WO2019065613A1 - ヘッドアップディスプレイ - Google Patents

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WO2019065613A1
WO2019065613A1 PCT/JP2018/035408 JP2018035408W WO2019065613A1 WO 2019065613 A1 WO2019065613 A1 WO 2019065613A1 JP 2018035408 W JP2018035408 W JP 2018035408W WO 2019065613 A1 WO2019065613 A1 WO 2019065613A1
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display
light source
head
heat dissipation
corner
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Application number
PCT/JP2018/035408
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Inventor
祐一 福嶋
泰弘 山川
土田　清
Original Assignee
日本精機株式会社
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Priority to JP2019545123A priority patent/JP7136113B2/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
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    • G02B2027/0145—Head-up displays characterised by optical features creating an intermediate image

Definitions

  • the present disclosure relates to a head-up display mounted on a vehicle or the like.
  • the head-up display is mounted on a vehicle, and displays a virtual image of various information such as information necessary for driving by a driver through a transmissive reflection unit such as a windshield.
  • the head-up display can display information (image) superimposed on the scene in front of the vehicle. The driver can grasp necessary information without making a large eye movement during driving.
  • the image is generated, for example, by a projection display.
  • the projection display has a substrate on which a light source is mounted. Since the light source is a heating element, various measures against heat dissipation are taken on the substrate and the casing (see, for example, Patent Document 1).
  • This indication is made in view of such a situation, and it aims at providing a head up display excellent in heat dissipation of the heat which a light source emits.
  • the head-up display according to the present disclosure is to solve the problems described above. It is a head-up display which causes a viewer to visually recognize a virtual image of the display image by irradiating display light of the display image projected by the display device to the transmission and reflection unit on the vehicle.
  • the display device is A circuit board having a heat sink in the inner layer; And a light source provided on the heat sink.
  • the head-up display according to the present disclosure is excellent in the heat dissipation of the heat generated by the light source.
  • FIG. 2 is a block diagram of a projection display device. Explanatory drawing which shows the structure of the optical system of a projection type display apparatus. The block diagram of the LED board of a projection type display apparatus. The enlarged view for demonstrating the attachment structure of a LED board and a housing
  • the head-up display according to the present disclosure is mounted on a vehicle such as an automobile.
  • a head-up display according to the present disclosure will be described using an example mounted on a car.
  • FIG. 1 is an embodiment of a head-up display according to the present disclosure, and is an explanatory view particularly showing a configuration of an optical system.
  • a head-up display 1 (hereinafter referred to as HUD 1) is disposed in an instrument panel of a car.
  • the HUD 1 mainly has a projection type display device 10, a first plane mirror 13, a second plane mirror 14, a screen 15, a first concave mirror 16, a second concave mirror 17, and a case 18.
  • the HUD 1 reflects the display light L representing the display image displayed by the projection display 10 by the first and second plane mirrors 13 and 14 and the first and second concave mirrors 16 and 17 that constitute the relay optical system, It irradiates to the windshield 2 of the motor vehicle which is an example of a transmission reflection part.
  • the viewer (mainly the driver) places the viewpoint 4 in the eye box 3 which is an image visible area generated by the HUD 1 to view the virtual image V of the display image superimposed on the scenery in front of the vehicle (real scenery). Can.
  • the projection display device 10 (display device 10) generates display light L relating to a display image. Details of the display device 10 will be described later.
  • the first plane mirror 13 reflects the display light L generated and emitted by the display device 10.
  • the second plane mirror 14 further reflects the display light L reflected by the first plane mirror 13.
  • the screen 15 receives the display light L reflected by the second plane mirror 14 and displays an image (real image).
  • the first concave mirror 16 reflects the display light L emitted from the screen 15.
  • the second concave mirror 17 reflects the display light L reflected by the first concave mirror 16 toward the windshield 2.
  • the case 18 houses the display 10, the first and second flat mirrors 13, 14, the screen 15, and the first and second concave mirrors 16, 17.
  • the case 18 has an opening 18 a at a portion facing the windshield 2.
  • the opening 18 a is covered by a translucent cover 19 having a translucent property.
  • the display light L reflected by the second concave mirror 17 is transmitted through the translucent cover 19 and emitted from the HUD 1.
  • FIG. 2 is a block diagram of the display device 10.
  • FIG. 3 is an explanatory view showing a configuration of an optical system of the display device 10. As shown in FIG.
