特許 6579319 ヘッドアップディスプレイ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6579319

(24)【登録日】2019年9月6日

(45)【発行日】2019年9月25日

(54)【発明の名称】ヘッドアップディスプレイ装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 27/01 20060101AFI20190912BHJP

   B60K 35/00 20060101ALI20190912BHJP

【ＦＩ】

   G02B27/01

   B60K35/00 A

【請求項の数】8

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-212180(P2015-212180)

(22)【出願日】2015年10月28日

(65)【公開番号】特開2016-103008(P2016-103008A)

(43)【公開日】2016年6月2日

【審査請求日】2018年8月10日

(31)【優先権主張番号】特願2014-229919(P2014-229919)

(32)【優先日】2014年11月12日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000231512

【氏名又は名称】日本精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067356

【弁理士】

【氏名又は名称】下田 容一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100160004

【弁理士】

【氏名又は名称】下田 憲雅

(74)【代理人】

【識別番号】100120558

【弁理士】

【氏名又は名称】住吉 勝彦

(74)【代理人】

【識別番号】100148909

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧澤 匡則

(74)【代理人】

【識別番号】100161355

【弁理士】

【氏名又は名称】野崎 俊剛

(72)【発明者】

【氏名】山添 尚

(72)【発明者】

【氏名】広川 拓郎

【審査官】 右田 昌士

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６２−２７５８４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 独国特許出願公開第１０２０１１０７５２０５（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−２２６４６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１５９９８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−２４２７８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１２４０３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２０３８１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０５５９４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２１４００８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−２３５２３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ２７／０１

Ｂ６０Ｋ ３５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表示光を出射する表示器と、この表示器で出射された表示光を反射する第１ミラーと、この第１ミラーで反射された表示光を反射する第２ミラーと、前記表示器、前記第１・第２ミラーを収納するケースとを備えるヘッドアップディスプレイ装置において、
前記第１ミラーは、反射された表示光を前記第２ミラーに到達する前に上下でクロスさせる曲率を有した第１凹面鏡であり、
前記第２ミラーは、受けた表示光を反射する第２凹面鏡であり、
前記ケースは、前記第１・第２凹面鏡間の光路を挟むように、且つ前記クロスするクロス点の近傍まで延びる第１遮蔽部及び第２遮蔽部を備えており、
前記ケース外からケース内に侵入し前記第２凹面鏡で反射され前記第１凹面鏡に向かう外光を、前記第１・第２遮蔽部で遮蔽するようにしたことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。

【請求項2】

前記第１・第２遮蔽部は、前記ケースの一般部よりも熱伝導率が高い材料で形成されていることを特徴とする請求項１記載のヘッドアップディスプレイ装置。

【請求項3】

前記第１・第２遮蔽部は、前記ケースの一般部よりも耐熱温度が高い材料で形成されていることを特徴とする請求項１記載のヘッドアップディスプレイ装置。

【請求項4】

前記第１・第２遮蔽部には、少なくとも前記外光が当たる部位に、前記外光の反射を弱める又は阻止する反射防止処理が施されていることを特徴とする請求項１記載のヘッドアップディスプレイ装置。

【請求項5】

前記ケースは、前記第１・第２凹面鏡を支えると共に前記第２遮蔽部を備えるセンターフレームと、このセンターフレームの上に取付けられ前記第１遮蔽部を備える上カバーと、
前記センターフレームの下に取付けられる下カバーと、からなることを特徴とする請求項１記載のヘッドアップディスプレイ装置。

【請求項6】

前記センターフレームは金属成形品であり、前記下カバーは樹脂成形品であり、前記上カバーは樹脂成形品又は金属成形品であることを特徴とする請求項５記載のヘッドアップディスプレイ装置。

