WO2013035319A1 - 表示パネル、表示装置及び表示制御システム - Google Patents

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WO2013035319A1
WO2013035319A1 PCT/JP2012/005618 JP2012005618W WO2013035319A1 WO 2013035319 A1 WO2013035319 A1 WO 2013035319A1 JP 2012005618 W JP2012005618 W JP 2012005618W WO 2013035319 A1 WO2013035319 A1 WO 2013035319A1
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WO
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display
black matrix
display unit
position information
unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/005618
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English (en)
French (fr)
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山田　和宏
田中　康弘
伊三男 島田
田中　武
石井　正宏
Original Assignee
パナソニック株式会社
パナソニック液晶ディスプレイ株式会社
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Publication date
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    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/0304—Detection arrangements using opto-electronic means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
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    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/0304—Detection arrangements using opto-electronic means
    • G06F3/0317—Detection arrangements using opto-electronic means in co-operation with a patterned surface, e.g. absolute position or relative movement detection for an optical mouse or pen positioned with respect to a coded surface
    • G06F3/0321—Detection arrangements using opto-electronic means in co-operation with a patterned surface, e.g. absolute position or relative movement detection for an optical mouse or pen positioned with respect to a coded surface by optically sensing the absolute position with respect to a regularly patterned surface forming a passive digitiser, e.g. pen optically detecting position indicative tags printed on a paper sheet
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G5/00—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
    • G09G5/08—Cursor circuits

Definitions

  • the present disclosure relates to a display control system capable of handwriting input on a display surface of a digital display, and a display device and a display panel used therefor.
  • Patent Document 1 discloses a technique for digitizing information entered on paper and transmitting the digitized information to a server or a terminal when characters or the like are entered on the paper using a pen.
  • the present disclosure provides a display control system that performs high-precision handwriting input on a display surface of a display device, and a display device and a display panel used therefor.
  • a display control system includes a display device having a display unit provided with a plurality of pixels and displaying an image, and an instruction device that indicates a position on the display unit, and the position indicated by the instruction device
  • the display control is performed according to the above.
  • the display unit is provided with a position information pattern indicating a position on the display unit, and the pointing device is configured to optically read the position information pattern at a position indicated on the display unit.
  • the display device controls the display unit to change the display content of the position corresponding to the position information pattern read by the pointing device.
  • the display device includes a display unit that includes a plurality of pixels and displays an image.
  • the display unit is provided with a position information pattern that is optically readable from the outside and that represents a position on the display unit.
  • the display panel in the present disclosure has a display unit that is provided with a plurality of pixels and displays an image.
  • the display unit is provided with a position information pattern that is optically readable from the outside and that represents a position on the display unit.
  • the display control system according to the present disclosure can perform high-definition handwriting input.
  • the display device can perform high-definition handwriting input.
  • the display panel according to the present disclosure can perform high-definition handwriting input.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a display control system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram of the display control system.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the display panel.
  • FIG. 4 is an enlarged view of the display unit.
  • FIG. 5 is a schematic sectional view of the digital pen.
  • FIG. 6 is a plan view of the color filter.
  • 7A and 7B are diagrams showing the arrangement of dots.
  • FIG. 7A shows an arrangement corresponding to the code “1”
  • FIG. 7B shows an arrangement corresponding to the code “2”
  • FIG. (D) shows the arrangement corresponding to the reference numeral “4”.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the flow of processing of the display control system.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the flow of processing of the display control system.
  • FIG. 9 is a plan view of a color filter according to another embodiment, in which (A) shows a dot pattern according to Modification 1, (B) shows a dot pattern according to Modification 2, and (C) shows a modification.
  • the dot pattern concerning Example 3 is shown.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a digital pen according to a modification.
  • FIG. 11 is a block diagram of a display control system according to the second embodiment.
  • FIG. 12 is a flowchart showing the flow of processing of the display control system.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an appearance of a display control system 100 according to the first embodiment.
  • the display control system 100 includes an optical digital pen (hereinafter simply referred to as “digital pen”) 10 and a display device 20.
  • the display device 20 is a liquid crystal display, and can display various images on the display unit 21.
  • the display device 20 is provided with a dot pattern representing a position on the display unit 21.
  • the digital pen 10 optically reads the dot pattern to detect information about the position of the digital pen 10 on the display unit 21 (hereinafter also referred to as “position information”), and transmits the position information to the display device 20. To do.
  • the display device 20 receives the position information as input and performs various display controls. For example, the display device 20 continuously displays dots on the display unit 21 according to the trajectory of the digital pen 10. Thereby, it is possible to input characters, figures, and the like on the display unit 21 using the digital pen 10 by handwriting. Alternatively, the display device 20 continuously erases points on the display unit 21 according to the trajectory of the digital pen 10. Thereby, the character and figure of the display part 21 can be erased using the digital pen 10 like an eraser. That is, the digital pen 10 functions as a reading device and also functions as an input device to the display control system 100. The digital pen 10 is an example of a pointing device.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the display control system 100.
  • the display device 20 includes a receiving unit 22 that receives a signal from the outside, a display-side microcomputer 23 that controls the entire display device 20, and a display panel 24 that displays an image.
  • the receiving unit 22 receives a signal transmitted from the digital pen 10, which will be described in detail later.
  • the signal received by the receiving unit 22 is sent to the display-side microcomputer 23.
  • the display-side microcomputer 23 is composed of a CPU, a memory, and the like, and a program for operating the CPU is also mounted.
  • the display-side microcomputer 23 controls the display panel 24 based on a signal transmitted from the digital pen 10 and changes the content displayed on the display panel 24.
  • FIG. 3 is a schematic sectional view of the display panel 24.
  • the display panel 24 is a liquid crystal panel.
  • the basic configuration of the display panel 24 is the same as that of a general liquid crystal panel.
  • the display panel 24 includes a pair of glass substrates 25, a polarizing filter 26 provided on the outer surface of each glass substrate 25, a pair of alignment films 27 provided between the pair of glass substrates 25, and a pair A liquid crystal layer 28 provided between the alignment films 27, a transparent electrode 29 provided on each alignment film 27, and a color filter 30 provided between the glass substrate 25 on the surface side and the transparent electrode 29.
  • a display unit 21 is formed on the surface of the display panel 24.
  • FIG. 4 is an enlarged view of the display unit 21.
  • a plurality of pixels 40 are provided in the display unit 21.
  • the display unit 21 has a plurality of pixels 40 arranged in a matrix.
  • Each pixel 40 includes a red sub-pixel 41r, a green sub-pixel 41g, and a blue sub-pixel 41b. When the colors are not distinguished, they are simply referred to as “sub-pixels 41”.
  • Various images are displayed on the display unit 21.
  • the sub-pixel 41 is provided with dots 33.
  • a set of a plurality of dots 33 constitutes a dot pattern.
  • the dot 33 is an example of a mark, and the dot pattern is an example of a position information pattern.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the digital pen 10.
  • the digital pen 10 has a cylindrical main body 11, a pen tip 12 attached to the tip of the main body 11, a pressure sensor 13 that detects pressure acting on the pen tip 12, and emits infrared light. Power is supplied to each member of the irradiation unit 14, the reading unit 15 that reads incident infrared light, the control unit 16 that controls the digital pen 10, the transmission unit 17 that outputs a signal to the outside, and the digital pen 10. And a power source 19 to be used.
  • the digital pen 10 has a pen shape.
  • the main body 11 is formed of a cylinder similar to a general pen.
  • the pen tip portion 12 has a tapered shape, and the tip thereof is rounded so as not to damage the surface of the display portion 21.
  • the shape of the pen point part 12 is a shape in which the user can easily recognize the image displayed on the display unit 21.
  • the pressure sensor 13 is built in the main body 11 and connected to the proximal end of the pen tip 12.
  • the pressure sensor 13 detects the pressure applied to the pen tip unit 12 and transmits the detection result to the control unit 16. Specifically, the pressure sensor 13 detects the pressure applied to the pen tip portion 12 when the user enters characters or the like on the display portion 21 using the digital pen 10. That is, the pressure sensor 13 is used when determining whether or not there is an input intention of the user using the digital pen 10.
  • the irradiation unit 14 is provided at the tip of the main body 11 and in the vicinity of the pen tip 12.
  • the irradiation part 14 is comprised by infrared LED, for example, and is comprised so that infrared light may be irradiated from the front-end
  • the reading unit 15 is provided at the tip of the main body 11 and in the vicinity of the pen tip unit 12.
  • the reading unit 15 includes an objective lens 15a and an image sensor 15b.
  • the objective lens 15a focuses incident light on the imaging element 15b. Since the objective lens 15 a is provided at the tip of the main body 11, infrared light emitted from the irradiation unit 14 and reflected by the display device 20 is incident on the objective lens 15 a.
  • the image sensor 15b is provided on the optical axis of the objective lens 15a.
  • the imaging element 15 b converts an optical image formed on the imaging surface into an electrical signal and outputs the electrical signal to the control unit 16.
  • the image sensor 15b is configured by, for example, a CCD image sensor or a CMOS image sensor.
  • the dot pattern is formed of a material that absorbs infrared light, the dot pattern does not return infrared light. As a result, an optical image in which the dot pattern is expressed in black is captured by the image sensor 15b.
  • the control part 16 has the specific part 16a and the pen side microcomputer 16b, as shown in FIG.
  • the specifying unit 16 a specifies position information on the display unit 21 of the digital pen 10 based on the image signal from the reading unit 15. Specifically, the specifying unit 16a acquires a dot pattern from the image signal acquired by the reading unit 15, and specifies the position of the pen tip unit 12 on the display unit 21 based on the dot pattern. Information on the position of the pen tip 12 specified by the specifying unit 16a is sent to the pen-side microcomputer 16b.
  • the pen side microcomputer 16b and the digital pen 10 as a whole are controlled.
  • the pen side microcomputer 16b is composed of a CPU, a memory and the like, and a program for operating the CPU is also mounted.
  • the pen side microcomputer 16b is an example of a control unit.
  • the transmission unit 17 transmits a signal to the outside. Specifically, the transmission unit 17 wirelessly transmits the position information specified by the specifying unit 16a to the outside. The transmission unit 17 performs near field communication with the reception unit 22 of the display device 20. The transmitter 17 is provided at the end of the main body 11 opposite to the pen tip 12.
  • FIG. 6 is a plan view of the color filter 30.
