JP2003015821A - 情報表示入力装置及びｃｎ反射型液晶表示パネルの駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＣＮ反射型の液晶表示パネルを備えた情報表
示入力装置において、手書き入力やメニュー選択のポイ
ンティングを行うタブレット機能を付加する場合に、液
晶表示パネルの画面表示に支障が生じないように構成す
る。 【解決手段】 電磁誘導により液晶表示パネル５２上の
スタイラスペン５５の位置を検出可能な位置検出パネル
５４を液晶表示パネルの背面に配置し、スタイラスペン
５５の押圧力から液晶表示パネルを保護する透明な保護
パネル５３を液晶表示パネルの前面に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＮ（カイラルネ
マティック）反射型の液晶表示パネルを備えた情報表示
入力装置、並びにＣＮ反射型液晶表示パネルの駆動方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インターネットを利用して入手した可視
化情報（文字や画像）を表示させるにはパソコンを利用
することが一般的であるが、この場合、単なる情報の表
示でもＯＳやアプリケーションの操作に多少の習熟を要
し、またキーボード操作にも多少の熟練が必要であり、
誰でも簡単に操作することができるとは言い難く、この
種の情報表示を手軽に行うことが可能で、しかも各種の
指示は画面に表示させたメニューから選択させる構成と
して操作性を向上させ、また簡単なメモ書きを残すなど
の用途でスタイラスペンによる文字や図形の手書き入力
を行うタブレット機能を備えた情報表示入力装置が望ま
れる。他方、家庭で使用されるテレビ、ＶＴＲ、エアコ
ンなどの各種の家電製品は付属のリモコンで操作するこ
とができるが、この種のリモコンが多数あると煩わし
く、前記の情報表示入力装置に無線通信機能を与えて家
庭内の多様な装置の遠隔操作を１台に集約して行わせる
と都合が良い。

【０００３】このように情報表示入力装置を多様な用途
に使用しようとする場合、容易に持ち運ぶことができる
可搬性が使い勝手の良否を大きく左右し、軽量で嵩張ら
ないものとする必要があるが、これにはＣＮ反射型の液
晶表示パネルが好適である。このＣＮ反射型の液晶表示
パネルは、室温でカイラルネマティック相（コレステリ
ック相）を示す液晶組成物が用いられ、青・緑・赤の各
液晶層を積層することで高精細なカラー表示が可能で、
しかも各液晶層での反射光を利用することからバックラ
イトが不要であり、内蔵電池の小型化及び長時間駆動を
実現することが可能になり、特に基板をプラスチック素
材（ポリマーフィルム）で構成して薄く軽量に形成する
ことができるため、可搬性に優れたものとすることがで
きる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明では、
このようなＣＮ反射型の液晶表示パネルを備えた情報表
示入力装置において、手書き入力やメニュー選択のポイ
ンティングを行うタブレット機能を付加する場合に、液
晶表示パネルの画面表示に支障が生じないように構成さ
れた情報表示入力装置を提供することを目的とする。さ
らに、可搬性と利便性とを高めるために、より一層の省
電力化を図ることが可能な情報表示入力装置及びＣＮ反
射型液晶表示パネルの駆動方法を提供することを目的と
する。また、ＣＮ反射型の液晶表示パネルは表示速度が
遅い特性を有していることから、この点を改善して軽快
な操作感が得られる情報表示入力装置及びＣＮ反射型液
晶表示パネルの駆動方法を提供することを目的とする。
これに加えて、ＣＮ反射型の液晶表示パネルは駆動回路
への給電を停止しても表示画面がそのまま保持されるメ
モリ特性を有しており、この特性を利用して使い勝手の
良い情報表示入力装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的を果たす
ために、本発明においては、請求項１に示すとおり、Ｃ
Ｎ反射型の液晶表示パネルを備えた情報表示入力装置に
おいて、液晶表示パネル上の位置指示体の位置を電磁誘
導により検出可能な位置検出パネルを液晶表示パネルの
背面に配置し、位置指示手段の押圧力から液晶表示パネ
ルを保護する透明な保護パネルを液晶表示パネルの前面
に配置したものとした。これによると、スタイラスペン
などの位置指示体による文字や図形の手書き入力やメニ
ュー選択のポインティングを行うことができるタブレッ
ト機能を付加することができ、しかも位置指示体による
押圧力で液晶表示パネルが変形して表示異常を起こすこ
とを避けることができる。

【０００６】また本発明においては、請求項２に示すと
おり、ＣＮ反射型の液晶表示パネルを備えた情報表示入
力装置において、液晶表示パネル上の位置指示体の位置
を抵抗感圧により検出可能な透明な位置検出パネルを液
晶表示パネルの前面に配置し、位置指示体の押圧力から
液晶表示パネルを保護する透明な保護パネルを液晶表示
パネルと位置検出パネルとの間に配置したものとした。
これによると、前記構成の情報表示入力装置と同様にタ
ブレット機能を付加することができ、しかも位置指示体
による押圧力で液晶表示パネルが表示異常を起こすこと
を回避することができる。

【０００７】さらに本発明においては、請求項３に示す
とおり、ＣＮ反射型の液晶表示パネルを備えた情報表示
入力装置において、液晶表示パネル上の位置指示体から
発信される超音波信号を複数の超音波センサで受信して
位置指示体の位置を検出可能とし、位置指示体の押圧力
から液晶表示パネルを保護する透明な保護パネルを液晶
表示パネルの前面に配置したものとした。これによる
と、前記構成の情報表示入力装置と同様にタブレット機
能を付加することができ、しかも位置指示体による押圧
力で液晶表示パネルが表示異常を起こすことを回避する
ことができる。その上、液晶表示パネルの駆動により生
じる電磁波による誤動作を抑えることができる。この場
合、複数の超音波センサでそれぞれ受信した超音波信号
に基づいて超音波センサまでの距離を算出することで位
置指示体の位置を認識することができる。