【請求項7】

前記金属成形品は、アルミニウムダイカスト品であることを特徴とする請求項６記載のヘッドアップディスプレイ装置。

【請求項8】

前記ケースは、前記第１・第２凹面鏡を支えると共に前記第２遮蔽部を備えるセンターフレームと、このセンターフレームの上に取付けられ前記第１遮蔽部を備える上カバーと、を有し、
前記上カバーは、樹脂成形品であり、
少なくとも前記第１遮蔽部の上面には、金属板が配置され、
前記樹脂成形品の素材に用いられる樹脂の密度は、前記金属板の密度よりも小さく、
前記金属板の耐熱温度は、前記樹脂の耐熱温度よりも高いことを特徴とする請求項１記載のヘッドアップディスプレイ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、太陽光対策を施したヘッドアップディスプレイ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両の運転者は、フロントガラスを通して前方を注視すると共に、インストルメントパネル上の計器類を目視しながら運転を実施する。すなわち、視線が前方と下方の計器類とへ移動する。前方を見たままで、計器類を見ることができれば、視線の移動がなく、運転性の向上が期待できる。この知見からヘッドアップディスプレイ装置が開発され、実用に供されるようになってきた。ヘッドアップディスプレイ装置に関する従来技術として、特許文献１に開示される技術がある。

【0003】

特許文献１の図１に示されるように、ＨＵＤ表示器（２）（括弧付き数字は、特許文献１に記載された符号を示す。以下同様）から上へ出射された画像光線は、フロントガラス（５）の内面に当たり、反射され運転者の前方に結像される（特許文献１、段落番号［００１２］）。不使用時は、シャッタ（４）で光路を遮断することで、外光（太陽光）がＨＵＤ表示器（２）に到達しないようにする。これで、ＨＵＤ表示器（２）の損傷を防止することができる（特許文献１、段落番号［０００６］）。

【0004】

シャッタ（４）及びこのシャッタ（４）を駆動する駆動手段が必要であるため、ヘッドアップディスプレイ装置が高価になると共に大型になる。その上、不使用時でないとき、すなわち運転中は、シャッタ（４）が開いているため、このときには太陽光の入射を防ぐことができない。運転中を含め、常時、太陽光の入射を防ぐことができる構造が求められる。

【0005】

そこで、本発明者らは、先に、シャッタを用いることなく太陽光対策を講じたヘッドアップディスプレイ装置を提案した。太陽光対策を講じたヘッドアップディスプレイ装置に関する従来技術として、特許文献２に開示される技術がある。

【0006】

特許文献２の図１に示されるように、光路に反射型偏光フィルム（２１）（括弧付き数字は、特許文献２に記載された符号を示す。以下同様）を介在させる。反射型偏光フィルム（２１）の存在により、太陽光（ｂ）が入射しても液晶シェル（１６）の温度は上昇しない（特許文献２、段落番号［００１３］）。なお、反射型偏光フィルム（２１）はガラス基板（２２）の上面に貼着されている。

【0007】

特許文献２によれば、常時、太陽光対策を講じることができる。しかし、反射型偏光フィルム（２１）及びガラス基板（２２）が必須であるため、ヘッドアップディスプレイ装置が高価になると共に大型になる心配がある。

【0008】

ヘッドアップディスプレイ装置の小型化及び低コスト化が求められる中、シャッタや反射型偏光フィルムを用いないで、太陽光対策を講じることができる装置が望まれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２００３−２３７４１１号公報

【特許文献2】特許第４１１４１９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

本発明は、シャッタや反射型偏光フィルムを用いないで、太陽光対策を講じることができるヘッドアップディスプレイ装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明者らは、本発明者らが先に提案した特許文献２の図１に記載されるヘッドアップディスプレイ装置に、次に述べる改良を試みた。改良した装置１００を図１に基づいて説明する。

【0012】

図１に示すヘッドアップディスプレイ装置１００は、一次改良型装置であり、特許文献２に記載された装置に対して、凹面鏡１０１と平面鏡１０２との間において、光路１０３のごく近傍まで遮蔽板１０４及び遮蔽板１０５を延ばした。太陽光１０６は、凹面鏡１０１で反射され、遮蔽板１０４に当たって止まり、表示器１０７に到達する心配はない。

【0013】

ところで、近年、表示像の大型化が求められ、結果、ケース１０８の上部に開けた開口１０９が大きくなり、凹面鏡１０１が大型化し、光路１０３の幅が増大する。表示像が大型化するほど、太陽光が侵入し易くなり、その対策が求められる。

