平视显示装置的制作方法

本发明涉及实施太阳光抵消对策的平视显示装置。

背景技术：

车辆的驾驶员通过前挡玻璃注视前方，并且在目视仪表盘上的仪表类的同时进行驾驶。即，视线移向前方和下方的仪表类。如果可在观看前方的状态观看仪表类，则没有视线的移动，可期待驾驶性的提高。根据该观点，人们开发了平视显示装置，用于实际应用。作为涉及平视显示装置的已有技术，具有在专利文献1中公开的技术。

像专利文献1的图1所示的那样，从hud显示器(2)(带有括号的数字表示在专利文献1中记载的标号。在下面相同)，向上射出的图像光线射到前挡玻璃(5)的内面，被反射，成像于驾驶员的前方(专利文献1、第0012段)。在不使用时，通过遮光器(4)隔断光路，由此，外部光(太阳光)不会到达hud显示器(2)。由此，可防止hud显示器(2)的损伤(专利文献1、第0006段)。

由于必须要求遮光器(4)和驱动该遮光器(4)的驱动机构，故平视显示装置的价格高，并且尺寸大。在此方面，在不使用时，即在驾驶中，由于遮光器(4)打开，故此时无法防止太阳光的入射。包括在驾驶中的场合，在平时，人们要求可防止太阳光的入射的结构。

于是，本发明人首先提出在不采用遮光器的情况下，采取太阳光抵消对策的平视显示装置。作为涉及采取太阳光抵消对策的平视显示装置的已有技术，具有在专利文献2中公开的技术。

像专利文献2的图1所示的那样，在光路中夹设反射型偏振膜(21)(带括号的数字表示在专利文献2中记载的符号。在下面，相同)。因反射型偏振膜(21)的存在，即使在射入太阳光(b)的情况下，液晶壳体(16)的温度仍不上升(在专利文献2中、第0013段)。另外，反射型偏振膜(21)粘贴于玻璃衬底(22)的上面。

按照专利文献2，在平时，可采取太阳光抵消对策。但是，由于反射型偏振膜(21)和玻璃衬底(22)是必需的，故具有平视显示装置的价格高，并且整体尺寸大的担心。

在要求平视显示装置的小型化和低成本化的过程中，人们希望不采用遮光器、反射型偏振膜，可采取太阳光抵消对策的装置。

已有技术文献

专利文献

专利文献1：jp特开2003-237411号公报

专利文献2：jp特许第4114194号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

本发明的课题在于提供一种平视显示装置，其中，不采用遮光器、反射型偏振膜，可谋求太阳光抵消对策。

本发明人针对于本发明人在先提出的专利文献2的图1中记载的平视显示装置，尝试在下面描述的改进。根据图1对该改进的装置100进行说明。

图1所示的平视显示装置100为一次改进型装置，其中，相对在专利文献2中记载的装置，在凹面镜101和平面镜102之间，使遮蔽板104和遮蔽板105延伸到光路103的极近部位处。没有下述担心，即，太阳光106由凹面镜101反射，射到遮蔽板104而停止，到达显示器107。

但是，近年，人们要求显示像的大型化，其结果是，在外壳108的上部处开设的开口109变大，凹面镜101的尺寸大型化，光路103的宽度增加。显示像的尺寸越大型化，太阳光越容易侵入，人们要求其对策。

本发明人进一步进行改进，完成了二次改进型装置，其在采取良好的太阳光抵消对策的方面取得成功。即，图2所示的平视显示装置10为二次改进装置的基本结构图。

像图2所示的那样，平视显示装置10包括：显示器13，该显示器13设置于光源11之上，射出显示光12；作为第1反光镜的第1凹面镜14，该第1凹面镜14反射通过该显示器13所射出的显示光；作为第2反光镜的第2凹面镜16，该第2凹面镜16反射通过该第1凹面镜14而反射的显示光15；外壳20，该外壳20接纳光源11、显示器13、第1和第2凹面镜14、16。

