(57)【要約】【課題】  車両の種類にかかわらず、ＨＵＤの筐体を車両に搭載することができ、かつ、所望の位置、サイズの表示像が得られるＨＵＤを提供する。【解決手段】  ＨＵＤの筐体１自体に、メインデフロスタのダクトおよびサイドデフロスタのダクトとしての機能を持たせる。すなわち、ＨＵＤの筐体１に、サイドデフロスタのダクト２１と接続されるサイドデフロスタ用の入口１３ａと出口１４ａとを設け、サイドデフロスタのダクト２１を流れる風が、筐体１の内部であって、拡大鏡４の表面側の空間を通るようにする。また、筐体１に、メインデフロスタのダクト２２と接続されるメインデフロスタ用の入口１３ｂと、出口１１ａとを設け、メインデフロスタのダクト２２を流れる風が、筐体１の内部であって、拡大鏡４の裏面側の空間を通るようにする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示像を投影する表示器（２）と、
前記表示器（２）を収納する筐体（１）とを有するヘッドアップディスプレイにおいて、
前記筐体（１）は、エアコンのダクト（２１、２２）に接続され、前記エアコンのダクト（２１、２２）を流れる風を前記筐体（１）の内部に入れる入口（１３ａ、１３ｂ）と、前記風を前記筐体（１）の内部から放出する出口（１４ａ、１１ａ）とを、少なくともそれぞれ１つずつ、有しており、
前記エアコンのダクト（２１、２２）を流れる前記風が、前記筐体（１）の内部を通るようになっていることを特徴とするヘッドアップディスプレイ。
【請求項２】
前記入口（１３ｂ）は、フロントガラス用デフロスタのダクト（２２）と接続されるようになっており、
前記出口（１１ａ）は、前記フロントガラス用デフロスタのダクト（２２）を流れる風の出口であることを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項３】
前記入口（１３ａ）は、サイドガラス用デフロスタのダクト（２１）と接続されるようになっており、
前記出口（１４ａ）は、前記サイドガラス用デフロスタのダクト（２１）を流れる風の出口であることを特徴とする請求項１または２に記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項４】
前記入口（１３ａ、１３ｂ）は、フロントガラス用デフロスタのダクト（２２）もしくはサイドガラス用デフロスタのダクト（２１）のどちらか一方にのみ接続されるようになっており、
前記出口（１４ａ、１１ａ）は、フロントガラスおよびサイドガラスに風を送るための出口となっていることを特徴とする請求項１に記載の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】
本発明は、ヘッドアップディスプレイに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヘッドアップディスプレイ（以下では、ＨＵＤと呼ぶ）として、表示器および反射鏡を筐体に収納した構成のものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような構成なＨＵＤでは、表示器から投射された表示像（光）を、反射鏡で反射させて、コンバイナに入射させることで、運転者に、車両前方の景色と重ねて表示像を視認させることができる。なお、コンバイナは、通常、フロントガラスに設けられたり、フロントガラスとは別に設けられたりしている。
【０００４】
また、このような構成のＨＵＤでは、筐体は、通常、車両のインストルメントパネル（ダッシュボード）の内部に搭載される。ＨＵＤの筐体を、インストルメントパネルの内部に搭載するためには、他の部品、例えば、エアコンのダクトやメータ、ワイヤーハーネス、カウル等と干渉しない空間が、車両内に必要である。
【特許文献１】特開平８−１１５８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、近年、エンジンルームの拡大、車両インストルメントパネルの上面の低下という傾向に伴い、インストルメントパネルの内部に、搭載できる空間を確保することが困難になりつつある。
【０００６】
そして、ＨＵＤを搭載できる空間が小さい場合では、ＨＵＤ（筐体）のサイズを縮小し、当初予定していたサイズよりも、小さくしなければならない。しかしながら、このような場合では、車両内に搭載できたとしても、表示器からコンバイナまでの光路が短くなる等の理由により、表示像が当初目標としていた位置よりも運転者から見て手前側に位置したり、表示像が当初目標としていた大きさよりも小さくなったり等の問題が生じる。
