JP5874034B2 - 表示装置、及び表示制御システム - Google Patents
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Description
本開示は、表示面に手書き入力が可能な表示装置などに関する。
ペンを用いて紙の上に文字等を記入する際に、紙に記入した情報を電子化し、その電子化された情報をサーバや端末に送る技術が知られている(特許文献1参照)。
また、表示面に手書き入力可能な表示装置として、抵抗圧方式または静電容量方式などの方式によって、表示面上の入力座標を入力ペンなどで検出し、その検出した座標情報に基づき文字などの情報を表示する表示装置が知られている。この種の表示装置は、表示面上の座標指示範囲と表示画面とが対応づけられ、表示面上で入力ペンを移動させると、それに応じて表示画面上に文字などの情報を表示するように構成されている。
本開示は、位置情報パターンの読み取り精度を向上させた表示装置を提供する。
本開示における表示装置は、画像を表示する表示領域を有する表示パネルと、表示パネルの背面側に配置された面光源部と、面光源部の背面側に配置された拡散反射シートとを有するバックライト装置と、表示領域に配置され、表示領域における位置に関する情報を表す複数の位置情報パターンとを備え、面光源部は、面光源部から出射される光に指向性を持たせるための少なくとも1枚のプリズムシートと、プリズムシートと表示パネルとの間に配置された角度分布変換シートとを有し、プリズムシートの前面から背面へ光を透過させたときの透過率は、プリズムシートのシート面に対する入射角が、40°よりも大きく60°未満の所定角度で最低となり、角度分布変換シートは、プリズムシートのプリズムの延伸方向に直交する第1の方向の断面視において、角度分布変換シートのシート面に対する入射角として所定角度で前面から入射した光を、シート面に対する出射角として40°以下または60°以上で背面から出射させる変換領域を有し、角度分布変換シートの正面視において第1の方向に、角度分布変換シートのシート面に対する入射角として所定角度で、位置情報パターンを読み取るための光を角度分布変換シートの前面に照射した場合に、20%以上の光が変換領域を透過する
本開示における表示装置は、画像を表示する表示領域を有する表示パネルと、表示パネルの背面側に配置された面光源部と、面光源部の背面側に配置された拡散反射シートとを有するバックライト装置と、表示領域に配置され、表示領域における位置に関する情報を表す複数の位置情報パターンとを備え、面光源部は、面光源部から出射される光に指向性を持たせるための少なくとも1枚のプリズムシートと、プリズムシートと表示パネルとの間に配置された角度分布変換シートとを有し、プリズムシートの前面から背面へ光を透過させたときの透過率は、プリズムシートのシート面に対する入射角が所定角度で最低となり、角度分布変換シートは、プリズムシートのプリズムの延伸方向に直交する第1の方向の断面視において、角度分布変換シートのシート面に対する入射角として所定角度で前面から入射した光を、プリズムシートの透過率が40%以上となる出射角で背面から出射させる変換領域を有し、角度分布変換シートの正面視において第1の方向に、角度分布変換シートのシート面に対する入射角として所定角度で、位置情報パターンを読み取るための光を角度分布変換シートの前面に照射した場合に、20%以上の光が変換領域を透過する
本開示における表示装置は、画像を表示する表示領域を有する表示パネルと、表示パネルの背面側に配置された面光源部と、面光源部の背面側に配置された拡散反射シートとを有するバックライト装置と、表示領域に配置され、表示領域における位置に関する情報を表す複数の位置情報パターンとを備え、面光源部は、面光源部から出射される光に指向性を持たせるための少なくとも1枚のプリズムシートと、プリズムシートと表示パネルとの間に配置された角度分布変換シートとを有し、角度分布変換シートの前面または背面には、複数の凸部または複数の凹部がレンズ部としてマトリクス状に形成され、複数のレンズ部は、レンズ部の曲率半径をrとし、配列方向におけるレンズ部のピッチPとした場合に、1.5≦P/r≦3.0の関係式を満たすように配列されている
本開示によれば、位置情報パターンの読み取り精度を向上させた表示装置を提供することができる。
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
尚、発明者は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するものであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
以下、本実施の形態では、本開示における表示制御システム10(情報表示装置)の一例として、液晶表示装置を用いた場合について説明する。但し、表示制御システム10に、有機EL表示装置などの他のタイプの表示装置を用いてもよい。
[1.表示制御システムの全体構成などについて]
図1は、本開示の一実施の形態における表示制御システム10(情報表示装置)の使用状況を示す図である。図1に示すように、表示制御システム10は、手書き入力可能な位置指示装置としての光学式の電子ペン1と、この電子ペン1により指示された位置の情報を受け取る表示装置2とを備え、表示装置2が、表示面2aに文字や図形などのペン入力画像を表示する表示パネル50を有する。なお、図1には示していないが、表示装置2の表示パネル50の表示領域には、電子ペン1により光学的に読み取り可能な複数の位置情報パターン3が配置されている。位置情報パターン3は、ドット状の複数のマーク31を有する。
図1は、本開示の一実施の形態における表示制御システム10(情報表示装置)の使用状況を示す図である。図1に示すように、表示制御システム10は、手書き入力可能な位置指示装置としての光学式の電子ペン1と、この電子ペン1により指示された位置の情報を受け取る表示装置2とを備え、表示装置2が、表示面2aに文字や図形などのペン入力画像を表示する表示パネル50を有する。なお、図1には示していないが、表示装置2の表示パネル50の表示領域には、電子ペン1により光学的に読み取り可能な複数の位置情報パターン3が配置されている。位置情報パターン3は、ドット状の複数のマーク31を有する。
すなわち、本開示における表示制御システム10では、表示装置2の表示面2aに、表示面2aにおける位置座標を示す位置情報パターン3が配置されている。電子ペン1により位置情報パターン3を光学的なイメージパターンとして読み取ることにより、ユーザが表示面2aに手書き入力している位置座標(位置情報)を特定することができる。電子ペン1は、位置情報パターン3に対して検出光を照射することで、位置情報パターン3を光学的なイメージパターンとして読み取る。これにより、電子ペン1の先端が表示面2a上で移動する場合に、電子ペン1が連続的に読み取った位置情報パターン3から、電子ペン1の先端の軌跡(すなわち、ユーザが手書き入力した文字などの筆跡)を検出することができる。
表示制御システム10では、電子ペン1により指示された位置の情報であって、電子ペン1により特定された位置情報が、電子ペン1から表示装置2に送信される。表示装置2は、電子ペン1から受信した位置情報に基づいて、ペン入力画像が表示面2aに表示されるように表示面2aの表示情報を変更する動作を行う。したがって、ユーザは、紙の上にペンで文字などを手書き入力するように、表示装置2の表示面2a上に電子ペン1で文字や図形などを記入することができる。また、電子ペン1を消しゴムのように用いることもできる。この場合も、文字や図形などを記入するときと同様に、電子ペン1により位置情報パターン3を読み取ることで、電子ペン1の先端の位置を特定する。そして、表示装置2が、特定された位置情報に基づいて、表示面2aに表示された表示情報を消去する動作を行う。これにより、電子ペン1による表示情報の消去を実現することができる。
