JP6579319B2 - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、太陽光対策を施したヘッドアップディスプレイ装置に関する。
車両の運転者は、フロントガラスを通して前方を注視すると共に、インストルメントパネル上の計器類を目視しながら運転を実施する。すなわち、視線が前方と下方の計器類とへ移動する。前方を見たままで、計器類を見ることができれば、視線の移動がなく、運転性の向上が期待できる。この知見からヘッドアップディスプレイ装置が開発され、実用に供されるようになってきた。ヘッドアップディスプレイ装置に関する従来技術として、特許文献1に開示される技術がある。
特許文献1の図1に示されるように、HUD表示器(2)(括弧付き数字は、特許文献1に記載された符号を示す。以下同様)から上へ出射された画像光線は、フロントガラス(5)の内面に当たり、反射され運転者の前方に結像される(特許文献1、段落番号[0012])。不使用時は、シャッタ(4)で光路を遮断することで、外光(太陽光)がHUD表示器(2)に到達しないようにする。これで、HUD表示器(2)の損傷を防止することができる(特許文献1、段落番号[0006])。
シャッタ(4)及びこのシャッタ(4)を駆動する駆動手段が必要であるため、ヘッドアップディスプレイ装置が高価になると共に大型になる。その上、不使用時でないとき、すなわち運転中は、シャッタ(4)が開いているため、このときには太陽光の入射を防ぐことができない。運転中を含め、常時、太陽光の入射を防ぐことができる構造が求められる。
そこで、本発明者らは、先に、シャッタを用いることなく太陽光対策を講じたヘッドアップディスプレイ装置を提案した。太陽光対策を講じたヘッドアップディスプレイ装置に関する従来技術として、特許文献2に開示される技術がある。
特許文献2の図1に示されるように、光路に反射型偏光フィルム(21)(括弧付き数字は、特許文献2に記載された符号を示す。以下同様)を介在させる。反射型偏光フィルム(21)の存在により、太陽光(b)が入射しても液晶シェル(16)の温度は上昇しない(特許文献2、段落番号[0013])。なお、反射型偏光フィルム(21)はガラス基板(22)の上面に貼着されている。
特許文献2によれば、常時、太陽光対策を講じることができる。しかし、反射型偏光フィルム(21)及びガラス基板(22)が必須であるため、ヘッドアップディスプレイ装置が高価になると共に大型になる心配がある。
ヘッドアップディスプレイ装置の小型化及び低コスト化が求められる中、シャッタや反射型偏光フィルムを用いないで、太陽光対策を講じることができる装置が望まれる。
特開2003−237411号公報 特許第4114194号公報
本発明は、シャッタや反射型偏光フィルムを用いないで、太陽光対策を講じることができるヘッドアップディスプレイ装置を提供することを課題とする。
本発明者らは、本発明者らが先に提案した特許文献2の図1に記載されるヘッドアップディスプレイ装置に、次に述べる改良を試みた。改良した装置100を図1に基づいて説明する。
図1に示すヘッドアップディスプレイ装置100は、一次改良型装置であり、特許文献2に記載された装置に対して、凹面鏡101と平面鏡102との間において、光路103のごく近傍まで遮蔽板104及び遮蔽板105を延ばした。太陽光106は、凹面鏡101で反射され、遮蔽板104に当たって止まり、表示器107に到達する心配はない。
ところで、近年、表示像の大型化が求められ、結果、ケース108の上部に開けた開口109が大きくなり、凹面鏡101が大型化し、光路103の幅が増大する。表示像が大型化するほど、太陽光が侵入し易くなり、その対策が求められる。
本発明者らは、さらに改良を進め、二次改良型装置を完成し、良好な太陽光対策を講じることに成功した。すなわち、図2に示すヘッドアップディスプレイ装置10が、二次改良装置の基本構成図である。
図2に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置10は、光源11の上に配置され表示光12を出射する表示器13と、この表示器13で出射された表示光12を反射する第1ミラーとしての第1凹面鏡14と、この第1凹面鏡14で反射された表示光15を反射する第2ミラーとしての第2凹面鏡16と、光源11、表示器13、第1・第2凹面鏡14、16を収納するケース20と、を備えている。
