JP5463095B2

JP5463095B2 - 車両用赤外光照射ランプ

Info

Publication number: JP5463095B2
Application number: JP2009169341A
Authority: JP
Inventors: 清佐塚; 修増田; 浩哉小泉; 貴智藤吉
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2008-09-08
Filing date: 2009-07-17
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2029-07-17
Also published as: JP2010086944A; US8292479B2; US20100060127A1

Description

本発明は、車両用赤外光照射ランプに関し、より詳細には照射ランプの発光素子とリフレクタの構造に関する。

車両用前照灯装置は、一般にロービームとハイビームとを切り替えることが可能である。ロービームは、近方を所定の照度で照明するものであって、対向車や先行車にグレアを与えないよう配光規定が定められており、主に市街地を走行する場合に用いられる。一方、ハイビームは、前方の広範囲および遠方を比較的高い照度で照明するものであり、主に対向車や先行車が少ない道路を高速走行する場合に用いられる。

ハイビームはロービームと比較して運転者による視認性が優れているが、自車の前方を走行する車両（以下、「前走車」という）の運転者にグレアを与えてしまう。これを避けるために、ソレノイドにより可動シェードを駆動してハイビームとロービームを切り替えるハイ／ロー切替式ランプを備え、車両の周囲の状況に応じてハイビームとロービームを自動的に切り替えるスマートビームシステムが知られている。このようなスマートビームシステムを有する車両では、たとえば、車両前方の状況を知るために赤外光照射ランプを前照灯に備える場合がある。赤外光照射ランプから投光された赤外光の反射光に基づき、前方車が存在しないときにはハイビームを投光し、前方車が存在するときには自動的にロービームに切り替える。これにより、前方車にグレアを与えずに、できるだけハイビームを選択して良好な視界を確保することができる。

赤外光照射ランプの光源として赤外光用発光ダイオードを使用した場合、赤色の可視光がリフレクタで反射されてランプの前方から観察されてしまうため、法規上の問題から、このままの状態では車両前方への設置が許可されない。そこで、特許文献１には、可視光用半導体発光素子と赤外光用半導体発光素子とを並列して配置し、可視光と赤外光とをともにリフレクタで反射させることによって、赤外光用発光素子の赤色を目立たなくさせる車両用前照灯が開示されている。

特開２００４−２４１１３８号公報

しかしながら、半導体発光素子から出射する光は強い指向性を有しているため、特許文献１に記載の技術のように単に可視光用半導体発光素子と赤外光用半導体発光素子とを近傍に並べて配置するだけでは、リフレクタの全体で赤外光用発光素子の赤消しを達成することが困難である。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、赤外光用発光素子を光源とした車両用赤外光照射ランプにおいて、赤外光用発光素子からの赤色を目立たなくする技術を提供することにある。

本発明の一態様は、車両用赤外光照射ランプである。このランプは、赤外光を車両周辺に投光するための赤外光用発光素子と、可視光を発する可視光用発光素子と、少なくとも一部が前記赤外光用発光素子の発光部に近接して設けられ、前記可視光用発光素子から受け取った可視光を赤外光の出射方向と揃えて出射させる構造を有する透明部材と、を備える。

この態様によると、赤外光用発光素子の発光部に近接して設けられた透明部材から可視光を出射させるようにしたので、赤外光用発光素子から出る赤色光を効果的に目立たなくすることができる。

前記透明部材は、前記可視光用発光素子から可視光を受け取る受光部を有し、該受光部から入射した光を部材内部で伝達する導光体であり、前記赤外光用発光素子の発光部の近傍で可視光を部材外部に出射させる溝が表面に形成されていてもよい。これにより、導光体内部の可視光の出射位置が赤外光用発光素子の近傍となるように制御することができる。

前記赤外光用発光素子を焦点とする曲面を有するリフレクタをさらに備え、前記透明部材は、前記赤外光用発光素子から発せられた光の主要部が到達する前記リフレクタの曲面部分に向けて可視光を出射させるように、前記赤外光用発光素子の発光部に対して前記表面を傾斜させて配置されてもよい。こうすると、赤外光用発光素子から出る赤色光の主要部が反射するリフレクタ上の部位と、可視光が反射するリフレクタ上の部位とが同一位置になるため、可視光による赤消しをより効果的に行うことができる。