此外，第1凹面镜14具有使在反射的显示光15到达第2凹面镜16之前上下交叉的曲率(半径的倒数)，第2凹面镜16起反射已接收的显示光的作用。即，第1凹面镜14具有第1凹面镜14的焦点位于第1凹面镜14和第2凹面镜16之间的曲率。换言之，从第1凹面镜14到第2凹面镜16的距离以大于第1凹面镜14的焦距的程度而设定。

外壳20包括按照夹持第1和第2遮蔽部14、16之间的光路的方式，延伸到交叉的交叉点22的附近的第1遮蔽部23和第2遮蔽部24。可通过第1和第2遮蔽部23、24遮蔽外部光25，该外部光25从外壳20之外而侵入外壳20的内部，由第2凹面镜16反射，朝向第1凹面镜14。

第1遮蔽部23的下端(前端部)至少位于将第1凹面镜14中的显示光12的反射区域的上端部p1、与第2凹面镜16中的显示光15的反射区域的上端部p2连接的线段l1的交叉点22一侧(下侧)。

第2遮蔽部的上端(前端部)至少位于将第1凹面镜14中的显示光12的反射区域的下端部p3、与第2凹面镜16中的显示光15的反射区域的下端部p4连接的线段l2的交叉点22一侧(上侧)。

第1和第2遮蔽部23、24按照其前端相互接近的方式延伸。人们希望其前端越相互接近，外部光25的遮蔽性越高。即，人们希望相互的前端接近交叉点22(焦点)。

一般，反射区域的端部与呈凹状的镜面的端部一致。在于镜面上设置标记带等的场合，镜面中的露出的部位的端部可称为反射区域的端部。

由于第1和第2遮蔽部23、24起隔断外部光的作用，故其温度高于外壳20的其它的部位(与遮蔽部23、24离开的部位，比如底部。在下面记载为“普通部26”)。由此，人们希望，与外壳20的普通部26相比较，第1和第2遮蔽部23、24的耐热性提高。

(表1)

()耐热温度(参考值)

一般，在耐热温度和熔融温度之间具有相关关系。即，具有如果熔融温度高，则耐热温度高，如果熔融温度低，则耐热温度低的倾向。在表1中，记载有作为耐热温度的参考值的熔融温度。仅仅针对作为热固化树脂的环氧树脂，给出耐热温度。

在组合例1和组合例2中将树脂之间组合。在组合例3中，将树脂和轻金属组合。

在组合例3中，第1和第2遮蔽部23、24为铝压铸件，而铝压铸件通过嵌入成形、接着、螺钉固定或等同的接着法而一体地形成于外壳20的普通部26上。

也可代替提高耐热性的方式而提高热传导率。如果提高热传导率，则促进热的移动，其结果是，第1和第2遮蔽部23、24的温度降低。可提高第1和第2遮蔽部23、24抵抗热的强度。

如果第1和第2遮蔽部23、24的面为反射面，则产生反射光，该反射光返回到第2凹面镜16以进行反射，由此没有下述担心，即不会射到第1和第2遮蔽部23、24，而朝向第1凹面镜14。

作为对策，在第1和第2遮蔽部23、24的至少外部光25碰触的部位，形成减弱或阻止外部光的反射的防止反射处理膜27、27。如果对于防止反射处理膜27，黑色涂料、母材为铝，则黑色阳极氧化处理是适当的。或者，防止反射处理也可为对平滑面进行喷丸，进行粗糙面化的处理。

