(57)【要約】  本発明の表示装置は、所定の照射領域内において出射方向を変更自在に光を照射する光源と、前記照射領域内に位置している第１の透過型スクリーンと、前記照射領域内において、前記第１の透過型スクリーンよりも前記光源に近い距離に配された第１の反射部と、前記第１の反射部によって反射された前記光が到達する位置に配置される第２の反射部と、前記第２の反射部によって反射された前記光が到達する位置に配置される第２の透過型スクリーンと、を備えることを特徴とする。
2018168708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の照射領域に光を照射する光源と、
少なくとも一部が前記照射領域内に位置している第１のスクリーンと、
前記照射領域内の領域であり、かつ前記光源と前記第１のスクリーンとの間の領域に進入するように移動自在な第１の反射部と、
前記第１の反射部によって反射された前記光が到達する位置に配置される第２の反射部と、
前記第２の反射部によって反射された前記光が到達する位置に配置される第２のスクリーンと、
を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記第１のスクリーン及び前記第２のスクリーンは、前記光源から照射される光の光軸と垂直な方向において離間し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】
前記光源から前記第１のスクリーンまでの前記光の光路長と、前記光源から前記第２のスクリーンまでの前記光の光路長とは、同一であ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】
前記第２のスクリーンは、前記光源から発せられた光の光軸に沿って移動可能であることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第２の反射部は、前記光源から発せられた光の光軸に沿って移動可能であ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】
前記第２のスクリーン及び前記２の反射部は、前記光源から前記第１の反射部及び前記第２の反射部を経由して前記第２のスクリーンに達する光の経路長が、前記光源から前記第１のスクリーンに達する光の経路長と同一となるように移動することを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記第１のスクリーン及び前記第２のスクリーンは、前記光源から見て前記光の照射方向側に配されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の表示装置。
【請求項８】
前記表示装置が配された移動体の現在位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記取得された現在位置に基づいて前記第１の反射部を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記載の表示装置。
【請求項９】
所定の照射領域内において出射方向を変更自在に光を照射する光源と、
前記照射領域内に位置している第１のスクリーンと、
前記照射領域内において、前記第１のスクリーンよりも前記光源に近い距離に配された第１の反射部と、
前記第１の反射部によって反射された前記光が到達する位置に配置される第２の反射部と、
前記第２の反射部によって反射された前記光が到達する位置に配置される第２のスクリーンと、
を備えることを特徴とする表示装置。
【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】
近年、例えば、車両の運転席付近にいわゆるヘッドアップディスプレイが搭載され始めている。ヘッドアップディスプレイは、例えば、イメージコンバイナ（以下、単にコンバイナとも称する）と呼ばれる透光性の表示部材に、自車情報や道路情報、ナビゲーション情報等の運転支援情報を画像表示する表示装置である。【０００３】
ヘッドアップディスプレイは、例えば、上記したような運転支援情報を、フロントガラスの前方に虚像として表示する。当該運転支援情報は、運転者からは車両前方の景色に重なって視認される。従って、ヘッドアップディスプレイは、運転者の視線をほとんど移動させることなく、運転者に当該運転支援情報を提供することができる。【０００４】
例えば、特許文献１には、第一スクリーン及び第二スクリーンに向けて投影光を出射する投影装置を有するヘッドアップディスプレイ装置が開示されている。また、投影装置から第一スクリーンに達するまでの投影光の経路及び投射装置から第二スクリーンに達するまでの投影光の経路が異なっていることも開示されている（段落００２０、００２３等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許５９３０２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のようなヘッドアップディスプレイ装置では、投影光が照射される複数のスクリーン同士が投影光の光軸と垂直な方向において非常に近接している（図１等）。そのため、光路上において手前側にある第一スクリーンにおいて拡散された光が迷光となり、第二スクリーンに到達してしまう可能性が高い。すなわち、当該迷光が第二スクリーンに達し、第二スクリーンによって形成される画像領域に白い靄のようなものが生じてしまう、いわゆる「黒浮き」が発生する可能性があることが課題の一例として挙げられる。【０００７】
また、特許文献１のヘッドアップディスプレイでは、投影光の光源である投影装置と第一スクリーン及び第二スクリーンの各々との距離が異なる。そのため、投影光としてレーザを用いる場合に、スペックルを抑える措置を講ずる場合に、投影装置とスクリーンの各々との距離、すなわち投影光の結像距離に応じたスクリーン設計が各々のスクリーンに対して必要となることが課題の一例として挙げられる。【０００８】
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、複数のスクリーンに画像を投射する表示装置において、表示品位を向上させ、かつ表示の態様の柔軟性を高めることが可能な表示装置を提供することを課題の１つとしている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、所定の照射領域内において出射方向を変更自在に光を照射する光源と、前記照射領域内に位置している第１の透過型スクリーンと、前記照射領域内において、前記第１の透過型スクリーンよりも前記光源に近い距離に配された第１の反射部と、前記第１の反射部によって反射された前記光が到達する位置に配置される第２の反射部と、前記第２の反射部によって反射された前記光が到達する位置に配置される第２の透過型スクリーンと、を備えることを特徴とする表示装置である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１に係る表示装置の断面図である。
【図２】実施例１に係る表示装置を用いて、虚像表示を行う態様の一例を示す図である。
