(57)【要約】      （修正有）【課題】液晶素子を用いる車両用灯具システムにおける周辺温度に起因するパッシング光の輝度低下を防ぐ技術を提供する。【解決手段】自車両の前方に対し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１、光源１からの光を用いて像を形成する液晶素子４ａ，４ｂ、液晶素子４ａ，４ｂの配置される空間の温度を検出する温度センサ１５、光源１及び液晶素子４ａ，４ｂの各々と熱的に接続する気体流路９、気体流路９の内部に配置されたファン１４及び温度センサ１５により検出される空間の温度に応じてファン１４の動作を制御する制御部６を含む。制御部６は、温度センサ１５により検出される空間の温度が第１の基準値よりも低い場合には、気体流路９の光源１と熱的に接続する第１領域１６から気体流路９の液晶素子４ａ，４ｂと熱的に接続する第２領域１７へ向けて気体流路９内の気体が移動するようにファン１４を制御する。【選択図】図１
2018203197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の前方に対し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、
前記光源からの光を用いて像を形成する液晶素子と、
前記液晶素子の配置される空間の温度を検出する温度センサと、
前記光源及び前記液晶素子の各々と熱的に接続する気体流路と、
前記気体流路の内部に配置されたファンと、
前記温度センサにより検出される前記空間の温度に応じて前記ファンの動作を制御する制御部と、
を含み、
前記制御部は、前記温度センサにより検出される前記空間の温度が第１の基準値よりも低い場合には、前記気体流路の前記光源と熱的に接続する第１領域から前記気体流路の前記液晶素子と熱的に接続する第２領域へ向けて前記気体流路内の気体が移動するように前記ファンを制御する、
車両用前照灯システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記温度センサにより検出される前記空間の温度が第２の基準値以上である場合には、前記気体流路の前記液晶素子と熱的に接続する前記第２領域から前記気体流路の前記光源と熱的に接続する前記第１領域へ向けて前記気体流路内の気体が移動するように前記ファンを制御する、
請求項１に記載の車両用前照灯システム。
【請求項３】
前記ファンが前記気体流路の前記光源と熱的に接続する前記第１領域と当該気体流路の前記他端との間に配置されている、
請求項１又は２に記載の車両用灯具システム。
【請求項４】
前記気体流路の一端側及び／又は他端側に配置された開閉可能なダンパーを更に備えており、
前記制御部は、前記温度センサにより検出される前記空間の温度が第１の基準値よりも低い場合には前記ダンパーを閉状態に制御する、
請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用灯具システム。
【請求項５】
自車両の前方に対し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、
前記光源からの光を用いて像を形成する液晶素子と、
前記液晶素子の配置される空間の温度を検出する温度センサと、
前記光源及び前記液晶素子の各々と熱的に接続する気体流路と、
前記気体流路の一端側及び／又は他端側に配置された開閉可能なダンパーと、
前記温度センサにより検出される前記空間の温度に応じて前記ダンパーの動作を制御する制御部と、
を含み、
前記制御部は、前記温度センサにより検出される前記空間の温度が第１の基準値よりも低い場合には前記ダンパーを閉状態に制御する、
車両用前照灯システム。
【請求項６】
前記気体流路の内部に配置されたファンを更に備えており、
前記制御部は、前記温度センサにより検出される前記空間の温度が第２の基準値以上である場合には、前記気体流路の前記液晶素子と熱的に接続する前記第２領域から前記気体流路の前記光源と熱的に接続する前記第１領域へ向けて前記気体流路内の気体が移動するように前記ファンを制御する、
請求項５に記載の車両用前照灯システム。
【請求項７】
前記光源が放熱用のヒートシンクを有しており、当該ヒートシンクの少なくとも一部が前記気体流路内に配置されることによって前記光源と前記気体流路との間が熱的に接続される、
請求項１〜６の何れか１項に記載の車両用灯具システム。
【請求項８】
前記液晶素子と近接して配置される伝熱部材を更に備え、当該伝熱部材の少なくとも一部が前記気体流路内に配置されることによって前記液晶素子と前記気体流路との間が熱的に接続される、