  • the projection type display device 10 has a housing 21, an LED substrate 22, an optical member 23, a light modulation element 24, a control substrate 26 for light modulation element, and a main control substrate 27.
  • the housing 21 accommodates the optical member 23.
  • the housing 21 has a structure for attaching the light modulation element 24 and the respective substrates 22, 26, 27.
  • the housing 21 has a plurality of erroneous assembly preventing convex portions 31a, 31b, 31c (housing side mounting portions) (see FIG. 5) for mounting the LED substrate 22.
  • the LED (Light Emitting Diode) substrate 22 includes a first substrate 22a, a second substrate 22b, and a third substrate 22c, and different light sources are mounted.
  • the first substrate 22 a mounts a red light source 62 a that emits red light R.
  • the second substrate 22 b mounts a green light source 62 b that emits green light G.
  • the third substrate 22c mounts a blue light source 62c that emits a blue light beam B.
  • the first to third substrates 22a, 22b, and 22c are simply referred to as the LED substrate 22 when not distinguished.
  • the red light source 62a, the green light source 62b, and the blue light source 62c are not distinguished from one another, they are simply referred to as the light source 62. Details of the LED substrate 22 will be described later.
  • the optical member 23 includes a mirror 41, dichroic mirrors 42 and 43, a reflecting mirror 44, a convex lens 45, a prism 46, and a light projecting lens 47, as shown in FIG.
  • the red light R emitted from the red light source 62 a is reflected by the mirror 41 and transmitted through the dichroic mirrors 42 and 43.
  • the green light G emitted from the green light source 62 b is reflected by the dichroic mirror 42 and transmitted through the dichroic mirror 43.
  • the blue light beam B emitted from the blue light source 62 c is reflected by the dichroic mirror 43.
  • These light rays R, G, B are reflected by the reflecting mirror 44, distributed by the convex lens 45, and transmitted through the prism 46.
  • the transmitted light beams R, G, B are converted into display light L by the light modulation element 24.
  • the display light L is reflected by the prism 46, transmitted through the light projection lens 47, and projected (emitted).
  • the light modulation element 24 is, for example, a reflective display element such as a DMD (Digital Mirror Device) or LCOS (Liquid Crystal On Silicon).
  • a DMD Digital Mirror Device
  • LCOS Liquid Crystal On Silicon
  • the light modulation device control substrate 26 is connected to the light modulation device 24 and controls the light modulation device 24.
  • the main control board 27 is connected to the LED board 22 by a wire 51 and controls the LED board 22. Further, the main control substrate 27 is connected to the light modulation device control substrate 26 by the wiring 52 and controls the light modulation device control substrate 26.
  • FIG. 4 is a block diagram of the LED substrate 22 of the display device 10.
  • the LED board (circuit board) 22 is a glass epoxy circuit board based on, for example, FR4 (Flame Retardant Type 4).
  • the LED substrate 22 is substantially rectangular (rectangular) and has a notch 55 for preventing assembly error (55a, 55b, 55c) (substrate side attachment portion) and a notch 56 for screwing (56a, 56b, 56c). doing.
  • the erroneous assembly preventing notches 55 are used when positioning in the housing 21 and are paired with the erroneous assembly preventing convex portions 31 a, 31 b and 31 c of the housing 21.
  • the screwing notches 56 (56a, 56b, 56c) are used when screwing to the housing 21 and are paired with screw holes (not shown) of the housing 21.
  • FIG. 5 is an enlarged view for explaining the attachment structure of the LED substrate 22 and the housing 21. As shown in FIG. 5
  • the LED substrate 22 is fixed to the mounting wall 32 of the housing 21 by screws 35 after being positioned.
  • the miscombination preventing notches 55a, 55b, 55c of the first to third substrates 22a, 22b, 22c are provided at different positions on one side 57a, 57b, 57c of the rectangle.
  • the erroneous assembly preventing convex portions 31a, 31b, 31c of the housing 21 are provided at different positions corresponding to the positions of the erroneous assembly preventing notches 55a, 55b, 55c.
  • the pair of convex portions 31a and the notches 55a, the pair of convex portions 31b and the notches 55b, and the pair of convex portions 31c and the notches 55c are provided at mutually different positions. Thereby, when trying to attach the LED substrate 22 in the wrong position, it does not fit together. For this reason, when attaching LED board 22 to case 21, it can prevent attaching erroneously.
  • the LED substrate 22 includes a heat sink 61, a light source 62, a thermistor 63, and a connector 64.
