WO2024070838A1 - 車両用表示装置 - Google Patents

車両用表示装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2024070838A1
WO2024070838A1 PCT/JP2023/034043 JP2023034043W WO2024070838A1 WO 2024070838 A1 WO2024070838 A1 WO 2024070838A1 JP 2023034043 W JP2023034043 W JP 2023034043W WO 2024070838 A1 WO2024070838 A1 WO 2024070838A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
housing
liquid crystal
crystal display
conductive member
display element
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/034043
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
朋宏 宮澤
直也 井口
Original Assignee
矢崎総業株式会社
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 矢崎総業株式会社 filed Critical 矢崎総業株式会社
Publication of WO2024070838A1 publication Critical patent/WO2024070838A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B60K35/20—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • B60K35/21—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor using visual output, e.g. blinking lights or matrix displays
    • B60K35/23—Head-up displays [HUD]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/64—Constructional details of receivers, e.g. cabinets or dust covers

Definitions

  • the present invention relates to a display device for a vehicle.
  • Patent Document 1 discloses a vehicle display device that includes a quartz heat sink that transmits the display image and is in contact with the output side polarizing film in the optical path of the display image between the liquid crystal cell and the windshield, and a liquid crystal holding member made of a metal material that holds the quartz heat sink. Patent Document 1 states that it is possible to prevent damage to the display even when sunlight is incident on it.
  • the object of the present invention is to provide a vehicle display device that can suppress temperature rise in the liquid crystal display element.
  • the vehicle display device of the present invention comprises a housing, a liquid crystal display element housed in the housing, a mirror housed in the housing that reflects display light output from the liquid crystal display element toward the windshield of the vehicle, a transparent plate-shaped heat conductive member that is placed in contact with either the display surface or the back surface of the liquid crystal display element, and a heat dissipation promotion means,
  • the housing has a through hole into which the heat conductive member can be inserted, the heat conductive member passes through the through hole and has a protrusion that protrudes from the through hole into the external space of the housing, and the heat dissipation promotion means promotes heat dissipation from the protrusion.
  • the transparent heat conductive member has a protruding portion that protrudes into the external space of the housing.
  • the heat dissipation promotion means promotes heat dissipation from the protruding portion.
  • the vehicle display device according to the present invention has the effect of suppressing the temperature rise of the liquid crystal display element.
  • FIG. 1 is a diagram showing a display device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a cooling operation of the display device for a vehicle according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing a heat dissipation promotion means according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing a heat dissipation promotion means according to a modified example of the embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing the display device for a vehicle according to the embodiment
  • Fig. 2 is a diagram explaining the cooling operation of the display device for a vehicle according to the embodiment
  • Fig. 3 is a diagram showing a heat dissipation promotion means of the embodiment.
  • the vehicle display device 1 of this embodiment is mounted on a vehicle 100 such as an automobile.
  • the vehicle display device 1 has a housing 2, a liquid crystal display element 3, a backlight unit 4, a heat conductive member 5, a first mirror 61, a second mirror 62, a transparent cover 7, a control unit 10, and a heat dissipation promotion means 50.
  • the housing 2 is housed below the dashboard 120 of the vehicle 100.
  • the dashboard 120 is formed with an opening 120a that allows the display light Lt of the vehicle display device 1 to pass through.
  • the opening 120a faces the windshield 110 in the vertical direction of the vehicle.
  • the housing 2 is formed of a light-shielding material. At least a portion of the housing 2 may be formed of a material with high thermal conductivity, such as metal.
  • the housing 2 has a main body 21, an upper cover 22, and a lower cover 24.
  • the main body 21 is a box-shaped member having an opening 21a that opens upward.
  • the liquid crystal display element 3, the backlight unit 4, the heat conductive member 5, the first mirror 61, and the second mirror 62 are housed in the main body 21 and fixed to the main body 21.
  • the main body 21 has a housing section 23 that houses the backlight unit 4.
  • the shape of the housing section 23 is, for example, cylindrical.
  • a part of the wall that constitutes the housing section 23 is a bottom wall section 21b.
  • the upper cover 22 is attached to the main body 21 and closes the opening 21a of the main body 21.
  • the liquid crystal display element 3 is a display element having liquid crystal that displays images.
  • the liquid crystal display element 3 is, for example, a TFT-LCD (Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display).
  • the liquid crystal display element 3 is, for example, a film-like member including a liquid crystal layer, glass electrodes, a polarizing plate, etc.
  • the liquid crystal display element 3 has a display surface 3a that outputs display light Lt. In the following description, the surface of the liquid crystal display element 3 opposite the display surface 3a is referred to as the back surface 3b.
  • the backlight unit 4 irradiates light onto the rear surface 3b of the liquid crystal display element 3.
  • the backlight unit 4 has a light source 41, a condensing lens 42, a diverging lens 43, a backlight case 44, a bezel 45, and a heat sink 46.
  • the light source 41 has a plurality of light emitters.
  • the light emitters are, for example, light-emitting elements such as LEDs.
  • the condensing lens 42 is a lens that condenses the light generated by the light source 41.
  • the diverging lens 43 is a lens that diverges the light condensed by the condensing lens 42 at a desired angle.
  • the backlight case 44 houses the light source 41, the condensing lens 42, and the diverging lens 43.
  • the backlight case 44 is formed from a light-blocking material.
  • the wall surface of the backlight case 44 facing the diverging lens 43 has an opening 44a.
  • the backlight case 44 is housed in the housing 2's housing section 23.
  • the heat sink 46 is disposed on the rear side of the backlight case 44. The heat sink 46 is disposed so that heat generated by the light source 41 can be released to the outside of the backlight case 44.