さらには、第1凹面鏡14は、反射された表示光15を第2凹面鏡16に到達する前に上下でクロスさせる曲率(半径の逆数)を有し、第2凹面鏡16は、受けた表示光を反射する役割を果たす。即ち、第1凹面鏡14は、第1凹面鏡14と第2凹面鏡16との間に第1凹面鏡14の焦点が位置するような曲率を有する。さらに換言すれば、第1凹面鏡14から第2凹面鏡16までの距離は、第1凹面鏡14の焦点距離よりも長く設定されている。
ケース20は、第1・第2凹面鏡14、16間の光路21を挟むように、且つクロスするクロス点22の近傍まで延びる第1遮蔽部23及び第2遮蔽部24を備えている。ケース20外からケース20内に侵入し第2凹面鏡16で反射され第1凹面鏡14に向かう外光25を、第1・第2遮蔽部23、24で遮蔽することができる。
第1遮蔽部23の下端(先端部)は、少なくとも、第1凹面鏡14における表示光12の反射領域の上端部P1、及び、第2凹面鏡16における表示光15の反射領域の上端部P2を結んだ線分L1よりもクロス点22側(下側)に位置している。
第2遮蔽部24の上端(先端部)は、少なくとも、第1凹面鏡14における表示光12の反射領域の下端部P3、及び、第2凹面鏡16における表示光15の反射領域の下端部P4を結んだ線分L2よりもクロス点22側(上側)に位置している。
なお、第1・第2遮蔽部23、24は、その先端が互いに近づくように延びている。その先端が互いに近いほど外光25の遮蔽性が高く、望ましい。即ち、互いの先端がクロス点22(焦点)に近接していることが望ましい。
一般に、反射領域の端部とは、凹状に形成された鏡面の端部に一致する。仮に、鏡面上にマスキングテープ等が設けられている場合には、鏡面のうち、露出している部位の端部が反射領域の端部ということができる。
第1・第2遮蔽部23、24は外光を遮断する役割を果たすため、ケース20の他の部位(遮蔽部23、24から離れた部位、例えば底部。以下、一般部26と記す。)より、高温になる。そのため、ケース20の一般部26よりも第1・第2遮蔽部23、24は、耐熱性を高めることが望まれる。
Figure 0006579319
一般に耐熱温度と溶融温度との間には、相関関係が存在する。即ち、溶融温度が高ければ、耐熱温度が高く、溶融温度が低ければ、耐熱温度が低いという傾向がある。表1には、耐熱温度の参考値として、溶融温度が記載されている。熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂についてのみ、耐熱温度が示されている。
組合せ例1と組合せ例2は、樹脂同士を組合せた。組合せ例3は、樹脂と軽金属を組合わせた。
組合せ例3では、第1・第2遮蔽部23、24をアルミニウムダイカスト品とするが、アルミニウムダイカスト品は、ケース20の一般部26にインサート成形、接着、ビス止め又は同等の接着法により一体化する。
耐熱性を高める代わりに、熱伝導率を高めてもよい。熱伝導率を高めると、熱の移動が促され、結果として、第1・第2遮蔽部23、24の温度が低下する。第1・第2遮蔽部23、24の熱に対する強度を高めることができる。
第1・第2遮蔽部23、24の面が反射面であると、反射光が発生し、この反射光が第2凹面鏡16に戻り、反射され、第1・第2遮蔽部23、24に当たることなく第1凹面鏡14に向かうことが心配される。
対策として、第1・第2遮蔽部23、24には、少なくとも外光25が当たる部位に、外光の反射を弱める又は阻止する反射防止処理膜27、27を形成する。反射防止処理膜27は、黒色塗料、母材がアルミニウムであれば黒色アルマイトが適当である。又は、反射防止処理は、平滑面にサンドブラストを打って粗面化する処理であってもよい。
以上の知見から、請求項1に係る発明は、表示光12を出射する表示器13と、この表示器13で出射された表示光12を反射する第1ミラー14と、この第1ミラー14で反射された表示光15を反射する第2ミラー16と、前記表示器13、前記第1・第2ミラー14、16を収納するケース20とを備えるヘッドアップディスプレイ装置10において、前記第1ミラー14は、反射された表示光15を前記第2ミラー16に到達する前に上下でクロスさせる曲率を有した第1凹面鏡であり、前記第2ミラー16は、受けた表示光を反射する第2凹面鏡であり、前記ケース20は、前記第1・第2凹面鏡間の光路21を挟むように、且つ前記クロスするクロス点2の近傍まで延びる第1遮蔽部23及び第2遮蔽部24を備えており、前記ケース20外からケース20内に侵入し前記第2凹面鏡で反射され前記第1凹面鏡に向かう外光25を、前記第1・第2遮蔽部23、24で遮蔽するようにしたことを特徴とする。
