JP2003086146A - 赤外線電球および該赤外線電球を具備する赤外線投光用灯具 - Google Patents

赤外線電球および該赤外線電球を具備する赤外線投光用灯具

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JP2003086146A
JP2003086146A JP2001276451A JP2001276451A JP2003086146A JP 2003086146 A JP2003086146 A JP 2003086146A JP 2001276451 A JP2001276451 A JP 2001276451A JP 2001276451 A JP2001276451 A JP 2001276451A JP 2003086146 A JP2003086146 A JP 2003086146A
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infrared ray
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bulb
optical film
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Hironobu Sakamoto
博信 坂本
Toshiyuki Kondo
俊幸 近藤
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Stanley Electric Co Ltd
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Stanley Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の赤外線電球では赤外線透過フィルタを
斜めに透過する光に対して遮断波長が短波長側にシフト
するので、赤色光が漏出し、関係規格に反するものとな
る問題点を生じていた。 【解決手段】 本発明により、中心波長(nd)≧62
0nmとして設定された膜厚の光学膜5aの複数を積層
して形成した赤外線透過フィルタ5を設けて成る赤外線
電球1であり、赤外線透過フィルタ1の光学膜が、発光
源2aから赤外線透過フィルタ5に直交して透過すると
きの膜厚を基準とした透過角θに対する光学膜厚分布
が、光学膜厚比(θ)=1×10−5θ+0.002
1+0.9984に従う赤外線電球1とし、当該の赤外
線電球1を光源とする赤外線投光用灯具10としたこと
で、点灯時にはどの様な状態においても赤外線投光用灯
具から赤色光が投射されないものとして課題を解決す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、夜間の走行時にお
けるヘッドライトなど可視光による障害物の検知方法に
加えて、赤外線暗視装置と称されている赤外線による障
害物の検知方法を追加することで、障害物の検知能力の
一層の向上を図るときに、前記赤外線暗視装置の光源と
して用いられる赤外線電球、および、赤外線投光用灯具
に係るものである。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の赤外線電球90の構成の
例を示すものが図8であり、例えばハロゲン電球91な
どフィラメント91aを発光源とする電球に赤外線透過
フィルタ93を形成したシース94を被着するものであ
り、前記赤外線透過フィルタ93は、例えばシリコン
(Si)などの高屈折部材で形成した薄膜と、酸化シリ
コン(SiO)などの低屈折部材で形成した薄膜とを
交互に多層に積層し、可視光を遮断し赤外光を透過させ
る赤外線透過フィルタ93としたものである。
【0003】このときに、前記した高屈折部材で形成し
た薄膜と、低屈折部材で形成した薄膜との膜厚は、遮断
を目的とする波長に応じて定められる中心波長の1/4
波長に形成され、総積層数は約25〜70層である。そ
して、前記した薄膜は真空蒸着、プラズマ成膜、スパッ
タなどにより成膜される。尚、赤外線透過フィルタ93
に耐熱的な問題を生じない場合はバルブ92の表面に直
接成膜しても良く、或いは、耐熱性に問題がある場合に
は平板状としてバルブ92から距離を設けて設置するも
のとしても良い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た赤外線透過フィルタ93が所望の可視光カットの性能
を示すのは、厳密にはフィラメント91aからの光が赤
外線透過フィルタ93を直角に透過する(透過角θ=0
゜)ときのみであり、透過角θが大きくなるにつれ、遮
断波長は短波長側にシフトする。よって、この透過角θ
が大きくなった部分からは可視光である赤色が漏出する
ものとなり、この赤外線電球90を具備する赤外線投光
用灯具が赤く光るものと成り、前方には赤色光を放射し
ては成らないと規定されている関係規格に反するものと
なる問題点を生じている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は前記した従来の
課題を解決するための具体的手段として、中心波長(n
d)≧620nmとして設定された膜厚の光学膜の複数
を積層して形成した赤外線透過フィルタを設けて成る赤
外線電球であり、前記赤外線透過フィルタの前記光学膜
が、発光源から前記赤外線透過フィルタに直交して透過
するときの膜厚を基準とした透過角θに対する光学膜厚
分布が、光学膜厚比(θ)=1×10 θ+0.0
021+0.9984(式)に従うことを特徴とする
