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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022176747
(43)【公開日】2022-11-30
(54)【発明の名称】表示装置
(51)【国際特許分類】
B60K 35/00 20060101AFI20221122BHJP
G02B 30/56 20200101ALI20221122BHJP
【ＦＩ】
B60K35/00 Z
G02B30/56
B60K35/00 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021083328
(22)【出願日】2021-05-17
(71)【出願人】
【識別番号】000003551
【氏名又は名称】株式会社東海理化電機製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110002583
【氏名又は名称】弁理士法人平田国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】白井 貴博
(72)【発明者】
【氏名】小野 泰弘
(72)【発明者】
【氏名】稲垣 裕
【テーマコード（参考）】
2H199
3D344
【Ｆターム（参考）】
2H199BA32
2H199BB17
2H199BB18
2H199BB20
2H199BB59
3D344AA08
3D344AA21
3D344AA27
3D344AC25
3D344AD01
3D344AD05
(57)【要約】
【課題】利便性を向上させることができる表示装置を提供する。
【解決手段】表示装置１は、表示画面２０に表示画像２１を表示する表示部２と、表示画面２０から出力された光２５の光路２６を変更して空中の表示領域３５に結像させ、表示画像２１に基づく空中結像３６を生成する光路変更部３と、表示部２を第１の位置１１と第２の位置１２に駆動し、第１の位置１１では表示画像２１をユーザに直接呈示し、第２の位置１２では表示画像２１を光路変更部３に向けて空中結像３６をユーザに呈示する駆動部４と、を備えて構成されている。
【選択図】図２
【解決手段】表示装置１は、表示画面２０に表示画像２１を表示する表示部２と、表示画面２０から出力された光２５の光路２６を変更して空中の表示領域３５に結像させ、表示画像２１に基づく空中結像３６を生成する光路変更部３と、表示部２を第１の位置１１と第２の位置１２に駆動し、第１の位置１１では表示画像２１をユーザに直接呈示し、第２の位置１２では表示画像２１を光路変更部３に向けて空中結像３６をユーザに呈示する駆動部４と、を備えて構成されている。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
表示画面に表示画像を表示する表示部と、
前記表示画面から出力された光の光路を変更して空中の表示領域に結像させ、前記表示画像に基づく空中結像を生成する光路変更部と、
前記表示部を第１の位置と第２の位置に駆動し、前記第１の位置では前記表示画像をユーザに直接呈示し、前記第２の位置では前記表示画像を前記光路変更部に向けて前記空中結像をユーザに呈示する駆動部と、
を備える表示装置。
前記表示画面から出力された光の光路を変更して空中の表示領域に結像させ、前記表示画像に基づく空中結像を生成する光路変更部と、
前記表示部を第１の位置と第２の位置に駆動し、前記第１の位置では前記表示画像をユーザに直接呈示し、前記第２の位置では前記表示画像を前記光路変更部に向けて前記空中結像をユーザに呈示する駆動部と、
を備える表示装置。
【請求項2】
前記表示部を回転可能に支持すると共に、ユーザ側の前面部が開閉可能な筐体を備え、
前記表示部は、下側の端部であって前記表示画面の左右方向に回転軸を有し、
前記駆動部は、前記表示部を前記第１の位置から前記第２の位置に駆動する場合、前記筐体の前記前面部を開けて前記回転軸を軸として前記表示部を前記第２の位置に回転させた後、前記前面部を閉じ、前記第２の位置から前記第１の位置に駆動する場合、前記前面部を開けて前記回転軸を軸として前記表示部を前記第１の位置に回転させた後、前記前面部を閉じる、
請求項１に記載の表示装置。
前記表示部は、下側の端部であって前記表示画面の左右方向に回転軸を有し、
前記駆動部は、前記表示部を前記第１の位置から前記第２の位置に駆動する場合、前記筐体の前記前面部を開けて前記回転軸を軸として前記表示部を前記第２の位置に回転させた後、前記前面部を閉じ、前記第２の位置から前記第１の位置に駆動する場合、前記前面部を開けて前記回転軸を軸として前記表示部を前記第１の位置に回転させた後、前記前面部を閉じる、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項3】
前記表示部を回転可能に支持すると共に、前記光路変更部を開閉可能に支持する筐体を備え、
前記表示部は、下側の端部であって前記表示画面の左右方向に回転軸を有し、
前記駆動部は、前記表示部を前記第１の位置から前記第２の位置に駆動する場合、前記光路変更部を開けて前記回転軸を軸として前記表示部を前記第２の位置に回転させた後、前記光路変更部を閉じ、前記第２の位置から前記第１の位置に駆動する場合、前記光路変更部を開けて前記回転軸を軸として前記表示部を前記第１の位置に回転させた後、前記光路変更部を閉じる、
請求項１に記載の表示装置。
前記表示部は、下側の端部であって前記表示画面の左右方向に回転軸を有し、