  • the heat sink 61 is substantially square (square) in plan view, and dissipates the heat of the light source 62.
  • the heat sink 61 is made of a material having good thermal conductivity and insulation, and is, for example, aluminum nitride.
  • the heat sink 61 is preferably made of the same material as the material of the base 71 of the light source 62 from the viewpoint of thermal characteristics and the point of temperature detection by the thermistor 63.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view along the thickness direction of the LED substrate 22.
  • the heat sink 61 is fixed to an opening 72 provided in the base 71 with an adhesive 68.
  • the adhesive 68 is, for example, an epoxy resin. That is, the heat sink 61 is buried in the inner layer of the LED substrate 22.
  • the light source 62 is substantially square in plan view, and is provided on the heat sink 61.
  • the light source 62 is an SMD (Surface Mount Device) type LED (Light Emitting Diode), and includes an LED element 74 and a base material 75.
  • the substrate 75 is made of, for example, aluminum nitride (AlN).
  • the thermistor 63 is provided on the heat sink 61 and detects the temperature. Information on the temperature of the heat sink 61 detected by the thermistor 63 is output to the main control board 27 as the temperature of the light source 62, and is used to control the light source 62 and the like.
  • the connector 64 has terminals 81a to 81d.
  • the connector 64 supplies power to the light source 62 by connecting the LED substrate 22 to a power supply (not shown) via the wiring 65 a at the terminal 81 a.
  • the connector 64 connects the light source 62 to the ground (not shown) at the terminal 81 b through the wiring 65 b.
  • the connector 64 supplies power to the thermistor 63 by connecting the thermistor 63 and a power supply (not shown) via the wiring 65 c at the terminal 81 c.
  • the connector 64 supplies the signal output from the thermistor 63 to the main control board 27 by connecting the thermistor 63 and the main control board 27 via the wiring 65 d at the terminal 81 d.
  • the terminals 81a and 81b are disposed outside the terminals 81a to 81d.
  • the terminals 81c and 81d are disposed inside of the terminals 81a to 81d.
  • the light source 62 is disposed substantially at the center of the heat sink 61.
  • the heat generated by the light source 62 is dissipated to the LED substrate 22 through the heat dissipation plate 61, and the heat dissipation of the heat generated by the light source is enhanced.
  • the heat dissipation plate 61 is disposed such that the corner portion 91 of the heat dissipation plate 61 is rotated approximately 45 degrees with respect to the corner portion 92 of the LED substrate 22. Further, the heat dissipation plate 61 is disposed such that the corner portion 91 of the heat dissipation plate 61 is rotated approximately 45 degrees with respect to the corner portion 93 of the light source 62.
  • LED substrate 22 and the light source 62 are a rectangle having two sides perpendicular to the orthogonal axes X h -Y h which defines the direction of two sides perpendicular of the heat sink 61, LED substrate 22 and the light source 62 are rotated approximately 45 degrees with respect to orthogonal axes X s, l -Y s, l defining directions of two orthogonal sides.
  • the light source 62 when the light source 62 is disposed at the center of the heat dissipation plate 61, a wider margin is formed on the heat dissipation plate 61 as compared to the case where the heat dissipation plate 61 and the corner portions 91 and 93 of the light source 62 are not rotated.
  • the thermistor 63 can be disposed in this margin. Further, since the light source 62 and the thermistor 63 can be disposed on the heat sink 61, the temperature of the light source 62 can be accurately detected by the thermistor 63.
  • the thermistor 63 is disposed on a straight line connecting the connector 64 and the light source 62.
  • the wirings 65a to 65d can be arranged short and simply by combining the terminals 81a to 81d.
  • the arrangement of the wirings 65a to 65d can increase the heat dissipation area of the heat dissipation plate 61, which is preferable from the viewpoint of heat dissipation.
  • the heat sink 61 and the base material 75 are the same material. If the heat sink 61 and the base 75 are not the same material, expansion and contraction due to temperature change due to the difference in thermal expansion coefficient, a load is applied between the heat sink 61 and the base 75, and the light source 62 and the wires 65a and 65b There is a possibility that the solder joint connecting the leads is broken and connection failure may occur. Therefore, making the heat sink 61 and the base material 75 the same material can prevent a connection failure due to a solder crack.
  • the heat sink 61 and the base 75 are not limited to aluminum nitride (AlN).
  • the substrate 75 may be selected from aluminum (Al), gallium nitride (GaN) or the like.
