(57)【要約】【課題】実用的な手書き入力を可能にする表示装置を提供する事。【解決手段】表示装置２は、複数の画素を有する表示領域２１と、第一光学材料と第二光学材料とを備え、第一光学材料と第二光学材料とは、第一波長域の光３３に対して互いに異なった反射率を有し、第一光学材料と第二光学材料とは、共に第二波長域の光を透過し、第二光学材料は表示領域２１の上に積層され、第一光学材料は第二光学材料の上に部分的に積層される事で、符号を為している。第二波長域の光で表示装置２を機能させ、第一波長域の光３３で符号を読ませる事ができるので、各種の光学ノイズに対する符号からシグナルの比を大きく取れ、それ故に符号の読み取りが極めて容易となり、表示装置２に対し、実用的な手書き入力を行う事が可能となる。【選択図】図２
2012221142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を有する表示領域と、第一光学材料と第二光学材料とを備え、
前記第一光学材料と前記第二光学材料とは、第一波長域の光に対して異なった反射率を有し、
前記第一光学材料と前記第二光学材料とは、共に第二波長域の光を透過し、
前記第二光学材料は前記表示領域の上に積層され、
前記第一光学材料は前記第二光学材料の上に部分的に積層される事で、符号を為している事を特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記第一波長域は、前記表示装置の分光表示特性の主たる波長以外の波長域にあり、
前記第二波長域は、前記主たる波長を含有する事を特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記第一波長域は、前記主たる波長よりも短波長域にある事を特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第一波長域は紫外光波長域であり、
前記第二波長域は可視光波長域である事を特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第一光学材料の前記第一波長域の光に対する反射率は、前記第二光学材料の前記第一波長域の光に対する反射率よりも大きい事を特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第一光学材料は、金属酸化物の微粒子を含んでいる事を特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記金属酸化物は、酸化チタン又は酸化亜鉛である事を特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記第一光学材料は、誘電体多層膜である事を特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項９】
前記第二光学材料の前記第一波長域の光に対する透過率は３％未満である事を特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記第二光学材料は、偏光板である事を特徴とする請求項９に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記第二光学材料は、樹脂を含む材料である事を特徴とする請求項９に記載の表示装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の表示装置と、電子ペンとを備え、
前記電子ペンは、前記符号を照明する照明手段と、前記符号からの反射光を撮像する撮像手段と、を有する事を特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置および当該表示装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の表示装置は、例えば特許文献１に記載されている様に、表示装置の表面に微小な符号が複数個配置されており、これらの符号が表示装置上での座標を表していた。符号は赤外線に対して反射する材質にて形成されていた。この表示装置に手書き入力する場合、赤外線光源と赤外線カメラとを備えたペンを用いて、表示装置の表面をなぞっていた。この際にペンからは赤外線が発せられ、赤外線は符号にて反射するので、赤外線カメラがこれらの符号を読み取り、ペンの位置を特定する事で、手書き入力を可能としていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−８２７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の表示装置では、電気光学層などの表示装置の構成部材が赤外線を強く反射する為に、符号で反射する赤外線を読み取りにくいという課題があった。加えて、バックライトユニットなどの照明器具を備える表示装置や自発光型の表示装置では、照明器具や自発光型の表示装置それ自体が赤外線を放出するので、バックグラウンドノイズが大きく、符号を殆ど読み取れないという課題があった。換言すれば、従来の表示装置は、各種ノイズに対する符号からのシグナルの比が小さく、その為に符号の読み取りが極めて困難であり、表示装置に対し、実用的な手書き入力が行いがたいという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決する為になされたものであり、以下の形態又は適用例として実現する事が可能である。
