(57)【要約】【課題】ユーザが意図した場合にのみ入力を検知可能な入力装置を実現する。【解決手段】入力装置（１）は、空間の１点以上の検出点において物体を非接触で検出する位置検出センサ（２０）と、位置検出センサによる物体の検出に応じてユーザによる入力を検知する入力検知部（３１）と、を備え、入力検知部は、位置検出センサによる複数回の検出結果に基づいて入力を検知する。【選択図】図１
2020009266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間の複数の検出点において物体を非接触で検出するセンサと、
前記センサによる前記物体の検出に応じてユーザによる入力を検知する入力検知部と、を備える入力装置であって、
前記検出点は、前記入力のための前記ユーザの入力動作を検出するための第１検出点と、前記入力動作の誤検出を防止するための第２検出点とを含み、
前記検出点を示す画像を空間上に表示する表示装置をさらに備えることを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記第２検出点は２点であることを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記第２検出点は３点以上であることを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項４】
前記入力検知部は、前記センサが前記第２検出点において物体を検出した場合に、前記ユーザの意図によらない誤入力が発生したことを検知することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項５】
前記第１検出点は複数であり、
少なくとも１つの前記第２検出点は、複数の前記第１検出点の間に配されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項６】
前記第２検出点は、前記第１検出点よりも、前記表示装置から離隔した位置に存在することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項７】
前記検出点は、（ｉ）前記第１検出点としての、互いに位置が異なる第３検出点および第４検出点と、（ｉｉ）前記第２検出点としての、前記第３検出点および前記第４検出点を両端とする第１線分と交差する第２線分の両端に位置する第５検出点および第６検出点と、を含み、
前記入力検知部は、前記センサが前記第３検出点に前記物体を検出した後、所定の第２期間内に前記第４検出点に前記物体を検出し、かつ、前記第３検出点に前記物体を検出した時刻から前記第４検出点に前記物体を検出した時刻までの期間に前記第５検出点および前記第６検出点に前記物体を検出しなかった場合に、前記入力を検知することを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項８】
前記センサは、前記第３検出点よりも前記第４検出点に近い位置に配されることを特徴とする請求項７に記載の入力装置。
【請求項９】
前記入力検知部は、前記センサが同一の前記第１検出点に前記物体を、所定の第３期間内に複数回検出した場合に、前記入力を検知することを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項１０】
前記表示装置は、前記センサが前記第１検出点に前記物体を検出した場合と、前記第２検出点に前記物体を検出した場合とで、前記画像の色を異ならせることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項１１】
前記表示装置は、前記センサが前記第２検出点に前記物体を検出した場合に、前記画像の表示を停止することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項１２】
前記センサが前記第１検出点または前記第２検出点に前記物体を検出した場合に音声を出力する音声出力部をさらに備え、
前記音声出力部は、前記センサが前記第１検出点に前記物体を検出した場合と、前記センサが前記第２検出点に前記物体を検出した場合とで、異なる音声を出力することを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項１３】
前記表示装置は、光源と、前記光源から入射した光を導光して出射面から出射させ、空間に前記画像を結像させる導光板と、を備えることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項１４】
前記表示装置は、
前記画像の元となる元画像を表示する平面画像表示部と、
前記平面画像表示部から入射した光を前記画像として空間に結像させる光学素子とを備え、
前記第２検出点は、前記画像の周囲に存在することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項１５】
前記画像は、前記第１検出点の位置に合わせて立体的に表示されることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項１６】
前記センサは、前記入力動作が行われる方向において前記画像が結像されている位置よりも前記入力動作が行われる向きとは反対向きに所定の距離離れた領域において物体を検出することを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、操作者の体の特定部位の動きに基づいて、車両機器に対する操作を行うジェスチャ入力装置が開示されている。当該ジェスチャ入力装置においては、動作検出部によって検出された操作者の体の動きを基にして、車両機器の表示部における表示画像の切替えや作動入力が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１８４８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のジェスチャ入力装置においては、どのような動作を行えば入力できるのかをユーザが認識しにくくなる虞がある。
【０００５】
本発明の一態様は、入力を行うための入力動作をユーザが認識しやすい入力装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る入力装置は、空間の複数の検出点において物体を非接触で検出するセンサと、前記センサによる前記物体の検出に応じてユーザによる入力を検知する入力検知部と、を備える入力装置であって、前記検出点は、前記入力のための前記ユーザの入力動作を検出するための第１検出点と、前記入力動作の誤検出を防止するための第２検出点とを含み、前記検出点を示す画像を空間上に表示する表示装置をさらに備える。
【０００７】
上記の構成によれば、入力装置において入力検知部は、第１検出点および第２検出点による検出結果に基づいて、高い精度で入力を検知する。このとき、検出点を示す画像を表示装置により空間上に表示することで、入力を行うための入力動作をユーザが認識しやすい入力装置を実現することができる。
【０００８】
また、本発明の一態様に係る入力装置において、前記第２検出点は２点であってよい。
【０００９】
上記の構成によれば、第２検出点を２点とすることで、入力検知部は、当該第２検出点における検出結果に基づいて誤検出を防止できる。
【００１０】
また、本発明の一態様に係る入力装置において、前記第２検出点は３点以上であってもよい。
【００１１】
上記の構成によれば、第２検出点を３点以上とすることで、入力検知部は、当該第２検出点における検出結果に基づいて、より高い精度で誤検出を防止できる。
【００１２】
また、本発明の一態様に係る入力装置において、前記入力検知部は、前記センサが前記第２検出点において物体を検出した場合に、前記ユーザの意図によらない誤入力が発生したことを検知してもよい。
【００１３】
上記の構成によれば、入力検知部は、センサが第２検出点において物体を検出するというシンプルな条件で、誤入力の検出を防止することができる。
【００１４】
また、本発明の一態様に係る入力装置において、前記第１検出点は複数であり、少なくとも１つの前記第２検出点は、複数の前記第１検出点の間に配されてもよい。
【００１５】
上記の構成によれば、複数の第１検出点の間に配された第２検出点は、当該複数の第１検出点の全てについて入力動作の誤検出を防止するための検出点として機能する。したがって、検出点の数を削減することができる。
【００１６】
また、本発明の一態様に係る入力装置において、前記第２検出点は、前記第１検出点よりも、前記表示装置から離隔した位置に存在してもよい。
【００１７】
上記の構成によれば、第２検出点は、第１検出点よりも、ユーザからは近い位置に存在するため、入力検知部は、入力動作の誤検出について、より早く検知できる。
【００１８】
