CN101430626B - 显示系统及指示位置的检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示系统及指示位置的检测方法。在液晶显示装置的显示画面内，以可互相识别的方法显示多个红外发光亮点。而且，由操作装置在指示位置的方向上进行拍摄，并从拍摄图像所包括的红外发光亮点中选择规定数量的红外发光亮点，基于选择的各个红外发光亮点的识别结果和这些各个红外发光亮点的位置，计算显示画面上的指示位置。由此，无论操作装置与液晶显示装置的显示画面的距离如何，都能够确切地检测出由操作装置指示的显示画面中的位置。

Description

显示系统及指示位置的检测方法
技术领域
本发明涉及能够检测由指示器等操作装置所指示的在显示画面上的指示位置的显示系统以及上述指示位置的检测方法。 
背景技术
近年，随着液晶显示器和等离子体显示器等显示器的薄型化的发展，使得画面尺寸大型化的显示器也日趋普及。 
这些薄型并且大型的显示器，例如，往往用于会议或产品介绍等的显示，或者电视游戏的显示器等。而且在这样使用的情形下，是用指示器等操作装置来指定显示器中所显示的图像上期望的点(位置或场所)，而进行操作。 
例如，在专利文献1(作为日本国公开专利公报的特开2007-66080号公报(公开日：2007年3月15日))中公开有如下技术，即，分别用不同的闪烁模式驱动配置于指示器前后的发光元件，并用设置于显示器左右的照相机来拍摄包括配置在指示器的前后的发光点的图像，并利用三角法解析运算发光点的方向(角度)与距离，从而检测出显示器上的指定点的坐标。 
另外，在专利文献2(作为日本国公开专利公报的特开2007-83024号公报(公开日：2007年4月5日))中公开有如下系统，即，在显示器的上侧或下侧等画面的附近，设置发出红外光的LED的模块，利用设置在控制器中的只透过红外光的滤光器和CMOS传感器或CCD等拍摄元件拍摄上述LED，并根据拍摄的图像数据内的LED的位置变化，而检测出画面内的坐标位置。 
然而，在上述以往的技术中，在操作装置的位置相对于显示器较近的情况下，存在不能确切地检测出操作装置指示的位置的情况。 
即，在专利文献1的技术中，用于拍摄包括设置在指示器(操作装置)前后的发光点的图像的照相机，设置在显示器中的显示画面的左右。因此，在指示器的位置离显示画面较近的情况下，存在发光点的位置脱离照相机的可拍摄范围的情况。 
另外，在专利文献2的技术中，是通过设置在控制器(操作装置)中拍摄元件，来拍摄在显示器所显示的画面的上侧或下侧所设置的LED 模块发出的红外线。因此，与专利文献1的情况相同，当控制器的位置相对于显示画面较近的情况下，存在LED模块脱离拍摄元件的可拍摄范围的情况。 
图24(a)、图24(b)、图25(a)及图25(b)，是表示在与专利文献2所公开的构成相同的构成中的、操作装置101和显示装置102的距离，与可检测出由操作装置101指示的指示位置的范围之间的关系的说明图。 
如图24(a)及图24(b)所示，在显示装置102与操作装置101的距离充分远离的情况下，无论通过操作装置101指示显示画面上的哪个位置，LED模块103均包括在设置于操作装置101中的拍摄元件的可拍摄范围内，从而能够检测出操作装置101的指示位置。 
另一方面，如图25(a)及图25(b)所示，在显示装置102与操作装置101的距离较短的情况下，根据操作装置101的指示位置，LED模块103未收纳在拍摄元件的可拍摄范围内。而且，当LED模块103未收纳在可拍摄范围内的情况下，则不能够检测出操作装置101的指示位置。 
发明内容
本发明是鉴于上述的问题而完成的，其目的在于提供一种与操作装置和显示装置的距离无关，能够确切地检测出由操作装置所指示的在显示画面中的位置。 
本发明的显示装置，为了解决上述的问题，提供一种显示系统，具备：具有：显示装置，其具有用于显示基于图像数据的图像的显示画面；操作装置，其对于上述显示画面，从非接触的位置指示上述显示画面上的任意位置，并拍摄包含该显示画面上的指示位置的图像；设置在上述显示画面上的射出红外波长区域的光的3个以上的红外发光亮点；和指示位置检测单元，其根据由上述操作装置拍摄的拍摄图像所包含的上述红外发光亮点的位置，检测显示画面中的上述指示位置，其特征在于，上述操作装置具有：红外透过滤光器，其吸收可见光区的波长的光，透过红外区的波长的光；透镜，其将透过上述红外透过滤光器的红外光聚光；和拍摄元件，其接收由上述透镜聚光后的红外光并进行拍摄，由此取得上述拍摄图像，上述拍摄元件的拍摄方向，按照上述拍摄图像的中心对应于上述操作装置在显示画面上的指示位置而设定，在上述操作装置或上述显示装置中具备：亮点选择部，其从上述拍摄图像所包含的红外发光亮点中选择规定数量的红外发光亮点；识别信息抽出部，其根据上述拍摄图像取得由上述亮点选择部选择出的各个红外发光亮点的识别信息；亮点位置计算部，其计算上 述拍摄图像的中心位置与上述拍摄图像中的由上述亮点选择部所选择的各个红外发光亮点之间的相对位置；亮点间距离计算部，其计算上述拍摄图像中的由上述亮点选择部选择出的红外发光亮点间的距离；及旋转角度计算部，其根据显示画面中显示的上述各个红外发光亮点的位置和上述拍摄图像中的上述各个红外发光亮点的位置，计算拍摄上述拍摄图像时的上述操作装置以拍摄方向为轴的相对于基准位置的旋转角度，上述显示装置具备显示控制单元，该显示控制单元根据上述识别信息抽出部从上述拍摄图像中抽出的上述识别信息用可识别出各个红外发光亮点彼此的方法，使上述各个红外发光亮点发光，上述指示位置检测单元，根据上述识别信息抽出部所抽出的上述各个红外发光亮点的识别信息确定上述显示画面中的这些各个红外发光亮点的发光位置，根据该确定结果、上述拍摄图像中的该拍摄图像的中心位置和上述各个红外发光亮点之间的相对位置、上述拍摄图像中的上述各个红外发光亮点间的距离、上述旋转角度计算部所计算出的上述旋转角度来计算上述显示画面上的与上述拍摄图像的中心位置对应的位置，将该位置作为上述显示画面上的上述指示位置检测出来。 
根据上述的结构，在显示画面内设有3个以上射出红外波长区域的光的红外发光亮点，显示控制单元采用上述亮点识别部根据上述拍摄图像能够识别出上述各个红外发光亮点彼此的方法使上述各个红外发光亮点发光。而且，亮点选择部从拍摄图像所包含的红外发光亮点中选择出规定数量的红外发光亮点，亮点识别部对由亮点选择部所选择出的各个红外发光亮点进行彼此识别，指示位置检测单元根据亮点选择部所选择的各个红外发光亮点在拍摄图像中的位置、上述亮点识别部对这些各个红外发光亮点的识别结果、这些各个红外发光亮点在显示画面中的位置、和拍摄图像中的上述指示位置，检测出显示画面上的指示位置。 
由此，与如以往那样地把红外发光亮点只设置在显示画面外部的结构相比，可缩短为了把2个以上的红外发光亮点包含在拍摄范围内所需要的显示装置与操作装置的距离。从而，可缩短为了确切计算出基于操作装置的在显示画面上的指示位置所需要的显示画面与操作装置的距离，即使在操作装置与显示画面的距离短的情况下，也能够确切地检测出基于操作装置的在显示画面上的指示位置。 
而且，由于采用可识别亮点彼此的方法在显示画面上预先显示多个亮点，从在拍摄图像所包含的亮点中选择出规定数量的用于指示位置计算的规定数量的亮点，所以能够与显示画面与操作装置的距离无关地在拍摄图像中包含多个亮点。因此，可确切地检测出显示画面上的指示位置。 
另外，由于采用彼此可识别的方法使各个红外发光亮点发光，所以，在拍摄时，即使操作装置相对基准位置(显示画面坐标系中的x轴方向和y轴方向与拍摄图像坐标系中的x轴方向和y轴方向一致的位置)，以拍摄方向为轴进行了旋转的情况下，也能够根据各个亮点的位置和各个亮点的识别结果，考虑到上述的旋转，确切地检测出显示画面中的位置。 
关于本发明的其他目的、特征、以及优点，通过参考以下的说明，可充分了解。另外，关于本发明的长处，通过参照附图的以下说明，可以明确得知。 
附图说明
图1是表示在本发明的一个实施方式的显示系统的显示装置中所显示的亮点的一例的说明图。 
图2是表示本发明的一个实施方式的显示系统的概略结构的方框图。 
图3是表示在图2的显示系统中具有的显示装置的概略结构的方框图。 
图4是表示图3的显示装置的显示部中具有的各个子像素的概略结构的示意图。 
图5是图3的显示装置中具有的显示部的剖面图。 
图6是表示图2的显示系统中所具备的操作装置中的图像处理模块的结构的方框图。 
