(57)【要約】【課題】本体から比較的離れた位置に操作対象の画像を結像させることができる制御装置を提供する。【解決手段】制御装置１０は、ユーザが機器を制御するために操作する制御装置である。制御装置１０は、操作画像を出力する画像出力部１１ｂと、画像出力部１１ｂから出力された操作画像を反射するミラー１２と、ミラー１２によって反射された操作画像を、空中画像２０として結像させる、ハーフミラー１３ａ及び再帰反射部１３ｂと、ユーザの空中画像２０への操作を検知し、検知された操作に応じて機器を動作させるための信号を出力する検知部１１ｃとを備える。操作画像には、操作が検知されたときの機器の動作を示す情報が含まれる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザが機器を制御するために操作する制御装置であって、
操作画像を出力する画像出力部と、
前記画像出力部から出力された前記操作画像を反射するミラーと、
前記ミラーによって反射された前記操作画像を、空中画像として結像させる結像光学素子と、
前記ユーザの前記空中画像への操作を検知し、検知された前記操作に応じて前記機器を動作させるための信号を出力する検知部とを備え、
前記操作画像には、前記操作が検知されたときの前記機器の動作を示す情報が含まれる
制御装置。
【請求項２】
前記結像光学素子は、ハーフミラー及び再帰反射部を含み、
前記ハーフミラーは、前記ミラーが反射した前記操作画像を反射し、
前記再帰反射部は、前記ハーフミラーによって反射された前記操作画像を再帰反射することにより、前記空中画像として結像させ、
前記ハーフミラーは、前記再帰反射部によって再帰反射された前記操作画像を透過する
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
さらに、前記ハーフミラーを透過した前記操作画像を拡大して前記空中画像として結像させるためのフレネル凹レンズを備える
請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記ハーフミラーと前記ミラーとは対向配置され、
前記画像出力部は、前記ハーフミラー及び前記ミラーの間に配置され、前記ミラーに向けて前記操作画像を出力する
請求項２または３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記結像光学素子は、ＡＩ（Ａｅｒｉａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ）プレートである
請求項１に記載の制御装置。
【請求項６】
前記ＡＩプレートと前記ミラーとは対向配置され、
前記画像出力部は、前記ＡＩプレート及び前記ミラーの間に配置され、前記ミラーに向けて前記操作画像を出力する
請求項５に記載の制御装置。
【請求項７】
さらに、前記ユーザによって操作される操作ボタンを備える
請求項１〜６のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項８】
前記操作ボタンが前記ユーザによって操作されたときの前記機器の動作は、前記空中画像が操作されたときの前記機器の動作と異なる
請求項７に記載の制御装置。
【請求項９】
前記操作ボタンが操作されたときの前記機器の動作は、前記空中画像が操作されたときの前記機器の動作と同一である
請求項７に記載の制御装置。
【請求項１０】
さらに、前記操作ボタンが前記ユーザによって操作されたときに発光する発光部を備え、
前記発光部は、前記空中画像が操作されたときに発光する
請求項９に記載の制御装置。
【請求項１１】
さらに、前記画像出力部、前記ミラー、及び、前記結像光学素子を収容する筐体を備える
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザの操作に基づいて機器を動作させる制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、空中にキーが浮いて見えるタッチレススイッチが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２２３１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のタッチレススイッチにおいては、ユーザの両眼視差を利用してキーを立体表示している。このため、キーの表示位置は、両眼視差の制限を受ける。したがって、上記タッチスイッチは、本体から離れた位置にキーを結像することができない場合がある。
