CN104285196A - 显示装置、以及显示控制*** - Google Patents

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CN104285196A CN201380025142.7A CN201380025142A CN104285196A CN 104285196 A CN104285196 A CN 104285196A CN 201380025142 A CN201380025142 A CN 201380025142A CN 104285196 A CN104285196 A CN 104285196A
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Abstract

显示装置(2)具备显示面板(50)、和具有面光源部(47)和漫反射片(48)的背光装置(51)、以及多个位置信息图案(3)。面光源部(47)具有棱镜片(473)、以及配置在棱镜片(473)与显示面板(50)之间的角度分布变换片(475)。使光从棱镜片(473)的前面透过时的透过率，在入射角为给定角度下成为最低，角度分布变换片(475)具有变换区域(221、222)，在与棱镜的延伸方向正交的第1方向的剖视的情况下，该变换区域使作为入射角而以给定角度从前面入射的光，作为出射角而以40°以下或者60°以上的角度从背面出射。在正面观察的情况下，当在第1方向上作为入射角而以给定角度向角度分布变换片(475)的前面照射光时，20％以上的光透过变换区域(221、222)。

Description

显示装置、以及显示控制***
技术领域
本公开涉及可在显示面上进行手写输入的显示装置等。
背景技术
当利用笔在纸上写入字符等之际，已知使写入纸上的信息电子化并将其被电子化的信息送给服务器或终端的技术(参照专利文献1)。
此外，作为可在显示面上进行手写输入的显示装置，已知通过电阻压方式或者静电电容方式等的方式利用输入笔等检测显示面上的输入坐标并基于该检测出的坐标信息来显示字符等信息的显示装置。这种显示装置构成为，使显示面上的坐标指示范围和显示画面建立对应，如果使输入笔在显示面上移动，则与之相应地在显示画面上显示字符等信息。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-226577号公报
发明内容
发明要解决的课题
本公开提供使位置信息图案的读取精度得到提高的显示装置。
用于解决课题的手段
本公开中的显示装置，具备：显示面板，具有显示图像的显示区域；背光装置，具有配置在显示面板的背面侧的面光源部、和配置在面光源部的背面侧的漫反射片；和多个位置信息图案，配置在显示区域，表征与显示区域中的位置相关的信息，面光源部具有：至少1枚的棱镜片，用于使从面光源部出射的光具有定向性；和角度分布变换片，配置在棱镜片与显示面板之间，使光从棱镜片的前面向背面透过时的透过率，在相对于棱镜片的片材面的入射角大于40°且小于60°的给定角度下成为最低，角度分布变换片具有变换区域，在与棱镜片的棱镜的延伸方向正交的第1方向的剖视的情况下，该变换区域使作为相对于角度分布变换片的片材面的入射角而以给定角度从前面入射的光，作为相对于片材面的出射角而以40°以下或者60°以上的角度从背面出射，在角度分布变换片的正面观察的情况下，当在第1方向上作为相对于角度分布变换片的片材面的入射角而以给定角度将用于读取位置信息图案的光向角度分布变换片的前面照射时，20％以上的光透过变换区域。
本公开中的显示装置，具备：显示面板，具有显示图像的显示区域；背光装置，具有配置在显示面板的背面侧的面光源部、和配置在面光源部的背面侧的漫反射片；和多个位置信息图案，配置在显示区域，表征与显示区域中的位置相关的信息，面光源部具有：至少1枚的棱镜片，用于使从面光源部出射的光具有定向性；和角度分布变换片，配置在棱镜片与显示面板之间，使光从棱镜片的前面向背面透过时的透过率，在相对于棱镜片的片材面的入射角为给定角度下成为最低，角度分布变换片具有变换区域，在与棱镜片的棱镜的延伸方向正交的第1方向的剖视的情况下，该变换区域使作为相对于角度分布变换片的片材面的入射角而以给定角度从前面入射的光，以棱镜片的透过率成为40％以上的出射角从背面出射，在角度分布变换片的正面观察的情况下，当在第1方向上作为相对于角度分布变换片的片材面的入射角而以给定角度将用于读取位置信息图案的光向角度分布变换片的前面照射时，20％以上的光透过变换区域。
本公开中的显示装置，具备：显示面板，具有显示图像的显示区域；背光装置，具有配置在显示面板的背面侧的面光源部、和配置在面光源部的背面侧的漫反射片；和多个位置信息图案，配置在显示区域，表征与显示区域中的位置相关的信息，面光源部具有：至少1枚的棱镜片，用于使从面光源部出射的光具有定向性；和角度分布变换片，配置在棱镜片与显示面板之间，在角度分布变换片的前面或者背面，多个凸部或者多个凹部作为透镜部而形成为矩阵状，在将透镜部的曲率半径设为r、将排列方向上的透镜部的间距设为P的情况下，多个透镜部被排列为满足1.5≤P/r≤3.0的关系式。
发明效果
根据本公开，能够提供使位置信息图案的读取精度得到提高的显示装置。
附图说明
图1是表示本公开的一个实施方式中的显示控制***的使用状况的构成图。
图2是在本公开的一个实施方式中的显示控制***之中表示电子笔的构成和显示装置的构成的示意图。
图3是表示在显示装置的显示面所配置的位置信息图案的一例的说明图。
图4是用于说明根据位置信息图案来求出位置坐标的方法的一例的说明图。
图5是配置了位置信息图案的显示面板的简要构成图。
