(57)【要約】  本開示に係る表示装置は、高温部が備えられる第１部材（２１０）に取り付け可能な第２部材（２２０）を備え、前記第２部材は、前記高温部と少なくとも一部で接触可能であり、変形可能な第１伝熱部材（２３０）と、前記第１伝熱部材を前記高温部に当接させる弾性体（２４０）と、を備える。
2020026661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温部が備えられる第１部材に取り付け可能な第２部材を備え、
前記第２部材は、
前記高温部と少なくとも一部で接触可能であり、変形可能な第１伝熱部材と、
前記第１伝熱部材を前記高温部に当接させる弾性体と、を備える、表示装置。
【請求項２】
前記第１部材は、第１高温部と、前記第１高温部と異なる第２高温部と、を少なくとも備える、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記第１高温部は、着脱可能に設けられ、
前記第２高温部は、前記第１部材に固定されて設けられる、請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１高温部は、時間の経過とともに形状が変化し得る、請求項２に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第１伝熱部材の前記第１高温部に接触する面の面積は、前記弾性体の前記第１伝熱部材と接触する面の面積より大きい、請求項２に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第１部材に前記第２部材が取付けられることで空間が形成され、
前記空間において、前記第２高温部に一部が接続され、かつ、前記第１部材の前記空間側の面に他の一部が接続される第２伝熱部材を更に備える、請求項２に記載の表示装置。
【請求項７】
前記第１高温部が有する熱は、主に前記第１伝熱部材を通じて前記第２部材から外部に放出され、前記第２高温部が有する熱は、主に前記第２伝熱部材を通じて前記第１部材から外部に放出される、請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記第１高温部及び前記第２高温部は発熱し、
前記第１高温部の発熱量は、前記第２高温部の発熱量よりも小さい、請求項２に記載の表示装置。
【請求項９】
ユーザの頭部に装着されるものであり、前記第１高温部は前記第２高温部よりも前記ユーザの頭部側に位置する、請求項２に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記第１高温部は、バッテリーである、請求項２に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記第２高温部は、前記表示装置の稼働を制御する制御基板である、請求項２に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記第１伝熱部材は、シート状である、請求項１に記載の表示装置。
【請求項１３】
高温部が備えられる第１部材に取り付け可能な第２部材を設け、
前記第２部材に、
前記高温部と少なくとも一部で接触可能であり、変形可能な第１伝熱部材と、
前記第１伝熱部材を前記高温部に当接させる弾性体と
を設け、
前記高温部が有する熱を外部に放出する、放熱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、表示装置及び放熱方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、表示装置の内部に備えられる電子部品や発光素子等は、稼働することで発熱するため、表示装置は、電子部品や発光素子等により表示装置内部に発生した熱を効率良く放熱することが要求される。例えば、以下の特許文献１には、一部が高温部に固定された伝熱部材によって、高温部が発する熱を外部に放出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１５／０８３３１６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、例えば、特許文献１に開示された技術では、伝熱部材は、接着剤を介して高温部に貼り付けられている。そのため、例えばバッテリー等のように高温部の形状が時間の経過とともに変化する場合、接着剤と高温部との熱膨張の差によって、接着剤と高温部との間に引張り応力が生じ、伝熱部材が高温部から分離する可能性がある。その結果、伝熱部材は、高温部が発する熱を外部に放出しづらくなる可能性がある。このように、高温部が発する熱を外部に放出する機構を備える表示装置には、更なる性能向上が望まれている。【０００５】
そこで、本開示では、熱をより安定して外部に放出することが可能な、表示装置及び放熱方法を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示によれば、高温部が備えられる第１部材に取り付け可能な第２部材を備え、前記第２部材は、前記高温部と少なくとも一部で接触可能であり、変形可能な第１伝熱部材と、前記第１伝熱部材を前記高温部に当接させる弾性体と、を有する、表示装置が提供される。【０００７】