  • the liquid crystal display element 3 is disposed on the outside of the backlight case 44, facing the opening 44a. Light from the light source 41 passes through the opening 44a from the diverging lens 43 and enters the rear surface 3b of the liquid crystal display element 3.
  • the bezel 45 is a frame member that holds the liquid crystal display element 3 and the heat conductive member 5 described below. The bezel 45 is fixed to the backlight case 44.
  • the bezel 45 has an opening that allows the display light Lt output from the liquid crystal display element 3 to pass through.
  • the storage section 23 also has an opening that allows the display light Lt output from the liquid crystal display element 3 to pass through.
  • the first mirror 61 is a mirror that reflects the display light Lt output from the liquid crystal display element 3 toward the second mirror 62.
  • the illustrated first mirror 61 is disposed on the bottom wall portion 21b of the housing 2.
  • the reflective surface of the first mirror 61 is subjected to cold mirror treatment.
  • the reflective surface of the first mirror 61 reflects visible light and transmits infrared light.
  • the first mirror 61 is, for example, a flat mirror.
  • the second mirror 62 is a mirror that reflects the display light Lt incident from the first mirror 61 side toward the windshield 110 of the vehicle 100.
  • the shape of the reflective surface of the second mirror 62 is, for example, a concave free-form surface.
  • the reflective surface of the second mirror 62 is formed so as to enlarge the image formed by the display light Lt.
  • the upper cover 22 of the housing 2 has an opening 22a that allows the display light Lt to pass through.
  • the transparent cover 7 is fixed to the upper cover 22 and closes the opening 22a.
  • the display light Lt reflected by the second mirror 62 passes through the cover 7 and enters the windshield 110.
  • the windshield 110 reflects the display light Lt toward the eye point EP of the vehicle 100.
  • the driver of the vehicle 100 visually recognizes a virtual image from the display light Lt reflected by the windshield 110.
  • the control unit 10 is disposed on the bottom wall portion 21b of the housing 2.
  • the control unit 10 is configured to control the liquid crystal display element 3 and the backlight unit 4.
  • the control unit 10 is further configured to control the fan 9 described below.
  • the control unit 10 is, for example, a computer including an arithmetic circuit, a memory, and a communication interface.
  • the control unit 10 may be disposed on a control board.
  • the illustrated control unit 10 is disposed on the outer surface of the bottom wall portion 21b.
  • the lower cover 24 engages with the bottom wall portion 21b of the main body 21 to cover the control unit 10.
  • the vehicle display device 1 of this embodiment is configured to cool the liquid crystal display element 3 to protect the liquid crystal display element 3 from heat, as described below.
  • the cooling structure that cools the liquid crystal display element 3 includes a heat conductive member 5 and a heat dissipation promotion means 50.
  • the heat dissipation promotion means 50 is configured to promote heat dissipation from the heat conductive member 5, and includes a flow path 8 and a fan 9.
  • the heat conductive member 5 is a transparent member and can transmit the display light Lt.
  • the illustrated shape of the heat conductive member 5 is a flat plate shape.
  • the heat conductive member 5 has a thermal conductivity at least higher than that of air.
  • the heat conductive member 5 is formed of, for example, sapphire glass.
  • the heat conductive member 5 is arranged in contact with the display surface 3a of the liquid crystal display element 3. It is desirable that the contact area of the heat conductive member 5 with the liquid crystal display element 3 is large.
  • the heat conductive member 5 of this embodiment is in contact with the entire display surface 3a. It is desirable that the heat conductive member 5 covers the entire area of the image display area of the liquid crystal display element 3.
  • the thickness of the thermally conductive member 5 may be greater than the thickness of the liquid crystal display element 3.
  • the thermally conductive member 5 in contact with the liquid crystal display element 3 can increase the heat capacity of the liquid crystal display element 3.
  • the thermally conductive member 5 can absorb heat from the liquid crystal display element 3 and suppress a rise in temperature of the liquid crystal display element 3.
  • the heat conductive member 5 of this embodiment is formed so that a portion of the heat conductive member 5 can protrude into the external space of the housing 2.
  • the heat conductive member 5 extends along the display surface 3a of the liquid crystal display element 3 toward the bottom wall portion 21b.
  • the bezel 45 of the backlight unit 4 is configured to allow the heat conductive member 5 to pass through.
  • the bottom wall portion 21b of the housing 2 has a through hole 21c into which the heat conductive member 5 can be inserted.
  • the through hole 21c connects the internal space of the housing 2 with the external space.
  • the heat conductive member 5 passes through the through hole 21c.
  • the heat conductive member 5 has a protrusion 5a that protrudes from the through hole 21c into the external space of the housing 2.
  • the protrusion 5a protrudes, for example, downward from the through hole 21c.
  • the heat conductive member 5 can release heat from the liquid crystal display element 3 into the external space of the housing 2.
  • the heat dissipation promotion means 50 includes a flow path 8 and a fan 9.
  • the flow path 8 is formed on the outside of the housing 2 relative to the bottom wall portion 21b.
  • the flow path 8 is formed by the outer surface of the bottom wall portion 21b and a wall portion 81.
  • the wall portion 81 has a semi-cylindrical shape and forms a tunnel-shaped flow path 8.
  • the protrusion 5a protrudes into the flow path 8 and intersects with the direction of air flow in the flow path 8.
  • the illustrated protrusion 5a is disposed at the inlet 8a of the flow path 8.
  • the fan 9 generates an airflow in the flow path 8.
  • the illustrated fan 9 is disposed at the outlet 8b of the flow path 8.
  • the rotation direction of the fan 9 is the direction in which the air in the flow path 8 is exhausted from the flow path 8. In other words, the fan 9 rotates to generate an airflow that flows from the inlet 8a to the outlet 8b.
