JP4457144B2 - 表示システム、液晶表示装置 - Google Patents

Description

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任意箇所等を検出することのできる表示システムに関するものである。

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、大面積の画面サイズのものが普及するようになってきている。

これらの薄型かつ大面積のディスプレイは、例えば、会議や製品紹介等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ある。また、ディスプレイと、ディスプレイに表示された画像上の任意箇所（ポイント）を指定するための操作装置（ポインタ）と、操作装置によって指定された任意箇所の座標値（表示画面上の任意箇所の座標値）を算出する演算部と、算出された座標値に基づいて前記任意箇所にマーク画像等を重畳表示する表示制御部とを有する表示システムが知られている。

例えば、特許文献１には、操作装置の前端と後端との各々に配置した発光素子（基準輝点）を各々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によって各発光素子を含めるようにポインタを撮像し、撮像により得られた画像から発光の方向（角度）・距離を解析してディスプレイ上の任意箇所の座標を演算する技術が開示されている。

また、特許文献２には、ディスプレイの上側または下側に赤外光を発するＬＥＤ（基準輝点）を２つ設置し、操作装置（同文献ではコントローラ）に備えられる撮像素子で前記２つのＬＥＤを撮像し、撮像して得られた画像内における２つのＬＥＤの位置から、操作装置によって指定された画面内の任意箇所の座標を算出するシステムが示されている。
特開２００７−６６０８０号公報（公開日：平成１９年３月１５日公開） 特開２００７−８３０２４号公報（公開日：平成１９年４月０５日公開）

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、操作装置によって指定された任意箇所の座標を適切に検出できないという問題がある。この問題について以下詳細に説明する。

特許文献１の技術では、操作装置に備えられた発光素子（基準輝点）を撮像するためのカメラが表示画面の左右に設けられている。このため、操作装置の位置が表示画面に近い場合には発光素子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。

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（基準輝点）を操作装置（コントローラ）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、操作装置の位置が表示画面に対して近い場合には、ＬＥＤ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。

図１、図２は、特許文献２に開示された構成と同様の構成において、操作装置１０１と表示装置１０２との間の距離と、操作装置１０１によって指し示される任意箇所を検出可能な範囲との関係を示す説明図である。

図１に示すように、表示装置１０２と操作装置１０１と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、ＬＥＤ１０３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によって指し示された任意箇所を適切に検出することができる。

一方、図２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によって指し示されている任意箇所の位置によってはＬＥＤ１０３が撮像素子の撮像可能範囲内に収まらなくなる（図２（ｂ））。そして、ＬＥＤ１０３が撮像可能範囲内に収まらない場合、操作装置１０１によって指し示される任意箇所を適切に検出できなくなる。

本発明は、上記の問題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にかかわらず操作装置によって指し示された表示画面上の任意箇所を適切に検出することにある。

以上の目的を達成するために、本発明の表示システムは、表示画面と、前記表示画面を照らす複数のバックライトユニットと、前記複数のバックライトユニットの各々の点滅動作を制御する点滅制御部とを有する液晶表示装置と、前記液晶表示装置に対して離れた位置から前記表示画面上の任意箇所を指し示すことができ、指し示した任意箇所が撮像範囲に含まれるように前記液晶表示装置を撮像する操作装置と、前記撮像によって得られる撮像画像を解析することによって前記液晶表示装置の基準輝点を２つ以上認識し、前記撮像画像における前記基準輝点の示されている位置に基づき前記表示画面上における前記任意箇所の位置を検知する画像解析部とを有し、前記点滅制御部は、前記液晶表示装置に含まれる全てのバックライトユニットのうち、２つ以上の基準輝点用バックライトユニットの点滅態様と他のバックライトユニットの点滅態様とを異ならせることによって、前記基準輝点用バックライトユニットを前記基準輝点として前記画像解析部に認識させることを特徴とする。

前記構成によれば、液晶表示装置に含まれる複数のバックライトユニットのうち、２以上のバックライトユニットを基準輝点として機能させることになる。したがって、表示画面内部に基準輝点が位置することになり、表示画面の縁より外側に基準輝点が設けられている従来構成とは異なり、液晶表示装置と操作装置との距離を短くしても前記液晶表示装置の基準輝点が前記操作装置の撮像範囲からはずれてしまう事を抑制できる。それゆえ、従来よりも、前記操作装置と前記液晶表示装置との距離にかかわらず操作装置によって指し示された表示画面上の任意箇所を適切に検出できる。

また、本発明の表示システムにおいて、前記画像解析部は、前記操作装置および前記液晶表示装置のいずれに備えられていてもよいが、前記操作装置に備えられている方が好ましい。これは、前記画像解析部が前記液晶表示装置に備えられている構成では、データ量の大きな撮像画像を前記操作装置から前記液晶表示装置に送信する必要が生じるが、前記画像解析部が前記操作装置に備えられている構成では、前記撮像画像を前記操作装置から前記液晶表示装置に送信する必要が生じないからである。

さらに、本発明の表示システムにおいて、前記点滅制御部は、前記基準輝点用バックライトユニット以外の全てのバックライトユニットの消灯期間において前記基準輝点用バックライトユニットを点灯させることが好ましい。これにより、前記基準輝点用バックライトユニット以外の全てのバックライトユニットの消灯期間において、基準輝点用バックライトのみを識別でき、これにより、基準輝点用バックライトを基準輝点として確実に認識できる。

また、人間の視覚能力によって識別されるほど前記基準輝点が目立ってしまうと、前記基準輝点は表示画面において画像表示の妨げになる。そこで、本発明の表示システムにおいて、前記点滅制御部は、液晶表示装置に含まれる全てのバックライトユニットについて、点滅動作における一周期に対する点灯期間の割合を互いに等しくすることが好ましい。これにより、全てのバックライトユニットについて、トータルの点灯時間は等しくなるため、表示画面において基準輝点が目立ってしまうといった事態を抑制できる。

さらに、本発明の表示システムにおいて、前記液晶表示装置は、前記液晶表示装置に含まれる全てのバックライトユニットのなかから前記基準輝点用バックライトユニットを選択する選択部を有し、前記選択部は、所定時間が経過する度に、前記選択の対象とするバックライトユニットを変更することが好ましい。これにより、前記表示画面内のあらゆる位置に基準輝点を配することが可能になり、前記表示画面が大画面であっても、前記操作装置と前記液晶表示装置との距離にかかわらず操作装置によって指し示された表示画面上の任意箇所を適切に検出できる。

