CN111758083A - 非接触输入装置 - Google Patents

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Abstract

本发明在对针对进行空间投影而得到的像的操作进行检测的非接触输入装置中，提高可检测的非接触操作的多样性。该非接触输入装置具备：显示部，其显示图像；空间投影器，其对图像的实像进行空间投影；距离传感器，其将测定范围设定为包含形成有实像的区域，并对距离传感器与存在于测定范围内的物体之间的距离进行测定。

Description

非接触输入装置
技术领域
本发明涉及对针对进行空间投影而得到的像的操作进行检测的非接触输入装置。
背景技术
在专利文献1中记载了一种非接触输入装置，其使用空间投影器将显示器的图像作为像形成在空中，并对手指等对像的操作进行检测。如图3所示，专利文献1所记载的非接触输入装置300在显示器310的正面设置有检测红外线的片状的光传感器311，另外，设置有对基于空间投影器320的像形成范围330进行照射的红外线的照明器340。若在显示器310上显示键盘等的图像时，则通过空间投影器320在像形成范围330形成键盘等的实像。
来自在像形成范围330内进行操作的手指等的红外线反射光，通过空间投影器320在显示器310上成像。通过用光传感器311检测该位置，能够识别键盘等的哪个位置被进行了操作。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5957611号公报
发明内容
发明所要解决的问题
专利文献1所记载的非接触输入装置300对在显示器310上成像的反射光进行检测，因此可检测的操作仅限于在像形成范围330面上的触摸操作。因此，非接触操作的多样性不能说充分，因而期望可检测的非接触操作的多样性能进一步提高。
因此，本发明的目的在于，在对针对进行空间投影而得到的像的操作进行检测的非接触输入装置中，提高可检测的非接触操作的多样性。
用于解决问题的手段
为了解决上述问题，作为本发明的第一方式的非接触输入装置，其特征在于，所述非接触输入装置具备：显示部，其显示图像；空间投影器，其对所述图像的实像进行空间投影；距离传感器，其将测定范围设定为包含形成有所述实像的区域，并对所述距离传感器与存在于所述测定范围内的物体之间的距离进行测定。
在此，所述非接触输入装置可以还具备操作响应部，所述操作响应部进行与所述距离传感器的测定结果相对应的响应控制。
此时，所述操作响应部能够进行照明的开启关闭控制。
另外，所述非接触输入装置可以还具备镜子，所述显示部、所述空间投影器以及所述距离传感器配置于所述镜子的背面侧，在所述镜子的正面侧形成所述实像。
此时，优选的是，所述镜子中的包含所述空间投影器与所述实像之间以及所述距离传感器与所述实像之间的区域被实施半反射镜加工。
发明效果
根据本发明，能够在对针对进行空间投影而得到的像的操作进行检测的非接触输入装置中，提高可检测的非接触操作的多样性。
附图说明
图1是表示本实施方式所涉及的非接触输入装置的结构的图。
图2是表示本实施方式所涉及的非接触输入装置的变形例的图。
图3是表示以往的非接触输入装置的结构的图。
具体实施方式
图1是表示本实施方式所涉及的非接触输入装置100的结构的图。如该图所示，非接触输入装置100具备显示部110、发光部120、空间投影器130、距离传感器140以及操作响应部150。
显示部110显示作为像形成的图像。显示部110可以如幻灯片那样进行静态显示，也可以如液晶显示装置那样进行动态显示。发光部120是用于对显示部110的图像进行投影的光源，能够使用LED等。此外，在向显示部110照射的外部光等足够强、或者显示部110自身发光的情况下等，也可以省略发光部120。
空间投影器130是将射入的图像成像于空中的装置。例如，能够使用专利文献1所记载的那样的装置，在该装置中，俯视下交叉的第一微小反射面、第二微小反射面配置为分别在同一平面上竖立设置多个，且由对应的第二微小反射面接收来自各第一微小反射面的第一反射光而作为第二反射光。另外，也可以利用微透镜阵列等。
显示于显示部110的图像发出的光线通过空间投影器130在相反侧的相同距离的相同位置成像，从而形成实像180。因此，通过规定显示部110以及空间投影器130的位置和倾斜，而唯一地规定出实像180的成像位置。
距离传感器140将测定范围设定为包含形成实像180的区域，并测定其与存在于测定范围内的物体之间的距离。在本实施方式中，距离传感器140设定为测定范围在水平方向上延伸。但是，也可以设定为测定范围沿倾斜方向延伸。距离传感器140的测定方式不限，例如能够使用红外线方式。
