(57)【要約】【課題】ミラーの回転可能範囲を拡大し、視点の変化に対する適応力を向上させる。【解決手段】表示装置１は光が照射されることにより中間像を形成するスクリーン１３と、中間像を形成する光が照射されることにより虚像２５を表示するフロントガラス１５と、スクリーン１３から射出した光をフロントガラス１５側へ反射させる反射部材３１と、反射部材３１を回転させる回転軸３２と、を含み、回転軸３２はピッチ軸（Ｘ軸）に対して傾斜しており、反射部材３１に切欠き４１が形成されている。【選択図】図１
2018136523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が照射されることにより中間像を形成するスクリーンと、
前記スクリーンから射出した光を反射させる反射部材と、
前記反射部材を回転させる回転軸と、
を含み、
前記回転軸は、ピッチ軸に対して傾斜しており、
前記反射部材に第１の切欠きが形成されている、
表示装置。
【請求項２】
前記第１の切欠きは、前記反射部材の回転時に前記反射部材が他の部材に干渉することを回避する形状を有する、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記第１の切欠きは、前記ピッチ軸を基準とする前記反射部材の回転径が、前記第１の切欠きが形成される前の状態より縮小するように形成されている、
請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１の切欠きは、矩形状の前記反射部材の角部を切断するように形成されている、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第１の切欠きは、前記反射部材の、前記ピッチ軸からの距離が最も遠い箇所に形成されている、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記ピッチ軸は、虚像の表示領域の水平軸と平行な軸である、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記ピッチ軸は、表示装置が搭載される機器のピッチ軸である、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記回転軸は、前記ピッチ軸に対してロール方向に傾斜している、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項９】
前記回転軸は、前記ピッチ軸に対してヨー方向に傾斜している、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記反射部材に投射される前記中間像は、前記スクリーンに形成された前記中間像に対して、前記反射部材と同じ方向に傾斜している、
請求項１〜９のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記スクリーンに第２の切欠きが形成されている、
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記第２の切欠きは、前記第１の切欠きの形成位置に対応する位置に形成されている、
請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記中間像は、前記スクリーンにレーザ光が走査されることにより形成され、
前記第２の切欠きの形成位置に前記レーザ光を検出するセンサが配置されている、
請求項１１又は１２に記載の表示装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の表示装置と、
前記中間像を形成する光が照射されることにより虚像を形成する透過反射部材と、
を備える機器。
【請求項１５】
前記透過反射部材は、湾曲しており、
前記回転軸は、前記透過反射部材の湾曲形状に対応して傾斜している、