また、本発明の表示システムにおいて、前記液晶表示装置は、前記表示画面に画像を表示させる表示制御部を有し前記表示制御部は、前記任意箇所の位置を示す位置情報を前記画像解析部から取得し、前記位置情報に基づいて前記表示画面上の前記任意箇所に所定の画像を表示することが好ましい。これにより、操作装置によって前記表示画面上の任意箇所が指し示されると、前記任意箇所に所定の画像が表示されるようになる。

さらに、本発明の表示システムにおいて、前記点滅制御部は、第１の基準輝点用バックライトユニットの点滅態様と第２の基準輝点用バックライトユニットの点滅態様とを異ならせることが好ましい。これにより、例えば操作装置が上下反転している状態で前記撮像画像が取得されている場合であっても、前記表示画面上における前記任意箇所の位置を正確に検知することが可能になる。

また、本発明の表示システムにおいて、前記液晶表示装置は、前記液晶表示装置に含まれる全てのバックライトユニットのなかから前記基準輝点用バックライトユニットを選択する選択部を有し、前記選択部は、前記任意箇所の位置を示す位置情報を前記画像解析部から取得することによって前記任意箇所の位置を検知し、基準輝点が前記任意箇所に近づくように前記選択の対象とするバックライトユニットを変更することが好ましい。これにより、操作装置にて指し示されている任意箇所近傍に基準輝点を配す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基準輝点をより確実に含めることができ、表示画面上においての操作装置にて指し示されている任意箇所をより適切に検出できる。

また、本発明は、液晶表示装置に対して離れた位置から前記液晶表示装置の表示画面上の任意箇所を指し示すことができ、指し示した任意箇所が撮像範囲に含まれるように前記液晶表示装置を撮像する操作装置と、前記撮像によって得られる撮像画像を解析することによって前記液晶表示装置の基準輝点を２つ以上認識し、前記撮像画像における前記基準輝点の示されている位置に基づき前記表示画面上における前記任意箇所の位置を検知する画像解析部とを有する表示システムに含まれる液晶表示装置であって、前記表示画面と、前記表示画面を照らす複数のバックライトユニットと、前記複数のバックライトユニットの各々の点滅動作を制御する点滅制御部とを有し、前記点滅制御部は、前記液晶表示装置に含まれる全てのバックライトユニットのうち、２つ以上の基準輝点用バックライトユニットの点滅態様と他のバックライトユニットの点滅態様とを異ならせることによって、前記基準輝点用バックライトユニットを前記基準輝点として前記画像解析部に認識させることを特徴とする。

以上のように、本発明の表示システムは、前記液晶表示装置に含まれる全てのバックライトユニットのうち、２つ以上の基準輝点用バックライトユニットの点滅態様と他のバックライトユニットの点滅態様とを異ならせることによって、前記基準輝点用バックライトユニットを前記基準輝点として前記画像解析部に認識させる点滅制御部を含む。

それゆえ、従来よりも、前記操作装置と前記液晶表示装置との距離にかかわらず操作装置によって指し示された表示画面上の任意箇所を適切に検出できる。

〔概略説明〕
まず、本発明の一実施形態の概略を説明する。図３は、本実施形態にかかる表示システム１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。

操作装置２０は所謂ポインタであり、利用者が操作装置２０の先端を液晶表示装置１０の表示画面上の任意箇所（利用者の所望箇所）に向けることによって当該任意箇所を指し示すと、操作装置２０は、前記任意箇所が撮像範囲に含まれるように液晶表示装置１０の表示画面を撮像する。さらに、操作装置２０に備えられている画像解析部２４が、前記撮像によって得られる撮像画像を解析することによって液晶表示装置１０に示されている基準輝点を２つ認識し、前記撮像画像内において２つの基準輝点の示されている位置に基づき表示画面上における前記任意箇所の位置を検知する。

そして、本実施形態の液晶表示装置１０では、複数のバックライトユニット６０…を有しており、複数のバックライトユニット６０…のうち、２つの基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂの点滅態様と他のバックライトユニット６０…の点滅態様とを異ならせることによって、基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂを基準輝点として画像解析部２４に認識させるようにしている。このような構成により、図１０に示されるように、液晶表示装置１０の表示画面９０の内側において、基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂが基準輝点として位置することになり、表示画面の縁の外側に基準輝点が設けられている従来の構成とは異なり、液晶表示装置１０と操作装置２０との距離を短くしても液晶表示装置１０の基準輝点が操作装置２０の撮像範囲からはずれてしまう事を抑制できる。それゆえ、従来の構成よりも、操作装置２０と液晶表示装置１０との距離にかかわらず操作装置２０によって指し示された表示画面上の任意箇所の位置を適切に検出できる。

以下では、本実施形態の液晶表示装置１０の構成と操作装置２０の構成とを順に説明し、その後、表示システム１の動作内容を説明する。

〔液晶表示装置の構成〕
液晶表示装置１０は、バックライトユニット６０を複数備えた透過型の液晶表示モジュールであり、図３に示されるように、表示部１１、制御部１２、および通信モジュール１３を有する。なお、図３では、バックライトユニット６０は、説明の便宜上一つのみ示されているが、実際には複数備えられている。

図４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５は、図４に示す液晶表示装置１０における各サブピクセル（副画素）の概略構成を示す模式図である。

図４に示すように、液晶表示装置１０は、赤色用の副画素ＳＰ_Ｒ，緑色用の副画素ＳＰ_Ｇ，青色用の副画素ＳＰ_Ｂからなる画素Ｐが多数配置された表示部（表示画面）１１と、表示部１１の動作を制御する制御部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４７とを備えている。

また、制御部１２には、図３および図４に示すように、表示制御部３１、ソースドライバ３２、ゲートドライバ３３が備えられている。さらに、表示部１１には、複数のデータ信号線ＳＬ_１Ｒ，ＳＬ_１Ｇ，ＳＬ_１Ｂ〜ＳＬ_ｎＲ，ＳＬ_ｎＧ，ＳＬ_ｎＢ（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ＧＬ_１〜ＧＬ_ｍ（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副画素が設けられている。

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調整し、表示制御部３１に入力される画像データに応じた画像を表示部１１に表示させる。なお、上記の画像データは、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。

また、表示制御部３１は、操作装置２０によって指し示されている表示画面上の任意箇所の位置を、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認識する。そして、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、前記任意箇所に所定の画像（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。

ソースドライバ３２は、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（画像信号）を生成し、この駆動電圧を各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が各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されるように各走査信号線への走査信号の印加タイミングを制御する。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。

各副画素には、図５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、透明電極（ＩＴＯ（Indium Tin Oxide；インジウム・スズ・酸化膜）または酸化スズ）からなるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）等が用いられる。

