーザビームの横断面に適合されている。
［付記４］上記の投光器において、前記少なくとも１つの偏向プリズムは、前記障害時に生じるレーザビームに関して、該レーザビームの偏向がビーム横断面の短い方の軸線に対して平行に行われるように配向されている。
［付記５］上記の投光器において、前記投光器の前記ケーシング内で、前記障害時に偏向された少なくとも１つのレーザビームの発生領域にフォトセンサが配置されており、該フォトセンサは、前記障害時に警告信号を出力する、及び／又は少なくとも１つの前記レーザ光源をオフにするように構成されている検出装置と接続されている。
［付記６］上記の投光器において、前記投光器の前記ケーシング内で、前記障害時に偏向された前記少なくとも１つのレーザビームの当射領域にビーム吸収手段が設けられている。
［付記７］上記の投光器において、少なくとも２つのレーザ光モジュールが設けられており、レーザ光モジュールにおいては、前記前置光学系の光軸の位置は、生成されたレーザビームの方向に関して異なっている。
［付記８］上記の投光器において、少なくとも２つのレーザ光モジュールが設けられており、該少なくとも２つのレーザ光モジュールのレーザ光源は、楕円形のビーム横断面を有するレーザビームを生成し、前記レーザ光モジュールにおいては、前記楕円形のビーム横断面の軸線位置は、前記投光器の主光軸に関して異なっている。
［付記９］上記の投光器において、前記少なくとも１つのレーザ光モジュールの前記前置光学系は、ＴＩＲ光学系として構成されている。
［付記１０］上記の投光器において、前記少なくとも１つの偏向プリズムは、前記ＴＩＲ光学系の前面における凹部によって構成されている。
［付記１１］上記の投光器において、前記ＴＩＲ光学系は、前記障害時に生じるレーザ光線をコリメートするものとして構成されており、コリメートされた障害ビームは前記投影光学系から離れる方向に偏向される。
以下では、図面に基づいた例示的な実施形態（実施例）に基づいて、本発明を説明する。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明にとって本質的でない部分を省略した、３つのレーザ光モジュールを備えた投光器の模式的で概略的な部分断面図。

【図2】蛍光体素子と共に、非常に概略的に示された、レーザ光モジュールにおいて使用されるレーザ光源。

【図3】模式的に示された、図１の中央のレーザ光モジュール。

【図4】図３の平面ＩＶ−ＩＶに沿った断面図。

【図5】図３の線Ｖ−Ｖに沿った断面図。

【図6】模式的に示された、図１の右側のレーザ光モジュール。

【図7】図６の平面ＶＩＩ−ＶＩＩに沿った断面図。

【図8】図６の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿った断面図。

【実施例】

【0020】

ここで図１を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。特に、本発明による投光器にとって重要な部分が図示されているが、自動車投光器（ないしヘッドランプ）が、自動車、例えば特に乗用車又はオートバイにおいて有意義な使用を実現する更に多くの別の部分を含むことは明らかである。

【0021】

本発明による図示の投光器（ヘッドランプ）１は、例示的な構成において、ハイビーム分布を形成するために使用することができる。投光器１は、投光器ケーシング２を有し、この投光器ケーシング２の後方領域には、下記において詳細に記述する３つのレーザ光モジュール（以下「光モジュール」とも略称する）３ｌ，３ｍ，３ｒが配置されている。ケーシング２は、その前面側において、投影光学系４によって閉じられている。この実施例において、光モジュール３ｌ，３ｍ，３ｒと投影光学系４との間には、動作時に明暗境界を形成するシェード（光遮蔽部材）５が設けられている。更に、ケーシング２の後方領域には、平坦な薄板として形成されたビーム吸収手段６が配置されている。図面において、複数の孔８を備えたフランジ７を見て取ることができ、それらの孔８は、投光器１を車両のボディ部分に固定するために使用される。ここで、本願において図示及び記述する「投光器」とは、複数のモジュールを有する投光器に設けられた投光器モジュール又は照明ユニットとしても使用できることを言及しておく。従って、「投光器」という概念は、この広義の意味で解されるべきである。

【0022】

本発明にとって重要な、投光器１の更なる特徴を考察する前に、先ず図２に基づいて、蛍光体素子を備えたレーザ光源の原理的な構造及びレーザ光源に関連する問題を説明する。

【0023】

ケーシング９からは、電気的な端子１０が引き出されており、またケーシング９内には、レーザ光源１１が配置されており、このレーザ光源１１は、好適にはレーザダイオードとして構成されている。しかしながらこれは、例えば固体レーザのような他の構造様式を排除するものではない。レーザ光源１１には、内部フォーカシング光学系１２が後置されており、この内部フォーカシング光学系１２は、レーザビームを、ケーシングの前端部に配置された蛍光体素子１３に収束させる。この蛍光体素子１３は、小さいプレートとして形成することができるか、又はピル状であってよく、またレーザ光線の少なくとも一部を、別の波長の光に変換するために、例えば青色又は紫外線のレーザ光を、例えば黄色みのある白色の可視光に変換するために使用される。

