(57)【要約】【課題】表示部材の温度上昇に伴い表示に異常が生じることを抑制する表示装置を提供する。【解決手段】ヘッドアップディスプレイ装置は、画像に対応する表示光を発する表示面２１ａを含む、板状の表示部材２１と、表示部材２１の表示面２１ａに、透明接着剤２４を介して接着される透明部材２２と、を備える。透明部材２２は、水晶よりも低い熱伝導率を有する材質、例えばガラス材からなる。また、熱量が表示部材２１に加えられることにより表示部材２１の温度上昇が予想される温度上昇時間において、表示部材２１の温度が、表示部材２１の表示に異常が生じることが予想される耐熱温度未満となるように、表示部材２１及び透明部材２２を合わせた全体の熱容量が設定される。さらに、表示部材２１及び透明部材２２を接着した構成における表示面２１ａに沿う面方向の熱抵抗が、透明部材２２が接着されていない表示部材２１の熱抵抗未満となるように設定される。【選択図】図３
2017083699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像に対応する表示光を発する表示面を含む、板状の表示部材と、
前記表示部材の前記表示面に、透明接着剤を介して接着される透明部材と、を備え、
前記透明部材は、水晶よりも低い熱伝導率を有する材質からなり、
熱量が前記表示部材に加えられることにより前記表示部材の温度上昇が予想される温度上昇時間において、前記表示部材の温度が、前記表示部材の表示に異常が生じることが予想される耐熱温度未満となるように、前記表示部材及び前記透明部材を合わせた全体の熱容量が設定され、
前記表示部材及び前記透明部材を接着した構成における前記表示面に沿う面方向の熱抵抗が、前記透明部材が接着されていない前記表示部材の熱抵抗未満となるように設定される、
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記表示部材からの前記表示光を投射部材に向けて反射する凹面鏡を備え、
前記温度上昇時間は、前記凹面鏡が太陽光を反射することで形成される焦点が前記表示部材を通過するのに要する時間に基づき設定されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記表示光の元になる光を前記表示部材に照射する光源を備え、
前記表示装置は、車両の車室内に搭載され、
前記温度上昇時間は、前記車両のイグニッションスイッチがオンに切り替えられることに伴って前記光源から前記表示部材への前記光の照射が開始されたときに始まる、
ことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記表示部材の縁部に沿って位置する枠体を備え、
前記枠体は、前記透明部材の側面に当接する位置決め部を備える、
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記透明部材は、前記表示部材の前記表示面に沿った方向において、前記枠体から突出して位置する被保持部を備え、
前記表示装置は、
前記表示部材及び前記透明部材を収納する筐体と、
前記被保持部を把持することで前記表示部材を前記筐体に連結する把持部材と、を備える、
ことを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記透明部材における表面及び裏面の少なくとも一方に形成され、前記表示光の元になる光を除く波長帯のうち少なくとも一部の波長帯の光を反射する薄膜層を備えた、
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記表示光の元になる光を前記表示部材に照射する光源と、
前記透明部材における表面及び裏面の少なくとも一方に形成され、前記光源から照射される前記光の偏光方向とは異なる特定方向に偏光した光を反射する薄膜層と、を備えた、
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記透明部材における表面及び裏面の少なくとも一方に形成され、前記面方向において前記透明部材よりも高い熱伝導率を有するコーティング層又はフィルム層を備えた、
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項９】
前記透明部材の表面は、前記表示部材の前記表示面に対して傾斜していて、
前記透明部材の前記表面及び前記表示部材の前記表示面は、前記表示光の光線方向に対して傾斜している、
ことを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、表示装置には、好適な表示を維持する観点から、温度上昇を抑制する放熱手段が設けられていた。