【0014】

本発明者らは、さらに改良を進め、二次改良型装置を完成し、良好な太陽光対策を講じることに成功した。すなわち、図２に示すヘッドアップディスプレイ装置１０が、二次改良装置の基本構成図である。

【0015】

図２に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置１０は、光源１１の上に配置され表示光１２を出射する表示器１３と、この表示器１３で出射された表示光１２を反射する第１ミラーとしての第１凹面鏡１４と、この第１凹面鏡１４で反射された表示光１５を反射する第２ミラーとしての第２凹面鏡１６と、光源１１、表示器１３、第１・第２凹面鏡１４、１６を収納するケース２０と、を備えている。

【0016】

さらには、第１凹面鏡１４は、反射された表示光１５を第２凹面鏡１６に到達する前に上下でクロスさせる曲率（半径の逆数）を有し、第２凹面鏡１６は、受けた表示光を反射する役割を果たす。即ち、第１凹面鏡１４は、第１凹面鏡１４と第２凹面鏡１６との間に第１凹面鏡１４の焦点が位置するような曲率を有する。さらに換言すれば、第１凹面鏡１４から第２凹面鏡１６までの距離は、第１凹面鏡１４の焦点距離よりも長く設定されている。

【0017】

ケース２０は、第１・第２凹面鏡１４、１６間の光路２１を挟むように、且つクロスするクロス点２２の近傍まで延びる第１遮蔽部２３及び第２遮蔽部２４を備えている。ケース２０外からケース２０内に侵入し第２凹面鏡１６で反射され第１凹面鏡１４に向かう外光２５を、第１・第２遮蔽部２３、２４で遮蔽することができる。

【0018】

第１遮蔽部２３の下端（先端部）は、少なくとも、第１凹面鏡１４における表示光１２の反射領域の上端部Ｐ１、及び、第２凹面鏡１６における表示光１５の反射領域の上端部Ｐ２を結んだ線分Ｌ１よりもクロス点２２側（下側）に位置している。

【0019】

第２遮蔽部２４の上端（先端部）は、少なくとも、第１凹面鏡１４における表示光１２の反射領域の下端部Ｐ３、及び、第２凹面鏡１６における表示光１５の反射領域の下端部Ｐ４を結んだ線分Ｌ２よりもクロス点２２側（上側）に位置している。

【0020】

なお、第１・第２遮蔽部２３、２４は、その先端が互いに近づくように延びている。その先端が互いに近いほど外光２５の遮蔽性が高く、望ましい。即ち、互いの先端がクロス点２２（焦点）に近接していることが望ましい。

【0021】

一般に、反射領域の端部とは、凹状に形成された鏡面の端部に一致する。仮に、鏡面上にマスキングテープ等が設けられている場合には、鏡面のうち、露出している部位の端部が反射領域の端部ということができる。

【0022】

第１・第２遮蔽部２３、２４は外光を遮断する役割を果たすため、ケース２０の他の部位（遮蔽部２３、２４から離れた部位、例えば底部。以下、一般部２６と記す。）より、高温になる。そのため、ケース２０の一般部２６よりも第１・第２遮蔽部２３、２４は、耐熱性を高めることが望まれる。

【0023】

【表1】

【0024】

一般に耐熱温度と溶融温度との間には、相関関係が存在する。即ち、溶融温度が高ければ、耐熱温度が高く、溶融温度が低ければ、耐熱温度が低いという傾向がある。表１には、耐熱温度の参考値として、溶融温度が記載されている。熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂についてのみ、耐熱温度が示されている。

【0025】

組合せ例１と組合せ例２は、樹脂同士を組合せた。組合せ例３は、樹脂と軽金属を組合わせた。

【0026】

組合せ例３では、第１・第２遮蔽部２３、２４をアルミニウムダイカスト品とするが、アルミニウムダイカスト品は、ケース２０の一般部２６にインサート成形、接着、ビス止め又は同等の接着法により一体化する。

