WO2023089948A1 - ランプ装置 - Google Patents

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WO2023089948A1
WO2023089948A1 PCT/JP2022/035153 JP2022035153W WO2023089948A1 WO 2023089948 A1 WO2023089948 A1 WO 2023089948A1 JP 2022035153 W JP2022035153 W JP 2022035153W WO 2023089948 A1 WO2023089948 A1 WO 2023089948A1
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lamp device
reflector
lamp
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正之 金近
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スタンレー電気株式会社
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    • G01S2013/9327—Sensor installation details
    • G01S2013/93277—Sensor installation details in the lights

Definitions

  • the present invention relates to a lamp device, particularly to a vehicle lamp device incorporating a radar device.
  • various sensors such as cameras, LiDAR (Light Detection and Ranging), and millimeter wave sensors are used for driving support and autonomous driving.
  • LiDAR Light Detection and Ranging
  • millimeter wave sensors are used for driving support and autonomous driving.
  • millimeter-wave radar equipment maintains high environmental resistance performance without being affected by environments such as nighttime or backlight, and bad weather such as heavy fog, rainfall, and snowfall.
  • environments such as nighttime or backlight, and bad weather such as heavy fog, rainfall, and snowfall.
  • the distance and direction to an object and the relative speed to the object can be detected directly. Therefore, it has the feature that even an object at a short distance can be detected at high speed and with high accuracy.
  • Patent Literature 1 proposes a vehicle lamp in which a millimeter wave radar is mounted in a lamp chamber and a light guide member for transmitting millimeter waves is provided between the front cover and the millimeter wave radar.
  • Patent Document 2 discloses a lamp device in which a light guide is provided on the front surface of the radar device so as not to interfere with the function of the radar device.
  • Patent Document 3 discloses a lamp device that covers at least part of the front surface of a radar unit and has a shielding member made of foamed resin.
  • US Pat. No. 6,300,003 discloses a body component formed of microcellular foam, a radar device positioned behind the body component and configured to transmit/receive radar waves therethrough, A vehicle system is disclosed.
  • Patent Document 5 discloses a metal coating that is an aggregate of fine islands and that has metallic luster and is permeable to electromagnetic waves. Further, in Patent Document 6, an indium oxide-containing layer provided in a continuous state on the surface of a substrate and a metal layer including a plurality of portions that are at least partially discontinuous with each other are laminated on the indium oxide-containing layer. An electromagnetic wave transparent metallic luster member is disclosed.
  • the brightness of the light guide decreases if the light guide is thin because of transmission of electromagnetic waves, and the transmittance of the electromagnetic waves decreases if the light guide is thick. etc., it was subject to both optical and electromagnetic restrictions.
  • the light guide and shielding member are provided on the front surface of the radar device and placed near the daytime running lamps and signal lamps, and the position where they interfere with the headlights that are the main running lamps. It was not envisaged to place radar equipment on the front surface of the radar device and placed near the daytime running lamps and signal lamps, and the position where they interfere with the headlights that are the main running lamps. It was not envisaged to place radar equipment on the front surface of the radar device and placed near the daytime running lamps and signal lamps, and the position where they interfere with the headlights that are the main running lamps. It was not envisaged to place radar equipment on
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and is capable of suppressing attenuation and reflection of radar waves even when a radar device is arranged at a position where the reflector of the lamp overlaps the radiated electromagnetic waves (radar waves). It is an object of the present invention to provide a lamp device in which the functional loss of radar is sufficiently reduced without changing the electromagnetic wave radiation pattern.
  • a lamp device comprises: a lamp unit comprising a light source and a reflector having a mirror portion that reflects light from the light source forward; a radar unit arranged behind the lamp unit, The radar unit is arranged so that at least a part of the mirror part is within a radiation range of electromagnetic waves radiated from the radar unit,
  • the mirror portion has a resin body and a light reflecting surface formed on the surface of the resin body and made of an island-shaped metal layer having metallic luster.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a main part of a lamp device 1 according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a main part of the lamp device 1
  • FIG. 2 is a front view of a main part of the lamp device 1
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a cross section taken along line AA shown in FIG. 3
  • FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view showing an enlarged cross-section of a portion W of the mirror portion 5M of the reflector 5.
  • FIG. It is a partial expanded sectional view which expands and shows the cross section of one part W of other examples of the mirror part 5M.
  • FIG. 3 is a top view schematically showing the relative arrangement relationship between a reflector 5 and a radar unit 30 when the lamp device 1 is viewed from above;
  • FIG. 8 is a diagram showing another example of the arrangement relationship between reflectors 5 and radar units 30;
  • FIG. 1 is a perspective view showing essential parts of a lamp device 1 according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of essential parts of the lamp device 1
  • FIG. 3 is a front view of essential parts of the lamp device 1.
  • FIG. be. 4 is a cross-sectional view showing a cross section taken along line AA shown in FIG. 3. As shown in FIG.
  • the drawing shows a three-axis coordinate system in which the traveling direction of the vehicle to which the lamp device 1 is attached is the y direction, the left direction is the x direction, and the downward direction (the direction of gravity) is the z direction.
  • the lamp device 1 is a vehicle lamp, and is used as headlamps arranged on the left and right sides of the front part of a vehicle. Since the basic configuration of the left and right headlamps is the same, only one lamp device 1 (left headlamp) arranged on the front left side of the vehicle will be illustrated and described below.
  • the lamp device 1 is a headlamp for main driving
  • it may be a lamp device having the purpose and function of emitting light to the outside, such as a tail lamp or a backlight.
