特開 2024-118809 表示装置及びヘッドアップディスプレイ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024118809

(43)【公開日】2024-09-02

(54)【発明の名称】表示装置及びヘッドアップディスプレイ

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/1333 20060101AFI20240826BHJP

   G02B 27/01 20060101ALI20240826BHJP

   G02F 1/13 20060101ALI20240826BHJP

   G02F 1/13357 20060101ALI20240826BHJP

   G02F 1/1335 20060101ALI20240826BHJP

   G02F 1/133 20060101ALI20240826BHJP

   B60K 35/23 20240101ALI20240826BHJP

【ＦＩ】

G02F1/1333

G02B27/01

G02F1/13 505

G02F1/13357

G02F1/1335

G02F1/133 535

B60K35/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023025324

(22)【出願日】2023-02-21

(71)【出願人】

【識別番号】322003857

【氏名又は名称】パナソニックオートモーティブシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(74)【代理人】

【識別番号】100137235

【弁理士】

【氏名又は名称】寺谷 英作

(74)【代理人】

【識別番号】100131417

【弁理士】

【氏名又は名称】道坂 伸一

(72)【発明者】

【氏名】熊野 豊

(72)【発明者】

【氏名】河合 大樹

(72)【発明者】

【氏名】志村 拓真

(72)【発明者】

【氏名】結城 康三

【テーマコード（参考）】

2H088

2H189

2H193

2H199

2H291

2H391

3D344

【Ｆターム（参考）】

2H088EA13

2H088EA23

2H088HA05

2H088HA21

2H088HA28

2H088MA20

2H189AA52

2H189AA57

2H189AA59

2H189AA71

2H189AA75

2H189AA83

2H189AA86

2H189HA06

2H189LA17

2H189LA19

2H189LA20

2H189MA06

2H189MA08

2H189MA15

2H193ZG03

2H193ZG14

2H193ZG41

2H193ZH18

2H193ZH57

2H193ZH79

2H193ZP15

2H193ZP17

2H193ZR03

2H193ZR06

2H193ZR20

2H199DA03

2H199DA14

2H199DA15

2H199DA48

2H291FA22X

2H291FA22Z

2H291FA42Z

2H291FA71Z

2H291FA85Z

2H291GA24

2H291LA04

2H291MA03

2H291MA12

2H291MA20

2H391BA12

2H391CA06

2H391CA08

2H391CA24

2H391CB28

2H391CB42

2H391EA13

2H391EA26

2H391FA07

3D344AA08

3D344AA14

3D344AC25

(57)【要約】

【課題】表示パネルの表示領域の中央部の温度と温度センサの検出温度との差分を小さく抑えることができる表示装置を提供する。
【解決手段】表示装置２０は、前面３６ａに画像を表示する表示領域５０及び表示領域５０の外側に配置される周辺領域５２を有し、背面３６ｂに入射した光を、画像を表す表示光として表示領域５０から投射する表示パネル３６と、表示パネル３６の背面３６ｂに対向して配置されたヒートシンク３２と、表示パネル３６とヒートシンク３２との間に挟持される透光部材３４と、表示パネル３６の周辺領域５２に配置され、表示パネル３６の温度を検出する温度センサ３８とを備える。表示パネル３６の前面３６ａに対して垂直な方向から見て、温度センサ３８は、ヒートシンク３２及び透光部材３４の少なくとも一方と重ならない位置に配置されている。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ヘッドアップディスプレイに用いられる表示装置であって、
前面に画像を表示する表示領域及び前記表示領域の外側に配置される周辺領域を有し、背面に入射した光を、前記画像を表す表示光として前記表示領域から投射する表示パネルと、
前記表示パネルの前記背面に対向して配置されたヒートシンクと、
前記表示パネルと前記ヒートシンクとの間に挟持される透光部材と、
前記表示パネルの前記周辺領域に配置され、前記表示パネルの温度を検出する温度センサと、を備え、
前記表示パネルの前記前面に対して垂直な方向から見て、前記温度センサは、前記ヒートシンク及び前記透光部材の少なくとも一方と重ならない位置に配置されている
表示装置。

【請求項2】

前記表示パネルは、複数の光学部材が積層されることにより構成され、
前記表示パネルの前記前面に対して垂直な方向から見て、前記温度センサを含む所定の領域は、前記温度センサの最外形から前記複数の光学部材のうち１以上の光学部材の厚み以上外側に広げた領域であり、且つ、前記ヒートシンク及び前記透光部材の少なくとも一方と重ならない位置に配置されている
請求項１に記載の表示装置。

【請求項3】

前記表示パネルの前記前面に対して垂直な方向から見て、前記表示パネルの前記周辺領域は、前記透光部材の外周部よりも外側にはみ出している
請求項１に記載の表示装置。

【請求項4】

前記表示パネルの前記前面に、外部からの太陽光が集光することにより最も温度が高くなる最高温度部位が存在する場合に、前記最高温度部位と前記温度センサとの間の距離は、前記表示領域の中心と前記温度センサとの間の距離よりも長い
請求項１に記載の表示装置。