請求項2に係る発明では、第1・第2遮蔽部23、24は、ケース20の一般部26よりも熱伝導率が高い材料で形成されている。
請求項3に係る発明では、第1・第2遮蔽部23、24は、ケース20の一般部26よりも耐熱温度が高い材料で形成されている。
請求項4に係る発明では、第1・第2遮蔽部23、24には、少なくとも外光が当たる部位に、外光の反射を弱める又は阻止する反射防止処理が施されている。
請求項5に係る発明では、ケース20は、第1・第2凹面鏡14、16を支えると共に第2遮蔽部24を備えるセンターフレームと、このセンターフレームの上に取付けられ第1遮蔽部23を備える上カバーと、センターフレームの下に取付けられる下カバーと、からなる。
請求項6に係る発明では、センターフレームは金属成形品であり、下カバーは樹脂成形品であり、上カバーは樹脂成形品又は金属成形品である。
請求項7に係る発明では、金属成形品は、アルミニウムダイカスト品である。
請求項8に係る発明では、ケースは、第1・第2凹面鏡を支えると共に第2遮蔽部を備えるセンターフレームと、このセンターフレームの上に取付けられ第1遮蔽部を備える上カバーと、を有し、
上カバーは、樹脂成形品であり、
少なくとも第1遮蔽部の上面には、金属板が配置され、
樹脂成形品の素材に用いられる樹脂の密度は、金属板の密度よりも小さく、
金属板の耐熱温度は、樹脂の耐熱温度よりも高い。
請求項1に係る発明では、第1ミラーは、反射された表示光を前記第2ミラーに到達する前に上下でクロスさせる曲率を有した第1凹面鏡である。クロスするクロス点では、光路の幅は小さくなる。このクロス点の近傍へ第1遮蔽部及び第2遮蔽部を延ばし、これらの第1遮蔽部及び第2遮蔽部で太陽光などの外光を遮蔽するようにした。外光の殆どが第1・第2遮蔽部で遮蔽され、第1凹面鏡や表示部に到達し得ない。
よって、本発明によれば、シャッタや反射型偏光フィルムを用いないで、太陽光対策を講じることができるヘッドアップディスプレイ装置が提供される。
請求項2に係る発明では、第1・第2遮蔽部は、ケースの一般部よりも熱伝導率が高い材料で形成されている。熱伝導率が高いため、第1・第2遮蔽部内での熱移動を促すことができ、第1・第2遮蔽部の温度を下げることができる。即ち、高温になりやすい第1・第2遮蔽部に熱が留まることを抑制することができる。
請求項3に係る発明では、第1・第2遮蔽部は、ケースの一般部よりも耐熱温度が高い材料で形成されている。高温になりやすい第1・第2遮蔽部に、耐熱温度が高い材料を用いることにより、熱に対する強度を高めることができる。
請求項4に係る発明では、第1・第2遮蔽部には、少なくとも外光が当たる部位に、外光の反射を弱める又は阻止する反射防止処理が施されている。第1・第2遮蔽部に当たった外光が第2凹面鏡へ戻る心配がなくなる。
請求項5に係る発明では、ケースは、第1・第2凹面鏡を支えると共に第2遮蔽部を備えるセンターフレームと、このセンターフレームの上に取付けられ第1遮蔽部を備える上カバーと、センターフレームの下に取付けられる下カバーと、からなる。仮に、別々のカバーに第1凹面鏡と第2凹面鏡を取付けると、カバー個々の寸法誤差を見込んで光軸を調整する必要があり、この調整が面倒になる。本発明では、共通のセンターフレームに、第1凹面鏡と第2凹面鏡を取付けるため、第1凹面鏡と第2凹面鏡の光軸調整が容易になる。
請求項6に係る発明では、センターフレームは金属成形品であり、下カバーは樹脂成形品であり、上カバーは樹脂成形品又は金属成形品である。金属成形品であれば剛性に富む。剛性に富むセンターフレームに第1・第2凹面鏡を取付けるため、光軸が良好に維持される。その上、金属成形品であれば、一般に樹脂成形品より耐熱温度が高く、熱伝導率も高い。
請求項7に係る発明では、金属成形品は、アルミニウムダイカスト品である。金属成形品は金属プレス品でもよいが、プレス品は形状を複雑にはできない。鋳造品であれば、複雑な形状にすることができるが、薄肉化が難しい。この点、ダイカスト品であれば、組織が緻密になり薄肉化が可能で、複雑な形状にも適している。その上、アルミニウムであれば、軽量であり、装置の軽量化が達成できる。
