CN108870311B - 灯单元、车辆用灯具系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供灯单元、车辆用灯具系统。提供一种能够实现高品质的配光图案的技术。一种灯单元，其用于对车辆的周围进行选择性的光照射的车辆用灯具系统，其中，该灯单元包括光源、关闸装置及光学系统，关闸装置具有：第1液晶装置，其具有多个第1光调制区域；以及第2液晶装置，其具有多个第2光调制区域。多个第1光调制区域至少沿着第1方向相互隔开间隙地配置，多个第2光调制区域至少沿着第1方向相互隔开间隙地配置，第1液晶装置和第2液晶装置相互重叠地配置，使得在俯视时在相邻的第1调制区域和第2调制区域之间不产生间隙，多个第1光调制区域和多个第2光调制区域互补地配置。

Description

灯单元、车辆用灯具系统
技术领域
本发明涉及进行针对车辆的周边(例如前方)的光照射的技术，特别涉及对应于有无对向车辆或先行车辆等对象物体而进行选择性的光照射的技术。
背景技术
在日本特开平1-244934号公报(专利文献1)中公开了如下车辆用前照灯装置：通过使用液晶板(液晶装置)对来自光源的射出光进行部分遮光或者使其透过，实现各种配光图案。用于该车辆用前照灯装置的液晶装置具有呈矩阵状配置的多个透光元件，对各个透光元件进行电气方式的独立控制。
用于如上所述的车辆用前照灯装置的液晶装置例如具有：一对透明基板，它们分别具有电极；以及液晶层，其配置在该一对透明基板之间。而且，例如在一个透明基板上呈矩阵状地设置有分别分离并独立的多个专用电极，在另一个透明基板上设置有与全部专用电极相对的公共电极。由此，在各专用电极与公共电极之间分别构成有透光元件。
这里，如上所述，为了构成能够进行独立控制的多个透光元件，需要分别分离并独立的专用电极。在该情况下，各专用电极设置成在透明基板上相互隔开规定的间隔(例如，几百μm)，以确保电气独立性。因此，在相邻的透光元件相互之间产生无法对透射光进行电气控制的间隙。这样的间隙成为使常时光通过的区域或者不使常时光通过的区域，因此，成为使在车辆前方形成的配光图案产生本来不期望的亮线或者暗线从而使配光图案的品质下降的原因。
专利文献1：日本特开平1-244934号公报
发明内容
本发明的具体方式的目的之一在于提供一种能够实现高品质的配光图案的技术。
[1]本发明的一个方式的灯单元(a)用于对车辆的周围进行选择性的光照射的车辆用灯具系统，其中，该灯单元具有：(b)光源；关闸装置，其对从所述光源射出的光进行调制；以及光学系统，其使通过所述关闸装置的光成像，(c)所述关闸装置包含：第1液晶装置，其具有多个第1光调制区域；以及第2液晶装置，其具有多个第2光调制区域，(d)所述多个第1光调制区域至少沿着第1方向相互隔开间隙地配置，所述多个第2光调制区域至少沿着所述第1方向相互隔开间隙地配置，(e)所述第1液晶装置和所述第2液晶装置相互重叠地配置，使得在俯视时在相邻的所述第1调制区域和所述第2调制区域之间不产生间隙，所述多个第1光调制区域和所述多个第2光调制区域互补地配置。
[2]本发明的一个方式的灯单元(a)用于对车辆的周围进行选择性的光照射的车辆用灯具系统，其中，该灯单元具有：(b)光源；关闸装置，其对从所述光源射出的光进行调制；以及光学系统，其使通过所述关闸装置的光成像，(c)所述关闸装置包含：第1液晶装置，其具有多个第1光调制区域；以及第2液晶装置，其具有多个第2光调制区域，(d)所述多个第1光调制区域至少沿着第1方向相互隔开间隙地配置，所述多个第2光调制区域至少沿着所述第1方向相互隔开间隙地配置，(e)所述光学系统使分别由所述多个第1光调制区域和所述多个第2光调制区域形成的像以在俯视时在相邻的所述第1光调制区域的像与所述第2光调制区域的像的相互之间不产生间隙、而互补地配置的方式来成像。
[3]本发明的一个方式的车辆用灯具系统包含：上述任意一项所述的灯单元；以及控制部，其控制该灯单元的所述光源和所述关闸装置各自的动作。
根据上述结构，能够实现高品质的配光图案。
附图说明
图1是示出一个实施方式的车辆用灯具系统的结构的框图。
