(57)【要約】      （修正有）【課題】車両用灯具システムに用いる液晶素子の個別電極の数を増やしてもそれらに対応する引き回し配線のレイアウトを容易にする。【解決手段】自車両の周辺へ向けて選択的な光照射を行うための車両用灯具システムであって、光源、液晶素子、レンズを備える。液晶素子は、複数の第１個別電極部１３１ａ、１３１ｂ、複数の第２個別電極部１３２ａ〜１３２ｄ及び第１引き回し配線部を有する。第１引き回し配線部は、各々が複数の第１個別電極部の何れかと接続される複数の第１個別引き回し配線２３２ｃと、各々が複数の第２個別電極部の何れかと接続されており、複数の第１個別電極部の各々の第１方向における相互間の隙間を通して配置される複数の第２個別引き回し配線２３２ｂ、２３２ｄと、を含む。【選択図】図８
2019040727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の周辺へ向けて選択的な光照射を行うための車両用灯具システムであって、
光源と、
前記光源からの光が入射する位置に配置される液晶素子と、
前記液晶素子から出射する光による像を前記自車両の周辺へ投影するレンズと、
を含み、
前記液晶素子は、
対向配置される第１基板及び第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板の間に配置される液晶層と、
前記第１基板に設けられる第１電極及び第１引き回し配線部と、
前記第２基板に設けられて前記第１電極と対向配置される第２電極と、
を含み、
前記第１電極は、
平面視において第１方向に沿って配列された複数の第１個別電極部を有する第１電極パターン部と、
平面視において前記第１方向に沿って配列された複数の第２個別電極部を有し、前記第１方向と略直交する第２方向において前記第１電極パターン部と隣接して配置される第２電極パターン部と、
を含み、
前記第１引き回し配線部は、
各々が前記複数の第１個別電極部の何れかと接続される複数の第１個別引き回し配線と、
各々が前記複数の第２個別電極部の何れかと接続されており、前記複数の第１個別電極部の各々の前記第１方向における相互間の隙間を通して配置される複数の第２個別引き回し配線と、
を含む、
車両用灯具システム。
【請求項２】
前記第２電極は、
平面視において前記第２方向に延びており、前記第１方向に沿って間欠的に配置される複数のスリット部と、
前記第１方向に沿って延在しており、前記複数のスリット部によって分離された電極部分同士を接続する渡り配線部と、
を有しており、
前記複数のスリット部の各々は、前記複数の第２個別引き回し配線の何れか１つ以上と平面視において重なるように配置され、
前記渡り配線部は、前記複数の第２個別電極部と平面視において重なるように配置される、
請求項１に記載の車両用灯具システム。
【請求項３】
前記複数の第２個別電極部は、複数の菱形状及び／又は六角形状の個別電極部と、複数の三角形状の個別電極部及び／又は複数の逆三角形状の個別電極部を有しており、当該各個別電極部は、各々の有する辺の１つ以上が前記第１方向と交差するように配置される、
請求項１又は２に記載の車両用灯具システム。
【請求項４】
前記複数の三角形状の個別電極部の各々は、前記複数の逆三角形状の個別電極部の何れか１つと対をなして前記第２方向に隣接して配置される、
請求項３に記載の車両用灯具システム。
【請求項５】
前記複数の三角形状の個別電極部及び／又は前記複数の逆三角形状の個別電極部の各々と、前記複数の菱形状及び／又は六角形状の個別電極部の各々とが前記第１方向において交互に配置される、
請求項１〜４の何れか１項に記載の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、液晶素子を用いて車両周辺への選択的な光照射を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶素子を用いて配光制御を行う車両用灯具（ヘッドランプ）の従来例は、例えば特開２００５−１８３３２７号公報（特許文献１）や特開２０１１−１２４１１０号公報（特許文献２）に開示されている。これらの従来例では、液晶素子を用いて光源からの光を選択的に透過させることによって所望の配光パターンを形成することができる。このような配光パターンは、例えば、自車両の周辺に存在する他車両（先行車両、対向車両等）や歩行者などの存在する領域にはハイビームを照射せずにそれ以外の領域にはハイビームを照射するといった配光制御に用いられる。
【０００３】
ところで、上記のような選択的な光照射による配光パターンの形成を行う場合には、それぞれ個別に光の透過と非透過を制御できる光変調領域の数をより多くし、かつ高精細化することが望まれる。他方で、配光パターンの高品位化やパターン切り替えの高速化を実現するという観点では、例えば液晶素子をスタティック駆動するか、もしくは低デューティのマルチプレックス駆動することが好ましい。それにより、液晶素子の高速応答化および高コントラスト化を実現できるからである。
【０００４】
