JPS63119101A - 自動車用前照灯 - Google Patents
自動車用前照灯Info
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- JPS63119101A JPS63119101A JP61263376A JP26337686A JPS63119101A JP S63119101 A JPS63119101 A JP S63119101A JP 61263376 A JP61263376 A JP 61263376A JP 26337686 A JP26337686 A JP 26337686A JP S63119101 A JPS63119101 A JP S63119101A
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- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims description 44
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000004988 Nematic liquid crystal Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
- Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、液晶プリズムを用いた自動車用前照灯に関す
るものである。
るものである。
従来の自動車用前照灯は、一般に第１３図に示すように
放物面を基本とした反射鏡Ｒの内部焦点位置に走行ビー
ム用フィラメントＡを、またこの焦点の近くにすれ違い
ビーム用フイラメン）Ｂをそれぞれ設け、前面に拡散用
レンズ（図示省略）を配設した構造となっている。
放物面を基本とした反射鏡Ｒの内部焦点位置に走行ビー
ム用フィラメントＡを、またこの焦点の近くにすれ違い
ビーム用フイラメン）Ｂをそれぞれ設け、前面に拡散用
レンズ（図示省略）を配設した構造となっている。
この種の前照灯では、走行ビーム用フィラメントへの発
光が平行光線ＬＡ 、 ＬＡ’となって遠方を照射し、
すれ違いビーム用フィラメン）Ｂの発光が下向きビーム
ＬＢ 、 ＬＢ’となる。
光が平行光線ＬＡ 、 ＬＡ’となって遠方を照射し、
すれ違いビーム用フィラメン）Ｂの発光が下向きビーム
ＬＢ 、 ＬＢ’となる。
この場合、両フィラメントＡ、Ｂの切替えは、手動で行
ったり、対向車の前照灯の光を検知して自動的に行うよ
うにしている。
ったり、対向車の前照灯の光を検知して自動的に行うよ
うにしている。
このような構造の前照灯には次のような問題点がある。
（１）、照射角の変更は、フィラメン）Ａ、Ｂの切替え
による二方向のみである。
による二方向のみである。
（２）、前照灯の点灯に必要なＩＯＡ程度の電流の切替
えがフィラメント切替時に必要であり、そのために電流
容量の太きいリレーを用いることになる。
えがフィラメント切替時に必要であり、そのために電流
容量の太きいリレーを用いることになる。
（３）、切替えが二方向のみのため、車速による切替え
は粗過ぎて不適である。
は粗過ぎて不適である。
（４）、光源（フィラメント）が２個所にあるため、理
想的な配光設計をすることができない。
想的な配光設計をすることができない。
（５）。フィラメントが２個所にあるため、一方が影と
なる。
なる。
本発明は、透明電極及び配向膜を有する二枚の透明基板
を非平行に対向させ、その間に液晶を充填させた液晶プ
リズムを、放物面を基本とする反射鏡の前面側に配置す
るとともに、前記反射鏡の内部焦点位置に光源を配置し
たことを特徴とするものである。
を非平行に対向させ、その間に液晶を充填させた液晶プ
リズムを、放物面を基本とする反射鏡の前面側に配置す
るとともに、前記反射鏡の内部焦点位置に光源を配置し
たことを特徴とするものである。
第１図は本発明の一実施例を示すもので、放物面を基本
とする反射鏡１の内部焦点位置に光源（フィラメント）
２を配置し、その前方に液晶プリズム３．を配設してい
る。
とする反射鏡１の内部焦点位置に光源（フィラメント）
２を配置し、その前方に液晶プリズム３．を配設してい
る。
この液晶プリズム３は、液晶（例えばネマチック液晶）
に電圧を印加した時に示す屈折率の異方性を利用したも
ので、第２図に示すように２枚の透明基板（ガラス基板
）３Ａ、３八′の内向面となる面に透明電極３Ｂ 、
