JP2015047010A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ステッピングモータの停止指示を受け付けた際の表示画像の移動量を短縮し、ユーザの違和感を軽減する。【解決手段】表示装置１は、表示器１０が表示した画像を所定の表示位置で視認させる。表示装置１は、磁石を含む回転子を有し、マイクロステップ駆動方式で駆動されるステッピングモータ４１と、ステッピングモータ４１の回転子の回転に応じて移動することで前記表示位置を移動させる反射部２０と、モータ制御装置と、を備える。モータ制御装置は、隣り合う励磁安定位置間における前記回転子の回転位置を特定し、ステッピングモータ４１の停止指示を受け付けた際に、特定した回転位置に基づいて、前記回転子を前記隣り合う励磁安定位置のうち、より近い励磁安定位置に達するように移動させる。【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置に関する。

従来の表示装置として、例えば、特許文献１に開示される車両用表示装置がある。この車両用表示装置は、車両のフロントガラスに表示器からの表示光を投射することで、所定の画像を虚像としてユーザ（主に運転者）に表示するヘッドアップディスプレイ装置として構成されている。

特許文献１に係る表示装置では、表示器からの表示光をフロントガラスに向けて反射する反射鏡をステッピングモータで回転移動させることで、表示画像の位置を調整可能としている。この表示装置では、調整用スイッチ等からのユーザ操作に応じて、ステッピングモータが動作する。これにより、反射鏡が回転移動し、表示画像の位置が調整される。

特開２００４−９０７１３号公報

ところで、ステッピングモータは、その構造上、無励磁状態になると保持トルクが発生し、回転子のＮ極及びＳ極が、固定子が有する複数の鉄歯のうち直近の鉄歯に引き寄せられ、鉄歯と対向した状態で安定する（以下、回転子がこのように安定した位置を励磁安定位置という）。

しかし、調整用スイッチ等からのオフ操作は、回転子が励磁安定位置に達したときに行われるとは限らない。そのため、ユーザが表示位置の調整を終了する意思を示しているにも拘わらず、予期せぬ方向に表示画像がずれる事態が生じる場合がある。この事態を回避するべく、例えば、オフ操作がなされた際に、常に、オン操作の際のモータの回転方向側の励磁安定位置に回転子を強制的に移動させる制御方法が考えられる。しかし、これでは、ユーザのオフ操作のタイミングに対して、表示画像の移動量が長くなり、ユーザに違和感を与える恐れがあった。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ステッピングモータの停止指示を受け付けた際の表示画像の移動量を短縮し、ユーザの違和感を軽減可能な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、
表示器が表示した画像を所定の表示位置で視認させる表示装置であって、
磁石を含む回転子を有し、マイクロステップ駆動方式で駆動されるステッピングモータと、
前記ステッピングモータの前記回転子の回転に応じて移動することで前記表示位置を移動させる移動部材と、
隣り合う励磁安定位置間における前記回転子の回転位置を特定する回転位置特定手段と、
前記ステッピングモータの停止指示を受け付けた際に、前記回転位置特定手段が特定した回転位置に基づいて、前記回転子を前記隣り合う励磁安定位置のうち、より近い励磁安定位置に達するように移動させる移動制御手段と、を備える、
ことを特徴とする。

本発明によれば、ステッピングモータの停止指示を受け付けた際の表示画像の移動量を短縮し、ユーザの違和感を軽減することができる。

本発明の一実施形態に係る表示装置の概略構成図である。 本発明の一実施形態に係るモータ制御装置の構成を主に示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る制御手段が実行する表示位置調整処理のフローチャートである。 図３に続くフローチャートである。 ステップ数が奇数である場合の調整用信号、回転子位置、及び駆動信号の各タイミングの一例を示したタイミングチャートである。 ステップ数が偶数である場合の調整用信号、回転子位置、及び駆動信号の各タイミングの一例を示したタイミングチャートである。 ステップ数が奇数である場合の調整用信号、回転子位置、及び駆動信号の各タイミングの一例を示したタイミングチャートである。 ステップ数が偶数である場合の調整用信号、回転子位置、及び駆動信号の各タイミングの一例を示したタイミングチャートである。 図３に続くフローチャートであり、表示位置調整処理の変形例を示すフローチャートである。 ステップ数が偶数である場合の調整用信号、回転子位置、及び駆動信号の各タイミングの一例を示したタイミングチャートである。 ステップ数が偶数である場合の調整用信号、回転子位置、及び駆動信号の各タイミングの一例を示したタイミングチャートである。

本発明の一実施形態に係る表示装置を、図面を参照して説明する。

本実施形態に係る表示装置１は、車両に搭載されるものであり、図１に示すように、車両のウインドシールド２（フロントガラス）に表示器１０からの表示光Ｌを投射することで、所定の画像を虚像Ｖとしてユーザ３（主に運転者）に表示する。表示装置１は、いわゆるヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置と呼ばれるものである。ＨＵＤ装置は、例えば、車両のインスツルメントパネル内に配置されている。

表示装置１は、図１に示す表示器１０、反射部２０、保持部３０、回転駆動機構４０、及びハウジング５０と、図２に示すモータ制御装置１００と、を備える。

表示器１０は、所定の画像を表示するものであり、例えば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）型の液晶パネルとバックライトとを備えた液晶ディスプレイから構成されている。表示器１０は、所定の画像を表す光（以下、表示光Ｌ）を出射する。表示器１０は、例えば、車両情報を報知する画像（以下、報知画像）を表示する。なお、表示器１０は、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ等の他の公知のディスプレイであってもよい。