  • FIG. 2 shows the state during cooling of the liquid crystal display element 3.
  • FIG. 2 shows external light SL entering the inside of the housing 2.
  • the external light SL is, for example, sunlight passing through the windshield 110 toward the interior of the vehicle.
  • the external light SL shown in FIG. 2 passes through the cover 7 and is reflected by the second mirror 62 and the first mirror 61 toward the liquid crystal display element 3.
  • the external light SL increases the temperature of the liquid crystal display element 3. If the second mirror 62 is a magnifying mirror, the external light SL is concentrated by the second mirror 62, which makes it easier for the temperature of the liquid crystal display element 3 to increase.
  • the fan 9 in this embodiment may be controlled by the control unit 10.
  • the control unit 10 may rotate the fan 9 based on the temperature of the liquid crystal display element 3.
  • the temperature of the liquid crystal display element 3 may be detected by a temperature sensor.
  • the control unit 10 may rotate the fan 9 when external light SL is incident on the inside of the housing 2.
  • the control unit 10 may obtain the detection result from an optical sensor arranged inside the housing 2. Note that the control unit 10 may rotate the fan 9 when the power supply of the vehicle display device 1 is on.
  • the fan 9 When the fan 9 rotates, as shown in FIG. 2, external air flows into the flow path 8 from the inlet 8a.
  • the fan 9 generates an airflow C1 inside the flow path 8.
  • the air introduced into the flow path 8 may be air cooled by an air conditioner.
  • the air flowing through the flow path 8 promotes heat dissipation from the protrusion 5a of the thermal conductive member 5.
  • the air that has absorbed heat from the protrusion 5a is discharged from the flow path 8 by the fan 9.
  • the illustrated fan 9 discharges air toward the rear in the longitudinal direction of the vehicle.
  • the thermally conductive member 5 of this embodiment has a main body 51 and a transparent adhesive sheet 52.
  • the main body 51 is a plate-like member made of sapphire glass or the like, and has a protrusion 5a.
  • the adhesive sheet 52 is a film-like member, and adheres the main body 51 to the display surface 3a of the liquid crystal display element 3. As shown by the arrow AR1, heat from the liquid crystal display element 3 is transferred to the main body 51 via the adhesive sheet 52.
  • the airflow C1 in the flow path 8 cools the protrusion 5a of the heat-conducting member 5 and promotes heat dissipation from the protrusion 5a.
  • the illustrated protrusion 5a is arranged with one principal surface 51a facing the airflow C1.
  • the principal surface 51a is one of the two principal surfaces 51a, 51b of the main body 51.
  • the other principal surface 51b is the surface that is adhered to the liquid crystal display element 3 by an adhesive sheet 52.
  • the principal surface 51a faces the airflow C1, thereby improving the cooling effect.
  • a ring-shaped packing 11 is disposed between the through hole 21c and the heat conductive member 5.
  • the packing 11 provides an airtight seal between the heat conductive member 5 and the bottom wall portion 21b.
  • the packing 11 restricts the flow of gas between the internal space of the housing 2 and the flow path 8.
  • the packing 11 restricts the intrusion of dust and foreign matter from the flow path 8 into the inside of the housing 2.
  • the packing 11 can protect the liquid crystal display element 3 and the mirrors 61 and 62 from dust and foreign matter.
  • the thermal conductivity of the packing 11 may be higher than that of air.
  • the packing 11 can dissipate heat from the thermally conductive member 5 to the bottom wall portion 21b.
  • the bottom wall portion 21b is cooled by the air flow C1.
  • the vehicle display device 1 of this embodiment has a housing 2, a liquid crystal display element 3, a second mirror 62, a transparent plate-shaped heat conductive member 5, and a heat dissipation promotion means 50.
  • the liquid crystal display element 3 is housed in the housing 2.
  • the second mirror 62 is housed in the housing 2 and reflects the display light Lt output from the liquid crystal display element 3 toward the windshield 110 of the vehicle 100.
  • the heat conductive member 5 is arranged in contact with the display surface 3a of the liquid crystal display element 3.
  • the housing 2 has a through hole 21c into which the heat conductive member 5 can be inserted.
  • the heat conductive member 5 passes through the through hole 21c and protrudes from the through hole 21c into the external space of the housing 2.
  • the heat dissipation promotion means 50 promotes heat dissipation from the protruding portion 5a.
  • the vehicle display device 1 of this embodiment causes the protruding portion 5a of the heat conductive member 5 to protrude to the outside from the housing 2, and promotes heat dissipation from the protruding portion 5a by the heat dissipation promotion means 50. Therefore, the vehicle display device 1 of this embodiment can suppress a rise in temperature of the liquid crystal display element 3.
  • the heat dissipation promotion means 50 of this embodiment has a flow path 8 arranged outside the housing 2, and a fan 9 that generates an airflow C1 in the flow path 8.
  • the protrusion 5a protrudes into the flow path 8.
  • the heat dissipation promotion means 50 can forcibly cool the protrusion 5a by the airflow C1 generated by the fan 9.
  • the vehicle display device 1 of this embodiment has a packing 11 that is placed in the through hole 21c and provides an airtight seal between the heat conductive member 5 and the housing 2.
  • the packing 11 can prevent dust and other particles from entering the inside of the housing 2.
  • the vehicle display device 1 may further have a configuration for dissipating heat from the thermally conductive member 5 to the housing 2.
  • the entire or part of the housing 2 is made of a material with high thermal conductivity such as metal.
  • the thermally conductive member 5 is arranged in contact with a portion of the housing 2 having high thermal conductivity.
  • the thermally conductive member 5 may be in direct contact with the housing 2, or may be in contact with the housing 2 via a member with high thermal conductivity such as a thermally conductive sheet.
