JP2019071192A - 車両用前照灯 - Google Patents

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Abstract

【課題】液晶への印加電圧制御の故障時におけるグレア光の発生を防止するフェールセーフ機能を有する車両用前照灯の提供。【解決手段】光源６と、入射側偏光子１０と出射側偏光子１１の間に液晶９を配置した液晶パネル８を有することを特徴とする車両用前照灯１において、通電を遮断された液晶パネル８に対して配光パターンＢＰの上方領域Ｈｂのみを暗部にするフェールセーフ機構１６を有するようにした。【選択図】図３

Description

液晶への印加電圧制御の故障時におけるグレア光の発生を防止した車両用前照灯に関する。
特許文献１には、図１と段落番号［００３２］に液晶素子への印加電圧を照射領域毎に制御することでハイビーム及びロービーム用配光パターンを表示する車両用前照灯が開示されている。
特開２０１２−１５０４４号
車両用前照灯の液晶は、印加電圧制御の故障によって透過状態を制御出来なくなることがある。例えば、特許文献１の車両用前照灯において、ハイビーム点灯時に故障が発生して液晶への印加電圧を変化させられなくなった場合、特許文献１の車両用前照灯は、ロービームへの切替えが出来ないことで対向車や通行人にグレア光を照射して不要な眩しさを感じさせる点で問題を生じる。
また、液晶を採用した配光可変型前照灯（ＡＤＢ）においては、通行人や対向車等の存在の検出することで検出したエリアへの照射のみを自動的に暗部にしてグレア光を発生させずに前方を照明出来ることを利点とするため、液晶に印加電圧の故障が生じても最低限として通行人や対向車等にグレア光を照射すること無く前照灯として機能するフェールセーフ機能が求められる。
本願は、上記問題に鑑みて、液晶への印加電圧制御の故障時におけるグレア光の発生を防止するフェールセーフ機能を有する車両用前照灯を提供するものである。
光源と、入射側偏光子と出射側偏光子の間に液晶を配置した液晶パネルを有することを特徴とする車両用前照灯において、通電を遮断された前記液晶パネルに対して配光パターンの上方領域のみを暗部にするフェールセーフ機構を有するようにした。
（作用）液晶に印加電圧制御の故障が発生した際に液晶パネルへの通電を遮断すると、フェールセーフ機構が配光パターンの上方領域のみを暗部にして通行人や対向車ドライバーに生じる眩しさを低減させ、配光パターンの下方領域のみが点灯する。
また、車両用前照灯において、前記フェールセーフ機構は、前記入射側偏光子と出射側偏光子のうち一方に設けられ、複数の平行な第１偏光軸を備えた第１透過領域と、前記入射側偏光子と出射側偏光子のうちもう一方に設けられ、第１偏光軸と平行な複数の第２偏光軸を備えると共に配光パターンの上側領域の照射光を透過させる第２透過領域と、第２偏光軸にそれぞれ直交する複数の第３偏光軸を備えると共に配光パターンの下側領域の照射光を透過させる第３透過領域によって形成されるようにした。
（作用）液晶パネルによってフェールセーフ機構が実現される。液晶に印加電圧制御の故障が発生した際に液晶パネルへの通電を遮断すると、液晶パネルは、入射側偏光子と出射側偏光子に片方ずつ設けられた第１透過領域及び第２透過領域の双方を透過する配光パターンの上側領域の照射光を遮光し、かつ第１透過領域及び第３透過領域の双方を透過する配光パターンの下側領域の照射光を最大の透過率で透過させる。液晶パネルは、配光パターンの上方領域のみを遮光して通行人や対向車ドライバーに生じる眩しさを低減させ、配光パターンの下方領域のみを点灯させる。
車両用前照灯において、前記第２透過領域と第３透過領域が、連続して配置されるようにした。
