車両用赤外光投光装置
【課題】従来の車両用赤外光投光装置では、赤色光を確実に薄めることが難しいという点である。
【解決手段】投影レンズ４の外側に、ハロゲンバルブ３からの光Ｌ１を入射面１３で入射させかつ出射面１４まで導いてその出射面１４から外部に照射する導光体６を、配置する。この結果、フィルタ５および投影レンズ４から外部に照射される赤外光ＬＩＲに含まれる赤色ＬＲ光と、導光体６から外部に照射される白色光ＬＷとが混色されて、赤色光ＬＲが相対的に薄められる際に、十分に確保される白色光ＬＷにより赤色光ＬＲを確実に薄めることができる。
【解決手段】投影レンズ４の外側に、ハロゲンバルブ３からの光Ｌ１を入射面１３で入射させかつ出射面１４まで導いてその出射面１４から外部に照射する導光体６を、配置する。この結果、フィルタ５および投影レンズ４から外部に照射される赤外光ＬＩＲに含まれる赤色ＬＲ光と、導光体６から外部に照射される白色光ＬＷとが混色されて、赤色光ＬＲが相対的に薄められる際に、十分に確保される白色光ＬＷにより赤色光ＬＲを確実に薄めることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、赤外光（赤外線）を車両の前方に照射するプロジェクタタイプの車両用赤外光投光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からプロジェクタタイプの車両用赤外光投光装置が知られている。この車両用赤外光投光装置は、たとえば、車両の前部に搭載されて、夜間の走行を支援する車両用暗視装置（近赤外光暗視カメラ装置、たとえば、近赤外光までの感度を有するＣＣＤカメラなど）に用いられ、赤外光を車両の前方に照射することにより車両用暗視装置の照明として機能する。かかる車両用赤外光投光装置では、可視光領域に近い赤外光も照射されるため、その投光時にて外部から赤色光（赤色の発光）が視認される。かかる赤色光は、ストップランプやテールランプの点灯と誤認されるおそれがあり、安全上好ましくない。
【０００３】
そこで、赤色光が相対的に薄められる車両用赤外光投光装置（たとえば、特許文献１）が出願されている。以下、この車両用赤外光投光装置について説明する。なお、括弧つきの符号は、特許文献１にそれぞれ対応する。この車両用赤外光投光装置は、楕円体形状のリフレクター（１６Ｂ）と、前記リフレクター（１６Ｂ）の第１焦点（ｆ１）近傍に配置されたハロゲンバルブ（１８）と、投射レンズ（４０）と、前記投射レンズ（４０）の裏面側に直接形成された赤外光透過膜（２２）と、前記投射レンズ（４０）の裏面の周縁部に設けられた赤外光透過膜非形成領域（２４Ｆ、２４Ｇ）とを備えるものである。この車両用赤外光投光装置においては、赤外光透過膜（２２）を透過した赤外光に含まれる赤色光と、赤外光透過膜非形成領域（２４Ｆ、２４Ｇ）を透過した白色光とが混色されて、赤色光が相対的に薄められる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１９９１９号公報
【０００５】
ところが、前記の車両用赤外光投光装置は、リフレクター（１６Ｂ）で反射したハロゲンバルブ（１８）の光がリフレクター（１６Ｂ）の第２焦点（ｆ２）に集光して投射レンズ（４０）の裏面側に入射する際に、このハロゲンバルブ（１８）の光が投射レンズ（４０）の周縁部を除いた赤外光透過膜（２２）に主に入射して投射レンズ（４０）の周縁部の赤外光透過膜非形成領域（２４Ｆ、２４Ｇ）に入射することが難しい。このために、前記の車両用赤外光投光装置は、赤外光透過膜非形成領域（２４Ｆ、２４Ｇ）を透過する白色光を十分に確保することが難しいので、白色光と赤色ことの混色作用が十分でなく、赤色光を確実に薄めることが難しい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明が解決しようとする問題点は、従来の車両用赤外光投光装置では、赤色光を確実に薄めることが難しいという点である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、投影レンズの外側に、光源からの光を入射面で入射させかつ出射面まで導いてその出射面から外部に照射する導光体を、配置する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の車両用赤外光投光装置は、光源からの光が投影レンズの外側に配置された導光体の入射面に入射すると、その光が導光体中を入射面から出射面に導かれてその出射面から外部に照射される。このために、この発明の車両用赤外光投光装置は、光源からの光であって投影レンズの外側に配置された導光体により外部に照射される白色光を、投射レンズ（４０）の周縁部の赤外光透過膜非形成領域（２４Ｆ、２４Ｇ）に導く前記の従来の車両用赤外光投光装置と比較して、十分に確保することができる。この結果、この発明の車両用赤外光投光装置は、フィルタおよび投影レンズから外部に照射される赤外光に含まれる赤色光と、導光体から外部に照射される白色光とが混色されて、赤色光が相対的に薄められる際に、十分に確保される白色光により赤色光を確実に薄めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、この発明にかかる車両用赤外光投光装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例】
【００１０】
