(57)【要約】【課題】赤外線拡散反射性材料または赤外線吸収性材料の使用量を可能な限り減らすことができ、より安価で、より製造しやすい表示パネルを提供する。【解決手段】本開示は、非可視光を射出し、反射された非可視光を受光する光学装置とともに表示制御システムを形成する表示パネルであって、光学装置から射出された非可視光の少なくとも一部を拡散させる表面形状を有し、光学装置へと反射する拡散反射層と、拡散反射層の表面に形成され、光学装置が前記表示パネル上で指している位置情報を、光学装置により特定させるために、所定の規則に則って前記表面形状が平坦化されている、表示パネルである。【選択図】図１
2016151769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非可視光を射出し、反射された非可視光を受光する光学装置とともに表示制御システムを形成する表示パネルであって、
前記光学装置から射出された非可視光の少なくとも一部を拡散させる表面形状を有し、前記光学装置へと反射する拡散反射層と、
前記拡散反射層の表面に形成され、前記光学装置が前記表示パネル上で指している位置情報を、前記光学装置により特定させるために、所定の規則に則って前記表面形状が平坦化されている、表示パネル。
【請求項２】
前記表面形状が平坦化されている領域は、前記拡散反射層において、前記所定の規則に則って形成されたドットが形成された領域である、請求項１に記載の表示パネル。
【請求項３】
前記拡散反射層において、周辺領域の表面粗さよりも低い表面粗さとすることにより、前記平坦化がされている、請求項１又は２に記載の表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、非可視光を射出し、反射された非可視光を受光する光学装置とともに表示制御システムを形成する表示パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
ペン型の読み取り装置を用いて、表示装置の平面上の座標位置を表す位置情報パターンを読み取る技術が知られている。読み取り装置は、非可視光を射出した後に表示装置において反射された非可視光を受光し、その受光した非可視光に基づいて、表示装置上で指している座標位置を特定する。例えば、特許文献１のような光学フィルムを用いる実施例が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２０９５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の光学フィルムの構成では赤外線拡散反射性材料と赤外線吸収性材料の性質の異なる２種類の機能性材料が必要であった。このとき、赤外線拡散反射性材料および赤外線吸収性材料は理想的には可視波長域で完全に透明であることが望ましい。しかしながら実際には、赤外線拡散反射性材料および赤外線吸収性材料の両方共に可視波長域に若干の反射または吸収特性を持っている。そのため、表示装置に対してわずかながら色づきが発生し、表示装置の画質が劣化してしまうという課題がある。よって赤外線拡散反射性材料または赤外線吸収性材料の使用量を可能な限り減らすのが望ましい。
【０００５】
また、異なる２種類の機能性材料を用いるため、材料にかかるコストが高価となり、また製造プロセスも複雑になる等も課題であった。
【０００６】
本開示は、上記課題を鑑みてなされたものであり、赤外線拡散反射性材料または赤外線吸収性材料の使用量を可能な限り減らすことができ、より安価で、より製造しやすい表示パネルを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本開示の表示パネルは、非可視光を射出し、反射された非可視光を受光する光学装置とともに表示制御システムを形成する表示パネルであって、光学装置から射出された非可視光の少なくとも一部を拡散させる表面形状を有し、光学装置へと反射する拡散反射層と、拡散反射層の表面に形成され、光学装置が前記表示パネル上で指している位置情報を、光学装置により特定させるために、所定の規則に則って前記表面形状が平坦化されている、表示パネルである。
【０００８】
好ましくは、表面形状が平坦化されている領域は、拡散反射層において、所定の規則に則って形成されたドットが形成された領域である。
【０００９】