（作用）第２透過領域及び第３透過領域は、連続して配置されることにより、液晶の正常作動時にそれぞれの透過光による連続した一体の配光パターンを形成し、液晶に印加電圧制御の故障が発生した際に液晶パネルへの通電を遮断すると、液晶パネルの第２透過領域による暗部が配光パターンの上側領域にのみ形成される。
車両用前照灯において、前記液晶パネルは、無通電時に光の透過率が最大となる無通電最大透過式液晶パネルであり、前記光源は、配光パターンの上側領域を照射する第１光源と、前記第１光源に対して独立して点消灯可能に形成されて配光パターンの下側領域を照射する第２光源と、を有する上下独立発光光源であり、前記フェールセーフ機構は、前記無通電最大透過式液晶パネルと、前記液晶への印加電圧制御の故障時に前記第１光源を消灯される前記上下独立発光光源によって形成されるようにした。
（作用）液晶に印加電圧制御の故障が発生した際に液晶パネルへの通電を遮断して液晶パネルの光透過率が最大になると、第１光源のみが消灯して通行人や対向車ドライバーへのグレア光となる配光パターンの上側領域の照射を停止する。
車両用前照灯において、前記第１光源と前記第２光源は、前記第１光源を連続して配置されるようにした。
（作用）第１光源及び第２光源は、連続して配置されることにより、液晶の正常作動時にそれぞれの透過光による連続した一体の配光パターンを形成し、液晶に印加電圧制御の故障が発生した際に液晶パネルへの通電を遮断すると、第１光源による暗部が配光パターンの上側領域にのみ形成される。
車両用前照灯において、前記液晶パネルが、無通電時に光の透過率が最小となる第１液晶パネルと、無通電時に光の透過率が最小となる第２液晶パネルによって形成され、前記フェールセーフ機構は、配光パターンの上側領域の照射光を透過させる前記第１液晶パネルと、配光パターンの下側領域の照射光を透過させる前記第２液晶パネルによって形成されるようにした。
（作用）液晶に印加電圧制御の故障が発生した際に第１及び第２液晶パネルへの通電を遮断すると、第１液晶パネルが配光パターンの上側領域の照射光を減光または遮光して上側領域を暗部とし、第２液晶パネルが配光パターンの下側領域の照射光を最大の透過率で透過させる。液晶パネルは、第１パネルによって配光パターンの上方領域のみを遮光して通行人や対向車ドライバーに生じる眩しさを低減させ、第２パネルによって配光パターンの下方領域のみを点灯させる。
車両用前照灯において、前記第１液晶パネルと前記第２液晶パネルは、連続して配置されるようにした。
（作用）第１液晶パネル及び第２液晶パネルは、連続して配置されることにより、液晶の正常作動時にそれぞれの透過光による連続した一体の配光パターンを形成し、液晶に印加電圧制御の故障が発生した際に液晶パネルへの通電を遮断すると、第１液晶パネルによる暗部が配光パターンの上側領域にのみ形成される。
車両用前照灯において、光源の光を液晶パネルの入射側偏光子に導く光学系を有するようにした。
（作用）光源からの出射光が光学系に基づく態様で液晶パネルに入射する。
車両用前照灯によれば、液晶への印加電圧制御に故障が発生しても通行人や対向車ドライバーに発生するグレア光が防止された状態でロービーム用配光パターンが車両の前方に照射される。
第１実施例における車両用前照灯の正面図。 第１実施例の車両用前照灯の灯具ユニットを縦方向に切断した図１のＩ−Ｉ断面図。 （ａ）第１実施例の入射側偏光子の正面図。（ｂ）第１実施例の出射側偏光子の正面図（ｃ）第１実施例の液晶パネル及び投影レンズの分解斜視図。 （ａ）第２実施例における車両用前照灯の縦断面図。（ｂ）第２実施例の液晶パネルの分解斜視図。 （ａ）第３実施例における車両用前照灯の縦断面図。（ｂ）第２実施例の液晶パネルの分解斜視図。 各実施例の車両用前照灯の配光パターンにおけるフェールセーフ機能の説明図