【０００５】
本発明は、本体から比較的離れた位置に操作対象の画像を結像させることができる制御装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る制御装置は、ユーザが機器を制御するために操作する制御装置であって、操作画像を出力する画像出力部と、前記画像出力部から出力された前記操作画像を反射するミラーと、前記ミラーによって反射された前記操作画像を、空中画像として結像させる結像光学素子と、前記ユーザの前記空中画像への操作を検知し、検知された前記操作に応じて前記機器を動作させるための信号を出力する検知部とを備え、前記操作画像には、前記操作が検知されたときの前記機器の動作を示す情報が含まれる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、本体から比較的離れた位置に操作対象の画像を結像させることができる制御装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施の形態に係る制御装置の外観斜視図である。
【図２】図２は、実施の形態に係る制御装置の内部構造を示す図である。
【図３】図３は、空中画像が操作されたときに発光する操作ボタンを示す図である。
【図４】図４は、ＡＩプレートを結像光学素子として備える制御装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１０】
なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。
【００１１】
また、以下の実施の形態で説明に用いられる図面においては座標軸が示される場合がある。座標軸におけるＺ軸方向は、例えば、鉛直方向であり、Ｚ軸＋側は、上側（上方）と表現され、Ｚ軸−側は、下側（下方）と表現される。また、Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、Ｚ軸方向に垂直な平面（水平面）上において、互いに直交する方向である。Ｘ軸＋側は、前側（前方）と表現され、Ｘ軸−側は、後側（後方）と表現される。
【００１２】
（実施の形態）
［全体構成］
まず、実施の形態に係る制御装置の構成について説明する。図１は、実施の形態に係る制御装置の外観斜視図である。
【００１３】
図１に示されるように、制御装置１０は、ユーザが機器を制御するために操作する、いわゆるリモートコントローラである。図１の例では、上記機器は、電子制御が可能なシャワートイレであり、制御装置１０は、トイレの個室内の壁面などに取り付けられる。なお、制御装置１０の制御の対象となる機器は、特に限定されず、シャワートイレ以外の機器であってもよい。
【００１４】
制御装置１０は、空中画像２０を結像させる（表示する）ことができる。ユーザが空中画像２０に触れると、制御装置１０は、これを検知し、検知に応じてシャワートイレを動作させる。このように、制御装置１０においては、空中画像２０が操作ボタンと同等の機能を果たす。なお、制御装置１０は、ハードウェアとして構成された操作ボタン１５ｂも備えている。
【００１５】
このように、空中画像２０が操作ボタンとして機能する場合、ユーザが制御装置１０に直接触れることが少なくなるため、制御装置１０の汚れの発生、及び、制御装置１０の故障などが抑制される。特に、シャワートイレを制御する制御装置１０においては、操作ボタン１５ｂは、複数のユーザが直接操作ボタン１５ｂに触れることを嫌がるユーザが存在するが、空中画像２０が操作ボタンとして機能することにより、このような衛生上の懸念が低減される。
【００１６】
なお、空中画像２０には、空中画像２０への操作が検知されたときのシャワートイレの動作を示す情報が含まれる。このような情報は、例えば、文字（図１では「大」または「小」の文字など）であるが、図形または記号などであってもよく、どのような態様であってもよい。