好ましくは、拡散反射層において、周辺領域の表面粗さよりも低い表面粗さとすることにより、前記平坦化がされている。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、赤外線拡散反射性材料または赤外線吸収性材料の使用量を可能な限り減らすことができ、より安価で、より製造しやすい表示パネルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】表示制御システム１００の外観を示すイメージ図
【図２】表示制御システム１００の構成を示すブロック図
【図３】実施の形態１にかかる表示パネル２１０の断面図
【図４】実施の形態１にかかる表示パネル２１０の拡大した断面図
【図５】実施の形態１にかかるドットパターンの撮像イメージ図
【図６】表面粗さＲｙを説明するための図
【図７】ドットパターンを説明するための拡大イメージ図
【図８】ドット４１１の位置によって、ドット４１１の位置を数値化した情報が異なることを説明するための概略図
【図９】表示制御システム１００の動作を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
なお、発明者は、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。
（実施の形態１）
図１は、実施形態１に係る表示制御システム１００の外観を示すイメージ図である。表示制御システム１００は、表示装置２００と、光学式デジタルペン（以下、単に「デジタルペン」と称する。）３００とを備えている。表示装置２００は、表示パネル２１０を備えている。表示パネル２１０の面上には、画像等を表示することができる表示面が規定されている。
【００１４】
表示パネル２１０の表示面上には、表示パネル２１０上における位置に関する情報を表すドットパターンが設けられている。デジタルペン３００は、当該ペン先位置にあるドットパターンを光学的に読み取ることによって、デジタルペン３００の先端が位置する表示パネル２１０上の位置に関する情報（以下、「位置情報」ともいう）を検出することができる。表示装置２００とデジタルペン３００とは無線通信しており、デジタルペン３００は、検出した位置情報を表示装置２００に送信する。これにより、表示装置２００は、デジタルペン３００のペン先位置を示す位置情報を把握することができ、様々な表示制御を行う。
【００１５】
例えば、デジタルペン３００の先端を表示パネル２１０上で移動させた場合を想定する。このとき、デジタルペン３００は、連続的に読み取ったドットパターンから、デジタルペン３００の先端の軌跡として、連続的な位置情報を検出する。デジタルペン３００は、検出した位置情報を、表示装置２００へと逐次送信する。これにより、表示装置２００は、デジタルペン３００の先端の軌跡に応じて、表示パネル２１０に点を連続的に表示することができる。この機能を用いて、ユーザは、表示パネル２１０に文字や図形等をデジタルペン３００で手書き入力することができる。
【００１６】
［２．表示制御システム１００の構成］
続いて、表示制御システム１００の構成について説明する。図２は、表示制御システム１００の構成を示すブロック図である。
【００１７】
表示装置２００は、表示パネル２１０、受信部２３０、表示側マイコン２４０、表示装置側メモリ２５０を有している。表示装置２００は、他に電気的構成を有していてもよいが、記載を省略する。
【００１８】
表示パネル２１０は、表示制御マイコン２４０からの制御に従って、映像を表示することができる。表示パネル２１０は、例えば、液晶表示方式や有機ＥＬ方式により実現できる。表示パネル２１０の層構成については、詳細を後述する。
【００１９】
受信部２３０は、デジタルペン３００から送信された信号を受信する。受信部２３０は、受信した信号を、表示側マイコン２４０に送信する。
【００２０】
表示側マイコン２４０は、ＣＰＵ及びメモリなどから構成されている。表示側マイコン２４０は、デジタルペン３００から送信された信号に基づいて、表示パネル２１０に表示させる内容を制御する。
【００２１】
表示装置側メモリ２５０は、表示側マイコン２４０のＣＰＵを動作させるためのプログラムを格納している。表示側マイコン２４０は、表示装置側メモリ２５０から適宜情報を読み取ったり、書き込んだりすることができる。
【００２２】
次に、図２を用いて、デジタルペン３００の詳細な構成について説明する。
【００２３】
デジタルペン３００は、円筒状の本体ケース３１０、本体ケース３１０の先端に取り付けられたペン先部３２０を備えている。そして、デジタルペン３００は、本体ケース３１０の内部に、圧力センサ３３０、対物レンズ３４０、イメージセンサ３５０、ペン側マイコン３６０、ペン側メモリ３９０、送信部３７０、照明部３８０を有している。
【００２４】