図2は、本開示の一実施の形態における表示制御システム10において、電子ペン1の構成と表示装置2の構成を示す模式図である。
図2に示すように、電子ペン1は、表示装置2に赤外光を照射する赤外光照射部を構成するLED111と、LED111からの照射光を集光する集光レンズ112と、表示装置2で反射された赤外光を受光して位置情報パターンを撮像する撮像素子(CCD)からなる画像読取部121と、表示装置2で反射された赤外光を画像読取部121の撮像面に結像させる集光レンズ122と、集光レンズ122を通過した可視光をカットする赤外線フィルター(IRフィルター)123とを備えている。電子ペン1のLED111から放射された赤外光113は、集光レンズ112で集光され、電子ペン1の先端が指す表示装置2の表示面2aに照射される。表示面2aに照射された赤外光は、表示パネル50を透過して、後述する拡散反射シート48で拡散反射する。拡散反射シート48では、電子ペン1の傾きに拘わらず、赤外光の一部が、電子ペン1側へ反射する。そして、拡散反射シート48で反射して表示装置2から出射した赤外光124は、集光レンズ122で集光され、可視光をカットする赤外線フィルター(IRフィルター)123を透過して、画像読取部121に入射する。ここで、マーク31は、赤外光を吸収する材料(赤外光に対する透過率が低い材料)で形成されている。そのため、マーク31からは、赤外光が電子ペン1へほとんど戻ってこない。他方、マーク31間の領域からは、マーク31の領域よりも多くの赤外光が戻ってくる。その結果、位置情報パターン3が黒く表現された光学像が、画像読取部121で撮像される。
すなわち、表示装置2の表示面2aのうち、所定範囲の読取領域の赤外光が集光レンズ122によって画像読取部121の撮像面(受光面)上に集光され、画像読取部121が読取領域に含まれる位置情報パターン3の画像を読み取る。画像読取部121によって読み取られた画像の情報は、処理回路部13に送られる。処理回路部13は、位置情報パターン3に含まれるドット状のマーク31のイメージを認識し、認識したマーク31のイメージのデータを処理して、電子ペン1の先端が指示した位置の座標を位置情報として検出する。また、処理回路部13は、検出した位置情報をデータ信号に変換して送信部14に送る。送信部14は、無線通信により、表示装置2の受信部21に位置情報(位置座標)のデータを送信する。
表示装置2では、受信部21が受信した位置情報のデータが処理回路部22で処理され、その処理データに基づいてパネル駆動回路部23が制御され、表示パネル50の表示動作が制御される。これにより、電子ペン1で特定した位置座標に基づき、表示パネル50の表示面2aに文字や図形などが表示される。
以上の一連の動作は、電子ペン1の先端に配置されたペン先15が表示面2aに接しているときに行われる。すなわち、電子ペン1の先端にはペン先15が配置され、電子ペン1の内部にはペン先15の筆圧を感知する圧力センサ16が配置されている。ペン先15が表示装置2の表示面2aに接すると、圧力センサ16が感知した圧力の情報が、圧力センサ16から処理回路部13に送られる。処理回路部13は、圧力センサ16から送信された信号に応答して、画像読取部121の読取出力の処理(読取動作)を行う。
なお、電子ペン1の先端が表示面2aに接しているときに読取動作を行う構成に限らず、例えば、ユーザが読取指令を入力するためのスイッチ17を電子ペン1に設けてもよい。その場合、そのスイッチ17が押されたことに応答して、処理回路部13が読取動作を行う。これにより、電子ペン1が表示面2aと離れている場合であっても、読取動作を行うことができる。
また、電子ペン1の傾きに応じて、電子ペン1により特定されるペン先の位置座標(ペン先座標)が変化する。そのため、電子ペン1には、電子ペン1の角度を検出するための角度センサ18が内蔵されている。例えば、電子ペン1が垂直の場合は、電子ペン1の真下にペン先座標がある。電子ペン1が大きく傾くと、ペン先座標は、電子ペン1の真下から大きく離れた位置になる。角度センサ18により電子ペン1の傾きを計測し、電子ペン1の傾きデータを処理回路部13に伝送し、処理回路部13が、画像読取部121で取得した位置情報パターン3から特定した位置情報を補正することにより、電子ペン1の傾きに影響されずに、正しい位置情報を求めることが可能となる。
また、電子ペン1には、電子ペン1の移動速度(加速度を含む)を検出するための加速度センサ19が内蔵されている。加速度センサ19は、検出した電子ペン1の移動方向のデータ、及び加速度データを処理回路部13に伝送する。そして、処理回路部13における演算により、電子ペン1の移動方向データ、及び加速度データから、電子ペン1の移動量、及び移動方向などを求めることが可能となる。
[2.位置情報パターンについて]
図3、及び図4は、表示装置2の表示面2aに配置された位置情報パターン3の一例と、位置情報パターン3から位置座標を求める方法の一例を説明するための説明図である。
図3、及び図4は、表示装置2の表示面2aに配置された位置情報パターン3の一例と、位置情報パターン3から位置座標を求める方法の一例を説明するための説明図である。
図3に示すように、表示装置2の表示面2aを含む表示領域には、特定の配列パターンで複数のマーク31が配置されている。表示領域には、複数のマーク31により位置情報パターン3が形成されている。具体的に、表示面2a内のmドット×nドット(例えば6ドット×6ドット)の画素領域を単位領域Aとしたとき、その単位領域A内の複数のマーク31により、位置情報パターン31が形成されている。単位領域Aの位置情報パターン3に形成されたマーク31を電子ペン1が読み取ることにより、電子ペン1の先端が指示している位置座標が特定される。
図4(a)〜(d)は、位置情報パターン3におけるマーク31の配置パターンと位置座標変換の方法の一例を説明するための説明図である。この例においては、図4(a)〜(d)に示すように、マーク31は、仮想の基準線Xと、仮想の基準線Yとの交点の近傍に配置されている。図3では、複数の基準線Xと複数の基準線Yにより、格子が形成されている。マーク31a〜dは、基準線Xと基準線Yとの交点(格子点)から右側(図4(a))、上側(図4(b))、左側(図4(c))、又は下側(図4(d))にオフセットした位置に配置される。そして、それぞれのマーク31a、31b、31c、31dに対し、例えば符号「1」、「2」、「3」、「4」が割り当てられる。各符号は、電子ペン1が読み取る単位領域の位置座標を表すためのものである。つまり、単位領域の位置座標は、単位領域内の複数のマーク31から変換された複数の符号により表される。図3に示すように、単位領域A内の位置情報パターン3に形成されたマーク31を電子ペン1が読み取ることにより、読み取った単位領域Aの位置座標を特定することが可能となる。
すなわち、位置情報パターン3では、例えば6ドット×6ドットの単位領域Aの中の36個のマーク31が、図4(a)〜(d)に示す4種類の配置パターンのいずれかで配置されている。36個のマーク31について、4種類の配置パターンを組み合わせることで、表示面2a内の位置に応じて、その位置の座標を表す位置情報パターン3を形成することができる。
ここで、位置情報パターン3のマーク31は、可視光を透過する材料により形成されている。例えば、マーク31は、可視光に対して90%以上の透過率を有する材料により形成されている。これにより、表示装置2の表示面2aに表示される可視光領域の表示画像に対してマーク31が与える影響を少なくすることができる。また、マーク31は、上述したように、赤外線を吸収する材料(赤外光に対する透過率が低い材料)で形成されている。例えば、マーク31は、赤外光に対しては50%以下(例えば20%以下)の透過率を有する材料により形成されている。
