JP2011023157A - 車両用前照灯 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶シャッタを備えたプロジェクタ型の車両用前照灯において、ロービーム用配光パターンの明るさを十分に確保した上で、雨天走行時における対向車ドライバのグレア防止を効果的に図る。
【解決手段】液晶シャッタ２０として、第１領域Ｚ１およびその上方の第２領域Ｚ２にのみ液晶部材３４が配置されるとともに、１対の透明基板３２の外面における第１および第２領域Ｚ１，Ｚ２に対応する領域にのみ１対の偏光板３６が配置された構成とする。そして、第１領域Ｚ１を遮光モードにすることにより、上端縁にカットオフラインを有するロービーム用配光パターンを形成するようにした上で、雨天走行時には第２領域Ｚ２も遮光モードにすることにより、投影レンズ１２から出射した後、車両前方路面で反射して上記カットオフラインの上方空間へ向かう光を遮蔽する。
【選択図】図１

Description

本願発明は、いわゆるプロジェクタ型の車両用前照灯に関するものであり、特に、液晶シャッタを備えた車両用前照灯に関するものである。

一般に、プロジェクタ型の車両用前照灯は、車両前後方向に延びる光軸上に投影レンズが配置されるとともに、その後側焦点よりも後方側に光源が配置されており、この光源からの光をリフレクタにより投影レンズへ向けて向けて反射させるように構成されている。そして、このプロジェクタ型の車両用前照灯によりロービーム用配光パターンを形成する場合には、投影レンズの後側焦点近傍に、リフレクタからの反射光の一部を遮蔽するシェードを、その上端縁が光軸近傍に位置するように配置し、これによりロービーム用配光パターンの上端縁にカットオフラインを形成するようになっている。

その際「特許文献１」には、上記シェードを可動式にして、ロービーム用配光パターンとハイビーム用配光パターンとを選択的に形成し得るように構成された車両用前照灯が記載されている。

一方「特許文献２」や「特許文献３」には、投影レンズの後側焦点近傍に、上記シェードの代わりに液晶シャッタが配置された車両用前照灯が記載されている。その際、これら各公報に記載された車両用前照灯においては、液晶シャッタの一部領域を駆動することにより、ロービーム用配光パターンとハイビーム用配光パターンとを選択的に形成し得るようになっている。

特開２００７−８０５２１号公報 特開平１−２４４９３４号公報 特開平７−２９６６０５号公報

上記「特許文献２」や「特許文献３」に記載された車両用前照灯のように、液晶シャッタを用いてビーム切換えを行う構成とすることにより、上記「特許文献１」に記載された車両用前照灯のように、可動式のシェードを用いた場合に比して、灯具構成を簡素化することが可能となる。

しかしながら、上記「特許文献２」や「特許文献３」に記載された車両用前照灯においては、次のような問題がある。

すなわち、上記各公報に記載された液晶シャッタは、その液晶部材が１対の透明基板の間の略全域にわたって配置されており、これに対応して、１対の偏光板も１対の透明基板の外面の略全域にわたって配置された構成となっている。このため、液晶シャッタに到達したリフレクタからの反射光は、遮光モードになっている領域に到達した光のみならず、遮光解除モードになっている領域に到達した光についても、１対の偏光板を透過することなる。その際、リフレクタからの反射光は偏光板を透過するとその分だけ強度が低下するので、遮光解除モードになっている領域を透過した光によって形成されるロービーム用配光パターンもその分だけ暗いものとなってしまう、という問題がある。

これに対し、上記従来の車両用前照灯において、液晶シャッタが上記遮光モードになるべき領域にのみ配置された構成とすれば、ロービーム用配光パターンが暗くなってしまうのを未然に防止することが可能となる。

しかしながら、このようにした場合においても、次のような問題がある。

すなわち、雨天走行時には、ロービームで走行していても、投影レンズから出射して車両前方路面に到達した光が、この車両前方路面で正反射して、ロービーム用配光パターンのカットオフラインの上方空間へ向かうため、対向車ドライバにグレアを与えてしまうこととなる。

これを防止するためには、投影レンズから出射して車両前方路面へ向かうリフレクタからの反射光を、新たな液晶シャッタで遮蔽する構成とすればよい。しかしながら、この新たな液晶シャッタは、ロービーム用配光パターンを形成するために配置された液晶シャッタの上方に、島状に（すなわち宙に浮いた状態で）配置することが必要となるので、これを正確な位置に配置することは極めて困難である。このため、雨天走行時における対向車ドライバのグレア防止を効果的に図ることが困難となってしまう、という問題がある。