  • Vehicle means vehicles such as ships, aircraft, and manned and unmanned means of transport or movement.
  • the lamp device 1 includes three reflective lamp units 2 arranged side by side.
  • each lamp unit 2 includes a light source comprising a light emitting element 3, which is an LED, and a rectangular flat circuit board 4 on which the light emitting element 3 is mounted.
  • a reflector 5 is provided to reflect the light emitted from the front of the vehicle.
  • the three lamp units 2 are accommodated in a lamp chamber defined by a housing and an outer lens, which is a transparent cover covering the front opening.
  • the lamp device 1 also has a radar unit 30, which is a radar device, as an obstacle detection device. As shown in FIGS. 1 to 3, the radar unit 30 is arranged behind the reflector 5 of the lamp unit 2 (-y direction).
  • the radar unit 30 is controlled by, for example, an ECU (Electronic Control Unit) (not shown).
  • the radar unit 30 radiates electromagnetic waves (millimeter waves) from a transmitting antenna, and receives reflected waves reflected by an object with a receiving antenna.
  • the received signal is processed by the control device, the distance, angle, and speed to the object are detected, and obstacle detection is performed.
  • the radar unit 30 is used, for example, as an obstacle detector for advanced emergency braking systems (AEBS) and adaptive cruise control (ACC). Alternatively, the radar unit 30 can also be used as a rear side obstacle detection device and a pedestrian detection device.
  • AEBS advanced emergency braking systems
  • ACC adaptive cruise control
  • millimeter waves in the 76-81 GHz band are preferably used as the radiated electromagnetic waves in terms of resolution and accuracy.
  • it is not limited to the above frequency band, and other frequency bands such as quasi-millimeter waves such as 24 GHz band may be used.
  • each lamp unit 2 the circuit board 4 is positioned and fixed on the top surface of the reflector 5 . That is, as shown in FIGS. 1 and 2, positioning pins 6 are integrally erected at three positions on the upper surface of the reflector 5, and three positions on the circuit board 4 (corresponding to the positioning pins 6 of the reflector 5) are provided. 3) are formed with circular positioning holes 7 (see FIG. 2).
  • the circuit board 4 when the circuit board 4 is placed on the reflector 5 by fitting the three positioning pins 6 erected on the upper surface of the reflector 5 into the three positioning holes 7 formed in the circuit board 4, the circuit board 4 is accurately positioned on top of reflector 5 .
  • the circuit board 4 is adhered to the upper surface of the reflector 5 with an adhesive or the like having high thermal conductivity from this state, the circuit board 4 is positioned and fixed on the upper surface of the reflector 5 .
  • the lower surface of the circuit board 4 is a low reflectance surface, and a black resist film is formed on the lower surface of the circuit board 4 in this embodiment.
  • the light emitting element 3 is mounted on the bottom surface of the circuit board 4 so that the light emitting direction is downward (z direction).
  • the circuit board 4 and the reflector 5 may be fixed by screws or heat caulking instead of bonding with an adhesive. Further, in this embodiment, a black resist film having a reflectance of 10% or less is formed on the bottom surface of the circuit board 4 .
  • a black coating film having a reflectance of 10% or less may be formed on the bottom surface of the circuit board 4 so as to adjust the reflectance to 10% or less.
  • the carbon powder also has light absorption properties, a black resist film having a high absorption surface with a light absorption rate of 90% or more may be formed on the bottom surface of the circuit board 4 . That is, the coating film for suppressing glare light may have not only low reflectance but also high absorption.
  • each reflector 5 is integrally molded with resin and has a reflecting surface 5A curved in a paraboloid of revolution. As shown in FIG. 4, an opening 5B is formed in a part of the upper wall of each reflector 5, through which light L0 emitted downward from the light emitting element (LED) 3 passes.
  • LED light emitting element
  • each reflector 5 is rotatably supported on the upper surface of a bracket 8 that is integrally molded in the shape of a rectangular frame from resin. That is, as shown in FIG. 2, a cylindrical bearing portion 5D is integrally protruding from the central portion of the upper wall of the reflector 5, and the bearing portion 5D is integrally erected on the upper surface of the bracket 8.
  • Each reflector 5 is supported on the upper surface of the bracket 8 so as to be horizontally rotatable about the boss 8A.
  • FIG. 4 shows a cross section of the lamp device 1 on a plane (yz plane) orthogonal to the left-right direction ( ⁇ x direction).
  • the reflector 5 includes a base 5C and a mirror portion 5M erected downward (z direction) from the base 5C.
  • the base 5C has a substantially flat plate shape and is formed so as to be substantially parallel to the horizontal plane (xy plane) when the lamp device 1 is attached to the vehicle.
  • the mirror portion 5M has a curved reflecting surface 5A.
  • the circuit board 4 is placed on the base 5C.
  • a power source such as a battery
  • the light emitting element 3 emits light
  • the light L0 passes through the opening 5B of the reflector 5 and reaches the reflecting surface 5A of the reflector 5.
  • emit toward Reflected light L1 from the reflective surface 5A of the reflector 5 is transmitted through a transparent outer lens (not shown) and radiated forward of the vehicle, and the lamp device 1 functions as a headlamp.
  • a radar unit 30 having an electromagnetic radiation surface 30S is arranged behind the reflector 5 of the lamp unit 2 (-y direction). More specifically, the electromagnetic wave RW emitted from the electromagnetic wave emitting surface 30S of the radar unit 30 is incident on the mirror portion 5M of the reflector 5 from the rear surface of the reflector 5, and at least part of it is transmitted through the mirror portion 5M and emitted forward. be.
