光源单元以及移动体的制作方法

本公开涉及光源单元和移动体。

背景技术：

以往，作为光源单元，有国际公开第2007/083741号公报中记载的光源单元。该光源单元具备照射红外光的光源和将红外光受光的拍摄部。该光源单元可以安装在车辆前方，该情况下，通过由拍摄部拍摄从光源射出并在路面进行了反射的红外光从而能够感知路面状态。

在光源单元具备照射红外光的光源和将红外光受光的至少一个传感器的情况下，希望至少一个传感器能够无论昼夜地拍摄鲜明的图像。

技术实现要素：

因此，本公开的目的在于，提供具备照射红外光的光源和将红外光受光的至少一个传感器、无论昼夜地将鲜明的图像容易地拍摄的光源单元等。

为解决上述课题，本公开的光源单元具备包括基板及安装于基板的发光元件并能够射出红外光的光源、和能够拍摄红外光的至少一个传感器，至少一个传感器在红外光的波长区域中将920nm以上960nm以下的波长区域内的波长成分相比于其以外的波长区域的波长成分而言更容易地感知，当发光元件为25℃以下的温度时，光源射出峰值波长小于920nm的波长的红外光，从光源射出的红外光的峰值波长随着发光元件的温度从25℃上升而向长波长侧迁移。另外，上述25℃是多被定义为15℃以上35℃以下的温度的常温范围内的温度。

根据本公开，能够实现具备照射红外光的光源和将红外光受光的至少一个传感器、无论昼夜地将鲜明的图像容易地拍摄的光源单元。

附图说明

图1是本公开的一实施方式的车辆的正面图。

图2是上述车辆的后视镜周边的放大侧面图。

图3是图2的a－a线截面图，是包括上述车辆的宽度方向和高度方向并且从光源穿过的截面的一部分的放大截面图。

图4是表示上述车辆具备的光源单元的主要结构的框图。

图5是表示上述光源单元进行驱动时光源单元的控制部进行的处理步骤的流程图。

图6是表示上述光源单元的至少一个传感器能够搭载的一例的拍摄元件的红色光、蓝色光及绿色光的波长和灵敏度的关系的图。

图7是说明从上述至少一个传感器内置的一例的带通滤波器穿过的光的图。

图8是基于上述拍摄元件的灵敏度以及上述带通滤波器的光通过特性来说明上述至少一个传感器的灵敏度变高的红外光的图。

图9是说明红外发光元件的温度依赖性的图。

图10是说明由红外发光元件的温度依赖性引起的问题点的图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本公开的实施方式。另外，以下包括多个实施方式及变形例等的情况下，从最初就设想将它们的特征部分适当组合而构筑新的实施方式。此外，以下的实施例中，在附图中对同一结构附加同一符号，省略重复的说明。此外，在多个附图中，包括示意图，在不同的图间，各部件的纵、横、高度等的尺寸比不一定一致。此外，以下的说明中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接形态等作为一例而不限定本公开。此外，关于以下说明的构成要素中的表示最上位概念的独立权利要求中没有记载的构成要素是任意的构成要素，不是必须的构成要素。此外，本说明书中，采用「大致」这一用语的情况是与「大概而言」这一用语相同的含义，「大致」只要人们看起来大概如此就能满足。此外，在附图及以下的说明中，x方向表示设置有光源单元100的车辆200的前后方向，y方向表示车辆200的宽度方向，z方向表示车辆200的高度方向。x方向、y方向以及z方向彼此正交。

图1是本公开的一实施方式的车辆200的正面图。如图1所示，车辆200具备在后视镜210的下侧设置的光源单元100，光源单元100具有光源180和至少一个传感器190。至少一个传感器190可以是摄像装置，可以是摄影装置，或者可以是相机。或者，至少一个传感器190可以包含在它们中的任一种中。光源180向车辆侧方的下侧射出红外光300。此外，至少一个传感器190将该红外光300在路面上的反射光进行受光，拍摄被红外发光元件120照射的路面。该车辆200在设置于车室内的显示部(未图示)上显示由至少一个传感器190拍摄的车辆侧方下侧的图像。这样，当车辆200在驻车时进行倒车时等，可知旁侧的影像从而对车内的驾驶员等进行驻车辅助。另外，图1所示的例子中，车辆200仅在单侧的后视镜210具备光源单元100，但光源单元可以分别设置于车辆两侧的2个后视镜，该情况下，能够用2个光源单元拍摄车辆两侧的侧方的路面。