請求項１〜７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、前方車両等の位置に対応した選択的な光照射を行うための車両用前照灯の制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
自車両の前方に存在する対向車両や先行車両（以下、これらを「前方車両」という。）の位置に応じて自車両の前照灯ユニットからの光の照射範囲と非照射範囲を設定して選択的な光照射を行う車両用前照灯システムが知られている。このような車両用前照灯システムに関する先行例は、例えば特開平７−１０８８７３号公報に開示されている。この種の車両用前照灯システムでは、自車両の前方の所定位置（例えばフロントウィンドウ中央上部）にカメラを設置し、そのカメラによって撮像された前方車両の車体、もしくは尾灯や前照灯の位置を画像処理によって検出する。そして、検出された前方車両の部分に自車両の前照灯ユニットによる光が照射されないようにした配光制御が行われる。また、光の照射範囲と非照射範囲を含む像を形成するために液晶素子を用いることも知られている（例えば、特開平０６−１９１３４６号公報参照）。
【０００３】
ところで、一般に液晶素子の応答速度はそれほど高速ではなく、周辺温度が低くなると応答速度の低下が顕著になる。このため、例えば周辺温度がマイナスの温度となるような場合においては、液晶素子の各画素が透過状態に遷移するまでに要する時間が長くなる。このため、上記のような車両用前照灯システムにおいては、例えば選択的な光照射を行うために光源を点灯させながら液晶素子で像を形成する際における液晶素子の応答に比較的長い時間を要することから、その間の光照射範囲における照射光の輝度が低くなるという不都合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１０８８７３号公報
【特許文献２】特開平６−１９１３４６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、液晶素子を用いる車両用灯具システムにおける周辺温度に起因する照射光の輝度低下を防ぐ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】
【０００６】
［１］本発明に係る一態様の車両用灯具システムは、自車両の前方に対し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、（ａ）光源と、（ｂ）前記光源からの光を用いて像を形成する液晶素子と、（ｃ）前記液晶素子の配置される空間の温度を検出する温度センサと、（ｄ）前記光源及び前記液晶素子の各々と熱的に接続する気体流路と、（ｅ）前記気体流路の内部に配置されたファンと、（ｆ）前記温度センサにより検出される前記空間の温度に応じて前記ファンの動作を制御する制御部と、を含み、（ｇ）前記制御部は、前記温度センサにより検出される前記空間の温度が第１の基準値よりも低い場合には、前記気体流路の前記光源と熱的に接続する第１領域から前記気体流路の前記液晶素子と熱的に接続する第２領域へ向けて前記気体流路内の気体が移動するように前記ファンを制御する、車両用前照灯システムである。
［２］本発明に係る他の態様の車両用灯具システムは、自車両の前方に対し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、（ａ）光源と、（ｂ）前記光源からの光を用いて像を形成する液晶素子と、（ｃ）前記液晶素子の配置される空間の温度を検出する温度センサと、（ｄ）前記光源及び前記液晶素子の各々と熱的に接続する気体流路と、（ｅ）前記気体流路の一端側及び／又は他端側に配置された開閉可能なダンパーと、（ｆ）前記温度センサにより検出される前記空間の温度に応じて前記ダンパーの動作を制御する制御部と、を含み、（ｇ）前記制御部は、前記温度センサにより検出される前記空間の温度が基準値よりも低い場合には前記ダンパーを閉状態に制御する、車両用前照灯システムである。
【０００７】
