CN111148648B - 平视显示器 - Google Patents

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Abstract

提供一种平视显示器，其中，光源所发出的热量的放热性优良。一种平视显示器，其将通过显示装置而投射的显示图像的显示光照射到车辆上的透射反射部上，让辨认者辨认显示图像的虚像，显示装置包括：衬底(22)，该衬底(22)具有包括角部(91)的四边形的放热板(61)；四边形的光源(62)，该光源(62)设置于放热板(61)上，具有角部(93)。放热板(61)以放热板(61)的角部(91)相对光源(62)的角部(93)旋转的方式设置。

Description

平视显示器
技术领域
本发明涉及装载于车辆等上的平视显示器。
背景技术
平视显示器装载于车辆上，经由前挡玻璃等的透射反射部而对驾驶员，进行对于驾驶来说必要的信息等的各种的信息的虚像显示。由此，平视显示器可以与车辆前方的景色重合的方式显示信息(图像)。驾驶员不在驾驶中进行大的视线移动，可把握必要的信息。
图像通过比如投射型显示装置而形成。该投射型显示装置包括装载光源的衬底。由于光源为发光体，故对衬底、筐体进行各种的放热对策(比如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2006－218259号公报
发明内容
发明要解决的课题
当前，为了提高已显示的图像的辨认性，对于光源来说，要求高的亮度。伴随该情况，光源的发热量增加，要求进一步的放热对策。
本公开是考虑这样的情况而提出的，本发明的目的在于，提供光源所发出的热量的放热性优良的平视显示器。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述，本公开的平视显示器涉及下述平视显示器，该平视显示器将通过显示装置投射的显示图像的显示光照射到车辆上的透射反射部上，让辨认者辨认上述显示图像的虚像，
上述显示装置包括：
电路衬底，在该电路衬底的内层具有放热板；
光源，该光源设置于上述放热板上。
发明的效果
在本次公开的平视显示器中，光源发出的热量的放热性优良。
附图说明
图1为本公开的平视显示器的实施方式，其为特别是表示光学系统的结构的说明图；
图2为投射型显示装置的结构图；
图3为表示投射型显示装置的光学系统的结构的说明图；
图4为投射型显示装置的LED衬底的结构图；
图5为用于说明LED衬底与筐体的安装结构的放大图；
图6为沿LED衬底的厚度方向的剖视图。
具体实施方式
根据附图，对本次公开的平视显示器的实施方式进行说明。本次公开的平视显示器装载于比如汽车等的车辆身上。在本实施方式中，采用本次公开的平视显示器装载于汽车上的例子而进行说明。
图1为本次公开的平视显示器的实施方式，其为表示特别是光学系统的结构的说明图。
平视显示器1(在下面称为“HUD”)设置于汽车的仪表面板的内部。HUD 1主要包括投射型显示装置10、第1平面镜13、第2平面镜14、屏幕15、第1凹面镜16、第2凹面镜17与外壳18。HUD 1通过构成中继光学系统的第1和第2平面镜13、14与第1和第2凹面镜16、17而反射表示投射型显示装置10所显示的显示图像的显示光L，将其照射到作为透射反射部的一个例子的汽车的前挡玻璃2上。辨认者(主要为驾驶员)在作为HUD 1所产生的图像可视区域的眼盒3的内部设置视点4，由此，可按照与车辆前方的景色(实景)重合的方式，辨认显示图像的虚像V。
