(57)【要約】【課題】簡易な構成であり、三種類の実像を空間投影することが可能な空間投影装置を提供する。【解決手段】空間投影装置１は、直角に交差配置された第１の光透過反射プレート４１及び第２の光透過反射プレート４２を備えている。第１の光透過反射プレート４１及び第２の光透過反射プレート４２によって区画形成された４つのエリアのうち第１のエリアＡ１に第１の表示体２１及び第１の光源３１が配置され、第２のエリアＡ２に第２の表示体２２及び第２の光源３２が配置され、第３のエリアＡ３に第３の表示体２３及び第３の光源３３が配置され、第４のエリアＡ４に空間投影プレート５が配置されている。そして、第１〜３の表示体２１，２２，２３のうちから選択された表示体の実像が空間投影される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示体からの光を空間投影プレートに通して前記表示体の実像を空間に結像させる空間投影装置であって、
前記表示体としての第１の表示体、第２の表示体及び第３の表示体と、
前記第１の表示体に光を照射する第１の光源と、
前記第２の表示体に光を照射する第２の光源と、
前記第３の表示体に光を照射する第３の光源と、
光を透過・反射させる第１の光透過反射プレート及び第２の光透過反射プレートと、を備え、
前記第１の光透過反射プレート及び前記第２の光透過反射プレートは、互いに交差配置されており、
前記第１の光透過反射プレート及び前記第２の光透過反射プレートによって区画形成された４つのエリアのうち第１のエリアに前記第１の表示体及び前記第１の光源が配置され、第２のエリアに前記第２の表示体及び前記第２の光源が配置され、第３のエリアに前記第３の表示体及び前記第３の光源が配置され、第４のエリアに前記空間投影プレートが配置されている
ことを特徴とする空間投影装置。
【請求項２】
前記第１の表示体、前記第２の表示体、前記第３の表示体のうちから選択された表示体の実像が空間投影される
ことを特徴とする請求項１に記載の空間投影装置。
【請求項３】
前記第１の光透過反射プレート及び前記第２の光透過反射プレートは、互いに直角に交差配置されており、かつ、それぞれが前記空間投影プレートとの間に４５度の角を成している
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の空間投影装置。
【請求項４】
前記第１の光透過反射プレート及び前記第２の光透過反射プレートは、透過率と反射率とが等しい
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の空間投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空間投影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４は、従来の空間投影構造を備えたタッチレススイッチを示す図である（特許文献１を参照。）。このタッチレススイッチは、第１の元絵５０１ａ、第１の照明手段５０２ａ、第２の元絵５０１ｂ、第２の照明手段５０２ｂ、光線透過・反射部材５１１、結像手段５０３、発光素子５０４、受光素子５０５、照明手段制御装置５０６、スイッチハウジング５１３等を備えている。
【０００３】
第１の元絵５０１ａと第２の元絵５０１ｂとは９０度の角を成す位置に配置されており、光線透過・反射部材５１１は、第１の元絵５０１ａ及び第２の元絵５０１ｂと４５度の角を成す位置に配置されている。第１の元絵５０１ａからの光線は、光線透過・反射部材５１１を透過して結像手段５０３へ入射し、空中で実像５１０ａとして結像される。第２の元絵５０１ｂからの光線は、光線透過・反射部材５１１で反射して結像手段５０３へ入射し、空中で実像として結像される。
【０００４】
発光素子５０４は、第１の元絵５０１ａの実像５１０ａ及び第２の元絵５０１ｂの実像に、赤外線等の光線を照射する。これら実像に被検出物である指５０９がかざされると、発光素子５０４からの光線が指５０９で反射して受光素子５０５へ入射する。照明手段制御装置５０６は、受光素子５０５からの被検出物検出信号に基き、第１の照明手段５０２ａ及び第２の照明手段５０２ｂの点灯及び消灯の制御を行う。
【０００５】
このようなタッチレススイッチは、空間投影された実像に指５０９がかざされたことを検知して、空間投影される実像を切り替える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１０６４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図４に示した従来の空間投影構造においては、第１の元絵５０１ａの実像５１０ａと、第２の元絵５０１ｂの実像の二種類しか表示することができず、表示パターンを増加させるという点で、改善の余地があった。
