输入装置的制作方法

本发明涉及一种输入装置。

背景技术：

以前，将空中成像与传感器(sensor)组合的能够以非接触方式进行输入操作的输入装置已为人所知(例如参照专利文献1)。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2018-88027号公报

[专利文献2]日本专利第6029640号公报

[专利文献3]日本专利第5229704号公报

技术实现要素：

[发明所要解决的问题]

对于专利文献1所记载的现有的输入装置来说，难以高精度地检测成为传感器的侦测对象的物体的、相对于显示空中像的平面的垂直方向的位置。因此，对于所述现有的输入装置来说，受理非接触方式的输入操作的精度存在一定程度的极限。

因此，本发明的目的在于提供一种能够高精度地受理非接触方式的输入操作的输入装置。

[解决问题的技术手段]

为了达成所述目的，本发明的一方式的输入装置包括：光学式传感器，射出以平面状行进的光，并感知所射出的光行进的平面上的物体；光学构件，变更从所述光学式传感器射出的光的前进路径；以及处理部，基于所述光学式传感器的感知结果而进行输入处理，所述光学式传感器及所述光学构件形成第一感知面及第二感知面，所述第一感知面包含从所述光学式传感器射出的光行进的平面区域，所述第二感知面比所述第一感知面距所述光学式传感器更远，所述处理部基于在所述第一感知面的所述光学式传感器的第一感知结果、及在所述第二感知面的所述光学式传感器的第二感知结果而进行所述输入处理。

根据所述构成的输入装置，除了成为光学式传感器的感知对象的物体的、与显示面大致平行的平面上的位置以外，也能够检测与显示面垂直的方向的位置。

因此，根据所述构成的输入装置，能够高精度地受理非接触方式的输入操作。

例如也可设为：在所述第二感知面行进的光为经所述光学构件变更了前进路径的已在所述第一感知面行进的光。

由此，能够同时形成第一感知面和第二感知面。

例如也可设为：所述光学构件包含可变更从所述光学式传感器射出的光的前进路径且能够旋转的光学元件，当所述光学元件的旋转角度为第一角度时，形成所述第一感知面，当所述光学元件的旋转角度为第二角度时，形成所述第二感知面。

由此，通过控制光学元件的旋转角度，从而能够形成第一感知面和第二感知面。

例如也可设为：所述光学构件包含可变更从所述光学式传感器射出的光的前进路径且能够移动的光学元件，当所述光学元件的位置为第一位置时，形成所述第一感知面，当所述光学元件的位置为第二位置时，形成所述第二感知面。

由此，通过控制光学元件的位置，从而能够形成第一感知面和第二感知面。

例如也可设为：所述第一感知面与所述第二感知面大致平行。此处，所谓大致平行，不仅是指严格地平行的状态，还指实质上平行的状态。

由此，能够更高精度地检测成为光学式传感器的感知对象的物体的与显示面垂直的方向的位置。

例如也可设为：所述光学构件包含镜子。

由此，能够以相对较简易的构成来实现光学构件。

例如也可设为：还包括在显示面显示图像的显示部。

由此，能够进行显示面的显示。

例如也可设为：所述显示面与所述第一感知面和所述第二感知面中的至少一者大致平行。

由此，能够提高光学式传感器的感知精度。

例如也可设为：所述显示部通过空中成像从而在所述显示面显示图像，所述显示面形成于所述第一感知面内或所述第二感知面内。

由此，能够减少进行输入操作的用户接触显示部的频率。

例如也可设为：还包括入射抑制构件，此入射抑制构件抑制从所述光学式传感器射出的光入射至所述光学式传感器而不照射于成为感知对象的物体。

由此，能够提高光学式传感器的感知精度。

例如也可设为：所述显示部在所显示的图像包含图标，所述处理部基于所述第一感知结果及所述第二感知结果而检测来自利用所述输入装置的用户的、点击所述图标的点击动作，并基于所述检测而进行所述输入处理。

由此，能够受理由来自用户点击图标的动作所得的输入操作。

[发明的效果]