图7是表示图2的显示系统中的处理流程的流程图。 
图8是表示在图3的显示装置中，把显示画面分割成多个方块，使从多个方块中选择出的任意方块作为红外发光亮点而发挥功能的结构的说明图。 
图9(a)～图9(c)是向相当于亮点A、E、I的方块内的Ir的子像素供给的驱动电压的波形的一例的波形图。 
图10是表示在把图1所示的各个亮点分组，对每组采用不同的显示方法的情况下的分组方法的一例的说明图。 
图11(a)和图11(b)是表示从拍摄图像所包含的多个亮点中选择出用于指示位置计算的亮点的选择方法的一例的说明图。 
图12(a)是表示图3所示的显示装置的显示部中所显示的亮点的一例的说明图，图12(b)是表示在把操作装置上下反转的状态下拍摄了图 12(a)所示的显示部的拍摄图像的说明图。图12(c)是表示把图12(b)的拍摄图像旋转180度后的图像的说明图。 
图13是表示向相当于亮点A、E、I的方块内的Ir的子像素供给的驱动电压的波形的一例的波形图。 
图14是表示向相当于亮点A、E、I的方块内的Ir的子像素供给的驱动电压的波形的一例的波形图。 
图15是表示向相当于亮点A、E、I的方块内的Ir的子像素供给的驱动电压的波形的一例的波形图。 
图16表示图3的显示装置所具有的背光单元的变形例的立体图。 
图17表示图3的显示装置所具有的背光单元的变形例的立体图。 
图18(a)是表示作为用于指示位置的计算的亮点而选择出3个点的情况的一例的说明图，图18(b)是表示操作装置对上述显示装置的显示面的拍摄方向的说明图，图18(c)是表示在利用操作装置中具有的拍摄元件从图18(b)所示的拍摄方向拍摄了图18(a)所示的显示部时的拍摄图像的说明图。 
图19(a)是表示用于指示位置计算的3个亮点与这些亮点的重心在显示画面的坐标系上的关系的说明图，图19(b)是表示利用操作装置所具有的拍摄元件拍摄了图19(a)所示的显示部的拍摄图像中的各个亮点与各个亮点的重心的关系的说明图。 
图20是表示本发明的其他实施方式的显示系统的概略结构的方框图。 
图21是表示本发明的其他实施方式的显示系统的显示装置所具有的存储部中所保存的查询表的一例的说明图。 
图22(a)和图22(b)是表示本发明的其他实施方式的显示系统中的基于操作装置的指示位置与显示画面中的亮点的显示位置的关系的说明图。 
图23(a)是表示在本发明的其他实施方式的显示系统中，显示装置的显示画面与操作装置的距离长的情况下的变更后的各个亮点的显示位置的一例的说明图。图23(b)是表示在本发明的其他实施方式的显示系 统中，显示装置的显示画面与操作装置的距离短的情况下的变更后的各个亮点的显示位置的一例的说明图。 
图24(a)和图24(b)是表示以往技术的显示系统中的操作装置与显示装置的距离、与可检测出基于操作装置的指示位置的检测范围的关系的说明图。 
图25(a)和图25(b)是表示以往技术的显示系统中的操作装置与显示装置的距离、与可检测出基于操作装置的指示位置的检测范围的关系的说明图。 
具体实施方式
实施方式一 
对于本发明的一实施方式进行说明。 
图2是表示本实施方式的显示系统1的简略构成的框图。如该图所示，显示系统1，具备液晶显示装置10和操作装置20。 
液晶显示装置10，具备显示部11、控制部12及通信模块13。 
图3是表示液晶显示装置10的简略构成的框图，图4是表示图3所示的液晶显示装置10中的各子像素的简略构成的示意图。 
如图3所示，液晶显示装置10，具备：显示部(显示面板)11，其将由R(红)、G(绿)、B(蓝)、Ir(红外色)四种颜色的子像素(子像素)SPR、SPG、SPB、SPIr构成的多个像素P配置成矩阵状；控制部12，其具有源极驱动器32、栅极驱动器33、显示控制部31以及指示位置计算部38；通信模块13，其与操作装置20之间进行数据的发送接收；电源线路34，其将电力供给到各部件。另外，液晶显示装置10由有源矩阵方式驱动。另外，在液晶显示装置10中，未施加驱动电压的像素显示黑色图像。 
另外，在显示部11中，设置有：多个数据信号线SL1R、SL1G、SL1B、SL1Ir、～SLnR、SLnG、SLnB、SlnIr(n表示2以上的任意整数)，以及分别与该各数据信号线交叉的多个扫描信号线GL1～GLm(m表示2以上的任意的整数)，并在每个该数据信号线及扫描信号线的组合中设置上述子像素。
指示位置计算部38，根据通过通信模块13从操作装置20接收的信息计算出操作装置20在显示画面上的指示位置。关于指示位置的计算方法的详细说明将在后面进行。 
显示控制部31，控制源极驱动器32及栅极驱动器33的动作，控制透过R、G、B各子像素的光的强度，并在显示部11显示与显示图像数据对应的图像。另外，上述显示图像数据，例如，可以是从以可通信的方式与液晶显示装置10连接的外部装置(未图示)所输入的，也可以是从设置于液晶显示装置10中的存储部(未图示)中读出的，还可以是通过天线、调谐器等接收单元(未图示)所接收的广播数据。 
另外，显示控制部31，控制源极驱动器32及栅极驱动器33的动作，来控制Ir的子像素和透过的光的强度，在显示画面上的任意位置显示多个(3个以上)的亮点(红外发光亮点)。 
另外，显示控制部31采用由指示位置计算部38根据拍摄了这些亮点后的拍摄图像可识别各个亮点彼此的方法，来显示各个亮点。另外，显示控制部31根据指示位置计算部38的指示位置计算结果，控制源极驱动器32和栅极驱动器33的动作，在操作装置20在显示画面上的指示位置显示规定的图像(表示指示位置的标记等的图像)。另外，关于亮点的显示方法和指示位置的计算方法，将在后面详细说明。 
源极驱动器32，基于显示图像数据生成用于驱动各个子像素的驱动电压(图像信号)，并施加于与各子像素对应的数据信号线。栅极驱动器33，将从源极驱动器32输出的驱动电压，按照以规定的时刻对于沿着数据信号线配置的各子像素依次供给的方式来控制对各扫描信号线的施加电压。 
在各子像素中，如图4所示，设置有开关元件41。作为开关元件41，例如，使用FET(场效应型晶体管)或者TFT(薄膜晶体管)等，上述开关元件41的栅极电极42，与扫描信号线GLi(i表示1以上的任意的整数)连接，源极电极43与数据信号线连接，此外，漏极电极44与子像素电极45连接。另外，与子像素电极45相对置配置的对置电极46，在全体子像素中与共同的未图示的公共电极线连接。 
图5是显示部11的剖视图。如该图所示，显示部11，具备：玻璃基板51、52，它们通过间隔块(未图示)以规定的间隔相对置配置；液晶层57，其由被封入到该玻璃基板51、52之间的液晶性材料构成。此外，作为液晶性材料，使 用向列相液晶、蝶状液晶、强介电性液晶等一般常使用的液晶材料。 
另外，在玻璃基板51中的与玻璃基板52的相对置面上，设置有：布线层53以及以覆盖布线层53的方式所形成的定向膜55a，该布线层53具备数据信号线SL1R、SL1G、SL1B、SL1Ir、...、扫描信号线GL1、...、开关元件41、子像素电极45等。此外，在玻璃基板51中的与玻璃基板52相对置面的相反侧的面上，设置有偏光板58a。另外，以与偏光板58a相对置的方式配置有背光灯单元60。 
另外，在玻璃基板52中的与玻璃基板51相对置面，以如下顺序层积有：彩色滤光层56、由透明导电膜构成的对置电极46、以及以覆盖对置电极46的方式所形成的定向膜55b。此外，在玻璃基板52中的与玻璃基板51的相对置面的相反侧的面上，设置有偏光板58b。 
并且，对于在定向膜55a、55b施加定向处理的方向以及偏光板58a、58b的吸收轴方向，根据封入到液晶层57中的液晶性物质的种类等，与以往公知的液晶显示装置进行同样地设定即可。另外，在本实施方式中，是将子像素电极45及对置电极46配置在相互不同的基板上，然而不局限于此，也可以为将这两个电极配置在同一基板上的所谓的IPS方式。 
另外，在彩色滤光器层56上，透过与R、G、B、Ir的任意一个对应的波长区域的光，并按每个子像素设置有对其它波长区域的光进行遮光的滤光器。另外，作为透过Ir光(红外波长区域的光)的滤光器，例如，可以使用HOYA色玻璃滤光器的红外线透过可见光吸收滤光器。 
背光灯单元60，如图5所示具备光源61和反射部62，通过将从光源61照射的光利用反射部62进行反射，而成为对显示部11照射光。另外，在背光灯单元60和显示部11之间，还可以配置扩散滤光器，用于将光源61发出的光进行扩散，并均匀地照射到显示部11的显示面全体。 