赤外線電球、および、該赤外線電球を具備する赤外線投
光用灯具を提供することで課題を解決するものである。
【0006】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明を図に示す実施形
態に基づいて詳細に説明する。図1に示すものは本発明
に係る赤外線電球1の第一実施形態であり、この第一実
施形態では赤外線電球1は従来例と同様にハロゲン電球
2にバルブ3を覆うシース4を設け、このシース4の表
面に赤外線透過フィルタ5を設けるものとした構成の例
で説明するが、従来例でも説明したようにバルブ3の表
面に直接に赤外線透過フィルタ5を形成しても良く(図
5参照)或いは平板状に形成してハロゲン電球2の前方
に設置する(図6参照)ものとしても良いものである。
尚、図中に符号6で示すものはハロゲン電球2からの直
射光を遮蔽するための遮光膜である。
【0007】ここで、前記ハロゲン電球2のフィラメン
ト2aから発せられる光が外部に放射される状態を考察
してみると、前記フィラメント2a(ここでは近似的に
点光源と考える)からハロゲン電球2の中心線Xに対し
直交方向に放射される光は、前記シース4および赤外線
透過フィルタ5も直交(透過角θ=0゜)して透過する
ものとなり、このときには赤外線透過フィルタ5を構成
する光学膜5aを規定厚として透過するものとなる。
尚、図は、理解を容易とするために赤外線透過フィルタ
5および光学膜5aの部分については極端に誇張と省略
が行われている。
【0008】そして、前記透過角θが増すほどに光は前
記赤外線透過フィルタ5を斜めに透過するものとなり、
従来例でも説明したように前記赤外線透過フィルタ5の
遮断波長は短波長側にシフトし、赤色光の漏出を生じる
ものとなる。そこで、発明者はフィラメント2aから放
射された光が赤外線透過フィルタ5を透過するときの透
過角θに対応して膜厚を変化させることで上記した赤色
光の漏出を防止することを可能とする赤外線透過フィル
タ5を提供するものである。
【0009】図2に示すものは、本発明に係る赤外線透
過フィルタ5の第一実施例であり、図は透過角θと光学
膜5aの膜厚との関係を示すものであり、このときに赤
外線透過フィルタ5は直角に透過する光に対して中心波
長(nd)≧620nmとして設定されている。そし
て、中心波長(nd)に対し透過角θが変化したときの
光学膜5aの膜厚比の曲線Q1は下記式に従うものと
されている。 式…光学膜厚比(θ)=1×10−5θ+0.00
21+0.9984
【0010】図3に示すものは、本発明に係る赤外線透
過フィルタ5の第二実施例であり、この第二実施例では
中心波長(nd)≧660nmと前の第一実施例よりも
長波長側に設定されている。そして、この場合の透過角
θが変化したときの光学膜5aの膜厚比の曲線Q2は下
記式に従うものとされている。 式…光学膜厚比(θ)=4×10−5θ−7×10
−5θ+0.9966
【0011】ここで、図2、および、図3について考察
すると、図2においても図3においても膜厚が曲線状に
変化するものであり、光学膜5aを例えばスパッタなど
で形成するとしても、膜厚を調整するためには真空槽内
で時間に伴い移動するマスク装置などが必要となり、設
備が複雑なものとなる懸念がある。
【0012】ここで、この種の赤外線電球1を使用する
赤外線投光用灯具10(図7参照)について検討してみ
ると、照射光としての赤外線が反射鏡11で反射され平
行光線として前方に投射される角度は透過角θにおいて
±30゜の範囲に過ぎず、それより透過角θが大きい角
度の範囲においては、単に赤色光が透過しないものであ
れば必要充分である。
【0013】よって、図2、図3に示す曲線Q1、Q2
の±30゜までの範囲のみマスク装置が正確に移動する
ものとしておき、それ以外の範囲では適宜に図2、図3
に示す倍率曲線よりも厚く形成されるものとしておけば
実用上に支障を生じることはなく、上記したマスク装置
などの簡素化が図れるものとなる。
【0014】ここで、発明者は上記の構成をさらに発展
させ図4に示す赤外線透過フィルタ5の構成を第三実施
例として提供するものであり、ここでは前記赤外線透過
フィルタ5を透過角θ±30゜までの範囲とそれ以上の
透過角θの範囲に分ける。そして、透過角θ±30゜ま
での範囲には、図中に曲線Q3で示すように、例えば
式における透過角θ30゜の光学膜厚比で光学膜5aを
形成し、透過角θ±30゜以上の範囲には例えば式に
おける透過角θ80゜の光学膜厚比で光学膜5aを形成
する。このようにすることで、マスキング装置は単に所
定位置へのセットと、所定位置からの退去を行えば良い
ものとなり格段に簡素化される。尚、上記の構成は分割
する範囲を2以上と設定することでも当然に実施可能で
ある。
【0015】図5、および、図6は本発明に係る赤外線
電球1の第二実施形態、第三実施形態を示すものであ
り、図5は例えばハロゲン電球2の消費電力が少なくバ
ルブ3が高温とならない場合などに実施可能な構成であ
って、バルブ3の表面に直接に赤外線透過フィルタ5を
形成している。また、図6はハロゲン電球2の消費電力
が大きくハロゲン電球2に赤外線透過フィルタ5を近付
け難いときなどの構成であり、赤外線透過フィルタ5は
板状の基板7状に形成されている。そして、何れの場合
にも透過角θに応じて厚みが換えられている。
【0016】図7は上記赤外線電球1を具備する赤外線
投光用灯具10であり、このようにすることで、透過角
θが約±30゜以内の範囲にある光は反射鏡11で反射
され平行光線となってレンズ12に達し、このレンズ1
2に施されたレンズカット12aにより適宜に拡散され
