WO2020022243A1 - 表示装置 - Google Patents

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WO2020022243A1
WO2020022243A1 PCT/JP2019/028583 JP2019028583W WO2020022243A1 WO 2020022243 A1 WO2020022243 A1 WO 2020022243A1 JP 2019028583 W JP2019028583 W JP 2019028583W WO 2020022243 A1 WO2020022243 A1 WO 2020022243A1
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WO
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circuit
element group
circuit element
heat
display
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Application number
PCT/JP2019/028583
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English (en)
French (fr)
Inventor
泰弘 山川
慎也 白木
祐一 福嶋
Original Assignee
日本精機株式会社
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Publication date
Application filed by 日本精機株式会社 filed Critical 日本精機株式会社
Priority to JP2020532373A priority Critical patent/JP7459793B2/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S2/00—Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/502—Cooling arrangements characterised by the adaptation for cooling of specific components
    • F21V29/508—Cooling arrangements characterised by the adaptation for cooling of specific components of electrical circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/74—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades
    • F21V29/76—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades with essentially identical parallel planar fins or blades, e.g. with comb-like cross-section
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays

Definitions

  • the present invention relates to a display device mounted on a vehicle.
  • Patent Document 1 discloses a head-up display (HUD) device mounted on a vehicle and displaying an image represented by display light as a virtual image.
  • the display device disclosed in Patent Literature 1 has a structure in which a heat sink is connected to the display as a heat radiating unit in order to release heat generated by the display that generates display light.
  • a large current flows through a drive circuit that drives a light source that emits light serving as a basis of display light, and a power supply circuit that supplies power to the drive circuit, and the amount of heat generated may increase.
  • a large current flows through a drive circuit that drives a light source that emits light serving as a basis of display light, and a power supply circuit that supplies power to the drive circuit, and the amount of heat generated may increase.
  • the height of the circuit element constituting each circuit is usually different for each component, the shape of the heat radiating section becomes complicated when the heat radiating section is brought into contact with each circuit element.
  • the object of the present invention is to provide a display device that can suppress the complexity of a heat radiating unit that emits heat generated by a circuit element.
  • a display device includes: A display device that is mounted on a vehicle and displays the image as a virtual image by emitting display light representing the image toward a translucent member, A driving circuit that drives a light source that emits light serving as a basis of the display light, and a circuit board including a power supply circuit that supplies power to the driving circuit, A heat radiating section facing the substrate of the circuit board, The base material has a facing surface facing the heat radiating unit, The circuit board, A first circuit element group including a plurality of circuit elements disposed on the facing surface along a first direction; A second circuit comprising a plurality of circuit elements disposed on the facing surface along the first direction and adjacent to the first circuit element group in a second direction orthogonal to the first direction; And an element group, The set of the first circuit element group and the second circuit element group includes a drive circuit element group included in the drive circuit and a power supply circuit element group included in the power supply circuit, The plurality of circuit elements constituting the first circuit element group have substantially
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a detailed configuration of a Q section illustrated in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a perspective view of a first unit included in the HUD device, excluding a partial configuration.
  • (A) And (b) is a schematic plan view of a circuit board.
  • FIG. 3 is a schematic circuit diagram for explaining functions of main circuit elements in the power supply circuit.
  • FIG. 3 is a schematic circuit diagram for explaining functions of main circuit elements in a drive circuit.
  • A) is a schematic diagram showing a heat radiator according to an embodiment of the present invention
  • (b) is a schematic diagram showing a heat radiator according to a modification.
  • the display device is the head-up display (HUD) device 1 shown in FIG.
  • the HUD device 1 is disposed on a dashboard of the vehicle 2 and emits display light P representing an image M schematically shown in FIG. 2 toward the windshield 3 (windshield).
  • the display light P reflected by the windshield 3 is visually recognized by the observer 4 (mainly, the driver of the vehicle 2) as a virtual image V of the image M in front of the windshield 3.
  • the HUD device 1 displays the image M visually recognized as the virtual image V over the scene in front of the vehicle 2.
  • the image M is an image for notifying vehicle information about the vehicle 2 such as a vehicle speed, an engine speed, and navigation information.
  • vehicle information may include not only information on the vehicle 2 itself but also information external to the vehicle 2.
  • the HUD device 1 includes a first unit 5A that generates display light P, and a second unit 5B that guides the display light P generated by the first unit 5A to the windshield 3.
  • the first unit 5A includes the projector 10, the first optical relay 20 having the reflection mirrors 21 and 22, the screen 30, the control unit 40, the first housing 50, the shield member S, and the lid unit 60. Prepare.
  • the projector 10 emits the display light P toward the reflecting mirror 21 in order to display an image on the screen 30 by the field sequential method.
  • the projector 10 includes a light source unit 10a, a reflective display element 10b, and a projection lens 10c.
  • the light source unit 10a includes an LED (Light Emitting Diode) group 101 and a light combining unit 102.
  • the LED group 101 includes an R-LED that emits red light, a G-LED that emits green light, and a B-LED that emits blue light.
  • Each of the LED groups 101 is driven by the control unit 40 in a field sequential manner, and emits light at a predetermined intensity and timing.
  • the light combining unit 102 includes a dichroic mirror and a reflection mirror, and combines the R, G, and B light emitted from the LED group 101.
  • the reflective display element 10b receives the combined light from the light combining unit 102 to generate display light P, and emits the display light P toward the projection lens 10c.
  • the reflective display element 10b is formed of, for example, a DMD (Digital Micro-mirror Device) having a plurality of movable micromirrors, and is controlled by the control unit 40 so that each of the mirrors is turned on or off. Accordingly, the combined light from the light combining unit 102 is spatially modulated to generate and emit the display light P.
  • the projection lens 10c enlarges the display light P in accordance with the screen 30.
  • the display light P shown in an appropriate diagram is an example of a principal ray of the display light P.
  • the reflecting mirror 21 of the first optical relay 20 is, for example, a plane mirror, and reflects the display light P from the projector 10 toward the reflecting mirror 22.
  • the reflecting mirror 22 is formed of, for example, a plane mirror, and has a reflecting surface 22a that reflects the display light P from the reflecting mirror 21 toward the screen 30.
  • the display light P reflected by the reflection surface 22a goes to the screen 30.
  • the screen 30 receives the display light P emitted from the projector 10 and reflected by the reflecting mirror 22.
  • the screen 30 is formed, for example, in a rectangular shape in plan view.
  • the screen 30 is a transmissive screen including a holographic diffuser, a microlens array, a diffusion plate, and the like.
  • the screen 30 receives display light P on a back surface (lower surface in FIG. 2) and has an image M on a front surface (upper surface in FIG. 2). Is displayed. As a result, the display light P representing the image M is emitted toward the later-described reflecting mirror 71.
  • the control unit 40 controls the operation of the HUD device 1 and includes a main control unit (not shown) and a drive circuit 41 and a power supply circuit 42 shown in FIG.
  • the main control unit includes, for example, a microcomputer, and includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like.
  • the CPU controls the entire operation of the HUD device 1 by reading and executing an operation program stored in the ROM in advance.
  • the main control unit may be configured by an FPGA (Field Programmable Gate Array) or an ASIC (Application Specific Integrated Circuit).
  • the main control unit generates image data for displaying an image M indicating vehicle information based on vehicle information from an ECU (Electronic Control Unit) mounted on the vehicle 2. Further, the main control unit controls the driving of the reflective display element 10 b and the driving of the LED group 101 via the driving circuit 41 based on the generated image data.
  • the power supply circuit 42 supplies power to the drive circuit 41.
  • FIG. 3 is a diagram showing a detailed configuration of the Q section shown in FIG.
  • the circuit board CB is configured by mounting circuit elements to be described later on a printed wiring board in which conductor wiring is formed on a plate-shaped base material Ba having an insulating property.
  • the circuit board CB is provided at an interval from the back surface of the reflection surface 22a of the reflection mirror 22, as shown in FIGS. It is a perspective view of the first unit 5A excluding a part of the configuration (a part of the first housing 50 and the shield member S).
  • the circuit board CB is fixed to the first housing 50, for example.
  • the control section 40 at least the drive circuit 41 and the power supply circuit 42 may be formed on the circuit board CB, and the main control section is mounted on a circuit board (not shown) different from the circuit board CB. You may.
