(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに応じた画像を表示するための表示画面を備えた表示装置と、上記表示画面に対して非接触な位置から上記表示画面上の任意の位置を指し示し、この指示位置を含む画像を撮像する操作装置と、上記表示装置に設けられた赤外波長域の光を出射する少なくとも２つ以上の赤外発光輝点とを備え、上記操作装置によって撮像された撮像画像に含まれる上記赤外発光輝点の位置に基づいて表示画面上における上記指示位置を検出する表示システムであって、
上記表示画面は規則的に配置された多数の画素を有する表示パネルからなり、
上記各画素は互いに異なる波長域の光を出射する複数の副画素を備え、
上記多数の画素のうち少なくとも一部の画素は、上記副画素として赤外波長域の光を出射する赤外副画素を有しており、
上記赤外副画素のうちの少なくとも一部を上記赤外発光輝点として機能させることにより、上記赤外発光輝点のうちの少なくとも１つを上記表示装置の表示画面内に設けることを特徴とする表示システム。
【請求項２】
上記各副画素から出射される光の光量を制御する表示制御手段を備え、
上記表示制御手段は、上記表示画面における任意の領域に上記赤外発光輝点を表示させるように、上記各赤外副画素から出射される光の光量を制御することを特徴とする請求項１に記載の表示システム。
【請求項３】
上記表示パネルは透過型の液晶表示パネルであり、
上記液晶表示パネルにおける画像表示面とは反対側に配置された、赤外波長域に分光分布を有する光を出射するバックライトと、
上記液晶表示パネルに備えられ、上記各副画素に対応する領域において当該各副画素に応じた波長域の光を透過するカラーフィルタ層とを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の表示システム。
【請求項４】
上記操作装置から上記撮像画像のデータ、または上記撮像画像に基づいて算出された上記撮像画像における上記指示位置と上記赤外発光輝点との相対位置に関するデータを受信する受信手段と、
上記操作装置から受信した上記データに基づいて上記表示画面上における上記指示位置を算出する指示位置算出手段とを備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の表示システム。
【請求項５】
上記各赤外発光輝点の位置を示すデータを上記操作装置に送信する送信手段と、
上記操作装置から上記データに基づいて算出された上記表示画面上における上記指示位置を示すデータを受信する受信手段とを備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の表示システム。
【請求項６】
上記表示画面は規則的に配置された多数の画素を有する表示パネルからなり、
上記各画素は互いに異なる波長域の光を出射する複数の副画素を備え、かつ上記多数の画素のうち少なくとも一部の画素は、上記副画素として赤外波長域の光を出射する赤外副画素を有しており、
上記各副画素から出射される光の光量を制御し、上記表示画面における所定の位置に上記赤外発光輝点を表示させる表示制御手段を備え、
上記表示制御手段は、表示画面上における上記指示位置の算出結果に基づいて上記赤外発光輝点の表示位置を前回の表示位置よりも上記指示位置に近づけるように変更することを特徴とする請求項４または５に記載の表示システム。
【請求項７】
上記表示制御手段は、上記表示画面に２つ以上の赤外発光輝点を表示させ、上記表示画面における上記赤外発光輝点同士の距離と、上記撮像画像における上記赤外発光輝点同士の距離との関係に応じて、上記撮像画像の撮像範囲内に上記各赤外発光輝点が含まれるように上記各赤外発光輝点の表示位置を変更することを特徴とする請求項６に記載の表示システム。
【請求項８】
上記表示画面における上記指示位置に対応する位置に、所定の画像を表示させる指示位置表示手段を備えていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の表示システム。
【請求項９】
上記赤外発光輝点を３つ以上備えていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の表示システム。
【請求項１０】
画像データに応じた画像を表示するための表示画面を備えた表示装置と、上記表示画面に対して非接触な位置から上記表示画面上の任意の位置を指し示し、この指示位置を含む画像を撮像する操作装置と、上記表示装置に設けられた赤外波長域の光を出射する少なくとも２つ以上の赤外発光輝点とを備え、上記操作装置によって撮像された撮像画像に含まれる上記赤外発光輝点の位置に基づいて表示画面上における上記指示位置を検出する表示システムにおける上記指示位置の検出方法であって、
上記表示画面は規則的に配置された多数の画素を有する表示パネルからなり、
上記各画素は互いに異なる波長域の光を出射する複数の副画素を備え、
上記多数の画素のうち少なくとも一部の画素は、上記副画素として赤外波長域の光を出射する赤外副画素を有しており、
上記赤外副画素のうちの少なくとも一部を上記赤外発光輝点として機能させることにより、上記赤外発光輝点のうちの少なくとも１つ以上を上記表示装置の表示画面内に設けることを特徴とする指示位置の検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポインタ等の操作装置によって指し示された表示画面上の指示位置を検出することのできる表示システム、および上記指示位置の検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどディスプレイの薄型化が進むとともに、画面サイズも大型のものが普及するようになってきている。
【０００３】
これらの薄型かつ大型のディスプレイは、例えば、会議や製品の紹介などのプレゼンテーション、あるいはテレビゲームのディスプレイなどに用いられる場合がる。そして、このような使用シーンにおいては、ディスプレイに表示された画像上の所望の点（位置や場所）をポインタ等の操作装置で指定して操作することが行われている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、ポインタの前後に配置した発光素子をそれぞれ異なる点滅パターンで駆動し、ディスプレイの左右に設けたカメラでポインタの前後に配置された発光点を含む画像を撮影し、発光点の方向（角度）・距離を三角法により解析演算してディスプレイ上の指定点の座標を検出する技術が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、ディスプレイの上側または下側など画面の近傍に赤外光を発するＬＥＤのモジュールを設置し、コントローラに備えられる赤外光のみを透過するフィルタとＣＭＯＳセンサやＣＣＤなどの撮像素子で前記のＬＥＤを撮像し、撮像した画像データ内におけるＬＥＤの位置の変化から画面内の座標位置を検出するシステムが開示されている。
