WO2016163078A1

WO2016163078A1 - 表示装置

Info

Publication number: WO2016163078A1
Application number: PCT/JP2016/001522
Authority: WO
Inventors: 真也大村
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2015-04-09
Filing date: 2016-03-16
Publication date: 2016-10-13
Anticipated expiration: 2017-10-09
Also published as: JPWO2016163078A1; JP6360251B2

Abstract

　ウィンドシールドの曇りを晴らすことを容易にする。　表示装置（１）は、情報を表示する表示器（２）と、表示器（２）で表示された情報を反射することによって運転席前方の視界内に映し出す反射体（３）とを備える表示装置（１）であって、表示器（２）は、表示部（２１）と、表示部（２１）を照射する光源（２３）と、光源（２３）から出る熱を放熱する放熱部（２５）と、を備え、反射体（３）は、ウィンドシールド（４）に近接して配置され、表示器（２）で表示された情報を反射する反射部材（３１）と、反射部材（３１）の少なくとも一部に設けられた伝熱部（３２）と、を備え、伝熱部（３２）は、放熱部（２５）と連結されたことを特徴とする。

Description

表示装置

　本発明は表示装置に関する。

　従来、車両のフロントウィンド（ウィンドシールド）とは別体に設けられたコンバイナが、インストルメントパネルの上部でフロントウィンド近傍に設けられるヘッドアップディスプレイが知られている（例えば、特許文献１）。

特開２００９－０８０１７８号公報

　しかしながら、例えば、特許文献１や図１Ａ及び図１Ｂに示すように、インストルメントパネルの上部に設けられたコンバイナがデフロスタからの温風を遮蔽してしまい、フロントウィンドの曇りを晴らすのに時間が掛ってしまう課題があった。この課題を解決するために、コンバイナをドライバ中央（正面）から車両外側に移動する方法が考えられるが、この場合ヘッドアップディスプレイの視認性が低下する。また、デフロスタダクトの送風口をコンバイナの手前に移動する方法が考えられるが、この場合コンバイナ背面が曇り、風速分布に偏りが出てしまう。更に、特開２００９－１９６６０６号公報のようにコンバイナの前後両方にデフロスタの送風口を備える方法も考えられるが、この場合デフロスタ構造が複雑化又は大型化し、スペースに余裕が無いためインストルメントパネル内の設備同士が干渉するという問題が生じる。

　かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、ウィンドシールドの曇りを晴らすことを容易にする表示装置を提供することにある。

　上記課題を解決するため、第１の観点に係る表示装置は、
　情報を表示する表示器と、
　該表示器で表示された情報を反射することによって運転席前方の視界内に映し出す反射体と
　を備える表示装置であって、
　前記表示器は、
　表示部と、
　該表示部を照射する光源と、
　該光源から出る熱を放熱する放熱部と、を備え、
　前記反射体は、
　ウィンドシールドに近接して配置され、
　前記表示器で表示された情報を反射する反射部材と、
　該反射部材の少なくとも一部に設けられた伝熱部と、を備え、
　前記伝熱部は、前記放熱部と連結されたことを特徴とする。

　また、上記課題を解決するため、第２の観点に係る表示装置において、
　前記伝熱部は、前記放熱部と一体で形成されたことを特徴とする。

　また、上記課題を解決するため、第３の観点に係る表示装置において、
　前記伝熱部は、前記ウィンドシールドに接触したことを特徴とする。

　また、上記課題を解決するため、第４の観点に係る表示装置において、
　前記伝熱部は、熱伝導シートを介して前記ウィンドシールドに接触したことを特徴とする。

　また、上記課題を解決するため、第５の観点に係る表示装置において、
　前記光源の点灯又は消灯の制御を行う制御部を備え、
　前記制御部は、
　ウィンドシールドの窓曇りを晴らすデフロスタが作動している場合であって且つ前記表示器が使用されていない場合に、前記光源を点灯させることを特徴とする。

　第１の観点に係る表示装置によれば、ウィンドシールドの曇りを晴らすことが容易になる。

　第２の観点に係る表示装置によれば、伝熱部と放熱部とが一体に形成されるので、ウィンドシールドの曇りを更に効率的に晴らすことができる。

　第３の観点に係る表示装置によれば、伝熱部がウィンドシールドに接触するので、ウィンドシールドにより多くの熱が伝わり、曇りを更に効率的に晴らすことができる。

　第４の観点に係る表示装置によれば、伝熱部は熱伝導シートを介してウィンドシールドに接触するので、光源の熱を効率的に伝達できるだけでなく、揺れによって伝熱部がウィンドシールドに接触したり離れたりすることで生じる接触音を抑えることもできる。

