(57)【要約】【課題】入力デバイスが向けられている方向に関する情報を、電力を消費せずに表示装置に伝達する。【解決手段】リモコン１は、ユーザからの指示を受け付ける入力部と、液晶テレビ１０から出射された赤外光を鏡面反射する金属または金属膜からなる反射面を有する鏡面反射体３と、鏡面反射体３からの反射光とは別に、入力部が受け付けた指示に応じた信号を液晶テレビ１０へ送信する送信部とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射し、出射した光に由来する反射光を検出する表示装置に信号を入力する入力デバイスであって、
ユーザからの指示を受け付ける入力部と、
上記表示装置から出射された光を鏡面反射する金属または金属膜からなる反射面を有する鏡面反射体と、
上記鏡面反射体からの反射光とは別に、上記入力部が受け付けた指示に応じた信号を上記表示装置へ送信する送信部とを備えることを特徴とする入力デバイス。
【請求項２】
上記鏡面反射体は、移動可能に配された移動鏡面反射体を含み、
上記移動鏡面反射体は、上記入力部が受け付けた指示に応じて移動することを特徴とする請求項１に記載の入力デバイス。
【請求項３】
上記光は、赤外光であり、
上記反射面に反射する可視光を遮断する赤外線フィルタをさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の入力デバイス。
【請求項４】
上記反射面に反射した反射光を集光する凹面レンズをさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の入力デバイス。
【請求項５】
上記反射面には、上記送信部から送信される信号を通過させる開口部が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の入力デバイス。
【請求項６】
上記鏡面反射体は、上記送信部から送信される信号を透過することができる厚みを有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の入力デバイス。
【請求項７】
上記送信部は、無線送信部を備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の入力デバイス。
【請求項８】
上記鏡面反射体は、上記無線送信部と通信可能に接続され、当該無線送信部のアンテナとして機能することを特徴とする請求項７に記載の入力デバイス。
【請求項９】
上記送信部は、赤外線送信部を備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の入力デバイス。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の入力デバイスを搭載した携帯電話。
【請求項１１】
携帯電話としての機能を制御するとともに、上記送信部へ出力する信号を生成する制御部を備えることを特徴とする請求項１０に記載の携帯電話。
【請求項１２】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の入力デバイスと、当該入力デバイスから送信された信号を受信する表示装置とを含む入力システムであって、
上記表示装置は、
光を出射する発光部と、
上記発光部が出射した光が上記鏡面反射体において反射することによって生じる反射光を検出する光検出部が複数配置された表示面を有する表示部と、
上記反射光を検出した光検出部の位置および上記発光部の位置に基づいて、上記入力デバイスが向けられた上記表示面上の位置を決定する位置決定部とを備えることを特徴とする入力システム。
【請求項１３】
鏡面反射体を備える入力デバイスからの信号を受信する表示装置であって、
光を出射する発光部と、
上記発光部が出射した光が上記鏡面反射体において反射することによって生じる反射光を検出する光検出部が複数配置された表示面を有する表示部と、
上記反射光を検出した光検出部の位置および上記発光部の位置に基づいて、上記入力デバイスが向けられた上記表示面上の位置を決定する位置決定部とを備えることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置を遠隔操作するための入力デバイス、入力デバイスによって操作される表示装置およびこれらを含む入力システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
第１の従来技術として、市販の家庭用ゲーム機で用いられている座標入力デバイスとしての技術を説明する。図２６は、従来の座標入力デバイスを説明するための図である。同図に示すように、この従来技術では、テレビの近くで発光する赤外線を入力デバイス１００内のカメラ１０１で受光し、その映像を入力デバイス１００内の無線機１０２を使ってゲーム機１０３に送信する。
【０００３】
ゲーム機１０３は、送られた映像に写っている赤外線の受光位置から入力デバイス１００が向けられている方向を推定する。例えば、テレビ１０４の中央に配置された発光部１０５から赤外線が発光している場合、映像の中央で発光していれば、入力デバイス１００は正面に向けられており、発光部位が映像の左側に移動すれば、入力デバイス１００は右側に移動されたことが判断できる。
【０００４】
第２の従来技術として、特許文献１に記載の発明が挙げられる。この発明では、表示装置の近くで発光する赤外線をオペレータの目で反射させて、反射された光を表示画面上の受光部で検出する。オペレータの目が表示装置に接近している場合は、表示画面上で受光した位置によってオペレータの目の位置が検出できる。オペレータが頭を動かすと、目の位置が変化するので表示画面上の受光位置も変化する。また、オペレータが首を回転しても、反射方向が変わるので受光位置が変化する。
【０００５】
第３の従来技術として、特許文献２に記載の発明が挙げられる。この発明では、電子機器から送信された赤外光をリモコンが有する反射板で反射することにより、電子機器に信号を送信する。このとき、反射板の前方に配された液晶パネルに印加する電圧を変化させることによって液晶パネルの赤外光の透過率を変化させ、リモートコントロール信号を形成する。特許文献３にもほぼ同様の構成を有する発明が記載されている。
【０００６】
第４の従来技術として、特許文献４に記載の発明が挙げられる。この発明では、乱反射フィルムを備えた入力器からの乱反射光を２組の受光素子で受光し、受光した反射光に基づいて入力器の位置情報を読み取っている。
【０００７】
また、他の従来技術として、特許文献５および特許文献６に記載されているように再帰性反射体を利用したものや、特許文献７に記載されているように、反射型指指示部材からの反射光および光源型指示部材からの発散光を２つの入射光検出部で検出し、検出された入射光の入射角に基づいて座標指示位置の座標を求める技術が挙げられる。
【特許文献１】特開平７−２８５８９号公報（１９９５年１月３１日公開）
【特許文献２】特開平６−２３３３６３号公報（１９９４年８月１９日公開）
【特許文献３】特開平９−３４６３４号公報（１９９７年２月７日公開）
【特許文献４】特開平５−２３３１３９号公報（１９９３年９月１０日公開）
【特許文献５】特開昭６３−１８７３２９号公報（１９８８年８月２日公開）
【特許文献６】特開平１０−１７７４５１号公報（１９９８年６月３０日公開）
【特許文献７】特開２００３−３１６５０６号公報（２００３年１１月７日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、第１の従来技術では、カメラおよび無線通信部の消費電力が増大してしまい、テレビ用のリモコンとして使用するには適さない。例えば、使用時150mW、電源オフ時1mWの消費電力であると仮定すると、一般的なテレビ用のリモコンと同じ単３マンガン電池1.5V、1000mAhを２本使用した場合に、１日に２時間利用すると９日間で電池交換が必要になり、年間７８本の電池を消費する。第１の従来技術では、このような消費エネルギー量が大きいという問題、頻繁な電池交換の手間および使用済み電池の増大による地球環境への悪影響などの問題が生じる。
【０００９】
第２の従来技術では、表示装置に接近して操作を行うことはできるが、テレビを視聴する場合のように表示装置から離れてしまうと、目のような球体かつ凸状の反射体で反射すると反射光が拡散してしまうことから、受光部において十分な受光照度が得られず実用化できないという問題がある。また、赤外線発光の放射強度や受光感度を上げることで容易に解決可能に思われるが、放射強度を上げることで赤外線発光部の消費電力が増大してしまう。また、放射強度を上げ過ぎると赤外線が眼球で吸収されて温度上昇を伴い、目に悪影響を及ぼす懸念がある。さらに、受光感度を上げるには受光素子の面積を広げる必要があり、表示装置の輝度が低下してしまう。表示装置の輝度を維持するには表示装置のバックライト等の輝度を上げる必要が生じ、消費電力が増大してしまう問題がある。さらに、頭や首を動かさずに視線だけを変えた場合は、反射光に変化が無いため、正確な視線の方向を検出できないため、直感的な入力が行えないという問題がある。
