CN101727241A - 位置检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种位置检测装置，包括：显示单元，其具有由透明导电膜形成的第一电极、多个第二电极、以及插在第一电极和第二电极之间的显示材料；显示驱动器，其被构造为基于输入到显示驱动器的视频信号来驱动显示单元；以及位置检测部，其被构造为检测在第一电极上的指示器的位置，并且输出检测的位置。例如，显示单元可以包括“电子纸”，使得即使在施加到第一电极和第二电极之间的驱动电源被中断之后，也能够保持显示单元的显示状态。

Description

位置检测装置
相关申请的交叉引用
本发明要求于2008年10月31日在日本专利局提交的日本专利申请JP 2008-282399的利益，通过引用将其全部内容合并于此。
技术领域
本发明涉及位置检测装置。更具体地，本发明涉及在没有减小透射率的情况下将显示功能添加到其上的新型位置检测装置。
背景技术
存在用于向计算机提供位置信息的多种输入装置。该种输入装置包括一种被称为“触摸板(touch panel)”的位置信息输入装置。触摸板是用于通过利用诸如手指、专用触屏笔(stylus pen)等这样的输入工具来触摸其平面检测表面，从而操作计算机等的输入装置。通过将用于检测指示位置的位置检测装置叠加到液晶显示装置的显示区域上来构造所述触摸板。在触摸板中，检测手指或者专用触屏笔触摸的位置，在屏幕中指示检测位置，并且指令被输出至计算机中。
触摸板被广泛地应用在PDA(个人数字助理)、ATM(自动柜员机)、铁路自动售票机等中。
可以将各种的位置信息检测技术应用到触摸板中。例如，存在基于压力变化来检测位置的电阻膜型位置检测装置，基于在平面检测表面上膜的电容变化来检测位置的静电电容型位置检测装置等。在日本未审查专利申请公开No.10-020992中，公开了现有技术。
在很多种情况下，尤其是当位置检测装置被用于检测由手指指示的位置时，使用静电电容型位置检测装置来构造前述的触摸板。当将静电电容型位置检测装置与显示装置组合时，位置检测装置被叠加到显示装置上。
近来，一种新型的显示装置“电子纸”引起来很多关注。在电子纸中，通过将电压施加到带电的颜色粉末上来控制暗度(例如，在白色和黑色之间的)和/或颜色。因为相比于液晶显示装置(其被广泛用作显示装置)而言，电子纸耗费更小的电力并且可以制作得更薄，所以电子纸正变得流行起来，特别是当其被用于显示静止图像、文本等时。
存在着将其他的功能添加到电子纸上的需要。例如，如普通的纸一样，期待的是电子纸能够允许将笔记、标记、或者标签添加在其上。为了获得这些功能，一种可能的方法是，以与上述触摸板相似的方式将静电电容型位置检测装置叠加到电子纸上，从而能够添加上述的功能。
然而，当将诸如静电电容型位置检测装置这样的位置检测装置叠加到显示装置的显示区域上时，多个透明构件将在显示区域中相互叠加。因此，将减小显示区域的透射率。此外，因为多个透明构件被相互叠加，所以相对于没有上述额外功能的电子纸而言，电子纸的厚度将增加。
从上述问题的观点出发，本发明的一个目的在于提供一种在没有减小透射率和增加厚度的情况下将显示功能添加到其上的位置检测装置。
发明内容
为了解决上述问题，根据本发明一方面的位置检测装置包括：显示单元，其具有由透明导电膜形成的第一电极、多个第二电极、以及显示材料，其被插在第一电极和第二电极之间；显示驱动器，其基于待显示的信号来执行显示单元的显示驱动；以及位置检测部，其用于检测通过指示器在第一电极上指示的位置，并且输出检测的信号，其中，所述显示单元的显示状态即使在第一电极和第二电极之间施加的驱动电源中断之后，仍然可以保持。
电子纸和位置检测装置共享作为公共元件的透明导电膜。在电子纸和位置检测装置之间共享透明导电膜导致在没有减小透射率和增加厚度的情况下，产生了向其增加了显示功能的位置检测装置。
附图说明
图1A和图1B是示出了根据本发明实施例的位置检测装置的操作原理的示意图示；
图2A至图2D是示出了根据上述实施例的位置检测装置的操作原理的示意图示；
