JP6811397B2 - Display device, control method of display device, program, and mobile body including display device - Google Patents

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Description

本発明は、一般に表示装置、表示装置の制御方法、プログラム、及び表示装置を備える移動体に関し、より詳細には、スクリーンを透過する光により対象空間に虚像を投影する表示装置、表示装置の制御方法、プログラム、及び表示装置を備える移動体に関する。 The present invention generally relates to a display device, a control method of the display device, a program, and a moving body including the display device. More specifically, the control of the display device and the display device that project a virtual image into an object space by light transmitted through a screen. With respect to moving objects with methods, programs, and display devices.

従来、車両用の表示装置として、運転に必要な運転情報映像などを、ウインドシールドを介して虚像として遠方表示する車両用ヘッドアップディスプレイ装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as a display device for a vehicle, a head-up display device for a vehicle that displays a driving information image necessary for driving as a virtual image at a distance through a windshield is known (see, for example, Patent Document 1).

特許文献1に記載の表示装置は、光を2次元的に走査する走査手段と、走査手段からの走査光によって画像が描画されるスクリーンと、を備えている。スクリーン上に形成される画像は、投影手段を介して車両のウインドシールドで反射され運転者の目に到達するので、運転者の目には、ウインドシールドの先の遠方に、虚像が視認される。特許文献1に記載の表示装置では、スクリーンの面に直交する方向にスクリーンを移動させることにより、運転者の目から虚像までの距離を変更可能である。 The display device described in Patent Document 1 includes a scanning means for two-dimensionally scanning light and a screen on which an image is drawn by scanning light from the scanning means. The image formed on the screen is reflected by the windshield of the vehicle via the projection means and reaches the driver's eyes, so that the driver's eyes can see a virtual image far beyond the windshield. .. In the display device described in Patent Document 1, the distance from the driver's eyes to the virtual image can be changed by moving the screen in a direction orthogonal to the surface of the screen.

特開2009−150947号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-150947

ところで、上述したような表示装置では、スクリーンの位置について基準となる位置(基準位置)が定められ、この基準位置に対してスクリーンが相対的に移動する。そのため、スクリーンの基準位置がばらつくと、表示装置が同一の虚像を表示する場合でも、ユーザ(運転者)の目から虚像までの距離にばらつきを生じる可能性がある。特に、スクリーンが移動する度に基準位置にずれが生じるような場合には、基準位置のずれ量が積算されるため、基準位置のずれ量が大きくなり、ユーザの目から虚像までの距離のばらつきが大きくなる可能性がある。 By the way, in the display device as described above, a reference position (reference position) is determined for the position of the screen, and the screen moves relative to the reference position. Therefore, if the reference position of the screen varies, the distance from the user's (driver's) eye to the virtual image may vary even when the display device displays the same virtual image. In particular, when the reference position shifts each time the screen moves, the shift amount of the reference position is integrated, so that the shift amount of the reference position becomes large and the distance from the user's eyes to the virtual image varies. Can be large.

本発明は上記事由に鑑みてなされており、ユーザの目から虚像までの距離のばらつきを低減できる表示装置、表示装置の制御方法、プログラム、及び表示装置を備える移動体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above reasons, and an object of the present invention is to provide a display device capable of reducing variations in the distance from the user's eyes to a virtual image, a control method for the display device, a program, and a moving body including the display device. To do.

第1の態様に係る表示装置は、可動スクリーンと、駆動制御部と、投影部と、位置検出部と、校正部と、を備える。前記可動スクリーンは、移動方向に移動可能である。前記駆動制御部は、前記可動スクリーンの移動範囲における規定位置に設定された基準位置に対して前記可動スクリーンを相対的に移動させる。前記投影部は、前記可動スクリーンを走査する光を前記可動スクリーンに照射することにより前記可動スクリーンに描画を行い、前記可動スクリーンを透過する光により対象空間に虚像を投影する。前記位置検出部は、前記規定位置に関連して設定された検出位置に前記可動スクリーンが位置することを検出する位置検出処理を実行する。前記校正部は、少なくとも前記位置検出部の検出結果に基づいて、前記可動スクリーンを前記規定位置に移動させ、前記基準位置を前記規定位置上に再設定する。前記位置検出部は、前記投影部から前記可動スクリーンへの光の照射を行わない非表示期間において、前記可動スクリーンを移動させ、前記位置検出処理を実行するように構成されている。 The display device according to the first aspect includes a movable screen, a drive control unit, a projection unit, a position detection unit, and a calibration unit . The movable screen can be moved in the moving direction. The drive control unit moves the movable screen relative to a reference position set at a predetermined position in the moving range of the movable screen. The projection unit draws on the movable screen by irradiating the movable screen with light that scans the movable screen, and projects a virtual image into the target space by the light that passes through the movable screen. The position detection unit executes a position detection process for detecting that the movable screen is positioned at a detection position set in relation to the specified position. The calibration unit moves the movable screen to the specified position and resets the reference position on the specified position, at least based on the detection result of the position detection unit. The position detection unit is configured to move the movable screen and execute the position detection process during a non-display period in which the projection unit does not irradiate the movable screen with light.

第2の態様に係る表示装置は、第1の態様において、前記位置検出部は、前記非表示期間において、前記駆動制御部とは別の制御パターンで前記可動スクリーンを移動させるように構成されている。 In the first aspect, the display device according to the second aspect is configured such that the position detection unit moves the movable screen in a control pattern different from that of the drive control unit during the non-display period. There is.

の態様に係る表示装置は、第1又は2の態様において、前記位置検出部は、前記非表示期間において、前記可動スクリーンが前記検出位置を通過するように前記可動スクリーンを移動させて、前記位置検出処理を実行する。前記校正部は、前記位置検出部の検出結果、及び前記検出位置を通過後の前記可動スクリーンの移動量に基づいて、前記可動スクリーンを前記規定位置に移動させるように構成されている。 In the display device according to the third aspect, in the first or second aspect, the position detection unit moves the movable screen so that the movable screen passes through the detection position during the non-display period. The position detection process is executed. The calibration unit is configured to move the movable screen to the specified position based on the detection result of the position detection unit and the amount of movement of the movable screen after passing through the detection position.

の態様に係る表示装置は、第1〜のいずれかの態様において、前記位置検出部は、前記可動スクリーンが前記検出位置を通過することを検出するように構成されている。 The display device according to the fourth aspect is configured in any one of the first to third aspects so that the position detection unit detects that the movable screen passes through the detection position.

の態様に係る表示装置は、第1〜のいずれかの態様において、前記投影部から前記可動スクリーンへの光の照射を行う可動表示期間が間欠的に設定されている。前記位置検出部は、前記可動表示期間に前記駆動制御部が前記可動スクリーンを移動させることをトリガにして、前記位置検出処理を実行するように構成されている。 In the display device according to the fifth aspect, in any one of the first to fourth aspects, a movable display period for irradiating the movable screen with light from the projection unit is intermittently set. The position detection unit is configured to execute the position detection process by using the drive control unit to move the movable screen as a trigger during the movable display period.

の態様に係る表示装置は、第の態様において、前記位置検出部は、前記駆動制御部が前記可動スクリーンを移動させる前記可動表示期間の前に、前記位置検出処理を実行するように構成されている。 In the fifth aspect of the display device according to the sixth aspect, the position detection unit executes the position detection process before the movable display period in which the drive control unit moves the movable screen. It is configured.

の態様に係る表示装置は、第の態様において、前記位置検出部は、前記駆動制御部が前記可動スクリーンを移動させた前記可動表示期間の後で、前記位置検出処理を実行するように構成されている。 In the fifth aspect of the display device according to the seventh aspect, the position detection unit executes the position detection process after the movable display period in which the drive control unit moves the movable screen. It is configured in.

の態様に係る表示装置は、第の態様において、前記駆動制御部は、前記可動スクリーンを移動させる度に前記可動スクリーンを基準位置に戻す復帰処理を実行するように構成されている。前記位置検出部は、前記駆動制御部が復帰処理を行う前記非表示期間において、前記位置検出処理を実行するように構成されている。 In the fifth aspect, the display device according to the eighth aspect is configured such that the drive control unit executes a return process for returning the movable screen to a reference position each time the movable screen is moved. The position detection unit is configured to execute the position detection process during the non-display period in which the drive control unit performs the return process.

の態様に係る表示装置は、第1〜のいずれかの態様において、前記位置検出部は、前記非表示期間において、前記可動スクリーンを検索範囲内で移動させる。前記位置検出部は、前記検出位置に前記可動スクリーンが位置することが検出されなければ、前記検索範囲を変更して前記可動スクリーンを再度移動させ、前記位置検出処理を実行するように構成されている。 In the display device according to the ninth aspect, in any one of the first to eighth aspects, the position detection unit moves the movable screen within the search range during the non-display period. If it is not detected that the movable screen is located at the detection position, the position detection unit is configured to change the search range, move the movable screen again, and execute the position detection process. There is.

10の態様に係る表示装置は、第1〜のいずれかの態様において、前記可動スクリーンは、前記移動方向に対して傾斜した表面を有する。前記投影部は、前記可動スクリーンの前記表面を走査する光を前記可動スクリーンに照射するように構成されている。 In the display device according to the tenth aspect, in any one of the first to ninth aspects, the movable screen has a surface inclined with respect to the moving direction. The projection unit is configured to irradiate the movable screen with light that scans the surface of the movable screen.

11の態様に係る表示装置は、第10の態様において、前記駆動制御部は、前記投影部の光軸に対する傾斜角度が所定値より小さい第1仮想面上に、前記虚像としての第1虚像を形成する際には、前記移動方向において前記可動スクリーンを固定する。前記駆動制御部は、前記投影部の光軸に対する傾斜角度が前記所定値より大きい第2仮想面上に、前記虚像としての第2虚像を形成する際には、前記移動方向において前記可動スクリーンを移動させるように構成されている。 In the tenth aspect of the display device according to the eleventh aspect, the drive control unit is a first virtual image as the virtual image on a first virtual surface in which the inclination angle of the projection unit with respect to the optical axis is smaller than a predetermined value. When forming the movable screen, the movable screen is fixed in the moving direction. When the drive control unit forms the second virtual image as the virtual image on the second virtual surface whose inclination angle with respect to the optical axis of the projection unit is larger than the predetermined value, the drive control unit uses the movable screen in the moving direction. It is configured to move.

12の態様に係る表示装置の制御方法は、可動スクリーンと、駆動制御部と、投影部と、位置検出部と、校正部と、を備える表示装置の制御方法である。前記可動スクリーンは、移動方向に移動可能である。前記駆動制御部は、前記可動スクリーンの移動範囲における規定位置に設定された基準位置に対して前記可動スクリーンを相対的に移動させる。前記投影部は、前記可動スクリーンを走査する光を前記可動スクリーンに照射することにより前記可動スクリーンに描画を行い、前記可動スクリーンを透過する光により対象空間に虚像を投影する。前記位置検出部は、前記規定位置に関連して設定された検出位置に前記可動スクリーンが位置することを検出する位置検出処理を実行する。前記校正部は、少なくとも前記位置検出部の検出結果に基づいて、前記可動スクリーンを前記規定位置に移動させ、前記基準位置を前記規定位置上に再設定する。表示装置の制御方法は、前記投影部から前記可動スクリーンへの光の照射を行わない非表示期間において、前記可動スクリーンを移動させ、前記位置検出部に前記位置検出処理を実行させる。 The method for controlling the display device according to the twelfth aspect is a method for controlling a display device including a movable screen, a drive control unit, a projection unit, a position detection unit, and a calibration unit . The movable screen can be moved in the moving direction. The drive control unit moves the movable screen relative to a reference position set at a predetermined position in the moving range of the movable screen. The projection unit draws on the movable screen by irradiating the movable screen with light that scans the movable screen, and projects a virtual image into the target space by the light that passes through the movable screen. The position detection unit executes a position detection process for detecting that the movable screen is positioned at a detection position set in relation to the specified position. The calibration unit moves the movable screen to the specified position and resets the reference position on the specified position, at least based on the detection result of the position detection unit. The control method of the display device is to move the movable screen during a non-display period in which the projection unit does not irradiate the movable screen with light, and cause the position detection unit to execute the position detection process.

13の態様に係るプログラムは、コンピュータに、第12の態様に係る表示装置の制御方法を実行させるためのプログラムである。 The program according to the thirteenth aspect is a program for causing a computer to execute the control method of the display device according to the twelfth aspect.

14の態様に係る移動体は、第1〜11のいずれかの態様に係る表示装置と、投影部からの光を反射する反射部材と、を備える。 The moving body according to the fourteenth aspect includes a display device according to any one of the first to eleventh aspects and a reflecting member that reflects light from the projection unit.

本発明は、ユーザの目から虚像までの距離のばらつきを低減できる、という利点がある。 The present invention has an advantage that the variation in the distance from the user's eyes to the virtual image can be reduced.

図1は、実施形態1に係る表示装置を備える自動車の概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram of an automobile including the display device according to the first embodiment. 図2は、同上の表示装置を用いた場合のユーザの視野を示す概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram showing a user's field of view when the same display device is used. 図3は、同上の表示装置の構成を示す概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram showing the configuration of the above display device. 図4Aは、同上の表示装置において往路におけるスクリーンの表面上の輝点の動きを示す概念図、図4Bは、同上の表示装置において復路におけるスクリーンの表面上の輝点の動きを示す概念図である。FIG. 4A is a conceptual diagram showing the movement of bright spots on the surface of the screen in the outward path in the same display device, and FIG. 4B is a conceptual diagram showing the movement of bright spots on the surface of the screen in the return path in the same display device. is there. 図5は、同上の表示装置における照射部の構成を示す概念図である。FIG. 5 is a conceptual diagram showing the configuration of the irradiation unit in the above display device. 図6は、同上の表示装置の動作を説明するための概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram for explaining the operation of the display device of the same. 図7は、同上の表示装置において第1虚像を投影する際の動作を模式的に表す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram schematically showing an operation when projecting a first virtual image on the same display device. 図8は、同上の表示装置において第2虚像を投影する際の動作を模式的に表す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram schematically showing an operation when projecting a second virtual image on the same display device. 図9Aは、同上の表示装置のスクリーンの位置の時間変化を示すグラフであって、図9Bは、比較例のスクリーンの位置の時間変化を示すグラフである。FIG. 9A is a graph showing the time change of the screen position of the same display device, and FIG. 9B is a graph showing the time change of the screen position of the comparative example. 図10Aは、実施形態2に係る表示装置において、可動表示期間の前に位置検出処理を実行する場合の、スクリーンの位置の時間変化を示すグラフである。図10Bは、同上の表示装置において、可動表示期間の後に位置検出処理を実行する場合、スクリーンの位置の時間変化を示すグラフである。FIG. 10A is a graph showing a time change of the position of the screen when the position detection process is executed before the movable display period in the display device according to the second embodiment. FIG. 10B is a graph showing the time change of the position of the screen when the position detection process is executed after the movable display period in the same display device. 図11は、同上の表示装置において、駆動制御部が復帰処理を行う非表示期間に位置検出処理を実行する場合の、スクリーンの位置の時間変化を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing a time change of the position of the screen when the position detection process is executed during the non-display period in which the drive control unit performs the return process in the same display device. 図12は、実施形態3に係る表示装置の構成を示す概念図である。FIG. 12 is a conceptual diagram showing the configuration of the display device according to the third embodiment.

(実施形態1)
(1)概要
本実施形態に係る表示装置10は、図1に示すように、例えば、移動体としての自動車100に用いられるヘッドアップディスプレイ(HUD:Head-Up Display)である。
(Embodiment 1)
(1) Overview As shown in FIG. 1, the display device 10 according to the present embodiment is, for example, a head-up display (HUD) used in an automobile 100 as a moving body.

この表示装置10は、自動車100のウインドシールド101に下方から画像を投影するように、自動車100の車室内に設置されている。図1の例では、ウインドシールド101に下方のダッシュボード102内に、表示装置10が配置されている。表示装置10からウインドシールド101に画像が投影されると、反射部材としてのウインドシールド101で反射された画像がユーザ200(運転者)に視認される。 The display device 10 is installed in the vehicle interior of the automobile 100 so as to project an image from below onto the windshield 101 of the automobile 100. In the example of FIG. 1, the display device 10 is arranged in the dashboard 102 below the windshield 101. When an image is projected from the display device 10 onto the windshield 101, the image reflected by the windshield 101 as a reflecting member is visually recognized by the user 200 (driver).

このような表示装置10によれば、ユーザ200は、自動車100の前方(車外)に設定された対象空間400に投影された虚像300を、ウインドシールド101越しに視認する。ここでいう「虚像」は、表示装置10から出射される光がウインドシールド101等の反射物にて発散するとき、その発散光線によって、実際に物体があるように結ばれる像を意味する。そのため、自動車100を運転しているユーザ200は、自動車100の前方に広がる実空間に重ねて、表示装置10にて投影される虚像300を見ることができる。したがって、表示装置10によれば、例えば、車速情報、ナビゲーション情報、歩行者情報、前方車両情報、車線逸脱情報、及び車両コンディション情報等の、種々の運転支援情報を、虚像300として表示し、ユーザ200に視認させることができる。これにより、ユーザ200は、ウインドシールド101の前方に視線を向けた状態から僅かな視線移動だけで、運転支援情報を視覚的に取得することができる。 According to such a display device 10, the user 200 visually recognizes the virtual image 300 projected on the target space 400 set in front of the automobile 100 (outside the vehicle) through the windshield 101. The "virtual image" referred to here means an image in which when the light emitted from the display device 10 is diverged by a reflecting object such as the windshield 101, the diverging light rays actually form an object. Therefore, the user 200 who is driving the automobile 100 can see the virtual image 300 projected by the display device 10 by superimposing it on the real space spreading in front of the automobile 100. Therefore, according to the display device 10, various driving support information such as vehicle speed information, navigation information, pedestrian information, vehicle ahead vehicle information, lane departure information, and vehicle condition information are displayed as a virtual image 300, and the user. It can be visually recognized by 200. As a result, the user 200 can visually acquire the driving support information with only a slight movement of the line of sight from the state in which the line of sight is directed to the front of the windshield 101.

本実施形態に係る表示装置10では、対象空間400に形成される虚像300は、少なくとも第1虚像301と第2虚像302との2種類の虚像を含んでいる。ここでいう「第1虚像」は、第1仮想面501上に形成される虚像300(301)である。「第1仮想面」は、表示装置10の光軸500に対する傾斜角度αが所定値γよりも小さい(α<γ)仮想面である。また、ここでいう「第2虚像」は、第2仮想面502上に形成される虚像300(302)である。「第2仮想面」は、表示装置10の光軸500に対する傾斜角度βが所定値γよりも大きい(β>γ)仮想面である。ここでいう「光軸」は、後述する投影光学系4(図3参照)の光学系の光軸であって、対象空間400の中心を通り虚像300の光路に沿った軸を意味する。所定値γは一例として45度であって、傾斜角度βは一例として90度である。 In the display device 10 according to the present embodiment, the virtual image 300 formed in the target space 400 includes at least two types of virtual images, a first virtual image 301 and a second virtual image 302. The "first virtual image" referred to here is a virtual image 300 (301) formed on the first virtual surface 501. The “first virtual surface” is a virtual surface in which the inclination angle α of the display device 10 with respect to the optical axis 500 is smaller than a predetermined value γ (α <γ). Further, the "second virtual image" referred to here is a virtual image 300 (302) formed on the second virtual surface 502. The “second virtual surface” is a virtual surface in which the inclination angle β of the display device 10 with respect to the optical axis 500 is larger than a predetermined value γ (β> γ). The "optical axis" here means the optical axis of the optical system of the projection optical system 4 (see FIG. 3) described later, and means an axis that passes through the center of the target space 400 and along the optical path of the virtual image 300. The predetermined value γ is 45 degrees as an example, and the tilt angle β is 90 degrees as an example.

また、本実施形態に係る表示装置10では、対象空間400に形成される虚像300は、第1虚像301及び第2虚像302に加えて、第3虚像303(図2参照)を含んでいる。「第3虚像」は、第2虚像302と同様に、光軸500に対する傾斜角度βが所定値γよりも大きい第2仮想面502上に形成される虚像300(303)である。詳しくは後述するが、第2仮想面502上に形成される虚像300のうち、可動スクリーン1aを透過する光によって形成される虚像が第2虚像302であって、固定スクリーン1bを透過する光によって形成される虚像が第3虚像303である。 Further, in the display device 10 according to the present embodiment, the virtual image 300 formed in the target space 400 includes a third virtual image 303 (see FIG. 2) in addition to the first virtual image 301 and the second virtual image 302. The "third virtual image" is a virtual image 300 (303) formed on the second virtual surface 502 in which the inclination angle β with respect to the optical axis 500 is larger than the predetermined value γ, similarly to the second virtual image 302. As will be described in detail later, among the virtual images 300 formed on the second virtual surface 502, the virtual image formed by the light transmitted through the movable screen 1a is the second virtual image 302, which is formed by the light transmitted through the fixed screen 1b. The virtual image formed is the third virtual image 303.

本実施形態では、光軸500は、自動車100の前方の対象空間400において、自動車100の前方の路面600に沿っている。そして、第1虚像301は、路面600に略平行な第1仮想面501上に形成され、第2虚像302及び第3虚像303は、路面600に対して略垂直な第2仮想面502上に形成される。例えば、路面600が水平面である場合には、第1虚像301は水平面に沿って表示され、第2虚像302及び第3虚像303は鉛直面に沿って表示されることになる。 In the present embodiment, the optical axis 500 is along the road surface 600 in front of the automobile 100 in the target space 400 in front of the automobile 100. The first virtual image 301 is formed on the first virtual surface 501 substantially parallel to the road surface 600, and the second virtual image 302 and the third virtual image 303 are formed on the second virtual surface 502 substantially perpendicular to the road surface 600. It is formed. For example, when the road surface 600 is a horizontal plane, the first virtual image 301 is displayed along the horizontal plane, and the second virtual image 302 and the third virtual image 303 are displayed along the vertical plane.

図2は、ユーザ200の視野を示す概念図である。すなわち、本実施形態に係る表示装置10によれば、図2に示すように、路面600に沿って奥行きをもって視認される第1虚像301と、ユーザ200から一定距離の路面600上に直立して視認される第2虚像302及び第3虚像303とを表示可能である。したがって、ユーザ200においては、第1虚像301については路面600に略平行な平面上にあるように見え、第2虚像302及び第3虚像303については路面600に対して略垂直な平面上にあるように見える。第1虚像301は、一例として、ナビゲーション情報として自動車100の進行方向を示す情報であり、路面600上に右折又は左折を示す矢印を提示すること等が可能である。第2虚像302は、一例として、前方車両又は歩行者までの距離を示す情報であり、前方車両上に前方車両までの距離(車間距離)を提示すること等が可能である。第3虚像303は、一例として、現在時刻、車速情報、及び車両コンディション情報であり、例えば文字、数字、及び記号、又は燃料計等のメータにてこれらの情報を提示すること等が可能である。 FIG. 2 is a conceptual diagram showing the field of view of the user 200. That is, according to the display device 10 according to the present embodiment, as shown in FIG. 2, the first virtual image 301 visually recognized with a depth along the road surface 600 and the first virtual image 301 standing upright on the road surface 600 at a certain distance from the user 200. It is possible to display the second virtual image 302 and the third virtual image 303 that are visually recognized. Therefore, to the user 200, the first virtual image 301 appears to be on a plane substantially parallel to the road surface 600, and the second virtual image 302 and the third virtual image 303 are on a plane substantially perpendicular to the road surface 600. looks like. As an example, the first virtual image 301 is information indicating the traveling direction of the automobile 100 as navigation information, and it is possible to present an arrow indicating a right turn or a left turn on the road surface 600. The second virtual image 302 is, for example, information indicating the distance to the vehicle in front or a pedestrian, and it is possible to present the distance to the vehicle in front (distance between vehicles) on the vehicle in front. The third virtual image 303 is, for example, current time, vehicle speed information, and vehicle condition information, and it is possible to present such information with, for example, characters, numbers, and symbols, or a meter such as a fuel gauge. ..