投射型显示装置10(显示装置10)形成涉及显示图像的显示光L。在后面对显示装置10的细部进行描述。第1平面镜13反射显示装置10形成而射出的显示光L。第2平面镜14进一步反射第1平面镜13所反射的显示光L。屏幕15接收第2平面镜14所反射的显示光L，显示显示光L。第1凹面镜16反射从屏幕15射出的显示光L。第2凹面镜17将第1凹面镜16所反射的显示光L朝向前挡玻璃2而反射。外壳18接纳显示装置10、第1和第2平面镜13、14、屏幕15与第1和第2凹面镜16、17。外壳18在与前挡玻璃2面对的部分具有开口18a。开口18a由具有透光型的透光性外罩19覆盖。第2凹面镜17所反射的显示光L在透光性外罩19中透射，从HUD 1而射出。
图2为显示装置10的结构图；
图3为表示显示装置10的光学系统的结构的说明图。
投射型显示装置10包括筐体21、LED衬底22、光学元件23、光调制元件24、光调制元件用控制衬底26与主控制衬底27。
筐体21接纳光学部件23。另外，筐体21具有用于安装光调制元件24、各衬底22、26、27的结构。特别是，筐体21包括多个误安装防止用凸部31a、31b、31c(筐体侧安装部(参照图5)，用于安装LED衬底22。
LED(发光二极管)衬底22包括第1衬底22a、第2衬底22b与第3衬底22c，装载相互不同的光源。第1衬底22a安装发出红色光源R的红色光源62a。第2衬底22b安装发出绿色光源G的绿色光源62b。第3衬底22c安装发出蓝色光源B的蓝色光源62c。在下面的描述中，在没有区分第1～第3衬底22a、22b、22c的场合，简称为LED衬底22。另外，在没有区分红色光源62a、绿色光源62b与蓝色光源62c的场合，简称为光源62。在后面对LED衬底22的具体结构进行描述。
光学部件23像图3所示的那样，包括反光镜41与二向色镜42、43、反射镜44、凸透镜45、棱镜46与投光透镜47。
从红色光源62a射出的红色光线R通过反光镜41而进行反射，在二向色镜42、43中进行透射。从绿色光源62b射出的绿色光线G通过二向色镜42进行反射，在二向色镜43中进行透射。从蓝色光源62c射出的蓝色光线B通过二向色镜43反射，这些光线R、G、B通过反射镜44进行反射，通过凸透镜45进行配光，在棱镜46中进行透射。已透射的光源R、G、B通过光调制元件24变换为显示光L。显示光L通过棱镜46而进行反射，在投光透镜47中进行透射，对其进行投射(射出)。
光调制元件24为比如DMD(数字微镜器件)、LCOS(硅基液晶)等的反射型的显示元件。
光调制元件用控制衬底26与光调制元件24连接，控制光调制元件24。
主控制衬底27通过布线51而与LED衬底22连接，控制LED衬底22。另外，主控制衬底27通过布线52，与光调制元件用控制衬底26连接，控制光调制元件用控制衬底26。
图4为显示装置10的LED衬底22的结构图。
LED衬底(电路衬底)22为比如以FR4(阻燃型(Flame Retardant Type)4)为基材的环氧玻璃电路衬底。LED衬底22为大致长方形(4边形)，包括误安装防止用缺口55(55a、55b、55c)(衬底侧安装部)与螺纹紧固用缺口56(56a、56b、56c)。误安装防止用缺口55用于定位于筐体21上的场合，与筐体21的误安装防止用凸部31a、31b、31c成对。另外，螺纹紧固用缺口56(56a、56b、56c)用于螺纹紧固于筐体21上的场合，与筐体21的螺纹孔(在图中没有示出)成对。
在这里，图5为用于说明LED衬底22和筐体21的安装结构的放大图。
LED衬底22相对筐体21的安装壁32，在定位后，通过螺钉35而固定。第1～第3衬底22a、22b、22c的误安装防止用缺口55a、55b、55c相互设置于长方形的一条边57a、57b、57c上的不同的位置。另外，筐体21的误安装防止用凸部31a、31b、31c对应于这些误安装防止用缺口55a、55b、55c的位置，设置于相互不同的位置。即，一对的凸部31a和缺口55a；一对的凸部31b和缺口55b；一对的凸部31c和缺口55c设置于相互不同的位置。由此，如果要将LED衬底22安装于错误的位置，则不会嵌合。由此，在将LED衬底22安装于筐体21上时，可防止错误地安装的情况。