图6是在图5所示的背光装置中表示面光源部件的主要构成部件的简要立体图。
图7是用于说明棱镜片的光学特性的图表，是表示从前面以入射角θ入射的光相对于棱镜片的透过率的图表。
图8是用于说明棱镜片的光学特性的图表，是表示从背面入射并从前面以出射角ψ出射的光的光线强度的分布的图表。
图9是用于对电子笔相对于棱镜的延伸方向的朝向进行说明的面光源部的主视图。
图10是表示角度分布变换片的剖面形状的图。
图11是用于关于在角度分布变换片的前面相对于片材面而以入射角45°入射的光的角度变换进行说明的图。
具体实施方式
以下，适当参照附图来详细说明实施方式。其中，除了必要以外，有时将省略详细说明。例如，有时将省略已经熟知的事项的详细说明、针对实质上相同的构成的重复说明。这是为了避免下述说明不必要地变得冗长，以便本领域技术人员容易理解。
另外，发明者为使本领域技术人员充分理解本公开，而提供了附图以及下述说明，但是并非要限定权利要求书所记载的主题。
以下，在本实施方式中，作为本公开中的显示控制***10(信息显示装置)的一例，说明使用了液晶显示装置的情况。其中，在显示控制***10中也可以使用有机EL显示装置等的其他类型的显示装置。
[1.关于显示控制***的整体构成等]
图1是表示本公开的一个实施方式中的显示控制***10(信息显示装置)的使用状况的图。如图1所示，显示控制***10具备：作为可手写输入的位置指示装置的光学式电子笔1、和受理由该电子笔1指示的位置的信息的显示装置2，显示装置2具有在显示面2a显示字符或图形等笔输入图像的显示面板50。另外，虽然在图1中未示出，但是在显示装置2的显示面板50的显示区域中配置了由电子笔1可光学式读取的多个位置信息图案3。位置信息图案3具有点状的多个标记31。
即，在本公开中的显示控制***10之中，在显示装置2的显示面2a配置了表示显示面2a中的位置坐标的位置信息图案3。由电子笔1将位置信息图案3作为光学性的图片图案来读取，从而能够确定用户在显示面2a上手写输入的位置坐标(位置信息)。电子笔1向位置信息图案3照射检测光，从而将位置信息图案3作为光学性的图片图案来读取。由此，当电子笔1的前端在显示面2a上移动的情况下，根据电子笔1连续地读取出的位置信息图案3，能够检测电子笔1的前端的轨迹(即、用户所手写输入的字符等的笔迹)。
在显示控制***10中，由电子笔1指示的位置的信息即由电子笔1确定的位置信息，从电子笔1被发送至显示装置2。显示装置2基于从电子笔1接收到的位置信息来进行变更显示面2a的显示信息的动作，以便笔输入图像被显示在显示面2a。因此，用户能够如在纸上用笔手写输入字符等那样在显示装置2的显示面2a上用电子笔1写入字符或图形等。此外，也能如橡皮那样使用电子笔1。在此情况下，也能与写入字符或图形等时同样地，由电子笔1来读取位置信息图案3，从而确定电子笔1的前端的位置。而且，显示装置2基于所确定的位置信息来进行消除被显示于显示面2a的显示信息。由此，能够实现电子笔1所进行的显示信息的消除。
图2是在本公开的一个实施方式中的显示控制***10之中表示电子笔1的构成和显示装置2的构成的示意图。
如图2所示，电子笔1具备：LED111，其构成向显示装置2照射红外光的红外光照射部；聚光透镜112，其聚集来自LED111的照射光；图像读取部121，其由对被显示装置2反射出的红外光进行受光来摄像位置信息图案的摄像元件(CCD)构成；聚光透镜122，使被显示装置2反射出的红外光成像于图像读取部121的摄像面；和红外线滤光器(IR滤光器)123，使通过了聚光透镜122后的可见光截止。从电子笔1的LED111放射出的红外光113，被聚光透镜112聚光，照射至电子笔1的前端所指的显示装置2的显示面2a。照射至显示面2a的红外光将透过显示面板50，由后述的漫反射片48漫反射。在漫反射片48中，与电子笔1的倾斜度无关地，红外光的一部分向电子笔1侧反射。而且，由漫反射片48反射并从显示装置2出射的红外光124，被聚光透镜122聚光，透过使可见光截止的红外线滤光器(IR滤光器)123后入射至图像读取部121。在此，标记31由吸收红外光的材料(相对于红外光的透过率低的材料)来形成。因而，从标记31向电子笔1几乎不会返回红外光。另一方面，从标记31间的区域将返回比标记31的区域更多的红外光。其结果，位置信息图案3被表现得较黑的光学像由图像读取部121来摄像。
即、显示装置2的显示面2a之中给定范围的读取区域的红外光通过聚光透镜122而聚集在图像读取部121的摄像面(受光面)上，图像读取部121读取在读取区域中包含的位置信息图案3的图像。由图像读取部121读取的图像的信息被送至处理电路部13。处理电路部13辨别在位置信息图案3中包含的点状的标记31的图片，对所辨别出的标记31的图片的数据进行处理，将电子笔1的前端所指示的位置的坐标作为位置信息来检测。此外，处理电路部13将检测出的位置信息变换为数据信号而送至发送部14。发送部14通过无线通信向显示装置2的接收部21发送位置信息(位置坐标)的数据。
在显示装置2中，接收部21接收到的位置信息的数据被处理电路部22处理，基于其处理数据来控制面板驱动电路部23，以控制显示面板50的显示动作。由此，基于电子笔1所确定的位置坐标而在显示面板50的显示面2a上显示字符或图形等。
以上的一连串动作是在电子笔1的前端所配置的笔尖15接触显示面2a之时被进行的。即、在电子笔1的前端配置了笔尖15，在电子笔1的内部配置了探测笔尖15的笔压的压力传感器16。如果笔尖15接触显示装置2的显示面2a，则压力传感器16探测到的压力的信息从压力传感器16被送至处理电路部13。处理电路部13响应于从压力传感器16发送出的信号而进行图像读取部121的读取输出的处理(读取动作)。