【０００６】
（適用例１）  本適用例に係わる表示装置は、複数の画素を有する表示領域と、第一光学材料と第二光学材料とを備え、第一光学材料と第二光学材料とは、第一波長域の光に対して異なった反射率を有し、第一光学材料と第二光学材料とは、共に第二波長域の光を透過し、第二光学材料は表示領域の上に積層され、第一光学材料は第二光学材料の上に部分的に積層される事で、符号を為している事を特徴とする。
この構成によれば、第二波長域の光で表示装置を機能させ、第一波長域の光で符号を読ませる事ができるので、表示特性を損なう事無く、各種の光学ノイズに対する符号からのシグナルの比を大きく取れる。即ち、容易な符号の読み取りと良好な表示特性とを両立させ、表示装置に対し、実用的な手書き入力を行う事が可能となる。
【０００７】
（適用例２）  上記適用例に係わる表示装置において、第一波長域は、表示装置の分光表示特性の主たる波長以外の波長域にあり、第二波長域は、主たる波長を含有する事が好ましい。
この構成によれば、第一波長域を人間が視認しがたい波長の光とし、第二波長域を人間が視認しやすい波長の光とするので、符号を人に知覚され難くする事でき、事実上、表示特性に殆ど影響を与えることなく、表示装置に符号を割り振る事ができる。
【０００８】
（適用例３）  上記適用例に係わる表示装置において、第一波長域は、主たる波長よりも短波長域にある事が好ましい。
この構成によれば、第一波長域の光と、表示装置が機能している光及びバックグラウンド光、とを容易に分離し、更に短波長域の光を用いて符号を読み取るので、各種の光学ノイズに対する符号からシグナルの比を大きく取る事ができる。
【０００９】
（適用例４）  上記適用例に係わる表示装置において、第一波長域は紫外光波長域であり、第二波長域は可視光波長域である事が好ましい。
この構成によれば、紫外光を用いて符号を読み取るので、表示特性に悪影響を与える事無く、高い信頼度で符号を読み取る事ができる。
【００１０】
（適用例５）  上記適用例に係わる表示装置において、第一光学材料の第一波長域の光に対する反射率は、第二光学材料の第一波長域の光に対する反射率よりも大きい事が好ましい。
この構成によれば、第一波長域の光に対する反射率が第一光学材料と第二光学材料とで異なるので、符号を容易に読み取る事ができる。
【００１１】
（適用例６）  上記適用例に係わる表示装置において、第一光学材料は、金属酸化物の微粒子を含んでいる事が好ましい。
この構成によれば、金属酸化物の微粒子を含んだインクを印刷するだけで符号を形成するので、簡単な製造工程で表示装置を作製できる。
【００１２】
（適用例７）  上記適用例に係わる表示装置において、金属酸化物は、酸化チタン又は酸化亜鉛である事が好ましい。
この構成によれば、安全性が高く入手も取り扱いも容易な材料にて符号を形成するので、簡単な製造工程で表示装置を作製できる。
【００１３】
（適用例８）  上記適用例に係わる表示装置において、第一光学材料は、誘電体多層膜である事が好ましい。
この構成によれば、安全性が高く入手も取り扱いも容易な材料にて符号を形成するので、簡単な製造工程で表示装置を作製できる。
【００１４】
（適用例９）  上記適用例に係わる表示装置において、第二光学材料の第一波長域の光に対する透過率は３％未満である事が好ましい。
この構成によれば、第二光学材料を透過して来る第一波長域の光が殆ど存在しないので、符号を容易に読み取る事ができる。
【００１５】
（適用例１０）  上記適用例に係わる表示装置において、第二光学材料は、偏光板である事が好ましい。
偏光板は液晶ディスプレイや有機ＥＬ表示装置にて日常的に使用される部材であるが、この構成によれば、第二光学材料をこの偏光板で兼用するので、新たな部材を追加することなく、第一波長域の光で読み取りやすい符号を形成できる。
【００１６】
（適用例１１）  上記適用例に係わる表示装置において、第二光学材料は、樹脂を含む材料である事が好ましい。
電気泳動表示装置やエレクトロクロミック表示装置など、通常の表示装置は大抵保護板を表示装置の表面に保有する。この構成によれば、保護板に樹脂を含む材料を用いて、第二光学材料を兼用させるので、新たな部材を追加することなく、第一波長域の光で読み取りやすい符号を形成できる。
【００１７】
（適用例１２）  本適用例に係わる電子機器は、上記適用例に係わる表示装置と、電子ペンとを備え、電子ペンは、符号を照明する照明手段と、符号からの反射光を撮像する撮像手段と、を有する事を特徴とする。
この構成によれば、電子ペンを用いて符号を読み取れるので、表示装置への実用的な手書き入力手段を備えた電子機器を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態１に係わる電子機器を模式的に示す斜視外観図。
【図２】実施形態１に係わる表示装置を模式的に示す断面図。
【図３】実施形態１の原理を説明する図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図。
【図４】実施形態１に係わる表示装置の標準比視感度曲線を示す図。
【図５】実施形態１のカラー液晶ディスプレイを構成する部材の分光特性を示す図。
【図６】（ａ）；第一光学材料の分光特性を示す図、（ｂ）；第二光学材料の分光特性を示す図。