【図３】実施例１に係る表示装置における光学部材の配置態様の一例である。
【図４】実施例１に係る表示装置における表示態様の一例である。
【図５】実施例１に係る表示装置における光学部材の配置態様の一例である。
【図６】実施例１に係る表示装置における表示態様の一例である。
【図７】実施例１に係る表示装置における光学部材の配置態様の一例である。
【図８】実施例１に係る表示装置における表示態様の一例である。
【図９】実施例１に係る表示装置における表示態様変更ルーチンの一例である。
【図１０】実施例２に係る表示装置の断面図である。
【図１１】実施例２に係る表示装置における光学部材の配置態様の一例である。
【図１２】実施例２に係る表示装置における光学部材の配置態様の一例である。
【図１３】実施例２に係る表示装置における光学部材の配置態様の一例である。
【図１４】変形例に係る表示装置における光学部材の配置態様の一例である。
【図１５】変形例に係る表示装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に本発明の実施例について詳細に説明する。以下の説明においては、表示装置として、例えば表示部としてコンバイナまたは自動車等のフロントガラスを用いるヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ：Head-Up Display）を例に説明する。
【実施例１】
【００１２】
［全体構造］
以下、図１及び図２を参照して、本願の実施例１に係る表示装置１０の構造を説明する。図１は、実施例１に係る表示装置１０の断面図である。また、図２は、表示装置１０を用いて、自動車のフロントガラス等を介して虚像表示を行う態様の一例を示す図である。【００１３】
図１を参照すると、筐体１１は、各種部材を内部に収納可能な筐体である。筐体１１は、例えば、黒色合成樹脂等の遮光性のある材料から形成されている。なお、図１において、図の明確性のため、筐体１１以外の光学部材のハッチングは省略している。【００１４】
光源１３は、筐体１１に形成されている開口ＯＰ１に嵌合するように設けられている。光源１３は、出射光ＥＬを出射する出射部１３Ａを、筐体１１の内部に臨む面を含む部分に有している。光源１３は、例えば、出射部１３Ａから出射するレーザ光による走査が可能であるレーザ光源、すなわちレーザプロジェクタ装置である。光源１３の出射部１３Ａから出射される出射光ＥＬは、図１中の２点鎖線に挟まれた所定の照射領域ＯＲに向けて照射される。光軸ＡＸは、光源１３の出射部１３Ａから出射される出射光ＥＬの光軸である。【００１５】
以降の説明において、光源１３から光が出射される方向を後方とし、その反対の方向を前方として説明する。【００１６】
第１のスクリーン１５は、光軸ＡＸ上に設けられている板状の部材である。第１のスクリーン１５は、光源１３と対向している一方の面で出射光ＥＬを受光し、当該出射光ＥＬを散乱・拡散して他方の面から当該出射光ＥＬに応じた画像を表示するための投影光ＳＬ１を出射するマイクロレンズ等を有する透過型のスクリーンである。第１のスクリーン１５は、例えば、マイクロレンズに代えて、またはこれに加えて出射光ＥＬを散乱するホログラフィックディフューザまたは拡散板を含んでいてもよい。【００１７】
なお、図面の簡略化のため、第１のスクリーン１５において散乱され、第１のスクリーンから後方に出射される投影光ＳＬ１は、光軸ＡＸに沿った方向に伸長する１本の直線で示す。【００１８】
本実施例において、第１のスクリーン１５は、光源１３の出射部１３Ａからの出射光ＥＬの全体を受光可能な位置に配されている。すなわち、第１のスクリーン１５の当該一方の面が、出射部１３Ａから見て照射領域ＯＲと重なるように配されている。言い換えれば、第１のスクリーン１５は、少なくとも一部が照射領域ＯＲ内に位置している。【００１９】
第１の反射部としての第１の反射ミラー１７は、第１のスクリーン１５よりも光源に近い位置に配されており、かつ筐体１１内でスライド移動可能に設けられた板状の反射部材である。第１の反射ミラー１７は、その表面において出射部１３Ａからの出射光ＥＬを反射可能に形成されている部材である。具体的には、例えば、第１の反射ミラー１７は、合成樹脂やガラス材料からなる基材の表面に蒸着等の手段により反射膜が形成された部材である。【００２０】
第１の反射ミラー１７は、図１に示すような、照射領域ＯＲの外側の領域から照射領域ＯＲ内まで、例えば筐体１１内に設けられているモータＭ及びスライダ（図示せず）を含む駆動機構によってスライド移動可能になされている。モータＭは、第１の反射ミラー１７と、ギア等の伝達機構（図示せず）で接続されていてもよい。第１の反射ミラー１７は、モータＭが駆動すると、例えば、照射領域ＯＲへ進入し、またそこから退避するようにスライド移動する。【００２１】
図１においては、第１の反射ミラー１７が照射領域ＯＲ内に移動して、出射部１３Ａからの出射光ＥＬの全てを反射する際の第１の反射ミラー１７の位置を、移動後位置ＭＰとして破線で表している。また、移動後位置ＭＰにある第１の反射ミラー１７によって反射された反射光ＲＬを破線で表す。また、反射光ＲＬの光軸ＢＸを図中一点鎖線で示す。なお、第１の反射ミラー１７の照射領域ＯＲ内への進入量によって、出射光ＥＬのうちの第１の反射ミラー１７によって反射される部分、及び第１の反射ミラー１７に反射されずに第１のスクリーンに到達する部分が変化する。【００２２】
第２の反射部としての第２の反射ミラー１９は、板状の反射部材である。第２の反射ミラー１９は、その表面において出射部１３Ａからの出射光ＥＬ（反射光ＲＬ）を反射可能に形成されている部材である。具体的には、例えば、第２の反射ミラー１９は、第１の反射ミラー１７同様、合成樹脂やガラス材料からなる基材の表面に蒸着等の手段により反射膜が形成された部材である。【００２３】
第２の反射ミラー１９は、第１の反射ミラー１７が照射領域ＯＲ内に進入している際に、出射部１３Ａから出射され第１の反射ミラー１７によって反射された反射光ＲＬが到達する位置に配される。また、第２の反射ミラー１９は、当該反射光ＲＬを後方に向かって反射するように配向される。【００２４】
第２のスクリーン２１は、反射光ＲＬの光軸ＢＸ上に設けられている板状の部材である。第２のスクリーン２１は、光源１３から見て、出射光ＥＬの照射方向側に配されている。第２のスクリーン２１は、第２の反射ミラー１９と対向している一方の面で第２の反射ミラー１９によって反射された出射光ＥＬ（反射光ＲＬ）を受光して、当該反射光ＲＬを散乱・拡散して他方の面から反射光ＲＬに応じた画像を表示するための投影光ＳＬ１を出射するマイクロレンズ等を有する透過型のスクリーンである。【００２５】
すなわち、第２のスクリーンは、第１の反射ミラー１７及び第２の反射ミラー１９によって反射されて第２のスクリーン２１に達した出射光ＥＬに応じた画像を表示するための投影光ＳＬ２を出射する。スクリーン２１は、例えば、マイクロレンズに代えて、またはこれに加えて出射光ＥＬを散乱するホログラフィックディフューザまたは拡散板を含んでいてもよい。なお、図面の簡略化のため、第２のスクリーン２１において散乱され、第２のスクリーンから後方に出射される投影光ＳＬ２は、光軸ＢＸに沿った方向に伸長する１本の破線で示す。【００２６】