  • the color filter 30 includes a black matrix 31, a plurality of pixel regions 32 that are partitioned by the black matrix 31 and transmit light of a specific color, and dots 33 provided in the pixel region 32.
  • the pixel area 32 includes a red pixel area 32r that transmits red (R) light, a green pixel area 32g that transmits green (G) light, and a blue pixel area 32b that transmits blue (B) light. Is included.
  • Each pixel region 32 has a rectangular shape. Each pixel region 32 corresponds to the sub pixel 41 of the display unit 21.
  • the red pixel region 32r corresponds to the red subpixel 41r
  • the green pixel region 32g corresponds to the green subpixel 41g
  • the blue pixel region 32b corresponds to the blue subpixel 41b.
  • the pixel region is an example of a colored layer.
  • the red pixel region 32r, the green pixel region 32g, and the blue pixel region 32b are arranged in this order in the short direction of the pixel region 32.
  • the pixel regions 32 of the same color are arranged. That is, another red pixel region 32r is arranged next to the red pixel region 32r in the longitudinal direction.
  • another green pixel region 32g is arranged next to the green pixel region 32g in the longitudinal direction.
  • the black matrix 31 includes a vertical line extending in the longitudinal direction of the pixel region 32 and a horizontal line extending in the short direction of the pixel region 32 and is formed in a lattice shape.
  • the horizontal line is formed thicker than the vertical line.
  • the black matrix 31 and the dots 33 are formed of a material mainly composed of carbon black.
  • the dots 33 are formed in a solid circle.
  • the dots 33 are provided in some pixel regions 32 instead of all the pixel regions 32.
  • a plurality of dots 33 are collected to form a dot pattern. This dot pattern differs depending on the position of the color filter 30.
  • the dot pattern will be described in detail below.
  • first reference line 34 and a second reference line 35 are defined on the color filter 30. These first and second reference lines 34 and 35 are virtual lines and are not actually existing lines.
  • the first reference line 34 is a straight line extending in the short direction of the pixel region 32.
  • a plurality of first reference lines 34 are arranged in parallel in the longitudinal direction of the pixel region 32 every two pixel regions 32. Each first reference line 34 is located at the center in the longitudinal direction of the pixel region 32.
  • the second reference line 35 is a straight line extending in the longitudinal direction of the pixel region 32.
  • the second reference line 35 is provided on the green pixel region 32g, and a plurality of the second reference lines 35 are provided in parallel in the lateral direction of the pixel region 32 every two green pixel regions 32g. Each second reference line 35 is located in the center in the lateral direction of the green pixel region 32g.
  • a grid is defined on the color filter 30 by the first reference line 34 and the second reference line 35.
  • FIG. 7 is a diagram showing an arrangement pattern of the dots 33.
  • the dots 33 are arranged at positions offset from the intersections in any of four directions orthogonal to each other (up, down, left and right in FIGS. 6 and 7). Specifically, the dots 33 are arranged in any one of FIGS. 7A to 7D.
  • the dot 33 is arranged at a position offset on the first reference line 34 to the right from the intersection of the first reference line 34 and the second reference line 35.
  • the dots 33 are arranged on the blue pixel region 32b. When this arrangement is digitized, it is represented by “1”. In the arrangement of FIG.
  • the dot 33 is arranged at a position offset on the second reference line 35 upward from the intersection of the first reference line 34 and the second reference line 35. At this time, the dots 33 are arranged on the green pixel region 32g. When this arrangement is digitized, it is represented by “2”. In the arrangement of FIG. 7C, the dot 33 is arranged at a position offset on the first reference line 34 to the left from the intersection of the first reference line 34 and the second reference line 35. At this time, the dots 33 are arranged on the red pixel region 32r. When this arrangement is digitized, it is represented by “3”. In the arrangement of FIG.
  • the dot 33 is arranged at a position offset on the second reference line 35 downward from the intersection of the first reference line 34 and the second reference line 35. At this time, the dots 33 are arranged on the green pixel region 32g. When this arrangement is digitized, it is represented by “4”. In any arrangement, the deviation amount of the dots 33 from the intersection of the first reference line 34 and the second reference line 35 is constant.
  • one dot pattern is formed by 36 dots 33 included in the unit area.
  • each of the 36 dots 33 included in the unit area is any one of “1” to “4”, a huge number of dot patterns can be formed.
  • the dot patterns in each unit area are all different.
  • a dot pattern composed of a plurality of dots 33 is an example of a black pattern.
  • each dot pattern represents a position coordinate for each unit area. That is, when the color filter 30 is divided into unit areas of 6 dots ⁇ 6 dots, each dot pattern represents the position coordinates of the unit area.
  • dot pattern patterning (coding) and coordinate transformation (decoding) methods for example, a publicly known method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-141067 can be used.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a processing flow of the display control system 100. Below, the case where a user writes a character into the display apparatus 20 using the digital pen 10 is demonstrated.
  • the pen-side microcomputer 16b of the digital pen 10 starts monitoring the pressure acting on the pen tip portion 12 in step S11. This pressure is detected by the pressure sensor 13.
  • the pen-side microcomputer 16b determines that the user is inputting characters on the display unit 21 of the display device 20, and proceeds to step S12. While the pressure is not detected (NO), the pen side microcomputer 16b repeats Step S11.
  • step S12 the reading unit 15 of the digital pen 10 detects a dot pattern formed on the display unit 21.
  • infrared light is emitted from the irradiation unit 14. This infrared light is absorbed by at least the dots 33 provided in the color filter 30 of the display device 20, and is reflected by the pixel region 32 and the like.
  • the reflected infrared light is received by the image sensor 15b through the objective lens 15a.
  • the objective lens 15a is disposed on the display unit 21 so as to receive reflected light from the position indicated by the pen tip unit 12.
  • the dot pattern at the designated position on the display unit 21 is imaged by the imaging element 15b.
  • the reading unit 15 optically reads the dot pattern.
  • the image signal acquired by the reading unit 15 is transmitted to the specifying unit 16a.
  • the specifying unit 16a acquires a dot pattern from the image signal, and specifies the position of the pen tip unit 12 on the display unit 21 based on the dot pattern. Specifically, the specifying unit 16a acquires a dot pattern by performing predetermined image processing on the obtained image signal. For example, since the black matrix 31 is formed of carbon black like the dots 33, it absorbs infrared light. Therefore, the black matrix 31 is also included in the image from the reading unit 15 in the same state as the dots 33. Therefore, the image signal from the reading unit 15 is subjected to predetermined image processing so that the dots 33 are easily discriminated from the black matrix 31, and an array of a plurality of dots 33 is acquired from the processed image signal.
  • the specifying unit 16a determines a unit area of 6 dots ⁇ 6 dots from the acquired arrangement of the dots 33, and specifies the position coordinates (position information) of the unit area from the dot pattern of the unit area.
  • the specifying unit 16a converts the dot pattern into position coordinates by a predetermined calculation corresponding to the dot pattern coding method.
  • the specified position information is transmitted to the pen-side microcomputer 16b.
  • step S ⁇ b> 14 the pen side microcomputer 16 b transmits the position information to the display device 20 via the transmission unit 17.
  • the position information transmitted from the digital pen 10 is received by the receiving unit 22 of the display device 20.
  • the received position information is transmitted from the receiving unit 22 to the display-side microcomputer 23.
  • step S15 when the display-side microcomputer 23 receives the position information, the display-side microcomputer 23 controls the display panel 24 to change the display content of the position corresponding to the position information. In this example, since a character is input, a point is displayed at a position corresponding to the position information on the display unit 21.
  • step S16 the pen side microcomputer 16b determines whether or not the input by the user is continued.
  • the pressure sensor 13 detects the pressure
  • the pen side microcomputer 16b determines that the input by the user is continuing, and returns to step S11.
  • dots are continuously displayed at the position of the pen tip 12 on the display unit 21 following the movement of the pen tip 12 of the digital pen 10.
  • characters corresponding to the locus of the pen tip portion 12 of the digital pen 10 are displayed on the display portion 21 of the display device 20.
  • the pen side microcomputer 16b determines that the input by the user is not continued and ends the process.
  • the display device 20 displays the locus of the tip of the digital pen 10 on the display unit 21 on the display unit 21, handwriting input to the display unit 21 using the digital pen 10 can be performed.
  • the usage of the display control system 100 is not restricted to this. Not only letters, but numbers, symbols and figures can be entered.
  • the digital pen 10 like an eraser, characters, figures, etc. displayed on the display unit 21 can be erased. That is, the display device 20 follows the movement of the digital pen 10 and continuously erases the display of the position of the digital pen 10 on the display unit 21, thereby tracing the tip of the digital pen 10 on the display unit 21. It is possible to erase the display of the part that matches.
  • the digital pen 10 can be used like a mouse to move a cursor displayed on the display unit 21 or to select an icon displayed on the display unit 21. That is, the graphical user interface can be operated using the digital pen 10.
  • the display control system 100 the position on the display unit 21 indicated by the digital pen 10 is input to the display device 20, and the display device 20 performs various display controls in accordance with the input.
  • the display control system 100 includes the display device 20 including the display unit 21 provided with a plurality of pixels 40 and displaying an image, and the digital pen 10 that indicates a position on the display unit 21.
  • indicated to this digital pen 10 is performed.
  • the display unit 21 is provided with a position information pattern representing a position on the display unit 21, and the digital pen 10 optically reads the position information pattern at a position indicated on the display unit 21.
  • the display device 20 controls the display unit 21 so as to change the display content of the position corresponding to the position information pattern read by the digital pen 10.
  • the display device 20 includes a display unit 21 provided with a plurality of pixels 40 and displaying an image.
  • the display unit 21 is provided with a position information pattern that is optically readable from the outside and that represents the position on the display unit 21.
  • the display panel 24 includes a display unit 21 that is provided with a plurality of pixels 40 and displays an image.
  • the display unit 21 is provided with a position information pattern that is optically readable from the outside and that represents the position on the display unit 21.
  • high-precision handwriting input can be performed by detecting the position of the digital pen 10 by reading the position information pattern on the display unit 21.
  • a sensor such as a capacitance sensor is built in the display device, and the stylus contact point on the display surface is detected by the sensor to detect the position of the stylus
  • the fineness of handwriting input depends on the accuracy of position detection of the stylus, that is, the position detection resolution of the sensor.