另外，并不限于在电子笔1的前端接触显示面2a之时进行读取动作的构成，例如也可以在电子笔1中设置用于用户输入读取指令的开关17。在此情况下，响应于该开关17被按压的情形，处理电路部13进行读取动作。由此，即便是电子笔1与显示面2a分离的情况，也能够进行读取动作。
此外，由电子笔1确定的笔尖的位置坐标(笔尖坐标)根据电子笔1的倾斜度而发生变化。为此，在电子笔1中内置有用于检测电子笔1的角度的角度传感器18。例如，在电子笔1为垂直的情况下，在电子笔1的正下方有笔尖坐标。如果电子笔1倾斜较大，则笔尖坐标成为与电子笔1的正下方相距较远的位置。由角度传感器18测量电子笔1的倾斜度，将电子笔1的倾斜度数据传输至处理电路部13，处理电路部13对根据由图像读取部121获取到的位置信息图案3而确定的位置信息进行修正，从而可以不受电子笔1的倾斜度影响地求出正确的位置信息。
此外，在电子笔1中内置有用于检测电子笔1的移动速度(包含加速度)的加速度传感器19。加速度传感器19将检测出的电子笔1的移动方向的数据、以及加速度数据传输至处理电路部13。然后，通过处理电路部13中的运算，根据电子笔1的移动方向数据以及加速度数据可以求出电子笔1的移动量以及移动方向等。
[2.关于位置信息图案]
图3、以及图4是用于说明在显示装置2的显示面2a所配置的位置信息图案3的一例、和根据位置信息图案3来求出位置坐标的方法的一例的说明图。
如图3所示，在显示装置2的包含显示面2a的显示区域中，以特定的排列图案配置了多个标记31。在显示区域中，由多个标记31形成了位置信息图案3。具体而言，在将显示面2a内的m点×n点(例如6点×6点)的像素区域设为单位区域A时，由该单位区域A内的多个标记31形成了位置信息图案31。通过电子笔1读取在单位区域A的位置信息图案3中所形成的标记31，由此来确定电子笔1的前端所指示的位置坐标。
图4(a)～(d)是用于说明位置信息图案3中的标记31的配置图案和位置坐标变换的方法的一例的说明图。在该例中，如图4(a)～(d)所示，标记31被配置在虚拟的基准线X和虚拟的基准线Y的交点的附近。在图3中，由多个基准线X和多个基准线Y形成了格子。标记31a～d被配置在从基准线X和基准线Y的交点(格子点)向右侧(图4(a))、上侧(图4(b))、左侧(图4(c))、或者下侧(图4(d))发生了偏置的位置。而且，相对于各个标记31a、31b、31c、31d，分配了例如标号“1”、“2”、“3”、“4”。各标号用于表征电子笔1所读取的单位区域的位置坐标。也就是说，单位区域的位置坐标通过根据单位区域内的多个标记31而变换后的多个标号来表征。如图3所示，通过电子笔1读取在单位区域A内的位置信息图案3中所形成的标记31，从而可以确定所读取的单位区域A的位置坐标。
即、在位置信息图案3中，例如6点×6点的单位区域A之中的36个标记31以图4(a)～(d)所示的4个种类的配置图案的任一种配置图案来配置。关于36个标记31，通过组合4个种类的配置图案，从而能够根据显示面2a内的位置来形成表征该位置的坐标的位置信息图案3。
在此，位置信息图案3的标记31由透过可见光的材料来形成。例如，标记31由相对于可见光而具有90％以上的透过率的材料来形成。由此，能够减少标记31给在显示装置2的显示面2a所显示的可见光区域的显示图像带来的影响。此外，标记31如上所述由吸收红外线的材料(相对于红外光的透过率低的材料)来形成。例如，标记31由相对于红外光而具有50％以下(例如20％以下)的透过率的材料来形成。
另外，标记31也可以由具有光散射特性或者衍射光栅的特性的材料来形成，以便通过被照射红外光从而使入射光的方向发生变化。在该情况下，标记31具有光散射特性或者衍射特性，从而入射至标记31的光被标记31反射(散射、漫射、衍射、相位变化、弯曲)，向显示装置2的外部输出。根据该反射出的光能够检测标记31。
例如，在由使红外光漫反射的材料来形成标记31的情况下，从显示装置2的外侧入射至标记31的红外光因为被标记31漫反射，所以其一部分必然向电子笔1侧返回。另一方面，在标记31间的区域中，红外光进行正反射。从标记31间的区域向电子笔1侧几乎不返回红外光。由此，在图像读取部121中，摄像标记31被表现得较白的光学像。
[3.关于显示面板]
其次，说明显示装置2的显示面板50的构成的一例。
图5是表示配置了位置信息图案3的显示面板50的构成的简要构成图。图5所示的显示面板50是有源矩阵方式的TFT彩色液晶显示面板的一例。
在图5中，液晶面板部50(显示面板)通过在对置的2枚基板41、42之间封入液晶部件43，由此来构成。各基板41、42是具有光透过性的板材，能够使用例如玻璃基板。另外，虽然未图示，但是在液晶面板部50之中背面侧(图5中为下方)的基板41上，形成有作为液晶的驱动元件的薄膜晶体管、第1透明电极、信号电极、和扫描电极。此外，在表面侧(图5中为上方)的基板42的背面侧，形成有至少由红(R)、绿(G)、蓝(B)的各色副像素5R、5G、5B(子像素)构成的像素5、划分像素5以及副像素5R、5G、5B的黑矩阵45、和第2透明电极。黑矩阵45是具有与副像素5R、5G、5B对应的开口部，并且由对副像素5R、5G、5B的边界部进行遮光的铬等的金属薄膜构成的遮光部件。像素5和黑矩阵45形成于滤色器44。而且，在2枚的基板41、42所形成的透明电极之间，配置有被封入的液晶部件43。进而，在各个基板41、42的外侧的面，配置有偏振板46。各偏振板46被粘附于各基板41、42。
另外，滤色器44并不限定于RGB的滤色器。在滤色器44中，既可以形成蓝绿(C)、品红(M)、或者黄(Y)等的颜色的副像素，也可以形成白(W)的副像素。
