JPH0553726A - 表示一体型タブレツト装置 - Google Patents

表示一体型タブレツト装置

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JPH0553726A
JPH0553726A JP1906492A JP1906492A JPH0553726A JP H0553726 A JPH0553726 A JP H0553726A JP 1906492 A JP1906492 A JP 1906492A JP 1906492 A JP1906492 A JP 1906492A JP H0553726 A JPH0553726 A JP H0553726A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 表示画面上が見易く、コンパクト化,低コス
ト化を容易にする。 【構成】 切り替え回路７は、制御回路１０の制御に従
って座標検出期間には検出制御回路６側を切り替え選択
する。そして、検出制御回路６からの各信号に基づい
て、セグメント駆動回路３はセグメント電極走査信号を
生成して、液晶パネル１のセグメント電極Ｘを順次走査
する。続いて、コモン駆動回路２は、コモン電極走査信
号を生成してコモン電極Ｙを順次走査する。ｘ座標検出
回路８およびｙ座標検出回路９は、電子ペン１１の先端
電極に誘起された誘導電圧に基づいて、電子ペン１１先
端のｘ座標およびｙ座標を検出する。また、表示期間に
は表示制御回路４側を切り替え選択して液晶パネル１に
画像を表示する。このようにして、表示機能を一体化さ
せたタブレット装置を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、パーソナルコンピュ
ータやワードプロセッサ等に用いられる表示機能が一体
化された表示一体型タブレット装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、表示部とタブレットとを積層して
一体に構成した表示部一体型タブレット装置がある。図
３５はこの表示部一体型タブレット装置に用いられる静
電誘導タブレット及びその駆動部の概略構造を示す。静
電誘導タブレット１０１は、列電極Ｘ1,Ｘ2,…,Ｘm(以
下、任意の列電極をＸと記載する)が平行に配列された
ガラス基板と行電極Ｙ1,Ｙ2,…,Ｙn(以下、任意の行電
極をＹと記載する)が平行に配列されたガラス基板とを
両電極を直交させかつ対向させて、スペーサ(透明性の
接着剤等)を介して固定して形成されている。そして、
各行電極Ｙは行電極シフトレジスタ１０２に接続されて
いる一方、各列電極Ｘは列電極シフトレジスタ１０３に
接続されている。その際に、上記列電極Ｘおよび行電極
Ｙは酸化インジュウム(ＩＴＯ)等によって略透明に形成
されている。
【０００３】上記行電極シフトレジスタ１０２および列
電極シフトレジスタ１０３はタイミング発生回路１０４
に接続されている。また、このタイミング発生回路１０
４にはｘ座標検出回路１０７およびｙ座標検出回路１０
８が接続されている。上記ｘ座標検出回路１０７は、タ
イミング発生回路１０４からの信号と電子ペン１０５か
らオペレーショナル・アンプ１０６を介して入力される
信号とに基づいて電子ペン１０５の先端のｘ座標を検出
して、ｘ座標を表すｘ座標信号を出力する。同様にし
て、上記ｙ座標検出回路１０８は、電子ペン１０５の先
端のｙ座標を表すｙ座標信号を出力する。
【０００４】このように構成された静電誘導タブレット
１０１は略８５％の光透過率を有する。したがって、こ
の静電誘導タブレット１０１を液晶ディスプレイ上に積
層しても、静電誘導タブレット１０１を介して液晶ディ
スプレイの表示画面を見ることができるのである。そこ
で、上述のように、静電誘導タブレット１０１を液晶デ
ィスプレイ上に積層して表示部一体型タブレット装置を
構成して、液晶ディスプレイ上の座標を静電誘導タブレ
ット１０１と電子ペン１０５とによってペン入力できる
のである。
【０００５】上記構成の静電誘導タブレット１０１およ
びその駆動部は、次のように動作する。すなわち、まず
上記タイミング発生回路１０４から列電極シフトレジス
タ１０３にシフトデータとクロック信号が送出される。
そうすると、図３６に示すような列電極走査信号の走査
パルスが列電極シフトレジスタ１０３から各列電極Ｘに
順次印加される。次に、同様にして、図３６に示すよう
な行電極走査信号の走査パルスが行電極シフトレジスタ
１０２から各行電極Ｙに順次印加される。その際に、静
電誘導タブレット１０１の表面に電子ペン１０５を接近
させる。そうすると、電子ペン１０５の先端電極(図示
せず)と列電極Ｘおよび行電極Ｙとは夫々浮遊容量で結
合されているので、電子ペン１０５の先端電極には図３
７(a)に示すような誘導電圧が誘起する。ここで、上記
先端電極にはオペレーショナル・アンプ１０６が接続さ
れて、電子ペン１０５の先端電極の入力側のインピーダ
ンスがリード線側のインピーダンスよりも高く設定され
ている。
【０００６】こうして上記先端電極に誘起された誘導電
圧に基づいて、以下に述べるようにして電子ペン１０５
の先端座標を検出するのである。すなわち、電子ペン１
０５から出力された図３７(a)に示すような波形の誘導
電圧信号は、ローパスフィルタおよびアンプを介して、
図３７(b)に示すような波形の信号となってｘ座標検出
回路１０７あるいはｙ座標検出回路１０８に入力され
る。
【０００７】上記ｘ座標検出回路１０７は、タイミング
発生回路１０４からのクロック信号と電子ペン１０５か
らの信号とに基づいて、列電極シフトレジスタ１０３か
ら列電極Ｘ1に図３６に示すような走査信号のパルスが
印加されて列電極Ｘの走査が開始されてから電子ペン１
０５からの信号における波形のピークが入力されるまで
の時間(図３７(b)におけるＴs)を計測する。そして、こ
の計測値に基づいて電子ペン１０５の先端のｘ座標を表
すｘ座標信号を出力する。同様にして、上記ｙ座標検出
回路１０８は、行電極Ｙの走査が開始されてから電子ペ
ン１０５からの信号における波形のピークが入力される
までの時間を計測する。そして、この計測値に基づいて
電子ペン１０５の先端のｙ座標を表すｙ座標信号を出力
するのである。その際における時間Ｔsの計測は、行電
極シフトレジスタ１０２または列電極シフトレジスタ１
０３に印加されるクロック信号のパルス数をカウントす
ることによって計測される。
【０００８】また、次のような方法によって電子ペン１
０５の先端座標をより正確に算出することも可能であ
る。すなわち、ｘ座標検出回路１０７は、図３７(a)に
示すような電子ペン１０５からの信号の階段状の波形に
おける各階段の波高値を最大波高値で正規化する。その
後、最大波高値を呈した際に走査信号が印加されている
列電極Ｘm1のｘ座標(すなわち、電子ペン１０５の先端
に最も近い列電極Ｘm1のｘ座標：最大波高値に係る時間
Ｔsから求められる)と２番目に高い波高値を呈した際に
走査信号が印加されている列電極Ｘm2のｘ座標(すなわ
ち、電子ペン１０５の先端に２番目に近い列電極Ｘm2の
ｘ座標：上記２番目に高い波高値に係る時間Ｔsから求
められる)との間を上記最大波高値と２番目に高い波高
値との比に応じて分割する。こうして、列電極Ｘm1と列
電極Ｘm2との間に位置する電子ペン１０５の先端のｘ座
標を求めるのである。同様にして、ｙ座標検出回路１０
８は、電子ペン１０５からの信号における最大波高値と
２番目に高い波高値との比に基づいて、電子ペン１０５
の先端に最も近い行電極Ｙn1と２番目に近い行電極Ｙn2
との間に位置する電子ペン１０５の先端のｙ座標を求め
るのである。
【０００９】こうすることによって、各列電極Ｘのピッ
チあるいは各行電極Ｙのピッチが粗い場合であっても、
電子ペン１０５の先端座標を精度良く算出できるのであ
る。なお、電子ペン１０５からの信号における階段状の
波形の各階段の波高値を最大波高値で正規化するのは、
電子ペン１０５の先端が静電誘導タブレット１０１の表
面から離れている場合であっても誤差が生じないように
するためである。
【００１０】上述のように、静電誘導タブレット１０１
は、比較的構造が簡単であるにも拘わらず、高い精度で
電子ペン１０５の先端座標を得ることができ、小型コン
ピュータ等に多く用いられている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上述のような静電誘導
タブレット１０１と液晶ディスプレイとを積層して、静
電誘導タブレット１０１上における電子ペン１０５の先
端座標に対応する液晶ディスプレイ上の画素を表示する
ような表示部一体型タブレット装置を構成する。この表
示部一体型タブレット装置は、上記電子ペン１０５の先
端で静電誘導タブレット１０１の表面をなぞってペン入
力された文字や図形を液晶ディスプレイの表示画面に表
示することによって、恰も紙にボールペン等の筆記用具
で書く感覚で文字や図形を入力できるのである。
【００１２】しかしながら、上述のような表示部一体型
タブレット装置には次のような問題がある。まず、上記
液晶ディスプレイの表示画面上を見ながら電子ペン１０
５によって静電誘導タブレット１０１の表面をなぞる場
合に、液晶ディスプレイの表示画面が見にくいという問
題がある。すなわち、上述のように、静電誘導タブレッ
ト１０１の列電極Ｘや行電極Ｙはガラスやプラスチック
等の透明基板上に酸化錫や酸化インジウム等によって略
透明に形成されている。ところが、こうして形成された
電極の光透過率は略８５％と基板の光透過率に比較して
あまり高くなく曇りもある。また、電極は格子状に規則
正しく配列されている。そのために、静電誘導タブレッ
ト１０１の電極Ｘ1,Ｘ2,…,Ｘm,Ｙ1,Ｙ2,…,Ｙnは思い
の外目立つのである。この現象は、バックライトの無い
簡易型の表示部一体型タブレットにおいて特に顕著であ
る。
【００１３】また、上記液晶ディスプレイの表示画面上
が静電誘導タブレット１０１の電極Ｘ1,Ｘ2,…,Ｘm,
Ｙ1,Ｙ2,…,Ｙnによって覆われる面積が比較的大きい。
その結果、液晶ディスプレイの表示画面が暗くなり、か
つコントラストが低くなるという問題もある。
【００１４】また、上記液晶ディスプレイと静電誘導タ
ブレット１０１とが別々に構成されているために、液晶
ディスプレイと静電誘導タブレット１０１とを積層して
一体に組み立てる際に、液晶ディスプレイと静電誘導タ
ブレット１０１との対応する位置がずれる場合がある。
この場合には、ペン入力した液晶ディスプレイ上の位置
(電子ペン１０５の先端によって指示した位置)とこのペ
ン入力によって液晶ディスプレイの表示画面に表示され
た画素の位置とにずれが生じてしまう。したがって、恰
も紙にボールペン等の筆記用具で書く感覚で文字や図形
を入力することができないという問題がある。
【００１５】さらに、別々に形成された上記液晶ディス
プレイと静電誘導タブレット１０１とを一体に積層して
構成しているので、得られる表示部一体型タブレットは
大型となり重量も重くなる。したがって、需要者が望む
小型コンピュータやワードプロセッサのコンパクト化に
は大きな妨げとなるという問題もある。また、コストア
ップの要因になるという問題もある。
【００１６】そこで、この発明の第１の目的は、表示画
面上の位置を電子ペンによってペン入力する際に表示画
面上が見易く、かつ、コンパクト化および低コスト化が
容易な表示一体型タブレット装置を提供することにあ
る。さらに、この発明の第２の目的は、上記第１の目的
を達成するに際して、電子ペンの先端のｘ座標とｙ座標
とを同時に検出可能な表示一体型タブレット装置を提供
することにある。さらに、この発明の第３の目的は、上
記第１の目的を達成するに際して、電子ペンから出力さ
れる誘導電圧信号の極性反転を防止できる表示一体型タ
ブレット装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第１の発明の表示一体型タブレットは、平行に配列
された複数のセグメント電極および平行に配列された複
数のコモン電極を有すると共に、デューティタイプの駆
動方法によって駆動される液晶パネルと、上記液晶パネ
ルのセグメント電極およびコモン電極と浮遊容量で結合
された入力インピーダンスの高い電極を先端に有する電
子ペンと、上記液晶パネルの複数のセグメント電極と複
数のコモン電極との交差領域によって構成された画素マ
トリックスに画像を表示するための表示制御信号および
表示データを出力する表示制御回路と、上記液晶パネル
のセグメント電極およびコモン電極を走査するための走
査制御信号を出力する検出制御回路と、制御回路によっ
て制御されて、表示期間には上記表示制御回路側を切り
替え選択して上記表示制御回路からの表示制御信号およ
び表示データを出力する一方、座標検出期間には上記検
出制御回路側を切り替え選択して上記検出制御回路から
の走査制御信号を出力する切り替え回路と、上記表示期
間には上記切り替え回路からの表示制御信号に基づいて
上記コモン電極を順次選択するためのコモン電極駆動信
号を生成する一方、上記座標検出期間には上記切り替え
回路からの走査制御信号に基づいて上記画素マトリック
スに画像を表示することなく上記コモン電極を順次走査
するためのコモン電極走査信号を生成するコモン駆動回
路と、上記表示期間には上記切り替え回路からの表示制
御信号および表示データに基づいて上記コモン電極駆動
信号によって選択されたコモン電極に係る画素を表示す
るためのセグメント電極駆動信号を生成する一方、上記
座標検出期間には上記切り替え回路からの走査制御信号
に基づいて上記画素マトリックスに画像を表示すること
なく上記セグメント電極を順次走査するためのセグメン
ト電極走査信号を生成するセグメント駆動回路と、上記
コモン駆動回路およびセグメント駆動回路から上記コモ
ン電極あるいはセグメント電極に入力された各走査信号
に基づいて上記電子ペンの電極に誘起された誘導電圧が
入力されて、上記座標検出期間において、上記入力され
た電子ペンからの誘導電圧に基づいて所定の手順によっ
て上記電子ペン先端の座標を検出してｘ座標信号あるい
はｙ座標信号を出力する座標検出回路を備えて、上記制
御回路によって上記表示期間および座標検出期間を適宜
に設定し、この設定された表示期間においては上記液晶
パネルの画素マトリックス上に画像を表示する一方、上
記座標検出期間においては上記画素マトリックスに画像
を表示することなく上記液晶パネル上における上記電子
ペンの先端位置を検出することを特徴としている。
【００１８】また、第２の発明の表示一体型タブレット
装置は、第１の発明の表示一体型タブレット装置におい
て、上記コモン駆動回路およびセグメント駆動回路は、
上記座標検出期間においては、上記各画素の液晶に印加
される電圧が液晶表示電圧の閾値よりも低い電圧になる
ような上記コモン電極走査信号あるいはセグメント電極
走査信号を生成することを特徴としている。
【００１９】また、第３の発明の表示一体型タブレット
装置は、第１あるいは第２の発明の表示一体型タブレッ
ト装置において、上記コモン駆動回路あるいはセグメン
ト駆動回路の少なくとも一方の駆動回路は、上記座標検
出期間においては、上記液晶パネルにおける所定本数の
電極に同時に走査パルスが入力されるような走査信号を
生成することを特徴としている。
【００２０】また、第４の発明の表示一体型タブレット
装置は、第１乃至第３のいずれか一つの発明の表示一体
型タブレット装置において、上記コモン駆動回路あるい
はセグメント駆動回路のうち上記電子ペンとの距離が遠
い方の電極に走査信号を入力する一方の駆動回路は、上
記座標検出期間においては、他方の駆動回路によって生
成される走査信号の波高値よりも高い波高値を有する走
査信号を生成することを特徴としている。
【００２１】また、第５の発明の表示一体型タブレット
装置は、第３の発明の表示一体型タブレット装置におい
て、上記コモン駆動回路あるいはセグメント駆動回路の
うち上記電子ペンとの距離が遠い方の電極に走査信号を
入力する一方の駆動回路は、上記座標検出期間において
は、他方の駆動回路によって同時に走査パルスが入力さ
れる電極数よりも多い所定数の電極に同時に走査パルス
を入力するような走査信号を生成することを特徴として
いる。
【００２２】また、第６の発明の表示一体型タブレット
装置は、第１乃至第３のいずれか一つの発明の表示一体
型タブレット装置において、上記座標検出回路は増幅器
を有して、上記コモン電極あるいはセグメント電極のう
ち上記電子ペンとの距離が遠い方の電極に入力された走
査信号に起因して上記電子ペンの電極に誘起された誘導
電圧に基づいて上記電子ペン先端座標を検出する際に
は、上記誘導電圧を第１の増幅率で増幅した後に上記電
子ペン先端座標を求める一方、他方の電極に入力された
走査信号に起因して上記電子ペンの電極に誘起された誘
導電圧に基づいて上記電子ペン先端座標を検出する際に
は、上記誘導電圧を上記第１の増幅率より小さい第２の
