(57)【要約】【課題】十分に冷却された冷風で光源を冷却することを簡素な構成で実現可能なヘッドアップディスプレイ装置を提供する。【解決手段】光源ユニット２０の複数の光源２０１は冷風通路２２ａ内の空気によって冷却される。そして、その冷風通路２２ａは、空調ユニット内のユニット内通路のうち、蒸発器に対する空気流れ下流側に位置し且つ蒸発器で冷却された空気である冷風が流通する冷風部位に連結する。従って、空調ユニットの蒸発器を利用して光源冷却用の冷風を得ることができる。そのため、空調ユニットの蒸発器により十分に冷却された冷風で光源２０１を冷却することができると共に、そのような冷風で光源２０１を冷却することを簡素な構成で実現することができる。【選択図】図２
2020066304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する車両用のヘッドアップディスプレイ装置であって、
車室内の空調を行う空調ユニット（１２）から流出した空気が流通する冷風通路（２２ａ）が形成された通路形成部（２２）と、
前記冷風通路内の空気によって冷却され、前記画像を表示するための表示光を出射する光源（２０１）とを備え、
前記空調ユニットは、該空調ユニット内のユニット内通路（１２２ａ）を流れる空気を冷却する冷却器（１２３）を有し、
前記冷風通路は、前記ユニット内通路のうち、前記冷却器に対する空気流れ下流側に位置し且つ該冷却器で冷却された空気である冷風が流通する冷風部位（１２２ｅ）に連結する、ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項２】
前記空調ユニットは、前記ユニット内通路において前記冷却器に対する空気流れ下流側に配置された加熱器（１２４）を有し、
前記ユニット内通路は、前記加熱器に空気を流通させる温風通路（１２２ｃ）と、前記加熱器を迂回させて空気を流すバイパス通路（１２２ｄ）とを、前記冷却器に対する空気流れ下流側に有し、
前記冷風部位は、前記ユニット内通路のうち前記冷却器に対する空気流れ下流側で且つ前記加熱器に対する空気流れ上流側の範囲、または前記バイパス通路に含まれる、請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項３】
前記光源に伝熱可能に連結された光源基板（２０５）を備え、
前記光源と前記光源基板は、前記冷風通路内に露出するように配置されている、請求項１または２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項４】
前記光源に伝熱可能に連結され、一面（２０５ａ）と該一面の反対側の他面（２０５ｂ）とを有する光源基板（２０５）を備え、
前記光源は、前記冷風通路内に露出するように配置され、
前記光源基板は、前記一面と前記他面とが前記冷風通路内に露出するように配置されている、請求項１または２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項５】
前記光源に伝熱可能に連結され、一面（２０５ａ）と該一面の反対側の他面（２０５ｂ）とを有する光源基板（２０５）を備え、
前記冷風通路は、互いに並列に設けられた第１通路（２２ｄ）と第２通路（２２ｈ）とを有し、
前記第１通路と前記第２通路とには、前記ユニット内通路の前記冷風部位から流出した空気がそれぞれ流通し、
前記光源は、前記光源基板に対し前記一面側に配置され、且つ、前記第１通路内に露出するように配置され、
前記光源基板は、前記他面が前記第２通路内に露出するように配置され、
前記第１通路は、該第１通路内に空気を流入させる第１流入口（２２ｅ）と、前記第１通路内の空気を該第１通路の外へ流出させる第１流出口（２２ｆ）とを有し、
前記第２通路は、該第２通路内に空気を流入させる第２流入口（２２ｉ）と、前記第２通路内の空気を該第２通路の外へ流出させる第２流出口（２２ｊ）とを有し、
前記第１流出口は前記第２流出口に接続し、
前記第１流入口の通路断面積（Ａ１ｉ）は前記第２流入口の通路断面積（Ａ２ｉ）よりも小さい、請求項１または２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項６】
前記光源は、前記冷風通路内に露出するように配置され、
前記通路形成部は、曲折した曲折通路（２２ｍ）に空気を通すことよって空気から塵を分離する塵分離構造（２２１）を、前記冷風通路内の前記光源よりも空気流れ上流側に有している、請求項１または２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項７】
前記塵分離構造は、上下に延びる壁面（２２２）と、前記壁面の下側で上向きまたは斜め上向きに開いた凹形状を成す凹形状部（２２３）とを有し、
前記壁面と前記凹形状部はそれぞれ前記曲折通路に面し、
前記壁面は、前記曲折通路において前記壁面よりも空気流れ上流側から該壁面に向かって流れる空気が該壁面に突き当たるように配置され、該壁面に突き当たった空気を下側へ流すように案内する、請求項６に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、車両用のヘッドアップディスプレイ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のヘッドアップディスプレイ装置として、例えば特許文献１に記載されたヘッドアップディスプレイ装置が従来から知られている。この特許文献１に記載されたヘッドアップディスプレイ装置は、冷却風が流れる通風ダクトを有し、液晶表示器の光源である発光素子は、その通風ダクト内に配置されている。そのため、その発光素子は、通風ダクト内を流れる冷却風によって冷却される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１３４０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のヘッドアップディスプレイ装置のように、送風される空気によって発光素子等の光源を冷却する場合、その冷却用の空気は冷たい方が良い。その一方で、光源冷却用の空気を冷却することを目的に専用の冷却装置を設けるとすれば、ヘッドアップディスプレイ装置が大掛かりな構造になってしまう。発明者らの詳細な検討の結果、以上のようなことが見出された。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みて、十分に冷却された冷風で光源を冷却することを簡素な構成で実現可能なヘッドアップディスプレイ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置は、
