前照兼赤外暗視装置および前照兼赤外暗視システム
【課題】 前照装置として、および赤外暗視装置として十分な可視放射、近赤外放射を行うことができる前照兼赤外暗視装置を提供する。
【解決手段】
本発明の前照兼赤外暗視装置は、ナトリウム（Ｎａ）、スカンジウム（Ｓｃ）からなる第１のハロゲン化物、セシウム（Ｃｓ）からなる第２のハロゲン化物およびキセノン（Ｘｅ）を含む放電媒体が封入されたメタルハライドランプ１と、メタルハライドランプ１が照射する被照射体ＩＯとの間に配置された、透過率が５０％となる波長をＸ１としたとき、７４０ｎｍ≦Ｘ１≦８２５ｎｍである出光側フィルタ３とを具備する。さらには、主に被照射体ＩＯに反射したメタルハライドランプ１の出光側フィルタ３の透過光を受光するＣＣＤカメラ４と、被照射体ＩＯとＣＣＤカメラ４との間に配置された、透過率が５０％となる波長をＹとしたとき、７５５ｎｍ≦Ｙ≦８３５ｎｍである受光側フィルタ５とを具備する。
【解決手段】
本発明の前照兼赤外暗視装置は、ナトリウム（Ｎａ）、スカンジウム（Ｓｃ）からなる第１のハロゲン化物、セシウム（Ｃｓ）からなる第２のハロゲン化物およびキセノン（Ｘｅ）を含む放電媒体が封入されたメタルハライドランプ１と、メタルハライドランプ１が照射する被照射体ＩＯとの間に配置された、透過率が５０％となる波長をＸ１としたとき、７４０ｎｍ≦Ｘ１≦８２５ｎｍである出光側フィルタ３とを具備する。さらには、主に被照射体ＩＯに反射したメタルハライドランプ１の出光側フィルタ３の透過光を受光するＣＣＤカメラ４と、被照射体ＩＯとＣＣＤカメラ４との間に配置された、透過率が５０％となる波長をＹとしたとき、７５５ｎｍ≦Ｙ≦８３５ｎｍである受光側フィルタ５とを具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可視光および近赤外光の両方を放射するメタルハライドランプを利用した自動車用の前照兼赤外暗視装置および前照兼赤外暗視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外線暗視装置としては、従来、特開２００５−２６６５３７号公報（以下、特許文献１）に記載のように、赤外光を発するハロゲン電球と、所定波長の赤外光を透過させるフィルタとを組み合わせるのが一般的であった。この種のハロゲン電球から得られる分光分布は、図１２のように連続波長である。
【０００３】
このハロゲン電球に赤外線暗視装置として利用可能な近赤外光を得るために図のような透過特性を持つ可視光カットフィルタを使用すると、ハロゲン電球を保持している灯具が赤く見える現象、いわゆる「赤の問題」が発生することが報告されている。この原因は定かではないが、７８０〜８１０ｎｍ付近の波長の放射を透過させたためと考えられ、当該波長域に大きな連続線を持つハロゲン電球では特に深刻な問題となっている。また、ハロゲン電球では図１２から明らかなように７００〜７８０ｎｍの可視域の放射も短波長域に比べて非常に大きいため、暗視効果を高めるためにフィルタの特性を変えれば、「光漏れ」が大きな問題となってしまう。すなわち、ハロゲン電球では、フィルタ特性を図１２で示されている透過特性から変えることはできなかった。
【０００４】
ところで、このような赤外線暗視装置の大幅な性能向上のための開発が進んでいる。この中で、可視光と近赤外光の両方を得ることができるランプ（以下、兼用ランプ）を用い、可視光はロービーム、近赤外光は遠方放射する等により、前照灯の機能と赤外線暗視の機能を兼ねた前照兼赤外暗視装置を実現しようとする試みが行われている。当該装置に用いられるランプの一例としては、特開２００５−１４２０４１号公報（以下、特許文献２）、特開２００６−１８５６８２号公報（以下、特許文献３）がある。このランプは、ナトリウム（Ｎａ）、スカンジウム（Ｓｃ）等の可視光域に発光波長のある金属ハロゲン化物と、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）等の近赤外域に発光波長のある金属ハロゲン化物を封入している。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２６６５３７号公報
【特許文献２】特開２００５−１４２０４１号公報
【特許文献３】特開２００６−１８５６８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のような兼用ランプを用いて前照兼赤外暗視装置を構成する場合、前照灯としては全光束等が優れ、赤外暗視装置としては遠方の歩行者等を確認できる程度の性能でなければならない。現状、兼用光源方式では、大部分のランプからの放射パワーを前照灯としての可視域の放射に費やしてしまうので、残り少ない赤外域の放射パワーで有効な暗視効果を得るように工夫しなければならない。特許文献２や３では、兼用ランプに着目し、前述の両方の機能を満足させようと試みているが、ランプのみの改良では実用的な前照兼赤外暗視装置を達成するのは困難であり、フィルタを含めたシステム的な改良が必要であることがわかった。
【０００７】
本発明は、上記のような課題に鑑みたもので、その目的は前照装置として、および赤外暗視装置として十分な可視放射、近赤外放射を行うことができる前照兼赤外暗視装置および前照兼赤外暗視システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の前照兼赤外暗視装置は、ナトリウム（Ｎａ）、スカンジウム（Ｓｃ）、希土類金属から選択された少なくとも一の金属からなる第１のハロゲン化物、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）から選択された少なくとも一の金属からなる第２のハロゲン化物および希ガスを含む放電媒体が封入されたメタルハライドランプと、前記メタルハライドランプが照射する被照射体との間に配置された、透過率が５０％となる波長をＸ１としたとき、７４０ｎｍ≦Ｘ１≦８２５ｎｍである第１のフィルタとを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、前照装置として、および赤外暗視装置として十分な可視放射、近赤外放射を行うことができる前照兼赤外暗視装置および前照兼赤外暗視システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（第１の実施の形態）
以下に、本発明の実施の形態の前照兼赤外暗視装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態の前照兼赤外暗視装置について説明するための概略図である。
【００１１】
前照兼赤外暗視装置は、メタルハライドランプ１、灯具２、出光側フィルタ３、ＣＣＤカメラ４、受光側フィルタ５とで構成されている。
【００１２】
メタルハライドランプ１は、近赤外光を放射するランプである。このランプの詳細について、図２を用いて説明する。
【００１３】
