特許 7454371 車両用灯具

(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】2024-03-13

(45)【発行日】2024-03-22

(54)【発明の名称】車両用灯具

(51)【国際特許分類】

   F21V 29/502 20150101AFI20240314BHJP

   F21S 45/42 20180101ALI20240314BHJP

   F21S 41/145 20180101ALI20240314BHJP

   F21V 9/14 20060101ALI20240314BHJP

   F21V 9/40 20180101ALI20240314BHJP

   F21S 45/47 20180101ALI20240314BHJP

   F21S 45/33 20180101ALI20240314BHJP

   F21V 29/60 20150101ALI20240314BHJP

   F21V 29/74 20150101ALI20240314BHJP

   F21V 29/83 20150101ALI20240314BHJP

   F21V 29/503 20150101ALI20240314BHJP

   F21W 102/00 20180101ALN20240314BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20240314BHJP

【ＦＩ】

F21V29/502

F21S45/42

F21S41/145

F21V9/14

F21V9/40 400

F21S45/47

F21S45/33

F21V29/60

F21V29/74

F21V29/83

F21V29/503 100

F21W102:00

F21Y115:10

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019235303

(22)【出願日】2019-12-25

(65)【公開番号】P2021103672

(43)【公開日】2021-07-15

【審査請求日】2022-11-01

(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

(72)【発明者】

【氏名】山本 壮晃

(72)【発明者】

【氏名】松本 尚子

(72)【発明者】

【氏名】高木 豪朗

【審査官】五閑 統一郎

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／１３１０５４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００８－１５１８９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１８０９６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－２０３１９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０３－０４０７０４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１７－２１２０６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｓ ４１／００ － ４５／００

Ｆ２１Ｖ ２９／００

Ｇ０３Ｂ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光源と、
前記光源から出射される光の光路上に配置される配光制御装置と、
前記光源および前記配光制御装置が配置される位置を風下として気流を生じさせ、該光源および該配光制御装置に空気を吹き付ける機能を有する送風ファンと、
を備える車両用灯具であって、
前記送風ファンと前記配光制御装置との間に配置されて、該送風ファンから該配光制御装置への空気の流れを遮る気流制御機構を備え、
前記気流制御機構は、熱膨張係数の異なる２種以上の材料板を接合した部材により気流の開閉状態を制御する、ことを特徴とする車両用灯具。

【請求項2】

前記配光制御装置は、
前記光源から出射される光の光路上に配置される液晶素子と、
前記光路上において、前記液晶素子を挟む一対の偏光板と、
前記液晶素子および前記一対の偏光板を支持するとともに、該液晶素子および該一対の偏光板による発熱を放熱する筺体と、
を含む請求項１記載の車両用灯具。

【請求項3】

前記光源は、
半導体発光素子と、
前記半導体発光素子が生じる熱を効率的に放出するヒートシンクであって、貫通孔が設けられた板状のベース部を含むヒートシンクと、
を含む、請求項１または２の何れかに記載の車両用灯具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体発光素子および液晶素子を含む車両用灯具に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、車両には、周辺（特に進行方向前方）を明るくするための照明装置（前照灯・ヘッドライト）が取り付けられる。車両用前照灯は、主に、白色光を出射する光源と、光源から出射された光を拡大する投影光学系と、それらを支持するハウジングと、を具備する。

【0003】

近年、車両用の前照灯において、前方の状況、即ち対向車や前走車等の有無及びその位置に応じて配光形状をリアルタイムで制御する技術（ＡＤＢ，ａｄａｐｔｉｖｅ ｄｒｉｖｉｎｇ ｂｅａｍ等と呼ばれる）が注目されている。また、ハンドルの舵角に合わせて進行方向の配光を調整する前照灯システム（ＡＦＳ，ａｄａｐｔｉｖｅ ｆｒｏｎｔ－ｌｉｇｈｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ等と呼ばれる）が一般化されつつある。ＡＤＢやＡＦＳの配光制御素子として、液晶素子を利用することが可能である（たとえば特許文献１）。