作为光源61，例如，使用在可见光区及红外区具有发光光谱的光源。作为这样的光源，例如，可以使用金属卤化物灯等(例如，参照非专利文献1(东忠利著，“液晶プロジェクタ—用直流点灯型メタルハライドランプ”，光技术信息杂志“ライトエツジ”No11，1997年10月，pp.6-pp.9))。 
在液晶显示装置10中，当选择扫描信号线GLi时，则与该扫描信号线连接的各子像素的开关元件41导通，基于被输入到显示控制部31的显 示画像数据所决定的信号电压，由源极驱动器32通过数据信号线而施加到子像素电极45与对置电极46之间。在子像素电极45与对置电极46之间，结束扫描信号线GLi的选择期间并在开关元件41断开期间，理想的是，持续保持断开时的电压。由此，由于在与各子像素对应的子像素电极45与对置电极46之间，分别单独施加驱动电压，因此在配置于这两个电极之间的液晶层的各子像素区域，施加与显示的图像对应的电场，并使各子像素区域的液晶分子的定向状态改变来进行显示。 
基于这样的结构，在液晶显示装置10中，通过控制在各个子像素的子像素电极45与对置电极46之间施加的电压，控制透过液晶层57的各个子像素区域的光量，从而在进行彩色显示的同时，在任意子像素中，通过透过红外光，在任意的显示部位显示发出人眼看不到的红外波长区域的光的亮点。 
操作装置20，如图2所示，具备：红外透过滤光器21、透镜22、拍摄元件23、图像处理模块24、操作开关25、控制部26、通信模块27。另外，操作装置20，通过将该操作装置20的前端朝向液晶显示装置10的显示画面中的任意的位置，从而能够指示显示画面上的任意的位置。 
红外透过滤光器21，是透过红外区的波长的光的滤光器，例如可以使用HOYA色玻璃滤光器的红外线透过可见光吸收滤光器。 
透镜22，将透过了红外透过滤光器21的红外光聚光到拍摄元件23的拍摄部。拍摄元件23，例如由CMOS或者CCD等构成，将接收利用透镜22聚光后的红外光进行拍摄，并将拍摄后的图像信号输出到图像处理模块24。另外，拍摄元件23的拍摄方向的中心(即透镜22的光轴方向)，与操作装置20的指示方向(即，连接显示画面上的指示位置与操作装置20的前端的直线的方向)平行。因此，拍摄图像的中心与显示画面上的指示位置对应。 
图像处理模块24，如图6所示，具有A/D转换部71、亮点选择部72、识别信息抽出部73、亮点位置计算部74、和亮点间距离计算部75。A/D转换部71对从拍摄元件23输入的图像数据进行A/D转换，生成数字图像信号。亮点选择部72从拍摄图像所包含的亮点中选择出规定数量(例如2个)亮点。识别信息抽出部73根据拍摄图像抽出由亮点选择部72选择出的各个亮点的识别信息(例如规定期间内的各个亮点的平均亮度)。亮点 位置计算部74根据从A/D转换部71输出的数字图像信号，计算出拍摄图像的中心位置与由亮点选择部72选择出的亮点的相对位置(拍摄图像坐标系中的拍摄图像的中心位置(指示位置)与亮点的相对位置)。亮点间距离计算部75计算出拍摄图像中的被选择出的上述亮点之间的距离(拍摄图像坐标系中的亮点之间的距离)。关于这些处理的详细，将在后面说明。 
操作开关25，由多个按键等所构成，用于接受来自用户的指示输入。 
控制部26，控制设置于操作装置20中的各部件的动作。另外，基于从画像处理模块24所输入的识别信息的抽出结果、相对位置的计算结果、亮点间距离的计算结果、以及通过操作开关25由用户输入的信息等，生成发送给液晶显示装置10的信息。 
通信模块27，是与液晶显示装置10的通信模块13之间进行数据的发送接收的部件，例如将从控制部26所输入的信息发送到液晶显示装置10。另外，使用通信模块27的通信介质不作特别限定，可以是无线介质也可以是有线介质。 
接着，对亮点的显示方法以及指示位置的计算方法进行说明。图7是表示亮点显示处理和指示位置计算处理流程的流程图。 
首先，液晶显示装置10的显示控制部31，控制源极驱动器32及栅极驱动器33的动作，并在显示画面中的规定的位置上以互相不同的明亮度(亮度)显示多个(在本实施方式中为两个)亮点(S1)。另外，该处理，可以在用户选择了计算由操作装置20指示的指示位置的模式(指示位置计算模式)的情况下执行，也可以在平常时进行。另外，显示控制部31，与亮点的显示并行地按照图像数据来控制源极驱动器32和栅极驱动器33的动作，驱动R、G、B各个子像素，显示与图像数据对应的图像。 
图1是表示显示在显示部11的显示画面内的亮点的一例的说明图。如该图所示，在本实施方式中，把亮点A～I共计9个亮点配置成阵列状进行显示。但显示的亮点数量不限于此，可以是3以上的任意数目。另外，各个亮点的配置方法也不限于此，可以任意配置。另外，优选为，与操作装置20对显示画面操作的位置无关，在拍摄图像上包含2个以上的亮点，而配置各个亮点。 
在本实施方式中，如图8所示，把显示画面分割成由3×3个像素构成 各个方块的多个方块，使这些多个方块中的9个方块作为亮点发挥功能。另外，此时，向成为各个亮点的方块中的Ir的子像素SPIr施加的驱动电压的大小，关于成为亮点的各个方块而相互不同。由此，由于能够通过使透过与各个亮点对应的子像素的红外波长区域的光的光量不同，而使各个亮点的亮度不同，所以，例如通过计算出拍摄图像中的各个亮点在规定期间内(例如规定的帧期间内)的亮度的平均值(平均亮度)，进行比较，可识别出各个亮点。另外，在本实施方式中，为了简化说明，利用由3×3个像素构成的方块显示各个亮点，但各个亮点的大小(成为亮点的方块的大小)不限于此，只要是根据操作装置20的拍摄图像可识别出各个亮点的像素数即可。 
图9(a)表示向相当于图1中的亮点A的方块内的Ir子像素SPIr供给的驱动电压(数据信号)的波形，图9(b)表示向相当于图1中的亮点E的方块内的Ir子像素SPIr供给的驱动电压的波形，图9(c)表示向相当于图1中的亮点I的方块内的Ir子像素SPIr供给的驱动电压的波形。即，在1帧内，栅极被顺序扫描，在与对应亮点A的子像素SPIr连接的扫描信号线被分别选择时，图9(a)所示的驱动电压被供给到与这些子像素SPIr连接的数据信号线。同样，在1帧内，栅极被顺序扫描，与亮点E对应的子像素SPIr连接的扫描信号线被分别选择时，图9(b)所示的驱动电压被供给到与这些子像素SPIr连接的数据信号线，在与亮点I对应的子像素SPIr连接的扫描信号线被分别选择时，图9(c)所示的驱动电压被供给到与这些子像素SPIr连接的数据信号线。 
另外，在本实施方式中，如图9(a)～图9(c)所示，每次反转向各个子像素供给的驱动电压的极性。由此，可防止因连续施加同极性的驱动电压而导致的液晶的劣化。 
另外，在上述的说明中，是按照各个子像素使提供给到与亮点A～I对应的各个子像素的驱动电压的大小不同，但不是必须使对全部亮点的驱动电压不同。例如，也可以如图10所示那样，把亮点A～I分成多个组，按每个组使驱动电压不同。由此，由于可增大属于不同组的亮点彼此之间的驱动电压之差，所以可高精度检测出亮点彼此之间的亮度的不同，从而可提高亮点的识别精度。 
在图10所示的例中，把亮点A～I分成第1组(A、E、I)、第2组(B、G)、第3组(C、D)、第4组(F、H)这4组，使对组内的各个亮点的 驱动电压相同，对不同组的亮点的驱动电压不同。对各个亮点进行分组的方法没有特别的限定，但为了在从拍摄图像中选择了用于指示位置计算的亮点时，使对所选择的各个亮点的Ir的子像素的驱动电压不同，优选考虑到亮点的选择方法和显示画面上的各个亮点的配置进行分组。另外，在图10所示的例中，把上述组设定成，使属于同一组的亮点不被配置在x轴方向(水平方向)的直线上和y轴方向(垂直方向)的直线上。 
另一方面，操作装置20的控制部26使拍摄元件23拍摄显示画面(S11)。由此，拍摄到操作装置20的前端所对方向的图像。另外，此处理可以每隔规定的时间进行，也可以连续进行，也可以在通过操作开关25输入了来自用户的指示时进行，也可以在用户按下了规定的按键的期间连续进行，或每隔规定的时间进行。 
然后，操作装置20的控制部26，使图像处理模块24的亮点选择部72，从拍摄图像所包含的亮点中，采用预定的选择方法，选择出规定数量(这里是2个)亮点，把其作为用于指示位置计算的亮点(S12)。 
