JP2022082074A - 表示装置及び表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】操作部材を表示部に対して接触又は非接触させることによって異なる画像を表示させることが可能な表示装置及び表示システムを提供する。【解決手段】表示装置１０は、表示部１１と、タッチ検出部１３と、読取部１５と、制御部２０とを備える。タッチ検出部１３は、表示部１１に対する操作部材５０の接触位置を検出する。読取部１５は、操作部材５０に配置される無線タグ６０と無線通信する。制御部２０は、読取部１５の通信結果に基づいて、読取部１５が無線タグ６０と通信できる通信可能状態であるか、通信できない通信不可状態であるかを判定する。読取部１５が通信可能状態である場合、制御部２０は、タッチ検出部１３の検出結果に基づいて、操作部材５０が表示部１１に対して接触する接触状態であるか、接触しない非接触状態であるかを判定し、接触状態及び非接触状態に応じて異なる画像を表示部１１に表示させる。【選択図】図２

Description

本発明は、表示装置及び表示システムに関する。

従来、画像を表示する表示部と、表示部上に配置されるタッチパネルと、操作部材の識別情報を読み取る読取装置とを備えた表示装置が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１の筆記入力システムは、識別子が装着されたペンと、識別子からの識別信号を識別するボードとを備える。識別信号は、ペンの色を識別するための信号である。ボードは、タッチパネルを含む。筆記入力システムは、ペンのペン先部がタッチパネルに接触されると、ペンの筆跡とペンの色とに基づく筆跡データを生成する。筆記入力システムでは、ペンをタッチパネルに接触させることによって点又は線を表示させることができる。

特開２０１９－２８７８６号公報

しかしながら、特許文献１の筆記入力システムでは、ペンをタッチパネルから離隔させると何も表示させることができない。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、操作部材を表示部に対して接触又は非接触させることによって異なる画像を表示させることが可能な表示装置及び表示システムを提供することにある。

本発明の第１局面の表示装置は、表示部と、タッチ検出部と、通信部と、制御部とを備える。前記タッチ検出部は、前記表示部に対する操作部材の接触位置を検出する。前記通信部は、前記操作部材に配置される無線通信素子と無線通信する。前記制御部は、前記通信部の通信結果に基づいて、前記通信部が前記無線通信素子と通信できる通信可能状態であるか、通信できない通信不可状態であるかを判定する。前記通信部が前記通信可能状態である場合、前記制御部は、前記タッチ検出部の検出結果に基づいて、前記操作部材が前記表示部に対して接触する接触状態であるか、接触しない非接触状態であるかを判定し、前記接触状態及び前記非接触状態に応じて異なる画像を前記表示部に表示させる。

なお、タッチ検出部としては、表示部上に配置されるもの、表示部に内蔵されるもの、及び表示部の周縁に配置されるもの等の様々なタッチ検出部が存在する。従って、本明細書及び特許請求の範囲では、操作部材が表示部に直接接触する場合だけでなく、操作部材がタッチ検出部を介して表示部に接触する場合も、操作部材が表示部に接触すると表現することがある。

本発明の第２局面の表示システムは、第１局面の表示装置と、前記操作部材と、前記操作部材に配置される前記無線通信素子とを備える。

本発明によれば、操作部材を表示部に対して接触又は非接触させることによって異なる画像を表示させることが可能な表示装置及び表示システムを提供できる。

本発明の第１実施形態の表示システムを示す模式図である。 第１実施形態の表示システムを示すブロック図である。 第１実施形態の表示装置及びペン型の操作部材を示す模式図である。 第１実施形態の表示装置及びコンパス型の操作部材を示す模式図である。 第１実施形態の三角定規型の操作部材を示す模式図である。 第１実施形態の消しゴム型の操作部材を示す模式図である。 第１実施形態の表示装置及びペン型の操作部材を示す模式図である。 第１実施形態の表示装置及びコンパス型の操作部材を示す模式図である。 第１実施形態の表示装置及び分度器型の操作部材を示す模式図である。 第１実施形態の表示装置及びペン型の操作部材を示す模式図である。 第１実施形態の表示装置及びペン型の操作部材を示す模式図である。 第１実施形態の表示装置及びペン型の操作部材を示す模式図である。 第１実施形態の表示装置及びペン型の操作部材を示す模式図である。 第１実施形態の表示装置の処理フローを示す図である。 第１実施形態の表示装置の処理フローを示す図である。 第１実施形態の表示装置の処理フローを示す図である。 第１実施形態の表示装置の処理フローを示す図である。 第２実施形態の表示システム及び他の表示装置を示すブロック図である。 第２実施形態の他の表示装置を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。

（第１実施形態）
図１及び図２を参照して、本発明の第１実施形態に係る表示システム１００について説明する。図１は、本発明の第１実施形態の表示システム１００を示す模式図である。図２は、第１実施形態の表示システム１００を示すブロック図である。

図１及び図２に示すように、表示システム１００は、表示装置１０と、操作部材５０と、無線タグ６０とを備える。表示装置１０は、表示部１１と、タッチ検出部１３と、読取部１５と、記憶部１７と、制御部２０とを備える。表示部１１は、画像を表示する表示領域Ｒを有する。表示部１１は、例えば液晶パネル又は有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）パネルを含む。なお、無線タグ６０は、本発明の「無線通信素子」の一例である。また、読取部１５は、本発明の「通信部」の一例である。