【００１０】
第３の従来技術は、液晶パネルの透過率を変化させる入力デバイスであるが、液晶の反射率が低いため入射光が弱まってしまうという問題がある。また、反射光を受光する受信部はテレビ受像機の表示領域の外に固定されているため、座標入力を行うには、特許文献４に記載の発明のように反射波の中の散乱光の強度を検出するしかなく、後述のとおり位置検出しかできない。
【００１１】
他の従来例である特許文献４、特許文献５、特許文献６または特許文献７の発明のように、入射角などから、表示部と入力デバイスとの位置関係を検出する技術はあるが、これらは反射波の再帰性や散乱を利用したもので、入力デバイスを向けている角度を正確に検出することができない。例えば、40インチのテレビ受像機のような表示装置において、画面全体の範囲で座標を指示するには入力デバイスを画面の大きさと同じ範囲で操作する必要がある。ところが、一般的にテレビ視聴時は座って操作する方法が望まれており、例え、立っていたとしても身体を動かさずに手だけで操作する方法が望まれている。
【００１２】
このためには、リモコンの画面に対する指示角度を検出する必要があり、従来技術のような再帰性反射または散乱反射波を利用したリモコンの位置検出だけでは、直感的な入力が行えないという問題がある。
【００１３】
このように、座標入力を目的とした入力デバイスや赤外線を利用した入力デバイスが多く存在しているが、パソコンなどの表示装置に向けた入力デバイスが多い。このため、テレビのように画面サイズが大きく、かつ、画面から離れて視聴することが一般的な表示装置に適応しようとすると、入力デバイスを画面サイズと同じだけの領域の範囲で動かさなければならないという問題や、反射光の散乱または低反射率による赤外光の減衰による問題を解決するために赤外線発光強度を上げることにより消費電力を増加させてしまうという問題がある。
【００１４】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、入力デバイスが向けられている方向に関する情報を、電力を消費せずに表示装置に伝達することができ、直感的な座標入力が容易にできる入力デバイスおよび入力システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するために、本発明に係る入力デバイスは、光を出射し、出射した光に由来する反射光を検出する表示装置に信号を入力する入力デバイスであって、ユーザからの指示を受け付ける入力部と、上記表示装置から出射された光を鏡面反射する金属または金属膜からなる反射面を有する鏡面反射体と、上記鏡面反射体からの反射光とは別に、上記入力部が受け付けた指示に応じた信号を上記表示装置へ送信する送信部とを備えることを特徴としている。
【００１６】
上記の構成によれば、鏡面反射体によって、表示装置から出射された光を鏡面反射する。鏡面反射された光は、表示装置によって検出される。この表示装置が、当該光の入射位置を判定すれば、その入射位置に基づいて、入力デバイスが向けられた表示面上の位置を判定することができる。また、送信部は、鏡面反射体からの反射光とは別に、入力部がユーザから受け付けた指示に応じた信号を表示装置へ送信する。それゆえ、表示面上のどの位置に向けてどのような指示が入力されたのかを結果的に表示装置へ送信することができる。また、ユーザは、入力デバイスを向ける方向を変えるだけで指示位置を入力できるため、直感的な座標入力を容易に行うことができる。
【００１７】
また、上記鏡面反射体は、金属または金属膜からなる反射面を有している。金属または金属膜は、電気を流すことの出来る物質であり、自由電子を持っている。その金属表面に光が入射すると、金属陽イオンと自由電子との間で共振が起こり、そのエネルギーが放射されることで反射が起こる。鏡面反射体の反射面における自由電子の共振現象を利用しているため、鏡面反射体に電力を供給することなく、入力デバイスから光を放射することができる。それゆえ、表示装置の表示面上のどの位置に入力デバイスが向けられているのかを判定するための情報を、電力を消費せずに表示装置に送信することができる。
【００１８】
さらに、金属または金属膜からなる反射面は、高い反射率を有しており、表示装置から出射された光を効率良く反射することができる。また、再帰性反射では、入力デバイスの方向を変えても反射方向が変化しないが、鏡面反射では反射方向が変化するため、表示装置に対する入力デバイスの角度の情報を、反射光を介して表示装置へ送信できる。
【００１９】
なお、上記光には、例えば、赤外光、可視光、紫外線、光に近い電磁波などが含まれる。
【００２０】
また、上記鏡面反射体は、移動可能に配された移動鏡面反射体を含み、上記移動鏡面反射体は、上記入力部が受け付けた指示に応じて移動することが好ましい。
【００２１】
上記の構成によれば、入力部が受け付けた指示に応じて、移動鏡面反射体が移動する。そのため、移動鏡面反射体が移動すれば、表示装置が受光する反射光の形状が変化する。その形状の変化をユーザからの指示として表示装置に認識させれば、鏡面反射体の形状を変化させることによってユーザの指示を表示装置に入力することができる。
【００２２】
それゆえ、電池および電気回路を必要とせずに、ユーザからの指示を入力できる入力デバイスを実現できる。
【００２３】
また、上記光は、赤外光であり、上記入力デバイスは、上記反射面に反射する可視光を遮断する赤外線フィルタをさらに備えることが好ましい。
【００２４】
上記の構成により、外部から鏡面反射体が見えないようにすることができる。金属を用いた鏡面反射体は、赤外線を効率良く反射する特性を有しているが、それにともない可視光も良く反射する。赤外線フィルタを配置することで、照明機器などからの可視光の反射を抑制できるだけでなく、鏡面反射体の不用意な位置関係によって、本来は見えない位置関係にある物品などが反射体に映りこむことによりプライバシーが侵害される可能性を低減することができる。
【００２５】
また、上記入力デバイスは、上記反射面に反射した反射光を集光する凹面レンズをさらに備えることが好ましい。
【００２６】
上記の構成によれば、反射面に反射した反射光を凹面レンズによって集光する。それゆえ、当該反射光を表示装置の表示面に集光させることで、反射光の減衰を減らして表示面に照射される受光照度を高めることができる。
【００２７】
また、上記反射面には、上記送信部から送信される信号を通過させる開口部が形成されていることが好ましい。
【００２８】
上記の構成により、送信部から送信される信号を、鏡面反射体によって遮られることなく表示装置に向けて送出することができる。
【００２９】
また、上記鏡面反射体は、上記送信部から送信される信号を透過することができる厚みを有していることが好ましい。
【００３０】
上記の構成により、鏡面反射体の反射体としての役割を維持したまま、送信部から送信される信号を透過させることができる。
【００３１】
また、上記送信部は、無線送信部を備えていることが好ましい。
【００３２】
上記の構成により、無線通信により信号を表示装置へ送信できる。
【００３３】
また、上記鏡面反射体は、上記無線送信部と通信可能に接続され、当該無線送信部のアンテナとして機能することが好ましい。
【００３４】
上記の構成により、無線送信部のアンテナを省略することができ、入力デバイスを小型化できるとともに、入力デバイスのコストを削減できる。
【００３５】
また、上記送信部は、赤外線送信部を備えていることが好ましい。
【００３６】
上記の構成により、赤外線通信によって信号を表示装置へ送信できる。
【００３７】
また、上記入力デバイスを搭載した携帯電話も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００３８】
また、上記携帯電話は、携帯電話としての機能を制御するとともに、上記送信部へ出力する信号を生成する制御部を備えることが好ましい。
【００３９】
上記の構成により、携帯電話の制御部によって送信部へ出力する信号を生成することができる。
【００４０】