(2)構成
本実施形態に係る表示装置10は、図3に示すように、複数のスクリーン1a,1bと、駆動部2と、照射部3と、投影光学系4と、制御回路5と、位置センサ6と、を備えている。
(2) Configuration As shown in FIG. 3, the display device 10 according to the present embodiment includes a plurality of screens 1a and 1b, a drive unit 2, an irradiation unit 3, a projection optical system 4, a control circuit 5, and the like. It includes a position sensor 6.

複数のスクリーン1a,1bは、固定スクリーン1b、及び可動スクリーン1aを含んでいる。固定スクリーン1bは、表示装置10の筐体等に対して定位置に固定されている。可動スクリーン1aは、表示装置10の筐体等に対して、移動方向X(図3に矢印X1−X2で示す方向)に移動可能に構成されている。つまり、表示装置10がダッシュボード102内に配置されている場合には、固定スクリーン1bはダッシュボード102内の定位置に固定され、可動スクリーン1aはダッシュボード102内を移動方向Xに移動可能である。以下、可動スクリーン1aと固定スクリーン1bとを特に区別しない場合、複数のスクリーン1a,1bの各々を「スクリーン1」と呼ぶこともある。 The plurality of screens 1a and 1b include a fixed screen 1b and a movable screen 1a. The fixed screen 1b is fixed at a fixed position with respect to the housing or the like of the display device 10. The movable screen 1a is configured to be movable in the moving direction X (directions indicated by arrows X1-X2 in FIG. 3) with respect to the housing or the like of the display device 10. That is, when the display device 10 is arranged in the dashboard 102, the fixed screen 1b is fixed at a fixed position in the dashboard 102, and the movable screen 1a can move in the dashboard 102 in the moving direction X. is there. Hereinafter, when the movable screen 1a and the fixed screen 1b are not particularly distinguished, each of the plurality of screens 1a and 1b may be referred to as "screen 1".

スクリーン1(可動スクリーン1a及び固定スクリーン1bの各々)は、透光性を有しており、対象空間400(図1参照)に虚像300(図1参照)を形成するための画像を形成する。すなわち、スクリーン1には、照射部3からの光によって画像が描画され、スクリーン1を透過する光により、対象空間400に虚像300が形成される。スクリーン1は、例えば、光拡散性を有し、矩形に形成された板状の部材からなる。スクリーン1は、厚さ方向の両面に表面11及び裏面12を有している。本実施形態では、一例として、スクリーン1の表面11に多数の微小レンズが形成されることにより、スクリーン1の表面11に光拡散性を有している。スクリーン1は、照射部3側に表面11を向けた姿勢で、照射部3と投影光学系4との間に配置されており、表面11を照射部3からの光が入射する入射面とする。 The screen 1 (each of the movable screen 1a and the fixed screen 1b) has translucency and forms an image for forming a virtual image 300 (see FIG. 1) in the target space 400 (see FIG. 1). That is, an image is drawn on the screen 1 by the light from the irradiation unit 3, and the virtual image 300 is formed in the target space 400 by the light transmitted through the screen 1. The screen 1 is made of, for example, a plate-shaped member having light diffusivity and formed in a rectangular shape. The screen 1 has a front surface 11 and a back surface 12 on both sides in the thickness direction. In the present embodiment, as an example, the surface 11 of the screen 1 has light diffusivity by forming a large number of microlenses on the surface 11 of the screen 1. The screen 1 is arranged between the irradiation unit 3 and the projection optical system 4 with the surface 11 facing the irradiation unit 3, and the surface 11 is an incident surface on which the light from the irradiation unit 3 is incident. ..

可動スクリーン1aの表面11は、基準面503に対して角度θだけ傾斜している。さらに、可動スクリーン1aは、基準面503に直交する移動方向Xに、移動可能に構成されている。ここでいう「基準面」は、可動スクリーン1aの移動方向を規定する仮想平面であって、実在する面ではない。可動スクリーン1aは、表面11が基準面503に対して角度θだけ傾斜した姿勢を維持したまま、移動方向Xに直進移動可能に構成されている。ここで、可動スクリーン1aは、表面11において基準面503に対して傾斜した方向(図3の紙面上で可動スクリーン1aの表面11に平行な方向)の両端に、第1端部111及び第2端部112を更に有する。可動スクリーン1aの表面11に沿って、これら第1端部111及び第2端部112を結ぶ方向を、可動スクリーン1aについての「縦方向」とも呼ぶ。第1端部111は、表面11において照射部3に最も近い端部であって、第2端部112は、表面11において照射部3から最も遠い端部である。つまり、可動スクリーン1aは、縦方向において、第1端部111に近い部位ほど照射部3に近くなり、第2端部112に近い部位ほど照射部3から遠くなる。 The surface 11 of the movable screen 1a is inclined by an angle θ with respect to the reference surface 503. Further, the movable screen 1a is configured to be movable in the moving direction X orthogonal to the reference plane 503. The "reference plane" referred to here is a virtual plane that defines the moving direction of the movable screen 1a, and is not an actual plane. The movable screen 1a is configured to be able to move straight in the moving direction X while maintaining the posture in which the surface 11 is inclined by an angle θ with respect to the reference surface 503. Here, the movable screen 1a has a first end portion 111 and a second end portion 111 at both ends in a direction inclined with respect to the reference surface 503 on the surface 11 (a direction parallel to the surface 11 of the movable screen 1a on the paper surface of FIG. 3). It further has an end 112. The direction connecting the first end portion 111 and the second end portion 112 along the surface 11 of the movable screen 1a is also referred to as a "vertical direction" for the movable screen 1a. The first end portion 111 is the end portion closest to the irradiation portion 3 on the surface 11, and the second end portion 112 is the end portion farthest from the irradiation portion 3 on the surface 11. That is, in the vertical direction, the portion closer to the first end portion 111 of the movable screen 1a is closer to the irradiation portion 3, and the portion closer to the second end portion 112 is farther from the irradiation portion 3.

固定スクリーン1bの表面11は、基準面503に平行である。すなわち、固定スクリーン1bの表面11は、可動スクリーン1aの移動方向Xに略直交する。さらに、固定スクリーン1bは、可動スクリーン1aとは異なり、移動式ではなく、表示装置10内の定位置に固定されている。本実施形態では、固定スクリーン1bは、可動スクリーン1aの縦方向において可動スクリーン1aの第2端部112と隣接するように配置されている。ここで、固定スクリーン1bの表面11に沿って、固定スクリーン1bと可動スクリーン1aとが並ぶ方向(図3の上下方向)を、固定スクリーン1bについての「縦方向」とも呼ぶ。固定スクリーン1bの表面11から照射部3までの距離は、固定スクリーン1bの縦方向の両端部にて略同一である。 The surface 11 of the fixed screen 1b is parallel to the reference plane 503. That is, the surface 11 of the fixed screen 1b is substantially orthogonal to the moving direction X of the movable screen 1a. Further, unlike the movable screen 1a, the fixed screen 1b is not mobile and is fixed at a fixed position in the display device 10. In the present embodiment, the fixed screen 1b is arranged so as to be adjacent to the second end portion 112 of the movable screen 1a in the vertical direction of the movable screen 1a. Here, the direction in which the fixed screen 1b and the movable screen 1a are lined up along the surface 11 of the fixed screen 1b (vertical direction in FIG. 3) is also referred to as a "vertical direction" for the fixed screen 1b. The distance from the surface 11 of the fixed screen 1b to the irradiation unit 3 is substantially the same at both ends in the vertical direction of the fixed screen 1b.

駆動部2は、可動スクリーン1aを移動方向Xに移動させる。ここで、駆動部2は、可動スクリーン1aを、移動方向Xに沿って、互いに反対向きとなる第1の向きX1及び第2の向きX2の両方に移動させることができる。第1の向きX1は、図3に矢印「X1」で示す向き(図3の右向き)であって、可動スクリーン1aが照射部3から離れる向き、言い換えれば、可動スクリーン1aが投影光学系4に近づく向きである。第2の向きX2は、図3に矢印「X2」で示す向き(図3の左向き)であって、可動スクリーン1aが照射部3に近づく向き、言い換えれば、可動スクリーン1aが投影光学系4から離れる向きである。駆動部2は、例えば、ボイスコイルモータ等の電気駆動型のアクチュエータからなり、制御回路5からの第1制御信号に従って動作する。 The drive unit 2 moves the movable screen 1a in the moving direction X. Here, the drive unit 2 can move the movable screen 1a along the moving direction X in both the first direction X1 and the second direction X2, which are opposite to each other. The first orientation X1 is the orientation indicated by the arrow “X1” in FIG. 3 (to the right in FIG. 3), and the movable screen 1a is oriented away from the irradiation unit 3, in other words, the movable screen 1a is attached to the projection optical system 4. The direction is approaching. The second orientation X2 is the orientation indicated by the arrow “X2” in FIG. 3 (to the left in FIG. 3), and the movable screen 1a approaches the irradiation unit 3, in other words, the movable screen 1a is from the projection optical system 4. It is a direction to leave. The drive unit 2 is composed of, for example, an electrically driven actuator such as a voice coil motor, and operates according to a first control signal from the control circuit 5.

照射部3は、走査型の光照射部であって、可動スクリーン1a又は固定スクリーン1bに対して光を照射する。すなわち、照射部3は、可動スクリーン1aの表面11における光の照射位置が変化するように、可動スクリーン1aの表面11上を走査する光を可動スクリーン1aに照射する。同様に、照射部3は、固定スクリーン1bの表面11における光の照射位置が変化するように、固定スクリーン1bの表面11上を走査する光を固定スクリーン1bに照射する。具体的には、照射部3は、光源31及び走査部32を有している。この照射部3は、光源31及び走査部32の各々が制御回路5からの第2制御信号を従って動作する。 The irradiation unit 3 is a scanning type light irradiation unit, and irradiates the movable screen 1a or the fixed screen 1b with light. That is, the irradiation unit 3 irradiates the movable screen 1a with light that scans the surface 11 of the movable screen 1a so that the irradiation position of the light on the surface 11 of the movable screen 1a changes. Similarly, the irradiation unit 3 irradiates the fixed screen 1b with light scanning on the surface 11 of the fixed screen 1b so that the irradiation position of the light on the surface 11 of the fixed screen 1b changes. Specifically, the irradiation unit 3 has a light source 31 and a scanning unit 32. In the irradiation unit 3, each of the light source 31 and the scanning unit 32 operates according to the second control signal from the control circuit 5.

光源31は、レーザ光を出力するレーザモジュールからなる。この光源31は、赤色(R)のレーザ光を出力する赤色レーザダイオードと、緑色(G)のレーザ光を出力する緑色レーザダイオードと、青色(B)のレーザ光を出力する青色レーザダイオードと、を含んでいる。これら3種類のレーザダイオードから出力される3色のレーザ光は、例えば、ダイクロイックミラーにより合成され、走査部32に入射する。 The light source 31 includes a laser module that outputs laser light. The light source 31 includes a red laser diode that outputs a red (R) laser beam, a green laser diode that outputs a green (G) laser beam, and a blue laser diode that outputs a blue (B) laser beam. Includes. The three-color laser light output from these three types of laser diodes is synthesized by, for example, a dichroic mirror, and is incident on the scanning unit 32.

走査部32は、光源31からの光を走査することにより、可動スクリーン1a又は固定スクリーン1bの表面11上を走査する光を可動スクリーン1a又は固定スクリーン1bに照射する。ここで、走査部32は、可動スクリーン1a又は固定スクリーン1bの表面11の縦方向及び横方向に対し、二次元的に光を走査する、ラスタスキャン(Raster scan)を行う。ここでいう「横方向」は、可動スクリーン1a又は固定スクリーン1bの表面11及び基準面503の両方に平行な方向であって、表面11において「縦方向」と直交する方向(図3の紙面に直交する方向)である。「横方向」は、可動スクリーン1aと固定スクリーン1bとで共通の方向である。 By scanning the light from the light source 31, the scanning unit 32 irradiates the movable screen 1a or the fixed screen 1b with the light scanning on the surface 11 of the movable screen 1a or the fixed screen 1b. Here, the scanning unit 32 performs a raster scan in which light is two-dimensionally scanned in the vertical and horizontal directions of the surface 11 of the movable screen 1a or the fixed screen 1b. The "horizontal direction" referred to here is a direction parallel to both the surface 11 and the reference surface 503 of the movable screen 1a or the fixed screen 1b, and is orthogonal to the "vertical direction" on the surface 11 (on the paper surface of FIG. 3). Direction perpendicular to each other). The "horizontal direction" is a common direction between the movable screen 1a and the fixed screen 1b.

走査部32は、図4A及び図4Bに示すように、可動スクリーン1a又は固定スクリーン1bの表面11上に形成される輝点B1を横方向に一次元的に走査して走査線を形成し、かつ縦方向に輝点B1を走査することで、二次元の画像を形成する。走査部32は、このような動作を繰り返しながら、縦方向における表面11の両端間を往復するように輝点B1を走査する。図4Aは、可動スクリーン1aの表面11を第1端部111から第2端部112に向けて走査する「往路」における、可動スクリーン1a又は固定スクリーン1bの表面11上の輝点B1の動きを概念的に示す図である。図4Bは、可動スクリーン1aの表面11を第2端部112から第1端部111に向けて走査する「復路」における、可動スクリーン1a又は固定スクリーン1bの表面11上の輝点B1の動きを概念的に示す図である。 As shown in FIGS. 4A and 4B, the scanning unit 32 laterally scans the bright spot B1 formed on the surface 11 of the movable screen 1a or the fixed screen 1b in a one-dimensional manner in the lateral direction to form a scanning line. A two-dimensional image is formed by scanning the bright spot B1 in the vertical direction. The scanning unit 32 scans the bright spot B1 so as to reciprocate between both ends of the surface 11 in the vertical direction while repeating such an operation. FIG. 4A shows the movement of the bright spot B1 on the surface 11 of the movable screen 1a or the fixed screen 1b in the “outward path” of scanning the surface 11 of the movable screen 1a from the first end 111 to the second end 112. It is a figure which shows conceptually. FIG. 4B shows the movement of the bright spot B1 on the surface 11 of the movable screen 1a or the fixed screen 1b in the “return path” of scanning the surface 11 of the movable screen 1a from the second end 112 to the first end 111. It is a figure which shows conceptually.

すなわち、本実施形態では、照射部3の動作状態は、「往路」となる第1走査状態と、「復路」となる第2走査状態と、を含んでいる。第1走査状態は、第1端部111から第2端部112に向けて可動スクリーン1aの表面11上を走査する動作状態である。第2走査状態は、第2端部112から第1端部111に向けて可動スクリーン1aの表面11上を走査する動作状態である。 That is, in the present embodiment, the operating state of the irradiation unit 3 includes a first scanning state that is the “outward path” and a second scanning state that is the “return path”. The first scanning state is an operation state of scanning on the surface 11 of the movable screen 1a from the first end portion 111 to the second end portion 112. The second scanning state is an operation state in which scanning is performed on the surface 11 of the movable screen 1a from the second end portion 112 toward the first end portion 111.

また、本実施形態では、可動スクリーン1aと固定スクリーン1bとは、可動スクリーン1aの縦方向において、並んで配置されている。そのため、照射部3が第1走査状態で動作していると、可動スクリーン1aの表面11上において第2端部112まで達した輝点B1は、可動スクリーン1aから固定スクリーン1bへと乗り移り、引き続き固定スクリーン1bの表面11上を走査する。同様に、照射部3が第2走査状態で動作していると、輝点B1は、固定スクリーン1bから可動スクリーン1aへと乗り移り、引き続き可動スクリーン1aの表面11上を走査する。 Further, in the present embodiment, the movable screen 1a and the fixed screen 1b are arranged side by side in the vertical direction of the movable screen 1a. Therefore, when the irradiation unit 3 is operating in the first scanning state, the bright spot B1 that reaches the second end portion 112 on the surface 11 of the movable screen 1a moves from the movable screen 1a to the fixed screen 1b and continues. Scan on the surface 11 of the fixed screen 1b. Similarly, when the irradiation unit 3 is operating in the second scanning state, the bright spot B1 shifts from the fixed screen 1b to the movable screen 1a and continues to scan on the surface 11 of the movable screen 1a.

そのため、例えば、可動スクリーン1aの第1端部111を始点として、走査部32が縦方向に1往復する場合、照射部3からの光は、まず可動スクリーン1aの表面11上を、第1端部111から第2端部112に向けて走査する。その後、照射部3からの光は、固定スクリーン1bの表面11上を、縦方向における可動スクリーン1a側の端部から、可動スクリーン1aとは反対側の端部に向けて走査する。その後、照射部3からの光は、固定スクリーン1bの表面11上を、縦方向における可動スクリーン1aとは反対側の端部から、可動スクリーン1a側の端部に向けて走査する。その後、照射部3からの光は、可動スクリーン1aの表面11上を、第2端部112から第1端部111に向けて走査する。このように、照射部3は、可動スクリーン1aと固定スクリーン1bとを交互に走査する。 Therefore, for example, when the scanning unit 32 reciprocates once in the vertical direction starting from the first end 111 of the movable screen 1a, the light from the irradiation unit 3 first travels on the surface 11 of the movable screen 1a at the first end. Scan from unit 111 to the second end 112. After that, the light from the irradiation unit 3 scans on the surface 11 of the fixed screen 1b from the end portion on the movable screen 1a side in the vertical direction toward the end portion on the opposite side to the movable screen 1a. After that, the light from the irradiation unit 3 scans on the surface 11 of the fixed screen 1b from the end portion on the side opposite to the movable screen 1a in the vertical direction toward the end portion on the movable screen 1a side. After that, the light from the irradiation unit 3 scans on the surface 11 of the movable screen 1a from the second end portion 112 toward the first end portion 111. In this way, the irradiation unit 3 alternately scans the movable screen 1a and the fixed screen 1b.

走査部32は、例えば、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術を用いた微小な走査ミラーを有している。この走査部32は、図5に示すように、レーザ光を反射するミラー部321を含み、ミラー部321を回転させることによって、光源31からの光を、ミラー部321の回転角度(振れ角)に応じた向きに反射する。これにより、走査部32は、光源31からの光を走査する。この走査部32は、ミラー部321を、互いに直交する2軸を中心に回転させることにより、二次元的に光を走査するラスタスキャンを実現する。 The scanning unit 32 has, for example, a minute scanning mirror using MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology. As shown in FIG. 5, the scanning unit 32 includes a mirror unit 321 that reflects laser light, and by rotating the mirror unit 321, the light from the light source 31 is converted into a rotation angle (swing angle) of the mirror unit 321. It reflects in the direction according to. As a result, the scanning unit 32 scans the light from the light source 31. The scanning unit 32 realizes a raster scan that scans light two-dimensionally by rotating the mirror unit 321 around two axes that are orthogonal to each other.

走査部32は、第1レンズ322と、第2レンズ323と、を更に有している。第1レンズ322は、光源31とミラー部321との間に配置され、ミラー部321に対して平行光を入射する。第2レンズ323は、テレセントリックレンズからなり、ミラー部321とスクリーン1との間に配置されている。つまり、第2レンズ323は、レンズ全体において主光線が光軸に対して平行となる光学系であって、第2レンズ323を通った光は光軸(第2レンズ323とスクリーン1とを結ぶ直線)に平行に出力される。図5は、照射部3の構成を説明するための模式図に過ぎず、例えば、照射部3から照射された光の焦点がスクリーン1の表面11から大きくずれた位置にある等、本実施形態に係る表示装置10とは異なる点がある。 The scanning unit 32 further includes a first lens 322 and a second lens 323. The first lens 322 is arranged between the light source 31 and the mirror unit 321 and incidents parallel light on the mirror unit 321. The second lens 323 is a telecentric lens, and is arranged between the mirror unit 321 and the screen 1. That is, the second lens 323 is an optical system in which the main light beam is parallel to the optical axis in the entire lens, and the light passing through the second lens 323 connects the optical axis (the second lens 323 and the screen 1). It is output parallel to the straight line). FIG. 5 is merely a schematic diagram for explaining the configuration of the irradiation unit 3, and for example, the focus of the light emitted from the irradiation unit 3 is at a position largely deviated from the surface 11 of the screen 1, and the present embodiment. There is a difference from the display device 10 according to the above.

投影光学系4は、照射部3から出力されスクリーン1を透過する光が入射光として入射し、入射光により、対象空間400(図1参照)に虚像300(図1参照)を投影する。ここで、投影光学系4は、スクリーン1に対して可動スクリーン1aの移動方向Xに並ぶように配置されており、スクリーン1を透過しスクリーン1から移動方向Xに沿って出力される光により、虚像300を投影する。投影光学系4は、図3に示すように、拡大レンズ41、第1ミラー42、及び第2ミラー43を有している。 In the projection optical system 4, the light output from the irradiation unit 3 and transmitted through the screen 1 is incident as incident light, and the virtual image 300 (see FIG. 1) is projected onto the target space 400 (see FIG. 1) by the incident light. Here, the projection optical system 4 is arranged so as to line up with respect to the screen 1 in the moving direction X of the movable screen 1a, and is transmitted by the light transmitted through the screen 1 and output from the screen 1 along the moving direction X. The virtual image 300 is projected. As shown in FIG. 3, the projection optical system 4 has a magnifying lens 41, a first mirror 42, and a second mirror 43.

拡大レンズ41、第1ミラー42、及び第2ミラー43は、スクリーン1を透過した光の経路上に、この順で配置されている。拡大レンズ41は、スクリーン1から移動方向Xに沿って出力される光が入射するように、スクリーン1から見て移動方向Xにおける照射部3とは反対側(第1の向きX1側)に配置されている。拡大レンズ41は、照射部3からの光によりスクリーン1に形成された画像700(図7参照)を拡大し、第1ミラー42に出力する。第1ミラー42は、拡大レンズ41からの光を第2ミラー43に向けて反射する。第2ミラー43は、第1ミラー42からの光を、ウインドシールド101(図1参照)に向けて反射する。すなわち、投影光学系4は、照射部3からの光によってスクリーン1に形成される画像700を、拡大レンズ41にて拡大し、ウインドシールド101に投影することで、対象空間400に虚像300を投影する。ここで、拡大レンズ41の光軸が、投影光学系4の光軸500となる。 The magnifying lens 41, the first mirror 42, and the second mirror 43 are arranged in this order on the path of light transmitted through the screen 1. The magnifying lens 41 is arranged on the opposite side (first direction X1 side) of the irradiation unit 3 in the moving direction X when viewed from the screen 1 so that the light output from the screen 1 along the moving direction X is incident. Has been done. The magnifying lens 41 magnifies the image 700 (see FIG. 7) formed on the screen 1 by the light from the irradiation unit 3, and outputs the image 700 to the first mirror 42. The first mirror 42 reflects the light from the magnifying lens 41 toward the second mirror 43. The second mirror 43 reflects the light from the first mirror 42 toward the windshield 101 (see FIG. 1). That is, the projection optical system 4 projects the virtual image 300 onto the target space 400 by enlarging the image 700 formed on the screen 1 by the light from the irradiation unit 3 with the magnifying lens 41 and projecting it onto the windshield 101. To do. Here, the optical axis of the magnifying lens 41 is the optical axis 500 of the projection optical system 4.