また、本発明の一態様に係る入力装置において、前記検出点は、（ｉ）前記第１検出点としての、互いに位置が異なる第３検出点および第４検出点と、（ｉｉ）前記第２検出点としての、前記第３検出点および前記第４検出点を両端とする第１線分と交差する第２線分の両端に位置する第５検出点および第６検出点と、を含み、前記入力検知部は、前記センサが前記第３検出点に前記物体を検出した後、所定の第３期間内に前記第４検出点に前記物体を検出し、かつ、前記第３検出点に前記物体を検出した時刻から前記第４検出点に前記物体を検出した時刻までの期間に前記第５検出点および前記第６検出点に前記物体を検出しなかった場合に、前記入力を検知する。
【００１９】
上記の構成によれば、ユーザが意図しない動作によってセンサが第３検出点および第４検出点にこの順番で物体を検出した場合には、第３検出点に物体を検出した後、第４検出点に物体を検出する前に、第５検出点および第６検出点の一方または両方に物体を検出する可能性が高い。したがって、ユーザが意図した場合にのみ入力を検知可能な入力装置を実現することができる。
【００２０】
また、本発明の一態様に係る入力装置において、前記センサは、前記第３検出点よりも前記第４検出点に近い位置に配されてもよい。
【００２１】
上記の構成によれば、物体が第３検出点に検出された後、第４検出点で検出されるまでの間に、第４〜第６検出点とセンサとの間が当該物体に遮られる虞が小さい。このため、センサは第３〜第６検出点において物体を適切に検出することができる。
【００２２】
また、本発明の一態様に係る入力装置において、前記入力検知部は、前記センサが同一の前記第１検出点に前記物体を、所定の第３期間内に複数回検出した場合に、前記入力を検知してもよい。
【００２３】
上記の構成によれば、入力検知部は、センサが所定の第３期間内に検出点に物体を複数回検出するという、ユーザが意図しない限りは発生する可能性が低い事象に基づいて入力を検知する。したがって、ユーザが意図した場合にのみ入力を検知可能な入力装置を実現することができる。
【００２４】
また、本発明の一態様に係る入力装置において、前記表示装置は、前記センサが前記第１検出点に前記物体を検出した場合と、前記第２検出点に前記物体を検出した場合とで、前記画像の色を異ならせてもよい。
【００２５】
上記の構成によれば、センサが第１検出点および第２検出点のいずれに物体を検出したかをユーザが容易に認識できる。
【００２６】
また、本発明の一態様に係る入力装置において、前記表示装置は、前記センサが前記第２検出点に前記物体を検出した場合に、前記画像の表示を停止してもよい。
【００２７】
上記の構成によれば、センサが第２検出点に物体を検出した場合に、そのことをユーザが容易に認識できる。
【００２８】
また、本発明の一態様に係る入力装置は、前記センサが前記第１検出点または前記第２検出点に前記物体を検出した場合に音声を出力する音声出力部をさらに備え、前記音声出力部は、前記センサが前記第１検出点に前記物体を検出した場合と、前記センサが前記第２検出点に前記物体を検出した場合とで、異なる音声を出力してもよい。
【００２９】
上記の構成によれば、センサが第１検出点および第２検出点のいずれに物体を検出したかを、ユーザが音声により容易に認識できる。
【００３０】
また、本発明の一態様に係る入力装置において、前記表示装置は、光源と、前記光源から入射した光を導光して光出射面から出射させ、空間に前記画像を結像させる導光板と、を備えていてもよい。
【００３１】
上記の構成によれば、表示装置は、光源および導光板により、検出点を示す画像を空間上に結像させることができる。
【００３２】
また、本発明の一態様に係る入力装置において、前記表示装置は、前記画像の元となる元画像を表示する平面画像表示部と、前記平面画像表示部から入射した光を前記画像として空間に結像させる光学素子とを備え、前記第２検出点は、前記画像の周囲に存在してもよい。
【００３３】
上記の構成によれば、表示装置は、平面画像表示部および光学素子により、検出点を示す画像を空間上に結像させることができる。さらに、結像した画像の周囲に第２検出点が存在することで、センサは当該第２検出点により誤入力を適切に検出できる。
【００３４】
また、本発明の一態様に係る入力装置において、前記画像は、前記第１検出点の位置に合わせて立体的に表示されてもよい。
【００３５】
上記の構成によれば、入力を行うための検出点である第１検出点の位置を、ユーザが容易に認識できる。
【００３６】
また、本発明の一態様に係る入力装置において、前記入力検知部は、前記入力動作が行われる方向において前記画像が結像されている位置よりも前記入力動作が行われる向きとは反対向きに所定の距離離れた領域に、前記物体が位置したことを前記センサが検知した場合に、前記入力を検知してもよい。
【００３７】
上記の構成によれば、画像が結像されている位置に物体が到達する前に、ユーザの入力を検知する。このため、入力装置がユーザの入力を受け付けたことを、従来よりも早くユーザに報知することができる。これにより、入力装置に対する良好な操作感をユーザに与えることができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明の一態様に係る入力装置によれば、安価な装置でユーザが意図した場合にのみ入力を検知できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施形態に係る入力装置の要部の構成を示すブロック図である。
【図２】立体画像表示部の斜視図である。
【図３】（ａ）は、位置検出センサの一例を示す図であり、（ｂ）は、１つの限定反射センサの構成を示す図である。
【図４】位置検出センサの別の例の構成を示す図である。
【図５】入力装置の第１の具体例を示す図である。
【図６】入力装置の第１の具体例の変形例を示す図である。
【図７】第１検出点および第２検出点の位置関係を示す図である。
【図８】（ａ）は、入力装置の第２の具体例を示す図であり、（ｂ）は、第２の具体例において、（ａ）における立体画像とは別の立体画像を表示する例を示す図である。
【図９】ユーザによる入力動作の方向を示す画像の例を示す図である。
【図１０】図７の（ａ）および（ｂ）に示した入力装置における、位置検出センサの設置位置の例について説明するための図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図である。
【図１１】図７の（ａ）および（ｂ）に示した入力装置における、位置検出センサの設置位置の、別の例について説明するための図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図である。
【図１２】（ａ）は、入力装置の第２の具体例の変形例を示す図であり、（ｂ）は、入力装置の第２の具体例の、別の変形例を示す図である。
【図１３】図１１の（ａ）および（ｂ）に示した入力装置における、位置検出センサの設置位置の例について説明するための図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図である。
【図１４】図１１の（ａ）および（ｂ）に示した入力装置における、位置検出センサの設置位置の、別の例について説明するための図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図である。
【図１５】入力装置の第３の具体例を示す図である。
【図１６】第３の具体例における位置検出センサの例を示す図である。
【図１７】第３の具体例における位置検出センサの、別の例としての測距センサを示す図である。
【図１８】第３の具体例における位置検出センサの、さらに別の例を示す図である。
【図１９】（ａ）〜（ｃ）は、上記入力装置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２０】上記入力装置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２１】本実施形態に係る入力装置の変形例としての入力装置の斜視図である。
【図２２】上記入力装置が備える立体画像表示部の構成を示す断面図である。
【図２３】上記立体画像表示部の構成を示す平面図である。
【図２４】上記立体画像表示部が備える光路変更部の構成を示す斜視図である。
【図２５】上記光路変更部の配列を示す斜視図である。
【図２６】上記立体画像表示部による立体画像の結像方法を示す斜視図である。
【図２７】本実施形態に係る入力装置の別の変形例としての入力装置の斜視図である。
【図２８】上記入力装置が備える立体画像表示部の構成を示す断面図である。
【図２９】（ａ）および（ｂ）は、光学素子を用いた表示方法の表示例を示す図である。
【図３０】上記入力装置が備える位置検出センサが物体を検知する範囲を示す図である。
【図３１】（ａ）および（ｂ）は、上記入力装置が適用された遊技機の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
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。
【００４１】
§１  適用例
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。なお、以降では、説明の便宜上、図２における＋Ｘ方向を前方向、−Ｘ方向を後方向、＋Ｙ方向を上方向、−Ｙ方向を下方向、＋ｚ方向を右方向、−ｚ方向を左方向として説明する場合がある。