【図７】実施形態１で用いられる符号を示した平面図。
【図８】実施形態１で用いられる電子ペンの構造を描いた断面図。
【図９】（ａ）；電子ペンの照明手段が有する光学特性を示す図、（ｂ）；バックライトが有する光学特性を示す図。
【図１０】電子ペンの機能構成を示す図。
【図１１】位置検出部の機能構成を示す図。
【図１２】電子ペンのハードウェア構成を示すブロック図。
【図１３】実施形態２に係わる表示装置を模式的に示す断面図。
【図１４】変形例１の原理を説明する図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図。
【図１５】変形例２に係わる第一光学材料の分光特性を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を、図面を用いて説明する。尚、以下の図面においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとする為、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
【００２０】
（実施形態１）
「表示装置の概要」
図１は、本実施形態に係わる電子機器を模式的に示す斜視外観図である。以下、図１を用いて、まず電子機器の概要を説明する。
【００２１】
本実施形態に係わる電子機器１は、表示装置２と電子ペン３とを有する。表示装置２は、複数の画素を有して情報を表示する表示領域２１と、この表示装置２を操作する操作ボタン２２とを備える。表示領域２１の表面には微小な符号が形成されており（図７参照）、この符号が表示面での座標を表す。電子ペン３は外観視が通常のペンと同じ形状で、円筒部３１が使用者に把持される。電子ペン３と表示装置２とは無線通信により接続されている。電子ペン３の先端部３２が表示領域２１をなぞると、電子ペン３は表示領域２１に設けられた符号を読み取り、その座標情報は、電子ペン３から表示装置２に転送される。表示装置２は送られて来た座標情報に基づき、電子ペン３の先端が描いた軌跡を表示領域２１に表示し、電子機器１への手書き入力がなされる。
【００２２】
符号は、第一光学材料と第二光学材料とから構成される。第二光学材料が表示領域２１の上に積層され、更に第二光学材料の上に第一光学材料が部分的に積層されて、符号となっている。第一光学材料と第二光学材料とは、紫外光などの第一波長域の光に対して互いに異なった反射率を有するので、紫外光により符号と認識される。加えて、第一光学材料も第二光学材料も、共に可視光域にある第二波長域の光を透過するので、表示特性は殆ど影響を受けず、使用者にも符号は視認され難い。こうして、優れた表示性能を持ち、同時に手書き入力も正確に行われる電子機器１が実現する。
【００２３】
「断面構造及び原理」
図２は、本実施形態に係わる表示装置を模式的に示す断面図である。又、図３は本実施形態の原理を説明する図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。以下、図２及び図３を参照して、断面構造と基本原理とを説明する。
【００２４】
図２に示す様に、表示装置２は、アクティブマトリックス方式のＴＦＴカラー液晶ディスプレイである。この液晶ディスプレイは、複数の液晶セルで構成される画素（不図示）より成り、上下二枚のガラス基板の間に液晶２５１が挟持されている。下側ガラス基板２３には、液晶２５１の駆動素子である薄膜トランジスター（ＴＦＴ）２３１と、これに接続する不図示の画素電極とが形成されている。一方、上側ガラス基板２４の、下側ガラス基板２３と対向する面には、ＲＧＢの各色で構成されたカラーフィルター２４１と、各色の境界部を遮蔽する遮蔽部材であるブラックマトリックス２４３と、不図示の共通電極とが形成されている。液晶２５１は下側ガラス基板２３に形成された画素電極と上側ガラス基板２４に形成された共通電極とで挟まれる形で、上下二枚の基板間に配置されている。更に、それぞれのガラス基板の外側の面には、偏光板が貼付されている。即ち、下側ガラス基板２３の外側には下偏光板２７が設けられ、上側ガラス基板２４の外側には上偏光板２６が設けられている。又、上偏光板２６の外側（上）には部分的に酸化チタンの微粒子２８が配置されている。一方、下偏光板２７の外側（下）にはバックライトユニット２９が設けられている。
【００２５】
この様にＲＧＢのいずれかを表示する画素が表示領域２１に多数形成されている。各画素は薄膜トランジスター２３１によって制御され、これにより液晶２５１の偏光性は画素毎に変調され、この液晶ディスプレイに文字や画像など、所望の情報が表示される。又、上偏光板２６の外側に配置された酸化チタンの微粒子２８は、上偏光板２６と共に符号をなし、表示領域２１での座標情報を示している。
【００２６】
