WO2020179870A1 - 表示装置、非接触スイッチ、および電子機器 - Google Patents

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WO2020179870A1
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image
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light
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靖宏 田上
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オムロン株式会社
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    • G06F2203/04108—Touchless 2D- digitiser, i.e. digitiser detecting the X/Y position of the input means, finger or stylus, also when it does not touch, but is proximate to the digitiser's interaction surface without distance measurement in the Z direction

Definitions

  • the present invention relates to a display device or the like that forms an image in space.
  • Patent Document 1 discloses an optical device (display device) that forms a stereoscopic image.
  • the optical device substantially converges the light guide plate and the light guided by the light guide plate to one convergence point or convergence line in space, or substantially diverges from one convergence point or convergence line in space. It is provided with a light focusing unit that emits the emitted light of the above from the emitting surface.
  • Patent Document 1 the user visually recognizes the formed image in a direction parallel to the direction in which the light is guided in the light guide plate (hereinafter, referred to as a vertical direction in the present specification). There was a problem that the possible viewing angle was narrow.
  • the viewing angle of the image is 30 ° ⁇ 20 °, that is, It is in the range of about 10° to 50°. If the viewpoint deviates from this range, the user cannot see the image.
  • One aspect of the present invention is to realize a display device or the like with an enlarged viewing angle in the vertical direction.
  • the display device guides the light source and the light incident from the light source, and changes the optical path of the guided light to emit the light from the exit surface.
  • a light guide plate for forming a first image and a second image in a space by means of the light guide plate, and the light guide plate changes the optical path of the light to a rear surface facing the light emission surface.
  • the first optical path changing unit group is provided with a first optical path changing unit group for forming an image of the image of the light, and a second optical path changing unit group for forming an image of the second image by changing the optical path of the light.
  • the difference between the inclination angle of the reflecting surface that changes the optical path of light with respect to the back surface and the inclination angle of the reflecting surface that changes the optical path of the light by the second optical path changing unit group with respect to the back surface is 10 ° or more.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the state which applied the non-contact switch of this invention to the input part of the warm water toilet seat washing machine.
  • (A) is a diagram showing the area of the region where the optical path changing portion is formed on the back surface of the light guide plate when the second optical path changing portion group forms a certain region in another stereoscopic image
  • (b). ) Is a diagram showing the area of the region where the optical path changing portion is formed on the back surface of the light guide plate when the second optical path changing portion group forms a certain region in the plane image.
  • (A) is the area of the region where the optical path changing portion is formed on the back surface of the light guide plate corresponding to the space when the stereoscopic image and another stereoscopic image are imaged on the overlapping space.
  • (B) shows, when a stereoscopic image and another stereoscopic image are imaged in different spaces, an optical path changing portion is formed on the back surface of the light guide plate corresponding to each of the spaces. It is a figure which shows the area of the formed area.
  • (A) is a diagram showing a configuration of a modified example of the light guide plate, and (b) is a surface of the end face of the light guide shown in (a) parallel to the direction from the light source toward the end face and perpendicular to the back surface. It is a cross-sectional view in.
  • (A) is a figure which shows the structure of the further modification of the light guide plate
  • (b) is the end face of the light guide plate shown in (a) parallel to the direction from a light source toward an end face, and perpendicular to the back surface.
  • FIG. 3 It is a perspective view which shows the image formation method of the stereoscopic image by the display device which concerns on the modification of this embodiment. It is a figure which shows an example different from FIG. 3 of the image which a display device forms an image. It is a figure which shows an example different from FIG.
  • the display device 10 includes a light source 12 and a light guide plate 11.
  • the light guide plate 11 guides the light incident from the light source 12, changes the optical path of the guided light, and emits the light from the exit surface to form a first image and a second image in space. ..
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the display device 10 according to the present embodiment.
  • FIG. 2 shows a state in which the display device 10 is displaying the stereoscopic image I, more specifically, the button-shaped stereoscopic image I on which the character “ON” is displayed.
  • the light guide plate 11 has a rectangular parallelepiped shape and is made of a resin material having transparency and a relatively high refractive index.
  • the material forming the light guide plate 11 may be, for example, a polycarbonate resin, a polymethyl methacrylate resin, or glass.
  • the light guide plate 11 includes an exit surface 11a that emits light, a back surface 11b that is opposite to the emission surface 11a, and end faces 11c, end faces 11d, end faces 11e, and end faces 11f that are four end faces.
  • the end surface 11c is an incident surface on which the light projected from the light source 12 is incident on the light guide plate 11.
  • the end surface 11d is a surface opposite to the end surface 11c.
  • the end surface 11e is a surface opposite to the end surface 11f.
  • the light guide plate 11 guides the light incident from the light source 12 and emits the light from the emission surface 11a to form an image in the space.
  • the light source 12 is, for example, an LED (Light Emitting di
  • a plurality of optical path changing sections 13 including an optical path changing section 13a, an optical path changing section 13b, and an optical path changing section 13c are formed on the back surface 11b of the light guide plate 11.
  • the optical path changing section 13a, the optical path changing section 13b, and the optical path changing section 13c are formed along the line La, the line Lb, and the line Lc, respectively.
  • the line La, the line Lb, and the line Lc are straight lines substantially parallel to the Z-axis direction.
  • the arbitrary optical path changing portion 13 is formed substantially continuously in the Z-axis direction.
  • the plurality of optical path changing portions 13 are formed along predetermined lines in a plane parallel to the emission surface 11a.
  • the optical path changing unit 13 substantially converges the light incident on each position of the optical path changing unit 13 to a fixed point corresponding to each optical path changing unit 13.
  • an optical path changing unit 13a, an optical path changing unit 13b, and an optical path changing unit 13c are particularly shown.
  • a plurality of lights emitted from each of the optical path changing section 13a, the optical path changing section 13b, and the optical path changing section 13c are emitted.
  • the state of convergence is shown.
  • the optical path changing unit 13a corresponds to the fixed point PA of the stereoscopic image I.
  • the light from each position of the optical path changing portion 13a converges on the fixed point PA. Therefore, the wavefront of the light from the optical path changing portion 13a becomes the wavefront of the light emitted from the fixed point PA.
  • the optical path changing unit 13b corresponds to the fixed point PB on the stereoscopic image I. The light from each position of the optical path changing unit 13b converges on the fixed point PB. In this way, the light from each position of the arbitrary optical path changing unit 13 substantially converges on the fixed point corresponding to each optical path changing unit 13.
  • an arbitrary optical path changing unit 13 can provide a wavefront of light such that light is emitted from a corresponding fixed point.
  • the fixed points corresponding to each optical path changing unit 13 are different from each other, and the user is placed on the space (more specifically, on the space on the exit surface 11a side from the light guide plate 11) by a collection of a plurality of fixed points corresponding to the optical path changing units 13.
  • a stereoscopic image I recognized by is formed.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of an image formed by the display device 10 according to the present embodiment.
  • the display device 10 forms a button-shaped stereoscopic image IA (first image) and a planar image IB (second image) of the character string "DOWN".
  • IA first image
  • IB planar image
  • one of the images formed by the display device 10 is a stereoscopic image (three-dimensional image) and the other is a two-dimensional image (two-dimensional image).
  • the stereoscopic image IA and the planar image IB are imaged in different spaces. These reasons will be described later.
  • the light guide plate 11 includes a first optical path changing unit group 131 and a second optical path changing unit group 132 as optical path changing units 13 on the back surface 11b facing the exit surface 11a.
  • the first optical path changing unit group 131 forms a stereoscopic image IA by changing the optical path of the light from the light source 12.
  • the second optical path changing unit group 132 forms a plane image IB by changing the optical path of the light from the light source 12.
  • the first optical path changing unit group 131 and the second optical path changing unit group 132 each include a plurality of optical path changing units.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the optical path changing portion included in the first optical path changing unit group 131 and the second optical path changing unit group 132 in a plane perpendicular to the reflecting surfaces 131a and 132a.
  • the reflection surfaces 131a and 132a are surfaces of an optical path changing unit that changes the optical path by reflecting incident light.
  • the angle of the reflecting surface 131a or 132a with respect to the back surface 11b is referred to as the tilt angle.
  • the inclination angle of the optical path changing portion included in the first optical path changing unit group 131 (hereinafter, simply referred to as the inclination angle of the first optical path changing unit group 131) is defined as ⁇ 1.
  • the inclination angle of the optical path changing portion included in the second optical path changing unit group 132 (hereinafter, simply referred to as the inclination angle of the second optical path changing unit group 132) is set to ⁇ 2.
  • the inclination angle ⁇ 1 is 40°, for example.
  • the inclination angle ⁇ 2 is, for example, 50°.
  • the stereoscopic image IA imaged by the first optical path changing unit group 131 is visually recognized in the vertical direction (vertical direction) in an angle range from substantially the front to the upper side of the display device 10.
  • the planar image IB formed by the second optical path changing unit group 132 is visually recognized in the vertical direction in an angle range from substantially the front to the lower side of the display device 10.
  • the image formed by the first optical path changing unit group 131 is in the vertical direction from substantially the front of the display device 10 to the side opposite to the light source 12. It is visible over the angle range.
  • the image formed by the second optical path changing unit group 132 is visually recognized in the vertical direction from the substantially front surface of the display device 10 to the angular range on the light source 12 side.
  • FIG. 4 is a diagram showing how the stereoscopic image IA and the planar image IB look according to the height of the user's viewpoint.
  • the display device 10 is provided on the vertical wall W.
