特開 2022-179868 表示装置およびこれを用いた空間入力装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022179868

(43)【公開日】2022-12-06

(54)【発明の名称】表示装置およびこれを用いた空間入力装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 30/56 20200101AFI20221129BHJP

   G09F 13/18 20060101ALI20221129BHJP

   G09F 13/00 20060101ALI20221129BHJP

   G06F 3/042 20060101ALI20221129BHJP

   G06F 3/0346 20130101ALI20221129BHJP

【ＦＩ】

G02B30/56

G09F13/18 N

G09F13/00 R

G06F3/042 473

G06F3/0346 421

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021086656

(22)【出願日】2021-05-24

(71)【出願人】

【識別番号】000010098

【氏名又は名称】アルプスアルパイン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098497

【弁理士】

【氏名又は名称】片寄 恭三

(74)【代理人】

【識別番号】100099748

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 克志

(74)【代理人】

【識別番号】100103171

【弁理士】

【氏名又は名称】雨貝 正彦

(74)【代理人】

【識別番号】100105784

【弁理士】

【氏名又は名称】橘 和之

(72)【発明者】

【氏名】安次嶺 勉成

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 弘樹

【テーマコード（参考）】

2H199

5B087

5C096

【Ｆターム（参考）】

2H199BA32

2H199BB12

2H199BB15

2H199BB18

2H199BB20

2H199BB29

2H199BB30

2H199BB59

5B087AA07

5B087CC09

5C096AA01

5C096BA02

5C096BC12

5C096CB05

5C096CC06

5C096FA18

(57)【要約】

【課題】 視覚的に認知し易い空中像を表示可能な表示装置を提供する。
【解決手段】 本発明の表示装置１００は、第１の光学構造２００と、第１の光学構造２００に積層された第２の光学構造３００とを含む。第１の光学構造２００は、光源２１０、導光層２２０、反射層２３０、ハーフミラー２４０を含み、導光層２２０の底部２２４には、多重像４１０の意匠Ｐ１を生成するための光拡散面２６２が形成される。第２の光学構造３００は、光源３１０、導光層３２０、再帰反射層３３０、ハーフミラー３４０を含み、導光層３２０の底部３２４には、空中像４００の意匠Ｐ２を生成するための光拡散面３６２が形成される。ユーザーの視点Ｕから、空中像４００と多重像４１０とが同時に観察され、空中像４００に奥行感または立体感を与えることができる。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

再帰反射を利用して空中像を表示可能な表示装置であって、
第１の導光層の第１の光拡散面で拡散または散乱された光により多重像を形成する第1の光学構造と、
第２の導光層の第２の光拡散面で拡散または散乱された光を再帰反射させて空中像を形成する第２の光学構造とを含み、
第１の光学構造と第２の光学構造とは積層関係にあり、かつ第１の光拡散面と第２の光拡散面とは重複しない位置に配置される、表示装置。

【請求項2】

前記第１の光学構造は、第１の導光層の上面側および底面側に形成された反射部材を含み、第１の導光層の側部から入射された光が第１の導光層の底面または底部に形成された第１の光拡散面によって拡散または散乱される、請求項１に記載の表示装置。

【請求項3】

前記第２の光学構造は、第２の導光層の底面側に形成された再帰反射層を含み、第２の導光層の側部から入射された光が第２の導光層の底面または底部に形成された第２の光拡散面によって拡散または散乱される、請求項１に記載の表示装置。

【請求項4】

前記第１の光学構造上に前記第２の光学構造が積層され、前記第１の光学構造は、反射層、当該反射層上に形成された第１の導光層、当該第１の導光層上に形成されたビームスプリッターを含み、前記第２の光学構造は、再帰反射層、当該再帰反射層上に形成された第２の導光層、当該第２の導光層上に形成されたビームスプリッターを含み、
前記第２の光学構造の上方から、第１の導光層の第１の光拡散面によって形成された多重像と第２の導光層の第２の光拡散面によって形成された空中像とが同時に観察可能である、請求項１ないし３いずれか１つに記載の表示装置。

【請求項5】

前記第２の光学構造上に前記第１の光学構造が積層され、前記第２の光学構造は、再帰反射層、当該再帰反射層上に形成された第２の導光層を含み、前記第１の光学構造は、反射層、当該反射層上に形成された第１の導光層、当該第１の導光層上に形成されたビームスプリッターを含み、
前記第１の光学構造の上方から、第１の導光層の第１の光拡散面によって形成された多重像と第２の導光層の第２の光拡散面によって形成された空中像とが同時に観察可能である、請求項１ないし３いずれか１つに記載の表示装置。