图2是示出灯单元的结构例的图。
图3是用于说明构成关闸装置的各液晶装置中的能够切换光的透过和不透过的区域的图。
图4是示出关闸装置的结构的示意性剖面图。
图5是用于说明由灯单元形成的配光图案的图。
图6是示出灯单元的结构例的图。
图7是示出第1实施方式中的灯单元的变形例的图。
图8是用于说明在变形例的灯单元中优选使用的关闸装置的结构的俯视图。
图9是示出第1实施方式中的关闸装置的变形例的结构的示意性剖视图。
图10是用于说明构成第2实施方式的关闸装置的各液晶装置中的光调制区域的图。
图11是用于说明各液晶装置的电极结构的示意性俯视图。
图12是用于说明由第2实施方式的灯单元形成的配光图案的图。
图13是示出灯单元的结构例的图。
图14是示出灯单元的结构例的图。
图15是用于说明第2实施方式中的关闸装置的变形例的图。
图16是用于说明变形例的关闸装置中的各液晶装置的电极结构的示意性俯视图。
图17是用于说明变形例的关闸装置中的各液晶装置的电极结构的示意性俯视图。
图18是用于说明两个电极重叠的区域的宽度的优选值的图。
标号说明
1：照相机；2：控制部；3R、3L：灯单元；4a、4b：光源；5a、5b：反射镜；6：关闸装置；6a、6b：液晶装置；7：成像投影光学系统；11：第1基板；12：第2基板；13：第1电极；14：第2电极；15：第1取向膜；16：第2取向膜；17：液晶层；21：第3基板；22：第4基板；23：第3电极；24：第4电极；25：第3取向膜；26：第4取向膜；27：液晶层；31、32：偏光板；101、102、103、104、105：光调制区域；200：对向车辆；201：非照射区域；202：光照射区域。
具体实施方式
(第1实施方式)
图1是示出一个实施方式的车辆用灯具系统的结构的框图。图1所示的车辆用灯具系统根据由照相机1拍摄的自身车辆周边(例如前方)的图像，利用控制部2进行图像识别处理来检测有无对象物体(例如对向车辆、先行车辆、行人等)，并由控制部2对应于该对象物体的位置来控制各灯单元3R、3L，从而进行选择性的光照射。照相机1配置于自身车辆内的规定位置(例如挡风玻璃上部)。控制部2例如通过使具有CPU、ROM、RAM等的计算机系统执行规定的动作程序来实现。各灯单元3R、3L中的灯单元3R配置在自身车辆的前方右侧，灯单元3L配置在自身车辆的前方左侧。
图2是示出灯单元的结构例的图。这里说明灯单元3R，但灯单元3L也具有相同的结构(在下面也同样如此)。灯单元3R构成为包含：光源4a、4b；反射镜5a、5b，它们向特定方向反射来自各光源4a、4b的射出光；关闸装置6，其配置于被反射镜5a、5b反射的光所入射的位置；以及成像投影光学系统7，其由透镜等构成，该透镜向自身车辆的前方投影由透过关闸装置6的光形成的像。
各光源4a、4b例如使用LED等发光元件构成，接收未图示的驱动器的驱动电流的供给并射出光。驱动各光源4a、4b的驱动器根据从上述控制部2给与的控制信号来进行动作。
关闸装置6构成为包含相互重叠配置的2个液晶装置6a、6b，使从光源4a、4b射出并被反射镜5a、5b反射的光部分透过或者对其进行遮光。各液晶装置6a、6b根据从上述控制部2给与的控制信号来进行动作。通过了液晶装置6a、6b的光利用成像投影光学系统7来进行投影，由此，在自身车辆的前方形成各种配光图案。
图3是用于说明构成关闸装置的各液晶装置中的能够切换光的透过和不透过的区域的图。如图所示，液晶装置6a具有光调制区域101、102，该光调制区域101、102是能够独立地切换光的透过和不透过的区域。各区域101、102设置于液晶装置6a的图中左右方向上的中央附近，并且排列成在相互之间隔开间隙而分离。同样，液晶装置6b具有光调制区域103、104、105，该光调制区域103、104、105是能够独立地切换光的透过和不透过的区域。各光调制区域103、104、105设置于液晶装置6b的图中左右方向上的两侧附近及中央，并且排列成在相互之间隔开间隙而分离。另外，在附图中，为了容易理解各光调制区域101～105，对各光调制区域赋予了图案并示出。