以下、この実施例における車両用赤外光投光装置の構成について説明する。図１〜図３において、符号１は、この実施例における車両用赤外光投光装置（以下、単に、投光装置と称する）である。前記投光装置１は、プロジェクタタイプのユニットから構成されている。前記投光装置１は、図１に示すように、リフレクタ２と、光源３と、投影レンズ４（集光レンズ、凸レンズ）と、フィルタ５と、導光体６と、フレーム７（ホルダ）と、を備えるものである。なお、図１において、前記投影レンズ４、前記フィルタ５、前記導光体６のハッチングは、省略してある。
【００１１】
前記投光装置１は、ランプハウジング（図示せず）とアウターレンズなどのランプレンズ（図示せず）とにより区画された灯室（図示せず）内に配置されている。また、前記投光装置１は、たとえば、図３に示すように、自動車Ｃの前部の左右両側にそれぞれ搭載されている。この左右の少なくともいずれか一方の前記投光装置１には、車両用暗視装置の撮像手段としてのＣＣＤカメラ（図示せず）が配置されている。
【００１２】
前記リフレクタ２は、一方（前方）側が開口されて、かつ、他方（後方）側が閉塞された形状をなす。前記リフレクタ２の閉塞部中央には、前記光源３を挿通する透孔９が設けられている。前記リフレクタ２の閉塞部の内凹面には、アルミ蒸着もしくは銀塗装などが施されていて、回転楕円面を基調とした自由曲面の反射面１０が設けられている。前記反射面１０は、第１焦点Ｆ１と第２焦点Ｆ２とを有する。前記リフレクタ２の開口部の縁部には、たとえばリング形状のフランジ部１１が一体に設けられている。前記反射面１０は、図１に示すように、前記光源３から放射される光のうち一部の光を前記投影レンズ４の平非球面（光入射面）側に反射光Ｌとして反射させるものである。また、前記反射面１０は、無着色の反射面からなり、前記光源３の光をそのままの色度で反射させる。
【００１３】
前記光源３は、この例では、ハロゲンバルブを使用する。前記ハロゲンバルブ３から放射される光は、波長が約７８０ｎｍよりも若干長い値において、電磁波の量が一番多いピークを有する。また、前記の光は、波長がこのピークに対応する値よりも短くなる、あるいは、長くなるにしたがって、電磁波の量が減少していく。このように、前記ハロゲンバルブ３は、発光した際には、大量の赤外光を照射するものである。前記ハロゲンバルブ３は、前記リフレクタ２の透孔９の縁部に着脱可能に装着されている。また、前記ハロゲンバルブ３のフィラメント１２は、前記反射面１０の第１焦点Ｆ１近傍に位置する。なお、この発明においては、光源として前記ハロゲンバルブ３以外の光源でも良い。たとえば、赤外領域の光を放射する放電灯（いわゆるメタルハライドランプなどの高圧金属蒸気放電灯、高輝度放電灯（ＨＩＤ）など）や白熱バルブであっても良い。
【００１４】
前記投影レンズ４は、非球面レンズの投影レンズである。前記レンズ４の前方側の光出射面（光が出射する側の面）は、凸非球面をなし、一方、前記レンズ４の後方側の光入射面（光が入射する側の面）は、平非球面をなす。
【００１５】
前記フィルタ５は、赤外光透過膜からなり、前記投影レンズ４の光入射面の平非球面側にほぼ全面に亘って配置されている。すなわち、前記フィルタ５は、たとえば、誘電体多層膜から構成されていて、前記投影レンズ４の平非球面に直接蒸着されている。前記フィルタ５は、図４中の点線の曲線に示す光特性を有する。すなわち、前記フィルタ５は、前記ハロゲンバルブ３から放射される光の成分のうち、波長が約７８０ｎｍ以下の可視領域の光（可視光）を反射（吸収、カット）して、波長が約７８０ｎｍ以上の赤外領域の光（赤外光）を透過させる特性（赤外光透過特性）を有する。なお、前記フィルタ５は、図４中の符号５０に示すように、若干の赤色の可視光（赤色光）が漏れる。
【００１６】
前記フレーム７は、たとえば円筒形状の筒部１５と、前記筒部１５の一端に一体に設けられているフランジ部１６とからなる。前記フレーム７のフランジ部１６と前記リフレクタ２のフランジ部１１とは、パッキン１７を挟んだ状態で、複数個のクリップ１８により固定されている。また、前記フレーム７の筒部１５の他端と前記投影レンズ４とは、たとえば円筒形状のクリップ１９により固定されている。これにより、前記リフレクタ２および前記ハロゲンバルブ３と、前記投影レンズ４および前記フィルタ５とは、前記フレーム７を介してユニット構造をなす。また、反射面１０の光軸と投影レンズ４の光軸とが同一の光軸Ｚ−Ｚ上に位置する。前記フレーム７の筒部１５には、前記ハロゲンバルブ３からの直射光Ｌ１を前記導光体６の入射面１３に通す開口部２０が部分的に設けられている。すなわち、前記開口部２０は、前記筒部１５に全周に亘って設けられているものではない。
【００１７】
前記導光体６は、前記投影レンズ４の外側に配置されている。前記導光体６は、この例では、図１および図２に示すように、リング状（円環状）の円筒形状をなす。前記導光体６の一端面には、入射面１３が設けられており、一方、前記導光体６の他端面には、出射面１４が設けられている。前記導光体６は、前記ハロゲンバルブ３からの直射光Ｌ１を前記入射面１３で入射させかつ前記出射面１４まで導いて前記出射面１４から外部に照射するものである。前記入射面１３は、図１に示すように、前記ハロゲンバルブ３からの直射光Ｌ１が前記フレーム７の前記開口部２０を経てほぼ直角に入射するように平傾斜面をなす。一方、前記出射面１４は、同じく図１に示すように、前記入射面１３に入射して前記導光体６中を導かれた光を外部に出射するようにほぼ平垂直面をなす。前記導光体６は、前記クリップ１９に部分的な介在部材２１を介して円筒形状のクリップ２２により固定されている。これにより、前記リフレクタ２、前記ハロゲンバルブ３、前記投影レンズ４、前記フィルタ５、前記フレーム７と前記導光体６とは、ユニット構造をなす。なお、前記導光体６は、無着色のものからなり、前記ハロゲンバルブ３からの直射光をそのままの色度で反射させる。または、前記導光体６を緑色やその他の任意の色に着色することにより、前記導光体６の出射面１４から照射される光の色度を緑色やその他の任意の色に変更させることができる。