　第５の観点に係る表示装置によれば、表示器が使用されていない場合であってもウィンドシールドの曇りを晴らすことができる。

従来技術に係るヘッドアップディスプレイを設置した時の車両の断面図である。従来技術に係るヘッドアップディスプレイを設置した時の車両の断面図である。本発明の一実施例に係る表示装置を設置した時の車両の断面図である。本発明の一実施例に係る表示器の断面図である。本発明の一実施例に係る反射体の正面図である。本発明の第１の実施例に係る表示装置の正面図及び断面図である。本発明の第１の実施例に係る表示装置の断面図及びグラフを示す図である。本発明の第１の実施例に係る表示装置の断面図である。本発明の第１の実施例に係る表示装置の断面図である。本発明の第２の実施例に係る表示装置の正面図及び断面図である。本発明の第２の実施例に係る表示装置の正面図である。本発明の第３の実施例に係る表示装置１の正面図及び断面図である。図２の表示装置の制御部の動作フローを示す図である。

　以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

　図２は、本発明の一実施例に係る表示装置１を設置したときの車両の断面図である。表示装置１は例えばヘッドアップディスプレイである。図２において、表示器２と反射体３とからなる表示装置１と、ウィンドシールド４と、サイドベンチレータダクト５と、デフロスタ６と、エア吹出口部材（エアグリル）７と、フロントデフロスタ用エア８と、インストルメントパネル９と、インストルメントパネル開口部９ａと、メータ１０とが示される。

　表示装置１の下部は、デフロスタ６及びサイドベンチレータダクト５等を収納するインストルメントパネル９の内部に設けられる。表示装置１は、制御部（図示せず）を有し、エンジンが作動しているか否かの検知及び、光源２３の点灯又は消灯の制御を行う。制御部は例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等のプロセッサである。

　図３Ａに示す通り、表示器２は例えば、表示部２１と、拡散板２２と、光源２３と、伝導性絶縁シート２４と、放熱部２５とを含む。表示部２１、拡散板２２、光源２３及び伝導性絶縁シート２４はこの順番に上から積層される。表示器２は、表示部２１と光源２３と放熱部２５のみで構成されてもよい。表示器２は、例えば自動車の速度又は運転用ナビゲーション等の情報を表示する。表示器２の少なくとも一部はインストルメントパネル９内に収納される。

　表示部２１は例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ）で構成される。表示部２１は、有機ＥＬディスプレイ又は無機ＥＬディスプレイで構成されてもよい。

　拡散板２２は光源２３から出た光を拡散する。拡散された光は、表示部２１の光源２３と対向する面を略均一に照射する。

　光源２３は例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）であり、表示部２１を照射する。図３Ａにおいては、光源２３は１０個のＬＥＤを備える。

　伝導性絶縁シート２４は、熱伝導機能を有し、光源２３からの熱を放熱部２５に伝達するシートである。また伝導性絶縁シート２４は絶縁機能をも有し、光源２３と放熱部２５とを絶縁する。

　放熱部２５は例えばヒートシンクである。放熱部２５は、直接的に又は伝導性絶縁シート２４を介して間接的に、光源２３に接触する。放熱部２５は光源２３から出る熱を受けて放熱するので、この結果、光源２３は冷却される。好適には放熱部２５は、放熱効果を高めるためアルミニウムや銅などの金属により構成する。また放熱部２５は、放熱効果を高めるために放熱フィンを有してもよいが、インストルメントパネル９の外部により多くの熱を放熱（伝達）するために、放熱フィンを有さないものであってもよい。

　放熱部２５は、インストルメントパネル９の外部の伝熱部３２と連結されて冷却（放熱）性能を高める。詳しくは後述の実施例１～３にて説明する。

　また放熱部２５は、反射体３の伝熱部３２と連結されることで、反射体３の固定部として使用される。

　上記構成によって、インストルメントパネル９内に設けられた光源２３からの熱を、インストルメントパネル９内に籠らせずにインストルメントパネル９の外部に放熱することができる。更に、放熱による熱をウィンドシールド４に伝達することによって、デフロスタ６による曇り解消機能を補助することができる。これは、熱線で窓曇りを除去するデフォッガと同じ原理である。

