(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された送風装置（２０）からの送風空気を車室内へ吹き出す吹出口（２１ａ）へ導く通風路（２２）と、
表示像を表示するための光を投光する表示器（１１）と、
前記表示器より投光された光に基づく前記表示像を、前記通風路から前記吹出口を通って車室内に送風される送風経路上に結像させる光学素子（１２）と、を備え、
前記吹出口は、運転席の略正面に位置し、
前記光学素子は、前記吹出口より前記車両前方側に配置され、
前記光学素子は、前記通風路の一部を構成しており、光透過性を有し、かつ、通気性が無く、
前記光学素子は、一面から他面までを貫通する貫通孔（１２２）が形成された薄板状の素子基板（１２０）と、前記貫通孔の側壁に形成されて光を反射するミラー部（１２１ａ）と、を有し、前記素子基板の一面側の空間から入射した光を前記ミラー部にて反射させて前記素子基板の他面側の空間から出射するよう構成されている空気吹出装置。
【請求項２】
前記通風路は、前記送風空気の向きを変える曲げ部（２２ａ、２２ｃ）を有し、
前記光学素子は、前記通風路の前記曲げ部における外側壁面を構成している請求項１に記載の空気吹出装置。
【請求項３】
前記表示器は、前記光学素子へ向けて前記表示像を表示するための光を、車両上下方向と車幅方向を含む平面に対して交差する方向に投光し、
前記送風装置から前記通風路に導入される前記送風空気の流れは、車両上下方向と車両前後方向を含む平面に対して交差する方向を向いており、
前記光学素子は、前記表示器から投光された光を前記ミラー部にて反射させて前記車両後方へ向けて出射するとともに、前記送風装置からの前記送風空気の流れを前記車両後方に変えるよう配置されている請求項１に記載の空気吹出装置。
【請求項４】
前記吹出口は、インストルメントパネル（１）における車幅方向中央部より前記運転席側に設けられている請求項３に記載の空気吹出装置。
【請求項５】
前記表示器は、前記光学素子へ向けて前記表示像を表示するための光を、車両前後方向と車幅方向を含む面に対して交差する方向に投光し、
前記送風装置から前記通風路に導入される前記送風空気の流れは、車両前後方向と車幅方向を含む面に対して交差する方向を向いており、
前記光学素子は、前記表示器から投光された光を前記ミラー部にて反射させて車両後方へ向けて出射するとともに、前記送風装置からの前記送風空気の流れを前記車両後方に変えるよう配置されている請求項１に記載の空気吹出装置。
【請求項６】
前記吹出口は、インストルメントパネル（１）における車幅方向中央部に設けられている請求項５に記載の空気吹出装置。
【請求項７】
前記吹出口は、少なくとも前記車両の窓（２）へ向けて送風空気を送風することが可能な吹出口である請求項５に記載の空気吹出装置。
【請求項８】
前記表示器は、前記光学素子へ向けて前記表示像を表示するための光を、車両上下方向と車両前後方向を含む平面に対して交差する方向に投光し、
前記送風装置から前記通風路に導入される前記送風空気の流れは、車両上下方向と車両前後方向を含む平面に対して交差する方向を向いており、
前記光学素子は、前記表示器から投光された光を前記ミラー部にて反射させて前記車両後方へ向けて出射するとともに、前記送風装置からの前記送風空気の流れを前記車両後方に変えるよう配置されている請求項１に記載の空気吹出装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願への相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１５年７月１０日に出願された日本特許出願番号２０１５−１３８９５８号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、空気吹出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
従来、空調空気を吹き出す空調ユニットと、空調ユニットから吹き出される空調空気を車室内に吹き出すためのフェイス吹出口とを有し、フェイス吹出口を、計器盤内においてメータ機器の近傍に配置するようにした空気吹出装置が知られている。例えば、特許文献１に、そのような空気吹出装置が記載されている。【０００４】
この装置は、表示パネルから出射された光を相互反射する複数のミラーを有し、ミラーの穴部を通して相互反射された光を車両後側へ出射することにより、相互反射された光に基づく車速情報、エンジン回転数等の各種情報を虚像として表示するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１４８９６４号公報