  • the sensor since the sensor has a certain size, it is difficult to provide a large number of sensors in the display device.
  • the fineness of handwriting input depends on the detection accuracy of the dot pattern by the digital pen 10.
  • This detection accuracy can be easily improved by increasing the density of the dot pattern.
  • the extent to which the dot pattern can be increased depends not only on the ability to produce the dot pattern at a high density, but also on the resolution of the digital pen 10 and the ability to discriminate the dot pattern.
  • the resolution of the digital pen 10 is not increased so much, a high-density dot pattern can be read sufficiently compared with the detection resolution of the touch sensor. Therefore, by detecting the position of the digital pen 10 by reading the dot pattern of the display unit 21, it is possible to perform high-definition handwriting input as compared with the configuration in which the position of the pen is detected by the sensor on the display device side. .
  • the display unit 21 includes a black matrix 31 and a pixel region 32 partitioned by the black matrix 31, and the position information pattern includes a plurality of dots 33.
  • the black matrix 31 is made of the same material.
  • the black matrix 31 and the dots 33 are the same, the types of materials when manufacturing the display panel 24 can be reduced.
  • the black matrix 31 and the dots 33 can be formed in a common process.
  • the dots 33 are arranged in the pixel area 32.
  • the black matrix 31 and the dots 33 can be easily distinguished.
  • the digital pen 10 includes an irradiation unit 14 that emits light, and a reading unit 15 that reads the position information pattern by receiving light emitted from the irradiation unit 14 and reflected by the display unit 21.
  • the digital pen 10 since the digital pen 10 has the light source even in a dark environment, the position information pattern can be optically read with high accuracy.
  • the digital pen 10 includes a specifying unit 16a that specifies a position on the display unit 21 on which the position information pattern is provided based on the read position information pattern.
  • the processing of the display device 20 can be simplified.
  • FIG. 9 shows a dot pattern according to a modification.
  • the dot 33 is offset in an oblique direction with respect to the first and second reference lines 34 and 35 from the intersection of the first reference line 34 and the second reference line 35. It is arranged at the position. That is, the dots 33 are arranged at positions offset from the intersection of the first reference line 34 and the second reference line 35 to the upper left, upper right, lower left, and lower right. In this modification, the first and second reference lines 34 and 35 are provided on the black matrix 31.
  • the dots 33 are larger than the thickness of the black matrix 31 and are arranged on the black matrix 31. That is, the dots 33 are arranged on the black matrix 31 but protrude from the black matrix 31.
  • the dots 33 are arranged on the black matrix 31 and are wider than the black matrix 31. According to this configuration, the influence of the dots 33 on the pixel region 32 can be reduced as compared with the configuration in which the dots 33 are arranged on the pixel region 32.
  • the dot 33 is arranged on the black matrix 31, but the reflectance for infrared light is different from that of the black matrix 31. Specifically, white dots 33 are formed in the black matrix 31.
  • the dots 33 are formed on the black matrix 31 with the black matrix 31 partially removed. According to this configuration, the influence of the dots 33 on the pixel region 32 can be reduced as compared with the configuration in which the dots 33 are arranged on the pixel region 32.
  • the vertical and horizontal intervals between adjacent dots 33 are equal to or less than the interval between adjacent first reference lines 34, and adjacent second reference lines.
  • the interval is 35 or less.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a digital pen 10 according to a modification.
  • the pen tip portion 12 is formed of a material that can transmit infrared light.
  • the objective lens 15 a is built in the tip of the pen tip portion 12.
  • the reading unit 15 further includes a lens 15c, and the objective lens 15a and the lens 15c constitute an optical system.
  • a plurality of (for example, four) irradiation units 14 are arranged so as to surround the pen tip 12 at the tip of the main body 11. The number of irradiation units 14 can be set as appropriate.
  • the irradiation part 14 may be formed in ring shape.
  • the digital pen 10 has a pen shape having a pen tip 12, and the reading unit 15 is provided in the image sensor 15 b and the pen tip 12, and reflects light reflected by the display unit 21. And an objective lens 15a that forms an image on the image sensor 15b.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the display control system 200.
  • the display control system 200 is different from that of the first embodiment in that the position of the digital pen 210 is specified by the display device 220 instead of the digital pen 210.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the digital pen 210 has a pressure sensor 13, an irradiation unit 14, a reading unit 15, a control unit 216, and a transmission unit 17.
  • the configurations of the pressure sensor 13, the irradiation unit 14, the reading unit 15, and the transmission unit 17 are the same as those in the first embodiment.
  • the control unit 216 includes the pen-side microcomputer 16b and does not include the specifying unit 16a of the first embodiment. That is, the control unit 216 outputs the image signal input from the image sensor 15b to the transmission unit 17 without specifying the position information of the digital pen 210 from the image signal. Thus, the image signal picked up by the image pickup device 15b is transmitted from the digital pen 210.
  • the display device 220 includes a receiving unit 22 that receives an external signal, a display-side microcomputer 23 that controls the entire display device 220, a display panel 24 that displays an image, and a digital pen 10. And a specifying unit 240 for specifying the position.
  • the configurations of the receiving unit 22, the display-side microcomputer 23, and the display panel 24 are the same as those in the first embodiment.
  • a dot pattern as shown in FIG. 4 is formed on the display unit 21 of the display panel 24.
  • the receiving unit 22 receives a signal transmitted from the digital pen 210 and transmits the signal to the specifying unit 240.
  • the specifying unit 240 has the same function as the specifying unit 16a of the digital pen 10 in the first embodiment.
  • the specifying unit 240 since the transmission signal from the digital pen 210 is an image signal acquired by the image sensor 15b, the specifying unit 240 specifies the position of the digital pen 210 from the image signal. That is, the specifying unit 240 acquires a dot pattern from the image signal, and specifies the position coordinates of the pen tip unit 12 on the display unit 21 based on the dot pattern, similarly to the specifying unit 16a.
  • the specifying unit 240 transmits the specified position information to the display-side microcomputer 23.
  • the display-side microcomputer 23 controls the display panel 24 to change the display information displayed on the display unit 21 based on the position information.
  • FIG. 12 is a flowchart showing a process flow of the display control system 200. Below, the case where a user writes a character in the display apparatus 220 using the digital pen 210 is demonstrated.
  • step S21 the pen side microcomputer 16b of the digital pen 210 monitors whether or not pressure is applied to the pen tip portion 12.
  • the pen-side microcomputer 16b determines that the user is inputting characters on the display unit 21 of the display device 220, and proceeds to step S22.
  • step S ⁇ b> 22 the reading unit 15 of the digital pen 210 acquires a dot pattern image formed on the display unit 21.
  • the image signal acquired by the reading unit 15 is transmitted to the display device 220 via the transmission unit 17 in step S23.
  • the image signal transmitted from the digital pen 210 is received by the receiving unit 22 of the display device 220 in step S24.
  • the received image signal is sent to the specifying unit 240.
  • the specifying unit 240 acquires a dot pattern based on the image signal and specifies the position of the digital pen 210.
  • the position information specified by the specifying unit 240 is sent to the display-side microcomputer 23.
  • step S25 when receiving the position information, the display-side microcomputer 23 controls the display panel 24 to change the display content of the position corresponding to the position information.
  • the display-side microcomputer 23 controls the display panel 24 to change the display content of the position corresponding to the position information.
  • a character is input, a point is displayed at a position corresponding to the position information on the display unit 21.
  • step S26 the pen side microcomputer 16b determines whether or not the input by the user is continued. If the input continues (YES), the process returns to step S11 and the above flow is repeated. On the other hand, if the input is not continued, the process is terminated. In this way, characters corresponding to the locus of the pen tip 12 of the digital pen 210 are displayed on the display unit 21 of the display device 220.
  • the display control system 200 can detect the position of the digital pen 210 operated by the user with high definition and reflect the position on the display unit 21 with high definition.
  • the display device 220 further includes a specifying unit 240 that specifies a position on the display unit 21 where the position information pattern is provided based on the position information pattern read by the digital pen 210.
  • the processing of the digital pen 210 can be simplified.
  • the display devices 20 and 220 may be any device capable of displaying characters and images such as a plasma display, an organic EL display, and an inorganic EL display. Further, the display devices 20 and 220 may be devices such as electronic paper whose display surface is freely deformed.
  • the display devices 20 and 220 can be a display of a notebook PC or a portable tablet. Furthermore, the display devices 20 and 220 can be a television, an electronic blackboard, or the like.
  • the digital pen 10, 210 or the display device 20, 220 may be provided with a switching unit for switching the input mode.
  • the digital pens 10 and 210 may be provided with a switch so that input of characters, deletion of characters, movement of a cursor, selection of an icon, and the like are switched by the switch.
  • icons for switching input of characters, deletion of characters, movement of the cursor, selection of icons, and the like are displayed on the display devices 20 and 220, and they are selected using the digital pens 10 and 210.
  • You may comprise.
  • the digital pens 10 and 210 and the display devices 20 and 220 may be provided with a switch corresponding to a right click or left click of the mouse. Thereby, operativity can further be improved.
  • the transmission / reception of signals between the digital pens 10 and 210 and the display devices 20 and 220 is performed by wireless communication, but is not limited thereto.
  • the digital pens 10 and 210 and the display devices 20 and 220 may be connected by wire, and signals may be transmitted and received via the wire.
  • the digital pen 10 performs the position information specification and transmits the position information to the display device 20.
  • the digital pen 210 acquires the image signal of the dot pattern, The image signal is transmitted to the display device 220, but is not limited thereto.
  • the image processing is performed to reduce the amount of data, and then the signal after the image processing may be transmitted to the display devices 20 and 220. That is, the digital pens 10 and 210 acquire information on the position on the display unit 21 indicated by the digital pen 10, and the information on the position is transmitted from the digital pens 10 and 210 to the display devices 20 and 220.
  • the information regarding the position may be any information.
  • the specifying unit for specifying the position of the digital pen 10 on the display unit 21 is provided in the digital pen 10 or the display device 220.
  • the pen 10 and the display device 20 may be provided as a separate control device.
  • a dot pattern is provided on the display unit of the display device.
  • the pen may optically read the dot pattern and transmit it to the PC main body, and the PC main body may specify the position of the digital pen from the dot pattern and instruct the display device to perform processing corresponding to the specified position. .
  • the pressure sensor 13 is used only for determining whether or not pressure is applied, but the present invention is not limited to this.