なお、マーク31は、赤外光が照射されることにより、入射光の方向を変化させるように、光散乱特性又は回折格子の特性を有する材料で形成してもよい。この場合は、マーク31が光散乱特性、又は回折特性を有していることにより、マーク31に入射した光がマーク31で反射(散乱、拡散、回折、位相変化、屈曲)され、表示装置2の外部に出力される。この反射した光によりマーク31を検出することができる。
例えば、赤外光を拡散反射する材料によりマーク31を形成する場合は、表示装置2の外側からマーク31に入射した赤外光は、マーク31で拡散反射されるので、その一部が必ず電子ペン1側へ戻る。他方、マーク31間の領域では、赤外光が正反射をする。マーク31間の領域からは、赤外光がほとんど電子ペン1側に戻らない。これにより、画像読取部121には、マーク31が白く表現された光学像が撮像される。
[3.表示パネルについて]
次に、表示装置2の表示パネル50の構成の一例を説明する。
次に、表示装置2の表示パネル50の構成の一例を説明する。
図5は、位置情報パターン3を配置した表示パネル50の構成を示す概略構成図である。図5に示す表示パネル50は、アクティブマトリクス方式のTFTカラー液晶表示パネルの一例である。
図5において、液晶パネル部50(表示パネル)は、対向する2枚の基板41、42の間に、液晶部材43を封入することにより構成されている。各基板41、42は、光透過性を有する板材であり、例えばガラス基板を用いることができる。なお、図示していないが、液晶パネル部50のうち、背面側(図5において下方)の基板41上には、液晶の駆動素子である薄膜トランジスタと、第1の透明電極と、信号電極と、走査電極とが形成されている。また、表面側(図5において上方)の基板42の背面側には、少なくとも赤(R)、緑(G)、青(B)の各色の副画素5R、5G、5B(サブピクセル)で構成された画素5と、画素5及び副画素5R、5G、5Bを区画するブラックマトリクス45と、第2の透明電極とが形成されている。ブラックマトリクス45は、副画素5R、5G、5Bに対応した開口部を有するとともに、副画素5R、5G、5Bの境界部を遮光するクロムなどの金属薄膜からなる遮光部材である。画素5とブラックマトリクス45は、カラーフィルタ44に形成されている。そして、2枚の基板41、42に形成した透明電極の間には、封入された液晶部材43が配置される。さらに、それぞれの基板41、42の外側の面には、偏光板46が配置されている。各偏光板46は、各基板41、42に貼り付けられている。
なお、カラーフィルタ44は、RGBのカラーフィルタに限定されない。カラーフィルタ44に、シアン(C)、マゼンダ(M)、又はイエロー(Y)などの色の副画素が形成されていてもよいし、白(W)の副画素が形成されていてもよい。
液晶パネル部50の背面側(すなわち図5において下方)の偏光板46の下側には、バックライト装置51が配置されている。バックライト装置51は、面光源部47と、拡散反射シート48とを有する。また、液晶パネル部50の表示面側(すなわち図5において上方)の偏光板46の上側には、オンセル型で静電容量方式のタッチパネル49が配置されている。なお、タッチパネル49は、インセル型のタッチパネルであってもよく、また抵抗感圧方式などの他の方式のタッチパネルでもよい。また、液晶パネル部50から、タッチパネル49自体を省いてもよい。
液晶パネル部50は、色が互いに異なる複数の副画素5R、5G、5B(サブピクセル)からなる画素5が、マトリクス状に複数個配置された構成である。液晶パネル部50は、それぞれの画素5を構成する副画素5R、5G、5Bの薄膜トランジスタのそれぞれのオン/オフを制御し、液晶部材43の偏光性を選択的に制御することで、文字や画像をカラー表示することができる。
また、液晶パネル部50のタッチパネル49上には、電子ペン1により位置情報の読み取りを行うための複数の位置情報パターン3が配置されている。各位置情報パターン3は、複数のマーク31を有する。この位置情報パターン3は、図5に示すように、樹脂製で透光性のベースフィルム32上に、円形状又は方形状などの複数のマーク31を所定の配列パターンで形成し、複数のマーク31を覆うようにベースフィルム32上に透光性の樹脂層33を形成することにより構成されている。樹脂層33は、屈折率を調整するための層であり、マーク31とは若干屈折率が異なる。さらに、樹脂層33上には、透光性の粘着材からなる粘着層34が設けられている。樹脂層33は、ベースフィルム32が表側になるように、粘着層34により液晶パネル部50のタッチパネル49上に貼り付けられている。
位置情報パターン3のマーク31は、可視光を透過し、且つ、赤外線を吸収する材料により形成している。そのため、液晶パネル部50で表示される可視光領域のカラー表示画像に対する影響を少なくすることができる。
図5に示すように、電子ペン1から放射された赤外光113は、まず位置情報パターン3に照射される。そして、上述したように、赤外光113は拡散反射シート48で拡散反射して、赤外光113の一部が電子ペン1側へ反射する。そして、電子ペン1側へ反射した赤外光124は、位置情報パターン3の形成領域を通過する。このとき、位置情報パターン3において、マーク31が配置された領域では赤外光124が吸収され、マーク31が配置されていない領域では、赤外光124が透過する。これにより、電子ペン1に入射してくる赤外光124を画像読取部121で受光して位置情報パターン3を読み取ることにより、位置情報パターン3に形成されたマーク31によって表される位置情報(座標情報)を検出することができる。
[4.バックライト装置について]
次に、本開示における表示パネル50の背面側に配置されるバックライト装置51について、説明する。
次に、本開示における表示パネル50の背面側に配置されるバックライト装置51について、説明する。
図6は、図5に示す面光源部47(面光源部材)の主要構成部材の配置構造を示す概略斜視図である。なお、本実施の形態では、バックライト装置51にエッジライト方式を採用しているが、バックライト装置51はこれに限定されない。
図6に示すように、面光源部47は、導光板471と、拡散シート472と、第1のプリズムシート473と、第2のプリズムシート474と、角度分布変換シート475とを備えている。面光源部47では、導光板471、拡散シート472、第1のプリズムシート473、第2のプリズムシート474、及び角度分布変換シート475が、背面側からこの順番で、互いに平行に配置されている。
導光板471は、略矩形の平板形状に形成されている。導光板471の側面には、発光ダイオード(LED)などの点光源(又は線光源)の光が入射する。そして、導光板471は、側面から入射して導光板471内に導かれた光を面状光に変換して、前面から出射する。拡散シート472は、導光板471の前面から出射された光を拡散させることにより、面光源部47の出射光の照度を全面に亘って均一化する。第1のプリズムシート473及び第2のプリズムシート474は、拡散シート472の前面から出射された光に指向性を持たせることにより、面光源部47の出射光の輝度を向上させる。第1のプリズムシート473及び第2のプリズムシート474の一方は、水平収束のシートであり、他方は垂直収束のシートである。第1のプリズムシート473及び第2のプリズムシート474の各々は、矩形のシートである。第1のプリズムシート473及び第2のプリズムシート474の各々の前面には、一辺に平行な延伸方向に真っ直ぐ延びる複数のプリズム473a,474aが全面に亘って形成されている。複数のプリズム473a,474aは、その延伸方向に直交する方向に一定のピッチで連続的に形成されている。第1のプリズムシート473及び第2のプリズムシート474の各々の背面は平坦面である。平面視において、第1のプリズムシート473の各プリズム473aの延伸方向と第2のプリズムシート474の各プリズム474aの延伸方向とは互いに直交している。角度分布変換シート475は、第2のプリズムシート474と表示パネル50との間に配置されている。角度分布変換シート475は、表示パネル50側の前面から入射した光の角度分布を別の角度分布に変更して、プリズムシート473,474側の背面から出射する。角度分布変換シート475についての詳細は後述する。