本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、液晶シャッタを備えたプロジェクタ型の車両用前照灯において、ロービーム用配光パターンの明るさを十分に確保した上で、雨天走行時における対向車ドライバのグレア防止を効果的に図ることができる車両用前照灯を提供することを目的とするものである。

本願発明は、液晶シャッタの構成に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。

すなわち、本願発明に係る車両用前照灯は、
車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、この投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置された光源と、上記後側焦点よりも後方側に配置され、上記光源からの光を上記投影レンズへ向けて反射させるリフレクタと、上記投影レンズの後側焦点近傍に配置された液晶シャッタと、を備えてなる車両用前照灯において、
上記液晶シャッタが、上記光軸方向に所定間隔をおいて配置された１対の透明基板と、これら１対の透明基板の間に配置された液晶部材と、上記１対の透明基板の外面に配置された１対の偏光板とを備えてなり、
上記液晶部材が、上記１対の透明基板の間における一部領域にのみ配置されるとともに、上記１対の偏光板が、上記１対の透明基板の外面における上記液晶部材が配置された領域に対応する領域にのみ配置されており、
上記液晶部材が配置された領域として、上記投影レンズからの出射光により形成される配光パターンが、上端縁にカットオフラインを有するロービーム用配光パターンとなるように、上記リフレクタからの反射光の一部を遮蔽するための第１領域と、上記投影レンズから出射した後、車両前方路面で反射して上記カットオフラインの上方空間へ向かう光を遮蔽するための第２領域とが設定されている、ことを特徴とするものである。

上記「光源」の種類は特に限定されるものではなく、例えば、放電バルブの発光部やハロゲンバルブのフィラメント、あるいは発光ダイオードの発光チップ等が採用可能である。

上記「カットオフライン」の具体的な形状は特に限定されるものではなく、例えば、水平方向に延びる水平カットオフラインとこの水平カットオフラインから斜め上方へ延びる斜めカットオフラインとからなる形状や、左右１対の水平カットオフラインが段違いで階段状に形成された形状等が採用可能である。

上記「上記１対の透明基板の外面における上記液晶部材が配置された領域に対応する領域」とは、灯具正面視において、液晶部材が配置された領域と略重複する領域を意味するものである。

上記「第２領域」の具体的な形成位置あるいはその大きさや形状等については特に限定されるものではない。

上記構成に示すように、本願発明に係る車両用前照灯は、液晶シャッタを備えたプロジェクタ型の車両用前照灯として構成されているが、その液晶シャッタとして、液晶部材が１対の透明基板の間における一部領域にのみ配置されるとともに、１対の偏光板が１対の透明基板の外面における液晶部材が配置された領域に対応する領域にのみ配置された構成となっており、その際、液晶部材が配置された領域として、投影レンズからの出射光により形成される配光パターンが、上端縁にカットオフラインを有するロービーム用配光パターンとなるように、リフレクタからの反射光の一部を遮蔽するための第１領域と、投影レンズから出射した後、車両前方路面で反射して上記カットオフラインの上方空間へ向かう光を遮蔽するための第２領域とが設定されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、第１領域を遮光モードにすることにより、ロービーム用配光パターンを形成することができ、一方、この第１領域を透光解除モードにすることにより、ハイビーム用配光パターンを形成することができる。

また、ロービームにおいて、第２領域を遮光モードにすることにより、雨天走行時においても、投影レンズから出射した後、車両前方路面で反射してロービーム用配光パターンのカットオフラインの上方空間へ向かう光を低減させることができ、これにより対向車ドライバのグレア防止を効果的に図ることができる。

その際、液晶シャッタにおいて、第１および第２領域以外の領域には、液晶部材および１対の偏光板が配置されていないので、この領域においては、リフレクタからの反射光は１対の透明基板を透過するのみである。このため、この領域においてはリフレクタからの反射光の強度がほとんど低下せず、したがってロービーム用配光パターンを十分明るいものとすることができる。