３Ｂ’及び配向膜を形成し、これらを非平行配置として
セル（容器）を形成し、その内部に液晶３Ｃを充填した
構成としている。なを、４は駆動電源である。
に電圧を印加した時に示す屈折率の異方性を利用したも
ので、第２図に示すように２枚の透明基板（ガラス基板
）３Ａ、３八′の内向面となる面に透明電極３Ｂ 、
３Ｂ’及び配向膜を形成し、これらを非平行配置として
セル（容器）を形成し、その内部に液晶３Ｃを充填した
構成としている。なを、４は駆動電源である。
このような構成としてその透明電極３Ｂ 、 ３Ｂ’間
に交流電圧を印加すると、液晶プリズムに入射する光の
うち、配向膜の配向処理（ラビング処理）方向に応じた
偏光の屈折率が変化し、プリズムによる光の屈折角が変
化する。第３図はこのような関係を示したもので、この
現象の起こる偏光角を持った光を異常光Ｌｅ、この異常
光Ｌｅによる液晶の屈折率をｎ９とする。これに対し、
このような現象の起きない偏光角の光を常光Ｌｏとし、
この常光り。
に交流電圧を印加すると、液晶プリズムに入射する光の
うち、配向膜の配向処理（ラビング処理）方向に応じた
偏光の屈折率が変化し、プリズムによる光の屈折角が変
化する。第３図はこのような関係を示したもので、この
現象の起こる偏光角を持った光を異常光Ｌｅ、この異常
光Ｌｅによる液晶の屈折率をｎ９とする。これに対し、
このような現象の起きない偏光角の光を常光Ｌｏとし、
この常光り。
に対する液晶の屈折率をｎ□とする。通常、常光ＬＯと
異常光Ｌｅの偏光角は９０°異なっている。また、常光
Ｌｏと異常光Ｌｅの中間の偏光角の光に対する液晶の屈
折率もその中間にあるものと考えられている。
異常光Ｌｅの偏光角は９０°異なっている。また、常光
Ｌｏと異常光Ｌｅの中間の偏光角の光に対する液晶の屈
折率もその中間にあるものと考えられている。
従って、第１図のように液晶プリズム３を自動車用前照
灯に用いた場合には、光源２の光が反射鏡１で反射し平
行光線となって液晶プリズム３に入射すると、電圧無印
加時は光線方向はＬＯとなり、電圧印加時はＬｅ力方向
光の成分が生じる。
灯に用いた場合には、光源２の光が反射鏡１で反射し平
行光線となって液晶プリズム３に入射すると、電圧無印
加時は光線方向はＬＯとなり、電圧印加時はＬｅ力方向
光の成分が生じる。
第４図はこの関係を表わしたもので、一定の照射距離に
おける地上の高さｈを縦軸にとり、照度を横軸にとって
いる。この第４図で、曲線ａは電圧無印加時を示し、曲
線すは電圧印加時を示している。即ち、電圧印加時には
高さｈの高い所の照度が減少し、その分低い所が明るく
なる。
おける地上の高さｈを縦軸にとり、照度を横軸にとって
いる。この第４図で、曲線ａは電圧無印加時を示し、曲
線すは電圧印加時を示している。即ち、電圧印加時には
高さｈの高い所の照度が減少し、その分低い所が明るく
なる。
第５図は２枚の液晶プリズムを用いた場合で、液晶プリ
ズム３−１と３−２は、液晶の配列方向、つまり配向方
向（ラビング方向）を直交させるようにしている。
ズム３−１と３−２は、液晶の配列方向、つまり配向方
向（ラビング方向）を直交させるようにしている。
この場合には、電圧が印加された液晶プリズム３−１に
入射した光のＬｏ、 Ｌθ酸成分は、それぞれ屈折率ｎ
□ 、 ｎｅによってψ０．ψｅの屈折角が生じる。こ
の光が電圧印加状態の液晶プリズム３−２に入射すると
、この液晶プリズム３−２は液晶プリズム３−１に対し
その配向方向が直交しているため、常光Ｌｏは異常光Ｌ
ｅとして作用し、逆に異常光Ｌｅは常光Ｌｏとして作用
することになる。即ち、液晶プリズム３−２では、光Ｌ
ｏは屈折率ｎ６が適用され、光Ｌｅは屈折率ｎ□が適用
されることになる。
入射した光のＬｏ、 Ｌθ酸成分は、それぞれ屈折率ｎ
□ 、 ｎｅによってψ０．ψｅの屈折角が生じる。こ
の光が電圧印加状態の液晶プリズム３−２に入射すると
、この液晶プリズム３−２は液晶プリズム３−１に対し
その配向方向が直交しているため、常光Ｌｏは異常光Ｌ
ｅとして作用し、逆に異常光Ｌｅは常光Ｌｏとして作用
することになる。即ち、液晶プリズム３−２では、光Ｌ
ｏは屈折率ｎ６が適用され、光Ｌｅは屈折率ｎ□が適用
されることになる。
従って、液晶プリズム３−１．３−２を通った光は、プ
リズムへの入射角によって多少の相違はあるが、略ψ０
＋ψθの屈折角で放射される。
リズムへの入射角によって多少の相違はあるが、略ψ０
＋ψθの屈折角で放射される。