图3是示出了根据上述实施例的电子纸的原理的示意图示；
图4是电子纸的上述示意图示的等效电路；
图5是示意性示出了根据本发明的第一实施例的位置检测装置的框图；
图6是示出了根据第一实施例的位置检测装置的电极膜周围的结构细节的框图；
图7是示出了根据第一实施例的位置检测装置的位置检测部和显示驱动器的内部结构的细节的框图；
图8是示出了根据第一实施例的位置检测装置的位置检测部的细节的框图；
图9是示出了根据第一实施例的位置检测装置的位置检测部和显示驱动器的操作状态的转换的状态转换图；
图10是示出了根据第一实施例的位置检测装置的位置检测部和显示驱动器的各种信号和状态的时序图；
图11是示意性示出了根据本发明第二实施例的位置检测装置的框图；
图12是示出了根据第二实施例的位置检测装置的细节的框图。
具体实施方式
以下将参考图1A至图12来描述本发明的实施例。首先，以下将参考图1A、1B、2A、2B、2C、和2D来大致地描述位置检测部101的操作原理，并且以下将参考图3和图4来大致地描述作为显示单元的电子纸301的原理。
如图1A所示，位置检测部101包括：作为透明导电膜的电极膜102、接点104a至104d、布线105a和105b、AC电压源106、电流电压转换电路108等。
电极膜102可以是诸如ITO(氧化铟锡)膜、通过将锑添加到氧化锡中获得的ATO膜、或者通过将铝添加到氧化锌中获得的AZO膜之类的透明导电膜。薄绝缘膜(未示出)被附在电极膜102的表面上。用户利用手指103通过绝缘膜来触摸电极膜102。此外，在电极膜102的四个角落上分别设置四个接点104a、104b、104c、104d。通过布线105a将接点104a和104b相互连接，并且通过布线105b将接点104c和104d相互连接。
将布线105a连接到AC电压源106。将布线105b连接到由运算放大器107a和电阻器R107b组成的电流电压转换电路108。
现在参考图1B，可以将人体109视为具有几pF电容的等效电容器，并且该种等效电容器通过人体电容器C110来表示。由于公知的虚短路现象，由运算放大器107a和电阻器R107b组成的电流电压转换电路108的输入端子可以被等效地认为处于导通的状态。因此，通过AC电压源106生成的AC电流被分支为两个电流：流过由电极膜102形成的电极膜电阻器R111的电流，以及流过接触电极膜102的点的人体电容器C110的电流。
将参考图2A至图2D来描述两种情况，在第一种情况中，AC电压源106连接到位置检测部101的布线105a，并且在第二种情况中，AC电压源106被连接到位置检测部101的布线105b。
当从AC电压源106看去时，如通过将图2B中所示的等效电路与图2D中所示的等效电路相比较而得知的，在等效电路之间，用户利用手指103触摸电极膜102的位置是不同的。因此，因为在图2B所示的等效电路和在图2D所示的等效电路之间由电极膜102的电极膜电阻器R111和人体电容器C110形成的合成阻抗是不同的，所以在图2B所示的等效电路和在图2D所示的等效电路之间由电流电压转换电路108检测的电流也是不同的。通过计算电流差，可以检测在电极膜102的左右方向中手指103的位置。
虽然通过图2A和图2C所示的布置，可以检测在电极膜102的左右方向中手指103的位置，但是在电极膜102的上下方向中手指103的位置也可以以相似的方式来进行检测。具体地，为了检测在上下方向中的手指103的位置，可以在其中电极膜102的接点104a和104c(即，在上侧的两个接点)相互连接和在电极膜102的接点104b和104d(即，在下侧的两个接点)相互连接的布置中执行相似的处理。
如上所述，在使用透明电极膜的静电电容型位置检测装置中，将AC电压施加到透明电极膜的“上”、“下”、“左”、和“右”侧，以检测相应的电流，并且通过计算电流的差来检测在透明电极膜处的手指的位置。
顺便地，为了有效地检测通过利用用户的手指103来触摸电极膜102而导致的效果，在位置检测装置中使用了几种技术。例如，将AC电压源106的频率设置为200kHz，其是最容易由人体来吸收的频率。