本体ケース３１０は、一般的なペンと同様の外形形状であり、円筒状に形成されている。ペン先部３２０は、先細形状に形成されている。ペン先部３２０の先端は、表示パネル２１０の表面を傷つけない程度の丸みを帯びている。尚、ペン先部３２０の形状は、ユーザが表示パネル２１０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。
【００２５】
圧力センサ３３０は、本体ケース３１０に内蔵され、ペン先部３２０の基端部に連結されている。圧力センサ３３０は、ペン先部３２０に加わる圧力を検出し、その検出結果をペン側マイコン３６０へ送信する。具体的には、圧力センサ３３０は、ユーザがデジタルペン３００を用いて表示パネル２１０上に文字などを記入する際に、表示パネル２１０からペン先部３２０に加わる圧力を検出する。圧力センサ３３０は、例えば、デジタルペン３００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。
【００２６】
照射部３８０は、本体ケース３１０の先端部であって、ペン先部３２０の近傍に設けられている。照射部３８０は、例えば、赤外線ＬＥＤで構成されている。照射部３８０は、圧力センサ３２０の検出結果によりユーザの入力意志が判定されたときに、本体ケース３１０の先端から赤外光を照射するように設けられている。
【００２７】
対物レンズ３４０は、ペン先側から入射してくる光をイメージセンサ３５０に結像させる。対物レンズ３４０は、本体ケース３１０の先端部であって、ペン先部３２０の近傍に設けられている。デジタルペン３００の先端を表示装置２００の表示面に向けた状態で照射部３８０から赤外光を照射すると、赤外光は表示パネル２１０に入射した、表示パネル２１０内で拡散反射する。その結果、表示パネル２１０を透過した赤外光の一部が、デジタルペン３００側へ戻ってくる。対物レンズ３４０には、照射部３８０から射出されて表示装置２００で拡散反射した赤外光が入射する。イメージセンサ３５０は、対物レンズ３４０の光軸上に設けられている。そのため、対物レンズ３４０を通過した赤外光は、イメージセンサ３５０の撮像面に結像される。
【００２８】
イメージセンサ３５０は、撮像面に結像した光学像を電気信号に変換した画像信号を、ペン側マイコン３６０へ出力する。イメージセンサ３５０は、例えば、ＣＣＤイメージセンサ又はＣＭＯＳイメージセンサで構成される。詳しくは後述するが、表示パネル２１０には、ドット４１１によるドットパターンが形成されている。ドット４１１は、赤外光を吸収する材料（赤外光に対する透過率が低い材料）で形成されている。そのため、ドットパターンを構成するドット４１１からは、デジタルペン３００へ赤外光がほとんど戻ってこない。他方、ドット４１１間の領域からは、ドット４１１の領域よりも多くの赤外光が戻ってくる。その結果、ドットパターンが黒く表現された光学像が、イメージセンサ３５０に撮像される。
【００２９】
ペン側マイコン３６０は、イメージセンサ３５０が撮像して生成した画像信号に基づいて、デジタルペン３００の表示パネル２１０上の位置情報を特定する。詳しくは、ペン側マイコン３６０は、イメージセンサ３５０が撮像して生成した画像信号からドットパターンのパターン形状を取得し、そのパターン形状に基づいてペン先部３２０の表示パネル２１０上の位置を特定する。
【００３０】
ペン側メモリ３９０は、ペン側マイコン３６０のＣＰＵを動作させるためのプログラムを格納している。ペン側マイコン３６０は、ペン側メモリ３９０から適宜情報を読み取ったり、書き込んだりすることができる。
【００３１】
送信部３７０は、信号を外部に送信する。具体的には、送信部３７０は、ペン側マイコン３６０により特定された位置情報を無線通信相手である表示装置２００の受信部２３０へと送信する。
【００３２】
［３．表示パネル２１０の構成の詳細］
次に、表示パネル２１０の構成について詳細を説明する。図３は、実施形態１にかかる表示パネル２１０の断面図である。
【００３３】
図３に示すように、表示パネル２１０は、光学フィルム４００、タッチセンサーガラス４４０、液晶パネル４５０、バックライト装置４６０を有している。
【００３４】
光学フィルム４００は、透明接着層４３１、赤外反射層４３２、凹凸基材４３３で構成される。
【００３５】
凹凸基材４３３の図中上部は、ユーザ側の面であり平滑面となっている。凹凸基材４３３の図中上部は、保護、傷防止の目的で平滑面にハードコート材料をコーティングしてもよい。
【００３６】