本発明に係る入力システムは、上記入力デバイスと、当該入力デバイスから送信された信号を受信する表示装置とを含む入力システムであって、上記表示装置は、光を出射する発光部と、上記発光部が出射した光が上記鏡面反射体において反射することによって生じる反射光を検出する光検出部が複数配置された表示面を有する表示部と、上記反射光を検出した光検出部の位置および上記発光部の位置に基づいて、上記入力デバイスが向けられた上記表示面上の位置を決定する位置決定部とを備えることを特徴としている。
【００４１】
本発明に係る表示装置は、鏡面反射体を備える入力デバイスからの信号を受信する表示装置であって、光を出射する発光部と、上記発光部が出射した光が上記鏡面反射体において反射することによって生じる反射光を検出する光検出部が複数配置された表示面を有する表示部と、上記反射光を検出した光検出部の位置および上記発光部の位置に基づいて、上記入力デバイスが向けられた上記表示面上の位置を決定する位置決定部とを備えることを特徴としている。
【００４２】
上記の構成によれば、入力デバイスの鏡面反射体によって、表示装置から出射された光を鏡面反射する。鏡面反射された光は、表示装置が有する表示面に複数配置された光検出部によって検出される。位置決定部は、この反射光を検出した光検出部の位置および発光部の位置に基づいて、入力デバイスが向けられた表示面上の位置を決定する。また、入力デバイスの送信部は、鏡面反射体からの反射光とは別に、入力部がユーザから受け付けた指示に応じた信号を表示装置へ送信する。それゆえ、表示装置は、表示面上のどの位置に向けてどのような指示が入力されたのか判定することができる。
【００４３】
このとき、入力デバイスが向けられた表示面上の位置を判定するための情報（指示位置情報）は、表示装置から出射された光を入力デバイスの鏡面反射体が反射することにより表示装置へ入力される。それゆえ、入力デバイス側では電力を消費せずに指示位置情報を表示装置に送信することができる。また、ユーザは、入力デバイスを向ける方向を変えるだけで指示位置を入力できるため、直感的な座標入力を容易に行うことができる。
【００４４】
さらに、金属または金属膜からなる反射面は、高い反射率を有しており、表示装置から出射された光を効率良く反射することができる。また、再帰性反射では、入力デバイスの方向を変えても反射方向が変化しないが、鏡面反射では反射方向が変化するため、表示装置に対する入力デバイスの角度の情報を含む指示位置情報を、反射光を介して表示装置へ送信できる。
【発明の効果】
【００４５】
以上のように、本発明に係る入力デバイスは、ユーザからの指示を受け付ける入力部と、表示装置から出射された光を鏡面反射する金属または金属膜からなる反射面を有する鏡面反射体と、上記鏡面反射体からの反射光とは別に、上記入力部が受け付けた指示に応じた信号を上記表示装置へ送信する送信部とを備える構成である。
【００４６】
本発明に係る入力システムは、表示装置は、光を出射する発光部と、上記発光部が出射した光が上記鏡面反射体において反射することによって生じる反射光を検出する光検出部が複数配置された表示面を有する表示部と、上記反射光を検出した光検出部の位置および上記発光部の位置に基づいて、上記入力デバイスが向けられた上記表示面上の位置を決定する位置決定部とを備える構成である。
【００４７】
本発明に係る表示装置は、光を出射する発光部と、上記発光部が出射した光が上記鏡面反射体において反射することによって生じる反射光を検出する光検出部が複数配置された表示面を有する表示部と、上記反射光を検出した光検出部の位置および上記発光部の位置に基づいて、入力デバイスが向けられた上記表示面上の位置を決定する位置決定部とを備える構成である。
【００４８】
それゆえ、表示装置の表示面上のどの位置に入力デバイスが向けられているのかを判定するための情報を、電力を消費せずに表示装置に送信することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１〜図２３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００５０】
（座標入力システム３０の構成）
図１は、本実施形態に係る座標入力システム３０の構成を示す概略図である。同図に示すように、座標入力システム３０は、リモコン（入力デバイス）１および液晶テレビ（表示装置）１０を含んでいる。リモコン１は、液晶テレビ１０に信号を入力する入力デバイスである。液晶テレビ１０は、ＬＥＤ１１（ＬＥＤ１１ａ、１１ｂ）から赤外光を出射し、出射した赤外光のリモコン１における反射光を光センサー３４によって検出することにより、リモコン１が指し示す表示画面（表示面）上の位置を判定する。なお、座標入力システム３０に含まれる表示装置は、液晶テレビ以外の表示装置であってもよい。
【００５１】
（リモコン１の構成）
図２はリモコン１の構成を示す概略図であり、図３はリモコン１の構成を示す斜視図であり、図４はリモコン１の外観を示す斜視図である。図２および図３に示すように、リモコン１は、赤外線フィルタ２、固定鏡面反射体３ａと移動鏡面反射体３ｂとを含む鏡面反射体３、移動部４、スイッチ（入力部）５、赤外線発光部（赤外線送信部）６、信号発生部７および入力キー（入力部）８を備えている。なお、図３では、鏡面反射体３は１つの部材として表現されており、移動部４およびスイッチ５は省略されている。
【００５２】
鏡面反射体３は、液晶テレビ１０のＬＥＤ（発光部）１１から出射された赤外光を鏡面反射するものであり、金属または金属膜からなる反射面９を有している。この反射面９は、平面または凹状である。この鏡面反射体３は、図４に示すように、ユーザがリモコン１を保持することが可能なリモコン１の側面に対してほぼ垂直に配置されており、液晶テレビ１０に向けてリモコン１を操作する場合に、液晶テレビ１０に近い側のリモコン１の端部に配置されている。
【００５３】
反射面９を形成する金属としては、銀やアルミニウムの他、金や銅などが挙げられる。これらの金属では、ほぼ100%の反射率が得られる。表面に自由電子を持つ金属であれば、これらの金属以外でも同じ効果が得られる。ただし、アルミニウム、銅のように酸化しやすい金属は、図５に示すように、透明なプラスチックまたはガラス板からなる保護部９０で保護したり、酸化防止皮膜（不図示）を形成して酸化による自由電子の減少を防止したりすることが好ましい。なお、図５は、鏡面反射体３の構成を示す概略図である。
【００５４】
さらに、反射面９は、ほぼ100%の反射率を有するため、入射エネルギーと放射エネルギーとは等しい。また、鏡面反射では、反射面に対する入射角と反射角とが等しいので、光束が変化しないことも特徴である。すなわち、球面波の一部を反射した場合の受信可能な伝播距離と反射しなかった場合の受信可能な伝播距離とは、ほぼ一致する。
【００５５】
以上のように、高い反射率および光束が維持される特長から、球体または凸状の眼球から反射する場合や散乱波を利用する場合と比較して、液晶テレビ１０の受光部（後述する光センサー３２）での照射電力を飛躍的に高めることができる。
【００５６】
図６は、移動鏡面反射体３ｂの移動機構を示す斜視図である。なお、図６において、理解を容易にするために赤外線フィルタ２を省略している。同図に示すように、鏡面反射体３は、固定鏡面反射体３ａと移動鏡面反射体３ｂとを含んでいる。固定鏡面反射体３ａは、リモコン１の筐体に対して固定されている。移動鏡面反射体３ｂは、リモコン１の筐体に対して移動可能に設けられており、スイッチ（入力部）５が受け付けた指示に応じて移動する。
【００５７】
具体的には、スイッチ５が押下されることにより移動部４が移動し、移動部４の移動に伴い移動鏡面反射体３ｂが移動する。移動鏡面反射体３ｂが移動することによって、鏡面反射体３全体の反射光の形状が変化する。ただし、移動鏡面反射体３ｂを移動させる機構は上述のものに限定されず、どのようなものであってもよい。
【００５８】
なお、移動鏡面反射体３ｂを設ける必要はかならずしもなく、鏡面反射体３を一体の反射体として形成してもよい。この場合には、移動部４およびスイッチ５は不要となる。
【００５９】
赤外線フィルタ２は、鏡面反射体３の反射面９に反射する可視光を遮断する。赤外線フィルタ２により、外部から鏡面反射体３が見えないようにすることができる。金属を用いた鏡面反射体３は、赤外線を効率良く反射する特性を有しているが、それにともない可視光も良く反射する。赤外線フィルタ２を配置することで、照明機器などからの可視光の反射を抑制することができる。また、鏡面反射体３の不用意な位置関係によって、本来は見えない位置関係にある物品などが反射体に映りこむ可能性がある。赤外線フィルタ２により、このような形でプライバシーが侵害される懸念を少なくすることができる。
【００６０】