画像を表示する車両用のヘッドアップディスプレイ装置であって、
車室内の空調を行う空調ユニット（１２）から流出した空気が流通する冷風通路（２２ａ）が形成された通路形成部（２２）と、
冷風通路内の空気によって冷却され、画像を表示するための表示光を出射する光源（２０１）とを備え、
空調ユニットは、その空調ユニット内のユニット内通路（１２２ａ）を流れる空気を冷却する冷却器（１２３）を有し、
冷風通路は、ユニット内通路のうち、冷却器に対する空気流れ下流側に位置し且つその冷却器で冷却された空気である冷風が流通する冷風部位（１２２ｅ）に連結する。
【０００７】
上述のように、光源は冷風通路内の空気によって冷却され、その冷風通路は、空調ユニット内のユニット内通路のうち上記冷風部位に連結する。従って、空調ユニットの冷却器を利用して光源冷却用の冷風を得ることができる。そのため、空調ユニットの冷却器により十分に冷却された冷風で光源を冷却することができると共に、そのような冷風で光源を冷却することを簡素な構成で実現することができる。
【０００８】
また、空調ユニットが例えば暖房中であっても、空調ユニット内の冷風部位から十分に冷えた冷風を冷風通路に導入することが可能である。
【０００９】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態において、空調ユニット、ＨＵＤ装置、およびそのＨＵＤ装置の周辺部品を模式的に示した概略構成図である。
【図２】第１実施形態のＨＵＤ装置を模式的に示した断面図である。
【図３】第２実施形態のＨＵＤ装置を模式的に示した断面図であって、図２に相当する図である。
【図４】図３のIV−IV断面を示した断面図である。
【図５】第３実施形態のＨＵＤ装置を模式的に示した断面図であって、図２に相当する図である。
【図６】第４実施形態のＨＵＤ装置を模式的に示した断面図であって、図２に相当する図である。
【図７】第５実施形態のＨＵＤ装置を模式的に示した断面図であって、図２に相当する図である。
【図８】他の実施形態のＨＵＤ装置を模式的に示した断面図であって、図２に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、各実施形態を説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１２】
（第１実施形態）
本実施形態のヘッドアップディスプレイ装置１０は車両用の装置であり、乗員が視認する画像をフロントウインドシールドガラスに表示する。ヘッドアップディスプレイ装置１０が表示する画像には、例えば車両走行に関わる情報などが含まれる。
【００１３】
図１に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置１０（以下、ＨＵＤ装置１０とも呼ぶ）を搭載する車両は、ＨＵＤ装置１０のほかに、車室内の空調を行う空調ユニット１２等を備えている。ＨＵＤ装置１０および空調ユニット１２は、例えば車室内に設けられたインストルメントパネルの内側に配置されている。なお、図１では、空調ユニット１２および空調ダクト１４などが部分的に断面図示されている。また、図１の矢印ＤＲ１と図２の矢印ＤＲ２は、ＨＵＤ装置１０が搭載される車両の向きを示す。すなわち、図１の矢印ＤＲ１は車両前後方向ＤＲ１を示し、図２の矢印ＤＲ２は車両上下方向ＤＲ２を示している。
【００１４】
空調ユニット１２は、送風機１２１、空調ケース１２２、蒸発器１２３、ヒータコア１２４、およびフィルタ１２５等を備えている。送風機１２１は車室内または車室外から空気を吸い込み、その吸い込んだ空気を送風する。
【００１５】
空調ケース１２２の内部には、送風機１２１から吹き出された空気が流通するユニット内通路１２２ａが形成されている。そして、空調ケース１２２は空調ユニット１２の外殻を構成している。従って、そのユニット内通路１２２ａは空調ユニット１２内の通路である。
【００１６】
蒸発器１２３およびヒータコア１２４はユニット内通路１２２ａに配置されている。すなわち、蒸発器１２３およびヒータコア１２４は空調ケース１２２内に収容されている。
【００１７】
蒸発器１２３は、ユニット内通路１２２ａを流れる空気を冷却する冷却器である。蒸発器１２３は、空気と冷媒とを熱交換させることにより、冷媒を蒸発させると共にその空気を冷却する。
【００１８】
また、ユニット内通路１２２ａにおいて、送風機１２１に対する空気流れ下流側で且つ蒸発器１２３に対する空気流れ上流側には、フィルタ１２５が配置されている。従って、送風機１２１から送風された空気は、そのフィルタ１２５を通過してから蒸発器１２３へ流れる。フィルタ１２５は例えば不織布等で構成され、そのフィルタ１２５を通過する空気から塵等の異物を分離して捕捉し、その異物が取り除かれた空気を蒸発器１２３へ流す。
【００１９】
ヒータコア１２４は、ユニット内通路１２２ａにおいて蒸発器１２３に対する空気流れ下流側に配置されている。ヒータコア１２４は、ユニット内通路１２２ａにおいて蒸発器１２３から流出した空気を加熱する加熱器である。ヒータコア１２４は、空気とエンジン冷却水とを熱交換させることにより、そのエンジン冷却水の熱でその空気を加熱する。