前記駆動部は、前記表示部を前記第１の位置から前記第２の位置に駆動する場合、前記光路変更部を開けて前記回転軸を軸として前記表示部を前記第２の位置に回転させた後、前記光路変更部を閉じ、前記第２の位置から前記第１の位置に駆動する場合、前記光路変更部を開けて前記回転軸を軸として前記表示部を前記第１の位置に回転させた後、前記光路変更部を閉じる、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項4】
前記駆動部は、前記第１の位置において前記表示画面が反対側となるように前記表示部を１８０°回転させ、さらに前記第２の位置まで移動させる、
請求項１に記載の表示装置。
請求項１に記載の表示装置。
【請求項5】
前記光路変更部は、入射した光を入射方向と平行な方向に反射する再帰反射部材と、入射した光の一部を透過させ、その他を反射させるビームスプリッタと、を有し、
前記表示部は、前記第２の位置において前記再帰反射部材及び前記ビームスプリッタに前記表示画面からの光が出力される、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の表示装置。
前記表示部は、前記第２の位置において前記再帰反射部材及び前記ビームスプリッタに前記表示画面からの光が出力される、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項6】
前記表示部の周囲の照度を測定する照度測定部と、
前記照度測定部が測定した照度に基づいて前記表示部の前記第１の位置及び前記第２の位置を切り替えるように前記駆動部を制御する制御部と、
を備えた請求項１乃至５のいずれか１項に記載の表示装置。
前記照度測定部が測定した照度に基づいて前記表示部の前記第１の位置及び前記第２の位置を切り替えるように前記駆動部を制御する制御部と、
を備えた請求項１乃至５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項7】
検出対象による前記空中結像に対する操作を検出する操作検出部を有し、
前記制御部は、前記操作検出部の検出結果に基づいて前記空中結像に含まれる操作対象画像に対する操作が検出された場合、前記操作対象画像に割り当てられた機能を実行させる操作情報を出力する、
請求項６に記載の表示装置。
前記制御部は、前記操作検出部の検出結果に基づいて前記空中結像に含まれる操作対象画像に対する操作が検出された場合、前記操作対象画像に割り当てられた機能を実行させる操作情報を出力する、
請求項６に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の技術として、車両のインストルメントパネルに配置され、格納可能なディスプレイを備えた表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【0003】
この表示装置は、非使用時には、ディスプレイがハウジングに格納されてカバーで覆われ、使用時には、カバーが上方にスライドしてディスプレイがハウジングから展開される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００７－１２６１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来の表示装置は、ディスプレイにより前方の視界が妨げられたり、乗員に閉塞感を与えたりする可能性があり、またその対策として非使用時にディスプレイを格納すると、必要な情報を見ることができず利便性が低下する問題がある。
【0006】
従って本発明の目的は、利便性を向上させ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】
【0007】
本発明の一態様は、表示画面に表示画像を表示する表示部と、表示画面から出力された光の光路を変更して空中の表示領域に結像させ、表示画像に基づく空中結像を生成する光路変更部と、表示部を第１の位置と第２の位置に駆動し、第１の位置では表示画像をユーザに直接呈示し、第２の位置では表示画像を光路変更部に向けて空中結像をユーザに呈示する駆動部と、を備える表示装置を提供する。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、利便性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
（実施の形態の要約）
実施の形態に係る表示装置は、表示画面に表示画像を表示する表示部と、表示画面から出力された光の光路を変更して空中の表示領域に結像させ、表示画像に基づく空中結像を生成する光路変更部と、表示部を第１の位置と第２の位置に駆動し、第１の位置では表示画像をユーザに直接呈示し、第２の位置では表示画像を光路変更部に向けて空中結像をユーザに呈示する駆動部と、を備えて概略構成されている。
実施の形態に係る表示装置は、表示画面に表示画像を表示する表示部と、表示画面から出力された光の光路を変更して空中の表示領域に結像させ、表示画像に基づく空中結像を生成する光路変更部と、表示部を第１の位置と第２の位置に駆動し、第１の位置では表示画像をユーザに直接呈示し、第２の位置では表示画像を光路変更部に向けて空中結像をユーザに呈示する駆動部と、を備えて概略構成されている。
【0011】