如图所示，在关闸装置6中，液晶装置6a的各光调制区域101、102和液晶装置6b的各光调制区域103、104、105配置成互补的关系。即，配置成在重叠地配置时，相互的液晶装置的各光调制区域位于另一方的液晶装置的各光调制区域的间隙。详细而言，液晶装置6b的光调制区域104配置在液晶装置6a的各光调制区域101、102之间。此外，液晶装置6a的光调制区域101配置在液晶装置6b的光调制区域103、104之间，光调制区域102配置在液晶装置6b的光调制区域104、105之间。作为关闸装置6的整体(即，将液晶装置6a、6b重叠后的状态)进行俯视时，各光调制区域101～105排列成在水平方向上相互之间不产生间隙。
图4是示出关闸装置的结构的示意性剖视图。如上所述，本实施方式的关闸装置6构成为包含2个液晶装置6a、6b，这2个液晶装置6a、6b相互重叠地配置。为了方便图示，在液晶装置6a与液晶装置6b之间设置有间隙，但实际上也可以不具有间隙，还可以在该间隙中设置有用于实现折射率等光学参数的匹配的匹配件。
液晶装置6a构成为包含相对配置的第1基板11和第2基板12、设置于第1基板11的第1电极13、设置于第2基板12的多个第2电极14、以及配置于第1基板11和第2基板12之间的液晶层17。此外，液晶装置6b构成为包含相对配置的第3基板21和第4基板22、设置于第3基板21的第3电极23、设置于第4基板22的多个第2电极24、以及配置于第3基板21和第4基板22之间的液晶层27。一对偏光板31、32例如配置成使彼此的吸收轴大致垂直，并夹着液晶装置6a、6b相对配置。在本实施方式中，设想了在不对各液晶装置6a、6b的液晶层17、27施加电压时对光进行遮挡的(透射率变得极其低的)动作模式即常黑模式。
第1基板11和第2基板12分别是在俯视观察时为矩形的基板，相互相对配置。同样，第3基板21和第4基板22分别是在俯视观察时为矩形的基板，相互相对配置。作为各基板，能够使用例如玻璃基板、塑料基板等透明基板。在第1基板11与第2基板12之间、第3基板21与第4基板22之间分别均匀地分散配置有例如许多隔件，利用这些隔件将基板间隙保持为期望的大小(例如几μm左右)。
第1电极13设置于第1基板11上的一面侧。各第2电极14设置于第2基板12的一面侧。同样，第3电极23设置于第3基板21的一面侧。各第4电极24设置于第4基板22的一面侧。各电极分别通过对例如氧化铟锡(ITO)等的透明导电膜进行适当图案形成来构成。另外，虽然省略图示，但还可以在各电极的上表面设置有绝缘膜。
第1取向膜15以覆盖第1电极13的方式设置于第1基板11的一面侧。第2取向膜16以覆盖各第2电极14的方式设置于第2基板12的一面侧。同样，第3取向膜25以覆盖第3电极23的方式设置于第3基板21的一面侧。第4取向膜26以覆盖各第4电极24的方式设置于第4基板22的一面侧。作为各取向膜，采用了将液晶层17、27的取向状态限制为垂直取向的垂直取向膜。各取向膜被实施摩擦处理等单轴取向处理，具有朝向一个方向的取向限制力。对各取向膜的取向处理的方向例如设定为相互不同(反向平行)。
液晶层17设置于第1基板11和第2基板12之间。同样，液晶层27设置于第3基板21和第4基板22之间。在本实施方式中，使用如下的向列型液晶材料来构成液晶层17、27，该向列型液晶材料的介电常数各向异性Δε是负，不含有手性材料，具有流动性。本实施方式的液晶层17、27在无电压施加时的液晶分子的取向方向分别成为向一个方向倾斜的状态，设定为具有相对于各基板面成大概88°以上且小于90°的范围内的预倾角的大致垂直取向。在对第1电极13和第2电极14之间施加了电压时，液晶层17的液晶分子朝向通过取向处理被限制的方向进行取向。同样，在对第3电极23和第4电极24之间施加了电压时，液晶层27的液晶分子朝向通过取向处理被限制的方向进行取向。
在液晶装置6a中，作为公共电极的第1电极13与作为专用电极的各第2电极14重叠的区域分别对应于光调制区域101、102。同样，在液晶装置6b中，作为公共电极的第3电极23与作为专用电极的各第4电极24重叠的区域分别对应于光调制区域103、104、105。如图所示，通过配置成使液晶装置6a的各第2电极14和液晶装置6b的各第4电极24在俯视时基本不重叠且在各第2电极14与各第4电极24之间也不产生间隙，能够实现相互之间不具有间隙而互补地配置的各光调制区域101～105。