請求項8に係る発明では、樹脂成形品である第1遮蔽部の上面には、金属板が配置されている。第1遮蔽部は、ケース内へ向かう外光を遮断するための部位である。即ち、第1遮蔽部の上面には、外光が当たる。第1遮蔽部に当たる外光の一例として、太陽光が挙げられる。太陽光が当たる第1遮蔽部には、高い耐熱性が求められる。一方、ヘッドアップディスプレイ装置全体としては、軽量であることが望まれる。上カバーに用いられる樹脂は、金属板よりも密度が小さい(低い)。このため、上カバーを樹脂成形品とすることにより、ヘッドアップディスプレイ装置の軽量化を図ることができる。一方、金属板は上カバーに用いられる樹脂よりも耐熱温度(耐熱性)が高い。このため、太陽光が当たる第1遮蔽部の上面に金属板を配置することにより、耐熱性を高めることができる。即ち、ヘッドアップディスプレイ装置の軽量化を図りつつ、第1遮蔽部の耐熱性を高めることができる。
第1改良装置の原理図である。 第2改良品、すなわち本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置の基本構成図である。 本発明の実施例1に係るヘッドアップディスプレイ装置の分解図である。 本発明の実施例1に係るヘッドアップディスプレイ装置の断面図である。 第1・第2遮蔽部の遮蔽作用を説明する図である。 第1・第2遮蔽部における熱の流れを説明する図である。 センターフレームの変更例を説明する図である。 本発明の実施例2に係るヘッドアップディスプレイ装置の断面図である。 上カバーと金属板との分解斜視図である。 金属板の変更例を説明する図である。
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
<実施例1>
図3に示すように、このヘッドアップディスプレイ装置10では、ケース20は、第1・第2凹面鏡14、16を支えると共に第2遮蔽部24を備えるセンターフレーム30と、このセンターフレーム30の上に取付けられ第1遮蔽部23を備える上カバー50と、センターフレーム30の下に取付けられる下カバー55と、からなる。
センターフレーム30は、取付けフランジ31、31を外周に備え、内部に斜め上に延びる第2遮蔽部24を備えるアルミニウムダイカスト品である。
例えば、センターフレーム30にステイ32を溶接し、このステイ32に接着層33で第1凹面鏡14を固定する。また、センターフレーム30の内面に溶接されたステイ34〜36に接着層37〜39で第2凹面鏡16を固定する。
センターフレーム30の下部からステイ41を延ばす。一方、光源11と表示器13を筒形ブラケット42に嵌め、この筒形ブラケット42から延ばしたブラケット片43をステイ41にビス44、44で固定する。
センターフレーム30は、アルミニウムダイカスト品であれば、樹脂成形品より格段に強度が高く、剛性に富む。剛性に富むセンターフレーム30に、第1・第2凹面鏡14、16や表示器13を一括して取付けるため、これらの光軸調整が狂い難くなる。さらに、剛性に富むセンターフレーム30は、取付けフランジ31、31で車両に取付けられる。カバーが全体的に樹脂で構成されている場合は、剛性が不足して光軸の再調整が必要になりうる。一方、実施例のヘッドアップディスプレイ装置10は、剛性に富むためその心配が小さい。
上カバー50は、例えば、ポリカーボネート成形品であり、上面にカバーガラス51を備え、斜め下へ延びる第1遮蔽部23を一体的に備えている。
下カバー55は、上に開口する有底筒体であり、例えば、ABS樹脂成形品であり、プリント基板56を内蔵している。
センターフレーム30に、下からビス57、57で下カバー55を取付け、上からビス52で上カバー50を取付ける。
図4に示すヘッドアップディスプレイ装置10が完成する。表示器13から出射された表示光12は第1凹面鏡14で反射され、この第1凹面鏡14で反射された表示光15は、第1・第2遮蔽部23、24の間を通過して、第2凹面鏡16に至る。第2凹面鏡16で反射された表示光17は上昇し、車両のフロントガラス66(反射された表示光17が投射される投射部66)に至る。
