非接触地检测再现图像的指示位置的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在空中形成实像，且能够一边观察该实像(例如触控面板图像)一边通过指示单元(例如手指)的操作进行信号输入的非接触地检测再现图像的指示位置的方法及装置。
【背景技术】
[0002]以往，已知，将图像显示于显示屏(显示器)，用手指按压图像的特定区域时，利用压力传感器等检测按压部分的XY坐标，根据该输入信号进行下一步的动作(例如，参照专利文献1)。
[0003]又，如专利文献2所记载的那样，进行了如下提案:在显示屏的正上方沿着XY轴将发光元件与受光元件大量平行地排列以形成矩阵，在用手指或笔等障碍物触摸显示屏的表面的情况下，该障碍物横切矩阵，从而检测抵接于显示屏的位置。
[0004]另一方面，专利文献3揭示了如下技术:将大量的第1、第2平面光发射部平行且按一定间隔分别排列在透明平板内部而成的第1、第2光控制面板抵接或靠近配置，以使得第1、第2平面光发射部俯视时呈正交状态，将配置于一侧的物体的图像在另一侧形成为实像。
现有技术文献专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2006-39745号公报专利文献2:日本特开2000-56928号公报
专利文献3:日本专利第5036898号公报
【发明内容】
发明要解决的问题
[0006]然而，专利文献1、2所记载的触控面板的构造为:平面状的显示屏存在于背面侧，特定的平面图像显示于显示屏，按压该显示屏上的特定的位置而可以检测输入位置。因此，在用手指或笔等按压图像的情况下，必须接触或碰撞显示屏表面，存在显示屏变脏或在显示屏上造成瑕疵的情况。
[0007]进一步地，ATM等也使用采用了显示屏的触控面板，由于不特定大量的人群触摸画面，因而并不卫生，在防止接触感染方面并无效果。
又，光被朝向显示屏照射时，其反射光从显示屏射出，存在显示屏难以看清的情况。另夕卜，专利文献3虽提出了光学成像装置，但并未记载将该装置应用于触控面板等。
[0008]本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于，提供一种极其卫生的非接触地检测再现图像的指示位置的方法及装置，将要成像的图像做成空间图像，用手指、指示棒、笔等指示单元指示该空间图像的特定位置并输入，可以不接触显示屏也能进行信号输入。
解决问题的手段
[0009]遵循所述目的的第1发明所涉及的非接触地检测再现图像的指示位置的方法的特征在于，采用光控制单元，1)将设置于该光控制单元的一侧的显示屏的图像作为再现图像R1显示于所述光控制单元的另一侧的空间；2)在所述显示屏的表面侧形成红外线发光面，并在所述再现图像R1的位置形成由所述光控制单元形成的所述红外线发光面的再现图像R2 ;3)通过来自所述再现图像R2的反射光检测所述再现图像R1的操作位置，其中，所述光控制单元构成为:俯视时呈交叉的第1微小反射面、第2微小反射面分别被大量立设于同一平面上而被配置，使来自所述各第1微小反射面的第1反射光被对应的所述各第2微小反射面接受并作为第2反射光。
[0010]又，在第1发明所涉及的非接触地检测再现图像的指示位置的方法中，所述红外线发光面优选为具有对来自于设置于其它位置的红外线照射单元的红外线进行漫反射的红外线漫反射面。在此，红外线照射单元也可以照射红外线漫反射面的全部，也可以高速扫描地将红外线照射于红外线漫反射面。
[0011]第1发明所涉及的非接触地检测再现图像的指示位置的方法中，所述再现图像R1的操作位置的检测优选为通过接收来自所述再现图像R2的反射光的红外线照相机进行。在此，红外线相机优选为不感知可见光线的二维照相机(或红外线传感器)。再现图像R1的操作位置(例如，通过手指等)可以通过来自再现图像R2的反射光检测。位置也可以通过红外线照相机的二维图像确定。
[0012]在第1发明所涉及的非接触地检测再现图像的指示位置的方法中，所述再现图像R1优选为触控面板的实像。由此，用手指等碰到作为实像显示于空中的触控面板的一部分时，该位置就成为操作位置，从而红外线反射，操作位置被红外线照相机检测到。
[0013]第2发明所涉及的非接触地检测再现图像的指示位置的装置使用光控制单元，将设置于该光控制单元的一侧的显示屏的图像作为再现图像R1显示于所述光控制单元的另一侧的空间，所述光控制单元构成为:俯视时呈交叉的第1微小反射面、第2微小反射面分别被大量立设于同一平面上而被配置，使来自所述各第1微小反射面的第1反射光被对应的所述各第2微小反射面接受并作为第2反射光，所述非接触地检测再现图像的指示位置的装置的特征在于，