【０００８】本発明においては、請求項４に示すとお
り、ＣＮ反射型の液晶表示パネルを備えた情報表示入力
装置において、液晶表示パネルの温度を検出する温度検
出手段を備え、この温度検出手段の検出結果に基づいて
液晶表示パネルに対する制御パルスを調整するものとし
た。これによると、液晶表示パネルの表示特性が温度変
化で変動することを避け、温度の影響を受けない安定し
た画面表示を得ることができる。この場合、制御パルス
の調整対象としてはその時間幅または印加電圧の大きさ
を挙げることができる。

【０００９】本発明においては、請求項５に示すとお
り、ＣＮ反射型の液晶表示パネルを備えた情報表示入力
装置において、液晶表示パネルの各走査線にこれを識別
する走査線番号を付与して走査線単位で表示データを書
き込み可能とし、走査線番号にしたがって画面を複数の
フィールドに分割して段階的に表示させるインタレース
走査を行うものとした。これによると、表示駆動にかか
る平均消費電力を低減することができ、１：ｉのインタ
レース走査（ｉはフィールドの数）では平均消費電力が
１／ｉとなる。この場合、表示データの書き込みの際に
所定の表示保持処理、すなわち表示保持パルスの印加を
行なうことで、駆動部との制御信号のやり取りやデータ
転送を行わずとも画素の表示状態が保持され、インタレ
ース走査での初期のフィールドでは走査線が飛び越し表
示されて解像度の低い表示状態となるものの、フィール
ドが進むに従って本来の精緻な画面が得られる。なお、
走査線に付与された走査線番号と対応させて走査線単位
で表示データを制御手段から液晶表示パネルの駆動手段
に送ることで任意の走査線に対して選択的に表示データ
を書き込むことができる。

【００１０】前記構成の情報表示入力装置においては、
請求項６に示すとおり、１つのフィールドの表示が終了
するまでの間に画面の更新、例えば次のページ（フレー
ム）に進む指示が行われると、そのフィールドの表示が
終了した後にそれ以降のフィールドを飛び越して新しい
画面の表示に進む、すなわち新しい画面の最初のフィー
ルドの表示を開始するものとすると好ましい。これによ
ると、高速に画面を更新することができ、例えば複数ペ
ージの静止画の閲覧において次々にページをめくる際に
都合が良い。

【００１１】本発明においては、請求項７に示すとお
り、ＣＮ反射型の液晶表示パネルを備えた情報表示入力
装置において、液晶表示パネル上のスタイラスペンの位
置を検出可能な位置検出手段を備え、スタイラスペンの
軌跡を液晶表示パネルに表示させる手書き入力の際に、
１つのストロークが終了した段階で画面を更新するもの
とし、この画面の更新において当該ストロークによる描
画像を含む領域の走査線のみを書き換えるものとした。
これによると、手書き入力の際にスタイラスペンの軌跡
を表す描画像が速やかに表示されるため、使い勝手が良
くなる。この場合、所定の表示保持処理を施すことで書
き換えを要しない画素はそのままの表示状態に保持さ
れ、画面表示に支障はない。また、走査線を識別する番
号を付与して任意の走査線を選択的に書き込み可能とす
ると共に、検出されたストロークの座標から書き換える
べき走査線を特定することで所要の走査線領域のみの書
き換えが可能になる。

【００１２】本発明においては、請求項８に示すとお
り、ＣＮ反射型の液晶表示パネルを備えた情報表示入力
装置において、液晶表示パネルに表示データを書き込む
際に所定の表示保持処理を行い、表示データの書き込み
及び表示保持処理が終了すると、液晶表示パネルの駆動
手段への給電を停止して制御手段を待機状態とするもの
とした。これによると、省電力化により電池の小型軽量
化及び長寿命化を図ることができる。この場合、所定の
表示保持処理、すなわち表示保持パルスの印加により駆
動部への電力供給を停止しても液晶表示パネルの表示状
態が保持され、使い勝手に支障はない。なお、場合によ
っては表示データの書き込みが終了した段階で直ちに給
電を停止せずに、画面表示イベントの終了を確認した上
で給電を停止するものとすると良い。

【００１３】本発明においては、請求項９に示すとお
り、ＣＮ反射型の液晶表示パネルを備えた情報表示入力
装置において、液晶表示パネルに対する所定の表示保持
処理により駆動手段への給電停止後も表示画面を保持可
能にすると共に、液晶表示パネルによる画面表示を終了
する事象が発生すると、液晶表示パネルに所定のリセッ
ト画像を書き込んだ上で駆動手段への給電を停止するも
のとした。これによると、画面が表示された状態のまま
で放置されることによる機密の漏洩やプライバシー及び
著作権が侵害される不都合を避けることができる。

【００１４】本発明においては、請求項１０に示すとお
り、ＣＮ反射型の液晶表示パネルを備えた情報表示入力
装置において、当該情報表示入力装置の主電源が投入さ
れると、液晶表示パネルに所定のリセット画像を書き込
むものとした。これによると、液晶表示パネルを確実に
リセットすることができる。

【００１５】本発明においては、請求項１１に示すとお
り、ＣＮ反射型の液晶表示パネルを備えた情報表示入力
装置において、液晶表示パネルに所定の使用者ガイダン
ス画像が出荷時の初期画面として書き込まれたものとし
た。これによると、取扱説明、使用前注意事項、仕様な
どの情報が記された使用者ガイダンス画像を、製品購入
時に装置を起動させることなく閲読することが可能とな
り、紙印刷物によらずに取扱方法を習得することがで
き、紙印刷物の削減による省資源化を図ることができ
る。

【００１６】本発明においては、請求項１２に示すとお
り、ＣＮ反射型液晶表示パネルを駆動するにあたり、各
走査線にこれを識別する走査線番号を付与し、この走査
線番号と対応させて走査線単位の表示データを制御手段
から液晶表示パネルの駆動手段に送り、任意の走査線に
対して選択的に表示データを書き込むものとした。これ
によると、画面の更新の際に書き換えが必要な走査線の
み書き換えることができ、高速な画面更新が可能にな
る。この場合、走査線単位の表示データは、１画面の表
示データをフレームメモリ上に展開して作成すれば良
い。