【０００８】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成であり、三種類の実像を空間投影することが可能な空間投影装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、表示体からの光を空間投影プレートに通して前記表示体の実像を空間に結像させる空間投影装置であって、前記表示体としての第１の表示体、第２の表示体及び第３の表示体と、前記第１の表示体に光を照射する第１の光源と、前記第２の表示体に光を照射する第２の光源と、前記第３の表示体に光を照射する第３の光源と、光を透過・反射させる第１の光透過反射プレート及び第２の光透過反射プレートと、を備え、前記第１の光透過反射プレート及び前記第２の光透過反射プレートは、互いに交差配置されており、前記第１の光透過反射プレート及び前記第２の光透過反射プレートによって区画形成された４つのエリアのうち第１のエリアに前記第１の表示体及び前記第１の光源が配置され、第２のエリアに前記第２の表示体及び前記第２の光源が配置され、第３のエリアに前記第３の表示体及び前記第３の光源が配置され、第４のエリアに前記空間投影プレートが配置されていることを特徴とする空間投影装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡易な構成であり、三種類の実像を空間投影することが可能な空間投影装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態にかかる空間投影装置の概略構成図であり、第１の表示体の実像が空間投影された状態を示す図である。
【図２】図１の空間投影装置において、第２の表示体の実像が空間投影された状態を示す図である。
【図３】図１の空間投影装置において、第３の表示体の実像が空間投影された状態を示す図である。
【図４】従来の空間投影構造を備えたタッチレススイッチを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の一実施形態にかかる「空間投影装置」を図１〜３を参照して説明する。図１〜３に示す空間投影装置１は、第１〜３の表示体２１，２２，２３と、第１の表示体２１に光を照射する第１の光源３１と、第２の表示体２２に光を照射する第２の光源３２と、第３の表示体２３に光を照射する第３の光源３３と、第１の光透過反射プレート４１及び第２の光透過反射プレート４２と、空間投影プレート５と、第１〜３の光源３１，３２，３３の点灯及び消灯の制御を行う制御部７と、これらを保持した不図示のハウジングと、を備えている。
【００１３】
第１〜３の表示体２１，２２，２３は、表示内容を変更できる電子ディスプレイではなく、画像が記録されたフィルム等の表示内容が不変な物体である。前記表示内容は二次元像であってもよいし、三次元像であってもよい。
【００１４】
図１においては、円形の第１の表示体２１及び円形の実像６１が描かれているが、これは、第１の光源３１が点灯すると第１の表示体２１の実像６１が空間投影されるという現象を記号化表現したものである。
【００１５】
同様に、図２においては、四角形の第２の表示体２２及び四角形の実像６２が描かれているが、これは、第２の光源３２が点灯すると第２の表示体２２の実像６２が空間投影されるという現象を記号化表現したものである。
【００１６】
同様に、図３においては、三角形の第３の表示体２３及び三角形の実像６３が描かれているが、これは、第３の光源３３が点灯すると第３の表示体２３の実像６３が空間投影されるという現象を記号化表現したものである。
【００１７】
第１の光透過反射プレート４１及び第２の光透過反射プレート４２は、光の一部を反射し、一部を透過させるものであり、一般的には半透鏡と呼ばれるものである。本例においては、アクリル板の表面に反射膜が形成されたものを用いている。また、本例において、第１の光透過反射プレート４１及び第２の光透過反射プレート４２は、透過率と反射率とが等しく形成されている。
【００１８】
これら第１の光透過反射プレート４１及び第２の光透過反射プレート４２は、互いに交差配置されている。第１の光透過反射プレート４１及び第２の光透過反射プレート４２の交差角度は適宜調整可能であるが、本例においては、三種類の実像６１，６２，６３を同じ位置に表示するために、第１の光透過反射プレート４１及び第２の光透過反射プレート４２を直角に交差配置し、かつ、それぞれが空間投影プレート５との間に４５度の角を成すように配置している。
【００１９】
上述した第１の光透過反射プレート４１を含む平面及び第２の光透過反射プレート４２を含む平面によって、空間投影装置１には、第１〜４のエリアＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４が区画形成されている。これら４つのエリアのうち第１のエリアＡ１には、第１の表示体２１及び第１の光源３１が配置されている。第２のエリアＡ２には、第２の表示体２２及び第２の光源３２が配置されている。第３のエリアＡ３には、第３の表示体２３及び第３の光源３３が配置されている。第４のエリアＡ４には、空間投影プレート５が配置されている。