【発明の概要】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載された装置は、虚像を生成するための複数のミラー等の機構と、空調ユニットから吹き出された空調空気をフェイス吹出口へ導く通風路が別々に構成されているため、大きな搭載スペースが必要となる。
【０００７】
また、上記特許文献１に記載された装置は、ミラーに埃等が付着すると、付着した埃等により、各種情報の表示が不鮮明となる。また、上記特許文献１に記載された装置は、光を出射する表示パネル部がミラーに囲まれた閉空間に配置されているので、ミラーに囲まれた閉空間に熱がこもりやすく、ミラーに熱ひずみが生じやすい。このようにミラーに熱ひずみが生じると、各種情報の表示が歪んで見えてしまう。
【０００８】
本開示は、車室内に送風空気を吹き出すことができる新規な空気吹出装置を提供することを目的とする。
【０００９】
本開示の１つの観点によれば、空気吹出装置は、車室内へ送風空気を吹き出す吹出口と、車両に搭載された送風装置からの送風空気を吹出口へ導く通風路と、表示像を表示するための光を投光する表示器と、表示器より投光された光に基づく表示像を、通風路から吹出口を通って車室内に送風される送風経路上に結像させる光学素子と、を備え、吹出口は、運転席の略正面に位置し、光学素子は、吹出口より車両前方側に配置され、光学素子は、通風路の一部を構成しており、光透過性を有し、かつ、通気性が無く、光学素子は、一面から他面までを貫通する貫通孔（１２２）が形成された薄板状の素子基板（１２０）と、貫通孔の側壁に形成されて光を反射するミラー部（１２１ａ）と、を有し、素子基板の一面側の空間から入射した光をミラー部にて反射させて素子基板の他面側の空間から出射するよう構成されている。
【００１０】
このような構成によれば、光学素子は、表示器より投光された光に基づく表示像を、通風路から吹出口を通って車室内に送風される送風経路上に結像させるので、送風経路上に表示像を表示させるだけでなく、表示像により吹出口を隠すことができ車両の乗員に良好な見栄えを提供できる。また、光学素子は、通風路の一部を構成しており、表示器より投光された光に基づく表示像を、通風路から吹出口を通って車室内に送風される送風経路上に結像させる機能と、送風装置からの送風空気を吹出口へ導く通風路の一部としての機能を兼ね備えているので、空気吹出装置の省スペース化が可能である。また、光学素子が通風路の一部を構成しているので、光学素子に埃等が付着しても送風空気により埃等が除去され、埃等の付着により表示像が不鮮明となることを防止することができ、更に、光学素子が送風空気により冷却され、熱ひずみにより表示像が歪んで見えてしまうといったことを防止することもできる。このように、車室内に送風空気を吹き出すことができる新規な空気吹出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る空気吹出装置の車室内における配置と本空気吹出装置から車室内へ吹き出される空気の流れを示した模式図である。
【図２】車両前方部分を車両上方から見下ろしたときの空気吹出装置の車室内における配置と空気吹出装置から車室内へ吹き出される空気の流れを示した模式図である。
【図３】インストルメントパネルにおける吹出口の配置を示した図である。
【図４】光学素子の構成および作動について説明するための図である。
【図５】マイクロミラーアレイの断面拡大図である。
【図６】第２実施形態に係る空気吹出装置のダクトの構成を示した図である。
【図７】第３実施形態に係る空気吹出装置の車室内における配置と本空気吹出装置から車室内へ吹き出される空気の流れを示した模式図である。
【図８】第４実施形態に係る空気吹出装置の車室内における配置と本空気吹出装置から車室内へ吹き出される空気の流れを示した模式図である。
【図９】第５実施形態に係る空気吹出装置のマイクロミラーアレイの断面拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施形態について図に基づいて説明する。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。
【００１３】
（第１実施形態）
本実施形態に係る空気吹出装置について、図１〜図５を参照して説明する。図１は、車両左側方から見たときの空気吹出装置の車室内における配置を示した模式図である。図１中の矢印ＤＲ１は車両上下方向を示し、矢印ＤＲ２は車両前後方向を示している。図２は、車両前方部分を車両上方から見下ろしたときの本空気吹出装置の車室内における配置を示した模式図である。図２中における矢印ＤＲ３は車幅方向を示している。車両上下方向ＤＲ１、車両前後方向ＤＲ２および車両幅方向ＤＲ３は互いに直交する方向である。
【００１４】