請求項１４に記載の機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置及び機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等の移動体において運転者（観察者）が少ない視線移動で警報、ナビゲーション情報等の各種情報を認知できるアプリケーションとして、ＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）が利用されている。
【０００３】
例えば、光により中間像を形成する画像形成部と、中間像を形成した光を湾曲した透過反射部材に導く、ミラーを含む光学系とを備え、中間像の中心とミラーに入射される入射光束の中心とを結ぶ仮想軸は、移動体の上下方向、左右方向、及び前後方向のいずれに対しても傾斜していることを特徴とする表示装置が開示されている（特許文献１）。中間像を形成した光がミラーにより透過反射部材に導かれ、透過反射部材で反射した光により、観察者は虚像を視認することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように表示された虚像は観察者の視点（目の位置）に応じて変位することが求められる。例えば、観察者が視点を上下に変化させる場合、これに合わせて虚像の位置を上下に変化させることが必要となる。虚像の位置の変化は、例えば中間像からの光を反射させるミラーをピッチ方向（移動体等の左右方向の軸を中心とした回転方向）に回転させ、光の反射方向を変化させることにより実現できる。この場合、視点の変化に対する適応力はミラーの回転可能範囲に依存する。
【０００５】
しかしながら、ミラーの回転可能範囲はミラー周辺に配置された他の部材（例えば車両においてはペダル機構、空調機構、メータ機構、操舵機構を構成する部材）により制約を受ける。そのため、ミラーの回転可能範囲を十分に確保できず、視点の変化に対する適応力が不十分となる場合がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ミラーの回転可能範囲を拡大し、視点の変化に対する適応力を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一形態である表示装置は、光が照射されることにより中間像を形成するスクリーンと、前記スクリーンから射出した光を反射させる反射部材と、前記反射部材を回転させる回転軸と、を含み、前記回転軸は、ピッチ軸に対して傾斜しており、前記反射部材に第１の切欠きが形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ミラーの回転可能範囲を拡大し、視点の変化に対する適応力を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は第１の実施形態に係る表示装置の構成を例示する図である。
【図２】図２は第１の実施形態に係る表示装置のハードウェア構成を例示するブロック図である。
【図３】図３は第１の実施形態に係る表示装置の機能構成を例示するブロック図である。
【図４】図４は第１の実施形態に係る光源部の具体的構成を例示する図である。
【図５】図５は第１の実施形態に係る走査ミラーの具体的構成を例示する図である。
【図６】図６は第１の実施形態に係るスクリーンの具体的構成を例示する図である。
【図７】図７は第１の実施形態に係る表示装置の構成要素を観察者の位置から見た状態を例示する図である。
【図８】図８は第１の実施形態に係る表示装置の構成要素を側面から見た状態を例示する図である。
【図９】図９は第１の実施形態に係る凹面ミラーを自動車の後部側から見た状態を例示する図である。
【図１０】図１０は第１の実施形態に係る凹面ミラーを自動車の上部側から見た状態を例示する図である。
【図１１】図１１は第１の実施形態の第１の例に係る凹面ミラーを例示する図である。
【図１２】図１２は比較例に係る凹面ミラーを例示する図である。
【図１３】図１３は第１の実施形態の第２の例に係る凹面ミラーを例示する図である。
【図１４】図１４は視点の高さと虚像見下ろし角との関係を例示する図である。
【図１５】図１５は第２の実施形態の第１の例に係るスクリーン及び同期検出センサの構成を例示する図である。
【図１６】図１６は比較例に係るスクリーン及び同期検出センサの構成を例示する図である。