投影光学系4は、照射部3と共に、投影部40を構成する。言い換えれば、投影部40は、照射部3及び投影光学系4を有している。よって、投影光学系4の光軸500となる拡大レンズ41の光軸(ミラー等で反射された光軸の延長線を含む)は、投影部40の光軸500でもある。 The projection optical system 4 constitutes the projection unit 40 together with the irradiation unit 3. In other words, the projection unit 40 has an irradiation unit 3 and a projection optical system 4. Therefore, the optical axis of the magnifying lens 41 (including the extension line of the optical axis reflected by the mirror or the like), which is the optical axis 500 of the projection optical system 4, is also the optical axis 500 of the projection unit 40.

投影部40は、複数のスクリーン1a,1bの中から一のスクリーン1を対象スクリーンとして択一的に選択し、対象スクリーンを走査する光を対象スクリーンに照射することにより対象スクリーンに描画を行う。そして、投影部40は、対象スクリーンを透過する光により対象空間400に虚像300を投影する。本実施形態では、光源31からの光の向きは照射部3の走査部32にて変化させられており、可動スクリーン1aと固定スクリーン1bとのいずれに光源31からの光を照射するかは、照射部3にて決定される。 The projection unit 40 selectively selects one screen 1 from the plurality of screens 1a and 1b as the target screen, and irradiates the target screen with light that scans the target screen to draw on the target screen. Then, the projection unit 40 projects the virtual image 300 onto the target space 400 by the light passing through the target screen. In the present embodiment, the direction of the light from the light source 31 is changed by the scanning unit 32 of the irradiation unit 3, and which of the movable screen 1a and the fixed screen 1b is irradiated with the light from the light source 31 is determined. It is determined by the irradiation unit 3.

すなわち、走査部32により、光源31からの光が可動スクリーン1aに照射されている状態では、可動スクリーン1aが、投影部40にて対象スクリーンとして選択されていることになる。この状態では、投影部40は、可動スクリーン1aを走査する光を可動スクリーン1aに照射することにより、対象スクリーンとしての可動スクリーン1aに描画を行う。一方、走査部32により、光源31からの光が固定スクリーン1bに照射されている状態では、固定スクリーン1bが、投影部40にて対象スクリーンとして選択されていることになる。この状態では、投影部40は、固定スクリーン1bを走査する光を固定スクリーン1bに照射することにより、対象スクリーンとしての固定スクリーン1bに描画を行う。本実施形態では、照射部3は、可動スクリーン1aと固定スクリーン1bとを交互に走査するので、投影部40から可動スクリーン1aへの光の照射を行う可動表示期間は間欠的に設定されることになる。 That is, in a state where the movable screen 1a is irradiated with the light from the light source 31 by the scanning unit 32, the movable screen 1a is selected as the target screen by the projection unit 40. In this state, the projection unit 40 draws on the movable screen 1a as the target screen by irradiating the movable screen 1a with light that scans the movable screen 1a. On the other hand, in a state where the fixed screen 1b is irradiated with the light from the light source 31 by the scanning unit 32, the fixed screen 1b is selected as the target screen by the projection unit 40. In this state, the projection unit 40 draws on the fixed screen 1b as the target screen by irradiating the fixed screen 1b with light that scans the fixed screen 1b. In the present embodiment, since the irradiation unit 3 alternately scans the movable screen 1a and the fixed screen 1b, the movable display period for irradiating the movable screen 1a with light from the projection unit 40 is intermittently set. become.

位置センサ6は、可動スクリーン1aの位置を検出するためのセンサである。位置センサ6が検出するのは、表示装置10の筐体等の固定部材を基準として表される、可動スクリーン1aの「絶対位置」である。ここでいう「絶対位置」は、固定的に規定される1点から見た可動スクリーン1aの位置であって、この1点を原点とする絶対座標上の位置である。したがって、可動スクリーン1aが移動しない限り絶対位置は不変である。これに対して、後述する駆動制御部51(図3参照)は、可動スクリーン1aを基準位置に対して相対的に移動させる。ここでいう「基準位置」は、可動スクリーン1aの移動範囲における規定位置に設定された位置である。ここでいう「規定位置」は、可動スクリーン1aの移動範囲内に規定された任意の位置であって、絶対座標上での不変の位置として規定される。つまり、駆動制御部51は、絶対座標における可動スクリーン1aのある位置(絶対位置)を基準位置とした場合に、この基準位置に対する可動スクリーン1aの「相対位置」を変化させるように、可動スクリーン1aを移動させる。ここでいう「相対位置」は、絶対座標上の任意の基準位置に対する可動スクリーン1aの相対的な位置であって、この基準位置を原点とする相対座標上の位置である。したがって、可動スクリーン1aが移動しなくても、基準位置が変化すれば相対位置は変化する。 The position sensor 6 is a sensor for detecting the position of the movable screen 1a. What the position sensor 6 detects is the "absolute position" of the movable screen 1a, which is represented with reference to a fixed member such as a housing of the display device 10. The "absolute position" here is the position of the movable screen 1a seen from one fixedly defined point, and is the position on the absolute coordinates with this one point as the origin. Therefore, the absolute position does not change unless the movable screen 1a moves. On the other hand, the drive control unit 51 (see FIG. 3), which will be described later, moves the movable screen 1a relative to the reference position. The "reference position" referred to here is a position set at a specified position in the moving range of the movable screen 1a. The "specified position" here is an arbitrary position defined within the moving range of the movable screen 1a, and is defined as an invariant position on absolute coordinates. That is, when the drive control unit 51 uses a certain position (absolute position) of the movable screen 1a in absolute coordinates as a reference position, the movable screen 1a changes the "relative position" of the movable screen 1a with respect to the reference position. To move. The "relative position" here is a position relative to an arbitrary reference position on absolute coordinates of the movable screen 1a, and is a position on relative coordinates with this reference position as the origin. Therefore, even if the movable screen 1a does not move, the relative position changes if the reference position changes.

本実施形態では、位置センサ6は、一例として、発光素子及び受光素子を有するアブソリュート型の光学式エンコーダである。この位置センサ6は、可動スクリーン1aを保持するホルダに設けたスリットの位置を、発光素子からの光の受光素子での受光状態によって検出することにより、可動スクリーン1aの位置を検出する。ただし、位置センサ6は、光学式エンコーダに限らず、例えば、磁気式エンコーダ、又は接点の導通状態によって位置を検出する接点式のセンサ等であってもよい。 In the present embodiment, the position sensor 6 is, for example, an absolute type optical encoder having a light emitting element and a light receiving element. The position sensor 6 detects the position of the movable screen 1a by detecting the position of the slit provided in the holder holding the movable screen 1a based on the state of light received by the light receiving element of the light from the light emitting element. However, the position sensor 6 is not limited to the optical encoder, and may be, for example, a magnetic encoder, a contact type sensor that detects the position based on the conduction state of the contacts, or the like.

位置センサ6は、可動スクリーン1aの移動方向Xにおける、可動スクリーン1aの位置を検出する。ここで、位置センサ6は、少なくとも検出位置に可動スクリーン1aが位置することを検出できればよく、可動スクリーン1aの移動範囲の全域にわたって可動スクリーン1aの位置を検出することは必須でない。ここでいう「検出位置」は、規定位置に関連して設定された絶対座標上の位置である。本実施形態では、絶対座標上で規定された規定位置そのものが検出位置として設定されており、規定位置と検出位置とは一致する。したがって、後述の駆動制御部51は、基準位置が規定位置からずれない限り、検出位置に対して可動スクリーン1aを相対的に移動させることになる。本実施形態では、位置センサ6は、検出位置に可動スクリーン1aが位置するか否かに加え、移動方向Xにおける可動スクリーン1aの移動の向き、及び移動量を検出可能である。 The position sensor 6 detects the position of the movable screen 1a in the moving direction X of the movable screen 1a. Here, the position sensor 6 only needs to be able to detect that the movable screen 1a is located at least at the detection position, and it is not essential that the position sensor 6 detects the position of the movable screen 1a over the entire moving range of the movable screen 1a. The "detection position" here is a position on absolute coordinates set in relation to the specified position. In the present embodiment, the specified position itself defined on the absolute coordinates is set as the detection position, and the specified position and the detection position coincide with each other. Therefore, the drive control unit 51, which will be described later, moves the movable screen 1a relative to the detection position as long as the reference position does not deviate from the specified position. In the present embodiment, the position sensor 6 can detect whether or not the movable screen 1a is located at the detection position, as well as the direction of movement of the movable screen 1a in the movement direction X and the amount of movement.

制御回路5は、駆動部2、照射部3、及び位置センサ6を制御する。制御回路5は、第1制御信号で駆動部2を制御し、第2制御信号で照射部3を制御する。さらに、制御回路5は、位置センサ6から検出信号を受信する。詳しくは後述するが、制御回路5は、駆動部2の動作と照射部3の動作とを同期させるように構成されている。本実施形態では、照射部3は、光源31及び走査部32を有している。制御回路5は、第2制御信号により、光源31及び走査部32の両方を制御する。 The control circuit 5 controls the drive unit 2, the irradiation unit 3, and the position sensor 6. The control circuit 5 controls the drive unit 2 with the first control signal, and controls the irradiation unit 3 with the second control signal. Further, the control circuit 5 receives a detection signal from the position sensor 6. As will be described in detail later, the control circuit 5 is configured to synchronize the operation of the drive unit 2 with the operation of the irradiation unit 3. In the present embodiment, the irradiation unit 3 has a light source 31 and a scanning unit 32. The control circuit 5 controls both the light source 31 and the scanning unit 32 by the second control signal.

制御回路5は、図3に示すように、駆動制御部51、位置検出部52、及び校正部53としての機能を有している。制御回路5は、例えば、自動車100に搭載されている運転支援システムからの信号を受けて、投影する虚像300の内容(コンテンツ)を決定する。 As shown in FIG. 3, the control circuit 5 has functions as a drive control unit 51, a position detection unit 52, and a calibration unit 53. The control circuit 5 receives, for example, a signal from a driving support system mounted on the automobile 100, and determines the content of the virtual image 300 to be projected.

駆動制御部51は、駆動部2を制御することにより、可動スクリーン1aを基準位置に対して相対的に移動させる。すなわち、駆動制御部51は、上述したように絶対座標上の任意の基準位置を原点とする相対座標上で、可動スクリーン1aを移動させる。詳しくは後述するが、駆動制御部51は、可動スクリーン1aを透過する光により対象空間400に第2虚像302を投影するために可動スクリーン1aを移動させるのであって、照射部3による可動スクリーン1aへの描画と同期して駆動部2を制御する。 The drive control unit 51 controls the drive unit 2 to move the movable screen 1a relative to the reference position. That is, the drive control unit 51 moves the movable screen 1a on the relative coordinates with the origin at an arbitrary reference position on the absolute coordinates as described above. As will be described in detail later, the drive control unit 51 moves the movable screen 1a in order to project the second virtual image 302 onto the target space 400 by the light transmitted through the movable screen 1a, and the movable screen 1a by the irradiation unit 3 The drive unit 2 is controlled in synchronization with the drawing on.

本実施形態では、駆動制御部51は、可動スクリーン1aを断続的に移動させるように駆動部2を制御する。そして、駆動制御部51は、可動スクリーン1aを移動させる度に、可動スクリーン1aを基準位置に戻すように可動スクリーン1aを移動させる復帰処理を行う。このようにして、駆動制御部51は、駆動部2を開ループ制御しながらも、可動スクリーン1aを基準位置に対して相対的に移動させる。ただし、復帰処理後の可動スクリーン1aの位置(絶対位置)には、ばらつきを生じる可能性がある。要するに、可動スクリーン1aが移動する度に、絶対座標上での可動スクリーン1aの位置に位置ずれが生じ、結果的に、絶対座標上での基準位置がばらつく可能性がある。本実施形態に係る表示装置10では、位置検出部52及び校正部53を有することにより、このような基準位置のばらつきを低減する。 In the present embodiment, the drive control unit 51 controls the drive unit 2 so as to move the movable screen 1a intermittently. Then, each time the movable screen 1a is moved, the drive control unit 51 performs a return process of moving the movable screen 1a so as to return the movable screen 1a to the reference position. In this way, the drive control unit 51 moves the movable screen 1a relative to the reference position while controlling the drive unit 2 in an open loop. However, the position (absolute position) of the movable screen 1a after the return process may vary. In short, every time the movable screen 1a moves, the position of the movable screen 1a on the absolute coordinates shifts, and as a result, the reference position on the absolute coordinates may vary. The display device 10 according to the present embodiment has the position detection unit 52 and the calibration unit 53 to reduce such variation in the reference position.

位置検出部52は、規定位置に関連付けて設定された検出位置に可動スクリーン1aが位置することを検出する位置検出処理を実行する。位置検出部52は、投影部40(投影光学系4及び照射部3)から可動スクリーン1aへの光の照射を行わない非表示期間において、可動スクリーン1aを移動させ、位置検出処理を実行するように構成されている。すなわち、位置検出部52は、駆動部2を制御することにより、可動スクリーン1aを絶対座標上で移動させる機能を有している。詳しくは後述するが、本実施形態では、位置検出部52は、非表示期間において、可動スクリーン1aが検出位置を通過するように可動スクリーン1aを移動させて、その間に、検出位置に可動スクリーン1aが位置することを検出する位置検出処理を実行する。 The position detection unit 52 executes a position detection process for detecting that the movable screen 1a is positioned at a detection position set in association with the specified position. The position detection unit 52 moves the movable screen 1a and executes the position detection process during the non-display period during which the projection unit 40 (projection optical system 4 and irradiation unit 3) does not irradiate the movable screen 1a with light. It is configured in. That is, the position detection unit 52 has a function of moving the movable screen 1a on absolute coordinates by controlling the drive unit 2. As will be described in detail later, in the present embodiment, the position detection unit 52 moves the movable screen 1a so that the movable screen 1a passes through the detection position during the non-display period, and during that time, the movable screen 1a moves to the detection position. Executes a position detection process for detecting the position of.

校正部53は、少なくとも位置検出部52の検出結果に基づいて、可動スクリーン1aを規定位置に移動させる。すなわち、校正部53は、駆動部2を制御することにより、可動スクリーン1aを絶対座標上で移動させる機能を有している。これにより、絶対座標上での基準位置にばらつきが生じたとしても、位置検出部52及び校正部53により、基準位置が規定位置に一致するように、基準位置が規定位置上に再設定される。詳しくは後述するが、本実施形態では、校正部53は、位置検出部52の検出結果、及び検出位置を通過後の可動スクリーン1aの移動量に基づいて、可動スクリーン1aを規定位置に移動させるように構成されている。 The calibration unit 53 moves the movable screen 1a to a predetermined position at least based on the detection result of the position detection unit 52. That is, the calibration unit 53 has a function of moving the movable screen 1a on absolute coordinates by controlling the drive unit 2. As a result, even if the reference position on the absolute coordinates varies, the position detection unit 52 and the calibration unit 53 reset the reference position to the specified position so that the reference position matches the specified position. .. As will be described in detail later, in the present embodiment, the calibration unit 53 moves the movable screen 1a to a specified position based on the detection result of the position detection unit 52 and the amount of movement of the movable screen 1a after passing through the detection position. It is configured as follows.

制御回路5は、例えば、CPU(Central Processing Unit)及びメモリを主構成とするマイクロコンピュータにて構成されている。言い換えれば、制御回路5は、CPU及びメモリを有するコンピュータにて実現されており、CPUがメモリに格納されているプログラムを実行することにより、コンピュータが制御回路5(駆動制御部51、位置検出部52、及び校正部53)として機能する。プログラムは、ここでは制御回路5のメモリに予め記録されているが、インターネット等の電気通信回線を通じて、又はメモリカード等の記録媒体に記録されて提供されてもよい。 The control circuit 5 is composed of, for example, a CPU (Central Processing Unit) and a microcomputer whose main configuration is a memory. In other words, the control circuit 5 is realized by a computer having a CPU and a memory, and when the CPU executes a program stored in the memory, the computer executes the control circuit 5 (drive control unit 51, position detection unit 51). It functions as 52 and the calibration unit 53). Although the program is pre-recorded in the memory of the control circuit 5 here, it may be recorded and provided through a telecommunication line such as the Internet or a recording medium such as a memory card.

(3)動作
(3.1)基本動作
まず、本実施形態に係る表示装置10の基本的な動作について、図6を参照して説明する。
(3) Operation (3.1) Basic operation First, the basic operation of the display device 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

制御回路5は、照射部3を制御し、可動スクリーン1aに対して照射部3から光を照射する。このとき、可動スクリーン1aには、可動スクリーン1aの表面11上を走査する光が照射部3から照射される。これにより、可動スクリーン1aの表面11又は裏面12には、画像700(図7参照)が形成(投影)される。本実施形態では、一例として、可動スクリーン1aの表面11に光拡散性を有するため、画像700は可動スクリーン1aの表面11に形成される。さらに、照射部3からの光は可動スクリーン1aを透過し、投影光学系4(拡大レンズ41、第1ミラー42、及び第2ミラー43)からウインドシールド101に照射する。これにより、可動スクリーン1aに形成された画像700は、自動車100の車室内であってウインドシールド101の下方から、ウインドシールド101に投影される。 The control circuit 5 controls the irradiation unit 3 and irradiates the movable screen 1a with light from the irradiation unit 3. At this time, the movable screen 1a is irradiated with light that scans the surface 11 of the movable screen 1a from the irradiation unit 3. As a result, an image 700 (see FIG. 7) is formed (projected) on the front surface 11 or the back surface 12 of the movable screen 1a. In the present embodiment, as an example, since the surface 11 of the movable screen 1a has light diffusivity, the image 700 is formed on the surface 11 of the movable screen 1a. Further, the light from the irradiation unit 3 passes through the movable screen 1a and irradiates the windshield 101 from the projection optical system 4 (magnifying lens 41, first mirror 42, and second mirror 43). As a result, the image 700 formed on the movable screen 1a is projected onto the windshield 101 from below the windshield 101 in the interior of the automobile 100.

投影光学系4からウインドシールド101に画像700が投影されると、ウインドシールド101は、投影光学系4からの光を、車室内のユーザ200(運転者)に向けて反射する。これにより、ウインドシールド101で反射された画像700が、ユーザ200に視認される。その結果、ユーザ200は、自動車100の前方(車外)に投影された虚像300(第1虚像301又は第2虚像302)を、ウインドシールド101越しに視認する。 When the image 700 is projected from the projection optical system 4 onto the windshield 101, the windshield 101 reflects the light from the projection optical system 4 toward the user 200 (driver) in the vehicle interior. As a result, the image 700 reflected by the windshield 101 is visually recognized by the user 200. As a result, the user 200 visually recognizes the virtual image 300 (first virtual image 301 or second virtual image 302) projected in front of the automobile 100 (outside the vehicle) through the windshield 101.

また、制御回路5は、投影部40(投影光学系4及び照射部3)にて可動スクリーン1aが対象スクリーンとして選択されている可動表示期間において、駆動制御部51にて駆動部2を制御し、可動スクリーン1aを移動方向Xに移動させる。可動スクリーン1aの表面11における照射部3からの光の照射位置、つまり輝点B1の位置が同じ場合、可動スクリーン1aが第1の向きX1に移動すると、ユーザ200の目(アイポイント)から虚像300までの距離(「視距離」ともいう)は、短くなる。反対に、可動スクリーン1aの表面11における輝点B1の位置が同じ場合に、可動スクリーン1aが第2の向きX2に移動すると、虚像300までの視距離は、長く(遠く)なる。要するに、虚像300までの視距離は移動方向Xにおける可動スクリーン1aの位置によって変化し、可動スクリーン1aが照射部3に近づくほど、可動スクリーン1a上の輝点B1に対応して投影される虚像300までの視距離は長くなる。言い換えれば、可動スクリーン1aに対する照射部3からの光の照射位置が、移動方向Xにおいて投影光学系4から離れるほどに、この光により投影される虚像300までの視距離は長くなる。 Further, the control circuit 5 controls the drive unit 2 by the drive control unit 51 during the movable display period in which the movable screen 1a is selected as the target screen by the projection unit 40 (projection optical system 4 and irradiation unit 3). , The movable screen 1a is moved in the moving direction X. When the irradiation position of the light from the irradiation unit 3 on the surface 11 of the movable screen 1a, that is, the position of the bright spot B1 is the same, when the movable screen 1a moves in the first direction X1, a virtual image is seen from the eyes (eye points) of the user 200. Distances up to 300 (also referred to as "viewing distance") are shorter. On the contrary, when the position of the bright spot B1 on the surface 11 of the movable screen 1a is the same and the movable screen 1a moves in the second direction X2, the viewing distance to the virtual image 300 becomes long (far). In short, the viewing distance to the virtual image 300 changes depending on the position of the movable screen 1a in the moving direction X, and the closer the movable screen 1a is to the irradiation unit 3, the more the virtual image 300 projected corresponding to the bright spot B1 on the movable screen 1a. The viewing distance to is long. In other words, the farther the irradiation position of the light from the irradiation unit 3 with respect to the movable screen 1a is from the projection optical system 4 in the moving direction X, the longer the viewing distance to the virtual image 300 projected by the light.

また、制御回路5は、照射部3を制御し、固定スクリーン1bに対して照射部3から光を照射する。このとき、固定スクリーン1bには、固定スクリーン1bの表面11上を走査する光が照射部3から照射される。これにより、可動スクリーン1aに光を照射する場合と同様に、固定スクリーン1bの表面11又は裏面12(本実施形態では表面11とする)には画像が形成(投影)され、ウインドシールド101に画像が投影される。その結果、ユーザ200は、自動車100の前方(車外)に投影された虚像300(第3虚像303)を、ウインドシールド101越しに視認する。 Further, the control circuit 5 controls the irradiation unit 3 and irradiates the fixed screen 1b with light from the irradiation unit 3. At this time, the fixed screen 1b is irradiated with light that scans the surface 11 of the fixed screen 1b from the irradiation unit 3. As a result, an image is formed (projected) on the front surface 11 or the back surface 12 (referred to as the front surface 11 in this embodiment) of the fixed screen 1b as in the case of irradiating the movable screen 1a with light, and the image is formed on the windshield 101. Is projected. As a result, the user 200 visually recognizes the virtual image 300 (third virtual image 303) projected on the front side (outside the vehicle) of the automobile 100 through the windshield 101.

(3.2)具体的表示動作
次に、本実施形態に係る表示装置10において、虚像300を投影するための具体的な動作について、図7及び図8を参照して説明する。図7は、第1虚像301を投影する際の表示装置10の動作を模式的に表す図であって、図8は、第2虚像302を投影する際の表示装置10の動作を模式的に表す図である。図7及び図8では、固定スクリーン1b等の図示を省略している。
(3.2) Specific display operation Next, in the display device 10 according to the present embodiment, a specific operation for projecting the virtual image 300 will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. 7 is a diagram schematically showing the operation of the display device 10 when projecting the first virtual image 301, and FIG. 8 is a diagram schematically showing the operation of the display device 10 when projecting the second virtual image 302. It is a representation figure. In FIGS. 7 and 8, the fixed screen 1b and the like are not shown.