  • a heat dissipation member such as a heat sink may be provided at the contact point with the thermally conductive member 5 on the housing 2.
  • the end of the thermally conductive member 5 opposite the protrusion 5a may be in contact with the housing 2. In this case, both ends of the thermally conductive member 5 are cooled, thereby efficiently suppressing the temperature rise of the liquid crystal display element 3.
  • the method of fixing the main body 51 of the thermally conductive member 5 to the liquid crystal display element 3 is not limited to adhesive fixation using the adhesive sheet 52.
  • the main body 51 and the liquid crystal display element 3 may be pressed against each other by a spring or a screw.
  • the thermally conductive member 5 may contact the back surface 3b of the liquid crystal display element 3 instead of contacting the display surface 3a.
  • the protruding direction of the protruding portion 5a is not limited to downward.
  • the protruding portion 5a may protrude toward the side of the housing 2.
  • a through hole may be provided in the side wall of the housing 2.
  • the means for generating the airflow C1 in the flow path 8 is not limited to the flow path 8 and the fan 9.
  • Cold air from an air conditioner may be blown from an air conditioning duct onto the protruding portion 5a.
  • cold air may be guided from the air conditioning duct to the inlet 8a of the flow path 8.
  • the wind generated by the vehicle 100 traveling may be blown onto the protruding portion 5a.
  • the inlet 8a of the flow path 8 may be provided in a position where it can receive the wind generated by the traveling vehicle.
  • FIG. 4 is a diagram showing a heat dissipation promotion means according to the modified example of the embodiment.
  • the modified heat dissipation promotion means 50 has a heat sink 53 attached to a protruding portion 5a of a thermally conductive member 5.
  • the heat sink 53 has a base portion 53a fixed to the protruding portion 5a, and a plurality of fins 53b.
  • the heat sink 53 is formed of a material with high thermal conductivity, such as metal.
  • the base 53a is in contact with the tip surface of the protrusion 5a.
  • the multiple fins 53b protrude from the base 53a toward the side opposite the thermal conductive member 5.
  • the multiple fins 53b are arranged so that the airflow C1 can pass between the multiple fins 53b.
  • the heat sink 53 can promote heat dissipation from the protrusion 5a.
  • the heat dissipation promotion means 50 When the heat dissipation promotion means 50 has a heat sink 53, it does not have to have a flow path 8 and a fan 9.
  • the heat sink 53 arranged outside the housing 2 can promote heat dissipation from the protruding portion 5a. Cool air from an air conditioner may be blown from an air conditioning duct onto the protruding portion 5a and the heat sink 53. Wind generated when the vehicle 100 is moving may be blown onto the protruding portion 5a and the heat sink 53.