増幅率で増幅した後に上記電子ペン先端座標を求めるこ
とを特徴としている。
【００２３】また、第７の発明の表示一体型タブレット
装置は、第１乃至第６のいずれか一つの発明の表示一体
型タブレット装置において、上記表示期間に上記画素マ
トリックスにおける各画素の液晶に印加される電圧の印
加方向反転時点を設定するための表示交流化信号を生成
する表示交流化信号生成部と、上記座標検出期間に上記
各画素の液晶に印加される電圧の印加方向反転時点を設
定してコモン電極走査期間およびセグメント電極走査期
間以外の時点で上記電圧の印加方向を反転させるための
検出交流化信号を生成する検出交流化信号生成部を備え
て、上記コモン駆動回路およびセグメント駆動回路は、
上記表示期間においては上記表示交流化信号に基づいて
上記各画素の液晶に印加される電圧の印加方向が反転す
るようなコモン電極駆動信号あるいはセグメント電極駆
動信号を生成する一方、上記座標検出期間においては上
記検出交流化信号に基づいて上記各画素の液晶に印加さ
れる電圧の印加方向が反転するようなコモン電極走査信
号あるいはセグメント電極走査信号を生成することを特
徴としている。
【００２４】また、第８の発明の表示一体型タブレット
装置は、第１乃至第６のいずれか一つの発明の表示一体
型タブレット装置において、上記表示期間に上記画素マ
トリックスにおける各画素の液晶に印加される電圧の印
加方向反転時点を設定するための表示交流化信号を生成
する表示交流化信号生成部を備えて、上記コモン駆動回
路及びセグメント駆動回路は、上記表示期間においては
上記表示交流化信号に基づいて上記各画素の液晶に印加
される電圧の印加方向が反転するようなコモン電極駆動
信号あるいはセグメント電極駆動信号を生成する一方、
上記座標検出期間においては上記各画素の液晶に印加さ
れる平均電圧値を零にするようなコモン電極走査信号あ
るいはセグメント電極走査信号をその基準電圧レベルに
対する走査電圧レベルの高低関係を反転させることなく
生成することを特徴としている。
【００２５】また、第９の発明の表示一体型タブレット
装置は、第８の発明の表示一体型タブレット装置におい
て、上記コモン駆動回路およびセグメント駆動回路は、
上記座標検出期間においては基準電圧値が同一である上
記コモン電極駆動信号あるいはセグメント電極駆動信号
を生成することを特徴としている。
【００２６】また、第１０の発明の表示一体型タブレッ
ト装置は、第９の発明の表示一体型タブレット装置にお
いて、上記コモン駆動回路およびセグメント駆動回路
は、上記座標検出期間においては走査パルスの波高値が
同一である上記コモン電極走査信号あるいはセグメント
電極走査信号を生成することを特徴としている。
【００２７】また、第１１の発明の表示一体型タブレッ
ト装置は、第８乃至第１０のいずれか一つの発明の表示
一体型タブレット装置において、上記コモン駆動回路あ
るいはセグメント駆動回路の少なくとも一方の駆動回路
は、上記走査信号中に座標検出に寄与しない区間を設け
て、上記座標検出期間において上記区間に所定の波形を
有する信号を挿入することによって上記各画素の液晶に
印加される平均電圧値を零にするようなコモン電極駆動
信号あるいはセグメント電極駆動信号をその基準電圧レ
ベルに対する走査電圧レベルの高低関係を反転させるこ
となく生成することを特徴としている。
【００２８】また、第１２の発明の表示一体型タブレッ
ト装置は、第８乃至第１１のいずれか一つの発明の表示
一体型タブレット装置において、上記コモン駆動回路ま
たはセグメント駆動回路のいずれか一方の駆動回路は、
上記走査信号に挿入される走査パルスのパルス幅あるい
は波高値のいずれか一方の値を上記コモン駆動回路また
はセグメント駆動回路のいずれか他方の駆動回路によっ
て生成される走査信号に挿入される走査パルスのパルス
幅あるいは波高値の上記一方の値と異なる値にすること
によって、上記座標検出期間において、上記各画素の液
晶に印加される平均電圧値を零にするようなコモン電極
駆動信号あるいはセグメント電極駆動信号をその基準電
圧レベルに対する走査電圧レベルの高低関係を反転させ
ることなく生成することを特徴としている。
【００２９】また、第１３の発明の表示一体型タブレッ
ト装置は、第１２の発明の表示一体型タブレット装置に
おいて、上記コモン駆動回路あるいはセグメント駆動回
路のうち上記電子ペンとの距離が遠い方の電極に走査信
号を印加する一方の駆動回路は、上記座標検出期間にお
いて他方の駆動回路によって生成される走査信号に挿入
される走査パルスの波高値よりも高い波高値を有する走
査パルスが挿入された走査信号を生成し、上記他方の駆
動回路は、上記座標検出期間において上記一方の駆動回
路によって生成される走査信号に挿入される走査パルス
のパルス幅よりも大きいパルス幅を有する走査パルスが
挿入された走査信号を生成することを特徴としている。
【００３０】また、第１４の発明の表示一体型タブレッ
ト装置は、第１乃至第１３のいずれか一つの発明の表示
一体型タブレット装置において、上記コモン駆動回路あ
るいはセグメント駆動回路の少なくとも一方の駆動回路
は、上記座標検出期間においては上記走査信号における
走査期間に高周波を挿入した走査信号を生成し、上記座
標検出回路は上記電子ペンから入力された誘導電圧の高
周波成分を分離するフィルタを有して、上記一方の駆動
回路によって生成された上記高周波が挿入された走査信
号に基づいて上記電子ペンの電極に誘起された誘導電圧
の高周波成分を上記フィルタで分離してこの分離された
高周波成分に基づいて所定の手順によって上記電子ペン
先端の座標を検出することを特徴としている。
【００３１】また、第１５の発明の表示一体型タブレッ
ト装置は、第１４の発明の表示一体型タブレット装置に
おいて、上記コモン駆動回路は、上記座標検出期間にお
いては走査期間に所定周波数を有する第１高周波を挿入
したコモン電極走査信号を生成し、上記セグメント駆動
回路は、上記座標検出期間においては上記走査期間に上
記第１高周波と異なる所定周波数を有する第２高周波を
挿入したセグメント電極走査信号を生成し、上記座標検
出回路は、上記コモン電極走査信号およびセグメント電
極走査信号に基づいて上記電子ペンの電極に誘起された
誘導電圧の上記第１高周波の成分を分離する第１フィル
タおよび上記第２高周波の成分を分離する第２フィルタ
を有して、上記第１フィルタによって分離された上記第
１高周波の成分に基づいて所定の手順で上記電子ペン先
端のｙ座標を検出する一方、上記第２フィルタによって
分離された上記第２高周波の成分に基づいて所定の手順
で上記電子ペン先端のｘ座標を検出することを特徴とし
ている。
【００３２】また、第１６の発明の表示一体型タブレッ
ト装置は、第１５の発明の表示一体型タブレット装置に
おいて、上記第１高周波の周波数と第２高周波の周波数
とが互いに他の奇数倍になっていないことを特徴として
いる。
【００３３】また、第１７の発明の表示一体型タブレッ
ト装置は、第１乃至第８または第１１または第１４のい
ずれか一つの発明の表示一体型タブレット装置におい
て、上記コモン駆動回路は、上記表示期間においては上
記コモン電極駆動信号における選択パルスに高周波を重
畳したコモン電極駆動信号を生成し、上記座標検出回路
は上記電子ペンから入力された誘導電圧の高周波成分を
分離するフィルタを有して、上記表示期間においては上
記コモン駆動回路から出力された上記選択パルスに高周
波が重畳されたコモン電極駆動信号によって上記電子ペ
ンの電極に誘起された誘導電圧の高周波成分を上記フィ
ルタで分離し、この分離された高周波成分に基づいて所
定の手順によって上記電子ペン先端のｙ座標を検出する
ことを特徴としている。
【００３４】
【作用】第１の発明では、制御回路の制御に従って、切
り替え回路によって表示制御回路側が切り替え選択され
て表示期間に入る。そして、上記切り替え回路から上記
表示制御回路からの表示制御信号および表示データが出
力される。そうすると、コモン駆動回路によって、上記
切り替え回路からの表示制御信号に基づいて、液晶パネ
ルのコモン電極を順次選択するためのコモン電極駆動信
号が生成される。一方、セグメント駆動回路によって、
上記切り替え回路からの表示制御信号および表示データ
に基づいて、上記コモン電極駆動信号によって選択され
たコモン電極に係る画素を表示するためのセグメント電
極駆動信号が生成される。こうして、上記表示期間にお
いては、上記生成されたコモン電極駆動信号およびセグ
メント電極駆動信号に基づいて、上記液晶パネルの画素
マトリックスにおいて順次選択された行の画素が表示デ
ータに応じてデューティタイプの表示方法で表示される
のである。
【００３５】また、制御回路の制御に従って、切り替え
回路によって検出制御回路側が切り替え選択されて座標
検出期間に入る。そして、上記切り替え回路から上記検
出制御回路からの検出制御信号が出力される。そうする
と、この切り替え回路からの検出制御信号に基づいて、
セグメント駆動回路によって、液晶パネルの画素マトリ
ックスに画像を表示することなくセグメント電極を順次
走査するためのセグメント電極走査信号が生成されて上
記セグメント電極に入力される。その結果、上記セグメ
ント電極に入力されたセグメント電極走査信号に基づい
て、電子ペンの電極に誘導電圧が誘起される。こうし
て、上記電子ペンの電極に誘起された誘導電圧が座標検
出回路に入力されると、上記座標検出期間においては、
上記座標検出回路によって、上記入力された電子ペンか
らの誘導電圧に基づいて、所定の手順で上記電子ペン先
端のｘ座標が検出されてｘ座標信号が出力される。
【００３６】一方、上記切り替え回路からの検出制御信
号に基づいて、コモン駆動回路によって、上記液晶パネ
ルの画素マトリックスに画像を表示することなくコモン
電極を順次走査するためのコモン電極走査信号が生成さ
れて上記コモン電極に入力される。その結果、上記コモ
ン電極に入力されたコモン電極走査信号に基づいて、電
子ペンの電極に誘導電圧が誘起されて座標検出回路に入
力される。そして、上記座標検出回路によって、上記入
力された電子ペンからの誘導電圧に基づいて、所定の手
順で上記電子ペン先端のｙ座標が検出されてｙ座標信号
が出力される。こうして、上記座標検出期間において
は、上記液晶パネルは静電誘導タブレットとして動作し
て、上記液晶パネルを用いて電子ペンの先端位置が検出
されるのである。
【００３７】また、第２の発明では、上記座標検出期間
において、上記コモン駆動回路およびセグメント駆動回
路によって、上記液晶パネルの各画素の液晶に印加され
る電圧が液晶表示電圧の閾値よりも低い電圧になるよう
な上記コモン電極走査信号あるいはセグメント電極走査
信号が生成される。こうして、上記座標検出期間におい
ては、上記画素マトリックスに画像が表示されないよう
にして各電極が走査される。
【００３８】また、第３の発明では、上記座標検出期間
において、上記コモン駆動回路あるいはセグメント駆動
回路の少なくとも一方の駆動回路によって、上記液晶パ
ネルにおける所定本数の電極に同時に走査パルスが印加
されるような走査信号が生成される。その結果、上記生
成された走査信号に基づいて所定本数の電極が同時に走
査され、上記電子ペンの電極には高い誘導電圧が誘起さ
れる。そして、上記座標検出回路によって、上記電子ペ
ンからの高い誘導電圧に基づいて電子ペンの先端座標が
検出される。こうして、上記座標検出期間においては、
上記液晶パネルの電極と上記電子ペンの電極とを結合す
る浮遊容量が小さい高密度画素マトリックスの液晶パネ
ルを用いて上記電子ペンの先端座標を検出する際に、上
記所定本数の電極に同時に印加された走査パルスに基づ
いて上記電子ペンの電極に誘起された高い誘導電圧に基
づいて正確に上記先端座標が検出される。
【００３９】また、第４の発明では、上記座標検出期間
において、上記コモン駆動回路あるいはセグメント駆動
回路のうち上記電子ペンとの距離が遠い方の電極に走査
信号を入力する一方の駆動回路によって、他方の駆動回
路によって生成される走査信号の波高値よりも高い波高
値を有する走査信号が生成される。したがって、上記電
子ペンとの距離が遠いほうの電極に入力される走査信号
に基づいて電子ペンの電極に誘起される誘導電圧のレベ
ルが高められるのである。こうして、上記座標検出期間
においては、上記電子ペンからの距離が遠い方の電極を
走査する際に上記誘導電圧が低下することが防止され、
上記電子ペン先端のｘ座標とｙ座標とが安定して検出さ
れる。
【００４０】また、第５の発明では、上記座標検出期間
において、上記第３の発明におけるコモン駆動回路ある
いはセグメント駆動回路のうち上記電子ペンとの距離が
遠い方の電極に走査信号を入力する一方の駆動回路によ
って、他方の駆動回路によって同時に走査パルスが入力
される電極数よりも多くの所定数の電極に同時に走査パ
ルスを入力するような走査信号が生成される。したがっ
て、上記電子ペンとの距離が遠いほうの電極に入力され
る走査信号に基づいて電子ペンの電極に誘起される誘導
電圧のレベルが高められるのである。こうして、上記座
標検出期間においては、上記電子ペンからの距離が遠い
方の電極を走査する際に誘導電圧が低下することが防止
され、上記電子ペン先端のｘ座標とｙ座標とが安定して
検出される。
【００４１】また、第６の発明では、上記コモン電極あ
るいはセグメント電極のうち上記電子ペンとの距離が遠
い方の電極に入力された走査信号に起因して上記電子ペ
ンの電極に誘起された誘導電圧に基づいて上記電子ペン
先端座標を検出する際には、上記座標検出回路によっ
て、第１の増幅率で増幅された後の誘導電圧に基づいて
上記電子ペン先端座標が求められる。一方、他方の電極
に入力された走査信号に起因して上記電子ペンの電極に
誘起された誘導電圧に基づいて上記電子ペン先端座標を
検出する際には、上記座標検出回路によって、上記第１
の増幅率より小さい第２の増幅率で増幅された後の誘導
電圧に基づいて上記電子ペン先端座標が求められる。こ
うして、上記座標検出期間においては、上記検出ペンか
らの距離が遠い方の電極を走査する際における座標検出
精度の低下が防止され、上記電子ペン先端のｘ座標とｙ
座標とが安定して検出される。
【００４２】また、第７の発明では、上記表示期間にお
いては、表示交流化信号生成部によって、上記画素マト
リックスにおける各画素の液晶に印加される電圧の印加
方向反転時点を設定するための表示交流化信号が生成さ
れる。そうすると、上記生成された表示交流化信号に基
づいて、上記コモン駆動回路およびセグメント駆動回路
によって、上記各画素の液晶に印加される電圧の印加方
向が反転するようなコモン電極駆動信号およびセグメン
ト電極駆動信号が生成される。こうして、上記表示期間
においては、上記生成されたコモン電極駆動信号および
セグメント電極駆動信号に基づいて液晶パネルの画素マ
トリックスにデューティタイプの表示方法によって画像
が表示される際に、各画素に印加される電圧の印加方向
が反転されて液晶の電気分解による寿命低下が防止され
る。
【００４３】一方、上記座標検出期間においては、検出
交流化信号生成部によって、上記各画素の液晶に印加さ
れる電圧の印加方向反転時点を設定して、コモン電極走
査期間およびセグメント電極走査期間以外の時点で上記
電圧の印加方向を反転させるための検出交流化信号が生
成される。そうすると、上記生成された検出交流化信号
に基づいて、上記コモン駆動回路およびセグメント駆動
回路によって、上記各画素の液晶に印加される電圧の印
加方向が反転するようなコモン電極走査信号およびセグ
メント電極走査信号が生成される。こうして、上記座標
検出期間においては、上記生成されたコモン電極走査信
号およびセグメント電極走査信号に基づいて上記コモン
電極およびセグメント電極を走査する際に、各画素に印
加される電圧の印加方向が上記コモン電極走査期間およ
びセグメント電極走査期間以外の時点において反転され
て液晶の寿命低下が防止される。
【００４４】また、第８の発明では、上記表示期間にお
いて、表示交流化信号生成部によって生成された上記表
示交流化信号に基づいて、上記コモン駆動回路およびセ
グメント駆動回路によって、上記各画素の液晶に印加さ
れる電圧の印加方向が反転するようなコモン電極駆動信
号およびセグメント電極駆動信号が生成される。こうし
て、上記液晶パネルの画素マトリックスにデューティタ
イプの表示方法によって画像が表示される際に、各画素
に印加される電圧の印加方向が反転されて液晶の電気分
解による寿命低下が防止される。一方、上記座標検出期
間においては、上記コモン駆動回路およびセグメント駆
動回路によって、上記各画素の液晶に印加される平均電
圧値を零にするようなコモン電極走査信号あるいはセグ
メント電極走査信号が、その基準電圧レベルに対する走
査電圧レベルの高低関係を反転させることなく生成され
る。こうして、上記液晶パネルの各電極が走査される際
に、各画素に印加される平均電圧値が零にされて液晶の
寿命低下が防止される。