しかも、このような作用効果を、第１および第２領域の位置関係が固定された単一の液晶シャッタを配置することにより得ることができる。したがって、従来のように液晶シャッタをロービームにおいて遮光モードになるべき領域にのみ配置した上で、この液晶シャッタの上方に雨天走行時用の液晶シャッタを島状に配置するようにした場合に比して、第２領域を正確な位置に配置することができ、これにより雨天走行時における対向車ドライバのグレア防止を効果的に図ることができる。

このように本願発明によれば、液晶シャッタを備えたプロジェクタ型の車両用前照灯において、ロービーム用配光パターンの明るさを十分に確保した上で、雨天走行時における対向車ドライバのグレア防止を効果的に図ることができる。

しかも本願発明においては、単一の液晶シャッタを配置することにより上記作用効果を得ることができるので、液晶シャッタの採用により灯具構成の簡素化を図るという作用効果を一層高めることができる。

上記構成において、第２領域に配置された液晶部材が、該第２領域に対応して配置された１対の偏光板よりもひと回り大きい外形形状に設定された構成とすれば、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、ロービームにおいて、第２領域を遮光モードにすることにより、車両前方路面には、該第２領域の位置に対応した位置に該第２領域の形状に対応した形状の暗部が形成されることとなる。その際、第２領域に配置された液晶部材において１対の偏光板の外形形状からはみ出した外周縁部分を透過した光は、液晶部材を透過しなかった光よりも多少強度が低下するので、車両前方路面において、この外周縁部分を透過した光が照射される部分は、その周辺部分よりも多少暗くなる。したがって、第２領域を遮光モードにしたときに車両前方路面に形成される暗部の輪郭をぼかすことができる。そしてこれにより、車両前方路面に明瞭な暗部が形成されてしまうことによって自車ドライバに違和感を与えてしまうおそれを低減させることができる。

上記構成において、第２領域に対応して配置された１対の偏光板の外形形状が、略逆台形に設定された構成とすれば、その反転投影像として車両前方の仮想鉛直スクリーン上に形成される像は、略台形の外形形状を有するものとなり、そして、この反転投影像は、車両前方路面においては一定幅の道路形状に略沿った像として形成されることとなる。このため、第２領域に対応して配置される１対の偏光板の占有面積を必要最小限に抑えた上で、車両前方路面で反射してロービーム用配光パターンのカットオフラインの上方空間へ向かう光を効果的に低減させることができる。

上記構成において、上記光源が、光軸と交差する軸線上に配置された構成とした上で、上記リフレクタが、光源からの光を光軸へ向けて反射させる第１リフレクタと、この第１リフレクタからの反射光を前方へ向けて反射させる第２リフレクタとからなる構成とすれば、灯具の前後長を短くすることが可能となる。

その際、従来のような可動式のシェードを備えた車両用前照灯においては、シェードを駆動するアクチュエータ等を配置するためのスペースが必要となるので、光源ならびに第１および第２リフレクタを上記のように配置したとしても、灯具の前後長をさほど短くすることはできないが、液晶シャッタを備えた車両用前照灯においては、アクチュエータ等を配置するスペースが不要となるので、灯具の前後長を十分短くすることが可能となる。

この場合において、上記光源が光軸の下方に配置された構成とした上で、上記第２リフレクタが熱線透過ミラーで構成されたものとすれば、第２リフレクタからの反射光によって液晶シャッタが加熱されてしまうのを効果的に抑制することができる。

本願発明の一実施形態に係る車両用前照灯を示す側断面図 図１のII-II線方向矢視図 上記車両用前照灯の液晶シャッタを示す断面斜視図 上記車両用前照灯からの照射光により灯具前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを透視的に示す図 上記実施形態の変形例を示す、図１と同様の図

以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。

図１は、本願発明の一実施形態に係る車両用前照灯を示す側断面図であり、図２は、図１のII-II線方向矢視図である。

これらの図に示すように、本実施形態に係る車両用前照灯１０は、プロジェクタ型の灯具ユニットとして構成されており、ヘッドランプの一部として図示しないランプボディ等に組み込まれた状態で用いられるようになっている。

この車両用前照灯１０は、車両前後方向に延びる光軸Ａｘ上に配置された投影レンズ１２と、この投影レンズ１２の後側焦点Ｆよりも後方側に配置された光源１４ａと、上記後側焦点Ｆよりも後方側に配置され、光源１４ａからの光を投影レンズ１２へ向けて反射させるリフレクタとしての第１および第２リフレクタ１６、１８と、上記後側焦点Ｆ近傍に配置された液晶シャッタ２０と、これらを支持するホルダ２２、２４、２６とを備えてなっている。

