WO2023238561A1 - 折り畳み式空中映像表示装置 - Google Patents

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WO2023238561A1
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aerial image
display device
optical panel
substrate
image display
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重樹 上田平
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インターマン株式会社
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    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/50—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images the image being built up from image elements distributed over a 3D volume, e.g. voxels
    • G02B30/56—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images the image being built up from image elements distributed over a 3D volume, e.g. voxels by projecting aerial or floating images
    • G—PHYSICS
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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    • H05K5/02—Details
    • H05K5/03—Covers

Definitions

  • the present invention relates to a small foldable aerial image display device capable of displaying an aerial image.
  • pandemic caused by the new coronavirus has reminded people of how vulnerable societies are to infectious diseases in the 21st century, an age of increased population density and high-speed mass transportation. In such a situation, everything around us seems to be a source of infection, and living conditions become extremely difficult. In fact, amidst the spread of infection, we need to question everything.
  • Patent Document 1 since it is hygienic for a surgeon to touch a pointing device such as a computer mouse during surgery, a mouse on a non-contact remote pointer control device displayed using aerial imaging technology is disclosed. operate.
  • a special optical element for example, there is an optical imaging device described in Patent Document 2.
  • aerial image display devices are of the stationary type, that is, they are basically of the type that cannot be moved after they are installed at a location where they are to be used. For example, you can't put it in your bag and make contactless online payments at the place you visit.
  • an object of the present invention is to provide a foldable aerial image display device that can be folded into a small size and carried freely.
  • the support structure includes a support substrate connected to the display substrate by a hinge, and the support substrate can be folded into a plane together with the display substrate and the optical panel. shall be.
  • the support substrate includes an information processing device that transmits a control signal for displaying the non-contact interface screen on the display substrate.
  • the support structure further engages the display substrate, the optical panel, and the support substrate to fix the display substrate, the optical panel, and the support substrate at a predetermined angle. It is characterized in that it includes a locking means.
  • the support structure holds the optical panel and the support substrate horizontally, and the angle between the optical panel and the support substrate and the display substrate is between 40 degrees and 50 degrees. It is characterized by being within a range.
  • FIG. 7 is a perspective view showing how the blackout curtain of FIG. 6 is attached to the aerial video display device 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view showing the aerial image display device 5 in use according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view showing the aerial image display device 6 in use according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a side view showing the aerial image display device 6 according to the third embodiment of the present invention in a folded state.
  • FIG. 11 is a front view showing the aerial image display device 6 according to the third embodiment of the present invention in a folded state.
  • FIG. 12 is a rear view showing the aerial image display device 6 according to the third embodiment of the present invention in a folded state.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an aerial image display device 1 in use according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a side view showing the aerial image display device 1 in use according to the first embodiment of the present invention.
  • 3, 4, and 5 are a side view, a front view, and a rear view showing the aerial image display device 1 shown in FIGS. 1 and 2 in a folded state.
  • the aerial image display device 1 includes a support substrate 10 on which an information processing device that performs overall signal processing is mounted, and a liquid crystal display 20 connected to the support substrate 10 via a hinge section 12. , consists of this liquid crystal display 20 and an optical plate 30 connected via a hinge part 22.
  • the information processing device mounted on the support substrate 10 is essentially a small computer, and includes a CPU (Central Processing Unit), ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), and a storage device that stores various programs and data. , input/output interfaces, etc.
  • a USB port 14 or a wireless LAN such as WIFI is implemented as the input/output interface.
  • the surface of the liquid crystal display 20 that faces the optical plate 30 is a display surface 24. That is, in the operable state of the aerial image display device 1 shown in FIGS. 1 and 2, the display surface 24 faces diagonally upward. Then, a non-contact interface, which will be described later, is displayed on the display surface 24 based on the display data transmitted from the support substrate 10.
  • the optical plate 30 has an entrance surface 31 facing downward and facing the display surface 24 of the liquid crystal display 20, and an exit surface 33 facing directly above.
  • the image on the display surface 24 of the liquid crystal display 20 is then focused again as an aerial image 4 at a position at the same distance on the opposite side of the optical plate 30, forming the same image as the original image.
  • an optical imaging element described in JP-A No. 2011-175297 can be used.
  • This optical imaging element is realized by arranging a large number of mutually orthogonal planar light reflecting portions at a constant pitch.