これに対し、電圧が無印加の場合は、屈折角はψ０＋ψ
Ｏ＝２ψ０となる。
Ｏ＝２ψ０となる。
この結果、両プリズム３−１．３−２に電圧を印加した
場合の一定照射距離における地上の高さｈと照度との関
係は第４図（１枚の液晶プリズムの場合と共用）の曲線
Ｃのようになる。電圧無印加時は曲線ａに相当するので
、ａの場合を走行ビーム、Ｃの場合をすれ違いビームと
することができる。
場合の一定照射距離における地上の高さｈと照度との関
係は第４図（１枚の液晶プリズムの場合と共用）の曲線
Ｃのようになる。電圧無印加時は曲線ａに相当するので
、ａの場合を走行ビーム、Ｃの場合をすれ違いビームと
することができる。
ところで、走行ビームとすれ違いビームは、実車の場合
は第６図に示すように上下方向に約１°、左右方向には
日本では左に約２°の角度を設けることが望ましいとさ
れているので、鉛直線に対して２６°３３′の傾きで２
°１４′の照射角変更が必要となる。この要求から、液
晶の屈折率をｎ□＝１．５、ｎｅ−＝１，５３とし、プ
リズムへの入射角を１６°とすると、プリズム頂角１７
°でψｅ−ψＯ＝２°１５′となる。但し、液晶プリズ
ムを２枚用いた第５図の場合は、ψ０．＋ψ。２＝ψＯ
であるため、頂角は約すとなる。
は第６図に示すように上下方向に約１°、左右方向には
日本では左に約２°の角度を設けることが望ましいとさ
れているので、鉛直線に対して２６°３３′の傾きで２
°１４′の照射角変更が必要となる。この要求から、液
晶の屈折率をｎ□＝１．５、ｎｅ−＝１，５３とし、プ
リズムへの入射角を１６°とすると、プリズム頂角１７
°でψｅ−ψＯ＝２°１５′となる。但し、液晶プリズ
ムを２枚用いた第５図の場合は、ψ０．＋ψ。２＝ψＯ
であるため、頂角は約すとなる。
第７図及び第８図はそれぞれ液晶プリズムの厚みに応じ
て電圧効果が異なることによる影響を配慮した場合であ
る。第７図では、一方の透明電極３Ｂ′を数個、例えば
５個に分割し、抵抗Ｒ１〜Ｒ５により電源４の電圧を分
圧して厚い部分には高い電圧を、薄い部分には低い電圧
を印加して液晶の動作を均一化している。
て電圧効果が異なることによる影響を配慮した場合であ
る。第７図では、一方の透明電極３Ｂ′を数個、例えば
５個に分割し、抵抗Ｒ１〜Ｒ５により電源４の電圧を分
圧して厚い部分には高い電圧を、薄い部分には低い電圧
を印加して液晶の動作を均一化している。
第８図では、透明基板３Ａ、３Ａ’の内面に断面が鋸歯
状となるような凹凸加工を施して、その凹凸面に透明電
極３Ｂ、３Ｂ’と配向膜を形成し、その間に液晶３Ｃを
介在させるようにしている。この場合には、透明基板の
屈折率をｎｏとすると、光Ｌｏは直進することになる。
状となるような凹凸加工を施して、その凹凸面に透明電
極３Ｂ、３Ｂ’と配向膜を形成し、その間に液晶３Ｃを
介在させるようにしている。この場合には、透明基板の
屈折率をｎｏとすると、光Ｌｏは直進することになる。
従って、光Ｌθに対する屈折角△ｎは、△ｎ二ｎ ｅ／
ｎＱによるものとなる。なお、この方法によっても前
記したように二枚用いることによって全光束を屈折させ
ることができる。
ｎＱによるものとなる。なお、この方法によっても前
記したように二枚用いることによって全光束を屈折させ
ることができる。
第９図及び第１０図は２枚の液晶プリズムを用いた場合
のモード切替、連続変化の手段を示すもので、第９図に
示すように液晶プリズム３−１．３−２の片側の透明電
極を共通接続として電源４の一端に接続し、他の透明電
極をモード切替スイッチ５Ａ、５Ｂを介して電源４の他
端に接続すると、スイッチ５Ａ 、’ ５ Ｂによるモ
ード切替（ｍｌ ＋ ｍ２ ＋ ｍ３ ）で、共に電圧
無印加、プリズム３−１のみ電圧印加、共に電圧印加の
状態となる。
のモード切替、連続変化の手段を示すもので、第９図に
示すように液晶プリズム３−１．３−２の片側の透明電
極を共通接続として電源４の一端に接続し、他の透明電
極をモード切替スイッチ５Ａ、５Ｂを介して電源４の他
端に接続すると、スイッチ５Ａ 、’ ５ Ｂによるモ
ード切替（ｍｌ ＋ ｍ２ ＋ ｍ３ ）で、共に電圧
無印加、プリズム３−１のみ電圧印加、共に電圧印加の
状態となる。
また、第１０図に示すように２枚の液晶プリズム３−１
．３−２の透明電極の一方を共通接続として電源４の一
端に接続し、他方も共通接続として可変抵抗６の可動子
に接続し、電源４の電圧の分圧電圧（連続変化）を印加
すると、液晶の屈折率ｎ９ が印加電圧に応じて変化