在液晶面板部50的背面侧(即、图5中为下方)的偏振板46的下侧，配置有背光装置51。背光装置51具有面光源部47和漫反射片48。此外，在液晶面板部50的显示面侧(即、图5中为上方)的偏振板46的上侧，配置有On-Cell型且静电电容方式的触摸面板49。另外，触摸面板49既可以是In-Cell型的触摸面板，此外也可以是电阻压感方式等的其他方式的触摸面板。此外，也可以从液晶面板部50之中省去触摸面板49自身。
液晶面板部50是由颜色相互不同的多个副像素5R、5G、5B(子像素)构成的像素5呈矩阵状配置有多个的构成。液晶面板部50对构成各个像素5的副像素5R、5G、5B的薄膜晶体管各自的导通/截止进行控制，通过选择性地控制液晶部件43的偏光性，从而能够彩色显示字符、图像。
此外，在液晶面板部50的触摸面板49上，配置有用于由电子笔1进行位置信息的读取的多个位置信息图案3。各位置信息图案3具有多个标记31。该位置信息图案3如图5所示那样，在树脂制且透光性的基底薄膜32上以给定的排列图案形成圆形状或者方形状等的多个标记31，按照覆盖多个标记31的方式在基底薄膜32上形成透光性的树脂层33，由此来构成。树脂层33是用于调整折射率的层，折射率与标记31稍有不同。进而，在树脂层33上设有由透光性的粘结材构成的粘结层34。树脂层33按照基底薄膜32成为表侧的方式通过粘结层34被粘附在液晶面板部50的触摸面板49上。
位置信息图案3的标记31通过透过可见光且吸收红外线的材料来形成。因而，能够减少液晶面板部50所显示的可见光区域对彩色显示图像的影响。
如图5所示，从电子笔1放射出的红外光113，首先被照射至位置信息图案3。然后，如上所述，红外光113在漫反射片48发生漫反射，红外光113的一部分向电子笔1侧反射。然后，向电子笔1侧反射的红外光124将通过位置信息图案3的形成区域。此时，在位置信息图案3中，在配置有标记31的区域内红外光124被吸收，在未配置标记31的区域内红外光124透过。由此，入射至电子笔1的红外光124在图像读取部121中受光来读取位置信息图案3，从而能够检测由在位置信息图案3所形成的标记31而表征的位置信息(坐标信息)。
[4.关于背光装置]
其次，关于在本公开中的显示面板50的背面侧所配置的背光装置51进行说明。
图6是表示图5所示的面光源部47(面光源部件)的主要构成部件的配置构造的简要立体图。另外，在本实施方式中，虽然背光装置51采用的是侧光方式，但是背光装置51并未限定于此。
如图6所示，面光源部47具备导光板471、漫射片472、第1棱镜片473、第2棱镜片474、和角度分布变换片475。在面光源部47中，导光板471、漫射片472、第1棱镜片473、第2棱镜片474、以及角度分布变换片475从背面侧起依次被相互平行地配置。
导光板471形成为大致矩形的平板形状。在导光板471的侧面，入射发光二极管(LED)等的点光源(或者线光源)的光。然后，导光板471将从侧面入射并导入导光板471内的光变换为面状光后从前面出射。漫射片472通过使从导光板471的前面出射的光发生漫射，从而在整个面使面光源部47的出射光的照度均匀化。第1棱镜片473以及第2棱镜片474通过使从漫射片472的前面出射的光具有定向性，从而使面光源部47的出射光的亮度提高。第1棱镜片473以及第2棱镜片474的一方为水平收敛的片，另一方为垂直收敛的片。第1棱镜片473以及第2棱镜片474分别为矩形的片。在第1棱镜片473以及第2棱镜片474各自的前面，在整个面形成有朝着与一边平行的延伸方向笔直地延伸的多个棱镜473a、474a。多个棱镜473a、474a在与该延伸方向正交的方向上以一定的间距连续地形成。第1棱镜片473以及第2棱镜片474各自的背面为平坦面。在俯视的情况下，第1棱镜片473的各棱镜473a的延伸方向和第2棱镜片474的各棱镜474a的延伸方向相互正交。角度分布变换片475被配置在第2棱镜片474与显示面板50之间。角度分布变换片475将从显示面板50侧的前面入射的光的角度分布变更为另一角度分布后从棱镜片473、474侧的背面出射。关于角度分布变换片475的详细将在后面叙述。
图7是用于说明水平收敛以及垂直收敛的棱镜片473、474各自的光学特性的图表，是表示从棱镜473a、474a侧的前面以入射角θ入射的光相对于棱镜片473、474的透过率的图表。图7表征与棱镜473a、474a的延伸方向正交的方向在剖视的情况下的光学特性。入射角θ表征棱镜片473、474相对于片材面473b、474b的入射角。使光从各棱镜片473、474的前面向背面透过时的透过率，在该棱镜片473、474相对于片材面的入射角θ大于40°且小于60°的给定角度θa(图7的情况下为θa＝45°)下，成为最低。另外，在本实施方式中，虽然第1棱镜片473和第2棱镜片474具有相同的光学特性，但是本公开并不限定于此。
图8是用于说明棱镜片473、474各自的光学特性的图表，是表示从背面入射并从前面以出射角ψ出射的光的光线强度的分布的图表。另外，图8表示在棱镜片473、474的背面侧配置了图8所示那样的朗伯光源的情况下的光学特性。
水平收敛以及垂直收敛的棱镜片473、474如图8所示那样，通过使来自漫射片472的前面的出射光具有定向性地向液晶面板部50侧出射光，由此使作为背光装置51的亮度提高。
然而，本公开中的显示控制***10如图5所示那样，从电子笔1放射并在漫反射片48反射之后入射至电子笔1的红外光124通过图像读取部121受光，来读取位置信息图案3。然后，根据位置信息图案3的各标记31的配置图案来检测位置信息(坐标信息)。因此，如果被漫反射片48反射并入射至电子笔1的红外光124的光量少，则由图像读取部121读取的位置信息图案3的图像的对比度下降，在处理电路部13中无法根据该图像来正确地检测位置坐标。
