(57)【要約】【課題】車両の前方に赤外光を適切に照射する。【解決手段】車両に用いられる車両用前照灯であって、赤色光及び赤外光を発生する赤外光用光源と、赤色光と異なる波長の可視光を発生する可視光用光源と、赤色光と、可視光とを車両の前方における略同じ照射領域に照射する光学部材と、赤色光及び可視光に基づく照射領域の色度が、色度座標における予め定められた範囲の白色光となる強度で、赤外光用光源及び可視光用光源を点灯させる点灯回路とを備える。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に用いられる車両用前照灯であって、
赤色光及び赤外光を発生する赤外光用光源と、
前記赤色光と異なる波長の可視光を発生する可視光用光源と、
前記赤色光と、前記可視光とを前記車両の前方における略同じ照射領域に照射する光学部材と、
前記赤色光及び前記可視光に基づく前記照射領域の色度が、色度座標における予め定められた範囲の白色光となる強度で、前記赤外光用光源及び前記可視光用光源を点灯させる点灯回路と
を備える車両用前照灯。
【請求項２】
前記赤外光用光源は、前記赤色光及び赤外光を発生する赤外光用半導体発光素子を有し、
前記可視光用光源は、白色光を発生する白色光用半導体発光素子を有する請求項１に記載の車両用前照灯。
【請求項３】
前記点灯回路は、前記照射領域の色度のＸ座標が０．４５０〜０．５００であり、Ｙ座標が０．３８０〜０．４４０となる強度で、前記赤外光用光源及び前記可視光用光源を点灯させる請求項１に記載の車両用前照灯。
【請求項４】
前記車両の速度が予め定められた速度より小さい場合、前記点灯回路は、前記赤外光用光源を消灯する請求項１に記載の車両用前照灯。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用前照灯に関する。特に本発明は、車両に用いられる車両用前照灯に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車等の車両において、赤外光を照射することにより、前方や路肩の障害物等を検知することが検討されている。この場合、赤外光は、車両に搭載された赤外線投光器等により照射される。また、従来、赤外線投光器の機能を有する車両用灯具が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この車両用灯具の光源には、灯光色を発する可視光用ＬＥＤに加えて適宜数の赤外発光ＬＥＤが混入されている。
【０００３】
【特許文献１】
実開平６−１０８８０号公報（第１頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、赤外光を発生する光源は、赤外光と共に、赤色光を更に発生する場合がある。この場合、赤外線投光器は、赤外光の照射に伴い、赤色光も照射する場合がある。ここで、車両において、赤色光は、例えばブレーキランプ等の灯光色として用いられており、赤色光の不適切な照射は好ましくない場合がある。そのため、従来、赤外光を適切に照射出来ない場合があった。
【０００５】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる車両用前照灯を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の第１の形態によると、車両に用いられる車両用前照灯であって、赤色光及び赤外光を発生する赤外光用光源と、赤色光と異なる波長の可視光を発生する可視光用光源と、赤色光と、可視光とを車両の前方における略同じ照射領域に照射する光学部材と、赤色光及び可視光に基づく照射領域の色度が、色度座標における予め定められた範囲の白色光となる強度で、赤外光用光源及び可視光用光源を点灯させる点灯回路とを備える。また、赤外光用光源は、赤色光及び赤外光を発生する赤外光用半導体発光素子を有し、可視光用光源は、白色光を発生する白色光用半導体発光素子を有してよい。
【０００７】
また、点灯回路は、照射領域の色度のＸ座標が０．４５０〜０．５００であり、Ｙ座標が０．３８０〜０．４４０となる強度で、赤外光用光源及び可視光用光源を点灯させてよい。
【０００８】
また、車両の速度が予め定められた速度より小さい場合、点灯回路は、赤外光用光源を消灯してよい。