【特許文献１】特開２００７−８３０２４号公報（公開日：２００７年４月５日）
【特許文献２】特開２００７−６６０８０号公報（公開日：２００７年３月１５日）
【非特許文献１】東  忠利著、「液晶プロジェクター用直流点灯型メタルハライドランプ」、光技術情報誌「ライトエッジ」Ｎｏ１１、１９９７年１０月、ｐｐ．６−ｐｐ．９
【非特許文献２】内田  龍男  監修、「図解  電子ディスプレイのすべて」、株式会社工業調査会発行、２００６年１０月３０日、ｐｐ．９２−ｐｐ．９５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の技術では、操作装置の位置がディスプレイに対して近い場合に、操作装置の指し示す位置を適切に検出できない場合がある。
【０００７】
つまり、特許文献１の技術では、ポインタ（操作装置）の前後に備えられた発光点を含む画像を撮影するためのカメラがディスプレイにおける表示画面の左右に設けられている。このため、ポインタの位置が表示画面に近い場合には発光点の位置がカメラの撮像可能範囲から外れてしまう場合がある。
【０００８】
また、特許文献２の技術では、ディスプレイの表示画面の上側または下側に設けられたＬＥＤモジュールの発する赤外線をコントローラ（操作装置）に設けられた撮像素子によって撮像するようになっている。このため、特許文献１の場合と同様、コントローラの位置が表示画面に対して近い場合には、ＬＥＤモジュールが撮像素子の撮像可能範囲から外れてしまう場合がある。
【０００９】
図１８（ａ）、図１８（ｂ）、図１９（ａ）、および図１９（ｂ）は、特許文献２に開示された構成と同様の構成における、操作装置１０１と表示装置１０２との距離と操作装置１０１による指示位置を検出可能な範囲との関係を示す説明図である。
【００１０】
図１８（ａ）および図１８（ｂ）に示すように、表示装置１０２と操作装置１０１との距離が十分に離れている場合、操作装置１０１によって表示画面上のどの位置を指し示していても、ＬＥＤモジュール１０３が操作装置１０１に備えられた撮像素子の撮像可能範囲内に含まれ、操作装置１０１による指示位置を検出することができる。
【００１１】
一方、図１９（ａ）および図１９（ｂ）に示すように、表示装置１０２と操作装置１０１との距離が短い場合、操作装置１０１による指示位置によってはＬＥＤモジュール１０３が撮像素子の撮像可能範囲内に収まらなくなる。そして、ＬＥＤモジュール１０３が撮像可能範囲内に収まらない場合、操作装置１０１による指示位置を検出できなくなる。
【００１２】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、操作装置と表示装置との距離が短い場合であっても操作装置によって指し示された表示画面上の位置を適切に検出することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の表示装置は、上記の課題を解決するために、画像データに応じた画像を表示するための表示画面を備えた表示装置と、上記表示画面に対して非接触な位置から上記表示画面上の任意の位置を指し示し、この指示位置を含む画像を撮像する操作装置と、上記表示装置に設けられた赤外波長域の光を出射する少なくとも２つ以上の赤外発光輝点とを備え、上記操作装置によって撮像された撮像画像に含まれる上記赤外発光輝点の位置に基づいて表示画面上における上記指示位置を検出する表示システムであって、上記赤外発光輝点のうちの少なくとも１つ以上は、上記表示装置の表示画面内に設けられていることを特徴としている。
【００１４】
上記の構成によれば、表示画面内に赤外波長域の光を出射する赤外発光輝点が少なくとも１つ以上設けられている。これにより、従来のように赤外発光輝点が表示画面の外部にのみ設けられている構成に比べて、２つ以上の赤外発光輝点を撮像範囲内に含めるために必要な表示装置と操作装置との距離を短くすることができる。したがって、操作装置による表示画面上の指示位置を適切に算出するために必要な表示画面と操作装置との距離を短くすることができ、操作装置と表示画面との距離が短い場合であっても操作装置による表示画面上の指示位置を適切に検出できる。
【００１５】
また、上記表示画面は規則的状に配置された多数の画素を有する表示パネルからなり、上記各画素は互いに異なる波長域の光を出射する複数の副画素を備え、上記多数の画素のうち少なくとも一部の画素は、上記副画素として赤外波長域の光を出射する赤外副画素を有しており、上記赤外副画素のうちの少なくとも一部を上記赤外発光輝点として機能させる構成としてもよい。
【００１６】
上記の構成によれば、表示パネルに備えられる赤外副画素を赤外発光輝点として機能させることができる。これにより、表示パネルと赤外発光輝点となる光源とを別々に備える必要がないので、これら各部材を別々に備える場合に比べて、表示装置のサイズが増大することを防止するとともに、部品点数を低減することができる。また、上記各画素における赤外副画素以外の画素では、画像データに応じた画像を表示させることができるので、赤外発光輝点を設けたことによる解像度の低下を最小限に抑えることができる。
【００１７】
また、上記各副画素から出射される光の光量を制御する表示制御手段を備え、上記表示制御手段は、上記表示画面における任意の領域に上記赤外発光輝点を表示させるように、上記各赤外副画素から出射される光の光量を制御する構成としてもよい。
【００１８】
上記の構成によれば、赤外発光輝点を表示画面内の任意の位置に表示させることができる。したがって、例えば操作装置と表示画面との相対位置等に応じて、赤外発光輝点の位置を制御することができる。
【００１９】
また、上記表示パネルは透過型の液晶表示パネルであり、上記液晶表示パネルにおける画像表示面とは反対側に配置された、赤外波長域に分光分布を有する光を出射するバックライトと、上記液晶表示パネルに備えられ、上記各副画素に対応する領域において当該各副画素に応じた波長域の光を透過するカラーフィルタ層とを備えている構成としてもよい。
【００２０】
上記の構成によれば、バックライトから出射された赤外波長域の光が赤外副画素を透過する。これにより、赤外副画素を赤外発光輝点として機能させることができる。
【００２１】
また、上記操作装置から上記撮像画像のデータ、または上記撮像画像に基づいて算出された上記撮像画像における上記指示位置と上記赤外発光輝点との相対位置に関するデータを受信する受信手段と、上記操作装置から受信した上記データに基づいて上記表示画面上における上記指示位置を算出する指示位置算出手段とを備えている構成としてもよい。
【００２２】