そして、この車両用前照灯１０は、ヘッドランプの一部として組み込まれた状態では、その光軸Ａｘが車両前後方向に対して０．５〜０．６°程度下向きの方向に延びた状態で配置されるようになっている。

投影レンズ１２は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズであって、その周縁部においてホルダ２２に固定支持されている。そして、この投影レンズ１２は、その後側焦点面（すなわち投影レンズ１２の後側焦点Ｆを含む焦点面）上に形成される光源像を、反転像として灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影するようになっている。

光源１４ａは、白色発光ダイオード１４の発光チップであって、矩形状の発光面を有しており、基板１４ｂに支持されている。そして、この白色発光ダイオード１４は、光軸Ａｘの下方においてホルダ２４に固定支持されている。その際、この白色発光ダイオード１４は、その光源１４ａの発光面を、光軸Ａｘと交差するようにして略鉛直方向に延びる軸線Ａｘ１上において前方へ向けた状態で配置されている。

第１リフレクタ１６は、光源１４ａを前方側から略半ドーム状に覆うようにして配置されており、その後端縁においてホルダ２４に固定支持されている。そして、この第１リフレクタ１６は、光源１４ａからの光を上方へ向けて収束光として反射させるようになっている。その際、この第１リフレクタ１６の反射面は、光源１４ａからの光を、光軸Ａｘを含む鉛直面に沿った方向よりも光軸Ａｘと直交する鉛直面に沿った方向に関して収束度合が小さくなる曲面で構成されている。

第２リフレクタ１８は、光軸Ａｘと軸線Ａｘ１との交点近傍において、前方へ向けて斜め上方に傾斜した状態で配置された熱線透過ミラーで構成されており、その下端部においてホルダ２４に固定支持されている。そして、この第２リフレクタ１８は、第１リフレクタ１６で反射した光源１４ａからの光を前方へ向けて正反射させるようになっている。

液晶シャッタ２０は、投影レンズ１２の後側焦点Ｆにおいて、光軸Ａｘと直交する鉛直面に沿って配置されている。

図３は、この液晶シャッタ２０を単品で示す断面斜視図である。

同図にも示すように、この液晶シャッタ２０は、前後方向に所定間隔をおいて配置された１対の透明基板３２と、これら１対の透明基板３２の間に配置された液晶部材３４と、１対の透明基板３２の外面（すなわち前方側の透明基板３２の前面および後方側の透明基板３２の後面）に配置された１対の偏光板３６とを備えてなり、その周囲においてホルダ２６に固定支持されている。

１対の透明基板３２は、いずれもガラス基板で構成されており、これら各透明基板３２の内面には、図示しない透明電極および配向膜が形成されている。そして、これら１対の透明基板３２は、光軸Ａｘを中心として横長矩形状に形成されており、第２リフレクタ１８からの反射光を該透明基板３２にすべて入射させるようになっている。

液晶部材３４は、細枠のスペーサで囲まれた領域に液晶が封入された構成となっている。この液晶部材３４は、１対の透明基板３２の間における一部領域にのみ配置されている。その際、この液晶部材３４が配置された領域としては、ロービーム用の第１領域Ｚ１と、雨天走行時用の第２領域Ｚ２とが設定されている。

第１領域Ｚ１は、光軸Ａｘの下方に位置しており、透明基板３２の面積の半分近い面積を占めている。その際、この第１領域Ｚ１の上端縁は、光軸Ａｘから左方向（図２においては右方向）に水平に延びるとともに、光軸Ａｘから右斜め下方に直線状に延びている。

第２領域Ｚ２は、光軸Ａｘの上方に位置している。その際、この第２領域Ｚ２は、略逆台形（具体的には等脚台形を上下逆さにした形状）の外形形状を有する比較的小さい領域として設定されている。そして、この第２領域Ｚ２は、光軸Ａｘを含む鉛直面を左右方向に跨ぐようにして配置されており、その左右方向の中心位置は光軸Ａｘよりもやや左側に変位している。これにより、この第２領域Ｚ２は、その下端縁を第１領域Ｚ１の上端縁における水平部分から所定量上方に位置させるようにして配置されている。

