JP3237054U - Non-contact input type lock device - Google Patents
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Abstract
【課題】空中像を非接触入力画面として機能させ、正しい解錠コードが入力された時に解錠を行う衛生的で安全性に優れた非接触入力式錠前装置を提供する。【解決手段】非接触入力式錠前装置10は、前面側に開口部12を有し、背面側が扉11の外表面13に固定される筐体14と、筐体内に収容される表示手段15と、開口部に取付けられて表示手段と対向し、表示手段に表示される画像を筐体の前方空間に空中像16として結像させる光学結像手段17と、空中像の上方に配置されるセンサー部18aで空中像に触れる指示手段の位置を検知し、正しい解錠コードが入力されたか否かを判別する検知手段19と、扉の鍵20に連結され、検知手段で正しい解錠コードが入力されたと判別された時に鍵を解錠する駆動部21と、筐体内に収容されて表示手段、検知手段及び駆動部に電力を供給する電源部22とを備える。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hygienic and safe non-contact input type lock device which functions an aerial image as a non-contact input screen and unlocks when a correct unlock code is input. SOLUTION: A non-contact input type lock device 10 has an opening 12 on the front side, and a housing 14 whose back side is fixed to an outer surface 13 of a door 11 and a display means 15 housed in the housing. An optical imaging means 17 attached to an opening and facing the display means to form an image displayed on the display means as an aerial image 16 in the space in front of the housing, and a sensor arranged above the aerial image. The detection means 19 that detects the position of the instruction means that touches the aerial image in the unit 18a and determines whether or not the correct unlock code has been input, and the door key 20 that are connected to the detection means and the correct unlock code is input by the detection means. It includes a drive unit 21 that unlocks the key when it is determined that the lock has been performed, and a power supply unit 22 that is housed in the housing and supplies power to the display means, the detection means, and the drive unit. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本考案は、空間に形成される実像(空中像)上の特定位置が指示されることにより、入力が行われる非接触入力式錠前装置に関する。 The present invention relates to a non-contact input type lock device in which input is performed by instructing a specific position on a real image (aerial image) formed in space.
従来、ホテル若しくは旅館等の宿泊施設、マンション又はオフィス等の出入口(扉)には、鍵式若しくはカード式の錠前が設置されている。これらの錠前は、鍵若しくはカードの紛失、盗難又は複製等により、他人に解錠され窃盗等の被害に遭うおそれがある。
一方、ディスプレイに画像を表示し、画像の特定の場所が指で押されると感圧センサー等で押圧部分のXY座標が検知され、その入力信号によって次の動作が行われるタッチパネルが従来から知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、ディスプレイの前方外周に沿って発光素子と受光素子を並べ、指やペン等の障害物(指示手段)でディスプレイ表面の所望の位置をタッチする際に、発光素子から発光される赤外線が遮断されることで、その障害物でタッチされたディスプレイ上の位置を検知する赤外線遮断方式タッチパネルも知られている(例えば、特許文献2参照)。
そこで、鍵式若しくはカード式の錠前の代わりに、これらのタッチパネルを入力手段として、指等で暗証番号等の解錠コードの入力が行われる開閉装置も採用されている。
Conventionally, key-type or card-type locks have been installed at the entrances (doors) of accommodation facilities such as hotels and inns, condominiums and offices. These locks may be unlocked by others due to loss, theft, duplication, etc. of the key or card, and may be damaged by theft.
On the other hand, a touch panel has been conventionally known in which an image is displayed on a display, and when a specific place of the image is pressed with a finger, the XY coordinates of the pressed portion are detected by a pressure sensor or the like, and the next operation is performed by the input signal. (For example, see Patent Document 1).
Further, when the light emitting element and the light receiving element are arranged along the front outer periphery of the display and the desired position on the display surface is touched by an obstacle (instruction means) such as a finger or a pen, the infrared rays emitted from the light emitting element are blocked. Also known is an infrared blocking touch panel that detects the position on the display touched by the obstacle (see, for example, Patent Document 2).
Therefore, instead of a key-type or card-type lock, a switchgear in which an unlocking code such as a personal identification number is input with a finger or the like using these touch panels as an input means is also adopted.
しかしながら、特許文献1、2のようなタッチパネル式(接触式)の入力手段では、ディスプレイ(画面)上に画像が表示されているため、指やペン等の指示手段で入力を行う際に、必ず指示手段がディスプレイ表面に衝突(接触)し、画面が汚れたり、傷付いたりすることがあった。そして、不特定多数の利用者が画面に触れるため、非衛生的で、接触感染の原因になるという課題があった。また、このような入力手段を用いる開閉装置では、解錠コードの入力を行うための数字、記号又はアルファベット等の各種文字がディスプレイに画像として表示されているため、入力時に他人に解錠コードを盗み見られたり、入力手段(画面)に接触した痕跡(指紋、傷又は凹み等)から解錠コードを盗み取られたりするおそれもあった。さらに、特許文献1のように、画面の裏側に感圧センサー等の可動部が存在する入力手段では、入力(接触)が繰り返されることにより可動部に損耗が生じ、機械的な動作不良(不具合)又は故障が発生するという課題もある。
However, in the touch panel type (contact type) input means such as
本考案はかかる事情に鑑みてなされたもので、表示手段に表示される画像を空間に結像させて空中像とし、手指等の指示手段で指示される空中像上の位置を検出して、正しい解錠コードが入力された時に解錠を行う衛生的で安全性に優れた非接触入力式錠前装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances. An image displayed on a display means is formed into an aerial image in space, and a position on the aerial image designated by an instruction means such as a finger is detected. It is an object of the present invention to provide a hygienic and safe non-contact input type lock device that unlocks when a correct unlocking code is input.