  • the first housing 50 arranges and stores the projector 10, the first optical relay 20, the screen 30, and the circuit board CB at appropriate positions satisfying the above functions.
  • the first housing 50 is connected to a later-described second housing 80 of the second unit 5B via the connecting portion C.
  • the first housing 50 has a first space S1, a second space S2, and an opening 50a.
  • the first space S1 is formed on the reflection surface 22a side of the reflection mirror 22, and is the display light P reflected on the reflection surface 22a (the display light P incident on the reflection surface 22a and the display light P reflected on the reflection surface 22a).
  • the second space S2 is a space formed on the back surface of the reflecting mirror 22 (the surface opposite to the reflecting surface 22a) and located between the reflecting mirror 22 and the circuit board CB.
  • the opening 50a is located between the first space S1 and the second space S2.
  • the reflecting mirror 22 is provided in the first housing 50 so as to cover the opening 50a from the lower side (the second space S2 side). Thus, by providing the reflecting mirror 22 in the opening 50a, the first space S1 and the second space S2 are separated.
  • the shield member S is provided on the back surface side of the reflecting mirror 22 in a manner to cover the opening 50a from below (the second space S2 side).
  • the shield member S is a plate-shaped member made of metal, and is formed of, for example, iron or an aluminum alloy.
  • the shield member S is electrically connected to a ground terminal (not shown) (for example, a ground pattern of the circuit board CB) and is grounded.
  • the first housing 50 is provided with a heat radiating portion 51 that comes into contact with a predetermined circuit element (described in detail later) mounted on a surface of the circuit board CB facing the reflecting mirror 22. .
  • the heat radiating portion 51 is provided to face the base material Ba of the circuit board CB, and has a heat sink 510 and a heat conductive sheet 511.
  • the heat sink 510 is formed integrally with the first housing 50.
  • the first housing 50 and the heat sink 510 are formed from a metal such as a magnesium alloy, for example.
  • the heat sink 510 is formed from the outer periphery of the opening 50a toward the circuit board CB, and diverges from the opening 50a toward the circuit board CB, forming a substantially L-shape in side view. Have been. Then, the bottom of the heat sink 510 comes close to the circuit board CB.
  • the heat conductive sheet 511 is provided on the bottom of the heat sink 510.
  • the heat conductive sheet 511 is made of, for example, TIM (Thermal Interface Material), and is formed of an elastic body having good heat conductivity.
  • the heat conductive sheet 511 comes into contact with a predetermined circuit element of the heat radiating section 51.
  • heat generated by a predetermined circuit element of the circuit board CB can be effectively released via the heat conductive sheet 511 and the heat sink 510 (the first housing 50).
  • the surface of the substrate Ba of the circuit board CB facing the heat radiating portion 51 (specifically, the bottom of the heat sink 510 or the surface facing the heat conductive sheet 511) is referred to as a “facing surface”.
  • a “facing surface” the surface of the substrate Ba of the circuit board CB facing the heat radiating portion 51.
  • an XYZ orthogonal coordinate system in which an axis extending in a direction normal to the facing surface is set as a Z axis is introduced.
  • the XY plane is parallel to the facing surface of the substrate Ba.
  • the direction in which the arrows indicating the X, Y, and Z axes point is the "+" direction of the axis indicated by the arrows, and the opposite direction is the "-" direction.
  • FIG. 8A is a schematic view of a portion of the circuit board CB where a predetermined circuit element contacts the heat radiating section 51 when viewed from the ⁇ Y direction.
  • the heat sink 510 has radiation fins 510a for effectively dissipating heat.
  • the lid 60 is attached to the first housing 50 so as to cover the circuit board CB from the back side ( ⁇ Z direction side), as shown in FIG.
  • the lid 60 is made of, for example, a metal, and specifically, is made of iron or an aluminum alloy.
  • the second unit 5B includes a second optical relay 70 having a reflecting mirror 71 and a concave mirror 72, and a second housing 80.
  • the reflection mirror 71 in the second optical relay 70 is, for example, a plane mirror, and reflects the display light P from the screen 30 toward the concave mirror 72.
  • the concave mirror 72 reflects the display light P from the reflecting mirror 71 toward the windshield 3.
  • the image M visually recognized by the observer 4 as the virtual image V is larger than the image M displayed on the screen 30.
  • the second housing 80 arranges and stores the second optical relay 70 at an appropriate position that satisfies the above-described functions.
  • An opening is formed in the second housing 80, and a light transmitting plate 81 is provided in the opening.
  • the light transmitting plate 81 is made of a light transmitting resin such as acrylic, and transmits the display light P from the concave mirror 72.
  • the mechanism by which the HUD device 1 displays the virtual image V will be briefly described.
  • the display light P emitted from the projector 10 is projected as an image M on the screen 30 via the first optical relay 20.
  • the display light P representing the image M displayed on the screen 30 is emitted to the windshield 3 via the second optical relay 70.
  • the display light P emitted from the HUD device 1 is reflected by the windshield 3 in this manner, so that the image M is displayed as a virtual image V in front of the windshield 3.
  • FIGS. 5A and 5B are schematic plan views when the circuit board CB is viewed from the + Z direction.
  • FIG. 6 is a schematic circuit diagram for explaining functions of main circuit elements in the power supply circuit 42
  • FIG. 7 is a schematic circuit diagram for explaining functions of main circuit elements in the drive circuit 41.
  • the power supply circuit 42 is, for example, a SEPIC (Single Ended Primary Inductor Converter) converter capable of both step-up and step-down, and is configured as a DC / DC converter (DC: Direct Current).
  • the power supply circuit 42 steps down the voltage (eg, 12 V) from the battery 2 a mounted on the vehicle 2 and outputs the stepped down voltage (eg, 8 V) to the drive circuit 41.
  • the power supply circuit 42 includes coils L1 and L2 (inductors) and an FET (Field) as main circuit elements mounted on a surface of the base material Ba facing the heat radiating portion 51. Effect Transistor) 42a, 42b. Further, the power supply circuit 42 includes a converter IC (Integrated Circuit) 420 mounted at an appropriate position on the circuit board CB (for example, the back surface of the facing surface of the base material Ba). Converter IC 420 is, for example, of a type that does not include a power element.
  • the coils L1 and L2 are electrically connected to a power line from the battery 2a.
  • the coil L1 is located on the input side of the power supply circuit 42, and the coil L2 is located on the ground side of the power supply circuit 42.
  • the coils L1 and L2 store the supplied current energy during both the step-up and the step-down.
  • the FET 42a on the primary side and the FET 42b on the secondary side of the power supply circuit 42 perform a switching operation under the control of the converter IC 420, and operate during both step-up and step-down.
  • the FET 42a is an N-channel MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor), and the FET 42b is a P-channel MOSFET. Note that a diode may be provided instead of the secondary-side FET 42b.
  • MOSFET Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor
  • the drive circuit 41 drives the red, green, and blue LEDs constituting the LED group 101 in the light source unit 10a in a field sequential manner.
  • the drive circuit 41 operates by power supply from the power supply circuit 42 (power supply voltage after step-down).
  • the drive circuit 41 includes a coil L3 (inductor) for constant current drive as a main circuit element mounted on a surface of the base material Ba facing the heat radiating portion 51. It includes an FET 41a and a diode D, and an FET group 411 for controlling the timing of current supply to the LED group 101. Further, the drive circuit 41 includes a driver IC 410 mounted on an appropriate position of the circuit board CB (for example, the back surface of the facing surface of the base material Ba). The driver IC 410 is for performing constant current control, and is, for example, a type that does not include a power element.
  • the drive circuit 41 mainly has a circuit composed of an FET 41 a that performs a switching operation under the control of the driver IC 410, a diode D, and a coil L ⁇ b> 3 from the input side of the power supply voltage. are doing.
  • An FET group 411 is provided at a stage subsequent to the circuit.
  • the FET 41a is formed of a P-channel type MOSFET, and the diode D is formed of a Zener diode.
  • the FET group 411 includes six FETs 411a to 411f that perform a switching operation under the control of the driver IC 410.
  • Each of the six FETs 411a to 411f is composed of an N-channel MOSFET.
