JP2004005415A - 入力装置および入出力一体型表示装置 - Google Patents
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- G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
- G09G3/3648—Control of matrices with row and column drivers using an active matrix
Abstract
【課題】ノイズにより誤検知が生じる可能性をより低減できる入力装置を提供する。
【解決手段】入力受付パネル１１ａと、入力を行うためのペン１２とを備え、入力受付パネル１１ａに設けられたパネル側電極１１ｃとペン１２に設けられたペン側電極１２ａとの静電容量結合を介して入力を検知する入力装置に対して、パネル側電極１１ｃに入力検知用信号を供給する信号供給部１３と、ペン側電極１２ａに生じる信号を検出する信号検出回路１４と、入力検知用信号と信号検出回路１４により検出した検出信号とを比較し、その比較結果に基づいて入力が行われたことを検知する入力検知部１５とを備える。入力検知用信号には、入力検知用デジタルコードを重畳させておく。
【選択図】 図１
【解決手段】入力受付パネル１１ａと、入力を行うためのペン１２とを備え、入力受付パネル１１ａに設けられたパネル側電極１１ｃとペン１２に設けられたペン側電極１２ａとの静電容量結合を介して入力を検知する入力装置に対して、パネル側電極１１ｃに入力検知用信号を供給する信号供給部１３と、ペン側電極１２ａに生じる信号を検出する信号検出回路１４と、入力検知用信号と信号検出回路１４により検出した検出信号とを比較し、その比較結果に基づいて入力が行われたことを検知する入力検知部１５とを備える。入力検知用信号には、入力検知用デジタルコードを重畳させておく。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部からの入力を受け付ける入力受付パネルと、この入力受付パネルに対して入力を行うための入力手段とを備え、入力手段を入力受付パネルに当接させるなどすることにより入力を行う入力装置および入出力一体型表示装置に関するものであり、特に、入力受付パネルが表示パネルと一体的に構成され、入力手段の当接位置における表示パネル上での座標を特定して入力できる入出力一体型表示装置、およびこの入出力一体型表示装置に好適に用いられる入力装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記入出力一体型表示装置には、静電容量結合方式により入力を実現するものが知られている。この静電容量結合方式では、入力受付パネルとしてのタブレットに設けられたタブレット側電極に信号を付与しておき、このタブレット側電極と、入力手段としての入力ペンに設けられたペン側電極とが静電容量結合したときに、ペン側電極で上記信号を検出し、この検出結果に基づいて入力を検知するとともにその入力座標を認識する。
【０００３】
しかし、静電容量結合方式では、ペン側電極でノイズを検出することによっても入力を検知してしまう場合がある。したがって、実際には入力が行われていないにもかかわらず入力を検知する誤検知が発生するという問題がある。
【０００４】
これに対して、特開平７−６４７０４号公報には、図１７に示すように、入力ペン１０１のペン側電極１０２を突出方向に移動可能とし、この移動にともなってオン／オフするスイッチ１０３を設けることにより誤検知を回避しようとする技術が開示されている。
【０００５】
この技術では、ペン側電極１０２がタブレット１０４に当接されて押された状態をスイッチ１０３のオフ状態（入力が行われている状態、図１７（ａ））、ペン側電極１０２がタブレット１０４から離れた状態をスイッチ１０３のオン状態（入力が行われていない状態、図１７（ｂ））となる。そして、スイッチ１０３がオフ状態のときは高インピーダンスの抵抗１０５によりペン側電極１０２の入力インピーダンスが高くなり、スイッチ１０３がオン状態のときは低インピーダンスの抵抗１０６が挿入されることによりペン側電極１０２の入力インピーダンスが低くなる。
【０００６】
これにより、スイッチ１０３がオフ状態のときにはペン側電極１０２により検出される検出信号の電圧値が高く、スイッチ１０３がオン状態のときには検出信号の電圧値が低くなるようにすることができる。したがって、検出信号の電圧値が高いときに入力を検知し、低いときには入力を検知しないことにしておけば、ペン側電極１０２がタブレット１０４から離れた状態でノイズを検出しているような場合には入力を検知せずにすみ、これにより誤検知の回避が図られている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７−６４７０４号（公開日：平成７年３月１０日）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報に開示された技術では、ペン側電極１０２がタブレット１０４以外の物体に当接されて押されたときにも、スイッチ１０３がオフ状態となる。この状態でペン側電極１０２によりノイズを検出すると、従来と同様に誤検知が発生することになる。
【０００９】
なお、上記公報には、検出信号を所定の閾値電圧と比較することにより検出信号とノイズとを識別することでより正しい検知を行うことも開示されている。この場合、図１８（ａ）に示すように検出されたノイズＮｓが閾値電圧Ｖｔｈより低いときは誤検知を防ぐことができる。しかし、図１８（ｂ）に示すように検出されたノイズＮｓが閾値電圧Ｖｔｈを超えるような場合には誤検知は回避できない。
【００１０】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ノイズによる誤検知が生じる可能性をより低減できる入力装置、およびこれを備えた入出力一体型表示装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る入力装置は、外部からの入力を受け付ける入力受付パネルと、上記入力受付パネルに対して入力を行うための入力手段とを備え、上記入力受付パネルに設けられた電極と上記入力手段に設けられた電極との静電容量結合を介して入力を検知する入力装置であって、上記の課題を解決するために、上記入力受付パネルおよび入力手段のそれぞれに設けられた電極の一方を第１電極、他方を第２電極としたとき、上記第１電極に対して入力検知用信号を供給する第１信号供給手段と、上記第２電極に生じる信号を検出する信号検出手段と、上記入力検知用信号と、上記信号検出手段により検出した検出信号とを比較し、その比較結果に基づいて入力が行われたことを検知する入力検知手段とを備えることを特徴としている。
【００１２】
上記の構成では、第１信号供給手段により、第１電極に対して、入力検知のための入力検知用信号を供給する。このとき、第１電極と第２電極とが静電容量結合すると、第１電極に供給されている入力検知用信号に応じた信号が第２電極にも誘導させることになる。信号検出手段は、この誘導された信号やノイズに起因する信号など、第２電極に生じる信号を検出する。
【００１３】
ここで、信号検出手段により検出した検出信号のみに基づいて入力の検知を行うと、従来の技術のようにノイズに基づく誤検知を生じることになる。これに対して、上記の構成では、入力検知手段により、第１信号供給手段で供給した入力検知用信号と、信号検出手段で検出した検出信号とを比較し、比較結果に基づいて入力が行われたことを検知する。例えば、入力検知手段は、比較結果において入力検知用信号と検出信号とが同一であるとみなせる場合に入力が行われたことを検知し、その他の場合には入力が行われたことを検知しないようにする。
【００１４】
したがって、ノイズとしては現れにくい信号を入力検知用信号としておくことにより、入力手段が入力受付パネルに当接するなどして、入力検知用信号に応じて第２電極に誘導された信号を検知したときにほぼ限定して入力が行われたことを検知することができるようになる。これにより、ノイズによって誤検知が生じる可能性を従来の技術よりさらに低減することができるようになる。
【００１５】
本発明に係る入力装置は、上記の入力装置において、上記入力検知用信号は、入力検知用デジタルコードを示す信号であり、上記入力検知手段は、上記検出信号からデジタルコードを検出するコード検出手段と、上記コード検出手段にて検出されたデジタルコードと、上記入力検知用デジタルコードとが一致しているときに入力が行われたと判定する判定手段とを備えることが望ましい。
【００１６】
上記の構成では、入力検知用信号が、例えばパルス信号やそれに基づく微分波形で構成されるようなデジタルコードを示す信号である。そして、入力検知手段では、コード検出手段により検出信号からデジタルコードを検出する。さらに、入力検知手段では、判定手段により、コード検出手段で検出されたデジタルコードと入力検知用信号により示されるデジタルコートとが一致しているときに入力が行われたと判定する。このように、デジタルコードによって判定を行うことで、入力検知用信号と検出信号との比較をより容易に実行することができ、そのための装置構成の簡素化を図ることもできる。
【００１７】
本発明に係る入力装置は、上記何れかの入力装置において、上記第１電極に対して座標認識用信号を供給する第２信号供給手段と、上記入力検知手段にて入力が行われたことが検知されたときに、上記検出信号に基づいて上記入力受付パネル上での上記入力手段の座標を認識する座標認識手段とを備えることが望ましい。
【００１８】
上記の構成では、第２信号供給手段により、第１電極に対して、入力座標の認識のための座標認識用信号を供給する。この第２信号供給手段は、第１信号供給手段とは別個に備えられていてもよいが、第１信号供給手段が兼ねてもよい。
【００１９】
また、上記の構成では、座標認識手段が、入力検知手段にて入力が行われたことが検知されたときに、検出信号のうちの座標認識用信号成分に基づいて入力受付パネル上での入力手段の座標、例えば入力手段が当接している位置の座標を認識する。これにより、ノイズに基づく不必要な座標認識のための処理の実行を抑制することができ、装置への負荷を低減することができる。
【００２０】
本発明に係る入力装置は、上記何れかの入力装置において、上記入力手段は、入力を行うときに上記入力受付パネルに当接する入力端と、上記入力端が物体に当接していることを検知する当接検知手段とを備え、上記当接検知手段により上記入力端が物体に当接していることが検知された場合に、上記入力検知手段が上記入力検知用信号と上記検出信号との比較結果に基づいて入力が行われたことを検知することが望ましい。
【００２１】
上記の構成では、入力手段により入力を行うときには入力手段の入力端が入力受付パネルに当接することになる。また、入力手段の当接検知手段により、入力端が物体（主に固体）に当接していることを検知することができる。そして、当接検知手段により上記入力端が物体に当接していることが検知された場合に、入力検知手段が入力検知用信号と検出信号との比較結果に基づいて入力が行われたことを検知する。これにより、さらに誤検知が生じる可能性を低減することができる。
【００２２】
本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記何れかの入力装置を備え、上記入力受付パネル上で表示を行うことを特徴としている。
【００２３】
この入出力一体型表示装置では、入力受付パネルと、表示を行うための表示パネルとが別々に構成されて一体化されていてもよく、入力受付パネルが表示パネルの一部として構成されていてもよい。
【００２４】
本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記の入出力一体型表示装置において、入力受付パネルは、表示を行うための表示パネルの一部として構成されていることが望ましい。
【００２５】
このように、入力受付パネルが、表示を行うための表示パネルの一部として構成されていると、装置の重量・体積（厚み）を低減できるとともに、装置の製造工程の簡略化も可能である。また、表示の輝度落ちを抑制できる、入力手段と表示パネルとの距離による視差を低減できるなど、表示品位の劣化を抑制することができる。
【００２６】
本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記の入出力一体型表示装置において、上記第１信号供給手段は、上記表示パネルにおける非表示期間に上記入力検知用信号を上記第１電極に対して供給することが望ましい。
【００２７】
上記の構成では、入力検知用信号の供給により表示が乱れることを抑制することができる。
【００２８】
本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記の入出力一体型表示装置において、上記表示パネルは、複数の行および複数の列からなる行列状に配置された複数の画素電極と、この画素電極に対応して設けられた複数のスイッチング素子と、行に対応して設けられ、対応する行に配置された上記スイッチング素子の制御端子に共通に接続された複数の走査線と、行に対応して設けられ、対応する行に配置された上記スイッチング素子を介して対応する行に配置された上記画素電極に共通に接続された複数の基準配線とを有する第１基板と、列に対応して設けられ、対応する列に配置された上記画素電極に共通に対向する複数の信号電極を有する第２基板と、上記第１基板と第２基板との間に挟持され、互いに対向する画素電極と信号電極との間に生じる電位差によって制御される電気光学層とを備え、上記信号電極が上記第１電極または第２電極であることが望ましい。
【００２９】
上記の構成では、いわゆる対向ソース構造の表示パネルの信号電極を第１電極または第２電極として入力受付パネルを表示パネルの一部として構成することができる。
【００３０】
本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記の入出力一体型表示装置において、上記第１信号供給手段は、上記表示パネルにおける非表示期間に上記入力検知用信号を上記第１電極に対して供給し、上記第１信号供給手段が上記入力検知用信号を上記第１電極に対して供給している期間には、上記基準配線の電位が一定に保たれることが望ましい。
【００３１】
上記の構成では、入力検知用信号の供給により表示が乱れることを抑制することができるとともに、検出信号にノイズを生じさせやすい基準配線の電位変化を停止することで検出信号にノイズが混入することを抑制することができる。
【００３２】
あるいは、本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記の入出力一体型表示装置において、上記表示パネルは、複数の行および複数の列からなる行列状に配置された複数の画素電極と、この画素電極に対応して設けられた複数のスイッチング素子と、行に対応して設けられ、対応する行に配置された上記スイッチング素子の制御端子に共通に接続された複数の走査線と、列に対応して設けられ、対応する列に配置された上記スイッチング素子を介して対応する列に配置された上記画素電極に共通に接続された複数の信号線とを有する第１基板と、上記画素電極に共通に対向する対向電極を有する第２基板と、上記第１基板と第２基板との間に挟持され、互いに対向する画素電極と対向電極との間に生じる電位差によって制御される電気光学層とを備え、上記対向電極が上記第１電極または第２電極であることが望ましい。
【００３３】
上記の構成では、対向電極を第１電極または第２電極として入力受付パネルを表示パネルの一部として構成することができる。
【００３４】
本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記の入出力一体型表示装置において、上記第１信号供給手段は、上記表示パネルにおける非表示期間に上記入力検知用信号を上記第１電極に対して供給し、上記第１信号供給手段が上記入力検知用信号を上記第１電極に対して供給している期間には、上記信号線の電位が一定に保たれることが望ましい。
【００３５】
上記の構成では、入力検知用信号の供給により表示が乱れることを抑制することができるとともに、検出信号にノイズを生じさせやすい信号線の電位変化を停止することで検出信号にノイズが混入することを抑制することができる。
【００３６】
本発明に係る入力装置は、外部からの入力を受け付ける入力受付パネルと、上記入力受付パネルに対して入力を行うための入力手段とを備え、上記入力受付パネルに設けられた電極と上記入力手段に設けられた電極との静電容量結合を介して入力を検知する入力装置において、上記入力受付パネルおよび入力手段のそれぞれに設けられた電極の一方を第１電極、他方を第２電極としたとき、上記第１電極に対して入力検知用信号を供給する第１信号供給手段と、上記第２電極に生じる信号を検出する信号検出手段と、上記入力検知用信号に相当する他の検知用信号を生成する信号生成手段と、上記信号生成手段で生成した他の検知用信号と、上記信号検出手段により検出した検出信号とを比較し、その比較結果に基づいて入力が行われたことを検知する入力検知手段とを備えることを特徴としている。
【００３７】
上記の構成では、第１信号供給手段により、第１電極に対して、入力検知のための入力検知用信号を供給する。このとき、第１電極と第２電極とが静電容量結合すると、第１電極に供給されている入力検知用信号に応じた信号が第２電極にも誘導させることになる。信号検出手段は、この誘導された信号やノイズに起因する信号など、第２電極に生じる信号を検出する。また、上記信号生成手段により、上記入力検知用信号に相当する他の検知用信号が生成される。
【００３８】
ここで、信号検出手段により検出した検出信号のみに基づいて入力の検知を行うと、従来の技術のようにノイズに基づく誤検知を生じることになる。これに対して、上記の構成では、入力検知手段により、上記入力検知用信号に相当する他の検知用信号と、信号検出手段で検出した検出信号とを比較し、比較結果に基づいて入力が行われたことを検知する。例えば、入力検知手段は、比較結果において入力検知用信号と他の検出信号とが同一であるとみなせる場合に入力が行われたことを検知し、その他の場合には入力が行われたことを検知しないようにする。
【００３９】
したがって、ノイズとしては現れにくい信号を入力検知用信号としておくことにより、入力手段が入力受付パネルに当接するなどして、入力検知用信号に応じて第２電極に誘導された信号を検知したときにほぼ限定して入力が行われたことを検知することができるようになる。これにより、ノイズによって誤検知が生じる可能性を従来の技術よりさらに低減することができるようになる。
【００４０】
本発明に係る入力装置は、上記の入力装置において、上記入力検知用信号と上記他の検知用信号とは、入力検知用デジタルコードを示す信号であり、上記入力検知手段は、上記検出信号からデジタルコードを検出するコード検出手段と、上記コード検出手段にて検出されたデジタルコードと、上記入力検知用デジタルコードとが一致しているときに入力が行われたと判定する判定手段とを備えることを特徴としている。
【００４１】
上記の構成では、入力検知用信号と他の検知用信号とが、例えばパルス信号やそれに基づく微分波形で構成されるようなデジタルコードを示す信号である。そして、入力検知手段では、コード検出手段により検出信号からデジタルコードを検出する。さらに、入力検知手段では、判定手段により、コード検出手段で検出されたデジタルコードと他の検知用信号により示されるデジタルコートとが一致しているときに入力が行われたと判定する。このように、デジタルコードによって判定を行うことで、入力検知用信号に相当する他の検知用信号と検出信号との比較をより容易に実行することができ、そのための装置構成の簡素化を図ることもできる。
【００４２】
本発明に係る入力装置は、上記の入力装置において、上記入力検知手段にて入力が行われたことが検知されたときに、上記入力受付パネル上での上記入力手段の座標を検出する座標検出手段を備えることを特徴としている。
【００４３】
上記の構成によれば、上記入力検知手段にて入力が行われたことが検知されたときに、上記入力受付パネル上での上記入力手段の座標、例えば入力手段が当接している位置の座標を検出する。これにより、ノイズに基づく不必要な座標認識のための処理の実行を抑制することができ、装置への負荷を低減することができる。
【００４４】
本発明に係る入力装置は、上記入力装置において、上記入力手段は、入力を行うときに上記入力受付パネルに当接する入力端と、上記入力端が物体に当接していることを検知する当接検知手段とを備え、上記当接検知手段により上記入力端が物体に当接していることが検知された場合に、上記入力検知手段が上記他の検知用信号と上記検出信号との比較結果に基づいて入力が行われたことを検知することが望ましい。
【００４５】
上記の構成では、入力手段により入力を行うときには入力手段の入力端が入力受付パネルに当接することになる。また、入力手段の当接検知手段により、入力端が物体（主に固体）に当接していることを検知することができる。そして、当接検知手段により上記入力端が物体に当接していることが検知された場合に、入力検知手段が、入力検知用信号に相当する上記他の検知用信号と検出信号との比較結果に基づいて入力が行われたことを検知する。これにより、さらに誤検知が生じる可能性を低減することができる。
【００４６】
本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記入力装置を備え、上記入力受付パネル上で表示を行うことを特徴としている。
【００４７】
この入出力一体型表示装置では、入力受付パネルと、表示を行うための表示パネルとが別々に構成されて一体化されていてもよく、入力受付パネルが表示パネルの一部として構成されていてもよい。
【００４８】
本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記の入出力一体型表示装置において、入力受付パネルは、表示を行うための表示パネルの一部として構成されていることが望ましい。
【００４９】
このように、入力受付パネルが、表示を行うための表示パネルの一部として構成されていると、装置の重量・体積（厚み）を低減できるとともに、装置の製造工程の簡略化も可能である。また、表示の輝度落ちを抑制できる、入力手段と表示パネルとの距離による視差を低減できるなど、表示品位の劣化を抑制することができる。
【００５０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について図１から図１６、および、図１９から図３４に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００５１】
図１に本実施形態の入出力一体型表示装置１の概略構成を示す。この入出力一体型表示装置１は入力装置２を備えている。
【００５２】
入力装置２は、外部からの入力を受け付ける入力受付パネル１１ａ、およびこの入力受付パネル１１ａに対して入力を行うためのペン１２（入力手段）を備えている。そして、入力装置２は、入力受付パネル１１ａに設けられたパネル側電極１１ｃ（第１電極）と、ペン１２に設けられたペン側電極１２ａ（第２電極）との静電容量結合を介して入力を検知する。
【００５３】
この入力装置２は、さらに、パネル側電極１１ｃに対して入力検知用信号を供給する信号供給部１３（第１信号供給手段）、ペン側電極１２ａに生じる信号を検出する信号検出回路１４（信号検出手段）、および入力検知用信号と信号検出回路１４により検出した検出信号とを比較してその比較結果に基づいてペン１２による入力が行われたことを検知する入力検知部１５（入力検知手段）を備えている。以下、さらに詳細に説明する。
【００５４】
入力受付パネル１１ａは、例えば液晶パネル（パッシブ、アクティブ）や有機ＥＬパネル（パッシブ、アクティブ）、プラズマディスプレイパネル等の表示パネル１１ｂと一体的に構成されている。なお、入力受付パネル１１ａと表示パネル１１ｂとを一体的に構成するには、入力受付パネル１１ａが表示パネル１１ｂの一部として構成されていてもよく、別々に構成された入力受付パネル１１ａと表示パネル１１ｂとが組み合わされて一体化されていてもよい。
【００５５】
ペン１２は、その先端に設けられ、入力を行うときに入力受付パネル１１ａに当接する入力端１２ｂ、および入力端１２ｂまたは入力端１２ｂの近傍に設けられ、入力端１２ｂが入力受付パネル１１ａに当接することによりパネル側電極１１ｃと静電容量結合するペン側電極１２ａを備えている。また、ペン１２は、後述するように当接検知スイッチ１２ｃを備えていてもよい。
【００５６】
信号供給部１３は、パネル側電極１１ｃに対してアナログの電圧信号である入力検知用信号を印加するための信号印加回路１３ａ、および入力検知用信号に重畳させるべき入力検知用デジタルコードを生成するコード生成回路１３ｂを備えている。そして、予め設定された「１」および「０」の順列組み合わせからなる入力検知用デジタルコードがコード生成回路１３ｂから信号印加回路１３ａに送られると、信号印加回路１３ａは、例えば入力検知用デジタルコードの「１」を入力検知用信号のハイレベル電位、「０」をローレベル電位に対応付けた時系列の矩形波を出力する。
【００５７】