図7は、水平収束および垂直収束のプリズムシート473,474の各々の光学特性を説明するための図表であって、プリズム473a,474a側の前面から入射角θで入射する光のプリズムシート473,474に対する透過率を示す図表である。図7は、プリズム473a,474aの延伸方向に直交する方向の断面視における光学特性を表す。入射角θは、プリズムシート473,474のシート面473b,474bに対する入射角を表す。各プリズムシート473,474の前面から背面へ光を透過させたときの透過率は、そのプリズムシート473,474のシート面に対する入射角θが40°よりも大きく60°未満の所定角度θa(図7の場合、θa=45°)で最低となる。なお、本実施の形態では、第1のプリズムシート473と第2のプリズムシート474が同じ光学特性を有するが、本開示はこれに限定されない。
図8は、プリズムシート473、474の各々の光学特性を説明するための図表であって、背面から入射して前面から出射角ψで出射する光の光線強度の分布を示す図表である。なお、図8は、プリズムシート473,474の背面側に、図8に示すようなランバーシャンの光源を配置した場合の光学特性を示している。
水平収束および垂直収束のプリズムシート473,474は、図8に示すように、拡散シート472の前面からの出射光に指向性を持たせて液晶パネル部50側に光を出射することで、バックライト装置51としての輝度を向上させる。
ところで、本開示における表示制御システム10は、図5に示すように、電子ペン1から放射されて拡散反射シート48で反射した後に電子ペン1に入射する赤外光124を画像読取部121で受光して、位置情報パターン3を読み取る。そして、位置情報パターン3の各マーク31の配置パターンから、位置情報(座標情報)を検出する。従って、拡散反射シート48で反射されて電子ペン1に入射する赤外光124の光量が少なければ、画像読取部121で読み取られる位置情報パターン3の画像のコントラストが低下し、処理回路部13でその画像から位置座標を正確に検出することができなくなる。
ここで、本実施の形態とは異なり、角度分布変換シート475を設けない場合について説明する。
まず電子ペン1を表示装置2の表示面2aに対して垂直に立てて電子ペン1を使用した場合は、電子ペン1から放射された赤外光113は、各プリズムシート473,474のシート面に対して、入射角0°で入射する。そのため、図7に示すように、赤外光113は、高い透過率で各プリズムシート473,474を透過し、拡散反射シート48で反射する。そして、拡散反射シート48で反射した赤外光124は、各プリズムシート473,474を背面側から透過し、電子ペン1に入射する。従って、各プリズムシート473,474が原因で電子ペン1に入射する赤外光124の光量が大きく低下することはなく、画像読取部121でコントラストの高い位置情報パターン3の画像を取得することができ、処理回路部13で位置座標を正確に検出することができる。
続いて、電子ペン1を表示装置2の表示面2aに対して、例えば45°の角度に傾けた状態で、電子ペン1を使用した場合(以下、「ペン傾斜状態の場合」という。)は、電子ペン1から放射された赤外光113は、プリズムシート473,474のシート面に対して、45°前後の入射角で入射する。そのため、図7に示すように、ほとんどの赤外光113がプリズムシート473,474を透過できず、電子ペン1に入射する赤外光124の光量が大きく低下する。従って、位置情報パターン3の画像のコントラストが大きく低下し、位置座標を正確に検出することが困難になる。
具体的に、ペン傾斜状態の場合において、面光源部47を正面から見て、一方のプリズムシート474のプリズム474aの延伸方向に対して、電子ペン1が出射する赤外光113の方向が直交する第1の場合(図9に実線で示す電子ペン1の向きの場合)、一方のプリズムシート474では、図7に示す透過率で赤外光113が透過する。それに対して、他方のプリズムシート473では、前面と背面が共に平坦なシートを透過する場合と同様の透過率で、赤外光113が透過する。つまり、一方のプリズムシート474だけで赤外光の透過率が低くなる。第1の場合、赤外光113の出射光の光量によっては、位置座標を検出することができるものの、位置情報の検出が困難になる。
また、ペン傾斜状態の場合で、面光源部47を正面から見て、両方のプリズムシート473,474のプリズム473a,474aの延伸方向に対して、電子ペン1が出射する赤外光113の方向が45°の角度をなす第2の場合(図9に破線で示す電子ペン1の向きの場合)、両方のプリズムシート473,474で、赤外光113の透過率が低くなる。そのため、第1の場合よりも、電子ペン1に入射する赤外光124の光量が少なくなる。第2の場合は、電子ペン1に赤外光124がほとんど入射しない。そのため、位置情報パターン3の画像のコントラストが極めて低くなり、位置座標の検出が極めて困難になる。
そこで、本開示による表示制御システム10においては、第2のプリズムシート474の前方に、前面から入射した光の角度分布を別の角度分布に変更して、第2のプリズムシート474側の背面から出射する角度分布変換シート475を設けている。
[5.角度分布変換シートについて]
図10は、角度分布変換シート475の断面形状を示す図である。図10(a)は、複数の凸部475aからなる凸部475aの列の断面形状を示す図であり、図10(b)は、凸部475aの表面を拡大した図である。図10(a)及び図10(b)は、正面視において円形の凸部475aの中心位置における断面形状を示す図である。
図10は、角度分布変換シート475の断面形状を示す図である。図10(a)は、複数の凸部475aからなる凸部475aの列の断面形状を示す図であり、図10(b)は、凸部475aの表面を拡大した図である。図10(a)及び図10(b)は、正面視において円形の凸部475aの中心位置における断面形状を示す図である。
角度分布変換シート475は、図6に示すように、複数の凸部475a(レンズ部)が前面に形成された矩形のシートである。複数の凸部475aは、マトリクス状に配置されている。例えば、角度分布変換シート475の前面では、互いに直交する2つの配列方向(角度分布変換シート475の縦方向と横方向)に、複数の凸部475aがそれぞれ配列されている。各配列方向では、図10(a)に示すように、隣り合う凸部475aの外周側が重なり合っている。各凸部475aにおいて露出する凸面の一部は、後述する変換領域221,222の前面になる。各凸部475aは、正面視において円形である。複数の凸部475aは、各配列方向において、凸部475aの曲率半径をrとし、レンズ部475aのピッチをPとした場合に、1.5≦P/r≦3.0の関係式を満たすように配列されている。なお、角度分布変換シート475は、複数の凸部(レンズ部)が背面に形成されたシートであってもよいし、複数の凹部(レンズ部)が前面または背面に形成されたシートであってもよい。また、製造上の誤差で凸部475aがすべて同じ形状になるとは限らない。凸部475aの形状に誤差が含まれる場合、曲率半径rは、複数の凸部475aの平均曲率半径を意味するものとする。