　図３Ｂに示す通り、反射体３は、反射部材３１と伝熱部３２とを有する。図３Ｂの例では、反射体３は矩形形状であって、ハーフミラー材を備える。図２に示すように反射体３は、ウィンドシールド４に近接して（ウィンドシールド４から所定距離内に）に配置される。このため例えば、結像距離を伸ばすこと及び反射体３の裏面（車両前方側の面）にあるウィンドシールド４への反射光がドライバの視界に入ることを防ぐこと、の２点を実現することができる。反射体３は表示器２より放射された情報表示を運転席前方（図２の左方）のドライバの視界内に例えば虚像表示により映し出す。

　反射部材３１は例えば樹脂製のハーフミラー材であってもよい。このとき、反射部材３１はドライバ前方の風景を透過させるとともに、表示器２で表示された情報を反射して風景とともに映し出す。ここで、反射部材３１は、表示器２で表示された情報を反射するものであれば不透明であってもよい。また、反射部材３１は有色であってもよい。

　伝熱部３２は、熱伝導性の材料で構成され、反射部材３１の一部（例えば裏面、周囲等）に設けられる。図３Ｂの例では、反射部材３１の周囲に設けられている。伝熱部３２は放熱部２５と直接又は間接に従来公知の手法により連結される。また伝熱部３２は、放熱部２５と一体に形成されてもよい。一体形成の場合には、伝熱部３２と放熱部２５との間の熱の伝達効率が一層高まることが期待される。

　再び図２を参照する。ウィンドシールド４は、車両前方に設けられる仕切りであり、例えば、ガラスからなる。サイドベンチレータダクト５は、車両内の換気を行うためのダクトである。デフロスタ６は、ウィンドシールド４の窓曇りを晴らすための温風（フロントデフロスタ用エア８）を、エア吹出口部材（エアグリル）７を通して送風する装置である。デフロスタ６の温風は、反射体３に付着した埃等を除去する効果も期待できる。

　インストルメントパネル９は、車両の速度、エンジンの回転数、ガソリンの残量等を示すメータ１０等を収納するパネルである。インストルメントパネル９は、表示器２により放射された情報表示を反射体３に表示させるためのインストルメントパネル開口部９ａを有する。

［第１の実施例］
　図４Ａは、本発明の第１の実施例に係る表示装置１の正面図（左上の図）及び断面図（右下の図）である。当該正面図は、反射体３をウィンドシールド４側（車両前方側）から見た場合の図である。

　図４Ａにおいて、放熱部２５と連結された伝熱部３２はインストルメントパネル９の外部に突出している。伝熱部３２は反射部材３１の裏面に沿うように配置される。突出した伝熱部３２の車両後方側（放熱部２５に対してウィンドシールド４とは反対側、すなわちドライバ側）の面に、不透過（例えば黒色）の反射部材３１が固定される。

　図４Ｂに示すように、第１の実施例の場合、表示器２の中心から伝熱部３２の先端までの総距離は、１０ｍｍ＋３０ｍｍ＋１００ｍｍ＝１４０ｍｍである。図４Ｂの右下のグラフに示す通り、伝熱部３２の先端の放熱温度は、例えば、デフォッガの熱線と熱線の間の発熱温度相当となると見込まれる。放熱部２５からの熱が伝わる伝熱部３２の先端の放熱温度が熱線間の温度と同等であるため、ウィンドシールド４の曇り解消を補助する効果が見込まれる。

　図４Ｃに示すように、伝熱部３２とウィンドシールド４とは、線接触又は面接触により接触する。代替例として伝熱部３２とウィンドシールド４とは点接触により接触してもよい。この構成によって、伝熱部３２が（または伝熱部３２および反射部材３１が）ウィンドシールド４を温め、曇りを取る。なお、接触は必須ではなく、ウィンドシールド４の曇りを取る効果が見込まれる限り、それらは近接していてもよい。すなわち伝熱部３２は、ウィンドシールド４から所定の距離内に配置されてもよい。

　図４Ｄの右図に示すように、伝熱部３２（または伝熱部３２および反射部材３１）と、ウィンドシールド４との間の接触部分には熱伝導シート１１を設けることができる。熱伝導シート１１は、伝熱部３２の熱をウィンドシールド４に効率的に伝達する効果だけでなく、車両の揺れによって伝熱部３２がウィンドシールド４に接触したり離れたりすることで生じる接触音を抑える効果も期待できる。すなわち、熱伝導シート１１の柔軟性を利用し、接触時の衝撃を緩和する効果も期待できる。