【００４５】また、第９の発明では、上記座標検出期間
において、上記コモン駆動回路およびセグメント駆動回
路によって、上記基準電圧が同一である上記コモン電極
走査信号あるいはセグメント電極走査信号が生成され
る。こうして、両走査信号における基準電圧を同一にす
ることによって、各画素に印加される電圧の平均電圧値
が零にされる。
【００４６】また、第１０の発明では、上記座標検出期
間において、上記コモン駆動回路およびセグメント駆動
回路によって、上記基準電圧が同一であることに加えて
走査パルスの波高値も同一である上記コモン電極走査信
号あるいはセグメント電極走査信号が生成される。こう
して、両走査信号における基準電圧および走査パルスの
波高値を同一にすることによって、各画素に印加される
電圧の平均電圧値が零にされる。
【００４７】また、第１１の発明では、上記座標検出期
間において、上記コモン駆動回路あるいはセグメント駆
動回路の少なくとも一方の駆動回路によって、走査信号
中に座標検出に寄与しない区間が設けられる。そして、
この座標検出に寄与しない区間に所定の波形を有する信
号が挿入された走査信号が生成される。こうして、上記
コモン電極走査信号あるいはセグメント電極走査信号の
上記一方に所定波形の信号を付加して各画素に印加され
る平均電圧値の零からのずれを修正することによって、
各走査信号における基準レベルに対する走査電圧レベル
の高低関係を反転させることなく各画素に印加される電
圧の平均電圧値が零にされる。
【００４８】また、第１２の発明では、上記座標検出期
間において、上記コモン駆動回路あるいはセグメント駆
動回路のいずれか一方の駆動回路によって、上記走査信
号に挿入される走査パルスのパルス幅あるいは波高値の
いずれか一方の値が、他方の駆動回路によって生成され
る走査信号に挿入される走査パルスのパルス幅あるいは
波高値の上記一方の値と異なる値に設定される。こうし
て、上記コモン電極走査信号あるいはセグメント電極走
査信号の上記一方の走査パルスにおけるパルス幅あるい
は波高値が操作されて、各走査信号における基準電圧レ
ベルに対する走査電圧レベルの高低関係を反転させるこ
となく各画素に印加される電圧の平均電圧値が零にされ
る。
【００４９】また、第１３の発明では、上記座標検出期
間において、上記コモン駆動回路あるいはセグメント駆
動回路のうち上記電子ペンとの距離が遠い方の電極に走
査信号を入力する一方の駆動回路によって、他方の駆動
回路によって生成される走査信号に挿入される走査パル
スの波高値よりも高い波高値を有する走査パルスが挿入
された走査信号が生成される。また、上記他方の駆動回
路によって、上記一方の駆動回路によって生成される走
査信号に挿入される走査パルスのパルス幅よりも大きい
パルス幅を有する走査パルスが挿入された走査信号が生
成される。こうして、上記電子ペンとの距離が遠いほう
の電極に入力される走査信号の走査パルスの波高値を高
くする代わりに近い方の電極に入力される走査信号の走
査パルスのパルス幅を大きくすることによって、各走査
信号における基準電圧レベルに対する走査電圧レベルの
高低関係を反転させることなく各画素に印加される電圧
の平均電圧値が零にされる。
【００５０】また、第１４の発明では、上記座標検出期
間において、上記コモン駆動回路あるいはセグメント駆
動回路の少なくとも一方の駆動回路によって、上記走査
信号における走査期間に高周波が挿入された走査信号が
生成される。そして、上記生成された高周波が挿入され
た走査信号に基づいて上記電子ペンの電極に誘起された
誘導電圧が上記座標検出回路に入力されると、上記電子
ペンからの誘導電圧の高周波成分が上記座標検出回路の
フィルタによって分離される。そして、この分離された
電子ペンからの誘導電圧の高周波成分に基づいて、所定
の手順によって上記電子ペン先端の座標が検出される。
こうして、上記座標検出期間においては、上記電子ペン
からの誘導電圧に外部ノイズが重畳された際に、上記座
標検出回路によって上記外部ノイズが確実に除去されて
正確に上記先端座標が検出される。
【００５１】また、第１５の発明では、上記座標検出期
間においては、上記コモン駆動回路によって走査期間に
所定周波数を有する第１高周波が挿入されたコモン電極
走査信号が生成される。また、上記セグメント駆動回路
によって走査期間に上記第１高周波と異なる所定周波数
を有する第２高周波が挿入されたセグメント電極走査信
号が生成される。こうして生成されたコモン電極走査信
号およびセグメント電極走査信号に基づいて上記電子ペ
ンの電極に誘起された誘導電圧が上記座標検出回路に入
力されると、この誘導電圧の第１高周波の成分が第１フ
ィルタによって分離される一方、第２高周波の成分が第
２フィルタによって分離される。そして、この分離され
た上記第１高周波の成分に基づいて所定の手順によって
上記電子ペン先端のｙ座標が検出される一方、上記第２
高周波の成分に基づいてｘ座標が検出される。こうし
て、上記座標検出期間において上記コモン電極走査とセ
グメント電極走査とが同時に実施されても、上記電子ペ
ンからの第１,第２高周波が重畳された誘導電圧によっ
て上記電子ペン先端のｘ座標とｙ座標とが正しく検出さ
れる。
【００５２】また、第１６の発明では、上記コモン電極
走査信号に含まれる第１高周波あるいはセグメント電極
走査信号に含まれる第２高周波の波形に歪が生じた場合
は、その高周波の周波数の奇数倍の高調波が走査信号に
含まれる。ところが、上記第１高周波の周波数と上記第
２高周波の周波数は互いに他の奇数倍とはなっていない
ので、上記座標検出回路の第１フィルタおよび第２フィ
ルタによって上記第１高周波の成分と第２高周波の成分
とは確実に分離される。こうして、常に正しく上記電子
ペン先端の座標が検出されるのである。
【００５３】また、第１７の発明では、上記表示期間に
おいて、上記コモン駆動回路によって上記コモン電極駆
動信号における選択パルスに高周波が重畳されたコモン
電極駆動信号が生成される。そして、上記選択パルスに
高周波が重畳されたコモン電極駆動信号に基づいて上記
電子ペンの電極に誘起された誘導電圧が上記座標検出回
路に入力されると、上記電子ペンからの誘導電圧の高周
波成分が上記座標検出回路のフィルタによって分離され
る。そして、この分離された電子ペンからの誘導電圧の
高周波成分に基づいて、所定の手順によって、上記電子
ペン先端のｙ座標が検出される。したがって、上記表示
期間においては、上記液晶パネルの画素マトリックスに
画像が表示されると同時に、上記電子ペンからの高周波
によって上記電子ペン先端のｙ座標が検出される。こう
して、高密度画素マトリックスの液晶パネルを表示する
際に、ｙ座標検出期間を無くして座標検出期間を短縮す
ることによって表示期間が十分に確保される。
【００５４】
【実施例】以下、この発明を図示の実施例により詳細に
説明する。 ＜第１例＞図１は第１例における表示一体型タブレット
装置のブロック図である。この表示一体型タブレット装
置は上記第１の目的を達成するための表示一体型タブレ
ット装置であり、静電誘導タブレットの電極および駆動
回路をデューティータイプ液晶表示装置における液晶パ
ネルの電極および駆動回路で兼用することによって表示
機能が一体化されたタブレット装置を構成している。
【００５５】以下、本実施例に係る表示一体型タブレッ
ト装置の説明に先立って、デューティータイプ液晶表示
装置について簡単に述べる。図３０は通常のデューティ
ータイプ液晶表示装置のブロック図である。液晶パネル
１は、複数本のコモン電極Ｙ1,Ｙ2,…,Ｙ8(以下、任意
のコモン電極をＹと記載する）が平行に配列された透明
基板と複数本のセグメント電極Ｘ1,Ｘ2,…,Ｘ40(以下、
任意のセグメント電極をＸと記載する)が平行に配列さ
れた透明基板とを、コモン電極Ｙとセグメント電極Ｘと
が対向して直交するようにスペーサ等を介して所定間隔
で配置している。そして、両透明基板間には液晶が充填
されている。こうして、上記コモン電極Ｙとセグメント
電極Ｘとが交差する領域で画素を構成するのである。つ
まり、この液晶パネル１は、４０ドット×８ドットの画
素がマトリックス状に配列されると共に、デューティタ
イプの駆動方法によって駆動されるのである。
【００５６】上記コモン電極Ｙ1,Ｙ2,…,Ｙ8は、夫々コ
モン駆動回路２の対応する出力端子０１,０２,…,０８
に接続されている。そして、コモン駆動回路２の各出力
端子０１,０２,…,０８から出力されるコモン電極駆動
信号の選択パルスによってコモン電極Ｙをアクティブに
して画素マトリックスの行を選択する。一方、上記セグ
メント電極Ｘ1,Ｘ2,…,Ｘ40は、夫々セグメント駆動回
路３の対応する出力端子０１,０２,…,０４０に接続さ
れている。そして、セグメント駆動回路３の出力端子０
１,０２,…,０４０からセグメント電極Ｘ1,Ｘ2,…,Ｘ40
に表示データに応じたセグメント電極駆動信号を出力す
る。そうすると、上記コモン駆動回路２からのコモン電
極駆動信号によって選択された画素マトリックスの行に
おける各画素が、セグメント駆動回路３からのセグメン
ト電極駆動信号によって表示データに応じて表示される
のである。
【００５７】上記コモン駆動回路２およびセグメント駆
動回路３は、以下のように表示制御回路４に接続されて
いる。すなわち、表示制御回路４のシフトデータ出力端
子Ｓはコモン駆動回路２のシフトデータ入力端子ＤＩＯ
1に接続される。また、表示制御回路４の交流化信号出
力端子ＦＲはコモン駆動回路２の交流化信号入力端子Ｙ
ＦＲおよびセグメント駆動回路３の交流化信号入力端子
ＸＦＲに接続される。また、表示制御回路４のクロック
出力端子ＣＰ１はコモン駆動回路２のクロック入力端子
ＹＣＫおよびセグメント駆動回路３のラッチパルス入力
端子ＸＬＰに接続される。また、表示制御回路４のクロ
ック出力端子ＣＰ２はセグメント駆動回路３のクロック
入力端子ＸＣＫに接続される。また、表示制御回路４の
表示データ出力端子Ｄ0〜Ｄ3はセグメント駆動回路３の
表示データ入力端子ＸＤ0〜ＸＤ3に接続されるのであ
る。
【００５８】電源回路５は、上記コモン駆動回路２およ
びセグメント駆動回路３で液晶パネル１を駆動する駆動
信号を生成する際に用いる複数レベルのバイアス電源Ｖ
0〜Ｖ5を、コモン駆動回路２およびセグメント駆動回路
３に供給する。本液晶表示装置においては、上記バイア
ス電源Ｖ0〜Ｖ5を次のように設定する。すなわち、Ｖ0
＝０.０Ｖ,Ｖ1＝１.７Ｖ,Ｖ2＝３.４Ｖ,Ｖ3＝２３.５
Ｖ,Ｖ4＝２５.２Ｖ,Ｖ5＝２６.９Ｖである。
【００５９】図３１は、上記コモン駆動回路２の端子部
分を示す図である。出力端子０１,０２,…,０８からは
コモン電極駆動信号ａ,ｂ,…,ｈが出力されて、液晶パ
ネル１の対応するコモン電極Ｙ1,Ｙ2,…,Ｙ8に入力され
る。また、入力端子Ｖ0,Ｖ1,Ｖ4,Ｖ5には、電源回路５
からのバイアス電源Ｖ0,Ｖ1,Ｖ4,Ｖ5が入力され、この
バイアス電源Ｖ0,Ｖ1,Ｖ4,Ｖ5に基づいて後に詳述する
ようにして上記コモン電極駆動信号ａ,ｂ,…,ｈが生成
される。
【００６０】上記構成のデューティータイプ液晶表示装
置は次のように動作する。図３２は上記コモン電極駆動
信号ａ〜ｈおよびセグメント電極駆動信号のタイミング
チャートである。以下、図３０および図３１を参照し
て、図３２に従ってデューティータイプ液晶表示装置の
動作を説明する。
【００６１】上記表示制御回路４におけるクロック出力
端子ＣＰ１から出力されるクロック信号cp1がクロック
入力端子ＹＣＫに入力されると、この入力されたクロッ
ク信号cp1に同期して、表示制御回路４のシフトデータ
出力端子Ｓから出力されるシフトデータｓのパルスがシ
フトデータ入力端子ＤＩＯ1からシフトレジスタ(図示せ
ず)に取り込まれる。そして、このシフトレジスタによ
ってシフトされたシフトデータｓのパルス位置に対応す
る出力端子０１〜０８から、対応するコモン電極駆動信
号ａ〜ｈの選択パルスが順次出力される。その際に、上
記コモン電極駆動信号ａ〜ｈは、上記電源回路５から供
給されるバイアス電源Ｖ0〜Ｖ5に基づいて生成される。
【００６２】一方、上記セグメント駆動回路３は、表示
制御回路４のクロック出力端子ＣＰ２から出力されるク
ロック信号cp2がクロック入力端子ＸＣＫに入力される
と、この入力されたクロック信号cp2に同期して、セグ
メント電極Ｘの指定位置をシフトする。そうすると、表
示制御回路４の表示データ出力端子Ｄ0〜Ｄ3から出力さ
れてセグメント駆動回路３の表示データ入力端子ＸＤ0
〜ＸＤ3に入力された表示データＤ0〜Ｄ3が、レジスタ
における上記シフト位置に対応するビットに順次取り込
まれる。以下、この動作を１０回繰り返して上記レジス
タに画素マトリックス１行(４０画素)分の表示データが
取り込まれる。そうした後、ラッチパルス入力端子ＸＬ
Ｐに入力される上記クロック信号cp1に同期して上記取
り込まれた表示データＤ0〜Ｄ3がラッチされる。そし
て、ラッチされた表示データＤ0〜Ｄ3に応じたセグメン
ト電極駆動信号が出力端子０１〜０４０から対応するセ
グメント電極Ｘに出力される。その際におけるセグメン
ト電極駆動信号は、上記電源回路５から供給されるバイ
アス電源Ｖ0〜Ｖ5に基づいて、表示データＤ0〜Ｄ3に応
じて生成される。
【００６３】このようにして、上記コモン駆動回路２か
ら出力されるコモン電極駆動信号ａの選択パルス(イ)に
よって選択されてアクティブになったコモン電極Ｙ1に
係る各画素が、セグメント駆動回路３から出力されるセ
グメント電極駆動信号によって表示データに応じて表示
されるのである。
【００６４】以下、コモン駆動回路２からのコモン電極
駆動信号ｂ〜ｈの選択パルスに従ってコモン電極Ｙ2,Ｙ
3,…,Ｙ8が順次選択されて１フレーム分の画像が表示さ
れると、再び上記シフトデータｓの次のパルスがコモン
駆動回路２のシフトデータ入力端子ＤＩＯ1から取り込
まれる。そして、コモン駆動回路２,セグメント駆動回
路３および表示制御回路４によって上述の動作が繰り返
されて、次のフレーム分の画像が表示される。以下、こ
の動作を繰り返して液晶パネル１に画像が表示されるの
である。
【００６５】すなわち、図３２における期間Ｔ1の間に
Ｎ番目フレームの画像が表示され、引き続いて期間Ｔ2
の間に(Ｎ＋１)番目フレームの画像が表示される。その
際に表示される単位時間当たりのフレーム数は、フリッ
カが生じないように７２フレーム/秒程度に設定する場
合が多い。
【００６６】一般に、液晶パネル１のコモン電極Ｙ1,Ｙ
2,…,Ｙ8とセグメント電極Ｘ1,Ｘ2,…,Ｘ40との交差領
域における液晶に電圧の印加方向が一定の電圧を印加し
続けると、その間に液晶が電気分解を起こして液晶の寿
命が短くなる。そこで、それを防ぐために、表示制御回
路４の交流化信号出力端子ＦＲから出力されてコモン駆
動回路２の交流化信号入力端子ＹＦＲおよびセグメント
駆動回路３の交流化信号入力端子ＸＦＲに入力される交
流化信号frのレベルに応じて、液晶に印加する電圧の印
加方向を各フレーム毎に変えるのである。上述の動作を
さらに実例を上げて詳細に説明する。
【００６７】例えば、奇数番目のセグメント電極Ｘに入
力されるセグメント電極駆動信号Ａおよび偶数番目のセ
グメント電極Ｘに入力されるセグメント電極駆動信号Ｂ
は、図３２に示すような波形であるとする。その際に、
Ｎ番目フレームの画像と(Ｎ＋１)番目フレームの画像と
は同じ画像であるとする。その結果、液晶パネル１にお
ける各画素は図３３に示すように表示されるのである。
図３３における○印は表示画素を示す一方、×印は非表
示画素を示す。
【００６８】上述の液晶に印加される電圧の方向反転は
上記交流化信号frのレベルに応じて次のようにして実施
される。図３２に示すように、交流化信号frのレベルが
“Ｌ"の場合(時間Ｔ1の場合)には、任意のコモン電極Ｙ
をアクティブにして液晶パネル１の画素マトリックスに
おける表示行を選択するためのコモン電極駆動信号ａ〜
ｈの選択パルス電圧(以下、単に選択電圧と言う)を“Ｖ
0"にする。一方、任意のコモン電極Ｙを非アクティブに
するためのコモン電極駆動信号ａ〜ｈの電圧(以下、非
選択電圧と言う)は“Ｖ4"である。これに対して、交流
化信号frのレベルが“Ｈ"の場合(時間Ｔ2の場合)には、
選択電圧を“Ｖ5"にする。一方、非選択電圧を“Ｖ1"に
する。
【００６９】また、交流化信号frのレベルが“Ｌ"の場
合(時間Ｔ1の場合)には、液晶パネル１の画素マトリッ
クスにおける上記選択された表示行の表示画素を表示す
るためのセグメント電極駆動信号Ａ,Ｂの電圧(図３２に
おけるオン電圧)を“Ｖ5"にする。一方、選択された表
示行の非表示画素を表示しないためのセグメント電極駆
動信号Ａ,Ｂの電圧(図３２におけるオフ電圧)を“Ｖ3"
にする。これに対して、交流化信号frのレベルが“Ｈ"
の場合(時間Ｔ2の場合)には、表示画素へのオン電圧を
“Ｖ0"にする。一方、非表示画素へのオフ電圧を“Ｖ2"
にする。
【００７０】上記コモン駆動回路２によって実施される