  • the lamp unit 2 and the radar unit are positioned so that the light source including the light emitting element 3 and the circuit board 4, the base 5C of the reflector 5, and the like do not fall within the radiation range RR of the electromagnetic wave RW emitted from the radar unit 30. 30 are placed. That is, the lamp unit 2 and the radar unit 30 are arranged in a positional relationship such that only the mirror portion 5M of the reflector 5 is within the radiation range RR of the radiated electromagnetic waves RW.
  • the radar radiation range RR is equivalent to the radar detection range represented by the radar FOV (Field Of View). Radar radiation range RR is specifically determined as a range that requires detection.
  • a radar for detecting the surroundings of a vehicle has a detection range of about ⁇ 20° in the vertical direction and about ⁇ 80° in the horizontal direction with respect to the normal line direction of the electromagnetic wave emitting surface 30S of the radar unit 30.
  • FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view showing an enlarged cross-section of a portion W of the mirror portion 5M of the reflector 5.
  • the mirror portion 5 ⁇ /b>M is composed of a foamed resin body 51 , a flat resin layer 52 formed on the foamed resin body 51 , and an island-like metal layer 53 formed on the flat resin layer 52 .
  • the foamed resin of the foamed resin body 51 is formed by encapsulating carbon dioxide gas or the like in a resin such as polycarbonate, acrylic, polyimide, epoxy, etc., and creating air bubbles in the resin. Since gas is enclosed in the resin, the dielectric constant is lowered, and the influence on electromagnetic waves can be greatly reduced. Therefore, the electromagnetic wave transmission characteristic of the foamed resin body 51 is good. When the expansion ratio of the foamed resin is 2 or more, the effect of the resin can be almost ignored.
  • the surface of the foamed resin body 51 is flattened by a flat resin layer 52 . Since the surface of the foamed resin has unevenness, light is scattered, making light distribution difficult.
  • a flat resin layer 52 having a flat surface can be formed by spraying a highly viscous epoxy resin or the like onto the surface of the foamed resin body 51 in the manner of a coating process.
  • the flat resin layer 52 can be formed not only in the coating process, but also by raising the temperature of the mold to a high temperature when the foamed resin body 51 is formed using a mold, thereby smoothing the contact surface of the mold and the foamed resin body.
  • a flat surface may be formed by melting the surface of the foamed resin.
  • the epoxy resin since the epoxy resin has high viscosity, it does not penetrate deep into the foamed resin. Further, for example, a welded laminate film made of PET+PP can be prevented from penetrating deep into the foamed resin by controlling the thickness of the welded resin layer having a low melting point.
  • the thickness (TF) of the flat resin layer 52 that is, the laminate of epoxy resin or resins having different melting points to 1/20 or less of the effective wavelength ⁇ d of the radiated electromagnetic wave RW in the resin (TF ⁇ d/20). It is possible to prepare a surface on which the island-shaped metal layer 53 can be formed without deteriorating the electromagnetic wave transmission characteristics of the foamed resin.
  • the island-shaped metal layer 53 is formed on the flat resin layer 52 .
  • the island-like metal layer 53 is an aggregate of fine islands, and is a metal coating that has metallic luster and is permeable to electromagnetic waves.
  • the island-like metal layer 53 has an island-like structure in which the metal layer is partitioned by fine cracks.
  • the island-shaped metal layer 53 can reflect the light L0 from the light emitting element 3 with sufficient reflectance. Therefore, the mirror portion 5M fully exhibits its function as a reflector.
  • indium, palladium, nickel, nickel alloy, copper, copper alloy, silver, silver alloy, tin, tin alloy, etc. can be used as the metal of the island-shaped metal layer 53, but the metal is not limited to these.
  • the island-like metal layer 53 can be formed by electroless plating of these metals.
  • the light L0 from the light emitting element 3 is reflected with a sufficient reflectance by the mirror portion 5M having such a configuration, and the reflected light L1 can be obtained. Attenuation is suppressed.
  • the radar unit 30 is arranged behind the reflector 5 and the radiated electromagnetic wave RW is incident on the mirror portion 5M of the reflector 5 from the rear surface of the reflector 5, the obstacle detection function of the radar unit 30 is fully exhibited. be done.
  • the radar unit 30 is arranged at a position where the mirror portion 5M of the reflector 5 and the radiated electromagnetic wave (radar wave) overlap, attenuation and reflection of the radiated electromagnetic wave can be suppressed, and the electromagnetic wave radiation pattern can be changed. Therefore, it is possible to provide a lamp device in which the functional loss of the radar is sufficiently reduced.
  • the degree of freedom in arranging the radar unit 30 is increased, making it possible to apply it to obstacle detection for various purposes. Furthermore, since the radar unit 30 is arranged on the back of the reflector 5, it is difficult to visually recognize from the outside, and the radar unit 30 can be hidden, which is convenient in terms of design.
  • FIG. 6 is a partially enlarged cross-sectional view showing an enlarged cross-section of a portion W of another example of the mirror portion 5M.
  • the mirror portion 5 ⁇ /b>M includes a foamed resin body 51 , a base layer 55 formed on the foamed resin body 51 , and an island-shaped metal layer 53 formed on the base layer 55 .
  • the underlying layer 55 is made of indium tin oxide (ITO).
  • ITO indium tin oxide
  • the base layer 55 can be formed on the foamed resin body 51 by sputtering, vapor deposition, or the like.
  • the base layer 55 is not limited to indium tin oxide (ITO), and metal oxides such as indium oxide and indium zinc oxide (IZO) can be used.