【請求項5】

前記表示装置は、さらに、前記表示パネルの前記背面に光を照射する光源を備え、
前記表示パネルの前記前面に、前記光源からの光が前記表示パネルの前記背面に照射されることにより最も温度が高くなる最高温度部位が存在する場合に、前記最高温度部位と前記温度センサとの間の距離は、前記表示領域の中心と前記温度センサとの間の距離よりも長い
請求項１に記載の表示装置。

【請求項6】

前記ヒートシンクは、四辺を有する枠状に形成され、
前記ヒートシンクの前記四辺のうち、前記温度センサの位置に対応する一辺の厚みは、他の三辺の各々の厚みよりも薄い
請求項１に記載の表示装置。

【請求項7】

前記ヒートシンクは、四辺を有する枠状に形成され、
前記ヒートシンクの前記四辺のうち、前記温度センサの位置に対応する一辺の熱伝導率は、他の三辺の各々の熱伝導率よりも低い
請求項１に記載の表示装置。

【請求項8】

前記ヒートシンクは、四辺を有する枠状に形成され、
前記ヒートシンクの前記四辺のうち、前記温度センサの位置に対応する一辺にはアルマイト処理が施されておらず、他の三辺の各々にはアルマイト処理が施されている
請求項１に記載の表示装置。

【請求項9】

前記表示装置は、さらに、前記ヒートシンクと前記透光部材との間に挟持される放熱シートを備える
請求項１に記載の表示装置。

【請求項10】

前記ヒートシンクは、四辺を有する枠状に形成され、
前記放熱シートは、前記ヒートシンクの前記四辺のうち、前記温度センサの位置に対応する一辺以外の他の三辺の各々と前記透光部材との間に挟持される
請求項９に記載の表示装置。

【請求項11】

前記透光部材の熱伝導率は、３Ｗ／ｍＫ以下である
請求項１に記載の表示装置。

【請求項12】

前記温度センサは、サーミスタである
請求項１に記載の表示装置。

【請求項13】

請求項１～１２のいずれか１項に記載の表示装置と、
前記表示装置から投射された表示光を表示媒体に向けて反射するミラーと、を備える
ヘッドアップディスプレイ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、表示装置及びヘッドアップディスプレイに関する。

【背景技術】

【0002】

車両に搭載されるヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）が知られている。このヘッドアップディスプレイでは、バックライトからの光が表示パネルの背面に入射して表示パネルの前面の表示領域から射出し、表示領域からの光がミラーで反射して車両のウインドシールド（フロントガラス）に投影されることにより、表示パネルの表示領域に表示された画像の虚像が、車両のウインドシールドにおいて車両の前方の景色上に重畳表示される。

【0003】

上述したヘッドアップディスプレイでは、太陽光が車両の外部からウインドシールドを通して車室内に入射し、上述したミラーで反射して表示パネルの表示領域に集光した場合には、表示パネルが高温になって破損するおそれがある。このような問題を回避するために、表示パネルの背面を、ガラスで形成された透明部材を介してヒートシンクに接触させることにより、太陽光に起因して発生した表示パネルの熱を、透明部材を介してヒートシンクに伝導させて放熱する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【0004】

さらに、表示パネルの前面における表示領域の外側の周辺領域に温度センサを配置し、温度センサにより検出された表示パネルの温度が閾値を超えた場合に、上述したミラーを変位させることで表示パネルを熱的に保護する、いわゆるフェールセーフ機能に関する技術が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１６－３１４５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述した従来のヘッドアップディスプレイでは、ヒートシンクには表示パネルの表示領域に対応して開口部が形成されており、バックライトからの光は、ヒートシンクの開口部を通して表示パネルの背面に入射する。そのため、表示パネルにおいては、表示領域の中央部よりも、温度センサが配置される周辺領域の方がヒートシンクにより放熱されやすくなる。しかしながら、このような構成では、表示パネルの表示領域の中央部の温度と温度センサの検出温度との差分が大きくなり、このことに起因してフェールセーフ機能が正しく実行されないおそれがあるという課題が生じる。

【0007】

そこで、本開示は、表示パネルの表示領域の中央部の温度と温度センサの検出温度との差分を小さく抑えることができる表示装置及びヘッドアップディスプレイを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の一態様に係る表示装置は、ヘッドアップディスプレイに用いられる表示装置であって、前面に画像を表示する表示領域及び前記表示領域の外側に配置される周辺領域を有し、背面に入射した光を、前記画像を表す表示光として前記表示領域から投射する表示パネルと、前記表示パネルの前記背面に対向して配置されたヒートシンクと、前記表示パネルと前記ヒートシンクとの間に挟持される透光部材と、前記表示パネルの前記周辺領域に配置され、前記表示パネルの温度を検出する温度センサと、を備え、前記表示パネルの前記前面に対して垂直な方向から見て、前記温度センサは、前記ヒートシンク及び前記透光部材の少なくとも一方と重ならない位置に配置されている。