  • the FETs 411a and 411b are for stably supplying a desired current to the R, G, B-LEDs constituting the LED group 101, and are used when the R, G, B-LEDs are turned off (blanking state). Adjust the current supply.
  • the FET 411c is a low-luminance FET that is enabled only when the luminance is lower than a predetermined luminance.
  • the FET 411c makes the display light P low in luminance by reducing the lighting periods of the R, G, and B-LEDs.
  • the FET 411d turns on the R-LED
  • the FET 411e turns on the G-LED
  • the FET 411f turns on the B-LED at desired timing.
  • Each gate of the FETs 411d, 411e, and 411f is electrically connected to the main control unit, and each drain is electrically connected to the LED group 101.
  • An enable signal (R-EN) for controlling the light emission timing of the R-LED is supplied from the main control unit to the gate of the FET 411d.
  • An enable signal (G-EN) for controlling the emission timing of the G-LED is supplied from the main control unit to the gate of the FET 411e.
  • the enable signal (B-EN) for controlling the light emission timing of the B-LED is supplied from the main control unit to the gate of the FET 411f.
  • the FET group 411 of the drive circuit 41 and the FETs 42a and 42b of the power supply circuit 42 constitute a first circuit element group 6L.
  • the diode D, the FET 41a, and the coil L3 of the drive circuit 41 and the coil L2 of the power supply circuit 42 constitute a second circuit element group 6H.
  • the first circuit element group 6L is disposed along the Y direction (an example of the first direction).
  • the plurality of circuit elements constituting the first circuit element group 6L have substantially the same height in the Z direction (the normal direction of the facing surface). As shown in FIG.
  • the second circuit element group 6H is arranged along the Y direction, and is adjacent to the first circuit element group 6L in the X direction (an example of the second direction). I have. As shown in FIG. 8A, the plurality of circuit elements constituting the second circuit element group 6H have substantially the same height in the Z direction, and the plurality of circuit elements constituting the first circuit element group 6L. The height is set higher than the element.
  • the heat radiating portion 51 is located at a first contact portion 7a contacting the first circuit element group 6L, and at a position farther from the facing surface than the first contact portion 7a. And a second contact portion 7b contacting the second circuit element group 6H.
  • the bottom surface of the heat sink 510 is formed so as to be parallel to the facing surface of the substrate Ba of the circuit board CB. Then, the heat conductive sheet 511 fixed to the bottom surface by a known method such as adhesion forms the first contact portion 7a and the second contact portion 7b.
  • the heat conductive sheet 511 is formed such that the thickness in the Z direction is thicker in the first contact portion 7a than in the second contact portion 7b, and thereby comes into contact with the first circuit element group 6L.
  • a first contact portion 7a and a second contact portion 7b contacting the second circuit element group 6H are realized.
  • the thickness of the heat conductive sheet 511 forming the first contact portion 7a and the second contact portion 7b may be constant.
  • the bottom surface of the heat sink 510 may be formed in a step shape in consideration of the thickness of the heat conductive sheet 511 and the height of each of the first circuit element group 6L and the second circuit element group 6H.
  • FIG. 8B shows an example in which the heat conductive sheet 511 is divided into the first contact portion 7a and the second contact portion 7b and is constituted by two sheets, it is constituted by one sheet. Is also good.
  • the heights of a plurality of circuit elements forming the first circuit element group 6L substantially match or the heights of a plurality of circuit elements forming the second circuit element group 6H substantially match “substantially match”. “May not only completely match, but may also vary slightly. Since the heat conductive sheet 511 in contact with each of the first circuit element group 6L and the second circuit element group 6H has elasticity, a range in which the heat conductive sheet 511 can be contacted by elastic deformation (for example, a range of 5 mm or less). If so, the height of each circuit element may vary.
  • the HUD device 1 described above is mounted on the vehicle 2 and displays the image M as a virtual image by emitting display light P representing the image M toward the windshield 3 (an example of a light transmitting member).
  • the HUD device 1 includes a drive circuit 41 that drives a light source (LEDs of each color constituting the LED group 101) that emits light serving as a basis of the display light P, and a power supply circuit 42 that supplies power to the drive circuit 41 And a heat radiating portion 51 facing the base member Ba of the circuit board CB.
  • the base member Ba has a facing surface facing the heat radiating portion 51
  • the circuit board CB includes a first circuit including a plurality of circuit elements disposed on the facing surface along the Y direction (first direction).
  • the second circuit element group 6H which includes an element group 6L and a plurality of circuit elements arranged on the facing surface along the Y direction, and is adjacent to the first circuit element group 6L in the X direction (second direction).
  • the set of the first circuit element group 6L and the second circuit element group 6H includes a drive circuit element group (FET group 411, diode D, FET41a, coil L3) included in the drive circuit 41 and a power supply circuit included in the power supply circuit 42. It is composed of an element group (FETs 42a and 42b, coils L1 and L2).
  • the plurality of circuit elements constituting the first circuit element group 6L have substantially the same height in the normal direction (Z direction) of the opposing surface, and the plurality of circuit elements constituting the second circuit element group 6H are the same as those described above.
  • the heights in the line direction are substantially the same, and are higher than the plurality of circuit elements constituting the first circuit element group 6L.
  • the heat radiating portion 51 is located at a position farther from the opposing surface than the first contact portion 7a, and the first contact portion 7a is in contact with the first circuit element group 6L. And 2 contact portions 7b.
  • the heights of the plurality of circuit elements constituting the first circuit element group 6L are made uniform, and the heights of the plurality of circuit elements constituting the second circuit element group 6H are reduced. Since the heat radiating portion 51 may be formed in consideration of the heights of the first circuit element group 6L and the second circuit element group 6H, the heat radiating portion 51 that emits the heat generated by the circuit element is prevented from becoming complicated. can do.
  • a region where the drive circuit element group is provided (the formation region of the drive circuit 41) and a power supply circuit element group are provided.
  • the region (the region where the power supply circuit 42 is formed) is adjacent in the Y direction (first direction).
  • the layout of each of the drive circuit 41 and the power supply circuit 42 can be kept from being changed as much as possible, so that it is possible to prevent the electrical characteristics from being impaired due to deterioration of noise characteristics. can do.
  • the heat radiating portion 51 has a heat sink 510 made of metal and a heat conductive sheet 511 provided on the side facing the heat sink 510, and the heat conductive sheet 511 is a first contact portion. 7a and a second contact portion 7b.
  • the stress applied to the circuit element can be reduced by the elasticity of the heat conductive sheet 511.
  • the HUD device 1 includes a reflecting mirror 22 that reflects display light P emitted from a display (projector 10) having the light source, and a first housing 50 (housing) that houses the reflecting mirror 22.
  • the heat sink 510 is formed integrally with the first housing 50.
  • the HUD device 1 has a reflection surface 22a that reflects the display light P emitted by the display (projector 10) that generates the display light P.
  • a mirror 22 a first housing 50 (an example of a housing) that houses the reflecting mirror 22, and a circuit board CB that faces the back surface of the reflecting surface 22 a of the reflecting mirror 22 at an interval.
  • the first housing 50 includes a first space S1 through which the display light P reflected by the reflection surface 22a passes, a second space S2 located between the reflection mirror 22 and the circuit board CB, a first space S1 and a second space S1.
  • the first space S1 is separated from the second space S2 by being formed with an opening 50a located between the space S2 and the opening 50a covered by the reflecting mirror 22.
  • the first housing 50 includes circuit elements (included in the first circuit element group 6L and the second circuit element group 6H) which are located in the second space S2 and mounted on the surface of the circuit board CB facing the reflecting mirror 22. (A circuit element) is provided.
  • the HUD device 1 further includes a shield member S that covers the back surface of the reflection mirror 22 and is formed of metal.
  • the heat radiating portion 51 has a heat sink 510 formed of metal, and the heat sink 510 is formed integrally with the first housing 50.
  • the heat radiating section 51 has a heat conductive sheet 511 provided on the heat sink 510, and the heat conductive sheet 511 comes into contact with the circuit element.
  • the stress applied to the circuit element can be reduced by the elasticity of the heat conductive sheet 511.
  • the HUD device 1 there are a plurality of circuit elements, a first circuit element group 6L along the Y direction (an example of a first direction), and a first circuit element group 6L along the Y direction. And a second circuit element group 6H adjacent in the X direction (an example of the second direction).