【請求項6】

第１の導光層に入射される光の色は、第２の導光層に入射される光の色と異なる、請求項１ないし５いずれか１つに記載の表示装置。

【請求項7】

前記第２の光学構造はさらに、第２の導光層と前記再帰反射層との間にλ／４板を含み、第２の導光層の上面に形成されるビームスプリッターは、偏光ビームスプリッターである、請求項３に記載の表示装置。

【請求項8】

請求項１ないし７いずれか１つに記載の表示装置と、
前記表示装置により表示された空中の映像への物体の近接を検出する検出手段と、
を含む空間入力装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、再帰反射を利用して空中に像を表示する表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

表示に立体感を得る構成として、レンズ構造またはプリズム構造を付与することによって、立体視を可能とした、立体ディスプレイが特許文献１に開示されている。また、再帰反射を用いた空中表示（Ａｅｒｉａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ ｂｙ Ｒｅｔｒｏ－Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ：ＡＩＲＲ）が知られている。例えば、特許文献２の表示装置は、空中に形成される像をより広い角度から観察可能とするため、２つの再帰反射部材を用い、その一方の再帰反射部材を光源の出射軸上に配置している。特許文献３の画像表示装置は、画像の結像位置の調整を容易にするため、ハーフミラー、再帰反射部材、および画像出力装置をそれぞれ平行に配置し、ハーフミラーまたは画像出力装置の位置を変更し結像位置を調整可能にしている。特許文献４の画像表示装置は、画像の視認性の低下を抑制するため、光が位相差部材（λ／４板）を透過する回数を低減し、かつ再帰反射部材と位相差部材との間に埃などが入り込み難くしている。特許文献５の空中映像表示装置は、装置の薄型化を図るため、ビームスプリッターに対しディスプレイおよび再帰反射部材を平行に配置し、ディスプレイ上に偏向光学素子を配置している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２０１３－５１７５２８号公報。

【特許文献2】特開２０１７－１０７１６５号公報

【特許文献3】特開２０１８－８１１３８号公報

【特許文献4】特開２０１９－６６８３３号公報

【特許文献5】特開２０１９－１０１０５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

図１（Ａ）に、空中像を表示する表示装置を空間入力装置に適用した例を示す。空間入力装置１０は、空中像を生成する表示装置を収容したハウジング（構造物）２０と、ハウジング２０の上方に生成された空中像３０への物体（例えば、ユーザーの指など）４０の接近を検出する３次元距離センサ５０とを含んで構成される。空中像３０は、例えば、図１（Ｂ）に示すように左右のスクロールキー６０、６２や入力を指示するためのアイコン
画像７０～８０を含む。

【0005】

空中像３０のみを表示する場合、ユーザーは、空中像３０を見てもそれが背面の構造物２０に表示されていると認識してしまい、そもそも空中像３０と認識しない事態が度々起こる。これは、人の認知プロセスと関係しており、空中像３０を見ても、脳内で背景の物体に重畳させてしまうことに起因するものである。空中像３０を非接触デバイスとして使用する場合、ユーザーにそのことを視覚で認知させる必要があり、空中像をいかに目立たせ、かつ容易に認知させることができるのかが実装上の課題となっている。

【0006】

本発明は、このような従来の課題を解決し、視覚的に認知し易い空中像を表示可能な表示装置およびこれを用いた空間入力装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る表示装置は、再帰反射を利用して空中像を表示可能なものであって、第１の導光層の第１の光拡散面で拡散または散乱された光により多重像を形成する第1の光学構造と、第２の導光層の第２の光拡散面で拡散または散乱された光を再帰反射させて空中像を形成する第２の光学構造とを含み、第１の光学構造と第２の光学構造とは積層関係にあり、かつ第１の光拡散面と第２の光拡散面とは重複しない位置に配置される。