また、図５において、スイッチング素子４１のゲート電極４２は走査信号線ＧＬ_ｋ（ｋは１〜ｍの整数を示す）に接続され、ソース電極４３はデータ信号線ＳＬ_ｉｊ（ｉは１〜ｎの整数，ｊはＲ，Ｇ，Ｂのいずれかを示す）に接続され、さらに、ドレイン電極４４は副画素電極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。

図６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材料からなる液晶層５７とを有している。なお、液晶材料としては、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。

また、ガラス基板５１におけるガラス基板５２側の面には、データ信号線ＳＬ_１Ｒ，ＳＬ_１Ｇ，ＳＬ_１Ｂ，…、走査信号線ＧＬ_１，…、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側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。

また、ガラス基板５２におけるガラス基板５１側の面には、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側とは反対側の面には、偏向板５８ｂが設けられている。

なお、配向膜５５ａ，５５ｂに施される配向処理の方向、および偏向板５８ａ，５８ｂの吸収軸の方向は、液晶層５７に封入する液晶材料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。

また、カラーフィルタ層５６には、Ｒ，Ｇ，Ｂ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。

バックライトユニット６０は、図６に示すように光源ユニット６１と反射部（導光板）６２とを備えており、光源ユニット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、光源ユニット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。

光源ユニット６１は、赤色光を発する赤色ＬＥＤ６１Ｒと緑色光を発する緑色ＬＥＤ６１Ｇと青色光を発する青色ＬＥＤ６１Ｂとの組み合わせである。そして、赤色ＬＥＤ６１Ｒと緑色ＬＥＤ６１Ｇと青色ＬＥＤ６１Ｂとが同時に駆動することによって光源ユニット６１からは白色光が放たれるようになっている。なお、光源ユニット６１は、前記組み合わせに限定されるものではなく、白色光を発する白色ＬＥＤであってもよい。

以上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ＧＬ_ｋに走査信号が供給されることによって走査信号線ＧＬ_ｋが選択されると、選択された走査信号線ＧＬ_ｋに接続された各副画素のスイッチング素子４１が導通状態になる。そして、表示制御部３１に入力される画像データに基づいて決定される駆動電圧が、ソースドライバ３２によりデータ信号線ＳＬ_ｉｊを介して、副画素電極４５−対向電極４６間に印加される。また、副画素電極４５−対向電極４６間では、走査信号線ＧＬ_ｋ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て、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。

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、カラー表示が行われるようになっている。

また、本実施形態の液晶表示装置１０では、図８に示すように、例えば、３×３画素を一つのブロックとし、図９に示すようにブロック毎にバックライトユニット６０を備える。つまり、液晶表示装置１０には、極めて多数（複数）のバックライトユニット６０…が備えられていることになり、一つのブロックに含まれる９つの画素は、当該ブロックに対応して設けられている一つのバックライトユニット６０から光が供給されるようになっている。上記では、説明を簡単にするために、ブロックを３×３画素からなる構成として示しているが、ブロックの大きさはこれに限定されるものではない。例えば、１ｃｍ四方の領域が輝点として認識できるようにブロックを構成しても良い。

さらに、本実施形態の液晶表示装置１０の制御部１２は、図３に示すように、各バックライトユニット６０の点滅動作を制御する点滅制御部３４を有している。点滅制御部３４は、液晶表示装置１０に備えられている全てのバックライトユニット６０…のうち、少なくとも基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂの点滅態様と、基準輝点用以外のバックライトユニット（以下「通常のバックライトユニット」と称す）６０…の点滅態様とを異ならせる制御を行う。

より具体的に説明すると、点滅制御部３４は、図１１に示されるタイミングチャートに従って、通常のバックライトユニット６０の点滅動作と基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂとの点滅動作を制御する。

すなわち、基準輝点用バックライトユニット６０ａと６０ｂとの点滅態様は同一である。そして、基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂの点滅態様は、通常のバックライトユニット６０の点滅態様と異なるものとなる。また、通常のバックライトユニット６０の点滅態様は、Ｔ時間の点灯期間とＴ時間の消灯期間とを合わせた期間を一周期として点灯と消灯とを繰り返すものであり、基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂの点滅態様は、１/２Ｔ時間の点灯期間と１/２Ｔ時間の消灯期間とを合わせた期間を一周期として点灯と消灯とを繰り返すものである。さらに、点滅制御部３４は、バックライトユニットの駆動開始を示すトリガー信号を入力するタイミングにて、通常のバックライトユニット６０の点灯開始と基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂの点灯開始とを同時に行うようにしている。

これにより、図１１に示すように、基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂの点灯開始タイミングは、通常のバックライトユニット６０の点灯開始タイミングまたは消灯開始タイミングと必ず一致する。そして、通常のバックライトユニット６０の各消灯期間においては、基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂの点灯期間が含まれることになる。それゆえ、図８および図１０に示すように、液晶表示装置１０の表示画面９０の内側では、瞬間的且つ周期的に、基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂのみ発光するという現象が生じる。

〔操作装置の構成〕
つぎに、操作装置２０の詳細について説明する。操作装置２０は、図３に示すように、レンズ２２、撮像素子２３、画像解析部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の表示画面９０上における任意箇所に向けることで表示画面９０上の任意箇所を指し示すようになっている。

レンズ２２は、操作装置２０の先端に位置しており、操作装置２０の先端から入射する光を撮像素子２３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を介して操作装置２０の先端から入射する光に基づいて、操作装置２０の外部を撮像（撮影）するものである。そして、撮像素子２３は、撮像によって得られる撮像画像を画像解析部２４に伝送する。

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９０上の任意箇所と操作装置２０の先端とを結ぶ直線の方向）と略一致するようになっている。したがって、撮像によって得られる撮像画像の中心が表示画面９０上の任意箇所（操作装置２０によって指し示されている箇所）に対応するようになっている。

画像解析部（画像処理モジュール）２４は、図７に示すように、Ａ／Ｄ変換部７１、座標演算部７２を備えている。Ａ／Ｄ変換部７１は、撮像素子２３から撮像画像を受信し、この撮像画像を示すアナログの画像信号をデジタルの画像データに変換する。座標演算部７２は、Ａ／Ｄ変換部７１から出力される画像データ（撮像画像）に基づいて、表示画面９０上の操作装置２０によって指し示されている任意箇所を検知する。画像解析部２４の処理の詳細については後述する。

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。

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、制御部２６は、画像解析部２４によって解析された結果や、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。