根据本发明，提供一种能够高精度地受理非接触方式的输入操作的输入装置。

附图说明

图1为表示实施方式1的输入装置的构成的框图。

图2为表示实施方式1的光学构件变更从实施方式1的光学式传感器射出的光的前进路径的情况的示意图。

图3a为表示用户使用手指进行点击操作的情况的示意图。

图3b为表示用户使用手指进行点击操作的情况的示意图。

图4为表示变形例1的光学构件变更从变形例1的光学式传感器射出的光的前进路径的情况的示意图。

图5为表示实施方式2的输入装置的构成的框图。

图6a为表示实施方式2的光学构件变更从实施方式2的光学式传感器射出的光的前进路径的情况的示意图。

图6b为表示实施方式2的光学构件变更从实施方式2的光学式传感器射出的光的前进路径的情况的示意图。

图7a为表示变形例2的光学构件变更从变形例2的光学式传感器射出的光的前进路径的情况的示意图。

图7b为表示变形例2的光学构件变更从变形例2的光学式传感器射出的光的前进路径的情况的示意图。

图7c为表示变形例2的光学构件变更从变形例2的光学式传感器射出的光的前进路径的情况的示意图。

图8a为表示变形例3的光学构件变更从变形例3的光学式传感器射出的光的前进路径的情况的示意图。

图8b为表示变形例3的光学构件变更从变形例3的光学式传感器射出的光的前进路径的情况的示意图。

图8c为表示变形例3的光学构件变更从变形例3的光学式传感器射出的光的前进路径的情况的示意图。

图9a为表示变形例4的光学构件变更从变形例4的光学式传感器射出的光的前进路径的情况的示意图。

图9b为表示变形例4的光学构件变更从变形例4的光学式传感器射出的光的前进路径的情况的示意图。

图10a为表示变形例5的光学构件变更从变形例5的光学式传感器射出的光的前进路径的情况的示意图。

图10b为表示变形例5的光学构件变更从变形例5的光学式传感器射出的光的前进路径的情况的示意图。

图10c为表示变形例5的光学构件变更从变形例5的光学式传感器射出的光的前进路径的情况的示意图。

图11a为表示变形例6的光学构件变更从变形例6的光学式传感器射出的光的前进路径的情况的示意图。

图11b为表示变形例6的光学构件变更从变形例6的光学式传感器射出的光的前进路径的情况的示意图。

图11c为表示变形例6的光学构件变更从变形例6的光学式传感器射出的光的前进路径的情况的示意图。

图12为表示变形例7的光学构件变更从变形例7的光学式传感器射出的光的前进路径的情况的示意图。

图13为表示实施方式3的输入装置的构成的框图。

符号的说明

1、1a、1b：输入装置

10、光学式传感器

20、120：光学构件

21、21b、21f、121、121a、121b、121c：第一光学元件

22、22a、22f、122、122b：第二光学元件

23、123：第三光学元件

24：第四光学元件

30、30a：显示部

31、31a：显示面

32：显示器

33：空中成像光学元件

40：处理部

41、41a：第一感知面

42、42a、42d、42e、42f：第二感知面

43、43a、43b、43c、43d、43e：第三感知面

50：入射抑制构件

70：图标

具体实施方式

以下，使用附图对本发明的实施方式进行详细说明。此外，以下说明的实施方式均表示总括例或具体例。以下的实施方式所示的数值、形状、材料、构成元件、构成元件的配置位置及连接形态等为一例，并非旨在限定本发明。另外，关于以下的实施方式的构成元件中未记载于独立权项的构成元件，是作为任意的构成元件而进行说明。

(实施方式1)

以下，一方面参照附图一方面对实施方式1的输入装置进行说明。所述输入装置显示经空中成像的图像，受理来自利用输入装置的用户对显示的图像的非接触的输入操作。

图1为表示实施方式1的输入装置1的构成的框图。

如图1所示，输入装置1包含光学式传感器10、光学构件20、显示部30、处理部40、入射抑制构件50、第一支撑构件61及第二支撑构件62。

光学式传感器10射出以平面状行进的光，并感知所射出的光行进的平面上的物体。更具体而言，光学式传感器10检测所射出的光行进的平面上的物体的、在所述平面的位置。光学式传感器10既可利用例如专利文献2所记载的光学接近传感器来实现，也可利用例如专利文献3所记载的光操作装置来实现，也可利用其它构成来实现。此处，作为一例，设光学式传感器10是利用专利文献2所记载的光学接近传感器来实现。

光学构件20变更从光学式传感器10射出的光的前进路径。更具体而言，光学构件20包含变更光的前进路径的第一光学元件21、及变更光的前进路径的第二光学元件22。第一光学元件21和第二光学元件22例如既可利用镜子来实现，也可利用棱镜来实现，也可利用其它构成来实现。此处，作为一例，设第一光学元件21和第二光学元件22包含镜子。

图2为表示光学构件20变更从光学式传感器10射出的光的前进路径的情况的示意图。

如图2所示，第一光学元件21具有如下的镜面：从由图2中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面向z轴的正方向倾斜45度。

第二光学元件22具有如下的镜面：从由图2中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面向z轴的正方向倾斜135度。

光学式传感器10射出如下的光：在由图2中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面上向x轴的正方向以平面状行进。

如图2所示，从光学式传感器10射出的光由第一光学元件21反射，在由图2中所示的z轴方向及y轴方向规定的平面上向z轴的正方向行进。即，从光学式传感器10射出的以平面状行进的光通过第一光学元件21，而将其前进路径由x轴的正方向变更为z轴的正方向。然后，经第一光学元件21变更了前进路径的光由第二光学元件22反射，在由图2中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面上向x轴的负方向行进。即，经第一光学元件21变更了前进路径的以平面状行进的光通过第二光学元件22，而将其前进路径由z轴的正方向变更为x轴的负方向。

如图1及图2所示，光学式传感器10及光学构件20形成第一感知面41及第二感知面42，所述第一感知面41包含从光学式传感器10射出且未经光学构件20变更前进路径的光行进的平面，所述第二感知面42包含从光学式传感器10射出且经光学构件20变更了一次以上(此处为两次)前进路径的光行进的平面。此处，第二感知面42位于比第一感知面41距光学式传感器10更远的位置。

如上文所述，第一感知面41与第二感知面42均为由图2中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面。因此，第一感知面41与第二感知面42彼此大致平行。以下，将第一感知面41的图2中所示的z轴方向的位置设为z1，将第二感知面42的z轴方向的位置设为z2来进行说明。

光学式传感器10检测第一感知面41上的物体在第一感知面的位置。即，光学式传感器10检测成为感知对象的物体在z＝z1的位置的、x轴方向的位置及y轴方向的位置。

另外，光学式传感器10检测第二感知面42上的物体在第二感知面的位置。即，光学式传感器10检测成为感知对象的物体在z＝z2的位置的、x轴方向的位置及y轴方向的位置。此时，z＝z2位于比z＝z1而距光学式传感器10更远的位置。