LED衬底22像图4所示的那样，包括放热板61、光源62、热敏电阻63与连接器64。
放热板61从平面看，为大致正方形(四边形)，对光源62的热量进行释放。放热板61由热传导性良好，并且具有绝缘性的材料形成，比如为氮化铝。从热特性的观点与热敏电阻63的温度检测的观点来说，最好，放热板61由与光源62的基材71的材料相同的材料形成。在这里，图6为沿LED衬底22的厚度方向的剖视图。放热板61通过粘接剂68而固定于开设在基材71中的开口72上。粘接剂68为比如环氧树脂。即，放热板61埋设于LED衬底22的内层中。
光源62从平面看，为大致4边形，设置于放热板61上。光源62为SMD(表面贴装器件)型LED(发光二极管)，具有LED元件74、衬底75。衬底75由比如氮化铝(ALN)构成。
热敏电阻63设置于放热板61上，检测温度。涉及热敏电阻63检测出的放热板61的温度的信息作为光源62的温度而输出给主控制衬底27，用于光源62等的控制。
连接器64具有端子81a～81d。连接器64在端子81a处，经由布线65a，连接LED衬底22和电源(在图中没有示出)，由此，将电源供给到光源62。连接器64在端子81b处，经由布线65b，连接光源62和地(在图中未示出)。连接器64在端子81c处，经由布线65c连接热敏电阻63和电源(在图中没有示出)，由此，将电源供给到热敏电阻63。连接器64在端子81d处，经由布线65d，连接热敏电阻63和主控制衬底27，由此，将从热敏电阻63输出的信号供给到主控制衬底27。端子81a、81b设置于端子81a～81d中的外侧。端子81c、81d设置于端子81a～81d中的内侧。
下面对LED衬底22上的各部件的配置进行说明。
像图4所示的那样，光源62设置于放热板61上的大致中心处。由此，光源62发出的热量经由放热板61，放热到LED衬底22，光源发出的热量的放热性高。
另外，放热板61以放热板61的角部91相对LED衬底22的角部92，旋转基本45度的方式设置。另外，放热板61以放热板61的角部91相对光源62的角部93，旋转基本45度的方式设置。即，在为具有放热板61、LED衬底22和光源92正交的4边形的场合，规定放热板61的正交的2条边的方向的正交轴Xh－Yh对规定LED衬底22和光源62的正交的2条边的方向的正交轴Xs，l－Ys，l，旋转大致45度。
由此，由于与以不旋转的方式设置放热板61和光源62的各角部91、93的场合相比较，可在放热板61的中心设置光源62时，在放热板61上形成宽的余白，故可在该余白上设置热敏电阻63。另外，由于可在放热板61上设置光源62和热敏电阻63，故可通过热敏电阻63，正确地检测光源62的温度。
另外，热敏电阻63设置于将连接器64和光源62连接的直线上。由此，通过端子81a～81d的配置的组合，布线65a～65d短，可简单地设置。另外，像这样，布线65a～65d的配置可增加放热板61的放热面积，从放热性的观点来说也是优选的。
另外，放热板61与基材75为同一材料。但是，在放热板61与基材75不为同一材料的场合，如果因热膨胀率不同，伴随温度的变化而膨胀、收缩，则具有在放热板61与基材75之间施加负荷，将光源62和布线65a、65b连接的焊锡接合部开裂，产生连接不良的可能性。由此，放热板61与基材75为同一材料这一点可防止焊锡开裂的连接不良。
对本公开的几个实施方式进行了说明，但是，这些实施方式作为例子而给出，不是对发明的范围进行限定。这些新的实施方式可通过其它的各种的方式而实施，在不脱离发明的实质的范围内，可进行各种的省略、置换、变更。这些实施方式或其变形也包括在发明的范围、要旨内，并且包括在与在权利要求书中记载的发明等同的范围内。
