WO2017010395A1 - 空気吹出装置 - Google Patents

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WO2017010395A1
WO2017010395A1 PCT/JP2016/070130 JP2016070130W WO2017010395A1 WO 2017010395 A1 WO2017010395 A1 WO 2017010395A1 JP 2016070130 W JP2016070130 W JP 2016070130W WO 2017010395 A1 WO2017010395 A1 WO 2017010395A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
air
vehicle
optical element
light
display
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/070130
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
康彦 新美
Original Assignee
株式会社デンソー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
Priority to JP2017528640A priority Critical patent/JP6551526B2/ja
Publication of WO2017010395A1 publication Critical patent/WO2017010395A1/ja

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/34—Nozzles; Air-diffusers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/60—Instruments characterised by their location or relative disposition in or on vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K37/00—Dashboards
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R11/02—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for for radio sets, television sets, telephones, or the like; Arrangement of controls thereof

Definitions

  • This disclosure relates to an air blowing device.
  • Patent Document 1 describes such an air blowing device.
  • This apparatus has a plurality of mirrors that mutually reflect the light emitted from the display panel, and emits the mutually reflected light to the rear side of the vehicle through the holes of the mirrors, so that the vehicle speed based on the mutually reflected light is obtained.
  • Various information such as information and engine speed is displayed as a virtual image.
  • the present disclosure aims to provide a novel air blowing device capable of blowing air to the vehicle interior.
  • an air blowing device displays a blowout port that blows out blown air into the vehicle interior, a ventilation path that guides blown air from the blower device mounted on the vehicle to the blowout port, and a display image.
  • the optical element constitutes a part of the ventilation path.
  • the optical element forms a display image based on the light projected from the display device on the ventilation path that is blown from the ventilation path to the vehicle interior through the blowout port.
  • the air outlet can be hidden by the display image, and a good appearance can be provided to the vehicle occupant.
  • the optical element constitutes a part of the ventilation path, and a display image based on the light projected from the display unit is connected to the ventilation path that is blown from the ventilation path to the vehicle interior through the outlet. Since it has both the function to image and the function as a part of the ventilation path which guides the ventilation air from an air blower to a blower outlet, space saving of an air blower is possible.
  • the optical element constitutes a part of the ventilation path, even if dust or the like adheres to the optical element, the dust or the like is removed by the blown air, and the display image is prevented from being blurred due to the dust or the like. Further, it is possible to prevent the optical element from being cooled by the blown air and the display image from being distorted due to thermal strain.
  • the novel air blowing apparatus which can blow off blowing air in a vehicle interior can be provided.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing the arrangement of the air blowing device in the vehicle interior and the flow of air blown from the air blowing device into the vehicle interior when the vehicle front portion is looked down from above the vehicle. It is the figure which showed arrangement
  • FIG. 1 is a schematic view showing the arrangement of the air blowing device in the vehicle interior when viewed from the left side of the vehicle.
  • An arrow DR1 in FIG. 1 indicates the vehicle vertical direction
  • an arrow DR2 indicates the vehicle longitudinal direction.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the arrangement of the air blowing device in the passenger compartment when the front portion of the vehicle is looked down from above the vehicle.
  • An arrow DR3 in FIG. 2 indicates the vehicle width direction.
  • the vehicle vertical direction DR1, the vehicle longitudinal direction DR2, and the vehicle width direction DR3 are directions orthogonal to each other.
  • the present air blowing device includes an air conditioning unit 20, an air outlet 21a, a duct 22 and a HUD 10.
  • HUD is an abbreviation for head-up unit or head-up display.
  • the air conditioning unit 20 is a blower that blows the blown air by adjusting the state of the blown air blown from the outlet 21a into the vehicle interior, specifically, the blowout temperature and the air volume.
  • the air conditioning unit 20 includes an air conditioning case (not shown), a blower, a cooler, a heater, an air mix door, a control device that performs various controls, and the like.
  • the blower has a blower fan that generates an air flow in the air conditioning case.
  • the cooler is disposed in the air conditioning case and cools the air flowing in the air conditioning case.
  • a heater is arrange
  • the air mix door adjusts the air volume ratio between the cold air cooled by the cooler and the hot air heated by the heater.
  • the control device is composed of a well-known microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM and the like and its peripheral circuits.
  • the control device performs various arithmetic processes based on the control program stored in the storage unit such as the ROM, and controls the operation of various devices such as the blower fan and the air mix door.
  • RAM, ROM, etc. are non-transitional tangible storage media.
  • a duct 22 is connected to the air conditioning unit 20.
  • the duct 22 is a ventilation path that guides the air blown from the air conditioning unit 20 to the air outlet 21a.
  • the blower outlet 21a blows out the blown air introduced from the air conditioning unit 20 through the duct 22 into the vehicle interior.
  • the air outlet 21 a of the present embodiment is provided at a position substantially in front of the driver's seat in the instrument panel 1 and at a position where meter devices such as a speedometer and a tachometer are arranged. . That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the air outlet 21 a is provided on the driver's seat side from the center in the vehicle width direction of the instrument panel 1 and on the vehicle lower side from the top T of the steering 3. .
  • a steering wheel 3 that is operated by the passenger 300 is disposed substantially in front of the driver's seat.
  • the steering 3 is rotatably supported by a steering support portion 3a.
  • the instrument panel 1 is provided with a meter hood 23 that covers the upper side of the air outlet 21a.
  • the meter hood 23 is provided so as to spread in the vehicle width direction on the upper side of the air outlet 21a, and protrudes toward the rear of the vehicle from the air outlet 21a. However, no meter device is provided below the meter hood 23.
  • a center display 30 is arranged on the instrument panel 1.
  • This center display 30 functions as a display of a navigation system or an audio system, for example, and is arranged in the center of the instrument panel 1 in the vehicle width direction.
  • the instrument panel 1 is provided with a defroster outlet 31 that blows out blown air toward the windshield 2 on the front surface of the vehicle.
  • the defroster outlet 31 is provided on the front side of the vehicle in the instrument panel 1.
  • the HUD 10 includes a display 11 and an optical element 12.
  • the display 11 is arranged in front of the vehicle with respect to the optical element 12.
  • the display 11 includes a liquid crystal panel and an LED backlight that illuminates the liquid crystal panel from the back side.
  • the display 11 acquires video information from a display control device (not shown), receives light from the LED backlight, and projects light for displaying the video information toward the optical element 12.
  • the optical element 12 displays video information based on the light projected from the display 11 as a real image.
  • the optical element 12 in the present embodiment has a thin plate-shaped metal element substrate 120 in which a through hole 122 penetrating from one surface to the other surface is formed.
  • a large number of micromirror arrays 121 are arranged side by side on the element substrate 120.
  • a large number of through-holes 122 having a rectangular cross section are formed in a lattice shape, and a two-sided corner reflector 121a having a side wall adjacent to each through-hole 122 as a mirror surface is formed.
  • the two-sided corner reflector 121a is a mirror unit that reflects the light projected from the display 11.
  • the side wall of the through hole 122 in this embodiment is mirror-finished. Since the through-hole 122 is finer than the micromirror array 121, the through-hole 122 is shown enlarged and exaggerated in FIG.
  • the light emitted from the point light source is reflected by every two-sided corner reflector 121a and passes through a plane-symmetrical position with the element substrate 120 as a symmetry plane.
  • the real image of the projection object O arranged in the space on the one surface side of the element substrate 120 acts so as to form an image as a mirror image P in the plane symmetry position in the space on the other surface side of the element substrate 120.