前記リフレクタの光軸方向に延び出すヒートシンクをさらに備え、前記赤外光用発光素子は、前記リフレクタの曲面に向けて光を発するように前記ヒートシンクの一面に配置される一方、前記可視光用発光素子は前記赤外光用発光素子とは異なる面に配置されてもよい。この場合、前記透明部材は、前記赤外光用発光素子と前記可視光用発光素子の発光部の上方を覆うように形成される。この態様によると、赤外光用発光素子と可視光用発光素子のヒートシンクを共通化でき、コストが低減できる。

前記赤外光用発光素子と前記可視光用発光素子とが近接して配置されてもよい。この場合、前記透明部材は、前記赤外光用発光素子と前記可視光用発光素子の発光部上方に配置され、光を拡散させる拡散材を内部に含むかまたは表面に施してもよい。これによると、赤外光用発光素子から出射した赤色光と、可視光用発光素子から出射した白色光とを透明部材の内部で混色させることができる。したがって、赤外光用発光素子の赤色を目立たなくすることができる

本発明によれば、赤外光用発光素子の発光部に近接して設けられた透明部材から可視光を出射させるようにしたので、赤外光用発光素子から出る赤色光を効果的に目立たなくすることができる。

（ａ）は、実施の形態１にかかる車両用赤外光照射ランプの光源部の概略構成を示す斜視図であり、（ｂ）は光源部の上面図である。（ａ）は、実施の形態２にかかる車両用赤外光照射ランプの光源部の概略構成を示す斜視図であり、（ｂ）は光源部の上面図である。光源部の導光体の長手方向と垂直な面で赤外光用発光ダイオードを切断したときの断面図である。実施の形態３にかかる光源部の断面図である。実施の形態４にかかる光源部の概略構成を示す斜視図である。照射ランプの光軸を含む平面で光源部を切断したときの断面図である。実施の形態５にかかる半導体パッケージの概略構成を示す斜視図である。半導体パッケージを長手方向に垂直な面で切断した断面図である。樹脂の代わりに、包囲壁の上部に保護レンズを搭載した例を示す図である。（ａ）は、実施の形態６にかかる車両用赤外光照射ランプの概略構成を示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。実施の形態７にかかる車両用照射ランプの光源部の概略構成を示す正面図である。図１１の光源部の上面図である。図１２のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図１１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図２に示した導光体を赤外光用発光ダイオードの上方に配置した場合の模式図である。実施の形態７の導光体と赤外光用発光ダイオードの配置を示す模式図である。実施の形態７の導光体の拡大図である。実施の形態８にかかる車両用照射ランプの光源部の概略構成を示す正面図である。図１８の光源部の上面図である。図１９のＧ−Ｇ線に沿った断面図である。

実施の形態１．
図１（ａ）は、車両用赤外光照射ランプの光源部１０の概略構成を示す斜視図であり、図１（ｂ）は光源部１０の上面図である。光源部１０は、赤外光ＬＲをリフレクタ（図示せず）に出射する赤外光用発光ダイオード１４とその基板２４とを備える。赤外光用発光ダイオード１４は、照射ランプの光軸と垂直に長手部を有する長方形のチップである。このように赤外光の光源として長方形のチップを使用すると、車両の横幅方向に広がりを持たせて赤外光を照射することができる。

基板２４の上方には、赤外光用発光ダイオード１４の四辺を囲むような形の穴が形成された板状の導光体１６が配置されている。導光体１６は、ガラスまたは樹脂等の透明材料で形成されている。導光体１６の一端は図中の左方向に延び、その端部が白色光用発光ダイオード１２の上面に近接して位置している。白色光用発光ダイオード１２は、基板２２の上に配置される。

上記の構成において、白色光用発光ダイオード１２から発せられた白色光ＬＷは、端部から導光体内部に導かれて導光体１６の内部を反射しながら伝搬し、赤外光用発光ダイオード１４の周囲へと伝わる。図には示していないが、導光体１６の表面のうち赤外光用発光ダイオード１４の周縁部表面には、導光体内部の光を外部に出射させるための細かい溝またはステップが刻まれている。導光体１６内部の白色光ＬＷは、この周縁部からリフレクタに向けて漏出する。したがって、白色光と赤色光とが混色されるため、車両用赤外光照射ランプを正面から観察したとき赤色を目立たなくさせることができる。

