JP2006137367A - 車両用赤外線投光器 - Google Patents

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Abstract

【課題】 半導体発光素子を用いた赤外線投光器において、赤外線とともに発生する赤色光成分によってレンズが赤色を帯びないようにし、かつそれを簡易な構成で実現する。
【解決手段】 赤外線及び赤色光成分を発生させる半導体発光素子２と、該素子からの光を前方に照射するためのレンズ３とを備えた構成において、白色光を発生させるための光源４を設け、その白色光をレンズ３に入射させる。散乱光の利用により、レンズを透過する赤色光成分の影響を緩和することができる。例えば、光源４に発光ダイオードを用い、レンズ３にフレネルレンズを用いた構成形態において、エッジでの散乱効果を利用できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体発光素子とレンズを用いた車両用赤外線投光器において、赤外線照射時にレンズが赤色に見えないようにするための技術に関する。
夜間走行中での可視光照明では察知し難い障害物等について、赤外線を用いて視認可能にするための赤外線暗視カメラシステムが知られており、アクティブ型装置では赤外線投光器が用いられる。
例えば、赤外発光ダイオード（ＬＥＤ）と反射鏡を備えた構成形態において、反射光と直射光を機能別に使い分けることにより、投光器の小型化等を図るようにした例が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、レンズとランプボディとで画成される灯室内に、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を備えた構成形態において、レンズ周辺部を白色発光させたり、レンズ中央部付近から白色光を僅かに出射させることで、レンズの赤色発光を防止するようにした例が知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００２−２１９９９３号公報 特開２００３−１９９１９号公報
ところで、ＬＥＤ等の半導体発光素子を用いた赤外線の発生において、その強度が大きくなるにつれて赤色光成分の強度が無視できなくなるために、何らかの対策を講じない限り、赤外線照射時にレンズが赤味を帯びてしまい、テールランプやストップランプ等の機能色との間で誤認等の問題を惹き起こす虞が生じる。
しかしながら、従来の構成では、赤色光成分を目立たなくさせる効果が不充分であったり、あるいは構成の複雑化やコスト上昇等を伴うといった問題がある。
本発明は、半導体発光素子の発光時に赤外線とともに発生する赤色光成分によって、レンズが赤色を帯びないようにするための簡易な構成の提供を課題とする。
本発明は上記した課題を解決するために、赤外線及び赤色光成分を発生させる半導体発光素子と、該半導体発光素子からの光を前方に照射するためのレンズとを備えた車両用赤外線投光器において、白色光を発生させる光源を有し、該光源からの白色光を散乱光として上記レンズに入射させるものである。
本発明では、白色光をレンズに導入して散乱光を利用することにより、レンズを透過する赤色光成分による影響を緩和することができる。
本発明によれば、半導体発光素子の発光時に赤外線とともに発生する赤色光成分を、散乱光（白色光）によって目立たなくする効果（マスク効果）が得られ、灯具の機能色（赤色）に関する混同等を防止することができる。
また、白色光を発生させるための光源として発光ダイオードを用いることが、車両用赤外線投光器の小型化に有利である。
そして、フレネルレンズを用いることにより、フレネル輪帯でのエッジ光を利用して容易に散乱効果が得られ、構成の簡単化が可能である（つまり、散乱光を得るために追加的手段を講じる必要がない。）。
本発明は、発光ダイオード等の半導体発光素子を用いた車両用赤外線投光器への適用において、赤外線照射に伴う赤色光による影響の緩和を目的とし、そのために光学的構成の複雑化等の弊害を伴わない構成を提案するものである。
図１は本発明に係る車両用赤外線投光器の基本構成例を示す概念図である。
車両用赤外線投光器１は、半導体発光素子２、レンズ３、光源（白色光源）４を備えている。
半導体発光素子２には発光ダイオードが用いられ、赤外線の発光に付随して赤色光成分が発生する。
レンズ３は、半導体発光素子２からの光を前方に照射するために設けられており、図中に「ＩＲ」の光線で示すように、赤外光（赤外線及び赤色光）を透過させる。