  • the thickness (TU) of the underlayer 55 By setting the thickness (TU) of the underlayer 55 to 1/20 or less of the effective wavelength ⁇ u of the radiated electromagnetic wave RW in the underlayer 55 (TU ⁇ u/20), the electromagnetic wave transmission characteristics of the foamed resin are deteriorated. It is possible to produce a surface on which the island-shaped metal layer 53 can be formed without any need.
  • FIG. 7 is a partially enlarged cross-sectional view showing an enlarged cross-section of a part W of still another example of the mirror portion 5M.
  • the mirror portion 5 ⁇ /b>M is composed of a flat resin substrate 56 , an underlying layer 57 formed on the resin substrate 56 , and an island-shaped metal layer 53 formed on the underlying layer 57 .
  • the base layer 57 is similar to the base layer 55 described above, and can be made of metal oxide or the like.
  • the resin substrate 56 is made of non-foaming resin and has a thickness TR. Assuming that the effective wavelength ⁇ r of the radiated electromagnetic wave RW in the resin body 56 is ⁇ r, the reflection loss occurs at the interface between the resin body 56 and the space and the interface between the resin substrate 56 and the base layer 57 when the thickness TR satisfies the following relationship: can be reduced.
  • the power reflection loss is ⁇ 10 dB or less (reflected power is 10% or less) with respect to the frequency f of the radiated electromagnetic wave RW. Reflection loss can be suppressed extremely effectively by setting the wavelength within the frequency band.
  • FIG. 8A is a diagram schematically showing the relative positional relationship between the reflector 5 and the radar unit 30 when the lamp device 1 is viewed from above (xy plane) (also referred to as a top view).
  • FIG. 8B is a diagram showing another example of the arrangement relationship between the reflector 5 and the radar unit 30. As shown in FIG.
  • the radar unit 30 and the reflector 5 are such that the central axis of the electromagnetic radiation surface 30S of the radar unit 30 (that is, the central axis of radiation of the radiated electromagnetic waves RW) AX is the irradiation direction of the reflector 5 (that is, the vehicle front). direction) and the same direction (+y direction).
  • each reflector 5 is rotatably supported in the horizontal plane. Therefore, regardless of the irradiation direction of the reflector 5, the irradiation center axis CX of the reflector 5 and the radiation center axis AX of the radiated electromagnetic wave RW may be arranged in the same direction.
  • the radar unit 30 and the reflector are arranged so that the radiation center axis AX of the radiated electromagnetic wave RW has an angle ⁇ relative to the irradiation center axis CX of the reflector 5 of the reflector 5. 5 are placed.