信号検出回路１４は、例えばペン１２に内蔵されており、ペン側電極１２ａの電位変化をアナログの検出信号として検出し、この検出信号を伝送可能なように適宜増幅等して出力する。なお、信号検出回路１４は、ペン側電極１２ａの電位変化をアナログの検出信号として検出し、入力検知部１５側に伝送できるものであればよく、必ずしも増幅等を行わなくてもよい。したがって、パネル側電極１１ｃに入力検知用信号が入力されており、入力端１２ｂが入力受付パネル１１ａに当接してペン側電極１２ａとパネル側電極１１ｃとが静電容量結合している場合には、信号検出回路１４は、ペン側電極１２ａに誘導される入力検知用信号を検出信号として出力することになる。なお、信号検出回路１４は必ずしもペン１２に内蔵されている必要はなく、入力受付パネル１１ａ側に設けられていてもよい。
【００５８】
信号検出回路１４から出力された検出信号は、Ａ／Ｄコンバータ１６によりデジタルの検出信号に変換される。なお、必ずしも検出信号をアナログからデジタルに変換する必要はないため、Ａ／Ｄコンバータ１６を省いた構成も考えられる。
【００５９】
入力検知部１５は、コード検出部１７および判定回路１８を備えている。また、コード検出部１７は、変換回路１７ａおよび閾値設定回路１７ｂを備えている。Ａ／Ｄコンバータ１６から出力された検出信号は、変換回路１７ａに入力され、変換回路１７ａにて検出信号に重畳されているコードが検出コードとして検出される。この検出を行うために、変換回路１７ａには閾値設定回路１７ｂから閾値（Ｖｔｈ）を示す閾値データが、また、コード生成回路１３ｂからは入力検知用信号に重畳された時系列コードの周期および位相を示すタイミング信号が入力される。なお、閾値設定回路１７ｂは、検出信号の種類に応じた適切な閾値を設定できるように、出力する閾値データが可変となっている。
【００６０】
検出コードは、図２に示す方法により検出される。図２は、信号印加回路１３ａが出力する入力検知用信号、信号検出回路１４が検出する検出信号、検出信号に対して設定された閾値、コード生成回路１３ｂが出力するタイミング信号、および検出された検出コードを示すタイミングチャートである。なお、入力検知用信号は、信号印加回路１３ａから出力されてから信号検出回路１４にて検出信号として検出されるまでの間に回路の容量成分および抵抗成分によって微分波形に変換される場合を想定している。このため、入力検知用信号の立ち上がりが検出信号の極大値（ピーク）に対応し、入力検知用信号の立ち下がりが検出信号の極小値に対応することになる。しかし、これに限定されず、微分波形に変換されない矩形波が検出信号として検出されてもよい。
【００６１】
変換回路１７ａは、図３に示すように、タイミング信号にて示されるタイミングにおいて、検出信号の値と閾値とを比較し、（検出信号の値）＞（閾値）の場合に「１」を、（検出信号の値）＜（閾値）の場合に「０」を検出コードに割り当てる。これにより、ペン側電極１２ａに入力検知用信号に応じた信号が誘導され、この信号が検出信号として検出されておれば、入力検知用信号に重畳されていた入力検知用デジタルコードと同一の検出コードが変換回路１７ａにより出力されることになる。なお、図２の場合は７ビットの「１０１０１１０」のコードが検出コードとして出力されることになる。
【００６２】
判定回路１８には、変換回路１７ａから出力される検出コードと、コード生成回路１３ｂから信号印加回路１３ａに出力されるものと同一の入力検知用コードとが入力される。判定回路１８は、これら２つを比較し、一致する場合にはペン１２による入力が行われたと判定し、一致しない場合は入力が行われていないと判定し、その判定結果を出力する。このようにして入力検知部１５により入力が行われたことが検知される。
【００６３】
ここで、ペン１２が入力受付パネル１１ａに当接されておらず、信号検出回路１４がノイズを検出信号として検出している場合を想定する。ノイズは一般に入力検知用信号と異なり、例えば図４のような波形となる。この場合の検出コードは「１１１１１１１」となり、上記「１０１０１１０」の入力検知用デジタルコードと一致しない。したがって、この場合にはペン１２による入力が行われたことが検知されることはなく、誤検知は生じない。
【００６４】
ただし、実際にはペン１２による入力を行っているにもかかわらず、入力検知用信号に応じた検出信号を打ち消すようなノイズが検出信号に含まれてしまっている結果図４のような検出コードが出力される場合には、入力が行われたことを検知できなくなる。しかし、ペン１２による入力を行っている状態で上記のようなノイズが検出信号に含まれることは少ない。なぜなら、一般にノイズは、ペン１２を入力受付パネル１１ａから遠ざけて他の機器、例えば送受信中の携帯電話等に近づけることにより発生する場合が多く、ペン１２を入力受付パネル１１ａに当接させている場合には発生し難いからである。したがって、上記の方法により誤検知を抑制することは非常に有効である。
【００６５】
入力検知用コードは、ノイズに対応する検出コードと一致しやすいものを避けることが望ましい。例えば「１０１０１０１」のような周期的なコードでは、図５のような周期的なノイズに対応した検出コードと一致する可能性がある。したがって、このような周期的なコードは避けた方がよい。
【００６６】
なお、誤検知をより確実に回避するためには、入力検知用コードのビット数を多くすればよい。しかし、ビット数が大きくなるほど、信号印加回路１３ａによる入力検知用信号の印加や、入力検知部１５における処理に長時間を要することになる。したがって、このことを考慮して入力検知用コードのビット数を設定すべきである。ここではビット数が７の場合について説明したが、ビット数が７以上でも７未満（ただし２ビット以上）でもよい。また、入力検知用信号の波形や周期等も適宜変更することができる。
【００６７】
以上のように、入力装置２では、信号供給部１３により、パネル側電極１１ｃに対して、入力検知のための入力検知用信号を供給する。このとき、ペン１２が入力受付パネル１１ａに当接されるなどしてパネル側電極１１ｃとペン側電極１２ａとが静電容量結合すると、パネル側電極１１ｃに供給されている入力検知用信号に応じた信号がペン側電極１２ａにも誘導させることになる。信号検出回路１４は、この誘導された信号やノイズに起因する信号など、ペン側電極１２ａに生じる信号を検出する。
【００６８】
ここで、信号検出回路１４により検出した検出信号のみに基づいて入力の検知を行うと、従来の技術のようにノイズに基づく誤検知を生じることになる。これに対して、入力装置２では、入力検知部１５により、信号供給部１３で供給した入力検知用信号と、信号検出回路１４で検出した検出信号とを比較し、比較結果に基づいて入力が行われたことを検知する。例えば、入力検知部１５は、比較結果において入力検知用信号と検出信号とが同一であるとみなせる場合に入力が行われたことを検知し、その他の場合には入力が行われたことを検知しないようにする。
【００６９】
したがって、ノイズとしては現れにくい信号を入力検知用信号としておくことにより、ペン１２が入力受付パネル１１ａに当接するなどして、入力検知用信号に応じてペン側電極１２ａに誘導された信号を検知したときにほぼ限定して入力が行われたことを検知することができるようになる。これにより、ノイズによって誤検知が生じる可能性を大幅に低減することができるようになる。
【００７０】
また、入力検知用信号が上記のように入力検知用デジタルコードを示す信号であり、入力検知部１５が、検出信号からデジタルコードを検出するコード検出部１７（コード検出手段）と、コード検出部１７にて検出された検出コード（デジタルコード）と入力検知用デジタルコードとが一致しているときに入力が行われたと判定する判定回路１８（判定手段）とを備えることが望ましい。
【００７１】
この場合、入力検知用信号が、例えばパルス信号やそれに基づく微分波形で構成されるような入力検知用デジタルコードを示す信号である。そして、入力検知部１５では、コード検出部１７により検出信号から検出コードを検出する。さらに、入力検知部１５では、判定回路１８により、検出コードと入力検知用デジタルコートとが一致しているときに入力が行われたと判定する。このように、デジタルコードによって判定を行うことで、入力検知用信号と検出信号との比較をより容易に実行することができ、そのための装置構成の簡素化を図ることもできる。
【００７２】
なお、上記に限らず、デジタルコードによって判定を行う以外に、アナログ信号や、アナログ信号を単純にデジタル化した信号によって判定を行ってもよい。例えば、Ａ／Ｄコンバータ１６によりデジタル変換された検出信号と、入力検知用信号をデジタル変換した信号とに基づいて判定を行うことも可能である。この場合、例えば入力検知用信号をサンプリングした各サンプリング値に対して所定の許容範囲を定め、所定の期間における検出信号が、全サンプリング値、あるいは全サンプリング値のうちの相当数のサンプリング値に対応する許容範囲内に入っている場合に、入力検知用信号と検出信号とが同一であるとみなすようにしてもよい。
【００７３】
なお、入力装置２は、ペン１２による入力があったときに、その入力座標を認識できることが望ましい。このとき、入力装置２は、パネル側電極１１ｃに対して座標認識用信号を供給する信号供給部１３（第２信号供給手段）と、入力検知部１５にて入力が行われたことが検知されたときに、検出信号に基づいて入力受付パネル１１ａ上でのペン１２の座標を認識する座標認識部１９（座標認識手段）とを備えることが望ましい。
【００７４】
信号供給部１３は、パネル側電極１１ｃに対して、入力座標の認識のための位置認識用信号を供給する。この信号供給部１３は、入力検知用信号に関する構成と、座標認識用信号に関する構成とが別個に設けられていてもよいが、両方を兼ねていてもよい。
【００７５】
座標認識用信号は、入力検知用信号と同様にしてデジタルの検出信号や検出コードに変換され、座標認識部１９に入力される。これらに基づいて座標認識部１９がペン１２による入力座標を認識する。ここで、座標認識部１９には判定回路１８による判定結果も入力され、入力が行われたとの判定結果が得られたときに、入力座標の認識を行う。これにより、ノイズに基づく不必要な座標認識のための処理の実行を抑制することができ、装置への負荷を低減することができる。
【００７６】
座標認識部１９により認識された入力座標は、その入力座標に基づいて処理を行う入力座標処理手段に入力され、その処理に用いられる。ここでは、入力座標処理手段としての表示制御部２０に入力される場合を想定している。表示制御部２０では、例えば表示パネル１１ｂ上での入力座標にマーカーを表示するように表示パネル駆動回路（表示パネル駆動ドライバ）２１を制御する。なお、入力座標処理手段における処理としては、上記に限らず、一般に入力値に基づいて行われる様々な処理が考えられる。なお、入出力一体型表示装置１がパーソナルコンピュータ（ＰＣ）や携帯型情報端末機（ＰＤＡ）とともに、あるいはこれらの一部として用いられる場合には、上記入力座標処理手段は、ＰＣやＰＤＡ上で実行されるソフトウェア（オペレーティングソフト、アプリケーションソフト等）であってもよい。
【００７７】
また、入力装置２が、ペン１２が入力受付パネル１１ａに当接していることを検知できる構成であり、これに基づいて入力が行われたことの検知を行うことが望ましい。このために、ペン１２は、入力を行うときに入力受付パネル１１ａに当接する入力端１２ｂと、この入力端１２ｂが物体に当接していることを検知する当接検知スイッチ１２ｃ（当接検知手段）とを備えていることが望ましい。また、入力検知部１５が、当接検知スイッチ１２ｃにより入力端１２ｂが物体に当接していることが検知された場合に、入力検知用信号と検出信号との比較結果に基づいて入力が行われたことを検知することが望ましい。
【００７８】
この構成では、ペン１２により入力を行うときにはペン１２の入力端１２ｂが入力受付パネル１１ａに当接することになる。また、ペン１２の当接検知スイッチ１２ｃにより、入力端１２ｂが物体（主に固体）に当接していることを検知することができる。そして、当接検知スイッチ１２ｃにより入力端１２ｂが物体に当接していることが検知された場合に、入力検知部１５が入力検知用信号と検出信号との比較結果に基づいて入力が行われたことを検知する。
【００７９】
これにより、ペン１２の入力端１２ｂが入力受付パネル１１ａに当接されていないにもかかわらず、ノイズにより、入力検知用デジタルコードと一致する検出コードが検出されるような場合であっても、当接検知スイッチ１２ｃによる検知結果に基づくことで入力が行われているとの誤検知を回避することができる。したがって、さらに誤検知が生じる可能性を低減することができる。
【００８０】
このペン１２の構成としては、例えば図６のようなものが考えられる。なお、図６では、信号を検出するためのペン側電極１２ａや信号検出回路１４等の構成については省略している。
【００８１】
このペン１２では、入力端１２ｂがバネにより付勢されて突出方向に移動できるようになっている。当接検知スイッチ１２ｃは、磁石１２ｃ１と、磁気抵抗素子（ＭＲ素子）１２ｃ２とから構成されている。この磁石１２ｃ１は、入力端１２ｂとともに移動することによりＭＲ素子１２ｃ２との距離が変化するようになっている。そして、ペン１２が入力受付パネル１１ａに当接すると入力端１２ｂがペン１２内に押し込まれて磁石１２ｃ１とＭＲ素子１２ｃ２との距離が小さくなり、逆にペン１２が入力受付パネル１１ａから離れる入力端１２ｂがペン１２から突出して磁石１２ｃ１とＭＲ素子１２ｃ２との距離が大きくなる。ＭＲ素子１２ｃ２は、磁石１２ｃ１との距離に応じた電気抵抗値を示すため、この電気抵抗値の変化に基づいて入力端１２ｂが物体に当接しているか否かの検知結果を出力する。
【００８２】
この検知結果に基づき、例えば入力端１２ｂが物体に当接している場合にはペン側電極１２ａと信号検出回路１４との間を接続し、入力端１２ｂが物体に当接していない場合にはペン側電極１２ａと信号検出回路１４との間を切断することにより、入力端１２ｂが物体に当接していることが検知された場合にのみ入力検知部１５による検知を行うようにすることができる。
【００８３】
なお、当接検知スイッチ１２ｃとしては、上記以外に、機械的スイッチやフォトカプラ等を用いた構成であってもよい。また、当接検知スイッチ１２ｃとしては、図６の構成に限らず例えば従来の技術において説明した図１７の構成を採用することもできる。
【００８４】
図１の入出力一体型表示装置１における入力装置２は、パネル側電極１１ｃに対して入力検知用信号等を供給し、ペン側電極１２ａに生じる信号を検出信号として検出するものであった。これに限らず、図７の入出力一体型表示装置１ａにおける入力装置２ａのように、ペン側電極１２ａに対して入力検知用信号等を供給し、パネル側電極１１ｃに生じる信号を検出信号として検出してもよい。なお、図７には、図１に示した構成要素と同等の機能を有する構成要素については、図１と同一の符号を付す。
【００８５】
この入力装置２ａは、入力受付パネル１１ａに設けられたパネル側電極１１ｃ（第２電極）と、ペン１２に設けられたペン側電極１２ａ（第１電極）との静電容量結合を介して入力を検知する。また、この入力装置２ａは、ペン側電極１２ａに対して入力検知用信号を供給する信号供給部１３（第１信号供給手段）、入力受付パネル１１ａに生じる信号を検出する信号検出回路１４（信号検出手段）、および入力検知用信号と信号検出回路１４により検出した検出信号とを比較してその比較結果に基づいてペン１２による入力が行われたことを検知する入力検知部１５（入力検知手段）を備えることになる。
【００８６】
なお、図７には、座標認識用信号もペン側電極１２ａに供給し、パネル側電極１１ｃから検出する場合を示しているが、座標認識用信号に関してはパネル側電極１１ｃに供給し、ペン側電極１２ａから検出するようにしてもよい。この場合、座標の認識は図１の構成と同様に行うことができる。
【００８７】
また、図７には、表示パネル駆動回路２１とは別個に信号検出回路１４を設ける構成を示しているが、信号検出回路１４を表示パネル駆動回路２１内に組み込んでもよい。
【００８８】
上記図１および図７の構成においては、一般に、信号供給部１３、入力検知部１５、Ａ／Ｄコンバータ１６、座標認識部１９、表示制御部２０、入力装置２１が入力受付パネル１１ａ側に設けられることになり、ペン１２と入力受付パネル１１ａ側の信号供給部１３およびＡ／Ｄコンバータ１６とはケーブルで接続されることになる。しかし、図７の構成を一部変更して図８のようにすることにより、ペン１２と入力受付パネル１１ａ側とを接続するケーブルを省略することができる。
【００８９】
図８の入出力一体型表示装置１ｂにおける入力装置２ｂでは、信号供給部１３がペン１２に内蔵されるとともに、信号供給部１３のコード生成回路１３ｂと同等の機能を有し、信号供給部１３のコード生成回路１３ｂと同一の入力検知用デジタルコード（他の検出信号）、および信号供給部１３のコード生成回路１３ｂから出力される入力検知用デジタルコードと同期したタイミング信号を出力するコード生成回路（信号生成手段）１３ｂ’が設けられる。これにより、入力受付パネル１１ａとペン１２とを切り離した入力装置２ｂを構成することができる。なお、図８には、図１または図７に示した構成要素と同等の機能を有する構成要素については、図１と同一の符号を付す。
【００９０】
なお、ここでは入力装置２・２ａ・２ｂが入出力一体型表示装置１・１ａ・１ｂに用いられる場合について説明したが、入力装置２・２ａ・２ｂは必ずしも表示装置と一体で用いなくてもよく、入力装置２・２ａ・２ｂ単独で入力専用の装置として用いることも考えられる。
【００９１】
次に、入出力一体型表示装置における表示装置としての構成に注目して、入出力一体型表示装置の具体的構成の例について説明する。以下に、実施形態１および２において２種類の構成について説明する。
【００９２】
〔実施形態１〕
ここでは、入力装置２を有する図１の入出力一体型表示装置１について説明する。実施形態１における表示装置は、いわゆる対向ソース型のアクティブマトリクス型液晶表示装置である。このとき図１の表示パネル１１ｂとしての表示パネル５０は、図９および図１０に示すような構成となる。なお、図１０は表示パネル５０の等価回路を示している。表示パネル５０は、アクティブマトリクス基板である第１基板５５と、対向基板である第２基板５７とを有している。
【００９３】
第１基板５５には、複数の行および複数の列からなる行列状に配置された複数の画素電極５１と、この画素電極５１に対応して設けられた複数のＴＦＴ５２（スイッチング素子）と、行に対応して設けられ、対応する行に配置されたＴＦＴ５２のゲート（制御端子）に共通に接続された複数の走査線５３と、行に対応して設けられ、対応する行に配置されたＴＦＴ５２を介して対応する行に配置された画素電極５１に共通に接続された複数の基準配線５４とが形成されている。なお、各基準配線５４は各行の端部で互いに接続されていてもよい。
【００９４】
第２基板５７には、列に対応して設けられ、対応する列に配置された画素電極５１に共通に対向するストライプ状の複数の信号電極５６が形成されている。この信号電極５６はＩＴＯ膜等で形成された透明電極である。
【００９５】
そして、第１基板５５と第２基板５７とのの間には、互いに対向する画素電極５１と信号電極５６との間に生じる電位差によって光学特性が制御される電気光学層としての液晶層５８が挟持されている。なお、ここでは電気光学素子として液晶層５８を想定しているが、これに限らず、例えば有機ＥＬ素子層であってもよい。
【００９６】
なお、行方向、つまり走査線５３が延在する方向を「ｘ方向」、列方向、つまり信号電極５６が延在する方向を「ｙ方向」と称する。
【００９７】
走査線５３は、その一端がゲート駆動回路５９に接続されており、ゲート駆動回路５９により各行が順次選択駆動される。信号電極５６は、その一端がソース駆動回路６０に接続されており、ゲート駆動回路５９にて選択された行に属する各画素の表示を行うための表示信号がソース駆動回路６０から供給される。基準配線５４は、基準配線駆動回路６１に接続されており、表示信号に応じた表示を行うために画素電極５１に設定すべき電位が基準配線駆動回路６１にて設定されている。なお、液晶層５８を交流駆動する際には、基準配線５４に設定される電位は周期的に反転される。
【００９８】
なお、ゲート駆動回路５９、ソース駆動回路６０および基準配線駆動回路６１により図１の表示パネル駆動回路２１が構成され、これらと表示パネル５０とにより液晶表示装置が構成される。
【００９９】
信号電極５６の他端、つまりソース駆動回路６０が接続されている側とは逆の端部は、それぞれ容量６２を介して全信号電極５６共通の共通配線６３に接続されている。また、共通配線６３は、パルス発生回路６４に接続されている。
【０１００】
この表示パネル５０を有する入出力一体型表示装置１の動作について説明する。ゲート駆動回路５９は、図１の表示制御部２０からの表示制御信号に基づいて、走査パルスを各走査線５３に順次印加して走査する。これにより、走査パルスが印加された走査線５３に接続されたＴＦＴ５２がオンとなり、対応する画素電極５１の電位が基準配線５４に設定されている電位になる。一方、ソース駆動回路６０は、表示制御信号に基づいて、走査線５３の走査に同期して、各信号電極５６に表示信号に応じた駆動パルスをそれぞれ印加する。これにより、オンとなっているＴＦＴ５２の液晶層５８に駆動パルスが印加されて表示信号が書き込まれる。
【０１０１】
また、ソース駆動回路６０は、上記のように図１の表示パネル駆動回路２１として機能するとともに、図１の信号印加回路１３ａとしても機能し、後述するように、上記駆動パルスの印加とは独立して、図１のコード生成回路１３ｂからの座標認識用デジタルコードに応じた座標認識用信号を全信号電極５６に同時に印加する。ソース駆動回路６０が印加する座標認識用信号は、ｘ方向の座標認識に用いられる。
【０１０２】
さらに、パルス発生回路６４も、図１の信号印加回路１３ａとして機能し、図１のコード生成回路１３ｂからの入力検知用デジタルコードおよび座標認識用デジタルコードそれぞれに応じた入力検知用信号および座標検知用信号を共通配線６３に印加する。共通配線６３に印加された入力検知用信号および座標検知用信号は、容量６２を介して信号電極５６に印加されることになる。パルス発生回路６４が印加する座標認識用信号は、ｙ方向の座標認識に用いられる。
【０１０３】
このように、この表示パネル５０では信号電極５６が図１のパネル側電極１１ｃとして機能する。
【０１０４】
信号電極５６に各信号が印加されるタイミングは次の通りである。図１１に示すように、１フレーム期間（１垂直期間）は、表示パネル５０に画像を表示する表示期間と垂直ブランキング期間等の非表示期間とに時分割される。そして、表示期間では、通常のアクティブマトリクス型の液晶表示装置と同様に、信号電極５６に対して上記駆動パルスが順次印加される。一方、非表示期間は、入力検知期間、ｘ座標認識期間、ｙ座標認識期間、およびその他の期間に時分割される。入力検知期間、ｘ座標認識期間、およびｙ座標認識期間について順に説明する。
【０１０５】
入力検知期間では、パルス発生回路６４は例えば図２に示した入力検知用信号を共通配線６３に印加する。共通配線６３には、それぞれ容量６２を介して各信号電極５６が接続されているので、各信号電極５６には入力検知用信号の微分波形の信号が誘導されることになる。ペン１２が表示パネル５０に当接されていると、信号電極５６に誘導された上記微分波形の信号が、さらにペン１２のペン側電極１２ａに誘導されることになる。これにより、上述したように入力検知部１５により入力の検知が行われる。
【０１０６】
なお、ここではパルス発生回路６４により、共通配線６３等を介して入力検知用信号を信号電極５６に印加する場合について説明したが、これに限らず、ソース駆動回路６０により入力検知用信号を信号電極５６に直接印加してもよい。この場合には、検出信号は入力検知用信号とほぼ同一の波形となることがある。
【０１０７】
ｘ座標認識期間では、ソース駆動回路６０が、全信号電極５６に対して同時に複数ビットのｘ座標認識用デジタルコードに応じたｘ座標認識用信号を印加する。このｘ座標認識用デジタルコードは、各信号電極５６に固有の値が設定され、例えば８ビットのデジタルコードがゲート駆動回路５９側から順に「００００００００」、「０００００００１」、…、「１１１１１１１０」、「１１１１１１１１」のように設定することができる。そして、例えば、デジタルコード「１００１０１１１」を信号電極５６に印加する場合には、「１」にｘ座標認識用信号のハイレベルの電位を割り当て、「０」にローレベルの電位を割り当てて、第１ビットから「１」、「０」、「０」、「１」、「０」、「１」、「１」、「１」の順で信号電極５６に時系列に印加すればよい。
【０１０８】
このようにして信号電極５６に印加されたｘ座標認識用信号は、信号検出回路１４にて検出され、変換回路１７ａにて検出コードに変換されて座標認識部１９に入力される。座標認識部１９では、入力された検出コードと、ｘ座標認識用デジタルコードとに基づいてｘ座標を認識することができる。図１では図示を省略しているが、ｘ座標認識用デジタルコードはコード生成回路１３ｂから座標認識部１９へ入力されるようになっておればよい。
【０１０９】