凹凸基材４３３は、赤外反射性能を高めるため、基準面に対して所定の角度による傾斜が規定された微細凹凸形状よりなる凹凸面４３４を有している。一例として、凹凸基材４３３は、基準面に対して凹凸面４３４の各凹凸形状が傾斜する絶対角度（＜９０°）を絶対傾斜角度θとしたとき、凹凸面４３４の絶対傾斜角度θが２５°のときの分布率ｆ（θ＝２５°）が０．５（％／°）以上であり、かつ、凹凸基材４３３の有効総面積において凹凸面４３４の絶対傾斜角度θが４０°以上である領域の占める投影面積の割合が２０％以下としている。ここで、分布率ｆ（θ）は、下記式で表される。
【００３７】
（数１）
分布率ｆ（θ）＝（ｄｓ／Ｓａ）／ｄθ    ・・・・・  式（１）
なお、Ｓａは、凹凸基材４３３の有効総面積を示す。有効総面積とは、凹凸面４３４の凹凸形状がほぼ均一に形成されている領域（有効面）の総投影面積である。ｄθは、絶対傾斜角度θの近傍の微小角度を示す。ｄｓは、有効面内で凹凸面４３４の絶対傾斜角度がθからθ＋ｄθの範囲である領域の占める投影面積を示す。投影面積とは、凹凸面４３４の凹凸形状に沿った曲面の面積ではなく、凹凸面４３４を平均化した平面（基準面）に投影した平面の面積である。
【００３８】
こうすることにより、凹凸基材４３３に赤外線の拡散反射特性を付与できる。そして、デジタルペン３００に内蔵された照明部３８０から射出した赤外光を、凹凸基材４３３させ、デジタルペン３００に内蔵されたイメージセンサ３５０に赤外反射光を入射させることができる。なお、上記の凹凸形状は一例であり、他の条件により凹凸形状を形成してもよい。
【００３９】
凹凸基材４３３の凹凸面４３４には、ドットパターンの規則に従って、平坦領域４３５がパターン状に複数設けられている。平坦領域４３５は、その表面粗さが凹凸基材４３３の凹凸面４３４の表面粗さに対して小さくなるよう設計される。平坦領域４３５は、透明性の樹脂材料を凹凸基材４３３の表面に印刷法等によってパターン状に形成される。あるいは、あらかじめ凹凸領域と平坦領域が形成された金型等を用いて透明基材上に成型加工あるいは転写加工等しても良い。そして、詳細を後述する単位エリア２１３内の複数の平坦領域４３５が示すドット４１１の集合により、１つのドットパターンが形成されている。
【００４０】
赤外反射層４３２は、赤外光を反射する一方、可視光を透過する材料よりなる。赤外反射層４３２は、凹凸基材４３３の凹凸面４３４と平坦領域４３４の全体を被覆するように形成される。具体的にはスパッタリング成膜法などにて異なる屈折率の光学材料を交互に複数層積層して赤外反射層４３２を形成する。
【００４１】
透明接着層４３１は、赤外反射層４３２により凹凸面４３４と平坦領域４３４が被覆された凹凸基材４３３と、タッチセンサーガラス４４０とを接着させる透明の媒質よりなる接着層である。透明接着層４３１は、可視光と赤外光をともに透過する材料により形成されている。透明接着層４３１は、凹凸基材４３３および平坦領域４３５群の材料の屈折率とほぼ等しい屈折率を有する。
【００４２】
タッチセンサーガラス４４０は、公知の技術により、表示パネル２１０に対するユーザのタッチ操作による指の接触を検出するセンサを備えたガラスである。タッチセンサーガラス４４０は、光学フィルム４００の裏面（図３における下面）に配置される。
【００４３】
液晶パネル４５０は、液晶分子の配向を制御することにより、バックライト装置４６０を光源とする可視光照射に基づいて画像を表示する装置である。液晶パネル４５０はブラックマトリックス４５３を含むカラーフィルタ層４５１、液晶層などを有している。ブラックマトリックス４５３は、例えばＲＧＢそれぞれのカラーフィルタ４５２を区画する格子構造（画素構造）を形成する。液晶パネル４５０の裏面には、液晶パネル４５０に光を照射するバックライト装置４６０が配置されている。液晶パネル４５０は、表示側マイコン２４０による表示制御に基づき、液晶層の液晶配向を変化させるための電圧を掛ける。これにより、液晶パネル４５０は、バックライト装置４６０からの光の透過量を制御して、各種の表示動作を実行する。液晶パネル４５０は、タッチセンサーガラス４４０の裏面（図３における下面）に配置される。
【００４４】
図４は、実施の形態１にかかる表示パネル２１０の拡大した断面図である。図４（Ａ）
に、平坦領域４３５の詳細図を示す。
【００４５】
平坦領域４３５は、凹凸基材４３３の凹凸面４３４の表面に可視波長域で透明な樹脂をフォトリソ法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、インクジェット法などによってパターン状に形成される。この透明樹脂は通常、液状の材料が用いられ形成される。そして、形成した後に、加熱乾燥または紫外線照射などで硬化される。このとき、凹凸基材４３３へ形成した直後は液状であるため、表面がレベリングされ平坦な形状となる。