前記目的に沿う本考案に係る非接触入力式錠前装置は、施錠の対象となる扉に取付けられる非接触入力式錠前装置であって、
前面側に開口部を有し、背面側が前記扉の外表面に固定される筐体と、該筐体内に収容されて画像を表示する表示手段と、前記開口部に取付けられて前記表示手段と対向し、該表示手段に表示される画像を前記筐体の前方の空間に空中像として結像させる光学結像手段と、前記空中像の周縁の所定位置に配置されるセンサー部を有し、前記空中像に触れる指示手段の位置を検知して、正しい解錠コードが入力されたか否かを判別する検知手段と、前記扉の鍵に連結され、前記検知手段で正しい解錠コードが入力されたと判別された時に前記鍵を解錠する駆動部と、前記筐体内に収容されて前記表示手段、前記検知手段及び前記駆動部に電力を供給する電源部とを備えている。
The non-contact input type lock device according to the present invention according to the above object is a non-contact input type lock device attached to a door to be locked.
A housing having an opening on the front side and the back side fixed to the outer surface of the door, a display means housed in the housing for displaying an image, and the display means attached to the opening. It has an optical imaging means that faces and forms an image displayed on the display means as an aerial image in the space in front of the housing, and a sensor unit that is arranged at a predetermined position on the peripheral edge of the aerial image. A detection means that detects the position of the instruction means that touches the aerial image to determine whether or not the correct unlock code has been input, and a detection means that is connected to the door key and the correct unlock code is input by the detection means. It includes a drive unit that unlocks the key when it is determined that the key has been used, and a power supply unit that is housed in the housing and supplies power to the display means, the detection means, and the drive unit.
ここで、光学結像手段とは、一側(入光面)から入力される対象物からの光を他側(出光面)から出射させて、対象物の実像を空間に空中像として結像させる手段をいい、例えば、国際出願2009/131128号に記載の光学結像装置であってもよいし、凸レンズ、多数の微小透孔、多数の2面反射体を組合せて配置したものでもよい。
光学結像手段の一側に表示手段が配置されている場合、光学結像手段は、表示手段に表示される画像を対象物として、その画像を空中像として結像させることができる。
表示手段としては平面ディスプレイが好適に用いられる。なお、平面ディスプレイとは、表示面が平面又は曲率半径の大きい部分球面になったものをいい、液晶、ブラウン管、LED、プラズマ、有機EL等を含む。また、このような表示手段でなくても、空中像として結像させたい表示物自体を発光させるか、光源から表示物に光を照射し、表示物の表面から反射する反射光によって表示物を発光させることにより、表示物を表示手段として機能させ、表示物そのものの形状(色彩も含む)を空中像として結像させることもできる。なお、表示手段に表示される画像は平面的でも立体的でもよく、画像(表示物)が立体物であれば、空中像は立体像となる。
指示手段は、主に利用者の手指であるが、利用者が手に持った指示棒又はペン等も指示手段として用いられる。
検知手段としては、指示手段による光線(レーザー光、赤外光等)の遮断又は反射をセンサー部で検知して指示手段の位置を特定するものが好適に用いられる。
Here, the optical image forming means emits light from an object input from one side (light incoming surface) from the other side (light emitting surface), and forms a real image of the object as an aerial image in space. The means for making the light beam, for example, may be the optical imaging apparatus described in International Application No. 2009/131128, or may be a combination of a convex lens, a large number of microthrough holes, and a large number of two-sided reflectors.
When the display means is arranged on one side of the optical imaging means, the optical imaging means can form an image displayed on the display means as an object and image the image as an aerial image.
A flat display is preferably used as the display means. The flat display means a flat surface or a partially spherical surface having a large radius of curvature, and includes a liquid crystal display, a cathode ray tube, an LED, a plasma, an organic EL, and the like. Further, even if it is not such a display means, the display object itself to be imaged as an aerial image is made to emit light, or the display object is irradiated with light from a light source, and the display object is emitted by the reflected light reflected from the surface of the display object. By emitting light, the display object can function as a display means, and the shape (including color) of the display object itself can be imaged as an aerial image. The image displayed on the display means may be two-dimensional or three-dimensional, and if the image (display object) is a three-dimensional object, the aerial image is a three-dimensional image.
The instruction means are mainly the fingers of the user, but an instruction stick or a pen held by the user is also used as the instruction means.
As the detecting means, those that specify the position of the pointing means by detecting the blocking or reflection of the light beam (laser light, infrared light, etc.) by the pointing means with the sensor unit are preferably used.
本考案に係る非接触入力式錠前装置において、前記表示手段は、該表示手段の上辺側が前記光学結像手段に近づくように傾斜配置されることが好ましい。 In the non-contact input type lock device according to the present invention, it is preferable that the display means is tilted so that the upper side of the display means approaches the optical imaging means.
本考案に係る非接触入力式錠前装置において、前記表示手段は、複数行の部分表示部に分割され、該各部分表示部の上辺側が前記光学結像手段に近づくように傾斜配置されてもよい。 In the non-contact input type lock device according to the present invention, the display means may be divided into a plurality of lines of partial display units, and the upper side of each partial display unit may be inclined so as to approach the optical imaging means. ..
本考案に係る非接触入力式錠前装置において、前記傾斜配置の角度は10~50度であることが好ましい。 In the non-contact input type lock device according to the present invention, the angle of the inclined arrangement is preferably 10 to 50 degrees.
本考案に係る非接触入力式錠前装置において、前記光学結像手段は、平行配置された入光面と出光面とを有する平板状に形成され、前記入光面に直角に形成され所定間隔で平行配置される複数の第1の光反射面と、前記出光面に直角に形成され所定間隔で平行配置される複数の第2の光反射面とを有し、前記第1の光反射面と前記第2の光反射面が、平面視して直交配置されたものであり、前記表示手段から出射される光が、前記入光面から入射し、前記第1、第2の光反射面で1回ずつ反射して、前記出光面から出射することにより、前記表示手段の画像が前記空中像として結像することが好ましい。
ここで、光学結像手段は、入光面と出光面が鉛直(入光面と出光面が扉の外表面と平行)となるように配置されることが好ましいが、これに限定されない。
In the non-contact input type lock device according to the present invention, the optical imaging means is formed in a flat plate shape having a light incoming surface and an outgoing light arranged in parallel, and is formed at a right angle to the incoming light surface at predetermined intervals. It has a plurality of first light reflecting surfaces arranged in parallel and a plurality of second light reflecting surfaces formed at right angles to the light emitting surface and arranged in parallel at predetermined intervals, and the first light reflecting surface and the like. The second light reflecting surface is arranged orthogonally in a plan view, and the light emitted from the display means is incident from the light entering surface and is formed on the first and second light reflecting surfaces. It is preferable that the image of the display means is imaged as the aerial image by reflecting the light once and emitting the light from the light emitting surface.