【0004】

なお、光源に半導体発光素子（ＬＥＤ素子）を用いた場合、通常、光源が発熱し、高温となる。このような場合、光源を冷却するための送風ファンを設けることが好ましい（たとえば特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平０６－１９１３４６号公報

【文献】特開２０１４－０５６７９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の主な目的は、新規な構造を有する車両用灯具を提供することにある。また、系全体の温度を最適化することができる車両用灯具を提供することある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の主な観点によれば、光源と、前記光源から出射される光の光路上に配置される配光制御装置と、前記光源および前記配光制御装置が配置される位置を風下として気流を生じさせ、該光源および該配光制御装置に空気を吹き付ける機能を有する送風ファンと、を備える車両用灯具、が提供される。

【発明の効果】

【0008】

車両用灯具全体の温度制御を効率的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施例による車両用灯具の基本形を示す断面図である。

【図2】実施例による車両用灯具の発展形（第１の実施形態）を示す拡大断面図である。

【図3】車両用灯具の発展形における１つの形態を示す拡大断面図である。

【図4】車両用灯具の発展形における他の形態を示す拡大断面図である。

【図5】実施例による車両用灯具の第２の実施形態を示す断面図である。

【図6】実施例による車両用灯具の第３の実施形態の要部を示す拡大断面図である。

【図7】実施例による車両用灯具の第４の実施形態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

（基本形）
図１は、実施例による車両用灯具（ヘッドライト）１００の基本構造を示す断面図である。ヘッドライト１００は、主に、白色光Ｌ（図中、破線矢印で示す）を放出する半導体発光素子（ＬＥＤ素子）を含む光源１０と、光源１０から出射された白色光Ｌを反射する反射ミラー２０と、反射ミラー２０により反射された白色光Ｌの配光を制御（光の透過領域と非透過領域とを選択）する配光制御装置３０と、配光制御装置３０を通過した白色光Ｌを拡大投影する投影レンズ４０と、高温になりうる光源１０および配光制御装置３０を共に冷却するための送風ファン５０と、を含む。これらの構成要素は、通常、容器状のハウジングおよび蓋状の透光性カバーレンズ（アウターレンズ）により画定される灯室内に配設される。灯室内にはターンランプなどのヘッドランプ以外の照明もしくは信号機能を担う灯具も配設される。なお、図１においてはハウジング、カバーレンズおよびヘッドランプ以外の図示については省略している。

【0011】

光源１０は、ＬＥＤ素子が搭載されたＬＥＤ回路基板１２と、回路基板１２（特にＬＥＤ素子）の発熱を効率的に放出する放熱部材（ヒートシンク）１４と、を含む。ＬＥＤ素子は、たとえば、青色光を出射するＧａＮ系半導体、および、青色光を吸収して黄色光を放出するＹＡＧ蛍光体、を含み、合成白色光を放出する。ヒートシンク１４は、回路基板１２と密接する、熱伝導性に優れるベース部１４Ａ、および、効率的に熱を放出するフィン部１４Ｂ、を有する。

【0012】

配光制御装置３０は、主に、光の偏光方向を変換することができる液晶素子３２、液晶素子３２を挟む一対の偏光板３４（入力側偏光板３４Ａおよび出力側偏光板３４Ｂ）、および、それらを支持し、熱伝導率の高い部材で形成された筺体３６、を含む。液晶素子３２および一対の偏光板３４には、一般に知られたもの、たとえば特許文献１に開示されるものを用いることができる。筐体３６には、風通しを良好にするための通気孔（通気溝）３６Ｈが設けられている。

【0013】

送風ファン５０は、主に、光源１０（特にフィン部１４Ｂ）および配光制御装置３０（特に液晶素子３２および入力側偏光板３４Ａの近傍）に空気を吹き付けて、それらを冷却する。送風ファン５０には、たとえば軸流ファンや遠心ファンなど、一般に知られた送風ファンを用いることができる。

