CN104024998A - 显示面板、显示装置及显示控制系统 - Google Patents

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Abstract

具备显示面(21)的显示面板(24)具有对多个像素进行划分的多条黑线(311a、311b)和以与显示面(21)重合的方式配置、表示与显示面(21)上的位置有关的信息的多个信息图案。信息图案使用以与像素(32)重合的方式设置的多个标记(33)形成，标记(33)由透过可见光且吸收或漫反射红外光的材料形成。标记(33)的在对与标记(33)重合的像素(32)进行划分的黑线(311a、311b)中的最粗的黑线(311a)的宽度方向上的长度大于该最粗的黑线(311a)的宽度。

Description

显示面板、显示装置及显示控制系统
技术领域
本公式涉及能对于数字显示器的显示面进行手写输入的显示装置所使用的显示面板等。
背景技术
公知有当使用笔在纸上记入文字等时，将记入纸上的信息电子化，并将该电子化了的信息发送到服务器或终端的技术(专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-226577号公报
发明内容
发明要解决的课题
近年来，开发出了使用数字笔对数字显示器的显示面能进行手写输入的系统。
本公开提供对提高利用数字笔等读取装置读取用于确定显示面上的位置的信息图案的读取精度有效的显示面板、显示装置及显示控制系统。
用于解决课题的手段
用于解决上述课题的本公开中的显示面板具备显示图像的显示面，该显示面板包括：对用于形成在显示面显示的显示图像的多个像素进行划分的多条黑线；以与显示面重合的方式配置、表示与显示面上的位置有关的信息的多个信息图案，信息图案使用以与像素重合的方式设置的多个标记形成，标记由透过可见光且吸收或漫反射红外光的材料形成，标记的在对与标记重合的像素进行划分的黑线中的最粗的黑线的宽度方向上的长度大于该最粗的黑线的宽度。
发明效果
根据本公开的显示面板，对于提高读取装置对信息图案的读取精度有效。
附图说明
图1是表示用户使用显示控制系统100的状况的概略图。
图2是显示控制系统100的框图。
图3是显示面板24的剖视图。
图4是滤色器30的俯视图。
图5是信息图案的示意图。
图6(a)是形成有标记33的滤色器30的红外图像的示意图，图6(b)是用数字笔10读取信息图案时生成的红外图像，图6(c)是透过了红、绿、蓝各色的滤色器30的可见图像的示意图。
图7是在用不透过可见光的材料形成有标记33的情况下、透过了可见光的滤色器30的可见图像的示意图。
图8(a)是形成有点的滤色器的红外图像的示意图，图8(b)是用数字笔10读取信息图案时生成的红外图像，图8(c)是透过了红、绿、蓝各色的滤色器的可见图像的示意图。
图9是标记33的变形例。
图10(a)是示意性表示从规则配置有标记33的滤色器30的红外图像中除去黑矩阵(ブラツクマトリクス)成分时的状态的图，图10(b)是示意性表示从随机配置有标记33的滤色器30的红外图像中除去黑矩阵成分时的状态的图。
图11是数字笔10的概略结构图。
图12是表示显示控制系统100的处理流程的流程图。
图13是显示控制系统200的框图。
图14是表示显示控制系统200的处理流程的流程图。
图15是显示面板24的变形例的剖视图。
图16是显示面板24的另一变形例的剖视图。
图17是显示面板24的又一变形例的剖视图。
具体实施方式
以下，参照适当附图详细地说明实施方式。但是，存在将不必要的详细说明省略的情况。例如，存在将已经公知的事项的详细说明、对实质上相同的结构的重复说明省略的情况。
这是为了避免以下的说明不必要地冗长，使本领域技术人员容易理解。
需要说明的是，发明人是为了本领域技术人员充分理解本公开而提供附图及以下的说明，意图并不在于利用它们限定权利要求书所记载的主题。
<实施方式1>
[1.显示控制系统]
图1表示用户使用光学式数字笔10在显示装置20的显示面21输入文字的情况。需要说明的是，在图1中，举出输入文字的情况为例，但能在显示面21输入的不限定于文字(英语或日语的文字、数字等)。也能输入记号及图形等。
本实施方式涉及的显示控制系统100(显示控制装置)具备光学式数字笔(以下称作“数字笔”)10和显示装置20。数字笔10被用作显示控制系统100的数据输入设备。用户使用数字笔10在显示面21记入文字时，被输入的文字显示在显示面21上。
在显示面21上预先形成有根据显示面21上的位置(显示位置)而不同的多个信息图案。各信息图案表示与其配置位置所对应的显示面21上的位置有关的信息。各信息图案是用于确定在显示面21记入信息的数字笔10等外部设备的输入位置的图案。关于信息图案的详细情况见后述。数字笔10通过读取该信息图案，将与该信息图案对应的显示面21上的位置(例如坐标)确定为位置信息，从而用户能确定在显示面21进行记入的位置。即，数字笔10也作为读取信息图案的读取装置起作用。