タッチ検出部１３は、表示部１１に対する操作部材５０の接触位置を検出する。接触位置は、表示部１１における位置座標として検出される。タッチ検出部１３は、例えば静電容量方式のタッチパネルで構成される。タッチ検出部１３は、表示部１１の表示領域Ｒを覆うように配置される。タッチ検出部１３は、例えば操作部材５０が接触されることによる静電容量の変化を検出する。タッチ検出部１３は、表示部１１に対する操作部材５０の接触位置を検出する。ただし、タッチ検出部１３が静電容量方式のタッチパネルである場合、操作部材５０がタッチ検出部１３に接触又は近接すると、静電容量が変化するため、タッチ検出部１３は、操作部材５０が接触したことを検出する。すなわち、本明細書及び特許請求の範囲において、操作部材の接触位置を検出するとは、操作部材が接触することだけでなく、近接することで実質的に接触することも含む。タッチ検出部１３は、検出結果を制御部２０に送信する。なお、タッチ検出部１３は、静電容量方式に限らない。タッチ検出部１３は、例えば電磁誘導方式又は赤外線方式を用いたタッチパネルであってもよい。

読取部１５は、操作部材５０に配置される無線タグ６０の識別情報を無線通信によって読み取る。具体的には、読取部１５は、無線タグ６０と近距離の無線通信が可能である。読取部１５は、操作部材５０がタッチ検出部１３に接触している場合だけでなく、操作部材５０がタッチ検出部１３から離隔している場合にも、操作部材５０の無線タグ６０と無線通信可能である。読取部１５と無線タグ６０とが無線通信できる距離としては、例えば数ｃｍから数ｍが挙げられる。このような近距離無線通信として、例えばＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）技術を用いてもよく、特にＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）技術を用いてもよい。

読取部１５は、複数設けられている。制御部２０は、複数の読取部１５の通信結果に基づいて操作部材５０の位置を検出する。従って、操作部材５０がタッチ検出部１３に接触していない状態であっても、操作部材５０と通信できる読取部１５を特定することによって、操作部材５０の位置を特定することができる。具体的には、表示部１１の表示領域Ｒは、複数の領域に区分けされる。読取部１５は、区分けされた領域毎に配置される。読取部１５の数を増やすことによって、操作部材５０の位置をより精度良く特定することができる。また、複数の読取部１５が無線タグ６０と通信した場合に、各読取部１５で受信した信号の強度に基づいて操作部材５０の位置を特定してもよい。この場合、操作部材５０の位置をより精度良く特定することができる。

読取部１５は、アンテナ１５ａと、読取回路部１５ｂとを含む。アンテナ１５ａは、無線タグ６０からの信号を受信する。読取回路部１５ｂは、アンテナ１５ａが受信する信号から識別情報を読み取る。識別情報は、操作部材５０の種類を識別するための情報を含む。また、読取部１５は、読み取った識別情報を制御部２０に送信する。制御部２０は、読取部１５からの識別情報に基づいて、操作部材５０の種類を識別する。

記憶部１７は、ハードディスクやＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）（登録商標）等の不揮発性記憶媒体で構成される。記憶部１７は、制御部２０の制御の下、表示部１１に表示された画像データ、及び操作部材５０の位置情報等を記憶する。

制御部２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及びメモリ（ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を含む）を有する制御回路で構成される。ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、制御部２０は、ユーザＵの動作に基づいて、表示部１１における表示を制御する。制御部２０による表示装置１０の制御方法については、後述する。

操作部材５０は、本実施形態では文房具の形状を有する模型である。具体的には、操作部材５０は、例えばペン型、コンパス型、三角定規型及び消しゴム型の模型である。各操作部材５０には、例えばペン型、コンパス型、三角定規型及び消しゴム型を識別するための無線タグ６０が取り付けられている。無線タグ６０は、ＩＣチップ６１と、アンテナ６２とを含む。ＩＣチップ６１には、識別情報が記憶されている。読取部１５が発生する磁場によって、無線タグ６０のアンテナ６２に誘導起電力が生じる。そして、ＩＣチップ６１に電流が流れ、無線タグ６０から識別信号が発信される。無線タグ６０から発信された識別信号は、読取部１５で読み取られる。なお、無線タグ６０は、電池を含んでいない。

無線タグ６０は、例えば操作部材５０の表面に貼り付けられていてもよいし、操作部材５０の内部に配置されていてもよい。本実施形態では、無線タグ６０は、操作部材５０に対して着脱可能である。従って、専用の操作部材５０を用いる必要がない。すなわち、例えば市販のペンを操作部材として用いることができる。また、無線タグ６０を付け替えることによって、１つの操作部材５０を複数種類の文房具として用いることができる。また、無線タグ６０が取り外し不可能に取り付けられた専用の操作部材５０を用いてもよい。

以下、操作部材５０の形状の一例及び無線タグ６０の操作部材５０における配置位置の一例を簡単に説明する。ここでは、操作部材５０の一例として、ペン型の操作部材５１、コンパス型の操作部材５２、三角定規型の操作部材５３及び消しゴム型の操作部材５４について説明する。

図３は、表示装置１０及びペン型の操作部材５１を示す模式図である。図３の左側の図は、表示装置１０の正面側から見た図であり、図３の右側の図は、表示装置１０の側方から見た図である。図３に示すように、ペン型の操作部材５１は、ペン先端部５１ａを含む。ペン先端部５１ａは、タッチ検出部１３に接触される接触部である。ペン型の操作部材５１では、ペン先端部５１ａの近傍に無線タグ６０ａが取り付けられる。無線タグ６０ａは、ペン型の操作部材５１であることを示す識別情報を有する。また、無線タグ６０ａは、ペンの色及びペン先の太さを示す識別情報を有する。

図４は、表示装置及びコンパス型の操作部材５２を示す模式図である。図４に示すように、コンパス型の操作部材５２は、第１脚部５２ａ及び第２脚部５２ｂを含む。第１脚部５２ａは、回転中心となる先端部５２ｃを含む。第２脚部５２ｂは、描画を行うための先端部５２ｄを含む。