在本实施方式中，在操作装置20充分远离显示画面，在拍摄图像中包含全部9个亮点的情况下，如图11(a)所示，在拍摄图像中，选择出在垂直方向(行方向)排列的3行亮点中的位于正中的行，并且在该行中位于在水平方向排列的3个亮点中的两端侧的亮点，即亮点D和亮点F。另一方面，在操作装置20靠近显示画面，在拍摄图像中只包含9个亮点中的4个亮点的情况下，如图11(b)所示，选择这些4个亮点中的位于拍摄图像上侧的2个点(在该图的例中是亮点A、B)。另外，亮点的选择方法不限于此，例如，也可以选择拍摄图像所包含的亮点中的亮点间距离最长的2个点，或水平方向的距离最长，垂直方向的位置靠近显示画面的中央部(或上端部或下端部)的2个点。 
然后，操作装置20的控制部26使图像处理模块24的识别信息抽出部73根据拍摄图像抽出在S12中选择的各个亮点的识别信息(S13)。具体是，识别信息抽出部73作为识别信息而检测出在规定期间(规定帧期间)中的各个亮点的明亮度(亮度)的平均值。另外，抽出的识别信息不限于此，可根据液晶显示装置10中的各个亮点的显示方法预先设定。 
然后，操作装置20的控制部26使图像处理模块24的亮点位置计算部74计算出相对拍摄图像坐标系中的指示位置(在本实施方式中是拍摄图像 的中心)的在S12中所选择的各个亮点的相对位置(S143)。具体是，计算出在拍摄图像坐标系中的在S12中所选择出的各个亮点的中心点的坐标，或者也可以计算出在拍摄图像坐标系中的在S12中所选择出的各个亮点的坐标。 
然后，操作装置20的控制部26使图像处理模块24的亮点间距离计算部75计算出在拍摄图像坐标系中的在S12中所选择出的亮点间距离(S15)。 
然后，操作装置20的控制部26，把在S12抽出的各个亮点的识别信息、在S13中计算出的表示相对位置的信息、和在S14中计算出的表示亮点间距离的信息，从通信模块27发送给液晶显示装置10(S16)。 
然后，液晶显示装置10的指示位置计算部38在通过通信模块13接收到从操作装置20发送来的上述信息时(S2)，根据接收的上述识别信息和显示在显示画面上的各个亮点的识别信息(驱动电压)，确定与在S12中选择出各个亮点对应的显示画面上的各个亮点(S3)。另外，在如图10所示那样把显示在显示画面上的亮点分成多个组，在按照每个组采用不同的显示方法的情况下，也可以通过操作装置20不仅抽出在S12中选择出的亮点的识别信息，而且还抽出未选择的亮点的识别信息，送到液晶显示装置10，液晶显示装置10的指示位置计算部38参照这些亮点的识别信息，确定与在S12中选择出的各个亮点对应的显示画面上的各个亮点。由此，即使在S12中万一选择了同一组的亮点的情况下，也能够根据这些亮点的与其他亮点的相对位置等，对在S12中选择出的亮点彼此进行识别。 
然后，液晶显示装置10的指示位置计算部38计算出在拍摄时操作装置20相对基准位置的旋转角度(S4)。具体是，指示位置计算部38根据在S12中所选择的各个亮点的识别信息(亮度)、和与这些亮点对应的拍摄时的显示画面中的识别信息(亮度)，计算出操作装置20相对基准位置(显示画面坐标系中的x轴方向和y轴方向与拍摄图像坐标系中的x轴方向和y轴方向一致的位置)的旋转角度。 
这里，对拍摄时的操作装置20的旋转角度的计算方法进行说明。图12(a)是表示在S12中选择出的2个亮点D、F的一例的说明图，图12(b)是表示在把操作装置20上下反转的状态下拍摄了图12(a)所示的显示部11的情况的拍摄图像的一例的说明图。
液晶显示装置10的指示位置计算部38通过把显示画面坐标系中的拍摄时的各个亮点D、F的坐标、与拍摄图像坐标系中的各个亮点D、F的坐标进行比较，计算出拍摄图像坐标系相对显示画面坐标系的旋转角度。例如，根据显示画面坐标系中的连结各个亮点D、F的直线的斜度与拍摄图像坐标系中的连结各个亮点D、F的直线的斜度的关系、显示画面坐标系中的各个亮点D、F的x坐标与拍摄图像坐标系中的各个亮点D、F的x坐标的大小关系、以及显示画面坐标系中的各个亮点D、F的y坐标与拍摄图像坐标系中的各个亮点D、F的y坐标的大小关系，计算出相对显示画面的坐标系的拍摄图像的坐标系的旋转角度。 
由此，可计算出拍摄时的操作装置20相对基准位置的旋转角度。例如，在图12(b)的情况下，根据各个亮点D、F的位置关系，可得知拍摄图像的坐标系相对显示画面的坐标系，旋转了180度。 
然后，液晶显示装置10的指示位置计算部38根据在S4中计算出的旋转角度、和在S2接收的表示显示位置的信息和表示亮点间距离的信息，计算出操作装置20在显示画面上的指示位置(显示画面坐标系中的基于操作装置20的指示位置(S5)。即，由于从操作装置20接收的信息是基于拍摄图像的坐标系的亮点的位置信息，所以，通过把其转换成显示画面的坐标系，可计算出操作装置20在显示画面上的指示位置。 
这里，对显示画面坐标系中的指示位置的计算方法进行详细说明。 
首先，指示位置计算部38根据在S4中计算出的拍摄时的操作装置20的旋转角度，把在S2中接收的表示相对位置的信息的坐标系通过旋转而转换成与基准位置对应的坐标系。即，使显示图像的坐标系与拍摄图像的坐标系的x轴方向和y轴方向一致。例如，在图12(b)的情况下，把拍摄图像的坐标系以拍摄图像的中心为轴，旋转-180度。由此，如图12(c)所示，能够使显示画面的坐标系与拍摄图像的坐标系的x轴方向和y轴方向一致。 
如图12(c)所示，在拍摄图像坐标系中，把拍摄图像的中心坐标设为(0、0)，把亮点D和亮点F的中点C的坐标设为(x1、y1)，把亮点D与亮点F的距离设为L1。而且，如图12(a)所示，把显示画面坐标系中的亮点D与亮点F的距离设为Ld，把亮点D与亮点F的中点C的坐标设为(xc、yc)，把操作装置20在显示画面上的指示位置的坐标设为(xp、 yp)。而且操作装置20在显示画面上的指示位置与亮点D和亮点F的中点之间的在x方向上的距离设为xd、把在y方向上的距离设为yd。 
在这种情况下，用于把拍摄图像的坐标系转换成显示画面的坐标系的系数c，可通过c＝Ld/L1。因此，由于xd＝c×x1、yd＝c×y1，所以根据xp＝xc-xd＝c×x1、yp＝yc-yd＝c×y1可确定显示画面上指示位置的坐标(显示画面坐标系中的基于操作装置20的指示位置的坐标)。 
如上所述，本实施方式的显示系统1是采用可彼此识别液晶显示装置10的显示画面内的多个亮点的方法进行显示。而且，由操作装置20拍摄显示画面，从拍摄图像所包含的各个亮点中选择出规定数量的亮点，检测出所选择的各个亮点的识别信息(例如各个亮点在规定的期间内的平均亮度)、拍摄图像中的指示位置与所选择的各个亮点的相对位置、以及亮点间的距离，把检测结果发送给液晶显示装置10。然后，液晶显示装置10根据从操作装置20接收的上述各种信息和显示在显示画面上的各个亮点的位置和识别信息，计算出显示画面坐标系中的基于操作装置20的指示位置。 
这样，通过把亮点显示在显示画面内，与如以往那样把亮点设在显示画面的外部的情况相比，即使是显示画面与操作装置的距离短的情况，也能容易把亮点包含在操作装置的拍摄范围内，因此，扩大可确切计算出显示画面上的指示位置的范围。而且，根据显示画面坐标系中的各个亮点的位置、和拍摄图像坐标系中的指示位置与各个亮点的相对位置，可容易计算出显示画面的坐标系中的指示位置的坐标。 
另外，通过预先在显示画面可识别地显示多个亮点，从操作装置20的拍摄图像所包含的亮点中，选择出用于指示位置的计算的规定数量的亮点，可与显示画面与操作装置的距离无关地在拍摄图像中包含多个亮点，从而可确切地检测出显示画面上的指示位置。并且，由于能够识别拍摄图像中的各个亮点，所以，可计算出拍摄时的操作装置20以拍摄方向为轴的旋转角度，从而可确切地检测出显示画面坐标系中的指示位置的坐标。 
另外，在本实施方式中，是通过使向对应各个亮点的Ir的子像素SPIr供给的驱动电压的大小相互不同，而使各个亮点的明亮度(亮度)不同，来可识别地显示各个亮点，但各个亮点的显示方法不限于此，只要是根据拍摄图像能够识别各个亮点彼此的方法即可。
例如，也可以如图13所示那样，使各个亮点的发光时间相互不同。由此，通过根据拍摄图像计算出各个亮点在规定期间(规定帧期间)的明亮度(亮度)的平均值，可根据该结算结果识别各个亮点。另外，在图13的例中，是使对各个亮点的Ir的子像素的驱动电压的大小相同，但不限于此，也可以按照每个亮点，使驱动电压的大小不同。 