接下来，以下将参考图3和图4来描述电子纸301的操作原理。如图3中所示，电子纸301包括以矩阵形式布置的多个水平电压线302和垂直控制线305，以及水平选择开关303。通过水平选择开关303，水平电压线302选择性地连接到DC电压源304上。水平电压线302和垂直控制线305的每个交叉点具有连接到那里的FET 306。FET 306的漏极端子被连接到水平电压线302，并且FET 306的栅极端子被连接到垂直控制线305。
垂直控制线305的每个被连接到计数器307。计数器307的每个被连接到寄存器308。当在寄存器308中设置的计数值被输出到计数器307时，计数器307开始对从时钟生成器309输入的时钟进行计数。当时钟的计数值达到由寄存器308设置的计数值时，输出从高电平(H)下降到低电平(L)。换言之，通过寄存器308为计数器207设置的计数值表示FET 306的导通时间。
因此，在图3中的计数器307与在图4中由虚线围绕的开关402和电阻器R403的组合的等效。开关的导通时间等于计数器307输出“H”的时间。
小电极板310被连接到FET 306的源极端子。布置接地的电极膜102，使其面对电极板310。小珠子311被夹在电极板310和电极膜102之间，在珠子311中封入有带电微粒。
珠子311具有白色微粒和黑色微粒封入在其中。封入在珠子311中的黑色微粒带有负电，并且封入在珠子311中的白色微粒带有正电。此外，以将黑色微粒封入在珠子311的一个半球中，并且将白色微粒封入在另一个半球中的方式来构造珠子311。
当将电压施加到珠子311上时，由于封入在珠子311中的微粒的电荷，珠子311将发生旋转。珠子311的旋转根据施加电压的时间而不同。换言之，对于每个点的黑色和白色之间的密度(暗度)可以通过变化将电压施加到珠子311的时间来进行控制。
顺便地，因为通过每个点的黑色和白色来定义电子纸301，所以，不仅施加了正电极而且还施加了负电极以旋转珠子311，使得每个点从白色变化成黑色，并且从黑色变化成白色。
如上所述，在电子纸301中，在将电压施加到珠子311之后，珠子311旋转，并且即使中断施加电压，珠子311的旋转状态保持不变，并且由此保持电子纸301的显示内容。因此，一旦已经驱动了电子纸301，即使停止了电压的施加，也可以保持显示状态不变，并且因此与通常的液晶显示器(LCD)相比较，电子纸301节省了电力消耗。
位置检测部101和电子纸301的共同特征在于均具有电极膜102。在本发明中，电极膜102以分时共享(time-sharing)的方式，被位置检测部101和电子纸301两者排他性地共享。
接下来，将参考图5来描述根据本发明的第一实施例的位置检测装置501。位置检测装置501包括显示驱动器502、位置检测部503、矩阵门504、以及显示单元505。
显示驱动器502驱动显示单元505。显示单元505包括电极膜102和矩阵门504，电极膜102由诸如ITO膜这样的透明导电膜来形成。显示单元505通过显示驱动器502驱动，以基于从外部装置输入的视频信号来显示图像、文本和/或等等。
位置检测部503是用于检测诸如手指这样的指示器触摸显示单元505的电极膜102的位置的电路。在此，显示驱动器502和位置检测部503排他地占据电极膜102。显示驱动器502执行排他控制。
当基于视频信号执行显示驱动时，显示驱动器502向位置检测部503输出控制信号。当开始执行显示驱动时，控制信号提供指示“从现在起将执行电子纸的显示驱动”的显示更新信号。以相似的方式，位置检测部503向显示驱动器502输出两种控制信号。两种控制信号是：检测结束信号，其指示“用于检测手指的过程完成”和手指存在信号，其指示“当前在电极膜上存在手指(或者不存在手指)”。
矩阵门504包括水平电压线302、垂直控制线305、FET 306、以及设置在水平电压线302和垂直控制线305的每个交叉点处的电极板310(参见图3)。虽然在图5中没有示出，但珠子311被夹在矩阵门504和电极膜102之间。显示单元505由矩阵门504、电极膜102和珠子311(未示出)来组成。