上記いずれかの構成によれば、温度低下時において気体流路内で光源と熱的に接続する領域から液晶素子と熱的に接続する領域へ向かう気体の移動を生じさせることが可能であり、それにより光源で発生する熱を利用して液晶素子を加温することができる。従って、液晶素子を用いる車両用灯具システムにおける周辺温度に起因する照射光の輝度低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１実施形態の車両用前照灯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は、第２実施形態の車両用前照灯システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の車両用前照灯システムの構成を示す図である。図１に示す車両用灯具システムは、光源１、平行光学系２、偏光ビームスプリッター３、液晶素子４ａ、４ｂ、駆動回路５、制御部６、投射光学系７、気体流路９、伝熱部材１０、１１、ダンパー１２、１３、ファン１４、温度センサ１５を含んで構成されている。各構成要素は、例えば筐体８に収容されている。この車両用灯具システムは、自車両の周囲に存在する前方車両や歩行者等の位置に対応して、前方車両等の位置を含む一定範囲を非照射範囲に設定し、それ以外の範囲を光照射範囲に設定して選択的な光照射を行うものである。
【００１０】
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。なお、光源１としてはＬＥＤのほかに、レーザー、さらには電球や放電灯など車両用ランプユニットに一般的に使用されている光源が使用可能である。
【００１１】
ここで、本実施形態の光源１には自身から発生する熱を放出するためのヒートシンクが設けられており、このヒートシンクの少なくとも一部が気体流路９の内部に配置されている。これにより、光源１から発生する熱がヒートシンクを介して気体流路９内の空気に伝達される。
【００１２】
平行光学系２は、光源１から放出される光を平行光にするものであり、例えば凸レンズを用いることができる。この場合、凸レンズの焦点付近に光源１を配置することにより平行光を作り出すことができる。なお、平行光学系２としては、レンズや反射鏡、さらにはそれらを組み合わせたものが使用可能である。
【００１３】
偏光ビームスプリッター３は、平行光学系２からの出射光をＰ波とＳ波に分離するものである。偏光ビームスプリッター３としては、例えばエドモンドオプティクス社製のワイヤーグリッドキューブ型偏光ビームスプリッターなどがある。
【００１４】
各液晶素子４ａ、４ｂは、例えば、それぞれ個別に制御可能な複数の画素領域（光変調領域）を有しており、駆動回路５によって与えられる液晶層への印加電圧の大きさに応じて各画素領域の透過率が可変に設定される。本実施形態における各液晶素子４ａ、４ｂは、反射型の液晶素子である。各液晶素子４ａ、４ｂは、液晶層への印加電圧の大きさに応じて、偏光ビームスプリッター３から出射する一方の偏光をその偏光方向を回転させずに反射し、又はその偏光方向を回転させて反射する。このため、各液晶素子４ａ、４ｂには、例えば、下基板の外側にアルミニウム等を材料とした反射板として兼用される伝熱部材１０、１１が設けられている。
【００１５】
一方の液晶素子４ａは、偏光ビームスプリッター３で分離されたＳ波を制御するためのものであり、図中において偏光ビームスプリッター３の下側面に配置されている。他方の液晶素子４ｂは、偏光ビームスプリッター３で分離されたＰ波を制御するためのものであり、図中において偏光ビームスプリッター３の右側面に配置されている。
【００１６】
２つの液晶素子４ａ、４ｂとして垂直配向型の液晶素子を使用する場合には、液晶層への電圧無印加時のリターデーションがゼロであることから、入射した偏光を全く変化させることなく（偏光方向を回転させることなく）反射して出射させられるため、照明光の暗状態を最も暗くできる利点がある。また、液晶層への電圧印加時には、入射した偏光を９０度回転させて反射して出射させられるため、照明光の明状態を作り出すことができる。この２つの状態は、駆動回路５から受ける駆動電圧に基づいて切り替えることができる。垂直配向型である各液晶素子４ａ、４ｂのそれぞれのリターデーションを４分の１波長に合わせることにより偏光を９０度回転させることができる。
【００１７】
駆動回路５は、制御部６から供給される制御信号に基づいて各液晶素子４ａ、４ｂに駆動電圧を供給することにより、各液晶素子４ａ、４ｂの各画素領域における液晶層の配向状態を個別に制御するものである。
【００１８】
制御部６は、自車両の前方を撮影するカメラ（図示略）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車両等の位置を検出し、検出された前方車両等の位置に応じた光照射範囲と非照射範囲を設定し、これら光照射領域と非照射領域に対応した像を形成するための制御信号を生成して駆動回路５へ供給する。この制御部６は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するコンピュータシステムにおいて所定の動作プログラムを実行させることによって実現される。
【００１９】