  • the difference between the thermal expansion coefficient of the heat sink 61 and the base material 75 is preferably less than 1 (10 ⁇ -6 / K), and it is preferable to use the same material that has no difference in thermal expansion coefficient as the optimum one. .
  • the amount of rotation of the corner portion 91 of the heat sink 61 with respect to the corner portions 92 and 93 of the LED substrate 22 and the light source 62 is not limited to 45 degrees.
  • the heat sink 61, the LED substrate 22, and the light source 62 are not limited to a quadrangle having two sides orthogonal to each other, and may be a diamond having two sides not orthogonal to each other.
  • the arrangement of the terminals 81a to 81d and the wirings 65a to 65d is not limited to this.
  • arranging the wiring 65 a and the wiring 65 b side by side has an advantage that the effects of electromagnetic waves can be canceled out.

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Abstract

光源が発する熱の放熱性に優れたヘッドアップディスプレイを提供する。　表示装置により投射された表示画像の表示光を車両上の透過反射部に照射して視認者に表示画像の虚像を視認させるヘッドアップディスプレイであって、表示装置は、角部９１を有する四角形の放熱板６１を有する基板２２と、放熱板６１上に設けられ、角部９３を有する四角形の光源６２と、を備える。放熱板６１は、放熱板６１の角部９１が光源６２の角部９３に対して回転して配置されている。

Description

ヘッドアップディスプレイ
　本開示は、車両などに搭載されるヘッドアップディスプレイに関する。
　ヘッドアップディスプレイは、車両に搭載され、運転者に運転に必要な情報などの種々の情報をフロントガラスなどの透過反射部を介して虚像表示する。これにより、ヘッドアップディスプレイは、車両前方の景色と重ね合わせて情報（画像）を表示することができる。運転者は、運転中に大きな視線移動を行うことなく、必要な情報を把握することができる。
　画像は、例えば投射型表示装置により生成される。この投射型表示装置は、光源が搭載された基板を有している。光源は発熱体であるため、基板や筐体には種々の放熱対策が講じられている（例えば特許文献１参照）。
特開２０１６－２１８２５９号公報
　今日、表示された画像の視認性を高めるため、光源に高い輝度が求められている。これに伴い、光源の発熱量が増加し、さらなる放熱対策が求められている。
　本開示はこのような事情を考慮してなされたもので、光源が発する熱の放熱性に優れたヘッドアップディスプレイを提供することを目的とする。
　本開示に係るヘッドアップディスプレイは、上述した課題を解決するために、
　表示装置により投射された表示画像の表示光を車両上の透過反射部に照射して視認者に前記表示画像の虚像を視認させるヘッドアップディスプレイであって、
　前記表示装置は、
　放熱板を内層に有する回路基板と、
　前記放熱板上に設けられた光源と、を備えた。
　本開示に係るヘッドアップディスプレイにおいては、光源が発する熱の放熱性に優れている。
本開示に係るヘッドアップディスプレイの実施形態であり、特に光学系の構成を示す説明図。 投射型表示装置の構成図。 投射型表示装置の光学系の構成を示す説明図。 投射型表示装置のＬＥＤ基板の構成図。 ＬＥＤ基板と筐体との取付構造を説明するための拡大図。 ＬＥＤ基板の厚さ方向に沿う断面図。
　本開示に係るヘッドアップディスプレイの実施形態を添付図面に基づいて説明する。本開示に係るヘッドアップディスプレイは、例えば自動車などの車両に搭載される。本実施形態においては、本開示に係るヘッドアップディスプレイが自動車に搭載される例を用いて説明する。