【００４６】
なお、平坦領域４３５に使用する透明樹脂には可視域で透明、かつ赤外線を吸収する材料を添加しても良い。表示パネル２１０は、凹凸面４３４の表面上に平坦領域４３５が形成されていることにより、赤外吸収材料を添加しなくても、デジタルペン３００による読み取りは可能である。そのため、ごく少量による赤外吸収材料の添加であっても、コントラスト向上の効果が得られる。
【００４７】
また、平坦領域４３５の形成の他の形態として、図４（Ｂ）に示すように、あらかじめ凹凸領域と複数の平坦領域群が形成された金型を準備し、透明基材を一括成型加工あるいは、透明基材上に透明な紫外線硬化樹脂などを利用して一括転写加工しても良い。
【００４８】
図５は、実施の形態１にかかるドットパターンの撮像イメージ図である。デジタルペン３００の照明部３８０から射出された赤外光は透明な凹凸基材４３３の平滑面側から入射し、赤外反射層４３２に到達する。赤外反射層４３２に接する凹凸基材４３３の凹凸面４３４に達した光はその凹凸形状により拡散反射されその反射光の一部がデジタルペン３００のイメージセンサ３５０に返ってくる。一方、赤外反射層４３４上においてドットパターンを形成する平坦領域４３５に達した赤外光は、平坦領域４３５で鏡面反射されてしまい、デジタルペン３００のイメージセンサ３５０に返って来ない。従って、デジタルペン３００のイメージセンサ３５０には、ドットパターン状に暗くなった像が撮像されることになる。
【００４９】
平坦領域４３５の表面粗さについて詳細を説明する。平坦領域４３５の平坦性は、その周辺の拡散性凹凸領域である凹凸面４３４の表面粗さよりも低い表面粗さになるよう設定されている。ここで言う表面粗さは、一般に最大高さとも呼ばれるＲｙで定義する。
【００５０】
図６は、表面粗さＲｙを説明するための図である。Ｒｙは、凹凸面４３４の粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さＬだけを抜き取り、この抜取り部分の山頂線と谷底線との間隔を粗さ曲線の高さ方向に測定したＲｐ＋Ｒｖを単位としてマイクロメートルで表したものである。ただし、Ｒｙを求める場合には、傷やバリとみなされるようなイレギュラーに高い山及び低い谷がない部分から、基準長さだけ抜き取ることに留意する。
【００５１】
以上のように、拡散性の凹凸基材４３３の凹凸面４３４の表面において、ドットパターンの規則に従った領域が平坦化された平坦領域４３５を形成した。この平坦領域４３５では、光拡散性が低くなっており鏡面反射を行う。そして、凹凸面４３４と平坦領域４３５の表面全体が可視光透過・赤外光反射性の赤外反射層４３２で被覆されている構成の光学フィルム４００を発明した。この構成により、デジタルペン３００から射出された赤外光は、ドットパターンの規則に従う平坦領域４３５では鏡面反射し、デジタルペン３００側に戻らず暗くなり、平坦領域４３５外の凹凸面４３４の領域では拡散反射され、デジタルペン３００側に戻り明るくなる。従って、ドットパターンの規則に従う平坦領域４３５の内外の領域における明度差により、十分なコントラスト像を得ることができる。
【００５２】
表示パネル２１０は、拡散性凹凸形状および平坦パターン領域を持った透明基材と赤外光反射層という簡単な構成であるため、製造しやすく、安価に機能を実現することができる。
【００５３】
［４．ドットパターンの詳細］
以下に、ドットパターンの詳細について説明する。図７は、光学フィルム４００を正面から見たときの拡大図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）には、ドットパターンのドット４１１の位置を説明するために、光学フィルム４００上に、仮想の線（光学フィルム４００上に実際には存在しない線）として、第１基準線４１４と第２基準線４１５とを記載している。第１基準線４１４と第２基準線４１５は互いに直交している。図７では、複数の第１基準線４１４と複数の第２基準線４１５により格子が形成されている。
【００５４】