て検出方向に投射される。このときに、前記赤外線投光
用灯具10内には透過角θが約±30゜以上の範囲とな
る光も放射され一部は直射光とし、他の一部は反射光と
して外部に放射されるものとなるが、本発明により赤外
線透過フィルタ5がいかなる透過角θにおいても赤色光
を透過することのないものとされているので、赤外線投
光用灯具10が赤みを帯びて見えることがない。
【0017】
【発明の効果】以上に説明したように本発明により、中
心波長(nd)≧620nmとして設定された膜厚の光
学膜の複数を積層して形成した赤外線透過フィルタを設
けて成る赤外線電球であり、前記赤外線透過フィルタの
前記光学膜が、発光源から前記赤外線透過フィルタに直
交して透過するときの膜厚を基準とした透過角θに対す
る光学膜厚分布が、光学膜厚比(θ)=1×10−5θ
+0.0021+0.9984(式)に従う赤外線
電球とし、当該の赤外線電球を光源とする赤外線投光用
灯具としたことで、点灯時にはどの様な状態においても
赤外線投光用灯具から赤色光が投射されないものとし
て、例えばテールランプなどとの誤認を生じないものと
して、この種の赤外線投光用灯具の性能の向上に極めて
優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る赤外線電球の第一実施形態を要
部を破断した状態で示す説明図である。
【図2】 同じく本発明に係る赤外線電球の要部である
赤外線透過フィルタの構成を第一実施例として示すグラ
フである。
【図3】 同じく本発明に係る赤外線透過フィルタの構
成を第二実施例として示すグラフである。
【図4】 同じく本発明に係る赤外線透過フィルタの構
成を第三実施例として示すグラフである。
【図5】 同じく本発明に係る赤外線電球の第二実施形
態を要部を破断した状態で示す説明図である。
【図6】 同じく本発明に係る赤外線電球の第三実施形
態を要部を破断した状態で示す説明図である。
【図7】 本発明に係る赤外線電球を具備する赤外線投
光用灯具を示す断面図である。
【図8】 従来例を要部を破断した状態で示す説明図で
ある。
【符号の説明】
1……赤外線電球 2……ハロゲン電球 2a……フィラメント 3……バルブ 4……シース 5……赤外線透過フィルタ 6……遮光膜 7……基板 10……赤外線投光用灯具 11……反射鏡 12……レンズ 12a……レンズカット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H048 GA04 GA18 GA34 GA51 GA57 GA61 3K039 CC01 KA00 4G059 AA07 AC04 EA05 EA13 EB02 EB03 EB04 GA02 GA04 GA12

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中心波長(nd)≧620nmとして設
    定された膜厚の光学膜の複数を積層して形成した赤外線
    透過フィルタを設けて成る赤外線電球であり、前記赤外
    線透過フィルタの前記光学膜が、発光源から前記赤外線
    透過フィルタに直交して透過するときの膜厚を基準とし
    た透過角θに対する光学膜厚分布が、光学膜厚比(θ)
    =1×10−5θ+0.0021+0.9984(
    式)に従うことを特徴とする赤外線電球。
  2. 【請求項2】 透過角θが±30゜までの範囲では膜厚
    は上記式に従い、透過角θがそれ以上の範囲では膜厚
    は上記式よりも適宜に厚く設定されていることを特徴
    とする請求項1記載の赤外線電球。
  3. 【請求項3】 中心波長(nd)≧660nmとして設
    定された膜厚の光学膜の複数を積層して形成した赤外線
    透過フィルタを設けて成る赤外線電球であり、前記赤外
    線透過フィルタの前記光学膜が、発光源から前記赤外線
    透過フィルタに直交して透過するときの膜厚を基準とし
    た透過角θに対する光学膜厚分布が、光学膜厚比(θ)
    =4×10−5θ−7×10−5θ+0.9966
    (式)に従うことを特徴とする赤外線電球。
  4. 【請求項4】 透過角θが±30゜までの範囲では膜厚
    は上記式に従い、透過角θがそれ以上の範囲では膜厚
    は上記式よりも適宜に厚く設定されていることを特徴
    とする請求項2記載の赤外線電球。
  5. 【請求項5】 前記赤外線透過フィルタは前記透過角θ
    を基準として少なくとも2つの範囲に分割され、それぞ
    れの範囲には膜厚が異なる赤外線透過フィルタが配置さ
    れて略階段状として形成されるものとし、それぞれの範
    囲の膜厚は前記範囲が設定された透過角θの最大値に対
    応する光学膜厚比(θ)=1×10−5θ+0.00
    21+0.9984、又は、光学膜厚比(θ)=4×1
    −5θ −7×10−5θ+0.9966(式)で
    得られる膜厚とされていることを特徴とする赤外線電
    球。
  6. 【請求項6】 上記請求項1〜請求項5何れかに記載の
    赤外線電球を具備することを特徴とする赤外線投光用灯
    具。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008505001A (ja) * 2004-07-05 2008-02-21 オー・ツェー・エリコン・バルザース・アクチェンゲゼルシャフト 車両用ナイトビジョンシステム

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