WO2011129136A1 - 表示装置および表示方向切替システム - Google Patents

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WO2011129136A1
WO2011129136A1 PCT/JP2011/052045 JP2011052045W WO2011129136A1 WO 2011129136 A1 WO2011129136 A1 WO 2011129136A1 JP 2011052045 W JP2011052045 W JP 2011052045W WO 2011129136 A1 WO2011129136 A1 WO 2011129136A1
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収 西田
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シャープ株式会社
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    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3648—Control of matrices with row and column drivers using an active matrix

Definitions

  • the present invention relates to a display device with a position detection function capable of detecting an input position from the outside, and a display direction switching system.
  • Flat panel display devices typified by liquid crystal display devices, have features such as thin and light weight and low power consumption. Furthermore, technological development is progressing to improve display performance such as colorization, high definition, and video compatibility. It is out. Therefore, it is currently incorporated in a wide range of electronic devices such as mobile phones, PDAs, DVD players, mobile game devices, notebook PCs, PC monitors, TVs, and the like.
  • Patent Document 1 discloses a liquid crystal display device in which an optical sensor element made of a photodiode is provided on a pixel region.
  • an optical sensor element made of a photodiode
  • the optical sensor element built in the display device functions as an area sensor, thereby realizing a display device having a function of detecting the position of an input pointer such as an optical pen.
  • Japanese Patent Publication Japanese Patent Laid-Open No. 2006-18219 (published on January 19, 2006)”
  • a display device having a function of switching the display direction so that the display panel can be operated from multiple directions has been proposed.
  • the display direction switch is set to A. Accordingly, the orientation of the display image is switched to the A side (see FIG. 14), and when the user operates from the B side, the display image orientation is switched to the B side by setting the display direction switch to B ( FIG. 15). Therefore, if the display direction switch is set in, for example, four stages, the user can operate the display device from four directions by switching the switch.
  • the above display device requires a separate member such as a changeover switch for switching the display direction, which is contrary to the reduction in thickness and weight of the device. Further, each time the user has to perform the switching operation himself, the operability of the display device is degraded.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to realize a display device with a position detection function and a display direction switching system that can switch the display direction of a display image with a simple configuration.
  • a display device provides A display device having a function of detecting a position where light emitted from an input pointer is input to an image display surface of a display panel, The display direction of the display image on the display panel is switched based on the irradiation direction of the light emitted from the input pointer.
  • the display direction of a display image can be switched according to the irradiation direction of the light radiate
  • the display direction of the display image can be automatically switched without requiring a changeover switch or the like as in the prior art, the configuration of the display device can be simplified. Note that the light irradiation direction and the display direction of the display image are not limited to a specific relationship, and can be determined according to the usage state of the display device.
  • the display direction for normal viewing of the display image is the vertical direction
  • the irradiation direction of the light emitted from the input pointer and the vertical direction of the display image on the display panel may be the same.
  • the present display device may be configured such that the input pointer is positioned below the display image on the display panel.
  • the display direction of the display image on the display panel can be switched based on the region where the light of the input pointer is emitted.
  • the display direction of the display image on the display panel can be made constant.
  • the display image is displayed. It can be displayed on the user side without changing the direction. Thus, even if the direction of the input pointer is changed in the same area, the direction of the display image can be kept constant.
  • a coordinate and intensity combiner An input position detection unit that calculates the coordinates of the center of gravity of the light irradiation region on the image display surface based on the information on the received light intensity obtained by the coordinates and the intensity combining unit; An irradiation direction determination unit that determines an irradiation direction of the light emitted from the input pointer based on the coordinates of the center of gravity obtained by the input position detection unit; A display direction switching unit that switches the display direction of the display image based on the irradiation direction of the light obtained by the irradiation direction determination unit; It can also be set as the structure provided with.
  • a coordinate and intensity combiner An input position detection unit that calculates the coordinates of the center of gravity of the light irradiation region on the image display surface based on the information on the received light intensity obtained by the coordinates and the intensity combining unit; An irradiation direction determination unit that determines the irradiation direction of the light emitted from the input pointer based on the coordinates of the center of gravity obtained by the input position detection unit; When the periphery of the display panel is divided into predetermined areas, light from the input pointer is emitted from any of a plurality of previously divided areas based on the light irradiation direction obtained by the irradiation direction determination unit.
  • An area determination unit for determining whether or not Based on the result obtained by the region determination unit, a display direction switching unit that switches the display direction of the display image, It can also be set as the structure provided with.
  • a coordinate and intensity combiner Based on the received light intensity information obtained by the coordinates and intensity combining unit, an input position detecting unit that calculates coordinates with the highest received light intensity; An irradiation direction determination unit that determines an irradiation direction of the light emitted from the input pointer, based on the coordinates obtained by the input position detection unit; A display direction switching unit that switches the display direction of the display image based on the irradiation direction of the light obtained by the irradiation direction determination unit; It can also be set as the structure provided with.
  • the position (light irradiation direction) of the input pointer is determined based on the coordinates (peak coordinates) of the point with the highest intensity among the respective received light intensities in the irradiation area. Even in this configuration, the display direction of the display image can be switched with a simple configuration.
  • the optical sensor element may be an infrared sensor element that detects infrared rays.
  • the input position detection unit sets, as the irradiation region, a region formed by the coordinate group detected that the received light intensity obtained by the coordinate and intensity combining unit is equal to or greater than a threshold value. It can also be configured.
  • a display direction switching system includes any one of the display devices described above and an input pointer that performs input by irradiating the display device with light.
  • the display direction of the display image can be switched with a simple configuration.
  • the display device and the display direction switching system of the present invention are configured to switch the display direction of the display image on the display panel based on the irradiation direction of the light emitted from the input pointer.
  • a display device and a display direction switching system can be realized.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration for switching the display direction in the display direction switching system according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a schematic diagram which shows the structure of the display direction switching system of this invention.
  • 3 is a block diagram illustrating a configuration of a liquid crystal display device that constitutes the display direction switching system according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a schematic diagram which shows a mode that the optical sensor element arrange
  • 3 is a block diagram illustrating a configuration of a laser pointer (input pointer) that constitutes the display direction switching system in Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing how the display direction is switched in the display direction switching system in the first embodiment.
  • 5 is a flowchart showing a flow of processing when the display direction is switched in the display direction switching system in the first embodiment.
  • (A) is a schematic diagram which shows a mode that the display direction in the laser pointer at the time t1 is switched in the display direction switching system in Embodiment 1
  • (b) is the display direction switching system in Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a schematic diagram showing how the display direction of the laser pointer at time t2 is switched.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a configuration for switching the display direction in the display direction switching system in the second embodiment. It is a schematic diagram which shows a mode that the circumference
  • FIG. 10 is a flowchart showing a flow of processing when switching the display direction in the display direction switching system according to the second embodiment. It is a schematic diagram which shows a mode in the case of operating from the A side in the conventional display apparatus. It is a schematic diagram which shows the mode in the case of operating from the B side in the conventional display apparatus.
  • a liquid crystal display device in which an optical sensor element is incorporated in a pixel region of the liquid crystal display device and has an area sensor function (position detection function) will be described.
  • a non-contact type display direction switching system including the liquid crystal display device and a laser pointer that inputs the liquid crystal display device will be described.
  • FIG. 2 shows a configuration of a display direction switching system 1 including a liquid crystal display device 10 (display device) and a laser pointer 50 (input pointer).
  • FIG. 3 shows a configuration of a liquid crystal display device 10 with an area sensor function (also simply referred to as a liquid crystal display device 10) according to the present embodiment. 2 schematically illustrates a cross-sectional configuration of the liquid crystal display device 10, and FIG. 3 schematically illustrates a planar configuration of an image display region of the liquid crystal display device 10.
  • the liquid crystal display device 10 of the present embodiment includes a liquid crystal panel 20 (display panel) and a backlight 11 that is provided on the back side of the liquid crystal panel 20 and irradiates the liquid crystal panel 20 with light. I have.
  • the liquid crystal panel 20 includes an active matrix substrate 21 in which a large number of pixels are arranged in a matrix, and a counter substrate 22 disposed so as to face the active matrix substrate 21. Further, a display medium is provided between the two substrates. A certain liquid crystal layer 23 is sandwiched.
  • a front side polarizing plate 40a and a back side polarizing plate 40b are provided so as to sandwich the liquid crystal panel 20.
  • Each polarizing plate 40a and 40b serves as a polarizer.
  • the polarization direction of the front-side polarizing plate 40a and the polarization direction of the back-side polarizing plate 40b are arranged so as to have a crossed Nicol relationship.
  • a normally black mode liquid crystal display device can be realized.
  • the active matrix substrate 21 is provided with a TFT (not shown), which is a switching element for driving each pixel, an alignment film (not shown), an optical sensor element 30 and the like.
  • the counter substrate 22 is formed with a color filter layer, a counter electrode, an alignment film, and the like.
  • the color filter layer is composed of colored portions having respective colors of red (R), green (G), and blue (B), and a black matrix.
  • the counter substrate 22 is provided with an optical filter 22a that blocks visible light and selectively transmits infrared light at a position corresponding to a region where the optical sensor element 30 is disposed.
  • the backlight 11 irradiates the liquid crystal panel 20 with light.
  • the backlight 11 irradiates the liquid crystal panel 20 with white light using a white LED or the like as a light source.
  • the laser pointer 50 is for inputting to a specific position on the image display surface in the liquid crystal display device 10. From the tip of the laser pointer 50, infrared light having a constant intensity is emitted.
  • the optical sensor element 30 that detects infrared rays is provided in each pixel region, thereby realizing an area sensor. Then, when the optical sensor element 30 detects infrared light emitted from the tip of the laser pointer 50, information can be input to the liquid crystal display device 10 or a target operation can be executed. Specifically, in the liquid crystal display device 10 of the present embodiment, for example, based on the detection result of the optical sensor element 30, an operation of switching the display image direction (display direction) to a desired direction is executed. This display direction switching operation will be described later.
  • the optical sensor element 30 is a photoelectric conversion element that detects the amount of received light (received light intensity) by flowing a current corresponding to the intensity of received light.
  • the optical sensor element 30 is formed of a photodiode or a phototransistor.