先端部５２ｃ及び先端部５２ｄは、タッチ検出部１３に接触される接触部である。コンパス型の操作部材５２では、先端部５２ｃの近傍及び先端部５２ｄの近傍に、無線タグ６０ｂ及び無線タグ６０ｃがそれぞれ取り付けられる。すなわち、無線タグ６０ｂ及び無線タグ６０ｃは、先端部５２ｃ及び先端部５２ｄにそれぞれ対応する位置に配置される。無線タグ６０ｂ及び無線タグ６０ｃは、操作部材５２における無線タグ６０ｂ及び無線タグ６０ｃの配置位置を識別するための互いに異なる識別情報を有する。従って、無線タグ６０ｂ及び無線タグ６０ｃが読取部１５と通信することにより、表示部１１上における操作部材５２の配置角度を検出することができる。よって、操作部材５２の配置角度に合わせて、画像を表示させることができる。なお、本実施形態では、無線タグ６０ｂは、操作部材５２の第１脚部５２ａに取り付けられることを示す識別情報を有する。無線タグ６０ｃは、操作部材５２の第２脚部５２ｂに取り付けられることを示す識別情報を有する。また、無線タグ６０ｂ及び無線タグ６０ｃは、操作部材５２の種類を識別するための同じ識別情報を有してもよい。

操作部材５２は、第１脚部５２ａ及び第２脚部５２ｂの内角を変更できるように構成されている。従って、先端部５２ｃと先端部５２ｄとの間の距離は、変化可能である。先端部５２ｃと先端部５２ｄとの間の距離が変化可能であっても、先端部５２ｃ及び先端部５２ｄに無線タグ６０ｂ及び無線タグ６０ｃをそれぞれ取り付けるため、先端部５２ｃ及び先端部５２ｄが同一の操作部材５０の一部であることを、制御部２０は認識することができる。

図５は、三角定規型の操作部材５３を示す模式図である。図５の上側の図は、操作部材５３の側面図であり、図５の下側の図は、操作部材５３の平面図である。図５に示すように、三角定規型の操作部材５３は、定規本体５３ａと、複数の突起５３ｂ，５３ｃ，５３ｄとを含む。定規本体５３ａは、直角三角形状を有する板部材である。突起５３ｂ，５３ｃ，５３ｄは、定規本体５３ａの所定位置に配置される。突起５３ｂ，５３ｃ，５３ｄは、定規本体５３ａから突出する。突起５３ｂ，５３ｃ，５３ｄは、タッチ検出部１３に接触される接触部である。操作部材５３では、定規本体５３ａから突出する突起５３ｂ，５３ｃ，５３ｄを配置することによって、操作部材５３はタッチ検出部１３に対して点接触する。すなわち、操作部材５３は、タッチ検出部１３に点接触する突起５３ｂ，５３ｃ，５３ｄを含む。従って、タッチ検出部１３による検出精度を向上させることができる。具体的には、操作部材５３をタッチ検出部１３に対して点接触させることによって、定規本体５３ａをタッチ検出部１３に対して面接触させる場合に比べて、タッチ検出部１３に対する操作部材５３の接触位置が安定する。また、タッチ検出部１３として例えば赤外線方式のタッチパネルを用いた場合であっても、定規本体５３ａによって赤外線の光路を遮断することがない。また、タッチ検出部１３として例えば静電容量方式のタッチパネルを用いた場合であっても、接触面積が広くなることに起因して検出精度が低下することを抑制できる。

三角定規型の操作部材５３では、突起５３ｂ，５３ｃ，５３ｄの近傍に、無線タグ６０ｄ，６０ｅ，６０ｆがそれぞれ配置される。本実施形態では、無線タグ６０ｄ，６０ｅ，６０ｆは、定規本体５３ａのうち突起５３ｂ，５３ｃ，５３ｄが固定される位置にそれぞれ配置される。無線タグ６０ｄ，６０ｅ，６０ｆは、定規本体５３ａに埋め込まれていてもよい。また、無線タグ６０ｄ，６０ｅ，６０ｆは、突起５３ｂ，５３ｃ，５３ｄに貼り付けられていてもよいし、埋め込まれていてもよい。

無線タグ６０ｄ，６０ｅ，６０ｆは、操作部材５３における無線タグ６０ｄ，６０ｅ，６０ｆの配置位置を識別するための互いに異なる識別情報を有する。従って、表示部１１上における操作部材５３の配置角度を検出することができる。よって、操作部材５３の配置角度に合わせて、画像を表示させることができる。本実施形態では、無線タグ６０ｄ，６０ｅ，６０ｆは、操作部材５３の突起５３ｂ，５３ｃ，５３ｄの位置に配置されていることを示す識別情報をそれぞれ有する。なお、無線タグ６０ｄ，６０ｅ，６０ｆは、操作部材５３における配置位置を識別するための互いに異なる識別情報を有しなくてもよい。また、無線タグ６０ｄ，６０ｅ，６０ｆは、操作部材５３の種類を識別するための同じ識別情報を有してもよい。すなわち、無線タグ６０ｄ，６０ｅ，６０ｆは、三角定規型の操作部材５３であることを示す識別情報を有してもよい。また、操作部材５３は、突起５３ｂ，５３ｃ，５３ｄを含まなくてもよい。すなわち、操作部材５３は、タッチ検出部１３に対して面接触するように構成されていてもよい。

図６は、消しゴム型の操作部材５４を示す模式図である。図６に示すように、消しゴム型の操作部材５４は、先端部５４ａを含む。先端部５４ａは、タッチ検出部１３に接触される接触部である。消しゴム型の操作部材５４では、先端部５４ａに無線タグ６０ｇが取り付けられる。無線タグ６０ｇは、消しゴム型の操作部材５４であることを示す識別情報を有する。なお、本明細書では、消去用文房具の一例として「消しゴム」を用いて説明するが、消去用文房具は、例えばホワイトボード用又は黒板用のイレーザーを含んでもよい。