  • a mirror image becomes a very clear stereoscopic image without aberration.
  • the present optical element 12 is a transmission type plane-symmetric imaging optical element, and is not limited to two dimensions, and a mirror image of a three-dimensional stereoscopic image can be obtained as a real image.
  • a technique for forming a real image of a projection object as a mirror image at a plane-symmetric position in the space on the other surface side of the optical element 12 is, for example, (1) International Publication No. 2007/116639, (2) A well-known technique described in “A plane-symmetric imaging element using a micro dihedral corner reflector array”, Video Information Media Society Technical Report, Vol30, No52, pages 49-52, October 18, 2006, etc. is there.
  • a real image of vehicle information is displayed as a display image 100 based on the light projected from the display 11 arranged on one surface side of the optical element 12, and the optical element in the space on the other surface side of the optical element 12.
  • An image is formed in the air outlet 21a which is a plane-symmetrical position with 12 as a plane of symmetry. Therefore, the display 11 is disposed at a position that is a plane-symmetrical position in the space on the one surface side of the optical element 12 with respect to the position at which the display image 100 is formed.
  • a light transmitting member 123 that transmits light is embedded in a through hole 122 formed in the element substrate 120.
  • the light transmitting member for example, transparent glass or transparent resin can be employed.
  • the control device determines control signals for various devices and outputs the determined control signals to the various devices.
  • the blower operates and the air mix door and the like are controlled by the control signal output from the control device.
  • the blown air blown by the blower is adjusted to a desired temperature by the cooler, the heater, and the air mix door.
  • the blown air whose temperature has been adjusted by the cooler, the heater, and the air mix door is blown out from the outlet 21a through the duct 22 into the vehicle interior.
  • the optical element 12 of this embodiment constitutes a part of the duct 22. More specifically, the duct 22 has a bent portion 22a that changes the direction of the blown air.
  • the bent portion 22a of the duct 22 is open, and the optical element 12 is disposed in the bent portion 22a. That is, the optical element 12 constitutes an outer wall surface in the bent portion (that is, corner) 22 a of the duct 22.
  • the optical element 12 is arrange
  • the display 11 projects light for displaying a display image toward the optical element 12 in a substantially horizontal direction.
  • the flow of the blown air introduced from the air conditioning unit 20 into the duct 22 is directed substantially in the vehicle width direction and substantially in the horizontal direction of the vehicle.
  • the optical element 12 reflects the light projected from the display 11 by the two-surface corner reflector 121a and emits the light toward the rear of the vehicle and in a substantially horizontal direction.
  • the optical element 12 is arranged to change the direction of the blown air from the air conditioning unit 20 to the rear of the vehicle and in a substantially horizontal direction.
  • the display unit 11 acquires video information from a display control device (not shown), and receives light from a backlight to display this video information. Is projected toward the optical element 12.
  • the video information includes various types of information such as a speedometer, a tachometer, and a vehicle rear shot video.
  • the light projected from the display 11 is incident on the optical element 12 from one surface side of the optical element 12 as shown by an arrow V in FIGS. 1 and 2, and then is a two-surface corner reflector provided on the optical element 12.
  • the light is reflected by 121a, is emitted from the other surface side of the optical element 12, and reaches the eyes of the occupant.
  • the vehicle information based on the light projected from the display 11 is formed as a real image at a plane-symmetric position in the space opposite to the optical element 12.
  • the occupant visually recognizes the vehicle information as a real image without visually recognizing the duct 22 (for example, the optical element 12) inside the air outlet 21a. That is, the air can be blown without causing the occupant to feel the presence of the air outlet 21a.
  • the surface of the instrument panel 1 is occupied by various uses, such as various operation parts, various display parts, and various air-conditioning outlets, as above-mentioned, blowing air is blown off from the display part of a vehicle image.
  • the portion where the air outlet 21a is provided can also be used as a display unit for the vehicle image
  • the space that occupies the surface of the instrument panel 1 is larger than when the air outlet 21a and the display portion are provided separately. Can be small.
  • the optical element 12 forms a display image based on the light projected from the display unit 11 on the air blowing path that is blown from the duct 22 through the air outlet 21a into the vehicle interior.
  • the air outlet 21a can be hidden by the display image, and a good appearance can be provided to the vehicle occupant.
  • the optical element 12 constitutes a part of the duct 22.
  • the optical element 12 is configured to form a display image based on the light projected from the display 11 on the air passage unit 20 that is blown from the duct 22 through the air outlet 21a into the vehicle interior. It has the function as a part of the ventilation path which guides the ventilation air of this to a blower outlet. Therefore, space saving of the air blowing device is possible. Further, since the optical element 12 constitutes a part of the duct 22, even if dust or the like adheres to the optical element 12, the dust or the like is removed by the blown air, and the display image becomes unclear due to the adhesion of the dust or the like. Further, it is possible to prevent the optical element 12 from being cooled by the blown air and causing the display image to appear distorted due to thermal distortion. Thus, the novel air blowing apparatus which can blow off blowing air in a vehicle interior can be provided.
  • the optical element 12 is disposed on the vehicle front side from the air outlet 21a. Therefore, with a simple configuration, a display image based on the light projected from the display 11 can be formed on the air blowing path that is blown from the duct 22 through the air outlet 21a into the vehicle interior.
  • the duct 22 has a bent portion 22 a that changes the direction of the blown air, and the optical element 12 constitutes an outer wall surface in the bent portion 22 a of the duct 22. Therefore, the blown air directly hits the optical element 12 and dust or the like adhering to the optical element 12 can be efficiently removed, and the cooling performance of the optical element 12 by the blown air can be improved. is there.
  • the display 11 projects light for displaying a display image toward the optical element 12 in a substantially horizontal direction, and the flow of blown air introduced from the air conditioning unit 20 into the duct 22 is determined by the vehicle width of the vehicle.
  • the optical element 12 reflects the light projected from the display 11 by the micro mirror array 121 and emits the light toward the rear of the vehicle and in a substantially horizontal direction. It is arranged to change the direction to the rear of the vehicle and in a substantially horizontal direction.
  • the air blowing device can be mounted even if the mounting space inside the instrument panel 1 is low. For this reason, the freedom degree regarding arrangement
  • the air outlet 21a is provided on the driver's seat side from the center in the vehicle width direction of the instrument panel 1, a display image can be displayed near the passenger in the driver's seat.
  • the display 11 projects light for displaying a display image toward the optical element 12 in a substantially horizontal direction.
  • the flow of the blown air introduced from the air conditioning unit 20 into the duct 22 is directed in the vehicle width direction of the vehicle and substantially in the horizontal direction.
  • the display device 11 may project light for displaying a display image toward the optical element 12 in a direction intersecting a plane including the vehicle vertical direction and the vehicle width direction.
  • the flow of the blown air introduced from the air conditioning unit 20 to the duct 22 may be configured to face a direction intersecting a plane including the vehicle vertical direction and the vehicle front-rear direction.
  • the optical element 12 is configured to reflect the light projected from the display 11 by the mirror unit 121a and emit the light toward the rear of the vehicle, and to change the flow of the blown air from the air conditioning unit 20 toward the rear of the vehicle. You can also With such a configuration, it is possible to reduce the height restriction of the space for mounting the air blowing device.
  • the display device 11 may project light for displaying a display image toward the optical element 12 in the vehicle width direction of the vehicle and in a substantially horizontal direction.
  • the flow of the blown air introduced from the air conditioning unit 20 into the duct 22 is directed in the vehicle width direction of the vehicle and in a substantially horizontal direction.