上記のように構成すると、赤外光用発光ダイオードの近傍でかつその全周から白色光を発することができるため、赤色光を効果的に色消しすることができる。そのため、赤外光照射ランプをナイトビジョン等の自動車用前照灯として搭載した場合でも、赤色発光に対する法規への抵触を回避することができる。

図１の構成では、赤外光用発光ダイオード１４と同一平面に広がる導光体１６を採用することで、白色光用発光ダイオード１２を赤外光用発光ダイオード１４に対して垂直方向に設けることができる。このため、白色光用発光ダイオード１２の基板２２により、赤外光用発光ダイオード１４からの赤外光が大きく遮光されることがない。

実施の形態２．
図１に示した光源部１０の構成では、導光体１６のうち白色光用発光ダイオード１２から遠い側、すなわち図中右端に到達する白色光の量が他の部分と比較して少なくなる。その結果、赤外光用発光ダイオード１４の全周を等しく白色光で発光させることができないという問題がある。

図２（ａ）は、実施の形態２にかかる車両用赤外光照射ランプの光源部３０の概略構成を示す斜視図であり、図２（ｂ）は光源部３０の上面図である。図示するように、実施の形態１と同様に、赤外光用発光ダイオード１４の四辺を囲むような形の穴が形成された板状の導光体１６が配置されているが、実施の形態２では、導光体１６の左側のみならず、右側の端部にも隣接させて白色光用発光ダイオード１２が配置されている。このように構成すると、導光体１６の左右端部から白色光が導光体の内部に導かれ、赤外光用発光ダイオード１４の周縁部で白色光ＬＷが漏出する。このように、白色光用発光ダイオードを複数設けることで、赤外光用発光ダイオードの周囲をより均等に発光させることができ、赤消しの効果を高めることができる。

実施の形態３．
実施の形態１および２では、赤外光用発光ダイオードの四辺を囲むような形の穴が形成された板状の導光体を配置することを述べた。図３は、光源部３０の導光体１６の長手方向と垂直な面で赤外光用発光ダイオード１４を切断したときの断面図である。図示のように、赤外光用発光ダイオード１４から赤色光ＬＲが、その両側の導光体１６から白色光ＬＷが出射している。図３には、赤外光用発光ダイオード１４を焦点とする略放物曲面の反射面を有するリフレクタ４２も示されている。

ところで、一般に、発光ダイオードから発せられる光は、発光面に対して垂直方向が最も強くなる。したがって、図３に示すように、赤色光ＬＲのうち最も強い光が反射するリフレクタ上の部位と、白色光ＬＷのうち最も強い光が反射するリフレクタ上の部位とがそれぞれ異なる位置になる。そのため、リフレクタの反射面において赤色光と白色光とがうまく混色せず、赤消しが不完全なものとなる可能性がある。これを防止するためには、白色光の強度を高めればよいが、こうすると白色光用発光ダイオードの数を増やしたり供給電力を高めたりしなければならない。

そこで、実施の形態３では、赤外光用発光ダイオードを囲む導光体の形状を工夫する。図４は、実施の形態３にかかる光源部５０の断面図である。導光体１６’は、赤外光用発光ダイオード１４の四辺を囲むような形の穴が形成された板状の導光体であるが、赤外光用発光ダイオード１４を挟む部分が角度αだけ内側に向けて傾斜するように形成されている。この角度αは、赤外光用発光ダイオード１４の発光面からリフレクタ４２の反射面に伸ばした垂線と、導光体１６’の表面からリフレクタ４２の反射面に伸ばした垂線とがなす角度に等しい。

このように構成すると、図４に示すように、赤色光ＬＲのうち最も強い光が反射するリフレクタ上の部位と、白色光ＬＷのうち最も強い光が反射するリフレクタ上の部位とが同一位置になる。そのため、白色光による赤消しをより効果的に行うことができる。

実施の形態４．
図５および図６は、実施の形態４にかかる、一つのヒートシンクの表面に赤外光用発光ダイオード８４と白色光用発光ダイオード８２とを設置した、車両用赤外光照射ランプの光源部８０を示す。図５は光源部８０の概略構成を示す斜視図であり、図６は照射ランプの光軸を含む平面で光源部８０を切断したときの断面図である。図６には、赤外光用発光ダイオード８４を略焦点位置に有する略放物曲面のリフレクタ９４も示されている。