第1虚像301を投影する際には、図7に示すように、制御回路5は、照射部3から可動スクリーン1aに光を照射しつつ、可動スクリーン1aを移動方向X(図6参照)に移動させることなく、移動方向Xにおいて可動スクリーン1aを固定する。すなわち、制御回路5は、照射部3にて定位置にある可動スクリーン1aに光を照射するように、駆動部2及び照射部3を制御する。可動スクリーン1aは、そもそも移動方向Xに対して傾斜した状態にあるため、可動スクリーン1aが定位置にあっても、縦方向における可動スクリーン1aの表面11上の位置によって、移動方向Xにおける投影光学系4までの距離に差が生じる。そのため、可動スクリーン1aが固定された状態にあっても、可動スクリーン1aの表面11における照射部3からの光の照射位置が、縦方向に変化することによって、可動スクリーン1aの表面11における照射部3からの光の照射位置は移動方向Xに変化する。その結果、可動スクリーン1aには第1画像701が形成(投影)される。ここでいう「第1画像」は、可動スクリーン1aの表面11又は裏面12に形成される画像700であって、可動スクリーン1aの表面11に沿って形成される、つまり基準面503に対して傾斜した画像700である。この第1画像701が、投影光学系4からウインドシールド101に投影されると、ユーザ200は、自動車100の前方に投影された第1虚像301を、ウインドシールド101越しに視認する。 When projecting the first virtual image 301, as shown in FIG. 7, the control circuit 5 irradiates the movable screen 1a with light from the irradiation unit 3 while moving the movable screen 1a in the moving direction X (see FIG. 6). The movable screen 1a is fixed in the moving direction X without moving. That is, the control circuit 5 controls the drive unit 2 and the irradiation unit 3 so that the irradiation unit 3 irradiates the movable screen 1a at a fixed position with light. Since the movable screen 1a is tilted with respect to the moving direction X in the first place, even if the movable screen 1a is in a fixed position, the projection optics in the moving direction X depends on the position on the surface 11 of the movable screen 1a in the vertical direction. There is a difference in the distance to the system 4. Therefore, even when the movable screen 1a is fixed, the irradiation position of the light from the irradiation unit 3 on the surface 11 of the movable screen 1a changes in the vertical direction, so that the irradiation unit on the surface 11 of the movable screen 1a The irradiation position of the light from 3 changes in the moving direction X. As a result, the first image 701 is formed (projected) on the movable screen 1a. The "first image" referred to here is an image 700 formed on the front surface 11 or the back surface 12 of the movable screen 1a, and is formed along the front surface 11 of the movable screen 1a, that is, is inclined with respect to the reference surface 503. It is the image 700. When the first image 701 is projected from the projection optical system 4 onto the windshield 101, the user 200 visually recognizes the first virtual image 301 projected in front of the automobile 100 through the windshield 101.

例えば、可動スクリーン1aの表面11における照射部3からの光の照射位置が、縦方向において第1端部111に近づくほど、移動方向Xにおける投影光学系4から照射位置までの距離は長くなり、この光により投影される虚像300までの視距離は長くなる。反対に、可動スクリーン1aの表面11における照射部3からの光の照射位置が、縦方向において第2端部112に近づくほど、移動方向Xにおける投影光学系4から照射位置までの距離は短くなり、この光により投影される虚像300までの視距離は短くなる。これにより、光軸500に対して傾斜角度αで傾斜した第1仮想面501上に、虚像300としての第1虚像301が形成される。 For example, as the light irradiation position from the irradiation unit 3 on the surface 11 of the movable screen 1a approaches the first end portion 111 in the vertical direction, the distance from the projection optical system 4 to the irradiation position in the moving direction X becomes longer. The viewing distance to the virtual image 300 projected by this light becomes long. On the contrary, as the light irradiation position from the irradiation unit 3 on the surface 11 of the movable screen 1a approaches the second end portion 112 in the vertical direction, the distance from the projection optical system 4 to the irradiation position in the moving direction X becomes shorter. The viewing distance to the virtual image 300 projected by this light is shortened. As a result, the first virtual image 301 as the virtual image 300 is formed on the first virtual surface 501 inclined at the inclination angle α with respect to the optical axis 500.

したがって、可動スクリーン1aが固定された状態において、照射部3が、例えば、第1端部111から第2端部112に向けて光を走査すれば、路面600に沿って奥行きをもってユーザ200に視認される第1虚像301が投影される。このときに形成される第1虚像301の、アイポイントPe1からの視距離は、図7に示すように、可動スクリーン1aの第1端部111側(上端部側)にて、可動スクリーン1aの第2端部112側(下端部側)より大きくなる。言い換えれば、可動スクリーン1aは、照射部3の光が第1端部111に照射した状態で、第1虚像301上の描画点から投影光学系4までの光路長が最大となるように構成されている。可動スクリーン1aは、照射部3の光が第2端部112に照射した状態で、第1虚像301上の描画点から投影光学系4までの光路長が最小となるように構成されている。つまり、第1虚像301は、ユーザ200から見て、上下方向(図2の上下方向)において、上端側で視距離が最大となるように光軸500に対して傾斜した虚像となる。 Therefore, if the irradiation unit 3 scans the light from the first end portion 111 to the second end portion 112 in a state where the movable screen 1a is fixed, the user 200 can visually recognize the light along the road surface 600 with a depth. The first virtual image 301 to be created is projected. As shown in FIG. 7, the viewing distance of the first virtual image 301 formed at this time from the eye point Pe1 is such that the movable screen 1a is located on the first end 111 side (upper end side) of the movable screen 1a. It is larger than the second end 112 side (lower end side). In other words, the movable screen 1a is configured so that the optical path length from the drawing point on the first virtual image 301 to the projection optical system 4 is maximized in a state where the light of the irradiation unit 3 irradiates the first end portion 111. ing. The movable screen 1a is configured so that the optical path length from the drawing point on the first virtual image 301 to the projection optical system 4 is minimized in a state where the light of the irradiation unit 3 irradiates the second end portion 112. That is, the first virtual image 301 is a virtual image inclined with respect to the optical axis 500 so that the viewing distance is maximized on the upper end side in the vertical direction (vertical direction in FIG. 2) when viewed from the user 200.

一方、第2虚像302を投影する際には、図8に示すように、制御回路5は、照射部3から可動スクリーン1aに光を照射しつつ、可動スクリーン1aを移動方向Xに移動させる。すなわち、制御回路5は、照射部3にて移動中の可動スクリーン1aに光を照射するように、駆動部2及び照射部3を制御する。可動スクリーン1aは、そもそも移動方向Xに対して傾斜した状態にあるため、可動スクリーン1aが定位置にあると、縦方向における可動スクリーン1aの表面11上の位置によって、移動方向Xにおける投影光学系4までの距離に差が生じる。この距離の差をキャンセルするように、縦方向における照射部3からの光の照射位置の変化に同期して、可動スクリーン1aを移動方向Xに移動させることによって、可動スクリーン1aの表面11の照射部3からの光の照射位置は移動方向Xにおいて不変となる。その結果、可動スクリーン1aには第2画像702が形成(投影)される。ここでいう「第2画像」は、可動スクリーン1aの表面11又は裏面12に形成される画像700であって、基準面503に沿って形成される画像700である。この第2画像702が、投影光学系4からウインドシールド101に投影されると、ユーザ200は、自動車100の前方に投影された第2虚像302を、ウインドシールド101越しに視認する。 On the other hand, when projecting the second virtual image 302, as shown in FIG. 8, the control circuit 5 moves the movable screen 1a in the moving direction X while irradiating the movable screen 1a with light from the irradiation unit 3. That is, the control circuit 5 controls the drive unit 2 and the irradiation unit 3 so that the moving screen 1a is irradiated with light by the irradiation unit 3. Since the movable screen 1a is tilted with respect to the moving direction X in the first place, when the movable screen 1a is in a fixed position, the projection optical system in the moving direction X depends on the position on the surface 11 of the movable screen 1a in the vertical direction. There is a difference in the distance to 4. Irradiation of the surface 11 of the movable screen 1a by moving the movable screen 1a in the moving direction X in synchronization with the change in the irradiation position of the light from the irradiation unit 3 in the vertical direction so as to cancel this difference in distance. The irradiation position of the light from the unit 3 does not change in the moving direction X. As a result, the second image 702 is formed (projected) on the movable screen 1a. The "second image" referred to here is an image 700 formed on the front surface 11 or the back surface 12 of the movable screen 1a, and is an image 700 formed along the reference surface 503. When the second image 702 is projected from the projection optical system 4 onto the windshield 101, the user 200 visually recognizes the second virtual image 302 projected in front of the automobile 100 through the windshield 101.

例えば、可動スクリーン1aの表面11における照射部3からの光の照射位置が、縦方向において第1端部111に近づくときには、第1の向きX1に可動スクリーン1aが移動することで、移動方向Xにおける投影光学系4から照射位置までの距離が略一定となる。反対に、可動スクリーン1aの表面11における照射部3からの光の照射位置が、縦方向において第2端部112に近づくときには、第2の向きX2に可動スクリーン1aが移動することで、移動方向Xにおける投影光学系4から照射位置までの距離は略一定となる。これにより、光軸500に対して傾斜角度β(一例として90度)で傾斜した第2仮想面502上に、虚像300としての第2虚像302が形成される。 For example, when the irradiation position of the light from the irradiation unit 3 on the surface 11 of the movable screen 1a approaches the first end portion 111 in the vertical direction, the movable screen 1a moves in the first direction X1 to move in the moving direction X. The distance from the projection optical system 4 to the irradiation position is substantially constant. On the contrary, when the irradiation position of the light from the irradiation unit 3 on the surface 11 of the movable screen 1a approaches the second end portion 112 in the vertical direction, the movable screen 1a moves in the second direction X2, thereby moving in the moving direction. The distance from the projection optical system 4 to the irradiation position in X is substantially constant. As a result, the second virtual image 302 as the virtual image 300 is formed on the second virtual surface 502 inclined at an inclination angle β (90 degrees as an example) with respect to the optical axis 500.

したがって、例えば、可動スクリーン1aが第2の向きX2に移動しているときに、照射部3が、第1端部111から第2端部112に向けて光を走査すれば、ユーザ200から一定距離の路面600上に直立して視認される第2虚像302が投影される。このときに形成される第2虚像302の、アイポイントPe1からの視距離は、図8に示すように、可動スクリーン1aの第1端部111側(上端部側)と、可動スクリーン1aの第2端部112側(下端部側)とで略均等になる。つまり、第2虚像302は、ユーザ200から見て、上下方向(図2の上下方向)において、上端側と下端側とで視距離が略均等な虚像となる。 Therefore, for example, when the movable screen 1a is moving in the second direction X2, if the irradiation unit 3 scans the light from the first end portion 111 to the second end portion 112, it is constant from the user 200. A second virtual image 302 that is viewed upright on the road surface 600 at a distance is projected. As shown in FIG. 8, the viewing distance of the second virtual image 302 formed at this time from the eye point Pe1 is the first end 111 side (upper end side) of the movable screen 1a and the first movable screen 1a. The two ends are substantially equal to the 112 side (lower end side). That is, the second virtual image 302 is a virtual image in which the viewing distance is substantially equal between the upper end side and the lower end side in the vertical direction (vertical direction in FIG. 2) when viewed from the user 200.

ここにおいて、本実施形態では、縦方向における照射部3の走査範囲は、第1虚像301を形成するときよりも、第2虚像302を形成するときの方が狭く設定されている。すなわち、可動スクリーン1aの表面11上に形成される画像700においては、第1画像701よりも第2画像702の方が可動スクリーン1aの縦方向における寸法が小さく設定されている。これにより、例えば、図2に例示するように、ユーザ200の視野内においては、第1虚像301の上下方向の寸法よりも各第2虚像302の上下方向の寸法の方が小さくなる。 Here, in the present embodiment, the scanning range of the irradiation unit 3 in the vertical direction is set narrower when the second virtual image 302 is formed than when the first virtual image 301 is formed. That is, in the image 700 formed on the surface 11 of the movable screen 1a, the size of the second image 702 in the vertical direction of the movable screen 1a is set smaller than that of the first image 701. As a result, for example, as illustrated in FIG. 2, in the field of view of the user 200, the vertical dimension of each second virtual image 302 is smaller than the vertical dimension of the first virtual image 301.

また、第3虚像303を投影する際には、制御回路5は、照射部3から固定スクリーン1bに光を照射する。固定スクリーン1bは、そもそも移動方向Xに対して移動方向Xに略直交する状態にあるため、固定スクリーン1bの表面11から投影光学系4までの移動方向Xにおける距離は、縦方向における固定スクリーン1bの表面11上の位置によらず略一定である。その結果、固定スクリーン1bには基準面503に沿って第3画像が形成(投影)される。この第3画像が、投影光学系4からウインドシールド101に投影されると、ユーザ200は、自動車100の前方に投影された第3虚像303(図2参照)を、ウインドシールド101越しに視認する。本実施形態では、固定スクリーン1bを透過する光によって形成される第3虚像303は、第2虚像302と同様に、光軸500に対して傾斜角度β(一例として90度)で傾斜した第2仮想面502上に形成される。つまり、第3虚像303は、ユーザ200から見て、上下方向(図2の上下方向)において、上端側と下端側とで視距離が略均等な虚像となる。 Further, when projecting the third virtual image 303, the control circuit 5 irradiates the fixed screen 1b with light from the irradiation unit 3. Since the fixed screen 1b is in a state of being substantially orthogonal to the moving direction X with respect to the moving direction X, the distance in the moving direction X from the surface 11 of the fixed screen 1b to the projection optical system 4 is the fixed screen 1b in the vertical direction. It is substantially constant regardless of the position on the surface 11. As a result, a third image is formed (projected) along the reference plane 503 on the fixed screen 1b. When this third image is projected from the projection optical system 4 onto the windshield 101, the user 200 visually recognizes the third virtual image 303 (see FIG. 2) projected in front of the automobile 100 through the windshield 101. .. In the present embodiment, the third virtual image 303 formed by the light transmitted through the fixed screen 1b is tilted at an inclination angle β (90 degrees as an example) with respect to the optical axis 500, similarly to the second virtual image 302. It is formed on the virtual surface 502. That is, the third virtual image 303 is a virtual image in which the viewing distance is substantially equal between the upper end side and the lower end side in the vertical direction (vertical direction in FIG. 2) when viewed from the user 200.

本実施形態に係る表示装置10は、走査部32が可動スクリーン1aの縦方向に1往復する1周期の間に、第1虚像301、第2虚像302、及び第3虚像303の全てを投影可能である。ここでは一例として、可動スクリーン1aの第1端部111を始点として、走査部32が縦方向に1往復する際に、第1虚像301、第3虚像303、及び第2虚像302が、この順で投影される場合を例示する。具体的には、投影部40は、第1端部111から第2端部112に向けて光を走査する「往路」において、まずは可動スクリーン1aに光を照射して第1虚像301を投影し、その後、固定スクリーン1bに光を照射して第3虚像303を表示する。それから、投影部40は、第2端部112から第1端部111に向けて光を走査する「復路」において、まずは固定スクリーン1bに光を照射して第3虚像303を表示し、その後、可動スクリーン1aに光を照射して第2虚像302を投影する。 The display device 10 according to the present embodiment can project all of the first virtual image 301, the second virtual image 302, and the third virtual image 303 during one cycle in which the scanning unit 32 reciprocates once in the vertical direction of the movable screen 1a. Is. Here, as an example, the first virtual image 301, the third virtual image 303, and the second virtual image 302 are arranged in this order when the scanning unit 32 reciprocates once in the vertical direction starting from the first end portion 111 of the movable screen 1a. The case of being projected by is illustrated. Specifically, the projection unit 40 first irradiates the movable screen 1a with light to project the first virtual image 301 in the “outward path” of scanning the light from the first end portion 111 to the second end portion 112. After that, the fixed screen 1b is irradiated with light to display the third virtual image 303. Then, in the "return path" in which the projection unit 40 scans the light from the second end portion 112 to the first end portion 111, the fixed screen 1b is first irradiated with light to display the third virtual image 303, and then the third virtual image 303 is displayed. The movable screen 1a is irradiated with light to project the second virtual image 302.

すなわち、表示装置10は、表示(虚像300の投影)動作を開始すると、まず「往路」において、第1虚像301を形成(投影)するための処理を行う。つまり、制御回路5は、照射部3を第1走査状態で動作させ、照射部3にて、第1端部111から第2端部112に向けて可動スクリーン1aの表面11上を走査(ラスタスキャン)することにより、第1画像701を描画する。このとき、制御回路5は、可動スクリーン1aを基準位置に固定するように、駆動制御部51にて駆動部2を制御する。このように、「往路」においては、まず、可動スクリーン1aが基準位置に固定された状態で、可動スクリーン1aには第1画像701が描画される。これにより、「往路」であって、投影部40にて可動スクリーン1aが対象スクリーンとして選択されている可動表示期間において、対象空間400には、路面600に沿った第1虚像301が投影される。 That is, when the display device 10 starts the display (projection of the virtual image 300) operation, the display device 10 first performs a process for forming (projecting) the first virtual image 301 in the "outward route". That is, the control circuit 5 operates the irradiation unit 3 in the first scanning state, and the irradiation unit 3 scans the surface 11 of the movable screen 1a from the first end portion 111 to the second end portion 112 (raster). By scanning), the first image 701 is drawn. At this time, the control circuit 5 controls the drive unit 2 by the drive control unit 51 so as to fix the movable screen 1a at the reference position. As described above, in the "outward route", first, the first image 701 is drawn on the movable screen 1a with the movable screen 1a fixed at the reference position. As a result, the first virtual image 301 along the road surface 600 is projected onto the target space 400 during the movable display period in which the movable screen 1a is selected as the target screen by the projection unit 40 in the “outward route”. ..

次に、表示装置10は、「往路」において、第3虚像303を形成(投影)するための処理を行う。つまり、制御回路5は、照射部3を第1走査状態で動作させ、照射部3にて、可動スクリーン1a側の端部から可動スクリーン1aとは反対側の端部に向けて固定スクリーン1bの表面11上を走査(ラスタスキャン)することにより、第3画像を描画する。往路が終了すると、表示装置10は、「復路」において、続けて第3虚像303を形成(投影)するための処理を行う。つまり、制御回路5は、照射部3を第2走査状態で動作させ、照射部3にて、可動スクリーン1aとは反対側の端部から可動スクリーン1a側の端部に向けて固定スクリーン1bの表面11上を走査(ラスタスキャン)することにより、第3画像を描画する。このように、投影部40にて固定スクリーン1bが対象スクリーンとして選択されている固定表示期間においては、「往路」及び「復路」の両方で、固定スクリーン1bには第3画像が描画される。これにより、「往路」か「復路」かにかかわらず、固定表示期間において、対象空間400には、ユーザ200から一定距離の路面600上に直立した第3虚像303が投影される。 Next, the display device 10 performs a process for forming (projecting) the third virtual image 303 on the “outward route”. That is, the control circuit 5 operates the irradiation unit 3 in the first scanning state, and in the irradiation unit 3, the fixed screen 1b is directed from the end on the movable screen 1a side to the end on the opposite side to the movable screen 1a. A third image is drawn by scanning (raster scan) on the surface 11. When the outward route is completed, the display device 10 continuously performs a process for forming (projecting) the third virtual image 303 in the "return route". That is, the control circuit 5 operates the irradiation unit 3 in the second scanning state, and the irradiation unit 3 of the fixed screen 1b from the end opposite to the movable screen 1a toward the end on the movable screen 1a side. A third image is drawn by scanning (raster scan) on the surface 11. As described above, in the fixed display period in which the fixed screen 1b is selected as the target screen by the projection unit 40, the third image is drawn on the fixed screen 1b in both the “outward route” and the “return route”. As a result, regardless of whether it is the "outward route" or the "return route", the third virtual image 303 standing upright on the road surface 600 at a certain distance from the user 200 is projected on the target space 400 during the fixed display period.

次に、表示装置10は、「復路」において、第2虚像302を形成(投影)するための処理を行う。つまり、制御回路5は、照射部3を第2走査状態で動作させ、照射部3にて、第2端部112から第1端部111に向けて可動スクリーン1aの表面11上を走査(ラスタスキャン)することにより、第2画像702を描画する。このとき、制御回路5は、可動スクリーン1aを第1の向きX1に移動させるように、駆動制御部51にて駆動部2を制御する。第2画像702の描画中において、第1の向きX1に移動する可動スクリーン1aの移動速度は、規定速度で一定(等速)である。つまり、「復路」においては、可動スクリーン1aに横方向に1本の走査線が描画されるごとに、可動スクリーン1aを照射部3から遠ざける(投影光学系4に近づける)ように移動させながら、第2画像702が描画されることになる。これにより、「復路」であって、投影部40にて可動スクリーン1aが対象スクリーンとして選択されている可動表示期間において、対象空間400には、ユーザ200から一定距離の路面600上に直立した第2虚像302が投影される。 Next, the display device 10 performs a process for forming (projecting) the second virtual image 302 in the “return path”. That is, the control circuit 5 operates the irradiation unit 3 in the second scanning state, and the irradiation unit 3 scans the surface 11 of the movable screen 1a from the second end portion 112 to the first end portion 111 (raster). By scanning), the second image 702 is drawn. At this time, the control circuit 5 controls the drive unit 2 by the drive control unit 51 so as to move the movable screen 1a in the first direction X1. During drawing of the second image 702, the moving speed of the movable screen 1a that moves in the first direction X1 is constant (constant speed) at a predetermined speed. That is, in the "return path", each time one scanning line is drawn in the lateral direction on the movable screen 1a, the movable screen 1a is moved away from the irradiation unit 3 (closer to the projection optical system 4). The second image 702 will be drawn. As a result, in the "return path", during the movable display period in which the movable screen 1a is selected as the target screen by the projection unit 40, the target space 400 stands upright on the road surface 600 at a certain distance from the user 200. 2 Virtual image 302 is projected.

したがって、照射部3からの光の照射位置が可動スクリーン1a及び固定スクリーン1bの表面11上を縦方向において1往復する間に、対象空間400には、第1虚像301、第3虚像303、及び第2虚像302が投影される。照射部3における縦方向の走査が比較的高速で行われることにより、ユーザ200においては、第1虚像301、第3虚像303、及び第2虚像302が同時に表示されているように視認される。照射部3における縦方向の走査の周波数は、一例として、60Hz以上である。 Therefore, while the irradiation position of the light from the irradiation unit 3 reciprocates once in the vertical direction on the surface 11 of the movable screen 1a and the fixed screen 1b, the target space 400 has the first virtual image 301, the third virtual image 303, and the like. The second virtual image 302 is projected. Since the vertical scanning in the irradiation unit 3 is performed at a relatively high speed, the user 200 can visually recognize that the first virtual image 301, the third virtual image 303, and the second virtual image 302 are displayed at the same time. The frequency of scanning in the vertical direction in the irradiation unit 3 is, for example, 60 Hz or higher.

(3.3)位置検出処理
次に、本実施形態に係る表示装置10において、基準位置のばらつきを低減するための、位置検出部52及び校正部53の動作について、図9A及び図9Bを参照して説明する。以下では、「(3.2)具体的表示動作」の欄で説明したように、走査部32が縦方向に1往復する際に、第1虚像301、第3虚像303、及び第2虚像302が、この順で投影される場合を想定している。
(3.3) Position Detection Process Next, in the display device 10 according to the present embodiment, refer to FIGS. 9A and 9B for the operations of the position detection unit 52 and the calibration unit 53 for reducing the variation in the reference position. I will explain. In the following, as described in the column of "(3.2) Specific display operation", when the scanning unit 32 reciprocates once in the vertical direction, the first virtual image 301, the third virtual image 303, and the second virtual image 302 However, it is assumed that the images are projected in this order.

図9Aは、本実施形態に係る表示装置10が動作した場合の、移動方向Xにおける可動スクリーン1aの位置の時間変化を示すグラフである。図9Bは、位置検出部52及び校正部53の機能を無効にした(つまり位置検出部52及び校正部53が省略された)比較例についての、同様のグラフである。図9A及び図9Bでは、横軸を時間軸とし、可動スクリーン1aの位置を縦軸に示している。 FIG. 9A is a graph showing a time change of the position of the movable screen 1a in the moving direction X when the display device 10 according to the present embodiment operates. FIG. 9B is a similar graph for a comparative example in which the functions of the position detection unit 52 and the calibration unit 53 are disabled (that is, the position detection unit 52 and the calibration unit 53 are omitted). In FIGS. 9A and 9B, the horizontal axis is the time axis, and the position of the movable screen 1a is shown on the vertical axis.