数字笔10根据读取的信息图案连续地确定位置信息，从而能够检测数字笔10的笔尖的轨迹、即用户记入的文字等的笔迹。这样确定的位置信息被发送到显示装置20。显示装置20基于该位置信息改变在显示面21显示的显示信息，使得在显示面21显示由数字笔10记入的文字等信息。因此，用户能以用笔在纸上记入文字等的方式用数字笔10在显示面21上记入文字等。
另外，也可以使用数字笔10消去所记入的文字。即，用户也可以像使用橡皮那样消去用数字笔10记入的文字等而将数字笔10作为数据输入设备使用。在该情况下，与记入文字时同样地，通过用数字笔10读取信息图案来确定数字笔10的笔尖的位置。而且，基于确定的位置信息，以用数字笔10从显示面21消去所记入的信息的方式改变在显示面21显示的显示信息。
[2.数字笔及显示装置]
图2是表示数字笔10及显示装置20的结构的框图。
首先，说明数字笔10。
如图2所示，数字笔10具有照射部11、读取部12、确定部15、笔侧微机16和发送部17。
照射部11对于在显示面21形成的信息图案照射红外光。红外光的波长优选850nm以上。信息图案的红外光的透过率为例如50％以下，由吸收红外线的成分形成，详情见后述。因此，从照射部11照射出的红外光大多被信息图案吸收而不能透过。另外，从照射部11照射出的红外光大多透过信息图案以外的区域，而在后述的背光装置的反射面发生反射。
读取部12具备物镜13和摄像元件14。读取部12能光学读取信息图案。被信息图案吸收、透过其他区域而由上述反射面反射的红外光通过物镜13而被摄像元件14接收。被接收的红外光在摄像元件14的摄像面形成信息图案的光学像。这样，能利用读取部12读取信息图案。作为摄像元件14，例如可以使用CCD或CMOS。由读取部12读取的信息图案的摄像数据被向确定部15发送。
确定部15基于由读取部12读取的信息图案(摄像元件14所输出的摄像数据)，将形成有该信息图案的位置确定为显示面21上的位置。信息图案根据显示面21上的位置而形成为彼此不同的图案。因此，确定部15通过参照由读取部12读取的信息图案的变化，能确定数字笔10的笔尖位于显示面21上的哪个位置。表示由确定部15确定的显示面21上的位置的信息(位置信息)被向笔侧微机16发送。
笔侧微机16由CPU及存储器等构成。在笔侧微机16安装有用于使CPU动作的程序。笔侧微机16对数字笔10整体进行控制。笔侧微机16为控制部的一例。
发送部17将表示由确定部15确定的显示面21上的位置的信息从发送部17向显示装置20发送。
[3.显示装置]
接着，使用图2及图3说明显示装置20。
如图2所示，显示装置20具有接收部22、显示侧微机23和显示面板24。本实施方式的显示装置20是液晶显示器。显示面板24是显示部的一例。需要说明的是，虽省略图示，但显示装置20还具备从显示面板24的背面侧向显示面板24照射光的背光装置等。
接收部22接收从数字笔10的发送部17发送出的信息。接收到的信息中包含表示由数字笔10的确定部15确定的显示面21上的位置的信息。接收部22接收的信息(位置信息等)被发送到显示侧微机23。
显示侧微机23由CPU及存储器等构成。在显示侧微机23安装有用于使CPU动作的程序。显示侧微机23对显示装置20整体进行控制。显示侧微机23是控制部的一例。
显示侧微机23根据由数字笔10的确定部15确定的显示面21上的位置来控制显示面板24，以改变在显示面21显示的显示信息。具体而言，显示侧微机23以使由确定部15确定的显示面21上的位置成为由数字笔10记入的状态的方式控制显示面板24。由此，用户使用数字笔10输入的文字显示在显示面21上。
图3是显示面板24的剖视图。如图3所示，显示面板24具有玻璃基板25、取向膜26、液晶层27、透明电极28和滤色器30。这些部件彼此层叠。需要说明的是，在滤色器30的表面，形成有后述的标记33的区域比未形成标记33的区域稍稍隆起。在本实施方式中，以平坦面与玻璃基板25a的背面接触的方式在玻璃基板25a与滤色器30之间设有表侧形成为平坦的平坦层40(例如由粘接剂形成的粘接层)。需要说明的是，平坦层40不是必需的。
[4.信息图案]
使用图4说明形成有信息图案的滤色器30的详细内容。
图4是滤色器30的俯视图。滤色器30由黑矩阵31和使红色(R)·绿色(G)·蓝色(B)的光透过的多个像素32构成。
[4-1.黑矩阵]
如图4所示，黑矩阵31由第一黑条纹31a和第二黑条纹31b构成。第一黑条纹31a由沿显示面21的第一方向(图4中的横向)延伸的多条黑线311a形成。第二黑条纹31b由沿显示面21的第二方向(图4中的纵向)延伸的多条黑线311b形成。第一黑条纹31a和第二黑条纹31b纵横相交而形成黑矩阵31。黑矩阵31由以炭黑为主成分的材料形成。
第一黑条纹31a由沿图4中的横向延伸的多条黑线311a(以下称为“横黑线”)形成。多条横黑线311a通过沿纵向隔开间隔地排列而形成第一黑条纹31a。多条横黑线311a以规定的间距A排列。各横黑线311a以规定的宽度B形成。
第二黑条纹31b由沿图4中的纵向延伸的多条黑线311b(以下称为“纵黑线”)形成。多条纵黑线311b通过沿横向隔开间隔地排列而形成第二黑条纹31b。多条纵黑线311b以规定的间距(后述的子像素的宽度C加上纵黑线311b的宽度而得到的长度)排列。各纵黑线311b以规定的宽度形成。纵黑线311b的宽度小于横黑线311a的宽度。