上記選択電圧“Ｖ0",“Ｖ5"の切り替えおよび非選択電
圧“Ｖ4",“Ｖ1"の切り替えや、上記セグメント駆動回
路３によって実施される表示画素への印加電圧“Ｖ5",
“Ｖ0"の切り替えおよび非表示画素への印加電圧
“Ｖ3",“Ｖ2"の切り替えは、交流化信号frのレベル変
化に同期して動作するアナログスイッチによって、上記
電源回路５からのバイアス電源Ｖ0〜Ｖ5のいずれかを選
択することによって実施される。
【００７１】このように、交流化信号frのレベルの
“Ｌ"と“Ｈ"との変化に同期して、アナログスイッチに
よって、コモン電極駆動信号ａ〜ｈにおける選択電圧を
“Ｖ0"と“Ｖ5"との間で切り替えると同時に、セグメン
ト電極駆動信号Ａ,Ｂにおける上記表示画素への印加電
圧を“Ｖ5"と“Ｖ0"との間で切り替えるので、表示画素
におけるコモン電極Ｙとセグメント電極Ｘとの電位差
は、交流化信号frのレベルに拘わらず(Ｖ5−Ｖ0)とな
る。これに対して、非表示画素におけるコモン電極Ｙと
セグメント電極Ｘとの電位差は、交流化信号frのレベル
が“Ｌ"の場合には(Ｖ3−Ｖ0）,(Ｖ4−Ｖ3）,(Ｖ5−
Ｖ4)のいずれかになり、いずれも表示画素におけるコモ
ン電極Ｙとセグメント電極Ｘとの電位差より低くなる。
【００７２】一方、交流化信号frのレベルが“Ｈ"の場
合には(Ｖ1−Ｖ0),(Ｖ2−Ｖ1),(Ｖ5−Ｖ2)のいずれかに
なり、いずれも表示画素におけるコモン電極Ｙとセグメ
ント電極Ｘとの電位差より低くなるのである。
【００７３】したがって、電位差(Ｖ5−Ｖ0)の値が液晶
表示電圧の閾値より高くなる一方、電位差(Ｖ5−Ｖ1)の
値および電位差(Ｖ4−Ｖ0)の値が上記閾値以下になるよ
うに上記バイアス電源Ｖ0〜Ｖ5の値を設定することによ
って、交流化信号frのレベルに拘わらず液晶バネル１の
表示を行なうことができるのである。また、その際にお
いて、交流化信号frのレベルの反転に応じてコモン電極
Ｙとセグメント電極Ｘとの間の電圧の印加方向が反転す
るので、液晶の寿命の低下が防止されるのである。
【００７４】以上の説明においては、交流化信号frのレ
ベルをフレーム毎に反転してコモン電極駆動信号とセグ
メント電極駆動信号の電圧印加方向を反転するようにし
ている。しかしながら、液晶パネル１の画素数が多くな
り、例えば６４０画素×４００画素のような高密度液晶
パネルの場合には、コモン電極Ｙとセグメント電極Ｘと
の間の電圧の方向を頻繁に(例えば、コモン電極Ｙを１
３行分選択する毎に)反転するのである。その場合に
は、コモン電極Ｙの総数は４００本であるから、フレー
ムの切り替え周期と交流化信号frのレベル反転周期とは
図３４に示すように全く同期していない。したがって、
１フィールドの画像における印加電圧の方向反転箇所は
ランダムに分散することになり、画素に印加される電圧
の印加方向反転による明度むらは全く見られないという
効果がある。
【００７５】[第１実施例]次に、本実施例における表示
一体型タブレット装置の説明を行なう。図３５に示すよ
うに、上記静電誘導タブレット１０１では垂直方向に平
行して配列された電極と水平方向に平行して配列された
電極とが微小間隔を置いて対向している。また、図３０
に示すように、上記デューティタイプ液晶表示装置の液
晶パネルでも垂直方向に平行して配列された電極と水平
方向に平行して配列された電極とが微小間隔を置いて対
向している。そこで、本実施例においては、その点に注
目して、静電誘導タブレットの行/列電極とその行/列電
極の駆動回路とをデューティタイプ液晶表示装置の液晶
パネルにおけるコモン/セグメント電極とそのコモン/セ
グメント電極の駆動回路とで兼用することによって、表
示機能が一体化された表示一体型タブレット装置を構成
するのである。
【００７６】図１に示すように、本実施例における表示
一体型タブレット装置は、図３０に示すデューティタイ
プ液晶表示装置に検出制御回路６,切り替え回路７,ｘ座
標検出回路８,ｙ座標検出回路９,制御回路１０および電
子ペン１１を加えた構成になっている。そして、液晶パ
ネル１は静電誘導タブレット機能を合わせ持つのであ
る。以下、この静電誘導タブレット機能が一体化された
液晶パネル１(すなわち、逆に言えば表示機能が一体化
された静電誘導タブレット)を単に液晶パネルと言う。
【００７７】上記検出制御回路６は、図３５に示す静電
誘導タブレット１０１の駆動部におけるタイミング発生
回路１０４と略同様の動作をするものである。また、上
記切り替え回路７は、制御回路１０の制御に基づいて、
表示制御回路４からのシフトデータｓ,交流化信号fr,ク
ロック信号cp1,クロック信号cp2と検出制御回路６から
のシフトデータsd,交流化信号frd,クロック信号cp1d,ク
ロック信号cp2dとを切り替え選択して、コモン駆動回路
２およびセグメント駆動回路３にシフトデータso,交流
化信号fro,クロック信号cp1o,クロック信号cp2oとして
出力する。
【００７８】そうすると、上記液晶パネル１において
は、切り替え回路７によって表示制御回路４からの各信
号が選択されている場合には、コモン駆動回路２からの
コモン電極駆動信号ａ〜ｈとセグメント駆動回路３から
のセグメント電極駆動信号Ａ,Ｂとに基づいて、上述の
ようにして画素マトリックスに画像が表示される。一
方、切り替え回路７によって検出制御回路６からの各信
号が選択されている場合には、後に詳述するようにして
出力されるコモン駆動回路２からのコモン電極走査信号
y1,y2,…,y8(以下、任意のコモン電極走査信号をｙと記
載する)とセグメント駆動回路３からのセグメント電極
走査信号x1,x2,…,x40(以下、任意のセグメント電極走
査信号をｘと記載する)とに基づいて、電子ペン１１の
先端位置を検出すために上述のようにして液晶パネル１
のセグメント電極Ｘとコモン電極Ｙとが走査されるので
ある。
【００７９】上記ｘ座標検出回路８およびｙ座標検出回
路９は、図３５に示す静電誘導タブレット１０１の駆動
部におけるｘ座標検出回路１０７およびｙ座標検出回路
１０８と略同様の動作をする。すなわち、電子ペン１１
の先端電極(図示せず)に誘起される誘導電圧と、セグメ
ント電極走査信号ｘやコモン電極走査信号ｙを生成する
ために検出制御回路６から出力されるシフトデータｓ,
クロック信号cp1およびクロック信号cp2とに基づいて、
電子ペン１１の先端座標を検出する。その際に、上記電
子ペン１１の先端電極にはオシロスコープのプローブの
ような高抵抗値を有する抵抗を接続するか又は高精度を
要求される場合にはオペレーショナル・アンプ１２を接
続して、電子ペン１１の先端電極側から見たインピーダ
ンスを高くして先端電極に誘起される誘起電圧を大きく
する一方、リード線側から見たインピーダンスを低くし
てリード線で外部ノイズを拾わないようにしている。
【００８０】また、上記電子ペン１１の先端電極には、
液晶パネル１の画素マトリックスに画像を表示している
際にも常時誘導電圧が誘起されている。しかしながら、
上記ｘ座標検出回路８およびｙ座標検出回路９は、切り
替え回路７によって検出制御回路６からの各信号が選択
されてセグメント電極Ｘとコモン電極Ｙとが走査されて
いる際にのみ動作して、電子ペン１１の先端座標を検出
するのである。
【００８１】上記構成の表示一体型タブレット装置は次
のように動作して、画素マトリックスへの画像表示と電
子ペン１１の先端座標検出とを実施する。図２は上記液
晶パネル１の画素マトリックスに画像が表示されている
表示期間と液晶パネル１のセグメント電極Ｘとコモン電
極Ｙとが走査されて電子ペン１１の先端位置が検出され
る座標検出期間とのタイミングチャートである。この表
示一体型タブレット装置においては、１フレーム期間を
表示期間と座標検出期間とで形成するのである。そし
て、更に座標検出期間をｘ座標検出期間とｙ座標検出期
間とで形成するのである。こうすることによって、液晶
パネル１における画素マトリックスへの画像の表示と、
液晶パネル１である静電誘導タブレットによる電子ペン
１１の先端座標検出とを、互いに相手の性能を損なうこ
となく実施できるのである。
【００８２】図２においては、分かり易くするために座
標検出期間をかなり長く表現しているが、実際には表示
期間長/座標検出期間長が“５"以上になるようにしてい
る。上記表示期間と座標検出期間との切り替えは、上記
制御回路１０の制御に基づいて切り替え回路７を表示制
御回路４側と検出制御回路６側とに切り替えることによ
って実施するのである。
【００８３】また、図２においては、分かり易くするた
めに表示期間,ｘ座標検出期間およびｙ座標検出期間は
連続して実施されるようになっている。しかしながら、
実際には、表示期間とｘ座標検出期間との間およびｘ座
標検出期間とｙ座標検出期間との間に空時間を設定する
のである。上記表示期間と座標検出期間(つまり、ｘ座
標検出期間)との間に空時間を設定するのは次の理由に
よる。
【００８４】すなわち、上述のように、液晶パネル１に
おける液晶が電気分解を起こして劣化するのを防止する
ために、交流化信号froに基づいてセグメント電極Ｘと
コモン電極Ｙとの交差領域における液晶に印加する電圧
の印加方向をある周期で一斉に切り替えている。その際
に、電子ペン１１の先端電極にはスパイク状の高い電圧
が誘起される。この誘導電圧の値は、座標検出期間にお
いて各走査信号に起因して電子ペン１１の先端電極に誘
起する電圧の値より１桁以上大きい。しかも、上記液晶
に印加する電圧の印加方向の切り替えのタイミングはフ
レーム周期と同期していないため、この印加方向の変化
が表示期間における座標検出期間の直前に発生する場合
がある。この場合には、高いスパイク状の誘導電圧が電
子ペン１１に誘起されてそのままオペレーショナル・ア
ンプ１２に送られることになる。
【００８５】ところが、上記オペレーショナル・アンプ
１２に入力された誘導電圧の値が余りにも高いために誘
導電圧の平均レベルが高くなり、その直後にｘ座標検出
期間に突入してセグメント電極走査信号ｘに起因する誘
導電圧がオペレーショナル・アンプ１２に入力されても
正しく増幅されないことになる。その結果、上記座標検
出信号が正しく２値化されないという問題が生ずるので
ある。そこで、このような問題を避けるために、表示期
間終了後直ちに座標検出期間に入ることなく空時間を設
けるのである。
【００８６】更にまた、上記表示期間直後におけるセグ
メント駆動回路３のシフトレジスタは、表示期間におけ
る最終ライン表示の際に各セグメント電極Ｘにセグメン
ト電極駆動信号を入力したときの状態を維持している。
したがって、座標検出期間に入る直前にシフトレジスタ
の内容をクリアする座標検出前処理を実施する必要があ
る。そのためにも、表示期間とｘ座標検出期間との間に
空時間を設ける必要がある。
【００８７】一方、上記ｘ座標検出期間とｙ座標検出期
間との間に空時間を設定するのは、ｘ座標検出期間にお
いて電子ペン１１の先端電極に誘起される誘導電圧とｙ
座標検出期間における誘導電圧とが互いに干渉しないよ
うにするためである。例えば、上記液晶パネル１におけ
るｘ座標検出期間における走査開始位置が左である一方
ｙ座標検出期間における走査開始位置が上であって、電
子ペン１１の先端位置が最右最上にある場合を考える。
この場合には、電子ペン１１の先端電極にセグメント電
極走査信号ｘに起因する誘導電圧が生じた直後にコモン
電極走査信号ｙに起因する誘導電圧が生ずることにな
る。ところが、この誘導電圧信号はアナログ信号である
から、両電圧信号は重なり合ってしまい区別が困難なの
である。したがって、ｘ座標検出回路８およびｙ座標検
出回路９による電子ペン１１の先端座標検出は正しく実
施できず、誤った座標値が検出されることになる。この
ような電子ペン１１先端座標の誤検出は、ｘ座標検出期
間とｙ座標検出期間との間に空時間を設けることによっ
て防止できるのである。
【００８８】上記表示期間においては、上記切り替え回
路７は、制御回路１０の制御に基づいて表示制御回路４
からのシフトデータｓ,交流化信号fr,クロック信号cp1,
クロック信号cp2を選択して、シフトデータso,交流化信
号fro,クロック信号cp1o,クロック信号cp2oとして出力
する。そうすると、コモン駆動回路２およびセグメント
駆動回路３は、図３０において説明したように動作し
て、例えば図３２に示すようなコモン電極駆動信号ａ〜
ｈおよびセグメント電極駆動信号Ａ,Ｂを出力する。そ
の結果、液晶パネル１の画素マトリックスの各画素は図
３３に示すように表示されるのである。
【００８９】以下、本実施例の特徴である座標検出期間
における各回路の動作について詳細に説明する。図３
は、図２に示すｘ座標検出期間においてセグメント駆動
回路３から出力されるセグメント電極走査信号ｘと、ｙ
座標検出期間においてコモン駆動回路２から出力される
コモン電極走査信号ｙとを示す。この座標検出期間にお
けるセグメント駆動回路３からのセグメント電極走査信
号ｘおよびコモン駆動回路２からのコモン電極走査信号
ｙの生成は、セグメント駆動回路３およびコモン駆動回
路２を表示期間におけるコモン駆動回路２の機能と同じ
ように機能するように動作させることによって可能であ
る。但し、その際に、上記アナログスイッチは、交流化
信号froのレベル反転に応じてバイアス電源Ｖ0〜Ｖ5を
選択して、ｘ座標検出回路８あるいはｙ座標検出回路９
によって十分検出可能なだけの誘導電圧が電子ペン１１
の先端電極に誘起され、かつ、液晶が表示されないよう
なセグメント電極走査信号およびコモン電極走査信号を
生成するようにする。
【００９０】このようにして、上記セグメント駆動回路
３からセグメント電極走査信号ｘの走査パルスが対応し
たセグメント電極Ｘに順次出力された後、コモン駆動回
路２からコモン電極走査信号ｙの走査パルスが対応した
コモン電極Ｙに順次出力されると、上述のように上記電
子ペン１１の先端電極には誘導電圧が誘起される。そし
て、電子ペン１１からの誘導電圧信号はオペレーショナ
ル・アンプ１２によって増幅された後、ｘ座標検出回路
８およびｙ座標検出回路９に入力される。そうすると、
ｘ座標検出回路８はｘ座標検出期間内にオペレーショナ
ル・アンプ１２から入力された誘導電圧信号のみを有効
とする一方、ｙ座標検出回路９はｙ座標検出期間内に入
力された誘導電圧信号のみを有効として、図３５におけ
るｘ座標検出回路１０７およびｙ座標検出回路１０８と
同様に動作して電子ペン１１の先端座標を検出する。そ
して、ｘ座標検出回路８は電子ペン１１の先端のｘ座標
を表すｘ座標信号を出力する一方、ｙ座標検出回路９は
ｙ座標信号を出力する。
【００９１】こうして出力されたｘ座標信号およびｙ座
標信号は種々の処理部へ転送されて種々の処理が実施さ
れる。例えば、画像メモリ(図示せず)における上記ｘ座
標信号およびｙ座標信号に基づくアドレスにはペン入力
位置を表す画像データが書き込まれる。そして、表示期
間において、この書き込まれたペン入力位置を表す画像
データがペン入力位置を表す表示データＤ0〜Ｄ3として
読み出され、この読み出されたペン入力位置を表す表示
データＤ0〜Ｄ3に基づいて、液晶パネル１におけるペン
入力位置の画素が表示される。その結果、静電誘導タブ
レット機能が一体化された液晶パネル１上を電子ペン１
１の先端によってなぞることによって、恰も紙に筆記用
具で書く感覚で文字や図形を入力して表示できるのであ
る。
【００９２】上記ｘ座標検出回路８およびｙ座標検出回
路９から上記各処理部へのｘ座標信号およびｙ座標信号
の転送は、次のフレームにおける座標検出期間までに実
施すればよく、次のフレームにおける表示期間中に実施
するのが適当である。したがって、Ｎ番目フレームの座
標検出期間において得られたｘ座標信号およびｙ座標信
号に基づく液晶パネル１におけるペン入力位置の画素表
示は、(Ｎ＋２)番目フレームにおける表示期間に実施さ
れるのである。
【００９３】次に、液晶パネル１に静電誘導タブレット
の機能を一体化させたことによって生ずる問題点と、そ
の対処について更に詳細に述べる。まず、座標検出期間
において、セグメント駆動回路３から出力されるセグメ
ント電極走査信号ｘおよびコモン駆動回路２から出力さ
れるコモン電極走査信号ｙにおける走査パルスの波高値
Ｖd(図３参照)には、次のような制限がある。すなわ
ち、表示期間において液晶パネル１の画素マトリックス
に表示された画像の画質を落とさないようにするため
に、座標検出期間において各画素の液晶に印加される電
圧は、液晶表示電圧の閾値を越えてはならない。したが
って、上記走査パルスの波高値Ｖdの値は、コモン電極
Ｙおよびセグメント電極Ｘ間の電圧が上記液晶表示電圧
の閾値より低くなるように設定しなければならない。
【００９４】ここで言う液晶表示電圧の閾値は、図３２
の説明時に述べた表示期間における液晶表示電圧の閾値
とは異なる値である。すなわち、１フレーム期間中にお
ける座標検出期間の割合はなるべく小さいほうが好まし
い。そこで、座標検出期間におけるコモン電極Ｙおよび
セグメント電極Ｘの走査は高速に行なう必要がある。そ