显示部30在显示面31显示图像。更具体而言，显示部30包括显示器32及空中成像光学元件33，通过使用空中成像光学元件33使显示器32输出的图像进行空中成像，从而在显示面31显示图像。此外，显示部30只要能够在显示面31显示图像，则未必限定于如所述构成那样。例如，显示部30也可利用下述构成来实现，即：包括显示器、半反射镜及回归反射片，通过使用半反射镜和回归反射片利用回归反射方式使显示器输出的图像进行空中成像，从而在显示面31显示图像。

显示面31与第一感知面41及第二感知面42中的至少一者大致平行。此处，第一感知面41与第二感知面42彼此大致平行，因此显示面31与第一感知面41及第二感知面42大致平行。也可设为显示面31形成于第一感知面41内或第二感知面内。

入射抑制构件50配置在经光学构件20变更了前进路径的光的前进路径上，抑制经光学构件20变更了前进路径的光直接入射至光学式传感器10而不照射于成为感知对象的物体。即，入射抑制构件50抑制从光学式传感器10射出的光入射至光学式传感器10而不照射于成为感知对象的物体。入射抑制构件50例如既可利用将光学式传感器10射出的光的频率带域的光吸收的光吸收材料来实现，也可利用将光向光不入射至光学式传感器10的方向反射的镜子来实现，也可利用其它构成来实现。

第一支撑构件61为支撑光学构件20的构件。

第二支撑构件62为支撑入射抑制构件50的构件。

处理部40基于在第一感知面41的光学式传感器10的第一感知结果、及在第二感知面42的光学式传感器10的第二感知结果而进行输入处理。处理部40例如为如下的构成：包括处理器(processor)及存储器(memory)，通过处理器执行存储于存储器的程序(program)从而执行输入处理。

以下，作为处理部40进行的输入处理的一具体例，一方面参照附图，一方面对受理来自利用输入装置1的用户点击显示于显示面31的图标的点击操作的点击输入处理进行说明。以下的说明中，设显示面31与第一感知面41及第二感知面42大致平行，将显示面31的图2中所示的z轴方向的位置设为z0来进行说明。但是，显示面31未必限定于与第一感知面41及第二感知面42大致平行的示例。

图3a上侧的侧面图与下侧的平面图、图3b上侧的侧面图与下侧的平面图为表示用户使用手指进行点击操作的情况的示意图。图3a为时刻t0的示意图，图3b为时刻t1(t1＞t0)的示意图。

如图3a、图3b所示，在进行点击输入处理的期间，显示部30在显示面31显示成为点击对象的图标70。

用户欲点击显示于显示面31的图标70而开始点击操作，若用户的手指90在时刻t0侵入第二感知面42，则光学式传感器10检测表示手指90在第二感知面42的位置的x轴坐标x2及y轴坐标y2。于是，处理部40获取由光学式传感器10所检测的x2、y2。然后，处理部40将所获取的x2及y2与表示第二感知面42的z轴方向的位置的z2相关联地存储。此时，处理部40也可使表示手指90的图形80a显示于与所获取的x2及y2对应的显示面31上的位置。另外此时，处理部40在输入装置1包括扬声器(speaker)时，也可输出表示手指90侵入了第二感知面42的声音。这样，通过对用户经由视觉、听觉等而告知点击输入处理开始，从而用户能够辨识输入处理已开始。

接着，若用户的手指90在时刻t1侵入第一感知面41，则光学式传感器10检测表示手指90在第一感知面41的位置的x轴坐标x1及y轴坐标y1。于是，处理部40获取由光学式传感器10所检测的x1、y1。然后，处理部40将所获取的x1及y1与表示第一感知面41的z轴方向的位置的z1相关联地存储。此时，处理部40也可使表示手指90的图形80b显示于与所获取的x1及y1对应的显示面31上的位置。另外此时，处理部40在输入装置1包括扬声器时，也可输出表示手指90侵入了第一感知面41的声音。这样，通过对用户经由视觉、听觉等而告知用户的手指90进一步接近输入装置1，从而用户能够加以注意以使手指90等不接触输入装置1。

接着，处理部40基于所获取的x2、y2、x1、y1而推定手指90指示的显示面31上的位置。更具体而言，处理部40针对以第二感知面42上的x2、y2、z2所示的位置为起点且以第一感知面41上的x1、y1、z1所示的位置为终点的第一向量，以终点的位置成为显示面31上的方式进行直线插补并延伸，由此算出以第二感知面42上的x2、y2、z2所示的位置为起点且以显示面31上的x0、y0、z0所示的位置为终点的第二向量。然后，将表示第二向量的终点位置的x轴坐标x0及y轴坐标y0推定为手指90所指的显示面31上的位置。

处理部40在所推定的显示面31上的位置与图标70的显示位置一致时，判定为手指90点击了图标70。然后，处理部40受理用户进行的、点击显示于显示面31的图标70的点击操作。

此外，此处例示用户使用手指进行的点击操作进行了说明，但点击操作未必是使用手指来进行。关于点击操作，只要为成为光学式传感器10的感知对象的物体则均可，例如可使用指示棒来进行，也可使用笔来进行。