【００１７】前記ＣＮ反射型液晶表示パネルの駆動方法
においては、請求項１３に示すとおり、走査線番号にし
たがって画面を複数のフィールドに分割して段階的に表
示させるインタレース走査を行うものとすると良い。こ
れによると、表示駆動にかかる平均消費電力を低減する
ことができ、１：ｉのインタレース走査（ｉはフィール
ドの数）では平均消費電力が１／ｉとなる。

【００１８】前記ＣＮ反射型液晶表示パネルの駆動方法
においては、請求項１４に示すとおり、フィールドごと
に表示データを書き込む際に、所定の表示保持処理を行
って表示状態を保持させた状態で次のフィールドの書き
込みに進むものとすると良い。これによると、フィール
ドが進むに従って本来の精緻な画面を得ることができ
る。

【００１９】前記ＣＮ反射型液晶表示パネルの駆動方法
においては、請求項１５に示すとおり、当該液晶表示パ
ネル上のスタイラスペンの位置を位置検出手段で検出し
てスタイラスペンの軌跡を表示させる手書き入力の際
に、１つのストロークが終了した段階で画面を更新する
ものとし、この画面の更新において当該ストロークによ
る描画像を含む領域の走査線のみを書き換えるものとす
ると好ましい。これによると、手書き入力の際にスタイ
ラスペンの軌跡を表す描画像が速やかに表示されるた
め、使い勝手が良くなる。

【００２０】本発明においては、請求項１６に示すとお
り、ＣＮ反射型液晶表示パネルを駆動するにあたり、所
要の表示データを書き込む際に所定の表示保持処理を行
い、表示データの書き込み及び表示保持処理が終了する
と駆動手段への給電を停止して制御手段を待機状態とす
るものとした。これによると、省電力化により電池の小
型軽量化及び長寿命化を図ることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に添付の図面を参照して本発
明の構成を詳細に説明する。

【００２２】図１は、本発明が適用された情報表示入力
装置を示す外観図である。この情報表示入力装置は、適
宜に持ち運んで使用することができるように薄型・軽量
に形成されると共に無線通信機能を有し、正面に液晶タ
ブレット部１を備えている。この液晶タブレット部１
は、ＣＮ反射型の液晶表示パネルによる画面表示機能
と、その側方に格納可能なスタイラスペン２または指に
よる文字や図形の手書き入力とメニュー選択のポインテ
ィングを行うことができるタブレット機能とを有してい
る。上面部分には無線アンテナ３及び赤外線送受信部４
が、側面上部に車載アンテナ接続部５が、正面上部にカ
メラ６がそれぞれ設けられている。また、側面下部に車
載電源取入部７が、正面下部にマイク８、電源ボタン
９、設定選択ボタン１０、カーソル移動ボタン１１、ス
ピーカ１２、ページめくりボタン１３がそれぞれ設けら
れている。

【００２３】図２は、図１に示した情報表示入力装置の
概略構成を示すブロック図である。ここでは、ＳＯＣプ
ロセッサからなる制御部２１にて通信や各種のコーデッ
クなどの処理が行われ、その動作に要するプログラムや
データが不揮発性メモリ２２に格納されている。ＲＡＭ
２３は、ワークエリアとして機能する他、液晶タブレッ
ト部１を構成する液晶表示パネル２４に表示するデータ
を保持するフレームメモリとして動作する。位置検出パ
ネル２５は、スタイラスペン２の位置を検出するもので
ある。この他、図１に示したスピーカ１２、マイク８、
カメラ６、並びに各種の操作ボタンからなる操作部２６
が制御部２１と接続されている。

【００２４】また、この情報表示入力装置では、無線Ｌ
ＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂやＢ１ｕｅｔｏｏｔ
ｈ）による無線通信部２７及び赤外線通信部２８によ
り、同種の情報表示入力装置、各種のドキュメントを保
管する大容量情報蓄積装置、インターネットに接続する
ためのエンドポイントルータ、ディジタルテレビシステ
ム、有線無線変換ＬＡＮアダプタ、スキャナやプリンタ
などのハードコピー入出力装置、体温計、血圧計、脈拍
計などを計測する生体情報計測装置、並びにエアコン、
冷蔵庫、電子レンジなどの家電装置との無線通信により
情報を入手し、または送出することができ、家庭やオフ
ィス内で多様な使用が可能である。また、自動車に装備
されたアンテナからの信号線を車載アンテナ接続部５に
接続することで、ＧＰＳ位置情報やＩＴＳ関連のコンテ
ンツをカーナビ信号復調再生部２９を介して入手するこ
とができる。さらに、車載電源取入部７を介して自動車
に装備された車載電源と接続され、電源切換部３０によ
り内蔵の電池３１から切り換えて給電を受けることがで
きる。

【００２５】図３は、本発明が適用された情報表示入力
装置の断面構造の一例を示す模式図である。ここでは、
筐体５１内に収容されたＣＮ反射型の液晶表示パネル５
２の前面に透明な保護パネル５３が配置され、液晶表示
パネル５２の背面に電磁誘導方式の位置検出パネル５４
が配置され、これらのパネル５２〜５４が３重層構造で
一体化され、液晶表示パネル５２が保護パネル５３と位
置検出パネル５４との間に挟み込まれた形態となってい
る。この場合、位置検出パネル５４により保護パネル５
３上の電磁誘導スタイラスペン５５のペン先の位置（絶
対座標値）が検出され、これによりスタイラスペン５５
による文字や図形の手書き入力とメニュー選択のポイン
ティングができる。位置検出パネル５４の背面には、シ
ールド板５６を介して制御部を構成するＳＯＣプロセッ
サなどが搭載された回路基板５７が配置される。

【００２６】ＣＮ反射型の液晶表示パネル５２は、薄型
・軽量化を図るためにプラスチック素材（ポリマーフィ
ルム）で構成されて撓み易く、スタイラスペン５５によ
る手書きまたはポインティング動作による押圧力が液晶
表示パネル５２に局所的に作用すると表示異常を引き起
こすため、高剛性な保護パネル５３でスタイラスペン５
５の押圧力を分散させて液晶表示パネル５２の表示異常
を抑えるように構成されている。この保護パネル５３
は、所要の剛性を確保すると共に、液晶表示パネル５２
の視認性が低下しないように可視光に対し低反射率・高
透過率の材料にて形成される。