例如，当从诸如个人计算机这样的主机装置中输入视频信号时，通过矩阵门504，显示驱动器502对插在矩阵门504和电极膜102之间的珠子311进行电压驱动。当基于视频信号开始显示驱动时，显示驱动器502向位置检测部503输出显示更新信号。
位置检测部503将AC电压施加到电极膜102的“上”、“下”、“左”、和“右”侧，以通过检测电流来检测是否存在手指，并且如果存在手指，则检测手指的位置。在用于检测手指的过程完成之后，位置检测部503向显示驱动器502输出检测结束信号。此外，位置检测部503输出指示在电极膜102上是否存在手指103的手指存在信号。
接下来，将参考图6来详细描述在图5中所示的显示驱动器502、位置检测部503和显示单元505之间的连接关系。在电极膜102的四个角落上分别设置四个模式选择器开关602a、602b、602c、602d。模式选择器开关602a、602b、602c、602d中的每个的一个端子被连接到显示驱动器502。这些端子被提供用于向电极膜102供应公共电势。因此，这些端子相互连接。
模式选择器开关602a、602b、602c、602d的每个的另一个端子被连接到位置检测部503上。如上所述，这些端子被连接到位置检测部503上以顺序地向电极膜102的“上”、“下”、“左”、和“右”侧施加AC电压，以检测电流。模式选择器开关602a、602b、602c、602d的切换控制通过显示驱动器502来执行。
接下来，将参考图7和图8来描述图5中所示的位置检测部503和显示驱动器502的细节。
如图7所示，通过主机装置输出的视频信号被输入至显示驱动器502。通过在显示驱动器502内部的信号处理器702将视频信号转化为视频数据。对于每一帧，视频数据被存储在第一帧存储器703中。
显示驱动器502设置有第二帧存储器704，其容量与第一帧存储器703的相同。显示单元505的各个珠子311的显示状态被存储在第二帧存储器704中。
显示驱动器502还被设置有差值提取器705和显示驱动控制器706。差值提取器705在第一帧存储器703和第二帧存储器704之间生成差值数据，并且将差值数据传输到显示驱动控制器706。
由微计算机构造的显示驱动控制器706基于差值数据来执行对矩阵门504的驱动控制。此外，在执行对矩阵门504的驱动控制之后，显示驱动控制器706将驱动控制的结果存储在第二帧存储器704中。
此外，为了在显示驱动器502和位置检测部503之间提供分时共享的控制，显示驱动控制器706将显示更新信号传输至位置检测部503内部的控制器712，并且接收来自控制器712的检测结束信号和手指存在信号。
在此，在位置检测部503正在执行位置检测操作的时间期间，显示驱动器502不能执行显示驱动。在没有执行显示驱动控制的时间期间，显示驱动控制器706停止更新第二帧存储器704。为了停止更新第二帧存储器704，从显示驱动控制器706向第二帧存储器704提供更新控制信号。
换言之，在位置检测部503正在执行位置检测操作的时间期间，显示驱动器502停止执行显示驱动。为此，在显示驱动器502中，从显示驱动控制器706向第二帧存储器704提供更新控制信号，以停止更新第二帧存储器704。
连接到电极膜102的四个角落的模式选择器开关602a、602b、602c、602d的切换控制基于AND门707的输出信号来执行，其中，显示更新信号和检测结束信号被输入到AND门707。当显示更新信号和检测结束信号都处于逻辑真(H)状态时，模式选择器开关602a、602b、602c、602d被连接到显示驱动器502侧。
连接到电极膜102的四个角落的模式选择器开关602a、602b、602c、602d分别连接至四个输入/输出选择器开关802a、802b、802c、802d。在正弦波生成器803(其是AC电压源)的输出和运算放大器107(其形成电流电压转换电路)的反相输入之间，选择性地切换输入/输出选择器开关802a、802b、802c、802d。
通过控制四个输入/输出选择器开关802a、802b、802c、802d的切换，可以将AC电压顺序地施加到电极膜102的“上”、“下”、“左”、和“右”侧，以检测电流。