表示装置は、第１の位置では表示画像をユーザに呈示し、第２の位置では空中結像をユーザに呈示するので、この構成を採用しない場合と比べて、表示画像の呈示では空中結像の呈示よりも環境光の影響を受け難く表示画像が見易くなり、空中結像の呈示では表示画像の呈示よりもユーザに閉塞感を与えたり、視界の妨げになったりすることを抑制することができる。従って表示装置は、利便性を向上させることができる。
【0012】
[第１の実施の形態]
（表示装置１の概要）
図１（ａ）は、表示部の表示画面の一例を示す図であり、図１（ｂ）は、空中結像の一例を示す図であり、図１（ｃ）は、表示装置のブロック図の一例である。図２（ａ）は、表示装置が第１の位置にある際の一例を模式的に示す図であり、図２（ｂ）は、表示装置が第２の位置にある際の一例を模式的に示す図である。この図２（ａ）及び図２（ｂ）は、紙面の左方がユーザ側である。なお以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。また図１（ｃ）では、主な信号や情報の流れを矢印で示している。また上下左右は、特に断らない限り車両８の上下左右を基準としている。
（表示装置１の概要）
図１（ａ）は、表示部の表示画面の一例を示す図であり、図１（ｂ）は、空中結像の一例を示す図であり、図１（ｃ）は、表示装置のブロック図の一例である。図２（ａ）は、表示装置が第１の位置にある際の一例を模式的に示す図であり、図２（ｂ）は、表示装置が第２の位置にある際の一例を模式的に示す図である。この図２（ａ）及び図２（ｂ）は、紙面の左方がユーザ側である。なお以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。また図１（ｃ）では、主な信号や情報の流れを矢印で示している。また上下左右は、特に断らない限り車両８の上下左右を基準としている。
【0013】
表示装置１は、一例として、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、車両８に搭載され、運転席と助手席の間となるダッシュボード８０の中央付近に配置されている。なお表示装置１は、ダッシュボード８０の中央付近に限定されず、ダッシュボード８０の他の位置に配置されても良いし、ダッシュボード８０以外に配置されても良く、また車両８以外に配置されても良い。
【0014】
本実施の形態の表示装置１は、図１（ｃ）に示すように、被制御装置８５が要求する画像を表示するように構成されている。この被制御装置８５は、車両８に搭載されるナビゲーション装置、空調装置、音楽及び映像再生装置、車両制御装置などであり、また有線又は無線で接続された携帯端末などである。
【0015】
車両制御装置は、例えば、車両８を総合的に制御するものであり、警告に関する画像、自動運転に関する画像や車両８の設定に関する画像などを表示装置１に表示させる。携帯端末は、例えば、モバイルパソコン、スマートフォン、タブレット端末、ファブレット端末、スマートウオッチなどである。なおこれらの画像は、図形、記号及び文字などの画像やこれらを組み合わせた画像である。
【0016】
表示装置１は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、表示画面２０に表示画像２１を表示する表示部２と、表示画面２０から出力された光２５の光路２６を変更して空中の表示領域３５に結像させ、表示画像２１に基づく空中結像３６を生成する光路変更部３と、表示部２を第１の位置１１と第２の位置１２に駆動し、第１の位置１１では表示画像２１をユーザに直接呈示し、第２の位置１２では表示画像２１を光路変更部３に向けて空中結像３６をユーザに呈示する駆動部４と、を備えて構成されている。
【0017】
また表示装置１は、表示部２を回転可能に支持すると共に、ユーザ側の前面部１００が開閉可能な筐体１０を備えている。この筐体１０は、ダッシュボード８０に配置されている。また筐体１０は、上部がダッシュボード８０に露出するように構成されている。表示装置１は、前面部１００が開閉することにより表示部２の移動経路を確保することができる。さらに表示装置１は、前面部１００により、表示画像２１を呈示している際の表示部２を格納する空間を隠すことができる。
【0018】
表示部２は、下側の端部２２であって表示画面２０の左右方向に回転軸２３を有している。駆動部４は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、表示部２を第１の位置１１から第２の位置１２に駆動する場合、筐体１０の前面部１００を開けて回転軸２３を軸として表示部２を第２の位置１２に回転させた後、前面部１００を閉じ、第２の位置１２から第１の位置１１に駆動する場合、前面部１００を開けて回転軸２３を軸として表示部２を第１の位置１１に回転させた後、前面部１００を閉じるように構成されている。
【0019】
また表示装置１は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、表示部２の周囲の照度を測定する照度測定部５と、照度測定部５が測定した照度に基づいて表示部２の第１の位置１１及び第２の位置１２を切り替えるように駆動部４を制御する制御部７と、を備えている。
【0020】
さらに表示装置１は、図１（ｃ）に示すように、検出対象による空中結像３６に対する操作を検出する操作検出部６を備えている。制御部７は、操作検出部６の検出結果に基づいて空中結像３６に含まれる操作対象画像に対する操作が検出された場合、操作対象画像に割り当てられた機能を実行させる操作情報Ｓ６を出力するように構成されている。
【0021】