【0008】

ある態様では、前記第１の光学構造は、第１の導光層の上面側および底面側に形成された反射部材を含み、第１の導光層の側部から入射された光が第１の導光層の底面または底部に形成された第１の光拡散面によって拡散または散乱される。ある態様では、前記第２の光学構造は、第２の導光層の底面側に形成された再帰反射層を含み、第２の導光層の側部から入射された光が第２の導光層の底面または底部に形成された第２の光拡散面によって拡散または散乱される。ある態様では、前記第１の光学構造上に前記第２の光学構造が積層され、前記第１の光学構造は、反射層、当該反射層上に形成された第１の導光層、当該第１の導光層上に形成されたビームスプリッターを含み、前記第２の光学構造は、再帰反射層、当該再帰反射層上に形成された第２の導光層、当該第２の導光層上に形成されたビームスプリッターを含み、前記第２の光学構造の上方から、第１の導光層の第１の光拡散面によって形成された多重像と第２の導光層の第２の光拡散面によって形成された空中像とが同時に観察可能である。ある態様では、前記第２の光学構造上に前記第１の光学構造が積層され、前記第２の光学構造は、再帰反射層、当該再帰反射層上に形成された第２の導光層を含み、前記第１の光学構造は、反射層、当該反射層上に形成された第１の導光層、当該第１の導光層上に形成されたビームスプリッターを含み、前記第１の光学構造の上方から、第１の導光層の第１の光拡散面によって形成された多重像と第２の導光層の第２の光拡散面によって形成された空中像とが同時に観察可能である。ある態様では、第１の導光層に入射される光の色は、第２の導光層に入射される光の色と異なる。ある態様では、前記第２の光学構造はさらに、第２の導光層と前記再帰反射層との間にλ／４板を含み、第２の導光層の上面に形成されるビームスプリッターは、偏光ビームスプリッターである。

【0009】

本発明に係る空間入力装置は、上記記載の表示装置と、前記表示装置により表示された空中の映像への物体の近接を検出する検出手段とを含む。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、空中像と多重像とを同時に形成するようにしたので、多重像によって空中像に奥行感または立体感を与え、空中像を目立たせ、これにより、空中像の誘目性を高め、空中像が認知され易くなる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】従来の空中像を表示する表示装置を空間入力装置に適用した構成例を示す図である。

【図2】図２（Ａ）は、本発明の第１の実施例に係る表示装置の概略断面図、図２（Ｂ）は、光拡散面により生成される意匠を模式的に表した斜視図である。

【図3】本発明の第１の実施例に係る表示装置の効果を説明する図である。

【図4】本発明の第１の実施例に係る第２の光学装置の変形例を示す概略断面図である。

【図5】図５（Ａ）は、本発明の第２の実施例に係る表示装置の概略断面図、図５（Ｂ）は、光拡散面により生成される意匠を模式的に表した斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

次に、本発明の実施の形態について説明する。本発明の表示装置は、特殊なメガネ等をかけなくても３次元空間内に再帰反射を用いた映像を表示する。ある態様では、本発明の表示装置は、空中に表示された映像を利用したユーザー入力インターフェースに適用される。なお、以下の実施例の説明で参照される図面は、発明の理解を容易にするために誇大した表示を含んでおり、実際の製品の形状やスケールをそのまま表したものではないことに留意すべきである。

【実施例0013】

次に、本発明の実施例について詳細に説明する。図２（Ａ）は、本発明の第１の実施例に係る空中像を表示する表示装置の概略断面図、図２（Ｂ）は、導光層に形成された光拡散面の意匠を模式的に表した斜視図である。

【0014】

本実施例の表示装置は、２つの導光層を積層し、一方の導光層の光拡散面により空中像を形成し、他方の導光層の光拡散面により空中像の周囲または外側に奥行感のある多重像を形成し、これにより、空中像を目立たせ、誘目性を高め、空中像を視覚的に認知され易くする。

【0015】

表示装置１００は、同図に示すように、第１の光学構造２００と、第１の光学構造２００の上方に配置された第２の光学構造３００とを有する。第１の光学構造２００は、光源２１０、導光層２２０、導光層２２０の下方に配置された反射層２３０、導光層２２０の上方に配置されたハーフミラー２４０を含んで構成される。

