表示装置
【課題】消費電力を抑えることができる表示装置を提供すること。
【解決手段】表示装置１は、光を出射する光出射部３と、光出射部３から出射した光を反射させる光反射部４１１ｅ、４２１ｅが回動中心軸まわりに回動可能に設けられ、かつ、表示面９１上にて、光反射部４１１ｅ、４２１ｅで反射した光を水平方向に走査するとともに垂直方向に走査する光走査部４と、光反射部４１１ｅ、４２１ｅの回動の振幅を変更するとともに、光出射部３から出射される単位時間当たりの光量を調整する作動制御装置５とを有し、作動制御装置５が光反射部４１１ｅの回動の振幅を変更することにより、表示面９１の第１の領域に光を走査する第１の状態と、表示面９１の第１の領域と第１の領域に隣接する第２の領域とに光を走査する第２の状態とを切り換える。
【解決手段】表示装置１は、光を出射する光出射部３と、光出射部３から出射した光を反射させる光反射部４１１ｅ、４２１ｅが回動中心軸まわりに回動可能に設けられ、かつ、表示面９１上にて、光反射部４１１ｅ、４２１ｅで反射した光を水平方向に走査するとともに垂直方向に走査する光走査部４と、光反射部４１１ｅ、４２１ｅの回動の振幅を変更するとともに、光出射部３から出射される単位時間当たりの光量を調整する作動制御装置５とを有し、作動制御装置５が光反射部４１１ｅの回動の振幅を変更することにより、表示面９１の第１の領域に光を走査する第１の状態と、表示面９１の第１の領域と第１の領域に隣接する第２の領域とに光を走査する第２の状態とを切り換える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両のウインドシールドに計器やナビゲーション等の各種情報に関する画像を表示するヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）としては、スクリーンに対して光を２次元的に走査することにより画像を表示するスキャンタイプのプロジェクションシステム（Laser Scan Projection:LSP）と呼ばれる表示装置を用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
このような表示装置には、光を１次元または２次元に走査する光スキャナーが設けられている。例えば、特許文献１に記載の表示装置では、鏡面部を互いに直交する２つの回転軸まわりにそれぞれ回動させることにより光を２次元に走査する光スキャナーを備える。
【０００３】
しかし、このような表示装置では、常に、光スキャナーの走査範囲（例えば、特許文献１では、鏡面部の回動の振幅）が一定であるため、画像を表示可能な領域である描画可能領域の形状および大きさが一定である。
そのため、表示する画像の形状（外形）や大きさによっては、描画可能領域のうち画像の形成されていない領域の面積が大きくなってしまう場合があった。このような場合、１フレーム中における画像の描画を行う期間の割合（いわゆる時間開口率）が低下してしまう。このような時間開口率の低下は、エネルギー効率の低下を意味する。
特に、ＨＵＤのような表示装置においては、随時表示する画像（例えば速度計を示す画像）とは異なる領域に適時必要な画像（例えば危険を知らせる画像）を表示するが、その適時必要な画像が表示される領域は、画像を表示しない期間が比較的長い。そのため、エネルギー効率が極めて低くなり、消費電力の増大を招いてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１３７４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、消費電力を抑えることができる表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の表示装置は、光を出射する光出射部と、
前記光出射部から出射した光を反射させる少なくとも１つの光反射部が回動中心軸まわりに回動可能に設けられ、かつ、画像が表示される表示面上にて、前記光反射部で反射した光を第１の方向に走査するとともに前記第１の方向に直交する第２の方向に前記第１の方向に走査する速度よりも遅い速度で走査する光走査部と、
前記光反射部の回動の振幅を変更する振幅変更部と、
前記光出射部からの光の出射タイミングおよび前記光出射部から出射される光量を調整する発光制御部と、を有し、
前記振幅変更部が前記光反射部の回動の振幅を変更することにより、前記表示面の第１の領域に光を走査する第１の状態と、前記表示面の前記第１の領域と前記第１の領域と異なる第２の領域とに光を走査する第２の状態とを切り換え、
前記発光制御部が前記光出射部から出射する光量を調整することにより、前記第１の領域の単位面積当たりの光量を前記第１の状態と前記第２の状態とで等しくすることを特徴とする。
このような表示装置によれば、必要時のみ、描画可能領域を大きくし、それ以外のときには、描画可能領域が必要最低限となるように光反射部の回動の振幅を抑えることができる。そのため、光反射部の回動の振幅が一定である場合に比し、消費電力を抑えることができる。
【０００７】
本発明の表示装置では、前記発光制御部は、前記光出射部からの光の出射タイミングを調整することにより、前記第１の状態で前記第１の領域に表示される画像の解像度と、前記第２の状態で前記第１の領域に表示される画像の解像度とを等しくすることが好ましい。
これにより、第１の状態と第２の状態との切り換え時に第１の領域に表示される画像の解像度が変化することを低減することができる。
【０００８】
本発明の表示装置では、前記第１の状態で前記第１の領域に表示される画像と、前記第２の状態で前記第１の領域に表示される画像とは、互いに同じ種類であり、
前記第１の領域に表示される画像と、前記第２の領域に表示される画像とは、互いに異なる種類であることが好ましい。
これにより、第２の状態において、第２の領域に表示される画像を、第１の領域に表示される画像よりも目に付きやすくすることができる。
【０００９】
本発明の表示装置では、前記第１の領域に表示される画像は、前記表示装置を備える移動体の移動状態に関する情報を示す画像を含み、
前記第２の領域に表示される画像は、前記移動体の外部の状況に関する情報を示す画像を含むことが好ましい。
これにより、第１の状態および第２の状態において、表示装置を備える移動体の移動状態に関する情報を提供可能としつつ、第２の状態において、移動体の外部の状況に関する情報を報知することができる。
【００１０】
本発明の表示装置では、前記移動体の外部の状況を検知する状況検知部を有し、
前記振幅変更部は、前記状況検知部の検知結果に基づいて、前記第１の状態と前記第２の状態とを切り換えることが好ましい。
これにより、移動体の外部の状況を検知し得るとともに、その検知結果を報知することができる。
【００１１】
本発明の表示装置では、前記振幅変更部は、前記第１の方向に光を走査する前記光反射部の回動の振幅を変更することが好ましい。
これにより、描画可能領域の第１の方向での長さを変更することができる。
本発明の表示装置では、前記振幅変更部は、前記第２の方向に光を走査する前記光反射部の回動の振幅を変更することが好ましい。
これにより、描画可能領域の第２の方向での長さを変更することができる。
【００１２】
本発明の表示装置では、前記光走査部は、周期的に変化する電流または電圧の供給により前記光反射部を回動させる駆動部を備え、
前記振幅変更部は、前記駆動部に供給する前記電流または前記電圧の大きさおよび周波数を調整することにより、前記光反射部の回動の振幅を変更することが好ましい。
これにより、比較的簡単かつ確実に、光反射部の回動の振幅を変更することができる。
本発明の表示装置では、前記光出射部は、レーザー光を出射することが好ましい。
これにより、平行光とするためのレンズ等の光学系を簡略化または小型化することができるため、光出射部の小型化、ひいては、画像形成装置の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る表示装置（ヘッドアップディスプレイ）を備える表示システム（ヘッドアップディスプレイシステム）を示す概略図である。
【図２】図１に示す表示システムの概略を説明するための図である。
【図３】図１に示す表示システムに備えられた表示装置の概略構成を示す模式図である。
【図４】図３に示す表示装置の光走査部に備えられた光スキャナーの部分断面斜視図である。
【図５】図４に示す光スキャナーの動作を説明する断面図である。
【図６】図３に示す表示装置の制御系（作動制御装置、光走査部および光源ユニット）を示すブロック図である。
【図７】図３に示す表示装置の動作を説明するための図（描画可能領域、描画領域および画像を説明する図）である。
【図８】図７に示す描画可能領域を説明する図である。
【図９】図３に示す表示装置の光スキャナー（垂直走査用の光スキャナー）の可動板の振れ角の変遷を示すグラフである。
【図１０】図３に示す表示装置の光スキャナー（水平走査用の光スキャナー）の可動板の振れ角の変遷（第１の状態）を示すグラフである。
【図１１】図３に示す表示装置の光スキャナー（水平走査用の光スキャナー）の可動板の振れ角の変遷（第２の状態）を示すグラフである。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る表示装置の動作を説明するための図（描画可能領域、描画領域および画像を説明する図）である。
【図１３】図１２に示す描画可能領域を説明する図である。
【図１４】本発明の第３実施形態に係る表示装置に備えられたプロジェクターの光スキャナーを示す模式的平面図である。
【図１５】図１４中のＢ−Ｂ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の表示装置の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る表示装置（ヘッドアップディスプレイ）を備える表示システム（ヘッドアップディスプレイシステム）を示す概略図、図２は、図１に示す表示システムの概略を説明するための図、図３は、図１に示す表示システムに備えられた表示装置の概略構成を示す模式図、図４は、図３に示す表示装置の光走査部に備えられた光スキャナーの部分断面斜視図、図５は、図４に示す光スキャナーの動作を説明する断面図、図６は、図３に示す表示装置の制御系（作動制御装置、光走査部および光源ユニット）を示すブロック図、図７は、図３に示す表示装置の動作を説明するための図（描画可能領域、描画領域および画像を説明する図）、図８は、図７に示す描画可能領域を説明する図、図９は、図３に示す表示装置の光スキャナー（垂直走査用の光スキャナー）の可動板の振れ角の変遷を示すグラフ、図１０は、図３に示す表示装置の光スキャナー（水平走査用の光スキャナー）の可動板の振れ角の変遷（第１の状態）を示すグラフ、図１１は、図３に示す表示装置の光スキャナー（水平走査用の光スキャナー）の可動板の振れ角の変遷（第２の状態）を示すグラフである。なお、以下では、説明の便宜上、図５中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
【００１５】
図１に示す表示システム１００は、移動体Ｍに設置された表示装置１を備え、表示装置１が移動体Ｍのウインドシールド（フロントウインドウ）９に光を投影することにより画像を表示する。
本実施形態では、移動体Ｍは、車両である。その移動体Ｍの操縦者は、ウインドシールド９に対して前方に位置する仮想面９Ａに虚像として画像（図２に示す画像ｇ）を視認することができる。
【００１６】
図３に示すように、表示装置１は、ウインドシールド９の表示面９１に光を走査させて画像を表示する（描画する）プロジェクター２と、プロジェクター２の駆動を制御する作動制御装置５と、情報供給部７とで構成されている。
このような表示装置１では、作動制御装置５が情報供給部７からの情報に基づいてプロジェクター２の作動を制御し、ウインドシールド９の表示面９１上に画像を表示する。
【００１７】
以下、表示装置１を構成する各部を順次詳細に説明する。
（プロジェクター）
まず、プロジェクター２について説明する。
プロジェクター２は、表示面９１に形成される描画領域９１１に、光を走査することにより画像を表示するように構成されている。
具体的には、図１に示すように、プロジェクター２は、光を出射する光源ユニット（光出射部）３と、表示面９１に対して光源ユニット３から出射した光を走査する光走査部４とを有している。
【００１８】
［光源ユニット（光出射部）］
図３に示すように、光源ユニット３は、各色のレーザー光源３１ｒ、３１ｇ、３１ｂと、各色のレーザー光源３１ｒ、３１ｇ、３１ｂに対応して設けられたコリメーターレンズ３２ｒ、３２ｇ、３２ｂおよびダイクロイックミラー３３ｒ、３３ｇ、３３ｂとを備えている。
【００１９】
また、各色のレーザー光源３１ｒ、３１ｇ、３１ｂは、それぞれ、駆動回路３１０ｒ、３１０ｇ、３１０ｂと、赤色の光源３２０ｒ、緑色の光源３２０ｇ、青色の光源３２０ｂとを有しており（図６参照）、図３に示すように、赤色、緑色および青色のレーザー光ＲＲ、ＧＧ、ＢＢを出射する。レーザー光ＲＲ、ＧＧ、ＢＢは、それぞれ、作動制御装置５の後述する光源変調部５４から送信される駆動信号に対応して変調された状態で出射され、コリメート光学素子であるコリメーターレンズ３２ｒ、３２ｇ、３２ｂによって平行化されて細いビームとされる。
ダイクロイックミラー３３ｒ、３３ｇ、３３ｂは、それぞれ、赤色レーザー光ＲＲ、緑色レーザー光ＧＧ、青色レーザー光ＢＢを反射する特性を有し、各色のレーザー光ＲＲ、ＧＧ、ＢＢを結合して１つのレーザー光（光）ＬＬを出射する。
【００２０】
なお、コリメーターレンズ３２ｒ、３２ｇ、３２ｂに代えてコリメーターミラーを用いることができ、この場合も、平行光束の細いビームを形成することができる。また、各色のレーザー光源３１ｒ、３１ｇ、３１ｂから平行光束が出射される場合、コリメーターレンズ３２ｒ、３２ｇ、３２ｂは、省略することができる。さらに、レーザー光源３１ｒ、３１ｇ、３１ｂについては、同様の光束を発生する発光ダイオード等の光源に置換することができる。また、図３の各色のレーザー光源３１ｒ、３１ｇ、３１ｂ、コリメーターレンズ３２ｒ、３２ｇ、３２ｂ、およびダイクロイックミラー３３ｒ、３３ｇ、３３ｂの順番はあくまで１例である。従って、各色の組み合わせ（赤色はレーザー光源３１ｒ、コリメーターレンズ３２ｒ、ダイクロイックミラー３３ｒ、緑色はレーザー光源３１ｇ、コリメーターレンズ３２ｇ、ダイクロイックミラー３３ｇ、青色はレーザー光源３１ｂ、コリメーターレンズ３２ｂ、ダイクロイックミラー３３ｂ）を保持したままその順序は自由に設定できる。例えば、光走査部４に近い順に、青色、赤色、緑色という組み合わせも可能である。
【００２１】
このような光源ユニット３は、前述したようにレーザー光を出射するので、後述するように光反射部４１１ｅの振れ角を変更しても画像が暈けるのを簡単に防止することができる。また、このような光源ユニット３を用いたプロジェクター２は、フォーカスフリーで、近接投射が可能であるとともに、投射位置を設置位置に限定されず任意の位置に調整することができる。また、レーザー光を用いると、平行光とするためのレンズ等の簡略化または小型化することができるため、光出射部の小型化、ひいては、表示装置１の小型化を図ることができる。
【００２２】
［光走査部］
次に、光走査部４について説明する。
光走査部４は、光源ユニット３から出射したレーザー光ＬＬを表示面９１に対し、水平方向（第１の方向）に走査（水平走査：主走査）すると共に、水平方向の走査速度（第１の速度）よりも遅い走査速度（第２の速度）で垂直方向（第１の方向に直交する第２の方向）に走査（垂直走査：副走査）することで２次元的に走査するものである。
【００２３】
この光走査部４は、光源ユニット３から出射したレーザー光ＬＬを表示面９１に対し、水平方向に走査する水平走査用ミラーである光スキャナー（第１の方向走査部）４１と、光スキャナー４１の後述する可動板４１１ａの角度（挙動）を検出する角度検出手段（挙動検出手段）４３と、光源ユニット３から出射したレーザー光ＬＬを表示面９１に対し、垂直方向に走査する垂直走査用ミラーである光スキャナー（第２の方向走査部）４２と、光スキャナー４２の後述する可動板４２１ａの角度（挙動）を検出する角度検出手段（挙動検出手段）４４とを有している。
【００２４】
以下、光スキャナー４１、４２の構成について説明するが、光スキャナー４１、４２は、互いに同様の構成であるため、以下では光スキャナー４１について代表して説明し、光スキャナー４２については、その説明を省略する。
図２に示すように、光スキャナー４１は、いわゆる１自由度振動系（１次元走査）のものであり、基体４１１と、基体４１１の下面に対向するよう設けられた対向基板４１３と、基体４１１と対向基板４１３との間に設けられたスペーサー部材４１２とを有している。
【００２５】
基体４１１は、可動板４１１ａと、可動板４１１ａを回動可能に支持する支持部４１１ｂと、可動板４１１ａと支持部４１１ｂとを連結する１対の連結部４１１ｃ、４１１ｄとを有している。換言すれば、支持部４１１ｂは１対の連結部４１１ｃ、４１１ｄを支持しているとも言え、支持部４１１ｂは１対の連結部４１１ｃ、４１１ｄを介して可動板４１１ａを支持していると言える。
【００２６】
可動板４１１ａは、その平面視にて、略長方形状をなしている。このような可動板４１１ａの上面には、光反射性を有する光反射部（ミラー）４１１ｅが設けられている。光反射部４１１ｅは、例えば、Ａｌ、Ｎｉ等の金属膜で構成されている。また、可動板４１１ａの下面には、永久磁石４１４が設けられている。