こで、座標検出期間における液晶表示電圧の閾値は高速
走査時での液晶表示電圧の閾値となり、表示期間におけ
る液晶表示電圧の閾値よりやや高い値となるのである。
【００９５】本実施例の場合における上記走査パルス波
高値Ｖdは、電源回路５から供給されるバイアス電源Ｖ0
〜Ｖ5を用いて次のように設定する。例えば、上記交流
化信号froのレベルが“Ｌ"の場合には次のようにして設
定する。すなわち、液晶パネル１のセグメント電極Ｘ1
を走査する場合には、走査セグメント電極Ｘ1用のセグ
メント電極走査信号x1の走査パルス電圧(以下、走査電
圧と言う)を“Ｖ5"とする。一方、非走査セグメント電
極Ｘ2〜Ｘ40用のセグメント電極走査信号x2〜x40の電圧
(以下、非走査電圧と言う)を“Ｖ3"とする。その際に、
総てのコモン電極走査信号ｙの電圧を“Ｖ4"とする。そ
うすると、上記走査セグメント電極Ｘ1と総てのコモン
電極Ｙとの電位差は（Ｖ5−Ｖ4)となる。一方、非走査
セグメント電極Ｘ2〜Ｘ40と総てのコモン電極Ｙとの電
位差は(Ｖ4−Ｖ3)となる。
【００９６】したがって、上記バイアス電源Ｖ0〜Ｖ5の
値を図３２の説明の際と同じに設定しておけば、走査画
素および非走査画素に印加される電圧は上記表示期間に
おいて非表示画素に印加される電位と同じ電位となり、
当然座標検出期間における液晶表示電圧の閾値より低い
値となって表示されないのである。他のセグメント電極
Ｘ2〜Ｘ40を走査する場合も全く同じであり、走査画素
および非走査画素に印加される電圧は液晶表示電圧の閾
値より低い値となって表示されない。
【００９７】また、上記コモン電極Ｙ1の走査の際に
は、走査電圧を“Ｖ0"とする一方、非走査電圧を“Ｖ4"
とする。その際に、総てのセグメント電極走査信号ｘの
電圧を“Ｖ3"とする。そうすると、走査画素に印加され
る電圧が(Ｖ3−Ｖ0)となる。一方、非走査画素に印加さ
れる電圧が(Ｖ4−Ｖ3)となる。したがって、走査画素お
よび非走査画素に印加される電圧は座標検出期間におけ
る液晶表示電圧の閾値より低い値となって表示されない
のである。他のコモン電極Ｙ2〜Ｙ8を走査する場合も全
く同じであり、走査画素および非走査画素共に表示され
ない。
【００９８】これに対して、図２に示すように交流化信
号froのレベルが“Ｈ"に反転した場合には、次のように
上記走査パルス波高値Ｖdを設定する。すなわち、上記
セグメント電極Ｘを走査する場合には、走査電圧を“Ｖ
0"とする一方、非走査電圧を“Ｖ2"とする。その際に、
コモン電極走査信号ｙの電圧を“Ｖ1"とする。そうする
と、走査画素に印加される電圧が(Ｖ1−Ｖ0)となる。一
方、非走査画素に印加される電圧が(Ｖ2−Ｖ1)となる。
したがって、走査画素および非走査画素に印加される電
圧は座標検出期間における液晶表示電圧の閾値より低い
値となって表示されない。
【００９９】また、上記コモン電極Ｙを走査する場合に
は、走査電圧を“Ｖ5"とする一方非走査電圧を“Ｖ1"と
する。その際に、セグメント電極走査信号ｘの電圧を
“Ｖ2"とする。そうすると、走査画素に印加される電圧
が(Ｖ5−Ｖ2)となる一方、非走査画素に印加される電圧
が(Ｖ2−Ｖ1)となる。したがって、走査画素および非走
査画素に印加される電圧は座標検出期間における液晶表
示電圧の閾値より低い値となって表示されないのであ
る。
【０１００】上述のようにすることによって、座標検出
期間においては、走査画素および非走査画素に印加され
る電圧は交流化信号froのレベル反転に拘わらず液晶表
示電圧の閾値より低い値となって表示されない。また、
その際に交流化信号froのレベル反転に伴って走査画素
および非走査画素に印加される電圧の方向が反転される
ので、座標検出期間においても液晶の寿命低下が防止さ
れるのである。
【０１０１】上述のセグメント電極走査信号ｘおよびコ
モン電極走査信号ｙの生成の説明の際には、交流化信号
froのレベル反転周期をフレーム周期に同期させてい
る。しかしながら、実際には、図４に示すように交流化
信号froのレベル反転周期とフレーム周期とを非同期に
して、１フレームの画像における印加電圧の方向反転箇
所のランダム化を図っている。その結果、図４に示すよ
うに表示期間における交流化信号froの最終立ち上がり
時点から座標検出期間の開始時点までの時間tfがランダ
ムになるので、座標検出期間中における交流化信号frの
レベル反転箇所もランダム化されてしまうのである。
【０１０２】図５は、上述のように座標検出期間中にお
いて任意の時点で交流化信号froのレベルが反転した場
合におけるレベル反転時点近傍の走査信号波形の詳細図
である。上記表示期間からｘ座標検出期間に移ると、制
御回路１０(図１参照)の制御によって座標検出前処理が
実施され、コモン駆動回路２のシフトデータsoをシフト
するシフトレジスタおよびセグメント駆動回路３の表示
データをラッチするためのラッチ回路の内容をクリアす
る。そうした後、ｘ座標検出処理が開始される。その際
に、交流化信号froのレベルは当初“Ｌ"でありｘ座標検
出期間中に“Ｈ"に反転するものとする。
【０１０３】図５から分かるように、交流化信号froの
レベルが“Ｌ"の場合には、セグメント電極走査信号ｘ
の走査電圧は“Ｖ5"である一方非走査電圧は“Ｖ3"であ
る。また、コモン電極走査信号ｙの電圧は“Ｖ4"であ
る。これが、交流化信号froのレベルが“Ｈ"に反転する
ことによって、セグメント電極走査信号ｘの走査電圧が
“Ｖ0"に、非走査電圧が“Ｖ2"に、コモン電極走査信号
ｙの電圧が“Ｖ1"に変わり、一斉に電圧レベルが低下す
るのである。そのため、セグメント電極Ｘおよびコモン
電極Ｙと浮遊容量で結合されている電子ペン１１の先端
電極には、セグメント電極Ｘの走査時に誘起する正常な
誘導電圧の数倍もの誘導電圧が誘起されるのである。そ
の結果、ｘ座標検出回路８は上記交流化信号froのレベ
ル反転に起因する電子ペン１１の先端電極からの誘導電
圧によって電子ペン１１の先端のｘ座標を誤検出してし
まう。このことは、上記交流化信号froのレベルが“Ｈ"
から“Ｌ"に反転する場合も同様に発生する。したがっ
て、交流化信号froのレベル反転に起因する電子ペン１
１先端座標の誤検出はランダムに発生することになる。
したがって、このままでは、液晶パネル１はタブレット
としての機能を果たさないのである。
【０１０４】上述の問題を解決するために、本実施例に
おいては、図６に示すように座標検出期間における検出
交流化信号froを表示期間中における表示交流化信号fro
と独立して設定するのである。この座標検出期間におけ
る検出交流化信号froは、上記検出制御回路６から出力
される交流化信号frdであり、例えばそのレベル反転箇
所はｘ座標検出期間とｙ座標検出期間以外の時点(例え
ば、ｘ座標検出期間とｙ座標検出期間との境界)に設定
される。その際のｘ座標検出期間におけるレベルとｙ座
標検出期間におけるレベルの組み合わせは、図６に示す
“Ｌ−Ｈ"の他に“Ｈ−Ｌ",“Ｈ−Ｈ",“Ｌ−Ｌ"であっ
てもよい。なお、表示期間における表示交流化信号fro
は、上記表示制御回路４から出力される交流化信号frに
設定される。
【０１０５】上述のように、本実施例においては、上記
表示制御回路４からの交流化信号frに基づく表示期間の
表示交流化信号froの間に、検出制御回路６からの交流
化信号frdに基づく座標検出期間の検出交流化信号froを
挿入している。そこで、単純に表示交流化信号froの間
に検出交流化信号froを挿入すると、表示期間において
液晶に印加される電圧の方向反転が乱れるので好ましく
ない。
【０１０６】そこで、図６に示すように、例えば表示交
流化信号froのレベル“Ｈ"の状態が期間tfだけ経過した
ときに座標検出期間に切り替わった場合には、次のフレ
ームの表示期間における表示交流化信号froの最初のレ
ベルを“Ｈ"とし、その期間tbを tb＝Ｔf−tf 但し、Ｔf：交流化信号froのレベル
反転周期 とするのである。これは、表示期間において、コモン駆
動回路２のシフトレジスタのシフト回数(すなわち、コ
モン電極Ｙの走査本数)をカウントし、そのカウント値
が上記Ｔfに相当する値になる毎に表示交流化信号froの
レベルを反転するようにすることによって実現できる。
または、上記座標検出期間を表示交流化信号froの周期
(２Ｔf)の整数倍に設定することによって実現できる。
【０１０７】また、上述のように、ｘ座標検出期間とｙ
座標検出期間とにおける検出交流化信号froのレベルの
組み合わせを常に同じにしておいた場合には、ｘ座標検
出期間あるいはｙ座標検出期間において液晶に印加され
る電圧の方向は常に同じとなって好ましくない。そこ
で、上記検出交流化信号froのレベルをフレーム毎に反
転するようにするのである。そうすることによって、ｘ
座標検出期間あるいはｙ座標検出期間における検出交流
化信号froのレベルがフレーム毎に逆になるのである。
これは、直前のフレームにおけるｘ座標検出期間の検出
交流化信号froのレベルとｙ座標検出期間の検出交流化
信号froのレベルとをメモリに格納しておき、現在のフ
レームにおけるｘ座標検出期間およびｙ座標検出期間の
検出交流化信号froのレベルを上記メモリに格納された
夫々のレベルの逆にすることによって実現できる。
【０１０８】ところがこの場合には、上記ｘ座標検出期
間あるいはｙ座標検出期間において電子ペン１１の先端
電極に誘起される誘導電圧の極性が各フレーム毎に反転
してしまう。したがって、そのままではｘ座標検出回路
８およびｙ座標検出回路９によって安定して各座標を検
出できない。そこで、電子ペン１１の先端電極によって
検出された誘導電圧を増幅した後に全波整流してｘ座標
検出回路８およびｙ座標検出回路９に入力するのであ
る。こうすることによって、同じｘ座標検出回路８およ
びｙ座標検出回路９によって電子ペン１１先端のｘ座標
およびｙ座標を安定して検出することが可能になる。
【０１０９】上述のように、本実施例においては、液晶
パネル１,コモン駆動回路２,セグメント駆動回路３,表
示制御回路４および電源回路５で概略構成されるデュー
ティータイプ液晶表示装置に、検出制御回路６,切り替
え回路７,ｘ座標検出回路８,ｙ座標検出回路９,制御回
路１０および電子ペン１１を付加している。そして、各
フレーム期間を上記液晶パネル１の画素マトリックスに
画像を表示する表示期間と液晶パネル１上の電子ペン１
１の先端座標を検出する座標検出期間とに時分割するよ
うにしている。
【０１１０】上記表示期間においては、上記制御回路１
０の制御によって切り替え回路７は表示制御回路４側を
選択する。そして、この選択された表示制御回路４から
の信号に基づいて切り替え回路７から出力されるシフト
データso,交流化信号fro,クロック信号cp1oおよびクロ
ック信号cp2oに従って、コモン駆動回路２およびセグメ
ント駆動回路３が動作する。その際に、コモン駆動回路
２によって生成されたコモン電極駆動信号ａ〜ｈが液晶
パネル１のコモン電極Ｙ1〜Ｙ8に入力されて、液晶パネ
ル１の画素マトリックスの表示列が順次選択される。一
方、セグメント駆動回路３によって表示データＤ0o〜Ｄ
3oに基づいて生成されたセグメント電極駆動信号Ａ,Ｂ
が液晶パネル１のセグメント電極Ｘ1〜Ｘ40に入力され
て、上記画素マトリックスにおけるコモン駆動回路２に
よって選択されている表示列の画素が表示データに応じ
て表示される。こうして、上記画素マトリックスは図３
３に示すように表示されるのである。
【０１１１】一方、座標検出期間においては、制御回路
１０の制御によって切り替え回路７は検出制御回路６側
を選択する。そして、この選択された検出制御回路６か
らの信号に基づいて切り替え回路７から出力されるシフ
トデータso,交流化信号fro,クロック信号cp1oおよびク
ロック信号cp2oに従って、コモン駆動回路２およびセグ
メント駆動回路３が動作する。こうして、上記セグメン
ト駆動回路３によって生成されたセグメント電極走査信
号x1〜x40が液晶パネル１のセグメント電極Ｘ1〜Ｘ40に
印加されて、上記セグメント電極Ｘが順次走査される。
そうすると、電子ペン１１の先端電極に誘導電圧が誘起
され、この誘導電圧に基づいてｘ座標検出回路８によっ
て電子ペン１１の先端のｘ座標が検出されてｘ座標信号
が出力される。引き続き、コモン駆動回路２によって生
成されたコモン電極走査信号y1〜y8が液晶パネル１のコ
モン電極Ｙ1〜Ｙ8に順次印加されて、上記コモン電極Ｙ
が走査される。そして、電子ペン１１の先端電極に誘起
した誘導電圧に基づいて、ｙ座標検出回路９によって電
子ペン１１の先端のｙ座標が検出されてｙ座標信号が出
力される。
【０１１２】その際に、上記セグメント電極Ｘとコモン
電極Ｙとの間の電位差を、座標検出期間における液晶表
示電圧の閾値より小さくなるように、セグメント電極走
査信号ｘおよびコモン電極走査信号ｙの走査パルスのレ
ベルを設定しておくので、座標検出期間に液晶パネル１
の画素マトリックスは表示されないのである。こうして
出力されたｘ座標信号およびｙ座標信号は表示制御回路
４によって表示データＤ0〜Ｄ3に変換され、この変換さ
れた表示データＤ0〜Ｄ3に従って切り替え回路７から出
力される表示データＤoo〜Ｄ3oに基づいて、液晶パネル
１の画素マトリックス上における電子ペン１１の先端位
置の画素が表示される。
【０１１３】このように、液晶パネル１の画素マトリッ
クス表示における各フレーム期間を上記表示期間と座標
検出期間とに時分割する。そして、表示期間においては
液晶パネル１を画像表示部として使用する一方、座標検
出期間においては液晶パネル１をタブレットとして使用
することによって、表示機能を一体化させたタブレット
を構成するのである。
【０１１４】したがって、本実施例によれば、タブレッ
トの行/列電極の低光透過率による表示部の表示画面の
明るさ及びコントラストの低下、タブレットの電極配列
の規則性や表示部とタブレット部との対応箇所のずれに
よる表示部の視認性の低下、タブレットと表示部との積
層による大型化やコストアップ等の問題点を一挙に解決
できる。すなわち、本実施例の表示一体型タブレット
は、表示画面上の位置をペン入力する際に表示画面が見
易く、かつ、コンパクト化や低コスト化が容易なのであ
る。
【０１１５】また、本実施例においては、上記液晶パネ
ル１の液晶に印加する電圧の印加方向を反転するための
交流化信号froを上記座標検出期間においては表示期間
と独立に設定している。したがって、座標検出期間にお
ける検出交流化信号froを、ｘ座標走査期間あるいはｙ
座標走査期間に液晶に印加する電圧の印加方向が反転し
ないように設定することができるのである。その結果、
検出交流化信号froのレベル反転に起因するコモン電極
走査信号ｙあるいはセグメント電極走査信号ｘの電圧レ
ベル変化によって生ずる電子ペン１１先端位置の誤検出
を防止できる。
【０１１６】上記実施例においては、上記液晶パネル１
の液晶に印加する電圧の印加方向を反転するための交流
化信号froを上記表示制御回路４および検出制御回路６
によって生成するようにしている。しかしながら、この
発明はこれに限定されるものではなく、例えばコモン駆
動回路２およびセグメント駆動回路３あるいは切り替え
回路７によって生成するようにしても何等差し支えな
い。また、上記電子ペン１１の先端電極を複数個の電極
で構成し、夫々の電極からの誘導電圧をオペレーショナ
ル・アンプ１２によって差動増幅するようにしてもよ
い。こうすれば、電子ペン１１先端位置の検出精度をさ
らに高めることができる。
【０１１７】また、上記実施例においては、上記電子ペ
ン１１,オペレーショナル・アンプ１２,ｘ座標検出回路
８およびｙ座標検出回路９の組を１組備えている。しか
しながら、この発明はこれに限定されるものではない。
上記電子ペン１１,オペレーショナル・アンプ１２,ｘ座
標検出回路８およびｙ座標検出回路９の組を複数組備え
て、複数の電子ペンによって独立してペン入力を実施可
能にしても何等差し支えない。その際に、各電子ペンに
よってペン入力された文字や図形の夫々を異なる線種
(例えば、実線や点線や太線等)や異なる色で表示するよ
うにすれば、異なる電子ペンによって描かれた文字や図
形を容易に区別できる。
【０１１８】また、上記実施例においては、入力文字や
図形の認識手段を付加することによって、ペン入力され
た文字や図形を上記認識手段によって認識し、その認識
結果を用いて各種の処理を実施することも可能である。
あるいは、指示判断手段を付加して、液晶パネル１上に
表示された種々の処理メニュー(いわゆるアイコン)のう
ち電子ペンによって指示された処理メニューの内容を判
断し、判断結果に応じた処理を実施することも可能であ
る。
【０１１９】現在広く使用されている表示部一体型タブ
レット装置として、液晶パネルの裏面に電磁誘導型タブ
レットを重ね合わせたものがある。この電磁誘導型タブ
レットにおいては、検出ペン先端からの高周波磁界によ
って上記電磁誘導型タブレットの電極に誘起された誘導