【0014】

反射ミラー２０および投影レンズ４０については、一般に車両用灯具に用いられるものを用いればよい。これらの構造・構成については、特に限定されることはない。

【0015】

ヘッドライト１００には、さらに、光源１０（ＬＥＤ素子）、配光制御装置３０（特に液晶素子３２）および送風ファン５０を主に制御する制御装置６０が設けられている。制御装置６０は、光源１０におけるＬＥＤ素子の駆動（光出射のＯＮ／ＯＦＦ）、および、液晶素子３２の駆動を制御（配光制御装置３０として光を透過させる領域と透過させない領域とを選択）する。また、送風ファン５０の駆動ないし回転数（風量）を制御する。制御装置６０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えるコンピュータシステムにおいて所定のプログラムを実行させることによって構成される。

【0016】

車両用のヘッドライトでは、出力光の強度を大きくするために、比較的大きな電力がＬＥＤ素子に投入される。このため、ＬＥＤ素子が高温に発熱しうる。ＬＥＤ素子の周辺部材ないしＬＥＤ素子自体の性能や長期信頼性等の観点から、熱源となるＬＥＤ素子ないしそれを含む光源は、効果的に冷却されることが望ましい。

【0017】

また、配光制御装置３０の入力側偏光板３４Ａは、入射される自色光のうち、所定（第１の方向）の偏光成分を有する光のみを透過させ、その他（第１の方向と直交する第２の方向）の偏光成分を有する光を遮光する。遮光される光のエネルギーは、一般に、熱エネルギーに変換される（入射光の少なくとも５０％以上のエネルギーが熱エネルギーに変換される）。

【0018】

ＬＥＤ素子から出射される光（入力側偏光板３４Ａに入射される光）の強度が比較的大きい場合、入力側偏光板３４Ａにおいて変換される熱エネルギーも大きくなる。このため、入力側偏光板３４Ａが高温に発熱しうる。入力側偏光板３４Ａの近傍に配置される液晶素子３２ないし入力側偏光板３４Ａ自体の性能や長期信頼性等の観点から、特に液晶素子３２および入力側偏光板３４Ａは、効果的に冷却されることが望ましい。

【0019】

送風ファン５０から送られる空気が、ヒートシンク１４、特にフィン部１４Ｂにあたることにより、効果的に光源１０（ＬＥＤ素子）が冷却される。また、送風ファン５０から送られる空気が、筺体３６の通気孔３６Ｈを通って、直接、液晶素子３２および一対の偏光板３４にあたることにより、効果的に液晶素子３２および一対の偏光板３４が冷却される。さらに、送風ファン５０から送られる空気により筺体３６自体も冷却されるため、熱的に接続する液晶素子３２および一対の偏光板３４が、間接的にも冷却される。

【0020】

筐体３６には、熱伝導性・放熱性に優れる、たとえばアルミ合金やマグネシウム合金などの金属部材を用いることが好ましい。または、熱伝導性樹脂部材を用いることもできる。

【0021】

なお、配光制御装置３０に用いられる液晶素子３２は、低温において応答速度が低下することが知られている。このため、低温環境下においてヘッドライト１００を使用する場合には、配光制御装置３０、特に液晶素子３２を加熱できたほうがよい。
例えば、環境温度が低い場合には、光源１０の発光時に生じた熱がヒートシンク１４によって灯室内部に放出され、その熱が筐体３６を介して液晶素子３２へ伝わる。これにより、低温時においては液晶素子３２の液晶層が加温されることで、液晶素子３２の応答性を向上させることができる。この効果は、ファン５０を動作させることで更に高まる。

【0022】

（第１の実施形態）
本発明者らは、状況によって、配光制御装置を加熱できるヘッドライトについて検討を行った。以下に、基本形のヘッドライトを発展させたヘッドライトについて説明する。図２において、主にヘッドライトに追加された各構成要素の構造を説明し、図３および図４において、主に当該構成要素の機能を説明する。