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。

〔表示システムの動作〕
次に、表示システム１の動作について説明する。まず、液晶表示装置１０の点滅制御部３４は、バックライトユニット６０の駆動開始を示すトリガー信号を入力すると、図１１に示すタイミングチャートに従って、液晶表示装置１０に含まれる全てのバックライトユニット６０…の駆動を開始する。これにより、基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂと通常のバックライトユニット６０…とは、図１１に示されるタイミングチャートに従って点滅動作を繰り返す。それゆえ、図８および図１０に示すように、瞬間的且つ周期的に、液晶表示装置１０の表示画面９０内では基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂのみ発光する現象が生じる。つまり、液晶表示装置１０の表示画面９０の内側では、瞬間的且つ周期的に、基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂが基準輝点として発光するのである。

そして、操作装置２０の制御部２６は、液晶表示装置１０の表示画面９０を撮像素子２３に撮像させる。なお、操作装置２０の制御部２６は、液晶表示装置１０と通信を行うことによって、バックライトユニット６０の駆動開始を示すトリガー信号が点滅制御部３４に入力するタイミングを検知し、当該タイミングから１/４Ｔ時間経過後に撮像素子２３に最初の撮像を行わせる（図１１参照）。そして、最初の撮像後、操作装置２０の制御部２６は、図１１に示すように、Ｔ時間毎に撮像素子２３に表示画面９０の撮像を行わせる。なお、撮像によって得られた撮像画像は画像解析部２４に送られる。

これにより、図１１に示すように、液晶表示装置１０に含まれる全てのバックライトユニット６０…が点灯しているタイミングでの撮像と、通常のバックライトユニット６０…が消灯し且つ基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂが点灯しているタイミングでの撮像とが交互に繰り返される。つまり、通常のバックライトユニット６０…が消灯し且つ基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂが点灯しているタイミングでの撮像が定期的に繰り返されることになる。したがって、操作装置２０の画像解析部２４は、図１０に示されるような、２つの基準輝点（基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂ）のみ発光する状態の表示画面９０を撮像した撮像画像を取得でき、さらに、この撮像画像を定期的に更新することができる。

つぎに、画像解析部２４の処理内容について詳細に説明する。撮像素子２３による撮像にて得られた撮像画像が画像解析部２４に送られると、まず、Ａ／Ｄ変換部７１において、撮像画像を示すアナログ信号がデジタルデータに変換される。

その後、画像解析部２４の座標演算部７２が、前記撮像画像に基づいて、表示画面９０を座標系とした場合の前記任意箇所（操作装置２０によって指し示されている任意箇所）の座標値を算出することにより、前記任意箇所の位置を検知する。

以下、この座標値の算出手順について詳細に説明する。まず、図１７（ｂ）に示すように、撮像素子２３によって撮像された撮像画像を座標系とし且つ撮像画像の中心（つまり操作装置２０によって指し示されている任意箇所）を当該座標系の原点とする。そして、撮像画像を解析することにより、撮像画像の座標系の基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂ間の中点Ｍの座標値（ｘ_Ｉ，ｙ_Ｉ）を算出し、撮像画像の座標系の基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂ間の距離Ｌ_Ｉを算出する。

つぎに、図１７（ａ）に示すように、液晶表示装置１０の表示画面９０を座標系とし、表示画面９０の座標系において、基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂ間の距離をＬ _Ｄ とし、操作装置２０によって指し示されている表示画面９０上の任意箇所の座標値を（ｘ_ｐ，ｙ_ｐ）とし、基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂ間の中点Ｃの座標値を（ｘ_ｃ，ｙ_ｃ）とし、前記任意箇所のｘ座標値と中点Ｃのｘ座標値との差分をｘ_Dとし、前記任意箇所のｙ座標値と中点Ｃのｙ座標値との差分をｙ_Dとする。

そして、座標演算部７２は、撮像画像を解析することによって得られた距離Ｌ_Ｉと、液晶表示装置１０側にて算出され且つ液晶表示装置１０から送られてくる距離Ｌ _Ｄ とを〔数１〕に代入することによって、変換係数Ｃを算出する。なお、変換係数Ｃとは、撮像画像の座標系における数値を表示画面９０の座標系の数値に変換するための係数である。

つぎに、撮像画像を解析することによって得られた中点Ｍの座標値（ｘ_I，ｙ_Ｉ）と変換係数Ｃとを〔数２〕に代入することによって、前記したｘ_Dおよびｙ_D（図１７（ａ）参照）を求めることができる。

さらに、〔数２〕を演算することによって得られたｘ_Dおよびｙ_Dと、予め記憶部（不図示）に記憶している中点Ｃの座標値（ｘ_ｃ，ｙ_ｃ）とを〔数３〕に代入することによって、前記した座標値（ｘ_ｐ，ｙ_ｐ）を得ることができる。

すなわち、座標演算部７２は、撮像画像を解析して得られた結果に基づいて、〔数１〕〜〔数３〕を用いた演算処理を行う。これにより、表示画面９０の座標系において、操作装置２０によって指し示されている表示画面９０上の任意箇所の座標値（ｘ_ｐ，ｙ_ｐ）を求めることができ、画像解析部２４は、この座標値によって表示画面９０上の任意箇所の位置を検知することができる。

その後、制御部２６は、通信モジュール２７を制御して、画像解析部２４によって算出された座標値（ｘ_ｐ，ｙ_ｐ）を液晶表示装置１０側へ送信する。そして、液晶表示装置１０側では、通信モジュール１３によって座標値（ｘ_ｐ，ｙ_ｐ）が受信されると、この座標値（ｘ_ｐ，ｙ_ｐ）は表示制御部３１に入力される。そして、表示制御部３１は、この座標値（ｘ_ｐ，ｙ_ｐ）に基づいて操作装置２０によって指し示されている表示画面９０上の任意箇所を認識し、この任意箇所に所定の画像（指示位置を示すマーク等の画像）を表示させる。

以上示した本実施形態の表示システム１によれば、図１０に示されるように、基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂを基準輝点として機能させることにより、表示画面９０の内側に基準輝点を設定することになる。これにより、表示画面の縁の外側に基準輝点が設けられている従来構成とは異なり、液晶表示装置１０と操作装置２０との距離を短くしても基準輝点が操作装置２０の撮像範囲からはずれてしまう事を抑制できる。

また、本実施形態の表示システム１によれば、点滅制御部３４は、図１１に示されるように、基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂ以外の全てのバックライトユニット（通常のバックライトユニット）の消灯期間において、基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂを点灯させている。それゆえ、通常のバックライトユニットの消灯期間において、基準輝点用バックライトを通常のバックライトユニットから区別でき、これにより、基準輝点用バックライトを基準輝点として確実に認識できる。

