特許 7499588 ランプユニット、車両用灯具システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-06

(45)【発行日】2024-06-14

(54)【発明の名称】ランプユニット、車両用灯具システム

(51)【国際特許分類】

   F21S 41/64 20180101AFI20240607BHJP

   G02F 1/13 20060101ALI20240607BHJP

   F21S 41/145 20180101ALI20240607BHJP

   F21S 41/151 20180101ALI20240607BHJP

   F21S 41/153 20180101ALI20240607BHJP

   F21S 41/20 20180101ALI20240607BHJP

   F21V 9/14 20060101ALI20240607BHJP

   F21V 9/40 20180101ALI20240607BHJP

   F21W 102/14 20180101ALN20240607BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20240607BHJP

【ＦＩ】

F21S41/64

G02F1/13 505

F21S41/145

F21S41/151

F21S41/153

F21S41/20

F21V9/14

F21V9/40 400

F21W102:14

F21Y115:10

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020049106

(22)【出願日】2020-03-19

(65)【公開番号】P2021150182

(43)【公開日】2021-09-27

【審査請求日】2023-02-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000002303

【氏名又は名称】スタンレー電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001184

【氏名又は名称】弁理士法人むつきパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】岩本 宜久

(72)【発明者】

【氏名】片野 邦彦

【審査官】山崎 晶

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０１３６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１０２２４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－００３１０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｓ ４１／６４

Ｇ０２Ｆ １／１３

Ｆ２１Ｓ ４１／１４５

Ｆ２１Ｓ ４１／１５１

Ｆ２１Ｓ ４１／１５３

Ｆ２１Ｓ ４１／２０

Ｆ２１Ｖ ９／１４

Ｆ２１Ｖ ９／４０

Ｆ２１Ｗ １０２／１４

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

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。

【請求項2】

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。

【請求項3】

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。

【請求項4】

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。

【請求項5】

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。

【請求項6】

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。

【請求項7】

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。

【請求項8】

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７に記載のランプユニット。

【請求項9】

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。

【請求項10】

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。

【請求項11】

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。

【請求項12】

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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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。

【0003】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１９－２０４７１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

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。

【課題を解決するための手段】

【0006】

［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。

【0007】

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。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】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。

【図2】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。

【図3】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4】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。

【図5】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。

【図6】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。

【発明を実施するための形態】

【0009】

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。

【0010】

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。

【0011】

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。

【0012】

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。

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

（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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

（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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

（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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

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。

【符号の説明】

【0045】

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

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】