支持部４１１ｂは、可動板４１１ａの平面視にて、可動板４１１ａの外周を囲むように設けられている。すなわち、支持部４１１ｂは、枠状をなしていて、その内側に可動板４１１ａが位置している。
【００２７】
連結部４１１ｃは、可動板４１１ａの左側にて、可動板４１１ａと支持部４１１ｂとを連結し、連結部４１１ｄは、可動板４１１ａの右側にて、可動板４１１ａと支持部４１１ｂとを連結している。
連結部４１１ｃ、４１１ｄは、それぞれ、長手形状をなしている。また、連結部４１１ｃ、４１１ｄは、それぞれ、弾性変形可能である。このような１対の連結部４１１ｃ、４１１ｄは、互いに同軸的に設けられており、この軸（以下「回動中心軸Ｊ１」と言う）まわりに、可動板４１１ａが支持部４１１ｂに対して回動する。
【００２８】
このような基体４１１は、例えば、シリコンを主材料として構成されていて、可動板４１１ａと支持部４１１ｂと連結部４１１ｃ、４１１ｄとが一体的に形成されている。このように、シリコンを主材料とすることにより、優れた回動特性を実現できるとともに、優れた耐久性を発揮することができる。また、シリコンは微細な加工が可能であるため、基体４１１をシリコンを主材料として構成することにより、基体４１１の寸法精度を優れたものとし、光スキャナー４１の振動特性を優れたものとすることができる。また、光スキャナー４１の小型化を図ることができる。
【００２９】
スペーサー部材４１２は、枠状をなしていて、その上面が基体４１１の下面と接合している。また、スペーサー部材４１２は、可動板４１１ａの板厚方向からの平面視にて、支持部４１１ｂの形状とほぼ等しくなっている。このようなスペーサー部材４１２は、例えば、各種ガラス、各種セラミックス、シリコン、ＳｉＯ２などで構成されている。
なお、スペーサー部材４１２と基体４１１との接合方法としては、特に限定されず、例えば、接着剤等の別部材を介して接合してもよいし、スペーサー部材４１２の構成材料などによっては直接接合や陽極接合などを用いてもよい。
【００３０】
対向基板４１３は、スペーサー部材４１２と同様に、例えば、各種ガラス、シリコン、ＳｉＯ２などで構成されている。このような対向基板４１３の上面であって、可動板４１１ａと対向する部位には、コイル４１５が設けられている。
永久磁石４１４は、板棒状をなしていて、可動板４１１ａの下面に沿って設けられている。このような永久磁石４１４は、可動板４１１ａの平面視にて、回動中心軸Ｊ１に対して直交する方向に磁化（着磁）されている。すなわち、永久磁石４１４は、両極（Ｓ極、Ｎ極）を結んだ線分が、回動中心軸Ｊ１に対して直交するよう設けられている。
【００３１】
このような永久磁石４１４としては、特に限定されず、例えば、ネオジム磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、アルニコ磁石などを用いることができる。
コイル４１５は、可動板４１１ａの平面視にて、永久磁石４１４の外周を囲むように設けられている。
また、光スキャナー４１は、コイル４１５に電圧を印加する電圧印加手段４１６を有している。電圧印加手段４１６は、印加する電圧の電圧値や周波数等の各条件を調整（変更）し得るように構成されている。電圧印加手段４１６、コイル４１５および永久磁石４１４により、可動板４１１ａを回動させる駆動手段（駆動部）４１７が構成される。
コイル４１５には、電圧印加手段４１６から所定の電圧が印加され、所定の電流が流れる。
【００３２】
例えば、電圧印加手段４１６からコイル４１５に交番電圧を印加すると、それに応じて電流が流れ、可動板４１１ａの厚さ方向（図２中上下方向）の磁界が発生し、かつ、その磁界の向きが周期的に切り換わる。すなわち、コイル４１５の上側付近がＳ極、下側付近がＮ極となる状態Ａと、コイル４１５の上側付近がＮ極、下側付近がＳ極となる状態Ｂとが交互に切り換わる。その際、電圧印加手段４１６は、後述する作動制御装置５により駆動制御される。
状態Ａでは、図５（ａ）に示すように、永久磁石４１４の右側の部分が、コイル４１５への通電により発生する磁界との反発力により上側へ変位するとともに、永久磁石４１４の左側の部分が、前記磁界との吸引力により下側へ変位する。これにより、可動板４１１ａが反時計回りに回動して傾斜する。
一方、状態Ｂでは、図５（ｂ）に示すように、永久磁石４１４の右側の部分が下側へ変位するとともに、永久磁石４１４の左側の部分が上側へ変位する。これにより、可動板４１１ａが時計回りに回動して傾斜する。
【００３３】
このような状態Ａと状態Ｂとを交互に繰り返すことにより、連結部４１１ｃ、４１１ｄを捩り変形させながら、可動板４１１ａが回動中心軸Ｊ１まわりに回動（振動）する。
また、後述する作動制御装置５の制御により、電圧印加手段４１６からコイル４１５に印加する電圧を調整することにより、流れる電流を調整することができ、これにより、可動板４１１ａ（光反射部４１１ｅの反射面）の回動中心軸Ｊ１まわりの回動の振れ角（振幅）を調整することができる。
【００３４】
なお、このような光スキャナー４１の構成としては、可動板４１１ａを回動させることができれば、特に限定されず、例えば、２自由度振動系を有するものであってもよく、また、光スキャナー４１の駆動方式は、コイル４１５と永久磁石４１４とを用いた電磁駆動に代えて、例えば、圧電素子を用いた圧電駆動や、静電引力を用いた静電駆動等であってもよい。
【００３５】
図３に示すように、上述のような構成の光スキャナー４１、４２は、互いの回動中心軸Ｊ１、Ｊ２の方向が直交するように設けられている。光スキャナー４１、４２をこのように設けることにより、表示面９１に対し、光源ユニット３から出射したレーザー光ＬＬを２次元的に（互いに直交する２方向に）走査することができる。これにより、比較的簡単な構成で、表示面９１に２次元画像を描画することができる。
【００３６】
具体的に説明すれば、光源ユニット３から出射した光は、光スキャナー４１の光反射部４１１ｅの反射面で反射し、次いで、光スキャナー４２の光反射部４２１ｅの反射面で反射し、表示面９１に投射（照射）される。このとき、光スキャナー４１の光反射部４１１ｅを回動させるとともに、その角速度（速度）よりも遅い角速度で光スキャナー４２の光反射部４２１ｅを回動させる。これにより、光源ユニット３から出射したレーザー光ＬＬは、表示面９１に対し、水平方向に走査されるとともに、その水平方向の走査速度よりも遅い走査速度で垂直方向に走査される。このようにして、光源ユニット３から出射したレーザー光ＬＬは、表示面９１に対し、２次元的に走査され、表示面９１に画像が描画される。
【００３７】
ここで、光スキャナー４１の光反射部４１１ｅの角速度よりも遅い角速度で光スキャナー４２の光反射部４２１ｅを回動させるために、例えば、光スキャナー４１を共振を利用した共振駆動とし、光スキャナー４２を共振を利用しない非共振駆動としてもよい。また、光スキャナー４１、４２をともに共振駆動とする場合には、光スキャナー４１の共振周波数（可動板４１１ａおよび連結部４１１ｃ、４１１ｄからなる振動系の共振周波数）が、光スキャナー４２の共振周波数よりも高くなるように光スキャナー４１、４２を設計すればよい。
なお、光源ユニット３から出射した光が、先に、光スキャナー４２の光反射部４２１ｅで反射し、次に、光スキャナー４１の光反射部４１１ｅで反射するようになっていてもよい。すなわち、先に、垂直走査がなされ、次に、水平走査がなされるように構成されていてもよい。
【００３８】
次に、光スキャナー４１の可動板４１１ａの角度を検出する角度検出手段４３について説明する。なお、光スキャナー４２の可動板４２１ａの角度を検出する角度検出手段４４は、角度検出手段４３と同様の構成であるため、その説明を省略する。
図４に示すように、角度検出手段４３は、光スキャナー４１の連結部４１１ｃ上に設けられた圧電素子４３１と、圧電素子４３１から発生する起電力を検出する起電力検出部４３２と、起電力検出部４３２の検出結果に基づいて可動板４１１ａの角度を求める（挙動を検知する）角度検知部４３３とを有している。
【００３９】
圧電素子４３１は、可動板４１１ａの回動に伴って連結部４１１ｃが捩り変形すると、それに伴って変形する。圧電素子４３１は、外力が付与されていない自然状態から変形すると、その変形量に応じた大きさの起電力を発生する性質（言い換えると、変形量に応じて抵抗値が変化する性質）を有しているため、角度検知部４３３は、起電力検出部４３２で検出された起電力（または抵抗値）の大きさに基づいて、連結部４１１ｃの捩れの程度を求め、さらに、その捩れの程度から可動板４１１ａ（光反射部４１１ｅの反射面）の角度を求める。また、角度検知部４３３は、可動板４１１ａの回動中心軸Ｊ１を中心とする振れ角（最大振れ角）を求める。この可動板４１１ａの角度および振れ角の情報を含む信号は、角度検知部４３３から作動制御装置５に送信される。
【００４０】
なお、前記検出する可動板４１１ａの角度の基準（０°）は、光スキャナー４１の状態がいかなるものであってもよいが、例えば、光スキャナー４１が初期状態（コイル４１５に電圧が印加されていない状態）であるときに設定することができる。
また、前記可動板４１１ａの角度の検出は、リアルタイムで（連続的に）行ってもよく、また、間欠的に行ってもよい。また、角度検出手段４３としては、可動板４１１ａの角度を検出することができれば、本実施形態のような圧電素子を用いたものに限定されず、例えば、光学センサーを用いてもよい。
【００４１】
［作動制御装置］
次に、作動制御装置５について説明する。
図６に示すように、作動制御装置５は、画像を描画する際に用いられる映像データ（画像データ）を記憶する映像データ記憶部（映像データ記憶手段）５１と、映像データ演算部５２と、描画タイミング生成部５３と、光源変調部（光変調部）５４と、振れ角演算部（振幅演算部）５５と、角度指示部５６とを有している。
特に、この作動制御装置５は、水平方向（第１の方向）に走査する可動板４１１ａの光反射部４１１ｅの回動の振幅（振れ角）を変更する変更手段（振幅変更部）を構成する。
このような作動制御装置５は、光反射部４１１ｅの回動の振幅（振れ角）を変更することにより、描画が可能な領域である描画可能領域９１２の水平方向での長さを変更する。
【００４２】
すなわち、作動制御装置５が光反射部４１１ｅの回動の振幅を変更することにより、図７（ａ）に示すように、表示面９１の第１の領域９１２ａに光を走査する第１の状態と、図７（ｂ）に示すように、表示面９１の第１の領域９１２ａと第１の領域９１２ａと異なって隣接している第２の領域９１２ｂ、９１２ｃとに光を走査する第２の状態とを切り換える。
これにより、必要時のみ、描画可能領域９１２を大きくし、それ以外のときには、描画可能領域９１２が必要最低限となるように光反射部４１１ｅの回動の振幅を抑えることができる。そのため、光反射部９１１ｅの回動の振幅が一定である場合に比し、消費電力を抑えることができる。
【００４３】
以下、作動制御装置５について詳述する。
作動制御装置５によるプロジェクター２の制御においては、まず、プロジェクター２に映像データが入力される。入力された映像データは映像データ記憶部５１に一時的に記憶され、その映像データ記憶部５１から読み出された映像データを用いて画像の描画が行われる。この場合、映像データのすべてが映像データ記憶部５１に記憶された後に、画像の描画を開始してもよく、また、映像データの一部が映像データ記憶部５１に記憶された後に、画像の描画を開始し、その画像の描画と並行して続きの映像データを映像データ記憶部５１に記憶するようにしてもよい。
【００４４】
映像データの一部が映像データ記憶部５１に記憶された後に画像の描画を開始する場合は、初めに、少なくとも１フレーム分の映像データを映像データ記憶部５１に記憶し、その後に画像の描画を開始する。
描画タイミング生成部５３では、描画タイミング情報および描画ライン情報がそれぞれ生成される。描画タイミング情報は、映像データ演算部５２に送出され、描画ライン情報は、振れ角演算部５５および角度指示部５６に送出される。
【００４５】
描画タイミング情報には、描画を行うタイミング（画素毎の光の出射タイミング）の情報、画素毎の光の強度（表示面での光の単位面積当たりの強度）の情報等が含まれる。また、描画ライン情報には、図８に示す描画を行う描画ラインＬの垂直方向の位置（可動板４２１ａの目標角度）の情報、および、描画ラインＬの長さ（可動板４１１ａの目標角度）情報等が含まれる。なお、描画ラインＬのいずれの部位の位置を前記描画ラインＬの垂直方向の位置として設定してもよいが、例えば、左側の先端、右側の先端、中央等が挙げられる。
【００４６】
また、描画ライン情報は、後述するように、映像データに基づいて変更される。また、描画タイミング情報も、描画ライン情報の変更に伴って変更される。
映像データ演算部５２は、描画タイミング生成部５３から入力された描画タイミング情報に基づいて、映像データ記憶部５１から描画する画素に対応する映像データを読み出し、各種の補正演算等を行った後、各色の輝度データを光源変調部５４に送出する。
【００４７】
光源変調部５４は、映像データ演算部５２から入力された各色の輝度データに基づいて、各駆動回路３１０ｒ、３１０ｇ、３１０ｂを介して各光源３２０ｒ、３２０ｇ、３２０ｂの変調を行う。すなわち、各光源３２０ｒ、３２０ｇ、３２０ｂのオン／オフや、出力の調整（増減）等を行う。これにより、光源ユニット３は、映像データ（画像情報）の画素毎に対応した光を所定のタイミングおよび強度で順次出射する。
【００４８】
光スキャナー４１側の角度検出手段４３は、その可動板４１１ａの角度および振れ角を検出し、その角度および振れ角の情報（可動板４１１ａの角度情報）を作動制御装置５の描画タイミング生成部５３および振れ角演算部５５に送出する。また、光スキャナー４２側の角度検出手段４４は、その可動板４２１ａの角度を検出し、その角度の情報（可動板４２１ａの角度情報）を作動制御装置５の角度指示部５６に送出する。
【００４９】
描画タイミング生成部５３は、現在の描画ラインＬの描画が終了し、角度検出手段４３から可動板４１１ａの振れ角の情報が入力されると、それに同期して、角度指示部５６に、次に描画を行う描画ラインＬの描画開始点にレーザー光ＬＬが照射されるときの可動板４２１ａの目標角度を示す目標角度情報（角度指示）を送出する。その可動板４２１ａの目標角度は、描画ラインＬのピッチが一定になるように設定される。角度指示部５６は、角度検出手段４４で検出された可動板４２１ａの角度と、前記可動板４２１ａの目標角度とを比較して、その差が０になるような補正を行い、光スキャナー４２の駆動手段４２７に駆動データを送出する。
【００５０】
駆動手段４２７は、前記駆動データに基づいて、光スキャナー４２を駆動する（コイルに電圧を印加する）。これにより、描画開始点にレーザー光ＬＬが照射されたとき、可動板４２１ａの角度は、前記目標角度になる。
なお、本実施形態では、各描画ラインＬにおいて、描画開始点から描画終了点まで、可動板４２１ａの角速度を一定とし、レーザー光ＬＬの垂直方向の走査速度を一定とするが、可動板４２１ａの角速度を徐々に変化させ、レーザー光ＬＬの垂直方向の走査速度を徐々に変化さてもよい。
【００５１】
また、描画タイミング生成部５３は、振れ角演算部５５に、描画ライン情報、すなわち、次に描画を行う描画ラインＬの垂直方向の位置の情報、および、描画ラインＬの長さ情報を送出する。
振れ角演算部５５では、描画タイミング生成部５３から入力された次に描画を行う描画ラインＬの垂直方向の位置の情報、および、その描画ラインＬの長さ情報に基づいて、次に描画を行う描画ラインＬにおける可動板４１１ａの目標振れ角（振れ角の目標値）を求める。
【００５２】
そして、角度検出手段４３から入力された可動板４１１ａの振れ角の情報と、前記可動板４１１ａの目標振れ角とに基づいて、可動板４１１ａの振れ角が目標振れ角となるように、光スキャナー４１の駆動手段４１７に駆動データを送出する。
駆動手段４１７は、前記駆動データに基づいて、コイル４１５に、光スキャナー４１の共振周波数と同じ周波数の実効電圧を印加して電流を流し、所定の磁界を発生させ、実効電流の大きさや光スキャナー４１と駆動波形との位相差を変化させる事で、光スキャナー４１にエネルギーを供給したり、逆に、光スキャナー４１からエネルギーを奪ったりする。これにより、共振運動している可動板４１１ａの振れ角は、前記目標振れ角になる。このようにして、角度検出手段４３により検出された可動板４１１ａの振れ角の情報（検出結果）と、前記目標振れ角（目標値）とに基づいて、可動板４１１ａの振れ角が目標振れ角になるようにその可動板４１１ａの振れ角を調整しつつ、描画領域９１１の各描画ラインＬ上に、順次、レーザー光ＬＬを走査し、画像を描画してゆく。
【００５３】
このように作動制御装置５は、駆動手段４１７の電圧印加手段４１６が発生する電流または電圧の大きさを調整することにより、水平方向に走査する光反射部４１１ｅの振れ角を変更する。これにより、簡単かつ確実に、光反射部４１１ｅの振れ角を変更することができる。なお、作動制御装置５は、駆動手段４１７の電圧印加手段４１６が発生する電流または電圧の大きさおよび周波数を調整することにより、水平方向に走査する光反射部４１１ｅの振れ角を変更することもできる。
また、作動制御装置５は、情報供給部７からの情報に基づいて、プロジェクター２の作動を制御する。例えば、情報供給部７からの情報に基づき、プロジェクター２が表示する映像を変更したり、光反射部４１１ｅの振れ角（回動の振幅）を変更したりすることができる。
【００５４】
（情報供給部）
情報供給部７は、図３に示すように、外部センサー７１と、ナビゲーション装置７２とを有する。