【００２０】
また、ユニット内通路１２２ａは、蒸発器１２３に対する空気流れ下流側に、ヒータコア１２４に空気を流通させる温風通路１２２ｃと、ヒータコア１２４を迂回させて空気を流すバイパス通路１２２ｄとを有している。また、空調ケース１２２は、その温風通路１２２ｃとバイパス通路１２２ｄとのそれぞれに対する空気流れ下流側でユニット内通路１２２ａに連通する複数の吹出開口部を有している。その複数の吹出開口部には、例えばフェイス吹出開口部、デフロスタ吹出開口部、およびフット吹出開口部などが含まれる。図１では、その複数の吹出開口部の一部が、吹出開口部１２２ｂとして図示されている。
【００２１】
このように構成された空調ユニット１２は、送風機１２１によって車室内空気または車室外空気を導入し、この導入した空気の温度調節を、温風通路１２２ｃおよびバイパス通路１２２ｄのそれぞれの開度を増減させることによって行う。その温風通路１２２ｃおよびバイパス通路１２２ｄの各開度の増減は、例えば温風通路１２２ｃとバイパス通路１２２ｄとを開閉可能なドア機構によって行われる。そして、空調ユニット１２は、その温度調節した空調空気を、吹出開口部１２２ｂを含む複数の吹出開口部の何れかから、矢印ＡＲａのように車室内へと吹き出す。これにより、空調ユニット１２は、車室内の空調を行う。
【００２２】
空調ケース１２２が有する複数の吹出開口部にはそれぞれ空調ダクトが接続されており、吹出開口部から流出した空調空気は空調ダクトを通ってから車室内へ吹き出される。すなわち、車両には、空調ユニット１２の吹出開口部の数に応じて複数の空調ダクトが設けられている。
【００２３】
図１には、その複数の空調ダクトのうちの１本が空調ダクト１４として示されている。すなわち、図１に示す空調ダクト１４の空気流れ上流端である入口端は、空調ユニット１２に設けられた複数の吹出開口部の何れか１つに接続されている。そして、空調ダクト１４の空気流れ下流端である出口端は、車室内の所定箇所に開放されている。
【００２４】
また、空調ダクト１４の内部には、その空調ダクト１４の入口端から出口端まで延びるダクト通路１４ａが形成されている。従って、そのダクト通路１４ａは、空調ユニット１２から流出した空調空気を車室内の所定箇所へ導く通風路となっている。
【００２５】
なお、本実施形態では、空調ダクト１４の入口端は複数の吹出開口部のうちのフェイス吹出開口部に接続されている。そして、空調ダクト１４の出口端は、車室内のインストルメントパネルのうち車両後方向きの側面に設けられたフェイス吹出口に接続され、そのフェイス吹出口を介して車室内に開放されている。
【００２６】
図１および図２に示すように、ＨＵＤ装置１０は、光源ユニット２０と、通路形成部２２と、導入側管部２４と、導出側管部２６とを備えている。
【００２７】
光源ユニット２０は、図２に示すように、画像表示に関わる部品で構成されており、具体的には、複数の光源２０１、複数のレンズ２０２、表示素子２０４、光源基板２０５、および光源ユニットケーシング２０６等を含んでいる。
【００２８】
複数の光源２０１は光源基板２０５に固定され、複数のレンズ２０２、表示素子２０４、および光源基板２０５はそれぞれ光源ユニットケーシング２０６に支持されている。そのため、複数の光源２０１、複数のレンズ２０２、表示素子２０４、および光源基板２０５の相互の位置関係は、光源ユニットケーシング２０６によって保持されている。
【００２９】
複数の光源２０１は、通電されることにより発光する発光素子であり、具体的には発光ダイオード（別言すれば、ＬＥＤ）である。すなわち、複数の光源２０１は、画像を表示するための表示光を出射する。また、複数の光源２０１は発光することに伴って発熱する。複数の光源２０１は例えば表面実装タイプの電子部品である。
【００３０】
表示素子２０４は、例えば透過型ＴＦＴ液晶表示パネルである。
【００３１】
ＨＵＤ装置１０において、複数の光源２０１から出射された表示光は、複数のレンズ２０２を通ってから表示素子２０４を通過する。表示光は、表示素子２０４を通過することにより、表示素子２０４の画像を表すことが可能になる。その表示素子２０４を通過した表示光は、フロントウインドシールドガラスに入射する。そして、その入射した表示光が、透過反射面としてのフロントウインドシールドガラスにより反射されることによって、その表示光により構成される画像が、フロントウインドシールドガラスの車両前方に形成される虚像として、乗員が視認するように表示される。
【００３２】
通路形成部２２の内側には、冷風通路２２ａが形成されている。この冷風通路２２ａは、複数の光源２０１を冷却するための冷却用空気としての冷風が流通する空気通路である。冷風通路２２ａは、一方向である基板延伸方向ＤＲｃに延伸している。この基板延伸方向ＤＲｃは、光源基板２０５が延伸する方向である。図２において矢印ＦＬ１と矢印ＦＬ２は、冷風通路２２ａ内の空気流れを示している。
【００３３】
導入側管部２４と通路形成部２２と導出側管部２６は、空気流れ上流側から、導入側管部２４、通路形成部２２、導出側管部２６の順番で直列に連結されている。例えば、導入側管部２４と通路形成部２２と導出側管部２６は、一体となって１本の管部材を構成している。
【００３４】
図１および図２に示すように、導入側管部２４は、その導入側管部２４の空気流れ上流端である入口端２４１を有している。その導入側管部２４の入口端２４１は、ユニット内通路１２２ａのうち、蒸発器１２３に対する空気流れ下流側に位置し且つ蒸発器１２３で冷却された空気である冷風が流通する冷風部位１２２ｅに接続されている。その蒸発器１２３で冷却された空気とは、詳細に言えば、ヒータコア１２４で加熱されていない冷風であるので、蒸発器１２３に流入する前の空気と比較して低温の空気であるとも言える。
【００３５】
具体的に本実施形態では、冷風部位１２２ｅは、ユニット内通路１２２ａのうち、蒸発器１２３に対する空気流れ下流側で且つヒータコア１２４に対する空気流れ上流側の範囲に含まれている。