图5是用于说明由灯单元形成的配光图案的图。在图示的例子中示意性示出了形成在自身车辆前方的规定位置(例如前方25m)处的假想屏幕上的配光图案，描绘成同心圆的线表示等光度线。另外，在本例子中，如图6的(A)所例示的那样，各灯单元3R、3L用于形成远光，利用其他各灯单元8R、8L形成近光。在图6的(B)中例示了所形成的远光和近光。
图5所示的例子中的配光图案设车辆前方的区域中的、存在对向车辆200的区域为非照射区域201、除此以外的区域为光照射区域202。在图中，如框内所示，将关闸装置6的1个光调制区域101控制成非透射状态，对通过该关闸装置6而照射的光的一部分进行遮光。该一部分被遮挡的光由成像投影光学系统7进行左右反转并投影到自身车辆的前方，由此，由被光调制区域101遮挡的部分形成非照射区域201，由除此以外的未被遮挡的部分形成光照射区域202。这时，各光调制区域101～105配列成相互之间没有间隙，不会在光照射区域202中产生本来不期望的暗线。
图7是示出第1实施方式中的灯单元的变形例的图。该变形例的灯单元53R(或者53L)与上述实施方式的不同之处在于：构成关闸装置56的各液晶装置56a、56b不重叠配置而独自配置，将光学系统分别独立地与各液晶装置56a、56b对应起来。详细而言，将液晶装置56a与1组光源4a、4b、反射镜5a、5b和成像投影光学系统7对应起来，将液晶装置56b与其他1组光源4a、4b、反射镜5a、5b和成像投影光学系统7对应起来。另外，在该情况下，分别在液晶装置56a、56b中设置有一对偏光板。由被各液晶装置56a、56b进行了光调制的光形成的像分别被各成像投影光学系统7投影并在自身车辆的前方的规定位置处重叠，由此形成各种配光图案。由各液晶装置56a、56b的各个单独的液晶装置的各光调制区域形成的像彼此之间产生间隙。但是，由一方的液晶装置的光调制区域形成的像位于由另一方的液晶装置的各光调制区域形成的像的间隙处。即，分别由液晶装置56a的各光调制区域101、102和液晶装置56b的各光调制区域103、104、15形成的像成像为在相互之间不产生间隙而互补地配置。
图8是用于说明优选用于上述变形例的灯单元的关闸装置的结构的俯视图。如图8所示，在变形例的关闸装置56中，液晶装置56a具有遮光部106a，该遮光部106a设置在光调制区域101、102的周围及相互之间。此外，液晶装置56b组合了遮光部106b而构成，该遮光部106b设置在光调制区域103～105的周围及相互之间。遮光部106a例如是填埋在各第2电极14的周围及相互之间而设置的遮光膜(黑矩阵)。同样，遮光部106ba例如是填埋在各第4电极24的周围及相互之间而设置的遮光膜(黑矩阵)。通过设置这样的遮光部，能够更加提高由关闸装置56形成的像的对比度。在常黑模式的情况下，2个偏光板也能够兼用作遮光部，但通过另行设置遮光膜，还能够提高对比度提高效果。在设置与偏光板不同的遮光膜作为遮光部的情况下，还能够使用在不对各液晶装置56a、56b的液晶层17、27施加电压时使光透过的(透射率变得极其高的)动作模式即常白模式。
图9是第1实施方式中的关闸装置的变形例的结构的示意性剖视图。该变形例的关闸装置66与上述关闸装置6相比，不同点在于在2个液晶装置66a、66b中共用第2基板12。详细而言，关闸装置66中的第2基板12与液晶装置66a的第1基板11相对配置并在两者之间配置液晶层17，并且与液晶装置66b的第4基板21相对配置并在两者之间配置液晶层27。在第2基板12的一面侧设置有各第2电极14，在第2基板12的另一面侧设置有第3电极23。另外，也可以共用第1基板11侧，此时，设置于第1基板11的另一面侧的电极可以是第3电极23，也可以是第4电极24。使用这样的关闸装置66，也能够构成与上述相同的灯单元3R、3L。
(第2实施方式)