【0024】

「青色」レーザが使用される場合、例えば、４０５ｎｍ及び４５０ｎｍの波長、紫外線領域では例えば３６５ｎｍから３７５ｎｍまでの波長の、ＩｎＧａＮをベースとする半導体レーザが対象になる。レーザビームは蛍光体素子１３に入射し、蛍光体素子１３内又は蛍光体素子１３上に含まれる、略して「蛍光体」と称される光変換材料を通過する。蛍光体は、例えば青色光又は紫外線光を「白色」光に変換する。本発明との関係において、「蛍光体」とは極めて一般的に、ある波長の光を別の波長の光又は混合波長の光に、特に「白色」光に変換する物質又は組成物であると解され、この変換を「波長変換」という概念に包括することができる。蛍光（発光）色素が使用され、この場合、出発波長は放射される混合波長よりも一般的に短く、従って放射される混合波長よりも高いエネルギを有する。ここで、所望の白色光の印象は加色混合によって生じる。ここで「白色光」とは、人間に「白色」の色印象を生じさせるスペクトル組成の光と解される。「光」という概念は、勿論、人間の目に見える光線（可視光）に限定されていない。光変換手段に関しては、例えば透明なセラミックスであるオプトセラミックス、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）が対象になる。代替的に、量子点が埋設されている半導体材料を使用することもできる。

【0025】

蛍光体素子１３の後方には、一般的に、大きい立体角にわたり放出された、変換された光と散乱されたレーザ光線とから成る混合光１４が存在する。蛍光体素子１３に欠損又は欠陥がある場合に、相応に強く集光されているレーザビーム１５が生じる状況は重大である。

【0026】

次に図３、図４及び図５を参照すると、上記において記述した蛍光体素子１３を備えたレーザ光源１１と、その手前に設けられており、且つレーザ光源１１のケーシング９に固く結合されている前置光学系１６とを含む中央のレーザ光モジュール３ｍをより詳細に拡大したものが見て取れる。この実施例においては、この前置光学系がＴＩＲ光学系、従って全反射が行われる光学系であり、例えば非常に透明なプラスチック、ガラス又はシリコーンから成る。そのようなＴＩＲ（内面全反射Total Internal Reflection）光学系は公知であり、また多くの場合、高出力ＬＥＤの光を収束させるために使用される。前置光学系１６は、蛍光体素子に由来する混合光１４（図２を参照されたい）を集めて、実質的に平行な光線１７として前方に放出する。図１及び図３においては、周縁を成すフランジ１８に形成された複数の孔１９が見て取れ、それらの孔１９は、レーザ光モジュール３ｍを投光器１に、図示していないボルト又はねじによって固定するために使用される。

【0027】

ここで、投影光学系４は、その投影光学系の焦平面において、レーザ光モジュール３ｌ，３ｍ，３ｒによって形成された光分布を車道空間に投影するために使用される。

【0028】

蛍光体素子１３に欠損又は欠陥がある場合に生じる、図２に示したレーザビーム１５について再度言及すると、そのような比較的エネルギの高いレーザビームは生物にとって、特に人間の視力にとって潜在的な危険となる可能性があることは明らかである。何故ならば、そのようなレーザビームは、投影光学系４を通過して投光器１から離れて、被害をもたらす虞があるからである。これを回避するために、この場合、前置光学系１６に偏向プリズム２０が組み込まれており、この偏向プリズム２０は、欠陥又は欠損がある蛍光体素子１３を通過するレーザビーム１５の領域に位置しており、また障害時に生じるこのレーザ光線を偏向させ、投影光学系４から、従ってその前方に位置する車道空間から隔離する。また、ＴＩＲ光学系１６を、障害時に生じるレーザ光線をコリメートするものとして形成することもでき、その結果、コリメートされた障害ビームは投影光学系４から離れる方向に偏向され、制御できない拡散性のレーザ光線は僅かにしか生じないか、又はほぼ生じない。