【００３６】
従って、導入側管部２４内に形成された導入側通風路２４ａは、ユニット内通路１２２ａのうちの冷風部位１２２ｅと冷風通路２２ａとをつなげている。すなわち、その冷風通路２２ａは、導入側通風路２４ａを介して冷風部位１２２ｅに連結している。そして、導入側管部２４は、空調ユニット１２から流出した冷風としての空気を冷風通路２２ａへ導くので、その冷風通路２２ａには、空調ユニット１２から流出した空気（別言すれば、エアコン風）が流通する。
【００３７】
導出側管部２６は、その導出側管部２６の空気流れ下流端である出口端２６１を有し、その出口端２６１は、ダクト通路１４ａに接続されている。従って、導出側管部２６内に形成された導出側管路２６ａは、冷風通路２２ａとダクト通路１４ａとをつなげている。すなわち、その冷風通路２２ａは、導出側管路２６ａを介してダクト通路１４ａに連結している。
【００３８】
図２に示す光源基板２０５は、例えば多層構造を成している。光源基板２０５は、複数の光源２０１に電気的に接続される回路パターンを備えると共に、複数の光源２０１に伝熱可能に連結されている。そのため、光源基板２０５は、複数の光源２０１から放熱させる放熱板としても機能する。
【００３９】
光源基板２０５は、例えば平板状であり、一面２０５ａと、その一面２０５ａの反対側の他面２０５ｂとを有している。以下の説明では、光源基板２０５の一面２０５ａを基板一面２０５ａとも呼び、光源基板２０５の他面２０５ｂを基板他面２０５ｂとも呼ぶ。
【００４０】
基板一面２０５ａには複数の光源２０１が固定されている。そのため、複数の光源２０１は、光源基板２０５に対し、基板他面２０５ｂ側ではなく基板一面２０５ａ側に配置されている。
【００４１】
また、光源基板２０５は基板延伸方向ＤＲｃに延伸しているので、基板一面２０５ａおよび基板他面２０５ｂもそれぞれ基板延伸方向ＤＲｃに延伸している。そして、複数の光源２０１は、その基板延伸方向ＤＲｃに所定間隔を空けて並んでいる。
【００４２】
複数の光源２０１と光源基板２０５は冷風通路２２ａ内に配置され、光源基板２０５は、冷風通路２２ａ内に基板延伸方向ＤＲｃにそれぞれ延伸する２本の空気通路２２ｄ、２２ｈを形成している。そのため、冷風通路２２ａは、互いに並列に設けられた上記２本の空気通路２２ｄ、２２ｈである第１通路２２ｄと第２通路２２ｈとを有する。そして、光源基板２０５は、光源ユニット２０の一部であるが、通路形成部２２の一部でもある。
【００４３】
光源基板２０５は、第１通路２２ｄと第２通路２２ｈとの並び方向において、その第１通路２２ｄと第２通路２２ｈとの間に配置されている。そして、基板一面２０５ａは第１通路２２ｄに面し、第１通路２２ｄ内の空気は、その基板一面２０５ａに沿って流れる。詳細には、第１通路２２ｄのうち基板一面２０５ａが面する部位では、第１通路２２ｄ内の空気は、その基板一面２０５ａに沿って基板延伸方向ＤＲｃへ流れる。その一方で、基板他面２０５ｂは第２通路２２ｈに面し、第２通路２２ｈ内の空気は、その基板他面２０５ｂに沿って流れる。詳細には、第２通路２２ｈのうち基板他面２０５ｂが面する部位では、第２通路２２ｈ内の空気は、その基板他面２０５ｂに沿って基板延伸方向ＤＲｃへ流れる。
【００４４】
すなわち、光源基板２０５は、基板一面２０５ａが第１通路２２ｄ内に露出し且つ基板他面２０５ｂが第２通路２２ｈ内に露出するように配置されている。そして、複数の光源２０１は、第１通路２２ｄ内に露出するように配置されている。要するに、複数の光源２０１は、冷風通路２２ａ内に露出するように配置され、光源基板２０５は、基板一面２０５ａと基板他面２０５ｂとが冷風通路２２ａ内に露出するように配置されている。
【００４５】
従って、基板一面２０５ａと複数の光源２０１は第１通路２２ｄ内の空気に晒され、基板他面２０５ｂは第２通路２２ｈ内の空気に晒される。
【００４６】
図１および図２に示すように、冷風通路２２ａは、上述のとおり、導入側通風路２４ａを介してユニット内通路１２２ａの冷風部位１２２ｅに連結している。つまり、冷風通路２２ａに含まれる第１通路２２ｄと第２通路２２ｈはそれぞれ、導入側通風路２４ａを介して冷風部位１２２ｅに連結している。そのため、第１通路２２ｄと第２通路２２ｈとには、その冷風部位１２２ｅから流出した空気がそれぞれ流通する。
【００４７】
第１通路２２ｄは第２通路２２ｈに対し上側に設けられている。第１通路２２ｄは、導入側通風路２４ａからの空気を第１通路２２ｄ内に流入させる第１流入口２２ｅと、第１通路２２ｄ内の空気をその第１通路２２ｄの外（具体的には、導出側管路２６ａ）へ流出させる第１流出口２２ｆとを有している。また、第２通路２２ｈは、導入側通風路２４ａからの空気を第２通路２２ｈ内に流入させる第２流入口２２ｉと、第２通路２２ｈ内の空気をその第２通路２２ｈの外（具体的には、導出側管路２６ａ）へ流出させる第２流出口２２ｊとを有している。
【００４８】
なお、図２では、第１流入口２２ｅと第２流入口２２ｉとを判り易く示すために、第１流入口２２ｅと第２流入口２２ｉとをそれぞれ破線で表示している。従って、その第１流入口２２ｅと第２流入口２２ｉとを示す破線は物体の輪郭を示すものではない。
【００４９】
第１流入口２２ｅは、冷風通路２２ａのうち、第１通路２２ｄと第２通路２２ｈとに分岐する前の空気流れが流通する分岐前部分と、第１通路２２ｄとの境目に相当する部位に位置している。これと同様に、第２流入口２２ｉは、冷風通路２２ａのうち、上記分岐前部分と第２通路２２ｈとの境目に相当する部位に位置している。
【００５０】
また、第１流出口２２ｆは、冷風通路２２ａのうち、第１通路２２ｄから流出した空気と第２通路２２ｈから流出した空気とが合流する空気流れ合流部分と、第１通路２２ｄとの境目に相当する部位に位置している。これと同様に、第２流出口２２ｊは、冷風通路２２ａのうち、上記空気流れ合流部分と第２通路２２ｈとの境目に相当する部位に位置している。