　図１は、本開示に係るヘッドアップディスプレイの実施形態であり、特に光学系の構成を示す説明図である。 
　ヘッドアップディスプレイ１（以下、ＨＵＤ１という。）は、自動車のインストルメントパネル内に配置される。ＨＵＤ１は、投射型表示装置１０と、第１平面鏡１３と、第２平面鏡１４と、スクリーン１５と、第１凹面鏡１６と、第２凹面鏡１７と、ケース１８と、を主に有している。ＨＵＤ１は、投射型表示装置１０が表示した表示画像を表す表示光Ｌを、リレー光学系を構成する第１および第２平面鏡１３、１４と第１および第２凹面鏡１６、１７とで反射させ、透過反射部の一例である自動車のフロントガラス２に照射する。視認者（主に運転者）は、ＨＵＤ１が生成する画像可視領域であるアイボックス３内に視点４を置くことで、車両前方の景色（実景）と重ねて表示画像の虚像Ｖを視認することができる。
　投射型表示装置１０（表示装置１０）は、表示画像に関する表示光Ｌを生成する。表示装置１０の詳細については、後述する。第１平面鏡１３は、表示装置１０が生成し出射した表示光Ｌを反射する。第２平面鏡１４は、第１平面鏡１３が反射した表示光Ｌをさらに反射する。スクリーン１５は、第２平面鏡１４が反射した表示光Ｌを受光して画像（実像）を表示する。第１凹面鏡１６は、スクリーン１５から出射される表示光Ｌを反射する。第２凹面鏡１７は、第１凹面鏡１６が反射した表示光Ｌをフロントガラス２に向けて反射する。ケース１８は、表示装置１０、第１および第２平面鏡１３、１４、スクリーン１５、および第１および第２凹面鏡１６、１７を収納する。ケース１８は、フロントガラス２に対向する部分に開口１８ａを有している。開口１８ａは、透光性を有する透光性カバー１９に覆われている。第２凹面鏡１７が反射した表示光Ｌは、透光性カバー１９を透過してＨＵＤ１から出射される。
　図２は、表示装置１０の構成図である。
　図３は、表示装置１０の光学系の構成を示す説明図である。
　投射型表示装置１０は、筐体２１と、ＬＥＤ基板２２と、光学部材２３と、光変調素子２４と、光変調素子用制御基板２６と、主制御基板２７と、を有している。
　筐体２１は、光学部材２３を収容する。また、筐体２１は、光変調素子２４、各基板２２、２６、２７を取り付けるための構造を有している。特に、筐体２１は、ＬＥＤ基板２２を取り付けるための、複数の誤組防止用凸部３１ａ、３１ｂ、３１ｃ（筐体側取付部）（図５参照）を有している。
　ＬＥＤ（Light Emitting Diode）基板２２は、第１基板２２ａと、第２基板２２ｂと、第３基板２２ｃと、を有しており、互いに異なる光源が搭載されている。第１基板２２ａは、赤色光線Ｒを発する赤色光源６２ａを実装している。第２基板２２ｂは、緑色光線Ｇを発する緑色光源６２ｂを実装している。第３基板２２ｃは、青色光線Ｂを発する青色光源６２ｃを実装している。以下の説明においては、第１～第３基板２２ａ、２２ｂ、２２ｃを区別しないに場合は、単にＬＥＤ基板２２という。また、赤色光源６２ａ、緑色光源６２ｂ、および青色光源６２ｃを区別しない場合には、単に光源６２という。ＬＥＤ基板２２の詳細については、後述する。
　光学部材２３は、図３に示すように、ミラー４１と、ダイクロイックミラー４２、４３と、反射鏡４４と、凸レンズ４５と、プリズム４６と、投光レンズ４７と、を有している。
　赤色光源６２ａから出射された赤色光線Ｒは、ミラー４１で反射し、ダイクロイックミラー４２、４３を透過する。緑色光源６２ｂから出射された緑色光線Ｇは、ダイクロイックミラー４２で反射し、ダイクロイックミラー４３を透過する。青色光源６２ｃから出射された青色光線Ｂは、ダイクロイックミラー４３で反射する。これら光線Ｒ、Ｇ、Ｂは、反射鏡４４で反射され、凸レンズ４５で配光され、プリズム４６を透過する。透過した光線Ｒ、Ｇ、Ｂは、光変調素子２４で表示光Ｌに変換される。表示光Ｌは、プリズム４６で反射され、投光レンズ４７を透過して投射（出射）される。
　光変調素子２４は、例えば、ＤＭＤ（Digital Mirror Device）やＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）などの反射型の表示素子である。
　光変調素子用制御基板２６は、光変調素子２４と接続されており、光変調素子２４を制御する。
　主制御基板２７は、ＬＥＤ基板２２と配線５１で接続されており、ＬＥＤ基板２２を制御する。また、主制御基板２７は、光変調素子用制御基板２６と配線５２により接続されており、光変調素子用制御基板２６を制御する。
　図４は、表示装置１０のＬＥＤ基板２２の構成図である。
　ＬＥＤ基板（回路基板）２２は、例えばＦＲ４（Flame Retardant Type 4）を基材とするガラスエポキシ回路基板である。ＬＥＤ基板２２は、ほぼ長方形（四角形）であり、誤組防止用切欠５５（５５ａ、５５ｂ、５５ｃ）（基板側取付部）と、ねじ止め用切欠５６（５６ａ、５６ｂ、５６ｃ）と、を有している。誤組防止用切欠５５は、筐体２１に位置決めする際に用いられ、筐体２１の誤組防止用凸部３１ａ、３１ｂ、３１ｃと対になる。また、ねじ止め用切欠５６（５６ａ、５６ｂ、５６ｃ）は、筐体２１にねじ止めされる際に用いられ、筐体２１のねじ穴（図示せず）と対になる。