  • Vehicle display device 2 Housing 3: Liquid crystal display element 3a: Display surface 3b: Rear surface 4: Backlight unit 5: Heat conductive member 5a: Protrusion 7: Cover 8: Flow path 8a: Inlet 8b: Outlet 9: Fan 10: Control unit 21: Main body 21a: Opening 21b: Bottom wall 21c: Through hole 22: Upper cover 23: Storage section 24: Lower cover 41: Light source 42: Condenser lens 43: Diverging lens 44: Backlight case 45: Bezel 46: Heat sink 50: Heat dissipation promotion means 51: Main body 52: Adhesive sheet 53: Heat sink 61: First mirror 62: Second mirror 81: Wall 100: Vehicle 110: Windshield 120: Dashboard EP: Eye point, Lt: display light, SL: external light

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Instrument Panels (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

車両用表示装置（１）は、筐体（２）と、筐体に収容された液晶表示素子（３）と、筐体に収容され、液晶表示素子から出力される表示光（Ｌｔ）を車両（１００）のウインドシールド（１１０）に向けて反射するミラーと、液晶表示素子の表示面（３ａ）または背面（３ｂ）の何れかの面に接触させて配置される透明な板状の熱伝導部材（５）と、放熱促進手段（５０）と、を備え、筐体は、熱伝導部材が挿入可能な貫通孔を有し、熱伝導部材は、貫通孔を貫通しており、かつ貫通孔から筐体の外部空間に突出した突出部（５ａ）を有し、放熱促進手段は、突出部の放熱を促進する。

Description

車両用表示装置
　本発明は、車両用表示装置に関する。
　従来、液晶表示素子を有する車両用表示装置がある。特許文献１には、液晶セルからフロントガラスまでの間における表示像の光路に、表示像を透過するとともに出射側偏光膜と接する水晶放熱板と、金属材料からなり水晶放熱板を保持する液晶保持部材と、を備えてなる車両用表示装置が開示されている。特許文献１には、太陽光が入射した場合であっても、表示器の損傷を防ぐことができる、と記載されている。
特開２００５－３１３７３３号公報
　液晶表示素子の温度上昇を抑制する点において、なお改良の余地がある。例えば、透明な熱伝導部材を液晶表示素子に接触させる構成において、熱伝導部材の放熱を促進できることが好ましい。
　本発明の目的は、液晶表示素子の温度上昇を抑制できる車両用表示装置を提供することである。
　本発明の車両用表示装置は、筐体と、前記筐体に収容された液晶表示素子と、前記筐体に収容され、前記液晶表示素子から出力される表示光を車両のウインドシールドに向けて反射するミラーと、前記液晶表示素子の表示面または背面の何れかの面に接触させて配置される透明な板状の熱伝導部材と、放熱促進手段と、を備え、前記筐体は、前記熱伝導部材が挿入可能な貫通孔を有し、前記熱伝導部材は、前記貫通孔を貫通しており、かつ前記貫通孔から前記筐体の外部空間に突出した突出部を有し、前記放熱促進手段は、前記突出部の放熱を促進することを特徴とする。
　本発明に係る車両用表示装置において、透明な熱伝導部材は、筐体の外部空間に突出した突出部を有する。放熱促進手段は、突出部の放熱を促進する。本発明に係る車両用表示装置によれば、液晶表示素子の温度上昇を抑制できるという効果を奏する。
図１は、実施形態に係る車両用表示装置を示す図である。 図２は、実施形態に係る車両用表示装置の冷却動作を説明する図である。 図３は、実施形態の放熱促進手段を示す図である。 図４は、実施形態の変形例に係る放熱促進手段を示す図である。
　以下に、本発明の実施形態に係る車両用表示装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
［実施形態］
　図１から図３を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、車両用表示装置に関する。図１は、実施形態に係る車両用表示装置を示す図、図２は、実施形態に係る車両用表示装置の冷却動作を説明する図、図３は、実施形態の放熱促進手段を示す図である。
　図１に示すように、本実施形態の車両用表示装置１は、自動車等の車両１００に搭載される。車両用表示装置１は、筐体２、液晶表示素子３、バックライトユニット４、熱伝導部材５、第一ミラー６１、第二ミラー６２、透明なカバー７、制御部１０、および放熱促進手段５０を有する。筐体２は、車両１００のダッシュボード１２０の下方に収容されている。ダッシュボード１２０には、車両用表示装置１の表示光Ｌｔを通過させる開口１２０ａが形成されている。開口１２０ａは、車両上下方向においてウインドシールド１１０と対向している。
　筐体２は、遮光性の材料で形成される。筐体２の少なくとも一部は、金属等の熱伝導性が高い材料で形成されてもよい。筐体２は、本体２１、アッパカバー２２、およびロアカバー２４を有する。本体２１は、上方に向けて開口した開口部２１ａを有する箱形状の部材である。液晶表示素子３、バックライトユニット４、熱伝導部材５、第一ミラー６１、および第二ミラー６２は、本体２１に収容され、本体２１に対して固定される。本体２１は、バックライトユニット４を収容する収容部２３を有する。収容部２３の形状は、例えば、筒形状である。収容部２３を構成する壁部の一部は、底壁部２１ｂである。アッパカバー２２は、本体２１に対して取り付けられ、本体２１の開口部２１ａを閉塞する。
　液晶表示素子３は、画像を表示する液晶を有する表示素子である。液晶表示素子３は、例えば、ＴＦＴ－ＬＣＤ（Thin　Film　Transistor－Liquid　Crystal　Display）である。液晶表示素子３は、例えば、液晶層、ガラス電極、偏光板等を含むフィルム状の部材である。液晶表示素子３は、表示光Ｌｔを出力する表示面３ａを有する。以下の説明において、液晶表示素子３における表示面３ａの側とは反対側の面を背面３ｂと称する。
　バックライトユニット４は、液晶表示素子３の背面３ｂに対して光を照射する。バックライトユニット４は、光源４１、集光レンズ４２、発散レンズ４３、バックライトケース４４、ベゼル４５、およびヒートシンク４６を有する。光源４１は、複数の発光体を有する。発光体は、例えば、ＬＥＤ等の発光素子である。集光レンズ４２は、光源４１が発生する光を集光するレンズである。発散レンズ４３は、集光レンズ４２によって集光された光を所望の角度で発散させるレンズである。