  • a structure such as a dihedral corner reflector in which a reflective surface is formed on the side surface of a rectangular hole as described in Japanese Patent No. 4900618 may also be used.
  • an infrared LED 32 and a pair of infrared cameras 34 are provided on the optical plate 30 near the hinge portion 22.
  • the infrared LED 32 and the infrared camera 34 constitute an operation detection section that detects an operation performed by the user on the aerial image 4.
  • the detection range of the operation detection section is defined by the emission angle of the infrared LED 32 and the angle of view of the infrared camera 34.
  • the support substrate 10, the liquid crystal display 20, and the optical plate 30 are connected by a hinge part 12 and a hinge part 22, respectively, and the aerial image display device 1 shown in FIGS. 1 and 2 is connected by a pair of left and right locking rods 40. is fixed in an operational state.
  • the locking rod 40 is rotatably supported by a shaft 42 provided at the center of the side surface of the liquid crystal display 20, and is rotatably supported by the engagement recess 16 of the support substrate 10 and the engagement recess 36 of the optical plate 30. It is possible to engage with.
  • the optical plate 30 In the operating state in which both ends of the locking rod 40 are engaged with the engagement recesses 16 of the support substrate 10 and the engagement recesses 36 of the optical plate 30, the optical plate 30 is supported horizontally, and the liquid crystal display 20 is mounted on the optical plate. 30 at an angle of approximately 45 degrees downward. Further, in this state of use, the liquid crystal display 20 and the support substrate 10 are fixed at an angle of about 45 degrees.
  • the angle between the liquid crystal display 20 and the optical plate 30 and the angle between the liquid crystal display 20 and the support substrate 10 is about 45 degrees.
  • the optical plate 30 is horizontal and the light from the liquid crystal display 20 is focused on the aerial image 4 at an angle of about 45 degrees under optimal conditions.
  • about 45 degrees is preferably in the range of about 40 degrees to 50 degrees.
  • the operation interface When the operation interface is displayed on the liquid crystal display 20 in this state, it is imaged as the non-contact interface screen 4 on the opposite side of the optical plate 30.
  • a gesture such as touching with a finger is performed on this non-contact interface screen 4
  • the operation is detected by an operation detection unit consisting of an infrared LED 32 and an infrared camera 34, and a corresponding operation signal is sent to the information processing device of the support substrate 10.
  • the information is then sent to , and predetermined processing is performed.
  • the operation interface includes, for example, controls such as buttons, check boxes, and drop-down menus.
  • This aerial image display device 1 has excellent portability. That is, when carrying it, both ends of the locking rod 40 are removed from the engagement recess 16 of the support substrate 10 and the engagement recess 36 of the optical plate 30, and the support substrate 10, liquid crystal display 20, and optical plate 30 are attached to the hinge section 12. Then, they are rotated by the hinge part 22, and are placed horizontally and overlapped in a small manner as shown in the side view of FIG. 3, the front view of FIG. 4, and the rear view of FIG.
  • the foldable aerial image display device is a portable type that can be folded into a small size and carried freely. You can do things like make contactless online payments.
  • a speaker 18 can also be provided on the support substrate 10.
  • the user can be made aware of this with a click sound or the like. Further, guidance audio may be played back for users who are not used to the system.
  • a blackout curtain 44 as shown in FIG. 6 may be used.
  • This blackout curtain 44 is for covering the space between the liquid crystal display 20 and the optical plate 30, and is composed of a left shielding portion 44L, a center shielding portion 44C, and a right shielding portion 44R.
  • the left shielding portion 44L covers the left opening between the liquid crystal display 20 and the optical plate 30, and the center shielding portion 44C covers the central opening between the liquid crystal display 20 and the optical plate 30, that is, the back surface.
  • the right shielding portion 44R covers the right opening between the liquid crystal display 20 and the optical plate 30.
  • a hook-and-loop fastener 46 is provided at the edge of the blackout curtain 44.
  • a hook-and-loop fastener is also provided on the corresponding surface of the aerial video display device 1.
  • the black-out curtain 44 and the hook-and-loop fastener of the aerial video display device 1 have one female fastener and the other male fastener, and as shown in FIG. 7, completely cover the space between the liquid crystal display 20 and the optical plate 30. It can be glued like this. Thereby, external light is not added to the light from the liquid crystal display 20, and a clearer aerial image 4 can be realized.