なお、本実施形態では、点滅制御部３４は、図１１に示されるタイミングチャートに基づいて、液晶表示装置１０に含まれる全てのバックライトユニット６０…の点滅動作を制御しているが、バックライトユニット６０…の駆動タイミングは、図１１に示されるタイミングチャートに示されるタイミングに限定されるものではない。

例えば、図１１のタイミングチャートでは、基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂの一つの点滅周期に含まれる点灯期間は、通常のバックライトユニット６０における一つの点滅周期に含まれる点灯期間の半分であり、基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂの一つの点滅周期に含まれる消灯期間は、通常のバックライトユニット６０における一つの点滅周期に含まれる消灯期間の半分であるが、図１２に示すタイミングチャートのように、基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂの一つの点滅周期に含まれる点灯期間を通常のバックライトユニット６０の一つの点滅周期に含まれる点灯期間の倍に設定し、基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂの一つの点滅周期に含まれる消灯期間を通常のバックライトユニット６０の一つの点滅周期に含まれる消灯期間の倍に設定してもよい。

つまり、図１２に示すタイミングチャートでは、通常のバックライトユニット６０…の点滅態様は、Ｔ時間の点灯期間とＴ時間の消灯期間とを合わせた期間を１周期として点灯と消灯とを繰り返すものであり、基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂの点滅態様は、２Ｔ時間の点灯期間と２Ｔ時間の消灯期間とを合わせた期間を１周期として点灯と消灯とを繰り返すものである。さらに、点滅制御部３４は、バックライトユニット６０…の駆動開始を示すトリガー信号を入力するタイミングにて、通常のバックライトユニット６０…の点灯開始と基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂの点灯開始とを同時に行うようにしている。これにより、図１２に示すように、基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂの点灯開始タイミングまたは消灯開始タイミングは、通常のバックライトユニット６０の点灯開始タイミングと必ず一致する。そして、基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂの点灯期間中には、少なくとも、通常のバックライトユニット６０の消灯期間が含まれることになる。それゆえ、図１２に示すタイミングチャートによっても、瞬間的且つ周期的に、液晶表示装置１０の表示画面９０の内側で基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂのみを基準輝点として発光させることができる。

また、図１１および図１２のタイミングチャートでは、基準輝点用バックライトユニット６０ａの点灯態様と基準輝点用バックライトユニット６０ｂの点灯態様と同一にしているが、図１３に示されるタイミングチャートのように、基準輝点用バックライトユニット６０ａの点灯態様と基準輝点用バックライトユニット６０ｂの点灯態様とを異ならせてもよい。具体的に説明すると、図１３に示すタイミングチャートでは、通常のバックライトユニット６０…の一つの点灯期間の長さと、基準輝点用バックライトユニット６０ａの一つの点灯期間の長さと、基準輝点用バックライトユニット６０ｂの一つの点灯期間の長さとが等しくなるものの、通常のバックライトユニット６０…の点灯期間のタイミングと、基準輝点用バックライトユニット６０ａの点灯期間のタイミングと、基準輝点用バックライトユニット６０ｂの点灯期間のタイミングとが異なるように設定されている。より具体的には、図１３に示すタイミングチャートでは、基準輝点用バックライトユニット６０ａの点灯期間中は、通常のバックライトユニット６０…および基準輝点用バックライトユニット６０ｂは消灯しており、基準輝点用バックライトユニット６０ｂの点灯期間中は、通常のバックライトユニット６０…および基準輝点用バックライトユニット６０ａは消灯している。

つぎに、図１３に示すように、基準輝点用バックライトユニット６０ａの点灯態様と基準輝点用バックライトユニット６０ｂの点灯態様とを異ならせた場合のメリットについて以下説明する。

例えば、図１７（ａ）に示すように、表示画面９０において基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂよりも下側の任意箇所（指示位置）が操作装置２０によって指し示されている場合であって、この操作装置２０が基準状態（表示画面の座標系のｘ軸方向およびｙ軸方向と操作装置２０によって撮像されている撮像画像の座標系のｘ軸方向およびｙ軸方向とが一致するような状態）であれば、撮像画像においては、図１７（ｂ）のように、操作装置２０に指し示されている任意箇所に対応するポイント（撮像画像の中心）が基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂよりも下側に位置することになる。

しかし、図１７（ａ）に示すように、表示画面９０において基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂよりも下側の任意箇所（指示位置）が操作装置２０によって指し示されている場合であっても、この操作装置２０が基準状態から１８０度回転した状態（上下反転した状態）であれば、撮像画像においては、操作装置２０に指し示されている任意箇所に対応するポイント（撮像画像の中心）が基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂよりも上側に位置することになる（つまり、撮像画像は図１７（ｂ）を上下反転させた画像になる）。

したがって、操作装置２０の画像解析部２４は、操作装置２０の回転角度（前記基準状態からの回転角度）を検知し、撮像画像に対して当該回転角度だけ回転処理を施すことによって撮像画像を正常な状態に戻す処理を行う必要がある。このようにしないと、画像解析部２４において算出される座標値（ｘ_ｐ，ｙ_ｐ）は誤った値となり、表示画面９０上の任意箇所の位置を正確に検知することができなくなるからである。

この点、図１３に示すタイミングチャートのように基準輝点用バックライトユニット６０ａの点灯態様と基準輝点用バックライトユニット６０ｂの点灯態様とを異ならせると、操作装置２０の画像解析部２４は、操作装置２０の回転角度を容易に検知できるというメリットを有する。このメリットについて以下詳細に説明する。図１３のタイミングチャートによれば、表示画面９０において、基準輝点用バックライトユニット６０ａが点灯している場合は基準輝点用バックライトユニット６０ｂが消灯し、基準輝点用バックライトユニット６０ｂが点灯している場合は基準輝点用バックライトユニット６０ａが消灯している。それゆえ、画像解析部２４は、基準輝点用バックライトユニット６０ａが点灯しているタイミングで撮像された撮像画像と基準輝点用バックライトユニット６０ｂが点灯しているタイミングで撮像された撮像画像とにおいて、２つの基準輝点のうち、いずれの基準輝点が基準輝点用バックライトユニット６０ａであるかを特定でき、いずれの基準輝点が基準輝点用バックライトユニット６０ｂであるかを特定できる。そして、画像解析部２４は、表示画面９０の座標系における基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂの座標値（予め記憶しておく）と、撮像画像の座標系における基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂの座標値とを用いて、操作装置２０の回転角度を算出する。例えば、表示画面９０の座標系における基準輝点用バックライトユニット６０ａと６０ｂとを結ぶ直線の傾きと、撮像画像の座標系における基準輝点用バックライトユニット６０ａと６０ｂとを結ぶ直線の傾きとの関係から前記回転角度を算出できる。また、表示画面９０の座標系における基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂのｘ座標と、撮像画像の座標系における基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂのｘ座標との大小関係に基づいて前記回転角度を算出できる。さらに、表示画面９０の座標系における基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂのｙ座標と、撮像画像の座標系における基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂのｙ座標との大小関係に基づいて前記回転角度を算出できる。