【００１８】
図示されていないが、前記ランプハウジングには、インナーパネル（インナーハウジング、エクステンション）固定されている。前記インナーパネルは、ユニット構造の前記投光装置１と前記ランプハウジングや前記アウターレンズとの間の空間を覆い隠すものである。すなわち、前記インナーパネルは、素通しもしくはほぼ素通しのアウターレンズから内部構造物、たとえば、灯室内のユニット構造の前記投光装置１の後部に配置されている光軸調整機構、呼吸機構、配線機構などを見えないように隠蔽するものである。また、光が所定の方向以外に漏れるのを防止するものである。なお、前記インナーパネルの少なくとも表側（前記アウターレンズと対向する側）にアルミ蒸着や銀色塗装などの意匠面を設けても良い。
【００１９】
前記ＣＣＤカメラの感度特性は、波長が約７８０ｎｍよりも若干短い値（図４中において、可視領域５２のうち赤外領域５３側の境付近の波長）において、一番感度が高いピークを有し、波長がこのピークに対応する値よりも短くなる、あるいは、長くなるにしたがって、感度が概ね低くなる。このように、前記ＣＣＤカメラは、波長が約７８０ｎｍよりも長くなるにしたがって、感度が低くなりつつ、赤外領域５３の感度を有している。前記ＣＣＤカメラは、自動車Ｃに搭載のコンピュータ（図示せず）を介して、運転席に設けられた液晶ディスプレーなどの表示装置（図示せず）に接続されている。これにより、人間の肉眼では視認できない赤外領域５３においてＣＣＤカメラで撮像された情報は、前記表示装置において人間の肉眼で視認できる画像情報として表示される。
【００２０】
図４は、前記フィルタ５の特性を示す説明図である。図４の横方向は電磁波の波長を表し、右に行くにしたがって波長が長くなっている。また、縦方向は、横方向の波長に対する電磁波の相対的な量を表しており、上に行くに従って、相対的な量が多くなっている。図４に示すように、電磁波のうち波長が約３８０ｎｍ〜約７８０ｎｍの範囲の電磁波が、人間の肉眼で視認できる領域、可視領域５２である。この可視領域５２の電磁波を肉眼で感応することにより、この領域の電磁波を視認できる。この可視領域５２の波長の電磁波が、いわゆる可視光と呼ばれている。
【００２１】
電磁波のうち、可視領域５２よりも波長が短い領域で、約２００ｎｍ〜約３８０ｎｍまでの範囲は、紫外領域５１であり、この領域の電磁波が、いわゆる紫外線と呼ばれる。また、電磁波のうち、可視領域５２よりも波長が長い領域で、約７８０ｎｍ〜約１００，０００ｎｍまでの範囲は、赤外領域５３であり、この領域の電磁波が、いわゆる赤外線と呼ばれる。これらの紫外線および赤外線は、可視領域５２の範囲外の電磁波なので、直接肉眼で視認することはできない。
【００２２】
以下、この実施例における車両用赤外光投光装置の作用について説明する。ハロゲンバルブ３のフィラメント１２を点灯する。すると、図１に示すように、ハロゲンバルブ３のフィラメント１２からの光Ｌの一部は、リフレクタ２の反射面１０で反射される。この反射面１０で反射された反射光Ｌは、反射面１０の第２焦点Ｆ２を通って投影レンズ４の平非球面側のフィルタ５において、波長が約７８０ｎｍ以下の可視領域の光（可視光）が反射（吸収、カット）され、波長が約７８０ｎｍ以上の赤外領域の光（赤外光）ＬＩＲ（図１、図３中の点線矢印）が透過して投影レンズ４の平球面側から投影レンズ４中に入射する。この投影レンズ４中に入射した赤外光ＬＩＲは、投影レンズ４の凸非球面側から外部に所定の配光パターンで出射される。この赤外光ＬＩＲ中には、若干の赤色の可視光（赤色光）ＬＲ（図１中の二点鎖線矢印）が含まれている。すなわち、若干の赤色光ＬＲも投影レンズ４の凸非球面側から外部に出射される。
【００２３】
一方、ハロゲンバルブ３のフィラメント１２からの直射光Ｌ１は、フレーム７の開口部２０を通って導光体６の入射面１３にほぼ直角に入射する。この入射面１３に入射した光ＬＷ（図１中の実線矢印）は、導光体６中を入射面１３から出射面１４に導かれてこの周斜面１４から外部に照射される。なお、開口部２０は、部分的に設けられているものであるが、この開口部２０を経て入射面１３に入射した光Ｌ１は、導光体６中をほぼ均等に導かれるので、白色光ＬＷは、出射面１４から外部にほぼ均等に照射される。
【００２４】
このように、投影レンズ４の平非球面側のフィルタ５を透過して投影レンズ４の凸非球面側から外部に赤外光ＬＩＲとともに出射した少量の赤色光ＬＲと、ハロゲンランプ３からの光であって導光体６の入射面１３に入射して出射面１４から外部に照射された多量の光（すなわち、白色光）ＬＷとは、混色される。この混色により、少量の赤色光ＬＲは、多量の光（白色光）ＬＷによりぼかされて消える。この混色された光は、赤色光ＬＲを有さない赤外光ＬＩＲと光（白色光）ＬＷとして自動車Ｃの前方に所定の配光パターンで照射され、車両用暗視装置の照明用に使用される。
【００２５】
以下、この実施例における車両用赤外光投光装置の効果について説明する。この実施例における車両用赤外光投光装置は、ハロゲンバルブ３からの光Ｌ１が投影レンズ４の外側に配置された導光体６の入射面１３に入射すると、その光ＬＷが導光体６中を入射面１３から出射面１４に導かれてその出射面１４から外部に照射される。このために、この実施例における車両用赤外光投光装置は、ハロゲンバルブ３からの光Ｌ１であって投影レンズ４の外側に配置された導光体６により外部に照射される白色光ＬＷを、投射レンズ（４０）の周縁部の赤外光透過膜非形成領域（２４Ｆ、２４Ｇ）に導く前記の従来の車両用赤外光投光装置と比較して、十分に確保することができる。この結果、この実施例における車両用赤外光投光装置は、フィルタ５および投影レンズ４から外部に照射される赤外光ＬＩＲに含まれる赤色光ＬＲと、導光体６から外部に照射される白色光ＬＷとが混色されて、赤色光ＬＲが相対的に薄められる際に、十分に確保される白色光ＬＷにより赤色光ＬＲを確実に薄めることができる。