另外，也可以如图14所示那样，对用于显示各个亮点的驱动电压采用脉冲波，按照每个亮点，使规定期间内的脉冲数(对各个亮点的ON/OFF的切换次数)不同。由此，通过根据拍摄图像检测出规定期间中的对各个亮点的脉冲数，或计算出规定期间内的明亮度(亮度)的平均值，可识别出各个亮点。另外，在图14的例中，是使对各个亮点的Ir的子像素的驱动电压的大小相同，但不限于此，也可以针对每个亮点，使驱动电压的大小不同。 
另外，也可以如图15所示那样，对用于显示各个亮点的驱动电压采用脉冲波，使对于各个亮点的驱动电压中的脉冲的波形模式(发光模式、频闪模式)不同。在这种情况下，通过根据拍摄图像检测出各个亮点的脉冲周期或波形模式，可识别出各个亮点。或者，也可以使针对各个亮点的驱动电压中的脉冲周期不同。 
另外，在本实施方式中，说明了作为光源61而使用了金属卤化物灯的结构，但光源61的结构不限于此，只要是可发出用于进行基于图像数据的图像显示的具有可视域的发光波长的光、和用于显示亮点的具有红外域的发光波长的光的结构即可。例如，也可以把具有可视域发光波长的光源、和具有红外域发光波长的光源组合使用。在这种情况下，例如，可以把RGB的各个LED和红外LED组合使用，也可以把白色LED和红外LED组合使用。另外，在这种情况下，也可以构成为使来自各个LED的发光通过微透镜阵列，入射到显示部11的结构(参照非专利文献2(内田龙男监修，“図解電子デイスプレイのすベて”株式会社工業調查会発行，2006年10月30日，pp.92-pp.95))。另外，背光单元60可以是侧光方式，也可以是正下型，也可以是将两者组合的结构。 
另外，也可以把显示画面分割成多个方块，按照每个方块设置光源61。图16是表示在把由R、G、B、Ir各色LED构成的光源61R、61G、61B、61Ir，针对由3×3像素构成的各个方块，分别各设置2个的情况的结构例的立体图。在图16中，虽然也是为了简化说明，把方块表示为由3×3像 素构成的结构，但方块的大小不限于此。另外，在该图所示的例中，设有导光板63，其用于把从R、G、B、Ir的LED发出的光扩散，无偏色且亮度均匀地导入方块内的各个像素。另外，除了背光单元的结构以外，可采用于图5所示的结构相同的结构。另外，在图16的结构中，也可以取代R、G、B的LED而使用白色的LED。 
另外，也可以按每个像素设置光源61。而且，在这种情况下，也可以按每个像素配置R、G、B、Ir的各色的LED，以场序方式进行图像显示。图17是表示在采用场序方式的情况下的各个像素的结构例的剖面图。 
在图17所示的例中，从背光灯侧顺序叠层R、G、B、Ir各色的光源61R、61G、61B、61Ir、偏光板58a、布线层53、定向膜55a、玻璃基板51、液晶层57、定向膜55b、对置电极46、玻璃基板52、光学补偿板59、和偏光板58b。另外，在采用场序方式的情况下，由于是通过使各色光源顺序地发光来进行显示，所以，不需要设置子像素，从而可省去彩色滤镜。 
光学补偿板59通过把3片单轴性相位差胶片以使相互的光轴正交的方式重叠，进行3维光学补偿。通过设置该光学补偿板59，在图14的结构中，以OCB(Optically Compensated Bend)方式动作。 
在这种情况下，在各个像素中，以把1帧期间(1/60秒)4分割的1/240秒以下的期间，顺序驱动(分时驱动)R、G、B、Ir各个LED。即，在写入R的场驱动电压后，使R的背光灯发光，以下，同样地在写入了G的场驱动电压后使G的背光灯发光，在写入了B的场驱动电压后使B的背光灯发光，进行图像显示。另外，关于显示亮点的像素，为了透过Ir，在向薄膜晶体管输入了驱动电压后，使Ir的背光灯发光。另外，也可以把显示画面分割成多个方块，按每个方块顺序发光。 
另外，在本实施方式中，把图像处理模块24和控制部26分别设置成不同的功能模块，但也可以把这些由同一个运算模块构成。 
另外，在本实施方式中，是由操作装置20进行各个亮点相对拍摄图像坐标系中的指示位置的相对位置(拍摄图像的中心于各个亮点的相对位置、或拍摄图像的中心与根据各个亮点的位置唯一确定的点(例如各个亮点的中点)的相对位置、和亮点间的距离的运算，但不限于此。例如，也可以把由拍摄元件23拍摄的拍摄图像的图像数据、或拍摄图像坐标系中的指示位置和各个亮点的坐标的数据发送给液晶显示装置10，在液晶显示装 置10中进行计算。 
另外，在本实施方式中，是根据操作装置20从拍摄图像中检测出的各个亮点的识别信息、各个亮点相对拍摄图像坐标系中的指示位置的相对位置和亮点间距离，由液晶显示装置10计算出显示画面坐标系中的指示位置，但不限于此。例如，也可以从液晶显示装置10的通信模块13预先向操作装置20发送各个亮点的识别信息(例如各个亮点的实际亮度)、亮点间的距离Ld或显示画面坐标系中的各个亮点的位置(坐标)，由操作装置20的图像处理模块24根据从液晶显示装置10接收的上述各种信息、从拍摄图像中抽出的各个亮点的识别信息、亮点相对拍摄图像坐标系中的指示位置的相对位置和亮点间的距离，计算出显示画面坐标系中的指示位置。在这种情况下，只要把显示画面坐标系中的指示位置的结算结果从操作装置20发送给液晶显示装置10即可。 
另外，在本实施方式中，说明了在显示画面上显示2个亮点的结构，但不限于此，也可以显示3个以上的亮点。在显示3个以上亮点的情况下，也和显示2个的情况相同，只要采用可识别各个亮点彼此的方法进行显示，根据显示画面坐标系中的各个亮点的位置关系和拍摄图像坐标系中的各个亮点的位置关系，计算出拍摄时的操作装置20的旋转角度即可。 
这里，对显示3个亮点的情况下的显示画面上的指示位置的计算方法的例子进行说明。图18(a)是表示被显示在液晶显示装置10的显示部11中的3个亮点A、C、H的一例的说明图，图18(c)是表示利用操作装置20所具有的拍摄元件23，如图18(b)所示那样，从斜视角方向拍摄了图18(a)所示的显示部11时的拍摄图像的一例的说明图。 
如图18(c)所示，把拍摄图像坐标系中的指示位置(这里是拍摄图像的中心)的坐标设为(xc、yc)、把拍摄图像坐标系中的亮点A、C、H的坐标分别设为(xIa、yIa)、(xIc、yIc)、(xIh、yIh)。而且，如图18(a)所示，把显示画面坐标系中的亮点A、D、H的坐标分别设为(xDa、yDa)、(xDc、yDc)、(xDh、yDh)，把显示画面坐标系中的指示位置的坐标设为(xp、yp)。 
首先，决定拍摄图像坐标系中的各个亮点与显示画面坐标系中的各个亮点的对应关系。在本实施方式中，如图19(a)所示，在显示画面坐标系中，在把3个亮点的重心设为原点(0、0)时，把亮点A配置在第2象 限、把亮点C配置在第1象限、把亮点H配置在第3象限与第4象限的边界线上(y轴上)。 
而且，如图19(b)所示，在拍摄图像坐标系中，在把各个亮点的重心设为原点(0、0)时，把位于第2象限的亮点设为A、把位于第1象限的亮点设为C、把位于第3象限与第4象限的交界部的亮点设为H。 
而且，将矩阵D及矩阵I定义如下。 
D = x Da y Da 1 x Db y Db 1 x Dc y Dc 1
I = x Ia x Ib x Ic y Ia y Ib y Ic 1 1 1
在这种情况下，满足D＝MI的矩阵为M＝DI-1，因此显示画面坐标系中的指示位置(xp，yp)，是通过运算下列的矩阵所计算出的。 
x P y P 1 = M x c y c 1
另外，这些运算，可以利用操作装置20的图像处理模块24或者控制部26进行，也可以利用液晶显示装置10的显示控制部31来进行。 
这样，基于三个以上的红外发光亮点来计算操作装置20的显示画面上的指示位置，然而不局限于由操作装置20从显示画面的正面指示的情况，例如图18(b)所示，即使是在由操作装置20从显示画面的倾斜视角方向指示的情况下，也能够确切地计算出由操作装置20指示的在显示画面上的指示位置。 
实施方式二
下面，对本发明的其他实施方式进行说明。另外，为了便于说明，对于具有与实施方式1相同功能的部件标记相同的符号，并省略其说明。 
在本实施方式中，根据基于操作装置20的拍摄结果，计算出显示画面坐标系中的指示位置、和显示画面与操作装置20的距离，根据计算结果，控制亮点的显示位置。由此，在本实施方式中，即使在操作装置20与显示画面的距离非常短的情况下，也能够进一步扩大操作装置20可进行指示的显示画面上的区域。 
图20是表示本实施方式的显示系统1b的简略构成的框图。如该图所示，本实施方式的显示系统1b，在实施方式1的显示系统的基础上，液晶显示装置10还具备：距离计算部35、显示位置计算部36以及存储部37。另外，距离计算部35及显示位置计算部36设置于控制部12中。 