  • the heat radiating portion 51 is located at a position farther from the circuit board CB than the first contact portion 7a and is in contact with the first circuit element group 6L. A contacting second contact portion 7b.
  • the heights of the plurality of circuit elements constituting the first circuit element group 6L are made uniform, and the heights of the plurality of circuit elements constituting the second circuit element group 6H are reduced. Since the heat radiating portion 51 may be formed in consideration of the heights of the first circuit element group 6L and the second circuit element group 6H, the heat radiating portion 51 that emits the heat generated by the circuit element is prevented from becoming complicated. can do.
  • the circuit elements constituting each of the first circuit element group 6L and the second circuit element group 6H are arbitrary, and may be constituted by a predetermined IC, a resistance element, or the like other than the circuit element in the above example. However, it is preferable that the circuit elements constituting each of the first circuit element group 6L and the second circuit element group 6H include a coil and an FET that generate a relatively large amount of heat.
  • the first direction which is the arrangement direction of each of the first circuit element group 6L and the second circuit element group 6H, is not limited to the Y direction along the front-rear direction of the vehicle 2 as shown in FIG. is there.
  • the first circuit element group 6L is arranged along the first direction
  • the second circuit element group 6H is arranged along the first direction
  • the first circuit element group 6L is arranged in the first direction.
  • the first direction may be set to any direction with respect to the vehicle 2 as long as it satisfies the relationship of being adjacent in the second direction orthogonal to the vehicle 2.
  • the first optical relay 20 includes the two reflecting mirrors 21 and 22
  • the present invention is not limited thereto, and the first optical relay 20 may include one or three or more mirrors.
  • the second optical relay 70 may be constituted by a single mirror or three or more mirrors as long as the second optical relay 70 includes at least the concave mirror 72.
  • the reflecting mirrors 21 and 22 and the reflecting mirror 71 are not limited to plane mirrors, and at least one of them may be a curved mirror having a curved surface for correcting distortion of the image M (including a free curved mirror).
  • the screen 30 is provided in the first unit 5A.
  • the present invention is not limited thereto, and the screen 30 may be provided in the second unit 5B.
  • the type of the projector 10 is not limited to this.
  • the projector 10 may be an LCOS (Liquid Crystal On Silicon) projector, a GLV (Grating Light Valve) projector, a CRT (Cathode Ray Tube) projector, a liquid crystal projector, or the like.
  • the display may not be the projector 10 and may be configured by a liquid crystal display that displays the image M or an organic EL (Electro-Luminescence) display. In this case, the screen 30 can be omitted.
  • the translucent member from which the HUD device 1 emits the display light P is not limited to the windshield 3.
  • the light transmitting member may be a combiner for the HUD device 1 other than the windshield 3.
  • the vehicle on which the HUD device 1 is mounted is not limited to a vehicle, but may be another vehicle such as a ship or an airplane.
  • SYMBOLS 1 Head-up display (HUD) apparatus
  • P Display light, M ... Image, V ... Virtual image 5A ... 1st unit 10 ... Projector, 101 ... LED group 22 ... Reflection mirror, 22a ... Reflection surface S ... Shield member 30 ...

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Abstract