上記の構成によれば、操作装置に備えられる撮像手段によって撮像された撮像画像のデータ、または撮像画像に基づいて算出された撮像画像における指示位置と赤外発光輝点との相対位置に関するデータを受信し、受信したデータに基づいて表示画面上における上記指示位置を算出することができる。
【００２３】
また、上記各赤外発光輝点の位置を示すデータを上記操作装置に送信する送信手段と、上記操作装置から上記データに基づいて算出された上記表示画面上における上記指示位置を示すデータを受信する受信手段とを備えている構成としてもよい。
【００２４】
上記の構成によれば、送信手段が、各赤外発光輝点の位置を示すデータを操作装置に送信する。これにより、操作装置において、実際の赤外発光輝点の位置と、撮像画像における赤外発光輝点の位置と、撮像画像における指示位置とに基づいて、表示画面上における指示位置を特定することができる。そして、受信手段によって操作装置から表示画面上における指示位置を示すデータを受信することで、表示装置側で表示画面上における指示位置を把握することができる。
【００２５】
また、上記表示画面は規則的に配置された多数の画素を有する表示パネルからなり、上記各画素は互いに異なる波長域の光を出射する複数の副画素を備え、かつ上記多数の画素のうち少なくとも一部の画素は、上記副画素として赤外波長域の光を出射する赤外副画素を有しており、上記各副画素から出射される光の光量を制御し、上記表示画面における所定の位置に上記赤外発光輝点を表示させる表示制御手段を備え、上記表示制御手段は、表示画面上における上記指示位置の算出結果に基づいて上記赤外発光輝点の表示位置を前回の表示位置よりも上記指示位置に近づけるように変更する構成としてもよい。
【００２６】
上記の構成によれば、表示制御手段が、表示画面上における指示位置の算出結果に基づいて赤外発光輝点の表示位置を前回の表示位置よりも上記指示位置に近づけるように変更する。これにより、赤外発光輝点を指示位置の近傍に表示させることができるので、操作装置と表示画面との距離が近い場合であっても撮像画像に赤外発光輝点をより確実に含めることができ、表示画面上の指示位置をより適切に算出できる。
【００２７】
また、上記表示制御手段は、上記表示画面に２つ以上の赤外発光輝点を表示させ、上記表示画面における上記赤外発光輝点同士の距離と、上記撮像画像における上記赤外発光輝点同士の距離との関係に応じて、上記撮像画像の撮像範囲内に上記各赤外発光輝点が含まれるように上記各赤外発光輝点の表示位置を変更する構成としてもよい。例えば、操作装置と表示画面との距離が短くなるほど赤外発光輝点間の間隔が短くなるように各赤外発光輝点の表示位置を変更する。
【００２８】
上記の構成によれば、操作装置と表示画面との距離が近い場合であっても撮像画像に赤外発光輝点をより確実に含めることができ、表示画面上の指示位置をより適切に算出できる。
【００２９】
また、上記表示画面における上記指示位置に対応する位置に、所定の画像を表示させる指示位置表示手段を備えている構成としてもよい。
【００３０】
上記の構成によれば、表示画面における上記指示位置に対応する位置に所定の画像を表示させることで、表示画面を観察するユーザに対して操作装置による指示位置を認識させることができる。
【００３１】
また、上記赤外発光輝点を３つ以上備えている構成としてもよい。
【００３２】
上記の構成によれば、同一直線状に並ばない３つ以上の上記赤外発光輝点に基づいて表示画面上の指示位置を算出することで、操作装置によって表示画面に対して斜め視野角方向から指示した場合であっても、表示画面上の指示位置を精度よく算出できる。
【００３３】
本発明の指示位置の算出方法は、上記の課題を解決するために、画像データに応じた画像を表示するための表示画面を備えた表示装置と、上記表示画面に対して非接触な位置から上記表示画面上の任意の位置を指し示し、この指示位置を含む画像を撮像する操作装置と、上記表示装置に設けられた赤外波長域の光を出射する少なくとも２つ以上の赤外発光輝点とを備え、上記操作装置によって撮像された撮像画像に含まれる上記赤外発光輝点の位置に基づいて表示画面上における上記指示位置を検出する表示システムにおける上記指示位置の検出方法であって、上記赤外発光輝点のうちの少なくとも１つ以上を上記表示装置の表示画面内に設けることを特徴としている。
【００３４】
上記の方法によれば、表示画面内に赤外波長域の光を出射する赤外発光輝点を少なくとも１つ以上設ける。これにより、従来のように赤外発光輝点を表示画面の外部にのみ設ける場合に比べて、２つ以上の赤外発光輝点を撮像範囲内に含めるために必要な表示装置と操作装置との距離を短くすることができる。したがって、操作装置による表示画面上の指示位置を適切に算出するために必要な表示画面と操作装置との距離を短くすることができ、操作装置と表示画面との距離が短い場合であっても操作装置による表示画面上の指示位置を適切に検出できる。
【００３５】
なお、上記表示装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記表示制御手段として動作させることにより、上記表示装置をコンピュータにて実現させるプログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に含まれる。
【発明の効果】
【００３６】
以上のように、本発明の表示システムおよび指示位置の検出方法では、上記赤外発光輝点のうちの少なくとも１つ以上を上記表示装置の表示画面内に設ける。
【００３７】
それゆえ、操作装置と表示画面との距離が短い場合であっても操作装置による表示画面上の指示位置を適切に検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
〔実施形態１〕
本発明の一実施形態について説明する。
【００３９】
図２は、本実施形態にかかる表示システム１の概略構成を示すブロック図である。この図に示すように、表示システム１は、液晶表示装置１０と操作装置２０とを備えている。
【００４０】
液晶表示装置１０は、表示部１１、制御部１２、および通信モジュール１３を備えている。
【００４１】
図３は、液晶表示装置１０の概略構成を示すブロック図であり、図４は、図３に示す液晶表示装置１０における各副画素の概略構成を示す模式図である。
【００４２】
図３に示すように、液晶表示装置１０は、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青），Ｉｒ（赤外色）の４色の副画素（サブピクセル）ＳＰＲ，ＳＰＧ，ＳＰＢ，ＳＰＩｒからなる画素Ｐがマトリクス状に多数配置された表示部（表示パネル）１１と、ソースドライバ３２、ゲートドライバ３３、および表示制御部３１を有する制御部１２と、操作装置２０との間でデータの送受信を行う通信モジュール１３と、これら各部に電力を供給する電源回路３４とを備えている。なお、各画素Ｐの配置は、マトリクス状に限るものではなく、多数の画素をそれぞれ適切に駆動できる構成であればよく、例えばマトリクス状とは異なる法則によって規則的に配置されていてもよい。