[4-2.像素]
各像素32形成于相邻的两条横黑线311a之间。而且，各像素32形成于相邻的两条纵黑线311b之间。各像素32由相邻的两条横黑线311a和相邻的两条纵黑线311b划分。
像素32由多个子像素构成。具体而言，像素32由子像素32R、子像素32G及子像素32B构成。子像素32R为第一子像素的一例。子像素32G为第二子像素的一例。子像素32B为第三子像素的一例。各子像素32R、32G、32B设于被黑矩阵31划分出的单元(小室)中。像素32具备多个单元。
在滤色器30中，多个像素32二维排列。具体而言，在滤色器30中，在显示面21的第一方向(图4中的横向)上，以规定的间距排列有多个像素32，在显示面21的第二方向(图4中的纵向)上，以规定的间距排列有多个像素32。显示面21的第二方向为与显示面21的第一方向垂直的方向。
子像素32R、32G、32B与红、绿、蓝各色相对应。即，透过了子像素32R的光被转换为红色的光，透过了子像素32G的光被转换为绿色的光，透过了子像素32B的光被转换为蓝色的光。
在本实施方式中，各子像素32R、32G、32B为具有横向宽度C和纵向宽度D的大小的矩形形状。
[4-3.标记]
在呈二维排列的像素32的至少一部分像素32上形成有标记33。标记33形成于子像素32R、32G、32B中的至少一个子像素上。在本实施方式中，标记33形成于子像素32R上。标记33形成为覆盖子像素32R整体。换言之，标记33形成为涂满子像素32R。
在本实施方式中，标记33仅形成于子像素32R。即，标记33仅形成于同一色的子像素。
标记33由透过可见光的材料形成，详情见后述。但是，可见光的一部分会被标记33吸收。假设标记33分别形成于不同颜色的子像素上(例如在某区域中标记33形成于子像素32R、在另一区域中标记33形成于子像素32B的情况下)，会在显示面21产生颜色不均。但是，通过如本实施方式这样在同一色的子像素上形成标记33，能抑制颜色不均。
需要说明的是，标记33也可以形成于红色以外的子像素32G、32B，但在三色中优选形成于子像素32R。透过了子像素32G的绿色的光在红、绿、蓝三色中的亮度最高。因此，与在子像素32G形成标记33相比，在子像素32R形成标记33能确保显示面21整体的亮度较高。而且，标记33吸收的蓝色的光比红色的光多。因此，与在子像素32B形成标记33相比，期望在子像素32R形成标记33。
[4-4.标记的配置]
标记33在滤色器30的面内形成多个。信息图案由多个标记33形成。即，通过适当设定多个标记33的配置图案(位置、组合)，能形成各种各样的图案的信息图案。
图5是信息图案的示意图。信息图案将6标记×6标记的区域作为单位区域50，由数字笔10读取。在该单位区域50中配置有36个标记33。作为36个标记33的配置图案，通过组合各种各样的图案，能根据显示面21上的位置形成全部不同的多个信息图案。在本实施方式中，在显示面21的整面上形成有多个信息图案。需要说明的是，仅在显示面21中容许数字笔10进行记入的区域形成信息图案即可，可以仅在显示面21的一部分形成信息图案。
各信息图案将6标记×6标记的区域作为单位区域50，表示与显示面21上的位置有关的信息。在图5中，区域50a的信息图案表示与区域50a的中心位置有关的信息，区域50b的信息图案表示与区域50b的中心位置有关的信息。在图5中，笔尖向右下倾斜地移动时，数字笔10读取的区域50从区域50a向区域50b变化。所有的信息图案根据显示面21上的位置而彼此不同，因此，能用一个信息图案表示一个坐标(显示面21上的坐标)。通过将信息图案与显示面21上的坐标一一对应地关联起来，数字笔10的确定部15能确定用户在显示面21进行记入的位置。确定部15使用规定的方法将信息图案中的36个标记33的位置信息变换为显示面21上的坐标。这样的信息图案的图案化、坐标变换的方法例如可以使用日本特开2006-141061号公报中公开那样的公知的方法。
需要说明的是，在此，作为单位区域50，举出6标记×6标记的区域为例进行了说明，但构成单位区域50的范围可以根据数字笔10、显示装置20的设计适当设定。
[4-5.标记的中心间的距离]
在本实施方式中，横向相邻的标记33的中心间的距离E大于由黑矩阵31划分出的单元的横向宽度C及纵向宽度D的任一宽度。距离E表示图5所示的6区段×6区段中的、同一行(沿横向排列的区段)上相邻的区段的标记33的中心(标记的横向的中心)间的距离。需要说明的是，图5的表示区段的虚线是假想的线。在图5中，多个区段以规定的间隔画出。另外，纵向相邻的标记33的中心间的距离F也同样，与宽度D相同或比宽度D宽。距离F表示图5所示的6区段×6区段中的、同一列(沿纵向排列的区段)上相邻的区段的标记33的中心(标记的纵方向的中心)间的距离。换言之，在信息图案中，配置有比黑矩阵31的图案粗的标记33。以下，说明如此构成的理由。
黑矩阵31和标记33由吸收红外光的材料构成。因此，从数字笔10的照射部11出射的红外光不仅被标记33吸收，也被黑矩阵31吸收。即，数字笔10读取黑矩阵31的图案和标记33形成的信息图案这两方。