次に、表示部１１に対する制御部２０の制御について詳細に説明する。

図２を参照して、制御部２０は、タッチ検出部１３の検出結果及び読取部１５の通信結果に基づいて、操作部材５０が表示部１１に対して接触する接触状態であるか、接触しない非接触状態であるかを判定する。

具体的には、制御部２０は、読取部１５の通信結果に基づいて、読取部１５が無線タグ６０と通信できる通信可能状態であるか、通信できない通信不可状態であるかを判定する。通信可能状態とは、無線タグ６０が表示部１１から所定範囲内に配置され、読取部１５と無線タグ６０と無線通信が可能な状態である。通信可能状態では、所定周期で読取部１５と無線タグ６０との間で通信が行われる。一方、通信不可状態とは、無線タグ６０が表示部１１から所定範囲外に配置され、読取部１５と無線タグ６０との間で通信ができない状態である。

読取部１５が通信可能状態である場合、制御部２０は、タッチ検出部１３の検出結果に基づいて、操作部材５０が表示部１１に対して接触する接触状態（以下、単に接触状態ともいう）であるか、接触しない非接触状態（以下、単に非接触状態ともいう）であるかを判定する。タッチ検出部１３が静電容量方式のタッチパネルである場合、上述したように制御部２０は静電容量の変化に基づいて接触状態であるか非接触状態であるかを判定する。よって、操作部材５０がタッチ検出部１３に接触又は近接すると、制御部２０は、接触状態であると判定する。制御部２０は、接触状態及び非接触状態に応じて異なる画像を表示部１１に表示させる。従って、操作部材５０を表示部１１に対して接触又は非接触させることによって異なる画像を表示させることができる。具体的には、タッチ検出部１３が操作部材５０を検出する場合、制御部２０は、操作部材５０が表示部１１に対して接触する接触状態であると判定する。一方、タッチ検出部１３が操作部材５０を検出しない場合、制御部２０は、操作部材５０が表示部１１に対して接触していない非接触状態であると判定する。そして、制御部２０は、接触状態及び非接触状態に応じて異なる画像を表示部１１に表示させる。

また、操作部材５０が非接触状態である場合、制御部２０は、複数の読取部１５の通信結果に基づいて、操作部材５０の位置を特定する。具体的には、複数の読取部１５のうち通信可能状態である読取部１５を特定することによって、操作部材５０が非接触状態であっても、操作部材５０の位置を特定することができる。なお、操作部材５０が接触状態である場合、操作部材５０の接触位置はタッチ検出部１３によって精度良く検出される。

また、図３に示すように、例えばペン型の操作部材５１が非接触状態である場合、制御部２０は、操作部材５１の種類を示す「ペン（ｐｅｎ）」の文字を表示部１１に表示させてもよい。この場合、制御部２０は、他の文字、図形、線等と重ならない位置に、文字を表示させてもよい。すなわち、制御部２０は、ユーザＵの描画動作によらない文字、図形、線等を付加的に表示させる場合、他の文字、図形、線等と重ならない位置に表示させてもよい。

また、操作部材５０が接触状態である場合、制御部２０は、読取部１５によって読み取られた識別情報に基づいて操作部材５０の種類を識別する。そして、制御部２０は、操作部材５０の種類に応じた図形を表示部１１に表示させる。従って、視聴者（図示せず）は、ユーザＵが使用している文房具の種類を認識しやすいので、講義又は解説の内容を理解しやすくなる。

具体的には、ペン型の操作部材５１が接触状態である場合、制御部２０は、ペンの形状を示す図形Ｐ５１（図７参照）を表示部１１に表示させる。

また、操作部材５１の接触位置が変化した場合、制御部２０は、無線タグ６０ａの識別情報に基づいて、所定の色及び太さの線画像を表示する。図７は、表示装置１０及びペン型の操作部材５１ｂ，５１ｃ，５１ｄを示す模式図である。例えば図７に示すように、ペン型の操作部材５１ｂ，５１ｃ，５１ｄを用いた場合、色及び太さの異なる線画像が表示される。操作部材５１ｂは、例えば黒色で細線の識別情報を有する無線タグ６０ａが貼り付けられている。操作部材５１ｂを接触状態で移動させることによって、黒色で細線の画像Ｐ５１ｂが表示される。操作部材５１ｃは、例えば赤色で細線の識別情報を有する無線タグ６０ａが貼り付けられている。操作部材５１ｃを接触状態で移動させることによって、赤色で細線の画像Ｐ５１ｃが表示される。操作部材５１ｄは、例えば黒色で太線の識別情報を有する無線タグ６０ａが貼り付けられている。操作部材５１ｄを接触状態で移動させることによって、黒色で太線の画像Ｐ５１ｄが表示される。

また、制御部２０は、操作部材５０の種類によっては、操作部材５０の種類に応じた図形を表示させなくてもよい。例えば、三角定規型の操作部材５３が接触状態である場合、制御部２０は、三角定規を示す図形を表示部１１に表示させない。なお、三角定規型の操作部材５３が接触状態である場合に、制御部２０は、三角定規を示す図形を表示部１１に表示させてもよい。

本実施形態では、１つの操作部材５０に配置される複数の無線タグ６０と読取部１５が通信できる通信可能状態であるとともに、タッチ検出部１３が複数の接触位置を検出した場合に、制御部２０は、読取部１５と複数の無線タグ６０との間の通信結果と、検出された複数の接触位置とに応じた処理を実行する。従って、制御部２０は、タッチ検出部１３が複数の接触位置を検出した場合であっても、１つの操作部材５０として画像を表示させることができる。具体的には、操作部材５０がコンパス型の操作部材５２又は三角定規型の操作部材５３である場合、読取部１５は無線タグ６０ｂ，６０ｃ又は無線タグ６０ｄ，６０ｅ，６０ｆと通信する。また、操作部材５２又は操作部材５３がタッチ検出部１３に接触されると、タッチ検出部１３は、複数の接触位置を検出する。

