JP2004087281A - 自動車用赤外光照射ランプ - Google Patents
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Abstract
【課題】凸レンズの周縁部からグレア光とならない光量の小さい可視光を出射することで、前面レンズの赤色発光が相対的に薄められて、ランプの点灯をテールランプやストップランプと誤認することがない赤外光照射ランプを提供する。
【解決手段】光源２２を挿着したリフレクター２０の前方にレンズホルダー３０を介して凸レンズ４０が一体化された光源ユニットＵを備え、凸レンズ４０の裏面に赤外光透過膜４６を設けた自動車用赤外光照射ランプにおいて、赤外光透過膜４６の外周に赤外光透過膜非形成領域４８を設けて、凸レンズ４０の赤色の発光を打ち消す白色の可視光を凸レンズの周縁部４０ａから出射させるが、赤外光透過膜非形成領域４８の背後に設けた遮光部材３４によりエネルギー密度の高い可視光は遮光され、赤外光透過膜４６で反射し減衰してエネルギー密度の低下した可視光だけが赤外光透過膜非形成領域４８に導かれるので、凸レンズ周縁部４０ａから出射する光量調整された可視光ではグレア光となることはない。
【選択図】 図１
【解決手段】光源２２を挿着したリフレクター２０の前方にレンズホルダー３０を介して凸レンズ４０が一体化された光源ユニットＵを備え、凸レンズ４０の裏面に赤外光透過膜４６を設けた自動車用赤外光照射ランプにおいて、赤外光透過膜４６の外周に赤外光透過膜非形成領域４８を設けて、凸レンズ４０の赤色の発光を打ち消す白色の可視光を凸レンズの周縁部４０ａから出射させるが、赤外光透過膜非形成領域４８の背後に設けた遮光部材３４によりエネルギー密度の高い可視光は遮光され、赤外光透過膜４６で反射し減衰してエネルギー密度の低下した可視光だけが赤外光透過膜非形成領域４８に導かれるので、凸レンズ周縁部４０ａから出射する光量調整された可視光ではグレア光となることはない。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車に搭載して、車輌の前方を赤外光で照明する自動車用赤外光照射ランプに係わり、特に、近赤外までの感度を有するＣＣＤカメラと共用する自動車用赤外光照射ランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、この種のランプは、ランプボディと前面レンズで画成された灯室内に可視光源および放物面リフレクターを配置し、可視光成分を反射し赤外光成分を透過させる赤外光透過膜（以下、単に赤外光透過膜という）をガラスプレートの表面全域に形成した赤外光透過フィルターを、灯室の前面開口部全体を塞ぐように光源と前面レンズ間に配置し、前面レンズに向かう光源光の全てが赤外光透過膜を透過するように構成されており、リフレクターで反射された光源光は、赤外光透過膜を透過する際に可視光成分がカットされ、主に目に見えない赤外光成分だけの光となって前面レンズから前方に出射配光される。
【０００３】
そして、車輌前方の赤外光照射領域を、自動車前部に設けられた近赤外までの感度を有するＣＣＤカメラで撮影し、画像処理装置で処理して、車室内のモニタ画面に映し出す。ドライバーは、車輌前方の視界を映すモニタ画面上で、人やレーンマークや障害物といったものを遠方まで確認できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した従来の赤外光照射ランプでは、図１１に赤外光透過フィルター（赤外光透過膜）の分光特性を示すが、図１１の斜線に示すように、赤外光透過フィルター（赤外光透過膜）では７００〜８００ｎｍあたりの長波長側の可視光（赤色光成分）を完全にカットできないため、前面レンズには赤外光とともに赤外光透過フィルター（赤外光透過膜）を透過した一部の可視光（赤色光成分）も導かれる。そして、前面レンズから赤外光とともに一部の可視光（赤色光成分）も出射し、前面レンズが赤く発光（ランプが赤く点灯）しているように見える。このため、自動車の前部に設けた赤外光照射ランプの点灯をテールランプやストップランプの点灯と誤認するおそれがあり、安全上問題であった。
【０００５】
そこで発明者は、光源光の一部を赤外光透過フィルター（赤外光透過膜）を透過させることなく前面レンズの周縁部に導いて、赤色に発光する前面レンズの周縁部を白色に発光させると、赤色発光が薄められて目立たなくなるのではと考えて、実験を重ねた結果、これが有効であることが確認されたので、特願２００１―２０５７０８号（２００１年７月６日出願、以下、先願という）を提案した。
【０００６】
この先願では、例えば、図１２に示すように、バルブ２を挿着したリフレクター１の前方に筒型のレンズホルダー３を介して凸レンズ４が一体化された光源ユニットを備え、凸レンズ４裏面の周縁部を除いた領域に赤外光透過膜５を形成し、凸レンズ４裏面の周縁部に赤外光透過膜非形成領域６を形成して、可視光をカットした赤外光Ｌ１が凸レンズ４から出射するとともに、可視光Ｌ２が凸レンズ周縁部４ａから出射することで、凸レンズ周縁部４ａが白色に発光して、凸レンズ４の赤色の発光色が薄められるように構成されている。
【０００７】
しかし、前記した先願では、バルブ２からの直射光あるいはリフレクター１やレンズホルダー３での反射光といった比較的エネルギー密度の高い光が赤外光透過膜非形成領域６に直接入射し凸レンズ周縁部４ａから出射するため、グレア光となるおそれがある。また、凸レンズ４の裏面に形成する赤外光透過膜５の面積を大きく（赤外光透過膜非形成領域６を狭く）することで、凸レンズ周縁部４ａからの可視光の出射光量をグレア光とならないように調整することも可能であるが、出射光量の低減は赤色発光を薄める作用も低減させることになるため、その調整は容易ではない。
【０００８】
そこで発明者は、凸レンズ周縁部４ａから出射する可視光のエネルギー密度が弱ければグレア光にならないだろうと考え、図１２仮想線で示すように、レンズホルダー３の内側に、凸レンズ周縁部４ａ（赤外光透過膜非形成領域６）の背後を覆うように遮光部材７を設けて、その効果を確かめる実験を重ねたところ、凸レンズ４が赤く発光することがないことは勿論、グレア光も発生しないことが確認されたので、本発明を提案するに至ったものである。
【０００９】
本発明は、前記従来技術の問題点および前記した発明者の知見に基づいてなされたもので、その目的は、凸レンズの周縁部からグレア光とならない可視光を出射させることで、前面レンズの赤色発光が相対的に薄められて、ランプの点灯をテールランプやストップランプと誤認することがない赤外光照射ランプを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段および作用】
前記目的を達成するために、請求項１に係る赤外光照射ランプにおいては、光源を挿着したリフレクターの前方に筒型のレンズホルダーを介して凸レンズが一体化された光源ユニットを備え、前記リフレクターと凸レンズの間に光路を横切るように延在する赤外光透過膜が設けられた自動車用赤外光照射ランプにおいて、
前記赤外光透過膜の外周に赤外光透過膜非形成領域を設けて、前記凸レンズの周縁部から可視光が出射するように構成するとともに、前記レンズホルダーには、前記凸レンズの周縁部の背後を覆う遮光部材を設けるように構成した。
【００１１】
そして、赤外光透過膜の具体的構成としては、請求項２に示すように、凸レンズの裏面に赤外光透過膜を形成する場合と、請求項３に示すように、凸レンズの背後に配置した透明プレートに赤外光透過膜を形成する場合とがあり、赤外光透過膜よりも遮光部材が後方位置となる構成では、赤外光透過膜の外周に形成した赤外光透過膜非形成領域の背後を遮光部材が覆うように構成することが望ましい。
【００１２】
（作用）光源から直接あるいはリフレクターやレンズホルダーで反射される等して凸レンズに向かう光源光は、光路を横切るように延在する赤外光透過膜を透過することで可視光成分がカット（反射）され、主に目に見えない赤外光成分となって凸レンズから出射する。しかし、凸レンズからの出射光中には、赤外光透過膜でカットしきれなかった可視光成分（赤色光成分）も含まれており、このため、ランプ点灯時のレンズが赤く発光する。しかるに、凸レンズの周縁部には、赤外光透過膜非形成領域を介して、赤外光透過膜を透過しない光源光（可視光）が導かれるため、凸レンズの周縁部が白色に発光して、凸レンズの赤色の発光色を薄めるべく作用する。即ち、凸レンズの赤色の発光量自体は、凸レンズに向かう光源光の全てが赤外光透過膜を透過するように構成された従来構造の場合とほとんど変わらないが、凸レンズの赤色に発光する領域の周縁部が白色に発光することで、相対的に赤色発光が薄められる。