次に、図３を参照して、符号の詳細及び原理を説明する。図３（ａ）に示す様に、符号は表示領域２１の上に積層された第二光学材料と、更にその上に部分的に積層された第一光学材料とから成る。第一光学材料は、第一波長域の光３３を反射したり、或いは散乱させさせたりする機能を有する部材で、一例としては、金属酸化物の微粒子２８である。金属酸化物とは、具体的には、酸化チタンで有るが、この他に酸化亜鉛も使用することが出来る。第二光学材料は、第一波長域の光３３を吸収する機能を有する部材で、ここでは、上偏光板２６である。第一光学材料（金属酸化物の微粒子２８）の第一波長域の光３３に対する反射率は、第二光学材料（上偏光板２６）の第一波長域の光３３に対する反射率よりも大きいので、第一波長域の光３３を表示装置２の表面に照射する事で、図３（ｂ）の平面図に示される様に、コントラストの相違が生じ、符号を読み取れる様になる。第一波長域の光３３の一例は紫外線である。更に、第二光学材料（上偏光板２６）の第一波長域の光３３（紫外線）に対する透過率を３％未満とする。こうするとバックライトユニット２９など下側から来る第一波長域の光３３（紫外線）を、第二光学材料（上偏光板２６）が殆ど遮断し、符号を容易に認識できる様になる。
【００２７】
第一光学材料に酸化チタンの微粒子２８を使用する場合、酸化チタンの光触媒活性を抑制する為に、各種酸化物にて微粒子２８の表面を処理しても良い。具体的には、ヒ素酸化物やアンチモン酸化物、ビスマス酸化物、アルミ酸化物、ケイ素酸化物、ゲルマニウム酸化物、ホウ素酸化物、テルル酸化物、ポロニウム酸化物、などの金属乃至は半金属（メタロイド）の酸化物が表面処理に使用される。表面処理に最適な酸化物としては、シリカやアルミナが挙げられるが、化学的な安定性からも、表面処理の容易性からも、シリカで酸化チタンの表面を処理するのが最も好ましい。酸化チタン微粒子２８の平均粒子径は、１０ｎｍから１００ｎｍである。
【００２８】
酸化チタン乃至は酸化亜鉛の微粒子２８はインクとされて、第二光学材料の上に印刷される。このインクは酸化チタン乃至は酸化亜鉛の微粒子２８を樹脂組成物に分散した塗料である。樹脂組成物はバインダー樹脂と有機溶剤とを含んでおり、必要に応じて可塑剤や分散剤等の添加剤も含まれる。バインダー樹脂としては、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂等が用いられ、例えば、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、又はこれらから選択した二種以上の混合物等が使用される。有機溶剤としては、例えば、イソプロピルアルコールやノルマルプロピルアルコール等のアルコール類、酢酸メチルや酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、乳酸エチル、エチレングリコールアセテート等のエステル類、メチルエチルケトンやメチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、ジエチレングリコールメチルエーテルやテトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、トルエンやキシレン等の芳香族類、ハロゲン化炭化水素類等の溶剤、及びそれらの混合溶剤が用いられる。こうした樹脂組成物に金属酸化物の微粒子２８を公知の方法で均一に分散混練して均質化する事でインクが得られる。可塑剤や分散剤等の添加剤は、本発明の目的を妨げない範囲において適宜、添加する事ができる。例えば、樹脂組成物中で酸化チタンの微粒子２８の分散性を向上させる為に、酸化チタン表面を飽和脂肪酸や脂肪酸エステルなどの有機物で処理して新和性を高めてもよい。
【００２９】
上偏光板２６は染色された偏光素子と支持体により構成され、支持体には例えばトリ・アセチル・セルロース（ＴＡＣ；Ｔｒｉ  Ａｃｅｔｙｌ  Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）が用いられる。ＴＡＣ層は、紫外線を吸収し、可視光を透過する光学特性を有している。
【００３０】
尚、第二光学材料が表示領域２１に積層されるとは、上側ガラス基板２４に第二光学材料が直接重ねられる場合も、両者が離間していて両者間に空間や別材料が挟まれている場合も含む。同様に、第一光学材料が第二光学材料に積層されているとは、両光学材料が直接重ねられている場合と、これらの光学材料間に空間や別材料が挟まれている場合とを含む。
【００３１】
本実施形態では透過型の液晶ディスプレイを表示装置２の一例とした為に、下偏光板２７を設けたが、反射型の液晶ディスプレイにも本実施形態を適応でき、その際には下偏光板２７は不要となる。又、共通電極は上側ガラス基板２４に設けられたが、これを下側ガラス基板２３に設けてインプレーンスイッチ型の液晶ディスプレイとしても良い。更には、液晶ディスプレイはアクティブマトリックス型に限らず、パッシブマトリックス型で有っても構わない。更に、表示装置２は液晶ディスプレイに限らず、有機ＥＬディスプレイであっても良い。有機ＥＬディスプレイでは外光反射を抑制してコントラストを高める為に発光面側に円偏光板を取り付ける場合があるが、その場合は、この円偏光板が第二光学材料に相当する。
【００３２】
「光学材料の光学特性」
図４は、明所視標準比視感度曲線である。図５は、本実施形態の表示装置であるカラー液晶ディスプレイを構成する部材の分光特性を示す図である。図６は、本実施形態で使用される光学材料の分光特性で、（ａ）は第一光学材料の分光特性であり、（ｂ）は第二光学材料の分光特性である。以下、図４乃至図６を参照して、第一光学材料と第二光学材料との光学特性を説明する。
【００３３】