根据所述构成的输入装置1，除了成为光学式传感器10的感知对象的物体的、与显示面31大致平行的平面上的位置以外，也能够检测与显示面31垂直的方向的位置。因此，根据输入装置1，能够高精度地受理非接触方式的输入操作。

(变形例1)

以下，对自实施方式1的输入装置1将其一部分构成变更而成的变形例1的输入装置进行说明。

变形例1的输入装置是自输入装置1将光学构件20变更为变形例1的光学构件而构成。更具体而言，变形例1的光学构件是自光学构件20进行如下变更而构成，即：除了第一光学元件21及第二光学元件22以外，还具有变更光的前进路径的变形例1的第三光学元件、及变更光的前进路径的变形例1的第四光学元件。变形例1的第三光学元件和变形例1的第四光学元件例如既可利用镜子来实现，也可利用棱镜来实现，也可利用其它构成来实现。此处，作为一例，设变形例1的第三光学元件和变形例1的第四光学元件与第一光学元件21、第二光学元件22同样地包含镜子。

图4为表示变形例1的光学构件变更从光学式传感器10射出的光的前进路径的情况的示意图。

如图4所示，变形例1的光学构件除了第一光学元件21及第二光学元件22以外，还包含第三光学元件23及第四光学元件24。

第三光学元件23具有如下的镜面：从由图4中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面向z轴的负方向倾斜45度。

第四光学元件24具有如下的镜面：从由图4中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面向z轴的负方向倾斜135度。

如图4所示，经第二光学元件21变更了前进路径的光由第三光学元件23反射，在由图4中所示的z轴方向及y轴方向规定的平面上向z轴的正方向行进。即，从光学式传感器10射出的以平面状行进的光通过第三光学元件23，而将其前进路径由x轴的负方向变更为z轴的正方向。然后，经第三光学元件23变更了前进路径的光由第四光学元件24反射，在由图4中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面上向x轴的正方向行进。即，经第三光学元件23变更了前进路径的以平面状行进的光通过第四光学元件24，而将其前进路径由z轴的正方向变更为x轴的正方向。

根据所述构成，光学式传感器10及变形例1的光学构件除了第一感知面41及第二感知面42以外，还形成第三感知面43，所述第三感知面43包含经变形例1的光学构件变更了一次以上(此处为三次)前进路径的光行进的平面。因此，处理部40能够除了在第一感知面41的光学式传感器10的第一感知结果、及在第二感知面42的光学式传感器10的第二感知结果以外，还基于在第三感知面43的光学式传感器10的第三感知结果而进行输入处理。因此，根据所述变形例1的输入装置，能够更高精度地受理非接触方式的输入操作。

(实施方式2)

以下，对自实施方式1的输入装置1将其一部分构成变更而成的实施方式2的输入装置进行说明。

图5为表示实施方式2的输入装置1a的构成的框图。以下，关于输入装置1a，将与输入装置1相同的构成元件视为上文已说明，标注相同符号而省略其详细说明，以与输入装置1的不同点为中心进行说明。

如图5所示，输入装置1a相对于实施方式1的输入装置1，在以下方面不同，即：将光学构件20变更为光学构件120，将第一支撑构件61变更为第一支撑构件61a，删除入射抑制构件50及第二支撑构件62。

光学构件120变更从光学式传感器10射出的光的前进路径。更具体而言，光学构件120包含变更光的前进路径的可旋转的第一光学元件121、及变更光的前进路径的第二光学元件122。第一光学元件121和第二光学元件122例如既可利用镜子来实现，也可利用棱镜来实现，也可利用其它构成来实现。此处，作为一例，设第一光学元件121和第二光学元件122包含镜子。

图6a、图6b为表示光学构件120变更从光学式传感器10射出的光的前进路径的情况的示意图。

如图6a、图6b所示，第一光学元件121具有镜面，可旋转至第一角度及第二角度，所述第一角度为所述镜面与由图6a、图6b中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面大致平行的角度，所述第二角度为所述镜面与从由图6a、图6b中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面向z轴的正方向倾斜45度的平面大致平行的角度。

如图6a、图6b所示，第二光学元件122具有从由图6a、图6b中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面向z轴的负方向倾斜135度的镜面。

如图6a所示，当第一光学元件121为第一角度时，从光学式传感器10射出的以平面状行进的光未由第一光学元件121反射，而是保持直行。因此，光学式传感器10及光学构件120形成第一感知面41a，所述第一感知面41a包含从光学式传感器10射出且未经光学构件120变更前进路径的光行进的平面。

如图6b所示，当第一光学元件121为第二角度时，从光学式传感器10射出的以平面状行进的光由第一光学元件121反射，在由图6b中所示的z轴方向及y轴方向规定的平面上向z轴的正方向行进。即，从光学式传感器10射出的以平面状行进的光通过第一光学元件121，而将其前进路径由x轴的正方向变更为z轴的正方向。

然后，经第一光学元件121变更了前进路径的光由第二光学元件122反射，在由图6b中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面上向x轴的正方向行进。即，经第一光学元件121变更了前进路径的以平面状行进的光通过第二光学元件122，而将其前进路径由z轴的正方向变更为x轴的正方向。因此，光学式传感器10及光学构件120形成第二感知面42a，所述第二感知面42a包含从光学式传感器10射出且经光学构件20变更了一次以上前进路径的光行进的平面。

这样，光学式传感器10及光学构件120以第一光学元件121为第一角度的第一期间、及第一光学元件121为第二角度的第二期间来分时形成第一感知面41a及第二感知面42a。