投射光学系７は、偏光ビームスプリッター３から出射する光によって形成される像（光照射領域と非照射領域に対応した明暗を有する像）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射する。
【００２０】
気体流路９は、例えば断熱性の高いダクトからなり、車両用灯具システムの筐体８内に設けられている。この気体流路９は、一端の開口部が筐体８のある側面に配置され、他端の開口部が筐体８の別の側面に配置されており、それぞれの開口部を介して外界と接している。また、気体流路９は、光源１、各液晶素子４ａ、４ｂの近傍を通るようにして配置されている。
【００２１】
伝熱部材１０は、液晶素子４ａへ熱を与え、あるいは液晶素子４ａから熱を吸収するための部材であり、当該液晶素子４ａの背面に設けられている。同様に、伝熱部材１１は、液晶素子４ｂへ熱を与え、あるいは液晶素子４ｂから熱を吸収するための部材であり、当該液晶素子４ｂの背面に設けられている。このような伝熱部材１０、１１を用いて熱の伝達および吸収を行うようにすることで、空気を直接的に各液晶素子４へ当てる場合に比べて異物（塵など）が各液晶素子４ａ、４ｂに付着することを防止できる。
【００２２】
上記の伝熱部材１０、１１は、熱伝導性の高い素材（例えば、金属）からなる板状体であり、かつ各々の一端部が気体流路９の内部に配置されている。本実施形態では、各伝熱部材１０、１１は、各液晶素子４ａ、４ｂの反射板としての機能も兼ねている。このため、各伝熱部材１０、１１は、少なくとも各液晶素子４ａ、４ｂと対向する面が高い反射率を有する。
【００２３】
ダンパー１２、１３は、気体流路９と外界との間での空気の流量を調整するためのものであり、それぞれ気体流路９の内部に設けられている。各ダンパー１２、１３の動作状態（開閉状態）は制御部６によって制御される。詳細には、ダンパー１２は、気体流路９の一端の開口部と光源１のヒートシンクとの間に配置されている。ダンパー１３は、気体流路９の他端の開口部と各伝熱部材１０、１１との間に配置されている。
【００２４】
ファン１４は、気体流路９内の空気に流れを生じさせるためのものであり、気体流路９の内部においてダンパー１２と光源１のヒートシンクとの間に配置されている。このファン１４の動作状態は制御部６によって制御される。
【００２５】
温度センサ１５は、筐体８の内部の温度を検出するためのものであり、例えば一方の液晶素子４の近傍に配置されている。温度センサ１５による検出信号（温度を示す信号）は制御部６に入力される。なお、温度センサ１５の設置される位置は筐体８の内部であれば足りるが、特に液晶素子４ａ、４ｂの周辺とすることで液晶素子４ａ、４ｂ自体の温度をより正確に捉えることができるため好ましい。
【００２６】
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２に示す構成例の液晶素子４ａは、対向配置された上基板２１および下基板２２、上基板２１に設けられた複数の第１電極２３、下基板２２に設けられた複数の第２電極２４、上基板２１に設けられた第１配向膜２５、下基板２２に設けられた第２配向膜２６、上基板２１と下基板２２の間に配置された液晶層２７を含んで構成されている。なお、液晶素子４ｂも同じ構成を備えている。
【００２７】
上基板２１および下基板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。上基板２１と下基板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。
【００２８】
各第１電極２３は、例えば、上基板２１の一面側に設けられ、紙面と直交する方向に延在し、紙面の左右方向に配列された複数の導電膜からなる。各第２電極２４は、例えば、下基板２２の一面側に設けられ、紙面の左右方向に延在し、紙面と直交する方向に配列された複数の導電膜からなる。各第１電極２３と各第２電極２４との重なる領域のそれぞれが上記した画素領域（光変調領域）を構成する。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。
【００２９】
第１配向膜２５は、上基板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、下基板２２の一面側に各第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の配向状態を垂直配向に規制する垂直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、例えば互い違い（アンチパラレル）となるように設定される。