図４に示す様に、人は５５５ｎｍ付近の波長の光を最も鋭敏に感じ、概ね３８０ｎｍから７８０ｎｍの波長の光を感じる事ができる。これが可視光である。本実施形態の表示装置２では、５５５ｎｍ付近の波長の光をその分光表示特性の主たる波長としている。一方、概ね４４０ｎｍ以下の短波長域の光や、７００ｎｍ以上の長波長域の光に対する比視感度は低い。従って、これらの波長域に反射乃至は散乱特性を持つ符号を形成し、この波長域に感度をもつカメラで撮像することにすれば、人に知覚され難い符号を形成でき、而もそれを高感度にて撮像できる。即ち、第一波長域を人間が視認しがたい光の波長とし、第二波長域を人間が視認しやすい光（可視光）の波長とする。こうする事で、第一波長域の光３３と、表示装置２が機能している光及びバックグラウンド光、とを容易に分離できる。更には、第一波長域を４４０ｎｍ以下の短波長域として、符号を読み取るのが好ましく。第一波長域を紫外光波長域とするのが理想的である。
【００３４】
図５に示す様に、カラー液晶ディスプレイの分光特性は、バックライトユニット２９であるＬＥＤの発光強度とＲＧＢのカラーフィルター２４１の透過率と各種透明部材（ガラスや樹脂、偏光板、フィルムなどの可視光に対する透明部材）の透過率との積になる。この為に、上偏光板２６の透過率は、図６（ｂ）に示す様に、可視光域で比較的高くされている。その反面、上偏光板２６の透過率は、４００ｎｍ以下の紫外光域で著しく低くなっている。この様に、カラー液晶ディスプレイの分光特性は大凡４１０ｎｍ乃至は４２０ｎｍ以上で高く、それ以下で低くなる（実質的には殆どゼロになる）。従って、第一光学材料の透過率が４００ｎｍ以上で高ければ、符号は表示特性に殆ど悪影響を及ぼさなくなる。しかも前述の如く、第一波長域の光３３に対する比視感度は低い。この二つの理由で、第一光学材料は使用者には殆ど認識されない。同時に、第一光学材料がこれより短い波長域に反射や散乱特性を持てば、この波長域に感度をもつカメラで撮像する事で、液晶ディスプレイからの出射光に影響されずに（出射光は上偏光板２６で遮断されるので）符号を高感度に読み取る事ができる。
【００３５】
符号は、酸化チタンのナノサイズ微粒子２８を含むインクにて形成されている。酸化チタンの粒子径を顔料用酸化チタンの十分の一程度とすると、図６（ａ）に示す様に、可視光の散乱が減少して可視光を透過させる。また、酸化チタンは３ｅＶ程度のバンドギャップを有し、４００ｎｍ以下の紫外光を吸収するが、波長が３１５ｎｍから４００ｎｍの範囲にある紫外光を散乱する特性を有している。即ち、酸化チタンの微粒子２８は、波長が４００ｎｍ以上の可視光には透明で、それ以下の波長を持つ紫外光は反射や散乱をする。即ち、上述の第一光学材料に果たされた条件を満たしている訳である。
【００３６】
「符号」
図７は、本実施形態で用いられる符号を示した平面図である。以下、図７を参照して、符号を説明する。
【００３７】
図７に示す様に、表示領域２１には縦と横に仮想的なグリッド線２８３が引かれており、仮想的な格子が設けられている。各格子点には小さな符号が配置されている。符号は、仮想的な格子点から、格子の大きさに対して十分小さい範囲でずれて配置されている。符号のずれのパターンには各々特異性があり、この特異性が座標情報を示している。ここではずれのパターンに応じて各格子点に１から８の数字が割り振られる。これらの格子点８個を以て一組の数値列を作ると、８8＝１６８０万組の異なった数値列が設けられる。表示領域２１の大きさをＡ４（２９７ｍｍ×２１０ｍｍ）とし、０．１ｍｍ毎に座標を振った場合、必要な座標の数は２９７０×２１００＝６２４万個なので、前述の数値列を用いると、Ａ４の総ての座標が特定される。こうして８個の格子点からなる数値列にて座標情報が示される。
【００３８】
「電子ペン」
図８は、本実施形態で用いられる電子ペンの構造を描いた断面図である。又、図９は本実施形態の電子機器の光学特性を示した図であり、（ａ）は電子ペンの照明手段が有する光学特性であり、（ｂ）は表示装置に用いられるバックライトが有する光学特性である。以下、図８及び図９を参照して、電子ペンの構成を説明する。
【００３９】
図８に示す様に、電子ペン３は、発光ダイオード３６とレンズ３４と光センサー３５とを有している。手書き入力時には、発光ダイオード３６が発光して符号を照明する。即ち、発光ダイオード３６は照明手段である。発光ダイオード３６からの照射光（図中に一点鎖線で示す）は、表示領域２１の表面に照射され、その表面に設けられた符号で反射される。そして反射光の一部（図中に破線で示す）は撮像手段４９にて撮像される。具体的には、反射光はレンズ３４によって集光され、光センサー３５によって電気信号に変換させられる。尚、撮像手段４９は、光センサー３５が反射光の内で符号にて散乱反射した光を優先的に受光する様に配置されている。又、発光ダイオード３６による表示装置２の表面での照射領域は、符号よりも十分に広い範囲とし、照射領域に少なくとも符号が複数個入る様にする。
【００４０】
照明手段としては波長３９５ｎｍのＬＥＤや波長４０５ｎｍのＬＥＤ、波長３８５ｎｍのＬＥＤ、波長３７５ｎｍのＬＥＤ、波長３６５ｎｍのＬＥＤ、紫外光ランプなどが使用される。図９（ａ）に示す様に、これらの内で波長３９５ｎｍのＬＥＤが発光効率が良いので、照明手段に最も適している。ちなみに図５と図９（ｂ）とにはバックライトユニット２９の分光特性を示してある。図５ではピーク波長が４５０ｎｍから４７０ｎｍの範囲に有る青色ＬＥＤと黄色の蛍光体（ＹＡＧなど）とを組み合わせて白色光をつくり、図９（ｂ）ではピーク波長が４０５ｎｍの近紫外ＬＥＤとＲＧＢ蛍光体とを組み合わせて白色光を作っている。これらの図と図９（ａ）とを比較すると、電子ペン３の照射光とバックライトユニット２９の白色光とは異なった波長域にあり、それ故に電子ペン３で符号が読み易くなっている事が分かる。