从运算放大器107输出的信号被输入至带通滤波器804以去除噪声。顺便地，将带通滤波器804的中心频率设置为基本上等于由正弦波生成器803生成的信号的频率。
连同由正弦波生成器803生成的AC电压信号，带通滤波器804的输出信号被输入到由模拟乘法器构造的同步检测器805中。
同步检测器805的输出信号被输入到执行积分处理的积分器806中。顺便地，因为在A/D转换过程已经通过连接到积分器806的后级的A/D转换器807完成之后，积分过程必须被重置，所以从控制器712向积分器806输入重置信号。
A/D转换器807将积分器806的输出信号转换为数字数据，并且向由微计算机构造的控制器712输出数字数据。控制器712控制输入/输出选择器开关802a、802b、802c、802d的切换，控制正弦波生成器803的正弦波的输出时序，产生输出到积分器806的重置信号，并且产生用于A/D转换器807的转换触发信号。此外，基于从A/D转换器807获取的数字数据，控制器712检测是否存在手指，计算手指的位置数据，并且输出计算的位置数据。
优选地，通过位置检测部503可以不断地检测由指示器指示的位置。因为位置检测部503不知道何时开始由诸如手指这样的指示器执行的位置指示，所以如果停止检测的持续时间变长，则跟踪能力变差。
通常地，用于诸如鼠标这样的指示装置的要求在于，位置指示器(指针)的位置可以以大约10msec的时间间隔来获得。位置检测部503通过顺序地向电极膜102的“上”、“下”、“左”、和“右”侧施加AC电压来检测电流，从而执行用于检测指示器的检测操作。因此，如果仅仅通过位置检测部503来执行检测操作，则需要以2.5msec的时间间隔，将AC电压顺序地施加到电极膜102的“上”、“下”、“左”、和“右”侧。
然而，在本实施例中，显示驱动器502和位置检测部503排他性地共享单个电极膜102。换言之，在显示驱动器502正在执行显示控制的同时，位置检测部503不能执行位置检测。
为了解决该问题，如果在显示内容中不存在变化，则优先地通过位置检测部503来执行检测操作，而如果在显示内容中存在变化，则将显示驱动器502的操作插入到位置检测部503的检测操作中。
图9是示出了显示驱动器502和位置检测部503的操作状态的转换的状态转换图。在状态S901至S904中，图表中的每个示出了AND门707的输出的转换信号。提供该图表以解释：当逻辑为真时执行用于检测手指的检测操作。
在没有视频信号从主机装置被输入到显示驱动器502，并且没有检测到指示器的状态中，因为不需要显示驱动器502执行显示驱动，所以位置检测部503不断地执行位置检测操作(S901)。
此外，当通过位置检测部503检测到存在手指时，如果没有视频信号从主机装置中输入，则位置检测部503继续不断地像状态S901中一样，执行位置检测操作(S902)。
在状态S901中，如果存在从主机装置向显示驱动器502输入的视频信号，则大部分的驱动时间被分配给显示驱动器502，并且为位置检测部503剩余最小的时间，以刚刚能检测手指(S903)。
在状态S902中，如果存在从主机装置向显示驱动器502输入的视频信号，则因为用于位置检测部503来检测指示器的操作需要比显示驱动器502的操作更优先地执行，使得位置检测部503能够在显示驱动器502正在执行显示控制的同时检测指示的位置，所以被分配给位置检测部503的驱动时间比分配给显示驱动器502的驱动时间更长(S904)。
相似地，在状态S903中，当由指示器指示的位置被位置检测部503检测到时，状态将转移至状态S904，使得可以可靠地追踪指示器的移动。
如上所述，在特定状态(S904)中，因为需要交替地操作显示驱动器502和位置检测部503，所以需要限制位置检测部503的操作时间。顺便地，位置检测部503的位置检测操作的一个周期必须小于10msec。此外，优选的是，一半的时间被分配给位置检测部503并且一半的时间被分配给显示驱动器502。这是因为显示驱动器502(其是电子纸)的显示过程几乎不能被快速地处理。作为具体的示例，优选的是，在一个操作周期中，分配给显示驱动器502的时间是5至6msec，并且分配给位置检测部的时间是4至5msec。在该种配置中，优选的是，在顺序地将AC电压施加到电极膜102的“上”、“下”、“左”、和“右”侧以检测电流的四步周期中，每个步骤在1msec中完成。