メタルハライドランプ１は、発光管１１とソケット１２とで構成されている。発光管１１は２重管構造となっており、例えば石英ガラスやセラミックからなる。発光管１１の内部には、そのほぼ中央に放電部１１１が位置している。放電部１１１の内部には、内容積が１０μｌ〜４０μｌの放電空間１１１ａが形成されており、その放電空間１１１ａには放電媒体が封入されている。放電部１１１の両端には一対の封止部１１２ａ、１１２ｂが形成されている。封止部１１２ａ、１１２ｂの内部には、金属箔に電極およびリード線が一体構成された電極マウント１１３ａ、１１３ｂが、一対の電極が放電空間１１１ａに突出し、先端が対向するように封着されている。そして、放電部１１１等を覆うように外管１１４が溶着されている。この外管１１４は、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化セリウム（ＣｅＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等の金属酸化物を添加することにより、紫外線遮断性を有するのが望ましい。
【００１４】
発光管１１の封止部１１２ａ側には、例えばＰＰＳ樹脂からなるソケット１２が装着されている。ソケット１２には、側部端子１２１ａと底部端子（図示なし）が形成されている。側部端子１２１には電極マウント１１３ｂの一端に接続され、大部分にセラミックからなる絶縁スリーブ１１５が被覆されたサポートワイヤ１１３ｃの一端が接続され、底部端子には電極マウント１１３ａの一端が接続されている。なお、発光管１１とソケット１２との接続は、発光管１１に形成された金属バンド１１６をソケット１２に突出形成された舌片１２２で挟持することによって行っている。
【００１５】
ここで、放電空間１１１ａに封入された放電媒体について詳しく説明する。放電媒体は、金属ハロゲン化物１１１ｂと希ガスとからなる。金属ハロゲン化物１１１ｂとして、ナトリウム（Ｎａ）、スカンジウム（Ｓｃ）、また、ツリウム（Ｔｍ）、セリウム（Ｃｅ）、ディスプロシウム（Ｄｙ）などの希土類金属から選択された少なくとも一の金属からなる第１のハロゲン化物が封入されている。この第１のハロゲン化物は、３８０〜７８０ｎｍの範囲に強い発光を有する金属のハロゲン化物であり、すなわち主として可視光を発生させるために必要である。
【００１６】
また、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）から選択された少なくとも一の金属からなる第２のハロゲン化物がさらに封入されている。この第２のハロゲン化物は、図３に示すように、受光手段として一般に用いられるＣＣＤカメラが受光可能で、かつ可視光として認識しにくい７５０〜１２００ｎｍの範囲に強い発光を有する金属のハロゲン化物であり、すなわち主として近赤外光を発生させるために必要である。
【００１７】
なお、上記のように７５０〜７８０ｎｍの波長は第１、２のハロゲン化物において使用に適した波長として重複しているが、この範囲の波長の光は可視光にも近赤外光にも利用することができることを意味する。また、可視光・近赤外光兼用光源の場合、上記のような放電媒体で構成されたメタルハライドランプは、定常点灯時の可視光（３８０〜７８０ｎｍ）の放射パワーと近赤外光（７５０〜１２００ｎｍ）の放射パワーの比が０．５〜４．０：１であることが望ましい。
【００１８】
さらに、第１、２のハロゲン化物に加え、ランプ電圧を上昇させる媒体を封入してもよい。ランプ電圧を上昇させる媒体としては、水銀（Ｈｇ）を用いることができる他、マグネシウム（Ｍｇ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、アンチモン（Ｓｂ）、ベリリウム（Ｂｅ）、レニウム（Ｒｅ）、ガリウム（Ｇａ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、スズ（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）から選択された少なくとも一の金属からなる第３のハロゲン化物を用いることができる。
【００１９】
なお、金属ハロゲン化物１１１ｂに結合されるハロゲンとしては、ヨウ素（Ｉ）が最も好適である。ただし、臭素（Ｂｒ）、塩素（Ｃｌ）または複数のハロゲンを組み合わせて使用してもよい。
【００２０】
希ガスとしては、キセノン（Ｘｅ）が好適である。キセノン（Ｘｅ）は、始動直後の発光効率が高く、主に始動用ガスとして作用するほか、９００ｎｍ前後に近赤外域の発光波長を有するため、近赤外光の放射の増加も図ることができるためである。ちなみに、キセノン（Ｘｅ）の圧力は常温（２５℃）において５ａｔｍ以上、さらに好適には９〜１５ａｔｍであるのが望ましい。
【００２１】
灯具２は、リフレクタ２１とレンズ２２とで構成されている。リフレクタ２１には、その中央にメタルハライドランプ１が取り付けられており、ランプの点発光を反射面によってほぼ平行光に変換する。レンズ２２は、その平行光を集光等することにより、所定の配光特性を作成する。ここで、レンズ２２の背面側の一部には、第１のフィルタとして出光側フィルタ３が配置されている。この出光側フィルタ３は、透過率が５０％となる波長をＸ１としたとき、７４０ｎｍ≦Ｘ１≦８２５ｎｍ、透過率が１０％となる波長をＸ２としたとき、７００ｎｍ≦Ｘ２＜Ｘ１という透過特性を持つものである。すなわち、出光側フィルタ３を介してレンズ２２を透過した光は近赤外光ＩＲＬ１として灯具２から出光して、遠方の人や自動車等の被照射体ＩＯを照射する。一方で、フィルタを介さずにレンズ２２を透過した光は可視光ＶＬとして灯具２から出光し、配光制御された状態で前方を照射する。なお、フィルタは、ガラスなどの基板に、例えば屈折率の異なるシリカ（ＳｉＯ２）、チタニア（ＴｉＯ２）を交互にコーティングし、誘電体多層膜を形成することにより作成することができる。そして、フィルタの透過特性は、その誘電体多層膜の膜厚、層数をコントロールすることによって調整可能である。
【００２２】
ＣＣＤカメラ４は、本実施の形態における近赤外光の受光手段である。すなわち、近赤外光ＩＲＬ１が被照射体ＩＯに反射した反射光ＩＲＬ２を主に受光するものである。その際、ＣＣＤカメラ４のレンズ付近には、反射光ＩＲＬ２や外部の光が含む可視光をカメラが受光することによって生ずるハレーションを防止するために、第２のフィルタとして受光側フィルタ５が配置されている。受光側フィルタ５は、透過率が５０％となる波長をＹとしたとき、７３５ｎｍ≦Ｙ≦８５５ｎｍという透過特性を持つものである。なお、受光側フィルタ５としては、出光側フィルタ３とほぼ同様のものを使用することができ、透過特性も上述のようにコントロール可能である。
【００２３】
以下に、本発明で使用したメタルハライドランプの一実施例を示す。
【００２４】
（実施例１）
放電部１１１：石英ガラス製、内径＝２．６ｍｍ、外径＝６．０ｍｍ、球体長＝７．０ｍｍ、放電空間１１１ａの容積＝２０μｌ、
電極マウント１１３ａ、１１３ｂ：電極直径＝０．３５ｍｍ、電極間距離
４．２ｍｍ、外管１１４：ＴｉＯ２＋ＣｅＯ２＋Ａｌ２Ｏ３を添加した石英ガラス製
放電媒体：ＳｃＩ３＝０．１１ｍｇ、ＮａＩ＝０．２２ｍｇ、ＺｎＩ２＝０．１７ｍｇ、ＣｓＩ＝０．０４ｍｇ、Ｘｅ＝１０ａｔｍ、