第一支撑构件61a为支撑光学构件120的构件。

根据所述构成的输入装置1a，与实施方式1同样地，除了成为光学式传感器10的感知对象的物体的、与显示面31大致平行的平面上的位置以外，也能够检测与显示面31垂直的方向的位置。因此，根据输入装置1a，能够高精度地受理非接触方式的输入操作。

另外，根据输入装置1a，从光学式传感器10观看，光学构件120及第一支撑构件61a配置在第一感知面41a的近前。由此，根据输入装置1a，能够减少利用输入装置1a的用户进行输入操作时的、用户接触输入装置1a的频率。

(变形例2)

以下，对自实施方式2的输入装置1a将其一部分构成变更而成的变形例2的输入装置进行说明。

变形例2的输入装置是自输入装置1a将光学构件120变更为变形例2的光学构件而构成。更具体而言，变形例2的光学构件是自光学构件120进行如下变更而构成，即：将第一光学元件121变更为变更光的行进的可旋转的变形例2的第一光学元件，还具有变更光的前进路径的变形例2的第三光学元件。变形例2的第一光学元件和变形例2的第三光学元件例如既可利用镜子来实现，也可利用棱镜来实现，也可利用其它构成来实现。此处，作为一例，设变形例2的第一光学元件和变形例2的第三光学元件与第二光学元件122同样地包含镜子。

图7a～图7c为表示变形例2的光学构件变更从光学式传感器10射出的光的前进路径的情况的示意图。

如图7a～图7c所示，变形例2的光学构件除了第二光学元件22以外，还包含第一光学元件121a及第三光学元件123。

第一光学元件121a具有镜面，可旋转至第一角度、第二角度及第三角度，所述第一角度为所述镜面与由图7a～图7c中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面大致平行的角度，所述第二角度为所述镜面与从由图7a～图7c中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面向z轴的正方向倾斜45度的平面大致平行的角度，所述第三角度为所述镜面与从由图7a～图7c中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面向z轴的正方向倾斜35度的平面大致平行的角度。

第三光学元件123具有如下的镜面：从由图7a～图7c中图示的x轴方向及y轴方向规定的平面向z轴的负方向倾斜145度。

如图7a所示，当第一光学元件121a为第一角度时，与实施方式2的输入装置1a同样地，从光学式传感器10射出的以平面状行进的光未由第一光学元件121a反射，而是保持直行。因此，光学式传感器10及变形例2的光学构件形成第一感知面41a，所述第一感知面41a包含从光学式传感器10射出且未经变形例2的光学构件变更前进路径的光行进的平面。

如图7b所示，当第一光学元件121a为第二角度时，与实施方式2的输入装置1a的情况同样地，光学式传感器10及变形例2的光学构件形成第二感知面42a，所述第二感知面42a包含从光学式传感器10射出且经变形例2的光学构件变更了一次以上(此处为两次)前进路径的光行进的平面。

如图7c所示，当第一光学元件121a为第三角度时，从光学式传感器10射出的以平面状行进的光由第一光学元件121a反射，在从由图7c中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面向z轴的正方向倾斜70度的第一平面上，向z轴的正方向侧的第一方向行进。即，从光学式传感器10射出的以平面状行进的光通过第一光学元件121a，而将其前进路径由x轴的正方向变更为第一平面的第一方向。

然后，经第一光学元件121a变更了前进路径的光由第三光学元件123反射，在由图7c中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面上向x轴的正方向行进。即，经第一光学元件121变更了前进路径的以平面状行进的光通过第三光学元件123，而将其前进路径由第一平面的第一方向变更为x轴的正方向。因此，光学式传感器10及变形例2的光学构件形成第三感知面43a，所述第三感知面43a包含从光学式传感器10射出且经变形例2的光学构件变更了一次以上(此处为两次)前进路径的光行进的平面。

这样，光学式传感器10及变形例2的光学构件以第一光学元件121a为第一角度的第一期间、第一光学元件121a为第二角度的第二期间、及第一光学元件121a为第三角度的第三期间来分时形成第一感知面41a、第二感知面42a及第三感知面43a。因此，处理部40能够除了在第一感知面41a的光学式传感器10的第一感知结果、及在第二感知面42a的光学式传感器10的第二感知结果以外，还基于在第三感知面43a的光学式传感器10的第三感知结果而进行输入处理。因此，根据所述变形例2的输入装置，能够更高精度地受理非接触方式的输入操作。

(变形例3)

以下，对自实施方式2的输入装置1a将其一部分构成变更而成的变形例3的输入装置进行说明。

变形例3的输入装置是自输入装置1a将光学构件120变更为变形例3的光学构件而构成。更具体而言，变形例3的光学构件是自光学构件120将第一光学元件121变更为变更光的前进路径的可旋转的变形例3的第一光学元件，将第二光学元件122变更为变更光的前进路径的变形例3的第二光学元件而构成。变形例3的第一光学元件和变形例3的第二光学元件例如既可利用镜子来实现，也可利用棱镜来实现，也可利用其它构成来实现。此处，作为一例，设变形例3的第一光学元件和变形例3的第二光学元件包含镜子。

图8a～图8c为表示变形例3的光学构件变更从光学式传感器10射出的光的前进路径的情况的示意图。

如图8a～图8c所示，变形例3的光学构件包含第一光学元件121b及第二光学元件122b。

第一光学元件121b具有镜面，可旋转至第一角度、第二角度及第三角度，所述第一角度为所述镜面与由图8a～图8c中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面大致平行的角度，所述第二角度为所述镜面与从由图8a～图8c中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面向z轴的正方向倾斜45度的平面大致平行的角度，所述第三角度为所述镜面与从由图8a～图8c中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面向z轴的正方向倾斜40度的平面大致平行的角度。