また、本開示によれば、高温部が備えられる第１部材に取り付け可能な第２部材を設け、前記第２部材に、前記高温部と少なくとも一部で接触可能であり、変形可能な第１伝熱部材と、前記第１伝熱部材を前記高温部に当接させる弾性体とを設け、前記高温部が有する熱を外部に放出する、放熱方法が提供される。【０００８】
本開示によれば、高温部が備えられる第１部材に取り付け可能な第２部材に備えられた、変形可能な第１伝熱部材は、高温部と接触し、弾性体は、その弾性力により第１伝熱部材を高温部に当接させる。これにより、高温部の形状が経時的に変化した場合であっても、第１伝熱部材は、高温部との接触を維持したまま、高温部の形状変化に追随することができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように本開示によれば、熱をより安定して外部に放出することが可能となる。【００１０】
なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、又は上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、又は本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の実施形態に係る表示装置の全体図である。
【図２】同実施形態に係るリアブロックの第１部材と第２部材とが分離した状態を示す模式図である。
【図３】同実施形態に係る表示装置におけるリアブロックの内部構成の概略を示す平面図である。
【図４】同実施形態に係る高温部の変形前後における第１伝熱部材及び弾性体の配置を説明するための説明図である。
【図５】同実施形態に係る表示装置におけるリアブロックの内部構成の概略を示す断面図である。
【図６】同実施形態に係る表示装置におけるリアブロックの内部構成の別の態様の概略を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１３】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
＜１．背景＞
＜２．実施形態＞
＜３．結び＞
【００１４】
＜１．背景＞
従来、各種の表示装置に設けられる放熱構造体は、高温部と伝熱部材とが固定された状態で接続されており、例えば、アルミ製や銅製のヒートシンク（ヒートスプレッダー）が高温部に固定される構造が採用されることが多い。上記のヒートシンクが放熱構造体として採用される場合、当該ヒートシンクによる表示装置の重量増加、及び、部品数の増加が生じることが多かった。また、表示装置内にヒートシンクを設けるための空間を確保するために、表示装置の設計が制限されていた。更に、一般によく用いられるアルミ製ヒートシンクを、例えば、ヘッドマウント製品に採用すると、ヘッドマウント製品の重量が増加し、装着性が低下してしまう。そのため、ヒートシンクを採用せずに高温部の熱を放熱するための技術開発が進められている。例えば、先立って例示した特許文献１には、高温部と筐体に貼りつけられた変形可能な伝熱部材を備える表示装置が開示されている。しかし、当該表示装置では、例えばバッテリー等のように高温部の形状が経時的に変化した場合に、伝熱部材が高温部から分離してしまい、伝熱部材は、高温部が有する熱を外部に放出しづらくなる可能性がある。そこで、本発明者らは、上記可能性について鋭意検討し、本技術を発明するに至った。
【００１５】
＜２．実施形態＞
本実施形態に係る表示装置は、高温部が備えられる第１部材に取り付け可能な第２部材を備える。第２部材は、高温部と少なくとも一部で接触可能であり、変形可能な第１伝熱部材と、第１伝熱部材を高温部に当接させる弾性体と、を有する。弾性体は、例えば、第１部材に第２部材が取り付けられている間、第１伝熱部材を高温部に当接させる。本実施形態において、当接とは、一の物体の少なくとも一部が他の物体の少なくとも一部に接触することをいう。よって、弾性体は、第１伝熱部材の少なくとも一部を高温部の少なくとも一部に接触させる。本実施形態に係る表示装置は、据え置き型の各種の表示装置（例えば、据え置き型の液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置等）として実現することも可能であるし、例えばヘッドマウントディスプレイ（Ｈｅａｄ  Ｍｏｕｎｔｅｄ  Ｄｉｓｐｌａｙ：ＨＭＤ）等のウェアラブルディスプレイとして実現することも可能である。以下、ＨＭＤを例に挙げ、図１〜図６を参照して、本実施形態に係る表示装置を説明する。図１は、本実施形態に係る表示装置１０の全体図である。図２は、表示装置１０におけるリアブロック２００の内部構成の概略を示す平面図において、第１部材２１０と第２部材２２０とが分離した状態を示す模式図である。図３は、表示装置１０におけるリアブロック２００の内部構成の概略を示す平面図である。なお、図２及び図３は、図１に示したリアブロック２００のＺ軸方向の中央部分を、ＸＹ平面と平行に切断した場合の断面を示している。図４は、高温部の変形後における第１伝熱部材２３０及び弾性体２４０の配置を説明するための説明図である。図５は、表示装置１０におけるリアブロック２００の内部構成の概略を示す平面図である。図６は、表示装置１０におけるリアブロックの内部構成の別の態様の概略を示す断面図である。なお、図５及び図６は、図１に示したリアブロック２００のＹ軸方向の中央部分を、ＺＸ平面と平行に切断した場合の断面を示している。