上記ランプを図４に示したような、直流電源６１、ＤＣ−ＤＣ変換回路６２、ランプ電圧検出回路６３、ランプ電流検出回路６４、制御回路６５、ＤＣ−ＡＣ変換回路６６、駆動回路６７、イグナイタ６８で構成された点灯回路６により始動時は７５Ｗ、安定時は３５Ｗで点灯したところ、全光束は３１００ｌｍ、ランプ電圧は４２Ｖであり、定常点灯時の３８０〜７８０ｎｍと７５０〜１２００ｎｍとのランプの放射パワー比は３．２４：１であった。
【００２５】
実施例１のメタルハライドランプの放射を図５破線に示す。この図から、このランプでは、可視域にはスカンジウムやナトリウムの放射があり、近赤外域には818.3ｎｍ、819.4ｎｍにナトリウム（Ｎａ）、801.5ｎｍ、807.9ｎｍ、852.1ｎｍ、876.1ｎｍ、894.3ｎｍ、920.8ｎｍ、917.2ｎｍにセシウム（Ｃｓ）、900ｎｍ付近にキセノン（Ｘｅ）の強い放射があることがわかる。
【００２６】
このメタルハライドランプについて、ハロゲン電球の場合に一般的に使用されているフィルタ（以下、フィルタＡ）を、出光側フィルタ３として用いた場合の透過光を同図に示す。このフィルタは、透過率が１０％となる波長が８３０ｎｍ、透過率が５０％となる波長が８４５ｎｍ、透過率が８０％となる波長が８６５ｎｍであり、移行波長域（透過率が１０％〜８０％になるまでの波長域）が３５ｎｍという透過特性を持つフィルタである。
【００２７】
図からわかるように、セシウム（Ｃｓ）、キセノン（Ｘｅ）の多くはフィルタを透過しているが、ナトリウム（Ｎａ）のほとんどはカットされているため、透過後の赤外線放射は小さくなっている。このフィルタＡに対し、全体的に５０ｎｍ短波長側に移動させたフィルタ（以下、フィルタＢ）を作成し、出光側フィルタ３として用いた場合の透過光を図６に示す。図６からわかるように、このフィルタＢであればナトリウム（Ｎａ）の近赤外光も透過させることができ、フィルタＡよりも透過後の赤外線放射は断然大きくなる。なお、図６のようなフィルタを用いても、「赤の問題」は生じないことが確認された。これは、７００〜７５０ｎｍの波長域には大きな発光線は見られず、かつ７５０ｎｍより長波長域では赤外発光は主にセシウム（Ｃｓ）、ナトリウム（Ｎａ）、キセノン（Ｘｅ）などの発光線と電子が関与する発光とからなり、連続線の強度は弱いためと考えられる。また、７００〜７５０ｎｍの波長域に大きな発光線が見られないことから、「光漏れ」は発生していなかった。
【００２８】
上述した内容は、灯具２に取り付けられた出光側フィルタ３の事情であるが、ＣＣＤカメラ４に取り付けられた受光側フィルタ５でも同様の事情が存在する。すなわち、ハレーション等の防止のためには、ＣＣＤカメラ４側にもフィルタを設けることが望まれるが、このフィルタの透過特性も十分に考慮する必要がある。
【００２９】
図７は、出光側フィルタとしてフィルタＢを用いて得られた透過光、すなわち図６に示したフィルタＢの透過光に、受光側フィルタとしてフィルタＡを用いた場合の透過光について説明するための図である。図からわかるように、灯具２から透過した光はナトリウム（Ｎａ）、セシウム（Ｃｓ）、キセノン（Ｘｅ）の近赤外光であるが、この透過光にフィルタＡを用いると、ほとんどのナトリウム（Ｎａ）の近赤外光がカットされ、ＣＣＤカメラ４に達する赤外線はかなり小さくなってしまうことがわかる。これに対し、図８に示すようにフィルタＢを用いた場合には、灯具２から透過した近赤外光をほとんどカットすることなくＣＣＤカメラ４に受光させることができるため、赤外線強度が高いことがわかる。
【００３０】
図９は、実施例１について、出光側フィルタの透過特性を変え、相対赤外強度を測定した結果について説明するための図である。なお、本試験においてはフィルタの波形は変えず、全体的に短波長又は長波長にシフトさせることにより、透過特性を変更しており、透過率５０％の波長を代表して示している。相対赤外強度は、フィルタＡの赤外強度を１としたときの各フィルタの赤外強度とし、赤外強度は、１ｎｍごとに「メタルハライドランプの放射強度×フィルタの透過率×ＣＣＤカメラの感度」を計算し、それを３８０〜１２００ｎｍまで積分した値とした。
【００３１】
結果から、フィルタの透過特性を短波長側にシフトさせると、相対赤外強度が増していき、透過率が５０％となる波長Ｘが８２５ｎｍのとき、フィルタＡを使用した場合より５０％以上多く赤外強度を得ることができる。また、８００ｎｍ以下であれば、高い赤外強度を維持することができるためさらに望ましい。しかし、フィルタの透過特性を短波長側にシフトしすぎると、可視光を多く透過させることになり、「光漏れ」を生じさせてしまう。この光漏れは、透過率が５０％となる波長Ｘ１が７４０ｎｍよりも低くなると生じやすいことが確認された。以上から、透過率が５０％となる波長Ｘ１は、７４０ｎｍ≦Ｘ１≦８２５ｎｍ、さらに望ましくは７４０ｎｍ≦Ｘ１≦８００ｎｍであるのが望ましい。また、前照兼赤外暗視装置では７００ｎｍ前後においても比較的強い可視光の放射が見られるため、光漏れを確実に防止するために出光側フィルタ３は透過率が１０％となる波長をＸ２としたとき、７００ｎｍ≦Ｘ２＜Ｘ１を満たすのがさらに望ましい。
【００３２】
図１０は、実施例１について、受光側フィルタの透過特性を変え、相対赤外強度を測定した結果について説明するための図である。この試験では、出光側フィルタ３に透過率が５０％となる波長Ｘ１＝７３０ｎｍのフィルタを用いたときの灯具２からの透過光を、透過特性を変えた受光側フィルタ４で透過させている。なお、試験条件、フィルタの変更条件等は図９とほぼ同様である。
【００３３】
結果から、図９の場合と同様に、フィルタの透過特性を短波長側にシフトさせると、相対赤外強度が増していき、透過率が５０％となる波長Ｘ１が８２５ｎｍのときにフィルタＡを使用した場合よりも５０％多く赤外強度を得ることができる。また、８００ｎｍ以下であれば、高い赤外強度を維持することができるためさらに望ましい。しかし、フィルタの透過特性を短波長側にシフトしすぎると、可視光を多く透過させることになり、「光漏れ」を生じさせてしまう。この光漏れは、透過率が５０％となる波長Ｙが７５５ｎｍよりも低くなると生じやすいことが確認された。以上から、透過率が５０％となる波長Ｙは、７５５ｎｍ≦Ｙ≦８２５ｎｍ、さらに望ましくは７５５ｎｍ≦Ｙ≦８００ｎｍであるのが望ましい。
【００３４】
なお、フィルタの透過率が１０％〜８０％になるまでの波長域、すなわち移行波長域を変えたフィルタを用いた場合でも、本発明の効果を得ることができる。具体的には、出光側、受光側フィルタ３、５の移行波長域が１００ｎｍ以下であれば、本発明に適していることを確認した。
【００３５】
（実施例２）
放電媒体がＳｃＩ３＝０．１１ｍｇ、ＮａＩ＝０．２２ｍｇ、ＺｎＩ２＝０．１７ｍｇ、ＲｂＩ＝０．０４ｍｇ、Ｘｅ＝１０ａｔｍである以外は、実施例１と同じ。
【００３６】
上記ランプを図４に示す点灯回路により始動時は７５Ｗ、安定時は３５Ｗで点灯したところ、全光束は３０００ｌｍ、ランプ電圧は４３Ｖであり、定常点灯時の３８０〜７８０ｎｍと７５０〜１２００ｎｍとのランプの放射パワー比は２．８４：１であった。
【００３７】