図６に示すように、ヒートシンク９２は、照射ランプの光軸方向に延びる直方体形状の板であり、一端はリフレクタ９４の内部に延び、他端は照射ランプの背後に延びる。赤外光用発光ダイオード８４は、その基板８６とともに、ヒートシンク９２の上下側面にそれぞれ一つずつ配置されている。白色光用発光ダイオード８２は、その基板８８とともにヒートシンク９２の前端面上に一つ配置されている。

光源部８０はさらに、全体としてＵ字形の断面を有する導光体９０を含む。図５に示すように、導光体９０のうちヒートシンク９２の上下側面に沿った部分の幅は、赤外光用発光ダイオード８４および白色光用発光ダイオード８２の幅よりもわずかに長くなるように設定される。導光体９０は、ヒートシンク９２の上下面に配置されている赤外光用発光ダイオード８４の上方でこれらを覆うように固定される。ヒートシンク９２の前端部付近で、導光体９０は、前端部に配置された白色光用発光ダイオード８２を内側に収容するように略半円形状に曲げられる。

上記の構成において、赤外光用発光ダイオード８４から出射した赤色光ＬＲは、上方の導光体９０を通り抜けてリフレクタ９４の反射面で反射される。また、白色光用発光ダイオード８２から出射した白色光は、導光体９０のＵ字部底の受光部９３で導光体の内部に導かれる。そして、白色光ＬＷは導光体９０の内部を反射しながら伝搬し、赤外光用発光ダイオード８４の上方に刻まれたステップ９１から漏出し、リフレクタ９４の反射面で反射される。したがって、リフレクタの反射面上で赤色光と白色光とが混色され、赤外光照射ランプを正面から観察したとき赤色を目立たなくさせることができる。

実施の形態４にかかる構成では、赤外光用発光ダイオードと白色光用発光ダイオードのヒートシンクの設置がしやすく、発光ダイオードの放熱性を高めることができる。さらに、赤外光用発光ダイオードと白色光用発光ダイオードのヒートシンクを共通化でき、コストが低減できるという利点もある。

実施の形態５．
従来から、車両用赤外光照射ランプの光源として用いる赤外光用発光ダイオードの赤色を目立たなくするために、赤外光用発光ダイオードと白色光用発光ダイオードとを混載した半導体パッケージを形成することが行われている。しかしながら、このような半導体パッケージを照射ランプの外部から観察すると、半導体パッケージ内の赤外光用発光ダイオードが直接見えてしまい赤消しが十分でない場合があった。実施の形態５は、上記の問題を解決する技術を提供する。

図７は、実施の形態５にかかる半導体パッケージ６０の概略構成を示す斜視図である。図７では、基板６８上に、一つの白色光用発光ダイオード６２と二つの赤外光用発光ダイオード６４とが包囲壁６６に囲まれて配置されている。

図８は、半導体パッケージ６０を長手方向に垂直な面で切断した断面図である。この例では、発光ダイオードを封止するために、包囲壁６６の内部に樹脂７２が埋め込まれている。さらに、樹脂内には光を拡散させる拡散材が配合されている。この拡散材は、たとえば白色樹脂片、金属粉、ガラスの微粒子などである。こうすることで、赤外光用発光ダイオードから出射した赤色光と、白色光用発光ダイオードから出射した白色光とは、拡散材によって樹脂７２の内部で混色される。したがって、パッケージ６０を外部から観察した場合でも、赤外光用発光ダイオードの赤色を目立たなくすることができる。なお、拡散材は樹脂の表面に配置してもよい。

図９は、樹脂７２の代わりに、包囲壁６６の上部に保護レンズ７４を搭載した例を示す。そして、保護レンズ７４の表面に光拡散用のシボやステップ等を刻成する。こうすることで、赤外光用発光ダイオードから出射した赤色光と、白色光用発光ダイオードから出射した白色光とは、保護レンズ７４から漏出する際に混色される。したがって、パッケージ６０を外部から観察した場合でも、赤外光用発光ダイオードの赤色を目立たなくすることができる。

実施の形態６．
上述の各実施形態にかかる車両用赤外光照射ランプは、様々な用途に使用することができる。一例として、夜間走行時に車両前方の障害物を映し出すためのナイトビジョンシステムや、障害物との接触が予想されたときにシートベルトを締めて乗員を保護するプリクラッシュセーフティシステムなどがある。このようなシステムを複数搭載する場合、各システムで要求される赤外光の照射範囲はそれぞれ異なるため、相異なるリフレクタを備えた赤外光照射ランプを各システムに対応して車両に設置する必要がある。たとえば、ナイトビジョンシステムでは、集光用のリフレクタを、プリクラッシュセーフティシステムでは拡散用のリフレクタを備えた赤外光照射ランプが必要である。そのため、各照射ランプにそれぞれの光源である赤外光用発光ダイオードを固定するためのブラケットが必要であった。

