201205354 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於將用以操作指定機器的資訊顯示給使用 者看，而且可接受來自使用者的操作輸入之操作裝置。 【先前技術】 料，以往，用以供使用者操作機器之操作裝置，係譬如於 =iL本體的表面上具.備例如有按鈕式或觸控面板式等之可 4V使用者進行輸入操作的操作部。（例如參照曰本專利申請 ^特開2GG9-26Q828號公報）。習知的操作裝置係藉由使 =直接接觸操作部而進行輸入操作，以決定 作内容。 習知的操作裝置中，使用者必須接觸操作部， 作裝置之間太遠，或是使用者與操作 會產生使L ί:广置㈣部的場所時’對使用者而言就 中，操作裝置的設置場所受到限定。 ％作心置 【發明内容】 本發明係有鑑於上述問題點而發明者， -種能夠將用以操作指定機器的t ^的為^ i、 使用置t，顯示給使用者看的操作農又置更接近 本矣明的#作裝置係可 指定機器的資訊的同時，开叮M 用者顯不出用以操作 輸入的操作裝置，其特徵自前述使用者之操作 係設置成使得與可從外部=次凹面鏡’該凹面鏡 之間的光學距離比焦距更長，0述二讯的貧訊顯示媒體 前述資訊顯示媒體的實像浮現於=用刖述凹面鏡來形成將 予衣1間中的顯示部、偵測由 4/30 201205354 入的偵測部、及依照經前 來以對前述機器決定操作 前述使用者對前述實像之操作輸 述偵測部偵測的前述操作輪入， 内容的決定部。 此操作裝置中，較佳為具有距離調整部，該距離調整 使;^ 4貧鋪示媒體與前述凹面鏡之間的前述光學距 綠在比前述凹面鏡之前職距更長的範圍内變化。 此I作裝置中’較佳為具有可執行用以變更前述實像 :置之指示的指示部’且前述距離調整部係依照前述指示 σ ό、指不’變化前述資訊顯示媒體與前述凹面鏡之間的 述光學距離。 ^、，作衣置中’ D圭為具備有可量測前述使用者的視 :態的視力量測部，且前述距離調整部係可依照經前述 視力«，變化前述資訊顯示媒體 ，、月ϋ述凹面鏡之間的前述光學距離。 此操作裝置中 置之透光性構件。 較佳為具備設置於形成前述實像的位 此操作裝置中，較佳為前述顯示部具有包含分割面之 ^光器，該分割面係設置為與前述凹面鏡之絲斜交，且 ^割狀射織透過光；前述分光器不但可將前述反射光 =射相述凹面鏡側，並且可讓以前述凹面鏡反射的光透 =错此械前述資訊齡舰之實像崎示給前述使用 者看。 於視泸，AJ_有土為/、備具有可投射該資訊顯示媒體白 ΐ 該資訊顯示媒體的顯示面且顯示方 -頌不面上，邊分光器於該分割面上係將 哭 的光分割為該反射韻該透過光，該分光器及 5/30 201205354 配笠成：被投影至該凹面鏡之鏡面中心點的該反射光 該中心點之法線而向該監視器側傾斜，且該監 示面係形成為非平面。 此操作跋1中，較佳為前述監視器之前述顯示面係朝 向與前述分光器的相反側且形成為凸狀。 寸 、此操作裝置中’較佳為具備有可投射該f訊顯示媒 監視器’其具有可顯示該資訊顯示媒體的顯示面且顯、示於 該顯示面上▲，該分絲於該分割面上係將自該監視器^ 的光分割為該反射光與該透過光，該分光E及該凹 =、 配置成：被投影至該凹面銳之鏡面中心點的該反射了 ' s玄中心點之法線而向該監視器側傾斜，另外，兮八”者 該分割面係形成為非平面。 -刀尤α之 此操作裝置中，較佳為前述分光器之前述分割面係朝 向與前述凹面鏡之相反側且形成為凸狀。 此操作裝置中’較佳為前述凹面鏡之前述鏡面形 非球面。 此拓作裝置中’較佳為前述分光器為半鏡ηΉ·|τ〇Γ)。 依照本發明’既能夠形成為將資訊顯示媒體的實像浮 現於操作裝置之設置場所與使用者之間的空間，因此能 將用以㈣指定機器的f訊在比上述設置場所更接近使用 者的位置顯示給㈣者看。|!此，本發财，使用者能夠 在近處進行操作輸入。 【實施方式】 (實施形態丨） ^施雜^操賴置，係可敎用者顯示出用以操 作才曰疋機益的處说’而且接雙來自使用者的操作輸入。如 圖】所示’本實施形態之操料置具備：監視器卜凹面鏡 6/30 201205354 2、半鏡3、偵測部4、決定部5、與距離調整部6，且連接 於指定之機器9。 監視器1係構成為顯示如圖2所示之操作晝面A。