在上述第1实施方式中，对使用了具有在一个方向上排列的多个光调制区域的关闸装置的灯单元以及车辆用灯具系统进行了说明，但也可以使光调制区域沿着两个方向呈矩阵状地排列。另外，车辆用灯具系统的整体结构以及灯单元的结构与第1实施方式相同，因此，省略它们的详细说明，以下，详细说明关闸装置的结构。
图10是用于说明构成第2实施方式的关闸装置的各液晶装置中的光调制区域的图。另外，在图中，为了容易理解各光调制区域，对各光调制区域赋予图案并示出。如图所示，液晶装置76a具有多个光调制区域111a，该多个光调制区域111a沿着两个方向分别隔开间隙地分离配置，整体上配置成方格状。另外，为了方便图示，仅对2个光调制区域111a标注了标号。同样，液晶装置76b具有多个光调制区域111b，该多个光调制区域111b沿着两个方向分别隔开间隙地分离配置，整体上配置成方格状。另外，为了方便图示，仅对2个光调制区域111b标注了标号。
如图所示，在关闸装置76中，液晶装置76a的各光调制区域111a和液晶装置76b的各光调制区域111b配置成互补的关系。详细而言，各光调制区域111a和各光调制区域111b配置成在两个方向上逐个地互不相同。在作为关闸装置76的整体(即，将液晶装置76a、76b重叠的状态)进行俯视时，各光调制区域111a、111b排列成无论在图中的上下方向和左右方向的哪个方向上相互之间都不产生间隙。
另外，在图示的例子中，各光调制区域111a、111b的从上数起第1级和第4级的各光调制区域111a、111b的长度相同，并且第2级和第3级的各光调制区域111a、111b的长度相同，并且第2级和第3级的各光调制区域111a、111b在图中上下方向上的长度(高度)比第1级和第4级短。另外，各光调制区域111a、111b的图中左右方向上的长度(宽度)均大致相等。
图11是用于说明各液晶装置的电极结构的示意性俯视图。如图11的(A)所示，设置于第2基板12的各第2电极14与各光调制区域111a对应设置。在各第2电极14中的与第1级和第4级的各光调制区域111a对应的各第2电极14上分别设置有向第2基板12的上侧端部或者下侧端部延伸的布线。此外，在各第2电极14中的与第2级的各光调制区域111a对应的各第2电极14上分别设置有在第1级的各第2电极14相互之间通过并向第2基板12的上侧端部延伸的布线。
同样，在各第2电极14中的与第3级的各光调制区域111a对应的各第2电极14上分别设置有在第1级的各第2电极14相互之间通过并向第2基板12的下侧端部延伸的布线。通过这样在各第2电极14中独立设置布线，能够对各第2电极14独立施加电压。由此，能够独立控制各光调制区域111a。
另外，关于设置于第4基板22的各第4电极24也具有相同的结构(参照图11的(B))，能够对各第4电极24独立施加电压。由此，能够独立控制各光调制区域111b。
图12是用于说明由第2实施方式的灯单元形成的配光图案的图。在图示的例子中示意性示出了在自身车辆前方的规定位置(例如前方25m)处在假想屏幕上形成的配光图案，描绘成同心圆的线表示等光度线。在本例子中，如图13的(A)所例示的那样，各灯单元3R、3L用于形成远光，利用其他各灯单元8R、8L形成近光。在图13的(B)中例示了所形成的远光和近光。
另外，如图14的(A)所例示的那样，远光和近光也可以均由各灯单元3R、3L形成，图14的(B)例示该情况下的远光和近光。此外，与上述第1实施方式同样，也可以是构成关闸装置76的各液晶装置76a、76b不重叠配置而独立配置，使光学系统分别与各液晶装置76a、76b对应地独立设置(参照图7)。
图12所示的例子中的配光图案设车辆前方的区域中的存在对向车辆200的区域为非照射区域201、除此以外的区域为光照射区域202。在图中，如框内所示，将关闸装置76的1个光调制区域111a及与其相邻的1个光调制区域111b分别控制成非透射状态，对通过该关闸装置76而照射的光的一部分进行遮光。该一部分被遮挡的光被成像投影光学系统7进行左右反转并投影到自身车辆的前方，由此，由被各1个光调制区域111a、111b遮挡的部分形成非照射区域201，由除此以外的未被遮挡的部分形成光照射区域202。这时，各光调制区域111a、111b在两个方向上相互之间不具有间隙地配列，因此，不会在光照射区域202中产生本来不期望的暗线。