　バックライトケース４４は、光源４１、集光レンズ４２、および発散レンズ４３を収容する。バックライトケース４４は、遮光性の材料で形成される。バックライトケース４４における発散レンズ４３と対向する壁面は、開口部４４ａを有する。バックライトケース４４は、筐体２の収容部２３に収容される。ヒートシンク４６は、バックライトケース４４に対して背面側に配置されている。ヒートシンク４６は、光源４１で発生する熱をバックライトケース４４の外部に放出できるように配置されている。
　液晶表示素子３は、バックライトケース４４に対して外側に配置され、開口部４４ａと対向している。光源４１の光は、発散レンズ４３から開口部４４ａを通過して液晶表示素子３の背面３ｂに入射する。ベゼル４５は、液晶表示素子３および後述する熱伝導部材５を保持する枠部材である。ベゼル４５は、バックライトケース４４に対して固定される。ベゼル４５は、液晶表示素子３から出力される表示光Ｌｔが通過できるように開口している。また、収容部２３は、液晶表示素子３から出力される表示光Ｌｔが通過できるように開口している。
　第一ミラー６１は、液晶表示素子３から出力される表示光Ｌｔを第二ミラー６２に向けて反射するミラーである。例示された第一ミラー６１は、筐体２の底壁部２１ｂに配置されている。第一ミラー６１の反射面には、コールドミラー処理がなされている。第一ミラー６１の反射面は、可視光を反射し、かつ赤外光を透過させる。第一ミラー６１は、例えば、平面ミラーである。
　第二ミラー６２は、第一ミラー６１の側から入射する表示光Ｌｔを車両１００のウインドシールド１１０に向けて反射するミラーである。第二ミラー６２の反射面の形状は、例えば、凹状の自由曲面である。第二ミラー６２の反射面は、表示光Ｌｔによる画像を拡大させるように形成される。筐体２のアッパカバー２２は、表示光Ｌｔを通過させる開口部２２ａを有する。透明なカバー７は、アッパカバー２２に固定されて開口部２２ａを閉塞する。
　第二ミラー６２によって反射された表示光Ｌｔは、カバー７を透過してウインドシールド１１０に入射する。ウインドシールド１１０は、表示光Ｌｔを車両１００のアイポイントＥＰに向けて反射する。車両１００のドライバは、ウインドシールド１１０によって反射された表示光Ｌｔにより虚像を視認する。
　制御部１０は、筐体２の底壁部２１ｂに配置されている。制御部１０は、液晶表示素子３およびバックライトユニット４を制御するように構成されている。制御部１０は、更に、後述するファン９を制御するように構成されている。制御部１０は、例えば、演算回路、メモリ、および通信インターフェースを含むコンピュータである。制御部１０は、制御基板に配置されてもよい。例示された制御部１０は、底壁部２１ｂの外側面に配置されている。ロアカバー２４は、本体２１の底壁部２１ｂに係合して制御部１０を覆う。
　本実施形態の車両用表示装置１は、以下に説明するように、液晶表示素子３を冷却して液晶表示素子３を熱から保護できるように構成されている。液晶表示素子３を冷却する冷却構造は、熱伝導部材５、および放熱促進手段５０を含む。放熱促進手段５０は、熱伝導部材５の放熱を促進するように構成されており、流路８およびファン９を含む。
　熱伝導部材５は、透明な部材であり、表示光Ｌｔを透過させることができる。例示された熱伝導部材５の形状は、平板形状である。熱伝導部材５は、少なくとも空気よりも高い熱伝導率を有する。熱伝導部材５は、例えば、サファイアガラスで形成される。熱伝導部材５は、液晶表示素子３の表示面３ａに接触させて配置される。液晶表示素子３に対する熱伝導部材５の接触面積は大きな値であることが望ましい。本実施形態の熱伝導部材５は、表示面３ａの全面に対して接触している。熱伝導部材５は、液晶表示素子３における画像表示領域の全領域を覆うことが好ましい。
　熱伝導部材５の厚さは、液晶表示素子３の厚さよりも大きくてもよい。液晶表示素子３に対して接触した熱伝導部材５は、液晶表示素子３の熱容量を拡大させることができる。熱伝導部材５は、液晶表示素子３の熱を吸収し、液晶表示素子３の温度上昇を抑制することができる。
　本実施形態の熱伝導部材５は、熱伝導部材５の一部を筐体２の外部空間に突出させることができるように形成されている。熱伝導部材５は、液晶表示素子３の表示面３ａに沿って底壁部２１ｂの側に向けて延在している。バックライトユニット４のベゼル４５は、熱伝導部材５を貫通させるように構成されている。筐体２の底壁部２１ｂは、熱伝導部材５が挿入可能な貫通孔２１ｃを有する。貫通孔２１ｃは、筐体２の内部空間と外部空間とを連通している。
　熱伝導部材５は、貫通孔２１ｃを貫通している。熱伝導部材５は、貫通孔２１ｃから筐体２の外部空間に突出した突出部５ａを有する。突出部５ａは、例えば、貫通孔２１ｃから下方に向けて突出する。熱伝導部材５は、液晶表示素子３の熱を筐体２の外部空間に放出することができる。
　放熱促進手段５０は、流路８およびファン９を含む。流路８は、底壁部２１ｂに対して筐体２の外側に形成されている。流路８は、底壁部２１ｂの外側面と、壁部８１とによって形成される。壁部８１は、半筒形状を有しており、トンネル状の流路８を形成している。
　突出部５ａは、流路８に突出しており、流路８における空気の流通方向に対して交差している。例示された突出部５ａは、流路８の入口８ａに配置されている。ファン９は、流路８に気流を発生させる。例示されたファン９は、流路８の出口８ｂに配置されている。ファン９の回転方向は、流路８の空気を流路８から排出させる方向である。すなわち、ファン９は、入口８ａから出口８ｂに向かう気流を発生させるように回転する。
　図２には、液晶表示素子３を冷却する冷却時の状態が示されている。図２には、筐体２の内部に入射する外光ＳＬが示されている。外光ＳＬは、例えば、車室内に向けてウインドシールド１１０を透過する太陽光である。図２に示す外光ＳＬは、カバー７を透過し、第二ミラー６２および第一ミラー６１によって液晶表示素子３に向けて反射される。外光ＳＬは、液晶表示素子３の温度を上昇させる。第二ミラー６２が拡大ミラーである場合、第二ミラー６２によって外光ＳＬが集光されるため、液晶表示素子３の温度が上昇しやすい。
　本実施形態のファン９は、制御部１０によって制御されてもよい。この場合、制御部１０は、液晶表示素子３の温度に基づいてファン９を回転させてもよい。液晶表示素子３の温度は、温度センサによって検出されてもよい。制御部１０は、筐体２の内部に外光ＳＬが入射した場合にファン９を回転させてもよい。この場合、制御部１０は、筐体２の内部に配置された光センサから検出結果を取得してもよい。なお、制御部１０は、車両用表示装置１の電源がオンである場合にファン９を回転させてもよい。
　ファン９が回転すると、図２に示すように、外部の空気が入口８ａから流路８に流入する。ファン９は、流路８の内部に気流Ｃ１を生成する。流路８に導入される空気は、エアコンディショナーによって冷却された空気であってもよい。流路８を流れる空気によって熱伝導部材５の突出部５ａの放熱が促進される。突出部５ａから熱を吸収した空気は、ファン９によって流路８から排出される。例示されたファン９は、車両前後方向の後方に向けて空気を排出する。
　図３に示すように、本実施形態の熱伝導部材５は、本体５１と、透明な粘着シート５２と、を有する。本体５１は、サファイアガラス等で形成された板状の部材であり、突出部５ａを有している。粘着シート５２は、フィルム状の部材であり、本体５１を液晶表示素子３の表示面３ａに接着している。矢印ＡＲ１で示すように、液晶表示素子３の熱は粘着シート５２を介して本体５１に伝わる。