する。この結果、−定距離における地上の高さｈと照度
との関係は第１１図に示すようになる。つまり、電圧変
化に伴って同形状の曲線が高さｈの上下方向に移動する
ようになる。
．３−２の透明電極の一方を共通接続として電源４の一
端に接続し、他方も共通接続として可変抵抗６の可動子
に接続し、電源４の電圧の分圧電圧（連続変化）を印加
すると、液晶の屈折率ｎ９ が印加電圧に応じて変化
する。この結果、−定距離における地上の高さｈと照度
との関係は第１１図に示すようになる。つまり、電圧変
化に伴って同形状の曲線が高さｈの上下方向に移動する
ようになる。
このような特性を利用して自動的に自動車の速度やハン
ドル操作に応じた照射方向となるように制御することも
可能であり、その制御ブロックの一例を第１２図に示す
。第１２図において、４は駆動電源、］０は液晶プリズ
ム、１１は車速、ハンドル操作角等の検出部、１２はこ
の検出部１１からの信号に応じて電圧変化あるいはモー
ド切替を行う制御部である。
ドル操作に応じた照射方向となるように制御することも
可能であり、その制御ブロックの一例を第１２図に示す
。第１２図において、４は駆動電源、］０は液晶プリズ
ム、１１は車速、ハンドル操作角等の検出部、１２はこ
の検出部１１からの信号に応じて電圧変化あるいはモー
ド切替を行う制御部である。
このような制御を行えば、自動車が高速度で走行してい
る時は遠くが照射され、低速時には近くが照射される。
る時は遠くが照射され、低速時には近くが照射される。
また、ハンドル操作に応じて照射方向が左右に振られる
ようになり、自動車走行時の安全性が向上する。
ようになり、自動車走行時の安全性が向上する。
なお、上記説明では、すれ違いビームとするために液晶
プリズムに電圧を印加するようにしたが、液晶の作り方
、光学的な設計によって走行ビーム時に電圧を印加する
形態とすることも可能である。
プリズムに電圧を印加するようにしたが、液晶の作り方
、光学的な設計によって走行ビーム時に電圧を印加する
形態とすることも可能である。
（１）、一つの光源で照射方向の変更ができるため、光
源及び反射鏡の関係を理想的に設計することができる。
源及び反射鏡の関係を理想的に設計することができる。
（２）、照射方向の変更が連続的に行えるため、理想的
な配光位置を得ることができる。
な配光位置を得ることができる。
（３）、照射方向の変更が純電気的に行えるので、速度
やハンドル操作等との連動を簡単、かつ確実に行うこと
ができる。
やハンドル操作等との連動を簡単、かつ確実に行うこと
ができる。
（４）、液晶ゾリズムが一枚の場合には、光の拡散をす
ることができる。
ることができる。
第１図は本発明に係る自動車用前照灯の一実施例を示す
構成説明図、第２図は同実施例における液晶プリズムの
構成図、第３図は同液晶プリズムの動作原理図、第４図
は同特性図、第５図は本発明の他の実施例を示す構成説
明図、第６図は自動車に適用した場合の斜視図、第７図
は本発明の他の実施例を示す構成図、第８図は本発明の
他の実施例を示す断面図、第９図及び第１０図は２枚の
液晶プリズムを用いた場合の構成図、第１１図は第１０
図の場合の特性図、第１２図は制御ブロック図、第１３
図は従来例を示す構成図である。 １・・・・・・反射鏡、 ２・・・・・・光源
、３．３−１．３−２・・・・・・液晶プリズム、４・
・・・・・電源、 ５−１及び５−２・・・・・・モード切替スイッチ。 第１図 第２図 解、浅 第５図 一照度 第１２図 Ｉ 第１３図
構成説明図、第２図は同実施例における液晶プリズムの
構成図、第３図は同液晶プリズムの動作原理図、第４図
は同特性図、第５図は本発明の他の実施例を示す構成説
明図、第６図は自動車に適用した場合の斜視図、第７図
は本発明の他の実施例を示す構成図、第８図は本発明の
他の実施例を示す断面図、第９図及び第１０図は２枚の
液晶プリズムを用いた場合の構成図、第１１図は第１０
図の場合の特性図、第１２図は制御ブロック図、第１３
図は従来例を示す構成図である。 １・・・・・・反射鏡、 ２・・・・・・光源
、３．３−１．３−２・・・・・・液晶プリズム、４・
・・・・・電源、 ５−１及び５−２・・・・・・モード切替スイッチ。 第１図 第２図 解、浅 第５図 一照度 第１２図 Ｉ 第１３図
Claims (6)
- （１）、透明電極及び配向膜を有する二枚の透明基板を
非平行に対向させ、その間に液晶を充填させた液晶プリ
ズムを、放物面を基本とする反射鏡の前面側に配置する