图2是车辆200的后视镜210周边的放大侧面图。此外，图3是图2的a－a线截面图，是包含y方向和z方向并且从光源180穿过的截面的一部分的放大截面图。如图3所示，光源180具备壳体110、红外发光元件120、透镜130、基板140、第1金属体150、第2金属体151以及端子部160。壳体110例如具有收容体111和盖部112。收容体111是上方开口的箱体，盖部112以在红外发光元件120被配置在收容体111内的状态下将收容体111的开口封堵的方式配置在收容体上侧。

壳体110具有向车辆200的后视镜210安装的安装部113。更详细地讲，安装部113设于盖部112，安装部113具有安装螺栓220的螺栓孔。通过将螺栓220拧入到设于后视镜210的螺栓孔以及安装部113的螺栓孔中，从而将光源单元100安装于车辆200。

作为壳体110的材料，例如能够适当采用丙烯酸或聚碳酸酯等树脂材料、或金属材料等。此外，盖部112由与收容体111相比热传导率高的材料构成。另外，收容体和盖部也可以由同一材料形成，也可以是收容体由与盖部相比热传导率高的材料构成。红外发光元件120例如由照射红外光300(参照图1)的led(lightemittingdiode)等固体半导体元件构成，红外发光元件120被树脂部密封。透镜130以将红外发光元件120的光射出侧即红外发光元件120的下方侧覆盖的方式配置于壳体110，对红外发光元件120照射的红外光300的配光进行控制。此外，透镜130与红外发光元件120隔开间隔配置，透镜130的光射出面136从后视镜210的下表面露出。透镜130例如由具有透光性的玻璃材料、或者硅、丙烯酸或聚碳酸酯等透明树脂材料形成。另外，本实施方式中，透镜130的光射出侧的形状是向下方突出的凸形状，但不特别限定，例如也可以是平面形状。

红外发光元件120安装于基板140。基板140的材料不特别限定，例如采用金属基板、陶瓷基板、树脂基板等。另外，基板140可以是柔性基板，也可以是刚性基板。另外，透镜130的端缘131和基板140可以经由比透镜130及基板140热传导性高的第1金属体150进行热接触。此外，收容体111和基板140也可以经由比收容体111及基板140热传导性高的第1金属体150而进行热接触。

第1金属体150由金属材料、例如热传导性高的铝金属、不锈钢等构成，与收容体111的内面的整面接触，沿着收容体111的内面的整面而配置。基板140经由第1金属体150而与收容体111热接触。通过形成第1金属体150，由红外发光元件120发出的热向壳体110容易地散热，能够使光源单元100的散热性更好。另外，本实施例中，第1金属体150的一部分位于透镜130的端缘131与基板140之间，但第1金属体也可以不具有位于透镜的端缘与基板之间的部分。此外，基板140的侧面不与第1金属体150接触，但基板的侧面也可以与第1金属体接触。

收容体111、第1金属体150以及透镜130相互配合而构成光源罩153。此外，在图3所示的截面图中，光源罩153的位于透镜130的y方向两侧且在y方向上延伸的部分构成与基板140接触的凸缘部154。此外，透镜130构成光源罩153中将红外发光元件120的射出侧覆盖的罩部。盖部112优选具有比收容体111、第1金属体150以及透镜130的任一个部件都大的热传导率。盖部112与光源罩153接触而与光源罩153一起将红外发光元件120相对于外部密封，并且盖部112构成与光源罩153相比具有更大的热传导率的热沉。另外，对于凸缘部154与基板140直接接触的情况进行了说明，但凸缘部也可以经由部件而与基板间接接触。此外，对于盖部112与光源罩153直接接触的情况进行了说明，但盖部也可以经由部件而与光源罩间接接触。