  • the blackout curtain 44 is attached here during use, it may be permanently fixed to the liquid crystal display 20 and the optical plate 30 without being attached or detached. In this case, when folding the aerial image display device 1, it is folded between the liquid crystal display 20 and the optical plate 30.
  • the folding method is, for example, a bellows fold, which is folded in a zigzag pattern like a fan.
  • FIG. 8 is a perspective view showing the aerial image display device 5 in use according to the second embodiment of the present invention. Elements that are common to the aerial image display device 1 according to the first embodiment of the present invention are given the same numbers and their explanations are omitted.
  • FIG. 2 is a side view showing the aerial image display device 1 in use according to the first embodiment of the present invention
  • FIGS. 3, 4, and 5 show the aerial image display device 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • These are a side view, a front view, and a rear view showing an aerial image display device 5 in a used state according to a second embodiment of the present invention, and an aerial image display device 5 according to a second embodiment of the present invention. It can also be viewed as a side, front and rear view of the device 5 in its folded state.
  • the support substrate 10 needs to be replaced with the main body 50 of the notebook computer.
  • the aerial image display device 5 according to the second embodiment of the present invention is obtained by replacing the support substrate 10 of the aerial image display device 1 according to the first embodiment of the present invention with the main body 50 of a notebook computer.
  • the main body 50 of the notebook computer is equipped with elements such as a keyboard 52 and a touch pad 54 that are included in a typical notebook computer. Can be used as
  • Example 1 it can be folded into a small size and easily carried, so the non-contact interface can be easily installed at any location.
  • the non-contact interface of the aerial image display device 5 can be efficiently developed, maintained, and modified on-site with the ease of use of a notebook computer.
  • FIG. 9 is a perspective view showing the aerial image display device 6 in use according to the second embodiment of the present invention. Elements that are common to the aerial image display device 1 according to the first embodiment of the present invention are given the same numbers and their explanations are omitted.
  • the aerial image display device of Example 3 is obtained by omitting the support substrate 10 from the aerial image display device 1 of Example 1. Therefore, this aerial image display device 6 is supported in its use state by the liquid crystal display 64 and the pair of left and right locking rods 40. In the use state shown in FIG. 9, the optical plate 30 is supported horizontally, and the liquid crystal display 64 is fixed at an angle of 45 degrees downward with respect to the optical plate 30.
  • the liquid crystal display 64 is simply an external display device, and is provided with a video input terminal 66 such as HDMI (registered trademark) or DISPLAY PORT.
  • a video input terminal 66 such as HDMI (registered trademark) or DISPLAY PORT.
  • an aerial image display device can be created by simply connecting an existing liquid crystal display and an optical plate with a hinge, making it possible to develop a system at a very low cost. Furthermore, simply by connecting the device to a notebook computer using an HDMI (registered trademark) terminal, a development environment using an actual device can be created, so the development period can be significantly shortened.
  • HDMI registered trademark
  • the foldable aerial image display device 6 according to the third embodiment of the present invention is also of a portable type that can be freely carried by folding the liquid crystal display 64 and the optical plate 30 into a small size so as to overlap each other.
  • 10, 11, and 12 are a side view, a front view, and a rear view showing the aerial image display device 6 according to the third embodiment of the present invention in a folded state.
  • this aerial video display device can be folded and carried around in a bag, allowing contactless online payments to be made at the destination.
  • the aerial image display device According to the aerial image display device according to the present invention, it can be folded into a small size and carried freely. Additionally, since a development environment using an actual device can be set up on the spot, modifications and additions to the implementation can be easily made.
  • a liquid crystal display is used, but the present invention is not limited to this, and an organic EL display, electronic paper, etc. may be used.
  • a locking rod is used as a support structure for fixing the display and the optical panel, the present invention is not limited thereto.
  • a locking mechanism may be mounted on the hinge itself, or a shielding plate may be used instead of the blackout curtain, and this shielding plate may be used as a support structure for fixing the display and the optical panel.