本空気吹出装置は、空調ユニット２０、吹出口２１ａ、ダクト２２およびＨＵＤ１０を備えている。ＨＵＤはヘッドアップユニットまたはヘッドアップディスプレイの略である。
【００１５】
空調ユニット２０は、吹出口２１ａから車室内へ送風する送風空気の状態、具体的には、吹出温度および風量を調整して、送風空気を送風する送風装置である。空調ユニット２０は、いずれも不図示の空調ケースと、送風機と、冷却器と、加熱器と、エアミックスドアと、各種制御を行う制御装置等を有している。送風機は、空調ケース内に空気流れを発生させる送風ファンを有する。冷却器は、空調ケース内に配置されて、空調ケース内を流れる空気を冷却する。加熱器は、冷却器の空気流れ下流側に配置されて、冷却器から流出した空気を加熱する。エアミックスドアは、冷却器で冷却された冷風と加熱器で加熱された温風の風量割合を調整する。
【００１６】
制御装置は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成される。制御装置は、そのＲＯＭ等の記憶部に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算処理を行い、送風ファン、エアミックスドア等の各種機器の作動を制御する。ＲＡＭ、ＲＯＭ等は、非遷移的実体的記憶媒体である。
【００１７】
空調ユニット２０には、ダクト２２が接続されている。ダクト２２は、空調ユニット２０からの送風空気を吹出口２１ａへと導く通風路である。
【００１８】
吹出口２１ａは、空調ユニット２０からダクト２２を通って導入される送風空気を車室内に吹き出すものである。図３に示すように、本実施形態の吹出口２１ａは、インストルメントパネル１における運転席の略正面の位置であって、スピードメータ、タコメータ等のメータ機器が配置される位置に設けられている。すなわち、図１、図２に示したように、吹出口２１ａは、インストルメントパネル１における車幅方向中央部より運転席側で、かつ、ステアリング３の頂部Ｔより車両下側に設けられている。
【００１９】
運転席の略正面には、乗員３００により操作されるステアリング３が配置されている。ステアリング３は、ステアリング支持部３ａにより回動可能に支持されている。
【００２０】
インストルメントパネル１には、吹出口２１ａの上側を覆うメータフード２３が設けられている。メータフード２３は、吹出口２１ａの上側にて車両幅方向へ広がるように設けられ、吹出口２１ａよりも車両後方へ突き出ている。ただし、メータフード２３の下側にメータ機器は設けられていない。
【００２１】
また、インストルメントパネル１には、センタディスプレイ３０が配置されている。このセンタディスプレイ３０は、例えば、ナビゲーションシステムやオーディオシステムのディスプレイとして機能するものであり、インストルメントパネル１における車幅方向中央部に配置されている。
【００２２】
また、インストルメントパネル１には、車両前面のフロントガラス２に向けて送風空気を吹き出すデフロスタ吹出口３１が設けられている。デフロスタ吹出口３１は、インストルメントパネル１における車両前方側に設けられている。
【００２３】
図１、図２に示したように、ＨＵＤ１０は、表示器１１と光学素子１２を有している。
【００２４】
表示器１１は、光学素子１２よりも車両前方に配置されている。表示器１１は、液晶パネルと、液晶パネルを背面側から照明するＬＥＤバックライトとを有する。表示器１１は不図示の表示制御装置から映像情報を取得し、ＬＥＤバックライトからの光を受けてこの映像情報を表示するための光を光学素子１２へ向けて投光する。
【００２５】
光学素子１２は、表示器１１より投光された光に基づく映像情報を実像として表示するものである。図４に示すように、本実施形態における光学素子１２は、一面から他面までを貫通する貫通孔１２２が形成された薄板状の金属製の素子基板１２０を有している。この素子基板１２０には、多数のマイクロミラーアレイ１２１が並べて配置されている。
【００２６】
具体的には、マイクロミラーアレイ１２１には、断面矩形状の多数の貫通孔１２２が格子状に形成され、各貫通孔１２２の隣接する側壁を鏡面とする２面コーナーリフレクタ１２１ａが形成されている。２面コーナーリフレクタ１２１ａは、表示器１１より投光された光を反射させるミラー部である。本実施形態における貫通孔１２２の側壁には鏡面加工が施されている。なお、貫通孔１２２はマイクロミラーアレイ１２１に対して微細であるため、図４では、貫通孔１２２を拡大誇張して示している。
【００２７】
このような２面コーナーリフレクタを平面内に並べると、点光源から発せられた光線は、あらゆる２面コーナーリフレクタ１２１ａによって反射され、素子基板１２０を対称面とする面対称位置を通過する。
【００２８】