凸缘部154优选具有包括二层以上的层的多层构造，该情况下，在厚度方向上相互邻接的层彼此可以通过熔接而接合。此外，本实施例中，光源罩153的z方向一方侧的环状的端面157的整面与盖部112的z方向另一方侧的端面158接触，光源罩153与盖部112之间被密封。光源罩153的环状的端面157、和盖部112的端面158中与端面157接触的部分构成环状的密封部。根据该结构，由于光源单元100具有环状的密封部，所以能够大致抑制或防止雨水等向光源罩153内浸入。由此，能够抑制安装于基板140的电子零件等的劣化。

此外，凸缘部154具有多层构造时，凸缘部154可以包含透明层154a和着色层154b。该情况下，由于激光穿过透明层154a而容易地到达着色层154b，所以能够容易地执行透明层154a与着色层154b的激光熔敷。此外，本实施例中，凸缘部154的厚度全部均匀，但凸缘部也可以包含具有第1厚度的第1凸缘部和具有比第1厚度小的第2厚度的第2凸缘部。该情况下，能够使凸缘部的强度局部下降，能够使凸缘部柔软地变形。由此，即使罩部的外表面等由自由曲面构成，也能够使凸缘部追随于该外表面的形状而容易地变形，能够将凸缘部向罩部密接固定。

第2金属体151是用于将由红外发光元件120产生的热效率良好地散热的散热部件。第2金属体151以与基板140的安装红外发光元件120的安装面141的相反侧的背面142接触的方式配置。作为第2金属体151的材料，例如能够适当采用热传导性高的铝金属、不锈钢等。本实施例中，第2金属体151具有板形状，但第2金属体的形状不特别限定。

端子部160起到将从外部电源等供给的电力向红外发光元件120供给的作用，包括流过来自外部电源的电流的布线161。端子部160和布线161通过未图示的金属布线等而被电连接。本实施例中，至少一个传感器190被配置在红外发光元件120与车辆200的车体之间。至少一个传感器190例如具有ccd(chargecoupleddevice)图像传感器、cmos(complementarymetaloxidesemiconductor)图像传感器等拍摄元件195(参照图4)。

图4是表示光源单元100的主要结构的框图。如图4所示，光源单元100除了光源180和至少一个传感器190以外，还具备控制部197及存储部199。此外，至少一个传感器190的拍摄元件195除了起到拍摄图像的作用以外，还兼具作为照度传感器的作用。另外，照度传感器也可以不是拍摄元件，也可以位于至少一个传感器190的外部。该情况下，照度传感器可以配置在车辆200中的能够检测从太阳照射的光的照度的任何位置，但如果配置在拍摄元件195的周边，则能够如之后用图5说明的那样正确地判断红外发光元件120的点亮的定时从而是优选的。此外，控制部197及存储部199分别可以设置在车辆内的任何部位，例如可以设置于导航系统、音响、收容副驾驶的气囊等的作为前方侧装备室的设备的内部等。

照度传感器是感知“明亮”、“昏暗”这样的周围明亮度的传感器。拍摄元件195是受光元件，能够感知周围的明亮度。另外，在将照度传感器设置在至少一个传感器190的外部的情况下，作为该照度传感器，例如，能够采用使用光电晶体管的传感器、使用光电二极管的传感器、或对光电二极管追加了放大电路的传感器等。此外，控制部197例如由微型计算机适当地构成，包含cpu(centralprocessingunit)。此外，存储部199由rom(readonlymemory)等非易失性存储器、ram(randomaccessmemory)等易失性存储器构成。cpu读出并执行在存储部199中预先存储的程序等。此外，非易失性存储器预先存储控制程序、规定的阈值等，易失性存储器将读出的程序、处理数据暂时地存储。另外，控制部197可以是光源单元专用的控制部，也可以使对车辆200进行综合控制的控制部兼用作光源单元的控制部。此外，存储部199也可以是光源单元专用的存储部，也可以使车辆200的存储部兼用作光源单元100的控制部。