【００２６】
特に、この実施例における車両用赤外光投光装置は、導光体６の出射面１４を調整することにより、この出射面１４から外部に出射される白色光ＬＷを簡単に制御することができるので、この出射制御された白色光ＬＷで赤色光ＬＲを確実に薄めることができ、もしくは、確実に消すことができる。
【００２７】
また、この実施例における車両用赤外光投光装置は、導光体６を投影レンズ４、すなわち、ユニット構造の投光装置１の外側に配置したので、ハロゲンバルブ３の光をフレーム７の開口部２０からユニット構造の投光装置１の外側に通すこととなる。この結果、この実施例における車両用赤外光投光装置は、ユニット構造の投光装置１内の熱を外側に放出することができ、熱影響を抑えることができる。これにより、リフレクタ２、投影レンズ４、フレーム７で囲まれた空間内に配置されているフィルタ５を熱衝撃から確実に保護することができる。
【００２８】
さらに、この実施例における車両用赤外光投光装置は、ハロゲンバルブ３からの光Ｌ１を導光体６で外部に照射させるものであるから、投影レンズ４の平非球面にフィルタ５をただ単に設けるだけで精度良く設ける必要がない。このために、この実施例における車両用赤外光投光装置は、投影レンズ（４０）に赤外光透過膜（２２）と赤外光透過膜非形成領域（２４Ｆ、２４Ｇ）とを精度良く形成しかつ設ける必要がある従来の車両用赤外光投光装置と比較して、製造コストを安価にすることができる。
【００２９】
さらにまた、この実施例における車両用赤外光投光装置は、導光体６の入射面１３が、ハロゲンバルブ３からの直射光Ｌ１がほぼ直角に入射するように平傾斜面に形成されているので、ハロゲンバルブ３からの直射光Ｌ１を導光体６の入射面１３に大量に入射させることができ、その分、白色光ＬＷで赤色光ＬＲを確実に薄めることができ、もしくは、確実に消すことができる。
【００３０】
さらにまた、この実施例における車両用赤外光投光装置は、導光体６がリング状（円環状）の円筒形状をなすものであるから、入射面１３に入射した光ＬＷを出射面１４からほぼ均等に照射させることができ、その分、白色光ＬＷで赤色光ＬＲを確実に薄めることができ、もしくは、確実に消すことができる。
【００３１】
以下、実施例以外の例について説明する。この実施例にかかる車両用赤外光投光装置においては、投光装置１を自動車Ｃの前部の左右両側に搭載した例について説明したが、この発明においては、投光装置１の自動車Ｃへの搭載箇所や搭載個数を特に限定しない。赤外光ＬＩＲを自動車Ｃの前方に照射するものであれば良い。
【００３２】
また、前記の実施例においては、フィルタ５を投影レンズ４の光入射面の平非球面側にほぼ全面に亘って配置されているものである。ところが、この発明においては、フィルタ５を投影レンズ４の光出射面の凸非球面側にほぼ全面に亘って配置されているものでも良い。この場合であっても、投影レンズ４の凸非球面にフィルタ５をただ単に設けるだけで精度良く設ける必要がない。
【００３３】
さらに、前記の実施例においては、導光体６がリング状（円環状）の円筒形状をなすものである。ところが、この発明においては、導光体の形状を特に限定しない。たとえば、開口部２０と対応する箇所に導光体を部分的に配置しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明にかかる車両用赤外光投光装置の実施例を示す断面図である。
【図２】同じく、図１におけるＩＩ矢視図である。
【図３】同じく、使用状態を示す説明図である。
【図４】同じく、赤外光透過フィルターの特性を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１ 投光装置（車両用赤外光投光装置）
２ リフレクタ
３ ハロゲンバルブ（光源）
４ 投影レンズ
５ フィルタ
６ サブリフレクタ
７ フレーム
９ 透孔
１０ 反射面
１１ フランジ部
１２ フィラメント
１３ 入射面
１４ 出射面
１５ 筒部
１６ フランジ部
１７ パッキン
１８ クリップ
１９ クリップ
２０ 開口部
２１ 介在部材
２２ クリップ
５０ 赤色の可視光（赤色光）
５１ 紫外領域
５２ 可視領域
５３ 赤外領域
Ｃ 自動車
Ｆ１ 第１焦点
Ｆ２ 第２焦点
ＬＲ 赤色光
ＬＷ 可視光（白色光）
ＬＩＲ 赤外光
Ｌ 反射光
Ｌ１ 直射光（ハロゲンバルブからの光）
Ｚ−Ｚ 光軸
【技術分野】
【０００１】
この発明は、赤外光（赤外線）を車両の前方に照射するプロジェクタタイプの車両用赤外光投光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からプロジェクタタイプの車両用赤外光投光装置が知られている。この車両用赤外光投光装置は、たとえば、車両の前部に搭載されて、夜間の走行を支援する車両用暗視装置（近赤外光暗視カメラ装置、たとえば、近赤外光までの感度を有するＣＣＤカメラなど）に用いられ、赤外光を車両の前方に照射することにより車両用暗視装置の照明として機能する。かかる車両用赤外光投光装置では、可視光領域に近い赤外光も照射されるため、その投光時にて外部から赤色光（赤色の発光）が視認される。かかる赤色光は、ストップランプやテールランプの点灯と誤認されるおそれがあり、安全上好ましくない。
【０００３】