図１０（ａ）は、実施の形態６にかかる車両用赤外光照射ランプ１００の概略構成を示す正面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図示するように、実施の形態６では、照射ランプ１００の光軸に沿って板状のブラケット１０４が配置される。ブラケット１０４の一端はリフレクタの内部に延び、他端は照射ランプの後方に延びる。ブラケット１０４の上下面には、それぞれ光源用の赤外光用発光ダイオード１０２が配置されている。そして、上面側には集光用のリフレクタ１０６を配置し、下面側には拡散用のリフレクタ１０８を配置してある。ブラケット１０４の後方側には、ヒートシンク１１０が結合される。

このように、集光用リフレクタ１０６の光源である赤外光用発光ダイオードを固定するブラケットと、拡散用リフレクタ１０８の光源である赤外光用発光ダイオードを固定するブラケットを共通にすることによって、部品点数を削減することができる。

以上説明したように、上述の各実施形態によると、赤外光用発光ダイオードの全周を取り囲むようにして白色光を光らせることができるため、赤外光用発光ダイオードの赤消しを効果的に行うことができる。なお、赤外光用発光ダイオードそのものは、リフレクタ内部に配置された遮蔽板などによって、車両用赤外光照射ランプの前方から直接観察できないようにすることができる。したがって、赤外光照射ランプをナイトビジョン等の自動車用前照灯として搭載した場合でも、赤色発光に対する法規への抵触を回避することができる。

実施の形態７．
図１１乃至図１４は、実施の形態７にかかる車両用照射ランプの光源部１５０の概略構成を示す。図１１は光源部１５０を車両正面方向から観察したときの正面図、図１２は光源部１５０の上面図、図１３は図１２のＢ−Ｂ線に沿った断面図、図１４は図１１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。実施の形態７の照射ランプは、赤外光照射ランプとして機能するとともに、白色光を車両の前方に発して自車の存在を知らせる車幅灯（クリアランスランプ）の機能をも有するものである。

光源部１５０は、赤外光をリフレクタ１４２に向けて出射する赤外光用発光ダイオード１１４とその基板１２４とを備える。実施の形態１と同様に、赤外光用発光ダイオード１４は、照射ランプの光軸と垂直に長手部を有する長方形のチップである。

赤外光用発光ダイオード１１４の上方には、全体として略逆凹字形の導光体１１６が配置される。導光体１１６はガラスまたは樹脂等の透明材料からなり、照射ランプの光軸を中心に左右対称に形成されている。導光体１１６は、正面から見たとき中心から左右両側に向かうにつれて次第に厚みが増す形状をなす張り出し部１３０と、鉛直下方に延び出し正面から見たとき略台形状をなす受光部１２０と、受光部１２０と張り出し部１３０とを接続する照射制御部１２８と、左右の張り出し部１３０を接続する長方形の色消し部１２２と、から構成される。左右の受光部１２０に対面する位置には、白色光用発光ダイオード１１２が配置される。図示していないが、白色光用発光ダイオード１１２も基板上に配置される。図１３の断面図に示すように、受光部１２０の内側は白色光用発光ダイオード１１２に向けて凸面状に形成されている。白色光用発光ダイオード１１２から発せられた白色光は、この受光部１２０から導光体１１６の内部に導かれる。

照射制御部１２８の正面側には、車幅灯として機能する出射面１２６が形成されている。出射面１２６には、正面側を向いた複数の凹面が平面的に配列されており、この凹面により白色光が拡散されるようになっている。

照射制御部１２８は、白色光用発光ダイオード１１２からの白色光を、張り出し部１３０と出射面１２６の二方向に反射させるように形成される。具体的には、照射制御部１２８の上部表面には金属蒸着が施されており、これによって導光体１１６内部に導かれた白色光が導光体外部に漏れ出すことなく反射するようにしている。図１２に示すように、照射制御部１２８の上部は三つの平面１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃで構成される。平面１２８ａは、図１４に示すように、白色光用発光ダイオード１１２からの白色光Ｗａを出射面１２６の方向に向ける角度に傾斜して形成される。平面１２８ｂは、図１３に示すように、白色光用発光ダイオード１１２からの白色光Ｗｂを張り出し部１３０の方向に向ける角度に傾斜して形成される。このように、二つの異なる向きの反射面を持つ照射制御部１２８を備えることで、一つの白色光用発光ダイオード１１２からの光を二方向に配光することができる。