  • the user's viewpoint is the viewpoint P1 which is the same height as the height at which the display device 10 is provided (hereinafter, simply referred to as the height of the display device 10).
  • the user can visually recognize both the stereoscopic image IA and the planar image IB.
  • the viewpoint P2 higher than the height of the display device 10
  • the user cannot see the plane image IB, but can see the stereoscopic image IA.
  • the viewpoint of the user is the viewpoint P3 lower than the height of the display device 10, the user can visually recognize the plane image IB but not the stereoscopic image IA.
  • the angular range in which the first optical path changing unit group 131 forms the stereoscopic image IA and the angular range in which the second optical path changing unit group 132 forms the planar image IB are mutually different. It doesn't match exactly. Therefore, at least one of the stereoscopic image IA formed by the first optical path changing unit group 131 and the planar image IB formed by the second optical path changing unit group 132 has a viewing angle at which all the optical path changing units can be visually recognized. Are wider than those having the same inclination angle. Therefore, the viewing angle of the display device 10 in the vertical direction can be expanded.
  • both a tall person and a short person can visually recognize at least one of the stereoscopic image IA and the planar image IB.
  • both a standing person and a sitting person can visually recognize at least one of the stereoscopic image IA and the planar image IB.
  • the inclination angle of the first optical path changing unit group 131 and the inclination angle of the second optical path changing unit group 132 are not limited to the above example.
  • the difference between the tilt angle ⁇ 1 of the first optical path changing unit group 131 and the tilt angle ⁇ 2 of the second optical path changing unit group 132 is preferably 10° or more. Due to such a difference between the inclination angles ⁇ 1 and ⁇ 2, the viewing angle at which at least one of the stereoscopic image IA and the planar image IB can be visually recognized can be significantly enlarged for the display device 10.
  • the inclination angle ⁇ 1 of the first optical path changing unit group 131 is less than 45 ° and the inclination angle ⁇ 2 of the second optical path changing unit group 132 is 45 ° or more. Further, it is more preferable that the inclination angle ⁇ 1 of the first optical path changing unit group 131 is less than 40 ° and the inclination angle ⁇ 2 of the second optical path changing unit group 132 is 50 ° or more. In this case, the viewing angle can be expanded to both the light source 12 side and the light source 12 opposite side in the vertical direction with respect to the front surface of the display device 10.
  • the light source 12 causes light to enter from above the light guide plate 11 in a state where the emitting surface 11a is perpendicular to the horizontal plane.
  • the ranges are opposite to each other. That is, in this case, the inclination angle ⁇ 1 is preferably 45 ° or more, and the inclination angle ⁇ 2 is preferably less than 45 °.
  • the light guide plate 11 may further include an optical path changing unit group different from the first optical path changing unit group 131 and the second optical path changing unit group 132.
  • the difference in inclination angle between any two optical path changing unit groups may be 10° or more.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a non-contact switch 1 according to the present embodiment.
  • the non-contact switch 1 includes a display device 10 and a sensor 20.
  • the display device 10 is as described above.
  • FIG. 5 shows only a button-shaped three-dimensional image IC different from the three-dimensional image IA as an image formed by the display device 10.
  • the sensor 20 is a sensor that detects an object at a detection point in space without contact.
  • the sensor 20 is configured such that the vicinity of the button-shaped upper surface of the stereoscopic image IC is the detection point.
  • the sensor 20 detects the finger F (object).
  • Specific examples of the sensor 20 include an infrared sensor, a camera sensor, a capacitance sensor, or a distance sensor.
  • the distance sensor examples include a TOF (Time Of Flight) sensor or a PSD (Position Sensitive Detector) sensor.
  • TOF Time Of Flight
  • PSD Position Sensitive Detector
  • the PSD sensor is a sensor that detects the position of the center of gravity of the amount of light in the spot of light.
  • the non-contact switch 1 includes a display device 10. Therefore, the user can input based on the image formed by the display device 10 having a wide viewing angle.
  • the electronic device according to this embodiment includes a non-contact switch 1.
  • the electronic device according to this embodiment will be described below.
  • FIG. 6A to 6C are diagrams showing a state in which the non-contact switch 1 of the present invention is applied to the input section of an elevator.
  • the non-contact switch 1 can be applied to, for example, the input unit 200 (electronic device) of an elevator.
  • the input unit 200 displays the stereoscopic images I1 to I12.
  • the stereoscopic images I1 to I12 are displays that accept input from a user who specifies the destination (floor number) of the elevator (stereoscopic images I1 to I10) or displays that accept instructions for opening and closing the elevator door (stereoscopic images I11 and I12). It is a formed stereoscopic image.
  • the input unit 200 When the input unit 200 receives a user's input for any of the stereoscopic images I, the input unit 200 changes the imaging state of the stereoscopic image I (for example, changes the color of the stereoscopic image I) and responds to the input.
  • the instruction to perform is output to the elevator control unit.
  • the display of the stereoscopic image I by the input unit 200 may be performed only when a person approaches the input unit 200. Further, the input unit 200 may be arranged inside the wall of the elevator.
  • the input unit 200 may accept the user's input only when the rotation operation is received for the stereoscopic image I by, for example, the motion sensor.
  • the display device 10 displays an image that prompts the user to perform a rotation operation, as shown in FIG. 6B, for example. Since the rotation operation is an operation that is not normally performed unless the user intends to do so, it is possible to prevent the input unit 200 from accepting an input not intended by the user. Further, as shown in FIG.
  • the stereoscopic image I may be displayed in a recess provided in the inner wall of the elevator.
  • the input to the stereoscopic image I is performed only when the indicator F is inserted into the recess, it is possible to prevent the input unit 200 from accepting the input not intended by the user.
  • FIG. 7 is a diagram showing a state in which the non-contact switch 1 of the present invention is applied to the input section of a warm water toilet seat washer.
  • the non-contact switch 1 can be applied to, for example, the input unit 300 (operation panel unit) (electronic device) of a warm water toilet seat washer.
  • the input unit 300 displays the stereoscopic images I1 to I4.
  • the three-dimensional images I1 to I4 are three-dimensional images on which a display for accepting an instruction to drive/stop the cleaning function of the warm water toilet seat washer is formed.
  • the input unit 300 When the input unit 300 receives a user's input for any of the stereoscopic images I, the input unit 300 changes the imaging state of the stereoscopic image I (for example, changes the color of the stereoscopic image I) and responds to the input.
  • the instruction to be used is output to the control unit of the warm water toilet seat washer.
  • Many users do not like direct contact with the operation panel of the warm water toilet seat washer for hygiene reasons.
  • the user can operate without directly touching (physically touching) the input unit 300. Therefore, the user can operate without worrying about hygiene.
  • the non-contact switch 1 can also be applied to other devices for which direct contact is not preferable in terms of hygiene.
  • the non-contact switch 1 is suitable for being applied to a reference number ticketing machine installed in a hospital, an operation unit of a moving door touched by an unspecified person, or the like. Further, when there are a plurality of options such as surgery and internal medicine in the reference number ticketing machine installed in the hospital, the stereoscopic image I corresponding to each option can be displayed, which is preferable. Further, the non-contact switch 1 is suitable for application to a cash register or a meal ticket vending machine installed in a restaurant.
  • the non-contact switch 1 includes, for example, an input unit (electronic device) of an ATM (Automated teller machine), an input unit (electronic device) of a credit card reader, and an input unit (electronic device) for unlocking a safe. Device), an input unit (electronic device) of a door where unlocking is performed by a personal identification number, and the like.
  • an input unit (electronic device) of a door where unlocking is performed by a personal identification number and the like.
  • the input is performed by physically touching the input unit with a finger. In such a case, fingerprints and temperature history will remain in the input unit. Therefore, there is a risk that the password will be known to others.
  • the non-contact switch 1 when used as an input unit, no fingerprint or temperature history remains, so that it is possible to prevent the personal identification number from being known to others.
  • the non-contact switch 1 can be applied to a ticket vending machine installed at a station or the like.
  • the non-contact switch 1 includes a vanity light switch, a faucet operation switch, a range hood operation switch, a dishwasher operation switch, a refrigerator operation switch, a microwave oven operation switch, an IH cooking heater operation switch, and an electrolytic switch. It is also applicable to electronic devices such as an operation switch of a water generator, an operation switch of an intercom, a lighting switch in a corridor, or an operation switch of a compact stereo system.
  • the non-contact switch 1 By applying the non-contact switch 1 to these switches, (i) the switch has no unevenness and is easy to clean, (ii) the stereoscopic image can be displayed only when necessary, and the design is improved, and (iii) the switch.
  • There are advantages such as hygiene because there is no need to touch, and (iv) it is hard to break because there are no moving parts.
  • the non-contact switch 1 in particular, the user can perform input based on the image formed by the display device 10 having a wide viewing angle. Therefore, the convenience of the electronic device can be improved.
  • it is effective to apply the non-contact switch 1 in that it can deal with the difference in the height of the viewpoint caused by the height or posture of each user.
  • the first optical path changing unit group 131 forms the stereoscopic image IA
  • the second optical path changing unit group 132 forms the plane image IB.
  • the second optical path changing unit group 132 may form a stereoscopic image (second image) different from the stereoscopic image IA instead of the planar image IB.
  • the second optical path changing unit group 132 forms a planar image IB than to form another stereoscopic image. Image resolution is improved. The reason is as follows.
