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JP7499588B2 - Lamp unit, vehicle lighting system - Google Patents
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Description

本発明は、車両周辺(例えば前方)へ光照射を行うためのランプユニットおよび車両用灯具システムに関する。 The present invention relates to a lamp unit and a vehicle lighting system for emitting light to the surroundings of a vehicle (e.g., the front).

特開2019-204711号公報(特許文献1)には、LED等の光源から出射して広角に入射する光を偏光分離素子によって2つの偏光に分離し、一方の偏光を液晶素子へ入射させてその透過光を投影レンズにより車両周辺(例えば前方)へ照射させる車両用灯具システムが記載されている。この車両用灯具システムでは、例えばカメラによって撮影された前方車両の位置に応じて減光範囲を設定した配光パターンに対応する画像を液晶素子によって生成することで、車両前方へ選択的な光照射を行うことができる。車両に用いられることから耐熱性などを考慮し、偏光分離素子としては、周期的に配置された金属細線を有するワイヤーグリッド型偏光板や屈折率の異なる2つの物質からなる薄膜を交互に積層した多層膜を有する多層膜偏光分離素子などが好適に用いられる。 JP 2019-204711 A (Patent Document 1) describes a vehicle lighting system in which light emitted from a light source such as an LED and incident at a wide angle is separated into two polarized lights by a polarization separation element, one of the polarized lights is made incident on a liquid crystal element, and the transmitted light is irradiated to the periphery of the vehicle (for example, the front) by a projection lens. In this vehicle lighting system, for example, an image corresponding to a light distribution pattern in which a dimming range is set according to the position of a vehicle ahead photographed by a camera is generated by a liquid crystal element, thereby selectively irradiating light to the front of the vehicle. Since the polarization separation element is used in a vehicle, taking into consideration heat resistance, etc., a wire grid type polarizing plate having periodically arranged thin metal wires or a multilayer film polarization separation element having a multilayer film in which thin films made of two materials with different refractive indices are alternately stacked is preferably used.

ところで、一般にワイヤーグリッド型偏光板や多層膜偏光分離板は広角に入射する光に対する偏光分離特性が低い傾向にあり、いわゆる光抜けが生じ得る。このため、上記構成の車両用灯具システムにおいては、多層膜偏光分離板等での光抜けに起因して配光パターンのコントラストが低下する。 Generally, wire grid polarizers and multilayer polarizing separators tend to have poor polarization separation characteristics for light incident at wide angles, which can result in so-called light leakage. For this reason, in a vehicle lighting system configured as described above, the contrast of the light distribution pattern decreases due to light leakage through the multilayer polarizing separator or the like.

特開2019-204711号公報JP 2019-204711 A

本発明に係る具体的態様は、液晶素子を用いた車両用灯具システム等において配光パターンのコントラストを向上させることを目的の1つとする。 One of the objectives of a specific embodiment of the present invention is to improve the contrast of the light distribution pattern in vehicle lighting systems that use liquid crystal elements.

1]本発明に係る一態様のランプユニットは、
車両用灯具システムに用いられるランプユニットであって、
光源と、
前記光源によって生成される光を集光する集光部材と、
前記集光部材により集光される光の焦点位置に対応して配置される液晶素子と、
前記液晶素子の光入射側に配置される第1入射側偏光板と、
前記第1入射側偏光板と前記液晶素子の間に配置される第2入射側偏光板と、
前記第2入射側偏光板と前記液晶素子の間に配置される第3入射側偏光板と、
前記液晶素子の光出射側に配置される第1出射側偏光板と、
を含み、
前記第1入射側偏光板は、透過軸と反射軸を有しており、当該透過軸に沿った偏光を透過させて当該反射軸に沿った偏光を反射する透過反射型偏光板であり、
前記第2入射側偏光板は、吸収軸に沿った光成分を吸収する吸収型偏光板であ
前記第3入射側偏光板は、透過軸と反射軸を有しており当該透過軸に沿った偏光を透過させて当該反射軸に沿った偏光を反射する透過反射型偏光板である、
ランプユニットである。
2]本発明に係る一態様の車両用灯具システムは、上記のランプユニットと、当該ランプユニットを制御する制御部を含む、車両用灯具システムである。
[ 1] A lamp unit according to one aspect of the present invention comprises:
A lamp unit for use in a vehicle lighting system,
A light source;
A light collecting member that collects light generated by the light source;
a liquid crystal element disposed in correspondence with a focal position of the light condensed by the condensing member;
a first incident-side polarizing plate disposed on a light incident side of the liquid crystal element;
a second incident side polarizing plate disposed between the first incident side polarizing plate and the liquid crystal element;
a third input polarizer disposed between the second input polarizer and the liquid crystal element;
a first exit side polarizing plate disposed on the light exit side of the liquid crystal element;
Including,
the first incident-side polarizing plate is a transflective polarizing plate having a transmission axis and a reflection axis, which transmits polarized light along the transmission axis and reflects polarized light along the reflection axis,
the second incident-side polarizing plate is an absorptive polarizing plate that absorbs a light component along an absorption axis,
the third incident-side polarizing plate is a transflective polarizing plate having a transmission axis and a reflection axis, which transmits polarized light along the transmission axis and reflects polarized light along the reflection axis;
This is a lamp unit.
[ 2] A vehicle lighting system according to one aspect of the present invention is a vehicle lighting system including the lamp unit described above and a control unit that controls the lamp unit.

上記構成によれば、液晶素子を用いたランプユニット並びに車両用灯具システムにおいて配光パターンのコントラストを向上させることが可能となる。 The above configuration makes it possible to improve the contrast of the light distribution pattern in lamp units and vehicle lighting systems that use liquid crystal elements.

図1(A)は、透過率特性の測定系を説明するための模式図である。図1(B)は、透過率の測定結果例を示すグラフである。Fig. 1A is a schematic diagram for explaining a measurement system for transmittance characteristics, and Fig. 1B is a graph showing an example of the measurement results of transmittance. 図2(A)は、一対の多層膜偏光分離素子または一対の染料系吸収型偏光板の間に液晶素子と視角補償板を配置した場合における各々の光学軸の位置関係について説明するための図である。図2(B)は、各素子等を図2(A)に示すように配置して測定対象物とし、図1(A)に示す測定系で測定した場合の透過率の測定結果例を示すグラフである。Fig. 2(A) is a diagram for explaining the positional relationship of each optical axis when a liquid crystal element and a viewing angle compensation plate are arranged between a pair of multilayer film polarization separation elements or a pair of dye-based absorption type polarizers. Fig. 2(B) is a graph showing an example of a measurement result of transmittance when each element, etc. is arranged as shown in Fig. 2(A) and used as a measurement object and measured with the measurement system shown in Fig. 1(A). 図3は、第1実施形態の車両用灯具システムの構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a vehicle lighting system according to the first embodiment. 図4は、第1実施形態の車両用灯具システムのランプユニットにおける各光学要素の光学軸の位置関係について説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the positional relationship of the optical axes of the optical elements in the lamp unit of the vehicle lighting system of the first embodiment. 図5は、第2実施形態の車両用灯具システムにおけるランプユニットの構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a lamp unit in a vehicle lighting system according to the second embodiment. 図6は、第3実施形態の車両用灯具システムにおけるランプユニットの構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a lamp unit in a vehicle lighting system according to the third embodiment.