【００１６】
本実施形態に係る表示装置１０の一例としてのＨＭＤは、フロントブロック１００、リアブロック２００及び連結部材３００を備える。表示装置１０は、フロントブロック１００と、リアブロック２００と、連結部材３００とがユーザの頭部を囲むことで、ユーザの頭部に装着される。
【００１７】
また、以下の説明では、表示装置１０におけるユーザの頭部を挟んでフロントブロック１００とリアブロック２００とが配置される方向を、Ｘ軸方向と呼称する。このとき、Ｘ軸方向において、フロントブロック１００からリアブロック２００に向かう方向をＸ軸の正方向とする。更に、当該Ｘ軸方向と垂直な平面内において互いに直交する２方向を、それぞれ、Ｙ軸方向及びＺ軸方向と呼称する。この場合、Ｚ軸方向がユーザの背の高さに対応する方向となる。
【００１８】
フロントブロック１００は、表示装置１０がユーザに装着された際に、ユーザの眼前に位置することとなる表示ユニット１１０を備えており、ユーザに対して各種の画像を提示する機能を有する。フロントブロック１００に備えられる表示ユニット１１０は、画像が表示されていない状態でユーザの視界を遮らない透過型のディスプレイであってもよいし、非透過型のディスプレイであってもよい。また、表示ユニット１１０は、ユーザの両眼の眼前に配置されてもよいし、片方の眼の眼前に配置されてもよい。フロントブロック１００は、ＨＭＤを装着したユーザの顔の向きに対応する視野を撮影するカメラ（図示せず。）を有してもよい。
【００１９】
図１に示すように、フロントブロック１００の一方の側端部である第１側端部１０１と、フロントブロック１００において第１側端部１０１とはＹ軸方向の反対側に位置する側端部である第２側端部１０２と、のそれぞれには、連結部材３００が接続される。
【００２０】
連結部材３００は、フロントブロック１００とリアブロック２００とを連結する機能を有する。連結部材３００の素材としては、金属材料又は樹脂材料などを用いることができ、例えば、アルミニウム合金、チタン合金、ステンレス、酢酸セルロース又はポリアミドなどを用いることができる。
【００２１】
連結部材３００は、フロントブロック１００の第１側端部１０１、及びフロントブロック１００において第１側端部１０１とはＹ軸方向に反対側に位置する第２側端部１０２のそれぞれから後方に延びる。第１側端部１０１から後方に延びた連結部材３０１は、リアブロック２００の第１側端部２０１と接続され、第２側端部１０２から後方に延びた連結部材３０２は、リアブロック２００において第１側端部２０１とはＹ軸方向に反対側に位置する第２側端部２０２と接続される。なお、連結部材３００は、上記に限られず、フロントブロック１００とリアブロック２００とを連結し、フロントブロック１００と、リアブロック２００と、連結部材３００とで、ユーザの頭部に装着可能に配置されればよい。
【００２２】
リアブロック２００は、高温部を備える第１部材２１０と、第１部材２１０に取付け可能な第２部材２２０とを備える。リアブロック２００は、第２部材２２０が第１部材２１０に取付けられることで、内部空間２８０を形成する。例えば、第２部材２２０は、内部空間２８０を密閉するように第１部材２１０に取り付けられてもよいし、内部空間２８０の一部が外部と連通した状態で第１部材２１０に取付けられてもよい。第１部材２１０は、図２に示したように開口部２０３を有しており、第２部材２２０は、内部空間２８０を閉鎖するように開口部２０３に取り付けられる。第２部材２２０は、例えば図２に示したように第２部材２２０の全体そのものが第１部材２１０と分離可能な構造を有していてもよいし、第２部材２２０の一部が第１部材２１０に接続された構造を有していてもよい。第１部材２１０への第２部材２２０の取付けに関して、例えば、第１部材２１０及び第２部材２２０は、互いに嵌合する構造を有してもよく、互いに螺合する構造を有してもよい。また、第２部材２２０は、例えば、第１部材２１０にねじ止めされてもよい。また、例えば、第１部材２１０と一部がヒンジで接続され、ヒンジで接続された部分以外の第２部材２２０の少なくとも一部が第１部材２１０に対して固定されることで、内部空間２８０が閉鎖されてもよい。
【００２３】
図１に示すように、リアブロック２００の一方の側端部である第１側端部２０１と、リアブロック２００において第１側端部２０１とはＹ軸方向の反対側に位置する側端部である第２側端部２０２と、のそれぞれには、連結部材３００が接続される。
【００２４】
第１部材２１０は、公知の各種の材料を用いて公知の各種の方法で製造することが可能であり、例えば、熱可塑性樹脂を材料として射出成型法によって製造することが可能である。表示装置１０がＨＭＤである場合、第１部材２１０は、例えば、リアブロック２００においてユーザの頭部と当接しない面を構成する。
【００２５】
第１部材２１０の形状は、図１〜図３に例示した形状に制限されるものではなく、任意の形状を有していればよい。第１部材２１０の形状は、例えば、角型形状であってもよいし、アーチ状であってもよい。
【００２６】