比如，放热板61与基材75不限于氮化铝(AlN)。基材75也可从铝(Al)、氮化锗(GaN)等中选择。放热板61与基材75的热膨胀率的差最好小于1(10－6/K)，作为最合适的材料，最好为没有热膨胀率的差的同一材料。
比如，放热板61的角部91中的相对LED衬底22和光源62的角部92、93的旋转量不限于45度。另外，放热板61、LED衬底22和光源62不限于具有正交的2条边的四边形，也可为2条边不正交的菱形。
另外，端子81a～81d和布线65a～65d的配置不限于此。具有比如，通过以并列方式设置布线65a和布线65db，抵消电磁波的影响的优点。
标号的说明：
标号1表示平视显示器(HUD)；
标号2表示前挡玻璃；
标号3表示眼盒；
标号4表示视点；
标号10表示投射型显示装置(显示装置)；
标号13表示第1平面镜；
标号14表示第2平面镜；
标号15表示屏幕；
标号16表示第1凹面镜；
标号17表示第2凹面镜；
标号18表示外壳；
标号18a表示开口；
标号19表示透光性外罩；
标号21表示筐体；
标号22表示LED衬底(电路衬底)；
标号22a表示第1衬底；
标号22b表示第2衬底；
标号22c表示第3衬底；
标号23表示光学部件；
标号24表示光调制元件；
标号26表示光调制元件用控制衬底；
标号27表示主控制衬底；
标号31a、31b、31c表示误安装防止用凸部；
标号32表示安装壁；
标号41表示反光镜；
标号42、43表示二向色镜；
标号44表示反射镜；
标号45表示凸透镜；
标号46表示棱镜；
标号47表示投光透镜；
标号51、52表示布线；
标号55、55a、55b、55c表示误安装防止用缺口；
标号61表示放热板；
标号62表示光源；
标号62a表示红色光源；
标号62b表示绿色光源；
标号62c表示蓝色光源；
标号63表示热敏电阻；
标号64表示连接器；
标号65a、65b、65c、65d表示布线；
标号68表示粘接剂；
标号71、72表示基材；
标号72表示开口；
标号74表示LED衬底；
标号81a、81b、81c、81d表示端子；
标号91、92、93表示角部。

Claims (5)

1.一种平视显示器，该平视显示器将通过显示装置投射的显示图像的显示光照射到车辆上的透射反射部上，让辨认者辨认上述显示图像的虚像，
上述显示装置包括：
电路衬底，在该电路衬底的内层具有放热板；
光源，该光源设置于上述放热板上，
上述放热板为俯视为正方形的放热板；
上述光源为俯视为矩形的光源；
在俯视方向上，上述正方形的放热板按照上述正方形的放热板的角部相对上述矩形的光源的角部旋转的方式设置，
以通过上述正方形的放热板的对角线的第一假想直线与通过上述矩形的光源的对角线的第二假想直线之间的角度旋转大致45度的方式，使上述放热板的角部相对上述光源的角部旋转。
2.根据权利要求1所述的平视显示器，其中，上述电路衬底为具有角部的四边形；
上述放热板按照上述放热板的角部相对上述电路衬底的角部旋转大致45度的方式设置。
3.根据权利要求1或2所述的平视显示器，其中，其还包括热敏电阻，该热敏电阻设置于上述放热板上，检测上述光源的温度。
4.根据权利要求1或2所述的平视显示器，其中，上述光源具有基材；
上述放热板与上述基材为相同的材料。
5.根据权利要求1或2所述的平视显示器，其中，上述显示装置包括多个上述电路衬底与筐体，在该多个上述电路衬底上装载相互不同的光源，在该筐体上安装上述多个电路衬底；
上述筐体包括多个筐体侧安装部，该多个筐体侧安装部用于安装各上述电路衬底；
各上述电路衬底包括与上述筐体侧安装部成对的衬底侧安装部；
每对的上述筐体侧安装部和上述衬底侧安装部设置于相互不同的位置。
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