【0029】

図示した例（図３，図４）においては、偏向プリズム２０が、ＴＩＲ投影光学系の前面における凹部によって形成されている。同様に、偏向プリズムが、前置光学系に成形されていてもよい。全反射を達成するために、ＴＩＲ前置光学系１６の材料から大気への移行部が、ここでは約４５°で形成されていることだけが重要である。ここで、偏向プリズム２０の光入射面は、レーザビーム１５の横断面に適合されており、また偏向プリズム２０は、障害時に生じるレーザビーム１５に関して、そのレーザビーム１５の偏向がビーム横断面の短い方の軸線に対して平行に行われるように配向（整列）されている。これによって偏向プリズムの寸法はより小さくなり、このことは図４及び図５からもはっきりと見て取ることができる。つまり図４においては、障害時に生じるレーザビーム１５の楕円形の横断面がはっきりと見て取れる。これに関して、楕円形のビーム横断面は、レーザダイオードでは一般的であることを言及しておく。図中、偏向プリズムによって偏向されたレーザビームには参照番号２１を付している。このレーザビーム２１を、好適にはビーム吸収手段に偏向させることができ、このビーム吸収手段は、危険なレーザ光線を吸収して消失させる。そのようなビーム吸収手段６は図１に示されており、このビーム吸収手段６については下記において詳細に考察する。ビーム吸収手段の代わりに、又はビーム吸収手段の他に、図面には示していない１つ又は複数のフォトセンサを設けることができる。フォトセンサは、障害時に生じるレーザ光線の少なくとも一部を検出し、また障害時に警告信号を出力する、及び／又はレーザ光源をオフにするように構成されている検出装置と接続されている。

【0030】

再び図１を参照し、また更に図６、図７及び図８を参照すると、右側のレーザ光モジュール３ｒにおいても、左側のレーザ光モジュール３ｌにおいても、前置光学系１６の光軸が、レーザ光源１１の光軸に対して、乃至は形成されたレーザビームの方向に関して、約３０°の角度でずらされていることが見て取れる。必要とされる固定に関して、複数の孔１９を備えたフランジ部分は、２つの外側のレーザ光モジュール、即ち左側のレーザ光モジュール３ｌ及び右側のレーザ光モジュール３ｒでは、中央のレーザ光モジュール３ｍとは異なるように形成されているが、それにもかかわらず、レーザ光モジュール３ｌ、３ｒの前置光学系１６を、それらのレーザ光源１１と同様に、左側と右側で同一に形成することができ、それによって工作機械に関する（加工）コストが節約される。

【0031】

更に図４及び図５を図７及び図８と比較すると、中央のレーザ光モジュール３ｍのレーザ光源の光軸が、右側のレーザ光モジュール３ｒ乃至は左側のレーザ光モジュール３ｌに関して９０°回転されていることが見て取れる。この場合、中央のレーザ光モジュール３ｍは、「立った」（楕円形の）ビーム横断面を有しており、これに対して、外側の２つのレーザ光モジュール３ｌ及び３ｒは、「横たわった」（楕円形の）ビーム横断面を提供する。

【0032】

３つのレーザ光モジュールを使用することによって、ただ１つのレーザ光モジュールと比較して、３倍の光出力が得られると理解することができ、また上記において記述したように軸線を所定の角度、ここでは３０°ずらすことによって、並びにビーム横断面を回転させることによって、ここでは９０°回転させることによって、実践に適合されたハイビーム分布が生じる。勿論、一方では、本発明による投光器に１つ又は２つ又は３つより多くのレーザ光モジュールを装備させることもでき、或いはずらす角度及び軸線を回転させる角度について別の角度を選択することもできる。

【0033】

図１並びに図６から図８においては、外側のレーザ光モジュール３ｌ、３ｒの前置光学系がそれぞれ２つの偏向プリズム２２及び２３を有し、更にそれら２つの偏向プリズム２２及び２３が互いに異なるように形成されていることが見て取れる。その理由は、ここではレーザ光源の光軸が前置光学系の光軸に対してずらされており、且つ障害時には妨害的なレーザビームを２つの部分ビーム１５−１及び１５−２に分割させ、それら２つの部分ビーム１５−１，１５−２が無害にされなければならない、乃至は検出されなければならないという事情にある。

【符号の説明】

【0034】

１ 投光器
２ 投光器ケーシング
３ｌ 左側のレーザ光モジュール
３ｍ 中央のレーザ光モジュール
３ｒ 右側のレーザ光モジュール
４ 投影光学系
５ シェード
６ ビーム吸収手段
７ フランジ
８ 孔
９ ケーシング
１０ 端子
１１ レーザ光源
１２ フォーカシング光学系
１３ 蛍光体素子
１４ 混合光
１５ レーザビーム（レーザ光線）
１５−１ レーザビーム（レーザ光線）
１５−２ レーザビーム（レーザ光線）
１６ 前置光学系
１７ 光線
１８ フランジ
１９ 孔
２０ 偏向プリズム
２１ レーザビーム
２２ 偏向プリズム
２３ 偏向プリズム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】