【０００７】
本発明は、上記点に鑑み、車両の種類にかかわらず、ＨＵＤの筐体を車両に搭載することができ、かつ、所望の位置、サイズの表示像が得られるＨＵＤ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】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、筐体（１）は、エアコンのダクト（２１、２２）に接続され、エアコンのダクト（２１、２２）を流れる風を筐体（１）の内部に入れる入口（１３ａ、１３ｂ）と、風を筐体（１）の内部から放出する出口（１４ａ、１１ａ）とを、少なくともそれぞれ１つずつ、有している。そして、エアコンのダクト（２１、２２）を流れる風が、筐体（１）の内部を通るようになっていることを特徴としている。
【０００９】
このように、本発明のＨＵＤは、エアコンのダクトとしての機能を有している。これにより、インストルメントパネル内部のエアコンのダクトが位置する場所に、ＨＵＤを搭載することができる。すなわち、本発明によれば、インストルメントパネル内部において、ＨＵＤの搭載場所を確保することができる。また、この結果、ＨＵＤの筐体の大きさを縮小しなくても済むので、本発明のＨＵＤによれば、所望の位置、サイズの像を得ることができる。
【００１０】
具体的には、請求項２に示すように、筐体（１）に対して、フロントガラス用デフロスタのダクト（２２）に接続される入口（１３ｂ）と、フロントガラス用デフロスタのダクト（２２）を流れる風の出口（１１ａ）とを設けることができる。
【００１１】
また、請求項３に示すように、筐体（１）に対して、サイドガラス用デフロスタのダクト（２１）に接続される入口（１３ａ）と、サイドガラス用デフロスタのダクト（２１）を流れる風の出口（１４ａ）とを設けることができる。
【００１２】
なお、請求項３に記載の発明は、サイドガラス用デフロスタの専用の入口と出口とを備える場合だけでなく、さらに、フロントガラス用デフロスタの専用の入口と出口とを備える場合も含んでいる。
【００１３】
また、請求項４に示すように、例えば、１つの入口（１３ａ、１３ｂ）を、フロントガラス用デフロスタのダクト（２２）もしくはサイドガラス用デフロスタのダクト（２１）のどちらか一方にのみ接続し、複数の出口（１４ａ、１１ａ）を、フロントガラスおよびサイドガラスに風を送るように、筐体（１）に設けることもできる。
【００１４】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（第１実施形態）
本実施形態のＨＵＤは、従来では、光しか通らなかった筐体内部の空間を、エアコンのダクトの一部として利用するものである。以下に、ＨＵＤの詳細を説明する。
【００１６】
図１〜３に、本発明の第１実施形態におけるＨＵＤを示す。図１は、ＨＵＤをインストルメントパネルの内部に搭載したときの透過斜視図であり、図２は、図１中のＡ−Ａ’線断面図であり、図３は、ＨＵＤを部分的に分解したときの透過斜視図である。なお、図中の前後左右とは、車両の方向を示している。また、図中の斜線領域は開口部を示している。
【００１７】
ＨＵＤは、筐体１と、表示器２と、反射鏡３と、拡大鏡４と、ガイド部５とを有する構成となっている。
【００１８】
筐体１は、表示器２と、反射鏡３と、拡大鏡４とを収納するものであり、本実施形態では、略直方体形状となっている。筐体１は、上面１１、底面１２、側面１３、１４、１５、１６を有しており、密閉されている。上面１１は、透明な樹脂もしくはガラス等の透明な材料により構成されており、筐体１の他の面（底面１２、側面１３〜１６）は、樹脂や金属等の不透明な材料により構成されている。
【００１９】
筐体１には、図１、３に示すように、インストルメントパネル３１（図２参照）の内部に搭載された場合における車両の左右方向側の側面１３、１４（以下では、単に左側側面１３、右側側面１４と呼ぶ）に、サイドデフロスタ用の入口１３ａおよび出口１４ａが設けられている。なお、サイドデフロスタは、サイドガラス用のデフロスタを意味する。
【００２０】