  • the magnitude of the pressure may be detected based on the detection result of the pressure sensor 13. Thereby, the continuous change of pressure can be read. As a result, the thickness and darkness of the displayed line can be changed based on the magnitude of the pressure.
  • the presence or absence of input by the digital pens 10 and 210 is detected using the pressure sensor 13, but the present invention is not limited to this.
  • the digital pens 10 and 210 may be provided with a switch for switching on / off of the input so that it is determined that there is an input when the switch is turned on. In this case, input can be performed even when the digital pens 10 and 210 are not in contact with the surface of the display unit 21.
  • the display devices 20 and 220 vibrate the surface of the display unit 21 at a predetermined frequency, and the display devices 20 and 220 detect changes in the frequency due to the digital pens 10 and 210 coming into contact with the surface of the display unit 21. By doing so, the presence or absence of input may be detected.
  • the pixel region 32 has a rectangular shape, but is not limited thereto.
  • the pixel region 32 may have a shape such as a triangle or a parallelogram, or a combination of these.
  • the shape of the pixel region 32 may be any shape as long as the display device can output characters and video.
  • the black matrix 31 can be changed as appropriate in accordance with the shape of the pixel region 32.
  • the dot 33 has a circular shape, but is not limited thereto.
  • the dots 33 may have a polygonal shape such as a triangle or a quadrangle, or may have a shape such as an ellipse.
  • first and second reference lines 34 and 35 for arranging the dots 33 are not limited to the above embodiment.
  • the first reference line 34 is provided every two pixel regions 32 in the longitudinal direction of the pixel region 32, but may be provided for each pixel region 32 in the longitudinal direction of the pixel region 32.
  • the area 32 may be provided every other area, or every 3 or more areas.
  • the second reference line 35 is provided on the green pixel region 32g or the black matrix 31, but is not limited thereto.
  • the second reference line 35 may be provided on the red pixel region 32r or the blue pixel region 32b. Further, the second reference line 35 need not be provided on the pixel region 32 of a specific color.
  • the second reference line 35 may be provided on the red pixel region 32r, the green pixel region 32g, and the blue pixel region 32b, or may be provided on the black matrix 31 in addition to the pixel region 32. May be. Further, the number of pixel regions 32 interposed between the adjacent second reference lines 35 is not limited to the above embodiment.
  • the dot pattern is formed in a unit area of 6 dots ⁇ 6 dots, but the present invention is not limited to this.
  • the number of dots constituting the unit area can be appropriately set according to the design of the digital pens 10 and 210 and the display devices 20 and 220.
  • the configuration of the dot pattern is not limited to the combination of the arrangement of the dots included in the predetermined area. As long as the dot pattern can represent specific position information, the patterning method is not limited to the above embodiment.
  • the position information pattern is composed of dots, but the mark is not limited to dots.
  • the position information pattern may be constituted by marks represented by figures such as triangles and quadrangles and letters such as alphabets.
  • the mark may be formed by filling the entire surface of the pixel region 32.
  • the position information pattern may be expressed by display by the display unit 21. That is, Moreover, although the dot 33 is provided in the color filter 30, it is not restricted to this. The dots 33 may be provided on the glass substrate 25 or the polarizing filter 26.
  • the dots 33 can be expressed by the pixels 40 of the display panel 24. That is, a part of the plurality of pixels 40 included in the display unit 21 is used for the position information pattern, and the display of the pixels 40 or the sub-pixels 41 at the positions corresponding to the “1” to “4” is controlled (for example, the position information pattern can be displayed on the display unit 21 by displaying the corresponding pixel 40 as a dot of a specific color such as black. In this manner, a configuration in which the display unit 21 is provided with the dots 33 can also be realized. That is, the display device 20 displays the position information pattern on the display unit 21. According to this configuration, the above-described display control system 100 can be realized without any particular improvement on the conventional display device 20.
  • the dots 33 are formed of the same material as that of the black matrix 31, but are not limited thereto.
  • the dots 33 may be formed of a material that reflects infrared light.
  • the identifying unit 16a converts the dot pattern into position coordinates by calculation, but is not limited thereto.
  • the specifying unit 16a stores all the dot patterns and the position coordinates associated with each dot pattern, and compares the acquired dot patterns with the relationship between the stored dot patterns and position coordinates.
  • the position coordinates may be specified.