【００１７】
［詳細構成］
次に、制御装置１０の詳細な構成について図１に加えて図２を参照しながら説明する。図２は、実施の形態に係る制御装置の内部構造を示す図である。なお、図２は、制御装置を側方から見た断面図である。
【００１８】
図１及び図２に示されるように、制御装置１０は、具体的には、空中表示用モジュール１１と、ミラー１２と、ハーフミラー１３ａと、再帰反射部１３ｂと、フレネル凹レンズ１４と、操作ボタンモジュール１５と、筐体１６とを備える。
【００１９】
空中表示用モジュール１１は、空中画像２０の元となる操作画像の出力及び空中画像２０へのユーザの操作の検知に用いられる基板モジュールである。空中表示用モジュール１１は、具体的には、基板１１ａ、画像出力部１１ｂ、及び、検知部１１ｃを有する。空中表示用モジュール１１（画像出力部１１ｂ）は、ハーフミラー１３ａ及びミラー１２の間に配置される。画像出力部１１ｂの表示面は、ミラー１２に対向する。
【００２０】
基板１１ａは、画像出力部１１ｂ及び検知部１１ｃが配置される基板である。基板１１ａは、例えば、樹脂によって形成されるが、セラミックまたは金属などによって形成されてもよく、基板１１ａを形成する材料は特に限定されない。また、基板１１ａの形状についても特に限定されない。
【００２１】
画像出力部１１ｂは、基板１１ａの後方側の主面（一方の主面）に配置され、画像を出力（表示）する。画像出力部１１ｂは、例えば、ＬＥＤ、ＬＥＤの駆動回路、及び、ＬＥＤが発する光の一部を遮る（または波長変換する）スクリーンなどを有し、スクリーンを透過した光を操作画像として出力する。つまり、スクリーンには、操作画像に対応する図柄が形成されている。
【００２２】
操作画像は、具体的には、ボタン画像であるが、スイッチ、ノブ（つまみ）、またはレバーの画像など、ユーザの操作の対象となるようなその他の画像であってもよい。操作画像は、静止画像であるが、動画像であってもよい。操作画像には、ユーザの操作が検知されたときの機器の動作を示す情報が含まれる。この結果、空中画像２０にもこのような情報が含まれることとなる。上述のように、このような情報は、例えば、文字であるが、図形または記号などであってもよく、どのような態様であってもよい。
【００２３】
なお、画像出力部１１ｂは、例えば、液晶表示装置、または、有機ＥＬ表示装置等の２次元画像を表示するフラットパネルディスプレイであってもよい。この場合、画像出力部１１ｂの表示面は、例えば、マトリクス状に複数の画素が設けられた画素領域を有する。
【００２４】
検知部１１ｃは、基板１１ａの前方側の主面（他方の主面）に配置され、空中画像２０へのユーザの操作を非接触で検知する。また、検知部１１ｃは、検知された操作に応じてシャワートイレを動作させるための信号を出力する。
【００２５】
検知部１１ｃは、例えば、電極、及び、電極の静電容量の変化を検知し、検知結果として上記信号を出力する検知回路を有する。シャワートイレは、このような信号をトリガとして動作する。このように、検知部１１ｃは、例えば、静電容量式の非接触センサであるが、人体から放出される赤外線を検知する赤外線センサなど静電容量式以外の方式のセンサであってもよい。
【００２６】
ミラー１２は、画像出力部１１ｂから出力された操作画像を反射する。ミラー１２は、平板状の光学ミラーであり、筐体１６の後方側に位置する内面に、反射面が前方を向いた状態で配置される。反射面は、Ｙ−Ｚ平面に平行な平面である。
【００２７】
制御装置１０から離れた位置に空中画像２０を表示するためには、画像出力部１１ｂからハーフミラー１３ａまでの距離（光路長）がある程度必要となり、当該距離を確保するために筐体１６（制御装置１０）の前後方向の厚みが大きくなってしまう場合がある。制御装置１０では、画像出力部１１ｂとミラー１２とが対向配置されることにより、ミラー１２によって光路が折り返される。このため、画像出力部１１ｂからハーフミラー１３ａまでの距離が確保され、かつ、筐体１６を薄型化される。
【００２８】
ハーフミラー１３ａ及び再帰反射部１３ｂは、結像光学素子の一例であって、ミラー１２によって反射された操作画像を、空中画像として結像させる。