【００４３】
また、表示部１１には、複数のデータ信号線ＳＬ１Ｒ，ＳＬ１Ｇ，ＳＬ１Ｂ，ＳＬ１Ｉｒ，〜ＳＬｎＲ，ＳＬｎＧ，ＳＬｎＢ，ＳＬｎＩｒ（ｎは２以上の任意の整数を示す）と、これら各データ信号線にそれぞれ交差する複数の走査信号線ＧＬ１〜ＧＬｍ（ｍは２以上の任意の整数を示す）とが設けられ、これらのデータ信号線および走査信号線の組み合わせ毎に上記副画素が設けられている。
【００４４】
表示制御部３１は、ソースドライバ３２およびゲートドライバ３３の動作を制御して各副画素を透過する光の強度を制御し、表示部１１に表示画像データに応じた画像を表示させる。なお、上記の表示画像データは、例えば、液晶表示装置１０に通信可能に接続される外部装置（図示せず）から入力されるものであってもよく、液晶表示装置１０に備えられる記憶部（図示せず）から読み出されるものであってもよく、アンテナ，チューナ等の受信手段（図示せず）を介して受信される放送データであってもよい。
【００４５】
また、表示制御部３１は、通信モジュール１３を介して操作装置２０から受信した情報に基づいて操作装置２０が指し示している表示部１１の表示画面上の位置を算出する。そして、ソースドライバ３２およびゲートドライバ３３の動作を制御し、操作装置２０による表示画面上の指示位置に所定の画像（指示位置を示すマーク等の画像）を表示させるようになっている。なお、位置の算出方法の詳細については後述する。
【００４６】
ソースドライバ３２は、表示画像データに基づいてそれぞれの副画素を駆動するための駆動電圧を生成し、各副画素に応じたデータ信号線に印加する。ゲートドライバ３３は、ソースドライバ３２から出力される駆動電圧を、データ信号線に沿って配置された各副画素に対して所定のタイミングで順次供給するように各走査信号線への印加電圧を制御する。ソースドライバ３２およびゲートドライバ３３としては従来から公知のものを用いることができる。
【００４７】
各副画素には、図４に示すように、スイッチング素子４１が設けられている。スイッチング素子４１としては、例えばＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）あるいはＴＦＴ（薄膜トランジスタ）等が用いられ、上記スイッチング素子４１のゲート電極４２が走査信号線ＧＬｉ（ｉは１以上の任意の整数を示す）に、ソース電極４３がデータ信号線に、さらに、ドレイン電極４４が副画素電極４５に接続されている。また、副画素電極４５に対向配置される対向電極４６は、全副画素に共通の図示しない共通電極線に接続されている。
【００４８】
図１は、表示部１１の断面図である。この図に示すように、表示部１１は、スペーサー（図示せず）を介して所定の間隔で対向配置されたガラス基板５１，５２と、これらガラス基板５１，５２間に封入された液晶性材料からなる液晶層５７とを備えている。なお、液晶性材料としては、ネマティック液晶、スメクティック液晶、強誘電性液晶など一般によく用いられている液晶材料が用いられる。
【００４９】
また、ガラス基板５１におけるガラス基板５２との対向面には、データ信号線ＳＬ１Ｒ，ＳＬ１Ｇ，ＳＬ１Ｂ，ＳＬ１Ｉｒ・・・、走査信号線ＧＬ１，・・・、スイッチング素子４１、副画素電極４５等を備えた配線層５３と、配線層５３を覆うように形成された配向膜５５ａとが設けられている。さらに、ガラス基板５１におけるガラス基板５２との対向面とは反対側の面には、偏向板５８ａが設けられている。また、偏向板５８ａに対向するようにバックライトユニット６０が配置されている。
【００５０】
また、ガラス基板５２におけるガラス基板５１との対向面には、カラーフィルタ層５６、透明導電膜からなる対向電極４６、および対向電極４６を覆うように形成された配向膜５５ｂがこの順で積層されている。さらに、ガラス基板５２におけるガラス基板５１との対向面とは反対側の面には、偏向板５８ｂが設けられている。
【００５１】
なお、配向膜５５ａ，５５ｂに施す配向処理方向、および偏向板５８ａ，５８ｂの吸収軸方向については、液晶層５７に封入する液晶性物質の種類等に応じて、従来から公知の液晶表示装置と同様に設定すればよい。また、本実施形態では、副画素電極４５および対向電極４６を互いに異なる基板に配置したが、これに限らず、これら両電極を同一の基板上に配置した所謂ＩＰＳ方式としてもよい。
【００５２】
また、カラーフィルタ層５６には、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｉｒのいずれかに対応する波長域の光を透過し、他の波長域の光を遮光するフィルタが副画素毎に設けられている。なお、Ｉｒの光（赤外波長域の光）を透過するフィルタとしては、例えば、ＨＯＹＡ色ガラスフィルタの赤外透過可視吸収フィルタを用いることができる。
【００５３】
バックライトユニット６０は、図１に示すように光源６１と反射部６２とを備えており、光源６１から照射された光を反射部６２によって反射することで、表示部１１に対して光を照射するようになっている。なお、バックライトユニット６０と表示部１１との間に、光源６１が発する光を拡散して表示部１１の表示面全体に均一に照射するための拡散フィルムを配置してもよい。
【００５４】
光源６１としては、例えば、可視域および赤外域に発光スペクトルを有する光源が用いられる。このような光源としては、例えば、メタルハライドランプなどを用いることができる（非特許文献１参照）。なお、可視域に発光波長を有する光源と、赤外域に発光波長を有する光源とを組み合わせて用いてもよい。例えば、白色ＬＥＤと赤外ＬＥＤとを組み合わせて用いてもよい。また、この場合、各ＬＥＤからの出射光をマイクロレンズアレイを介して表示部１１に入射させる構成としてもよい（非特許文献２参照）。
【００５５】
このような構成により、液晶表示装置１０では、各副画素の副画素電極４５−対向電極４６間に印加する電圧を制御して液晶層５７の各副画素領域を透過する光量を制御し、カラー表示が行うとともに、任意の副画素において赤外光を透過させて任意の表示箇所に人間の目には捉えられない赤外域の光を発光する輝点（赤外発光輝点）を表示できるようになっている。
【００５６】
このような構成からなる液晶表示装置１０において、走査信号線ＧＬｉが選択されると、当該走査信号線に接続された各副画素のスイッチング素子４１が導通し、表示制御部３１に入力される表示画像データに基づいて決定される信号電圧がソースドライバ３２によりデータ信号線を介して副画素電極４５−対向電極４６間に印加される。副画素電極４５−対向電極４６間では、走査信号線ＧＬｉの選択期間が終了してスイッチング素子４１が遮断されている間、理想的には、遮断時の電圧を保持し続ける。これにより、各副画素に対応する副画素電極４５−対向電極４６間にそれぞれ独立して駆動電圧を印加することで、これら両電極間に配された液晶層の各副画素領域に、表示する画像に応じた電界を印加し、各副画素領域の液晶分子の配向状態を変化させて表示を行うようになっている。