  • Aerial image display device 4 Aerial image 10 Support substrate 12 Hinge portion 14 Port 16 Engagement recess 18 Speaker 20 Liquid crystal display 22 Hinge portion 24 Display surface 30 Optical plate 31 Incident surface 32 Infrared LED 33 Output surface 34 Infrared camera 36 Engagement recess 40 Locking rod 42 Axis 44 Blackout curtain 44C Center shielding part 44L Left shielding part 44R Right shielding part 46 Hook-and-loop fastener 50 Computer body 52 Keyboard 54 Touchpad 64 Liquid crystal display 66 Video input terminal

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Abstract

【課題】　小さく折り畳んで自由に持ち運びが可能な空中映像表示装置を提供する。　空中映像表示装置は、非接触インターフェース画面を表示するディスプレイ基板と、ヒンジによってディスプレイ基板と接続した光学パネルと、ディスプレイ基板および光学パネルを所定の角度に固定することの可能な支持構造とを備えており、ディスプレイ基板および光学パネルが所定の角度に固定された状態で、ディスプレイ基板に非接触インターフェース画面を表示した場合、この非接触インターフェース画面は、光学パネルを介して、空中映像として光学パネルの反対側の空中に結像され、ディスプレイ基板、光学パネルおよび支持構造は、互いに重ね合わせて平面に折り畳むことが可能であることを特徴とする。

Description

折り畳み式空中映像表示装置
　本発明は、空中像を表示可能な小型の折り畳み式空中映像表示装置に関する。
　今般の新型コロナウイルスによって引き起こされたパンデミックは、人口密度があがり、高速大量輸送時代となった２１世紀が、いかに感染症に弱い社会であるかを人々に思い知らせることとなった。このような状況においては、身の回りのあらゆる物が感染源に思え、生活状況が非常に窮屈なものとなる。事実、感染拡大の中では、全てを疑ってかかる必要がある。
　マスクを着用し、他人との距離を十分に取り、密集を避ける、といった対策を講じることが重要であるが、必要な社会生活を送る上で、どうしても最小限度の感染経路への接触は避けられない。このリスクをできるだけ小さくすることが感染を予防する上で肝要である。
　例えば、銀行のATM、スーパーのセルフレジ、企業の受け付け、ホテルのチェックインなどでは、不特定多数のユーザーが同じタッチパネルを操作することになる。このようなタッチパネルは、潜在的な感染経路となり得る。このリスクを回避するためには、ユーザーが変わる度にタッチパネルを消毒する必要が生じるが、そのような処置はかなり手間がかかり、十分に行うことが困難である。
　近年、このような状況において、特殊な光学素子を使用して空中に結像される空中像を非接触で指示できる技術が注目を集めている。この技術を用いることで、従来のタッチパネルを同様の使い勝手で、完全な非接触のインターフェースを実現できる。
　例えば、特許文献１では、手術中に執刀医がコンピュータのマウス等のポインティングデバイスに触れるのは衛生上の問題があるため、空中結像技術を用いて表示した非接触遠隔ポインター制御装置上のマウスを操作する。このような特殊な光学素子としては、例えば、特許文献２に記載されている光学結像装置がある。
特開２０１８－１４７０５４号公報 国際公開２００９／１３１１２８号公報
　しかしながら、現状の空中映像表示装置は据え付け型、すなわち、基本的には使用場所を決めてそこに設置したら後は動かさないようなタイプのものとなっている。例えば、鞄に入れて訪問先で非接触でオンライン決済を実行するといったことはできない。
　そこで、本発明の目的は、小さく折り畳んで自由に持ち運びの可能な折り畳み式空中映像表示装置を提供することである。