【００２９】
ハーフミラー１３ａは、ミラー１２によって反射された操作画像を反射し、再帰反射部１３ｂによって再帰反射された操作画像を透過するビームスプリッタである。
【００３０】
ハーフミラー１３ａは、筐体１６の前方側に設けられた開口部を塞ぐように配置される。ハーフミラー１３ａは、制御装置１０において、ハーフミラー１３ａとミラー１２とは対向配置される。
【００３１】
ハーフミラー１３ａは、ミラー１２が反射した操作画像を再帰反射部１３ｂに向けて反射するとともに、再帰反射部１３ｂによって再帰反射された操作画像を透過する。透過した操作画像は、制御装置１０の前方の空間において結像される。これにより、操作画像に対応する空中画像２０が空中に表示される。
【００３２】
再帰反射部１３ｂは、入射した光を再び入射方向へ実質的な方向を変更することなく反射する（再帰反射する）部材である。再帰反射部１３ｂは、言い換えれば、再帰反射光学部材、または、再帰反射ミラーである。再帰反射部１３ｂは、ハーフミラー１３ａによって反射された操作画像を再帰反射する。再帰反射部１３ｂは、具体的には、複数の球状のガラスビーズが板状の基材の面内に敷き詰められたシート状の部材、または、マイクロプリズムが設けられた板材などである。
【００３３】
再帰反射部１３ｂは、ミラー１２と同様に、筐体１６の後方側に位置する内面に、反射面が前方を向いた状態で配置される。再帰反射部１３ｂは、Ｚ軸方向（上下方向）においてミラー１２と並んで配置される。再帰反射部１３ｂは、ミラー１２よりも下方の位置（画像出力部１１ｂから遠い位置）に配置される。
【００３４】
フレネル凹レンズ１４は、ハーフミラー１３ａを透過した操作画像を拡大して空中画像２０として結像させるための光学素子である。フレネル凹レンズ１４は、筐体１６の前方側に設けられた開口部を塞ぐように配置される。フレネル凹レンズ１４は、ハーフミラー１３ａの前方に配置される。
【００３５】
フレネル凹レンズ１４は、具体的には、アクリル樹脂などの樹脂、または、ガラスなどの透光性材料（透明材料）によって形成されたフレネルレンズ構造を有する薄型レンズである。フレネル凹レンズ１４によれば、制御装置１０（筐体１６）の前後方向の幅の増加を抑制して比較的大きい空中画像２０を結像させることができる。また、フレネル凹レンズ１４によれば、空中画像２０を制御装置１０（筐体１６）から離れた位置に結像させることができる。
【００３６】
操作ボタンモジュール１５は、操作ボタン１５ｂを有する基板モジュールである。操作ボタンモジュール１５は、具体的には、基板１５ａ、操作ボタン１５ｂ、及び、発光部１５ｃを有する。なお、図示されないが、操作ボタンモジュール１５は、ユーザの操作ボタン１５ｂへの操作を検知し、検知された操作に応じてシャワートイレを動作させるための信号を出力する検知回路なども有する。操作ボタンモジュール１５は、筐体１６の前方側に設けられたボタン用開口部を通じて操作ボタン１５ｂが外部に露出するように、筐体１６内の前方寄りに配置される。
【００３７】
基板１５ａは、操作ボタン１５ｂ及び発光部１５ｃが配置される基板である。基板１５ａは、例えば、樹脂によって形成されるが、セラミックまたは金属などによって形成されてもよく、基板１５ａを形成する材料は特に限定されない。また、基板１５ａの形状についても特に限定されない。
【００３８】
操作ボタン１５ｂは、ユーザによって操作される、ハードウェアとして構成されたボタンである。操作ボタン１５ｂは、透光部を有し、発光部１５ｃが発光することにより、透光部から光が透過する。つまり、操作ボタン１５ｂは発光する。これにより、ユーザは、操作ボタン１５ｂへの操作が受け付けられたことを操作ボタン１５ｂの発光によって認識することができる。
【００３９】
発光部１５ｃは、検知回路によって操作ボタン１５ｂへの操作が検知されたときに発光する。発光部１５ｃは、例えば、ＬＥＤ及びＬＥＤを発光させる発光制御回路を有する。上述のように、制御装置１０においては、発光部１５ｃは、操作ボタン１５ｂを発光させるが、発光部１５ｃは、操作ボタン１５ｂとは別に、単独の表示灯（パイロットランプ）として配置されてもよい。