【図１７】図１７は第２の実施形態の第２の例に係るスクリーン及び同期検出センサの構成を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、表示装置及び機器の実施形態を詳細に説明する。以下の実施形態によって本発明が限定されるものではなく、以下の実施形態における構成要素には当業者が容易に想到できるもの、実質的に同一のもの、及びいわゆる均等の範囲のものが含まれる。以下の実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換、変更、及び組み合わせを行うことができる。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態に係る表示装置１の構成を例示する図である。本実施形態に係る表示装置１は機器に搭載されるＨＵＤである。機器は、例えば車両、航空機、船舶等の移動体、又は操縦シミュレーションシステム、ホームシアターシステム等の非移動体であり得る。以下では表示装置１の一例として、自動車に搭載されたＨＵＤについて説明する。
【００１２】
表示装置１は光源部１１、走査ミラー１２、スクリーン１３、及び凹面ミラー１４を含む。
【００１３】
フロントガラス１５は光束の一部を透過し残部を反射する機能（部分反射機能）を有する透過反射部材である。フロントガラス１５は観察者（運転者）１０に前方の景色を視認させると共に、観察者１０に所定の情報を提供する虚像２５を視認させる半透過鏡として機能する。虚像２５は例えば車両情報（速度、走行距離等）、ナビゲーション情報（経路案内、交通情報等）、警告情報（衝突警報等）等を観察者１０に提供する。虚像２５はフロントガラス１５の前方の景色と重畳するように表示されてもよい。なお、フロントガラス１５と同じ機能（部分反射機能）を有する個別の透過反射部材としての半透過鏡（コンバイナ）を利用してもよい。
【００１４】
光源部１１はレーザ光を照射する。光源部１１は例えばＲ，Ｇ，Ｂの３色のレーザ光を合成したレーザ光を照射してもよい。光源部１１から射出されたレーザ光は走査ミラー１２の反射面に導かれる。
【００１５】
走査ミラー１２はＭＥＭＳ（Micro  Electro  Mechanical  Systems）等を利用してレーザ光の進行方向を変化させるデバイスである。走査ミラー１２は例えば、直交する２軸に対して揺動する単一の微小なミラー、１軸に対して揺動又は回転する２つのミラーからなるミラー系等を利用して構成され得る。
【００１６】
走査ミラー１２から射出したレーザ光はスクリーン１３を走査し、スクリーン１３に２次元像である中間像を形成する。スクリーン１３はレーザ光を所定の発散角で発散させる機能を有し、例えばマイクロレンズアレイ等を利用して構成される。
【００１７】
スクリーン１３から射出した光は凹面ミラー１４によりフロントガラス１５に反射される。凹面ミラー１４はフロントガラス１５の湾曲形状による画像の歪みを補正するように設計及び配置されている。これにより、スクリーン１３に形成された中間像を形成する光はフロントガラス１５に向けて投射され、観察者１０はフロントガラス１５で反射された光により虚像２５を視認できるようになる。
【００１８】
凹面ミラー１４は反射部材３１及び回転軸３２を含む。反射部材３１は断面凹形状を有し、スクリーン１３から射出した光をフロントガラス１５側に反射させる。回転軸３２は反射部材３１を略ピッチ方向に回転させる。ピッチ方向とは、ピッチ軸を中心とする回転方向である。ピッチ軸は図中、Ｘ軸として表現されている。ピッチ軸は様々な要素を基準として設定され得るものであるが、例えば虚像２５が表示される領域として設定された表示領域の水平軸、機器の左右方向の軸（本実施形態においては自動車の車体のピッチ軸）等であり得る。同様に、Ｙ軸は表示領域や機器の上下方向の軸（ヨー軸）、Ｚ軸は表示領域や機器の前後方向の軸（ロール軸）等であり得る。本実施形態に係る回転軸３２は厳密なピッチ軸（Ｘ軸）に対して傾斜するように設置されている。従って、反射部材３１は厳密なピッチ方向に対して傾斜するように回転する。また、反射部材３１には切欠き４１（第１の切欠き）が形成されている。凹面ミラー１４の構成については後に詳述する。