【0009】

なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータで読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ－Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

【発明の効果】

【0010】

本開示の一態様に係る表示装置等によれば、表示パネルの表示領域の中央部の温度と温度センサの検出温度との差分を小さく抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施の形態に係るヘッドアップディスプレイを搭載した車両を示す図である。

【図2】実施の形態に係るヘッドアップディスプレイによりＨＵＤ画像が表示されるウインドシールドの領域を示す図である。

【図3】実施の形態に係るヘッドアップディスプレイの構成を示す概略図である。

【図4】実施の形態に係る表示装置を示す斜視図である。

【図5】実施の形態に係る表示装置を示す分解斜視図である。

【図6】実施の形態に係る表示装置を示す平面図である。

【図7】実施の形態に係る表示装置を示す底面図である。

【図8】図６のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線による、実施の形態に係る表示装置の断面図である。

【図9】図６のＩＸ－ＩＸ線による、実施の形態に係る表示装置の断面図である。

【図10】実施の形態に係る表示装置の温度センサを拡大して示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本開示の第１の態様に係る表示装置は、ヘッドアップディスプレイに用いられる表示装置であって、前面に画像を表示する表示領域及び前記表示領域の外側に配置される周辺領域を有し、背面に入射した光を、前記画像を表す表示光として前記表示領域から投射する表示パネルと、前記表示パネルの前記背面に対向して配置されたヒートシンクと、前記表示パネルと前記ヒートシンクとの間に挟持される透光部材と、前記表示パネルの前記周辺領域に配置され、前記表示パネルの温度を検出する温度センサと、を備え、前記表示パネルの前記前面に対して垂直な方向から見て、前記温度センサは、前記ヒートシンク及び前記透光部材の少なくとも一方と重ならない位置に配置されている。

【0013】

本態様によれば、表示パネルの前面に対して垂直な方向から見て、温度センサは、ヒートシンク及び透光部材の少なくとも一方と重ならない位置に配置されている。これにより、温度センサの熱がヒートシンクで放熱され難くなるので、表示パネルの表示領域の中央部の温度と温度センサの検出温度との差分を小さく抑えることができる。その結果、温度センサの検出温度に基づいて、表示パネルの表示領域の中央部の温度を精度良く推定することができ、例えばフェールセーフ機能等を正しく実行することができる。

【0014】

例えば、第２の態様に係る表示装置では、第１の態様において、前記表示パネルは、複数の光学部材が積層されることにより構成され、前記表示パネルの前記前面に対して垂直な方向から見て、前記温度センサを含む所定の領域は、前記温度センサの最外形から前記複数の光学部材のうち１以上の光学部材の厚み以上外側に広げた領域であり、且つ、前記ヒートシンク及び前記透光部材の少なくとも一方と重ならない位置に配置されているように構成してもよい。

【0015】

本態様によれば、表示パネルの光学部材が等方性材料で形成されている場合には、温度センサの熱が光学部材の内部において鉛直線に対して斜め方向に広がるようになる。このような場合であっても、温度センサの熱が、透光部材を介してヒートシンクに伝導されるのをより効果的に抑制することができる。

【0016】

例えば、第３の態様に係る表示装置では、第１の態様又は第２の態様において、前記表示パネルの前記前面に対して垂直な方向から見て、前記表示パネルの前記周辺領域は、前記透光部材の外周部よりも外側にはみ出しているように構成してもよい。

【0017】

本態様によれば、表示パネルの前面に対して垂直な方向から見て、温度センサを、透光部材と重ならない位置に配置することができる。

【0018】

例えば、第４の態様に係る表示装置では、第１の態様～第３の態様のいずれか一態様において、前記表示パネルの前記前面に、外部からの太陽光が集光することにより最も温度が高くなる最高温度部位が存在する場合に、前記最高温度部位と前記温度センサとの間の距離は、前記表示領域の中心と前記温度センサとの間の距離よりも長いように構成してもよい。

【0019】

本態様によれば、最高温度部位と温度センサとの間の距離が、表示領域の中心と温度センサとの間の距離よりも長い場合に、表示装置の設計時には、最高温度部位の温度と温度センサの検出温度との差分を用いる必要がある。このような場合であっても、上述したヒートシンクの構成を採用することにより、最高温度部位の温度と温度センサの検出温度との差分を、より小さく抑えることができる。

【0020】

例えば、第５の態様に係る表示装置では、第１の態様～第３の態様のいずれか一態様において、前記表示装置は、さらに、前記表示パネルの前記背面に光を照射する光源を備え、前記表示パネルの前記前面に、前記光源からの光が前記表示パネルの前記背面に照射されることにより最も温度が高くなる最高温度部位が存在する場合に、前記最高温度部位と前記温度センサとの間の距離は、前記表示領域の中心と前記温度センサとの間の距離よりも長いように構成してもよい。