始めに、多層膜偏光分離素子および染料系吸収型偏光板の特性について説明する。図1(A)は、透過率特性の測定系を説明するための模式図である。図示の測定系を用いて、一対の多層膜偏光分離素子、一対の染料系吸収型偏光板のそれぞれの吸収軸を直交配置(クロスニコル配置)にした場合の透過率の極角依存性を求める。なお、「多層膜偏光分離素子」とは上記の通り屈折率の異なる2つの物質からなる薄膜を交互に積層した多層膜を有する偏光分離素子である。また、「染料系吸収型偏光板」とは二色性染料をポリビニルアルコール系などの樹脂フィルムに吸着配向することにより製造される偏光板であり、吸収軸に沿った偏光方向の偏光(光成分)を吸収することにより偏光方向を決定するものである。 First, the characteristics of the multilayer film polarization separation element and the dye-based absorption polarizing plate are explained. Figure 1 (A) is a schematic diagram for explaining the measurement system for transmittance characteristics. Using the measurement system shown in the figure, the polar angle dependence of the transmittance is obtained when the absorption axes of a pair of multilayer film polarization separation elements and a pair of dye-based absorption polarizing plates are arranged orthogonally (crossed Nicol arrangement). Note that the "multilayer film polarization separation element" is a polarization separation element having a multilayer film in which thin films made of two substances with different refractive indexes are alternately stacked as described above. Also, the "dye-based absorption polarizing plate" is a polarizing plate manufactured by adsorbing and orienting a dichroic dye on a resin film such as a polyvinyl alcohol-based film, and determines the polarization direction by absorbing polarized light (light component) with a polarization direction along the absorption axis.

図1(A)に示すように、例えば一対の多層膜偏光分離素子または一対の染料系吸収型偏光板からなる測定対象物100を用意し、それぞれの吸収軸を0°-180°方位、90°-270°方位に揃うように配置する。そして、測定対象物100の裏面側に光源101を配置するとともに表面側に受光器102を配置する。光源101からは略平行光が受光器102に向かって照射されるようにする。測定対象物100の表面、裏面に対する法線方向を基準とした光源101および受光器102の傾斜角度である極角θを設定し、0°方位を基準として反時計回りに方位角φを設定する。そして、方位角φを固定し、極角θを変化させて測定対象物100の透過率を測定する。 As shown in FIG. 1A, a measurement object 100 consisting of, for example, a pair of multilayer film polarization separation elements or a pair of dye-based absorptive polarizing plates is prepared, and arranged so that the absorption axes of each are aligned in the 0°-180° and 90°-270° azimuths. Then, a light source 101 is arranged on the back side of the measurement object 100, and a light receiver 102 is arranged on the front side. Approximately parallel light is irradiated from the light source 101 toward the light receiver 102. A polar angle θ is set, which is the inclination angle of the light source 101 and the light receiver 102 based on the normal direction to the front and back surfaces of the measurement object 100, and an azimuth angle φ is set counterclockwise based on the 0° azimuth. Then, the azimuth angle φ is fixed, and the polar angle θ is changed to measure the transmittance of the measurement object 100.

図1(B)は、透過率の測定結果例を示すグラフである。図1(B)において、横軸が極角θを示し、縦軸が透過率を示している(後述する図2(B)においても同様)。図示の測定結果例は、各々一般的に入手できる一対の多層膜偏光分離素子および一対の染料系吸収型偏光板を用いて、方位角φを45°に固定し、極角θを±60°の範囲で変化させて透過率を測定したものである。図示のように、一対の多層膜偏光分離素子においては極角θの絶対値が大きくなるにしたがって透過率が著しく大きくなる。一方、一対の染料系吸収型偏光板においては極角θの絶対値が大きくなるにしたがって透過率が大きくなる傾向は同じであるがその透過率の値自体は小さい。上記した一対の多層膜偏光分離素子に比べ、極角±20°以上では透過率が2倍以上の差になっており、特に差異が顕著である。これらの特性から、染料系吸収型偏光板を用いることで、広角に入射する光に対しても光抜けを抑制できることが分かる。 Figure 1 (B) is a graph showing an example of the measurement result of the transmittance. In Figure 1 (B), the horizontal axis indicates the polar angle θ, and the vertical axis indicates the transmittance (the same applies to Figure 2 (B) described later). The example of the measurement result shown in the figure was measured by fixing the azimuth angle φ at 45° and changing the polar angle θ in the range of ±60° using a pair of commonly available multilayer film polarization separation elements and a pair of dye-based absorption type polarizers. As shown in the figure, in the pair of multilayer film polarization separation elements, the transmittance increases significantly as the absolute value of the polar angle θ increases. On the other hand, in the pair of dye-based absorption type polarizers, there is the same tendency that the transmittance increases as the absolute value of the polar angle θ increases, but the transmittance value itself is small. Compared to the pair of multilayer film polarization separation elements described above, the transmittance is more than twice as high at polar angles of ±20° or more, and the difference is particularly noticeable. From these characteristics, it can be seen that by using a dye-based absorption type polarizer, light leakage can be suppressed even for light incident at a wide angle.

図2(A)は、一対の多層膜偏光分離素子または一対の染料系吸収型偏光板の間に液晶素子と視角補償板を配置した場合における各々の光学軸の位置関係について説明するための図である。また、図2(B)は、各素子等を図2(A)に示すように配置して測定対象物とし、図1(A)に示す測定系で測定した場合の透過率の測定結果例を示すグラフである。図2(A)に示す測定対象物は、光源101側(奥側)に配置されるものから順に、光源側偏光板(裏側偏光板)201、視角補償板202、液晶素子203、投影側偏光板(表側偏光板)204を備える。光源側偏光板201および投影側偏光板204として、多層膜偏光分離素子または染料系吸収型偏光板を用いる。 Figure 2(A) is a diagram for explaining the positional relationship of each optical axis when a liquid crystal element and a viewing angle compensation plate are arranged between a pair of multilayer film polarization separation elements or a pair of dye-based absorption type polarizers. Also, Figure 2(B) is a graph showing an example of a measurement result of the transmittance when each element, etc. is arranged as shown in Figure 2(A) as the measurement object and measured with the measurement system shown in Figure 1(A). The measurement object shown in Figure 2(A) includes, in order from the light source 101 side (rear side), a light source side polarizer (rear side polarizer) 201, a viewing angle compensation plate 202, a liquid crystal element 203, and a projection side polarizer (front side polarizer) 204. A multilayer film polarization separation element or a dye-based absorption type polarizer is used as the light source side polarizer 201 and the projection side polarizer 204.