接下来，将参考图10来描述通过显示驱动器502和位置检测部503输出的各种控制信号。图10的图示(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、和(g)是示出了显示驱动器502和位置检测部503的各种信号和状态的时序图。
在此，图10的图示(a)示出视频信号。从主机装置中输入视频信号的持续时间示意性地通过逻辑真来表示。
图10的图示(b)示出由计时器输出的逻辑值。计时器通过在显示驱动控制器706内部的程序来实现。
图10的图示(c)示出了显示更新信号。显示更新信号从显示驱动器502传输至位置检测部503，以向位置检测部503指示应该执行显示驱动操作。
图10的图示(d)示出由显示驱动器502执行的显示操作的状态。假设的信号波形示出的是当逻辑为真时，显示驱动器502执行显示操作。
图10的图示(e)示出由位置检测部503执行的检测操作的状态。假设的信号波形示出的是当逻辑为真时，位置检测部503执行位置检测操作。
图10的图示(f)示出检测结束信号。检测结束信号从位置检测部503传输至显示驱动器502，以向显示驱动器502指示用于检测手指位置的位置检测操作完成。从当显示更新信号被设置为真的时间开始，当接收处于逻辑真状态的显示更新信号时，显示驱动器502执行显示操作。
图10的图示(g)示出手指存在信号。手指存在信号是指示位置检测部503已经检测到手指的信号。
通过差值提取器705，在检测到视频信号从主机装置输入，并且因此由珠子311显示的显示内容需要被更新之后，显示驱动控制器706将显示更新信号从逻辑“假”改变到逻辑“真”，使得“显示驱动请求”被通知给控制器712。然而，在大多数情况下，此时位置检测部503正在执行用于检测手指的检测操作(S1001)。为了解决该问题，在显示更新信号变为真之后，一旦检测操作终止，则控制器712将检测结束信号从“假”改变为“真”，并且暂时地停止用于检测手指的检测操作(S1002)。
在检测到检测结束信号已经变成“真”时，显示驱动控制器706打开内部计时器(S1003)。计时器指定显示驱动器502执行显示驱动操作的时间。换言之，仅仅在计时器处于“真”状态时，显示驱动器502执行显示驱动操作(S1004)。这意味着即使在由计时器指定的时间内显示驱动控制器706没有完成显示更新操作，也会因为时间到而将中断显示更新操作。
当计时器已经计时了预定时间时，显示驱动控制器706将显示更新信号从“真”改变为“假”(S1005)，并且停止显示操作(S1006)。
在检测到显示更新信号已经从“真”改变至“假”之后(S1007)，控制器712将检测结束信号从“真”偏移至“假”(S1008)，并且重新开始用于检测手指的检测操作(S1009)。
通过差值提取器705，在检测到即使没有视频信号从主机装置中输入，因为上次显示更新操作由于时间到而被中断，所以由珠子311显示的显示内容需要被更新之后，显示驱动控制器706再次将显示更新信号从逻辑“假”改变至逻辑“真”，使得“显示驱动请求”被通知给控制器712。然而，在大多数的情况下，此时位置检测部503正在执行用于检测手指的检测操作(S1010)。为了解决该问题，在显示更新信号变为真之后，一旦检测操作终止，则控制器712将检测结束信号从“假”改变为“真”，并且暂时地停止用于检测手指的检测操作(S1011)。
在检测到检测结束信号已经变成“真”时，显示驱动控制器706打开内部计时器(S1012)。仅仅在计时器处于“真”状态时，显示驱动器502执行显示驱动操作。
在显示驱动操作完成的时间点处，第一帧存储器703的内容和第二帧存储器704的内容完全相同。换言之，显示更新操作不需要被执行。在检测到第一帧存储器703的内容和第二帧存储器704的内容完全相同，并且因此不需要执行显示更新操作之后，显示驱动器停止执行显示操作并且重置计时器(S1014)。