外部センサー７１は、例えば、ＣＣＤイメージセンサー、ＣＭＯＳイメージセンサー等のイメージセンサーである。また、赤外センサー、超音波センサー等、光学的な方法でなく物体の有無を検知できるセンサーであっても良い。このような外部センサー７１は移動体Ｍに取り付けられ、例えば、移動体Ｍの周囲の状況として、移動体Ｍの移動方向前方側の標識（道路交通標識）や、人、自転車、他の自動車等の移動体の存在の有無を検知する機能を有する。また、外部センサー７１は、検知した移動体の位置、進行方向、進行速度や、検知した標識の内容を判別する機能を有していても良い。ここで、外部センサー７１は、移動体Ｍの周囲の状況を検知する状況検知センサー（状況検知部）を構成する。
ナビゲーション装置７２は、ＧＰＳを利用して目的地までの経路を操縦者に案内する機能を有する。
【００５５】
以上のように構成された表示装置１は、前述したように、作動制御装置５が光反射部４１１ｅの回動の振幅を変更する。これにより、図８（ａ）に示すように、表示面９１の第１の領域９１２ａに光を走査する第１の状態（以下、単に「第１の状態」という）と、図８（ｂ）に示すように、表示面９１の第１の領域９１２ａと第１の領域９１２ａと異なって隣接する第２の領域９１２ｂ、９１２ｃとに光を走査する第２の状態（以下、単に「第２の状態」という）とを切り換える。
これにより、必要時のみ、描画可能領域９１２を大きくし、それ以外のときには、描画可能領域９１２が必要最低限となるように光反射部４１１ｅの回動の振幅を抑えることができる。そのため、光反射部９１１ｅの回動の振幅が一定である場合に比し、消費電力を抑えることができる。
【００５６】
具体的に説明すると、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、表示面９１上でのレーザー光ＬＬの軌跡である複数の描画ライン（走査ライン）Ｌは、ジグザグ状に配置される。
ここで、光走査部４は、垂直方向に１回走査する間に、水平方向に複数回走査することにより、１つのフレームの画像を表示面９１に形成し、これを繰り返すことにより複数のフレームの画像を表示面９１に順次形成する。
【００５７】
複数の描画ラインＬの長さは、各フレーム内において、互いに等しくなっている。すなわち、各フレーム内において、光源ユニット３からレーザー光ＬＬを出射した光出射状態（以下、単に「光出射状態」とも言う）で表示面９１上でのレーザー光ＬＬの水平方向の振れ幅（以下、単に「レーザー光（光）ＬＬの振れ幅」とも言う）が一定となっている。
【００５８】
このような描画ラインＬの長さは、可動板４１１ａの回動中心軸Ｊ１を中心とする振れ角（以下、単に「可動板４１１ａの振れ角」とも言う）を変更することにより、変更することができる。
そこで、作動制御装置５は、可動板４１１ａの振れ角、すなわち可動板４１１ａの光反射部４１１ｅの振れ角（回動の振幅）を変更することにより、描画可能領域９１２の水平方向での長さを変更する。
【００５９】
具体的には、作動制御装置５は、第１の状態では、光反射部４１１ｅの振れ角θ１を角度θ１１とし、第２の状態では、光反射部４１１ｅの振れ角θ１を角度θ１１よりも大きい角度θ１２とする。
第１の状態においては、例えば、図８（ａ）に示すように、描画ラインＬの長さが比較的短く設定される。これにより、表示面９１上に形成される描画可能領域９１２の面積は比較的小さいものとなる。ここで、第１の状態での描画可能領域９１２は、第１の領域９１２ａで構成される。また、描画ラインＬの長さ、すなわち、水平方向での光ＬＬの振れ幅Ａ１は、第１の領域９１２ａの水平方向での長さＢ１よりも若干長いもの（Ｂ１＋α）となる。
【００６０】
水平走査は前述したように各フレーム内において複数回行われるが、このような第１の状態における水平走査では、図１０に示すように、可動板４１１ａの振れ角θ１は一定（角度θ１１）となっている。なお、ここで、「可動板４１１ａの振れ角θ１」とは、図５にて時計回り（一方の方向）へ最大角度（θ１／２）まで回動したときの可動板４１１ａと、可動板４１１ａが図５にて反時計回り（他方の方向）へ最大角度（θ１／２）まで回動したときの可動板４１１ａとのなす角度（最大振れ角）を言う（図１１において同じ）。
【００６１】
なお、各フレームの表示期間における可動板４１１ａの振れ角θ１は、本実施形態では一定であるが、台形補正を要する場合等には漸減または漸増させるように変化させてもよい。
また、垂直走査は前述したように各フレーム内において１回行われるが、第１の状態および第２の状態において、可動板４２１ａの振れ角θ２（最大振れ角）は一定（角度θ２１）である。より具体的には、図９に示すように、可動板４２１ａの角度θ２は、１フレーム内において、画像の表示を行う表示期間では最小振れ角から徐々に増大し、最大振れ角に到達した後、急激に減少する。そして、以降の各フレームにおいては、同様に、前記動作を繰り返す。なお、図９では、各フレーム内における可動板４２１ａが一方の方向へ最大角度（最小振れ角）まで回動したと他方の方向へ最大角度（最大振れ角）まで回動したときとの間の可動板４２１ａの回動角の変遷を示している。また、可動板４２１ａの振れ角θ２が、前述したように急激に減少する期間を「垂直帰線期間」と言う。この垂直帰線期間は、隣接する２つのフレーム間近傍に設定される。
【００６２】
一方、第２の状態においては、例えば、図８（ｂ）に示すように、描画ラインＬの長さが第１の状態における描画ラインＬの長さよりも長く設定される。これにより、表示面９１上に形成される描画可能領域９１２の面積は第１の状態における描画可能領域９１２の面積よりも大きいものとなる。ここで、第２の状態での描画可能領域９１２は、第１の領域９１２ａと、第１の領域９１２ａに対して水平方向での一方側（図８（ｂ）中の左側）に隣接する第２の領域９１２ｂと、第１の領域９１２ａに対して水平方向での他方側（図８（ｂ）中の右側）に隣接する第２の領域９１２ｃとで構成される。また、描画ラインＬの長さ、すなわち、水平方向での光ＬＬの振れ幅Ａ１は、第１の領域９１２ａの水平方向での長さＢ１と、第２の領域９１２ｂの水平方向での長さＢ２と、第２の領域９１２ｃの水平方向での長さＢ３との合計よりも若干長いもの（Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ３＋α）となる。
【００６３】
以上のようにして、第１の領域９１２ａのみで描画可能領域９１２が構成される第１の状態と、第１の領域９１２ａおよび第２の領域９１２ｂ、９１２ｃで描画可能領域９１２が構成される第２の状態とを切り換えることができる。
第１の状態では、図７（ａ）に示すように、第１の領域９１２ａに画像ｇ１が表示される。
【００６４】
第２の状態では、図７（ｂ）に示すように、第１の領域９１２ａに画像ｇ１が表示されるとともに、第２の領域９１２ｂに画像ｇ２、第２の領域９１２ｃに画像ｇ３が表示される。なお、第２の状態において、画像ｇ２および画像ｇ３のうちの少なくとも一方の画像を必要に応じて表示すればよく、第２の領域９１２ｂおよび第２の領域９１２ｃのうちのうちのいずれか一方の領域に画像が表示されていなくてもよい。
【００６５】
また、第１の状態で第１の領域９１２ａに表示される画像ｇ１と、第２の状態で第１の領域９１２ａに表示される画像ｇ１とは、互いに同じ種類であり、第１の領域９１２ａに表示される画像ｇ１と、第２の領域９１２ｂ、９１２ｂに表示される画像とは、互いに異なる種類である。ここで、表示される画像が同じ種類とは、それぞれ同一の指標であることや、それぞれ同一の概念で束ねることができる情報であることを含む。例えば、ともに速度を表す場合であれば同じ種類とみなし、表示される数値が異なっていても同じ種類とすることができる。速度以外に、エンジン回転数、燃料残量、等についても同様である。また、各種計器類の情報（水温、油温、等の警告灯など）は、表示内容が異なっていても各種計器類の情報という概念に含まれていれば同じ種類とみなすことができる。これにより、第１の状態において表示されていなかった画像ｇ２、ｇ３が、第２の状態において画像ｇ１と異なる領域に異なる画像として表示される。従って、第２の状態において、画像ｇ２、ｇ３を画像ｇ１よりも目に付きやすくすることができる。
【００６６】
また、画像ｇ１は、移動体Ｍの移動状態に関する情報を示す画像を含み、第２の領域９１２ｂ、画像ｇ２、ｇ３は、移動体Ｍの周囲の外部の状況に関する情報を示す画像を含む。これにより、第１の状態および第２の状態において、移動体Ｍの移動状態に関する情報を提供可能としつつ、第２の状態において、移動体Ｍの周囲の外部の状況に関する情報を報知することができる。
【００６７】
本実施形態では、画像ｇ１に含まれる画像として、図７に示すように、移動体Ｍの速度に関する情報を示す画像を用いている。なお、画像ｇ１としては、移動体Ｍの移動状態に関する情報を示す画像を含むものであれば、これに限定されず、その他、例えば、エンジン回転数、燃料残量、水温、油温等の各種計器類の情報を示す画像を用いることができる。
また、画像ｇ２に含まれる画像としてナビゲーション情報を示す画像、画像ｇ３に含まれる画像として注意情報を示す画像を用いている。なお、画像ｇ２、ｇ３としては、移動体Ｍの周囲の外部の状況に関する情報を示す画像を含むものであれば、これに限定されない。
【００６８】
また、前述したような第１の状態と第２の状態との切り換えは、前述した情報供給部７（具体的には外部センサー７１やナビゲーション装置７２）からの情報に応じて行われる。すなわち、作動制御装置５は、外部センサー７１の検知結果やナビゲーション装置７２からの案内情報に基づいて、第１の状態と第２の状態とを切り換える。このように、外部センサー７１の検知結果に基づいて第１の状態と第２の状態とを切り換えることにより、移動体Ｍの周囲の状況を検知し得るとともに、その検知結果を報知することができる。
【００６９】
例えば、通常、第１の状態にしておき、移動体Ｍの前方に人が飛び出してきたときに、その人を外部センサー７１が検知し、その検知結果に基づいて、第１の状態から第２の状態へ切り換える。そして、第２の領域９１２ｃに、人が飛び出してきた旨の表示、例えば、ピクトグラム、文字、外部センサー７１で撮像した画像等を表示する。
また、ナビゲーション装置７２からの案内が必要となったときに、第１の状態から第２の状態へ切り換え、第２の領域９１２ｂに、ナビゲーション装置７２からの案内情報に関する画像を表示する。
【００７０】
特に、作動制御装置５は、表示面９１に表示される画像の解像度および画素毎の輝度のうちの少なくとも一方を調整する調整手段（発光制御部）を構成する。具体的には、調整手段は、光出射部３から出射される光の出射タイミングおよび光出射部３から出射される光量を調整する機能を有する。そして、調整手段の調整により、第１の領域９１２ａに第１の状態と第２の状態とで視認性の等しい画像ｇ１（互いに大きさ、明るさ、解像度（解像感）の等しい画像）を表示することができる。そのため、描画可能領域９１２の面積が変化しても、第１の領域９１２ａに表示される画像ｇ１の見た目の変化を小さくすることができ、視認者にとって違和感が少なく見やすい画像を表示することができる。
【００７１】
本実施形態では、第１の領域９１２ａに第１の状態と第２の状態とで同じ画像ｇ１を表示するときに、作動制御装置５は、光出射部３から出射する光量を調整することにより、第１の状態で光出射部３から第１の領域９１２ａに出射される単位面積当たりの光量と、第２の状態で光出射部３から第１の領域９１２ａに出射される単位面積当たりの光量とを等しくする。すなわち、作動制御装置５は、第１の状態での画像ｇ１と第２の状態での画像ｇ１との互いに対応する画素毎の輝度を等しくする。これにより、第１の状態および第２の状態で同じ画像ｇ１を表示したときに、その画像ｇ１の明るさが第１の状態と第２の状態との切り換え時に変化するのを防止することができる。そのため、第１の状態および第２の状態の双方の状態でほぼ同じ見え方の画像ｇ１を表示できる、視認者にとって見やすい表示を行うことができる。
【００７２】
また、作動制御装置５は、第１の状態で第１の領域９１２ａに表示される画像ｇ１の解像度と、第２の状態で第１の領域９１２ａに表示される画像ｇ１の解像度とを等しくする。本実施形態では、第１の状態で第１の領域９１２ａに表示される画像ｇ１の解像度、および、第２の状態で第１の領域９１２ａに表示される画像ｇ１の解像度は、それぞれ、Ｘ［ｄｐｉ］である。これにより、第１の状態と第２の状態との切り換え時に第１の領域に表示される画像ｇ１の解像度が変化することを低減することができる。結果的に、視認者が画像の解像感の変化を感じにくく、視認者にとって見た目の違和感を低減して見やすい表示を行うことができる。また、比較的簡単に、画像ｇ１の明るさが第１の状態と第２の状態との切り換え時に変化するのを防止することができる。
また、第２の状態において、画像ｇ１の解像度と、画像ｇ２、ｇ３の解像度とを互いに等しくする。これにより、第２の状態における画像ｇ１、ｇ２、ｇ３の解像感の違いを視認者が感じにくくなり、視認者にとって見やすい表示を行うことができる。
【００７３】
以上説明したような第１実施形態に係る表示装置１によれば、移動体Ｍの外部の情報等を表示する必要がある時のみ、描画可能領域９１２を大きくし、それ以外のときには、描画可能領域９１２が必要最低限となるように光反射部４１１ｅの回動の振幅を抑えることができる。そのため、光反射部９１１ｅの回動の振幅が一定である場合に比し、消費電力を抑えることができる。
また、描画可能領域９１２の水平方向での長さを変更しても、その変化の前後（すなわち第１の状態と第２の状態）で同じ画像を同じ明るさで表示することができる。そのため、視認者にとって違和感の少ない見やすい表示を行うことができる。
【００７４】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の表示装置の第２実施形態について説明する。
図１２は、本発明の第２実施形態に係る表示装置の動作を説明するための図（描画可能領域、描画領域および画像を説明する図）、図１３は、図１２に示す描画可能領域を説明する図である。
【００７５】
以下、第２実施形態の表示装置について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第２実施形態の表示装置は、描画可能領域の水平方向での長さを変更せずに描画可能領域の垂直方向での長さを変更する以外は、第１実施形態とほぼ同様である。なお、図１２、１３にて、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００７６】
本実施形態では、垂直走査用の光スキャナー４２の光反射部４２１ｅの回動の振幅（振れ角）を変更することにより、描画が可能な領域である描画可能領域９１２の垂直方向での長さを変更する。
すなわち、光反射部４２１ｅの回動の振幅を変更することにより、図１３（ａ）に示すように、表示面９１の第１の領域９１２ａに光を走査する第１の状態と、図１３（ｂ）に示すように、表示面９１の第１の領域９１２ａと第１の領域９１２ａに隣接する第２の領域９１２ｄ、９１２ｅとに光を走査する第２の状態とを切り換える。
【００７７】
これにより、移動体Ｍの外部の情報等を表示する必要がある時のみ、描画可能領域９１２を大きくし、それ以外のときには、描画可能領域９１２が必要最低限となるように光反射部４２１ｅの回動の振幅を抑えることができる。そのため、光反射部４２１ｅの回動の振幅が一定である場合に比し、消費電力を抑えることができる。
ここで、第１の状態では、垂直方向での光ＬＬの振れ幅Ｃ１は、第１の領域９１２ａの垂直方向での長さＤ１とほぼ等しいものとなる。
【００７８】
また、第２の状態での描画可能領域９１２は、第１の領域９１２ａと、第１の領域９１２ａに対して垂直方向での一方側（図１３（ｂ）中の上側）に隣接する第２の領域９１２ｄと、第１の領域９１２ａに対して垂直方向での他方側（図１３（ｂ）中の下側）に隣接する第２の領域９１２ｅとで構成される。また、垂直方向での光ＬＬの振れ幅Ｃ２は、第１の領域９１２ａの垂直方向での長さＤ１と、第２の領域９１２ｄの垂直方向での長さＤ２と、第２の領域９１２ｅの垂直方向での長さＤ３との合計にほぼ等しいものとなる。
【００７９】
第１の状態では、図１２（ａ）に示すように、第１の領域９１２ａに画像ｇ１が表示される。
第２の状態では、図１２（ｂ）に示すように、第１の領域９１２ａに画像ｇ１が表示されるとともに、第２の領域９１２ｄに画像ｇ２が表示される。本実施形態では、第２の状態においても、第２の領域９１２ｅには画像を表示しない。なお、第２の状態において第２の領域９１２ｅに画像を表示してもよい。また、第２の状態において、第２の領域９１２ｄには、画像ｇ２および画像ｇ３（図７（ｂ）参照）を選択的に表示してもよい。
【００８０】
このように、画像ｇ２を画像ｇ１の上側に表示することにより、第２の状態において、画像ｇ２を画像ｇ１よりも目立たせることができる。
また、第１の状態で第１の領域９１２ａに表示される画像ｇ１の解像度と、第２の状態で第１の領域９１２ａに表示される画像ｇ１の解像度とを等しくする。これにより、第１の状態と第２の状態との切り換え時に第１の領域に表示される画像ｇ１の解像度が変化することを低減することができる。結果的に、視認者が画像の解像感の変化を感じにくく、視認者にとって見た目の違和感を低減して見やすい表示を行うことができる。また、比較的簡単に、画像ｇ１の明るさが第１の状態と第２の状態との切り換え時に変化するのを防止することができる。このとき、本実施形態では、水平走査および垂直走査の周波数が変化しないので、例えば、第２の状態における第１の領域９１２ａを走査するときの光出射部３から出射される光強度を、第１の状態における第１の領域９１２ａを走査するときの光出射部３から出射される光強度よりも強くする。なお、第２の状態における第１の領域９１２ａを走査するときの光出射部３から出射される光強度と、第１の状態における第１の領域９１２ａを走査するときの光出射部３から出射される光強度とを等しくした場合、第２の状態での垂直走査の周波数を第１の状態での垂直走査の周波数よりも高くすればよい。