とともに、前記反射鏡の内部焦点位置に光源を配置した
ことを特徴とする自動車用前照灯。 - （２）、液晶プリズムの少なくとも一方の透明電極が数
個に分割されて、その各々に値の異なる電圧が印加され
るようにした特許請求の範囲第１項記載の自動車用前照
灯。 - （３）、配向膜の光学的機能が９０°異なる液晶プリズ
ムを光路内に２個配設した特許請求の範囲第１項及び第
２項に記載の自動車用前照灯。 - （４）、透明電極が形成される透明基板の内面を断面が
鋸歯状となるように形成した特許請求の範囲第１項〜第
３項記載の自動車用前照灯。 - （５）、前記液晶プリズムに車速またはハンドル操作角
に連動した電圧を印加するようにした特許請求の範囲第
１項〜第３項記載の自動車用前照灯。 - （６）、前記液晶プリズムの屈折角θを鉛直軸に対して
５°≦θ≦６０°の範囲に設定した特許請求の範囲第１
項〜第３項記載の自動車用前照灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61263376A JPS63119101A (ja) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | 自動車用前照灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61263376A JPS63119101A (ja) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | 自動車用前照灯 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63119101A true JPS63119101A (ja) | 1988-05-23 |
Family
ID=17388627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61263376A Pending JPS63119101A (ja) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | 自動車用前照灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63119101A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01244934A (ja) * | 1988-03-28 | 1989-09-29 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用前照灯装置 |
| JP2008539537A (ja) * | 2005-04-29 | 2008-11-13 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 自動車用ヘッドライト |
| JP2009534790A (ja) * | 2006-04-21 | 2009-09-24 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 車両用アダプティブ・フロントライティングシステム用ランプユニット |
| JP2010145646A (ja) * | 2008-12-17 | 2010-07-01 | Stanley Electric Co Ltd | 光照射装置 |
| JP2011145571A (ja) * | 2010-01-18 | 2011-07-28 | Stanley Electric Co Ltd | 光偏向装置 |
| JP2013134404A (ja) * | 2011-12-27 | 2013-07-08 | Stanley Electric Co Ltd | 光変調装置、照明装置 |
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62140603A (ja) * | 1985-12-12 | 1987-06-24 | Agency Of Ind Science & Technol | 液体分離膜 |
-
1986
- 1986-11-05 JP JP61263376A patent/JPS63119101A/ja active Pending
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