【００１３】
また、凸レンズの周縁部から出射する可視光によって、グレア光が発生するおそれがあるが、請求項２に示すように、凸レンズの裏面に赤外光透過膜を形成する構成では、後方から赤外光透過膜非形成領域に向かうエネルギー密度の高い光源光（可視光）は遮光部材により遮光されて赤外光透過膜非形成領域には導かれず、赤外光透過膜で反射しさらに遮光部材で反射する等、反射を繰り返すことで減衰したエネルギー密度の低い光（可視光）だけが赤外光透過膜非形成領域に導かれるので、凸レンズの周縁部からはエネルギー密度の低い白色の光源光（可視光）が出射し、凸レンズの赤色発光を薄める上では有効であるが、光量が小さいためグレア光となることはない。また、請求項３に示すように、凸レンズの背後に配置した透明プレートに赤外光透過膜を形成する構成であって、凸レンズに接近配置した透明プレートの背後に遮光部材を設ける場合も、前記した請求項２の作用と同様である。
【００１４】
一方、請求項３に示すように、凸レンズの背後に配置した透明プレートに赤外光透過膜を形成する構成であって、凸レンズと透明プレートとの間に遮光部材を設ける場合は、後方から凸レンズの周縁部に向かうエネルギー密度の高い光源光（可視光）は遮光部材により遮光されるため凸レンズの周縁部には導かれず、凸レンズ裏面と透明プレート前面で反射を繰り返すことで減衰したエネルギー密度の低い光（可視光）だけが凸レンズの周縁部に導かれるので、凸レンズの周縁部からはエネルギー密度の低い白色の光源光（可視光）が出射し、凸レンズの赤色発光を薄める上では有効であるが、光量が小さいためグレア光となることはない。
【００１５】
請求項２においては、請求項１に記載の赤外光照射ランプにおいて、前記赤外光透過膜を前記凸レンズの裏面に形成するように構成した。
【００１６】
（作用）凸レンズに直接赤外光透過膜を形成したので、赤外光透過膜を形成するための透明プレートが不要で、それだけランプ構造が簡潔である。また、赤外光透過フィルター（赤外光透過膜を形成した透明プレート）を設ける場合に比べて、光源ユニット内に熱がこもりにくく、赤外光透過膜の熱劣化が抑制される。
【００１７】
請求項３においては、請求項１に記載の赤外光照射ランプにおいて、前記赤外光透過膜を前記凸レンズの背後に配置した透明プレートに形成するように構成した。
【００１８】
（作用）凸レンズの背後に赤外光透過フィルター（赤外光透過膜を形成した透明プレート）を配置した簡単な構成で、例えば高温のため赤外光透過フィルター（赤外光透過膜）の可視光カット性能が低下したような場合には、ランプを構成する主要部品を交換することなく、赤外光透過フィルターだけを交換すればよい。
【００１９】
請求項４においては、請求項１〜３のいずれかに記載の赤外光照射ランプにおいて、前記遮光部材を、前記レンズホルダーの前縁部に設けたレンズ係合部の内側に階段状に延出形成するように構成した。
【００２０】
（作用）レンズホルダーとしては、成形性，耐熱性等から一般にアルミダイキャスト製が使用される傾向にあるが、レンズホルダーの前縁部にレンズ係合部と遮光部材を階段状に一体に延出形成した構造であるので、遮光部材を別部材で構成する場合に比べて、構成が簡潔な上に、製造も容易で、重量もかさまない。
【００２１】
請求項５においては、請求項１〜４のいずれかに記載の赤外光照射ランプにおいて、前記遮光部材の延出先端部を先細形状に形成するように構成した。
【００２２】
（作用）遮光部材の延出先端部端面で反射した可視光（光源光）が赤外光透過膜に斜めに入射すると、凸レンズからの出射光によって円弧状の筋が赤く発光して見えるおそれがあるが、遮光部材の先細形状の延出先端部には、凸レンズ側に可視光（光源光）を反射する端面がないので、光源光が赤外光透過膜に斜めに入射するような形態とならず、凸レンズが赤く発光して見えるおそれがない。
【００２３】
請求項６においては、請求項１〜４のいずれかに記載の赤外光照射ランプにおいて、前記遮光部材の延出先端部を黒色処理するように構成した。
【００２４】
（作用）遮光部材の延出先端部端面で反射した可視光（光源光）が赤外光透過膜に斜めに入射すると、凸レンズからの出射光によって円弧状の筋が赤く発光して見えるおそれがあるが、遮光部材の延出先端部の黒色の端面では、可視光（光源光）が殆ど吸収されて凸レンズ側に反射されないので、光源光が赤外光透過膜に斜めに入射するような形態とならず、凸レンズが赤く発光して見えるおそれがない。
【００２５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【００２６】
図１〜図３は、例えば車室内上部に設けられて車輌前方の視界を撮影する赤外光対応ＣＣＤカメラとともに用いられるランプであって、夜間前方視界検出システムに適用するに好適な赤外光照射ランプの実施例を示し、図１は本発明の第１の実施例である赤外光照射ランプの縦断面図、図２は同ランプの要部である光源ユニット前端部部周辺の分解斜視図、図３は同ランプの要部であるレンズホルダー前縁部のレンズ係合部周辺の拡大断面図で、（ａ）は同ランプにおける遮光部材先端部の拡大断面図、（ｂ）は問題提起の対称となる同遮光部材先端部の拡大断面図である。
【００２７】
夜間前方視界検出システムは、車輌前部に設けられて車輌前方に赤外光を照射する赤外光照射ランプ１０Ａと、例えば車室内上部に設けられて車輌前方の視界を撮影する赤外光対応ＣＣＤカメラ（図示せず）と、同ＣＣＤカメラの撮影した画像を解析する画像処理解析装置と、画像処理解析装置で解析したデータを表示するヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）等とから主として構成されている。
【００２８】
画像処理解析装置には、ＣＣＤカメラが撮像した目に見えない遠方の歩行者や障害物そしてレーンマークなどの映像が送られるが、その映像からエッジ処理やパターン認識を行うことで、歩行者や障害物そしてレーンマークなどを容易に認識することができる。そして、歩行者や障害物そしてレーンマークなどの映像は、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）でドライバーに示したり、形状認識で路上物体（歩行者や障害物やレーンマークなど）の特徴を判断し、音声でドライバーに知らせることができるように構成されている。
【００２９】
赤外光照射ランプ１０Ａは、図１に示されるように、前面側が開口する容器状の合成樹脂製ランプボディ１２と、ランプボディ１２の前面開口部に組み付けられ、ランプボディ１２と協働して灯室Ｓを画成する透明な前面カバー１４と、灯室Ｓ内に収容され、図示しないエイミング機構によって上下左右方向に傾動調整可能に支持された投射式光源ユニットＵ１で構成されている。
【００３０】
光源ユニットＵ１は、光源であるバルブ２２を挿着したアルミダイキャスト製の略楕円体形状のリフレクター２０と、筒型のレンズホルダー３０を介してリフレクタ２０の前方に一体化された凸レンズ４０で構成され、リフレクター２０の第１焦点ｆ１にバルブ２２のフィラメントが位置し、かつリフレクター２０の第２焦点ｆ２に凸レンズ４０の後方焦点が位置することで、リフレクター２０のアルミ蒸着処理された有効反射面で反射した光源光が凸レンズ４０でほぼ平行光Ｌ３となって投射配光されるように構成されている。即ち、光源ユニットＵ１の作る配光パターンは、走行ビーム形成用の自動車用ヘッドランプ（光源ユニット）の配光パターンと同じである。
【００３１】
レンズホルダー３０は、リフレクター２０と同様のアルミダイキャスト製で、その前縁部には、凸レンズ４０の外周フランジ部４２が係合できる内フランジ状のレンズ係合部３２が周設されている。そして、レンズホルダー３０の前縁部に金属製円環状のレンズ保持枠５０が被着されて、凸レンズ４０の外周フランジ部４２がレンズ係合部３２に係合した形態に固定保持されている。符号３１，３１は、レンズホルダー３０の外周上下に形成された一対の雌ねじ形成ボスで、締結ねじ５４を雌ねじ部３１ａに螺着することで、レンズ保持枠５０の一対の脚５２がボス３１に固定されて、レンズ保持枠５０がレンズホルダー３０の前縁部に被着される。