【００４１】
照明手段が発する紫外線強度はバックライトユニット２９が発する紫外線強度の３倍以上である。第一光学材料からの紫外線反射率は１０％以上あり、第二光学材料の紫外線透過率は３％未満であるので、こうすると、第一光学材料からの反射光は第二光学材料の透過光の１０倍以上の強度となり、透過光がバックグラウンドノイズになって符号を認識出来ない事態を防げるからである。又、照明手段から発せられた紫外線が、第一光学材料が配置されてない場所で第二光学材料を透過し、上ガラスの外側の面などで反射して戻って来る場合も想定される。この場合、上ガラスの外側などでの反射率が１００％と仮定しても、往路と復路とで３％未満×３％未満＝０．０９％未満となるので、符号認識の妨げにはならない。こうして、感度良く符号を認識する事が可能になる。
【００４２】
「システム構成」
図１０は、電子ペンの機能構成を示す図である。図１１は位置検出部３７の機能構成を示す図である。図１２は電子ペンのハードウェア構成を示すブロック図である。以下、図１０乃至図１２を参照して、電子ペンが位置検出するシステム構成を説明する。
【００４３】
図１０に示す様に、電子ペン３は、位置検出部３７と制御部３８と、記憶部４０と、通信部３９とを備える。位置検出部３７は、表示領域２１で電子ペン３が指示する座標を検出して、座標に関する信号を制御部３８に送る。位置検出部３７の詳細は、後述する。記憶部４０は、表示領域２１で表示されている情報を記憶する。制御部３８は、位置検出部３７から送られる座標に関する信号に基づき、電子ペン３が指示する表示領域２１の位置を算出すると共に、記憶部４０に記憶されている表示領域２１での表示の情報を参照して、所定の動作を実行する。通信部３９は、制御部３８からの指示に従い、外部のネットワークや表示装置２と通信を行う。
【００４４】
図１１は、位置検出部３７の機能構成を示している。位置検出部３７は、入力部４１と符号取得部４２と、位置取得部４３と、出力部４４とを備える。符号取得部４２は、画像抽出部４５と符号変換部４６とを有する。位置取得部４３は、数値列照合部４７と数値列対応テーブル４８とを有する。入力部４１は、撮像手段４９で撮像した符号を示す信号を入力して、符号取得部４２に送る。符号取得部４２は、符号の信号を処理することにより、所定の数値列に変換する。即ち、画像抽出部４５は、符号の信号に対して、二値化処理やエッジ抽出処理等の画像処理を行うことで、明瞭な符号画像を抽出すると共に、抽出した画像から所定の構造変調要素を算出する。本実施形態において、構造変調要素は、仮想的な格子点からの符号のずれで、具体的にはずれの方向及び距離となる。
【００４５】
続いて、符号変換部４６は、構造変調要素を所定の規則に従い、数値に変換する。本実施形態では、ずれの方向及び距離により、「１」から「８」の八種類の数値に変換する。例えば、第一象限で内側に位置する符号を「１」とし、第二象限で内側に位置する符号を「２」とし、第三象限で内側に位置する符号を「３」とし、第四象限で内側に位置する符号を「４」とし、第一象限で外側に位置する符号を「５」とし、第二象限で外側に位置する符号を「６」とし、第三象限で外側に位置する符号を「７」とし、第四象限で外側に位置する符号を「８」とする。図７には三行三列の九つの符号を描いてあるが、左上から右下に向かって「１」、「２」、「３」、「４」、「５」、「６」、「７」、「８」、「１」と読める。図１１に戻る。この様にして取得された数値情報は位置取得部４３に送られる。
【００４６】
位置取得部４３は、複数の符号から得られる数値情報を復号化して、表示領域２１上での座標を確定する。即ち、数値列照合部４７は、数値列を数値列対応テーブル４８と照合する。この数値列対応テーブル４８は、複数の数値列と、それぞれの数値列に対応する表示領域２１上での位置を示す情報とが備わる。従って、数値列を照合する事で、この数値列に対応する表示領域２１上での座標を取得できる。続いて、取得された座標情報は、出力部４４に送られた後、外部に出力される。
【００４７】
図１２は、電子ペンのハードウェア構成を示すブロック図である。図１２に示す様に、電子ペン３は、ＣＰＵ５２（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）とＲＡＭ５５（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ５３（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリー５６、入出力Ｉ／Ｏ５１（Ｉｎｐｕｔ  Ｏｕｔｐｕｔ）を備えている。これらの各部は、バスで互いに接続されている。
【００４８】
ＣＰＵ５２は、ＲＯＭ５３に格納された基本制御プログラムや、ＲＯＭ５３およびフラッシュメモリー５６に格納されたアプリケーションプログラムなどの各種プログラム及びデータを読み込み、それら各種プログラム及びデータをＲＡＭ５５内に設けられるワークエリアに展開実行して、電子ペン３が備える各部の制御を実行する。入出力Ｉ／Ｏ５１には、撮像手段４９と、無線通信手段５０とが接続されている。撮像手段４９は電子ペン３の内部に配置され、前述の入力部４１を構成する。無線通信手段５０は、通信部３９を構成し、無線ＬＡＮ装置や赤外線通信装置等が採用される。前述の各機能は、ＣＰＵ５２やＲＡＭ５５等からなるハードウェア資源と、ＲＯＭ５３やフラッシュメモリー５６に記憶されたソフトウェアとが有機的に協働する事で実現されている。