【００３０】
液晶層２７は、上基板２１と下基板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が負でありカイラル材を含まず、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、電圧無印加時における液晶分子の配向方向が一方向に傾斜した状態となり、各基板面に対して概ね、８８°以上９０°未満の範囲内のプレティルト角を有する略垂直配向となるように設定されている。
【００３１】
この液晶素子４ａは、例えば基板面を平面視した場合における上下方向に延在して左右方向に配列される６個の第１電極２３と、左右方向に延在して上下方向に配列される４８個の第２電極２４を備えている。各第１電極２３と各第２電極２４とが平面視において重なる領域の各々である画素領域が２８８個あり、これらの画素領域はマトリクス状に配列されている。そして、駆動回路５は、各第１電極２３と各第２電極２４と接続されており、例えば１／６デューティの単純マトリクス駆動（マルチプレックス駆動）を行う。
【００３２】
本実施形態の車両用灯具システムは上記構成を備えており、次に、筐体８の内部温度に応じて制御部６が各ダンパー１２、１３およびファン１４を制御する動作について詳細に説明する。
【００３３】
制御部６は、温度センサ１５により検出される筐体８の内部温度が予め設定した基準値以上（一例として、２５℃以上）である場合には、各ダンパー１２、１３を開状態に制御するとともに、ファン１４を回転させる。このとき、制御部６は、気体流路９の内部において、ダンパー１３に近い側の開口部から外界の空気が取り込まれ、ダンパー１２に近い側の開口部から外界へ空気が放出されるという流れが生じるようにファン１４の回転方向を制御する。このような流れを生じさせることで、主にヒートシンクを介して光源１が冷却され、ヒートシンクから熱を伝達された空気がダンパー１２に近い側の開口部から外界へ放出される。気体流路９内での空気の流れをみると、光源１のヒートシンクと熱的に接続した第１領域１６においてヒートシンクから熱を伝達された空気は、各液晶素子４ａ、４ｂと接する伝熱部材１０、１１の各一端部と熱的に接続した第２領域１７へは流れない。気体流路９の内部の空気は、第２領域１７から第１領域１６へ向かって流れる。
【００３４】
このとき、ファン１４をダンパー１２と光源１の間に設けていることから、他方のダンパー１３側の開口部から吸入された空気が液晶素子４ａ、４ｂおよび光源１の冷却に用いられた後、ファン１４を介してダンパー１２側の開口部から外界へ排出されるという空気の流れになるので、ファン１４自身から発生し得る熱を光源１等に伝えることがない。
【００３５】
他方、制御部６は、温度センサ１５により検出される筐体８の内部温度が予め設定した基準値未満（一例として、２５℃未満）である場合には、各ダンパー１２、１３を閉状態に制御するとともに、ファン１４を逆回転させる。ここでの「基準値」は、使用する液晶素子４ａ、４ｂの低温時の応答速度、選択的な光照射における配光状態の切り換え速度などを考慮して適宜設定されるものである。一例として２５℃を挙げたが、これに限られず、例えば一般的に液晶素子の応答速度の低下が顕著になり始める１０℃前後の温度に設定してもよい。
【００３６】
各ダンパー１２、１３とファン１４を上記のように制御すると、気体流路９の内部においては、ダンパー１２とダンパー１３の間で空気が対流することになる。このような流れを生じさせることで、主にヒートシンクを介して光源１が冷却され、第１領域１６にてヒートシンクから熱を伝達された空気が各液晶素子４ａ、４ｂと接する伝熱部材１０、１１の各一端部の配置された第２領域１７へ流れ、その熱が各伝熱部材１０、１１に吸収される。熱を吸収した各伝熱部材１０、１１は、その熱を各々と接する各液晶素子４ａ、４ｂへ伝達するので、各液晶素子４ａ、４ｂが加温される。すなわち、気体流路９内での空気の流れをみると、光源１のヒートシンクと熱的に接続した第１領域１６においてヒートシンクから熱を伝達された空気は、対流によって各液晶素子４ａ、４ｂと接する伝熱部材１０、１１の各一端部と熱的に接続した第２領域１７へ流れ、この第２領域１７において各伝熱部材１０、１１に熱が与えられる。
【００３７】
このとき、ファン１４をダンパー１２と光源１の間に設けていることから、このダンパー１２側の開口部から吸入された空気が光源１の冷却に用いられ、かつファン１４自身から発生する熱も空気に与えられるため、各液晶素子４ａ、４ｂの加温をより効果的に実現できる。
【００３８】