赤外線発光部６は、鏡面反射体３からの反射光とは別に、入力キー８が受け付けたユーザからの指示に応じた信号を、赤外線通信により液晶テレビ１０へ送信する。
【００６１】
信号発生部７は、入力キー８が受け付けたユーザからの指示に応じた信号を生成し、赤外線発光部６へ出力する。
【００６２】
入力キー８は、ユーザからの指示を受け付けるキーであり、リモコン１に複数設けられている。図７は、リモコン１の入力キー８の一例を示す図である。同図に示すように、リモコン１では、リモコン１を指し示す方向を変えるだけで、液晶テレビ１０の画面上の位置を指定できるため、リモコン１の操作キーの数を従来（約４０〜５０個）よりも削減することができる。同図では、基本操作キー８１、ポインタ選択キー８２、文字入力用テンキー８３、およびデータ方法用の４色キー８４を含む合計２８個の入力キー８が配されている。
【００６３】
（液晶テレビ１０の構成）
図８は、液晶テレビ１０の構成を示す概略図である。同図に示すように、液晶テレビ１０は、ＬＥＤ（発光部）１１、ＬＥＤドライバ１２、パターン発生部１３、受信部１４、表示部１５、切替回路１６、ＩＲ受信回路１７、Ａ／Ｄ変換器１８、記憶部１９および制御部２０を備えている。制御部２０は、表示制御部２１、切替制御部２２、点滅制御部２３、位置決定部２４、受信信号解析部２５、パターン発生制御部２６、形状判定部２７およびパターン判定部２８を備えている。
【００６４】
ＬＥＤ１１は、赤外光を出射する発光部であり、ＬＥＤドライバ１２によって作動される。リモコン１の指示方向によっては、赤外光が液晶テレビ１０の表示画面に照射されない場合があるので、ＬＥＤ１１は少なくとも表示画面の両脇の２箇所（図１参照）、もしくは４隅などに配置することが好ましい。なお、液晶テレビ１０が備える発光部として、例えば、可視光、紫外線、または光に近い電磁波を出射する発光部を用いてもよい。
【００６５】
図９は、液晶テレビ１０の構成を示す断面図である。同図に示すように、ＬＥＤ１１の前方には、ＬＥＤ用レンズ２９が配されている。
【００６６】
パターン発生部１３は、パターン発生制御部２６の制御下で、ＬＥＤ１１が発光するための発光パターンを生成する。パターン発生部１３は、複数のＬＥＤ１１を、それぞれ異なる発光パターンで点滅させる。そのため、受光パターンを解析することにより、後述する表示画面上に配列された各光センサー３４が、どのＬＥＤ１１からの赤外光を受光したのかを判定することができる。
【００６７】
表示部１５は、その画面に映像を表示するものである。図１０は、表示部１５の構成を示す断面図である。図９および図１０に示すように、表示部１５は、カラーフィルタ３１、液晶パネル３２、画素３３、光センサー（光検出部）３４、光拡散シート３５、バックライト３６および偏向フィルタ３７を備えている。
【００６８】
表示部１５が、一般的な液晶テレビと異なっている点は、光センサー３４および偏向フィルタ３７を備えている点である。
【００６９】
光センサー３４は、リモコン１の鏡面反射体３に反射した赤外光を検出する光検出器であり、表示部１５の表示面に沿って（より具体的には、液晶パネル３２の内部において、画素３３と並んで）複数配置されている。この光センサー３４は、一定間隔で配列されることが好ましい。
【００７０】
また、図１０に示すように、カラーフィルタ３１の光センサー３４が隣接する領域には、可視光を遮断する赤外線フィルタ３１ａが形成されている。この構成により、光センサー３４に可視光が入射することを防止できる。
【００７１】
偏向フィルタ３７は、ＬＥＤ１１から出射される赤外光と同じ偏向方向の光のみを透過させる。換言すれば、偏向フィルタ３７は、ＬＥＤ１１から出射される赤外光とは異なる偏向方向の光を遮断する。
【００７２】
このようにカラーフィルタ３１の赤外線フィルタおよび偏向フィルタ３７を設けることにより、光センサー３４に不要な光が入射することにより、光センサー３４が誤作動する可能性を低減できる。
【００７３】
図１１は、切替回路１６およびＩＲ受信回路１７の詳細な構成を示す概略図である。同図に示すように、切替回路１６は、ＩＲ受信回路１７に接続される光センサー３４を切り替える回路であり、切替制御部２２の制御下で作動する。
【００７４】
より具体的には、切替回路１６は、多数の光センサー３４を順次走査するための切替えを行う。液晶パネル３２上に多数の光センサー３４（例として５２万個）が配置されており、これと同じ数のＩＲ受信回路１７とＡ／Ｄ変換器１８とを搭載すると製品コストが著しく上がってしまう。そこで、例として、２４０個の切替回路１６を設けるとすると、１つの切替回路１６で2160個分の光センサー３４を順次、切り替えてＩＲ受信回路１７へ入力することで、すべての光センサー３４の情報を入手できる。
【００７５】
ＩＲ受信回路１７は、光センサー３４が受光した光の量を調節するものである。また、ＩＲ受信回路１７は、主にバックライト３６の影響を低減するための回路でもある。減光時および黒挿入時にバックライト３６が点灯するが、バックライト３６が点灯すれば、光センサー３４に入射する光の量が増加する。それゆえ、バックライト３６の点灯時に、光センサー３４から出力される信号（光検出量を示す情報）を補正することが好ましい。
【００７６】
図１１に示すように、ＩＲ受信回路１７は、液晶パネルに常時照射される室内光を除去するＤＣオフセットキャンセラ１７ａ、バックライトの影響を相殺する減算器１７ｂ、高速に点滅する照明機器などの影響を除去するためのフィルタ１７ｃ、及び受信した微弱な信号を増幅する増幅器１７ｄを備えている。ＩＲ受信回路１７は、バックライト３６の点滅により光センサー３４に入射した光による光量の増加を減算器１７ｂで減算することにより、バックライト３６の光センサー３４への影響を低減できる。ＩＲ受信回路１７は、補正（減算）した信号を、Ａ／Ｄ変換器１８を介して記憶部１９へ出力する。また、ＩＲ受信回路１７は、各光センサー３４が受光した発光パターンを判定するための情報（各光センサー３４の受光量の時間変化を示す情報）を、Ａ／Ｄ変換器１８を介してパターン判定部２８へ出力する。
【００７７】
記憶部１９は、例えば一時記憶メモリであり、Ａ／Ｄ変換器１８から出力された情報（各光センサー３４の受光量を示す情報）を記憶する。位置決定部２４および形状判定部２７は、この記憶部１９から各光センサー３４の受光量に関する情報を取得する。
【００７８】
ＩＲ受信回路１７における光量の補正は、点滅制御部２３の制御下で行われる。点滅制御部２３は、バックライト３６の点滅を制御するとともに、ＩＲ受信回路１７に対して、補正（減算）を行うタイミングを減算器１７ｂに対して指示する。
【００７９】
なお、点滅制御部２３は、バックライト３６の点灯または消灯のいずれか一方の状態を示す情報を減算器１７ｂに対して出力してもよい。
【００８０】
また、切替回路１６、ＩＲ受信回路１７およびＡ／Ｄ変換器１８を、複数設けてもかまわない。また、これらの部材は、互いに同数でなくてもかまわない。また、Ａ／Ｄ変換器１８の前に切替回路１６を挿入してもかまわない。また、ＩＲ受信回路１７内の構成要素のうちのいくつかを、１つの構成要素としてまとめて実現してもかまわない。また、ＩＲ受信回路１７内の処理を制御部２０での演算処理に置き換えてもかまわない。
【００８１】
位置決定部２４は、各光センサー３４の受光量を示す情報を記憶部１９から取得し、その情報を解析することにより、所定以上の光強度（光量）を有する反射光を検出した光センサー３４の位置を特定し、特定した位置に基づいてリモコン１が向けられた表示部１５の表示面上の位置を決定する。位置決定部２４は、決定した位置を示す指示位置情報を表示制御部２１に出力する。位置決定部２４における処理の詳細については後述する。
【００８２】
形状判定部２７は、各光センサー３４の受光量を示す情報を記憶部１９から取得し、その情報を解析することにより、表示部１５における反射光の受像形状が基準形状から変化したかどうかを判定する。換言すれば、形状判定部２７は、移動鏡面反射体３ｂが移動することにより鏡面反射体３の形状が変化したかどうかを判定する。上記基準形状とは移動鏡面反射体３ｂが基準位置にある場合の鏡面反射体３に反射した反射光の受像形状である。形状判定部２７は、反射光の受像形状が基準形状から変化したと判定すると、その旨を示す形状変化情報を表示制御部２１へ出力する。
【００８３】
なお、鏡面反射体３を一体の反射体として形成する場合には、形状判定部２７は不要となる。
【００８４】
パターン判定部２８は、パターン発生部１３が生成した発光パターンと、Ａ／Ｄ変換器１８から出力された発光パターンとを比較し、両者が一致するかどうかを判定することにより、光センサー３４が受光した赤外光が、いずれのＬＥＤ１１から出射された赤外光の反射光であるかを判定する。