【００３２】
また、凸レンズ４０裏面の周縁部を除く領域には、可視光を反射して赤外光を透過する赤外光透過膜４６が蒸着により円形状に形成されており、凸レンズ４０からは、赤外光透過膜４６を透過することで可視光をカットした赤外光が出射するようになっている。また、凸レンズ４０裏面の周縁部（円形の赤外光透過膜４６の外周）には、光源光がそのまま透過できるリング状の赤外光透過膜非形成領域４８が形成されており、凸レンズ４０の周縁部４０ａからは、凸レンズ４０の赤色発光を薄めるための可視光（白色光）Ｌ５が出射するようになっている。
【００３３】
また、レンズホルダー３０のレンズ係合部３２の内側には、階段状に延出する遮光部材３４が周設されている。レンズ係合部３２に連成された遮光部材３４は、赤外光透過膜非形成領域４８の背後を覆うように内フランジ状に延びて、後方から赤外光透過膜非形成領域４８に向かう光を遮光して、グレア光とならないエネルギー密度の低い光だけを赤外光透過膜非形成領域４８に導くようになっている。
【００３４】
即ち、バルブ２２から直接あるいはリフレクター２０やレンズホルダー３０で反射される等して凸レンズ４０に向かう光源光は、凸レンズ４０の裏面に形成された赤外光透過膜４６を透過することで可視光成分がカット（反射）され、主に目に見えない赤外光成分となって図１符号Ｌ３に示すように凸レンズ４０から出射する。しかし、凸レンズ４０からの出射光Ｌ３中には、赤外光透過膜４６でカットしきれなかった可視光成分（赤色光成分）も含まれており、このため、ランプ点灯時の凸レンズ４０が赤く発光する。しかるに、凸レンズ４０の周縁部には、赤外光透過膜非形成領域４８を介して、赤外光透過膜４６を透過しない光源光（可視光）Ｌ５が導かれるため、凸レンズ４０の周縁部が白色に発光して、凸レンズ４０の赤色の発光色を薄めるべく作用する。さらに詳しく述べると、凸レンズ４０の赤色の発光量自体は、凸レンズ４０に向かう光源光の全てが赤外光透過膜４６を透過するように構成された従来構造の場合とほとんど変わらないが、凸レンズ４０の赤色に発光する領域の周縁部が白色に発光することで、相対的に赤色発光が薄められる。
【００３５】
特に、後方から赤外光透過膜非形成領域４８に向かうエネルギー密度の高い光源光（可視光）Ｌ４は、遮光部材３４により遮光されて赤外光透過膜非形成領域４８には導かれず、符号Ｌ５に示すように、赤外光透過膜４６で反射しさらに遮光部材３４で反射する等、反射を繰り返すことで減衰してエネルギー密度が低下した光（可視光）だけが赤外光透過膜非形成領域４８に導かれる。このため、凸レンズ４０の周縁部４０ａからはエネルギー密度の低い白色の光源光（可視光）Ｌ５が出射し、凸レンズ４０の赤色発光を薄める上では有効であるが、光量が小さいためグレア光となることはない。
【００３６】
また、遮光部材３４の延出先端部端面３４ｂが、図３（ｂ）に示すように、所定幅のリング状に形成されている場合には、遮光部材３４の延出先端部端面３４ｂで反射した可視光（光源光）Ｌ４ｂが赤外光透過膜４６に対し斜めに入射するため、この光が凸レンズ４０から出射する際に円弧状の赤い筋に発光して見えるおそれがあるが、本実施例では、遮光部材３４の延出先端部３４ａは先細形状に形成されて凸レンズ４０側に光を反射しないので、赤外光透過膜４６に対し斜めに入射する可視光（光源光）がなく、凸レンズ４０に円弧状の赤い筋が発光して見えるという不具合は全くない。
【００３７】
図４は、本発明の第２の実施例である赤外光照射ランプの要部である光源ユニットのレンズホルダー前縁部のレンズ係合部周辺の拡大断面図（図３（ａ）に対応する図）である。
【００３８】
この第２の実施例の光源ユニットＵ２では、第１の実施例の光源ユニットＵ１の場合と同様、アルミニウムダイキャスト製のレンズホルダー３０前縁部に設けられたレンズ係合部３２の内側に、内フランジ状の遮光部材３４Ａが周設されているが、遮光部材３４Ａの延出先端部には、周方向にリング状に延びる所定幅の端面３４ｃが形成されている。しかし、この端面３４ｃには、黒色塗装またはアルマイト処理による黒色処理が施されて、後方から飛来した光を凸レンズ４０側に反射しない構造となっている。即ち、黒色処理された端面３４ｃに入射する光は、殆どが吸収されて凸レンズ４０側に反射されないので、凸レンズ４０に円弧状の赤い筋が発光して見えるという不具合は全くない。
【００３９】
その他は、前記した第１の実施例と同様であり、同一の符号を付すことで、その重複した説明は省略する。
【００４０】
図５および図６は、本発明の第３の実施例である赤外光照射ランプを示し、図５は同ランプの要部である光源ユニットの縦断面図、図６は同ランプの要部である光源ユニット前端部周辺の分解斜視図である。
【００４１】
前記した第１，第２の実施例の光源ユニットでは、凸レンズ４０に赤外光透過膜４６が直接形成されているが、この第３の実施例の光源ユニットＵ３では、凸レンズ４０の背後に赤外光透過フィルター６０が接近配置された構造となっている。
【００４２】
即ち、赤外光透過フィルター６０は、透明ガラスプレート６１裏側の周縁部を除いた表面に赤外光透過膜４６を形成した構造で、赤外光透過フィルター６０（ガラスプレート６１）の周縁部には、所定幅のリング状の赤外光透過膜非形成領域４８が設けられている。一方、レンズホルダー３０前縁部のレンズ係合部３２の内側には、フィルター係合部３５が設けられ、フィルター係合部３５の内側には、内フランジ状の遮光部材３４が設けられている。そして、このフィルター係合部３５に収容された赤外光透過フィルター６０は、レンズ保持枠５０によって、凸レンズ４０と一体にレンズホルダー３０の前縁部に固定保持されている。符号６２は、赤外光透過フィルター６０の周縁部に周設された断面コ字型のゴム材で、赤外光透過フィルター６０と凸レンズ４０は、このゴム材６２の厚さ相当だけ離間配置されている
遮光部材３４は、フィルターの赤外光透過膜非形成領域４８の背後を覆うように延出形成されており、後方から赤外光透過膜非形成領域４８に向かう光を遮光して、グレア光とならないエネルギー密度の低い光だけを赤外光透過膜非形成領域４８に導くようになっている。したがって、凸レンズ４０からの出射光Ｌ３中に含まれる、赤外光透過膜４６でカットしきれなかった可視光成分（赤色光成分）のために、ランプ点灯時の凸レンズ４０が赤く発光するが、凸レンズ４０の周縁部４０ａが白色に発光して、凸レンズ４０の赤色の発光色を薄めるべく作用する。
【００４３】
即ち、後方から赤外光透過膜非形成領域４８に向かうエネルギー密度の高い光源光（可視光）Ｌ４は遮光部材３４により遮光されるとともに、光源光の一部は、赤外光透過膜４６で反射しさらに遮光部材３４で反射する等、反射を繰り返すことで減衰したエネルギー密度の低い光（可視光）Ｌ５となって赤外光透過膜非形成領域４８に導かれる。このため、凸レンズ４０の周縁部には、前記したエネルギー密度の低い光（可視光）Ｌ５だけが導かれて、凸レンズ４０の周縁部４０ａからはエネルギー密度の低い白色の光源光（可視光）Ｌ５が出射し、凸レンズ４０の赤色発光を薄めるとともに、その光量が小さいためグレア光となることはない。
【００４４】
また、フィルター６０は、光が集光して高温度となる第２焦点位置ｆ２から前方に十分に離間した位置に設けられて、赤外光透過膜４６が熱劣化しにくい。
【００４５】
また、赤外光透過フィルター６０は、凸レンズ４０をレンズホルダー３０に組み付けると同時に固定できるので、光源ユニットの組立に便利である。
【００４６】
その他は、前記した第１の実施例と同様であり、同一の符号を付すことで、その重複した説明は省略する。
【００４７】
図７および図８は、本発明の第４の実施例を示し、図７は同赤外光照射ランプの要部である光源ユニットの縦断面図、図８は同ランプの要部の分解斜視図である。
【００４８】
この第４の実施例に示す赤外光照射ランプにおける光源ユニットでは、凸レンズ４０の裏面におけるフランジ部４２以外の領域に赤外光透過膜４６が形成されている。即ち、凸レンズ４０の膨出レンズ部４１に対応する裏面に赤外光透過膜４６が形成されて、凸レンズ４０の外周フランジ部４２に赤外光透過膜非形成領域４８が設けられている。
【００４９】
一方、レンズホルダー３０前縁のレンズ係合部３２には、周方向等分３個所が前方に拡径するテーパ内周面３７をもつ正面視円弧状に切り欠かれて、周方向等分３個所にレンズ載置用の段差部３２Ａが形成されるとともに、凸レンズ４０の外周フランジ部４２に、赤外光透過膜非形成領域４８を通過した光源光が導かれるようになっている。