図5(a)に示すように、太陽58の高度が低い場合、太陽光に代表される外光25は、カバーガラス51を通過し、第2凹面鏡16で反射され、第1遮蔽部23で遮蔽される。第1遮蔽部23は、耐熱性に優れるポリカーボネートであるため、熱に対する強度が高い。
太陽58の高度が高い場合、図5(b)に示すように、外光25は、カバーガラス51を通過し、第2凹面鏡16で反射され、第2遮蔽部24で遮蔽される。第2遮蔽部24は、耐熱性にさらに優れるアルミニウムであるため、熱に対する強度がさらに高い。
次に、熱伝導率について検討する。
Figure 0006579319
ポリカーボネート(PC)樹脂は、熱伝導率が約0.2W/m/Kである。一方、アルミニウムダイカスト品(ADC12)は、熱伝導率が約100W/m/Kである。
図6(a)はごく簡単な伝熱モデルを説明する図であり、ポリカーボネート(PC)樹脂製の棒59の一端が高温t1p、他端のt1pより低温t2p(t2pは大気温度t3より高い)で熱的に定常状態にあるとする。棒59の外周が断熱されていると仮定すると、棒59の内部を流れる熱Q1pと、棒59の他端から大気へ放出される熱Q2pは等しくなる。ここで、棒の断面積は単位断面積(1.0)であれば、Q1pは、熱伝導率λp×棒の長さ×(t1p−t2p)で算出される。また、Q2pは熱伝達率cp×(t2p−t3)で算出される。
アルミニウムダイカスト品(ADC12)の棒59の一端が高温t1a、他端のt1aより低温t2a(t2aは大気温度t3より高い)で熱的に定常状態にあるとする。棒59の外周が断熱されていると仮定すると、棒59の内部を流れる熱Q1aと、棒59の他端から大気へ放出される熱Q2aは等しくなる。ここで、棒の断面積は単位断面積(1.0)であれば、Q1aは、熱伝導率λa×棒の長さ×(t1a−t2a)で算出される。また、Q2aは熱伝達率ca×(t2a−t3)で算出される。
Q1p=λp×棒の長さ×(t1p−t2p)と、Q1a=λa×棒の長さ×(t1a−t2a)とにおいて、λpは、λaの約1/500であって、λaよりも格段に小さい。Q1p<Q1aであるものの、その比は1:500よりは格段に小さいと予想される。
λpが極めて小さいため、傾向として(t1p−t2p)が格段に大きくなる。一方、λaが極めて大きくなるため、傾向として(t1a−t2a)が格段に小さくなる。
また、Q1p=Q2p、Q1a=Q2aであって、Q1p<Q1aからQ2p<Q2aとなる。Q2p=cp×(t2p−t3)と、Q2a=ca×(t2a−t3)において、t3は共通である。そして、cpがcaとほぼ等しいと仮定すると、t2p<t2aとなる。
以上から、図6(b)に示す温度曲線が得られ、t1pがt1aより格段に大きくなる。熱伝導率が大きいほど、第1・第2遮蔽部23、24の温度を早急に低くすることができる。温度が低いほど熱劣化が少なくなる。
この知見から、第1遮蔽部23も第2遮蔽部24と同じアルミニウムダイカスト製、又は軽金属製であれば望ましい。
図7に示すように、第1遮蔽部23に放熱フィン61を一体形成したアルミニウムダイカスト品63を予め製造し、このアルミニウムダイカスト品63を成形用金型のキャビティに置き、キャビティへPC樹脂64を射出することで、いわゆるインサート成形が実施できる。
第1遮蔽部23が外光25で熱せられると、熱が、第1遮蔽部23を伝わって、放熱フィン61に至る。放熱フィン61は放熱面積が大きいため、大気に向かって盛んに熱を放出する。
なお、上カバー50の全部をアルミニウムダイカスト製、又は軽金属製にすることは差し支えない。
<実施例2>
図8を参照する。次に、本発明の実施例2を図面に基づいて説明する。図8には、実施例2のヘッドアップディスプレイ装置の断面構成が示されている。図8は、上記図4に対応させて表している。
実施例2によるヘッドアップディスプレイ装置10Aは、第1遮蔽部23の上面に、金属板71が配置されてなる。その他の基本的な構成については、実施例1によるヘッドアップディスプレイ装置10(図4参照)と共通する。実施例1と共通する部分については、符号を流用すると共に、詳細な説明を省略する。
上カバー50Aは、樹脂成形品であり、例えば、ポリカーボネートとポリエチレンテレフタレート(PET)との混合樹脂材料を用いることができる。
金属板71の素材には、アルミニウムやアルミニウム合金を用いることができる。