【００８５】
受信部１４は、リモコン１の赤外線発光部６から送信された信号を受信し、受信した信号を受信信号解析部２５へ出力する。
【００８６】
受信信号解析部２５は、受信部１４が受信した信号を解析し、その信号が示すユーザの指示を表示制御部２１へ出力する。
【００８７】
表示制御部２１は、表示部１５の表示を制御するものであり、特に位置決定部２４から出力された指示位置情報、形状判定部２７から出力された形状変化情報および受信信号解析部２５から出力された指示に従って表示部１５の表示を制御する。
【００８８】
具体的には、表示制御部２１は、例えば、形状変化情報を形状判定部２７から受信した時に位置決定部２４から受信した指示位置情報が示す位置に表示されている操作ボタンに対応する一群の処理のうち、受信信号解析部２５から受信した指示に対応する処理を行う。
【００８９】
（ＬＥＤ１１の配置）
図１に示すように、ＬＥＤ１１（ＬＥＤ１１ａおよび１１ｂ）は、例えば、液晶テレビ１０の画面の左右２箇所に配置される。図１２は、ＬＥＤ１１と鏡面反射体３との位置関係を説明するための図であり、液晶テレビ１０を上方から見下ろした図である。図１２（ａ）および（ｂ）に示す位置関係では、鏡面反射体３からの反射光を液晶テレビ１０が検出できる。しかし、ＬＥＤ１１が１箇所にのみ配置されている場合には、図１２（ｃ）に示すように、検出不可能な方向が発生する。それゆえ、ＬＥＤ１１を液晶テレビ１０の画面の左右２箇所に配置することが好ましい。
【００９０】
また、ＬＥＤ１１を液晶テレビ１０の画面の左右および上下、または４隅の４箇所に配置してもよい。上下方向における位置のズレは感覚的に違和感が少ないため、ＬＥＤ１１を液晶テレビ１０の画面の上下に配置する必要は必ずしもないが、使い勝手を検証して２箇所に配置するか４隅に配置するかを判断すればよい。
【００９１】
（ＬＥＤ１１の詳細）
図１３（ａ）および（ｂ）は、ＬＥＤ１１の詳細について説明するための図である。図１３（ａ）に示すように、ＬＥＤ１１から放射された赤外光は、空間に広がってゆくが、全方向立体角１ｓｒ〔ステラジアン〕あたりの電力は一定である。このことは下記（１）式によって示される。
【００９２】
受光照度（Ｅｄ）〔ｍＷ／ｃｍ２〕
＝放射強度（ｌｅ）〔ｍＷ／ｓｒ〕／距離（ｄ２）〔ｃｍ２〕  ・・・（１）
図１３（ｂ）に示すように、放射強度５００ｍＷ／ｓｒの赤外光を出射するＬＥＤ１１から３ｍ離れた位置で操作する場合を考える。
【００９３】
赤外光の伝播距離は往復で６ｍ（６０ｃｍ）である。鏡面反射体３の面積が５ｃｍ２である場合、受光照度は１．４ｕＷ／ｃｍ２であり、総受光照度（Ｐ）は２８ｕＷとなる。赤外光の波長（λ）が９００ｎｍであり、量子効率（ＱＥ）が８０％であり、密度（Ｓ）が１／４／４の場合、光電流（Ｉｄ）は、
Ｉｄ＝ＱＥ×Ｐ×λ×Ｓ／１２４０ｎｍ＝１．７ｕＡ
となる。１ＭΩで終端するとＶｄ＝１．７Ｖを得る。ただし、これは光センサー３４群の出力電圧の総計である。
【００９４】
（位置決定部２４における処理）
次に、位置決定部２４における指示位置決定処理の２つの具体例について説明する。ただし、これらの例はあくまで一例であり、位置決定部２４における処理は、これらの例に限定されない。
【００９５】
（例１）
（Ｘ方向における位置の決定）
図１４は、位置決定部２４における指示位置決定処理の一例を説明するための図である。この例では、液晶パネル３２のＸ方向（横方向）に９６０個の光センサー３４が配置されていると仮定する。説明を簡単にするためＸ方向に（画面の左右に）２個のＬＥＤ１１（ＬＥＤ１１ａおよび１１ｂ）が配されているものとして説明するが、４個以上のＬＥＤ１１を用いた場合の計算結果を平均して使用しても良い。
【００９６】
（ＬＥＤ１１ａからの赤外光による位置決定）
ＬＥＤ１１ａとＸ＝０の位置にある光センサー３４との距離をＸoffsetと表し、鏡面反射体３の長軸方向の幅をＸrefと表す。また、Ｘrefは少なくともＸoffsetの半分よりも大きく、一例としてＸoffset程度の長さとする。
【００９７】
また、所定以上の光量を有する反射光を受光した光センサー３４の位置を検出点Ｘｄａ（0〜959）とし、連続的に受光した複数の光センサー３４のうち最小の位置（ＬＥＤ１１ａに最も近い位置）における光センサー３４の検出値をＸｄａ_min、最大の位置（ＬＥＤ１１ａから最も遠い位置）における光センサー３４の検出値をＸｄａ_maxとする。また、Ｘｄａ_max−Ｘｄａ_minの領域におけるＬＥＤ１１ａの有効性をＸrefの１／２〜２倍まで許容するとし、Ｘ＝０よりも外側にあるＬＥＤ１１ａの位置補正値をＸoffsetとする。
【００９８】
まず、パターン判定部２８は、Ａ／Ｄ変換器１８を介してＩＲ受信回路１７から出力された信号のパターンとパターン発生部１３で生成された信号のパターンとを比較することにより、光センサー３４が受光した赤外光が、いずれのＬＥＤ１１から出射された赤外光の反射光であるかを判定する。ここでは、位置決定部２４は、光センサー３４が受光した赤外光は、ＬＥＤ１１ａから出射された赤外光の反射光であると判定したものとする。
【００９９】
そして、位置決定部２４は、リモコン１が指し示す位置（指示位置）を以下の（２）式によって算出する。
【０１００】
指示位置Ｘｉ＝（Ｘｄａ_min＋Ｘｄａ_max）／４−Ｘoffset／２  ・・・（２）
ここで、Ｘref＜（Ｘｄａ_max−Ｘｄａ_min）＜４Ｘrefである。
【０１０１】
また、反対側のＬＥＤ１１ｂに対する検出点Ｘｄｂ（0〜959）に基づく指示位置は、以下の（３）式を用いて算出される。
【０１０２】
指示位置Ｘｉ＝（Ｘｄｂ_min＋Ｘｄｂ_max）／４＋Ｘoffset／２＋９６０／２  ・・・（３）
ここで、Ｘref＜(Ｘｄｂ_max−Ｘｄｂ_min)＜４Ｘrefである。
【０１０３】
ところが、Ｘoffset＞０の条件下においては、およそＸｄａ_min＞９６０−２×Ｘrefや、Ｘｄｂ_max＜２×Ｘrefの条件の時にＸｄａ_maxまたはＸｄｂ_minが検出できなくなるため、この範囲における指示位置Ｘｉ’は以下の（４）式によって算出する。
【０１０４】
指示位置Ｘｉ= (Ｘｄａ_min+Ｘｄｂ_max)／４＋９６０／４  ・・・（４）
ここで、Ｘｄａ_min＞９６０−４Ｘref、または、Ｘｄｂ_max＜４×Ｘrefである。
【０１０５】
（Ｙ方向における位置の決定）
また、液晶パネル３２のＹ方向（縦方向）に５４０個の光センサー３４が配置されており、図２７に示すように、２個のＬＥＤ１１（ＬＥＤ１１ｃおよび１１ｄ）がＹ方向に（画面の上下方向に）配されている場合のＹ方向の指示位置Ｙｉも同様に下記（５）〜（７）式を用いて求められる。なお、図２７は、ＬＥＤ１１の配置の変更例を示す概略図である。
【０１０６】
Ｙｉ=（Ｙｄｃ_min+Ｙｄｃ_max）／４−Ｙoffset／２  ・・・（５）
ここで、Ｙref＜（Ｙｄｃ_max−Ｙｄｃ_min）＜４Ｙrefである。
【０１０７】
Ｙｉ=（Ｙｄｄ_min+Ｙｄｄ_max）／４＋Ｙoffset／２＋５４０／２  ・・・（６）
ここで、Ｙref＜（Ｙｄｄ_max−Ｙｄｄ_min）＜４Ｙrefである。
【０１０８】
Ｙｉ=（Ｙｄｃ_min+Ｙｄｄ_max）／４＋５４０／４  ・・・（７）
ここで、Ｙｄｃ_min＞５４０−４Ｘref、または、Ｙｄｄ_max＜４×Ｘrefである。
【０１０９】
また、ＬＥＤ１１がＸ方向に２個の場合のＹ方向の指示位置Ｙｉ’は、下記（８）式から算出できる。
【０１１０】
Ｙｉ’=（Ｙｄｃ_min＋Ｙｄｃ_max＋Ｙｄｄ_min＋Ｙｄｄ_max）／４  ・・・（８）
ただし、およそＹｉ’＞（５４０−２×Ｙref）やＹｉ’＜２×Ｙrefといった条件下では検出が困難となるので、Ｙｉ=Ｙｉ’×α＋βといった式にて補正することが好ましい。ただし、α＜1であり、βは任意の数である。
【０１１１】
以上のように、位置決定部２４は、各光センサー３４の受光量を示す情報を記憶部１９から取得し、所定以上の光強度を有する反射光を検出した光センサー３４の位置（Ｘ方向における検出点Ｘｄ）を特定する。そして、位置決定部２４は、特定した位置（検出点Ｘｄ）を上記（２）〜（４）式の全てまたは一部の式に導入することによりリモコン１が指し示す指示位置（Ｘ方向における指示位置）を決定する。また、位置決定部２４は、さらにＹ方向における検出点Ｙｄを上記（５）〜（８）式の全てまたは一部の式に導入することにより、リモコン１が指し示すＹ方向における指示位置を決定してもよい。
【０１１２】
（例２）