上述のように、第２のスクリーン２１には、第１の反射ミラーによって反射された反射光のみが到達する。よって、第２のスクリーン２１に照射される反射光ＲＬは、第１の反射ミラー１７の照射領域ＯＲへの進入量によって変化する。例えば、第１の反射ミラー１７が照射領域ＯＲに全く進入していない場合には、反射光ＲＬは発生せず第２のスクリーン２１に反射光ＲＬは全く照射されない。また、例えば、第１の反射ミラー１７が移動後位置ＭＰに持ち来された場合には、出射光ＥＬの全てが反射されて反射光ＲＬとなり、第２のスクリーン２１全体に反射光ＲＬが照射され、投影光ＳＬ２が出射される。【００２７】
図１に示すように、表示装置１０において、第１のスクリーン１５と第２のスクリーン２１とは、光源１３からの出射光ＥＬの光軸ＡＸと垂直な方向において互いに幅Ｗ１だけ離間している。このように、第１のスクリーン１５と第２のスクリーン２１とが離間していることで、第２のスクリーンによって拡散された後の投影光が迷光として第１のスクリーン１５に到達することが防止され、不鮮明な虚像が表示されてしまうことを防止することが可能である。また、虚像表示領域全体に白い靄がかかる、いわゆる黒浮きの発生を抑えることが可能である。【００２８】
折返しミラー２３は、筐体１１の後方の後壁部１１Ａの投影光ＳＬ１及びＳＬ２が到達する位置に配されている反射部材である。折返しミラー２３は、その表面において投影光ＳＬ１及びＳＬ２を反射可能に形成されている部材である。具体的には、例えば、折返しミラー２３は、第１の反射ミラー１７及び第２の反射ミラー１９同様、合成樹脂やガラス材料からなる基材の表面に蒸着等の手段により反射膜が形成された部材である。【００２９】
図１に示すように、折返しミラー２３に到達した投影光ＳＬ１及びＳＬ２は、折返しミラー２３によって反射され、前方に進行する。【００３０】
凹面鏡２５は、光源１３の上方かつ折返しミラー２３の前方に設けられている反射部材である。凹面鏡２５は、折返しミラー２３に対向している面に凹面２５Ａを有している。凹面２５Ａは、折返しミラー２３によって反射された投影光ＳＬ１及びＳＬ２が到達する位置に設けられている。凹面２５Ａに到達した投影光ＳＬ１及びＳＬ２は、凹面２５Ａによって反射され、筐体１１に形成されている開口ＯＰ２を通過して上方に出射される。【００３１】
制御部２７は、第１の反射ミラー１７を移動させるべく駆動される移動機構としてのモータＭ及び光源１３に接続され、これらの動作を制御する。制御部２７は、例えば、表示装置１０が搭載される自動車等の移動体の状態、特に走行状態に基づいて、第１のスクリーン１５または第２のスクリーン２１に投影されるべき画像を生成し、光源１３に当該画像のデータである画像データを送信する。光源１３は、当該画像データに基づいて当該画像を含む出射光ＥＬを出射部１３Ａから出射する。【００３２】
また、上述のように、第１の反射ミラー１７は、モータＭが駆動すると、例えば、照射領域ＯＲへ進入し、またそこから退避するようにスライド移動する。制御部２７は、第１の反射ミラー１７の照射領域ＯＲへの進入量を変化させるようにモータＭを制御可能である。この第１の反射ミラーの進入量は、複数の固定値の間で、または無段階に変化可能である。また、この第１の反射ミラーの進入量は、制御部２７によって生成され、光源１３に送信される画像データによって変化させられ得る。【００３３】
図２に、表示装置１０を用いて、透光性を有しかつ投影光ＳＬ１及びＳＬ２を反射することで虚像を生成可能である表示部材ＰＭを介して虚像表示を行う態様の一例を示す。図２においては、表示装置１０を自動車のダッシュボード内に配置し、ダッシュボード上面に開口ＯＰ２が位置している場合について説明する。また、ドライバの視点を視点ＥＹとし、表示部材ＰＭから見て、視点ＥＹの方向を後方、その反対方向を前方として説明する。【００３４】
なお、表示部材ＰＭは、自動車のフロントガラスであってもよい。また、表示部材ＰＭは、自動車のダッシュボード上に配された透光性を有する板状のイメージコンバイナであってもよい。なお、以下の説明においては、表示部材ＰＭが自動車のフロントガラスＦＧである場合を例に説明する。【００３５】
開口部ＯＰ２から上方に出射した投影光ＳＬ１及びＳＬ２は、フロントガラスＦＧに到達する。フロントガラスＦＧに到達した投影光ＳＬ１及びＳＬ２は、フロントガラスＦＧにおいて反射される。フロントガラスＦＧによって反射された投影光ＳＬ１は、フロントガラスＦＧの前方位置に、ドライバの視点ＥＹから視認可能な第１の虚像ＶＤ１を形成する。また、フロントガラスＦＧによって反射された投影光ＳＬ２は、フロントガラスＦＧの前方位置に、ドライバの視点ＥＹから視認可能な第２の虚像ＶＤ２を形成する。【００３６】
投影光ＳＬ１は第１のスクリーン１５からの光であり、投影光ＳＬ２は第２のスクリーン２１からの光である。よって、第１の虚像ＶＤ１は、出射部１３Ａから出射された光によって第１のスクリーン１５に投影された画像に応じた虚像となる。また、第２の虚像ＶＤ２は、出射部１３Ａから出射された光によって第２のスクリーン２１に投影された画像に応じた虚像となる。【００３７】
図２に示すように、本実施例では、第１のスクリーン１５からの投影光ＳＬ１によって形成される第１の虚像ＶＤ１が視点ＥＹからみて近くに、第２のスクリーン２１からの投影光ＳＬ２によって形成される第２の虚像ＶＤ２が視点ＥＹから見て遠くに見える。【００３８】
視点ＥＹから見て近くに見える第１の虚像ＶＤ１によっては、ドライバから見て風景に対して立体感の無い平面表示を行うことが可能である。また、視点ＥＹからみて遠くに見える第２の虚像ＶＤ２は、フロントガラスＦＧから十分に遠方に形成することによって風景と重ねて立体的に表示することが可能であるため、第２の虚像ＶＤ２によってなされる表示をＡＲ（拡張現実：Augmented Reality）表示とも称する。【００３９】
なお、このように、フロントガラスＦＧを介して第１の虚像ＶＤ１及び第２の虚像ＶＤ２を形成する場合、凹面鏡２５（図１参照）は、拡大鏡としての機能を有する。すなわち、凹面鏡２５は、第１のスクリーン１５及び第２のスクリーン２１からの投影光ＳＬ１及びＳＬ２に含まれる画像が拡大されるように、投影光ＳＬ１及びＳＬ２を開口部ＯＰ２に向けて反射する。そして、当該反射された投影光ＳＬ１及びＳＬ２がフロントガラスＦＧに達する。【００４０】
なお、凹面鏡２５の凹面２５Ａは、フロントガラスＦＧに達した投影光ＳＬ１及びＳＬ２によって形成される第１の虚像ＶＤ１及び第２の虚像ＶＤ２が、視点ＥＹからみて適切な大きさに見えるように形成される。【００４１】
また、凹面鏡２５の凹面２５Ａの形状は、フロントガラスＦＧを介して形成される第１の虚像ＶＤ１及び第２の虚像ＶＤ２が歪まずに表示されるように適宜調整され得る。【００４２】
図３は、第１の反射ミラー１７が移動後位置ＭＰにあるときの、光源１３、第１のスクリーン１５、第１の反射ミラー１７、第２の反射ミラー１９及び第２のスクリーン２１を含む光学部材の配置態様を示す図である。【００４３】
第１の反射ミラー１７が移動後位置ＭＰにあるとき、光源１３の出射部１３Ａと第１の反射ミラーとの間の距離をＬ１とし、第１の反射ミラー１７と第１のスクリーン１５との間の距離をＬ２とする。また、第１の反射ミラー１７と第２の反射ミラー１９との距離をＬ３とし、第２の反射ミラー１９と第２のスクリーン２１との距離をＬ４とする。【００４４】