  • the direction in which light is projected from the display 11 and the flow direction of the blown air that is, the direction in which the ventilation path extends) are the same.
  • the display 11 may project light for displaying a display image toward the optical element 12 in a direction intersecting with a plane including the vehicle vertical direction and the vehicle front-rear direction.
  • the flow of the blown air introduced from the air conditioning unit 20 to the duct 22 may be configured to face a direction intersecting a plane including the vehicle vertical direction and the vehicle front-rear direction.
  • the optical element 12 is configured to reflect the light projected from the display 11 by the mirror unit 121a and emit the light toward the rear of the vehicle, and to change the flow of the blown air from the air conditioning unit 20 toward the rear of the vehicle. You can also
  • the air outlet 21b is a face air outlet arranged in the vehicle right direction from the air outlet 21a in the instrument panel 1.
  • the duct 22 in the present embodiment includes a first duct 221 that communicates with the air outlet 21a and a second duct 222 that communicates with the air outlet 21b.
  • the duct 22 branches off at a branching portion 22b connecting the first duct 221 and the second duct 222.
  • the duct 22 has a bent portion (that is, a corner) 22c that changes the direction of the blown air at the branch portion 22b of the first duct 221 and the second duct 222.
  • the bent portion 22c of the duct 22 is opened, and the optical element 12 is disposed at the opened portion of the bent portion 22c. That is, the optical element 12 constitutes an outer wall surface in the bent portion 22 c of the duct 22.
  • Part of the blown air introduced into the duct 22 from the air conditioning unit 20 is changed in direction by the optical element 12 provided in the bent portion 22c of the duct 22, and is blown into the vehicle interior through the first duct 221 and the outlet 21a. Is done. Moreover, the remainder of the blowing air introduced into the duct 22 from the air conditioning unit 20 is blown into the vehicle interior through the second duct 222 and the outlet 21b.
  • the duct 22 has the branch portion 22b that connects the first duct 221 and the second duct 222, and the optical element 12 is disposed in the bent portion 22c provided in the branch portion 22b.
  • the optical element 12 constitutes an outer wall surface in the bent portion 22 c of the duct 22. Therefore, the blown air directly hits the optical element 12 and dust or the like adhering to the optical element 12 can be efficiently removed, and the cooling performance of the optical element 12 by the blown air can be improved. is there.
  • an air outlet 21a is arranged at a position where a meter device is arranged, which is substantially in front of the driver's seat in the instrument panel 1, and an air blowing path through which air is blown from the air outlet 21a.
  • a display image 100 is displayed on the top.
  • the air blowing device of the present embodiment is a central portion in the vehicle width direction of the instrument panel 1 and the air outlet 21c is arranged at a position where the center display of the vehicle is arranged, and air is blown from the air outlet 21c.
  • the display image 25 is configured to be displayed on the ventilation path.
  • the center display is not provided in the position where the center display of a vehicle is arrange
  • meter devices such as a speedometer and a tachometer are provided at the position where the air outlet 21a is disposed in the first embodiment.
  • the air blowing device of the first embodiment projects light for displaying a display image from the display 11 toward the optical element 12 in a substantially horizontal direction and is introduced from the air conditioning unit 20 into the duct 22.
  • the blown air is directed in the vehicle width direction of the vehicle and substantially in the horizontal direction.
  • the indicator 11 projects light for displaying a display image toward the optical element 12 substantially vertically downward and is introduced from the air conditioning unit 20 into the duct 22.
  • the direction of the blown air is substantially vertically upward.
  • the optical element 12 reflects the light projected from the display 11 by the micromirror array 121 and emits it toward the rear of the vehicle, and blows air from the air conditioning unit 20. It is arranged to change the direction of air to the rear of the vehicle.
  • the control device determines control signals for various devices and outputs the determined control signals to the various devices.
  • the blower operates and the air mix door and the like are controlled by the control signal output from the control device.
  • the blown air blown by the blower is adjusted to a desired temperature by the cooler, the heater, and the air mix door. Then, the blown air whose temperature has been adjusted by the cooler, the heater, and the air mix door is blown out through the duct 22 from the outlet 21c into the vehicle interior.
  • the display unit 11 acquires video information from a display control device (not shown), and receives the light from the LED backlight to display this video information. Light is projected toward the optical element 12.
  • the video information includes various information such as a navigation screen, an audio screen, television video information, and a vehicle rear shot video.
  • the light projected from the display 11 is incident on the optical element 12 from one surface side of the optical element 12 and then reflected by the two-surface corner reflector 121a provided on the optical element 12, as indicated by an arrow V in FIG.
  • the light then exits from the other surface side of the optical element 12 and reaches the occupant's eye E.
  • the video information based on the light projected from the display unit 11 is formed as a real image in a plane-symmetric position with the optical element 12 as a target plane in the space opposite to the optical element 12.
  • the display device 11 projects light for displaying a display image toward the optical element 12 substantially vertically downward, and the flow of the blown air introduced from the air conditioning unit 20 to the duct 22 is as follows.
  • the vehicle is facing upwards.
  • the optical element 12 is arranged so that the light projected from the display 11 is reflected by the micromirror array 121 and emitted backward, and the flow of the air blown from the air conditioning unit 20 is changed to the rear of the vehicle.
  • the air blowing device can be mounted even if the length of the mounting space inside the instrument panel 1 in the vehicle longitudinal direction and the length of the mounting space in the vehicle width direction are short.
  • the air outlet 21c is provided at the center of the instrument panel 1 in the vehicle width direction and at a position where the center display of the vehicle is disposed. With such a configuration, it is possible to blow air to the rear seat as well as the driver seat and the passenger seat. Further, since the air conditioning unit 20 is often arranged at the center in the vehicle width direction, in such a case, the air blown from the air conditioning unit 20 is introduced into the outlet 21c through the duct 22 having a short length. It is possible to reduce heat loss.
  • the display 11 projects light for displaying a display image toward the optical element 12 downward in the vehicle, and the flow of the blown air introduced from the air conditioning unit 20 into the duct 22 is as follows.
  • the indicator 11 projects a display image toward the optical element 12 in a direction intersecting the plane including the vehicle front-rear direction and the vehicle width direction, from the air conditioning unit 20.
  • the optical element 12 is configured to reflect the light projected from the display unit by the mirror unit 121a and emit the light toward the rear of the vehicle, and to change the flow of the blown air from the air conditioning unit 20 to the rear of the vehicle. You can also It is possible to reduce restrictions on the length in the vehicle front-rear direction and the length in the vehicle width direction of the space in which the air blowing device is mounted.
  • the present embodiment is an embodiment based on the first embodiment, it is possible to combine this embodiment with any one of the first to second embodiments described above.
  • the air outlet 21a is arranged at a position where the meter device is arranged, and the display image 100 is displayed on the air blowing path that blows air from the air outlet 21a.
  • the air blowing device of the present embodiment is configured such that the display image 25 is displayed on the blowing path that is blown from the defroster outlet 21d that blows the blown air toward the windshield 2.
  • meter devices such as a speedometer and a tachometer, are provided in the position where meter devices are arranged.
  • the defroster air outlet 21 d is an air outlet that blows air to the windshield 2, and is disposed at the front end of the vehicle in the instrument panel 1. For this reason, a display image can be made to be visually recognized by a passenger
  • this embodiment is an embodiment based on the first embodiment, it is possible to combine this embodiment with any of the first to third embodiments described above.
  • a display image might be displayed on the ventilation path ventilated from the defroster blower outlet 21d which ventilates blowing air toward the windshield 2
  • it is limited to such a structure. is not.