图5是表示当光源单元100进行驱动时光源单元100的控制部197进行的处理步骤的流程图。参照图5，若车辆200的驾驶员选择倒挡(backgear)，则控制开始，在步骤s1中，控制部197使至少一个传感器190的拍摄开始。接着，在步骤s2中，控制部197基于来自还兼作照度传感器的功能的拍摄元件195的信号、和在存储部199中存储的规定照度的数据，判断外部的照度是否是规定照度以上。若在步骤s2中做出肯定判断，则向步骤s3转移，控制部197执行在不向红外发光元件120供给电力的状态下使至少一个传感器190的拍摄继续的控制，并向步骤s4转移。在步骤s4中，控制部197从挡位位置传感器接受表示所选择的挡位的信号，判断挡位是否成为倒挡以外的挡位。若在步骤s4中做出否定判断，则重复步骤s3，若在步骤s4中做出肯定判断，则控制结束。

另一方面，在步骤s2中，若做出否定判断，则向步骤s5转移。在步骤s5中，控制部197进行使至少一个传感器190的拍摄继续的控制，并且执行向红外发光元件120供给电力的控制，从红外发光元件120射出红外光。接着，在步骤s6中，控制部197从挡位位置传感器接受表示所选择的挡位的信号，判断挡位是否成为倒挡以外的挡位。若在步骤s6中做出否定判断，则重复步骤s5，若在步骤s6中做出肯定判断，则控制结束。

另外，本公开的光源单元可以搭载于移动体，例如车辆200、船舶、航空器、机器人或仓库的运输机等，但也可以搭载于移动体以外的设备例如监控相机、人对野生动物等进行拍摄的可搬运的拍摄装置等。这里，可以是，光学单元在移动体以外的设备中构成的情况下，若设备的电源开关接通则控制开始，若电源开关断开则控制结束。

接着，详细说明至少一个传感器190受光的红外光的灵敏度、和从光源单元100向外部射出的红外光300的波长特性。至少一个传感器190在红外光的波长区域中将920nm以上960nm以下的波长区域内的波长成分相比于其以外的红外光的波长区域的波长成分而言更容易地进行感知。

详细而言，如上述那样，在光源单元100中，在外部的照度大的白天，红外发光元件120不将红外光射出。即，在外部的照度大的白天，至少一个传感器190利用从太阳照射的可见光进行拍摄。但是，红外光由于具有不易散射的良好特性和看不见的良好特性，所以在夜间，至少一个传感器190利用从红外发光元件120射出的红外光进行拍摄。

这里，在白天，红外光由于带来使拍摄的图像失真等的不良影响，所以红外光不存在的情况下能够拍摄美丽的图像。但是，为了降低制造成本、运转成本，在将至少一个传感器190的设定在白天和夜间不进行改变的情况下，考虑夜间的拍摄，至少一个传感器190需要能够拍摄至少一部分波长区域的红外光。

在这样的背景下，太阳照射的红外光中920nm以上960nm的波段的红外光的波长成分容易被平流层的大气中的水蒸气吸收。因而，在红外光的波长区域中，920nm以上960nm的波段的波长成分的地上强度小于其以外的波长区域的波长成分的地上强度。由此，若使920nm以上960nm的波长成分的灵敏度高于其以外的波长区域的波长成分的灵敏度，则能够降低白天拍摄的图像中的红外光的不良影响从而优选。

图6是表示作为一例的拍摄元件195的、红色光、蓝色光以及绿色光的波长和灵敏度的关系的图，图7是说明至少一个传感器190内置的一例带通滤波器(passfilter)能够通过的光的图。此外，图8是基于上述拍摄元件的灵敏度以及上述带通滤波器的光通过特性说明灵敏度变高的红外光的图。另外，图6～图8及以下的图9、图10中，纵轴表示光的强度比，表示量纲为1的量。