【００５１】
第１流入口２２ｅと第２流入口２２ｉはそれぞれ導入側通風路２４ａに接続しているので、その第１流入口２２ｅは第２流入口２２ｉに接続している。また、第１流出口２２ｆと第２流出口２２ｊはそれぞれ導出側管路２６ａに接続しているので、その第１流出口２２ｆは第２流出口２２ｊに接続している。
【００５２】
また、第１通路２２ｄに空気が流入する際の通風抵抗は、第２通路２２ｈに空気が流入する際の通風抵抗よりも大きい。具体的には、第１流入口２２ｅの通路断面積Ａ１ｉは第２流入口２２ｉの通路断面積Ａ２ｉよりも小さくなっている。これにより、第１通路２２ｄを流れる空気の質量流量は、第２通路２２ｈを流れる空気の質量流量よりも小さくなる。そして、冷風通路２２ａにおいて、第２通路２２ｈの空気流れが主流になり、第１通路２２ｄの空気流れが、主流に対して質量流量が小さい副流になる。例えば、第１通路２２ｄを流れる空気の質量流量が、第２通路２２ｈを流れる空気の質量流量の１／５程度になるように、それぞれの通路断面積Ａ１ｉ、Ａ２ｉは設定されている。
【００５３】
本実施形態では、複数の光源２０１が第１通路２２ｄ内の空気に晒されるので、光源２０１よりも空気流れ上流側で空気から塵を予め除去しておくのが好ましい。そのため、通路形成部２２は、曲折した曲折通路２２ｍに空気を通すことよって空気から塵を分離する塵分離構造２２１（別言すれば、塵分離部２２１）を、第１通路２２ｄ内の光源２０１よりも空気流れ上流側に有している。
【００５４】
この曲折通路２２ｍは塵分離構造２２１に含まれ、第１通路２２ｄ内の光源２０１よりも空気流れ上流側に設けられている。曲折通路２２ｍは、第１通路２２ｄと第２通路２２ｈとのうちの一方または両方と重複する通路であってもよいし、第１通路２２ｄと第２通路２２ｈとの何れとも重複しない通路であってもよい。
【００５５】
塵分離構造２２１は、曲折通路２２ｍに空気を通すことよって空気から塵を分離するので、不織布等で構成されたフィルタに空気を通すことよって空気から塵を分離するフィルタ構造は、この塵分離構造２２１には該当しない。
【００５６】
詳細に言うと、本実施形態の塵分離構造２２１は、上下に延びる壁面２２２と、その壁面２２２の下側で上向きまたは斜め上向きに開いた凹形状を成す凹形状部２２３とを有している。その壁面２２２と凹形状部２２３はそれぞれ曲折通路２２ｍに面している。なお、本実施形態では、その凹形状部２２３の凹形状は、上向きに開いた形状である。
【００５７】
塵分離構造２２１では壁面２２２は、曲折通路２２ｍにおいて壁面２２２よりも空気流れ上流側からその壁面２２２に向かって流れる空気が壁面２２２に突き当たるように配置されている。そして、壁面２２２は、その壁面２２２に突き当たった空気を下側へ流すように案内する。そのように案内された空気は、第１流入口２２ｅと第２流入口２２ｉとのぞれぞれへ分かれて流れる。
【００５８】
本実施形態のＨＵＤ装置１０は、以上説明したように構成されており、そのＨＵＤ装置１０では次に説明するようにして光源２０１の冷却が行われる。先ず、図１に示すように、空調ユニット１２の送風機１２１の作動によって、蒸発器１２３で冷却された空気はユニット内通路１２２ａの冷風部位１２２ｅから矢印ＡＲｂのように導入側通風路２４ａへ流入する。
【００５９】
その導入側通風路２４ａへ流入した空気は、図１および図２に示すように、導入側通風路２４ａから冷風通路２２ａへと導入される。その導入された空気の殆どは第２通路２２ｈへ流れ、その空気の残部が第１通路２２ｄへと流れる。
【００６０】
第１通路２２ｄへ流れた空気は、複数の光源２０１と基板一面２０５ａとに接触しつつ第１流出口２２ｆへ向かって流れる。これにより、その第１通路２２ｄを流れる空気は、複数の光源２０１から直接吸熱すると共に、基板一面２０５ａを介して複数の光源２０１から吸熱する。
【００６１】
一方で、第２通路２２ｈへ流れた空気は、基板他面２０５ｂに接触しつつ第２流出口２２ｊへ向かって流れる。これにより、その第２通路２２ｈを流れる空気は、基板他面２０５ｂを介して複数の光源２０１から吸熱する。
【００６２】
そして、第１通路２２ｄを通過した空気と第２通路２２ｈを通過した空気は互いに合流し、その合流した空気は、導出側管路２６ａを介してダクト通路１４ａへ流れる。以上のようにして光源２０１の冷却は行われる。
【００６３】
上述したように、本実施形態によれば、図１および図２に示すように、光源ユニット２０の複数の光源２０１は冷風通路２２ａ内の空気によって冷却される。そして、その冷風通路２２ａは、空調ユニット１２内のユニット内通路１２２ａのうち、蒸発器１２３に対する空気流れ下流側に位置し且つ蒸発器１２３で冷却された空気である冷風が流通する冷風部位１２２ｅに連結する。従って、空調ユニット１２の蒸発器１２３を利用して光源冷却用の冷風を得ることができる。そのため、空調ユニット１２の蒸発器１２３により十分に冷却された冷風で光源２０１を冷却することができると共に、そのような冷風で光源２０１を冷却することを簡素な構成で実現することができる。
【００６４】
また、空調ユニット１２のヒータコア１２４で加熱される前の冷風をＨＵＤ装置１０の冷風通路２２ａへ供給することができる。すなわち、空調ユニット１２の暖房中でも冷房中でも一年中、光源２０１を空調ユニット１２からの冷風で能動的に冷却することが可能である。
【００６５】
また、本実施形態によれば、空調ユニット１２はフィルタ１２５を備えており、ＨＵＤ装置１０の冷風通路２２ａには、そのフィルタ１２５を通った空気が流通する。従って、冷風通路２２ａ内の空気を複数の光源２０１に直接当ててその光源２０１を冷却すると共に、その光源２０１への塵埃の付着を防止することが可能である。その結果、その塵埃の付着に起因した光源２０１の輝度低下を防止することが可能である。
【００６６】