【００５０】
また、レンズホルダー３０の前縁部に被着されて、凸レンズ４０のフランジ部４２をレンズ係合部３２に固定保持するレンズ保持枠５０Ａには、図８符号５７に示すように、その内周縁部の周方向等分３個所が円弧状に切り欠かれて、レンズ載置用の段差部３２ａに対応する３個の爪５７ａが設けられており、これによって、レンズの外周フランジ部４２に導かれた光源光は、レンズ保持枠５０Ａに遮光されることなく前方に出射する。
【００５１】
そして、点灯時の同ランプでは、リフレクター２０で反射された光源光が、図７符号Ｌ３に示すように、赤外光透過膜４６を透過することで可視光成分がカットされ、主に目に見えない赤外光成分となって凸レンズ４０から出射する。しかし、凸レンズ４０からの出射光中には、赤外光透過膜４６でカットしきれなかった可視光成分（赤色光成分）も含まれており、このため、ランプ点灯時の凸レンズ４０が赤く発光する。また、後方から赤外光透過膜非形成領域４８に向かう光源光は遮光部材３４で遮光されるが、図７符号Ｌ６に示すように、赤外光透過膜４６で反射され、さらに遮光部材３４の前面５６で反射されることで減衰してエネルギー密度が低下した光源光が、赤外光透過膜非形成領域４８に導かれる。このため、凸レンズ４０の周縁部４０ｂからはエネルギー密度が低下した光源光（白色光）が出射し、凸レンズ４０の周縁部４０ｂが白色に発光して、凸レンズ４０の赤色の発光色が薄められて目立たず、またグレア光が発生することもない。
【００５２】
図９は、本発明の第５の実施例である赤外光照射ランプの要部である光源ユニットの縦断面図である。
【００５３】
この第５の実施例の赤外光照射ランプの光源ユニットＵ５では、前記した第３の実施例の光源ユニットＵ３と同じように、赤外光透過膜４６が凸レンズ４０ではなく透明ガラスプレート６１に形成されているが、第３の実施例では、凸レンズ４０の背後に赤外光透過フィルター６０（赤外光透過膜４６）が接近配置されているのに対し、本実施例では、凸レンズ４０の後方に十分離間した位置に赤外光透過フィルター６０（赤外光透過膜４６）が配置されている。
【００５４】
そして、レンズ係合部３２の内側に遮光部材３４が周設され、即ち、凸レンズ４０の周縁部の背後に遮光部材３４が設けられて、凸レンズ４０の周縁部４０ａから出射する光源光（可視光）の光量が調整されている。
【００５５】
即ち、凸レンズ４０からの出射光Ｌ３中に含まれる、赤外光透過膜４６でカットしきれなかった可視光成分（赤色光成分）のために、ランプ点灯時の凸レンズ４０が赤く発光するが、凸レンズ４０の周縁部４０ａが白色に発光して、凸レンズ４０の赤色の発光色を薄めるべく作用する。特に、後方から赤外光透過フィルター６０周縁の赤外光透過膜非形成領域４８を通過して凸レンズ４０の周縁部に向かうエネルギー密度の高い光源光（可視光）は遮光部材３４により遮光されるため凸レンズ４０の周縁部には導かれず、凸レンズ４０の裏面と透明プレート６１の前面で反射を繰り返すことで減衰してエネルギー密度が低くなった光（可視光）だけが凸レンズ４０の周縁部に導かれる。このため、凸レンズの周縁部４０ａからはエネルギー密度の低い白色の光源光（可視光）が出射し、凸レンズ４０の赤色発光を薄めるとともに、出射する白色の光源光（可視光）の光量は小さいためグレア光となることはない。
【００５６】
なお、前記実施例では、赤外光透過膜４６が凸レンズ４０の裏面やガラスプレート６１の前面に形成されているが、赤外光透過膜を凸レンズ４０の前面側やガラスプレート６１の裏面側にのみ、又は前面および裏面の双方に形成するようにしてもよい。
【００５７】
また、前記した第１〜第５の実施例において、凸レンズ４０または透明プレート６１に形成されている赤外光透過膜４６では、赤色成分を確実に除去できるものではないので、凸レンズ４０または透明プレート６１に形成する赤外光透過膜４６に代えて、図１０（ａ），（ｂ）に示す分光特性をもつ赤外光透過膜を用いることで、凸レンズ４０の赤色発光をより確実になくすことができる。
【００５８】
即ち、赤外光透過膜は多数の膜が積層した構造であるが、赤外光透過膜を構成する積層膜の数および膜厚を調整することで、赤色成分については図１１と同様の分光特性であるが、青色光成分に対する波長または緑色光成分に対する波長にピークがある分光特性をもつ青色発光タイプの赤外光透過膜（図１０（ａ））または緑色発光タイプの赤外光透過膜（図１０（ｂ））を用いることで、凸レンズ４０の赤色発光がレンズ周縁部の白色発光で薄められるとともに、青色発光または緑色発光と混ざることでより目立たなくなる。
【００５９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１によれば、ランプ点灯時の赤色の発光がレンズ周縁部の白色の発光によって薄められて、従来のようにランプが赤く点灯して見えることがないので、ドライバーおよび歩行者が赤外光照射ランプの点灯をテールランプやストップランプの点灯と誤認するおそれがなく、それだけ走行上の安全が確保される。
【００６０】
また、凸レンズの周縁部から出射する白色の光源光（可視光）は、光源ユニット内部で反射を繰り返すことで減衰したエネルギー密度が低くなるように光量調整されているので、グレア光が発生することもない。
【００６１】
請求項２によれば、凸レンズに直接赤外光透過膜を形成したので、他部材を介して赤外光透過膜を配置する場合に比べて、ランプ構造が複雑にならず、しかも灯室内に熱がこもらないので、赤外光透過膜の熱劣化が抑制されて、長期にわたり安定した赤外光量が保証される。
【００６２】
請求項３によれば、赤外光透過膜を形成した透明プレート（赤外光透過フィルター）を交換したい場合には、他のランプ構成部品を交換することなく赤外光透過フィルターだけを交換すればよいので、コスト的にも安価である。
【００６３】
また、透明プレートは、レンズと比べて小型であるため、赤外光透過膜を形成する際の取り数（蒸着炉の中に入る被蒸着部材である透明プレートの個数）が増えて、赤外光透過膜の形成にかかるコストを削減できる。
【００６４】
請求項４によれば、遮光部材をレンズホルダーに一体的に形成したので、構成が簡潔で製造も容易で軽量で、光源ユニットの組立も簡単であるので、量産に最適である。
【００６５】
請求項５，６によれば、遮光部材の延出先端部での反射光によって凸レンズが赤色に発光することもないので、ドライバーや歩行者がテールランプやストップランプと誤認するおそれが一層なく、それだけ走行や歩行上の安全が確保される。
【００６６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例である赤外光照射ランプの縦断面図である。
【図２】同ランプの要部である光源ユニット前端部部周辺の分解斜視図である。
【図３】同ランプの要部であるレンズホルダー前縁部のレンズ係合部周辺の拡大断面図である。
【図４】本発明の第２の実施例である赤外光照射ランプの要部である光源ユニットのレンズホルダー前縁部のレンズ係合部周辺の拡大断面図である。
【図５】本発明の第３の実施例である赤外光照射ランプの要部である光源ユニットの縦断面図である
【図６】同ランプの要部である光源ユニット前端部周辺の分解斜視図である。
【図７】本発明の第４の実施例である赤外光照射ランプの要部である光源ユニットの縦断面図である。
【図８】同ランプの要部である光源ユニット前端部部周辺の分解斜視図である。。
【図９】本発明の第５の実施例である赤外光照射ランプの要部である光源ユニットの縦断面図である。
【図１０】同ランプの要部である光源ユニットに用いる赤外光透過膜の分光特性を示す図である。
【図１１】従来の赤外光照射ランプに使用している赤外光透過膜の分光特性を示す図である。
【図１２】先願（赤外光照射ランプ）の要部の縦断面図である。
【符号の説明】
１２ ランプボディ
１４ 前面カバー
Ｓ 灯室
Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５ 光源ユニット
２０ リフレクター
２２ 光源であるバルブ
３０ レンズホルダー
３２ レンズ係合部
３４、３４Ａ 遮光部材
３４ａ 遮光部材の先細形状の延出先端部
３４ｃ 遮光部材の黒色の延出先端部
４０ 凸レンズ
４０ａ、４０ｂ 凸レンズ周縁部
４２ 凸レンズの外周フランジ部
４６ 赤外光透過膜