【００５７】
操作装置２０は、図２に示すように、赤外透過フィルタ２１、レンズ２２、撮像素子２３、画像処理モジュール２４、操作スイッチ２５、制御部２６、通信モジュール２７を備えている。また、操作装置２０は、この操作装置２０の先端を液晶表示装置１０における任意の位置に向けることで表示画面上の任意の位置を指し示すことができるようになっている。
【００５８】
赤外透過フィルタ２１は、赤外域の波長の光を透過するフィルタであり、例えばＨＯＹＡ色ガラスフィルタの赤外透過可視吸収フィルタを用いることができる。
【００５９】
レンズ２２は、赤外透過フィルタ２１を透過した赤外光を撮像素子２３の撮像部に集光する。撮像素子２３は、例えばＣＭＯＳあるいはＣＣＤ等からなり、レンズ２２で集光された赤外光を受光して撮像し、撮像した画像信号を画像処理モジュール２４に出力する。なお、撮像素子２３の撮像方向の中心（すなわちレンズ２２の光軸方向）は、操作装置２０による指示方向（すなわち表示画面上における操作装置２０による指示位置と操作装置２０の先端とを結ぶ直線の方向）と平行になっている。
【００６０】
画像処理モジュール２４は、図５に示すように、Ａ／Ｄ変換部７１、輝点位置算出部７２、輝点間距離算出部７３を備えている。Ａ／Ｄ変換部７１は、撮像素子２３から入力された画像データをＡ／Ｄ変換してデジタル画像信号を生成する。輝点位置算出部７２は、Ａ／Ｄ変換部７１から出力されるデジタル画像信号に基づいて、撮像画像の中心位置と輝点（赤外発光輝点）との相対位置（撮像画像の座標系における撮像画像の中心位置と輝点との相対位置）を算出する。輝点間距離算出部７３は、撮像画像における輝点間の距離（撮像画像の座標系における輝点間の距離）を算出する。輝点の位置および輝点間の距離の算出方法については後述する。
【００６１】
操作スイッチ２５は、ユーザからの指示入力を受け付けるものであり、多数のボタンキーなどによって構成されている。
【００６２】
制御部２６は、操作装置２０に備えられる各部の動作を制御する。また、画像処理モジュール２４から入力された指示位置および輝点間距離の算出結果や操作スイッチ２５を介してユーザから入力された情報などに基づいて、液晶表示装置１０に送信する情報を生成する。
【００６３】
通信モジュール２７は、液晶表示装置１０の通信モジュール１３との間でデータの送受信を行うものであり、例えば制御部２６から入力される情報を液晶表示装置１０に送信する。なお、通信モジュール２７が用いる通信媒体は特に限定されるものではなく、無線媒体であっても有線媒体であってもよい。
【００６４】
次に、操作装置２０による指示位置の算出方法について説明する。図６は、操作装置２０によって指し示された表示画面上の指示位置を算出する処理の流れを示すフロー図である。
【００６５】
まず、液晶表示装置１０の表示制御部３１は、ソースドライバ３２およびゲートドライバ３３の動作を制御し、表示画面における所定の位置に赤外発光輝点を２つ表示させる（Ｓ１）。なお、この処理は、ユーザによって操作装置２０による指示位置の算出を行うモード（指示位置算出モード）の選択が行われた場合に実行するようにしてもよく、常時行うようにしてもよい。
【００６６】
次に、操作装置２０の制御部２６は、撮像素子２３に表示画面を撮像させる（Ｓ１１）。これにより、操作装置２０の先端が向けられている方向の画像が撮像される。なお、この処理は、所定時間毎に行うようにしてもよく、連続して行うようにしてもよく、操作スイッチ２５を介してユーザからの指示入力があったときに行うようにしてもよく、ユーザによって所定のボタンが押下げられている期間中に連続してあるいは所定時間毎に行うようにしてもよい。
【００６７】
次に、操作装置２０の制御部２６は、画像処理モジュール２４の輝点位置算出部７２に、撮像画像の座標系における指示位置（本実施形態では撮像画像の中心）に対する輝点の相対位置を算出させる（Ｓ１２）。なお、上記相対位置としては、指示位置に対する各輝点の相対位置をそれぞれ算出してもよく、各輝点の位置に応じて一意に定まる点（例えば各輝点の中点、重心など）の指示位置に対する相対位置を算出してもよい。
【００６８】
次に、操作装置２０の制御部２６は、画像処理モジュール２４の輝点間距離算出部７３に、撮像画像の座標系における輝点間の距離を算出させる（Ｓ１３）。
【００６９】
次に、操作装置２０の制御部２６は、Ｓ１２で算出した相対位置を示す情報および輝点間の距離示す情報を通信モジュール２７から液晶表示装置１０に送信させる（Ｓ１４）。
【００７０】
その後、液晶表示装置１０の表示制御部３１は、通信モジュール１３を介して操作装置２０から送信された情報を受信すると（Ｓ２）、受信した情報に基づいて操作装置２０による表示画面上の指示位置（表示画面の座標系における操作装置２０による指示位置）を算出する（Ｓ３）。つまり、操作装置２０から受信した情報は撮像画像の座標系に基づく輝点の位置情報なので、これを表示画面の座標系に変換して操作装置２０による表示画面上の指示位置を算出する。
【００７１】
ここで、表示画面の座標系における操作装置２０による指示位置の算出方法についてより詳細に説明する。図７（ａ）は液晶表示装置１０の表示部１１に表示される２つの輝点（赤外発光輝点）Ｉｒ１，Ｉｒ２の一例を示す説明図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）に示した表示部１１を操作装置２０に備えられる撮像素子２３で撮像した場合の撮像画像の一例を示す説明図である。
【００７２】
図７（ｂ）に示すように、撮像画像の座標系において、撮像画像の中心の座標を（０，０）、輝点Ｉｒ１と輝点Ｉｒ２との中点Ｃの座標を（ｘ１，ｙ１）、輝点Ｉｒ１と輝点Ｉｒ２との距離をＬ１とする。また、図７（ａ）に示すように、表示画面の座標系における輝点Ｉｒ１と輝点Ｉｒ２との距離をＬｄ、輝点Ｉｒ１と輝点Ｉｒ２との中点の座標を（ｘｃ，ｙｃ）、操作装置２０による表示画面上の指示位置の座標を（ｘｐ，ｙｐ）とする。そして、操作装置２０による表示画面上の指示位置と、輝点Ｉｒ１と輝点Ｉｒ２との中点とのｘ方向の距離をｘｄ、ｙ方向の距離をｙｄとする。
【００７３】
この場合、撮像画像の座標系を表示画面の座標系に変換するための係数ｃは、ｃ＝Ｌｄ／Ｌ１で算出される。したがって、ｘｄ＝ｃ×ｘ１、ｙｄ＝ｃ×ｙ１と表せるので、ｘｐ＝ｘｃ−ｘｄ＝ｘｃ−ｃ×ｘ１、ｙｐ＝ｙｃ−ｙｄ＝ｙｃ−ｃ×ｙ１より表示画面上の指示位置の座標（表示画面の座標系における操作装置２０による指示位置の座標）を特定することができる。
【００７４】