【００４０】
筐体１６は、空中表示用モジュール１１、ミラー１２、ハーフミラー１３ａ、再帰反射部１３ｂ、フレネル凹レンズ１４、及び、操作ボタンモジュール１５を収容する。筐体１６は、前方が開口した直方体状であり、例えば金属材料又は樹脂材料によって形成される。なお、筐体１６の形状は、特に限定されない。筐体１６の前方側に設けられた開口部には、当該開口部を塞ぐように、ハーフミラー１３ａ及びフレネル凹レンズ１４が配置される。筐体１６の前方側に設けられたボタン用開口部には、操作ボタン１５ｂが配置される。なお、フレネル凹レンズ１４の前方には、透光性材料（透明材料）によって形成された保護カバーが配置されていてもよい。
【００４１】
以上説明した制御装置１０においては、画像出力部１１ｂからハーフミラー１３ａまでの距離が確保されれば、制御装置１０から離れた位置に空中画像２０を結像させることができる。制御装置１０から離れた位置に操作の対象となる空中画像２０が結像されれば、ユーザが制御装置１０に直接触れることが少なくなるため、制御装置１０が直接触れられることに起因する、制御装置１０の汚れの発生、及び、制御装置１０の故障などが抑制される。
【００４２】
［操作ボタンの変形例］
制御装置１０においては、空中画像２０として表示されるボタンに割り当てられた機能は、操作ボタン１５ｂに割り当てられた機能と異なる。つまり、操作ボタン１５ｂがユーザによって操作されたときのシャワートイレの動作は、空中画像２０が操作されたときのシャワートイレの動作と異なる。例えば、制御装置１０においては、シャワートイレ（便器）の洗浄用のボタンが空中画像２０として表示され、シャワーのオン及びオフ、シャワーに関する調整を行うためのボタンなどが操作ボタン１５ｂである。
【００４３】
ここで、空中画像２０として表示されるボタンに割り当てられる機能は、操作ボタン１５ｂに割り当てられる機能よりも統計的に使用頻度が高い機能であるとよい。つまり、空中画像２０として表示されるボタンは、操作ボタン１５ｂよりも統計的に使用頻度が高いボタンであるとよい。これにより、ユーザが制御装置１０に直接触れることがさらに少なくなるため、上述した制御装置１０の汚れの発生、及び、制御装置１０の故障などが一層抑制される。
【００４４】
また、空中画像２０として表示されるボタンに割り当てられた機能が、操作ボタン１５ｂにも割り当てられていてもよい。操作ボタン１５ｂが操作されたときのシャワートイレの動作は、空中画像２０が操作されたときのシャワートイレの動作と同一であってもよい。
【００４５】
例えば、便器の洗浄などの重要な機能が、空中画像２０として表示されるボタン、及び、操作ボタン１５ｂの両方に割り当てられることで、故障の発生により当該機能が停止してしまうことを抑制することができる。
【００４６】
また、この場合、発光部１５ｃは、検知部１１ｃが出力する信号を取得することにより、空中画像２０が操作されたときに発光してもよい。つまり、操作ボタン１５ｂは、操作ボタン１５ｂが操作されたとき、及び、空中画像２０が操作されたときのいずれの場合にも発光してもよい。図３は、空中画像２０が操作されたときに発光する操作ボタン１５ｂを示す図である。
【００４７】
これにより、ユーザは、空中画像２０への操作が受け付けられたことを操作ボタン１５ｂの発光によって認識することができる。
【００４８】
［結像光学素子の変形例］
ハーフミラー１３ａ及び再帰反射部１３ｂは、結像光学素子の一例であり、結像光学素子の具体的な態様については特に限定されない。結像光学素子は、例えば、ＡＩ（Ａｅｒｉａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ）プレートであってもよい。図４は、ＡＩプレートを結像光学素子として備える制御装置の構成を示す図である。
【００４９】
図４に示される制御装置１０ａは、ハーフミラー１３ａ及び再帰反射部１３ｂに代えて、ＡＩプレート１３を備える。
【００５０】
ＡＩプレート１３は、結像光学素子の一例であって、ミラー１２が反射した操作画像を、空中画像として結像させる光学デバイスである。ＡＩプレート１３は、いわゆる反射型面対称結像素子であり、入射する光を透過及び反射することでＡＩプレート１３を対称軸として１：１で空中に実像を形成する。