但是，在本实施方式中，相邻的标记33的中心间的距离E大于由黑矩阵31划分出的子像素32R、32G、32B的横向宽度C及纵向宽度D的任一方。通过这样构成，在物镜13的析像度较低的情况下，无法读取黑矩阵31那样的微细的线的图案，仅能读取信息图案。
而在物镜13的析像度较高的情况下，摄像元件14读取黑矩阵31的图案和信息图案这两方。但是，在这样的情况下，通过对摄像元件14输出的摄像数据(读取的图案的信号)进行傅里叶解析，能将与黑矩阵31的图案有关的信号和与标记33的信息图案有关的信号分离。其结果是，能仅提取标记33的信息图案来进行读取。
另外，如图4及图5所示，标记33的纵向距离F为第一黑条纹31a的间距A的整数倍。具体而言，在图4中，标记33的纵方向的距离F1为第一黑条纹31a的间距A的1倍，标记33的纵向距离F2为第一黑条纹31a的间距A的2倍。
这样，通过利用有规则地配置的标记33形成信息图案，读取信息图案时的处理变得容易，详情见后述。
[4-6.标记的大小]
标记33的在对该标记33所重合的像素32进行划分的黑线311a、311b中最粗的黑线(在本实施方式中为横黑线311a)的宽度方向上的长度大于该最粗的黑线的宽度。需要说明的是，在本实施方式中，显示面板24的所有标记33的宽度方向上的长度都大于上述最粗的黑线的宽度。具体而言，标记33形成得大于横黑线311a的宽度B。标记33的纵向长度大于横黑线311a的宽度B。通过将标记33形成上述那样的大小，数字笔10容易读取信息图案。
[4-7.标记的材料]
标记33由透过可见光(波长400～700nm的光)且吸收红外光(波长700nm以上的光)的材料形成。标记33例如由吸收波长800nm以上的红外光的材料形成。具体而言，标记33由相对于可见光具有90％以上的透过率、且相对于红外光具有50％以下(例如20％以下)的透过率的材料形成。形成有标记33的子像素与未形成有标记33的子像素相比，红外光的透过率小。
在此，从数字笔10照射出的红外光在背光装置的反射面等反射而到达数字笔10的摄像元件14。就到达该反射面的红外光的强度而言，透过了未形成标记33的子像素的红外光大于透过了标记33的红外光。其结果是，就到达摄像元件14的红外光的强度而言，透过了未形成标记33的子像素的红外光大于透过了标记33的红外光。可以说标记33使上述反射面的反射光的强度降低。例如，标记33由将上述反射面的反射光的强度降低至接近10％的材料(例如将上述反射面的反射光的强度降低为20％以下的材料)形成。
作为这样的材料，例如举出二亚铵系(ジイモニウム系)、酞花青系化合物。这些材料可以单独使用，也可以混合使用。作为二亚铵系化合物，优选包含二亚铵盐系化合物。二亚铵盐系化合物具有近红外线区域的吸收量大、吸收域也宽、可见光区域的透过率高的特性。二亚铵盐系化合物能使用市售品。例如优选TZ(株式会社ADEKA制)、CY(日本化药株式会社制)等。
需要说明的是，根据市售品的不同，红外域的透过率最低的波段不同。在这样的情况下，与红外域的透过率最低的波段对应地选择照射部(例如LED)的波长即可。例如，在红外域的透过率最低为950nm的标记33的情况下，照射部所照射的红外光的波长为950nm即可。
根据以上，从数字笔10的照射部11照射出的红外光被标记33吸收。而且，从数字笔10的照射部10照射出的红外光在背光装置的反射面中的透过了标记33的光所到达的区域几乎不发生反射。另一方面，从数字笔10照射出的红外光在上述反射面的透过了子像素32G及子像素32B的光所到达的区域发生反射。被反射的红外光由数字笔10的摄像元件14拍摄。例如，当使由摄像元件14拍摄到的图像显示于外置的显示装置时，在图像中，透过了较多红外光的区域显示白色，吸收了红外光的区域显示黑色。即，与标记33对应的区域显示黑色。数字笔10通过读取该显示黑色的区域的图案，来确定笔尖存在于显示面21上的哪个位置。
[4-8.标记的详情]
使用图6进一步详细地说明信息图案。
图6(a)是形成有标记33的滤色器30的红外图像的示意图。图6(b)是用数字笔10读取信息图案时生成的红外图像。图6(c)是透过了红、绿、蓝各色的滤色器30的可见图像的示意图。
图6(a)所示的信息图案由数字笔10拍摄为图6(b)所示那样。如图6(b)所示，数字笔10对横黑线311a和信息图案的标记33进行识别。但是，标记33的在横黑线311a的宽度方向上的长度大于该横黑线311a的宽度。因此，数字笔10能精度良好地识别标记33。
另外，如图6(c)所示，由于标记33由透过可见光的材料形成，因此，滤色器30使红、绿、蓝各色透过。设有标记33的子像素32R使红色的可见光透过。因此，显示装置20能显示几乎不发生标记33引起的劣化的图像或影像。
[4-9.标记不透过可见光的情况]
图7是在由不透过可见光的材料形成标记133的情况下、透过了可见光的滤色器30的可见图像的示意图。如图7所示，由于标记133遮挡红色光的透过，因此，在显示面21显示的图像成为产生颜色不均、亮度不均及像素缺失等的状态。但是，在本实施方式中，由于用透过可见光的材料形成标记33，因此，如图6(c)所示，能使红、绿、蓝各色透过。
[4-10.标记为点的情况]
接着，使用图8说明利用由不透过可见光的材料形成的点233形成信息图案的情况。