以上のように、本実施形態にかかる表示システム１では、液晶表示装置１０の表示画面内に２つの赤外発光輝点を表示する。そして、操作装置２０が表示画面を撮像し、撮像画像の座標系における表示画面上の指示位置と赤外発光輝点との相対位置、および赤外発光輝点間の距離を算出し、算出結果を液晶表示装置１０に送信する。そして、液晶表示装置１０が、操作装置２０から受信した上記の算出結果と、表示画面の座標系における各輝点の位置とに基づいて、表示画面の座標系における操作装置２０による指示位置を算出する。
【００７５】
このように、赤外発光輝点を表示画面内に表示することにより、従来のように表示画面の外部に輝点を設ける場合に比べて、表示画面と操作装置との距離が短い場合であっても操作装置による撮像範囲内に赤外発光輝点が含まれやすくなるので、表示画面上の指示位置を適切に算出することのできる範囲を広げることができる。また、表示画面の座標系における各輝点の位置と、撮像画像の座標系における指示位置と各輝点との相対位置とに基づいて、表示画面の座標系における指示位置の座標を容易に算出できる。
【００７６】
なお、本実施形態では、画像処理モジュール２４と制御部２６とを別々の機能ブロックとして設けているが、これらは共通の演算手段によって構成されていてもよい。
【００７７】
また、本実施形態では、撮像画像の座標系における指示位置に対する輝点の相対位置（撮像画像の中心と各輝点との相対位置、あるいは撮像画像の中心と各輝点の位置に応じて一意に定まる点（例えば各輝点の中点）との相対位置）および輝点間の距離の演算を操作装置２０で行っているが、これに限るものではない。例えば、撮像素子２３によって撮像された撮像画像のデータを液晶表示装置１０に送信し、液晶表示装置１０において撮像画像の座標系における指示位置に対する輝点の相対位置および輝点間の距離を算出するようにしてもよい。
【００７８】
また、本実施形態では、操作装置２０が算出した撮像画像の座標系における指示位置に対する輝点の相対位置および輝点間の距離に基づいて、液晶表示装置１０が表示画面の座標系における操作装置２０による指示位置を算出するようになっているが、これに限るものではない。例えば、液晶表示装置１０の通信モジュール１３から操作装置２０に、輝点間の距離Ｌｄ、あるいは表示画面の座標系における各輝点の位置（座標）を予め送信しておき、操作装置２０の画像処理モジュール２４が、液晶表示装置１０から受信した情報と、撮像画像の座標系における指示位置に対する輝点の相対位置および輝点間の距離とに基づいて、表示画面の座標系における指示位置を算出するようにしてもよい。この場合、表示画面の座標系における指示位置の算出結果を、操作装置２０から液晶表示装置１０に送信するようにすればよい。
【００７９】
また、本実施形態では、表示画面に赤外発光輝点を２つ表示させる構成について説明したが、これに限らず、３つ以上の赤外発光輝点を表示させてもよい。
【００８０】
ここで、赤外発光輝点を３つ表示させる場合の、表示画面上における指示位置の算出方法の例について説明する。図８（ａ）は液晶表示装置１０の表示部１１に表示される３つの輝点（赤外発光輝点）Ｉｒ１，Ｉｒ２，Ｉｒ３の一例を示す説明図であり、図８（ｃ）は図８（ａ）に示した表示部１１を操作装置２０に備えられる撮像素子２３で図８（ｂ）に示したほうに斜め視角方向から撮像した場合の撮像画像の一例を示す説明図である。
【００８１】
図８（ｃ）に示すように、撮像画像の座標系における指示位置（ここでは撮像画像の中心）の座標を（ｘｃ，ｙｃ）、撮像画像の座標系における輝点Ｉｒ１，Ｉｒ２，Ｉｒ３の座標をそれぞれ（ｘＩａ，ｙＩａ），（ｘＩｂ，ｙＩｂ），（ｘＩｃ，ｙＩｃ）とする。また、図８（ａ）に示すように、表示画面の座標系における輝点Ｉｒ１，Ｉｒ２，Ｉｒ３の座標をそれぞれ（ｘＤａ，ｙＤａ），（ｘＤｂ，ｙＤｂ），（ｘＤｃ，ｙＤｃ）、表示画面の座標系における指示位置の座標を（ｘｐ，ｙｐ）とする。
【００８２】
まず、撮像画像の座標系における各輝点と表示画面の座標系における各輝点との対応関係を決定する。本実施形態では、図９（ａ）に示したように、表示画面の座標系において、３つの輝点の重心を原点（０，０）としたときに、輝点Ｉｒ１を第二象限、輝点Ｉｒ２を第一象限、輝点Ｉｒ３を第三象限と第四象限との境界線上（ｙ軸上）に配置している。
【００８３】
そして、図９（ｂ）に示したように、撮像画像の座標系において、各輝点の重心を原点（０，０）としたときに、第二象限に位置する輝点をＩｒ１，第一象限に位置する輝点をＩｒ２，第三象限と第四象限との境界部に位置する輝点をＩｒ３とする。
【００８４】
そして、行列Ｄおよび行列Ｉを下記のように定義する。
【００８５】
【数１】
0004404927.tif 000002
【００８６】
【数２】
0004404927.tif 000003
【００８７】
この場合、Ｄ＝ＭＩを満たす行列式ＭはＭ＝ＤＩ−１となるので、表示画面の座標系における指示位置（ｘｐ，ｙｐ）は下記の行列式を演算することによって算出される。
【００８８】
【数３】
0004404927.tif 000004
【００８９】
なお、これらの演算は、操作装置２０の画像処理モジュール２４あるいは制御部２６で行ってもよく、液晶表示装置１０の表示制御部３１で行ってもよい。
【００９０】
このように、３点以上の赤外発光輝点に基づいて操作装置２０による表示画面上の指示位置を算出することにより、操作装置２０によって表示画面の正面から指し示した場合に限らず、例えば図９に示すように操作装置２０によって表示画面の斜め視角方向から指し示した場合であっても、操作装置２０による表示画面上の指示位置を適切に算出することができる。
【００９１】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１と同様の機能を有する部材については同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００９２】
図１０および図１２は、実施形態１に示した表示システム１において、液晶表示装置１０の表示画面に表示される赤外発光輝点の例を示す説明図である。また、図１１は、図１０に示した位置に赤外発光輝点を表示させた場合に、表示画面に近接する位置から操作装置２０で指示することのできる範囲の例を示す説明図である。また、図１３（ａ）および図１３（ｂ）は、図１２に示した位置に赤外発光輝点を表示させた場合に、表示画面に近接する位置から操作装置２０で指示することのできる範囲の例を示す説明図である。
【００９３】
図１０に示した位置に赤外発光輝点を表示させた場合、図１１に示すように表示画面の下部に操作装置２０によって指示できない領域が生じる。また、図１２に示した位置に赤外発光輝点を表示させ、表示画面の斜め上方に位置する操作装置２０から表示画面上の位置を指示する場合、図１３（ａ）に示すように表示画面の下部の領域については全て操作装置２０によって指示可能であるが、図１３（ｂ）に示すように表示画面の上部に操作装置２０によって指示できない領域が生じる。
【００９４】