電圧を検出して検出ペンの先端座標を求めている。した
がって、外部からの僅かな磁界の影響によって誤検出し
易いのである。そのために、上記電磁誘導型タブレット
の背面にＣＰＵ(中央処理装置)やＩＣメモリ等を搭載し
たプリント基板を設置した場合には、このプリント基板
上の回路を流れる電流によって発生する外部磁界の影響
を受けて、検出ペン先端座標を誤検出してしまうのであ
る。
【０１２０】これに対して、上記実施例においては、上
記セグメント電極Ｘおよびコモン電極Ｙは外部磁界によ
る影響は受けない。したがって、液晶パネル１の裏面に
ＣＰＵやＩＣメモリ等を直接配置したり、ＣＰＵやＩＣ
メモリが搭載されたプリント基板を液晶パネル１の背面
に殆ど密着した状態で配置しても電子ペン１１の先端座
標検出には何等支障はないのである。
【０１２１】したがって、このようにして上記液晶パネ
ル１の裏面に設けられたＣＰＵによって、上述のような
認識手段や指示判断手段やその他の処理手段を構成すれ
ば、キーボードによるキー入力の変わりにペン入力を用
いた極めて薄い小型コンピュータが実現可能になるさら
に、上記液晶パネル１に用いる液晶としてポリマー分散
型液晶を採用すればフレキシブルなシート状タブレット
が形成可能であり、ノート型コンピュータの実現が可能
となる。
【０１２２】[第２実施例]上記実施例における座標検出
期間では、上記セグメント電極Ｘおよびコモン電極Ｙを
一本ずつ順次走査している。ところで、高密度液晶パネ
ルの場合には各電極数が多くなりその分だけ電極の太さ
が細くなる。そうすると、電極Ｘ,Ｙと電子ペン１１の
先端電極とを結合する浮遊容量が小さくなり、電子ペン
１１の先端電極に誘起される誘導電圧が極めて低くな
る。つまり、電子ペン１１の先端位置の誤検出の原因と
なるのである。
【０１２３】そこで、本実施例においては、以下に述べ
るようにして、高密度液晶パネルであっても確実に電子
ペン１１の先端位置を検出できるようにしている。図７
は本実施例における座標検出期間のセグメント電極走査
信号ｘおよびコモン電極走査信号ｙのタイミングチャー
トである。本実施例におけるセグメント電極走査信号ｘ
およびコモン電極走査信号ｙのレベルやタイミングの設
定および電圧方向反転の制御等は、上記実施例において
説明した通りである。ただし、本実施例においては、セ
グメント電極走査信号ｘあるいはコモン電極走査信号ｙ
は複数本のセグメント電極Ｘあるいは複数のコモン電極
Ｙに一括して印加されるのである。
【０１２４】すなわち、図７において、セグメント電極
走査信号ｘaはａ本のセグメント電極Ｘ1,Ｘ2,…,Ｘaに
一括して印加される。また、セグメント電極走査信号ｘ
2aはａ本のセグメント電極Ｘa+1,Ｘa+2,…,Ｘ2aに一括
して印加される。以下同様にして、セグメント電極走査
信号ｘmはａ本のセグメント電極Ｘm-a+1,…,Ｘmに一括
して印加されるのである。一方、コモン電極走査信号ｙ
bはｂ本のコモン電極Ｙ1,Ｙ2,…,Ｙbに一括して印加さ
れる。また、コモン電極走査信号ｙ2bはｂ本のコモン電
極Ｙb+1,Ｙb+2,…,Ｘ2bに一括して印加される。以下同
様にして、コモン電極走査信号ｙnはｂ本のコモン電極
Ｙn-b+1,…,Ｘnに一括して印加されるのである。
【０１２５】上記複数本の電極に一括して同時に走査信
号を印加するためには次のようにすればよい。すなわ
ち、上記検出制御回路６から出力されるシフトデータs
d,クロック信号cp1d,クロック信号cp2dおよびデータ信
号Ｄ0d〜Ｄ3d等に基づいて生成された走査信号の走査パ
ルスを、ラッチ回路に各電極に応じた時間だけラッチす
ることによって実現できる。このように、ａ本のセグメ
ント電極Ｘおよびｂ本のコモン電極Ｙをまとめて走査す
ることによって、電子ペン１１の先端電極に誘起される
誘導電圧を高くできる。したがって、本実施例によれ
ば、高密度液晶パネルを表示機能が一体化された静電誘
導タブレットとして使用した際における電子ペン１１の
先端位置の誤検出がなくなるのである。
【０１２６】また、ａ本のセグメント電極Ｘおよびｂ本
のコモン電極Ｙをまとめて走査することによって、次の
ような効果も得られる。すなわち、検出制御回路６から
出力されるクロック信号cp1dおよびクロック信号cp2d
が、各電極を１本ずつ走査する場合と同じ周期の信号で
あっても、セグメント電極Ｘの走査速度はａ倍となり、
コモン電極Ｙの走査速度はｂ倍となるのである。したが
って、上記座標検出期間を短縮して表示期間を十分に確
保し、高密度液晶パネルの表示に対処できるのである。
【０１２７】本実施例の場合のように、ａ本のセグメン
ト電極Ｘおよびｂ本のコモン電極Ｙをまとめて走査する
と、走査単位での実質のセグメント電極Ｘあるいはコモ
ン電極Ｙのピッチが数mm程度に大きくなってしまう。し
たがって、電子ペン１１の先端位置の検出精度の低下が
心配される。ところが、このように数本の電極をまとめ
て走査することによって、電子ペン１１の先端電極に誘
起される誘導電圧の波形はより図３７(a)に近くなる(１
本ずつ走査した場合にはより図３７(b)に近い波形とな
る)。したがって、図３７の説明の際に述べたように、
各階段の波高値を最大波高値によって正規化した後に最
大波高値と２番目に高い波高値との比に基づいて電子ペ
ン１１の先端座標を求めることによって、走査単位での
電極の実質のピッチが大きくなるにも拘わらず、８ドッ
ト/mm程度の解像度で電子ペン１１の先端位置を検出で
きるのである。
【０１２８】尚、得られた図３７(a)のような波形の誘
導電圧をローパスフィルタを通して図３７(b)のような
波形に整形して、走査が開始されてから図３７(b)の波
形のピークが検出されるまでの時間Ｔsに基づいて電子
ペン１１の先端位置を検出することも可能である。その
場合には、ｘ座標検出回路８およびｙ座標検出回路９に
コンパレータを設け、その各コンパレータによって図３
７(b)に示すアナログ波形の座標検出信号を図３７(c)に
示すように２値化する。そして、走査が開始されてから
の時間Ｔrおよび時間Ｔgを計測し、以下の式によって図
３７(b)に示す上記時間Ｔsを算出するのである。 Ｔs＝(Ｔr＋Ｔg)/２
【０１２９】その際における上記時間Ｔrおよび時間Ｔg
の計測は、走査が開始されてから図３７(c)におけるパ
ルスの立ち上がりまでの時間又は立ち下がりまでの時間
をｘ座標検出回路８あるいはｙ座標検出回路９に内蔵さ
れたカウンタによって計測すればよい。その際に、計測
精度を高めるために、上記カウンタのカウントクロック
周波数は検出制御回路６からのクロック信号cp1d(コモ
ン電極Ｙの走査クロック)およびクロック信号cp2d(セグ
メント電極Ｘの走査クロック)の周波数より高い値に設
定するのである。
【０１３０】上述のように、本実施例においては、セグ
メント電極走査信号ｘあるいはコモン電極走査信号ｙを
複数本のセグメント電極Ｘあるいは複数のコモン電極Ｙ
に一括して印加している。したがって、本実施例によれ
ば、電子ペン１１の先端電極に誘起される誘導電圧を高
くすることができ、表示機能が一体化された静電誘導タ
ブレットとして高密度液晶パネルを使用した場合であっ
ても電子ペン１１の先端座標を正しく検出できる。ま
た、セグメント電極走査速度あるいはコモン電極走査速
度を早くすることができる。
【０１３１】図８は、座標検出期間における電極走査を
１本ずつ実施することによって、複数本ずつまとめて走
査したと同じ効果を得る場合の実施例である(コモン電
極走査信号ｙのみ記載)。本実施例の場合も、図８に示
すように、前記実施例と同様に検出制御回路６からのク
ロック信号cp1dに基づいてコモン電極Ｙに順次コモン電
極走査信号ｙを印加していく。ところが、本実施例の場
合には、走査パルス印加時間Ｔpをクロック信号cp1oま
たはクロック信号cp2oの複数周期分に設定するのであ
る。その結果、ある時点において見れば、複数本のコモ
ン電極Ｙに異なるコモン電極走査信号ｙの走査パルスが
同時に印加されるのである。こうすることによって、電
子ペン１１の先端電極に誘起する誘導電圧はより多くの
コモン電極Ｙの走査電圧によって誘起されるので、上記
誘導電圧を高めることができ、電子ペン１１の先端位置
の検出精度が良くなる。但し、この場合に電子ペン１１
の先端電極に誘起される誘導電圧の波形はより図３７
(b)に近付くので、本実施例においては上記時間Ｔsに基
づいて電子ペン１１の先端位置を検出すればよい。
【０１３２】このような方法は、特にラッチ回路が内蔵
されていないために前記実施例による複数走査ができな
いようなコモン駆動回路２の場合に用いれば有効であ
る。しかしながら、セグメント電極走査に用いても何等
差し支えない。なお、第２実施例においては図７,図８
に示すように、コモン電極走査信号ｙの走査電圧は、図
３に示す第１実施例の場合とは逆に非走査電圧よりも高
い電圧に設定されている。しかしながら、このことは単
に電子ペン１１の先端電極に誘起される誘導電圧の極性
が変わるだけであって特に問題はない。
【０１３３】[第３実施例]以下に述べる実施例において
は、上記電子ペン１１の先端電極に誘起された誘導電圧
に重畳されたノイズを除去して、電子ペン１１の先端位
置の誤検出を防止する。図９においては、図３あるいは
図７に示すようなセグメント電極走査信号ｘあるいはコ
モン電極走査信号ｙの走査パルスの箇所(以下、走査期
間と言う)に高い周波数の矩形波を挿入するのである。
電子ペン１１の先端電極にはセグメント電極Ｘおよびコ
モン電極Ｙとの容量結合によって誘導電圧が誘起される
ため、セグメント電極走査信号ｘあるいはコモン電極走
査信号ｙの走査期間を高い周波数で変化することによっ
て、電子ペン１１の先端電極に誘起される誘導電圧は大
きくなると共に高周波成分を含むのである。こうして電
子ペン１１の先端電極に誘起された誘導電圧は高周波成
分のみを通過させて増幅するアンプを通した後に整流し
て、図３７(b)に示すような波形の信号を得る。その際
に用いられる特定周波数成分のみを通過させるフィルタ
としてはセラミックフィルタ等が有効である。
【０１３４】上記各実施例における各走査信号の印加方
法によれば、外部からの静電ノイズや電子ペン１１とタ
ブレット面等との摩擦による帯電に起因するノイズ等に
よって、電子ペン１１の先端位置の誤検出が生ずる。と
ころが、本実施例のような走査信号の印加方法によれ
ば、ｘ座標検出回路８あるいはｙ座標検出回路９に入力
される電子ペン１１からの信号にはセグメント電極走査
信号ｘあるいはコモン電極走査信号ｙに起因する特定の
周波成分が重畳されているので、座標検出に必要な信号
のみを効率良く増幅してノイズと分離できるのである。
本実施例を実施する際には、走査信号の走査期間に挿入
する高周波の周波数を液晶素子の内部より発生しないよ
うな周波数(例えば、５００ＫＨz)を選ぶ必要がある。
【０１３５】上記実施例においては、電極走査信号の走
査期間に高周波数の矩形波を挿入しているが、これに限
定されるものではない。図１０は高周波数の正弦波を挿
入する例である。本実施例によれは、セグメント電極Ｘ
あるいはコモン電極Ｙに交流波形が印加されるので、前
記実施例の効果に加えて、座標検出期間における液晶の
電気分解を防止できると言う効果がある。このような走
査期間に高い周波数の正弦波を挿入した走査信号は、図
１における電源回路５とは別に高周波電源を設け、この
高周波電源からの交流をアナログスイッチによって選択
してコモン駆動回路２およびセグメント駆動回路３の電
源入力端子に入力することによって得られる。
【０１３６】[第４実施例]上記各実施例においては、上
記座標検出期間のｘ座標検出期間ではセグメント電極Ｘ
にセグメント電極走査信号ｘの走査パルスを順次印加す
る一方、ｙ座標検出期間ではコモン電極Ｙにコモン電極
走査信号ｙの走査パルスを順次印加して、電子ペン１１
の先端座標を検出する。ところが、上記表示期間におい
ても、コモン電極Ｙにはコモン電極駆動信号ａ〜ｈの選
択パルスが１本単位で順次印加される。したがって、上
記各実施例におけるｙ座標検出動作をｙ座標検出期間で
はなく表示期間に実施することが可能なのである。本実
施例では、以下に詳述するようにして、表示期間中にｙ
座標検出動作を実施する。
【０１３７】上述のように、表示期間においてはコモン
電極Ｙには１本単位にコモン電極駆動信号ａ〜ｈの選択
パルスが印加される。ところが、上述のように総てのセ
グメント電極Ｘには表示データの内容に応じた電圧のセ
グメント電極駆動信号が一括して印加される。例えば、
図３２に示すタイミングチャートにおいては、セグメン
ト電極駆動信号Ａが奇数番目のセグメント電極Ｘ1,Ｘ3,
…に一括して印加される一方、セグメント電極駆動信号
Ｂが偶数番目のセグメント電極Ｘ2,Ｘ4,…に一括して印
加されるのである。したがって、上記電子ペン１１の先
端電極にはコモン電極駆動信号ａ〜ｈに起因する誘導電
圧とセグメント電極駆動信号Ａ,Ｂに起因する誘導電圧
とが同時に誘起されてしまう。これでは、上記先端電極
に誘起された誘導電圧はいずれの駆動信号に起因する誘
導電圧であるか特定できず、電子ペン１１の先端座標を
検出できないのである。
【０１３８】そこで、本実施例においては、以下のよう
にしてコモン電極駆動信号ａ〜ｈのみに起因する誘導電
圧を分離して検出するのである。図１１は本実施例に係
るコモン電極駆動信号ａ〜ｈの波形を示す。本実施例で
はコモン電極駆動信号ａ〜ｈの選択パルスに高周波を重
畳する。本実施例において選択パルスに重畳される高周
波の電圧値は５Ｖ程度である。このような高周波は応答
速度の遅い液晶表示には殆ど影響を及ぼさない。このよ
うな選択パルスに高周波成分が重畳されたコモン電極駆
動信号ao〜hoと通常のセグメント電極駆動信号Ａ,Ｂと
によって電子ペン１１の先端電極に誘起された誘導電圧
信号はフィルタを通過して高周波成分のみが取り出され
る。したがって、ｙ座標検出回路９に入力される信号は
コモン電極駆動信号ao〜hoに基づく誘導電圧のみが分離
された信号となるのである。こうして、本実施例によれ
ば、表示期間中において適確に電子ペン１１の先端のｙ
座標を検出できる。
【０１３９】本実施例における上記電子ペン１１の先端
のｘ座標の検出は、図２に示すように表示期間と表示期
間との間にｘ座標検出期間を設け、このｘ座標検出期間
に上記各実施例の場合と同様にしてセグメント電極走査
信号ｘに基づいて検出すればよい。この場合には、ｙ座
標検出期間が不必要となるので座標検出期間を短くで
き、表示期間を十分に確保することができるのである。
また、行電極Ｘのみを備えた静電誘導タブレットを本実
施例におけるデューティタイプ液晶表示装置の液晶パネ
ルに積層して、電子ペン１１の先端のｘ座標は静電誘導
タブレットによって検出する一方、ｙ座標は液晶パネル
によって検出するようにしてもよい。
【０１４０】上述のセグメント電極走査信号ｘあるいは
コモン電極走査信号ｙの走査期間に高周波数の矩形波を
挿入する実施例又はセグメント電極走査信号ｘあるいは
コモン電極走査信号ｙの走査期間に高周波の正弦波を挿
入する実施例又は選択パルスに高周波を重畳したコモン
電極駆動信号ao〜hoを用いる実施例のいずれにおいて
も、電極あるいは電極群に印加する信号のパルスに付加
する高周波の位相を電極毎にあるいは電極群毎に変化さ
せて、この位相を検出することによってより精度良く電
子ペン１１の先端位置を検出することも可能である。ま
た、上記パルスに付加する高周波の周波数を電極毎にあ
るいは電極群毎に変化させてもよい。
【０１４１】[第５実施例]以下に述べる実施例は、上記
各実施例の効果を一層高めることができる実施例であ
る。上記液晶パネルは、図１に示すように下側に位置す
るコモン電極Ｙと上側に位置するセグメント電極Ｘとが
所定の間隔で交差した構造になっている。したがって、
同じ画素を構成するコモン電極Ｙおよびセグメント電極
Ｘと電子ペン１１の先端電極との距離は異なるのであ
る。したがって、コモン電極Ｙとセグメント電極Ｘとに
同じ波高値の走査パルスを印加した場合には、電子ペン
１１の先端電極から遠いコモン電極Ｙに起因する誘導電
圧の方が低い電圧を呈するのである。これは、コモン電
極Ｙがセグメント電極Ｘによってシールドされるためで
ある。
【０１４２】ところが、上述のように、走査信号の走査
パルスの波高値Ｖdには液晶表示電圧の閾値との関係か
ら制限があるのであまり自由に設定できない。そこで、
セグメント電極走査信号ｘにおける走査パルスの波高値
Ｖdとコモン電極走査信号ｙにおける走査パルスの波高
値Ｖdのうち、いずれか高いほうの走査パルスが印加さ
れる電極を下側に配置するのである。そうすれば、容易
にセグメント電極走査信号ｘに起因する誘導電圧とコモ
ン電極走査信号ｙに起因する誘導電圧とを略等しくでき
るのである。
【０１４３】本実施例においては、印加される走査信号
の走査パルスの波高値Ｖdが高い方のコモン電極Ｙの位
置を、走査パルスの波高値Ｖdが低い方のセグメント電
極Ｘの位置よりも下側にするのである。この場合の走査