表示装置１０においては、Ｌ１＋Ｌ２＝Ｌ１＋Ｌ３＋Ｌ４となっている。すなわち、出射部１３Ａから第１のスクリーン１５との間の出射光ＥＬの光路長と、出射部１３Ａから第２のスクリーン２１との間の出射光ＥＬ及び反射光ＲＬの光路長が同一となっている。【００４５】
光源とスクリーンの各々と間の距離を同一とすることで、例えば、光源としてレーザ光による走査が可能であるレーザ光源を用いる場合に、第１のスクリーン１５及び第２のスクリーン２１に照射されるレーザ光線のビームスポット径を同一とすることが可能である。【００４６】
第１のスクリーン１５及び第２のスクリーン２１におけるビームスポット系を同一とすることで、特に、第１のスクリーン１５及び第２のスクリーン２１にマイクロレンズアレイを用いる場合に、第１のスクリーン１５及び第２のスクリーン２１を同一のマイクロレンズアレイとすることができる。従って、第１のスクリーン１５及び第２のスクリーンを別々に設計する必要がないため、製造コストを低減することが可能である。
［表示装置の動作］
以下に、図３乃至図５を参照して表示装置１０の動作状態及び当該動作状態における虚像を用いた表示の態様について説明する。【００４７】
上記説明した図３のように、第１の反射ミラー１７が、図１の移動後位置ＭＰにある場合には、出射部１３Ａからの出射光ＥＬは、第１の反射ミラー１７によって全て反射される。すなわち、第１のスクリーン１５には出射光ＥＬは到達せず、第２のスクリーン２１に出射光ＥＬ（反射光ＲＬ）の全てが到達し、出射光ＥＬに応じた投影光ＳＬ２が生成される。従って、図２における第１の虚像ＶＤ１は生成されず、第２の虚像ＶＤ２のみが生成される。【００４８】
図４に、第１の反射ミラー１７が図１の移動後位置ＭＰにある場合に、フロントガラスに映る虚像の一例を示す。図４において、第１の虚像ＶＤ１の表示領域ＤＲ１及び第２の虚像ＶＤ２の表示領域ＤＲ２を、それぞれ一点鎖線で示す。第１の反射ミラー１７が図１の移動後位置ＭＰにある場合には、投影光ＳＬ２しか生成されないため、第２の虚像ＶＤ２のみが表示される。【００４９】
上述したように、第２の虚像ＶＤ２によっては、風景に重畳して表示されるＡＲ表示をすることが可能である。また、第１の反射ミラー１７が移動後位置ＭＰにある場合には、表示領域ＤＲ２の全面に虚像ＶＤ２を表示でき、虚像ＶＤ２によるＡＲ表示の表示領域を大きく取ることができる。【００５０】
表示領域ＤＲ２の全面に第２の虚像ＶＤ２を表示する場合、例えば、図４に示すように、前方にいる車に対する「車間注意」等の注意喚起を当該前方にいる車またはその周囲の風景に重畳して表示することが可能である。また、例えば、前方にある建物の名称を示す文字表示を、当該建物の位置に合わせて、風景に重畳して表示することが可能である。また、「５００ｍ先右折」いった文字によるナビゲーション情報または矢印等によるナビゲーション情報等も表示することが可能である。【００５１】
制御部２７によって、第１の反射ミラー１７が移動後位置ＭＰに持ち来され、かつ図４のように第２の虚像ＶＤ２のみに表示される画像を含む出射光ＥＬが光源１３によって生成されるような制御が行われるのは、例えば、自動車等の移動体の自動運転中であってもよい。また、このような制御は、手動運転中かつ移動体の所定の速度以上の高速走行中になされてもよい。【００５２】
図５は、第１の反射ミラー１７が照射領域ＯＲの外側、すなわち照射領域ＯＲから退避した位置（以下、退避位置とも称する）に持ち来されている場合の光源１３、第１のスクリーン１５、第１の反射ミラー１７、第２の反射ミラー１９及び第２のスクリーン２１を含む光学部材の配置態様を示す図である。【００５３】
第１の反射ミラー１７が、照射領域ＯＲから退避した位置に持ち来されている場合には、出射部１３Ａからの出射光ＥＬは、全てが第１のスクリーン１５に到達する。すなわち、第２のスクリーン２１には出射光ＥＬは到達せず、第１のスクリーン１５に出射光ＥＬの全てが到達し、出射光ＥＬに応じた投影光ＳＬ１が生成される。従って、図２における第２の虚像ＶＤ２は生成されず、第１の虚像ＶＤ１のみが生成される。【００５４】
図６は、第１の反射ミラー１７が照射領域ＯＲの外側、すなわち照射領域ＯＲから退避した位置に持ち来されている場合に、フロントガラスに映る虚像の一例を示す。図４と同様に、図６において、第１の虚像ＶＤ１の表示領域ＤＲ１及び第２の虚像ＶＤ２の表示領域ＤＲ２を、それぞれ一点鎖線で示す。第１の反射ミラー１７が退避位置に持ち来されている場合には、投影光ＳＬ１しか生成されないため、第１の虚像ＶＤ１のみが表示される。【００５５】
上述したように、第１の虚像ＶＤ１によっては、平面表示をすることが可能である。また、第１の反射ミラー１７が退避位置にある場合には、表示領域ＤＲ１の全面に第１の虚像ＶＤ１を表示でき、第１の虚像ＶＤ１による平面表示の表示領域を大きく取ることができる。【００５６】
表示領域ＤＲ１の全面に第１の虚像ＶＤ１を表示する場合、例えば、図６に示すように、速度等のインパネ（インストゥルメント・パネル（instrument panel））に表示されるような情報を表示する。また、残りの領域に地図情報等を表示することも可能である。【００５７】
制御部２７によって、第１の反射ミラー１７が退避位置に持ち来され、かつ図６のように第１の虚像ＶＤ１のみに表示される画像を含む出射光ＥＬが光源１３によって生成されるような制御が行われるのは、例えば、自動車等の移動体の停車中であってもよい。【００５８】
図７は、第１の反射ミラー１７が照射領域ＯＲに半分程度進入している位置（以下、半進入位置とも称する）に持ち来されている場合の光源１３、第１のスクリーン１５、第１の反射ミラー１７、第２の反射ミラー１９及び第２のスクリーン２１の配置態様及びこれらを示す図である。【００５９】
第１の反射ミラー１７が、半進入位置に持ち来されている場合には、出射部１３Ａからの出射光ＥＬは、下半分が第１の反射ミラー１７によって反射され、上半分が第１のスクリーン１５に到達する。すなわち、第２のスクリーン２１には出射光ＥＬの下半分が到達する。よって、第１のスクリーン１５によって、出射光ＥＬの下半分に応じた投影光ＳＬ１が生成され、第２のスクリーン２１によって、出射光ＥＬの上半分に応じた投影光ＳＬ２が生成される。従って、図２における第２の虚像ＶＤ２は生成されず、第１の虚像ＶＤ１のみが生成される。【００６０】
図８に、第１の反射ミラー１７が半進入位置に持ち来されている場合に、フロントガラスに映る虚像の一例を示す。図４及び図６と同様に、図８において、第１の虚像ＶＤ１の表示領域ＤＲ１及び第２の虚像ＶＤ２の表示領域ＤＲ２を、それぞれ一点鎖線で示す。第１の反射ミラー１７が半進入位置持ち来されている場合には、投影光ＳＬ１及び投影光ＳＬ２が生成され、第１の虚像ＶＤ１が表示領域ＤＲ１の上半分に表示され、第２の虚像ＶＤ２が表示領域ＤＲ２の下半分にそれぞれ表示される。【００６１】
上述したように、第１の虚像ＶＤ１によっては、平面表示をすることが可能である。また、第２の虚像ＶＤ２によっては、ＡＲ表示をすることが可能である。言い換えれば、第１の反射ミラー１７が半進入位置に持ち来されている場合には、第１の虚像ＶＤ１による平面表示及び第２の虚像ＶＤ２によるＡＲ表示の両方を同時に行うことが可能である。【００６２】