【0016】

光源２１０は、一定の出射角（または放射角）を持つ光Ｌ１をＸ方向に向けて出射する。出射された光Ｌ１は、透明な導光層２２０の側部２２２から内部に入射され、導光層２２０の内部を一様に照射する。光源２１０は、特に限定されないが、例えば、発光ダイオードやレーザーダイオードなどが用いられる。光源２１０が出射する光Ｌ１の色（波長）は特に限定されないが、例えば、第２の光源３１０が出射する光Ｌ２の色と同じであってもよいし、異ならせても良い。また、導光層２１０の側部２２２がＹ方向に一定の長さを有する場合には、導光層２２０の側部２２２のＹ方向に沿うように複数の光源２１０が配置されるようにしてもよい。さらに、導光層２２０の一方の側部から光Ｌ１を入射しているが、両側の側部から光を入射するようにしてもよい。

【0017】

導光層２２０は、平坦な上面、平坦な下面および上面と下面とを接続する側面とを備えた透明な板状またはフィルム状の光学部材である。導光層２２０は、公知のものを用いることができ、例えば、ガラス、アクリル製のプラスチック、ポリカーボネート樹脂、あるいはシクロオレフィン系樹脂などから構成される。導光層２２０は、光源２１０からの光Ｌ１を側部２２２から入射するためにＺ方向に一定の厚さを有する。

【0018】

導光層２２０の底部または底面２２４には、入射した光Ｌ１をＺ方向に拡散するための光拡散面２２６が形成される。光拡散面２２６は、例えば、導光層２２０の底面２２４をレーザー加工や印刷加工することにより形成される。光拡散面２２６は、空中像の周囲または外側に多重像を形成するための意匠（原画像）を生成するものであり、その意匠は、空中像との関係において任意に決定される。図の例では、光拡散面２２６は、リング状または環状の意匠Ｐ１を生成するように加工される。

【0019】

導光層２２０の底面２２４に接するように反射層２３０が配置される。反射層２３０は、例えば、導光層２２０の底面２２４と同形状の板状、フィルム状、または薄膜状の部材であり、その材料は特に限定されない。反射層２３０は、導光層２２０内に入射された光Ｌ１を全反射する。

【0020】

導光層２２０の上面に接するようにハーフミラー２４０が配置される。ハーフミラー２４０は、例えば、導光層２２０の上面と同形状を有し、入射光を反射光と透過光に分離する透明な光学部材である。ハーフミラー２４０は、例えば、平板状のガラスまたはプラスチック等の基板の表面や裏面に誘電体多層膜や反射防止膜などを形成して構成される。ここでは、反射光量と透過光量とが等しいハーフミラー２４０を例示するが、光源２１０の輝度や空中像の輝度に応じて反射光量と透過光量との比を異なるビームスプリッターを用いてもよい。

【0021】

導光層２２０の側部２２２から入射した光Ｌ１は、Ｘ方向に進行し、光拡散面２２６でＺ方向に拡散または散乱され、光拡散面２２６で拡散または散乱した光は、反射層２３０とハーフミラー２４０との間で多重反射を繰り返す。ユーザーがＺ方向の視点Ｕから観察したとき、合わせ鏡の効果により意匠Ｐ１の多重の虚像が第1の光学構造２００の背面に生成される。

【0022】

第２の光学構造３００は、光源３１０、導光層３２０、導光層３２０の下方に配置された再帰反射層３３０、導光層３２０の上方に配置されたハーフミラー３４０を含んで構成される。

【0023】

光源３１０は、一定の出射角（または放射角）を持つ光Ｌ２をＸ方向に向けて出射する。出射された光Ｌ２は、透明な導光層３２０の側部３２２から内部に入射され、導光層３２０の内部を一様に照射する。光源３１０は、光源２１０と同様に、例えば、１つまたは複数の発光ダイオードやレーザーダイオードを含んで構成される。なお、光源３１０の光Ｌ２と光源２１０の光Ｌ１とが同じ色の場合には、単一の光源から出射する光をビームスプリッター等により２つに分割し、分割された光を導光層２２０、３２０にそれぞれ出射するようにしてもよい。

【0024】

導光層３２０は、平坦な上面、平坦な下面および上面と下面とを接続する側面とを備えた透明な板状またはフィルム状の光学部材であり、導光層２２０と同様の部材から構成される。導光層３２０は、光源３１０の光Ｌ２を側部３２２から入射するためにＺ方向に一定の厚さを有する。

【0025】

導光層３２０の底部または底面３２４には、入射した光をＺ方向に拡散するための光拡散面３２６が形成される。光拡散面３２６は、例えば、導光層３２０の底面３２４をレーザー加工や印刷加工することにより形成される。光拡散面３２６は、空中像を形成するための意匠（原画像）を生成するものであり、その意匠は任意に決定される。図の例では、光拡散面３２６は、光拡散面２２６よりも内側または内周に位置し、中央に開口が形成された三角形状の意匠Ｐ２を生成するように加工される。