なお、樹脂成形品の素材となる樹脂は、金属板71に用いられる金属の密度よりも小さい。加えて、素材に用いられる樹脂の耐熱温度は、金属板71に用いられる金属の耐熱温度よりも低い。即ち、金属板71の耐熱温度は、樹脂の耐熱温度よりも高い。これらの条件を満たしていれば、樹脂や金属は、任意の素材を選択することができる。
図9を参照する。上カバー50Aには、3枚の金属板71が貼り付けられている。金属板71は、それぞれ、第1遮蔽部23の上面、及び、この上面の左右の端部からそれぞれ前方に延びる上カバー50Aの左右の側面部内面に貼り付けられている。これらは、外部から視認可能な意匠面ということができる。即ち、金属板71は、意匠面に配置されている。視認可能な部位に金属板71が敷き詰められることにより、意匠性をより向上させることができる。
なお、金属板71は、両面テープによる貼り付け、接着剤による接着、ねじを用いたねじ止め、固定フックを用いた係止等、任意の方法によって上カバー50Aに配置することができる。
以上をまとめて、以下のようにいうことができる。樹脂成形品である第1遮蔽部23の上面には、金属板71が配置されている。第1遮蔽部23は、ケース20A内へ向かう外光を遮断するための部位である。即ち、第1遮蔽部23の上面には、外光が当たる。第1遮蔽部23に当たる外光の一例として、太陽光が挙げられる。太陽光が当たる第1遮蔽部23には、高い耐熱性が求められる。一方、ヘッドアップディスプレイ装置10A全体としては、軽量であることが望まれる。上カバー50Aに用いられる樹脂は、金属板71よりも密度が小さい(低い)。このため、上カバー50Aを樹脂成形品とすることにより、ヘッドアップディスプレイ装置10Aの軽量化を図ることができる。一方、金属板71は上カバー50Aに用いられる樹脂よりも耐熱温度(耐熱性)が高い。このため、太陽光が当たる第1遮蔽部23の上面に金属板71を配置することにより、耐熱性を高めることができる。即ち、ヘッドアップディスプレイ装置10Aの軽量化を図りつつ、第1遮蔽部23の耐熱性を高めることができる。
図10を参照する。図10には、金属板71Bを変更したヘッドアップディスプレイ装置10Bの変更例が示されている。即ち、金属板71Bは、1枚板によって構成することもできる。この場合においても、本発明の所定の効果を得ることができる。また、1枚板によって構成した場合には、複数の板によって構成した場合に比べ、金属板同士の継ぎ目が存在しないため、意匠性をより高めることができる。
尚、本発明のヘッドアップディスプレイ装置は、乗用車に好適であるが、一般の車両、船舶、航空機に適用することは差し支えない。即ち、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。
本発明のヘッドアップディスプレイ装置は、フロントガラスを備える車両に好適である。
10,10A,10B…ヘッドアップディスプレイ装置
11…光源
12、15…表示光
13…表示器
14…第1ミラー(第1凹面鏡)
16…第2ミラー(第2凹面鏡)
20,20A…ケース
22…クロス点
23…第1遮蔽部
24…第2遮蔽部
25…外光
26…一般部
27…反射防止処理膜
30…センターフレーム
50,50A…上カバー
55…下カバー
71,71B…金属板

Claims (8)

  1. 表示光を出射する表示器と、この表示器で出射された表示光を反射する第1ミラーと、この第1ミラーで反射された表示光を反射する第2ミラーと、前記表示器、前記第1・第2ミラーを収納するケースとを備えるヘッドアップディスプレイ装置において、
    前記第1ミラーは、反射された表示光を前記第2ミラーに到達する前に上下でクロスさせる曲率を有した第1凹面鏡であり、
    前記第2ミラーは、受けた表示光を反射する第2凹面鏡であり、
    前記ケースは、前記第1・第2凹面鏡間の光路を挟むように、且つ前記クロスするクロス点の近傍まで延びる第1遮蔽部及び第2遮蔽部を備えており、
    前記ケース外からケース内に侵入し前記第2凹面鏡で反射され前記第1凹面鏡に向かう外光を、前記第1・第2遮蔽部で遮蔽するようにしたことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