しかし、液晶素子の光変調領域の数を増やすには、各々独立に電圧印加をすることができる個別電極の数を増やす必要があり、それに伴って各個別電極に電圧を供給するための引き回し配線も増加する。このため、各引き回し配線のレイアウト設計が難しくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１８３３２７号公報
【特許文献２】特開２０１１−１２４１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明に係る具体的態様は、車両用灯具に用いる液晶素子の個別電極の数を増やしてもそれらに対応する引き回し配線のレイアウトを容易にする技術を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る一態様の車両用灯具システムは、自車両の周辺へ向けて選択的な光照射を行うための車両用灯具システムであって、（ａ１）光源と、（ａ２）前記光源からの光が入射する位置に配置される液晶素子と、（ａ３）前記液晶素子から出射する光による像を前記自車両の周辺へ投影するレンズと、を含み、（ｂ）前記液晶素子は、（ｂ１）対向配置される第１基板及び第２基板と、（ｂ２）前記第１基板と前記第２基板の間に配置される液晶層と、（ｂ３）前記第１基板に設けられる第１電極及び第１引き回し配線部と、（ｂ４）前記第２基板に設けられて前記第１電極と対向配置される第２電極と、を含み、（ｃ）前記第１電極は、（ｃ１）平面視において第１方向に沿って配列された複数の第１個別電極部を有する第１電極パターン部と、（ｃ２）平面視において前記第１方向に沿って配列された複数の第２個別電極部を有し、前記第１方向と略直交する第２方向において前記第１電極パターン部と隣接して配置される第２電極パターン部と、を含み、（ｄ）前記第１引き回し配線部は、（ｄ１）各々が前記複数の第１個別電極部の何れかと接続される複数の第１個別引き回し配線と、（ｄ２）各々が前記複数の第２個別電極部の何れかと接続されており、前記複数の第１個別電極部の各々の前記第１方向における相互間の隙間を通して配置される複数の第２個別引き回し配線と、を含む、車両用灯具システムである。
【０００８】
上記構成によれば、液晶素子を用いて車両周辺への選択的な光照射を行う場合における液晶素子の個別電極の数を増やしてもそれらに対応する引き回し配線のレイアウトを容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、一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２】図２は、液晶素子の構成例を示す模式的な断面図である。
【図３】図３（Ａ）は、配光パターンについて説明するための図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示す配光パターンの図中左側部分を拡大して示した図である。図３（Ｃ）は、図３（Ｂ）に示す配光パターンの一部分を更に拡大して示した図である。
【図４】図４（Ａ）は、液晶素子の第１電極（セグメント電極）の構成を示す平面図である。図４（Ｂ）は、液晶素子の第２電極（コモン電極）の構成を示す平面図である。
【図５】図５は、セグメント電極パターン部の図４における符号ａで示す範囲を拡大して示した平面図である。
【図６】図６は、コモン電極パターン部の図５における符号ｂで示す範囲を拡大して示した平面図である。
【図７】図７は、セグメント電極パターン部とコモン電極パターン部を重ねた状態をコモン電極パターン部の側から見た平面図である。
【図８】図８は、セグメント電極パターン部の図５における符号ｃで示す範囲を拡大して示した平面図である。
【図９】図９は、セグメント電極パターン部の図５における符号ｄで示す範囲を拡大して示した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、一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、自車両の前方へ選択的な光照射を行って所望の配光パターンを得るためのものであり、カメラ１０、制御装置１１、発光素子１２、発光素子駆動装置１３、セパレータ１４、リフレクタ１５、液晶素子１６、一対の偏光板１７ａ、１７ｂ、液晶駆動装置１８およびレンズ１９を含んで構成されている。この車両用灯具システムは、自車両の前方に存在する他車両（先行車両、対向車両）などの状況に応じた選択的な光照射を行うものである。
【００１１】
カメラ１０は、自車両の前方を撮影するためのものであり、自車両内の所定位置（例えばフロントガラス上部等）に設置されている。
【００１２】
制御装置１１は、車両用灯具システム全体の動作を制御するためのものであり、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含んだコンピュータシステムを用いて構成されている。この制御装置１１は、カメラ１０によって撮影された自車両の前方の画像に基づいて所定の画像処理を行うことによって他車両等の位置を検出し、ハイビーム領域のうち、他車両の存在する位置を含んだ所定範囲を非照射領域とし、それ以外の領域を光照射領域にして光照射が行われるように液晶駆動装置１８を制御する。