４８ 赤外光透過膜非形成領域
５０、５０Ａ レンズ保持枠
６０ 赤外光透過フィルター
６１ 透明プレート
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車に搭載して、車輌の前方を赤外光で照明する自動車用赤外光照射ランプに係わり、特に、近赤外までの感度を有するＣＣＤカメラと共用する自動車用赤外光照射ランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、この種のランプは、ランプボディと前面レンズで画成された灯室内に可視光源および放物面リフレクターを配置し、可視光成分を反射し赤外光成分を透過させる赤外光透過膜（以下、単に赤外光透過膜という）をガラスプレートの表面全域に形成した赤外光透過フィルターを、灯室の前面開口部全体を塞ぐように光源と前面レンズ間に配置し、前面レンズに向かう光源光の全てが赤外光透過膜を透過するように構成されており、リフレクターで反射された光源光は、赤外光透過膜を透過する際に可視光成分がカットされ、主に目に見えない赤外光成分だけの光となって前面レンズから前方に出射配光される。
【０００３】
そして、車輌前方の赤外光照射領域を、自動車前部に設けられた近赤外までの感度を有するＣＣＤカメラで撮影し、画像処理装置で処理して、車室内のモニタ画面に映し出す。ドライバーは、車輌前方の視界を映すモニタ画面上で、人やレーンマークや障害物といったものを遠方まで確認できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した従来の赤外光照射ランプでは、図１１に赤外光透過フィルター（赤外光透過膜）の分光特性を示すが、図１１の斜線に示すように、赤外光透過フィルター（赤外光透過膜）では７００〜８００ｎｍあたりの長波長側の可視光（赤色光成分）を完全にカットできないため、前面レンズには赤外光とともに赤外光透過フィルター（赤外光透過膜）を透過した一部の可視光（赤色光成分）も導かれる。そして、前面レンズから赤外光とともに一部の可視光（赤色光成分）も出射し、前面レンズが赤く発光（ランプが赤く点灯）しているように見える。このため、自動車の前部に設けた赤外光照射ランプの点灯をテールランプやストップランプの点灯と誤認するおそれがあり、安全上問題であった。
【０００５】
そこで発明者は、光源光の一部を赤外光透過フィルター（赤外光透過膜）を透過させることなく前面レンズの周縁部に導いて、赤色に発光する前面レンズの周縁部を白色に発光させると、赤色発光が薄められて目立たなくなるのではと考えて、実験を重ねた結果、これが有効であることが確認されたので、特願２００１―２０５７０８号（２００１年７月６日出願、以下、先願という）を提案した。
【０００６】
この先願では、例えば、図１２に示すように、バルブ２を挿着したリフレクター１の前方に筒型のレンズホルダー３を介して凸レンズ４が一体化された光源ユニットを備え、凸レンズ４裏面の周縁部を除いた領域に赤外光透過膜５を形成し、凸レンズ４裏面の周縁部に赤外光透過膜非形成領域６を形成して、可視光をカットした赤外光Ｌ１が凸レンズ４から出射するとともに、可視光Ｌ２が凸レンズ周縁部４ａから出射することで、凸レンズ周縁部４ａが白色に発光して、凸レンズ４の赤色の発光色が薄められるように構成されている。
【０００７】
しかし、前記した先願では、バルブ２からの直射光あるいはリフレクター１やレンズホルダー３での反射光といった比較的エネルギー密度の高い光が赤外光透過膜非形成領域６に直接入射し凸レンズ周縁部４ａから出射するため、グレア光となるおそれがある。また、凸レンズ４の裏面に形成する赤外光透過膜５の面積を大きく（赤外光透過膜非形成領域６を狭く）することで、凸レンズ周縁部４ａからの可視光の出射光量をグレア光とならないように調整することも可能であるが、出射光量の低減は赤色発光を薄める作用も低減させることになるため、その調整は容易ではない。
【０００８】
そこで発明者は、凸レンズ周縁部４ａから出射する可視光のエネルギー密度が弱ければグレア光にならないだろうと考え、図１２仮想線で示すように、レンズホルダー３の内側に、凸レンズ周縁部４ａ（赤外光透過膜非形成領域６）の背後を覆うように遮光部材７を設けて、その効果を確かめる実験を重ねたところ、凸レンズ４が赤く発光することがないことは勿論、グレア光も発生しないことが確認されたので、本発明を提案するに至ったものである。
【０００９】
本発明は、前記従来技術の問題点および前記した発明者の知見に基づいてなされたもので、その目的は、凸レンズの周縁部からグレア光とならない可視光を出射させることで、前面レンズの赤色発光が相対的に薄められて、ランプの点灯をテールランプやストップランプと誤認することがない赤外光照射ランプを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段および作用】
前記目的を達成するために、請求項１に係る赤外光照射ランプにおいては、光源を挿着したリフレクターの前方に筒型のレンズホルダーを介して凸レンズが一体化された光源ユニットを備え、前記リフレクターと凸レンズの間に光路を横切るように延在する赤外光透過膜が設けられた自動車用赤外光照射ランプにおいて、
前記赤外光透過膜の外周に赤外光透過膜非形成領域を設けて、前記凸レンズの周縁部から可視光が出射するように構成するとともに、前記レンズホルダーには、前記凸レンズの周縁部の背後を覆う遮光部材を設けるように構成した。
【００１１】
そして、赤外光透過膜の具体的構成としては、請求項２に示すように、凸レンズの裏面に赤外光透過膜を形成する場合と、請求項３に示すように、凸レンズの背後に配置した透明プレートに赤外光透過膜を形成する場合とがあり、赤外光透過膜よりも遮光部材が後方位置となる構成では、赤外光透過膜の外周に形成した赤外光透過膜非形成領域の背後を遮光部材が覆うように構成することが望ましい。
【００１２】
（作用）光源から直接あるいはリフレクターやレンズホルダーで反射される等して凸レンズに向かう光源光は、光路を横切るように延在する赤外光透過膜を透過することで可視光成分がカット（反射）され、主に目に見えない赤外光成分となって凸レンズから出射する。しかし、凸レンズからの出射光中には、赤外光透過膜でカットしきれなかった可視光成分（赤色光成分）も含まれており、このため、ランプ点灯時のレンズが赤く発光する。しかるに、凸レンズの周縁部には、赤外光透過膜非形成領域を介して、赤外光透過膜を透過しない光源光（可視光）が導かれるため、凸レンズの周縁部が白色に発光して、凸レンズの赤色の発光色を薄めるべく作用する。即ち、凸レンズの赤色の発光量自体は、凸レンズに向かう光源光の全てが赤外光透過膜を透過するように構成された従来構造の場合とほとんど変わらないが、凸レンズの赤色に発光する領域の周縁部が白色に発光することで、相対的に赤色発光が薄められる。
【００１３】
また、凸レンズの周縁部から出射する可視光によって、グレア光が発生するおそれがあるが、請求項２に示すように、凸レンズの裏面に赤外光透過膜を形成する構成では、後方から赤外光透過膜非形成領域に向かうエネルギー密度の高い光源光（可視光）は遮光部材により遮光されて赤外光透過膜非形成領域には導かれず、赤外光透過膜で反射しさらに遮光部材で反射する等、反射を繰り返すことで減衰したエネルギー密度の低い光（可視光）だけが赤外光透過膜非形成領域に導かれるので、凸レンズの周縁部からはエネルギー密度の低い白色の光源光（可視光）が出射し、凸レンズの赤色発光を薄める上では有効であるが、光量が小さいためグレア光となることはない。また、請求項３に示すように、凸レンズの背後に配置した透明プレートに赤外光透過膜を形成する構成であって、凸レンズに接近配置した透明プレートの背後に遮光部材を設ける場合も、前記した請求項２の作用と同様である。
【００１４】
一方、請求項３に示すように、凸レンズの背後に配置した透明プレートに赤外光透過膜を形成する構成であって、凸レンズと透明プレートとの間に遮光部材を設ける場合は、後方から凸レンズの周縁部に向かうエネルギー密度の高い光源光（可視光）は遮光部材により遮光されるため凸レンズの周縁部には導かれず、凸レンズ裏面と透明プレート前面で反射を繰り返すことで減衰したエネルギー密度の低い光（可視光）だけが凸レンズの周縁部に導かれるので、凸レンズの周縁部からはエネルギー密度の低い白色の光源光（可視光）が出射し、凸レンズの赤色発光を薄める上では有効であるが、光量が小さいためグレア光となることはない。
