JP3329028B2 - 座標検出装置付き表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュ−タ装置等の
表示装置に係り、特に、ペン入力のための座標検出装置
を一体に備えた座標検出装置付き表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置としては、例えば、
文字、図形等の情報をいわゆる手書き入力するための座
標検出機能を備え、この手書き入力情報及び外部から入
力された文字、図形等の情報を表示するようにした液晶
表示装置が既に公知となっている（例えば、特開平４−
２５１８２４号公報、特開平４−２５３０２４号公報、
特公昭５３−１７３７７号公報、Ｍ．Ｒ．Ｄａｖｉｓ，
ｅｔ．ａｌ，“ＴｈｅＲａｒｄ Ｔａｂｌｅｔ：Ａ Ｍ
ａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ ＧｒａｐｈｉｃａｌＣｏｍｍｖ
ｒｉｃａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ”，Ｐｒｏｃ．Ｆｅｌ
ｌ Ｊｏｉｎｔ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｃｏｎｆ．，ｐｐ
３２５〜３３１（１９６４）等参照）。図８には従来の
座標検出装置付き液晶表示装置の一構成例が、図９には
その動作を説明するタイミングチャ−トが示されてお
り、以下、同図を参照しつつ従来装置について概略的に
説明する。

【０００３】先ず、この座標検出装置付き液晶表示装置
は、液晶マトリックス部３０と、行方向（図８において
紙面左右方向）に配置された走査線３１を選択して走査
電圧を印加する走査線駆動回路３２と、列方向（図８に
おいて紙面上下方向）に配設されたデ−タ線３３を介し
て液晶素子にデ−タを出力するデ−タ線駆動回路３４
と、前述の走査線駆動回路３２及びデ−タ線駆動回路３
４の動作を制御するＬＣＤ駆動コントロ−ラ３５と、手
書き入力の際に用いられる座標検出用ペン３６と、この
座標検出用ペン３６の動作を制御する座標検出回路コン
トロ−ラ３７と、を具備してなるものである。この装置
は、座標検出用ペン３６のペン先を液晶マトリックス部
３０の表面（透光性の絶縁板が設けられており走査線３
１、デ−タ線３３等の液晶マトリックス部３０を構成す
る各要素とは電気的に絶縁されている）に位置させた際
に、このペン先と近接する走査線３１及びデ−タ線３３
との間に形成される静電容量を介して、走査線３１及び
デ−タ線３３に印加された電圧が検出されることを利用
して、座標検出を行うようにしたものである。

【０００４】次に、図９を参照しつつこの従来装置にお
ける動作を概略的に説明する。この図９は、垂直座標及
び水平座標検出動作が行われる１フレ−ム期間における
タイミングを示したものである。同図においてＳc1〜Ｓ
cmは走査線駆動回路３２からｍ本の各走査線３１に印加
される走査信号を、Ｄa1〜Ｄanはデ−タ線駆動回路３４
からｎ本のデ−タ線３３に印加される電圧を、それぞれ
表している。また、Ｖc は座標検出用ペン３６のセンシ
ングキャパシタＣs の一方の電極側（ペンスイッチを介
して座標検出回路コントロ−ラ３７に接続されている側
の電極）に印加される基準電圧を表している。この従来
装置における座標検出動作は、初めに垂直座標の検出が
各液晶素子への表示デ−タの出力と同一の期間に行わ
れ、その後、水平座標の検出が行われるようになってい
る。

【０００５】先ず、座標検出用ペン３６のペン先が液晶
マトリックス部３０上で、座標（ｉ，ｊ）の位置、すな
わち、ｊ番目の走査線３１の位置で且つｉ番目のデ−タ
線３３の位置にあるとする。垂直座標検出期間（同時に
液晶マトリックス部３０の表示期間でもある）において
は、走査線駆動回路３２より各走査線３１へ順に走査信
号Ｓci(i=1〜m)が出力される。また、座標検出を行う際
には、座標検出用ペン３６のペンスイッチを閉成状態と
するようになっており、それにより、センシングキャパ
シタＣs の一方の電極側（アンプに接続された電極と反
対側の電極）には、垂直座標検出期間中、基準電圧Ｖc
（図示せず）が印加されることとなる。そして、座標検
出用ペン３６のペン先が位置する走査線３１に走査信号
Ｓcjが印加されることによって、ペン先と走査線３１と
の間に形成される静電容量（図示せず）を介してアンプ
に電圧信号が入力され、その結果、座標検出用ペン３６
からは先の基準電圧Ｖc に重畳された形で増幅出力Ｖpe
n が出力されることとなる。

