JP3864156B2 - ナイトビジョンシステム用赤外線照射装置 - Google Patents

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Description

本発明は、夜間に運転者の視野確保を助けるナイトビジョンシステムに関し、より詳しくは、赤外線を照射するメカニズムに関する技術である。
本発明に係る赤外線照射装置は、赤外線を対象物体に照射し、物体から反射される赤外線をカメラで感知し、運転者に表示（ディスプレー）してくれる機構（メカニズム）を有するナイトビジョンシステムに用いるものである。
上記のようなナイトビジョンシステムでは、赤外線を対象物体に照射する装置が、どのくらい簡単な構成で安価に製造でき、且つ、どのくらい明るい赤外線を適切に照射するようにできるかという点が非常に重要な要素である。
このような、ナイトビジョンシステムに用いる赤外線照射ランプとしては、灯室内に可視光を遮光して赤外光を透過するグローブを配置し、このグローブで光源を覆うように操作することにより赤外線照射を可能にする技術がある（例えば、特許文献１参照）。しかし、この技術では、グローブ内に熱がこもってランプ寿命が短くなるのを防ぐために、赤外線照射時に、光源供給電力を下げる機構が必要であり、安価に製造できないという問題がある。
また、ランプの中に小さな楕円反射鏡と、その焦点位置に小さな可視光透過フィルタを配置し、この部分からは常に赤外線が照射されるようにする。そして、ランプ内に設けた可動遮光板を操作して、可視光を照射する領域を遮光して、赤外線のみを照射できるようにした技術がある（例えば、特許文献２参照）。しかし、この技術もランプ構造が複雑となり、安価に製造できないという問題がある。
特開２００２−３１６５７８号公報 特開２００３−２２９００８号公報
本発明は簡単な構成で可視光と赤外線が共に照射される状態と赤外線だけが照射される状態とを容易に切り替えることができ、ランプから発生する赤外線が輝度の低下なしに照射されうるようにするナイトビジョンシステム用赤外線照射装置を提供することにその目的がある。
上記のような目的を達成するための本発明によるナイトビジョンシステム用赤外線照射装置は、ランプと；前記ランプが直線移動して挿入されるように長く形成される透明材質のチューブと；前記チューブの一側端部を開始点として前記ランプがチューブに挿入される直線方向に沿って前記チューブを囲みながらその直径が拡大されるリフレクタと；前記リフレクタの外側に設けられ前記ランプを直線移動させる直線移動アクチュエータと；前記チューブの一部にランプとリフレクタとの間を遮断するように設けられた赤外線透過フィルタと；を含んで構成され、前記赤外線透過フィルタは、前記チューブ上で、前記ランプから前記リフレクタの中央部に照射される光線が通過する位置である前記リフレクタとチューブとが合わさる部分側に、前記チューブを巻く円形帯の形状に設けられることを特徴とする。
さらに、本発明によるもう１つのナイトビジョンシステム用赤外線照射装置は、 ランプと；前記ランプが直線移動して挿入されるように長く形成される透明材質のチューブと；前記チューブの一側端部を開始点として前記ランプがチューブに挿入される直線方向に沿って前記チューブを囲みながらその直径が拡大されるリフレクタと；前記リフレクタの外側に設けられ前記ランプを直線移動させる直線移動アクチュエータと；を含んで構成され、可視光を透過させて赤外線を反射させる赤外線反射フィルタが前記リフレクタの中央部に前記チューブの周辺を包み込むように形成されることを特徴とする。
本発明により、簡単な構成で可視光と赤外線が共に照射される状態と赤外線だけが照射される状態とを容易に切り替えることができ、しかも、ランプから発生する赤外線が一度の透過（チューブで）と一度の反射（リフレクタで）だけで車両前方に照射されるため、輝度の大きい低下なしに赤外線の照射がなされる。
以下、本発明の好ましい実施例を添付図面を参照して詳述する。
図１と図２は本発明によるナイトビジョンシステム用赤外線照射装置の構成及びその作動状態を、可視光と赤外線が共に照射される状態と赤外線だけが照射される状態とを比べて示したものであり、ランプ１と、ランプ１を直線移動させる直線移動アクチュエータ３と、ランプ１が直線移動して挿入されるように長く形成される透明材質のチューブ５と、チューブ５の一側端部を開始点としてランプ１がチューブ５に挿入される直線方向に沿ってチューブ５を囲みながらその直径が拡大されるリフレクタ７と、チューブ５の一部にランプ１とリフレクタ７との間を遮断するように設けられた赤外線透過フィルタ９とを含んで構成されている。
ランプ１は、可視光と共に赤外線が放出されるランプで、赤外線透過フィルタ９は、チューブ５上の位置の中でランプ１からリフレクタ７の中央部に照射される光線が通過する位置に設けられる。
即ち、ランプ１から出発してチューブ５の壁面を垂直に貫通する光線を基準として見る時、チューブ５を垂直に貫通した光線の中でリフレクタ７の中央部に照射される光線だけが赤外線透過フィルタ９を通過するようにしたものである。
これは、リフレクタ７が図面に示されたようにチューブ５を中央に置いた放物面の形状をしているため、リフレクタ７の中でもチューブ５周辺であるリフレクタ７の中央部に照射される光線は車両から比較的遠い距離まで照射されうるようにリフレクタ７で反射されるからである。
本実施例では上記のようにランプ１から出る赤外線がリフレクタ７の中央部に照射されて車両から遠い距離まで反射されるようにするため、図に示されたように、赤外線透過フィルタ９をリフレクタとチューブ５とが合う部分側でチューブ５を巻く円形帯の形状として設置した。
図１のような状態はランプ１がチューブ５に深く挿入されている状態であり、ランプ１から放出される光線はチューブ５の全体を通過して、リフレクタ７の中央部はもちろん周辺部にまでリフレクタ全体で反射される。
リフレクタ７の中央部に照射される光線は、もちろん赤外線透過フィルタ９を通過した光線であって、可視光は除去されて赤外線だけがリフレクタの中央部に照射された後、車両の前方に向けて遠距離へ反射されるようになる。
このように車両の前方に反射された赤外線は、車両前方の障害物などに反射されて戻り、これをカメラで感知してヘッドアップディスプレー（ＨＥＡＤ ＵＰ ＤＩＳＰＬＡＹ）などのような映像装備を通じて運転者に前方状況に対する情報として提供することができる。
もちろん、リフレクタ７の中央部以外の周辺部に照射される光線は可視光が除去されていない光線であり、リフレクタ７で反射されて車両前方の近距離を照射することによって、運転者が直接肉眼で物体を識別できるようにする。
一方、直線移動アクチュエータ３を作動させてランプ１が図２のような状態になれば、ランプ１から放出されリフレクタ７に達する光線は赤外線透過フィルタ９を通過する光線のみとなり、赤外線透過フィルタ９を通過した光線は上記したようにリフレクタ７の中央部で反射されて車両前方の遠距離へ照射され、車両前方の状況を映像装備を通じて運転者に提供できるようになる。
もちろん、この時、リフレクタ７から可視光はほとんど反射されずに赤外線だけが反射される状態なので別途のハイビームランプと共に使えば、高速走行時の遠距離視野確保に非常に有利な走行条件を確保することができる。
図３と図４は本発明による赤外線照射装置の他の実施例に対する構成及び作動を、可視光と赤外線が共に照射される状態と赤外線だけが照射される状態を比較して説明した図面であり、図１及び図２で開示された構成と同一の構成に対しては、同一の参照番号を使って説明する事にする。
本実施例はランプ１と、ランプ１を直線移動させる直線移動アクチュエータ３と、ランプ１が直線移動して挿入されるように長く形成される透明材質のチューブ５と、チューブ５の一側端部を開始点としてランプ１がチューブ５に挿入される直線方向に沿ってチューブ５を囲みながらその直径が拡大されるリフレクタ７を含んでなっている。
ここで、リフレクタ７の一部は可視光を透過させて赤外線を反射させる赤外線反射フィルタ１１からなっているが、赤外線反射フィルタ１１はリフレクタ７の中央部にチューブ５の周辺を包み込むように形成される。
従って、ランプ１を図３のようにチューブ５に深く挿入した状態では、ランプ１からの光線がリフレクタ７の中央部である赤外線反射フィルタ１１とその周辺部１３に共に照射されて反射される。
結局、赤外線反射フィルタ１１では可視光は透過させて赤外線のみを反射して車両前方遠距離へ赤外線のみを照射するようになり、赤外線反射フィルタ１１以外のリフレクタ周辺部１３では近距離に可視光を反射する状態になる。
一方、直線移動アクチュエータ３を作動させて図４のような状態にランプ１を移動させれば、ランプ１から放出される光線はリフレクタ７の中央部にだけ照射され、この光線は赤外線反射フィルタ１１で可視光が除去された状態で反射されて、車両前方の遠距離には赤外線だけが照射される状態になり、車両前方の状況をカメラと映像装備を通じて運転者に提供できるようになる。
本発明による赤外線照射装置の構成及び作動を説明した図面である。 本発明による赤外線照射装置の構成及び作動を説明した図面である。 本発明による赤外線照射装置の他の実施例に対する構成及び作動を説明した図面である。 本発明による赤外線照射装置の他の実施例に対する構成及び作動を説明した図面である。
符号の説明
１ ランプ
３ 直線移動アクチュエータ
５ チューブ
７ リフレクタ
９ 赤外線透過フィルタ
１１ 赤外線反射フィルタ
１３ 周辺部