  • you may comprise so that a display image may be displayed on the ventilation path ventilated from the blower outlet which can ventilate blowing air toward the window 2 of a vehicle at least.
  • a light transmitting member 123 that transmits light is embedded in the through hole 122 formed in the element substrate 120 of the optical element 12.
  • a light transmitting member 124 that transmits light is bonded to one surface side of the element substrate 120 of the optical element 12.
  • the light transmission member 124 is disposed so as to cover the entire one surface side of the element substrate 120.
  • transparent glass or transparent resin can be employed.
  • the light transmitting member 124 is disposed on the surface of the element substrate 120 on the side through which the blown air passes so that the blown air smoothly flows along the surface of the element substrate 120 on the side through which the blown air passes.
  • the light transmitting member 124 can prevent the blown air from passing through the through hole 122.
  • the optical element 12 of the present embodiment has light permeability and no air permeability.
  • this embodiment is an embodiment based on the first embodiment, it is possible to combine this embodiment with any of the first to fourth embodiments described above.
  • the light transmission member 124 may be disposed on the surface of the element substrate 120 opposite to the surface through which the blown air passes.
  • the optical element 12 in each of the above embodiments has a mirror part 121a that reflects the light projected from the display unit 11. Then, the optical element 12 reflects the light projected from the display unit 11 to the mirror unit 121a, and an image based on the light projected from the display unit is passed through the air outlet 21a from the duct 22 into the vehicle interior. An image is formed on the air blowing path.
  • an image based on light projected from the display using light refraction may be formed on a ventilation path that is blown from the duct 22 through the air outlet 21a into the vehicle interior.
  • the display 11 in each of the above embodiments projects light for displaying vehicle information.
  • the light projected by the display 11 is not necessarily the light for displaying the vehicle information.
  • a light transmitting member that transmits light is embedded in the through hole 122 formed in the element substrate 120.
  • the blown air may pass through a part of the element substrate 120 without embedding the light transmitting member in at least a part of the through hole 122. Thereby, the display device 11 can be cooled by the blown air that has passed through the through hole 122.
  • a light transmitting member that transmits light is embedded in the through hole 122 formed in the element substrate 120.
  • a transparent thin-film light transmissive member may be provided so as to overlap with the element substrate 120, and the blast air may be prevented from passing through the element substrate 120 by the light transmissive member.
  • a sheet-like hologram recording medium having no holes is used. be able to.

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Abstract

車両に搭載された送風装置（２０）からの送風空気を車室内へ吹き出す吹出口（２１ａ）へ導く通風路（２２）と、表示像を表示するための光を投光する表示器（１１）と、前記表示器より投光された光に基づく前記表示像を、前記通風路から前記吹出口を通って車室内に送風される送風経路上に結像させる光学素子（１２）と、を備え、前記光学素子は、前記通風路の一部を構成している空気吹出装置。

Description

空気吹出装置 関連出願への相互参照
　本出願は、２０１５年７月１０日に出願された日本特許出願番号２０１５－１３８９５８号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。
　本開示は、空気吹出装置に関するものである。
　従来、空調空気を吹き出す空調ユニットと、空調ユニットから吹き出される空調空気を車室内に吹き出すためのフェイス吹出口とを有し、フェイス吹出口を、計器盤内においてメータ機器の近傍に配置するようにした空気吹出装置が知られている。例えば、特許文献１に、そのような空気吹出装置が記載されている。
　この装置は、表示パネルから出射された光を相互反射する複数のミラーを有し、ミラーの穴部を通して相互反射された光を車両後側へ出射することにより、相互反射された光に基づく車速情報、エンジン回転数等の各種情報を虚像として表示するようになっている。