光源側偏光板201は、その吸収軸a1が図中において右上がり45°の方位となるように配置されている。投影側偏光板204は、その吸収軸a4が図中において左上がり45°の方位となるように配置されている。つまり、光源側偏光板201と投影側偏光板204は、互いの吸収軸a1、a4が略直交する配置(クロスニコル配置)とされている。視角補償板202は、負の二軸光学異方性位相差板であり、光源側偏光板201と液晶素子203との間において、その面内遅相軸a2が図中において左上がり45°の方位となるように配置されている。液晶素子203は、例えば一軸配向処理の施された垂直配向型液晶層を備えるものであり、電圧印加時における液晶層の略中央における液晶分子の配向方向a3(平面視したもの)が光源側偏光板201と投影側偏光板204の各吸収軸a1、a4のいずれに対しても略45°の方向となるように図中において下向き方位に配置されている。 The light source side polarizing plate 201 is arranged so that its absorption axis a1 is oriented at 45° upward to the right in the figure. The projection side polarizing plate 204 is arranged so that its absorption axis a4 is oriented at 45° upward to the left in the figure. In other words, the light source side polarizing plate 201 and the projection side polarizing plate 204 are arranged so that their absorption axes a1 and a4 are approximately perpendicular to each other (crossed Nicol arrangement). The viewing angle compensation plate 202 is a negative biaxial optically anisotropic retardation plate, and is arranged between the light source side polarizing plate 201 and the liquid crystal element 203 so that its in-plane slow axis a2 is oriented at 45° upward to the left in the figure. The liquid crystal element 203 has, for example, a vertical alignment type liquid crystal layer that has been subjected to uniaxial alignment processing, and is oriented downward in the figure so that the alignment direction a3 (when viewed in a plan view) of the liquid crystal molecules at approximately the center of the liquid crystal layer when a voltage is applied is approximately 45° to both the absorption axes a1 and a4 of the light source side polarizer 201 and the projection side polarizer 204.

図2(B)に示す測定結果例は、各々一般的に入手できる一対の多層膜偏光分離素子および一対の染料系吸収型偏光板などを用いて、透過率特性を測定した結果例である、ここでは、方位角φが光源側偏光板201の吸収軸a1または投影側偏光板204の吸収軸a4のいずれかに対して略45°をなすように設定し、極角θを±60°の範囲で可変に設定した。また、比較例として視角補償板202を省いた場合についても測定した。図示のように、光源側偏光板201および投影側偏光板204として一対の多層膜偏光分離素子を用いた場合と、光源側偏光板201および投影側偏光板204として一対の染料系吸収型偏光板を用いた場合のいずれにおいても、視角補償板202を用いた場合のほうが用いない場合よりも透過率が低い傾向を示し、極角θが大きい場合でも光抜けが抑制される。ただし、多層膜偏光分離素子を用いる場合よりも染料系吸収型偏光板を用いる場合のほうが透過率が格段に低くなっており、特に極角±20°以上では差異が2倍以上と顕著である。すなわち、極角θが大きい場合でも光抜けが大幅に抑制されることが分かる。 The measurement results shown in FIG. 2B are examples of the results of measuring the transmittance characteristics using a pair of commonly available multilayer film polarization separation elements and a pair of dye-based absorption polarizing plates. Here, the azimuth angle φ was set to be approximately 45° with respect to either the absorption axis a1 of the light source side polarizing plate 201 or the absorption axis a4 of the projection side polarizing plate 204, and the polar angle θ was set to be variable within the range of ±60°. In addition, as a comparative example, measurements were also taken when the viewing angle compensation plate 202 was omitted. As shown in the figure, in both the case where a pair of multilayer film polarization separation elements is used as the light source side polarizing plate 201 and the projection side polarizing plate 204, and the case where a pair of dye-based absorption polarizing plates is used as the light source side polarizing plate 201 and the projection side polarizing plate 204, the transmittance tends to be lower when the viewing angle compensation plate 202 is used than when it is not used, and light leakage is suppressed even when the polar angle θ is large. However, the transmittance is significantly lower when using a dye-based absorption polarizer than when using a multilayer polarization separation element, and the difference is particularly significant at more than twice the normal range at polar angles of ±20° or more. In other words, it can be seen that light leakage is significantly suppressed even when the polar angle θ is large.

なお、上記した各検討では、透過反射型偏光板の一種である多層膜偏光分離素子と吸収型偏光板の一種である染料系吸収型偏光板について比較を行ったが、多層膜偏光分離素子に代えて透過反射型偏光板の一種であるワイヤーグリッド偏光板を用いた場合や、染料系吸収型偏光板に代えて吸収型偏光板の一種である色素吸収型偏光板に置き換えた場合でも同様の結果となる。 In the above studies, a comparison was made between a multilayer film polarization separation element, which is a type of transmissive reflective polarizer, and a dye-based absorptive polarizer, which is a type of absorptive polarizer. However, similar results were obtained when a wire-grid polarizer, which is a type of transmissive reflective polarizer, was used instead of the multilayer film polarization separation element, or when a dye-based absorptive polarizer, which is a type of absorptive polarizer, was used instead of the dye-based absorptive polarizer.

上記の知見に基づくと、透過率特性(光抜け抑制)の観点からは染料系吸収型偏光板や色素吸収型偏光板といった吸収型偏光板のほうが優れているといえる。他方で、上記の通り、車両に用いるという観点からは、多層膜偏光分離素子やワイヤーグリッド偏光板といった無機系材料からなる透過反射型偏光板のほうが耐熱性などの信頼性の面で優れているといえる。そこで、本願発明者らは、染料系吸収型偏光板等と多層膜偏光分離素子等をその配置順などに配慮しながら組み合わせて用いることで両者の長所を活用し得るという着想に至った。以下に、この着想に基づくランプユニットおよび車両用灯具システムの実施形態を詳細に説明する。 Based on the above findings, it can be said that absorption-type polarizers such as dye-based absorption-type polarizers and dye-absorption-type polarizers are superior in terms of transmittance characteristics (suppression of light leakage). On the other hand, as mentioned above, from the viewpoint of use in vehicles, it can be said that transmission-reflection-type polarizers made of inorganic materials such as multilayer film polarization separation elements and wire grid polarizers are superior in terms of reliability such as heat resistance. Therefore, the inventors of the present application came up with the idea that it is possible to utilize the advantages of both by combining dye-based absorption-type polarizers and multilayer film polarization separation elements while taking into consideration the arrangement order, etc. Below, an embodiment of a lamp unit and a vehicle lighting system based on this idea will be described in detail.

(第1実施形態)
図3は、第1実施形態の車両用灯具システムの構成を示す図である。図示の車両用灯具システムは、光源1、リフレクタ2、偏光ビームスプリッタ3、リフレクタ4、λ/2位相差板5、第1入射側偏光板6a、第2入射側偏光板6b、第1出射側偏光板6c、視角補償板7、液晶素子8、投影レンズ9、制御部10、カメラ11を含んで構成されている。なお、本実施形態では、光源1、リフレクタ2、偏光ビームスプリッタ3、リフレクタ4、λ/2位相差板5、第1入射側偏光板6a、第2入射側偏光板6b、第1出射側偏光板6c、視角補償板7、液晶素子8および投影レンズ9を含んでランプユニット50が構成されている。また、本実施形態ではリフレクタ2、4および偏光ビームスプリッタ3が「集光部材」に対応する。
First Embodiment
3 is a diagram showing the configuration of a vehicle lamp system according to the first embodiment. The vehicle lamp system shown in the figure includes a light source 1, a reflector 2, a polarizing beam splitter 3, a reflector 4, a λ/2 retardation plate 5, a first incident side polarizing plate 6a, a second incident side polarizing plate 6b, a first exit side polarizing plate 6c, a viewing angle compensation plate 7, a liquid crystal element 8, a projection lens 9, a control unit 10, and a camera 11. In this embodiment, a lamp unit 50 is configured including the light source 1, the reflector 2, the polarizing beam splitter 3, the reflector 4, the λ/2 retardation plate 5, the first incident side polarizing plate 6a, the second incident side polarizing plate 6b, the first exit side polarizing plate 6c, the viewing angle compensation plate 7, the liquid crystal element 8, and the projection lens 9. In this embodiment, the reflectors 2 and 4 and the polarizing beam splitter 3 correspond to the "light collecting member".