以上説明したような第２実施形態に係る表示装置によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００８１】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の表示装置の第３実施形態について説明する。
図１４は、本発明の第３実施形態に係る表示装置に備えられたプロジェクターの光スキャナーを示す模式的平面図、図１５は、図１４中のＢ−Ｂ線断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１４中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言い、図１５中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
【００８２】
以下、第３実施形態の表示装置について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第３実施形態の表示装置は、プロジェクターが備える光スキャナーの構成が異なる以外は、第１実施形態とほぼ同様である。
本実施形態に係る光走査部は、いわゆる２自由度振動系（２次元走査）の１つの光スキャナー４５を有している。
【００８３】
光スキャナー４５は、図１４に示すような第１の振動系４６ａと第２の振動系４６ｂと支持部４６ｃとを備える基体４６と、基体４６と対向配置された対向基板４７と、基体４６と対向基板４７との間に設けられたスペーサー部材４８と、永久磁石４９１と、コイル４９２とを備えている。
第１の振動系４６ａは、枠状の支持部４６ｃの内側に設けられた枠状の駆動部４６１ａと、駆動部４６１ａを支持部４６ｃに両持ち支持する１対の第１の連結部４６２ａ、４６３ａとで構成されている。
【００８４】
第２の振動系４６ｂは、駆動部４６１ａの内側に設けられた可動板４６１ｂと、可動板４６１ｂを駆動部４６１ａに両持ち支持する１対の第２の連結部４６２ｂ、４６３ｂとで構成されている。
駆動部４６１ａは、図１４の平面視にて、円環状をなしている。なお、駆動部４６１ａの形状は、枠状をなしていれば特に限定されず、例えば、図１４の平面視にて、四角環状をなしていてもよい。このような駆動部４６１ａの下面には、永久磁石４９１が接合されている。
【００８５】
第１の連結部４６２ａ、４６３ａは、それぞれ、長手形状をなしており、弾性変形可能である。第１の連結部４６２ａ、４６３ａは、それぞれ、駆動部４６１ａを支持部４６ｃに対して回動可能とするように、駆動部４６１ａと支持部４６ｃとを連結している。このような、第１の連結部４６２ａ、４６３ａは、互いに同軸的に設けられており、この軸（以下、「回動中心軸Ｊ３」という）を中心として、駆動部４６１ａが支持部４６ｃに対して回動するように構成されている。
【００８６】
第１の連結部４６２ａには、駆動部４６１ａの角度（回動中心軸Ｊ３まわりの回動角）（挙動）を検出するための圧電素子４６５ａが設けられている。
可動板４６１ｂは、図１４の平面視にて、円形状をなしている。なお、可動板４６１ｂの形状は、駆動部４６１ａの内側に形成することができれば特に限定されず、例えば、図１４の平面視にて、楕円形状をなしていてもよいし、四角形状をなしていてもよい。このような可動板４６１ｂの上面には、光反射性を有する光反射部４６４ｂが形成されている。
【００８７】
第２の連結部４６２ｂ、４６３ｂは、それぞれ、長手形状をなしており、弾性変形可能である。第２の連結部４６２ｂ、４６３ｂは、それぞれ、可動板４６１ｂを駆動部４６１ａに対して回動可能とするように、可動板４６１ｂと駆動部４６１ａとを連結している。このような第２の連結部４６２ｂ、４６３ｂは、互いに同軸的に設けられており、この軸（以下、「回動中心軸Ｊ４」という）を中心として、可動板４６１ｂが駆動部４６１ａに対して回動するように構成されている。
第２の連結部４６２ｂには、可動板４６１ｂの角度（回動中心軸Ｊ４まわりの回動角）（挙動）を検出するための圧電素子４６５ｂが設けられている。
【００８８】
図１４に示すように、回動中心軸Ｊ３と回動中心軸Ｊ４とは、互いに直交している。また、駆動部４６１ａおよび可動板４６１ｂの中心は、それぞれ、図１４の平面視にて、回動中心軸Ｊ３と回動中心軸Ｊ４との交点上に位置している。なお、以下、説明の便宜上、回動中心軸Ｊ３と回動中心軸Ｊ４との交点を「交点Ｇ」ともいう。
図１５に示すように、以上のような基体４６は、スペーサー部材４８を介して対向基板４７と接合している。対向基板４７の上面には、永久磁石４９１に作用する磁界を発生させるコイル４９２が設けられている。
【００８９】
永久磁石４９１は、図１４の平面視にて、交点Ｇを通り、回動中心軸Ｊ３および回動中心軸Ｊ４のそれぞれの軸に対して傾斜した線分（この線分を「線分ｋ」とも言う）に沿って設けられている。このような永久磁石４９１は、交点Ｇに対して長手方向の一方側がＳ極、他方側がＮ極となっている。図１５では、永久磁石４９１の長手方向の左側がＳ極、右側がＮ極となっている。
【００９０】
図１４の平面視にて、線分ｋの回動中心軸Ｊ３に対する傾斜角θは、３０〜６０度であるのが好ましく、４０〜５０度であるのがより好ましく、ほぼ４５度であるのがさらに好ましい。このように永久磁石４９１を設けることで、円滑に、可動板４６１ｂを回動中心軸Ｊ３および回動中心軸Ｊ４のそれぞれの軸まわりに回動させることができる。本実施形態では、線分ｋは、回動中心軸Ｊ３および回動中心軸Ｊ４のそれぞれの軸に対して約４５度傾斜している。
【００９１】
また、図１５に示すように、永久磁石４９１の上面には、凹部４９１ａが形成されている。この凹部４９１ａは、永久磁石４９１と可動板４６１ｂとの接触を防止するための逃げ部である。このような凹部４９１ａを形成することにより、可動板４６１ｂが回動中心軸Ｊ３まわりに回動する際、永久磁石４９１と接触してしまうことを防止することができる。
【００９２】
コイル４９２は、図１４の平面視にて、駆動部４６１ａの外周を囲むように形成されている。これにより、光スキャナー４５の駆動の際、駆動部４６１ａとコイル４９２との接触を確実に防止することができる。その結果、コイル４９２と永久磁石４９１との離間距離を比較的短くすることができ、コイル４９２から発生する磁界を効率的に永久磁石４９１に作用させることができる。
【００９３】
コイル４９２は、電圧印加手段４９３と電気的に接続されていて、電圧印加手段４９３によりコイル４９２に電圧が印加されると、コイル４９２から回動中心軸Ｊ３および回動中心軸Ｊ４のそれぞれの軸に直交する軸方向の磁界が発生する。
電圧印加手段４９３は、可動板４６１ｂを回動中心軸Ｊ３まわりに回動させるための第１の電圧と、可動板４６１ｂを回動中心軸Ｊ４まわりに回動させるための第２の電圧とをそれぞれ発生させ、その第１の電圧と第２の電圧とを重畳し、その重畳した電圧をコイル４９２に印加する。
【００９４】
すると、第１の電圧に基づいて、永久磁石４９１のＳ極側をコイル４９２に引き付けようとするとともに、Ｎ極側をコイル４９２から離間させようとする磁界と、永久磁石４９１のＳ極側をコイル４９２から離間させようとするとともに、Ｎ極側をコイル４９２に引き付けようとする磁界とが交互に切り換わる。これにより、第１の連結部４６２ａ、４６３ａを捩れ変形させつつ、駆動部４６１ａが可動板４６１ｂとともに、第１の電圧の周波数で回動中心軸Ｊ３まわりに回動する。
【００９５】
一方、第２の電圧に基づいて、永久磁石４９１のＳ極側をコイル４９２に引き付けようとするとともに、Ｎ極側をコイル４９２から離間させようとする磁界と、永久磁石４９１のＳ極側をコイル４９２から離間させようとするとともに、Ｎ極側をコイル４９２に引き付けようとする磁界とが交互に切り換わる。これにより、第２の連結部４６２ｂ、４６３ｂを捩れ変形させつつ、可動板４６１ｂが第２の電圧の周波数で回動中心軸Ｊ４まわりに回動する。
【００９６】
以上のような光スキャナー４５によれば、１つのアクチュエーターで２次元的にレーザー光（光）を走査でき、光走査部４の省スペース化を図ることができる。また、例えば、第１実施形態のように１対の光スキャナーを用いる場合には、これら光スキャナーの相対的位置関係を高精度に設定しなければならないが、本実施形態ではその必要がないため、製造の容易化を図ることができる。
このような第３実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００９７】
以上、本発明の表示装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【００９８】
また、前述した実施形態では、描画可能領域９１２の左上から右下まで描画することを繰り返して複数のフレームの画像を表示する場合を説明したが、描画可能領域９１２の左上から右下まで描画するフレームと、描画可能領域９１２の右下から左上まで描画するフレームとを交互に繰り返して、複数のフレームの画像を表示してもよい。この場合、偶数番目のフレームと奇数番目のフレームとでは、映像データ記憶部５１から読み出される映像データ（画素データ）の順番を逆にすればよい。
【００９９】
また、本実施形態では、各フレームについて描画を開始する位置が左上である場合を説明したが、これに限らず、例えば、各フレームについて描画を開始する位置は、右上、左下、右下等であってもよい。
また、必要に応じて、垂直方向および水平方向の少なくとも一方の方向における可動板の振れ角を調整するか、あるいは、光出射部の変調を調整して、いわゆる台形補正を行うことも可能である。
【０１００】
また、前記第１実施形態では、光走査部として、１対の光スキャナーを用いたが、これに限定されず、例えば光スキャナーと、ガルバノミラーとを用いてもよい。この場合には、ガルバノミラーを垂直走査用とするのが好ましい。
また、前述した実施形態では、表示装置が１つのプロジェクターを備える場合を説明したが、これに限定されず、表示装置が備えるプロジェクターの数は、２つ以上であってもよい。この場合、複数のプロジェクターを同期させて作動させることができる。
【０１０１】
また、本実施形態では、第１の方向を「水平方向」、第２の方向を「垂直方向」としたが、本発明では、これに限らず、例えば、第１の方向を「垂直方向」、第２の方向を「水平方向」としてもよい。
また、前記実施形態では、３つのダイクロイックミラーを用いて、赤色レーザー光、緑色レーザー光、青色レーザー光を結合して１つのレーザー光（光）を出射しているが、ダイクロイックプリズム等を用いて結合しても良い。
【０１０２】
また、前述した実施形態では、光源ユニット３が、赤色のレーザーを出射するレーザー光源と、青色のレーザーを出射するレーザー光源と、緑色のレーザーを出射するレーザー光源とを有する構成について説明したが、これに限定されず、例えば、赤色のレーザーを出射するレーザー光源と、青色のレーザーを出射するレーザー光源と、紫外のレーザーを出射するレーザー光源とを備えていてもよい。この場合、表示面に、紫外レーザーが照射されることにより緑色の蛍光を発生する蛍光体を含んでおく。これにより、表示面にフルカラーの画像を表示することができる。
【０１０３】
また、前述した実施形態では、第１の領域の解像度が第１の状態と第２の状態とで等しい場合を例に説明したが、第１の領域の解像度が第１の状態と第２の状態とで異なっていてもよい。この場合、第１の状態および第２の状態のうちの少なくとも一方の状態において、第１の領域に表示される画像の画素毎の輝度を調整する（増加または減少させる）ことにより、第１の領域に第１の状態と第２の状態とで視認性の等しい画像を表示することができる。例えば、第１の状態での第１の領域の画像の解像度が第２の状態での第１の領域の画像の解像度よりも高い場合、第２の状態での第１の領域の画像の画素毎の輝度を第１の状態での第１の領域の画像の画素毎の輝度よりも強くする。
また、前述した実施形態では、移動体が車両（自動車）である場合を例に説明したが、本発明では、これに限らず、移動体は、例えば、列車、飛行体、船等であってもよい。飛行体としては、例えば、旅客機、戦闘機等の飛行機、ヘリコプター、飛行船等が挙げられる。
【符号の説明】
【０１０４】
１……表示装置 ２……プロジェクター ３……光源ユニット ４……光走査部 ５……作動制御装置 ７……情報供給部 ９……ウインドシールド ９Ａ……仮想面 ３１ｂ……レーザー光源 ３１ｇ……レーザー光源 ３１ｒ……レーザー光源 ３２ｂ……コリメーターレンズ ３２ｇ……コリメーターレンズ ３２ｒ……コリメーターレンズ ３３ｂ……ダイクロイックミラー ３３ｇ……ダイクロイックミラー ３３ｒ……ダイクロイックミラー ４１……光スキャナー ４２……光スキャナー ４３……角度検出手段 ４４……角度検出手段 ４５……光スキャナー ４６……基体 ４６ａ……第１の振動系 ４６ｂ……第２の振動系 ４６ｃ……支持部 ４７……対向基板 ４８……スペーサー部材 ５１……映像データ記憶部 ５２……映像データ演算部 ５３……描画タイミング生成部 ５４……光源変調部 ５５……振れ角演算部 ５６……角度指示部 ７１……外部センサー ７２……ナビゲーション装置 ９１……表示面 １００……表示システム ３１０ｒ、３１０ｇ、３１０ｂ……駆動回路 ３２０ｂ……光源 ３２０ｇ……光源 ３２０ｒ……光源 ４１１……基体 ４１１ａ……可動板 ４１１ｂ……支持部 ４１１ｃ……連結部 ４１１ｄ……連結部 ４１１ｅ……光反射部 ４１２……スペーサー部材 ４１３……対向基板 ４１４……永久磁石 ４１５……コイル ４１６……電圧印加手段 ４１７……駆動手段 ４２１ａ……可動板 ４２１ｅ……光反射部 ４２７……駆動手段 ４３１……圧電素子 ４３２……起電力検出部 ４３３……角度検知部 ４６１ａ……駆動部 ４６１ｂ……可動板 ４６２ａ、４６３ａ……第１の連結部 ４６２ｂ、４６３ｂ……第２の連結部 ４６４ｂ……光反射部 ４６５ａ……圧電素子 ４６５ｂ……圧電素子 ４９１……永久磁石 ４９１ａ……凹部 ４９２……コイル ４９３……電圧印加手段 ９１１……描画領域 ９１２……描画可能領域 ９１２ａ〜９１２ｅ……領域 ＢＢ……青色レーザー光 Ｇ……交点 ｇ、ｇ１、ｇ２、ｇ３……画像 ＧＧ……緑色レーザー光 Ｊ１……回動中心軸 Ｊ２……回動中心軸 Ｊ３……回動中心軸 Ｊ４……回動中心軸 Ｌ……描画ライン ＬＬ……レーザー光 Ｍ……移動体 ｋ……線分 ＲＲ……赤色レーザー光
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両のウインドシールドに計器やナビゲーション等の各種情報に関する画像を表示するヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）としては、スクリーンに対して光を２次元的に走査することにより画像を表示するスキャンタイプのプロジェクションシステム（Laser Scan Projection:LSP）と呼ばれる表示装置を用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
このような表示装置には、光を１次元または２次元に走査する光スキャナーが設けられている。例えば、特許文献１に記載の表示装置では、鏡面部を互いに直交する２つの回転軸まわりにそれぞれ回動させることにより光を２次元に走査する光スキャナーを備える。
【０００３】
しかし、このような表示装置では、常に、光スキャナーの走査範囲（例えば、特許文献１では、鏡面部の回動の振幅）が一定であるため、画像を表示可能な領域である描画可能領域の形状および大きさが一定である。
そのため、表示する画像の形状（外形）や大きさによっては、描画可能領域のうち画像の形成されていない領域の面積が大きくなってしまう場合があった。このような場合、１フレーム中における画像の描画を行う期間の割合（いわゆる時間開口率）が低下してしまう。このような時間開口率の低下は、エネルギー効率の低下を意味する。
特に、ＨＵＤのような表示装置においては、随時表示する画像（例えば速度計を示す画像）とは異なる領域に適時必要な画像（例えば危険を知らせる画像）を表示するが、その適時必要な画像が表示される領域は、画像を表示しない期間が比較的長い。そのため、エネルギー効率が極めて低くなり、消費電力の増大を招いてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１３７４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、消費電力を抑えることができる表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の表示装置は、光を出射する光出射部と、
前記光出射部から出射した光を反射させる少なくとも１つの光反射部が回動中心軸まわりに回動可能に設けられ、かつ、画像が表示される表示面上にて、前記光反射部で反射した光を第１の方向に走査するとともに前記第１の方向に直交する第２の方向に前記第１の方向に走査する速度よりも遅い速度で走査する光走査部と、
前記光反射部の回動の振幅を変更する振幅変更部と、
前記光出射部からの光の出射タイミングおよび前記光出射部から出射される光量を調整する発光制御部と、を有し、