  • the technique disclosed herein is useful for a display control system including a display device and an instruction device.

Abstract

　表示制御システム（１００）複数の画素（４０）が設けられて画像を表示する表示部（２１）を有する表示装置（２０）と、表示部（２１）上の位置を指示するデジタルペン（１０）とを備えている。表示部（２１）には、表示部（２１）上の位置を表す位置情報パターンが設けられている。デジタルペン（１０）は、表示部（２１）上において指示している位置の位置情報パターンを光学的に読み取るように構成されている。表示装置（２０）は、デジタルペン（１０）が読み取った位置情報パターンに対応する位置の表示内容を変更するように表示部（２１）を制御する。

Description

表示パネル、表示装置及び表示制御システム
　本開示は、デジタルディスプレイの表示面に対して手書き入力が可能な表示制御システム並びにそれに用いられる表示装置及び表示パネルに関するものである。
　特許文献１は、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信する技術を開示する。
特開２００７－２２６５７７号公報
　本開示は、表示装置の表示面に高精細に手書き入力を行うこと表示制御システム並びにそれに用いられる表示装置及び表示パネルを提供する。
　本開示における表示制御システムは、複数の画素が設けられて画像を表示する表示部を有する表示装置と、前記表示部上の位置を指示する指示装置とを備え、該指示装置に指示された位置に応じた表示制御を行うものである。前記表示部には、該表示部上の位置を表す位置情報パターンが設けられ、前記指示装置は、前記表示部上において指示している位置の前記位置情報パターンを光学的に読み取るように構成され、前記表示装置は、前記指示装置が読み取った前記位置情報パターンに対応する位置の表示内容を変更するように前記表示部を制御するものとする。
　本開示における表示装置は、複数の画素が設けられて画像を表示する表示部を有するものである。そして、前記表示部には、外部から光学的に読み取り可能であって該表示部上の位置を表す位置情報パターンが設けられているものとする。
　本開示における表示パネルは、複数の画素が設けられて画像を表示する表示部を有するものである。そして、前記表示部には、外部から光学的に読み取り可能であって該表示部上の位置を表す位置情報パターンが設けられているものとする。
　本開示における表示制御システムによれば、高精細な手書き入力を行うことができる。
　本開示における表示装置によれば、高精細な手書き入力を行うことができる。
　本開示における表示パネルによれば、高精細な手書き入力を行うことができる。
図１は、実施形態１に係る表示制御システムの概略図である。 図２は、表示制御システムのブロック図である。 図３は、表示パネルの概略断面図である。 図４は、表示部の拡大図である。 図５は、デジタルペンの概略断面図である。 図６は、カラーフィルタの平面図である。 図７は、ドットの配置を示す図であり、（Ａ）は、符号「１」に対応する配置を、（Ｂ）は、符号「２」に対応する配置を、（Ｃ）は、符号「３」に対応する配置を、（Ｄ）は、符号「４」に対応する配置を示す。 図８は、表示制御システムの処理の流れを示すフローチャートである。 図９は、その他の実施形態に係るカラーフィルタの平面図であって、（Ａ）は変形例１に係るドットパターンを、（Ｂ）は変形例２に係るドットパターンを、（Ｃ）は変形例３に係るドットパターンを示す。 図１０は、変形例に係るデジタルペンの概略断面図である。 図１１は、実施形態２に係る表示制御システムのブロック図である。 図１２は、表示制御システムの処理の流れを示すフローチャートである。
　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。
　なお、発明者（ら）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。
　《実施形態１》
　［１．表示制御システムの概要］
　図１は、実施形態１に係る表示制御システム１００の外観を示す概略図である。表示制御システム１００は、光学式デジタルペン（以下、単に「デジタルペン」と称する。）１０と、表示装置２０とを備えている。詳しくは後述するが、表示装置２０は、液晶ディスプレイであり、表示部２１に様々な画像を表示することができる。また、表示装置２０には、表示部２１上における位置を表すドットパターンが設けられている。デジタルペン１０は、ドットパターンを光学的に読み取ることによって、表示部２１上におけるデジタルペン１０の位置に関する情報（以下、「位置情報」ともいう）を検出し、該位置情報を表示装置２０に送信する。表示装置２０は、該位置情報を入力として受け取り、様々な表示制御を行う。例えば、表示装置２０は、デジタルペン１０の軌跡に応じて表示部２１に点を連続的に表示する。これにより、デジタルペン１０を用いて表示部２１に文字や図形等を手書き入力することができる。または、表示装置２０は、デジタルペン１０の軌跡に応じて表示部２１の点を連続的に消去する。これにより、デジタルペン１０を消しゴムのように用いて表示部２１の文字や図形を消去することができる。すなわち、デジタルペン１０は、読み取り装置として機能すると共に、表示制御システム１００への入力装置としても機能する。デジタルペン１０は、指示装置の一例である。
　［２．表示装置の構成］
　以下、表示装置２０について説明する。図２は、表示制御システム１００の概略構成を示すブロック図である。
　表示装置２０は、外部からの信号を受信する受信部２２と、表示装置２０全体を制御する表示側マイコン２３と、画像を表示する表示パネル２４とを有している。
　受信部２２は、詳しくは後述する、デジタルペン１０から送信された信号を受信する。受信部２２が受信した信号は、表示側マイコン２３に送られる。
　表示側マイコン２３は、ＣＰＵやメモリなどから構成されており、ＣＰＵを動作させるためのプログラムも実装されている。例えば、表示側マイコン２３は、デジタルペン１０から送信された信号に基づいて表示パネル２４を制御して、表示パネル２４に表示させる内容を変更する。
　図３は、表示パネル２４の概略断面図である。表示パネル２４は、液晶パネルである。表示パネル２４の基本的な構成は、一般的な液晶パネルの構成と同様である。詳しくは、表示パネル２４は、一対のガラス基板２５と、各ガラス基板２５の外表面に設けられた偏光フィルタ２６と、一対のガラス基板２５の間に設けられた一対の配向膜２７と、一対の配向膜２７の間に設けられた液晶層２８と、各配向膜２７に設けられた透明電極２９と、表面側のガラス基板２５と透明電極２９との間に設けられたカラーフィルタ３０とを有している。表示パネル２４の表面には、表示部２１が形成されている。
　図４は、表示部２１の拡大図である。表示部２１には、複数の画素４０が設けられている。表示部２１には、複数の画素４０が行列状に配列されている。各画素４０は、赤色のサブ画素４１ｒと、緑色のサブ画素４１ｇと、青色のサブ画素４１ｂとを含んでいる。尚、色を区別しないときには、単に、「サブ画素４１」と称する。この表示部２１に様々な画像が表示される。詳しくは後述するが、サブ画素４１には、ドット３３が設けられている。そして、複数のドット３３の集合でドットパターンを構成している。ドット３３は、マークの一例であり、ドットパターンは、位置情報パターンの一例である。
　［３．デジタルペンの構成］
　次に、デジタルペン１０の詳細な構成について説明する。図５は、デジタルペン１０の概略構成を示す断面図である。
　デジタルペン１０は、円筒状の本体部１１と、本体部１１の先端に取り付けられたペン先部１２と、ペン先部１２に作用する圧力を検出する圧力センサ１３と、赤外光を出射する照射部１４と、入射してきた赤外光を読み取る読取部１５と、デジタルペン１０を制御する制御部１６と、外部へ信号を出力する送信部１７と、デジタルペン１０の各部材に電力を供給する電源１９とを有している。デジタルペン１０は、ペン形状をしている。
　本体部１１は、一般的なペンと同様の円筒で形成されている。ペン先部１２は、先細形状であって、その先端は表示部２１の表面を傷つけない程度に丸く形成されている。また、ペン先部１２の形状は、ユーザが表示部２１に表示される画像を認識しやすい形状であることが好ましい。
　圧力センサ１３は、本体部１１に内蔵され、ペン先部１２の基端部に連結されている。圧力センサ１３は、ペン先部１２に加わる圧力を検出し、その検出結果を制御部１６へ送信する。具体的には、圧力センサ１３は、ユーザがデジタルペン１０を用いて表示部２１上に文字などを記入する際にペン先部１２に加わる圧力を検出する。つまり、圧力センサ１３は、デジタルペン１０を用いたユーザの入力意思の有無を判定する際に用いられる。
　照射部１４は、本体部１１の先端部であって、ペン先部１２の近傍に設けられている。照射部１４は、例えば、赤外線ＬＥＤで構成されており、本体部１１の先端から赤外光を照射するように構成されている。
　読取部１５は、本体部１１の先端部であって、ペン先部１２の近傍に設けられている。読取部１５は、対物レンズ１５ａと、撮像素子１５ｂとを有している。対物レンズ１５ａは、入射してくる光を撮像素子１５ｂに結像させる。対物レンズ１５ａは本体部１１の先端部に設けられているので、対物レンズ１５ａには、照射部１４から出射され、表示装置２０で反射した赤外光が入射する。撮像素子１５ｂは、対物レンズ１５ａの光軸上に設けられている。撮像素子１５ｂは、撮像面に結像した光学像を電気信号に変換して制御部１６へ出力する。撮像素子１５ｂは、例えば、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサで構成される。詳しくは後述するが、前記ドットパターンは赤外光を吸収する材料で形成されているので、ドットパターンからは赤外光が返ってこない。その結果、ドットパターンが黒く表現された光学像が撮像素子１５ｂに撮像される。
　制御部１６は、図２に示すように、特定部１６ａと、ペン側マイコン１６ｂとを有する。特定部１６ａは、読取部１５からの画像信号に基づいてデジタルペン１０の表示部２１上の位置情報を特定する。詳しくは、特定部１６ａは、読取部１５が取得した画像信号からドットパターンを取得し、該ドットパターンに基づいてペン先部１２の、表示部２１上の位置を特定する。特定部１６ａにより特定されたペン先部１２の位置に関する情報は、ペン側マイコン１６ｂへ送られる。ペン側マイコン１６ｂ、デジタルペン１０全体を制御する。ペン側マイコン１６ｂは、ＣＰＵやメモリなどから構成されており、ＣＰＵを動作させるためのプログラムも実装されている。ペン側マイコン１６ｂは、制御部の一例である。
　送信部１７は、信号を外部に送信する。具体的には、送信部１７は、特定部１６ａにより特定した位置情報を外部へ無線送信する。送信部１７は、表示装置２０の受信部２２と近距離無線通信を行う。送信部１７は、本体部１１のうちペン先部１２とは反対側の端部に設けられている。
　［４．カラーフィルタの詳細構造］
　続いて、カラーフィルタ３０の詳細構造について説明する。図６は、カラーフィルタ３０の平面図である。
　カラーフィルタ３０は、ブラックマトリクス３１と、該ブラックマトリクス３１により区画され、特定の色の光を透過させる複数の画素領域３２と、画素領域３２内に設けられたドット３３とを有している。画素領域３２には、赤色（Ｒ）の光を透過させる赤色画素領域３２ｒと、緑色（Ｇ）の光を透過させる緑色画素領域３２ｇと、青色（Ｂ）の光を透過させる青色画素領域３２ｂとを含んでいる。各画素領域３２は、長方形状をしている。各画素領域３２は、表示部２１のサブ画素４１に対応している。具体的には、赤色画素領域３２ｒは、赤色のサブ画素４１ｒに対応し、緑色画素領域３２ｇは、緑色のサブ画素４１ｇに対応し、青色画素領域３２ｂは、青色のサブ画素４１ｂに対応する。尚、透過させる色を区別しないときには、単に、「画素領域３２」と称する。画素領域は、着色層の一例である。