以下、本発明の好適な実施形態を図１から図６に基づいて説明する。各図においては、車両用前照灯の各部や車両用前照灯の搭載車両のドライバーから見た道路の方向を（上方：下方：左方：右方：前方：後方＝Ｕｐ：Ｌｏ：Ｌｅ：Ｒｉ：Ｆｒ：Ｒｅ）として説明する。
図１と図２によって第１実施例の車両用前照灯を説明する。第１実施例の車両用前照灯１は、右側前照灯の一例を示すものであり、ランプボディ２と、前面カバー３と、前照灯ユニット４と、を備える。ランプボディ２は、車両の前方側に開口部を有し、前面カバー３は、透光性を有する樹脂やガラス等で形成され、ランプボディ２の開口部に取り付けられることによって内側に灯室Ｓを形成する。
図２に示す前照灯ユニット４は、支持部材５，光源６、反射鏡７、液晶パネル８，投影レンズ１２をそれぞれ有し、灯室Ｓの内側に配置される。
図２の支持部材５は、金属で形成され、光源支持部５ａと、光源支持部５ａの前端のレンズ支持部５ｂと、光源支持部５ａの基端に一体化された基礎板部５ｃを有する。基礎板部５ｃは、左右２箇所のスクリュー固定部（５ｄ、左側のものは図示せず）とそれらの球受部５ｅを一体に有する。図２の光源６は、ＬＥＤ等の励起光源６ａ、蛍光体６ｂ及び基板６ｃによって構成され、励起光源６ａは、蛍光体６ｂと共に基板６ｃに搭載されて白色光を発生させる。
図２の反射鏡７は、金属や樹脂等に形成した回転楕円面あるいは回転楕円を基調とした曲面に銀蒸着などを施して形成された反射面７ａを有する光学系である。液晶パネル８は、液晶９、入射側偏光子１０及び出射側偏光子１１によって構成され、入射側偏光子１０は、液晶９の後面に一体化され、出射側偏光子１１は、液晶９の前面に一体化される。
図２の光源６、反射鏡７及び液晶パネル８は、いずれも支持部材５の光源支持部５ａの上面５ｆに固定される。光源６は、反射鏡７の反射面７ａによって後方から覆われると共に反射面７ａの第１焦点Ｆ１近傍に配置される。液晶パネル８は、光源支持部５ａにおいて反射鏡７の前方に設けられる。その際、液晶パネル８の入射側偏光子１０は、反射鏡７の反射面７ａに対向し、液晶９は、反射面７ａの第２焦点Ｆ２近傍に配置される。投影レンズ１２は、前方に凸となる平凸レンズとして形成され、液晶パネル８の前方においてレンズ支持部５ｂに固定される。
支持部材５を含む前照灯ユニット４は、ランプボディ２に回動自在に保持されたエイミングスクリュー（１３、右側のものは図示せず）を基礎板部５ｃのスクリュー固定部（５ｄ、右側のものは図示せず）にそれぞれ螺着され、かつランプボディ２に螺着されたヒッチボール１４のボール１４ａを球受部５ｅに装着されることでランプボディ２に対して傾動自在に支持される。また、灯室Ｓ内には、投影レンズ１２の周囲を前方から目隠しするエクステンションリフレクター１５が設けられる。
図２に示すように光源６を出射した光Ｂ１は、反射面７ａによって前方に反射され、入射側偏光子１０に導かれる。入射側偏光子１０を透過した光Ｂ１は、液晶９内で焦点Ｆ２を結んだ後、出射側偏光子１１を透過して投影レンズ１２に入射する。投影レンズ１２を透過した光は、上下が逆転した像として前面カバー３を透過して図示しない車両の前方に所定形状の白色配光パターンを表示する。尚、光学系は、光源６の光Ｂ１を液晶パネル８の入射側偏光子１０に導くものであれば、反射鏡７の他に可動型反射鏡を有するスキャンデバイス等を採用しても良い。
次に図３の各図により、液晶パネル８の構造について説明する。図３（ａ）の入射側偏光子１０は、上下に伸びる複数の平行な第１偏光軸１０ｂを有する第１透過領域１０ａを備える。第１透過領域１０ａは、入射光のうち所定方向に振動する偏光のみを透過させる。