　第１の実施例によれば、伝熱部３２は、表示器２の光源２３を冷却するための放熱部２５と連結される。伝熱部３２によってインストルメントパネル９の外部に熱が伝わるため、ウィンドシールド４に接触又は近接した伝熱部３２からの放熱によってウィンドシールド４の曇りを解消することができる。更に、放熱部２５の光源２３の冷却（放熱）性能を高め、インストルメントパネル９内の熱籠りを抑えることができる。

［第２の実施例］
　図５Ａは、本発明の第２の実施例に係る表示装置１の正面図（左上の図）及び断面図（右下の図）である。当該正面図は、放熱部２５をウィンドシールド４側（車両前方側）から見た場合の図である。

　図５Ａにおいて、放熱部２５と連結された伝熱部３２はインストルメントパネル９の外部に突出している。伝熱部３２は反射部材３１の外周に沿うように配置される。つまり、伝熱部３２は、反射部材３１の外周に沿った枠の形状であり、その枠の内部の反射部材３１は透明である。第２の実施例の反射体３は、表示器２で表示された情報をドライバ前方の風景とともに映し出すコンバイナとして機能する。第２の実施例によれば、反射体３は車両前方を視認できる透明性を有するため、第１の実施例の効果に加えて、ドライバの視認性をさらに向上させることができるとの効果を奏する。

　図５Ｂは、第２の実施例における、伝熱部３２の熱抵抗の様子を示す図である。左の図は、右の図の破線部分を拡大したものである。熱抵抗とは、温度の伝えにくさを表す値で、単位時間における発熱量あたりの温度上昇量を示す。伝熱部３２は、断面積が大きいほど熱抵抗が小さくなり、熱伝導率が高くなる。ここで、第２の実施例のように伝熱部３２を枠状にすると、伝熱部３２の断面積は小さくなるので、熱抵抗が大きくなり、熱伝導率が低くなり得る。図５Ｂの例では、Ｌ’はＬよりも熱抵抗が大きく、熱伝導率が低くなる。そのため、要求される熱伝導率に応じて伝熱部３２の断面積を調整する必要がある。ここで、伝熱部３２は、反射体３の外周に沿った枠の形状である必要はなく、反射部材３１の少なくとも一部に設けられていればよい。例えば、伝熱部３２は反射部材３１の上辺を除く、下辺および左右の辺に沿って設けられていてもよい。また、例えば、伝熱部３２はほぼ反射体３の外周に沿った枠の形状であるが、一部に不連続な部分を有していてもよい。

　［第３の実施例］
　図６は、第３の実施例を示す図である。図６において、放熱部２５はインストルメントパネル９の外部には突出していないが、インストルメントパネル開口部９ａ付近までヒートシンク部分が延びている。放熱部２５には、インストルメントパネル９内で熱伝導性の透光性フィルム１２が貼り付けられる。熱伝導性の透光性フィルム１２は伝熱部３２として機能して、インストルメントパネル９の外部で反射部材３１の裏面に沿うように配置される。反射体３は、ウィンドシールド４に接触又は近接する。

　熱伝導性の透光性フィルム１２の透過率は、一例として９０％である。第３の実施例の反射体３は、表示器２で表示された情報をドライバ前方の風景とともに映し出すコンバイナとして機能する。熱伝導性の透光性フィルム１２は、透明な反射部材３１の裏面（車両前方側の面）に貼り付けられる。このため、放熱部２５はインストルメントパネル９内に配置されているが、熱伝導性の透光性フィルム１２を介してインストルメントパネル９の外部に放熱を行うことができる。

　第３の実施例によれば、柔軟な熱伝導性の透光性フィルム１２と放熱部２５とを連結させるので、第２の実施例の効果に加えて、加工が比較的容易であるとの効果を奏する。また、加工が容易であるため製造コストが抑えられる。ここで、第３の実施例では、放熱部２５のヒートシンク部分がインストルメントパネル開口部９ａ付近まで延びて、熱伝導性の透光性フィルム１２との接触面積を増加させている。しかし、熱伝導性の透光性フィルム１２へ十分に熱を伝導させることができれば、放熱部２５のヒートシンク部分の延長がなくてもよい。また、熱伝導性の透光性フィルム１２は反射部材３１の裏面に限らず、反射部材３１の全体、反射部材３１の周囲、または反射部材３１の表面（車両後方側の面）に貼り付けられてもよい。