【００２７】図４は、本発明が適用された情報表示入力
装置の断面構造の一例を示す模式図である。ここでは、
筐体６１内に収容されたＣＮ反射型の液晶表示パネル６
２の前面に透明な抵抗感圧方式の位置検出パネル６３が
配置され、その位置検出パネル６３と液晶表示パネル６
２との間に透明な保護パネル６４が配置され、これらの
パネル６２〜６４が３重層構造で一体化されている。こ
の場合、位置検出パネル６３上のスタイラスペン６５の
ペン先や指先の位置（絶対座標値）が位置検出パネル６
３により検出され、これによりスタイラスペン６５また
は手指による文字や図形の手書き入力とメニュー選択の
ポインティングができる。液晶表示パネル６２の背面に
は回路基板６６が配置され、液晶表示パネル６２が保護
パネル６４と回路基板６６との間に挟み込まれた形態と
なっている。

【００２８】図５は、本発明が適用された情報表示入力
装置の断面構造の一例を示す模式図である。ここでは、
筐体７１内に収容されたＣＮ反射型の液晶表示パネル７
２の前面に透明の保護パネル７３が配置され、これらの
パネル７２・７３が２重層構造で一体化されている。そ
してこれらのパネル７２・７３の端部に、超音波スタイ
ラスペン７５のペン先から発生する超音波信号を受信す
る複数の超音波センサ７４が設けられており、これによ
りスタイラスペン７５の位置が検出されて液晶表示パネ
ル７２がタブレットとして機能し、スタイラスペン７５
による文字や図形の手書き入力とメニュー選択のポイン
ティングを行うことができ、特に液晶表示パネル７２を
駆動する高電圧パルスによる雑音の影響を受けずに安定
した動作が可能である。超音波センサ７４は、液晶表示
パネル７２の表示領域の外側で、最上層の保護パネル７
３の表面と略同一の平面上に配置される。また液晶表示
パネル７２の背面には回路基板７６が配置され、液晶表
示パネル７２が保護パネル７３と回路基板７６との間に
挟み込まれた形態となっている。なおこの構成では、図
２に示した位置検出パネル２５に相当するものはなく、
これに代わって超音波センサ７４による検出信号が制御
部に入力される。

【００２９】図６は、図５に示した超音波方式でのスタ
イラスペンのペン先の絶対座標値を求める原理を説明す
る模式的な平面図である。ここでは、スタイラスペン７
５のペン先から超音波信号が発信され、その超音波信号
が液晶表示パネル７２の表示領域の上方に配置された左
右一対の超音波センサ７４で受信され、この左右の各超
音波センサ７４で所定時間内に受信した超音波信号のフ
レーム数ｌ・ｒを計数し、そのフレーム数ｌ・ｒと超音
波の大気中伝播速度ｃとに基づいて、スタイラスペン７
５のペン先から各超音波センサ７４までの距離ｐ・ｑ
を、式ｐ＝ｌ×ｃ、並びに式ｑ＝ｒ×ｃにより算出し
て、ペン先の座標値（ｘ，ｙ）を求める。ここで、左上
の超音波センサ７４の位置を原点（０，０）とすると、
ペン先からセンサまでの距離ｐ・ｑ並びに左右の超音波
センサ７４の間隔Ｄと、ペン先の座標値（ｘ，ｙ）との
関係が、式ｘ^２＋ｙ^２＝ｐ^２、並びに式（Ｄ−ｘ）^２＋
ｙ^２＝ｑ^２で示され、これよりペン先の座標値（ｘ，
ｙ）を算出することができる。

【００３０】図７は、図５に示した超音波方式でのスタ
イラスペンの概略構成を示すブロック図である。ここで
は、筆圧を検出してその筆圧情報が設定された超音波信
号を発信するようになっており、手書き入力時にはその
筆圧情報に基づいてストロークの開始及び終了を検出す
ると共に、描線の太さや濃度を変えて描画像を表示させ
ことができ、メニュー選択のポインティングでは選択操
作のオン・オフの検出が可能となる。ペン先材８１に作
用する筆圧は、ケーシング８２内の圧力センサ８３によ
り検出され、これより出力されるアナログ信号がＡＤＣ
８４によりディジタル信号に変換され、そのディジタル
信号に基づいて筆圧の大きさを示す筆圧情報が信号制御
部８５により所定のフォーマットで送信データ内に設定
される。そしてキャリア発生部８７で発信される周波数
３０Ｋｈｚ以上の出力が変調部８６において信号制御部
８５からの信号で変調され、その変調部８６の出力が駆
動部８８により増幅されて、ペン先に取付けた超音波発
生振動子（セラミック振動子）８９を駆動する。これら
各部は内蔵の電池９０で駆動される。

【００３１】図８は、図５に示した超音波方式でのスタ
イラスペンのペン先から送出される超音波信号のフォー
マットを示す概念図である。ここでは、プリアンブル、
先端同期信号、筆圧情報、誤り検出、後部同期信号、ポ
ストアンブルの各フィールドを有している。なお、フレ
ーム計数により座標値を検出する構成のため、必要な精
度の座標値分解を得るためにフレーム長が１００mmｓ以
下に設定される。

【００３２】図９は、図５に示した超音波方式でのスタ
イラスペンのペン先の位置検出動作を示すフロー図であ
る。ここでは、スタイラスペンの操作の終了を待ってス
トロークを構成する点またはポインティングの点の座標
値を求める。まずスタイラスペンのペン先から発生する
超音波信号が検出されると（ＳＴ１０１）、フレーム数
を計数し（ＳＴ１０２）、ついで筆圧情報フィールドの
筆圧値に基づいて１つのストロークまたはポインティン
グの操作が終了したか否かの判定を行い（ＳＴ１０
３）、筆圧値が正の値を示し、操作が終了していないも
のと判定されると、フレーム数の計数を継続し（ＳＴ１
０２）、他方、筆圧値が０となり、操作が終了したもの
と判定されると、フレーム計数値と筆圧値をメモリに保
存し（ＳＴ１０４）、フレーム計数値をもとにペン先座
標値（ｘ，ｙ）を算出する（ＳＴ１０５）。これにより
手書き入力の場合には１ストロークの軌跡が求められ、
ポインティングの場合には指示位置が求められる。