【0026】

導光層３２０の底面に接するように再帰反射層３３０が形成される。再帰反射層３３０は、入射光と同じ方向に光を反射する光学部材であり、その構成は特に限定されないが、例えば、三角錐型再帰反射素子、フルキューブコーナー型再帰反射素子などのプリズム型再帰反射素子やビーズ型再帰反射素子によって構成される。再帰反射層３３０は、光拡散面２２６と干渉しない位置であって、つまり光拡散面２２６よりも内側の位置であって、かつ光拡散面３２６と概ね重なるように（ここでは、意匠Ｐ２が中央に開口を有するので、当該開口を遮蔽するように）に配置される。

【0027】

導光層３２０の上面に接するようにハーフミラー３４０が配置される。ハーフミラー３４０は、例えば、導光層３２０の上面と同形状を有し、ハーフミラー２４０と同様に構成される。ここでは、反射光量と透過光量とが等しいハーフミラー３４０を例示するが、光源３１０の輝度や空中像の輝度に応じて反射光量と透過光量との比を異なるビームスプリッターを用いてもよい。

【0028】

導光層３２０の側部３２２から入射した光Ｌ２は、Ｘ方向に進行し、光拡散面３２６でＸ方向に拡散または散乱され、この拡散または散乱した光は、ハーフミラー３４０で一部が反射され、その反射光が再帰反射層３３０に入射される。再帰反射層３３０に入射した光は、入射した光と同じ方向に反射され、その一部がハーフミラー３４０を透過し再び結像する。ユーザーのＺ方向の視点Ｕからは、第２の光学構造３００から浮かび上がった意匠Ｐ２の空中像４００が観察される。また、空中像４００と同時に、空中像４００の外周に生成された意匠Ｐ１の多重像４１０も観察される。

【0029】

図３は、意匠Ｐ１の多重像４１０と意匠Ｐ２の空中像４００との関係を模式的に示した斜視図である。第１の光学構造２００は、合わせ鏡効果により意匠Ｐ１の多重反射を生じさせ現物の厚み以上の奥行き感のある多重虚像４１０を演出する。第２の光学構造３００は、意匠Ｐ２の空中像４００を多重虚像４１０の内側または内周に形成する。空中像４００の周辺に多重虚像４１０を表現することで、奥行き感のある映像の中心に空中映像が浮かぶ演出を、小型／薄型の積層構造の表示装置１００で実現することが可能となる。

【0030】

このように、２層を複合化させた薄型空中映像素子内に第１の層の意匠Ｐ１と第２の層の意匠Ｐ２が同時に見えるように光学配置することで、空中像４００の立体感が強調され、誘目性が高くなり、初見でも空中表示と認知される確率を高めることができる。また、光源２１０の色を光源３１０の色と異ならせることによって、空中像４００をより目立たせることも可能である。

【0031】

なお、空中像を生成する第２の光学構造は、図２の構成に限らず、例えば、図４に示すような構成であってもよい。第２の光学構造３００Ａは、導光板３２０の上部に、ハーフミラー３４０に代えて偏光ビームスプリッター３５０を配置し、導光層３２０と再帰反射層３３０との間にλ／４板３６０を配置する。

【0032】

偏光ビームスプリッター３５０は、入射光をp偏光成分とs偏光成分とに分割することができる偏光分離素子であり、ある特定の方向に直線偏光された光成分を透過することができる。仮に、光源３１０から入射された光Ｌ２が種々の偏光成分を含む無偏光の光であるとき、光拡散面３２６で反射された光の一部が偏光ビームスプリッター３５０を透過し、それ以外の光が偏光ビームスプリッター３５０によって反射される。もし、光源３１０から入射された光Ｌ２が直線偏光である場合には、偏光ビームスプリッター３５０が透過する直線偏光の方向を、入射光Ｌ２の直線偏光の方向と異なるように設定し、光Ｌ２の大部分が偏光ビームスプリッター３５０で反射されるようにする。

【0033】

λ／４板３６０は、導光層３２０から入射された光に位相差π／２（９０度）を与えて透過させる。例えば、直線偏光の光が入射されれば、これは円偏光（または楕円偏光）に変換され、円偏光（または楕円偏光）が入射されれば、直線偏光に変換される。