　なお、熱伝導性の透光性フィルム１２とは、一例として、微細な銅の格子パターンが形成されたフィルムであり、外観がほぼ透明の熱伝導率の高いフィルムである。また、熱伝導性の透光性フィルム１２の他の例としては、従来の単結晶では不可能な大型結晶の作製が可能で、光学ガラスの１０倍以上且つサファイアを超える熱伝導率を有するものが挙げられる。

［動作フロー］
　図７は、本発明の一実施例に係る表示装置１による曇り取りの動作フローを示す図である。

　表示装置１の制御部は、走行前にまだ窓が曇っている状態において（ステップＳ１）、エンジンが作動していることを検知する（ステップＳ２）。制御部は、デフロスタ６が作動していることを検知する（ステップＳ３）と、表示器２が使用されているか否かを確認する（ステップＳ４）。表示器２が使用されている場合（ステップＳ４のＹｅｓ）、制御部はウィンドシールド４の曇りが解消したか否かを確認する（ステップＳ６）。

　一方、表示器２が使用されていない場合（ステップＳ４のＮｏ）、制御部はウィンドシールド４の曇り取りを補助する放熱を行うために光源２３を点灯させ（ステップＳ５）、次いでウィンドシールド４の曇りが解消したか否かを確認する（ステップＳ６）。例えば制御部は、曇りが解消されたか否かを、デフロスタ６が作動してから所定時間（例えば１０分）が経過したか否かにより判定する。曇りが解消されない限り、制御部はステップＳ６の確認処理を繰り返し、曇りが解消された場合には、制御部はデフロスタ６を自動的に停止し、動作フローを終了する。

　このように、表示器２が使用されていない場合であっても制御部が光源２３を点灯させることで、放熱部２５による放熱を可能とし、結果としてウィンドシールド４の曇り解消機能を補助することができる。

　以上、本発明を車両に適用する場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、表示器からの表示光を反射体で反射させて虚像表示を行う表示装置であってウィンドシールドの曇りを除去する必要があるもの（例えば、航空機及び船舶等）に適用可能である。また、当業者であれば本開示に基づき配置や構成について種々の変形や修正を行うことが可能であるため、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることにも留意されたい。

１　　表示装置
２　　表示器
３　　反射体
４　　ウィンドシールド
５　　サイドベンチレータダクト
６　　デフロスタ
７　　エア吹出口部材（エアグリル）
８　　フロントデフロスタ用エア
９　　インストルメントパネル
９ａ　インストルメントパネル開口部
１０　メータ
１１　熱伝導シート
１２　熱伝導性の透光性フィルム
２１　表示部
２２　拡散板
２３　光源
２４　伝導性絶縁シート
２５　放熱部
３１　反射部材
３２　伝熱部

Claims

　情報を表示する表示器と、
　該表示器で表示された情報を反射することによって運転席前方の視界内に映し出す反射体と、を備える表示装置であって、
　前記表示器は、
　表示部と、
　該表示部を照射する光源と、
　該光源から出る熱を放熱する放熱部と、を備え、
　前記反射体は、
　ウィンドシールドに近接して配置され、
　前記表示器で表示された情報を反射する反射部材と、
　該反射部材の少なくとも一部に設けられた伝熱部と、を備え、
　前記伝熱部は、前記放熱部と連結されたことを特徴とする表示装置。
　請求項１に記載の表示装置において、
　前記伝熱部は、前記放熱部と一体で形成されたことを特徴とする表示装置。
　請求項１に記載の表示装置において、
　前記伝熱部は、前記ウィンドシールドに接触したことを特徴とする表示装置。
　請求項３に記載の表示装置において、
　前記伝熱部は、熱伝導シートを介して前記ウィンドシールドに接触したことを特徴とする表示装置。
　請求項１に記載の表示装置において、
　前記光源の点灯又は消灯の制御を行う制御部を備え、
　前記制御部は、
　ウィンドシールドの窓曇りを晴らすデフロスタが作動している場合であって且つ前記表示器が使用されていない場合に、前記光源を点灯させることを特徴とする表示装置。