実施例２のメタルハライドランプの放射を図１１破線に示す。この図から、このランプでは、可視域にはスカンジウムやナトリウムの放射があり、近赤外域には818.3ｎｍ、819.4ｎｍにナトリウム（Ｎａ）、761.9ｎｍ、775.7ｎｍ、775.9ｎｍ、780.0ｎｍ、794.7ｎｍ、887.3ｎｍにルビジウム（Ｒｂ）、900ｎｍ付近にキセノン（Ｘｅ）の強い放射があることがわかる。
【００３８】
このメタルハライドランプについて、フィルタＡを出光側フィルタとして用いた場合の透過特性を同図に示す。
【００３９】
図からわかるように、フィルタＡを用いると実施例２のランプから放射されたナトリウム（Ｎａ）の818.3ｎｍ、819.4ｎｍ、ルビジウム（Ｒｂ）の761.9ｎｍ、775.7ｎｍ、775.9ｎｍ、780.0ｎｍ、794.7ｎｍの赤外放射がカットされてしまい、フィルタ透過後の赤外強度は小さくなってしまうため、実施例１と同様に好適なフィルタを組み合わせることが必要となる。そこで、出光側、受光側フィルタ３、５について組み合わせ試験を行ったところ、実施例１と同様に、出光側フィルタ３の透過率が５０％となる波長をＸ１としたときに７４０ｎｍ≦Ｘ１≦８２５ｎｍ（望ましくは７４０ｎｍ≦Ｘ１≦８００ｎｍ）、かつ受光側フィルタ５の透過率が５０％となる波長をＹとしたときに７５５ｎｍ≦Ｙ≦８３５ｎｍ（望ましくは７５５ｎｍ≦Ｙ≦８００ｎｍ）であれば、実用的な近赤外放射を行うことができることを確認した。
【００４０】
（実施例３）
放電媒体がＳｃＩ３＝０．１１ｍｇ、ＮａＩ＝０．２２ｍｇ、ＺｎＩ２＝０．１７ｍｇ、ＫＩ＝０．０４ｍｇ、Ｘｅ＝１０ａｔｍである以外は、実施例１と同じ。
【００４１】
上記ランプを図４に示す点灯回路により始動時は７５Ｗ、安定時は３５Ｗで点灯したところ、全光束は３０００ｌｍ、ランプ電圧は４３Ｖであり、定常点灯時の３８０〜７８０ｎｍと７５０〜１２００ｎｍとのランプの放射パワー比は２．７２：１であった。
【００４２】
カリウム（Ｋ）を封入した場合には、近赤外域に766.4ｎｍ、769.8ｎｍの強い発光スペクトルを確認することができる。
【００４３】
この実施例３においても、出光側フィルタ３の透過率が５０％となる波長をＸ１としたときに７４０ｎｍ≦Ｘ１≦８２５ｎｍ（望ましくは７４０ｎｍ≦Ｘ１≦８００ｎｍ）、かつ受光側フィルタ５の透過率が５０％となる波長をＹとしたときに７５５ｎｍ≦Ｙ≦８３５ｎｍ（望ましくは７５５ｎｍ≦Ｙ≦８００ｎｍ）であれば、実用的な近赤外放射を行うことができることを確認した。
【００４４】
（実施例４）
放電媒体がＳｃＩ３＝０．１１ｍｇ、ＮａＩ＝０．２２ｍｇ、Ｈｇ＝０．３ｍｇ、ＣｓＩ＝０．０４ｍｇ、Ｘｅ＝１０ａｔｍである以外は、実施例１と同じ。
【００４５】
上記ランプを図４に示す点灯回路により始動時は７５Ｗ、安定時は３５Ｗで点灯したところ、全光束は３２００ｌｍ、ランプ電圧は８５Ｖであり、定常点灯時の３８０〜７８０ｎｍと７５０〜１２００ｎｍとのランプの放射パワー比は３．３０：１であった。
【００４６】
この実施例では、水銀（Ｈｇ）の封入は可視光、近赤外光にはほとんど影響を与えないが、ランプ電圧が上昇（ランプ電流が減少）するため、回路を小型にできる等のメリットが得られる。
【００４７】
この実施例４においても、出光側フィルタ３の透過率が５０％となる波長をＸ１としたときに７４０ｎｍ≦Ｘ１≦８２５ｎｍ（望ましくは７４０ｎｍ≦Ｘ１≦８００ｎｍ）、かつ受光側フィルタ５の透過率が５０％となる波長をＹとしたときに７５５ｎｍ≦Ｙ≦８３５ｎｍ（望ましくは７５５ｎｍ≦Ｙ≦８００ｎｍ）であれば、実用的な近赤外放射を行うことができることを確認した。
【００４８】
したがって、本実施の形態では、透過率が５０％となる波長をＸ１としたとき、７４０ｎｍ≦Ｘ１≦８２５ｎｍである出光側フィルタ３と、透過率が５０％となる波長をＹとしたとき、７５５ｎｍ≦Ｙ≦８３５ｎｍである受光側フィルタ５とを組み合わせ、メタルハライドランプ１から放射される近赤外光をＣＣＤカメラ４で受光することにより、前照灯として、および赤外暗視装置として十分な可視放射および近赤外放射を行うことができる。出光側フィルタ３の透過率が１０％となる波長をＸ２としたとき、７００ｎｍ≦Ｘ２＜Ｘ１であれば、光漏れをほぼ確実に防止できるためなお望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１の実施の形態の赤外線暗視装置について説明するための概略図。
【図２】本発明で使用するメタルハライドランプについて説明するための全体図。
【図３】赤外線暗視装置の近赤外光の受光手段であるＣＣＤカメラの一般的な感度について説明するための図。
【図４】点灯回路について説明するための図。
【図５】実施例１についてフィルタＡを出光側フィルタに用いた場合の透過光について説明するための図。
【図６】実施例１についてフィルタＢを出光側フィルタに用いた場合の透過光について説明するための図。
【図７】出光側フィルタとしてフィルタＢを用いて得られた透過光に、受光側フィルタとしてフィルタＡを用いた場合の透過光について説明するための図。
【図８】出光側フィルタとしてフィルタＢを用いて得られた透過光に、受光側フィルタとしてフィルタＢを用いた場合の透過光について説明するための図。
【図９】実施例１について、出光側フィルタの透過特性を変え、相対赤外強度を測定した結果について説明するための図。
【図１０】実施例１について、受光側フィルタの透過特性を変え、相対赤外強度を測定した結果について説明するための図。
【図１１】実施例２についてフィルタＡを出光側フィルタに用いた場合の透過光について説明するための図。
【図１２】ハロゲン電球の放射特性について説明するための図。
【符号の説明】
【００５０】
１ メタルハライドランプ
２ 灯具
３ 出光側フィルタ
４ ＣＣＤカメラ
５ 受光側フィルタ
ＩＲＬ 近赤外光
ＶＬ 可視光
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可視光および近赤外光の両方を放射するメタルハライドランプを利用した自動車用の前照兼赤外暗視装置および前照兼赤外暗視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外線暗視装置としては、従来、特開２００５−２６６５３７号公報（以下、特許文献１）に記載のように、赤外光を発するハロゲン電球と、所定波長の赤外光を透過させるフィルタとを組み合わせるのが一般的であった。この種のハロゲン電球から得られる分光分布は、図１２のように連続波長である。
【０００３】
このハロゲン電球に赤外線暗視装置として利用可能な近赤外光を得るために図のような透過特性を持つ可視光カットフィルタを使用すると、ハロゲン電球を保持している灯具が赤く見える現象、いわゆる「赤の問題」が発生することが報告されている。この原因は定かではないが、７８０〜８１０ｎｍ付近の波長の放射を透過させたためと考えられ、当該波長域に大きな連続線を持つハロゲン電球では特に深刻な問題となっている。また、ハロゲン電球では図１２から明らかなように７００〜７８０ｎｍの可視域の放射も短波長域に比べて非常に大きいため、暗視効果を高めるためにフィルタの特性を変えれば、「光漏れ」が大きな問題となってしまう。すなわち、ハロゲン電球では、フィルタ特性を図１２で示されている透過特性から変えることはできなかった。
【０００４】