ここで、ファン１４の動作は、連続的でもよいし、間欠的（例えば、毎分１回で各回３秒間程度）であってもよい。いずれの動作も制御部６によって制御される。低温時においては熱伝達が主目的となるから空気の流れは緩やかでもよい。このため、ファン１４を間欠的に動作させても各液晶素子４ａ、４ｂの加温という効果を得られるとともに電力消費を抑えることができる。
【００３９】
なお、各ダンパー１２、１３として、気体流路９の内部径よりも幾分小さい径の円板を軸回転させて開閉動作を実現する一般的なものを用いている場合には、各ダンパー１２、１３をそれぞれ閉状態としても気体流路９の内部の空気を外界から完全に遮断することは難しく、外界からも僅かに空気の流入が生じ得る。この場合、厳密にいえば、気体流路９の空気は、各ダンパー１２、１３の相互間で対流しつつ、全体としてはダンパー１２に近い側の開口部から外界の空気が取り込まれ、ダンパー１３に近い側の開口部から外界へ空気が放出されるという流れ（２５℃以上の場合と逆の流れ）が生じる。
【００４０】
（第２実施形態）
【００４１】
図３は、第２実施形態の車両用前照灯システムの構成を示す図である。図３に示す車両用灯具システムは、光源１、平行光学系２、液晶素子４ｃ、駆動回路５、制御部６、投射光学系７、気体流路９、伝熱部材１０ａ、ダンパー１２、１３、ファン１４、温度センサ１５を含んで構成されている。各構成要素は、例えば筐体８に収容されている。この車両用灯具システムは、自車両の周囲に存在する前方車両や歩行者等の位置に対応して、前方車両等の位置を含む一定範囲を非照射範囲に設定し、それ以外の範囲を光照射範囲に設定して選択的な光照射を行うものである。
【００４２】
第１実施形態との主な違いは、液晶素子４ｃとして透過型の液晶素子を用いており、この液晶素子４ｃには一対の偏光板が備わっている点と、偏光ビームスプリッター３が用いられていない点である。以下、各実施形態に共通する構成要素については同一符号を用いることでそれらの詳細説明を省略する。
【００４３】
液晶素子４ｃは、例えば、それぞれ個別に制御可能な複数の画素領域（光変調領域）を有しており、駆動回路５によって与えられる液晶層への印加電圧の大きさに応じて各画素領域の透過率が可変に設定される。この液晶素子４ｃに光源１からの光が透過することで、上記した光照射領域と非照射領域に対応した明暗を有する像が形成される。この液晶素子４ｃにおける一対の偏光板は、例えば互いの吸収軸を略直交させており、上基板１１と下基板１２を挟んで対向配置されている。例えば本実施形態では、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クローズモードを想定する。
【００４４】
伝熱部材１０ａは、例えば金属細線を網目状に構成してなる部材（金属メッシュ材）が用いられる。本実施形態の伝熱部材１０ａは、平行光学系２と液晶素子４ｃとの間に配置されているが、金属メッシュ材を用いているので、平行光学系２から液晶素子４ｃへ光を通過させることができる。
【００４５】
本実施形態の車両用灯具システムは上記構成を備えており、次に、筐体８の内部温度に応じて制御部６が各ダンパー１２、１３およびファン１４を制御する動作について詳細に説明する。
【００４６】
制御部６は、温度センサ１５により検出される筐体８の内部温度が予め設定した基準値以上（一例として、２５℃以上）である場合には、各ダンパー１２、１３を開状態に制御するとともに、ファン１４を回転させる。このときの気体流路９の内部における空気の流れは上記した第１実施形態の場合と同様であり、ダンパー１３に近い側の開口部から外界の空気が取り込まれ、ダンパー１２に近い側の開口部から外界へ空気が放出される。これにより、主にヒートシンクを介して光源１が冷却される。気体流路９内での空気の流れをみると、光源１のヒートシンクと熱的に接続した第１領域１６においてヒートシンクから熱を伝達された空気は、液晶素子４ｃと接する伝熱部材１０ａの一端部と熱的に接続した第２領域１７へは流れない。気体流路９の内部の空気は、第２領域１７から第１領域１６へ向かって流れる。
【００４７】
他方、制御部６は、温度センサ１５により検出される筐体８の内部温度が予め設定した基準値未満（一例として、２５℃未満）である場合には、各ダンパー１２、１３を閉状態に制御するとともに、ファン１４を停止させる。このとき、気体流路９の内部においては、ダンパー１２とダンパー１３の間で空気が対流することになる。このような流れ（空気の移動）を生じさせることで、主にヒートシンクを介して光源１が冷却され、第１領域１６にてヒートシンクから熱を伝達された空気が液晶素子４ｃと接する伝熱部材１０ａの一端部の配置された第２領域１７へ流れ、その熱が伝熱部材１０ａに吸収される。熱を吸収した伝熱部材１０ａは、その熱を自身と接する液晶素子４ｃへ伝達するので、液晶素子４ｃが加温される。すなわち、気体流路９内での空気の流れをみると、光源１のヒートシンクと熱的に接続した第１領域１６においてヒートシンクから熱を伝達された空気は、対流によって液晶素子４ｃと接する伝熱部材１０ａの一端部と熱的に接続した第２領域１７へ流れ、この第２領域１７において伝熱部材１０ａに熱が与えられる。