そして、図４に示すように、コンパス型の操作部材５２の先端部５２ｃ及び先端部５２ｄをタッチ検出部１３に接触させた場合、制御部２０は、回転中心を示す点又は小さい円の画像Ｐ５２ｃを、先端部５２ｃの接触位置に表示させてもよい。また、制御部２０は、ペン先であることを示す点又は小さい円の画像Ｐ５２ｄを、先端部５２ｄの接触位置に表示させてもよい。図８は、表示装置１０及びコンパス型の操作部材５２を示す模式図である。図８に示すように、操作部材５２の先端部５２ｄを先端部５２ｃを中心として回転させた場合、制御部２０は、先端部５２ｄの軌跡を示す円弧の画像Ｐ５２ｅを表示させてもよい。なお、コンパス型の操作部材５２の先端部５２ｃ及び先端部５２ｄをタッチ検出部１３に接触させた場合に、制御部２０は、コンパスを示す図形を表示部１１に表示させてもよい。

また、図９に示すように、分度器型の操作部材５５をタッチ検出部１３に接触させた場合、制御部２０は、分度器を示す図形Ｐ５５を表示部１１に表示させてもよい。図９は、表示装置１０及び分度器型の操作部材５５を示す模式図である。図９では、理解を容易にするために、操作部材５５を二点鎖線で示している。また、分度器型の操作部材５５の縁に沿ってペン先端部５１ａを移動させた場合、制御部２０は、円弧状の線Ｐ５５ａを表示させるとともに、円弧状の線Ｐ５５ａの角度を示す線Ｐ５５ｂ、及び「４５°」の文字を表示させてもよい。

なお、分度器型の操作部材５５は、三角定規型の操作部材５３と同様、３つ以上の突起を含んでもよい。３つ以上の突起は、複数のタッチ検出部１３に点接触する接触部である。また、分度器型の操作部材５５は、三角定規型の操作部材５３と同様、突起の近傍にそれぞれ無線タグが配置されてもよい。また、分度器型の操作部材５５は、三角定規型の操作部材５３と同様、突起を含まなくてもよい。

図１０は、表示装置１０及びペン型の操作部材５１を示す模式図である。本実施形態では、操作部材５０が非接触状態である場合、制御部２０は、複数の読取部１５の通信結果に基づいて、操作部材５０の位置を特定する。そして、制御部２０は、操作部材５０の動きに基づいてユーザＵによるジェスチャーを認識し、ジェスチャーに応じた描画ツールの画像を表示部１１に表示させる。従って、例えば、接触状態では線を描画し、非接触状態では描画ツールを表示させることができる。具体的には、図１０に示すように、非接触状態において、例えば円を描くようにペン型の操作部材５１を移動させた場合（図１０の上側の図参照）、制御部２０は表示部１１にペンの色を変更するためのパレットＰ５１ｅを表示させる（図１０の下側の図参照）。パレットＰ５１ｅに表示されている例えば赤色の円を操作部材５１でタッチすることによって、操作部材５１の色を赤色に変更することができる。なお、ジェスチャーに応じた描画ツールは、パレットＰ５１ｅに限らない。例えば、描画する線の太さを変更するための描画ツールが表示されてもよい。また、例えば、消しゴム型の操作部材５４を用いた場合に、消す領域の太さを変更するための描画ツールが表示されてもよい。

図１１及び図１２は、表示装置１０及びペン型の操作部材５１を示す模式図である。制御部２０は、ジェスチャーに応じて描画ツール以外の画像を表示部１１に表示してもよい。例えば、図１１に示すように、非接触状態において、例えばペン型の操作部材５１を表示部１１の右端から左方向に向かって水平に移動させた場合に、制御部２０は表示部１１にメニュー画面Ｐ５１ｆを表示させてもよい。また、例えば、図１２に示すように、非接触状態において、例えばペン型の操作部材５１を表示部１１の上端から下方向に向かって移動させた場合に、制御部２０は表示部１１に表示されている画像Ｐ５１ｇを次ページの画像Ｐ５１ｈに変更してもよい。すなわち、制御部２０は、画像をページ送りしてもよい。

図１３は、表示装置１０及びペン型の操作部材５１を示す模式図である。本実施形態では、制御部２０は、操作部材５０の接触位置から離隔した位置に画像を表示させてもよい。図１３に示すように、接触位置から離隔した位置に画像Ｐ５１ｉを表示させることによって、表示部１１に表示された画像Ｐ５１ｉを視聴者（図示せず）に見えやすくできる。すなわち、表示部１１に表示された画像Ｐ５１ｉがユーザＵによって隠れることを抑制できる。具体的には、例えばペン型の操作部材５１をタッチ検出部１３に接触させた場合、制御部２０は、表示部１１に対する操作部材５０の接触位置から平行移動した位置に画像Ｐ５１ｉを表示させてもよい。なお、制御部２０は、操作部材５０の接触位置から離隔した位置に画像を表示させる際に、画像を拡大又は縮小して表示させてもよい。

次に、表示装置１０の処理フローについて説明する。図１４から図１７は、表示装置１０の処理フローを示す図である。

図１４に示すように、ステップＳ１において、操作部材５０が表示部１１から所定範囲内に配置されると、読取部１５は、操作部材５０に配置される無線タグ６０と無線通信を行う。読取部１５は、無線タグ６０の識別情報を読み取り、読み取った識別情報を制御部２０に送信する。