反射部２０は、表示器１０が発した表示光Ｌをウインドシールド２に向け反射させる。反射部２０は、例えば、樹脂、ガラス等からなる基材にアルミニウム等の金属を蒸着させ反射面２０ａを形成した反射鏡である。反射面２０ａは凹面になっており、表示器１０からの表示光Ｌは拡大されてウインドシールド２に投射される。これにより、視認される虚像Ｖは、表示器１０に表示されている報知画像が拡大された大きさになる。なお、反射部２０は、凹面鏡でなく平面鏡であってもよい。

保持部３０は、例えば樹脂からなり、反射部２０を保持する。反射部２０は、接着等により保持部３０に固定されている。保持部３０は、ハウジング５０に設けられた軸受部（図示せず）に軸支される軸部３０ａを有する。これにより、反射部２０及び保持部３０は、軸部３０ａの軸中心を回転軸Ａとして、ハウジング５０に対して回転可能に構成されている。なお、回転軸Ａは図１の紙面法線方向に延びる軸である。また、保持部３０は、図１に示すように表示器１０に向かって突出するレバー部３０ｂを有する。レバー部３０ｂの表示器１０側の端部には、軸部３０ｃが形成されている。軸部３０ｃは、回転軸Ａが延びる方向に突出している。軸部３０ｃには、後述するカム機構４２と当接する回転部材３０ｄが設けられている。回転部材３０ｄは、例えば樹脂からなり、軸部３０ｃを囲む円筒状に形成されている。回転部材３０ｄは、軸部３０ｃに対して回転可能になっている。このように設けられた回転部材３０ｄは、カム機構４２との摩擦を緩和する。

回転駆動機構４０は、反射部２０及び保持部３０を回転駆動する。回転駆動機構４０は、図１に示すように、ステッピングモータ４１と、カム機構４２と、を備える。

ステッピングモータ４１は、モータ制御装置１００によりマイクロステップ駆動方式で駆動される。ステッピングモータ４１は、例えば、ＰＭ（Permanent Magnet）型ステッピングモータとして構成されている。ステッピングモータ４１は、車載バッテリ（図示せず）から供給される電力により動作する。

ステッピングモータ４１は、回転子と固定子とを備える（いずれも図示せず）。回転子は、円周方向にＮ極及びＳ極に着磁された永久磁石を有する。ステッピングモータ４１の回動軸４１ａは、回転子の回転に伴って回転する。固定子は、回転子と対向する内周面に等間隔に位置する複数の鉄歯を有する。固定子の鉄歯にはコイルが巻かれており、励磁コイルが構成されている。

ステッピングモータ４１の励磁コイルは、モータ制御装置１００によって電流が流されることで励磁され、Ｎ極及びＳ極のいずれにも変化する。一方、励磁コイルに電流が流れず無励磁の場合、保持トルクが発生する。この場合、回転子のＮ極及びＳ極は、直近の鉄歯に引き寄せられ、鉄歯と対向した状態で安定する。つまり、回転子のＮ極とＳ極が固定子の鉄歯と対向した状態が、回転子の安定位置（以下、励磁安定位置と呼ぶ）となる。

ステッピングモータ４１の回動軸４１ａには歯車部４１ｂが取り付けられている。ステッピングモータ４１が動作すると、歯車部４１ｂは、回動軸４１ａの中心軸であって図１の紙面法線方向に延びる軸周りに回転する。

カム機構４２には、軸部４２ａが設けられている。カム機構４２は、軸部４２ａの中心軸であって図１の紙面法線方向に延びる軸周りに回転可能に構成されている。軸部４２ａには歯車部４２ｂが取り付けられている。

歯車部４１ｂと歯車部４２ｂとは互いに噛み合わされている。そのため、ステッピングモータ４１が動作すると、歯車部４１ｂ、４２ｂを介して、カム機構４２が回転運動する。カム機構４２の回転運動に応じてレバー部３０ｂの位置が移動することで、反射部２０（及び保持部３０）は、回転軸Ａを中心として回転する。このような構成により、回転駆動機構４０は、反射部２０を回転駆動する。回転駆動機構４０は、モータ制御装置１００の制御のもと、回転軸Ａを中心とした所定の回転角度だけ、反射部２０を回転させることができる。

ハウジング５０は、樹脂、金属等からなり、表示器１０、反射部２０、保持部３０、回転駆動機構４０を収納する。ハウジング５０には、表示光Ｌの光路を確保する開口部５０ａが設けられている。つまり、反射部２０で反射した表示光Ｌは、開口部５０ａを経て、ウインドシールド２に至る。なお、ハウジング５０の開口部５０ａを覆う透明な窓（例えば、アクリル等の透光性樹脂からなる）を設けてもよい。

ここで、表示装置１がユーザ３に報知画像を虚像Ｖとして視認可能とする機構を簡潔に述べれば、次の（１）、（２）のようになる。
（１）表示器１０が報知画像を表示することで表示光Ｌが出射される。表示器１０からの表示光Ｌは反射部２０で反射し、反射光はウインドシールド２に向かう。このようにして、表示装置１は表示光Ｌをウインドシールド２に向けて出射する。
（２）表示装置１からの表示光Ｌがウインドシールド３で反射することで、ユーザ３から見てウインドシールド２の前方に表示画像の虚像Ｖが結ばれる。

次に、図２を参照して、モータ制御装置１００について説明する。
モータ制御装置１００は、制御手段１０１と、モータ駆動手段１０２と、を備える。モータ制御装置１００は、車載バッテリ（図示せず）から供給される電力により動作する。