ｙ座標認識期間では、図１２に示すように、パルス発生回路６４が共通配線６３に対してｙ座標認識用信号として１つの矩形波パルスを印加する。これにより、容量６２を介して共通配線６３と接続される各信号電極５６には、矩形波パルスの微分波形が現れる。信号電極５６は、所定の配線抵抗を有しているため、信号電極５６に誘導された微分波形は、その振幅が容量６２からの距離に応じて小さくなる。したがって、ペン１２のペン側電極１２ａに誘導される信号のピークの高さに基づいてｙ座標を認識することができる。そこで、ｙ座標認識用信号に応じた検出信号は、図１のＡ／Ｄコンバータ１６によりデジタル値に変換された後、座標認識部１９に入力される。座標認識部１９では、検出信号のピークの高さに応じてｙ座標を認識する。
【０１１０】
なお、検出信号のピークの高さを正確に検知するためには、図１３に示すように、検出信号のピーク付近で複数のタイミング信号を発生させ、各タイミング信号での検出値の最大値をピークの高さとして検知することが望ましい。これにより、微分波形の位相が信号電極５６の位置に応じて多少変化したとしてもピークの高さをより正確に検知することができる。図１では図示を省略しているが、タイミング信号はコード生成回路１３ｂから座標認識部１９へ入力されるようになっておればよい。
【０１１１】
このように、信号供給部１３としてのソース駆動回路６０およびパルス発生回路６４は、表示パネル５０における非表示期間に入力検知用信号および座標認識用信号を信号電極５６に対して供給する。これにより、入力検知用信号および座標認識用信号の供給により表示が乱れることを抑制することができる。
【０１１２】
なお、ソース駆動回路６０およびパルス発生回路６４が入力検知用信号および座標認識用信号を信号電極５６に対して供給している期間には、走査線５３、基準配線５４等、表示パネル５０の他の電極および配線の電位が一定に保たれることが望ましい。他の電極および配線の電位が変化すると、その電位変化が検出信号にも影響を及ぼすことがあり、ノイズの発生につながるからである。
【０１１３】
特に基準配線５４は、液晶層５８を駆動するための電位であって一般には反転駆動されるものであるが、このように反転駆動されたときの電位変化は比較的大きいためノイズを発生させやすい。したがって、特に基準配線５４の電位が一定に保たれることが望ましい。このように、検出信号にノイズを生じさせやすい基準配線５４の電位変化を停止することで検出信号にノイズが混入することを抑制することができる。
【０１１４】
ここでは、図９の表示パネル５０を図１の入出力一体型表示装置１に用いた場合について説明したが、図７の入出力一体型表示装置１ａまたは図８の入出力一体型表示装置１ｂに用いてもよい。このとき、座標認識を行うためには、信号検出回路１４により信号電極５６ごとの検出信号を取得し、どの信号電極５６に座標認識用信号が誘導されているかを検知してｘ座標を認識し、その信号電極５６における検知信号に基づいてｙ座標を認識することができる。
【０１１５】
〔実施形態２〕
ここでは、入力装置２を有する図１の入出力一体型表示装置１について説明する。実施形態２における表示装置は、いわゆる対向共通電極型のアクティブマトリクス型液晶表示装置である。このとき図１の表示パネル１１ｂとしての表示パネル７０は、図１４および図１５に示すような構成となる。なお、図１５は表示パネル７０の等価回路を示している。また、図１４および図１５には、図９および図１０に示した構成要素と同等の機能を有する構成要素については、図９および図１０と同一の符号を付す。表示パネル７０も、アクティブマトリクス基板である第１基板５５と、対向基板である第２基板５７とを有している。表示パネル７０が表示パネル５０と異なるのは次の点である。
【０１１６】
第１基板５５には、列に対応して設けられ、対応する列に配置されたＴＦＴ５２を介して対応する列に配置された画素電極５１に共通に接続された複数の信号線７６が形成されている。つまり、信号線７６は走査線５３と交差するように配置されている。なお、信号線７６と走査線５３とは図示しない絶縁層により絶縁されている。この信号線７６は、表示パネル５０の基準配線５４の代わりに設けられている。
【０１１７】
第２基板５７には、全画素電極５１と共通に対向する対向電極（共通電極）７４が形成されている。この共通電極７４はＩＴＯ膜等で形成された透明電極であり、表示パネル５０の信号電極５６の代わりに設けられている。
【０１１８】
信号線７６は、その一端がソース駆動回路６０に接続されており、ゲート駆動回路５９にて選択された行に属する各画素の表示を行うための表示信号がソース駆動回路６０から供給される。共通電極７４は、対向電極駆動回路８１に接続されており、表示信号に応じた表示を行うために共通電極７４に設定すべき電位が対向電極駆動回路８１にて設定されている。なお、液晶層５８を交流駆動する際には、共通電極７４に設定される電位は周期的に反転される。
【０１１９】
なお、ゲート駆動回路５９、ソース駆動回路６０および対向電極駆動回路８１により図１の表示パネル駆動回路２１が構成され、これらと表示パネル７０とにより液晶表示装置が構成される。共通電極７４には、さらに、容量６２を介してパルス発生回路６４に接続されている。
【０１２０】
この表示パネル７０を有する入出力一体型表示装置１の動作のうち、表示を行うための動作に関しては、信号線７６に印加される信号と、共通電極７４に印加される信号とが逆転している点以外は、表示パネル５０を有する入出力一体型表示装置１の動作とほぼ同一である。
【０１２１】
この表示パネル７０を有する入出力一体型表示装置１では、パルス発生回路６４が図１の信号印加回路１３ａとして機能する。パルス発生回路６４は、図１のコード生成回路１３ｂからの入力検知用デジタルコードおよび座標認識用デジタルコードに応じた入力検知用信号および座標認識用信号を、容量６２を介して共通電極７４に印加する。
【０１２２】
このように、この表示パネル７０では共通電極７４が図１のパネル側電極１１ｃとして機能する。
【０１２３】
この場合も、１フレーム期間（１垂直期間）が、表示パネル７０に画像を表示する表示期間と垂直ブランキング期間等の非表示期間とに時分割され、共通電極７４には非表示期間に入力検知用信号および座標認識用信号が印加される。
【０１２４】
この表示パネル７０を有する入出力一体型表示装置１でも、入力検知用信号に基づく入力検知は実施形態１の場合と同様にして行うことができる。しかし、この表示パネル７０では共通電極７４がｘ方向に区分されておらず全面で共通となっているため、実施形態１の場合と同様の座標認識は行うことができない。
【０１２５】
この表示パネル７０において座標認識を行うためには、例えば図１６に示すように、パルス発生回路６４から、共通電極７４の複数の位置（少なくとも３点）に対して、それぞれ容量６２を介して、座標認識用信号を時間をずらして別々に印加し、各座標認識用信号に対応する検出信号のピークの高さに基づいて座標認識を行うことができる。座標認識用信号を時間をずらして別々に印加するためには、各容量６２とパルス発生回路６４との間にそれぞれスイッチング素子７５を設けておけばよい。
【０１２６】
複数の位置から座標認識用信号を印加すると、各印加位置とペン１２の入力端１２ｂの当接位置との間の距離に応じたピークの高さを有する検出信号が得られるため、これにより座標を特定することができる。ただし、この場合には実施形態１と比較して認識される座標の精度が低下しやすくなる。
【０１２７】
本実施形態の場合も、信号供給部１３としてのパルス発生回路６４は、表示パネル７０における非表示期間に入力検知用信号および座標認識用信号を共通電極７４に対して供給する。これにより、入力検知用信号および座標認識用信号の供給により表示が乱れることを抑制することができる。
【０１２８】
なお、パルス発生回路６４が入力検知用信号および座標認識用信号を共通電極７４に対して供給している期間には、走査線５３、信号線７６等、表示パネル７０の他の電極および配線の電位が一定に保たれることが望ましい。他の電極および配線の電位が変化すると、その電位変化が検出信号にも影響を及ぼすことがあり、ノイズの発生につながるからである。
【０１２９】
特に信号線７６は、液晶層５８を駆動するための電位であって電位変化が比較的大きいためノイズを発生させやすい。したがって、特に信号線７６の電位が一定に保たれることが望まし。このように、検出信号にノイズを生じさせやすい信号線７６の電位変化を停止することで検出信号にノイズが混入することを抑制することができる。
【０１３０】
ここでは、図１４の表示パネル７０を図１の入出力一体型表示装置１に用いた場合について説明したが、図７の入出力一体型表示装置１ａまたは図８の入出力一体型表示装置１ｂに用いてもよい。このとき、座標認識を行うためには、信号検出回路１４により共通電極７４の複数の位置から検出信号を取得し、その検知信号に基づいて座標を認識することができる。
【０１３１】
以上、実施形態１および２のように、図１の入力受付パネル１１ａが表示パネル１１ｂの一部として構成されていることが望ましい。
【０１３２】
これとは逆に、透明タブレットからなる入力受付パネル１１ａと表示パネル１１ｂとが別々に構成され、一体化されたタブレット一体型ディスプレイも様々なタイプが考えられる。このタブレット一体型ディスプレイとしては、抵抗膜方式を用いたものが一般的である。
【０１３３】
抵抗膜方式では、表示パネル１１ｂの前面に入力受付パネル１１ａとしての透明タブレットを重ねた構成をとる。このように、入力受付パネル１１ａと表示パネル１１ｂとが別々に構成された入出力一体型表示装置１では、装置の重量および体積（厚み）が増加するとともに、入力受付パネル１１ａと表示パネル１１ｂとを組み合わせる工程分の製造工程が増加する。また、表示パネル１１ｂとペン１２との間には、透明とはいえ入力受付パネル１１ａが挿入される構成になるため、これによる表面反射の増大や輝度落ちによる視認性の低下を招来する。さらに、入力受付パネル１１ａの挿入により、ペン１２の入力端１２ｂと表示パネル１１ｂの表示部との間の距離が大きくなることによる視差の増大によっても表示品位の劣化を招来する。
【０１３４】
これに対して、静電容量結合方式では、実施形態１および２のように入力受付パネル１１ａを表示パネル１１ｂの一部として構成することができる。これにより、装置の重量・体積（厚み）を低減できるとともに、装置の製造工程の簡略化も可能である。また、表示の輝度落ちを抑制できる、入力手段と表示パネルとの距離による視差を低減できるなど、表示品位の劣化を抑制することができる。
【０１３５】
ただし、静電容量結合方式では、従来の技術の項において説明したように、誤検知の問題があった。しかし、実施形態１および２では、本発明に係る入力装置２・２ａ・２ｂを用いることにより、誤検知が生じる可能性を大幅に低減することができるため、静電容量結合方式のデメリットをほぼ克服することができるといえる。
【０１３６】
このように入力受付パネル１１ａが表示パネル１１ｂの一部として構成されている場合には、入力検知用信号および座標認識用信号を表示パネル１１ｂの非表示期間に入力することが望ましい。これにより、入力検知用信号の供給による表示の乱れを抑制することができる。
【０１３７】
また、入力検知用信号および座標認識用信号を入力する際には、表示パネル１１ｂにおいてこれらの信号を入力する電極以外の電極および配線の電位を一定に保持することが望ましい。これにより、検出信号にノイズが重畳することを抑制することができる。
【０１３８】
なお、実施形態１および２では、アクティブマトリクス型の液晶表示装置について説明したが、駆動方式についてはパッシブマトリクス型等、他の駆動方式のものであってもよく、電極に位置検知用信号および座標認識用信号を入力でき、パネル表面から入力した信号を検出できるものであればよい。また、表示装置は、液晶表示装置に限らず、有機ＥＬ表示装置やプラズマディスプレイ等であってもよい。
【０１３９】
以上の図１から図１６を用いた説明においては、静電容量結合によって得られた検出信号を用いて、ｘ座標およびｙ座標の座標認識を行なった。以下では、上記座標認識を超音波を用いて行なう方式について説明する。なお、この超音波を用いて行なう方式を、以下では、超音波ペン入力方式と称する。
【０１４０】
まず、従来の超音波ペン入力方式について、図２７から図３３に基づいて説明する。
【０１４１】
上記超音波ペン入力方式の一構成例として、図２７（ａ）に示すように、入力受付パネル１５０の近傍にペン入力用ユニット１５１が配置され、ペン入力用ユニット１５１に２つの超音波受信器１５２・１５３、および１つの赤外線受信器１５４が配された構成が挙げられる。一方、入力用のペン１７０は、図２７（ｂ）にも示すように、超音波送信器１７１、赤外線送信器１７２を有している。また、入力用のペン１７０は、ペン先に当接検知スイッチ１７３を有している。
【０１４２】
なお、以下の説明では、入力受付パネルと、表示パネルとが一体的に構成されているものとする。
【０１４３】
また、ペン１７０には、図２８に示すように、超音波送信回路１７４と赤外線送信回路１７５とを介して、それぞれ超音波送信器１７１と赤外線送信器１７２との出力制御を行うマイクロコンピュータ（マイコン）１７６が内蔵されている。
【０１４４】
このマイコン１７６は、ペン１７０が入力受付パネル１５０に接触し、ペン先の当接検知スイッチ１７３がＯＮとなった時に、上記超音波送信器１７１および赤外線送信器１７２から信号を発信させるものである。また、上記超音波送信器１７１、赤外線送信器１７２、超音波送信回路１７４、赤外線送信回路１７５およびマイコン１７６の駆動電源は、ペン１７０に内蔵された電池（図示せず）により供給される。
【０１４５】
次に、上記構成の超音波ペン入力方式における入力位置の演算方法（つまり、座標認識の方法）について説明する。
【０１４６】
ペン１７０が入力受付パネル１５０に接触すると、ペン先に内蔵された当接検知スイッチ１７３がＯＮとなり、超音波送信器１７１より超音波信号が、赤外線送信器１７２より赤外線信号が同時に発信される。そして、超音波信号の発信から受信までにかかる信号到達時間が上記超音波受信器１５２・１５３のそれぞれにおいて計測される。この時、赤外線信号は、発信からの時間差がゼロで赤外線受信器１５４に到達するものと見なし、図２９に示すように、赤外線信号の受信をトリガとして、上記信号到達時間の計測が開始される。
【０１４７】
超音波信号の信号到達時間は、例えばカウンタ計数方式で求めることができる。すなわち、超音波送信器１７１から発信された超音波信号が超音波受信器１５２・１５３に到達するまでの時間をクロックカウントによって測定し、そのカウント数からクロック周期を乗ずることで信号到達時間が求められる。
【０１４８】
上記超音波受信器１５２・１５３のそれぞれにおいて信号到達時間が求まると、これに超音波信号の伝播速度（すなわち、音速）を乗ずることによって、その時点での超音波送信器１７１と超音波受信器１５２・１５３との距離が求められる。また、超音波受信器１５２と超音波受信器１５３との距離は予め認識されている。
【０１４９】
こうして、図３０に示すように、超音波送信器１７１と超音波受信器１５２との距離Ｌ１、超音波送信器１７１と超音波受信器１５３との距離Ｌ２、超音波受信器１５２と超音波受信器１５３との距離Ｌ０が得られると、これら３つの距離より超音波送信器１７１の位置を、入力受付パネル１５０上の１点の位置座標（Ｘ、Ｙ）にて求めることができる。こうして求められた超音波送信器１７１の検出座標位置がペン先座標位置として用いられる。
【０１５０】
上記入力位置（検出座標位置）の演算に係る動作を、図３１および図３２を参照してさらに詳細に説明する。
【０１５１】
ペン１７０の超音波送信器１７１から発信された超音波信号は、図３１に示すように、ペン入力用ユニット１５１内の超音波受信器１５２・１５３で受信される。これらの受信波形は増幅回路１５５・１５６によって増幅された後、Ａ／Ｄ変換回路１５７・１５８によってアナログデータからデジタルデータに変換され、到達時間差カウント回路１５９に送られる。
【０１５２】
また、赤外線送信器１７２から上記超音波信号と同時に発信された赤外線信号は、ペン入力用ユニット１５１内の赤外線受信器１５４で受信された後、増幅回路１６０にて増幅され、この受信波形も超音波信号と同様に到達時間差カウント回路１５９に送られる。
【０１５３】
到達時間差カウント回路１５９は、入力された超音波・赤外線信号の波形より信号到達時間を検出する。より詳しくは、超音波受信器１５２・１５３で受信した波形に対応する信号到達時間をそれぞれ時間値Ａ・Ｂとして、これら時間値Ａ・Ｂを、それぞれ検出値処理部１６１・１６２に送信する。
【０１５４】
ペン入力用ユニット１５１の到達時間差カウント回路１５９から送信された時間値Ａ・Ｂは、図３２に示すように、上記検出値処理部１６１・１６２のそれぞれで演算により距離値Ｌ１・Ｌ２に変換される。その後、この距離値Ｌ１・Ｌ２は座標変換処理部１６３において表示パネル（入力受付パネル１５０）上の（Ｘ，Ｙ）座標値に変換される。そして、座標表示処理部１６４によって表示パネル上に位置座標表示される。
【０１５５】
上述のような超音波ペン入力方式であれば、入力受付パネル１５０の前面に透明タブレットを置く必要がないので、ペン入力時における視差が生じず、また、透明タブレットによる透過率の減少もない良好な表示品位を保ったまま、ペン入力を実現することができる。
【０１５６】
しかしながら、上記の超音波ペン入力方式においても、静電容量結合方式を用いる場合と同様の問題が生ずる。つまり、ペン１７０が入力受付パネル１５０以外に接触し、ペン先の当接検知スイッチ１７３がＯＮとなった時にも、上記超音波送信器１７１および赤外線送信器１７２から信号を発信してしまう。この結果、誤検知が発生することになる。
【０１５７】
つまり、図３３（ａ）に示すように、入力受付パネル１５０上でペン先の当接検知スイッチ１７３がＯＮとなっていればよいが、図３３（ｂ）に示すように、入力受付パネル１５０以外の場所でペン先が触れ、当接検知スイッチ１７３がＯＮとなってしまった場合に、誤検知が発生する。
【０１５８】
したがって、超音波ペン入力方式により座標認識を行なう場合であっても、ペン１７０の先が入力受付パネル１５０上にあるか否かを識別する必要がある。
【０１５９】
そこで、以下においては、超音波ペン入力方式を用いた場合にも、ペン１７０の先が入力受付パネル１５０上にあるか否かを識別し、誤検知の発生を防止することができる入出力一体型表示装置について、図１９から図２６，および図３４に基づいて説明する。
【０１６０】
図１９は、入出力一体型表示装置１’の概略構成を示すブロック図である。この入出力一体型表示装置１’は、図１９に示すとおり、入力装置２’、表示制御部２０、および表示パネル駆動回路２１を備えている。なお、表示制御部２０および表示パネル駆動回路２１は、図１等で示したものと同一であるため、その説明を省略する。
【０１６１】
この入力装置２’は、図１でも示した上記入力受付パネル１１ａ、およびこの入力受付パネル１１ａに対して入力を行なうためのペン１３０を備えている。そして、この入力装置２’でも、上記入力装置２と同様に、入力受付パネル１１ａに設けられたパネル側電極（第１電極）１１ｃと、ペン１３０側に設けられたペン側電極（第２電極）１３１との静電容量結合を介して入力を検知する。
【０１６２】
また、入力装置２’は、さらに、ペン入力用ユニット１２０、信号供給部（第１信号供給手段）１３”、赤外線送信回路１４５、検出値処理部１６１’・１６２’、および座標変換処理部１６３’を備えている。
【０１６３】
なお、この検出値処理部１６１’・１６２’、および、座標変換処理部１６３’は、従来例の超音波ペン入力方式の説明箇所で説明した検出値処理部１６１・１６２、および座標変換処理部１６３とそれぞれ同一機能を有するものであるため、説明を省略する。また、上記ペン１３０とペン入力用ユニット１２０とについては、後述する。
【０１６４】
上記信号供給部１３”は、パネル側電極１１ｃに対してアナログの電圧信号である入力検知用信号を印加するための信号印加回路１３ａ”、および入力検知用信号に重畳させるべき入力検知用デジタルコードを生成するコード生成回路１３ｂ”を備えている。そして、予め設定された「１」および「０」の順列組み合わせからなる入力検知用デジタルコードがコード生成回路１３ｂ”から信号印加回路１３ａ”に送られると、信号印加回路１３ａ”は、例えば入力検知用デジタルコードの「１」を入力検知用信号のハイレベル電位、「０」をローレベル電位に対応付けた時系列の矩形波を出力する。また、コード生成回路１３ｂ”は、上記赤外線送信回路１４５に、タイミング信号を送信する。
【０１６５】
この信号供給部１３”は、図１等に示した上記信号供給部１３と、以下の点で異なる。
【０１６６】
まず、信号供給部１３が、パネル側電極１１ｃに入力検知用信号と座標認識用信号とを印加したのに対して、信号供給部１３”は、パネル側電極１１ｃに入力検知用信号のみを印加する点で異なる。また、信号供給部１３が、タイミング信号と入力検知用デジタルコードを上記入力検知部１５に送信したのに対して、信号供給部１３”は、タイミング信号を赤外線送信回路１４５に送信する点で異なる。その他の構成に関しては、信号供給部１３と信号供給部１３”とは、同一の機能を有するため、説明を省略する。
【０１６７】
上記赤外線送信回路１４５は、後述する、ペン入力用ユニット１２０の赤外線送信器１２３に、受信したタイミング信号を送信する回路である。
【０１６８】
上記ペン入力用ユニット１２０は、図１９に示すとおり、赤外線受信器１２１、超音波受信器１２２、および赤外線送信器１２３を備えている。より詳しくは、図２０に示すとおり、２つの超音波受信器（１２２ａ・１２２ｂ）を備えている。つまり、図２７（ａ）に示すような従来のペン入力用ユニット１５１と比較すると、上記ペン入力用ユニット１２０は、新たに、赤外線送信器が付加された構成となっている。なお、このペン入力用ユニット１２０は、入力受付パネル１１ａの周囲に配置されている。
【０１６９】
次に、上記ペン１３０の構成について、図２１および図２２に基づいて説明する。なお、図２１は、ペン１３０の概略構成を示した説明図である。また、図２２は、ペン１３０とペン入力用ユニット１２０との構成を示したブロック図である。
【０１７０】
ペン１３０は、図２１に示すとおり、超音波送信器１３２、赤外線送信器１３３、および、赤外線受信器１３４を有すると共に、そのペン先が当接検知スイッチ１３５となっている。さらに、このペン先には、上述したようにペン側電極１３１が備えられている。つまり、図２７（ｂ）に示すような従来のペン１７０と比較すると、上記ペン１３０は、新たに、赤外線受信器１３４およびペン側電極１３１が付加された構成となっている。なお、このペン側電極１３１については、後述する。また、ペン１３０の先端部を入力端１３０ａと称する。
【０１７１】
そして、ペン１３０では、上記当接検知スイッチ１３５により、入力端１３０ａが物体に当接していることを検知できる構成となっている。
【０１７２】
また、上記ペン１３０は、さらに、図２２に示すとおり、超音波送信回路１３６、赤外線送信回路１３７、赤外線受信回路１３８、信号検出回路（信号検出手段）１３９、Ａ／Ｄコンバータ１４０、コード生成回路（信号生成手段）１４１、および、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと称する）１４２とを備えている。また、マイコン１４２は、その内部にコード認識回路（入力検知手段）１４３を有している。
【０１７３】
ここで、上記ペン側電極１３１、当接検知スイッチ１３５、信号検出回路１３９は、それぞれ、図１に示す、ペン側電極１２ａ、当接検知スイッチ１２ｃ、信号検出回路１４と同じ機能を果たすものである。
【０１７４】
上記ペン１３０の赤外線受信器１３４は、赤外線通信により、ペン入力用ユニット１２０の赤外線送信器１２３から発せられるタイミング信号を受信する。そして、赤外線受信器１３４で受信された信号は、上記赤外線受信回路１３８に入力される。この赤外線受信回路１３８は、受信したタイミング信号を、上記コード認識回路１４３に送信する。
【０１７５】
上記信号検出回路１３９は、ペン側電極１３１の電位変化をアナログの検出信号として検出し、この検出信号を伝送可能なように適宜増幅等して出力する。なお、信号検出回路１３９は、ペン側電極１３１の電位変化をアナログの検出信号として検出し、コード認識回路１４３側に伝送できるものであればよく、必ずしも増幅等を行わなくてもよい。したがって、パネル側電極１１ｃに入力検知用信号が入力されており、ペン側電極１３１とパネル側電極１１ｃとが静電容量結合している場合には、信号検出回路１３９は、ペン側電極１３１に誘導される入力検知用信号を検出信号として出力することになる。
【０１７６】
上記Ａ／Ｄコンバータ１４０は、上記信号検出回路が検出したアナログの検出信号をデジタル信号に変換し、上記コード認識回路１４３に送信する。
【０１７７】
つまり、ペン１３０は、図２３に示すとおり、ペン入力用ユニット１２０の赤外線送信器１２３から、赤外線通信にてタイミング信号を受信し、入力受付パネル１１ａから入力用検知信号を受信する。そして、ペン１３０では、図２４に示すとおり、上記検出信号とタイミング信号とを用いて、検出コードが求められる。なお、検出信号とタイミング信号とから検出コードを求める方法は、図２を基に説明した方法と同じであるため、その記載を省略する。また、上記のように、検出信号から検出コード（デジタルコード）を求める手段を、コード検出手段と称する。
【０１７８】
上記コード生成回路１４１は、信号供給部１３”のコード生成回路１３ｂ”と同等の機能を有し、信号供給部１３”のコード生成回路１３ｂ”と同一の入力検知用デジタルコードを出力（他の検知用信号）する。そして、コード生成回路１４１は、コード認識回路１４３に、この入力検知用デジタルコードを送信する。