本実施形態では、図9Aに示すように、走査部32が可動スクリーン1aの縦方向に1往復する1周期に相当する各フレームF1,F2,F3は、第1期間T1〜第7期間T7に区分されている。「往路」の開始時点を各フレームF1,F2,F3の始点とした場合、第1期間T1、第2期間T2、第3期間T3、第4期間T4、第5期間T5、第6期間T6、及び第7期間T7は、各フレームF1,F2,F3の始点からこの順で設定される。第1期間T1、第4期間T4、及び第7期間T7は、照射部3が複数のスクリーン1a,1bのいずれにも光を照射しない、非表示期間(ブランキング期間)である。ここでは、非表示期間は、照射部3が複数のスクリーン1a,1bのいずれにも光を照射しないブランキング期間であって、例えば、縦方向における走査部32でのミラー部321の回転方向の反転時(つまり、往路と復路との切り替え時)に設定されている。第2期間T2は、第1虚像301を投影するための期間である。第3期間T3及び第5期間T5は、第3虚像303を投影するための固定表示期間である。第6期間T6は、第2虚像302を投影するための可動表示期間である。「往路」から「復路」への切り替えは、第4期間T4(非表示期間)の途中で行われる。すなわち、本実施形態では、「往路」の期間Txに、第1虚像301、及び第3虚像303が、この順で投影され、「復路」の期間Tyに、第3虚像303、及び第2虚像302が、この順で投影される。 In the present embodiment, as shown in FIG. 9A, each frame F1, F2, F3 corresponding to one cycle in which the scanning unit 32 reciprocates once in the vertical direction of the movable screen 1a is in the first period T1 to the seventh period T7. It is divided. When the start time of the "outward route" is set as the starting point of each frame F1, F2, F3, the first period T1, the second period T2, the third period T3, the fourth period T4, the fifth period T5, the sixth period T6, And the seventh period T7 is set in this order from the start point of each frame F1, F2, F3. The first period T1, the fourth period T4, and the seventh period T7 are non-display periods (blanking periods) in which the irradiation unit 3 does not irradiate any of the plurality of screens 1a and 1b with light. Here, the non-display period is a blanking period in which the irradiation unit 3 does not irradiate any of the plurality of screens 1a and 1b with light, for example, in the rotation direction of the mirror unit 321 in the scanning unit 32 in the vertical direction. It is set at the time of reversal (that is, when switching between the outward route and the return route). The second period T2 is a period for projecting the first virtual image 301. The third period T3 and the fifth period T5 are fixed display periods for projecting the third virtual image 303. The sixth period T6 is a movable display period for projecting the second virtual image 302. The switching from the "outward route" to the "return route" is performed in the middle of the fourth period T4 (non-display period). That is, in the present embodiment, the first virtual image 301 and the third virtual image 303 are projected in this order during the "outward route" period Tx, and the third virtual image 303 and the second virtual image 303 are projected during the "return route" period Ty. 302 is projected in this order.

図9Aの例では、フレームF1の始点においては、駆動制御部51による可動スクリーン1aの移動の基準となる「基準位置」が、規定位置Ps1と一致している場合を想定する。フレームF1の非表示期間である第1期間T1においては、フレームF2,F3と同様に、位置検出処理(期間T11)及び校正処理(期間T12)が実行されるが、この点については後述する。校正処理の終了時点(期間T12の終点)においては、可動スクリーン1aは規定位置Ps1に位置する。そのため、フレームF1の「往路」の期間Txにおける第1期間T1の終点以降は、可動スクリーン1aは基準位置(規定位置Ps1)に固定されている。つまり、「往路」の期間Tx中の第2期間T2においては、可動スクリーン1aが基準位置に固定されている状態で、可動スクリーン1aには第1画像701が形成され、対象空間400には第1虚像301が投影される。 In the example of FIG. 9A, it is assumed that at the start point of the frame F1, the “reference position” that is the reference for the movement of the movable screen 1a by the drive control unit 51 coincides with the specified position Ps1. In the first period T1, which is the non-display period of the frame F1, the position detection process (period T11) and the calibration process (period T12) are executed in the same manner as in the frames F2 and F3, and this point will be described later. At the end of the calibration process (end point of period T12), the movable screen 1a is located at the specified position Ps1. Therefore, after the end point of the first period T1 in the period Tx of the "outward path" of the frame F1, the movable screen 1a is fixed at the reference position (specified position Ps1). That is, in the second period T2 during the "outward route" period Tx, the first image 701 is formed on the movable screen 1a in a state where the movable screen 1a is fixed at the reference position, and the target space 400 has the first image 701. 1 Virtual image 301 is projected.

一方、フレームF1の「復路」の期間Tyにおいては、移動方向Xにおける可動スクリーン1aの位置は第2画像702を描画するタイミングに合わせて変化する。ここでは、第6期間T6(可動表示期間)における期間T61が、第2画像702の描画中の期間を表している。すなわち、可動スクリーン1aが基準位置(規定位置Ps1)から第1の向きX1に移動している状態で、可動スクリーン1aには第2画像702が形成され、対象空間400には第2虚像302が投影される。このとき、可動スクリーン1aの移動速度は等速である。そして、第2画像702が形成される度に、期間T61の直後の期間T62において、可動スクリーン1aは第2の向きX2に移動して基準位置に復帰する。ただし、図9Aの例では、復帰後の基準位置が、絶対座標上で規定位置Ps1から第2の向きX2にややずれた位置にある場合を想定している。よって、フレームF1の終点(フレームF2の始点)においては、可動スクリーン1aは規定位置Ps1からずれた位置にある。 On the other hand, in the "return path" period Ty of the frame F1, the position of the movable screen 1a in the moving direction X changes according to the timing of drawing the second image 702. Here, the period T61 in the sixth period T6 (movable display period) represents the period during drawing of the second image 702. That is, in a state where the movable screen 1a is moving from the reference position (specified position Ps1) to the first direction X1, the second image 702 is formed on the movable screen 1a, and the second virtual image 302 is formed in the target space 400. It is projected. At this time, the moving speed of the movable screen 1a is constant. Then, each time the second image 702 is formed, the movable screen 1a moves in the second direction X2 and returns to the reference position in the period T62 immediately after the period T61. However, in the example of FIG. 9A, it is assumed that the reference position after the return is a position slightly deviated from the specified position Ps1 to the second direction X2 on the absolute coordinates. Therefore, at the end point of the frame F1 (the start point of the frame F2), the movable screen 1a is located at a position deviated from the specified position Ps1.

本実施形態に係る表示装置10においては、フレームF2の第1期間T1(非表示期間)において、位置検出部52が、可動スクリーン1aを移動させ、位置検出処理を実行する。ここでは、第1期間T1における期間T11が、位置検出処理が実行される期間を表している。このとき、位置検出部52は、規定の振幅で、移動方向Xにおいて可動スクリーン1aを移動させることにより、可動スクリーン1aが検出位置(規定位置Ps1)を通過するように可動スクリーン1aを移動させる。そして、位置検出部52は、可動スクリーン1aが検出位置(規定位置Ps1)を通過する瞬間をもって、可動スクリーン1aが検出位置に位置することを検出する。すなわち、図9Aの例では、可動スクリーン1aが規定位置Ps1を通過する時点t0をもって、可動スクリーン1aが検出位置に位置することが検出される。 In the display device 10 according to the present embodiment, the position detection unit 52 moves the movable screen 1a and executes the position detection process in the first period T1 (non-display period) of the frame F2. Here, the period T11 in the first period T1 represents the period during which the position detection process is executed. At this time, the position detection unit 52 moves the movable screen 1a in the moving direction X with a specified amplitude, so that the movable screen 1a passes through the detection position (specified position Ps1). Then, the position detection unit 52 detects that the movable screen 1a is located at the detection position at the moment when the movable screen 1a passes the detection position (specified position Ps1). That is, in the example of FIG. 9A, it is detected that the movable screen 1a is located at the detection position at the time t0 when the movable screen 1a passes the specified position Ps1.

本実施形態では、位置検出部52は、非表示期間において、駆動制御部51とは別の制御パターンで可動スクリーン1aを移動させるように構成されている。すなわち、駆動制御部51は、第2虚像302の投影を実現するために可動スクリーン1aを移動させる。そのため、駆動制御部51は、第6期間T6の期間T61のように、駆動部2の動作を照射部3の動作に同期させて、予め決まった向き(第1の向きX1)に規定速度で可動スクリーン1aを移動させている。これに対して、位置検出部52は、非表示期間において、虚像300の投影に関係なく、可動スクリーン1aを移動させる。そのため、位置検出部52は、駆動制御部51とは別の制御パターン(移動の向き及び速度)で、可動スクリーン1aを移動させることが可能である。 In the present embodiment, the position detection unit 52 is configured to move the movable screen 1a in a control pattern different from that of the drive control unit 51 during the non-display period. That is, the drive control unit 51 moves the movable screen 1a in order to realize the projection of the second virtual image 302. Therefore, the drive control unit 51 synchronizes the operation of the drive unit 2 with the operation of the irradiation unit 3 as in the period T61 of the sixth period T6, and synchronizes the operation with the operation of the irradiation unit 3 in a predetermined direction (first direction X1) at a predetermined speed. The movable screen 1a is being moved. On the other hand, the position detection unit 52 moves the movable screen 1a in the non-display period regardless of the projection of the virtual image 300. Therefore, the position detection unit 52 can move the movable screen 1a in a control pattern (direction and speed of movement) different from that of the drive control unit 51.

さらに、フレームF2の第1期間T1(非表示期間)において、校正部53が、位置検出部52の検出結果に基づいて、可動スクリーン1aを規定位置Ps1に移動させる校正処理を実行する。ここでは、第1期間T1における期間T12が、校正処理が実行される期間を表している。このとき、校正部53は、位置検出部52の検出結果、及び検出位置を通過後の可動スクリーン1aの移動量に基づいて、移動方向Xにおいて可動スクリーン1aを移動させることにより、可動スクリーン1aを規定位置Ps1に移動させる。すなわち、校正部53は、位置検出部52の検出結果に基づいて、絶対座標上での正規の基準位置である規定位置Ps1に可動スクリーン1aを移動させることで、基準位置を校正する。 Further, in the first period T1 (non-display period) of the frame F2, the calibration unit 53 executes a calibration process for moving the movable screen 1a to the specified position Ps1 based on the detection result of the position detection unit 52. Here, the period T12 in the first period T1 represents the period during which the calibration process is executed. At this time, the calibration unit 53 moves the movable screen 1a in the moving direction X based on the detection result of the position detecting unit 52 and the amount of movement of the movable screen 1a after passing through the detection position, thereby moving the movable screen 1a. Move to the specified position Ps1. That is, the calibration unit 53 calibrates the reference position by moving the movable screen 1a to the specified position Ps1 which is the regular reference position on the absolute coordinates based on the detection result of the position detection unit 52.

具体的には、校正部53は、可動スクリーン1aが検出位置に位置することを位置検出部52が検出した時点t0からの、可動スクリーン1aの移動の向き及び移動量を、例えば、位置センサ6の出力より検出する。校正部53は、このようにして検出された移動量の分だけ、検出された移動の向きとは反対側に可動スクリーン1aを移動させることにより、可動スクリーン1aを正規の基準位置(規定位置Ps1)に移動させる。図9Aの例では、フレームF2において、時点t0から第1の向きX1に可動スクリーン1aが移動しているので、校正部53は、可動スクリーン1aを第2の向きX2に移動させる。よって、フレームF2の第1期間T1の終点(第2期間T2の始点)においては、可動スクリーン1aの位置は正規の基準位置(規定位置Ps1)にある。 Specifically, the calibration unit 53 determines the direction and amount of movement of the movable screen 1a from the time t0 when the position detection unit 52 detects that the movable screen 1a is located at the detection position, for example, the position sensor 6. Detected from the output of. The calibration unit 53 moves the movable screen 1a to the side opposite to the direction of the detected movement by the amount of movement detected in this way, so that the movable screen 1a is moved to the regular reference position (specified position Ps1). ). In the example of FIG. 9A, since the movable screen 1a is moving from the time point t0 to the first orientation X1 in the frame F2, the calibration unit 53 moves the movable screen 1a in the second orientation X2. Therefore, at the end point of the first period T1 of the frame F2 (the start point of the second period T2), the position of the movable screen 1a is at the regular reference position (specified position Ps1).

そのため、フレームF2の「往路」の期間Txにおける第2期間T2の始点以降は、可動スクリーン1aは正規の基準位置(規定位置Ps1)に固定される。つまり、第2期間T2においては、可動スクリーン1aが規定位置Ps1に固定されている状態で、可動スクリーン1aには第1画像701が形成され、対象空間400には第1虚像301が投影される。 Therefore, after the start point of the second period T2 in the period Tx of the "outward path" of the frame F2, the movable screen 1a is fixed to the regular reference position (specified position Ps1). That is, in the second period T2, the first image 701 is formed on the movable screen 1a and the first virtual image 301 is projected on the target space 400 in a state where the movable screen 1a is fixed at the specified position Ps1. ..

そして、フレームF2の「復路」の期間Tyにおいては、フレームF1と同様に、第6期間T6(可動表示期間)における期間T61,T62に、可動スクリーン1aが移動する。可動スクリーン1aの移動前(期間T61の開始前)においては、可動スクリーン1aは正規の基準位置(規定位置Ps1)にあるが、可動スクリーン1aの移動後(期間T62の終了後)においては、可動スクリーン1aは規定位置Ps1からずれた位置にある。その結果、フレームF2の終点での基準位置は、絶対座標上で規定位置Ps1からずれた位置にある。 Then, in the "return path" period Ty of the frame F2, the movable screen 1a moves to the periods T61 and T62 in the sixth period T6 (movable display period) as in the frame F1. Before the movable screen 1a is moved (before the start of the period T61), the movable screen 1a is in the regular reference position (specified position Ps1), but after the movable screen 1a is moved (after the end of the period T62), it is movable. The screen 1a is located at a position deviated from the specified position Ps1. As a result, the reference position at the end point of the frame F2 is a position deviated from the specified position Ps1 on the absolute coordinates.

その後、フレームF3においても、フレームF2と同様に、第1期間T1(非表示期間)において、位置検出処理及び校正処理が実行されることにより、基準位置が校正されて規定位置Ps1上に再設定される。本実施形態に係る表示装置10においては、以上説明したフレームF1,F2,F3と同様の動作を繰り返すことにより、規定位置Ps1からの基準位置のずれが、フレームごとに修正され、絶対座標上での規定位置Ps1からの基準位置のずれ量が低減される。 After that, in the frame F3 as well as in the frame F2, the reference position is calibrated and reset on the specified position Ps1 by executing the position detection process and the calibration process in the first period T1 (non-display period). Will be done. In the display device 10 according to the present embodiment, by repeating the same operations as the frames F1, F2, and F3 described above, the deviation of the reference position from the specified position Ps1 is corrected for each frame, and the deviation on the absolute coordinates is corrected. The amount of deviation of the reference position from the specified position Ps1 is reduced.

これに対して、比較例では、図9Bに示すように、規定位置Ps1からの基準位置のずれが、フレームごとに修正されないため、規定位置Ps1からの基準位置からのずれ量が大きくなる可能性がある。すなわち、比較例においては、図9Bに示すように、フレームF1の「復路」の期間Tyにおいて、期間T61,T62に可動スクリーン1aが移動した結果、フレームF1の終点での基準位置は、絶対座標上で規定位置Ps1からずれた位置にある。図9Bの例では、フレームF1の終点での基準位置は、規定位置Ps1から第1の向きX1にややずれた位置にある。スクリーンが移動する度に基準位置にずれが生じるような場合には、規定位置Ps1からの基準位置のずれ量が積算されるため、規定位置Ps1からの基準位置のずれ量が次第に大きくなる可能性がある。 On the other hand, in the comparative example, as shown in FIG. 9B, the deviation of the reference position from the specified position Ps1 is not corrected for each frame, so that the amount of deviation from the reference position from the specified position Ps1 may be large. There is. That is, in the comparative example, as shown in FIG. 9B, as a result of the movable screen 1a moving to the periods T61 and T62 in the period Ty of the "return path" of the frame F1, the reference position at the end point of the frame F1 is in absolute coordinates. It is in a position deviated from the specified position Ps1 above. In the example of FIG. 9B, the reference position at the end point of the frame F1 is a position slightly deviated from the specified position Ps1 in the first direction X1. If the reference position shifts each time the screen moves, the amount of deviation from the reference position from the specified position Ps1 is integrated, so the amount of deviation from the reference position from the specified position Ps1 may gradually increase. There is.

「往路」の期間Tx中の第2期間T2においては、可動スクリーン1aが基準位置に固定されている状態で、可動スクリーン1aには第1画像701が形成され、対象空間400には第1虚像301が投影される。また、「復路」の期間Tyの第6期間T6(可動表示期間)においては、可動スクリーン1aが基準位置を基準にして移動している状態で、可動スクリーン1aには第2画像702が形成され、対象空間400には第2虚像302が投影される。そのため、比較例のように、規定位置Ps1に対する基準位置のばらつきが大きくなると、運転者の目から虚像300(第1虚像301又は第2虚像302)までの距離のばらつきが大きくなる可能性がある。一方、本実施形態に係る表示装置10においては、基準位置のばらつきが低減されるため、運転者の目から虚像300(第1虚像301又は第2虚像302)までの距離のばらつきを低減できる。さらに、基準位置のばらつきが低減されると、可動スクリーン1aの表面11上に形成される輝点B1(図4A参照)の大きさのばらつきを、比較的小さく抑えることができる。これにより、表示装置10においては、照射部3からの光により可動スクリーン1aに形成される画像700の解像度の低下を抑制でき、虚像300の解像度の低下を抑制できる。 In the second period T2 during the "outward route" period Tx, the first image 701 is formed on the movable screen 1a in a state where the movable screen 1a is fixed at the reference position, and the first virtual image is formed in the target space 400. 301 is projected. Further, in the sixth period T6 (movable display period) of the "return path" period Ty, the second image 702 is formed on the movable screen 1a in a state where the movable screen 1a is moving with reference to the reference position. The second virtual image 302 is projected on the target space 400. Therefore, as in the comparative example, if the variation of the reference position with respect to the specified position Ps1 becomes large, the variation of the distance from the driver's eyes to the virtual image 300 (first virtual image 301 or second virtual image 302) may become large. .. On the other hand, in the display device 10 according to the present embodiment, since the variation in the reference position is reduced, the variation in the distance from the driver's eyes to the virtual image 300 (first virtual image 301 or second virtual image 302) can be reduced. Further, when the variation in the reference position is reduced, the variation in the size of the bright spot B1 (see FIG. 4A) formed on the surface 11 of the movable screen 1a can be suppressed to be relatively small. As a result, in the display device 10, it is possible to suppress a decrease in the resolution of the image 700 formed on the movable screen 1a by the light from the irradiation unit 3, and it is possible to suppress a decrease in the resolution of the virtual image 300.

ところで、図9Aの例では、第2虚像302が第6期間T6中に1回だけ投影される場合を想定しているが、第2虚像302は、第6期間T6中に複数回投影されてもよい。すなわち、第2画像702を形成するための処理(期間T61,T62)が複数回(例えば3回)行われることにより、対象空間400には、視距離が異なる複数(例えば3つ)の第2虚像302が投影される(図2参照)。この場合、可動スクリーン1a上で第2画像702が形成される位置が第1端部111に近くなるほど、第2虚像302の視距離が長くなる。このように、第6期間T6中に第2虚像302が複数回投影される場合には、第6期間T6において、可動スクリーン1aが複数回移動することになり、可動スクリーン1aが移動する度に、規定位置Ps1からの基準位置のずれが生じ得る。ただし、本実施形態に係る表示装置10においては、走査部32が可動スクリーン1aの縦方向に1往復する1周期(フレーム)ごとに、基準位置が校正されるため、規定位置Ps1からの基準位置のずれが低減される。 By the way, in the example of FIG. 9A, it is assumed that the second virtual image 302 is projected only once during the sixth period T6, but the second virtual image 302 is projected a plurality of times during the sixth period T6. May be good. That is, the process for forming the second image 702 (periods T61, T62) is performed a plurality of times (for example, three times), so that the target space 400 has a plurality of second images (for example, three) having different viewing distances. A virtual image 302 is projected (see FIG. 2). In this case, the closer the position where the second image 702 is formed on the movable screen 1a is to the first end portion 111, the longer the viewing distance of the second virtual image 302 becomes. In this way, when the second virtual image 302 is projected a plurality of times during the sixth period T6, the movable screen 1a moves a plurality of times in the sixth period T6, and each time the movable screen 1a moves. , The reference position may deviate from the specified position Ps1. However, in the display device 10 according to the present embodiment, since the reference position is calibrated for each cycle (frame) in which the scanning unit 32 reciprocates once in the vertical direction of the movable screen 1a, the reference position from the specified position Ps1 is calibrated. The deviation is reduced.

(4)変形例
実施形態1は、本発明の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態1は、本発明の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。さらに、実施形態1に係る態様は、単体の表示装置で具現化されることに限らない。例えば、システム、表示装置の制御方法、コンピュータプログラム、又はプログラムを記憶した記憶媒体等で、実施形態1に係る態様が具現化されてもよい。
(4) Modified Example Embodiment 1 is only one of various embodiments of the present invention. The first embodiment can be modified in various ways depending on the design and the like as long as the object of the present invention can be achieved. Further, the aspect according to the first embodiment is not limited to being embodied by a single display device. For example, the aspect according to the first embodiment may be embodied in a system, a control method of a display device, a computer program, a storage medium in which the program is stored, or the like.

以下、実施形態1の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。 Hereinafter, modifications of the first embodiment will be listed. The modifications described below can be applied in combination as appropriate.

実施形態1の第1変形例として、位置検出部52は、検索範囲を変更可能に構成されていてもよい。ここでいう「検索範囲」は、位置検出部52が位置検出処理を実行する際の可動スクリーン1aの移動範囲である。すなわち、位置検出部52は、位置検出処理において、まずは基準位置に位置する可動スクリーン1aを、規定の振幅(検索範囲)で移動方向Xに移動させることにより、可動スクリーン1aが検出位置(規定位置Ps1)に位置するか否かを検出する。このとき、検出位置に可動スクリーン1aが位置することが検出されなければ、位置検出部52は、検索範囲を変更して可動スクリーン1aを再度移動させ、位置検出処理を実行する。 As a first modification of the first embodiment, the position detection unit 52 may be configured so that the search range can be changed. The "search range" referred to here is a moving range of the movable screen 1a when the position detecting unit 52 executes the position detecting process. That is, in the position detection process, the position detection unit 52 first moves the movable screen 1a located at the reference position in the moving direction X with a specified amplitude (search range), so that the movable screen 1a moves to the detection position (specified position). Detects whether or not it is located at Ps1). At this time, if it is not detected that the movable screen 1a is located at the detection position, the position detection unit 52 changes the search range, moves the movable screen 1a again, and executes the position detection process.