第２部材２２０は、公知の各種の材料を用いて公知の各種の方法で製造することが可能であり、例えば、熱可塑性樹脂を材料として射出成型法によって製造することができる。表示装置１０がＨＭＤである場合、第２部材２２０におけるユーザの頭部と当接する側の面は、例えば、各種の発泡性のプラスチックを材料として製造することができ、具体的には、ウレタンフォーム、ポリオレフィンフォーム又はポリエチレンフォーム等を材料として製造することができる。
【００２７】
リアブロック２００は、図３に模式的に示したように、内部空間２８０に、表示装置１０を稼働させるためのバッテリー２５０と、表示ユニット１１０の稼働を制御するための制御基板２６０とを有する。バッテリー２５０及び制御基板２６０は、表示装置１０が稼働するのに伴い熱を有する高温部となる。そのため、内部空間２８０には、高温部が有する熱をリアブロック２００の外部に放出するための放熱構造体が設けられる。この放熱構造体の一例として、リアブロック２００の内部空間２８０には、第１伝熱部材２３０、弾性体２４０及び、第２伝熱部材２７０が設けられる。上記のバッテリー２５０は、本開示における第１高温部の一例であり、制御基板２６０は、本開示における第２高温部の一例である。なお、バッテリー２５０及び制御基板２６０は、表示装置１０の稼働に伴い発熱することで他の部分と比較して高温となる部分を有するものであるが、高温部は、例えば、周囲の熱を蓄熱することで他の部分と比較して高温となる部分であってもよい。
【００２８】
第１伝熱部材２３０は、第２部材２２０が第１部材２１０に取付けられた状態において、高温部に接続されており（具体的には、第１高温部の一例であるバッテリー２５０に対し、バッテリー２５０に固定されていない状態で接しており）、内部空間２８０に存在する高温部が有する熱を、リアブロック２００の筐体の所定の位置まで伝熱させて、高温部が有する熱を所定の位置からリアブロック２００の外部に放出する機能を有する。言い換えると、第１伝熱部材２３０は、高温部と熱的に接続されている。また、本実施形態において、第１伝熱部材２３０は、変形可能となるように実現されており、内部空間２８０において、第１伝熱部材２３０が占める位置が相対的に変化しうる。これにより、第１伝熱部材２３０は、例えば経時変化等により高温部の形状が変化した場合であっても、高温部の形状変化に容易に追随することが可能となる。このような変形可能な第１伝熱部材２３０の一例として、第１伝熱部材２３０をシート状の部材とすることが挙げられる。
【００２９】
第１伝熱部材２３０の素材としては、例えば、高熱伝導率かつ軽量の材料が用いられることが好ましい。このような高熱伝導率かつ軽量の材料として、例えば、炭素系材料、金属材料、熱伝導性合成樹脂材料等を挙げることができる。具体的には、第１伝熱部材２３０の素材としては、例えば、銅シート、アルミシート、グラファイトシート、熱伝導性アクリルシート又はシリコンシート等を使用することが可能である。高熱伝導率かつ軽量の材料が第１伝熱部材２３０の素材として用いられることで、リアブロック２００の質量が増加することを抑制しながら、高温部が有する熱をより効率良くリアブロック２００の外部に放出することが可能となる。第１伝熱部材２３０の素材としては、グラファイトシートが用いられることがより好ましい。グラファイトシートが第１伝熱部材２３０の素材として用いられることで、省スペース化を図りながら、軽量で熱伝導性の良い表示装置の設計が可能となる。
【００３０】
このような第１伝熱部材２３０は、図２及び図３に模式的に示したように、第２部材２２０における内部空間２８０に対向する面に取付けられる。第１伝熱部材２３０は、例えば、各種の熱伝導性接着剤によって、第２部材２２０において内部空間２８０に対向する面に取付けられる。このような熱伝導性接着剤としては、例えば、アルミナ、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、グラファイト等から選択される熱伝導性フィラーを含むものを用いることができる。
【００３１】
第１伝熱部材２３０の厚みは、例えば、第１伝熱部材２３０を第２部材２２０に取り付ける際に、作業性が低下しない程度の柔軟性が維持される厚みとすることができる。例えば図２及び図３に示すように、第２部材２２０が第１部材２１０の内部空間２８０と対向する面の一部に段差を有する構造である場合、第１伝熱部材２３０の厚みを、０．６ｍｍ以下とすることができる。第１伝熱部材２３０にグラファイトシートを用いる場合、グラファイトシートの厚み方向の熱伝導率は、面方向の熱伝導率よりも小さいため、グラファイトシートを過剰に厚くすると、伝熱効率が低下する可能性がある。そのため、例えば、図２及び図３に示すように、第２部材２２０が第１部材２１０の内部空間２８０と対向する面の一部に段差を有するような構造である場合、厚み２５μｍのグラファイトシートを１５層以下に積層したものを第１伝熱部材２３０に用いることが好ましい。例えば、厚み２５μｍのグラファイトシートの層数を１５層とし、グラファイトシートの層間を両面テープ等に例示される柔軟性を有する接着材料を用いて接着することで、約０．６ｍｍの積層グラファイトシートが得られる。この積層グラファイトシートは柔軟性を有しているため、第２部材２２０へ取付け作業を効率良く行うことができる。
【００３２】