【００４２】
図１は、本実施形態に係る入力装置１の要部の構成を示すブロック図である。図１に示すように、入力装置１は、立体画像表示部１０と、位置検出センサ２０と、制御部３０と、記憶部４０と、スピーカー５０（音声出力部）を備える。
【００４３】
立体画像表示部１０は、位置検出センサ２０による検出点（後述する第１検出点および第２検出点）を示す画像を表示する。これにより、入力を行うための入力動作をユーザが認識しやすくなる。
【００４４】
図２は、立体画像表示部１０の斜視図である。立体画像表示部１０は、ユーザにより視認される立体画像をスクリーンのない空間に結像する。図２では、立体画像表示部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。図２に示すように、立体画像表示部１０は、導光板１１と、光源１２とを備えている。
【００４５】
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、空間に前記画像を結像させる。導光板１１は、直方体形状をしており、透明性および比較的高い屈折率を有する樹脂材料で成形されている。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、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からの光を出射面１１ａに平行な面内で面上に広げて導く。光源１２は、例えばＬＥＤ（Light Emitting diode）光源である。
【００４６】
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２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、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。
【００４７】
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。
【００４８】
図２に示すように、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軸方向に平行な直線に沿って実質的に連続的に形成される。
【００４９】
位置検出センサ２０は、空間の複数の検出点において物体を非接触で検出する。本実施形態において、検出点は、入力のためのユーザの入力動作を検出するための第１検出点と、入力動作の誤検出を防止するための第２検出点とを含む。なお、本明細書における「検出点」は、点だけでなく、一定の領域をも含む。また、位置検出センサ２０は、検出点において物体を検出した場合に、検出した位置および時刻を示すデータを制御部３０および記憶部４０へ出力する。
【００５０】
図３の（ａ）は、位置検出センサ２０の一例を示す図である。図３の（ａ）に示す例では、位置検出センサ２０は、複数の限定反射センサ２１を組み合わせた構成を有する。それぞれの限定反射センサ２１は、１つの検出点について物体を検出する。
【００５１】
図３の（ｂ）は、１つの限定反射センサ２１の構成を示す図である。限定反射センサ２１は、検出点Ｐ１の物体を検出するセンサである。図３の（ａ）に示すように、限定反射センサ２１は、発光部２１ａと、投光レンズ２１ｂと、受光レンズ２１ｃと、受光部２１ｄとを備える。発光部２１ａが発した光を、投光レンズ２１ｂが検出点Ｐ１へ集光させる。検出点に物体が存在する場合には、当該物体により反射された光が受光レンズ２１ｃを経由して受光部２１ｄで受光される。限定反射センサ２１は、受光部２１ｄにおいて光を受光した位置に応じて物体の位置を検出する。
【００５２】
図４は、位置検出センサ２０の別の例としての位置検出センサ２２の構成を示す図である。図４に示す例では、位置検出センサ２２は、検出点Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の物体を検出する。具体的には、位置検出センサ２２は、発光部２２ａと、投光レンズ２２ｂと、光分岐部２２ｃと、複数の受光部２２ｄとを備える。発光部２２ａが発した光を、投光レンズ２２ｂが光分岐部２２ｃへ集光させる。光分岐部２２ｃは、光を複数の検出点の方向へ分岐させる。それぞれの検出点Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４に物体が存在する場合には、当該物体により反射された光が、検出点に対応する受光部２２ｄで受光される。なお、検出点の数は２または４以上であってもよい。その場合には、位置検出センサ２２は、検出点の数に等しい数の受光部２２ｄを備えていればよい。
【００５３】
このような位置検出センサ２０は、立体画像表示部１０の導光板１１の背面に設置可能である。したがって、入力装置１をコンパクトなユニットとすることができる。
【００５４】
制御部３０は、入力装置１の動作を制御する。制御部３０は、入力検知部３１および報知部３２を備える。
【００５５】
入力検知部３１は、位置検出センサ２０による複数回の検出結果に応じてユーザによる入力を検知する。具体的には、入力検知部３１は、位置検出センサ２０が所定の順番で複数の前記検出点に前記物体を検出した場合に前記入力を検知する。
【００５６】
報知部３２は、入力検知部３１の検知結果をユーザに報知する。具体的には、報知部３２は、ユーザによる入力を入力検知部３１が検知した場合および検知しない場合の両方について、ユーザに報知する。ただし、報知部３２は、ユーザによる入力を入力検知部３１が検知した場合および検知しない場合のいずれか一方のみユーザに報知してもよい。報知部３２は、ユーザへの報知を、例えば立体画像表示部１０を用いて行ってもよく、スピーカー５０によって行ってもよい。
【００５７】
記憶部４０は、制御部３０による入力装置１の制御に必要なデータを記憶する。記憶部４０は、例えば位置検出センサ２０が物体を検出した時刻および検出点の位置を記憶する。なお、入力装置１は必ずしも記憶部４０を備える必要はなく、入力装置１の外部に設けられた記憶装置と通信可能に接続されていてもよい。
【００５８】
スピーカー５０は、音声を出力するための装置である。スピーカー５０は、上述した報知部３２による、ユーザへの報知に用いられる。ただし、報知部３２が、立体画像表示部１０のみによってユーザへの報知を行う場合には、入力装置１はスピーカー５０を備えなくてもよい。
【００５９】
§２  構成例
以下に、本発明の構成について、具体例を挙げて説明する。
【００６０】
（第１の具体例）
図５は、入力装置１の第１の具体例を示す図である。図５には、立体画像表示部１０により表示される立体画像と、位置検出センサ２０による検出点とが示されている。図５に示す例では、立体画像表示部１０は、１つのボタンの立体画像ＩＡを表示する。位置検出センサ２０による検出点は、立体画像ＩＡの中央に位置する第１検出点ＰＡ１１と、第１検出点ＰＡ１１の周囲に位置する３つの第２検出点ＰＡ２１、ＰＡ２２およびＰＡ２３と、を含む。
【００６１】
図５に示す例において、立体画像ＩＡは、第１検出点ＰＡ１１の位置に合わせて立体的に表示されている。このため、入力を行うための検出点である第１検出点ＰＡ１１の位置を、ユーザが容易に認識できる。
【００６２】
入力検知部３１は、位置検出センサ２０が第１検出点ＰＡ１１に物体を検出した場合、当該物体を検出した時刻から所定の第１期間内に第２検出点ＰＡ２１〜ＰＡ２３のいずれかに物体を検出したか否か判定する。第１期間の長さは、例えば０．１秒〜０．２秒であってもよく、０．２秒〜０．４秒であってもよい。
【００６３】
位置検出センサ２０が所定の第１期間内に第２検出点ＰＡ２１〜ＰＡ２３のいずれかに物体を検出した場合、入力検知部３１は入力を検知する。一方、位置検出センサ２０が、第２検出点ＰＡ２１〜ＰＡ２３のいずれかに物体を検出した時刻から所定の第１期間内に第１検出点ＰＡ１１に物体を検出した場合、入力検知部３１は入力を検知しない。このとき、第２検出点ＰＡ２１〜ＰＡ２３は、第１検出点ＰＡ１１の誤作動防止用の検出点として機能するといえる。
【００６４】
したがって、入力検知部３１は、例えばユーザが指などの指示体Ｆ（物体）を立体画像ＩＡの中央に配し、さらに立体画像ＩＡを押下する動作を行った場合に、入力を検知する。この場合、入力検知部３１は、位置検出センサ２０が第１検出点ＰＡ１１に指示体Ｆを検出してから、第２検出点ＰＡ２３に指示体Ｆを検出することで、入力を検知する。このような動作を、ユーザが意図せずに行う可能性は小さいと考えられる。また、虫などが入力装置１の近傍を通過した場合にも、第１検出点ＰＡ１１および第２検出点ＰＡ２１〜ＰＡ２３を上記の順番で通過する可能性は小さいと考えられる。したがって、入力装置１によれば、ユーザが意図した場合にのみ入力を検知することができる。また、入力装置１は、位置検出センサ２０によって入力を検知するため、例えば特許文献１に開示されているようなジェスチャ入力装置と比較して、コストを低減することができる。
【００６５】