鏡面反射体３の反射光が、液晶テレビ１０の表示画面に映りこむ面積は、伝播距離に関わらずほぼ一定であり、反射光の受像形状が予め分かっていることを利用して指示位置を決定する。この場合も、位置決定部２４は、各光センサー３４の受光量を示す情報を記憶部１９から取得し、その情報を解析することにより、光センサー３４が受光した赤外光が、いずれのＬＥＤ１１から出射された赤外光の反射光であるかを判定する。
【０１１３】
鏡面反射体３の反射面９の大きさがＸref×Ｙrefの時、液晶テレビ１０の表示画面における受像面積は、およそ２Ｘref×２Ｙrefで一定ある。
【０１１４】
ＬＥＤ１１ａから出射され、記憶部１９に記録された赤外線のＸ方向の信号をＸｄａ（ｎ）とすると、下記（９）式におけるＰａ（ｉ）が最大となるｉをＸｄａ_aveとする。
【０１１５】
【数１】
2010055219.tif 000003
【０１１６】
また、ＬＥＤ１１ｂから出射された赤外線のＸ方向の検出信号をＸｄｂ（ｎ）とすると、下記（１０）式におけるＰｂ（ｉ）が最大となるｉをＸｄｂ_aveとする。
【０１１７】
【数２】
2010055219.tif 000004
【０１１８】
ＬＥＤ１１ａおよびＬＥＤ１１ｂの有効性を判断する許容誤差をγ（＞０）とすると、以下の（１１）〜（１３）式のいずれかを用いることで指示位置が得られる。
【０１１９】
（ＬＥＤ１１ａのみが有効の場合）
指示位置Ｘｉ＝(Ｘｄａ_ave)／２−Ｘoffset／２  ・・・（１１）
ここで、Ｐａ（Ｘｄａ_ave）＞Ｐｂ（Ｘｄｂ_ave）＋γである。
【０１２０】
（ＬＥＤ１１ｂのみが有効の場合）
指示位置Ｘｉ＝（Ｘｄｂ_ave）／２＋Ｘoffset ／２＋９６０／２  ・・・（１２）
ここで、Ｐｂ（Ｘｄｂ_ave）＞Ｐａ（Ｘｄａ_ave）＋γである。
【０１２１】
（ＬＥＤ１１ａおよびＬＥＤ１１ｂの両方が有効の場合）
指示位置Ｘｉ＝（Ｘｄａ_ave＋Ｘｄｂ_ave）／４＋９６０／４  ・・・（１３）
ここで、Ｐａ（Ｘｄａ_ave）−Ｐｂ（Ｘｄｂ_ave）＜±γである。
【０１２２】
また、Ｙ方向にＬＥＤ１１ｃとＬＥＤ１１ｄとがある場合についても同様に、上記（９）または（１０）式と同様の式に加え、下記（１４）〜（１６）式のいずれかを用いて指示位置を算出できる。
【０１２３】
Ｙｉ＝（Ｙｄｃ_ave）／２−Ｙoffset／２  ・・・（１４）
ここで、、Ｐｃ（Ｙｄｃ_ave）＞Ｐｄ（Ｙｄｄ_ave）＋γである。
【０１２４】
Ｙｉ＝（Ｙｄｄ_ave）／２＋Ｙoffset／２＋５４０／２  ・・・（１５）
ここで、、Ｐｄ（Ｙｄｄ_ave）＞Ｐｃ（Ｙｄｃ_ave）＋γである。
【０１２５】
Ｙｉ＝（Ｙｄｃ_ave＋Ｙｄｄ_ave）／４＋５４０／４  ・・・（１６）
ここで、、Ｐｃ（Ｙｄｃ_ave）−Ｐｄ（Ｙｄｄ_ave）＜±γである。
【０１２６】
ＬＥＤ１１が２個の場合のＹ方向の指示位置Ｙｉは、下記（１７）式を用いて算出する。
【０１２７】
Ｙｉ’＝（Ｙｄｃ+Ｙｄｄ）／２  ・・・（１７）
ただし、およそＹｉ’＞（５４０−２×Ｙref）またはＹｉ’＜２×Ｙrefの条件下において補正が困難となるため、Ｙｉ’×α＋βといった式にて補正することが好ましい。ただし、α＜１であり、βは任意の数である。
【０１２８】
以上のように、位置決定部２４は、各光センサー３４の受光量が記録された記憶部１９の情報から、所定以上の光強度を有する反射光を検出した光センサー３４の位置（Ｘ方向における検出点Ｘｄ）を特定する。そして、位置決定部２４は、特定した位置（検出点Ｘｄ）を上記（９）または（１０）式に導入し、得られた値を上記（１１）〜（１３）式のいずれかに導入することによりリモコン１が指し示す指示位置（Ｘ方向における指示位置）を決定する。また、位置決定部２４は、さらにＹ方向における検出点Ｙｄを、上記（９）または（１０）式と同様の式に加え、上記（１４）〜（１６）式のいずれかを用いて指示位置を算出し、リモコン１が指し示すＹ方向における指示位置を決定してもよい。
【０１２９】
（座標入力システム３０における処理の流れ）
次に、図１５を参照しつつ、座標入力システム３０における処理の流れの一例について説明する。図１５は、座標入力システム３０における処理の流れの一例を示すフローチャートである。ここでは、液晶テレビ１０の表示画面の左側に配されたＬＥＤ１１ａから赤外光が出射される場合を例に挙げて説明する。
【０１３０】
まず、ＬＥＤ１１ａから赤外光が出射される（Ｓ１）。
【０１３１】
出射された赤外光は、リモコン１の鏡面反射体３で反射される（Ｓ２）。
【０１３２】
鏡面反射体３で反射された赤外光が液晶テレビ１０の表示部１５に入射すると、表示部１５に設けられた複数の光センサー３４の一部によって当該赤外光が検出される（Ｓ３）。
【０１３３】
光センサー３４が赤外光を受光すると、その旨を示す信号が切替回路１６を介してＩＲ受信回路１７に送信される。このとき、ＩＲ受信回路１７は、バックライト３６が点灯している場合に光センサー３４から出力された信号の強度（受光量）を補正する（Ｓ４）。なお、バックライト３６が点灯していない場合には補正を行う必要はない。ＩＲ受信回路１７は、補正した信号を、Ａ／Ｄ変換器１８を介して位置決定部２４へ出力する。
【０１３４】
上記信号を受け取ると、位置決定部２４は、受信した信号から上述した方法により指示位置を決定し、決定した指示位置を示す指示位置情報を表示制御部２１へ出力する（Ｓ５）。
【０１３５】
一方、リモコン１のスイッチ５がユーザによって押下されると、移動鏡面反射体３ｂが基準位置から移動することにより鏡面反射体３の形状が変化する（Ｓ６）。この変化に伴い、表示部１５における反射光の受像形状が変化する。
【０１３６】
各光センサー３４の受光量に関する情報は、切替回路１６、ＩＲ受信回路１７およびＡ／Ｄ変換器１８を介して記憶部１９に記録され、形状判定部２７は、記憶部１９に記録された情報が示す受像形状と、移動鏡面反射体３ｂが基準位置にある場合の受像形状とを比較することで、反射光の受像形状が変化したかどうかを判定し、受像形状が変化したと判定した場合に、その旨を示す形状変化情報を表示制御部２１へ出力する（Ｓ７）。なお、移動鏡面反射体３ｂが基準位置にある場合の受像形状を示す情報は、記憶部１９に予め格納されていればよい。
【０１３７】
形状変化情報を受け取ると、表示制御部２１は、その時点で位置決定部２４から受信した指示位置情報が示す位置を確定された指示位置として認識し、その指示位置に表示されている操作ボタンを対象操作ボタンとして認識する（Ｓ８）。
【０１３８】
ここで、リモコン１の入力キー８がユーザによって押下され、赤外線発光部６から特定の処理を行うことを命じる命令信号が送信されると（Ｓ９）、その命令信号は液晶テレビ１０の受信部１４によって受信される（Ｓ１０）。
【０１３９】
受信部１４が命令信号を受信すると、その命令信号は受信信号解析部２５に出力され、受信信号解析部２５によって解析される（Ｓ１１）。受信信号解析部２５は、解析結果を表示制御部２１へ出力する。
【０１４０】
解析結果を受け取ると、表示制御部２１は、上記対象操作ボタンに対応する一群の処理のうち、解析結果が示す処理（例えば、チャンネルの切り替え）を実行する（Ｓ１２）。
【０１４１】
なお、上述の処理の流れはあくまで一例であり、リモコン１および液晶テレビ１０の構成の変更に応じて適宜変更されればよい。
【０１４２】
（表示画面の一例）
図１６は、液晶テレビ１０のチャンネル操作画面の一例を示す図である。同図に示すように、液晶テレビ１０にチャンネル操作画面を表示し、この画面においてリモコン１を操作することによりチャンネルを切り替えてもよい。
【０１４３】
現在のテレビでは、地上波、ＢＳ、ＣＳなど放送形態が多様化するのに伴いチャンネル数が増加し、所望のチャンネルを指定するのが困難である。しかし、座標入力システム３０を用いれば、チャンネル操作画面上で所望のチャンネルを指定することが容易になる。
【０１４４】
また、マルチ編成チャネル、枝番チャンネルの切り替え、入力端子の切り替えも座標入力システム３０を用いれば容易に行うことができる。
【０１４５】
図１７は、液晶テレビ１０の文字入力画面の一例を示す図である。同図に示すように、液晶テレビ１０に文字入力画面を表示し、この画面においてリモコン１を操作することにより文字入力を行ってもよい。
【０１４６】
次世代テレビのＶＯＤでは、見たい番組を探さなければならず、そのために文字入力が必要となる。座標入力システム３０を用いれば、文字入力を簡単に行うことができる。
【０１４７】
図１８は、液晶テレビ１０の映像操作画面の一例を示す図である。同図に示すように、液晶テレビ１０に映像操作画面（映像の再生、早送り、巻き戻し等を行う画面）を表示し、この画面においてリモコン１を操作することにより映像の操作を行ってもよい。
【０１４８】