【0023】

図２は、実施例によるヘッドライトの発展形１０２を示す拡大断面図である。このヘッドライト１０２は、基本形によるヘッドライト１００（図１参照）に、さらに、通気管（ダクト機構）７２、第１ダンパ機構７４および第２ダンパ機構７６を設けた構造である。なお、便宜のため、各種機構７２，７４，７６の説明に不要な構成要素の図示は省略している。

【0024】

通気管７２は、たとえば筒状の形状を有し、一方の開口端に光源１０（特にフィン部１４Ｂ）および配光制御装置３０（特に液晶素子３２および入力側偏光板３４Ａの近傍）を収め、他方の開口端に送風ファン５０を収めるように配設される。通気管７２を設けることで、送風ファン５０により生じた空気の流れ（風）・気流が、有効に光源１０（特にフィン部１４Ｂ）および配光制御装置３０（特に液晶素子３２および入力側偏光板３４Ａの近傍）に送られる。また、通気管７２は、少なくとも一方の開口端が配光制御装置３０の下方に位置するように設ける。

【0025】

第１ダンパ機構７４は、一方の開口端側に設けた通気孔１４Ｈの開閉を行う。本実施形態では通気管７２に取り付けられている。ヒートシンク１４のベース部１４Ａに設けられた通気孔１４Ｈと合わせて、気流制御機構を構成する。なお、第１ダンパ機構７４は、ヒートシンク１４のベース部１４Ａに取り付けられていてもよい。

【0026】

ダンパ機構７４は、バイメタル材からなる可動部を備えており、バイメタル材からなる可動部の屈曲運動により通気孔１４Ｈの開閉を行う。バイメタル材は、熱膨張係数の異なる２種またはそれ以上の合金板を接合した部材であり、温度変化に伴いわん曲する性質を有する。例えば高温膨張側のＮｉ－Ｍｎ－Ｆｅと低温膨張側のＮｉ－Ｆｅとを接合した低温用バイメタルを可動部に使用する。表面層を高温膨張側と低温膨張側のどちらの側にするかによって湾曲する方向が異なる。この材料の場合には比例温度範囲がマイナス２０℃～１５０℃のバイメタルとすることができる。

【0027】

ダンパ機構７４は、その開閉状態に応じて、ヒートシンクの通気孔１４Ｈ内を吹き抜ける空気の流れ（流動方向）を制御することができる。つまり、開状態（実線で示す状態）において通気孔１４Ｈを通る気流を通気管７２の外部に排出し、閉状態（破線で示す状態）において通気孔１４Ｈを通る気流を滞らせる。図２においては開状態を実線で示しており、破線が閉状態を示す。また、符号６２は通気管７２内の空間である。

【0028】

第２ダンパ機構７６も第１ダンパ機構７４と同様に一方の開口端側に設けた通気孔３６Ｈの開閉を行う。通気孔３６Ｈは、通気孔１４Ｈよりも上側に位置し、配光制御機構３０の筐体３６に設けられている。通気孔３６Ｈは、液晶素子３２の下側から液晶素子３２と入力側偏向板３４Ａとの間の空間に繋がり、液晶素子３２の下側から、液晶素子３２と出力側偏向板３４Ｂとの間の空間に繋がる２つの経路を有する。第２ダンパ機構７６は、たとえば通気管７２に取り付けられており、配光制御機構３０の筐体３６に設けられた通気孔３６Ｈと合せて、気流制御機構を構成する。また、光源１０から配光制御装置３０に熱を伝導する伝熱制御機構も兼ねる。

【0029】

ダンパ機構７６は、その開閉状態に応じて、配光制御装置３０の筐体３６内を吹き抜ける空気の流れ（流動方向）を制御することができる。つまり、開状態（実線で示す状態）において送風ファンからの気流を筺体３６内に通し、閉状態（破線で示す状態）において筺体３６内に吹き込む気流を遮る。

【0030】

さらに、ダンパ機構７６は、その開閉状態に応じて、光源１０（特にヒートシンクのベース部１４Ａ）から配光制御装置３０（特に筐体３６、ないし、筺体３６を介して液晶素子３２および入力側偏光板３４Ａ）への熱伝導も制御することができる。つまり、閉状態（破線で示す状態）においてベース部１４Ａと筺体３６とを熱的に接続し、開状態（実線で示す状態）においてベース部１４Ａと筺体３６とを熱的に切り離す。