图8(a)是形成有点233的滤色器的红外图像的示意图。图8(b)是用数字笔10读取信息图案时生成的红外图像。图8(c)是透过了红、绿、蓝各色的滤色器的可见图像的示意图。
如图8(a)所示，在一个子像素上形成有比子像素小的点233。通过配置多个该点233而形成信息图案。点233的直径小于横黑线311a的宽度。因此，如图8(c)所示，点233遮挡透过了形成有点233的像素的光的量比图6的情况少。但是，如图8(b)所示，由于点233的直径小于横黑线311a的宽度，因此，数字笔10难以识别信息图案。因此，数字笔10的读取精度变差。
而本实施方式的标记33的在横黑线311a的宽度方向上的长度大于该横黑线311a的宽度。因此，数字笔10能精度良好地识别标记33。
[4-11.标记的变形例]
接着，使用图9说明标记33的变形例。
如图9(a)所示，标记33也可以以跨多个子像素的方式形成，而不是形成于一个子像素。具体而言，标记33也可以形成于相邻的两个子像素上。例如，标记33可以形成为横跨相邻的子像素32R及子像素32B。
另外，如图9(b)所示，标记33也可以形成为直径大于横黑线311a的宽度的圆形状。即，标记33的形状也可以不与子像素的形状一致。在这样的形状的情况下，标记33优选配置于对设有该标记33的子像素进行划分的两条横黑线311a之间的中间位置。即，标记33优选相对于第一黑条纹31a具有规则性地配置。关于其理由，见后述。另外，标记33也可以相对于第二黑条纹31b有规则性地配置。
在本实施方式中，纵黑线311b的宽度充分小于其宽度方向上的标记33的长度。若纵黑线311b的宽度的粗细在数字笔10所具有的光学系统的分辨率以上，则数字笔10无法检测纵黑线311b(即第二黑条纹31b)。因此，对数字笔10的读取没有影响。
另外，如图9(c)所示，也可以将圆形状的标记33形成于黑矩阵31的线上。在这样的情况下，优选以使圆形状的标记33的中心与横黑线311a的宽度方向的中心一致的方式配置标记33。即，标记33优选相对于第一黑条纹31a有规则性地配置。需要说明的是，也可以将其他形状(例如矩形形状)的标记33形成在黑矩阵31的线上。
另外，如图9(d)所示，若标记33的纵向的长度大于横黑线311a的宽度，则也可以在子像素的一部分形成标记33。例如，也可以将标记33形成为覆盖子像素的一半。
标记33的形状不限定于图9所示那样的圆形状、矩形状，也可以为矩形以外的多边形(例如三角形、五边形)或椭圆形等形状。另外，标记33不限定于图9所示那样的图形，也可以为文字或×符号的记号。总之，只要数字笔10能识别即可。
接着，使用图10说明优选将标记33有规则性地配置的理由。
图10(a)是表示从有规则地配置标记33的滤色器30的红外图像中除去了黑矩阵成分时的状态的示意图。另外，图10(b)是表示从随机配置标记33的滤色器30的红外图像中除去了黑矩阵成分时的状态的示意图。
如图10(a)及图10(b)所示，通过除去黑矩阵成分，标记33的一部分(与黑线311a、311b重合的部分)也被除去。但是，在图10(a)的情况下，由于有规则地配置标记33，因此，能识别标记33的外周形状，能容易地检测标记33的中心位置。因此，数字笔10能更准确地读取信息图案。
另一方面，如图10(b)所示，在随机配置标记33的情况下，除去黑矩阵成分时，标记33的一部分也被随机除去。虽然在一部分被除去了的标记33中存在有能检测中心位置的标记33，但根据位置不同，标记33的形状也有偏差。因此，难以针对各个标记33检测中心位置。另外，即使能检测各个标记33的中心位置，处理也变慢。
因此，标记33优选相对于黑条纹有规则性地配置。“相对于黑条纹有规则性地配置”包括标记33的中心间的距离为黑条纹的间距的整数倍。
[5.数字笔的结构]
图11(a)及图11(b)是数字笔10的概略结构图。如图11(a)所示，数字笔10具有笔尖端部18。笔尖端部18的前端在用户向显示面21进行记入时与显示面21接触。笔尖端部18的形状优选为用户容易识别在显示面21显示的文字等的形状。在笔尖端部18的附近设有物镜13和照射部11。如前所述，从照射部11出射的红外光被设于显示面21上的信息图案吸收，透过信息图案以外的区域而在上述反射面发生反射。在物镜13的光轴上设有摄像元件14。在上述反射面发生反射的光利用物镜13而在摄像元件14的摄像面上形成光学像。由此，信息图案被摄像元件14拍摄。发送部17设于与笔尖端部18相反侧的端部附近。电源19对于数字笔10中的需要电力的各部件供给电力。
另外，数字笔10具有压力传感器42。压力传感器42在用户使用数字笔10向显示面21记入文字等时检测从显示装置20对笔尖端部18施加的压力。压力传感器42检测压力时，将与该压力有关的信息(以下称为“压力信息”)发送到笔侧微机16。笔侧微机16基于从压力传感器42发送来的压力信息判断用户是否用数字笔10进行记入。
图11(b)表示数字笔10的变形例。在图11(b)中，数字笔10在相当于笔尖端部18的笔尖的部分具备物镜13。另外，在笔尖端部18的周围，以包围笔尖端部18的方式设有多个照射部11。照射部11的数量可以进行适当设定，例如设为4个等。需要说明的是，照射部11也可以为环状的照明构件(环状的灯)。另外，笔尖端部18优选由照射部11所照射的红外光能透过的材料形成。