例えば、特許文献１に記載の表示装置は、液晶パネルと、その液晶パネルを把持するようにその周囲を囲む導熱部材と、その導熱部材の内部を通るヒートパイプと、を備える。液晶パネルの熱は、導熱部材に伝わり、さらに、その熱は、ヒートパイプ内を環流する冷媒（例えば、水）により放熱される。ヒートパイプは、液晶パネルとヒートパイプとの温度差が大きいほど効率的に液晶パネルの放熱を行うことができる。
【０００３】
また、例えば、特許文献２に記載の表示装置は、例えば液晶パネルの表面に位置し、サファイア又は水晶（石英）からなる透明部材と、液晶パネルを保持する保持枠と、その保持枠に固定される固定部材と、固定部材に連結される放熱フィンと、を備える。液晶パネルの熱は、透明部材から固定部材を介して放熱フィンに放熱可能に構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−８９７２１号公報
【特許文献２】特開２００５−１３４８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の構成において、ヒートパイプは、冷媒の温度が下げられることで、液晶パネルとヒートパイプとの温度差が大きくなった後に、有効に液晶パネルの放熱を行うことができる。このため、ヒートパイプでは、有効に放熱が開始されるタイミングが遅延する。同様に、上記特許文献２の構成においても、放熱フィンは、液晶パネルと放熱フィンとの温度差が大きくなった後に、有効に液晶パネルの放熱を行うことができる。このため、放熱フィンでも、有効に放熱が開始されるタイミングが遅延する。
【０００６】
さらに、例えば、車室内等の表示装置の雰囲気温度が高い状況にあっては、雰囲気温度と液晶パネルの耐熱温度との温度差が小さくなる。具体的には、車室内の雰囲気温度が８５℃まで上昇した場合、液晶パネルにおける液晶素子の耐熱温度であるボナンザ発生温度は１０５℃程度であって、液晶パネルの偏光板の耐熱温度は９５℃程度であるため、その温度差は２０℃〜３０℃程度である。この状況において、太陽光が液晶パネル付近に集光されたり、光源からの光が液晶パネルに照射されたりすることで、ヒートパイプ又は放熱フィンが有効に機能できないほど短い時間内に２０℃〜３０℃を超えて温度上昇すると、液晶パネルの温度が液晶パネルの耐熱温度を超えて、液晶パネルの表示に異常が生じるおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、表示部材の温度上昇に伴い表示に異常が生じることを抑制する表示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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の表示装置は、画像に対応する表示光を発する表示面を含む、板状の表示部材と、前記表示部材の前記表示面に、透明接着剤を介して接着される透明部材と、を備え、前記透明部材は、水晶よりも低い熱伝導率を有する材質からなり、熱量が前記表示部材に加えられることにより前記表示部材の温度上昇が予想される温度上昇時間において、前記表示部材の温度が、前記表示部材の表示に異常が生じることが予想される耐熱温度未満となるように、前記表示部材及び前記透明部材を合わせた全体の熱容量が設定され、前記表示部材及び前記透明部材を接着した構成における前記表示面に沿う面方向の熱抵抗が、前記透明部材が接着されていない前記表示部材の熱抵抗未満となるように設定される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、表示部材の温度上昇に伴い表示に異常が生じることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置が搭載された車両の模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の構成を示す概略図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る表示ユニットにおける図５のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る表示ユニットにおける図５のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る表示ユニットの平面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る表示部材の温度変化を示したグラフである。