【0021】

本態様によれば、最高温度部位と温度センサとの間の距離が、表示領域の中心と温度センサとの間の距離よりも長い場合に、表示装置の設計時には、最高温度部位の温度と温度センサの検出温度との差分を用いる必要がある。このような場合であっても、上述したヒートシンクの構成を採用することにより、最高温度部位の温度と温度センサの検出温度との差分を、より小さく抑えることができる。

【0022】

例えば、第６の態様に係る表示装置では、第１の態様～第５の態様のいずれか一態様において、前記ヒートシンクは、四辺を有する枠状に形成され、前記ヒートシンクの前記四辺のうち、前記温度センサの位置に対応する一辺の厚みは、他の三辺の各々の厚みよりも薄いように構成してもよい。

【0023】

本態様によれば、温度センサの熱をより効果的に放熱し難くすることができる。

【0024】

例えば、第７の態様に係る表示装置では、第１の態様～第５の態様のいずれか一態様において、前記ヒートシンクは、四辺を有する枠状に形成され、前記ヒートシンクの前記四辺のうち、前記温度センサの位置に対応する一辺の熱伝導率は、他の三辺の各々の熱伝導率よりも低いように構成してもよい。

【0025】

本態様によれば、温度センサの熱をより効果的に放熱し難くすることができる。

【0026】

例えば、第８の態様に係る表示装置では、第１の態様～第５の態様のいずれか一態様において、前記ヒートシンクは、四辺を有する枠状に形成され、前記ヒートシンクの前記四辺のうち、前記温度センサの位置に対応する一辺にはアルマイト処理が施されておらず、他の三辺の各々にはアルマイト処理が施されているように構成してもよい。

【0027】

本態様によれば、温度センサの熱をより効果的に放熱し難くすることができる。

【0028】

例えば、第９の態様に係る表示装置では、第１の態様～第８の態様のいずれか一態様において、前記表示装置は、さらに、前記ヒートシンクと前記透光部材との間に挟持される放熱シートを備えるように構成してもよい。

【0029】

本態様によれば、表示パネルから透光部材に伝導された熱を、放熱シートを介してヒートシンクに効率良く伝導させることができる。

【0030】

例えば、第１０の態様に係る表示装置では、第９の態様において、前記ヒートシンクは、四辺を有する枠状に形成され、前記放熱シートは、前記ヒートシンクの前記四辺のうち、前記温度センサの位置に対応する一辺以外の他の三辺の各々と前記透光部材との間に挟持されるように構成してもよい。

【0031】

本態様によれば、温度センサの熱をより効果的に放熱し難くすることができる。

【0032】

例えば、第１１の態様に係る表示装置では、第１の態様～第１０の態様のいずれか一態様において、前記透光部材の熱伝導率は、３Ｗ／ｍＫ以下であるように構成してもよい。

【0033】

本態様によれば、透光部材による熱伝導効率をより効果的に高めることができる。

【0034】

例えば、第１２の態様に係る表示装置では、第１の態様～第１１の態様のいずれか一態様において、前記温度センサは、サーミスタであるように構成してもよい。

【0035】

本態様によれば、温度センサを小型化することができる。

【0036】

また、本開示の第１３の態様に係るヘッドアップディスプレイは、第１の態様～第１２の態様のいずれか一態様に係る表示装置と、前記表示装置から投射された表示光を表示媒体に向けて反射するミラーと、を備える。

【0037】

本態様によれば、上述と同様に、表示パネルの表示領域の中央部の温度と温度センサの検出温度との差分を小さく抑えることができる。

【0038】

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

【0039】

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

【0040】

（実施の形態）
［１．ヘッドアップディスプレイの構成］
まず、図１～図３を参照しながら、実施の形態に係るヘッドアップディスプレイ２の構成について説明する。図１は、実施の形態に係るヘッドアップディスプレイ２を搭載した車両４を示す図である。図２は、実施の形態に係るヘッドアップディスプレイ２によりＨＵＤ画像８が表示されるウインドシールド１０の領域１２を示す図である。図３は、実施の形態に係るヘッドアップディスプレイ２の構成を示す概略図である。

【0041】

図１に示すように、実施の形態に係るヘッドアップディスプレイ２は、自動車等の車両４のダッシュボード６の内部に配置されている。図１～図３に示すように、ヘッドアップディスプレイ２では、虚像であるＨＵＤ画像８を表示するための表示光を、例えば車両４のウインドシールド１０（表示媒体の一例）の運転席寄り下側の領域１２に向けて投射することにより、表示光をウインドシールド１０の領域１２で運転者１４に向けて反射させる。これにより、運転者１４は、ウインドシールド１０の領域１２において、虚像であるＨＵＤ画像８をウインドシールド１０の前方の景色上に重ね合わせて見ることができる。すなわち、運転者１４にとっては、ＨＵＤ画像８は、あたかもウインドシールド１０の前方の空間１６に表示されているかのように見える。