そこで、赤色光が相対的に薄められる車両用赤外光投光装置（たとえば、特許文献１）が出願されている。以下、この車両用赤外光投光装置について説明する。なお、括弧つきの符号は、特許文献１にそれぞれ対応する。この車両用赤外光投光装置は、楕円体形状のリフレクター（１６Ｂ）と、前記リフレクター（１６Ｂ）の第１焦点（ｆ１）近傍に配置されたハロゲンバルブ（１８）と、投射レンズ（４０）と、前記投射レンズ（４０）の裏面側に直接形成された赤外光透過膜（２２）と、前記投射レンズ（４０）の裏面の周縁部に設けられた赤外光透過膜非形成領域（２４Ｆ、２４Ｇ）とを備えるものである。この車両用赤外光投光装置においては、赤外光透過膜（２２）を透過した赤外光に含まれる赤色光と、赤外光透過膜非形成領域（２４Ｆ、２４Ｇ）を透過した白色光とが混色されて、赤色光が相対的に薄められる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１９９１９号公報
【０００５】
ところが、前記の車両用赤外光投光装置は、リフレクター（１６Ｂ）で反射したハロゲンバルブ（１８）の光がリフレクター（１６Ｂ）の第２焦点（ｆ２）に集光して投射レンズ（４０）の裏面側に入射する際に、このハロゲンバルブ（１８）の光が投射レンズ（４０）の周縁部を除いた赤外光透過膜（２２）に主に入射して投射レンズ（４０）の周縁部の赤外光透過膜非形成領域（２４Ｆ、２４Ｇ）に入射することが難しい。このために、前記の車両用赤外光投光装置は、赤外光透過膜非形成領域（２４Ｆ、２４Ｇ）を透過する白色光を十分に確保することが難しいので、白色光と赤色ことの混色作用が十分でなく、赤色光を確実に薄めることが難しい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明が解決しようとする問題点は、従来の車両用赤外光投光装置では、赤色光を確実に薄めることが難しいという点である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、投影レンズの外側に、光源からの光を入射面で入射させかつ出射面まで導いてその出射面から外部に照射する導光体を、配置する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の車両用赤外光投光装置は、光源からの光が投影レンズの外側に配置された導光体の入射面に入射すると、その光が導光体中を入射面から出射面に導かれてその出射面から外部に照射される。このために、この発明の車両用赤外光投光装置は、光源からの光であって投影レンズの外側に配置された導光体により外部に照射される白色光を、投射レンズ（４０）の周縁部の赤外光透過膜非形成領域（２４Ｆ、２４Ｇ）に導く前記の従来の車両用赤外光投光装置と比較して、十分に確保することができる。この結果、この発明の車両用赤外光投光装置は、フィルタおよび投影レンズから外部に照射される赤外光に含まれる赤色光と、導光体から外部に照射される白色光とが混色されて、赤色光が相対的に薄められる際に、十分に確保される白色光により赤色光を確実に薄めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、この発明にかかる車両用赤外光投光装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例】
【００１０】
以下、この実施例における車両用赤外光投光装置の構成について説明する。図１〜図３において、符号１は、この実施例における車両用赤外光投光装置（以下、単に、投光装置と称する）である。前記投光装置１は、プロジェクタタイプのユニットから構成されている。前記投光装置１は、図１に示すように、リフレクタ２と、光源３と、投影レンズ４（集光レンズ、凸レンズ）と、フィルタ５と、導光体６と、フレーム７（ホルダ）と、を備えるものである。なお、図１において、前記投影レンズ４、前記フィルタ５、前記導光体６のハッチングは、省略してある。
【００１１】
前記投光装置１は、ランプハウジング（図示せず）とアウターレンズなどのランプレンズ（図示せず）とにより区画された灯室（図示せず）内に配置されている。また、前記投光装置１は、たとえば、図３に示すように、自動車Ｃの前部の左右両側にそれぞれ搭載されている。この左右の少なくともいずれか一方の前記投光装置１には、車両用暗視装置の撮像手段としてのＣＣＤカメラ（図示せず）が配置されている。
【００１２】
前記リフレクタ２は、一方（前方）側が開口されて、かつ、他方（後方）側が閉塞された形状をなす。前記リフレクタ２の閉塞部中央には、前記光源３を挿通する透孔９が設けられている。前記リフレクタ２の閉塞部の内凹面には、アルミ蒸着もしくは銀塗装などが施されていて、回転楕円面を基調とした自由曲面の反射面１０が設けられている。前記反射面１０は、第１焦点Ｆ１と第２焦点Ｆ２とを有する。前記リフレクタ２の開口部の縁部には、たとえばリング形状のフランジ部１１が一体に設けられている。前記反射面１０は、図１に示すように、前記光源３から放射される光のうち一部の光を前記投影レンズ４の平非球面（光入射面）側に反射光Ｌとして反射させるものである。また、前記反射面１０は、無着色の反射面からなり、前記光源３の光をそのままの色度で反射させる。
【００１３】