【図７】本発明の第１実施形態に係る表示部材の平面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る表示ユニットにおける図５のＡ−Ａ線断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の構成を示す概略図である。
【図１０】本発明の変形例に係る表示ユニットにおける図５のＡ−Ａ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る表示装置をヘッドアップディスプレイ装置に適用した第１実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置１００は、車両２のダッシュボードに搭載されている。ヘッドアップディスプレイ装置１００は、車両２における投射部材の一例であるフロントガラス３に表示光Ｌを投射する。運転者（視認者）５は、フロントガラス３に反射した表示光Ｌを受けて、フロントガラス３を通して見える実景に重畳する虚像Ｖを視認できる。
【００１３】
（ヘッドアップディスプレイ装置の構成）
図２に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置１００は、表示ユニット２０と、光源ユニット３０と、平面鏡６０と、凹面鏡７０と、筐体１０と、を備える。
【００１４】
筐体１０は、例えば黒色の遮光性合成樹脂により箱状に形成されている。筐体１０の内部には、表示ユニット２０、光源ユニット３０、平面鏡６０及び凹面鏡７０が収納されている。筐体１０は、フロントガラス３に対向する位置に開口部１１を有する。この開口部１１は、透光性カバー１２で覆われている。
【００１５】
光源ユニット３０は、例えば、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）により構成され、ＬＥＤからの光を表示ユニット２０に向けて照射する。ＬＥＤは光源の一例である。表示ユニット２０は、光源ユニット３０からの光を受けて、虚像（画像）に対応する表示光Ｌを生成し、その生成した表示光Ｌを平面鏡６０に照射する。表示ユニット２０の具体的な構成については後述する。
【００１６】
平面鏡６０は、例えば合成樹脂やガラス材料からなる基材と、基材の表面に、蒸着等の手段により形成された反射膜とから構成される。平面鏡６０は、表示ユニット２０から出射された表示光Ｌを凹面鏡７０に向けて反射する。
【００１７】
凹面鏡７０は、曲面凹状に形成されるとともに、例えば合成樹脂材料からなる基材と、基材の表面に蒸着等の手段により形成された反射膜とから構成される。凹面鏡７０は、平面鏡６０からの表示光Ｌをフロントガラス３に向けて反射させる。凹面鏡７０で反射した表示光Ｌは、筐体１０の透光性カバー１２を透過してフロントガラス３に到達し、フロントガラス３を反射した表示光Ｌは、図１に示すように、運転者５に到達する。運転者５は、表示光Ｌを受けることで、フロントガラス３の前方位置に表示される虚像Ｖを視認可能となる。
【００１８】
（表示ユニットの構成）
図３及び図４に示すように、表示ユニット２０は、表示部材２１と、透明部材２２と、枠体２３と、透明接着剤２４と、把持部材２５と、熱伝導部材２６と、を備える。
【００１９】
表示部材２１は、例えば、透過型ＴＦＴ（Thin Film Transistor）液晶パネルにより構成される。表示部材２１は、光源ユニット３０からの光の透過率を変化させることで、その表示面２１ａ（表面）の表示領域Ｓに画像を表示する。
【００２０】
透明部材２２は、表示部材２１の表示面２１ａに、透明接着剤２４を介して接着されている。透明部材２２は、例えば、長方形板状で、ガラス材により形成されている。透明部材２２は、図５に示すように、透明部材２２の厚さ方向から見て、表示部材２１の表示面２１ａを含むように、表示面２１ａよりも大きいサイズで形成されている。また、透明部材２２の厚さは、図３に示すように、表示部材２１の厚さよりも厚く形成されている。この透明部材２２の材質選定の条件については後述する。透明部材２２の表面には、本例では、赤外線を反射する薄膜層２２ａが設けられている。この薄膜層２２ａは、蒸着、スパッタリング又はフィルムの貼りつけ等によって透明部材２２の表面に形成される。
【００２１】
