(57)【要約】【課題】従来の車両用照明装置では、装置全体が大型化し、また、製造コストが高価であるという点である。【解決手段】赤外光透過特性のフィルタ５を第１リフレクタ６の第１反射面１４に配置し、この第１反射面１４をフィルタ５で反射された可視光ＬＷを所定の配光パターンで外部に照射する反射面とし、第１リフレクタ６の外側に第２リフレクタ７を配置し、この第２リフレクタ７にフィルタ５を透過した赤外光ＬＩＲを反射させて所定の配光パターンで外部に照射する第２反射面１０を設ける。この結果、第１リフレクタ６と第２リフレクタ７とを内外に２重構造に配置したので、装置全体を小型化することができる。また、既存の車両用前照灯に第１リフレクタ６を設けることにより、製造コストを安価にすることができる。【選択図】        図１
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【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車両用照明装置において、
光源と、
前記光源からの光のうち赤外光を透過させて他の光を反射させる赤外光透過特性を有するフィルタと、
前記フィルタが配置され、前記フィルタで反射された他の光を所定の配光パターンで外部に照射する第１反射面を有する第１リフレクタと、
前記第１リフレクタの外側に配置され、前記フィルタを透過した赤外光を反射させて所定の配光パターンで外部に照射する第２反射面を有する第２リフレクタと、
を備える、ことを特徴とする車両用照明装置。
【請求項２】
前記第１反射面および前記第２反射面は、回転放物面を基調とし、前記第１反射面の焦点と前記第２反射面の焦点とは、同一位置もしくは近傍に位置する、ことを特徴とする請求項１に記載の車両用照明装置。
【請求項３】
前記フィルタは、前記第１反射面であって、前記第１リフレクタの前記光源と対向する側の面に配置されている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用照明装置。
【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車両用赤外光投光装置の照明機能と、可視光を車両の前方に照射する通常の車両用前照灯の照明機能とを有する車両用照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用暗視装置（車両用暗視システム）は、従来から知られている。この車両用暗視装置は、車両の前部に近赤外光暗視カメラ装置と車両用赤外光投光装置とを搭載し、一方、車両の運転席に表示装置を配置し、近赤外光暗視カメラ装置を車両搭載のコンピュータを介して表示装置に接続したものであって、車両用赤外光投光装置から赤外光を車両の前方に投光し、肉眼では視認できない情報を近赤外光暗視カメラ装置で撮像して、その情報を表示装置で肉眼で視認できる画像として表示するものである。このように、車両用暗視装置は、夜間の走行を支援するものであって、通常の車両用前照灯の補助手段として使用されている。しかしながら、前記の車両用暗視装置においては、専用の照明装置の車両用赤外光投光装置と、通常の照明装置の車両用前照灯とがそれぞれ別個に必要であるから、装置全体が大型であり、かつ、製造コストが高価である。
【０００３】
そこで、赤外光（赤外線）を車両の前方に照射する車両用赤外光投光装置の照明機能と、可視光を車両の前方に照射する通常の車両用前照灯の照明機能とを有する車両用照明装置（たとえば、特許文献１）が出願されている。以下、この車両用照明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。この車両用照明装置は、ヘッドランプ（１）の反射鏡（３）の一部に開口部（６）を設け、光源（２）から前記開口部（６）を通った光を反射させる反射面（７）を設け、この反射面（７）により反射される光の光路上に赤外線透過フィルター（８）を設けたものである。この車両用照明装置においては、光源（２）から開口部（６）を通った光が反射面（７）で反射されかつ赤外線透過フィルター（８）を透過して赤外光として車両の前方に照射され、一方、光源（２）から開口部（６）を通らなかった光が反射鏡（３）で反射されて可視光として車両の前方に照射される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−９３３１１号公報
【０００５】
ところが、前記の従来の車両用照明装置は、反射鏡（３）と反射面（７）とを左右にもしくは上下に並べて設けるものであるから、反射鏡（３）と反射面（７）とを設けるためのスペースが広く必要であり、その分、装置全体が大型化する。また、前記の従来の車両用照明装置は、反射鏡（３）の側方もしくは下方に反射面（７）を、また、反射面（７）の反射光の光路上に赤外線透過フィルター（８）を、それぞれ新たに設ける必要があるから、既存の車両用前照灯に反射面（７）と赤外線透過フィルター（８）とを新たに設けることが難しく、しかも、反射鏡（３）に開口部（６）を設ける必要がある。このために、前記の従来の車両用照明装置は、新たに専用の車両用照明装置が必要であり、その分、製造コストが高価となる。