第1変形例における検索範囲の変更の具体例として、位置検出部52は、例えば、位置検出処理における可動スクリーン1aの振幅を大きくして、検索範囲を移動方向Xにおいて拡大する。又は、位置検出部52は、例えば、位置検出処理における可動スクリーン1aの移動開始位置を変更して、検索範囲を移動方向Xにおいてシフトさせることにより、検索範囲を変更してもよい。さらに、位置検出部52は、検索範囲の拡大と、検索範囲のシフトとを組み合わせることにより、検索範囲を変更してもよい。本変形例によれば、位置検出処理において、位置検出部52が、最初に可動スクリーン1aを移動させる際の検索範囲を、比較的小さく設定することが可能である。そのため、位置検出処理における可動スクリーン1aの移動に係る、駆動部2の消費電力の低減、及び駆動部2の動作音の減少等につながる。 As a specific example of changing the search range in the first modification, the position detection unit 52 increases the amplitude of the movable screen 1a in the position detection process to expand the search range in the moving direction X, for example. Alternatively, the position detection unit 52 may change the search range by, for example, changing the movement start position of the movable screen 1a in the position detection process and shifting the search range in the movement direction X. Further, the position detection unit 52 may change the search range by combining the expansion of the search range and the shift of the search range. According to this modification, in the position detection process, the position detection unit 52 can set a relatively small search range when the movable screen 1a is first moved. Therefore, it leads to reduction of power consumption of the drive unit 2 and reduction of operating noise of the drive unit 2 related to the movement of the movable screen 1a in the position detection process.

また、位置検出部52が位置検出処理を実行するための非表示期間は、投影部40(投影光学系4及び照射部3)にて固定スクリーン1bが対象スクリーンとして選択されている固定表示期間を含んでいてもよい。つまり、固定表示期間であっても、投影部40から可動スクリーン1aへの光の照射は行われないので、固定表示期間は、位置検出処理を実行するための非表示期間に含まれていてもよい。例えば、図9Aの例においては、位置検出部52は、固定表示期間である第3期間T3又は第5期間T5に、位置検出処理を実行してもよい。 The non-display period for the position detection unit 52 to execute the position detection process is the fixed display period in which the fixed screen 1b is selected as the target screen in the projection unit 40 (projection optical system 4 and irradiation unit 3). It may be included. That is, even in the fixed display period, the projection unit 40 does not irradiate the movable screen 1a with light, so that the fixed display period is included in the non-display period for executing the position detection process. Good. For example, in the example of FIG. 9A, the position detection unit 52 may execute the position detection process during the third period T3 or the fifth period T5, which is the fixed display period.

また、位置検出部52は、非表示期間に限らず、例えば、第1虚像301又は第2虚像302の投影時に、位置センサ6からの検出信号に基づいて、検出位置に可動スクリーン1aが位置することを検出してもよい。すなわち、駆動制御部51が可動スクリーン1aを移動させた結果、可動スクリーン1aが検出位置を通過することがあれば、そのときの位置センサ6からの検出信号に基づいて、位置検出部52は、検出位置に可動スクリーン1aが位置することを検出できる。本変形例では、位置検出部52は、駆動制御部51が可動スクリーン1aを移動させた結果、可動スクリーン1aが検出位置を通過しなかった場合にのみ、非表示期間に位置検出処理を実行すればよい。例えば、所定時間当たりに1回、検出位置に可動スクリーン1aが位置することを検出できればよい場合には、可動スクリーン1aが検出位置を通過しない状態が所定時間継続したときにのみ、位置検出部52は非表示期間に位置検出処理を実行すればよい。 Further, the position detection unit 52 is not limited to the non-display period, and for example, when the first virtual image 301 or the second virtual image 302 is projected, the movable screen 1a is positioned at the detection position based on the detection signal from the position sensor 6. You may detect that. That is, if the movable screen 1a passes through the detection position as a result of the drive control unit 51 moving the movable screen 1a, the position detection unit 52 will move the position detection unit 52 based on the detection signal from the position sensor 6 at that time. It can be detected that the movable screen 1a is located at the detection position. In this modification, the position detection unit 52 executes the position detection process during the non-display period only when the movable screen 1a does not pass the detection position as a result of the drive control unit 51 moving the movable screen 1a. Just do it. For example, if it is sufficient to detect that the movable screen 1a is located at the detection position once per predetermined time, the position detection unit 52 only when the movable screen 1a does not pass through the detection position continues for a predetermined time. May execute the position detection process during the non-display period.

また、校正部53による校正処理は、表示装置10に必須の構成ではなく、適宜省略されてもよい。この場合、例えば、検出位置に可動スクリーン1aが位置することを位置検出部52が検出した時点で、位置検出部52による可動スクリーン1aの移動を終了することにより、検出位置(規定位置Ps1)にて可動スクリーン1aを停止させることができる。これにより、校正処理が行われなくても、規定位置Ps1からの基準位置のずれが低減される。 Further, the calibration process by the calibration unit 53 is not an essential configuration for the display device 10, and may be omitted as appropriate. In this case, for example, when the position detection unit 52 detects that the movable screen 1a is located at the detection position, the movement of the movable screen 1a by the position detection unit 52 is terminated to reach the detection position (specified position Ps1). The movable screen 1a can be stopped. As a result, the deviation of the reference position from the specified position Ps1 is reduced even if the calibration process is not performed.

また、実施形態1では、規定位置Ps1と検出位置とは一致しているが、検出位置は規定位置Ps1に関連して設定されていればよく、例えば、規定位置Ps1から所定量だけ第1の向きX1、又は第2の向きX2にずれた位置が検出位置であってもよい。この場合、位置検出部52にて検出位置が特定されれば、校正部53は、この検出位置及び所定量に基づいて、規定位置Ps1を特定することが可能である。 Further, in the first embodiment, the specified position Ps1 and the detection position coincide with each other, but the detection position may be set in relation to the specified position Ps1, and for example, a predetermined amount of the first from the specified position Ps1. The position deviated from the direction X1 or the second direction X2 may be the detection position. In this case, if the detection position is specified by the position detection unit 52, the calibration unit 53 can specify the specified position Ps1 based on the detection position and the predetermined amount.

また、制御回路5は、駆動部2及び照射部3を制御する構成であればよく、駆動部2を制御する機能と、照射部3を制御する機能とは一体でなくてもよい。例えば、駆動部2を制御する制御部と、照射部3を制御する制御部とが、別体として設けられ、互いに同期するように構成されていてもよい。 Further, the control circuit 5 may be configured to control the drive unit 2 and the irradiation unit 3, and the function of controlling the drive unit 2 and the function of controlling the irradiation unit 3 may not be integrated. For example, the control unit that controls the drive unit 2 and the control unit that controls the irradiation unit 3 may be provided as separate bodies and configured to be synchronized with each other.

また、表示装置10は、1つの可動スクリーン1aと1つの固定スクリーン1bからなる2つのスクリーン1に限らず、3つ以上のスクリーン1を備えていてもよい。3つ以上のスクリーン1は、例えば、2つ以上の固定スクリーン1bと1つの可動スクリーン1aとで構成されてもよいし、2つ以上の可動スクリーン1aと1つの固定スクリーン1bとで構成されてもよい。また、2つ以上の可動スクリーン1aと2つ以上の固定スクリーン1bとで、4つ以上のスクリーン1が構成されてもよい。この場合でも、位置検出部52は、投影部40(投影光学系4及び照射部3)から可動スクリーン1aへの光の照射を行わない非表示期間において、可動スクリーン1aを移動させ、位置検出処理を実行する。そして、校正部53は、位置検出部52の検出結果に基づいて、可動スクリーン1aを規定位置に移動させる。これにより、1つ又は2つ以上の可動スクリーン1aの基準位置の、規定位置Ps1からのずれを低減することができる。 Further, the display device 10 is not limited to the two screens 1 composed of one movable screen 1a and one fixed screen 1b, and may include three or more screens 1. The three or more screens 1 may be composed of, for example, two or more fixed screens 1b and one movable screen 1a, or may be composed of two or more movable screens 1a and one fixed screen 1b. May be good. Further, four or more screens 1 may be formed by two or more movable screens 1a and two or more fixed screens 1b. Even in this case, the position detection unit 52 moves the movable screen 1a during the non-display period in which the projection unit 40 (projection optical system 4 and irradiation unit 3) does not irradiate the movable screen 1a with light, and performs position detection processing. To execute. Then, the calibration unit 53 moves the movable screen 1a to the specified position based on the detection result of the position detection unit 52. As a result, the deviation of the reference position of one or more movable screens 1a from the specified position Ps1 can be reduced.

また、図9Aの例では、「往路」の非表示期間である第1期間T1に位置検出部52が位置検出処理を実行する例を示したが、この例に限らず、位置検出部52は、非表示期間に位置検出処理を実行すればよい。例えば、位置検出部52は、「復路」の非表示期間である第7期間T7、又は「往路」及び「復路」に跨った非表示期間である第4期間T4に位置検出処理を実行してもよい。また、位置検出部52は、第1期間T1、第4期間T4、及び第7期間T7のうちの2つ以上の期間で位置検出処理を実行してもよい。また、校正部53による校正処理は、位置検出部52による位置検出処理と同一の非表示期間に実行されなくてもよく、例えば、第1期間T1に位置検出部52が位置検出処理を実行し、第4期間T4に校正部53が校正処理を実行してもよい。 Further, in the example of FIG. 9A, an example in which the position detection unit 52 executes the position detection process in the first period T1 which is the non-display period of the “outward route” is shown, but the position detection unit 52 is not limited to this example. , The position detection process may be executed during the non-display period. For example, the position detection unit 52 executes the position detection process in the seventh period T7, which is the non-display period of the “return route”, or the fourth period T4, which is the non-display period straddling the “outward route” and the “return route”. May be good. Further, the position detection unit 52 may execute the position detection process in two or more periods of the first period T1, the fourth period T4, and the seventh period T7. Further, the calibration process by the calibration unit 53 does not have to be executed in the same non-display period as the position detection process by the position detection unit 52. For example, the position detection unit 52 executes the position detection process in the first period T1. , The calibration unit 53 may execute the calibration process during the fourth period T4.

また、駆動制御部51は、第1虚像301を形成する際、移動方向Xにおいて可動スクリーン1aを固定する構成に限らず、第1虚像301を形成する際に、移動方向Xにおいて可動スクリーン1aを移動させてもよい。例えば、「往路」の期間Txにおいては、駆動制御部51は、可動スクリーン1aを第1の向きX1に移動させ続ける。一方、「復路」の期間Tyにおいては、駆動制御部51は、第2画像702の描画中の期間にのみ可動スクリーン1aを第1の向きX1に移動させ、それ以外の期間は可動スクリーン1aを第2の向きX2に移動させる。本変形例では、可動スクリーン1aが基準面503に平行である構成に比べると、可動スクリーン1aの移動範囲を狭く抑えることができる。 Further, the drive control unit 51 is not limited to the configuration in which the movable screen 1a is fixed in the moving direction X when forming the first virtual image 301, and the movable screen 1a is set in the moving direction X when forming the first virtual image 301. You may move it. For example, during the "outbound" period Tx, the drive control unit 51 continues to move the movable screen 1a in the first orientation X1. On the other hand, in the "return path" period Ty, the drive control unit 51 moves the movable screen 1a to the first direction X1 only during the period during drawing of the second image 702, and moves the movable screen 1a during the other periods. Move in the second orientation X2. In this modification, the moving range of the movable screen 1a can be suppressed to be narrower than that in the configuration in which the movable screen 1a is parallel to the reference surface 503.

また、可動スクリーン1aは基準面503に平行であってもよい。この場合においても、位置検出部52は、投影部40(投影光学系4及び照射部3)から可動スクリーン1aへの光の照射を行わない非表示期間において、可動スクリーン1aを移動させ、位置検出処理を実行する。そして、校正部53は、位置検出部52の検出結果に基づいて、可動スクリーン1aを規定位置に移動させる。これにより、可動スクリーン1aの基準位置の、規定位置Ps1からのずれを低減することができる。また、固定スクリーン1bは、基準面503に平行な構成に限らず、可動スクリーン1aと同様に、基準面503に対して傾斜していてもよい。 Further, the movable screen 1a may be parallel to the reference surface 503. Even in this case, the position detection unit 52 moves the movable screen 1a to detect the position during the non-display period in which the projection unit 40 (projection optical system 4 and irradiation unit 3) does not irradiate the movable screen 1a with light. Execute the process. Then, the calibration unit 53 moves the movable screen 1a to the specified position based on the detection result of the position detection unit 52. As a result, the deviation of the reference position of the movable screen 1a from the specified position Ps1 can be reduced. Further, the fixed screen 1b is not limited to the configuration parallel to the reference surface 503, and may be inclined with respect to the reference surface 503 as in the movable screen 1a.

また、表示装置10は、第1虚像301、第2虚像302、及び第3虚像303を同時に投影する構成に限らず、例えば、第1虚像301のみを投影するモード、及び第2虚像302のみを投影するモードを有していてもよい。同様に、表示装置10は、第1虚像301及び第3虚像303のみを投影するモード、第2虚像302及び第3虚像303のみを投影するモード、並びに第3虚像303のみを投影するモードを有していてもよい。 Further, the display device 10 is not limited to the configuration in which the first virtual image 301, the second virtual image 302, and the third virtual image 303 are projected at the same time, and for example, a mode in which only the first virtual image 301 is projected and only the second virtual image 302 are displayed. It may have a mode to project. Similarly, the display device 10 has a mode of projecting only the first virtual image 301 and the third virtual image 303, a mode of projecting only the second virtual image 302 and the third virtual image 303, and a mode of projecting only the third virtual image 303. You may be doing it.

また、照射部3の動作状態は、第1走査状態(往路)及び第2走査状態(復路)のいずれか一方のみであってもよい。この場合、第1虚像301、第2虚像302、及び第3虚像303は、第1走査状態(往路)及び第2走査状態(復路)のいずれか一方で形成される。 Further, the operating state of the irradiation unit 3 may be only one of the first scanning state (outward path) and the second scanning state (return path). In this case, the first virtual image 301, the second virtual image 302, and the third virtual image 303 are formed in either the first scanning state (outward path) or the second scanning state (return path).

さらに、実施形態1では、第1虚像301が第1走査状態(往路)でのみ形成され、第2虚像302が第2走査状態(復路)でのみ形成される場合を示したが、この構成に限らない。例えば、第1虚像301が第2走査状態(復路)でのみ形成され、第2虚像302が第1走査状態(往路)でのみ形成されてもよいし、第1虚像301又は第2虚像302が、第1走査状態(往路)及び第2走査状態(復路)の両方で形成されてもよい。さらに、第1虚像301及び第2虚像302の両方が、第1走査状態(往路)及び第2走査状態(復路)の両方で形成されてもよい。この場合に、第1虚像301及び第2虚像302の少なくとも一部について、第1走査状態(往路)及び第2走査状態(復路)の両方で同じ虚像300が形成されることにより、虚像300の輝度を高めることができる。第3虚像303についても、第1走査状態(往路)及び第2走査状態(復路)の両方で形成される構成に限らず、第1走査状態(往路)のみ、又は第2走査状態(復路)のみで第3虚像303が形成されてもよい。 Further, in the first embodiment, the case where the first virtual image 301 is formed only in the first scanning state (outward route) and the second virtual image 302 is formed only in the second scanning state (return route) is shown. Not exclusively. For example, the first virtual image 301 may be formed only in the second scanning state (return path), the second virtual image 302 may be formed only in the first scanning state (outward path), and the first virtual image 301 or the second virtual image 302 may be formed. , It may be formed in both the first scanning state (outward route) and the second scanning state (return route). Further, both the first virtual image 301 and the second virtual image 302 may be formed in both the first scanning state (outward path) and the second scanning state (return path). In this case, for at least a part of the first virtual image 301 and the second virtual image 302, the same virtual image 300 is formed in both the first scanning state (outward path) and the second scanning state (return path), whereby the virtual image 300 is formed. The brightness can be increased. The third virtual image 303 is not limited to the configuration formed in both the first scanning state (outward path) and the second scanning state (return path), but only in the first scanning state (outward path) or in the second scanning state (return path). The third virtual image 303 may be formed only by itself.

また、可動スクリーン1aの表面11において基準面503に対して傾斜した縦方向における照射部3の走査範囲は、第1虚像301を形成するときよりも、第2虚像302を形成するときの方が広くてもよい。 Further, the scanning range of the irradiation unit 3 in the vertical direction inclined with respect to the reference surface 503 on the surface 11 of the movable screen 1a is larger when the second virtual image 302 is formed than when the first virtual image 301 is formed. It may be wide.

また、対象空間400に、図2に示すように、視距離が異なる複数(ここでは3つ)の第2虚像302が投影されることは表示装置10に必須の構成ではなく、対象空間400には、1つの第2虚像302のみが投影されてもよい。 Further, as shown in FIG. 2, it is not an essential configuration for the display device 10 that a plurality of (three in this case) second virtual images 302 having different viewing distances are projected on the target space 400, but the target space 400. May project only one second virtual image 302.

また、駆動制御部51は、移動方向Xにおける可動スクリーン1aの急激な加速及び減速を抑制するように、駆動部2を制御してもよい。具体的には、駆動制御部51は、例えば、可動スクリーン1aが停止している状態と可動スクリーン1aが移動している状態との切替時等において、可動スクリーン1aに加わる加速度を規定値以下に抑えるように、駆動部2の制御パターンを規定する。 Further, the drive control unit 51 may control the drive unit 2 so as to suppress sudden acceleration and deceleration of the movable screen 1a in the moving direction X. Specifically, the drive control unit 51 reduces the acceleration applied to the movable screen 1a to a specified value or less, for example, when switching between a state in which the movable screen 1a is stopped and a state in which the movable screen 1a is moving. The control pattern of the drive unit 2 is defined so as to suppress it.

また、「表示面」は、スクリーン1において画像700を形成するための面であればよく、スクリーン1の表面11に限らず、例えばスクリーン1の裏面12であってもよい。更に、スクリーン1の表面11(又は裏面12)の全域が「表示面」でなくてもよく、「表示面」はスクリーン1の表面11(又は裏面12)の一部の領域であってもよい。この場合、画像700はスクリーン1の表面11(又は裏面12)のうち一部の領域にのみ形成される。 Further, the "display surface" may be any surface on the screen 1 for forming the image 700, and may be not limited to the front surface 11 of the screen 1 but may be, for example, the back surface 12 of the screen 1. Further, the entire surface of the front surface 11 (or the back surface 12) of the screen 1 does not have to be the “display surface”, and the “display surface” may be a part of the front surface 11 (or the back surface 12) of the screen 1. .. In this case, the image 700 is formed only in a part of the front surface 11 (or back surface 12) of the screen 1.

また、スクリーン1は、表面11にのみ光拡散性を有する構成に限らず、例えば、裏面12にのみ、又は表面11及び裏面12の両方に光拡散性を有していてもよい。スクリーン1の裏面12に光拡散性を有する場合、画像700はスクリーン1の裏面12に形成される。 Further, the screen 1 is not limited to a configuration having light diffusivity only on the front surface 11, and may have light diffusivity only on the back surface 12, or on both the front surface 11 and the back surface 12, for example. When the back surface 12 of the screen 1 has light diffusivity, the image 700 is formed on the back surface 12 of the screen 1.

また、表示装置10は、自動車100の進行方向の前方に設定された対象空間400に虚像300を投影する構成に限らず、例えば、自動車100の進行方向の側方、後方、又は上方等に虚像300を投影してもよい。 Further, the display device 10 is not limited to the configuration in which the virtual image 300 is projected onto the target space 400 set in front of the traveling direction of the automobile 100, for example, the virtual image is laterally, backward, or upward in the traveling direction of the automobile 100. You may project 300.

また、可動スクリーン1aは、移動方向Xに直進移動するだけでなく、例えば、基準面503に対する表面11の傾斜角度θを変化させるように、回転可能に構成されていてもよい。 Further, the movable screen 1a may be configured to be rotatable so as not only to move straight in the moving direction X but also to change the inclination angle θ of the surface 11 with respect to the reference surface 503, for example.

また、投影光学系4は、中間像を形成するためのリレー光学系を含んでいてもよいし、リレー光学系を含んでいなくてもよい。 Further, the projection optical system 4 may or may not include a relay optical system for forming an intermediate image.

また、表示装置10は、自動車100に用いられるヘッドアップディスプレイに限らず、例えば、二輪車、電車、航空機、建設機械、及び船舶等、自動車100以外の移動体にも適用可能である。さらに、表示装置10は、移動体に限らず、例えば、アミューズメント施設で用いられてもよいし、ヘッドマウントディスプレイ(HMD:Head Mounted Display)等のウェアラブル端末、医療設備、又は据置型の装置として用いられてもよい。 Further, the display device 10 is not limited to the head-up display used in the automobile 100, and can be applied to mobile objects other than the automobile 100, such as two-wheeled vehicles, trains, aircraft, construction machinery, and ships. Further, the display device 10 is not limited to a mobile body, and may be used, for example, in an amusement facility, or as a wearable terminal such as a head mounted display (HMD), medical equipment, or a stationary device. May be done.

(実施形態2)
本実施形態に係る表示装置10は、位置検出部52が、可動表示期間に駆動制御部51が可動スクリーン1aを移動させることをトリガにして、位置検出処理を実行する点で、実施形態1に係る表示装置10とは相違する。以下、実施形態1と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。
(Embodiment 2)
The display device 10 according to the present embodiment is different from the first embodiment in that the position detection unit 52 executes the position detection process by using the drive control unit 51 to move the movable screen 1a during the movable display period as a trigger. It is different from the display device 10. Hereinafter, the same configurations as those in the first embodiment will be designated by a common reference numeral and description thereof will be omitted as appropriate.

本実施形態では、実施形態1と同様に、投影部40から可動スクリーン1aへの光の照射を行う可動表示期間が間欠的に設定されている。駆動制御部51は、このように間欠的に設定された可動表示期間において、毎回、可動スクリーン1aを移動させるのではなく、第2虚像302を投影する場合にのみ、可動スクリーン1aを移動させる。すなわち、間欠的に設定された可動表示期間において、毎回、第2虚像302が投影されるのではなく、表示装置10は、例えば、自動車100に搭載されている運転支援システムからの指示があったタイミングでのみ、第2虚像302を投影する。そして、第2虚像302が投影されない可動表示期間においては、可動スクリーン1aが移動しないため、そもそも規定位置Ps1からの基準位置のずれが生じない。 In the present embodiment, similarly to the first embodiment, the movable display period for irradiating the movable screen 1a with light from the projection unit 40 is intermittently set. The drive control unit 51 does not move the movable screen 1a each time during the movable display period set intermittently in this way, but moves the movable screen 1a only when projecting the second virtual image 302. That is, the second virtual image 302 is not projected every time in the movable display period set intermittently, but the display device 10 is instructed by, for example, the driving support system mounted on the automobile 100. The second virtual image 302 is projected only at the timing. Since the movable screen 1a does not move during the movable display period in which the second virtual image 302 is not projected, the reference position does not deviate from the specified position Ps1 in the first place.

そこで、本実施形態では、位置検出部52が、可動表示期間に駆動制御部51が可動スクリーン1aを移動させることをトリガにして、位置検出処理を実行することで、可動表示期間に可動スクリーン1aが移動する場合にのみ、位置検出処理が実行される。言い換えれば、可動表示期間に駆動制御部51が可動スクリーン1aを移動させない場合には、位置検出部52は、位置検出処理を実行しない。 Therefore, in the present embodiment, the position detection unit 52 executes the position detection process by using the drive control unit 51 to move the movable screen 1a during the movable display period as a trigger, whereby the movable screen 1a is executed during the movable display period. The position detection process is executed only when is moved. In other words, when the drive control unit 51 does not move the movable screen 1a during the movable display period, the position detection unit 52 does not execute the position detection process.