　上記課題を解決するために、本発明の１つの様相による空中映像表示装置は、非接触インターフェース画面を表示するディスプレイ基板と、ヒンジによって前記ディスプレイ基板と接続した光学パネルと、前記ディスプレイ基板および前記光学パネルを所定の角度に固定することの可能な支持構造とを備え、前記ディスプレイ基板および前記光学パネルが前記所定の角度に固定された状態で、前記ディスプレイ基板に前記非接触インターフェース画面を表示した場合、この非接触インターフェース画面は、前記光学パネルを介して、空中映像として前記光学パネルの反対側の空中に結像され、前記ディスプレイ基板、前記光学パネルおよび前記支持構造は、互いに重ね合わせて平面に折り畳むことが可能であることを特徴とする。
　また、一つの実施例では、前記支持構造は、ヒンジによって前記ディスプレイ基板と接続する支持基板からなり、この支持基板は、前記ディスプレイ基板および前記光学パネルと共に平面に折り畳むことが可能であることを特徴とする。
　更に、一つの実施例では、前記支持基板は、前記ディスプレイ基板に前記非接触インターフェース画面を表示させるための制御信号を送信する情報処理装置を内蔵していることを特徴とする。
　更に、一つの実施例では、前記支持構造は、更に、前記ディスプレイ基板、前記光学パネルおよび前記支持基板と係合し、これらの前記ディスプレイ基板、前記光学パネルおよび前記支持基板を所定の角度に固定する係止手段を含むことを特徴とする。
　更に、一つの実施例では、前記支持構造によって、前記光学パネルと前記支持基板は水平に保持され、前記光学パネルおよび前記支持基板と前記ディスプレイ基板との間の角度は、４０度から５０度の範囲にあることを特徴とする。
　本発明に係わる折り畳み式空中映像表示装置によれば、小さく折り畳んで自由に持ち運びが可能であり、また、その場で、実機を用いた開発環境が設置することができるので、簡単に実装の修正追加ができる。
図１は、本発明の実施例１による使用状態の空中映像表示装置１を示す斜視図である。 図２は、本発明の実施例１による使用状態の空中映像表示装置１を示す側面図である。 図３は、本発明の実施例１による空中映像表示装置１の折り畳んだ状態を示す側面図である。 図４は、本発明の実施例１による空中映像表示装置１の折り畳んだ状態を示す正面図である。 図５は、本発明の実施例１による空中映像表示装置１の折り畳んだ状態を示す背面図である。 図６は、本発明の実施例１による空中映像表示装置１で用いる暗幕を示す図である。 図７は、本発明の実施例１による空中映像表示装置１に図６の暗幕を取り付けた様子を示す斜視図である。 図８は、本発明の実施例２の使用状態の空中映像表示装置５を示す斜視図である。 図９は、本発明の実施例３の使用状態の空中映像表示装置６を示す斜視図である。 図１０は、本発明の実施例３による空中映像表示装置６の折り畳んだ状態を示す側面図である。 図１１は、本発明の実施例３による空中映像表示装置６の折り畳んだ状態を示す正面図である。 図１２は、本発明の実施例３による空中映像表示装置６の折り畳んだ状態を示す背面図である。
　以下、添付図面を参照しながら、本発明による折り畳み式空中映像表示装置の実施例１を説明する。図１は、本発明の実施例１による使用状態の空中映像表示装置１を示す斜視図である。図２は、本発明の実施例１による使用状態の空中映像表示装置１を示す側面図である。図３、図４および図５は、図１および図２に示した空中映像表示装置１の折り畳んだ状態を示す側面図、正面図および背面図である。
　これらの図に示したように、空中映像表示装置１は、全体の信号処理を行う情報処理装置を実装した支持基板１０と、この支持基板１０とヒンジ部１２を介して接続した液晶ディスプレイ２０と、この液晶ディスプレイ２０とヒンジ部２２を介して接続した光学プレート３０とからなっている。
　支持基板１０に実装された情報処理装置は、実質的に小型コンピュータでありＣＰＵ（Central　　Processing　　Unit）、ＲＯＭ（Read　　Only　　Memory）、ＲＡＭ（Random　　Access　　Memory）、各種プログラム及びデータ等を記憶する記憶装置、入出力インタフェース等により構成されている。入出力インタフェースとしては、例えば、ＵＳＢポート１４やＷＩＦＩなどの無線ＬＡＮなどが実装される。
　液晶ディスプレイ２０は、光学プレート３０と向き合う面が表示面２４となっている。すなわち、図１および図２に示した空中映像表示装置１の動作可能状態において、表示面２４は斜め上向きとなっている。そして、支持基板１０から送信された表示データに基づいて、表示面２４に後述の非接触インタフェースを表示する。