  • FIG. 8A shows the area of the region where the optical path changing portion is formed on the back surface 11b of the light guide plate 11 when the second optical path changing portion group 132 images a certain area in another stereoscopic image. It is a figure.
  • FIG. 8B is a diagram showing an area of a region where the optical path changing portion is formed on the back surface 11b of the light guide plate 11 when the second optical path changing portion group 132 forms an image of a certain area in the planar image IB. Is.
  • the first optical path changing unit group 131 is supposed to form a stereoscopic image IA.
  • FIGS. 8A and 8B one square shows the area of one unit on the back surface 11b.
  • an area having an area of 8 units is required to form a certain area in a stereoscopic image.
  • a region having an area of 1 unit is required to form a fixed region in the planar image.
  • the second optical path changing unit group 132 forms a stereoscopic image different from the stereoscopic image IA, as shown in FIG. 8A, the first optical path changing unit group 131 and the second optical path changing unit group.
  • the area of each of the areas required to image a certain area is 16 units.
  • each of the first optical path changing unit group 131 and the second optical path changing unit group 132 is set as shown in FIG. 8B.
  • the area of the region required to form an image of a certain region is 9 units.
  • the first optical path changing unit group 131 forms a stereoscopic image IA
  • the area of the region in which the optical path changing portion necessary for imaging the region is formed is reduced. Therefore, as described above, the resolution of the image formed by the display device 10 is improved when the second optical path changing unit group 132 forms the plane image IB than when the stereoscopic image is formed.
  • the stereoscopic image IA and the planar image IB are imaged in different spaces.
  • the stereoscopic image IA and the planar image IB may be imaged in a space where they overlap each other.
  • these stereoscopic images may be imaged in a space overlapping each other.
  • the stereoscopic image IA and the planar image IB, or the stereoscopic image IA and another stereoscopic image are imaged in different spaces, the image is formed in the space where they overlap each other. Than that, the resolution of the image formed is improved. The reason is as follows.
  • FIG. 9A when the stereoscopic image IA and another stereoscopic image are imaged in a space overlapping each other, an optical path changing unit is provided on the back surface 11b of the light guide plate 11 corresponding to the space. It is a figure which shows the area of the area
  • FIG. 9B when the stereoscopic image IA and another stereoscopic image are formed in different spaces, an optical path changing unit is provided on the back surface 11b of the light guide plate 11 corresponding to each of the spaces. It is a figure which shows the area of the area
  • one square shows an area of one unit.
  • FIGS. 9A and 9B it is assumed that a region having an area of 8 units is required in order to form a certain region in the stereoscopic image IA or another stereoscopic image.
  • the first optical path changing unit group 131 of 8 units may be provided.
  • the second optical path changing unit group 132 of an area of 8 units may be provided in the area of the back surface 11b corresponding to the space where the stereoscopic image different from the stereoscopic image IA is formed.
  • FIGS. 9A and 9B it is described that the second optical path changing unit group 132 forms another stereoscopic image, but when the second optical path changing unit group 132 forms the planar image IB. But the same can be said.
  • FIG. 10A is a diagram showing a configuration of a modified example of the light guide plate 11.
  • FIG. 10B is a cross-sectional view of the end surface 11f of the light guide plate 11 shown in FIG. 10A on a plane parallel to the direction from the light source 12 toward the end surface 11f and perpendicular to the back surface 11b.
  • the end face 11f of the light guide plate 11 according to this modification has a sawtooth shape. More specifically, as shown in FIGS. 10A and 10B, the end surface 11f of the light guide plate 11 according to the present modification alternately has a surface perpendicular to the light source 12 and a surface parallel to the light source 12. It has a repeating shape. The same applies to the end face 11e.
  • the light guide plate 11 In the light guide plate 11 according to this modification, most of the light emitted from the light source 12 and incident on the end faces 11e and 11f enters the surface perpendicular to the light source 12 and is emitted to the outside of the light guide plate 11 as it is. Will be done. Therefore, the light guide plate 11 according to the present modification can reduce stray light.
  • the stray light referred to here refers to light that is emitted from the light source 12, reaches the end faces 11e and 11f, is reflected by the end faces 11e and 11f, and is further guided in the light guide plate 11.
  • FIG. 11A is a diagram showing the configuration of a further modification of the light guide plate 11.
  • FIG. 11B is a cross-sectional view of the end surface 11f of the light guide plate 11 shown in FIG. 11A on a plane parallel to the direction from the light source 12 toward the end surface 11f and perpendicular to the back surface 11b.
  • the end face 11f of the light guide plate 11 according to this modification has a sawtooth shape similar to the end faces 11e and 11f shown in FIG. The same applies to the end surface 11e.
  • the surface of the end surface 11f of the light guide plate 11 according to the present modification in which the light from the light source 12 is incident has a tapered shape in which the end portion on the exit surface 11a side is closer to the light source 12 than the end portion on the back surface 11b side. Have.
  • the surface on which the light from the light source 12 is incident and the back surface 11b of the light guide plate 11 form a taper angle ⁇ 3.
  • the taper angle ⁇ 3 is preferably 45° or less.
  • the surfaces of the end faces 11d and 11e on which the light from the light source 12 is incident also have the same tapered shape.
  • the end faces 11d, 11e, and 11f may have a tapered shape in which the end portion on the back surface 11b side is closer to the light source 12 than the end portion on the exit surface 11a side. ..
  • FIG. 12 is a perspective view of the display device 10A.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing the configuration of the display device 10A.
  • FIG. 14 is a plan view showing the configuration of the display device 10A.
  • FIG. 15 is a perspective view showing the configuration of the optical path changing unit 16 included in the display device 10A.
  • the display device 10A includes a light source 12 and a light guide plate 15 (first light guide plate).
  • the light guide plate 15 is a member that guides the light (incident light) incident from the light source 12.
  • the light guide plate 15 is made of a transparent resin material having a relatively high refractive index.
  • a polycarbonate resin, a polymethyl methacrylate resin, or the like can be used as the material for forming the light guide plate 15, for example, a polycarbonate resin, a polymethyl methacrylate resin, or the like can be used. In this modification, the light guide plate 15 is made of polymethylmethacrylate resin.
  • the light guide plate 15 includes an emitting surface 15a (light emitting surface), a back surface 15b, and an incident surface 15c.
  • the emission surface 15a is a surface that emits light that is guided inside the light guide plate 15 and has its optical path changed by the optical path changing unit 16 described later.
  • the emission surface 15a constitutes the front surface of the light guide plate 15.
  • the back surface 15b is a surface parallel to the emission surface 15a, and is a surface on which the optical path changing unit 16 described later is arranged.
  • the incident surface 15c is a surface on which the light emitted from the light source 12 enters the inside of the light guide plate 15.
  • the light emitted from the light source 12 and incident on the light guide plate 15 from the incident surface 15c is totally reflected by the exit surface 15a or the back surface 15b, and is guided through the light guide plate 15.
  • the optical path changing unit 16 is formed on the back surface 15b inside the light guide plate 15, and is for changing the optical path of the light guided in the light guide plate 15 and emitting the light from the emission surface 15a. It is a member. A plurality of optical path changing portions 16 are provided on the back surface 15b of the light guide plate 15.
  • the optical path changing portion 16 is provided along the direction parallel to the incident surface 15c.
  • the optical path changing unit 16 has a triangular pyramid shape and includes a reflecting surface 16a that reflects (totally reflects) incident light. Similar to the optical path changing unit 13 described above, the optical path changing unit 16 also includes a plurality of optical path changing units having different inclination angles of the reflecting surfaces 16a by 10 ° or more.
  • the optical path changing portion 16 may be, for example, a recess formed in the back surface 15b of the light guide plate 15.
  • the optical path changing portion 16 is not limited to the triangular pyramid shape.
  • a plurality of optical path changing unit groups 17a, 17b, 17c ... Consisting of a plurality of optical path changing units 16 are formed on the back surface 15b of the light guide plate 15.
  • FIG. 16 is a perspective view showing the arrangement of the optical path changing portions 16.
  • the reflecting surfaces 16a of the plurality of optical path changing portions 16 are arranged on the back surface 15b of the light guide plate 15 so that the angles with respect to the incident direction of the light are different from each other. Has been done.
  • each of the optical path changing unit groups 17a, 17b, 17c... Changes the optical path of the incident light and emits the incident light from the emitting surface 15a in various directions.
  • a method of forming a stereoscopic image I by the display device 10A will be described with reference to FIG.
  • a case will be described in which a stereoscopic image I as a surface image is formed on the stereoscopic image forming surface P which is a surface perpendicular to the exit surface 15a of the light guide plate 15 by the light whose optical path is changed by the optical path changing unit 16. ..
  • FIG. 17 is a perspective view showing a method of forming a stereoscopic image I by the display device 10A.
  • the formation of a ring mark with diagonal lines as a stereoscopic image I on the stereoscopic image forming surface P will be described.
  • the light whose optical path is changed by each optical path changing unit 16 of the optical path changing unit group 17a intersects the stereoscopic image imaging surface P at the line La1 and the line La2.
  • the line image LI which is a part of the stereoscopic image I, is formed on the stereoscopic image forming surface P.
  • the line image LI is a line image parallel to the YZ plane.
  • the line image LI of the line La1 and the line La2 is formed by the light from a large number of optical path changing units 16 belonging to the optical path changing unit group 17a.
  • the light for forming the images of the line La1 and the line La2 may be provided by at least two optical path changing units 16 in the optical path changing unit group 17a.