【０００９】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係る車両用灯具２０の構成の一例を示す図である。本例は、赤外光を車両の前方に適切に照射する車両用灯具２０を提供することを目的とする。
【００１２】
本例において、車両用灯具２０は、車両の一例である自動車１０に取り付けられた、ロービーム及びハイビーム照射用の車両用前照灯（ヘッドランプ）であり、例えば素通し状のカバー２２とランプボディー２４とで形成される灯室内に、複数の赤外光用光源ユニット１００、複数の白色光用光源ユニット２００、２５０及び複数のフォグランプ用光源ユニット３００を備える。車両用灯具２０は、これらの光源ユニット１００、２００、２５０、３００を、車体に取り付けられた場合の光軸が車両前後方向に対して、０．３〜０．６°程度下向きとなるように、灯室内に収容する。
【００１３】
また、車両用灯具２０は、これらの光源ユニット１００、２００、２５０、３００が車両の前方に照射する光に基づき、所定の配光パターンを形成する。この場合、赤外光用光源ユニット１００は、車両の前方に赤外光を照射する。白色光用光源ユニット２００、２５０は、車両の前方に白色光を照射する。また、フォグランプ用光源ユニット３００は、車両の前方に黄色光を照射する。光源ユニット１００、２００、２５０、３００のそれぞれは、車両用灯具２０内に設けられた点灯回路１１２から受け取る電力に応じて、それぞれ光を発生する。
【００１４】
尚、本例において、赤外光用光源ユニット１００に隣接して設けられた白色光用光源ユニット２００は、赤外光用光源ユニット１００が赤外光に伴って照射する赤色光を緩和するために用いられる。また、その他の白色光用光源ユニット２５０は、ハイビーム又はロービーム用の配光パターンを形成するために用いられる。複数の白色光用光源ユニット２５０のそれぞれは、同一又は同様の配光特性を有してもよく、それぞれ異なる配光特性を有してもよい。
【００１５】
図２は、赤外光用光源ユニット１００の構成の一例を示す。赤外光用光源ユニット１００は、底面部１０８、透光カバー１０６、赤外光用光源１０２、及びリフレクタ１０４を有する。
【００１６】
底面部１０８は、赤外光用光源ユニット１００の底面に設けられた板状体であり、上面に赤外光用光源１０２を保持する。透光カバー１０６は、赤外光用光源ユニット１００の前面を覆う素通し状の透明体であり、リフレクタ１０４が反射する光を、赤外光用光源ユニット１００の前方に透過する。
【００１７】
赤外光用光源１０２は、底面部１０８上に裁置された発光ダイオードモジュールであり、赤外光用ＬＥＤ１１０及びモールド１１４を含む。赤外光用ＬＥＤ１１０は、半導体発光素子の一例であり、赤外光用光源ユニット１００の外部に設けられた点灯回路１１２からうけとる電力に応じて、赤色光及び赤外光を発生する。赤外光用ＬＥＤ１１０は、赤外光として、例えば波長が７７０ｎｍ〜１μｍ程度の近赤外光を発生してよい。
【００１８】
モールド１１４は、透光性の樹脂等により赤外光用ＬＥＤ１１０を覆うように形成された封止部材であり、赤外光用ＬＥＤ１１０が発生する赤色光及び赤外光を赤外光用光源１０２の外部に透過する。これにより、赤外光用光源１０２は、赤色光及び赤外光を発生する。尚、赤色光とは、例えば、近赤外光の発生に伴って生じる、波長が６３０ｎｍ程度以上の可視光である。
【００１９】
ここで、本例において、点灯回路１１２は、複数の光源ユニット１００、２００、２５０、３００（図１参照）に対して共通に設けられる。他の例において、車両用灯具２０（図１参照）は、光源ユニット１００、２００、２５０、３００のそれぞれに対応してそれぞれ設けられた、複数の点灯回路１１２を備えてもよい。この場合、点灯回路１１２は、光源ユニット１００、２００、２５０、３００のそれぞれの灯室内に設けられてもよい。
【００２０】
リフレクタ１０４は、例えば回転放物面の一部の形状を有し、赤外光用光源１０２の後方から、赤外光用光源１０２を覆うように上部前方に延伸して設けられる。これにより、リフレクタ１０４、赤外光用光源１０２が発生する赤色光及び赤外光を前方に反射する。リフレクタ１０４は、この赤色光及び赤外光を、例えば、車両前方に向かう略平行光線として反射する。
【００２１】