ステップＳ２において、制御部２０は、読取部１５から識別情報を受信したか否かを判定する。言い換えると、制御部２０は、表示部１１から所定範囲内に操作部材５０が配置されているか否かを判定する。制御部２０が識別情報を受信していないと判定した場合、ステップＳ２の判定が繰り返される。制御部２０が識別情報を受信したと判定した場合、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３において、制御部２０は、読取部１５の検出結果に基づいて、操作部材５０の位置及び種類を特定する。具体的には、制御部２０は、識別情報を読み取った読取部１５を特定することによって、操作部材５０の位置を特定する。また、読取部１５が読み取った識別情報に基づいて、制御部２０は、操作部材５０の種類を特定する。

ステップＳ４において、制御部２０は、タッチ検出部１３の検出結果に基づいて操作部材５０が接触状態であるか否かを判定する。具体的には、タッチ検出部１３が表示部１１に対する操作部材５０の接触位置を検出した場合、制御部２０は、操作部材５０が接触状態であると判定する。一方、タッチ検出部１３が表示部１１に対する操作部材５０の接触位置を検出しない場合、制御部２０は、操作部材５０が非接触状態であると判定する。ステップＳ４において、操作部材５０が非接触状態であると制御部２０が判定した場合、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５において、操作部材５０の種類が三角定規、コンパス又は分度器であるか、ペン又は消しゴムであるかを、制御部２０は判定する。操作部材５０の種類が三角定規、コンパス又は分度器であると制御部２０が判定した場合、ステップＳ６に進む。

ステップＳ６において、表示装置１０の電源がオフされたか否かを、制御部２０は判定する。表示装置１０の電源がオフされたと制御部２０が判定した場合、処理が終了する。一方、表示装置１０の電源がオフされていないと制御部２０が判定した場合、ステップＳ１に戻る。

ステップＳ５において、操作部材５０の種類がペン又は消しゴムであると制御部２０が判定した場合、図１５のステップＳ１１に進む。

また、ステップＳ４において、操作部材５０が接触状態であると制御部２０が判定した場合、図１６のステップＳ２１に進む。

図１５に示すように、ステップＳ１１において、制御部２０は、操作部材５０の位置を特定する。具体的には、制御部２０は、識別情報を読み取った読取部１５を特定することによって、操作部材５０の位置を特定する。

ステップＳ１２において、操作部材５０の位置が移動したか否かを、制御部２０は判定する。操作部材５０の位置が移動していないと制御部２０が判定した場合、ステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３において、操作部材５０の種類に応じた画像を表示部１１に表示させる。すなわち、例えば操作部材５０の種類がペン型である場合、制御部２０は、「ペン（ｐｅｎ）」の文字（図３参照）を表示部１１に表示させる。そして、ステップＳ１１に戻る。

ステップＳ１２において、操作部材５０の位置が移動したと制御部２０が判定した場合、ステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４において、制御部２０は、タッチ検出部１３の検出結果に基づいて、操作部材５０の移動距離と移動方向とを特定する。

ステップＳ１５において、制御部２０は、操作部材５０の位置、移動距離及び移動方向に基づいて、予め設定された処理を実行する。具体的には、例えばペン型の操作部材５１が表示部１１の右端から左方向に向かって水平に移動した場合、制御部２０は、表示部１１にメニュー画面５１ｆ（図１１参照）を表示させる。そして、図１４のステップＳ６に進む。

図１６に示すように、ステップＳ２１において、操作部材５０の種類が三角定規、コンパス又は分度器であるか、ペン又は消しゴムであるかを、制御部２０は判定する。操作部材５０の種類が三角定規、コンパス又は分度器であると制御部２０が判定した場合、ステップＳ２２に進む。

ステップＳ２２において、操作部材５０の種類が三角定規であるか否かを、制御部２０は判定する。操作部材５０の種類が三角定規であると制御部２０が判定した場合、ステップＳ２３に進む。

ステップＳ２３において、制御部２０は、三角定規型の操作部材５３の３辺の位置を特定する。具体的には、制御部２０は、タッチ検出部１３の検出結果に基づいて、無線タグ６０ｄ，６０ｅ，６０ｆの位置を特定する。記憶部１７には、操作部材５３における３辺の位置情報と無線タグ６０ｄ，６０ｅ，６０ｆの位置情報とが関連付けられて三角定規情報として記憶されている。制御部２０は、三角定規情報と特定した無線タグ６０ｄ，６０ｅ，６０ｆの位置とに基づいて、表示部１１における操作部材５３の３辺の位置を特定する。そして、図１４のステップＳ６に進む。なお、後述するステップＳ３５における補正処理を行わない場合、ステップＳ２３の処理を行わなくてもよい。

ステップＳ２２において、操作部材５０の種類が三角定規ではないと制御部２０が判定した場合、ステップＳ２４に進む。

ステップＳ２４において、操作部材５０の種類がコンパスであるか否かを、制御部２０は判定する。操作部材５０の種類がコンパスであると制御部２０が判定した場合、ステップＳ２５に進む。

ステップＳ２５において、制御部２０は、タッチ検出部１３の検出結果に基づいて、操作部材５０の位置を特定する。この場合、制御部２０は、タッチ検出部１３の検出結果と読取部１５の読取結果とに基づいて、コンパス型の操作部材５２の先端部５２ｃ及び先端部５２ｄの位置を特定してもよい。

ステップＳ２６において、制御部２０は、コンパスの図形を表示部１１に表示させる。この場合、制御部２０は、先端部５２ｃの接触位置に回転中心を示す点又は小さい円の画像Ｐ５２ｃ（図８参照）を表示させる。また、制御部２０は、先端部５２ｄの接触位置にペン先であることを示す点又は小さい円の画像Ｐ５２ｄ（図８参照）を表示させる。