在重置计时器之后，计时器的输出被从逻辑“真”改变为逻辑“假”。因此，显示更新信号的逻辑从“真”改变为“假”(S1015)。
在检测到显示更新信号已经从“真”改变为“假”之后(S1016)，控制器712将检测结束信号从“真”改变至“假”(S1017)，并且重新开始用于检测手指的检测操作(S1018)。
根据手指存在信号的逻辑状态(图10的图示(g))，显示驱动控制器706将计时器的计时时间进行切换。因此，在检测到手指之后(S1019)的显示驱动控制器706的计时器的计时时间(T1021)比在检测到手指之前的计时时间(T1020)更短。
如上所述，根据本发明的第一实施例的位置检测装置501公开了一种技术想法，其中，通过显示驱动器502和位置检测部503以分时共享的方式来排他性地共享电极膜102。替代分时共享的方式，还可以在不同的频率范围上，通过显示驱动器502和位置检测部503来共享电极膜102。
基于该技术想法，以下将参考图11和图12来描述本发明的第二实施例。图11是示意性示出根据本发明第二实施例的位置检测装置1011的框图。
位置检测装置1011与本发明第一实施例的位置检测装置501的不同之处在于，显示更新信号、检测结束信号和手指存在信号在显示驱动器502和位置检测部1103之间没有发生变化。因为第二实施例的位置检测装置1011的其他结构与第一实施例的位置检测装置501的相同，所以将不再描述其细节。
以下将参考图12来描述本发明的第二实施例的位置检测部1103。在第二实施例中，在电极膜102的四个角落上分别设置电流检测电路1202a、1202b、1202c、1202d，来代替第一实施例的模式选择器开关602a、602b、602c、602d。
电流检测电路1202a、1202b、1202c、1202d分别被连接到正弦波控制开关1203a、1203b、1203c、1203d和电流检测开关1204a、1204b、1204c、1204d。电流检测电路1202a、1202b、1202c、1202d的每个包括电流电压转换电路、电阻器R1214和R1215、以及电容器C1216，其中，电流电压转换电路通过运算放大器1217和电阻器R1218来构造，电阻器R1214和R1215向运算放大器1217的正电极侧上的输入端子提供偏置电压，并且电容器C1216向运算放大器1217的正电极侧上的输入端子提供正弦波电压信号。
设置电阻器R1214和R1215，以便于显示驱动器502操作作为显示单元505的部分的电极膜102。换言之，使用运算放大器1217的虚短路现象，电阻器R1214和R1215将预定的参考电压施加到电极膜102上。
通过正弦波控制开关1203a和电容器C1216，由正弦波生成器803生成的正弦波电压被施加到在运算放大器1217的正电极侧上的输入端子上。换言之，使用运算放大器1217的虚短路现象，将AC电压施加到电极膜102上。
在正弦波控制开关1203a被连接到正弦波生成器803上的同时，切断电流检测开关1204a，并且在正弦波控制开关1203a没有连接到正弦波生成器803上的同时，打开电流检测开关1204a。
此外，通过电流检测开关1204a、1204b、1204c、1204d，从电流检测电路1202a、1202b、1202c、1202d输出的输出信号被输入到带通滤波器804。因为在带通滤波器804之后的信号过程与第一实施例的相同，所以将不再描述其细节。
应该理解，本发明不限于上述的实施例，并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行各种修改和应用。
例如，虽然使用指示器是手指的示例来描述本发明的第二实施例和第一实施例，但是本发明不限于此。例如，当使用具有以矩阵来布置的多个电极的电极膜来作为电子纸301的电极膜102时，可以与现有的电磁感应型位置检测装置或者现有的静电耦合型位置检测装置结合地来使用电子纸。在这些情况中，可以使用用于相应的位置检测装置的专用指示器，尤其是可以使用包括以预定频率共振的共振电路的位置指示器(触屏笔)和静电耦合型输入触屏笔。