１対の偏光板３６は、１対の透明基板３２の外面における、液晶部材３４が配置された領域に対応する領域にのみ配置されている。その際、第１領域Ｚ１に対応して配置された各偏光板３６は、この第１領域Ｚ１の外形形状と略同一の外形形状を有しており、一方、第２領域Ｚ２に対応して配置された各偏光板３６は、この第２領域Ｚ２の外形形状よりもひと回り小さい外形形状を有している。

そして、この液晶シャッタ２０の第１領域Ｚ１は、ロービームでは遮光モードになって第２リフレクタ１８からの反射光を遮蔽（図１に遮蔽された光路を２点鎖線で示す）する一方、ハイビームでは遮光解除モードになって第２リフレクタ１８からの反射光の透過を許容するようになっている。

また、この液晶シャッタ２０の第２領域Ｚ２は、ハイビームでの走行時およびロービームでの通常走行時には遮光解除モードになって第２リフレクタ１８からの反射光の透過を許容する一方、ロービームでの雨天走行時には遮光モードになって第２リフレクタ１８からの反射光を遮蔽（図１に遮蔽された光路を２点鎖線で示す）するようになっている。なお、通常走行時と雨天走行時との判別は、雨滴センサ等により自動的に行うように構成されていてもよいし、ドライバがその知覚に基づいて行うように構成されていてもよい。

なお、ホルダ２４、２６は、いずれもその下端部においてホルダ２２に固定支持されている。

図４は、本実施形態に係る車両用前照灯１０から前方へ照射される光により、車両前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成されるロービーム用配光パターンＰＬを透視的に示す図である。

その際、同図（ａ）は、通常走行モードで形成されるロービーム用配光パターンＰＬを示しており、同図（ｂ）は、雨天走行モードで形成されるロービーム用配光パターンＰＬを示している。なお、同図（ａ）において２点鎖線で外形形状を示す配光パターンは、ハイビーム用配光パターンＰＨである。

ロービーム用配光パターンＰＬは、左配光のロービーム用配光パターンであって、その上端縁にカットオフラインＣＬを有している。

このカットオフラインＣＬは、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖを通る鉛直線であるＶ−Ｖ線を境にして、その右側（すなわち対向車線側）が水平方向に延びるとともに、その左側（すなわち自車線側）が左斜め上方へ直線状に延びるように形成されている。

このロービーム用配光パターンＰＬにおいて、そのカットオフラインＣＬとＶ−Ｖ線との交点であるエルボ点Ｅは、Ｈ−Ｖの０．５〜０．６°程度下方に位置している。これは光軸Ａｘが車両前後方向に対して０．５〜０．６°程度下向きの方向に延びていることによるものである。そして、このロービーム用配光パターンＰＬにおいては、エルボ点Ｅをやや左寄りに囲むようにして高光度領域であるホットゾーンＨＺが形成されている。

このロービーム用配光パターンＰＬは、第１および第２リフレクタ１６、１８で順次反射した光源１４ａからの光によって投影レンズ１２の後側焦点面上に形成される光源１４ａの像を、投影レンズ１２によって上記仮想鉛直スクリーン上に反転投影することにより形成され、そのカットオフラインＣＬは、遮光モードになっている液晶シャッタ２０の第１領域Ｚ１の上端縁の反転投影像として形成されることとなる。その際、第１領域Ｚ１に位置する液晶部材３４および各偏光板３６は、その上端縁の位置が揃っているので、カットオフラインＣＬは明瞭に形成されることとなる。

同図（ａ）に示すように、通常走行時に形成されるロービーム用配光パターンＰＬは、そのエルボ点Ｅの右下に位置する略台形の領域Ａが、その周辺領域よりも多少暗くなっている。これは、液晶シャッタ２０の第２領域Ｚ２は遮光解除モードになっているものの、この第２領域Ｚ２には液晶部材３４および１対の偏光板３６が配置されていることによるものである。

その際、この領域Ａは、その外周縁部分Ａａが、その内側の中央部分Ａ０よりも明るくなっている。これは、中央部分Ａ０が、１対の透明基板３２以外に、液晶部材３４および１対の偏光板３６を透過した光によって形成されるのに対して、外周縁部分Ａａは、液晶部材３４のみを透過した光によって形成されることによるものである。