特開２００４－１４８９６４号公報
　しかしながら、上記特許文献１に記載された装置は、虚像を生成するための複数のミラー等の機構と、空調ユニットから吹き出された空調空気をフェイス吹出口へ導く通風路が別々に構成されているため、大きな搭載スペースが必要となる。
　また、上記特許文献１に記載された装置は、ミラーに埃等が付着すると、付着した埃等により、各種情報の表示が不鮮明となる。また、上記特許文献１に記載された装置は、光を出射する表示パネル部がミラーに囲まれた閉空間に配置されているので、ミラーに囲まれた閉空間に熱がこもりやすく、ミラーに熱ひずみが生じやすい。このようにミラーに熱ひずみが生じると、各種情報の表示が歪んで見えてしまう。
　本開示は、車室内に送風空気を吹き出すことができる新規な空気吹出装置を提供することを目的とする。
　本開示の１つの観点によれば、空気吹出装置は、車室内へ送風空気を吹き出す吹出口と、車両に搭載された送風装置からの送風空気を吹出口へ導く通風路と、表示像を表示するための光を投光する表示器と、表示器より投光された光に基づく表示像を、通風路から吹出口を通って車室内に送風される送風経路上に結像させる光学素子と、を備え、光学素子は、通風路の一部を構成している。
　このような構成によれば、光学素子は、表示器より投光された光に基づく表示像を、通風路から吹出口を通って車室内に送風される送風経路上に結像させるので、送風経路上に表示像を表示させるだけでなく、表示像により吹出口を隠すことができ車両の乗員に良好な見栄えを提供できる。また、光学素子は、通風路の一部を構成しており、表示器より投光された光に基づく表示像を、通風路から吹出口を通って車室内に送風される送風経路上に結像させる機能と、送風装置からの送風空気を吹出口へ導く通風路の一部としての機能を兼ね備えているので、空気吹出装置の省スペース化が可能である。また、光学素子が通風路の一部を構成しているので、光学素子に埃等が付着しても送風空気により埃等が除去され、埃等の付着により表示像が不鮮明となることを防止することができ、更に、光学素子が送風空気により冷却され、熱ひずみにより表示像が歪んで見えてしまうといったことを防止することもできる。このように、車室内に送風空気を吹き出すことができる新規な空気吹出装置を提供することができる。
第１実施形態に係る空気吹出装置の車室内における配置と本空気吹出装置から車室内へ吹き出される空気の流れを示した模式図である。 車両前方部分を車両上方から見下ろしたときの空気吹出装置の車室内における配置と空気吹出装置から車室内へ吹き出される空気の流れを示した模式図である。 インストルメントパネルにおける吹出口の配置を示した図である。 光学素子の構成および作動について説明するための図である。 マイクロミラーアレイの断面拡大図である。 第２実施形態に係る空気吹出装置のダクトの構成を示した図である。 第３実施形態に係る空気吹出装置の車室内における配置と本空気吹出装置から車室内へ吹き出される空気の流れを示した模式図である。 第４実施形態に係る空気吹出装置の車室内における配置と本空気吹出装置から車室内へ吹き出される空気の流れを示した模式図である。 第５実施形態に係る空気吹出装置のマイクロミラーアレイの断面拡大図である。
　以下、実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
　（第１実施形態）
　本実施形態に係る空気吹出装置について、図１～図５を参照して説明する。図１は、車両左側方から見たときの空気吹出装置の車室内における配置を示した模式図である。図１中の矢印ＤＲ１は車両上下方向を示し、矢印ＤＲ２は車両前後方向を示している。図２は、車両前方部分を車両上方から見下ろしたときの本空気吹出装置の車室内における配置を示した模式図である。図２中における矢印ＤＲ３は車幅方向を示している。車両上下方向ＤＲ１、車両前後方向ＤＲ２および車両幅方向ＤＲ３は互いに直交する方向である。
　本空気吹出装置は、空調ユニット２０、吹出口２１ａ、ダクト２２およびＨＵＤ１０を備えている。ＨＵＤはヘッドアップユニットまたはヘッドアップディスプレイの略である。
　空調ユニット２０は、吹出口２１ａから車室内へ送風する送風空気の状態、具体的には、吹出温度および風量を調整して、送風空気を送風する送風装置である。空調ユニット２０は、いずれも不図示の空調ケースと、送風機と、冷却器と、加熱器と、エアミックスドアと、各種制御を行う制御装置等を有している。送風機は、空調ケース内に空気流れを発生させる送風ファンを有する。冷却器は、空調ケース内に配置されて、空調ケース内を流れる空気を冷却する。加熱器は、冷却器の空気流れ下流側に配置されて、冷却器から流出した空気を加熱する。エアミックスドアは、冷却器で冷却された冷風と加熱器で加熱された温風の風量割合を調整する。
　制御装置は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成される。制御装置は、そのＲＯＭ等の記憶部に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算処理を行い、送風ファン、エアミックスドア等の各種機器の作動を制御する。ＲＡＭ、ＲＯＭ等は、非遷移的実体的記憶媒体である。
　空調ユニット２０には、ダクト２２が接続されている。ダクト２２は、空調ユニット２０からの送風空気を吹出口２１ａへと導く通風路である。
　吹出口２１ａは、空調ユニット２０からダクト２２を通って導入される送風空気を車室内に吹き出すものである。図３に示すように、本実施形態の吹出口２１ａは、インストルメントパネル１における運転席の略正面の位置であって、スピードメータ、タコメータ等のメータ機器が配置される位置に設けられている。すなわち、図１、図２に示したように、吹出口２１ａは、インストルメントパネル１における車幅方向中央部より運転席側で、かつ、ステアリング３の頂部Ｔより車両下側に設けられている。
　運転席の略正面には、乗員３００により操作されるステアリング３が配置されている。ステアリング３は、ステアリング支持部３ａにより回動可能に支持されている。
　インストルメントパネル１には、吹出口２１ａの上側を覆うメータフード２３が設けられている。メータフード２３は、吹出口２１ａの上側にて車両幅方向へ広がるように設けられ、吹出口２１ａよりも車両後方へ突き出ている。ただし、メータフード２３の下側にメータ機器は設けられていない。
　また、インストルメントパネル１には、センタディスプレイ３０が配置されている。このセンタディスプレイ３０は、例えば、ナビゲーションシステムやオーディオシステムのディスプレイとして機能するものであり、インストルメントパネル１における車幅方向中央部に配置されている。
　また、インストルメントパネル１には、車両前面のフロントガラス２に向けて送風空気を吹き出すデフロスタ吹出口３１が設けられている。デフロスタ吹出口３１は、インストルメントパネル１における車両前方側に設けられている。
　図１、図２に示したように、ＨＵＤ１０は、表示器１１と光学素子１２を有している。
　表示器１１は、光学素子１２よりも車両前方に配置されている。表示器１１は、液晶パネルと、液晶パネルを背面側から照明するＬＥＤバックライトとを有する。表示器１１は不図示の表示制御装置から映像情報を取得し、ＬＥＤバックライトからの光を受けてこの映像情報を表示するための光を光学素子１２へ向けて投光する。
　光学素子１２は、表示器１１より投光された光に基づく映像情報を実像として表示するものである。図４に示すように、本実施形態における光学素子１２は、一面から他面までを貫通する貫通孔１２２が形成された薄板状の金属製の素子基板１２０を有している。この素子基板１２０には、多数のマイクロミラーアレイ１２１が並べて配置されている。
　具体的には、マイクロミラーアレイ１２１には、断面矩形状の多数の貫通孔１２２が格子状に形成され、各貫通孔１２２の隣接する側壁を鏡面とする２面コーナーリフレクタ１２１ａが形成されている。２面コーナーリフレクタ１２１ａは、表示器１１より投光された光を反射させるミラー部である。本実施形態における貫通孔１２２の側壁には鏡面加工が施されている。なお、貫通孔１２２はマイクロミラーアレイ１２１に対して微細であるため、図４では、貫通孔１２２を拡大誇張して示している。
　このような２面コーナーリフレクタを平面内に並べると、点光源から発せられた光線は、あらゆる２面コーナーリフレクタ１２１ａによって反射され、素子基板１２０を対称面とする面対称位置を通過する。