【０１７９】
上記コード認識回路１４３では、タイミング信号および入力用検出信号から得られた検出コードと、上記入力検知用デジタルコードとが比較される。ここで、上記検出コードと入力検知用デジタルコードとが一致しない場合には、図２５にも示すとおり、ペン１３０からペン入力用ユニット１２０に対して、超音波および赤外線を送信せずにおく。
【０１８０】
一方、上記検出コードと入力検知用デジタルコードとが一致した場合には、図２５にも示すとおり、ペン１３０からペン入力用ユニット１２０に対して、超音波および赤外線を送信する。
【０１８１】
つまり、図２２に示すとおり、超音波送信回路１３６にて超音波を発生させ、超音波送信器１３２を介して、ペン入力用ユニット１２０の超音波受信器１２２に超音波信号を送信する。また、赤外線送信回路１３７にて赤外線を発生させ、赤外線送信器１３３を介して、ペン入力用ユニット１２０の赤外線受信器１２１に赤外線を送信する。
【０１８２】
ここで、上記コード認識回路１４３内に備えられ、上記検出コードと入力検知用デジタルコードとの一致を判断する手段を判定手段と称する。
【０１８３】
以上のように、入力受付パネル１１ａにペン１３０のペン先（入力端１３０ａ）をタッチし、当接検知スイッチ１３５をＯＮさせ、かつ、検出コードと入力検知用デジタルコードとが一致して初めて、図２６（ａ）に示すとおり、入力座標の検出が可能となる。また、同時に、図１９に示す表示制御部２０および表示パネル駆動回路２１により、表示パネル１１ｂでの表示が可能となる。
【０１８４】
一方、入力受付パネル１１ａ以外でペン先をタッチして当接検知スイッチ１３５をＯＮさせてしまった場合には、ペン１３０側でパネル側電極１１ｃから発せられる検出コードを得ることができない。したがって、コード認識回路１４３において、検出コードと入力検知用デジタルコードとが一致しないという判断がなされる。それゆえ、図２６（ｂ）に示すとおり、ペン入力用ユニット１２０への超音波および赤外線の送信がなされず、誤検知を防止することができる。また、あわせて、表示パネル１１ｂで表示がなされることもない。
【０１８５】
以上のように、上記入出力一体型表示装置１’においても、上述した入出力表示装置１等と同じく、ノイズに基づく不必要な座標認識のための処理の実行を抑制することができ、装置への負荷を低減することができる。
【０１８６】
ここで、上記入力座標の検出は、図３０に示した手法と同様な手法で行なう。つまり、従来例では、入力座標を、ペン入力用ユニット１５１の超音波受信器１５２・１５３とペン１７０の超音波送信器１７１とを用いて検出したが、この入力装置２’では、ペン入力用ユニット１２０の超音波受信器１２２ａ・１２２ｂとペン１３０の超音波送信器１３２とを用いて入力座標を検出することとなる。
【０１８７】
このように、入力が行われたことが検知されたときに、上記入力受付パネル１１ａ上でのペン１３０の座標を検出する手段を座標検出手段と称する。この座標検出手段は、ペン入力用ユニット１２０、ペン１３０、検出値処理部１６１’・１６２’、および、座標変換処理部１６３’により構成される。
【０１８８】
なお、上記コード生成回路１４１にて生成される入力検知用デジタルコードの設定にあたっては、ペン１３０側に入力検知用デジタルコード用の設定回路部を新たに備えて、デジタルコードを自由に設定できる構成としてもよい。例えば、ペン１３０に、ダイヤルキーや設定ボタンを備えておき、これらのキーやボタンを操作することにより、入力検知用デジタルコードを設定できるようにしておけばよい。ただし、上記の構成の場合には、入出力表示装置を利用するに際に、予め、入力検知用デジタルコードが検出コードと一致するように設定しておかなければならない。
【０１８９】
また、入力検知用デジタルコードは、ペン１３０に固有のコードとしてもよい。この構成の場合には、ペン１３０内の図示しないＲＯＭに入力検知用デジタルコードを記憶させておけばよい。そして、コード生成回路１４１が、このＲＯＭに記憶された入力検知用デジタルコードを読み出すようにする。ただし、この構成では、検出コードを、ペン１３０側の入力検知用デジタルコードに合うように設定しておく必要がある。
【０１９０】
図３４は、従来構造である、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いた表示パネルの構成を示した説明図である。
【０１９１】
ところで、上記の超音波ペン入力方式を用いた場合には、入力装置２’内に設けられる対向電極（共通電極）を、ストライプ状とする必要がなくなる。つまり、入力装置２’に薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと称する）を用いる場合、ＴＦＴの構造を、図９に示すような対向ソース構造とする必要がなくなる。この場合には、図３４に示すような、対向電極１８０をパターニングしていない構造を有する表示パネルを用いることができる。これにより、表示パネルの製造コストを低減することができる。
【０１９２】
なお、ここでは入力装置２’が入出力一体型表示装置１’に用いられる場合について説明したが、入力装置２’は必ずしも表示装置と一体で用いなくてもよく、入力装置２’単独で入力専用の装置として用いることも考えられる。
【０１９３】
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、異なる実施形態にそれぞれ開示された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。
【０１９４】
なお、本発明の特徴は、次の点にあるともいえる。
第１の特徴点として、表示装置に対して検知端部（入力端１２ｂ・入力端１３０ａ）を当接させた際の静電容量結合により表示装置内の信号電極（パネル側電極１１ｃ）に入力された信号（座標認識用信号）を情報信号（検出信号）として検知する検知用手段（ペン１２・ペン１３０）と、この検知用手段から出力された情報信号から検出値（検出コード）を得る検出用手段（コード検出部１７・コード認識回路１４３）と、この検出値を位置座標に変換する変換処理手段（座標認識部１９・座標変換部１６３’）と、この位置座標に基づき表示装置に位置座標表示を行う位置座標表示手段（表示制御部２０）とを備え、信号電極にコード用信号（入力検知用信号）を入力することで誘導されたコード用情報信号（検出信号）を検知用手段および検出用手段によって得た検出値と、予め設定しておいた設定コード値（入力検知用デジタルコード）とが一致した場合に位置座標表示を行う点が挙げられる。
【０１９５】
第２の特徴点として、上記のように、信号電極にコード用信号を入力することで誘導されたコード用情報信号を検知用手段および検出用手段によって得た検出値と、予め設定しておいた設定コード値とが一致し、かつ、検知用手段に搭載したスイッチ回路がオン状態になった場合にのみ位置座標表示を行う点が挙げられる。
【０１９６】
第３の特徴点として、信号電極に入力するコード用信号を非表示期間に入力する点が挙げられる。また、第４の特徴点として、コード用信号を入力する期間には他の駆動用信号を一定電圧レベルに保持する点が挙げられる。
【０１９７】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る入力装置は、入力受付パネルおよび入力手段のそれぞれに設けられた電極の一方を第１電極、他方を第２電極としたとき、第１電極に対して入力検知用信号を供給する第１信号供給手段と、第２電極に生じる信号を検出する信号検出手段と、入力検知用信号と、信号検出手段により検出した検出信号とを比較し、その比較結果に基づいて入力が行われたことを検知する入力検知手段とを備える構成である。
【０１９８】
上記の構成では、入力検知手段により、第１信号供給手段で供給した入力検知用信号と、信号検出手段で検出した検出信号とを比較し、比較結果に基づいて入力が行われたことを検知する。したがって、ノイズとしては現れにくい信号を入力検知用信号としておくことにより、入力手段が入力受付パネルに当接するなどして、入力検知用信号に応じて第２電極に誘導された信号を検知したときにほぼ限定して入力が行われたことを検知することができるようになる。これにより、ノイズによって誤検知が生じる可能性を従来の技術よりさらに低減することができるようになる。
【０１９９】
本発明に係る入力装置は、上記の入力装置において、入力検知用信号は、入力検知用デジタルコードを示す信号であり、入力検知手段は、検出信号からデジタルコードを検出するコード検出手段と、コード検出手段にて検出されたデジタルコードと、入力検知用デジタルコードとが一致しているときに入力が行われたと判定する判定手段とを備えることが望ましい。
【０２００】
上記の構成では、デジタルコードによって判定を行うことで、入力検知用信号と検出信号との比較をより容易に実行することができ、そのための装置構成の簡素化を図ることもできる。
【０２０１】
本発明に係る入力装置は、上記何れかの入力装置において、第１電極に対して座標認識用信号を供給する第２信号供給手段と、入力検知手段にて入力が行われたことが検知されたときに、検出信号に基づいて入力受付パネル上での入力手段の座標を認識する座標認識手段とを備えることが望ましい。
【０２０２】
上記の構成では、座標認識手段が、入力検知手段にて入力が行われたことが検知されたときに、検出信号のうちの座標認識用信号成分に基づいて入力受付パネル上での入力手段の座標、例えば入力手段が当接している位置の座標を認識する。これにより、ノイズに基づく不必要な座標認識のための処理の実行を抑制することができ、装置への負荷を低減することができる。
【０２０３】
本発明に係る入力装置は、上記何れかの入力装置において、入力手段は、入力受付パネルに当接する入力端と、入力端が物体に当接していることを検知する当接検知手段とを備え、当接検知手段により上記入力端が物体に当接していることが検知された場合に、入力検知手段が入力検知用信号と検出信号との比較結果に基づいて入力が行われたことを検知することが望ましい。上記の構成では、さらに誤検知が生じる可能性を低減することができる。
【０２０４】
本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記何れかの入力装置を備え、上記入力受付パネル上で表示を行う構成である。
【０２０５】
本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記の入出力一体型表示装置において、入力受付パネルは、表示を行うための表示パネルの一部として構成されていることが望ましい。これにより、装置の重量・体積（厚み）を低減できるとともに、装置の製造工程の簡略化も可能である。また、表示の輝度落ちを抑制できる、入力手段と表示パネルとの距離による視差を低減できるなど、表示品位の劣化を抑制することができる。
【０２０６】
本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記の入出力一体型表示装置において、第１信号供給手段は、表示パネルにおける非表示期間に入力検知用信号を第１電極に対して供給することが望ましい。上記の構成では、入力検知用信号の供給により表示が乱れることを抑制することができる。
【０２０７】
本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記の入出力一体型表示装置において、いわゆる対向ソース構造の表示パネルの信号電極を第１電極または第２電極として入力受付パネルを表示パネルの一部として構成することができる。
【０２０８】
本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記の入出力一体型表示装置において、第１信号供給手段は、表示パネルにおける非表示期間に入力検知用信号を第１電極に対して供給し、入力検知用信号を供給している期間には、基準配線の電位が一定に保たれることが望ましい。
【０２０９】
上記の構成では、入力検知用信号の供給により表示が乱れることを抑制することができるとともに、検出信号にノイズを生じさせやすい基準配線の電位変化を停止することで検出信号にノイズが混入することを抑制することができる。
【０２１０】
あるいは、本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記の入出力一体型表示装置において、いわゆる対向共通電極型の表示パネルの対向電極を第１電極または第２電極として入力受付パネルを表示パネルの一部として構成することができる。
【０２１１】
本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記の入出力一体型表示装置において、第１信号供給手段は、表示パネルにおける非表示期間に入力検知用信号を第１電極に対して供給し、入力検知用信号を供給している期間には、信号線の電位が一定に保たれることが望ましい。
【０２１２】
上記の構成では、入力検知用信号の供給により表示が乱れることを抑制することができるとともに、検出信号にノイズを生じさせやすい信号線の電位変化を停止することで検出信号にノイズが混入することを抑制することができる。
【０２１３】
本発明に係る入力装置は、上記入力受付パネルおよび入力手段のそれぞれに設けられた電極の一方を第１電極、他方を第２電極としたとき、上記第１電極に対して入力検知用信号を供給する第１信号供給手段と、上記第２電極に生じる信号を検出する信号検出手段と、上記入力検知用信号に相当する他の検知用信号を生成する信号生成手段と、上記信号生成手段で生成した他の検知用信号と、上記信号検出手段により検出した検出信号とを比較し、その比較結果に基づいて入力が行われたことを検知する入力検知手段とを備える構成である。
【０２１４】
したがって、ノイズとしては現れにくい信号を入力検知用信号としておくことにより、入力手段が入力受付パネルに当接するなどして、入力検知用信号に応じて第２電極に誘導された信号を検知したときにほぼ限定して入力が行われたことを検知することができるようになる。これにより、ノイズによって誤検知が生じる可能性を従来の技術よりさらに低減することができるようになる。
【０２１５】
本発明に係る入力装置は、上記の入力装置において、上記入力検知用信号と上記他の検知用信号とは、入力検知用デジタルコードを示す信号であり、上記入力検知手段は、上記検出信号からデジタルコードを検出するコード検出手段と、上記コード検出手段にて検出されたデジタルコードと、上記入力検知用デジタルコードとが一致しているときに入力が行われたと判定する判定手段とを備えることが好ましい。
【０２１６】
上記の構成では、デジタルコードによって判定を行うことで、入力検知用信号に相当する他の検知用信号と、検出信号との比較をより容易に実行することができ、そのための装置構成の簡素化を図ることもできる。
【０２１７】
本発明に係る入力装置は、上記の入力装置において、上記入力検知手段にて入力が行われたことが検知されたときに、上記入力受付パネル上での上記入力手段の座標を検出する座標検出手段を備えることが好ましい。
【０２１８】
上記の構成によれば、上記入力検知手段にて入力が行われたことが検知されたときに、上記入力受付パネル上での上記入力手段の座標を検出する。これにより、ノイズに基づく不必要な座標認識のための処理の実行を抑制することができ、装置への負荷を低減することができる。
【０２１９】
本発明に係る入力装置は、上記入力装置において、入力手段は、入力受付パネルに当接する入力端と、入力端が物体に当接していることを検知する当接検知手段とを備え、当接検知手段により上記入力端が物体に当接していることが検知された場合に、入力検知手段が上記他の検知用信号と検出信号との比較結果に基づいて入力が行われたことを検知することが望ましい。上記の構成では、さらに誤検知が生じる可能性を低減することができる。
【０２２０】
本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記入力装置を備え、上記入力受付パネル上で表示を行う構成である。
【０２２１】
本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記の入出力一体型表示装置において、入力受付パネルは、表示を行うための表示パネルの一部として構成されていることが望ましい。これにより、装置の重量・体積（厚み）を低減できるとともに、装置の製造工程の簡略化も可能である。また、表示の輝度落ちを抑制できる、入力手段と表示パネルとの距離による視差を低減できるなど、表示品位の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る入出力一体型表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の入出力一体型表示装置における入力検知用信号、検出信号、タイミング信号、および検出コードの関係を示すタイミングチャートである。
【図３】図１の入出力一体型表示装置において、検出信号を検出コードに変換する方法を説明するための図面である。
【図４】図１の入出力一体型表示装置において、検出信号としてノイズが検出されているときに得られる検出コードを説明するための図面である。
【図５】図１の入出力一体型表示装置において、検出信号として周期的なノイズが検出されているときに得られる検出コードを説明するための図面である。
【図６】図１の入出力一体型表示装置におけるペンに備えられた当接検知スイッチの構成を示す断面図である。
【図７】図１の入出力一体型表示装置の一変形例を示すブロック図である。
【図８】図１の入出力一体型表示装置の他の変形例を示すブロック図である。
【図９】図１の表示パネルの一構成例を示す斜視図である。
【図１０】図９の表示パネルの等価回路およびその周辺回路を示す回路図である。
【図１１】図９の表示パネルを駆動する際の１フレーム期間の内容を説明するための図面である。
【図１２】図９の表示パネルにおけるｙ方向の座標を認識する方法を説明するための図面である。
【図１３】図１の入出力一体型表示装置において、検出信号のピークを検知する方法を説明するための図面である。
【図１４】図１の表示パネルの他の構成例を示す斜視図である。
【図１５】図１４の表示パネルの等価回路およびその周辺回路を示す回路図である。
【図１６】図１４の表示パネルにおける座標認識の方法を説明するための図面である。
【図１７】従来の入出力一体型表示装置において検出信号を得る方法を説明するための図面である。
【図１８】従来の入出力一体型表示装置においてノイズが検出された状態を説明するための図面である。
【図１９】本発明の実施の一形態に係る他の入出力一体型表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２０】図１９の入出力一体型表示装置の概略構成図である。
【図２１】図１９の入出力一体型表示装置におけるペンを示した説明図である。
【図２２】図１９の入出力一体型表示装置における、ペンおよびペン入力用ユニットのブロック図である。
【図２３】図１９の入出力一体型表示装置における、ペンが受信する信号を示した説明図である。
【図２４】図１９の入出力一体型表示装置における、検出信号とタイミング信号との関係を示すタイミングチャートである。
【図２５】図２２のコード認識回路で行なわれる動作について示した説明図である。
【図２６】（ａ）は、図１９の入出力一体型表示装置における入力受付パネル上でペンのスイッチがＯＮとなった場合を示し、（ｂ）は、上記入力受付パネル上以外でペンのスイッチがＯＮとなった場合を示した説明図である。
【図２７】（ａ）は、従来の超音波ペン入力装置の構成を示した概略構成図であり、（ｂ）は、この超音波ペン入力装置で用いられるペンを示した説明図である。
【図２８】図２７（ｂ）のペンの構成を示したブロック図である。
【図２９】図２７の超音波ペン入力装置における、超音波および赤外線の波形を示したタイミングチャートである。
【図３０】図２７の超音波ペン入力装置において、入力座標を求める手法を示した説明図である。
【図３１】図２７の超音波ペン入力装置におけるペン入力用ユニットの構成を主として示したブロック図である。
【図３２】図２７の超音波ペン入力装置において、入力座標を表示するための構成を示したブロック図である。
【図３３】（ａ）は、図２７の超音波入力装置を入出力一体型表示装置に用いた際における、入力受付パネル上でペンのスイッチがＯＮとなった場合を示し、（ｂ）は、図２７の超音波入力装置を入出力一体型表示装置に用いた際における、入力受付パネル上以外でペンのスイッチがＯＮとなった場合を示した説明図である。
【図３４】図１９の入出力一体型表示装置に利用可能な従来の表示パネルの一構成例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ，１’ 入出力一体型表示装置
２，２ａ，２ｂ，２’ 入力装置
１１ａ 入力受付パネル
１１ｂ 表示パネル
１１ｃ パネル側電極（第１電極／第２電極）
１２ ペン（入力手段）
１２ａ ペン側電極（第２電極／第１電極）
１２ｂ 入力端
１２ｃ 当接検知スイッチ（当接検知手段）
１３ 信号供給部（第１信号供給手段、第２信号供給手段）
１３” 信号供給部（第１信号供給手段）
１３ａ，１３ａ” 信号印加回路
１３ｂ，１３ｂ’，１３ｂ” コード生成回路
１４ 信号検出回路（信号検出手段）
１５ 入力検知部（入力検知手段）
１６ Ａ／Ｄコンバータ
１７ コード検出部（コード検出手段）
１８ 判定回路（判定手段）
１９ 座標認識部（座標認識手段）
２０ 表示制御部
２１ 表示パネル駆動回路
５０ 表示パネル
５１ 画素電極
５２ ＴＦＴ（スイッチング素子）
５３ 走査線
５４ 基準配線
５５ 第１基板
５６ 信号電極
５７ 第２基板
５８ 液晶層（電気光学層）
５９ ゲート駆動回路
６０ ソース駆動回路
６１ 基準配線駆動回路
６２ 容量
６３ 共通配線
６４ パルス発生回路
７０ 表示パネル
７４ 共通電極
７６ 信号線
８１ 対向電極駆動回路
１２０ ペン入力用ユニット（座標検出手段）
１２１ 赤外線受信器
１２２ 超音波受信器
１２３ 赤外線送信器
１３０ ペン（入力手段・座標検出手段）
１３０ａ 入力端
１３１ ペン側電極（第２電極）
１３２ 超音波送信器
１３３ 赤外線送信器
１３４ 赤外線受信器
１３５ 当接検知スイッチ（当接検知手段）
１３６ 超音波送信回路
１３７ 赤外線送信回路
１３８ 赤外線受信回路
１３９ 信号検出回路（信号検出手段）
１４０ Ａ／Ｄコンバータ
１４１ コード生成回路（信号生成手段）
１４２ マイクロコンピュータ
１４３ コード認識回路（入力検知手段）
１４５ 赤外線送信回路
１６１’・１６２’ 検出値処理部（座標検出手段）
１６３’ 座標変換処理部（座標検出手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部からの入力を受け付ける入力受付パネルと、この入力受付パネルに対して入力を行うための入力手段とを備え、入力手段を入力受付パネルに当接させるなどすることにより入力を行う入力装置および入出力一体型表示装置に関するものであり、特に、入力受付パネルが表示パネルと一体的に構成され、入力手段の当接位置における表示パネル上での座標を特定して入力できる入出力一体型表示装置、およびこの入出力一体型表示装置に好適に用いられる入力装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記入出力一体型表示装置には、静電容量結合方式により入力を実現するものが知られている。この静電容量結合方式では、入力受付パネルとしてのタブレットに設けられたタブレット側電極に信号を付与しておき、このタブレット側電極と、入力手段としての入力ペンに設けられたペン側電極とが静電容量結合したときに、ペン側電極で上記信号を検出し、この検出結果に基づいて入力を検知するとともにその入力座標を認識する。
【０００３】
しかし、静電容量結合方式では、ペン側電極でノイズを検出することによっても入力を検知してしまう場合がある。したがって、実際には入力が行われていないにもかかわらず入力を検知する誤検知が発生するという問題がある。
【０００４】
これに対して、特開平７−６４７０４号公報には、図１７に示すように、入力ペン１０１のペン側電極１０２を突出方向に移動可能とし、この移動にともなってオン／オフするスイッチ１０３を設けることにより誤検知を回避しようとする技術が開示されている。
【０００５】
この技術では、ペン側電極１０２がタブレット１０４に当接されて押された状態をスイッチ１０３のオフ状態（入力が行われている状態、図１７（ａ））、ペン側電極１０２がタブレット１０４から離れた状態をスイッチ１０３のオン状態（入力が行われていない状態、図１７（ｂ））となる。そして、スイッチ１０３がオフ状態のときは高インピーダンスの抵抗１０５によりペン側電極１０２の入力インピーダンスが高くなり、スイッチ１０３がオン状態のときは低インピーダンスの抵抗１０６が挿入されることによりペン側電極１０２の入力インピーダンスが低くなる。
【０００６】