出射面１２６に向けられた白色光は、出射面１２６で拡散して車幅灯として機能する。また、張り出し部１３０に向けられた白色光は、張り出し部１３０内を反射しつつ伝搬し、張り出し部１３０の先端Ｅと、赤外光用発光ダイオード１１４の上方に位置する色消し部１２２とに伝わる。色消し部１２２の下面にはＶ溝状のステップ１４０が刻まれており、このステップによって内部の白色光がリフレクタ１４２に向けて出射される。これによって、赤外光用発光ダイオード１１４の赤色を目立たなくすることができる。

ところで、図１１では、図２に示した例とは異なり、導光体１１６の下面が赤外光用発光ダイオード１１４の上面のやや上方に位置するように配置されている。これは、主に量産を考慮した設計であり、図２のように導光体１６と赤外光用発光ダイオード１４とを同一平面に配置する場合に必要となる、導光体とダイオードとの位置調整などの工程を排除することを目的としている。しかしながら、赤外光用発光ダイオード１４の四辺を囲む矩形の穴が空いた導光体１６をダイオード１４の上方に配置すると、以下のような問題が生じる。

図１５は、図２に示した導光体１６を赤外光用発光ダイオード１４の上方に配置した場合の模式図である。図示のように、赤外光用発光ダイオード１４の上面から発せられた赤外光の一部は、右上方すなわちリフレクタ４２の奥側に位置する矩形導光体部分によって遮られてしまう。このため、矢印Ｆで示すリフレクタ部分には赤外光が到達せず、リフレクタ部分Ｆは放射の機能を果たさなくなる。その結果、赤外光照射ランプとしての性能が低下してしまう。

これに対し、図１６は、実施の形態７にかかる導光体１１６と赤外光用発光ダイオード１１４の配置を示す模式図であり、図１２のＤ−Ｄ断面に相当する。図１６では、赤外光用発光ダイオード１１４の上方に位置する導光体１１６は色消し部１２２だけであり、ダイオード１１４の右上、すなわちリフレクタ１４２の奥側には導光体１１６が存在しない。言い換えると、導光体１１６の左右の張り出し部１３０間は片側が切り欠かれた構造になっている。このため、リフレクタ部分Ｆにもダイオード１１４から放射された赤外光が到達する。

以上説明したように、導光体１１６を赤外光用発光ダイオード１１４の上方に配置する場合、導光体１１６のうち、ダイオード１１４の真上からリフレクタ１４２の奥側に至る部分を切り欠くことで、赤外光用発光ダイオード１１４の赤色を導光体１１６の白色光と混色させて目立たなくすると同時に、赤外光照射ランプの性能低下を防止することができる。

図１１に戻り、導光体１１６の張り出し部１３０の断面は先端Ｅに向けて細くなるテーパー形状をなしており、導光体内部を反射しながら伝搬する白色光は、張り出し部１３０の先端Ｅと色消し部１２２から赤外光用発光ダイオード１１４の周辺に漏出する。また、張り出し部１３０の下面すなわち発光ダイオード１１４側の面にはＶ溝状のステップ１３２が刻まれている。このステップ１３２によって、導光体内部の白色光は上方すなわちリフレクタ１４２に向けて出射する。この白色光は、リフレクタ１４２の反射面上で赤外光用発光ダイオード１１４からの赤色光と混色するので、赤外光用発光ダイオード１４の赤消しをより効果的に行うことができる。

上述したように、図１１乃至図１４に示す照射ランプは、赤外光を照射するとともに、白色光を車両の前方に発する車幅灯の役割を有するものである。したがって、白色光用発光ダイオード１１２から導光体内部に導かれた白色光のうち、張り出し部１３０のテーパー上面から漏出しリフレクタ１４２で反射される白色光を、車幅灯としての法定の最大光度以下に抑える必要がある。