為 了達到小型且能夠容易控制顯示内容，監視器1係採用例 如液晶顯示器或有機電致發光（Organic Electro-Luminescence)顯示器等的小型平板顯示器。為了顯 示操作晝面A的控制，故可藉由例如電腦(未圖示）來控制 監視器1。此外，為了要以一定的亮度對使用者P顯示後述 之實像B，故監視器1能夠隨著操作晝面A與凹面鏡2之 間的光學距離a(參照圖14)不同，而變化操作晝面A的亮 度。又，監視器1亦能夠依照使用者P的喜好，變化操作 晝面A的亮度。 操作晝面A係用以供使用者P操作機器9之晝面。操 作晝面A上顯示有用以接受來自使用者P對機器9之操作 輸入(以下稱為「機器操作輸入」）之複數個的按鈕B11〜B13。 又，操作晝面A上係顯示有用以接受使用者P變更後述之 實像B位置的操作輸入(以下稱為「位置變更操作輸入」） 之按鈕Bt4、Bt5。換言之，操作晝面A為了供使用者P來 操作機器9，故具有能夠由外部來確認必須之資訊。操作晝 面A即相當於資訊顯示媒體。 圖1所示之凹面鏡2係設置為讓操作晝面A與凹面鏡 2之間的光學距離a(參照圖14)比凹面鏡2之焦距f(參照圖 14)更長。使用者P係位於凹面鏡2之光軸Lx上的前方。 凹面鏡2係形成為：操作晝面之實像B浮現於凹面鏡2與 使用者P之間的空間，對使用者P顯示出操作晝面之實像 B。 7/30 201205354 凹面鏡2係相當於顯示部，操作畫面之货像B相當於 資訊顯示媒艘的像。 藉由圓14、圆15來說明使用凹面鏡2的情況下而顯示 贲像的原理。圖丨4之F為凹面鏡2的焦點位置。當操作畫 面A處在比焦點位置F更靠與凹面鏡2之相反側（圖丨4之 右側）時，則於凹面鏡2的前方將形成一操作畫面之實像(倒 立货像)B。操作盡面之货像β與凹面鏡2之間的光學距離 b，係使用操作盡面Α與凹面鏡2之間的光學距離3，與凹 面鏡2之焦距f，而以 b=ax i7(a-f) (1) 來表示。又，當令操作盡面A的大小為AiA2日夺，操作畫面 A之實像β的大小BiB2係成為 —
BiBfAiAflfl/la-fl (2)。 圖丨5表示對應於以焦距f來規格化光學距離a之値 U/0，以焦距f來規格化光學距離b之値(b/f)。由圖丨5 知，函値(a/f)在lg(a/f)S2的範圍内變化時，値(b/「)會在 (b/f)22的範圍下變化。例如當凹面鏡2的曲率半徑r為 300mm時’焦距f(=R/2)為丨50_。因此，當光學^距離a 能夠在丨50mmSaS300mm的範圍内變化時，光學距離匕 即能夠在b2 300mm的範圍下變化。 圖】所示的半鏡3係設置成與凹面鏡2之光軸“呈“ 度的角度斜交。半鏡3係將自監視Ε〗之操作畫面八所發 出的光’沿凹面鏡2之光軸Lx的方向反射至凹面鏡2側， 且讓以凹面鏡2反射的光透過，對使用者p顯 的實像心藉此，將監視器〗設置於使用者p與凹面鏡2 之間的不同構造’使監視器〗能夠在不檀住使用者p的視 8/30 201205354 線下對使用者p顯示出操作晝面之實像β。半鏡3與凹面 鏡2皆相當於顯示部。 由上所述，本實施形態之操作裝置，能夠藉由半鏡3 反射自操作晝面Α來的光至凹面鏡2側，並且使經反射的 光透過凹面鏡2，在凹面鏡2之前方的空間上使操作晝面a 的光成像，而形成操作晝面之實像β。操作晝面之實像β .其指向性強’能夠目視辨認操作畫面之實像β視角狹窄， ‘因此使用者Ρ僅能自凹面鏡2之練Lx附近的狹窄範圍目 視辨認操作晝面之實像B。 偵測部4具備攝影部41與處理部42。憤測部4係相當 於偵測部及指不部。 攝影部41係為例如CCD(ChargeC〇upled Device，電荷 轉合裝置)相機等’且位於操作裝置與使用者p之間並且每 隔指定時間會拍攝操作畫面之實像B所形成的空間。藉 此，使用者P看著操作晝面之實像β而進行操作輸入之後， 攝影部41能_影使用者ρ之操作輸人的相關動作。 處理部42係以例如電腦的微處理器（Mpu:Mic⑺
Processing Unit)做為主構成要素，且具有於以攝影部4丨得 到之攝办影像上對應於各按I丑Btl〜Bt5(參照圖2)的範圍内 設定偵測區域的功能。亦即，於操作畫面之實像B上，各 按鈕Μ〜Bt5之範圍係以圖像來對使用者p顯示，於操作 晝面之實像B被攝影後的攝影影像上，係在對應於各按紐