図８に示すように、第１の反射ミラー１７が半進入位置に持ち来されている場合、例えば、表示領域ＤＲ１に、第１の虚像ＶＤ１を用いて速度等のインパネ（インストゥルメント・パネル（instrument panel））に表示されるような情報のみを表示することとしてもよい。また、表示領域ＤＲ２に、第２の虚像ＶＤ２を用いて、風景に重畳したＡＲ表示を行うことも可能である。【００６３】
なお、凹面鏡２５を図１の紙面と垂直方向の軸回りに回動させることを可能としてもよい。このようにすることで、第１の虚像ＶＤ１及び第２の虚像ＶＤ２の表示位置を上下方向に移動させることが可能である。【００６４】
例えば、図８においては、第２の虚像ＶＤ２が、表示領域ＤＲ２の上側の領域に表示されているが、凹面鏡２５を回転させることで、第２の虚像ＶＤ２を下方に移動させることが可能である。また、第１の虚像ＶＤ１をさらに下方に移動させることが可能である。例えば、表示装置１０が搭載される自動車等の移動体が、市街地等において中低速で走行している際に、第１の虚像ＶＤ１及び第２の虚像ＶＤ２の位置を下方に移動させることで、第１の虚像のＶＤ１によるインパネ表示の煩わしさを低減させることも可能である。【００６５】
このように、表示装置１０によれば、第１の反射ミラー１７をスライド移動させることで、第１の虚像ＶＤ１による平面表示及び第２の虚像ＶＤ２によるＡＲ表示を行う領域を自在に変化することが可能である。よって、表示装置１０によれば、単純な機構及び構造により、平面表示及びＡＲ表示の割合を変化させつつ柔軟な態様で情報表示を行うことが可能である。【００６６】
［表示態様変更ルーチン］
図９に、表示装置１０の制御部２７において実行される表示態様変更ルーチンＲ１を示す。表示態様の変更は、第１の反射ミラー１７を駆動して行われる。以下の説明においては、表示装置１０が、自動車に搭載されている場合を例に説明する。【００６７】
表示態様変更ルーチンＲ１は、例えば、自動車のＡＣＣ電源のオンによって、表示装置１０に電源が供給された際に開始される。【００６８】
表示態様変更ルーチンＲ１が開始されると、制御部２７は、自動車が危険状態にあるか否かを判定する（ステップＳ１）。この判定は、例えば、表示装置１０が搭載されている自動車（以下、自車という）に搭載されているカメラまたはレーダ等によって、自車に所定速度以上の速度で接近する他の自動車または障害物等の物体あるか否かでなされる。【００６９】
ステップＳ１において、危険状態にあると判定される（ステップＳ１：ＹＥＳ）と、制御部２７は、危険状態モードで表示を行うように、第１の反射ミラーを駆動しかつ光源１３に当該危険表示モードに応じた表示画像を送信する（ステップＳ２）。危険状態表示モードにおいては、図３のように第１の反射ミラー１７を移動後位置ＭＰ（図１参照）に持ち来してもよい。すなわち、ドライバに危険を報知しやすいように、図４のように、第２の虚像ＶＤ２によるＡＲ表示を表示領域ＤＲ２全体を用いて可能としてもよい。【００７０】
ステップＳ１において、危険状態ではないと判定される（ステップＳ１：ＮＯ）と、制御部２７は、自車が停車中か否かを判定する（ステップＳ３）。この判定は、自車から取得可能な速度に関する情報、例えば、車速パルス、加速度測定値またはＧＰＳの情報に基づいて行われてもよい。【００７１】
ステップＳ２において、自車が停車していると判定される（ステップＳ３：ＹＥＳ）と、制御部２７は、停車状態モードで表示を行うように、第１の反射ミラーを駆動しかつ光源１３に当該停車表示モードに応じた表示画像を送信する（ステップＳ４）。停車表示モードにおいては、図５のように第１の反射ミラー１７を退避位置に持ち来してもよい。すなわち、ドライバに対して平面表示のみをすべく、図６のように、第１の虚像ＶＤ１による平面表示を表示領域ＤＲ１全体を用いて可能としてもよい。【００７２】
ステップＳ３において、自車が停止していないと判定される（ステップＳ３：ＮＯ）と、制御部２７は、自車が自動運転モードか否かを判定する（ステップＳ５）。【００７３】
ステップＳ５において、自動運転モードであると判定される（ステップＳ５：ＹＥＳ）と、制御部２７は、自動運転表示モードで表示を行うように、第１の反射ミラーを駆動しかつ光源１３に当該自動運転表示モードに応じた表示画像を送信する（ステップＳ６）。自動運転表示モードにおいては、図３のように第１の反射ミラー１７を全進入状態にしてもよい。すなわち、ドライバに自車の前景における情報を通知しやすいように、図４のように、第２の虚像ＶＤ２によるＡＲ表示を表示領域ＤＲ２全体を用いて可能としてもよい。【００７４】
ステップＳ５において、自車が自動運転モードではないと判定される（ステップＳ５：ＮＯ）と、制御部２７は、自車が所定速度以下か否かを判定する（ステップＳ７）。ステップＳ７において、所定速度以下（例えば、３０ｋｍ／ｈ）であると判定される（ステップＳ５７：ＹＥＳ）と、制御部２７は、低速運転表示モードで表示を行うように、第１の反射ミラーを駆動しかつ光源１３に当該自動運転表示モードに応じた表示画像を送信する（ステップＳ８）。【００７５】
低速運転表示モードにおいては、図５のように第１の反射ミラー１７を半進入位置に持ち来してもよい。すなわち、ドライバに自車の前景における情報を通知しつつ、インパネ情報等を平面表示によって通知するように、図８に示すように、第１の虚像ＶＤ１による平面表示を表示領域ＤＲ１の一部を用いて行い、かつ第２の虚像ＶＤ２によるＡＲ表示を表示領域ＤＲ２の一部を用いて行うことを可能としてもよい。【００７６】
ステップＳ７において、自車が所定の速度以下ではないと判定されると、制御部２７は、高速運転表示モードで表示を行うように、第１の反射ミラーを駆動しかつ光源１３に当該高速運転表示モードに応じた表示画像を送信する（ステップＳ９）。高速運転表示モードにおいては、図３のように第１の反射ミラー１７を移動後位置ＭＰ（図１参照）に持ち来してもよい。すなわち、ドライバに自車の前景における情報を通知しやすいように、図４のように、第２の虚像ＶＤ２によるＡＲ表示を表示領域ＤＲ２全体を用いて可能としてもよい。【００７７】
上記説明した実施例１の表示装置１０によれば、第１のスクリーン１５と第２のスクリーン２１とを離間させることで、不鮮明な虚像が表示されてしまうことを防止することが可能である。また、虚像表示領域全体に白い靄がかかる、いわゆる黒浮きの発生を抑えることが可能である。【００７８】
また、実施例１の表示装置１０によれば、光源とスクリーンの各々と間の距離を同一とすることで、第１のスクリーン１５及び第２のスクリーンを別々に設計する必要がないため、製造コストを低減することが可能である。【００７９】
また、実施例１の表示装置１０によれば、スライド移動可能な第１の反射ミラー１７という単純な機構及び構造により、平面表示及びＡＲ表示の割合を変化させつつ柔軟な態様で情報表示を行うことが可能である。【００８０】