  • the TFT and the optical sensor element 30 may be monolithically formed on the active matrix substrate 21 by substantially the same process. That is, some constituent members of the optical sensor element 30 may be formed simultaneously with some constituent members of the TFT.
  • a manufacturing method in a conventionally known optical sensor element built-in type liquid crystal display device can be applied.
  • the counter substrate 22 is provided with an optical filter 22a that blocks visible light at a position corresponding to a region where the optical sensor element 30 is provided.
  • the optical filter 22a is provided in the color filter layer and has a laminated structure of a red color filter and a blue color filter forming a colored portion of the color filter layer. Thereby, a visible light component can be interrupted among light components incident on the optical sensor element 30.
  • the optical filter 22 a as described above, only the infrared light component of the light incident on the image display surface of the liquid crystal panel 20 is selectively incident on the optical sensor element 30. Therefore, the optical sensor element 30 can detect the intensity of infrared rays.
  • the configuration in which the optical sensor element 30 and the optical filter 22a are combined detects the intensity of infrared rays, and therefore can be called an infrared sensor element.
  • the optical filter 22a has a function of blocking components other than infrared light (for example, visible light) among light components incident on the optical sensor element 30, and selectively transmitting only infrared light. As long as it is, it is not limited to the above. That is, as the optical filter 22a, a conventionally known optical filter that selectively transmits infrared light can be used. In the present embodiment, the optical filter 22a is incorporated in the color filter layer. However, the present invention is not limited to such a configuration, and infrared rays are selectively emitted on the light receiving portion of the photosensor element 30. It is also possible to adopt a configuration in which optical filters 22a that pass through are directly laminated.
  • infrared light for example, visible light
  • the optical filter 22a is not necessarily required.
  • the optical sensor element 30 having a function of selectively receiving infrared light a conventionally known one can be used.
  • the light emitted from the laser pointer 50 is not limited to infrared light but may be visible light.
  • the light sensor element 30 can detect the intensity of the corresponding wavelength (that is, can detect the intensity of visible light).
  • a conventionally known optical sensor element that can detect the intensity of visible light can be used.
  • the liquid crystal panel 20 has a plurality of pixels PIX arranged in a matrix. Further, the liquid crystal panel 20 includes n data signal lines SL1 to SLn and m scanning signal lines GL1 to GLm that intersect the data signal lines SL1 to SLn, respectively. Pixels PIX are provided in the vicinity of intersections between the data signal lines SL1 to SLn and the scanning signal lines GL1 to GLm. Each pixel PIX is formed in a portion surrounded by two adjacent data signal lines SLi and SLi + 1 and two adjacent scanning signal lines GLj and GLj + 1.
  • the liquid crystal display device 10 includes a data signal line driving circuit 12 that supplies data signals to the pixels PIX via the data signal lines SL1 to SLn, and scanning signal lines GL1 to GLm.
  • the scanning signal line driving circuit 13 for supplying a scanning signal to each pixel PIX is provided, and an image can be displayed according to a video signal indicating a display state of each pixel PIX.
  • the liquid crystal panel 20 is provided with one photosensor element (S; hereinafter omitted) 30 for each of the pixels PIX.
  • the photosensor elements 30 are also arranged in a matrix in the image display area in the same manner as each pixel PIX.
  • the liquid crystal display device 10 is provided with a sensor sequential scanning circuit 14, a received light signal processing circuit 15a, and a power supply circuit 16.
  • the sensor sequential scanning circuit 14 sequentially selects the optical sensor elements 30 arranged in a matrix pattern at regular intervals using the scanning signal lines GL1 to GLm (see FIG. 4).
  • the light reception signal processing circuit 15a reads the light reception signal from the optical sensor elements 30 sequentially selected by the sensor sequential scanning circuit 14 through the data signal lines SL1 to SLn, and instructs the laser pointer 50 based on the read signal. A process of detecting the position (coordinates) and a process of switching the display direction of the display image are performed.
  • the power supply circuit 16 supplies power to the circuits 12, 13, 14, and 15 a and supplies a common potential Vcom to the counter substrate 22 of the liquid crystal panel 20.
  • the optical sensor element 30 provided for each pixel is sequentially scanned with the above-described configuration, thereby detecting an infrared light irradiation region on the image display surface, thereby providing a laser.
  • the irradiation direction of infrared light emitted from the pointer 50 is specified, and the display image display direction is switched based on the specified irradiation direction.
  • the optical sensor element 30 is not necessarily provided for each pixel.
  • the optical sensor element 30 is provided for each pixel of any one of the three colors R, G, and B.
  • the provided structure may be sufficient.
  • a switch 51 As shown in FIG. 5, in the laser pointer 50, a switch 51, a signal processing unit 52, an infrared laser irradiation unit 53 (infrared output unit), a power source (battery) 54, a lens 55, and the like are provided.
  • the signal processing unit 52 detects it and instructs the infrared laser irradiation unit 53 to output the infrared laser with a constant intensity.
  • Laser light (infrared rays) emitted from the infrared laser irradiation unit 53 is diffused at a predetermined angle by the lens 55.
  • the lens 55 is not essential to the present invention and may not be provided.
  • the power source (battery) 54 supplies power to the signal processing unit 52 and the infrared laser irradiation unit 53.
  • the optical sensor elements 30 (infrared sensor elements) provided in the liquid crystal panel 20 are sequentially selected by the sensor sequential scanning circuit 14 via the scanning signal lines GL1 to GLm.
  • the light reception signal processing circuit 15a reads the light reception signals from the optical sensor elements 30 sequentially selected by the sensor sequential scanning circuit 14 via the data signal lines SL1 to SLn, and performs various processes on the read signals. Do. Power is supplied from the power supply circuit 16 to each optical sensor element 30, the sensor sequential scanning circuit 14, and the light reception signal processing circuit 15a.
  • the power supply circuit 16 may be a battery.
  • a received light intensity calculation circuit 31 (light reception intensity detection unit), a coordinate extraction circuit 32 (coordinate detection unit), a combination calculation circuit 33 (coordinate and intensity combination unit), and a coordinate intensity storage circuit 34.
  • An input signal calculation circuit 35 (input position detection unit), an irradiation direction determination circuit 36 (irradiation direction determination unit), and a display direction switching circuit 37 (display direction switching unit) are provided.
  • the received light intensity calculation circuit 31 calculates the infrared intensity received by each optical sensor element 30 from the laser pointer 50 based on the received light signal (current value corresponding to the intensity of the received light) transmitted from each optical sensor element 30. To do.
  • the coordinate extraction circuit 32 extracts a planar coordinate position indicating which position in the matrix arrangement each optical sensor element 30 sequentially selected by the sensor sequential scanning circuit 14 exists.
  • the composition calculation circuit 33 combines the infrared intensity calculated by the received light intensity calculation circuit 31 and the coordinate position extracted by the coordinate extraction circuit 32, and calculates how much infrared light is received at which coordinate position. To do.
  • the coordinate intensity storage circuit 34 obtains the light reception intensity of each photosensor element 30 calculated by the synthesis operation circuit 33 and stores the light reception intensity at each coordinate position.
  • the input signal calculation circuit 35 is a group of photosensor elements 30 (in which the received light intensity is equal to or greater than a predetermined value (threshold value) among the photosensor elements 30 arranged in matrix.
  • the coordinates of the outer edge in the irradiation area formed by the coordinate group are calculated, and the coordinates of the center of gravity of the irradiation area are calculated from the coordinates of the outer edge.
  • the input signal calculation circuit 35 is arranged so that the coordinates of the center of gravity in the irradiation region, the coordinates of the point (far edge) farthest from the center of gravity in the irradiation region, and the irradiation region on the straight line passing through the center of gravity and the far edge
  • the coordinates of the point (close edge) closest to the center of gravity are calculated. Since the calculation here is performed for each scan (one scan) of the all-optical sensor element 30 by the sensor sequential scanning circuit 14, the center of gravity of the irradiation area, the coordinates of the far edge portion and the near edge portion are determined for each scan. can get. Note that the coordinates of the center of gravity in the irradiation region can be calculated by a known method.
  • the irradiation direction determination circuit 36 determines the irradiation direction of the infrared rays emitted from the laser pointer 50 based on the coordinates of the center of gravity, the far edge, and the near edge calculated by the input signal calculation circuit 35. Specifically, when the image display surface 10a is viewed in plan, the laser pointer 50 is positioned on the near edge side (on the extension line of the straight line passing through the gravity center and the near edge) with respect to the center of gravity. It determines with having irradiated in the direction of a far edge part.
  • the display direction switching circuit 37 switches the display direction of the display image based on the result determined by the irradiation direction determination circuit 36. Specifically, when the display direction for normal viewing of the display image is the vertical direction, the display direction is switched so that, for example, the far edge side faces up and the near edge side faces down. Further, the display direction may be switched so that the far edge side faces downward and the near edge side faces upward.
  • FIG. 6 schematically shows how the display direction is switched in the display direction switching system 1.
  • laser light infrared rays
  • the light sensor element 30 detects and detects the irradiation direction of infrared rays.
  • FIG. 6 schematically shows an irradiation area when the liquid crystal display device 10 is irradiated by the laser pointer 50.
  • each optical sensor element 30 infrared sensor element sequentially selected by the sensor sequential scanning circuit 14 performs sensing, and a light reception signal is generated based on the amount of irradiated infrared rays.
  • Step S12 The light reception signals of the respective optical sensor elements 30 obtained by one scan in the sensor sequential scanning circuit 14 are sequentially transmitted to the light reception signal processing circuit 15a.
  • the received light intensity calculation circuit 31 calculates the intensity of received infrared light from the transmitted received light signal (step S13).
  • the coordinate extraction circuit 32 determines the coordinate position of each received light signal transmitted in accordance with the scanning of the sensor sequential scanning circuit 14 (step S14).
  • the composition calculation circuit 33 combines the calculation result of the infrared intensity in the received light intensity calculation circuit 31 with the coordinate position determined by the coordinate extraction circuit 32, and what intensity infrared ray is at which coordinate position. It is determined whether it has entered (step S15). Then, the coordinate intensity storage circuit 34 acquires the light reception intensity of each photosensor element 30 calculated by the synthesis operation circuit 33, and stores the light reception intensity at each coordinate position (step S16).