ところで、このような赤外線暗視装置の大幅な性能向上のための開発が進んでいる。この中で、可視光と近赤外光の両方を得ることができるランプ（以下、兼用ランプ）を用い、可視光はロービーム、近赤外光は遠方放射する等により、前照灯の機能と赤外線暗視の機能を兼ねた前照兼赤外暗視装置を実現しようとする試みが行われている。当該装置に用いられるランプの一例としては、特開２００５−１４２０４１号公報（以下、特許文献２）、特開２００６−１８５６８２号公報（以下、特許文献３）がある。このランプは、ナトリウム（Ｎａ）、スカンジウム（Ｓｃ）等の可視光域に発光波長のある金属ハロゲン化物と、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）等の近赤外域に発光波長のある金属ハロゲン化物を封入している。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２６６５３７号公報
【特許文献２】特開２００５−１４２０４１号公報
【特許文献３】特開２００６−１８５６８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のような兼用ランプを用いて前照兼赤外暗視装置を構成する場合、前照灯としては全光束等が優れ、赤外暗視装置としては遠方の歩行者等を確認できる程度の性能でなければならない。現状、兼用光源方式では、大部分のランプからの放射パワーを前照灯としての可視域の放射に費やしてしまうので、残り少ない赤外域の放射パワーで有効な暗視効果を得るように工夫しなければならない。特許文献２や３では、兼用ランプに着目し、前述の両方の機能を満足させようと試みているが、ランプのみの改良では実用的な前照兼赤外暗視装置を達成するのは困難であり、フィルタを含めたシステム的な改良が必要であることがわかった。
【０００７】
本発明は、上記のような課題に鑑みたもので、その目的は前照装置として、および赤外暗視装置として十分な可視放射、近赤外放射を行うことができる前照兼赤外暗視装置および前照兼赤外暗視システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の前照兼赤外暗視装置は、ナトリウム（Ｎａ）、スカンジウム（Ｓｃ）、希土類金属から選択された少なくとも一の金属からなる第１のハロゲン化物、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）から選択された少なくとも一の金属からなる第２のハロゲン化物および希ガスを含む放電媒体が封入されたメタルハライドランプと、前記メタルハライドランプが照射する被照射体との間に配置された、透過率が５０％となる波長をＸ１としたとき、７４０ｎｍ≦Ｘ１≦８２５ｎｍである第１のフィルタとを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、前照装置として、および赤外暗視装置として十分な可視放射、近赤外放射を行うことができる前照兼赤外暗視装置および前照兼赤外暗視システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（第１の実施の形態）
以下に、本発明の実施の形態の前照兼赤外暗視装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態の前照兼赤外暗視装置について説明するための概略図である。
【００１１】
前照兼赤外暗視装置は、メタルハライドランプ１、灯具２、出光側フィルタ３、ＣＣＤカメラ４、受光側フィルタ５とで構成されている。
【００１２】
メタルハライドランプ１は、近赤外光を放射するランプである。このランプの詳細について、図２を用いて説明する。
【００１３】
メタルハライドランプ１は、発光管１１とソケット１２とで構成されている。発光管１１は２重管構造となっており、例えば石英ガラスやセラミックからなる。発光管１１の内部には、そのほぼ中央に放電部１１１が位置している。放電部１１１の内部には、内容積が１０μｌ〜４０μｌの放電空間１１１ａが形成されており、その放電空間１１１ａには放電媒体が封入されている。放電部１１１の両端には一対の封止部１１２ａ、１１２ｂが形成されている。封止部１１２ａ、１１２ｂの内部には、金属箔に電極およびリード線が一体構成された電極マウント１１３ａ、１１３ｂが、一対の電極が放電空間１１１ａに突出し、先端が対向するように封着されている。そして、放電部１１１等を覆うように外管１１４が溶着されている。この外管１１４は、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化セリウム（ＣｅＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等の金属酸化物を添加することにより、紫外線遮断性を有するのが望ましい。
【００１４】
発光管１１の封止部１１２ａ側には、例えばＰＰＳ樹脂からなるソケット１２が装着されている。ソケット１２には、側部端子１２１ａと底部端子（図示なし）が形成されている。側部端子１２１には電極マウント１１３ｂの一端に接続され、大部分にセラミックからなる絶縁スリーブ１１５が被覆されたサポートワイヤ１１３ｃの一端が接続され、底部端子には電極マウント１１３ａの一端が接続されている。なお、発光管１１とソケット１２との接続は、発光管１１に形成された金属バンド１１６をソケット１２に突出形成された舌片１２２で挟持することによって行っている。
【００１５】
ここで、放電空間１１１ａに封入された放電媒体について詳しく説明する。放電媒体は、金属ハロゲン化物１１１ｂと希ガスとからなる。金属ハロゲン化物１１１ｂとして、ナトリウム（Ｎａ）、スカンジウム（Ｓｃ）、また、ツリウム（Ｔｍ）、セリウム（Ｃｅ）、ディスプロシウム（Ｄｙ）などの希土類金属から選択された少なくとも一の金属からなる第１のハロゲン化物が封入されている。この第１のハロゲン化物は、３８０〜７８０ｎｍの範囲に強い発光を有する金属のハロゲン化物であり、すなわち主として可視光を発生させるために必要である。
【００１６】
また、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）から選択された少なくとも一の金属からなる第２のハロゲン化物がさらに封入されている。この第２のハロゲン化物は、図３に示すように、受光手段として一般に用いられるＣＣＤカメラが受光可能で、かつ可視光として認識しにくい７５０〜１２００ｎｍの範囲に強い発光を有する金属のハロゲン化物であり、すなわち主として近赤外光を発生させるために必要である。
【００１７】
なお、上記のように７５０〜７８０ｎｍの波長は第１、２のハロゲン化物において使用に適した波長として重複しているが、この範囲の波長の光は可視光にも近赤外光にも利用することができることを意味する。また、可視光・近赤外光兼用光源の場合、上記のような放電媒体で構成されたメタルハライドランプは、定常点灯時の可視光（３８０〜７８０ｎｍ）の放射パワーと近赤外光（７５０〜１２００ｎｍ）の放射パワーの比が０．５〜４．０：１であることが望ましい。
【００１８】