【0042】

図３に示すように、ヘッドアップディスプレイ２は、メインハウジング１８と、表示装置２０と、第１のミラー２２（ミラーの一例）と、第２のミラー２４（ミラーの一例）とを備えている。

【0043】

メインハウジング１８は、箱形状に形成されており、例えばアルミニウム等の金属で形成されている。メインハウジング１８は、車両４のダッシュボード６の内部に配置されている。メインハウジング１８の内部には、表示装置２０、第１のミラー２２及び第２のミラー２４が配置されている。メインハウジング１８の上面は、ウインドシールド１０に対向するように配置されている。メインハウジング１８の上面には、開口部２６が形成されている。この開口部２６は、例えば透明な樹脂で形成された板状のカバー部材２８で覆われている。

【0044】

表示装置２０は、ＨＵＤ画像８を表示するための表示光を、第１のミラー２２に向けて投射するためのＰＧＵ（Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ）である。表示装置２０の構成については、後述する。

【0045】

第１のミラー２２は、例えば凸面ミラーであり、表示装置２０からの表示光を第２のミラー２４に向けて反射する。第２のミラー２４は、例えば凹面ミラーであり、第１のミラー２２からの表示光をウインドシールド１０の領域１２に向けて反射する。第２のミラー２４からの表示光は、カバー部材２８を透過してウインドシールド１０の領域１２で反射した後に、運転者１４の目に入射する。

【0046】

なお、本実施の形態では、ヘッドアップディスプレイ２は、２つのミラー（第１のミラー２２及び第２のミラー２４）を備えるようにしたが、これに限定されず、１つのミラー又は３つ以上のミラーを備えるようにしてもよい。

【0047】

［２．表示装置の構成］
次に、図３～図１０を参照しながら、実施の形態に係る表示装置２０の構成について説明する。図４は、実施の形態に係る表示装置２０を示す斜視図である。図５は、実施の形態に係る表示装置２０を示す分解斜視図である。図６は、実施の形態に係る表示装置２０を示す平面図である。図７は、実施の形態に係る表示装置２０を示す底面図である。図８は、図６のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線による、実施の形態に係る表示装置２０の断面図である。図９は、図６のＩＸ－ＩＸ線による、実施の形態に係る表示装置２０の断面図である。図１０は、実施の形態に係る表示装置２０の温度センサ３８を拡大して示す図である。具体的には、図１０の（ａ）は、実施の形態に係る表示装置２０の温度センサ３８を拡大して示す平面図であり、図１０の（ｂ）は、図１０の（ａ）のＸｂ－Ｘｂ線による、表示パネル３６及び温度センサ３８の断面図である。

【0048】

なお、図４～図１０において、表示パネル３６の横方向をＸ軸方向、表示パネル３６の縦方向をＹ軸方向、表示パネル３６の厚み方向をＺ軸方向とする。また、図４～図１０において、Ｚ軸のプラス側を「上」、Ｚ軸のマイナス側を「下」とする。

【0049】

図３～図９に示すように、表示装置２０は、ＰＧＵハウジング（図示せず）と、バックライト３０（光源の一例）（図３参照）と、ヒートシンク３２と、透光部材３４と、表示パネル３６と、温度センサ３８とを備えている。

【0050】

ＰＧＵハウジングは、メインハウジング１８（図３参照）の内部に固定されている。ＰＧＵハウジングは、例えば断面矩形状の筒状に形成され、主として樹脂で形成されている。ＰＧＵハウジングの内部には、バックライト３０、ヒートシンク３２、透光部材３４、表示パネル３６及び温度センサ３８が配置されている。

【0051】

図３に示すように、バックライト３０は、ヒートシンク３２の開口部４４（後述する）に対向して配置されている。バックライト３０は、基板４０と、基板４０に実装されたＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）４２とを有している。なお、説明の都合上、図４～図９では、バックライト３０の図示を省略してある。

【0052】

ヒートシンク３２は、表示パネル３６で発生した熱を放熱するためのものであり、例えばアルミニウム等の放熱性の高い金属で形成されている。図３に示すように、ヒートシンク３２は、バックライト３０に対向して配置されている。また、図８及び図９に示すように、ヒートシンク３２は、表示パネル３６の背面３６ｂに対向して配置されている。図５～図７に示すように、ヒートシンク３２は、例えばＸＹ平面視で（すなわち、表示パネル３６の前面３６ａに対して垂直な方向から見て）、四辺３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄを有する略矩形状の枠状に形成されている。一対の辺３２ａ，３２ｃは互いに対向し、且つ、一対の辺３２ｂ，３２ｄは互いに対向している。