ピッチPが大きくすぎると、隣り合う凸部475aの間に平坦面が形成され、後述する変換領域221,222が小さくなり、ピッチPが小さすぎても、シート面に対して傾斜が小さい領域の割合が増え、後述する変換領域221,222が小さくなる。複数の凸部475aは、各配列方向において1.5≦P/r≦2.5の関係式を満たすように配列してもよいし、各配列方向において1.5≦P/r≦2.0の関係式を満たすように配列してもよい。なお、本実施の形態では、複数の凸部475aが格子配置で配列されているが、角度分布変換シート475は、これに限定されない。例えば、隣り合う凸部475aの列の間で、凸部475aの配列方向に、凸部475aの位置がピッチPの半分だけずれていてもよい。
角度分布変換シート475は、第1のプリズムシート473のプリズム473aの延伸方向に直交する第1の方向の断面視において、角度分布変換シート475のシート面に対する入射角として上記所定角度θa(図7の場合、θa=45°)で前面から入射した光を、角度分布変換シート475のシート面に対する出射角として40°以下または60°以上で背面から出射させる第1の変換領域221を有する。そして、角度分布変換シート475の正面視において第1の方向に、角度分布変換シート475のシート面に対する入射角として上記所定角度θaで、位置情報パターン3を読み取るための光(位置情報パターン3を読み取ることができる程度のビーム径を有する光)を角度分布変換シート475の前面に照射した場合に、20%以上の光が第1の変換領域221を透過する。つまり、第1の方向の断面視において、上記所定の角度θaの光の方向に、角度分布変換シート475の前面を見た場合(上記所定の角度θaの光の方向に垂直な面に、角度分布変換シート475の前面を投影した場合)に、第1の変換領域221が前面の20%以上を占めている。第1の変換領域221を図10(b)に示す。第1の変換領域221についての詳細は後述する。なお、第1の変換領域221を透過する割合は、25%以上であってもよい。
角度分布変換シート475の背面から出射した光は、第2のプリズムシート474に前面から入射し、その背面から出射する。ここで、第2のプリズムシート474では、プリズム474aが第1の方向に延伸している。そのため、第1の方向の断面視において、第2のプリズムシート474では、前面の光の入射角と背面の光の出射角とが等しくなる。第1の方向の断面において、角度分布変換シート475の背面からそのシート面に対して40°以下または60°以上の出射角で出射した光は、第2のプリズムシート474によって角度変換されずに、第1のプリズムシート473のシート面に対して40°以下または60°以上の入射角で第1のプリズムシート473に入射する。従って、図7に示すように、角度分布変換シート475が存在しない場合(つまり、上記所定角度θaで第1のプリズムシート473に光が入射する場合)に比べて、第1のプリズムシート473の透過率が大きくなり、電子ペン1に入射する光量が大きくなる。
角度分布変換シート475は、第2のプリズムシート474のプリズム474aの延伸方向に直交する第2の方向の断面視において、角度分布変換シート475のシート面に対する入射角として上記所定角度θa(図7の場合、θa=45°)で前面から入射した光を、角度分布変換シート475のシート面に対する出射角として40°以下または60°以上で背面から出射させる第2の変換領域222を有する。そして、角度分布変換シート475の正面視において第2の方向に、角度分布変換シート475のシート面に対する入射角として上記所定角度θaで、位置情報パターン3を読み取るための光を角度分布変換シート475の前面に照射した場合に、20%以上の光が第2の変換領域222を透過する。第2の変換領域222を図10(b)に示す。角度分布変換シート475を正面から見た場合に、第1の変換領域221と第2の変換領域222は、部分的に重複している。なお、第2の変換領域222を透過する割合は、25%以上であってもよい。
角度分布変換シート475の背面から出射した光は、第2のプリズムシート474に前面から入射する。第2の方向の断面において、角度分布変換シート475の背面からそのシート面に対して40°以下または60°以上の出射角で出射した光は、第2のプリズムシート474のシート面に対して40°以下または60°以上の入射角で第2のプリズムシート474に入射する。従って、図7に示すように、角度分布変換シート475が存在しない場合に比べて、第2のプリズムシート474の透過率が大きくなり、電子ペン1に入射する光量が大きくなる。
図11は、角度分布変換シート475の前面にシート面に対して入射角45°で入射した光の角度変換について説明するための図である。図11(a)は、図11(b)の図表の縦軸と横軸を説明するための図であり、図11(b)は、角度分布変換シート475のシート面に対して入射角45°で角度分布変換シート475の前面に入射した光に関して、シート面に対する前面の傾斜角αと背面からの出射角βとの関係を示す図である。
図11(b)に示すように、角度分布変換シート475では、シート面に対する前面の傾斜角αが−6°以下の領域に光が入射角45°で入射した場合に、角度変換された光が40°以下の出射角βで背面から出射する。また、シート面に対する前面の傾斜角αが17°以上の領域に光が入射角45°で入射した場合に、角度変換された光が60°以上の出射角βで背面から出射する。なお、図11では、右上から入射角45°で光が入射する状況下において、シート面に対して角度分布変換シート475の前面の傾斜が時計回りに増大する場合に、傾斜角αが増大するようにしている。
図10(b)は、第1の方向(または第2の方向)の断面視において、右上からシート面に対して入射角45°で入射する第1の光線111が傾斜角17°の位置に入射する状況と、右上からシート面に対して入射角45°で入射する第2の光線112が傾斜角−6°の位置に入射する状況を示す。図10(b)では、各凸部475aのうち、傾斜角17°以上の領域と、傾斜角−6°以下の領域とが、第1の変換領域221となる。第1の光線111は、凸部175aにおける傾斜角17°の位置の表面に対して入射角28°で入射する。第2の光線112は、凸部175aにおける傾斜角−6°の位置の表面に対して入射角51°で入射する。第1の変換領域221は、第1の方向の断面視において、角度分布変換シート475のシート面に対する入射角として上記所定角度θaで角度分布変換シート475の前面に光を照射した場合に、光の入射位置における表面に対する入射角が28°以下または51°以上となるように、前面がシート面に対して傾斜した領域である。また、第2の変換領域222は、第2の方向の断面視において、角度分布変換シート475のシート面に対する入射角として上記所定角度θaで角度分布変換シート475の前面に光を照射した場合に、光の入射位置における表面に対する入射角が28°以下または51°以上となるように、前面がシート面に対して傾斜した領域である。
以上により、電子ペン1を表示装置2の表示面2aに対して、45°の角度に傾けた状態で使用した場合であっても、電子ペン1から放射された赤外光113は、角度分布変換シート475により角度変換される。この角度変換により、プリズムシート473,474のシート面に対して、40°以下または60以上の入射角で入射する赤外光113が増加する。そのため、各プリズムシート473,474における赤外光113の透過率が増加する。そして、拡散反射シート48で拡散反射した後の赤外光124は、面光源部47などを背面から透過して、電子ペン1に入射する。このことから、電子ペン1に入射する赤外光124の光量が増加し、電子ペン1の画像読取部121でコントラストの高い位置情報パターン3の画像を取得することができ、位置座標を正確に検出することができる。たとえ上述した第2の場合(図9に破線で示す電子ペン1の向きの場合)であっても、位置座標を正確に検出することができる。