　ここで、図５は、ＬＥＤ基板２２と筐体２１との取付構造を説明するための拡大図である。
　ＬＥＤ基板２２は、筐体２１の取付壁３２に対して、位置決め後、ねじ３５により固定されている。第１～第３基板２２ａ、２２ｂ、２２ｃの誤組防止用切欠５５ａ、５５ｂ、５５ｃは、互いに、長方形の一辺５７ａ、５７ｂ、５７ｃ上の異なる位置に設けられている。また、筐体２１の誤組防止用凸部３１ａ、３１ｂ、３１ｃは、これら誤組防止用切欠５５ａ、５５ｂ、５５ｃの位置に対応して、互いに異なる位置に設けられている。すなわち、一対の凸部３１ａおよび切欠５５ａと、一対の凸部３１ｂおよび切欠５５ｂと、一対の凸部３１ｃおよび切欠５５ｃとは、互いに異なる位置に設けられている。これにより、ＬＥＤ基板２２を誤った位置に取り付けようとすると、嵌まり合わないようになっている。このため、ＬＥＤ基板２２を筐体２１に取り付ける際に、誤って取り付けることを防止することができる。
　ＬＥＤ基板２２は、図４に示すように、放熱板６１と、光源６２と、サーミスタ６３と、コネクタ６４と、を有している。
　放熱板６１は、平面視でほぼ正方形（四角形）であり、光源６２の熱を放熱する。放熱板６１は、熱伝導性がよく、かつ絶縁性を有する材料からなり、例えば窒化アルミニウムである。放熱板６１は、熱特性の観点、およびサーミスタ６３による温度検出の観点から、光源６２の基材７１の材料と同一の材料からなるのが好ましい。ここで、図６は、ＬＥＤ基板２２の厚さ方向に沿う断面図である。放熱板６１は、基材７１に設けられた開口７２に接着剤６８で固定されている。接着剤６８は、例えばエポキシ樹脂である。つまり、放熱板６１は、ＬＥＤ基板２２の内層に埋没されている。
　光源６２は、平面視でほぼ四角形であり、放熱板６１上に設けられる。光源６２は、ＳＭＤ（Surface Mount Device）型ＬＥＤ（Light Emitting Diode）であり、ＬＥＤ素子７４と、基材７５とを有している。基材７５は、例えば窒化アルミニウム（AlN）からなる。
　サーミスタ６３は、放熱板６１上に設けられ、温度を検出する。サーミスタ６３が検出した放熱板６１の温度に関する情報は、光源６２の温度として主制御基板２７に出力され、光源６２などの制御に用いられる。
　コネクタ６４は、端子８１ａ～８１ｄを有している。コネクタ６４は、端子８１ａにおいて配線６５ａを介してＬＥＤ基板２２と電源（図示せず）とを接続することにより、光源６２に電源を供給する。コネクタ６４は、端子８１ｂにおいて配線６５ｂを介して光源６２とグラウンド（図示せず）とを接続する。コネクタ６４は、端子８１ｃにおいて配線６５ｃを介してサーミスタ６３と電源（図示せず）とを接続することにより、サーミスタ６３に電源を供給する。コネクタ６４は、端子８１ｄにおいて配線６５ｄを介してサーミスタ６３と主制御基板２７とを接続することにより、サーミスタ６３から出力される信号を主制御基板２７に供給する。端子８１ａ、８１ｂは、端子８１ａ～８１ｄのうち、外側に配置されている。端子８１ｃ、８１ｄは、端子８１ａ～８１ｄのうち、内側に配置されている。
　次に、ＬＥＤ基板２２上の各部品の配置について説明する。
　図４に示すように、光源６２は、放熱板６１上のほぼ中心に配置されている。これにより、光源６２が発した熱は放熱板６１を介してＬＥＤ基板２２に放熱され、光源が発する熱の放熱性が高まる。
　また、放熱板６１は、放熱板６１の角部９１がＬＥＤ基板２２の角部９２に対してほぼ４５度回転して配置されている。また、放熱板６１は、放熱板６１の角部９１が光源６２の角部９３に対してほぼ４５度回転して配置されている。すなわち、放熱板６１、ＬＥＤ基板２２および光源６２が直交する２辺を有する四角形である場合には、放熱板６１の直交する２辺の方向を規定する直交軸Ｘh－Ｙhは、ＬＥＤ基板２２および光源６２の直交する２辺の方向を規定する直交軸Ｘs,l－Ｙs,lに対してほぼ４５度回転している。
　これにより、放熱板６１および光源６２の各角部９１、９３を回転させずに配置した場合に比べて、放熱板６１の中心に光源６２を配置した際に放熱板６１上に広い余白を形成することができるため、この余白にサーミスタ６３を配置することができる。また、放熱板６１上に光源６２とサーミスタ６３を配置できるため、光源６２の温度をサーミスタ６３によって正確に検出できる。
　また、サーミスタ６３は、コネクタ６４と光源６２とを結ぶ直線上に配置されている。これにより、端子８１ａ～８１ｄの配置との組み合わせにより、配線６５ａ～６５ｄは短く、簡素に配置することができる。また、このように配線６５ａ～６５ｄの配置は、放熱板６１の放熱面積を大きくすることができ、放熱の観点からも好ましい。