　流路８の気流Ｃ１は、熱伝導部材５の突出部５ａを冷却し、突出部５ａの放熱を促進する。例示された突出部５ａは、一つの主面５１ａを気流Ｃ１に向けて配置されている。主面５１ａは、本体５１が有する二つの主面５１ａ，５１ｂの一つである。他方の主面５１ｂは、粘着シート５２によって液晶表示素子３に接着される面である。主面５１ａが気流Ｃ１と対向していることで、冷却効果の向上が図られる。
　貫通孔２１ｃと熱伝導部材５との間には、環状のパッキン１１が配置されている。パッキン１１は、熱伝導部材５と底壁部２１ｂとの間を気密にシールする。パッキン１１は、筐体２の内部空間と流路８との間で気体が流通することを規制する。パッキン１１は、流路８から筐体２の内部への埃や異物の侵入を規制する。パッキン１１は、液晶表示素子３やミラー６１，６２を埃や異物から保護することができる。
　なお、パッキン１１の熱伝導率は、空気の熱伝導率よりも高くてもよい。この場合、パッキン１１は、熱伝導部材５から底壁部２１ｂに熱を逃がすことができる。底壁部２１ｂは、気流Ｃ１によって冷却される。パッキン１１を介して熱伝導部材５から底壁部２１ｂへと熱が逃がされることで、突出部５ａの表面積を拡大した場合と同様の冷却効果が実現される。
　以上説明したように、本実施形態の車両用表示装置１は、筐体２と、液晶表示素子３と、第二ミラー６２と、透明な板状の熱伝導部材５と、放熱促進手段５０と、を有する。液晶表示素子３は、筐体２に収容される。第二ミラー６２は、筐体２に収容され、液晶表示素子３から出力される表示光Ｌｔを車両１００のウインドシールド１１０に向けて反射する。熱伝導部材５は、液晶表示素子３の表示面３ａに接触させて配置される。
　筐体２は、熱伝導部材５が挿入可能な貫通孔２１ｃを有する。熱伝導部材５は、貫通孔２１ｃを貫通しており、かつ貫通孔２１ｃから筐体２の外部空間に突出している。放熱促進手段５０は、突出部５ａの放熱を促進する。本実施形態の車両用表示装置１は、熱伝導部材５の突出部５ａを筐体２から外部に突出させ、かつ放熱促進手段５０によって突出部５ａの放熱を促進する。よって、本実施形態の車両用表示装置１は、液晶表示素子３の温度上昇を抑制できる。
　本実施形態の放熱促進手段５０は、筐体２の外部に配置された流路８と、流路８に気流Ｃ１を発生させるファン９と、を有する。突出部５ａは、流路８に突出している。放熱促進手段５０は、ファン９が発生させる気流Ｃ１により突出部５ａを強制冷却することができる。
　本実施形態の車両用表示装置１は、貫通孔２１ｃに配置され、熱伝導部材５と筐体２との間を気密にシールするパッキン１１を有する。パッキン１１は、筐体２の内部への埃等の侵入を規制することができる。
　車両用表示装置１は、更に、熱伝導部材５から筐体２へと熱を逃がす構成を有していてもよい。この場合、筐体２の全体または一部が金属等の熱伝導率が高い材料で形成されることが好ましい。熱伝導部材５は、筐体２における高い熱伝導率を有する部分に接触させて配置される。熱伝導部材５は、筐体２に対して直接接触してもよく、熱伝導シート等の熱伝導率が高い部材を介して筐体２に接触してもよい。筐体２における熱伝導部材５との接触箇所には、ヒートシンク等の放熱部材が設けられてもよい。熱伝導部材５は、突出部５ａの側とは反対側の端部を筐体２に接触させてもよい。この場合、熱伝導部材５の両端部が冷却されることで、液晶表示素子３の温度上昇が効率的に抑制される。
　なお、液晶表示素子３に対して熱伝導部材５の本体５１を固定する方法は、粘着シート５２による接着固定には限定されない。本体５１および液晶表示素子３は、ばねやねじによって互いに押し付けられてもよい。熱伝導部材５は、液晶表示素子３の表示面３ａに接触することに代えて、背面３ｂに接触してもよい。
　突出部５ａの突出方向は、下方には限定されない。例えば、突出部５ａは、筐体２の側方に向けて突出してもよい。この場合、筐体２の側壁に貫通孔が設けられてもよい。
　流路８に気流Ｃ１を発生させる手段は、流路８およびファン９には限定されない。空調ダクトから突出部５ａに対してエアコンディショナーの冷風が当てられてもよい。この場合、空調ダクトから流路８の入口８ａまで冷風が導かれてもよい。車両１００の走行風が突出部５ａに当てられてもよい。この場合、流路８の入口８ａは、走行風を受け入れることができる位置に設けられてもよい。
［実施形態の変形例］
　図４を参照して、実施形態の変形例について説明する。図４は、実施形態の変形例に係る放熱促進手段を示す図である。変形例の放熱促進手段５０は、熱伝導部材５の突出部５ａに取り付けられたヒートシンク５３を有する。ヒートシンク５３は、突出部５ａに固定される基部５３ａと、複数のフィン５３ｂと、を有する。
　ヒートシンク５３は、金属等の熱伝導率が高い材料で形成される。基部５３ａは、突出部５ａの先端面に接触している。複数のフィン５３ｂは、基部５３ａから熱伝導部材５の側とは反対側に向けて突出している。複数のフィン５３ｂは、気流Ｃ１が複数のフィン５３ｂの間を通過できるように配置されている。ヒートシンク５３は、突出部５ａの放熱を促進することができる。
　なお、放熱促進手段５０は、ヒートシンク５３を有する場合、流路８およびファン９を有していなくてもよい。筐体２の外部に配置されたヒートシンク５３は、突出部５ａの放熱を促進することができる。空調ダクトから突出部５ａおよびヒートシンク５３に対してエアコンディショナーの冷風が当てられてもよい。車両１００の走行風が突出部５ａおよびヒートシンク５３に当てられてもよい。
　上記の実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。
　１：車両用表示装置
　２：筐体、　３：液晶表示素子、　３ａ：表示面、　３ｂ：背面
　４：バックライトユニット、　５：熱伝導部材、　５ａ：突出部
　７：カバー、　８：流路、　８ａ：入口、　８ｂ：出口
　９：ファン、　１０：制御部
　２１：本体、　２１ａ：開口部、　２１ｂ：底壁部、　２１ｃ：貫通孔
　２２：アッパカバー、　２３：収容部、　２４：ロアカバー
　４１：光源、　４２：集光レンズ、　４３：発散レンズ、　４４：バックライトケース
　４５：ベゼル、　４６：ヒートシンク
　５０：放熱促進手段
　５１：本体、　５２：粘着シート、　５３：ヒートシンク
　６１：第一ミラー、　６２：第二ミラー
　８１：壁部
　１００：車両、　１１０：ウインドシールド、　１２０：ダッシュボード
　ＥＰ：アイポイント、　Ｌｔ：表示光、　ＳＬ：外光

Claims (4)

  1. 　筐体と、
    　前記筐体に収容された液晶表示素子と、
    　前記筐体に収容され、前記液晶表示素子から出力される表示光を車両のウインドシールドに向けて反射するミラーと、
    　前記液晶表示素子の表示面または背面の何れかの面に接触させて配置される透明な板状の熱伝導部材と、
    　放熱促進手段と、
    　を備え、
    　前記筐体は、前記熱伝導部材が挿入可能な貫通孔を有し、
    　前記熱伝導部材は、前記貫通孔を貫通しており、かつ前記貫通孔から前記筐体の外部空間に突出した突出部を有し、