　これにより、素子基板１２０の一面側の空間に配置される被投影物Ｏの実像が、素子基板１２０の他面側の空間における面対称位置に、鏡映像Ｐとして結像するよう作用する。このような鏡映像は、非常にきれいな収差のない立体像となる。また、本光学素子１２は、透過型の面対称結像光学素子であり、２次元に限定せず、３次元立体映像の鏡像を実像として得ることも可能である。
　このように、被投影物の実像を光学素子１２の他面側の空間における面対称位置に鏡映像として結像させる技術は、例えば、（１）国際公開第２００７／１１６６３９号パンフレット、（２）「微小２面コーナーリフレクタアレイを用いた面対称結像素子」、映像情報メディア学会技術報告、Ｖｏｌ３０、Ｎｏ５２、４９頁－５２頁、２００６年１０月１８日等に記載されている公知の技術である。
　本空気吹出装置においては、光学素子１２の一面側に配置された表示器１１より投光された光に基づく表示像１００として車両情報の実像を、光学素子１２の他面側の空間における光学素子１２を対称面とする面対称位置となる吹出口２１ａ内に結像させる。したがって、表示器１１は、表示像１００を結像させる位置に対し、光学素子１２の一面側の空間における面対称位置となる位置に配置されている。
　また、本実施形態の光学素子１２は、図５に示すように、素子基板１２０に形成された貫通孔１２２の内部に光を透過する光透過部材１２３が埋設されている。光透過部材としては、例えば、透明ガラスあるいは透明樹脂を採用することができる。貫通孔１２２の内部に光透過部材を埋設することで貫通孔１２２を送風空気が通過しないようにすることが可能となる。このように、本実施形態の光学素子１２は、光透過性を有し、かつ、通気性が無い。
　次に、上記構成における空気吹出装置の空調装置としての作動について説明する。乗員の操作等により操作パネルから制御装置へ作動信号が入力されると、制御装置が各種機器の制御信号を決定し、決定した制御信号を各種機器へ出力する。そして、制御装置から出力される制御信号によって、送風機が作動するとともに、エアミックスドア等が制御される。
　これにより、送風機によって送風された送風空気は、冷却器、加熱器、エアミックスドアにて所望の温度に調整される。そして、冷却器、加熱器、エアミックスドアにて温度調整された送風空気は、ダクト２２を通って吹出口２１ａから車室内に吹き出される。
　本実施形態の光学素子１２は、ダクト２２の一部を構成している。より具体的には、ダクト２２は、送風空気の向きを変える曲げ部２２ａを有している。ダクト２２の曲げ部２２ａは開口しており、この曲げ部２２ａに光学素子１２が配置されている。すなわち、光学素子１２は、ダクト２２の曲げ部（すなわちコーナー）２２ａにおける外側壁面を構成している。また、光学素子１２は、吹出口２１ａより車両前側に配置されている。図１、図２の矢印Ｗに示すように、送風機によって送風された送風空気は、ダクト２２内を通ってダクト２２の曲げ部を構成する光学素子１２に当たってその向きが変えられ、吹出口２１ａから車室内に吹き出される。
　すなわち、本実施形態の空気吹出装置においては、表示器１１は、光学素子１２へ向けて表示像を表示するための光を、略水平方向に投光する。そして、空調ユニット２０からダクト２２に導入される送風空気の流れは、車両の略車幅方向で、かつ、略水平方向を向くようになっている。また、光学素子１２は、表示器１１から投光された光を２面コーナーリフレクタ１２１ａにて反射させて車両後方へ向けて、かつ、略水平方向に出射する。それと共に、光学素子１２は、空調ユニット２０からの送風空気の向きを車両後方で、かつ、略水平方向に変えるよう配置されている。
　次に、上記構成における空気吹出装置のＨＵＤ１０の作動について説明する。乗員の操作等により車両のイグニッションスイッチがオン状態になると、表示器１１は、不図示の表示制御装置から映像情報を取得し、バックライトからの光を受けてこの映像情報を表示するための光を光学素子１２へ向けて投光する。本実施形態において、映像情報には、スピードメータ、タコメータ、車両後方撮影映像等の各種情報が含まれる。
　表示器１１から投光された光は、図１、図２の矢印Ｖに示すように、光学素子１２の一面側から光学素子１２に入射した後、光学素子１２に設けられた２面コーナーリフレクタ１２１ａに反射し、光学素子１２の他面側から出射して乗員の目に到達する。この際、表示器１１から投光された光に基づく車両情報は、光学素子１２の反対側の空間における面対称位置に実像として結像する。
　したがって、乗員は吹出口２１ａの内部のダクト２２（例えば光学素子１２）を視認することなく、車両情報を実像として視認することとなる。すなわち、乗員に吹出口２１ａの存在を感じさせることなく送風空気を送風することができる。
　また、インストルメントパネル１の表面は、各種操作部、各種表示部、各種空調吹出口等、多様な用途で占有されるが、上記したように、車両像の表示部から送風空気が吹き出される。すなわち、吹出口２１ａが設けられた部位を車両像の表示部としても兼用できるため、吹出口２１ａと表示部を別々に設けた場合と比較して、インストルメントパネル１の表面を占有するスペースを小さくすることができる。
　上記した構成によれば、光学素子１２は、表示器１１より投光された光に基づく表示像を、ダクト２２から吹出口２１ａを通って車室内に送風される送風経路上に結像させるので、送風経路上に表示像を表示させるだけでなく、表示像により吹出口２１ａを隠すことができ車両の乗員に良好な見栄えを提供できる。
　また、光学素子１２は、ダクト２２の一部を構成している。そして光学素子１２は、表示器１１より投光された光に基づく表示像を、ダクト２２から吹出口２１ａを通って車室内に送風される送風経路上に結像させる機能と、空調ユニット２０からの送風空気を吹出口へ導く通風路の一部としての機能を兼ね備えている。したがって、空気吹出装置の省スペース化が可能である。また、光学素子１２がダクト２２の一部を構成しているので、光学素子１２に埃等が付着しても送風空気により埃等が除去され、埃等の付着により表示像が不鮮明となることを防止することができ、更に、光学素子１２が送風空気により冷却され、熱ひずみにより表示像が歪んで見えてしまうといったことを防止することもできる。このように、車室内に送風空気を吹き出すことができる新規な空気吹出装置を提供することができる。
　また、光学素子１２は、吹出口２１ａより車両前方側に配置されている。したがって、簡素な構成で、表示器１１より投光された光に基づく表示像を、ダクト２２から吹出口２１ａを通って車室内に送風される送風経路上に結像させることができる。
　また、ダクト２２は、送風空気の向きを変える曲げ部２２ａを有し、光学素子１２は、ダクト２２の曲げ部２２ａにおける外側壁面を構成している。このため、光学素子１２に送風空気が直接当たり、光学素子１２に付着した埃等を効率よく除去することが可能であり、また、送風空気による光学素子１２の冷却性を向上することも可能である。
　また、表示器１１は、光学素子１２へ向けて表示像を表示するための光を略水平方向に投光し、空調ユニット２０からダクト２２に導入される送風空気の流れは、車両の車幅方向で、かつ、略水平方向を向くようになっている。さらに、光学素子１２は、表示器１１から投光された光をマイクロミラーアレイ１２１にて反射させて車両後方へ向けて、かつ、略水平方向に出射するとともに、空調ユニット２０からの送風空気の向きを車両後方で、かつ、略水平方向に変えるよう配置されている。このような構成により、空気吹出装置を搭載するスペースの高さ制限を少なくすることができる。例えば、インストルメントパネル１の内部の搭載スペースの高さが低くても空気吹出装置を搭載することが可能である。このため、ステアリング支持部３ａの配置に関する自由度を向上することができる。
　また、吹出口２１ａは、インストルメントパネル１における車幅方向中央部より運転席側に設けられているので、運転席の乗員の近くに表示像を表示することができる。
　なお、本実施形態において、表示器１１は、光学素子１２へ向けて表示像を表示するための光を略水平方向に投光する。そして、空調ユニット２０からダクト２２に導入される送風空気の流れは、車両の車幅方向で、かつ、略水平方向を向くようになっている。しかし、例えば、表示器１１は、光学素子１２へ向けて表示像を表示するための光を、車両上下方向と車幅方向を含む平面に対して交差する方向に投光してもよい。さらに、、空調ユニット２０からダクト２２に導入される送風空気の流れは、車両上下方向と車両前後方向を含む平面に対して交差する方向を向くように構成されてもよい。さらに、光学素子１２は、表示器１１から投光された光をミラー部１２１ａにて反射させて車両後方へ向けて出射するとともに、空調ユニット２０からの送風空気の流れを車両後方に変えるよう構成することもできる。このような構成により、空気吹出装置を搭載するスペースの高さ制限を少なくすることができる。