ここで、角度分布変換シート475としては、前面側から入射してくる光の所定量を、所定の角度(すなわち、プリズムシート473,474における光の入射角に対する透過率が高くなる光学特性に対応した角度)に変換して出射できるものであればよく、例えば透光性の樹脂シートに、球面形状のガラスビーズなどからなるマイクロレンズを埋め込むように配置したマイクロレンズシートを用いることができる。
表1は、角度分布変換の特性が異なる2種類の角度分布変換シート475の評価結果を示している。表1は、図5の構成による表示制御システム10において、電子ペン1により位置情報パターン3から位置座標を読み取ることができるか否かについて、実験した結果を示す。なお、この実験で使用した角度分布変換シート475は、曲率半径r=0.1μmのマイクロレンズを用いたマイクロレンズシートである。実施例の角度分布変換シート475では、マイクロレンズのピッチをPとした場合に、P/rが2.0である。一方、比較例の角度分布変換シートも、曲率半径r=0.1μmのマイクロレンズを用いたマイクロレンズシートである。比較例の角度分布変換シートでは、P/rが1.0である。そして、それぞれのサンプルに対し、45°の入射角で前面から光を入射させたとき、40°〜60°以外の出射角で背面から出射する光の割合を調べた。その結果を表1に示す。また、表1中の「○」「×」は、45°の入射角で前面から光を入射させたときに、位置情報パターン3の読み取りが可能であったか否かを示している。
表1に示すように、実施例によるサンプルは、40°〜60°以外の角度で出射する光の割合が25%あり、比較例のサンプルは、それぞれ40°〜60°以外の角度で出射する光の割合が10%程度であった。そして、実施例によるサンプルは、位置情報パターン3の読み取りが可能であったが、比較例のサンプルは、位置情報パターン3の読み取りが不可能であった。
この結果より、45°の入射角で光を入射させたとき、40°〜60°以外の出射度で出射する光の割合が25%以上の光学特性を有する角度分布変換シート475を用いる場合に、位置情報パターン3の読み取りが可能であることを確認できた。
[6.効果等]
以上のように、本実施の形態における表示制御システム10は、プリズムシート473,474の前面側に、入射してくる光の角度分布を別の角度に変更して背面側のプリズムシート473,474に出射する角度分布変換シート475を備えている。そして、電子ペン1を表示装置2の表示面2aに対して、45°の角度に傾けた状態で使用した場合であっても、第1の方向の断面視において20%以上の光が第1の変換領域221を透過し、第2の方向の断面視において20%以上の光が第2の変換領域222を透過する。各変換領域221,222では、電子ペン1から放射される赤外光113が、プリズムシート473,474に入射する入射角が40°〜60°以外の角度になるように、角度変換される。その結果、各プリズムシート473,474の透過率を大きくなる。従って、電子ペン1の画像読取部121でコントラストが高い位置情報パターン3の画像を取得でき、処理回路部13で正確に位置座標を読み取ることができる。
以上のように、本実施の形態における表示制御システム10は、プリズムシート473,474の前面側に、入射してくる光の角度分布を別の角度に変更して背面側のプリズムシート473,474に出射する角度分布変換シート475を備えている。そして、電子ペン1を表示装置2の表示面2aに対して、45°の角度に傾けた状態で使用した場合であっても、第1の方向の断面視において20%以上の光が第1の変換領域221を透過し、第2の方向の断面視において20%以上の光が第2の変換領域222を透過する。各変換領域221,222では、電子ペン1から放射される赤外光113が、プリズムシート473,474に入射する入射角が40°〜60°以外の角度になるように、角度変換される。その結果、各プリズムシート473,474の透過率を大きくなる。従って、電子ペン1の画像読取部121でコントラストが高い位置情報パターン3の画像を取得でき、処理回路部13で正確に位置座標を読み取ることができる。
また、角度分布変換シート475は、45°の角度で光を入射させたとき、40°〜60°以外の角度で出射する光の割合が25%以上の光学特性を有するものが望ましい。
なお、本実施の形態において、各変換領域221,222の範囲は、各プリズムシート473,474の透過率を基準にして決定してもよい。例えば、第1の変換領域221が、第1の方向の断面視において、角度分布変換シート475のシート面に対する入射角として上記所定角度θaで前面から入射した光を、第1のプリズムシート473の透過率が40%以上となる出射角で背面から出射させる領域であってもよい。同様に、第2の変換領域222が、第2の方向の断面視において、角度分布変換シート475のシート面に対する入射角として上記所定角度θaで前面から入射した光を、第2のプリズムシート474の透過率が40%以上となる出射角で背面から出射させる領域であってもよい。この場合に、角度分布変換シートの正面視において第1の方向(または第2の方向)に、角度分布変換シート475のシート面に対する入射角として上記所定角度θaで、位置情報パターン3を読み取るための光を角度分布変換シート475の前面に照射した場合に、20%以上の光が第1の変換領域221(または第2の変換領域222)を透過する。なお、第1の変換領域221(または第2の変換領域222)を透過する割合は、25%以上であってもよい。
(その他の実施形態)
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
実施の形態において、角度分布変換シート475のレンズ部は、画像の視認性に影響を与えにくい形状であればよく、正面視で楕円形など他の形状であってもよい。
実施の形態では、位置情報パターン3が表示面2aにおける位置座標を表すが、これに限定されない。位置情報パターン3は、表示領域における位置に関する情報を表していればよく、位置情報パターン3が、制御テーブル上で位置座標に対応付けられた情報を表していてもよい。
また、実施の形態では、電子ペン1において、位置情報パターン3を読み取ったイメージパターンから位置情報を特定していたが、これに限定されない。例えば、電子ペン1から表示装置2へイメージパターンの画像データを送信して、表示装置2が、受信した画像データに基づいて位置情報を特定してもよい。
また、実施の形態では、位置情報パターン3が、タッチパネル49よりも表側に設けられているが、位置情報パターン3が、タッチパネル49よりも裏側に設けられていてもよい。
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須ではない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されているからといって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定を受けるべきではない。
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等な範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
以上のように、本開示は、表示面に手書き入力が可能な表示装置などに有用である。
1 電子ペン
2 表示装置
2a 表示面
3 位置情報パターン
31 マーク
47 面光源部
48 拡散反射シート
221 第1の変換領域
222 第2の変換領域
473 第1のプリズムシート
474 第2のプリズムシート
475 角度分布変換シート
475a 凸部(レンズ部)
2 表示装置
2a 表示面
3 位置情報パターン
31 マーク