第二光学元件122b与实施方式2的第二光学元件122相比，除了以增大其镜面的面积的方式变更的方面以外，为相同构成。即，第二光学元件122b是自实施方式2的第二光学元件122以其镜面的面积变大的方式变更而构成。

如图8a所示，当第一光学元件121b为第一角度时，与实施方式2的输入装置1a同样地，从光学式传感器10射出的以平面状行进的光未由第一光学元件121b反射，而是保持直行。因此，光学式传感器10及变形例3的光学构件形成第一感知面41a，所述第一感知面41a包含从光学式传感器10射出且未经变形例3的光学构件变更前进路径的光行进的平面。

如图8b所示，当第一光学元件121b为第二角度时，与实施方式2的输入装置1a的情况同样地，光学式传感器10及变形例3的光学构件形成第二感知面42a，所述第二感知面42a包含从光学式传感器10射出且经变形例3的光学构件变更了一次以上前进路径的光行进的平面。

如图8c所示，当第一光学元件121b为第三角度时，从光学式传感器10射出的以平面状行进的光由第一光学元件121b反射，在从由图8c中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面向z轴的正方向倾斜80度的第二平面上，向z轴的正方向侧的第一方向行进。即，从光学式传感器10射出的以平面状行进的光通过第一光学元件121b，而将其前进路径由x轴的正方向变更为第二平面的第一方向。

然后，经第一光学元件121b变更了前进路径的光由第二光学元件122b反射，在从由图8c中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面向z轴的正方向倾斜10度的第三平面上，向z轴的正方向侧的第一方向行进。即，经第一光学元件121变更了前进路径的以平面状行进的光通过第二光学元件122b，而将其前进路径由第二平面的第一方向变更为第三平面的第一方向。因此，光学式传感器10及变形例3的光学构件形成第三感知面43b，所述第三感知面43b包含从光学式传感器10射出且经变形例3的光学构件变更了一次以上(此处为两次)前进路径的光行进的平面。

这样，光学式传感器10及变形例3的光学构件以第一光学元件121b为第一角度的第一期间、第一光学元件121b为第二角度的第二期间及第一光学元件121b为第三角度的第三期间来分时形成第一感知面41a、第二感知面42a及第三感知面43b。因此，处理部40能够除了在第一感知面41a的光学式传感器10的第一感知结果、及在第二感知面42a的光学式传感器10的第二感知结果以外，还基于在第三感知面43b的光学式传感器10的第三感知结果而进行输入处理。因此，根据所述变形例3的输入装置，能够更高精度地受理非接触方式的输入操作。

(变形例4)

以下，对自实施方式1的输入装置1将其一部分构成变更而成的变形例4的输入装置进行说明。

变形例4的输入装置是自输入装置1将光学构件20变更为变形例4的光学构件而构成。更具体而言，变形例4的光学构件是自光学构件20将第二光学元件22变更为变更光的前进路径的可移动的变形例4的第二光学元件而构成。变形例4的第二光学元件例如既可利用镜子来实现，也可利用棱镜来实现，也可利用其它构成来实现。此处，作为一例，设变形例4的第二光学元件包含镜子。

图9a、图9b为表示变形例4的光学构件变更从光学式传感器10射出的光的前进路径的情况的示意图。

如图9a、图9b所示，变形例4的光学构件除了第一光学元件21以外，还包含第二光学元件22a。

第二光学元件22a具有从由图9a、图9b中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面向z轴的正方向倾斜135度的镜面，在由x轴方向及y轴方向规定的同一平面上的第一位置(图9a的第二光学元件22a的位置)与第二位置(图9b的第二光学元件22a的位置)之间，可在z轴方向上以滑动式移动。

如图9a所示，当第二光学元件22a为第一位置时，与实施方式1的输入装置1同样地，光学式传感器10及变形例4的光学构件形成第一感知面41及第二感知面42。

如图9b所示，当第二光学元件22a为第二位置时，从光学式传感器10射出的以平面状行进的光由第一光学元件21反射，在由图9b中所示的z轴方向及y轴方向规定的平面上向z轴的正方向行进。即，从光学式传感器10射出的以平面状行进的光通过第一光学元件21，而将其前进路径由x轴的正方向变更为z轴的正方向。然后，经第一光学元件21变更了前进路径的光由第二光学元件22a反射，在由图9b中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面上向x轴的负方向行进。即，经第一光学元件21变更了前进路径的以平面状行进的光通过第二光学元件22a，而将其前进路径由z轴的正方向变更为x轴的负方向。因此，光学式传感器10及变形例4的光学构件形成第三感知面43c，所述第三感知面43c包含从光学式传感器10射出且经变形例4的光学构件变更了一次以上前进路径的光行进的平面。

这样，光学式传感器10及变形例4的光学构件一直形成第一感知面41，另外以第二光学元件22a为第一位置的第一期间、及第二光学元件22a为第二位置的第二期间来分时形成第二感知面42及第三感知面43c。因此，处理部40能够除了在第一感知面41的光学式传感器10的第一感知结果、及在第二感知面42的光学式传感器10的第二感知结果以外，还基于在第三感知面43c的光学式传感器10的第三感知结果而进行输入处理。因此，根据所述变形例4的输入装置，能够更高精度地受理非接触方式的输入操作。