図１（ａ）及び図１（ｂ）には、一例として、矩形状の操作対象画像１５を示している。この操作対象画像１５は、被制御装置８５の機能が割り当てられている。ユーザは、検出対象となる操作指９によって所望の機能の操作対象画像１５に対してタッチ操作を行うと、被制御装置８５に所望の機能を実行させることができる。
【0022】
（表示部２の構成）
表示部２は、例えば、タッチ操作などを受け付けるタッチパネルであるがこれに限定されず、ディスプレイのみで構成されても良い。表示部２は、一例として、表示画像２１を表示する有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイと、表示画像２１に対するタッチ操作などを検出するタッチセンサと、を備えている。表示部２は、液晶ディスプレイなどであっても良い。このタッチセンサは、一例として、静電容量式のタッチセンサであり、交差する複数の透明電極を用いて構成されている。
表示部２は、例えば、タッチ操作などを受け付けるタッチパネルであるがこれに限定されず、ディスプレイのみで構成されても良い。表示部２は、一例として、表示画像２１を表示する有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイと、表示画像２１に対するタッチ操作などを検出するタッチセンサと、を備えている。表示部２は、液晶ディスプレイなどであっても良い。このタッチセンサは、一例として、静電容量式のタッチセンサであり、交差する複数の透明電極を用いて構成されている。
【0023】
表示部２は、図１（ｃ）に示すように、制御部７から出力された表示情報Ｓ１に基づいて表示画像２１を表示する。この表示情報Ｓ１は、制御部７が被制御装置８５から所得した画像情報Ｓ７に基づいて生成した表示部２に表示させる画像の情報である。
【0024】
また表示部２は、操作指９の接触が検出された場合、接触が検出された表示画面２０上の座標の情報を含む検出情報Ｓ２を制御部７に出力する。
【0025】
本実施の形態の表示部２は、図２（ａ）に示すように、第１の位置１１において直立しているがこれに限定されず、空中結像３６が表示される表示領域３５に応じて傾斜した位置を第１の位置１１としても良い。また表示部２は、ユーザが傾斜角を変更できるように支持されていても良い。
【0026】
（光路変更部３の構成）
本実施の形態の光路変更部３は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、入射した光２５を入射方向と平行な方向に反射する再帰反射部材３０と、入射した光２５の一部を透過させ、その他を反射させるビームスプリッタ３１と、を備えている。表示部２は、図２（ｂ）に示す第２の位置１２において再帰反射部材３０及びビームスプリッタ３１に表示画面２０からの光２５を出力する。
本実施の形態の光路変更部３は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、入射した光２５を入射方向と平行な方向に反射する再帰反射部材３０と、入射した光２５の一部を透過させ、その他を反射させるビームスプリッタ３１と、を備えている。表示部２は、図２（ｂ）に示す第２の位置１２において再帰反射部材３０及びビームスプリッタ３１に表示画面２０からの光２５を出力する。
【0027】
再帰反射部材３０は、プリズム型又はマイクロビーズ型の再帰反射素子である。本実施の形態の再帰反射部材３０は、一例として、マイクロビーズ型の再帰反射素子である。再帰反射部材３０は、およそ屈折率２の微小な複数のボールレンズが入射面３００の縦横方向に並んで配置されている。
【0028】
【0029】
ビームスプリッタ３１は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、光２５が入射する入射面３１０と、入射面３１０の裏側の面であり、光２５が出射する出射面３１１と、を備えている。ビームスプリッタ３１は、一例として、銀やアルミニウムの薄膜により形成された反射膜を入射面３１０に有している。
【0030】
ビームスプリッタ３１は、入射面３１０に入射した光２５の一部を反射し、その他を出射面３１１から表示領域３５に出射する。
【0031】
ビームスプリッタ３１は、筐体１０の上部に配置され、出射面３１１がダッシュボード８０の上面８００に露出するように配置されている。第２の位置１２の表示部２の表示画面２０と表示領域３５は、ビームスプリッタ３１を対称面として面対称の関係にある。また言い換えるなら表示画面２０と表示領域３５は、図２（ｂ）の紙面においてビームスプリッタ３１の中心を通る直線を軸として回転対称の関係にある。
【0032】
なおビームスプリッタ３１は、筐体１０の中が見え難くなるように、光の透過率を抑制したスモーク処理が出射面３１１になされても良い。
【0033】
・表示画像２１と空中結像３６について
第２の位置１２における表示部２の表示画面２０から出射される光２５の光路２６は、まずビームスプリッタ３１によって変更される。次にビームスプリッタ３１の入射面３１０に入射した光２５は、一部が再帰反射部材３０の方向に反射し、光路２６が変更される。
第２の位置１２における表示部２の表示画面２０から出射される光２５の光路２６は、まずビームスプリッタ３１によって変更される。次にビームスプリッタ３１の入射面３１０に入射した光２５は、一部が再帰反射部材３０の方向に反射し、光路２６が変更される。
【0034】
次に再帰反射部材３０の入射面３００に入射した光２５は、入射した光２５と平行でかつ反対方向に反射し、光路２６が変更される。再帰反射部材３０を反射した光２５は、ビームスプリッタ３１の入射面３１０に入射し、一部が透過して出射面３１１から出射して収束して表示領域３５において空中結像３６を生成する。