距离计算部35，计算出在显示画面中当前所显示的亮点间的间隔。 
显示位置计算部36，基于显示控制部31计算出的在显示画面坐标系中的操作装置20的指示位置、距离计算部35计算出的在显示画面上当前所显示的亮点间的间隔、从操作装置20接收的拍摄图像中的亮点间的间隔，来计算改变后的红外发光亮点的显示位置。 
在存储部37中，如图21所示，预先保存有把显示画面坐标系中的当前的各个亮点间在水平方向上的间隔、拍摄图像坐标系中的各个亮点间在水平方向上的间隔、和变更(设定)后的各个亮点在水平方向上的间隔建立对应关联的查询表。另外，保存在该查询表中的变更后的各个亮点的间隔被设定为显示画面与操作装置20的距离越短，该间隔越短。另外，对于垂直方向的间隔被设定为与水平方向的间隔之比为固定，只要决定变更后的水平方向的间隔，根据该间隔可唯一地计算出垂直方向的间隔。但不限于此，也可以把水平方向的间隔和垂直方向的间隔双方记录在查询表中。 
显示位置计算部36参照该查询表，抽出当前显示在显示画面中的亮点间的间隔、和与拍摄图像中的亮点间的间隔对应的变更后的亮点间的间隔。然后，在显示控制部31根据当前所显示的亮点计算出的显示画面坐标系中的基于操作装置20的指示位置附近，以如上述那样抽出的变更后的亮点间间隔显示各个亮点的方式计算出各个亮点的显示位置。更具体是，计算变更后的显示位置，使根据在变更前的显示位置所显示的亮点计算出的 操作装置20的指示位置、与用于指示位置的计算的各亮点的显示位置变更后的中点(或重心)一致。然后，把显示在显示画面上的各个亮点的位置变更为该计算出的显示位置。 
如上所述，在本实施方式的显示系统1b中，根据在显示画面上当前所显示的亮点计算出基于操作装置20的指示位置，把亮点的显示位置变更到所计算出的指示位置附近。由此，如图22(a)和图22(b)所示，由于各个亮点总是被显示在基于操作装置20的指示位置附近，所以，在移动了基于操作装置20的指示位置时，可防止因显示画面上的亮点脱离了操作装置20的拍摄范围而不能检测出指示位置的情况。 
另外，在本实施方式中，以显示画面与操作装置20的距离越近亮点间的间隔越短的方式控制各亮点的显示位置。由此，如图23(a)及图23(b)所示，由于能够使各亮点显示在操作装置20的拍摄范围内，因此无论显示画面与操作装置20的距离如何，均能够确切地计算出操作装置20的指示位置。另外，图23(a)是表示显示画面与操作装置20的距离较长的情况下的改变后的各亮点的显示位置的例子的说明图，图23(b)是表示显示画面与操作装置20的距离较短的情况下的改变后的各亮点的显示位置的例子的说明图。 
另外，在本实施方式中，对于参照存储部37所具备的查询表计算出改变后的亮点间的间隔的构成进行了说明，但并不局限于此，也可以是将与显示画面坐标系中的现在的各亮点间的间隔，和在拍摄图像的坐标系中的各亮点间的间隔，及改变(设定)后的各亮点的间隔建立了关联的函数，事先存储在存储部37中，并使用该函数对改变后的各亮点的间隔进行运算。 
另外，在上述各实施方式中，设置于液晶装置10中的显示控制部31、设置于操作装置20中的图像处理模块24及控制部26，使用CPU等处理器通过软件而实现。即，显示控制部31、图像处理模块24、以及控制部26，具备：执行用于实现各功能的控制程序的命令的CPU(centralprocessing unit)、和保存了上述程序的ROM(read only memory)、展开上述程序的RAM(random access memory)、保存上述程序及各种数据的存储器等存储装置(记录介质)等。而且，本发明的目的，通过以下来实现：将以计算机可读取方式记录了作为实现上述功能的软件的液晶显示装置10或者操作装置20的控制程序的程序代码(执行形式程序、中间代码 程序、源程序)的记录介质，供给到液晶显示装置10或操作装置20，该计算机(或CPU和MPU)读出记录在记录介质中的程序代码并执行。 
作为上述记录媒体，例如，可以使用：磁带和录音带等的带系列、包括软盘(注册商标)/硬盘等磁盘和CD-ROM/MO/MD/DVD/CD-R等光盘的盘系列、IC卡(包括存储卡)/光卡等的卡系列、或者掩膜ROM/EPROM/EEPRROM/闪存ROM等的半导体存储系列等。 
另外，可以将液晶显示装置10及/或操作装置20与通信网络连接而构成，并通过网络供给上述程序代码。作为该通信网络，不作特别限定，例如，可以利用互联网、内部网、内扩网、LAN、ISDN、VAN、CATV通信网、虚拟专用网(virtual private network)、电话线路网、移动通信网、卫星通信网等。另外，作为构成通信网络的传输介质，不作特别限定，例如，可以利用IEEE1394、USB、电力线输送、电缆TV线路、电话线、ADSL线路等有线，或者如IrDA或遥控那样的红外线、Bluetooth(注册商标)、802.1无线、HDR、移动电话网、卫星线路、地面数字网等无线。另外，本发明，即使上述程序代码为，利用电子传输所具体化的隐藏在输送电波中的计算机数据信号的形式也能够实现。 
另外，液晶显示装置10及操作装置20的各功能块，不局限于使用软件而实现，也可以通过硬件逻辑电路而构成，还可以是将进行一部分的处理的硬件与运算单元进行组合而构成，该运算单元是，执行进行该硬件的控制和其余处理的软件。 
另外，在上述各实施方式中，对将本发明适用于液晶显示装置的情况进行了说明，然而不局限于此，只要是能够将显示画面内的规定像素作为发光亮点的显示装置就都能够适用。本发明，也能够适用于例如，等离子显示器、有机EL显示器等。 
另外，在上述各实施方式中，对于从显示画面内的规定像素(或者像素组)中射出红外波长区域的光，并使该像素(或者像素组)作为红外发光亮点发挥作用的构成进行了说明，然而不局限于此，例如，也可以分别具备：显示与图像数据对应的像素的显示面板，和在该显示面板的显示画面内作为亮点的LED等的红外发光单元。在这种情况下，例如，可以在显示面板的表面配置红外发光单元，也可以以在显示面板上设置切口部、通过该切口部射出红外波长区域的光的方式而配置红外发光单元。
另外，在上述各实施方式中，是将所有的红外发光亮点均配置在显示画面内，然而不局限于此，只要在显示画面内至少设置一个以上的红外发光亮点即可。也可以在显示画面的外部设置红外发光亮点，并且在显示画面内显示至少一个以上的红外发光亮点，并基于该各红外发光亮点来计算出显示画面上的指示位置。 
本发明的显示系统具有：显示装置，其具有用于显示基于图像数据的图像的显示画面；操作装置，其对于上述显示画面，从非接触的位置指示上述显示画面上的任意位置，并拍摄包含该显示画面上的指示位置的图像；设置在上述显示画面上的射出红外波长区域的光的3个以上的红外发光亮点；和指示位置检测单元，其根据在由上述操作装置拍摄的拍摄图像中包含的上述红外发光亮点的位置，检测显示画面中的上述指示位置，其特征在于，具有：亮点选择部，其从上述拍摄图像中包含的红外发光亮点中选择出规定数量的红外发光亮点；亮点识别部，其对由上述亮点选择部所选择出的各个红外发光亮点进行彼此识别；和显示控制单元，其采用上述亮点识别部能够根据上述拍摄图像识别出各个红外发光亮点彼此的方法，使上述各个红外发光亮点发光，上述指示位置检测单元根据上述亮点选择部所选择的各个红外发光亮点在拍摄图像中的位置、上述亮点识别部对于这些各个红外发光亮点的识别结果、这些各个红外发光亮点在显示画面中的位置、和拍摄图像中的上述指示位置，检测出显示画面中的上述指示位置。 
根据上述的结构，在显示画面内设有3个以上射出红外波长区域的光的红外发光亮点，显示控制单元采用上述亮点识别部能够根据上述拍摄图像识别出上述各个红外发光亮点彼此的方法，使上述各个红外发光亮点发光。而且，亮点选择部从拍摄图像所包含的红外发光亮点中选择出规定数量的红外发光亮点，亮点识别部对由亮点选择部所选择出的各个红外发光亮点进行彼此识别，指示位置检测单元根据亮点选择部所选择的各个红外发光亮点在拍摄图像中的位置、上述亮点识别部对于这些各个红外发光亮点的识别结果、这些各个红外发光亮点在显示画面中的位置、和拍摄图像中的上述指示位置，检测出显示画面上的指示位置。 
由此，与如以往那样地把红外发光亮点只设置在显示画面外部的结构相比，可缩短为了把2个以上的红外发光亮点包含在拍摄范围内所必要的显示装置与操作装置的距离。从而，可缩短为了确切计算出基于操作装 置的在显示画面上的指示位置所必要的显示画面与操作装置的距离，即使在操作装置与显示画面的距离短的情况下，也能够确切地检测出基于操作装置的在显示画面上的指示位置。 