このように、実施形態１のように表示画面に赤外発光輝点を表示させることにより、操作装置２０と表示画面との距離が短い場合であっても操作装置２０による撮像範囲に赤外発光輝点が収まりやすくなるので操作装置２０によって指示可能な範囲を広げることができるものの、操作装置２０と表示画面との距離がさらに短い場合には表示画面上に操作装置２０によって指示できない領域が生じてしまう。
【００９５】
そこで、本実施形態では、操作装置２０による撮像結果に基づいて表示画面の座標系における指示位置、および表示画面と操作装置２０との距離を算出し、算出結果に基づいて赤外発光輝点の表示位置を制御することにより、操作装置２０と表示画面との距離が非常に短い場合であっても、操作装置２０によって指示できる表示画面上の領域をさらに広げる。
【００９６】
図１４は、本実施形態にかかる表示システム１ｂの概略構成を示すブロック図である。この図に示すように、本実施形態にかかる表示システム１ｂは、実施形態１の表示システム１に加えて、液晶表示装置１０が距離算出部３５、表示位置算出部３６、および記憶部３７を備えている。なお、距離算出部３５はおよび表示位置算出部３６は制御部１２に備えられている。
【００９７】
距離算出部３５は、表示画面に現在表示されている輝点間の間隔を算出する。
【００９８】
表示位置算出部３６は、表示制御部３１が算出した表示画面の座標系における操作装置２０による指示位置と、距離算出部３５が算出した表示画面に現在表示されている輝点間の間隔と、操作装置２０から受信した撮像画像における輝点間の間隔とに基づいて、変更後の赤外発光輝点の表示位置を算出する。
【００９９】
記憶部３７には、図１５に示すように、表示画面の座標系における現在の各輝点間の間隔と、撮像画像の座標系における各輝点間の間隔と、変更（設定）後の各輝点の間隔とを対応付けたルックアップテーブルが予め保存されている。なお、このルックアップテーブルに保存される変更後の各輝点の間隔は、表示画面と操作装置２０との距離が短くなるほど短い間隔になるように設定されている。
【０１００】
表示位置算出部３６は、このルックアップテーブルを参照し、表示画面に現在表示されている輝点間の間隔と、撮像画像における輝点間の間隔とに対応する変更後の輝点間の間隔を抽出する。そして、表示制御部３１が現在表示されている輝点に基づいて算出した表示画面の座標系における操作装置２０による指示位置の近傍に、上記のように抽出した変更後の輝点間間隔で各輝点を表示させるように、各輝点の表示位置を算出する。より具体的には、表示位置を変更した後の各輝点の中点（あるいは重心）を、変更前の表示位置に表示された輝点に基づいて算出された操作装置２０による指示位置させるように表示位置を算出する。そして、表示画面に表示させる各輝点の位置を、この算出した表示位置に変更する。
【０１０１】
以上のように、本実施形態にかかる表示システム１ｂでは、表示画面に現在表示されている輝点に基づいて操作装置２０による指示位置を算出し、算出した指示位置の近傍に輝点の表示位置を変更する。これにより、図１６（ａ）および図１６（ｂ）に示すように、赤外発光輝点が常に操作装置２０による指示位置の近傍に表示されるので、操作装置２０による指示位置を移動させた場合に表示画面上の輝点が操作装置２０の撮像範囲から外れて指示位置を検出できなることを防止できる。
【０１０２】
また、本実施形態では、表示画面と操作装置２０との距離が近くなるほど輝点間の間隔を短くするように各輝点の表示位置を制御する。これにより、図１７（ａ）および図１７（ｂ）に示すように、各輝点を操作装置２０による撮像範囲内に表示させることができるので、表示画面と操作装置２０との距離に関わらず操作装置２０による指示位置を適切に算出することができる。なお、図１７（ａ）は表示画面と操作装置２０との距離が長い場合における変更後の各輝点の表示位置の例を示す説明図であり、図１７（ｂ）は表示画面と操作装置２０との距離が短い場合における変更後の各輝点の表示位置の例を示す説明図である。
【０１０３】
なお、本実施形態では、記憶部３７に備えられるルックアップテーブルを参照して変更後の輝点間の間隔を算出する構成について説明したが、これに限らず、表示画面の座標系における現在の各輝点間の間隔と、撮像画像の座標系における各輝点間の間隔と、変更（設定）後の各輝点の間隔とを関連付けた関数を記憶部３７に記憶させておき、この関数を用いて変更後の各輝点の間隔を演算するようにしてもよい。
【０１０４】
また、上記各実施形態において、液晶表示装置１０に備えられる表示制御部３１、操作装置２０に備えられる画像処理モジュール２４および制御部２６は、ＣＰＵ等のプロセッサを用いてソフトウェアによって実現される。すなわち、表示制御部３１、画像処理モジュール２４、および制御部２６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液晶表示装置１０、あるいは操作装置２０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、液晶表示装置１０、あるいは操作装置２０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達成される。
【０１０５】
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。
【０１０６】
また、液晶表示装置１０および／または操作装置２０を通信ネットワークと接続可能に構成し、通信ネットワークを介して上記プログラムコードを供給してもよい。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。
【０１０７】
また、液晶表示装置１０および操作装置２０の各ブロックは、ソフトウェアを用いて実現されるものに限らず、ハードウェアロジックによって構成されるものであってもよく、処理の一部を行うハードウェアと当該ハードウェアの制御や残余の処理を行うソフトウェアを実行する演算手段とを組み合わせたものであってもよい。
【０１０８】
また、上記各実施形態では、本発明を液晶表示装置に適用する場合について説明したが、これに限るものではなく、表示画面内における所定の画素を赤外発光輝点とすることのできる表示装置であれば適用できる。本発明は、例えば、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ、リアプロジェクタなどに適用することもできる。
【０１０９】
また、上記各実施形態では、表示画面内における所定の画素（あるいは画素群）から赤外波長域の光を出射させ、当該画素（あるいは画素群）を赤外発光輝点として機能させる構成について説明したが、これに限るものではない。例えば、画像データに応じた画像を表示する表示パネルとこの表示パネルの表示画面内において赤外発光輝点となるＬＥＤ等の赤外発光手段とを別々に備えてもよい。この場合、例えば、表示パネルの表面に赤外発光手段を配置してもよく、表示パネルに切欠部を設け、この切欠部を介して赤外波長域の光が出射されるように赤外発光手段を配置してもよい。