【0053】

図５及び図７に示すように、ヒートシンク３２には、表示パネル３６の表示領域５０（後述する）に対応して開口部４４が形成されている。透光部材３４の下面（ヒートシンク３２側の面）の一部は、ヒートシンク３２の開口部４４を通して露出されるので、バックライト３０のＬＥＤ４２からの光は、ヒートシンク３２の開口部４４及び透光部材３４を通して表示パネル３６の背面３６ｂに入射する。また、開口部４４の周縁部のうち温度センサ３８の位置に対応する部位には、開口部４４の径方向外側に向けて突出する凹部４６が形成されている。

【0054】

透光部材３４は、透光性を有する材料、例えば透明なガラスで形成され、ＸＹ平面視で矩形状の板状に形成されている。透光部材３４は、表示パネル３６で発生した熱をヒートシンク３２に伝導するための部材であり、図７及び図８に示すように、表示パネル３６の背面３６ｂとヒートシンク３２の上面（透光部材３４側の面）における開口部４４の周縁部との間に挟持されている。すなわち、透光部材３４の上面（表示パネル３６側の面）は表示パネル３６の背面３６ｂに熱伝導可能に接触し、且つ、透光部材３４の下面はヒートシンク３２の上面における開口部４４の周縁部に熱伝導可能に接触している。透光部材３４の熱伝導率は、３Ｗ／ｍＫ以下であるのが好ましい。

【0055】

図８に示すように、透光部材３４の横方向（Ｘ軸方向）における大きさは、表示パネル３６の横方向における大きさよりも小さい。また、図９に示すように、透光部材３４の縦方向（Ｙ軸方向）における大きさは、表示パネル３６の縦方向における大きさと略同一である。なお、透光部材３４は、必ずしも透過率１００％の透明度である必要は無く、透過率１００％よりも低い透明度（例えば、透過率８０～９０％程度の透明度）であってもよい。

【0056】

なお、図７に示すように、透光部材３４の下面とヒートシンク３２の上面における開口部４４の周縁部との間には、放熱シート４８が介在されている。具体的には、放熱シート４８は、ヒートシンク３２の上面における開口部４４の周縁部のうち、ヒートシンク３２の三辺３２ｂ，３２ｃ，３２ｄの各々に対応する部位と、透光部材３４の下面との間に挟持されている。これにより、ヒートシンク３２の上面における開口部４４の周縁部のうち、ヒートシンク３２の一辺３２ａに対応する部位は、透光部材３４の下面に直接接触する。また、ヒートシンク３２の上面における開口部４４の周縁部のうち、ヒートシンク３２の三辺３２ｂ，３２ｃ，３２ｄの各々に対応する部位は、放熱シート４８を介して透光部材３４の下面に接触する。放熱シート４８は、熱伝導率の比較的高い熱伝導部材であり、主にシリコーン樹脂系のシートで構成されている。

【0057】

表示パネル３６は、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）であり、ＸＹ平面視で矩形状の板状に形成されている。表示パネル３６の背面３６ｂは、透光部材３４の上面に対向して配置され、透光部材３４の上面に熱伝導可能に接触している。

【0058】

図６及び図８に示すように、表示パネル３６の前面３６ａ（背面３６ｂとは反対側の面）には、画像を表示する表示領域５０が形成されている。表示領域５０は、ＸＹ平面視で矩形状の外形を有しており、表示領域５０の大きさは、表示パネル３６の前面３６ａ全体の大きさよりも小さい。表示パネル３６の前面３６ａにおいて表示領域５０よりも外側には、画像の表示に寄与しない（すなわち、表示パネル３６の背面３６ｂに入射した光が透過しない）周辺領域５２が形成されている。周辺領域５２は、配線パターン及び電極等（図示せず）が形成されている。本実施の形態では、周辺領域５２は、ヒートシンク３２の一辺３２ａに沿って配置されている。なお、周辺領域５２は、表示領域５０の全周を囲むように額縁状に形成されていてもよい。

【0059】

ここで、図１０の（ｂ）を参照しながら、表示パネル３６の具体的な構成について説明する。図１０の（ｂ）に示すように、表示パネル３６は、例えば、第１の偏光板５４、第１のガラス板５６、第２のガラス板５８、第２の偏光板６０及び拡散板６２（複数の光学部材の一例）がこの順に積層されることにより構成されている。拡散板６２は透光部材３４側に配置され、第１の偏光板５４は透光部材３４と反対側に配置されている。第２のガラス板５８の横方向（Ｘ軸方向）における一端部は、第１の偏光板５４、第１のガラス板５６及び第２の偏光板６０の各横方向における一端部よりも側方（Ｘ軸のプラス側）にはみ出している。すなわち、第２のガラス板５８の横方向における一端部は、透光部材３４の横方向における一端部よりも側方にはみ出している。なお、この側方にはみ出した第２のガラス板５８の横方向における一端部における上面は、上述した周辺領域５２を規定する。これにより、周辺領域５２は、透光部材３４の外周部よりも外側にはみ出すようになる。