【0031】

図３に、第１および第２ダンパ機構７４，７６がともに、閉状態であるときを示す。第１および第２ダンパ機構７４，７６の夫々に使用するバイメタル材として低温環境（例えばマイナス１０℃）において閉状態の位置となるように片持ち構造の可動部を用いる。マイナス１０℃の低温環境下において、光源１０（ＬＥＤ素子）を点灯したとする。点灯直後、光源１０は急速に高温に達するが、液晶素子３２は光源２０に比べて昇温速度が遅い。たとえば０℃以下では液晶素子３２の応答速度は低下し、マイナス２０℃以下の低温環境下ではより一層液晶素子３２の応答速度が著しく低下する。従って、低温環境下では液晶素子３２を加熱する（温める）ことが好ましい。

【0032】

第２ダンパ機構７６を閉状態とし、光源１０のベース部１４Ａと配光制御装置３０の筐体３６とを熱的に接続することにより、ＬＥＤ素子で生じる熱が、筺体３６を介して、液晶素子３２に伝導し、液晶素子３２が加熱される。これにより、低温環境下において、液晶素子３２の応答速度を早めることができる。

【0033】

なお、第１ダンパ機構７４も閉状態とすることにより、フィン部１４Ｂから放出される熱により温められた空気は、通気管７２の外部に排気されず、通気管７２内部に留まる、ないし、配光制御装置３０（第２ダンパ機構７６）の方向に流動する。これにより、配光制御装置３０（液晶素子３２の近傍）がさらに効果的に温められ、液晶素子３２の応答速度を早めることができる。

【0034】

液晶素子の応答速度が低下する低温環境下においては、図３に示したように第１および第２ダンパ機構７４，７６がともに、閉状態とすることが好ましい。バイメタル材は、温度に応じて湾曲する性質を有するものであるため、図示したような片持ち構造においては、温度上昇に伴って閉状態から、すこしずつ隙間が生じる。そこでバイメタル材からなる可動部の先端もしくは可動部の先端が当接する部分にスポンジ状の弾性部材を設けておくことが好ましい。これにより閉状態を維持する温度範囲を大きくとることが可能となる。

【0035】

また、低温環境とは一般的には０℃以下が相当するが、この温度は絶対的なものではない。車両用灯具１００に使用する液晶素子３２の応答速度が実際の利用シーンにおいて問題となるほど遅延する速度となる温度が、低温環境の温度である。従って、利用する液晶素子３２に含まれる液晶層の材料、車両用灯具による照射パターンの配光状態の切り替え速度などを考慮して、液晶素子３２を効率的に加熱できるように第１および第２ダンパ機構７４，７６の開閉切り替えを行う温度を定め、その温度に適したバイメタル材を用いる。なお、第１ダンパ機構７４に用いるバイメタル材と、第２ダンパ機構７６に用いるバイメタル材は同一である必要はなく、異なる材料であってもかまわない。また、低温環境下においては送風ファン５０による送風は停止していても構わない。

【0036】

図４に、第１および第２ダンパ機構７４，７６がともに、開状態であるときを示す。光源１０（ＬＥＤ素子）が点灯してから所定の時間が経過すると、入力側偏光板３４Ａおよび液晶素子３２も高温に達する。このとき、第２ダンパ機構７６として所定温度で開状態となるバイメタル材を用いることで、光源１０のベース部１４Ａと配光制御装置３０の筐体３６とを熱的に切り離す。

【0037】

第２ダンパ機構７６を開状態にすると、送風ファン５０から送られる空気が、直接、液晶素子３２および一対の偏光板３４、さらには筺体３６にあたるようになる。これにより、配光制御装置３０（特に液晶素子３２および入力側偏光板３４Ａ）を冷却することができる。