Claims (2)

  1. ランプと；
    前記ランプが直線移動して挿入されるように長く形成される透明材質のチューブと；
    前記チューブの一側端部を開始点として前記ランプがチューブに挿入される直線方向に沿って前記チューブを囲みながらその直径が拡大されるリフレクタと；
    前記リフレクタの外側に設けられ前記ランプを直線移動させる直線移動アクチュエータと；
    前記チューブの一部にランプとリフレクタとの間を遮断するように設けられた赤外線透過フィルタと；を含んで構成され、
    前記赤外線透過フィルタは、前記チューブ上で、前記ランプから前記リフレクタの中央部に照射される光線が通過する位置である前記リフレクタとチューブとが合わさる部分側に、前記チューブを巻く円形帯の形状に設けられることを特徴とするナイトビジョンシステム用赤外線照射装置。
  2. ランプと；
    前記ランプが直線移動して挿入されるように長く形成される透明材質のチューブと；
    前記チューブの一側端部を開始点として前記ランプがチューブに挿入される直線方向に沿って前記チューブを囲みながらその直径が拡大されるリフレクタと；
    前記リフレクタの外側に設けられ前記ランプを直線移動させる直線移動アクチュエータと；を含んで構成され、
    可視光を透過させて赤外線を反射させる赤外線反射フィルタが前記リフレクタの中央部に前記チューブの周辺を包み込むように形成されることを特徴とするナイトビジョンシステム用赤外線照射装置。
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