また、本実施形態によれば、ＨＵＤ装置１０は、複数の光源２０１に伝熱可能に連結された光源基板２０５を備えている。そして、その光源２０１と光源基板２０５は、冷風通路２２ａ内に露出するように配置されている。従って、冷風通路２２ａ内の空気で光源基板２０５を介して光源２０１を冷却できると共に、その冷風通路２２ａ内の空気で光源２０１を直接冷却こともできる。そのため、例えば光源２０１が冷風通路２２ａ内に露出していない構成と比較して効率的に光源２０１を冷却することが可能である。
【００６７】
また、本実施形態によれば、ＨＵＤ装置１０の光源基板２０５は、複数の光源２０１に伝熱可能に連結され、基板一面２０５ａとその基板一面２０５ａの反対側の基板他面２０５ｂとを有している。そして、光源２０１は、冷風通路２２ａ内に露出するように配置され、光源基板２０５は、基板一面２０５ａと基板他面２０５ｂとが冷風通路２２ａ内に露出するように配置されている。従って、光源基板２０５の基板一面２０５ａと基板他面２０５ｂとをそれぞれ放熱面として利用できる。そのため、光源基板２０５を、光源２０１の熱を放散する放熱板として十分に活用でき、冷風通路２２ａ内の空気が少ない風量であっても効率的に光源２０１を冷却することが可能である。
【００６８】
また、本実施形態によれば、ＨＵＤ装置１０の冷風通路２２ａは、互いに並列に設けられた第１通路２２ｄと第２通路２２ｈとを有している。その第１通路２２ｄは第１流入口２２ｅと第１流出口２２ｆとを有し、第２通路２２ｈは第２流入口２２ｉと第２流出口２２ｊとを有している。そして、第１流出口２２ｆは第２流出口２２ｊに接続し、第１流入口２２ｅの通路断面積Ａ１ｉは第２流入口２２ｉの通路断面積Ａ２ｉよりも小さい。
【００６９】
従って、空調ユニット１２から冷風通路２２ａへ供給される空気は、第１通路２２ｄよりも第２通路２２ｈへ流入しやすい。そのため、第１通路２２ｄ内の空気の流速は第２通路２２ｈ内の空気の流速と比較して遅くなる。その結果、冷風通路２２ａのうち第１流出口２２ｆと第２流出口２２ｊとが連結する空気流れ合流部分において、第１流出口２２ｆから流出する遅い空気流れが、第２流出口２２ｊから流出する速い空気流れに引張られるという流速差による作用を生じる。これにより、例えば送風ファン等の追加部品が無くても第１通路２２ｄへ空調ユニット１２からの冷風を流すことができる。
【００７０】
なお、第１通路２２ｄ内の空気流速が第２通路２２ｈ内の空気流速よりも遅いという流速差が生じる原因は、上記のように第１および第２流入口２２ｅ、２２ｉの通路断面積Ａ１ｉ、Ａ２ｉの差であるが、次のようなこともその流速差が生じる原因になっている。例えば、基板一面２０５ａよりも空気流れ上流側における空気の流通経路が、基板他面２０５ｂよりも空気流れ上流側における空気の流通経路に比して複雑に曲折していることも、上記流速差が生じる原因になっている。また、第１通路２２ｄでは複数の光源２０１による凸凹で通風抵抗が増大しやすいが、第２通路２２ｈではそのような凸凹は無いということも、上記流速差が生じる原因になっている。
【００７１】
また、本実施形態によれば、ＨＵＤ装置１０の複数の光源２０１は、冷風通路２２ａ内に露出するように配置される。そして、ＨＵＤ装置１０の通路形成部２２は、曲折した曲折通路２２ｍに空気を通すことよって空気から塵を分離する塵分離構造２２１を、冷風通路２２ａ内の光源２０１よりも空気流れ上流側に有している。
【００７２】
従って、フィルタなどの別部品を追加することなく簡素な構造で、光源２０１に塵埃が付着することを防止することが可能である。その結果、ＨＵＤ装置１０の体格拡大やコストアップを抑えつつ、その塵埃の付着に起因した光源２０１の輝度低下を防止することが可能である。
【００７３】
また、本実施形態によれば、上記の塵分離構造２２１は、上下に延びる壁面２２２と、その壁面２２２の下側で上向きに開いた凹形状を成す凹形状部２２３とを有している。その壁面２２２と凹形状部２２３はそれぞれ曲折通路２２ｍに面している。そして、壁面２２２は、曲折通路２２ｍにおいて壁面２２２よりも空気流れ上流側からその壁面２２２に向かって流れる空気がその壁面２２２に突き当たるように配置され、その壁面２２２に突き当たった空気を下側へ流すように案内する。
【００７４】
これにより、上記壁面２２２に風が当たると、空気よりも重い塵埃は下側に落ちる。更に、その下側に落ちた塵埃は、凹形状部２２３内に溜まっていき、冷風通路２２ａ内の光源２０１には、塵埃の少ない空気が流れる。その結果、光源２０１に塵埃が付着しにくく、その塵埃の付着に起因した光源２０１の輝度低下を防止することが可能である。
【００７５】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。また、前述の実施形態と同一または均等な部分については省略または簡略化して説明する。このことは後述の実施形態の説明においても同様である。
【００７６】
図３および図４に示すように、光源ユニット２０は、複数の放熱フィン２０７を有している。この点において、本実施形態は第１実施形態と異なっている。
【００７７】
具体的に、複数の放熱フィン２０７は熱伝導性が高い金属等の材料で構成され、複数の光源２０１からの放熱を促進する。複数の放熱フィン２０７はそれぞれ、基板延伸方向ＤＲｃへ延伸する板状を成し、基板他面２０５ｂに一体的に固定されている。そのため、光源基板２０５と放熱フィン２０７との間では高い熱伝導性が確保されている。そして、放熱フィン２０７はそれぞれ、第２通路２２ｈ内に露出しており、基板他面２０５ｂから突き出るように形成されている。
【００７８】
このように複数の放熱フィン２０７が設けられているので、その放熱フィン２０７が無い場合と比較して、第２通路２２ｈ内の空気による光源２０１の冷却を、より効率的に行うことが可能である。
【００７９】
以上説明したことを除き、本実施形態は第１実施形態と同様である。そして、本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