在此，关于不同于本实施方式而不设置角度分布变换片475的情况进行说明。
首先，当使电子笔1相对于显示装置2的显示面2a垂直地竖立而使用了电子笔1的情况下，从电子笔1放射的红外光113相对于各棱镜片473、474的片材面而以入射角0°入射。因而，如图7所示，红外光113以高的透过率透过各棱镜片473、474，由漫反射片48反射。然后，由漫反射片48反射的红外光124，从背面侧透过各棱镜片473、474后入射至电子笔1。因此，不会发生各棱镜片473、474成为原因而使得入射至电子笔1的红外光124的光量大幅下降的情形，能够在图像读取部121中获取对比度高的位置信息图案3的图像，能够在处理电路部13中正确地检测位置坐标。
接下来，当以使电子笔1相对于显示装置2的显示面2a倾斜为例如45°的角度的状态而使用了电子笔1的情况下(以下称作“笔倾斜状态的情况”。)，从电子笔1放射的红外光113相对于棱镜片473、474的片材面而以45°左右的入射角入射。因而，如图7所示，大部分的红外光113无法透过棱镜片473、474，入射至电子笔1的红外光124的光量将大幅下降。因此，位置信息图案3的图像的对比度大幅下降，难以正确地检测位置坐标。
具体而言，在笔倾斜状态的状态下从正面观察面光源部47，当电子笔1所出射的红外光113的方向相对于一方的棱镜片474的棱镜474a的延伸方向而正交的第1情况下(图9中实线所示的电子笔1的朝向的情况下)，在一方的棱镜片474中，红外光113以图7所示的透过率透过。相对于此，在另一方的棱镜片473中，红外光113以与透过前面和背面均平坦的片材的情况同样的透过率透过。也就是说，仅在一方的棱镜片474中红外光的透过率变低。在第1情况下，虽然能够通过红外光113的出射光的光量来检测位置坐标，但是却难以检测位置信息。
此外，在笔倾斜状态的下从正面观察面光源部47，当电子笔1所出射的红外光113的方向相对于两方的棱镜片473、474的棱镜473a、474a的延伸方向而形成45°的角度的第2情况下(图9中虚线所示的电子笔1的朝向的情况下)，在两方的棱镜片473、474中红外光113的透过率变低。因而，较之于第1情况，入射至电子笔1的红外光124的光量变少。在第2情况下，红外光124几乎不入射至电子笔1。因而，位置信息图案3的图像的对比度变得极低，位置坐标的检测变得极为困难。
于是，在本公开的显示控制***10中，在第2棱镜片474的前方设置将从前面入射的光的角度分布变更为另一角度分布后从第2棱镜片474侧的背面出射的角度分布变换片475。
[5.关于角度分布变换片]
图10是表示角度分布变换片475的剖面形状的图。图10(a)是表示由多个凸部475a构成的凸部475a的列的剖面形状的图，图10(b)是放大了凸部475a的表面的图。图10(a)以及图10(b)是在正面观察的情况下表示圆形的凸部475a的中心位置处的剖面形状的图。
角度分布变换片475如图6所示那样是多个凸部475a(透镜部)形成于前面的矩形的片材。多个凸部475a配置为矩阵状。例如，在角度分布变换片475的前面，在相互正交的两个排列方向(角度分布变换片475的纵向和横向)上分别排列有多个凸部475a。在各排列方向上，如图10(a)所示那样相邻的凸部475a的外周侧重叠。在各凸部475a所露出的凸面的一部分成为后述的变换区域221、222的前面。各凸部475a在正面观察的情况下为圆形。多个凸部475a在各排列方向上，在将凸部475a的曲率半径设为r、将透镜部475a的间距设为P的情况下，被排列为满足1.5≤P/r≤3.0的关系式。另外，角度分布变换片475既可以是多个凸部(透镜部)形成于背面的片材，也可以是多个凹部(透镜部)形成于前面或者背面的片材。此外，因制造上的误差，并不限于凸部475a全部成为相同的形状。当凸部475a的形状含有误差的情况下，曲率半径r意味着多个凸部475a的平均曲率半径。
如果间距P过大，则在相邻的凸部475a之间将形成平坦面，后述的变换区域221、222变小，即便间距P过小，相对于片材面而倾斜小的区域的比例也会增大，后述的变换区域221、222也变小。多个凸部475a既可以在各排列方向上排列为满足1.5≤P/r≤2.5的关系式，也可以在各排列方向上排列为满足1.5≤P/r≤2.0的关系式。另外，在本实施方式中，虽然多个凸部475a以格子配置来排列，但是角度分布变换片475并不限定于此。例如，也可以在相邻的凸部475a的列之间，在凸部475a的排列方向上使凸部475a的位置仅错开间距P的一半。
角度分布变换片475在与第1棱镜片473的棱镜473a的延伸方向正交的第1方向的剖视的情况下具有第1变换区域221，该第1变换区域221使作为相对于角度分布变换片475的片材面的入射角而以上述给定角度θa(图7的情况下为θa＝45°)从前面入射的光，作为相对于角度分布变换片475的片材面的出射角而以40°以下或者60°以上的角度从背面出射。而且，在角度分布变换片475的正面观察的情况下，当在第1方向上作为相对于角度分布变换片475的片材面的入射角而以上述给定角度θa使用于读取位置信息图案3的光(具有能够读取位置信息图案3的程度的光束直径的光)照射至角度分布变换片475的前面时，20％以上的光将透过第1变换区域221。也就是说，在第1方向的剖视的情况下，当在上述给定的角度θa的光的方向上观察角度分布变换片475的前面时(向与上述给定的角度θa的光的方向垂直的面投影了角度分布变换片475的前面时)，第1变换区域221占前面的20％以上。在图10(b)中示出第1变换区域221。关于第1变换区域221的详细将在后面叙述。另外，透过第1变换区域221的比例可以为25％以上。