　光学プレート３０は、入射面３１が下向きとなって液晶ディスプレイ２０の表示面２４に向き合い、出射面３３が真上を向いている。そして、液晶ディスプレイ２０の表示面２４の画像は、光学プレート３０を挟んで、その反対側の同じ距離の位置に空中映像４として再び集光し元と同じ像を形成する。
　このような光学プレート３０としては、例えば特開２０１１－１７５２９７号に記載されている光学結像素子を用いることができる。この光学結像素子は、互いに直交する平面光反射部を一定のピッチで多数並べることで実現される。光学結像素子としては、この他にも、特許第４９００６１８号に記載されているような四角形状の穴の側面に反射面が形成された２面コーナリフレクタ等の構造を用いてもよい。
　また、ヒンジ部２２近傍の光学プレート３０には、赤外線ＬＥＤ３２と、一対の赤外線カメラ３４が設けられている。この赤外線ＬＥＤ３２と赤外線カメラ３４により、ユーザーが行う空中映像４に対する操作を検出する操作検出部が構成される。操作検出部の検出範囲は、赤外線ＬＥＤ３２の出射角と赤外線カメラ３４の画角によって規定される。
　支持基板１０、液晶ディスプレイ２０および光学プレート３０は、夫々にヒンジ部１２およびヒンジ部２２で接続しているが、左右一対の係止ロッド４０によって図１および図２に示した空中映像表示装置１の動作可能状態に固定されている。
　すなわち、係止ロッド４０は、液晶ディスプレイ２０の側面の中央に設けられた軸４２によって、回動可能に枢支されており、支持基板１０の係合凹部１６および光学プレート３０の係合凹部３６と係合可能となっている。係止ロッド４０の両端が、支持基板１０の係合凹部１６および光学プレート３０の係合凹部３６と係合した使用状態では、光学プレート３０は水平に支持されており、液晶ディスプレイ２０は光学プレート３０に対して下方約４５度の角度に固定されている。また、この使用状態において、液晶ディスプレイ２０と支持基板１０は、約４５度の角度に固定される。
　この液晶ディスプレイ２０と光学プレート３０の角度と、液晶ディスプレイ２０と支持基板１０とが約４５度であるということは重要である。この角度で、光学プレート３０が水平となり、液晶ディスプレイ２０からの光が最適な条件で約４５度に立ち上がった空中映像４に結像されるのである。詳しく言えば、約４５度というのは、概ね４０度から５０度の範囲であることが望ましい。
　このような状態で、液晶ディスプレイ２０に操作インターフェースを表示すると、それが光学プレート３０の反対側に、非接触インターフェース画面４として結像される。この非接触インターフェース画面４に対して、指で触れるなどジェスチャーを行うと、その操作が、赤外線ＬＥＤ３２と赤外線カメラ３４からなる操作検出部が検出し、対応する操作信号が支持基板１０の情報処理装置へ送られ、所定の処理がなされる。操作インターフェースとしては、例えば、ボタンやチェックボックス、ドロップダウンメニューなどのコントロールが含まれる。
　この空中映像表示装置１は可搬性に優れる。すなわち、持ち運ぶ際には、係止ロッド４０の両端を、支持基板１０の係合凹部１６および光学プレート３０の係合凹部３６から外し、支持基板１０、液晶ディスプレイ２０および光学プレート３０をヒンジ部１２およびヒンジ部２２で回転させ、図３の側面図、図４の正面図および図５の背面図に示すように水平にして小さく重ねる。
　従って、本発明の実施例１による折り畳み式空中映像表示装置は、小さく折り畳んで自由に持ち運びの可能な可搬型となっており、例えば、この空中映像表示装置を鞄に入れて持ち歩き、訪問先で非接触でオンライン決済を実行するといったことができる。
　なお、図１に示すように、支持基板１０にスピーカー１８を設けておくこともできる。例えば、非接触インターフェース画面４に対して何らかの操作が行われ、それが検出された場合に、クリック音などでユーザーに認識させることができる。また、慣れないユーザーに対して、ガイダンスの音声を再生しても良い。
　また、より鮮明な空中映像４を実現するには、液晶ディスプレイ２０からの光に外部光が加わらないことが望ましい。そのためには、図６に示したような暗幕４４を用いると良い。この暗幕４４は、液晶ディスプレイ２０と光学プレート３０の間の空間を覆うためのものであり、左側遮蔽部分４４Ｌ、中央遮蔽部分４４Ｃと右側遮蔽部分４４Ｒとからなっている。