【0034】

再帰反射層３３０は、λ／４板３６０を透過した光を入射光と同じ方向に反射する。再帰反射層３３０で反射された光は、再びλ／４板３６０を透過するとき、位相差π／２を与えられる。このため、λ／４板３６０を透過した光は、λ／４板３６に入射したときの光と位相差πを有する。例えば、λ／４板３６０に入射した光が直線偏光であれば、λ／４板３６０を透過したとき円偏光（または楕円偏光）となり、この円偏光は、再帰反射層３３０で奇数回再帰反射されたとき、逆方向の円偏光となり、この逆方向の円偏光がλ／４板３６０を透過したとき、元の直線偏光とは１８０度異なる方向の直線偏光となる。こうして、λ／４板３６０を透過した光が偏光ビームスプリッター３５０に入射されると、反射した光の大部分が偏光ビームスプリッター３５０を透過し、透過した光が結像し、空中像が形成される。

【0035】

次に、本発明の第２の実施例に係る表示装置１００Ａを図５に示す。本実施例の表示装置１００Ａは、第１の実施例のときと積層方向を反転し、第２の光学構造３００の上方に第１の光学構造２００を積層する。第２の光学構造３００の導光層３２０の底面３２４に光拡散面３２６が形成される。光拡散面３２６は、三角形状の意匠Ｐ２を形成するように加工される。再帰反射層３３０は、意匠Ｐ２の空中像４００を生成するように導光層３２０の底面に配置される。

【0036】

一方、第１の光学構造２００の導光層２２０の底面２２４の外周部分に光拡散面２２６が形成される。光拡散面２２６は、リング状の意匠Ｐ１を形成するように加工される。意匠Ｐ１は、意匠Ｐ２と重複しない位置に形成される。光拡散面２２６の下方には、リング状の反射層２３０が形成される。反射層２３０の中央の開口２３２は、空中像４００が遮蔽されないように光拡散面３２６および再帰反射層３３０を露出させる大きさを有する。すなわち、光拡散面３２６でＺ方向に拡散または散乱した光は、開口２３２を介して第1の光学構造２００のハーフミラー２４０で一部が反射され、その反射光が再帰反射層３３０に入射され、この入射した光が再帰反射層３３０によって同一方向に反射され、この反射光の一部がハーフミラー２４０を透過し、空中像４００を生成する。

【0037】

こうして、ユーザーの視点Ｕから見た映像には、第２の光学構造３００により生成された意匠Ｐ２の空中像４００の周囲に、第１の光学構造２００により生成された意匠Ｐ１の多重虚像４１０が映しだされ、空中像４００に奥行感が与えられ、空中像の認知が容易になる。また、本実施例では、第２の光学構造３００を第１の光学構造２００の下方に配置することで、空中像４００が浮かび上がる距離Ｄを第１の実施例のときよりも大きくすることができ、より立体感のある空中像を表示させることができる。

【0038】

次に、本発明の第３の実施例について説明する。第３の実施例は、第１または第２の実施例の表示装置をユーザー入力インターフェースに適用した空間入力装置に関する。空間入力装置は、図１で説明したように、本実施例の表示装置１００、１００Ａにより空中像４００を表示させ、空中像４００への物体（例えば、ユーザーの指など）の近接を検出するセンサとを含んで構成される。センサは、特に構成を限定されないが、例えば、３次元距離センサで物体の近接を検知したり、撮像カメラで撮像した画像データを解析して物体の近接を検知する。

【0039】

本実施例の空間入力装置は、あらゆるユーザー入力に適用することができ、例えば、コンピュータ装置、車載用電子機器、銀行等のＡＴＭ、駅等のチケットの購入機、エレベータの入力ボタンなどに適用することができる。

【0040】

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の要旨の範囲において、種々の変形、変更が可能である。

【符号の説明】

【0041】

１００：表示装置 ２００：第１の光学構造
２１０：光源 ２２０：導光層
２２２：側部 ２２４：底部
２２６：光拡散面 ２３０：反射層
２４０：ハーフミラー ３００：第２の光学構造
３１０：光源 ３２０：導光層
３２２：側部 ３２４：底部
３２６：光拡散面 ３３０：再帰反射層
３４０：ハーフミラー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】