【0027】

耐熱性を高める代わりに、熱伝導率を高めてもよい。熱伝導率を高めると、熱の移動が促され、結果として、第１・第２遮蔽部２３、２４の温度が低下する。第１・第２遮蔽部２３、２４の熱に対する強度を高めることができる。

【0028】

第１・第２遮蔽部２３、２４の面が反射面であると、反射光が発生し、この反射光が第２凹面鏡１６に戻り、反射され、第１・第２遮蔽部２３、２４に当たることなく第１凹面鏡１４に向かうことが心配される。

【0029】

対策として、第１・第２遮蔽部２３、２４には、少なくとも外光２５が当たる部位に、外光の反射を弱める又は阻止する反射防止処理膜２７、２７を形成する。反射防止処理膜２７は、黒色塗料、母材がアルミニウムであれば黒色アルマイトが適当である。又は、反射防止処理は、平滑面にサンドブラストを打って粗面化する処理であってもよい。

【0030】

以上の知見から、請求項１に係る発明は、表示光１２を出射する表示器１３と、この表示器１３で出射された表示光１２を反射する第１ミラー１４と、この第１ミラー１４で反射された表示光１５を反射する第２ミラー１６と、前記表示器１３、前記第１・第２ミラー１４、１６を収納するケース２０とを備えるヘッドアップディスプレイ装置１０において、前記第１ミラー１４は、反射された表示光１５を前記第２ミラー１６に到達する前に上下でクロスさせる曲率を有した第１凹面鏡であり、前記第２ミラー１６は、受けた表示光を反射する第２凹面鏡であり、前記ケース２０は、前記第１・第２凹面鏡間の光路２１を挟むように、且つ前記クロスするクロス点２の近傍まで延びる第１遮蔽部２３及び第２遮蔽部２４を備えており、前記ケース２０外からケース２０内に侵入し前記第２凹面鏡で反射され前記第１凹面鏡に向かう外光２５を、前記第１・第２遮蔽部２３、２４で遮蔽するようにしたことを特徴とする。

【0031】

請求項２に係る発明では、第１・第２遮蔽部２３、２４は、ケース２０の一般部２６よりも熱伝導率が高い材料で形成されている。

【0032】

請求項３に係る発明では、第１・第２遮蔽部２３、２４は、ケース２０の一般部２６よりも耐熱温度が高い材料で形成されている。

【0033】

請求項４に係る発明では、第１・第２遮蔽部２３、２４には、少なくとも外光が当たる部位に、外光の反射を弱める又は阻止する反射防止処理が施されている。

【0034】

請求項５に係る発明では、ケース２０は、第１・第２凹面鏡１４、１６を支えると共に第２遮蔽部２４を備えるセンターフレームと、このセンターフレームの上に取付けられ第１遮蔽部２３を備える上カバーと、センターフレームの下に取付けられる下カバーと、からなる。

【0035】

請求項６に係る発明では、センターフレームは金属成形品であり、下カバーは樹脂成形品であり、上カバーは樹脂成形品又は金属成形品である。

【0036】

請求項７に係る発明では、金属成形品は、アルミニウムダイカスト品である。

【0037】

請求項８に係る発明では、ケースは、第１・第２凹面鏡を支えると共に第２遮蔽部を備えるセンターフレームと、このセンターフレームの上に取付けられ第１遮蔽部を備える上カバーと、を有し、
上カバーは、樹脂成形品であり、
少なくとも第１遮蔽部の上面には、金属板が配置され、
樹脂成形品の素材に用いられる樹脂の密度は、金属板の密度よりも小さく、
金属板の耐熱温度は、樹脂の耐熱温度よりも高い。

【発明の効果】

【0038】

請求項１に係る発明では、第１ミラーは、反射された表示光を前記第２ミラーに到達する前に上下でクロスさせる曲率を有した第１凹面鏡である。クロスするクロス点では、光路の幅は小さくなる。このクロス点の近傍へ第１遮蔽部及び第２遮蔽部を延ばし、これらの第１遮蔽部及び第２遮蔽部で太陽光などの外光を遮蔽するようにした。外光の殆どが第１・第２遮蔽部で遮蔽され、第１凹面鏡や表示部に到達し得ない。
よって、本発明によれば、シャッタや反射型偏光フィルムを用いないで、太陽光対策を講じることができるヘッドアップディスプレイ装置が提供される。