　左側遮蔽部分４４Ｌは、液晶ディスプレイ２０と光学プレート３０の間の左側の開放部を覆うもので、中央遮蔽部分４４Ｃは、液晶ディスプレイ２０と光学プレート３０の間の中央部の開放部すなわち背面部を覆うもので、右側遮蔽部分４４Ｒは、液晶ディスプレイ２０と光学プレート３０の間の右側の開放部を覆うものである。
　暗幕４４の縁部には面ファスナー４６が設けられている。図には直接示されていないが、空中映像表示装置１の対応する面にも面ファスナーが設けられている。暗幕４４と空中映像表示装置１の面ファスナーは、一方が雌ファスナーであれば他方は雄ファスナーであり、図７に示したように、液晶ディスプレイ２０と光学プレート３０の間の空間を完全に覆うように接着することができる。これにより、液晶ディスプレイ２０からの光に外部光が加わらず、より鮮明な空中映像４が実現できる。
　なお、ここでは暗幕４４を使用時に取り付けるものとしているが、取り付け取り外しをせずに、恒久的に液晶ディスプレイ２０と光学プレート３０に固定しておいても良い。この場合、空中映像表示装置１を折り畳む際には、液晶ディスプレイ２０と光学プレート３０の間に折り込むようにする。折り込む方法としては、例えば、扇子のようにジグザグに折る蛇腹折りとする。
　次に、本発明による空中映像表示装置の実施例２を説明する。図８は、本発明の実施例２による使用状態の空中映像表示装置５を示す斜視図である。本発明の実施例１による空中映像表示装置１と共通する要素については、同等の番号を付してその説明を省略する。
　また、図２は、本発明の実施例１による使用状態の空中映像表示装置１を示す側面図であり、図３、図４および図５は、本発明の実施例１による空中映像表示装置１の折り畳んだ状態を示す側面図、正面図および背面図であるが、これらを本発明の実施例２による使用状態の空中映像表示装置５を示す側面図、本発明の実施例２による空中映像表示装置５の折り畳んだ状態を示す側面図、正面図および背面図としてみることもできる。ただし、支持基板１０については、これをノートパソコンの本体５０に置き換える必要がある。
　すなわち、本発明の実施例２による空中映像表示装置５は、本発明の実施例１による空中映像表示装置１の支持基板１０をノートパソコンの本体５０に置き換えたものである。ノートパソコンの本体５０には、キーボード５２やタッチパッド５４などの一般的なノートパソコンに備えられている要素が実装されており、この空中映像表示装置５は、空中映像４をモニターとするノートパソコンとして使用できる。
　また、実施例１と同様に、小さく折り畳んで持ち運びが容易なので、任意の場所に簡単に非接触インターフェースを設置できる。特に、ノートパソコンの使い勝手で、空中映像表示装置５の非接触インターフェースを、オンサイトで開発、保守、修正を効率的に行うことができる。なお、ここでも実施例１と同様に、図６に示したような暗幕４４を用いてより鮮明な空中映像４を実現することが望ましい。
　次に、本発明による空中映像表示装置の実施例３を説明する。図９は、本発明の実施例２による使用状態の空中映像表示装置６を示す斜視図である。本発明の実施例１による空中映像表示装置１と共通する要素については、同等の番号を付してその説明を省略する。
　実施例３の空中映像表示装置は、実施例１の空中映像表示装置１から支持基板１０を省略したものである。従って、この空中映像表示装置６は、液晶ディスプレイ６４と、左右一対の係止ロッド４０によって、その使用状態に支持される。図９に示した使用状態では、光学プレート３０は水平に支持されており、液晶ディスプレイ６４は光学プレート３０に対して下方４５度の角度に固定される。
　液晶ディスプレイ６４は、単なる外部表示装置であり、ＨＤＭＩ（登録商標）、ＤＩＳＰＬＡＹ　ＰＯＲＴのような映像入力端子６６が設けられている。一般的なノートパソコンに備えられている映像出力端子と液晶ディスプレイ６４の映像入力端子６６を接続することで、液晶ディスプレイ６４はこのノートパソコンの外部ディスプレイとなる。
　この場合、既存の液晶ディスプレイと光学プレートをヒンジで接続するだけで、空中映像表示装置が実現できるので、非常に安価にシステムを開発することが可能となる。また、ＨＤＭＩ（登録商標）端子などでノートパソコンと接続するだけで、実機を用いた開発環境が実現するので、開発期間を大幅に短縮することができる。