　また、放熱板６１と基材７５は、同一材料である。放熱板６１と基材７５が同一材料でない場合、熱膨張率の違いから温度変化により膨張・収縮すると、放熱板６１と基材７５との間に負荷が加わり、光源６２と配線６５ａ、６５ｂとを接続する半田接合部が割れて接続不良が生じる可能性がある。そのため、放熱板６１と基材７５を同一材料とすることが、半田クラックによる接続不良を防ぐことができる。
　本開示のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
　例えば、放熱板６１と基材７５は、窒化アルミニウム（AlN）に限らない。基材７５はアルミニウム（Al）や窒化ガリウム（GaN）等から選択してもよい。放熱板６１は、基材７５と熱膨張率の差が１（１０＾－６／Ｋ）未満であることが好ましく、最適なものとしては熱膨張率の差がない同一材料とすることが好ましい。
　例えば、放熱板６１の角部９１の、ＬＥＤ基板２２および光源６２の角部９２、９３に対する回転量は、４５度に限らない。また、放熱板６１、ＬＥＤ基板２２および光源６２は、直交する２辺を有する四角形に限らず、２辺が直交しないひし形であってもよい。
　また、端子８１ａ～８１ｄおよび配線６５ａ～６５ｄの配置はこれに限らない。例えば、配線６５ａと配線６５ｂとを並べて配置することにより、電磁波の影響を打ち消し合うことができるという利点がある。
１　ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）
２　フロントガラス
３　アイボックス
４　視点
１０　投射型表示装置（表示装置）
１３　第１平面鏡
１４　第２平面鏡
１５　スクリーン
１６　第１凹面鏡
１７　第２凹面鏡
１８　ケース
１８ａ　開口
１９　透光性カバー
２１　筐体
２２　ＬＥＤ基板（回路基板）
２２ａ　第１基板
２２ｂ　第２基板
２２ｃ　第３基板
２３　光学部材
２４　光変調素子
２６　光変調素子用制御基板
２７　主制御基板
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ　誤組防止用凸部
３２　取付壁
４１　ミラー
４２、４３　ダイクロイックミラー
４４　反射鏡
４５　凸レンズ
４６　プリズム
４７　投光レンズ
５１、５２　配線
５５、５５ａ、５５ｂ、５５ｃ　誤組防止用切欠
６１　放熱板
６２　光源
６２ａ　赤色光源
６２ｂ　緑色光源
６２ｃ　青色光源
６３　サーミスタ
６４　コネクタ
６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄ　配線
６８　接着剤
７１、７５　基材
７２　開口
７４　ＬＥＤ素子
８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄ　端子
９１、９２、９３　角部

Claims (7)

  1. 　表示装置により投射された表示画像の表示光を車両上の透過反射部に照射して視認者に前記表示画像の虚像を視認させるヘッドアップディスプレイであって、
    　前記表示装置は、
    　放熱板を内層に有する回路基板と、
    　前記放熱板上に設けられた光源と、を備えたヘッドアップディスプレイ。
  2. 　前記放熱板は、角部を有する矩形の放熱板であり、
    　前記光源は、角部を有する矩形の光源であり、
    　前記放熱板は、前記放熱板の角部が前記光源の角部に対して回転して配置されている請求項１記載のヘッドアップディスプレイ。
  3. 　前記放熱板は、前記放熱板の角部が前記光源の角部に対してほぼ４５度回転している請求項２記載のヘッドアップディスプレイ。
  4. 　前記回路基板は、角部を有する四角形であり、
    　前記放熱板は、前記放熱板の角部が前記回路基板の角部に対してほぼ４５度回転して配置されている請求項３記載のヘッドアップディスプレイ。
  5. 　前記放熱板上に設けられ、前記光源の温度を検出するサーミスタをさらに備えた請求項１から４いずれか一項記載のヘッドアップディスプレイ。
  6. 　前記光源は、基材を有し、
    　前記放熱板は、前記基材と同一材料である請求項１から５のいずれか一項記載のヘッドアップディスプレイ。
  7. 　前記表示装置は、互いに異なる光源が搭載された複数の前記回路基板と、前記複数の回路基板が取り付けられる筐体とを有し、
    　前記筐体は、各前記回路基板を取り付けるための複数の筐体側取付部を有し、
    　各前記回路基板は、前記筐体側取付部と対になる基板側取付部を有し、
    　各一対の前記筐体側取付部および前記基板側取付部は、互いに異なる位置に設けられた請求項１から６のいずれか一項記載のヘッドアップディスプレイ。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7474028B2 (ja) * 2019-02-22 2024-04-24 マクセル株式会社 ヘッドアップディスプレイ