【0039】

請求項２に係る発明では、第１・第２遮蔽部は、ケースの一般部よりも熱伝導率が高い材料で形成されている。熱伝導率が高いため、第１・第２遮蔽部内での熱移動を促すことができ、第１・第２遮蔽部の温度を下げることができる。即ち、高温になりやすい第１・第２遮蔽部に熱が留まることを抑制することができる。

【0040】

請求項３に係る発明では、第１・第２遮蔽部は、ケースの一般部よりも耐熱温度が高い材料で形成されている。高温になりやすい第１・第２遮蔽部に、耐熱温度が高い材料を用いることにより、熱に対する強度を高めることができる。

【0041】

請求項４に係る発明では、第１・第２遮蔽部には、少なくとも外光が当たる部位に、外光の反射を弱める又は阻止する反射防止処理が施されている。第１・第２遮蔽部に当たった外光が第２凹面鏡へ戻る心配がなくなる。

【0042】

請求項５に係る発明では、ケースは、第１・第２凹面鏡を支えると共に第２遮蔽部を備えるセンターフレームと、このセンターフレームの上に取付けられ第１遮蔽部を備える上カバーと、センターフレームの下に取付けられる下カバーと、からなる。仮に、別々のカバーに第１凹面鏡と第２凹面鏡を取付けると、カバー個々の寸法誤差を見込んで光軸を調整する必要があり、この調整が面倒になる。本発明では、共通のセンターフレームに、第１凹面鏡と第２凹面鏡を取付けるため、第１凹面鏡と第２凹面鏡の光軸調整が容易になる。

【0043】

請求項６に係る発明では、センターフレームは金属成形品であり、下カバーは樹脂成形品であり、上カバーは樹脂成形品又は金属成形品である。金属成形品であれば剛性に富む。剛性に富むセンターフレームに第１・第２凹面鏡を取付けるため、光軸が良好に維持される。その上、金属成形品であれば、一般に樹脂成形品より耐熱温度が高く、熱伝導率も高い。

【0044】

請求項７に係る発明では、金属成形品は、アルミニウムダイカスト品である。金属成形品は金属プレス品でもよいが、プレス品は形状を複雑にはできない。鋳造品であれば、複雑な形状にすることができるが、薄肉化が難しい。この点、ダイカスト品であれば、組織が緻密になり薄肉化が可能で、複雑な形状にも適している。その上、アルミニウムであれば、軽量であり、装置の軽量化が達成できる。

【0045】

請求項８に係る発明では、樹脂成形品である第１遮蔽部の上面には、金属板が配置されている。第１遮蔽部は、ケース内へ向かう外光を遮断するための部位である。即ち、第１遮蔽部の上面には、外光が当たる。第１遮蔽部に当たる外光の一例として、太陽光が挙げられる。太陽光が当たる第１遮蔽部には、高い耐熱性が求められる。一方、ヘッドアップディスプレイ装置全体としては、軽量であることが望まれる。上カバーに用いられる樹脂は、金属板よりも密度が小さい（低い）。このため、上カバーを樹脂成形品とすることにより、ヘッドアップディスプレイ装置の軽量化を図ることができる。一方、金属板は上カバーに用いられる樹脂よりも耐熱温度（耐熱性）が高い。このため、太陽光が当たる第１遮蔽部の上面に金属板を配置することにより、耐熱性を高めることができる。即ち、ヘッドアップディスプレイ装置の軽量化を図りつつ、第１遮蔽部の耐熱性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0046】