制御手段１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１ａと、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）やフラッシュメモリ等の不揮発性メモリ等からなる記憶部１０１ｂとを備える。ＣＰＵ１０１ａは、記憶部１０１ｂ内に予め記憶されたプログラムを読み出し実行する。制御手段１０１は、調整用スイッチ４及びモータ駆動手段１０２と電気的に接続されている。制御手段１０１は、例えば、マイクロコンピュータ等のＩＣ(Integrated Circuit)からなり、ハウジング５０内の図示しない回路基板に実装されている。

ＣＰＵ１０１ａは、記憶部１０１ｂ内に予め記憶されたプログラムを読み出し、後述する表示位置調整処理を実行する。また、ＣＰＵ１０１ａは、適宜、ステッピングモータ４１の回転子がどの励磁安定位置にあるかを示す位置情報（例えば、モータ電気角を示すデータ）を記憶部１０１ｂに記憶させる。また、ＣＰＵ１０１ａは、適宜、何ステップ分の駆動信号を送出したかに基づいてステップ情報を生成する。ＣＰＵ１０１ａは、後述するように、位置情報とステップ情報とに基づいてタイミングＴ（図５等参照）におけるステッピングモータ４１の回転子の回転位置（回転角度によって定まる位置）を検出する（特定する）。

また、制御手段１０１は、車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）等の外部装置（図示せず）から通信ラインにより伝送される車両の各種情報を取得し、車両速度や燃費等を示す画像を表示器１０に表示させる。

調整用スイッチ４は、ユーザ３から見てウインドシールド２の前方に視認される報知画像（つまり、ユーザ３に虚像Ｖとして視認される画像）の表示位置を調整するためのスイッチである。調整用スイッチ４は、押しボタン等の公知のスイッチ手段から構成され、例えば、表示装置１の搭載車両内に配置されている。

調整用スイッチ４に対しオン操作又はオフ操作がなされると、操作内容を示す信号（以下、調整用信号Ｓａと呼ぶ）がモータ制御装置１００（詳しくはＣＰＵ１０１ａ）に出力される。例えば、調整用スイッチ４が押しボタンで構成される場合、ユーザ３が指でボタンを押している間がオン操作になり、ボタンを離すとオフ操作となる。
調整用スイッチ４から制御手段１０１（ＣＰＵ１０１ａ）に調整用信号Ｓａが供給されると、制御手段１０１は、入力された調整用信号Ｓａに応じた駆動信号Ｓｄをモータ駆動手段１０２に出力する。

モータ駆動手段１０２は、複数のスイッチング素子を有して構成される公知の駆動回路であり、ステッピングモータ４１と電気的に接続されている。モータ駆動手段１０２は、制御手段１０１（ＣＰＵ１０１ａ）から入力された駆動信号Ｓｄに応じて、ステッピングモータ４１の励磁コイルに流す電流を制御する。この駆動信号Ｓｄによりステッピングモータ４１は、マイクロステップ駆動方式で駆動される。

マイクロステップ駆動方式では、ステッピングモータ４１のステップ角を所定の分割数で分割した角度でステッピングモータ４１を駆動する。以下、ステップ角の分割数をステップ数ｎ（ｎは、２以上の整数）と呼ぶ。ステップ角は、固定子の鉄歯数から定まる（例えば、９０°）。つまり、ステップ角は、ステッピングモータ４１の構造から定まる。ステップ数ｎを大きくすればするほど、ステッピングモータ４１の回転子を滑らかに回転させることができる。

ユーザ３により調整用スイッチ４にオン操作がなされると、オン操作を示す調整用信号Ｓａが制御手段１０１（ＣＰＵ１０１ａ）に入力される。制御手段１０１は、調整用信号Ｓａがオン操作を示している間、マイクロステップ駆動方式でステッピングモータ４１を駆動させる駆動信号Ｓｄをモータ駆動手段１０２に出力する。これにより、ステッピングモータ４１の回転子は、現在の励磁安定位置から隣接する次の励磁安定位置へと、次々に移動する。

ステッピングモータ４１が動作すると、その回転動力が、カム機構４２、レバー部３０ｂ等を介して伝達され、反射部２０及び保持部３０が回転する。反射部２０が回転すると、それに伴って表示光Ｌを反射する反射角度が変更される。すると、虚像Ｖとして視認される報知画像の表示位置が、ユーザ３（主に、車両の運転者）から見て上方向又は下方向に移動する。このようにして、表示装置１では、報知画像の表示位置を調整可能となっている。なお、表示装置１は、報知画像をユーザ３から見て左右方向に調整可能に構成されていてもよいし、上下方向、左右方向ともに調整可能に構成されていてもよい。

ところで、ステッピングモータ４１の無励磁状態では、保持トルクにより回転子は、励磁安定位置で安定する。しかし、上記の課題で述べた通り、調整用スイッチ４からのオフ操作は、固定子が励磁安定位置に達したときに行われるとは限らないため、ユーザが表示位置の調整を終了する意思を示しているにも拘わらず、予期せぬ方向に表示画像がずれる事態が生じる場合がある。また、この事態を回避するべく、オフ操作がなされた際に、常に、オン操作の際のモータの回転方向側の励磁安定位置に回転子を強制的に移動させる制御方法が考えられるが、これでは、ユーザのオフ操作のタイミングに対して、表示画像の移動量が長くなり、ユーザに違和感を与える恐れがある。

ここからは、制御手段１０１が実行する、本実施形態に特有の表示位置調整処理を説明する。表示装置１は、この処理により、ステッピングモータ４１の停止指示を受け付けた際の表示画像の移動量を短縮し、ユーザの違和感を軽減可能とする。