【００３３】図１０は、本発明による液晶表示パネルの
駆動部の構成を示すブロック図である。ここでは、液晶
表示パネル１０１が、ＸＹ単純マトリックス駆動で動作
し、駆動パルス発生部１０２から走査線駆動部１０３及
び画素駆動部１０４に所要の駆動パルスが供給される。
走査線駆動部１０３の出力信号は、液晶表示パネル１０
１の水平方向の駆動線に導かれて液晶表示パネル１０１
の走査線を選択し、他方、画素駆動部１０４の出力信号
は、液晶表示パネル１０１の垂直方向の駆動線に導かれ
て、走査線を構成する水平方向の全画素に電圧パルスを
並列に印加して一括駆動する。また、インタフェイス部
１０５を介して電池３１の電力が駆動パルス発生部１０
２、走査線駆動部１０３並びに画素駆動部１０４に供給
され、この電力供給がインタフェイス部１０５にて制御
される。

【００３４】図１１は、図１０に示した液晶表示パネル
の駆動信号のフォーマットを示す概念図である。この駆
動信号は、制御部２１にてＲＡＭ２３内のフレームメモ
リから読み出されたデータに基づいて設定され、制御部
２１からインタフェイス部１０５を介して駆動パルス発
生部１０２に送られる。ここでは、任意の走査線を表示
制御するための走査線番号フィールドと、該当する走査
線の表示データを送る画素データフィールドとを有し、
走査線単位でその走査線を構成する画素（水平方向の画
素列）のデータが順次送られる。走査線番号フィールド
のデータは走査線駆動部１０３でデコードされ、走査線
番号に対応する走査線を選択的に駆動させる。画素デー
タフィールドの表示データは、画素駆動部１０４を経由
して１つの走査線の全画素を一括して並列駆動させる。

【００３５】走査線番号フィールドにて送られる走査線
番号は、液晶表示パネルに表示するページ（フレーム）
またはフィールドの開始と終了のコマンド信号を兼ね、
走査線番号フィールドの表示値が最初の走査線番号のと
きは走査開始を示す開始コマンドとなり、走査線番号フ
ィールドの表示値が最後の走査線番号のときは走査終了
を示す終了コマンドとなる。これにより、開始と終了の
コマンド信号専用の信号線が不要になり、液晶表示パネ
ルとの間の信号線を削減することができる。

【００３６】図１２は、図１０に示した液晶表示パネル
のステータス情報を伝送する信号のフォーマットを示す
概念図である。この信号は、図１０に示したインタフェ
イス部１０５から制御部２１に送られるもので、入力
可、入力不可、入力不可要因の各フィールドからなり、
液晶表示パネル１０１の動作状況を制御部２１にて判別
することができる。また、位置検出パネル１０７からの
信号に基づいて位置検出部１０８にてスタイラスペンの
位置が検出され、その検出結果が設定されたタブレット
情報、すなわちスタイラスペンのペン先の座標値（ｘ，
ｙ）及び筆圧値ｚがインタフェイス部４５から制御部２
１に送られる。

【００３７】図１３は、図１０に示した液晶表示パネル
の制御パルスを示すタイミングチャートである。ここで
は、１つの走査線を構成する水平方向の全画素に対して
一括して、リセットパルス、書き込みパルス及び保持パ
ルスが順に印加され、この３種の駆動パルスの印加が各
走査線ごとに順次行われる。リセットパルスは、各画素
をリセット状態に固定するものであり、書込みパルス
は、各画素の表示状態を定める信号であり、表示保持パ
ルスは、各画素の表示状態を継続させる処理を行うもの
である。これらの３種の駆動パルスは電圧及びパルス幅
が互いに異なる。これらの駆動パルスにより液晶表示パ
ネルの液晶組成物（コレステリック液晶）が特定波長の
光を選択的に反射する着色状態（プレーナ）と光を透過
する透明状態（フォーカルコニック）とに切り替わるこ
とで所要の表示が行われ、表示保持パルスの印加後は電
圧印加を停止しても着色及び透明の各状態に保持され
る。

【００３８】この液晶表示パネルの制御パルスは、図１
０に示した液晶表示パネル１０１の温度を検出する温度
検出部１０６の検出結果に応じて変更される。具体的に
は駆動パルス発生部１０２にてリセット・書込み・表示
保持の各制御パルスの時間幅並びに電圧のいずれか一方
あるいは双方を温度に応じて調整し、時間幅を調整する
際には液晶表示パネル１０１に対するデータ転送速度を
変更する。これにより、液晶表示パネル１０１の表示特
性が温度変化で変動することを避け、温度の影響を受け
ずに安定した表示が得られる。

【００３９】図１４は、図１０に示した液晶表示パネル
での１：ｉのインタレース走査の状況を示す模式図であ
る。ここでは、静止画の表示において、１つのページが
表示される画面（フレーム）を複数のフィールドに分割
して段階的に表示させる１：ｉ（ｉは整数）のインタレ
ース走査が行われる。図１４ではｉ＝３として１つのペ
ージが、３ｎ−２（ｎは整数）の走査線で構成される第
１フィールドと、３ｎ−１の走査線で構成される第２フ
ィールドと、３ｎの走査線で構成される第３フィールド
とからなり、これらの３つのフィールドが順次表示され
る。これにより表示駆動にかかる平均消費電力が１／ｉ
に低減される。複数フィールドへの分割は、１ページの
データをフレームメモリ上に展開して行われる。