在图11(b)所示的变形例中，由设于相当于笔尖的部分的物镜13和透镜43构成光学系统。
在这样的情况下，由于物镜13设于笔尖，因此，在用户用数字笔10向显示面21记入文字时，物镜13与显示面21接触。于是，物镜13在与显示面21接触的状态下形成在显示面21形成的信息图案的光学像。通过这样的结构，在显示面21上，作为笔尖与显示面21接触的部分和读取信息图案的部分位于相同的区域，因此，用户能以接近利用纸和笔的模拟手写输入的感觉操作数字笔10。
[6.动作]
接着，使用图12说明本实施方式的显示控制系统100的处理流程。
用户使用数字笔10开始记入文字等时，笔侧微机16判定是否对笔尖端部18施加有压力(步骤S11)。在压力传感器42检测出压力的情况下(步骤S11中为是)，笔侧微机16判断为用户对于显示面21输入文字。接着，数字笔10的读取部12读取在显示面21形成的信息图案(步骤S12)。与由读取部12读取的信息图案有关的信息(摄像数据)发送到确定部15。确定部15基于从读取部12发送来的信息，将形成有读取的信息图案的显示面21上的位置确定为位置信息(步骤S13)。确定的位置信息从发送部17向接收部22发送(步骤S14)。将接收部22接收到的位置信息向显示侧微机23发送。于是，显示侧微机23根据接收的位置信息控制显示面板24，以改变在显示面21显示的显示信息(步骤S15)。然后，笔侧微机16基于压力传感器42是否检测到压力来监控用户是否继续笔输入(步骤S16)。在用户的笔输入继续的情况下(在步骤S16中为是)，处理返回步骤S12。另一方面，在用户的笔输入未继续的情况，接触结束。
通过进行这样的处理，显示控制系统100能高精度地检测用户进行笔输入的位置，并反映为在显示面21上显示的显示信息。
[7.总结]
如上所述，本实施方式的显示面板24(显示部的一例)具备划分出多个像素的多个黑线311a、311b和配置为与显示面21重合而表示与显示面21上的位置有关的信息的多个信息图案。信息图案使用以与像素32重合的方式设置的多个标记33形成，标记33由透过可见光且吸收或漫反射红外光的材料形成。标记33的在对标记33重合的像素32进行划分的黑线311a、311b中的最粗的黑线311a的宽度方向上的长度比该最粗的黑线311a的宽度大。多条黑线311a(黑线的一例)形成第一黑条纹31a(黑条纹的一例)。第一黑条纹31a朝向纵向(规定的方向的一例)以规定的间距A形成。第一黑条纹31a由朝向纵向排列的多条横黑线311a(黑线的一例)形成。需要说明的是，与显示面21上的位置有关的信息不限定于能经由规定算法的变换获得显示面21的位置坐标的信息，也可以为能从预先准备好的表格中获取显示面21的位置坐标的信息。
通过这样的结构，能减小黑线311a的影响，因此，数字笔10能精度良好地读取信息图案。
另外，在本实施方式中，在上述宽度方向上相邻的标记33的中心间的距离为该宽度方向上的黑线311a的间距的整数倍。
通过这样的结构，数字笔10即使读取标记33和黑条纹31a这两方，也能通过从该读取的图像中除去黑条纹成分而容易地提取标记33。其结果是，数字笔10能进一步精度良好地读取信息图案。
另外，在本实施方式中，如图9(c)所示，标记33也可以配置为与第一黑线311a重合。
另外，在本实施方式中，标记33的面积为像素32的各子像素(单元的一例)的面积以上。
另外，在本实施方式中，如图9(a)所示，标记33也可以形成为横跨相邻的子像素。
另外，在本实施方式中，标记33设为仅与像素32中的红色的子像素32R重合。通过这样的结构，能保持显示面21整体的亮度较高。
另外，本实施方式的显示装置20具备显示面板24。标记33由透过可见光且吸收红外光的材料形成，因此，显示装置20能显示几乎不产生标记33引起的劣化的图像、文字。
另外，本实施方式的显示控制系统100具备：显示装置20，其具有显示面板24(显示部的一例)，该显示面板24以与显示图像的显示面21重合的方式形成有表示与显示面21上的位置有关的信息的多个信息图案；数字笔10(读取装置的一例)，其读取信息图案。数字笔10具备光学读取信息图案的读取部12和将基于与读取部12读取的信息图案有关的信息的发送数据向显示装置20发送的发送部17。显示装置20除了显示面板24之外，还具备从发送部17接收发送数据的接收部22和基于发送数据控制显示面板24以改变显示面21的显示图像的显示侧微机22(显示控制部的一例)。显示面板24具有对用于形成显示图像的多个像素32进行划分的多条黑线311a、311b。信息图案使用以与像素32重合的方式设置的多个标记33形成。标记33由透过可见光且吸收或漫反射红外光的材料形成。标记33的在对标记33所重合的像素32进行划分的黑线311a、311b中的最粗的横黑线311a的宽度方向上的长度比该最粗的横黑线311a的宽度大。需要说明的是，在本实施方式中，基于与信息图案有关的信息的发送数据为基于摄像数据确定的位置信息，但如在实施方式2说明那样，也可以为与信息图案有关的信息本身。
通过这样的结构，与以往相比，能实现数字笔10的读取精度良好的系统。由此，用户能舒适地利用手写输入。