  2. 前記第1・第2遮蔽部は、前記ケースの一般部よりも熱伝導率が高い材料で形成されていることを特徴とする請求項1記載のヘッドアップディスプレイ装置。
  3. 前記第1・第2遮蔽部は、前記ケースの一般部よりも耐熱温度が高い材料で形成されていることを特徴とする請求項1記載のヘッドアップディスプレイ装置。
  4. 前記第1・第2遮蔽部には、少なくとも前記外光が当たる部位に、前記外光の反射を弱める又は阻止する反射防止処理が施されていることを特徴とする請求項1記載のヘッドアップディスプレイ装置。
  5. 前記ケースは、前記第1・第2凹面鏡を支えると共に前記第2遮蔽部を備えるセンターフレームと、このセンターフレームの上に取付けられ前記第1遮蔽部を備える上カバーと、
    前記センターフレームの下に取付けられる下カバーと、からなることを特徴とする請求項1記載のヘッドアップディスプレイ装置。
  6. 前記センターフレームは金属成形品であり、前記下カバーは樹脂成形品であり、前記上カバーは樹脂成形品又は金属成形品であることを特徴とする請求項5記載のヘッドアップディスプレイ装置。
  7. 前記金属成形品は、アルミニウムダイカスト品であることを特徴とする請求項6記載のヘッドアップディスプレイ装置。
  8. 前記ケースは、前記第1・第2凹面鏡を支えると共に前記第2遮蔽部を備えるセンターフレームと、このセンターフレームの上に取付けられ前記第1遮蔽部を備える上カバーと、を有し、
    前記上カバーは、樹脂成形品であり、
    少なくとも前記第1遮蔽部の上面には、金属板が配置され、
    前記樹脂成形品の素材に用いられる樹脂の密度は、前記金属板の密度よりも小さく、
    前記金属板の耐熱温度は、前記樹脂の耐熱温度よりも高いことを特徴とする請求項1記載のヘッドアップディスプレイ装置。
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3050039B1 (fr) * 2016-04-12 2021-11-19 Valeo Comfort & Driving Assistance Afficheur tete haute
EP3457194A4 (en) * 2016-05-09 2019-11-27 Nippon Seiki Co., Ltd. HEAD-UP DISPLAY DEVICE
CN113433702B (zh) 2016-07-07 2023-04-07 麦克赛尔株式会社 车辆
JP6963732B2 (ja) * 2016-09-30 2021-11-10 日本精機株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
US11226484B2 (en) 2016-10-26 2022-01-18 Nippon Seiki Co., Ltd. Head-up display device
WO2018198821A1 (ja) * 2017-04-27 2018-11-01 日本精機株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
JP6876932B2 (ja) * 2017-06-20 2021-05-26 パナソニックIpマネジメント株式会社 画像表示装置
JP6864574B2 (ja) * 2017-07-04 2021-04-28 株式会社ホンダロック 車両用周辺表示装置
JP2019028137A (ja) * 2017-07-26 2019-02-21 矢崎総業株式会社 車両用表示装置
JP7037760B2 (ja) * 2018-03-16 2022-03-17 株式会社リコー 画像投写装置及び移動体
JP7173768B2 (ja) 2018-07-04 2022-11-16 キヤノン株式会社 電子ビューファインダおよび撮像装置
JP7240617B2 (ja) * 2018-07-30 2023-03-16 日本精機株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
WO2020080384A1 (ja) * 2018-10-16 2020-04-23 日本精機株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