　従って、この本発明の実施例３による折り畳み式空中映像表示装置６も、液晶ディスプレイ６４と光学プレート３０を重ね合わせるように小さく折り畳んで、自由に持ち運びの可能な可搬型となっている。図１０、図１１および図１２は、本発明の実施例３による空中映像表示装置６の折り畳んだ状態を示す側面図、正面図および背面図である。例えば、この空中映像表示装置を折り畳んで鞄に入れて持ち歩き、訪問先で非接触でオンライン決済を実行するといったことができる。
　なお、ここでも実施例１と同様に、液晶ディスプレイ６４と光学プレート３０の間に図６に示したような暗幕４４を設置して、より鮮明な空中映像４を実現することが望ましい。
　本発明に係わる空中映像表示装置によれば、小さく折り畳んで自由に持ち運びが可能となっている。また、その場で、実機を用いた開発環境が設置することができるので、簡単に実装の修正追加が可能となっている。
　以上、本発明を実施例により詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本願中に説明した実施例に限定されるものではないということは明らかである。本発明の装置は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本願の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
　例えば、上記実施例では、液晶ディスプレイを採用しているが、本発明はこれに限定されず、有機ＥＬディスプレイや電子ペーパー等を採用しても良い。また、ディスプレイと光学パネルを固定するための支持構造として係止ロッドを用いているが、本発明はこれに限定されない。例えば、ヒンジ部そのものに係止機構を実装しても良いし、暗幕の代わりに遮蔽板を用い、この遮蔽板をディスプレイと光学パネルを固定するための支持構造として利用しても良い。
　　１、５、６　　空中映像表示装置
　　４　　空中映像
　１０　　支持基板
　１２　　ヒンジ部
　１４　　ポート
　１６　　係合凹部
　１８　　スピーカー
　２０　　液晶ディスプレイ
　２２　　ヒンジ部
　２４　　表示面
　３０　　光学プレート
　３１　　入射面
　３２　　赤外線ＬＥＤ
　３３　　出射面
　３４　　赤外線カメラ
　３６　　係合凹部
　４０　　係止ロッド
　４２　　軸
　４４　　暗幕
　４４Ｃ　　中央遮蔽部分
　４４Ｌ　　左側遮蔽部分
　４４Ｒ　　右側遮蔽部分
　４６　　面ファスナー
　５０　　パソコン本体
　５２　　キーボード
　５４　　タッチパッド
　６４　　液晶ディスプレイ
　６６　　映像入力端子

Claims (5)

  1. 　非接触インターフェース画面を表示するディスプレイ基板と、
    　ヒンジによって前記ディスプレイ基板と接続した光学パネルと、
    　前記ディスプレイ基板および前記光学パネルを所定の角度に固定することの可能な支持構造とを備え、
    　前記ディスプレイ基板および前記光学パネルが前記所定の角度に固定された状態で、前記ディスプレイ基板に前記非接触インターフェース画面を表示した場合、この非接触インターフェース画面は、前記光学パネルを介して、空中映像として前記光学パネルの反対側の空中に結像され、
    　前記ディスプレイ基板、前記光学パネルおよび前記支持構造は、互いに重ね合わせて平面に折り畳むことが可能であることを特徴とする折り畳み式空中映像表示装置。
  2. 　前記支持構造は、ヒンジによって前記ディスプレイ基板と接続する支持基板からなり、この支持基板は、前記ディスプレイ基板および前記光学パネルと共に平面に折り畳むことが可能であることを特徴とする請求項１に記載の折り畳み式空中映像表示装置。
  3. 　前記支持基板は、前記ディスプレイ基板に前記非接触インターフェース画面を表示させるための制御信号を送信する情報処理装置を内蔵していることを特徴とする請求項２に記載の折り畳み式空中映像表示装置。
  4. 　前記支持構造は、更に、前記ディスプレイ基板、前記光学パネルおよび前記支持基板と係合し、これらの前記ディスプレイ基板、前記光学パネルおよび前記支持基板を所定の角度に固定する係止手段を含むことを特徴とする請求項２に記載の折り畳み式空中映像表示装置。
  5. 　前記支持構造によって、前記光学パネルと前記支持基板は水平に保持され、前記光学パネルおよび前記支持基板と前記ディスプレイ基板との間の角度は、４０度から５０度の範囲にあることを特徴とする請求項２に記載の折り畳み式空中映像表示装置。
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