本例によれば、赤外光用光源ユニット１００は、赤外光を前方に照射する赤外線投光機の機能を有する。ここで、自動車１０（図１参照）は、赤外光を検知するＣＣＤカメラ等の赤外線カメラを備え、当該赤外光を利用して、例えば暗視や、車両前方又は路肩の障害物の検知等を行う。
【００２２】
尚、リフレクタ１０４は、例えば焦点又は光学設計上の基準点等である光学的中心を、赤外光用光源１０２の近傍に有してよい。この場合、リフレクタ１０４は、赤外光用光源１０２が発生する赤色光及び赤外光を、高い精度で反射することができる。
【００２３】
また、リフレクタ１０４は、例えば所定の明暗境界を有する配光パターンを得るための配光ステップを有してもよい。この場合、赤色光及び赤外光を、所望の領域に適切に照射することができる。
【００２４】
ここで、配光ステップとは、リフレクタ１０４における矩形形状又は斜めに傾斜した台形形状に区切られた部分であり、例えば、所定の回転放物面上の各位置において、形成すべき配光パターンの明暗境界の形状に応じて設定された双曲的放物面により形成される。ここで、双曲的放物面とは、例えば、略鉛直断面が赤外光用光源ユニット１００の前方に向けて広がる放物線で構成され、略水平断面が赤外光用光源ユニット１００の後方に向けて広がる放物線で構成された双曲放物面、又はこれに近似した曲面である。
【００２５】
図３は、白色光用光源ユニット２００の構成の一例を示す。白色光用光源ユニット２００は、白色光用光源２０２、底面部２０８、透光カバー２０６、及びリフレクタ２０４を有する。
【００２６】
白色光用光源２０２は、底面部２０８上に裁置された発光ダイオードモジュールであり、白色光用ＬＥＤ２１０及び封止部材２１４を含む。白色光用ＬＥＤ２１０は、半導体発光素子の一例であり、点灯回路１１２からうけとる電力に応じて、赤色光と異なる波長の可視光の一例である白色光を発生する。また、モールド２１４は、透光性の樹脂等により白色光用ＬＥＤ２１０を覆うように形成された封止部材であり、白色光用ＬＥＤ２１０が発生する白色光を白色光用光源２０２の外部に透過する。これにより、白色光用光源２０２は、白色光を発生する。
【００２７】
本例において、白色光用光源ユニット２００は、赤外光用光源１０２（図２参照）に代えて、白色光用光源２０２を有する他は、赤外光用光源ユニット１００（図２参照）と同一又は同様の機能を有する。底面部２０８、透光カバー２０６、及びリフレクタ２０４のそれぞれは、図２を用いて説明した、底面部１０８、透光カバー１０６、及びリフレクタ１０４のそれぞれと同一又は同様の機能を有する。これにより、白色光用光源ユニット２００は、赤外光用光源ユニット１００が赤色光及び赤外光を照射する領域と略同じ領域に白色光を照射する。この場合、リフレクタ１０４（図２参照）及びリフレクタ２０４は、赤色光及び白色光を自動車１０の前方における略同じ照射領域に照射する光学部材の機能を有する。
【００２８】
ここで、自動車１０（図１参照）の前方に赤色光が照射されるとすると、対向車等は、この赤色光を例えばブレーキランプ又は尾灯等の赤色光と誤認する場合がある。そのため、車両の前方への赤色光の照射は、安全上の観点から好ましくなく、また法規上も規制されている。しかし、本例において、白色光用光源ユニット２００は、赤外光用光源ユニット１００により照射された赤外光に略重ねて白色光を照射する。この場合、赤色光と白色光を混色させることにより、車両用灯具２０（図１参照）が照射する光の色度を調整して、自動車１０の前方における赤色光を適切に緩和することができる。そのため、本例によれば、赤外光用光源１０２が赤外光に伴って赤色光を発生するとしても、赤外光を安全かつ適切に、車両の前方に照射することができる。
【００２９】
尚、ここで、赤外光用光源１０２が発生する赤色光を、例えばフィルタ等の透光膜を用いて低減させようとすると、この透光膜は、赤色光に波長が近い赤外光をも大きく低減させてしまう場合がある。しかし、本例においては、赤色光に更に他の可視光を重ねることにより光の色度を調整しているため、赤外光を低減させずに、赤色光を緩和することができる。特に、赤外光、及びこれに重ねるべき他の可視光の光源として、発光ダイオードのような所定のピーク波長を有する半導体発光素子を用いる場合、赤色光と、当該他の可視光とを、適切に組み合わせることができる。
【００３０】