Here, the optical imaging means is preferably arranged so that the incoming and outgoing surfaces are vertical (the incoming and outgoing surfaces are parallel to the outer surface of the door), but the present invention is not limited to this.
本考案に係る非接触入力式錠前装置では、利用者が、手指やペン等の指示手段で空中像にタッチすることにより、解錠コードを入力することができるので、光学結像手段の表面に指示手段が触れることがなく、極めて衛生的である。また、光学結像手段の表面に、入力に伴う痕跡(指紋、傷又は凹み等)が発生しないので、耐久性に優れると共に、解錠コードを盗み取られるおそれがない。さらに、空中像の視認領域は限られており、光学結像手段の正面(前方)に位置する利用者以外からは空中像を視認することが困難であるため、入力時に他人に解錠コードを盗み見られるおそれもなく、安全性に優れる。 In the non-contact input type lock device according to the present invention, the user can input the unlocking code by touching the aerial image with an instruction means such as a finger or a pen, so that the unlocking code can be input to the surface of the optical imaging means. It is extremely hygienic because it is not touched by the instruction means. Further, since no trace (fingerprint, scratch, dent, etc.) due to input is generated on the surface of the optical imaging means, the durability is excellent and there is no possibility that the unlocking cord is stolen. Furthermore, since the visible area of the aerial image is limited and it is difficult for anyone other than the user located in front (front) of the optical imaging means to visually recognize the aerial image, the unlock code is given to another person at the time of input. There is no risk of being snooped, and it is excellent in safety.
本考案に係る非接触入力式錠前装置において、表示手段が、表示手段の上辺側が光学結像手段に近づくように傾斜配置されている場合、光学結像手段を挟んで表示手段と対称に形成される空中像も、上辺側が光学結像手段に近づくように傾斜するため、空中像の視認性が向上し、利用者は解錠コードの入力をスムーズに行うことができる。 In the non-contact input type lock device according to the present invention, when the display means is tilted so that the upper side of the display means approaches the optical image forming means, the display means is formed symmetrically with the optical image forming means. Since the aerial image is also tilted so that the upper side approaches the optical imaging means, the visibility of the aerial image is improved and the user can smoothly input the unlocking code.
本考案に係る非接触入力式錠前装置において、表示手段が、複数行の部分表示部に分割され、各部分表示部の上辺側が光学結像手段に近づくように傾斜配置されている場合、傾斜配置の角度が大きくなっても筐体の前後方向の寸法を抑えてコンパクト化を図ることができる。 In the non-contact input type lock device according to the present invention, when the display means is divided into a plurality of lines of partial display units and the upper side of each partial display unit is tilted so as to approach the optical imaging means, the display means is tilted. Even if the angle of the optics becomes large, the dimensions of the housing in the front-rear direction can be suppressed to make it compact.
本考案に係る非接触入力式錠前装置において、傾斜配置の角度が10~50度である場合、空中像を適度な傾斜角度で表示することができ、空中像の視認性及び解錠コードの入力作業性に優れる。 In the non-contact input type lock device according to the present invention, when the angle of the tilt arrangement is 10 to 50 degrees, the aerial image can be displayed at an appropriate tilt angle, and the visibility of the aerial image and the input of the unlocking code can be input. Excellent workability.
本考案に係る非接触入力式錠前装置において、光学結像手段が、平行配置された入光面と出光面とを有する平板状に形成され、入光面に直角に形成され所定間隔で平行配置される複数の第1の光反射面と、出光面に直角に形成され所定間隔で平行配置される複数の第2の光反射面とを有し、第1の光反射面と第2の光反射面が、平面視して直交配置されたものであり、表示手段から出射される光が、入光面から入射し、第1、第2の光反射面で1回ずつ反射して、出光面から出射することにより、表示手段の画像が空中像として結像する場合、簡素な構造でありながら明るく鮮明な空中像を表示することができ、量産性にも優れる。 In the non-contact input type lock device according to the present invention, the optical imaging means is formed in a flat plate shape having a light incoming surface and an outgoing light arranged in parallel, and is formed at right angles to the incoming light surface and arranged in parallel at predetermined intervals. It has a plurality of first light reflecting surfaces to be formed, and a plurality of second light reflecting surfaces formed at right angles to the light emitting surface and arranged in parallel at predetermined intervals, and has a first light reflecting surface and a second light. The reflecting surfaces are arranged orthogonally in a plan view, and the light emitted from the display means is incident from the incoming light surface, reflected once by the first and second light reflecting surfaces, and emitted light. When the image of the display means is imaged as an aerial image by emitting light from the surface, it is possible to display a bright and clear aerial image with a simple structure, and it is excellent in mass productivity.
本考案に係る非接触入力式錠前装置において、光学結像手段が、入光面と出光面が鉛直となるように配置されている場合、筐体の前方に出っ張りがなく、コンパクトでありながら、空中像を適度な角度で傾斜させて視認性を向上させることができ、省スペース性に優れる。 In the non-contact input type lock device according to the present invention, when the optical imaging means is arranged so that the light entering surface and the light emitting surface are vertical, there is no protrusion in front of the housing, and the optical imaging means is compact, yet compact. The aerial image can be tilted at an appropriate angle to improve visibility, and it is excellent in space saving.