（表示位置調整処理）
制御手段１０１（ＣＰＵ１０１ａ）は、例えば表示装置１の電源投入を条件に、図３及び図４のフローチャートに示す表示位置調整処理を開始する。

まず、制御手段１０１は、調整用スイッチ４から入力されている調整用信号Ｓａがオフからオンになったか否かを判別する（ステップＳ１０１）。調整用信号Ｓａがオフ状態である場合（ステップＳ１０１；Ｎｏ）、制御手段１０１は待機する。

一方、調整用信号Ｓａがオンになった場合（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、制御手段１０１は、駆動信号Ｓｄをモータ駆動手段１０２に出力し（ステップＳ１０２）、調整用信号Ｓａがオフ状態になったか否かを判別する（ステップＳ１０３）。この場合、調整用信号Ｓａがオン状態である間（つまり、ユーザ３によりオン操作がなされている間）、駆動信号Ｓｄは、モータ駆動手段１０２に供給される（ステップＳ１０３；Ｎｏ、ステップＳ１０２）。
具体的には、ＣＰＵ１０１ａは、オン操作を示す調整用信号Ｓａが入力されると、ステッピングモータ４１の回転子がどの励磁安定位置にあるかを示す位置情報（例えば、モータ電気角を示すデータ）を記憶部１０１ｂから読み出し、調整用信号Ｓａがオン状態である間、回転子が回転するように、駆動信号Ｓｄをモータ駆動手段１０２に出力する。これにより、回転子は、記憶部１０１ｂから読み出した位置情報が示す励磁安定位置（つまり、現在の励磁安定位置）から隣接する次の励磁安定位置に向かって次々と移動する。

調整用信号Ｓａがオフになった場合（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、制御手段１０１は、ステッピングモータ４１の回転子の回転位置を検出する（ステップＳ１０４）。つまり、制御手段１０１は、ユーザ３により調整用スイッチ４にオフ操作がなされたタイミングにおける回転子の回転位置を特定する。
例えば、ＣＰＵ１０１ａは、記憶部１０１ｂから読み出した位置情報と、調整用信号Ｓａがオンとなってから何ステップ分の駆動信号Ｓｄを送出したかを示すステップ情報とに基づいて、調整用信号Ｓａがオフになった時のステッピングモータ４１の回転子の回転位置を検出する。

続いて、制御手段１０１は、図４に示すように、検出した回転子の回転位置が、前の励磁安定位置からｎ／２ステップ未満であるか否かを判別する（ステップＳ１０５）。
検出した回転位置がｎ／２ステップ未満である場合（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ）、回転子の位置が次の励磁安定位置よりも前の励磁安定位置に近いとみなせるので、制御手段１０１は、回転子が前の励磁安定位置に達するように駆動信号Ｓｄをモータ駆動手段１０２に出力する（ステップＳ１０６）。具体的には、制御手段１０１は、回転子が前の励磁安定位置に達するように、例えば、駆動信号Ｓｄを前の励磁安定位置に相当する電気角まで継続して出力する。

ここで、制御手段１０１が実行する処理がステップＳ１０５からステップＳ１０６に遷移する場合を、具体例を挙げて説明する。

（ステップ数ｎが奇数）
図５（ａ）〜（ｃ）は、マイクロステップ駆動方式でステップ数ｎが奇数の場合における、調整用信号Ｓａ、回転子の回転位置、駆動信号Ｓｄのタイミングチャートである。各図ともに横軸が時間軸である。図５（ｂ）の縦軸は、回転子の回転位置を示しており、紙面上方向が回転子の順回転方向に対応する。ここでの順回転方向とは、調整用信号Ｓａがオンの時の回転子の回転方向であり、ユーザ３が調整用スイッチ４を操作することで表示画像を移動させたい方向に対応する。また、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、励磁安定位置を示す。なお、後に参照する図６〜図８、図１０及び図１１でも、同様に、時間軸、励磁安定位置等を表している。
図５（ａ）〜（ｃ）では、調整用信号ＳａがオフになったタイミングＴで、回転子の回転位置は、隣り合う励磁安定位置Ｐ２とＰ３の間にあり、且つ、前の励磁安定位置Ｐ２からｎ／２未満である状態となっている。この場合、回転子の回転位置は前の励磁安定位置Ｐ２からｎ／２未満となるため（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ）、制御手段１０１は、駆動信号Ｓｄを前の励磁安定位置Ｐ２に相当する電気角まで継続してモータ駆動手段１０２に出力する。すると、回転子は、駆動信号Ｓｄに応じたモータ駆動手段１０２の電流制御により、逆回転し（前記の順回転とは逆の回転）、前の励磁安定位置Ｐ２で安定して停止する。
例えば、ステップ数ｎが５で、タイミングＴにおける回転子の回転位置が前の励磁安定位置Ｐ２から２ステップ分、順回転した位置にあれば、制御手段１０１は、回転子を２ステップ分、逆回転させる駆動信号Ｓｄをモータ駆動手段１０２に出力する。

（ステップ数ｎが偶数）
図６（ａ）〜（ｃ）は、マイクロステップ駆動方式でステップ数ｎが偶数の場合における、調整用信号Ｓａ、回転子の回転位置、駆動信号Ｓｄのタイミングチャートである。
図６（ａ）〜（ｃ）も同様に、調整用信号ＳａがオフになったタイミングＴで、回転子の回転位置は、隣り合う励磁安定位置Ｐ２とＰ３の間にあり、且つ、前の励磁安定位置Ｐ２からｎ／２未満である状態となっている。この場合、制御手段１０１が実行する処理は、図５（ａ）〜（ｃ）を参照して説明した処理と同様である。
例えば、ステップ数ｎが４で、タイミングＴにおける回転子の回転位置が前の励磁安定位置Ｐ２から１ステップ分、順回転した位置にあれば、制御手段１０１は、回転子を１ステップ分、逆回転させる駆動信号Ｓｄをモータ駆動手段１０２に出力する。