　赤色画素領域３２ｒ、緑色画素領域３２ｇ及び青色画素領域３２ｂは、画素領域３２の短手方向において、この順で並んでいる。画素領域３２の長手方向については、同じ色の画素領域３２が並んでいる。つまり、赤色画素領域３２ｒの長手方向の隣りには、別の赤色画素領域３２ｒが並んでいる。同様に、緑色画素領域３２ｇの長手方向の隣りには、別の緑色画素領域３２ｇが並んでいる。青色画素領域３２ｂについても同様である。ブラックマトリクス３１は、画素領域３２の長手方向に延びる縦線と、画素領域３２の短手方向に延びる横線とを含み、格子状に形成されている。横線は、縦線に比べて、太く形成されている。ブラックマトリクス３１及びドット３３は、カーボンブラックを主成分とする材料で形成されている。ドット３３は、中実の円形に形成されている。ドット３３は、全ての画素領域３２ではなく、いくつかの画素領域３２に設けられている。カラーフィルタ３０においては、複数のドット３３が一かたまりとなってドットパターンを形成している。このドットパターンは、カラーフィルタ３０の位置に応じて異なっている。
　以下に、ドットパターンについて詳しく説明する。
　まず、カラーフィルタ３０上に第１基準線３４と第２基準線３５とを規定する。これら第１及び第２基準線３４，３５は、仮想的な線であり、実際に存在する線ではない。第１基準線３４は、画素領域３２の短手方向に延びる直線である。第１基準線３４は、画素領域３２の長手方向に画素領域３２を２つおきに、複数並設されている。各第１基準線３４は、画素領域３２の長手方向中央に位置している。第２基準線３５は、画素領域３２の長手方向に延びる直線である。第２基準線３５は、緑色画素領域３２ｇ上に設けられており、画素領域３２の短手方向に緑色画素領域３２ｇを２つおきに、複数並設されている。各第２基準線３５は、緑色画素領域３２ｇの短手方向中央に位置している。これら第１基準線３４及び第２基準線３５により、カラーフィルタ３０上には格子が規定される。
　各ドット３３は、第１基準線３４と第２基準線３５との交点の周辺に配置される。図７は、ドット３３の配置パターンを示す図である。ドット３３は、該交点から、互いに直交する四方（図６，７では、上下左右）の何れかにオフセットした位置に配置される。具体的には、ドット３３は、図７（Ａ）～（Ｄ）の何れかの配置となる。図７（Ａ）の配置では、ドット３３は、第１基準線３４と第２基準線３５との交点から、第１基準線３４上を右側にオフセットした位置に配置される。このとき、ドット３３は、青色画素領域３２ｂ上に配置される。この配置を数値化する際には「１」で表す。図７（Ｂ）の配置では、ドット３３は、第１基準線３４と第２基準線３５との交点から、第２基準線３５上を上側にオフセットした位置に配置される。このとき、ドット３３は、緑色画素領域３２ｇ上に配置される。この配置を数値化する際には「２」で表す。図７（Ｃ）の配置では、ドット３３は、第１基準線３４と第２基準線３５との交点から、第１基準線３４上を左側にオフセットした位置に配置される。このとき、ドット３３は、赤色画素領域３２ｒ上に配置される。この配置を数値化する際には「３」で表す。図７（Ｄ）の配置では、ドット３３は、第１基準線３４と第２基準線３５との交点から、第２基準線３５上を下側にオフセットした位置に配置される。このとき、ドット３３は、緑色画素領域３２ｇ上に配置される。この配置を数値化する際には「４」で表す。何れの配置においても、第１基準線３４と第２基準線３５との交点からのドット３３のずれ量は、一定である。
　そして、６ドット×６ドットを１つの単位エリアとして、単位エリアに含まれる３６個のドット３３で１つのドットパターンを形成する。単位エリアに含まれる３６個のドット３３のそれぞれを前記「１」～「４」の何れかの配置とすることによって、膨大な数のドットパターンを形成することができる。各単位エリアのドットパターンは、全て異なっている。複数のドット３３で構成されるドットパターンは、ブラックパターンの一例である。
　これらのドットパターンの１つ１つには、情報を付加されている。詳しくは、各ドットパターンは、単位エリアごとの位置座標を表している。つまり、カラーフィルタ３０を、６ドット×６ドットの単位エリアで分割すると、各ドットパターンはその単位エリアの位置座標を表している。このようなドットパターンのパターンニング（コーディング）や座標変換（デコーディング）の方法は、例えば、特開２００６－１４１０６７号公報に開示されているような公知の方法を用いることができる。
　［５．動作］
　続いて、このように構成された表示制御システム１００の動作について説明する。図８は、表示制御システム１００の処理の流れを示すフローチャートである。以下では、ユーザが、デジタルペン１０を用いて表示装置２０に文字を記入する場合について説明する。
　まず、表示制御システム１００の電源がオンされると、ステップＳ１１において、デジタルペン１０のペン側マイコン１６ｂは、ペン先部１２に作用する圧力の監視を開始する。この圧力の検出は、圧力センサ１３が行う。圧力が検出されると（ＹＥＳ）、ペン側マイコン１６ｂは、ユーザが表示装置２０の表示部２１に対して文字を入力していると判定し、ステップＳ１２へ進む。圧力が検出されていない間（ＮＯ）は、ペン側マイコン１６ｂは、ステップＳ１１を繰り返す。
　ステップＳ１２では、デジタルペン１０の読取部１５が、表示部２１に形成されたドットパターンを検出する。圧力センサ１３により圧力が検出されると、照射部１４からは赤外光が出射される。この赤外光は、少なくとも表示装置２０のカラーフィルタ３０に設けられたドット３３に吸収される一方、画素領域３２等において反射される。反射された赤外光は、対物レンズ１５ａを介して撮像素子１５ｂに受光される。対物レンズ１５ａは、表示部２１上においてペン先部１２が指示している位置からの反射光を受光するように配置されている。その結果、表示部２１上における指示位置のドットパターンが撮像素子１５ｂにより撮像される。このようにして、読取部１５は、ドットパターンを光学的に読み取る。読取部１５が取得した画像信号は、特定部１６ａに送信される。
　ステップＳ１３では、特定部１６ａが、画像信号からドットパターンを取得し、該ドットパターンに基づいてペン先部１２の、表示部２１上の位置を特定する。詳しくは、特定部１６ａは、得られた画像信号に所定の画像処理を施すことにより、ドットパターンを取得する。例えば、ブラックマトリクス３１は、ドット３３と同様に、カーボンブラックで形成されているため、赤外光を吸収する。そのため、読取部１５からの画像には、ブラックマトリクス３１もドット３３同じ状態で含まれている。そこで、読取部１５からの画像信号に所定の画像処理を施すことによりドット３３をブラックマトリクス３１から判別し易くし、処理後の画像信号から複数のドット３３の配列を取得する。続いて、特定部１６ａは、取得されたドット３３の配列から６ドット×６ドットの単位エリアを割り出すと共に、該単位エリアのドットパターンから該単位エリアの位置座標（位置情報）を特定する。特定部１６ａは、ドットパターンのコーディング方法に対応した所定の演算により、ドットパターンを位置座標に変換する。特定された位置情報は、ペン側マイコン１６ｂに送信される。
　続いて、ステップＳ１４では、ペン側マイコン１６ｂは、位置情報を送信部１７を介して表示装置２０へ送信する。
　デジタルペン１０から送信された位置情報は、表示装置２０の受信部２２により受信される。受信された位置情報は、受信部２２から表示側マイコン２３に送信される。ステップＳ１５において、表示側マイコン２３は、位置情報を受信すると、位置情報に対応する位置の表示内容を変更するように表示パネル２４を制御する。この例では、文字の入力なので、表示部２１における、位置情報に対応する位置に点を表示する。
　続いて、ステップＳ１６において、ペン側マイコン１６ｂは、ユーザによる入力が継続しているか否かを判定する。圧力センサ１３が圧力を検出している場合には、ペン側マイコン１６ｂは、ユーザによる入力が継続していると判定して、ステップＳ１１へ戻る。そして、前記のフローを繰り返すことによって、デジタルペン１０のペン先部１２の移動に追従して、表示部２１上におけるペン先部１２の位置に点が連続的に表示される。最終的には、デジタルペン１０のペン先部１２の軌跡に応じた文字が表示装置２０の表示部２１に表示される。
　一方、ステップＳ１６において、圧力センサ１３が圧力を検出していない場合には、ペン側マイコン１６ｂは、ユーザによる入力が継続していないと判定して、処理を終了する。
　こうして、表示装置２０が表示部２１上におけるデジタルペン１０の先端の軌跡を表示部２１に表示することによって、デジタルペン１０を用いた表示部２１への手書き入力を行うことができる。
　尚、以上では、文字を記入する場合について説明したが、表示制御システム１００の使い方は、これに限られるものでない。文字に限らず、数字、記号及び図形等を記入できる。また、デジタルペン１０を消しゴムのように用いて、表示部２１に表示された文字、図形等を消すこともできる。つまり、表示装置２０は、デジタルペン１０の移動に追従して、表示部２１上におけるデジタルペン１０の位置の表示を連続的に消去することによって、表示部２１上におけるデジタルペン１０の先端の軌跡と一致する部分の表示を消去することができる。さらには、デジタルペン１０をマウスのように用いて、表示部２１に表示されるカーソルを移動させたり、表示部２１に表示されるアイコンを選択したりすることもできる。すなわち、デジタルペン１０を用いて、グラフィッカルユーザインターフェイスを操作することができる。このように、表示制御システム１００においては、デジタルペン１０が指示する表示部２１上の位置が表示装置２０に入力され、表示装置２０が該入力に応じて様々な表示制御を行う。
　［６．実施形態の効果］
　したがって、本実施形態によれば、表示制御システム１００は、複数の画素４０が設けられて画像を表示する表示部２１を有する表示装置２０と、前記表示部２１上の位置を指示するデジタルペン１０とを備え、該デジタルペン１０に指示された位置に応じた表示制御を行う。前記表示部２１には、該表示部２１上の位置を表す位置情報パターンが設けられ、前記デジタルペン１０は、前記表示部２１上において指示している位置の前記位置情報パターンを光学的に読み取るように構成され、前記表示装置２０は、前記デジタルペン１０が読み取った前記位置情報パターンに対応する位置の表示内容を変更するように前記表示部２１を制御する。
　また、表示装置２０は、複数の画素４０が設けられて画像を表示する表示部２１を有する。そして、前記表示部２１には、外部から光学的に読み取り可能であって該表示部２１上の位置を表す位置情報パターンが設けられている。
　さらに、表示パネル２４は、複数の画素４０が設けられて画像を表示する表示部２１を有する。そして、前記表示部２１には、外部から光学的に読み取り可能であって該表示部２１上の位置を表す位置情報パターンが設けられている。
　前記の構成によれば、表示部２１の位置情報パターンを読み取ることでデジタルペン１０の位置を検出することによって、高精細な手書き入力を行うことができる。つまり、表示装置の表示面に手書き入力を行う構成としては、表示装置に静電容量センサ等のセンサを内蔵させ、表示面におけるスタイラスの接触点をセンサにより検出することにより、スタイラスの位置を検出し、スタイラスの軌跡に応じた入力を行う構成が考えられる。このような構成では、手書き入力の精細さは、スタイラスの位置検出の精度、即ち、センサの位置検出分解能に依存する。しかしながら、センサは或る程度の大きさを有するため、あまり多くのセンサを表示装置に設けることは難しい。また、タッチセンサの個数が増えると、コストも増大してしまう。それに対し、本実施形態によれば、手書き入力の精細さは、デジタルペン１０によるドットパターンの検出精度に依存する。この検出精度は、ドットパターンを高密度化することにより容易に向上させることができる。ドットパターンをどこまで高密度化できるかは、ドットパターンを高密度に作製する能力だけでなく、デジタルペン１０の解像度やドットパターンの判別能力に依存する。しかし、ドットパターンを高密度に作製することはタッチセンサの検出分解能を向上させることに比べて容易である。また、デジタルペン１０の解像度をそれほど上げなくても、タッチセンサの検出分解能に比べて高密度のドットパターンを十分に読み取ることができる。よって、表示部２１のドットパターンを読み取ることでデジタルペン１０の位置を検出することによって、表示装置側のセンサでペンの位置を検出する構成に比べて、高精細な手書き入力を行うことができる。
　また、前記表示部２１は、ブラックマトリクス３１と、該ブラックマトリクス３１により区画される画素領域３２とを有し、前記位置情報パターンは、複数のドット３３で構成されており、前記ドット３３は、前記ブラックマトリクス３１と同じ材料で形成されている。