Btl〜Bt;5之圖像的範圍内設定4貞測區域。做為侧區域者， 係有對應於機器操作輸入的區域、與對應於 輸入的區域。 木作 處理部42於每指定時間時即會取得以攝影部41得到 9/30 201205354 的蚺影影像。處理部42係在經取得之攝影影像與初期狀態 (未操作輸入的狀態）的攝影影像之間，會於每個偵測區域内 之盡素取得t素値的差分，並求出偵測區域内各盡素差分 値的總計。處理部42係將差分値的總計與閾値比較。當差 分值的合計總計比閾値大時，處理部42會判定曾有對應於 偵 >則區域的柄作輸入。差分值的合計總計在閭値以下時， 處理部42會判定並無對應於傾測區域的操作輸入。處理部 42會於每個偵測區域進行如此之判定。 由上所述，處理部42係於每個偵測區域，當判定曾有 機器操作輸入時偵測機器操作輸入，當判定曾有位置變更 操作輸入時，則偵測位置變更操作輸入。 以處理部42所偵測出之機器操作輸入的資訊，係由處 理部42輸出至決定部5。經處理部42所偵測之位置變更操 作輸入的資訊，係由處理部42輸出至距離調整部6。 決定部5具備有記憶部51，處理部52與輸出部53。 5己憶部5丨係預先記憶使用者p之機器操作輸入與對機器9 之操作内容的對應關係。 處理部52係以例如電腦之微處理器做為主要構成要 素，且由記憶部5]取得並決定對應於經偵測部4偵測之機 器操作輸入的操作内容。處理部52係控制輸出部53，將經 決定之操作内容的資訊輸出至機器9。 距離調整部6具備固定板61、線性運動導件以、進給 螺桿（Feed screw) 63、滑輪64、滑輪帶65、馬達66、控 制部67肖記憶㉝68,且係構成為使監視器]移動的驅 置。 監視益1係被固定於固定板61。線性運動導件62係支 10/30 201205354 撐於固定板61。馬達66係為距離調整部6之驅動來源的電 子馬達。滑輪64及滑輪帶65係將馬達66的旋轉驅動力傳 達至進給螺桿63。控制部67係以例如電腦的微處理器做為 主要構成要素，並依照由偵測部4輸入的資訊來控制馬達 66。由上所述，距離調整部6係將由馬達66產生的旋轉驅 動力以進給螺桿63變換為直線運動，藉以實現監視器1之 上下方向（圖1的箭頭方向）的移動。另外，用於控制部67 的電腦可為個人電腦等的一般用電腦，亦可為專用電腦。 由上所述，當位置變更操作輸入的資訊由偵測部4輸 入時，距離調整部6即能夠依照位置變更操作輸入的資.訊 使監視器1來上下移動。監視器1 一旦上下移動，監視器1 上的操作晝面A與凹面鏡2之間的光學距離a(參照圖14) 即會變化，並且操作晝面之實像B與凹面鏡2之間的光學 距離b(參照圖14)會變化。但是，監視器1的移動範圍係限 定於操作晝面A與凹面鏡2之間的光學距離a，其比凹面 鏡2的焦距f更長的範圍内。 具體而言，當進行用以使操作晝面之實像B接近使用 者P側的位置變更操作輸入時，距離調整部6會使監視器1 移動至比現狀更下方，而使操作晝面A與凹面鏡2之間的 光學距離a縮短。藉此，操作晝面之實像B與凹面鏡2之 間的光學距離b變長，操作晝面之實像B則以較習知均更 接近使用者P側來顯示。相反地，進行用以使操作晝面之 實像B自使用者P遠離的位置變更操作輸入時，距離調整 部6會使監視器]移動至比現狀更上方，而使光學距離a 變長。藉此，光學距離b變短，而使操作畫面之實像B以 較習知均更遠離使用者P來顯示。 11/30 201205354 "接著，說明本1Ϊ施形態之操作裝£的動作。首先，者 監視器丨顯示出操作盡面Λ ’凹面銳2即形成為使操作： 面之货像丨3浮現於空間，而對使用者丨）來顯示。之後，^ =者1)看著操作畫面之實像Β，以接觸觸控式面板的要領 2行操作輸入。偵測部4巾’處理部42係由攝影部Μ 的攝影影像來偵測使用纟Ρ之機器操作輸人。於決 :’處理部52係由誠部5丨取得並蚊龍於經偵 偵測之機器操作輸入的操作内容。經決定之操作内容的資 5几’係由輸出部53輸出至機器9。 又，偵測部4之處理部42，當由攝影部4丨之攝影影像 相測出位置變更操作輸入後’會將位置變更操作輸入的資 訊輸出至距離調整部6。