座標入力システム３０を用いることにより、アナログ的に入力を行うことができ、直感的な操作を行うことができる。例えば、映像再生中に「選択キー」を押すと、「再生位置表示」および「早送り／巻き戻し速度表示」が現れ、「再生位置表示」のバー４５を左右に移動させることにより早送り／巻き戻しを行えるようにしてもよい。
【０１４９】
（変更例）
上述のリモコン１および液晶テレビ１０に対して種々の変更を加えても良い。以下では、これらの変更例について説明する。
【０１５０】
（変更例１）
図１９は、凹面レンズ４１を備えるリモコン１の斜視図である。リモコン１の鏡面反射体３の前方に凹面レンズ４１を設けることが好ましい。この凹面レンズ４１は、鏡面反射体３の反射面９に反射した反射光を集光する。
【０１５１】
表示部１５に照射される反射光の照度は、レンズの焦点距離の２乗に反比例して低下するが、受光面積はリモコンの距離によってあまり変化せず、常に、およそ鏡面反射体３の４倍の受光面積である。しかし、凹面レンズ４１を用いることで、受光面積を狭くすることが出来るとともに、１つの受光素子が受光する受光照度を高めることができる。例えば、レンズの焦点距離を、液晶テレビ１０の液晶画面からリモコン１までの距離の２倍前後に設定することで、反射光のエネルギーを画面上の一点に集光できる。
【０１５２】
なお、液晶画面からリモコン１までの距離は使い方次第で変わるので、推奨の視聴距離を予め設定しておくことが好ましい。例えば、液晶テレビ１０の液晶画面のサイズが５２インチで、画面サイズの高さから３倍を推奨の視聴距離とすると、２ｍをリモコン１までの距離と設定する。
【０１５３】
上記の構成により、受光面積が鏡面反射体３との距離によって変化するようになるので、リモコン１までの距離を推定できるようになる。この場合、液晶テレビ１０にリモコン１までの距離を算出する距離算出部を設けてもよい。
【０１５４】
また、凹面レンズ４１に赤外線フィルタ２に対応するフィルタ膜を設けてもよい。
【０１５５】
（変更例２）
図２０は、鏡面反射体３の反射面９に開口部４２を設ける構成を示す斜視図である。同図に示すように、鏡面反射体３の反射面９には、赤外線発光部６から送信される信号を通過させる開口部４２が形成されていることが好ましい。
【０１５６】
この構成により、リモコン１内の赤外線発光部６からの赤外光を液晶テレビ１０に向けて送出することが可能になる。
【０１５７】
（変更例３）
図２１は、鏡面反射体３の反射面９を有する金属膜または金属層の厚みを薄くする構成を示す斜視図である。同図に示すように、反射面９を形成する金属膜または金属層は、赤外線発光部６から送信される信号（赤外光）を透過することができる厚みを有していることが好ましい。すなわち、鏡面反射体３をハーフミラーとしてもよい。反射面９の金属膜または金属層を薄くして、反射体としての役割を維持したまま、リモコン１内に配置した赤外線発光部６からの信号を透過させることで、赤外線発光部６からの信号を液晶テレビ１０に向けて送出することが可能になる。
【０１５８】
リモコン１内の赤外線発光部６が消灯しているときは、リモコン１内は暗闇のため、金属の表面で共振現象が起こって赤外線を反射する。また、リモコン１内の赤外線発光部６が点灯している時は、薄い金属膜を透過してリモコン１内の赤外線が放射される。
【０１５９】
（変更例４）
図２２は、リモコン１を携帯電話６０に搭載した構成を示す斜視図である。同図に示すように、入力部によって送信信号を生成する制御部を有する携帯電話では、その制御部の出力信号をリモコン１内の赤外線発光部６に出力することで、リモコン１を携帯電話に適用することも可能である。この場合、携帯電話６０としての機能を制御するとともに、赤外線発光部６へ出力する信号を生成する制御部４３を設ければよい。
【０１６０】
（変更例５）
図２３は、ＬＥＤ１１を液晶テレビ１０の表示画面の左右にそれぞれ３つずつ設ける構成を示す概略図である。同図に示すように、ＬＥＤ１１を液晶テレビ１０の表示画面の左右にそれぞれ３つずつ、合計６つ設け、各ＬＥＤ１１が出射する赤外光の発光パターンをそれぞれ異ならせてもよい。すなわち、液晶テレビ１０に発光パターンが互いに異なる複数のＬＥＤ１１を設けてもよい。
【０１６１】
そして、液晶テレビ１０の位置決定部２４において、上記複数のＬＥＤ１１から出射された赤外光の反射光を受光した複数の位置を用いて、リモコン１の指示位置を決定してもよい。
【０１６２】
この場合、位置決定部２４は、特定の光センサー３４が受光した赤外光が、どのＬＥＤ１１が出射した赤外光に由来するものなのかを、その赤外光の受光パターンを解析することにより判定する。
【０１６３】
この構成により、指示位置の補正およびノイズの除去を行うことができ、リモコン１の指示位置をより正確に決定できる。例えば、他の指示位置から著しく異なる指示位置を除去したり、複数の指示位置を平均することで位置補正およびノイズ除去を行ったりすることができる。
【０１６４】
なお、この構成の場合、指示位置を算出するときには、各パターンでＸoffsetおよびＹoffsetの値が異なる。
【０１６５】
（座標入力システム３０の効果）
以上のように、座標入力システム３０では、リモコン１は、座標入力（液晶テレビ１０の表示画面上の位置を指示する処理）のための電力を消費しない。それゆえ、一般的に電池から電力を得るリモコン１の起動時間を延ばすことができる。
【０１６６】
また、反射面９を金属膜または金属層によって形成しているため、鏡面反射体３における反射光の損失を減らすことができるので、液晶パネル３２における光センサー３４の占有面積を狭くすることができる。その結果、液晶パネル３２の輝度を向上させたり、ＬＥＤ１１の消費電力を小さくしたりすることができる。
【０１６７】
また、リモコン１の操作ボタン数を削減したり、チャンネル操作、文字入力操作、録画済み番組などの早送り・早戻し・再生等の映像操作などの操作性を向上したりすることができる。
【０１６８】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施形態について図２４〜図２５に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施の形態１と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。以下では、リモコンの別の実施形態について説明する。
【０１６９】
図２４は、本実施形態のリモコン５０の構成を示す斜視図である。なお、同図では理解を容易にするために赤外線フィルタ２を省略してある。同図に示すように、リモコン５０は、リモコン１が赤外線発光部６を備えているのとは異なり、無線通信部（無線送信部）５１を備えている。つまり、リモコン５０では、ユーザが入力キー８を押下することによって入力した指示を無線通信により液晶テレビ１０へ送信する。この場合、液晶テレビ１０が備える受信部１４は、無線通信用の受信部である。無線通信の規格として、例えば、Bluetoothを用いることができる。
【０１７０】
無線通信部５１が備える高周波回路は、鏡面反射体３と通信可能に接続されており、鏡面反射体３は、無線送信部のアンテナとして機能する。
【０１７１】
図２５は、リモコン５０を携帯電話６１に搭載した構成を示す斜視図である。同図に示すように、リモコン５０を携帯電話６１に搭載してもよい。その場合、携帯電話６１の制御部６２を無線通信部５１に接続すればよい。この場合、制御部６２は、携帯電話６１としての機能を制御するとともに、無線通信部５１へ出力する信号を生成する。なお、符号６３を付した部材は基板である。
【０１７２】
リモコン５０の動作は、リモコン１の動作とほぼ同様のためその説明を省略する。
【０１７３】
（その他の変更例）
光センサー３４によって検出された点滅しない常時光をＤＣオフセットキャンセラ１７ａまたはフィルタ１７ｃで除去してもよい。
【０１７４】
ＬＥＤ１１として、点光源赤外光を用いてもよい。この場合、赤外光が広範囲で検出される。
【０１７５】
リモコン１または５０の鏡面反射体３の所定以上（例えば４倍以上）の面積を有する領域で検出した反射光を、光センサー３４によって生成された画像（センサー画像）を画像処理することで除去してもよい。また、鏡面反射体３の形状および大きさに基づいて、鏡面反射体３以外の物体からの反射光を、センサー画像を画像処理することにより除去してもよい。これらの処理は、例えば位置決定部２４が行えばよい。
【０１７６】
他のＩＲ機器とは異なる周波数の赤外光をＬＥＤ１１から出射し、ＬＥＤ１１から出射された赤外光の周波数以外の周波数を有する赤外光の信号をフィルタ１７ｃで除去してもよい。
【０１７７】