【００８０】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。
【００８１】
図５に示すように、ＨＵＤ装置１０は、例えば不織布等で構成されたフィルタ２８を有している。この点において、本実施形態は第１実施形態と異なっている。
【００８２】
具体的に、フィルタ２８は、そのフィルタ２８を通過する空気から塵等の異物を分離して捕捉し、その異物が取り除かれた空気をフィルタ２８に対する空気流れ下流側へ流す。フィルタ２８は、冷風通路２２ａのうち塵分離構造２２１の曲折通路２２ｍに対し空気流れ上流側に配置されている。すなわち、フィルタ２８は、第１流入口２２ｅと第２流入口２２ｉとのそれぞれに対し空気流れ上流側に配置されている。
【００８３】
従って、空調ユニット１２の冷風部位１２２ｅから流出した冷風はフィルタ２８で濾過された後に曲折通路２２ｍを通過してから、第１通路２２ｄ内の複数の光源２０１に当たる。これにより、光源２０１への塵埃の付着を防止する性能を高めることが可能である。
【００８４】
以上説明したことを除き、本実施形態は第１実施形態と同様である。そして、本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
【００８５】
なお、本実施形態は第１実施形態に基づいた変形例であるが、本実施形態を前述の第２実施形態と組み合わせることも可能である。
【００８６】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。
【００８７】
図６に示すように、本実施形態では、通路形成部２２の塵分離構造２２１はラビリンス構造になっている。この点において、本実施形態は第１実施形態と異なっている。
【００８８】
具体的に、本実施形態の塵分離構造２２１はラビリンス構造であるので、その塵分離構造２２１に含まれる曲折通路２２ｍは、第１実施形態と比較して複雑に形成されている。また、その曲折通路２２ｍは第１通路２２ｄに含まれ、第１流入口２２ｅが曲折通路２２ｍの入口になっている。すなわち、第１通路２２ｄにおいて、第１流入口２２ｅから基板一面２０５ａ上に至るまでの間に、ラビリンス構造の空気通路である曲折通路２２ｍが設けられている。
【００８９】
以上説明したことを除き、本実施形態は第１実施形態と同様である。そして、本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
【００９０】
なお、本実施形態は第１実施形態に基づいた変形例であるが、本実施形態を前述の第２実施形態または第３実施形態と組み合わせることも可能である。
【００９１】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。
【００９２】
図７に示すように、本実施形態の複数の光源２０１は表面実装タイプではなく、リードを有したスルーホール実装タイプの発光ダイオードである。この点において、本実施形態は第１実施形態と異なっている。
【００９３】
例えば、基板一面２０５ａからの光源２０１の突出し量は、本実施形態では第１実施形態と比較して大きくなっている。そのため、その光源２０１の突出し量が大きくなった分、第１通路２２ｄ内を流通する空気で光源２０１が冷却されやすくなる。
【００９４】
以上説明したことを除き、本実施形態は第１実施形態と同様である。そして、本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
【００９５】
なお、本実施形態は第１実施形態に基づいた変形例であるが、本実施形態を前述の第２〜第４実施形態の何れかと組み合わせることも可能である。
【００９６】
（他の実施形態）
（１）上述の各実施形態において、図２等に示す光源２０１は発光ダイオードであるが、それに限らず、例えば電球であっても差し支えない。
【００９７】
（２）上述の各実施形態では図２に示すように、光源２０１は複数設けられているが、光源２０１の数に限定はなく、例えば光源２０１は１つであっても差し支えない。
【００９８】
（３）上述の各実施形態では図１に示すように、冷風部位１２２ｅは、ユニット内通路１２２ａのうち、蒸発器１２３に対する空気流れ下流側で且つヒータコア１２４に対する空気流れ上流側の範囲に含まれているが、これは一例である。例えば、冷風部位１２２ｅは、ユニット内通路１２２ａのうちバイパス通路１２２ｄに含まれる部位であっても差し支えない。バイパス通路１２２ｄにも、ヒータコア１２４で加熱されていない冷風が流れているからである。
【００９９】
（４）上述の各実施形態では図１に示すように、ＨＵＤ装置１０へ冷風を供給する空調ユニット１２はヒータコア１２４を有しているが、その空調ユニット１２はヒータコア１２４を有していなくても差し支えない。
【０１００】
（５）上述の各実施形態において、図１に示す空調ダクト１４は、フェイス吹出開口部とフェイス吹出口とをつなぐダクトであるが、これは一例である。例えば、その空調ダクト１４は、複数の吹出開口部のうちのデフロスタ吹出開口部とフロントウインドシールドガラスに向かって車室内へ開口するデフロスタ吹出口とをつなぐダクトであってもよい。或いは、空調ダクト１４は、複数の吹出開口部のうちのフット吹出開口部と車室内のうち乗員の足元部分で開口するフット吹出口とをつなぐダクトであってもよい。
【０１０１】
（６）上述の各実施形態では図１および図２に示すように、通路形成部２２の冷風通路２２ａを通過した空気はダクト通路１４ａに排気されるが、これは一例である。例えば、その冷風通路２２ａを通過した空気は、ダクト通路１４ａを通らずに、車室内または車室外へ排気されても差し支えない。
【０１０２】
（７）上述の第１実施形態では図２に示すように、第１流出口２２ｆの通路断面積Ａ１ｏ（図８参照）は第２流出口２２ｊの通路断面積Ａ２ｏと同程度の大きさであるが、これは一例である。例えば図８に示すように、第１流出口２２ｆの通路断面積Ａ１ｏが第２流出口２２ｊの通路断面積Ａ２ｏに比して大きくても差し支えない。