さらに、第１、２のハロゲン化物に加え、ランプ電圧を上昇させる媒体を封入してもよい。ランプ電圧を上昇させる媒体としては、水銀（Ｈｇ）を用いることができる他、マグネシウム（Ｍｇ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、アンチモン（Ｓｂ）、ベリリウム（Ｂｅ）、レニウム（Ｒｅ）、ガリウム（Ｇａ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、スズ（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）から選択された少なくとも一の金属からなる第３のハロゲン化物を用いることができる。
【００１９】
なお、金属ハロゲン化物１１１ｂに結合されるハロゲンとしては、ヨウ素（Ｉ）が最も好適である。ただし、臭素（Ｂｒ）、塩素（Ｃｌ）または複数のハロゲンを組み合わせて使用してもよい。
【００２０】
希ガスとしては、キセノン（Ｘｅ）が好適である。キセノン（Ｘｅ）は、始動直後の発光効率が高く、主に始動用ガスとして作用するほか、９００ｎｍ前後に近赤外域の発光波長を有するため、近赤外光の放射の増加も図ることができるためである。ちなみに、キセノン（Ｘｅ）の圧力は常温（２５℃）において５ａｔｍ以上、さらに好適には９〜１５ａｔｍであるのが望ましい。
【００２１】
灯具２は、リフレクタ２１とレンズ２２とで構成されている。リフレクタ２１には、その中央にメタルハライドランプ１が取り付けられており、ランプの点発光を反射面によってほぼ平行光に変換する。レンズ２２は、その平行光を集光等することにより、所定の配光特性を作成する。ここで、レンズ２２の背面側の一部には、第１のフィルタとして出光側フィルタ３が配置されている。この出光側フィルタ３は、透過率が５０％となる波長をＸ１としたとき、７４０ｎｍ≦Ｘ１≦８２５ｎｍ、透過率が１０％となる波長をＸ２としたとき、７００ｎｍ≦Ｘ２＜Ｘ１という透過特性を持つものである。すなわち、出光側フィルタ３を介してレンズ２２を透過した光は近赤外光ＩＲＬ１として灯具２から出光して、遠方の人や自動車等の被照射体ＩＯを照射する。一方で、フィルタを介さずにレンズ２２を透過した光は可視光ＶＬとして灯具２から出光し、配光制御された状態で前方を照射する。なお、フィルタは、ガラスなどの基板に、例えば屈折率の異なるシリカ（ＳｉＯ２）、チタニア（ＴｉＯ２）を交互にコーティングし、誘電体多層膜を形成することにより作成することができる。そして、フィルタの透過特性は、その誘電体多層膜の膜厚、層数をコントロールすることによって調整可能である。
【００２２】
ＣＣＤカメラ４は、本実施の形態における近赤外光の受光手段である。すなわち、近赤外光ＩＲＬ１が被照射体ＩＯに反射した反射光ＩＲＬ２を主に受光するものである。その際、ＣＣＤカメラ４のレンズ付近には、反射光ＩＲＬ２や外部の光が含む可視光をカメラが受光することによって生ずるハレーションを防止するために、第２のフィルタとして受光側フィルタ５が配置されている。受光側フィルタ５は、透過率が５０％となる波長をＹとしたとき、７３５ｎｍ≦Ｙ≦８５５ｎｍという透過特性を持つものである。なお、受光側フィルタ５としては、出光側フィルタ３とほぼ同様のものを使用することができ、透過特性も上述のようにコントロール可能である。
【００２３】
以下に、本発明で使用したメタルハライドランプの一実施例を示す。
【００２４】
（実施例１）
放電部１１１：石英ガラス製、内径＝２．６ｍｍ、外径＝６．０ｍｍ、球体長＝７．０ｍｍ、放電空間１１１ａの容積＝２０μｌ、
電極マウント１１３ａ、１１３ｂ：電極直径＝０．３５ｍｍ、電極間距離
４．２ｍｍ、外管１１４：ＴｉＯ２＋ＣｅＯ２＋Ａｌ２Ｏ３を添加した石英ガラス製
放電媒体：ＳｃＩ３＝０．１１ｍｇ、ＮａＩ＝０．２２ｍｇ、ＺｎＩ２＝０．１７ｍｇ、ＣｓＩ＝０．０４ｍｇ、Ｘｅ＝１０ａｔｍ、
上記ランプを図４に示したような、直流電源６１、ＤＣ−ＤＣ変換回路６２、ランプ電圧検出回路６３、ランプ電流検出回路６４、制御回路６５、ＤＣ−ＡＣ変換回路６６、駆動回路６７、イグナイタ６８で構成された点灯回路６により始動時は７５Ｗ、安定時は３５Ｗで点灯したところ、全光束は３１００ｌｍ、ランプ電圧は４２Ｖであり、定常点灯時の３８０〜７８０ｎｍと７５０〜１２００ｎｍとのランプの放射パワー比は３．２４：１であった。
【００２５】
実施例１のメタルハライドランプの放射を図５破線に示す。この図から、このランプでは、可視域にはスカンジウムやナトリウムの放射があり、近赤外域には818.3ｎｍ、819.4ｎｍにナトリウム（Ｎａ）、801.5ｎｍ、807.9ｎｍ、852.1ｎｍ、876.1ｎｍ、894.3ｎｍ、920.8ｎｍ、917.2ｎｍにセシウム（Ｃｓ）、900ｎｍ付近にキセノン（Ｘｅ）の強い放射があることがわかる。
【００２６】
このメタルハライドランプについて、ハロゲン電球の場合に一般的に使用されているフィルタ（以下、フィルタＡ）を、出光側フィルタ３として用いた場合の透過光を同図に示す。このフィルタは、透過率が１０％となる波長が８３０ｎｍ、透過率が５０％となる波長が８４５ｎｍ、透過率が８０％となる波長が８６５ｎｍであり、移行波長域（透過率が１０％〜８０％になるまでの波長域）が３５ｎｍという透過特性を持つフィルタである。
【００２７】
図からわかるように、セシウム（Ｃｓ）、キセノン（Ｘｅ）の多くはフィルタを透過しているが、ナトリウム（Ｎａ）のほとんどはカットされているため、透過後の赤外線放射は小さくなっている。このフィルタＡに対し、全体的に５０ｎｍ短波長側に移動させたフィルタ（以下、フィルタＢ）を作成し、出光側フィルタ３として用いた場合の透過光を図６に示す。図６からわかるように、このフィルタＢであればナトリウム（Ｎａ）の近赤外光も透過させることができ、フィルタＡよりも透過後の赤外線放射は断然大きくなる。なお、図６のようなフィルタを用いても、「赤の問題」は生じないことが確認された。これは、７００〜７５０ｎｍの波長域には大きな発光線は見られず、かつ７５０ｎｍより長波長域では赤外発光は主にセシウム（Ｃｓ）、ナトリウム（Ｎａ）、キセノン（Ｘｅ）などの発光線と電子が関与する発光とからなり、連続線の強度は弱いためと考えられる。また、７００〜７５０ｎｍの波長域に大きな発光線が見られないことから、「光漏れ」は発生していなかった。
【００２８】
上述した内容は、灯具２に取り付けられた出光側フィルタ３の事情であるが、ＣＣＤカメラ４に取り付けられた受光側フィルタ５でも同様の事情が存在する。すなわち、ハレーション等の防止のためには、ＣＣＤカメラ４側にもフィルタを設けることが望まれるが、このフィルタの透過特性も十分に考慮する必要がある。
【００２９】
図７は、出光側フィルタとしてフィルタＢを用いて得られた透過光、すなわち図６に示したフィルタＢの透過光に、受光側フィルタとしてフィルタＡを用いた場合の透過光について説明するための図である。図からわかるように、灯具２から透過した光はナトリウム（Ｎａ）、セシウム（Ｃｓ）、キセノン（Ｘｅ）の近赤外光であるが、この透過光にフィルタＡを用いると、ほとんどのナトリウム（Ｎａ）の近赤外光がカットされ、ＣＣＤカメラ４に達する赤外線はかなり小さくなってしまうことがわかる。これに対し、図８に示すようにフィルタＢを用いた場合には、灯具２から透過した近赤外光をほとんどカットすることなくＣＣＤカメラ４に受光させることができるため、赤外線強度が高いことがわかる。