光源1は、例えば青色光を放出する発光素子(LED)に黄色蛍光体を組み合わせて構成された白色光LEDを含んで構成されている。光源1は、例えば、マトリクス状あるいはライン状に配列された複数の白色光LEDを備える。本実施形態では、光源1は、出射する光がリフレクタ2へ入射するように配置されている。 The light source 1 is configured to include a white light LED that is configured by combining a light emitting element (LED) that emits blue light with a yellow phosphor. The light source 1 includes, for example, a plurality of white light LEDs arranged in a matrix or line. In this embodiment, the light source 1 is arranged so that the light it emits is incident on the reflector 2.

リフレクタ2は、光源1から出射する光を偏光ビームスプリッタ3の存在する方向へ反射させる。 The reflector 2 reflects the light emitted from the light source 1 in the direction of the polarizing beam splitter 3.

偏光ビームスプリッタ3は、入射する光のうち特定方向の偏光を透過させるとともに、それ以外の方向の偏光を反射させるものである。このような偏光ビームスプリッタ3としては、例えば多層膜偏光分離素子やワイヤーグリッド偏光板などを用いることができる。 The polarizing beam splitter 3 transmits light polarized in a specific direction among the incident light, and reflects light polarized in other directions. For example, a multilayer film polarization separation element or a wire grid polarizer can be used as the polarizing beam splitter 3.

リフレクタ4は、偏光ビームスプリッタ3を透過した偏光を液晶素子8の存在する方向へ反射させて所定の焦点位置に集光させる。 The reflector 4 reflects the polarized light that passes through the polarizing beam splitter 3 in the direction of the liquid crystal element 8, focusing the light at a predetermined focal position.

リフレクタ2、4および偏光ビームスプリッタ3は、第1入射側偏光板6aに対して広角、例えば第1入射側偏光板6aの法線方向を0°として±20°以上の範囲を含む光を入射させるようにすることが光利用効率の観点から好ましい。 From the viewpoint of light utilization efficiency, it is preferable that the reflectors 2, 4 and the polarizing beam splitter 3 are configured to cause light to be incident at a wide angle relative to the first incident side polarizing plate 6a, for example, a range of ±20° or more with the normal direction of the first incident side polarizing plate 6a being 0°.

λ/2位相差板5は、リフレクタ4により反射された偏光の偏光方向を90°回転させて出射させる。 The λ/2 retardation plate 5 rotates the polarization direction of the polarized light reflected by the reflector 4 by 90° and outputs it.

第1入射側偏光板6aは、上記した透過反射型偏光板(多層膜偏光分離素子またはワイヤーグリッド偏光板)からなり、偏光ビームスプリッタ3やリフレクタ4により反射された偏光が入射する位置であって液晶素子8の光入射側に配置されている。 The first incident polarizing plate 6a is made of the above-mentioned transmissive reflective polarizing plate (multilayer film polarization separation element or wire grid polarizing plate) and is disposed on the light incident side of the liquid crystal element 8 at a position where the polarized light reflected by the polarizing beam splitter 3 or reflector 4 is incident.

第2入射側偏光板6bは、上記した吸収型偏光板(染料系吸収型偏光板または色素吸収型偏光板)からなり、第1入射側偏光板6aと液晶素子8との間に配置されている。 The second incident side polarizer 6b is made of the above-mentioned absorption type polarizer (a dye-based absorption type polarizer or a dye absorption type polarizer) and is disposed between the first incident side polarizer 6a and the liquid crystal element 8.

第1出射側偏光板6bは、上記した透過反射型偏光板(多層膜偏光分離素子またはワイヤーグリッド偏光板)からなり、液晶素子8を透過した偏光が入射する位置、すなわち液晶素子8の光出射側に配置されている。 The first exit polarizer 6b is made of the transmissive reflective polarizer (multilayer film polarized light separation element or wire grid polarizer) described above, and is disposed at a position where the polarized light that has passed through the liquid crystal element 8 is incident, i.e., on the light exit side of the liquid crystal element 8.

視角補償板7は、例えば、負の二軸光学異方性位相差板であり、第2入射側偏光板6bと液晶素子8との間に配置されている。 The viewing angle compensation plate 7 is, for example, a negative biaxial optically anisotropic retardation plate, and is disposed between the second incident side polarizing plate 6b and the liquid crystal element 8.

液晶素子8は、例えば、それぞれ個別に制御可能な複数の画素領域(光制御領域)を有しており、制御部10の制御信号に応じて各画素領域の液晶層における液晶分子の配向状態が可変に制御される。それにより、光照射範囲と減光範囲に対応した明暗や色相を有する画像が形成される。本実施形態の液晶素子8としては、例えば、一軸配向処理がなされており電圧無印加時に液晶層の液晶分子が略垂直に配向するものが用いられている。液晶素子8は、偏光ビームスプリッタ3やリフレクタ4により集光される光の焦点位置に対応して配置されている。 The liquid crystal element 8 has, for example, a number of pixel regions (light control regions) that can be controlled individually, and the orientation state of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer of each pixel region is variably controlled according to the control signal of the control unit 10. As a result, an image is formed having brightness and hue corresponding to the light irradiation range and the dimming range. As the liquid crystal element 8 of this embodiment, for example, one that has been subjected to uniaxial orientation processing and in which the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are oriented approximately vertically when no voltage is applied is used. The liquid crystal element 8 is arranged corresponding to the focal position of the light focused by the polarizing beam splitter 3 and the reflector 4.

投影レンズ9は、第1入射側偏光板6a、第2入射側偏光板6b、液晶素子8、第1出射側偏光板6cによって形成される画像(光照射範囲と減光範囲に対応した明暗ないし色相を有する像)をヘッドライト用配光になるように広げて自車両の前方へ投影するものであり、例えば反転投影型のプロジェクターレンズが用いられる。投影レンズ9の開口数NAについては、投影レンズ9の中心軸に対して最も傾斜して入射する光が中心軸となす角度をθとすると、NA=sinθと表せる。 The projection lens 9 expands the image (an image having brightness or hue corresponding to the light irradiation range and dimming range) formed by the first entrance polarizer 6a, the second entrance polarizer 6b, the liquid crystal element 8, and the first exit polarizer 6c to form a headlight light distribution and projects it forward of the vehicle. For example, an inverted projection type projector lens is used. The numerical aperture NA of the projection lens 9 can be expressed as NA = sin θ, where θ is the angle between the central axis and the light incident most obliquely with respect to the central axis of the projection lens 9.