サイドデフロスタ用の入口１３ａおよび出口１４ａは、左側側面１３および右側側面１４の下部に設けられた開口部である。サイドデフロスタ用出口１４ａは、インストルメントパネルの内部に筐体１が搭載された場合に、車両のサイドガラス（例えば、車両前方側に位置する三角窓等）に対向するように、筐体１の右側側面１４に配置されている。
【００２１】
サイドデフロスタ用の入口１３ａは、デフロスタ本体２０からサイドデフロスタのダクト２１を流れる風を、筐体１の内部に入れる入口であり、サイドデフロスタ用出口１４ａは、サイドデフロスタ用の噴き出し口である。
【００２２】
また、筐体１には、上面１１にメインデフロスタ用出口１１ａが設けられており、左側側面１３の一部に、メインデフロスタ用入口１３ｂが設けられている。メインデフロスタ用出口１１ａは、インストルメントパネルの内部に筐体１が搭載された場合に、車両のフロントガラスに対向するように、上面１１の車両前方側の部位に配置された開口部である。メインデフロスタ用入口１３ｂは、メインデフロスタ用出口１１ａに隣接して、左側側面１３に設けられた開口部である。
【００２３】
メインデフロスタ用入口１３ｂは、デフロスタ本体２０からメインデフロスタのダクト２２を流れる風を、筐体１の内部に入れる入口である。メインデフロスタ用出口１１ａは、メインデフロスタ用の噴き出し口である。なお、メインデフロスタは、フロントガラス用のデフロスタを意味する。
【００２４】
そして、図１に示すように、サイドデフロスタ用の入口１３ａには、サイドデフロスタのダクト２１が接続される。一方、メインデフロスタ用出口１１ａには、ガイド部５が接続され、このガイド部５の側面側の開口部５ｄとメインデフロスタ用入口１３ｂとに、メインデフロスタのダクト２２が接続される。
【００２５】
ガイド部５は、メインデフロスタのダクト２２を流れる風をフロントガラスに導くためのものである。ガイド部５は、略直方体の上面、下面および１つの側面がない（上側開口部５ｅ、下側開口部５ｆ、側面側開口部５ｄを有する）形状であり、３つの側面５ａ、５ｂ、５ｃにより、構成されている。ガイド部５の上面側の開口部５ｅがメインデフロスタ２２の噴き出し口となる。このように、本実施形態では、ＨＵＤは、メインデフロスタ２２の噴き出し口と連続的に接続された噴き出し口を有している。
【００２６】
表示器２、反射鏡３、拡大鏡４は、それぞれ、筐体１の底面１２に固定されている。
【００２７】
表示器２は表示像（光）投射するものである。表示器２としては、例えば、液晶表示器および光源や、自発光の蛍光表示管（ＶＦＤ）が用いられる。
【００２８】
反射鏡３は、表示器２から投射された光を反射させるものであり、図１、３に示すように、表示器２に対向するように配置されている。反射鏡３としては、平面鏡が用いられる。
【００２９】
拡大鏡４は、反射鏡３で反射された表示器２の光を反射させて、その反射光をフロントガラスに入射させ、かつ、表示像を拡大させるものであり、図１、３に示すように、反射鏡３に対向するように配置されている。拡大鏡４としては、凹面鏡が用いられる。
【００３０】
拡大鏡４は、図１、３に示すように、左側側面１３から筐体１を見たとき、サイドデフロスタ用入口１３ａとメインデフロスタ用入口１３ｂとの間に位置している。
【００３１】
これにより、筐体１の内部では、拡大鏡４の裏面側の空間がメインデフロスタのダクト（通風路）として機能し、拡大鏡４の表面側の空間（拡大鏡４と反射鏡３との間の空間）がサイドデフロスタのダクト（通風路）として機能するようになっている。
【００３２】
また、図２に示すように、拡大鏡４の裏側には、仕切板（ガイド）４ａが、底面１２に平行な状態で配置されている。これにより、拡大鏡４の裏側の空間が上面１１側と底面１２側とに仕切られている。この結果、メインデフロスタ用入口１３ｂから筐体１の内部に入った風が、図２中の矢印方向に進む。すなわち、拡大鏡４の裏側の空間であって、上面１１側の空間がメインデフロスタのダクト（通風路）として機能するようになっている。
【００３３】
ＨＵＤの使用時では、図４に示すように、表示器２から投射された光が、反射鏡３で反射され、さらに、拡大鏡４で拡大反射されることで、フロントガラス２３に入射する。これにより、運転者は、前方の景色と合わせて、虚像２４をフロントガラス２３の前方（遠方）に視認することができる。
【００３４】