前記光源３は、この例では、ハロゲンバルブを使用する。前記ハロゲンバルブ３から放射される光は、波長が約７８０ｎｍよりも若干長い値において、電磁波の量が一番多いピークを有する。また、前記の光は、波長がこのピークに対応する値よりも短くなる、あるいは、長くなるにしたがって、電磁波の量が減少していく。このように、前記ハロゲンバルブ３は、発光した際には、大量の赤外光を照射するものである。前記ハロゲンバルブ３は、前記リフレクタ２の透孔９の縁部に着脱可能に装着されている。また、前記ハロゲンバルブ３のフィラメント１２は、前記反射面１０の第１焦点Ｆ１近傍に位置する。なお、この発明においては、光源として前記ハロゲンバルブ３以外の光源でも良い。たとえば、赤外領域の光を放射する放電灯（いわゆるメタルハライドランプなどの高圧金属蒸気放電灯、高輝度放電灯（ＨＩＤ）など）や白熱バルブであっても良い。
【００１４】
前記投影レンズ４は、非球面レンズの投影レンズである。前記レンズ４の前方側の光出射面（光が出射する側の面）は、凸非球面をなし、一方、前記レンズ４の後方側の光入射面（光が入射する側の面）は、平非球面をなす。
【００１５】
前記フィルタ５は、赤外光透過膜からなり、前記投影レンズ４の光入射面の平非球面側にほぼ全面に亘って配置されている。すなわち、前記フィルタ５は、たとえば、誘電体多層膜から構成されていて、前記投影レンズ４の平非球面に直接蒸着されている。前記フィルタ５は、図４中の点線の曲線に示す光特性を有する。すなわち、前記フィルタ５は、前記ハロゲンバルブ３から放射される光の成分のうち、波長が約７８０ｎｍ以下の可視領域の光（可視光）を反射（吸収、カット）して、波長が約７８０ｎｍ以上の赤外領域の光（赤外光）を透過させる特性（赤外光透過特性）を有する。なお、前記フィルタ５は、図４中の符号５０に示すように、若干の赤色の可視光（赤色光）が漏れる。
【００１６】
前記フレーム７は、たとえば円筒形状の筒部１５と、前記筒部１５の一端に一体に設けられているフランジ部１６とからなる。前記フレーム７のフランジ部１６と前記リフレクタ２のフランジ部１１とは、パッキン１７を挟んだ状態で、複数個のクリップ１８により固定されている。また、前記フレーム７の筒部１５の他端と前記投影レンズ４とは、たとえば円筒形状のクリップ１９により固定されている。これにより、前記リフレクタ２および前記ハロゲンバルブ３と、前記投影レンズ４および前記フィルタ５とは、前記フレーム７を介してユニット構造をなす。また、反射面１０の光軸と投影レンズ４の光軸とが同一の光軸Ｚ−Ｚ上に位置する。前記フレーム７の筒部１５には、前記ハロゲンバルブ３からの直射光Ｌ１を前記導光体６の入射面１３に通す開口部２０が部分的に設けられている。すなわち、前記開口部２０は、前記筒部１５に全周に亘って設けられているものではない。
【００１７】
前記導光体６は、前記投影レンズ４の外側に配置されている。前記導光体６は、この例では、図１および図２に示すように、リング状（円環状）の円筒形状をなす。前記導光体６の一端面には、入射面１３が設けられており、一方、前記導光体６の他端面には、出射面１４が設けられている。前記導光体６は、前記ハロゲンバルブ３からの直射光Ｌ１を前記入射面１３で入射させかつ前記出射面１４まで導いて前記出射面１４から外部に照射するものである。前記入射面１３は、図１に示すように、前記ハロゲンバルブ３からの直射光Ｌ１が前記フレーム７の前記開口部２０を経てほぼ直角に入射するように平傾斜面をなす。一方、前記出射面１４は、同じく図１に示すように、前記入射面１３に入射して前記導光体６中を導かれた光を外部に出射するようにほぼ平垂直面をなす。前記導光体６は、前記クリップ１９に部分的な介在部材２１を介して円筒形状のクリップ２２により固定されている。これにより、前記リフレクタ２、前記ハロゲンバルブ３、前記投影レンズ４、前記フィルタ５、前記フレーム７と前記導光体６とは、ユニット構造をなす。なお、前記導光体６は、無着色のものからなり、前記ハロゲンバルブ３からの直射光をそのままの色度で反射させる。または、前記導光体６を緑色やその他の任意の色に着色することにより、前記導光体６の出射面１４から照射される光の色度を緑色やその他の任意の色に変更させることができる。
【００１８】
図示されていないが、前記ランプハウジングには、インナーパネル（インナーハウジング、エクステンション）固定されている。前記インナーパネルは、ユニット構造の前記投光装置１と前記ランプハウジングや前記アウターレンズとの間の空間を覆い隠すものである。すなわち、前記インナーパネルは、素通しもしくはほぼ素通しのアウターレンズから内部構造物、たとえば、灯室内のユニット構造の前記投光装置１の後部に配置されている光軸調整機構、呼吸機構、配線機構などを見えないように隠蔽するものである。また、光が所定の方向以外に漏れるのを防止するものである。なお、前記インナーパネルの少なくとも表側（前記アウターレンズと対向する側）にアルミ蒸着や銀色塗装などの意匠面を設けても良い。
【００１９】
前記ＣＣＤカメラの感度特性は、波長が約７８０ｎｍよりも若干短い値（図４中において、可視領域５２のうち赤外領域５３側の境付近の波長）において、一番感度が高いピークを有し、波長がこのピークに対応する値よりも短くなる、あるいは、長くなるにしたがって、感度が概ね低くなる。このように、前記ＣＣＤカメラは、波長が約７８０ｎｍよりも長くなるにしたがって、感度が低くなりつつ、赤外領域５３の感度を有している。前記ＣＣＤカメラは、自動車Ｃに搭載のコンピュータ（図示せず）を介して、運転席に設けられた液晶ディスプレーなどの表示装置（図示せず）に接続されている。これにより、人間の肉眼では視認できない赤外領域５３においてＣＣＤカメラで撮像された情報は、前記表示装置において人間の肉眼で視認できる画像情報として表示される。
【００２０】
図４は、前記フィルタ５の特性を示す説明図である。図４の横方向は電磁波の波長を表し、右に行くにしたがって波長が長くなっている。また、縦方向は、横方向の波長に対する電磁波の相対的な量を表しており、上に行くに従って、相対的な量が多くなっている。図４に示すように、電磁波のうち波長が約３８０ｎｍ〜約７８０ｎｍの範囲の電磁波が、人間の肉眼で視認できる領域、可視領域５２である。この可視領域５２の電磁波を肉眼で感応することにより、この領域の電磁波を視認できる。この可視領域５２の波長の電磁波が、いわゆる可視光と呼ばれている。