続いて、添付した図面を参照しながら、本考案を具体化した実施の形態について説明する。
図1(A)、(B)に示す本考案の第1の実施の形態に係る非接触入力式錠前装置10は、図1(B)に示すように、鍵式、カード式若しくタッチパネル式の錠前の代わりに、施錠の対象となる扉11に取付けられるものである。
非接触入力式錠前装置10は、前面側に開口部12を有し、背面側が扉11の外表面13に固定される筐体14を備えている。筐体14内には、画像を表示する表示手段15が収容され、開口部12には、表示手段15と対向し、表示手段15に表示される画像を筐体14の前方の空間に空中像16として結像させる光学結像手段17が取付けられている。また、非接触入力式錠前装置10は、空中像16の周縁の所定位置(ここでは、上方)に配置されるセンサー部18aと、センサー部18aに接続されて筐体14の内部に収容される制御部(基板部)18bを有し、空中像16に触れる手指、指示棒又はペン等の指示手段の位置を検知して、正しい解錠コードが入力されたか否かを判別する検知手段19を備えている。そして、扉11の鍵20には、検知手段19で正しい解錠コードが入力されたと判別された時に鍵20を解錠する駆動部21が連結されている。さらに、筐体14内には、表示手段15、検知手段19及び駆動部21に電力を供給する電源部22が収容されている。
Subsequently, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to the attached drawings.
As shown in FIG. 1 (B), the non-contact input
The non-contact input
本実施の形態では、表示手段15は、複数行(ここでは4行)の部分表示部23に分割され、各部分表示部23の上辺側が光学結像手段17に近づくように傾斜配置されている。このとき、複数の部分表示部23が筐体14の前後方向にずれることなく、高さ方向(鉛直方向)に並べて配置されることにより、筐体14の前後方向の寸法が抑えられコンパクト化が図られる。また、空中像16は、図1(B)に破線で示したように、光学結像手段17を挟んで表示手段15(各部分表示部23)と対称に形成され、上辺側が光学結像手段17(筐体14)に近づくように傾斜するため、空中像16を指示する(解錠コードの入力を行う)利用者にとって視認性及び入力作業性に優れる。なお、本実施の形態では、傾斜配置の角度は、45度であったが、これに限定されず、10~50度の範囲で適宜、選択される。
また、各部分表示部23の下辺側には、各部分表示部23と直角に遮光体24が配置されている。遮光体24は、例えば黒色に着色された光吸収材で形成され、各部分表示部23の表面での光の反射(乱反射、散乱)を防止して、空中像16の視認性を向上させることができるが、省略されてもよい。
In the present embodiment, the display means 15 is divided into a plurality of lines (here, 4 lines) of
Further, on the lower side of each
ここで、表示手段15(各部分表示部23)に表示される画像は、解錠コードの入力に必要な文字からなる。本実施の形態では、画像として、0~9の数字とアルファベットのC及びEの文字を表示手段15に表示させたが、表示手段15に表示される画像は、これらに限定されるものではなく、その他のアルファベット又は記号(例えば#、*)等が用いられてもよい。また、画像として表示手段15に表示される文字の数及び配置も適宜、選択される。
表示手段15として、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ又は有機ELディスプレイ等の平面ディスプレイが好適に用いられるが、これらに限定されるものではなく、解錠コードの入力に必要な文字を発光表示させるものが用いられてもよい。
Here, the image displayed on the display means 15 (each partial display unit 23) is composed of characters necessary for inputting the unlocking code. In the present embodiment, the numbers 0 to 9 and the letters C and E of the alphabet are displayed on the display means 15 as images, but the image displayed on the display means 15 is not limited to these. , Other alphabets or symbols (eg, #, *) and the like may be used. Further, the number and arrangement of characters displayed on the display means 15 as an image are also appropriately selected.
As the display means 15, a flat display such as a liquid crystal display, a plasma display, or an organic EL display is preferably used, but the display means 15 is not limited to these, and a display that emits and displays characters necessary for inputting an unlocking code is used. May be done.
光学結像手段17は、図2(A)、(B)に示すように、平行配置された入光面26と出光面27とを有する平板状に形成され、入光面26に直角に形成され所定間隔で平行配置される複数の第1の光反射面28と、出光面27に直角に形成され所定間隔で平行配置される複数の第2の光反射面29とを有し、第1の光反射面28と第2の光反射面29が、平面視して直交配置されたものである。
第1の光反射面28は、垂直面30と傾斜面31とを有する断面略三角形状の溝32の垂直面30を利用して形成され、第2の光反射面29は、垂直面33と傾斜面34とを有する断面略三角形状の溝35の垂直面33を利用して形成される。例えば、透明樹脂を原料とするプレス成型又はインジェクション成型等によって、一側(ここでは上側)の表面に複数の溝32が平行に形成された第1の成形体37と、一側(ここでは下側)の表面に複数の溝35が平行に形成された第2の成形体38が製造され、それぞれの溝32、35の垂直面30、33に金属反射面(鏡面)39、40が形成されることにより、第1の光反射面28を有する第1のパネル41及び第2の光反射面29を有する第2のパネル42が得られる。
金属反射面39、40は、光を正反射(鏡面反射)するものであり、アルミニウム等の金属を原料とし、スパッタリング、金属蒸着、金属微小粒子の吹き付け、イオンビームの照射又はメッキ等の方法により、垂直面30、33を覆うものである。
そして、第1のパネル41の各溝32及び第2のパネル42の各溝35にそれぞれ透明接着剤43が充填され、溝32と溝35が向かい合わされた状態で、第1の光反射面28と第2の光反射面29が平面視して直交するように、第1のパネル41と第2のパネル42が厚さ方向に積層されて接合され、一体化されることにより、光学結像手段17が得られる。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the optical imaging means 17 is formed in a flat plate shape having a light
The first
The
Then, the
ここで、第1の成形体37及び第2の成形体38の原料となる透明樹脂としては、比較的融点が高く、透明度の高い熱可塑性樹脂が好ましい。具体的には、例えば、ゼオネックス(ZEONEX:登録商標、ガラス転移温度Tg=100~160℃、屈折率η=1.535のシクロオレフィンポリマー)が好適に用いられるが、この他に、例えばポリメチルメタルクレート(アクリル系樹脂)、非晶質フッ素樹脂、PMMA、光学用ポリカーボネート、フルオレン系ポリエステル、ポリエーテルスルホン等の熱可塑性樹脂が使用可能である。また、透明接着剤43としては、紫外線等の光が照射されることにより硬化する光(UV)硬化型の他、熱硬化型又は二液混合型(常温硬化型)等の各種接着剤が用いられる。なお、第1の成形体37と第2の成形体38は、同一の原料で製造されることが好ましいが、屈折率が同一又は±5%の範囲で近似する異なる原料で製造されてもよい。また、透明接着剤43の屈折率も、第1の成形体37及び第2の成形体38のそれぞれの屈折率と同一又は±5%の範囲で近似することが好ましく、透明接着剤43の屈折率を第1の成形体37及び第2の成形体38の屈折率に近づけるために、透明接着剤43として、屈折率を調整した屈折率調整樹脂からなる光学用接着剤等が用いられてもよい。
Here, as the transparent resin used as a raw material for the first molded