【００３０】
図９は、実施例１について、出光側フィルタの透過特性を変え、相対赤外強度を測定した結果について説明するための図である。なお、本試験においてはフィルタの波形は変えず、全体的に短波長又は長波長にシフトさせることにより、透過特性を変更しており、透過率５０％の波長を代表して示している。相対赤外強度は、フィルタＡの赤外強度を１としたときの各フィルタの赤外強度とし、赤外強度は、１ｎｍごとに「メタルハライドランプの放射強度×フィルタの透過率×ＣＣＤカメラの感度」を計算し、それを３８０〜１２００ｎｍまで積分した値とした。
【００３１】
結果から、フィルタの透過特性を短波長側にシフトさせると、相対赤外強度が増していき、透過率が５０％となる波長Ｘが８２５ｎｍのとき、フィルタＡを使用した場合より５０％以上多く赤外強度を得ることができる。また、８００ｎｍ以下であれば、高い赤外強度を維持することができるためさらに望ましい。しかし、フィルタの透過特性を短波長側にシフトしすぎると、可視光を多く透過させることになり、「光漏れ」を生じさせてしまう。この光漏れは、透過率が５０％となる波長Ｘ１が７４０ｎｍよりも低くなると生じやすいことが確認された。以上から、透過率が５０％となる波長Ｘ１は、７４０ｎｍ≦Ｘ１≦８２５ｎｍ、さらに望ましくは７４０ｎｍ≦Ｘ１≦８００ｎｍであるのが望ましい。また、前照兼赤外暗視装置では７００ｎｍ前後においても比較的強い可視光の放射が見られるため、光漏れを確実に防止するために出光側フィルタ３は透過率が１０％となる波長をＸ２としたとき、７００ｎｍ≦Ｘ２＜Ｘ１を満たすのがさらに望ましい。
【００３２】
図１０は、実施例１について、受光側フィルタの透過特性を変え、相対赤外強度を測定した結果について説明するための図である。この試験では、出光側フィルタ３に透過率が５０％となる波長Ｘ１＝７３０ｎｍのフィルタを用いたときの灯具２からの透過光を、透過特性を変えた受光側フィルタ４で透過させている。なお、試験条件、フィルタの変更条件等は図９とほぼ同様である。
【００３３】
結果から、図９の場合と同様に、フィルタの透過特性を短波長側にシフトさせると、相対赤外強度が増していき、透過率が５０％となる波長Ｘ１が８２５ｎｍのときにフィルタＡを使用した場合よりも５０％多く赤外強度を得ることができる。また、８００ｎｍ以下であれば、高い赤外強度を維持することができるためさらに望ましい。しかし、フィルタの透過特性を短波長側にシフトしすぎると、可視光を多く透過させることになり、「光漏れ」を生じさせてしまう。この光漏れは、透過率が５０％となる波長Ｙが７５５ｎｍよりも低くなると生じやすいことが確認された。以上から、透過率が５０％となる波長Ｙは、７５５ｎｍ≦Ｙ≦８２５ｎｍ、さらに望ましくは７５５ｎｍ≦Ｙ≦８００ｎｍであるのが望ましい。
【００３４】
なお、フィルタの透過率が１０％〜８０％になるまでの波長域、すなわち移行波長域を変えたフィルタを用いた場合でも、本発明の効果を得ることができる。具体的には、出光側、受光側フィルタ３、５の移行波長域が１００ｎｍ以下であれば、本発明に適していることを確認した。
【００３５】
（実施例２）
放電媒体がＳｃＩ３＝０．１１ｍｇ、ＮａＩ＝０．２２ｍｇ、ＺｎＩ２＝０．１７ｍｇ、ＲｂＩ＝０．０４ｍｇ、Ｘｅ＝１０ａｔｍである以外は、実施例１と同じ。
【００３６】
上記ランプを図４に示す点灯回路により始動時は７５Ｗ、安定時は３５Ｗで点灯したところ、全光束は３０００ｌｍ、ランプ電圧は４３Ｖであり、定常点灯時の３８０〜７８０ｎｍと７５０〜１２００ｎｍとのランプの放射パワー比は２．８４：１であった。
【００３７】
実施例２のメタルハライドランプの放射を図１１破線に示す。この図から、このランプでは、可視域にはスカンジウムやナトリウムの放射があり、近赤外域には818.3ｎｍ、819.4ｎｍにナトリウム（Ｎａ）、761.9ｎｍ、775.7ｎｍ、775.9ｎｍ、780.0ｎｍ、794.7ｎｍ、887.3ｎｍにルビジウム（Ｒｂ）、900ｎｍ付近にキセノン（Ｘｅ）の強い放射があることがわかる。
【００３８】
このメタルハライドランプについて、フィルタＡを出光側フィルタとして用いた場合の透過特性を同図に示す。
【００３９】
図からわかるように、フィルタＡを用いると実施例２のランプから放射されたナトリウム（Ｎａ）の818.3ｎｍ、819.4ｎｍ、ルビジウム（Ｒｂ）の761.9ｎｍ、775.7ｎｍ、775.9ｎｍ、780.0ｎｍ、794.7ｎｍの赤外放射がカットされてしまい、フィルタ透過後の赤外強度は小さくなってしまうため、実施例１と同様に好適なフィルタを組み合わせることが必要となる。そこで、出光側、受光側フィルタ３、５について組み合わせ試験を行ったところ、実施例１と同様に、出光側フィルタ３の透過率が５０％となる波長をＸ１としたときに７４０ｎｍ≦Ｘ１≦８２５ｎｍ（望ましくは７４０ｎｍ≦Ｘ１≦８００ｎｍ）、かつ受光側フィルタ５の透過率が５０％となる波長をＹとしたときに７５５ｎｍ≦Ｙ≦８３５ｎｍ（望ましくは７５５ｎｍ≦Ｙ≦８００ｎｍ）であれば、実用的な近赤外放射を行うことができることを確認した。
【００４０】
（実施例３）
放電媒体がＳｃＩ３＝０．１１ｍｇ、ＮａＩ＝０．２２ｍｇ、ＺｎＩ２＝０．１７ｍｇ、ＫＩ＝０．０４ｍｇ、Ｘｅ＝１０ａｔｍである以外は、実施例１と同じ。
【００４１】
上記ランプを図４に示す点灯回路により始動時は７５Ｗ、安定時は３５Ｗで点灯したところ、全光束は３０００ｌｍ、ランプ電圧は４３Ｖであり、定常点灯時の３８０〜７８０ｎｍと７５０〜１２００ｎｍとのランプの放射パワー比は２．７２：１であった。
【００４２】
カリウム（Ｋ）を封入した場合には、近赤外域に766.4ｎｍ、769.8ｎｍの強い発光スペクトルを確認することができる。
【００４３】
この実施例３においても、出光側フィルタ３の透過率が５０％となる波長をＸ１としたときに７４０ｎｍ≦Ｘ１≦８２５ｎｍ（望ましくは７４０ｎｍ≦Ｘ１≦８００ｎｍ）、かつ受光側フィルタ５の透過率が５０％となる波長をＹとしたときに７５５ｎｍ≦Ｙ≦８３５ｎｍ（望ましくは７５５ｎｍ≦Ｙ≦８００ｎｍ）であれば、実用的な近赤外放射を行うことができることを確認した。
【００４４】
（実施例４）
放電媒体がＳｃＩ３＝０．１１ｍｇ、ＮａＩ＝０．２２ｍｇ、Ｈｇ＝０．３ｍｇ、ＣｓＩ＝０．０４ｍｇ、Ｘｅ＝１０ａｔｍである以外は、実施例１と同じ。
【００４５】
上記ランプを図４に示す点灯回路により始動時は７５Ｗ、安定時は３５Ｗで点灯したところ、全光束は３２００ｌｍ、ランプ電圧は８５Ｖであり、定常点灯時の３８０〜７８０ｎｍと７５０〜１２００ｎｍとのランプの放射パワー比は３．３０：１であった。
【００４６】
この実施例では、水銀（Ｈｇ）の封入は可視光、近赤外光にはほとんど影響を与えないが、ランプ電圧が上昇（ランプ電流が減少）するため、回路を小型にできる等のメリットが得られる。
【００４７】