【００５１】
ＡＩプレート１３は、筐体１６の前方側に設けられた開口部に、当該開口部を塞ぐように配置される。ＡＩプレート１３とミラー１２とは対向配置される。画像出力部１１ｂ（空中表示用モジュール１１）は、ＡＩプレート１３及びミラー１２の間に配置され、ミラー１２に向けて操作画像を出力する。
【００５２】
ＡＩプレート１３は、例えば、ガラス基板または透明樹脂基板等の透光性を有する基板と、基板上に樹脂材料等で形成された平面視形状が格子状の隔壁と、隔壁によって二次元的に区画された複数の開口部の内面に形成された反射膜とによって構成された平板状のプレートである。
【００５３】
複数の開口部の各々は、直方体であり、例えば、平面視形状が１辺１００μｍ程度の正方形で、深さが１００μｍ程度である。また、各開口部の隔壁の内面に形成された反射膜は、例えば、銀またはアルミニウム等の金属膜である。つまり、反射膜の表面は、鏡面（マイクロミラー）である。
【００５４】
制御装置１０ａにおいては、画像出力部１１ｂによって出力された操作画像から放たれる無数の光線が、円錐状に広がってＡＩプレート１３に入射し、ＡＩプレート１３の開口部の内面を構成する反射膜の表面のうち隣接する２つの反射面（直交する２つの反射面）で順次反射して結像することで空中画像２０が空中に投影される。
【００５５】
ＡＩプレート１３は、画像出力部１１ｂと光学的に対称となる位置に、画像出力部１１ｂに表示される画像と同じ画像を空中画像２０として結像させる。言い換えれば、ＡＩプレート１３から画像出力部１１ｂまでの光学距離（光路長）と、ＡＩプレート１３から空中画像２０までの距離とはほぼ等しく、画像出力部１１ｂに表示される画像の大きさと空中画像２０の大きさもほぼ等しい。
【００５６】
以上説明した制御装置１０ａにおいても、画像出力部１１ｂからＡＩプレート１３までの距離が確保されれば、制御装置１０ａから離れた位置に空中画像２０を結像させることができる。制御装置１０ａから離れた位置に操作の対象となる空中画像２０が結像されれば、ユーザが制御装置１０ａに直接触れることが少なくなるため、制御装置１０が直接触れられることに起因する、制御装置１０ａの汚れの発生、及び、制御装置１０ａの故障などが抑制される。
【００５７】
［まとめ］
以上説明したように、制御装置１０は、ユーザが機器を制御するために操作する制御装置である。制御装置１０は、操作画像を出力する画像出力部１１ｂと、画像出力部１１ｂから出力された操作画像を反射するミラー１２と、ミラー１２によって反射された操作画像を、空中画像２０として結像させる結像光学素子と、ユーザの空中画像２０への操作を検知し、検知された操作に応じて機器を動作させるための信号を出力する検知部１１ｃとを備える。操作画像には、操作が検知されたときの機器の動作を示す情報が含まれる。
【００５８】
これにより、制御装置１０は、画像出力部１１ｂから結像光学素子までの距離が確保されれば、制御装置１０から離れた位置に空中画像２０を結像させることができる。制御装置１０から離れた位置に操作の対象となる空中画像２０が結像されれば、ユーザが制御装置１０に直接触れることが少なくなる。したがって、制御装置１０の汚れの発生、及び、制御装置１０の故障などが抑制される。
【００５９】
また、結像光学素子は、ハーフミラー１３ａ及び再帰反射部１３ｂを含んでもよい。ハーフミラー１３ａは、ミラー１２が反射した操作画像を反射し、再帰反射部１３ｂは、ハーフミラー１３ａによって反射された操作画像を再帰反射することにより、空中画像２０として結像させる。ハーフミラーは、再帰反射部１３ｂによって再帰反射された操作画像を透過する。
【００６０】
これにより、制御装置１０は、ハーフミラー１３ａ及び再帰反射部１３ｂによって空中画像２０を結像させることができる。
【００６１】
また、制御装置１０は、さらに、ハーフミラー１３ａを透過した操作画像を拡大して空中画像２０として結像させるためのフレネル凹レンズ１４を備えてもよい。
【００６２】
これにより、制御装置１０は、筐体１６の前後方向の幅の増加を抑制して比較的大きい空中画像２０を結像させることができる。
【００６３】