【００１９】
図２は第１の実施形態に係る表示装置１のハードウェア構成を例示するブロック図である。本例の表示装置１はＦＰＧＡ（Field-Programmable  Gate  Array）１０１、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）１０２、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）１０３、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）１０４、Ｉ／Ｆ（Interface）１０５、バスライン１０６、ＬＤ（Laser  Diode）１０９、ＬＤドライバ１１０、ＭＥＭＳ１１１、ＭＥＭＳコントローラ１１２、モータ１１３、及びモータドライバ１１４を含む。
【００２０】
ＬＤ１０９は光源部１１の一部を構成する半導体発光素子である。ＬＤドライバ１１０はＬＤ１０９を駆動する駆動信号を生成する回路である。ＭＥＭＳ１１１は走査ミラー１２の一部を構成し、ミラーを変位させるデバイスである。ＭＥＭＳコントローラ１１２はＭＥＭＳ１１１を駆動する駆動信号を生成する回路である。モータ１１３は凹面ミラー１４の回転軸３２を回転させる電動機である。モータドライバ１１４はモータ１１３を駆動する駆動信号を生成する回路である。ＦＰＧＡ１０１は表示装置１の設計者による設定変更が可能な集積回路である。ＬＤドライバ１１０、ＭＥＭＳコントローラ１１２、及びモータドライバ１１４はＦＰＧＡ１０１からの制御信号に応じて駆動信号を生成する。ＣＰＵ１０２は表示装置１全体を制御するための処理を行う集積回路である。ＲＯＭ１０３はＣＰＵ１０２を制御するプログラムを記憶する記憶装置である。ＲＡＭ１０４はＣＰＵ１０２のワークエリアとして機能する記憶装置である。Ｉ／Ｆ１０５は外部装置と通信するためのインターフェースであり、例えば自動車のＣＡＮ（Controller  Area  Network）等に接続される。
【００２１】
図３は第１の実施形態に係る表示装置１の機能構成を例示するブロック図である。本例の表示装置１は車両情報入力部２０１、外部情報入力部２０２、画像生成部２０３、及び画像表示部２０４を含む。車両情報入力部２０１はＣＡＮ等から自動車の情報（速度、走行距離等の情報）を取得する機能部である。車両情報入力部２０１はＩ／Ｆ１０５、ＣＰＵ１０２、ＲＯＭ１０３に記憶されたプログラム等により構成される。外部情報入力部２０２は外部ネットワークから自動車外部の情報（ＧＰＳからの位置情報、ナビゲーションシステムからの経路情報、交通情報等）を取得する機能部である。外部情報入力部２０２はＩ／Ｆ１０５、ＣＰＵ１０２、ＲＯＭ１０３に記憶されたプログラム等により構成される。画像生成部２０３は車両情報入力部２０１及び外部情報入力部２０２により取得された情報に基づいて、虚像２５の構成を決定し、虚像２５を表示するための表示情報を生成する機能部である。画像生成部２０３はＩ／Ｆ１０５、ＣＰＵ１０２、ＲＯＭ１０３に記憶されたプログラム等により構成される。画像表示部２０４は画像生成部２０３により生成された表示情報に基づいて、所定のスクリーン（本実施形態においてはフロントガラス１５）に虚像２５を表示させる機能部である。画像表示部２０４はＣＰＵ１０２、ＦＰＧＡ１０１、ＬＤ１０９、ＬＤドライバ１１０、ＭＥＭＳ１１１、ＭＥＭＳコントローラ１１２、モータ１１３、モータドライバ１１４等により構成される。画像表示部２０４は制御部２１１を含む。制御部２１１は虚像２５の位置を調整するための処理を行う機能部であり、ＦＰＧＡ１０１、ＬＤドライバ１１０、ＭＥＭＳコントローラ１１２、モータドライバ１１４等を制御する信号を生成する。
【００２２】