(变形例5)

以下，对自实施方式1的输入装置1将其一部分构成变更而成的变形例5的输入装置进行说明。

变形例5的输入装置是自输入装置1将光学构件20变更为变形例5的光学构件而构成。更具体而言，变形例5的光学构件是自光学构件20将第二光学元件22删除，将第一光学元件21变更为变更光的前进路径的可旋转的变形例5的第一光学元件而构成。变形例5的第一光学元件例如既可利用镜子来实现，也可利用棱镜来实现，也可利用其它构成来实现。此处，作为一例，设变形例5的第一光学元件包含镜子。

图10a～图10c表示变形例5的光学构件变更从光学式传感器10射出的光的前进路径的情况的示意图。

如图10a～图10c所示，变形例5的光学构件包含第一光学元件21b。

第一光学元件21b具有镜面，可旋转至第一角度、第二角度及第三角度，所述第一角度为所述镜面与由图10a～图10c中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面大致平行的角度，所述第二角度为所述镜面与从由图10a～图10c中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面向z轴的正方向倾斜70度的平面大致平行的角度，所述第三角度为所述镜面与从由图10a～图10c中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面向z轴的正方向倾斜80度的平面大致平行的角度。

如图10a所示，当第一光学元件21b为第一角度时，从光学式传感器10射出的光未由第一光学元件21b反射，而是保持直行。因此，光学式传感器10及变形例5的光学构件形成第一感知面41，所述第一感知面41包含从光学式传感器10射出且未经变形例5的光学构件变更前进路径的光行进的平面。

如图10b所示，当第一光学元件21b为第二角度时，从光学式传感器10射出的光由第一光学元件21b反射，在从由图10b中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面向z轴的正方向倾斜140度的第四平面上，向z轴的正方向侧的第一方向行进。即，从光学式传感器10射出的以平面状行进的光通过第一光学元件21b，而将其前进路径由x轴的正方向变更为第四平面的第一方向。因此，光学式传感器10及变形例5的光学构件形成第二感知面42d，所述第二感知面42d包含从光学式传感器10射出且经变形例5的光学构件变更了一次以上(此处为一次)前进路径的光行进的平面。

如图10c所示，当第一光学元件21b为第三角度时，从光学式传感器10射出的光由第一光学元件21b反射，在从由图10c中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面向z轴的正方向倾斜160度的第五平面上，向z轴的正方向侧的第一方向行进。即，从光学式传感器10射出的以平面状行进的光通过第一光学元件21b，而将其前进路径由x轴的正方向变更为第五平面的第一方向。因此，光学式传感器10及变形例5的光学构件形成第三感知面43d，所述第三感知面43d包含从光学式传感器10射出且经变形例5的光学构件变更了一次以上(此处为一次)前进路径的光行进的平面。

这样，光学式传感器10及变形例5的光学构件一直形成第一感知面41，另外以第一光学元件21b为第一位置的第一期间、及第一光学元件21b为第二位置的第二期间来分时形成第二感知面42d及第三感知面43d。因此，处理部40能够除了在第一感知面41的光学式传感器10的第一感知结果、及在第二感知面42d的光学式传感器10的第二感知结果以外，还基于在第三感知面43d的光学式传感器10的第三感知结果而进行输入处理。因此，根据所述变形例5的输入装置，能够更高精度地受理非接触方式的输入操作。

(变形例6)

以下，对自实施方式2的输入装置1a将其构成的一部分变更而成的变形例6的输入装置进行说明。

变形例6的输入装置是自输入装置1a将光学构件120变更为变形例6的光学构件而构成。更具体而言，变形例6的光学构件是自光学构件120将第二光学元件122删除，将第一光学元件121变更为变更光的前进路径的可旋转的变形例6的第一光学元件而构成。变形例6的第一光学元件例如既可利用镜子来实现，也可利用棱镜来实现，也可利用其它构成来实现。此处，作为一例，设变形例6的第一光学元件包含镜子。

图11a～图11c为表示变形例6的光学构件变更从光学式传感器10射出的光的前进路径的情况的示意图。

如图11a～图11c所示，变形例6的光学构件包含第一光学元件121c。

第一光学元件121c具有镜面，可旋转至第一角度、第二角度及第三角度，所述第一角度为所述镜面与由图11a～图11c中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面大致平行的角度，所述第二角度为所述镜面与从由图11a～图11c中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面向z轴的正方向倾斜10度的平面大致平行的角度，所述第三角度为所述镜面与从由图11a～图11c中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面向z轴的正方向倾斜20度的平面大致平行的角度。

如图11a所示，当第一光学元件121c为第一角度时，与实施方式2的输入装置1a同样地，从光学式传感器10射出的以平面状行进的光未由第一光学元件121c反射，而是保持直行。因此，光学式传感器10及变形例6的光学构件形成第一感知面41a，所述第一感知面41a包含从光学式传感器10射出且未经变形例6的光学构件变更前进路径的光行进的平面。

如图11b所示，当第一光学元件121c为第二角度时，从光学式传感器10射出的以平面状行进的光由第一光学元件121c反射，在从由图11b中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面向z轴的正方向倾斜20度的第六平面上，向z轴的正方向侧的第一方向行进。即，从光学式传感器10射出的以平面状行进的光通过第一光学元件121c，而将其前进路径由x轴的正方向变更为第六平面的第一方向。因此，光学式传感器10及变形例6的光学构件形成第二感知面42e，所述第二感知面42e包含从光学式传感器10射出且经变形例6的光学构件变更了一次以上(此处为一次)前进路径的光行进的平面。