  • each optical path changing unit 16 of the optical path changing unit group 17b intersects the stereoscopic image forming plane P at the lines Lb1, Lb2, and Lb3.
  • the line image LI which is a part of the stereoscopic image I, is formed on the stereoscopic image forming surface P.
  • each optical path changing unit 16 of the optical path changing unit group 17c intersects the stereoscopic image imaging surface P at the line Lc1 and the line Lc2.
  • the line image LI which is a part of the stereoscopic image I, is formed on the stereoscopic image forming surface P.
  • the positions in the X-axis direction of the line images LI formed by the respective optical path changing unit groups 17a, 17b, 17c... are different from each other.
  • the distance in the X-axis direction of the line image LI imaged by the optical path changing unit groups 17a, 17b, 17c ... It can be made smaller.
  • the display device 10A by accumulating a plurality of line image LIs imaged by the light whose optical path is changed by each of the optical path changing units 16 of the optical path changing units 17a, 17b, 17c ...
  • the stereoscopic image I which is a surface image, is imaged on the stereoscopic image forming surface P.
  • the stereoscopic image forming surface P may be a plane perpendicular to the X axis, a plane perpendicular to the Y axis, or a plane perpendicular to the Z axis. Further, the stereoscopic image forming surface P may be a plane that is not perpendicular to the X-axis, the Y-axis, or the Z-axis. Further, the stereoscopic image forming surface P may be a curved surface instead of a flat surface. That is, the display device 10A can form the stereoscopic image I on an arbitrary surface (flat surface and curved surface) in space by the optical path changing unit 16. In addition, a three-dimensional image can be formed by combining a plurality of surface images.
  • FIG. 18 is a diagram showing an example of an image formed by the display device 10, which is different from the example shown in FIG. Also in the example shown in FIG. 18, the display device 10 forms a stereoscopic image IA and a planar image IB. However, in the example shown in FIG. 18, the imaging positions of the stereoscopic image IA and the planar image IB are different from the example shown in FIG.
  • the display device 10 images the planar image IB in a space different from the light guide plate 11.
  • the display device 10 may form the planar image IB on the emission surface 11a of the light guide plate 11, as shown in FIG.
  • Such modifications are also included in the present invention.
  • FIG. 19 is a diagram showing an example of an image formed by the display device 10 different from that of FIG.
  • the display device 10 in the display device 10, the light from the light source 12 is guided by the light guide plate 11, the optical path is changed, and the light is emitted to form the planar image ID.
  • FIG. 19 an example similar to that of the plane image IB in FIG. 3 is shown by reference numeral 1901 for the image formation of the plane image ID.
  • An example different from the plane image IB is indicated by reference numeral 1902.
  • the display device 10 forms an image of the plane image ID on the outside of the light guide plate 11 in the same manner as the plane image IB shown in FIG. 3 or the like, as shown by reference numeral 1901.
  • the display device 10 forms a plane image ID on the back surface 11b of the light guide plate 11, that is, the surface on which the optical path changing portion 13 is formed, as shown by reference numeral 1902.
  • Such modifications are also included in the present invention.
  • the display device includes a light source, light which is incident from the light source, is guided to a space by changing the optical path of the guided light and emitting the light from an emission surface.
  • a light guide plate for forming an image of a first image and a second image is provided, and the light guide plate forms the first image on a back surface facing the light emitting surface by changing the optical path of the light.
  • a first optical path changing unit group for causing the light to be changed and a second optical path changing unit group for forming an image of the second image by changing the optical path of the light are provided, and the first optical path changing unit group changes the optical path of the light.
  • the difference between the inclination angle of the reflection surface with respect to the back surface and the inclination angle of the reflection surface with which the second optical path changing unit group changes the optical path of the light with respect to the back surface is 10° or more.
  • the angle range in which the first optical path changing unit group forms the first image and the second optical path changing unit group are the first.