図４は第１の実施形態に係る光源部１１の具体的構成を例示する図である。本例の光源部１１は光源素子３０１Ｒ，３０１Ｇ，３０１Ｂ、カップリングレンズ３０２Ｒ，３０２Ｇ，３０２Ｂ、アパーチャ３０３Ｒ，３０３Ｇ，３０３Ｂ、合成素子３０４，３０５，３０６、及びレンズ３０７を含む。３色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の光源素子３０１Ｒ，３０１Ｇ，３０１Ｂはそれぞれ単数又は複数の発光点を有するＬＤであり、互いに異なる波長λＲ，λＧ，λＢ（例えばλＲ＝６４０ｎｍ，λＧ＝５３０ｎｍ，λＢ＝４４５ｎｍ）の光束を放射する。放射された各光束はそれぞれカップリングレンズ３０２Ｒ，３０２Ｇ，３０２Ｂによりカップリングされる。カップリングされた各光束はそれぞれアパーチャ３０３Ｒ，３０３Ｇ，３０３Ｂにより整形される。アパーチャ３０３Ｒ，３０３Ｇ，３０３Ｂは光束の発散角等の所定の条件に応じた形状（例えば円形、楕円形、長方形、正方形等）を有する。アパーチャ３０３Ｒ，３０３Ｇ，３０３Ｂにより整形された各光束は３つの合成素子３０４，３０５，３０６により合成される。合成素子３０４，３０５，３０６はプレート状又はプリズム状のダイクロイックミラーであり、波長に応じて光束を反射又は透過し、１つの光束に合成する。合成された光束はレンズ３０７を通り、走査ミラー１２に導かれる。
【００２３】
図５は第１の実施形態に係る走査ミラー１２の具体的構成を例示する図である。本例の走査ミラー１２は半導体プロセスにより製造されるＭＥＭＳミラーであり、ミラー３５１、蛇行状梁部３５２、枠部材３５３、及び圧電部材３５４を含む。ミラー３５１は光源部１１から射出されたレーザ光をスクリーン１３側に反射する反射面を有する。ミラー３５１を挟んで一対の蛇行状梁部３５２が形成されている。蛇行状梁部３５２は複数の折り返し部を有し、折り返し部は交互に配置される第１の梁部３５２ａと第２の梁部３５２ｂとから構成されている。蛇行状梁部３５２は枠部材３５３に支持されている。圧電部材３５４は隣接する第１の梁部３５２ａと第２の梁部３５２ｂとを接続するように配置されている。圧電部材３５４は第１の梁部３５２ａと第２の梁部３５２ｂとに異なる電圧を印加し、各梁部３５２ａ，３５２ｂに反りを発生させる。これにより、隣接する梁部３５２ａ，３５２ｂが異なる方向に撓む。撓みが累積されることにより、ミラー３５１は左右方向の軸を中心として垂直方向に回転する。このような構成により、垂直方向への光走査が低電圧で可能となる。上下方向の軸を中心とした水平方向の光走査はミラー３５１に接続されたトーションバー等を利用した共振による行われる。
【００２４】
図６は第１の実施形態に係るスクリーン１３の具体的構成を例示する図である。本例のスクリーン１３は六角形状を有する複数のマイクロレンズ３７１が隙間なく配列されたマイクロレンズアレイ構造を有している。スクリーン１３は走査ミラー１２から照射されたレーザ光を所定の発散角で発散させる。マイクロレンズ３７１の幅（対向する２辺間の距離）は２００μｍ程度であり得る。マイクロレンズ３７１の形状を六角形とすることにより、複数のマイクロレンズ３７１を高密度で配列することができる。なお、マイクロレンズ３７１の形状は六角形に限られるものではなく、例えば四角形、三角形等であってもよい。また、本例においては複数のマイクロレンズ３７１が規則正しく配列された構造を例示しているが、マイクロレンズ３７１の配列はこれに限られるものではなく、例えば各マイクロレンズ３７１の中心を互いに偏心させ、不規則な配列としてもよい。このように偏心させた配列を採用する場合、各マイクロレンズ３７１は互いに異なる形状となる。
【００２５】
図７は第１の実施形態に係る表示装置１の構成要素を観察者１０の位置から見た状態を例示する図である。図８は第１の実施形態に係る表示装置１の構成要素を側面から見た状態を例示する図である。図７及び図８において、スクリーン１３から射出した光（中間像を形成する光）が凹面ミラー１４により反射され、ダッシュボードの上部に形成された開口部６１を通してフロントガラス１５に照射されることにより、フロントガラス１５に虚像２５が表示されている状態が示されている。虚像２５の位置は凹面ミラー１４の反射部材３１の回転に応じて少なくとも上下方向に変化する。
【００２６】