【００２１】
電磁波のうち、可視領域５２よりも波長が短い領域で、約２００ｎｍ〜約３８０ｎｍまでの範囲は、紫外領域５１であり、この領域の電磁波が、いわゆる紫外線と呼ばれる。また、電磁波のうち、可視領域５２よりも波長が長い領域で、約７８０ｎｍ〜約１００，０００ｎｍまでの範囲は、赤外領域５３であり、この領域の電磁波が、いわゆる赤外線と呼ばれる。これらの紫外線および赤外線は、可視領域５２の範囲外の電磁波なので、直接肉眼で視認することはできない。
【００２２】
以下、この実施例における車両用赤外光投光装置の作用について説明する。ハロゲンバルブ３のフィラメント１２を点灯する。すると、図１に示すように、ハロゲンバルブ３のフィラメント１２からの光Ｌの一部は、リフレクタ２の反射面１０で反射される。この反射面１０で反射された反射光Ｌは、反射面１０の第２焦点Ｆ２を通って投影レンズ４の平非球面側のフィルタ５において、波長が約７８０ｎｍ以下の可視領域の光（可視光）が反射（吸収、カット）され、波長が約７８０ｎｍ以上の赤外領域の光（赤外光）ＬＩＲ（図１、図３中の点線矢印）が透過して投影レンズ４の平球面側から投影レンズ４中に入射する。この投影レンズ４中に入射した赤外光ＬＩＲは、投影レンズ４の凸非球面側から外部に所定の配光パターンで出射される。この赤外光ＬＩＲ中には、若干の赤色の可視光（赤色光）ＬＲ（図１中の二点鎖線矢印）が含まれている。すなわち、若干の赤色光ＬＲも投影レンズ４の凸非球面側から外部に出射される。
【００２３】
一方、ハロゲンバルブ３のフィラメント１２からの直射光Ｌ１は、フレーム７の開口部２０を通って導光体６の入射面１３にほぼ直角に入射する。この入射面１３に入射した光ＬＷ（図１中の実線矢印）は、導光体６中を入射面１３から出射面１４に導かれてこの周斜面１４から外部に照射される。なお、開口部２０は、部分的に設けられているものであるが、この開口部２０を経て入射面１３に入射した光Ｌ１は、導光体６中をほぼ均等に導かれるので、白色光ＬＷは、出射面１４から外部にほぼ均等に照射される。
【００２４】
このように、投影レンズ４の平非球面側のフィルタ５を透過して投影レンズ４の凸非球面側から外部に赤外光ＬＩＲとともに出射した少量の赤色光ＬＲと、ハロゲンランプ３からの光であって導光体６の入射面１３に入射して出射面１４から外部に照射された多量の光（すなわち、白色光）ＬＷとは、混色される。この混色により、少量の赤色光ＬＲは、多量の光（白色光）ＬＷによりぼかされて消える。この混色された光は、赤色光ＬＲを有さない赤外光ＬＩＲと光（白色光）ＬＷとして自動車Ｃの前方に所定の配光パターンで照射され、車両用暗視装置の照明用に使用される。
【００２５】
以下、この実施例における車両用赤外光投光装置の効果について説明する。この実施例における車両用赤外光投光装置は、ハロゲンバルブ３からの光Ｌ１が投影レンズ４の外側に配置された導光体６の入射面１３に入射すると、その光ＬＷが導光体６中を入射面１３から出射面１４に導かれてその出射面１４から外部に照射される。このために、この実施例における車両用赤外光投光装置は、ハロゲンバルブ３からの光Ｌ１であって投影レンズ４の外側に配置された導光体６により外部に照射される白色光ＬＷを、投射レンズ（４０）の周縁部の赤外光透過膜非形成領域（２４Ｆ、２４Ｇ）に導く前記の従来の車両用赤外光投光装置と比較して、十分に確保することができる。この結果、この実施例における車両用赤外光投光装置は、フィルタ５および投影レンズ４から外部に照射される赤外光ＬＩＲに含まれる赤色光ＬＲと、導光体６から外部に照射される白色光ＬＷとが混色されて、赤色光ＬＲが相対的に薄められる際に、十分に確保される白色光ＬＷにより赤色光ＬＲを確実に薄めることができる。
【００２６】
特に、この実施例における車両用赤外光投光装置は、導光体６の出射面１４を調整することにより、この出射面１４から外部に出射される白色光ＬＷを簡単に制御することができるので、この出射制御された白色光ＬＷで赤色光ＬＲを確実に薄めることができ、もしくは、確実に消すことができる。
【００２７】
また、この実施例における車両用赤外光投光装置は、導光体６を投影レンズ４、すなわち、ユニット構造の投光装置１の外側に配置したので、ハロゲンバルブ３の光をフレーム７の開口部２０からユニット構造の投光装置１の外側に通すこととなる。この結果、この実施例における車両用赤外光投光装置は、ユニット構造の投光装置１内の熱を外側に放出することができ、熱影響を抑えることができる。これにより、リフレクタ２、投影レンズ４、フレーム７で囲まれた空間内に配置されているフィルタ５を熱衝撃から確実に保護することができる。
【００２８】
さらに、この実施例における車両用赤外光投光装置は、ハロゲンバルブ３からの光Ｌ１を導光体６で外部に照射させるものであるから、投影レンズ４の平非球面にフィルタ５をただ単に設けるだけで精度良く設ける必要がない。このために、この実施例における車両用赤外光投光装置は、投影レンズ（４０）に赤外光透過膜（２２）と赤外光透過膜非形成領域（２４Ｆ、２４Ｇ）とを精度良く形成しかつ設ける必要がある従来の車両用赤外光投光装置と比較して、製造コストを安価にすることができる。
【００２９】
さらにまた、この実施例における車両用赤外光投光装置は、導光体６の入射面１３が、ハロゲンバルブ３からの直射光Ｌ１がほぼ直角に入射するように平傾斜面に形成されているので、ハロゲンバルブ３からの直射光Ｌ１を導光体６の入射面１３に大量に入射させることができ、その分、白色光ＬＷで赤色光ＬＲを確実に薄めることができ、もしくは、確実に消すことができる。