また、デフロスタの使用時では、図１中の矢印で示すように、メインデフロスタのダクト２２を通る風は、メインデフロスタ用入口１３ｂから筐体１の内部に入る。そして、その風は、拡大鏡４の裏側の空間を通って、メインデフロスタ用出口１１ａおよびガイド部５からフロントガラスに向かって、吹き出す。
【００３５】
このとき、拡大鏡４の裏側に配置された仕切板によって、メインデフロスタ用入口１３ｂから筐体１の内部に入った風の多くが、メインデフロスタ用出口１１ａおよびガイド部５に流れる。
【００３６】
一方、サイドデフロスタのダクト２１を通る風は、サイドデフロスタ用入口１３ａから筐体１の内部に入る。そして、その風は、拡大鏡４の表面側の空間を通って、サイドデフロスタ用出口１４ａからサイドガラスに向かって、吹き出す。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態のＨＵＤでは、筐体１の左側側面１３にサイドデフロスタ用入口１３ａが設けられ、筐体１の右側側面１４にサイドデフロスタ用出口１４ａが設けられている。そして、サイドデフロスタのダクト２１を流れる風が、筐体１の内部であって、拡大鏡４の表面側の空間を通るようになっている。
【００３８】
また、筐体１の上面１１にメインデフロスタ用出口１１ａが設けられており、筐体１の左側側面１３の一部にメインデフロスタ用入口１３ｂが設けられている。そして、メインデフロスタのダクト２２を流れる風が、筐体１の内部であって、拡大鏡４の裏面側の空間を通るようになっている。
【００３９】
このように、本実施形態のＨＵＤは、筐体１自体が、メインデフロスタのダクトおよびサイドデフロスタのダクトとしての機能を有している。これにより、メインデフロスタおよびサイドデフロスタのダクトが位置する場所であっても、ＨＵＤを搭載することができる。
【００４０】
また、本実施形態のＨＵＤによれば、メインデフロスタおよびサイドデフロスタのダクトが位置する場所に、筐体１のサイズを縮小しなくても、任意の大きさの筐体１を搭載することができる。これにより、表示像を所望の位置に表示でき、表示像のサイズを所望の大きさとすることができる。
【００４１】
（第２実施形態）
第１実施形態では、ＨＵＤが、メインデフロスタ２２の噴き出し口と連続的に接続された噴き出し口を有する場合を例として説明したが、本実施形態のように、ＨＵＤを、メインデフロスタ２２の噴き出し口と独立した噴き出し口を有する構成とすることもできる。      
【００４２】
図５、６に、第２実施形態におけるＨＵＤを示す。図５は、ＨＵＤをインストルメントパネルの内部に搭載したときの透過斜視図であり、図６は、ＨＵＤを部分的に分解したときの透過斜視図である。
【００４３】
本実施形態のＨＵＤは、図１に示すＨＵＤに対して、通風路６を筐体１の左側側面１３に設けたものである。その他の構成部は、図１に示すＨＵＤと同じである。
【００４４】
通風路６は、サイドデフロスタのダクト２１を流れる風をガイド部５に導くものである。通風路６は、メインデフロスタ用入口１３ｂおよびガイド部５と接続されている。ガイド部５が、ＨＵＤに付属したメインデフロスタの噴き出し口として機能する。また、通風路６は、図６に示すように、第１の接続口６ｂと、第２の接続口６ａとを有している。
【００４５】
そして、図５に示すように、第１の接続口６ｂが筐体１のサイドデフロスタ用入口１３ａと接続されている。さらに、ＨＵＤの車両への搭載時では、通風路６の第２の接続口６ａが、サイドデフロスタのダクト２１と接続される。
【００４６】
このように、通風路６がサイドデフロスタのダクト２１から分岐するように接続されている。したがって、サイドデフロスタのダクト２１を流れる風は、サイドデフロスタ用入口１３ａから筐体１の内部に入る風と、通風路６を通る風とに分かれ、ガイド部５およびサイドデフロスタ用出口１４ａから風が吹き出すようになっている。
【００４７】
本実施形態においても、ＨＵＤがデフロスタのダクトとして機能することから、第１実施形態と同様の効果を有している。さらに、本実施形態では、ガイド部５を、通風路６を介してサイドデフロスタのダクト２２に接続することで、ＨＵＤを、メインデフロスタ２２の噴き出し口と独立した噴き出し口を有する構成としている。これにより、本実施形態では、ガイド部５の形状を、メインデフロスタのダクト形状に合わせて設計する必要がないという効果を有している。
【００４８】
（第３実施形態）
第２実施形態では、通風路６により、筐体１の外部でサイドデフロスタのダクト２１を分岐させる場合を例として説明したが、本実施形態のように、サイドデフロスタのダクト２１を流れる分岐させることもできる。