図７において、凹面ミラー１４の回転軸３２がピッチ軸（Ｘ軸）に対して傾斜している状態が示されている（図８は凹面ミラー１４の断面を示しているため回転軸３２が傾斜している状態は示されていない）。本例のピッチ軸は図７に示すように、虚像２５の表示領域５１の水平軸５２と平行である。表示領域５１の設定方法は特に限定されるべきものではないが、例えば観察者１０が視認可能な領域として予め設定された領域等であり得る。
【００２７】
図９は第１の実施形態に係る凹面ミラー１４を自動車の後部側から見た状態を例示する図である。図１０は第１の実施形態に係る凹面ミラー１４を自動車の上部側から見た状態を例示する図である。図９及び図１０に示すように、凹面ミラー１４の回転軸３２はピッチ軸（Ｘ軸）７１に対して傾斜している。図中、Ｙ軸はヨー軸に対応し、Ｚ軸はロール軸に対応する。図９に示すように、回転軸３２はピッチ軸７１に対してロール方向、すなわちロール軸（Ｚ軸）を中心とする回転方向に傾斜している。また、図１０に示すように、回転軸３２はピッチ軸７１に対してヨー方向、すなわちヨー軸（Ｙ軸）を中心とする回転方向に傾斜している。すなわち、本例の回転軸３２はＸ軸（ピッチ軸７１）、Ｙ軸（ヨー軸）、及びＺ軸（ロール軸）のいずれに対しても傾斜している。これは、フロントガラス１５がＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸のいずれに対しても傾斜するように湾曲しているためである。本例の凹面ミラー１４はフロントガラス１５の湾曲による虚像２５の歪みを補正するように設計及び配置されている。
【００２８】
図７に示すように、スクリーン１３は凹面ミラー１４の反射部材３１と同様に、Ｘ軸（ピッチ軸７１）に対して傾斜している。そのため、反射部材３１に投射される中間像はスクリーン１３に形成される中間像に対して、反射部材３１と同じ方向に傾斜している。
【００２９】
図８に示すように、虚像２５の位置は観察者１０の視点２０の位置に応じて変化する必要がある。視点２０が変化したにもかかわらず虚像２５の位置を変化させないと、虚像２５と景色との重畳精度の低下、表示情報の欠損等の問題が生じる場合がある。例えば、視点２０の位置が上部の視点２０ｕの位置に変化した場合、反射部材３１を回転させ、虚像２５の位置を下部の虚像２５ｄの位置まで下げる必要がある。虚像２５の変位可能量、すなわち視点２０の変化に対する適応力は反射部材３１の回転可能範囲に依存する。
【００３０】
本例のスクリーン１３及び凹面ミラー１４はダッシュボード内のメータ類（インストルメントパネル）６２の奥に配置されており、反射部材３１の近傍には開口部６１、ペダル機構６３等の他の部材が配置されている。このように反射部材３１の近傍に他の部材が配置されていると、反射部材３１の回転可能範囲が制限され、視点２０の変化に対する適応力が低下する。そこで、本実施形態に係る反射部材３１には、反射部材３１の回転時に反射部材３１が他の部材に干渉することを回避する切欠き４１が形成されている。
【００３１】
図１１は第１の実施形態の第１の例に係る凹面ミラー１４を例示する図である。図１２は比較例に係る凹面ミラー５０１を例示する図である。第１の例に係る凹面ミラー１４の反射部材３１には切欠き４１が形成されている。比較例に係る凹面ミラー５０１の反射部材５０２の形状は矩形であり、切欠き４１が形成される前の反射部材３１の形状に対応している。第１の例に係る切欠き４１は反射部材３１の回転時に反射部材３１が他の部材に干渉することを回避可能な形状を有する。第１の例に係る切欠き４１は、ピッチ軸７１を基準とする反射部材３１の回転径Ｄ１が、切欠き４１が形成される前より縮小するように形成されている。第１の例に係る切欠き４１は矩形状の反射部材３１の角部を直線状に切断して形成されている。換言すると、反射部材３１において、ピッチ軸７１から最も距離の遠い角部のうち少なくとも１つが切欠き４１となっている。第１の例に係る回転径Ｄ１は比較例に係る回転径Ｄｃよりも小さくなっている。このような凹面ミラー１４を用いることにより、凹面ミラー１４の回転可能範囲を拡大させることができ、視点２０の変化に対する適応力を向上させることができる。
【００３２】