なお、入力検知部３１は、位置検出センサ２０が第１検出点ＰＡ１１に指示体Ｆを検出してから、第２検出点ＰＡ２１またはＰＡ２２に指示体Ｆを検出した場合に入力を検知してもよい。この場合、入力検知部３１は、どの方向の操作にも対応することができる。また、指示体Ｆは、ユーザの指の他、例えばペンなどであってもよい。
【００６６】
また、入力検知部３１は、位置検出センサ２０が第２検出点ＰＡ２１〜ＰＡ２３のいずれかに物体を検出した場合に、ユーザの意図によらない誤入力が発生したことを検知してもよい。この場合、入力検知部３１は、位置検出センサ２０が第２検出点ＰＡ２１〜ＰＡ２３のいずれかに物体を検出するというシンプルな条件で、誤入力の検出を防止することができる。
【００６７】
また、第２検出点の数は、図５に示したように３点であってもよく、またさらに多くてもよい。すなわち、本実施形態に係る入力装置において、第２検出点の数は、例えば３点以上であってよい。この場合、高い精度で誤検出を防止できる。
【００６８】
一方で、本実施形態に係る入力装置において、第２検出点の数は、例えば２点であってもよい。具体的には、図５に示した例において、第２検出点ＰＡ２１が省略されていてもよい。この場合、入力装置１を簡易な構成とすることができる。
【００６９】
図６は、入力装置１の第１の具体例の変形例を示す図である。図６には、立体画像表示部１０により表示される立体画像と、位置検出センサ２０による検出点とが示されている。図６に示す例では、立体画像表示部１０は、立体画像ＩＡを４つ表示する。位置検出センサ２０による検出点は、４つの立体画像ＩＡのそれぞれの中央に位置する第１検出点ＰＡ１１、ＰＡ１２、ＰＡ１３およびＰＡ１４と、第１検出点ＰＡ１１〜ＰＡ１４の周囲に位置する第２検出点ＰＡ２１、ＰＡ２２、ＰＡ２３、ＰＡ２４、ＰＡ２５、ＰＡ２６、ＰＡ２７、ＰＡ２８およびＰＡ２９とを含む。
【００７０】
図６に示す例では、第２検出点ＰＡ２３は、第１検出点ＰＡ１１およびＰＡ１２の、両方の周囲に位置する。このため、第２検出点ＰＡ２３は、第１検出点ＰＡ１１およびＰＡ１２の両方に対して誤動作防止用の検出点として機能する。換言すれば、第２検出点ＰＡ２３は、第１検出点ＰＡ１１およびＰＡ１２の誤動作防止用の検出点として共有される。第２検出点ＰＡ２５およびＰＡ２７も同様に、隣接する２つの第１検出点の誤動作防止用の検出点として共有される。
【００７１】
このように、入力装置１においては、第１検出点が複数（ＰＡ１１〜ＰＡ１４）であり、第２検出点ＰＡ２１〜ＰＡ２９の少なくとも１つが、複数の第１検出点の間に配されていてもよい。ここでいう「複数の第１検出点の間」とは、複数の第１検出点を結ぶ直線の中間に限定されず、複数の第１検出点からの距離が略等しい領域を意味する。この場合、複数の第１検出点の間に配された第２検出点は、当該複数の第１検出点の全てについて入力動作の誤検出を防止するための検出点として機能する。したがって、検出点の数を削減することができるため、位置検出センサ２０の構成を簡略化することができる。
【００７２】
報知部３２は、位置検出センサ２０が第１検出点ＰＡ１１〜ＰＡ１４のいずれかにおいて物体を検出した場合、および、第２検出点ＰＡ２１〜ＰＡ２９のいずれかに物体を検出した場合のそれぞれに、互いに異なる音声をスピーカー５０から出力してもよい。第１検出点ＰＡ１１〜ＰＡ１４および第２検出点ＰＡ２１〜ＰＡ２９のそれぞれについて、出力される音声は互いに異なることが好ましい。この場合、ユーザは入力により操作感を得ることができる。
【００７３】
また、報知部３２は、位置検出センサ２０が第１検出点ＰＡ１１〜ＰＡ１４および第２検出点ＰＡ２１〜ＰＡ２９のいずれかに物体を検出した場合、そのことを立体画像表示部１０によりユーザに報知してもよい。例えば立体画像表示部１０は、位置検出センサ２０が第１検出点ＰＡ１１〜ＰＡ１４のいずれかに物体を検出した場合と、第２検出点ＰＡ２１〜ＰＡ２９のいずれかに物体を検出した場合とで、立体画像ＩＡの色を異ならせてもよい。また、立体画像表示部１０は、位置検出センサ２０が第２検出点ＰＡ２１〜ＰＡ２９のいずれかに物体を検出した場合に、画像の表示を停止してもよい。
【００７４】
また、報知部３２は、第２検出点ＰＡ２１〜ＰＡ２９のいずれかに物体を検出し、かつ入力を検知しなかった場合、そのことをユーザに報知する。例えば報知部３２は、立体画像ＩＡの色を変更する、または立体画像ＩＡの表示を消すといった方法でユーザに報知してもよい。また、報知部３２は、先に第１検出点ＰＡ１１〜ＰＡ１４のいずれかに物体を検出していた場合とは異なる音声を出力してもよい。
【００７５】
図７は、第１検出点ＰＡ１１および第２検出点ＰＡ２１、ＰＡ２２の位置関係を示す図である。図７に示す例では、第２検出点ＰＡ２１、ＰＡ２２は、第１検出点ＰＡ１１よりも、立体画像表示部１０から離隔した位置に存在している。また、図７には表れていないが、第２検出点ＰＡ２３についても、第１検出点ＰＡ１１よりも、立体画像表示部１０から離隔した位置に存在していてよい。この場合、第２検出点ＰＡ２１〜ＰＡ２３は、第１検出点ＰＡ１１よりも、ユーザからは近い位置に存在することになる。したがって、入力検知部３１は、位置検出センサ２０による入力動作の誤検出を、より早く検知できる。
【００７６】
（第２の具体例）
図８の（ａ）は、入力装置１の第２の具体例を示す図である。図８の（ａ）には、立体画像表示部１０により表示される立体画像と、位置検出センサ２０による検出点とが示されている。第２の具体例は、第１の具体例と比較して、位置検出センサ２０による検出点の位置が相違する。
【００７７】
図８の（ａ）に示す例では、位置検出センサ２０による検出点は、立体画像ＩＡの上下に位置する検出点ＰＢ１（第３検出点）および検出点ＰＢ２（第４検出点）、並びに立体画像ＩＡの左右に位置する検出点ＰＢ３（第５検出点）および検出点ＰＢ４（第６検出点）を含む。検出点ＰＢ１およびＰＢ２は互いに異なる。また、検出点ＰＢ３およびＰＢ４は、検出点ＰＢ１およびＰＢ２を両端とする線分（第１線分）と交差する線分（第２線分）の両端に位置する。
【００７８】
図８の（ａ）に示す例では、入力検知部３１は、位置検出センサ２０が検出点ＰＢ１に物体を検出した後、所定の第２期間内に検出点ＰＢ２に物体を検出し、かつ、検出点ＰＢ１に物体を検出した時刻から検出点ＰＢ２に物体を検出した時刻までの期間に検出点ＰＢ３およびＰＢ４に物体を検出しなかった場合に、入力を検知する。第２期間の長さは、例えば上述した第１期間と同様であってよい。このとき、検出点ＰＢ３およびＰＢ４は、検出点ＰＢ１および検出点ＰＢ２に対する誤動作防止用の検出点として機能するといえる。
【００７９】
図８の（ａ）に示す入力装置１に対してユーザが入力動作を行う場合には、立体画像ＩＡのボタンを押下するようにして、検出点ＰＢ１およびＰＢ２に、順に指などの指示体Ｆを通過させればよい。このとき検出点ＰＢ３およびＰＢ４のいずれにも指示体Ｆを通過させなければ、入力装置１の入力検知部３１はユーザによる入力を検知する。より具体的には、ユーザは、検出点ＰＢ１およびＰＢ２に、指示体Ｆを上から下に通過させればよい。
【００８０】
一方、例えば立体画像ＩＡが表示されている空間を物体が通り過ぎるのみであれば、当該物体は、検出点ＰＢ１およびＰＢ２のうちの一方で検出されてから他方で検出されるまでの間に、検出点ＰＢ３およびＰＢ４のうち少なくともいずれかで検出される可能性が高い。したがって、図８の（ａ）に示す例によっても、ユーザが意図した場合にのみ入力を検知することができる。
【００８１】
なお、検出点ＰＢ３およびＰＢ４と、第１線分の垂直二等分線との間の距離は、いずれも第１線分の長さの半分未満であることが好ましい。この場合、物体が検出点ＰＢ１およびＰＢ２のうちの一方で検出されてから他方で検出されるまでの間に、検出点ＰＢ３およびＰＢ４のうち少なくともいずれかで検出される可能性がさらに高くなる。
【００８２】
また、従来の入力装置においては、誤検出を防止するため、検出点において所定の期間連続して物体を検出し続けた場合に入力を検知するものが存在する。そのような従来の入力装置においては、ユーザは、検出点に指などを配した状態で所定の期間待つ必要がある。そのような従来の入力装置と比較して、入力装置１は、短時間で入力を検知できるという長所を有する。
【００８３】
図８の（ｂ）は、第２の具体例において、立体画像ＩＡとは別の立体画像ＩＢを表示する例を示す図である。図８の（ａ）に示した例で表示される立体画像ＩＡは、立体画像表示部１０に対して上面が傾斜しているボタンの画像であった。一方、図８の（ｂ）に示す例では、立体画像表示部１０は立体画像ＩＢを表示する。立体画像ＩＢは、立体画像表示部１０に対して上面が垂直なボタンの画像である。このような立体画像ＩＢを表示する入力装置１も、図８の（ａ）に示した例と同様の検出点ＰＢ１、ＰＢ２、ＰＢ３およびＰＢ４を検出する位置検出センサ２０による検出結果に基づいて、入力を検知することができる。
【００８４】
図９は、ユーザによる入力動作の方向を示す画像の例を示す図である。入力装置１においては、立体画像ＩＡまたはＩＢの他に、図９に示すような、ユーザによる入力動作の方向を示す画像を表示してもよい。当該画像を表示することで、入力装置１はユーザに対し、当該ユーザがどのような動作を行えば入力できるのかを示すことができる。
