JP4597788B2 - 赤外線投光器 - Google Patents

Description

本発明は、自車両前方に向けて赤外線を投光する赤外線投光器に関する。

従来より、車両に搭載される赤外線投光装置であって、赤外線の照射に伴い発光素子から漏れ出てしまう赤色光を、人の視覚に感じさせないようにする装置が知られている。例えば、特許文献１に開示された車両用前照灯では、赤外線ＬＥＤに近接する位置に白色ＬＥＤ等の可視光源が設けられており、この車両用前照灯は、この白色ＬＥＤを、所定の点灯回路によりその強度を適宜変化させつつ点灯させる。これによって、赤外線ＬＥＤから漏れ出る赤色光は白色化され、視覚的に赤色として認識されなくなる。
特開２００４−２７３１８０号公報

ところで、一般に、ＬＥＤは、その出射光に関して強い指向性を有していることが知られている。そのため、従来の赤外線投光装置では、赤外線を発する素子から漏れ出る赤色光と、他の素子から発せられる、赤色以外の他色光とが混ざり合いにくく、赤色光を全体にわたって均一に白色化することは困難である。このような白色化の不均一性を解消するためには、例えば、白色光の強度を強くするといった対応が考えられるが、この場合には、消費電力の増大を招くという新たな問題が生じる。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、自車両前方に赤外線を投光する赤外線投光器において、消費電力の増大を抑制しつつ、赤色光を均一に白色化することである。

かかる課題を解決するために、本発明は、自車両前方に向けて赤外線を照射する赤外線投光器を提供する。本赤外線投光器は、複数の赤外線ＬＥＤと、それ以外の他の光源とを有する。上記複数の赤外線ＬＥＤは、互いに離間して配置され、自車両前方に向けて赤外線を出射し、上記光源は、上記複数の赤外線ＬＥＤの間から、自車両前方に向けて赤色以外の可視光のみを出射するために設けられる。

本発明においては、上記光源は、複数の赤外線ＬＥＤの間に配置された、緑色の可視光を出射する光源および青色の可視光を出射する光源であることが好ましい。この場合、緑色の可視光を出射する光源は緑色ＬＥＤであり、青色の可視光を出射する光源は青色ＬＥＤであることが望ましい。また、本発明において、リフレクタをさらに有し、上記光源を次の通りとしてよい。すなわち、リフレクタは、上記複数の赤外線ＬＥＤの後方に配置され、上記光源は、上記複数の赤外線ＬＥＤの前方または後方に配置される。光源からの可視光は、リフレクタによって反射され、複数の赤外線ＬＥＤの間を通過することによって、自車両前方に向けて出射される。

本発明によると、赤外線ＬＥＤと赤色以外の可視光を発する光源とが、赤外線の照射方向に発せられる赤色光と赤色以外の可視光とが混ざり合いやすい位置に配置される。すなわち、従来のように、素子群および光源群が、それぞれまとまりとして分け隔てられた位置に配置されてはいない。このため、赤外線ＬＥＤから発せられる指向性の強い赤色光と、赤色以外の光源から発せられる可視光とは、重ね合わされて白色等の他色になりやすく、赤色を容易に均一に他色化することができる。その結果、赤色以外の可視光を発する光源について、その光の強度は、色を混ぜ合わせるのに十分な程度で足りることになる。つまり、従来のような強い強度の白色光等を要せず、赤外線照射に要する電力を抑えることができる。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る赤外線投光器１の正面図である。例えば、この赤外線投光器１は、ステレオ画像処理装置の一部として車両に搭載され、特に、夜間、暗闇中または悪天候下等において、視認性を向上させるため車両前方へ近赤外光を照射する。道路近傍の先行車、歩行者等の対象物からの反射光は、所定の一対の近赤外カメラを感光させる。このカメラから得られる画像データをステレオ画像処理装置内で処理することによって、車両前方にある対象物までの距離が算出され、この距離に応じて、ドライバへの警告表示、自動走行制御などが行われる。

赤外線投光器１は、同一の照射面１０上に互いに離間して配置される複数の赤外線ＬＥＤ１１と、この照射面１０上に分散してまばらに配置され赤色以外の可視光の光源となる、複数の緑色ＬＥＤ１２と、複数の青色ＬＥＤ１３とを有する。具体的に、ここでは、赤外線ＬＥＤ１１が、円形状の照射面１０の中心付近とその円周付近とに配置されている。中心の赤外線ＬＥＤ１１と、この外側に隣接している円周近くの赤外線ＬＥＤ１１との間の同一円周上に、緑色ＬＥＤ１２と青色ＬＥＤ１３とが交互に並ぶように配置されている。

周知のように、赤外線ＬＥＤは、厳密に単一の周波数で発光するわけではなく、発せられる光は、ある周波数を中心としつつも、周辺周波数へとばらついている。可視光周波数に近い周波数の近赤外線を発する赤外線ＬＥＤは、このばらつきにより、周波数がその中心より低い可視領域の光（主に赤色光）を多少発してしまう。赤外線ＬＥＤから漏れ出る光を視覚的に赤色として認識させたくない場合において、その対処として、赤色光の発光自体を避けるため、中心周波数を赤外方向（可視領域から離れる高周波数方向）へずらすことが可能ではある。ところが、そのようなずらし方によると、近赤外カメラでは、その周波数特性によって明るい画像が得られなくなる。