【００４０】まずページを表示する指示を受けると、第
１フィールドから走査を開始し、そのフィールドの表示
が終了、すなわち書き換えの走査線に対するリセット・
書き込み・表示保持の各パルスの印加が全て終了した後
に、次のフィールドの表示に移行する。これにより各走
査線の画素の表示状態が保持され、当初は垂直方向解像
度が１／ｉであったものがフィールドが進むにしたがっ
て次第に精緻な画面に変化し、全フィールドの表示が終
了すると本来の高解像度な画面が得られる。そしてフィ
ールドの表示が終了するまでの間にページ更新の指示が
行われると、そのフィールドの表示が終了した後にそれ
以降のフィールドを間引いて次のページの表示に移る。
これにより、複数ページの静止画の閲覧において次々に
ページをめくる際に、フィールドが間引きされて垂直方
向解像度が低下するものの、高速に画面を更新すること
ができる。

【００４１】図１５は、図１４に示したインタレース走
査での液晶表示パネルの表示制御を示すフロー図であ
る。まずページ更新の指示を検出すると（ＳＴ２０
１）、駆動電源をオンにして（ＳＴ２０２）、最初のフ
ィールドの表示を開始する（ＳＴ２０３・ＳＴ２０
４）。そして、再度ページ更新の指示を検出すると（Ｓ
Ｔ２０５）、フィールドの表示が終了した段階で（ＳＴ
２０６）、次のページの表示に進む（ＳＴ２０７）。他
方、ページ更新の指示がないままフィールドの表示が終
了すると（ＳＴ２０８）、そのフィールドが最終フィー
ルドでなければ（ＳＴ２０９）、次のフィールドに進み
（ＳＴ２１０・ＳＴ２０４）、最終フィールドであれば
（ＳＴ２０９）、駆動電源をオフにして待ち受け状態に
なる（ＳＴ２１１）。

【００４２】図１６は、本発明による液晶表示パネルに
おける手書き入力時の描画像の表示状況を示す模式図で
ある。これはｔの文字を２ストロークで描いた例を示し
ている。ここでは、スタイラスペンのペン先の軌跡を示
す描画像を液晶表示パネルに表示させるにあたり、１つ
のストロークが終了した段階で、液晶表示パネルの画面
を更新するものとし、１つのストロークの度にそのスト
ロークを構成する点を含む走査線のみが書き換えられ、
これによりペン先の軌跡を示す描画像を速やかに表示さ
せることができる。

【００４３】まず図１６（ａ）では、最初のストローク
に対応する描画像が表示され、ここでは１ストロークの
軌跡を構成する点（画素）が番号ｎの走査線（水平方向
画素列）の領域にあるため、その走査線番号ｎの画素の
みが書き換えられる。このとき、ストロークによる描表
示データが既に表示された表示データとフレームメモリ
で合成され、その表示データが走査線ごとに順に読み出
されて液晶表示パネルに送られ、各走査線ごとにリセッ
ト、書き込み及び表示保持の３シーケンスの駆動パルス
を印加して書き換えられる。図１６（ｂ）では、次のス
トロークに対応する描画像が表示され、ここではそのス
トロークを構成する点（画素）が番号ｎ−１から番号ｎ
＋４までの走査線の領域に渡り、その領域内の走査線が
書き換えられる。

【００４４】図１７は、図１６に示した手書き入力時の
動作を示すフロー図である。まず背景として設定された
色、パターン、自然画、またはテキストなどをフレーム
メモリに書き込み、所要の背景画像を得て、液晶表示パ
ネルに表示させる（ＳＴ３０１）。ついで手書き入力の
表示属性（描線の色、太さ及び透明度）を指定のものに
設定する（ＳＴ３０２）。そしてスタイラスペンによる
手書きのストロークが検出されると（ＳＴ３０３）、そ
のストロークを構成する点（画素）の座標値をメモリに
保存し、これに対応する描画像を所定の表示属性でフレ
ームメモリにおいて背景と合成する（ＳＴ３０４）。そ
して背景上に描画像が描かれた領域の走査線データを順
に液晶表示パネルに送り、ストロークによる描画像を液
晶表示パネルに表示させ（ＳＴ３０５）、次のストロー
クを検出すると（ＳＴ３０６）、そのストロークの処理
に移る。

【００４５】図１８は、本発明による液晶表示パネルに
おける電力制御並びに画面のリセット動作を示すフロー
図である。ここでは、画面表示イベントが発生するとそ
の都度、インタフェイス部により液晶表示パネルの駆動
部、すなわち駆動パルス発生部、走査線駆動部及び画素
駆動部への給電を開始して画面の表示処理を行い、画面
の表示処理が終了する、すなわち最終走査線の表示保持
パルスの印加が終了すると、駆動部への給電を停止して
制御部を待機状態とする。ここで駆動部への給電を停止
してもＣＮ反射型の液晶表示パネルが有するメモリ機能
によって所要の画面が表示されたままであり、使用に支
障はなく、省電力化を図ることができる。

【００４６】特に主電源の投入の際には、所定のリセッ
ト画像を初期画面として液晶表示パネルに表示させた後
に、液晶表示パネルの駆動部への給電を停止して待機状
態とする。これにより液晶表示パネルを確実にリセット
することができる。さらに液晶表示パネルの画面表示を
終了させる事象が生じた際にも、所定のリセット画像を
液晶表示パネルに表示させた後に、液晶表示パネルの駆
動部の電源を切断する。これにより最後に表示した画面
が確実に消去されて他人が見ることをできなくなり、機
密漏洩防止並びにプライバシーや著作権の保護を図るこ
とができる。なお、リセット画像は、初期設定あるいは
使用者設定により予めメモリに記憶させておくが、全面
白または黒の単色画像など特に限定されるものではな
く、初期メニュー選択画面としても良い。

【００４７】また、製品購入時に装置を取り扱う上で使
用者の閲読が望まれる情報、例えば取扱説明、使用前注
意事項、仕様などの情報が記された使用者ガイダンス画
像が初期画面として製品出荷時に書き込まれる。これら
より、ＣＮ反射型液晶表示パネルのメモリ特性によって
装置を起動させることなく使用者の閲読が可能となり、
紙印刷物によらずに取扱方法を習得することができる。