図３（ｂ）の出射側偏光子１１は、下半分の第２透過領域１１ａと、上半分の第３透過領域１１ｂを有する。第２透過領域１１ａと第３透過領域１１ｂは、上下に連続する。第２透過領域１１ａは、上下に伸びる複数の平行な第２偏光軸１１ｃを有し、第３透過領域１１ｂは、左右に伸びる複数の平行な第３偏光軸１１ｄを有する。第２偏光軸１１ｃは、第１偏光軸１０ｂと平行に配置され、第３偏光軸１１ｄは、第１偏光軸１０ｂ及び第２偏光軸１１ｃに対して直交するように配置される。第２透過領域１１ａは、第１透過領域１０ａを透過した偏光と同一方向に振動する偏光を最大の透過率で透過させ、第３透過領域１１ｂは、第１透過領域１０ａを透過した偏光と振動方向が９０°異なる方向に振動する偏光を最大の透過率で透過させる。
図２及び図３（ｃ）に示す入射側偏光子１０と出射側偏光子１１によって挟持された液晶９は、図示しない制御装置に電気的に接続され、その制御に基づいた印加電圧の増減に基づいて入射側偏光子１０を透過した偏光の振動方向を変化させる。具体的には、液晶９は、受ける印加電圧がゼロのときに透過させる偏光の振動方向を９０°変化させ、受ける印加電圧の増加に反比例して透過させる偏光の振動方向の変化率を減少させる。液晶９は、受ける印加電圧が最大のときに透過させる偏光の振動方向を変化させずにそのまま素通しさせる。
尚、液晶９は、図３（ｃ）に示す入射側偏光子１０の第１透過領域１０ａ、出射側偏光子１１の第２透過領域１１ａ及び第３透過領域１１ｂは、協働して第１実施例の車両用前照灯１のフェールセーフ機構１６を形成する。
図３（ｃ）により、車両用前照灯１による配光パターンの形成を説明する。まず、図２に示す反射鏡７によって反射された光Ｂ１は、入射側偏光子１０の複数の上下に伸びる第１偏光軸１０ｂの間を透過することで所定の方向に振動する偏光となって液晶９に入射する。
光Ｂ１のうち液晶９の下側領域９ａを通る偏光Ｂ１１は、液晶９の下側領域９ａへの印加電圧が高いほど振動方向の変化率が低くなり、より大きな透過率で出射側偏光子１１の第２透過領域１１ａを透過して所定の明るさで投影レンズ１２を透過し、液晶９の上側領域９ｂを通る偏光Ｂ１２は、液晶９の上側領域９ｂへの印加電圧が低いほど振動方向の変化率が高くなり、より大きな透過率で出射側偏光子１１の第２透過領域１１ａを透過して所定の明るさで投影レンズ１２を透過する。
偏光（Ｂ１１、ｂ１２）は、投影レンズ１２を透過することで像の上下を反転され。図６に示すように上下反転した偏光Ｂ１１は、所定の明るさで上側領域Ｈｂを図示しない車両の前方に表示し、偏光Ｂ１２は、所定の明るさで下側領域Ｌｂを図示しない車両の前方に表示する。ハイビーム用配光パターンは、上側領域Ｈｂと下側領域Ｌｂの合成によって形成され、ロービーム用配光パターンは、上側領域Ｈｂを消灯または減光により暗部にして下側領域Ｌｂのみを表示することのみによって形成される。
次に図３（ｃ）及び図６によって第１実施例のフェールセーフ機構１６の機能を説明する。車両用前照灯１が上側領域Ｈｂと下側領域Ｌｂを共に点灯してハイビーム用配光パターンを照射している際に図示しない液晶９への印加電圧の制御が故障した場合、図示しない制御装置は、液晶９への通電をカットする。
図３（ｃ）に示す液晶９は、下側領域９ａ及び上側領域９ｂのいずれにおいても受ける印加電圧がゼロのときに透過させる偏光の振動方向を９０°変化させる。従って、出射側偏光子１１の第２透過領域１１ａに入射する偏光Ｂ１１は、入射側偏光子１０を透過した際の振動方向を９０°変化させられることで第１偏光軸１０ｂと平行な第２偏光軸１１ｃを有する第２透過領域１１ａの透過率を最低にされ、第２透過領域１１ａを透過出来ずに遮光され、図６に示す配光パターンＢＰの上側領域Ｈｂが暗部になる。
一方、出射側偏光子１１の第３透過領域１１ｂに入射する偏光Ｂ１２は、入射側偏光子１０を透過した際の振動方向を９０°変化させられることで第１偏光軸１０ｂと直交する第３偏光軸１１ｄを有する第３透過領域１１ｂを最大の透過率で透過し、図６に示す配光パターンＢＰの下側領域Ｌｂを最大の明るさで形成してロービーム用配光パターンを表示する。