【００１３】
また、制御装置１１は、自車両に備わったセンサ（図示略）から得られるハンドルの舵角を示す舵角情報に基づき、ハイビームのカットオフラインの位置をハンドルの舵角に応じて左右方向（水平方向）に沿って可変に設定して光照射が行われるように液晶駆動装置１８を制御する。
【００１４】
発光素子１２は、例えばＬＥＤなどの半導体発光素子であり、発光素子駆動装置１３によって駆動されて発光する。この発光素子１２としては、例えば白色光を発するＬＥＤが用いられる。
【００１５】
発光素子駆動装置１３は、ライトスイッチ信号（Ｈ／Ｌ）がオンにされたことが制御装置１１により検出され、制御装置１１から点灯制御信号が与えられると、発光素子１２へ駆動電力を供給する。
【００１６】
セパレータ１４及びリフレクタ１５は、発光素子１２から出射する光を液晶素子１６の所定位置へ集光するための光学系を構成する。なお、セパレータ１４は必須ではなく省略されてもよい。また、光学系としては、ここに例示するリフレクタ光学系以外の光学系（例えばレンズを用いるもの）であってもよい。
【００１７】
なお、本実施形態では、発光素子１２、発光素子駆動装置１３、セパレータ１４及びリフレクタ１５を含んで「光源」が構成されている。
【００１８】
液晶素子１６は、一対の偏光板１７ａ、１７ｂに挟まれており、これら偏光板１７ａ、１７ｂとともに、入射する光の部分的に透光させ、あるいは遮光する。
【００１９】
一対の偏光板１７ａ、１７ｂは、入射光の特定方向に偏光した成分を通過させるものである。本実施形態では、各偏光板１７ａ、１７ｂとして、例えばワイヤーグリッド偏光板を用いる。ここでいうワイヤーグリッド偏光板とは、ガラス、石英、サファイヤ等からなる無機透明基板にアルミニウム等からなる金属細線を設けて偏光機能を持たせたものをいう。
【００２０】
なお、各偏光板１７ａ、１７ｂとして、入射光の全ての成分を特定方向の直線偏光に変換する偏光変換素子を用いてもよい。また、各偏光板１７ａ、１７ｂとして、反射偏光板を用いることによりリサイクル光学系を構成してもよい。これらによれば、光利用効率をより高めることができる。
【００２１】
液晶駆動装置１８は、制御装置１１により制御信号に基づいて液晶素子１６を駆動することにより、液晶素子１６に備わった複数の光変調領域の各々における光透過状態（透光／遮光）を個別に制御する
【００２２】
レンズ１９は、液晶素子１６を透過した光によって形成される像を自車両の前方へ投影する。レンズ１９としては、例えば特定距離に焦点をもつ反転投影型のプロジェクターレンズが用いられる。この場合、上記した液晶素子１６はこのレンズ１９の焦点付近に配置される。
【００２３】
図２は、液晶素子の構成例を示す模式的な断面図である。図示の液晶素子１６は、対向配置された第１基板２１および第２基板２２と、第１基板２１に設けられた第１電極（セグメント電極）２３と、第２基板２２に設けられた第２電極（コモン電極）２４と、第１基板２１と第２基板２２の間に配置された液晶層２７を含んで構成されている。この液晶素子１６を挟んで対向配置される一対の偏光板１７ａ、１７ｂは、例えば互いの吸収軸を略直交させて配置されている。本実施形態では、液晶素子１６の液晶層２７に電圧無印加としているときに光が遮光される（透過率が極めて低くなる）動作モードであるノーマリーブラックモードを想定する。
【００２４】
第１基板２１および第２基板２２は、それぞれ、平面視において矩形状の基板であり、互いに対向して配置されている。各基板としては、例えばガラス基板、プラスチック基板等の透明基板を用いることができる。第１基板２１と第２基板２２の間には、例えば多数のスペーサーが均一に分散配置されており、それらスペーサーによって基板間隙が所望の大きさ（例えば数μｍ程度）に保たれている。
【００２５】
第１電極２３は、第１基板２１の一面側に設けられている。第２電極２４は、第２基板２２の一面側に設けられている。各電極は、それぞれ例えばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの透明導電膜を適宜パターニングすることによって構成されている。なお、図示を省略しているが各電極の上面にさらに絶縁膜が設けられていてもよい。第１電極２３と第２電極２４とが重なる領域のそれぞれが光変調領域として機能する。
【００２６】
第１配向膜２５は、第１基板２１の一面側に第１電極２３を覆うようにして設けられている。第２配向膜２６は、第２基板２２の一面側に第２電極２４を覆うようにして設けられている。各配向膜としては、液晶層２７の配向状態を略垂直配向に規制する配向膜が用いられている。各配向膜にはラビング処理等の一軸配向処理が施されており、一方向への配向規制力を有している。各配向膜への配向処理の方向は、例えばアンチパラレル配向に設定される。
【００２７】