【００４８】まず使用開始時には取扱説明などの使用者
ガイダンス画像が初期画面として表示されたままであり
（ＳＴ４０１）、使用者はこれを閲読して取扱方法を習
得する。そして主電源をオン操作すると（ＳＴ４０
２）、所定のリセット画像の書込み処理を行った後（Ｓ
Ｔ４０３）、駆動部の電源を切断して画面表示イベント
の待ち受け状態になる（ＳＴ４０４）。なお、この主電
源投入時のリセット画像としては初期メニュー選択画面
が好適であるが、使用者ガイダンス画像でも良い。

【００４９】そして画面表示のイベントが発生すると
（ＳＴ４０５）、該当する画面を表示し（ＳＴ４０
６）、表示駆動部の電源を切断して待機状態にし（ＳＴ
４０７）、ついで画面表示イベントが終了したか否か、
すなわちフレームメモリに未表示のデータが存在するか
否かを判定し（ＳＴ４０８）、画面表示イベントが終了
していなければ次の画面を表示し（ＳＴ４０６）、他
方、画面表示イベントが終了していればリセット画面の
書込み処理を行い（ＳＴ４０９）、表示駆動部の電源を
切断して（ＳＴ４１０）、次の画面表示イベントの待機
状態になる。

【００５０】

【発明の効果】このように本発明によれば、ＣＮ反射型
の液晶表示パネルを備えた構成で、これに支障なくタブ
レット機能を付加することが可能となり、情報表示入力
装置の使い勝手を向上させる上で大きな効果が得られ
る。さらに書き換えを要する走査線のみを選択的に書き
換える構成とし、また画面を複数のフィールドに分割し
て表示させるインタレース走査を行わせて適宜にフィー
ルドを間引く構成とすることで、高速な画面更新が可能
になる。また画面の更新指示がないと液晶表示パネルの
駆動手段への給電を停止して待機状態とする構成とする
ことで、省電力化を図ることができる。これに加えて画
面表示の終了や主電源の投入の際にリセット画像を表示
させる構成としたり、使用者ガイダンス画像が初期画面
として書き込まれた構成とすることで、利便性を高める
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された無線通信型の情報表示入力
装置を示す外観図

【図２】図１に示した情報表示入力装置の概略構成を示
すブロック図

【図３】本発明が適用された情報表示入力装置の断面構
造の一例を示す模式図

【図４】本発明が適用された情報表示入力装置の断面構
造の一例を示す模式図

【図５】本発明が適用された情報表示入力装置の断面構
造の一例を示す模式図

【図６】図５に示した超音波方式でのスタイラスペンの
ペン先の絶対座標値を求める原理を説明する模式的な平
面図

【図７】図５に示した超音波方式でのスタイラスペンの
概略構成を示すブロック図

【図８】図５に示した超音波方式でのスタイラスペンの
ペン先から送出される超音波信号のフォーマットを示す
概念図

【図９】図５に示した超音波方式でのスタイラスペンの
ペン先の位置検出動作を示すフロー図

【図１０】本発明による液晶表示パネルの駆動部の構成
を示すブロック図

【図１１】図１０に示した液晶表示パネルの駆動信号の
フォーマットを示す概念図

【図１２】図１０に示した液晶表示パネルのステータス
情報を伝送する信号のフォーマットを示す概念図

【図１３】図１０に示した液晶表示パネルの制御パルス
を示すタイミングチャート

【図１４】図１０に示した液晶表示パネルでの１：ｉ
（ｉ＝３）のインタレース走査の状況を示す模式図

【図１５】図１４に示したインタレース走査での液晶表
示パネルの表示制御を示すフロー図

【図１６】本発明による液晶表示パネルにおける手書き
入力時の描画像の表示状況を示す模式図（ａ）最初のス
トロークに対応する描画像の表示状況（ｂ）次のストロ
ークに対応する描画像の表示状況

【図１７】図１６に示した手書き入力時の動作を示すフ
ロー図

【図１８】本発明による液晶表示パネルにおける電力制
御及び画面のリセット動作を示すフロー図

【符号の説明】

１ 液晶タブレット部 ２ スタイラスペン ２１ 制御部 ２２ 不揮発性メモリ ２４ 液晶表示パネル ２５ 位置検出パネル ２６ 操作部 ３１ 電池 ５２ 液晶表示パネル ５３ 保護パネル ５４ 位置検出パネル ５５ スタイラスペン ５５ 電磁誘導スタイラスペン ５６ シールド板 ６２ 液晶表示パネル ６３ 位置検出パネル ６４ 保護パネル ６５ スタイラスペン ７２ 液晶表示パネル ７３ 保護パネル ７４ 超音波センサ ７５ スタイラスペン １０１ 液晶表示パネル １０２ 駆動パルス発生部 １０３ 走査線駆動部 １０４ 画素駆動部 １０５ インタフェイス部 １０６ 温度検出部 １０７ 位置検出パネル １０８ 位置検出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 3/20 ６１２ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６１２Ｇ ５Ｃ０８０ ６２２ ６２２Ｎ ６４２ ６４２Ｐ ６７０ ６７０Ｄ ６９１ ６９１Ｂ ６９１Ｄ 3/36 3/36 (72)発明者 丸山 博之 東京都目黒区下目黒２丁目３番８号 松下 電送システム株式会社内 (72)発明者 服部 忠満 東京都目黒区下目黒２丁目３番８号 松下 電送システム株式会社内 (72)発明者 西岡 正木 東京都目黒区下目黒２丁目３番８号 松下 電送システム株式会社内 (72)発明者 大島 昇徳 東京都目黒区下目黒２丁目３番８号 松下 電送システム株式会社内 Ｆターム(参考） 2H088 GA02 GA17 HA06 HA21 MA20 2H089 HA18 QA16 TA07 TA17 2H093 NA45 NC29 NC71 NC72 ND39 ND60 5B087 AA09 AA10 AE09 CC02 CC12 CC17 CC32 5C006 AA28 AC29 BB11 BB28 BF38 BF45 EC01 EC05 EC09 FA41 FA47 5C080 AA10 BB05 DD21 DD22 DD26 FF03 GG06 JJ02 JJ04 JJ06 JJ07