このように、第１実施例の車両用前照灯１のフェールセーフ機構１６は、ハイビーム用配光パターンの点灯時に液晶９への印加電圧の制御が故障しても液晶９への通電を遮断することによって配光パターンＢＰの下側領域Ｌｂの点灯を保持してロービーム用配光パターンを前方に表示しつつ、配光パターンＢＰの上側領域Ｈｂのみを暗部にすることにより、車両前方の歩行者や対向車のドライバーに眩しさを与えるグレア光を照射すること無くロービーム用配光パターンにのみによる前方照明を引き続き維持するものである。
尚、第１実施例の液晶パネル８は、入射側偏光子１０と出射側偏光子１１を前後に入れ替えても良い。具体的には、出射側偏光子１１を反射鏡７の反射面７ａに対向させて入射側偏光子とし、入射側偏光子１０を投影レンズ１２に向けて出射側偏光子とする。その際、入射側に配置した出射側偏光子１１においては、第２透過領域１１ａが下に位置し、第３透過領域１１ｂが上に位置し、出射側に配置した入射側偏光子１０においては、複数の第１偏光軸１０ｂが上下に伸びるように配置する。そのように入れ替えても液晶パネル８は、同様のフェールセーフ機能を発揮する。
次に図４により、第２実施例の車両用前照灯２０を説明する。第２実施例の車両用前照灯２０の前照灯ユニット２１は、第１光源２２、第２光源２３、反射鏡２４及び液晶パネル２５が第１実施例の１つの光源６，反射鏡７及び液晶パネル８と異なる他、第１実施例の車両用前照灯１の前照灯ユニット４と共通する構成を有する。
図４（ａ）に示す第１及び第２光源（２２、２３）は、それぞれＬＥＤ等の励起光源（２２ａ，２３ａ）、蛍光体（２２ｂ、２３ｂ）及び基板（２２ｃ、２３ｃ）によって構成され、励起光源（２２ａ，２３ａ）は、それぞれ蛍光体（２２ｂ、２３ｂ）と共に基板（２２ｃ、２３ｃ）に搭載されて白色光を発生させる。
図４（ａ）の反射鏡２４は、金属や樹脂等に形成した上下２つの回転楕円面あるいは回転楕円を基調とした曲面に銀蒸着などを施して形成された第１反射面２４ａ及び第１反射面上方に位置する第２反射面２４ｂを有する光学系である。第１反射面２４ａの上方には、第１反射面２４ａに後ろから取り囲まれるように第２光源２３を固定する光源支持部２４ｃが設けられる。反射鏡２４は、光源支持部２４ｃに固定した第２光源２３の放熱性を向上させるために金属で形成されることが望ましい。
液晶パネル２５は、液晶２６、入射側偏光子２７及び出射側偏光子２８によって構成された無通電最大透過式液晶パネルであり、入射側偏光子２７は、液晶２６の後面に一体化され、出射側偏光子２８は、液晶２６の前面に一体化される。
液晶パネル２５の入射側偏光子２７は、上下に伸びる複数の平行な入射側偏光軸２７ｂを有する入射側透過領域２７ａを備え、出射側偏光子２８は、左右に伸びる複数の平行な出射側偏光軸２８ｂを有する出射側透過領域２８ａを備え、出射側偏光軸２８ｂは、入射側偏光軸２７ｂに対して直行するように配置される。出射側透過領域２８ａは、入射側透過領域２７ａを透過した偏光と振動方向が９０°異なる方向に振動する偏光を最大の透過率で透過させる。
図４（ｂ）の液晶２６は、図示しない制御装置によって印加電圧の制御を受けて透過する偏光の振動方向を変化させる。液晶２６は、受ける印加電圧がゼロのときに透過させる偏光の振動方向を９０°変化させ、受ける印加電圧の増加に反比例して透過させる偏光の振動方向の変化率を減少させるため、出射側透過領域２８ａは、入射側偏光子２７を透過して、更に印加電圧を遮断された液晶２６を透過した偏光を最大の透過率で透過させる。