【００４９】
上述した通り、本実施形態に係わる表示装置並びに電子機器によれば、以下の効果を得る事ができる。
第二波長域の光で表示装置２を機能させ、第一波長域の光３３で符号を読ませる事ができるので、表示特性に殆ど影響を与えることなく、各種の光学ノイズに対する符号からのシグナルの比を大きく取れる。即ち、容易な符号の読み取りと良好な表示特性とを両立させ、表示装置２に対し、実用的な手書き入力を行う事が可能となる。
【００５０】
又、第一波長域の光３３に対する反射率が第一光学材料と第二光学材料とで異なるので、符号を容易に読み取る事ができる。更に、第一波長域の光３３として紫外光を用い、第二光学材料を透過して来る第一波長域の光３３が殆ど存在しないので、高い信頼度で符号を読み取る事ができる。この際に、第二光学材料を偏光板で兼用するので、新たな部材を追加することなく、本実施形態の表示装置２を実現できる。又、符号は印刷法などの簡単な製造工程で作製できる。
【００５１】
又、電子ペン３を用いて符号を読み取れるので、表示装置２への実用的な手書き入力手段を備えた電子機器１を実現できる。
【００５２】
（実施形態２）
「表示装置が電気泳動ディスプレイである形態」
図１３は、実施形態２に係わる表示装置の断面を説明する図である。以下、本実施形態に係わる表示装置について説明する。尚、実施形態１と同一の構成部位については、同一の番号を附し、重複する説明は省略する。
【００５３】
本実施形態（図１３）は実施形態１（図２）と比べて、表示装置２が電気泳動ディスプレイになっている点が異なっている。それに伴って、第二光学材料が保護板２６２となっている。それ以外の構成は、実施形態１とほぼ同様である。
【００５４】
図１３に示す様に、電気泳動ディスプレイでは下側基板２３２と上側基板２４２との間に電気泳動材料２５２が挟持されている。下側基板２３２の内側の表面には液晶ディスプレイと同様に駆動素子である薄膜トランジスター２３１と、これに接続する不図示の画素電極とが形成されている。又、上側基板２４２の内側にも不図示の共通電極が形成されている。電気泳動材料２５２は、画素電極と共通電極との間に印可された電界に応じて泳動し、アクティブマトリックス型の表示を行う。電気泳動ディスプレイは上側基板２４２の外側に保護板２６２を備え、この保護板２６２が第二光学材料に相当する。保護板２６２の本来の機能は、表示装置２に対する外部からの物理的乃至は機械的、或いは光学的、或いは化学的な作用や刺激から表示装置２を保護する事であるが、本実施形態では、この保護板２６２に第二光学材料としての機能を兼用させている。保護板２６２の上には更に第一光学材料としての酸化チタンの微粒子２８が部分的に配置されている。
【００５５】
保護板２６２などの第二光学材料は樹脂を含む材料である。樹脂を含む材料は積層材と混合材とを含んでいる。積層材とは紫外線吸収樹脂と基材とを積層したものである。一方、混合材とは単一の樹脂ではなく、紫外線吸収樹脂を基材中に混ぜ込んだ物である。こうした第二光学材料は、具体的には、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）を含むフィルム、或いは紫外線吸収剤を含有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、或いは紫外線吸収剤を含有する層を設けたＰＥＴフィルム、或いはアクリル樹脂、等である。ＰＥＮを含むフィルムとしては、例えば、ＰＥＮを基材とするフィルム（ＰＥＮ／ＰＥＴ積層フィルムなど）や、ＰＥＮ共重合体、ＰＥＮを混合したフィルムである。
【００５６】
尚、本実施形態では、共通電極を上側基板２４２に設けられたが、これを下側基板２３２に設けて水平移動型の電気泳動ディスプレイとしても良い。更に、表示装置２は電気泳動ディスプレイに限らず、有機ＥＬディスプレイやエレクトロクロミックディスプレイであっても良い。こうした通常の表示装置２は大抵保護板２６２を表示装置２の表面に保有するが、この保護板２６２が第二光学材料に相当する。
【００５７】
上述した通り、本実施形態に係わる表示装置２によれば、実施形態１での効果に加え、以下の効果を得る事ができる。
保護板２６２に樹脂を含む材料を用いて、第二光学材料を兼用させるので、新たな部材を追加することなく、第一波長域の光３３で読み取りやすい符号を形成できる。
【００５８】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良等を加える事が可能である。変形例を以下に述べる。
【００５９】
（変形例１）
「第一光学材料がほぼ全面に形成されている形態」
図１４は、変形例１に係わる表示装置の原理を説明する図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。以下、本変形例に係わる表示装置について説明する。尚、実施形態１と同一の構成部位については、同一の番号を附し、重複する説明は省略する。