而且，由于采用可识别亮点彼此的方法在显示画面上显示多个亮点，从在拍摄图像所包含的亮点中选择出规定数量的用于指示位置计算的亮点，所以，能够与显示画面与操作装置的距离无关地在拍摄图像中包含多个亮点。因此，可确切地检测出显示画面上的指示位置。 
另外，由于采用可识别彼此的方法使各个红外发光亮点发光，所以，在拍摄时，即使操作装置相对基准位置(显示画面坐标系中的x轴方向和y轴方向与拍摄图像坐标系中的x轴方向和y轴方向一致的位置)，以拍摄方向为轴进行了旋转的情况下，也能够根据各个亮点的位置和各个亮点的识别结果，考虑到上述的旋转，确切地检测出显示画面中的位置。 
另外，也可以构成为，上述显示画面由具有阵列状配置的多个像素的显示面板构成，上述各个像素具有发出相互不同的波长范围的光的多个子像素，上述多个像素中的至少一部分像素具有作为上述子像素而射出红外波长区域的光的红外子像素，上述显示控制单元控制从上述各个子像素发出的光的光量，使上述红外子像素中的至少一部分红外子像素作为上述红外发光亮点发挥功能。 
根据上述的结构，能够使显示面板上所具有的红外子像素作为红外发光亮点发挥功能。由此，由于不需要分别具备显示面板和成为红外发光亮点的光源，所以与分别具备这些各个部件的情况相比，可防止显示装置尺寸的增加，并且可减少零件数量。另外，由于可以利用上述各个像素中的红外子像素以外的像素显示基于图像数据的图像，所以可以将因设置了红外发光亮点而造成的分辨率的下降抑制到最小限度。 
另外，也可以构成为，上述显示面板，是透射型液晶显示面板，并具有：背光灯，其被配置在上述液晶显示面板的图像显示面的相反侧，射出在红外波长区域中具有光谱分布的光；和彩色滤光层，其被设置在上述液晶显示面板上，在与上述各个子像素对应的区域，透过对应该各个子像素的波长范围的光。 
根据上述的结构，通过红外子像素可透过从背光灯射出的红外波长区域的光。由此，可以使红外子像素作为红外发光亮点发挥功能。
另外，也可以构成为，上述显示画面是具有阵列状配置的多个像素的透射型液晶显示面板，在上述液晶显示面板的图像显示面的相反侧，针对每个像素或由多个像素构成的像素组，设有包含红、绿、蓝、红外的多色光源，上述显示控制单元通过时间分割顺序驱动上述各个像素或上述各个像素组中的上述各色光源，在上述液晶显示面板上显示基于上述图像数据的图像和上述红外发光亮点。 
根据上述的结构，通过在液晶显示面板上显示红外色(红外波长区域)的图像，可以使该红外色的图像作为上述红外发光亮点发挥功能。另外，由于能够使用相同的像素进行基于图像数据的图像显示和红外发光亮点的显示，所以，可防止因显示红外发光亮点而导致的液晶显示面板的分辨率的下降。 
另外，也可以构成为，上述显示控制单元对于上述各个红外发光亮点，使亮度、发光期间、发光周期、发光模式、以及每规定时间的ON/OFF切换次数中的至少一项相互不同。 
根据上述结构，由于按每个红外发光亮点，使亮度、发光期间、发光周期、发光模式、以及每个规定时间的ON/OFF切换次数中的至少一项相互不同，所以，可识别拍摄图像中的各个红外发光亮点。 
另外，也可以构成为，上述显示控制单元把上述各个红外发光亮点分类为多个组，按分类后的每个组，使亮度、发光期间、发光周期、发光模式、以及每规定时间的ON/OFF切换次数中的至少一项相互不同。例如，也可以构成为上述显示控制单元把上述各个红外发光亮点配置成在行方向和列方向排列的阵列状，对于在行方向上相邻的红外发光亮点彼此和在列方向上相邻的红外发光亮点彼此的至少一方，使亮度、发光期间、发光周期、发光模式、以及每规定时间的ON/OFF切换次数中的至少一项相互不同。 
根据上述结构，由于相比以可识别全部的红外发光亮点的彼此的方式发光的情况，可减少用于进行红外发光亮点的发光控制的信号种类，所以可容易进行各个红外发光亮点的发光控制。 
另外，也可以构成为，上述显示控制单元在上述显示画面上的与上述指示位置对应的位置，显示规定的图像。
根据上述结构，通过在显示画面上的与上述指示位置对应的位置，显示规定的图像，使观察显示画面的用户可识别出基于操作装置的指示位置。 
另外，也可以构成为，具有旋转角度计算部，其根据在显示画面上显示的上述各个红外发光亮点的位置和上述拍摄图像中的上述各个红外发光亮点的位置，计算出拍摄了上述拍摄图像时的上述操作装置的以拍摄方向为轴的旋转角度，上述指示位置检测单元根据上述亮点选择部所选择的各个红外发光亮点在拍摄图像中的位置、上述亮点识别部对于这些各个红外发光亮点的识别结果、这些各个红外发光亮点在显示画面中的位置、拍摄图像中的上述指示位置、和上述旋转角度计算部计算出的旋转角度，检测出显示画面中的上述指示位置。 
根据上述的结构，亮点识别部识别拍摄图像中的各个红外发光亮点，旋转角度计算部根据在显示画面上显示的各个红外发光亮点的位置和拍摄图像中的各个红外发光亮点的位置，计算出拍摄了拍摄图像时的操作装置的以拍摄方向为轴的旋转角度。而且，指示位置检测单元根据在拍摄图像中的各个红外发光亮点的位置、拍摄图像中的指示位置、显示画面中的各个红外发光亮点的位置、和旋转角度计算部计算出的旋转角度，检测出显示画面上的指示位置。由此，在拍摄时，即使在操作装置相对基准位置以拍摄方向为轴进行旋转的情况下，也能够根据各个亮点的位置和各个亮点的识别结果，考虑到上述旋转，确切地检测出显示画面中的位置。 
另外，也可以构成为，上述显示控制单元，把上述各个红外发光亮点的显示位置变更为比上一次的显示位置更靠近由上述指示位置检测单元检测出的上述指示位置。 
根据上述的结构，由于可以把红外发光亮点显示在指示位置的附近，所以即使在操作装置与显示画面的距离近的情况下，也能够把红外发光亮点确实地包含在拍摄图像内，可确切地计算出显示画面上的指示位置。 
另外，本发明的指示位置的检测方法，用于在显示系统中检测出指示位置，该显示系统具有：显示装置，其具有用于显示基于图像数据的图像的显示画面；操作装置，其对于上述显示画面，从非接触的位置指示上述显示画面上的任意位置，并拍摄包含该显示画面上的指示位置的图像；设置在上述显示画面上的射出红外波长区域的光的3个以上的红外发光亮 点，根据在由上述操作装置拍摄的拍摄图像中包含的上述红外发光亮点的位置，检测显示画面中的上述指示位置，其特征在于，该检测方法具有：采用使上述显示系统中具备的亮点识别部能够根据上述拍摄图像识别出各个红外发光亮点彼此的方法，使上述各个红外发光亮点发光的步骤；从上述拍摄图像中包含的红外发光亮点中选择规定数量的红外发光亮点的步骤；和根据上述亮点选择部所选择的各个红外发光亮点在拍摄图像中的位置、上述亮点识别部对于这些各个红外发光亮点的识别结果、这些各个红外发光亮点在显示画面中的位置、和拍摄图像中的上述指示位置，检测出显示画面中的上述指示位置的步骤。 
根据上述的方法，在显示画面内设有3个以上射出红外波长区域的光的红外发光亮点，并且采用使显示系统中具备的亮点识别部能够根据拍摄图像识别出各个红外发光亮点彼此的方法，使各个红外发光亮点发光。而且，从拍摄图像中包含的红外发光亮点中选择出规定数量的红外发光亮点，对所选择的各个红外发光亮点进行彼此识别，根据所选择的各个红外发光亮点在拍摄图像中的位置、对于这些各个红外发光亮点的识别结果、这些各个红外发光亮点在显示画面中的位置、和拍摄图像中的指示位置，检测出显示画面上的指示位置。 
由此，与如以往那样地把红外发光亮点只设置在显示画面外部的结构相比，可缩短为了把2个以上的红外发光亮点包含在拍摄范围内所必要的显示装置与操作装置的距离。从而，可缩短为了确切计算出基于操作装置的在显示画面上的指示位置所必要的显示画面与操作装置的距离，即使在操作装置与显示画面的距离短的情况下，也能够确切地检测出基于操作装置的在显示画面上的指示位置。 
而且，由于采用可识别亮点彼此的方法在显示画面上显示多个亮点，从拍摄图像中所包含的亮点中选择出规定数量的用于指示位置计算的亮点，所以，能够与显示画面与操作装置的距离无关地在拍摄图像中包含多个亮点。因此，可确切地检测出显示画面上的指示位置。 
另外，由于采用可识别彼此的方法使各个红外发光亮点发光，所以，在拍摄时，即使操作装置相对基准位置，以拍摄方向为轴进行了旋转的情况下，也能够根据各个亮点的位置和各个亮点的识别结果，考虑到上述的旋转，确切地检测出显示画面中的位置。