液晶層２７は、第１基板２１と第２基板２２の間に設けられている。本実施形態においては、誘電率異方性Δεが負であり流動性を有するネマティック液晶材料を用いて液晶層２７が構成される。本実施形態の液晶層２７は、第１配向膜２５および第２配向膜２６による配向規制力を受けて初期配向が定まる。また、液晶層２７は、各基板面に対して、例えば８９°程度のプレティルト角を有する。第１電極２３と第２電極２４の間に閾値以上の電圧を印加した際には、液晶層２７の液晶分子は、基板法線方向と直交する方向へ倒れる。なお、ここでは動作モードとしてＶＡ（垂直配向）モードを想定しているが、これに限定されず、例えばＴＮ（捻れ配向）モードでもよい。
【００２８】
図３（Ａ）は、配光パターンについて説明するための図である。ここに示す配光パターン３０は、車両用灯具システムによって自車両の前方の所定位置（例えば自車両の前方２５ｍの位置）に想定される仮想スクリーン上に投影される配光パターンを示している。また、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示す配光パターンの図中左側部分を拡大して示した図である。図３（Ｃ）は、図３（Ｂ）に示す配光パターンの一部分を更に拡大して示した図である。各図において、矩形状、三角形状、菱形状に区分された各領域は、それぞれ個別に光の照射／非照射を制御し得る領域（以後、「配光領域」という。）である。なお、図中におけるｙ方向が車両の上下方向（鉛直方向）、ｘ方向が車両の左右方向（水平方向）に対応する。
【００２９】
配光パターン３０は、図中ｙ方向に沿って上側から順に、第１配光パターン３１、第２配光パターン３２、第３配光パターン３３を含んでいる。第１配光パターン３１、第２配光パターン３２、第３配光パターン３３は、それぞれ図中のｘ方向に相対的に長く延びた形状を有しており、図示の例ではいずれも同じ幅（ｘ方向の長さ）を有しており、かつ各々異なる高さ（ｙ方向の長さ）を有している。また、第１配光パターン３１の下端と第２配光パターン３２の上端、第２配光パターン３２の下端と第３配光パターン３３の上端はそれぞれ接している。
【００３０】
第１配光パターン３１は、ｘ方向に沿って配列される各配光パターン３４、３５、３６を含んで構成されている。配光パターン３４は、ｘ方向における略中央に配置されている。各配光パターン３５は、配光パターン３４のｘ方向における両側にそれぞれ配置されている。各配光パターン３６は、各配光パターン３５のｘ方向における両側にそれぞれ配置されている。図示の例における各配光パターン３４、３５、３６は、いずれも高さ（ｙ方向長さ）が等しい。
【００３１】
配光パターン３４は、各々の幅（ｘ方向長さ）が相対的に小さい複数（図示の例では２０個）の配光領域３４ａを有する。各配光領域３４ａは、互いに同じ幅、同じ高さであり、ｘ方向に沿って互いに隙間なく配置されており、かつそれぞれｙ方向に長い矩形状に構成されている。この配光パターン３４は、相対的に幅の小さい各配光領域３４ａにおいて光の照射／非照射を切り換えることで、自車両の前方の中央付近における配光制御を実現するものである。各配光領域３４ａの幅が相対的に小さいことから、より分解能の高い細やかな配光制御を実現できる。
【００３２】
各配光パターン３５は、各々の幅（ｘ方向長さ）が配光パターン３４の各配光領域３４ａに比べて相対的に大きい複数（図示の例では３個ずつ）の配光領域３５ａを有する。図中左側の配光パターン３５における各配光領域３５ａは、互いに同じ幅、同じ高さであり、ｘ方向に沿って互いに隙間なく配置されており、かつそれぞれｙ方向に長い矩形状に構成されている。図中右側の配光パターン３５における各配光領域３５ａも同様である。また、各配光パターン３５は、それぞれ配光パターン３４とｘ方向における端部同士が接するように隙間なく配置されている。これらの配光パターン３５は、相対的に幅の大きい各配光領域３５ａにおいて光の照射／非照射を切り換えることで、自車両の前方の左右における配光制御を実現するものである。自車両の前方の左右における配光制御についてはそれほどの分解能が必要ないので、各配光領域３５ａの幅を相対的に大きくすることで、液晶素子駆動回路１８の回路構成の簡素化、制御装置１１における配光制御の処理負担の軽減を図ることができる。
【００３３】
各配光パターン３６は、各々の幅（ｘ方向長さ）が配光パターン３５の各配光領域３５ａに比べて相対的に大きい配光領域３６ａを有する。各配光領域３６ａは、互いに同じ幅、同じ高さであり、かつそれぞれ正方形に近い矩形状に構成されている。各配光パターン３６は、それぞれ配光パターン３５とｘ方向における端部同士が接するように隙間なく配置されている。本実施形態では、これらの配光パターン３６は、通常いずれも光を照射しない状態とされるが、必要に応じて光を照射する状態にもすることができる。
【００３４】
第２配光パターン３２は、ｘ方向に沿って配列される各配光パターン３７、３８を含んで構成されている。配光パターン３７は、ｘ方向における中央に配置されている。各配光パターン３８は、配光パターン３７のｘ方向における両側にそれぞれ配置されている。図示の例における各配光パターン３７、３８は、いずれも高さ（ｙ方向長さ）が等しい。
【００３５】