上記実施例１においては、第１の反射ミラー１７がスライド可能である例について説明したが、第１の反射ミラー１７は図１の紙面に平行な回転軸に回りに回転可能であってもよい。このようにすることで、第２のスクリーン２１に照射される出射光ＥＬ（反射光ＲＬ）の位置を、紙面と垂直な方向において変化させ、第２の虚像ＶＤ２の生成位置を図４の左右方向（水平方向）に変化させることが可能である。
【実施例２】
【００８１】
以下、図１０を参照して、実施例２の表示装置３０について説明する。なお、以下の説明において、実施例１の表示装置１０に対応する要素については、同様の符号を付して説明する。【００８２】
図１０を参照すると、筐体１１は、各種部材を内部に収納可能な筐体である。筐体１１は、例えば黒色合成樹脂等の遮光性のある材料から形成されている。なお、図１０において、図の明確性のため、筐体１１以外の光学部材のハッチングは省略している。【００８３】
光源１３は、筐体１１に形成されている開口ＯＰ１に嵌合するように設けられている。光源１３は、出射光ＥＬを出射する出射部１３Ａを、筐体１１の内部に臨む面を含む部分に有している。光源１３は、例えば、出射部１３Ａから出射するレーザ光による走査が可能であるレーザ光源である。出射部１３Ａは、図１０中の２点鎖線に挟まれた所定の照射領域ＯＲに向けて、所定の角度範囲内に出射光ＥＬを照射することが可能である。出射部１３Ａは、出射光ＥＬの光軸ＡＸを出射部１３Ａを軸に、紙面に垂直な軸回りに回動可能に構成されている。すなわち、出射部１３Ａは、照射領域ＯＲに向けて紙面に垂直な軸回りにおいて所定の照射角を持った光を出射することが可能であり、かつ当該光の光軸ＡＸを変更することが可能である。【００８４】
以降の説明において、光源１３から光が出射される方向を後方とし、その反対の方向を前方として説明する。【００８５】
第１のスクリーン１５は、照射領域ＯＲ内に配されている板状の部材である。実施例１の表示装置１０と同様に、第１のスクリーン１５は、光源１３と対向している一方の面で出射光ＥＬを受光し、当該出射光ＥＬを散乱・拡散して他方の面から当該出射光ＥＬに応じた画像を表示するための投影光ＳＬ１を出射するマイクロレンズ等を有する透過型のスクリーンである。第１のスクリーン１５は、例えば、マイクロレンズに代えて、またはこれに加えて出射光ＥＬを散乱するホログラフィックディフューザまたは拡散板を含んでいてもよい。【００８６】
図１０においては、第１のスクリーン１５の中央を光軸ＡＸが通過するように出射光ＥＬが出射されている場合を示している。なお、図面の簡略化のため、第１のスクリーン１５において散乱され、第１のスクリーンから後方に出射される投影光ＳＬ１は、光軸ＡＸに沿った１本の直線で示す。【００８７】
本実施例において、第１のスクリーン１５は、出射部１３Ａから見て照射領域ＯＲの上部領域に配されている。言い換えれば、第１のスクリーン１５は、少なくとも一部が照射領域ＯＲ内に位置している。【００８８】
第１の反射ミラー１７は、照射領域ＯＲ内に設けられた板状の反射部材である。第１の反射ミラー１７は、その表面において出射部１３Ａからの出射光ＥＬを反射可能に形成されている部材である。具体的には、例えば、第１の反射ミラー１７は、合成樹脂やガラス材料からなる基材の表面に蒸着等の手段により反射膜が形成された部材である。【００８９】
第１の反射ミラー１７は、出射部１３Ａから見て照射領域ＯＲの下部領域に配されている。言い換えれば、第１の反射ミラー１７は、少なくとも一部が照射領域ＯＲ内に位置している。また、第１の反射ミラー１７は、出射部１３Ａから見て、第１のスクリーン１５と重ならないように配されている。【００９０】
図１０においては、全てが第１の反射ミラー１７に反射されるように出射された出射光ＥＬを破線で示している。なお、出射光ＥＬの光軸ＡＸが変化し、照射領域ＯＲ内のどの領域に出射光が照射されるかによって、出射光ＥＬのうちの第１の反射ミラー１７によって反射される部分、及び第１の反射ミラー１７に反射されずに第１のスクリーンに到達する部分が変化する。【００９１】
第２の反射ミラー１９は、板状の反射部材である。第２の反射ミラー１９は、その表面において出射部１３Ａからの出射光ＥＬを反射可能に形成されている部材である。具体的には、例えば、第２の反射ミラー１９は、第１の反射ミラー１７同様、合成樹脂やガラス材料からなる基材の表面に蒸着等の手段により反射膜が形成された部材である。【００９２】
第２の反射ミラー１９は、出射光ＥＬが第１の反射ミラー１７に照射されている際に、出射部１３Ａから出射され第１の反射ミラー１７によって反射された出射光ＥＬが到達する位置に配される。また、第２の反射ミラー１９は、当該出射光ＥＬを後方に向かって反射するように配向される。【００９３】
第２のスクリーン２１は、第１の反射ミラー１７及び第２の反射ミラー１９によって反射された出射光ＥＬが達する位置に配されている板状の部材である。第２のスクリーン２１は、第２の反射ミラー１９と対向している一方の面で第２の反射ミラーによって反射された出射光ＥＬを受光して、当該出射光を散乱・拡散して他方の面から出射光ＥＬに応じた画像を表示するための投影光ＳＬ１を出射するマイクロレンズ等を有する透過型のスクリーンである。【００９４】
すなわち、第２のスクリーン２１は、すなわち第１の反射ミラー１７及び第２の反射ミラー１９によって反射されて第２のスクリーン２１に達した出射光ＥＬに応じた画像を表示するための投影光ＳＬ１を出射する。スクリーン２１は、例えば、マイクロレンズに代えて、またはこれに加えて出射光ＥＬを散乱するホログラフィックディフューザまたは拡散板を含んでいてもよい。なお、図面の簡略化のため、第２のスクリーン２１において散乱され、第２のスクリーンから後方に出射される投影光ＳＬ２は、１本の破線で示す。【００９５】
上述のように、第２のスクリーン２１には、第１の反射ミラー１７によって反射された反射光のみが到達する。よって、第２のスクリーン２１に照射される出射光ＥＬは、出射光ＥＬの光軸ＡＸの角度によって変化する。すなわち、第２のスクリーン２１に照射される出射光ＥＬは、出射光ＥＬが第１の反射ミラー１７にどれくらいの面積をもって照射されるかによって変化する。例えば、第１の反射ミラー１７に出射光ＥＬが全く照射されていない場合には、第２のスクリーン２１に出射光ＥＬは全く照射されない。また、例えば、第１の反射ミラー１７の全面に出射光ＥＬが照射されている場合には、出射光ＥＬの全てが第２のスクリーン２１全体に照射され、投影光ＳＬ２が出射される。【００９６】
図１０に示すように、表示装置３０において、第１のスクリーン１５と第２のスクリーン２１とは、光源１３からの出射光ＥＬの光軸ＡＸと垂直な方向において互いに幅Ｗ２だけ離間している。このように、第１のスクリーン１５と第２のスクリーン２１とが離間していることで、第２のスクリーンによって拡散された後の投影光が迷光として第１のスクリーン１５に到達することが防止され、不鮮明な虚像が表示されてしまうことを防止することが可能である。また、虚像表示領域全体に白い靄がかかる、いわゆる黒浮きの発生を抑えることが可能である。【００９７】
折返しミラー２３は、筐体１１の後方の後壁部１１Ａの投影光ＳＬ１及びＳＬ２が到達する位置に配されている反射部材である。折返しミラー２３は、その表面において投影光ＳＬ１及びＳＬ２を反射可能に形成されている部材である。具体的には、例えば、折返しミラー２３は、第１の反射ミラー１７及び第２の反射ミラー１９同様、合成樹脂やガラス材料からなる基材の表面に蒸着等の手段により反射膜が形成された部材である。【００９８】