図４（ａ）の第１光源２２、反射鏡２４及び液晶パネル２５は、いずれも支持部材５の光源支持部５ａの上面５ｆに固定される。第１及び第２反射面（２４ａ，２４ｂ）は、前方に向けて配置される。第１光源２２は、反射鏡２４の第１反射面２４ａによって後方から覆われると共に第１反射面２４ａの第１焦点Ｆ３近傍に配置される。また、第２光源２３は、第１光源２２の上方で第２反射面２４ｂの第１焦点Ｆ４近傍に位置するように反射鏡２４の光源支持部２４ｃに固定される。第１光源２２と第２光源２３は、上下に連続して配置されると共に図示しない制御装置によって独立して点消灯可能に制御される。
液晶パネル２５は、光源支持部５ａにおいて反射鏡２４の前方に設けられる。その際、液晶パネル２５の入射側偏光子２７は、反射鏡２４の第１及び第２反射面（２４ａ、２４ｂ）に対向し、液晶２６の下側領域２６ａは、第１反射面２４ａの第２焦点Ｆ５近傍に配置され、上側領域２６ｂは、第２反射面２４ｂの第２焦点Ｆ６近傍に配置される。出射側偏光子２８は、前方で支持部材５のレンズ支持部５ｂに固定された投影レンズ１２に対向する。
図４（ａ）（ｂ）に示す第１光源２２を出射した光Ｂ２は、反射鏡の第１反射面２４ａによって前方に反射されて液晶２６の下側領域２６ａ内で焦点Ｆ５を結びつつ液晶２６を透過して偏光となり、第２光源２３を出射した光Ｂ３は、反射鏡の第２反射面２４ｂによって前方に反射されて液晶２６の上側領域２６ｂ内で焦点Ｆ６を結びつつ液晶２６を透過して偏光となる。液晶２６を透過した偏光（Ｂ２，Ｂ３）は、投影レンズ１２を透過することで上下が逆転した像として前面カバー３を透過し、図示しない車両の前方に所定形状の白色配光パターンを表示する。
図４（ａ）（ｂ）に示す第２光源２３による偏光Ｂ３は、液晶２６への印加電圧に基づいた所定の明るさでロービーム用配光パターンとなる図６の配光パターンＢＰの下側領域Ｌｂを前方に表示し、第１光源２２による偏光Ｂ２は、液晶２６への印加電圧に基づいた明るさで配光パターンＢＰの上側領域を表示し、下側領域Ｌｂと協働してハイビーム用配光パターンを表示する。第１光源２２，第２光源２３及び液晶パネル２５は、協働して第２実施例の車両用前照灯２０のフェールセーフ機構２９を形成する。
次に図４（ｂ）及び図６によって第２実施例のフェールセーフ機構２９の機能を説明する。車両用前照灯２０の第１及び第２光源（２２，２３）が共に点灯して上側領域Ｈｂと下側領域Ｌｂによるハイビーム用配光パターンを照射している際に図示しない液晶２６への印加電圧の制御が故障した場合、図示しない制御装置は、液晶２６への通電を遮断すると共に第２光源２３の点灯を維持しつつ第１光源２２を消灯し、配光パターンＢＰの上側領域Ｈｂを消灯する。入射側偏光子２７を透過した偏光Ｂ３は、印加電圧がゼロの液晶２６を透過することで最大の透過率で出射側偏光子２８を透過し、図６に示す配光パターンＢＰの下側領域Ｌｂを最大の明るさで形成してロービーム用配光パターンを表示する。
第２実施例の車両用前照灯２０のフェールセーフ機構２９は、ハイビーム用配光パターンの点灯時に液晶９への印加電圧の制御が故障しても液晶２６への通電を遮断した状態で第１光源２２のみを消灯することで明るいロービーム用配光パターンを前方に表示しつつ、配光パターンＢＰの上側領域Ｈｂのみを消灯して車両前方の歩行者や対向車のドライバーへ眩しさを与えるグレア光の発生を防止する。
次に図５により、第３実施例の車両用前照灯３５を説明する。第２実施例の車両用前照灯３５の前照灯ユニット３６は、第１実施例の液晶パネル８を異なる構成を有する液晶パネル３７に置き換えた他、第１実施例の車両用前照灯１の前照灯ユニット４と共通する構成を有する。
図５（ａ）（ｂ）に示す液晶パネル３７は、第１液晶パネル３８と、第１液晶パネル３８の上に連続して配置される第２液晶パネル３９によって構成される。第１液晶パネル３８は、液晶４０，液晶４０の後面に一体化される入射側偏光子４１及び液晶４０の前面に一体化される出射側偏光子４２によって構成され、第２液晶パネル３９は、液晶４３、液晶４３の後面に一体化される入射側偏光子４４及び液晶４３の前面に一体化される出射側偏光子４５によって構成される。