前記振幅変更部が前記光反射部の回動の振幅を変更することにより、前記表示面の第１の領域に光を走査する第１の状態と、前記表示面の前記第１の領域と前記第１の領域と異なる第２の領域とに光を走査する第２の状態とを切り換え、
前記発光制御部が前記光出射部から出射する光量を調整することにより、前記第１の領域の単位面積当たりの光量を前記第１の状態と前記第２の状態とで等しくすることを特徴とする。
このような表示装置によれば、必要時のみ、描画可能領域を大きくし、それ以外のときには、描画可能領域が必要最低限となるように光反射部の回動の振幅を抑えることができる。そのため、光反射部の回動の振幅が一定である場合に比し、消費電力を抑えることができる。
【０００７】
本発明の表示装置では、前記発光制御部は、前記光出射部からの光の出射タイミングを調整することにより、前記第１の状態で前記第１の領域に表示される画像の解像度と、前記第２の状態で前記第１の領域に表示される画像の解像度とを等しくすることが好ましい。
これにより、第１の状態と第２の状態との切り換え時に第１の領域に表示される画像の解像度が変化することを低減することができる。
【０００８】
本発明の表示装置では、前記第１の状態で前記第１の領域に表示される画像と、前記第２の状態で前記第１の領域に表示される画像とは、互いに同じ種類であり、
前記第１の領域に表示される画像と、前記第２の領域に表示される画像とは、互いに異なる種類であることが好ましい。
これにより、第２の状態において、第２の領域に表示される画像を、第１の領域に表示される画像よりも目に付きやすくすることができる。
【０００９】
本発明の表示装置では、前記第１の領域に表示される画像は、前記表示装置を備える移動体の移動状態に関する情報を示す画像を含み、
前記第２の領域に表示される画像は、前記移動体の外部の状況に関する情報を示す画像を含むことが好ましい。
これにより、第１の状態および第２の状態において、表示装置を備える移動体の移動状態に関する情報を提供可能としつつ、第２の状態において、移動体の外部の状況に関する情報を報知することができる。
【００１０】
本発明の表示装置では、前記移動体の外部の状況を検知する状況検知部を有し、
前記振幅変更部は、前記状況検知部の検知結果に基づいて、前記第１の状態と前記第２の状態とを切り換えることが好ましい。
これにより、移動体の外部の状況を検知し得るとともに、その検知結果を報知することができる。
【００１１】
本発明の表示装置では、前記振幅変更部は、前記第１の方向に光を走査する前記光反射部の回動の振幅を変更することが好ましい。
これにより、描画可能領域の第１の方向での長さを変更することができる。
本発明の表示装置では、前記振幅変更部は、前記第２の方向に光を走査する前記光反射部の回動の振幅を変更することが好ましい。
これにより、描画可能領域の第２の方向での長さを変更することができる。
【００１２】
本発明の表示装置では、前記光走査部は、周期的に変化する電流または電圧の供給により前記光反射部を回動させる駆動部を備え、
前記振幅変更部は、前記駆動部に供給する前記電流または前記電圧の大きさおよび周波数を調整することにより、前記光反射部の回動の振幅を変更することが好ましい。
これにより、比較的簡単かつ確実に、光反射部の回動の振幅を変更することができる。
本発明の表示装置では、前記光出射部は、レーザー光を出射することが好ましい。
これにより、平行光とするためのレンズ等の光学系を簡略化または小型化することができるため、光出射部の小型化、ひいては、画像形成装置の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る表示装置（ヘッドアップディスプレイ）を備える表示システム（ヘッドアップディスプレイシステム）を示す概略図である。
【図２】図１に示す表示システムの概略を説明するための図である。
【図３】図１に示す表示システムに備えられた表示装置の概略構成を示す模式図である。
【図４】図３に示す表示装置の光走査部に備えられた光スキャナーの部分断面斜視図である。
【図５】図４に示す光スキャナーの動作を説明する断面図である。
【図６】図３に示す表示装置の制御系（作動制御装置、光走査部および光源ユニット）を示すブロック図である。
【図７】図３に示す表示装置の動作を説明するための図（描画可能領域、描画領域および画像を説明する図）である。
【図８】図７に示す描画可能領域を説明する図である。
【図９】図３に示す表示装置の光スキャナー（垂直走査用の光スキャナー）の可動板の振れ角の変遷を示すグラフである。
【図１０】図３に示す表示装置の光スキャナー（水平走査用の光スキャナー）の可動板の振れ角の変遷（第１の状態）を示すグラフである。
【図１１】図３に示す表示装置の光スキャナー（水平走査用の光スキャナー）の可動板の振れ角の変遷（第２の状態）を示すグラフである。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る表示装置の動作を説明するための図（描画可能領域、描画領域および画像を説明する図）である。
【図１３】図１２に示す描画可能領域を説明する図である。
【図１４】本発明の第３実施形態に係る表示装置に備えられたプロジェクターの光スキャナーを示す模式的平面図である。
【図１５】図１４中のＢ−Ｂ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の表示装置の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る表示装置（ヘッドアップディスプレイ）を備える表示システム（ヘッドアップディスプレイシステム）を示す概略図、図２は、図１に示す表示システムの概略を説明するための図、図３は、図１に示す表示システムに備えられた表示装置の概略構成を示す模式図、図４は、図３に示す表示装置の光走査部に備えられた光スキャナーの部分断面斜視図、図５は、図４に示す光スキャナーの動作を説明する断面図、図６は、図３に示す表示装置の制御系（作動制御装置、光走査部および光源ユニット）を示すブロック図、図７は、図３に示す表示装置の動作を説明するための図（描画可能領域、描画領域および画像を説明する図）、図８は、図７に示す描画可能領域を説明する図、図９は、図３に示す表示装置の光スキャナー（垂直走査用の光スキャナー）の可動板の振れ角の変遷を示すグラフ、図１０は、図３に示す表示装置の光スキャナー（水平走査用の光スキャナー）の可動板の振れ角の変遷（第１の状態）を示すグラフ、図１１は、図３に示す表示装置の光スキャナー（水平走査用の光スキャナー）の可動板の振れ角の変遷（第２の状態）を示すグラフである。なお、以下では、説明の便宜上、図５中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
【００１５】
図１に示す表示システム１００は、移動体Ｍに設置された表示装置１を備え、表示装置１が移動体Ｍのウインドシールド（フロントウインドウ）９に光を投影することにより画像を表示する。
本実施形態では、移動体Ｍは、車両である。その移動体Ｍの操縦者は、ウインドシールド９に対して前方に位置する仮想面９Ａに虚像として画像（図２に示す画像ｇ）を視認することができる。
【００１６】
図３に示すように、表示装置１は、ウインドシールド９の表示面９１に光を走査させて画像を表示する（描画する）プロジェクター２と、プロジェクター２の駆動を制御する作動制御装置５と、情報供給部７とで構成されている。
このような表示装置１では、作動制御装置５が情報供給部７からの情報に基づいてプロジェクター２の作動を制御し、ウインドシールド９の表示面９１上に画像を表示する。
【００１７】
以下、表示装置１を構成する各部を順次詳細に説明する。
（プロジェクター）
まず、プロジェクター２について説明する。
プロジェクター２は、表示面９１に形成される描画領域９１１に、光を走査することにより画像を表示するように構成されている。
具体的には、図１に示すように、プロジェクター２は、光を出射する光源ユニット（光出射部）３と、表示面９１に対して光源ユニット３から出射した光を走査する光走査部４とを有している。
【００１８】
［光源ユニット（光出射部）］
図３に示すように、光源ユニット３は、各色のレーザー光源３１ｒ、３１ｇ、３１ｂと、各色のレーザー光源３１ｒ、３１ｇ、３１ｂに対応して設けられたコリメーターレンズ３２ｒ、３２ｇ、３２ｂおよびダイクロイックミラー３３ｒ、３３ｇ、３３ｂとを備えている。
【００１９】
また、各色のレーザー光源３１ｒ、３１ｇ、３１ｂは、それぞれ、駆動回路３１０ｒ、３１０ｇ、３１０ｂと、赤色の光源３２０ｒ、緑色の光源３２０ｇ、青色の光源３２０ｂとを有しており（図６参照）、図３に示すように、赤色、緑色および青色のレーザー光ＲＲ、ＧＧ、ＢＢを出射する。レーザー光ＲＲ、ＧＧ、ＢＢは、それぞれ、作動制御装置５の後述する光源変調部５４から送信される駆動信号に対応して変調された状態で出射され、コリメート光学素子であるコリメーターレンズ３２ｒ、３２ｇ、３２ｂによって平行化されて細いビームとされる。
ダイクロイックミラー３３ｒ、３３ｇ、３３ｂは、それぞれ、赤色レーザー光ＲＲ、緑色レーザー光ＧＧ、青色レーザー光ＢＢを反射する特性を有し、各色のレーザー光ＲＲ、ＧＧ、ＢＢを結合して１つのレーザー光（光）ＬＬを出射する。
【００２０】
なお、コリメーターレンズ３２ｒ、３２ｇ、３２ｂに代えてコリメーターミラーを用いることができ、この場合も、平行光束の細いビームを形成することができる。また、各色のレーザー光源３１ｒ、３１ｇ、３１ｂから平行光束が出射される場合、コリメーターレンズ３２ｒ、３２ｇ、３２ｂは、省略することができる。さらに、レーザー光源３１ｒ、３１ｇ、３１ｂについては、同様の光束を発生する発光ダイオード等の光源に置換することができる。また、図３の各色のレーザー光源３１ｒ、３１ｇ、３１ｂ、コリメーターレンズ３２ｒ、３２ｇ、３２ｂ、およびダイクロイックミラー３３ｒ、３３ｇ、３３ｂの順番はあくまで１例である。従って、各色の組み合わせ（赤色はレーザー光源３１ｒ、コリメーターレンズ３２ｒ、ダイクロイックミラー３３ｒ、緑色はレーザー光源３１ｇ、コリメーターレンズ３２ｇ、ダイクロイックミラー３３ｇ、青色はレーザー光源３１ｂ、コリメーターレンズ３２ｂ、ダイクロイックミラー３３ｂ）を保持したままその順序は自由に設定できる。例えば、光走査部４に近い順に、青色、赤色、緑色という組み合わせも可能である。
【００２１】
このような光源ユニット３は、前述したようにレーザー光を出射するので、後述するように光反射部４１１ｅの振れ角を変更しても画像が暈けるのを簡単に防止することができる。また、このような光源ユニット３を用いたプロジェクター２は、フォーカスフリーで、近接投射が可能であるとともに、投射位置を設置位置に限定されず任意の位置に調整することができる。また、レーザー光を用いると、平行光とするためのレンズ等の簡略化または小型化することができるため、光出射部の小型化、ひいては、表示装置１の小型化を図ることができる。
【００２２】
［光走査部］
次に、光走査部４について説明する。
光走査部４は、光源ユニット３から出射したレーザー光ＬＬを表示面９１に対し、水平方向（第１の方向）に走査（水平走査：主走査）すると共に、水平方向の走査速度（第１の速度）よりも遅い走査速度（第２の速度）で垂直方向（第１の方向に直交する第２の方向）に走査（垂直走査：副走査）することで２次元的に走査するものである。
【００２３】
この光走査部４は、光源ユニット３から出射したレーザー光ＬＬを表示面９１に対し、水平方向に走査する水平走査用ミラーである光スキャナー（第１の方向走査部）４１と、光スキャナー４１の後述する可動板４１１ａの角度（挙動）を検出する角度検出手段（挙動検出手段）４３と、光源ユニット３から出射したレーザー光ＬＬを表示面９１に対し、垂直方向に走査する垂直走査用ミラーである光スキャナー（第２の方向走査部）４２と、光スキャナー４２の後述する可動板４２１ａの角度（挙動）を検出する角度検出手段（挙動検出手段）４４とを有している。
【００２４】
以下、光スキャナー４１、４２の構成について説明するが、光スキャナー４１、４２は、互いに同様の構成であるため、以下では光スキャナー４１について代表して説明し、光スキャナー４２については、その説明を省略する。
図２に示すように、光スキャナー４１は、いわゆる１自由度振動系（１次元走査）のものであり、基体４１１と、基体４１１の下面に対向するよう設けられた対向基板４１３と、基体４１１と対向基板４１３との間に設けられたスペーサー部材４１２とを有している。
【００２５】
基体４１１は、可動板４１１ａと、可動板４１１ａを回動可能に支持する支持部４１１ｂと、可動板４１１ａと支持部４１１ｂとを連結する１対の連結部４１１ｃ、４１１ｄとを有している。換言すれば、支持部４１１ｂは１対の連結部４１１ｃ、４１１ｄを支持しているとも言え、支持部４１１ｂは１対の連結部４１１ｃ、４１１ｄを介して可動板４１１ａを支持していると言える。
【００２６】
可動板４１１ａは、その平面視にて、略長方形状をなしている。このような可動板４１１ａの上面には、光反射性を有する光反射部（ミラー）４１１ｅが設けられている。光反射部４１１ｅは、例えば、Ａｌ、Ｎｉ等の金属膜で構成されている。また、可動板４１１ａの下面には、永久磁石４１４が設けられている。
支持部４１１ｂは、可動板４１１ａの平面視にて、可動板４１１ａの外周を囲むように設けられている。すなわち、支持部４１１ｂは、枠状をなしていて、その内側に可動板４１１ａが位置している。
【００２７】
連結部４１１ｃは、可動板４１１ａの左側にて、可動板４１１ａと支持部４１１ｂとを連結し、連結部４１１ｄは、可動板４１１ａの右側にて、可動板４１１ａと支持部４１１ｂとを連結している。
連結部４１１ｃ、４１１ｄは、それぞれ、長手形状をなしている。また、連結部４１１ｃ、４１１ｄは、それぞれ、弾性変形可能である。このような１対の連結部４１１ｃ、４１１ｄは、互いに同軸的に設けられており、この軸（以下「回動中心軸Ｊ１」と言う）まわりに、可動板４１１ａが支持部４１１ｂに対して回動する。
【００２８】
このような基体４１１は、例えば、シリコンを主材料として構成されていて、可動板４１１ａと支持部４１１ｂと連結部４１１ｃ、４１１ｄとが一体的に形成されている。このように、シリコンを主材料とすることにより、優れた回動特性を実現できるとともに、優れた耐久性を発揮することができる。また、シリコンは微細な加工が可能であるため、基体４１１をシリコンを主材料として構成することにより、基体４１１の寸法精度を優れたものとし、光スキャナー４１の振動特性を優れたものとすることができる。また、光スキャナー４１の小型化を図ることができる。
【００２９】
スペーサー部材４１２は、枠状をなしていて、その上面が基体４１１の下面と接合している。また、スペーサー部材４１２は、可動板４１１ａの板厚方向からの平面視にて、支持部４１１ｂの形状とほぼ等しくなっている。このようなスペーサー部材４１２は、例えば、各種ガラス、各種セラミックス、シリコン、ＳｉＯ２などで構成されている。
なお、スペーサー部材４１２と基体４１１との接合方法としては、特に限定されず、例えば、接着剤等の別部材を介して接合してもよいし、スペーサー部材４１２の構成材料などによっては直接接合や陽極接合などを用いてもよい。
【００３０】
対向基板４１３は、スペーサー部材４１２と同様に、例えば、各種ガラス、シリコン、ＳｉＯ２などで構成されている。このような対向基板４１３の上面であって、可動板４１１ａと対向する部位には、コイル４１５が設けられている。
永久磁石４１４は、板棒状をなしていて、可動板４１１ａの下面に沿って設けられている。このような永久磁石４１４は、可動板４１１ａの平面視にて、回動中心軸Ｊ１に対して直交する方向に磁化（着磁）されている。すなわち、永久磁石４１４は、両極（Ｓ極、Ｎ極）を結んだ線分が、回動中心軸Ｊ１に対して直交するよう設けられている。
【００３１】
このような永久磁石４１４としては、特に限定されず、例えば、ネオジム磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、アルニコ磁石などを用いることができる。
コイル４１５は、可動板４１１ａの平面視にて、永久磁石４１４の外周を囲むように設けられている。
また、光スキャナー４１は、コイル４１５に電圧を印加する電圧印加手段４１６を有している。電圧印加手段４１６は、印加する電圧の電圧値や周波数等の各条件を調整（変更）し得るように構成されている。電圧印加手段４１６、コイル４１５および永久磁石４１４により、可動板４１１ａを回動させる駆動手段（駆動部）４１７が構成される。
コイル４１５には、電圧印加手段４１６から所定の電圧が印加され、所定の電流が流れる。
【００３２】
例えば、電圧印加手段４１６からコイル４１５に交番電圧を印加すると、それに応じて電流が流れ、可動板４１１ａの厚さ方向（図２中上下方向）の磁界が発生し、かつ、その磁界の向きが周期的に切り換わる。すなわち、コイル４１５の上側付近がＳ極、下側付近がＮ極となる状態Ａと、コイル４１５の上側付近がＮ極、下側付近がＳ極となる状態Ｂとが交互に切り換わる。その際、電圧印加手段４１６は、後述する作動制御装置５により駆動制御される。
状態Ａでは、図５（ａ）に示すように、永久磁石４１４の右側の部分が、コイル４１５への通電により発生する磁界との反発力により上側へ変位するとともに、永久磁石４１４の左側の部分が、前記磁界との吸引力により下側へ変位する。これにより、可動板４１１ａが反時計回りに回動して傾斜する。
一方、状態Ｂでは、図５（ｂ）に示すように、永久磁石４１４の右側の部分が下側へ変位するとともに、永久磁石４１４の左側の部分が上側へ変位する。これにより、可動板４１１ａが時計回りに回動して傾斜する。