他の例において、白色光用光源ユニット２００は、白色光に加え、他の可視光を更に照射してもよい。例えば、白色光用光源ユニット２００は、例えば、赤色の補色であるシアン色の光を更に照射してよい。この場合、赤色光を更に適切に緩和することができる。白色光用光源ユニット２００は、シアン色の光を発生する光源を更に有してよい。
【００３１】
また、更なる多の例において、車両用灯具２０は、白色光用光源ユニット２００に代えて、例えば緑色等の白色光以外の可視光を照射する光源ユニットを備えてもよい。この場合、この光源ユニットは、この可視光を発生する光源を有し、この可視光により、赤外光用光源ユニット１００が照射する赤色光を緩和する。この光源ユニットは、この可視光として、例えばシアン色の光を照射してよい。
【００３２】
図４は、車両用灯具２０により形成される配光パターン４００の一例を、車両用灯具２０と共にその背後から透過的に示す図である。配光パターン４００は、車両用灯具２０の前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される。車両用灯具２０は、配光パターン４００の一例として、ロービーム用パターン４０２及び赤外光パターン４０４を形成する。
【００３３】
本例において、白色光用光源ユニット２５０は、白色光を前方に照射することにより水平及び所定の斜め方向の明暗境界であるカットラインを有するロービーム用パターン４０２を形成する。白色光用光源ユニット２５０は、例えば、白色光用光源ユニット２５０内に設けられた遮光部材であるシェードの縁部形状を前方に投影することにより、このカットラインを形成する。
【００３４】
また、赤外光用光源ユニット１００及び白色光用光源ユニット２００は、ロービーム用パターン４０２を囲む所定の照射領域に、赤外光パターン４０４を形成する。本例において、赤外光用光源ユニット１００は、照射領域に、赤色光及び赤外光を照射する。また、白色光用光源ユニット２００は、同じ照射領域に、この赤色光を緩和するために十分な強度の白色光を照射する。この場合、白色光用光源ユニット２００は、白色光用光源ユニット２５０よりも弱い白色光を照射してよい。
【００３５】
この場合、点灯回路１１２（図２、３参照）は、例えば、赤色光及び白色光に基づく照射領域の色度が、色度座標における予め定められた範囲の白色光となる強度で、赤外光用光源１０２（図２参照）及び白色光用光源２０２（図３参照）を点灯させる。そのため、本例によれば、自動車１０の前方における赤色光を、適切に消失又は低減することができる。また、これにより、赤外光を適切に照射することができる。
【００３６】
ここで、例えば、自動車１０（図１参照）が停止した場合等の、自動車１０の速度が予め定められた速度より小さい場合、点灯回路１１２は、赤外光用光源１０２への電力の供給を停止することにより、赤外光用光源１０２を消灯してよい。この場合、例えば歩行者の目等に向かって、赤外光が継続して照射されるのを防止することができる。また、これにより、更に安全に赤外光を照射することができる。また、車両用灯具２０は、配光パターン４００の一部として、フォグランプ用光源ユニット３００が発生する黄色光に基づくフォグランプパターンを更に形成してよい。
【００３７】
図５は、赤外光パターン４０４の色度を説明する色度座標を示す。点５０２及び点５０４のそれぞれは、赤外光パターン４０４が形成される照射領域の色度を、白色光用光源ユニット２００を点灯する場合、及びしない場合のそれぞれに対して示す。白色光用光源ユニット２００を点灯せずに、赤外光用光源ユニット１００のみを点灯する場合、赤外光用光源ユニット１００が照射する赤色光に基づき、赤色に近い点５０２に対応する色度の赤外光パターン４０４を形成する。
【００３８】
一方、赤外光用光源ユニット１００及び白色光用光源ユニット２００を共に点灯する場合、白色光用光源ユニット２００は、白色光により、赤外光用光源ユニット１００からの赤色光を緩和する。そのため、赤外光用光源ユニット１００及び白色光用光源ユニット２００が照射する赤色光及び白色光に基づき、赤外光パターン４０４を、点５０４に対応する色度の白色光により形成する。本例において、点５０４は、Ｘ座標が０．４８４であり、Ｙ座標が０．４１９の点である。
【００３９】