根据以上的观点，权利要求1所述的发明涉及一种平视显示装置10，该平视显示装置10包括：显示器13，该显示器13射出显示光12；第1反光镜14，该第1反光镜14反射通过该显示器13而射出的显示光12；第2反光镜16，该第2反光镜16反射通过上述第1反光镜14而反射的显示光15；外壳20，该外壳20接纳上述显示器13、上述第1和第2反光镜14、16，其特征在于，上述第1反光镜14为第1凹面镜，该第1凹面镜具有使在已反射的显示光15到达上述第2反光镜16之前上下交叉的曲率，上述第2反光镜16为反射已接收的显示光的第2凹面镜，上述外壳20包括第1遮蔽部23和第2遮蔽部24，该第1遮蔽部23和第2遮蔽部24按照夹持上述第1和第2凹面镜之间的光路21的方式，延伸到上述交叉的交叉点2的附近，通过上述第1和第2遮蔽部23，24而遮蔽外部光25，该外部光25从上述外壳20之外侵入外壳20内部，通过上述第2凹面镜而反射，朝向上述第1凹面镜。

在权利要求2所述的发明中，上述第1和第2遮蔽部23、24通过热传导率高于上述外壳20的普通部26的材料形成。

在权利要求3所述的发明中，上述第1和第2遮蔽部23、24通过耐热温度高于上述外壳20的普通部26的材料形成。

在权利要求4所述的发明中，在上述第1和第2遮蔽部23、24中，在至少上述外部光射到的部位，进行减小或阻止上述外部光的反射的防止反射处理。

在权利要求5所述的发明中，上述外壳20由中间支架、上盖与下盖构成，该中间支架支承上述第1和第2凹面镜14、16，并且具有第2遮蔽部24，该上盖安装于上述中间支架之上，具有第1遮蔽部23，该下盖安装于中间支架之下。

在权利要求6所述的发明中，中间支架为金属成形件，下盖为树脂成形件，上述上盖为树脂成形件或金属成形件。

在权利要求7所述的发明中，金属成形件为铝压铸件。

在权利要求8所述的发明中，外壳包括：中间支架，该中间支架支承上述第1和第2凹面镜，并且具有第2遮蔽部；上盖，该上盖安装于上述中间支架之上，具有上述第1遮蔽部；

上盖为树脂成形件；

在至少第1遮蔽部的上面设置金属板；

用于树脂成形件的原材料的树脂的密度小于金属板的密度；

上述金属板的耐热温度高于上述树脂的耐热温度。

发明的效果

在权利要求1所述的发明中，由于第1反光镜为第1凹面镜，该第1凹面镜具有使在已反射的显示光到达上述第2反光镜之前上下交叉的曲率。在交叉的交叉点，光路的宽度小。第1遮蔽部和第2遮蔽部延伸到该交叉点的附近，通过该第1遮蔽部和第2遮蔽部遮蔽太阳光等的外部光。外部光的几乎全部由第1和第2遮蔽部遮蔽，无法到达第1凹面镜、显示部。

于是，按照本发明，可提供不采用遮光器、反射型偏振膜，可采取太阳光抵消对策的平视显示装置。

在权利要求2所述的发明中，第1和第2遮蔽部由热传导率高于外壳的普通部的材料形成。由于热传导率高，故可促进第1和第2遮蔽部的内部的热移动，可降低第1和第2遮蔽部的温度。即，可抑制热量存留于容易处于高温状态的第1和第2遮蔽部中的情况。

在权利要求3所述的发明中，由于第1和第2遮蔽部由耐热温度高于外壳的普通部的材料形成。容易处于高温状态的第1和第2遮蔽部采用其耐热温度高的材料，由此，可提高抵抗热的强度。

在权利要求4所述的发明中，由于在第1和第2遮蔽部中，在至少外部光射到的部位进行减小或阻止上述外部光的反射的防止反射处理。没有射到第1、第2遮蔽部的外部光返回到第2凹面镜的担心。