【００１５】
請求項２においては、請求項１に記載の赤外光照射ランプにおいて、前記赤外光透過膜を前記凸レンズの裏面に形成するように構成した。
【００１６】
（作用）凸レンズに直接赤外光透過膜を形成したので、赤外光透過膜を形成するための透明プレートが不要で、それだけランプ構造が簡潔である。また、赤外光透過フィルター（赤外光透過膜を形成した透明プレート）を設ける場合に比べて、光源ユニット内に熱がこもりにくく、赤外光透過膜の熱劣化が抑制される。
【００１７】
請求項３においては、請求項１に記載の赤外光照射ランプにおいて、前記赤外光透過膜を前記凸レンズの背後に配置した透明プレートに形成するように構成した。
【００１８】
（作用）凸レンズの背後に赤外光透過フィルター（赤外光透過膜を形成した透明プレート）を配置した簡単な構成で、例えば高温のため赤外光透過フィルター（赤外光透過膜）の可視光カット性能が低下したような場合には、ランプを構成する主要部品を交換することなく、赤外光透過フィルターだけを交換すればよい。
【００１９】
請求項４においては、請求項１〜３のいずれかに記載の赤外光照射ランプにおいて、前記遮光部材を、前記レンズホルダーの前縁部に設けたレンズ係合部の内側に階段状に延出形成するように構成した。
【００２０】
（作用）レンズホルダーとしては、成形性，耐熱性等から一般にアルミダイキャスト製が使用される傾向にあるが、レンズホルダーの前縁部にレンズ係合部と遮光部材を階段状に一体に延出形成した構造であるので、遮光部材を別部材で構成する場合に比べて、構成が簡潔な上に、製造も容易で、重量もかさまない。
【００２１】
請求項５においては、請求項１〜４のいずれかに記載の赤外光照射ランプにおいて、前記遮光部材の延出先端部を先細形状に形成するように構成した。
【００２２】
（作用）遮光部材の延出先端部端面で反射した可視光（光源光）が赤外光透過膜に斜めに入射すると、凸レンズからの出射光によって円弧状の筋が赤く発光して見えるおそれがあるが、遮光部材の先細形状の延出先端部には、凸レンズ側に可視光（光源光）を反射する端面がないので、光源光が赤外光透過膜に斜めに入射するような形態とならず、凸レンズが赤く発光して見えるおそれがない。
【００２３】
請求項６においては、請求項１〜４のいずれかに記載の赤外光照射ランプにおいて、前記遮光部材の延出先端部を黒色処理するように構成した。
【００２４】
（作用）遮光部材の延出先端部端面で反射した可視光（光源光）が赤外光透過膜に斜めに入射すると、凸レンズからの出射光によって円弧状の筋が赤く発光して見えるおそれがあるが、遮光部材の延出先端部の黒色の端面では、可視光（光源光）が殆ど吸収されて凸レンズ側に反射されないので、光源光が赤外光透過膜に斜めに入射するような形態とならず、凸レンズが赤く発光して見えるおそれがない。
【００２５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【００２６】
図１〜図３は、例えば車室内上部に設けられて車輌前方の視界を撮影する赤外光対応ＣＣＤカメラとともに用いられるランプであって、夜間前方視界検出システムに適用するに好適な赤外光照射ランプの実施例を示し、図１は本発明の第１の実施例である赤外光照射ランプの縦断面図、図２は同ランプの要部である光源ユニット前端部部周辺の分解斜視図、図３は同ランプの要部であるレンズホルダー前縁部のレンズ係合部周辺の拡大断面図で、（ａ）は同ランプにおける遮光部材先端部の拡大断面図、（ｂ）は問題提起の対称となる同遮光部材先端部の拡大断面図である。
【００２７】
夜間前方視界検出システムは、車輌前部に設けられて車輌前方に赤外光を照射する赤外光照射ランプ１０Ａと、例えば車室内上部に設けられて車輌前方の視界を撮影する赤外光対応ＣＣＤカメラ（図示せず）と、同ＣＣＤカメラの撮影した画像を解析する画像処理解析装置と、画像処理解析装置で解析したデータを表示するヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）等とから主として構成されている。
【００２８】
画像処理解析装置には、ＣＣＤカメラが撮像した目に見えない遠方の歩行者や障害物そしてレーンマークなどの映像が送られるが、その映像からエッジ処理やパターン認識を行うことで、歩行者や障害物そしてレーンマークなどを容易に認識することができる。そして、歩行者や障害物そしてレーンマークなどの映像は、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）でドライバーに示したり、形状認識で路上物体（歩行者や障害物やレーンマークなど）の特徴を判断し、音声でドライバーに知らせることができるように構成されている。
【００２９】
赤外光照射ランプ１０Ａは、図１に示されるように、前面側が開口する容器状の合成樹脂製ランプボディ１２と、ランプボディ１２の前面開口部に組み付けられ、ランプボディ１２と協働して灯室Ｓを画成する透明な前面カバー１４と、灯室Ｓ内に収容され、図示しないエイミング機構によって上下左右方向に傾動調整可能に支持された投射式光源ユニットＵ１で構成されている。
【００３０】
光源ユニットＵ１は、光源であるバルブ２２を挿着したアルミダイキャスト製の略楕円体形状のリフレクター２０と、筒型のレンズホルダー３０を介してリフレクタ２０の前方に一体化された凸レンズ４０で構成され、リフレクター２０の第１焦点ｆ１にバルブ２２のフィラメントが位置し、かつリフレクター２０の第２焦点ｆ２に凸レンズ４０の後方焦点が位置することで、リフレクター２０のアルミ蒸着処理された有効反射面で反射した光源光が凸レンズ４０でほぼ平行光Ｌ３となって投射配光されるように構成されている。即ち、光源ユニットＵ１の作る配光パターンは、走行ビーム形成用の自動車用ヘッドランプ（光源ユニット）の配光パターンと同じである。
【００３１】
レンズホルダー３０は、リフレクター２０と同様のアルミダイキャスト製で、その前縁部には、凸レンズ４０の外周フランジ部４２が係合できる内フランジ状のレンズ係合部３２が周設されている。そして、レンズホルダー３０の前縁部に金属製円環状のレンズ保持枠５０が被着されて、凸レンズ４０の外周フランジ部４２がレンズ係合部３２に係合した形態に固定保持されている。符号３１，３１は、レンズホルダー３０の外周上下に形成された一対の雌ねじ形成ボスで、締結ねじ５４を雌ねじ部３１ａに螺着することで、レンズ保持枠５０の一対の脚５２がボス３１に固定されて、レンズ保持枠５０がレンズホルダー３０の前縁部に被着される。
【００３２】
また、凸レンズ４０裏面の周縁部を除く領域には、可視光を反射して赤外光を透過する赤外光透過膜４６が蒸着により円形状に形成されており、凸レンズ４０からは、赤外光透過膜４６を透過することで可視光をカットした赤外光が出射するようになっている。また、凸レンズ４０裏面の周縁部（円形の赤外光透過膜４６の外周）には、光源光がそのまま透過できるリング状の赤外光透過膜非形成領域４８が形成されており、凸レンズ４０の周縁部４０ａからは、凸レンズ４０の赤色発光を薄めるための可視光（白色光）Ｌ５が出射するようになっている。
【００３３】
また、レンズホルダー３０のレンズ係合部３２の内側には、階段状に延出する遮光部材３４が周設されている。レンズ係合部３２に連成された遮光部材３４は、赤外光透過膜非形成領域４８の背後を覆うように内フランジ状に延びて、後方から赤外光透過膜非形成領域４８に向かう光を遮光して、グレア光とならないエネルギー密度の低い光だけを赤外光透過膜非形成領域４８に導くようになっている。
【００３４】
即ち、バルブ２２から直接あるいはリフレクター２０やレンズホルダー３０で反射される等して凸レンズ４０に向かう光源光は、凸レンズ４０の裏面に形成された赤外光透過膜４６を透過することで可視光成分がカット（反射）され、主に目に見えない赤外光成分となって図１符号Ｌ３に示すように凸レンズ４０から出射する。しかし、凸レンズ４０からの出射光Ｌ３中には、赤外光透過膜４６でカットしきれなかった可視光成分（赤色光成分）も含まれており、このため、ランプ点灯時の凸レンズ４０が赤く発光する。しかるに、凸レンズ４０の周縁部には、赤外光透過膜非形成領域４８を介して、赤外光透過膜４６を透過しない光源光（可視光）Ｌ５が導かれるため、凸レンズ４０の周縁部が白色に発光して、凸レンズ４０の赤色の発光色を薄めるべく作用する。さらに詳しく述べると、凸レンズ４０の赤色の発光量自体は、凸レンズ４０に向かう光源光の全てが赤外光透過膜４６を透過するように構成された従来構造の場合とほとんど変わらないが、凸レンズ４０の赤色に発光する領域の周縁部が白色に発光することで、相対的に赤色発光が薄められる。