配光パターン３７は、複数の配光領域３７ａ、複数の配光領域３７ｂ、複数の配光領域３７ｃを有する。各配光領域３７ａは、互いに同じ幅、同じ高さであり、ｘ方向に沿って互いに隙間なく配置されており、かつそれぞれ菱形状に構成されている。各配光領域３７ｂは、互いに同じ幅、同じ高さであり、ｘ方向に沿って互いに隙間なく配置されており、かつそれぞれ１つの頂点（頂角）を上向きにした三角形状に構成されている。各配光領域３７ｃは、互いに同じ幅、同じ高さであり、ｘ方向に沿って互いに隙間なく配置されており、かつそれぞれ１つの頂点（頂角）を下向きにした逆三角形状に構成されている。また、各配光領域３７ｂ、３７ｃは、第１配光パターン３１の各配光領域３４ａと同じ幅に設定され、かつｘ方向に沿って同じ配列間隔で上下方向に揃うように配置されている。
【００３６】
各配光領域３７ａは、隣り合う配光領域３７ａ同士が１つの頂点を接するようにして配置されており、各々の四辺がいずれもｘ方向に対して斜交するように配置されている。また、各配光領域３７ｂ、各配光領域３７ｃは、１つの配光領域３７ｂと１つの配光領域３７ｃが対をなして互いの１つの頂点を接するようにして上下に配置されている。また、各配光領域３７ｂは、隣り合う配光領域３７ｂ同士が１つの頂点を接するようにして配置されており、各々の底辺をｘ方向と平行になるように配置されている。同様に、各配光領域３７ｃは、隣り合う配光領域３７ｃ同士が１つの頂点を接するようにして配置されており、各々の底辺をｘ方向と平行になるように配置されている。そして、各配光領域３７ａ、各配光領域３７ｂ、各配光領域３７ｃは、上下に配置される一対の配光領域３７ｂ、３７ｃとこれに隣り合う他の一対の配光領域３７ｂ、３７ｃとの間に１つの配光領域３７ａが挟まれるようにして、ｘ方向に沿って交互に配置されている。
【００３７】
各配光パターン３８は、複数の配光領域３８ａ、複数の配光領域３８ｂ、複数の配光領域３８ｃを有する。各配光領域３８ａは、互いに同じ幅、同じ高さであり、ｘ方向に沿って互いの間に隙間を設けることなく配置されており、かつそれぞれ六角形状に構成されている。各配光領域３８ｂは、互いに同じ幅、同じ高さであり、ｘ方向に沿って互いに隙間なく配置されており、かつそれぞれ１つの頂点を上向きにした三角形状に構成されている。各配光領域３８ｃは、互いに同じ幅、同じ高さであり、ｘ方向に沿って互いに隙間なく配置されており、かつそれぞれ１つの頂点を下向きにした逆三角形状に構成されている。
【００３８】
各配光領域３８ａは、隣り合う配光領域３８ａ同士が１つの頂点を接するようにして配置されており、各々の上辺と下辺がｘ方向に対して平行となり、それ以外の四辺がいずれもｘ方向に対して斜交するように配置されている。また、各配光領域３８ｂ、各配光領域３８ｃは、１つの配光領域３８ｂと１つの配光領域３８ｃが対をなして互いの１つの頂点を接するようにして上下に配置されている。また、各配光領域３８ｂは、隣り合う配光領域３８ｂ同士が１つの頂点を接するようにして配置されており、各々の底辺をｘ方向と平行になるように配置されている。同様に、各配光領域３８ｃは、隣り合う配光領域３８ｃ同士が１つの頂点を接するようにして配置されており、各々の底辺をｘ方向と平行になるように配置されている。そして、各配光領域３８ａ、各配光領域３８ｂ、各配光領域３８ｃは、上下に配置される一対の配光領域３８ｂ、３８ｃとこれに隣り合う他の一対の配光領域３８ｂ、３８ｃとの間に１つの配光領域３８ａが挟まれるようにして、ｘ方向に沿って交互に配置されている。
【００３９】
図３（Ｃ）に示すように、各配光パターン３７、３８において、菱形状の各配光領域３７ａは、各々の四辺がｘ方向に対して斜交するように配置されており、それぞれの斜交角度が２２．５°に設定されている。同様に、六角形状の各配光領域３８ａは、各々の上辺と下辺以外の四辺がｘ方向に対して斜交するように配置されており、それぞれの斜交角度が２２．５°に設定されている。同様に、上下に配置される各配光領域３７ｂ、３７ｃは、各々の底辺以外の二辺がｘ方向に対して斜交するように配置されており、それぞれの斜交角度が２２．５°に設定されている。各配光領域３８ｂ、３８ｃにおいても同様で、それぞれの斜交角度が２２．５°に設定されている。また、各配光領域３８ａは、上記した菱形状の各配光領域３７ａよりも幅を大きく設定され、かつ同じ高さに設定されている。他方で、各配光領域３８ｂ、３８ｃは、上記した各配光領域３７ｂ、３７ｃと同じ幅、同じ高さに設定されている。
【００４０】
このような各配光パターン３７、３８によれば、各配光領域への光照射／非照射を制御することで、カットオフラインの位置を水平方向において可変に設定することが可能であるとともに、カットオフラインの向き（右上がり／左上がり）を可変に設定することが可能となる。また、配光パターン３７は、相対的に幅の小さい各配光領域３７ａを含んで構成されているので、自車両の前方の中央付近におけるカットオフラインの位置制御をより高い分解能で行うことができる。
【００４１】
第３配光パターン３３は、本例においてはｘ方向に延びる１つの配光領域からなる。この第３配光パターン３３は、図示しないロービーム用ユニットによって形成されるロービーム配光パターン３９の上端側と重なるように配置される。すなわち、第３配光パターン３３は、ロービーム配光パターン３９と配光パターン３０とを隙間無く合成するためのマージン領域として用いられるものである。