図４に戻って、検出した回転位置がｎ／２ステップ未満でない（つまり、ｎ／２ステップ以上である）場合（ステップＳ１０５；Ｎｏ）、回転子の位置が前の励磁安定位置よりも次の励磁安定位置に近いとみなせるので、制御手段１０１は、回転子が次の励磁安定位置に達するように駆動信号Ｓｄをモータ駆動手段１０２に出力する（ステップＳ１０７）。具体的には、制御手段１０１は、回転子が次の励磁安定位置に達するように、例えば、駆動信号Ｓｄを次の励磁安定位置に相当する電気角まで継続して出力する。

ここで、制御手段１０１が実行する処理がステップＳ１０５からステップＳ１０７に遷移する場合を、具体例を挙げて説明する。

（ステップ数ｎが奇数）
図７（ａ）〜（ｃ）は、マイクロステップ駆動方式でステップ数ｎが奇数の場合における、調整用信号Ｓａ、回転子の回転位置、駆動信号Ｓｄのタイミングチャートである。
図７（ａ）〜（ｃ）では、調整用信号ＳａがオフになったタイミングＴで、回転子の回転位置は、隣り合う励磁安定位置Ｐ２とＰ３の間にあり、且つ、前の励磁安定位置Ｐ２からｎ／２以上である状態となっている。この場合、回転子の回転位置は前の励磁安定位置Ｐ２からｎ／２以上となるため（ステップＳ１０５；Ｎｏ）、制御手段１０１は、駆動信号Ｓｄを次の励磁安定位置Ｐ３に相当する電気角まで継続してモータ駆動手段１０２に出力する。すると、回転子は、駆動信号Ｓｄに応じたモータ駆動手段１０２の電流制御により、順回転し、次の励磁安定位置Ｐ３で安定して停止する。
例えば、ステップ数ｎが５で、タイミングＴにおける回転子の回転位置が前の励磁安定位置Ｐ２から３ステップ分、順回転した位置にあれば、制御手段１０１は、回転子を２ステップ分、順回転させる駆動信号Ｓｄをモータ駆動手段１０２に出力する。

（ステップ数ｎが偶数）
図８（ａ）〜（ｃ）は、マイクロステップ駆動方式でステップ数ｎが偶数の場合における、調整用信号Ｓａ、回転子の回転位置、駆動信号Ｓｄのタイミングチャートである。
図８（ａ）〜（ｃ）では、調整用信号ＳａがオフになったタイミングＴで、回転子の回転位置は、隣り合う励磁安定位置Ｐ２とＰ３の間にあり、且つ、前の励磁安定位置Ｐ２からｎ／２以上である状態となっている。この場合、回転子の回転位置は前の励磁安定位置Ｐ２からｎ／２以上となるため（ステップＳ１０５；Ｎｏ）、制御手段１０１は、駆動信号Ｓｄを次の励磁安定位置Ｐ３に相当する電気角まで継続してモータ駆動手段１０２に出力する。すると、回転子は、駆動信号Ｓｄに応じたモータ駆動手段１０２の電流制御により、順回転し、次の励磁安定位置Ｐ３で安定して停止する。
ところで、ステップ数ｎが偶数の場合は、奇数の場合と異なり、調整用信号ＳａがオフとなるタイミングＴにおいて、回転子が隣り合う励磁安定位置の丁度中間に位置することが考えられる。この場合、前後いずれの励磁安定位置に回転子を移動させても表示画像の移動量は同じであるが、本実施形態では、回転子を次の励磁安定位置に向けて回転させる。というのは、ユーザ３からのオフ操作がなされるまでは回転子は順方向に進んでいるため、表示画像の移動量が同じであるならば、タイミングＴ後も回転子を順回転させたほうが、ユーザ３にとって表示画像の移動方向として違和感がより少ないと考えられるためである。
例えば、図８（ａ）〜（ｃ）では、ステップ数ｎが４で、タイミングＴにおける回転子の回転位置が前の励磁安定位置Ｐ２から２ステップ分、順回転した位置にある。つまり、タイミングＴにおける回転子が前の励磁安定位置Ｐ２と次の励磁安定位置Ｐ３との丁度中間に位置している例である。この場合、制御手段１０１は、回転子を２ステップ分、順回転させる駆動信号Ｓｄをモータ駆動手段１０２に出力する。

つまり、制御手段１０１は、ステップ数ｎが偶数と奇数のいずれかに拘わらず、回転子の検出位置が前の励磁安定位置からｎ／２以上であれば（ステップＳ１０５；Ｎｏ）、回転子が次の励磁安定位置に達するように駆動信号Ｓｄをモータ駆動手段１０２に出力する（ステップＳ１０７）。
制御手段１０１（ＣＰＵ１０１ａ）は、ステップＳ１０６又はステップＳ１０７の処理を実行すると、ステッピングモータ４１の回転子がどの励磁安定位置にあるかを示す位置情報（例えば、モータ電気角を示すデータ）を記憶部１０１ｂに記憶し、表示位置調整処理を終了する。