これにより、素子基板１２０の一面側の空間に配置される被投影物Ｏの実像が、素子基板１２０の他面側の空間における面対称位置に、鏡映像Ｐとして結像するよう作用する。このような鏡映像は、非常にきれいな収差のない立体像となる。また、本光学素子１２は、透過型の面対称結像光学素子であり、２次元に限定せず、３次元立体映像の鏡像を実像として得ることも可能である。
【００２９】
このように、被投影物の実像を光学素子１２の他面側の空間における面対称位置に鏡映像として結像させる技術は、例えば、（１）国際公開第２００７／１１６６３９号パンフレット、（２）「微小２面コーナーリフレクタアレイを用いた面対称結像素子」、映像情報メディア学会技術報告、Ｖｏｌ３０、Ｎｏ５２、４９頁−５２頁、２００６年１０月１８日等に記載されている公知の技術である。
【００３０】
本空気吹出装置においては、光学素子１２の一面側に配置された表示器１１より投光された光に基づく表示像１００として車両情報の実像を、光学素子１２の他面側の空間における光学素子１２を対称面とする面対称位置となる吹出口２１ａ内に結像させる。したがって、表示器１１は、表示像１００を結像させる位置に対し、光学素子１２の一面側の空間における面対称位置となる位置に配置されている。
【００３１】
また、本実施形態の光学素子１２は、図５に示すように、素子基板１２０に形成された貫通孔１２２の内部に光を透過する光透過部材１２３が埋設されている。光透過部材としては、例えば、透明ガラスあるいは透明樹脂を採用することができる。貫通孔１２２の内部に光透過部材を埋設することで貫通孔１２２を送風空気が通過しないようにすることが可能となる。このように、本実施形態の光学素子１２は、光透過性を有し、かつ、通気性が無い。
【００３２】
次に、上記構成における空気吹出装置の空調装置としての作動について説明する。乗員の操作等により操作パネルから制御装置へ作動信号が入力されると、制御装置が各種機器の制御信号を決定し、決定した制御信号を各種機器へ出力する。そして、制御装置から出力される制御信号によって、送風機が作動するとともに、エアミックスドア等が制御される。
【００３３】
これにより、送風機によって送風された送風空気は、冷却器、加熱器、エアミックスドアにて所望の温度に調整される。そして、冷却器、加熱器、エアミックスドアにて温度調整された送風空気は、ダクト２２を通って吹出口２１ａから車室内に吹き出される。
【００３４】
本実施形態の光学素子１２は、ダクト２２の一部を構成している。より具体的には、ダクト２２は、送風空気の向きを変える曲げ部２２ａを有している。ダクト２２の曲げ部２２ａは開口しており、この曲げ部２２ａに光学素子１２が配置されている。すなわち、光学素子１２は、ダクト２２の曲げ部（すなわちコーナー）２２ａにおける外側壁面を構成している。また、光学素子１２は、吹出口２１ａより車両前側に配置されている。図１、図２の矢印Ｗに示すように、送風機によって送風された送風空気は、ダクト２２内を通ってダクト２２の曲げ部を構成する光学素子１２に当たってその向きが変えられ、吹出口２１ａから車室内に吹き出される。
【００３５】
すなわち、本実施形態の空気吹出装置においては、表示器１１は、光学素子１２へ向けて表示像を表示するための光を、略水平方向に投光する。そして、空調ユニット２０からダクト２２に導入される送風空気の流れは、車両の略車幅方向で、かつ、略水平方向を向くようになっている。また、光学素子１２は、表示器１１から投光された光を２面コーナーリフレクタ１２１ａにて反射させて車両後方へ向けて、かつ、略水平方向に出射する。それと共に、光学素子１２は、空調ユニット２０からの送風空気の向きを車両後方で、かつ、略水平方向に変えるよう配置されている。
【００３６】
次に、上記構成における空気吹出装置のＨＵＤ１０の作動について説明する。乗員の操作等により車両のイグニッションスイッチがオン状態になると、表示器１１は、不図示の表示制御装置から映像情報を取得し、バックライトからの光を受けてこの映像情報を表示するための光を光学素子１２へ向けて投光する。本実施形態において、映像情報には、スピードメータ、タコメータ、車両後方撮影映像等の各種情報が含まれる。
【００３７】
表示器１１から投光された光は、図１、図２の矢印Ｖに示すように、光学素子１２の一面側から光学素子１２に入射した後、光学素子１２に設けられた２面コーナーリフレクタ１２１ａに反射し、光学素子１２の他面側から出射して乗員の目に到達する。この際、表示器１１から投光された光に基づく車両情報は、光学素子１２の反対側の空間における面対称位置に実像として結像する。
【００３８】
したがって、乗員は吹出口２１ａの内部のダクト２２（例えば光学素子１２）を視認することなく、車両情報を実像として視認することとなる。すなわち、乗員に吹出口２１ａの存在を感じさせることなく送風空気を送風することができる。