  • the input signal calculation circuit 35 is an optical sensor element whose received light intensity is equal to or higher than a predetermined value (threshold value) among the optical sensor elements 30 arranged in a matrix.
  • the coordinates of the outer edge portion in the irradiation region R formed by the 30 groups are calculated, and the coordinates of the center of gravity Q of the irradiation region R are calculated based on the coordinates of the outer edge portion (step S17).
  • the input signal calculation circuit 35 determines the coordinates of the point (far edge portion P) farthest from the center of gravity Q in the irradiation region R, the center of gravity Q and the far edge portion P based on the coordinates of the center of gravity Q in the irradiation region R.
  • the coordinates of the point closest to the center of gravity Q (near edge S) are calculated (step S18).
  • the irradiation direction determination circuit 36 determines the irradiation direction of the laser light based on the center of gravity Q, the far edge portion P, and the near edge portion S calculated by the input signal calculation circuit 35 (step S19). For example, it is determined that the laser pointer 50 is positioned on the side of the near edge S with respect to the center of gravity Q, and is irradiated in the direction from the near edge S to the far edge P. Then, the display direction switching circuit 37 switches the display direction of the display image based on the result determined by the irradiation direction determination circuit 36 (step S20). For example, the display direction is switched so that the far edge P side is up and the near edge S side is down.
  • FIGS. 8A and 8B schematically show a state in which the image display surface 10a of the liquid crystal display device 10 is viewed in plan.
  • step S11 to step S20 shown in FIG. 7 the processing from step S11 to step S20 shown in FIG. 7 is performed as described above, and the laser pointer 50 is positioned below the paper surface of FIG. It is determined that the laser beam is emitted from the bottom to the top of the page, and the display direction is set so that the upper direction of the display image is the upper side of the page and the lower direction of the display image is the lower side of the page.
  • each process from step S11 to S20 is performed again.
  • the laser pointer 50 is positioned on the right side of the paper surface, and the laser light is emitted from the right side of the paper surface. It determines with having irradiated to the left direction.
  • the display direction is switched so that the upper direction of the display image is on the left side of the page and the lower direction of the display image is on the right side of the page.
  • the display direction of the display image can be switched according to the irradiation direction of the laser light emitted from the laser pointer 50 by performing the above-described processing.
  • the irradiation direction of the laser light emitted from the laser pointer 50 can coincide with the display direction of the display image. That is, even if the user of the laser pointer 50 uses the liquid crystal display device 1 from all directions, the display image can always be displayed on the user side.
  • the liquid crystal display device 1 does not require a changeover switch (see FIGS. 14 and 15) or the like as in the prior art, and can automatically switch the display direction of the display image.
  • the configuration can be simplified.
  • the display image may be displayed in the opposite direction to the user holding the laser pointer 50.
  • This configuration is suitable, for example, for a case where a third party is located at a position facing the user who uses the laser pointer 50 and the third party visually recognizes the display image.
  • the irradiation direction of the laser beam and the display direction of the display image are not limited to a specific relationship, and can be set according to the usage state of the liquid crystal display device 10. Further, a configuration in which the display direction of the display image is selected with respect to the irradiation direction of the laser light may be selected. Thereby, for example, the patterns shown in FIGS. 8 and 9 can be switched to each other.
  • the optical sensor element 30 is incorporated in the liquid crystal panel 20 and described as an example of an area sensor integrated liquid crystal display device that functions as an area sensor.
  • the present invention is not necessarily limited to such a case.
  • the configuration is not limited.
  • the area sensor and the liquid crystal panel 20 are configured separately, and the area sensor with the area sensor function obtained by superimposing the area sensor and the liquid crystal panel 20 so that the area sensor corresponds to the image display surface of the liquid crystal panel 20 is provided.
  • a liquid crystal display device is also an example of the present invention.
  • the display panel is not limited to a liquid crystal panel, and a self-luminous display panel such as a plasma display panel (PDP) or an organic EL panel can also be used.
  • PDP plasma display panel
  • organic EL panel organic EL panel
  • Embodiment 2 A second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
  • members having the same functions as those shown in the first embodiment are given the same reference numerals, and explanation thereof is omitted.
  • the terms defined in Embodiment 1 are used in accordance with the definitions in this example unless otherwise specified.
  • the display image display direction is switched in accordance with the irradiation direction of the laser light (infrared rays) emitted from the laser pointer 50, and in particular, the display image is changed along with the change in the irradiation direction of the laser light.
  • the display direction was changed.
  • the user when using a liquid crystal display device in which an image display surface of a liquid crystal panel (display panel) is provided horizontally with the desk top surface, the user is mainly in one of four directions. It is conceivable to use it at the position. In such a case, as shown in the first embodiment, the user has more configuration than switching the display direction in every direction (360 degrees) so as to follow the position of the laser pointer 50 (user's position). It is preferable to adopt a configuration in which the display directions are switched between the four directions (four steps).
  • the display direction of the display image is displayed when the display direction of the display image is not switched and is outside the predetermined range. The direction is switched.
  • FIG. 10 shows the configuration of the display direction switching system 2.
  • the light reception signal processing circuit 15b in the liquid crystal display device 10 is provided with an area determination circuit 38 (region determination unit) in addition to the components included in the light reception signal processing circuit 15b (see FIG. 1).
  • the area determination circuit 38 determines from which of the plurality of previously divided areas the laser light is emitted based on the irradiation direction of the laser light emitted from the laser pointer 50 determined by the irradiation direction determination circuit 36. To do. For example, as shown in FIG. 11, the periphery of the image display surface 10a is divided into four areas a to d, and it is determined from which area the laser light of the laser pointer 50 is emitted to the image display surface 10a.
  • the display direction switching circuit 37 switches the display direction of the display image based on the result determined by the area determination circuit 38. Specifically, as shown in FIG. 11, when the laser beam of the laser pointer 50 is emitted from the area a to the image display surface 10a, the upper direction of the display image is the upper side of the page, and the lower direction of the display image. When the display direction is switched so that is on the lower side of the paper and laser light is emitted from the area b to the image display surface 10a, the upper direction of the display image is the left side of the paper and the lower direction of the display image is the right side of the paper The display direction is switched so that
  • the display direction switching circuit 37 makes the display direction of the display image constant when the laser light of the laser pointer 50 is emitted from the same area to the image display surface 10a.
  • the display direction of the display image is changed.
  • the display direction of the display image is changed.
  • the image can be displayed on the user side without changing the display direction of the display image.
  • the direction of the display image can be kept constant.
  • laser light infrared rays
  • the photo sensor element 30 detects the infrared irradiation direction.
  • each optical sensor element 30 infrared sensor element sequentially selected by the sensor sequential scanning circuit 14 performs sensing, and a light reception signal is generated based on the amount of irradiated infrared rays.
  • the light reception signal of each optical sensor element 30 obtained by one scan in the sensor sequential scanning circuit 14 is sequentially transmitted to the light reception signal processing circuit 15b.
  • the received light intensity calculation circuit 31 calculates the intensity of received infrared light from the transmitted received light signal (step S23).
  • the coordinate extraction circuit 32 determines the coordinate position of each received light signal transmitted in accordance with the scanning of the sensor sequential scanning circuit 14 (step S24).
  • the composition calculation circuit 33 combines the calculation result of the infrared intensity in the received light intensity calculation circuit 31 with the coordinate position determined by the coordinate extraction circuit 32, and what intensity infrared ray is at which coordinate position. It is determined whether or not it is incident (step S25). Then, the coordinate intensity storage circuit 34 acquires the light reception intensity of each photosensor element 30 calculated by the synthesis operation circuit 33, and stores the light reception intensity at each coordinate position (step S26).
  • the input signal calculation circuit 35 is an optical sensor element whose received light intensity is equal to or higher than a predetermined value (threshold value) among the optical sensor elements 30 arranged in a matrix.
  • the coordinates of the outer edge portion in the irradiation region R formed of 30 groups are calculated, and the coordinates of the center of gravity Q of the irradiation region R are calculated based on the coordinates of the outer edge portion (step S27).
  • the input signal calculation circuit 35 determines the coordinates of the point (far edge portion P) farthest from the center of gravity Q in the irradiation region R, the center of gravity Q and the far edge portion P based on the coordinates of the center of gravity Q in the irradiation region R.
  • the coordinates of the point closest to the center of gravity Q in the irradiation region R on the passing straight line (the near edge S) are calculated (step S28).
  • the irradiation direction determination circuit 36 determines the irradiation direction of the laser light based on the center of gravity Q, the far edge portion P, and the near edge portion S calculated by the input signal calculation circuit 35 (step S29). For example, it is determined that the laser pointer 50 is positioned on the side of the near edge S with respect to the center of gravity Q, and is irradiated in the direction from the near edge S to the far edge P.
  • the area determination circuit 38 determines from which of the plurality of previously divided areas the laser light is emitted based on the laser light irradiation direction determined by the irradiation direction determination circuit 36 (step S30). ). Then, the display direction switching circuit 37 switches the display direction based on the result determined by the area determination circuit 38 (step S31).
  • the area determination circuit 38 can determine the area where the laser beam is emitted as follows. That is, as shown in FIG. 12, when the laser pointer 50 has an angle ⁇ formed by the Y axis and the straight line L passing through the center of gravity Q, the far edge portion P and the near edge portion S in the irradiation region R, the angle ⁇ is smaller than a predetermined angle ⁇ . Is determined as area a or area c, and when the angle ⁇ is larger than the predetermined angle ⁇ , it is determined as area b or area d. Note that whether the area a or the area c or the area b or the area d is determined by the determination result of the irradiation direction determination circuit 36. In FIG. 12, the predetermined angle ⁇ is set to 45 degrees.
  • the display direction switching processing in the display direction switching circuit 37 can be determined, for example, by referring to a table in which each area (areas a to d) is associated with the display direction (four directions).
  • a method of calculating the center of gravity of the irradiation region R on the image display surface 10a is taken as an example.
  • the present invention is not limited to this.
  • the coordinates (peak coordinates) of the point having the highest intensity among the received light intensities in the irradiation region R may be calculated.
  • peak coordinates are used in the configuration of the first embodiment.