枠体２３は、図３に示すように、表示部材２１のベゼルとして構成され、例えば、金属又は樹脂により形成される。また、枠体２３は、表示部材２１の外周縁部に沿った長方形の枠状をなし、表示部材２１の表示領域Ｓよりも大きい開口部２３ｈを備える。枠体２３は、全周に亘って断面Ｌ字状をなす。すなわち、枠体２３は、表示部材２１における裏面（図３の下面）の縁部に対面する第１の部分２３ａと、その第１の部分２３ａに連結され、表示部材２１の側面に沿って延びる第２の部分２３ｂと、を備える。第１の部分２３ａと表示部材２１の裏面との間には、接着部２８が設けられている。接着部２８は、例えば、両面テープ又は接着剤からなるとともに、表示部材２１と枠体２３とを接着する。枠体２３が表示部材２１に装着された状態において、枠体２３の開口部２３ｈは、表示部材２１の表示領域Ｓを含むように設けられる。
【００２２】
第２の部分２３ｂは、図３に示すように、その先端側に透明部材２２の側面が面接触する位置決め部２３ｃを備える。本例では、位置決め部２３ｃは、図５に示すように、長方形の各辺をなす４つの第２の部分２３ｂのうち長辺に対応する１つの第２の部分２３ｂに設けられる。表示部材２１は、透明部材２２の側面が位置決め部２３ｃに面接触することで、位置決め部２３ｃの厚さ方向（図５の左右方向）における表示部材２１の位置が決められる。位置決め部２３ｃを備えない３つの第２の部分２３ｂの先端は、図３及び図４に示すように、透明部材２２の裏面に対向する。
【００２３】
把持部材２５は、図４に示すように、透明部材２２の被保持部２２ｂを把持する。把持部材２５は、金属、高熱伝導率樹脂又はグラファイト積層材等の熱伝導率が高い材質により形成される。また、把持部材２５の外周面には、光を反射しにくい色調（例えば、艶消し黒色）又は表面形状（例えばシボ加工）が形成されてもよい。表示部材２１の被保持部２２ｂは、図５に示すように、位置決め部２３ｃに沿って延びる方向における表示部材２１の両端部に形成され、同方向において枠体２３から外側に突出する。
【００２４】
把持部材２５は、図４に示すように、透明部材２２の被保持部２２ｂを、透明部材２２の厚さ方向の両側から挟み込む。具体的には、把持部材２５は、透明部材２２の表面側に位置する第１把持部２５ａと、透明部材２２の裏面側に位置する第２把持部２５ｂと、を備える。第１把持部２５ａ及び第２把持部２５ｂによって透明部材２２がその厚さ方向から把持される。第１把持部２５ａ及び第２把持部２５ｂは、それぞれ断面Ｌ字状をなす。第１把持部２５ａは、透明部材２２の表面及び透明部材２２の側面に沿うように配置される。第２把持部２５ｂは、一端が透明部材２２の裏面に位置し、他端が枠体２３と反対側に位置するように配置される。把持部材２５は、図示しない連結部を介して筐体１０に連結されている。この連結部も、把持部材２５と同様に、熱伝導率が高い材質であることが好ましい。
【００２５】
熱伝導部材２６は、把持部材２５の各把持部２５ａ，２５ｂと表示部材２１の被保持部２２ｂとの間に設けられている。熱伝導部材２６は、例えば、シリコンシート又はグリースなどの柔軟性のある部材からなる。熱伝導部材２６により、透明部材２２及び把持部材２５の間の接触熱抵抗が低減される。
【００２６】
（透明部材の選定条件）
次に、透明部材２２の材質等を選定する条件について、選定条件１〜３に沿って説明する。この選定条件１〜３を満たす材質は、上述したガラス材の他、例えば、合成石英、透明ジルコニア等がある。すなわち、透明部材２２は、選定条件１〜３を満たす材質であればよく、ガラス材の他、例えば、合成石英、透明ジルコニア等により形成されてもよい。さらに、透明部材２２は、選定条件１〜３を満たすものであれば、透明な容器に相変化材料を充填するものであってもよい。
【００２７】
＜選定条件１＞
透明部材２２として、サファイア又は水晶（石英）よりも低い熱伝導率を有する材質が選定される。ここで、一般的には、高い熱伝導率を有する材料は高額である。よって、この条件１を満たすことにより、表示ユニット２０のコストを抑えることができる。なお、室温付近において、水晶の熱伝導率は８Ｗ／（ｍ・ｋ）程度、サファイアの熱伝導率は４０Ｗ／（ｍ・ｋ）程度である。
【００２８】
＜選定条件２＞
図６に示すように、表示部材２１の温度が温度上昇時間Ｔ１において耐熱温度Ｔｈ未満となるように、表示部材２１及び透明部材２２を合わせた全体の熱容量が設定される。この条件２を満たすように、透明部材２２の材質等が選定される。耐熱温度Ｔｈは、液晶パネル（表示部材２１）が黒化するボナンザ発生温度又は液晶パネルの偏光板の耐熱温度に基づき設定される温度である。温度上昇時間Ｔ１は、太陽光、光源ユニット３０からの光及び表示部材２１の電極（図示略）に印加される電圧による熱量が表示部材２１に加えられることにより、表示部材２１の温度上昇が予想される時間である。本例では、温度上昇時間Ｔ１は、図７に示すように、太陽光による焦点Ｏが表示部材２１を通過するのに要する時間に設定されている。なお、特許文献１及び２に記載の放熱フィン又はヒートパイプでは、温度上昇時間Ｔ１の経過後に効率的に放熱が開始される。