各ドット４１１は、第１基準線２２１と第２基準線２２２との交点の周辺に配置される。つまり、各ドット４１１は、各格子点の近傍に配置される。図８は、ドット４１１の配置パターンを示す図である。各ドット４１１は、第１基準線４１４の延伸方向をＸ方向とし、第２基準線４１５の延伸方向をＹ方向とした場合に、第１基準線４１４と第２基準線４１５の交点から、Ｘ方向又はＹ方向に沿って、プラス側又はマイナス側へオフセット（シフト）した位置に配置される。具体的には、光学フィルム４００では、ドット４１１が、図８（ａ）〜（ｄ）の何れかの配置をとる。図８（ａ）の配置では、ドット４１１は、第１基準線４１４と第２基準線４１５との交点の上側の位置に配置される。この配置を数値化する際には「１」で表す。図８（ｂ）の配置では、ドット４１１は、第１基準線４１４と第２基準線４１５との交点の右側の位置に配置される。この配置を数値化する際には「２」で表す。図８（ｃ）の配置では、ドット４１１は、第１基準線４１４と第２基準線４１５との交点の下側の位置に配置される。この配置を数値化する際には「３」で表す。図８（ｄ）の配置では、ドット４１１は、第１基準線４１４と第２基準線４１５との交点の左側の位置に配置される。この配置を数値化する際には「４」で表す。以上のように、各ドット４１１は、その配置パターンに応じて、デジタルペン３００において「１」から「４」の数値で表される。
【００５５】
そして、図７（ｂ）に示すように、６ドット×６ドットを１つの単位エリア２１３として、単位エリア２１３に含まれる３６個のドット４１１で、１つのドットパターンを形成する。単位エリア２１３に含まれる３６個のドット４１１のそれぞれを、図８に示す「１」〜「４」の何れかの配置とすることによって、互いに異なる情報を持つ膨大な数（６ドット×６ドットを１つの単位エリアとした場合、４の３６乗個通り）のドットパターンを形成することができる。
【００５６】
［５．表示制御システム１００の表示動作］
続いて、このように構成された表示制御システム１００の表示動作について説明する。図９は、表示動作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３００を用いて表示装置２００に文字をペン入力（記入）する場合について説明する。
【００５７】
まず、表示制御システム１００を構成する表示装置２００及び、デジタルペン３００の電源をオンにする。これにより、表示側マイコン２４０は、不図示の電源から電力が供給され、各種の動作を実行するための初期動作を完了させる。同様に、ペン側マイコン３６０は、不図示の電源から電力が供給され、各種の動作を実行するための初期動作を完了させる。表示装置２００と、デジタルペン３００とは、お互いに無線通信を確立させる。これにより、デジタルペン３００の送信部３７０から、表示装置２００の受信部２３０への通信が可能な状態となる。
【００５８】
続いて、デジタルペン３００のペン側マイコン３６０は、ペン先部３２０に作用する圧力の監視を開始する（Ｓ５００）。この圧力の検出は、圧力センサ３３０が行う。圧力センサ３３０によって圧力が検出されると（Ｓ５００におけるＹｅｓ）、ペン側マイコン３６０は、ユーザが表示装置２００の表示パネル２１０に対して文字などをペン入力していると判定し、照射部３８０に赤外光の照射を開始させる。圧力センサ３３０によって圧力が検出されていない間（Ｓ５００におけるＮｏが続く間）は、ペン側マイコン３６０は、ステップＳ５００を繰り返す。
【００５９】
次に、対物レンズ３４０及びイメージセンサ３５０によりなる構成は、ペン先位置にある表示パネル２１０に形成されたドットパターンを検出する（Ｓ５１０）。ここで、照射部３８０から照射された赤外光は、表示パネル２１０内で拡散反射し、一部の赤外光がデジタルペン３００側へ戻ってくる。
【００６０】
デジタルペン３００側へ戻る赤外光は、ドットパターンのドット４１１をほとんど透過しない。対物レンズ３４０には主にドット４１１間の領域を透過した赤外光が到達する。そして、赤外光は、対物レンズ２１２を介してイメージセンサ３５０に受光される。対物レンズ３４０は、表示パネル２１０上においてペン先部３２０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、表示パネル２１０の表示面上におけるペン先部３２０の指示位置のドットパターンがイメージセンサ３５０により撮像される。このようにして、対物レンズ３４０及びイメージセンサ３５０によりなる構成は、ドットパターンを光学的に読み取る。イメージセンサ３５０の撮像により生成された画像信号は、ペン側マイコン３６０に送信される。
【００６１】
次に、ペン側マイコン３６０は、受信した画像信号からドットパターンのパターン形状を取得し、そのパターン形状に基づいて、表示パネル２１０上におけるペン先の位置を特定する（Ｓ５２０）。詳しくは、ペン側マイコン３６０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、ドットパターンのパターン形状を取得する。続いて、ペン側マイコン３６０は、取得したパターン形状におけるドット４１１の配列からどの単位エリア（６ドット×６ドットの単位エリア）であるかを割り出すと共に、単位エリアのドットパターンからその単位エリアの位置座標（位置情報）を特定する。ペン側マイコン３６０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。