図１３は第１の実施形態の第２の例に係る凹面ミラー１４を例示する図である。第２の例に係る凹面ミラー１４の反射部材３１に形成されている切欠き８１（第１の切欠き）は、矩形状の反射部材３１の角部を曲線状に切断して形成されている。第２の例に係る凹面ミラー１４の回転径Ｄ２は比較例に係る凹面ミラー５０１の回転径Ｄｃよりも小さくなっている。このような形状の切欠き８１であっても凹面ミラー１４の回転可能範囲を拡大することができる。
【００３３】
図１４は視点２０の高さと虚像見下ろし角との関係を例示する図である。虚像見下ろし角とは、虚像２５内の一点（例えば中心点）を通る水平線と、視点２０と当該一点とを通る線とのなす角度である。角度調整範囲９５は同一の視点２０の高さにおいて虚像見下ろし角が調整される範囲を示している。
【００３４】
図１４に示すように、視点２０が上がると虚像見下ろし角は大きくなり、視点２０が下がると虚像見下ろし角は小さくなる。虚像見下ろし角の変化は反射部材３１の角度を変化させる（反射部材３１を回転させる）ことにより実現される。凹面ミラー１４の回転可能範囲が小さくなると、虚像見下ろし角の調整可能範囲も小さくなり、視点２０の高さの変化に対する適応力が低くなる。
【００３５】
上述したように本実施形態に係る反射部材３１には切欠き４１（８１）が形成されていることにより、凹面ミラー１４の回転可能範囲は比較例に係る凹面ミラー５０１を用いた場合より広くなる。図１４において、本実施形態に係る虚像見下ろし角（視点高さ）の変化に対する適応範囲９６と、比較例に係る虚像見下ろし角（視点高さ）の変化に対する適応範囲９７との比較が示されている。図１４に示されるように、本実施形態に係る凹面ミラー１４を用いた場合の適応範囲９６は、比較例に係る凹面ミラー５０１を用いた場合の適応範囲９７より大きくなる。
【００３６】
以上のように、本実施形態によれば、凹面ミラー１４の回転可能範囲を拡大し、視点２０の変化に対する適応力を向上させることが可能となる。
【００３７】
（第２の実施形態）
図１５は第２の実施形態の第１の例に係るスクリーン４０１及び同期検出センサ４２１の構成を例示する図である。本例のスクリーン４０１は第１の実施形態に係るスクリーン１３と同様に、走査ミラー１２によりレーザ光が走査されることにより中間像を形成する部材である。
【００３８】
本例のスクリーン４０１には切欠き４１１（第２の切欠き）が形成されており、切欠き４１１が形成されている位置に同期検出センサ４２１が配置されている。同期検出センサ４２１は走査ミラー１２から照射されるレーザ光を検出するデバイスであり、例えば光電変換素子等である。同期検出センサ４２１による検出結果に基づいてレーザ光の走査タイミングを判定し、走査ミラー１２の動作確認等を行うことができる。
【００３９】
上記のように切欠き４１１が形成された部分に同期検出センサ４２１を配置することにより、レーザ光の走査範囲Ｌ１を縮小することができる。図１６は比較例に係るスクリーン６０１及び同期検出センサ４２１の構成を例示する図である。比較例に係るスクリーン６０１の形状は矩形であり、図１５に示す第１の例に係るスクリーン４０１の切欠き４１１が形成されていない形状に対応する。比較例に係る同期検出センサ４２１は矩形状のスクリーン６０１の外側に配置されている。比較例に係るレーザ光の走査範囲Ｌｃは図１５に示す第１の例に係る走査範囲Ｌ１より大きくなっている。
【００４０】
このように、同期検出センサ４２１をスクリーン４０１の切欠き４１１が形成された部分に配置することにより、レーザ光の走査範囲Ｌ１を縮小することができる。走査範囲Ｌ１を縮小することにより、スクリーン４０１の小型化、低コスト化、中間像の形成にかかる時間の短縮等を実現することができる。また、走査範囲Ｌ１の拡大は虚像２５の輝度の低下の要因となるため、走査範囲Ｌ１を縮小することにより虚像２５の品質向上を図ることができる。
【００４１】
切欠き４１１の形成位置（同期検出センサ４２１の設置位置）は、切欠き４１１を形成する前の状態のスクリーン４０１において画像を表示する機会が少ない領域に対応する位置であることが好ましい。これにより、虚像２５の品質の低下を防ぐことができる。また、切欠き４１１の形成位置は凹面ミラー１４の反射部材３１に形成された切欠き４１（８１）の形成位置に対応していることが好ましい。切欠き４１による反射部材３１の面積の縮小に対応してスクリーン４０１の面積を縮小させることにより、スクリーン４０１の不要な部分を削除して小型化等を図ることができる。