以上に説明した表示位置調整処理により、調整用信号Ｓａがオンからオフになった際に、回転子は、隣り合う励磁安定位置のうち、より近い励磁安定位置に移動する。これにより、ユーザのオフ操作のタイミングＴに対して、表示画像の移動量を短縮可能となり、ユーザの違和感を軽減することができる。
また、上記に説明した処理では、タイミングＴ後に、制御手段１０１は、回転子がより近いと判別された励磁安定位置に相当する電気角まで継続して駆動信号Ｓｄを出力するため、表示画像の移動が滑らかである。

以上の表示位置調整処理では、制御手段１０１が、回転子がより近いと判別された励磁安定位置に相当する電気角まで継続して駆動信号Ｓｄを出力する例を示した。しかし、表示画像の移動量を短縮可能とする観点からは、所定の場合に、ステッピングモータ４１を無励磁状態とするようにしてもよい。ここからは、所定の場合に、ステッピングモータ４１を無励磁状態にする変形例に係る表示位置調整処理を説明する。

（変形例）
変形例に係る表示位置調整処理を図３及び図９のフローチャートに示す。
まず、制御手段１０１（ＣＰＵ１０１ａ）は、例えば表示装置１の電源投入を条件に、前述と同様に、図３のフローチャートに示すステップＳ１０１〜ステップＳ１０４に示す処理を実行する。

制御手段１０１は、図３に示すステップＳ１０４の処理を実行すると、図９に示すように、検出した回転子の回転位置が、前の励磁安定位置からｎ／２ステップ未満であるか否かを判別する（ステップＳ２０５）。

検出した回転位置がｎ／２ステップ未満である場合（ステップＳ２０５；Ｙｅｓ）、制御手段１０１は、励磁を切る（ステップＳ２０６）。具体的には、制御手段１０１は、モータ駆動手段１０２への駆動信号Ｓｄの供給を停止することで、ステッピングモータ４１を無励磁状態とする。これにより、ステッピングモータ４１の回転子は、保持トルクにより、前の励磁安定位置側に回転する。
一方、検出した回転位置がｎ／２ステップ未満でない（つまり、ｎ／２ステップ以上である）場合（ステップＳ２０５；Ｎｏ）、制御手段１０１は、回転子が次の励磁安定位置に達するように駆動信号Ｓｄをモータ駆動手段１０２に出力する（ステップＳ２０７）。具体的には、制御手段１０１は、回転子が次の励磁安定位置に達するように、例えば、１ステップ分の駆動信号Ｓｄを出力する。

つまり、変形例に係る表示位置調整処理では、制御手段１０１は、回転子の位置が次の励磁安定位置よりも前の励磁安定位置に近いとみなせる場合に（ステップＳ２０５；Ｙｅｓ）、ステッピングモータ４１を無励磁状態とすることで、保持トルクにより、回転子を前の励磁安定位置に移動させ（ステップＳ２０６）、その場合以外にのみ（ステップＳ２０５；Ｎｏ）、駆動信号Ｓｄを出力する。

ここで、ステップ数ｎが奇数の場合は、検出されたタイミングＴにおける回転子の位置が、回転子を挟んで隣り合う励磁安定位置の丁度中間に位置することはない。そのため、調整用信号Ｓａがオフを示した際に、タイミングＴにおける回転子の位置に拘わらずステッピングモータ４１の励磁を切れば、回転子は、保持トルクにより自動的に、より近い励磁安定位置に引き寄せられ、安定して停止すると考えられる。
従って、この変形例に係る表示位置調整処理は、ステップ数ｎが偶数の場合により有効である。そのため、以下では、ステップ数ｎが偶数の場合の具体例を、図１０及び図１１を参照して説明する。

（ステップ数ｎが偶数）
図１０（ａ）〜（ｃ）は、マイクロステップ駆動方式でステップ数ｎが偶数の場合における、調整用信号Ｓａ、回転子の回転位置、駆動信号Ｓｄのタイミングチャートである。
図１０（ａ）〜（ｃ）では、調整用信号ＳａがオフになったタイミングＴで、回転子の回転位置は、隣り合う励磁安定位置Ｐ２とＰ３の間にあり、且つ、前の励磁安定位置Ｐ２からｎ／２未満である状態となっている。この場合、回転子の回転位置は前の励磁安定位置Ｐ２からｎ／２未満となるため（ステップＳ２０５；Ｙｅｓ）、制御手段１０１は、モータ駆動手段１０２への駆動信号Ｓｄの供給を停止することで、ステッピングモータ４１を無励磁状態とする（ステップＳ２０６）。つまり、図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、タイミングＴ以後は、制御手段１０１は、駆動信号Ｓｄの供給を停止する。これにより、ステッピングモータ４１の回転子は、逆回転し、前の励磁安定位置Ｐ２で安定して停止する。
例えば、ステップ数ｎが４で、タイミングＴにおける回転子の回転位置が前の励磁安定位置Ｐ２から１ステップ分、順回転した位置にあれば、制御手段１０１は、駆動信号Ｓｄの供給を停止する。これにより、回転子は、保持トルクにより、前の励磁安定位置Ｐ２に引き寄せられ、結果的に、励磁安定位置Ｐ２で安定して停止する。