そこで、導光体１１６の張り出し部１３０のテーパー上面、すなわちリフレクタ１４２側の面には、複数の凹面が平面的に配置された拡散ステップ１４４が形成されている。この拡散ステップ１４４によって、張り出し部１３０のテーパー上面から漏出する白色光はリフレクタ１４２に向けて拡散される。拡散ステップ１４４の数、形状、大きさを適切に設計することで、張り出し部１３０のテーパー上面から漏出しリフレクタ１４２で反射される白色光を法定の最大光度以下に抑えることができる。

同様に、白色光用発光ダイオード１１２から導光体内部に導かれた白色光のうち、張り出し部１３０の先端Ｅから漏出する光も、車幅灯としての法定の最大光度以下に抑える必要がある。しかしながら、張り出し部１３０の先端Ｅを例えば略垂直の形状とすると、先端Ｅから漏出した白色光がリフレクタ１４２の反射面で反射されて法定の最大光度を超えてしまうことがある。

そこで、実施の形態７では、張り出し部１３０の先端Ｅの形状を工夫している。図１７は、導光体１１６の一部の拡大図である。図示するように、導光体の張り出し部１３０の先端Ｅには、導光体内部を伝搬した白色光が赤外光用発光ダイオード１１４の上面に向けて出射するような角度に形成された先端テーパー部１１７を備える。こうすることで、先端Ｅから漏出した光がリフレクタ１４２で直接反射されることがなくなり、車幅灯としての法定の最大光度を遵守することが可能になる。

実施の形態７では、左右両側に配置された白色光用発光ダイオード１１２から導光体１１６の内部に白色光を導いているので、張り出し部１３０の先端Ｅにおいて、赤外光用発光ダイオード１１４の左右両側を白色光で発光させることができる。このように、白色光用発光ダイオードを複数設けることで、赤外光用発光ダイオードの周囲をより均等に発光させることができ、赤消しの効果を高めることができる。

実施の形態８．
図１８乃至図２０は、実施の形態８にかかる車両用照射ランプの光源部２００の概略構成を示す。図１８は、光源部２００を車両正面方向から観察したときの正面図、図１９は光源部２００の上面図、図２０は図１２のＧ−Ｇ線に沿った断面図である。実施の形態８の照射ランプも、赤外光照射ランプとして機能するとともに、白色光を車両の前方に発して自車の存在を知らせる車幅灯の機能をも有する。

光源部２００は、赤外光をリフレクタ１９２に向けて出射する赤外光用発光ダイオード１６４とその基板１７４とを備える。赤外光用発光ダイオード１６４の上方には、全体として略逆凹字形の導光体１６６が配置される。導光体１６６は、ガラスまたは樹脂等の透明材料からなり照射ランプの光軸を中心に左右対称に形成された張り出し部１８０を備える。張り出し部１８０は、正面から見たとき中心から左右両側に向かうにつれて次第に厚みが増す形状をなしている。左右の張り出し部１８０は、長方形の色消し部１７２で接続される。実施の形態８でも、赤外光用発光ダイオード１６４の上方に位置する導光体１６６は色消し部１７２だけであり、リフレクタ１９２の奥側には導光体１６６が存在しない。言い換えると、導光体１６６の左右の張り出し部１８０間は片側が切り欠かれた構造になっている。

実施の形態８の光源部２００は、導光体１６６のうち張り出し部１８０の形状は実施の形態７と同様であるが、照射制御部１７８の構造が異なる。図２０に示すように、照射制御部１７８の内部は空間であり、開口部が白色光用発光ダイオード１６２に対面して配置される。照射制御部１７８は複数のサブリフレクタで構成される。白色光用発光ダイオード１６２から照射制御部１７８内に入射した白色光の一部は、サブリフレクタ１７８ａによって、複数の凹面が平面的に配列された出射面１７６の方向に反射される。入射光の別の一部は、別のサブリフレクタ１７８ｂによって張り出し部１８０の底面１８０ａの方向に反射される。

出射面１７６に向けられた白色光は、出射面１７６で拡散されて車幅灯として機能する。また、張り出し部１８０に向けられた白色光は、底面１８０ａから導光体内部に導かれ反射しつつ伝搬し、張り出し部１８０の先端と、赤外光用発光ダイオード１６４の上方に位置する色消し部１７２とに伝わる。色消し部１７２の下面にはＶ溝状のステップ１９０が刻まれており、このステップによって内部の白色光がリフレクタ１９２に向けて出射する。これによって、赤外光用発光ダイオード１６４の赤色が目立たなくなる。