  • the radar device is placed at a position where the reflector of the main running lamp and the radiated electromagnetic waves (radar waves) overlap, it is possible to suppress the attenuation and reflection of the radar waves, and the electromagnetic radiation It is possible to provide a lamp device that does not change the pattern and has sufficiently reduced radar functional loss.
  • Lamp device 2 Lamp unit 3: Light emitting element 4: Circuit board 5: Reflector 5C: Reflector base 5M: Mirror part 30: Radar unit 30S: Electromagnetic radiation surface 51: Foamed resin body 52: Flat resin layer 53: Island Metal layers 55, 57: Base layer 56: Resin substrate RR: Electromagnetic radiation range RW: Radiated electromagnetic waves

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Abstract

光源と、光源からの光を前方に反射するミラー部を有するリフレクタとからなるランプユニットと、ランプユニットの後方に配置されたレーダユニットとを備えている。レーダユニットは、レーダユニットの放射電磁波の放射範囲内にミラー部の少なくとも一部が入るように配置され、ミラー部は、樹脂体と、樹脂体の表面上に形成され、金属光沢を有する島状金属層からなる光反射面とを有している。

Description

ランプ装置
　本発明は、ランプ装置、特にレーダ装置を内蔵した車両用のランプ装置に関する。
　運転支援及び自動運転のために、加速度センサやＧＰＳセンサに加え、カメラ、ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）、ミリ波センサなど様々なセンサが用いられている。
　特に、ミリ波レーダ装置は、夜間や逆光などの環境、濃霧、降雨及び降雪などの悪天候の影響を受けず、高い耐環境性能を維持する。また、対象物までの距離や方向、対象物との相対速度を直接検出できる。従って、近距離の対象物であっても高速かつ高精度に検出できるという特徴を有している。
　例えば、特許文献１には、ミリ波レーダを灯室内に搭載し、前面カバーとミリ波レーダとの間にミリ波を透過させる導光部材を設けた車両用灯具が提案されている。
　また、特許文献２には、レーダ装置の前面にレーダの機能を障害しない導光体を設けたランプ装置が開示されている。
　特許文献３には、レーダユニットの前面の少なくとも一部を覆い、発泡樹脂からなる遮蔽部材を有するランプ装置が開示されている。特許文献４には、微小気泡発泡体で形成されている本体構成要素と、本体構成要素の後方に配置され、その内部を通ってレーダ波を送信／受信するように構成されたレーダデバイスと、を備えた車両用システムが開示されている。
　特許文献５には、微細アイランドの集合体であって、金属光沢を有する電磁波を透過可能な金属被膜について開示されている。また、特許文献６には、基体の面に連続状態で設けた酸化インジウム含有層と、少なくとも一部において互いに不連続の状態にある複数の部分を含む金属層を当該酸化インジウム含有層に積層した電磁波透過性金属光沢部材について開示されている。
特許第４８４２１６１号公報 国際公開ＷＯ２０２１／１２５０４７Ａ１ 国際公開ＷＯ２０２１／１２５０４４Ａ１ 特表２０２１－５０９４６７号公報 特許第５４６５０３０号公報 特許第６４０００６２号公報
　しかしながら、レーダ装置の前面に導光体を設ける場合には、電磁波の透過のため導光体を薄くすると導光体の明るさが低くなり、導光体を厚くすると電磁波の透過率が低下するなど、光学的制約及び電磁波的制約の両方を受けていた。
　特に、従来は、導光体や遮蔽部材をレーダ装置の前面に設け、デイタイムランニングランプや信号灯の近傍に配置することが想定されており、主走行用ランプである前照灯と干渉する位置にレーダ装置を配置することは想定されていなかった。
　本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、ランプのリフレクタと放射電磁波（レーダ波）とが重なる位置にレーダ装置を配置しても、レーダ波の減衰や反射を抑えることが可能で、電磁波放射パターンを変化させることがなく、レーダの機能損失が十分に低減されたランプ装置を提供することを目的としている。
　本発明の１実施形態によるランプ装置は、
　光源と、前記光源からの光を前方に反射するミラー部を有するリフレクタとからなるランプユニットと、
　前記ランプユニットの後方に配置されたレーダユニットと、を備え、
　前記レーダユニットは、前記レーダユニットの放射電磁波の放射範囲内に、前記ミラー部の少なくとも一部が入るように配置され、
　前記ミラー部は、樹脂体と、前記樹脂体の表面上に形成され、金属光沢を有する島状金属層からなる光反射面とを有している。
本発明の第１の実施形態のランプ装置１の要部を示す斜視図である。 ランプ装置１の要部の分解斜視図である。 ランプ装置１の要部の正面図である。 図３に示すＡ－Ａ線に沿った断面を示す断面図である。 リフレクタ５のミラー部５Ｍの一部Ｗの断面を拡大して示す部分拡大断面図である。 ミラー部５Ｍの他の例の一部Ｗの断面を拡大して示す部分拡大断面図である。 ミラー部５Ｍのさらに他の例の一部Ｗの断面を拡大して示す部分拡大断面図である。 ランプ装置１を上面から見た場合のリフレクタ５及びレーダユニット３０の相対的な配置関係を模式的に示す上面図である。 リフレクタ５及びレーダユニット３０の配置関係の他の例を示す図である。