【００３３】
このような状態Ａと状態Ｂとを交互に繰り返すことにより、連結部４１１ｃ、４１１ｄを捩り変形させながら、可動板４１１ａが回動中心軸Ｊ１まわりに回動（振動）する。
また、後述する作動制御装置５の制御により、電圧印加手段４１６からコイル４１５に印加する電圧を調整することにより、流れる電流を調整することができ、これにより、可動板４１１ａ（光反射部４１１ｅの反射面）の回動中心軸Ｊ１まわりの回動の振れ角（振幅）を調整することができる。
【００３４】
なお、このような光スキャナー４１の構成としては、可動板４１１ａを回動させることができれば、特に限定されず、例えば、２自由度振動系を有するものであってもよく、また、光スキャナー４１の駆動方式は、コイル４１５と永久磁石４１４とを用いた電磁駆動に代えて、例えば、圧電素子を用いた圧電駆動や、静電引力を用いた静電駆動等であってもよい。
【００３５】
図３に示すように、上述のような構成の光スキャナー４１、４２は、互いの回動中心軸Ｊ１、Ｊ２の方向が直交するように設けられている。光スキャナー４１、４２をこのように設けることにより、表示面９１に対し、光源ユニット３から出射したレーザー光ＬＬを２次元的に（互いに直交する２方向に）走査することができる。これにより、比較的簡単な構成で、表示面９１に２次元画像を描画することができる。
【００３６】
具体的に説明すれば、光源ユニット３から出射した光は、光スキャナー４１の光反射部４１１ｅの反射面で反射し、次いで、光スキャナー４２の光反射部４２１ｅの反射面で反射し、表示面９１に投射（照射）される。このとき、光スキャナー４１の光反射部４１１ｅを回動させるとともに、その角速度（速度）よりも遅い角速度で光スキャナー４２の光反射部４２１ｅを回動させる。これにより、光源ユニット３から出射したレーザー光ＬＬは、表示面９１に対し、水平方向に走査されるとともに、その水平方向の走査速度よりも遅い走査速度で垂直方向に走査される。このようにして、光源ユニット３から出射したレーザー光ＬＬは、表示面９１に対し、２次元的に走査され、表示面９１に画像が描画される。
【００３７】
ここで、光スキャナー４１の光反射部４１１ｅの角速度よりも遅い角速度で光スキャナー４２の光反射部４２１ｅを回動させるために、例えば、光スキャナー４１を共振を利用した共振駆動とし、光スキャナー４２を共振を利用しない非共振駆動としてもよい。また、光スキャナー４１、４２をともに共振駆動とする場合には、光スキャナー４１の共振周波数（可動板４１１ａおよび連結部４１１ｃ、４１１ｄからなる振動系の共振周波数）が、光スキャナー４２の共振周波数よりも高くなるように光スキャナー４１、４２を設計すればよい。
なお、光源ユニット３から出射した光が、先に、光スキャナー４２の光反射部４２１ｅで反射し、次に、光スキャナー４１の光反射部４１１ｅで反射するようになっていてもよい。すなわち、先に、垂直走査がなされ、次に、水平走査がなされるように構成されていてもよい。
【００３８】
次に、光スキャナー４１の可動板４１１ａの角度を検出する角度検出手段４３について説明する。なお、光スキャナー４２の可動板４２１ａの角度を検出する角度検出手段４４は、角度検出手段４３と同様の構成であるため、その説明を省略する。
図４に示すように、角度検出手段４３は、光スキャナー４１の連結部４１１ｃ上に設けられた圧電素子４３１と、圧電素子４３１から発生する起電力を検出する起電力検出部４３２と、起電力検出部４３２の検出結果に基づいて可動板４１１ａの角度を求める（挙動を検知する）角度検知部４３３とを有している。
【００３９】
圧電素子４３１は、可動板４１１ａの回動に伴って連結部４１１ｃが捩り変形すると、それに伴って変形する。圧電素子４３１は、外力が付与されていない自然状態から変形すると、その変形量に応じた大きさの起電力を発生する性質（言い換えると、変形量に応じて抵抗値が変化する性質）を有しているため、角度検知部４３３は、起電力検出部４３２で検出された起電力（または抵抗値）の大きさに基づいて、連結部４１１ｃの捩れの程度を求め、さらに、その捩れの程度から可動板４１１ａ（光反射部４１１ｅの反射面）の角度を求める。また、角度検知部４３３は、可動板４１１ａの回動中心軸Ｊ１を中心とする振れ角（最大振れ角）を求める。この可動板４１１ａの角度および振れ角の情報を含む信号は、角度検知部４３３から作動制御装置５に送信される。
【００４０】
なお、前記検出する可動板４１１ａの角度の基準（０°）は、光スキャナー４１の状態がいかなるものであってもよいが、例えば、光スキャナー４１が初期状態（コイル４１５に電圧が印加されていない状態）であるときに設定することができる。
また、前記可動板４１１ａの角度の検出は、リアルタイムで（連続的に）行ってもよく、また、間欠的に行ってもよい。また、角度検出手段４３としては、可動板４１１ａの角度を検出することができれば、本実施形態のような圧電素子を用いたものに限定されず、例えば、光学センサーを用いてもよい。
【００４１】
［作動制御装置］
次に、作動制御装置５について説明する。
図６に示すように、作動制御装置５は、画像を描画する際に用いられる映像データ（画像データ）を記憶する映像データ記憶部（映像データ記憶手段）５１と、映像データ演算部５２と、描画タイミング生成部５３と、光源変調部（光変調部）５４と、振れ角演算部（振幅演算部）５５と、角度指示部５６とを有している。
特に、この作動制御装置５は、水平方向（第１の方向）に走査する可動板４１１ａの光反射部４１１ｅの回動の振幅（振れ角）を変更する変更手段（振幅変更部）を構成する。
このような作動制御装置５は、光反射部４１１ｅの回動の振幅（振れ角）を変更することにより、描画が可能な領域である描画可能領域９１２の水平方向での長さを変更する。
【００４２】
すなわち、作動制御装置５が光反射部４１１ｅの回動の振幅を変更することにより、図７（ａ）に示すように、表示面９１の第１の領域９１２ａに光を走査する第１の状態と、図７（ｂ）に示すように、表示面９１の第１の領域９１２ａと第１の領域９１２ａと異なって隣接している第２の領域９１２ｂ、９１２ｃとに光を走査する第２の状態とを切り換える。
これにより、必要時のみ、描画可能領域９１２を大きくし、それ以外のときには、描画可能領域９１２が必要最低限となるように光反射部４１１ｅの回動の振幅を抑えることができる。そのため、光反射部９１１ｅの回動の振幅が一定である場合に比し、消費電力を抑えることができる。
【００４３】
以下、作動制御装置５について詳述する。
作動制御装置５によるプロジェクター２の制御においては、まず、プロジェクター２に映像データが入力される。入力された映像データは映像データ記憶部５１に一時的に記憶され、その映像データ記憶部５１から読み出された映像データを用いて画像の描画が行われる。この場合、映像データのすべてが映像データ記憶部５１に記憶された後に、画像の描画を開始してもよく、また、映像データの一部が映像データ記憶部５１に記憶された後に、画像の描画を開始し、その画像の描画と並行して続きの映像データを映像データ記憶部５１に記憶するようにしてもよい。
【００４４】
映像データの一部が映像データ記憶部５１に記憶された後に画像の描画を開始する場合は、初めに、少なくとも１フレーム分の映像データを映像データ記憶部５１に記憶し、その後に画像の描画を開始する。
描画タイミング生成部５３では、描画タイミング情報および描画ライン情報がそれぞれ生成される。描画タイミング情報は、映像データ演算部５２に送出され、描画ライン情報は、振れ角演算部５５および角度指示部５６に送出される。
【００４５】
描画タイミング情報には、描画を行うタイミング（画素毎の光の出射タイミング）の情報、画素毎の光の強度（表示面での光の単位面積当たりの強度）の情報等が含まれる。また、描画ライン情報には、図８に示す描画を行う描画ラインＬの垂直方向の位置（可動板４２１ａの目標角度）の情報、および、描画ラインＬの長さ（可動板４１１ａの目標角度）情報等が含まれる。なお、描画ラインＬのいずれの部位の位置を前記描画ラインＬの垂直方向の位置として設定してもよいが、例えば、左側の先端、右側の先端、中央等が挙げられる。
【００４６】
また、描画ライン情報は、後述するように、映像データに基づいて変更される。また、描画タイミング情報も、描画ライン情報の変更に伴って変更される。
映像データ演算部５２は、描画タイミング生成部５３から入力された描画タイミング情報に基づいて、映像データ記憶部５１から描画する画素に対応する映像データを読み出し、各種の補正演算等を行った後、各色の輝度データを光源変調部５４に送出する。
【００４７】
光源変調部５４は、映像データ演算部５２から入力された各色の輝度データに基づいて、各駆動回路３１０ｒ、３１０ｇ、３１０ｂを介して各光源３２０ｒ、３２０ｇ、３２０ｂの変調を行う。すなわち、各光源３２０ｒ、３２０ｇ、３２０ｂのオン／オフや、出力の調整（増減）等を行う。これにより、光源ユニット３は、映像データ（画像情報）の画素毎に対応した光を所定のタイミングおよび強度で順次出射する。
【００４８】
光スキャナー４１側の角度検出手段４３は、その可動板４１１ａの角度および振れ角を検出し、その角度および振れ角の情報（可動板４１１ａの角度情報）を作動制御装置５の描画タイミング生成部５３および振れ角演算部５５に送出する。また、光スキャナー４２側の角度検出手段４４は、その可動板４２１ａの角度を検出し、その角度の情報（可動板４２１ａの角度情報）を作動制御装置５の角度指示部５６に送出する。
【００４９】
描画タイミング生成部５３は、現在の描画ラインＬの描画が終了し、角度検出手段４３から可動板４１１ａの振れ角の情報が入力されると、それに同期して、角度指示部５６に、次に描画を行う描画ラインＬの描画開始点にレーザー光ＬＬが照射されるときの可動板４２１ａの目標角度を示す目標角度情報（角度指示）を送出する。その可動板４２１ａの目標角度は、描画ラインＬのピッチが一定になるように設定される。角度指示部５６は、角度検出手段４４で検出された可動板４２１ａの角度と、前記可動板４２１ａの目標角度とを比較して、その差が０になるような補正を行い、光スキャナー４２の駆動手段４２７に駆動データを送出する。
【００５０】
駆動手段４２７は、前記駆動データに基づいて、光スキャナー４２を駆動する（コイルに電圧を印加する）。これにより、描画開始点にレーザー光ＬＬが照射されたとき、可動板４２１ａの角度は、前記目標角度になる。
なお、本実施形態では、各描画ラインＬにおいて、描画開始点から描画終了点まで、可動板４２１ａの角速度を一定とし、レーザー光ＬＬの垂直方向の走査速度を一定とするが、可動板４２１ａの角速度を徐々に変化させ、レーザー光ＬＬの垂直方向の走査速度を徐々に変化さてもよい。
【００５１】
また、描画タイミング生成部５３は、振れ角演算部５５に、描画ライン情報、すなわち、次に描画を行う描画ラインＬの垂直方向の位置の情報、および、描画ラインＬの長さ情報を送出する。
振れ角演算部５５では、描画タイミング生成部５３から入力された次に描画を行う描画ラインＬの垂直方向の位置の情報、および、その描画ラインＬの長さ情報に基づいて、次に描画を行う描画ラインＬにおける可動板４１１ａの目標振れ角（振れ角の目標値）を求める。
【００５２】
そして、角度検出手段４３から入力された可動板４１１ａの振れ角の情報と、前記可動板４１１ａの目標振れ角とに基づいて、可動板４１１ａの振れ角が目標振れ角となるように、光スキャナー４１の駆動手段４１７に駆動データを送出する。
駆動手段４１７は、前記駆動データに基づいて、コイル４１５に、光スキャナー４１の共振周波数と同じ周波数の実効電圧を印加して電流を流し、所定の磁界を発生させ、実効電流の大きさや光スキャナー４１と駆動波形との位相差を変化させる事で、光スキャナー４１にエネルギーを供給したり、逆に、光スキャナー４１からエネルギーを奪ったりする。これにより、共振運動している可動板４１１ａの振れ角は、前記目標振れ角になる。このようにして、角度検出手段４３により検出された可動板４１１ａの振れ角の情報（検出結果）と、前記目標振れ角（目標値）とに基づいて、可動板４１１ａの振れ角が目標振れ角になるようにその可動板４１１ａの振れ角を調整しつつ、描画領域９１１の各描画ラインＬ上に、順次、レーザー光ＬＬを走査し、画像を描画してゆく。
【００５３】
このように作動制御装置５は、駆動手段４１７の電圧印加手段４１６が発生する電流または電圧の大きさを調整することにより、水平方向に走査する光反射部４１１ｅの振れ角を変更する。これにより、簡単かつ確実に、光反射部４１１ｅの振れ角を変更することができる。なお、作動制御装置５は、駆動手段４１７の電圧印加手段４１６が発生する電流または電圧の大きさおよび周波数を調整することにより、水平方向に走査する光反射部４１１ｅの振れ角を変更することもできる。
また、作動制御装置５は、情報供給部７からの情報に基づいて、プロジェクター２の作動を制御する。例えば、情報供給部７からの情報に基づき、プロジェクター２が表示する映像を変更したり、光反射部４１１ｅの振れ角（回動の振幅）を変更したりすることができる。
【００５４】
（情報供給部）
情報供給部７は、図３に示すように、外部センサー７１と、ナビゲーション装置７２とを有する。
外部センサー７１は、例えば、ＣＣＤイメージセンサー、ＣＭＯＳイメージセンサー等のイメージセンサーである。また、赤外センサー、超音波センサー等、光学的な方法でなく物体の有無を検知できるセンサーであっても良い。このような外部センサー７１は移動体Ｍに取り付けられ、例えば、移動体Ｍの周囲の状況として、移動体Ｍの移動方向前方側の標識（道路交通標識）や、人、自転車、他の自動車等の移動体の存在の有無を検知する機能を有する。また、外部センサー７１は、検知した移動体の位置、進行方向、進行速度や、検知した標識の内容を判別する機能を有していても良い。ここで、外部センサー７１は、移動体Ｍの周囲の状況を検知する状況検知センサー（状況検知部）を構成する。
ナビゲーション装置７２は、ＧＰＳを利用して目的地までの経路を操縦者に案内する機能を有する。
【００５５】
以上のように構成された表示装置１は、前述したように、作動制御装置５が光反射部４１１ｅの回動の振幅を変更する。これにより、図８（ａ）に示すように、表示面９１の第１の領域９１２ａに光を走査する第１の状態（以下、単に「第１の状態」という）と、図８（ｂ）に示すように、表示面９１の第１の領域９１２ａと第１の領域９１２ａと異なって隣接する第２の領域９１２ｂ、９１２ｃとに光を走査する第２の状態（以下、単に「第２の状態」という）とを切り換える。
これにより、必要時のみ、描画可能領域９１２を大きくし、それ以外のときには、描画可能領域９１２が必要最低限となるように光反射部４１１ｅの回動の振幅を抑えることができる。そのため、光反射部９１１ｅの回動の振幅が一定である場合に比し、消費電力を抑えることができる。
【００５６】
具体的に説明すると、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、表示面９１上でのレーザー光ＬＬの軌跡である複数の描画ライン（走査ライン）Ｌは、ジグザグ状に配置される。
ここで、光走査部４は、垂直方向に１回走査する間に、水平方向に複数回走査することにより、１つのフレームの画像を表示面９１に形成し、これを繰り返すことにより複数のフレームの画像を表示面９１に順次形成する。
【００５７】
複数の描画ラインＬの長さは、各フレーム内において、互いに等しくなっている。すなわち、各フレーム内において、光源ユニット３からレーザー光ＬＬを出射した光出射状態（以下、単に「光出射状態」とも言う）で表示面９１上でのレーザー光ＬＬの水平方向の振れ幅（以下、単に「レーザー光（光）ＬＬの振れ幅」とも言う）が一定となっている。
【００５８】
このような描画ラインＬの長さは、可動板４１１ａの回動中心軸Ｊ１を中心とする振れ角（以下、単に「可動板４１１ａの振れ角」とも言う）を変更することにより、変更することができる。
そこで、作動制御装置５は、可動板４１１ａの振れ角、すなわち可動板４１１ａの光反射部４１１ｅの振れ角（回動の振幅）を変更することにより、描画可能領域９１２の水平方向での長さを変更する。
【００５９】
具体的には、作動制御装置５は、第１の状態では、光反射部４１１ｅの振れ角θ１を角度θ１１とし、第２の状態では、光反射部４１１ｅの振れ角θ１を角度θ１１よりも大きい角度θ１２とする。
第１の状態においては、例えば、図８（ａ）に示すように、描画ラインＬの長さが比較的短く設定される。これにより、表示面９１上に形成される描画可能領域９１２の面積は比較的小さいものとなる。ここで、第１の状態での描画可能領域９１２は、第１の領域９１２ａで構成される。また、描画ラインＬの長さ、すなわち、水平方向での光ＬＬの振れ幅Ａ１は、第１の領域９１２ａの水平方向での長さＢ１よりも若干長いもの（Ｂ１＋α）となる。
【００６０】
水平走査は前述したように各フレーム内において複数回行われるが、このような第１の状態における水平走査では、図１０に示すように、可動板４１１ａの振れ角θ１は一定（角度θ１１）となっている。なお、ここで、「可動板４１１ａの振れ角θ１」とは、図５にて時計回り（一方の方向）へ最大角度（θ１／２）まで回動したときの可動板４１１ａと、可動板４１１ａが図５にて反時計回り（他方の方向）へ最大角度（θ１／２）まで回動したときの可動板４１１ａとのなす角度（最大振れ角）を言う（図１１において同じ）。
【００６１】
なお、各フレームの表示期間における可動板４１１ａの振れ角θ１は、本実施形態では一定であるが、台形補正を要する場合等には漸減または漸増させるように変化させてもよい。