47 面光源部
48 拡散反射シート
221 第1の変換領域
222 第2の変換領域
473 第1のプリズムシート
474 第2のプリズムシート
475 角度分布変換シート
475a 凸部(レンズ部)
Claims (9)
- 表示装置であって、
画像を表示する表示領域を有する表示パネルと、
前記表示パネルの背面側に配置された面光源部と、前記面光源部の背面側に配置された拡散反射シートとを有するバックライト装置と、
前記表示領域に配置され、前記表示領域における位置に関する情報を表す複数の位置情報パターンとを備え、
前記面光源部は、
前記面光源部から出射される光に指向性を持たせるための少なくとも1枚のプリズムシートと、
前記プリズムシートと前記表示パネルとの間に配置された角度分布変換シートとを有し、
前記プリズムシートの前面から背面へ光を透過させたときの透過率は、前記プリズムシートのシート面に対する入射角が、40°よりも大きく60°未満の所定角度で最低となり、
前記角度分布変換シートは、前記プリズムシートのプリズムの延伸方向に直交する第1の方向の断面視において、前記角度分布変換シートのシート面に対する入射角として前記所定角度で前面から入射した光を、前記シート面に対する出射角として40°以下または60°以上で背面から出射させる変換領域を有し、
前記角度分布変換シートの正面視において前記第1の方向に、前記角度分布変換シートのシート面に対する入射角として前記所定角度で、前記位置情報パターンを読み取るための光を前記角度分布変換シートの前面に照射した場合に、20%以上の光が前記変換領域を透過することを特徴とする表示装置。 - 前記少なくとも1枚のプリズムシートを第1のプリズムシートとし、前記変換領域を第1の変換領域として、
前記面光源部は、前記第1のプリズムシートのプリズムの延伸方向にプリズムの延伸方向が交差する第2のプリズムシートを有し、
前記角度分布変換シートは、前記第2のプリズムシートのプリズムの延伸方向に直交する第2の方向の断面視において、前記角度分布変換シートのシート面に対する入射角として前記所定角度で前面から入射した光を、前記シート面に対する出射角として40°以下または60°以上で背面から出射させる第2の変換領域を有し、
前記角度分布変換シートの正面視において前記第2の方向に、前記角度分布変換シートのシート面に対する入射角として前記所定角度で、前記位置情報パターンを読み取るための光を前記角度分布変換シートの前面に照射した場合に、20%以上の光が前記第2の変換領域を透過することを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。 - 前記第1の方向の断面視において、前記変換領域は、前記角度分布変換シートのシート面に対する入射角として前記所定角度で前記角度分布変換シートの前面に光を照射した場合に、前記光の入射位置における表面に対する入射角が28°以下または51°以上となるように、前記前面が前記シート面に対して傾斜した領域であることを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
- 前記角度分布変換シートの正面視において前記第1の方向に、前記角度分布変換シートのシート面に対する入射角として前記所定角度で、前記位置情報パターンを読み取るための光を前記角度分布変換シートの前面に照射した場合に、25%以上の光が前記変換領域を透過することを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
- 表示装置であって、
画像を表示する表示領域を有する表示パネルと、
前記表示パネルの背面側に配置された面光源部と、前記面光源部の背面側に配置された拡散反射シートとを有するバックライト装置と、
前記表示領域に配置され、前記表示領域における位置に関する情報を表す複数の位置情報パターンとを備え、
前記面光源部は、
前記面光源部から出射される光に指向性を持たせるための少なくとも1枚のプリズムシートと、
前記プリズムシートと前記表示パネルとの間に配置された角度分布変換シートとを有し、
前記プリズムシートの前面から背面へ光を透過させたときの透過率は、前記プリズムシートのシート面に対する入射角が所定角度で最低となり、
前記角度分布変換シートは、前記プリズムシートのプリズムの延伸方向に直交する第1の方向の断面視において、前記角度分布変換シートのシート面に対する入射角として前記所定角度で前面から入射した光を、前記プリズムシートの透過率が40%以上となる出射角で背面から出射させる変換領域を有し、
前記角度分布変換シートの正面視において前記第1の方向に、前記角度分布変換シートのシート面に対する入射角として前記所定角度で、前記位置情報パターンを読み取るための光を前記角度分布変換シートの前面に照射した場合に、20%以上の光が前記変換領域を透過することを特徴とする表示装置。 - 表示装置であって、
画像を表示する表示領域を有する表示パネルと、
前記表示パネルの背面側に配置された面光源部と、前記面光源部の背面側に配置された拡散反射シートとを有するバックライト装置と、
前記表示領域に配置され、前記表示領域における位置に関する情報を表す複数の位置情報パターンとを備え、
前記面光源部は、
前記面光源部から出射される光に指向性を持たせるための少なくとも1枚のプリズムシートと、
前記プリズムシートと前記表示パネルとの間に配置された角度分布変換シートとを有し、
前記角度分布変換シートの前面または背面には、複数の凸部または複数の凹部がレンズ部としてマトリクス状に形成され、
前記複数のレンズ部は、前記レンズ部の曲率半径をrとし、前記配列方向における前記レンズ部のピッチPとした場合に、1.5≦P/r≦3.0の関係式を満たすように配列されていることを特徴とする表示装置。 - 請求項1に記載の表示装置と、
赤外光を照射する照射部と、前記拡散反射シートで反射される赤外光を受光する画像読取部とを有する位置指示装置とを備え、
前記照射部から出射された後に前記拡散反射シートで反射されて前記位置指示装置に入射する赤外光を、前記画像読取部が受光して、前記位置情報パターンの画像を読み取ることにより、前記位置情報パターンの位置情報を検出することを特徴とする表示制御システム。 - 請求項5に記載の表示装置と、
赤外光を照射する照射部と、前記拡散反射シートで反射される赤外光を受光する画像読取部とを有する位置指示装置とを備え、
前記照射部から出射された後に前記拡散反射シートで反射されて前記位置指示装置に入射する赤外光を、前記画像読取部が受光して、前記位置情報パターンの画像を読み取ることにより、前記位置情報パターンの位置情報を検出することを特徴とする表示制御システム。 - 請求項6に記載の表示装置と、
赤外光を照射する照射部と、前記拡散反射シートで反射される赤外光を受光する画像読取部とを有する位置指示装置とを備え、
前記照射部から出射された後に前記拡散反射シートで反射されて前記位置指示装置に入射する赤外光を、前記画像読取部が受光して、前記位置情報パターンの画像を読み取ることにより、前記位置情報パターンの位置情報を検出することを特徴とする表示制御システム。
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US20160161645A1 (en) * | 2014-12-03 | 2016-06-09 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Non-visible light reflective sheet, optical sheet, and display apparatus |
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TWI614657B (zh) * | 2016-12-16 | 2018-02-11 | 奇象光學有限公司 | 光學膜片以及使用者輸入系統 |