そして、操作装置２０の画像解析部２４は、操作装置２０の回転角度を検知すると、撮像画像に対して当該回転角度だけ回転処理を施し、回転処理後の撮像画像に基づいて座標値（ｘ_ｐ，ｙ_ｐ）を算出する。これにより、得られる座標値（ｘ_ｐ，ｙ_ｐ）は、操作装置２０の回転角度に関わらず正確になる。

また、本実施形態では、液晶表示装置１０に含まれる全てのバックライトユニット６０…のうち、バックライトユニット６０ａと６０ｂとを基準輝点用としているが、所定時間毎に基準輝点用のバックライトユニットを変更する構成であってもよい。つまり、液晶表示装置１０が、液晶表示装置１０に含まれる全てのバックライトユニット６０…のなかから基準輝点用バックライトユニットを選択する選択部を有し、この選択部が、所定時間が経過する度に、前記選択の対象とするバックライトユニットを変更するように設定されていてもよい。

例えば、図１５に示すように、時間ｔ０において通常のバックライトユニット６０…を点灯させる。そして、時間ｔ０から所定時間経過した時間ｔ１において、選択部が図１４に示されるバックライトユニット６０ｃ・６０ｄを選択し、点滅制御部３４が選択されたバックライトユニット６０ｃ・６０ｄのみを点灯する。さらに、時間ｔ１から所定時間経過した時間ｔ２において、選択部が図１４に示されるバックライトユニット６０ｅ・６０ｆを選択し、点滅制御部３４が選択されたバックライトユニット６０ｅ・６０ｆのみを点灯する。また、時間ｔ２から所定時間経過した時間ｔ３において、選択部が図１４に示されるバックライトユニット６０ｇ・６０ｈを選択し、点滅制御部３４が選択されたバックライトユニット６０ｇ・６０ｈのみを点灯する。そして、時間ｔ３から所定時間経過した時間ｔ４において、選択部が図１４に示されるバックライトユニット６０i・６０jを選択し、点滅制御部３４が選択されたバックライトユニット６０i・６０jのみを点灯する。このようにすれば、図１４に示されるように、時間ｔ１と時間ｔ２と時間ｔ３と時間ｔ４とで、表示画面９０内において基準輝点として機能するバックライトユニットの位置を異ならせることができる。これにより、表示画面９０内のあらゆる位置に基準輝点を配することが可能になり、表示画面９０が大画面であっても、操作装置２０は基準輝点を含んだ撮像画像を確実に取得でき、操作装置２０によって指し示された表示画面９０上の任意箇所を適切に検出できる。

また、図１１〜図１３，図１５のタイミングチャートは、通常のバックライトユニット６０…の消灯期間において、基準輝点用バックライトユニットを点灯させることにより、基準輝点用バックライトを基準輝点として機能させる形態である。しかし、このような形態に限定されるものではなく、通常のバックライトユニット６０…の点灯期間において、基準輝点用バックライトユニットのみを消灯させることにより、基準輝点用バックライトユニットを基準輝点として機能させることも可能である。これは、通常のバックライトユニット６０…が点灯しており基準輝点用バックライトユニット６０ｋ・６０ｌのみが消灯しているときに操作装置２０が表示画面９０を撮像すると、撮像により得られた撮像画像には表示画面９０上において基準輝点用バックライトユニット６０ｋ・６０ｌの位置が目立つように示され、基準輝点用バックライトユニット６０ｋ・６０ｌの位置を認識できるからである。

例えば、点滅制御部３４が図１６に示されるタイミングチャートに従ってバックライトユニット６０…を駆動したとする。この場合、時間ｔ０においては、バックライトユニット６０ｋ・６０ｌのみ消灯すると共に他のバックライトユニット６０…を点灯しており、バックライトユニット６０ｋ・６０ｌを基準輝点として機能させることになる。また、時間ｔ１においては、バックライトユニット６０ｍ・６０ｎのみ消灯すると共に他のバックライトユニット６０…を点灯しており、バックライトユニット６０ｍ・６０ｎを基準輝点として機能させることになる。そして、時間ｔ２においては、バックライトユニット６０ｏ・６０ｐのみ消灯すると共に他のバックライトユニット６０…を点灯しており、バックライトユニット６０ｏ・６０ｐを基準輝点として機能させることになる。さらに、時間ｔ３においては、バックライトユニット６０ｑ・６０ｒのみ消灯すると共に他のバックライトユニット６０…を点灯しており、バックライトユニット６０ｑ・６０ｒを基準輝点として機能させることになる。最後に、時間ｔ４においては、液晶表示装置１０に含まれる全てのバックライトユニット６０…が点灯し、１周期が完了する。

また、図１１〜図１３，図１５のタイミングチャートでは、液晶表示装置１０に含まれる全てのバックライトユニット６０…について、点滅動作における一周期に対する点灯期間の割合（デューティ比）が互いに等しくなる。これにより、基準輝点用バックライトユニットの点滅態様と他のバックライトユニットの点滅態様とを異ならせても、液晶表示装置１０に含まれる全てのバックライトユニット６０についてトータルの点灯時間は互いに等しくなるため、表示画面９０において基準輝点が目立ってしまうといった事態を抑制できる。

さらに、本実施形態では画像解析部２４は、操作装置２０側に備えられているが（図３参照）、液晶表示装置１０側に備えられていても構わない。但し、画像解析部２４が液晶表示装置１０側に備えられている構成では、データ量の大きな撮像画像を操作装置２０から液晶表示装置１０に送信する必要が生じるが、画像解析部２４が操作装置２０に備えられている構成では、撮像画像を操作装置２０から液晶表示装置１０に送信する必要が生じないため、画像解析部２４は操作装置２０側に備えられている方が好ましい。

なお、図１３に示されるタイミングチャートのように、全バックライトユニット６０…において、点滅動作の１周期終了後であって次の１周期の開始前に全バックライトユニット６０がオフになるような全オフ期間を設定してもよい。このようにすれば、点滅動作開始のトリガー信号を入力した後、次のトリガー信号の入力を判定する期間を確保できる。