【0060】

表示パネル３６の背面３６ｂに入射した光は、表示パネル３６を透過して表示領域５０から射出する。すなわち、表示パネル３６は、表示領域５０を透過した光を、表示領域５０に表示された画像を表す表示光として投射する。

【0061】

温度センサ３８は、表示パネル３６の温度を検出するためのセンサであり、例えばサーミスタで構成されている。図１０の（ａ）に示すように、温度センサ３８は、ＸＹ平面視で、例えば四辺を有する矩形状に形成されている。図６～図８に示すように、温度センサ３８は、表示パネル３６の周辺領域５２に配置され、透光部材３４の外周部から外側にはみ出した、第２のガラス板５８の横方向における一端部における上面に配置されている。具体的には、表示パネル３６の前面３６ａに対して垂直な方向から見て、温度センサ３８は、ヒートシンク３２及び透光部材３４の両方と重ならない位置に配置されている。

【0062】

すなわち、表示パネル３６の前面３６ａに対して垂直な方向から見て、温度センサ３８の直下には、ヒートシンク３２及び透光部材３４の両方が存在しない。これは、上述したように、ヒートシンク３２の開口部４４の周縁部のうち温度センサ３８の位置に対応する部位に凹部４６が形成され、且つ、温度センサ３８の位置に対応する表示パネル３６の周辺領域５２が透光部材３４の外周部よりも外側にはみ出しているためである。

【0063】

［３．効果］
図３に示すように、日中、太陽光は、車両４の外部からウインドシールド１０を通して車室内に入射する。車室内に入射した太陽光は、ヘッドアップディスプレイ２のカバー部材２８を通してメインハウジング１８の内部に入射し、第２のミラー２４及び第１のミラー２２でそれぞれ反射して表示装置２０の表示パネル３６の前面３６ａに入射する。これにより、太陽光が表示装置２０の表示パネル３６の前面３６ａに集光し、表示パネル３６には、太陽光に起因する熱が発生する。

【0064】

また、バックライト３０からの光が表示パネル３６の背面３６ｂに照射されることにより、表示パネル３６には、バックライト３０からの光に起因する熱が発生する。

【0065】

このように表示パネル３６で発生した、太陽光及び／又はバックライト３０からの光に起因する熱は、透光部材３４を介してヒートシンク３２に伝導され、ヒートシンク３２の内部で拡散しながら大気中に放熱される。

【0066】

この時、上述したように、表示パネル３６の前面３６ａに対して垂直な方向から見て、温度センサ３８は、ヒートシンク３２及び透光部材３４の両方と重ならない位置に配置されている。その結果、温度センサ３８の熱は、透光部材３４を介してヒートシンク３２に伝導され難くなり、表示パネル３６の表示領域５０の中央部の温度と温度センサ３８の検出温度との差分が小さくなる（例えば、１５～３０℃程度）。

【0067】

ところで、ヘッドアップディスプレイ２は、温度センサ３８の検出温度に基づいて、表示パネル３６を熱的に保護するためのフェールセーフ機能を実行するコントローラ（図示せず）を備えている。コントローラは、温度センサ３８の検出温度よりも所定温度（例えば、２５℃）だけ高い温度を、表示パネル３６の表示領域５０の中央部の温度として推定する。そして、コントローラは、推定した表示領域５０の中央部の温度が閾値（例えば、１０３℃）を超えた場合に、フェールセーフ機能として、例えば第１のミラー２２及び第２のミラー２４の少なくとも一方を変位させたり、バックライト３０のＬＥＤ４２の発光輝度を低下させたりする制御を行う。

【0068】

図示しないが、背景技術の欄で説明した従来のヘッドアップディスプレイでは、表示パネルの前面に対して垂直な方向から見て、温度センサは、ヒートシンク及び透光部材の両方と重なる位置に配置されている。その結果、温度センサの熱は、透光部材を介してヒートシンクに伝導され易くなり、表示パネルの表示領域の中央部の温度と温度センサの検出温度との差分が大きくなる（例えば、５０～６０℃程度）。しかしながら、このように温度差が大きくなると、フェールセーフ機能の発生頻度が増し、運転者１４にとってＨＵＤ画像８（虚像）が暗い、又は、ＨＵＤ画像８が表示されないという問題が生じやすくなる。

【0069】

これに対して、実施の形態に係るヘッドアップディスプレイ２の構成では、上述したように、温度センサ３８の熱は、透光部材３４を介してヒートシンク３２に伝導され難くなり、表示パネル３６の表示領域５０の中央部の温度と温度センサ３８の検出温度との差分が小さくなる。その結果、表示パネル３６の表示領域５０の中央部の温度を精度良く推定することができ、フェールセーフ機能が正しく実行されるという効果が得られる。