US10838551B2 (en) * | 2017-02-08 | 2020-11-17 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Calibration of displays |
US11441756B2 (en) | 2018-06-22 | 2022-09-13 | Brightview Technologies, Inc. | Vertically integrated transmissive microstructures for transforming light having Lambertian distribution |
US10649551B1 (en) * | 2018-12-27 | 2020-05-12 | Pixart Imaging Inc. | Pen mouse with an inclining compensation function |
CN111399280B (zh) * | 2020-03-25 | 2022-05-20 | 海信视像科技股份有限公司 | 一种显示装置 |
WO2021190414A1 (zh) | 2020-03-25 | 2021-09-30 | 海信视像科技股份有限公司 | 一种显示装置 |
WO2021190399A1 (zh) | 2020-03-25 | 2021-09-30 | 海信视像科技股份有限公司 | 一种显示装置 |
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KR102478738B1 (ko) * | 2022-05-24 | 2022-12-19 | 주식회사 보나 | 광 산란 기반의 광학식 전자펜 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060055682A1 (en) * | 2004-09-13 | 2006-03-16 | Sunplus Technology Co., Ltd. | Surface sensitive input device with indexes and computer system using the input device |
JP2008043218A (ja) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Yumoto Seisakusho:Kk | 麺線巻入装置 |
JP2010532038A (ja) * | 2007-07-02 | 2010-09-30 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | ディスプレイ装置 |
JP2012018880A (ja) * | 2010-07-09 | 2012-01-26 | Panasonic Corp | 面状照明装置、映像表示装置および光学シート |
US20120153026A1 (en) * | 2010-12-15 | 2012-06-21 | Microsoft Corporation | Pen Digitizer |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7632000B2 (en) * | 2005-05-25 | 2009-12-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Backlight assembly and liquid crystal display device having the same |
JP2007226577A (ja) | 2006-02-23 | 2007-09-06 | Dainippon Printing Co Ltd | デジタルペンを利用したデータ入力処理システム、端末装置およびコンピュータプログラム |
EP2439565A3 (en) * | 2006-07-21 | 2013-04-10 | Fujifilm Corporation | Unitary light guide plate, light guide plate unit, planar lighting device and liquid crystal display device |
JP4148299B1 (ja) * | 2007-02-13 | 2008-09-10 | ソニー株式会社 | 光学包装体およびその製造方法、照明装置、ならびに表示装置 |
KR100912260B1 (ko) * | 2007-03-28 | 2009-08-17 | 제일모직주식회사 | 표면에 일정 조도를 갖는 액정표시장치용 광학 프리즘 시트 |
JP4129841B1 (ja) * | 2007-08-09 | 2008-08-06 | 健治 吉田 | 情報入力補助シート、情報入力補助シートを用いた情報処理システムおよび情報入力補助シートを用いた印刷関連情報出力システム |
KR101556610B1 (ko) * | 2007-12-31 | 2015-10-13 | 삼성디스플레이 주식회사 | 광학시트 및 이를 갖는 표시장치 |
WO2009128187A1 (ja) * | 2008-04-16 | 2009-10-22 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
JP2010262813A (ja) * | 2009-05-01 | 2010-11-18 | Hitachi Displays Ltd | 照明装置及び液晶表示装置 |
WO2011055638A1 (en) * | 2009-11-06 | 2011-05-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device |
JP5789134B2 (ja) * | 2011-06-16 | 2015-10-07 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 照明装置、表示装置及び液晶表示装置 |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060055682A1 (en) * | 2004-09-13 | 2006-03-16 | Sunplus Technology Co., Ltd. | Surface sensitive input device with indexes and computer system using the input device |
JP2008043218A (ja) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Yumoto Seisakusho:Kk | 麺線巻入装置 |
JP2010532038A (ja) * | 2007-07-02 | 2010-09-30 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | ディスプレイ装置 |
JP2012018880A (ja) * | 2010-07-09 | 2012-01-26 | Panasonic Corp | 面状照明装置、映像表示装置および光学シート |
US20120153026A1 (en) * | 2010-12-15 | 2012-06-21 | Microsoft Corporation | Pen Digitizer |
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