図１０に示すように、折返しミラー２３に到達した投影光ＳＬ１及びＳＬ２は、折返しミラー２３によって反射され、前方に進行する。【００９９】
凹面鏡２５は、光源１３の上方かつ折返しミラー２３の前方に設けられている反射部材である。凹面鏡２５は、折返しミラー２３に対向している面に凹面２５Ａを有している。凹面２５Ａは、折返しミラー２３によって反射された投影光ＳＬ１及びＳＬ２が到達する位置に設けられている。凹面２５Ａに到達した投影光ＳＬ１及びＳＬ２は、凹面２５Ａによって反射され、筐体１１に形成されている開口ＯＰ２を通過して上方に出射される。【０１００】
制御部２７は、光源１３に接続されており、光源１３の出射部１３Ａからの出射光ＥＬの角度を変化させる動作を制御する。また、制御部２７は、第１のスクリーン１５または第２のスクリーン２１に投影されるべき画像を生成し、光源１３に当該画像のデータである画像データを送信する。光源１３は、当該画像データに基づいて当該画像を含む出射光ＥＬを出射部１３Ａから出射する。【０１０１】
この制御部２７による出射光ＥＬの角度の変化の制御及び制御部２７が生成する画像データは、例えば、表示装置３０が搭載される自動車等の移動体の状態、特に走行状態に基づいて変化させられ得る。なお、出射光ＥＬの光軸ＡＸの角度は、複数の固定値の間で、または無段階に変化可能である。【０１０２】
なお、表示装置３０において、表示装置１０と同様に、出射部１３Ａから第１のスクリーン１５との間の出射光ＥＬの光路長と、出射部１３Ａから第２のスクリーン２１との間の出射光ＥＬの光路長が同一となっている。【０１０３】
光源とスクリーンの各々と間の距離を同一とすることで、例えば、光源としてレーザ光による走査が可能であるレーザ光源を用いる場合に、第１のスクリーン１５及び第２のスクリーン２１に照射されるレーザ光線のビームスポット径を同一とすることが可能である。【０１０４】
第１のスクリーン１５及び第２のスクリーン２１におけるビームスポット系を同一とすることで、特に、第１のスクリーン１５及び第２のスクリーン２１にマイクロレンズアレイを用いる場合に、第１のスクリーン１５及び第２のスクリーン２１を同一のマイクロレンズアレイとすることができる。従って、第１のスクリーン１５及び第２のスクリーンを別々に設計する必要がないため、製造コストを低減することが可能である。【０１０５】
表示装置３０を用いて、フロントガラスＦＧを介して虚像表示を行う態様は、上記実施例１の図１に関する説明において説明したのと同様の態様であるので説明を省略する。以下、適宜図２を参照して説明を行う。【０１０６】
［表示装置の動作］
以下に、図１１乃至図１３を参照して表示装置３０の動作状態及び当該動作状態における虚像を用いた表示の態様について説明する。【０１０７】
図１１は、光源１３、第１のスクリーン１５、第１の反射ミラー１７、第２の反射ミラー１９及び第２のスクリーン２１を含む光学部材の配置態様及びこれらと出射光ＥＬとの位置関係を示す図である。図１１は、出射光ＥＬの光軸ＡＸが第１の反射ミラー１７の中心を通り、出射光ＥＬの全てが第１の反射ミラー１７に反射される場合を示している。【０１０８】
この場合、第１のスクリーン１５には出射光ＥＬは到達せず、第２のスクリーン２１に出射光ＥＬの全てが到達し、出射光ＥＬに応じた投影光ＳＬ２が生成される。従って、図２における第１の虚像ＶＤ１は生成されず、第２の虚像ＶＤ２のみが生成される。【０１０９】
出射光ＥＬの光軸ＡＸが第１の反射ミラー１７の中心を通り、出射光ＥＬの全てが第１の反射ミラー１７に反射される場合のフロントガラスに映る虚像の態様は、実施例１において説明した図４と同様であるので、説明を省略する。【０１１０】
図１２は、光源１３、第１のスクリーン１５、第１の反射ミラー１７、第２の反射ミラー１９及び第２のスクリーン２１含む光学部材の配置態様及びこれらと出射光ＥＬとの位置関係を示す図である。図１２は、出射光ＥＬの光軸ＡＸが第１のスクリーン１５の中心を通り、出射光ＥＬの全てが第１のスクリーンに照射される場合を示している。【０１１１】
出射光ＥＬの光軸ＡＸが第１のスクリーン１５の中心を通り、出射光ＥＬの全てが第１のスクリーンに照射される場合には、第２のスクリーン２１には出射光ＥＬは到達せず、出射光ＥＬに応じた投影光ＳＬ１のみが生成される。従って、図２における第２の虚像ＶＤ２は生成されず、第１の虚像ＶＤ１のみが生成される。【０１１２】
出射光ＥＬの光軸ＡＸが第１のスクリーン１５の中心を通り、出射光ＥＬの全てが第１のスクリーンに照射される場合のフロントガラスに映る虚像の態様は、実施例１において説明した図６と同様であるので、説明を省略する。【０１１３】
図１３は、光源１３、第１のスクリーン１５、第１の反射ミラー１７、第２の反射ミラー１９及び第２のスクリーン２１を含む光学部材の配置態様及びこれらと出射光ＥＬと位置関係を示す図である。図１３は、出射光ＥＬの光軸ＡＸが、出射部１３Ａから見て、第１のスクリーン１５と第１の反射ミラー１７との境界付近を通り、第１のスクリーン１５及び第１の反射ミラーの両方に出射光ＥＬが照射される場合を示している。【０１１４】
第１の反射ミラー１７が、出射光ＥＬの光軸ＡＸが、出射部１３Ａから見て、第１のスクリーン１５と第１の反射ミラー１７との境界付近を通る場合には、出射部１３Ａからの出射光ＥＬは、下半分が第１の反射ミラー１７によって反射され、上半分が第１のスクリーン１５に到達する。すなわち、第２のスクリーン２１には出射光ＥＬの下半分が到達する。【０１１５】
よって、第１のスクリーン１５によって、出射光ＥＬの下半分に応じた投影光ＳＬ１が生成され、第２のスクリーン２１によって、出射光ＥＬの上半分に応じた投影光ＳＬ２が生成される。従って、図２における第１の虚像ＶＤ１及び第２の虚像ＶＤ２の両方が生成される。【０１１６】
出射光ＥＬの光軸ＡＸが、出射部１３Ａから見て、第１のスクリーン１５と第１の反射ミラー１７との境界付近を通る場合のフロントガラスに映る虚像の態様は、実施例１において説明した図８と同様であるので、説明を省略する。【０１１７】
このように、表示装置３０によれば、第１の反射ミラー１７をスライド移動させることで、第１の虚像ＶＤ１による平面表示及び第２の虚像ＶＤ２によるＡＲ表示を行う領域を自在に変化することが可能である。よって、表示装置３０によれば、単純な機構及び構造により、平面表示及びＡＲ表示の割合を変化させつつ柔軟な態様で情報表示を行うことが可能である。【０１１８】
上記実施例２においては、出射部１３Ａが、出射光ＥＬの光軸ＡＸを出射部１３Ａを軸に、紙面に垂直な軸回りに回動可能に構成されている例について説明したが、光軸ＡＸは、図１０の紙面に垂直な平行な軸周りに回転可能であってもよい。このようにすることで、第１の反射ミラー１７に照射される出射光ＥＬの位置を紙面と垂直な方向において変化させ、ひいては第２のスクリーン２１に照射される出射光ＥＬの位置を、紙面と垂直な方向において変化させることが可能である。これにより、第２の虚像ＶＤ２の生成位置を図４の左右方向（水平方向）に変化させることが可能である。【０１１９】