DE102021130460A1 (de) * 2021-11-22 2023-05-25 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Bildsignalerzeugungsvorrichtung, Head-up-Display und Verfahren zur Montage eines Head-up-Displays

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005024774A (ja) * 2003-06-30 2005-01-27 Optrex Corp 液晶表示装置
JP2005181915A (ja) * 2003-12-24 2005-07-07 Nippon Seiki Co Ltd 車両用表示装置
WO2008132941A1 (ja) * 2007-04-13 2008-11-06 Showa Denko K.K. 発光装置、および表示装置
JP2015065391A (ja) * 2013-09-26 2015-04-09 アルプス電気株式会社 映像表示装置
JP2016218259A (ja) 2015-05-20 2016-12-22 日本精機株式会社 投写型表示装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3577137A (en) * 1968-12-31 1971-05-04 Texas Instruments Inc Temperature compensated electronic display
JP2000031546A (ja) * 1998-07-08 2000-01-28 Mitsubishi Electric Corp Ｌｅｄ集合体モジュール
DE10016817A1 (de) * 2000-04-05 2001-10-18 Mannesmann Vdo Ag Farb-Head-up Display, insbesondere für ein Fahrzeug
US20050254208A1 (en) * 2004-05-17 2005-11-17 Belady Christian L Air flow direction neutral heat transfer device
JP2006011168A (ja) * 2004-06-28 2006-01-12 Nippon Seiki Co Ltd 車両用ヘッドアップディスプレイ装置
JP5235105B2 (ja) * 2008-06-23 2013-07-10 パナソニック株式会社 発光装置
US8934159B2 (en) * 2010-04-20 2015-01-13 Panasonic Corporation See-through display and head-up display
JP2014194500A (ja) * 2013-03-29 2014-10-09 Funai Electric Co Ltd プロジェクタ及びヘッドアップディスプレイ装置
US20170299922A1 (en) * 2014-09-24 2017-10-19 Nippon Seiki Co., Ltd. Head-up display device
FR3029353B1 (fr) * 2014-11-28 2016-12-23 Valeo Comfort & Driving Assistance Dispositif de retroeclairage notamment pour afficheur tete haute et afficheur tete haute pour vehicule automobile
US20200240717A1 (en) * 2015-02-27 2020-07-30 Laird Thermal Systems, Inc. Heat Sinks Including Heat Pipes And Related Methods

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005024774A (ja) * 2003-06-30 2005-01-27 Optrex Corp 液晶表示装置
JP2005181915A (ja) * 2003-12-24 2005-07-07 Nippon Seiki Co Ltd 車両用表示装置
WO2008132941A1 (ja) * 2007-04-13 2008-11-06 Showa Denko K.K. 発光装置、および表示装置
JP2015065391A (ja) * 2013-09-26 2015-04-09 アルプス電気株式会社 映像表示装置
JP2016218259A (ja) 2015-05-20 2016-12-22 日本精機株式会社 投写型表示装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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