距離調整部6之控制部67係依照 來自偵測部4之位置變更操作輸入的資訊而移動監視器卜 猎此’使用者P能夠自行將操作畫面之實像β的位置解 至適合自己視力狀態的位置。 - 接著，說明本實施形態之操作裝置的使用例。首先， 第1使用例將使用圓3來說明，而本實施形態的操作裝置 係用於浴室或淋浴室的情況。換言之，第丨使用例係舉例 淋浴之溫水㈣裝置_浴室用操料置來酬。操作裝 置係埋入浴室（琳浴室）的牆壁w來設置。依據第】使用例， 來自淋浴頭S的水會通過使用者p的前方，即使操作裝置 不設置在使用者P的近處，亦能夠於比操作裝置之設置場 所更近處形成操作晝面之實像B。藉此，即使使用者p沒 戴眼鏡或隱形眼鏡之目視辨認性低的情況，亦能夠藉由觀 看操作晝面之實像B，而理解操作晝面A的資訊。 接著，苐2使用例將使用圖4來說明’而本實施形態 12/30 201205354 昍二—裝置係用於廚房的情況。換言之，第2使用例係説 要作裝置。在廚房中’調理者(使用者Ρ)的附近需 作裝置：：空^與高溫部。又，調理者在調理中直接接觸操 f在彳材生面上不佳。然而，依據本實施形態的操作 义 凋理者忐夠在不直接接觸操作裝置之下進行操作輸 卜操作資汛係為例如爐子的溫度等。另外，操作 旦面之貝像B亦可顯示料理的食譜。 ,,0 ^弟3使用例將使用圖5來說明，而本實施形態 ^ 聚置係用於例如銀行的ATM或自鎖門的認證裝置氧 等二作，裝置顯：高機密性的資訊’以進行密碼輪乂 梦署木抓认。依照第3使用例，使用者P能夠在比操作 、之π置位置更近處操作’並且由於縣f畫面之實像包 =向性高’因此可設定成使他人無法輕易見到操作晝面 的資汛及輸入内容。 八 —以上’依照本實施形態的操作裝置，能夠使操作 之實像β喊為#現於操作裝置的設置場所.與使用者P 間的空間，因此能夠使用於操作指定機器9的資訊頻示= 比上述設置場所更靠近使用者ρ的位置。藉此，'以本 形恶之#作1置’使用者ρ能在近處進行操作輸入。 依照本實郷態的操作裝置，可提高操作畫面的 之指向性，因此可限制能夠目視辨認操作畫面之實像Β 視角，使操作畫面Α具有的資訊僅顯示給使用者ρ看。、 又’依照本實施形態的操作裳置，距離調整部 操作畫面A與凹面鏡2之間的光學距離a，在比凹面 的焦距f更長的範圍内變化，藉以能夠使操作晝面的實^ 容易移動，因此能夠隨著不峡用者？，而變更操作書面之 13/30 2〇12〇5354 货像B的位1。 所侦可依_測部4 的喜好來變更操_之實像以=’_使用者卜 面鏡施形態之操作裝置，可藉由半鏡3與凹 ^ ΓΧ斜交’能夠讓使用者P於辨認操作畫面之 像:：，防止操作盡面A本身成為妨礙。 七―：’本货施形態的操作裝1 接接觸操作盡面Λ來進行操作^ m使用者^ _不直 難以直接接觸操作畫面Λ、或二囚此使用* P能夠在 不接觸操作4“錢行操作輪^了生的情況下，亦能夠 有依=用:化例者’操作裝置不必要 功能。拖士 作輪入而變更光學距離a的 、。<•，撫作盡面之實像B的位 變化例之操作μ亦與本倾形態之^==。本 面實像Β浮現於操作==门置:所: 因此能夠將用以操作指定機器9的 二ί 上述設置場所更接近使用者Ρ的位置，-果 使用者P能夠在近處進行操作輸人。又， &二果’ 作畫面之實像B的指向性，故能夠限制可辨^作金= 貫像B的視角，可將操作畫面 苔_之 用者P看。以下的實施形態2、3亦相有^鳴不給使 又，做為本實施形態的變化例，操作 如紙等的平面物體，以取代操作畫面A:=:y 9的資訊顯示《，亦可使用立體物體。平二=: 14/30 201205354 體可藉由直接或間接安裴於距 夠移動。即使使用平面物體或3二6的固定板匕 時，操作裂置也能夠形成為使 収做為貝说顯不媒，月豆 體物體)的實像浮現於操作裝置；體(平面物體、立 的空間，因此能夠將用以操作置以 設置場所更接近使用者P的位9的資訊於比上述 使用者P能夠在近處進用者P來顯示， 訊顯示媒體之實像的指向性，故又，因為能夠k尚資 媒體之實像的視角，可將資t/匕夠限制可辨認資訊顯示 示給使用I i。 'Q頌不媒體所具有的資訊僅顯 :用看。以下的貫施形態2、。 