これにより、スイッチ１０３がオフ状態のときにはペン側電極１０２により検出される検出信号の電圧値が高く、スイッチ１０３がオン状態のときには検出信号の電圧値が低くなるようにすることができる。したがって、検出信号の電圧値が高いときに入力を検知し、低いときには入力を検知しないことにしておけば、ペン側電極１０２がタブレット１０４から離れた状態でノイズを検出しているような場合には入力を検知せずにすみ、これにより誤検知の回避が図られている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７−６４７０４号（公開日：平成７年３月１０日）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報に開示された技術では、ペン側電極１０２がタブレット１０４以外の物体に当接されて押されたときにも、スイッチ１０３がオフ状態となる。この状態でペン側電極１０２によりノイズを検出すると、従来と同様に誤検知が発生することになる。
【０００９】
なお、上記公報には、検出信号を所定の閾値電圧と比較することにより検出信号とノイズとを識別することでより正しい検知を行うことも開示されている。この場合、図１８（ａ）に示すように検出されたノイズＮｓが閾値電圧Ｖｔｈより低いときは誤検知を防ぐことができる。しかし、図１８（ｂ）に示すように検出されたノイズＮｓが閾値電圧Ｖｔｈを超えるような場合には誤検知は回避できない。
【００１０】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ノイズによる誤検知が生じる可能性をより低減できる入力装置、およびこれを備えた入出力一体型表示装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る入力装置は、外部からの入力を受け付ける入力受付パネルと、上記入力受付パネルに対して入力を行うための入力手段とを備え、上記入力受付パネルに設けられた電極と上記入力手段に設けられた電極との静電容量結合を介して入力を検知する入力装置であって、上記の課題を解決するために、上記入力受付パネルおよび入力手段のそれぞれに設けられた電極の一方を第１電極、他方を第２電極としたとき、上記第１電極に対して入力検知用信号を供給する第１信号供給手段と、上記第２電極に生じる信号を検出する信号検出手段と、上記入力検知用信号と、上記信号検出手段により検出した検出信号とを比較し、その比較結果に基づいて入力が行われたことを検知する入力検知手段とを備えることを特徴としている。
【００１２】
上記の構成では、第１信号供給手段により、第１電極に対して、入力検知のための入力検知用信号を供給する。このとき、第１電極と第２電極とが静電容量結合すると、第１電極に供給されている入力検知用信号に応じた信号が第２電極にも誘導させることになる。信号検出手段は、この誘導された信号やノイズに起因する信号など、第２電極に生じる信号を検出する。
【００１３】
ここで、信号検出手段により検出した検出信号のみに基づいて入力の検知を行うと、従来の技術のようにノイズに基づく誤検知を生じることになる。これに対して、上記の構成では、入力検知手段により、第１信号供給手段で供給した入力検知用信号と、信号検出手段で検出した検出信号とを比較し、比較結果に基づいて入力が行われたことを検知する。例えば、入力検知手段は、比較結果において入力検知用信号と検出信号とが同一であるとみなせる場合に入力が行われたことを検知し、その他の場合には入力が行われたことを検知しないようにする。
【００１４】
したがって、ノイズとしては現れにくい信号を入力検知用信号としておくことにより、入力手段が入力受付パネルに当接するなどして、入力検知用信号に応じて第２電極に誘導された信号を検知したときにほぼ限定して入力が行われたことを検知することができるようになる。これにより、ノイズによって誤検知が生じる可能性を従来の技術よりさらに低減することができるようになる。
【００１５】
本発明に係る入力装置は、上記の入力装置において、上記入力検知用信号は、入力検知用デジタルコードを示す信号であり、上記入力検知手段は、上記検出信号からデジタルコードを検出するコード検出手段と、上記コード検出手段にて検出されたデジタルコードと、上記入力検知用デジタルコードとが一致しているときに入力が行われたと判定する判定手段とを備えることが望ましい。
【００１６】
上記の構成では、入力検知用信号が、例えばパルス信号やそれに基づく微分波形で構成されるようなデジタルコードを示す信号である。そして、入力検知手段では、コード検出手段により検出信号からデジタルコードを検出する。さらに、入力検知手段では、判定手段により、コード検出手段で検出されたデジタルコードと入力検知用信号により示されるデジタルコートとが一致しているときに入力が行われたと判定する。このように、デジタルコードによって判定を行うことで、入力検知用信号と検出信号との比較をより容易に実行することができ、そのための装置構成の簡素化を図ることもできる。
【００１７】
本発明に係る入力装置は、上記何れかの入力装置において、上記第１電極に対して座標認識用信号を供給する第２信号供給手段と、上記入力検知手段にて入力が行われたことが検知されたときに、上記検出信号に基づいて上記入力受付パネル上での上記入力手段の座標を認識する座標認識手段とを備えることが望ましい。
【００１８】
上記の構成では、第２信号供給手段により、第１電極に対して、入力座標の認識のための座標認識用信号を供給する。この第２信号供給手段は、第１信号供給手段とは別個に備えられていてもよいが、第１信号供給手段が兼ねてもよい。
【００１９】
また、上記の構成では、座標認識手段が、入力検知手段にて入力が行われたことが検知されたときに、検出信号のうちの座標認識用信号成分に基づいて入力受付パネル上での入力手段の座標、例えば入力手段が当接している位置の座標を認識する。これにより、ノイズに基づく不必要な座標認識のための処理の実行を抑制することができ、装置への負荷を低減することができる。
【００２０】
本発明に係る入力装置は、上記何れかの入力装置において、上記入力手段は、入力を行うときに上記入力受付パネルに当接する入力端と、上記入力端が物体に当接していることを検知する当接検知手段とを備え、上記当接検知手段により上記入力端が物体に当接していることが検知された場合に、上記入力検知手段が上記入力検知用信号と上記検出信号との比較結果に基づいて入力が行われたことを検知することが望ましい。
【００２１】
上記の構成では、入力手段により入力を行うときには入力手段の入力端が入力受付パネルに当接することになる。また、入力手段の当接検知手段により、入力端が物体（主に固体）に当接していることを検知することができる。そして、当接検知手段により上記入力端が物体に当接していることが検知された場合に、入力検知手段が入力検知用信号と検出信号との比較結果に基づいて入力が行われたことを検知する。これにより、さらに誤検知が生じる可能性を低減することができる。
【００２２】
本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記何れかの入力装置を備え、上記入力受付パネル上で表示を行うことを特徴としている。
【００２３】
この入出力一体型表示装置では、入力受付パネルと、表示を行うための表示パネルとが別々に構成されて一体化されていてもよく、入力受付パネルが表示パネルの一部として構成されていてもよい。
【００２４】
本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記の入出力一体型表示装置において、入力受付パネルは、表示を行うための表示パネルの一部として構成されていることが望ましい。
【００２５】
このように、入力受付パネルが、表示を行うための表示パネルの一部として構成されていると、装置の重量・体積（厚み）を低減できるとともに、装置の製造工程の簡略化も可能である。また、表示の輝度落ちを抑制できる、入力手段と表示パネルとの距離による視差を低減できるなど、表示品位の劣化を抑制することができる。
【００２６】
本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記の入出力一体型表示装置において、上記第１信号供給手段は、上記表示パネルにおける非表示期間に上記入力検知用信号を上記第１電極に対して供給することが望ましい。
【００２７】
上記の構成では、入力検知用信号の供給により表示が乱れることを抑制することができる。
【００２８】
本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記の入出力一体型表示装置において、上記表示パネルは、複数の行および複数の列からなる行列状に配置された複数の画素電極と、この画素電極に対応して設けられた複数のスイッチング素子と、行に対応して設けられ、対応する行に配置された上記スイッチング素子の制御端子に共通に接続された複数の走査線と、行に対応して設けられ、対応する行に配置された上記スイッチング素子を介して対応する行に配置された上記画素電極に共通に接続された複数の基準配線とを有する第１基板と、列に対応して設けられ、対応する列に配置された上記画素電極に共通に対向する複数の信号電極を有する第２基板と、上記第１基板と第２基板との間に挟持され、互いに対向する画素電極と信号電極との間に生じる電位差によって制御される電気光学層とを備え、上記信号電極が上記第１電極または第２電極であることが望ましい。
【００２９】
上記の構成では、いわゆる対向ソース構造の表示パネルの信号電極を第１電極または第２電極として入力受付パネルを表示パネルの一部として構成することができる。
【００３０】
本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記の入出力一体型表示装置において、上記第１信号供給手段は、上記表示パネルにおける非表示期間に上記入力検知用信号を上記第１電極に対して供給し、上記第１信号供給手段が上記入力検知用信号を上記第１電極に対して供給している期間には、上記基準配線の電位が一定に保たれることが望ましい。
【００３１】
上記の構成では、入力検知用信号の供給により表示が乱れることを抑制することができるとともに、検出信号にノイズを生じさせやすい基準配線の電位変化を停止することで検出信号にノイズが混入することを抑制することができる。
【００３２】
あるいは、本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記の入出力一体型表示装置において、上記表示パネルは、複数の行および複数の列からなる行列状に配置された複数の画素電極と、この画素電極に対応して設けられた複数のスイッチング素子と、行に対応して設けられ、対応する行に配置された上記スイッチング素子の制御端子に共通に接続された複数の走査線と、列に対応して設けられ、対応する列に配置された上記スイッチング素子を介して対応する列に配置された上記画素電極に共通に接続された複数の信号線とを有する第１基板と、上記画素電極に共通に対向する対向電極を有する第２基板と、上記第１基板と第２基板との間に挟持され、互いに対向する画素電極と対向電極との間に生じる電位差によって制御される電気光学層とを備え、上記対向電極が上記第１電極または第２電極であることが望ましい。
【００３３】
上記の構成では、対向電極を第１電極または第２電極として入力受付パネルを表示パネルの一部として構成することができる。
【００３４】
本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記の入出力一体型表示装置において、上記第１信号供給手段は、上記表示パネルにおける非表示期間に上記入力検知用信号を上記第１電極に対して供給し、上記第１信号供給手段が上記入力検知用信号を上記第１電極に対して供給している期間には、上記信号線の電位が一定に保たれることが望ましい。
【００３５】
上記の構成では、入力検知用信号の供給により表示が乱れることを抑制することができるとともに、検出信号にノイズを生じさせやすい信号線の電位変化を停止することで検出信号にノイズが混入することを抑制することができる。
【００３６】
本発明に係る入力装置は、外部からの入力を受け付ける入力受付パネルと、上記入力受付パネルに対して入力を行うための入力手段とを備え、上記入力受付パネルに設けられた電極と上記入力手段に設けられた電極との静電容量結合を介して入力を検知する入力装置において、上記入力受付パネルおよび入力手段のそれぞれに設けられた電極の一方を第１電極、他方を第２電極としたとき、上記第１電極に対して入力検知用信号を供給する第１信号供給手段と、上記第２電極に生じる信号を検出する信号検出手段と、上記入力検知用信号に相当する他の検知用信号を生成する信号生成手段と、上記信号生成手段で生成した他の検知用信号と、上記信号検出手段により検出した検出信号とを比較し、その比較結果に基づいて入力が行われたことを検知する入力検知手段とを備えることを特徴としている。
【００３７】
上記の構成では、第１信号供給手段により、第１電極に対して、入力検知のための入力検知用信号を供給する。このとき、第１電極と第２電極とが静電容量結合すると、第１電極に供給されている入力検知用信号に応じた信号が第２電極にも誘導させることになる。信号検出手段は、この誘導された信号やノイズに起因する信号など、第２電極に生じる信号を検出する。また、上記信号生成手段により、上記入力検知用信号に相当する他の検知用信号が生成される。
【００３８】
ここで、信号検出手段により検出した検出信号のみに基づいて入力の検知を行うと、従来の技術のようにノイズに基づく誤検知を生じることになる。これに対して、上記の構成では、入力検知手段により、上記入力検知用信号に相当する他の検知用信号と、信号検出手段で検出した検出信号とを比較し、比較結果に基づいて入力が行われたことを検知する。例えば、入力検知手段は、比較結果において入力検知用信号と他の検出信号とが同一であるとみなせる場合に入力が行われたことを検知し、その他の場合には入力が行われたことを検知しないようにする。
【００３９】
したがって、ノイズとしては現れにくい信号を入力検知用信号としておくことにより、入力手段が入力受付パネルに当接するなどして、入力検知用信号に応じて第２電極に誘導された信号を検知したときにほぼ限定して入力が行われたことを検知することができるようになる。これにより、ノイズによって誤検知が生じる可能性を従来の技術よりさらに低減することができるようになる。
【００４０】
本発明に係る入力装置は、上記の入力装置において、上記入力検知用信号と上記他の検知用信号とは、入力検知用デジタルコードを示す信号であり、上記入力検知手段は、上記検出信号からデジタルコードを検出するコード検出手段と、上記コード検出手段にて検出されたデジタルコードと、上記入力検知用デジタルコードとが一致しているときに入力が行われたと判定する判定手段とを備えることを特徴としている。
【００４１】
上記の構成では、入力検知用信号と他の検知用信号とが、例えばパルス信号やそれに基づく微分波形で構成されるようなデジタルコードを示す信号である。そして、入力検知手段では、コード検出手段により検出信号からデジタルコードを検出する。さらに、入力検知手段では、判定手段により、コード検出手段で検出されたデジタルコードと他の検知用信号により示されるデジタルコートとが一致しているときに入力が行われたと判定する。このように、デジタルコードによって判定を行うことで、入力検知用信号に相当する他の検知用信号と検出信号との比較をより容易に実行することができ、そのための装置構成の簡素化を図ることもできる。
【００４２】
本発明に係る入力装置は、上記の入力装置において、上記入力検知手段にて入力が行われたことが検知されたときに、上記入力受付パネル上での上記入力手段の座標を検出する座標検出手段を備えることを特徴としている。
【００４３】
上記の構成によれば、上記入力検知手段にて入力が行われたことが検知されたときに、上記入力受付パネル上での上記入力手段の座標、例えば入力手段が当接している位置の座標を検出する。これにより、ノイズに基づく不必要な座標認識のための処理の実行を抑制することができ、装置への負荷を低減することができる。
【００４４】
本発明に係る入力装置は、上記入力装置において、上記入力手段は、入力を行うときに上記入力受付パネルに当接する入力端と、上記入力端が物体に当接していることを検知する当接検知手段とを備え、上記当接検知手段により上記入力端が物体に当接していることが検知された場合に、上記入力検知手段が上記他の検知用信号と上記検出信号との比較結果に基づいて入力が行われたことを検知することが望ましい。
【００４５】
上記の構成では、入力手段により入力を行うときには入力手段の入力端が入力受付パネルに当接することになる。また、入力手段の当接検知手段により、入力端が物体（主に固体）に当接していることを検知することができる。そして、当接検知手段により上記入力端が物体に当接していることが検知された場合に、入力検知手段が、入力検知用信号に相当する上記他の検知用信号と検出信号との比較結果に基づいて入力が行われたことを検知する。これにより、さらに誤検知が生じる可能性を低減することができる。
【００４６】
本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記入力装置を備え、上記入力受付パネル上で表示を行うことを特徴としている。
【００４７】
この入出力一体型表示装置では、入力受付パネルと、表示を行うための表示パネルとが別々に構成されて一体化されていてもよく、入力受付パネルが表示パネルの一部として構成されていてもよい。
【００４８】
本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記の入出力一体型表示装置において、入力受付パネルは、表示を行うための表示パネルの一部として構成されていることが望ましい。
【００４９】
このように、入力受付パネルが、表示を行うための表示パネルの一部として構成されていると、装置の重量・体積（厚み）を低減できるとともに、装置の製造工程の簡略化も可能である。また、表示の輝度落ちを抑制できる、入力手段と表示パネルとの距離による視差を低減できるなど、表示品位の劣化を抑制することができる。
【００５０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について図１から図１６、および、図１９から図３４に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００５１】
図１に本実施形態の入出力一体型表示装置１の概略構成を示す。この入出力一体型表示装置１は入力装置２を備えている。
【００５２】
入力装置２は、外部からの入力を受け付ける入力受付パネル１１ａ、およびこの入力受付パネル１１ａに対して入力を行うためのペン１２（入力手段）を備えている。そして、入力装置２は、入力受付パネル１１ａに設けられたパネル側電極１１ｃ（第１電極）と、ペン１２に設けられたペン側電極１２ａ（第２電極）との静電容量結合を介して入力を検知する。
【００５３】
この入力装置２は、さらに、パネル側電極１１ｃに対して入力検知用信号を供給する信号供給部１３（第１信号供給手段）、ペン側電極１２ａに生じる信号を検出する信号検出回路１４（信号検出手段）、および入力検知用信号と信号検出回路１４により検出した検出信号とを比較してその比較結果に基づいてペン１２による入力が行われたことを検知する入力検知部１５（入力検知手段）を備えている。以下、さらに詳細に説明する。
【００５４】
入力受付パネル１１ａは、例えば液晶パネル（パッシブ、アクティブ）や有機ＥＬパネル（パッシブ、アクティブ）、プラズマディスプレイパネル等の表示パネル１１ｂと一体的に構成されている。なお、入力受付パネル１１ａと表示パネル１１ｂとを一体的に構成するには、入力受付パネル１１ａが表示パネル１１ｂの一部として構成されていてもよく、別々に構成された入力受付パネル１１ａと表示パネル１１ｂとが組み合わされて一体化されていてもよい。
【００５５】
ペン１２は、その先端に設けられ、入力を行うときに入力受付パネル１１ａに当接する入力端１２ｂ、および入力端１２ｂまたは入力端１２ｂの近傍に設けられ、入力端１２ｂが入力受付パネル１１ａに当接することによりパネル側電極１１ｃと静電容量結合するペン側電極１２ａを備えている。また、ペン１２は、後述するように当接検知スイッチ１２ｃを備えていてもよい。
【００５６】
信号供給部１３は、パネル側電極１１ｃに対してアナログの電圧信号である入力検知用信号を印加するための信号印加回路１３ａ、および入力検知用信号に重畳させるべき入力検知用デジタルコードを生成するコード生成回路１３ｂを備えている。そして、予め設定された「１」および「０」の順列組み合わせからなる入力検知用デジタルコードがコード生成回路１３ｂから信号印加回路１３ａに送られると、信号印加回路１３ａは、例えば入力検知用デジタルコードの「１」を入力検知用信号のハイレベル電位、「０」をローレベル電位に対応付けた時系列の矩形波を出力する。
【００５７】
信号検出回路１４は、例えばペン１２に内蔵されており、ペン側電極１２ａの電位変化をアナログの検出信号として検出し、この検出信号を伝送可能なように適宜増幅等して出力する。なお、信号検出回路１４は、ペン側電極１２ａの電位変化をアナログの検出信号として検出し、入力検知部１５側に伝送できるものであればよく、必ずしも増幅等を行わなくてもよい。したがって、パネル側電極１１ｃに入力検知用信号が入力されており、入力端１２ｂが入力受付パネル１１ａに当接してペン側電極１２ａとパネル側電極１１ｃとが静電容量結合している場合には、信号検出回路１４は、ペン側電極１２ａに誘導される入力検知用信号を検出信号として出力することになる。なお、信号検出回路１４は必ずしもペン１２に内蔵されている必要はなく、入力受付パネル１１ａ側に設けられていてもよい。
【００５８】
信号検出回路１４から出力された検出信号は、Ａ／Ｄコンバータ１６によりデジタルの検出信号に変換される。なお、必ずしも検出信号をアナログからデジタルに変換する必要はないため、Ａ／Ｄコンバータ１６を省いた構成も考えられる。
【００５９】
入力検知部１５は、コード検出部１７および判定回路１８を備えている。また、コード検出部１７は、変換回路１７ａおよび閾値設定回路１７ｂを備えている。Ａ／Ｄコンバータ１６から出力された検出信号は、変換回路１７ａに入力され、変換回路１７ａにて検出信号に重畳されているコードが検出コードとして検出される。この検出を行うために、変換回路１７ａには閾値設定回路１７ｂから閾値（Ｖｔｈ）を示す閾値データが、また、コード生成回路１３ｂからは入力検知用信号に重畳された時系列コードの周期および位相を示すタイミング信号が入力される。なお、閾値設定回路１７ｂは、検出信号の種類に応じた適切な閾値を設定できるように、出力する閾値データが可変となっている。
【００６０】
検出コードは、図２に示す方法により検出される。図２は、信号印加回路１３ａが出力する入力検知用信号、信号検出回路１４が検出する検出信号、検出信号に対して設定された閾値、コード生成回路１３ｂが出力するタイミング信号、および検出された検出コードを示すタイミングチャートである。なお、入力検知用信号は、信号印加回路１３ａから出力されてから信号検出回路１４にて検出信号として検出されるまでの間に回路の容量成分および抵抗成分によって微分波形に変換される場合を想定している。このため、入力検知用信号の立ち上がりが検出信号の極大値（ピーク）に対応し、入力検知用信号の立ち下がりが検出信号の極小値に対応することになる。しかし、これに限定されず、微分波形に変換されない矩形波が検出信号として検出されてもよい。
【００６１】
変換回路１７ａは、図３に示すように、タイミング信号にて示されるタイミングにおいて、検出信号の値と閾値とを比較し、（検出信号の値）＞（閾値）の場合に「１」を、（検出信号の値）＜（閾値）の場合に「０」を検出コードに割り当てる。これにより、ペン側電極１２ａに入力検知用信号に応じた信号が誘導され、この信号が検出信号として検出されておれば、入力検知用信号に重畳されていた入力検知用デジタルコードと同一の検出コードが変換回路１７ａにより出力されることになる。なお、図２の場合は７ビットの「１０１０１１０」のコードが検出コードとして出力されることになる。
【００６２】
判定回路１８には、変換回路１７ａから出力される検出コードと、コード生成回路１３ｂから信号印加回路１３ａに出力されるものと同一の入力検知用コードとが入力される。判定回路１８は、これら２つを比較し、一致する場合にはペン１２による入力が行われたと判定し、一致しない場合は入力が行われていないと判定し、その判定結果を出力する。このようにして入力検知部１５により入力が行われたことが検知される。
【００６３】
ここで、ペン１２が入力受付パネル１１ａに当接されておらず、信号検出回路１４がノイズを検出信号として検出している場合を想定する。ノイズは一般に入力検知用信号と異なり、例えば図４のような波形となる。この場合の検出コードは「１１１１１１１」となり、上記「１０１０１１０」の入力検知用デジタルコードと一致しない。したがって、この場合にはペン１２による入力が行われたことが検知されることはなく、誤検知は生じない。
【００６４】
ただし、実際にはペン１２による入力を行っているにもかかわらず、入力検知用信号に応じた検出信号を打ち消すようなノイズが検出信号に含まれてしまっている結果図４のような検出コードが出力される場合には、入力が行われたことを検知できなくなる。しかし、ペン１２による入力を行っている状態で上記のようなノイズが検出信号に含まれることは少ない。なぜなら、一般にノイズは、ペン１２を入力受付パネル１１ａから遠ざけて他の機器、例えば送受信中の携帯電話等に近づけることにより発生する場合が多く、ペン１２を入力受付パネル１１ａに当接させている場合には発生し難いからである。したがって、上記の方法により誤検知を抑制することは非常に有効である。