この実施例４においても、出光側フィルタ３の透過率が５０％となる波長をＸ１としたときに７４０ｎｍ≦Ｘ１≦８２５ｎｍ（望ましくは７４０ｎｍ≦Ｘ１≦８００ｎｍ）、かつ受光側フィルタ５の透過率が５０％となる波長をＹとしたときに７５５ｎｍ≦Ｙ≦８３５ｎｍ（望ましくは７５５ｎｍ≦Ｙ≦８００ｎｍ）であれば、実用的な近赤外放射を行うことができることを確認した。
【００４８】
したがって、本実施の形態では、透過率が５０％となる波長をＸ１としたとき、７４０ｎｍ≦Ｘ１≦８２５ｎｍである出光側フィルタ３と、透過率が５０％となる波長をＹとしたとき、７５５ｎｍ≦Ｙ≦８３５ｎｍである受光側フィルタ５とを組み合わせ、メタルハライドランプ１から放射される近赤外光をＣＣＤカメラ４で受光することにより、前照灯として、および赤外暗視装置として十分な可視放射および近赤外放射を行うことができる。出光側フィルタ３の透過率が１０％となる波長をＸ２としたとき、７００ｎｍ≦Ｘ２＜Ｘ１であれば、光漏れをほぼ確実に防止できるためなお望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１の実施の形態の赤外線暗視装置について説明するための概略図。
【図２】本発明で使用するメタルハライドランプについて説明するための全体図。
【図３】赤外線暗視装置の近赤外光の受光手段であるＣＣＤカメラの一般的な感度について説明するための図。
【図４】点灯回路について説明するための図。
【図５】実施例１についてフィルタＡを出光側フィルタに用いた場合の透過光について説明するための図。
【図６】実施例１についてフィルタＢを出光側フィルタに用いた場合の透過光について説明するための図。
【図７】出光側フィルタとしてフィルタＢを用いて得られた透過光に、受光側フィルタとしてフィルタＡを用いた場合の透過光について説明するための図。
【図８】出光側フィルタとしてフィルタＢを用いて得られた透過光に、受光側フィルタとしてフィルタＢを用いた場合の透過光について説明するための図。
【図９】実施例１について、出光側フィルタの透過特性を変え、相対赤外強度を測定した結果について説明するための図。
【図１０】実施例１について、受光側フィルタの透過特性を変え、相対赤外強度を測定した結果について説明するための図。
【図１１】実施例２についてフィルタＡを出光側フィルタに用いた場合の透過光について説明するための図。
【図１２】ハロゲン電球の放射特性について説明するための図。
【符号の説明】
【００５０】
１ メタルハライドランプ
２ 灯具
３ 出光側フィルタ
４ ＣＣＤカメラ
５ 受光側フィルタ
ＩＲＬ 近赤外光
ＶＬ 可視光
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナトリウム（Ｎａ）、スカンジウム（Ｓｃ）、希土類金属から選択された少なくとも一の金属からなる第１のハロゲン化物、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）から選択された少なくとも一の金属からなる第２のハロゲン化物および希ガスを含む放電媒体が封入されたメタルハライドランプと、
前記メタルハライドランプが照射する被照射体との間に配置された、透過率が５０％となる波長をＸ１としたとき、７４０ｎｍ≦Ｘ１≦８２５ｎｍである第１のフィルタとを具備することを特徴とする前照兼赤外暗視装置。
【請求項２】
前記第１のフィルタは、透過率が１０％となる波長をＸ２としたとき、７００ｎｍ≦Ｘ２＜Ｘ１であることを特徴とする請求項１に記載の前照兼赤外暗視装置。
【請求項３】
主に前記被照射体に反射した前記メタルハライドランプの前記第１のフィルタの透過光を受光する受光手段と、
前記被照射体と前記受光手段との間に配置された、透過率が５０％となる波長をＹとしたとき、７５５ｎｍ≦Ｙ≦８３５ｎｍである第２のフィルタとを具備することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の前照兼赤外暗視装置。
【請求項４】
定常点灯時の前記メタルハライドランプの３８０〜７８０ｎｍと７５０〜１１００ｎｍの放射パワーの比が０．５〜４．０：１であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一に記載の前照兼赤外暗視装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れかに記載の前照兼赤外暗視装置と、
前記前照兼赤外暗視装置の前記メタルハライドランプを点灯させる点灯回路とを具備することを特徴とする前照兼赤外暗視システム。
【請求項１】
ナトリウム（Ｎａ）、スカンジウム（Ｓｃ）、希土類金属から選択された少なくとも一の金属からなる第１のハロゲン化物、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）から選択された少なくとも一の金属からなる第２のハロゲン化物および希ガスを含む放電媒体が封入されたメタルハライドランプと、
前記メタルハライドランプが照射する被照射体との間に配置された、透過率が５０％となる波長をＸ１としたとき、７４０ｎｍ≦Ｘ１≦８２５ｎｍである第１のフィルタとを具備することを特徴とする前照兼赤外暗視装置。
【請求項２】
前記第１のフィルタは、透過率が１０％となる波長をＸ２としたとき、７００ｎｍ≦Ｘ２＜Ｘ１であることを特徴とする請求項１に記載の前照兼赤外暗視装置。
【請求項３】
主に前記被照射体に反射した前記メタルハライドランプの前記第１のフィルタの透過光を受光する受光手段と、
前記被照射体と前記受光手段との間に配置された、透過率が５０％となる波長をＹとしたとき、７５５ｎｍ≦Ｙ≦８３５ｎｍである第２のフィルタとを具備することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の前照兼赤外暗視装置。
【請求項４】
定常点灯時の前記メタルハライドランプの３８０〜７８０ｎｍと７５０〜１１００ｎｍの放射パワーの比が０．５〜４．０：１であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一に記載の前照兼赤外暗視装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れかに記載の前照兼赤外暗視装置と、
前記前照兼赤外暗視装置の前記メタルハライドランプを点灯させる点灯回路とを具備することを特徴とする前照兼赤外暗視システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−１４０６９３（Ｐ２００８−１４０６９３Ａ）
【公開日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３２６９４１（Ｐ２００６−３２６９４１）
【出願日】平成１８年１２月４日（２００６．１２．４）
【出願人】（０００１１１６７２）ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月４日（２００６．１２．４）
【出願人】（０００１１１６７２）ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
【Ｆターム（参考）】
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