本変形例（図１４）は実施形態１（図３）と比べて、第一光学材料の配置形態が異なっている。それ以外の構成は、実施形態１とほぼ同様である。
【００６０】
実施形態１では第一光学材料が小さく、それが配置されている箇所が符号となっていた（図３参照）。これに対して、本変形例では、図１４（ａ）に示す様に、第一光学材料が大きく、それが配置されていない箇所が符号となっている。即ち第二光学材料の表面の大半に第一光学材料が配置され、部分的に第一光学材料が配置されていない箇所を設けて、これを符号としている。その結果、図１４（ｂ）に示す様に、符号では紫外光の反射率が低くなり、その他の領域では反射率が高くなるので、符号を高感度に認識出来る。第一光学材料も第二光学材料も、可視光に対して透明であり、第一波長域の光３３の比視感度が低い為に、こうした配置が可能になる。
【００６１】
（変形例２）
「第一光学材料が誘電体多層膜である形態」
図１５は、変形例２に係わる第一光学材料の分光特性を示す図である。以下、本変形例に係わる表示装置について説明する。尚、実施形態１乃至２と同一の構成部位については、同一の番号を附し、重複する説明は省略する。
本変形例（図１５）は実施形態１（図６（ａ））と比べて、第一光学材料が異なっている。それ以外の構成は、実施形態１とほぼ同様である。
【００６２】
実施形態１では酸化チタンの微粒子２８を用いて第一光学材料としていたが、本変形例では第一光学材料は、誘電体多層膜である。誘電体多層膜は以下に記す第一材料と第二材料とを交互に積層した物である。
【００６３】
第一材料：低屈折率層で、ＳｉＯ2などの硅素酸化物やＭｇＦ2など。
第二材料：高屈折率層で、ＴｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、Ｎｂ2Ｏ5など。
【００６４】
こうすると、図１５に示す様に、誘電体多層膜は紫外光を反射し、可視光を透過する特性を有する様になる。
【００６５】
（変形例３）
「符号がＭ系列とされている形態」
図７を参照して説明する。尚、実施形態１乃至２と同一の構成部位については、同一の番号を附し、重複する説明は省略する。
本変形例では符号にＭ系列を使用する。それ以外の構成は、実施形態１とほぼ同様である。
【００６６】
実施形態１では、符号の位置ずれにて座標を特定していたが、本変形例では符号の長さや幅にＭ系列を適応して座標を特定する。格子は等間隔に平行配置されて互いに直交している。表示領域２１の絶対座標を表す為に、各格子に振られた符号はその長さと幅とで、縦方向と横方向との座標を表す。一例として横方向にＭ系列（最長系列）に従ったコード“０”又は“１”に応じて太さを変えた場合を説明する。この場合、符号の幅が太ければ、デジタルデータ“１”を表し、符号の幅が細ければ、デジタルデータ“０”を表す。
【００６７】
Ｍ系列とは、ある長さのシフトレジスターとフィードバックによって生成される符号系列のうち、その周期が最長になる系列をいう。Ｎをシフトレジスターの段数とすると、Ｌ＝２Ｎ−１で示すＬビットがＭ系列の長さ、すなわち最長系列である。このＭ系列は、あるＭ系列とそれをシフトさせたＭ系列との排他的論理和による帰還タップを持つＮ段の線形帰還シフトレジスターに全ゼロ（例えば、“０００００”）以外の初期値を与える事によって生成される。例えば、ｈ（ｘ）＝ｘ5＋ｘ4＋ｘ2＋ｘ＋１で示す５次の原始多項式に基づく発生回路によれば、初期条件として“１００００”から出発すると、発生する系列は、“１００００１０１０１１１０１１０００１１１１１００１１０１００１”となり、系列長（周期）が“２5−１＝３１”ビットのＭ系列が得られる。即ち、Ｎ＝５の場合には、３１個の“０”又は“１”の並びが得られる事になる。又、この場合、どの５個の“０”又は“１”の並びを取り出しても総て異なる為、全系列中のどの部分であるかを特定する事ができる。従って、Ｍ系列に基づいて並べられた“０”又は“１”の「２のＮ乗マイナス１個」の並びの内からＮ個の並びを調べる事に依り、総ての系列の中のどの位置に相当するかを特定する事が可能になる。符号は、この様にして生成されたＭ系列に従って印刷され、座標を特定する。
【００６８】
例えば、表示領域２１の大きさをＡ４サイズとし、格子の間隔を０．３ｍｍと仮定した場合には、Ａ４の短辺（横幅）には２１０ｍｍ／０．３ｍｍ＝７００本の符号が存在する事になる。この数は、“２10−１＝１０２３”より小さい事から、表示領域２１の符号は、Ｎ＝１０のＭ系列に従って作成すれば十分である。即ち、１０個の符号の幅を調べると、短辺での座標が定まる事になる。ここで、１０本の格子の間隔は０．３ｍｍ×１０＝３．０ｍｍで有るから、３ｍｍの移動によってＡ４の表示領域２１の上の絶対位置を検出することができる。一般に見易い文字の大きさは３ｍｍ程度であるので、表示領域２１に一文字を入力する間に絶対座標を取得できる事になる。縦方向に関しても同様で、結局、各符号の長さと幅とを、それぞれＭ系列に従わせる事で表示領域２１の全域に於いて座標が特定される。
【符号の説明】
【００６９】
１…電子機器、２…表示装置、３…電子ペン、２１…表示領域、２６…上偏光板、２８…微粒子、３３…第一波長域の光、２５１…液晶、２５２…電気泳動材料、２６２…保護板。
【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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