【００２９】
具体的には、車載されるヘッドアップディスプレイ装置１００において、太陽光Ｌｓは、図２に示すように、表示光Ｌの経路を遡って表示部材２１に達する。このとき、太陽光Ｌｓは、凹面鏡７０により集光されるため、表示部材２１に光が集まる焦点Ｏが形成される。図７に模式的に示すように、焦点Ｏは、時間経過とともに太陽が傾くことで、表示部材２１において移動する。よって、表示部材２１の端点に位置する２つの位置Ｐ１，Ｐ２の間を移動するのに要する時間に基づき温度上昇時間Ｔ１が設定される。よって、温度上昇時間Ｔ１が経過した後では、焦点Ｏが表示部材２１に存在しないため、表示部材２１の温度上昇が抑制される。なお、図７の焦点Ｏの移動経路は一例である。さらに、本例では、温度上昇時間Ｔ１は、図６に示すように、車両２のイグニッションスイッチがオンに切り替えられた時刻ｔ１から開始される。なお、ヘッドアップディスプレイ装置１００は、車両２のイグニッションスイッチがオンに切り替えられたとき、光源ユニット３０から表示ユニット２０への光の照射を開始することで、虚像Ｖの表示を開始する。
【００３０】
熱容量は、比熱、密度及び体積の積で求められる。熱容量が大きいほど、表示部材２１の温度上昇を遅延させることができる。よって、透明部材２２は、光透過性、搭載性、製品全体の重量等を妨げない範囲で、厚さを厚く形成することで、体積、ひいては熱容量を大きく設定することが望ましい。すなわち、選定条件２では、透明部材２２の材質だけでなく、透明部材２２の体積も条件を満たすための要素となる。
【００３１】
＜選定条件３＞
表示部材２１及び透明部材２２を接着した構成における表示面２１ａの面方向の熱抵抗が、透明部材２２が接着されていない表示部材２１の熱抵抗未満となるように設定される。この条件３を満たすように、熱抵抗が小さく設定されることで、表示部材２１及び透明部材２２からなる複合材料において、熱拡散が促進されて温度の高低の偏りが迅速に解消される。よって、表示部材２１の一部が耐熱温度Ｔｈを超える前に、表示部材２１から透明部材２２に放熱され、これにより、表示部材２１が耐熱温度Ｔｈを超えることが抑制される。
面方向の熱抵抗は以下の式（１）により算出される。
【数１】
2017083699.tif 000003
ここで、面方向とは、表示部材２１の表示面２１ａに沿う方向をいう。また、断面積は、表示部材２１及び透明部材２２からなる複合材料をその厚さ方向に沿って切った場合の複合材料の断面積をいう。
複合材料の面方向等価熱伝導率は以下の式（２）により算出される。
【数２】
2017083699.tif 000004
ここで、全体の厚さは、複合材料の厚さをいう。各層の面方向熱伝達率とは、表示部材２１の熱伝導率又は透明部材２２の熱伝導率をいう。層の厚さとは、表示部材２１の厚さ又は透明部材２２の厚さをいう。層の存在比率は、層の厚さに対して材料が存在する比率をいい、例えば、透明部材２２では空隙がないため１００％となる。なお、透明接着剤２４を含めた複合材料として断面積及び面方向熱伝達率を求めてもよい。
【００３２】
（作用）
次に、ヘッドアップディスプレイ装置１００の作用について説明する。
ヘッドアップディスプレイ装置１００は車載されているため、特に夏期においては車室内の温度は上昇しやすい。よって、図６に示すように、車室内の温度に対応する表示部材２１の雰囲気温度Ｔａは上昇し、表示部材２１の耐熱温度Ｔｈに近い状態になる。このような状態にあって、車両２のイグニッションスイッチがオンされることで、光源ユニット３０から表示部材２１に光が照射される。表示部材２１は、その偏光板により光の一部を吸収するため、光源ユニット３０からの光を受けて発熱する。また、表示部材２１はその電極間に電圧が印加されることで発熱する。さらに、このとき、太陽光に基づき焦点Ｏが表示部材２１に位置している場合、表示部材２１の温度は太陽光に基づき上昇する。このような状況にあっても、透明部材２２が表示部材２１に接着されることで、表示部材２１の温度は温度上昇時間Ｔ１において耐熱温度Ｔｈ未満となる。このため、表示部材２１に表示異常が発生することが抑制される。また、温度上昇時間Ｔ１が経過した後は、太陽光の焦点Ｏは表示部材２１上には存在しないため、表示部材２１の温度は耐熱温度Ｔｈ未満に維持されて、温度上昇時間Ｔ１の経過後も表示異常が発生することが抑制される。
【００３３】
（効果）
以上、説明した第１実施形態によれば、以下の効果を奏する。