【0035】
図２（ｂ）に示す表示部２側の実線の矢印は、表示部２に表示された表示画像２１である。また図２（ｂ）に示す表示領域３５側の実線の矢印は、表示領域３５に表示された空中結像３６である。なお矢印の方向は、一例として、表示される画像の向きを示している。
【0036】
第１の位置１１において表示画面２０に表示された表示画像２１と第２の位置１２において表示領域３５に表示された空中結像３６とは、同じ向きの画像なので、表示部２は、第１の位置１１及び第２の位置１２において表示画像２１を反転させる必要がない。
【0037】
なお空中結像３６の位置は、主に、表示部２とビームスプリッタ３１の位置によって定まる。従って空中結像３６は、一例として、図２（ｂ）の紙面からユーザ側に傾斜させる、つまり反時計回りに傾斜させる場合、表示部２とビームスプリッタ３１を反時計回りに移動させれば良い。
【0038】
（駆動部４の構成）
駆動部４は、例えば、表示部２と前面部１００を個別に駆動し、モータやギアを含んで構成されている。駆動部４は、制御部７と接続され、制御部７から出力される駆動信号Ｓ３に基づいて表示部２及び前面部１００を駆動する。
駆動部４は、例えば、表示部２と前面部１００を個別に駆動し、モータやギアを含んで構成されている。駆動部４は、制御部７と接続され、制御部７から出力される駆動信号Ｓ３に基づいて表示部２及び前面部１００を駆動する。
【0039】
駆動部４は、図２（ｂ）に示すように、駆動信号Ｓ３に基づいて第１の位置１１から第２の位置１２に表示部２を駆動する場合、まず回転軸１０１を軸として反時計回りに前面部１００を回転させた後、回転軸２３を軸として反時計回りに表示部２を回転させる。そして駆動部４は、表示部２を第２の位置１２に回転させた後、前面部１００を時計回りに回転させる。この前面部１００の回転軸１０１は、表示部２の回転軸２３と平行である。
【0040】
第１の位置１１から第２の位置１２までの角度は、一例として、２２５°であるがこれに限定されない。また前面部１００が開いた際に形成される開口部１０２は、図２（ｂ）に示すように、表示部２が回転できる程度の大きさを有している。なお表示装置１は、表示部２の第２の位置１２を規定するストッパを設けていても良い。
【0041】
駆動部４は、図２（ｂ）に示すように、駆動信号Ｓ３に基づいて第２の位置１２から第１の位置１１に表示部２を駆動する場合、まず回転軸１０１を軸として反時計回りに前面部１００を回転させた後、回転軸２３を軸として時計回りに表示部２を回転させる。そして駆動部４は、表示部２を第１の位置１１に回転させた後、前面部１００を時計回りに回転させる。
【0042】
なお前面部１００は、回転に限定されず、左右方向のスライドや上下方向のスライドを行うように構成されても良い。
【0043】
（照度測定部５の構成）
照度測定部５は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、表示部２及び表示領域３５の近くの筐体１０の上面１０ａに配置されている。なお照度測定部５は、表示部２及び表示領域３５の近くのダッシュボード８０の上面８００に配置されても良い。
照度測定部５は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、表示部２及び表示領域３５の近くの筐体１０の上面１０ａに配置されている。なお照度測定部５は、表示部２及び表示領域３５の近くのダッシュボード８０の上面８００に配置されても良い。
【0044】
この照度測定部５は、例えば、フォトダイオードを用いて構成された照度センサである。照度測定部５は、測定した照度の情報を含む照度情報Ｓ４を制御部７に出力する。
【0045】
なお表示装置１は、照度測定部５を備えない場合、例えば、車両８のヘッドライトがオフの状態では表示部２を第２の位置１２に切り替え、オンの状態では第１の位置１１に切り替えても良く、また第１の位置１１と第２の位置１２を切り替えるスイッチを備えた構成とされても良い。
【0046】
また表示装置１は、表示部２の表示画面２０、及び空中結像３６に表示された画像に対してユーザがタッチ操作やプッシュ操作などを行うことにより、第１の位置１１及び第２の位置１２を切替可能に、つまり表示画像２１の呈示か空中結像３６の呈示かを切替可能に構成されても良い。
【0047】
（操作検出部６の構成）
操作検出部６は、一例として、表示領域３５から検出対象までの距離を測定する距離センサである。操作検出部６は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、表示部２から離れたビームスプリッタ３１の端部３１２側であって筐体１０の上面１０ａに配置されているがこれに限定されず、ダッシュボード８０の上面８００でも良い。なお操作検出部６は、距離センサに限定されず、表示領域３５を撮像するカメラにより検出対象による空中結像３６に対する操作を検出する構成であっても良い。
操作検出部６は、一例として、表示領域３５から検出対象までの距離を測定する距離センサである。操作検出部６は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、表示部２から離れたビームスプリッタ３１の端部３１２側であって筐体１０の上面１０ａに配置されているがこれに限定されず、ダッシュボード８０の上面８００でも良い。なお操作検出部６は、距離センサに限定されず、表示領域３５を撮像するカメラにより検出対象による空中結像３６に対する操作を検出する構成であっても良い。