【００４８】
この動作原理から、伝熱部材１０ａの一端部の位置は、同じく気体流路９の内部に露出した光源１のヒートシンクの位置よりも相対的に高い位置であることがより好ましい。加温された空気は比重が相対的に小さくなり気体流路９の内部において上昇するため、この加温された空気を伝熱部材１０ａの一端部へ導きやすくなるからである。
【００４９】
なお、各ダンパー１２、１３として、気体流路９の内部径よりも幾分小さい径の円板を軸回転させて開閉動作を実現する一般的なものを用いている場合には、各ダンパー１２、１３をそれぞれ閉状態としても気体流路９の内部の空気を外界から完全に遮断することは難しく、外界からも僅かに空気の流入が生じ得る。しかし、本実施形態ではファン１４を停止させているので、気体流路９の空気の大部分は気体流路９の内部で対流しつつ留まることになる。
【００５０】
以上のような各実施形態によれば、液晶素子の周辺温度が予め定めた基準よりも低くなった際には、光源から発生する熱を利用して液晶素子が加温されるので、液晶素子を用いる車両用灯具システムにおける周辺温度に起因する照射光の輝度低下を防ぐことが可能となる。
【００５１】
また、各実施形態によれば、液晶素子の周辺温度が相対的に高くなった際には、液晶素子や光源が効率的に冷却されるので、液晶素子を用いる車両用灯具システムにおける周辺温度の上昇に起因する不具合、具体的には液晶素子の液晶層の配向乱れ等による光変調機能の低下、光源の輝度低下などを防ぐことも可能となる。
【００５２】
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、上記した各実施形態では液晶素子の構成例として垂直配向型の液晶素子を示していたが液晶素子の構成はこれにのみ限定されず、例えばＴＮ型、ＳＴＮ型の液晶素子を用いることもできる。
【００５３】
また、上記した各実施形態では光源の一例として青色ＬＥＤに黄色蛍光体を組み合わせた白色ＬＥＤを挙げていたが、光源として青色ＬＥＤを使用し、液晶素子によって光変調されて液晶素子を出射した後の光を黄色蛍光体によって白色光に変換してもよい。
【００５４】
また、上記した各実施形態では、伝熱部材は、自ら発熱する機能を有していないものとして説明していたが、発熱する機能を有するものであってもよい。それにより、例えば光源の点灯直後など、熱の発生量が少ない期間において補助的に熱を液晶素子へ与えることができる。その場合の伝熱部材の発熱動作については制御部によって制御されることが好ましい。
【００５５】
また、上記した各実施形態では、ある１つの温度の基準値（一例として２５℃）を境界として各ダンパーとファンの制御態様を可変に設定していたが、基準値を複数設けてもよい。具体的には、例えば、相対的に低い第１の基準値（一例として１０℃）と相対的に高い第２の基準値（一例として４０℃）を設けておき、第１の基準値未満の場合に光源の熱を利用して液晶素子を加温するように各ダンパーとファンを制御し、第２の基準値以上である場合に光源および液晶素子をそれぞれ冷却するように各ダンパーとファンを制御することができる。この場合において、第１の基準値以上で第２の基準値未満の場合には、例えばファンは停止させ、各ダンパーについては開状態にするように制御するとよい。なお、上記した各実施形態のように１つの基準値を設ける場合は、換言すれば第１の基準値と第２の基準値を同じ値に設定しているといえる。
【００５６】
また、上記した第２実施形態においてはファンを停止させる制御態様について説明していたが、ファンを回転（逆回転）させて、気体流路内で空気の移動を生じさせるようにしてもよい。その場合においては第１実施形態と同様にファンを間欠的に動作させてもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１：光源
２：平行光学系
３：偏光ビームスプリッター
４ａ、４ｂ、４ｃ：液晶素子
５：駆動回路
６：制御部
７：投射光学系
８：筐体
９：気体流路
１０、１０ａ、１１：伝熱部材
１２、１３：ダンパー
１４：ファン
１５：温度センサ
【図１】
2018203197.tif 000003
【図２】
2018203197.tif 000004
【図３】
2018203197.tif 000005