パルスの波高値Ｖdとは、図５におけるセグメント電極
走査信号x1の場合には“Ｖ5−Ｖ3"であり、セグメント
電極走査信号x5の場合には“Ｖ2−Ｖ0"である。
【０１４４】また、上記セグメント電極走査信号ｘに起
因する誘導電圧とコモン電極走査信号ｙに起因する誘導
電圧とを略等しくできる他の実施例として、次のような
方法がある。すなわち、図７に示すように複数本の電極
に同一走査信号を印加する実施例又は図８に示すように
１本の電極毎に走査信号を印加して複数本の電極に同一
走査信号を印加したと同じ効果を得るような実施例にお
いて、同一走査パルスが印加される電極本数(あるい
は、走査パルス印加時間Ｔp)を下側に位置する電極側を
大きく設定するのである。こうすることによって、下側
に位置する電極に印加された走査信号に起因する誘導電
圧を大きくできるのである。
【０１４５】また、下側に在る電極に印加する走査パル
スの波高値を高くする方法と、同一走査信号が印加され
る電極本数を下側に位置する走査電極側を大きく設定す
る方法とを併用しても何等差し支えない。
【０１４６】[第６実施例]上記第５実施例においては、
下側に位置する電極に印加する走査信号の走査パルスの
波高値を高くする方法、あるいは、同一走査信号が印加
される電極本数を下側に位置する電極側を大きく設定す
る方法によって、下側に位置する電極に印加される走査
信号に起因する誘導電圧の値を高めるようにしている。
これに対して、本実施例においては、セグメント電極走
査信号ｘの走査パルスの波高値とコモン電極走査信号ｙ
の走査パルスの波高値とを同じにしても、電子ペン１１
先端のｘ座標とｙ座標とを同じ精度で検出できるように
した実施例である。
【０１４７】すなわち、本実施例においては、上記セグ
メント電極走査信号ｘの走査パルスの波高値Ｖdおよび
コモン電極走査信号ｙの走査パルスの波高値Ｖdを同一
にする変わりに、下側に位置する電極(本実施例におい
てはコモン電極Ｙ)の走査信号に起因する誘導電圧の増
幅率を上側に位置する電極(本実施例においてはセグメ
ント電極Ｘ)の走査信号に起因する誘導電圧の増幅率よ
りも大きくするのである。
【０１４８】すなわち、先ず、セグメント電極走査信号
ｘに起因する誘導電圧信号およびコモン電極走査信号ｙ
に起因する誘導電圧信号の夫々を、オペレーショナル・
アンプ１２によって同じ増幅率で増幅する。その際にお
ける増幅率は、セグメント電極走査信号ｘ（上側に位置
する電極に係る走査信号)に起因する誘導電圧がｘ座標
検出回路８に内蔵されたコンパレータで２値化するのに
都合のよい電圧(例えば、２Ｖ〜５Ｖ)になるような増幅
率（本実施例においては１００倍）に設定する。この場
合におけるコモン電極走査信号ｙ(下側に位置する電極
に係る走査信号)に起因する誘導電圧の増幅後の電圧
は、ｙ座標検出回路９に内蔵されたコンパレータで２値
化するのに都合のよい電圧にはなっていない(例えば、
０.５Ｖ以下)。こうした後、上記セグメント電極走査信
号ｘに起因する誘導電圧がｘ座標検出回路８のコンパレ
ータで２値化されるのである。
【０１４９】この時点では、上述のようにコモン電極走
査信号ｙに起因する誘導電圧の値は２値化にはまだ低す
ぎるので、コモン電極検出回路９に内蔵された増幅器に
よって、さらに増幅(本実施例においては１０倍に増幅)
するのである。その場合に、セグメント電極走査信号ｘ
に起因する誘導電圧信号も上記増幅器によって増幅され
ると、入力されたセグメント電極走査信号ｘに起因する
誘導電圧の値が大き過ぎる場合には誘導電圧の平均レベ
ルが大きくなって肝心のコモン電極走査信号ｙに起因す
る誘導電圧が正しく増幅されない。そこで、アナログゲ
ート回路等によってｙ座標検出期間にのみ上記内蔵され
た増幅器に誘導電圧信号が入力されるようにするのであ
る。
【０１５０】また、上記誘導電圧の増幅は次のように実
施してもよい。すなわち、上記ｘ座標検出回路８および
ｙ座標検出回路９に夫々増幅率１００倍の増幅器と増幅
率１０００倍の増幅器とを設ける。さらに、アナログゲ
ート回路によって、電子ペン１１からの誘導電圧信号を
増幅器に入力する経路を上記増幅率１００倍の増幅器を
通過する経路と増幅率１０００倍の増幅器を通過する経
路とに切り替え可能にする。そして、ｘ座標検出期間に
は上記経路を増幅率１００倍の増幅器側に切り替える一
方、ｙ座標検出期間には増幅率１０００倍の増幅器側に
切り替えるのである。
【０１５１】[第７実施例]上記各実施例においては、説
明を簡単にするために、座標検出期間をＮ番目フレーム
の表示期間の後に設けている。しかしながら、この発明
はこれに限定されるものではなく、Ｎ番目フレームの表
示期間中に座標検出期間を挿入しても差し支えない。こ
の場合には、Ｎ番目フレームの画像を表示する表示期間
の途中において、図１における制御回路１０の制御に従
って、切り替え回路７が検出制御回路６側を切り替え選
択して座標検出期間に切り替わった場合に、表示制御回
路４はその時点での表示データや各種表示制御信号の状
態を記憶しておく。そして、切り替え回路７が表示制御
回路４側を切り替え選択して上記Ｎ番目フレームの表示
期間が再開された場合には、記憶されている各信号の状
態に基づいてＮ番目フレームの表示を再開すればよい。
【０１５２】また、この場合、１表示画面中における座
標検出期間の挿入位置は、いつも同じ位置にする必要は
ない。例えば、４００ドット×６４０ドットの液晶マト
リックスの場合には、３２１ライン毎に座標検出期間を
挿入するのである。こうすると、フレーム周期と座標検
出期間挿入周期とは非同期となる。したがって、表示期
間から座標検出期間への切り替え点が１表示画面中にお
いてランダムに移動するので、座標検出期間の表示期間
への影響が少なくなる。また、毎秒当たりの座標検出期
間挿入回数を毎秒当たりのフレーム周期数より多くする
ことも可能である。
【０１５３】＜第２例＞ところで、液晶表示の際の１フ
レーム期間中における表示期間を大きくして表示効率を
向上するには、座標検出期間を出来る限り短くする必要
がある。しかしながら、上記第１例の表示一体型タブレ
ット装置では、図２に示すように、座標検出期間をｘ座
標検出期間とｙ座標検出期間とで形成してｘ座標検出と
ｙ座標検出とを夫々別々の期間に行なっている。そのた
めに、座標検出期間を短くするには限度がある。そこ
で、第２例においては、ｘ座標検出とｙ座標検出を同時
に実施することによって、座標検出期間を一挙に略１/
２に短縮するのである。すなわち、第２例における表示
一体型タブレット装置は、上記第２の目的を達成するた
めの表示一体型タブレット装置である。
【０１５４】[第８実施例]図１２は本実施例における表
示一体型タブレット装置のブロック図である。この表示
一体型タブレット装置は、第１例における図１に示す表
示一体型タブレット装置の構成に、周波数の異なる二つ
の高周波電圧信号Ｖfxおよび高周波電圧信号Ｖfyを生成
する高周波電源回路２１と、オペレーショナル・アンプ
１２から出力された誘導電圧信号のうち上記高周波電圧
信号Ｖfxの周波数と同じ周波数の成分のみを通過させる
バンドパスフィルタ(以下、ＢＰＦ(fx)と略称する)２２
と、オペレーショナル・アンプ１２から出力された誘導
電圧信号のうち上記高周波電圧信号Ｖfyの周波数と同じ
周波数の成分のみを通過させるＢＰＦ(fy)２３を付加し
た構成を有している。尚、図１２においては、図１と同
じ構成部分については、図１と同じ番号を付している。
【０１５５】上記高周波電圧信号Ｖfxおよび高周波電圧
信号Ｖfyは高周波パルス信号(以下、単にパルス信号と言
う)であってもよく、また、高周波正弦波信号(以下、単
に正弦波信号と言う)であってもよい。また、これらの
パルス信号あるいは正弦波信号に直流成分が加わってい
てもよい。但し、その場合には、液晶層に電位差が生じ
ると液晶の劣化の原因となるため、上記高周波電圧信号
Ｖfxおよび高周波電圧信号Ｖfyの直流成分の電圧は互い
に等しいことが望ましい。
【０１５６】上記コモン駆動回路２は、上記高周波電源
回路２１からの高周波電圧信号Ｖfyが入力される高周波
電圧信号入力端子ＶＦＹを有する。また、セグメント駆
動回路３は、高周波電源回路２１からの高周波電圧信号
Ｖfxが入力される高周波電圧信号入力端子ＶＦＸを有す
る。上記コモン駆動回路２およびセグメント駆動回路３
として、上記高周波電圧信号入力端子ＶＦＹ,ＶＦＸを
有しない図１に示すコモン駆動回路２およびセグメント
駆動回路３をそのまま用いる場合には、第１実施例にお
けるように、高周波電源回路２１を設けることなく、電
源回路５から供給される直流のバイアス電源Ｖ0〜Ｖ5に
基づいて上記パルス信号を生成するようにすればよい。
【０１５７】図１３は、上記高周波電圧信号Ｖfx,Ｖfy
として上記パルス信号を用いて、上記走査期間にパルス
信号Ｖfxを挿入したセグメント電極走査信号ｘと走査期
間にパルス信号Ｖfyを挿入したコモン電極走査信号ｙと
によって、セグメント電極Ｘとコモン電極Ｙとを同時に
走査する場合の座標検出期間のタイミングチャートであ
る。この場合、上記セグメント電極Ｘの走査を周波数
“fx"のパルス信号Ｖfxで行う一方、コモン電極Ｙの走
査を周波数“fy"のパルス信号Ｖfyで行うのである。そ
して、パルス信号Ｖfxの周波数“fx"とパルス信号Ｖfy
の信号“fy"とは、ＢＰＦ(fx)２２およびＢＰＦ(fy)２
３によって分離可能に設定しておく。
【０１５８】また、パルス信号Ｖfxの周波数“fx"とパ
ルス信号Ｖfyの信号“fy"とは、互いに他の奇数倍とな
らないように設定しておく。これは、パルス信号Ｖfx,
Ｖfyの波形が歪んだ場合には奇数倍の高調波を含むた
め、そのことによって座標検出精度が低下しないように
するためである。
【０１５９】本実施例の場合には、上述のようにセグメ
ント電極Ｘとコモン電極Ｙとの走査を同時に行うため、
電子ペン１１の先端電極にはパルス信号Ｖfxに基づく誘
導電圧とパルス信号Ｖfyに基づく誘導電圧とが重畳され
た誘導電圧が誘起される。そして、電子ペン１１からの
誘導電圧信号はオペレーショナル・アンプ１２によって
増幅された後、ＢＰＦ(fx)２２およびＢＰＦ(fy)２３に
入力される。そうすると、上記ＢＰＦ(fx)２２はこの入
力された誘導電圧信号のうち周波数“fx"の成分のみを
通過させてｘ座標検出回路８に送出する。一方、ＢＰＦ
(fy)２３は入力された誘導電圧信号のうち周波数“fy"
の成分のみを通過させてｙ座標検出回路９に送出する。
【０１６０】その結果、上記ｘ座標検出回路８には、セ
グメント電極走査信号ｘ(走査期間にパルス信号Ｖfxを
挿入)に基づく誘導電圧信号のみが入力される。一方、
ｙ座標検出回路９には、コモン電極走査信号ｙ(走査期
間にパルス信号Ｖfyを挿入)に基づく誘導電圧のみが入
力されるのである。そうすると、上記ｘ座標検出回路８
は、ＢＰＦ(fx)２２からの入力信号と制御回路１０から
のタイミング信号に基づいて電子ペン１１の先端が指示
した位置のｘ座標を検出し、ｘ座標を表すｘ座標信号を
出力する。また、ｙ座標検出回路９は、ＢＰＦ(fy)２３
からの入力信号と制御回路１０からのタイミング信号に
基づいて電子ペン１１の先端が指示した位置のｙ座標を
検出し、ｙ座標を表すｙ座標信号を出力する。
【０１６１】図１４は、上記セグメント電極走査信号ｘ
あるいはコモン電極走査信号ｙの走査期間に挿入する高
周波電圧信号Ｖfxあるいは高周波電圧信号Ｖfyとして、
上記正弦波信号を用いた場合における座標検出期間のタ
イミングチャートである。この場合も上述と同様に、両
走査信号の走査期間の周波数が互いに他の奇数倍となら
ないように設定することによって、セグメント電極Ｘと
コモン電極Ｙとを同時に走査できるのである。尚、図１
３および図１４においては、分かり易くするためにパル
ス信号あるいは正弦波信号の周期をかなり拡大して表現
している。
【０１６２】このように、本実施例においては、上記周
波数“fx"の高周波電圧信号Ｖfxが走査期間に挿入され
たセグメント電極走査信号ｘと周波数“fx"とは異なる
周波数“fy"の高周波電圧信号Ｖfyが走査期間に挿入さ
れたコモン電極走査信号ｙによって、セグメント電極Ｘ
とコモン電極Ｙとを同時に走査する。そして、上記電子
ペン１１の先端電極に誘起した誘導電圧信号の周波数
“fx"の成分のみをＢＰＦ(fx)２２によって選択的にｘ
座標検出回路８に送出し、周波数“fy"の成分のみをＢ
ＰＦ(fy)２３によって選択的にｙ座標検出回路９に送出
する。したがって、上記ｘ座標検出回路８およびｙ座標
検出回路９の夫々には、対応する走査信号に基づく誘導
電圧が同時に入力されることになり、電子ペン１１先端
のｘ座標とｙ座標とが同時に検出可能になる。
【０１６３】すなわち、本実施例によれば、上記各実施
例のようにｘ座標検出期間とｙ座標検出期間とを夫々別
々の期間に実施するものに比較して座標検出期間を大略
１/２に短縮でき、１フレーム期間における表示期間を
長くとることができるのである。
【０１６４】＜第３例＞上記第１例において詳述したよ
うに、液晶パネル１に充填された液晶が電気分解を起こ
して寿命が短くなるのを防止するために、各画素を構成
する液晶層に印加される電圧の方向を上記交流化信号fr
oのレベルに応じて反転するようにしている。図１５
は、図１に示す表示一体型タブレット装置のコモン駆動
回路２およびセグメント駆動回路３における上記アナロ
グスイッチ系の具体例を示す図である。
【０１６５】上記コモン駆動回路２におけるアナログス
イッチ系は、各コモン電極Ｙ1,Ｙ2,…,Ｙ8の夫々に接続
されているトランスファーゲート並列対Ｇ1/Ｇ2,Ｇ3/Ｇ
4,…,Ｇ5/Ｇ6と、各トランスファーゲートＧ1,Ｇ3,…,
Ｇ5のゲート端子およびコモン選択回路３１の対応する
出力端子の間に接続されたインバータと、各トランスフ
ァーゲートＧ1,Ｇ3,…,Ｇ5の入力端子に接続されたトラ
ンスファーゲート並列対Ｇ31/Ｇ32と、各トランスファ
ーゲートＧ2,Ｇ4,…,Ｇ6の入力端子に接続されたトラン
スファーゲート並列対Ｇ33/Ｇ34と、各トランスファー
ゲートＧ31,Ｇ33のゲート端子および切り替え回路７(図
１参照)の交流化信号出力端子ＦＲＯの間に接続された
インバータから概略構成されている。
【０１６６】また、上記セグメント駆動回路３における
アナログスイッチ系は、セグメント電極Ｘ1,Ｘ2,…,Ｘ
40の夫々に接続されているトランスファーゲート並列対
Ｇ11/Ｇ12,Ｇ13/Ｇ14,Ｇ15/Ｇ16,…,Ｇ17/Ｇ18と、各ト
ランスファーゲートＧ11,Ｇ13,Ｇ15,…,Ｇ17のゲート端
子とセグメント制御回路３２の対応する出力端子との間
に接続されたインバータと、各トランスファーゲートＧ
11,Ｇ13,Ｇ15…,Ｇ17の入力端子に接続されたトランス
ファーゲート並列対Ｇ23/Ｇ24と、各トランスファーゲ
ートＧ12,Ｇ14,Ｇ16…,Ｇ18の入力端子に接続されたト
ランスファーゲート並列対Ｇ21/Ｇ22と、トランスファ
ーゲートＧ21,Ｇ23のゲート端子と切り替え回路７の交
流化信号出力端子ＦＲＯとの間に接続されたインバータ
から概略構成されている。
【０１６７】尚、上記各トランスファーゲートは、その
ゲート端子にレベル“Ｈ"の信号が入力されると“オン"
となる一方、レベル“Ｌ"の信号が入力されると“オフ"
となる。また、上記コモン選択回路３１およびセグメン
ト制御回路３２は、上記コモン電極Ｙあるいはセグメン
ト電極Ｘを選択する場合には対応する出力端子からレベ
ル“Ｈ"の選択信号を出力する一方、非選択の場合には
レベル“Ｌ"の選択信号を出力する。
【０１６８】上記コモン駆動回路２およびセグメント駆
動回路３の構成において、例えば切り替え回路７からの
交流化信号froのレベルが“Ｈ"の場合におけるｙ座標検
出期間には次のように動作する。上記コモン駆動回路２
にレベル“Ｈ"の交流化信号froが入力されるとトランス
ファーゲートＧ32,Ｇ34が“オン"となって、各トランス
ファーゲートＧ1,Ｇ3,…,Ｇ5の入力端子に電源回路５か
らのバイアス電源Ｖ1が入力される。一方、各トランス
ファーゲートＧ2,Ｇ4,…,Ｇ6にの入力端子にバイアス電
源Ｖ5が入力される。
【０１６９】ここで、例えばコモン電極Ｙ1が選択され
る場合には、コモン選択回路３１からトランスファーゲ
ート対Ｇ1/Ｇ2のゲート端子に対してレベル“Ｈ"の選択
信号が出力され、その結果トランスファーゲートＧ2か
らコモン電極Ｙ1に対して上記バイアス電源Ｖ5が出力さ
れる。一方、トランスファーゲート対Ｇ3/Ｇ4,…,Ｇ5/
Ｇ6のゲート端子に対してレベル“Ｌ"の選択信号が出力
され、その結果トランスファーゲートＧ3,…,Ｇ5からは
コモン電極Ｙ2,…,Ｙ8に対して上記バイアス電源Ｖ1が
出力される。
【０１７０】同様に、上記セグメント駆動回路３にレベ
ル“Ｈ"の交流化信号froが入力されるとトランスファー
ゲートＧ22,Ｇ24が“オン"となって、各トランスファー
ゲートＧ12,Ｇ14,Ｇ16,…,Ｇ18の入力端子に電源回路５