また、ハーフミラー１３ａとミラー１２とは対向配置され、画像出力部１１ｂは、ハーフミラー１３ａ及びミラー１２の間に配置され、ミラー１２に向けて操作画像を出力してもよい。
【００６４】
これにより、ミラー１２によって光路が折り返されるため、ハーフミラー１３ａとミラー１２との並び方向（前後方向）における制御装置１０の厚みの増加が抑制される。
【００６５】
また、制御装置１０ａのように、結像光学素子は、ＡＩプレート１３であってもよい。
【００６６】
これにより、制御装置１０ａは、ＡＩプレート１３によって空中画像２０を結像させることができる。
【００６７】
また、ＡＩプレート１３とミラー１２とは対向配置され、画像出力部１１ｂは、ＡＩプレート１３及びミラー１２の間に配置され、ミラー１２に向けて操作画像を出力してもよい。
【００６８】
これにより、ミラー１２によって光路が折り返されるため、ＡＩプレート１３とミラー１２との並び方向（前後方向）における制御装置１０ａの厚みの増加が抑制される。
【００６９】
また、制御装置１０は、さらに、ユーザによって操作される操作ボタン１５ｂを備えてもよい。
【００７０】
これにより、ユーザは、操作ボタン１５ｂを操作することによって機器を動作させることができる。
【００７１】
また、操作ボタン１５ｂがユーザによって操作されたときの機器の動作は、空中画像２０が操作されたときの機器の動作と異なってもよい。
【００７２】
これにより、ユーザは、操作ボタン１５ｂへの操作及び空中画像２０への操作のいずれかを選択することによって機器に異なる動作をさせることができる。
【００７３】
また、操作ボタン１５ｂが操作されたときの機器の動作は、空中画像２０が操作されたときの機器の動作と同一であってもよい。
【００７４】
このように、一つの機能が、空中画像２０として表示されるボタン、及び、操作ボタン１５ｂの両方に割り当てられることで、故障の発生により当該一つの機能が停止してしまうことを抑制することができる。
【００７５】
また、制御装置１０は、さらに、操作ボタン１５ｂがユーザによって操作されたときに発光する発光部１５ｃを備えてもよい。発光部１５ｃは、空中画像２０が操作されたときに発光してもよい。
【００７６】
これにより、ユーザは、空中画像２０への操作が受け付けられたことを操作ボタン１５ｂの発光によって認識することができる。
【００７７】
また、制御装置１０は、さらに、画像出力部１１ｂ、ミラー１２、及び、結像光学素子を収容する筐体１６を備えてもよい。
【００７８】
これにより、制御装置１０がユニット化されるため、制御装置１０の取り付け等が容易となる。
【００７９】
（他の実施の形態）
以上、実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
【００８０】
例えば、上記実施の形態では、画像出力部及び検知部は、一つの基板に配置されたが、画像出力部及び検知部は、それぞれ別の基板に配置されてもよい。
【００８１】
上記実施の形態に示される光学構成は、一例であり、本発明は上記光学構成に限定されない。つまり、上記光学構成と同様に、本発明の特徴的な機能を実現できる光学構成も本発明に含まれる。例えば、上記光学構成と同様の機能を実現できる範囲で、上記光学構成で使用された光学部品の一部が省略されてもよいし、上記光学構成に光学部品が追加されてもよい。
【００８２】
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、または、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００８３】
１０、１０ａ  制御装置
１１ｂ  画像出力部
１１ｃ  検知部
１２  ミラー
１３  ＡＩプレート（結像光学素子）
１３ａ  ハーフミラー（結像光学素子）
１３ｂ  再帰反射部（結像光学素子）
１４  フレネル凹レンズ
１５ｂ  操作ボタン
１５ｃ  発光部
１６  筐体
２０  空中画像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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