【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、従来の車両用照明装置では、装置全体が大型化し、また、製造コストが高価であるという点である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、赤外光透過特性のフィルタを第１リフレクタの第１反射面に配置し、この第１反射面をフィルタで反射された赤外光以外の光を所定の配光パターンで外部に照射する反射面とし、第１リフレクタの外側に第２リフレクタを配置し、この第２リフレクタにフィルタを透過した赤外光を反射させて所定の配光パターンで外部に照射する第２反射面を設ける、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の車両用照明装置は、光源を点灯すると、光源からの光が第１リフレクタの第１反射面のフィルタに達し、このフィルタにおいて赤外光が透過して他の光が反射して所定の配光パターンで外部に照射され、一方、フィルタを透過した赤外光が第１リフレクタの外側の第２リフレクタの第２反射面で反射して所定の配光パターンで外部に照射される。このように、この発明の車両用照明装置は、第１リフレクタと第２リフレクタとを内外に２重構造に配置したので、反射鏡（３）と反射面（７）とを左右にもしくは上下に並べて設ける、前記の従来の車両用照明装置と比較して、装置全体を小型化することができる。また、この発明の車両用照明装置は、既存の車両用前照灯に第１リフレクタを設けることにより、この既存の車両用前照灯の光源およびリフレクタを、この発明の車両用照明装置の光源および第２リフレクタとして使用することができ、しかも、既存のリフレクタに開口部を設ける必要がないので、製造コストを安価にすることができる。
【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照明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照明装置の構成について説明する。図１および図２において、符号１は、この実施例における車両用照明装置である。前記車両用照明装置１は、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。また、自動車Ｃの前部には、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。
【００１１】
前記車両用照明装置１は、図１に示すように、ランプハウジング２と、ランプレンズ３と、光源としての放電灯４と、フィルタ５と、第１リフレクタ６と、第２リフレクタ７とを備えるものである。前記ランプハウジング２と前記ランプレンズ３とにより、灯室８が区画されている。前記灯室８内には、前記放電灯４と、前記フィルタ５と、前記第１リフレクタ６と、前記第２リフレクタ７とがそれぞれ配置されている。
【００１２】
前記第２リフレクタ７は、前記ランプハウジング２に光軸調整機構（図示せず）を介して光軸調整可能に取り付けられている。前記第２リフレクタ７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。前記第２リフレクタ７の閉塞部中央には、前記放電灯４を挿通する第２透孔９が設けられている。前記第２リフレクタ７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、回転放物面を基調とした自由曲面の第２反射面１０が設けられている。前記第２反射面１０は、焦点Ｆを有する。前記第２反射面１０は、図１に示すように、前記放電灯４から放射される光を前記ランプレンズ３側に反射させるものである。また、前記第２反射面１０は、無着色の反射面からなり、前記放電灯４の光をそのままの色度で反射させる。
【００１３】
前記放電灯４は、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）などである。前記放電灯４は、前記第２リフレクタ７にソケット機構１１を介して着脱可能に取り付けられている。前記放電灯４の発光部分１２は、前記第２リフレクタ７の第２反射面１０の焦点Ｆ近傍に位置する。前記放電灯４は、赤外光（近赤外線）を含む光を放射するものである。なお、光源としては、前記放電灯４以外に、ハロゲン電球、白熱電球でも良い。
【００１４】