【００４２】
図１７は第２の実施形態の第２の例に係るスクリーン４５１及び同期検出センサ４２１の構成を例示する図である。図１５に示す第１の例に係るスクリーン４０１の切欠き４１１の形成位置は、図１１等に示す凹面ミラー１４の切欠き４１の形成位置に対応するものであったが、図１７に示す第２の例に係るスクリーン４５１の切欠き４１１の形成位置は、凹面ミラー１４の切欠き４１の形成位置に対応していない。このような構成であっても、走査範囲Ｌ２を比較例に係る走査範囲Ｌｃより縮小することができ、第１の例と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
以上のように、本実施形態によれば、視点２０の変化に対する適応力の向上に加え、装置の小型化、低コスト化、品質の向上等を図ることが可能となる。
【００４４】
以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図するものではない。この新規な実施形態はその他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更、及び組み合わせを行うことができる。この実施形態及びその変形は発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４５】
１  表示装置
１０  観察者
１１  光源部
１２  走査ミラー
１３，４０１，４５１，６０１  スクリーン
１４，５０１  凹面ミラー
２０，２０ｕ  視点
２５，２５ｄ  虚像
３１，５０２  反射部材
３２  回転軸
４１，８１  切欠き（第１の切欠き）
５１  表示領域
５２  水平軸
６１  開口部
６２  メータ類
６３  ペダル機構
７１  ピッチ軸
９５  角度調整範囲
９６，９７  適応範囲
１０１  ＦＰＧＡ
１０２  ＣＰＵ
１０３  ＲＯＭ
１０４  ＲＡＭ
１０５  Ｉ／Ｆ
１０６  バスライン
１０９  ＬＤ
１１０  ＬＤドライバ
１１１  ＭＥＭＳ
１１２  ＭＥＭＳコントローラ
１１３  モータ
１１４  モータドライバ
２０１  車両情報入力部
２０２  外部情報入力部
２０３  画像生成部
２０４  画像表示部
２１１  制御部
３０１Ｒ，３０１Ｇ，３０１Ｂ  光源素子
３０２Ｒ，３０２Ｇ，３０２Ｂ  カップリングレンズ
３０３Ｒ，３０３Ｇ，３０３Ｂ  アパーチャ
３０４，３０５，３０６  合成素子
３０７  レンズ
３５１  ミラー
３５２  蛇行状梁部
３５２ａ  第１の梁部
３５２ｂ  第２の梁部
３５３  枠部材
３５４  圧電部材
３７１  マイクロレンズ
４１１  切欠き（第２の切欠き）
４２１  同期検出センサ
Ｄ１，Ｄ２，Ｄｃ  回転径
Ｌ１，Ｌ２，Ｌｃ  走査範囲
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４６】
【特許文献１】特開２０１５−２３２６９２号公報
【図１】
2018136523.tif 000003
【図２】
2018136523.tif 000004
【図３】
2018136523.tif 000005
【図４】
2018136523.tif 000006
【図５】
2018136523.tif 000007
【図６】
2018136523.tif 000008
【図７】
2018136523.tif 000009
【図８】
2018136523.tif 000010
【図９】
2018136523.tif 000011
【図１０】
2018136523.tif 000012
【図１１】
2018136523.tif 000013
【図１２】
2018136523.tif 000014
【図１３】
2018136523.tif 000015
【図１４】
2018136523.tif 000016
【図１５】
2018136523.tif 000017
【図１６】
2018136523.tif 000018
【図１７】
2018136523.tif 000019