ステップＳ２７において、操作部材５０の位置が移動したか否かを、制御部２０は判定する。操作部材５０の位置が移動していないと制御部２０が判定した場合、ステップＳ２５に戻る。一方、操作部材５０の位置が移動したと制御部２０が判定した場合、ステップＳ２８に進む。

ステップＳ２８において、制御部２０は、先端部５２ｄの移動に応じた画像を表示させる。具体的には、制御部２０は、先端部５２ｃを中心とする円弧の画像Ｐ５２ｅ（図８参照）を表示させる。そして、図１４のステップＳ６に進む。

ステップＳ２４において、操作部材５０の種類がコンパスではないと制御部２０が判定した場合、ステップＳ２９に進む。

ステップＳ２９において、制御部２０は、操作部材５０の種類に応じて予め設定された処理を実行する。そして、図１４のステップＳ６に進む。

図１７に示すように、ステップＳ３１において、制御部２０は、タッチ検出部１３の検出結果に基づいて、操作部材５０の位置を特定する。

ステップＳ３２において、制御部２０は、操作部材５０の種類に応じた図形を表示させる。具体的には、例えば操作部材５０の種類がペン型である場合、制御部２０は、ペンの形状を示す図形Ｐ５１（図７参照）を表示部１１に表示させる。

ステップＳ３３において、操作部材５０の位置が移動したか否かを、制御部２０は判定する。操作部材５０の位置が移動していないと制御部２０が判定した場合、ステップＳ３１に戻る。一方、操作部材５０の位置が移動したと制御部２０が判定した場合、ステップＳ３４に進む。

ステップＳ３４において、表示する画像に補正が必要であるか否かを、制御部２０は判定する。具体的には、例えば、ペン型の操作部材５１と三角定規型の操作部材５３とが使用されている場合、制御部２０は、操作部材５１の位置と操作部材５３の３辺の位置とを特定する。そして、例えば、操作部材５１のペン先端部５１ａが操作部材５３のいずれかの辺の近傍を移動しているにもかかわらず、少し曲がって移動している場合に、制御部２０は、表示する線画像を補正する必要があると判定する。

ステップＳ３５において、例えば、制御部２０は、表示する線画像が三角定規型の操作部材５３の辺に沿った直線になるように補正処理する。

ステップＳ３６において、制御部２０は、操作部材５０の移動に応じた画像を表示させる。そして、図１４のステップＳ６に進む。

（第２実施形態）
図１８を参照して、本発明の第２実施形態に係る表示システム１００及び他の表示装置２１０について説明する。図１８は、第２実施形態の表示システム１００及び他の表示装置２１０を示すブロック図である。

図１８に示すように、本実施形態の表示装置１０は、表示部１１と、タッチ検出部１３と、読取部１５と、記憶部１７と、制御部２０と、マイク１８と、通信Ｉ／Ｆ（インターフェイス）１９とを備える。

通信Ｉ／Ｆ１９は、通信ネットワーク３００に接続するためのインターフェイス装置である。通信ネットワーク３００は、例えばインターネット又はＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）である。本実施形態では、表示装置１０は、通信ネットワーク３００を介して他の表示装置２１０と通信可能である。なお、図１８では、他の表示装置２１０を１つだけ記載しているが、他の表示装置２１０は複数あってもよい。

マイク１８は、音声を集音する。マイク１８は、集音データを制御部２０に送信する。

制御部２０は、集音データをタッチ検出部１３の検出結果及び読取部１５の通信結果に関連付けて記憶部１７に記憶させる。また、制御部２０は、集音データ、タッチ検出部１３の検出結果及び読取部１５の通信結果に基づいて、他の表示装置２１０に画像を表示させるための画像データを生成する。制御部２０は、生成した画像データを記憶部１７に記憶させる。すなわち、制御部２０は、集音データを操作部材５０の動作履歴と関連付けて画像データを生成し、生成した画像データを記憶部１７に記憶させる。制御部２０は、他の表示装置２１０に画像を表示させる際には、記憶させた画像データを記憶部１７から読み出すとともに、他の表示装置２１０に送信する。従って、ユーザＵが表示装置１０の表示部１１に表示させた画像を、例えば後日に、他の表示装置２１０の表示部２１１に表示させることができる。従って、例えば、視聴者（図示せず）は、ユーザＵが過去に行った講義又は解説の内容を知ることができる。

具体的には、他の表示装置２１０は、表示部２１１と、記憶部２１７と、制御部２２０と、スピーカ２１８と、通信Ｉ／Ｆ２１９とを備える。表示部２１１は、例えば液晶パネル又は有機ＥＬパネルを含む。

記憶部２１７は、ハードディスクやＥＥＰＲＯＭ（登録商標）等の不揮発性記憶媒体で構成される。記憶部２１７は、制御部２２０の制御の下、表示部２１１に表示された画像データ、及び表示装置１０から受信した画像データ等を記憶する。

スピーカ２１８は、音声を出力する。本実施形態では、スピーカ２１８は、表示装置１０から受信した画像データに含まれる音声データに基づいて、音声を出力することができる。

通信Ｉ／Ｆ２１９は、通信ネットワーク３００に接続するためのインターフェイス装置である。

制御部２２０は、ＣＰＵ及びメモリ（ＲＯＭ及びＲＡＭを含む）を有する制御回路で構成される。ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、制御部２２０は、表示部２１１における表示を制御する。

また、本実施形態では、表示装置１０が集音した音声を表示装置２１０が出力するため、視聴者（図示せず）は、音声を聞きながら画像を見ることができる。従って、視聴者（図示せず）は、講義又は解説の内容を理解しやすくなる。