學距操作晝面八與凹面鏡2之間的光 之3丄it 視器〗與凹面鏡2兩者的方式 文3種方式。本貫施形態之操作裝 而僅移動監視器i的方式。作 雕门正 例，摔作Ff亦可且供你—疋伯又為本實施形態的變化 I向二鏡2於凹面鏡2的練L X之 =L=鏡驅動部，以取代距離詞整部6或者與距 面備。本變化例之操作裝置能夠藉由使凹 聽2私動，以移動操作畫面之實像β。_，為了令使用 者Ρ能夠正確地觀測實像Β，使用者ρ的眼睛相對二凹面 ，2:位置會限定在某個範圍内。因此，使凹面鏡2移動 時，使用者Ρ的眼睛位置亦必須移動。因此上述3種方式 當_’僅使監視器！移動的方式為最佳且最為實際。換言 之’就不須移動使用者Ρ的眼睛位置而言，本實施形態之 距離調整部6比凹面鏡驅動部更優良且更實序 承 施形態2、3亦相同。 Λ 15/30 201205354 又，做為本货施形態的變化例，監視器1亦可與操作 裝1以不同形態設1。依照本變化例的操作裴置，使用市 售的監視器丨，可進行與本實施形態的操作骏罝相同的： 作、得到同樣的效果。以下之實施形態2、3亦相同。! (實施形態2) 實施形態2之操作裝置，能依照使用者P的視力狀皞 來變化操作畫面Λ與凹面銳2之間的光學距離a，就此二 能而言’係與货施形態丨之操作裝置（參照圖1)相異。以下^ 用圆6來說明本赏施形態之操作裝览。另外，對於與货施 形態丨之操作裝置相同的構成元件，賦予相同符號並省略 説明。 本實施形態之操作裝置具備如圖6所示的視力量測部 7。視力量測部7係為例如紅外線驗光計（自動折射計）等， 其量測使用者P的視力狀態。所謂視力者，有焦點調節功 能（視力）或目里孔反應，輕賴·(converence)等。所謂焦點巧气y 功能’係依照水晶體與目視標的之間的距離而改變水晶體 的折射力’使得影像總是在網膜上成像的功能。所謂曈$ 反應’意指依照光量變化等的刺激而調節瞳孔。所謂輕輪， 意指觀看近處的目視標的時，對於焦點在近處聚合之視 線，眼部肌肉會向内側(鼻側）集中。經視力量測部7量測之 視力狀態的資訊係被輸出至距離調整部6。 本實施形態之距離調整部6的記憶部68，係預先記憶 操作畫面A與凹面鏡2之_光學距離a與使用者p視力 狀態的對應關係。 本實施^態之控制部67 ’當自視力量測部7輸入視力 狀態的資物，係由，部68取得對應於上㈣訊之光學 16/30 201205354 距離a的値。之後，控制部67使監視器丨以光學距離a實 際由記憶部68取得的値移動。其結果，操作畫面A與凹面 鏡2之間的光學距離a係隨著經視力量測部7量測之視力 狀態而變化。 接著，說明本實施形態之操作裝置的動作。首先，當 於監視器1顯示操作晝面A，則凹面鏡2即形成為使操作 晝面之實像B浮現於空間中而顯示給使用者P看。之後， 視力量測部7量測使用者P的視力狀態。經視力量測部7 量測之視力狀態的資訊係由視力量測部7輸出至距離調整 部6。距離調整部6之控制部67係由記憶部68取得對應於 自視力量測部7輸入之資訊的光學距離a値。之後，控制 部67使監視器1移動，使得實際的光學距離a成為自記憶 部68所取得的値。 之後，使用者P觀看著操作晝面之實像B而進行操作 輸入。在偵測部4中，處理部42係自攝影部41的攝影影 像來偵測使用者P的機器操作輸入。之後，決定部5之處 理部52係自記憶部51取得並決定對應於經偵測部4偵測 之機器操作輸入的操作内容。經決定之操作内容的資訊係 自輸出部53輸出至機器9。 本實施形態之操作裝置的使用例係與實施形態1之第 1〜3使用例相同，能夠將操作裝置用於浴室或廚房或是銀行 的ATM或建築物的自鎖門等。 以上，依照本實施形態之操作裝置，依據經視力量測 部7量測的視力狀態，距離調整部6會變化操作晝面A與 凹面鏡2之間的光學距離a，藉以使操作畫面之實像B移動 至適合使用者P之視力狀態的位置。 17/30 201205354 另外’做為本實施形態之變化例者，操作駿泛不一定 要具備依·Μ更操作輸人來"光學距離a的功能。 換言之，本變化例之操作裝置僅依照經視力f測部7 的視力狀態來變化操作畫面A與凹面鏡2之間的光踩距離 a。即使曰是本變化例之職置，離調整部6亦能：依據 ㈣力堇測部7量測的視力狀態’來變化操作畫面a盥凹 面鏡2之_光學距離3，藉以使操作f面之讀b的位置 移動至適合於使用者P的視力狀態的仇置。 — (實施形態3) • 心-丨·秋且，耵珂具備設置於操作盡面之 貫像B形成的位置的透光性構件8而纟，係與實施形" 之操作裝置（參照圖6)相異。以下，用圖7說明本實施ς能 作：置：另外’對於與實施形態2之操作裝置刪 構成7L件，賦予相同符號並省略說明。 的抖ί光性！件8係為例如透明塑膠或玻璃等形成為板狀 士之、二设置為其法線方向沿著凹面鏡2之光軸Lx。換 :二S T! 8係設則作畫面A驗透光性構 8即移動物像B _置，透光性構件 地，====物娜2相同 建築物的自鎖門等。、/σ或廚房或者銀行的ATM或 件心二娜之操作裝置，藉由將透光性構 ，像β形成為浮現於空财，使即她作畫面 晝面之實像B的位置，因垂：用者？亦容易辨識操作 置因此此约提向使用者P的操作性。 18/30 201205354 (實施形態4) 實施形態4之操作裝置，如圖8所示，就賢立半鏡^ 的方面’係與實施形態1之操作展置(圖8之虛線)相里。另 外，對於與實施形態1之操作裳置相同的構成元件，賦予 相同符號並省略説明。 本實施形態之監視器13中，用以顯示操作畫面A :面U，比起顯示面為平面的情況，係形成為非平面(曲 曰_ :、兄"成像的操作晝面之實像Β的扭曲。 mi ’ &視&ia的顯示面11係形成為朝向與半鏡 二ί = 狀的球面。另外，只要能夠降低操作書面之 :像Β的扭曲’顯示面丨丨亦可為如上述之球面則;非: =施形態之凹面鏡23及半鏡^係如圖 置。換言之，凹面鏡2a ；1 又ύ 鏡2a之鏡面21的中心 ^係配置成：投影至凹面 中之細而朝二視 之，反射光33係於圖8的上侧）來傾斜。換言 方向傾斜。半鏡3a之分=、··Γγ軸對法線23朝反時鐘 鏡乃之鏡面21相對向的 ^於比半鏡3更往與凹面 半鏡3,著凹 1aS,£;, : 3ι 監視器】a之光轴所成的角度於=广與 ，係為投影至凹面鏡2a之❹上之 光33所生成的點。另外 ’中:22的反射 他分光器，以取代半鏡3a。朗具有+ _分割面之其 本貫施形態之凹而{it ^ ^ 戈a勺鏡面21係形成為橢圓面（非 '9/30 201205354 球面）’使得比球面更能降低操作畫面之贫像丨3扭曲。換言 之’本#施形態的凹面鏡2a係為比球面鏡的情況更能降低 操作，i如實像B扭曲的形狀，亦即_面鏡(非球面鏡)。 另外，凹面鏡2a之鏡面2丨並不必須為如上述之橢圓面， 只要是能夠比球面更降低操作畫面之實像B扭曲的非球面 即可。 本實施形態之操作聢置中，如圖9所示，配置有監視 器丨a，該監視器la係可於由凹面鏡仏的最下方位置算起 之兩度L1為丨82mm〜丨85ι麵之間移動，凹面鏡以之丫軸 方向的長度L2為160mm，Z軸方向的長度L3為丨2〇mm。 於X軸方向，凹面鏡23(中心點22)與半鏡33(點32)之間的 距離L4為50mm ’凹面鏡2a(中心點22)與觀測點8之間的 距離L5為800mm。另外，上述的高度u，長度L2、L3 及距離L4、L5僅為其中一例，並不受上述之値所限定，可 依照用途做適當的設定。 如圖10所示，本實施形態之操作裝置中的實像（圖1〇 之實線），比起如圖丨6所示之監視器91的顯示面9n為平 面時(參照圖丨7的實線）’可降低扭曲。圖】6所示之半鏡 93，係於比半鏡3更往與凹面鏡92(2a)之鏡面921(2丨）相對 向的方向（圖16之左側）立起。半鏡93係將由監視器91所 發出的光以平面的分割面931分割為反射光與透過光。另 外，圖]0係本實施形態的其中一例，其表示當監視器丨a 之顯示面〗1的曲率半徑為50mm、圓錐曲線常數k為-5.0、 凹面鏡2a之鏡面2〗的曲率半徑為250mm、圓錐曲線常數 k為-0.3時的貫像之晶格變形。圖]〇(a)係為視距離L6為 400mm的情況、圖10(b)為視距離L6為4〗0mm的情況。監 20/30 201205354 視裔〗a及凹面鏡2a之曲率半徑及圓錐曲線常數k不限定 於上述之値，可依照用途做適當設定。圖10及圖丨7之虛 線係顯示被顯示面1]所顯示的晶格變形。 