図５（ｂ）に示す、第１液晶パネル３８の入射側偏光子４１は、上下に伸びる複数の平行な入射側偏光軸４１ｂを有する入射側透過領域４１ａを備え、出射側偏光子４２は、入射側偏光軸４１ｂと同様に上下に伸びる複数の平行な出射側偏光軸４２ｂを有する出射側透過領域４２ａを備える。第２液晶パネル３９の入射側偏光子４４は、上下に伸びる複数の平行な入射側偏光軸４４ｂを有する入射側透過領域４４ａを備え、出射側偏光子４５は、入射側偏光軸４４ｂに対して直交するように左右に伸びる複数の平行な出射側偏光軸４２ｂを有する出射側透過領域４２ａを備える。
図５（ｂ）の液晶（４０、４３）は、図示しない制御装置によってそれぞれ独立して印加電圧の制御を受け、それぞれ透過する偏光の振動方向を個別に変化させる。液晶（４０，４３）は、受ける印加電圧がゼロのときに透過させる偏光の振動方向を９０°変化させる。第１液晶パネル３８の出射側透過領域４２ａは、入射側透過領域４１ａを透過した偏光と同一方向に振動する偏光を最大の透過率で透過させるため、第１液晶パネル３８は、液晶４０への印加電圧を遮断すると偏光の透過率が最低になって透過光が遮蔽される。
一方、第２液晶パネル３９の出射側透過領域４５ａは、入射側透過領域４４ａを透過した偏光と振動方向が９０°異なる方向に振動する偏光を最大の透過率で透過させるため、第２液晶パネル３９は、液晶４３への印加電圧を遮断すると偏光の透過率が最大となって透過光を最も明るくする。
尚、第１液晶パネル３８は、第２液晶パネル３９と協働して第３実施例の車両用前照灯３５のフェールセーフ機構４６を形成する。
図２に示すように光源６を出射した光Ｂ４は、反射面７ａによって前方に反射され、液晶（４０、４３）の内側で焦点Ｆ７を結ぶように液晶パネル３７を透過した後、投影レンズ１２と前面カバー３を透過して図示しない車両の前方に所定形状の白色配光パターンを表示する。
図５（ｂ）に示す第１液晶パネル３８は、液晶４０への印加電圧の増加に比例して偏光の透過率が増加し、第２液晶パネル３９は、液晶４３への印加電圧の増加に反比例して偏光の透過率が減少する。反射面７ａによって反射された光Ｂ４のうち、第２液晶パネル３９を透過する偏光Ｂ４２は、液晶４３への印加電圧に基づいた所定の明るさで投影レンズ１２を透過し、投影レンズ１２の通過時に像の上下を反転されることで、図６に示す配光パターンＢＰの下側領域Ｌｂを表示してロービーム用配光パターンを形成し、光Ｂ４のうち、第１液晶パネル３８を透過する偏光Ｂ４１は、液晶４０への印加電圧に基づいた所定の明るさで投影レンズ１２を透過し、投影レンズ１２の通過時に像の上下を反転されることで、図６に示す配光パターンＢＰの上側領域Ｈｂを表示し、下側領域Ｌｂと協働してハイビーム用配光パターンを形成する。
図５（ａ）（ｂ）に示す第３実施例のフェールセーフ機構４６は、以下のように機能する。車両用前照灯３５が上側領域Ｈｂと下側領域Ｌｂを共に点灯してハイビーム用配光パターンを照射している際に図示しない制御装置による第１液晶パネル３８への印加電圧の制御が故障した場合、図示しない制御装置は、液晶４０への通電を遮断する。液晶４０への通電を遮断された第１液晶パネル３８は、光の透過率が最低になるため、偏光Ｂ４１は、第１液晶パネル３８を透過出来ずに遮光され、図６に示す照射中の配光パターンＢＰの上側領域Ｈｂのみが暗部になる。
第２液晶パネル３９は、液晶４３への印加電圧制御に故障が無い場合、印加電圧に基づく所定の明るさで下側領域Ｌｂによるロービーム用配光パターンを表示し、液晶４３への印加電圧制御に故障が発生した場合、液晶４３への通電を遮断されることで最大の透過率で最も明るい図６に示す配光パターンＢＰの下側領域Ｌｂのみからなるロービーム用配光パターンを表示する。