張り出し部１８０の下面にＶ溝状のステップ１８２が刻まれること、張り出し部１８０のテーパー上面に複数の凹面が平面的に配置された拡散ステップ１９４を形成すること、および、張り出し部１８０の先端に、導光体内部を伝搬した白色光が赤外光用発光ダイオード１６４の上面に向けて出射するような角度に形成された先端テーパー部１６７を備えることは、実施の形態７と同様である。

以上のように、照射制御部１７８をリフレクタで構成しても、赤外光照射ランプと車幅灯の両方の機能を持たせた照射ランプを作成することができる。この照射ランプでは、赤色発光に対する法規への抵触を回避することができるとともに、リフレクタで反射する白色光を車幅灯としての最大光度以下に抑えることができる。

実施の形態では、単一の赤外光用発光ダイオードが光源として配置されているが、複数の赤外光用発光ダイオードを平面配列して光源としてもよい。同様に、導光体の一つの受光部に対面して一つの白色光用発光ダイオードが光源として配置されているが、複数の白色光用発光ダイオードを平面配列して光源としてもよい。

一部の実施形態では、導光体内部の光を導光体の表面から出射させるための溝を形成することを述べたが、溝の代わりにシボを設けたり、表面を磨りガラスにしたり、表面にドット印刷を施してもよい。

白色光用発光ダイオードからの白色光を効率良く導光体の内部に導くために、白色光用発光ダイオードと対面する導光体の受光部を半球状に形成してもよい。

実施の形態では、白色光の光源として専用の発光ダイオードを使用しているが、クリアランスランプ等の他の白色光源を利用してもよい。

実施の形態では、赤外光用発光ダイオードの赤消しのために白色光を使用したが、可視光であれば他の色の光を用いてもよい。

本発明は、略楕円反射面を持つリフレクタを使用するプロジェクタタイプの照射ランプにも適用可能である。また、本発明にかかる赤外光照射ランプは、車両前方に装着して赤外線暗視装置用の光源として使用する他、白線検知用の灯具として車両後方に装着することも可能である。

１０光源部、１２白色光用発光ダイオード、１４赤外光用発光ダイオード、１６導光体、２２基板、２４基板、３０光源部、４２リフレクタ、５０光源部、６０半導体パッケージ、６２白色光用発光ダイオード、６４赤外光用発光ダイオード、６６包囲壁、６８基板、７２樹脂、７４保護レンズ、８０光源部、８２白色光用発光ダイオード、８４赤外光用発光ダイオード、８６基板、９０導光体、９１ステップ、９２ヒートシンク、９３受光部、９４リフレクタ、１００車両用赤外光照射ランプ、１０２赤外光用発光ダイオード、１０４ブラケット、１０６集光用リフレクタ、１０８拡散用リフレクタ、１１０ヒートシンク。

Claims

赤外光を車両周辺に投光するための赤外光用発光素子と、
可視光を発する可視光用発光素子と、
少なくとも一部が前記赤外光用発光素子の発光部に近接して設けられ、前記可視光用発光素子から受け取った可視光を赤外光の出射方向と揃えて出射させる構造を有する透明部材と、
を備え、
前記透明部材は、前記可視光用発光素子から可視光を受け取る受光部を有し、該受光部から入射した光を部材内部で伝達する導光体であり、前記赤外光用発光素子の発光部の近傍で可視光を部材外部に出射させる溝が表面に形成されていることを特徴とする車両用赤外光照射ランプ。
前記赤外光用発光素子を焦点とする曲面を有するリフレクタをさらに備え、
前記透明部材は、前記赤外光用発光素子から発せられた光の主要部が到達する前記リフレクタの曲面部分に向けて可視光を出射させるように、前記赤外光用発光素子の発光部に対して前記表面を傾斜させて配置されることを特徴とする請求項１に記載の車両用赤外光照射ランプ。
リフレクタの光軸方向に延び出すヒートシンクをさらに備え、
前記赤外光用発光素子は、前記リフレクタの曲面に向けて光を発するように前記ヒートシンクの一面に配置される一方、前記可視光用発光素子は前記赤外光用発光素子とは異なる面に配置され、
前記透明部材は、前記赤外光用発光素子と前記可視光用発光素子の発光部の上方を覆うように形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用赤外光照射ランプ。