  図１は本発明の第１の実施形態のランプ装置１の要部を示す斜視図、図２はランプ装置１の要部の分解斜視図、図３はランプ装置１の要部の正面図である。また、図４は、図３に示すＡ－Ａ線に沿った断面を示す断面図である。
　なお、図中には、ランプ装置１が取り付けられた車両の進行方向をｙ方向、左方向をｘ方向、下方向（重力方向）をｚ方向とする３軸座標系を示している。
  本実施形態に係るランプ装置１は車両用灯具であって、車両の前部左右に配置されるヘッドランプとして使用される。左右のヘッドランプの基本構成は同じであるため、以下、車両の前部左に配置される一方のランプ装置１（左前照灯）についてのみ図示及び説明する。
　また、ランプ装置１が主走行用のヘッドランプである場合を例に説明するが、テールランプ、バックライトなどの外部に向けて光を発する目的、機能を有するランプ装置であってもよい。
　なお、本明細書においては、車両として自動車を例に説明するが本発明はこれに限定されない。すなわち、本明細書において、車両（Vehicle）は、例えば船、航空機などの乗り物、及び有人及び無人の輸送又は移動手段を意味する。
  本実施形態に係るランプ装置１は、図１～図３に示すように、横方向に並設された３つの反射型のランプユニット２を備えている。また、図４に示すように、各ランプユニット２は、ＬＥＤである発光素子３及び発光素子３を下面に実装する矩形平板状の回路基板４とからなる光源と、発光素子３から下方に向かって出射する光を車両前方に反射させるリフレクタ５を備えている。
　尚、図示しないが、３つのランプユニット２は、ハウジングとその前面開口部を覆う透明なカバーであるアウタレンズによって画成される灯室内に収容されている。
　また、ランプ装置１は、障害物探知装置として、レーダ装置であるレーダユニット３０を有している。図１～図３に示すように、レーダユニット３０はランプユニット２のリフレクタ５の背後（－ｙ方向）に配置されている。
　レーダユニット３０は、例えば、図示しないＥＣＵ（Electronic Control Unit) によって制御される。レーダユニット３０は、送信アンテナから電磁波（ミリ波）を放射し、対象物によって反射された反射波を受信アンテナによって受信する。
　受信された信号は当該制御装置によって信号処理が行われ、対象物との間の距離、角度、速度が検出され、障害物探知が行われる。レーダユニット３０は、例えば、先進緊急ブレーキシステム（ＡＥＢＳ：Advanced Emergency Braking System）及び車間距離制御装置（ＡＣＣ：Adaptive Cruise Control）の障害物探知装置として用いられる。あるいは、レーダユニット３０は、後側方障害物探知装置及び歩行者探知装置として用いることもできる。
　レーダユニット３０においては、放射電磁波として、例えば７６－８１ＧＨｚ帯のミリ波、特に７６－７７ＧＨｚ帯又は７９ＧＨｚ帯のミリ波が分解能及び精度の点で好適に用いられる。しかしながら、上記周波数帯に限定されず、他の周波数帯、例えば２４ＧＨｚ帯などの準ミリ波が用いられてもよい。
  各ランプユニット２において、回路基板４は、リフレクタ５の上面に位置決めされて固定されている。即ち、図１及び図２に示すように、リフレクタ５の上面の３箇所には位置決めピン６が一体的に立設されており、回路基板４の３箇所（リフレクタ５の位置決めピン６に対応する３箇所）には円孔状の位置決め孔７（図２参照）が形成されている。
　従って、回路基板４に形成された３つの位置決め孔７にリフレクタ５の上面に立設された３つの位置決めピン６を嵌合させて回路基板４をリフレクタ５の上面に載置すれば、回路基板４がリフレクタ５の上面に正確に位置決めされる。
　そして、この状態から回路基板４を熱伝導率の高い接着剤等によってリフレクタ５の上面に接着すれば、回路基板４がリフレクタ５の上面に位置決めされた状態で固定される。尚、回路基板４の下面は低反射率面とされ、本実施形態では、回路基板４の下面に黒色のレジスト膜が形成されている。
　そして、図４に示すように、回路基板４の底面には、発光素子３が、その光出射方向が下向き（ｚ方向）となるように実装されている。なお、回路基板４とリフレクタ５の固定は、接着剤による接着以外に、ネジや熱カシメによって行っても良い。又、本実施形態においては、回路基板４の底面に反射率が１０％以下の黒色のレジスト膜を形成した。
　ここで、回路基板４の底面には、レジスト膜以外に、反射率１０％以下の黒色系塗膜を形成しても良く、塗膜の厚みや反射材（例えば、カーボン粉）の濃度を適宜調節して反射率１０％以下になるように回路基板４の底面に形成すれば良い。又、カーボン粉は、光吸収性も持ち合わせているため、光吸収率９０％以上の高吸収面を有する黒色のレジスト膜を回路基板４の底面に形成しても良い。即ち、グレア光を抑える塗膜は、低反射率だけでなく、高吸収率のものであっても良い。
  ところで、各リフレクタ５は、樹脂によって一体成形されており、回転放物面状に湾曲する反射面５Ａを備えている。そして、図４に示すように、各リフレクタ５の上壁の一部には、発光素子（ＬＥＤ）３から下方に向かって出射する光Ｌ０が通過するための開口部５Ｂが形成されている。
  また、各リフレクタ５は、樹脂にて矩形枠状に一体成形されたブラケット８の上面に回転可能に支持されている。即ち、図２に示すように、リフレクタ５の上壁の中心部には、円筒状の軸受部５Ｄが一体に突設されており、この軸受部５Ｄがブラケット８の上面に一体に立設された円筒状のボス８Ａの外周に上方から嵌合することによって、各リフレクタ５がブラケット８の上面にボス８Ａを中心として水平に回転可能に支持されている。
　次に、図４、図５を参照してリフレクタ５及びレーダユニット３０について詳細に説明する。図４は、ランプ装置１の左右方向（±ｘ方向）に直交する面（ｙｚ平面）における断面を示している。
　図４に示すように、リフレクタ５は、基台５Ｃと、基台５Ｃから下方（ｚ方向）に立設されたミラー部５Ｍとを備えている。基台５Ｃは、略平板形状を有し、車両にランプ装置１が取り付けられたときに、水平面（ｘｙ平面）と略平行になるように形成されている。ミラー部５Ｍは、曲面状の反射面５Ａを有している。