光源４は白色光を発生させるものであり、該光源からの白色光は、図に「Ｌｓ」で示すように、散乱光としてレンズ３に入射され、レンズ外に出射される光の一部が前方に照射される。つまり、レンズ３に導入される白色光が散乱光として上記赤色光に対するマスク効果を有しており、レンズ３が赤色を帯びて見えないように色味を消失させる。
尚、光源４からレンズ３への白色光の導入形態については、導光部材やカップリングレンズ等を用いる構成と、そのような光学部品を用いることなく光源４からの白色光を直接的に入射させる構成が挙げられる。
図２は車両用赤外線投光器の構成例１Ａを示したものであり、凸フレネルレンズの斜め側方から白色光を入射させて、フレネル輪帯でのエッジ光を利用した例を示している。
車両用赤外線投光器１Ａは、上記半導体発光素子２に相当する発光ダイオード５と、フレネルレンズ６、白色光源としての発光ダイオード７を備えている。
本例では、発光ダイオード７を用いて、その白色光を斜め側方からフレネルレンズ６の背面（照射方向とは反対側の面）に浅い角度で直接入射させ、該レンズ内の散乱後に光を前方に出射させることによって、レンズ面の赤色を目立たなくすることができるとともに、必要以上の白色光が前方に出射されないように防止することができる。
尚、フレネルレンズ６を用いてエッジでの散乱を利用することができ、散乱のための光学部材やレンズ面に散乱用の加工を施すといったことが不要である。
本例では、赤外線投光器の小型化を考慮して白色発光のダイオードを用いているが、これに限らず、ＥＬ発光素子等を用いた構成も可能である。また、発光ダイオード５の直射光を利用した構成形態に限らず、赤外発光ダイオード及び反射鏡を用いた形態でも構わない。
図３は、レンズと光源を含む光源ユニットの構成を例示したものである。
車両用赤外線投光器１Ｂは、レンズ体８と白色光源９、光源部１０を備えている。
レンズ体８は赤外線を透過する合成樹脂を用いたＬ字状チャンネル形状とされ、その前面部（レンズの形成部分）には、複数のフレネルレンズ部８ａ、８ａ、…が形成されている。
白色光源９には発光ダイオードが使用され、レンズ体８の基部８ｂに取り付けられており、該発光ダイオードによる白色光が各フレネルレンズ部８ａ、８ａ、…の背面（入射面）に対して浅い角度をもってそれらの斜め後方から入射される。
光源部１０は、その基板上に複数の赤外発光ダイオード１１、１１、…を有しており、光源部１０とレンズ体８とを結合した状態において、各ダイオード１１、１１、…の発光部は上記フレネルレンズ部８ａ、８ａ、…のそれぞれに対応したほぼ焦点位置に配置される。
車両用赤外線投光器１Ｂの点灯時において、白色発光ダイオード及び赤外発光ダイオードが発光するが、本例では、複数のフレネルレンズ部８ａ、８ａ、…に対して共通の白色発光ダイオードを１個設けるだけで済み、構成の簡素化を実現できる。また、白色発光ダイオードの光強度については、赤色光の影響を打ち消すに足る微弱な強度値で済むため、その消費電力も殆ど問題にならない。
上記した構成によれば、下記に示す利点が得られる。
・発光ダイオードを使用した車両用赤外線投光器において、該発光ダイオードの赤色光成分により前方からみた場合にレンズ面が赤色に光ってしまうという問題が解消されること（レンズに入射される白色光によりマスク効果が得られる。）
・赤色光の遮光用にフィルタ部材等を用いた場合には、赤外線本来の配光パターンへの影響が生じる虞や効率低下等が問題になるが、本例ではそのような影響が生じないこと（赤色光強度を減らすのではなく、白色光を用いて赤味を消失させる。）
・フレネルレンズに入射される光の散乱を利用することで、構成の簡素化やコスト低減を実現できること。
本発明に係る車両用赤外線投光器の基本構成例を示す概念図である。 本発明に係る車両用赤外線投光器の要部構成例を示す図である。 本発明に係る車両用赤外線投光器の構成例を示した分解斜視図である。
符号の説明
１、１Ａ、１Ｂ…車両用赤外線投光器、２…半導体発光素子、３…レンズ、４…光源、６…フレネルレンズ、７…発光ダイオード

Claims (3)

  1. 赤外線及び赤色光成分を発生させる半導体発光素子と、該半導体発光素子からの光を前方に照射するためのレンズとを備えた車両用赤外線投光器において、
    白色光を発生させる光源を有し、該光源からの白色光を散乱光として上記レンズに入射させる
    ことを特徴とする車両用赤外線投光器。
  2. 請求項１に記載した車両用赤外線投光器において、
    上記光源に発光ダイオードを用いた
    ことを特徴とする車両用赤外線投光器。
  3. 請求項１又は請求項２に記載した車両用赤外線投光器において、
    上記レンズがフレネルレンズである
    ことを特徴とする車両用赤外線投光器。
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