第１伝熱部材２３０は、例えば、第２部材２２０において内部空間２８０に対向する面のうち、少なくともバッテリー２５０と対向する部分に備えられる。このように、第２部材２２０が第１伝熱部材２３０を有することで、第２部材２２０が第１部材２１０に取り付けられた際に、弾性体２４０によって第１伝熱部材２３０はバッテリー２５０に接続される。これにより、バッテリー２５０が有する熱は、第１伝熱部材２３０を通じて第２部材２２０から外部に放出される。この際、第１伝熱部材２３０のバッテリー２５０に接続される面の面積は、弾性体２４０の第１伝熱部材２３０と接触する面の面積より大きいことが好ましい。第１伝熱部材２３０のバッテリー２５０に接触する面の面積を、弾性体２４０の第１伝熱部材２３０と接触する面の面積よりも大きくすることで、第１伝熱部材２３０は、バッテリー２５０が有する熱を効率良く第２部材２２０に伝えることが可能となる。第１伝熱部材２３０は、第２部材２２０における内部空間２８０に対向する面に広く取付けられることが好ましい。第１伝熱部材２３０が第２部材２２０に接触する部分の面積が大きいほど、第１伝熱部材２３０は、バッテリー２５０が有する熱を更に効率良く第２部材２２０に伝えることが可能となる。その結果、第２部材２２０に伝えられた熱を、第２部材２２０からリアブロック２００の外部により短時間で放出することが可能となる。なお、第２部材２２０における内部空間２８０側に、第１伝熱部材２３０の取付けに手間を要する部分、例えば、リブやボス等が存在する場合、第１伝熱部材２３０は、当該部分を避けて取付けられてもよい。
【００３３】
第１伝熱部材２３０は、例えば、第２部材２２０における内部空間２８０に対向する面に複数取り付けられてもよい。例えば、図２及び図３に示すように、第２部材２２０において内部空間２８０に対向する面に２枚の第１伝熱部材２３０が取付けられてもよい。図２及び図３に示した態様に限られず、表示装置１０の設計に応じて、第２部材２２０は、１枚の第１伝熱部材２３０を有してもよいし、３枚以上の第１伝熱部材２３０を有してもよい。複数の第１伝熱部材２３０が用いられることで、第１部材２１０の構造がより複雑な場合であっても、第１伝熱部材２３０を取り付ける作業を容易に行うことが可能となる。
【００３４】
弾性体２４０は、所定の弾性を示す部材であり、第１伝熱部材２３０と接触するように設けられる。弾性体２４０は、具体的には、第１部材２１０に第２部材２２０が取付けられた際に、弾性体２４０が有する弾性によって、第１伝熱部材２３０を押圧し、第１伝熱部材２３０とバッテリー２５０とを接続する。弾性体２４０は、経時変化等により高温部が膨張し、かかる膨張に伴い第１伝熱部材２３０から弾性体２４０に応力が加わった場合に、例えば、図４に示すように、バッテリー２５０の変形に追随して変形することができる。また、弾性体２４０では、弾性体２４０自体が有する弾性により、加わった応力に対する復元力が生じる。そのため、弾性体２４０は、生じた復元力により第１伝熱部材２３０を高温部に当接させることが可能となる。このように、弾性体２４０は、第２部材２２０が第１部材２１０に取り付けられている間、第１伝熱部材２３０とバッテリー２５０とが互いに接続した状態を維持することができる。弾性体２４０は、弾性を有する公知の素材を用いて形成することが可能である。このような弾性を有する素材として、例えば、各種の発泡性のプラスチックを挙げることができる。このような発泡性のプラスチックの具体例として、ウレタンフォーム、ポリオレフィンフォーム、ポリエチレンフォーム等を挙げることができる。
【００３５】
弾性体２４０と第２部材２２０とは、接着剤又は接着テープ等を用いて接着することができる。また、弾性体２４０と第１伝熱部材２３０とは、接着剤又は接着テープ等を用いて接着することができる。
【００３６】
弾性体２４０の第１伝熱部材２３０と接触する面の面積は、特に規定されるものではなく、弾性体２４０が第１伝熱部材２３０をバッテリー２５０に当接させることができる程度の復元力が得られる大きさであればよい。弾性体２４０の第１伝熱部材２３０と接触する面の面積は、例えば、バッテリー２５０と第１伝熱部材２３０とが接触している面の面積と同面積としてもよい。
【００３７】
また、弾性体２４０の第１伝熱部材２３０と接触する面に対して垂直な方向（Ｘ軸方向）の長さ（換言すれば、弾性体２４０の厚み）は、バッテリー２５０に経時寸法変化が生じた場合の寸法変化量よりも大きな値とすることが好ましい。仮に、バッテリー２５０の経時寸法変化が１ｍｍである場合を考える。この場合に、弾性体２４０の第１伝熱部材２３０と接触する面に対して垂直な方向の長さは、例えば３ｍｍ程度とすることができる。弾性体２４０の第１伝熱部材２３０と接触する面に対して垂直な方向の長さの分を、バッテリー２５０の膨張しろとすることができる。その結果、リアブロック２００の損傷、例えば、バッテリー２５０の膨張によって生じ得る例えば第１部材２１０と第２部材２２０との取付け部分の損傷を防止することが可能となる。
【００３８】