由上所述’當半鏡3a配置為投影至凹面鏡2a之鏡面 21的中心點22的反射光33，且對準法線23朝監視器la 側來傾斜時，藉由將監視器〗a的顯示面u設為非平面（球 面）’比起顯示面911為平面之監視器9】的情況，能夠降低 柄作晝面之貫像B的扭曲。 由以上說明’本實施形態之操作裝置，凹面鏡2a及半 叙3a係配置為投影至凹面鏡2a之鏡面21的中心點22的 反射光33相對於法線23朝監視器la側傾斜·，且監視器]a 的顯不面11形成為非平面。藉此，本實施形態之操作裝 置中，能夠在不增加操作晝面之實像B的扭曲之下，將裝 置的覓度W1變薄。換言之，本實施形態之操作裝置，能 夠在不s襄使用者p發現目視標的扭曲之下，將比操作晝面 A更近處的貫像B做為目視標的來顯示，同時比起實施形 悲1之操作裝置（圖8的虚線)的寬度W2，能夠使裝置的寬 度W1變薄。 /寺別在本實施形態的操作農置中，監視器】&的顯示面 11係朝向與半鏡3 a相反側且形成為凸起狀，藉以能夠更簡 單地降低目視標的之扭油。 進一步，本實施形態之操作裝置中，凹面鏡仏的鏡面 21係為非球面，藉以能夠更簡單降低目視標的之扭曲。 另外，本實施形態中，亦藉由距離調整部6，能夠使顯 示面11與凹面鏡2a之間的光學距離在比凹面鏡2a之焦距 更長的範圍内變化。 21/30 201205354 (货施形態5) f施形態5的操作裝置，如圖丨丨所示，就半鏡3b立 起的方面，係與實施形態丨的操作裝置（圖11的虛線)相異。 另外，對於與實施形態丨之操作裝置相同的構成元件，賦 予相同符號並省略説明。 本货施形態之半鏡3b的分割面3丨，比起分割面為平面 的情況，係形成為非平面（曲面），以降低由凹面鏡2b成像 的操作盡面之货像B的扭曲。具體而言，半鏡3b之分割面 3丨係朝向與凹面鏡2b相反側且形成為凸起狀的球面。另 外，分割面31只要是能降低操作盡面之實像B的扭曲亦可 為上述球面以外的非平面。 本實施形態之凹面鏡2b及半鏡3b係如圖Η所示來配 置。換言之，凹面鏡2b及半鏡3b係配置為投影至凹面鏡 2b之鏡面2丨的中心點22的反射光23，且對準中心點22 中之法線23朝監視器丨側（圖11的上側）來傾斜。換言之， 反射光33係圍繞圖】丨的Y軸，對法線23朝反時鐘方向傾 斜。半鏡3b之分割面31係於比半鏡3更往與凹面鏡2b之 鏡面2丨相對向的方向（圖1丨的左側）立起。 半鏡3b係對凹面鏡2b以如上所述般配置，而且相對 於監視器丨配置為：於分割面31之點32中，分割面31之 接線34與監視器1之光軸所夾的角度Θ2低於45°。分割面 31上之點32係為投影至凹面鏡2b之鏡面2]的中心點22 之反射光33所生成的點。另外，亦可採用具有如上述形狀 之分割面的其他分光器以取代半鏡3b。 本實施形態之凹面鏡2b的鏡面21係形成為橢圓面（非 球面），使得比球面更能降低操作晝面之實像B扭曲。換言 22/30 201205354 之 ’本實施形態之凹面鏡2b係為比球面鏡的情 操作晝面之實像B扭曲的形狀’亦即橢圓面鏡(非球: 另外，凹面鏡2b之鏡面21並不必須為如上述之搞圓面， 只要是能夠比球面更降低操作晝面之實像β扭肖的非 即可。 本實施形態之操作裝置巾，如圖12所示，係配 視态1 ’ s亥監視器la係可於由凹面鏡2|3的最下方位置曾 之高度L1為182崎〜185mm之間移動，凹面鏡％之= 方向的長度L2為16〇mm，Z軸方向的長度L3為丨2〇m 於X軸方向，凹面鏡2b(中心點22)與半鏡3b(點32)之的 距離L4為50mm，凹面鏡2b(中心點22)與觀測點8之^白^ 距罐L5為800mm。另外，上述的高度l]、長产L〕 及距離L4、L5僅為-例，並不受上述之値所限^，可依昭 用途做適當的設定。 … 如圖13所示，本實施形態之操作裝置中的實像(圖u 的實線），比起如圖16所示之半鏡93的分割面931為平面 的情況(參照圖17的實線），可降低扭曲。另外，圖】2係 本實施形態的其中，，顯示半鏡3b之分割面3丨的:率 半徑為500〇mm、圓錐曲線常數kg_5〇 〇、凹面鏡沘之= ，2】的曲率半徑為250mm、圓錐曲線常數k為_〇 78時: 實像之晶格變形。圖13⑻為視距離L6為4〇〇mm的情况、 圖13⑻為視距離Lu4〗0mm的情況。