　ランプ装置１において、回路基板４は基台５Ｃ上に載置されている。そして、各ランプユニット２にバッテリ等の不図示の電源から電流が供給されると、発光素子３が発光し、その光Ｌ０はリフレクタ５の開口部５Ｂを通過してリフレクタ５の反射面５Ａに向けて出射する。そして、リフレクタ５の反射面５Ａによる反射光Ｌ１は透明な不図示のアウタレンズを透過して車両前方へと照射され、ランプ装置１がヘッドランプとしての機能を果たす。
　ランプユニット２のリフレクタ５の背後（－ｙ方向）には、電磁波放射面３０Ｓを有するレーダユニット３０が配置されている。より詳細には、レーダユニット３０の電磁波放射面３０Ｓからの放射電磁波ＲＷはリフレクタ５の背面からリフレクタ５のミラー部５Ｍに入射し、その少なくとも一部がミラー部５Ｍを透過して前方に放射される。
　なお、レーダユニット３０からの放射電磁波ＲＷの放射範囲ＲＲ内に、発光素子３及び回路基板４からなる光源、及びリフレクタ５の基台５Ｃ等が入らないような位置関係でランプユニット２及びレーダユニット３０が配置されている。すなわち、ランプユニット２及びレーダユニット３０は、放射電磁波ＲＷの放射範囲ＲＲ内にはリフレクタ５のミラー部５Ｍのみが入るような位置関係で配置されている。
　なお、レーダの放射範囲ＲＲは、レーダＦＯＶ（Field Of View）として表されるレーダの検知範囲と同等である。レーダの放射範囲ＲＲは、具体的に検知を要する範囲として決定される。例えば車両周辺を検知するためのレーダにおいては、レーダユニット３０の電磁波放射面３０Ｓの法線方向に対して、上下方向で±２０°程度、左右方向で±８０°程度の検知範囲を有している。
　図５は、リフレクタ５のミラー部５Ｍの一部Ｗの断面を拡大して示す部分拡大断面図である。ミラー部５Ｍは、発泡樹脂体５１、発泡樹脂体５１上に形成された平坦樹脂層５２、及び平坦樹脂層５２上に形成された島状金属層５３からなる。
　発泡樹脂体５１の発泡樹脂は、ポリーカボネート、アクリル、ポリイミド、エボキシ等の樹脂中に炭酸ガス等を封入し、樹脂中に気泡を作ることで形成されている。樹脂中に気体が封入されているため、誘電率が低下され、電磁波への影響を大きく減少させることが可能となる。したがって、発泡樹脂体５１の電磁波の透過特性は良好である。なお、発泡樹脂の発泡倍率は、２倍以上であると樹脂の影響をほぼ無視することが可能となる。
　発泡樹脂体５１の表面は、平坦樹脂層５２によって平坦化されている。発泡樹脂の表面には凹凸があるため、光が散乱し配光が困難となる。発泡樹脂体５１の表面に粘性の高いエポキシ樹脂等を塗装工程の要領で吹き付けること等によって平坦面を持った平坦樹脂層５２を形成することが可能である。
　その他の方法として、平坦樹脂層５２の形成は、塗装工程だけでなく発泡樹脂体５１を金型を用いて形成時、金型の温度を高温にすることで金型と発泡樹脂体の接触面において発泡樹脂表面を溶融させることで平坦面を形成しても良い。
　また、融点の異なる樹脂を積層した例えばＰＥＴ＋ＰＰ（ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート，ＰＰ：ポリプロピレン）製の溶着積層フィルムを用い、融点の低い樹脂を発泡樹脂に溶着させることで、発泡樹脂体５１の表面を平坦化することが可能である。
　なお、エポキシ樹脂は粘性が高いため、発泡樹脂の奥まで浸透することはない。また、例えばＰＥＴ＋ＰＰ製の溶着積層フィルムは、融点の低い溶着樹脂層の厚さをコントロールすることで、発泡樹脂の奥まで浸透させないことが可能である。
　平坦樹脂層５２、すなわちエポキシ樹脂又は融点の異なる樹脂の積層体の厚さ（ＴＦ）を、樹脂内における放射電磁波ＲＷの実効波長λｄの１／２０以下（ＴＦ≦λｄ／２０）にすることで発泡樹脂の電磁波透過特性を悪化させずに表面に島状金属層５３を形成可能な面を作製することが可能である。
　平坦樹脂層５２上には、島状金属層５３が形成されている。島状金属層５３は、微細なアイランドの集合体であって、金属光沢を有するとともに電磁波を透過可能な金属被膜である。
　ここで、島状金属層５３は、微細なクラックによって金属層が区画され、アイランド状の構造を有している。島状金属層５３は、発光素子３からの光Ｌ０を十分な反射率で反射し得る。したがって、ミラー部５Ｍは、リフレクタとしての機能を十分に発揮する。
　島状金属層５３の金属には、例えば、インジウム、パラジウム、ニッケル、ニッケル合金、銅、銅合金、銀、銀合金、錫、錫合金等を用いることができるが、これらに限定されない。島状金属層５３、これらの金属の無電界めっきなどによって形成することができる。
　図５に示すように、かかる構成のミラー部５Ｍによって、発光素子３からの光Ｌ０は十分な反射率で反射され、反射光Ｌ１を得ることができるとともに、レーダユニット３０からの放射電磁波ＲＷの減衰が抑制される。
　したがって、リフレクタ５の背後にレーダユニット３０が配置され、放射電磁波ＲＷがリフレクタ５の背面からリフレクタ５のミラー部５Ｍに入射する場合であっても、レーダユニット３０の障害物探知機能は十分に発揮される。
　すなわち、リフレクタ５のミラー部５Ｍと放射電磁波（レーダ波）とが重なる位置にレーダユニット３０を配置しても、放射電磁波の減衰や反射を抑えることが可能で、電磁波放射パターンを変化させることがなく、レーダの機能損失が十分に低減されたランプ装置を提供することができる。
　また、レーダユニット３０の配置自由度が増加し、様々な目的の障害物探知に適用することが可能となる。さらに、レーダユニット３０がリフレクタ５の背部に配置されているので外部から視認し難く、レーダユニット３０を隠すことができるので意匠上も好都合である。
　図６は、ミラー部５Ｍの他の例の一部Ｗの断面を拡大して示す部分拡大断面図である。ミラー部５Ｍは、発泡樹脂体５１、発泡樹脂体５１上に形成された下地層５５、及び下地層５５上に形成された島状金属層５３からなる。
　下地層５５は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）からなる。下地層５５は、スパッタリング又は蒸着等によって発泡樹脂体５１上に形成することができる。下地層５５は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）に限らず、酸化インジウム、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）などの金属酸化物等を用いることができる。