具体的には、可動表示期間に駆動制御部51が可動スクリーン1aを移動させる場合に、位置検出部52は、この可動表示期間の前後のいずれかの非表示期間において、位置検出処理を実行する。以下、可動表示期間の前に位置検出処理を実行する場合、及び可動表示期間の後に位置検出処理を実行する場合の各々について、図10A及び図10Bを参照して説明する。図10Aは、可動表示期間の前に位置検出処理を実行する場合の、移動方向Xにおける可動スクリーン1aの位置の時間変化を示すグラフである。図10Bは、可動表示期間の後に位置検出処理を実行する場合の、同様のグラフである。図10A及び図10Bでは、横軸を時間軸とし、可動スクリーン1aの位置を縦軸に示している。 Specifically, when the drive control unit 51 moves the movable screen 1a during the movable display period, the position detection unit 52 executes the position detection process in any of the non-display periods before and after the movable display period. .. Hereinafter, the case where the position detection process is executed before the movable display period and the case where the position detection process is executed after the movable display period will be described with reference to FIGS. 10A and 10B. FIG. 10A is a graph showing a time change of the position of the movable screen 1a in the moving direction X when the position detection process is executed before the movable display period. FIG. 10B is a similar graph when the position detection process is executed after the movable display period. In FIGS. 10A and 10B, the horizontal axis is the time axis, and the position of the movable screen 1a is shown on the vertical axis.

まず、駆動制御部51が可動スクリーン1aを移動させる可動表示期間の前に、位置検出部52が、位置検出処理を実行する場合について説明する。図10Aの例では、フレームF1,F2,F3のうちフレームF2でのみ第2虚像302の投影が行われている。つまり、駆動制御部51による可動スクリーン1aの移動は、フレームF2の「復路」の期間Tyにおける第6期間T6(可動表示期間)にのみ行われ、フレームF1,F3の「復路」の期間Tyにおける第6期間T6(可動表示期間)には行われない。この場合、図10Aに示すように、フレームF2の第6期間T6の手前の非表示期間(フレームF2の第1期間T1)において、位置検出部52による位置検出処理、及び校正部53による校正処理が実行される。そのため、駆動制御部51による可動スクリーン1aの移動が行われる可動表示期間(フレームF2の第6期間T6)においては、基準位置が校正されて規定位置Ps1上に再設定された状態となる。 First, a case where the position detection unit 52 executes the position detection process before the movable display period in which the drive control unit 51 moves the movable screen 1a will be described. In the example of FIG. 10A, the projection of the second virtual image 302 is performed only in the frame F2 of the frames F1, F2, and F3. That is, the movement of the movable screen 1a by the drive control unit 51 is performed only in the sixth period T6 (movable display period) in the period Ty of the "return path" of the frame F2, and in the period Ty of the "return path" of the frames F1 and F3. It is not performed in the sixth period T6 (movable display period). In this case, as shown in FIG. 10A, in the non-display period (first period T1 of the frame F2) before the sixth period T6 of the frame F2, the position detection process by the position detection unit 52 and the calibration process by the calibration unit 53. Is executed. Therefore, in the movable display period (sixth period T6 of the frame F2) in which the movable screen 1a is moved by the drive control unit 51, the reference position is calibrated and reset on the specified position Ps1.

次に、駆動制御部51が可動スクリーン1aを移動させた可動表示期間の後で、位置検出部52が、位置検出処理を実行する場合について説明する。図10Bの例では、フレームF1,F2,F3のうちフレームF2でのみ第2虚像302の投影が行われている。つまり、駆動制御部51による可動スクリーン1aの移動は、フレームF2の「復路」の期間Tyにおける第6期間T6(可動表示期間)にのみ行われ、フレームF1,F3の「復路」の期間Tyにおける第6期間T6(可動表示期間)には行われない。この場合、図10Bに示すように、フレームF2の第6期間T6の後の非表示期間(フレームF3の第1期間T1)において、位置検出部52による位置検出処理、及び校正部53による校正処理が実行される。そのため、駆動制御部51による可動スクリーン1aの移動が行われた可動表示期間(フレームF2の第6期間T6)で生じた規定位置Ps1からの基準位置のずれは、この可動表示期間の後に修正される。 Next, a case where the position detection unit 52 executes the position detection process after the movable display period in which the drive control unit 51 moves the movable screen 1a will be described. In the example of FIG. 10B, the projection of the second virtual image 302 is performed only in the frame F2 of the frames F1, F2, and F3. That is, the movement of the movable screen 1a by the drive control unit 51 is performed only in the sixth period T6 (movable display period) in the period Ty of the "return path" of the frame F2, and in the period Ty of the "return path" of the frames F1 and F3. It is not performed in the sixth period T6 (movable display period). In this case, as shown in FIG. 10B, the position detection process by the position detection unit 52 and the calibration process by the calibration unit 53 in the non-display period (first period T1 of the frame F3) after the sixth period T6 of the frame F2. Is executed. Therefore, the deviation of the reference position from the specified position Ps1 that occurs in the movable display period (sixth period T6 of the frame F2) in which the movable screen 1a is moved by the drive control unit 51 is corrected after this movable display period. To.

可動表示期間の前に位置検出処理を実行する場合、位置検出部52は、例えば、自動車100に搭載されている運転支援システムからの信号によって、第2虚像302が投影されるか否かを判断し、位置検出処理を実行するか否かを決定する。可動表示期間の後に位置検出処理を実行する場合、位置検出部52は、駆動制御部51と連動することによって、位置検出処理を実行するか否かを決定する。そのため、可動表示期間の後に位置検出処理を実行する場合には、位置検出部52が位置検出処理を実行するか否かを決定する処理は、表示装置10の外部(例えば、運転支援システム)からの信号を必要とせず、表示装置10の内部で完結する。 When the position detection process is executed before the movable display period, the position detection unit 52 determines whether or not the second virtual image 302 is projected by, for example, a signal from the driving support system mounted on the automobile 100. Then, it is decided whether or not to execute the position detection process. When the position detection process is executed after the movable display period, the position detection unit 52 determines whether or not to execute the position detection process by interlocking with the drive control unit 51. Therefore, when the position detection process is executed after the movable display period, the process of determining whether or not the position detection process 52 executes the position detection process is performed from the outside of the display device 10 (for example, a driving support system). It is completed inside the display device 10 without requiring the signal of.

また、可動表示期間に駆動制御部51が可動スクリーン1aを移動させることをトリガにして、位置検出処理を実行する具体例として、位置検出部52は、駆動制御部51が復帰処理を行う非表示期間において、位置検出処理を実行するように構成されていてもよい。すなわち、駆動制御部51は、可動スクリーン1aを移動させる度に可動スクリーン1aを基準位置に戻す復帰処理を実行するように構成されているので、位置検出部52は、復帰処理による可動スクリーン1aの移動を、位置検出処理に利用することが可能である。駆動制御部51が復帰処理を行う非表示期間に位置検出処理を実行する例について、図11を参照して説明する。図11は、図10Bと同様の移動方向Xにおける可動スクリーン1aの位置の時間変化を示すグラフであって、横軸を時間軸とし、可動スクリーン1aの位置を縦軸に示している。 Further, as a specific example of executing the position detection process by using the movement of the movable screen 1a by the drive control unit 51 during the movable display period as a trigger, the position detection unit 52 is a non-display in which the drive control unit 51 performs the return process. It may be configured to perform the position detection process during the period. That is, since the drive control unit 51 is configured to execute the return process of returning the movable screen 1a to the reference position each time the movable screen 1a is moved, the position detection unit 52 is configured to perform the return process of the movable screen 1a. The movement can be used for position detection processing. An example of executing the position detection process during the non-display period in which the drive control unit 51 performs the return process will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a graph showing the time change of the position of the movable screen 1a in the moving direction X similar to that of FIG. 10B, and the horizontal axis is the time axis and the position of the movable screen 1a is shown on the vertical axis.

図11の例では、フレームF1,F2,F3のうちフレームF2でのみ第2虚像302の投影が行われている。つまり、駆動制御部51による可動スクリーン1aの移動は、フレームF2の「復路」の期間Tyにおける第6期間T6(可動表示期間)にのみ行われ、フレームF1,F3の「復路」の期間Tyにおける第6期間T6(可動表示期間)には行われない。この場合、駆動制御部51は、図11に示すように、フレームF2の期間T61において基準位置に対して可動スクリーン1aを相対的に移動させ、その直後の期間T62に可動スクリーン1aを基準位置に戻す復帰処理を行う。そして、駆動制御部51が復帰処理を行う期間T62において、位置検出部52による位置検出処理、及び校正部53による校正処理が実行される。 In the example of FIG. 11, the projection of the second virtual image 302 is performed only in the frame F2 of the frames F1, F2, and F3. That is, the movement of the movable screen 1a by the drive control unit 51 is performed only in the sixth period T6 (movable display period) in the period Ty of the "return path" of the frame F2, and in the period Ty of the "return path" of the frames F1 and F3. It is not performed in the sixth period T6 (movable display period). In this case, as shown in FIG. 11, the drive control unit 51 moves the movable screen 1a relative to the reference position in the period T61 of the frame F2, and sets the movable screen 1a in the reference position in the period T62 immediately after that. Perform return processing. Then, in the period T62 in which the drive control unit 51 performs the return process, the position detection process by the position detection unit 52 and the calibration process by the calibration unit 53 are executed.

つまり、期間T62が期間T621,T622に更に区分され、位置検出部52は期間T621に位置検出処理を実行し、その結果を受けて校正部53が期間T622に校正処理を実行する。そのため、駆動制御部51による可動スクリーン1aの移動が行われた可動表示期間(フレームF2の第6期間T6)で生じた規定位置Ps1からの基準位置のずれは、この第6期間T6内で修正される。すなわち、第6期間T6の全体が投影部40から可動スクリーン1aへの光の照射を行う可動表示期間に該当するのではなく、駆動制御部51が復帰処理を行う期間T62は、投影部40から可動スクリーン1aへの光の照射を行わない非表示期間に該当する。そのため、位置検出部52は、この期間T62に位置検出処理を実行可能である。 That is, the period T62 is further divided into the periods T621 and T622, the position detection unit 52 executes the position detection process in the period T621, and the calibration unit 53 executes the calibration process in the period T622 in response to the result. Therefore, the deviation of the reference position from the specified position Ps1 that occurs in the movable display period (sixth period T6 of the frame F2) in which the movable screen 1a is moved by the drive control unit 51 is corrected within this sixth period T6. Will be done. That is, the entire sixth period T6 does not correspond to the movable display period in which the projection unit 40 irradiates the movable screen 1a with light, but the period T62 in which the drive control unit 51 performs the return processing is from the projection unit 40. It corresponds to the non-display period in which the movable screen 1a is not irradiated with light. Therefore, the position detection unit 52 can execute the position detection process during this period T62.

以上説明したように、本実施形態に係る表示装置10によれば、可動表示期間に駆動制御部51が可動スクリーン1aを移動させることをトリガにして、位置検出処理が実行されるので、位置検出処理が行われる頻度を低減できる。すなわち、第2虚像302が投影されない可動表示期間においては、そもそも規定位置Ps1からの基準位置のずれが生じないので、位置検出処理が行われなくても基準位置のばらつきには影響しない。その結果、位置検出処理における可動スクリーン1aの移動に係る、駆動部2の消費電力の低減、及び駆動部2の動作音の減少等につながる。特に、駆動制御部51が復帰処理を行う非表示期間に位置検出部52が位置検出処理を実行する構成では、位置検出処理のためだけに駆動部2が可動スクリーン1aを移動させる場合に比べて、可動スクリーン1aを移動させる頻度を低減できる。 As described above, according to the display device 10 according to the present embodiment, the position detection process is executed triggered by the movement of the movable screen 1a by the drive control unit 51 during the movable display period. The frequency of processing can be reduced. That is, in the movable display period in which the second virtual image 302 is not projected, the reference position does not deviate from the specified position Ps1 in the first place, so that the variation in the reference position is not affected even if the position detection process is not performed. As a result, the power consumption of the drive unit 2 and the operation noise of the drive unit 2 related to the movement of the movable screen 1a in the position detection process are reduced. In particular, in the configuration in which the position detection unit 52 executes the position detection process during the non-display period in which the drive control unit 51 performs the return process, compared with the case where the drive unit 2 moves the movable screen 1a only for the position detection process. , The frequency of moving the movable screen 1a can be reduced.

実施形態2においては、駆動制御部51が可動スクリーン1aを移動させる可動表示期間と同フレームF2、又は可動表示期間の次フレームF3の非表示期間において、位置検出部52による位置検出処理が実行されているが、この例に限らない。例えば、駆動制御部51が可動スクリーン1aを移動させる可動表示期間の一定時間前、又は一定時間後の非表示期間において、位置検出部52による位置検出処理が実行されてもよい。 In the second embodiment, the position detection process by the position detection unit 52 is executed in the same frame F2 as the movable display period in which the drive control unit 51 moves the movable screen 1a, or in the non-display period of the next frame F3 in the movable display period. However, it is not limited to this example. For example, the position detection process by the position detection unit 52 may be executed in the non-display period before or after the movable display period in which the drive control unit 51 moves the movable screen 1a.

実施形態2に係る表示装置10の構成(変形例を含む)は、実施形態1(変形例を含む)の構成と適宜組み合わせ可能である。 The configuration (including the modified example) of the display device 10 according to the second embodiment can be appropriately combined with the configuration of the first embodiment (including the modified example).

(実施形態3)
本実施形態に係る表示装置10Aは、図12に示すように、スクリーン1として可動スクリーン1aのみを有する点で、実施形態1に係る表示装置10とは相違する。以下、実施形態1と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。
(Embodiment 3)
As shown in FIG. 12, the display device 10A according to the present embodiment is different from the display device 10 according to the first embodiment in that it has only a movable screen 1a as the screen 1. Hereinafter, the same configurations as those in the first embodiment will be designated by a common reference numeral and description thereof will be omitted as appropriate.

すなわち、本実施形態では、固定スクリーン1b(図3参照)が省略されており、投影部40(投影光学系4及び照射部3)は、可動スクリーン1aにのみ描画を行う。すなわち、投影部40は、可動スクリーン1aを常に対象スクリーンとして選択し、可動スクリーン1aを走査する光を可動スクリーン1aに照射することにより可動スクリーン1aに描画を行う。そして、投影部40は、可動スクリーン1aを透過する光により対象空間400に虚像300(第1虚像301又は第2虚像302)を投影する。 That is, in the present embodiment, the fixed screen 1b (see FIG. 3) is omitted, and the projection unit 40 (projection optical system 4 and irradiation unit 3) draws only on the movable screen 1a. That is, the projection unit 40 always selects the movable screen 1a as the target screen, and irradiates the movable screen 1a with light that scans the movable screen 1a to draw on the movable screen 1a. Then, the projection unit 40 projects the virtual image 300 (first virtual image 301 or second virtual image 302) on the target space 400 by the light transmitted through the movable screen 1a.

本実施形態に係る表示装置10Aの動作は、例えば、図9Aに示した動作から、固定表示期間である第3期間T3及び第5期間T5が省略された動作と同じである。この場合、第3期間T3の分だけ第2期間T2が延長され、第5期間T5の分だけ第6期間T6が延長されることになる。この場合でも、位置検出部52は、投影部40から可動スクリーン1aへの光の照射を行わない非表示期間(第1期間T1、第4期間T4、又は第7期間T7)において、可動スクリーン1aを移動させ、位置検出処理を実行する。 The operation of the display device 10A according to the present embodiment is, for example, the same as the operation in which the fixed display period T3 and the fifth period T5 are omitted from the operation shown in FIG. 9A. In this case, the second period T2 is extended by the amount of the third period T3, and the sixth period T6 is extended by the amount of the fifth period T5. Even in this case, the position detection unit 52 does not irradiate the movable screen 1a with light from the projection unit 40 during the non-display period (first period T1, fourth period T4, or seventh period T7). Is moved to execute the position detection process.

実施形態3においては、表示装置10Aは、可動スクリーン1aを1つのみ備えているが、この例に限らず、複数の可動スクリーン1aを備えていてもよい。 In the third embodiment, the display device 10A includes only one movable screen 1a, but the present invention is not limited to this example, and a plurality of movable screens 1a may be provided.

実施形態3に係る表示装置10Aの構成(変形例を含む)は、実施形態1(変形例を含む)及び実施形態2(変形例を含む)の構成と適宜組み合わせ可能である。 The configuration (including the modified example) of the display device 10A according to the third embodiment can be appropriately combined with the configurations of the first embodiment (including the modified example) and the second embodiment (including the modified example).

上記各実施形態で示した図面は、表示装置10の一例を説明するための概念図に過ぎず、実際の表示装置10とは、各部の形状、サイズ、及び位置関係等が適宜異なる。 The drawings shown in the above embodiments are merely conceptual diagrams for explaining an example of the display device 10, and the shape, size, positional relationship, and the like of each part are appropriately different from the actual display device 10.

(まとめ)
以上説明したように、第1の態様に係る表示装置10,10Aは、可動スクリーン1aと、駆動制御部51と、投影部40と、位置検出部52と、を備える。可動スクリーン1aは、移動方向Xに移動可能である。駆動制御部51は、可動スクリーン1aの移動方向Xにおける規定位置Ps1に設定された基準位置に対して可動スクリーン1aを相対的に移動させる。投影部40は、可動スクリーン1aを走査する光を可動スクリーン1aに照射することにより可動スクリーン1aに描画を行い、可動スクリーン1aを透過する光により対象空間400に虚像300を投影する。位置検出部52は、規定位置Ps1に関連して設定された検出位置に可動スクリーン1aが位置することを検出する位置検出処理を実行する。位置検出部52は、投影部40から可動スクリーン1aへの光の照射を行わない非表示期間において、可動スクリーン1aを移動させ、位置検出処理を実行するように構成されている。
(Summary)
As described above, the display devices 10 and 10A according to the first aspect include a movable screen 1a, a drive control unit 51, a projection unit 40, and a position detection unit 52. The movable screen 1a can move in the moving direction X. The drive control unit 51 moves the movable screen 1a relative to the reference position set at the specified position Ps1 in the moving direction X of the movable screen 1a. The projection unit 40 draws on the movable screen 1a by irradiating the movable screen 1a with light that scans the movable screen 1a, and projects the virtual image 300 onto the target space 400 by the light that passes through the movable screen 1a. The position detection unit 52 executes a position detection process for detecting that the movable screen 1a is located at a detection position set in relation to the specified position Ps1. The position detection unit 52 is configured to move the movable screen 1a and execute the position detection process during the non-display period in which the projection unit 40 does not irradiate the movable screen 1a with light.

この構成によれば、可動スクリーン1aの移動が虚像300の投影に影響しない非表示期間を利用して、可動スクリーン1aの検出位置を検出するための位置検出処理が実行される。そのため、位置検出部52は、虚像300の投影に影響を与えることなく、可動スクリーン1aを移動させ、可動スクリーン1aの検出位置を検出することができる。したがって、規定位置Ps1からの基準位置のずれが生じている場合、このずれを検出することが可能となり、基準位置のばらつきの低減を図ることが可能になる。その結果、基準位置のばらつきに起因した、ユーザ200の目から虚像300までの距離のばらつきを低減できる、という利点がある。 According to this configuration, the position detection process for detecting the detection position of the movable screen 1a is executed by utilizing the non-display period in which the movement of the movable screen 1a does not affect the projection of the virtual image 300. Therefore, the position detection unit 52 can move the movable screen 1a and detect the detection position of the movable screen 1a without affecting the projection of the virtual image 300. Therefore, when there is a deviation of the reference position from the specified position Ps1, it is possible to detect this deviation and reduce the variation of the reference position. As a result, there is an advantage that the variation in the distance from the eyes of the user 200 to the virtual image 300 due to the variation in the reference position can be reduced.

第2の態様に係る表示装置10,10Aは、第1の態様において、位置検出部52は、非表示期間において、駆動制御部51とは別の制御パターンで可動スクリーン1aを移動させるように構成されている。この構成によれば、駆動制御部51による可動スクリーン1aの移動だけでは位置検出処理が効率的に行えない場合でも、位置検出部52が可動スクリーン1aを移動させることで位置検出処理を効率的に行うことができる。 In the first aspect, the display devices 10 and 10A according to the second aspect are configured such that the position detection unit 52 moves the movable screen 1a in a control pattern different from that of the drive control unit 51 during the non-display period. Has been done. According to this configuration, even if the position detection process cannot be efficiently performed only by moving the movable screen 1a by the drive control unit 51, the position detection unit 52 moves the movable screen 1a to efficiently perform the position detection process. It can be carried out.

第3の態様に係る表示装置10,10Aは、第1又は2の態様において、少なくとも位置検出部52の検出結果に基づいて、可動スクリーン1aを規定位置Ps1に移動させる校正部53を更に備える。この構成によれば、規定位置Ps1からの基準位置のずれが生じている場合には、校正部53にて基準位置が校正されるので、基準位置のばらつきをより低減できる。 The display devices 10 and 10A according to the third aspect further include a calibration unit 53 that moves the movable screen 1a to the specified position Ps1 based on at least the detection result of the position detection unit 52 in the first or second aspect. According to this configuration, when the reference position deviates from the specified position Ps1, the reference position is calibrated by the calibration unit 53, so that the variation in the reference position can be further reduced.

第4の態様に係る表示装置10,10Aは、第3の態様において、位置検出部52は、非表示期間において、可動スクリーン1aが検出位置を通過するように可動スクリーン1aを移動させて、位置検出処理を実行する。校正部53は、位置検出部52の検出結果、及び検出位置を通過後の可動スクリーン1aの移動量に基づいて、可動スクリーン1aを規定位置Ps1に移動させるように構成されている。この構成によれば、可動スクリーン1aは、位置検出処理においては検出位置を一旦通過し、その後、校正部53により検出位置に戻されるので、可動スクリーン1aが検出位置にて急停止する場合に比べて、可動スクリーン1aに加わる加速度を低減できる。その結果、駆動部2の駆動電流においてはパルス状の高周波成分の発生が抑制される。これにより、可動スクリーン1a及び駆動部2に加わる衝撃を緩和でき、また、高周波成分に起因した騒音の発生を抑制できる、という利点がある。 In the display devices 10 and 10A according to the fourth aspect, in the third aspect, the position detection unit 52 moves the movable screen 1a so that the movable screen 1a passes through the detection position during the non-display period, and positions the movable screen 1a. Execute the detection process. The calibration unit 53 is configured to move the movable screen 1a to the specified position Ps1 based on the detection result of the position detection unit 52 and the amount of movement of the movable screen 1a after passing through the detection position. According to this configuration, the movable screen 1a passes through the detection position once in the position detection process and then is returned to the detection position by the calibration unit 53, so that the movable screen 1a suddenly stops at the detection position as compared with the case where the movable screen 1a suddenly stops at the detection position. Therefore, the acceleration applied to the movable screen 1a can be reduced. As a result, the generation of pulse-shaped high-frequency components is suppressed in the drive current of the drive unit 2. This has the advantage that the impact applied to the movable screen 1a and the drive unit 2 can be alleviated, and the generation of noise due to the high frequency component can be suppressed.

第5の態様に係る表示装置10,10Aは、第1〜4のいずれかの態様において、位置検出部52は、可動スクリーン1aが検出位置を通過することを検出するように構成されている。この構成によれば、位置検出部52は、光学式エンコーダ等の位置センサ6を用いて、比較的簡単な構成で位置検出処理を実行できる。 In any of the first to fourth aspects, the display devices 10 and 10A according to the fifth aspect are configured such that the position detection unit 52 detects that the movable screen 1a passes through the detection position. According to this configuration, the position detection unit 52 can execute the position detection process with a relatively simple configuration by using the position sensor 6 such as an optical encoder.