【００４２】
再び図３（Ｂ）を参照して、配光パターン３０の上下方向および左右方向のピッチ角度について例示する。水平方向の基準位置を０°とすると、第１配光パターン３１は、例えば基準位置の０°から上へ５．０°の範囲で形成される。また、第２配光パターン３２は、例えば基準位置の０°から下へ０．５７°の範囲で形成され、第３配光パターン３３は、例えば０．５７°から下へ２．０°の範囲で形成される。また、自車両の前方における鉛直方向の基準位置を０°とすると、第１配光パターン３１の配光パターン３４は、±１０°の範囲内において配置され、かつこの配光パターン３４の各配光領域３４ａは、１°のピッチ（分解能）で配列される。また、第１配光パターン３１の左側の配光パターン３５は、−１０°〜−２２．５°の範囲内において配置され、右側の配光パターン３５は、＋１０°〜＋２２．５°の範囲内において配置され、各配光パターン３５の各配光領域３５ａは、２．５°のピッチ（分解能）で配列される。
【００４３】
次に、上記した配光パターンを実現するための液晶素子１６の電極の構成について、図４〜図９を参照しながら詳細に説明する。図４〜図９の各図は、図２における第２基板２２側から見た平面図を示している。
【００４４】
図４（Ａ）は、液晶素子の第１電極（セグメント電極）の構成を示す平面図である。図示の第１電極２３は、配光パターンの各配光領域の形状に対応した電極形状を有するセグメント電極パターン部５０と、このセグメント電極パターン部５０と図中上側で接続された２つの引き回し配線部（第２引き回し配線部）５１ａ、５１ｂと、セグメント電極パターン部５０と図中下側で接続された２つの引き回し配線部（第１引き回し配線部）５２ａ、５２ｂと、セグメント電極パターン部５０の図中下側に配置されており各引き回し配線部５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂと接続される端子部５３を含んで構成されている。本実施形態では、セグメント電極パターン部５０に含まれる個別電極部は、それぞれ各引き回し配線部５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂに含まれる個々の引き回し配線の何れかを介して液晶駆動装置１８と接続されており、スタティック駆動によって電圧を供給可能に構成されている。
【００４５】
各引き回し配線部５１ａ、５１ｂは、左右対称に設けられている。引き回し配線部５１ａは、セグメント電極パターン部５０の図中左上側の端部と接続され、このセグメント電極パターン部５０の図中上側から図中左側に引き回され、さらに図中下側へ引き回されて端子部５３へ至るように設けられている。同様に、引き回し配線部５１ｂは、セグメント電極パターン部５０の図中右上側の端部と接続され、このセグメント電極パターン部５０の図中上側から図中右側に引き回され、さらに図中下側へ引き回されて端子部５３へ至るように設けられている。
【００４６】
各引き回し配線部５２ａ、５２ｂは、左右対称に設けられている。引き回し配線部５２ａは、セグメント電極パターン部５０の図中左下側の端部と接続され、図中下側へ引き回されて端子部５３へ至るように設けられている。引き回し配線部５２ｂは、セグメント電極パターン部５０の図中右下側の端部と接続され、図中下側へ引き回されて端子部５３へ至るように設けられている。
【００４７】
図４（Ｂ）は、液晶素子の第２電極（コモン電極）の構成を示す平面図である。図示の第２電極２４は、上記したセグメント電極パターン部５０に対応する平面視形状を有しており、このセグメント電極パターン部５０と重なるように配置される部分であるコモン電極パターン部６０と、このコモン電極パターン部６０の図中上側から図中左右に亘って配置されたダミー電極パターン部６１と、コモン電極パターン部６０の図中左側の端部と接続され、図中下側へ引き回されるように設けられた引き回し配線部６２ａと、コモン電極パターン部６０の図中右側の端部と接続され、図中下側へ引き回されるように設けられた引き回し配線部６２ｂを含んで構成されている。各引き回し配線部６２ａ、６２ｂは、それぞれの下端側の所定位置において導電材を介して第１電極２３の端子部５３と接続されている。このようにコモン電極パターン部６０の左右にそれぞれ各引き回し配線部６２ａ、６２ｂを設けることで、コモン電極パターン部６０の左右方向における電圧ムラ（電位勾配）を低減することができる。
【００４８】
また、第２電極２４は、図中においてコモン電極パターン部６０の左上側から左側を通り下側へわたって設けられる開口部６３ａと、図中においてコモン電極パターン部６０の右上側から右側を通り下側へわたって設けられる開口部６３ｂと、図中においてコモン電極パターン部６０の下側に設けられる開口部６４を有する。開口部６３ａは、セグメント電極２３の引き回し配線部５１ａと重なるように配置される。開口部６３ｂは、セグメント電極２３の引き回し配線部５１ｂと重なるように配置される。開口部６４は、セグメント電極２３の引き回し配線部５２ａ、５２ｂと重なるように配置される。すなわち、これらの開口部６３ａ、６３ｂ、６４を有することにより、第２電極２４は、第１電極２３の各引き回し配線部とは重ならずにセグメント電極パターン部５０と重なるように配置することができる。