从角度分布变换片475的背面出射的光，将从前面向第2棱镜片474入射并从其背面出射。在此，在第2棱镜片474中，棱镜474a在第1方向上延伸。因而，在第1方向的剖视的情况下，在第2棱镜片474中，前面的光的入射角和背面的光的出射角变为相等。在第1方向的剖面中，从角度分布变换片475的背面相对于其片材面而以40°以下或者60°以上的出射角出射的光，未通过第2棱镜片474进行角度变换，相对于第1棱镜片473的片材面而以40°以下或者60°以上的入射角入射至第1棱镜片473。因此，如图7所示，较之于不存在角度分布变换片475的情况(即，光以上述给定角度θa入射至第1棱镜片473的情况)，第1棱镜片473的透过率变大，入射至电子笔1的光量变大。
角度分布变换片475在与第2棱镜片474的棱镜474a的延伸方向正交的第2方向的剖视的情况下具有第2变换区域222，该第2变换区域222使作为相对于角度分布变换片475的片材面的入射角而以上述给定角度θa(图7的情况下为θa＝45°)从前面入射的光，作为相对于角度分布变换片475的片材面的出射角而以40°以下或者60°以上的角度从背面出射。而且，在角度分布变换片475的正面观察的情况下，当在第2方向上作为相对于角度分布变换片475的片材面的入射角而以上述给定角度θa使用于读取位置信息图案3的光照射至角度分布变换片475的前面时，20％以上的光将透过第2变换区域222。在图10(b)中示出第2变换区域222。在从正面观察角度分布变换片475的情况下，第1变换区域221和第2变换区域222部分重复。另外，透过第2变换区域222的比例可以为25％以上。
从角度分布变换片475的背面出射的光，将从前面向第2棱镜片474入射。在第2方向的剖面中，从角度分布变换片475的背面相对于其片材面而以40°以下或者60°以上的出射角出射的光，相对于第2棱镜片474的片材面而以40°以下或者60°以上的入射角入射至第2棱镜片474。因此，如图7所示，较之于不存在角度分布变换片475的情况，第2棱镜片473的透过率变大，入射至电子笔1的光量变大。
图11是用于关于在角度分布变换片475的前面相对于片材面而以入射角45°入射的光的角度变换进行说明的图。图11(a)是用于说明图11(b)的图表的纵轴和横轴的图，图11(b)是关于相对于角度分布变换片475的片材面而以入射角45°入射至角度分布变换片475的前面的光，表示前面相对于片材面的倾斜角α和从背面出射的出射角β之间的关系的图。
如图11(b)所示，在角度分布变换片475中，当在前面相对于片材面的倾斜角α为-6°以下的区域内光以入射角45°入射的情况下，被进行了角度变换的光以40°以下的出射角β从背面出射。此外，当在前面相对于片材面的倾斜角α为17°以上的区域内光以入射角45°入射的情况下，被进行了角度变换的光以60°以上的出射角β从背面出射。另外，在图11中，在光从右上以入射角45°入射的状况下，当相对于片材面而角度分布变换片475的前面的倾斜顺时针增大时，设为倾斜角α增大。
图10(b)在第1方向(或者第2方向)的剖视的情况下，表示从右上相对于片材面而以入射角45°入射的第1光线111入射至倾斜角17°的位置的状况、和从右上相对于片材面而以入射角45°入射的第2光线112入射至倾斜角-6°的位置的状况。在图10(b)中，各凸部475a之中倾斜角17°以上的区域、和倾斜角-6°以下的区域成为第1变换区域221。第1光线111相对于凸部175a中的倾斜角17°的位置的表面而以入射角28°入射。第2光线112相对于凸部175a中的倾斜角-6°的位置的表面而以入射角51°入射。第1变换区域221是在第1方向的剖视的情况下，当作为相对于角度分布变换片475的片材面的入射角而以上述给定角度θa向角度分布变换片475的前面照射光时，使前面相对于片材面发生倾斜以便相对于光的入射位置处的表面的入射角成为28°以下或者51°以上的区域。此外，第2变换区域222是在第2方向的剖视的情况下，当作为相对于角度分布变换片475的片材面的入射角而以上述给定角度θa向角度分布变换片475的前面照射光时，使前面相对于片材面发生倾斜以便相对于光的入射位置处的表面的入射角成为28°以下或者51°以上的区域。
根据以上，即便是以使电子笔1相对于显示装置2的显示面2a而倾斜为45°的角度的状态进行了使用的情况，从电子笔1放射的红外光113也通过角度分布变换片475进行角度变换。通过该角度变换，相对于棱镜片473、474的片材面而以40°以下或者60以上的入射角入射的红外光113将增加。因而，各棱镜片473、474中的红外光113的透过率将增加。而且，在漫反射片48发生了漫反射之后的红外光124，从背面透过面光源部47等后入射至电子笔1。鉴于此，入射至电子笔1的红外光124的光量增加，在电子笔1的图像读取部121中能够获取对比度高的位置信息图案3的图像，能够正确地检测位置坐标。例如，即便是上述的第2情况(图9中虚线所示的电子笔1的朝向的情况)，也能够正确地检测位置坐标。
在此，作为角度分布变换片475，只要能够将从前面侧入射的光的给定量变换为给定的角度(即、棱镜片473、474中的相对于光的入射角的透过率变高的光学特性所对应的角度)并输出即可，例如能够使用配置为在透光性的树脂片中埋入由球面形状的玻璃珠等构成的微型透镜这样的微型透镜片。