【００３５】
特に、後方から赤外光透過膜非形成領域４８に向かうエネルギー密度の高い光源光（可視光）Ｌ４は、遮光部材３４により遮光されて赤外光透過膜非形成領域４８には導かれず、符号Ｌ５に示すように、赤外光透過膜４６で反射しさらに遮光部材３４で反射する等、反射を繰り返すことで減衰してエネルギー密度が低下した光（可視光）だけが赤外光透過膜非形成領域４８に導かれる。このため、凸レンズ４０の周縁部４０ａからはエネルギー密度の低い白色の光源光（可視光）Ｌ５が出射し、凸レンズ４０の赤色発光を薄める上では有効であるが、光量が小さいためグレア光となることはない。
【００３６】
また、遮光部材３４の延出先端部端面３４ｂが、図３（ｂ）に示すように、所定幅のリング状に形成されている場合には、遮光部材３４の延出先端部端面３４ｂで反射した可視光（光源光）Ｌ４ｂが赤外光透過膜４６に対し斜めに入射するため、この光が凸レンズ４０から出射する際に円弧状の赤い筋に発光して見えるおそれがあるが、本実施例では、遮光部材３４の延出先端部３４ａは先細形状に形成されて凸レンズ４０側に光を反射しないので、赤外光透過膜４６に対し斜めに入射する可視光（光源光）がなく、凸レンズ４０に円弧状の赤い筋が発光して見えるという不具合は全くない。
【００３７】
図４は、本発明の第２の実施例である赤外光照射ランプの要部である光源ユニットのレンズホルダー前縁部のレンズ係合部周辺の拡大断面図（図３（ａ）に対応する図）である。
【００３８】
この第２の実施例の光源ユニットＵ２では、第１の実施例の光源ユニットＵ１の場合と同様、アルミニウムダイキャスト製のレンズホルダー３０前縁部に設けられたレンズ係合部３２の内側に、内フランジ状の遮光部材３４Ａが周設されているが、遮光部材３４Ａの延出先端部には、周方向にリング状に延びる所定幅の端面３４ｃが形成されている。しかし、この端面３４ｃには、黒色塗装またはアルマイト処理による黒色処理が施されて、後方から飛来した光を凸レンズ４０側に反射しない構造となっている。即ち、黒色処理された端面３４ｃに入射する光は、殆どが吸収されて凸レンズ４０側に反射されないので、凸レンズ４０に円弧状の赤い筋が発光して見えるという不具合は全くない。
【００３９】
その他は、前記した第１の実施例と同様であり、同一の符号を付すことで、その重複した説明は省略する。
【００４０】
図５および図６は、本発明の第３の実施例である赤外光照射ランプを示し、図５は同ランプの要部である光源ユニットの縦断面図、図６は同ランプの要部である光源ユニット前端部周辺の分解斜視図である。
【００４１】
前記した第１，第２の実施例の光源ユニットでは、凸レンズ４０に赤外光透過膜４６が直接形成されているが、この第３の実施例の光源ユニットＵ３では、凸レンズ４０の背後に赤外光透過フィルター６０が接近配置された構造となっている。
【００４２】
即ち、赤外光透過フィルター６０は、透明ガラスプレート６１裏側の周縁部を除いた表面に赤外光透過膜４６を形成した構造で、赤外光透過フィルター６０（ガラスプレート６１）の周縁部には、所定幅のリング状の赤外光透過膜非形成領域４８が設けられている。一方、レンズホルダー３０前縁部のレンズ係合部３２の内側には、フィルター係合部３５が設けられ、フィルター係合部３５の内側には、内フランジ状の遮光部材３４が設けられている。そして、このフィルター係合部３５に収容された赤外光透過フィルター６０は、レンズ保持枠５０によって、凸レンズ４０と一体にレンズホルダー３０の前縁部に固定保持されている。符号６２は、赤外光透過フィルター６０の周縁部に周設された断面コ字型のゴム材で、赤外光透過フィルター６０と凸レンズ４０は、このゴム材６２の厚さ相当だけ離間配置されている
遮光部材３４は、フィルターの赤外光透過膜非形成領域４８の背後を覆うように延出形成されており、後方から赤外光透過膜非形成領域４８に向かう光を遮光して、グレア光とならないエネルギー密度の低い光だけを赤外光透過膜非形成領域４８に導くようになっている。したがって、凸レンズ４０からの出射光Ｌ３中に含まれる、赤外光透過膜４６でカットしきれなかった可視光成分（赤色光成分）のために、ランプ点灯時の凸レンズ４０が赤く発光するが、凸レンズ４０の周縁部４０ａが白色に発光して、凸レンズ４０の赤色の発光色を薄めるべく作用する。
【００４３】
即ち、後方から赤外光透過膜非形成領域４８に向かうエネルギー密度の高い光源光（可視光）Ｌ４は遮光部材３４により遮光されるとともに、光源光の一部は、赤外光透過膜４６で反射しさらに遮光部材３４で反射する等、反射を繰り返すことで減衰したエネルギー密度の低い光（可視光）Ｌ５となって赤外光透過膜非形成領域４８に導かれる。このため、凸レンズ４０の周縁部には、前記したエネルギー密度の低い光（可視光）Ｌ５だけが導かれて、凸レンズ４０の周縁部４０ａからはエネルギー密度の低い白色の光源光（可視光）Ｌ５が出射し、凸レンズ４０の赤色発光を薄めるとともに、その光量が小さいためグレア光となることはない。
【００４４】
また、フィルター６０は、光が集光して高温度となる第２焦点位置ｆ２から前方に十分に離間した位置に設けられて、赤外光透過膜４６が熱劣化しにくい。
【００４５】
また、赤外光透過フィルター６０は、凸レンズ４０をレンズホルダー３０に組み付けると同時に固定できるので、光源ユニットの組立に便利である。
【００４６】
その他は、前記した第１の実施例と同様であり、同一の符号を付すことで、その重複した説明は省略する。
【００４７】
図７および図８は、本発明の第４の実施例を示し、図７は同赤外光照射ランプの要部である光源ユニットの縦断面図、図８は同ランプの要部の分解斜視図である。
【００４８】
この第４の実施例に示す赤外光照射ランプにおける光源ユニットでは、凸レンズ４０の裏面におけるフランジ部４２以外の領域に赤外光透過膜４６が形成されている。即ち、凸レンズ４０の膨出レンズ部４１に対応する裏面に赤外光透過膜４６が形成されて、凸レンズ４０の外周フランジ部４２に赤外光透過膜非形成領域４８が設けられている。
【００４９】
一方、レンズホルダー３０前縁のレンズ係合部３２には、周方向等分３個所が前方に拡径するテーパ内周面３７をもつ正面視円弧状に切り欠かれて、周方向等分３個所にレンズ載置用の段差部３２Ａが形成されるとともに、凸レンズ４０の外周フランジ部４２に、赤外光透過膜非形成領域４８を通過した光源光が導かれるようになっている。
【００５０】
また、レンズホルダー３０の前縁部に被着されて、凸レンズ４０のフランジ部４２をレンズ係合部３２に固定保持するレンズ保持枠５０Ａには、図８符号５７に示すように、その内周縁部の周方向等分３個所が円弧状に切り欠かれて、レンズ載置用の段差部３２ａに対応する３個の爪５７ａが設けられており、これによって、レンズの外周フランジ部４２に導かれた光源光は、レンズ保持枠５０Ａに遮光されることなく前方に出射する。
【００５１】
そして、点灯時の同ランプでは、リフレクター２０で反射された光源光が、図７符号Ｌ３に示すように、赤外光透過膜４６を透過することで可視光成分がカットされ、主に目に見えない赤外光成分となって凸レンズ４０から出射する。しかし、凸レンズ４０からの出射光中には、赤外光透過膜４６でカットしきれなかった可視光成分（赤色光成分）も含まれており、このため、ランプ点灯時の凸レンズ４０が赤く発光する。また、後方から赤外光透過膜非形成領域４８に向かう光源光は遮光部材３４で遮光されるが、図７符号Ｌ６に示すように、赤外光透過膜４６で反射され、さらに遮光部材３４の前面５６で反射されることで減衰してエネルギー密度が低下した光源光が、赤外光透過膜非形成領域４８に導かれる。このため、凸レンズ４０の周縁部４０ｂからはエネルギー密度が低下した光源光（白色光）が出射し、凸レンズ４０の周縁部４０ｂが白色に発光して、凸レンズ４０の赤色の発光色が薄められて目立たず、またグレア光が発生することもない。
【００５２】
図９は、本発明の第５の実施例である赤外光照射ランプの要部である光源ユニットの縦断面図である。
【００５３】