本実施形態によれば、赤外線の照射面１０上でそれぞれ複数のＬＥＤ１１〜１３が分散されつつ混ぜ合わされた位置に配置される。このような配置によって、赤外線ＬＥＤ１１が指向性の強い光を発光するとしても、各ＬＥＤ１１〜１３から、赤外線と同様の方向（紙面手前の方向）に発せられる赤色、緑色および青色の光は重なり合いやすい。すなわち、赤外線ＬＥＤ１１により照射される赤外線の中心周波数を可視領域側に寄せ、近赤外カメラが明るい画像を得られる近赤外領域の光量を落とさないまま、漏れ出る赤色光を均一に白色化することができる。また、このようなＬＥＤ１１〜１３の配置によって、光の重ね合わせがより効果的に行われるため、従来の装置よりも光強度を弱めて、装置全体の赤外線照射に消費される電力の増大を抑制することができる。

（第２の実施形態）
図２は、本実施形態に係る赤外線投光器２の側面図である。赤外線投光器２においては、特に、照射面２０の前方に、１または複数の緑色ＬＥＤ２２と青色ＬＥＤ２３とが適宜配置され、リフレクタ２４が設けられている。また、照射面２０は光を透過させる透過板として構成されている。照射面２０上に配置された赤外線ＬＥＤ２１による赤外線の照射および赤色光２５の発光に伴って、緑色ＬＥＤ２２により緑色光２６が発せられ、また、青色ＬＥＤ２３により青色光２７が発せられる。これらの緑色光２６および青色光２７は、照射面（透過板）２０を介してリフレクタ２４に向けて出射され、このリフレクタ２４によって均一に重ね合わされる。リフレクタ２４からの前方への反射光は、赤外線ＬＥＤ２１の間から出射され、この反射光と赤色光２５とがさらに均一に重ね合わされて白色光２８となる。

本実施形態によれば、上述した第１の実施形態と同様に、赤外線ＬＥＤ２１から漏れ出る指向性の強い赤色光について白色化の均一性を確保することができ、また、赤外線照射装置の消費電力の増大を抑えることができる。特に、ＬＥＤ２２，２３に代えて、白色またはその他の色の電球、ＬＥＤ等、赤色以外の光源を用いることが可能である。

（第３の実施形態）
図３は、本実施形態に係る赤外線投光器３の側面図である。赤外線投光器３では、特に、照射面３０の後方（赤外線ＬＥＤ３１の背後）に、１または複数の緑色ＬＥＤ３２が適宜配置され、リフレクタ３３が設けられている。照射面３０は、上記同様、光を透過させる透過板である。ここでは、照射面３０上の赤外線ＬＥＤ３１による赤外線の照射および赤色光３４の発光に伴って、緑色ＬＥＤ３２により緑色光３５が前方に向けて照射される。この緑色光３５は、直接的におよびリフレクタ３３を介して反射させて前方に向けられ、照射面３０上の赤外線ＬＥＤ３１の間から出射される。この出射光と赤色光３４とは重ね合わされて黄色光３６となる。

本実施形態によれば、上述と同様に、消費電力を抑えつつ、赤色光を均一に他色化することができる。

第１の実施形態の赤外線投光器１の正面図 第２の実施形態の赤外線投光器２の側面図 第３の実施形態の赤外線投光器３の側面図

符号の説明

１，２，３ 赤外線投光器
１０，２０，３０ 照射面
１１，２１，３１ 赤外線ＬＥＤ
１２，２２，３２ 緑色ＬＥＤ
１３，２３ 青色ＬＥＤ
２４，３３ リフレクタ
２５，３４ 赤色光
２６，３５ 緑色光
２７ 青色光
２８，３６ 白色光

Claims (4)

1. 自車両前方に向けて赤外線を照射する赤外線投光器において、
   互いに離間して配置され、自車両前方に向けて赤外線を出射する複数の赤外線ＬＥＤと、
   前記複数の赤外線ＬＥＤの間から、自車両前方に向けて赤色以外の可視光のみを出射するための光源と
   を有することを特徴とする赤外線投光器。
2. 前記光源は、前記複数の赤外線ＬＥＤの間に配置された、緑色の可視光を出射する光源および青色の可視光を出射する光源であることを特徴とする請求項１に記載された赤外線投光器。
3. 前記緑色の可視光を出射する光源は緑色ＬＥＤであり、前記青色の可視光を出射する光源は青色ＬＥＤであることを特徴とする請求項２に記載された赤外線投光器。
4. 前記複数の赤外線ＬＥＤの後方に配置されたリフレクタをさらに有し、
   前記光源は、前記複数の赤外線ＬＥＤの前方または後方に配置されており、
   前記光源からの可視光は、前記リフレクタによって反射され、前記複数の赤外線ＬＥＤの間を透過することによって、自車両前方に向けて出射されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載された赤外線投光器。

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