【００３４】
（１）ヘッドアップディスプレイ装置１００は、画像に対応する表示光Ｌを発する表示面２１ａを含む、板状の表示部材２１と、表示部材２１の表示面２１ａに、透明接着剤２４を介して接着される透明部材２２と、を備える。透明部材２２は、水晶よりも低い熱伝導率を有する材質、例えばガラス材からなる。また、熱量が表示部材２１に加えられることにより表示部材２１の温度上昇が予想される温度上昇時間Ｔ１において、表示部材２１の温度が、表示部材２１の表示に異常が生じることが予想される耐熱温度Ｔｈ未満となるように、表示部材２１及び透明部材２２を合わせた全体の熱容量が設定される。さらに、表示部材２１及び透明部材２２を接着した構成における表示面２１ａに沿う面方向の熱抵抗が、透明部材２２が接着されていない表示部材２１の熱抵抗未満となるように設定される。
【００３５】
表示部材２１及び透明部材２２を合わせた全体の熱容量が大きくなるほど、表示部材２１の温度上昇を遅延させることができる。従って、上記のように熱容量を設定することで、温度上昇時間Ｔ１において、表示部材２１の温度が耐熱温度Ｔｈ未満に維持され、表示部材２１の表示に異常が生じることが抑制される。
また、一般的には、高い熱伝導率を有する材料は高額であるため、透明部材２２として、水晶よりも低い熱伝導率を有する材質が採用されることで、ヘッドアップディスプレイ装置１００のコストを抑えることができる。
さらに、透明部材２２が表示部材２１に接着されることにより熱抵抗が小さく設定される。これにより、表示部材２１及び透明部材２２からなる複合材料において、熱拡散が促進される。よって、表示部材２１の一部が耐熱温度Ｔｈを超えて温度上昇することが抑制される。
また、本実施形態のヘッドアップディスプレイ装置１００では、特許文献１及び２に記載の放熱フィン又はヒートパイプを省略可能となる。よって、ヘッドアップディスプレイ装置１００をよりコンパクトに構成することができる。
【００３６】
（２）ヘッドアップディスプレイ装置１００は、表示部材２１からの表示光Ｌをフロントガラス３に向けて反射する凹面鏡７０を備える。温度上昇時間Ｔ１は、凹面鏡７０が太陽光Ｌｓを反射することで形成される焦点Ｏが表示部材２１を通過するのに要する時間に基づき設定されている。
この構成によれば、表示部材２１に焦点Ｏが形成されることで、表示部材２１の温度が上昇する場合であっても、上述のように温度上昇時間Ｔ１では表示部材２１の温度が耐熱温度Ｔｈを超えず、温度上昇時間Ｔ１の経過後には、焦点Ｏが表示部材２１から外れているため、焦点Ｏに伴う表示部材２１の温度上昇が生じない。従って、表示部材２１の表示に異常が生じることが抑制される。
【００３７】
（３）ヘッドアップディスプレイ装置１００は、車両２の車室内に搭載される。また、ヘッドアップディスプレイ装置１００は、表示光Ｌの元になる光を表示部材２１に照射する光源ユニット３０を備える。温度上昇時間Ｔ１は、車両２のイグニッションスイッチがオンに切り替えられることに伴って光源ユニット３０から表示部材２１への光の照射が開始されたときに始まる。
この構成によれば、ヘッドアップディスプレイ装置１００は車載されているため、例えば温室効果によって車室内の温度は上昇しやすい。よって、車室内の温度に対応する表示部材２１の雰囲気温度Ｔａは、耐熱温度Ｔｈに近い状態になる。このような状態にあって、太陽光Ｌｓに伴う焦点Ｏによる表示部材２１の温度上昇に加えて、車両２のイグニッションスイッチがオンに切り替えられることで、光源ユニット３０から表示部材２１に光が照射されて、さらに表示部材２１の温度が上昇する。このように、表示部材２１の温度が上昇しやすい状況にあっても、温度上昇時間Ｔ１においては、表示部材２１の温度が耐熱温度Ｔｈ未満に維持されるため、表示部材２１の表示に異常が生じることが抑制される。
【００３８】
（４）ヘッドアップディスプレイ装置１００は、表示部材２１の縁部に沿って位置する枠体２３を備える。枠体２３は、透明部材２２の側面に当接する位置決め部２３ｃを備える。
この構成によれば、表示部材２１は、枠体２３の位置決め部２３ｃによって位置決めされる。これにより、ヘッドアップディスプレイ装置１００において虚像Ｖの位置がずれることが抑制される。
【００３９】
（５）透明部材２２は、表示部材２１の表示面２１ａに沿った方向において、枠体２３から突出して位置する被保持部２２ｂを備える。ヘッドアップディスプレイ装置１００は、表示部材２１及び透明部材２２を収納する筐体１０と、被保持部２２ｂを把持しつつ、表示部材２１を筐体１０に連結する把持部材２５と、を備える。