図１１（ａ）〜（ｃ）では、調整用信号ＳａがオフになったタイミングＴで、回転子の位置が、回転子を挟んで隣り合う励磁安定位置Ｐ２とＰ３との丁度中間にある状態となっている。この場合、回転子の回転位置は前の励磁安定位置Ｐ２からｎ／２以上となるため（ステップＳ２０５；Ｎｏ）、制御手段１０１は、例えば、図１１（ｃ）に示すように、１ステップ分の駆動信号Ｓｄをモータ駆動手段１０２へ出力した後に、駆動信号Ｓｄの供給を停止する（ステップＳ２０７）。すると、回転子は、駆動信号Ｓｄに応じて、１ステップ分、順回転した後、保持トルクにより次の励磁安定位置Ｐ３側に引き寄せられ、結果的に励磁安定位置Ｐ３で安定して停止する。
つまり、変形例に係る表示位置調整処理では、回転子が、回転子を挟んで隣り合う励磁安定位置の丁度中間に位置した場合であっても、所定のステップ分の駆動信号Ｓｄが供給されることで、回転子が次の励磁安定位置に向かうようにステッピングモータ４１の動作を制御している。このようにして、表示画像の移動量が同じである場合は（つまり、回転子の位置が丁度ｎ／２）、タイミングＴ後も回転子を順回転させて、ユーザ３から見た表示画像の移動方向の違和感を軽減している。

制御手段１０１（ＣＰＵ１０１ａ）は、ステップＳ２０６又はステップＳ２０７の処理を実行すると、ステッピングモータ４１の回転子がどの励磁安定位置にあるかを示す位置情報（例えば、モータ電気角を示すデータ）を記憶部１０１ｂに記憶し、表示位置調整処理を終了する。

なお、以上の説明では、回転子の回転位置が前の励磁安定位置からｎ／２以上となった場合（ステップＳ２０５；Ｎｏ）、制御手段１０１が１ステップ分の駆動信号Ｓｄを出力するものとしたが、これに限られない。駆動信号Ｓｄの供給と供給停止後の保持トルクにより、回転子が次の励磁安定位置に達するのであれば、１以上のステップ分の駆動信号Ｓｄを出力してもよい。具体的には、タイミングＴにおける回転子の位置が、次の励磁安定位置に直近の位置（次の励磁安定位置から前の励磁安定位置方向へ１ステップぶんの位置）になることを考慮しても、１以上で（１＋ｎ／２）未満のステップ数だけ回転子を順方向に回転させる駆動信号Ｓｄであれば、結果的に、回転子が次の励磁安定位置に安定して停止すると考えられる。また、回転子の回転位置が前の励磁安定位置からｎ／２以上となった場合（ステップＳ２０５；Ｎｏ）、制御手段１０１が駆動信号Ｓｄを次の励磁安定位置に相当する電気角まで継続してモータ駆動手段１０２に出力するようにしてもよい。

以上に説明した表示装置１は、表示器１０が表示した画像を所定の表示位置で視認させる表示装置であって、磁石を含む回転子を有し、マイクロステップ駆動方式で駆動されるステッピングモータ４１と、ステッピングモータ４１の前記回転子の回転に応じて移動することで前記表示位置を移動させる反射部２０（移動部材の一例）と、モータ制御装置１００と、を備える。モータ制御装置１００は、機能部として、隣り合う励磁安定位置間における前記回転子の回転位置を特定する回転位置特定手段と、調整用信号Ｓａがオフを示した際に（ステッピングモータ４１の停止指示を受け付けた際の一例）、前記回転位置特定手段が特定した回転位置に基づいて、前記回転子を前記隣り合う励磁安定位置のうち、より近い励磁安定位置に達するように移動させる移動制御手段と、を備える。
これにより、ステッピングモータ４１の停止指示を受け付けた際に、回転子がより近い励磁安定位置に移動することができるため、結果として、表示画像の移動量を短縮し、ユーザの違和感を軽減することができる。

また、前記移動制御手段は、前記停止指示を受け付けた際に、前記回転位置特定手段が特定した回転位置に基づいて、前記回転子を前記隣り合う励磁安定位置のうち、より近い励磁安定位置に前記回転子が達するように、ステッピングモータ４１を駆動する駆動信号Ｓｄを出力する、ようにしてもよい。
この駆動信号Ｓｄは、より近い励磁安定位置に相当する電気角まで継続して出力されるものであってもよいし、より近い励磁安定位置方向に、所定のステップ分、回転子を回転させる駆動信号であってもよい。

また、ステッピングモータ４１は、前記隣り合う励磁安定位置間を偶数で分割したマイクロステップ駆動方式で駆動され、前記移動制御手段は、前記停止指示を受け付けた際の前記回転子の回転位置が前記隣り合う励磁安定位置間の半分である場合、前記隣り合う励磁安定位置のうち、予め定められた一方の励磁安定位置に前記回転子が達するように、ステッピングモータ４１を駆動する駆動信号を出力する、ようにしてもよい。
この駆動信号Ｓｄは、予め定められた一方の励磁安定位置に相当する電気角まで継続して出力されるものであってもよいし、予め定められた一方の励磁安定位置方向に、所定のステップ分、回転子を回転させる駆動信号であってもよい。また、予め定められた一方の励磁安定位置を、回転子の順回転方向側の励磁安定位置とすれば、ユーザにとって違和感がなく、より良い。

また、ステッピングモータ４１は、前記隣り合う励磁安定位置間を偶数で分割したマイクロステップ駆動方式で駆動され、前記移動制御手段は、前記停止指示を受け付けた際の前記回転子の回転位置が、前記隣り合う励磁安定位置のうち一方に近い場合はステッピングモータ４１を無励磁状態とし、他方に近いか前記隣り合う励磁安定位置間の半分である場合は前記他方の励磁安定位置に前記回転子が達するように、ステッピングモータ４１を駆動する駆動信号を出力する、ようにしてもよい。
この駆動信号Ｓｄは、前記他方の励磁安定位置に相当する電気角まで継続して出力されるものであってもよいし、前記他方の励磁安定位置方向に、所定のステップ分、回転子を回転させる駆動信号であってもよい。