【００３９】
また、インストルメントパネル１の表面は、各種操作部、各種表示部、各種空調吹出口等、多様な用途で占有されるが、上記したように、車両像の表示部から送風空気が吹き出される。すなわち、吹出口２１ａが設けられた部位を車両像の表示部としても兼用できるため、吹出口２１ａと表示部を別々に設けた場合と比較して、インストルメントパネル１の表面を占有するスペースを小さくすることができる。
【００４０】
上記した構成によれば、光学素子１２は、表示器１１より投光された光に基づく表示像を、ダクト２２から吹出口２１ａを通って車室内に送風される送風経路上に結像させるので、送風経路上に表示像を表示させるだけでなく、表示像により吹出口２１ａを隠すことができ車両の乗員に良好な見栄えを提供できる。
【００４１】
また、光学素子１２は、ダクト２２の一部を構成している。そして光学素子１２は、表示器１１より投光された光に基づく表示像を、ダクト２２から吹出口２１ａを通って車室内に送風される送風経路上に結像させる機能と、空調ユニット２０からの送風空気を吹出口へ導く通風路の一部としての機能を兼ね備えている。したがって、空気吹出装置の省スペース化が可能である。また、光学素子１２がダクト２２の一部を構成しているので、光学素子１２に埃等が付着しても送風空気により埃等が除去され、埃等の付着により表示像が不鮮明となることを防止することができ、更に、光学素子１２が送風空気により冷却され、熱ひずみにより表示像が歪んで見えてしまうといったことを防止することもできる。このように、車室内に送風空気を吹き出すことができる新規な空気吹出装置を提供することができる。
【００４２】
また、光学素子１２は、吹出口２１ａより車両前方側に配置されている。したがって、簡素な構成で、表示器１１より投光された光に基づく表示像を、ダクト２２から吹出口２１ａを通って車室内に送風される送風経路上に結像させることができる。
【００４３】
また、ダクト２２は、送風空気の向きを変える曲げ部２２ａを有し、光学素子１２は、ダクト２２の曲げ部２２ａにおける外側壁面を構成している。このため、光学素子１２に送風空気が直接当たり、光学素子１２に付着した埃等を効率よく除去することが可能であり、また、送風空気による光学素子１２の冷却性を向上することも可能である。
【００４４】
また、表示器１１は、光学素子１２へ向けて表示像を表示するための光を略水平方向に投光し、空調ユニット２０からダクト２２に導入される送風空気の流れは、車両の車幅方向で、かつ、略水平方向を向くようになっている。さらに、光学素子１２は、表示器１１から投光された光をマイクロミラーアレイ１２１にて反射させて車両後方へ向けて、かつ、略水平方向に出射するとともに、空調ユニット２０からの送風空気の向きを車両後方で、かつ、略水平方向に変えるよう配置されている。このような構成により、空気吹出装置を搭載するスペースの高さ制限を少なくすることができる。例えば、インストルメントパネル１の内部の搭載スペースの高さが低くても空気吹出装置を搭載することが可能である。このため、ステアリング支持部３ａの配置に関する自由度を向上することができる。
【００４５】
また、吹出口２１ａは、インストルメントパネル１における車幅方向中央部より運転席側に設けられているので、運転席の乗員の近くに表示像を表示することができる。
【００４６】
なお、本実施形態において、表示器１１は、光学素子１２へ向けて表示像を表示するための光を略水平方向に投光する。そして、空調ユニット２０からダクト２２に導入される送風空気の流れは、車両の車幅方向で、かつ、略水平方向を向くようになっている。しかし、例えば、表示器１１は、光学素子１２へ向けて表示像を表示するための光を、車両上下方向と車幅方向を含む平面に対して交差する方向に投光してもよい。さらに、、空調ユニット２０からダクト２２に導入される送風空気の流れは、車両上下方向と車両前後方向を含む平面に対して交差する方向を向くように構成されてもよい。さらに、光学素子１２は、表示器１１から投光された光をミラー部１２１ａにて反射させて車両後方へ向けて出射するとともに、空調ユニット２０からの送風空気の流れを車両後方に変えるよう構成することもできる。このような構成により、空気吹出装置を搭載するスペースの高さ制限を少なくすることができる。
【００４７】
また、他の例として、表示器１１は、光学素子１２へ向けて表示像を表示するための光を車両の車幅方向で、かつ、略水平方向に投光してもよい。このとき、空調ユニット２０からダクト２２に導入される送風空気の流れは、車両の車幅方向で、かつ、略水平方向を向くようになっている。この例では、表示器１１から光が投光される方向と、送風空気の流れ方向（すなわち通風路の伸びる方向）が同じである。