以上のように構成された光学結像手段17の動作を、図2(A)、(B)を参照して説明する。
表示手段15(図1(B)参照)から発せられる光のうち、光L1は、入光面26(ここでは、第1のパネル41の他側の表面)上のP11から光学結像手段17(第1のパネル41)の内部に入射し、第1の光反射面28上のP12で反射して、第1のパネル41から第2のパネル42に進入し、第2の光反射面29上のP13で反射して、出光面27(ここでは、第2のパネル42の他側の表面)上のP14から空中に出て行く。
このとき、光L1は、P12で反射した後、Q11で第1の成形体37から透明接着剤43に進入し、Q12で透明接着剤43から第2の成形体38に進入するが、第1の成型体37及び第2の成型体38を構成する透明樹脂と透明接着剤43は屈折率が同等であるため、透明接着剤43を通過することによる屈折の影響は極めて小さく、全反射や分光等の現象も起こらない。
このようにして、表示手段15から発せられ、光学結像手段17の第1の光反射面28及び第2の光反射面29で1回ずつ反射する無数の光が空中で結像することにより、光学結像手段17を挟んで表示手段15と対称となる位置に、表示手段15に表示される画像の実像となる空中像16(図1(A)、(B)参照)が得られる。なお、光L1は、入光面26のP11及び出光面27のP14で屈折しているが、第1のパネル41及び第2のパネル42の基材となる透明樹脂(第1の成形体37及び第2の成形体38)は同一又は近似の屈折率を有し、均質であり、空中像の結像に関与する全ての光が、入射位置及び出射位置によらず、光L1と同様に、入光面26及び出光面27において一定(同一)の角度で屈折するため、これらの屈折が結像に影響を与えることはない。
The operation of the optical imaging means 17 configured as described above will be described with reference to FIGS. 2A and 2B.
Of the light emitted from the display means 15 (see FIG. 1B), the light L1 is an optical imaging means 17 from P11 on the light entry surface 26 (here, the other surface of the first panel 41). It is incident inside (first panel 41), reflected by P12 on the first
At this time, after the light L1 is reflected by P12, it enters the transparent adhesive 43 from the first molded
In this way, innumerable lights emitted from the display means 15 and reflected once by the first
以上の構成により、空中像16を非接触入力画面として機能させることができ、利用者が空中像16を見ながら、指示手段(例えば、手指やタッチペン等)で空中像16上の所定の位置(文字)を指示すると、その位置がセンサー部18aで検知され、指示された文字列(複数の文字)が入力される。入力された文字列と、予め設定された解錠コードが、検知手段19(制御部18b)で比較され、正しい解錠コードが入力されたと判別された時に、制御部18bから駆動部21に信号が送られ、駆動部21が駆動されることにより鍵20が解錠される。
本実施の形態では、検知手段19のセンサー部18aとして、zForce(登録商標)AIRタッチセンサー若しくはAIRBAR(登録商標)等のフラットバー状(短冊状)に形成された光学センサーを用いた。センサー部18aから照射される光線(例えばレーザー光、赤外光等)で空中像16の表面をスキャンすることにより、空中像16を指示する指示手段の位置を検出することができる。なお、このセンサー部は、例えば空中像の下方又は左右いずれか一方の側方に配置されてもよい。また、検知手段の構成は、本実施の形態に限定されるものではなく、空中像16に触れる指示手段の位置を検知してどの文字が入力されたかを判別できるものであればよい。
With the above configuration, the
In the present embodiment, as the
駆動部は、正しい解錠コードが入力された時に、鍵を解錠できるものであればよく、その構造(機構)及び動作は鍵の種類によって、適宜、選択される。例えば、鍵が回転式であれば、モーター等を備えた回転機構で鍵の摘みを回転させる駆動部が好適に用いられ、鍵がスライド式であれば、スライダークランク機構又はピストンクランク機構等のリンク機構を用いてモーターの回転運動を直線(往復)運動に変換して鍵をスライドさせる駆動部が好適に用いられる。なお、電源部22には乾電池又は充電池が用いられる。
本実施の形態では、図1(B)に示したように、光学結像手段17が、入光面26と出光面27が鉛直(入光面26と出光面27が扉11の外表面13と平行)となるように配置されることにより、筐体14の形状が簡素化され非接触入力式錠前装置10がコンパクト化されているが、光学結像手段の上辺側が扉の外表面に近づくように傾斜して配置されてもよい。その場合、非接触入力式錠前装置10の前方(光学結像手段17の正面)に立つ利用者から見て、空中像が見易い角度となるように、表示手段の傾斜配置の角度は前述の10~50度の範囲で適宜、選択される。
The drive unit may be any as long as it can unlock the key when the correct unlock code is input, and its structure (mechanism) and operation are appropriately selected depending on the type of key. For example, if the key is a rotary type, a drive unit that rotates the key knob with a rotary mechanism equipped with a motor or the like is preferably used, and if the key is a slide type, a link such as a slider crank mechanism or a piston crank mechanism is used. A drive unit that slides the key by converting the rotary motion of the motor into a linear (reciprocating) motion using a mechanism is preferably used. A dry battery or a rechargeable battery is used for the
In the present embodiment, as shown in FIG. 1 (B), the optical imaging means 17 has a
続いて、図3(A)、(B)に示す本考案の第2の実施の形態に係る非接触入力式錠前装置45について説明する。なお、第1の実施の形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
非接触入力式錠前装置45が非接触入力式錠前装置10と異なる点は、検知手段46のセンサー部47として、空中像16の周縁(外周)に配置される枠型の光学センサーを用いている点である。
このセンサー部47は、筐体14(開口部12)の前方で空中像16の外周を囲むように形成された枠体48を有している。そして、正面視した枠体48の上枠材49及び左枠材50の内面にはそれぞれ複数の発光素子(図示せず)が並べられて形成された発光部51a、51bが配置され、下枠材52及び右枠材53の内面にはそれぞれ複数の受光素子(図示せず)が並べられて形成された受光部54a、54bが配置されている。このように、発光部51aと受光部54a、発光部51bと受光部54bがそれぞれ対向配置され、図2(A)の矢印で示すように、発光部51a、51bから受光部54a、54bに向かって光線(例えばレーザー光、赤外光等)が照射されることにより、格子状の検知面(図示せず)が形成される。
以上の構成により、利用者が指示手段で空中像16の所望の位置(文字)を指示して、指示手段で光線が遮断された時に、空中像16上の指示手段の位置(XY座標)が検出される。そして、検出された指示手段の位置(XY座標)を基に文字入力が行われ、入力された解錠コードが正しいか否かが制御部18bで判別される。正しい解錠コードが入力されたと判別された時に、制御部18bから駆動部21に信号が送られ、駆動部21が駆動されることにより鍵20が解錠される。
なお、発光部51a、51bに配置される発光素子と、受光部54a、54bに配置される受光素子は、対となっていればよく、その数及び配置間隔は、適宜、選択される。例えば、特許第6134442号又は特許第6096940号等に開示された光センサーがセンサー部に用いられる。
Subsequently, the non-contact input
The non-contact input
The