另外，上述显示系统可以利用计算机来实现，在这种情况下，通过使计算机作为上述各个功能部分进行动作，利用计算机来实现上述显示系统的程序、以及记录了该程序的计算机可读取的记录介质，也属于本发明的范畴。 
说明书中所记载的具体实施方式或实施例，只是用于明确说明本发明的技术内容，不应被解释为本发明只限于这样的具体例，本发明在本发明的精神和权利保护范围内，可以进行各种变更实施。

Claims (10)

1.一种显示系统，具有：显示装置，其具有用于显示基于图像数据的图像的显示画面；操作装置，其对于上述显示画面，从非接触的位置指示上述显示画面上的任意位置，并拍摄包含该显示画面上的指示位置的图像；设置在上述显示画面上的射出红外波长区域的光的3个以上的红外发光亮点；和指示位置检测单元，其根据由上述操作装置拍摄的拍摄图像所包含的上述红外发光亮点的位置，检测显示画面中的上述指示位置，其特征在于，
上述操作装置具有：
红外透过滤光器，其吸收可见光区的波长的光，透过红外区的波长的光；
透镜，其将透过上述红外透过滤光器的红外光聚光；和
拍摄元件，其接收由上述透镜聚光后的红外光并进行拍摄，由此取得上述拍摄图像，
上述拍摄元件的拍摄方向，按照上述拍摄图像的中心对应于上述操作装置在显示画面上的指示位置而设定，
在上述操作装置或上述显示装置中具备：
亮点选择部，其从上述拍摄图像所包含的红外发光亮点中选择规定数量的红外发光亮点；
识别信息抽出部，其根据上述拍摄图像取得由上述亮点选择部选择出的各个红外发光亮点的识别信息；
亮点位置计算部，其计算上述拍摄图像的中心位置与上述拍摄图像中的由上述亮点选择部所选择的各个红外发光亮点之间的相对位置；
亮点间距离计算部，其计算上述拍摄图像中的由上述亮点选择部选择出的红外发光亮点间的距离；及
旋转角度计算部，其根据显示画面中显示的上述各个红外发光亮点的位置和上述拍摄图像中的上述各个红外发光亮点的位置，计算拍摄上述拍摄图像时的上述操作装置以拍摄方向为轴的相对于基准位置的旋转角度，
上述显示装置具备显示控制单元，该显示控制单元根据上述识别信息抽出部从上述拍摄图像中抽出的上述识别信息用可识别出各个红外发光亮点彼此的方法，使上述各个红外发光亮点发光，
上述指示位置检测单元，根据上述识别信息抽出部所抽出的上述各个红外发光亮点的识别信息确定上述显示画面中的这些各个红外发光亮点的发光位置，根据该确定结果、上述拍摄图像中的该拍摄图像的中心位置和上述各个红外发光亮点之间的相对位置、上述拍摄图像中的上述各个红外发光亮点间的距离、上述旋转角度计算部所计算出的上述旋转角度来计算上述显示画面上的与上述拍摄图像的中心位置对应的位置，将该计算出的与上述拍摄图像的中心位置对应的位置作为上述显示画面上的上述指示位置检测出来。
2.根据权利要求1所述的显示系统，其特征在于，
上述显示装置所具备的上述显示画面由显示面板构成，该显示面板具有配置为阵列状的多个像素，
上述各个像素具有发出相互不同波长区域的光的多个子像素，
上述多个像素中的至少一部分像素具有作为上述子像素射出红外波长区域的光的红外子像素，
上述显示控制单元，控制从上述各个子像素发出的光的光量，使上述红外子像素中的至少一部分红外子像素作为上述红外发光亮点发挥功能。
3.根据权利要求2所述的显示系统，其特征在于，
上述显示面板，是透射型液晶显示面板，并具有：
背光灯，其被配置在上述液晶显示面板的图像显示面的相反侧，射出在红外波长区域中具有光谱分布的光；和
彩色滤光层，其被设置于上述液晶显示面板，在与上述各个子像素对应的区域，透过与该各个子像素对应的波长区域的光。
4.根据权利要求1所述的显示系统，其特征在于，
上述显示装置所具备的上述显示画面是具有配置为阵列状的多个像素的透射型液晶显示面板，
在上述液晶显示面板中的图像显示面的相反侧，按照每个像素或由多个像素构成的像素组，设有包含红、绿、蓝、红外多种颜色的光源，
上述显示控制单元，通过时间分割方式顺序驱动上述各个像素或上述各个像素组中的上述各色光源，在上述液晶显示面板显示基于上述图像数据的图像和上述红外发光亮点。
5.根据权利要求1所述的显示系统，其特征在于，
上述显示控制单元，对于上述各个红外发光亮点，使亮度、发光期间、发光周期、发光模式、以及每规定时间的ON/OFF切换次数中的至少一项相互不同。
6.根据权利要求1所述的显示系统，其特征在于，
上述显示控制单元，把上述各个红外发光亮点分类为多个组，按分类后的每个组，使亮度、发光期间、发光周期、发光模式以及每规定时间的ON/OFF切换次数中的至少一项相互不同。
7.根据权利要求6所述的显示系统，其特征在于，
上述显示控制单元，
把上述各个红外发光亮点配置成在行方向和列方向排列的阵列状，
对于在行方向上相邻的红外发光亮点彼此和在列方向上相邻的红外发光亮点彼此的至少一方，使亮度、发光期间、发光周期、发光模式以及每规定时间的ON/OFF切换次数中的至少一项相互不同。
8.根据权利要求1所述的显示系统，其特征在于，
上述显示控制单元在上述显示画面中的与上述指示位置对应的位置，显示规定的图像。
9.根据权利要求2或4所述的显示系统，其特征在于，
上述显示装置具备：距离计算部，其计算当前在显示画面中显示的上述红外发光亮点彼此的间隔；
查询表，其将当前显示在显示画面中的上述红外发光亮点间的间隔、上述拍摄图像中的上述红外发光亮点间的间隔和显示位置变更后的上述红外发光亮点间的间隔建立对应；
显示位置计算部，其参照上述查询表抽出与上述距离计算部计算出的当前在显示画面中显示的上述红外发光亮点彼此的间隔和上述拍摄图像中的上述红外发光亮点间的间隔对应的变更后的上述红外发光亮点的间隔，按照使由上述指示位置检测单元检测出的在显示画面中的上述指示位置与显示位置变更后的各个红外发光亮点的中点或重心一致的方式，计算显示位置变更后的各个红外发光亮点的显示位置，
上述查询表中的显示位置变更后的上述红外发光亮点间的间隔按照显示画面与操作装置之间的距离越短间隔就越短的方式设定，
上述显示控制单元，将上述各个红外线发光亮点的显示位置变更为由上述显示位置计算部计算出的变更后的显示位置。
10.一种指示位置的检测方法，用于在显示系统中检测出指示位置，该显示系统具有：显示装置，其具有用于显示基于图像数据的图像的显示画面；操作装置，其对于上述显示画面，从非接触的位置指示上述显示画面上的任意位置，并拍摄包含该显示画面上的指示位置的图像；设置在上述显示画面上的射出红外波长区域的光的3个以上的红外发光亮点，根据在由上述操作装置拍摄的拍摄图像中包含的上述红外发光亮点的位置，检测显示画面中的上述指示位置，其特征在于，
上述操作装置具有：
红外透过滤光器，其吸收可见光区的波长的光，透过红外区的波长的光；
透镜，其将透过上述红外透过滤光器的红外光聚光；和
拍摄元件，其接收由上述透镜聚光后的红外光并进行拍摄，由此取得上述拍摄图像，
上述拍摄元件的拍摄方向，按照上述拍摄图像的中心对应于上述操作装置在显示画面上的指示位置而设定，
该指示位置的检测方法具有：
用根据上述拍摄图像能够识别出上述各个红外发光亮点彼此的方法，使上述各个红外发光亮点发光的步骤；
从上述拍摄图像所包含的红外发光亮点中选择规定数量的红外发光亮点的亮点选择步骤；
根据上述拍摄图像取得上述亮点选择步骤选择出的各个红外发光亮点的识别信息的识别信息抽出步骤；
计算上述拍摄图像的中心位置与上述拍摄图像中的由上述亮点选择步骤所选择出的各个红外发光亮点之间的相对位置的亮点位置计算步骤；
计算上述拍摄图像中的由上述亮点选择步骤选择出的红外发光亮点间的距离的亮点间距离计算步骤；及
根据显示画面中显示的上述各个红外发光亮点的发光位置和上述拍摄图像中的上述各个红外发光亮点的位置，计算拍摄上述拍摄图像时的上述操作装置以拍摄方向为轴的相对于基准位置的旋转角度的旋转角度计算步骤，
根据上述识别信息抽出步骤所抽出的上述各个红外发光亮点的识别信息确定上述显示画面中的这些各个红外发光亮点的发光位置，根据该确定结果、上述拍摄图像中的该拍摄图像的中心位置与上述各个红外发光亮点之间的相对位置、上述拍摄图像中的上述各个红外发光亮点间的距离、上述旋转角度计算步骤所计算出的上述旋转角度，计算上述显示画面中的与上述拍摄图像的中心位置对应的位置，将该计算出的与上述拍摄图像的中心位置对应的位置作为上述显示画面上的上述指示位置检测出来。
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