图15是用于说明第2实施方式中的关闸装置的变形例的图。如图示的变形例那样，还能够设置更多的各光调制区域111a、111。在图示的例子中，各液晶装置86a、86b具有多个光调制区域111a、111b，该多个光调制区域111a、111b分别排列为6级，整体上配置成方格状。在该变形例的关闸装置86中，也如图所示，将液晶装置86a的各光调制区域111a和液晶装置86b的各光调制区域111b配置成互补的关系。
图16是用于说明变形例的关闸装置中的各液晶装置的电极结构的示意性俯视图。如图16的(A)所示，设置于第2基板12的各第2电极14与各光调制区域111a对应设置。同样，如图16的(B)所示，设置于第4基板22的各第4电极24与各光调制区域111b对应设置。
这里，与各第2电极14中的设置于第3级的各第2电极14对应地设置的布线配置成在第1级的某1个第2电极14及配置在其斜向上的第2级的某1个第2电极14各自的角部的相互之间通过而延伸至第2基板12的上侧的端部(参照图16的(C))。关于各第4电极24中的设置于第3级的第4电极24也同样如此。
同样，与各第2电极14中的设置于第4级的各第2电极14对应地设置的布线配置成在第6级的某1个第2电极14及配置在其斜向上的第5级的某1个第2电极14各自的角部的相互之间通过而延伸至第2基板12的下侧的端部(参照图16的(C))。关于各第4电极24中的设置于第4级的第4电极24也同样如此。
另外，在设为如上所述的结构时，如图16的(C)中的放大图所示，优选通过去除形成各光调制区域的平面形状的各第2电极14的角，在彼此的角之间设置间隙。由此，使布线容易通过。关于各第4电极24也同样如此。
图17是用于说明变形例的关闸装置中的各液晶装置的电极结构的示意性俯视图。其中，说明在如上所述地去除各电极的角从而在各电极的相互之间设置间隙的情况下优选的电极结构。图17的(A)示出设置于第2基板12的各第2电极14中的若干个第2电极14，图17的(B)示出设置于第4基板22的各第4电极24中的若干个第4电极24。各图所示的各第2电极14和各第4电极24分别是去除矩形的4个角而得到的八边形，在相互之间设置有间隙而配置成方格状。
图17的(C)是将各第2电极14和各第4电极24重叠并进行俯视时的情形。如图所示，例如在左右方向上相邻的1个第2电极14和1个第4电极24配置成彼此的一部分重叠。适当设定该两者重叠的区域150的宽度。同样，例如在上下方向上相邻的1个第2电极14和1个第4电极24配置成彼此的一部分重叠。适当设定该两者重叠的区域151的宽度。通过这样设置两个电极在俯视时重叠的区域150、151，能够进一步减小在使用这些电极而构成的光调制区域111a、111b之间产生的间隙152。此外，能够在制造上更加可靠地防止在光调制区域中产生亮线或者暗线。另外，在上述第1实施方式中，也可以同样设置两个电极重叠的区域。
图18是用于说明上述两个电极重叠的区域150、151的宽度的优选值的图。其中，设置于第2基板12的各第2电极14和设置于第4基板22的各第4电极24的配置与其他结构要素一起通过侧视图来示意性示出。如图所示，设两个电极重叠的区域150(或者151)的宽度(重叠量)为l。此外，设电极间距离为d、空气层的厚度为d0、基板厚度为d1、液晶层的厚度为d2、……、其他介在的层的厚度为dm。此外，设空气层的折射率为n0、基板的折射率为n1、液晶层的折射率为n2、……、其他介在的层的折射率为nm。用空气中的NA(＝sinθ0)定义的边缘光线的角度θ0在各介质中如下所述。
θ0：空气层中的边缘光线角度
θ1：基板中的边缘光线角度
θ2：液晶层中的边缘光线角度
～
θm：其他介在的层中的边缘光线角度
根据斯内尔(Snell)定律，θm用以下的关系式求出。
【数1】
Figure BDA0001651794610000111
而且，重叠量l的必要条件能够如下那样表示。
【数2】