【図1】第１改良装置の原理図である。

【図2】第２改良品、すなわち本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置の基本構成図である。

【図3】本発明の実施例１に係るヘッドアップディスプレイ装置の分解図である。

【図4】本発明の実施例１に係るヘッドアップディスプレイ装置の断面図である。

【図5】第１・第２遮蔽部の遮蔽作用を説明する図である。

【図6】第１・第２遮蔽部における熱の流れを説明する図である。

【図7】センターフレームの変更例を説明する図である。

【図8】本発明の実施例２に係るヘッドアップディスプレイ装置の断面図である。

【図9】上カバーと金属板との分解斜視図である。

【図10】金属板の変更例を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0047】

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
＜実施例１＞

【0048】

図３に示すように、このヘッドアップディスプレイ装置１０では、ケース２０は、第１・第２凹面鏡１４、１６を支えると共に第２遮蔽部２４を備えるセンターフレーム３０と、このセンターフレーム３０の上に取付けられ第１遮蔽部２３を備える上カバー５０と、センターフレーム３０の下に取付けられる下カバー５５と、からなる。

【0049】

センターフレーム３０は、取付けフランジ３１、３１を外周に備え、内部に斜め上に延びる第２遮蔽部２４を備えるアルミニウムダイカスト品である。

【0050】

例えば、センターフレーム３０にステイ３２を溶接し、このステイ３２に接着層３３で第１凹面鏡１４を固定する。また、センターフレーム３０の内面に溶接されたステイ３４〜３６に接着層３７〜３９で第２凹面鏡１６を固定する。

【0051】

センターフレーム３０の下部からステイ４１を延ばす。一方、光源１１と表示器１３を筒形ブラケット４２に嵌め、この筒形ブラケット４２から延ばしたブラケット片４３をステイ４１にビス４４、４４で固定する。

【0052】

センターフレーム３０は、アルミニウムダイカスト品であれば、樹脂成形品より格段に強度が高く、剛性に富む。剛性に富むセンターフレーム３０に、第１・第２凹面鏡１４、１６や表示器１３を一括して取付けるため、これらの光軸調整が狂い難くなる。さらに、剛性に富むセンターフレーム３０は、取付けフランジ３１、３１で車両に取付けられる。カバーが全体的に樹脂で構成されている場合は、剛性が不足して光軸の再調整が必要になりうる。一方、実施例のヘッドアップディスプレイ装置１０は、剛性に富むためその心配が小さい。

【0053】

上カバー５０は、例えば、ポリカーボネート成形品であり、上面にカバーガラス５１を備え、斜め下へ延びる第１遮蔽部２３を一体的に備えている。

【0054】

下カバー５５は、上に開口する有底筒体であり、例えば、ＡＢＳ樹脂成形品であり、プリント基板５６を内蔵している。

【0055】

センターフレーム３０に、下からビス５７、５７で下カバー５５を取付け、上からビス５２で上カバー５０を取付ける。

【0056】

図４に示すヘッドアップディスプレイ装置１０が完成する。表示器１３から出射された表示光１２は第１凹面鏡１４で反射され、この第１凹面鏡１４で反射された表示光１５は、第１・第２遮蔽部２３、２４の間を通過して、第２凹面鏡１６に至る。第２凹面鏡１６で反射された表示光１７は上昇し、車両のフロントガラス６６（反射された表示光１７が投射される投射部６６）に至る。

【0057】

図５（ａ）に示すように、太陽５８の高度が低い場合、太陽光に代表される外光２５は、カバーガラス５１を通過し、第２凹面鏡１６で反射され、第１遮蔽部２３で遮蔽される。第１遮蔽部２３は、耐熱性に優れるポリカーボネートであるため、熱に対する強度が高い。

【0058】

太陽５８の高度が高い場合、図５（ｂ）に示すように、外光２５は、カバーガラス５１を通過し、第２凹面鏡１６で反射され、第２遮蔽部２４で遮蔽される。第２遮蔽部２４は、耐熱性にさらに優れるアルミニウムであるため、熱に対する強度がさらに高い。

【0059】

次に、熱伝導率について検討する。

【0060】

【表2】

【0061】

ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂は、熱伝導率が約０．２Ｗ／ｍ／Ｋである。一方、アルミニウムダイカスト品（ＡＤＣ１２）は、熱伝導率が約１００Ｗ／ｍ／Ｋである。