【００４９】
図５は、セグメント電極パターン部の図４（Ａ）における符号ａで示す範囲を拡大して示した平面図である。図６は、コモン電極パターン部の図４（Ｂ）における符号ｂで示す範囲を拡大して示した平面図である。図７は、セグメント電極パターン部とコモン電極パターン部を重ねた状態を第２基板２２側から見た平面図である。
【００５０】
図５に示すように、セグメント電極パターン部５０は、図中下側から順に、第１電極パターン部１３１、第２電極パターン部１３２、第３電極パターン部１３３を有している。第１電極パターン部１３１は、上記した第１配光パターン３１に対応するものであり、図中のｘ方向に沿って配列される矩形状の複数の個別電極部を有する。同様に、第２電極パターン部１３２は、上記した第２配光パターン３２に対応するものであり、図中のｘ方向に沿って配列される六角形状、菱形状、三角形状、逆三角形状の複数の個別電極部を有する。同様に、第３電極パターン部１３３は、上記した第３配光パターン３３に対応するものであり、図中のｘ方向に沿って配列される矩形状の複数の個別電極部を有する。第１電極パターン部１３１、第２電極パターン部１３２、第３電極パターン部１３３の各個別電極部は、引き回し配線部５１ａまたは引き回し配線部５２ａとそれぞれ接続されている。なお、上記のようにセグメント電極パターン部５０は左右対称に構成されており、図５に示した左側部分と同様の構造を右側部分にも備えている（図４（Ａ）参照）。
【００５１】
図６に示すように、コモン電極パターン部６０は、図中下側から順に、第１電極パターン部１４１、第２電極パターン部１４２、第３電極パターン部１４３を有している。第１電極パターン部１４１は、セグメント電極パターン部５０の第１電極パターン部１３１と平面視において重なるように配置される部分である。第２電極パターン部１４２は、セグメント電極パターン部５０の第２電極パターン部１３２と平面視において重なるように配置される部分である。第３電極パターン部１４３は、セグメント電極パターン部５０の第３電極パターン部１３３と平面視において重なるように配置される部分である。なお、上記のようにコモン電極パターン部６０は左右対称に構成されており、図６に示した左側部分と同様の構造を右側部分にも備えている（図４（Ｂ）参照）。
【００５２】
図６および図７に示すように、第１電極パターン部１４１は、図中ｘ方向に沿って間欠的に配置された複数のスリット部１５１を有している。これらのスリット部１５１は、セグメント電極パターン部５０の個別電極の間に配置される個別引き回し配線の配置領域と重なるように配置され、各引き回し配線によって液晶層２７に電圧が印加されることを防ぐためのものである。同様に、第３電極パターン部１４３は、図中ｘ方向に沿って間欠的に配置された複数のスリット部１５３を有している。これらのスリット部１５３は、セグメント電極パターン部５０の個別電極の間に配置される個別引き回し配線の配置領域と重なるように配置され、各引き回し配線によって液晶層２７に電圧が印加されることを防ぐためのものである。他方で、第２電極パターン部１４２は、スリット部を有することなく図中のｘ方向に延在するように設けられている。この第２電極パターン部１４２は、コモン電極パターン部６０の各スリット部１５１、１５３によって分断された電極部分同士を相互に電気的に接続するための渡り配線部としての機能を有している。
【００５３】
図８は、セグメント電極パターン部の図５における符号ｃで示す範囲を拡大して示した平面図である。図示のように、セグメント電極パターン部５０の第２電極パターン部１３２には、六角形状の個別電極部（第２個別電極部）１３２ａ、三角形状の個別電極部（第２個別電極部）１３２ｂ、逆三角形状の個別電極部（第２個別電極部）１３２ｃおよび菱形状の個別電極１３２ｄ（第２個別電極部）が含まれる。個別電極部１３２ａの形状は、上記した第２配光パターン３２の配光領域３８ａの形状と相似している。同様に、個別電極部１３２ｂの形状は、上記した第２配光パターン３２の配光領域３７ｃ、３８ｃの形状と相似しており、個別電極部１３２ｃの形状は、配光領域３７ｂ、３８ｂの形状と相似している。個別電極部１３２ｄの形状は、上記した第２配光パターン３２の配光領域３７ａの形状と相似している。
【００５４】
各個別電極１３２ａには、それぞれ個別引き回し配線２３２ａが接続されている。各引き回し配線２３２ａは、各個別電極１３２ａの１つの頂点（頂角）において接続されており、図中下側へ延びている。また、各個別引き回し配線２３２ａは、それぞれ、各個別電極１３１ａ、１３１ｂのうちの隣り合う２つの間を通して配置されている。同様に、各個別電極１３２ｂには、それぞれ個別引き回し配線２３２ｂが接続されている。各個別引き回し配線２３２ｂは、各個別電極１３２ｂの１つの頂点（頂角）において接続されており、図中下側へ延びている。また、各個別引き回し配線２３２ｂは、それぞれ、各個別電極１３１ａ、１３１ｂのうちの隣り合う２つの間を通して配置されている。同様に、各個別電極１３２ｄには、それぞれ個別引き回し配線２３２ｄが接続されている。