バッテリー２５０は、表示装置１０の稼働に必要な電力を供給する。バッテリー２５０は、内部空間２８０に配置される。バッテリー２５０には、表示装置１０との脱着が可能なバッテリーを用いることができる。バッテリー２５０は、例えば、第２部材２２０が第１部材２１０から取り外されたときに、開口部２０３から表れ、ユーザによって着脱可能に配置することができる。このようなバッテリー２５０として、例えば、既存の一次電池又は二次電池を挙げることができ、具体的には、アルカリ電池、酸化銀電池、空気亜鉛電池、ニッケル水素電池及びリチウムイオン二次電池等を挙げることができる。また、バッテリー２５０の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、角型、円筒型又はラミネート型等であってもよい。このようなバッテリー２５０の中には、時間の経過とともに形状が変化し得るものがある。なお、図２及び図３では、内部空間２８０にバッテリー２５０が２つ備えられているが、バッテリーの数量は、表示装置１０の仕様に応じて適宜変更することができる。
【００３９】
制御基板２６０は、表示装置１０の稼働を制御する機能を有する。制御基板２６０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、メモリ、Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）、抵抗、コイル及びコンデンサなどを有し、回路を構成している。制御基板２６０を構成する基板としては、例えば、柔軟性を有さないリジット基板、又は柔軟性を有するフレキシブル基盤が用いられる。リジット基板としては、例えば、紙フェノール基板、ガラスコンポジット基板又はガラスエポキシ基板等が使用されてもよい。フレキシブル基板の材料としては、例えば、ポリイミド又はポリエステルが使用されてもよい。
【００４０】
制御基板２６０は、公知の方法による絶縁処理がされていてもよい。制御基板２６０は、例えば、絶縁材料、具体的には、ポリビニル樹脂、アクリレート樹脂又はウレタン樹脂等を手塗、スプレー塗布、ディッピング又はポッティング等の方法によって絶縁処理がされてもよい。
【００４１】
制御基板２６０は、内部空間２８０に備えられる固定部材によって内部空間２８０内に固定される。制御基板２６０は、例えば、図２及び図３に示すようにＹ軸とＺ軸とにより形成される面に平行に配置することができる。ただし、制御基板２６０は、図２及び図３に例示した形状に制限されるものではなく、任意の形状を有していればよい。
【００４２】
また、高温部の一例である制御基板２６０から発生する熱量は、バッテリー２５０から発生する熱量よりも大きいことが多い。そのため、制御基板２６０は、例えば、内部空間２８０において、バッテリー２５０よりも開口部２０３から遠い位置に配置することが好ましい。表示装置１０がＨＭＤである場合、制御基板２６０が上記の位置に配置されることで、バッテリー２５０よりも高い発熱量を有する制御基板２６０がユーザの頭部から離れた位置に位置することになる。これにより、制御基板２６０が発する熱によるユーザへの健康被害を抑制することが可能となる。
【００４３】
また、高温部は、その高温部がとり得る温度に応じて配置されてもよい。例えば、熱容量が小さい高温部は、その高温部の発熱量が小さくとも、発熱量が大きい高温部よりも温度が高くなる場合がある。また、高温部は、その高温部の構造や素材によって、部分的に高温になる場合がある。よって、高温部は、その高温部が到達し得る温度に応じて配置されることで、ユーザへの健康被害を抑制することが可能となる。例えば、より高温となる高温部は、ユーザの頭部から離れた位置に配置されてもよい。
【００４４】
第２伝熱部材２７０は、高温部と接触し、内部空間２８０に存在する高温部が有する熱をリアブロック２００の外部に放出する機能を有する。また、第２伝熱部材２７０は、変形可能であり、シート状であってもよい。例えば、第１伝熱部材２３０の素材としては、炭素系材料、金属材料、熱伝導性合成樹脂材料等が使用されてもよく、具体的には、グラファイトシート、熱伝導性アクリルシート又はシリコンシート等が使用されてもよい。
【００４５】
第２伝熱部材２７０は、例えば図５及び図６に示したように、その一部が制御基板２６０に接触し、かつ、第２伝熱部材２７０の他の一部が第１部材２１０の内面に接触する。このように接続されることで、制御基板２６０が有する熱は、第２伝熱部材２７０を通じて第１部材２１０から外部に放出される。第２伝熱部材２７０は、例えば、熱伝導性接着剤によって、第１部材２１０の内面に取付けられてもよい。熱伝導性接着剤としては、例えば、アルミナ、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、グラファイト等から選択される熱伝導性フィラーを含むものを用いることができる。
【００４６】
第２伝熱部材２７０における、制御基板２６０及び第１部材２１０の内面と接触していない部分の一部は、例えば図５及び図６に示したように、内部空間２８０に折り畳まれた状態で収容される。例えば、図５に示すように、第２伝熱部材２７０の一部は、第２伝熱部材２７０の折り目がＹ軸と平行な方向となるように折り畳まれる。第２伝熱部材２７０の一部が上記のように折り畳まれることで、第２伝熱部材２７０は、Ｘ軸方向に伸縮可能に配置される。これにより、第１部材２１０、制御基板２６０及び第２伝熱部材２７０を組み付ける作業が容易になる。
【００４７】