制御部10は、自車両の前方空間を撮影するカメラ11によって得られる画像に基づいて画像処理を行うことによって、前方空間に存在する前方車両や歩行者等(対象体)の位置を検出し、検出された前方車両等の位置を減光範囲(非照射範囲)とし、それ以外の領域を光照射範囲とした配光パターンを設定し、この配光パターンに対応した像を形成するための制御信号を生成して液晶素子8へ供給する。 The control unit 10 detects the positions of vehicles ahead, pedestrians, etc. (objects) in the space ahead by performing image processing based on images obtained by the camera 11 that captures the space ahead of the vehicle, sets a light distribution pattern in which the positions of the detected vehicles ahead, etc. are designated as dimming ranges (non-illuminated ranges) and the remaining areas are designated as light illumination ranges, generates control signals for forming an image corresponding to this light distribution pattern, and supplies the control signals to the liquid crystal element 8.

図4は、第1実施形態の車両用灯具システムのランプユニットにおける各光学要素の光学軸の位置関係について説明するための図である。ランプユニット50は、光源1によって生成される光が入射する側から順に、第1入射側偏光板6a、第2入射側偏光板6b、視角補償板7、液晶素子8、第1出射側偏光板6cの順で配置されている。 Figure 4 is a diagram for explaining the positional relationship of the optical axes of each optical element in the lamp unit of the vehicle lighting system of the first embodiment. The lamp unit 50 is arranged in the following order from the side where the light generated by the light source 1 is incident: a first incident side polarizing plate 6a, a second incident side polarizing plate 6b, a viewing angle compensation plate 7, a liquid crystal element 8, and a first exit side polarizing plate 6c.

第1入射側偏光板6aは、互いに略直交する透過軸と吸収軸(反射軸)を有しており、そのうちの吸収軸A1が図中において右上がり45°の方位となるように配置されている。また、第2入射側偏光板6bは、その吸収軸A2が図中において右上がり45°の方位となるように配置されている。すなわち、第1入射側偏光板6aと第2入射側偏光板6bは互いの吸収軸A1、A2が略平行となるように配置されている。また、第1出射側偏光板6cは、互いに略直交する透過軸と吸収軸(反射軸)を有しており、そのうちの吸収軸A5が図中において左上がり45°の方位となるように配置されている。つまり、第1入射側偏光板6aおよび第2入射側偏光板6bと第1出射側偏光板6cは、各吸収軸A1、A2と吸収軸A5とが略直交する配置(クロスニコル配置)とされている。 The first incident side polarizing plate 6a has a transmission axis and an absorption axis (reflection axis) that are approximately orthogonal to each other, and is arranged so that the absorption axis A1 of the two is oriented at 45° upward to the right in the figure. The second incident side polarizing plate 6b is arranged so that the absorption axis A2 of the two is oriented at 45° upward to the right in the figure. That is, the first incident side polarizing plate 6a and the second incident side polarizing plate 6b are arranged so that the absorption axes A1 and A2 of the two are approximately parallel to each other. The first exit side polarizing plate 6c has a transmission axis and an absorption axis (reflection axis) that are approximately orthogonal to each other, and is arranged so that the absorption axis A5 of the two is oriented at 45° upward to the left in the figure. That is, the first incident side polarizing plate 6a, the second incident side polarizing plate 6b, and the first exit side polarizing plate 6c are arranged so that the absorption axes A1 and A2 of the two are approximately orthogonal to the absorption axis A5 (crossed Nicol arrangement).

なお、本明細書において「略平行」とは必ずしも幾何学における厳密な平行をいうものではなく、製造時の誤差等を反映した範囲(例えば0°±5°以内の範囲)で2つの軸の方向が揃っていることをいい、「略直交」とは必ずしも幾何学における厳密な直交をいうものではなく、製造時の誤差等を反映した範囲(例えば90°±5°以内の範囲)で2つの軸の方向が交差していることをいう。 In this specification, "substantially parallel" does not necessarily mean strictly parallel in the geometric sense, but means that the directions of the two axes are aligned within a range that reflects manufacturing errors, etc. (for example, within a range of 0°±5°), and "substantially perpendicular" does not necessarily mean strictly perpendicular in the geometric sense, but means that the directions of the two axes intersect within a range that reflects manufacturing errors, etc. (for example, within a range of 90°±5°).

視角補償板7は、第2入射側偏光板6bと液晶素子8との間において、その面内遅相軸A3が図中において左上がり45°の方位となるように配置されている。液晶素子8は、上記の通り一軸配向処理の施された垂直配向型液晶層を備えるものであり、電圧印加時における液晶層の略中央における液晶分子の配向方向A4(平面視したもの)が第1入射側偏光板6a、第2入射側偏光板6bと第1出射側偏光板6cの各吸収軸A1、A2、A5のいずれに対しても略45°の方向となるように図中において下向き方位に配置されている。 The viewing angle compensation plate 7 is disposed between the second entrance polarizer 6b and the liquid crystal element 8 so that its in-plane slow axis A3 is oriented at 45° upward to the left in the figure. The liquid crystal element 8 has a vertical alignment type liquid crystal layer that has been subjected to uniaxial alignment processing as described above, and is disposed in a downward orientation in the figure so that the alignment direction A4 (when viewed in a plane) of the liquid crystal molecules at approximately the center of the liquid crystal layer when a voltage is applied is approximately 45° to each of the absorption axes A1, A2, and A5 of the first entrance polarizer 6a, the second entrance polarizer 6b, and the first exit polarizer 6c.

上記のような構成を有する第1実施形態のランプユニット50並びに車両用灯具システムでは、第1入射側偏光板6aの透過軸に平行な振動を有する光以外は光源1側(リフレクタ2およびリフレクタ4の側)へ反射して戻り、透過軸に平行な振動を有して広角に入射した光は透過して第2入射側偏光板6bへ入射する。第1入射側偏光板6aと第2入射側偏光板6bは、各々の吸収軸A1、A2が略平行に配置されていることから、第2入射側偏光板6bにおける光吸収はわずかである。つまり、第1入射側偏光板6aを介さずに直接に第2入射側偏光板6bへ光を入射させた場合に比べると、第2入射側偏光板6bへ入射する光の光量が抑制されるので、第2入射側偏光板6bの熱による損傷を防ぐことができる。そして、第2入射側偏光板6bとして吸収型偏光板を用いているので、上記の通り広角に入射する光に対して光抜けをより抑制することが可能となるので、車両前方に照射される光の配光パターンにおけるコントラストを向上させることができる。 In the lamp unit 50 and vehicle lighting system of the first embodiment having the above-mentioned configuration, light other than the light having vibrations parallel to the transmission axis of the first incident side polarizing plate 6a is reflected back to the light source 1 side (the side of the reflector 2 and reflector 4), and light having vibrations parallel to the transmission axis and incident at a wide angle is transmitted and incident on the second incident side polarizing plate 6b. Since the first incident side polarizing plate 6a and the second incident side polarizing plate 6b are arranged with their respective absorption axes A1 and A2 approximately parallel to each other, the light absorption in the second incident side polarizing plate 6b is slight. In other words, compared to the case where light is directly incident on the second incident side polarizing plate 6b without passing through the first incident side polarizing plate 6a, the amount of light incident on the second incident side polarizing plate 6b is suppressed, so that damage to the second incident side polarizing plate 6b due to heat can be prevented. Furthermore, because an absorptive polarizing plate is used as the second incident-side polarizing plate 6b, it is possible to further suppress light leakage for light incident at a wide angle as described above, thereby improving the contrast in the light distribution pattern of the light irradiated forward of the vehicle.