  • the received light intensity calculation circuit 31 calculates the infrared intensity received by each optical sensor element 30 from the laser pointer 50 based on the received light signal (current value corresponding to the intensity of the received light) transmitted from each optical sensor element 30. To do.
  • the coordinate extraction circuit 32 extracts a planar coordinate position indicating which position in the matrix arrangement each optical sensor element 30 sequentially selected by the sensor sequential scanning circuit 14 exists.
  • the composition calculation circuit 33 combines the infrared intensity calculated by the received light intensity calculation circuit 31 and the coordinate position extracted by the coordinate extraction circuit 32, and calculates how much infrared light is received at which coordinate position. To do.
  • the coordinate intensity storage circuit 34 obtains the light reception intensity of each photosensor element 30 calculated by the synthesis operation circuit 33 and stores the light reception intensity at each coordinate position.
  • the input signal calculation circuit 35 calculates where the peak coordinates of the received light intensity are, and how much the received light intensity at the peak coordinates is. . Then, the input signal calculation circuit 35 sets the peak coordinates, the coordinates of the point (far edge) farthest from the peak coordinates in the irradiation area, and the peak coordinates in the irradiation area on the straight line passing through the peak coordinates and the far edge. The coordinates of the closest point (close edge) are calculated.
  • the irradiation direction determination circuit 36 determines the irradiation direction of the infrared rays emitted from the laser pointer 50 based on the peak coordinates, the coordinates of the far edge and the near edge calculated by the input signal calculation circuit 35. Specifically, when the image display surface 10a is viewed in plan, the laser pointer 50 is positioned on the near edge side (on the extended line of the straight line passing through the peak coordinates and the near edge) with respect to the peak coordinates, It is determined that the light is irradiated in the direction from the portion toward the far edge.
  • the display direction switching circuit 37 switches the display direction of the display image based on the result determined by the irradiation direction determination circuit 36. Specifically, for example, the display direction is switched so that the far edge side faces upward and the near edge side faces downward. Further, the display direction may be switched so that the far edge side faces downward and the near edge side faces upward.
  • the display direction switching system of the present invention it is possible to selectively switch the display direction of a part of the display image. Therefore, for example, it is possible to rotate and move a partial image selected by the input pointer in a display device that performs stereoscopic display.
  • the display direction switching system of the present invention is particularly suitable for a usage mode in which the display device is operated from an unspecified position.

Abstract

　入力ポインタ（５０）から出射された光が表示パネルの画像表示面（１０ａ）に入力された位置を検出する機能を有する液晶表示装置であって、入力ポインタ（５０）から出射された光の照射方向に基づいて、上記表示パネルにおける表示画像の表示方向（上下方向）を切り替える。これにより、表示画像の表示方向を簡易な構成により切り替えることを可能とする位置検出機能付き表示装置を実現する。

Description

表示装置および表示方向切替システム
　本発明は、外部からの入力位置を検出可能な位置検出機能付き表示装置、および、表示方向切替システムに関するものである。
　液晶表示装置に代表されるフラットパネル型の表示装置は、薄型軽量、低消費電力といった特徴を有し、さらに、カラー化、高精細化、動画対応といった表示性能の向上に向けた技術開発が進んでいる。そのため、現在では、携帯電話、ＰＤＡ、ＤＶＤプレイヤー、モバイルゲーム機器、ノートＰＣ、ＰＣモニター、ＴＶなどといった幅広い電子機器に組み込まれている。
　このような背景の中、近年、光センサ素子が画像表示領域内の各画素（あるいは、ＲＧＢのうちの何れかの画素）にそれぞれ備えられた液晶表示装置（光センサ内蔵型の表示装置）の開発が進んでいる。例えば特許文献１には、フォトダイオードからなる光センサ素子が画素領域上に備えられた液晶表示装置が開示されている。このように、画素ごとに光センサ素子を内蔵することで、エリアセンサとしての機能（具体的には、タッチパネル機能など）を通常の液晶表示装置で実現することが可能となる。つまり、表示装置に内蔵された光センサ素子がエリアセンサとしての機能を果たすことで、光ペンなどの入力ポインタの位置を検出する機能を有する表示装置を実現することができる。
日本国公開特許公報「特開２００６－１８２１９号公報（２００６年１月１９日公開）」
　ところで、昨今、表示パネルを多方向から操作できるように、表示方向を切り替える機能を備えた表示装置が提案されている。例えば、図１４および図１５に示すように、表示パネルの表示面を机上面と水平に設けた表示装置において、使用者がＡ側から操作する場合には、表示方向切り替えスイッチをＡに設定することにより表示画像の向きがＡ側に切り替わり（図１４参照）、使用者がＢ側から操作する場合には、表示方向切り替えスイッチをＢに設定することにより表示画像の向きがＢ側に切り替わる（図１５参照）。よって、表示方向切り替えスイッチを例えば４段階に設定しておけば、使用者がスイッチを切り替えることにより、表示装置を４方向から操作することが可能となる。このような表示方向切り替え機能を備えた表示装置において、上記したような位置検出機能を備えることによって、当該表示装置のより幅広い利用可能性が期待できる。
　しかし、上記の表示装置では、表示方向を切り替えるための切り替えスイッチなど別途の部材が必要になるため、装置の薄型軽量化に反してしまう。また、使用者はその都度、自ら切り替え操作を行わなければならず、表示装置の操作性が低下してしまう。
　本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、表示画像の表示方向を簡易な構成により切り替えることを可能とする位置検出機能付き表示装置および表示方向切替システムを実現することを目的とする。
　本発明に係る表示装置は、上記課題を解決するために、
　入力ポインタから出射された光が表示パネルの画像表示面に入力された位置を検出する機能を有する表示装置であって、
　上記入力ポインタから出射された光の照射方向に基づいて、上記表示パネルにおける表示画像の表示方向を切り替えることを特徴とする。
　上記の構成によれば、入力ポインタから出射された光の照射方向に応じて表示画像の表示方向を切り替えることができるため、例えば入力ポインタから出射された光の照射方向と表示画像の表示方向とを一致させることができる。すなわち、入力ポインタの使用者が表示装置をあらゆる方向から使用しても、常に使用者側に表示画像を表示させることができる。このように、本表示装置では、従来のように切り替えスイッチ等を必要とせず、自動的に表示画像の表示方向を切り替えることができるため、表示装置の構成を簡略化することができる。なお、光の照射方向と表示画像の表示方向とは、特定の関係に限定されるものではなく、表示装置の使用状況に応じて決定することができる。