また、図１３のタイミングチャートでは、ＯＮを示す値を「１」としＯＦＦを示す値を「０」とする場合（以下同様）、１周期において、通常のバックライトユニット６０…へ入力される制御信号は「１０００」であり、１周期においてバックライトユニット６０ａへ入力される制御信号は「０１００」であり、１周期においてバックライトユニット６０ｂへ入力される制御信号は「００１０」である。

さらに、図１５のタイミングチャートでは、１周期において、通常のバックライトユニット６０…へ入力される制御信号は「１００００」であり、バックライトユニット６０ｃ・６０ｄへ入力される制御信号は「０１０００」であり、バックライトユニット６０ｅ・６０ｆへ入力される制御信号は「００１００」であり、バックライトユニット６０ｇ・６０ｈへ入力される制御信号は「０００１０」であり、バックライトユニット６０ｉ・６０ｊへ入力される制御信号は「００００１」である。

また、図１６のタイミングチャートでは、１周期において、通常のバックライトユニット６０…へ入力される制御信号は「１１１１１」であり、バックライトユニット６０ｋ・６０ｌへ入力される制御信号は「０１１１１」であり、バックライトユニット６０ｍ・６０ｎへ入力される制御信号は「１０１１１」であり、バックライトユニット６０o・６０pへ入力される制御信号は「１１０１１」であり、バックライトユニット６０ｑ・６０ｒへ入力される制御信号は「１１１０１」である。

〔変形例〕
つぎに、変形例について説明する。本変形例では、操作装置２０による撮像結果に基づいて、表示画面９０の座標系における任意箇所（指示位置）の座標値を算出するだけでなく、基準輝点が当該任意箇所に近づくように、基準輝点として機能させる基準輝点用バックライトユニットを変更する（つまり基準輝点の位置を変更する）。これにより、本変形例では、操作装置２０と表示画面９０との距離が狭まった場合であっても、基準輝点を操作装置２０の撮像範囲に含ませ易くなっている。

図１８は、本変形例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、表示システム１ｂは、図３の表示システム１に加えて、液晶表示装置１０が輝点間距離算出部３５、輝点決定部３６、および記憶部３７を備えている。なお、輝点間距離算出部３５はおよび輝点決定部３６は制御部１２に備えられている。

輝点間距離算出部３５は、表示画面９０に現在表示されている基準輝点間の間隔を算出する。本変形例では、表示画面９０の座標系の基準輝点用バックライトユニット６０ａと基準輝点用バックライトユニット６０ｂとの間の距離Ｌ_Ｄが算出される。

輝点決定部３６は、通信モジュール１３を介して、操作装置２０の画像解析部２４から、操作装置２０によって指し示されている表示画面９０上の任意箇所の座標値（ｘ_ｐ，ｙ_ｐ）と、撮像画像の座標系の基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂ間の距離Ｌ_Ｉとを取得する。そして、輝点決定部３６は、座標値（ｘ_ｐ，ｙ_ｐ）と、距離Ｌ_Ｉと、輝点間距離算出部３５によって算出される距離Ｌ_Ｄとに基づき、変更後の基準輝点用バックライトを決定する。

記憶部３７には、図１９に示すように、表示画面９０の座標系における現在の基準輝点間の水平方向の間隔（Ｗ_ｃ１〜Ｗ_ｃ３）と、撮像画像の座標系における基準輝点間の水平方向についての間隔（Ｗ_Ｉ１〜Ｗ_Ｉ３）と、変更（設定）後の各基準輝点の水平方向についての間隔（Ｗ_ｎ１１〜Ｗ_ｎ３３）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基準輝点の間隔は、表示画面９０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。また、垂直方向の間隔については水平方向の間隔に対する比が一定に設定されており、変更後の水平方向の間隔が決定すれば、それに基づいて垂直方向の間隔も一意に算出されるようになっている。ただし、これに限らず、水平方向の間隔および垂直方向の間隔の両方をルックアップテーブルに格納しておいてもよい。

輝点決定部３６は、このルックアップテーブルを参照し、表示画面９０に現在表示されている基準輝点間の間隔と、撮像画像における基準輝点間の間隔とに対応する変更後の基準輝点間の間隔を抽出する。そして、輝点決定部３６は、表示画面９０の座標値（ｘ_ｐ，ｙ_ｐ）に示される箇所の近傍に、上記のように抽出した変更後の基準輝点間の間隔で各基準輝点が表示されるように、変更後の基準輝点用バックライトユニットを決定する。より具体的には、変更前の基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂに基づいて算出された任意箇所の座標値（ｘ_ｐ，ｙ_ｐ）と、変更後の基準輝点用バックライトユニット間の中点の座標値とを一致させるように、変更後の基準輝点用バックライトユニットを決定する。

以上のように、本変形例にかかる表示システム１ｂでは、表示画面９０に現在表示されている基準輝点用バックライトユニット６０ａ・６０ｂに基づいて、操作装置２０に指し示されている表示画面９０上の任意箇所の座標値（ｘ_ｐ，ｙ_ｐ）を算出し、この座標値（ｘ_ｐ，ｙ_ｐ）に示される位置の近傍に基準輝点が設定されるように、基準輝点用バックライトユニットを変更する。これにより、各基準輝点が常に操作装置２０に指し示される任意箇所の近傍に表示されるので、操作装置２０によって指し示されている任意箇所を移動させた場合に表示画面９０上の基準輝点が操作装置２０の撮像範囲から外れてしまうことを抑制できる。

また、本変形例では、表示画面９０と操作装置２０との距離が近くなるほど基準輝点間の間隔が短くなるように、基準輝点として機能させるバックライトユニットを適宜変更する。これにより、各基準輝点を操作装置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９０と操作装置２０との距離に関わらず操作装置２０によって指し示されている任意箇所の座標値（ｘ_ｐ，ｙ_ｐ）を適切に算出することができる。

つまり、本変形例では、液晶表示装置１０が、液晶表示装置１０に含まれる全てのバックライトユニット６０…のなかから基準輝点用バックライトユニットを選択する選択部（制御部１２）を有し、この選択部は、任意箇所の位置を示す位置情報を画像解析部２４から取得することによって前記任意箇所の位置を検知し、基準輝点が前記任意箇所に近づくように前記選択の対象とするバックライトユニットを変更しているともいえる。これにより、操作装置２０にて指し示されている任意箇所近傍に基準輝点を配することができるので、操作装置２０と表示画面９０との距離が近い場合であっても撮像画像に基準輝点をより確実に含めることができ、表示画面９０上においての操作装置２０にて指し示されている任意箇所をより適切に検出できる。