【0048】
操作検出部６は、表示領域３５から検出対象としての操作指９までの距離に基づいて操作指９が接触した表示領域３５の位置を測定し、位置の情報を含む操作検出情報Ｓ５を制御部７に出力する。また操作検出部６は、表示領域３５になされたなぞり操作やタッチ操作などを検出したり、表示領域３５の近傍でなされた手を払ったり、特定の図形を描くなどのジェスチャを検出したりし、ジェスチャの情報を含む操作検出情報Ｓ５を制御部７に出力する。
【0049】
（制御部７の構成）
制御部７は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工などを行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）などから構成されるマイクロコンピュータである。このＲＯＭには、例えば、制御部７が動作するためのプログラムが格納されている。ＲＡＭは、例えば、一時的に演算結果などを格納する記憶領域として用いられる。
制御部７は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工などを行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）などから構成されるマイクロコンピュータである。このＲＯＭには、例えば、制御部７が動作するためのプログラムが格納されている。ＲＡＭは、例えば、一時的に演算結果などを格納する記憶領域として用いられる。
【0050】
制御部７は、照度しきい値７０を有している。制御部７は、照度測定部５が測定した照度が照度しきい値７０以上である場合、ユーザに表示部２の表示画像２１を呈示し、照度しきい値７０より小さい場合、ユーザに空中結像３６を呈示する。
【0051】
表示装置１は、一例として、ユーザが車両８の電源を投入した際には空中結像３６を呈示するものとするがこれに限定されず、ユーザが設定可能であっても良いし、車両８の電源が投入された際の照度に基づいて定められても良い。
【0052】
制御部７は、被制御装置８５から所得した画像情報Ｓ７に基づいて表示部２に表示画像２１を表示させる。また制御部７は、操作検出部６から所得した操作検出情報Ｓ５と、被制御装置８５から所得した画像情報Ｓ７と、に基づいて操作がなされた空中結像３６の操作対象画像１５を判定する。
【0053】
制御部７は、判定の結果、操作対象画像１５に対して操作がなされていた場合、操作がなされた操作対象画像１５の情報を含む操作情報Ｓ６を生成して被制御装置８５に出力する。被制御装置８５は、取得した操作情報Ｓ６に基づいて操作がなされた操作対象画像１５に割り当てられた機能を実行する。
【0054】
なお制御部７は、照度が照度しきい値７０より小さく、表示する画像が前方の視界確保より優先される内容の画像である場合、空中結像３６の呈示ではなく、表示部２による表示画像２１を優先して呈示する。また制御部７は、照度が照度しきい値７０より小さく、前方の視界確保より優先されない内容の画像である場合、空中結像３６を呈示する。
【0055】
【0056】
この変形例では、光路変更部３が再帰反射部材３０とビームスプリッタ３１ではなく、入射面３２０に入射する表示部２の光２５を出射面３２１から出射させ、表示領域３５において空中結像３６として結像させる結像部材３２として構成されている。この結像部材３２は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、筐体１０の上面１０ａに出射面３２１が露出するように配置されている。
【0057】
結像部材３２は、例えば、多数のマイクロミラー、多数の微小孔、多数の２面反射体などによって構成されている。本実施の形態の結像部材３２は、一例として、孔の側面に直角に組み合わさったマイクロミラーを作成し、これを縦横に並べて構成されている。
【0058】
結像部材３２は、図３（ｂ）に示すように、結像部材３２を対称面として面対称の位置に空中結像３６を結像する。つまり結像部材３２から表示部２の表示画面２０までの角度αは、図３（ｂ）に示すように、結像部材３２から表示領域３５までの角度αと等しい。
【0059】
なお結像部材３２は、図３（ｂ）に示すように、光２５が結像部材３２から出射した後に交差するので、表示部２に表示された表示画像２１を反転させた空中結像３６を生成する。従って制御部７は、第１の位置１１における表示画像２１を第２の位置１２では反転させた表示画像２１を表示させる。
【0060】
以下では、本実施の形態の表示装置１の動作の一例について図４のフローチャートに従って説明する。なお表示装置１は、ユーザが車両８の電源を投入した後、空中結像３６を呈示しているものとする。
【0061】
（動作）
表示装置１の制御部７は、照度測定部５から照度情報Ｓ４を取得すると（Ｓｔｅｐ１）、照度情報Ｓ４に基づく照度と照度しきい値７０とを比較する。
表示装置１の制御部７は、照度測定部５から照度情報Ｓ４を取得すると（Ｓｔｅｐ１）、照度情報Ｓ４に基づく照度と照度しきい値７０とを比較する。
【0062】
制御部７は、照度が照度しきい値７０よりも小さい場合（Ｓｔｅｐ２：Ｙｅｓ）、空中結像３６の呈示を継続する（Ｓｔｅｐ３）。
【0063】
ここでステップ２において制御部７は、照度が照度しきい値７０以上である場合（Ｓｔｅｐ２：Ｎｏ）、駆動信号Ｓ３を駆動部４に出力する。駆動部４は、空中結像３６の呈示から表示画像２１の呈示に切り替える（Ｓｔｅｐ４）。
【0064】