また、垂直走査は前述したように各フレーム内において１回行われるが、第１の状態および第２の状態において、可動板４２１ａの振れ角θ２（最大振れ角）は一定（角度θ２１）である。より具体的には、図９に示すように、可動板４２１ａの角度θ２は、１フレーム内において、画像の表示を行う表示期間では最小振れ角から徐々に増大し、最大振れ角に到達した後、急激に減少する。そして、以降の各フレームにおいては、同様に、前記動作を繰り返す。なお、図９では、各フレーム内における可動板４２１ａが一方の方向へ最大角度（最小振れ角）まで回動したと他方の方向へ最大角度（最大振れ角）まで回動したときとの間の可動板４２１ａの回動角の変遷を示している。また、可動板４２１ａの振れ角θ２が、前述したように急激に減少する期間を「垂直帰線期間」と言う。この垂直帰線期間は、隣接する２つのフレーム間近傍に設定される。
【００６２】
一方、第２の状態においては、例えば、図８（ｂ）に示すように、描画ラインＬの長さが第１の状態における描画ラインＬの長さよりも長く設定される。これにより、表示面９１上に形成される描画可能領域９１２の面積は第１の状態における描画可能領域９１２の面積よりも大きいものとなる。ここで、第２の状態での描画可能領域９１２は、第１の領域９１２ａと、第１の領域９１２ａに対して水平方向での一方側（図８（ｂ）中の左側）に隣接する第２の領域９１２ｂと、第１の領域９１２ａに対して水平方向での他方側（図８（ｂ）中の右側）に隣接する第２の領域９１２ｃとで構成される。また、描画ラインＬの長さ、すなわち、水平方向での光ＬＬの振れ幅Ａ１は、第１の領域９１２ａの水平方向での長さＢ１と、第２の領域９１２ｂの水平方向での長さＢ２と、第２の領域９１２ｃの水平方向での長さＢ３との合計よりも若干長いもの（Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ３＋α）となる。
【００６３】
以上のようにして、第１の領域９１２ａのみで描画可能領域９１２が構成される第１の状態と、第１の領域９１２ａおよび第２の領域９１２ｂ、９１２ｃで描画可能領域９１２が構成される第２の状態とを切り換えることができる。
第１の状態では、図７（ａ）に示すように、第１の領域９１２ａに画像ｇ１が表示される。
【００６４】
第２の状態では、図７（ｂ）に示すように、第１の領域９１２ａに画像ｇ１が表示されるとともに、第２の領域９１２ｂに画像ｇ２、第２の領域９１２ｃに画像ｇ３が表示される。なお、第２の状態において、画像ｇ２および画像ｇ３のうちの少なくとも一方の画像を必要に応じて表示すればよく、第２の領域９１２ｂおよび第２の領域９１２ｃのうちのうちのいずれか一方の領域に画像が表示されていなくてもよい。
【００６５】
また、第１の状態で第１の領域９１２ａに表示される画像ｇ１と、第２の状態で第１の領域９１２ａに表示される画像ｇ１とは、互いに同じ種類であり、第１の領域９１２ａに表示される画像ｇ１と、第２の領域９１２ｂ、９１２ｂに表示される画像とは、互いに異なる種類である。ここで、表示される画像が同じ種類とは、それぞれ同一の指標であることや、それぞれ同一の概念で束ねることができる情報であることを含む。例えば、ともに速度を表す場合であれば同じ種類とみなし、表示される数値が異なっていても同じ種類とすることができる。速度以外に、エンジン回転数、燃料残量、等についても同様である。また、各種計器類の情報（水温、油温、等の警告灯など）は、表示内容が異なっていても各種計器類の情報という概念に含まれていれば同じ種類とみなすことができる。これにより、第１の状態において表示されていなかった画像ｇ２、ｇ３が、第２の状態において画像ｇ１と異なる領域に異なる画像として表示される。従って、第２の状態において、画像ｇ２、ｇ３を画像ｇ１よりも目に付きやすくすることができる。
【００６６】
また、画像ｇ１は、移動体Ｍの移動状態に関する情報を示す画像を含み、第２の領域９１２ｂ、画像ｇ２、ｇ３は、移動体Ｍの周囲の外部の状況に関する情報を示す画像を含む。これにより、第１の状態および第２の状態において、移動体Ｍの移動状態に関する情報を提供可能としつつ、第２の状態において、移動体Ｍの周囲の外部の状況に関する情報を報知することができる。
【００６７】
本実施形態では、画像ｇ１に含まれる画像として、図７に示すように、移動体Ｍの速度に関する情報を示す画像を用いている。なお、画像ｇ１としては、移動体Ｍの移動状態に関する情報を示す画像を含むものであれば、これに限定されず、その他、例えば、エンジン回転数、燃料残量、水温、油温等の各種計器類の情報を示す画像を用いることができる。
また、画像ｇ２に含まれる画像としてナビゲーション情報を示す画像、画像ｇ３に含まれる画像として注意情報を示す画像を用いている。なお、画像ｇ２、ｇ３としては、移動体Ｍの周囲の外部の状況に関する情報を示す画像を含むものであれば、これに限定されない。
【００６８】
また、前述したような第１の状態と第２の状態との切り換えは、前述した情報供給部７（具体的には外部センサー７１やナビゲーション装置７２）からの情報に応じて行われる。すなわち、作動制御装置５は、外部センサー７１の検知結果やナビゲーション装置７２からの案内情報に基づいて、第１の状態と第２の状態とを切り換える。このように、外部センサー７１の検知結果に基づいて第１の状態と第２の状態とを切り換えることにより、移動体Ｍの周囲の状況を検知し得るとともに、その検知結果を報知することができる。
【００６９】
例えば、通常、第１の状態にしておき、移動体Ｍの前方に人が飛び出してきたときに、その人を外部センサー７１が検知し、その検知結果に基づいて、第１の状態から第２の状態へ切り換える。そして、第２の領域９１２ｃに、人が飛び出してきた旨の表示、例えば、ピクトグラム、文字、外部センサー７１で撮像した画像等を表示する。
また、ナビゲーション装置７２からの案内が必要となったときに、第１の状態から第２の状態へ切り換え、第２の領域９１２ｂに、ナビゲーション装置７２からの案内情報に関する画像を表示する。
【００７０】
特に、作動制御装置５は、表示面９１に表示される画像の解像度および画素毎の輝度のうちの少なくとも一方を調整する調整手段（発光制御部）を構成する。具体的には、調整手段は、光出射部３から出射される光の出射タイミングおよび光出射部３から出射される光量を調整する機能を有する。そして、調整手段の調整により、第１の領域９１２ａに第１の状態と第２の状態とで視認性の等しい画像ｇ１（互いに大きさ、明るさ、解像度（解像感）の等しい画像）を表示することができる。そのため、描画可能領域９１２の面積が変化しても、第１の領域９１２ａに表示される画像ｇ１の見た目の変化を小さくすることができ、視認者にとって違和感が少なく見やすい画像を表示することができる。
【００７１】
本実施形態では、第１の領域９１２ａに第１の状態と第２の状態とで同じ画像ｇ１を表示するときに、作動制御装置５は、光出射部３から出射する光量を調整することにより、第１の状態で光出射部３から第１の領域９１２ａに出射される単位面積当たりの光量と、第２の状態で光出射部３から第１の領域９１２ａに出射される単位面積当たりの光量とを等しくする。すなわち、作動制御装置５は、第１の状態での画像ｇ１と第２の状態での画像ｇ１との互いに対応する画素毎の輝度を等しくする。これにより、第１の状態および第２の状態で同じ画像ｇ１を表示したときに、その画像ｇ１の明るさが第１の状態と第２の状態との切り換え時に変化するのを防止することができる。そのため、第１の状態および第２の状態の双方の状態でほぼ同じ見え方の画像ｇ１を表示できる、視認者にとって見やすい表示を行うことができる。
【００７２】
また、作動制御装置５は、第１の状態で第１の領域９１２ａに表示される画像ｇ１の解像度と、第２の状態で第１の領域９１２ａに表示される画像ｇ１の解像度とを等しくする。本実施形態では、第１の状態で第１の領域９１２ａに表示される画像ｇ１の解像度、および、第２の状態で第１の領域９１２ａに表示される画像ｇ１の解像度は、それぞれ、Ｘ［ｄｐｉ］である。これにより、第１の状態と第２の状態との切り換え時に第１の領域に表示される画像ｇ１の解像度が変化することを低減することができる。結果的に、視認者が画像の解像感の変化を感じにくく、視認者にとって見た目の違和感を低減して見やすい表示を行うことができる。また、比較的簡単に、画像ｇ１の明るさが第１の状態と第２の状態との切り換え時に変化するのを防止することができる。
また、第２の状態において、画像ｇ１の解像度と、画像ｇ２、ｇ３の解像度とを互いに等しくする。これにより、第２の状態における画像ｇ１、ｇ２、ｇ３の解像感の違いを視認者が感じにくくなり、視認者にとって見やすい表示を行うことができる。
【００７３】
以上説明したような第１実施形態に係る表示装置１によれば、移動体Ｍの外部の情報等を表示する必要がある時のみ、描画可能領域９１２を大きくし、それ以外のときには、描画可能領域９１２が必要最低限となるように光反射部４１１ｅの回動の振幅を抑えることができる。そのため、光反射部９１１ｅの回動の振幅が一定である場合に比し、消費電力を抑えることができる。
また、描画可能領域９１２の水平方向での長さを変更しても、その変化の前後（すなわち第１の状態と第２の状態）で同じ画像を同じ明るさで表示することができる。そのため、視認者にとって違和感の少ない見やすい表示を行うことができる。
【００７４】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の表示装置の第２実施形態について説明する。
図１２は、本発明の第２実施形態に係る表示装置の動作を説明するための図（描画可能領域、描画領域および画像を説明する図）、図１３は、図１２に示す描画可能領域を説明する図である。
【００７５】
以下、第２実施形態の表示装置について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第２実施形態の表示装置は、描画可能領域の水平方向での長さを変更せずに描画可能領域の垂直方向での長さを変更する以外は、第１実施形態とほぼ同様である。なお、図１２、１３にて、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００７６】
本実施形態では、垂直走査用の光スキャナー４２の光反射部４２１ｅの回動の振幅（振れ角）を変更することにより、描画が可能な領域である描画可能領域９１２の垂直方向での長さを変更する。
すなわち、光反射部４２１ｅの回動の振幅を変更することにより、図１３（ａ）に示すように、表示面９１の第１の領域９１２ａに光を走査する第１の状態と、図１３（ｂ）に示すように、表示面９１の第１の領域９１２ａと第１の領域９１２ａに隣接する第２の領域９１２ｄ、９１２ｅとに光を走査する第２の状態とを切り換える。
【００７７】
これにより、移動体Ｍの外部の情報等を表示する必要がある時のみ、描画可能領域９１２を大きくし、それ以外のときには、描画可能領域９１２が必要最低限となるように光反射部４２１ｅの回動の振幅を抑えることができる。そのため、光反射部４２１ｅの回動の振幅が一定である場合に比し、消費電力を抑えることができる。
ここで、第１の状態では、垂直方向での光ＬＬの振れ幅Ｃ１は、第１の領域９１２ａの垂直方向での長さＤ１とほぼ等しいものとなる。
【００７８】
また、第２の状態での描画可能領域９１２は、第１の領域９１２ａと、第１の領域９１２ａに対して垂直方向での一方側（図１３（ｂ）中の上側）に隣接する第２の領域９１２ｄと、第１の領域９１２ａに対して垂直方向での他方側（図１３（ｂ）中の下側）に隣接する第２の領域９１２ｅとで構成される。また、垂直方向での光ＬＬの振れ幅Ｃ２は、第１の領域９１２ａの垂直方向での長さＤ１と、第２の領域９１２ｄの垂直方向での長さＤ２と、第２の領域９１２ｅの垂直方向での長さＤ３との合計にほぼ等しいものとなる。
【００７９】
第１の状態では、図１２（ａ）に示すように、第１の領域９１２ａに画像ｇ１が表示される。
第２の状態では、図１２（ｂ）に示すように、第１の領域９１２ａに画像ｇ１が表示されるとともに、第２の領域９１２ｄに画像ｇ２が表示される。本実施形態では、第２の状態においても、第２の領域９１２ｅには画像を表示しない。なお、第２の状態において第２の領域９１２ｅに画像を表示してもよい。また、第２の状態において、第２の領域９１２ｄには、画像ｇ２および画像ｇ３（図７（ｂ）参照）を選択的に表示してもよい。
【００８０】
このように、画像ｇ２を画像ｇ１の上側に表示することにより、第２の状態において、画像ｇ２を画像ｇ１よりも目立たせることができる。
また、第１の状態で第１の領域９１２ａに表示される画像ｇ１の解像度と、第２の状態で第１の領域９１２ａに表示される画像ｇ１の解像度とを等しくする。これにより、第１の状態と第２の状態との切り換え時に第１の領域に表示される画像ｇ１の解像度が変化することを低減することができる。結果的に、視認者が画像の解像感の変化を感じにくく、視認者にとって見た目の違和感を低減して見やすい表示を行うことができる。また、比較的簡単に、画像ｇ１の明るさが第１の状態と第２の状態との切り換え時に変化するのを防止することができる。このとき、本実施形態では、水平走査および垂直走査の周波数が変化しないので、例えば、第２の状態における第１の領域９１２ａを走査するときの光出射部３から出射される光強度を、第１の状態における第１の領域９１２ａを走査するときの光出射部３から出射される光強度よりも強くする。なお、第２の状態における第１の領域９１２ａを走査するときの光出射部３から出射される光強度と、第１の状態における第１の領域９１２ａを走査するときの光出射部３から出射される光強度とを等しくした場合、第２の状態での垂直走査の周波数を第１の状態での垂直走査の周波数よりも高くすればよい。
以上説明したような第２実施形態に係る表示装置によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００８１】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の表示装置の第３実施形態について説明する。
図１４は、本発明の第３実施形態に係る表示装置に備えられたプロジェクターの光スキャナーを示す模式的平面図、図１５は、図１４中のＢ−Ｂ線断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１４中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言い、図１５中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
【００８２】
以下、第３実施形態の表示装置について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第３実施形態の表示装置は、プロジェクターが備える光スキャナーの構成が異なる以外は、第１実施形態とほぼ同様である。
本実施形態に係る光走査部は、いわゆる２自由度振動系（２次元走査）の１つの光スキャナー４５を有している。
【００８３】
光スキャナー４５は、図１４に示すような第１の振動系４６ａと第２の振動系４６ｂと支持部４６ｃとを備える基体４６と、基体４６と対向配置された対向基板４７と、基体４６と対向基板４７との間に設けられたスペーサー部材４８と、永久磁石４９１と、コイル４９２とを備えている。
第１の振動系４６ａは、枠状の支持部４６ｃの内側に設けられた枠状の駆動部４６１ａと、駆動部４６１ａを支持部４６ｃに両持ち支持する１対の第１の連結部４６２ａ、４６３ａとで構成されている。
【００８４】
第２の振動系４６ｂは、駆動部４６１ａの内側に設けられた可動板４６１ｂと、可動板４６１ｂを駆動部４６１ａに両持ち支持する１対の第２の連結部４６２ｂ、４６３ｂとで構成されている。
駆動部４６１ａは、図１４の平面視にて、円環状をなしている。なお、駆動部４６１ａの形状は、枠状をなしていれば特に限定されず、例えば、図１４の平面視にて、四角環状をなしていてもよい。このような駆動部４６１ａの下面には、永久磁石４９１が接合されている。
【００８５】
第１の連結部４６２ａ、４６３ａは、それぞれ、長手形状をなしており、弾性変形可能である。第１の連結部４６２ａ、４６３ａは、それぞれ、駆動部４６１ａを支持部４６ｃに対して回動可能とするように、駆動部４６１ａと支持部４６ｃとを連結している。このような、第１の連結部４６２ａ、４６３ａは、互いに同軸的に設けられており、この軸（以下、「回動中心軸Ｊ３」という）を中心として、駆動部４６１ａが支持部４６ｃに対して回動するように構成されている。
【００８６】
第１の連結部４６２ａには、駆動部４６１ａの角度（回動中心軸Ｊ３まわりの回動角）（挙動）を検出するための圧電素子４６５ａが設けられている。
可動板４６１ｂは、図１４の平面視にて、円形状をなしている。なお、可動板４６１ｂの形状は、駆動部４６１ａの内側に形成することができれば特に限定されず、例えば、図１４の平面視にて、楕円形状をなしていてもよいし、四角形状をなしていてもよい。このような可動板４６１ｂの上面には、光反射性を有する光反射部４６４ｂが形成されている。
【００８７】
第２の連結部４６２ｂ、４６３ｂは、それぞれ、長手形状をなしており、弾性変形可能である。第２の連結部４６２ｂ、４６３ｂは、それぞれ、可動板４６１ｂを駆動部４６１ａに対して回動可能とするように、可動板４６１ｂと駆動部４６１ａとを連結している。このような第２の連結部４６２ｂ、４６３ｂは、互いに同軸的に設けられており、この軸（以下、「回動中心軸Ｊ４」という）を中心として、可動板４６１ｂが駆動部４６１ａに対して回動するように構成されている。
第２の連結部４６２ｂには、可動板４６１ｂの角度（回動中心軸Ｊ４まわりの回動角）（挙動）を検出するための圧電素子４６５ｂが設けられている。