  • the angular ranges for forming the two images do not completely match each other. Therefore, in the display device, it is possible to provide the display device in which the viewing angle at which at least one of the first image and the second image can be visually recognized is enlarged.
  • the first optical path changing unit group has an inclination angle of less than 45° with respect to the back surface of the reflecting surface that changes the optical path of the light
  • the second optical path changing unit group is The inclination angle of the reflecting surface for changing the optical path of the light with respect to the back surface is 45° or more.
  • one of the first image and the second image is a three-dimensional image and the other is a two-dimensional image.
  • the area of the second optical path changing unit group can be reduced. Therefore, the resolutions of the first image and the second image can be improved.
  • the first image and the second image are formed in different spaces.
  • the resolution of the first image and the second image can be improved.
  • the non-contact switch includes a display device of any of the above aspects and a sensor that detects an object non-contactly at a detection point in space.
  • the user can input based on the image formed by the display device having a wide viewing angle.
  • an electronic device includes the above-mentioned non-contact switch.
  • the user can operate the electronic device by using the non-contact switch with improved convenience. Therefore, an electronic device with improved convenience can be provided.

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Abstract

縦方向における視野角を拡大させた表示装置を実現する。表示装置は、導光板（１１）の背面（１１ｂ）に、第１の画像を結像させる第１光路変更部群（１３１）と、第２の画像を結像させる第２光路変更部群（１３２）とを備え、第１光路変更部群の傾斜角と、第２光路変更部群の傾斜角との差は１０°以上である。

Description

表示装置、非接触スイッチ、および電子機器
　本発明は、空間に画像を結像させる表示装置などに関する。
　特許文献１には、立体的な像を形成する光デバイス（表示装置）が開示されている。当該光デバイスは、導光板と、導光板によって導かれる光を空間上の１つの収束点又は収束線に実質的に収束する又は空間上の１つの収束点又は収束線から実質的に発散する方向の出射光を出射面から出射させる光集束部とを備える。
日本国公開特許公報「特開２０１６－１１４９２９号公報（２０１６年６月２３日公開）」
　しかしながら、特許文献１に開示されている表示装置では、光が導光板内を導かれる方向に平行な方向（以下、本明細書において縦方向と称する。）において、形成された像をユーザが視認可能な視野角が狭いという問題があった。
　例えば、導光板の出射面が鉛直方向に平行であり、視野角の中心の方向を表示装置の正面に対して３０°と設計されている場合、像の視野角は３０°±２０°、すなわち１０°～５０°程度の範囲になる。視点がこの範囲から外れると、ユーザは像を視認できなくなる。
　本発明の一態様は、縦方向における視野角を拡大させた表示装置などを実現することを目的とする。
　上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る表示装置は、光源と、前記光源から入射した光を導光し、導光された光を光路変更して出射面から出射させることにより空間上に第１の画像および第２の画像を結像させる導光板と、を備え、前記導光板は、前記光出射面と対向する背面に、前記光を光路変更することで前記第１の画像を結像させる第１光路変更部群と、前記光を光路変更することで前記第２の画像を結像させる第２光路変更部群とを備え、前記第１光路変更部群が前記光を光路変更する反射面の前記背面に対する傾斜角と、前記第２光路変更部群が前記光を光路変更する反射面の前記背面に対する傾斜角との差は１０°以上である。
　本発明の一態様によれば、縦方向における視野角を拡大させた表示装置などを実現できる。
第１光路変更部群および第２光路変更部群に含まれる光路変更部の、反射面に垂直な面における断面図である。 本実施形態に係る表示装置の構成の一例を示す図である。 本実施形態に係る表示装置が結像させる画像の例を示す図である。 ユーザの視点の高さに応じた立体画像および平面画像の見え方を示す図である。 本実施形態に係る非接触スイッチの構成を示す図である。 （ａ）～（ｃ）は、本発明の非接触スイッチをエレベータの入力部に適用した様子を示す図である。 本発明の非接触スイッチを温水便座洗浄機の入力部に適用した様子を示す図である。 （ａ）は、第２光路変更部群が別の立体画像における一定の領域を結像させる場合に、導光板の背面に光路変更部が形成される領域の面積を示す図であり、（ｂ）は、第２光路変更部群が平面画像における一定の領域を結像させる場合に、導光板の背面に光路変更部が形成される領域の面積を示す図である。 （ａ）は、立体画像と別の立体画像とが、互いに重なっている空間上に結像される場合に、当該空間に対応する導光板の背面上に光路変更部が形成される領域の面積を示す図であり、（ｂ）は、立体画像と別の立体画像とが、互いに異なる空間上に結像される場合に、当該空間のそれぞれに対応する導光板の背面上に光路変更部が形成される領域の面積を示す図である。 （ａ）は、導光板の変形例の構成を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した導光の端面の、光源から端面に向かう方向に平行、かつ背面に垂直な面における断面図である。 （ａ）は、導光板のさらなる変形例の構成を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した導光板の端面の、光源から端面に向かう方向に平行、かつ背面に垂直な面における断面図である。 本実施形態の変形例に係る表示装置の斜視図である。 本実施形態の変形例に係る表示装置の構成を示す断面図である。 本実施形態の変形例に係る表示装置の構成を示す平面図である。 本実施形態の変形例に係る表示装置が備える光路変更部の構成を示す斜視図である。 光路変更部の配列を示す斜視図である。 本実施形態の変形例に係る表示装置による立体画像の結像方法を示す斜視図である。 表示装置が結像させる画像の、図３とは別の例を示す図である。 表示装置が結像させる画像の、図１８とは別の例を示す図である。
　以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）を、図面に基づいて説明する。
　§１　適用例
　本実施形態に係る表示装置１０は、光源１２と、導光板１１とを備える。導光板１１は、光源１２から入射した光を導光し、導光された光を光路変更して出射面から出射させることにより、空間上に第１の画像および第２の画像を結像させる。
　図２は、本実施形態に係る表示装置１０の構成の一例を示す図である。図２では、表示装置１０が立体画像Ｉ、より具体的には、「ＯＮ」の文字が表示されたボタン形状の立体画像Ｉを表示している様子を示している。
　導光板１１は、直方体形状を有しており、透明性および比較的高い屈折率を有する樹脂材料で形成されている。導光板１１を形成する材料は、例えばポリカーボネイト樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、またはガラスなどであってよい。導光板１１は、光を出射する出射面１１ａと、出射面１１ａとは反対側の背面１１ｂと、四方の端面である、端面１１ｃ、端面１１ｄ、端面１１ｅおよび端面１１ｆとを備えている。端面１１ｃは、光源１２から投射された光が導光板１１に入射する入射面である。端面１１ｄは、端面１１ｃとは反対側の面である。端面１１ｅは、端面１１ｆとは反対側の面である。導光板１１は、光源１２から入射した光を導光して出射面１１ａから出射させ、空間に画像を結像させる。光源１２は、例えばＬＥＤ（Light Emitting diode）光源である。
　導光板１１の背面１１ｂには、光路変更部１３ａ、光路変更部１３ｂ、および光路変更部１３ｃを含む複数の光路変更部１３が形成されている。光路変更部１３ａ、光路変更部１３ｂ、および光路変更部１３ｃは、線Ｌａ、線Ｌｂおよび線Ｌｃに沿ってそれぞれ形成されている。ここで、線Ｌａ、線Ｌｂおよび線Ｌｃは、Ｚ軸方向に略平行な直線である。任意の光路変更部１３は、Ｚ軸方向に実質的に連続して形成されている。換言すれば、複数の光路変更部１３は、出射面１１ａに平行な面内でそれぞれ予め定められた線に沿って形成されている。
　光路変更部１３のＺ軸方向の各位置には、光源１２から投射され導光板１１によって導光されている光が入射する。光路変更部１３は、光路変更部１３の各位置に入射した光を、各光路変更部１３にそれぞれ対応する定点に実質的に収束させる。図３には、光路変更部１３の一部として、光路変更部１３ａ、光路変更部１３ｂ、および光路変更部１３ｃが特に示されている。さらに図３には、光路変更部１３ａ、光路変更部１３ｂ、および光路変更部１３ｃのそれぞれにおいて、光路変更部１３ａ、光路変更部１３ｂ、および光路変更部１３ｃのそれぞれから出射された複数の光が収束する様子が示されている。