<实施方式2>
在上述的实施方式1中，说明了在数字笔10侧进行用于确定显示面21上的位置的处理的结构。相对于此，本实施方式涉及的显示控制系统200(显示控制装置)在显示装置220侧进行用于确定显示面21上的位置的处理。也就是说，在显示装置200设有与实施方式1的确定部15对应的确定部125。以下，说明显示控制系统200。
需要说明的是，有时省略与实施方式1实质上相同的结构的说明。另外，在用于说明本实施方式的图13中，对与实施方式1实质上相同的结构标注同一符号。需要说明的是，在本实施方式的显示面板24上形成有图4所示的信息图案。
如图13所示，显示装置220具备显示面板24、接收部22、确定部125、显示侧微机23和背光装置(图示省略)。显示面板24具有显示面21。在显示面21预先形成有根据该显示面21上的位置而不同的多个信息图案。接收部22接收从数字笔210发送的信息(与后述的信息图案有关的信息)。确定部125基于由接收部22接收的信息，将形成有由数字笔210读取的信息图案的显示面21上的位置确定为位置信息。显示侧微机23基于确定的位置信息控制显示面板24，以改变在显示面21显示的显示信息。
另一方面，数字笔210具备照明部11、读取部12、笔侧微机16和发送部17。读取部12光学读取信息图案。发送部17将与由读取部12读取的信息图案有关的信息(例如摄像元件14输出的摄像数据)向显示装置220发送。
接着，使用图14说明本实施方式的显示控制系统200的处理流程。
用户使用数字笔210开始文字的记入时，笔侧微机16判定是否对笔尖端部18施加有压力(步骤S21)。在压力传感器42检测出压力的情况下(在步骤S21中为是)，笔侧微机16判断为用户对于显示面21输入文字。接着，数字笔210的读取部12读取在显示面21形成的信息图案(步骤S22)。与由读取部12读取的信息图案有关的信息从发送部17向接收部22发送(步骤S23)。接收部22接收到的信息向确定部125发送。确定部125基于发送来的信息确定形成有读取的信息图案的显示面21上的位置(步骤S24)。表示确定部125确定了的显示面21上的位置的信息向显示侧微机23发送。而且，显示侧微机23根据表示接收到的显示面21上的位置的信息控制显示面板24，以改变在显示面21显示的显示信息(步骤S25)。然后，显示侧微机23基于压力传感器42是否检测到压力来监控用户是否继续笔输入(步骤S26)。在用户的笔输入继续的情况下(在步骤S26中为是)，处理向S22返回。另一方面，在用户的笔输入未继续的情况下，处理结束。
通过进行这样的处理，显示控制系统200能高精度地检测用户进行笔输入的位置，并反映为在显示面21显示的显示信息。
<其他实施方式>
如以上所述，作为在本申请中公开的技术的例示，说明了实施方式1～2。但是，本公开的技术不限定于此，也能应用于进行了适当变更、置换、附加、省略等的实施方式。另外，也可以组合在上述实施方式1～2中说明的各构成要素而形成新的实施方式。
因此，以下，例示其他实施方式。
在上述的实施方式中，标记33由透过可见光、吸收红外光的材料形成，但本发明不限定于此。标记33也可以由透过可见光、漫反射红外光的材料形成。
在标记33为将红外光正反射的材料的情况下，存在照射的光被正反射而未返回摄像元件14的情况。在该情况下，不能识别标记33的位置。但是，在标记33由漫反射的材料形成的情况下，照射的光被漫反射，因此，其一部分必然到达摄像元件14。其结果是，数字笔10能识别来自标记33的反射光。需要说明的是，在使由摄像元件14拍摄的图像显示于外置的显示装置时，在图像中，形成有标记33的区域显示得比未形成标记33的子像素白。
另外，在上述的实施方式中，标记333也可以分为多个。例如，如图17所示，可以将构成条纹的多个带状部作为一个标记333。各带状部由标记33的材料构成。标记333的在对该标记333所重合的像素进行划分的黑线中的最粗的黑线311a的宽度方向上的长度比该最粗的黑线311a的宽度大。在该情况下，各带状部的宽度方向上的长度可以比黑线311a的宽度短。在相邻的带状部的间隔比带状部的宽度小很多的情况下，在摄像元件14中，由多个带状部构成的标记333被识别为一个区域。因此，能根据各标记333的位置信息获取与显示面21上的位置有关的信息。
另外，在上述的实施方式中，将标记33(信息图案)形成于滤色器30。但是，标记33只要形成在从外部向显示面板24照射的光所到达的位置即可，形成标记33的构件不限定于滤色器30。如图15所示，也可以将标记33(信息图案)形成于保护片60。另外，如图16所示，也可以追加形成有标记33(信息图案)的片材70。在图16中，片材70层叠在表侧的玻璃基板25a与保护片60之间，但也可以在其他位置层叠片材70。例如，可以在表侧的玻璃基板25a与偏振片(图示省略)之间层叠片材70，也可以在背侧的玻璃基板25b层叠片材70。
另外，在上述的实施方式中，子像素的形状举出长方形例子进行了说明，但本发明不限定于此。子像素的形状可以为三角形或平行四边形等形状，也可以组合使用这些形状的子像素。子像素的形状只要是显示装置20能输出文字、影像即可。另外，黑矩阵31也可以与子像素的形状相应地适当变更。