表1表示了角度分布变换的特性不同的2个种类的角度分布变换片475的评价结果。表1表示在图5的构成的显示控制***10中关于是否能够由电子笔1从位置信息图案3读取位置坐标进行了实验的结果。另外，该实验中使用的角度分布变换片475是使用了曲率半径r＝0.1μm的微型透镜的微型透镜片。在实施例的角度分布变换片475中，当将微型透镜的间距设为P的情况下，P/r为2.0。另一方面，比较例的角度分布变换片也为使用了曲率半径r＝0.1μm的微型透镜的微型透镜片。在比较例的角度分布变换片中，P/r为1.0。而且，相对于各个样本，在使光以45°的入射角从前面入射时，调查了以40°～60°以外的出射角从背面出射的光的比例。在表1中示出其结果。此外，表1中的“○”“×”表示在使光以45°的入射角从前面入射时是否可以进行位置信息图案3的读取。
[表1]
如表1所示，实施例的样本以40°～60°以外的角度出射的光的比例为25％，比较例的样本分别以40°～60°以外的角度出射的光的比例为10％程度。而且，实施例的样本可以进行位置信息图案3的读取，而比较例的样本不可以进行位置信息图案3的读取。
根据该结果，在使光以45°的入射角入射时，当使用具有以40°～60°以外的出射度出射的光的比例为25％以上的光学特性的角度分布变换片475的情况下，确认出可以进行位置信息图案3的读取。
[6.效果等]
如上，本实施方式中的显示控制***10在棱镜片473、474的前面侧具备将入射来的光的角度分布变更为另一角度后向背面侧的棱镜片473、474出射的角度分布变换片475。而且，即便是以使电子笔1相对于显示装置2的显示面2a而倾斜为45°的角度的状态进行了使用的情况，也能在第1方向的剖视的情况下20％以上的光透过第1变换区域221，在第2方向的剖视的情况下20％以上的光透过第2变换区域222。在各变换区域221、222中，角度变换为从电子笔1放射的红外光113按照入射至棱镜片473、474的入射角成为40°～60°以外的角度。其结果，各棱镜片473、474的透过率变大。因此，在电子笔1的图像读取部121中能够获取对比度高的位置信息图案3的图像，在处理电路部13中能够正确地读取位置坐标。
此外，角度分布变换片475期望具有在使光以45°的角度入射时以40°～60°以外的角度出射的光的比例为25％以上的光学特性。
另外，在本实施方式中，各变换区域221、222的范围也可以各棱镜片473、474的透过率为基准来决定。例如，第1变换区域221在第1方向的剖视的情况下可以是使作为相对于角度分布变换片475的片材面的入射角而以上述给定角度θa从前面入射的光，以第1棱镜片473的透过率成为40％以上的出射角从背面出射的区域。同样地，第2变换区域222在第2方向的剖视的情况下可以是使作为相对于角度分布变换片475的片材面的入射角而以上述给定角度θa从前面入射的光，以第2棱镜片474的透过率成为40％以上的出射角从背面出射的区域。在此情况下，在角度分布变换片的正面观察的情况下，当在第1方向(或者第2方向)上作为相对于角度分布变换片475的片材面的入射角而以上述给定角度θa使用于读取位置信息图案3的光向角度分布变换片475的前面照射时，20％以上的光将透过第1变换区域221(或者第2变换区域222)。另外，透过第1变换区域221(或者第2变换区域222)的比例可以为25％以上。
(其他的实施方式)
如以上，作为在本申请中公开的技术的例示，说明了实施方式。但是，本公开中的技术并不限定于此，也可适用于适当地进行了变更、置换、附加、省略等的实施方式。此外，也可以组合在上述实施方式中说明过的各构成要素来作为新的实施方式。
因而，以下例示其他的实施方式。
在实施方式中，角度分布变换片475的透镜部只要是难以给图像的视觉辨认性带来影响的形状，也可以是在正面观察的情况下呈椭圆形等的其他形状。
在实施方式中，虽然位置信息图案3表征显示面2a上的位置坐标，但是并不限定于此。位置信息图案3只要表征与显示区域中的位置相关的信息即可，位置信息图案3也可以表征在控制表上与位置坐标已建立了对应的信息。
此外，在实施方式中，虽然在电子笔1中根据读取了位置信息图案3的图片图案来确定位置信息，但是并不限定于此。例如，也可以从电子笔1向显示装置2发送图片图案的图像数据，显示装置2基于接收到的图像数据来确定位置信息。
此外，在实施方式中，虽然位置信息图案3较之于触摸面板49而设置在表侧，但是位置信息图案3也可以较之于触摸面板49而设置在背侧。
如以上，作为本公开中的技术的例示，说明了实施方式。为此，提供了附图以及详细说明。
因此，在附图以及详细说明中所记载的构成要素之中，不仅包含为了解决课题所必需的构成要素，为了例示上述技术也可包含解决课题而非必需的构成要素。因而，虽说这些非必需的构成要素记载在附图或者详细说明中，但是不应该立即认定为这些非必需的构成要素是必需的。
此外，由于上述的实施方式用于例示本公开中的技术，因此能够在权利要求书或其均等范围内进行各种变更、置换、附加、省略等。
产业上的可利用性
如以上，本公开对于可在显示面上进行手写输入的显示装置等而言是有用的。
标号说明
1  电子笔
2  显示装置
2a  显示面
3  位置信息图案
31  标记
47  面光源部
48  漫反射片
221  第1变换区域
222  第2变换区域
473  第1棱镜片
474  第2棱镜片
475  角度分布变换片
475a  凸部(透镜部)

Claims (9)

1.一种显示装置，其特征在于，具备：
显示面板，具有显示图像的显示区域；
背光装置，具有配置在所述显示面板的背面侧的面光源部、和配置在所述面光源部的背面侧的漫反射片；和
多个位置信息图案，配置在所述显示区域，表征与所述显示区域中的位置相关的信息，
所述面光源部具有：