(第2実施形態)
図5は、第2実施形態の車両用灯具システムにおけるランプユニットの構成を示す図である。なお、車両用灯具システムの全体構成は第1実施形態と同様であるのでここでは説明を省略する(図3参照)。図5に示す第2実施形態のランプユニット50aは、基本的に第1実施形態のランプユニット50と共通の構成を備えており、さらに第2出射側偏光板6dを追加された点が相違している。図5では、共通の構成については同一符号を付しており、それらについては説明を省略する。
Second Embodiment
Fig. 5 is a diagram showing the configuration of a lamp unit in a vehicle lighting system of the second embodiment. The overall configuration of the vehicle lighting system is the same as that of the first embodiment, so a description thereof will be omitted here (see Fig. 3). The lamp unit 50a of the second embodiment shown in Fig. 5 basically has a common configuration with the lamp unit 50 of the first embodiment, and differs in that a second exit side polarizing plate 6d is added. In Fig. 5, the common configurations are given the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.

第2実施形態のランプユニット50aにおいて、第2出射側偏光板6dは、第1出射側偏光板6cと液晶素子8の間に配置されている。この第2出射側偏光板6dは、第2入射側偏光板6bと同様に吸収型偏光板(染料系吸収型偏光板または色素吸収型偏光板)からなり、その吸収軸A6が第1出射側偏光板6cの吸収軸A5と略平行に配置されている。 In the lamp unit 50a of the second embodiment, the second exit side polarizer 6d is disposed between the first exit side polarizer 6c and the liquid crystal element 8. This second exit side polarizer 6d is made of an absorption type polarizer (a dye-based absorption type polarizer or a dye absorption type polarizer) like the second entrance side polarizer 6b, and its absorption axis A6 is disposed approximately parallel to the absorption axis A5 of the first exit side polarizer 6c.

このように第2出射側偏光板6dを設けたことで、第1実施形態に比べて以下の効果がさらに追加される。具体的には、第1出射側偏光板6cにおいて透過軸に平行な振動を有する光以外は液晶素子8側へ反射し、広角に入射した光は反射されないがその光量は第2出射側偏光板6dへ直接に入射させた場合に比べて抑制されていることから、第2出射側偏光板6dでの光吸収はわずかであり、熱による損傷を回避することができる。また、広角に入射する光に対して第2出射側偏光板6dによる光抜けの抑制効果が得られることから、液晶素子8を暗状態に対応するように駆動した場合における第1出射側偏光板6cからの光抜けが抑制される。それにより、車両前方に照射される光の配光パターンにおけるコントラストをより向上させることができる。 By providing the second exit side polarizing plate 6d in this way, the following effects are further added compared to the first embodiment. Specifically, the first exit side polarizing plate 6c reflects light other than the light having vibrations parallel to the transmission axis toward the liquid crystal element 8, and the light incident at a wide angle is not reflected, but the amount of light is suppressed compared to when the light is directly incident on the second exit side polarizing plate 6d. Therefore, the light absorption by the second exit side polarizing plate 6d is slight, and damage due to heat can be avoided. In addition, since the second exit side polarizing plate 6d has the effect of suppressing light leakage for light incident at a wide angle, light leakage from the first exit side polarizing plate 6c is suppressed when the liquid crystal element 8 is driven to correspond to the dark state. This makes it possible to further improve the contrast in the light distribution pattern of the light irradiated forward of the vehicle.

(第3実施形態)
図6は、第3実施形態の車両用灯具システムにおけるランプユニットの構成を示す図である。なお、車両用灯具システムの全体構成は第1実施形態と同様であるのでここでは説明を省略する(図3参照)。図6に示す第3実施形態のランプユニット50bは、基本的に第2実施形態のランプユニット50aと共通の構成を備えており、さらに第3入射側偏光板6eと第3出射側偏光板6fを追加された点が相違している。図6では、共通の構成については同一符号を付しており、それらについては説明を省略する。
Third Embodiment
Fig. 6 is a diagram showing the configuration of a lamp unit in a vehicle lighting system of the third embodiment. The overall configuration of the vehicle lighting system is the same as that of the first embodiment, so a description thereof will be omitted here (see Fig. 3). The lamp unit 50b of the third embodiment shown in Fig. 6 basically has a common configuration with the lamp unit 50a of the second embodiment, and differs in that a third entrance side polarizing plate 6e and a third exit side polarizing plate 6f are added. In Fig. 6, the common configurations are given the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.

第3実施形態のランプユニット50bにおいて、第3入射側偏光板6eは、第2入射側偏光板6bと視角補償板7の間に配置されている。この第3入射側偏光板6eは、第1入射側偏光板6aと同様に透過反射型偏光板(多層膜偏光分離素子またはワイヤーグリッド偏光板)からなり、互いに略直交する透過軸と吸収軸(反射軸)を有しており、そのうちの吸収軸A7が第1入射側偏光板6aおよび第2入射側偏光板6bの各吸収軸A1、A2と略平行に配置されている。また、第3出射側偏光板6fは、第2出射側偏光板6dと液晶素子8の間に配置されている。この第3出射側偏光板6fは、第1出射側偏光板6cと同様に透過反射型偏光板(多層膜偏光分離素子またはワイヤーグリッド偏光板)からなり、互いに略直交する透過軸と吸収軸(反射軸)を有しており、そのうちの吸収軸A8が第1出射側偏光板6cおよび第2出射側偏光板6dの各吸収軸A5、A6と略平行に配置されている。 In the lamp unit 50b of the third embodiment, the third incident side polarizer 6e is disposed between the second incident side polarizer 6b and the viewing angle compensation plate 7. This third incident side polarizer 6e is made of a transmissive reflective polarizer (multilayer film polarization separation element or wire grid polarizer) like the first incident side polarizer 6a, and has a transmission axis and an absorption axis (reflection axis) that are approximately perpendicular to each other, of which the absorption axis A7 is disposed approximately parallel to the absorption axes A1 and A2 of the first incident side polarizer 6a and the second incident side polarizer 6b. In addition, the third exit side polarizer 6f is disposed between the second exit side polarizer 6d and the liquid crystal element 8. Like the first exit side polarizer 6c, the third exit side polarizer 6f is made of a transmissive reflective polarizer (a multilayer film polarization separation element or a wire grid polarizer) and has a transmission axis and an absorption axis (reflection axis) that are approximately perpendicular to each other, with the absorption axis A8 being arranged approximately parallel to the absorption axes A5 and A6 of the first exit side polarizer 6c and the second exit side polarizer 6d.