至少一个传感器190例如包括用图6说明的拍摄元件195和用图7说明的带通滤波器。如图6所示，作为一例的拍摄元件195中的红色光(也包括红外光)的灵敏度以波长为600nm附近的光为峰值，随着朝向长波长侧而逐渐降低。此外，如图7所示，带通滤波器具有将700nm以上860nm以下的波长的光和1050nm以上的波长的光截断并使890nm以上980nm以下的波长的光通过的性质。因而，如图8所示，如果使用在950nm附近具有峰值波长的红外光(图8中双点划线所示)，则根据拍摄元件195的红色光的灵敏度、以及带通滤波器的光透过性，至少一个传感器190的该红外光的灵敏度成为图8中虚线所示的灵敏度，能够用拍摄元件195将该红外光灵敏度良好地进行拍摄。这样，如果使用上述一例的拍摄元件195、以及至少将700nm以上860nm以下的波长的光和1100nm以上的波长的光截断而至少使890nm以上980nm以下的波长的光通过的带通滤波器、例如上述一例的带通滤波器，则能够实现在红外光的波长区域中将容易被平流层的大气中的水蒸气吸收的920nm以上960nm的波段的红外光成分相比于其以外的波段的红外光成分而言灵敏度良好地进行拍摄的至少一个传感器190。

接着，对从光源单元100向外部射出的红外光300进行说明。光源180当红外发光元件120是25℃以下的温度时，将峰值波长小于920nm的波长的红外光射出。此外，从光源180射出的红外光的峰值波长随着红外发光元件120的温度从25℃上升而向长波长侧迁移。

图9是对红外发光元件的温度依赖性进行说明的图，图10是对红外发光元件的温度依赖性所引起的问题点进行说明的图。如图9所示，红外发光元件具有随着温度变高而峰值波长(光谱强度成为极大的波长)向长波长侧迁移的性质。因而，如图10所示，即使红外发光元件其温度为25℃且射出了由至少一个传感器190灵敏度良好地拍摄的峰值波长成为950nm的红外光，在根据红外发光元件的一个规格而成为稳定状态的动作温度的125℃的温度下，根据拍摄元件195的红色光的灵敏度、以及带通滤波器的光透过性，至少一个传感器190也只能以图10中177所示的虚线程度的灵敏度对从红外发光元件射出的红外光进行感知。由此，不易获得鲜明的图像。

相对于此，根据本公开的光源单元100，光源180在红外发光元件120为25℃以下的温度时，将峰值波长小于920nm波长的红外光射出。此外，从光源180射出的红外光的峰值波长随着红外发光元件120的温度从25℃上升而向长波长侧迁移。因而，红外发光元件120上升至稳定状态的温度时，从光源180容易射出在920nm以上960nm以下的波长区域内具有峰值波长的红外光，至少一个传感器190能够将红外发光元件120射出的红外光灵敏度良好地拍摄。

另外，从本公开的红外发光元件120射出的红外光不是在远程控制等中使用，而是成为至少一个传感器190的拍摄的对象。因而，红外发光元件120的输出可以是任何输出，但是比远程控制中使用的红外发光元件高的高输出是优选的，例如优选为0.3[w]以上。

此外，从红外发光元件120射出的红外光可以与从光源180射出的红外光相同也可以不同。更详细地讲，从红外发光元件120射出的红外光的峰值波长和从光源180射出的红外光的峰值波长可以一致也可以不同。详细地讲，构成红外发光元件120的固体半导体元件等被树脂模塑的情况下，存在从红外发光元件120射出的红外光的峰值波长与穿过了模塑树脂后的红外光的峰值波长不同的情况。此外，还存在从透镜等罩部穿过之前的红外光的峰值波长与从透镜等罩部穿过之后的红外光的峰值波长不同的情况。本公开的光源单元100中，红外发光元件120为25℃以下的温度时，光源180将峰值波长小于920nm的波长的红外光射出。另外，本公开的光源单元中，发光元件可以不必须是红外发光元件，发光元件也可以射出红外光以外的光，该情况下发光元件的输出也优选为0.3[w]以上。