【０００６】座標検出回路コントロ−ラ３７において
は、垂直座標検出期間の開始時点から増幅出力Ｖpen が
検出されるまでの時間ｔｙを計測し、この時間ｔｙを、
走査信号Ｓc の出力間隔時間で除する演算が行われて垂
直座標位置が判るようになっている。次に、水平座標検
出時間においては、デ−タ線駆動回路３４から各デ−タ
線３３に順にパルス信号が出力され、ペン先が位置する
デ−タ線３３にこのパルス信号が印加されると、先の垂
直座標検出の場合と同様に座標検出回路コントロ−ラ３
７において、基準電圧Ｖc に重畳された状態で、電圧信
号Ｖpen が検出されることとなる。そして、水平座標検
出期間の開始時点から電圧信号Ｖpen が検出されるまで
の時間ｔｘから先の垂直座標検出動作と同様な演算処理
によって、水平座標位置が判るようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来装置においては、水平座標検出動作は表示及び垂直
座標検出期間とは、別個に設けられた期間に行うように
なっているので、表示画質の良否を決定する要因である
いわゆるフリッカ現象を抑えるために、水平座標検出期
間を十分短くすると共に、水平座標検出期間を含めた１
フレ−ムの時間を少なくとも１／６０秒以下（繰り返し
周波数で表現すれば６０Ｈｚ以上）とすることが必要と
なる。そのため、上記従来装置には比較的高速動作が要
求されるので、回路の消費電力が増大することとなり装
置全体としての消費電力が大きなものとなるばかりでな
く、回路を構成する電子部品には、高い動作周波数を有
するものが必要となるので高価な装置となるという問題
があった。

【０００８】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
で、必要以上の高速動作とすることなしに、座標検出が
でき、しかもフリッカが小さい画像表示が可能で且つ低
消費電力の座標検出装置付き表示装置を提供するもので
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る座標検出装
置付き表示装置は、複数の液晶素子及び該液晶素子に接
続されてその駆動を行う複数の薄膜トランジスタを行列
方向に配置すると共に、各行毎に配置されて前記薄膜ト
ランジスタのゲートに接続された複数の走査線と、列毎
に配置されて前記薄膜トランジスタのドレインに接続さ
れた複数のデータ線と、前記複数の走査線に順に前記複
数の薄膜トランジスタを導通状態とする走査信号を前記
液晶素子の駆動電源の全周期間に印加する走査線駆動部
と、前記走査線駆動部により走査信号が印加された走査
線と同一の行に位置する前記複数の液晶素子へのデータ
電圧を前記データ線へ出力するデータ線駆動部と、を具
備してなる表示装置において、前記複数の走査線に対応
して一つづつ配置された複数の走査線方向座標検出線
と、前記複数のデータ線に対応して一つづつ配置された
複数のデータ線方向座標検出線と、前記走査線駆動部が
出力する走査信号に同期した検出用信号を発生し前記複
数の走査線方向座標検出線に印加する走査線方向座標検
出用信号発生部と、前記複数のデータ線方向座標検出線
に検出用信号を前記液晶素子の駆動用電源による交流駆
動の半周期間に出力するとともに、その半周期毎に前記
検出用信号の極性を変えるデータ線方向座標検出用信号
発生部と、位置検出用の電極を有し且つこの電極と前記
走査線方向座標検出線及びデータ線方向座標検出線との
静電結合により、前記走査線方向座標検出線及びデータ
線方向座標検出線に印加された検出用電圧に対応した電
圧を検出する検出部と、前記走査線方向座標検出用信号
発生部から順次出力される各検出用信号の立ち下り時点
から前記検出部により所定レベル以上の信号が検出され
るまでの時間、及び、前記データ線方向座標検出用信号
発生部から順次出力される各検出用信号の立ち下り時点
から前記検出部により所定レベル以上の信号が検出され
るまでの時間をそれぞれ計測し、この計測結果より前記
検出部の位置検出用の電極が位置する垂直及び水平座標
を判定する座標位置判定部と、 前記座標位置判定部にお
ける水平座標を判定する動作が前記データ線方向座標検
出用信号発生部から検出用信号が出力されている間に、
前記座標判定部における垂直座標を判定する動作が前記
データ線方向座標検出用信号発生部により検出用信号が
出力される直前の一定期間に、それぞれ行われるように
前記座標位置判定部の動作を制御する動作制御部と、を
具備してなる座標検出装置を備えてなることを特徴とし
ている。