回路素子が発した熱を放つ放熱部の複雑化を抑制することができる表示装置を提供する。 表示装置は、光源を駆動する駆動回路と駆動回路に電源を供給する電源回路とを有する回路基板ＣＢと、回路基板ＣＢと対向する放熱部５１と、を備える。回路基板ＣＢは、Ｙ方向に沿って配設された第１回路素子群６Ｌと、Ｙ方向に沿って配設され、第１回路素子群６ＬとＸ方向において隣り合う第２回路素子群６Ｈとを有する。第１回路素子群６Ｌは、Ｚ方向における高さが略一致し、第２回路素子群６Ｈは、Ｚ方向における高さが略一致するとともに、第１回路素子群６Ｌよりも高さが高い。放熱部５１は、第１回路素子群６Ｌと当接する第１当接部７ａと、第１当接部７ａよりも回路基板ＣＢから離れた位置にあるとともに、第２回路素子群６Ｈと当接する第２当接部７ｂと、を有する。

Description

表示装置
  本発明は、乗り物に搭載される表示装置に関する。
  従来の乗り物に搭載される表示装置として、例えば特許文献１には、車両に搭載され、表示光が表す画像を虚像として表示するヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ；Head-Up Display）装置が開示されている。特許文献１に開示された表示装置は、表示光を生成する表示器が発した熱を放つために、放熱部としてヒートシンクが表示器に接続された構造を有している。
特開２０１５－６３２２３号公報
  この種の表示装置では、表示光の基となる光を発する光源を駆動する駆動回路と、駆動回路に電源を供給する電源回路とに大きな電流が流れ、発熱量が大きくなる場合がある。この場合、各回路を構成する回路素子のうち発熱量が大きいものを効果的に放熱する必要が生じる。しかしながら、各回路を構成する回路素子は、部品毎に高さが異なることが通常であるため、各回路素子に放熱部を当接させようとすると、放熱部の形状が複雑化してしまう。
  本発明は、回路素子が発した熱を放つ放熱部の複雑化を抑制することができる表示装置を提供することを目的とする。
  上記目的を達成するため、本発明に係る表示装置は、
  乗り物に搭載され、画像を表す表示光を透光部材に向けて射出することで前記画像を虚像として表示する表示装置であって、
  前記表示光の基となる光を発する光源を駆動する駆動回路と、前記駆動回路に電源を供給する電源回路とを有する回路基板と、
  前記回路基板の基材と対向する放熱部と、を備え、
  前記基材は、前記放熱部と対向する対向面を有し、
  前記回路基板は、
  第１の方向に沿って前記対向面上に配設された複数の回路素子からなる第１回路素子群と、
  前記第１の方向に沿って前記対向面上に配設された複数の回路素子からなるとともに、前記第１回路素子群と前記第１の方向と直交する第２の方向において隣り合う第２回路素子群と、を有し、
  前記第１回路素子群及び前記第２回路素子群の集合は、前記駆動回路に含まれる駆動回路素子群と、前記電源回路に含まれる電源回路素子群とから構成され、
  前記第１回路素子群を構成する複数の回路素子は、前記対向面の法線方向における高さが略一致し、
  前記第２回路素子群を構成する複数の回路素子は、前記法線方向における高さが略一致するとともに、前記第１回路素子群を構成する複数の回路素子よりも高さが高く、
  前記放熱部は、前記第１回路素子群と当接する第１当接部と、前記第１当接部よりも前記対向面から離れた位置にあるとともに、前記第２回路素子群と当接する第２当接部と、を有する。
  本発明によれば、回路素子が発した熱を放つ放熱部の複雑化を抑制することができる。
本発明の一実施形態に係るヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置の表示    態様を説明するための図である。 ＨＵＤ装置の概略構成図である。 図２に示すＱ部の詳細構成を示す図である。 ＨＵＤ装置が備える第１ユニットにおける一部構成を除いた斜視図である。 （ａ）及び（ｂ）は、回路基板の概略平面図である。 電源回路における主要な回路素子の機能を説明するための概略回路図である。 駆動回路における主要な回路素子の機能を説明するための概略回路図である。 （ａ）は、本発明の一実施形態に係る放熱部を示す模式図であり、（ｂ）は、変形例に係る放熱部を示す模式図である。
  本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
  本実施形態に係る表示装置は、図１に示すヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置１である。ＨＵＤ装置１は、車両２のダッシュボードに配設され、図２に模式的に示す画像Ｍを表す表示光Ｐをウインドシールド３（フロントガラス）に向けて射出する。ウインドシールド３で反射した表示光Ｐは、ウインドシールド３の前方に画像Ｍの虚像Ｖとして観察者４（主に、車両２の運転者）に視認される。このようにして、ＨＵＤ装置１は、車両２の前方の景色に重ねて、虚像Ｖとして視認される画像Ｍを表示する。画像Ｍは、例えば、車速、エンジン回転数、ナビゲーション情報などの車両２に関する車両情報を報知するための画像である。なお、車両情報は、車両２自体の情報だけでなく、車両２の外部の情報も含んでいてもよい。
  ＨＵＤ装置１は、図２に示すように、表示光Ｐを生成する第１ユニット５Ａと、第１ユニット５Ａにより生成された表示光Ｐをウインドシールド３へと導く第２ユニット５Ｂとを備える。
  第１ユニット５Ａは、プロジェクタ１０と、反射鏡２１，２２を有する第１光学リレー２０と、スクリーン３０と、制御部４０と、第１筐体５０と、シールド部材Ｓと、蓋部６０とを備える。
  プロジェクタ１０は、フィールドシーケンシャル方式によってスクリーン３０に画像を表示するべく、反射鏡２１に向けて表示光Ｐを射出する。
  プロジェクタ１０は、光源部１０ａと、反射型表示素子１０ｂと、投影レンズ１０ｃとを備える。
  光源部１０ａは、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）群１０１と、光合成部１０２とを備える。ＬＥＤ群１０１は、赤色光を発するＲ－ＬＥＤと、緑色光を発するＧ－ＬＥＤと、青色光を発するＢ－ＬＥＤとから構成される。ＬＥＤ群１０１の各々は、制御部４０によってフィールドシーケンシャル方式で駆動され、所定の強度及びタイミングで発光する。光合成部１０２は、ダイクロックミラー及び反射ミラーからなり、ＬＥＤ群１０１が発したＲ，Ｇ，Ｂ各色の光を合成する。
  反射型表示素子１０ｂは、光合成部１０２からの合成光を受けて表示光Ｐを生成し、その表示光Ｐを投影レンズ１０ｃに向けて射出する。反射型表示素子１０ｂは、例えば、可動式の複数のマイクロミラーを有するＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）からなり、制御部４０の制御により、各ミラーがオンとオフとのいずれかの状態で制御されることで、光合成部１０２からの合成光を空間光変調して表示光Ｐを生成し、射出する。
  投写レンズ１０ｃは、スクリーン３０に合わせて表示光Ｐを拡大する。なお、適宜の図に示した表示光Ｐは、表示光Ｐの主光線を例示したものである。
  第１光学リレー２０における反射鏡２１は、例えば平面鏡からなり、プロジェクタ１０からの表示光Ｐを反射鏡２２に向けて反射させる。
  反射鏡２２は、例えば平面鏡からなり、反射鏡２１からの表示光Ｐをスクリーン３０に向けて反射させる反射面２２ａを有する。反射面２２ａで反射した表示光Ｐは、スクリーン３０へと向かう。
  スクリーン３０は、プロジェクタ１０から射出され、反射鏡２２で反射した表示光Ｐを受ける。スクリーン３０は、例えば、平面視で矩形状に形成されている。スクリーン３０は、ホログラフィックディフューザ、マイクロレンズアレイ、拡散板等から構成される透過型スクリーンであり、表示光Ｐを背面（図２における下面）で受光し、前面（図２における上面）に画像Ｍを表示する。これにより、画像Ｍを表す表示光Ｐが後述の反射鏡７１に向けて射出される。
  制御部４０は、ＨＵＤ装置１の動作を制御するものであり、図示しない主制御部と、図５（ａ）に示す駆動回路４１及び電源回路４２とを備える。
  主制御部は、例えばマイクロコンピュータ（マイコン）からなり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備える。ＣＰＵは、ＲＯＭに予め記憶された動作プログラムを読み出して実行することで、ＨＵＤ装置１の全体動作を制御する。なお、主制御部は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）から構成されていてもよい。主制御部は、車両２に搭載されたＥＣＵ（Electronic Control Unit）からの車両情報に基づき、車両情報を示す画像Ｍを表示するための画像データを生成する。また、主制御部は、生成した画像データに基づき、反射型表示素子１０ｂを駆動制御するとともに、駆動回路４１を介してＬＥＤ群１０１を駆動制御する。電源回路４２は、駆動回路４１に電源を供給する。
  図２において模式的に示した制御部４０は、図３に示す回路基板ＣＢに実装されている。なお、図３は、図２に示すＱ部の詳細構成を示す図である。