　また、他の例として、表示器１１は、光学素子１２へ向けて表示像を表示するための光を車両の車幅方向で、かつ、略水平方向に投光してもよい。このとき、空調ユニット２０からダクト２２に導入される送風空気の流れは、車両の車幅方向で、かつ、略水平方向を向くようになっている。この例では、表示器１１から光が投光される方向と、送風空気の流れ方向（すなわち通風路の伸びる方向）が同じである。
　さらに、表示器１１は、光学素子１２へ向けて表示像を表示するための光を、車両上下方向と車両前後方向を含む平面に対して交差する方向に投光してもよい。さらに、、空調ユニット２０からダクト２２に導入される送風空気の流れは、車両上下方向と車両前後方向を含む平面に対して交差する方向を向くように構成されてもよい。さらに、光学素子１２は、表示器１１から投光された光をミラー部１２１ａにて反射させて車両後方へ向けて出射するとともに、空調ユニット２０からの送風空気の流れを車両後方に変えるよう構成することもできる。
　（第２実施形態）
　第２実施形態に係る空気吹出装置について図６を参照して説明する。上記第１実施形態では、ダクト２２の曲げ部２２ａで送風空気の向きが変えられ、吹出口２１ａから車室内へ送風される構成となっている。これに対し、本実施形態では、ダクト２２に設けられた分岐部２２ｂで送風空気が分岐し、吹出口２１ａおよび吹出口２１ｂから車室内へ送風される構成となっている。
　吹出口２１ｂは、インストルメントパネル１における吹出口２１ａより車両右方向に配置されるフェイス吹出口である。
　本実施形態におけるダクト２２は、吹出口２１ａと連通する第１ダクト２２１と、吹出口２１ｂと連通する第２ダクト２２２を有している。
　ダクト２２は、第１ダクト２２１と第２ダクト２２２を接続している分岐部２２ｂで分岐している。
　ダクト２２は、第１ダクト２２１と第２ダクト２２２の分岐部２２ｂに、送風空気の向きを変える曲げ部（すなわちコーナー）２２ｃを有している。ダクト２２の曲げ部２２ｃは開口しており、この曲げ部２２ｃの開口した部位に光学素子１２が配置されている。すなわち、光学素子１２は、ダクト２２の曲げ部２２ｃにおける外側壁面を構成している。
　空調ユニット２０よりダクト２２に導入され送風空気の一部は、ダクト２２の曲げ部２２ｃに設けられた光学素子１２により向きが変えられ、第１ダクト２２１および吹出口２１ａを通って車室内に送風される。また、空調ユニット２０よりダクト２２に導入された送風空気の残りは、第２ダクト２２２および吹出口２１ｂを通って車室内に送風される。
　上記したようにダクト２２は、第１ダクト２２１と第２ダクト２２２を接続している分岐部２２ｂを有し、この分岐部２２ｂに設けられた曲げ部２２ｃに光学素子１２が配置される。この光学素子１２が、ダクト２２の曲げ部２２ｃにおける外側壁面を構成している。このため、光学素子１２に送風空気が直接当たり、光学素子１２に付着した埃等を効率よく除去することが可能であり、また、送風空気による光学素子１２の冷却性を向上することも可能である。
　（第３実施形態）
　第３実施形態に係る空気吹出装置について図７を参照して説明する。上記第１実施形態の空気吹出装置では、インストルメントパネル１における運転席の略正面であって、メータ機器が配置される位置に吹出口２１ａが配置され、この吹出口２１ａから送風される送風経路上に表示像１００が表示される。これに対し、本実施形態の空気吹出装置は、インストルメントパネル１における車幅方向中央部であって、車両のセンタディスプレイが配置される位置に吹出口２１ｃが配置され、この吹出口２１ｃから送風される送風経路上に表示像２５が表示されるよう構成されている。このため、本実施形態においては、車両のセンタディスプレイが配置される位置にセンタディスプレイは設けられていない。なお、本実施形態においては、第１実施形態において吹出口２１ａが配置されていた位置には、スピードメータ、タコメータ等のメータ機器が設けられている。
　また、上記第１実施形態の空気吹出装置は、表示器１１から光学素子１２へ向けて表示像を表示するための光を略水平方向に投光し、空調ユニット２０からダクト２２に導入される送風空気は、車両の車幅方向を向き、かつ、略水平方向を向くようになっている。これに対し、本実施形態の空気吹出装置では、表示器１１は、光学素子１２へ向けて表示像を表示するための光を略鉛直下向きに投光し、空調ユニット２０からダクト２２に導入される送風空気の向きは、略鉛直上向きとなっている。
　更に、本実施形態の空気吹出装置では、光学素子１２は、表示器１１から投光された光をマイクロミラーアレイ１２１にて反射させて車両後方へ向けて出射するとともに、空調ユニット２０からの送風空気の向きを車両後方に変えるよう配置されている。
　次に、上記構成における空気吹出装置の空調装置としての作動について説明する。乗員の操作等により操作パネルから制御装置へ作動信号が入力されると、制御装置が各種機器の制御信号を決定し、決定した制御信号を各種機器へ出力する。そして、制御装置から出力される制御信号によって、送風機が作動するとともに、エアミックスドア等が制御される。
　これにより、送風機によって送風された送風空気は、冷却器、加熱器、エアミックスドアにて所望の温度に調整される。そして、冷却器、加熱器、エアミックスドアにて温度調整された送風空気は、ダクト２２を通って吹出口２１ｃから車室内に吹き出される。
　次に、上記構成における空気吹出装置のＨＵＤ１０の作動について説明する。乗員の操作等により車両のイグニッションスイッチがオン状態になると、表示器１１は、不図示の表示制御装置から映像情報を取得し、ＬＥＤバックライトからの光を受けてこの映像情報を表示するための光を光学素子１２へ向けて投光する。本実施形態において、映像情報には、ナビゲーション画面、オーディオ画面、テレビ映像情報、車両後方撮影映像等の各種情報が含まれる。
　表示器１１から投光された光は、図７の矢印Ｖに示すように、光学素子１２の一面側から光学素子１２に入射した後、光学素子１２に設けられた２面コーナーリフレクタ１２１ａに反射し、光学素子１２の他面側から出射して乗員の目Ｅに到達する。この際、表示器１１から投光された光に基づく映像情報は、光学素子１２の反対側の空間における、光学素子１２を対象面とする面対称位置に実像として結像する。
　本実施形態では、上記第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
　また、上記したように、表示器１１は、光学素子１２へ向けて表示像を表示するための光を略鉛直下向きに投光し、空調ユニット２０からダクト２２に導入される送風空気の流れは、車両上向きとなっている。さらに、光学素子１２は、表示器１１から投光された光をマイクロミラーアレイ１２１にて反射させて後方へ向けて出射するとともに、空調ユニット２０からの送風空気の流れを車両後方に変えるよう配置されている。このような構成により、空気吹出装置を搭載するスペースの車両前後方向の長さおよび車幅方向の長さの制限を少なくすることができる。例えば、インストルメントパネル１の内部の搭載スペースの車両前後方向の長さおよび搭載スペースの車幅方向の長さが短くても空気吹出装置を搭載することが可能である。
　また、上記したように、吹出口２１ｃは、インストルメントパネル１における車幅方向中央部であって、車両のセンタディスプレイが配置される位置に設けられている。このような構成により、運転席と助手席だけでなく後部座席へ向けて送風空気を送風することも可能である。また、空調ユニット２０は、車幅方向中央部に配置されることが多いため、このような場合、空調ユニット２０から送風される送風空気を長さの短いダクト２２で吹出口２１ｃに導入することができ、熱損失を低減することが可能である。
　なお、本実施形態において、表示器１１は、光学素子１２へ向けて表示像を表示するための光を車両下向きに投光し、空調ユニット２０からダクト２２に導入される送風空気の流れは、車両上向きとなっているが、例えば、表示器１１は、光学素子１２へ向けて表示像を、車両前後方向と車幅方向を含む面に対して交差する方向に投光し、空調ユニット２０からダクト２２に導入される送風空気の流れは、車両前後方向と車幅方向を含む面に対して交差する方向を向くように構成してもよい。さらに、光学素子１２は、前記表示器から投光された光をミラー部１２１ａにて反射させて車両後方へ向けて出射するとともに、空調ユニット２０からの送風空気の流れを車両後方に変えるよう構成することもできる。空気吹出装置を搭載するスペースの車両前後方向の長さおよび車幅方向の長さの制限を少なくすることができる。
　また、本実施形態は第１実施形態に基づいた実施形態であるが、本実施形態を前述の第１～第２実施形態のうちの何れかと組み合わせることも可能である。
　（第４実施形態）