【0062】

図６（ａ）はごく簡単な伝熱モデルを説明する図であり、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂製の棒５９の一端が高温ｔ１ｐ、他端のｔ１ｐより低温ｔ２ｐ（ｔ２ｐは大気温度ｔ３より高い）で熱的に定常状態にあるとする。棒５９の外周が断熱されていると仮定すると、棒５９の内部を流れる熱Ｑ１ｐと、棒５９の他端から大気へ放出される熱Ｑ２ｐは等しくなる。ここで、棒の断面積は単位断面積（１．０）であれば、Ｑ１ｐは、熱伝導率λｐ×棒の長さ×（ｔ１ｐ−ｔ２ｐ）で算出される。また、Ｑ２ｐは熱伝達率ｃｐ×（ｔ２ｐ−ｔ３）で算出される。

【0063】

アルミニウムダイカスト品（ＡＤＣ１２）の棒５９の一端が高温ｔ１ａ、他端のｔ１ａより低温ｔ２ａ（ｔ２ａは大気温度ｔ３より高い）で熱的に定常状態にあるとする。棒５９の外周が断熱されていると仮定すると、棒５９の内部を流れる熱Ｑ１ａと、棒５９の他端から大気へ放出される熱Ｑ２ａは等しくなる。ここで、棒の断面積は単位断面積（１．０）であれば、Ｑ１ａは、熱伝導率λａ×棒の長さ×（ｔ１ａ−ｔ２ａ）で算出される。また、Ｑ２ａは熱伝達率ｃａ×（ｔ２ａ−ｔ３）で算出される。

【0064】

Ｑ１ｐ＝λｐ×棒の長さ×（ｔ１ｐ−ｔ２ｐ）と、Ｑ１ａ＝λａ×棒の長さ×（ｔ１ａ−ｔ２ａ）とにおいて、λｐは、λａの約１／５００であって、λａよりも格段に小さい。Ｑ１ｐ＜Ｑ１ａであるものの、その比は１：５００よりは格段に小さいと予想される。
λｐが極めて小さいため、傾向として（ｔ１ｐ−ｔ２ｐ）が格段に大きくなる。一方、λａが極めて大きくなるため、傾向として（ｔ１ａ−ｔ２ａ）が格段に小さくなる。

【0065】

また、Ｑ１ｐ＝Ｑ２ｐ、Ｑ１ａ＝Ｑ２ａであって、Ｑ１ｐ＜Ｑ１ａからＱ２ｐ＜Ｑ２ａとなる。Ｑ２ｐ＝ｃｐ×（ｔ２ｐ−ｔ３）と、Ｑ２ａ＝ｃａ×（ｔ２ａ−ｔ３）において、ｔ３は共通である。そして、ｃｐがｃａとほぼ等しいと仮定すると、ｔ２ｐ＜ｔ２ａとなる。

【0066】

以上から、図６（ｂ）に示す温度曲線が得られ、ｔ１ｐがｔ１ａより格段に大きくなる。熱伝導率が大きいほど、第１・第２遮蔽部２３、２４の温度を早急に低くすることができる。温度が低いほど熱劣化が少なくなる。

【0067】

この知見から、第１遮蔽部２３も第２遮蔽部２４と同じアルミニウムダイカスト製、又は軽金属製であれば望ましい。

【0068】

図７に示すように、第１遮蔽部２３に放熱フィン６１を一体形成したアルミニウムダイカスト品６３を予め製造し、このアルミニウムダイカスト品６３を成形用金型のキャビティに置き、キャビティへＰＣ樹脂６４を射出することで、いわゆるインサート成形が実施できる。

【0069】

第１遮蔽部２３が外光２５で熱せられると、熱が、第１遮蔽部２３を伝わって、放熱フィン６１に至る。放熱フィン６１は放熱面積が大きいため、大気に向かって盛んに熱を放出する。

【0070】

なお、上カバー５０の全部をアルミニウムダイカスト製、又は軽金属製にすることは差し支えない。
＜実施例２＞

【0071】

図８を参照する。次に、本発明の実施例２を図面に基づいて説明する。図８には、実施例２のヘッドアップディスプレイ装置の断面構成が示されている。図８は、上記図４に対応させて表している。