　なお、下地層５５の厚さ（ＴＵ）を、下地層５５内における放射電磁波ＲＷの実効波長λｕの１／２０以下（ＴＵ≦λｕ／２０）にすることで発泡樹脂の電磁波透過特性を悪化させずに表面に島状金属層５３を形成可能な面を作製することが可能である。
　図７は、ミラー部５Ｍのさらに他の例の一部Ｗの断面を拡大して示す部分拡大断面図である。ミラー部５Ｍは、平板状の樹脂基板５６、樹脂基板５６上に形成された下地層５７、及び下地層５７上に形成された島状金属層５３からなる。下地層５７は上記した下地層５５と同様であり、金属酸化物等を用いることができる。
　樹脂基板５６は、非発泡性の樹脂からなり、厚さＴＲを有する。樹脂体５６内における放射電磁波ＲＷの実効波長λｒとしたとき、厚さＴＲが以下の関係を満たすとき、樹脂体５６と空間との界面及び樹脂基板５６と下地層５７との界面で生じる反射損失を低減することができる。
　ＴＲ＝ｍ×λｒ／２　（ｍは自然数）
　なお、樹脂基５６の厚さＴＲが必ずしも上記の関係式に完全に合致しなくとも、放射電磁波ＲＷの周波数ｆに対して電力の反射損失が－１０ｄＢ以下（反射電力が１０％以下）となる周波数帯域に入るように設定することで極めて効果的に反射損失を抑制できる。
　図６及び図７を参照して説明した場合においても、リフレクタ５の背後にレーダユニット３０が配置され、放射電磁波ＲＷがリフレクタ５の背面からリフレクタ５のミラー部５Ｍに入射しても、レーダユニット３０の障害物探知機能は十分に発揮される。
　次に、図８Ａ及び図８Ｂを参照してリフレクタ５及びレーダユニット３０の配置角度について説明する。図８Ａは、ランプ装置１を上面（ｘｙ平面）から見た場合（上面視ともいう。）のリフレクタ５及びレーダユニット３０の相対的な配置関係を模式的に示す図である。図８Ｂは、リフレクタ５及びレーダユニット３０の配置関係の他の例を示す図である。
　図８Ａに示す場合においては、レーダユニット３０及びリフレクタ５は、レーダユニット３０の電磁波放射面３０Ｓの中心軸（すなわち、放射電磁波ＲＷの放射中心軸）ＡＸがリフレクタ５の照射方向（すなわち、車両前方方向）と同一方向（＋ｙ方向）であるように配置されている。
　なお、上記したように、各リフレクタ５は水平面内において回転可能に支持されている。従って、リフレクタ５の照射方向にかかわらず、リフレクタ５の照射中心軸ＣＸと放射電磁波ＲＷの放射中心軸ＡＸとが同一方向であるように配置されていてもよい。
　図８Ｂに示す他の配置例の場合においては、放射電磁波ＲＷの放射中心軸ＡＸがリフレクタ５のリフレクタ５の照射中心軸ＣＸに対して相対的に角度θを有するように、レーダユニット３０及びリフレクタ５が配置されている。
　図８Ｂに示す場合のように、レーダユニット３０及びリフレクタ５が相対的な角度θを有して配置されていても、図４～図７を参照して説明したように、レーダユニット３０の障害物探知機能は十分に発揮される。
　以上、詳細に説明したように、主走行用ランプのリフレクタと放射電磁波（レーダ波）とが重なる位置にレーダ装置を配置しても、レーダ波の減衰や反射を抑えることが可能で、電磁波放射パターンを変化させることがなく、レーダの機能損失が十分に低減されたランプ装置を提供することができる。
　１：ランプ装置
　２：ランプユニット
　３：発光素子
　４：回路基板
　５：リフレクタ
　５Ｃ：リフレクタ基台
　５Ｍ：ミラー部
　３０：レーダユニット
　３０Ｓ：電磁波放射面
　５１：発泡樹脂体
　５２：平坦樹脂層
　５３：島状金属層
　５５，５７：下地層
　５６：樹脂基板
　ＲＲ：電磁波放射範囲
　ＲＷ：放射電磁波
 

Claims (9)

  1. 　光源と、前記光源からの光を前方に反射するミラー部を有するリフレクタとからなるランプユニットと、
    　前記ランプユニットの後方に配置されたレーダユニットと、を備え、
    　前記レーダユニットは、前記レーダユニットの放射電磁波の放射範囲内に、前記ミラー部の少なくとも一部が入るように配置され、
    　前記ミラー部は、樹脂体と、前記樹脂体の表面上に形成され、金属光沢を有する島状金属層からなる光反射面とを有する、ランプ装置。
  2. 　前記樹脂体は、発泡樹脂体と、前記発泡樹脂体表面の凹凸を平坦化する樹脂層とからなり、前記島状金属層は前記樹脂層上に形成されている、請求項１に記載のランプ装置。
  3. 　前記樹脂体は、発泡樹脂体と、前記発泡樹脂体上に形成され、金属酸化物からなる下地層とを有し、前記島状金属層は前記下地層上に形成されている、請求項１に記載のランプ装置。
  4. 　前記下地層の厚さをＴＵとし、前記下地層内における前記放射電磁波の実効波長をλｕとしととき、ＴＵ≦λｕ／２０を満たす、請求項３に記載のランプ装置。
  5. 　前記樹脂体は、樹脂基板と、前記樹脂基板上に形成され、金属酸化物からなる下地層とからなり、前記島状金属層は前記下地層上に形成されている、請求項１に記載のランプ装置。
  6. 　前記樹脂基板の厚さをＴＲとし、前記下地層内における前記放射電磁波の実効波長をλｒとしたとき、ＴＲ及びλｒは、次式、
    　ＴＲ＝ｍ×λｒ／２　（ｍは自然数）
    を満たす、請求項５に記載のランプ装置。
  7. 　前記樹脂基板の厚さをＴＲとし、前記下地層内における前記放射電磁波の実効波長をλｒとしたとき、前記放射電磁波に対する前記樹脂基板の反射損失が通過損失未満の場合では、ＴＲ＜λｒ／２を満たし、反射損失が通過損失以上の場合では反射損失が－１０ｄＢ以下となるようにＴＲが設定されている、請求項５に記載のランプ装置。
  8. 　前記下地層の厚さをＴＵとし、前記下地層内における前記放射電磁波の実効波長をλｕとしたとき、ＴＵ≦λｕ／２０を満たす、請求項６又は７に記載のランプ装置。
  9. 　前記レーダユニットは、前記レーダユニットの前記放射電磁波の放射範囲内に、前記光源が入らない位置関係で配置されている、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のランプ装置。
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