如图11c所示，当第一光学元件121c为第三角度时，从光学式传感器10射出的以平面状行进的光由第一光学元件121c反射，在从由图11c中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面向z轴的正方向倾斜40度的第七平面上，向z轴的正方向侧的第一方向行进。即，从光学式传感器10射出的以平面状行进的光通过第一光学元件121c，而将其前进路径由x轴的正方向变更为第七平面的第一方向。因此，光学式传感器10及变形例6的光学构件形成第三感知面43e，所述第三感知面43e包含从光学式传感器10射出且经变形例6的光学构件变更了一次以上(此处为一次)前进路径的光行进的平面。

这样，光学式传感器10及变形例6的光学构件一直形成第一感知面41a，另外以第一光学元件121c为第一位置的第一期间、及第一光学元件121c为第二位置的第二期间来分时形成第二感知面42e及第三感知面43e。因此，处理部40能够除了在第一感知面41a的光学式传感器10的第一感知结果、及在第二感知面42e的光学式传感器10的第二感知结果以外，还基于在第三感知面43e的光学式传感器10的第三感知结果而进行输入处理。因此，根据所述变形例6的输入装置，能够更高精度地受理非接触方式的输入操作。

(变形例7)

以下，对自实施方式1的输入装置1将其一部分构成变更而成的变形例7的输入装置进行说明。

实施方式1的输入装置为下述构成的示例，即：第一光学元件21具有如下的镜面：从由图2中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面向z轴的正方向倾斜45度，第二光学元件22具有如下的镜面：从由图2中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面向z轴的正方向倾斜135度。相对于此，变形例7的输入装置成为下述构成的示例，即：变形例7的第一光学元件具有如下的镜面：从由图2中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面向z轴的正方向倾斜45度，进而以z轴为中心逆时针旋转角度α，变形例7的第二光学元件具有如下的镜面：从由图2中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面向z轴的正方向倾斜135度，进而以z轴为中心逆时针旋转角度α。

图12为表示变形例7的光学构件变更从光学式传感器10射出的光的前进路径的情况的示意图。

如图12所示，变形例7的光学构件包含第一光学元件21f及第二光学元件22f。

如图12所示，光学式传感器10与实施方式1同样地，射出如下的光：在由图12中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面上向x轴的正方向以平面状行进。因此，光学式传感器10及变形例7的光学构件与实施方式1的输入装置1同样地，形成第一感知面41。

从光学式传感器10射出的以平面状行进的光由第一光学元件21f及第二光学元件22f反射，在由图2中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面上，向从x轴方向逆时针倾斜角度2α的方向行进。因此，光学式传感器10及变形例7的光学构件形成第二感知面42f，所述第二感知面42f在由图2中所示的x轴方向及y轴方向规定的平面上向从x轴方向逆时针倾斜角度2α的方向行进的光所形成。

根据所述构成的变形例7的输入装置，能够在第二感知面42f中，利用光学式传感器10来感知在第一感知面41中因第一物体的遮挡(occlusion)而无法由光学式传感器10感知的第二物体。

(实施方式3)

以下，对自实施方式1的输入装置1将其一部分构成变更而成的实施方式3的输入装置进行说明。

图13为表示实施方式3的输入装置1b的构成的框图。

以下，关于输入装置1b，将与输入装置1相同的构成元件视为上文已说明，标注相同符号而省略其详细说明，以与输入装置1的不同点为中心进行说明。

如图13所示，输入装置1b相对于实施方式1的输入装置1，在将显示部30变更为显示部30a的方面不同。

显示部30a不依赖于空中成像而在显示面31a显示图像。显示部30a例如既可利用将其液晶面作为显示面31a的液晶显示器来实现，也可利用将图像投影于成为显示面31a的屏幕(screen)的投影仪(projector)来实现，也可利用其它构成来实现。

显示部30a是以显示面31a比第一感知面41及第二感知面42更靠输入装置1b的本体侧的方式配置。由此，利用输入装置1b的用户能够不接触显示部30a而进行输入操作。

显示面31a与第一感知面41及第二感知面42中的至少一者大致平行。此处，第一感知面41与第二感知面42彼此大致平行，因此显示面31a与第一感知面41及第二感知面42大致平行。

根据所述构成的输入装置1b，与实施方式1同样地，除了成为光学式传感器10的感知对象的物体的、与显示面31a大致平行的平面上的位置以外，也能够检测与显示面31a垂直的方向的位置。因此，根据输入装置1b，能够高精度地受理非接触方式的输入操作。

另外，根据输入装置1b，不依赖于空中成像而在显示面31a显示图像。因此，能够利用相对较简易的构成来实现输入装置1b。

(补充)

以上，基于实施方式1～实施方式3及变形例1～变形例7对本发明的输入装置进行了说明，但本发明不限定于这些实施方式及变形例。只要不偏离本发明的主旨，则对这些实施方式或变形例实施本领域技术人员所想到的各种变形而得的实施方式、或将不同实施方式或变形例的构成元件组合而构成的实施方式也可包含在本发明的方式的范围内。

[产业上的可利用性]

本发明可广泛地用于能够进行非接触方式的输入操作的装置。