With the above configuration, when the user instructs the desired position (character) of the
The light emitting elements arranged in the
続いて、図4に示す本考案の第3の実施の形態に係る非接触入力式錠前装置55について説明する。なお、第1の実施の形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
非接触入力式錠前装置55が非接触入力式錠前装置10と異なる点は、1つの平面状の表示手段56に、解錠コードの入力に必要な全ての文字が画像として表示されている点である。
これにより、非接触入力式錠前装置10と比較して、表示手段56の構成を簡素化することができる。なお、表示手段56の傾斜配置の角度は10~50度の範囲で適宜、選択される。
非接触入力式錠前装置55の動作及び非接触入力式錠前装置55で得られる作用、効果は、非接触入力式錠前装置10と同様なので、説明を省略する。
Subsequently, the non-contact input
The non-contact input
As a result, the configuration of the display means 56 can be simplified as compared with the non-contact input
Since the operation of the non-contact input
以上、本考案の実施の形態を説明したが、本考案は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、実用新案登録請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
上記実施の形態では、非接触入力式錠前装置が、施錠の対象となる扉に取付けられる場合について説明したが、非接触入力式錠前装置は、扉が設けられた壁体(扉枠を含む)に取付けられる場合もある。また、非接触入力式錠前装置は、鍵式若しくはカード式の錠前の代わりに使用され、建物の出入口(扉)だけでなく、例えば、金庫等の扉に取付けられてもよい。なお、上記実施の形態では、非接触入力式錠前装置で鍵を解錠する場合について説明したが、空中像から施錠コードが入力された時に、非接触入力式錠前装置で鍵を施錠することもできる。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the configuration described in the above-described embodiment, and is within the scope of the matters described in the claims for utility model registration. It also includes other possible embodiments and variations.
In the above embodiment, the case where the non-contact input type lock device is attached to the door to be locked has been described, but the non-contact input type lock device is a wall body (including a door frame) provided with a door. It may be attached to. Further, the non-contact input type lock device is used instead of the key type or card type lock, and may be attached not only to the doorway (door) of the building but also to the door of a safe or the like, for example. In the above embodiment, the case of unlocking the key with the non-contact input type lock device has been described, but the key may be locked with the non-contact input type lock device when the lock code is input from the aerial image. can.
非接触入力式錠前装置の表示手段は、解錠コードの入力時に、指示手段で指示(タッチ)された文字を発光させたり、指示された文字の表示色を変更させたりして、利用者に対して、どの文字がタッチされたか、空中像上で容易に知らせることもできる。また、利用者が、指示手段で空中像(文字)にタッチしたタイミングに合わせて音を発して、入力が確認されるようにしてもよい。
なお、上記実施の形態では、表示手段で表示される画像及び空中像が平面像の場合について説明したが、例えば、キーボードのような押しボタンスイッチの立体像を表示手段に表示させ、空中像を立体像とすることもできる。
非接触入力式錠前装置の検知手段として、1又は複数のカメラを用いて指示手段の位置を画像処理によって検知するものや赤外線モーションセンサー等を用いることもできる。また、例えば特許第5856357号等に開示されたように、表示手段(ディスプレイ)に多数の発光ブロックと光センサーを組み込んでもよいし、特許第5957611号等に開示されたように、空中像に触れる指示手段に赤外線等を照射する照明器(発光素子)のみを空中像の周縁に配置し、光センサー(受光素子)を表示手段の表面に配置してもよい。
The display means of the non-contact input type lock device causes the user to emit light of the character instructed (touched) by the instructing means or change the display color of the instructed character when the unlocking code is input. On the other hand, it is possible to easily inform on the aerial image which character was touched. Further, the user may make a sound at the timing when the user touches the aerial image (character) by the instruction means to confirm the input.
In the above embodiment, the case where the image and the aerial image displayed by the display means are planar images has been described. However, for example, a stereoscopic image of a push button switch such as a keyboard is displayed on the display means to display the aerial image. It can also be a three-dimensional image.
As the detection means of the non-contact input type lock device, a device that detects the position of the instruction means by image processing using one or a plurality of cameras, an infrared motion sensor, or the like can also be used. Further, for example, as disclosed in Japanese Patent No. 5856357, a large number of light emitting blocks and optical sensors may be incorporated in the display means, or as disclosed in Japanese Patent No. 5957611, the aerial image is touched. Only the illuminator (light emitting element) that irradiates the indicating means with infrared rays or the like may be arranged on the peripheral edge of the aerial image, and the optical sensor (light receiving element) may be arranged on the surface of the display means.