　具体的には、光路変更部１３ａは、立体画像Ｉの定点ＰＡに対応する。光路変更部１３ａの各位置からの光は、定点ＰＡに収束する。したがって、光路変更部１３ａからの光の波面は、定点ＰＡから発するような光の波面となる。光路変更部１３ｂは、立体画像Ｉ上の定点ＰＢに対応する。光路変更部１３ｂの各位置からの光は、定点ＰＢに収束する。このように、任意の光路変更部１３の各位置からの光は、各光路変更部１３に対応する定点に実質的に収束する。これにより、任意の光路変更部１３によって、対応する定点から光が発するような光の波面を提供できる。各光路変更部１３が対応する定点は互いに異なり、光路変更部１３にそれぞれ対応する複数の定点の集まりによって、空間上（より詳細には、導光板１１から出射面１１ａ側の空間上）にユーザにより認識される立体画像Ｉが結像される。
　§２　構成例
　図３は、本実施形態に係る表示装置１０が結像させる画像の例を示す図である。図３に示す例では、表示装置１０は、ボタン形状の立体画像ＩＡ（第１の画像）、および、「ＤＯＷＮ」の文字列の平面画像ＩＢ（第２の画像）を結像させる。このように、表示装置１０が結像させる画像のうち、一方は立体画像（３次元画像）であり、他方は平面画像（２次元画像）であることが好ましい。また、表示装置１０において、立体画像ＩＡと、平面画像ＩＢとは、互いに異なる空間上に結像されることが好ましい。これらの理由については後述する。
　本実施形態に係る表示装置１０において、導光板１１は、出射面１１ａと対向する背面１１ｂに、光路変更部１３として、第１光路変更部群１３１および第２光路変更部群１３２を備える。第１光路変更部群１３１は、光源１２からの光を光路変更することで、立体画像ＩＡを結像させる。第２光路変更部群１３２は、光源１２からの光を光路変更することで、平面画像ＩＢを結像させる。第１光路変更部群１３１および第２光路変更部群１３２はそれぞれ、複数の光路変更部を含む。
　図１は、第１光路変更部群１３１および第２光路変更部群１３２に含まれる光路変更部の、反射面１３１ａおよび１３２ａに垂直な面における断面図である。反射面１３１ａおよび１３２ａは、入射した光を反射することで光路変更する、光路変更部の面である。
　光路変更部において、背面１１ｂに対する反射面１３１ａまたは１３２ａの角度を傾斜角と称する。図１に示すように、第１光路変更部群１３１に含まれる光路変更部の傾斜角（以下、単に第１光路変更部群１３１の傾斜角と記す）をθ１とする。また、第２光路変更部群１３２に含まれる光路変更部の傾斜角（以下、単に第２光路変更部群１３２の傾斜角と記す）をθ２とする。傾斜角θ１は、例えば４０°である。傾斜角θ２は、例えば５０°である。
　出射面１１ａが鉛直方向に平行な状態で、光源１２が導光板１１の鉛直下方から光を入射させる場合を考える。この場合、第１光路変更部群１３１が結像させる立体画像ＩＡは、縦方向（鉛直方向）において、表示装置１０の略正面から上側にかけての角度範囲において視認される。一方、第２光路変更部群１３２が結像させる平面画像ＩＢは、縦方向において、表示装置１０の略正面から下側にかけての角度範囲において視認される。
　また、出射面１１ａが水平面に対して平行な状態である場合には、第１光路変更部群１３１が結像させる画像は、縦方向において、表示装置１０の略正面から光源１２とは逆側の角度範囲にかけて視認される。一方、第２光路変更部群１３２が結像させる画像は、縦方向において、表示装置１０の略正面から光源１２の側の角度範囲にかけて視認される。
　図４は、ユーザの視点の高さに応じた立体画像ＩＡおよび平面画像ＩＢの見え方を示す図である。図４に示す例では、垂直な壁Ｗに表示装置１０が設けられている。
　図４に示す例では、ユーザの視点が、表示装置１０が設けられている高さ（以下、単に表示装置１０の高さと記す）と同程度の高さである視点Ｐ１である場合には、ユーザは立体画像ＩＡおよび平面画像ＩＢの両方を視認することができる。ユーザの視点が、表示装置１０の高さよりも高い視点Ｐ２である場合には、ユーザは平面画像ＩＢについては視認できなくなるが、立体画像ＩＡについては視認できる。逆に、ユーザの視点が、表示装置１０の高さよりも低い視点Ｐ３である場合には、ユーザは平面画像ＩＢについては視認できるが、立体画像ＩＡについては視認できなくなる。
　以上のとおり、表示装置１０においては、第１光路変更部群１３１が立体画像ＩＡを結像させる角度範囲と、第２光路変更部群１３２が平面画像ＩＢを結像させる角度範囲とは、互いに完全には一致しない。このため、第１光路変更部群１３１が結像させる立体画像ＩＡおよび第２光路変更部群１３２が結像させる平面画像ＩＢのうち、少なくとも一方を視認可能な視野角は、全ての光路変更部が同一の傾斜角を有する場合と比較して広くなる。したがって、縦方向における表示装置１０の視野角を拡大することができる。例えば表示装置１０が壁に設けられている場合において、身長が高い人および身長が低い人のいずれも、立体画像ＩＡおよび平面画像ＩＢのうち、少なくとも一方を視認することができる。また、同様の場合において、立っている人および座っている人（例えば車椅子を使用している人）のいずれも、立体画像ＩＡおよび平面画像ＩＢのうち、少なくとも一方を視認することができる。
　なお、第１光路変更部群１３１の傾斜角および第２光路変更部群１３２の傾斜角は、上記の例に限定されない。
　第１光路変更部群１３１の傾斜角θ１と第２光路変更部群１３２の傾斜角θ２との差は、１０°以上であることが好ましい。傾斜角θ１およびθ２の間にこのような差があることで、表示装置１０について、立体画像ＩＡおよび平面画像ＩＢのうち少なくとも一方を視認可能な視野角を有意に拡大できる。
　また、第１光路変更部群１３１の傾斜角θ１は４５°未満であり、第２光路変更部群１３２の傾斜角θ２は４５°以上であることが好ましい。さらに、第１光路変更部群１３１の傾斜角θ１は４０°未満であり、第２光路変更部群１３２の傾斜角θ２は５０°以上であることがより好ましい。この場合、表示装置１０の正面に対して、縦方向における光源１２側および光源１２と逆側の両方に視野角を拡大できる。
　また、出射面１１ａが水平面に対して垂直な状態で、光源１２が導光板１１の上方から光を入射させる場合も考えられる。この場合には、第１光路変更部群１３１が上方に画像を結像させるための傾斜角θ１の範囲、および第２光路変更部群１３２が下方に画像を結像させるための傾斜角θ２の範囲は互いに逆になる。すなわち、この場合には、傾斜角θ１は４５°以上であり、傾斜角θ２は４５°未満であることが好ましい。
　また、導光板１１は、第１光路変更部群１３１および第２光路変更部群１３２とは別の光路変更部群をさらに備えていてもよい。導光板１１が３以上の光路変更部群を備える場合には、いずれか２つの光路変更部群について、傾斜角の差が１０°以上であればよい。
　§３　動作例
　図５は、本実施形態に係る非接触スイッチ１の構成を示す図である。非接触スイッチ１は、表示装置１０と、センサ２０とを備える。表示装置１０については上述したとおりである。簡単のため、図５には、表示装置１０が結像させる画像として、立体画像ＩＡとは別のボタン形状の立体画像ＩＣのみが示されている。
　センサ２０は、空間上の検出点において物体を非接触で検出するセンサである。図５に示す例では、センサ２０は、立体画像ＩＣが有するボタン形状の上面近傍を検出点とするように構成されている。ユーザが指Ｆにより、立体画像ＩＣのボタンを押す動作を行うと、センサ２０が指Ｆ（物体）を検出する。センサ２０の具体例としては、赤外線型センサ、カメラ型センサ、静電容量型センサ、または距離センサなどが挙げられる。
　距離センサの例としては、ＴＯＦ（Time Of Flight）センサ、またはＰＳＤ（Position Sensitive Detector）センサが挙げられる。ＴＯＦセンサは、光源から出た光が物体で反射され、センサの受光部に届くまでの光の飛行時間（遅れ時間）と光の速度（3×108m/s）から、物体までの距離を得るものである。ＰＳＤセンサは、光のスポットにおける光量の重心の位置を検出するセンサである。
　非接触スイッチ１は、上述したとおり、表示装置１０を備える。このため、ユーザは、視野角の広い表示装置１０により結像される画像に基づいて、入力を行うことができる。
　また、本実施形態に係る電子機器は、非接触スイッチ１を備える。以下に、本実施形態に係る電子機器について説明する。
　図６の（ａ）～（ｃ）は、本発明の非接触スイッチ１をエレベータの入力部に適用した様子を示す図である。図６の（ａ）に示すように、非接触スイッチ１は、例えばエレベータの入力部２００（電子機器）に適用することができる。具体的には、入力部２００は、立体画像Ｉ１～Ｉ１２を表示する。立体画像Ｉ１～Ｉ１２は、エレベータの行先（階数）を指定するユーザの入力を受け付ける表示（立体画像Ｉ１～Ｉ１０）、または、エレベータの扉の開閉の指示を受け付ける表示（立体画像Ｉ１１・Ｉ１２）が結像された立体画像である。入力部２００は、いずれかの立体画像Ｉに対するユーザの入力を受け付けた場合、当該立体画像Ｉの結像状態を変化させる（例えば、立体画像Ｉの色を変化させるなど）とともに、当該入力に対応する指示をエレベータの制御部に対して出力する。入力部２００による立体画像Ｉの表示は、入力部２００に人が近づいたときにのみ行うようにしてもよい。また、入力部２００は、エレベータの壁の内部に配置されてもよい。
　エレベータの入力部２００では、例えば、エレベータ内に人が多い場合では、ユーザの体の一部が立体画像Ｉの結像位置に位置してしまい、入力部２００がユーザの意図していない入力を受け付けてしまう虞がある。そこで、入力部２００は、例えばモーションセンサによって立体画像Ｉに対して回転操作を受け付けた場合にのみユーザの入力を受け付けるようにしてもよい。この場合、表示装置１０は、例えば図６の（ｂ）に示すような、ユーザに対して回転操作を促す画像を表示する。回転操作は、ユーザが意図しないかぎり通常は行われない操作であるので、入力部２００がユーザの意図していない入力を受け付けてしまうことを防止することができる。また、図６の（ｃ）に示すように、立体画像Ｉがエレベータの内壁に設けられた凹部に表示される構成としてもよい。これにより、指示体Ｆが上記凹部に挿入されたときにのみ立体画像Ｉに対する入力が行われるので、入力部２００がユーザの意図していない入力を受け付けてしまうことを防止することができる。
　図７は、本発明の非接触スイッチ１を温水便座洗浄機の入力部に適用した様子を示す図である。図７に示すように、非接触スイッチ１は、例えば温水便座洗浄機の入力部３００（操作パネル部）（電子機器）に適用することができる。具体的には、入力部３００は、立体画像Ｉ１～Ｉ４を表示する。立体画像Ｉ１～Ｉ４は、温水便座洗浄機の洗浄機能の駆動・停止の指示を受け付ける表示が結像された立体画像である。入力部３００は、いずれかの立体画像Ｉに対するユーザの入力を受け付けた場合、当該立体画像Ｉの結像状態を変化させる（例えば、立体画像Ｉの色を変化させるなど）とともに、当該入力に対応する指示を温水便座洗浄機の制御部に対して出力する。温水便座洗浄機の操作パネルは、衛生上、直接触ることを好まないユーザが多い。これに対して、入力部３００では、ユーザは、入力部３００に直接触る（物理的に触る）ことなく操作をすることができる。したがって、ユーザは、衛生面を気にすることなく操作をすることができる。なお、非接触スイッチ１は、衛生面的に直接触ることが好ましくない他の装置にも適用することができる。例えば、非接触スイッチ１は、病院に設置される整理番号発券機や、不特定の人が触る移動ドアの操作部などに適用するのに好適である。また、病院に設置される整理番号発券機において外科や内科などの複数の選択肢がある場合に、それぞれの選択肢に対応する立体画像Ｉを表示することができるため好適である。また、非接触スイッチ１は、飲食店に設置されるレジまたは食券販売機に適用するのに好適である。