【００４８】
さらに、表示器１１は、光学素子１２へ向けて表示像を表示するための光を、車両上下方向と車両前後方向を含む平面に対して交差する方向に投光してもよい。さらに、、空調ユニット２０からダクト２２に導入される送風空気の流れは、車両上下方向と車両前後方向を含む平面に対して交差する方向を向くように構成されてもよい。さらに、光学素子１２は、表示器１１から投光された光をミラー部１２１ａにて反射させて車両後方へ向けて出射するとともに、空調ユニット２０からの送風空気の流れを車両後方に変えるよう構成することもできる。
【００４９】
（第２実施形態）
第２実施形態に係る空気吹出装置について図６を参照して説明する。上記第１実施形態では、ダクト２２の曲げ部２２ａで送風空気の向きが変えられ、吹出口２１ａから車室内へ送風される構成となっている。これに対し、本実施形態では、ダクト２２に設けられた分岐部２２ｂで送風空気が分岐し、吹出口２１ａおよび吹出口２１ｂから車室内へ送風される構成となっている。
【００５０】
吹出口２１ｂは、インストルメントパネル１における吹出口２１ａより車両右方向に配置されるフェイス吹出口である。
【００５１】
本実施形態におけるダクト２２は、吹出口２１ａと連通する第１ダクト２２１と、吹出口２１ｂと連通する第２ダクト２２２を有している。
【００５２】
ダクト２２は、第１ダクト２２１と第２ダクト２２２を接続している分岐部２２ｂで分岐している。
【００５３】
ダクト２２は、第１ダクト２２１と第２ダクト２２２の分岐部２２ｂに、送風空気の向きを変える曲げ部（すなわちコーナー）２２ｃを有している。ダクト２２の曲げ部２２ｃは開口しており、この曲げ部２２ｃの開口した部位に光学素子１２が配置されている。すなわち、光学素子１２は、ダクト２２の曲げ部２２ｃにおける外側壁面を構成している。
【００５４】
空調ユニット２０よりダクト２２に導入され送風空気の一部は、ダクト２２の曲げ部２２ｃに設けられた光学素子１２により向きが変えられ、第１ダクト２２１および吹出口２１ａを通って車室内に送風される。また、空調ユニット２０よりダクト２２に導入された送風空気の残りは、第２ダクト２２２および吹出口２１ｂを通って車室内に送風される。
【００５５】
上記したようにダクト２２は、第１ダクト２２１と第２ダクト２２２を接続している分岐部２２ｂを有し、この分岐部２２ｂに設けられた曲げ部２２ｃに光学素子１２が配置される。この光学素子１２が、ダクト２２の曲げ部２２ｃにおける外側壁面を構成している。このため、光学素子１２に送風空気が直接当たり、光学素子１２に付着した埃等を効率よく除去することが可能であり、また、送風空気による光学素子１２の冷却性を向上することも可能である。
【００５６】
（第３実施形態）
第３実施形態に係る空気吹出装置について図７を参照して説明する。上記第１実施形態の空気吹出装置では、インストルメントパネル１における運転席の略正面であって、メータ機器が配置される位置に吹出口２１ａが配置され、この吹出口２１ａから送風される送風経路上に表示像１００が表示される。これに対し、本実施形態の空気吹出装置は、インストルメントパネル１における車幅方向中央部であって、車両のセンタディスプレイが配置される位置に吹出口２１ｃが配置され、この吹出口２１ｃから送風される送風経路上に表示像２５が表示されるよう構成されている。このため、本実施形態においては、車両のセンタディスプレイが配置される位置にセンタディスプレイは設けられていない。なお、本実施形態においては、第１実施形態において吹出口２１ａが配置されていた位置には、スピードメータ、タコメータ等のメータ機器が設けられている。
【００５７】
また、上記第１実施形態の空気吹出装置は、表示器１１から光学素子１２へ向けて表示像を表示するための光を略水平方向に投光し、空調ユニット２０からダクト２２に導入される送風空気は、車両の車幅方向を向き、かつ、略水平方向を向くようになっている。これに対し、本実施形態の空気吹出装置では、表示器１１は、光学素子１２へ向けて表示像を表示するための光を略鉛直下向きに投光し、空調ユニット２０からダクト２２に導入される送風空気の向きは、略鉛直上向きとなっている。
【００５８】
更に、本実施形態の空気吹出装置では、光学素子１２は、表示器１１から投光された光をマイクロミラーアレイ１２１にて反射させて車両後方へ向けて出射するとともに、空調ユニット２０からの送風空気の向きを車両後方に変えるよう配置されている。
【００５９】
次に、上記構成における空気吹出装置の空調装置としての作動について説明する。乗員の操作等により操作パネルから制御装置へ作動信号が入力されると、制御装置が各種機器の制御信号を決定し、決定した制御信号を各種機器へ出力する。そして、制御装置から出力される制御信号によって、送風機が作動するとともに、エアミックスドア等が制御される。