このように、第３実施例の車両用前照灯３５のフェールセーフ機構４６は、ハイビーム用配光パターンの点灯時に上側領域Ｈｂを表示する第１液晶パネル３８の液晶４０への印加電圧の制御が故障しても液晶４０への通電を遮断することによって上側領域Ｈｂのみを暗部にし、車両前方の歩行者や対向車のドライバーに眩しさを与えるグレア光の発生を防止しつつ、引き続き第２液晶パネル３９による下側領域Ｌｂの点灯を保持してロービーム用配光パターンにのみによる前方照明を引き続き維持するものである。
１ 車両用前照灯
７ 光学系である反射鏡
６ 光源
８ 液晶パネル
９ 液晶
１０ 入射側偏光子
１０ａ 第１透過領域
１０ｂ 第１偏光子
１１ 出射側偏光子
１１ａ 第２透過領域
１１ｂ 第３透過領域
１１ｃ 第２偏光軸
１１ｄ 第３偏光軸
１６ フェールセーフ機構
２０ 車両用前照灯
２２ 第１光源
２３ 第２光源
２５ 無通電最大透過式の液晶パネル
２９ フェールセーフ機構
３７ 液晶パネル
３８ 第１液晶パネル
３９ 第２液晶パネル
４６ フェールセーフ機構
ＢＰ 配光パターン
Ｌｂ 配光パターンの下側領域
Ｈｂ 配光パターンの上側領域

Claims (8)

  1. 光源と、入射側偏光子と出射側偏光子の間に液晶を配置した液晶パネルを有することを特徴とする車両用前照灯において、
    通電を遮断された前記液晶パネルに対して配光パターンの上方領域のみを暗部にするフェールセーフ機構を有することを特徴とする車両用前照灯。
  2. 前記フェールセーフ機構は、
    前記入射側偏光子と出射側偏光子のうち一方に設けられ、複数の平行な第１偏光軸を備えた第１透過領域と、
    前記入射側偏光子と出射側偏光子のうちもう一方に設けられ、第１偏光軸と平行な複数の第２偏光軸を備えると共に配光パターンの上側領域の照射光を透過させる第２透過領域と、第２偏光軸にそれぞれ直交する複数の第３偏光軸を備えると共に配光パターンの下側領域の照射光を透過させる第３透過領域によって形成されることを特徴とする、請求項１に記載の車両用前照灯。
  3. 前記第２透過領域と第３透過領域が、連続して配置されたことを特徴とする、請求項２に記載の車両用前照灯。
  4. 前記液晶パネルは、無通電時に光の透過率が最大となる無通電最大透過式液晶パネルであり、
    前記光源は、配光パターンの上側領域を照射する第１光源と、前記第１光源に対して独立して点消灯可能に形成されて配光パターンの下側領域を照射する第２光源と、を有する上下独立発光光源であり、
    前記フェールセーフ機構は、前記無通電最大透過式液晶パネルと、前記液晶への印加電圧制御の故障時に前記第１光源を消灯される前記上下独立発光光源によって形成されることを特徴とする、請求項１に記載の車両用前照灯。
  5. 前記第１光源と前記第２光源は、連続して配置されたことを特徴とする、請求項４に記載の車両用前照灯。
  6. 前記液晶パネルは、無通電時に光の透過を遮蔽される第１液晶パネルと、無通電時に光の透過率が最大となる第２液晶パネルによって形成され、
    前記フェールセーフ機構は、配光パターンの上側領域の照射光を透過させる前記第１液晶パネルと、配光パターンの下側領域の照射光を透過させる前記第２液晶パネルによって形成されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
  7. 前記第１液晶パネルと前記第２液晶パネルは、連続して配置されたことを特徴とする、請求項６に記載の車両用前照灯。
  8. 光源の光を液晶パネルの入射側偏光子に導く光学系を有することを特徴とする、請求項１に記載の車両用前照灯。
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