【００８８】
図１４に示すように、回動中心軸Ｊ３と回動中心軸Ｊ４とは、互いに直交している。また、駆動部４６１ａおよび可動板４６１ｂの中心は、それぞれ、図１４の平面視にて、回動中心軸Ｊ３と回動中心軸Ｊ４との交点上に位置している。なお、以下、説明の便宜上、回動中心軸Ｊ３と回動中心軸Ｊ４との交点を「交点Ｇ」ともいう。
図１５に示すように、以上のような基体４６は、スペーサー部材４８を介して対向基板４７と接合している。対向基板４７の上面には、永久磁石４９１に作用する磁界を発生させるコイル４９２が設けられている。
【００８９】
永久磁石４９１は、図１４の平面視にて、交点Ｇを通り、回動中心軸Ｊ３および回動中心軸Ｊ４のそれぞれの軸に対して傾斜した線分（この線分を「線分ｋ」とも言う）に沿って設けられている。このような永久磁石４９１は、交点Ｇに対して長手方向の一方側がＳ極、他方側がＮ極となっている。図１５では、永久磁石４９１の長手方向の左側がＳ極、右側がＮ極となっている。
【００９０】
図１４の平面視にて、線分ｋの回動中心軸Ｊ３に対する傾斜角θは、３０〜６０度であるのが好ましく、４０〜５０度であるのがより好ましく、ほぼ４５度であるのがさらに好ましい。このように永久磁石４９１を設けることで、円滑に、可動板４６１ｂを回動中心軸Ｊ３および回動中心軸Ｊ４のそれぞれの軸まわりに回動させることができる。本実施形態では、線分ｋは、回動中心軸Ｊ３および回動中心軸Ｊ４のそれぞれの軸に対して約４５度傾斜している。
【００９１】
また、図１５に示すように、永久磁石４９１の上面には、凹部４９１ａが形成されている。この凹部４９１ａは、永久磁石４９１と可動板４６１ｂとの接触を防止するための逃げ部である。このような凹部４９１ａを形成することにより、可動板４６１ｂが回動中心軸Ｊ３まわりに回動する際、永久磁石４９１と接触してしまうことを防止することができる。
【００９２】
コイル４９２は、図１４の平面視にて、駆動部４６１ａの外周を囲むように形成されている。これにより、光スキャナー４５の駆動の際、駆動部４６１ａとコイル４９２との接触を確実に防止することができる。その結果、コイル４９２と永久磁石４９１との離間距離を比較的短くすることができ、コイル４９２から発生する磁界を効率的に永久磁石４９１に作用させることができる。
【００９３】
コイル４９２は、電圧印加手段４９３と電気的に接続されていて、電圧印加手段４９３によりコイル４９２に電圧が印加されると、コイル４９２から回動中心軸Ｊ３および回動中心軸Ｊ４のそれぞれの軸に直交する軸方向の磁界が発生する。
電圧印加手段４９３は、可動板４６１ｂを回動中心軸Ｊ３まわりに回動させるための第１の電圧と、可動板４６１ｂを回動中心軸Ｊ４まわりに回動させるための第２の電圧とをそれぞれ発生させ、その第１の電圧と第２の電圧とを重畳し、その重畳した電圧をコイル４９２に印加する。
【００９４】
すると、第１の電圧に基づいて、永久磁石４９１のＳ極側をコイル４９２に引き付けようとするとともに、Ｎ極側をコイル４９２から離間させようとする磁界と、永久磁石４９１のＳ極側をコイル４９２から離間させようとするとともに、Ｎ極側をコイル４９２に引き付けようとする磁界とが交互に切り換わる。これにより、第１の連結部４６２ａ、４６３ａを捩れ変形させつつ、駆動部４６１ａが可動板４６１ｂとともに、第１の電圧の周波数で回動中心軸Ｊ３まわりに回動する。
【００９５】
一方、第２の電圧に基づいて、永久磁石４９１のＳ極側をコイル４９２に引き付けようとするとともに、Ｎ極側をコイル４９２から離間させようとする磁界と、永久磁石４９１のＳ極側をコイル４９２から離間させようとするとともに、Ｎ極側をコイル４９２に引き付けようとする磁界とが交互に切り換わる。これにより、第２の連結部４６２ｂ、４６３ｂを捩れ変形させつつ、可動板４６１ｂが第２の電圧の周波数で回動中心軸Ｊ４まわりに回動する。
【００９６】
以上のような光スキャナー４５によれば、１つのアクチュエーターで２次元的にレーザー光（光）を走査でき、光走査部４の省スペース化を図ることができる。また、例えば、第１実施形態のように１対の光スキャナーを用いる場合には、これら光スキャナーの相対的位置関係を高精度に設定しなければならないが、本実施形態ではその必要がないため、製造の容易化を図ることができる。
このような第３実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００９７】
以上、本発明の表示装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【００９８】
また、前述した実施形態では、描画可能領域９１２の左上から右下まで描画することを繰り返して複数のフレームの画像を表示する場合を説明したが、描画可能領域９１２の左上から右下まで描画するフレームと、描画可能領域９１２の右下から左上まで描画するフレームとを交互に繰り返して、複数のフレームの画像を表示してもよい。この場合、偶数番目のフレームと奇数番目のフレームとでは、映像データ記憶部５１から読み出される映像データ（画素データ）の順番を逆にすればよい。
【００９９】
また、本実施形態では、各フレームについて描画を開始する位置が左上である場合を説明したが、これに限らず、例えば、各フレームについて描画を開始する位置は、右上、左下、右下等であってもよい。
また、必要に応じて、垂直方向および水平方向の少なくとも一方の方向における可動板の振れ角を調整するか、あるいは、光出射部の変調を調整して、いわゆる台形補正を行うことも可能である。
【０１００】
また、前記第１実施形態では、光走査部として、１対の光スキャナーを用いたが、これに限定されず、例えば光スキャナーと、ガルバノミラーとを用いてもよい。この場合には、ガルバノミラーを垂直走査用とするのが好ましい。
また、前述した実施形態では、表示装置が１つのプロジェクターを備える場合を説明したが、これに限定されず、表示装置が備えるプロジェクターの数は、２つ以上であってもよい。この場合、複数のプロジェクターを同期させて作動させることができる。
【０１０１】
また、本実施形態では、第１の方向を「水平方向」、第２の方向を「垂直方向」としたが、本発明では、これに限らず、例えば、第１の方向を「垂直方向」、第２の方向を「水平方向」としてもよい。
また、前記実施形態では、３つのダイクロイックミラーを用いて、赤色レーザー光、緑色レーザー光、青色レーザー光を結合して１つのレーザー光（光）を出射しているが、ダイクロイックプリズム等を用いて結合しても良い。
【０１０２】
また、前述した実施形態では、光源ユニット３が、赤色のレーザーを出射するレーザー光源と、青色のレーザーを出射するレーザー光源と、緑色のレーザーを出射するレーザー光源とを有する構成について説明したが、これに限定されず、例えば、赤色のレーザーを出射するレーザー光源と、青色のレーザーを出射するレーザー光源と、紫外のレーザーを出射するレーザー光源とを備えていてもよい。この場合、表示面に、紫外レーザーが照射されることにより緑色の蛍光を発生する蛍光体を含んでおく。これにより、表示面にフルカラーの画像を表示することができる。
【０１０３】
また、前述した実施形態では、第１の領域の解像度が第１の状態と第２の状態とで等しい場合を例に説明したが、第１の領域の解像度が第１の状態と第２の状態とで異なっていてもよい。この場合、第１の状態および第２の状態のうちの少なくとも一方の状態において、第１の領域に表示される画像の画素毎の輝度を調整する（増加または減少させる）ことにより、第１の領域に第１の状態と第２の状態とで視認性の等しい画像を表示することができる。例えば、第１の状態での第１の領域の画像の解像度が第２の状態での第１の領域の画像の解像度よりも高い場合、第２の状態での第１の領域の画像の画素毎の輝度を第１の状態での第１の領域の画像の画素毎の輝度よりも強くする。
また、前述した実施形態では、移動体が車両（自動車）である場合を例に説明したが、本発明では、これに限らず、移動体は、例えば、列車、飛行体、船等であってもよい。飛行体としては、例えば、旅客機、戦闘機等の飛行機、ヘリコプター、飛行船等が挙げられる。
【符号の説明】
【０１０４】
１……表示装置 ２……プロジェクター ３……光源ユニット ４……光走査部 ５……作動制御装置 ７……情報供給部 ９……ウインドシールド ９Ａ……仮想面 ３１ｂ……レーザー光源 ３１ｇ……レーザー光源 ３１ｒ……レーザー光源 ３２ｂ……コリメーターレンズ ３２ｇ……コリメーターレンズ ３２ｒ……コリメーターレンズ ３３ｂ……ダイクロイックミラー ３３ｇ……ダイクロイックミラー ３３ｒ……ダイクロイックミラー ４１……光スキャナー ４２……光スキャナー ４３……角度検出手段 ４４……角度検出手段 ４５……光スキャナー ４６……基体 ４６ａ……第１の振動系 ４６ｂ……第２の振動系 ４６ｃ……支持部 ４７……対向基板 ４８……スペーサー部材 ５１……映像データ記憶部 ５２……映像データ演算部 ５３……描画タイミング生成部 ５４……光源変調部 ５５……振れ角演算部 ５６……角度指示部 ７１……外部センサー ７２……ナビゲーション装置 ９１……表示面 １００……表示システム ３１０ｒ、３１０ｇ、３１０ｂ……駆動回路 ３２０ｂ……光源 ３２０ｇ……光源 ３２０ｒ……光源 ４１１……基体 ４１１ａ……可動板 ４１１ｂ……支持部 ４１１ｃ……連結部 ４１１ｄ……連結部 ４１１ｅ……光反射部 ４１２……スペーサー部材 ４１３……対向基板 ４１４……永久磁石 ４１５……コイル ４１６……電圧印加手段 ４１７……駆動手段 ４２１ａ……可動板 ４２１ｅ……光反射部 ４２７……駆動手段 ４３１……圧電素子 ４３２……起電力検出部 ４３３……角度検知部 ４６１ａ……駆動部 ４６１ｂ……可動板 ４６２ａ、４６３ａ……第１の連結部 ４６２ｂ、４６３ｂ……第２の連結部 ４６４ｂ……光反射部 ４６５ａ……圧電素子 ４６５ｂ……圧電素子 ４９１……永久磁石 ４９１ａ……凹部 ４９２……コイル ４９３……電圧印加手段 ９１１……描画領域 ９１２……描画可能領域 ９１２ａ〜９１２ｅ……領域 ＢＢ……青色レーザー光 Ｇ……交点 ｇ、ｇ１、ｇ２、ｇ３……画像 ＧＧ……緑色レーザー光 Ｊ１……回動中心軸 Ｊ２……回動中心軸 Ｊ３……回動中心軸 Ｊ４……回動中心軸 Ｌ……描画ライン ＬＬ……レーザー光 Ｍ……移動体 ｋ……線分 ＲＲ……赤色レーザー光
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する光出射部と、
前記光出射部から出射した光を反射させる少なくとも１つの光反射部が回動中心軸まわりに回動可能に設けられ、かつ、画像が表示される表示面上にて、前記光反射部で反射した光を第１の方向に走査するとともに前記第１の方向に直交する第２の方向に前記第１の方向に走査する速度よりも遅い速度で走査する光走査部と、
前記光反射部の回動の振幅を変更する振幅変更部と、
前記光出射部からの光の出射タイミングおよび前記光出射部から出射される光量を調整する発光制御部と、を有し、
前記振幅変更部が前記光反射部の回動の振幅を変更することにより、前記表示面の第１の領域に光を走査する第１の状態と、前記表示面の前記第１の領域と前記第１の領域と異なる第２の領域とに光を走査する第２の状態とを切り換え、
前記発光制御部が前記光出射部から出射する光量を調整することにより、前記第１の領域の単位面積当たりの光量を前記第１の状態と前記第２の状態とで等しくすることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記発光制御部は、前記光出射部からの光の出射タイミングを調整することにより、前記第１の状態で前記第１の領域に表示される画像の解像度と、前記第２の状態で前記第１の領域に表示される画像の解像度とを等しくする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記第１の状態で前記第１の領域に表示される画像と、前記第２の状態で前記第１の領域に表示される画像とは、互いに同じ種類であり、
前記第１の領域に表示される画像と、前記第２の領域に表示される画像とは、互いに異なる種類である請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１の領域に表示される画像は、前記表示装置を備える移動体の移動状態に関する情報を示す画像を含み、
前記第２の領域に表示される画像は、前記移動体の外部の状況に関する情報を示す画像を含む請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記移動体の外部の状況を検知する状況検知部を有し、
前記振幅変更部は、前記状況検知部の検知結果に基づいて、前記第１の状態と前記第２の状態とを切り換える請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記振幅変更部は、前記第１の方向に光を走査する前記光反射部の回動の振幅を変更する請求項１ないし５のいずれかに記載の表示装置。
【請求項７】
前記振幅変更部は、前記第２の方向に光を走査する前記光反射部の回動の振幅を変更する請求項１ないし６のいずれかに記載の表示装置。
【請求項８】
前記光走査部は、周期的に変化する電流または電圧の供給により前記光反射部を回動させる駆動部を備え、
前記振幅変更部は、前記駆動部に供給する前記電流または前記電圧の大きさおよび周波数を調整することにより、前記光反射部の回動の振幅を変更する請求項１ないし７のいずれかに記載の表示装置。
【請求項９】
前記光出射部は、レーザー光を出射する請求項１ないし８のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１】
光を出射する光出射部と、
前記光出射部から出射した光を反射させる少なくとも１つの光反射部が回動中心軸まわりに回動可能に設けられ、かつ、画像が表示される表示面上にて、前記光反射部で反射した光を第１の方向に走査するとともに前記第１の方向に直交する第２の方向に前記第１の方向に走査する速度よりも遅い速度で走査する光走査部と、
前記光反射部の回動の振幅を変更する振幅変更部と、
前記光出射部からの光の出射タイミングおよび前記光出射部から出射される光量を調整する発光制御部と、を有し、
前記振幅変更部が前記光反射部の回動の振幅を変更することにより、前記表示面の第１の領域に光を走査する第１の状態と、前記表示面の前記第１の領域と前記第１の領域と異なる第２の領域とに光を走査する第２の状態とを切り換え、
前記発光制御部が前記光出射部から出射する光量を調整することにより、前記第１の領域の単位面積当たりの光量を前記第１の状態と前記第２の状態とで等しくすることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記発光制御部は、前記光出射部からの光の出射タイミングを調整することにより、前記第１の状態で前記第１の領域に表示される画像の解像度と、前記第２の状態で前記第１の領域に表示される画像の解像度とを等しくする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記第１の状態で前記第１の領域に表示される画像と、前記第２の状態で前記第１の領域に表示される画像とは、互いに同じ種類であり、
前記第１の領域に表示される画像と、前記第２の領域に表示される画像とは、互いに異なる種類である請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１の領域に表示される画像は、前記表示装置を備える移動体の移動状態に関する情報を示す画像を含み、
前記第２の領域に表示される画像は、前記移動体の外部の状況に関する情報を示す画像を含む請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記移動体の外部の状況を検知する状況検知部を有し、
前記振幅変更部は、前記状況検知部の検知結果に基づいて、前記第１の状態と前記第２の状態とを切り換える請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記振幅変更部は、前記第１の方向に光を走査する前記光反射部の回動の振幅を変更する請求項１ないし５のいずれかに記載の表示装置。
【請求項７】
前記振幅変更部は、前記第２の方向に光を走査する前記光反射部の回動の振幅を変更する請求項１ないし６のいずれかに記載の表示装置。
【請求項８】
前記光走査部は、周期的に変化する電流または電圧の供給により前記光反射部を回動させる駆動部を備え、
前記振幅変更部は、前記駆動部に供給する前記電流または前記電圧の大きさおよび周波数を調整することにより、前記光反射部の回動の振幅を変更する請求項１ないし７のいずれかに記載の表示装置。
【請求項９】
前記光出射部は、レーザー光を出射する請求項１ないし８のいずれかに記載の表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−２５５８５９（Ｐ２０１２−２５５８５９Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２８０６７（Ｐ２０１１−１２８０６７）
【出願日】平成２３年６月８日（２０１１．６．８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月８日（２０１１．６．８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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