Claims (18)

1.一种位置检测装置，包括：
显示单元，所述显示单元具有由透明导电膜形成的第一电极、多个第二电极、以及插在所述第一电极和所述多个第二电极之间的显示材料；
显示驱动器，所述显示驱动器被构造为基于输入到所述显示驱动器的视频信号来驱动所述显示单元；以及
位置检测部，所述位置检测部被构造为用于检测在所述第一电极上通过指示器指示的位置，并且输出检测的位置信号，
其中，所述显示单元被构造为当施加到所述第一电极和所述第二电极之间的驱动电源中断时，保持显示状态。
2.根据权利要求1所述的位置检测装置，进一步包括开关，所述开关用于选择性地将所述显示驱动器或者所述位置检测部连接到所述第一电极。
3.根据权利要求1所述的位置检测装置，其中，所述位置检测部是静电耦合型位置检测部。
4.根据权利要求3所述的位置检测装置，其中，所述第一电极包括被布置为矩阵的多个传感器。
5.根据权利要求3所述的位置检测装置，其中，所述指示器是人的手指和静电耦合型位置指示器中的至少一个，并且所述位置检测装置被构造为检测所述指示器和所述第一电极相互静电耦合的位置。
6.根据权利要求4所述的位置检测装置，其中，所述指示器是人的手指和静电耦合型位置指示器中的至少一个，并且所述位置检测装置被构造为检测所述指示器和所述第一电极相互静电耦合的位置。
7.根据权利要求1所述的位置检测装置，其中，所述位置检测部是电阻膜型位置检测部。
8.根据权利要求1所述的位置检测装置，其中，所述第一电极包括被布置为矩阵的多个传感器，并且所述位置检测部是电磁感应型位置检测部。
9.根据权利要求8所述的位置检测装置，其中，所述指示器是具有由线圈和电容器构成的共振电路的电磁感应型位置指示器。
10.根据权利要求1所述的位置检测装置，其中，当所述指示器被所述位置检测部检测到时，通过所述显示驱动器执行的显示驱动操作被停止，使得用于检测由所述指示器指示的位置的操作被执行。
11.根据权利要求10所述的位置检测装置，其中，当在通过所述位置检测部正在执行位置检测操作的时间期间所述视频信号被输入到所述显示驱动器时，所述显示驱动器在正在被执行的位置检测操作完成之后，执行所述显示驱动操作。
12.根据权利要求1所述的位置检测装置，其中，在不存在所述视频信号时，通过所述位置检测部不断地检测在所述第一电极上的所述指示器的位置，并且在存在所述视频信号时，以与驱动所述显示单元的所述显示驱动器的分时共享模式，通过所述位置检测部来检测在所述第一电极上的所述指示器的位置。
13.根据权利要求12所述的位置检测装置，其中，所述显示驱动器包括显示驱动控制器，所述显示驱动控制器被构造为控制所述位置检测部和所述显示驱动器的操作的所述分时共享模式。
14.根据权利要求13所述的位置检测装置，其中，所述显示驱动控制器进一步被构造为选择性地将所述显示驱动器或者所述位置检测部连接到所述第一电极。
15.一种用于检测在显示单元上的位置的方法，其中，所述显示单元具有由透明导电膜形成的第一电极、多个第二电极、以及插在所述第一电极和所述多个第二电极之间的显示材料，所述方法包括：
基于视频信号驱动所述显示单元；
当施加到所述第一电极和所述第二电极之间的驱动电源中断时，保持所述显示单元的显示状态；以及
检测通过指示器在所述第一电极上指示的位置，并且输出检测的位置信号。
16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括在任何给定时间选择性地执行所述显示单元的所述驱动或者位置的所述检测。
17.根据权利要求16所述的方法，当在正在执行位置的所述检测期间接收到所述视频信号时，所述显示单元的所述驱动在位置的所述检测完成之后被执行。
18.根据权利要求15所述的方法，其中，在不存在所述视频信号时，不断地执行位置的所述检测，并且在存在所述视频信号时，以与所述显示单元的所述驱动的分时共享模式，执行位置的所述检测。
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