監視器1及凹面鏡 2b的曲率半徑及_曲線常數k不限定於上述的値，而係 依照用途做適當的設定。圖13及圖17的虛線係顯示被顯 示面11所顯示的晶格變形。 、 由上所述，當半鏡3b配置為投影至凹面鏡2b之鏡面 23/30 201205354 2丨的中心點22的反射光33，且對準法線23朝監視器丨側 傾斜時，藉由將半銳3b之分割面3丨設為非平面(球面），比 起分割面93丨為平面之半鏡93的情況’能夠降低操作盡面 之货像B的杻曲。 由以上說明，本實施形態之操作裝置，凹面鏡2b及半 銳3b係配置為投影至凹面鏡2b之鏡面2丨的中心點22的 反射光33且對準法線23朝監視器丨惻傾斜，且半鏡3b的 分割面3丨形成為非平面。藉此，本實施形態之操作裝置中， 能夠在不增加操作盡面之實像B的扭曲之下，將裝置的宽 度W丨變薄。換言之’本實施形態之操作裝置，能夠在不 讓使用者丨〕發現目視標的扭曲之下，將比操作畫面A更近 處的實像B做為目視標的來顯示，同時比起實施形態〗之 操作裝置（圖丨丨的虛線)的寬度W2 ’能夠使裝置的寬度v/1 變薄。 特別在本實施形態的操作裝置中，半鏡3b的分割面31 係朝向與凹面鏡2b相反側形成為凸起狀，藉以能夠更簡單 地降低目視標的之扭曲。 進一步，本實施形態之操作裝置中，凹面鏡2b的鏡面 21係為非球面，藉以能夠更簡單地降低目視標的之扭曲。 另外，本實施形態中，亦藉由距離調整部6，能夠使由 半鏡3b成像的影像與凹面鏡2b之間的光學距離在比凹面 鏡2b之焦距更長的範圍内變化。 各實施形態之偵測部4,亦可使用2個位置偵測感測器 (未圖示）的輸出，來偵測使用者？以手指操作之位置的實際 空間上之3維座標。例如以相機用做位置偵測感測器的情 況，偵測部4係對於經各個相機攝影的各別2個影像，以 24/30 201205354 影像認識影像中使用者p的指尖部分，並求出指尖部分在 影像中的座標。求得影像中的座標之偵測部4，係依照相機 的配置或透鏡的特性求出對應於被求得之座標之在實際空 間上的座標範圍，且將對2個影像求得之在實際空間上的 座標範圍重複的位置，設為使用者p以手指操作之位置在 貫際空間上的3維座標。 μ 【圖式簡單說明] 圖1為實施形態]之操作裝置的構成圖。 圖2為顯示實施形態！之操作裝置的操作晝面的圖。 圖3為說明實施形態！之操作震置的第^吏用例的概 略圖。 圖4為說明實施形態1之操作裝置的第2使用例的概 圖5為說明實施形態 略圖 之操作裝置的第 3使用例的概 圖6為實施形態2之操作裝置的構成圖。 圖7為實施形態3之操作裝置的構成圖。 圖8為實施形態4之操作⑭的概略圖。 ^為剌實施形態4之操作裝㈣料參數之圖。 ㊂10係貫施形態4之操作|置中⑻為顯示視距離為 400mm時的實像之晶格變形圖 士 U，（b)為顯示視距離為410nim 時的貫像之晶格變形圖。 圖Π為實施形態5之操作萝甚 置的概略圖。 =為說明實施形態5之操作計參數之圖。 0 U係在實施形態5之操作駿置中，⑷係表示視距離 為1細時的貫像之晶格變形圖；⑻係表示視距離為 25/30 201205354 4丨0mm時的资像之晶格變形圆。 圆14為說明凹面鏡之原理的概略圖。 固15為表7F使用GO面鏡時的操作宽面與實像之位 係圓。 圆丨6為比較例之操作裝置的概略圖。 圆丨7係在比較例之操作裝罝中，（a)係表示視距離為 400mm時的實像之晶格變形圖；（b)係表示視距離為4丨Omm 時的實像之晶格變形圖。 【主要元件符號說明】 1、1 a、91 監視器 -' 2a ' 92 凹面鏡 3 、 3a 、 3b 、 93半鏡 4 偵測部 5 決定部 6 距離調整部 7 視力量測部 8 觀測點 9 機器 11 '911 顯示面 21 、 921 22 鏡面 中心點 23 法線 31 、 931 分割面 32 點 33 反射光 34 接線 26/30 201205354 41 攝影部 42 處理部 51 記憶部 52 處理部 53 輸出部 61 固定板 62 線性運動導件 63 進給螺桿 64 滑輪 65 滑輪帶 66 馬達 67 控制部 68 記憶部 A 操作晝面 B 實像 S 淋洛頭 P 使用者 w 牆壁 Btl 〜Bt5 按紐 27/30