【0070】

なお、図６に示すように、表示パネル３６の前面３６ａに、外部からの太陽光が集光することにより（又は、バックライト３０からの光が表示パネル３６の背面３６ｂに照射されることにより）、最も温度が高くなる最高温度部位６４が存在する場合がある。このような場合、以下の理由により、最高温度部位６４と温度センサ３８との間の距離Ｄ１は、表示領域５０の中心６６と温度センサ３８との間の距離Ｄ２よりも長いのが好ましい。通常、表示領域５０の中心６６が最高温度となるため、表示装置２０の設計時には、中心６６の温度と温度センサ３８の検出温度との差分を用いる。一方、最高温度部位６４と温度センサ３８との間の距離Ｄ１が、中心６６と温度センサ３８との間の距離Ｄ２よりも長い場合、表示装置２０の設計時には、中心６６の温度と温度センサ３８の検出温度との差分ではなく、最高温度部位６４の温度と温度センサ３８の検出温度との差分を用いる必要がある。このような場合において、実施の形態に係るヒートシンク３２の構成を採用することにより、最高温度部位６４の温度と温度センサ３８の検出温度との差分をより小さく抑えることができる。

【0071】

また、図１０の（ａ）及び（ｂ）に示すように、表示パネル３６の前面３６ａに対して垂直な方向から見て、温度センサ３８を含む所定の領域６８は、ヒートシンク３２及び透光部材３４の両方と重ならない位置に配置されているのが好ましい。ここで、所定の領域６８は、表示パネル３６の前面３６ａに対して垂直な方向から見て、温度センサ３８の四辺（最外形）からそれぞれ第２のガラス板５８の厚みｔ（Ｚ軸方向の大きさ）以上だけ外側に広げた領域である。第２のガラス板５８が等方性材料で形成されている場合には、温度センサ３８の熱は、第２のガラス板５８の内部において、鉛直線（Ｚ軸方向）に対して約４５°の角度で広がるようになる。この時、表示パネル３６の前面３６ａに対して垂直な方向から見て、所定の領域６８、すなわち温度センサ３８からの熱が広がる範囲は、ヒートシンク３２及び透光部材３４の両方と重ならない位置に配置される。これにより、温度センサ３８の熱が透光部材３４を介してヒートシンク３２に伝導されるのをより効果的に抑制することができる。

【0072】

（他の変形例）
以上、一つ又は複数の態様に係る表示装置について、上記実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思い付く各種変形を上記実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

【0073】

例えば、上記実施の形態では、表示装置２０からの表示光をウインドシールド１０の領域１２で反射させたが、これに限定されず、表示装置２０からの表示光をコンバイナ（表示媒体の一例）で反射させるようにしてもよい。

【0074】

また、上記実施の形態では、温度センサ３８は、ヒートシンク３２及び透光部材３４の両方と重ならない位置に配置されるようにしたが、これに限定されず、ヒートシンク３２及び透光部材３４のいずれか一方と重ならない位置に配置されるようにしてもよい。

【0075】

また、上記実施の形態では、ヒートシンク３２を枠状に形成したが、ヒートシンク３２の四辺３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄのうち、温度センサ３８の位置に対応する一辺３２ａの厚みを、他の三辺３２ｂ，３２ｃ，３２ｄの各々の厚みよりも薄くしてもよい。これにより、温度センサ３８の熱をより効果的に放熱し難くすることができる。

【0076】

あるいは、ヒートシンク３２の四辺３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄのうち、温度センサ３８の位置に対応する一辺３２ａの熱伝導率を、他の三辺３２ｂ，３２ｃ，３２ｄの各々の熱伝導率よりも低くしてもよい。このような構成によっても、温度センサ３８の熱をより効果的に放熱し難くすることができる。

【0077】

あるいは、ヒートシンク３２の四辺３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄのうち、温度センサ３８の位置に対応する一辺３２ａにはアルマイト処理を施さず、他の三辺３２ｂ，３２ｃ，３２ｄの各々にアルマイト処理を施すようにしてもよい。このような構成によっても、温度センサ３８の熱をより効果的に放熱し難くすることができる。

【産業上の利用可能性】

【0078】

本開示に係る表示装置は、例えば車両用のヘッドアップディスプレイに搭載されるＰＧＵ等に適用可能である。

【符号の説明】

【0079】

２ ヘッドアップディスプレイ
４ 車両
６ ダッシュボード
８ ＨＵＤ画像
１０ ウインドシールド
１２ 領域
１４ 運転者
１６ 空間
１８ メインハウジング
２０ 表示装置
２２ 第１のミラー
２４ 第２のミラー
２６，４４ 開口部
２８ カバー部材
３０ バックライト
３２ ヒートシンク
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ 辺
３４ 透光部材
３６ 表示パネル
３６ａ 前面
３６ｂ 背面
３８ 温度センサ
４０ 基板
４２ ＬＥＤ
４６ 凹部
４８ 放熱シート
５０ 表示領域
５２ 周辺領域
５４ 第１の偏光板
５６ 第１のガラス板
５８ 第２のガラス板
６０ 第２の偏光板
６２ 拡散板
６４ 最高温度部位
６６ 中心
６８ 所定の領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】