　そのほかにも非接触スイッチ１は、例えば、ＡＴＭ（Automated teller machine）の入力部（電子機器）、クレジットカードの読み取り器における入力部（電子機器）、金庫における施錠を解除するための入力部（電子機器）、暗証番号による開錠が行われるドアの入力部（電子機器）などに適用することができる。ここで、従来の暗証番号入力装置では、物理的に入力部に指を接触させることにより入力を行っている。このような場合には、入力部に指紋や温度履歴が残ってしまう。そのため、他人に暗証番号を知られてしまうという虞があった。これに対して、非接触スイッチ１を入力部として用いた場合、指紋や温度履歴が残ることが無いため、暗証番号を他人に知られてしまうことを防ぐことができる。その他の例として、非接触スイッチ１を駅などに設置される券売機などに適用することができる。
　さらに、非接触スイッチ１は、洗面化粧台の照明スイッチ、蛇口の操作スイッチ、レンジフードの操作スイッチ、食器洗い機の操作スイッチ、冷蔵庫の操作スイッチ、電子レンジの操作スイッチ、ＩＨクッキングヒータの操作スイッチ、電解水生成装置の操作スイッチ、インターホンの操作スイッチ、廊下の照明スイッチ、またはコンパクトステレオシステムの操作スイッチなどの電子機器にも適用可能である。これらのスイッチに非接触スイッチ１を適用することで、（ｉ）スイッチに凹凸がなくなるため掃除しやすい、（ｉｉ）必要時のみ立体画像を表示できるためデザイン性が向上する、（ｉｉｉ）スイッチに接触する必要がなくなるため衛生的である、（ｉｖ）可動部がなくなるため壊れにくくなる、といった利点が生じる。
　また、特に非接触スイッチ１を適用することで、ユーザは視野角の広い表示装置１０により結像される画像に基づいて入力を行うことができる。このため、電子機器の利便性を向上させることができる。特に、多数のユーザが目にする電子機器の場合、ユーザごとの身長または姿勢などに起因する視点の高さの差に対応できるという点で、非接触スイッチ１を適用することが有効である。
　§４　変形例
　＜４．１＞
　上述した例では、第１光路変更部群１３１は立体画像ＩＡを結像させ、第２光路変更部群１３２は平面画像ＩＢを結像させた。しかし、本実施形態に係る表示装置１０において、第２光路変更部群１３２は、平面画像ＩＢではなく、立体画像ＩＡとは別の立体画像（第２の画像）を結像させてもよい。
　ただし、第１光路変更部群１３１が立体画像ＩＡを結像させる場合には、第２光路変更部群１３２が平面画像ＩＢを結像させる方が、別の立体画像を結像させるよりも、画像の解像度が向上する。その理由は以下のとおりである。
　図８の（ａ）は、第２光路変更部群１３２が別の立体画像における一定の領域を結像させる場合に、導光板１１の背面１１ｂに光路変更部が形成される領域の面積を示す図である。図８の（ｂ）は、第２光路変更部群１３２が平面画像ＩＢにおける一定の領域を結像させる場合に、導光板１１の背面１１ｂに光路変更部が形成される領域の面積を示す図である。図８の（ａ）および（ｂ）の何れにおいても、第１光路変更部群１３１は、立体画像ＩＡを結像させるものとする。
　図８の（ａ）および（ｂ）においては、１つのマスが背面１１ｂにおける１単位の面積を示す。立体画像を結像させる場合には、左右の視野角ごとに光路変更部を設ける必要があるため、平面画像を結像させる場合と比較して、光路変更部を設ける領域の面積が大きくなる。図８の（ａ）および（ｂ）に示す例では、立体画像における一定の領域を結像させるために、８単位の面積の領域が必要であるものとしている。一方、図８の（ｂ）に示す例では、平面画像における一定の領域を結像させるために、１単位の面積の領域が必要であるものとしている。
　第２光路変更部群１３２が立体画像ＩＡとは別の立体画像を結像させる場合には、図８の（ａ）に示すように、第１光路変更部群１３１および第２光路変更部群１３２のそれぞれが一定の領域を結像させるために必要な領域の面積は１６単位である。一方、第２光路変更部群１３２が平面画像ＩＢを結像させる場合には、図８の（ｂ）に示すように、第１光路変更部群１３１および第２光路変更部群１３２のそれぞれが一定の領域を結像させるために必要な領域の面積は９単位である。
　このため、第１光路変更部群１３１が立体画像ＩＡを結像させる場合には、第２光路変更部群１３２が平面画像ＩＢを結像させる方が、立体画像を結像させるよりも、一定の領域を結像させるために必要な光路変更部が形成される領域の面積が小さくなる。したがって、上述したとおり、第２光路変更部群１３２が平面画像ＩＢを結像させる場合の方が、立体画像を結像させる場合よりも、表示装置１０が結像させる画像の解像度が向上する。
　＜４．２＞
　上述した例では、立体画像ＩＡと平面画像ＩＢとは、互いに異なる空間上に結像されていた。しかし、本実施形態に係る表示装置１０において、立体画像ＩＡと平面画像ＩＢとは、互いに重なっている空間上に結像されていてもよい。また、表示装置１０が、立体画像ＩＡと、別の立体画像とを結像させる場合においても、これらの立体画像は、互いに重なっている空間上に結像されていてもよい。
　ただし、立体画像ＩＡと平面画像ＩＢと、または、立体画像ＩＡと別の立体画像とが、互いに異なる空間上に結像される場合の方が、互いに重なっている空間上に結像される場合よりも、結像させる画像の解像度が向上する。その理由は以下のとおりである。
　図９の（ａ）は、立体画像ＩＡと別の立体画像とが、互いに重なっている空間上に結像される場合に、当該空間に対応する導光板１１の背面１１ｂ上に光路変更部が形成される領域の面積を示す図である。図９の（ｂ）は、立体画像ＩＡと別の立体画像とが、互いに異なる空間上に結像される場合に、当該空間のそれぞれに対応する導光板１１の背面１１ｂ上に光路変更部が形成される領域の面積を示す図である。
　図９の（ａ）および（ｂ）においても、図８の（ａ）および（ｂ）と同様、１つのマスが１単位の面積を示す。また、図９の（ａ）および（ｂ）においても、立体画像ＩＡまたは他の立体画像における一定の領域を結像させるために、８単位の面積の領域が必要であるものとしている。
　立体画像ＩＡと別の立体画像とが互いに重なっている空間上に結像される場合には、図９の（ａ）に示すように、当該空間に対応する背面１１ｂの領域に、１６単位の面積の光路変更部を設ける必要がある。このように、互いに重なっている空間上に複数の画像が結像される場合には、同じ空間に対応する領域に、複数の画像を結像させる光路変更部を設けるため、それぞれの画像を結像させるための光路変更部を形成可能な領域の面積は小さくなる。この結果、互いに重なっている空間に複数の画像を結像させる場合には、当該画像の解像度が低下する。
　一方、立体画像ＩＡと別の立体画像とが、互いに異なる空間上に結像される場合には、図９の（ｂ）に示すように、立体画像ＩＡが結像される空間に対応する背面１１ｂの領域に、８単位の領域の第１光路変更部群１３１を設ければよい。同様に、立体画像ＩＡとは別の立体画像が結像される空間に対応する背面１１ｂの領域に、８単位の領域の第２光路変更部群１３２を設ければよい。このように、互いに異なる空間上に複数の画像が結像される場合には、それぞれの空間に対応する領域にそれぞれの画像を結像させる光路変更部のみを設ければよい。したがって、互いに異なる空間上に複数の画像が結像される場合には、当該画像の解像度を向上させることができる。図９の（ａ）および（ｂ）では、第２光路変更部群１３２が別の立体画像を結像させるものとして説明したが、第２光路変更部群１３２が平面画像ＩＢを結像させる場合であっても同じことが言える。
　＜４．３＞
　図１０の（ａ）は、導光板１１の変形例の構成を示す図である。図１０の（ｂ）は、図１０の（ａ）に示した導光板１１の端面１１ｆの、光源１２から端面１１ｆに向かう方向に平行、かつ背面１１ｂに垂直な面における断面図である。本変形例に係る導光板１１の端面１１ｆは、鋸歯形状を有する。より詳細には、本変形例に係る導光板１１の端面１１ｆは、図１０の（ａ）および（ｂ）に示すように、光源１２に対して垂直な面と、平行な面とが交互に繰り返される形状を有する。また、端面１１ｅについても同様である。
　本変形例に係る導光板１１においては、光源１２から出射され、端面１１ｅおよび１１ｆに入射する光は、そのほとんどが光源１２に対して垂直な面に入射し、そのまま導光板１１の外部へ出射される。このため、本変形例に係る導光板１１によれば、迷光を低減することができる。ここでいう迷光とは、光源１２から出射されて端面１１ｅおよび１１ｆに到達した後、端面１１ｅおよび１１ｆで反射されてさらに導光板１１内を導光される光を指す。
　＜４．４＞
　図１１の（ａ）は、導光板１１のさらなる変形例の構成を示す図である。図１１の（ｂ）は、図１１の（ａ）に示した導光板１１の端面１１ｆの、光源１２から端面１１ｆに向かう方向に平行、かつ背面１１ｂに垂直な面における断面図である。本変形例に係る導光板１１の端面１１ｆは、図１０に示した端面１１ｅおよび１１ｆと同様に鋸歯形状を有する。また、端面１１ｅも同様である。
　さらに、本変形例に係る導光板１１の端面１１ｆの、光源１２からの光が入射する面は、出射面１１ａ側の端部が背面１１ｂ側の端部よりも光源１２に近くなるテーパー形状を有する。このとき、端面１１ｆにおいて、光源１２からの光が入射する面と、導光板１１の背面１１ｂとが、テーパー角θ３をなす。テーパー角θ３は、４５°以下であることが好ましい。また、光源１２からの光が入射する端面１１ｄおよび１１ｅの面も、同様のテーパー形状を有する。
　この場合、テーパー形状を有する面に入射した光は、一部が導光板１１の外部へ出射され、残りが背面１１ｂへ向かって反射される。背面１１ｂへ向かって反射された光のほとんどは、背面１１ｂから導光板１１の外部へ出射され、ごく一部の光のみが、背面１１ｂで反射される。背面１１ｂで反射された光は、再度テーパー形状を有する面に入射し、一部は導光板１１の外部へ出射される。テーパー形状を有する面で再度反射された光のみが迷光となる。このため、本変形例に係る導光板１１においては、図１０の（ａ）および（ｂ）に示した導光板１１よりも、さらに迷光を低減できる。なお、本変形例に係る導光板１１において、端面１１ｄ、１１ｅおよび１１ｆは、背面１１ｂ側の端部が出射面１１ａ側の端部よりも光源１２に近くなるテーパー形状を有していてもよい。
　＜４．５＞
　表示装置１０の変形例に係る表示装置１０Ａについて、以下に説明する。
　図１２は、表示装置１０Ａの斜視図である。図１３は、表示装置１０Ａの構成を示す断面図である。図１４は、表示装置１０Ａの構成を示す平面図である。図１５は、表示装置１０Ａが備える光路変更部１６の構成を示す斜視図である。
　図１２および図１３に示すように、表示装置１０Ａは、光源１２と、導光板１５（第１導光板）とを備えている。