【００１０】

【００１１】

【作用】請求項１記載の発明に係る座標検出装置付き表
示装置においては、垂直座標検出線に検出用信号を出力
する垂直座標検出用信号発生手段が表示素子の駆動用電
源の半周期間に動作し、その後、表示素子の駆動用電源
の半周期間に水平座標検出線に検出用信号を出力する水
平座標検出用信号発生手段が動作するために、表示素子
への表示動作と平行して、座標検出動作が行われること
となるので、いわゆる表示画像におけるフリッカを生ず
ることなく、しかも従来と異なりフリッカ現象の発生を
防止するための座標検出動作の高速化の必要がなくなる
こととなるものである。

【００１２】請求項２記載の発明に係る座標検出装置付
き表示装置においては、液晶素子の表示動作中におい
て、垂直座標検出用信号発生部から検出用信号が出力さ
れて検出部と座標位置判定部によって垂直座標が判定さ
れ、その直後に水平座標検出用信号発生部から検出用信
号が出力されて検出部と座標位置判定部による水平座標
が判定されることとなり、表示動作におけるフリッカ現
象を生ずることなくしかも座標判定動作を特別に高速化
することなく座標判定を行なうことができることとなる
ものである。

【００１３】

【実施例】以下、図１乃至図７を参照しつつ、本発明に
係る座標検出装置付き表示装置について説明する。ここ
で、図１は本発明に係る座標検出装置付き表示装置の第
１の実施例における主要部の構成図、図２は第１の実施
例に用いられる液晶表示部の主要構成を示す縦断面図、
図３は図２に示された基板の要部における配置構造を示
す平面図、図４は第１の実施例の座標検出装置付き表示
装置に用いられる座標検出用ペンの動作状態における電
気的等価回路図、図５は第１の実施例における装置の動
作を説明するためのタイミング図、図６は第２の実施例
における座標検出用ペンの構成を示す構成図、図７は第
２の実施例における動作を説明するためのタイミング図
である。

【００１４】先ず、本装置は、液晶表示部１と、この液
晶表示部１を駆動する走査線駆動回路２及びデ−タ線駆
動回路３と、水平座標検出線駆動回路４と、垂直座標検
出線駆動回路５と、座標検出用ペン６と、座標検出回路
７ａと、座標検出回路コントロ−ラ７ｂと、ＬＣＤ駆動
コントロ−ラ８と、を主な構成要素としてなるものであ
る（図１参照）。液晶表示部１は、等価的にコンデンサ
として表された液晶素子ＣLC及びこの液晶素子ＣLCを駆
動するスイッチング素子としての薄膜トランジスタＴＦ
Ｔが、行列方向において２次元に配置されてなる、いわ
ゆるアクティブマトリックス型液晶表示装置として、公
知・周知の構成を有するものである。この液晶表示部１
において同一の行（図１において紙面左右方向）に位置
する薄膜トランジスタＴＦＴのゲ−トは、同一の走査線
９に接続されており、この走査線９は走査線駆動回路２
に接続されている。そして、走査線９を介して走査線駆
動回路２から出力された走査信号Ｓci(i=1〜m)が、各薄
膜トランジスタＴＦＴのゲ−トに印加されるようになっ
ている。

【００１５】また、液晶表示部１において同一の列に位
置する薄膜トランジスタＴＦＴのドレインは、同一のデ
−タ線１０に接続されており、このデ−タ線１０はデ−
タ線駆動回路３に接続されている。そして、この回路３
から出力されたデ−タ電圧が、デ−タ線１０及び走査信
号の印加により導通状態となった薄膜トランジスタＴＦ
Ｔを介して液晶素子ＣLCに印加されるようになってい
る。さらに、液晶素子ＣLCの他方の電極側は後述する垂
直座標検出線１２に接続されている。走査線駆動回路２
は、シフトレジスタ２ａとバッファアンプ２ｂとを、主
な構成要素としてなるもので、ＬＣＤ駆動コントロ−ラ
８から入力される制御信号に基いて走査信号Ｓci(i=1〜
m)を順に出力するものである。デ−タ線駆動回路３は、
シフトレジスタ３ａと、ラッチ３ｂと、バッファアンプ
３ｃとを、主な構成要素としてなるもので、ＬＣＤ駆動
コントロ−ラ８から入力された制御信号に基いて一つの
行に配置されたｎ個の液晶素子ＣLCに対するｎ個のデ−
タ電圧を同時に出力するものである。