【００６０】
これにより、送風機によって送風された送風空気は、冷却器、加熱器、エアミックスドアにて所望の温度に調整される。そして、冷却器、加熱器、エアミックスドアにて温度調整された送風空気は、ダクト２２を通って吹出口２１ｃから車室内に吹き出される。
【００６１】
次に、上記構成における空気吹出装置のＨＵＤ１０の作動について説明する。乗員の操作等により車両のイグニッションスイッチがオン状態になると、表示器１１は、不図示の表示制御装置から映像情報を取得し、ＬＥＤバックライトからの光を受けてこの映像情報を表示するための光を光学素子１２へ向けて投光する。本実施形態において、映像情報には、ナビゲーション画面、オーディオ画面、テレビ映像情報、車両後方撮影映像等の各種情報が含まれる。
【００６２】
表示器１１から投光された光は、図７の矢印Ｖに示すように、光学素子１２の一面側から光学素子１２に入射した後、光学素子１２に設けられた２面コーナーリフレクタ１２１ａに反射し、光学素子１２の他面側から出射して乗員の目Ｅに到達する。この際、表示器１１から投光された光に基づく映像情報は、光学素子１２の反対側の空間における、光学素子１２を対象面とする面対称位置に実像として結像する。
【００６３】
本実施形態では、上記第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。
【００６４】
また、上記したように、表示器１１は、光学素子１２へ向けて表示像を表示するための光を略鉛直下向きに投光し、空調ユニット２０からダクト２２に導入される送風空気の流れは、車両上向きとなっている。さらに、光学素子１２は、表示器１１から投光された光をマイクロミラーアレイ１２１にて反射させて後方へ向けて出射するとともに、空調ユニット２０からの送風空気の流れを車両後方に変えるよう配置されている。このような構成により、空気吹出装置を搭載するスペースの車両前後方向の長さおよび車幅方向の長さの制限を少なくすることができる。例えば、インストルメントパネル１の内部の搭載スペースの車両前後方向の長さおよび搭載スペースの車幅方向の長さが短くても空気吹出装置を搭載することが可能である。
【００６５】
また、上記したように、吹出口２１ｃは、インストルメントパネル１における車幅方向中央部であって、車両のセンタディスプレイが配置される位置に設けられている。このような構成により、運転席と助手席だけでなく後部座席へ向けて送風空気を送風することも可能である。また、空調ユニット２０は、車幅方向中央部に配置されることが多いため、このような場合、空調ユニット２０から送風される送風空気を長さの短いダクト２２で吹出口２１ｃに導入することができ、熱損失を低減することが可能である。
【００６６】
なお、本実施形態において、表示器１１は、光学素子１２へ向けて表示像を表示するための光を車両下向きに投光し、空調ユニット２０からダクト２２に導入される送風空気の流れは、車両上向きとなっているが、例えば、表示器１１は、光学素子１２へ向けて表示像を、車両前後方向と車幅方向を含む面に対して交差する方向に投光し、空調ユニット２０からダクト２２に導入される送風空気の流れは、車両前後方向と車幅方向を含む面に対して交差する方向を向くように構成してもよい。さらに、光学素子１２は、前記表示器から投光された光をミラー部１２１ａにて反射させて車両後方へ向けて出射するとともに、空調ユニット２０からの送風空気の流れを車両後方に変えるよう構成することもできる。空気吹出装置を搭載するスペースの車両前後方向の長さおよび車幅方向の長さの制限を少なくすることができる。
【００６７】
また、本実施形態は第１実施形態に基づいた実施形態であるが、本実施形態を前述の第１〜第２実施形態のうちの何れかと組み合わせることも可能である。
【００６８】
（第４実施形態）
第４実施形態に係る空気吹出装置について図８を参照して説明する。上記第１実施形態の空気吹出装置では、メータ機器が配置される位置に吹出口２１ａが配置され、この吹出口２１ａから送風される送風経路上に表示像１００が表示されるよう構成されている。これに対し、本実施形態の空気吹出装置は、フロントガラス２へ向けて送風空気を送風するデフロスタ吹出口２１ｄから送風される送風経路上に表示像２５が表示されるよう構成されている。このため、本実施形態においては、メータ機器が配置される位置には、スピードメータ、タコメータ等のメータ機器が設けられている。
【００６９】
デフロスタ吹出口２１ｄは、フロントガラス２へ向けて送風空気を送風する吹出口であり、インストルメントパネル１における車両前方端に配置されている。このため、デフロスタ吹出口２１ｄから送風される送風経路上に表示像を表示させることで、乗員に少ない視線移動で表示像を視認させることができる。