  回路基板ＣＢは、絶縁性を有する板状の基材Ｂａに導体の配線が形成されてなるプリント配線板に、後述の各回路素子が実装されて構成されている。回路基板ＣＢは、図３、図４に示すように、反射鏡２２における反射面２２ａの裏面と間隔を空けて設けられている。なお、第１ユニット５Ａにおける一部構成（第１筐体５０の一部や、シールド部材Ｓ）を除いた斜視図である。回路基板ＣＢは、例えば、第１筐体５０に対して固定されている。なお、制御部４０においては、少なくとも駆動回路４１及び電源回路４２が回路基板ＣＢに形成されていればよく、主制御部は回路基板ＣＢとは別の回路基板（図示せず）に実装されていてもよい。
  第１筐体５０は、プロジェクタ１０、第１光学リレー２０、スクリーン３０及び回路基板ＣＢを、上述の機能を充足する適宜の位置に配設するとともに収納する。第１筐体５０は、連結部Ｃを介して、第２ユニット５Ｂの後述する第２筐体８０と接続されている。
  第１筐体５０は、図３に示すように、第１空間Ｓ１と、第２空間Ｓ２と、開口部５０ａとを有して形成されている。
  第１空間Ｓ１は、反射鏡２２の反射面２２ａ側に形成されるとともに、反射面２２ａで反射する表示光Ｐ（反射面２２ａに入射する表示光Ｐ及び反射面２２ａで反射した表示光Ｐ）が通る空間である。第２空間Ｓ２は、反射鏡２２の裏面（反射面２２ａとは反対側の面）側に形成されるとともに、反射鏡２２と回路基板ＣＢとの間に位置する空間である。開口部５０ａは、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２との間に位置する。
  反射鏡２２は、開口部５０ａを下側（第２空間Ｓ２側）から覆う態様で、第１筐体５０に設けられている。このように、開口部５０ａに反射鏡２２が設けられることによって、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２とは区切られる。
  シールド部材Ｓは、開口部５０ａを下側（第２空間Ｓ２側）から覆う態様で、反射鏡２２の裏面側に設けられている。シールド部材Ｓは、金属からなる板状部材であり、例えば鉄やアルミニウム合金から形成されている。例えば、シールド部材Ｓは、図示しないグランド端子（例えば、回路基板ＣＢのグランドパターン）と電気的に接続され、接地されている。
  図３に示すように、第１筐体５０には、回路基板ＣＢにおける反射鏡２２に向く面に実装された所定の回路素子（詳しくは後述する）と当接する放熱部５１が設けられている。
  放熱部５１は、回路基板ＣＢの基材Ｂａと対向して設けられ、ヒートシンク５１０と、熱伝導シート５１１とを有する。
  ヒートシンク５１０は、第１筐体５０と一体に形成されている。第１筐体５０及びヒートシンク５１０は、例えばマグネシウム合金などの金属から形成されている。ヒートシンク５１０は、図３に示すように、開口部５０ａの外周部から回路基板ＣＢに向かって形成され、開口部５０ａから回路基板ＣＢに向かって末広がりとなって側面視で概ねＬ字状に形成されている。そして、ヒートシンク５１０の底部が回路基板ＣＢと接近する格好となる。
  熱伝導シート５１１は、ヒートシンク５１０の底部に設けられている。熱伝導シート５１１は、例えばＴＩＭ（Thermal Interface Material）からなり、熱伝導性が良好な弾性体により形成されている。この熱伝導シート５１１が、放熱部５１のうち所定の回路素子と当接する。
  これにより、回路基板ＣＢの所定の回路素子で発生した熱を、熱伝導シート５１１、ヒートシンク５１０（第１筐体５０）を介して、効果的に放つことができる。
  ここで、回路基板ＣＢの基材Ｂａにおける放熱部５１と対向する面（具体的には、ヒートシンク５１０の底部又は熱伝導シート５１１と対向する面）を「対向面」と呼ぶ。そして、以下の説明の理解を容易とするため、対向面の法線方向に延びる軸をＺ軸とした、ＸＹＺ直交座標系を導入する。この場合、Ｘ－Ｙ平面は、基材Ｂａの対向面と平行となる。また、図においてＸ，Ｙ，Ｚの各軸を示す矢印が向く方向を、当該矢印が示す軸の「＋」方向とし、その反対方向を「－」方向とする。
  図８（ａ）は、回路基板ＣＢにおける所定の回路素子が放熱部５１と当接する箇所を－Ｙ方向から見た場合の模式図である。図８（ａ）に示すように、ヒートシンク５１０は、効果的に放熱するための放熱フィン５１０ａを有している。
  蓋部６０は、図３に示すように、回路基板ＣＢを裏側（－Ｚ方向側）から覆うように、第１筐体５０に取りつけられている。蓋部６０は、例えば、金属からなり、具体的には、鉄やアルミニウム合金から形成されている。
  図２に戻って、第２ユニット５Ｂは、反射鏡７１及び凹面鏡７２を有する第２光学リレー７０と、第２筐体８０と、を備える。
  第２光学リレー７０における反射鏡７１は、例えば平面鏡からなり、スクリーン３０からの表示光Ｐを凹面鏡７２に向けて反射させる。また、凹面鏡７２は、反射鏡７１からの表示光Ｐをウインドシールド３に向けて反射させる。これにより、観察者４に虚像Ｖとして視認される画像Ｍは、スクリーン３０に表示された画像Ｍよりも拡大されたものとなる。
  第２筐体８０は、第２光学リレー７０を、上述の機能を充足する適宜の位置に配設するとともに収納する。第２筐体８０には、開口部が形成され、この開口部には透光板８１が設けられている。透光板８１は、アクリル等の透光性樹脂からなり、凹面鏡７２からの表示光Ｐを透過させる。
  ＨＵＤ装置１が虚像Ｖを表示する機構を簡潔に述べる。プロジェクタ１０が射出した表示光Ｐは、第１光学リレー２０を介して、スクリーン３０に画像Ｍとして投影される。スクリーン３０に表示された画像Ｍを表す表示光Ｐは、第２光学リレー７０を介して、ウインドシールド３へ射出される。このようにしてＨＵＤ装置１から射出された表示光Ｐがウインドシールド３で反射することで、ウインドシールド３の前方に画像Ｍが虚像Ｖとして表示される。
（回路基板ＣＢの回路素子について）
  続いて、回路基板ＣＢの回路素子について説明する。回路基板ＣＢは、図５（ａ）に示すように、各種の回路素子を含んで構成される駆動回路４１及び電源回路４２を有する。図５（ａ）及び（ｂ）は、回路基板ＣＢを＋Ｚ方向から見た場合の概略平面図である。
  なお、以下では、図５（ａ）及び（ｂ）に示された回路素子について主に説明するとともに、当該回路素子の機能を適宜図６、図７を参照して簡潔に説明する。図６は、電源回路４２における主要な回路素子の機能を説明するための概略回路図であり、図７は、駆動回路４１における主要な回路素子の機能を説明するための概略回路図である。
  電源回路４２は、例えば、昇圧と降圧とが共に可能なＳＥＰＩＣ（Single Ended Primary Inductor Converter）コンバータであって、ＤＣ／ＤＣコンバータ（ＤＣ：Direct Current）として構成されている。例えば、電源回路４２は、車両２に搭載されたバッテリ２ａからの電圧（例えば１２Ｖ）を降圧し、降圧後の電圧（例えば８Ｖ）を駆動回路４１へ出力する。
  電源回路４２は、図５（ａ）に示すように、基材Ｂａのうち放熱部５１と対向する対向面に実装された主な回路素子として、コイルＬ１，Ｌ２（インダクタ）と、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）４２ａ，４２ｂと、を備える。また、電源回路４２は、回路基板ＣＢの適宜の位置（例えば、基材Ｂａにおける対向面の裏面）に実装されたコンバータＩＣ（Integrated Circuit）４２０を備える。コンバータＩＣ４２０は、例えば、パワー素子非内蔵型のものである。
  図６に概略を示すように、コイルＬ１，Ｌ２は、バッテリ２ａからのパワーラインと電気的に接続されている。コイルＬ１は電源回路４２の入力側に位置し、コイルＬ２は電源回路４２のグランド側に位置する。コイルＬ１，Ｌ２は、昇圧時と降圧時のいずれでも供給された電流エネルギーを蓄える。電源回路４２の一次側のＦＥＴ４２ａと二次側のＦＥＴ４２ｂとは、コンバータＩＣ４２０の制御によりスイッチング動作を行い、昇圧時と降圧時のいずれでも動作する。ＦＥＴ４２ａはＮチャネル型のＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor）からなり、ＦＥＴ４２ｂはＰチャネル型のＭＯＳＦＥＴからなる。なお、二次側のＦＥＴ４２ｂに代えてダイオードを設けてもよい。
  駆動回路４１は、光源部１０ａにおけるＬＥＤ群１０１を構成する赤、緑、青色の各色ＬＥＤを、フィールドシーケンシャル方式で駆動する。駆動回路４１は、電源回路４２からの電源供給（降圧後の電源電圧）により動作する。
  駆動回路４１は、図５（ａ）に示すように、基材Ｂａのうち放熱部５１と対向する対向面に実装された主な回路素子として、定電流駆動のためのコイルＬ３（インダクタ）、ＦＥＴ４１ａ及びダイオードＤと、ＬＥＤ群１０１への電流供給タイミングを制御するためのＦＥＴ群４１１と、を備える。また、駆動回路４１は、回路基板ＣＢの適宜の位置（例えば、基材Ｂａにおける対向面の裏面）に実装されたドライバＩＣ４１０を備える。ドライバＩＣ４１０は、定電流制御を行うためのものであり、例えば、パワー素子非内蔵型のものである。