【００８５】
図１０は、図８の（ａ）および（ｂ）に示した入力装置１における、位置検出センサ２０の設置位置の例について説明するための図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図である。図１０の（ａ）〜（ｃ）において、座標軸の原点は、入力装置１の表面の中央に位置するものとする。また、図１０の（ａ）〜（ｃ）においては、位置検出センサ２０については位置のみ示している。また、図１０の（ｂ）および（ｃ）においては、入力装置１は省略されている。
【００８６】
上述したとおり、図８の（ａ）および（ｂ）に示した入力装置１においては、入力検知部３１は、指示体Ｆが検出点ＰＢ１およびＰＢ２を上から下に通過した場合に入力を検知する。このような入力装置１においては、位置検出センサ２０は、検出点ＰＢ１よりも検出点ＰＢ２に近い位置に配されることが好ましい。換言すれば、位置検出センサ２０は、入力を検知する動作の下流側に配されることが好ましい。
【００８７】
図１０の（ｂ）に示すように、位置検出センサ２０が入力を検知する動作の下流側に配されていれば、指示体Ｆが検出点ＰＢ１で検出された後、検出点ＰＢ２で検出されるまでの間に、検出点ＰＢ２〜ＰＢ４と位置検出センサ２０との間が指示体Ｆに遮られる虞が小さい。このため、位置検出センサ２０は検出点ＰＢ１〜ＰＢ４においてユーザの指を適切に検出することができる。
【００８８】
比較のため、位置検出センサ２０が検出点ＰＢ２に物体を検出したあとに検出点ＰＢ１に物体を検出した場合に、入力検知部３１が入力を検知する場合について考える。この場合、入力装置１の下側に配されている位置検出センサ２０は、入力検知部３１が入力を検知する動作の上流側に配されていることになる。この場合、図１０の（ｂ）に示すように、指示体Ｆが検出点ＰＢ２で検出された後、検出点ＰＢ１で検出されるまでの間に、検出点ＰＢ１、ＰＢ３およびＰＢ４と位置検出センサ２０との間が指示体Ｆに遮られる虞が大きい。このため、位置検出センサ２０はユーザの指を適切に検出できない虞がある。
【００８９】
なお、左右方向における位置検出センサ２０の位置は、入力動作の上流および下流のいずれであるかには無関係である。このため、図１０の（ａ）および（ｃ）に示すように、位置検出センサ２０は、左右方向については任意の位置に配されてよい。
【００９０】
図１１は、図８の（ａ）および（ｂ）に示した入力装置１における、位置検出センサ２０の設置位置の、別の例について説明するための図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図である。図１１の（ａ）〜（ｃ）においても、座標軸の原点は、入力装置１の表面の中央に位置するものとする。また、図１１の（ａ）〜（ｃ）においても、位置検出センサ２０については位置のみ示している。また、図１１の（ｂ）および（ｃ）においても、入力装置１は省略されている。
【００９１】
図１１の（ａ）〜（ｃ）においては、位置検出センサ２０は、入力装置１の上下方向における中央付近に位置する。すなわち、位置検出センサ２０の位置は、入力検知部３１が入力を検知する動作における、上流側および下流側のいずれでもない。このような位置に位置検出センサ２０が配されている場合にも、位置検出センサ２０は検出点ＰＢ１〜ＰＢ４において指示体Ｆを適切に検出することができる。
【００９２】
図１２の（ａ）は、入力装置１の第２の具体例の変形例を示す図である。図１２の（ａ）に示す例では、立体画像表示部１０は、ボタンの立体画像ＩＡの代わりに、レバーの立体画像ＩＣを表示する。また、位置検出センサ２０による検出点は、立体画像ＩＣの右側に位置する検出点ＰＢ１および左側に位置する検出点ＰＢ２、並びに立体画像ＩＣの上側に位置する検出点ＰＢ３および下側に位置するＰＢ４を含む。
【００９３】
図１２の（ａ）に示す入力装置１に対してユーザが入力動作を行う場合には、立体画像ＩＣのレバーを傾けるようにして、検出点ＰＢ１およびＰＢ２に、順に指示体Ｆを通過させればよい。
【００９４】
また、図１２の（ａ）に示すように、立体画像ＩＣのレバーの先端の位置に、別の検出点ＰＢ５を設けてもよい。検出点ＰＢ５を有する入力装置１では、入力検知部３１は、検出点ＰＢ５に物体が検出された後に検出点ＰＢ２に物体が検出された場合に入力を検知してもよい。
【００９５】
図１２の（ｂ）は、入力装置１の第２の具体例の、別の変形例を示す図である。図１２の（ｂ）に示す例では、立体画像表示部１０は、レバーの立体画像ＩＣの代わりに、ダイヤルの立体画像ＩＤを表示する。検出点ＰＢ１、ＰＢ２、ＰＢ３、ＰＢ４およびＰＢ５の位置は、図１２の（ａ）に示した例と同様である。このような立体画像ＩＤを表示する入力装置１においても、入力検知部３１は、図１２の（ａ）に示した例と同様の検出点ＰＢ１、ＰＢ２、ＰＢ３、ＰＢ４およびＰＢ５を検出する位置検出センサ２０による検出結果に基づいて、入力を検知することができる。
【００９６】
このように、表示する立体画像が示す操作方向を、入力検知部３１が入力を検知するための検出点の順番に一致させることで、ユーザは入力装置１に対して直感的に入力動作を行うことができる。
【００９７】
図１３は、図１２の（ａ）および（ｂ）に示した入力装置１における、位置検出センサ２０の設置位置の例について説明するための図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図である。図１３の（ａ）〜（ｃ）において、座標軸の原点は、入力装置１の表面の中央に位置するものとする。また、図１３の（ａ）〜（ｃ）において、位置検出センサ２０については位置のみ示している。また、図１３の（ｂ）および（ｃ）においては、入力装置１は省略されている。
【００９８】
図１０を参照して上述したとおり、入力装置１において位置検出センサ２０は、入力検知部３１が入力を検知する動作の下流側に配されることが好ましい。このため、図１２の（ａ）および（ｂ）に示した入力装置１においては、図１３の（ａ）〜（ｃ）に示すように、入力装置１の左側に配されることが好ましい。また、図１１の（ａ）および（ｂ）に示した入力装置１においては、図１３の（ａ）および（ｃ）に示すように、位置検出センサ２０は、上下方向については任意の位置に配されてよい。
【００９９】
図１４は、図１２の（ａ）および（ｂ）に示した入力装置１における、位置検出センサ２０の設置位置の、別の例について説明するための図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図である。図１４の（ａ）〜（ｃ）において、座標軸の原点は、入力装置１の表面の中央に位置するものとする。また、図１４の（ａ）〜（ｃ）においても、位置検出センサ２０については位置のみ示している。また、図１４の（ｂ）および（ｃ）においては、入力装置１は省略されている。
【０１００】
図１４の（ａ）〜（ｃ）においては、位置検出センサ２０は、入力装置１の左右方向における中央付近に位置する。図１１の（ａ）〜（ｃ）に示した例と同様、このような位置に位置検出センサ２０が配されている場合にも、位置検出センサ２０は検出点ＰＢ１〜ＰＢ４においてユーザの指を適切に検出することができる。
【０１０１】
（第３の具体例）
図１５は、入力装置１の第３の具体例を示す図である。図１５に示す例では、立体画像表示部１０は、１つのボタンの立体画像ＩＡを表示する。また、図１５に示す例では、位置検出センサ２０による検出点のうち、ユーザの入力動作を検出するための第１検出点は、立体画像ＩＡの中央に位置する検出点ＰＣ（第１検出点）のみである。また、第２検出点については図１５においては省略されているが、検出点ＰＣの周囲に任意に設けられていてよい。
【０１０２】
入力検知部３１は、位置検出センサ２０が同一の検出点ＰＣに物体を、所定の第３期間内に２回（複数回）検出した場合に、入力を検知する。ここでいう２回検出とは、２回の検出の間に物体を検出しない期間が存在することを意味する。なお、入力検知部３１は、位置検出センサ２０が検出点ＰＣに物体を３回以上検出した場合に入力を検知してもよい。
【０１０３】
ユーザは、例えば立体画像ＩＡのボタンを検出点ＰＣよりも下まで押下してから放す動作を上記第３期間内に行うことで、入力装置１に入力を行うことができる。上記第３期間は、例えば上記第１期間および上記第２期間と同様であってよい。すなわち、上記第３期間は、例えば０．１秒〜０．２秒であってもよく、０．２秒〜０．４秒であってもよい。
【０１０４】
同一の検出点ＰＣにおいて、物体が短期間で複数回検出される動作を、ユーザが意図せずに行う可能性は小さいと考えられる。したがって、図１５に示す入力装置１によっても、ユーザが意図した場合にのみ入力を検知することができる。
【０１０５】