前記ランプハウジング２、前記ランプレンズ３、前記放電灯４、前記第２リフレクタ７は、通常の既存の車両用前照灯のランプハウジング、ランプレンズ、放電灯、リフレクタをそのまま使用する。なお、図１において、符号１５は、前記ランプハウジング２の後部開口部に着脱可能に取り付けたゴムキャップである。このゴムキャップ１５には、前記放電灯４と電源とを接続するハーネス１６が水密に通っている。前記放電灯４は、前記ハーネス１６によりバラスト回路（図示せず）などを介して電源に接続されている。
【００１５】
前記第１リフレクタ６は、前記第２リフレクタ７に適宜な保持手段（図示せず）により保持されており、かつ、前記第２リフレクタ７の内側、すなわち、前記第２反射面１０側に配置されている。すなわち、前記第２リフレクタ７は、前記第１リフレクタ６の外側に配置されることとなる。前記第１リフレクタ６は、光透過性の材料、たとえば、透明なガラスや透明な樹脂からなり、前記第２リフレクタ７と同様に、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。前記第１リフレクタ６の閉塞部中央には、前記放電灯４を挿通する第１透孔１３が設けられている。前記第１リフレクタ６の閉塞部の内凹面、すなわち、前記放電灯４と対向する側の面には、回転放物面を基調とした自由曲面の第１反射面１４が設けられている。前記第１反射面１４は、焦点Ｆを有する。前記第１反射面１４は、図１に示すように、前記放電灯４から放射される光を前記ランプレンズ３側に反射させるものである。前記第１反射面１４および前記第２反射面１０は、回転放物面を基調とし、前記第１反射面１４の焦点Ｆと前記第２反射面１４の焦点Ｆとは、同一位置もしくは近傍に位置し、また、前記第１反射面１４の光軸Ｚ−Ｚと前記第２反射面１４の光軸Ｚ−Ｚとは、ほぼ同一軸上に位置する。
【００１６】
前記フィルタ５は、赤外光透過膜からなり、前記第１リフレクタ６の第１反射面１４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、光透過性の材料からなる前記第１リフレクタ６の第１反射面１４に直接蒸着もしくはコーティングや塗装されている。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、前記放電灯４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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
以下、この実施例における車両用照明装置の作用について説明する。なお、図４および図５において、符号「ＶＵ−ＶＤ」は、スクリーンの上下の垂直線を示す。符号「ＨＬ−ＨＲ」は、スクリーンの左右の水平線を示す。
【００２１】
放電灯４の発光部１２を点灯する。すると、図１に示すように、放電灯４の発光部１２からの光は、第１リフレクタ６の第１反射面１４のフィルタ５に放射され、このフィルタ５において、波長が約７８０ｎｍ以下の可視領域の光（可視光）ＬＷ（図１、図２中の実線矢印）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）が透過する。
【００２２】
ここで、第１リフレクタ６の第１反射面１４のフィルタ５において反射した可視光ＬＷは、ランプレンズ３を透過して外部（自動車Ｃの前方）に所定の配光パターン、この例では、図４中の実線で示すすれ違い用の配光パターンＰＬ、または、図５中の中の実線で示す走行用の配光パターンＰＨに制御されて照射される。この可視光ＬＷによるすれ違い用の配光パターンＰＬ、または、走行用の配光パターンＰＨは、通常の車両用前照灯の照明用として使用される。
【００２３】
一方、フィルタ５を透過した赤外光ＬＩＲは、第１リフレクタ６を透過して第２リフレクタ７の第２反射面１０で反射する。この第２リフレクタ７の第２反射面１０で反射した赤外光ＬＩＲは、ランプレンズ３を透過して外部（自動車Ｃの前方）に所定の配光パターン、この例では、図４中の２点鎖線で示す走行用の配光パターンＰＩＨ、または、図５中の中の二点鎖線で示すＣＣＤカメラ照明用の配光パターンＰＩに制御されて照射される。
【００２４】
また、第１リフレクタ６の中央部において透過した赤外光ＬＩＲは、第２リフレクタ７の第２反射面１０の中央部において反射して、第１リフレクタ６の第１反射面１４と反対側の面（裏面）で全反射する。このように、第１リフレクタ６の中央部から透過した赤外光ＬＩＲは、第１リフレクタ６の裏面との一度もしくは数度の反射を繰り返して、最終的には、第２リフレクタ７の第２反射面の縁部（外周部）において反射して所定の配光パターンに制御される。なお、赤外光ＬＩＲが凸湾曲した第１リフレクタ６の裏面に臨界角以上の入射角で入射することにより、赤外光ＬＩＲは、第１リフレクタ６の裏面において全反射する。この赤外光ＬＩＲによる走行用の配光パターンＰＩＨ、または、ＣＣＤカメラ照明用の配光パターンＰＩは、車両用赤外光投光装置の照明用として使用される。
【００２５】