　また、本表示装置では、
　表示画像を通常視認する際の表示方向を上下方向とした場合、
　上記入力ポインタから出射された光の照射方向と、上記表示パネルにおける表示画像の上下方向とが互いに一致する構成とすることもできる。
　また、本表示装置では、上記表示パネルにおける表示画像の下方向に、上記入力ポインタが位置する構成とすることもできる。
　また、本表示装置では、
　上記表示パネルの周囲を所定の領域に分割したとき、
　さらに、上記入力ポインタの光が出射される領域に基づいて、上記表示パネルにおける表示画像の表示方向を切り替える構成とすることもできる。
　また、本表示装置では、
　さらに、上記入力ポインタの光が同一の領域から出射される場合には、上記表示パネルにおける表示画像の表示方向を一定とすることもできる。
　上記の構成では、例えば使用者が所定の位置（同一の領域内）で、入力ポインタを左手に持って操作した場合、および、右手に持って操作した場合の何れの場合でも、表示画像の表示方向を変化させることなく、使用者側に表示させることができる。このように、同一の領域内で入力ポインタの向きを変えても、表示画像の向きを一定に保つことができる。
　また、本表示装置では、
　上記表示パネルの画像表示面に対応してマトリクス状に配置された複数個の光センサ素子と、
　上記マトリクス状に配置された各光センサ素子のどの位置に上記入力ポインタからの入力があったかを検出する座標検出部と、
　上記光センサ素子が受光した光の強度を検出する受光強度検出部と、
　上記座標検出部によって得られた入力位置の座標と、上記受光強度検出部によって得られた該座標における受光強度とを組み合わせて、どの座標位置でどの程度の強度の光を受光したかを算出する座標及び強度合成部と、
　上記座標及び強度合成部によって得られた受光強度の情報に基づいて、画像表示面における光の照射領域の重心の座標を算出する入力位置検出部と、
　上記入力位置検出部によって得られた重心の座標に基づいて、上記入力ポインタから出射された光の照射方向を判定する照射方向判定部と、
　上記照射方向判定部によって得られた光の照射方向に基づいて、表示画像の表示方向を切り替える表示方向切替部と、
　を備えている構成とすることもできる。
　また、本表示装置では、
　上記表示パネルの画像表示面に対応してマトリクス状に配置された複数個の光センサ素子と、
　上記マトリクス状に配置された各光センサ素子のどの位置に上記入力ポインタからの入力があったかを検出する座標検出部と、
　上記光センサ素子が受光した光の強度を検出する受光強度検出部と、
　上記座標検出部によって得られた入力位置の座標と、上記受光強度検出部によって得られた該座標における受光強度とを組み合わせて、どの座標位置でどの程度の強度の光を受光したかを算出する座標及び強度合成部と、
　上記座標及び強度合成部によって得られた受光強度の情報に基づいて、画像表示面における光の照射領域の重心の座標を算出する入力位置検出部と、
　上記入力位置検出部によって得られた重心の座標に基づいて、上記入力ポインタから出射された光の照射方向を判定する照射方向判定部と、
　上記表示パネルの周囲を所定の領域に分割したとき、上記照射方向判定部によって得られた光の照射方向に基づいて、予め分割した複数の領域のうち何れの領域から上記入力ポインタの光が出射されたかを判定する領域判定部と、
　上記領域判定部によって得られた結果に基づいて、表示画像の表示方向を切り替える表示方向切替部と、
　を備えている構成とすることもできる。
　また、本表示装置では、
　上記表示パネルの画像表示面に対応してマトリクス状に配置された複数個の光センサ素子と、
　上記マトリクス状に配置された各光センサ素子のどの位置に上記入力ポインタからの入力があったかを検出する座標検出部と、
　上記光センサ素子が受光した光の強度を検出する受光強度検出部と、
　上記座標検出部によって得られた入力位置の座標と、上記受光強度検出部によって得られた該座標における受光強度とを組み合わせて、どの座標位置でどの程度の強度の光を受光したかを算出する座標及び強度合成部と、
　上記座標及び強度合成部によって得られた受光強度の情報に基づいて、最も受光強度が高い座標を算出する入力位置検出部と、
　上記入力位置検出部によって得られた座標に基づいて、上記入力ポインタから出射された光の照射方向を判定する照射方向判定部と、
　上記照射方向判定部によって得られた光の照射方向に基づいて、表示画像の表示方向を切り替える表示方向切替部と、
　を備えている構成とすることもできる。
　上記の構成では、照射領域における各受光強度のうち最も強度の大きい点の座標（ピーク座標）に基づいて、入力ポインタの位置（光の照射方向）を判定する。この構成でも、表示画像の表示方向を簡易な構成により切り替えることができる。
　また、本表示装置では、上記光センサ素子は、赤外線を検知する赤外線センサ素子である構成とすることもできる。
　また、本表示装置では、上記入力位置検出部は、上記座標及び強度合成部によって得られた受光強度がしきい値以上であると検出された座標群で形成される領域を上記照射領域とする構成とすることもできる。
　本発明に係る表示方向切替システムは、上記課題を解決するために、上記何れかに記載の表示装置と、該表示装置に対して光を照射することによって入力を行う入力ポインタとを備えることを特徴とする。
　本表示方向切替システムは、上述した表示装置の構成を備えているため、表示画像の表示方向を簡易な構成により切り替えることが可能となる。
　以上のように、本発明の表示装置および表示方向切替システムは、上記入力ポインタから出射された光の照射方向に基づいて、上記表示パネルにおける表示画像の表示方向を切り替える構成である。
　これにより、従来のように切り替えスイッチ等を必要とせず、自動的に表示画像の表示方向を切り替えることができるため、表示画像の表示方向を簡易な構成により切り替えることを可能とする位置検出機能付き表示装置および表示方向切替システムを実現することができる。
実施の形態１における表示方向切替システムにおいて、表示方向を切り替えるための構成を示すブロック図である。 本発明の表示方向切替システムの構成を示す模式図である。 実施の形態１における表示方向切替システムを構成する液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 図３に示す液晶表示装置内の液晶パネルにマトリクス状に配置された光センサ素子を順次走査する様子を示す模式図である。 実施の形態１における表示方向切替システムを構成するレーザーポインタ（入力ポインタ）の構成を示すブロック図である。 実施の形態１における表示方向切替システムにおいて、表示方向の切り替えを行う様子を示す模式図である。 実施の形態１における表示方向切替システムにおいて、表示方向の切り替えを行うときの処理の流れを示すフローチャートである。 （ａ）は、実施の形態１における表示方向切替システムにおいて、ｔ１時点のレーザーポインタにおける表示方向の切り替えを行う様子を示す模式図であり、（ｂ）は、実施の形態１における表示方向切替システムにおいて、ｔ２時点のレーザーポインタにおける表示方向の切り替えを行う様子を示す模式図である。 （ａ）は、実施の形態１における表示方向切替システムにおいて、ｔ１時点のレーザーポインタにおける他の表示方向の切り替えを行う様子を示す模式図であり、（ｂ）は、実施の形態１における表示方向切替システムにおいて、ｔ２時点のレーザーポインタにおける他の表示方向の切り替えを行う様子を示す模式図である。 実施の形態２における表示方向切替システムにおいて、表示方向を切り替えるための構成を示すブロック図である。 画像表示面の周囲を分割した様子を示す模式図である。 レーザーポインタのレーザー光がエリアａから画像表示面に出射された様子を示す模式図である。 実施の形態２の表示方向切替システムにおいて、表示方向の切り替えを行うときの処理の流れを示すフローチャートである。 従来の表示装置において、Ａ側から操作する場合の様子を示す模式図である。 従来の表示装置において、Ｂ側から操作する場合の様子を示す模式図である。
　〔実施の形態１〕
　本発明の第１の実施形態について図１～図９に基づいて説明すると以下の通りである。なお、本発明はこれに限定されるものではない。
　本実施の形態では、本発明の表示装置の一例として、液晶表示装置の画素領域内に、光センサ素子が内蔵され、エリアセンサ機能（位置検出機能）を有している液晶表示装置について説明する。また、本実施の形態では、上記の液晶表示装置と、これに対して入力を行うレーザーポインタとで構成される非接触型の表示方向切替システムについても説明する。
　図２には、液晶表示装置１０（表示装置）とレーザーポインタ５０（入力ポインタ）とで構成される表示方向切替システム１の構成を示す。図３には、本実施の形態のエリアセンサ機能付き液晶表示装置１０（単に液晶表示装置１０とも呼ぶ）の構成を示す。なお、図２では、液晶表示装置１０の断面構成を模式的に示しており、図３では、液晶表示装置１０の画像表示領域の平面構成を模式的に示している。
　図２に示すように、本実施の形態の液晶表示装置１０は、液晶パネル２０（表示パネル）、および、液晶パネル２０の背面側に設けられ該液晶パネル２０に光を照射するバックライト１１を備えている。
　液晶パネル２０は、多数の画素がマトリクス状に配列されたアクティブマトリクス基板２１と、これに対向するように配置された対向基板２２とを備えており、さらにこれら２つの基板の間に表示媒体である液晶層２３が挟持された構造を有している。
　また、液晶パネル２０の外側には、液晶パネル２０を挟み込むようにして表側偏光板４０ａおよび裏側偏光板４０ｂがそれぞれ設けられている。
　各偏光板４０ａおよび４０ｂは、偏光子としての役割を果たす。例えば、液晶層に封入されている液晶材料が垂直配向型である場合、表側偏光板４０ａの偏光方向と裏側偏光板４０ｂの偏光方向とを、互いにクロスニコルの関係になるように配置することで、ノーマリーブラックモードの液晶表示装置を実現することができる。
　アクティブマトリクス基板２１には、各画素を駆動するためのスイッチング素子であるＴＦＴ（図示せず）、配向膜（図示せず）、光センサ素子３０などが設けられている。
　また、対向基板２２には、図示はしていないがカラーフィルタ層、対向電極及び配向膜などが形成されている。カラーフィルタ層は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のそれぞれの色を有する着色部と、ブラックマトリクスとから構成されている。なお、対向基板２２には、光センサ素子３０が配置されている領域と対応する位置に、可視光を遮断し、赤外光を選択的に透過する光学フィルタ２２ａが設けられている。
　バックライト１１は、液晶パネル２０に対して光を照射するものである。本実施の形態においては、バックライト１１は、白色ＬＥＤなどを光源として用いて白色光を液晶パネル２０に対して照射している。
　また、レーザーポインタ５０は、液晶表示装置１０における画像表示面上の特定の位置に対して入力を行うためのものである。レーザーポインタ５０の先端からは、一定の強度の赤外線が出射される。
　上記のように、本実施の形態の液晶表示装置１０においては、各画素領域に赤外線を検知する光センサ素子３０が設けられており、これによりエリアセンサが実現される。そして、レーザーポインタ５０の先端から出射される赤外線を光センサ素子３０が検知することで、液晶表示装置１０に対して情報を入力したり、目的とする動作を実行させたりすることができる。具体的には、本実施の形態の液晶表示装置１０では、例えば、光センサ素子３０の検知結果に基づいて、表示画像の向き（表示方向）を所望の向きに切り替える動作を実行する。この表示方向の切り替え動作については、後述する。