在权利要求5所述的发明中，外壳由中间支架、上盖与下盖构成，该中间支架支承第1和第2凹面镜，并且具有第2遮蔽部，该上盖安装于上述中间支架之上，具有第1遮蔽部，该下盖安装于中间支架之下。如果在各自的盖上安装第1凹面镜和第2凹面镜，则必须要求考虑盖各自的尺寸误差，调整光轴，该调整很麻烦。在本发明中，由于在共同的中间支架上安装第1凹面镜和第2凹面镜，故第1凹面镜和第2凹面镜的光轴调整容易。

在权利要求6所述的发明中，中间支架为金属成形件，下盖为树脂成形件，上盖为树脂成形件或金属成形件。如果为金属成形件，则富有刚性。由于在富有刚性的中间支架上安装第1和第2凹面镜，故能良好地维持光轴。在此方面，如果为金属成形件，则一般，其耐热温度高于树脂成形件，其热传导率也较高。

在权利要求7所述的发明中，金属成形件为铝压铸件。金属成形件也可为金属加压件，但是，加压件的形状不能够复杂。如果为铸造件，则可为复杂的形状，但是薄壁化困难。在此方面，如果为压铸件，则组织致密，可形成薄壁，还适用于复杂的形状。在此方面，如果为铝，重量轻，可实现装置的重量的减轻。

在权利要求8所述的发明中，在作为树脂成形件的第1遮蔽部的上面上设置金属板。第1遮蔽部为用于隔断朝向外壳的外部光的部位。即，外部光射到第1遮蔽部的上面。作为射到第1遮蔽部的外部光的一个例子，列举有太阳光。对于太阳光射到的第1遮蔽部，要求高的耐热性。另一方面，作为平视显示装置整体，人们希望重量的减轻。用于上盖的树脂的密度小(低)于金属板。由此，通过使上盖为树脂成形件，可谋求平视显示装置的重量的减轻。另一方面，金属板的耐热温度(耐热性)高于用于上盖的树脂。由此，通过在太阳光射到的第1遮蔽部的上面设置金属板，可提高耐热性。即，可一边谋求平视显示装置的重量的减轻，一边提高第1遮蔽部的耐热性。

附图说明

图1为第1改良装置的原理图；

图2为第2改良品，即本发明的平视显示装置的基本结构图；

图3为本发明的实施例1的平视显示装置的分解图；

图4为本发明的实施例1的平视显示装置的剖视图；

图5为说明第1、第2遮蔽部的遮蔽作用的图；

图6为说明第1、第2遮蔽部的热的流动的图；

图7为说明中间支架的变更例的图；

图8为本发明的实施例2的平视显示装置的剖视图；

图9为上盖和金属板的分解立体图；

图10为说明金属板的变更例的图。

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

(实施例1)

像图3所示的那样，在该平视显示装置10中，外壳20由中间支架30、上盖50和下盖55构成，该中间支架30支承第1、第2凹面镜14、16，并且包括第2遮蔽部24，该上盖50安装于该中间支架30之上，包括第1遮蔽部23，该下盖55安装于中间支架30之下。

中间支架30为铝压铸件，在其外周具有安装法兰31、31，在该铝压铸件的内部，具有在斜上方延伸的第2遮蔽部24。

比如，在中间支架30上焊接撑杆32，在该撑杆32上，通过粘接层33固定第1凹面镜14。另外，在焊接于中间支架30的内面上撑杆34～36上，通过粘接层37～39固定第2凹面镜16。

撑杆41从中间支架30的下部而延伸。另一方面，光源11与显示器13嵌入筒形托架42中，从该筒形托架42而延伸的托架片43通过螺钉44、44而固定于撑杆41上。

如果中间支架30为铝压铸件，则与树脂成形件相比较，其强度进一步提高，富有刚性。由于在富有刚性的中间支架30上一起地安装第1、第2凹面镜14、16、显示器13，故这些光轴调整难以混乱。另外，富有刚性的中间支架30通过安装法兰31、31而安装于车辆上。在盖在整体上由树脂形成的场合，刚性不足，必须要求光轴的再调整。另一方面，由于实施例的平视显示装置10富有刚性，故对其的担心小。

