(57)【要約】【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の光出射面に赤外光透過特性を有するフィルタ５を配置し、また、ハロゲンバルブ３からの光をフィルタ５側に反射させるサブ反射面１４を有するサブリフレクタ６を設ける。この結果、フィルタ５を透過した赤外光ＬＩＲ中の赤色光ＬＲと、サブ反射面１４でフィルタ５側に反射されかつこのフィルタ５で反射された白色光ＬＷとが、フィルタ５においてほぼ全体に亘って混色されるので、赤色光ＬＲを確実に薄めることができる。【選択図】        図１
2006066096.tif 000002
【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メイン反射面を有するメインリフレクタと、
前記メイン反射面の第１焦点近傍に配置された光源と、
投影レンズと、
前記投影レンズの光出射面に配置され、前記光源からの光であって前記投影レンズを透過した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、
前記光源からの光を前記フィルタ側に反射させるサブ反射面を有するサブリフレクタと、
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】
前記サブリフレクタは、前記投影レンズの外側に配置されている、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】
前記メインリフレクタおよび前記光源と、前記投影レンズおよび前記フィルタとは、フレームを介してユニット構造をなし、
前記サブリフレクタは、前記ユニット構造の外側に配置されている部材に設けられており、かつ、前記投影レンズに対向して配置されており、
前記フレームには、前記光源からの光を前記サブ反射面に通す開口部が設けられている、
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。
【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）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】
しかしながら、前記の車両用赤外光投光装置は、投射レンズ（４０）の周縁部を除いた赤外光透過膜（２２）を赤外光に含まれる赤色光が透過し、かつ、投射レンズ（４０）の周縁部の赤外光透過膜非形成領域（２４Ｆ、２４Ｇ）を白色光が透過するので、照射光の中心が赤色に見え、その周囲が白色に見えるため、十分な効果が得られていなかった。すなわち、前記の車両用赤外光投光装置は、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、投影レンズの光出射面に赤外光透過特性を有するフィルタを配置し、また、光源からの光をフィルタ側に反射させるサブ反射面を有するサブリフレクタを設ける、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、投影レンズの光出射面のフィルタを透過した赤外光に含まれる赤色光と、サブ反射面でフィルタ側に反射されてかつこのフィルタで反射された白色光とが混色されて、赤色光が相対的に薄められる。このように、この発明の車両用赤外光投光装置は、フィルタを透過した赤外光中の赤色光と、サブ反射面でフィルタ側に反射されかつこのフィルタで反射された白色光とが、フィルタにおいてほぼ全体に亘って混色されるので、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、２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、メインリフレクタ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、サブリフレクタ６と、フレーム７（ホルダ）と、インナーパネル８（インナーハウジング、エクステンション）とを備えるものである。
【００１１】
前記投光装置１は、ランプハウジングおよびランプレンズ（図示せず）に区画された灯室（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２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】
前記メインリフレクタ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。前記メインリフレクタ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。前記メインリフレクタ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メイン反射面１０が設けられている。前記メイン反射面１０は、第１焦点Ｆ１と第２焦点Ｆ２とを有する。前記メインリフレクタ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。前記メイン反射面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、前記メイン反射面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、前記メインリフレクタ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、前記メイン反射面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。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の凸非球面に直接蒸着されている。前記フィルタ５は、図３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３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】
前記サブリフレクタ６は、前記投影レンズ４の外側に配置されている。前記サブリフレクタ６は、この例では、前記投影レンズ４の外側に配置されている前記インナーパネル８に設けられている。すなわち、前記インナーパネル８のうち前記投影レンズ４が位置する個所には、窓部１３が設けられている。前記窓部１３の縁部は、前記投影レンズ４に対向するように折り曲げられていて、前記サブリフレクタ６を構成する。また、折り曲げられた前記縁部、すなわち、前記サブリフレクタ６の前記投影レンズ４に対向する面には、サブ反射面１４が設けられている。前記サブ反射面１４は、前記ハロゲンバルブ３からの直射光を前記フィルタ５側に反射させるものである。なお、前記サブ反射面１４は、無着色の反射面からなり、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、前記サブ反射面１４を緑色やその他の任意の色に着色することにより、前記サブ反射面１４で反射されて前記フィルタ５側に反射させ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。
【００１７】
前記フレーム７は、たとえば円筒形状の筒部１５と、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と前記メインリフレクタ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、前記メインリフレクタ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、メイン反射面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からの直射光を前記サブ反射面１４に通す開口部２０が適宜に設けられている。
【００１８】
前記インナーパネル８は、前記ランプハウジングに固定されていて、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８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８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３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３は、前記フィルタ５の特性を示す説明図である。図３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３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、メインリフレクタ２のメイン反射面１０で反射される。このメイン反射面１０で反射された反射光Ｌは、メイン反射面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中に入射した反射光Ｌは、投影レンズ４の凸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２中の点線矢印）が透過して投影レンズ４の凸非球面側から外部に出射される。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からの直射光は、フレーム７の開口部２０を通ってサブリフレクタ６のサブ反射面１４に達し、このサブ反射面１４で投影レンズ４の凸非球面のフィルタ５側に反射される。このサブ反射面１４で反射された反射光は、投影レンズ４の凸非球面のフィルタ５において、波長が約７８０ｎｍ以上の赤外領域の光（赤外光）が透過し、かつ、波長が約７８０ｎｍ以下の可視領域の光（可視光）ＬＷ（図１中の実線矢印）が反射（吸収、カット）されて投影レンズ４の凸非球面側から外部に出射される。
【００２４】
このように、投影レンズ４の凸非球面側からフィルタ５を透過して外部に赤外光ＬＩＲとともに出射した少量の赤色光ＬＲと、投影レンズ４の凸非球面側からフィルタ５で反射して外部に出射した多量の可視光（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、多量の可視光（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と可視光（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、フィルタ５を透過した赤外光ＬＩＲ中の赤色光ＬＲと、サブ反射面１４でフィルタ５側に反射されかつこのフィルタ５で反射された白色光ＬＷとが、フィルタ５においてほぼ全体に亘って混色されるので、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、サブリフレクタ６をユニット構造の投光装置１の外側に配置しかつ投影レンズ４に対向させたものであるから、ハロゲンバルブ３からの光をサブリフレクタ６のサブ反射面１４において投影レンズ４のフィルタ５側に確実に反射させることができる。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、投影レンズ４のフィルタ５を透過して外部に赤外光ＬＩＲとともに出射する少量の赤色光ＬＲを、投影レンズ４のフィルタ５において反射された多量の可視光（白色光）ＬＷにより、混色して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、サブリフレクタ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。
【００２８】
さらに、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４の光出射面にフィルタ５を配置したので、フィルタ５がハロゲンバルブ３から離れておりしかもメインリフレクタ２および投影レンズ４およびフレーム７で区画されている空間の外側に位置している。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をハロゲンバルブ３の熱衝撃から確実に保護することができる。
【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、ハロゲンバルブ３からの光をサブ反射面１４で投影レンズ４のフィルタ５側に反射させてかつこのフィルタ５で外部に反射させるものであるから、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。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。
【００３０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【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、使用状態を示す説明図である。
【図３】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】
【００３２】
１  投光装置（車両用赤外光投光装置）
２  メインリフレクタ
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
８  インナーパネル
９  透孔
１０  メイン反射面
１１  フランジ部
１２  フィラメント
１３  窓部
１４  サブ反射面
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
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
Ｚ−Ｚ  光軸
【図１】
2006066096.tif 000003
【図２】
2006066096.tif 000004
【図３】
2006066096.tif 000005