【００１６】水平座標検出線駆動回路４は、液晶表示部
１に配置された座標検出のための水平座標検出線１１
（詳細は後述）に検出用電圧信号を出力するもので、シ
フトレジスタ４ａとバッファアンプ４ｂとを、主たる構
成要素としてなるものである。垂直座標検出線駆動回路
５は、液晶表示部１に配置された座標検出のための垂直
座標検出線１２（詳細は後述）に検出用電圧信号を出力
するもので、シフトレジスタ５ａとバッファアンプ５ｂ
とを、主たる構成要素としてなるものである。座標検出
用ペン６は、手書き入力のペンとしての機能と、ペン先
６ｂの位置を検出するセンサとしての機能とを果すもの
で、センシングキャパシタＣs とアンプ６ａとを主たる
構成要素としてなり、センシングキャパシタＣs の一方
の電極側はアンプ６ａの入力段に接続され、他方の電極
側には基準電圧Ｖc が常時印加されるようになってい
る。本実施例においては、この基準電圧Ｖc を零電位に
設定してある。

【００１７】座標検出回路７ａは、座標検出用ペン６に
よる検出信号に基づいてペン先６ｂが位置する座標を判
定するための回路である（詳細は後述）。また、座標検
出回路コントロ−ラ７ｂは、先の水平座標検出線駆動回
路４、垂直座標検出線駆動回路５及び座標検出回路７ｂ
の動作を制御するためのものである。図２及び図３に
は、液晶表示部１の主要部の構成例が示されており、以
下、同図を参照しつつ液晶表示部１の主要部の構成につ
いて説明する。本実施例の液晶表示部１は、ＴＦＴガラ
ス基板１３と対向ガラス基板１４とを略平行に対向さ
せ、この２つの基板１３，１４の間に液晶２３を封入し
てなるものである。

【００１８】ＴＦＴガラス基板１３には、薄膜トランジ
スタＴＦＴと、液晶素子ＣLCを構成する画素電極１５と
が、マトリックス状に配置されており、図２にはいわゆ
る逆スタガ構造と称される薄膜トランジスタＴＦＴが形
成された例が示されている。すなわち、ＴＦＴガラス基
板１３上にゲ−ト電極１６が設けられ、このゲ−ト電極
１６を覆うようにゲ−ト絶縁膜１７が積層され、このゲ
−ト絶縁膜１７の上に半導体膜１８、ドレイン電極１９
及びソ−ス電極２０がそれぞれ形成されている。そし
て、半導体膜１８、ドレイン電極１９及びソ−ス電極２
０を覆うようにパシベ−ション膜２１が形成されてい
る。一方、対向ガラス基板１４のＴＦＴガラス基板１３
と対向する面側には、複数の水平座標検出線１１、絶縁
膜２２及び複数の垂直座標検出線１２が順に積層されて
いる。水平座標検出線１１はデ−タ線１０と、垂直座標
検出線１２は走査線９と、それぞれ同数設けられるもの
で、本実施例においては、水平座標検出線１１がｎ本、
垂直座標検出線１２がｍ本となっている。また、その具
体的配置は、図３に示されたように、水平座標検出線１
１は、デ−タ線１０と、その短軸方向で若干ずれて平行
に対向するように配置されている（図３において点線に
より表示）。一方、垂直座標検出線１２は、ＴＦＴガラ
ス基板１３に配設された複数の走査線９の間に位置する
ように設けられている（図３において二点鎖線により表
示）。

【００１９】また、垂直座標検出線１２は、液晶素子Ｃ
LCの他方の電極側（薄膜トランジスタＴＦＴのソ−スに
接続された一方の電極と反対側の電極）に接続されてい
る。そして、垂直座標検出線１２に印加され検出用信号
Ｙは、薄膜トランジスタＴＦＴを介して液晶素子ＣLCの
一方の電極側に印加されるデ−タ線駆動回路３からのデ
−タ電圧と逆極性の電圧となるように設定されており、
これにより、液晶素子ＣLCを駆動するために必要な電位
差が確保されるようになっている。

【００２０】次に、上記構成における本装置の動作につ
いて図５を参照しつつ説明する。先ず、図５は、本装置
における１フレ−ムにおける画像表示及び座標検出のタ
イミングを示すものである。ここで、本実施例の１フレ
−ムは、液晶が交流駆動されることに鑑みて、丁度液晶
駆動の１周期を１フレ−ムとしている。同図においてＳ
c1〜Ｓcmは、ｍ本の各走査線９に印加される走査信号を
それぞれ表しており、Ｄa1-nは、デ−タ線駆動回路３か
らｎ本の各デ−タ線１０に出力されるデ−タを表してい
る。液晶表示部１における表示動作は、基本的には従来
のこの種の装置と同一であるので概略的に説明すれば、
液晶駆動電圧が正極である正極性フィ−ルド及び液晶駆
動電圧が負極である負極性フィ−ルドにおいて、基本的
に同一の動作が繰り返されるようになっている。すなわ
ち、先ず、走査線駆動回路２から、一定のパルス幅の走
査信号Ｓci（i=1 〜m ）が順に出力される（図５参
照）。走査信号Ｓｃが印加さている間、デ−タ線駆動回
路３によって全てのデ−タ線１０に同時にデ−タ電圧が
印加され（図５においてＤa1-nと記載された箇所参
照）、それによって、走査信号Ｓｃが印加された行の全
ての液晶素子ＣLCが駆動状態となる。このような動作が
行毎に順に繰り返されることによって液晶表示部１にお
ける画像表示が行われることとなる。