【0038】

なお、第１ダンパ機構７４も開状態とすることにより、フィン部１４Ｂから放出される熱により温められた空気は、通気管７２内の空間６２から通気管７２の外部に排気される。このため、その温められた空気により配光制御装置３０が温められる可能性は低減される。

【0039】

以上のように、気流制御機構である第１および第２ダンパ機構７４，７６を設けることにより、必要に応じて、配光制御装置３０を加熱する（温める）ことができる。なお、第２ダンパ機構７６がベース部１４Ａおよび筺体３６に接する面積は、できるだけ大きいほうが好ましい。この面積を大きくすることにより、より効率的に光源１０で生じる熱を配光制御装置３０に伝えることができる。第１および第２ダンパ機構７４，７６には、バイメタル材を使用して開状態と閉状態の制御を行う。バイメタル材を用いることで環境温度に応じてバイメタル材が屈曲する。温度上昇に伴って開状態となるようにバイメタル材を配設する。したがって、環境温度の上昇に伴って閉状態から開状態に変化して気流を制御するので第１および第２ダンパ機構７４，７６を駆動するために特別な制御装置を必要としない。

【0040】

また、第１および第２ダンパ機構７４，７６の開閉状態の組み合わせは、上記に示した組み合わせに限られない、第１ダンパ機構７４を閉状態、第２ダンパ機構７６を開状態にした組み合わせ、ないし、第１ダンパ機構７４を開状態、第２ダンパ機構７６を閉状態にした組み合わせ、としてもよい。これにより、光源１０および配光制御装置３０について、より細かい温度調整ができるであろう。

【0041】

（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態を示す断面図である。第２の実施形態は、実施例によるヘッドライトの第１の実施形態の変形例である。たとえば、通気管７２は、送風ファン５０による光源１０および配光制御装置３０各々への送風を分別する仕切りガイド７２Ｇを具備していてもよい。さらに、通気管７２には、第１および第２ダンパ機構７４，７６とは異なる第３ダンパ機構７７を設けてもよい。第３ダンパ機構７７を開状態とすることで、通気管７２内の空間６２と、通気管７２の外部空間、特に配光制御装置３０と投影レンズ４０との間の空間に流れる空気の流れを形成することができる。

【0042】

また、第１、第２および第３ダンパ機構７４，７６，７７も、光源１０および配光制御装置３０の配置位置や形状・構造などに応じて、送風ファン５０による送風が良好に循環するように、配置位置や形状・構造などを調整してもかまわない。

【0043】

また、送風ファン５０は、光源１０および配光制御装置３０の配置位置を風下として気流を生じさせ、光源１０および配光制御装置３０に空気を吹き付けるように設定してもよいし、光源１０および配光制御装置３０の配置位置を風上として気流を生じさせ、光源１０および配光制御装置３０の近傍の空気を、通気管７２の外部に排出するように設定してもかまわない。送風・気流の方向は、送風ファン５０の回転方向（右回転／左回転）を変化させることで調整することができる。

【0044】

なお、光源１０で生じる熱により温められる空気を通気管７２の外部に排気する場合、その温められた空気を、配光制御装置３０に吹き付けて、配光制御装置３０を加熱しても（温めても）よい。この場合、たとえば、通気管７２の外部に排出した温風を、配光制御装置３０に誘導する気流誘導機構８０を設けてもよい。気流誘導機構８０は、たとえば一般的なダクトを用いてもよいし、車両用灯具に一般的に用いられるエクステンション機構を利用してもかまわない。このとき、第１、第２および第３ダンパ機構７４，７６，７７は、ともに開状態であること好ましい。

【0045】

（第３の実施形態）
図６は、第３の実施形態を示す断面図である。第３の実施形態は、実施例によるヘッドライト１０６の第３の実施形態であり、第１の実施形態のヘッドライトにおける片持ち構造の第１ダンパ機構７４の代わりに、螺旋形状のバイメタル部材を用いた第１ダンパ機構１７４を用いている点のみが異なる。他の構成は第１の実施形態と同一であるので、ここでの説明は省略する。