至少1枚的棱镜片，用于使从所述面光源部出射的光具有定向性；和
角度分布变换片，配置在所述棱镜片与所述显示面板之间，
使光从所述棱镜片的前面向背面透过时的透过率，在相对于所述棱镜片的片材面的入射角大于40°且小于60°的给定角度下成为最低，
所述角度分布变换片具有变换区域，在与所述棱镜片的棱镜的延伸方向正交的第1方向的剖视的情况下，该变换区域使作为相对于所述角度分布变换片的片材面的入射角而以所述给定角度从前面入射的光，作为相对于所述片材面的出射角而以40°以下或者60°以上的角度从背面出射，
在所述角度分布变换片的正面观察的情况下，当在所述第1方向上作为相对于所述角度分布变换片的片材面的入射角而以所述给定角度将用于读取所述位置信息图案的光向所述角度分布变换片的前面照射时，20％以上的光透过所述变换区域。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
将所述至少1枚的棱镜片设为第1棱镜片，将所述变换区域设为第1变换区域，
所述面光源部具有棱镜的延伸方向与所述第1棱镜片的棱镜的延伸方向交叉的第2棱镜片，
所述角度分布变换片具有第2变换区域，在与所述第2棱镜片的棱镜的延伸方向正交的第2方向的剖视的情况下，该第2变换区域使作为相对于所述角度分布变换片的片材面的入射角而以所述给定角度从前面入射的光，作为相对于所述片材面的出射角而以40°以下或者60°以上的角度从背面出射，
在所述角度分布变换片的正面观察的情况下，当在所述第2方向上作为相对于所述角度分布变换片的片材面的入射角而以所述给定角度将用于读取所述位置信息图案的光向所述角度分布变换片的前面照射时，20％以上的光透过所述第2变换区域。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
在所述第1方向的剖视的情况下，所述变换区域是当作为相对于所述角度分布变换片的片材面的入射角而以所述给定角度向所述角度分布变换片的前面照射了光时，使所述前面相对于所述片材面发生倾斜以便相对于所述光的入射位置处的表面的入射角成为28°以下或者51°以上的角度的区域。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
在所述角度分布变换片的正面观察的情况下，当在所述第1方向上作为相对于所述角度分布变换片的片材面的入射角而以所述给定角度将用于读取所述位置信息图案的光向所述角度分布变换片的前面照射时，25％以上的光透过所述变换区域。
5.一种显示装置，其特征在于，具备：
显示面板，具有显示图像的显示区域；
背光装置，具有配置在所述显示面板的背面侧的面光源部、和配置在所述面光源部的背面侧的漫反射片；和
多个位置信息图案，配置在所述显示区域，表征与所述显示区域中的位置相关的信息，
所述面光源部具有：
至少1枚的棱镜片，用于使从所述面光源部出射的光具有定向性；和
角度分布变换片，配置在所述棱镜片与所述显示面板之间，
使光从所述棱镜片的前面向背面透过时的透过率，在相对于所述棱镜片的片材面的入射角为给定角度下成为最低，
所述角度分布变换片具有变换区域，在与所述棱镜片的棱镜的延伸方向正交的第1方向的剖视的情况下，该变换区域使作为相对于所述角度分布变换片的片材面的入射角而以所述给定角度从前面入射的光，以使所述棱镜片的透过率成为40％以上的出射角从背面出射，
在所述角度分布变换片的正面观察的情况下，当在所述第1方向上作为相对于所述角度分布变换片的片材面的入射角而以所述给定角度将用于读取所述位置信息图案的光向所述角度分布变换片的前面照射时，20％以上的光透过所述变换区域。
6.一种显示装置，其特征在于，具备：
显示面板，具有显示图像的显示区域；
背光装置，具有配置在所述显示面板的背面侧的面光源部、和配置在所述面光源部的背面侧的漫反射片；和
多个位置信息图案，配置在所述显示区域，表征与所述显示区域中的位置相关的信息，
所述面光源部具有：
至少1枚的棱镜片，用于使从所述面光源部出射的光具有定向性；和
角度分布变换片，配置在所述棱镜片与所述显示面板之间，
在所述角度分布变换片的前面或者背面，多个凸部或者多个凹部作为透镜部而形成为矩阵状，
在将所述透镜部的曲率半径设为r、将所述排列方向上的所述透镜部的间距设为P的情况下，所述多个透镜部被排列为满足1.5≤P/r≤3.0的关系式。
7.一种显示控制***，其特征在于，具备：
权利要求1所述的显示装置；和
位置指示装置，具有照射红外光的照射部、和对被所述漫反射片反射的红外光进行受光的图像读取部，
通过所述图像读取部来对在从所述照射部出射之后被所述漫反射片反射而入射至所述位置指示装置的红外光进行受光，读取所述位置信息图案的图像，由此来检测所述位置信息图案的位置信息。
8.一种显示控制***，其特征在于，具备：
权利要求5所述的显示装置；和
位置指示装置，具有照射红外光的照射部、和对被所述漫反射片反射的红外光进行受光的图像读取部，
通过所述图像读取部来对在从所述照射部出射之后被所述漫反射片反射而入射至所述位置指示装置的红外光进行受光，读取所述位置信息图案的图像，由此来检测所述位置信息图案的位置信息。
9.一种显示控制***，其特征在于，具备：
权利要求6所述的显示装置；和
位置指示装置，具有照射红外光的照射部、和对被所述漫反射片反射的红外光进行受光的图像读取部，
通过所述图像读取部来对在从所述照射部出射之后被所述漫反射片反射而入射至所述位置指示装置的红外光进行受光，读取所述位置信息图案的图像，由此来检测所述位置信息图案的位置信息。
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