　続いて、光センサ素子３０の具体的な構成について、以下に説明する。
　光センサ素子３０は、受光した光の強度に応じた電流を流すことによって、受光量（受光強度）を検知する光電変換素子である。光センサ素子３０は、フォトダイオードまたはフォトトランジスタで形成されている。ＴＦＴおよび光センサ素子３０は、アクティブマトリクス基板２１上に、ほぼ同一のプロセスによってモノリシックに形成されたものであってもよい。つまり、光センサ素子３０の一部の構成部材は、ＴＦＴの一部の構成部材と同時に形成されてもよい。このような光センサ素子の形成方法は、従来公知の光センサ素子内蔵型の液晶表示装置における製造方法を適用することができる。
　また、図２に示すように、対向基板２２には、光センサ素子３０が設けられている領域に対応する位置に、可視光を遮断する光学フィルタ２２ａが設けられている。この光学フィルタ２２ａは、カラーフィルタ層内に設けられており、カラーフィルタ層の着色部を形成している赤色のカラーフィルタと青色のカラーフィルタとの積層構造を有している。これにより、光センサ素子３０に入射する光の成分のうち可視光成分を遮断することができる。上記のような光学フィルタ２２ａが設けられていることにより、光センサ素子３０には、液晶パネル２０の画像表示面に入射する光のうち、赤外光成分だけが選択的に入射する。そのため、光センサ素子３０は、赤外線の強度を検知することができる。
　以上のように、光センサ素子３０と光学フィルタ２２ａを組み合わせた構成は、赤外線の強度を検知するものであるため、赤外線センサ素子と呼ぶこともできる。
　なお、光学フィルタ２２ａは、光センサ素子３０に入射する光の成分のうち赤外光以外の成分（例えば、可視光など）を遮断し、赤外光だけを選択的に透過するという機能を有しているものであれば、上記のようなものに限定はされない。つまり、光学フィルタ２２ａとして、赤外光を選択的に透過する従来公知の光学フィルタを使用することができる。また、本実施の形態では、光学フィルタ２２ａは、カラーフィルタ層内に組み込んでいるが、本発明ではこのような構成に限定はされず、光センサ素子３０の受光部上に、赤外線を選択的に透過する光学フィルタ２２ａを直接積層した構成を採用することもできる。
　光センサ素子３０において赤外光を選択的に受光する機能を有する場合、光学フィルタ２２ａは必ずしも必要としない。赤外光を選択的に受光する機能を有する光センサ素子３０については、従来公知のものを使用することができる。
　また、レーザーポインタ５０から出射される光は赤外線に限らず、可視光でもよく、その場合は光センサ素子３０も対応した波長の強度を検知できるもの（すなわち、可視光の強度を検知できるもの）とする。可視光の強度を検知できる光センサ素子については、従来公知のものを使用することができる。
　次に、液晶表示装置１０内の液晶パネル２０の平面構成を、図３を参照しながら説明する。
　図３に示すように、液晶パネル２０は、マトリクス状に配された複数の画素ＰＩＸを有している。さらに、液晶パネル２０は、ｎ本のデータ信号線ＳＬ１～ＳＬｎと、各データ信号線ＳＬ１～ＳＬｎにそれぞれ交差するｍ本の走査信号線ＧＬ１～ＧＬｍとを備えている。そして、各データ信号線ＳＬ１～ＳＬｎと各走査信号線ＧＬ１～ＧＬｍとの交差部近傍には、画素ＰＩＸが設けられている。各画素ＰＩＸは、隣接する２本のデータ信号線ＳＬｉ・ＳＬｉ＋１、および、隣接する２本の走査信号線ＧＬｊ・ＧＬｊ＋１で包囲された部分に形成されている。
　また、図３に示すように、液晶表示装置１０は、データ信号線ＳＬ１～ＳＬｎを介して各画素ＰＩＸにデータ信号を供給するデータ信号線駆動回路１２、および、走査信号線ＧＬ１～ＧＬｍを介して各画素ＰＩＸに走査信号を供給する走査信号線駆動回路１３を備えており、各画素ＰＩＸの表示状態を示す映像信号に応じて、画像を表示することができる。
　さらに、液晶パネル２０には、各画素ＰＩＸのそれぞれに対して光センサ素子（Ｓ；以下省略する）３０が１つずつ設けられている。つまり、画像表示領域内に各画素ＰＩＸと同様に光センサ素子３０もマトリクス状に配置されている。
　さらに、液晶表示装置１０には、センサ用順次走査回路１４、受光信号処理回路１５ａ、および電源回路１６が備えられている。センサ用順次走査回路１４は、マトリクス状に配置された光センサ素子３０を、各走査信号線ＧＬ１～ＧＬｍを用いて一定の周期で順次選択する（図４参照）。受光信号処理回路１５ａは、センサ用順次走査回路１４によって順次選択される光センサ素子３０から各データ信号線ＳＬ１～ＳＬｎを介して受光信号を読み出し、読み出した信号に基づいて、レーザーポインタ５０により指示された位置（座標）を検出する処理、および、表示画像の表示方向を切り替える処理を行う。電源回路１６は、各回路１２，１３，１４，１５ａに対して電力を供給するとともに、液晶パネル２０の対向基板２２に対して共通電位Ｖｃｏｍを供給する。
　本実施の形態の液晶表示装置１０は、上記の構成により、画素ごとに設けられた光センサ素子３０が順次走査されて、画像表示面上における赤外光の照射領域を検出することにより、レーザーポインタ５０から出射される赤外光の照射方向を特定し、特定した照射方向に基づいて表示画像の表示方向を切り替える機能を有している。
　なお、本発明では、必ずしも光センサ素子３０は一画素ごとに設けられていなくてもよく、例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂという３色の画素のうち何れか一色の画素ごとに光センサ素子３０が備えられている構成であってもよい。
　続いて、レーザーポインタ５０の内部構成について、図５を参照しながら説明する。
　図５に示すように、レーザーポインタ５０内には、スイッチ５１、信号処理部５２、赤外線レーザー照射部５３（赤外線出力部）、電源（電池）５４、および、レンズ５５などが設けられている。
　このレーザーポインタ５０において、スイッチ５１をＯＮにすると、信号処理部５２がそれを検知し、赤外線レーザー照射部５３に対して、一定の強度で赤外線レーザーを出力するように指示する。赤外線レーザー照射部５３から出射されたレーザー光（赤外線）は、レンズ５５によって所定の角度に拡散される。但し、レンズ５５は、本発明に必須の構成ではなく、設けられていなくてもよい。また、電源（電池）５４は、信号処理部５２および赤外線レーザー照射部５３に電力を供給する。
　次に、本実施の形態の表示方向切替システム１において、表示画像の表示方向を切り替えるための構成について図１を参照しながら説明する。
　上述したように、液晶パネル２０内に設けられた各光センサ素子３０（赤外線センサ素子）は、センサ用順次走査回路１４によって各走査信号線ＧＬ１～ＧＬｍを介して順次選択される。そして、受光信号処理回路１５ａは、センサ用順次走査回路１４によって順次選択される光センサ素子３０から各データ信号線ＳＬ１～ＳＬｎを介して受光信号を読み出し、読み出した信号に対して様々な処理を行う。各光センサ素子３０、センサ用順次走査回路１４、および、受光信号処理回路１５ａには、電源回路１６から電力が供給される。なお、電源回路１６は、電池であってもよい。
　また、受光信号処理回路１５ａ内には、受光強度演算回路３１（受光強度検出部）、座標抽出回路３２（座標検出部）、合成演算回路３３（座標及び強度合成部）、座標強度記憶回路３４、入力信号演算回路３５（入力位置検出部）、照射方向判定回路３６（照射方向判定部）、および、表示方向切替回路３７（表示方向切替部）が設けられている。
　受光強度演算回路３１は、各光センサ素子３０から送信された受光信号（受光した光の強度に応じた電流値）に基づいて、各光センサ素子３０がレーザーポインタ５０から受光した赤外線強度を算出する。
　座標抽出回路３２は、センサ用順次走査回路１４によって順次選択された各光センサ素子３０が、マトリクス配置におけるどの位置に存在するのかという平面的な座標位置を抽出する。
　合成演算回路３３は、受光強度演算回路３１によって算出された赤外線強度、および、座標抽出回路３２によって抽出された座標位置を合成し、どの座標位置でどの程度の強度の赤外線を受光したかを算出する。
　座標強度記憶回路３４は、合成演算回路３３によって算出された各光センサ素子３０の受光強度を取得し、各座標位置における受光強度を記憶する。
　入力信号演算回路３５は、座標強度記憶回路３４に記憶された情報に基づいて、マトリクス配置された光センサ素子３０のうち受光強度が所定値（しきい値）以上となる光センサ素子３０群（座標群）で形成される照射領域における外縁部の座標を算出し、外縁部の座標から当該照射領域の重心の座標を算出する。また、入力信号演算回路３５は、上記照射領域における重心の座標と、当該照射領域において重心から最も離れた点（遠縁部）の座標と、重心及び遠縁部を通る直線上における、当該照射領域において重心に最も近い点（近縁部）の座標とを算出する。ここでの演算は、センサ用順次走査回路１４による全光センサ素子３０の１回の走査（１スキャン）ごとに行われるため、スキャンごとに照射領域の重心、遠縁部および近縁部の座標が得られる。なお、照射領域における重心の座標は、周知の方法で算出することができる。
　照射方向判定回路３６は、入力信号演算回路３５が算出した、重心、遠縁部および近縁部の各座標に基づいて、レーザーポインタ５０から出射された赤外線の照射方向を判定する。具体的には、画像表示面１０ａを平面視したときに、重心を基準にして近縁部側（重心および近縁部を通る直線の延長線上）にレーザーポインタ５０が位置し、近縁部から遠縁部の方向へ照射されたと判定する。
　表示方向切替回路３７は、照射方向判定回路３６が判定した結果に基づいて、表示画像の表示方向を切り替える。具体的には、表示画像を通常視認する際の表示方向を上下方向とした場合、例えば遠縁部側が上、近縁部側が下に向くように表示方向を切り替える。また、遠縁部側が下、近縁部側が上に向くように表示方向を切り替えても良い。
　次に、本実施の形態の表示方向切替システム１において、表示方向を切り替える方法について説明する。
　図６には、表示方向切替システム１において、表示方向の切り替えを行う様子を模式的に示す。図６に示すように、表示方向切替システム１では、液晶表示装置１０の画像表示面１０ａから離れた位置に存在するレーザーポインタ５０から出射されるレーザー光（赤外線）を、液晶表示装置１０内の光センサ素子３０が検知することで、赤外線の照射方向を検出する。
　図６では、液晶表示装置１０がレーザーポインタ５０によって照射されたときの照射領域を模式的に示している。
　ここで、ある時点（ｔ１）において、表示画像の表示方向を切り替える処理の流れを図６および図７を参照しながら説明する。
　図６に示すように、ある時点において、レーザーポインタ５０から液晶表示装置１０の画像表示面１０ａに対してレーザー光（赤外線）が照射されると、図７に示すように、液晶表示装置１０に対してレーザーポインタ５０による入力がなされる（ステップＳ１１）。このとき、液晶表示装置１０内では、センサ用順次走査回路１４によって順次選択された各光センサ素子３０（赤外線センサ素子）がセンシングを行い、照射された赤外線量に基づいて受光信号が生成される（ステップＳ１２）。センサ用順次走査回路１４における１回のスキャンによって得られた各光センサ素子３０の受光信号は、受光信号処理回路１５ａに順次送信される。