この構成によれば、表示部材２１の熱が透明部材２２及び把持部材２５を介して筐体１０に放熱されるため、表示部材２１の温度上昇を抑制することができる。
また、透明部材２２に被保持部２２ｂを形成することで、透明部材２２と把持部材２５との接触面積を増やすことができ、これにより、表示部材２１から把持部材２５への放熱効率を向上させることができる。
また、上記構成によれば、透明部材２２の被保持部２２ｂが把持部材２５により把持されるため、表示部材２１の表示領域Ｓに作用する応力を低減させることができる。このため、表示部材２１の表示品位の低下を抑制することができる。
【００４０】
（６）ヘッドアップディスプレイ装置１００は、透明部材２２の表面に形成され、光源ユニット３０からの光を除く波長帯のうち赤外線の波長帯の光を反射する薄膜層２２ａを備える。薄膜層２２ａによって、太陽光Ｌｓに含まれる赤外線が反射されるため、太陽光Ｌｓによる表示部材２１の温度上昇を低減することができる。
【００４１】
（第２実施形態）
以下、本発明に係る表示装置をヘッドアップディスプレイ装置に適用した第２実施形態を添付図面に基づいて説明する。本実施形態では、第１実施形態との相違点について説明する。
【００４２】
図８に示すように、表示ユニット１２０の透明部材１２２は、第１実施形態と異なり、略台形柱状をなす。具体的には、透明部材１２２は、透明部材１２２の表面（薄膜層１２２ａが形成される面）が、透明部材１２２の裏面に対して傾斜している。すなわち、透明部材１２２の表面は表示部材２１の表示面２１ａに対して傾斜している。また、図９に示すように、表示ユニット１２０は、光源ユニット３０から表示ユニット１２０を経て平面鏡６０に向かう表示光Ｌの光線方向に対して角度αだけ、表示ユニット１２０の裏面（表示ユニット１２０における光源ユニット３０に対向する面）が凹面鏡７０に向く方向に傾斜して配置されている。
【００４３】
本実施形態では、透明部材１２２の表面（薄膜層１２２ａが形成される面）と平面鏡６０の鏡面とが平行にならず、互いに所定の角度をなす。また、透明部材１２２において、その裏面と表面とが平行にならず、互いに所定の角度をなす。
【００４４】
（効果）
以上、説明した第２実施形態によれば、特に、以下の効果を奏する。
（１）透明部材１２２の表面は、表示部材２１の表示面２１ａに対して傾斜している。この構成によれば、表示ユニット１２０に入射した外光が、透明部材１２２の表面と表示部材２１の表示面２１ａとの間で反射を繰り返すことが抑制される。これにより、迷光が発生することや、意図せぬ輝点が見えることなどが抑制され、ひいては表示のコントラスト及び表示品位の低下を抑制できる。
【００４５】
また、透明部材１２２及び表示部材２１それぞれの表面及び裏面は、表示光Ｌの光線方向に対して角度αだけ傾斜している。この構成によれば、外光が透明部材１２２又は表示部材２１に反射したとき、その反射光が表示光Ｌの光路を遡ることが抑制される。よって、外光に伴って表示品位が低下することが抑制される。
【００４６】
（変形例）
なお、上記各実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
【００４７】
図１０に示すように、表示ユニット２２０における透明部材２２２の表面（薄膜層２２２ａが形成される面）の一部に、曲面凹状に凹レンズ部２２２ｂが形成されてもよい。この構成によれば、虚像Ｖとして、凹レンズ部２２２ｂに対応する第１虚像と、凹レンズ部２２２ｂ以外の領域に対応する第２虚像とがそれぞれ異なる表示距離に表示される。
【００４８】
上記各実施形態においては、薄膜層２２ａ，１２２ａ，２２２ａは、赤外線を反射する機能を有していたが、赤外線に限らず、光源ユニット３０からの光のピーク波長帯の光を透過させ、光源ユニット３０からの光のピーク波長帯以外の波長帯の光を反射させる機能を有していてもよい。
また、薄膜層２２ａは、光源ユニット３０からの光の偏光方向とは異なる特定方向に偏光した光を反射する機能を有していてもよい。具体的には、ヘッドアップディスプレイ装置１００において、Ｓ波がＰ波よりも多い表示光Ｌを運転者５に到達させる構成にあっては、Ｐ波を反射させる薄膜層２２ａを形成してもよい。この場合、薄膜層２２ａとしてワイヤーグリッド偏光フィルターが採用されてもよい。この構成によれば、表示光Ｌと異なる偏光方向の外光を反射させることができるため、表示部材の温度上昇を低減できる。薄膜層２２ａは、上記各機能を有する層が積層されて形成されてもよい。