第２伝熱部材２７０が導電性を有する場合、第２伝熱部材２７０は、例えば、制御基板２６０の導電性を示さない部分に備えられる。また、第２伝熱部材２７０が導電性を有する場合、第２伝熱部材２７０には、絶縁処理が施されたものを用いることができる。第２伝熱部材２７０に絶縁処理が施されたものを用いることで、制御基板２６０に流れる電流の漏れを防止することが可能となる。
【００４８】
また、第２伝熱部材２７０は、例えば、図６に示すように、制御基板２６０と接触する面及び第１部材２１０に接触する面を同一の面とすることができる。第２伝熱部材２７０にグラファイトシートを用いる場合、グラファイトシートは、一般に、厚み方向よりも面方向で高い熱伝導性を示す。そのため、グラファイトシートの一方の面が制御基板２６０及び第１部材２１０に接触することで、制御基板２６０が有する熱を短時間で第１部材２１０に伝えることができる。その結果、第１部材２１０に伝えられた熱を第１部材２１０からリアブロック２００の外部により短時間で放出することが可能となる。
【００４９】
第２伝熱部材２７０は、例えば、第１部材２１０の内面に広く取り付けられることが好ましい。第２伝熱部材２７０が第１部材２１０に接触する部分の面積が大きいほど、第２伝熱部材２７０は、制御基板２６０が有する熱を更に効率良く第１部材２１０に伝えることが可能となる。その結果、第１部材２１０に伝えられた熱を、第１部材２１０からリアブロック２００の外部により短時間で放出することが可能となる。なお、第１部材２１０の内面に、第２伝熱部材２７０の取付けに手間を要する部分、例えば、リブやボス等が存在する場合、第２伝熱部材２７０は、当該部分を避けて備えられてもよい。
【００５０】
第２伝熱部材２７０の厚みは、第２伝熱部材２７０を第１部材２１０に取り付ける際に、作業性が低下しない程度の柔軟性が維持される厚みであればよい。例えば、図５に示すように、第１部材２１０がＸ軸の正方向に湾曲した形状であり、第１部材２１０の内面に第２伝熱部材２７０を貼りつける場合、第２伝熱部材２７０の厚みは、０．３ｍｍ以下としてもよい。例えば、第２伝熱部材にグラファイトシートを用いる場合、厚み２５μｍのグラファイトシートを５層以下に積層したものを用いることが好ましい。例えば、厚み２５μｍのグラファイトシートの層数を５層とし、グラファイトシートの層間を両面テープ等に例示される柔軟性を有する接着材料を用いて接着することで、約０．３ｍｍの積層グラファイトシートが得られる。この積層グラファイトシートは柔軟性を有しているため、第１部材２１０へ取付け作業を効率良く行うことができる。
【００５１】
第２伝熱部材２７０は、複数の高温部に接触してもよい。例えば、内部空間２８０に複数種類の高温部が存在する場合、第２伝熱部材２７０は、当該複数種類の高温部のうち、比較的発熱量の大きい発熱体を有する高温部の複数と接続され、第２伝熱部材２７０の他の一部は、第１部材２１０に接続されてもよい。これにより、表示装置１０をＨＭＤとして使用する際に、発熱量が大きい高温部が有する熱は、ユーザの頭部から離れて配置される第１部材２１０から外部に放出される。その結果、高温部が有する熱によるユーザへの健康被害をより一層抑制することが可能となる。
【００５２】
なお、表示装置１０がＨＭＤとして用いられる場合、表示装置１０は、ユーザの頭部の大きさに適合するための公知の調整機構を備えていてもよい。
【００５３】
ここまで、本実施形態に係る表示装置１０の構成について説明した。続いて、本実施形態に係る表示装置１０に生じた熱の放出の流れについて説明する。
【００５４】
まず、制御基板２６０は、バッテリー２５０から電力が供給されて稼働し、フロントブロック１００に支持される表示ユニット１１０によって、ユーザに対して各種の画像を提示する。このとき、バッテリー２５０及び制御基板２６０は熱を蓄える。バッテリー２５０が有する熱は、バッテリー２５０に接触した第１伝熱部材２３０に伝達される。そして、第１伝熱部材２３０に伝達された熱は、第２部材２２０に伝えられ、第２部材２２０からリアブロック２００の外部に放出される。
【００５５】
バッテリー２５０が経時変化により膨張した場合、バッテリー２５０の膨張により、第１伝熱部材２３０から弾性体２４０に応力が加わる。この場合、弾性体２４０自体が有する弾性により、弾性体２４０に加えられた応力に対する復元力が生じる。その結果、弾性体２４０は、第１伝熱部材２３０をバッテリー２５０に当接させることが可能となる。その結果、バッテリー２５０に経時寸法変化が生じた場合でも、第１伝熱部材２３０を通じて効率良くリアブロック２００の外部へ熱を放出することが可能となる。これにより、表示装置１０が稼働している間のバッテリー２５０の温度を、例えば６０℃以下に維持することが可能となる。
【００５６】
また、制御基板２６０が有する熱は、制御基板２６０に接触した第２伝熱部材２７０に伝達される。そして、第２伝熱部材２７０に伝達された熱は、第１部材２１０に伝えられ、第１部材２１０からリアブロック２００の外部に放出される。これにより、表示装置１０が稼働している間の制御基板２６０の温度を、例えば８５℃以下に維持することが可能となる。
【００５７】