上記実施の形態では、第1のパネル及び第2のパネルの溝(一側)同士を向かい合わせた状態で、それぞれの溝に透明接着剤を充填して接合することにより、光学結像手段を作製したが、第1のパネル及び第2のパネルのそれぞれの溝に透明接着剤を充填する代わりに、第1のパネル及び第2のパネルの溝同士を向かい合わせた状態で、第1のパネルと第2のパネルの間に、基材となる第1の成形体及び第2の成形体の原料となる透明樹脂より融点が低く、第1の成形体及び第2の成形体の屈折率と同等の屈折率(誤差が±5%の範囲)を有する透明樹脂シートを挟み込み、周囲を真空にして加圧、加熱を行い、透明樹脂シートのみを溶融して第1のパネルと第2のパネルを接合することにより、光学結像手段を作製することもできる。また、光学結像手段は、第1の光反射面と第2の光反射面が、平面視して直交配置されていればよいので、第1のパネルの一側と第2のパネルの他側を向かい合わせに配置することや、第1のパネルと第2のパネルの他側同士を向かい合わせに配置することもできる。 In the above embodiment, the optical imaging means is provided by filling the grooves (one side) of the first panel and the second panel with each other and joining them with a transparent adhesive in a state of facing each other. The first panel was made, but instead of filling the grooves of the first panel and the second panel with a transparent adhesive, the grooves of the first panel and the second panel face each other. The melting point is lower than that of the transparent resin that is the raw material of the first molded body and the second molded body as the base material, and the refractive index of the first molded body and the second molded body is A transparent resin sheet having the same refractive index (error within the range of ± 5%) is sandwiched, the surroundings are evacuated, pressure and heating are performed, and only the transparent resin sheet is melted to melt the first panel and the second panel. It is also possible to manufacture an optical imaging means by joining the two. Further, in the optical imaging means, since the first light reflecting surface and the second light reflecting surface may be arranged orthogonally in a plan view, one side of the first panel and the other of the second panel may be used. The sides may be arranged facing each other, or the other sides of the first panel and the second panel may be arranged facing each other.
さらに、第1のパネル及び第2のパネルのそれぞれの溝に、第1の成形体及び第2の成形体の屈折率と同等の屈折率を有する透明樹脂を充填して別々に固化させて平板化したものを積層して、透明接着剤で接合(一体化)して光学結像手段を作製することもできる。この場合、表面(溝に透明樹脂が充填された面)同士又は裏面同士が向かい合うようにして接合してもよいし、一方の表面と他方の裏面が向かい合うようにして接合してもよい。なお、溝に充填された透明樹脂の表面を切削や研磨等により平面(平坦)化することが好ましいが、透明樹脂の代わりに透明接着剤を溝に充填し、第1のパネル及び第2のパネルの表面にそれぞれ透明樹脂板を接合して平板化してもよい。
また、別々に作製した第1の成形体及び第2の成形体から、第1のパネル及び第2のパネルを製造し、接合(一体化)する代わりに、最初から、表裏両面に、平面視して直交する複数の溝が形成された成形体を作製し、表裏のそれぞれの溝に金属反射面を形成して、第1のパネル(第1の光反射面)と第2のパネル(第2の光反射面)が一体化された光学結像手段を製造してもよい。
Further, the grooves of the first panel and the second panel are filled with a transparent resin having a refractive index equivalent to that of the first molded body and the second molded body, and solidified separately to form a flat plate. It is also possible to stack the plasticized materials and bond (integrate) them with a transparent adhesive to produce an optical imaging means. In this case, the front surfaces (the surfaces in which the grooves are filled with the transparent resin) may be joined so as to face each other or the back surfaces may face each other, or one front surface and the other back surface may be joined so as to face each other. It is preferable to flatten the surface of the transparent resin filled in the groove by cutting or polishing, but instead of the transparent resin, a transparent adhesive is filled in the groove to form the first panel and the second panel. A transparent resin plate may be bonded to the surface of the panel to form a flat plate.
Further, instead of manufacturing the first panel and the second panel from the separately manufactured first and second molded bodies and joining (integrating) them, from the beginning, both sides are viewed in a plan view. To produce a molded body in which a plurality of orthogonal grooves are formed, a metal reflecting surface is formed in each of the front and back grooves, and a first panel (first light reflecting surface) and a second panel (first light reflecting surface) are formed. An optical imaging means in which the light reflecting surface of 2) is integrated may be manufactured.
上記実施の形態では、第1の成形体及び第2の成形体のそれぞれの溝の垂直面に金属反射面を形成し、第1の光反射面及び第2の光反射面として機能させたが、成型に用いる金型の表面を光が乱反射しない程度に鏡面研磨すれば、成型によって得られる透明基材の表面(溝の内面)も同様の鏡面となるので、光の全反射を利用して、それぞれの溝の垂直面をそのまま第1の光反射面及び第2の光反射面として機能させることができる。その場合は、金属反射面を形成する必要がない。また、光の全反射では、溝内の空気を利用するので、第1の成形体及び第2の成形体の溝の内部に透明樹脂又は透明接着剤を充填することなく、光学結像手段を製造することができる。なお、溝に透明樹脂又は透明接着剤が充填されず大気に開放されたままでは、ゴミ等の異物が溝内に溜まって光の進行の妨げとなり易いので、第1の成形体及び第2の成形体の屈折率と同等の屈折率を有する透明板を接合する等して溝に蓋をし、各溝の内部に空気層を形成することが好ましい。また、各溝の内部に空気層を形成する代わりに、各溝の内部に窒素等の気体を封入して気体層を形成してもよいし、各溝の内部を真空にしてもよい。
上記実施の形態では、プレス成型又はインジェクション成型等によって、溝付きの第1の成形体及び第2の成形体を成型したが、透明平板の表面をレーザ又はエッチング等で加工して、後から溝を作製することもできる。
In the above embodiment, a metal reflecting surface is formed on the vertical surface of each groove of the first molded body and the second molded body, and functions as a first light reflecting surface and a second light reflecting surface. If the surface of the mold used for molding is mirror-polished to the extent that light is not diffusely reflected, the surface of the transparent base material (inner surface of the groove) obtained by molding will be the same mirror surface. , The vertical surface of each groove can be used as it is as a first light reflecting surface and a second light reflecting surface. In that case, it is not necessary to form a metal reflective surface. Further, since the air in the groove is used for total reflection of light, the optical imaging means can be used without filling the inside of the groove of the first molded body and the second molded body with a transparent resin or a transparent adhesive. Can be manufactured. If the groove is not filled with the transparent resin or the transparent adhesive and is left open to the air, foreign matter such as dust tends to accumulate in the groove and hinder the progress of light. It is preferable to cover the grooves by joining transparent plates having a refractive index equivalent to that of the molded body to form an air layer inside each groove. Further, instead of forming an air layer inside each groove, a gas such as nitrogen may be sealed inside each groove to form a gas layer, or the inside of each groove may be evacuated.