また、薄膜層２２ａ，１２２ａ，２２２ａは、面方向において透明部材２２，１２２，２２２よりも高い熱伝導率を有するコーティング層又はフィルム層であってもよい。この構成によれば、透明部材２２，１２２，２２２は光を透過させる機能を保ったまま、透明部材２２，１２２，２２２の面方向の熱拡散をさらに促すことができる。なお、フィルム層は、液晶パネルに係る透明電極用フィルム層であってもよい。また、コーティング層は、ＤＬＣ（Diamond-Like Carbon）コーティング層であってもよい。
また、薄膜層２２ａ，１２２ａ，２２２ａは、透明部材２２，１２２，２２２の表面ではなく、透明部材２２，１２２，２２２の裏面に設けられていてもよい。さらに、薄膜層２２ａ，１２２ａ，２２２ａは、透明部材２２，１２２，２２２の表面及び裏面の両面に設けられていてもよい。また、透明部材２２，１２２，２２２の側面も含め、透明部材２２，１２２，２２２の全周に亘って薄膜層２２ａ，１２２ａ，２２２ａが形成されてもよい。
【００４９】
上記各実施形態においては、位置決め部２３ｃは、長方形の各辺に沿う４つの第２の部分２３ｂのうち長辺に対応する１つの第２の部分２３ｂにのみ設けられていたが、位置決め部２３ｃは、４つの第２の部分２３ｂのうち長辺及び短辺に沿う２つの第２の部分２３ｂに設けられていてもよい。すなわち、位置決め部２３ｃは、透明部材２２の厚さ方向から見て、略Ｌ字状に形成されてもよい。この構成では、２つの位置決め部２３ｃにより、透明部材２２の表面に沿う面方向において、透明部材２２の位置がより確実に決められる。位置決め部は、１つの第２の部分２３ｂに複数設けられていてもよい。この場合、複数の位置決め部は、所定の間隔を持って１つの第２の部分２３ｂに配置される。
【００５０】
上記各実施形態において、熱伝導部材２６は、透明部材２２，１２２，２２２と把持部材２５との間に設けられていたが、透明部材２２，１２２，２２２の側面と把持部材２５との間にも設けられていてもよい。これにより、より効率的に透明部材２２，１２２，２２２から把持部材２５に放熱される。また、熱伝導部材２６を省略してもよい。この場合、把持部材２５は、透明部材２２，１２２，２２２に直接に接触する。
【００５１】
上記各実施形態においては、把持部材２５は、枠体２３とは接触せずに離れていたが、例えば、把持部材２５の第２把持部２５ｂは、枠体２３に接触していてもよい。また、把持部材２５は、枠体２３と一体で形成されていてもよい。この構成では、表示部材２１から枠体２３を介して把持部材２５に放熱することができる。
【００５２】
上記各実施形態においては、表示ユニット２０，１２０，２２０は、一対の把持部材２５を備えていたが、一対の把持部材２５又は把持部材２５の何れか一方を省略してもよい。また、枠体２３を省略してもよい。
【００５３】
第２実施形態では、透明部材１２２は、略台形柱状であったが、例えば三角柱等のその他多角柱状であってもよい。また、透明部材１２２は、円柱状であってもよい。
【００５４】
上記各実施形態においては、表示部材２１は、透過型ＴＦＴ液晶パネルにより構成されていたが、有機ＥＬ（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）ディスプレイであってもよい。この場合、光源ユニット３０は省略可能である。
【００５５】
上記各実施形態では、表示装置を車載用のヘッドアップディスプレイ装置１００に適用したが、車載用に限らず、飛行機、船等の乗り物に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置に適用してもよい。また、投射部材はフロントガラスに限られず、専用のコンバイナであってもよい。また、表示装置をヘッドアップディスプレイ装置ではなく、屋内または屋外で使用される直視型の表示装置に適用してもよい。直視型の表示装置では、平面鏡６０、凹面鏡７０及び筐体１０を省略可能である。
【符号の説明】
【００５６】
２…車両
３…フロントガラス
５…運転者
１０…筐体
１２…透光性カバー
２０，１２０，２２０…表示ユニット
２１…表示部材
２１ａ…表示面
２２，１２２，２２２…透明部材
２２ａ，１２２ａ，２２２ａ…薄膜層
２２ｂ…被保持部
２３…枠体
２４…透明接着剤
２５…把持部材
２６…熱伝導部材
２８…接着部
３０…光源ユニット
６０…平面鏡
７０…凹面鏡
１００…ヘッドアップディスプレイ装置
２２２ｂ…凹レンズ部
【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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【図１０】
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