【００６５】
入力検知用コードは、ノイズに対応する検出コードと一致しやすいものを避けることが望ましい。例えば「１０１０１０１」のような周期的なコードでは、図５のような周期的なノイズに対応した検出コードと一致する可能性がある。したがって、このような周期的なコードは避けた方がよい。
【００６６】
なお、誤検知をより確実に回避するためには、入力検知用コードのビット数を多くすればよい。しかし、ビット数が大きくなるほど、信号印加回路１３ａによる入力検知用信号の印加や、入力検知部１５における処理に長時間を要することになる。したがって、このことを考慮して入力検知用コードのビット数を設定すべきである。ここではビット数が７の場合について説明したが、ビット数が７以上でも７未満（ただし２ビット以上）でもよい。また、入力検知用信号の波形や周期等も適宜変更することができる。
【００６７】
以上のように、入力装置２では、信号供給部１３により、パネル側電極１１ｃに対して、入力検知のための入力検知用信号を供給する。このとき、ペン１２が入力受付パネル１１ａに当接されるなどしてパネル側電極１１ｃとペン側電極１２ａとが静電容量結合すると、パネル側電極１１ｃに供給されている入力検知用信号に応じた信号がペン側電極１２ａにも誘導させることになる。信号検出回路１４は、この誘導された信号やノイズに起因する信号など、ペン側電極１２ａに生じる信号を検出する。
【００６８】
ここで、信号検出回路１４により検出した検出信号のみに基づいて入力の検知を行うと、従来の技術のようにノイズに基づく誤検知を生じることになる。これに対して、入力装置２では、入力検知部１５により、信号供給部１３で供給した入力検知用信号と、信号検出回路１４で検出した検出信号とを比較し、比較結果に基づいて入力が行われたことを検知する。例えば、入力検知部１５は、比較結果において入力検知用信号と検出信号とが同一であるとみなせる場合に入力が行われたことを検知し、その他の場合には入力が行われたことを検知しないようにする。
【００６９】
したがって、ノイズとしては現れにくい信号を入力検知用信号としておくことにより、ペン１２が入力受付パネル１１ａに当接するなどして、入力検知用信号に応じてペン側電極１２ａに誘導された信号を検知したときにほぼ限定して入力が行われたことを検知することができるようになる。これにより、ノイズによって誤検知が生じる可能性を大幅に低減することができるようになる。
【００７０】
また、入力検知用信号が上記のように入力検知用デジタルコードを示す信号であり、入力検知部１５が、検出信号からデジタルコードを検出するコード検出部１７（コード検出手段）と、コード検出部１７にて検出された検出コード（デジタルコード）と入力検知用デジタルコードとが一致しているときに入力が行われたと判定する判定回路１８（判定手段）とを備えることが望ましい。
【００７１】
この場合、入力検知用信号が、例えばパルス信号やそれに基づく微分波形で構成されるような入力検知用デジタルコードを示す信号である。そして、入力検知部１５では、コード検出部１７により検出信号から検出コードを検出する。さらに、入力検知部１５では、判定回路１８により、検出コードと入力検知用デジタルコートとが一致しているときに入力が行われたと判定する。このように、デジタルコードによって判定を行うことで、入力検知用信号と検出信号との比較をより容易に実行することができ、そのための装置構成の簡素化を図ることもできる。
【００７２】
なお、上記に限らず、デジタルコードによって判定を行う以外に、アナログ信号や、アナログ信号を単純にデジタル化した信号によって判定を行ってもよい。例えば、Ａ／Ｄコンバータ１６によりデジタル変換された検出信号と、入力検知用信号をデジタル変換した信号とに基づいて判定を行うことも可能である。この場合、例えば入力検知用信号をサンプリングした各サンプリング値に対して所定の許容範囲を定め、所定の期間における検出信号が、全サンプリング値、あるいは全サンプリング値のうちの相当数のサンプリング値に対応する許容範囲内に入っている場合に、入力検知用信号と検出信号とが同一であるとみなすようにしてもよい。
【００７３】
なお、入力装置２は、ペン１２による入力があったときに、その入力座標を認識できることが望ましい。このとき、入力装置２は、パネル側電極１１ｃに対して座標認識用信号を供給する信号供給部１３（第２信号供給手段）と、入力検知部１５にて入力が行われたことが検知されたときに、検出信号に基づいて入力受付パネル１１ａ上でのペン１２の座標を認識する座標認識部１９（座標認識手段）とを備えることが望ましい。
【００７４】
信号供給部１３は、パネル側電極１１ｃに対して、入力座標の認識のための位置認識用信号を供給する。この信号供給部１３は、入力検知用信号に関する構成と、座標認識用信号に関する構成とが別個に設けられていてもよいが、両方を兼ねていてもよい。
【００７５】
座標認識用信号は、入力検知用信号と同様にしてデジタルの検出信号や検出コードに変換され、座標認識部１９に入力される。これらに基づいて座標認識部１９がペン１２による入力座標を認識する。ここで、座標認識部１９には判定回路１８による判定結果も入力され、入力が行われたとの判定結果が得られたときに、入力座標の認識を行う。これにより、ノイズに基づく不必要な座標認識のための処理の実行を抑制することができ、装置への負荷を低減することができる。
【００７６】
座標認識部１９により認識された入力座標は、その入力座標に基づいて処理を行う入力座標処理手段に入力され、その処理に用いられる。ここでは、入力座標処理手段としての表示制御部２０に入力される場合を想定している。表示制御部２０では、例えば表示パネル１１ｂ上での入力座標にマーカーを表示するように表示パネル駆動回路（表示パネル駆動ドライバ）２１を制御する。なお、入力座標処理手段における処理としては、上記に限らず、一般に入力値に基づいて行われる様々な処理が考えられる。なお、入出力一体型表示装置１がパーソナルコンピュータ（ＰＣ）や携帯型情報端末機（ＰＤＡ）とともに、あるいはこれらの一部として用いられる場合には、上記入力座標処理手段は、ＰＣやＰＤＡ上で実行されるソフトウェア（オペレーティングソフト、アプリケーションソフト等）であってもよい。
【００７７】
また、入力装置２が、ペン１２が入力受付パネル１１ａに当接していることを検知できる構成であり、これに基づいて入力が行われたことの検知を行うことが望ましい。このために、ペン１２は、入力を行うときに入力受付パネル１１ａに当接する入力端１２ｂと、この入力端１２ｂが物体に当接していることを検知する当接検知スイッチ１２ｃ（当接検知手段）とを備えていることが望ましい。また、入力検知部１５が、当接検知スイッチ１２ｃにより入力端１２ｂが物体に当接していることが検知された場合に、入力検知用信号と検出信号との比較結果に基づいて入力が行われたことを検知することが望ましい。
【００７８】
この構成では、ペン１２により入力を行うときにはペン１２の入力端１２ｂが入力受付パネル１１ａに当接することになる。また、ペン１２の当接検知スイッチ１２ｃにより、入力端１２ｂが物体（主に固体）に当接していることを検知することができる。そして、当接検知スイッチ１２ｃにより入力端１２ｂが物体に当接していることが検知された場合に、入力検知部１５が入力検知用信号と検出信号との比較結果に基づいて入力が行われたことを検知する。
【００７９】
これにより、ペン１２の入力端１２ｂが入力受付パネル１１ａに当接されていないにもかかわらず、ノイズにより、入力検知用デジタルコードと一致する検出コードが検出されるような場合であっても、当接検知スイッチ１２ｃによる検知結果に基づくことで入力が行われているとの誤検知を回避することができる。したがって、さらに誤検知が生じる可能性を低減することができる。
【００８０】
このペン１２の構成としては、例えば図６のようなものが考えられる。なお、図６では、信号を検出するためのペン側電極１２ａや信号検出回路１４等の構成については省略している。
【００８１】
このペン１２では、入力端１２ｂがバネにより付勢されて突出方向に移動できるようになっている。当接検知スイッチ１２ｃは、磁石１２ｃ１と、磁気抵抗素子（ＭＲ素子）１２ｃ２とから構成されている。この磁石１２ｃ１は、入力端１２ｂとともに移動することによりＭＲ素子１２ｃ２との距離が変化するようになっている。そして、ペン１２が入力受付パネル１１ａに当接すると入力端１２ｂがペン１２内に押し込まれて磁石１２ｃ１とＭＲ素子１２ｃ２との距離が小さくなり、逆にペン１２が入力受付パネル１１ａから離れる入力端１２ｂがペン１２から突出して磁石１２ｃ１とＭＲ素子１２ｃ２との距離が大きくなる。ＭＲ素子１２ｃ２は、磁石１２ｃ１との距離に応じた電気抵抗値を示すため、この電気抵抗値の変化に基づいて入力端１２ｂが物体に当接しているか否かの検知結果を出力する。
【００８２】
この検知結果に基づき、例えば入力端１２ｂが物体に当接している場合にはペン側電極１２ａと信号検出回路１４との間を接続し、入力端１２ｂが物体に当接していない場合にはペン側電極１２ａと信号検出回路１４との間を切断することにより、入力端１２ｂが物体に当接していることが検知された場合にのみ入力検知部１５による検知を行うようにすることができる。
【００８３】
なお、当接検知スイッチ１２ｃとしては、上記以外に、機械的スイッチやフォトカプラ等を用いた構成であってもよい。また、当接検知スイッチ１２ｃとしては、図６の構成に限らず例えば従来の技術において説明した図１７の構成を採用することもできる。
【００８４】
図１の入出力一体型表示装置１における入力装置２は、パネル側電極１１ｃに対して入力検知用信号等を供給し、ペン側電極１２ａに生じる信号を検出信号として検出するものであった。これに限らず、図７の入出力一体型表示装置１ａにおける入力装置２ａのように、ペン側電極１２ａに対して入力検知用信号等を供給し、パネル側電極１１ｃに生じる信号を検出信号として検出してもよい。なお、図７には、図１に示した構成要素と同等の機能を有する構成要素については、図１と同一の符号を付す。
【００８５】
この入力装置２ａは、入力受付パネル１１ａに設けられたパネル側電極１１ｃ（第２電極）と、ペン１２に設けられたペン側電極１２ａ（第１電極）との静電容量結合を介して入力を検知する。また、この入力装置２ａは、ペン側電極１２ａに対して入力検知用信号を供給する信号供給部１３（第１信号供給手段）、入力受付パネル１１ａに生じる信号を検出する信号検出回路１４（信号検出手段）、および入力検知用信号と信号検出回路１４により検出した検出信号とを比較してその比較結果に基づいてペン１２による入力が行われたことを検知する入力検知部１５（入力検知手段）を備えることになる。
【００８６】
なお、図７には、座標認識用信号もペン側電極１２ａに供給し、パネル側電極１１ｃから検出する場合を示しているが、座標認識用信号に関してはパネル側電極１１ｃに供給し、ペン側電極１２ａから検出するようにしてもよい。この場合、座標の認識は図１の構成と同様に行うことができる。
【００８７】
また、図７には、表示パネル駆動回路２１とは別個に信号検出回路１４を設ける構成を示しているが、信号検出回路１４を表示パネル駆動回路２１内に組み込んでもよい。
【００８８】
上記図１および図７の構成においては、一般に、信号供給部１３、入力検知部１５、Ａ／Ｄコンバータ１６、座標認識部１９、表示制御部２０、入力装置２１が入力受付パネル１１ａ側に設けられることになり、ペン１２と入力受付パネル１１ａ側の信号供給部１３およびＡ／Ｄコンバータ１６とはケーブルで接続されることになる。しかし、図７の構成を一部変更して図８のようにすることにより、ペン１２と入力受付パネル１１ａ側とを接続するケーブルを省略することができる。
【００８９】
図８の入出力一体型表示装置１ｂにおける入力装置２ｂでは、信号供給部１３がペン１２に内蔵されるとともに、信号供給部１３のコード生成回路１３ｂと同等の機能を有し、信号供給部１３のコード生成回路１３ｂと同一の入力検知用デジタルコード（他の検出信号）、および信号供給部１３のコード生成回路１３ｂから出力される入力検知用デジタルコードと同期したタイミング信号を出力するコード生成回路（信号生成手段）１３ｂ’が設けられる。これにより、入力受付パネル１１ａとペン１２とを切り離した入力装置２ｂを構成することができる。なお、図８には、図１または図７に示した構成要素と同等の機能を有する構成要素については、図１と同一の符号を付す。
【００９０】
なお、ここでは入力装置２・２ａ・２ｂが入出力一体型表示装置１・１ａ・１ｂに用いられる場合について説明したが、入力装置２・２ａ・２ｂは必ずしも表示装置と一体で用いなくてもよく、入力装置２・２ａ・２ｂ単独で入力専用の装置として用いることも考えられる。
【００９１】
次に、入出力一体型表示装置における表示装置としての構成に注目して、入出力一体型表示装置の具体的構成の例について説明する。以下に、実施形態１および２において２種類の構成について説明する。
【００９２】
〔実施形態１〕
ここでは、入力装置２を有する図１の入出力一体型表示装置１について説明する。実施形態１における表示装置は、いわゆる対向ソース型のアクティブマトリクス型液晶表示装置である。このとき図１の表示パネル１１ｂとしての表示パネル５０は、図９および図１０に示すような構成となる。なお、図１０は表示パネル５０の等価回路を示している。表示パネル５０は、アクティブマトリクス基板である第１基板５５と、対向基板である第２基板５７とを有している。
【００９３】
第１基板５５には、複数の行および複数の列からなる行列状に配置された複数の画素電極５１と、この画素電極５１に対応して設けられた複数のＴＦＴ５２（スイッチング素子）と、行に対応して設けられ、対応する行に配置されたＴＦＴ５２のゲート（制御端子）に共通に接続された複数の走査線５３と、行に対応して設けられ、対応する行に配置されたＴＦＴ５２を介して対応する行に配置された画素電極５１に共通に接続された複数の基準配線５４とが形成されている。なお、各基準配線５４は各行の端部で互いに接続されていてもよい。
【００９４】
第２基板５７には、列に対応して設けられ、対応する列に配置された画素電極５１に共通に対向するストライプ状の複数の信号電極５６が形成されている。この信号電極５６はＩＴＯ膜等で形成された透明電極である。
【００９５】
そして、第１基板５５と第２基板５７とのの間には、互いに対向する画素電極５１と信号電極５６との間に生じる電位差によって光学特性が制御される電気光学層としての液晶層５８が挟持されている。なお、ここでは電気光学素子として液晶層５８を想定しているが、これに限らず、例えば有機ＥＬ素子層であってもよい。
【００９６】
なお、行方向、つまり走査線５３が延在する方向を「ｘ方向」、列方向、つまり信号電極５６が延在する方向を「ｙ方向」と称する。
【００９７】
走査線５３は、その一端がゲート駆動回路５９に接続されており、ゲート駆動回路５９により各行が順次選択駆動される。信号電極５６は、その一端がソース駆動回路６０に接続されており、ゲート駆動回路５９にて選択された行に属する各画素の表示を行うための表示信号がソース駆動回路６０から供給される。基準配線５４は、基準配線駆動回路６１に接続されており、表示信号に応じた表示を行うために画素電極５１に設定すべき電位が基準配線駆動回路６１にて設定されている。なお、液晶層５８を交流駆動する際には、基準配線５４に設定される電位は周期的に反転される。
【００９８】
なお、ゲート駆動回路５９、ソース駆動回路６０および基準配線駆動回路６１により図１の表示パネル駆動回路２１が構成され、これらと表示パネル５０とにより液晶表示装置が構成される。
【００９９】
信号電極５６の他端、つまりソース駆動回路６０が接続されている側とは逆の端部は、それぞれ容量６２を介して全信号電極５６共通の共通配線６３に接続されている。また、共通配線６３は、パルス発生回路６４に接続されている。
【０１００】
この表示パネル５０を有する入出力一体型表示装置１の動作について説明する。ゲート駆動回路５９は、図１の表示制御部２０からの表示制御信号に基づいて、走査パルスを各走査線５３に順次印加して走査する。これにより、走査パルスが印加された走査線５３に接続されたＴＦＴ５２がオンとなり、対応する画素電極５１の電位が基準配線５４に設定されている電位になる。一方、ソース駆動回路６０は、表示制御信号に基づいて、走査線５３の走査に同期して、各信号電極５６に表示信号に応じた駆動パルスをそれぞれ印加する。これにより、オンとなっているＴＦＴ５２の液晶層５８に駆動パルスが印加されて表示信号が書き込まれる。
【０１０１】
また、ソース駆動回路６０は、上記のように図１の表示パネル駆動回路２１として機能するとともに、図１の信号印加回路１３ａとしても機能し、後述するように、上記駆動パルスの印加とは独立して、図１のコード生成回路１３ｂからの座標認識用デジタルコードに応じた座標認識用信号を全信号電極５６に同時に印加する。ソース駆動回路６０が印加する座標認識用信号は、ｘ方向の座標認識に用いられる。
【０１０２】
さらに、パルス発生回路６４も、図１の信号印加回路１３ａとして機能し、図１のコード生成回路１３ｂからの入力検知用デジタルコードおよび座標認識用デジタルコードそれぞれに応じた入力検知用信号および座標検知用信号を共通配線６３に印加する。共通配線６３に印加された入力検知用信号および座標検知用信号は、容量６２を介して信号電極５６に印加されることになる。パルス発生回路６４が印加する座標認識用信号は、ｙ方向の座標認識に用いられる。
【０１０３】
このように、この表示パネル５０では信号電極５６が図１のパネル側電極１１ｃとして機能する。
【０１０４】
信号電極５６に各信号が印加されるタイミングは次の通りである。図１１に示すように、１フレーム期間（１垂直期間）は、表示パネル５０に画像を表示する表示期間と垂直ブランキング期間等の非表示期間とに時分割される。そして、表示期間では、通常のアクティブマトリクス型の液晶表示装置と同様に、信号電極５６に対して上記駆動パルスが順次印加される。一方、非表示期間は、入力検知期間、ｘ座標認識期間、ｙ座標認識期間、およびその他の期間に時分割される。入力検知期間、ｘ座標認識期間、およびｙ座標認識期間について順に説明する。
【０１０５】
入力検知期間では、パルス発生回路６４は例えば図２に示した入力検知用信号を共通配線６３に印加する。共通配線６３には、それぞれ容量６２を介して各信号電極５６が接続されているので、各信号電極５６には入力検知用信号の微分波形の信号が誘導されることになる。ペン１２が表示パネル５０に当接されていると、信号電極５６に誘導された上記微分波形の信号が、さらにペン１２のペン側電極１２ａに誘導されることになる。これにより、上述したように入力検知部１５により入力の検知が行われる。
【０１０６】
なお、ここではパルス発生回路６４により、共通配線６３等を介して入力検知用信号を信号電極５６に印加する場合について説明したが、これに限らず、ソース駆動回路６０により入力検知用信号を信号電極５６に直接印加してもよい。この場合には、検出信号は入力検知用信号とほぼ同一の波形となることがある。
【０１０７】
ｘ座標認識期間では、ソース駆動回路６０が、全信号電極５６に対して同時に複数ビットのｘ座標認識用デジタルコードに応じたｘ座標認識用信号を印加する。このｘ座標認識用デジタルコードは、各信号電極５６に固有の値が設定され、例えば８ビットのデジタルコードがゲート駆動回路５９側から順に「００００００００」、「０００００００１」、…、「１１１１１１１０」、「１１１１１１１１」のように設定することができる。そして、例えば、デジタルコード「１００１０１１１」を信号電極５６に印加する場合には、「１」にｘ座標認識用信号のハイレベルの電位を割り当て、「０」にローレベルの電位を割り当てて、第１ビットから「１」、「０」、「０」、「１」、「０」、「１」、「１」、「１」の順で信号電極５６に時系列に印加すればよい。
【０１０８】
このようにして信号電極５６に印加されたｘ座標認識用信号は、信号検出回路１４にて検出され、変換回路１７ａにて検出コードに変換されて座標認識部１９に入力される。座標認識部１９では、入力された検出コードと、ｘ座標認識用デジタルコードとに基づいてｘ座標を認識することができる。図１では図示を省略しているが、ｘ座標認識用デジタルコードはコード生成回路１３ｂから座標認識部１９へ入力されるようになっておればよい。
【０１０９】
ｙ座標認識期間では、図１２に示すように、パルス発生回路６４が共通配線６３に対してｙ座標認識用信号として１つの矩形波パルスを印加する。これにより、容量６２を介して共通配線６３と接続される各信号電極５６には、矩形波パルスの微分波形が現れる。信号電極５６は、所定の配線抵抗を有しているため、信号電極５６に誘導された微分波形は、その振幅が容量６２からの距離に応じて小さくなる。したがって、ペン１２のペン側電極１２ａに誘導される信号のピークの高さに基づいてｙ座標を認識することができる。そこで、ｙ座標認識用信号に応じた検出信号は、図１のＡ／Ｄコンバータ１６によりデジタル値に変換された後、座標認識部１９に入力される。座標認識部１９では、検出信号のピークの高さに応じてｙ座標を認識する。
【０１１０】
なお、検出信号のピークの高さを正確に検知するためには、図１３に示すように、検出信号のピーク付近で複数のタイミング信号を発生させ、各タイミング信号での検出値の最大値をピークの高さとして検知することが望ましい。これにより、微分波形の位相が信号電極５６の位置に応じて多少変化したとしてもピークの高さをより正確に検知することができる。図１では図示を省略しているが、タイミング信号はコード生成回路１３ｂから座標認識部１９へ入力されるようになっておればよい。
【０１１１】
このように、信号供給部１３としてのソース駆動回路６０およびパルス発生回路６４は、表示パネル５０における非表示期間に入力検知用信号および座標認識用信号を信号電極５６に対して供給する。これにより、入力検知用信号および座標認識用信号の供給により表示が乱れることを抑制することができる。
【０１１２】
なお、ソース駆動回路６０およびパルス発生回路６４が入力検知用信号および座標認識用信号を信号電極５６に対して供給している期間には、走査線５３、基準配線５４等、表示パネル５０の他の電極および配線の電位が一定に保たれることが望ましい。他の電極および配線の電位が変化すると、その電位変化が検出信号にも影響を及ぼすことがあり、ノイズの発生につながるからである。
【０１１３】
特に基準配線５４は、液晶層５８を駆動するための電位であって一般には反転駆動されるものであるが、このように反転駆動されたときの電位変化は比較的大きいためノイズを発生させやすい。したがって、特に基準配線５４の電位が一定に保たれることが望ましい。このように、検出信号にノイズを生じさせやすい基準配線５４の電位変化を停止することで検出信号にノイズが混入することを抑制することができる。
【０１１４】
ここでは、図９の表示パネル５０を図１の入出力一体型表示装置１に用いた場合について説明したが、図７の入出力一体型表示装置１ａまたは図８の入出力一体型表示装置１ｂに用いてもよい。このとき、座標認識を行うためには、信号検出回路１４により信号電極５６ごとの検出信号を取得し、どの信号電極５６に座標認識用信号が誘導されているかを検知してｘ座標を認識し、その信号電極５６における検知信号に基づいてｙ座標を認識することができる。
【０１１５】
〔実施形態２〕
ここでは、入力装置２を有する図１の入出力一体型表示装置１について説明する。実施形態２における表示装置は、いわゆる対向共通電極型のアクティブマトリクス型液晶表示装置である。このとき図１の表示パネル１１ｂとしての表示パネル７０は、図１４および図１５に示すような構成となる。なお、図１５は表示パネル７０の等価回路を示している。また、図１４および図１５には、図９および図１０に示した構成要素と同等の機能を有する構成要素については、図９および図１０と同一の符号を付す。表示パネル７０も、アクティブマトリクス基板である第１基板５５と、対向基板である第２基板５７とを有している。表示パネル７０が表示パネル５０と異なるのは次の点である。
【０１１６】
第１基板５５には、列に対応して設けられ、対応する列に配置されたＴＦＴ５２を介して対応する列に配置された画素電極５１に共通に接続された複数の信号線７６が形成されている。つまり、信号線７６は走査線５３と交差するように配置されている。なお、信号線７６と走査線５３とは図示しない絶縁層により絶縁されている。この信号線７６は、表示パネル５０の基準配線５４の代わりに設けられている。
【０１１７】
第２基板５７には、全画素電極５１と共通に対向する対向電極（共通電極）７４が形成されている。この共通電極７４はＩＴＯ膜等で形成された透明電極であり、表示パネル５０の信号電極５６の代わりに設けられている。
【０１１８】
信号線７６は、その一端がソース駆動回路６０に接続されており、ゲート駆動回路５９にて選択された行に属する各画素の表示を行うための表示信号がソース駆動回路６０から供給される。共通電極７４は、対向電極駆動回路８１に接続されており、表示信号に応じた表示を行うために共通電極７４に設定すべき電位が対向電極駆動回路８１にて設定されている。なお、液晶層５８を交流駆動する際には、共通電極７４に設定される電位は周期的に反転される。