なお、本変形例では、記憶部３７に保存されているルックアップテーブルを参照して変更後の基準輝点用バックライトユニット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９０の座標系における現在の各基準輝点間の間隔と、撮像画像の座標系における各基準輝点間の間隔と、変更（設定）後の各基準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基準輝点の間隔を演算するようにしてもよい。

また、以上の実施形態では、表示画面９０において基準輝点を２つ示すようにしているが、基準輝点数は少なくとも２つであればよく（２以上）、２つに限定されるものではない。

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、上述した実施形態において開示された各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。

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。

（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。 （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。 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。 本発明の一実施形態にかかる液晶表示装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態にかかる液晶表示装置の表示部に備えられる各サブピクセルの概略構成を示す模式図である。 本発明の一実施形態にかかる液晶表示装置に備えられる表示部の断面図である。 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解析部の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態にかかる液晶表示装置に含まれている各画素を示した説明図である。 本発明の一実施形態にかかる液晶表示装置に含まれている画素とバックライトユニットとの関係を示した説明図である。 本発明の一実施形態にかかる液晶表示装置の表示画面を示した正面図である。 本発明の一実施形態にかかる液晶表示装置におけるバックライトユニットの駆動タイミングを示した第１のタイミングチャートである。 本発明の一実施形態にかかる液晶表示装置におけるバックライトユニットの駆動タイミングを示した第２のタイミングチャートである。 本発明の一実施形態にかかる液晶表示装置におけるバックライトユニットの駆動タイミングを示した第３のタイミングチャートである。 （ａ）は、時間ｔ１での表示画面の様子を示した図であり、（ｂ）は、時間ｔ１後の時間ｔ２での表示画面の様子を示した図であり、（ｃ）は、時間ｔ２後の時間ｔ３での表示画面の様子を示した図であり、（ｄ）は、時間ｔ３後の時間ｔ４での表示画面の様子を示した図である。 本発明の一実施形態にかかる液晶表示装置におけるバックライトユニットの駆動タイミングを示した第４のタイミングチャートである。 本発明の一実施形態にかかる液晶表示装置におけるバックライトユニットの駆動タイミングを示した第５のタイミングチャートである。 （ａ）は本発明の一実施形態にかかる液晶表示装置の表示画面の座標系を示す説明図であり、（ｂ）は（ａ）に示した表示画面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座標系を示す説明図である。 変形例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１８に示される記憶部に保存されるルックアップテーブルを示す説明図である。

符号の説明

１ 表示システム
１０ 液晶表示装置
１１ 表示部
１２ 制御部（選択部）
２０ 操作装置
２４ 画像解析部
３１ 表示制御部
３４ 点滅制御部
３５ 輝点間距離算出部
３６ 輝点決定部
３７ 記憶部
６０ バックライトユニット
６０ａ 基準輝点用バックライトユニット
６０ｂ 基準輝点用バックライトユニット
７１ Ａ／Ｄ変換部
７２ 座標演算部
９０ 表示画面

Claims (9)

1. 表示画面と、前記表示画面を照らす複数のバックライトユニットと、前記複数のバックライトユニットの各々の点滅動作を制御する点滅制御部とを有する液晶表示装置と、
   前記液晶表示装置に対して離れた位置から前記表示画面上の任意箇所を指し示すことができ、指し示した任意箇所が撮像範囲に含まれるように前記液晶表示装置を撮像する操作装置と、
   前記撮像によって得られる撮像画像を解析することによって前記液晶表示装置の基準輝点を２つ以上認識し、前記撮像画像における前記基準輝点の示されている位置に基づき前記表示画面上における前記任意箇所の位置を検知する画像解析部とを有し、
   前記点滅制御部は、前記液晶表示装置に含まれる全てのバックライトユニットのうち、２つ以上の基準輝点用バックライトユニットの点滅態様と他のバックライトユニットの点滅態様とを異ならせることによって、前記基準輝点用バックライトユニットを前記基準輝点として前記画像解析部に認識させることを特徴とする表示システム。
2. 前記画像解析部は前記操作装置に備えられていることを特徴とする請求項１に記載の表示システム
3. 前記点滅制御部は、前記基準輝点用バックライトユニット以外の全てのバックライトユニットの消灯期間において前記基準輝点用バックライトユニットを点灯させ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。
4. 前記点滅制御部は、液晶表示装置に含まれる全てのバックライトユニットについて、点滅動作における一周期に対する点灯期間の割合を互いに等しくす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。
5. 前記液晶表示装置は、前記液晶表示装置に含まれる全てのバックライトユニットのなかから前記基準輝点用バックライトユニットを選択する選択部を有し、
   前記選択部は、所定時間が経過する度に、前記選択の対象とするバックライトユニットを変更することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の表示システム。
6. 前記液晶表示装置は、前記表示画面に画像を表示させる表示制御部を有し
   前記表示制御部は、前記任意箇所の位置を示す位置情報を前記画像解析部から取得し、前記位置情報に基づいて前記表示画面上の前記任意箇所に所定の画像を表示することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の表示システム。
7. 前記点滅制御部は、第１の基準輝点用バックライトユニットの点滅態様と第２の基準輝点用バックライトユニットの点滅態様とを異ならせることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の表示システム。
8. 前記液晶表示装置は、前記液晶表示装置に含まれる全てのバックライトユニットのなかから前記基準輝点用バックライトユニットを選択する選択部を有し、
   前記選択部は、
   前記任意箇所の位置を示す位置情報を前記画像解析部から取得することによって前記任意箇所の位置を検知し、
   基準輝点が前記任意箇所に近づくように前記選択の対象とするバックライトユニットを変更することを特徴とする請求項１に記載の表示システム。
9. 液晶表示装置に対して離れた位置から前記液晶表示装置の表示画面上の任意箇所を指し示すことができ、指し示した任意箇所が撮像範囲に含まれるように前記液晶表示装置を撮像する操作装置と、
   前記撮像によって得られる撮像画像を解析することによって前記液晶表示装置の基準輝点を２つ以上認識し、前記撮像画像における前記基準輝点の示されている位置に基づき前記表示画面上における前記任意箇所の位置を検知する画像解析部とを有する表示システムに含まれる液晶表示装置であって、
   前記表示画面と、前記表示画面を照らす複数のバックライトユニットと、前記複数のバックライトユニットの各々の点滅動作を制御する点滅制御部とを有し、
   前記点滅制御部は、前記液晶表示装置に含まれる全てのバックライトユニットのうち、２つ以上の基準輝点用バックライトユニットの点滅態様と他のバックライトユニットの点滅態様とを異ならせることによって、前記基準輝点用バックライトユニットを前記基準輝点として前記画像解析部に認識させることを特徴とする液晶表示装置。

Images