　受光信号処理回路１５ａ内では、まず、受光強度演算回路３１が、送信された受光信号から受光した赤外線の強度を算出する（ステップＳ１３）。これと並行して、座標抽出回路３２が、センサ用順次走査回路１４の走査に応じて送信される各受光信号の座標位置を決定する（ステップＳ１４）。
　続いて、合成演算回路３３では、受光強度演算回路３１での赤外線強度の算出結果と、座標抽出回路３２で決定された座標位置とを合成して、どの座標位置にどのような強度の赤外線が入射したかを決定する（ステップＳ１５）。そして、座標強度記憶回路３４は、合成演算回路３３によって算出された各光センサ素子３０の受光強度を取得し、各座標位置における受光強度を記憶する（ステップＳ１６）。
　続いて、入力信号演算回路３５は、座標強度記憶回路３４に記憶された情報に基づいて、マトリクス配置された光センサ素子３０のうち受光強度が所定値（しきい値）以上となる光センサ素子３０群で形成される照射領域Ｒにおける外縁部の座標を算出し、外縁部の座標に基づいて当該照射領域Ｒの重心Ｑの座標を算出する（ステップＳ１７）。また、入力信号演算回路３５は、上記照射領域Ｒにおける重心Ｑの座標に基づいて、当該照射領域Ｒにおいて重心Ｑから最も離れた点（遠縁部Ｐ）の座標と、重心Ｑ及び遠縁部Ｐを通る直線上における当該照射領域Ｒにおいて重心Ｑに最も近い点（近縁部Ｓ）の座標とを算出する（ステップＳ１８）。
　続いて、照射方向判定回路３６は、入力信号演算回路３５が算出した重心Ｑ、遠縁部Ｐおよび近縁部Ｓに基づいて、レーザー光の照射方向を判定する（ステップＳ１９）。例えば、重心Ｑを基準にして近縁部Ｓ側にレーザーポインタ５０が位置し、近縁部Ｓから遠縁部Ｐの方向へ照射されたと判定する。そして、表示方向切替回路３７は、照射方向判定回路３６が判定した結果に基づいて、表示画像の表示方向を切り替える（ステップＳ２０）。例えば、遠縁部Ｐ側が上、近縁部Ｓ側が下に向くように表示方向を切り替える。
　次に、レーザーポインタ５０の経時的な変化を検出する方法について、図７および図８を参照しながら以下に説明する。ここでは、１回目のスキャンの時点（ｔ１）から２回目のスキャンの時点（ｔ２）までの間に、レーザーポインタ５０が図８の（ａ）から（ｂ）に示すように位置を変化させた場合を例に挙げて説明する。なお、図８の（ａ）および（ｂ）は、液晶表示装置１０の画像表示面１０ａを平面視した状態を模式的に示している。
　まず、１回目のスキャン（時点ｔ１）において、上述したように図７に示すステップＳ１１からステップＳ２０の処理が行われ、図８の（ａ）の紙面の下側にレーザーポインタ５０が位置し、レーザー光は紙面の下から上の方向へ照射されたと判定し、これにより、表示画像の上方向が紙面上側になり、表示画像の下方向が紙面下側になるように、表示方向が設定される。
　次に、２回目のスキャン（時点ｔ２）において、再びステップＳ１１からＳ２０までの各処理が行われる。ここでは、照射領域Ｒにおける重心Ｑを基準にして、近縁部Ｓが図８の（ｂ）の紙面右側に移動するため、レーザーポインタ５０は紙面右側に位置し、レーザー光は紙面の右から左の方向へ照射されたと判定する。これにより、表示方向は、表示画像の上方向が紙面左側になり、表示画像の下方向が紙面右側になるように切り替わる。
　本実施の形態の表示方向切替システム１では、上記のような処理を行うことで、レーザーポインタ５０から出射されるレーザー光の照射方向に応じて表示画像の表示方向を切り替えることができる。これにより、例えばレーザーポインタ５０から出射されるレーザー光の照射方向と表示画像の表示方向とを一致させることができる。すなわち、レーザーポインタ５０の使用者が液晶表示装置１をあらゆる方向から使用しても、常に使用者側に表示画像を表示させることができる。このように、本液晶表示装置１では、従来のように切り替えスイッチ（図１４、図１５参照）等を必要とせず、自動的に表示画像の表示方向を切り替えることができるため、液晶表示装置の構成を簡略化することができる。
　なお、図９の（ａ）および（ｂ）に示すように、レーザーポインタ５０を所持する使用者とは反対方向に表示画像を表示させても良い。この構成は、例えば、レーザーポインタ５０を使用する使用者と対向する位置に第三者が位置し、第三者に対して表示画像を視認させるようなケースに適している。
　このように、レーザー光の照射方向と表示画像の表示方向とは、特定の関係に限定されるものではなく、液晶表示装置１０の使用状況に応じて設定することができる。また、レーザー光の照射方向に対して、表示画像の表示方向を何れの方向とするかを選択できる構成としても良い。これにより、例えば、図８および図９に示したパターンを相互に切り替えることができる。
　本実施の形態では、液晶パネル２０内に光センサ素子３０が内蔵され、これがエリアセンサとして機能するエリアセンサ一体型の液晶表示装置を例に挙げて説明したが、本発明は、必ずしもこのような構成に限定はされない。つまり、エリアセンサと液晶パネル２０とを別体で構成し、エリアセンサが液晶パネル２０の画像表示面に対応するように、エリアセンサと液晶パネル２０とを重ね合わせて得られるエリアセンサ機能付きの液晶表示装置も本発明の一例である。また、表示パネルも液晶パネルに限定されることはなく、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、有機ＥＬパネルなどの自発光型の表示パネルも使用することができる。
　〔実施の形態２〕
　本発明の第２の実施形態について図１０～図１３に基づいて以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施の形態１において示した部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付し、その説明を省略する。また、実施の形態１において定義した用語については、特に断らない限り本実施例においてもその定義に則って用いるものとする。
　上記実施の形態１では、レーザーポインタ５０から出射されるレーザー光（赤外線）の照射方向に応じて表示画像の表示方向を切り替える構成、特にはレーザー光の照射方向の変化に伴って、表示画像の表示方向が変化する構成であった。
　ここで、図１４および図１５に示すように、液晶パネル（表示パネル）の画像表示面を机上面と水平に設けた液晶表示装置を使用する場合、使用者は、主に４方向の何れかの位置で使用することが考えられる。このようなケースでは、実施の形態１に示したように、レーザーポインタ５０の位置（使用者の位置）に追随するようにあらゆる方向（３６０度）に表示方向を切り替える構成よりも、使用者が位置する４方向の間（４段階）で表示方向を相互に切り替える構成とする方が好ましい。
　そこで、本実施の形態２では、レーザーポインタ５０のレーザー光の照射方向が所定の範囲である場合には、表示画像の表示方向を切り替えず、所定の範囲外となる場合に、表示画像の表示方向を切り替える構成とする。
　図１０は、表示方向切替システム２の構成を示す。液晶表示装置１０内の受光信号処理回路１５ｂには、受光信号処理回路１５ｂ内に含まれる各構成（図１参照）に加えて、エリア判定回路３８（領域判定部）が設けられている。エリア判定回路３８は、照射方向判定回路３６が判定したレーザーポインタ５０から出射されたレーザー光の照射方向に基づいて、予め分割した複数のエリアのうち何れのエリアからレーザー光が出射されたかを判定する。例えば、図１１に示すように、画像表示面１０ａの周囲をエリアａ～ｄに４分割し、レーザーポインタ５０のレーザー光が何れのエリアから画像表示面１０ａに出射されたかを判定する。
　そして、表示方向切替回路３７は、エリア判定回路３８が判定した結果に基づいて、表示画像の表示方向を切り替える。具体的には、図１１に示すように、レーザーポインタ５０のレーザー光がエリアａから画像表示面１０ａに出射された場合には、表示画像の上方向が紙面上側になり、表示画像の下方向が紙面下側になるように表示方向が切り替わり、レーザー光がエリアｂから画像表示面１０ａに出射された場合には、表示画像の上方向が紙面左側になり、表示画像の下方向が紙面右側になるように表示方向が切り替わる。
　ここで、表示方向切替回路３７は、レーザーポインタ５０のレーザー光が同一のエリアから画像表示面１０ａに出射された場合には、表示画像の表示方向を一定とする。例えば、図１２に示すように、レーザーポインタ５０がＡの位置およびＢの位置に存在し、レーザー光が何れもエリアａから画像表示面１０ａに出射された場合には、表示画像の表示方向を同一にする。これにより、使用者が所定の位置（図１２ではエリアａ）で、レーザーポインタ５０を左手に持って操作した場合（図１２のＡ）、および、右手に持って操作した場合（図１２のＢ）の何れの場合でも、表示画像の表示方向を変化させることなく、使用者側に表示させることができる。このように、同一のエリア内でレーザーポインタ５０の向きを変えても、表示画像の向きを一定に保つことができる。
　次に、本実施の形態の表示方向切替システム２において、表示方向を切り替える方法について説明する。
　表示方向切替システム２では、図６に示したように、液晶表示装置１０の画像表示面１０ａから離れた位置に存在するレーザーポインタ５０から出射されるレーザー光（赤外線）を、液晶表示装置１０内の光センサ素子３０が検知することで、赤外線の照射方向を検出する。
　ここで、ある時点（ｔ１）において、表示画像の表示方向を切り替える処理の流れを図図６および図１３を参照しながら説明する。
　図６に示すように、ある時点において、レーザーポインタ５０から液晶表示装置１０の画像表示面１０ａに対してレーザー光（赤外線）が照射されると、図１３に示すように、液晶表示装置１０に対してレーザーポインタ５０による入力がなされる（ステップＳ２１）。このとき、液晶表示装置１０内では、センサ用順次走査回路１４によって順次選択された各光センサ素子３０（赤外線センサ素子）がセンシングを行い、照射された赤外線量に基づいて受光信号が生成される（ステップＳ２２）。センサ用順次走査回路１４における１回のスキャンによって得られた各光センサ素子３０の受光信号は、受光信号処理回路１５ｂに順次送信される。
　受光信号処理回路１５ｂ内では、まず、受光強度演算回路３１が、送信された受光信号から受光した赤外線の強度を算出する（ステップＳ２３）。これと並行して、座標抽出回路３２が、センサ用順次走査回路１４の走査に応じて送信される各受光信号の座標位置を決定する（ステップＳ２４）。
　続いて、合成演算回路３３では、受光強度演算回路３１での赤外線強度の算出結果と、座標抽出回路３２で決定された座標位置とを合成して、どの座標位置にどのような強度の赤外線が入射したかを決定する（ステップＳ２５）。そして、座標強度記憶回路３４は、合成演算回路３３によって算出された各光センサ素子３０の受光強度を取得し、各座標位置における受光強度を記憶する（ステップＳ２６）。
　続いて、入力信号演算回路３５は、座標強度記憶回路３４に記憶された情報に基づいて、マトリクス配置された光センサ素子３０のうち受光強度が所定値（しきい値）以上となる光センサ素子３０群で形成される照射領域Ｒにおける外縁部の座標を算出し、外縁部の座標に基づいて当該照射領域Ｒの重心Ｑの座標を算出する（ステップＳ２７）。また、入力信号演算回路３５は、上記照射領域Ｒにおける重心Ｑの座標に基づいて、当該照射領域Ｒにおいて重心Ｑから最も離れた点（遠縁部Ｐ）の座標と、重心Ｑ及び遠縁部Ｐを通る直線上における当該照射領域Ｒにおいて重心Ｑに最も近い点（近縁部Ｓ）の座標とを算出する（ステップＳ２８）。