【０１１９】
なお、ゲート駆動回路５９、ソース駆動回路６０および対向電極駆動回路８１により図１の表示パネル駆動回路２１が構成され、これらと表示パネル７０とにより液晶表示装置が構成される。共通電極７４には、さらに、容量６２を介してパルス発生回路６４に接続されている。
【０１２０】
この表示パネル７０を有する入出力一体型表示装置１の動作のうち、表示を行うための動作に関しては、信号線７６に印加される信号と、共通電極７４に印加される信号とが逆転している点以外は、表示パネル５０を有する入出力一体型表示装置１の動作とほぼ同一である。
【０１２１】
この表示パネル７０を有する入出力一体型表示装置１では、パルス発生回路６４が図１の信号印加回路１３ａとして機能する。パルス発生回路６４は、図１のコード生成回路１３ｂからの入力検知用デジタルコードおよび座標認識用デジタルコードに応じた入力検知用信号および座標認識用信号を、容量６２を介して共通電極７４に印加する。
【０１２２】
このように、この表示パネル７０では共通電極７４が図１のパネル側電極１１ｃとして機能する。
【０１２３】
この場合も、１フレーム期間（１垂直期間）が、表示パネル７０に画像を表示する表示期間と垂直ブランキング期間等の非表示期間とに時分割され、共通電極７４には非表示期間に入力検知用信号および座標認識用信号が印加される。
【０１２４】
この表示パネル７０を有する入出力一体型表示装置１でも、入力検知用信号に基づく入力検知は実施形態１の場合と同様にして行うことができる。しかし、この表示パネル７０では共通電極７４がｘ方向に区分されておらず全面で共通となっているため、実施形態１の場合と同様の座標認識は行うことができない。
【０１２５】
この表示パネル７０において座標認識を行うためには、例えば図１６に示すように、パルス発生回路６４から、共通電極７４の複数の位置（少なくとも３点）に対して、それぞれ容量６２を介して、座標認識用信号を時間をずらして別々に印加し、各座標認識用信号に対応する検出信号のピークの高さに基づいて座標認識を行うことができる。座標認識用信号を時間をずらして別々に印加するためには、各容量６２とパルス発生回路６４との間にそれぞれスイッチング素子７５を設けておけばよい。
【０１２６】
複数の位置から座標認識用信号を印加すると、各印加位置とペン１２の入力端１２ｂの当接位置との間の距離に応じたピークの高さを有する検出信号が得られるため、これにより座標を特定することができる。ただし、この場合には実施形態１と比較して認識される座標の精度が低下しやすくなる。
【０１２７】
本実施形態の場合も、信号供給部１３としてのパルス発生回路６４は、表示パネル７０における非表示期間に入力検知用信号および座標認識用信号を共通電極７４に対して供給する。これにより、入力検知用信号および座標認識用信号の供給により表示が乱れることを抑制することができる。
【０１２８】
なお、パルス発生回路６４が入力検知用信号および座標認識用信号を共通電極７４に対して供給している期間には、走査線５３、信号線７６等、表示パネル７０の他の電極および配線の電位が一定に保たれることが望ましい。他の電極および配線の電位が変化すると、その電位変化が検出信号にも影響を及ぼすことがあり、ノイズの発生につながるからである。
【０１２９】
特に信号線７６は、液晶層５８を駆動するための電位であって電位変化が比較的大きいためノイズを発生させやすい。したがって、特に信号線７６の電位が一定に保たれることが望まし。このように、検出信号にノイズを生じさせやすい信号線７６の電位変化を停止することで検出信号にノイズが混入することを抑制することができる。
【０１３０】
ここでは、図１４の表示パネル７０を図１の入出力一体型表示装置１に用いた場合について説明したが、図７の入出力一体型表示装置１ａまたは図８の入出力一体型表示装置１ｂに用いてもよい。このとき、座標認識を行うためには、信号検出回路１４により共通電極７４の複数の位置から検出信号を取得し、その検知信号に基づいて座標を認識することができる。
【０１３１】
以上、実施形態１および２のように、図１の入力受付パネル１１ａが表示パネル１１ｂの一部として構成されていることが望ましい。
【０１３２】
これとは逆に、透明タブレットからなる入力受付パネル１１ａと表示パネル１１ｂとが別々に構成され、一体化されたタブレット一体型ディスプレイも様々なタイプが考えられる。このタブレット一体型ディスプレイとしては、抵抗膜方式を用いたものが一般的である。
【０１３３】
抵抗膜方式では、表示パネル１１ｂの前面に入力受付パネル１１ａとしての透明タブレットを重ねた構成をとる。このように、入力受付パネル１１ａと表示パネル１１ｂとが別々に構成された入出力一体型表示装置１では、装置の重量および体積（厚み）が増加するとともに、入力受付パネル１１ａと表示パネル１１ｂとを組み合わせる工程分の製造工程が増加する。また、表示パネル１１ｂとペン１２との間には、透明とはいえ入力受付パネル１１ａが挿入される構成になるため、これによる表面反射の増大や輝度落ちによる視認性の低下を招来する。さらに、入力受付パネル１１ａの挿入により、ペン１２の入力端１２ｂと表示パネル１１ｂの表示部との間の距離が大きくなることによる視差の増大によっても表示品位の劣化を招来する。
【０１３４】
これに対して、静電容量結合方式では、実施形態１および２のように入力受付パネル１１ａを表示パネル１１ｂの一部として構成することができる。これにより、装置の重量・体積（厚み）を低減できるとともに、装置の製造工程の簡略化も可能である。また、表示の輝度落ちを抑制できる、入力手段と表示パネルとの距離による視差を低減できるなど、表示品位の劣化を抑制することができる。
【０１３５】
ただし、静電容量結合方式では、従来の技術の項において説明したように、誤検知の問題があった。しかし、実施形態１および２では、本発明に係る入力装置２・２ａ・２ｂを用いることにより、誤検知が生じる可能性を大幅に低減することができるため、静電容量結合方式のデメリットをほぼ克服することができるといえる。
【０１３６】
このように入力受付パネル１１ａが表示パネル１１ｂの一部として構成されている場合には、入力検知用信号および座標認識用信号を表示パネル１１ｂの非表示期間に入力することが望ましい。これにより、入力検知用信号の供給による表示の乱れを抑制することができる。
【０１３７】
また、入力検知用信号および座標認識用信号を入力する際には、表示パネル１１ｂにおいてこれらの信号を入力する電極以外の電極および配線の電位を一定に保持することが望ましい。これにより、検出信号にノイズが重畳することを抑制することができる。
【０１３８】
なお、実施形態１および２では、アクティブマトリクス型の液晶表示装置について説明したが、駆動方式についてはパッシブマトリクス型等、他の駆動方式のものであってもよく、電極に位置検知用信号および座標認識用信号を入力でき、パネル表面から入力した信号を検出できるものであればよい。また、表示装置は、液晶表示装置に限らず、有機ＥＬ表示装置やプラズマディスプレイ等であってもよい。
【０１３９】
以上の図１から図１６を用いた説明においては、静電容量結合によって得られた検出信号を用いて、ｘ座標およびｙ座標の座標認識を行なった。以下では、上記座標認識を超音波を用いて行なう方式について説明する。なお、この超音波を用いて行なう方式を、以下では、超音波ペン入力方式と称する。
【０１４０】
まず、従来の超音波ペン入力方式について、図２７から図３３に基づいて説明する。
【０１４１】
上記超音波ペン入力方式の一構成例として、図２７（ａ）に示すように、入力受付パネル１５０の近傍にペン入力用ユニット１５１が配置され、ペン入力用ユニット１５１に２つの超音波受信器１５２・１５３、および１つの赤外線受信器１５４が配された構成が挙げられる。一方、入力用のペン１７０は、図２７（ｂ）にも示すように、超音波送信器１７１、赤外線送信器１７２を有している。また、入力用のペン１７０は、ペン先に当接検知スイッチ１７３を有している。
【０１４２】
なお、以下の説明では、入力受付パネルと、表示パネルとが一体的に構成されているものとする。
【０１４３】
また、ペン１７０には、図２８に示すように、超音波送信回路１７４と赤外線送信回路１７５とを介して、それぞれ超音波送信器１７１と赤外線送信器１７２との出力制御を行うマイクロコンピュータ（マイコン）１７６が内蔵されている。
【０１４４】
このマイコン１７６は、ペン１７０が入力受付パネル１５０に接触し、ペン先の当接検知スイッチ１７３がＯＮとなった時に、上記超音波送信器１７１および赤外線送信器１７２から信号を発信させるものである。また、上記超音波送信器１７１、赤外線送信器１７２、超音波送信回路１７４、赤外線送信回路１７５およびマイコン１７６の駆動電源は、ペン１７０に内蔵された電池（図示せず）により供給される。
【０１４５】
次に、上記構成の超音波ペン入力方式における入力位置の演算方法（つまり、座標認識の方法）について説明する。
【０１４６】
ペン１７０が入力受付パネル１５０に接触すると、ペン先に内蔵された当接検知スイッチ１７３がＯＮとなり、超音波送信器１７１より超音波信号が、赤外線送信器１７２より赤外線信号が同時に発信される。そして、超音波信号の発信から受信までにかかる信号到達時間が上記超音波受信器１５２・１５３のそれぞれにおいて計測される。この時、赤外線信号は、発信からの時間差がゼロで赤外線受信器１５４に到達するものと見なし、図２９に示すように、赤外線信号の受信をトリガとして、上記信号到達時間の計測が開始される。
【０１４７】
超音波信号の信号到達時間は、例えばカウンタ計数方式で求めることができる。すなわち、超音波送信器１７１から発信された超音波信号が超音波受信器１５２・１５３に到達するまでの時間をクロックカウントによって測定し、そのカウント数からクロック周期を乗ずることで信号到達時間が求められる。
【０１４８】
上記超音波受信器１５２・１５３のそれぞれにおいて信号到達時間が求まると、これに超音波信号の伝播速度（すなわち、音速）を乗ずることによって、その時点での超音波送信器１７１と超音波受信器１５２・１５３との距離が求められる。また、超音波受信器１５２と超音波受信器１５３との距離は予め認識されている。
【０１４９】
こうして、図３０に示すように、超音波送信器１７１と超音波受信器１５２との距離Ｌ１、超音波送信器１７１と超音波受信器１５３との距離Ｌ２、超音波受信器１５２と超音波受信器１５３との距離Ｌ０が得られると、これら３つの距離より超音波送信器１７１の位置を、入力受付パネル１５０上の１点の位置座標（Ｘ、Ｙ）にて求めることができる。こうして求められた超音波送信器１７１の検出座標位置がペン先座標位置として用いられる。
【０１５０】
上記入力位置（検出座標位置）の演算に係る動作を、図３１および図３２を参照してさらに詳細に説明する。
【０１５１】
ペン１７０の超音波送信器１７１から発信された超音波信号は、図３１に示すように、ペン入力用ユニット１５１内の超音波受信器１５２・１５３で受信される。これらの受信波形は増幅回路１５５・１５６によって増幅された後、Ａ／Ｄ変換回路１５７・１５８によってアナログデータからデジタルデータに変換され、到達時間差カウント回路１５９に送られる。
【０１５２】
また、赤外線送信器１７２から上記超音波信号と同時に発信された赤外線信号は、ペン入力用ユニット１５１内の赤外線受信器１５４で受信された後、増幅回路１６０にて増幅され、この受信波形も超音波信号と同様に到達時間差カウント回路１５９に送られる。
【０１５３】
到達時間差カウント回路１５９は、入力された超音波・赤外線信号の波形より信号到達時間を検出する。より詳しくは、超音波受信器１５２・１５３で受信した波形に対応する信号到達時間をそれぞれ時間値Ａ・Ｂとして、これら時間値Ａ・Ｂを、それぞれ検出値処理部１６１・１６２に送信する。
【０１５４】
ペン入力用ユニット１５１の到達時間差カウント回路１５９から送信された時間値Ａ・Ｂは、図３２に示すように、上記検出値処理部１６１・１６２のそれぞれで演算により距離値Ｌ１・Ｌ２に変換される。その後、この距離値Ｌ１・Ｌ２は座標変換処理部１６３において表示パネル（入力受付パネル１５０）上の（Ｘ，Ｙ）座標値に変換される。そして、座標表示処理部１６４によって表示パネル上に位置座標表示される。
【０１５５】
上述のような超音波ペン入力方式であれば、入力受付パネル１５０の前面に透明タブレットを置く必要がないので、ペン入力時における視差が生じず、また、透明タブレットによる透過率の減少もない良好な表示品位を保ったまま、ペン入力を実現することができる。
【０１５６】
しかしながら、上記の超音波ペン入力方式においても、静電容量結合方式を用いる場合と同様の問題が生ずる。つまり、ペン１７０が入力受付パネル１５０以外に接触し、ペン先の当接検知スイッチ１７３がＯＮとなった時にも、上記超音波送信器１７１および赤外線送信器１７２から信号を発信してしまう。この結果、誤検知が発生することになる。
【０１５７】
つまり、図３３（ａ）に示すように、入力受付パネル１５０上でペン先の当接検知スイッチ１７３がＯＮとなっていればよいが、図３３（ｂ）に示すように、入力受付パネル１５０以外の場所でペン先が触れ、当接検知スイッチ１７３がＯＮとなってしまった場合に、誤検知が発生する。
【０１５８】
したがって、超音波ペン入力方式により座標認識を行なう場合であっても、ペン１７０の先が入力受付パネル１５０上にあるか否かを識別する必要がある。
【０１５９】
そこで、以下においては、超音波ペン入力方式を用いた場合にも、ペン１７０の先が入力受付パネル１５０上にあるか否かを識別し、誤検知の発生を防止することができる入出力一体型表示装置について、図１９から図２６，および図３４に基づいて説明する。
【０１６０】
図１９は、入出力一体型表示装置１’の概略構成を示すブロック図である。この入出力一体型表示装置１’は、図１９に示すとおり、入力装置２’、表示制御部２０、および表示パネル駆動回路２１を備えている。なお、表示制御部２０および表示パネル駆動回路２１は、図１等で示したものと同一であるため、その説明を省略する。
【０１６１】
この入力装置２’は、図１でも示した上記入力受付パネル１１ａ、およびこの入力受付パネル１１ａに対して入力を行なうためのペン１３０を備えている。そして、この入力装置２’でも、上記入力装置２と同様に、入力受付パネル１１ａに設けられたパネル側電極（第１電極）１１ｃと、ペン１３０側に設けられたペン側電極（第２電極）１３１との静電容量結合を介して入力を検知する。
【０１６２】
また、入力装置２’は、さらに、ペン入力用ユニット１２０、信号供給部（第１信号供給手段）１３”、赤外線送信回路１４５、検出値処理部１６１’・１６２’、および座標変換処理部１６３’を備えている。
【０１６３】
なお、この検出値処理部１６１’・１６２’、および、座標変換処理部１６３’は、従来例の超音波ペン入力方式の説明箇所で説明した検出値処理部１６１・１６２、および座標変換処理部１６３とそれぞれ同一機能を有するものであるため、説明を省略する。また、上記ペン１３０とペン入力用ユニット１２０とについては、後述する。
【０１６４】
上記信号供給部１３”は、パネル側電極１１ｃに対してアナログの電圧信号である入力検知用信号を印加するための信号印加回路１３ａ”、および入力検知用信号に重畳させるべき入力検知用デジタルコードを生成するコード生成回路１３ｂ”を備えている。そして、予め設定された「１」および「０」の順列組み合わせからなる入力検知用デジタルコードがコード生成回路１３ｂ”から信号印加回路１３ａ”に送られると、信号印加回路１３ａ”は、例えば入力検知用デジタルコードの「１」を入力検知用信号のハイレベル電位、「０」をローレベル電位に対応付けた時系列の矩形波を出力する。また、コード生成回路１３ｂ”は、上記赤外線送信回路１４５に、タイミング信号を送信する。
【０１６５】
この信号供給部１３”は、図１等に示した上記信号供給部１３と、以下の点で異なる。
【０１６６】
まず、信号供給部１３が、パネル側電極１１ｃに入力検知用信号と座標認識用信号とを印加したのに対して、信号供給部１３”は、パネル側電極１１ｃに入力検知用信号のみを印加する点で異なる。また、信号供給部１３が、タイミング信号と入力検知用デジタルコードを上記入力検知部１５に送信したのに対して、信号供給部１３”は、タイミング信号を赤外線送信回路１４５に送信する点で異なる。その他の構成に関しては、信号供給部１３と信号供給部１３”とは、同一の機能を有するため、説明を省略する。
【０１６７】
上記赤外線送信回路１４５は、後述する、ペン入力用ユニット１２０の赤外線送信器１２３に、受信したタイミング信号を送信する回路である。
【０１６８】
上記ペン入力用ユニット１２０は、図１９に示すとおり、赤外線受信器１２１、超音波受信器１２２、および赤外線送信器１２３を備えている。より詳しくは、図２０に示すとおり、２つの超音波受信器（１２２ａ・１２２ｂ）を備えている。つまり、図２７（ａ）に示すような従来のペン入力用ユニット１５１と比較すると、上記ペン入力用ユニット１２０は、新たに、赤外線送信器が付加された構成となっている。なお、このペン入力用ユニット１２０は、入力受付パネル１１ａの周囲に配置されている。
【０１６９】
次に、上記ペン１３０の構成について、図２１および図２２に基づいて説明する。なお、図２１は、ペン１３０の概略構成を示した説明図である。また、図２２は、ペン１３０とペン入力用ユニット１２０との構成を示したブロック図である。
【０１７０】
ペン１３０は、図２１に示すとおり、超音波送信器１３２、赤外線送信器１３３、および、赤外線受信器１３４を有すると共に、そのペン先が当接検知スイッチ１３５となっている。さらに、このペン先には、上述したようにペン側電極１３１が備えられている。つまり、図２７（ｂ）に示すような従来のペン１７０と比較すると、上記ペン１３０は、新たに、赤外線受信器１３４およびペン側電極１３１が付加された構成となっている。なお、このペン側電極１３１については、後述する。また、ペン１３０の先端部を入力端１３０ａと称する。
【０１７１】
そして、ペン１３０では、上記当接検知スイッチ１３５により、入力端１３０ａが物体に当接していることを検知できる構成となっている。
【０１７２】
また、上記ペン１３０は、さらに、図２２に示すとおり、超音波送信回路１３６、赤外線送信回路１３７、赤外線受信回路１３８、信号検出回路（信号検出手段）１３９、Ａ／Ｄコンバータ１４０、コード生成回路（信号生成手段）１４１、および、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと称する）１４２とを備えている。また、マイコン１４２は、その内部にコード認識回路（入力検知手段）１４３を有している。
【０１７３】
ここで、上記ペン側電極１３１、当接検知スイッチ１３５、信号検出回路１３９は、それぞれ、図１に示す、ペン側電極１２ａ、当接検知スイッチ１２ｃ、信号検出回路１４と同じ機能を果たすものである。
【０１７４】
上記ペン１３０の赤外線受信器１３４は、赤外線通信により、ペン入力用ユニット１２０の赤外線送信器１２３から発せられるタイミング信号を受信する。そして、赤外線受信器１３４で受信された信号は、上記赤外線受信回路１３８に入力される。この赤外線受信回路１３８は、受信したタイミング信号を、上記コード認識回路１４３に送信する。
【０１７５】
上記信号検出回路１３９は、ペン側電極１３１の電位変化をアナログの検出信号として検出し、この検出信号を伝送可能なように適宜増幅等して出力する。なお、信号検出回路１３９は、ペン側電極１３１の電位変化をアナログの検出信号として検出し、コード認識回路１４３側に伝送できるものであればよく、必ずしも増幅等を行わなくてもよい。したがって、パネル側電極１１ｃに入力検知用信号が入力されており、ペン側電極１３１とパネル側電極１１ｃとが静電容量結合している場合には、信号検出回路１３９は、ペン側電極１３１に誘導される入力検知用信号を検出信号として出力することになる。
【０１７６】
上記Ａ／Ｄコンバータ１４０は、上記信号検出回路が検出したアナログの検出信号をデジタル信号に変換し、上記コード認識回路１４３に送信する。
【０１７７】
つまり、ペン１３０は、図２３に示すとおり、ペン入力用ユニット１２０の赤外線送信器１２３から、赤外線通信にてタイミング信号を受信し、入力受付パネル１１ａから入力用検知信号を受信する。そして、ペン１３０では、図２４に示すとおり、上記検出信号とタイミング信号とを用いて、検出コードが求められる。なお、検出信号とタイミング信号とから検出コードを求める方法は、図２を基に説明した方法と同じであるため、その記載を省略する。また、上記のように、検出信号から検出コード（デジタルコード）を求める手段を、コード検出手段と称する。
【０１７８】
上記コード生成回路１４１は、信号供給部１３”のコード生成回路１３ｂ”と同等の機能を有し、信号供給部１３”のコード生成回路１３ｂ”と同一の入力検知用デジタルコードを出力（他の検知用信号）する。そして、コード生成回路１４１は、コード認識回路１４３に、この入力検知用デジタルコードを送信する。
【０１７９】
上記コード認識回路１４３では、タイミング信号および入力用検出信号から得られた検出コードと、上記入力検知用デジタルコードとが比較される。ここで、上記検出コードと入力検知用デジタルコードとが一致しない場合には、図２５にも示すとおり、ペン１３０からペン入力用ユニット１２０に対して、超音波および赤外線を送信せずにおく。
【０１８０】
一方、上記検出コードと入力検知用デジタルコードとが一致した場合には、図２５にも示すとおり、ペン１３０からペン入力用ユニット１２０に対して、超音波および赤外線を送信する。
【０１８１】
つまり、図２２に示すとおり、超音波送信回路１３６にて超音波を発生させ、超音波送信器１３２を介して、ペン入力用ユニット１２０の超音波受信器１２２に超音波信号を送信する。また、赤外線送信回路１３７にて赤外線を発生させ、赤外線送信器１３３を介して、ペン入力用ユニット１２０の赤外線受信器１２１に赤外線を送信する。
【０１８２】
ここで、上記コード認識回路１４３内に備えられ、上記検出コードと入力検知用デジタルコードとの一致を判断する手段を判定手段と称する。
【０１８３】
以上のように、入力受付パネル１１ａにペン１３０のペン先（入力端１３０ａ）をタッチし、当接検知スイッチ１３５をＯＮさせ、かつ、検出コードと入力検知用デジタルコードとが一致して初めて、図２６（ａ）に示すとおり、入力座標の検出が可能となる。また、同時に、図１９に示す表示制御部２０および表示パネル駆動回路２１により、表示パネル１１ｂでの表示が可能となる。
【０１８４】
一方、入力受付パネル１１ａ以外でペン先をタッチして当接検知スイッチ１３５をＯＮさせてしまった場合には、ペン１３０側でパネル側電極１１ｃから発せられる検出コードを得ることができない。したがって、コード認識回路１４３において、検出コードと入力検知用デジタルコードとが一致しないという判断がなされる。それゆえ、図２６（ｂ）に示すとおり、ペン入力用ユニット１２０への超音波および赤外線の送信がなされず、誤検知を防止することができる。また、あわせて、表示パネル１１ｂで表示がなされることもない。
【０１８５】
以上のように、上記入出力一体型表示装置１’においても、上述した入出力表示装置１等と同じく、ノイズに基づく不必要な座標認識のための処理の実行を抑制することができ、装置への負荷を低減することができる。
【０１８６】
ここで、上記入力座標の検出は、図３０に示した手法と同様な手法で行なう。つまり、従来例では、入力座標を、ペン入力用ユニット１５１の超音波受信器１５２・１５３とペン１７０の超音波送信器１７１とを用いて検出したが、この入力装置２’では、ペン入力用ユニット１２０の超音波受信器１２２ａ・１２２ｂとペン１３０の超音波送信器１３２とを用いて入力座標を検出することとなる。
【０１８７】
このように、入力が行われたことが検知されたときに、上記入力受付パネル１１ａ上でのペン１３０の座標を検出する手段を座標検出手段と称する。この座標検出手段は、ペン入力用ユニット１２０、ペン１３０、検出値処理部１６１’・１６２’、および、座標変換処理部１６３’により構成される。
【０１８８】
なお、上記コード生成回路１４１にて生成される入力検知用デジタルコードの設定にあたっては、ペン１３０側に入力検知用デジタルコード用の設定回路部を新たに備えて、デジタルコードを自由に設定できる構成としてもよい。例えば、ペン１３０に、ダイヤルキーや設定ボタンを備えておき、これらのキーやボタンを操作することにより、入力検知用デジタルコードを設定できるようにしておけばよい。ただし、上記の構成の場合には、入出力表示装置を利用するに際に、予め、入力検知用デジタルコードが検出コードと一致するように設定しておかなければならない。
【０１８９】
また、入力検知用デジタルコードは、ペン１３０に固有のコードとしてもよい。この構成の場合には、ペン１３０内の図示しないＲＯＭに入力検知用デジタルコードを記憶させておけばよい。そして、コード生成回路１４１が、このＲＯＭに記憶された入力検知用デジタルコードを読み出すようにする。ただし、この構成では、検出コードを、ペン１３０側の入力検知用デジタルコードに合うように設定しておく必要がある。
【０１９０】
図３４は、従来構造である、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いた表示パネルの構成を示した説明図である。
【０１９１】