バックライト３６のためのＤＣオフセットキャンセラ１７ａを隣接画素にも適用してもよい。減光、黒挿入の消灯時は影響を受けないため、その期間を利用して補正してもよい。また、センサー画像から表示画像の一部の輝度を減算する画像処理にて隣接画素の影響を除去すればよい。
【０１７８】
複数のリモコンによる同時入力を可能としてもよい。すなわち、マルチユーザ対応可能にしてもよい。
【０１７９】
鏡面反射体３からの反射光の受光形状を解析することにより、リモコン１・５０の回転角(指示方向軸)を検出してもよい。また、鏡面反射体３からの反射光の受光形状を解析することによりリモコン１・５０の位置を検出してもよい。これらの処理は、例えば形状判定部２７が行えばよい。
【０１８０】
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り、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜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。
【０１８１】
また、上述したリモコン１・５０および液晶テレビ１０の各ブロックは、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにＣＰＵを用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【０１８２】
すなわち、リモコン１・５０および液晶テレビ１０は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ（central processing unit）、上記プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアであるリモコン１・５０および液晶テレビ１０の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記リモコン１・５０および液晶テレビ１０に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
【０１８３】
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。
【０１８４】
また、リモコン１・５０および液晶テレビ１０を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
【０１８５】
なお、本発明は、以下のようにも表現できる。
【０１８６】
すなわち、本発明の座標入力システムは、少なくとも、金属もしくは金属膜が形成された鏡面反射体と、一つ以上の入力手段と、前記入力手段に応じた信号パターンを発する信号生成部と赤外線発光部を有し、前記入力手段を操作する際に、前記反射体の反射表面が表示装置の方向に向くように配置されることを特徴とする入力デバイス、および、表示装置と組み合わせたものである。
【０１８７】
本発明の座標入力システムは、少なくとも、金属もしくは金属膜が形成された鏡面反射体と、一つ以上の入力手段と、前記入力手段に応じた信号パターンを発する信号生成部とアンテナ部を有し、前記入力手段を操作する際に、前記反射体の反射表面が表示装置の方向を向くように配置されていることを特徴とする入力デバイス、および、表示装置と組み合わせたものである。
【０１８８】
上記入力デバイスは、操作ボタンが投下された時に、鏡面反射体の一部を可動させて反射形状を変更することでボタンが投下されたことを表示部に伝達することが好ましい。
【０１８９】
上記入力デバイスは、鏡面反射体の反射面方向に可視光を遮断する赤外線フィルタが配されていることが好ましい。
【０１９０】
上記入力デバイスにおいて、鏡面反射体の前方に凹面レンズを配置して反射光を表示部に集光することが好ましい。
【０１９１】
上記入力デバイスにおいて、鏡面反射体の金属板もしくは金属膜の一部を開口して、赤外線発光部を透過させることが好ましい。
【０１９２】
上記入力デバイスにおいて、鏡面反射体の金属板もしくは金属膜を薄くして、入力デバイス内に配置した赤外線発光部を透過させることが好ましい。
【０１９３】
上記入力デバイスにおいて、金属もしくは金属膜に高周波回路を接続して、赤外線反射部をアンテナ部と共用することが好ましい。
【０１９４】
入力デバイスを内蔵した携帯電話機において、携帯電話内の制御部で赤外線発光部へ出力する送信信号を生成することが好ましい。
【０１９５】
携帯電話内の制御部によってアンテナ部へ出力する送信信号を生成することが好ましい。
【０１９６】
本発明の座標入力システムは、少なくとも上記入力デバイスと２個以上の赤外線発光手段と発光パターンを生成する手段と、光量を検出する手段が表示面に配列された表示装置を有し、前記発光パターンの生成手段により赤外線発光手段を発光させて、前記入力デバイス内に構成された金属もしくは金属膜で構成された凹面もしくは平面の鏡面反射部で反射した赤外光を、前記表示手段の表示領域内に配列された前記光量検出手段が検出することで、前記入力デバイスから表示部の位置を指定することを特徴としている。
【産業上の利用可能性】
【０１９７】
表示装置の表示面上のどの位置に入力デバイスが向けられているのかを判定するための情報を、電力を消費せずに表示装置に送信することができるため、電池等を電源とする入力デバイスを備える入力システムに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１９８】
【図１】本発明の一実施形態に係る座標入力システムの構成を示す概略図である。
【図２】上記座標入力システムに含まれるリモコンの構成を示す概略図である。
【図３】上記リモコンの構成を示す斜視図である。
【図４】上記リモコンの外観を示す斜視図である。
【図５】鏡面反射体の構成を示す概略図である。
【図６】移動鏡面反射体の移動機構を示す斜視図である。
【図７】上記リモコンの入力キーの一例を示す図である。
【図８】上記座標入力システムに含まれる液晶テレビの構成を示す概略図である。
【図９】上記液晶テレビの構成を示す断面図である。
【図１０】上記液晶テレビの表示部の構成を示す断面図である。
【図１１】切替回路およびＩＲ受信回路の詳細な構成を示す概略図である。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は、ＬＥＤと鏡面反射体との位置関係を説明するための図である。
【図１３】（ａ）および（ｂ）は、ＬＥＤの詳細について説明するための図である。
【図１４】位置決定部における指示位置決定処理の一例を説明するための図である。
【図１５】上記座標入力システムにおける処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１６】上記液晶テレビのチャンネル操作画面の一例を示す図である。
【図１７】上記液晶テレビの文字入力画面の一例を示す図である。
【図１８】上記液晶テレビの映像操作画面の一例を示す図である。
【図１９】凹面レンズを備えるリモコンの斜視図である。
【図２０】鏡面反射体の反射面に開口部を設ける構成を示す斜視図である。
【図２１】鏡面反射体の反射面の厚みを薄くする構成を示す斜視図である。
【図２２】上記リモコンを携帯電話に搭載した構成を示す斜視図である。
【図２３】ＬＥＤを液晶テレビの表示画面の左右にそれぞれ３つずつ設ける構成を示す概略図である。
【図２４】別の実施形態に係るリモコンの構成を示す斜視図である。
【図２５】上記リモコンを携帯電話に搭載した構成を示す斜視図である。
【図２６】従来の座標入力デバイスを説明するための図である。
【図２７】上記液晶テレビにおけるＬＥＤの配置の変更例を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１９９】
１  リモコン（入力デバイス）
２  赤外線フィルタ
３  鏡面反射体
３ａ  固定鏡面反射体
３ｂ  移動鏡面反射体
５  スイッチ（入力部）
６  赤外線発光部（送信部）
８  入力キー（入力部）
９  反射面
１０  液晶テレビ（表示装置）
１１  ＬＥＤ（発光部）
１１ａ  ＬＥＤ（発光部）
１１ｂ  ＬＥＤ（発光部）
１１ｃ  ＬＥＤ（発光部）
１１ｄ  ＬＥＤ（発光部）
１５  表示部
２４  位置決定部
３０  座標入力システム
３４  光センサー（光検出部）
４３  制御部
５０  リモコン
５１  無線通信部（送信部）
６０  携帯電話
６１  携帯電話
６２  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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