【０１０３】
なお、図８では、第１流出口２２ｆと第２流出口２２ｊとを判り易く示すために、第１流出口２２ｆと第２流出口２２ｊとをそれぞれ破線で表示している。従って、その第１流出口２２ｆと第２流出口２２ｊとを示す破線は物体の輪郭を示すものではない。
【０１０４】
（８）本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。
【０１０５】
また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。
【０１０６】
また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。
【０１０７】
（まとめ）
上記各実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、光源は冷風通路内の空気によって冷却される。そして、その冷風通路は、空調ユニット内のユニット内通路のうち、冷却器に対する空気流れ下流側に位置し且つその冷却器で冷却された空気である冷風が流通する冷風部位に連結する。
【０１０８】
また、第２の観点によれば、空調ユニットは加熱器を有し、ユニット内通路は、その加熱器に空気を流通させる温風通路と、加熱器を迂回させて空気を流すバイパス通路とを、冷却器に対する空気流れ下流側に有する。そして、上記冷風部位は、ユニット内通路のうち冷却器に対する空気流れ下流側で且つ加熱器に対する空気流れ上流側の範囲、またはバイパス通路に含まれる。
【０１０９】
また、第３の観点によれば、ヘッドアップディスプレイ装置は、光源に伝熱可能に連結された光源基板を備える。そして、光源と光源基板は、冷風通路内に露出するように配置されている。従って、冷風通路内の空気で光源基板を介して光源を冷却できると共に、その冷風通路内の空気で光源を直接冷却こともできる。そのため、例えば光源が冷風通路内に露出していない構成と比較して効率的に光源を冷却することが可能である。
【０１１０】
また、第４の観点によれば、ヘッドアップディスプレイ装置の光源基板は、光源に伝熱可能に連結され、一面とその一面の反対側の他面とを有する。そして、光源は、冷風通路内に露出するように配置され、光源基板は、一面と他面とが冷風通路内に露出するように配置されている。従って、光源基板の一面と他面とをそれぞれ放熱面として利用できる。そのため、光源基板を、光源の熱を放散する放熱板として十分に活用でき、冷風通路内の空気が少ない風量であっても効率的に光源を冷却することが可能である。
【０１１１】
また、第５の観点によれば、ヘッドアップディスプレイ装置の冷風通路は、互いに並列に設けられた第１通路と第２通路とを有する。第１通路は、その第１通路内に空気を流入させる第１流入口と、第１通路内の空気をその第１通路の外へ流出させる第１流出口とを有する。また、第２通路は、その第２通路内に空気を流入させる第２流入口と、第２通路内の空気をその第２通路の外へ流出させる第２流出口とを有する。そして、第１流出口は第２流出口に接続し、第１流入口の通路断面積は第２流入口の通路断面積よりも小さい。
【０１１２】
従って、空調ユニットから冷風通路へ供給される空気は、第１通路よりも第２通路へ流入しやすい。そのため、第１通路内の空気の流速は第２通路内の空気の流速と比較して遅くなる。その結果、冷風通路のうち第１流出口と第２流出口とが連結する空気流れ合流部分において、第１流出口から流出する遅い空気流れが、第２流出口から流出する速い空気流れに引張られるという流速差による作用を生じる。これにより、例えば送風ファン等の追加部品が無くても第１通路へ空調ユニットからの冷風を流すことができる。
【０１１３】
また、第６の観点によれば、ヘッドアップディスプレイ装置の光源は、冷風通路内に露出するように配置される。そして、通路形成部は、曲折した曲折通路に空気を通すことよって空気から塵を分離する塵分離構造を、冷風通路内の光源よりも空気流れ上流側に有している。従って、フィルタなどの別部品を追加することなく簡素な構造で、光源に塵埃が付着することを防止することが可能である。その結果、その塵埃の付着に起因した光源の輝度低下を防止することが可能である。
【０１１４】
また、第７の観点によれば、塵分離構造は、上下に延びる壁面と、壁面の下側で上向きまたは斜め上向きに開いた凹形状を成す凹形状部とを有し、その壁面と凹形状部はそれぞれ曲折通路に面する。そして、壁面は、曲折通路において壁面よりも空気流れ上流側からその壁面に向かって流れる空気がその壁面に突き当たるように配置され、その壁面に突き当たった空気を下側へ流すように案内する。
【０１１５】
これにより、上記壁面に風が当たると、空気よりも重い塵埃は下側に落ちる。更に、その下側に落ちた塵埃は、凹形状部内に溜まっていき、冷風通路内の光源には、塵埃の少ない空気が流れる。その結果、光源に塵埃が付着しにくく、その塵埃の付着に起因した光源の輝度低下を防止することが可能である。
【符号の説明】
【０１１６】
１０        ＨＵＤ装置（ヘッドアップディスプレイ装置）
１２        空調ユニット
２２        通路形成部
２２ａ      冷風通路
１２２ａ    ユニット内通路
１２２ｅ    冷風部位
１２３      蒸発器（冷却器）
２０１      光源
【図１】
2020066304.tif 000003
【図２】
2020066304.tif 000004
【図３】
2020066304.tif 000005
【図４】
2020066304.tif 000006
【図５】
2020066304.tif 000007
【図６】
2020066304.tif 000008
【図７】
2020066304.tif 000009
【図８】
2020066304.tif 000010