駆動部４は、取得した駆動信号Ｓ３に基づいて回転軸１０１を軸として反時計回りに前面部１００を回転させた後、回転軸２３を軸として時計回りに表示部２を回転させる。そして駆動部４は、表示部２を第１の位置１１に回転させた後、前面部１００を時計回りに回転させる。
【0065】
なお制御部７は、空中結像３６から表示画像２１に切り替えた後、照度が照度しきい値７０より小さくなっても表示画像２１の呈示を継続しても良いし、予め定められた時間以内であれば、表示画像２１の呈示を継続し、その後照度が照度しきい値７０より小さくなれば空中結像３６に切り替えても良い。
【0066】
（第１の実施の形態の効果）
本実施の形態に係る表示装置１は、利便性を向上させることができる。具体的には、表示装置１は、第１の位置１１では表示画像２１をユーザに呈示し、第２の位置１２では空中結像３６をユーザに呈示するので、この構成を採用しない場合と比べて、表示画像２１の呈示では空中結像３６の呈示よりも表示画像２１が見易くなり、空中結像３６の呈示では表示画像２１の呈示よりもユーザに閉塞感を与えたり、視界の妨げになったりすることを抑制することができる。従って表示装置１は、利便性を向上させることができる。
本実施の形態に係る表示装置１は、利便性を向上させることができる。具体的には、表示装置１は、第１の位置１１では表示画像２１をユーザに呈示し、第２の位置１２では空中結像３６をユーザに呈示するので、この構成を採用しない場合と比べて、表示画像２１の呈示では空中結像３６の呈示よりも表示画像２１が見易くなり、空中結像３６の呈示では表示画像２１の呈示よりもユーザに閉塞感を与えたり、視界の妨げになったりすることを抑制することができる。従って表示装置１は、利便性を向上させることができる。
【0067】
表示装置１は、表示部２がタッチ操作などを受け付けるタッチパネルとして構成され、また空中結像３６に対するタッチ操作などを検出する操作検出部６を備えているので、この構成を採用しない場合と比べて、他に操作部を備える必要がなく、コストが抑制されると共に操作性が高い。
【0068】
表示装置１は、１枚のディスプレイで表示画像２１の呈示と空中結像３６の呈示を切り替えることができるので、複数のディスプレイを備える場合と比べて、コストが抑制される。
【0069】
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、表示部２とビームスプリッタ３１が回転する点で他の実施の形態と異なっている。
第２の実施の形態は、表示部２とビームスプリッタ３１が回転する点で他の実施の形態と異なっている。
【0070】
図５（ａ）は、表示装置が第１の位置にある際の一例を模式的に示す図であり、図５（ｂ）は、表示装置が第２の位置にある際の一例を模式的に示す図である。なお以下に記載する実施の形態において、第１の実施の形態と同じ機能及び構成を有する部分は、第１の実施の形態と同じ符号を付し、その説明は省略するものとする。
【0071】
表示装置１は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、表示部２を回転可能に支持すると共に、光路変更部３を開閉可能に支持する筐体１０を備えている。表示部２は、下側の端部２２であって表示画面２０の左右方向に回転軸２３を有している。駆動部４は、表示部２を第１の位置１１から第２の位置１２に駆動する場合、光路変更部３を開けて回転軸２３を軸として表示部２を第２の位置１２に回転させた後、光路変更部３を閉じ、第２の位置１２から第１の位置１１に駆動する場合、光路変更部３を開けて回転軸２３を軸として表示部２を第１の位置１１に回転させた後、光路変更部３を閉じる。
【0072】
光路変更部３は、再帰反射部材３０と、ビームスプリッタ３１と、を備えている。本実施の形態の開閉可能な光路変更部３は、ビームスプリッタ３１である。ビームスプリッタ３１は、表示部２から離れた端部３１２に設けられた回転軸３１３を軸として回転するように構成されている。この回転軸３１３は、表示部２の回転軸２３と平行である。表示装置１は、ビームスプリッタ３１が回転することにより、開口部１０３が形成され、表示部２が回転可能となる。なおビームスプリッタ３１は、回転に限定されず、左右方向のスライドを行うように構成されても良い。
【0073】
駆動部４は、図５（ｂ）に示すように、駆動信号Ｓ３に基づいて第１の位置１１から第２の位置１２に表示部２を駆動する場合、まず回転軸３１３を軸として時計回りにビームスプリッタ３１を回転させた後、回転軸２３を軸として時計回りに表示部２を回転させる。そして駆動部４は、表示部２を第２の位置１２に回転させた後、ビームスプリッタ３１を反時計回りに回転させる。なお表示装置１は、表示部２の第２の位置１２を規定するストッパを設けていても良い。また表示装置１は、ビームスプリッタ３１の閉じた状態を規定するストッパを設けていても良い。
【0074】
また駆動部４は、図５（ｂ）に示すように、駆動信号Ｓ３に基づいて第２の位置１２から第１の位置１１に表示部２を駆動する場合、まず回転軸３１３を軸として時計回りにビームスプリッタ３１を回転させた後、回転軸２３を軸として反時計回りに表示部２を回転させる。そして駆動部４は、表示部２を第１の位置１１に回転させた後、ビームスプリッタ３１を反時計回りに回転させる。
【0075】
なお変形例として光路変更部３は、上述の変形例と同様に、結像部材３２によって構成されても良い。結像部材３２は、ビームスプリッタ３１と同様に、表示部２から離れた端部に回転軸を有している。
【0076】