【００４９】
図７、８に、第２実施形態におけるＨＵＤを示す。図７は、ＨＵＤをインストルメントパネルの内部に搭載したときの透過斜視図であり、図８は、ＨＵＤを部分的に分解したときの透過斜視図である。  
【００５０】
本実施形態のＨＵＤは、図１、３に示すＨＵＤにおいて、ガイド部５をメインデフロスタのダクト２２と接続しない構成としたものである。すなわち、本実施形態のＨＵＤは、ガイド部５の側面５ｄを有している点が図１、３に示すＨＵＤと異なる。その他の構成部は、図１に示すＨＵＤと同じである。
【００５１】
本実施形態では、サイドデフロスタ用入口１３ａから筐体１の内部に風が入ると、その風が、メインデフロスタ用出口１１ａとサイドデフロスタ用出口１４ａとから吹き出すようになっている。
【００５２】
（他の実施形態）
（１）第１実施形態では、筐体１の内部のうち、拡大鏡４により仕切られた空間をメインデフロスタ用通風路、サイドデフロスタ用通風路として利用する場合を例として説明したが、例えば、ＨＵＤが拡大鏡４を用いない構成の場合では、筐体１の空間を仕切る仕切り板を、筐体１の内部に配置することもできる。
【００５３】
（２）第２、第３実施形態では、筐体１をサイドデフロスタのダクト２１のみと接続させて、ＨＵＤにおけるメインデフロスタの噴き出し口（ガイド部５）と、サイドデフロスタの噴き出し口（出口１４ａ）とから、風を吹き出す構成を例として説明したが、サイドデフロスタのダクト２１の代わりに、メインデフロスタのダクト２２のみと、筐体１を接続させることもできる。
【００５４】
（３）上記した各実施形態では、フロントガラス２３をコンバイナとして利用する場合を例として説明したが、フロントガラス２３とは別のコンバイナを用いることもできる。この場合、このコンバイナが各図中の拡大鏡４の代わりとしても機能する。
【００５５】
（４）上記した各実施形態では、筐体１にメインデフロスタ用出口１１ａと、サイドデフロスタ用出口１４ａとを設ける場合を例として説明したが、これらの出口のどちらか一方のみを筐体１に設けることもできる。すなわち、筐体１をメインデフロスタもしくはサイドデフロスタのダクトのみとして機能させることもできる。
【００５６】
（５）上記した各実施形態では、ＨＵＤの筐体をデフロスタのダクトとして機能させる場合を例として説明したが、デフロスタに限らず、エアコンのダクトとして機能させることもできる。
【００５７】
例えば、インストルメントパネルの両端に位置するサイドフェース開口部に風を送るためのサイドフェース用エアコンダクトを、ＨＵＤの筐体と接続して、サイドフェース用エアコンダクトとして、ＨＵＤを機能させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１実施形態におけるＨＵＤを、車両のインストルメントパネルの内部に搭載したときの透過斜視図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ’線断面図である。
【図３】図１のヘッドアップディスプレイを部分的に分解したときの透過斜視図である。
【図４】図１のヘッドアップディスプレイの原理を説明するための図である。
【図５】本発明の第２実施形態におけるＨＵＤを、車両のインストルメントパネルの内部に搭載したときの透過斜視図である。
【図６】図５のヘッドアップディスプレイを部分的に分解したときの透過斜視図である。
【図７】本発明の第３実施形態におけるＨＵＤを、車両のインストルメントパネルの内部に搭載したときの透過斜視図である。
【図８】図７のヘッドアップディスプレイを部分的に分解したときの透過斜視図である。
【符号の説明】
【００５９】
１…筐体、２…表示器、３…反射鏡、４…拡大鏡、５…ガイド部、６…通風路、
１１…筐体の上面、１２…筐体の底面、１３、１４、１５、１６…筐体の側面、
１１ａ…メインデフロスタ用出口、１３ａ…サイドデフロスタ用入口、
１３ｂ…メインデフロスタ用入口、１４ａ…サイドデフロスタ用出口、
２１…サイドデフロスタ、２２…メインデフロスタ、
２３…フロントガラス、２４…虚像。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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