在所述显示屏的表面侧形成红外线发光面，并在所述再现图像R1的位置形成所述红外线发光面的再现图像R2，通过用红外线照相机接收来自所述再现图像R2的反射光来检测所述再现图像R1的操作位置，并检测与所述再现图像R1接触的指示单元的位置。
[0014]在第2发明所涉及的非接触地检测再现图像的指示位置的装置中，所述红外线发光面也可以形成于所述显示屏的表面侧，由红外线漫反射面构成，所述红外线漫反射面接受位于其它位置的红外线照射单元(包括全部位置同时照射、扫描照射)进行的红外线的照射。也可以在显示屏表面直接形成红外线漫反射面。又，根据情况，也可以从显示屏的表面直接发射红外线。
[0015]又，在第1、第2发明所涉及的非接触地检测再现图像的指示位置的方法及装置中，所述光控制单元优选配置于相对于所述显示屏呈40?50度的角度范围内。另外，再现图像R1形成在相对于光控制单元与显示屏的图像对称的位置。
[0016]且，在第1、第2发明所涉及的非接触地检测再现图像的指示位置的方法及装置中，光控制单元也可使用日本专利第5036898号公报所记载的结构，也可为日本专利第4734652号公报所记载的、将具有2个正交的光发射面的单位光学元件呈平面状地排列而配置的结构。
[0017]在第1、第2发明所涉及的非接触地检测再现图像的指示位置的方法及装置中，所述红外线照相机也可以是能够检测二维位置的红外线传感器。在该情况下，该红外线照相机优选使用不感知再现图像中含有的光(可见光)的结构。
[0018]在第2发明所涉及的非接触地检测再现图像的指示位置的装置中，所述红外线发光面是所述红外线漫反射面，也可以形成于配置在所述显示屏的表面侧的其它面板上。
[0019]在第2发明所涉及的非接触地检测再现图像的指示位置的装置中，也存在所述红外线漫反射发射面直接形成于所述显示屏的表面的情况。
在第1、第2发明所涉及的非接触地检测再现图像的指示位置的方法及装置中，所述再现图像R1也可以是显示有多个开关的触控面板像，也可以是键盘像。
发明效果
[0020]本发明所涉及的非接触地检测再现图像的指示位置的方法及装置，将设置于光控制单元的一侧的显示屏的图像，作为再现图像R1显示于光控制单元的另一侧的空间，形成红外线发光面于显示屏的表面侧，形成(成像)红外线发光面的再现图像R2于再现图像R1的位置处。操作(通过指示单元等)再现图像R1时，来自红外线发光面的再现图像R2的表示操作位置的红外线产生发射，所以通过红外线相机拍摄再现图像R2可以检测其位置。因此，触摸成像于空中的再现图像R1可以检测其输入位置。
[0021]又，本发明所涉及的非接触地检测再现图像的指示位置的装置，再现图像R1显示于空间，不会如以往一样用手指、手触控面板，因此极其卫生。
又，无须用手指物理按压图像，也不会造成瑕疵于画面。
且，再现图像并非显示于液晶面板上，而是独立形成于空间，没有来自再现图像的反射光。
【附图说明】
[0022]图1是本发明的第1实施例所涉及的非接触地检测再现图像的指示位置的装置的说明图。
图2是相同的非接触地检测再现图像的指示位置的装置的光控制单元的说明图。
图3是本发明的第2实施例所涉及的非接触地检测再现图像的指示位置的装置的说明图。
【具体实施方式】
[0023]接下来，一边参照附图，一边对将本发明具体化的实施例进行说明。
如图1、图2所示的那样，本发明的一个实施例所涉及的非接触地检测再现图像的指示位置的装置10具有，与显示屏11呈40?50度角度地形成、将显示屏的图像成像于对称位置的光控制单元12。
[0024]光控制单元12如图2所示的细节那样，通过将第1、第2光控制面板13、14的一面侧抵接或具有间隙地对向配合形成。第1、第2光控制面板13、14分别由大量且呈带状的平面光反射部18、19按一定的间距排列于厚度一定的透明平板16、17的一侧的表面而形成。在此，第1、第2光控制面板13、14的平面光反射部18、19俯视时呈交叉(该实施例中为正交状态)地配置。该光控制单元12的制造方法详细记载于专利文献3。
[0025]一边参照图2，一边对该光控制单元12的动作进行说明，由物体N(例如，设置于光控制单元12的一侧的显示屏11的图像)发出的光L1在第1光控制面板13的平面光反射部18的c点反射，接着在第2光控制面板14的平面光反射部19的d点反射，在光控制单元12的外侧位置(另一侧的空间)进行实像N’的成像。因此，使用具有该光控制单元12的图像显示装置(光学成像装置)，可将显示屏11的图像作为再现图像R1显示于空间。
[0026]在此，俯视时，以第2光控制面板14的平面光反射部19的间距划分的第1光控制面板13的平面光反射部18形成第1微小反射