　前記の構成によれば、表示パネル２４の製造、ひいては表示装置２０の製造を簡略化することができる。つまり、ブラックマトリクス３１の材料とドット３３の材料とが同じなので、表示パネル２４を製造する際の材料の種類を削減することができる。それに加えて、ブラックマトリクス３１の材料とドット３３の材料とが同じなので、ブラックマトリクス３１とドット３３とを共通の工程で形成することもできる。
　前記ドット３３は、前記画素領域３２に配置されている。
　この構成によれば、ブラックマトリクス３１とドット３３とが同じ材料で形成されている場合であっても、ブラックマトリクス３１とドット３３とを容易に判別することができる。
　前記デジタルペン１０は、光を照射する照射部１４と、該照射部１４から照射され前記表示部２１で反射した光を受光することにより前記位置情報パターンを読み取る読取部１５とを有する。
　この構成によれば、暗い環境下であっても、デジタルペン１０が光源を有するので、位置情報パターンを高い精度で光学的に読み取ることができる。
　前記デジタルペン１０は、読み取った前記位置情報パターンに基づいて、該位置情報パターンが設けられた前記表示部２１上の位置を特定する特定部１６ａを有する。
　この構成によれば、デジタルペン１０の指示位置の特定をデジタルペン１０が行うので、表示装置２０の処理を簡略化することができる。
　［７．変形例］
　以下に、ドットパターンの変形例について説明する。図９は、変形例に係るドットパターンを示す。
　図９（Ａ）に示すドットパターンにおいては、ドット３３は、第１基準線３４と第２基準線３５との交点から、第１及び第２基準線３４，３５に対して斜めの方向にオフセットした位置に配置されている。すなわち、ドット３３は、第１基準線３４と第２基準線３５との交点から左上、右上、左下、右下にオフセットした位置に配置されている。尚、この変形例では、第１及び第２基準線３４，３５は、ブラックマトリクス３１上に設けられている。
　図９（Ｂ）に示すドットパターンにおいては、ドット３３は、ブラックマトリクス３１の太さよりも大きく、ブラックマトリクス３１上に配置されている。すなわち、ドット３３は、ブラックマトリクス３１上に配置されているものの、ブラックマトリクス３１からはみ出している。
　このように、ドット３３は、前記ブラックマトリクス３１上に配置され、該ブラックマトリクス３１よりも幅が広い。この構成によれば、ドット３３が画素領域３２上に配置される構成と比べて、ドット３３が画素領域３２に与える影響を低減することができる。
　図９（Ｃ）に示すドットパターンにおいては、ドット３３は、ブラックマトリクス３１上に配置されているものの、赤外光に対する反射率がブラックマトリクス３１と異なっている。具体的には、ブラックマトリクス３１中に白抜きのドット３３を形成している。
　このように、ドット３３は、前記ブラックマトリクス３１上に、該ブラックマトリクス３１が部分的に取り除かれた状態で形成されている。この構成によれば、ドット３３が画素領域３２上に配置される構成と比べて、ドット３３が画素領域３２に与える影響を低減することができる。
　尚、図９（Ｂ），（Ｃ）の変形例においては、隣り合うドット３３の縦方向及び横方向への間隔は、隣り合う第１基準線３４の間隔以下、及び隣り合う第２基準線３５の間隔以下となっている。
　次に、デジタルペン１０の変形例について説明する。図１０は、変形例に係るデジタルペン１０の概略構成を示す断面図である。
　変形例に係るデジタルペン１０においては、ペン先部１２は、赤外光を透過可能な材料で形成されている。そして、対物レンズ１５ａは、ペン先部１２の先端に内蔵されている。読取部１５は、レンズ１５ｃをさらに有し、対物レンズ１５ａとレンズ１５ｃとで光学系を構成している。複数（例えば、４個）の照射部１４は、本体部１１の先端において、ペン先部１２を囲むように配置されている。照射部１４の個数は、適宜設定することができる。また、照射部１４は、リング状に形成されていてもよい。
　すなわち、前記デジタルペン１０は、ペン先部１２を有するペン形状をしており、前記読取部１５は、撮像素子１５ｂと、ペン先部１２に設けられ、前記表示部２１で反射した光を該撮像素子１５ｂに結像させる対物レンズ１５ａとを有する。
　この変形例によれば、デジタルペン１０と表示部２１との接触点とドットパターンを読み取る部分とが一致するため、ペン先部１２の先端の位置をより正確に検出することができる。その結果、ユーザは、実際にペンを使って記入しているのにより近い感覚で、デジタルペン１０を用いた手書き入力を実現することができる。
　《発明の実施形態２》
　次に、実施形態２に係る表示制御システム２００について説明する。図１１は、表示制御システム２００の概略構成を示すブロック図である。表示制御システム２００は、デジタルペン２１０の位置の特定を、デジタルペン２１０ではなく表示装置２２０が行う点で実施形態１と異なる。以下、実施形態１と同様の構成については、同様の符号を付して説明を省略し、実施形態１と異なる部分を中心に説明する。
　デジタルペン２１０は、図１１に示すように、圧力センサ１３と、照射部１４と、読取部１５と、制御部２１６と、送信部１７とを有している。圧力センサ１３、照射部１４、読取部１５及び送信部１７の構成は、実施形態１と同様である。制御部２１６は、ペン側マイコン１６ｂを有し、実施形態１の特定部１６ａを有していない。つまり、制御部２１６は、撮像素子１５ｂから入力された画像信号を、該画像信号からデジタルペン２１０の位置情報を特定することなく、送信部１７へ出力する。こうして、デジタルペン２１０からは、撮像素子１５ｂで撮像した画像信号が送信される。
　表示装置２２０は、図１１に示すように、外部からの信号を受信する受信部２２と、表示装置２２０全体を制御する表示側マイコン２３と、画像を表示する表示パネル２４と、デジタルペン１０の位置を特定する特定部２４０とを有している。受信部２２、表示側マイコン２３及び表示パネル２４の構成は、実施形態１と同様である。表示パネル２４の表示部２１には、図４に示したようなドットパターンが形成されている。受信部２２は、デジタルペン２１０から送信された信号を受信して、該信号を特定部２４０に送信する。特定部２４０は、実施形態１におけるデジタルペン１０の特定部１６ａと同様の機能を有する。つまり、本実施形態では、デジタルペン２１０からの送信信号は撮像素子１５ｂで取得した画像信号なので、特定部２４０が該画像信号からデジタルペン２１０の位置を特定する。すなわち、特定部２４０は、特定部１６ａと同様に、画像信号からドットパターンを取得し、該ドットパターンに基づいてペン先部１２の、表示部２１上の位置座標を特定する。特定部２４０は、特定した位置情報を表示側マイコン２３へ送信する。表示側マイコン２３は、位置情報に基づいて、表示部２１に表示される表示情報を変更するように表示パネル２４を制御する。
　次に表示制御システム２００の動作について説明する。図１２は、表示制御システム２００の処理の流れを示すフローチャートである。以下では、ユーザが、デジタルペン２１０を用いて表示装置２２０に文字を記入する場合について説明する。
　表示制御システム２００の電源がオンされると、ステップＳ２１において、デジタルペン２１０のペン側マイコン１６ｂは、ペン先部１２に圧力が作用したか否かを監視する。圧力が検出されると（ＹＥＳ）、ペン側マイコン１６ｂは、ユーザが表示装置２２０の表示部２１に対して文字を入力していると判定し、ステップＳ２２へ進む。ステップＳ２２では、デジタルペン２１０の読取部１５が、表示部２１に形成されたドットパターンの画像を取得する。読取部１５が取得した画像信号は、ステップＳ２３において、送信部１７を介して表示装置２２０へ送信される。
　デジタルペン２１０から送信された画像信号は、ステップＳ２４において、表示装置２２０の受信部２２により受信される。受信された画像信号は、特定部２４０に送られる。特定部２４０は、該画像信号に基づき、ドットパターンを取得し、デジタルペン２１０の位置を特定する。特定部２４０が特定した位置情報は、表示側マイコン２３へ送られる。
　続いて、ステップＳ２５において、表示側マイコン２３は、位置情報を受信すると、位置情報に対応する位置の表示内容を変更するように表示パネル２４を制御する。この例では、文字の入力なので、表示部２１における位置情報に対応する位置に点を表示する。
　その後、ステップＳ２６において、ペン側マイコン１６ｂは、ユーザによる入力が継続しているか否かを判定する。入力が継続している場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ１１へ戻り、前記のフローを繰り返す。一方、入力が継続していない場合には、処理を終了する。こうして、デジタルペン２１０のペン先部１２の軌跡に応じた文字が表示装置２２０の表示部２１に表示される。
　このような処理を行うことで、表示制御システム２００は、ユーザが操作するデジタルペン２１０の位置を高精細に検知し、表示部２１に高精細に反映させることができる。
　したがって、前記表示装置２２０は、前記デジタルペン２１０が読み取った前記位置情報パターンに基づいて、該位置情報パターンが設けられた前記表示部２１上の位置を特定する特定部２４０をさらに有する。
　この構成によれば、デジタルペン２１０の指示位置の特定を表示装置２２０が行うので、デジタルペン２１０の処理を簡略化することができる。
　《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、上記実施形態１，２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、その他の実施形態を例示する。
　前記実施形態では、表示装置として液晶ディスプレイを例に挙げて説明したが、これには限られるものではない。表示装置２０，２２０は、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、無機ＥＬディスプレイなどの、文字や映像を表示可能な装置であればよい。また、表示装置２０，２２０は、電子ペーパーのように表示面が自由に変形する装置であってもよい。
　また、表示装置２０，２２０は、ノートＰＣや携帯型タブレットのディスプレイであり得る。さらには、表示装置２０，２２０は、テレビや電子黒板等であり得る。
　デジタルペン１０，２１０又は表示装置２０，２２０に、入力モードを切り替える切替部を設けてもよい。具体的には、デジタルペン１０，２１０にスイッチを設け、文字等の入力、文字等の消去、カーソルの移動、及びアイコンの選択等を該スイッチにより切り替えるように構成してもよい。あるいは、表示装置２０，２２０に、文字等の入力、文字等の消去、カーソルの移動、及びアイコンの選択等を切り替えるためのアイコンを表示させ、それらをデジタルペン１０，２１０を用いて選択するように構成してもよい。さらに、デジタルペン１０，２１０や表示装置２０，２２０にマウスの右クリックや左クリックに相当するスイッチを設けてもよい。これにより、操作性をさらに向上させることができる。
　前記デジタルペン１０，２１０と表示装置２０，２２０との間の信号の送受信は、無線通信により行われているが、これに限られるものではない。デジタルペン１０，２１０と表示装置２０，２２０とが有線で接続されており、該有線を介して信号の送受信を行ってもよい。
　また、前記実施形態１では、デジタルペン１０が位置情報の特定まで行って、その位置情報を表示装置２０へ送信し、前記実施形態２では、デジタルペン２１０がドットパターンの画像信号を取得し、その画像信号を表示装置２２０へ送信しているが、これに限られるものではない。例えば、デジタルペン１０，２１０において、ドットパターンの画像を取得後、画像処理まで行ってデータ量を低減した後に、画像処理後の信号を表示装置２０，２２０へ送信してもよい。つまり、デジタルペン１０が指示する表示部２１上の位置に関する情報をデジタルペン１０，２１０が取得し、該位置に関する情報がデジタルペン１０，２１０から表示装置２０，２２０へ送信され、表示装置２０，２２０が該位置に関する情報に応じて様々な表示制御を行う限りにおいては、該位置に関する情報はどのようなものであってもよい。