各個別引き回し配線２３２ｄは、各個別電極１３２ｄの１つの頂点（頂角）において接続されており、図中下側へ延びている。本実施形態では、各個別電極（第１個別電極部）１３１ａ、１３１ｂのうちの隣り合う２つの間に、個別引き回し配線２３２ａと個別引き回し配線２３２ｂの２つ（第２個別引き回し配線）、もしくは個別引き回し配線２３２ｂと個別引き回し配線２３２ｄの２つ（第２個別引き回し配線）が配置されている。他方で、各個別電極１３２ｃには、それぞれ個別引き回し配線２３２ｃ（第１個別引き回し配線）が接続されている。各個別引き回し配線２３２ｃは、各個別電極１３２ｃの１つの頂点（頂角）において接続されており、図中上側へ延びている。また、各個別引き回し配線２３２ｃは、それぞれ、各個別電極１３３ａ、１３３ｂのうちの隣り合う２つの間を通して配置されている。
【００５５】
図９は、セグメント電極パターン部の図５における符号ｄで示す範囲を拡大して示した平面図である。上記のように、各個別電極１３１ａ、１３１ｂのうちの隣り合う２つの間に、引き回し配線２３２ａと引き回し配線２３２ｂの２つ、もしくは引き回し配線２３２ｂと引き回し配線２３２ｄの２つが配置されており、これら引き回し配線２３２ａ、２３２ｂはさらに図中下側へ延びている。また、各個別電極１３１ａ、１３１ｂには、それぞれ引き回し配線２３１ａ、２３１ｂが接続されている。引き回し配線２３１ａは、各引き回し配線２３２ａ、２３２ｂとともに図中下側へ延びている。同様に、引き回し配線２３１ｂは、各引き回し配線２３２ａ、２３２ｂとともに図中下側へ延びている。さらに本実施形態では、これら引き回し配線２３１ａ等の間にダミー電極が設けられている。
【００５６】
上記のように引き回し配線を配置することで、第２電極パターン部１４２の各個別電極１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、１３２ｄについて図中の上下方向の何れかに引き回し配線が延びるようになり、各個別電極１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、１３２ｄの相互間には引き回し配線を配置せずに済む。それにより、各個別電極１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、１３２ｄの相互間の隙間をより狭くすることができるので（例えば５〜２０μｍ）、隙間によって生じる暗線による輝度ムラを低減することができる。他方で、第１電極パターン部１４１や第３電極パターン部１３３の各個別電極の間には引き回し配線が配置されることで比較的広い隙間（例えば２５〜１００μｍ）を生じることになるが、この隙間により生じ得る暗線は上下方向（縦方向）の線であるので、例えばイメージシフタ等の光学部品を用いることで暗線を目立たなくさせることが容易である。
【００５７】
以上のような実施形態によれば、液晶素子を用いて車両周辺への選択的な光照射を行う場合における液晶素子の個別電極の数を増やしてもそれらに対応する引き回し配線のレイアウトを容易にすることができる。
【００５８】
なお、本発明は上記した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、上記した実施形態では各配光パターンにおける配光領域については基本的に光を照射するか非照射とするかの二択で説明していたが、液晶層への印加電圧を増減することによって光照射時の明るさを可変に設定することもできる。例えば、カーブ路の走行時などにカットオフラインの位置を移動させる際に、配光領域の明るさを可変に設定することで、より滑らかな配光変化を実現し、運転者等に与え得る違和感を軽減することができる。
【００５９】
また、上記した実施形態では液晶素子の一例として垂直配向型の液晶素子を挙げていたが、液晶素子の動作モードはこれに限定されない。また、上記した実施形態における各配光パターンに含まれる複数の配光領域の数をより多くして配光制御の分解能を上げてもよい。液晶素子を用いているので、このように配光領域の数をより多くしてもほとんどコストアップすることがないという利点がある。
【００６０】
また、上記した実施形態では第２配光パターンとして、カットオフラインを水平方向に可変に設定するための配光領域を想定していたが、第２配光パターンを第１配光パターンと同様の矩形状の各配光領域を含むものとし、それに対応して各個別電極の平面視形状を設定してもよい。この場合には、第１配光パターンと第２配光パターンを組み合わせて、より精細な配光制御を実現できる。第３配光パターンについても同様である。
【符号の説明】
【００６１】
１０：カメラ
１１：制御装置
１２：発光素子
１３：発光素子駆動装置
１４：セパレータ
１５：リフレクタ
１６：液晶素子
１７ａ、１７ｂ：偏光板
１８：レンズ
２３：第１電極（セグメント電極）
２４：第２電極（コモン電極）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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