この第５の実施例の赤外光照射ランプの光源ユニットＵ５では、前記した第３の実施例の光源ユニットＵ３と同じように、赤外光透過膜４６が凸レンズ４０ではなく透明ガラスプレート６１に形成されているが、第３の実施例では、凸レンズ４０の背後に赤外光透過フィルター６０（赤外光透過膜４６）が接近配置されているのに対し、本実施例では、凸レンズ４０の後方に十分離間した位置に赤外光透過フィルター６０（赤外光透過膜４６）が配置されている。
【００５４】
そして、レンズ係合部３２の内側に遮光部材３４が周設され、即ち、凸レンズ４０の周縁部の背後に遮光部材３４が設けられて、凸レンズ４０の周縁部４０ａから出射する光源光（可視光）の光量が調整されている。
【００５５】
即ち、凸レンズ４０からの出射光Ｌ３中に含まれる、赤外光透過膜４６でカットしきれなかった可視光成分（赤色光成分）のために、ランプ点灯時の凸レンズ４０が赤く発光するが、凸レンズ４０の周縁部４０ａが白色に発光して、凸レンズ４０の赤色の発光色を薄めるべく作用する。特に、後方から赤外光透過フィルター６０周縁の赤外光透過膜非形成領域４８を通過して凸レンズ４０の周縁部に向かうエネルギー密度の高い光源光（可視光）は遮光部材３４により遮光されるため凸レンズ４０の周縁部には導かれず、凸レンズ４０の裏面と透明プレート６１の前面で反射を繰り返すことで減衰してエネルギー密度が低くなった光（可視光）だけが凸レンズ４０の周縁部に導かれる。このため、凸レンズの周縁部４０ａからはエネルギー密度の低い白色の光源光（可視光）が出射し、凸レンズ４０の赤色発光を薄めるとともに、出射する白色の光源光（可視光）の光量は小さいためグレア光となることはない。
【００５６】
なお、前記実施例では、赤外光透過膜４６が凸レンズ４０の裏面やガラスプレート６１の前面に形成されているが、赤外光透過膜を凸レンズ４０の前面側やガラスプレート６１の裏面側にのみ、又は前面および裏面の双方に形成するようにしてもよい。
【００５７】
また、前記した第１〜第５の実施例において、凸レンズ４０または透明プレート６１に形成されている赤外光透過膜４６では、赤色成分を確実に除去できるものではないので、凸レンズ４０または透明プレート６１に形成する赤外光透過膜４６に代えて、図１０（ａ），（ｂ）に示す分光特性をもつ赤外光透過膜を用いることで、凸レンズ４０の赤色発光をより確実になくすことができる。
【００５８】
即ち、赤外光透過膜は多数の膜が積層した構造であるが、赤外光透過膜を構成する積層膜の数および膜厚を調整することで、赤色成分については図１１と同様の分光特性であるが、青色光成分に対する波長または緑色光成分に対する波長にピークがある分光特性をもつ青色発光タイプの赤外光透過膜（図１０（ａ））または緑色発光タイプの赤外光透過膜（図１０（ｂ））を用いることで、凸レンズ４０の赤色発光がレンズ周縁部の白色発光で薄められるとともに、青色発光または緑色発光と混ざることでより目立たなくなる。
【００５９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１によれば、ランプ点灯時の赤色の発光がレンズ周縁部の白色の発光によって薄められて、従来のようにランプが赤く点灯して見えることがないので、ドライバーおよび歩行者が赤外光照射ランプの点灯をテールランプやストップランプの点灯と誤認するおそれがなく、それだけ走行上の安全が確保される。
【００６０】
また、凸レンズの周縁部から出射する白色の光源光（可視光）は、光源ユニット内部で反射を繰り返すことで減衰したエネルギー密度が低くなるように光量調整されているので、グレア光が発生することもない。
【００６１】
請求項２によれば、凸レンズに直接赤外光透過膜を形成したので、他部材を介して赤外光透過膜を配置する場合に比べて、ランプ構造が複雑にならず、しかも灯室内に熱がこもらないので、赤外光透過膜の熱劣化が抑制されて、長期にわたり安定した赤外光量が保証される。
【００６２】
請求項３によれば、赤外光透過膜を形成した透明プレート（赤外光透過フィルター）を交換したい場合には、他のランプ構成部品を交換することなく赤外光透過フィルターだけを交換すればよいので、コスト的にも安価である。
【００６３】
また、透明プレートは、レンズと比べて小型であるため、赤外光透過膜を形成する際の取り数（蒸着炉の中に入る被蒸着部材である透明プレートの個数）が増えて、赤外光透過膜の形成にかかるコストを削減できる。
【００６４】
請求項４によれば、遮光部材をレンズホルダーに一体的に形成したので、構成が簡潔で製造も容易で軽量で、光源ユニットの組立も簡単であるので、量産に最適である。
【００６５】
請求項５，６によれば、遮光部材の延出先端部での反射光によって凸レンズが赤色に発光することもないので、ドライバーや歩行者がテールランプやストップランプと誤認するおそれが一層なく、それだけ走行や歩行上の安全が確保される。
【００６６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例である赤外光照射ランプの縦断面図である。
【図２】同ランプの要部である光源ユニット前端部部周辺の分解斜視図である。
【図３】同ランプの要部であるレンズホルダー前縁部のレンズ係合部周辺の拡大断面図である。
【図４】本発明の第２の実施例である赤外光照射ランプの要部である光源ユニットのレンズホルダー前縁部のレンズ係合部周辺の拡大断面図である。
【図５】本発明の第３の実施例である赤外光照射ランプの要部である光源ユニットの縦断面図である
【図６】同ランプの要部である光源ユニット前端部周辺の分解斜視図である。
【図７】本発明の第４の実施例である赤外光照射ランプの要部である光源ユニットの縦断面図である。
【図８】同ランプの要部である光源ユニット前端部部周辺の分解斜視図である。。
【図９】本発明の第５の実施例である赤外光照射ランプの要部である光源ユニットの縦断面図である。
【図１０】同ランプの要部である光源ユニットに用いる赤外光透過膜の分光特性を示す図である。
【図１１】従来の赤外光照射ランプに使用している赤外光透過膜の分光特性を示す図である。
【図１２】先願（赤外光照射ランプ）の要部の縦断面図である。
【符号の説明】
１２ ランプボディ
１４ 前面カバー
Ｓ 灯室
Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５ 光源ユニット
２０ リフレクター
２２ 光源であるバルブ
３０ レンズホルダー
３２ レンズ係合部
３４、３４Ａ 遮光部材
３４ａ 遮光部材の先細形状の延出先端部
３４ｃ 遮光部材の黒色の延出先端部
４０ 凸レンズ
４０ａ、４０ｂ 凸レンズ周縁部
４２ 凸レンズの外周フランジ部
４６ 赤外光透過膜
４８ 赤外光透過膜非形成領域
５０、５０Ａ レンズ保持枠
６０ 赤外光透過フィルター
６１ 透明プレート
Claims (6)
- 光源を挿着したリフレクターの前方に筒型のレンズホルダーを介して凸レンズが一体化された光源ユニットを備え、前記リフレクターと凸レンズの間に光路を横切るように延在する赤外光透過膜が設けられた自動車用赤外光照射ランプにおいて、
前記赤外光透過膜の外周に赤外光透過膜非形成領域が設けられて、前記凸レンズの周縁部から可視光が出射するように構成されるとともに、前記レンズホルダーには、前記凸レンズの周縁部の背後を覆う遮光部材が設けられたことを特徴とする自動車用赤外光照射ランプ。 - 前記赤外光透過膜は、前記凸レンズの裏面に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の自動車用赤外光照射ランプ。
- 前記赤外光透過膜は、前記凸レンズの背後に配置した透明プレートに形成されたことを特徴とする請求項１に記載の自動車用赤外光照射ランプ。
- 前記遮光部材は、前記レンズホルダーの前縁部に設けられたレンズ係合部の内側に階段状に延出形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の自動車用赤外光照射ランプ。
- 前記遮光部材の延出先端部が先細形状に形成されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の自動車用赤外光照射ランプ。
- 前記遮光部材の延出先端部に黒色処理が施されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の自動車用赤外光照射ランプ。
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