制御基板２６０の発熱量は、バッテリー２５０の発熱量よりも大きくなることが多い。そのため、本実施形態に係る表示装置１０では、第１部材２１０からユーザの頭部が位置する方向と異なる方向に制御基板２６０が発する熱を放出することができる。その結果、表示装置１０の稼働で生じる熱によるユーザへの健康被害を抑制することが可能となる。
【実施例】
【００５８】
第２部材に第１伝熱部材としてのグラファイトシートを取り付け、弾性体によってリアブロックの内部のバッテリーにグラファイトシートを接触させた表示装置、及び、グラファイトシートを取り付けていない表示装置のそれぞれを設計し、かかる表示装置について、公知のアプリケーションを用いて熱シミュレーションを行った。バッテリーは同一のものであり、第１伝熱部材の有無以外の表示装置の構成は同一であるとした。その結果、バッテリーにグラファイトシートを接触させた表示装置におけるバッテリー表面の温度は、グラファイトシートを取り付けていない表示装置におけるバッテリー表面の温度に比べて６℃低くなることが分かった。【００５９】
このように、本実施形態に係る表示装置によれば、高温部に固定されていない第１伝熱部材によって、高温部の熱を表示装置の外部に放熱することが可能となる。また、高温部が有する熱をより安定して外部に放出することが可能となる。【００６０】
＜３．結び＞
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。【００６１】
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的又は例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、又は上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。【００６２】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
高温部が備えられる第１部材に取り付け可能な第２部材を備え、
前記第２部材は、
前記高温部と少なくとも一部で接触可能であり、変形可能な第１伝熱部材と、
前記第１伝熱部材を前記高温部に当接させる弾性体と、を備える、表示装置。
（２）
前記第１部材は、第１高温部と、前記第１高温部と異なる第２高温部と、を少なくとも備える、前記（１）に記載の表示装置。
（３）
前記第１高温部は、着脱可能に設けられ、
前記第２高温部は、前記第１部材に固定されて設けられる、前記（２）に記載の表示装置。
（４）
前記第１高温部は、時間の経過とともに形状が変化し得る、前記（２）に記載の表示装置。
（５）
前記第１伝熱部材の前記第１高温部に接触する面の面積は、前記弾性体の前記第１伝熱部材と接触する面の面積より大きい、前記（２）〜（４）のいずれか１項に記載の表示装置。
（６）
前記第１部材に前記第２部材が取付けられることで空間が形成され、
前記空間において、前記第２高温部に一部が接触し、かつ、前記第１部材の前記空間側の面に他の一部が接触する第２伝熱部材を更に備える、前記（２）〜（５）のいずれか１項に記載の表示装置。
（７）
前記第１高温部が有する熱は、主に前記第１伝熱部材を通じて前記第２部材から外部に放出され、前記第２高温部が有する熱は、主に前記第２伝熱部材を通じて前記第１部材から外部に放出される、前記（６）に記載の表示装置。
（８）
前記第１高温部及び前記第２高温部は発熱し、
前記第１高温部の発熱量は、前記第２高温部の発熱量よりも小さい、前記（２）〜（７）のいずれか１項に記載の表示装置。
（９）
ユーザの頭部に装着されるものであり、前記第１高温部は前記第２高温部よりも前記ユーザの頭部側に位置する、前記（２）〜（８）のいずれか１項に記載の表示装置。
（１０）
前記第１高温部は、バッテリーである、前記（２）〜（９）のいずれか１項に記載の表示装置。
（１１）
前記第２高温部は、前記表示装置の稼働を制御する制御基板である、前記（２）〜（１０）のいずれか１項に記載の表示装置。
（１２）
前記第１伝熱部材は、シート状である、前記（１）〜（１１）のいずれか１項に記載の表示装置。
（１３）
高温部が備えられる第１部材に取り付け可能な第２部材を設け、
前記第２部材に、
前記高温部と少なくとも一部で接触可能であり、変形可能な第１伝熱部材と、
前記第１伝熱部材を前記高温部に当接させる弾性体と
を設け、
前記高温部が有する熱を外部に放出する、放熱方法。
【符号の説明】
【００６３】
２００      リアブロック
２０３      開口部
２１０      第１部材
２２０      第２部材
２３０      第１伝熱部材
２４０      弾性体
２５０      バッテリー
２６０      制御基板
２７０      第２伝熱部材
２８０      内部空間
【図１】
2020026661.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2020026661.tif 000006
【図５】
2020026661.tif 000007
【図６】
2020026661.tif 000008
【国際調査報告】
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2020026661.tif 000011
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