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＣＮ反射型の液晶表示パネルを備えた
   情報表示入力装置であって、 前記液晶表示パネル上の位置指示体の位置を電磁誘導に
   より検出可能な位置検出パネルを前記液晶表示パネルの
   背面に配置し、前記位置指示体の押圧力から前記液晶表
   示パネルを保護する透明な保護パネルを前記液晶表示パ
   ネルの前面に配置したことを特徴とする情報表示入力装
   置。
2. 【請求項２】 ＣＮ反射型の液晶表示パネルを備えた
   情報表示入力装置であって、 前記液晶表示パネル上の位置指示体の位置を抵抗感圧に
   より検出可能な透明な位置検出パネルを前記液晶表示パ
   ネルの前面に配置し、前記位置指示体の押圧力から前記
   液晶表示パネルを保護する透明な保護パネルを前記液晶
   表示パネルと前記位置検出パネルとの間に配置したこと
   を特徴とする情報表示入力装置。
3. 【請求項３】 ＣＮ反射型の液晶表示パネルを備えた
   情報表示入力装置であって、 前記液晶表示パネル上の位置指示体から発信される超音
   波信号を複数の超音波センサで受信して位置指示体の位
   置を検出可能とし、前記位置指示体の押圧力から前記液
   晶表示パネルを保護する透明な保護パネルを前記液晶表
   示パネルの前面に配置したことを特徴とする情報表示入
   力装置。
4. 【請求項４】 ＣＮ反射型の液晶表示パネルを備えた
   情報表示入力装置であって、 前記液晶表示パネルの温度を検出する温度検出手段を備
   え、該温度検出手段の検出結果に基づいて前記液晶表示
   パネルに対する制御パルスを調整することを特徴とする
   情報表示入力装置。
5. 【請求項５】 ＣＮ反射型の液晶表示パネルを備えた
   情報表示入力装置であって、 前記液晶表示パネルの各走査線にこれを識別する走査線
   番号を付与して走査線単位で表示データを書き込み可能
   とし、前記走査線番号にしたがって画面を複数のフィー
   ルドに分割して段階的に表示させるインタレース走査を
   行うことを特徴とする情報表示入力装置。
6. 【請求項６】 １つの前記フィールドの表示が終了す
   るまでの間に画面更新の指示が行われると、当該フィー
   ルドの表示が終了した後にそれ以降のフィールドの表示
   を取りやめて新しい画面の表示に移ることを特徴とする
   請求項５に記載の情報表示入力装置。
7. 【請求項７】 ＣＮ反射型の液晶表示パネルを備えた
   情報表示入力装置であって、 前記液晶表示パネル上のスタイラスペンの位置を検出可
   能な位置検出手段を備え、前記スタイラスペンの軌跡を
   前記液晶表示パネルに表示させる手書き入力の際に、１
   つのストロークが終了した段階で画面を更新するものと
   し、この画面の更新において当該ストロークによる描画
   像を含む領域の走査線のみを書き換えることを特徴とす
   る情報表示入力装置。
8. 【請求項８】 ＣＮ反射型の液晶表示パネルを備えた
   情報表示入力装置であって、 前記液晶表示パネルに表示データを書き込む際に所定の
   表示保持処理を行い、表示データの書き込み及び表示保
   持処理が終了すると、前記液晶表示パネルの駆動手段へ
   の給電を停止して制御手段を待機状態とすることを特徴
   とする情報表示入力装置。
9. 【請求項９】 ＣＮ反射型の液晶表示パネルを備えた
   情報表示入力装置であって、 前記液晶表示パネルに対する所定の表示保持処理により
   駆動手段への給電停止後も表示画面を保持可能にすると
   共に、前記液晶表示パネルによる画面表示を終了する事
   象が発生すると、前記液晶表示パネルに所定のリセット
   画像を書き込んだ上で前記駆動手段への給電を停止する
   ことを特徴とする情報表示入力装置。
10. 【請求項１０】 ＣＮ反射型の液晶表示パネルを備え
    た情報表示入力装置であって、 当該情報表示入力装置の主電源が投入されると、前記液
    晶表示パネルに所定のリセット画像を書き込むことを特
    徴とする情報表示入力装置。
11. 【請求項１１】 ＣＮ反射型の液晶表示パネルを備え
    た情報表示入力装置であって、 前記液晶表示パネルに所定の使用者ガイダンス画像が出
    荷時の初期画面として書き込まれたことを特徴とする情
    報表示入力装置。
12. 【請求項１２】 各走査線にこれを識別する走査線番
    号を付与し、該走査線番号と対応させて走査線単位の表
    示データを制御手段から駆動手段に送り、任意の走査線
    に対して選択的に表示データを書き込むことを特徴とす
    るＣＮ反射型液晶表示パネルの駆動方法。
13. 【請求項１３】 前記走査線番号にしたがって画面を
    複数のフィールドに分割して段階的に表示させるインタ
    レース走査を行うことを特徴とする請求項１２に記載の
    ＣＮ反射型液晶表示パネルの駆動方法。
14. 【請求項１４】 前記フィールドごとに表示データを
    書き込む際に、所定の表示保持処理を行って表示状態を
    保持させた状態で次のフィールドの書き込みに進むこと
    を特徴とする請求項１３に記載のＣＮ反射型液晶表示パ
    ネルの駆動方法。
15. 【請求項１５】 当該液晶表示パネル上のスタイラス
    ペンの位置を位置検出手段で検出して前記スタイラスペ
    ンの軌跡を表示させる手書き入力の際に、１つのストロ
    ークが終了した段階で画面を更新するものとし、この画
    面の更新において当該ストロークによる描画像を含む領
    域の走査線のみを書き換えることを特徴とする請求項１
    ２に記載のＣＮ反射型液晶表示パネルの駆動方法。
16. 【請求項１６】 表示データを書き込む際に所定の表
    示保持処理を行い、表示データの書き込み及び表示保持
    処理が終了すると駆動手段への給電を停止して制御手段
    を待機状態とすることを特徴とするＣＮ反射型液晶表示
    パネルの駆動方法。