図１５に示す入力装置１において、入力検知部３１が入力を検知した場合に報知部３２がユーザに報知する方法について以下に例示する。例えば報知部３２は、入力検知部３１が入力を検知する前と後とで立体画像ＩＡの色または明るさを異ならせてもよい。また、入力装置１がスピーカーを備える場合、入力を検知したことを示す音声を当該スピーカーから出力してもよい。また、入力装置１が、超音波発生装置などの、ユーザの触覚を刺激する装置を備える場合には、報知部３２は、指の触覚に対して遠隔で刺激を与えてもよい。
【０１０６】
また、報知部３２は、入力検知部３１が入力を検知した場合に、入力を検知する前とは異なる立体画像を表示してもよい。具体的には報知部３２は、例えば入力検知部３１が入力を検知した場合に、押下された状態のボタンの立体画像を表示してもよい。このような立体画像の切り替えを行うためには、立体画像表示部１０が（ｉ）立体画像ＩＡを表示するための導光板１１および光源１２と、（ｉｉ）入力検知部３１が入力を検知した場合の立体画像を表示するための導光板１１および光源１２と、を互いに重畳された状態で備えていればよい。報知部３２は、上記２つの光源１２の点灯および消灯を切り換えることで、表示する立体画像の切り替えを行うことができる。
【０１０７】
また、報知部３２は、入力検知部３１が入力を検知する前には立体画像を表示し、入力を検知した後には平面画像を表示してもよい。この場合、表示が切り替わったことをユーザが認識しやすくなる。また、この場合には、立体画像表示部１０が備える導光板は１枚でよい。
【０１０８】
図１６は、第３の具体例における位置検出センサ２０の例としてのＴＯＦ（Time Of Flight）センサ２３を示す図である。図１６に示すＴＯＦセンサ２３は、投光部２３ａから出射された光が指示体Ｆで反射され、受光部２３ｂで受光されるまでの時間に基づいて、ＴＯＦセンサ２３から指示体Ｆまでの距離を算出する。
【０１０９】
図１７は、第３の具体例における位置検出センサ２０の、別の例としての測距センサ２４を示す図である。測距センサ２４は、投光レンズを介して照射され、指示体Ｆで反射された光を、受光レンズを介して受光素子で受光する。このとき、測距センサ２４は、指示体Ｆまでの距離によって受光素子での受光位置が変化することを利用して、測距センサ２４と指示体Ｆとの間の距離を算出する。
【０１１０】
第３の具体例における位置検出センサ２０は、例えば図１６に示すようなＴＯＦセンサ２３、または図１７に示すような測距センサ２４であってもよい。この場合、入力検知部３１は、位置検出センサ２０が所定の距離（位置検出センサ２０から検出点ＰＣまでの距離）に物体を複数回検出した場合に入力を検知する。
【０１１１】
図１８は、第３の具体例における位置検出センサ２０の、さらに別の例を示す図である。位置検出センサ２０は、図１８に示すように、砲弾ＬＥＤ２５ａと、フォトダイオード２５ｂとを組み合わせたものであってもよい。図１８に示す位置検出センサ２０は、限定反射センサ２１の構成を簡略化したものであるといえる。
【０１１２】
第３の具体例における位置検出センサ２０は、例えば図１８に示すような砲弾ＬＥＤ２５ａとフォトダイオード２５ｂとの組み合わせであってもよい。この場合、入力検知部３１は、位置検出センサ２０が所定の空間（検出点ＰＣを中心とする空間）に物体を複数回検出した場合に入力を検知する。
【０１１３】
また、位置検出センサ２０は、検出点ＰＣにおいて指示体Ｆを検出可能な、さらに別の構成を有するセンサであってもよい。例えば位置検出センサ２０は、指示体Ｆの位置を検出し、指示体Ｆのモーション（動き）を検出するモーションセンサであってもよい。
【０１１４】
§３  動作例
図１９の（ａ）〜（ｃ）は、本発明の入力装置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１９の（ａ）に示すように、本発明の入力装置は、例えばエレベータの入力部２００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。
【０１１５】
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。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１９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。
【０１１６】
図２０は、本発明の入力装置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２０に示すように、本発明の入力装置は、例えば温水便座洗浄機の入力部３００（操作パネル部）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、本発明の入力装置は、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、本発明の入力装置は、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、本発明の入力装置は、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。
【０１１７】
そのほかにも入力装置１は、例えば、ＡＴＭ（Automated teller machine）の入力部、クレジットカードの読み取り器における入力部、金庫における施錠を解除するための入力部、暗証番号による開錠が行われるドアの入力部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、入力装置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、入力装置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。
【０１１８】
さらに、入力装置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にも適用可能である。これらのスイッチに入力装置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。
【０１１９】
§４  変形例
以上、本発明の実施の形態を詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。例えば、以下のような変更が可能である。なお、以下では、上記実施形態と同様の構成要素に関しては同様の符号を用い、上記実施形態と同様の点については、適宜説明を省略した。以下の変形例は適宜組み合わせ可能である。
【０１２０】
＜４．１＞
入力装置１の変形例としての入力装置１Ａについて、図２１〜図２６を参照しながら説明する。
【０１２１】
図２１は、入力装置１Ａの斜視図である。図２２は、入力装置１Ａが備える立体画像表示部１０Ａの構成を示す断面図である。図２３は、立体画像表示部１０Ａの構成を示す平面図である。図２４は、立体画像表示部１０Ａが備える光路変更部１６の構成を示す斜視図である。
【０１２２】
図２１に示すように、入力装置１Ａは、実施形態１における立体画像表示部１０の代わりに立体画像表示部１０Ａを備えている。なお、実施形態１における入力装置１と、本変形例における入力装置１Ａとは、立体画像表示部１０Ａによって立体画像Ｉを結像する以外の点については同じ構成であるため、ここでは、立体画像表示部１０Ａによる立体画像Ｉの結像方法についてのみ説明する。図２１〜図２６においても、立体画像表示部１０Ａ以外の構成については、図示を省略している。
【０１２３】
図２１および図２２に示すように、立体画像表示部１０Ａは、光源１２と、導光板１５（第１導光板）とを備えている。
【０１２４】
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成形される。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成形されている。導光板１５は、図２２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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
図２２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。
【０１２８】
光路変更部１６は、図２３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２４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。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２３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。
【０１２９】
図２５は、光路変更部１６の配列を示す斜視図である。図２５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。
【０１３０】
次に、立体画像表示部１０Ａによる立体画像Ｉの結像方法について、図２６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。