【００２１】一方、座標検出動作は、正極性フィ−ルド
において垂直座標検出が、負極性フィ−ルドにおいて水
平座標検出が、それぞれ行われるようになっている。先
ず、座標検出用ペン６のペン先６ａを液晶表示部１の表
面（対向ガラス基板１４側）に当接させた際、仮にその
座標値が（ｊ，ｉ）であるとする（ｊは垂直座標を、ｉ
は水平座標をそれぞれ表すものとする。）。また、ペン
先６ｂが液晶表示部１の表面に当接された際、電気的に
はペン先６ｂと水平座標検出線１１との間に静電容量Ｃ
hiが、ペン先６ｂと垂直座標検出線１２との間に静電容
量Ｃvjが、それぞれ形成されることとなる（図４参
照）。垂直座標検出線駆動回路５は、走査線駆動回路２
と基本的に同一の構成を有してなるもので、立ち上がり
及び立ち下がりが走査信号Ｓｃに同期した検出用信号Ｙ
1 〜Ｙm を各垂直座標検出線１２に出力するものであ
る。本実施例における検出用信号Ｙ1 〜Ｙm は、走査信
号Ｓｃの立ち上がりに同期して正極側から負極側へ立ち
下がり、同じ行に走査信号Ｓｃが再び出力されるまでの
間、すなわち、半フレ−ム時間に相当する間負極側に保
持され、再び走査信号Ｓｃの立ち上がりに同期して正極
性側に戻るような信号となっている（図５のＹ1 〜Ｙm
参照）。

【００２２】そして、ペン先６ｂが位置する垂直座標検
出線１２に垂直座標検出線駆動回路５からの検出用信号
Ｙが印加されると、静電容量Ｃhi、Ｃvj、Ｃs の分圧比
による電圧が座標検出用ペン６のアンプ６ａに入力さ
れ、その結果、増幅出力Ｖpenが得られることとなる
（図５のＶpen の箇所参照）。一方、座標検出回路７ａ
は、増幅出力Ｖpen の値がフレ−ムの開始時点から予め
設定された設定値Ｖpyを越えたことが検出されるまでの
時間ｔy を計測するようになっている。そして、計測時
間と座標位置との対応関係は予め一義的に定まっている
ので、その対応表に相当するデ−タが座標検出回路７ａ
に記憶されており、座標検出回路７ａが計測された時間
ｔy に基づいてこの記憶デ−タとの照合を行うことによ
って座標位置が判定される。

【００２３】尚、ペン先６ｂが位置する座標位置の周囲
の走査線９へ印加された走査信号Ｓc の影響もあるため
に、実際には図５において実線で示された単発の増幅出
力Ｖpen となるのではなく、複数の走査信号Ｓc の増幅
出力を包絡線（図５において一点鎖線で表示）でつない
だものとなる。

【００２４】次に、水平座標検出期間においては、水平
座標検出線駆動回路４から各水平座標検出線１１に走査
信号に同期した検出用信号Ｘ1 〜Ｘn が印加される。こ
の検出用信号Ｘ1 〜Ｘn は、走査信号Ｓｃと略同一のパ
ルス幅を有するパルス信号である。検出用信号Ｘ1 〜Ｘ
n が各水平座標検出線１１に出力されることにより、座
標検出用ペン６のアンプ６ａには、静電容量Ｃhi、Ｃv
j、Ｃs によって分割された電圧が入力されるが、垂直
座標検出期間と異なり、この水平座標検出期間において
は座標検出用ペン６のアンプ６ａに、垂直座標検出線１
２に印加されている検出用信号Ｙi(i=1 〜m)に起因した
電圧（検出用信号Ｙi が静電容量Ｃhi、Ｃvj、Ｃs によ
って分圧された電圧）も入力されるので、座標判定の際
の信号レベルを垂直座標検出の場合と違えることが必要
である。すなわち、本実施例においては、垂直座標と水
平座標が同一である場合（例えば、座標（ｉ，ｉ）であ
る場合）には、水平座標検出線１１に印加される検出用
信号Ｘi が正極側に立ち上がるのと、垂直座標検出線１
２に印加される検出用信号Ｙi が正極側に立ち上がるタ
イミングとが一致するようにしてある。