なお、ロービーム用配光パターンＰＬにおける領域Ａ以外の領域は、１対の透明基板３２のみを透過した光によって形成されるので、液晶シャッタ２０が配置されているにもかかわらず、この液晶シャッタ２０によって明るさをほとんど減殺されることなく形成されることとなる。

同図（ｂ）に示すように、雨天走行時に形成されるロービーム用配光パターンＰＬは、領域Ａの中央部分Ａ０が暗部となる。これは、液晶シャッタ２０の第２領域Ｚ２が遮光モードになっていることによるものである。ただし、領域Ａの外周縁部分Ａａは、第２領域Ｚ２が遮光モードになっていても光が透過するので、領域Ａの周辺領域よりは多少暗いが中央部分Ａ０よりも明るくなっている。

同図（ｂ）において、上記仮想鉛直スクリーン上に破線で示す領域Ｂは、車両用前照灯１０からの照射光が、車両前方路面における領域Ａの近傍領域で正反射した場合に、その反射光によって照射される領域である。この領域Ｂは、ロービーム用配光パターンＰＬのカットオフラインＣＬの上方近傍の空間に位置している。

雨天走行時に形成されるロービーム用配光パターンＰＬは、領域Ａの中央部分Ａ０が暗部となるので、雨に濡れた車両前方路面で正反射して領域Ｂへ向かう光は、通常走行時に形成されるロービーム用配光パターンＰＬの場合に比して大幅に低減することとなる。

なお、同図（ａ）に示すハイビーム用配光パターンＰＨは、液晶シャッタ２０の第１領域Ｚ１が、遮光解除モードになることにより形成されるようになっている。

以上詳述したように、本実施形態に係る車両用前照灯１０は、液晶シャッタ２０を備えたプロジェクタ型の車両用前照灯として構成されているが、その液晶シャッタ２０として、液晶部材３４が１対の透明基板３２の間における一部領域にのみ配置されるとともに、１対の偏光板３６が１対の透明基板３２の外面における液晶部材３４が配置された領域に対応する領域にのみ配置された構成となっており、その際、液晶部材３４が配置された領域として、投影レンズ１２からの出射光により形成される配光パターンが、上端縁にカットオフラインＣＬを有するロービーム用配光パターンＰＬとなるように、第１および第２リフレクタ１６、１８からの反射光の一部を遮蔽するための第１領域Ｚ１と、投影レンズ１２から出射した後、車両前方路面で反射して上記カットオフラインＣＬの上方空間へ向かう光を遮蔽するための第２領域Ｚ２とが設定されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、第１領域Ｚ１を遮光モードにすることにより、ロービーム用配光パターンＰＬを形成することができ、一方、この第１領域Ｚ１を透光解除モードにすることにより、ハイビーム用配光パターンＰＨを形成することができる。

また、ロービームにおいて、第２領域Ｚ２を遮光モードにすることにより、雨天走行時においても、投影レンズ１２から出射した後、車両前方路面で反射してロービーム用配光パターンＰＬのカットオフラインＣＬの上方空間へ向かう光を低減させることができ、これにより対向車ドライバのグレア防止を効果的に図ることができる。

その際、液晶シャッタ２０において、第１および第２領域Ｚ１、Ｚ２以外の領域には、液晶部材３４および１対の偏光板３６が配置されていないので、この領域においては、第１および第２リフレクタ１６、１８からの反射光は１対の透明基板３２を透過するのみである。このため、この領域においては第１および第２リフレクタ１６、１８からの反射光の強度がほとんど低下せず、したがってロービーム用配光パターンＰＬを十分明るいものとすることができる。

しかも、このような作用効果を、第１および第２領域Ｚ１、Ｚ２の位置関係が固定された単一の液晶シャッタ２０を配置することにより得ることができる。したがって、従来のように液晶シャッタをロービームにおいて遮光モードになるべき領域にのみ配置した上で、この液晶シャッタの上方に雨天走行時用の液晶シャッタを島状に配置するようにした場合に比して、第２領域Ｚ２を正確な位置に配置することができ、これにより雨天走行時における対向車ドライバのグレア防止を効果的に図ることができる。

このように本実施形態によれば、液晶シャッタ２０を備えたプロジェクタ型の車両用前照灯１０において、ロービーム用配光パターンＰＬの明るさを十分に確保した上で、雨天走行時における対向車ドライバのグレア防止を効果的に図ることができる。