WO2021230277A1 (ja) * 2020-05-14 2021-11-18 日本精機株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
JP7435337B2 (ja) 2020-07-27 2024-02-21 株式会社デンソー カバー部材
JP7163344B2 (ja) * 2020-09-08 2022-10-31 矢崎総業株式会社 車両用表示装置
DE102021106972B4 (de) 2021-03-22 2024-02-08 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Head-Up-Display für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug mit diesem
DE102021203930A1 (de) * 2021-04-20 2022-10-20 Continental Automotive Technologies GmbH Spiegel für ein Head-Up-Display
WO2023063084A1 (ja) * 2021-10-11 2023-04-20 株式会社小糸製作所 画像照射装置、画像照射装置の制御方法、画像生成装置、ヘッドアップディスプレイ及びカバー

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2186001B (en) * 1986-01-29 1990-04-04 Pilkington Brothers Plc Bendable and/or toughenable silver coatings on glass
JPS62275845A (ja) * 1986-05-23 1987-11-30 Nissan Motor Co Ltd 車両用表示装置
JPH0628993B2 (ja) * 1986-05-23 1994-04-20 日産自動車株式会社 車両用表示装置
JPH04242785A (ja) * 1990-12-28 1992-08-31 Shimadzu Corp ヘッドアップディスプレイ
JP3321849B2 (ja) * 1991-10-09 2002-09-09 株式会社デンソー ホログラム
EP0536763B1 (en) * 1991-10-09 1999-03-17 Denso Corporation Hologram
JPH09159986A (ja) * 1995-12-13 1997-06-20 Kansei Corp 車両用情報表示装置
JP4114194B2 (ja) 1998-10-29 2008-07-09 日本精機株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
JP2003237411A (ja) 2002-02-12 2003-08-27 Denso Corp ヘッドアップディスプレイ装置
JP2004226469A (ja) * 2003-01-20 2004-08-12 Denso Corp 車両用ヘッドアップディスプレイ装置
JP4739149B2 (ja) * 2006-08-29 2011-08-03 矢崎総業株式会社 表示装置
DE102011075205A1 (de) * 2011-05-04 2012-11-08 Robert Bosch Gmbh Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug, Fahrzeug mit einer Anzeigevorrichtung sowie Verfahren zum Anzeigen einer Bildinformation
JP5873707B2 (ja) * 2011-12-15 2016-03-01 矢崎総業株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
JP6004706B2 (ja) * 2012-04-04 2016-10-12 三菱電機株式会社 表示装置及びこれを備えたヘッドアップディスプレイシステム

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