  図７に概略を示すように、主に、駆動回路４１は、電源電圧の入力側から、ドライバＩＣ４１０の制御によりスイッチング動作を行うＦＥＴ４１ａ、ダイオードＤ、及びコイルＬ３の順で構成された回路を有している。そして、当該回路の後段に、ＦＥＴ群４１１が設けられている。なお、ＦＥＴ４１ａはＰチャネル型のＭＯＳＦＥＴからなり、ダイオードＤはツェナーダイオードからなる。
  ＦＥＴ群４１１は、ドライバＩＣ４１０の制御によりスイッチング動作を行う、６つのＦＥＴ４１１ａ～４１１ｆから構成されている。６つのＦＥＴ４１１ａ～４１１ｆは、各々、Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴからなる。ＦＥＴ４１１ａ，４１１ｂは、ＬＥＤ群１０１を構成するＲ，Ｇ，Ｂ－ＬＥＤへ所望の電流を安定して供給するためのものであり、Ｒ，Ｇ，Ｂ－ＬＥＤの消灯時（ブランキング状態）における電流供給を調整する。ＦＥＴ４１１ｃは、予め定められた設定輝度より低い低輝度時にのみイネーブルとなる低輝度用ＦＥＴである。ＦＥＴ４１１ｃは、Ｒ，Ｇ，Ｂ－ＬＥＤの各点灯期間を低減させることで、表示光Ｐを低輝度とする。ＦＥＴ４１１ｄはＲ－ＬＥＤを、ＦＥＴ４１１ｅはＧ－ＬＥＤを、ＦＥＴ４１１ｆはＢ－ＬＥＤを所望のタイミングで点灯させる。ＦＥＴ４１１ｄ、４１１ｅ、４１１ｆの各々のゲートは、主制御部と電気的に接続され、各々のドレイン側はＬＥＤ群１０１と電気的に接続されている。ＦＥＴ４１１ｄのゲートには主制御部からＲ－ＬＥＤの発光タイミングを制御するためのイネーブル信号（Ｒ－ＥＮ）が供給される。ＦＥＴ４１１ｅのゲートには主制御部からＧ－ＬＥＤの発光タイミングを制御するためのイネーブル信号（Ｇ－ＥＮ）が供給される。ＦＥＴ４１１ｆのゲートには主制御部からＢ－ＬＥＤの発光タイミングを制御するためのイネーブル信号（Ｂ－ＥＮ）が供給される。これにより、ＬＥＤ群１０１を構成するＲ，Ｇ，Ｂ各色のＬＥＤは、フィールドシーケンシャル方式で駆動される。
  図５（ｂ）に示すように、以上に説明した各種回路素子のうち、駆動回路４１のＦＥＴ群４１１と、電源回路４２のＦＥＴ４２ａ，４２ｂとは、第１回路素子群６Ｌを構成する。また、駆動回路４１のダイオードＤ、ＦＥＴ４１ａ及びコイルＬ３と、電源回路４２のコイルＬ２とは、第２回路素子群６Ｈを構成する。
  第１回路素子群６Ｌは、図５（ｂ）に示すように、Ｙ方向（第１の方向の一例）に沿って配設されている。また、第１回路素子群６Ｌを構成する複数の回路素子は、図８（ａ）に示すように、Ｚ方向（対向面の法線方向）における高さが略一致する。
  第２回路素子群６Ｈは、図５（ｂ）に示すように、Ｙ方向に沿って配列されているとともに、第１回路素子群６ＬとＸ方向（第２の方向の一例）において隣り合っている。また、第２回路素子群６Ｈを構成する複数の回路素子は、図８（ａ）に示すように、Ｚ方向における高さが略一致するとともに、第１回路素子群６Ｌを構成する複数の回路素子よりも高さが高く設定されている。
  また、図８（ａ）に示すように、放熱部５１は、第１回路素子群６Ｌと当接する第１当接部７ａと、第１当接部７ａよりも対向面から離れた位置にあるとともに、第２回路素子群６Ｈと当接する第２当接部７ｂと、を有する。具体的には、図８（ａ）に示す構成では、ヒートシンク５１０の底面が、回路基板ＣＢの基材Ｂａの対向面と平行になるように形成されている。そして、当該底面に接着などの公知の手法で固定された熱伝導シート５１１が、第１当接部７ａ及び第２当接部７ｂを構成する。熱伝導シート５１１は、そのＺ方向における厚みが、第１当接部７ａのほうが第２当接部７ｂよりも厚くなるように形成されており、これにより、第１回路素子群６Ｌと当接する第１当接部７ａと、第２回路素子群６Ｈと当接する第２当接部７ｂとが実現されている。
  なお、放熱部５１の変形例として、図８（ｂ）に示すように、第１当接部７ａと第２当接部７ｂとを構成する熱伝導シート５１１の厚みを一定としてもよい。こうした場合、熱伝導シート５１１の厚みと、第１回路素子群６Ｌ及び第２回路素子群６Ｈの各々の高さとを考慮し、ヒートシンク５１０の底面が段状になるように形成すればよい。なお、図８（ｂ）では、熱伝導シート５１１を第１当接部７ａ及び第２当接部７ｂの各々に分けて二枚で構成した例を示しているが、一枚で構成してもよい。
  なお、第１回路素子群６Ｌを構成する複数の回路素子の高さが略一致するや、第２回路素子群６Ｈを構成する複数の回路素子の高さが略一致するという表現における「略一致」とは、完全に一致するだけでなく、若干の範囲でバラツキがあってもよい。第１回路素子群６Ｌと第２回路素子群６Ｈとの各々と当接する熱伝導シート５１１は、弾性を有するため、熱伝導シート５１１の弾性変形で当接可能な範囲（例えば５ｍｍ以下の範囲）であれば、各回路素子の高さにバラツキがあってもよい。
  以上に説明したＨＵＤ装置１は、車両２に搭載され、画像Ｍを表す表示光Ｐをウインドシールド３（透光部材の一例）に向けて射出することで画像Ｍを虚像として表示する。
（１－１）ＨＵＤ装置１は、表示光Ｐの基となる光を発する光源（ＬＥＤ群１０１を構成する各色ＬＥＤ）を駆動する駆動回路４１と、駆動回路４１に電源を供給する電源回路４２とを有する回路基板ＣＢと、回路基板ＣＢの基材Ｂａと対向する放熱部５１と、を備える。基材Ｂａは、放熱部５１と対向する対向面を有し、回路基板ＣＢは、Ｙ方向（第１の方向）に沿って対向面上に配設された複数の回路素子からなる第１回路素子群６Ｌと、Ｙ方向に沿って対向面上に配設された複数の回路素子からなるとともに、第１回路素子群６ＬとＸ方向（第２の方向）において隣り合う第２回路素子群６Ｈと、を有する。第１回路素子群６Ｌ及び第２回路素子群６Ｈの集合は、駆動回路４１に含まれる駆動回路素子群（ＦＥＴ群４１１、ダイオードＤ、ＦＥＴ４１ａ、コイルＬ３）と、電源回路４２に含まれる電源回路素子群（ＦＥＴ４２ａ，４２ｂ、コイルＬ１，Ｌ２）とから構成される。
  第１回路素子群６Ｌを構成する複数の回路素子は、対向面の法線方向（Ｚ方向）における高さが略一致し、第２回路素子群６Ｈを構成する複数の回路素子は、前記法線方向における高さが略一致するとともに、第１回路素子群６Ｌを構成する複数の回路素子よりも高さが高い。放熱部５１は、第１回路素子群６Ｌと当接する第１当接部７ａと、第１当接部７ａよりも対向面から離れた位置にあるとともに、第２回路素子群６Ｈと当接する第２当接部７ｂと、を有する。
  上記（１－１）の構成によれば、第１回路素子群６Ｌを構成する複数の回路素子の高さを揃え、且つ、第２回路素子群６Ｈを構成する複数の回路素子の高さを揃え、第１回路素子群６Ｌ及び第２回路素子群６Ｈの各々の高さを考慮して放熱部５１を形成すればよいため、回路素子が発した熱を放つ放熱部５１の複雑化を抑制することができる。
（１－２）また、ＨＵＤ装置１においては、図５（ａ）に示すように、駆動回路素子群が配設された領域（駆動回路４１の形成領域）と、電源回路素子群が配設された領域（電源回路４２の形成領域）とは、Ｙ方向（第１の方向）において隣り合う。
  上記（１－２）の構成によれば、駆動回路４１及び電源回路４２の各々のレイアウトを極力変更せずに済むため、ノイズ特性が悪化する等で電気的特性が損ねられてしまうことを防止することができる。
（１－３）また、放熱部５１は、金属で形成されたヒートシンク５１０と、ヒートシンク５１０の対向面側に設けられた熱伝導シート５１１とを有し、熱伝導シート５１１が第１当接部７ａ及び第２当接部７ｂを有する。
  上記（１－３）の構成によれば、熱伝導シート５１１が有する弾性によって回路素子に与えるストレスを軽減することができる。
（１－４）また、ＨＵＤ装置１は、前記光源を有する表示器（プロジェクタ１０）が発した表示光Ｐを反射させる反射鏡２２と、反射鏡２２を収容する第１筐体５０（筐体の一例）とを備え、ヒートシンク５１０は、第１筐体５０と一体に形成されている。
  上記（１－４）の構成によれば、部品点数の増加を抑制することができるとともに、回路基板ＣＢの回路素子で発生した熱を、熱伝導シート５１１及びヒートシンク５１０（第１筐体５０）を介して効果的に放つことができる。
（２－１）上記（１－１）とは別の観点として、ＨＵＤ装置１は、表示光Ｐを生成する表示器（プロジェクタ１０）が発した表示光Ｐを反射させる反射面２２ａを有する反射鏡２２と、反射鏡２２を収容する第１筐体５０（筐体の一例）と、反射鏡２２における反射面２２ａの裏面と間隔を空けて対向する回路基板ＣＢと、を備える。第１筐体５０は、反射面２２ａで反射する表示光Ｐが通る第１空間Ｓ１と、反射鏡２２と回路基板ＣＢとの間に位置する第２空間Ｓ２と、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２との間に位置する開口部５０ａと、を有して形成され、開口部５０ａが反射鏡２２に覆われていることによって、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２とは区切られている。