しかも本実施形態においては、単一の液晶シャッタ２０を配置することにより上記作用効果を得ることができるので、液晶シャッタ２０の採用により灯具構成の簡素化を図るという作用効果を一層高めることができる。

その際、本実施形態においては、第２領域Ｚ２に配置された液晶部材３４が、該第２領域Ｚ２に対応して配置された１対の偏光板３６よりもひと回り大きい外形形状に設定されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、ロービームにおいて、第２領域Ｚ２を遮光モードにすることにより、車両前方路面には、該第２領域Ｚ２の位置に対応した位置に該第２領域Ｚ２の形状に対応した形状の領域Ａが暗部として形成されることとなる。その際、第２領域Ｚ２に配置された液晶部材３４において１対の偏光板３６の外形形状からはみ出した外周縁部分を透過した光は、液晶部材３４を透過しなかった光よりも多少強度が低下するので、車両前方路面において、この外周縁部分を透過した光が照射される部分（すなわち領域Ａの外周縁部分Ａａ）は、その周辺部分よりも多少暗くなる。このため、第２領域Ｚ２を遮光モードにしたときに車両前方路面に形成される暗部（すなわち領域Ａの中央部分Ａ０）の輪郭をぼかすことができる。そしてこれにより、車両前方路面に明瞭な暗部が形成されてしまうことによって自車ドライバに違和感を与えてしまうおそれを低減させることができる。

しかも本実施形態においては、第２領域Ｚ２に対応して配置された１対の偏光板３６の外形形状が略逆台形に設定されているので、その反転投影像として車両前方の仮想鉛直スクリーン上に形成される像は略台形の外形形状を有するものとなり、そして、この反転投影像は車両前方路面においては一定幅の道路形状に略沿った像として形成されることとなる。このため、第２領域Ｚ２に対応して配置される１対の偏光板３６の占有面積を必要最小限に抑えた上で、車両前方路面で反射してロービーム用配光パターンＰＬのカットオフラインＣＬの上方空間へ向かう光を効果的に低減させることができる。

さらに、本実施形態に係る車両用前照灯１０は、その光源１４ａが、光軸Ａｘと交差する軸線Ａｘ１上に配置されており、この光源１４ａからの光を第１リフレクタ１６により光軸Ａｘへ向けて反射させるとともに、この第１リフレクタ１６からの反射光を第２リフレクタ１８により前方へ向けて反射させるように構成されているので、灯具の前後長を短くすることが可能となる。

その際、従来のような可動式のシェードを備えた車両用前照灯においては、シェードを駆動するアクチュエータ等を配置するためのスペースが必要となるので、光源１４ａならびに第１および第２リフレクタ１６、１８を上記のように配置したとしても、灯具の前後長をさほど短くすることはできないが、液晶シャッタ２０を備えた本実施形態に係る車両用前照灯１０においては、アクチュエータ等を配置するスペースが不要となるので、灯具の前後長を十分短くすることが可能となる。

しかも、本実施形態に係る車両用前照灯１０は、その光源１４ａが光軸Ａｘの下方に配置されており、また、第２リフレクタ１８が熱線透過ミラーで構成されているので、この第２リフレクタ１８からの反射光によって液晶シャッタ２０が加熱されてしまうのを効果的に抑制することができる。なお、本実施形態に係る車両用前照灯１０においては、その光源１４ａが白色発光ダイオード１４の発光チップとして構成されているので、第２リフレクタ１８に到達する光に含まれる熱線は多くないが、その光源１４ａがハロゲンバルブのフィラメント等で構成されている場合には、このように第２リフレクタ１８を熱線透過ミラーで構成することが特に効果的である。

次に、上記実施形態の変形例について説明する。

図５は、本変形例に係る車両用前照灯１１０を示す、図１と同様の図である。

同図に示すように、本変形例においても、その基本的な構成は上記実施形態の場合と同様であるが、第１および第２リフレクタ１１６、１１８の構成が、上記実施形態の場合と異なっている。

すなわち、本変形例の第１リフレクタ１１６は、上記実施形態の第１リフレクタ１６と同様、光源１４ａを前方側から略半ドーム状に覆うようにして配置されており、その後端縁においてホルダ２４に固定支持されている。そして、この第１リフレクタ１１６は、光源１４ａからの光を上方へ向けて収束光として反射させるようになっている。だだし、この第１リフレクタ１１６の反射面は、光源１４ａ上の点を第１焦点とし、この第１焦点の斜め上前方でかつ光軸Ａｘの下方に位置する点を第２焦点Ｆ２とする回転楕円面で構成されている。