ところで、上記の超音波ペン入力方式を用いた場合には、入力装置２’内に設けられる対向電極（共通電極）を、ストライプ状とする必要がなくなる。つまり、入力装置２’に薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと称する）を用いる場合、ＴＦＴの構造を、図９に示すような対向ソース構造とする必要がなくなる。この場合には、図３４に示すような、対向電極１８０をパターニングしていない構造を有する表示パネルを用いることができる。これにより、表示パネルの製造コストを低減することができる。
【０１９２】
なお、ここでは入力装置２’が入出力一体型表示装置１’に用いられる場合について説明したが、入力装置２’は必ずしも表示装置と一体で用いなくてもよく、入力装置２’単独で入力専用の装置として用いることも考えられる。
【０１９３】
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、異なる実施形態にそれぞれ開示された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。
【０１９４】
なお、本発明の特徴は、次の点にあるともいえる。
第１の特徴点として、表示装置に対して検知端部（入力端１２ｂ・入力端１３０ａ）を当接させた際の静電容量結合により表示装置内の信号電極（パネル側電極１１ｃ）に入力された信号（座標認識用信号）を情報信号（検出信号）として検知する検知用手段（ペン１２・ペン１３０）と、この検知用手段から出力された情報信号から検出値（検出コード）を得る検出用手段（コード検出部１７・コード認識回路１４３）と、この検出値を位置座標に変換する変換処理手段（座標認識部１９・座標変換部１６３’）と、この位置座標に基づき表示装置に位置座標表示を行う位置座標表示手段（表示制御部２０）とを備え、信号電極にコード用信号（入力検知用信号）を入力することで誘導されたコード用情報信号（検出信号）を検知用手段および検出用手段によって得た検出値と、予め設定しておいた設定コード値（入力検知用デジタルコード）とが一致した場合に位置座標表示を行う点が挙げられる。
【０１９５】
第２の特徴点として、上記のように、信号電極にコード用信号を入力することで誘導されたコード用情報信号を検知用手段および検出用手段によって得た検出値と、予め設定しておいた設定コード値とが一致し、かつ、検知用手段に搭載したスイッチ回路がオン状態になった場合にのみ位置座標表示を行う点が挙げられる。
【０１９６】
第３の特徴点として、信号電極に入力するコード用信号を非表示期間に入力する点が挙げられる。また、第４の特徴点として、コード用信号を入力する期間には他の駆動用信号を一定電圧レベルに保持する点が挙げられる。
【０１９７】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る入力装置は、入力受付パネルおよび入力手段のそれぞれに設けられた電極の一方を第１電極、他方を第２電極としたとき、第１電極に対して入力検知用信号を供給する第１信号供給手段と、第２電極に生じる信号を検出する信号検出手段と、入力検知用信号と、信号検出手段により検出した検出信号とを比較し、その比較結果に基づいて入力が行われたことを検知する入力検知手段とを備える構成である。
【０１９８】
上記の構成では、入力検知手段により、第１信号供給手段で供給した入力検知用信号と、信号検出手段で検出した検出信号とを比較し、比較結果に基づいて入力が行われたことを検知する。したがって、ノイズとしては現れにくい信号を入力検知用信号としておくことにより、入力手段が入力受付パネルに当接するなどして、入力検知用信号に応じて第２電極に誘導された信号を検知したときにほぼ限定して入力が行われたことを検知することができるようになる。これにより、ノイズによって誤検知が生じる可能性を従来の技術よりさらに低減することができるようになる。
【０１９９】
本発明に係る入力装置は、上記の入力装置において、入力検知用信号は、入力検知用デジタルコードを示す信号であり、入力検知手段は、検出信号からデジタルコードを検出するコード検出手段と、コード検出手段にて検出されたデジタルコードと、入力検知用デジタルコードとが一致しているときに入力が行われたと判定する判定手段とを備えることが望ましい。
【０２００】
上記の構成では、デジタルコードによって判定を行うことで、入力検知用信号と検出信号との比較をより容易に実行することができ、そのための装置構成の簡素化を図ることもできる。
【０２０１】
本発明に係る入力装置は、上記何れかの入力装置において、第１電極に対して座標認識用信号を供給する第２信号供給手段と、入力検知手段にて入力が行われたことが検知されたときに、検出信号に基づいて入力受付パネル上での入力手段の座標を認識する座標認識手段とを備えることが望ましい。
【０２０２】
上記の構成では、座標認識手段が、入力検知手段にて入力が行われたことが検知されたときに、検出信号のうちの座標認識用信号成分に基づいて入力受付パネル上での入力手段の座標、例えば入力手段が当接している位置の座標を認識する。これにより、ノイズに基づく不必要な座標認識のための処理の実行を抑制することができ、装置への負荷を低減することができる。
【０２０３】
本発明に係る入力装置は、上記何れかの入力装置において、入力手段は、入力受付パネルに当接する入力端と、入力端が物体に当接していることを検知する当接検知手段とを備え、当接検知手段により上記入力端が物体に当接していることが検知された場合に、入力検知手段が入力検知用信号と検出信号との比較結果に基づいて入力が行われたことを検知することが望ましい。上記の構成では、さらに誤検知が生じる可能性を低減することができる。
【０２０４】
本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記何れかの入力装置を備え、上記入力受付パネル上で表示を行う構成である。
【０２０５】
本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記の入出力一体型表示装置において、入力受付パネルは、表示を行うための表示パネルの一部として構成されていることが望ましい。これにより、装置の重量・体積（厚み）を低減できるとともに、装置の製造工程の簡略化も可能である。また、表示の輝度落ちを抑制できる、入力手段と表示パネルとの距離による視差を低減できるなど、表示品位の劣化を抑制することができる。
【０２０６】
本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記の入出力一体型表示装置において、第１信号供給手段は、表示パネルにおける非表示期間に入力検知用信号を第１電極に対して供給することが望ましい。上記の構成では、入力検知用信号の供給により表示が乱れることを抑制することができる。
【０２０７】
本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記の入出力一体型表示装置において、いわゆる対向ソース構造の表示パネルの信号電極を第１電極または第２電極として入力受付パネルを表示パネルの一部として構成することができる。
【０２０８】
本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記の入出力一体型表示装置において、第１信号供給手段は、表示パネルにおける非表示期間に入力検知用信号を第１電極に対して供給し、入力検知用信号を供給している期間には、基準配線の電位が一定に保たれることが望ましい。
【０２０９】
上記の構成では、入力検知用信号の供給により表示が乱れることを抑制することができるとともに、検出信号にノイズを生じさせやすい基準配線の電位変化を停止することで検出信号にノイズが混入することを抑制することができる。
【０２１０】
あるいは、本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記の入出力一体型表示装置において、いわゆる対向共通電極型の表示パネルの対向電極を第１電極または第２電極として入力受付パネルを表示パネルの一部として構成することができる。
【０２１１】
本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記の入出力一体型表示装置において、第１信号供給手段は、表示パネルにおける非表示期間に入力検知用信号を第１電極に対して供給し、入力検知用信号を供給している期間には、信号線の電位が一定に保たれることが望ましい。
【０２１２】
上記の構成では、入力検知用信号の供給により表示が乱れることを抑制することができるとともに、検出信号にノイズを生じさせやすい信号線の電位変化を停止することで検出信号にノイズが混入することを抑制することができる。
【０２１３】
本発明に係る入力装置は、上記入力受付パネルおよび入力手段のそれぞれに設けられた電極の一方を第１電極、他方を第２電極としたとき、上記第１電極に対して入力検知用信号を供給する第１信号供給手段と、上記第２電極に生じる信号を検出する信号検出手段と、上記入力検知用信号に相当する他の検知用信号を生成する信号生成手段と、上記信号生成手段で生成した他の検知用信号と、上記信号検出手段により検出した検出信号とを比較し、その比較結果に基づいて入力が行われたことを検知する入力検知手段とを備える構成である。
【０２１４】
したがって、ノイズとしては現れにくい信号を入力検知用信号としておくことにより、入力手段が入力受付パネルに当接するなどして、入力検知用信号に応じて第２電極に誘導された信号を検知したときにほぼ限定して入力が行われたことを検知することができるようになる。これにより、ノイズによって誤検知が生じる可能性を従来の技術よりさらに低減することができるようになる。
【０２１５】
本発明に係る入力装置は、上記の入力装置において、上記入力検知用信号と上記他の検知用信号とは、入力検知用デジタルコードを示す信号であり、上記入力検知手段は、上記検出信号からデジタルコードを検出するコード検出手段と、上記コード検出手段にて検出されたデジタルコードと、上記入力検知用デジタルコードとが一致しているときに入力が行われたと判定する判定手段とを備えることが好ましい。
【０２１６】
上記の構成では、デジタルコードによって判定を行うことで、入力検知用信号に相当する他の検知用信号と、検出信号との比較をより容易に実行することができ、そのための装置構成の簡素化を図ることもできる。
【０２１７】
本発明に係る入力装置は、上記の入力装置において、上記入力検知手段にて入力が行われたことが検知されたときに、上記入力受付パネル上での上記入力手段の座標を検出する座標検出手段を備えることが好ましい。
【０２１８】
上記の構成によれば、上記入力検知手段にて入力が行われたことが検知されたときに、上記入力受付パネル上での上記入力手段の座標を検出する。これにより、ノイズに基づく不必要な座標認識のための処理の実行を抑制することができ、装置への負荷を低減することができる。
【０２１９】
本発明に係る入力装置は、上記入力装置において、入力手段は、入力受付パネルに当接する入力端と、入力端が物体に当接していることを検知する当接検知手段とを備え、当接検知手段により上記入力端が物体に当接していることが検知された場合に、入力検知手段が上記他の検知用信号と検出信号との比較結果に基づいて入力が行われたことを検知することが望ましい。上記の構成では、さらに誤検知が生じる可能性を低減することができる。
【０２２０】
本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記入力装置を備え、上記入力受付パネル上で表示を行う構成である。
【０２２１】
本発明に係る入出力一体型表示装置は、上記の入出力一体型表示装置において、入力受付パネルは、表示を行うための表示パネルの一部として構成されていることが望ましい。これにより、装置の重量・体積（厚み）を低減できるとともに、装置の製造工程の簡略化も可能である。また、表示の輝度落ちを抑制できる、入力手段と表示パネルとの距離による視差を低減できるなど、表示品位の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る入出力一体型表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の入出力一体型表示装置における入力検知用信号、検出信号、タイミング信号、および検出コードの関係を示すタイミングチャートである。
【図３】図１の入出力一体型表示装置において、検出信号を検出コードに変換する方法を説明するための図面である。
【図４】図１の入出力一体型表示装置において、検出信号としてノイズが検出されているときに得られる検出コードを説明するための図面である。
【図５】図１の入出力一体型表示装置において、検出信号として周期的なノイズが検出されているときに得られる検出コードを説明するための図面である。
【図６】図１の入出力一体型表示装置におけるペンに備えられた当接検知スイッチの構成を示す断面図である。
【図７】図１の入出力一体型表示装置の一変形例を示すブロック図である。
【図８】図１の入出力一体型表示装置の他の変形例を示すブロック図である。
【図９】図１の表示パネルの一構成例を示す斜視図である。
【図１０】図９の表示パネルの等価回路およびその周辺回路を示す回路図である。
【図１１】図９の表示パネルを駆動する際の１フレーム期間の内容を説明するための図面である。
【図１２】図９の表示パネルにおけるｙ方向の座標を認識する方法を説明するための図面である。
【図１３】図１の入出力一体型表示装置において、検出信号のピークを検知する方法を説明するための図面である。
【図１４】図１の表示パネルの他の構成例を示す斜視図である。
【図１５】図１４の表示パネルの等価回路およびその周辺回路を示す回路図である。
【図１６】図１４の表示パネルにおける座標認識の方法を説明するための図面である。
【図１７】従来の入出力一体型表示装置において検出信号を得る方法を説明するための図面である。
【図１８】従来の入出力一体型表示装置においてノイズが検出された状態を説明するための図面である。
【図１９】本発明の実施の一形態に係る他の入出力一体型表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２０】図１９の入出力一体型表示装置の概略構成図である。
【図２１】図１９の入出力一体型表示装置におけるペンを示した説明図である。
【図２２】図１９の入出力一体型表示装置における、ペンおよびペン入力用ユニットのブロック図である。
【図２３】図１９の入出力一体型表示装置における、ペンが受信する信号を示した説明図である。
【図２４】図１９の入出力一体型表示装置における、検出信号とタイミング信号との関係を示すタイミングチャートである。
【図２５】図２２のコード認識回路で行なわれる動作について示した説明図である。
【図２６】（ａ）は、図１９の入出力一体型表示装置における入力受付パネル上でペンのスイッチがＯＮとなった場合を示し、（ｂ）は、上記入力受付パネル上以外でペンのスイッチがＯＮとなった場合を示した説明図である。
【図２７】（ａ）は、従来の超音波ペン入力装置の構成を示した概略構成図であり、（ｂ）は、この超音波ペン入力装置で用いられるペンを示した説明図である。
【図２８】図２７（ｂ）のペンの構成を示したブロック図である。
【図２９】図２７の超音波ペン入力装置における、超音波および赤外線の波形を示したタイミングチャートである。
【図３０】図２７の超音波ペン入力装置において、入力座標を求める手法を示した説明図である。
【図３１】図２７の超音波ペン入力装置におけるペン入力用ユニットの構成を主として示したブロック図である。
【図３２】図２７の超音波ペン入力装置において、入力座標を表示するための構成を示したブロック図である。
【図３３】（ａ）は、図２７の超音波入力装置を入出力一体型表示装置に用いた際における、入力受付パネル上でペンのスイッチがＯＮとなった場合を示し、（ｂ）は、図２７の超音波入力装置を入出力一体型表示装置に用いた際における、入力受付パネル上以外でペンのスイッチがＯＮとなった場合を示した説明図である。
【図３４】図１９の入出力一体型表示装置に利用可能な従来の表示パネルの一構成例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ，１’ 入出力一体型表示装置
２，２ａ，２ｂ，２’ 入力装置
１１ａ 入力受付パネル
１１ｂ 表示パネル
１１ｃ パネル側電極（第１電極／第２電極）
１２ ペン（入力手段）
１２ａ ペン側電極（第２電極／第１電極）
１２ｂ 入力端
１２ｃ 当接検知スイッチ（当接検知手段）
１３ 信号供給部（第１信号供給手段、第２信号供給手段）
１３” 信号供給部（第１信号供給手段）
１３ａ，１３ａ” 信号印加回路
１３ｂ，１３ｂ’，１３ｂ” コード生成回路
１４ 信号検出回路（信号検出手段）
１５ 入力検知部（入力検知手段）
１６ Ａ／Ｄコンバータ
１７ コード検出部（コード検出手段）
１８ 判定回路（判定手段）
１９ 座標認識部（座標認識手段）
２０ 表示制御部
２１ 表示パネル駆動回路
５０ 表示パネル
５１ 画素電極
５２ ＴＦＴ（スイッチング素子）
５３ 走査線
５４ 基準配線
５５ 第１基板
５６ 信号電極
５７ 第２基板
５８ 液晶層（電気光学層）
５９ ゲート駆動回路
６０ ソース駆動回路
６１ 基準配線駆動回路
６２ 容量
６３ 共通配線
６４ パルス発生回路
７０ 表示パネル
７４ 共通電極
７６ 信号線
８１ 対向電極駆動回路
１２０ ペン入力用ユニット（座標検出手段）
１２１ 赤外線受信器
１２２ 超音波受信器
１２３ 赤外線送信器
１３０ ペン（入力手段・座標検出手段）
１３０ａ 入力端
１３１ ペン側電極（第２電極）
１３２ 超音波送信器
１３３ 赤外線送信器
１３４ 赤外線受信器
１３５ 当接検知スイッチ（当接検知手段）
１３６ 超音波送信回路
１３７ 赤外線送信回路
１３８ 赤外線受信回路
１３９ 信号検出回路（信号検出手段）
１４０ Ａ／Ｄコンバータ
１４１ コード生成回路（信号生成手段）
１４２ マイクロコンピュータ
１４３ コード認識回路（入力検知手段）
１４５ 赤外線送信回路
１６１’・１６２’ 検出値処理部（座標検出手段）
１６３’ 座標変換処理部（座標検出手段）
Claims (17)
- 外部からの入力を受け付ける入力受付パネルと、上記入力受付パネルに対して入力を行うための入力手段とを備え、上記入力受付パネルに設けられた電極と上記入力手段に設けられた電極との静電容量結合を介して入力を検知する入力装置において、
上記入力受付パネルおよび入力手段のそれぞれに設けられた電極の一方を第１電極、他方を第２電極としたとき、
上記第１電極に対して入力検知用信号を供給する第１信号供給手段と、
上記第２電極に生じる信号を検出する信号検出手段と、
上記入力検知用信号と、上記信号検出手段により検出した検出信号とを比較し、その比較結果に基づいて入力が行われたことを検知する入力検知手段とを備えることを特徴とする入力装置。 - 上記入力検知用信号は、入力検知用デジタルコードを示す信号であり、
上記入力検知手段は、
上記検出信号からデジタルコードを検出するコード検出手段と、
上記コード検出手段にて検出されたデジタルコードと、上記入力検知用デジタルコードとが一致しているときに入力が行われたと判定する判定手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の入力装置。 - 上記第１電極に対して座標認識用信号を供給する第２信号供給手段と、
上記入力検知手段にて入力が行われたことが検知されたときに、上記検出信号に基づいて上記入力受付パネル上での上記入力手段の座標を認識する座標認識手段とを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の入力装置。 - 上記入力手段は、
入力を行うときに上記入力受付パネルに当接する入力端と、
上記入力端が物体に当接していることを検知する当接検知手段とを備え、
上記当接検知手段により上記入力端が物体に当接していることが検知された場合に、上記入力検知手段が上記入力検知用信号と上記検出信号との比較結果に基づいて入力が行われたことを検知することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の入力装置。 - 請求項１から４の何れか１項に記載の入力装置を備え、上記入力受付パネル上で表示を行うことを特徴とする入出力一体型表示装置。
- 上記入力受付パネルは、表示を行うための表示パネルの一部として構成されていることを特徴とする請求項５に記載の入出力一体型表示装置。
- 上記第１信号供給手段は、上記表示パネルにおける非表示期間に上記入力検知用信号を上記第１電極に対して供給することを特徴とする請求項６に記載の入出力一体型表示装置。
- 上記表示パネルは、
複数の行および複数の列からなる行列状に配置された複数の画素電極と、この画素電極に対応して設けられた複数のスイッチング素子と、行に対応して設けられ、対応する行に配置された上記スイッチング素子の制御端子に共通に接続された複数の走査線と、行に対応して設けられ、対応する行に配置された上記スイッチング素子を介して対応する行に配置された上記画素電極に共通に接続された複数の基準配線とを有する第１基板と、
列に対応して設けられ、対応する列に配置された上記画素電極に共通に対向する複数の信号電極を有する第２基板と、
上記第１基板と第２基板との間に挟持され、互いに対向する画素電極と信号電極との間に生じる電位差によって制御される電気光学層とを備え、
上記信号電極が上記第１電極または第２電極であることを特徴とする請求項６に記載の入出力一体型表示装置。 - 上記第１信号供給手段は、上記表示パネルにおける非表示期間に上記入力検知用信号を上記第１電極に対して供給し、
上記第１信号供給手段が上記入力検知用信号を上記第１電極に対して供給している期間には、上記基準配線の電位が一定に保たれることを特徴とする請求項８に記載の入出力一体型表示装置。 - 上記表示パネルは、
複数の行および複数の列からなる行列状に配置された複数の画素電極と、この画素電極に対応して設けられた複数のスイッチング素子と、行に対応して設けられ、対応する行に配置された上記スイッチング素子の制御端子に共通に接続された複数の走査線と、列に対応して設けられ、対応する列に配置された上記スイッチング素子を介して対応する列に配置された上記画素電極に共通に接続された複数の信号線とを有する第１基板と、
上記画素電極に共通に対向する対向電極を有する第２基板と、
上記第１基板と第２基板との間に挟持され、互いに対向する画素電極と対向電極との間に生じる電位差によって制御される電気光学層とを備え、
上記対向電極が上記第１電極または第２電極であることを特徴とする請求項６に記載の入出力一体型表示装置。 - 上記第１信号供給手段は、上記表示パネルにおける非表示期間に上記入力検知用信号を上記第１電極に対して供給し、
上記第１信号供給手段が上記入力検知用信号を上記第１電極に対して供給している期間には、上記信号線の電位が一定に保たれることを特徴とする請求項１０に記載の入出力一体型表示装置。 - 外部からの入力を受け付ける入力受付パネルと、上記入力受付パネルに対して入力を行うための入力手段とを備え、上記入力受付パネルに設けられた電極と上記入力手段に設けられた電極との静電容量結合を介して入力を検知する入力装置において、
上記入力受付パネルおよび入力手段のそれぞれに設けられた電極の一方を第１電極、他方を第２電極としたとき、
上記第１電極に対して入力検知用信号を供給する第１信号供給手段と、
上記第２電極に生じる信号を検出する信号検出手段と、
上記入力検知用信号に相当する他の検知用信号を生成する信号生成手段と、
上記信号生成手段で生成した他の検知用信号と、上記信号検出手段により検出した検出信号とを比較し、その比較結果に基づいて入力が行われたことを検知する入力検知手段とを備えることを特徴とする入力装置。 - 上記入力検知用信号と上記他の検知用信号とは、入力検知用デジタルコードを示す信号であり、
上記入力検知手段は、
上記検出信号からデジタルコードを検出するコード検出手段と、
上記コード検出手段にて検出されたデジタルコードと、上記入力検知用デジタルコードとが一致しているときに入力が行われたと判定する判定手段とを備えることを特徴とする請求項１２に記載の入力装置。 - 上記入力検知手段にて入力が行われたことが検知されたときに、上記入力受付パネル上での上記入力手段の座標を検出する座標検出手段を備えることを特徴とする請求項１２または１３に記載の入力装置。
- 上記入力手段は、
入力を行うときに上記入力受付パネルに当接する入力端と、
上記入力端が物体に当接していることを検知する当接検知手段とを備え、
上記当接検知手段により上記入力端が物体に当接していることが検知された場合に、上記入力検知手段が上記他の検知用信号と上記検出信号との比較結果に基づいて入力が行われたことを検知することを特徴とする請求項１２から１４の何れか１項に記載の入力装置。 - 請求項１２から１５の何れか１項に記載の入力装置を備え、上記入力受付パネル上で表示を行うことを特徴とする入出力一体型表示装置。
- 上記入力受付パネルは、表示を行うための表示パネルの一部として構成されていることを特徴とする請求項１６に記載の入出力一体型表示装置。
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