【００２０】
図１に示すように、第１の光源３１の点灯により第１の表示体２１から出た光線Ｌ３は、第１の光透過反射プレート４１を透過した後、第２の光透過反射プレート４２で反射し、空間投影プレート５を透過して空間で実像６１として結像される。また、第１の表示体２１から出た光線Ｌ３は、その光量の５０％が第１の光透過反射プレート４１を透過し、透過した光量のさらに５０％が第２の光透過反射プレート４２で反射する。よって、第１の表示体２１から出た光線Ｌ３の２５％が実像６１として結像される。
【００２１】
同様に、第１の光源３１の点灯により第１の表示体２１から出た光線Ｌ４は、第２の光透過反射プレート４２で反射した後、第１の光透過反射プレート４１を透過し、空間投影プレート５を透過して空間で実像６１として結像される。また、第１の表示体２１から出た光線Ｌ４は、その光量の５０％が第２の光透過反射プレート４２で反射し、反射した光量のさらに５０％が第１の光透過反射プレート４１を透過する。よって、第１の表示体２１から出た光線Ｌ４の２５％が実像６１として結像される。
【００２２】
図２に示すように、第２の光源３２の点灯により第２の表示体２２から出た光線Ｌ１は、第２の光透過反射プレート４２を透過した後、第１の光透過反射プレート４１を透過し、空間投影プレート５を透過して空間で実像６２として結像される。よって、第２の表示体２２から出た光線Ｌ１の２５％が実像６２として結像される。
【００２３】
同様に、第２の光源３２の点灯により第２の表示体２２から出た光線Ｌ２は、第１の光透過反射プレート４１を透過した後、第２の光透過反射プレート４２を透過し、空間投影プレート５を透過して空間で実像６２として結像される。よって、第２の表示体２２から出た光線Ｌ２の２５％が実像６２として結像される。
【００２４】
図３に示すように、第３の光源３３の点灯により第３の表示体２３から出た光線Ｌ５は、第２の光透過反射プレート４２を透過した後、第１の光透過反射プレート４１で反射し、空間投影プレート５を透過して空間で実像６３として結像される。よって、第３の表示体２３から出た光線Ｌ５の２５％が実像６３として結像される。
【００２５】
同様に、第３の光源３３の点灯により第３の表示体２３から出た光線Ｌ６は、第１の光透過反射プレート４１で反射した後、第２の光透過反射プレート４２を透過し、空間投影プレート５を透過して空間で実像６３として結像される。よって、第３の表示体２３から出た光線Ｌ６の２５％が実像６３として結像される。
【００２６】
このように、本例においては、第１の光透過反射プレート４１及び第２の光透過反射プレート４２は、透過率と反射率とが等しく形成されているので、三種類の実像６１，６２，６３を均一な明るさで表示することができる。なお、第１の光透過反射プレート４１及び第２の光透過反射プレート４２は、透過率と反射率とが必ずしも等しくなくてもよく、適宜調整することができる。
【００２７】
空間投影プレート５は、第１〜３の表示体２１，２２，２３からの光が通され、第１〜３の表示体２１，２２，２３の実像６１，６２，６３を空間に結像させる結像素子であり、周知のマイクロレンズアレイやマイクロミラーアレイ等を用いることができる。
【００２８】
制御部７は、所定のプログラムに従って第１〜３の光源３１，３２，３３の点灯及び消灯の制御を行い、三種類の実像６１，６２，６３を切り替え表示させる。これ以外に、例えば、空間投影された実像６１，６２，６３に指がかざされたことを検出した信号が制御部７に入力され、この入力信号に基いて制御部７が空間投影される実像６１，６２，６３を切り替える構成としてもよい。
【００２９】
上記構成の空間投影装置１によれば、第１の光透過反射プレート４１及び第２の光透過反射プレート４２を交差配置することで、電子ディスプレイを用いることなく、三種類の実像６１，６２，６３を空間投影することが可能となる。よって、簡易な空間投影装置１とすることができる。
【００３０】
（参考例）
本発明ではないが、参考例の空間投影装置について説明する。この空間投影装置は、図１〜３に示す空間投影装置１から第２の表示体２２及び第２の光源３２を省いた構成である。この空間投影装置は、空間投影できる実像が二種類となるが、図４に示した従来の空間投影構造と比較して、奥行き方向の寸法を小さくすることができる。
【００３１】
なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１  空間投影装置
５  空間投影プレート
２１  第１の表示体
２２  第２の表示体
２３  第３の表示体
３１  第１の光源
３２  第２の光源
３３  第３の光源
４１  第１の光透過反射プレート
４２  第２の光透過反射プレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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