また、本変形例の第２リフレクタ１１８は、光軸Ａｘの近傍において第１リフレクタ１１６の上方に位置するように配置されており、その後端縁においてホルダ２４に固定支持されている。そして、この第２リフレクタ１１８は、第１リフレクタ１１６で反射してその第２焦点Ｆ２に収束した光源１４ａからの光を、前方へ向けて収束光として反射させるようになっている。その際、この第２リフレクタ１１８の反射面は、第１リフレクタ１１６からの反射光を、光軸Ａｘを含む鉛直面に沿った方向よりも光軸Ａｘを含む水平面に沿った方向に関して収束度合が小さくなる曲面で構成されている。

本変形例の構成を採用した場合においても、上記実施形態の構成と略同様の作用効果を得ることができる。

なお、上記実施形態および変形例において諸元として示した数値は一例にすぎず、これらを適宜異なる値に設定してもよいことはもちろんである。

また、上記実施形態および変形例においては、左配光のロービーム用配光パターンＰＬを形成する場合について説明したが、右配光のロービーム用配光パターンＰＬを形成する場合においても、上記実施形態等と同様の構成を採用することにより上記実施形態等と同様の作用効果を得ることができる。

１０、１１０ 車両用前照灯
１２ 投影レンズ
１４ 白色発光ダイオード
１４ａ 光源
１４ｂ 基板
１６、１１６ 第１リフレクタ
１８、１１８ 第２リフレクタ
２０ 液晶シャッタ
２２、２４、２６ ホルダ
３２ 透明基板
３４ 液晶部材
３６ 偏光板
Ａ、Ｂ 領域
Ａ０ 中央部分
Ａａ 外周縁部分
Ａｘ 光軸
Ａｘ１ 軸線
ＣＬ カットオフライン
Ｅ エルボ点
Ｆ 後側焦点
Ｆ２ 第２焦点
ＨＺ ホットゾーン
ＰＨ ハイビーム用配光パターン
ＰＬ ロービーム用配光パターン
Ｚ１ 第１領域
Ｚ２ 第２領域

Claims (5)

1. 車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、この投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置された光源と、上記後側焦点よりも後方側に配置され、上記光源からの光を上記投影レンズへ向けて反射させるリフレクタと、上記投影レンズの後側焦点近傍に配置された液晶シャッタと、を備えてなる車両用前照灯において、
   上記液晶シャッタが、上記光軸方向に所定間隔をおいて配置された１対の透明基板と、これら１対の透明基板の間に配置された液晶部材と、上記１対の透明基板の外面に配置された１対の偏光板とを備えてなり、
   上記液晶部材が、上記１対の透明基板の間における一部領域にのみ配置されるとともに、上記１対の偏光板が、上記１対の透明基板の外面における上記液晶部材が配置された領域に対応する領域にのみ配置されており、
   上記液晶部材が配置された領域として、上記投影レンズからの出射光により形成される配光パターンが、上端縁にカットオフラインを有するロービーム用配光パターンとなるように、上記リフレクタからの反射光の一部を遮蔽するための第１領域と、上記投影レンズから出射した後、車両前方路面で反射して上記カットオフラインの上方空間へ向かう光を遮蔽するための第２領域とが設定されている、ことを特徴とする車両用前照灯。
2. 上記第２領域に配置された液晶部材が、該第２領域に対応して配置された上記１対の偏光板よりもひと回り大きい外形形状を有している、ことを特徴とする請求項１記載の車両用前照灯。
3. 上記第２領域に対応して配置された上記１対の偏光板の外形形状が、略逆台形に設定されている、ことを特徴とする請求項１または２記載の車両用前照灯。
4. 上記光源が、上記光軸と交差する軸線上に配置されており、
   上記リフレクタが、上記光源からの光を上記光軸へ向けて反射させる第１リフレクタと、この第１リフレクタからの反射光を前方へ向けて反射させる第２リフレクタとからなる、ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の車両用前照灯。
5. 上記光源が、上記光軸の下方に配置されており、
   上記第２リフレクタが、熱線透過ミラーで構成されている、ことを特徴とする請求項４記載の車両用前照灯。

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