另外，在上述的实施方式中，举出由三色的子像素构成的像素32为例进行了说明，但本发明不限定于此。像素32可以由四色以上的子像素构成。例如，像素32可以由红、绿、蓝、白四色的子像素构成。
另外，在上述的实施方式中，由多个子像素构成一个像素，但本发明并不限定于此。例如，也可以由一个子像素构成一个像素。
另外，在上述的实施方式中，横黑线311a比纵黑线311b粗，但也可以为纵黑线311b比横黑线311a粗。在该情况下，标记33的在纵黑线311b的宽度方向上的长度比纵黑线311b的宽度长。另外，纵黑线311b和横黑线311a的粗细也可以相同。
在上述的实施方式中，作为显示装置20，举出液晶显示器为例进行了说明，但本发明不限定于此。显示装置也可以为等离子显示面板、有机EL或无机EN等，只要是能显示文字、影像的装置即可。另外，显示装置也可以为电子书那样显示面自由变形的装置。
数字笔10不仅可以进行文字输入，也可以像鼠标那样作为使光标移动的机构。由此，使用数字笔10能操作图形用户界面(GUI)。随之，数字笔10或显示装置20可以具备在笔输入模式与光标操作模式之间切换数字笔10的模式的切换部。而且，数字笔10、显示装置20分别具备相当于鼠标的右单击及左单击的开关，能进一步提高GUI的操作性。
检测笔尖压力的压力传感器42可以是不仅检测压力的有无而且也检测连续的压力变化的传感器。在该情况下，也可以根据书写文字的中途的检测压力的变化来控制显示面板24，以使显示的线的粗细、浓淡变化。
如以上所述，作为本公开的技术的例示，说明了实施方式。并为此提供了附图及详细的说明。
因此，在附图及详细说明所记载的构成要素中，不仅包含用于解决课题所必需的构成要素，还包含为了例示上述技术而不是解决课题所必需的构成要素。因此，不能因为不是解决课题所必需的构成要素记载于附图、详细的说明中，而直接将不是解决课题必需的构成要素认定为是必需的。
另外，上述的实施方式是为了例示本公开的技术，因此，能在权利要求书的范围内或其等同的范围内进行各种变更、置换、附加、省略等。
工业实用性
本发明能应用于笔记本PC或便携式平板等电子设备等。
符号说明
10、210  光学式数字笔
11  照射部
12  读取部
13  物镜
14  摄像元件
15、125  确定部
16  笔侧微机
17  发送部
20、220  显示装置
21  显示面
22  接收部
23  显示侧微机
24  显示面板
30  滤色器
31  黑矩阵
32  像素
32R、32G、32B  子像素
33  标记
100、200  显示控制系统

Claims (8)

1.一种显示面板，其具备显示图像的显示面，
该显示面板具备：
对用于形成在所述显示面显示的显示图像的多个像素进行划分的多条黑线；
以与所述显示面重合的方式配置、表示与所述显示面上的位置有关的信息的多个信息图案，
所述信息图案使用以与所述像素重合的方式设置的多个标记形成，
所述标记由透过可见光且吸收或漫反射红外光的材料形成，
所述标记的在对与所述标记重合的所述像素进行划分的黑线中的最粗的黑线的宽度方向上的长度大于该最粗的黑线的宽度。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其中，
在所述宽度方向上相邻的所述标记的中心间的距离为所述宽度方向上的所述黑线的间距的整数倍。
3.根据权利要求1或2所述的显示面板，其中，
所述标记以与所述黑线重合的方式配置。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的显示面板，其中，
所述像素具备一个或多个单元，
所述标记的面积为所述单元的面积以上。
5.根据权利要求4所述的显示面板，其中，
所述标记形成为横跨相邻的所述单元。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的显示面板，其中，
所述像素具备红色的子像素、绿色的子像素及蓝色的子像素，
所述标记以仅与所述像素中的所述红色的子像素重合的方式设置。
7.一种显示装置，其具备：
权利要求1至6中任一项所述的显示面板；
对所述显示面板进行控制的显示控制部。
8.一种显示控制系统，其具备：
显示装置，其具有显示部，该显示部以与显示图像的显示面重合的方式形成有表示与所述显示面上的位置有关的信息的多个信息图案；
读取装置，其读取所述信息图案，
所述读取装置具备：
光学读取所述信息图案的读取部；
将基于与所述读取部读取的所述信息图案有关的信息的发送数据向所述显示装置发送的发送部，
所述显示装置还具备：
从所述发送部接收所述发送数据的接收部；
基于所述发送数据控制所述显示部以改变所述显示面的显示图像的显示控制部，
所述显示部具有对用于形成所述显示图像的多个像素进行划分的多条黑线，
所述信息图案使用以与所述像素重合的方式设置的多个标记形成，
所述标记由透过可见光且吸收或漫反射红外光的材料形成，
所述标记的在对与所述标记重合的所述像素进行划分的黑线中的最粗的黑线的宽度方向上的长度大于该最粗的黑线的宽度。
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