また、上記実施例１及び２においては、第２のスクリーン２１が移動しない場合を例に説明した。しかし、第２のスクリーン２１を折返しミラー２３に対して接近させたり離間させたりするように移動させることとしてもよい。このようにすることで、第２の虚像ＶＤ２の表示位置を視点ＥＹに対して近づけたり遠ざけたりすることが可能である。具体的には、第２のスクリーン２１が実施例１における反射光ＲＬの光軸ＢＸまたは実施例２における出射光ＥＬの光軸に沿って移動可能に構成されていてもよい。【０１２０】
図１４に実施例１の表示装置１０において、第２のスクリーン２１が光軸ＢＸに沿って折返しミラー２３に接近する様に移動させられるようになされた変形例の各光学部材の配置態様の一例を示す。図１４においては、図３に示した移動前の第２の反射ミラー１９及び第２のスクリーン２１を破線で示し、それぞれ１９Ｆ及び２１Ｆとしている。【０１２１】
図１４に示すように、スクリーン２１を折返しミラー２３に接近させることで、スクリーン２１とフロントガラスＦＧ（図２参照）までの光路長を短くし、第２の虚像ＶＤ２の表示位置を視点ＥＹに対して近づけることが可能である。【０１２２】
また、図１４に示すように、第２のスクリーン２１を移動させると共に、第２の反射ミラー１９を移動させ、光源１３の出射部１３Ａから第２のスクリーン２１までの光路長を一定に保つことが好ましい。すなわち、光路長Ｌ１＋Ｌ３＋Ｌ４が変化しないように、第２の反射ミラー１９を移動させることが好ましい。なお、光路長を一定に保つ場合、第２の反射ミラー１９の移動距離Ｄ１は第２のスクリーン２１の移動距離Ｄ２の１／２程度にしてもよい。【０１２３】
このようにすることで、例えば、光源１３としてレーザプロジェクタ装置を用いる場合に、第２のスクリーン２１を移動させても、第２のスクリーン２１に照射されるレーザ光のスポット径を一定に保ち、第２の虚像ＶＤ２を良好な表示状態に維持することが可能である。【０１２４】
また、光源１３からの出射光ＥＬを第２のスクリーン２１まで適切に導くために、第１のミラー１７及び第２のミラー１９の配向を適切に変更可能にするのが好ましい。例えば、第１のミラー１７及び第２のミラー１９を図１４の紙面に垂直な軸回りに回動可能とするのが好ましい。【０１２５】
また、上記実施例においては、出射部１３Ａから第１のスクリーン１５までの光路長と、出射部１３Ａから第２のスクリーン２１までの光路長が同一であるとしたが、これらの光路長は必ずしも同一でなくともよい。【０１２６】
また、上記実施例においては、光源１３がレーザプロジェクタである場合を例に説明したが、ＤＭＤ（Digital Mirror Device）を用いたＤＬＰ（Digital Light Processing）プロジェクタからなる光源であってもよい。また、光源１３は、液晶プロジェクタからなる光源であってもよい。【０１２７】
また、上記実施例１及び２においては、自車の状態に応じた表示モードで第１の虚像VD１及び第２の虚像VD２を表示することとしたが、制御部２７は自車の位置に応じて表示モードを変更してもよい。【０１２８】
すなわち、制御部２７は、例えばＧＰＳ装置（図示せず）を用いて表示装置１０が搭載されている自車の現在位置を取得し、当該取得された現在位置に基づいて、第１のミラー１７を移動する制御を行い、表示モードを変更してもよい。すなわち、制御部２７が位置情報取得部として、自車の現在位置を示す位置情報を取得し、制御部２７が当該位置情報に基づいて第１のミラー１７を制御してもよい。【０１２９】
この際、例えば、制御部２７が、地図上の地点と当該地点毎に定められた表示装置１０の表示モードを含むモード情報テーブルを有する記憶部を有していてもよい。例えば、交通量の多い地点や見通しの悪い交差点等、自車が危険状態となる可能性が高くなる地点については、実施例１において説明した危険状態表示モードとなるように定められていてもよい。【０１３０】
すなわち、当該危険状態となる可能性が高くなる地点に自車が接近したときに、ドライバに危険を報知しやすいように、図４のように、第２の虚像ＶＤ２によるＡＲ表示を、表示領域ＤＲ２全体を用いた表示がなされるモードとなるようになされていてもよい。【０１３１】
また、例えば、制御部２７が、交通量の多い地点であることや見通しの悪い交差点であること等、位置ごとにその周辺の環境を示す環境情報を記憶している記憶部を有していてもよい。この際、制御部２７は、自車の位置及び環境情報から自車の現在位置における当該現在位置の周辺の環境を取得し、当該取得した周辺の環境に基づいて表示モードを切り替えてもよい。このようにすることで、周辺の状況に応じた表示モードのスムーズな切り替えが可能となる。【０１３２】
なお、上述したモード情報テーブル及び環境情報は、制御部２７と通信可能な外部サーバに保存されていてもよい。例えば、この際、表示装置１０の制御部２７は、図示しない通信部により無線通信等を用いて外部サーバと通信し、モード情報テーブルまたは環境情報にアクセスして、これらのテーブルまたは環境情報並びに自車位置に応じて表示モードを変更することとしてもよい。【０１３３】
また、モード情報テーブルには、地図上の地点毎に定められた表示装置１０の表示モードではなく、当該表示モードにするための第１のミラー１７の移動に関する制御情報が含まれていてもよい。この際、制御部２７は、自車の現在位置を取得し、自車の現在位置に基づいてモード情報テーブルから第１のミラーの制御情報を読み出して取得し、当該制御情報に従って、第１のミラー１７の移動を制御してもよい。【０１３４】
すなわち、制御部２７は、位置情報取得部として、自車の現在位置情報を示す位置情報を取得し、制御情報取得部として、自車の現在位置に基づいてモード情報テーブルから第１のミラーの制御情報を読み出す等して制御情報を取得し、当該制御情報に従って、第１のミラー１７の移動を制御してもよい。【０１３５】
また、上記実施例においては、第１のスクリーン１５及び第２のスクリーン２１は透過型のスクリーンである場合を例に説明したが、これらのスクリーンのうち少なくとも一方は反射型のスクリーンであってもよい。【０１３６】
図１５に、第１のスクリーン１５及び第２のスクリーン２１が反射型のスクリーンである場合の変形例の表示装置１０の断面図を示す。図１５に示すように、第１のスクリーン１５及び第２のスクリーン２１が反射型のスクリーンである場合、第１のスクリーン１５に到達した出射光EL及び第２のスクリーン２１に到達した反射光RLは、夫々第１のスクリーン１５及び第２のスクリーン２１により凹面鏡２５に向けて反射される。従って、この場合には、上記実施例において説明した折返しミラー２３は不要となる。【０１３７】
上述した実施例における種々の構成等は、例示に過ぎず、用途等に応じて、適宜選択することができる。
【符号の説明】
【０１３８】
１０、３０  表示装置
１１  筐体
１３  光源
１５  第１のスクリーン
１７  第１の反射ミラー
１９  第２の反射ミラー
２１  第２のスクリーン
２３  折返しミラー
２５  凹面鏡
２７  制御部
ＰＭ  表示部材
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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