【００２５】そのため、座標検出用ペン６のアンプ６ａ
には、双方の信号が静電容量Ｃhi、Ｃvj、Ｃs で分圧さ
れた正極性の電圧ＶPX（図５において「ペン位置座標
（ｉ，ｉ）」と記載された箇所の波形参照）が出力され
ることとなる。そして、座標検出回路７ａにおいて、負
極性フィ−ルド開始の時点から設定値Ｖpxo を越えるま
での時間ｔｘa が計測され、この計測時間から先の垂直
座標の判定と同様にして、水平座標がｉであると判定さ
れるようになっている。尚、座標検出用ペン６の出力信
号は、垂直座標検出の場合と同様に、実際には複数の増
幅出力波形の包絡線（図５において一点鎖線で表示）で
表されたものとなる。

【００２６】一方、水平座標と垂直座標とが異なる場
合、すなわち、例えば、座標値が（ｍ，ｊ）である場合
（垂直座標値がｍ、水平座標値がｊの場合）、先ず、垂
直座標ｍの検出は、先の座標ｉの時と同様に垂直座標検
出線駆動回路５から出力された検出用信号Ｙｍが走査信
号Ｓcmの立ち下がりに同期して正極側から負極側へ立ち
下がりることによって、座標検出用ペン６からの出力が
負極の検出レベルＶpyを越え、座標検出回路７ａにおい
て、正極性フィ−ルドの開始点からその時点までの時間
が計測されることによって座標ｍと判定されることとな
り、基本的に座標ｉの判定と変わるところはない。一
方、水平座標の検出においては、先の垂直及び水平座標
が共に同一の場合と異なり、垂直座標ｊの垂直座標検出
線１２の電位は、水平座標ｊの水平座標検出線１１に検
出用信号Ｘｊが印加された時点においては、未だ正極性
に転じていないので、座標検出用ペン６の出力レベルは
その分低くなる。そのため、本実施例においては、この
ように垂直及び水平座標が異なる場合においても、垂直
及び水平座標が同一の場合の検出レベルＶpxo を越える
ように、水平座標検出線駆動回路４から出力される検出
用信号Ｘi(i=1 〜n)の電圧レベルを、垂直座標検出線駆
動回路５から出力される検出用信号Ｙi(i=1 〜m)より大
に設定してある。

【００２７】結局、検出用信号Ｘj が出力された時点に
おいて、座標検出用ペン６からは、Ｖpxo を越える出力
が得られるので、この出力信号に基づいて座標検出回路
７において、先の垂直及び水平座標が同一の際の処理と
同じ処理が行われて水平座標がｊであることの判定が行
われることとなる。

【００２８】次に、第２の実施例について図６及び図７
を参照しつつ説明する。先ず、この第２の実施例と先の
第１の実施例との違いを概略的に述べれば、上述の第１
の実施例が正極性フィ−ルドで垂直座標検出を、負極性
フィ−ルドで水平座標検出を行うようにしたものである
のに対し、第２の実施例においては、走査信号Ｓc の出
力毎に垂直及び水平座標検出行うようにした点が第１の
実施例と異なるものである。この第２の実施例の基本的
構成は、図１に示されたものと略同一であるが、座標検
出用ペン６の構成と、水平座標検出線駆動回路４及び座
標検出回路コントロ−ラ７ｂの動作が、第１の実施例と
異なるもので、以下、第１の実施例と異なる点を中心に
説明することとする。

【００２９】先ず、座標検出用ペン２４は、図６に示さ
れたように、リセットスイッチ２４ｃが設けられてお
り、その一端はペン先２４ｂ側に接続されており、他端
はセンシングキャパシタＣs の他方の電極側と共に基準
電圧Ｖc が印加されるようになっている。本実施例のリ
セットスイッチ２４ｃは電子スイッチであり、座標検出
回路コントロ−ラ７ｂからリセット信号ＳＷ−Ｒ（詳細
は後述）が入力されて閉成状態となるように構成されて
いるものである。この第２の実施例では、走査信号Ｓｃ
の出力期間の内、前半部を垂直座標検出期間と、残り後
半部を水平座標検出期間としている。そして、垂直及び
水平方向の順次走査における単位走査時間を同一とする
ので、走査線９の本数ｍとデ−タ線１０の本数ｎとを比
較して多い方の数で有効フィ−ルド期間を分割し、その
求められた時間を単位走査時間としている。この第２の
実施例においては、ｍ＜ｎの関係にあると仮定する。