  第１筐体５０には、第２空間Ｓ２に位置するとともに、回路基板ＣＢにおける反射鏡２２に向く面に実装された回路素子（第１回路素子群６Ｌや第２回路素子群６Ｈに含まれる回路素子）と当接する放熱部５１が設けられている。
  上記（２－１）の構成によれば、第１筐体５０に放熱部５１を設けたため、簡潔な構成で、良好な放熱を実現することができる。
（２－２）また、ＨＵＤ装置１は、反射鏡２２の裏面を覆い、金属で形成されたシールド部材Ｓをさらに備える。
  上記（２－２）の構成によれば、回路素子が位置する第２空間Ｓ２と、表示光Ｐが通る第１空間Ｓ１とを電磁的に遮蔽することができるため、当該回路素子が発するノイズが他のシステムに影響を及ぼさないように、且つ、他のシステムからのノイズが当該回路素子の正常動作に影響を及ぼさないように、電磁両立性（ＥＭＣ: Electro Magnetic Compatibility）を確保することができる。したがって、簡潔な構成で、良好な放熱と電磁両立性とを実現することができる
（２－３）また、放熱部５１は、金属で形成されたヒートシンク５１０を有し、ヒートシンク５１０は、第１筐体５０と一体に形成されている。
  上記（２－３）の構成によれば、部品点数の増加を抑制することができる。
（２－４）また、放熱部５１は、ヒートシンク５１０に設けられた熱伝導シート５１１を有し、熱伝導シート５１１が前記回路素子に当接する。
  上記（２－４）の構成によれば、熱伝導シート５１１が有する弾性によって回路素子に与えるストレスを軽減することができる。
（２－５）ＨＵＤ装置１においては、回路素子は、複数あり、Ｙ方向（第１の方向の一例）に沿う第１回路素子群６Ｌと、Ｙ方向に沿うとともに、第１回路素子群６ＬとＸ方向（第２の方向の一例）において隣り合う第２回路素子群６Ｈと、を有する。また、放熱部５１は、第１回路素子群６Ｌと当接する第１当接部７ａと、第１当接部７ａよりも回路基板ＣＢから離れた位置にあるとともに、第２回路素子群６Ｈと当接する第２当接部７ｂと、を有する。
  上記（２－５）の構成によれば、第１回路素子群６Ｌを構成する複数の回路素子の高さを揃え、且つ、第２回路素子群６Ｈを構成する複数の回路素子の高さを揃え、第１回路素子群６Ｌ及び第２回路素子群６Ｈの各々の高さを考慮して放熱部５１を形成すればよいため、回路素子が発した熱を放つ放熱部５１の複雑化を抑制することができる。
  本発明は、以上の実施形態、変形例、及び図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、実施形態及び図面に変更（構成要素の削除も含む）を加えることが可能である。
  第１回路素子群６Ｌ及び第２回路素子群６Ｈの各々を構成する回路素子は、任意であり、上記例の回路素子以外の所定のＩＣや抵抗素子などで構成されてもよい。但し、第１回路素子群６Ｌ及び第２回路素子群６Ｈの各々を構成する回路素子は、発熱量が比較的多い、コイルやＦＥＴを含んでいることが好ましい。
  また、第１回路素子群６Ｌと第２回路素子群６Ｈとの各々の配列方向である第１の方向は、図３に示すように、車両２の前後方向に沿うＹ方向に限られず任意である。第１回路素子群６Ｌが第１の方向に沿って配設され、第２回路素子群６Ｈが第１の方向に沿って配設されるとともに、第１回路素子群６Ｌと第１の方向と直交する第２の方向において隣り合っている、という関係を満たす限りにおいては、第１の方向を車両２に対してどの方向に設定してもよい。
  以上では、第１光学リレー２０は、２つの反射鏡２１，２２を備えた例を示したが、これに限られず、単数又は３つ以上の鏡から構成されてもよい。同様に、第２光学リレー７０は、少なくとも凹面鏡７２を備えていれば、単数又は３つ以上の鏡から構成されてもよい。また、反射鏡２１，２２及び反射鏡７１は、平面鏡に限られず、少なくともいずれかは画像Ｍの歪みを補正するための曲面を有する曲面鏡（自由曲面鏡も含む）であってもよい。
  以上では、スクリーン３０を第１ユニット５Ａに設けた例を示したが、これに限られず、第２ユニット５Ｂに設けてもよい。
  以上では、ＤＭＤからなる反射型表示素子１０ｂを備えた方式のプロジェクタ１０を説明したが、プロジェクタ１０の方式は、これに限られない。例えば、プロジェクタ１０は、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）プロジェクタ、ＧＬＶ（Grating Light Valve）プロジェクタ、ＣＲＴ(Cathode Ray Tube)プロジェクタ又は液晶プロジェクタ等であってもよい。また、表示器は、プロジェクタ１０ではなくともよく、画像Ｍを表示する液晶ディスプレイや、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイから構成されていてもよい。この場合、スクリーン３０を省略することができる。
  また、ＨＵＤ装置１が表示光Ｐを射出する対象である透光部材は、ウインドシールド３に限られない。例えば、透光部材は、ウインドシールド３以外のＨＵＤ装置１の専用のコンバイナであってもよい。
  また、ＨＵＤ装置１が搭載される乗り物は、車両に限られず、船舶、飛行機などの他の乗り物であってもよい。
  以上の説明では、本発明の理解を容易にするために、重要でない公知の技術的事項の説明を適宜省略した。
      １…ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置
      Ｐ…表示光、Ｍ…画像、Ｖ…虚像
    ５Ａ…第１ユニット
    １０…プロジェクタ、１０１…ＬＥＤ群
    ２２…反射鏡、２２ａ…反射面
      Ｓ…シールド部材
    ３０…スクリーン
    ４０…制御部
    ＣＢ…回路基板、Ｂａ…基材
    ４１…駆動回路、４１０…ドライバＩＣ
    ４２…電源回路、４２０…コンバータＩＣ
    ６Ｌ…第１回路素子群
    ４１１…ＦＥＴ群、４２ａ，４２ｂ…ＦＥＴ、Ｌ１…コイル
    ６Ｈ…第２回路素子群
    ４１ａ…ＦＥＴ、Ｄ…ダイオード、Ｌ２，Ｌ３…コイル
    ５０…第１筐体（筐体の一例）
    ５０ａ…開口部、Ｓ１…第１空間、Ｓ２…第２空間
    ５１…放熱部
    ５１０…ヒートシンク、５１０ａ…放熱フィン
    ５１１…熱伝導シート
    ７ａ…第１当接部
    ７ｂ…第２当接部
      ２…車両、２ａ…バッテリ
      ３…ウインドシールド（透光部材の一例）
      ４…観察者

Claims (4)

  1.   乗り物に搭載され、画像を表す表示光を透光部材に向けて射出することで前記画像を虚像として表示する表示装置であって、
      前記表示光の基となる光を発する光源を駆動する駆動回路と、前記駆動回路に電源を供給する電源回路とを有する回路基板と、
      前記回路基板の基材と対向する放熱部と、を備え、
      前記基材は、前記放熱部と対向する対向面を有し、
      前記回路基板は、
      第１の方向に沿って前記対向面上に配設された複数の回路素子からなる第１回路素子群と、
      前記第１の方向に沿って前記対向面上に配設された複数の回路素子からなるとともに、前記第１回路素子群と前記第１の方向と直交する第２の方向において隣り合う第２回路素子群と、を有し、
      前記第１回路素子群及び前記第２回路素子群の集合は、前記駆動回路に含まれる駆動回路素子群と、前記電源回路に含まれる電源回路素子群とから構成され、
      前記第１回路素子群を構成する複数の回路素子は、前記対向面の法線方向における高さが略一致し、
      前記第２回路素子群を構成する複数の回路素子は、前記法線方向における高さが略一致するとともに、前記第１回路素子群を構成する複数の回路素子よりも高さが高く、
      前記放熱部は、前記第１回路素子群と当接する第１当接部と、前記第１当接部よりも前記対向面から離れた位置にあるとともに、前記第２回路素子群と当接する第２当接部と、を有する、
      表示装置。
  2.   前記駆動回路素子群が配設された領域と、前記電源回路素子群が配設された領域とは、前記第１の方向において隣り合う、
      請求項１に記載の表示装置。
  3.   前記放熱部は、金属で形成されたヒートシンクと、前記ヒートシンクの前記対向面側に設けられた熱伝導シートとを有し、
      前記熱伝導シートが前記第１当接部及び前記第２当接部を有する、
      請求項１又は２に記載の表示装置。
  4.   前記光源を有する表示器が発した前記表示光を反射させる反射鏡と、前記反射鏡を収容する筐体とを備え、
      前記ヒートシンクは、前記筐体と一体に形成されている、
      請求項３に記載の表示装置。
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