この変形例において駆動部４は、駆動信号Ｓ３に基づいて第１の位置１１から第２の位置１２に表示部２を駆動する場合、まず回転軸を軸として時計回りに結像部材３２を回転させた後、回転軸２３を軸として時計回りに表示部２を回転させる。そして駆動部４は、表示部２を第２の位置１２に回転させた後、結像部材３２を反時計回りに回転させる。
【0077】
また駆動部４は、駆動信号Ｓ３に基づいて第２の位置１２から第１の位置１１に表示部２を駆動する場合、まず回転軸を軸として時計回りに結像部材３２を回転させた後、回転軸２３を軸として反時計回りに表示部２を回転させる。そして駆動部４は、表示部２を第１の位置１１に回転させた後、結像部材３２を反時計回りに回転させる。
【0078】
（第２の実施の形態の効果）
本実施の形態の表示装置１は、ユーザから見え難いビームスプリッタ３１が開閉すると共に車両８のビームスプリッタ３１の方向に表示部２が回転するので、第１の位置１１及び第２の位置１２の切り替えの際、ユーザに表示部２を格納する空間、つまり筐体１０の内部が見え難くなり見栄えが良い。
本実施の形態の表示装置１は、ユーザから見え難いビームスプリッタ３１が開閉すると共に車両８のビームスプリッタ３１の方向に表示部２が回転するので、第１の位置１１及び第２の位置１２の切り替えの際、ユーザに表示部２を格納する空間、つまり筐体１０の内部が見え難くなり見栄えが良い。
【0079】
[第３の実施の形態]
第３の実施の形態は、第１の位置で表示部が回転した後、第２の位置にスライドする点で他の実施の形態と異なっている。
第３の実施の形態は、第１の位置で表示部が回転した後、第２の位置にスライドする点で他の実施の形態と異なっている。
【0080】
【0081】
本実施の形態の駆動部４は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、第１の位置１１において表示画面２０が反対側となるように表示部２を１８０°回転させ、さらに第２の位置１２まで移動させるように構成されている。
【0082】
表示部２は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、回転軸２３と、回転軸２３と交差する方向に回転軸２４と、を有している。この回転軸２４は、表示画面２０をユーザ側から車両８のフロントガラス８３側に反転させる軸である。
【0083】
本実施の形態の駆動部４は、一例として、図６（ｂ）に示すように、第１の位置１１において表示画面２０が反対側となるように回転させた後、第３の位置１３まで回転軸２３を軸として回転させ、第３の位置１３から筐体１０の内部にスライドさせて表示部２を第２の位置１２に移動させる。筐体１０には、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、表示部２がスライド可能となるための開口部１０４が設けられている。
【0084】
この第３の位置１３は、第２の位置１２によって定まる位置である。第１の位置１１から第３の位置１３までの角度は、一例として、４５°であるがこれに限定されない。
【0085】
表示部２は、第３の位置１３から第２の位置１２まで直線的にスライドする。図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すスライドガイド１６は、表示部２の第３の位置１３から第２の位置１２のスライドを案内する。またスライドガイド１６は、端部にストッパ１７を有し、このストッパ１７が表示部２の第２の位置１２を規定している。
【0086】
駆動部４は、図６（ｂ）に示すように、駆動信号Ｓ３に基づいて第１の位置１１から第２の位置１２に表示部２を駆動する場合、まず第１の位置１１において回転軸２４を軸として表示部２を１８０°回転させ、表示画面２０をフロントガラス８３側にする。続いて駆動部４は、回転軸２３を軸として反時計回りに表示部２を回転させた後、表示部２を第２の位置１２までスライドガイド１６に案内させてスライドさせる。
【0087】
駆動部４は、図６（ｂ）に示すように、駆動信号Ｓ３に基づいて第２の位置１２から第１の位置１１に表示部２を駆動する場合、まず第２の位置１２から第３の位置１３までスライドガイド１６に沿って移動させる。続いて駆動部４は、第３の位置１３の位置において回転軸２３を軸として表示部２を時計回りに第１の位置１１まで回転させた後、さらに第１の位置１１において回転軸２４を軸として表示部２を１８０°回転させる。
【0088】
（第３の実施の形態の効果）
本実施の形態の表示装置１は、光路変更部３が回転する場合と比べて、開口部１０４が小さいので、筐体１０内への異物の侵入が抑制される。
本実施の形態の表示装置１は、光路変更部３が回転する場合と比べて、開口部１０４が小さいので、筐体１０内への異物の侵入が抑制される。
【0089】
以上述べた少なくとも１つの実施の形態の表示装置１は、利便性を向上させることができる。
【0090】
以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0091】
１…表示装置、２…表示部、３…光路変更部、４…駆動部、５…照度測定部、６…操作検出部、７…制御部、１０…筐体、１１～１３…第１の位置～第３の位置、２０…表示画面、２１…表示画像、２２…端部、２３，２４…回転軸、２５…光、２６…光路、３０…再帰反射部材、３１…ビームスプリッタ、３５…表示領域、３６…空中結像、１００…前面部、１０１…回転軸、３１３…回転軸
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】