【0046】

図６は、ヘッドライト１０６を液晶素子３２を通る鉛直平面で切断したときの断面図で投影レンズ側から見た概略図である。図６（Ａ）が第１ダンパ機構１７４が閉状態、図６（Ａ）が第１ダンパ機構１７４が開状態の場合を示す。第１ダンパ機構１７４は、螺旋形状とした左側バイメタル１７４Ｌと右側バイメタル１７４Ｒを有し、図６（Ｂ）に示したように、開状態においては左側バイメタル１７４Ｌおよび右側バイメタル１７４Ｒが、中央部に通気管７２内の空間６２と通気孔３６Ｈとの間の扉を開いて、両方の空間を大きな開口で連結する。低温状態においては閉状態となる。閉状態においては左側バイメタル１７４Ｌおよび右側バイメタル１７４Ｒが、中央部にて通気管７２内の空間６２と通気孔３６Ｈとの間の扉を閉めるように屈曲する。左側バイメタル１７４Ｌおよび右側バイメタル１７４Ｒを螺旋形状とすることで変形量を大きくとることができる。これにより図６（Ｂ）のように扉を開くように可動したときに開いて、両方の空間を大きな開口で連結することができる。

【0047】

左側バイメタル１７４Ｌおよび右側バイメタル１７４Ｒは、渦巻部の中心を回転軸とし、直線部（板状）により開閉を行うように構成されている。開状態となったとき（非低温状態）に、図６（Ｂ）に示したように液晶素子３２の中央に向かって傾斜した直線部となるようにすることが好ましい。液晶素子３２の中央部側が細い開口となるように傾斜した直線部とすることで、送風ファン５０から送られる気流が、バイメタル１７４Ｌ，１７４Ｒの直線部がガイドとなって液晶素子３２の中央部に向かって気流を集中的に向かわせることができる。ヘッドライト１０６においては、その配光パターンの中央部、具体的には、ヘッドライトの規格で定められたヘッドライト正面の仮想スクリーンにおける水平線と垂直線の交点、すなわち中央部分を明るく照射することが必要である。中央部を明るく照明するために、中央部には周辺部に比べて熱が集中し易い。そこで、図６（Ｂ）のように傾斜した直線部を有することで液晶素子３２の中央部を周辺部に比べて早く送風して、液晶素子を効率よく冷却することが好ましい。また、図６に示すように、直線部を液晶素子や偏光板の面に対して回転軸が略直交するように取り付けることにより、板状の直線部を送風路を形成する壁として機能させることができる。

【0048】

（第４の実施形態）
図７は、実施例によるヘッドライトの変形例１０８を示す断面図である。
光源１０は、ＬＥＤ１０Ａをヒートシンク１４のベース部１４Ａの上に搭載され、斜め後方の上向きに光を放出する。ＬＥＤ１０Ａは、制御装置６０に含まれるＬＥＤ駆動部によって駆動されて光を放出する。反射ミラー２０は、光源１０から放出される光を集光および反射させて配光制御装置１３０（特に液晶素子１３２）へ入射させる。

【0049】

光源１０から出射し、上側反射ミラー２０Ａによって反射された光の殆どは、入力側偏向板１３４Ａに入射した後に液晶素子１３２へ入射する。光源１０から出射し、上側反射ミラー２０Ａによって反射された光の残りの光は、入力側偏向板１３４Ａに入射した後に液晶素子１３２へ入射する。下側反射ミラー２０Ｂに向かって反射された後に１／２波長板１３１へ入射し、その偏光方向が変換されて、入力側偏向板１３４Ａ、液晶素子１３２へ入射する。液晶素子１３２に入射した光は位相差板（Ｃプレート）１３５および出力側偏向板１３４Ｂを通過して投光レンズ４０を通して照射される。