以下、この実施例における車両用照明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照明装置は、第１リフレクタ６と第２リフレクタ７とを内外に２重構造に配置したので、反射鏡（３）と反射面（７）とを左右にもしくは上下に並べて設ける、前記の従来の車両用照明装置と比較して、装置全体を小型化することができる。また、この実施例における車両用照明装置は、既存の車両用前照灯に第１リフレクタ６を設けることにより、この既存の車両用前照灯の放電灯およびリフレクタを、この実施例における車両用照明装置の放電灯４および第２リフレクタ７として使用することができ、しかも、既存のリフレクタに開口部を設ける必要がないので、製造コストを安価にすることができる。
【００２６】
特に、この実施例における車両用照明装置は、第１反射面１４および第２反射面１０が回転放物面を基調とし、この第１反射面１４の焦点Ｆと第２反射面１４の焦点Ｆとが同一位置もしくは近傍に位置する。このために、この実施例における車両用照明装置は、第１反射面１４により得られる可視光ＬＷのすれ違い用の配光パターンＰＬ、または、走行用の配光パターンＰＨの制御と、第２反射面１０により得られる赤外光ＬＩＲの走行用の配光パターンＰＩＨ、または、ＣＣＤカメラ照明用の配光パターンＰＩの制御とが行い易い。
【００２７】
また、この実施例における車両用照明装置は、図４に示すように、可視光ＬＷのすれ違い用の配光パターンＰＬと赤外光ＬＩＲの走行用の配光パターンＰＩＨとの大部分が重なり合い、また、図５に示すように、可視光ＬＷの走行用の配光パターンＰＨと赤外光ＬＩＲのＣＣＤカメラ照明用の配光パターンＰＩとの大部分が重なり合っている。このために、この実施例における車両用照明装置は、赤外光ＬＩＲ中に赤色光が含まれていても、この赤色光を可視光（白色光）ＬＷにより混色されて相対的に薄めることができる。
【００２８】
さらに、この実施例における車両用照明装置は、図４に示すように、赤外光ＬＩＲの走行用の配光パターンＰＩＨと可視光ＬＷのすれ違い用の配光パターンＰＬとを同時に照射することができ、また、図５に示すように、赤外光ＬＩＲのＣＣＤカメラ照明用の配光パターンＰＩと可視光ＬＷの走行用の配光パターンＰＨとを同時に照射することができる。このために、この実施例における車両用照明装置は、車両用暗視装置の表示装置により人間の肉眼では視認できない赤外領域５３における情報を画像情報としてドライバーが視認することができ、かつ、車両用前照灯により可視領域５２における情報をドライバーが直接視認することができ、交通安全に貢献することができる。
【００２９】
さらにまた、この実施例における車両用照明装置は、フィルタ５を第１リフレクタ６の第１反射面１４、すなわち、第１リフレクタ６の放電灯４と対向する側の面に配置するものである。このために、この実施例における車両用照明装置は、放電灯４から照射される光のうち可視光ＬＷを第１リフレクタ６の第１反射面１４のフィルタ５において外部に確実に反射させることができる。すなわち、透明な第１リフレクタの裏面にフィルタを配置した場合、第１反射面から透明な第１リフレクタ中に入射して裏面のフィルタで反射した可視光が、透明な第１リフレクタの導光作用により第１リフレクタから外部に照射されない不具合がある。この実施例における車両用照明装置は、このような不具合がなく、可視光ＬＷを確実に外部に照射することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明にかかる車両用照明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。
【図４】同じく、可視光のすれ違い用の配光パターンと赤外光の走行用の配光パターンとを示す説明図である。
【図５】同じく、可視光の走行用の配光パターンと赤外光のＣＣＤカメラ照明用の配光パターンとを示す説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  車両用照明装置
２  ランプハウジング
３  ランプレンズ
４  放電灯（光源）
５  フィルタ
６  第１リフレクタ
７  第２リフレクタ
８  灯室
９  第２透孔
１０  第２反射面
１１  ソケット機構
１２  発光部
１３  第１透孔
１４  第２反射面
１５  ゴムキャップ
１６  ハーネス
Ｃ  自動車
Ｆ  焦点
ＬＷ  可視光（白色光）
ＬＩＲ  赤外光
Ｚ−Ｚ  光軸
ＰＬ  可視光のすれ違い用の配光パターン
ＰＩＨ  赤外光の走行用の配光パターン
ＰＨ  可視光の走行用の配光パターン
ＰＩ  赤外光のＣＣＤカメラ照明用の配光パターン
【図１】
2006066179.tif 000003
【図２】
2006066179.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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