　続いて、照射方向判定回路３６は、入力信号演算回路３５が算出した重心Ｑ、遠縁部Ｐおよび近縁部Ｓに基づいて、レーザー光の照射方向を判定する（ステップＳ２９）。例えば、重心Ｑを基準にして近縁部Ｓ側にレーザーポインタ５０が位置し、近縁部Ｓから遠縁部Ｐの方向へ照射されたと判定する。
　続いて、エリア判定回路３８は、照射方向判定回路３６が判定したレーザー光の照射方向に基づいて、予め分割した複数のエリアのうち何れのエリアからレーザー光が出射されたかを判定する（ステップＳ３０）。そして、表示方向切替回路３７は、エリア判定回路３８が判定した結果に基づいて表示方向を切り替える（ステップＳ３１）。
　ここで、エリア判定回路３８は、以下のようにしてレーザー光が出射されたエリアを判定することができる。すなわち、図１２に示すように、レーザーポインタ５０が照射領域Ｒにおける重心Ｑ、遠縁部Ｐおよび近縁部Ｓを通る直線Ｌと、Ｙ軸とのなす角φが所定角θよりも小さい場合には、エリアａあるいはエリアｃと判定し、角φが所定角θよりも大きい場合には、エリアｂあるいはエリアｄと判定する。なお、エリアａおよびエリアｃの何れであるか、あるいは、エリアｂおよびエリアｄの何れであるかは、照射方向判定回路３６の判定結果により決定される。なお、図１２では、所定角θを４５度に設定している。
　上記の構成によれば、例えば、図１２に示すように、レーザーポインタ５０から出射されるレーザー光の照射方向は重心Ｑを基準にして近縁部Ｓ側に位置し、かつ、角φが所定角θ（＝４５度）によりも小さいため、レーザーポインタ５０のレーザー光はエリアａから出射されたと判定される。
　表示方向切替回路３７における表示方向の切り替え処理は、例えば、各エリア（エリアａ～ｄ）と表示方向（４方向）とを関連付けたテーブルを参照することにより決定することができる。
　ところで、上記実施の形態１および２では、レーザーポインタ５０の位置（レーザー光の照射方向）を判定する方法として、画像表示面１０ａにおける照射領域Ｒの重心を算出する方法を例に挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、照射領域Ｒにおける各受光強度のうち最も強度の大きい点の座標（ピーク座標）を算出する方法としてもよい。以下、実施の形態１の構成において、ピーク座標を用いる場合について簡単に説明する。
　受光強度演算回路３１は、各光センサ素子３０から送信された受光信号（受光した光の強度に応じた電流値）に基づいて、各光センサ素子３０がレーザーポインタ５０から受光した赤外線強度を算出する。
　座標抽出回路３２は、センサ用順次走査回路１４によって順次選択された各光センサ素子３０が、マトリクス配置におけるどの位置に存在するのかという平面的な座標位置を抽出する。
　合成演算回路３３は、受光強度演算回路３１によって算出された赤外線強度、および、座標抽出回路３２によって抽出された座標位置を合成し、どの座標位置でどの程度の強度の赤外線を受光したかを算出する。
　座標強度記憶回路３４は、合成演算回路３３によって算出された各光センサ素子３０の受光強度を取得し、各座標位置における受光強度を記憶する。
　入力信号演算回路３５は、座標強度記憶回路３４に記憶された情報に基づいて、受光強度のピーク座標がどの位置にあり、かつ、ピーク座標における受光強度がどれだけの強度であるかを演算する。そして、入力信号演算回路３５は、ピーク座標と、当該照射領域においてピーク座標から最も離れた点（遠縁部）の座標と、ピーク座標及び遠縁部を通る直線上における、当該照射領域においてピーク座標に最も近い点（近縁部）の座標とを算出する。
　照射方向判定回路３６は、入力信号演算回路３５が算出した、ピーク座標、遠縁部および近縁部の各座標に基づいて、レーザーポインタ５０から出射された赤外線の照射方向を判定する。具体的には、画像表示面１０ａを平面視したときに、ピーク座標を基準にして近縁部側（ピーク座標および近縁部を通る直線の延長線上）にレーザーポインタ５０が位置し、近縁部から遠縁部の方向へ照射されたと判定する。
　表示方向切替回路３７は、照射方向判定回路３６が判定した結果に基づいて、表示画像の表示方向を切り替える。具体的には、例えば遠縁部側が上、近縁部側が下に向くように表示方向を切り替える。また、遠縁部側が下、近縁部側が上に向くように表示方向を切り替えても良い。
　また、本発明の表示方向切替システムによれば、表示画像の一部を選択的に表示方向を切り替えることができる。よって、例えば、立体表示を行う表示装置において入力ポインタで選択した一部画像を回転、移動させることも可能となる。
　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段、あるいは、他の実施の形態において説明した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
　本発明の表示方向切替システムは、特に表示装置を不特定の位置から操作する使用形態に好適である。
　１　　　表示方向切替システム
　２　　　表示方向切替システム
　１０　　液晶表示装置（表示装置）
　１０ａ　画像表示面
　１４　　センサ用順次走査回路
　１５ａ　受光信号処理回路
　１５ｂ　受光信号処理回路
　３０　　光センサ素子（Ｓ）
　３１　　受光強度演算回路（受光強度検出部）
　３２　　座標抽出回路（座標検出部）
　３３　　合成演算回路（座標及び強度合成部）
　３４　　座標強度記憶回路
　３５　　入力信号演算回路（入力位置検出部）
　３６　　照射方向判定回路（照射方向判定部）
　３７　　表示方向切替回路（表示方向切替部）
　３８　　エリア判定回路（領域判定部）
　５０　　レーザーポインタ（入力ポインタ）

Claims (11)

  1. 　入力ポインタから出射された光が表示パネルの画像表示面に入力された位置を検出する機能を有する表示装置であって、
    　上記入力ポインタから出射された光の照射方向に基づいて、上記表示パネルにおける表示画像の表示方向を切り替えることを特徴とする表示装置。
  2. 　表示画像を通常視認する際の表示方向を上下方向とした場合、
    　上記入力ポインタから出射された光の照射方向と、上記表示パネルにおける表示画像の上下方向とが互いに一致することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  3. 　上記表示パネルにおける表示画像の下方向に、上記入力ポインタが位置することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
  4. 　上記表示パネルの周囲を所定の領域に分割したとき、
    　さらに、上記入力ポインタの光が出射される領域に基づいて、上記表示パネルにおける表示画像の表示方向を切り替えることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  5. 　さらに、上記入力ポインタの光が同一の領域から出射される場合には、上記表示パネルにおける表示画像の表示方向は一定であることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
  6. 　上記表示パネルの画像表示面に対応してマトリクス状に配置された複数個の光センサ素子と、
    　上記マトリクス状に配置された各光センサ素子のどの位置に上記入力ポインタからの入力があったかを検出する座標検出部と、
    　上記光センサ素子が受光した光の強度を検出する受光強度検出部と、
    　上記座標検出部によって得られた入力位置の座標と、上記受光強度検出部によって得られた該座標における受光強度とを組み合わせて、どの座標位置でどの程度の強度の光を受光したかを算出する座標及び強度合成部と、
    　上記座標及び強度合成部によって得られた受光強度の情報に基づいて、画像表示面における光の照射領域の重心の座標を算出する入力位置検出部と、
    　上記入力位置検出部によって得られた重心の座標に基づいて、上記入力ポインタから出射された光の照射方向を判定する照射方向判定部と、
    　上記照射方向判定部によって得られた光の照射方向に基づいて、表示画像の表示方向を切り替える表示方向切替部と、
    　を備えていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  7. 　上記表示パネルの画像表示面に対応してマトリクス状に配置された複数個の光センサ素子と、
    　上記マトリクス状に配置された各光センサ素子のどの位置に上記入力ポインタからの入力があったかを検出する座標検出部と、
    　上記光センサ素子が受光した光の強度を検出する受光強度検出部と、
    　上記座標検出部によって得られた入力位置の座標と、上記受光強度検出部によって得られた該座標における受光強度とを組み合わせて、どの座標位置でどの程度の強度の光を受光したかを算出する座標及び強度合成部と、
    　上記座標及び強度合成部によって得られた受光強度の情報に基づいて、画像表示面における光の照射領域の重心の座標を算出する入力位置検出部と、
    　上記入力位置検出部によって得られた重心の座標に基づいて、上記入力ポインタから出射された光の照射方向を判定する照射方向判定部と、
    　上記表示パネルの周囲を所定の領域に分割したとき、上記照射方向判定部によって得られた光の照射方向に基づいて、予め分割した複数の領域のうち何れの領域から上記入力ポインタの光が出射されたかを判定する領域判定部と、
    　上記領域判定部によって得られた結果に基づいて、表示画像の表示方向を切り替える表示方向切替部と、
    　を備えていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  8. 　上記表示パネルの画像表示面に対応してマトリクス状に配置された複数個の光センサ素子と、
    　上記マトリクス状に配置された各光センサ素子のどの位置に上記入力ポインタからの入力があったかを検出する座標検出部と、
    　上記光センサ素子が受光した光の強度を検出する受光強度検出部と、
    　上記座標検出部によって得られた入力位置の座標と、上記受光強度検出部によって得られた該座標における受光強度とを組み合わせて、どの座標位置でどの程度の強度の光を受光したかを算出する座標及び強度合成部と、
    　上記座標及び強度合成部によって得られた受光強度の情報に基づいて、最も受光強度が高い座標を算出する入力位置検出部と、
    　上記入力位置検出部によって得られた座標に基づいて、上記入力ポインタから出射された光の照射方向を判定する照射方向判定部と、
    　上記照射方向判定部によって得られた光の照射方向に基づいて、表示画像の表示方向を切り替える表示方向切替部と、
    　を備えていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  9. 　上記光センサ素子は、赤外線を検知する赤外線センサ素子であることを特徴とする請求項６～８の何れか１項に記載の表示装置。
  10. 　上記入力位置検出部は、上記座標及び強度合成部によって得られた受光強度がしきい値以上であると検出された座標群で形成される領域を上記照射領域とすることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
  11. 　請求項１から１０の何れか１項に記載の表示装置と、該表示装置に対して光を照射することによって入力を行う入力ポインタとを備えた表示方向切替システム。
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