上盖50为比如为聚碳酸酯成形件，在上面具有盖玻璃51，一体地具有向斜下方延伸的第1遮蔽部23。

下盖55为在上方开口的带底筒体，其为比如abs树脂成形件，其内部设置有电路衬底56。

在中间支架30上，从下方通过螺钉57、57安装下盖55，从上方通过螺钉52安装上盖50。

图4所示的平视显示装置10完成。从显示器13而射出的显示光12通过第1凹面镜14而反射，通过第1凹面镜14而反射的显示光15从第1、第2遮蔽部23、24之间通过，到达第2凹面镜16。通过第2凹面镜16而反射的显示光17上升，到达车辆的前玻璃66(投射已反射的显示光17的投射部66)。

像图5(a)所示的那样，在太阳58的高度低的场合，由太阳光而代表的外部光25通过盖玻璃51，由第2凹面镜16而反射，通过第1遮蔽部23而遮蔽。由于第1遮蔽部23为耐热性优良的聚碳酸酯，故其抵抗热的强度高。

在太阳58的高度高的场合，像图5(b)所示的那样，外部光25通过盖玻璃51，由第2凹面镜16而反射，通过第2遮蔽部24而遮蔽。由于第2遮蔽部24为耐热性更优良的铝，故其抵抗热的强度更高。

下面对热传导率进行研讨。

(表2)

在聚碳酸酯(pc)树脂中，热传导率为约0.2w/m·k。另一方面，在铝压铸件(adc12)中，热传导率为约100w/m·k。

图6(a)为说明极简单的传热模型的图，聚碳酸酯(pc)树脂制的杆59的一端在高温t1p，在低于另一端的t1p的低温t2p(t2p高于大气温度t3)下，从热方面处于恒定状态。如果假定对杆59的外周进行隔热，则流过杆59的内部的热q1p，与从杆59的另一端而向大气排放的热q2p相等。在这里，如果杆的截面积为单位截面积(1.0)，则q1p通过热传导率λp×杆的长度×(t1p－t2p)而计算。另外，q2p通过热传导率cp×(t2p－t3)而计算。

铝压铸件(adc12)的杆59的一端在高温t1a，在低于另一端的t1a的低温t2a(t2a高于大气温度t3)下，从热方面处于恒定状态。如果假定对杆59的外周进行隔热，则流过杆59的内部的热q1a，与从杆59的另一端而向大气排放的热q2a相等。在这里，如果杆的截面积为单位截面积(1.0)，则q1a通过热传导率λa×杆的长度×(t1a－t2a)而计算。另外，q2a通过热传导率ca×(t2a－t3)而计算。

在q1p＝λp×杆的长度×(t1p－t2p)、与q1a＝λa×杆的长度×(t1a－t2a)中，λp为λa的约1/500，显著小于λa。虽然q1p＜q1a，但是预计，其比显著小于1∶500，由于λp极小，故作为倾向，(t1p－t2p)显著增加。另一方面，由于λa极大，故作为倾向，(t1a－t2a)显著减小。

另外，由于q1p＝q2p、q1a＝q2a、q1p＜q1a，故q2p＜q2a。如果q2p＝cp×(t2a－t3)，则在q2a＝ca×(t2a－t3)中，t3是共同的。另外，如果假定cp基本等于ca，则t2p＜t2a。

由于以上情况，获得图6(b)所示的温度曲线，t1p显著地大于t1a。热传导率越大，越可快速地降低第1、第2遮蔽部23、24的温度。温度越低，热恶化性能越小。

根据该观点，最好，第1遮蔽部23也由与第2遮蔽部24相同的铝压铸件制，或轻金属制成。

像图7所示的那样，预先制造在第1遮蔽部23上一体地形成放热翅片61的铝压铸件63，将该铝压铸件63放置于成形用模具的腔内，对腔注射pc树脂64，由此可实施所谓的内嵌成形。