第6の態様に係る表示装置10,10Aは、第1〜5のいずれかの態様において、投影部40から可動スクリーン1aへの光の照射を行う可動表示期間が間欠的に設定されている。位置検出部52は、可動表示期間に駆動制御部51が可動スクリーン1aを移動させることをトリガにして、位置検出処理を実行するように構成されている。この構成によれば、位置検出処理が行われる頻度を低減できる。すなわち、駆動制御部51が可動スクリーン1aを移動させない可動表示期間においては、そもそも規定位置Ps1からの基準位置のずれが生じないので、位置検出処理が行われなくても基準位置のばらつきには影響しない。このような可動表示期間については、位置検出部52が位置検出処理を実行しないことで、位置検出処理における可動スクリーン1aの移動に係る、駆動部2の消費電力の低減、及び駆動部2の動作音の減少等につながる。 In the display devices 10 and 10A according to the sixth aspect, in any one of the first to fifth aspects, the movable display period for irradiating the movable screen 1a with light from the projection unit 40 is intermittently set. The position detection unit 52 is configured to execute the position detection process by using the drive control unit 51 to move the movable screen 1a as a trigger during the movable display period. According to this configuration, the frequency of performing the position detection process can be reduced. That is, in the movable display period in which the drive control unit 51 does not move the movable screen 1a, the reference position does not deviate from the specified position Ps1 in the first place, so that the variation in the reference position is affected even if the position detection process is not performed. do not do. During such a movable display period, the position detection unit 52 does not execute the position detection process, so that the power consumption of the drive unit 2 and the operation of the drive unit 2 related to the movement of the movable screen 1a in the position detection process are reduced. It leads to a decrease in sound.

第7の態様に係る表示装置10,10Aは、第6の態様において、位置検出部52は、駆動制御部51が可動スクリーン1aを移動させる可動表示期間の前に、位置検出処理を実行するように構成されている。この構成によれば、駆動制御部51が可動スクリーン1aを移動させる可動表示期間の開始前に、規定位置Ps1からの基準位置のずれを検出することが可能となり、基準位置のばらつきの低減を図ることが可能である。 In the sixth aspect of the display devices 10 and 10A according to the seventh aspect, the position detection unit 52 executes the position detection process before the movable display period in which the drive control unit 51 moves the movable screen 1a. It is configured in. According to this configuration, it is possible to detect the deviation of the reference position from the specified position Ps1 before the start of the movable display period in which the drive control unit 51 moves the movable screen 1a, thereby reducing the variation in the reference position. It is possible.

第8の態様に係る表示装置10,10Aは、第6の態様において、位置検出部52は、駆動制御部51が可動スクリーン1aを移動させた可動表示期間の後で、位置検出処理を実行するように構成されている。この構成によれば、位置検出部52が位置検出処理を実行するか否かを決定する処理は、表示装置10,10Aの外部(例えば、運転支援システム)からの信号を必要とせず、表示装置10,10Aの内部で完結することができる。 In the sixth aspect of the display devices 10 and 10A according to the eighth aspect, the position detection unit 52 executes the position detection process after the movable display period in which the drive control unit 51 moves the movable screen 1a. It is configured as follows. According to this configuration, the process of determining whether or not the position detection unit 52 executes the position detection process does not require a signal from the outside (for example, a driving support system) of the display devices 10 and 10A, and the display device does not require a signal. It can be completed inside 10, 10A.

第9の態様に係る表示装置10,10Aは、第6の態様において、駆動制御部51は、可動スクリーン1aを移動させる度に可動スクリーン1aを基準位置に戻す復帰処理を実行するように構成されている。位置検出部52は、駆動制御部51が復帰処理を行う非表示期間において、位置検出処理を実行するように構成されている。この構成によれば、位置検出処理のためだけに可動スクリーン1aを移動させる場合に比べて、可動スクリーン1aの移動の頻度を低減でき、可動スクリーン1aの移動に係る、駆動部2の消費電力の低減、及び駆動部2の動作音の減少等につながる。 In the sixth aspect, the display devices 10 and 10A according to the ninth aspect are configured such that the drive control unit 51 executes a return process for returning the movable screen 1a to the reference position each time the movable screen 1a is moved. ing. The position detection unit 52 is configured to execute the position detection process during the non-display period in which the drive control unit 51 performs the return process. According to this configuration, the frequency of movement of the movable screen 1a can be reduced as compared with the case where the movable screen 1a is moved only for the position detection process, and the power consumption of the drive unit 2 related to the movement of the movable screen 1a can be reduced. This leads to reduction and reduction of operating noise of the drive unit 2.

第10の態様に係る表示装置10,10Aは、第1〜9のいずれかの態様において、位置検出部52は、非表示期間において、可動スクリーン1aを検索範囲内で移動させる。位置検出部52は、検出位置に可動スクリーン1aが位置することが検出されなければ、検索範囲を変更して可動スクリーン1aを再度移動させ、位置検出処理を実行するように構成されている。この構成によれば、位置検出処理において、位置検出部52が、最初に可動スクリーン1aを移動させる際の検索範囲を、比較的小さく設定することが可能である。そのため、位置検出処理における可動スクリーン1aの移動に係る、駆動部2の消費電力の低減、及び駆動部2の動作音の減少等につながる。 In the display devices 10 and 10A according to the tenth aspect, in any one of the first to ninth aspects, the position detection unit 52 moves the movable screen 1a within the search range during the non-display period. If it is not detected that the movable screen 1a is located at the detection position, the position detection unit 52 is configured to change the search range, move the movable screen 1a again, and execute the position detection process. According to this configuration, in the position detection process, the position detection unit 52 can set a relatively small search range when the movable screen 1a is first moved. Therefore, it leads to reduction of power consumption of the drive unit 2 and reduction of operating noise of the drive unit 2 related to the movement of the movable screen 1a in the position detection process.

第11の態様に係る表示装置10,10Aは、第1〜10のいずれかの態様において、可動スクリーン1aは、移動方向Xに対して傾斜した表面11を有する。投影部40は、可動スクリーン1aの表面11を走査する光を可動スクリーン1aに照射するように構成されている。この構成によれば、投影部40の光軸500に対する傾斜角度が比較的小さい虚像300であれば、可動スクリーン1aの移動範囲を比較的狭く抑えることができる。可動スクリーン1aの移動範囲が狭くなると、例えば、可動スクリーン1aを移動させるための駆動部2(アクチュエータ)の小型化、駆動部2の消費電力の低減、及び駆動部2の動作音の減少等につながる。 In the display devices 10 and 10A according to the eleventh aspect, in any one of the first to tenth aspects, the movable screen 1a has a surface 11 inclined with respect to the moving direction X. The projection unit 40 is configured to irradiate the movable screen 1a with light that scans the surface 11 of the movable screen 1a. According to this configuration, if the virtual image 300 has a relatively small inclination angle of the projection unit 40 with respect to the optical axis 500, the moving range of the movable screen 1a can be suppressed to be relatively narrow. When the moving range of the movable screen 1a is narrowed, for example, the drive unit 2 (actuator) for moving the movable screen 1a can be downsized, the power consumption of the drive unit 2 can be reduced, and the operating noise of the drive unit 2 can be reduced. Connect.

第12の態様に係る表示装置10,10Aは、第11の態様において、駆動制御部51は、第1仮想面501上に、虚像300としての第1虚像301を形成する際には、移動方向Xにおいて可動スクリーン1aを固定する。第1仮想面501は、投影部40の光軸500に対する傾斜角度αが所定値γより小さい仮想面である。駆動制御部51は、投影部40の光軸500に対する傾斜角度βが所定値γより大きい第2仮想面502上に、虚像300としての第2虚像302を形成する際には、移動方向Xにおいて可動スクリーン1aを移動させるように構成されている。この構成によれば、投影部40の光軸500に対する傾斜角度αが比較的小さい第1虚像301、つまりユーザ200から見て路面600に対する角度が浅い第1虚像301については、可動スクリーン1aが固定された状態で投影される。したがって、第1虚像301を投影する際に可動スクリーン1aを移動させる場合に比べて、可動スクリーン1aの移動範囲を狭く抑えることができる、という利点がある。 In the display devices 10 and 10A according to the twelfth aspect, in the eleventh aspect, when the drive control unit 51 forms the first virtual image 301 as the virtual image 300 on the first virtual surface 501, the moving direction The movable screen 1a is fixed at X. The first virtual surface 501 is a virtual surface in which the inclination angle α of the projection unit 40 with respect to the optical axis 500 is smaller than a predetermined value γ. When the drive control unit 51 forms the second virtual image 302 as the virtual image 300 on the second virtual surface 502 in which the inclination angle β of the projection unit 40 with respect to the optical axis 500 is larger than the predetermined value γ, the drive control unit 51 is in the moving direction X. It is configured to move the movable screen 1a. According to this configuration, the movable screen 1a is fixed to the first virtual image 301 in which the inclination angle α of the projection unit 40 with respect to the optical axis 500 is relatively small, that is, the first virtual image 301 whose angle with respect to the road surface 600 is shallow when viewed from the user 200. It is projected in the state of being projected. Therefore, there is an advantage that the moving range of the movable screen 1a can be narrowed as compared with the case where the movable screen 1a is moved when the first virtual image 301 is projected.

第13の態様に係る表示装置10,10Aの制御方法は、可動スクリーン1aと、駆動制御部51と、投影部40と、位置検出部52と、を備える表示装置10,10Aの制御方法である。可動スクリーン1aは、移動方向Xに移動可能である。駆動制御部51は、可動スクリーン1aの移動範囲における規定位置Ps1に設定された基準位置に対して可動スクリーン1aを相対的に移動させる。投影部40は、可動スクリーン1aを走査する光を可動スクリーン1aに照射することにより可動スクリーン1aに描画を行い、可動スクリーン1aを透過する光により対象空間400に虚像300を投影する。位置検出部52は、規定位置Ps1に関連して設定された検出位置に可動スクリーン1aが位置することを検出する位置検出処理を実行する。表示装置10,10Aの制御方法は、投影部40から可動スクリーン1aへの光の照射を行わない非表示期間において、可動スクリーン1aを移動させ、位置検出部52に位置検出処理を実行させる。 The control method of the display devices 10 and 10A according to the thirteenth aspect is a control method of the display devices 10 and 10A including a movable screen 1a, a drive control unit 51, a projection unit 40, and a position detection unit 52. .. The movable screen 1a can move in the moving direction X. The drive control unit 51 moves the movable screen 1a relative to the reference position set at the specified position Ps1 in the moving range of the movable screen 1a. The projection unit 40 draws on the movable screen 1a by irradiating the movable screen 1a with light that scans the movable screen 1a, and projects the virtual image 300 onto the target space 400 by the light that passes through the movable screen 1a. The position detection unit 52 executes a position detection process for detecting that the movable screen 1a is positioned at a detection position set in relation to the specified position Ps1. In the control method of the display devices 10 and 10A, the movable screen 1a is moved during the non-display period in which the projection unit 40 does not irradiate the movable screen 1a with light, and the position detection unit 52 is made to execute the position detection process.

この方法によれば、可動スクリーン1aの移動が虚像300の投影に影響しない非表示期間を利用して、可動スクリーン1aの検出位置を検出するための位置検出処理が実行される。そのため、位置検出部52は、虚像300の投影に影響を与えることなく、可動スクリーン1aを移動させ、可動スクリーン1aの検出位置を検出することができる。したがって、規定位置Ps1からの基準位置のずれが生じている場合、このずれを検出することが可能となり、基準位置のばらつきの低減を図ることが可能になる。その結果、基準位置のばらつきに起因した、ユーザ200の目から虚像300までの距離のばらつきを低減できる、という利点がある。 According to this method, the position detection process for detecting the detection position of the movable screen 1a is executed by utilizing the non-display period in which the movement of the movable screen 1a does not affect the projection of the virtual image 300. Therefore, the position detection unit 52 can move the movable screen 1a and detect the detection position of the movable screen 1a without affecting the projection of the virtual image 300. Therefore, when there is a deviation of the reference position from the specified position Ps1, it is possible to detect this deviation and reduce the variation of the reference position. As a result, there is an advantage that the variation in the distance from the eyes of the user 200 to the virtual image 300 due to the variation in the reference position can be reduced.

第14の態様に係るプログラムは、コンピュータに、第13の態様に係る表示装置10,10Aの制御方法を実行させるためのプログラムである。このプログラムによれば、汎用のコンピュータを用いた場合でも、ユーザ200の目から虚像300までの距離のばらつきを低減できる、という利点がある。 The program according to the fourteenth aspect is a program for causing a computer to execute the control method of the display devices 10 and 10A according to the thirteenth aspect. According to this program, even when a general-purpose computer is used, there is an advantage that the variation in the distance from the eyes of the user 200 to the virtual image 300 can be reduced.

第15の態様に係る移動体(例えば自動車100)は、第1〜12のいずれかの態様に係る表示装置10,10Aと、投影部40からの光を反射する反射部材(例えばウインドシールド101)と、を備える。 The moving body (for example, automobile 100) according to the fifteenth aspect includes the display devices 10 and 10A according to any one of the first to twelfth aspects and a reflective member (for example, a windshield 101) that reflects light from the projection unit 40. And.

この構成によれば、可動スクリーン1aの移動が虚像300の投影に影響しない非表示期間を利用して、可動スクリーン1aの検出位置を検出するための位置検出処理が実行される。そのため、位置検出部52は、虚像300の投影に影響を与えることなく、可動スクリーン1aを移動させ、可動スクリーン1aの検出位置を検出することができる。したがって、規定位置Ps1からの基準位置のずれが生じている場合、このずれを検出することが可能となり、基準位置のばらつきの低減を図ることが可能になる。その結果、基準位置のばらつきに起因した、ユーザ200の目から虚像300までの距離のばらつきを低減できる、という利点がある。 According to this configuration, the position detection process for detecting the detection position of the movable screen 1a is executed by utilizing the non-display period in which the movement of the movable screen 1a does not affect the projection of the virtual image 300. Therefore, the position detection unit 52 can move the movable screen 1a and detect the detection position of the movable screen 1a without affecting the projection of the virtual image 300. Therefore, when there is a deviation of the reference position from the specified position Ps1, it is possible to detect this deviation and reduce the variation of the reference position. As a result, there is an advantage that the variation in the distance from the eyes of the user 200 to the virtual image 300 due to the variation in the reference position can be reduced.

第2〜第12の態様に係る構成については、表示装置10,10Aに必須の構成ではなく、適宜省略可能である。また、第13の態様に係る表示装置10,10Aの制御方法、及び第14の態様に係るプログラムについても、実施形態1、実施形態2、及び実施形態3に係る表示装置10,10Aと同様に、種々の構成を適用可能である。 The configurations according to the second to twelfth aspects are not essential configurations for the display devices 10 and 10A, and can be omitted as appropriate. Further, the control method of the display devices 10 and 10A according to the thirteenth aspect and the program according to the fourteenth aspect are also the same as those of the display devices 10 and 10A according to the first, second and third embodiments. , Various configurations are applicable.

1a 可動スクリーン
10,10A 表示装置
11 表面
40 投影部
51 駆動制御部
52 位置検出部
53 校正部
100 自動車(移動体)
101 ウインドシールド(反射部材)
300 虚像
301 第1虚像
302 第2虚像
400 対象空間
500 光軸
501 第1仮想面
502 第2仮想面
Ps1 規定位置
X1−X2(X) 移動方向
1a Movable screen 10,10A Display device 11 Surface 40 Projection unit 51 Drive control unit 52 Position detection unit 53 Calibration unit 100 Automobile (moving body)
101 Windshield (reflective member)
300 Virtual image 301 1st virtual image 302 2nd virtual image 400 Target space 500 Optical axis 501 1st virtual surface 502 2nd virtual surface Ps1 Specified position X1-X2 (X) Moving direction

Claims (14)

移動方向に移動可能な可動スクリーンと、
前記可動スクリーンの移動範囲における規定位置に設定された基準位置に対して前記可動スクリーンを相対的に移動させる駆動制御部と、
前記可動スクリーンを走査する光を前記可動スクリーンに照射することにより前記可動スクリーンに描画を行い、前記可動スクリーンを透過する光により対象空間に虚像を投影する投影部と、
前記規定位置に関連して設定された検出位置に前記可動スクリーンが位置することを検出する位置検出処理を実行する位置検出部と、
少なくとも前記位置検出部の検出結果に基づいて、前記可動スクリーンを前記規定位置に移動させ、前記基準位置を前記規定位置上に再設定する校正部と、を備え、
前記位置検出部は、
前記投影部から前記可動スクリーンへの光の照射を行わない非表示期間において、前記可動スクリーンを移動させ、前記位置検出処理を実行するように構成されている
表示装置。
A movable screen that can move in the direction of movement,
A drive control unit that moves the movable screen relative to a reference position set at a specified position in the moving range of the movable screen.
A projection unit that draws on the movable screen by irradiating the movable screen with light that scans the movable screen and projects a virtual image into the target space by the light that passes through the movable screen.
A position detection unit that executes a position detection process for detecting the position of the movable screen at a detection position set in relation to the specified position, and a position detection unit.
A calibration unit for moving the movable screen to the specified position and resetting the reference position on the specified position is provided, at least based on the detection result of the position detecting unit .
The position detection unit
A display device configured to move the movable screen and execute the position detection process during a non-display period in which the projection unit does not irradiate the movable screen with light.
前記位置検出部は、前記非表示期間において、前記駆動制御部とは別の制御パターンで前記可動スクリーンを移動させるように構成されている
請求項1に記載の表示装置。
The display device according to claim 1, wherein the position detection unit is configured to move the movable screen in a control pattern different from that of the drive control unit during the non-display period.
前記位置検出部は、前記非表示期間において、前記可動スクリーンが前記検出位置を通過するように前記可動スクリーンを移動させて、前記位置検出処理を実行し、 During the non-display period, the position detection unit moves the movable screen so that the movable screen passes through the detection position, and executes the position detection process.
前記校正部は、前記位置検出部の検出結果、及び前記検出位置を通過後の前記可動スクリーンの移動量に基づいて、前記可動スクリーンを前記規定位置に移動させるように構成されている The calibration unit is configured to move the movable screen to the specified position based on the detection result of the position detection unit and the amount of movement of the movable screen after passing through the detection position.
請求項1又は2に記載の表示装置。 The display device according to claim 1 or 2.
前記位置検出部は、前記可動スクリーンが前記検出位置を通過することを検出するように構成されている The position detection unit is configured to detect that the movable screen passes through the detection position.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の表示装置。 The display device according to any one of claims 1 to 3.
前記投影部から前記可動スクリーンへの光の照射を行う可動表示期間が間欠的に設定されており、 The movable display period for irradiating the movable screen with light from the projection unit is intermittently set.
前記位置検出部は、前記可動表示期間に前記駆動制御部が前記可動スクリーンを移動させることをトリガにして、前記位置検出処理を実行するように構成されている The position detection unit is configured to execute the position detection process by using the drive control unit to move the movable screen as a trigger during the movable display period.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の表示装置。 The display device according to any one of claims 1 to 4.
前記位置検出部は、前記駆動制御部が前記可動スクリーンを移動させる前記可動表示期間の前に、前記位置検出処理を実行するように構成されている The position detection unit is configured to execute the position detection process before the movable display period in which the drive control unit moves the movable screen.
請求項5に記載の表示装置。 The display device according to claim 5.
前記位置検出部は、前記駆動制御部が前記可動スクリーンを移動させた前記可動表示期間の後で、前記位置検出処理を実行するように構成されている The position detection unit is configured to execute the position detection process after the movable display period in which the drive control unit moves the movable screen.
請求項5に記載の表示装置。 The display device according to claim 5.
前記駆動制御部は、前記可動スクリーンを移動させる度に前記可動スクリーンを前記基準位置に戻す復帰処理を実行するように構成されており、 The drive control unit is configured to execute a return process for returning the movable screen to the reference position each time the movable screen is moved.
前記位置検出部は、前記駆動制御部が前記復帰処理を行う前記非表示期間において、前記位置検出処理を実行するように構成されている The position detection unit is configured to execute the position detection process during the non-display period in which the drive control unit performs the return process.
請求項5に記載の表示装置。 The display device according to claim 5.
前記位置検出部は、 The position detection unit
前記非表示期間において、 During the non-display period
前記可動スクリーンを検索範囲内で移動させ、前記検出位置に前記可動スクリーンが位置することが検出されなければ、前記検索範囲を変更して前記可動スクリーンを再度移動させ、前記位置検出処理を実行するように構成されている The movable screen is moved within the search range, and if it is not detected that the movable screen is located at the detection position, the search range is changed and the movable screen is moved again to execute the position detection process. Is configured to
請求項1〜8のいずれか1項に記載の表示装置。 The display device according to any one of claims 1 to 8.
前記可動スクリーンは、前記移動方向に対して傾斜した表面を有し、 The movable screen has a surface inclined with respect to the moving direction.
前記投影部は、前記可動スクリーンの前記表面を走査する光を前記可動スクリーンに照射するように構成されている The projection unit is configured to irradiate the movable screen with light that scans the surface of the movable screen.
請求項1〜9のいずれか1項に記載の表示装置。 The display device according to any one of claims 1 to 9.
前記駆動制御部は、 The drive control unit
前記投影部の光軸に対する傾斜角度が所定値より小さい第1仮想面上に、前記虚像としての第1虚像を形成する際には、前記移動方向において前記可動スクリーンを固定し、 When forming the first virtual image as the virtual image on the first virtual surface whose inclination angle with respect to the optical axis of the projection unit is smaller than a predetermined value, the movable screen is fixed in the moving direction.
前記投影部の光軸に対する傾斜角度が前記所定値より大きい第2仮想面上に、前記虚像としての第2虚像を形成する際には、前記移動方向において前記可動スクリーンを移動させるように構成されている When forming a second virtual image as the virtual image on a second virtual surface whose inclination angle with respect to the optical axis of the projection unit is larger than the predetermined value, the movable screen is configured to move in the moving direction. ing
請求項10に記載の表示装置。 The display device according to claim 10.
移動方向に移動可能な可動スクリーンと、 A movable screen that can move in the direction of movement,
前記可動スクリーンの移動範囲における規定位置に設定された基準位置に対して前記可動スクリーンを相対的に移動させる駆動制御部と、 A drive control unit that moves the movable screen relative to a reference position set at a specified position in the moving range of the movable screen.
前記可動スクリーンを走査する光を前記可動スクリーンに照射することにより前記可動スクリーンに描画を行い、前記可動スクリーンを透過する光により対象空間に虚像を投影する投影部と、 A projection unit that draws on the movable screen by irradiating the movable screen with light that scans the movable screen and projects a virtual image into the target space by the light that passes through the movable screen.
前記規定位置に関連して設定された検出位置に前記可動スクリーンが位置することを検出する位置検出処理を実行する位置検出部と、 A position detection unit that executes a position detection process for detecting the position of the movable screen at a detection position set in relation to the specified position, and a position detection unit.
少なくとも前記位置検出部の検出結果に基づいて、前記可動スクリーンを前記規定位置に移動させ、前記基準位置を前記規定位置上に再設定する校正部と、を備える表示装置の制御方法であって、 A control method for a display device including a calibration unit that moves the movable screen to the specified position and resets the reference position on the specified position, at least based on the detection result of the position detecting unit.
前記投影部から前記可動スクリーンへの光の照射を行わない非表示期間において、前記可動スクリーンを移動させ、前記位置検出部に前記位置検出処理を実行させる During the non-display period in which the projection unit does not irradiate the movable screen with light, the movable screen is moved and the position detection unit is made to execute the position detection process.
表示装置の制御方法。 How to control the display device.
コンピュータに、 On the computer
請求項12に記載の表示装置の制御方法を実行させるためのプログラム。 A program for executing the control method of the display device according to claim 12.
請求項1〜11のいずれか1項に記載の表示装置と、 The display device according to any one of claims 1 to 11.
前記投影部からの光を反射する反射部材と、を備える A reflecting member that reflects light from the projection unit is provided.
移動体。 Mobile body.
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