なお、本発明は、上記の実施形態及び変形例に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。以下に変形の一例を示す。

以上の説明では、ステッピングモータ４１の停止指示を受け付けた際の一例を、調整用信号Ｓａがオフを示した際としたが、これに限られない。表示装置１が、搭載車両のイグニッションスイッチ（図示せず）がオフとなった場合に、ステッピングモータ４１の停止指示を示す信号が制御手段１０１に供給されるように構成されている場合は、イグニッションスイッチからの信号がオフを示したタイミングが図５（ａ）等に示すタイミングＴであってもよい。つまり、このように表示装置１が構成されている場合は、イグニッションスイッチと調整用スイッチ４からの信号の少なくとも一方がオフを示したタイミングが、タイミングＴとなる。なお、イグニッションスイッチは、表示装置１の搭載車両のエンジンを始動させるための公知のスイッチから構成される。イグニッションスイッチに対しオン操作又はオフ操作がなされると、操作内容を示す信号がモータ制御装置１００に出力される。

以上の説明では、ステッピングモータ４１がＰＭ型の例を挙げたがこれに限られない。ステッピングモータ４１は、ＨＢ（HyBrid）型ステッピングモータ、リニアステッピングモータ等であってもよい。

また、以上の説明では、表示装置１が１つの反射鏡（反射部２０）を備える例を示したがこれに限られない。表示装置１が、２枚以上の反射鏡を備え、それらのうち少なくとも１つがステッピングモータ４１の動作に伴って回転することで表示位置を調整可能に構成されていてもよい。

また、表示装置１が反射部２０を備えず、表示器１０からの表示光Ｌを直接、ウインドシールド２に照射する構成としてもよい。この場合、表示器１０がステッピングモータ４１の動作に伴って回転することで表示器１０の表示面角度が変更され、表示位置を調整可能な構成とすればよい。

また、以上の説明では、表示光Ｌを車両のウインドシールド２で反射させることで、表示画像をユーザ３に視認させる例を示したが、これに限られない。表示装置が専用のコンバイナを備え、コンバイナで表示光Ｌを反射させることで表示画像を視認させてもよい。この場合、コンバイナがステッピングモータ４１の動作に伴って回転することでコンバイナでの表示光Ｌの反射角度が変更され、表示位置を調整可能な構成とすればよい。

また、以上の説明では、カム機構４２を用いて反射部２０を回動させる例を示したが、これに限られない。反射部２０を回動させる機構として、カム機構４２以外の公知の機構を採用することもできる。例えば、ステッピングモータ４１の回転駆動に基づいてギア機構のみで反射部２０を回動させてもよい。また、ステッピングモータ４１の回転駆動に基づいて、反射部２０をスライド移動させる構成であってもよい。つまり、反射部２０は、ステッピングモータ４１の回転子の回転に応じて移動する構成であればよく、回動しても、スライド移動してもよい。

また、以上の実施形態では、表示装置１が搭載される乗り物の一例を車両としたが、これに限られない。表示装置１は、オートバイ等の他の車両、建設機械、農耕機械、船舶、航空機等に搭載されるものであってもよい。

なお、本発明は以上の実施形態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。

１…表示装置
２…ウインドシールド
３…ユーザ
４…調整用スイッチ
１０…表示器
２０…反射部（移動部材の一例）
３０…保持部
４０…回転駆動機構
４１…ステッピングモータ
１００…モータ制御装置
１０１…制御手段
１０２…モータ駆動手段
Ｌ…表示光
Ｖ…虚像
Ｓａ…調整用信号
Ｓｄ…駆動信号

Claims (4)

1. 表示器が表示した画像を所定の表示位置で視認させる表示装置であって、
   磁石を含む回転子を有し、マイクロステップ駆動方式で駆動されるステッピングモータと、
   前記ステッピングモータの前記回転子の回転に応じて移動することで前記表示位置を移動させる移動部材と、
   隣り合う励磁安定位置間における前記回転子の回転位置を特定する回転位置特定手段と、
   前記ステッピングモータの停止指示を受け付けた際に、前記回転位置特定手段が特定した回転位置に基づいて、前記回転子を前記隣り合う励磁安定位置のうち、より近い励磁安定位置に達するように移動させる移動制御手段と、を備える、
   ことを特徴とする表示装置。
2. 前記移動制御手段は、前記停止指示を受け付けた際に、前記回転位置特定手段が特定した回転位置に基づいて、前記回転子を前記隣り合う励磁安定位置のうち、より近い励磁安定位置に前記回転子が達するように、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記ステッピングモータは、前記隣り合う励磁安定位置間を偶数で分割したマイクロステップ駆動方式で駆動され、
   前記移動制御手段は、前記停止指示を受け付けた際の前記回転子の回転位置が前記隣り合う励磁安定位置間の半分である場合、前記隣り合う励磁安定位置のうち、予め定められた一方の励磁安定位置に前記回転子が達するように、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
4. 前記ステッピングモータは、前記隣り合う励磁安定位置間を偶数で分割したマイクロステップ駆動方式で駆動され、
   前記移動制御手段は、前記停止指示を受け付けた際の前記回転子の回転位置が、前記隣り合う励磁安定位置のうち一方に近い場合は前記ステッピングモータを無励磁状態とし、他方に近いか前記隣り合う励磁安定位置間の半分である場合は前記他方の励磁安定位置に前記回転子が達するように、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。

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