　第４実施形態に係る空気吹出装置について図８を参照して説明する。上記第１実施形態の空気吹出装置では、メータ機器が配置される位置に吹出口２１ａが配置され、この吹出口２１ａから送風される送風経路上に表示像１００が表示されるよう構成されている。これに対し、本実施形態の空気吹出装置は、フロントガラス２へ向けて送風空気を送風するデフロスタ吹出口２１ｄから送風される送風経路上に表示像２５が表示されるよう構成されている。このため、本実施形態においては、メータ機器が配置される位置には、スピードメータ、タコメータ等のメータ機器が設けられている。
　デフロスタ吹出口２１ｄは、フロントガラス２へ向けて送風空気を送風する吹出口であり、インストルメントパネル１における車両前方端に配置されている。このため、デフロスタ吹出口２１ｄから送風される送風経路上に表示像を表示させることで、乗員に少ない視線移動で表示像を視認させることができる。
　本実施形態では、上記第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
　なお、本実施形態は第１実施形態に基づいた実施形態であるが、本実施形態を前述の第１～第３実施形態のうちの何れかと組み合わせることも可能である。
　また、本実施形態では、フロントガラス２へ向けて送風空気を送風するデフロスタ吹出口２１ｄから送風される送風経路上に表示像が表示されるよう構成したが、このような構成に限定されるものではない。例えば、少なくとも車両の窓２へ向けて送風空気を送風することが可能な吹出口から送風される送風経路上に表示像が表示されるよう構成してもよい。
　（第５実施形態）
　第５実施形態に係る空気吹出装置について図９を参照して説明する。上記第１実施形態の空気吹出装置では、光学素子１２の素子基板１２０に形成された貫通孔１２２の内部に光を透過する光透過部材１２３が埋設されている。これに対し、本実施形態の空気吹出装置では、光学素子１２の素子基板１２０の一面側に光を透過する光透過部材１２４が接着されている。光透過部材１２４は、素子基板１２０の一面側全体を覆うように配置されている。光透過部材１２４は、例えば、透明ガラスあるいは透明樹脂を採用することができる。送風空気が素子基板１２０における送風空気が通過する側の面に沿って滑らかに流れるよう、光透過部材１２４は、素子基板１２０における送風空気が通過する側の面に配置されている。この光透過部材１２４により、貫通孔１２２を送風空気が通過しないようにすることが可能となっている。このように、本実施形態の光学素子１２は、光透過性を有し、かつ、通気性が無い。
　なお、本実施形態は第１実施形態に基づいた実施形態であるが、本実施形態を前述の第１～第４実施形態のうちの何れかと組み合わせることも可能である。
　また、光透過部材１２４を、素子基板１２０における送風空気が通過する側の面と反対側の面に配置するようにしてもよい。
　（他の実施形態）
　（１）上記実施形態では、表示器１１より投光された光に基づく表示像を実像として送風経路上に結像させる光学素子１２を備えた構成を示した。しかし、例えば、表示器１１より投光された光に基づく表示像を虚像として送風経路上に結像させる光学素子を備えた構成としてもよい。
　（２）上記各実施形態における光学素子１２は、表示器１１より投光された光を反射させるミラー部１２１ａを有する。そして、光学素子１２は、表示器１１より投光された光をミラー部１２１ａに反射させて、表示器より投光された光に基づく像を、ダクト２２から吹出口２１ａを通って車室内に送風される送風経路上に結像させる。しかし、このような構成のものに限定されるものではない。例えば、光の屈折を利用して表示器より投光された光に基づく像を、ダクト２２から吹出口２１ａを通って車室内に送風される送風経路上に結像させるようにしてもよい。
　（３）上記各実施形態における表示器１１は、車両情報を表示するための光を投光するようにした。しかし、表示器１１が投光する光は、必ずしも車両情報を表示するための光でなくてもよい。
　（４）上記実施形態では、素子基板１２０に形成された貫通孔１２２の内部に光を透過する光透過部材を埋設するようにした。しかし、貫通孔１２２の少なくとも１部に光透過部材を埋設しないようにして素子基板１２０の一部を送風空気が通過するようにしてもよい。これにより、貫通孔１２２を通過した送風空気で表示器１１を冷却することが可能である。
　（５）上記実施形態では、素子基板１２０に形成された貫通孔１２２の内部に光を透過する光透過部材を埋設するようにした。しかし、素子基板１２０と重ねて透明な薄膜状の光透過部材を設け、この光透過部材により素子基板１２０を送風空気が通過しないようにしてもよい。
　（６）光透過性を有し、かつ、通気性が無い光学素子としては、上記各実施形態の光学素子１２以外にも、穴が空いていないシート状のホログラム記録媒体等を用いて実現することができる。
　なお、本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。

Claims (11)

  1. 　車両に搭載された送風装置（２０）からの送風空気を車室内へ吹き出す吹出口（２１ａ）へ導く通風路（２２）と、
    　表示像を表示するための光を投光する表示器（１１）と、
    　前記表示器より投光された光に基づく前記表示像を、前記通風路から前記吹出口を通って車室内に送風される送風経路上に結像させる光学素子（１２）と、を備え、
    　前記光学素子は、前記通風路の一部を構成している空気吹出装置。
  2. 　前記光学素子は、前記吹出口より前記車両前方側に配置されている請求項１に記載の空気吹出装置。
  3. 　前記光学素子は、光透過性を有し、かつ、通気性が無い請求項１または２に記載の空気吹出装置。
  4. 　前記光学素子は、一面から他面までを貫通する貫通孔（１２２）が形成された薄板状の素子基板（１２０）と、前記貫通孔の側壁に形成されて光を反射するミラー部（１２１ａ）と、を有し、前記素子基板の一面側の空間から入射した光を前記ミラー部にて反射させて前記素子基板の他面側の空間から出射するよう構成されている請求項１ないし３のいずれか１つに記載の空気吹出装置。
  5. 　前記通風路は、前記送風空気の向きを変える曲げ部（２２ａ、２２ｃ）を有し、
    　前記光学素子は、前記通風路の前記曲げ部における外側壁面を構成している請求項１ないし４のいずれか１つに記載の空気吹出装置。
  6. 　前記表示器は、前記光学素子へ向けて前記表示像を表示するための光を、車両上下方向と車幅方向を含む平面に対して交差する方向に投光し、
    　前記送風装置から前記通風路に導入される前記送風空気の流れは、車両上下方向と車両前後方向を含む平面に対して交差する方向を向いており、
    　前記光学素子は、前記表示器から投光された光を前記ミラー部にて反射させて前記車両後方へ向けて出射するとともに、前記送風装置からの前記送風空気の流れを前記車両後方に変えるよう配置されている請求項４に記載の空気吹出装置。
  7. 　前記吹出口は、インストルメントパネル（１）における車幅方向中央部より運転席側に設けられている請求項６に記載の空気吹出装置。
  8. 　前記表示器は、前記光学素子へ向けて前記表示像を表示するための光を、車両前後方向と車幅方向を含む面に対して交差する方向に投光し、
    　前記送風装置から前記通風路に導入される前記送風空気の流れは、車両前後方向と車幅方向を含む面に対して交差する方向を向いており、
    　前記光学素子は、前記表示器から投光された光を前記ミラー部にて反射させて車両後方へ向けて出射するとともに、前記送風装置からの前記送風空気の流れを前記車両後方に変えるよう配置されている請求項４に記載の空気吹出装置。
  9. 　前記吹出口は、インストルメントパネル（１）における車幅方向中央部に設けられている請求項８に記載の空気吹出装置。
  10. 　前記吹出口は、少なくとも前記車両の窓（２）へ向けて送風空気を送風することが可能な吹出口である請求項８に記載の空気吹出装置。
  11. 　前記表示器は、前記光学素子へ向けて前記表示像を表示するための光を、車両上下方向と車両前後方向を含む平面に対して交差する方向に投光し、
    　前記送風装置から前記通風路に導入される前記送風空気の流れは、車両上下方向と車両前後方向を含む平面に対して交差する方向を向いており、
    　前記光学素子は、前記表示器から投光された光を前記ミラー部にて反射させて前記車両後方へ向けて出射するとともに、前記送風装置からの前記送風空気の流れを前記車両後方に変えるよう配置されている請求項４に記載の空気吹出装置。
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