如果第1遮蔽部23由外部光25加热，则热量在第1遮蔽部23中传递，到达放热翅片61。由于放热翅片61的放热面积大，则朝向大气而大量地排放热量。

另外，上盖50的全部由铝压铸件制成或轻金属制成，均没有关系。

(实施例2)

参照图8。下面根据附图，对本发明的实施例2进行说明。图8表示实施例2的平视显示装置的剖面结构。图8对应于上述图4而进行表示。

在实施例2的平视显示装置10a中，在第1遮蔽部23的上面设置金属板71。关于其它的基本结构，是与实施例1的平视显示装置10(参照图4)共同的。关于与实施例1共同的部分，沿用标号，省略具体的说明。

上盖50a为树脂成形件，比如可采用聚碳酸酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)的混合树脂材料。

金属板71的原材料可采用铝、铝合金。

另外，构成树脂成形件的原材料的树脂的密度小于用于金属板71的金属的密度。此外，用于原材料的树脂的耐热温度低于用于金属板71的金属的耐热温度。即，金属板71的耐热温度高于树脂的耐热温度。如果满足这些条件，则树脂、金属可选择任意的原材料。

参照图9。在上盖50a上粘贴3个金属板71。金属板71分别粘贴于第1遮蔽部23的上面、与分别从该上面的左右的端部而向前方延伸的上盖50a的左右的侧面部内面上。它们可构成可从外部而辨认的外观面。即，金属板71设置于外观面上。在可辨认的部位处满铺金属板71，因此，可进一步提高外观性。

另外，金属板71通过双面胶带的粘贴、粘接剂的粘接与采用螺纹的螺纹紧固、采用固定钩的卡扣等的任意的方法，设置于上盖50a上。

总而言之，可得到下面的那样的描述。在作为树脂成型件的第1遮蔽部23的上面设置金属板71。第1遮蔽部23为用于隔断朝向外壳20a的内部的外部光的部位。即，外部光射到第1遮蔽部23的上面。作为射到第1遮蔽部23的外部光的一个例子，列举有太阳光。对于太阳光所射到的第1遮蔽部23，要求高的耐热性。另一方面，作为平视显示装置10a的整体，人们希望其重量轻。用于上盖50a的树脂的密度小(低)于金属板71。由此，通过使上盖50a为树脂成形件，可谋求平视显示装置10a的重量的减轻。另一方面，金属板71的耐热温度(耐热性)高于用于上盖50a的树脂。由此，通过在太阳光所射到的第1遮蔽部23的上面设置金属板71，可提高耐热性。即，可一边谋求平视显示装置10a的重量的减轻，一边提高第1遮蔽部23的耐热性。

参照图10。图10表示变更金属板71b的平视显示装置10b的变更例子。即，金属板71b也可由1个板构成。同样在该场合，可获得本发明的规定的效果。另外，在通过1个板构成的场合，与由多个板构成的场合相比较，由于金属板之间的接缝不存在，故可进一步提高外观性。

另外，本发明的平视显示装置最好用于乘用车，但是用于普通的车辆、船舶、飞机这一点也没有关系。即，只要实现本发明的作用和效果，本发明不限于实施例。

产业上的利用可能性

本发明的平视显示装置最好用于具有前挡玻璃的车辆。

标号的说明：

标号10、10a、10b表示平视显示装置；

标号11表示光源；

标号12、15表示显示光；

标号13表示显示器；

标号14表示第1反光镜(第1凹面镜)；

标号16表示第2反光镜(第2凹面镜)；

标号20、20a表示外壳；

标号22表示交叉点；

标号23表示第1遮蔽部；

标号24表示第2遮蔽部；

标号25表示外部光；

标号26表示普通部；

标号27表示防止反射处理膜；

标号30表示中间支架；

标号50、50a表示上盖；

标号55表示下盖；

标号71、71b表示金属板。