図１９は、他の表示装置２１０を示す模式図である。図１９に示すように、表示装置２１０に画像を表示させる場合には、表示装置１０に表示した画像にさらに別の画像を追加して表示させてもよい。具体的には、表示装置１０ではコンパスの図形を表示させなかった場合（図８参照）であっても、表示装置２１０ではコンパスの図形、及び操作部材５０の種類を示す「コンパス使用」の文字を表示させてもよい。この場合、視聴者（図示せず）は、講義又は解説の内容をより理解しやすくなる。

第２実施形態のその他の構成及び効果は、第１実施形態の構成及び効果と同様である。

以上、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明した。ただし、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、上記の実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明の形成が可能である。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚さ、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質、形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば上記の実施形態では、無線タグ（無線通信素子）が操作部材の種類を識別するための識別情報を有する例について示したが、本発明はこれに限らない。無線タグは、読取部（通信部）と通信可能であれば、識別情報を有しなくてもよい。

また、上記の実施形態では、操作部材の種類として、ペン、コンパス、三角定規、消しゴム及び分度器を例に示したが、本発明はこれに限らない。操作部材の種類として、例えば鉛筆、クレヨン、チョーク、矩形形状の定規、毛筆及び刷毛を用いてもよい。また、操作部材の種類は、文房具以外であってもよい。

また、無線タグの識別情報は、書き換え可能であってもよい。具体的には、表示装置又はコンピューターを用いて、無線タグの識別情報を書き換えてもよい。この場合、操作部材の種類を必要に応じて変更することができるため、１つの操作部材を例えば黒ペン、赤ペン、消しゴム及び毛筆として用いることができる。

また、上記の第２実施形態では、表示装置１０が画像データを記憶部１７から読み出すとともに、他の表示装置２１０に送信する例について示したが、本発明はこれに限らない。表示装置１０の記憶部１７に記憶されている画像データを、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）フラッシュメモリ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）及びＢＤ（Ｂｌｕ－ｒａｙ Ｄｉｓｃ）（登録商標）などの記録媒体に書き込み、記録媒体を用いて他の表示装置２１０に表示させてもよい。

本発明は、表示装置及び表示システムの分野に有用である。

１０ 表示装置
１１ 表示部
１３ タッチ検出部
１５ 読取部（通信部）
１７ 記憶部
２０ 制御部
５０，５１，５１ｂ～５１ｄ，５２～５５ 操作部材
５２ｃ，５２ｄ 先端部（接触部）
５３ｂ～５３ｄ 突起（接触部）
６０，６０ａ～６０ｇ 無線タグ（無線通信素子）
１００ 表示システム
２１０ 他の表示装置
Ｐ５１ｅ パレット（描画ツールの画像）
Ｕ ユーザ

Claims (12)

1. 表示部と、
   前記表示部に対する操作部材の接触位置を検出するタッチ検出部と、
   前記操作部材に配置される無線通信素子と無線通信する通信部と、
   前記通信部の通信結果に基づいて、前記通信部が前記無線通信素子と通信できる通信可能状態であるか、通信できない通信不可状態であるかを判定する制御部と
   を備え、
   前記通信部が前記通信可能状態である場合、前記制御部は、前記タッチ検出部の検出結果に基づいて、前記操作部材が前記表示部に対して接触する接触状態であるか、接触しない非接触状態であるかを判定し、前記接触状態及び前記非接触状態に応じて異なる画像を前記表示部に表示させる、表示装置。
2. 前記通信部を複数備え、
   前記操作部材が前記非接触状態である場合、前記制御部は、前記複数の通信部の通信結果に基づいて前記操作部材の位置を特定する、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記操作部材が前記非接触状態である場合、前記制御部は、
   前記操作部材の動きに基づいてユーザによるジェスチャーを認識し、
   前記ジェスチャーに応じた描画ツールの画像を前記表示部に表示させる、請求項２に記載の表示装置。
4. 前記無線通信素子は、前記操作部材の種類を識別するための識別情報を有し、
   前記通信部は、前記無線通信素子の識別情報を読み取り、
   前記操作部材が前記接触状態である場合、前記制御部は、前記読み取られた識別情報に基づいて前記操作部材の種類を識別し、前記操作部材の種類に応じた図形を前記表示部に表示させる、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 前記操作部材には、複数の前記無線通信素子が配置され、
   前記通信部が前記複数の無線通信素子と前記通信可能状態であるとともに、前記タッチ検出部が前記複数の接触位置を検出した場合に、前記制御部は、前記通信部と前記複数の無線通信素子との間の通信結果と、前記検出された複数の接触位置とに応じた処理を実行する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の表示装置。
6. 前記制御部は、前記操作部材の接触位置から離隔した位置に画像を表示させる、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の表示装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の表示装置と、
   前記操作部材と、
   前記操作部材に配置される前記無線通信素子と
   を備える、表示システム。
8. 前記操作部材は、前記タッチ検出部に点接触する複数の接触部を含む、請求項７に記載の表示システム。
9. 前記操作部材には、複数の前記無線通信素子が配置され、
   前記複数の無線通信素子は、前記操作部材における前記無線通信素子の配置位置を識別するための互いに異なる識別情報を有し、
   前記複数の無線通信素子は、前記複数の接触部にそれぞれ対応する位置に配置される、請求項８に記載の表示システム。
10. 前記複数の接触部の間の距離は、変化可能である、請求項９に記載の表示システム。
11. 前記無線通信素子は、前記操作部材に対して着脱可能である、請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載の表示システム。
12. 前記表示装置は、記憶部を含み、
    前記制御部は、
    前記タッチ検出部の検出結果及び前記通信部の通信結果に基づいて、他の表示装置に画像を表示させるための画像データを生成し、
    前記画像データを前記記憶部に記憶させ、
    前記記憶部に記憶させた前記画像データを読み出すとともに、前記他の表示装置に送信する、請求項７から請求項１１のいずれか１項に記載の表示システム。

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