Figure BDA0001651794610000112
另外，在第2实施方式中，也可以如图7所示的结构那样不使液晶装置76a、76b重叠而使光学系统与其独立地对应起来。在该情况下，各个液晶装置中的光调制区域的周边部及相互之间例如成为形成有遮光膜的遮光部。
根据如上所述的各实施方式，不会在形成在车辆前方的配光图案中产生本来不期望的暗线，因此，能够实现高品质的配光图案。
另外，本发明不限于上述实施方式的内容，能够在本发明的主旨范围内进行各种变形并实施。例如，在上述实施方式中，作为构成关闸装置的液晶装置，假定了常黑模式，但还能够设为常白模式。在该情况下，能够防止不期望的亮线的产生。此外，还能够使用扩散型的液晶装置。在该情况下，能够省略偏光板。
此外，关闸装置中的各液晶装置的配置不限于上述配置。例如，可以配置成使第1基板11和第3基板21相对，也可以配置成使第2基板12和第4基板22相对。并且，作为各液晶装置，例示了设液晶层为垂直取向的液晶装置，但不限于此。只要能够将光控制成局部地透过和不透过的各状态，则可以是利用任何动作模式的液晶装置。

Claims (7)

1.一种灯单元，其在对车辆的周围进行选择性的光照射的车辆用灯具系统中使用，该灯单元包括：
光源；
关闸装置，其对从所述光源射出的光进行调制；以及
光学系统，其使通过所述关闸装置后的光成像，
所述关闸装置包括：
第1液晶装置，其具有多个第1光调制区域；以及
第2液晶装置，其具有多个第2光调制区域，
所述多个第1光调制区域至少沿着第1方向相互隔开间隙地配置，所述多个第2光调制区域至少沿着所述第1方向相互隔开间隙地配置，
所述第1液晶装置和所述第2液晶装置相互重叠地配置，使得在俯视时在相邻的所述第1光调制区域和所述第2光调制区域之间不产生间隙，所述多个第1光调制区域和所述多个第2光调制区域互补地配置。
2.根据权利要求1所述的灯单元，其中，
所述多个第1光调制区域分别沿着所述第1方向和与该第1方向交叉的第2方向相互隔开间隙地配置，所述多个第2光调制区域分别沿着所述第1方向和所述第2方向相互隔开间隙地配置。
3.根据权利要求1或2所述的灯单元，其中，
所述第1液晶装置和所述第2液晶装置被配置成在俯视时相邻的所述第1光调制区域和所述第2光调制区域各自的一部分重叠。
4.一种灯单元，其在对车辆的周围进行选择性的光照射的车辆用灯具系统中使用，该灯单元包括：
光源；
关闸装置，其对从所述光源射出的光进行调制；以及
光学系统，其使通过所述关闸装置后的光成像，
所述关闸装置包括：
第1液晶装置，其具有多个第1光调制区域；以及
第2液晶装置，其具有多个第2光调制区域，
所述多个第1光调制区域至少沿着第1方向相互隔开间隙地配置，所述多个第2光调制区域至少沿着所述第1方向相互隔开间隙地配置，
所述光源包括与所述第1液晶装置对应的第1光源以及与所述第2液晶装置对应的第2光源，所述光学系统包括与所述第1液晶装置对应的第1光学系统以及与所述第2液晶装置对应的第2光学系统，
所述第1液晶装置和所述第2液晶装置不重叠配置而独自配置，所述第1液晶装置独立地与所述第1光源以及所述第1光学系统对应，所述第2液晶装置独立地与所述第2光源以及所述第2光学系统对应，
所述光学系统使分别由所述多个第1光调制区域和所述多个第2光调制区域形成的像以在俯视时相邻的所述第1光调制区域的像与所述第2光调制区域的像相互之间不产生间隙而互补地配置的方式来成像。
5.根据权利要求4所述的灯单元，其中，
所述多个第1光调制区域分别沿着所述第1方向和与该第1方向交叉的第2方向相互隔开间隙地配置，所述多个第2光调制区域分别沿着所述第1方向和所述第2方向相互隔开间隙地配置。
6.根据权利要求4或5所述的灯单元，其中，
所述第1液晶装置和所述第2液晶装置被配置成在俯视时相邻的所述第1光调制区域和所述第2光调制区域各自的一部分重叠。
7.一种车辆用灯具系统，其包括：
权利要求1～6中的任意一项所述的灯单元；以及
控制部，其控制所述灯单元的所述光源和所述关闸装置各自的动作。
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