【0050】

液晶素子１３２は、制御装置６０に含まれる液晶駆動部によって駆動されて、入射する光に変調を与えることにより種々の配光パターンに対応する像を形成する。この液晶素子１３２において、一対の偏光板１３４Ａ，１３４Ｂは、液晶パネル１３２を挟んで対向配置されている。各偏光板１３４Ａ，１３４Ｂと液晶パネル１３２との間は密着しておらず所定の間隙が設けられている。本実施形態では、一対の偏光板１３４Ａ，１３４Ｂは、各々の吸収軸を略直交させるように配置されている。各偏光板１３４Ａ，１３４Ｂとしては、例えばワイヤーグリッド偏光板を用いることが好ましい。入力側偏光板１３４Ａをポリマービームスプリッタとすることもできる。なお、偏光板１３４Ａ，１３４Ｂは、機能上必須の要素ではなく、無くてもよい。

【0051】

また、液晶パネル１３２としては、垂直配向型の液晶パネルが用いられている。すなわち、液晶素子１３２は、電圧無印加時において光透過率が極めて低い減光状態（実質的に遮光状態）となるノーマリーブラック型の液晶素子として構成されている。

【0052】

投影レンズ４０は、液晶素子１３２によって形成される光の像を車両前方へ投影する。それにより、光の像に対応した配光パターンが車両前方に形成される。

【0053】

本実施形態においては、液晶素子１３２の両側に配置されている位相差板（Ｃプレート）１３５および入力側偏向板１３４Ａに、ダンパ機構１７０が配設されている。ダンパ機構１７０は送風ファン５０と液晶素子１３２の間の空間を開状態と閉状態とに変更する。ダンパ機構１７０には、第１の実施形態と同様に板形状のバイメタル材が用いられている。低温環境下においてはバイメタル材により閉状態（実線で示す）とされ、非低温環境下においてはバイメタル材により開状態（破線で示す）となる。

【0054】

ダンパ機構１７０が開状態（破線で示す）となる温度。例えば０℃より高い温度で隙間が開き始め、より高い温度になると一対のバイメタルが互いに開くように配置されている。したがって、高温になるほど液晶素子を冷却する気流の流量が増加することになり、効率的に冷却できる。

【0055】

以上、実施例に沿って、本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。たとえば、配光制御装置において、筺体は設けられていなくてもよい。ただし、高温になりうる液晶素子ないし一対の偏光板を効果的に冷却したい場合には、熱伝導率が高く、放熱性に優れた筺体を設けたほうが好ましいだろう。

【0056】

また、第１および第２ダンパ機構７４，７６は、通気管７２に取り付けられていなくてもかまわず、それぞれ独立した機構であってもかまわない。各種機構７２，７４，７６は、すべて具備されていなくてもよく、いずれかが具備されていればよい。また、第２ダンパ機構は、気流制御の機能を有する部分と、伝熱制御の機能を有する部分とを、別々の機構として含んでいてもよい。第３ダンパ機構７７も独立した機構であってもかまわない。また、それぞれのダンパ機構は、同一の温度で開閉状態が切り替わるものでなくてもよく、配置する場所、気流、冷却対象に応じてそれぞれのダンパ機構に用いるバイメタル材を選択することで、任意の温度の組み合わせで開閉状態が切り替わるようにして構わない。

【0057】

また、ダンパ機構に用いるバイメタル材は、本出願においては金属同士に限るものではない。例えば、セラミックと金属、樹脂と金属の組み合わせでもよい。ダンパ機構をバイメタルから構成することにより、温度環境を測定するセンサ等を備えなくても、材料特性に対応する温度にて開閉を行うことができる。
その他種々変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。

【符号の説明】

【0058】

１０…光源、１２…ＬＥＤ回路基板、１４…放熱部材（ヒートシンク）、２０…反射ミラー、３０…配光制御装置、３２…液晶素子、３４…偏光板（入力側偏光板および出力側偏光板）、３６…筐体、４０…投影レンズ、５０…送風ファン、６０…制御装置、６２…制御素子、７２通気管、７４…第１ダンパ機構（気流制御機構）、７６…第２ダンパ機構（気流制御機構、兼、伝熱制御機構）、７７…第３ダンパ機構（気流制御機構）、１００…ヘッドライト（基本形）、１０２，１０４，１０６，１０８…ヘッドライト。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】