【００６２】
そして、ペン側マイコン３６０は、特定した位置情報を、送信部３７０を介して表示装置２００へ送信する（Ｓ５３０）。これにより、表示装置２００は、デジタルペン３００のペン先位置を把握することができる。
【００６３】
デジタルペン３００から送信された位置情報は、表示装置３００の受信部２３０により受信される。受信された位置情報は、受信部２３０から表示側マイコン２４０に送信される。
【００６４】
表示側マイコン２４０は、位置情報を受信すると表示パネル２１０に対して表示面に対応する表示動作を実行する。具体的には、表示側マイコン２４０は、表示パネル２１０の表示領域において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２１０を制御する。この例では、文字の入力なので、表示パネル２１０の表示領域において位置情報に対応する位置に点を表示する。デジタルペン３００でのペン入力が継続されている場合、表示側マイコン２４０は、位置情報を継続的に取得する。これにより、デジタルペン３００のペン先部３２０の移動に追従して、表示パネル２１０の表示領域上におけるペン先部３２０の位置に、点を連続的に表示することができる。すなわち、デジタルペン３００のペン先部３２０の軌跡に応じた文字を表示パネル２１０に表示できる。
【００６５】
なお、以上の説明では、表示面上において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（数字など）に限らず、記号及び図形等を記入できることはもちろんのことであるが、デジタルペン３００を消しゴムのように用いて、表示パネル２１０に表示された文字、及び図形等を消すこともできる。さらには、デジタルペン３００をマウスのように用いて、表示パネル２１０に表示されるカーソルを移動させたり、表示パネル２１０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３００を用いて、グラフィッカルユーザインターフェイス（ＧＵＩ）を操作することができる。
【００６６】
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、実施の形態１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。
【００６７】
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。
【００６８】
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、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。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、非可視光を射出し、反射された非可視光を受光する光学装置とともに表示制御システムを形成する表示パネルに適用できる。
【符号の説明】
【００７０】
１００  表示制御システム
２００  表示装置
２１０  表示パネル
２３０  受信部
２４０  表示側マイコン
２５０  表示装置側メモリ
３００  デジタルペン
３１０  本体ケース
３２０  ペン先部
３３０  圧力センサ
３４０  対物レンズ
３５０  イメージセンサ
３６０  ペン側マイコン
３７０  送信部
３８０  照明部
３９０  ペン側メモリ
４００  光学フィルム
４１４  第１基準線
４１５  第２基準線
４３０  赤外反射シート
４３１  透明接着層
４３２  赤外反射層
４３３  凹凸基材
４３４  凹凸面
４３５  平坦領域
４４０  タッチセンサーガラス
４５０  液晶パネル
４５１  カラーフィルタ層
４５２  カラーフィルタ
４５３  ブラックマトリックス
４６０  バックライト装置
【図１】
2016151769.tif 000003
【図２】
2016151769.tif 000004
【図３】
2016151769.tif 000005
【図４】
2016151769.tif 000006
【図６】
2016151769.tif 000007
【図９】
2016151769.tif 000008
【図５】
2016151769.tif 000009
【図７】
2016151769.tif 000010
【図８】
2016151769.tif 000011