In the above embodiment, the first molded body and the second molded body with grooves are molded by press molding, injection molding, or the like, but the surface of the transparent flat plate is processed by laser or etching, and the grooves are formed later. Can also be produced.
また、上記実施の形態では、光学結像手段として、複数の第1の光反射面及び複数の第2の光反射面がそれぞれ直線状(平行)に配置されたものについて説明したが、複数の第1の光反射面が放射状に配置され、複数の第2の光反射面が同心円状に配置されたものも使用することができる。この場合、複数の第1の光反射面が、基準点Xを中心にして放射状(直線状)に配置されるのに対し、複数の第2の光反射面は、平面視して基準点Xと重なる基準点Yを中心とする同心円に沿って湾曲しているが、平面視して第1の光反射面と第2の光反射面が交差する点では、両者は直交している。よって、上記実施の形態と同様に、動作させることができる。 Further, in the above embodiment, as the optical imaging means, a plurality of first light reflecting surfaces and a plurality of second light reflecting surfaces arranged in a straight line (parallel) are described, but a plurality of first light reflecting surfaces are described. A one in which the first light reflecting surface is arranged radially and a plurality of second light reflecting surfaces are arranged concentrically can also be used. In this case, the plurality of first light reflecting surfaces are arranged radially (linearly) with respect to the reference point X, whereas the plurality of second light reflecting surfaces are viewed in a plan view and the reference points X are arranged. It is curved along a concentric circle centered on the reference point Y that overlaps with, but at the point where the first light reflecting surface and the second light reflecting surface intersect in a plan view, they are orthogonal to each other. Therefore, it can be operated in the same manner as in the above embodiment.
10:非接触入力式錠前装置、11:扉、12:開口部、13:外表面、14:筐体、15:表示手段、16:空中像、17:光学結像手段、18a:センサー部、18b:制御部(基板部)、19:検知手段、20:鍵、21:駆動部、22:電源部、23:部分表示部、24:遮光体、26:入光面、27:出光面、28:第1の光反射面、29:第2の光反射面、30:垂直面、31:傾斜面、32:溝、33:垂直面、34:傾斜面、35:溝、37:第1の成形体、38:第2の成形体、39、40:金属反射面(鏡面)、41:第1のパネル、42:第2のパネル、43:透明接着剤、45:非接触入力式錠前装置、46:検知手段、47:センサー部、48:枠体、49:上枠材、50:左枠材、51a、51b:発光部、52:下枠材、53:右枠材、54a、54b:受光部、55:非接触入力式錠前装置、56:表示手段 10: Non-contact input type lock device, 11: Door, 12: Opening, 13: Outer surface, 14: Housing, 15: Display means, 16: Aerial image, 17: Optical imaging means, 18a: Sensor unit, 18b: Control unit (board unit), 19: Detection means, 20: Key, 21: Drive unit, 22: Power supply unit, 23: Partial display unit, 24: Shading body, 26: Incoming light surface, 27: Light emitting surface, 28: 1st light reflecting surface, 29: 2nd light reflecting surface, 30: vertical surface, 31: inclined surface, 32: groove, 33: vertical surface, 34: inclined surface, 35: groove, 37: first 38: 2nd molded body, 39, 40: Metal reflective surface (mirror surface), 41: 1st panel, 42: 2nd panel, 43: Transparent adhesive, 45: Non-contact input type lock Device, 46: Detection means, 47: Sensor unit, 48: Frame body, 49: Upper frame material, 50: Left frame material, 51a, 51b: Light emitting unit, 52: Lower frame material, 53: Right frame material, 54a, 54b: Light receiving unit, 55: Non-contact input type lock device, 56: Display means
Claims (5)
前面側に開口部を有し、背面側が前記扉の外表面に固定される筐体と、該筐体内に収容されて画像を表示する表示手段と、前記開口部に取付けられて前記表示手段と対向し、該表示手段に表示される画像を前記筐体の前方の空間に空中像として結像させる光学結像手段と、前記空中像の周縁の所定位置に配置されるセンサー部を有し、前記空中像に触れる指示手段の位置を検知して、正しい解錠コードが入力されたか否かを判別する検知手段と、前記扉の鍵に連結され、前記検知手段で正しい解錠コードが入力されたと判別された時に前記鍵を解錠する駆動部と、前記筐体内に収容されて前記表示手段、前記検知手段及び前記駆動部に電力を供給する電源部とを備えたことを特徴とする非接触入力式錠前装置。 A non-contact input type lock device that can be attached to the door to be locked.
A housing having an opening on the front side and the back side fixed to the outer surface of the door, a display means housed in the housing for displaying an image, and the display means attached to the opening. It has an optical imaging means that faces and forms an image displayed on the display means as an aerial image in the space in front of the housing, and a sensor unit that is arranged at a predetermined position on the peripheral edge of the aerial image. A detection means that detects the position of the instruction means that touches the aerial image to determine whether or not the correct unlock code has been input, and a detection means that is connected to the door key and the correct unlock code is input by the detection means. It is characterized by including a drive unit for unlocking the key when it is determined to be the door, and a power supply unit housed in the housing and supplying power to the display means, the detection means, and the drive unit. Contact input type lock device.
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