このように、入射側、出射側それぞれにおいて、透過反射型偏光板(多層膜偏光分離素子またはワイヤーグリッド偏光板)を一対にしてそれらの間に吸収型偏光板(染料系吸収型偏光板または色素吸収型偏光板)を配置した構成とすることにより、第2実施形態に比べて、さらに光源1、第2入射側偏光板6b、第2出射側偏光板6dなどの熱による損傷を抑制できる効果が得られる。具体的には、例えば第1出射側偏光板6c側から外光が入射したとしても、第1出射側偏光板6cにより外光のうち半分である第1成分(第1偏光)の光は反射される。また、残り半分である第2成分(第2偏光)の光は透過するが液晶素子8を暗状態に対応するように駆動している場合には第3入射側偏光板6eにて第2成分の光も反射させるので、光源1側へは到達しない。従って、焦点位置である光源1の熱による損傷を回避することができるとともに、吸収型偏光板である染料系吸収型偏光板または色素吸収型偏光板からなる第2入射側偏光板6bや第2出射側偏光板6dなどの熱による損傷や劣化を抑制することができる。 In this way, by configuring a pair of transmissive reflective polarizers (multilayer film polarization separation element or wire grid polarizer) on each of the incident side and the exit side and arranging an absorption polarizer (dye-based absorption polarizer or dye absorption polarizer) between them, the effect of suppressing damage caused by heat to the light source 1, the second incident side polarizer 6b, the second exit side polarizer 6d, etc. can be further obtained compared to the second embodiment. Specifically, even if external light is incident from the first exit side polarizer 6c side, the first component (first polarized light), which is half of the external light, is reflected by the first exit side polarizer 6c. In addition, the remaining half, the second component (second polarized light), is transmitted, but when the liquid crystal element 8 is driven to correspond to the dark state, the second component of light is also reflected by the third incident side polarizer 6e, so it does not reach the light source 1 side. This makes it possible to avoid damage caused by heat to the light source 1, which is the focal position, and also to suppress damage or deterioration caused by heat to the second entrance side polarizing plate 6b and the second exit side polarizing plate 6d, which are made of an absorption type polarizing plate, such as a dye-based absorption type polarizing plate or a dye absorption type polarizing plate.

なお、本発明は上記した各実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。例えば、各偏光板などの光学軸の配置は上記した内容に限定されない。例えば、第2入射側偏光板6bの吸収軸を第1入射側偏光板6a(または第3入射側偏光板6e)の吸収軸と平行ではない配置(例えば、数°ずらした配置)とすることで、出射光の色調を光源1から出射される光と異なる色調に変えることができる。第2出射側偏光板6dと第1出射側偏光板6c、第3出射側偏光板6fにおいても同様である。また、色素吸収型偏光板を用いる場合において、色調がニュートラルではないもの、例えばバイオレットや青などの色調を有する色素吸収型偏光板を用いることによっても出射光の色調を光源1から出射される光と異なる色調に変えることができる。これらによれば、車両前方に照射される光の配光パターンにおける色調を可変に設定することができる。 The present invention is not limited to the contents of the above-mentioned embodiments, and can be implemented in various modifications within the scope of the gist of the present invention. For example, the arrangement of the optical axes of each polarizing plate is not limited to the above-mentioned contents. For example, by arranging the absorption axis of the second incident side polarizing plate 6b not parallel to the absorption axis of the first incident side polarizing plate 6a (or the third incident side polarizing plate 6e) (for example, by arranging them to be shifted by several degrees), the color tone of the emitted light can be changed to a color tone different from that of the light emitted from the light source 1. The same is true for the second exit side polarizing plate 6d, the first exit side polarizing plate 6c, and the third exit side polarizing plate 6f. In addition, when a dye-absorbing polarizing plate is used, the color tone of the emitted light can also be changed to a color tone different from that of the light emitted from the light source 1 by using a dye-absorbing polarizing plate having a color tone that is not neutral, such as a color tone of violet or blue. According to these, the color tone in the light distribution pattern of the light irradiated in front of the vehicle can be variably set.

また、上記した各実施形態では、光源1により生成された光が各リフレクタ2、4、偏光ビームスプリッタ3およびλ/2位相差板5を経由して第1入射側偏光板6a側から液晶素子8に入射する構成のランプユニット50等を想定していたが、光源1から液晶素子8へ至る光路はこれに限定されない。例えば、光源1により生成されて出射してレンズ等により集光された光が直接的に第1入射側偏光板6a側から液晶素子8に入射するような構成としてもよい。 In addition, in each of the above-mentioned embodiments, a lamp unit 50 or the like is assumed in which the light generated by the light source 1 passes through each of the reflectors 2, 4, the polarizing beam splitter 3, and the λ/2 retardation plate 5 and enters the liquid crystal element 8 from the first entrance side polarizing plate 6a side, but the optical path from the light source 1 to the liquid crystal element 8 is not limited to this. For example, the light generated and emitted by the light source 1 and collected by a lens or the like may be directly entered into the liquid crystal element 8 from the first entrance side polarizing plate 6a side.

また、上記した各実施形態では、車両の前方へ所望の配光パターンによる光照射を行う車両用灯具システムについて例示したが、光照射を行う対象領域は車両前方に限定されず、車両周辺の任意の領域を対象とすることができる。 In addition, in each of the above-described embodiments, a vehicle lighting system that irradiates light in a desired light distribution pattern in front of the vehicle has been described as an example, but the target area for irradiating light is not limited to the front of the vehicle, and can be any area around the vehicle.

1:光源、2:リフレクタ、3:偏光ビームスプリッタ、4:リフレクタ、5:λ/2位相差板、6a:第1入射側偏光板、6b:第2入射側偏光板、6c:第1出射側偏光板、6d:第2出射側偏光板、6e:第3入射側偏光板、6f:第3出射側偏光板、7:視角補償板、8:液晶素子、9:投影レンズ、10:制御部、11:カメラ、50、50a、50b:ランプユニット 1: Light source, 2: Reflector, 3: Polarizing beam splitter, 4: Reflector, 5: λ/2 retardation plate, 6a: First entrance polarizer, 6b: Second entrance polarizer, 6c: First exit polarizer, 6d: Second exit polarizer, 6e: Third entrance polarizer, 6f: Third exit polarizer, 7: Viewing angle compensation plate, 8: Liquid crystal element, 9: Projection lens, 10: Control unit, 11: Camera, 50, 50a, 50b: Lamp unit

Claims (12)