点灯回路１１２は、照射領域の色度のＸ座標が０．４５０〜０．５００であり、Ｙ座標が０．３８０〜０．４４０となる強度で、赤外光用光源１０２及び白色光用光源２０２を点灯させる。この場合、赤色又はアンバー色等の光は自動車１０の前方に照射されないため、対向車等が、車両用灯具２０をブレーキランプや尾灯等と誤認するのを防止することができる。
【００４０】
また、人間の目は、赤色光を受けた直後には、色彩感覚に違和感を生じる場合があり、歩行者等の目に赤色光が照射されると、その歩行者に危険が生じる場合がある。しかし、本例によれば、赤外光パターン４０４の色度を調整することにより、歩行者等の目に赤色光が照射されるのを防ぐことができる。これにより、高い安全性を確保することができる。本例によれば、適切な色度を有する赤外光パターン４０４を形成することができる。
【００４１】
図６及び図７は、赤外光用光源ユニット１００の構成の他の例を示す。図６は、赤外光用光源ユニット１００のＢＢ垂直断面図を示す。図７は、赤外光用光源ユニット１００のＡＡ水平断面図を示す。本例において、赤外光用光源１０２は、白色光用ＬＥＤ２１０を更に含む。白色光用ＬＥＤ２１０は、例えば０．２ｍｍ以下程度の間隔を開けて、赤外光用ＬＥＤ１１０に隣接して設けられる。赤外光用ＬＥＤ１１０及び白色光用ＬＥＤ２１０の表面は、例えば１ｍｍ角程度の大きさを有してよい。また、本例において、モールド１１４は、赤外光用ＬＥＤ１１０及び白色光用ＬＥＤ２１０を一体に封止する。
【００４２】
この場合、赤外光用光源１０２は、白色光を発生する白色光用光源の機能を更に有する。また、赤外光用ＬＥＤ１１０及び白色光用ＬＥＤ２１０は、隣接して設けられているため、リフレクタ１０４は、赤色光及び白色光を自動車１０（図１参照）の前方における略同じ照射領域に照射する光学部材の機能を有する。この場合、白色光用ＬＥＤ２１０は、白色光を発生することにより、赤外光用ＬＥＤ１１０が発生する赤色光を緩和する。
【００４３】
そのため、本例においても、赤外光の照射に伴う赤色光を、適切に緩和することができる。本例によれば、赤外光を安全かつ適切に照射することができる。尚、上記以外の点において、図６及び図７において、図２及び図３と同じ符号を付した構成は、図２及び図３における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。
【００４４】
また、他の例において、赤外光用ＬＥＤ１１０及び白色光用ＬＥＤ２１０は、それぞれ異なるモールドにより封止されてもよい。この場合、赤外光用光源ユニット１００は、赤外光用ＬＥＤ１１０及び白色光用ＬＥＤ２１０をそれぞれ含む複数の光源を有してよい。
【００４５】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００４６】
上記説明から明らかなように、本発明によれば、赤外光を適切に照射することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用灯具２０の構成の一例を示す図である。
【図２】赤外光用光源ユニット１００の構成の一例を示す図である。
【図３】白色光用光源ユニット２００の構成の一例を示す図である。
【図４】配光パターン４００の一例を示す図である。
【図５】赤外光パターン４０４の色度を説明する色度座標を示す図である。
【図６】赤外光用光源ユニット１００のＢＢ垂直断面図である。
【図７】赤外光用光源ユニット１００のＡＡ水平断面図である。
【符号の説明】
１０・・・自動車、２０・・・車両用灯具、２２・・・カバー、２４・・・ランプボディー、１００・・・赤外光用光源ユニット、１０２・・・赤外光用光源、１０４・・・リフレクタ、１０６・・・透光カバー、１０８・・・底面部、１１０・・・赤外光用ＬＥＤ、１１２・・・点灯回路、１１４・・・モールド、２００・・・白色光用光源ユニット、２０２・・・白色光用光源、２０４・・・リフレクタ、２０６・・・透光カバー、２０８・・・底面部、２１０・・・白色光用ＬＥＤ、２１４・・・モールド、２５０・・・白色光用光源ユニット、３００・・・フォグランプ用光源ユニット、４００・・・配光パターン、４０２・・・ロービーム用パターン、４０４・・・赤外光パターン、５０２・・・点、５０４・・・点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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