以上，光源单元100具备包括基板140和安装于基板140的红外发光元件120并能够射出红外光的光源180、以及对红外光进行检测的至少一个传感器190。此外，至少一个传感器190在红外光的波长区域中将920nm以上960nm以下的波长区域内的波长成分相比于其以外的波长区域的波长成分而言更容易地进行检测。此外，红外发光元件120为25℃以下的温度时，光源180射出峰值波长小于920nm的波长的红外光。此外，从光源180射出的红外光的峰值波长随着红外发光元件120的温度从25℃上升而向长波长侧迁移。此外，至少一个传感器190可以构成为对红外光进行拍摄。

因而，能够抑制至少一个传感器190白天拍摄的图像受到红外光的影响，在白天容易拍摄鲜明的图像。进而，光源180射出随着红外发光元件120的温度从25℃上升而峰值波长从小于920nm向长波长侧迁移的红外光。由此，容易使红外发光元件120从25℃起温度上升而成为稳定状态的温度下的峰值波长为920nm以上960nm以下的波长，所以在夜间，至少一个传感器190能够将光源180射出的红外光灵敏度良好地进行拍摄，容易拍摄鲜明的图像。

此外，虽然不是必须的要件，但是光源单元100优选满足如下的多个要件中的1个以上的要件。

详细而言，可以是，红外发光元件120为40℃以下的温度时，光源180射出峰值波长小于920nm的波长的红外光。并且，可以是，从光源180射出的红外光的峰值波长随着红外发光元件120的温度从40℃上升而向长波长侧迁移。

此外，可以是，红外发光元件120的温度为110℃以上160℃以下的温度时，光源180射出在920nm以上960nm以下的波长区域内具有峰值波长的红外光。

此外，可以是，红外发光元件120的温度为120℃以上150℃以下的温度时，光源180射出在920nm以上960nm以下的波长区域内具有峰值波长的红外光。

此外，红外发光元件120进行驱动时红外发光元件120的发热量与从红外发光元件120散热的热量大致相同、红外发光元件120的温度即使时间经过也大致一定的状态设为稳定状态。此外，作为使用光源单元100时的环境温度，在地球上设想为－40℃以上50℃以下的温度。此时，可以是，当环境温度是－40℃以上50℃以下的温度、并且红外发光元件120为稳定状态时，光源180射出在920nm以上960nm以下的波长区域内具有峰值波长的红外光。

此外，可以是，红外发光元件120的温度成为该红外发光元件120允许的最高温度即绝对最大额定温度时，光源180射出在920nm以上960nm以下的波长区域内具有峰值波长的红外光。

根据这些结构，在红外发光元件120实际进行驱动的时间的大部分中，从红外发光元件120射出的红外光的峰值波长更容易成为920nm以上960nm以下的波长。因而，在夜间也能够提高至少一个传感器190将光源180射出的红外光灵敏度更好地进行拍摄的可能性，能够提高在夜间容易地拍摄鲜明的图像的可能性。

另外，本公开不限于上述实施方式及其变形例，在本申请的权利要求的范围中记载的事项及其等同范围中能够进行各种改良、变更。

例如，上述实施方式中，对罩部是透镜130的情况进行了说明。但是，罩部也可以是不具有透镜功能的透明的罩。此外，对光源单元100搭载于车辆200的情况进行了说明。但是，光源单元也可以搭载于车辆以外的任何移动体，例如可以搭载于航空器、船舶、气垫船、无人机、仓库的运输机、机器人。或者，发光装置也可以不搭载于移动体，例如可以搭载于固定用的监控相机、可搬运的在野生动物等的拍摄中使用的摄相机等。

此外，对红外发光元件120由led构成的情况进行了说明，但发光元件也可以由led以外的半导体发光元件构成，例如可以由半导体激光器元件等构成。或者，发光元件也可以由有机el(electroluminescence)元件或无机el元件等固体发光元件构成。此外，红外发光元件120例如可以包含于smd(surfacemountdevice)构造的led模块，也可以包含于在基板上直接安装有led的cob(chiponboard)构造的led模块。