【００３０】具体的には、垂直座標検出線駆動回路５
が、正極性フィ−ルドにおいて、走査信号Ｓc の出力時
に正極性から負極性に変化する検出用信号Ｙi(i=1 〜m)
を、負極性フィ−ルドにおいて走査信号Ｓc の出力時に
負極性から正極性に変化する検出用信号Ｙi(i=1 〜m)を
出力する点は、第１の実施例と同一である。その一方、
水平座標検出線駆動回路４は、正極性フィ−ルドにおい
て、負極性パルスの検出用信号Ｘi(i=1 〜n)を出力する
ようになっており、この点、第１の実施例と異なってい
る。この検出用信号i(i=1 〜n)の出力タイミングは、検
出用信号Ｙi(i=1〜m)の正極性から負極性への立ち下が
りの時点から丁度走査信号Ｓc の半分の時間だけ遅れた
時点となっている（図７の下部に示された一部拡大タイ
ミング図参照）。この検出用信号Ｘi(i=1 〜n)の出力タ
イミングは、負極性フィ−ルドにおいても同様である
が、負極性フィ−ルドにおいて検出用信号Ｘi(i=1 〜n)
は正極性パルスとなる点については、第１の実施例の場
合と同様である。

【００３１】また、この第２の実施例においては、座標
検出回路コントロ−ラ７ｂが、リセット信号（ＳＷ−
Ｒ）を、検出用信号Ｘi(i=1 〜n)の立ち上がり時並びに
立ち下がり時及び検出用信号Ｙi(i=1 〜m)の極性変化時
に、それぞれ出力するようになっている点が、第１の実
施例と異なっている。先ず、垂直座標検出は、走査信号
Ｓc の出力期間の前半部分で行われる点が、第１の実施
例と異なるが、座標検出用ペン６から検出レベルＶpyを
越える電圧を得ることによって、座標検出回路７ａにお
いて第１の実施例と同様に垂直座標を得る点は基本的に
変わるところがないものである。尚、図７においては、
垂直座標がｉの場合に、検出レベルＶpyを越える電圧が
検出された例が示されている。また、検出用信号Ｙi(i=
1 〜m)の極性切り替わり時に、リセット信号によってセ
ンシングキャパシタＣs がリセットされ、直前に行われ
た水平座標検出動作時に蓄積された電荷が垂直座標検出
動作に先立って一掃されるようになっている。

【００３２】次に、水平座標検出は、先ず、リセット信
号によって、センシングキャパシタＣs が短絡されて垂
直座標検出の際に蓄積された電荷が一掃されることによ
って開始される。図７は、ペン先６ｂの水平座標がｊに
ある場合を示しており、検出用信号Ｘj が出力されるこ
とによって、座標検出用ペン６には、検出レベルＶpxを
越える電圧が出力される。したがって、座標検出回路７
ｂにおいて、正極性及び負極性フィ−ルドの開始時点か
らこの検出レベルＶpxを越える電圧が検出されるまでの
時間ｔｘを計測し、その計測結果より水平座標がｊと判
定されるようになっており、この点は第１の実施例の場
合と基本的に同一である。

【００３３】上述した第１の実施例においては、液晶素
子の駆動電源の半周期間に相当する正極性フィ−ルドに
おいて、表示動作と平行して垂直座標検出線駆動回路５
から出力される検出用信号Ｙに対応した一定レベル以上
の信号が座標検出回路７ａによって検出されることで垂
直座標の判定がなされ、負極性フィ−ルドにおいては、
表示動作と平行して水平座標検出線駆動回路４から出力
される検出用信号Ｘに対応した一定レベル以上の信号が
座標検出回路７ａによって検出されることで水平座標が
判定されるように構成することにより、表示状態におけ
るフリッカを生ずることなく且つ座標検出動作を特別に
高速化することなく、表示動作と座標検出が行われるも
のである。

【００３４】また、第２の実施例においては、走査信号
の出力に同期して垂直座標検出線駆動回路５からの検出
用信号Ｙの極性が切り替わった時点から一定の期間、座
標検出回路７ａにおいて垂直座標の判定動作を行い、そ
の一定期間経過後に水平座標検出線駆動回路４から検出
用信号を出力して座標検出回路７ａにおける水平座標の
判定が行われるように構成することにより、液晶素子Ｃ
LCへの表示動作を行いつつ座標検出が行われるので、垂
直及び水平座標検出線駆動回路４、５、座標検出回路７
ａ、座標検出回路コントロ−ラ７ｂの動作を従来に比し
て特段に高速化することなくしかもフリッカが生ずるこ
となく表示動作が行われることとなる。さらに、第１及
び第２の実施例のいずれにおいても、垂直座標検出線１
２は各走査線９の間に位置するように、水平座標検出線
１１はデ−タ線１０に略平行するように、それぞれ配置
したので、液晶素子への光の透過を妨げることなく明る
い表示状態を維持することができるものである。