　導光板１５は、光源１２から入射された光（入射光）を導光する部材である。導光板１５は、透明で屈折率が比較的高い樹脂材料で形成される。導光板１５を形成する材料としては、例えばポリカーボネイト樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂などを使用することができる。本変形例では、導光板１５は、ポリメチルメタクリレート樹脂によって形成されている。導光板１５は、図１３に示すように、出射面１５ａ（光出射面）と、背面１５ｂと、入射面１５ｃとを備えている。
　出射面１５ａは、導光板１５の内部を導光され、後述する光路変更部１６により光路変更された光を出射する面である。出射面１５ａは、導光板１５の前面を構成している。背面１５ｂは、出射面１５ａと互いに平行な面であり、後述する光路変更部１６が配置される面である。入射面１５ｃは、光源１２から出射された光が導光板１５の内部に入射される面である。
　光源１２から出射され入射面１５ｃから導光板１５に入射した光は、出射面１５ａまたは背面１５ｂで全反射され、導光板１５内を導光される。
　図１３に示すように、光路変更部１６は、導光板１５の内部において背面１５ｂに形成されており、導光板１５内を導光された光を光路変更して出射面１５ａから出射させるための部材である。光路変更部１６は、導光板１５の背面１５ｂに複数設けられている。
　光路変更部１６は、図１４に示すように、入射面１５ｃに平行な方向に沿って設けられている。図１５に示すように、光路変更部１６は、三角錐形状となっており、入射した光を反射（全反射）する反射面１６ａを備えている。上述した光路変更部１３と同様、光路変更部１６も、反射面１６ａの傾斜角が互いに１０°以上異なる複数の光路変更部群を含んでいる。光路変更部１６は、例えば、導光板１５の背面１５ｂに形成された凹部であってもよい。なお、光路変更部１６は、三角錐形状に限られるものではない。導光板１５の背面１５ｂには、図１４に示すように、複数の光路変更部１６からなる複数の光路変更部群１７ａ、１７ｂ、１７ｃ…が形成されている。
　図１６は、光路変更部１６の配列を示す斜視図である。図１６に示すように、各光路変更部群１７ａ、１７ｂ、１７ｃ…では、複数の光路変更部１６の反射面１６ａが光の入射方向に対する角度が互いに異なるように導光板１５の背面１５ｂに配置されている。これにより、各光路変更部群１７ａ、１７ｂ、１７ｃ…は、入射光を光路変更して、出射面１５ａから様々な方向へ出射させる。
　次に、表示装置１０Ａによる立体画像Ｉの結像方法について、図１７を参照しながら説明する。ここでは、導光板１５の出射面１５ａに垂直な面である立体画像結像面Ｐに、光路変更部１６により光路変更された光によって面画像としての立体画像Ｉを結像する場合について説明する。
　図１７は、表示装置１０Ａによる立体画像Ｉの結像方法を示す斜視図である。なお、ここでは、立体画像結像面Ｐに立体画像Ｉとして斜め線入りリングマークを結像することについて説明する。
　表示装置１０Ａでは、図１７に示すように、例えば、光路変更部群１７ａの各光路変更部１６によって光路変更された光は、立体画像結像面Ｐに線Ｌａ１および線Ｌａ２で交差する。これにより、立体画像結像面Ｐに立体画像Ｉの一部である線画像ＬＩを結像させる。線画像ＬＩは、ＹＺ平面に平行な線画像である。このように、光路変更部群１７ａに属する多数の光路変更部１６からの光によって、線Ｌａ１および線Ｌａ２の線画像ＬＩが結像される。なお、線Ｌａ１および線Ｌａ２の像を結像する光は、光路変更部群１７ａにおける少なくとも２つの光路変更部１６によって提供されていればよい。
　同様に、光路変更部群１７ｂの各光路変更部１６によって光路変更された光は、立体画像結像面Ｐに線Ｌｂ１、線Ｌｂ２および線Ｌｂ３で交差する。これにより、立体画像結像面Ｐに立体画像Ｉの一部である線画像ＬＩを結像させる。
　また、光路変更部群１７ｃの各光路変更部１６によって光路変更された光は、立体画像結像面Ｐに線Ｌｃ１および線Ｌｃ２で交差する。これにより、立体画像結像面Ｐに立体画像Ｉの一部である線画像ＬＩを結像させる。
　各光路変更部群１７ａ、１７ｂ、１７ｃ…によって結像される線画像ＬＩのＸ軸方向の位置は互いに異なっている。表示装置１０Ａでは、光路変更部群１７ａ、１７ｂ、１７ｃ…間の距離を小さくすることによって、各光路変更部群１７ａ、１７ｂ、１７ｃ…によって結像される線画像ＬＩのＸ軸方向の距離を小さくすることができる。その結果、表示装置１０Ａでは、光路変更部群１７ａ、１７ｂ、１７ｃ…の各光路変更部１６によって光路変更された光によって結像された複数の線画像ＬＩを集積することにより、実質的に、面画像である立体画像Ｉを立体画像結像面Ｐに結像する。
　なお、立体画像結像面Ｐは、Ｘ軸に垂直な平面であってもよく、Ｙ軸に垂直な平面であってもよく、またＺ軸に垂直な平面であってもよい。また、立体画像結像面Ｐは、Ｘ軸、Ｙ軸、またはＺ軸に垂直でない平面であってもよい。さらに、立体画像結像面Ｐは、平面ではなく曲面であってもよい。すなわち、表示装置１０Ａは、光路変更部１６によって空間上の任意の面（平面および曲面）上に立体画像Ｉを結像させることができる。また、面画像を複数組み合わせることにより、３次元の画像を結像することができる。
　＜４．６＞
　図１８は、表示装置１０が結像させる画像の、図３とは別の例を示す図である。図１８に示す例においても、表示装置１０は、立体画像ＩＡおよび平面画像ＩＢを結像させる。ただし、図１８に示す例では、立体画像ＩＡおよび平面画像ＩＢの結像位置が、図３に示した例とは異なる。
　図３に示した例では、表示装置１０は、平面画像ＩＢを、導光板１１とは異なる空間に結像させた。これに対し、表示装置１０は、図１８に示すように、平面画像ＩＢを、導光板１１の出射面１１ａ上に結像させてもよい。このような変形例も本発明に含まれる。
　＜４．７＞
　図１９は、表示装置１０が結像させる画像の、図１８とは別の例を示す図である。本変形例では、表示装置１０は、光源１２からの光を導光板１１が導光し、光路変更して出射させることにより、平面画像ＩＤを結像させる。図１９においては、平面画像ＩＤの結像について、図３における平面画像ＩＢなどと同様の例を、符号１９０１で示している。また、平面画像ＩＢとは異なる例を、符号１９０２で示している。
　上述した構成例では、表示装置１０は平面画像ＩＤを、符号１９０１に示すように、図３などに示した平面画像ＩＢと同様に導光板１１の外部に結像させる。一方、本変形例では、表示装置１０は平面画像ＩＤを、符号１９０２に示すように、導光板１１の背面１１ｂ、すなわち光路変更部１３が形成されている面に結像させる。このような変形例も本発明に含まれる。
　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
　（まとめ）
　以上のとおり、本発明の一態様に係る表示装置は、光源と、前記光源から入射した光を導光し、導光された光を光路変更して出射面から出射させることにより空間上に第１の画像および第２の画像を結像させる導光板と、を備え、前記導光板は、前記光出射面と対向する背面に、前記光を光路変更することで前記第１の画像を結像させる第１光路変更部群と、前記光を光路変更することで前記第２の画像を結像させる第２光路変更部群とを備え、前記第１光路変更部群が前記光を光路変更する反射面の前記背面に対する傾斜角と、前記第２光路変更部群が前記光を光路変更する反射面の前記背面に対する傾斜角との差は１０°以上である。
　上記の構成によれば、表示装置において、光源から導光板へ光が入射する方向において、第１光路変更部群が第１の画像を結像させる角度範囲と、第２光路変更部群が第２の画像を結像させる角度範囲とが、互いに完全には一致しない。このため、表示装置において、第１の画像および第２の画像のうち少なくとも一方を視認可能な視野角が拡大された表示装置を提供できる。
　また、本発明の一態様に係る表示装置において、前記第１光路変更部群が前記光を光路変更する反射面の前記背面に対する傾斜角は４５°未満であり、前記第２光路変更部群が前記光を光路変更する反射面の前記背面に対する傾斜角は４５°以上である。
　上記の構成によれば、表示装置の正面に対して、光源から導光板へ光が入射する方向における光源側および光源と逆側の両方に視野角が拡大された表示装置を提供できる。
　また、本発明の一態様に係る表示装置において、前記第１の画像および前記第２の画像のうち、一方は３次元画像であり、他方は２次元画像である。
　上記の構成によれば、第２光路変更部群の面積を小さくすることができる。このため、第１の画像および第２の画像の解像度を向上させることができる。
　また、本発明の一態様に係る表示装置において、前記第１の画像と、前記第２の画像とは、互いに異なる空間上に結像される。
　上記の構成によれば、第１の画像および第２の画像の解像度を向上させることができる。
　また、本発明の一態様に係る非接触スイッチは、上記のいずれかの態様の表示装置と、空間上の検出点において物体を非接触で検出するセンサと、を備える。
　上記の構成によれば、ユーザは、視野角の広い表示装置により結像される画像に基づいて入力を行うことができる。
　また、本発明の一態様に係る電子機器は、上記の非接触スイッチを備える。
　上記の構成によれば、ユーザは、利便性の向上した非接触スイッチにより電子機器に対する操作を行うことができる。したがって、利便性の向上した電子機器を提供できる。
　１　非接触スイッチ
　１０、１０Ａ　表示装置
　１１、１５　導光板
　１１ａ、１５ａ　出射面
　１１ｂ、１５ｂ　背面
　１２　光源
　１３１　第１光路変更部群
　１３２　第２光路変更部群
　１３１ａ、１３２ａ、１６ａ　反射面
　２０　センサ
　２００、３００　入力部（電子機器）

Claims (6)

  1. 　光源と、
    　前記光源から入射した光を導光し、導光された光を光路変更して出射面から出射させることにより空間上に第１の画像および第２の画像を結像させる導光板と、を備え、
    　前記導光板は、前記出射面と対向する背面に、前記光を光路変更することで前記第１の画像を結像させる第１光路変更部群と、前記光を光路変更することで前記第２の画像を結像させる第２光路変更部群とを備え、
    　前記第１光路変更部群が前記光を光路変更する反射面の前記背面に対する傾斜角と、前記第２光路変更部群が前記光を光路変更する反射面の前記背面に対する傾斜角との差は１０°以上である表示装置。
  2. 　前記第１光路変更部群が前記光を光路変更する反射面の前記背面に対する傾斜角は４５°未満であり、前記第２光路変更部群が前記光を光路変更する反射面の前記背面に対する傾斜角は４５°以上である請求項１に記載の表示装置。
  3. 　前記第１の画像および前記第２の画像のうち、一方は３次元画像であり、他方は２次元画像である請求項１または２に記載の表示装置。
  4. 　前記第１の画像と、前記第２の画像とは、互いに異なる空間上に結像される請求項１から３のいずれか１項に記載の表示装置。
  5. 　請求項１から４のいずれか１項に記載の表示装置と、
    　空間上の検出点において物体を非接触で検出するセンサと、
    を備える非接触スイッチ。
  6. 　請求項５に記載の非接触スイッチを備える電子機器。
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