【0072】

実施例２によるヘッドアップディスプレイ装置１０Ａは、第１遮蔽部２３の上面に、金属板７１が配置されてなる。その他の基本的な構成については、実施例１によるヘッドアップディスプレイ装置１０（図４参照）と共通する。実施例１と共通する部分については、符号を流用すると共に、詳細な説明を省略する。

【0073】

上カバー５０Ａは、樹脂成形品であり、例えば、ポリカーボネートとポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）との混合樹脂材料を用いることができる。

【0074】

金属板７１の素材には、アルミニウムやアルミニウム合金を用いることができる。

【0075】

なお、樹脂成形品の素材となる樹脂は、金属板７１に用いられる金属の密度よりも小さい。加えて、素材に用いられる樹脂の耐熱温度は、金属板７１に用いられる金属の耐熱温度よりも低い。即ち、金属板７１の耐熱温度は、樹脂の耐熱温度よりも高い。これらの条件を満たしていれば、樹脂や金属は、任意の素材を選択することができる。

【0076】

図９を参照する。上カバー５０Ａには、３枚の金属板７１が貼り付けられている。金属板７１は、それぞれ、第１遮蔽部２３の上面、及び、この上面の左右の端部からそれぞれ前方に延びる上カバー５０Ａの左右の側面部内面に貼り付けられている。これらは、外部から視認可能な意匠面ということができる。即ち、金属板７１は、意匠面に配置されている。視認可能な部位に金属板７１が敷き詰められることにより、意匠性をより向上させることができる。

【0077】

なお、金属板７１は、両面テープによる貼り付け、接着剤による接着、ねじを用いたねじ止め、固定フックを用いた係止等、任意の方法によって上カバー５０Ａに配置することができる。

【0078】

以上をまとめて、以下のようにいうことができる。樹脂成形品である第１遮蔽部２３の上面には、金属板７１が配置されている。第１遮蔽部２３は、ケース２０Ａ内へ向かう外光を遮断するための部位である。即ち、第１遮蔽部２３の上面には、外光が当たる。第１遮蔽部２３に当たる外光の一例として、太陽光が挙げられる。太陽光が当たる第１遮蔽部２３には、高い耐熱性が求められる。一方、ヘッドアップディスプレイ装置１０Ａ全体としては、軽量であることが望まれる。上カバー５０Ａに用いられる樹脂は、金属板７１よりも密度が小さい（低い）。このため、上カバー５０Ａを樹脂成形品とすることにより、ヘッドアップディスプレイ装置１０Ａの軽量化を図ることができる。一方、金属板７１は上カバー５０Ａに用いられる樹脂よりも耐熱温度（耐熱性）が高い。このため、太陽光が当たる第１遮蔽部２３の上面に金属板７１を配置することにより、耐熱性を高めることができる。即ち、ヘッドアップディスプレイ装置１０Ａの軽量化を図りつつ、第１遮蔽部２３の耐熱性を高めることができる。

【0079】

図１０を参照する。図１０には、金属板７１Ｂを変更したヘッドアップディスプレイ装置１０Ｂの変更例が示されている。即ち、金属板７１Ｂは、１枚板によって構成することもできる。この場合においても、本発明の所定の効果を得ることができる。また、１枚板によって構成した場合には、複数の板によって構成した場合に比べ、金属板同士の継ぎ目が存在しないため、意匠性をより高めることができる。

【0080】

尚、本発明のヘッドアップディスプレイ装置は、乗用車に好適であるが、一般の車両、船舶、航空機に適用することは差し支えない。即ち、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。

【産業上の利用可能性】

【0081】

本発明のヘッドアップディスプレイ装置は、フロントガラスを備える車両に好適である。

【符号の説明】

【0082】

１０，１０Ａ，１０Ｂ…ヘッドアップディスプレイ装置
１１…光源
１２、１５…表示光
１３…表示器
１４…第１ミラー（第１凹面鏡）
１６…第２ミラー（第２凹面鏡）
２０，２０Ａ…ケース
２２…クロス点
２３…第１遮蔽部
２４…第２遮蔽部
２５…外光
２６…一般部
２７…反射防止処理膜
３０…センターフレーム
５０，５０Ａ…上カバー
５５…下カバー
７１，７１Ｂ…金属板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】