【０１１０】
また、上記各実施形態では、全ての赤外発光輝点が表示画面内に配置されているが、これに限るものではなく、表示画面内に少なくとも１つ以上の赤外発光輝点が設けられていればよい。表示画面の外部に赤外発光輝点を設けるとともに、表示画面内に少なくとも１つ以上の赤外発光輝点を表示し、これら各赤外発光輝点に基づいて表示画面上の指示位置を算出するようにしてもよい。
【０１１１】
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。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明は、表示装置と、この表示装置における表示画面上の任意の位置を上記表示画面に非接触な状態で指し示す操作装置とを含む表示システムに適用できる。例えば、会議、プレゼンテーション、ゲーム等の画像を表示装置の表示画面に表示し、この表示画面上の位置を操作装置によって任意に指し示すポインティングデバイスに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の一実施形態にかかる表示装置に備えられる表示部の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる表示システムの概略構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる表示装置の表示部に備えられる各副画素の概略構成を示す模式図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかる操作装置に備えられる画像処理モジュールの構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかる表示システムにおける指示位置の算出処理の流れを示すフロー図である。
【図７】（ａ）は本発明の一実施形態にかかる表示装置の表示部に表示される赤外発光輝点の一例を示す説明図であり、（ｂ）は（ａ）に示した表示部を操作装置に備えられる撮像素子で撮像した場合の撮像画像の一例を示す説明図である。
【図８】（ａ）は本発明の一実施形態にかかる表示装置の表示部に表示される赤外発光輝点の他の例を示す説明図であり、（ｂ）は（ａ）に示した表示部を操作装置に備えられる撮像素子で撮像した場合の撮像画像の一例を示す説明図である。
【図９】（ａ）は本発明の一実施形態にかかる表示装置の表示部に表示される各赤外発光輝点と各赤外発光輝点の重心との関係を示す説明図であり、（ｂ）は（ａ）に示した表示部を操作装置に備えられる撮像素子で撮像した場合の撮像画像における各赤外発光輝点と各赤外発光輝点の重心との関係を示す説明図である。
【図１０】本発明の一実施形態にかかる表示システムにおいて表示装置の表示画面に表示される赤外発光輝点の一例を示す説明図である。
【図１１】図１０に示した位置に赤外発光輝点を表示させた場合に、表示画面に近接する位置から操作装置で指示することのできる範囲の例を示す説明図である。
【図１２】本発明の一実施形態にかかる表示システムにおいて表示装置の表示画面に表示される赤外発光輝点の他の例を示す説明図である。
【図１３】（ａ）および（ｂ）は、図１２に示した位置に赤外発光輝点を表示させた場合に、表示画面に近接する位置から操作装置で指示することのできる範囲の例を示す説明図である。
【図１４】本発明の他の実施形態にかかる表示システムの概略構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の他の実施形態にかかる表示システムの表示装置に備えられる記憶部に保存される、ルックアップテーブルの一例を示す説明図である。
【図１６】（ａ）および（ｂ）は、本発明の他の実施形態にかかる表示システムにおける、操作装置による指示位置と表示画面における輝点の表示位置との関係を示す説明図である。
【図１７】（ａ）は、本発明の他の実施形態にかかる表示システムにおいて、表示装置の表示画面と操作装置との距離が長い場合における変更後の各輝点の表示位置についての例を示す説明図である。（ｂ）は、本発明の他の実施形態にかかる表示システムにおいて、表示装置の表示画面と操作装置との距離が短い場合における変更後の各輝点の表示位置についての例を示す説明図である。
【図１８】（ａ）および（ｂ）は、従来技術にかかる表示システムにおける、操作装置と表示装置との距離と操作装置による指示位置を検出可能な範囲との関係を示す説明図である。
【図１９】（ａ）および（ｂ）は、従来技術にかかる表示システムにおける、操作装置と表示装置との距離と操作装置による指示位置を検出可能な範囲との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１，１ｂ  表示システム
１０  液晶表示装置
１１  表示部（表示パネル）
１２  制御部
１３  通信モジュール
２０  操作装置
２１  赤外透過フィルタ
２２  レンズ
２３  撮像素子
２４  画像処理モジュール
２５  操作スイッチ
２６  制御部
２７  通信モジュール
３１  表示制御部
３２  ソースドライバ
３３  ゲートドライバ
３５  距離算出部
３６  表示位置算出部
３７  記憶部
５６  カラーフィルタ層
６０  バックライトユニット
６１  光源
７１  Ａ／Ｄ変換部
７２  輝点位置算出部
７３  輝点間距離算出部
Ｉｒ１，Ｉｒ２，Ｉｒ３  輝点（赤外発光輝点）
【図１】
0004404927.tif 000005
【図２】
0004404927.tif 000006
【図３】
0004404927.tif 000007
【図４】
0004404927.tif 000008
【図５】
0004404927.tif 000009
【図６】
0004404927.tif 000010
【図７】
0004404927.tif 000011
【図８】
0004404927.tif 000012
【図９】
0004404927.tif 000013
【図１０】
0004404927.tif 000014
【図１１】
0004404927.tif 000015
【図１２】
0004404927.tif 000016
【図１３】
0004404927.tif 000017
【図１４】
0004404927.tif 000018
【図１５】
0004404927.tif 000019
【図１６】
0004404927.tif 000020
【図１７】
0004404927.tif 000021
【図１８】
0004404927.tif 000022
【図１９】
0004404927.tif 000023