    　前記放熱促進手段は、前記突出部の放熱を促進する
    　ことを特徴とする車両用表示装置。
  2. 　前記放熱促進手段は、前記筐体の外部に配置された流路と、前記流路に気流を発生させるファンと、を有し、
    　前記突出部は、前記流路に突出している
    　請求項１に記載の車両用表示装置。
  3. 　前記放熱促進手段は、前記突出部に接触させて配置されたヒートシンクを含む
    　請求項１に記載の車両用表示装置。
  4. 　前記貫通孔に配置され、前記熱伝導部材と前記筐体との間を気密にシールするパッキンを備える
    　請求項１から３の何れか１項に記載の車両用表示装置。
PCT/JP2023/034043 2022-09-29 2023-09-20 車両用表示装置 WO2024070838A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022-155881 2022-09-29
JP2022155881A JP7568692B2 (ja) 2022-09-29 2022-09-29 車両用表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024070838A1 true WO2024070838A1 (ja) 2024-04-04

Family

ID=90477647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/034043 WO2024070838A1 (ja) 2022-09-29 2023-09-20 車両用表示装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7568692B2 (ja)
WO (1) WO2024070838A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005313733A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Nippon Seiki Co Ltd 車両用表示装置
WO2019225758A1 (ja) * 2018-05-24 2019-11-28 京セラ株式会社 光学装置
JP2021189410A (ja) * 2020-06-05 2021-12-13 株式会社小糸製作所 車両用表示装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016199150A (ja) 2015-04-10 2016-12-01 カルソニックカンセイ株式会社 車両用のデシカント装置
JP7056007B2 (ja) 2017-04-25 2022-04-19 日本精機株式会社 ヘッドアップディスプレイ
JP2020040468A (ja) 2018-09-07 2020-03-19 株式会社デンソー ヘッドアップディスプレイ装置
JP7120191B2 (ja) 2019-09-17 2022-08-17 株式会社デンソー 表示装置
JP2021162774A (ja) 2020-04-01 2021-10-11 株式会社デンソー 虚像表示装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005313733A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Nippon Seiki Co Ltd 車両用表示装置
WO2019225758A1 (ja) * 2018-05-24 2019-11-28 京セラ株式会社 光学装置
JP2021189410A (ja) * 2020-06-05 2021-12-13 株式会社小糸製作所 車両用表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024049581A (ja) 2024-04-10
JP7568692B2 (ja) 2024-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3528043B1 (en) Projector and head-up display device including projector
US8845134B2 (en) Cooling system for light emitting device and light emitting device using the same
JP7331834B2 (ja) ヘッドアップディスプレイ
JP2007086387A (ja) 車両用表示装置
TW201229651A (en) Heat dissipation assembly and projection apparatus having the same
US20160320691A1 (en) Device for the emission of light, in particular for the generation of an image
WO2016121269A1 (ja) 車両用ヘッドアップディスプレイ装置
US10750645B2 (en) Transparent display panel cooling
JP2005313733A (ja) 車両用表示装置
WO2024070838A1 (ja) 車両用表示装置
EP3879331B1 (en) Vehicular display device
CN109844605B (zh) 包括热接触区的图像生成装置及相关的平视显示器
JP2010134058A (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
US20200387030A1 (en) Image generating device and associated head-up display
WO2020194829A1 (ja) ヘッドアップディスプレイ
CN118923104A (zh) 车辆用显示装置
US10788669B1 (en) System and assembly for controlling temperature in head-up displays
WO2021246201A1 (ja) 車両用表示装置
JPH08146378A (ja) 液晶表示装置
JP2005148658A (ja) 表示装置
US20050169013A1 (en) Backlight module and liquid crystal display utilizing the same
JP7518122B2 (ja) 車両用表示装置
JPH1138409A (ja) 反射型液晶表示装置
CN117730272A (zh) 图像生成设备和包括这种设备的平视显示器
WO2023084834A1 (ja) 撮像装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23872066

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1