車両用灯具システムに用いられるランプユニットであって、
光源と、
前記光源によって生成される光を集光する集光部材と、
前記集光部材により集光される光の焦点位置に対応して配置される液晶素子と、
前記液晶素子の光入射側に配置される第1入射側偏光板と、
前記第1入射側偏光板と前記液晶素子の間に配置される第2入射側偏光板と、
前記第2入射側偏光板と前記液晶素子の間に配置される第3入射側偏光板と、
前記液晶素子の光出射側に配置される第1出射側偏光板と、
を含み、
前記第1入射側偏光板は、透過軸と反射軸を有しており、当該透過軸に沿った偏光を透過させて当該反射軸に沿った偏光を反射する透過反射型偏光板であり、
前記第2入射側偏光板は、吸収軸に沿った光成分を吸収する吸収型偏光板であり、
前記第3入射側偏光板は、透過軸と反射軸を有しており当該透過軸に沿った偏光を透過させて当該反射軸に沿った偏光を反射する透過反射型偏光板である、
ランプユニット。
A lamp unit for use in a vehicle lighting system,
A light source;
A light collecting member that collects light generated by the light source;
a liquid crystal element disposed in correspondence with a focal position of the light condensed by the condensing member;
a first incident-side polarizing plate disposed on a light incident side of the liquid crystal element;
a second incident side polarizing plate disposed between the first incident side polarizing plate and the liquid crystal element;
a third input polarizer disposed between the second input polarizer and the liquid crystal element;
a first exit side polarizing plate disposed on the light exit side of the liquid crystal element;
Including,
the first incident-side polarizing plate is a transflective polarizing plate having a transmission axis and a reflection axis, and transmitting polarized light along the transmission axis and reflecting polarized light along the reflection axis;
the second incident-side polarizing plate is an absorptive polarizing plate that absorbs a light component along an absorption axis,
the third incident-side polarizing plate is a transflective polarizing plate having a transmission axis and a reflection axis, which transmits polarized light along the transmission axis and reflects polarized light along the reflection axis;
Lamp unit.
前記第1出射側偏光板は、透過軸と反射軸を有しており当該透過軸に沿った偏光を透過させて当該反射軸に沿った偏光を反射する透過反射型偏光板である、
請求項1に記載のランプユニット。
the first exit-side polarizing plate is a transflective polarizing plate having a transmission axis and a reflection axis, which transmits polarized light along the transmission axis and reflects polarized light along the reflection axis;
2. The lamp unit according to claim 1.
前記第2入射側偏光板の前記吸収軸と前記第1入射側偏光板の前記反射軸とが略平行である、
請求項1又は2に記載のランプユニット。
the absorption axis of the second incident-side polarizing plate and the reflection axis of the first incident-side polarizing plate are substantially parallel to each other;
3. A lamp unit according to claim 1 or 2.
前記第3入射側偏光板の前記反射軸と前記第2入射側偏光板の前記吸収軸とが略平行である、
請求項1に記載のランプユニット。
the reflection axis of the third incident-side polarizing plate and the absorption axis of the second incident-side polarizing plate are substantially parallel to each other;
2. The lamp unit according to claim 1.
前記第1出射側偏光板と前記液晶素子の間に配置される第2出射側偏光板を更に含み、
前記第2出射側偏光板は、吸収軸に沿った光成分を吸収する吸収型偏光板である、
請求項1~4の何れか1項に記載のランプユニット。
a second exit side polarizing plate disposed between the first exit side polarizing plate and the liquid crystal element;
The second exit side polarizing plate is an absorptive polarizing plate that absorbs light components along an absorption axis.
The lamp unit according to any one of claims 1 to 4.
前記第2出射側偏光板の前記吸収軸と前記第1出射側偏光板の前記反射軸とが略平行である、
請求項5に記載のランプユニット。
the absorption axis of the second exit-side polarizing plate and the reflection axis of the first exit-side polarizing plate are substantially parallel to each other;
6. The lamp unit according to claim 5.
前記第2出射側偏光板と前記液晶素子の間に配置される第3出射側偏光板を更に含み、
前記第3出射側偏光板は、透過軸と反射軸を有しており、当該透過軸に沿った偏光を透過させて当該反射軸に沿った偏光を反射する透過反射型偏光板である、
請求項5又は6に記載のランプユニット。
a third exit side polarizing plate disposed between the second exit side polarizing plate and the liquid crystal element;
the third output-side polarizing plate has a transmission axis and a reflection axis, and is a transmission-reflection type polarizing plate that transmits polarized light along the transmission axis and reflects polarized light along the reflection axis;
7. A lamp unit according to claim 5 or 6.
前記第3出射側偏光板の前記反射軸と前記第2出射側偏光板の前記吸収軸とが略平行である、
請求項に記載のランプユニット。
the reflection axis of the third exit-side polarizing plate and the absorption axis of the second exit-side polarizing plate are substantially parallel to each other;
8. The lamp unit according to claim 7 .
車両用灯具システムに用いられるランプユニットであって、
光源と、
前記光源によって生成される光を集光する集光部材と、
前記集光部材により集光される光の焦点位置に対応して配置される液晶素子と、
前記液晶素子の光入射側に配置される第1入射側偏光板と、
前記第1入射側偏光板と前記液晶素子の間に配置される第2入射側偏光板と、
前記液晶素子の光出射側に配置される第1出射側偏光板と、
を含み、
前記第1入射側偏光板は、透過軸と反射軸を有しており、当該透過軸に沿った偏光を透過させて当該反射軸に沿った偏光を反射する透過反射型偏光板であり、
前記第2入射側偏光板は、吸収軸に沿った光成分を吸収する吸収型偏光板であり、
前記液晶素子の電圧印加時における液晶層の略中央における液晶分子の配向方向は、前記第1入射側偏光板の反射軸及び前記第2入射側偏光板の吸収軸に対して略45°の方向である、
ランプユニット。
A lamp unit for use in a vehicle lighting system,
A light source;
A light collecting member that collects light generated by the light source;
a liquid crystal element disposed in correspondence with a focal position of the light condensed by the condensing member;
a first incident-side polarizing plate disposed on a light incident side of the liquid crystal element;
a second incident side polarizing plate disposed between the first incident side polarizing plate and the liquid crystal element;
a first exit side polarizing plate disposed on the light exit side of the liquid crystal element;
Including,
the first incident-side polarizing plate is a transflective polarizing plate having a transmission axis and a reflection axis, and transmitting polarized light along the transmission axis and reflecting polarized light along the reflection axis;
the second incident-side polarizing plate is an absorptive polarizing plate that absorbs a light component along an absorption axis,
an alignment direction of liquid crystal molecules at approximately the center of the liquid crystal layer when a voltage is applied to the liquid crystal element is approximately 45° with respect to a reflection axis of the first incident side polarizer and an absorption axis of the second incident side polarizer;
Lamp unit.
前記第2入射側偏光板と前記液晶素子の間に配置される視角補償板を更に含む、
請求項9に記載のランプユニット。
Further comprising a viewing angle compensation plate disposed between the second incident side polarizing plate and the liquid crystal element.
10. The lamp unit according to claim 9.
前記第1入射側偏光板の前記反射軸と前記第2入射側偏光板の前記吸収軸とが略平行であり、
前記視角補償板の遅相軸は、前記第1入射側偏光板の前記吸収軸及び前記第2入射側偏光板の前記吸収軸に対して略直交する方向である、
請求項10に記載のランプユニット。
the reflection axis of the first incident-side polarizing plate and the absorption axis of the second incident-side polarizing plate are substantially parallel to each other,
a slow axis of the visual angle compensation plate is substantially perpendicular to the absorption axis of the first incident side polarizing plate and the absorption axis of the second incident side polarizing plate;
11. The lamp unit according to claim 10.
請求項1~11の何れか1項に記載のランプユニットと、当該ランプユニットを制御する
制御部を含む、車両用灯具システム。
A vehicle lighting system comprising: a lamp unit according to any one of claims 1 to 11; and a control unit that controls the lamp unit.
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