【０１３１】
図２６は、立体画像表示部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。
【０１３２】
立体画像表示部１０Ａでは、図２６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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。立体画像表示部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、立体画像表示部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。
【０１３６】
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、立体画像表示部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。
【０１３７】
＜４．２＞
入力装置１の別の変形例としての入力装置１Ｂについて、図２７および図２８を参照しながら説明する。
【０１３８】
図２７は、入力装置１Ｂの斜視図である。図２８は、入力装置１Ｂが備える立体画像表示部１０Ｂの構成を示す断面図である。
【０１３９】
図２７に示すように、入力装置１Ｂは、立体画像表示部１０の代わりに立体画像表示部１０Ｂを備えている。なお、入力装置１と、本変形例における入力装置１Ｂとは、立体画像表示部１０Ｂによって立体画像Ｉを結像する以外の点については同じ構成であるため、ここでは、立体画像表示部１０Ｂによる立体画像Ｉの結像方法についてのみ説明する。図２７および図２８においても、立体画像表示部１０Ｂ以外の構成については、図示を省略している。
【０１４０】
立体画像表示部１０Ｂは、図２７および図２８に示すように、画像表示装置８１と、結像レンズ８２と、コリメートレンズ８３と、導光板８４（第１導光板）と、マスク８５とを備えている。なお、Ｙ軸方向に沿って、画像表示装置８１、結像レンズ８２、コリメートレンズ８３、および導光板８４が順番に配置されている。また、Ｘ軸方向に沿って、導光板８４およびマスク８５が、この順番で配置されている。
【０１４１】
画像表示装置８１は、制御装置（不図示）から受信した映像信号に応じて、立体画像表示部１０Ｂにより空中に投影される２次元画像を表示領域に表示する。画像表示装置８１は、表示領域に画像を表示することによって、画像光を出力することができる、例えば一般的な液晶ディスプレイである。なお、図示の例において、画像表示装置８１の表示領域、および当該表示領域に対向する、導光板８４の入射面８４ａは、ともにＸＺ平面と平行となるように配置されている。また、導光板８４の、後述するプリズム１４１が配置されている背面８４ｂ、および当該背面８４ｂに対向する、マスク８５に対して光を出射する出射面８４ｃ（光出射面）は、ともにＹＺ平面と平行となるように配置されている。さらに、マスク８５の、後述するスリット１５１が設けられている面も、ＹＺ平面と平行になるように配置されている。なお、画像表示装置８１の表示領域と導光板８４の入射面８４ａとは、対向して配置されてもよいし、画像表示装置８１の表示領域が入射面８４ａに対して傾けて配置されてもよい。
【０１４２】
結像レンズ８２は、画像表示装置８１と入射面８４ａとの間に配置されている。結像レンズ８２は、画像表示装置８１の表示領域から出力された画像光を、入射面８４ａの長手方向と平行なＹＺ平面において収束光化した後、コリメートレンズ８３へ出射する。結像レンズ８２は、画像光を収束光化できるのであれば、どのようなものであってもよい。例えば、結像レンズ８２は、バルクレンズ、フレネルレンズ、または回折レンズなどであってもよい。また、結像レンズ８２は、Ｚ軸方向に沿って配置された複数のレンズの組み合わせであってもよい。
【０１４３】
コリメートレンズ８３は、画像表示装置８１と入射面８４ａとの間に配置されている。コリメートレンズ８３は、結像レンズ８２にて収束光化された画像光を、入射面８４ａの長手方向と直交するＸＹ平面において平行光化する。コリメートレンズ８３は、平行光化した画像光について、導光板８４の入射面８４ａに対して出射する。コリメートレンズ８３は、結像レンズ８２と同様に、バルクレンズおよびフレネルレンズであってもよい。なお、結像レンズ８２とコリメートレンズ８３とは、その配置順が逆であってもよい。また、結像レンズ８２とコリメートレンズ８３の機能について、１つのレンズによって実現してもよいし、多数のレンズの組み合わせによって実現してもよい。すなわち、画像表示装置８１が表示領域から出力した画像光を、ＹＺ平面においては収束光化し、ＸＹ平面においては平行光化することができるのであれば、結像レンズ８２およびコリメートレンズ８３の組み合わせは、どのようなものであってもよい。
【０１４４】
導光板８４は、透明な部材によって構成されており、コリメートレンズ８３によって平行光化された画像光を入射面８４ａにて受光し、出射面８４ｃから出射する。図示の例において、導光板８４は平板状に形成された直方体の外形を備えており、コリメートレンズ８３に対向する、ＸＺ平面と平行な面を入射面８４ａとする。また、ＹＺ平面と平行かつＸ軸の負方向側に存在する面を背面８４ｂとし、ＹＺ平面と平行かつ背面８４ｂに対向する面を出射面８４ｃとする。導光板８４は、複数のプリズム（出射構造部、光路変更部）１４１を備えている。
【０１４５】
複数のプリズム１４１は、導光板８４の入射面８４ａから入射した画像光を反射する。プリズム１４１は、導光板８４の背面８４ｂに、背面８４ｂから出射面８４ｃへ向けて突出して設けられている。複数のプリズム１４１は、例えば、画像光の伝搬方向がＹ軸方向であるときに、当該Ｙ軸方向に所定の間隔（例えば、１ｍｍ）で配置された、Ｙ軸方向に所定の幅（例えば、１０μｍ）を有する略三角形状の溝である。プリズム１４１は、プリズム１４１が有する光学面のうち、画像光の導光方向（＋Ｙ軸方向）に対して入射面８４ａから近い側の面である反射面１４１ａを備えている。図示の例において、複数のプリズム１４１は、背面８４ｂ上に、Ｚ軸と平行に設けられている。これにより、Ｙ軸方向に伝搬する入射面８４ａから入射した画像光が、Ｙ軸に直交するＺ軸と平行に設けられた複数のプリズム１４１の反射面１４１ａによって反射させられる。複数のプリズム１４１のそれぞれは、画像表示装置８１の表示領域で入射面８４ａの長手方向と直交するＸ軸方向において互いに異なる位置から発した画像光を、所定の視点１００へ向けて導光板８４の一方の面である出射面８４ｃから出射させる。反射面１４１ａの詳細については後述する。
【０１４６】
マスク８５は、可視光に対して不透明な材料にて構成され、複数のスリット１５１を備えている。マスク８５は、導光板８４の出射面８４ｃから出射された光のうち、平面１０２上の結像点１０１へ向かう光のみを、複数のスリット１５１を用いて透過させることができる。
【０１４７】
複数のスリット１５１は、導光板８４の出射面８４ｃから出射された光のうち、平面１０２上の結像点１０１へ向かう光のみを透過させる。図示の例において、複数のスリット１５１は、Ｚ軸と平行となるように設けられている。また、個々のスリット１５１は、複数のプリズム１４１のうち、いずれかのプリズム１４１と対応している。
【０１４８】
以上の構成を有することにより、立体画像表示部１０Ｂは、画像表示装置８１に表示された画像を、当該立体画像表示部１０Ｂの外部の仮想の平面１０２上に結像させ、投影する。具体的には、まず、画像表示装置８１の表示領域から出射された画像光は、結像レンズ８２およびコリメートレンズ８３を通した後、導光板８４の端面である、入射面８４ａへ入射する。次に、導光板８４へ入射した画像光は、当該導光板８４の内部を伝搬し、導光板８４の背面８４ｂに設けられたプリズム１４１に到達する。プリズム１４１に到達した画像光は、当該プリズム１４１の反射面１４１ａによってＸ軸の正方向へ反射させられ、ＹＺ平面と平行となるように配置された、導光板８４の出射面８４ｃから出射される。そして、出射面８４ｃから出射した画像光のうち、マスク８５のスリット１５１を通過した画像光は、平面１０２上の結像点１０１にて結像する。すなわち、画像表示装置８１の表示領域の個々の点から発した画像光について、ＹＺ平面においては収束光化し、ＸＹ平面においては平行光化した後、平面１０２上の結像点１０１に投影することができる。表示領域の全ての点に対して前記の処理を行うことにより、立体画像表示部１０Ｂは、画像表示装置８１の表示領域に出力された画像を、平面１０２上に投影することができる。これにより、ユーザは、視点１００から仮想の平面１０２を見たときに、空中に投影された画像を視認することができる。なお、平面１０２は、投影された画像が結像する仮想的な平面であるが、視認性を向上させるためにスクリーンなどを配置してもよい。
【０１４９】
＜４．３＞
入力装置１において、立体画像表示部１０は、複数の視点用の画像を別個に結像させてもよい。例えば立体画像表示部１０は、右目用画像を結像させる右目用表示パターンと、左目用画像を結像させる左眼用表示パターンとを含んでいてよい。この場合、立体画像表示部１０は、立体感のある画像を結像させることができる。なお、立体画像表示部１０は、３以上の視点用の画像を別個に結像させてよい。