【００７０】
本実施形態では、上記第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。
【００７１】
なお、本実施形態は第１実施形態に基づいた実施形態であるが、本実施形態を前述の第１〜第３実施形態のうちの何れかと組み合わせることも可能である。
【００７２】
また、本実施形態では、フロントガラス２へ向けて送風空気を送風するデフロスタ吹出口２１ｄから送風される送風経路上に表示像が表示されるよう構成したが、このような構成に限定されるものではない。例えば、少なくとも車両の窓２へ向けて送風空気を送風することが可能な吹出口から送風される送風経路上に表示像が表示されるよう構成してもよい。
【００７３】
（第５実施形態）
第５実施形態に係る空気吹出装置について図９を参照して説明する。上記第１実施形態の空気吹出装置では、光学素子１２の素子基板１２０に形成された貫通孔１２２の内部に光を透過する光透過部材１２３が埋設されている。これに対し、本実施形態の空気吹出装置では、光学素子１２の素子基板１２０の一面側に光を透過する光透過部材１２４が接着されている。光透過部材１２４は、素子基板１２０の一面側全体を覆うように配置されている。光透過部材１２４は、例えば、透明ガラスあるいは透明樹脂を採用することができる。送風空気が素子基板１２０における送風空気が通過する側の面に沿って滑らかに流れるよう、光透過部材１２４は、素子基板１２０における送風空気が通過する側の面に配置されている。この光透過部材１２４により、貫通孔１２２を送風空気が通過しないようにすることが可能となっている。このように、本実施形態の光学素子１２は、光透過性を有し、かつ、通気性が無い。
【００７４】
なお、本実施形態は第１実施形態に基づいた実施形態であるが、本実施形態を前述の第１〜第４実施形態のうちの何れかと組み合わせることも可能である。
【００７５】
また、光透過部材１２４を、素子基板１２０における送風空気が通過する側の面と反対側の面に配置するようにしてもよい。
【００７６】
（他の実施形態）
（１）上記実施形態では、表示器１１より投光された光に基づく表示像を実像として送風経路上に結像させる光学素子１２を備えた構成を示した。しかし、例えば、表示器１１より投光された光に基づく表示像を虚像として送風経路上に結像させる光学素子を備えた構成としてもよい。
【００７７】
（２）上記各実施形態における光学素子１２は、表示器１１より投光された光を反射させるミラー部１２１ａを有する。そして、光学素子１２は、表示器１１より投光された光をミラー部１２１ａに反射させて、表示器より投光された光に基づく像を、ダクト２２から吹出口２１ａを通って車室内に送風される送風経路上に結像させる。しかし、このような構成のものに限定されるものではない。例えば、光の屈折を利用して表示器より投光された光に基づく像を、ダクト２２から吹出口２１ａを通って車室内に送風される送風経路上に結像させるようにしてもよい。
【００７８】
（３）上記各実施形態における表示器１１は、車両情報を表示するための光を投光するようにした。しかし、表示器１１が投光する光は、必ずしも車両情報を表示するための光でなくてもよい。
【００７９】
（４）上記実施形態では、素子基板１２０に形成された貫通孔１２２の内部に光を透過する光透過部材を埋設するようにした。しかし、貫通孔１２２の少なくとも１部に光透過部材を埋設しないようにして素子基板１２０の一部を送風空気が通過するようにしてもよい。これにより、貫通孔１２２を通過した送風空気で表示器１１を冷却することが可能である。
【００８０】
（５）上記実施形態では、素子基板１２０に形成された貫通孔１２２の内部に光を透過する光透過部材を埋設するようにした。しかし、素子基板１２０と重ねて透明な薄膜状の光透過部材を設け、この光透過部材により素子基板１２０を送風空気が通過しないようにしてもよい。
【００８１】
（６）光透過性を有し、かつ、通気性が無い光学素子としては、上記各実施形態の光学素子１２以外にも、穴が空いていないシート状のホログラム記録媒体等を用いて実現することができる。
【００８２】
なお、本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。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。
【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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【図９】
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