操作响应部150进行与距离传感器140的测定结果相对应的响应动作。操作响应部150例如能够设为照明装置。在该情况下，能够根据距离传感器140的测定结果来切换照明的开启关闭。操作响应部150可以设定为根据距离传感器140的测量结果来改变显示部110的显示内容。
距离传感器140与实像180之间的距离L是已知的，距离传感器140的测定范围包含形成实像180的区域，因此如果到所测定的物体的距离接近距离L，则能够检测为针对实像180的操作。在该情况下，由于检测对象不限于在实像180表面上的触摸操作，因此能够不使用复杂的结构而提高可检测的非接触操作的多样性。
例如，通过在显示部110上显示开关按钮的图像，将开关按钮作为实像180进行空间投影。此时，通过检测操作者对实像180的按下操作等，操作响应部150能够进行切换开关按钮的开启关闭的响应动作。
另外，由于使用距离传感器140，因此能够检测相对于实像180的进深方向的操作，例如，能够以多个阶段识别开关按钮的按压深浅程度。因此，操作响应部150可以设置为在开关按钮被较深地按压的情况和被较浅地按压的情况下改变响应控制。例如，能够将开关按钮用作照明的开关按钮，在被较深地按压的情况下设为明亮的照明，在被较浅地按压的情况下设为较暗的照明。由此，能够进一步提高可检测的非接触操作的多样性。
或者，也能够进行这样的响应动作：随着手接近实像180而使照明变亮，随着手从实像180离开而使照明变暗。
另外，也可以设置为，通过将距离传感器140的测定范围扩大到远距离来检测操作者从远处接近的情况，在接近到规定的距离的情况下，使实像180显示于显示部110，并检测针对实像180的操作。
进一步，在接受了针对某个图像的实像180的操作后，可以使用于接受接下来的操作的其他图像显示于显示部110，也可以为了表示接受到操作而变更被显示的图像。例如，若表示关闭状态的图像的实像180接受到操作，则切换为表示开启状态的图像的实像180等。
另外，如本图所示，本实施方式的非接触输入装置100配置在镜子200的背面侧。在此，镜子200在玻璃等透明板201的一侧的表面上形成反射膜202，进一步形成不透明保护膜203而构成，将透明板201侧、即能够看到镜像的一侧设为正面。并且，设置为实像180成像在镜子200的正面侧。
此时，为了使来自空间投影器130的光、距离传感器140的射出信号、来自物体的反射信号透过，将镜子200的一部分区域形成为缺少不透明保护膜203的半反射镜210。半反射镜210的区域优选为使来自空间投影器130的光、距离传感器140的射出信号、来自物体的反射信号透过所需的最小限度的大小。也可以在缺少不透明保护膜203的区域形成透明保护膜。
另外，为了防止距离传感器140的测定精度因反射膜202而降低，优选使距离传感器140与反射膜202紧贴，并且使距离传感器140的射出光口与接收光口通过分隔部等分离。
另外，如图2所示，也可以将用于使来自空间投影器130的光、距离传感器140的射出信号、来自物体的反射信号透过的镜子200的一部分区域设为缺少反射膜202以及不透明保护膜203的透明面区域211。由此，能够进一步使距离传感器140的射出信号、来自物体的反射信号透过。
这样，通过将非接触输入装置100配置在镜子200的背面侧，使观看镜子200的人不会察觉到非接触输入装置100，实像180看起来从镜子200浮出，从而能够提高实像显示中的呈现效果、设计性。
附图标记说明
100：非接触输入装置；
110：显示部；
120：发光部；
130：空间投影器；
140：距离传感器；
150：操作响应部；
180：实像；
200：镜子；
201：透明板；
202：反射膜；
203：不透明保护膜；
210：半反射镜。

Claims (5)

1.一种非接触输入装置，其特征在于，
所述非接触输入装置具备：
显示部，其显示图像；
空间投影器，其对所述图像的实像进行空间投影；以及
距离传感器，其将测定范围设定为包含形成有所述实像的区域，并对所述距离传感器与存在于所述测定范围内的物体之间的距离进行测定。
2.根据权利要求1所述的非接触输入装置，其特征在于，所述非接触输入装置还具备操作响应部，所述操作响应部进行与所述距离传感器的测定结果相对应的响应动作。
3.根据权利要求2所述的非接触输入装置，其特征在于，所述操作响应部进行切换照明的开启关闭的响应动作。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的非接触输入装置，其特征在于，
所述非接触输入装置还具备镜子，
所述显示部、所述空间投影器以及所述距离传感器配置于所述镜子的背面侧，
在所述镜子的正面侧形成所述实像。
5.根据权利要求4所述的非接触输入装置，其特征在于，所述镜子中的包含所述空间投影器与所述实像之间以及所述距离传感器与所述实像之间的区域被实施半反射镜加工。
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