　また、前記実施形態１，２では、表示部２１上におけるデジタルペン１０の位置を特定する特定部は、デジタルペン１０又は表示装置２２０に設けられているが、これに限られるものではなく、デジタルペン１０および表示装置２０とは別個の制御装置として、設けてもかまわない。例えば、ディスプレイ装置（表示装置の例）とＰＣ本体（制御装置の例）とを備えたデスクトップＰＣにデジタルペンを加えた表示制御システムにおいては、ディスプレイ装置の表示部にドットパターンが設けられ、デジタルペンが該ドットパターンを光学的に読み取ってＰＣ本体へ送信し、ＰＣ本体がドットパターンからデジタルペンの位置を特定し、該特定した位置に応じた処理を表示装置に命令するようにしてもよい。
　また、前記実施形態では、圧力センサ１３を、圧力が作用しているか否かを判定することだけに用いているが、これに限られるものではない。例えば、圧力センサ１３の検出結果に基づいて圧力の大きさを検出するように構成してもよい。これにより、圧力の連続的な変化を読み取ることができる。その結果、圧力の大きさに基づいて、表示される線の太さや濃さを変化させることができる。
　尚、前記実施形態では、圧力センサ１３を用いて、デジタルペン１０，２１０による入力の有無を検出しているが、これに限られるものではない。デジタルペン１０，２１０に入力のオン・オフを切り替えるスイッチを設け、スイッチがオンされたときに入力が有ると判定するように構成してもよい。この場合、デジタルペン１０，２１０が表示部２１の表面に接触していなくても、入力を行うことができる。または、表示装置２０，２２０が表示部２１の表面を所定の振動数で振動させ、デジタルペン１０，２１０が表示部２１の表面に接触することによる振動数の変化を表示装置２０，２２０が検出することによって、入力の有無を検出するように構成してもよい。
　前記実施形態では、画素領域３２は、長方形状であるが、これに限られるものではない。画素領域３２は、三角形や平行四辺形などの形状でもよく、これらを組み合わせた形状であってもよい。画素領域３２の形状は、表示装置が文字や映像を出力できるものであればよい。また、ブラックマトリクス３１も、画素領域３２の形状に合わせて適宜変更し得る。
　前記ドット３３は円形状であるが、これに限られるものではない。ドット３３は、三角形や四角形などの多角形状であってもよく、楕円などの形状であってもよい。
　また、前記ドット３３を配置するための第１及び第２基準線３４，３５は、前記実施形態に限られるものではない。例えば、第１基準線３４は、画素領域３２の長手方向に画素領域３２を２つおきに設けられているが、画素領域３２の長手方向において画素領域３２ごとに設けられてもよいし、画素領域３２を１つおき、又は３つ以上おきに設けられてもよい。また、第２基準線３５は、緑色画素領域３２ｇ上又はブラックマトリクス３１上に設けられているが、これに限られるものではない。例えば、第２基準線３５は、赤色画素領域３２ｒ又は青色画素領域３２ｂ上に設けられてもよい。また、第２基準線３５は、特定の一色の画素領域３２上に設けられている必要はない。第２基準線３５は、赤色画素領域３２ｒ、緑色画素領域３２ｇ及び青色画素領域３２ｂ上に混在して設けられてもよいし、画素領域３２上だけでなくブラックマトリクス３１上にも混在して設けられてもよい。さらに、隣り合う第２基準線３５の間に何個の画素領域３２を介在させるかは、前記実施形態に限られるものではない。
　前記実施形態では、６ドット×６ドットの単位エリアでドットパターンを形成しているが、これに限られるものではない。単位エリアを構成するドットの個数は、デジタルペン１０，２１０や表示装置２０，２２０の設計に応じて適宜設定することができる。また、ドットパターンの構成は、所定エリアに含まれるドットそれぞれの配置の組合せに限られるものではない。ドットパターンが特定の位置情報を表すことができる限り、パターニングの手法は前記実施形態に限られるものではない。
　前記実施形態では、位置情報パターンがドットで構成されているが、マークはドットに限られるものではない。ドットの代わりに、三角形、四角形等の図形やアルファベット等の文字で表されるマークによって位置情報パターンが構成されていてもよい。例えば、マークは、画素領域３２の全面を塗りつぶして形成されていてもよい。
　さらに、位置情報パターンは、表示部２１による表示で表現されていてもよい。すなわち、
　また、ドット３３は、カラーフィルタ３０に設けられているが、これに限られるものではない。ドット３３は、ガラス基板２５や偏光フィルタ２６に設けられていてもよい。
　あるいは、ドット３３を、表示パネル２４の画素４０で表現することもできる。すなわち、表示部２１に含まれる複数の画素４０の一部を位置情報パターンのために使用し、前記「１」～「４」に対応する位置の画素４０又はサブ画素４１の表示を制御する（例えば、対応する画素４０を黒色等の特定の色の点として表示させる）ことによって、表示部２１に位置情報パターンを表示することもできる。このようにして、表示部２１にドット３３を設ける構成を実現することもできる。すなわち、前記表示装置２０は、前記表示部２１に前記位置情報パターンを表示させる。この構成によれば、従来の表示装置２０に特段の改良を加えることなく、前述の表示制御システム１００を実現することができる。
　また、ドット３３は、ブラックマトリクス３１と同じ材料で形成されているが、これに限られるものではない。例えば、ドット３３を、赤外光を反射する材料で形成してもよい。
　特定部１６ａは、演算により、ドットパターンを位置座標に変換しているが、これに限られるものではない。例えば、特定部１６ａは、全てのドットパターンと、そのそれぞれに紐付けされた位置座標を記憶しておき、取得されたドットパターンを、記憶しておいたドットパターンと位置座標との関係に照らし合わせて、位置座標を特定するようにしてもよい。
　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ことをもって、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するべきではない。
　また、上述の実施形態は、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の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。
　以上説明したように、ここに開示された技術は、表示装置と指示装置とを備えた表示制御システムについて有用である。
　１００，２００　表示制御システム
　１０，２１０　　光学式デジタルペン
　１１　　　　　　本体部
　１２　　　　　　ペン先部
　１３　　　　　　圧力センサ
　１４　　　　　　照射部
　１５　　　　　　読取部
　１５ａ　　　　　対物レンズ
　１５ｂ　　　　　撮像素子
　１６　　　　　　制御部
　１６ａ　　　　　特定部
　１６ｂ　　　　　ペン側マイコン
　１７　　　　　　送信部
　１９　　　　　　電源
　２０，２２０　　表示装置
　２１　　　　　　表示部
　２２　　　　　　受信部
　２３　　　　　　表示側マイコン
　２４　　　　　　表示部
　３０　　　　　　カラーフィルタ
　３１　　　　　　ブラックマトリクス
　３２　　　　　　セル
　３３　　　　　　ドット
　３４　　　　　　第１基準線
　３５　　　　　　第２基準線

Claims (21)

  1. 　複数の画素が設けられて画像を表示する表示部を有する表示装置と、前記表示部上の位置を指示する指示装置とを備え、該指示装置に指示された位置に応じた表示制御を行う表示制御システムであって、
    　前記表示部には、該表示部上の位置を表す位置情報パターンが設けられ、
    　前記指示装置は、前記表示部上において指示している位置の前記位置情報パターンを光学的に読み取るように構成され、
    　前記表示装置は、前記指示装置が読み取った前記位置情報パターンに対応する位置の表示内容を変更するように前記表示部を制御する表示制御システム。
  2. 　前記表示部は、ブラックマトリクスと、該ブラックマトリクスにより区画される着色層とを有し、
    　前記位置情報パターンは、複数のマークで構成されており、
    　前記マークは、前記ブラックマトリクスと同じ材料で形成されている、請求項１に記載の表示制御システム。
  3. 　前記マークは、前記着色層に配置されている、請求項２に記載の表示制御システム。
  4. 　前記マークは、前記ブラックマトリクス上に配置され、該ブラックマトリクスよりも幅が広い、請求項２に記載の表示制御システム。
  5. 　前記表示部は、ブラックマトリクスと、該ブラックマトリクスにより区画される着色層とを有し、
    　前記位置情報パターンは、複数のマークで構成されており、
    　前記マークは、前記ブラックマトリクス上に、該ブラックマトリクスが部分的に取り除かれた状態で形成されている、請求項１に記載の表示制御システム。
  6. 　前記表示装置は、前記表示部に前記位置情報パターンを表示させる、請求項１に記載の表示制御システム。
  7. 　前記指示装置は、光を照射する照射部と、該照射部から照射され前記表示部で反射した光を受光することにより前記位置情報パターンを読み取る読取部とを有する、請求項１に記載の表示制御システム。
  8. 　前記指示装置は、ペン先部を有するペン形状をしており、
    　前記読取部は、撮像素子と、ペン先部に設けられ、前記表示部で反射した光を該撮像素子に結像させる対物レンズとを有する、請求項１に記載の表示制御システム。
  9. 　前記表示装置は、前記指示装置が読み取った前記位置情報パターンに基づいて、該位置情報パターンが設けられた前記表示部上の位置を特定する特定部をさらに有する、請求項１に記載の表示制御システム。
  10. 　前記指示装置は、読み取った前記位置情報パターンに基づいて、該位置情報パターンが設けられた前記表示部上の位置を特定する特定部を有する、請求項１に記載の表示制御システム。
  11. 　複数の画素が設けられて画像を表示する表示部を有する表示装置であって、
    　前記表示部には、外部から光学的に読み取り可能であって該表示部上の位置を表す位置情報パターンが設けられている表示装置。
  12. 　前記表示部は、ブラックマトリクスと、該ブラックマトリクスにより区画される着色層とを有し、
    　前記位置情報パターンは、複数のマークで構成されており、
    　前記マークは、前記ブラックマトリクスと同じ材料で形成されている、請求項１１に記載の表示装置。
  13. 　前記マークは、前記着色層に配置されている、請求項１２に記載の表示装置。
  14. 　前記マークは、前記ブラックマトリクス上に配置され、該ブラックマトリクスよりも幅が広い、請求項１２に記載の表示装置。
  15. 　前記表示部は、ブラックマトリクスと、該ブラックマトリクスにより区画される着色層とを有し、
    　前記位置情報パターンは、複数のマークで構成されており、
    　前記マークは、前記ブラックマトリクス上に、該ブラックマトリクスが部分的に取り除かれた状態で形成されている、請求項１１に記載の表示装置。
  16. 　前記位置情報パターンは、前記表示部により表示される、請求項１１に記載の表示装置。
  17. 　複数の画素が設けられて画像を表示する表示部を有する表示パネルであって、
    　前記表示部には、外部から光学的に読み取り可能であって該表示部上の位置を表す位置情報パターンが設けられている表示パネル。
  18. 　前記表示部は、ブラックマトリクスと、該ブラックマトリクスにより区画される着色層とを有し、
    　前記位置情報パターンは、複数のマークで構成されており、
    　前記マークは、前記ブラックマトリクスと同じ材料で形成されている、請求項１７に記載の表示パネル。
  19. 　前記マークは、前記着色層に配置されている、請求項１８に記載の表示パネル。
  20. 　前記マークは、前記ブラックマトリクス上に配置され、該ブラックマトリクスよりも幅が広い、請求項１８に記載の表示パネル。
  21. 　前記表示部は、ブラックマトリクスと、該ブラックマトリクスにより区画される着色層とを有し、
    　前記位置情報パターンは、複数のマークで構成されており、
    　前記マークは、前記ブラックマトリクス上に、該ブラックマトリクスが部分的に取り除かれた状態で形成されている、請求項１７に記載の表示パネル。
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