【０１５０】
＜４．４＞
入力装置１、１Ａおよび１Ｂはそれぞれ、立体画像表示部１０、１０Ａおよび１０Ｂを備えるものであった。立体画像表示部１０、１０Ａおよび１０Ｂはそれぞれ、導光板１１、１５、および８４の内部を導光させた光を、光路変更部により光路変更させて出射面から出射させ、立体画像または参照画像を結像させるものであった。
【０１５１】
しかし、本発明に係る入力装置は、検出点を示す画像を立体画像表示部１０、１０Ａおよび１０Ｂのいずれとも異なる方法で空間上に表示してもよい。例えば、立体画像または参照画像の元画像となる物体から出射された光を用いて、光学素子から光を出射し、立体画像または参照画像を結像させてもよい。
【０１５２】
元画像となる物体から出射された光を用いて、光学素子から光を出射し、立体画像または参照画像を結像させる表示装置として、例えば、（１）特許文献２に開示されているように、互いに直交する鏡面要素が、光学結合素子面内に複数配置される２面リフレクタアレイ構造を用いる表示装置や、（２）ハーフミラーを利用したいわゆるペッパーズゴーストと呼ばれる表示装置がある。これらの表示装置においても、２面リフレクタアレイ構造またはハーフミラーなどの光学素子（以下、光学素子４００と呼称する）は、透明であり、観察者が光学素子４００を通して表示装置の背面側を視認することができるようになっている。
【０１５３】
図２９の（ａ）および（ｂ）は、光学素子４００を用いた表示方法の表示例を示す図である。光学素子４００を用いる場合における表示例について、図２９を参照しながら説明する。
【０１５４】
図２９の（ａ）に示す例では、光学素子４００に対して一方の側に、立体画像Ｉ５の元となる元画像を表示するディスプレイＮ１およびディスプレイＮ２（平面画像表示部）を配置する。ディスプレイＮ１とディスプレイＮ２とは、互いに平行に配置されている。ディスプレイＮ１およびディスプレイＮ２からそれぞれ出射された光は、光学素子４００に入射し、光学素子４００によって光路変更されて光学素子４００から出射される。そして、光学素子４００から出射された光によって、光学素子４００に対して上記一方の側とは反対側に、立体画像Ｉ５としての、面画像Ｉ５ａおよび面画像Ｉ５ｂをそれぞれ結像させる。すなわち、光学素子４００は、ディスプレイＮ１およびディスプレイＮ２から入射した光を立体画像Ｉ５として空間に結像させる。
【０１５５】
以上のように、図２９の（ａ）に示す例では、面画像Ｉ５ａ・Ｉ５ｂを結像する（すなわち、立体画像Ｉ５を結像する）。すなわち、立体画像Ｉ５は、互いに異なる平面上に位置する２つの面（面画像Ｉ５ａ・Ｉ５ｂ）を有している。その結果、本表示例は、透明な光学素子４００を用いた場合においても、観察者に対して面画像Ｉ５ａ・Ｉ５ｂがそれぞれ異なる平面に結像していると感じさせることができる。すなわち、本表示例では、観察者に立体感のある立体画像Ｉ５を視認させることができる。また、このとき、第２検出点（例えば図５等に示した第２検出点ＰＡ２１〜ＰＡ２３）が立体画像Ｉ５の周囲に存在することで、位置検出センサ２０は当該第２検出点により誤入力を適切に検出できる。
【０１５６】
図２９の（ｂ）に示す例では、光学素子４００に対して一方の側に、立体画像Ｉ６の元画像となる光を出射するディスプレイＮ１およびディスプレイＮ３を配置する。なお、ディスプレイＮ３は、元画像となる光を出射する透明な導光板を備えている。ディスプレイＮ１とディスプレイＮ３とは、互いに垂直に配置されている。ディスプレイＮ１およびディスプレイＮ２からそれぞれ出射された光は、光学素子４００に入射し、光学素子４００によって光路変更されて光学素子４００から出射される。そして、光学素子４００から出射された光によって、光学素子４００に対して上記一方の側とは反対側に、立体画像Ｉ６としての、面画像Ｉ６ａおよび面画像Ｉ６ｂをそれぞれ結像させる。ディスプレイＮ３は、透明な導光板を備えているので、図２９の（ｂ）に示すように、ディスプレイＮ３がディスプレイＮ１よりも光学素子４００に近い位置に位置している場合においても、ディスプレイＮ１から出射された光は、ディスプレイＮ３を透過し、面画像I６ａを結像できるようになっている。
【０１５７】
以上のように、図２９の（ｂ）に示す例では、面画像Ｉ６ａ・Ｉ６ｂを結像する（すなわち、立体画像Ｉ６を結像する）。すなわち、立体画像Ｉ６は、互いに垂直な２つの面（面画像Ｉ６ａ・Ｉ６ｂ）を有している。その結果、本表示例は、透明な光学素子４００を用いた場合においても、観察者に対して面画像Ｉ６ａ・Ｉ６ｂがそれぞれ異なる平面に結像していると感じさせることができる。すなわち、本表示例では、観察者に立体感のある立体画像Ｉ６を視認させることができる。
【０１５８】
なお、表示例８では、ディスプレイＮ３が光を出射する透明な導光板を備える態様であったが、これに限られるものではない。例えば、ディスプレイＮ３の代わりに、透明な平板（例えば、ガラス板）に発光体（例えば、マトリクス上に並べられた発光ダイオード、または、発光ワイヤ）を備え付けた部材を使用してもよい。
【０１５９】
＜４．５＞
また、本発明に係る入力装置は、ユーザが検出点を認識できるのであれば、必ずしも検出点を示す画像を空間上に表示する必要はなく、例えば液晶ディスプレイなどの平面に表示してもよい。
【０１６０】
＜４．６＞
図３０は、位置検出センサ２０が物体を検知する範囲Ａ１の例を示す図である。図３０に示すように、本実施形態における位置検出センサ２０は、立体画像Ｉの前面ＡＦ側であって、導光板１１の出射面１１ａに垂直な方向において立体画像Ｉよりも所定の距離だけ前側の範囲Ａ１に存在する物体を検知するようになっていてよい。換言すれば、位置検出センサ２０は、ユーザの入力動作が行われる方向において立体画像Ｉが結像されている位置よりも入力動作が行われる向きとは反対向きに所定の距離離れた領域において指Ｆを検出するようになっていてよい。
【０１６１】
従来では、位置検出センサが、立体画像が結像している位置にユーザの指が位置したことを検知することによりユーザの入力を検知する構成であった。そのため、ユーザは自分の入力動作を入力装置が検知したことを認識するまでの時間が長くなり、入力装置がユーザの入力を的確に検知しているのかが不安になってしまうという問題があった。
【０１６２】
これに対して、上記の入力装置１などでは、位置検出センサ２０が導光板１１の出射面１１ａに垂直な方向において立体画像Ｉよりも所定の距離だけ前側の範囲Ａ１に存在する物体を検知するようになっている。このため、入力装置１がユーザの入力を受け付けたことを、従来よりも早くユーザに報知することができる。これにより、入力装置１に対する良好な操作感をユーザに与えることができる。
【０１６３】
＜４．７＞
次に、入力装置１を遊技機Ｍに適用した適用例について説明する。
【０１６４】
図３１の（ａ）および（ｂ）は、入力装置１が適用された遊技機の一例を示す斜視図である。なお、図３１の（ａ）および（ｂ）では、入力装置１の図示は省略している。
【０１６５】
図３１の（ａ）に示すように、遊技機Ｍ１に対してユーザが操作する操作盤において、ユーザが操作する複数のスイッチのうちの少なくとも１つのスイッチとして、立体画像Ｉを入力装置１によって結像させてもよい。
【０１６６】
また、図３１の（ｂ）に示すように、遊技機Ｍ２においてユーザに対する演出画像が表示される画面に重ねるように結像され、かつ、ユーザの操作対象となるスイッチとしての立体画像Ｉを入力装置１によって結像させてもよい。この場合、入力装置１は、立体画像Ｉを演出上必要な場合にのみ立体画像Ｉを表示させてもよい。
【０１６７】
〔ソフトウェアによる実現例〕
入力装置１の制御ブロック（特に入力検知部３１および報知部３２）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
【０１６８】
後者の場合、入力装置１は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【０１６９】
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。
【符号の説明】
【０１７０】
１、１Ａ、１Ｂ  入力装置
１０、１０Ａ、１０Ｂ  立体画像表示部
１２  光源
１１、１５、８４  導光板
１１ａ、１５ａ、８４ｃ  出射面
２０  位置検出センサ（センサ）
３１  入力検知部
３２  報知部
【図１】
2020009266.tif 000003
【図２】
2020009266.tif 000004
【図３】
2020009266.tif 000005
【図４】
2020009266.tif 000006
【図５】
2020009266.tif 000007
【図６】
2020009266.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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