【００３０】
さらにまた、この実施例における車両用赤外光投光装置は、導光体６がリング状（円環状）の円筒形状をなすものであるから、入射面１３に入射した光ＬＷを出射面１４からほぼ均等に照射させることができ、その分、白色光ＬＷで赤色光ＬＲを確実に薄めることができ、もしくは、確実に消すことができる。
【００３１】
以下、実施例以外の例について説明する。この実施例にかかる車両用赤外光投光装置においては、投光装置１を自動車Ｃの前部の左右両側に搭載した例について説明したが、この発明においては、投光装置１の自動車Ｃへの搭載箇所や搭載個数を特に限定しない。赤外光ＬＩＲを自動車Ｃの前方に照射するものであれば良い。
【００３２】
また、前記の実施例においては、フィルタ５を投影レンズ４の光入射面の平非球面側にほぼ全面に亘って配置されているものである。ところが、この発明においては、フィルタ５を投影レンズ４の光出射面の凸非球面側にほぼ全面に亘って配置されているものでも良い。この場合であっても、投影レンズ４の凸非球面にフィルタ５をただ単に設けるだけで精度良く設ける必要がない。
【００３３】
さらに、前記の実施例においては、導光体６がリング状（円環状）の円筒形状をなすものである。ところが、この発明においては、導光体の形状を特に限定しない。たとえば、開口部２０と対応する箇所に導光体を部分的に配置しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明にかかる車両用赤外光投光装置の実施例を示す断面図である。
【図２】同じく、図１におけるＩＩ矢視図である。
【図３】同じく、使用状態を示す説明図である。
【図４】同じく、赤外光透過フィルターの特性を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１ 投光装置（車両用赤外光投光装置）
２ リフレクタ
３ ハロゲンバルブ（光源）
４ 投影レンズ
５ フィルタ
６ サブリフレクタ
７ フレーム
９ 透孔
１０ 反射面
１１ フランジ部
１２ フィラメント
１３ 入射面
１４ 出射面
１５ 筒部
１６ フランジ部
１７ パッキン
１８ クリップ
１９ クリップ
２０ 開口部
２１ 介在部材
２２ クリップ
５０ 赤色の可視光（赤色光）
５１ 紫外領域
５２ 可視領域
５３ 赤外領域
Ｃ 自動車
Ｆ１ 第１焦点
Ｆ２ 第２焦点
ＬＲ 赤色光
ＬＷ 可視光（白色光）
ＬＩＲ 赤外光
Ｌ 反射光
Ｌ１ 直射光（ハロゲンバルブからの光）
Ｚ−Ｚ 光軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設置されて赤外光を照射するプロジェクタタイプの車両用赤外光投光装置において、
回転楕円面を基調とする反射面を有するリフレクタと、
前記反射面の第１焦点近傍に配置された光源と、
投影レンズと、
前記投影レンズに配置され、前記光源からの光のうち赤外光を透過させて外部に照射させる赤外光透過特性を有するフィルタと、
前記投影レンズの外側に配置されており、前記光源からの光を入射面で入射させかつ出射面まで導いて前記出射面から外部に照射する導光体と、
を備える、ことを特徴とする車両用赤外光投光装置。
【請求項２】
前記導光体の入射面は、前記光源からの光をほぼ直角に入射させる、ことを特徴とする請求項１に記載の車両用赤外光投光装置。
【請求項３】
前記導光体は、筒形状をなす、ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用赤外光投光装置。
【請求項１】
車両に設置されて赤外光を照射するプロジェクタタイプの車両用赤外光投光装置において、
回転楕円面を基調とする反射面を有するリフレクタと、
前記反射面の第１焦点近傍に配置された光源と、
投影レンズと、
前記投影レンズに配置され、前記光源からの光のうち赤外光を透過させて外部に照射させる赤外光透過特性を有するフィルタと、
前記投影レンズの外側に配置されており、前記光源からの光を入射面で入射させかつ出射面まで導いて前記出射面から外部に照射する導光体と、
を備える、ことを特徴とする車両用赤外光投光装置。
【請求項２】
前記導光体の入射面は、前記光源からの光をほぼ直角に入射させる、ことを特徴とする請求項１に記載の車両用赤外光投光装置。
【請求項３】
前記導光体は、筒形状をなす、ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用赤外光投光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−１４００９０（Ｐ２００６−１４００９０Ａ）
【公開日】平成１８年６月１日（２００６．６．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３３０４５３（Ｐ２００４−３３０４５３）
【出願日】平成１６年１１月１５日（２００４．１１．１５）
【出願人】（００００００１３６）市光工業株式会社 (774)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月１日（２００６．６．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月１５日（２００４．１１．１５）
【出願人】（００００００１３６）市光工業株式会社 (774)
【Ｆターム（参考）】
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