【００３５】

【発明の効果】以上、述べたように、本発明によれば、
表示動作を行いつつ座標検出動作が行われるように構成
することにより、従来と異なり表示動作と表示動作の間
に垂直又は水平の少なくとも一方の座標検出動作のため
の期間を確保する必要がないので、フリッカ現象を生ず
ることない表示動作が行われると共に、座標判定動作を
特段に高速化する必要がないので、高周波用部品を用い
ることなく回路構成ができ、そのため、安価な装置を提
供することができしかも従来と異なり特段の高速動作を
必要としないことに対応して消費電力の低減が図れると
いう効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る座標検出装置付き表示装置の一
実施例における主要部の構成図である。

【図２】 本実施例の液晶表示部の主要構成を示す縦断
面図である。

【図３】 本実施例の液晶表示部の主要部における配線
の配置例を示す平面図である。

【図４】 本実施例の装置に用いられる座標検出用ペン
の使用時における電気的等価回路を示す回路図である

【図５】 第１の実施例における本装置の動作を説明す
るための主要部におけるタイミング図である。

【図６】 本発明に係る座標検出装置付き表示装置の第
２の実施例における座標検出用ペンの使用時における電
気的等価回路を示す回路図である。

【図７】 第２の実施例における本装置の動作を説明す
るための主要部におけるタイミング図である。

【図８】 従来装置の構成を示す構成図である。

【図９】 従来装置の動作を説明するための主要部にお
けるタイミング図である。

【符号の説明】

１…液晶表示部、 ４…水平座標検出線駆動回路、 ５
…垂直座標検出線駆動回路、 ７ａ…座標検出回路、
７ｂ…座標検出回路コントロ−ラ、 １１…水平座標検
出線、 １２…垂直座標検出線、 １３…ＴＦＴガラス
基板、 １４…対向ガラス基板

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の液晶素子及び該液晶素子に接続され
   てその駆動を行う複数の薄膜トランジスタを行列方向に
   配置すると共に、各行毎に配置されて前記薄膜トランジ
   スタのゲートに接続された複数の走査線と、列毎に配置
   されて前記薄膜トランジスタのドレインに接続された複
   数のデータ線と、前記複数の走査線に順に前記複数の薄
   膜トランジスタを導通状態とする走査信号を前記液晶素
   子の駆動電源の全周期間に印加する走査線駆動部と、前
   記走査線駆動部により走査信号が印加された走査線と同
   一の行に位置する前記複数の液晶素子へのデータ電圧を
   前記データ線へ出力するデータ線駆動部と、を具備して
   なる表示装置において、 前記複数の走査線に対応して一つづつ配置された複数の
   走査線方向座標検出線と、 前記複数のデータ線に対応して一つづつ配置された複数
   のデータ線方向座標検出線と、 前記走査線駆動部が出力する走査信号に同期した検出用
   信号を発生し前記複数の走査線方向座標検出線に印加す
   る走査線方向座標検出用信号発生部と、 前記複数のデータ線方向座標検出線に検出用信号を前記
   液晶素子の駆動用電源による交流駆動の半周期間に出力
   するとともに、その半周期毎に前記検出用信号の極性を
   変えるデータ線方向座標検出用信号発生部と、 位置検出用の電極を有し且つこの電極と前記走査線方向
   座標検出線及びデータ線方向座標検出線との静電結合に
   より、前記走査線方向座標検出線及びデータ線方向座標
   検出線に印加された検出用電圧に対応した電圧を検出す
   る検出部と、 前記走査線方向座標検出用信号発生部から順次出力され
   る各検出用信号の立ち下り時点から前記検出部により所
   定レベル以上の信号が検出されるまでの時間、及び、前
   記データ線方向座標検出用信号発生部から順次出力され
   る各検出用信号の立ち下り時点から前記検出部により所
   定レベル以上の信号が検出されるまでの時間をそれぞれ
   計測し、この計測結果より前記検出部の位置検出用の電
   極が位置する垂直及び水平座標を判定する座標位置判定
   部と、 前記座標位置判定部における水平座標を判定する動作が
   前記データ線方向座標検出用信号発生部から検出用信号
   が出力されている間に、前記座標判定部におけ る垂直座
   標を判定する動作が前記データ線方向座標検出用信号発
   生部により検出用信号が出力される直前の一定期間に、
   それぞれ行われるように前記座標位置判定部の動作を制
   御する動作制御部と、 を具備してなる座標検出装置を備えてなることを特徴と
   する座標検出装置付き表示装置。