からのバイアス電源Ｖ0が入力される。一方、各トラン
スファーゲートＧ11,Ｇ13,Ｇ15,…,Ｇ17の入力端子にバ
イアス電源Ｖ2が入力される。ここで、上記ｙ座標検出
期間においては総てのセグメント電極Ｘは選択されない
ので、セグメント制御回路３２からトランスファーゲー
ト対Ｇ11/Ｇ12,Ｇ13/Ｇ14,…,Ｇ17/Ｇ18のゲート端子に
対してレベル“Ｌ"の選択信号が出力され、その結果ト
ランスファーゲートＧ11,Ｇ13,Ｇ15,…,Ｇ17からはセグ
メント電極Ｘ1,Ｘ2,Ｘ3,…,Ｙ40に対して上記バイアス
電源Ｖ2が出力される。
【０１７１】その結果、選択コモン電極Ｙ1とセグメン
ト電極Ｘとの間には電圧│Ｖ5−Ｖ2│が印加される一
方、非選択コモン電極Ｙ2,…,Ｙ8とセグメント電極Ｘと
の間には電圧│Ｖ1−Ｖ2│が印加されることになる。以
下、コモン電極Ｙ2,Ｙ3,…,Ｙ8が順次選択されて、図１
６(図３)に示すように、選択コモン電極Ｙとセグメント
電極Ｘとの間に電圧│Ｖ5−Ｖ2│が印加されるのであ
る。
【０１７２】次に、上記交流化信号froのレベルが反転
した場合におけるｙ座標検出期間には次のように動作す
る。上記コモン駆動回路２およびセグメント駆動回路３
にレベル“Ｌ"の交流化信号froが入力されると、トラン
スファーゲートＧ31,Ｇ33およびトランスファーゲート
Ｇ21,Ｇ23が“オン"となる。その結果、上述の場合と全
く同様にして、上記選択コモン電極Ｙとセグメント電極
Ｘとの間に電圧│Ｖ0−Ｖ3│が印加されるのである。こ
うして、上記交流化信号froのレベル反転に応じて、液
晶に印加される電圧の方向が反転するのである。
【０１７３】上述のような技法は液晶表示にとって極め
て有効で必要不可欠な技法である。ところが、一つの液
晶パネル１で画像表示機能とタブレット機能を兼用する
場合には極めて厄介な技法となるのである。そこで、種
々の問題を避けるために、第１例においては、交流化信
号froのレベル反転制御を表示期間と座標検出期間とで
独立して制御することによって、液晶による表示一体型
タブレット装置を実現している。
【０１７４】図１７は、図１６における表示期間を省略
し、座標検出期間のみを拡大して表示した図である。例
えば、上記第２実施例で説明したように、４００本のコ
モン電極Ｙおよび６４０本のセグメント電極Ｘを１６本
づつ１ブロックとして走査するとすると、コモン電極Ｙ
の電極ブロック数は２５であり、セグメント電極の電極
ブロック数は４０となる。そして、各コモン電極ブロッ
クには、図１７(a)に示すようなパルス幅“Ｔa"の走査
パルスを有するコモン電極走査信号ｙを入力する。一
方、各セグメント電極ブロックには、図１７(b)に示す
ようなパルス幅“Ｔb"の走査パルスを有するセグメント
電極走査信号ｘを入力する。尚、各走査パルスの位置は
各コモン電極ブロックおよびセグメント電極ブロックに
よって異なる。
【０１７５】図１７(c)は、上記各コモン電極Ｙに図１
７(a)に示すようなコモン電極走査信号ｙを入力する一
方、各セグメント電極Ｘに図１７(b)に示すようなセグ
メント電極走査信号ｘを入力した際に、各画素における
セグメント電極Ｘに対するコモン電極Ｙの電圧を示す。
ここで、１回の座標検出期間においては総てのコモン電
極Ｙおよびセグメント電極Ｘは１回ずづ走査される。し
たがって、図１７において、座標検出期間１におけるｙ
座標検出期間およびｘ座標検出期間では、総てのコモン
電極Ｙおよび総てのセグメント電極Ｘに図１７(a)ある
いは図１７(b)に示すようなコモン電極走査信号ｙある
いはセグメント電極走査信号ｘが走査パルスのタイミン
グを異にして入力される。
【０１７６】したがって、上記座標検出期間１における
個々のコモン電極Ｙおよびセグメント電極Ｘの平均電圧
は同一値となる。その結果、図１７(c)に示す各画素に
おけるセグメント電極Ｘに対するコモン電極Ｙの電圧値
の平均値も総て同じになるのである。
【０１７７】上記各画素におけるセグメント電極Ｘに対
するコモン電極Ｙの電圧平均値(以下、単に電極間電圧
平均値と言う)は式(１)で与えられる。
【数１】
【０１７８】いま、各表示条件は、 １) 画素数＝４００×６４０ ２) ｙ座標検出期間長＝２５Ｔa （１コモン電極ブロック ：１６本， コモン電極ブロック数 ：２５ ） ３) ｘ座標検出期間長＝４０Ｔb （１セグメント電極ブロック：１６本， セグメント電極ブロック数：４０ ） であり、さらに、 ４) Ｔa＝Ｔb ５) Ｖ0＝ ０.０Ｖ，Ｖ1＝ １.７Ｖ，Ｖ2＝ ３.４Ｖ Ｖ3＝２３.５Ｖ，Ｖ4＝２５.２Ｖ，Ｖ5＝２６.９Ｖ とすると、上記交流化信号froのレベルが“Ｈ"である座
標検出期間１における電極間電圧平均値Ｖdcは Ｖdc＝−１.２６Ｖ となる。
【０１７９】また、上記交流化信号froのレベルが“Ｌ"
である座標検出期間２における電極間電圧平均値Ｖdcは Ｖdc＝＋１.２６Ｖ となる。
【０１８０】このように、各フレーム毎(すなわち、各
座標検出期間毎)に交流化信号froのレベルを反転させ
て、座標検出期間に各画素に印加される電圧方向を反転
させるのみならず各画素に印加される平均電圧の極性
(絶対値は同じ)をも反転させるのである。その結果、座
標検出を繰り返すことによって各画素に対する電極間電
圧平均値Ｖdcは略“０Ｖ"になって液晶の電気分解が防
止され、電気分解に伴う液晶の劣化は避けられるのであ
る。
【０１８１】ところが、上述のように、上記交流化信号
froのレベル反転によって液晶に印加される電圧方向を
反転させると、図１７(a),図１７(b)に示すように、コ
モン電極走査信号ｙおよびセグメント電極走査信号ｘに
おける非走査電圧のレベルに対する走査パルス電圧のレ
ベルの高低関係が座標検出期間毎に反転することにな
る。その結果、図１８に示すように、座標検出期間１と
座標検出期間２とにおいて電子ペン１１の先端位置が同
じであっても、電子ペン１１の先端電極から出力される
誘導電圧信号Ｖpの極性は反転するのである。この上記
電子ペン１１からの誘導電圧信号Ｖpの極性反転は次の
ような問題を齎す。
【０１８２】一つには、図１に示すように電子ペン１１
にオペレーショナル・アンプ１２が内蔵されている場合
には、オペレーショナル・アンプ１２の両極性の増幅特
性を一致させるために双極性の電源電圧を必要とする。
そのために、電子ペン１１に電圧を供給するためのリー
ド線が増える。また、仮に電子ペン１１の構造を簡素化
して、本体側のｘ座標検出回路８およびｙ座標検出回路
９にオペレーショナル・アンプを設置するにしても、や
はり極性の異なる電源を必要とするのである。
【０１８３】また、仮に両極性の電源を用意して両極性
を増幅したとしても、電子ペン１１の先端座標を極性の
異なる出力電圧に基づいて算出しなければならず、ｘ座
標検出回路８およびｙ座標検出回路９が複雑になる。ま
た、上記第１実施例において説明したように、上記電子
ペン１１からの誘導電圧信号を増幅する前に全波整流し
て極性を揃えるにしても、誘導電圧信号の電圧は僅か３
０mＶ程度であり、ダイオードの特性からこのような操
作は困難である。さらには、上記オペレーショナル・ア
ンプ１２の特性等によって、電子ペン１１の位置が同じ
にもかかわらず、交流化信号froのレベル反転に応じて
電子ペン１１の先端位置のｘ座標およびｙ座標が異なる
場合が生ずる。
【０１８４】そこで、第３例においては、上記電子ペン
１１からの誘導電圧信号の極性の反転を防止ることによ
って上述の種々の問題を解決するものである。すなわ
ち、第３例における表示一体型タブレット装置は上記第
３の目的を達成するための表示一体型タブレット装置で
ある。
【０１８５】[第９実施例]上述のように、上記電子ペン
１１からの誘導電圧信号の極性が反転しないようにする
には、各座標検出期間毎に交流化信号froのレベルを反
転することなく液晶の電気分解を防止する必要がある。
そのためには、総ての座標検出期間における上記電極間
電圧平均値Ｖdcを“０Ｖ"にしておけばよいのである。
そこで、本実施例においては、他に電源回路を設けるこ
となく、座標検出期間における電極間電圧平均値Ｖdcを
“０Ｖ"にするのである。
【０１８６】図１９は、本実施例の表示一体型タブレッ
ト装置におけるコモン駆動回路２およびセグメント駆動
回路３のアナログスイッチ系のブロック図である。図１
９に従って本実施例の表示一体型タブレット装置につい
て説明するに先立って、本実施例における座標検出期間
にコモン電極Ｙおよびセグメント電極Ｘに入力されるコ
モン電極走査信号ｙおよびセグメント電極走査信号ｘに
ついて説明する。
【０１８７】上記座標検出期間での上記電極間電圧平均
値Ｖdcは、上述のように式(１)によって与えられる。こ
こで、本実施例においても、４００本のコモン電極Ｙと
６４０本のセグメント電極Ｘの夫々を１ブロック１６本
としてブロック単位で走査するものとする。また、その
際に、コモン電極Ｙには、非走査電圧が“Ｖc1"であっ
て走査パルスのパルス幅が“Ｔa"で電圧が“Ｖc2"であ
るコモン電極走査信号ｙを入力する。一方、セグメント
電極Ｘには、非走査電圧が“Ｖs1"であって走査パルス
のパルス幅が“Ｔb"で電圧が“Ｖs1"であるセグメント
電極走査信号ｘを入力する。
【０１８８】そうすると、上記電極間電圧平均値Ｖdcは
式(１)より次のように求められる。 Ｖdc＝[２４Ｔa(Ｖc1−Ｖs1)＋Ｔa(Ｖc2−Ｖs1) +39Tb(Ｖc1−Ｖs1)＋Ｔb(Ｖc1−Ｖs2)]/(２５Ｔa＋４０Ｔb) …（２)
【０１８９】したがって、式(２)におけるＴa,Ｔb,Ｖc
1,Ｖs1,Ｖc2およびＶs2の値を適当に組み合わせること
によって、電極間電圧平均値Ｖdcを“０"にすることが
できるのである。尚、その際における電圧の制約は、座
標検出期間において両電極間の電圧が液晶表示電圧を越
えないようにするために、座標検出期間における両電極
間の電圧を│Ｖ5−Ｖ2│および│Ｖ3−Ｖ0│を越えない
範囲で選ぶとする。但し、バイアス電圧Ｖ0,Ｖ2,Ｖ3,Ｖ
5の値は夫々は第１実施例の場合と同じ値である。
【０１９０】上記式(２)において、電極間電圧平均値Ｖ
dcの絶対値を大きくする最大の要因は，コモン電極走査
信号ｙの非走査電圧Ｖc1とセグメント電極走査信号ｘの
非走査電圧Ｖs1との差(Ｖc1−Ｖs1)の値である。このこ
とは、式(２)における(Ｖc1−Ｖs1)の項の係数が大きい
ことからも頷ける。したがって、上記電極間電圧平均値
Ｖdcを小さくする最も基本的且つ効果的な方法は、コモ
ン電極走査信号ｙの非走査電圧Ｖc1(すなわち、基準電
圧)とセグメント電極走査信号ｘの非走査電圧Ｖs1(すな
わち、基準電圧)とを同じにすることである。
【０１９１】例えば、上記式(２)において、Ｔa＝Ｔbと
すると式(３)が得られる。 Ｖdc＝[６４(Ｖc1−Ｖs1)＋(Ｖc2−Ｖs2)]/６５ …（３) さらに、Ｖc1＝Ｖs1とすると式(４)が得られる。 Ｖdc＝(Ｖc2−Ｖs2)/６５ …（４) ここで、例えば上記コモン走査信号ｙの走査パルスの電
圧（つまり、上記走査電圧）Ｖc2を“２３.５Ｖ"とする
一方、セグメント走査信号ｘの走査電圧Ｖs2を“１１.
５Ｖ"とする。そうすると、式(４)より電極間電圧平均
値Ｖdcは、 Ｖdc＝１２/６５＝０.１８ となり、無視できる範囲内の値となる。
【０１９２】ところが、Ｖc1≠Ｖs1の場合には、例えば
(Ｖc1−Ｖs1)＝２.０，Ｖc2＝２３.５Ｖ，Ｖs2＝１１.
５Ｖとすると、電極間電圧平均値Ｖdcの値は“１.９９"
となって無視できない値となるのである。
【０１９３】図２０は、第１実施例の表示一体型タブレ
ット装置における電源回路５からのバイアス電源をその
まま利用し、Ｔa＝Ｔb，Ｖc1＝Ｖs1＝Ｖ2(＝３.４Ｖ)，
Ｖc2＝Ｖs2＝Ｖ5(＝２６.９Ｖ)とすることによって、上
記電極間電圧平均値Ｖdcの値を“０"にした場合におけ
るコモン電極走査信号ｙ,セグメント電極走査信号ｘお
よび上記両電極間電圧の波形を示す。図２０より、上記
コモン電極走査信号ｙおよびセグメント電極走査信号ｘ
における走査パルスの波高値は(Ｖ5−Ｖ2)となる。ここ
で、走査パルスの波高値が高い程電子ペン１１からの高
い誘起電圧を得ることができるので有利である。ところ
が、走査パルス波高値を上記バイアス電源を利用し得る
最高値(Ｖ5−Ｖ0)とすると液晶表示電圧を越えてしま
い、コントラストの悪い画面となってしまうのである。
【０１９４】以上のことから、上述の方法が、上記座標
検出のための特別な電源を必要とせずに電極間電圧平均
値Ｖdcの値を“０"にし、且つ高い誘起電圧を得ること
ができるので、最も簡単で確実な方法である。
【０１９５】そこで、図１９に示す表示一体型タブレッ
ト装置におけるアナログスイッチ系では、上述の方法を
実施するために図１に示す表示一体型タブレット装置に
おけるコモン駆動回路２およびセグメント駆動回路３の
アナログスイッチ系(図１５参照)に以下のような工夫を
行っている。すなわち、本実施例の表示一体型タブレッ
ト装置におけるアナログスイッチ系は、図１５に示す表
示一体型タブレット装置におけるアナログスイッチ系の
構成に電源制御回路３３を加えるのである。尚、図１９
においては、図１５と同じ構成部分については図１５と
同じ番号を付して、その説明を省略する。
【０１９６】上記電源制御回路３３は、コモン駆動回路
２のトランスファーゲートＧ32の入力端子に接続された
トランスファーゲート並列対Ｇ41/Ｇ42と、トランスフ
ァーゲートＧ34の入力端子に接続されたトランスファー
ゲート並列対Ｇ43/Ｇ44と、セグメント駆動回路３のト
ランスファーゲートＧ22の入力端子に接続されたトラン
スファーゲート並列対Ｇ45/Ｇ46と、トランスファーゲ
ートＧ24の入力端子に接続されたトランスファーゲート
並列対Ｇ47/Ｇ48と、コモン駆動回路２のインバータ３
４およびセグメント駆動回路３のインバータ３５に接続
されたオアゲート３６と、このオアゲート３６の一方の
入力端子と各トランスファーゲートＧ41,Ｇ43,Ｇ45,Ｇ
47のゲート端子との間に介設されたインバータ３７から
概略構成されている。
【０１９７】上記電源制御回路３３のオアゲート３６に
おけるインバータ３７が接続されている方の入力端子に
はモード制御信号Ｄを入力する一方、他方の入力端子に
は上記交流化信号froを入力する。また、トランスファ
ーゲートＧ42,Ｇ48の入力端子にはバイアス電源Ｖ2を入
力し、トランスファーゲートＧ44,Ｇ46の入力端子には
バイアス電源Ｖ5を入力する。尚、この場合には、トラ
ンスファーゲートＧ44,Ｇ48は実質的には不必要であ
る。
【０１９８】上記モード制御信号Ｄは例えば制御回路１
０から出力され、座標検出期間にはレベルが“Ｈ"であ
り、表示期間にはレベルが“Ｌ"の信号である。その結
果、オアゲート３６は、表示期間においては交流化信号
froをそのまま出力する一方、座標検出期間においては
常にレベル“Ｈ"の信号を出力する。
【０１９９】上記構成のコモン駆動回路２,セグメント
駆動回路３および電源制御回路３３において、上記トラ
ンスファーゲート並列対Ｇ41/Ｇ42は、表示期間にはト
ランスファーゲートＧ41によってバイアス電源Ｖ1を選
択する一方、座標検出期間にはトランスファーゲートＧ
42によってバイアス電源Ｖ2を選択してコモン駆動回路
２のトランスファーゲートＧ32に送出する。以下同様
に、トランスファーゲート並列対Ｇ43/Ｇ44は、表示期
間および座標検出期間のいずれの場合にもバイアス電源
Ｖ5を選択してコモン駆動回路２のトランスファーゲー
トＧ34に送出する。また、トランスファーゲート並列対
Ｇ45/Ｇ46,Ｇ47/Ｇ48は夫々、表示期間にはバイアス電
源Ｖ0,Ｖ2を選択する一方、座標検出期間にはバイアス
電源Ｖ5,Ｖ2を選択して、セグメント駆動回路３のトラ
ンスファーゲートＧ22,Ｇ24に送出する。
【０２００】その結果、上記表示期間においては、コモ
ン駆動回路２は図１５の説明と同様に動作して、バイア
ス電源Ｖ0,Ｖ1,Ｖ4,Ｖ5を用いて図３２に示すようなコ
モン電極駆動信号ａ〜ｈを生成する。一方、セグメント
駆動回路３は図１５の説明と同様に動作して、バイアス
電源Ｖ0,Ｖ2,Ｖ3,Ｖ5を用いて図３２に示すようなセグ
メント電極駆動信号Ａ,Ｂを生成するのである。
【０２０１】また、上記座標検出期間においては上述の
ようにオアゲート３６からの出力は“Ｈ"のみとなるか
ら、コモン駆動回路２はトランスファーゲートＧ31,Ｇ
33を閉鎖して、バイアス電源Ｖ2,Ｖ5のみを用いて図２
０(a)に示すようなコモン電極走査信号ｙを生成する。
一方、セグメント駆動回路３はトランスファーゲートＧ
21,Ｇ23を閉鎖して、バイアス電源Ｖ2,Ｖ5のみを用いて
図２０(b)に示すようなセグメント電極走査信号ｘを生
成するのである。その結果、上記座標検出期間において
は、夫々の基準電圧が同じ“Ｖ2"であって波高値が同じ
“(Ｖ5−Ｖ2)"である走査パルスを有するコモン電極走
査信号ｙおよびセグメント電極走査信号ｘが生成される
のである。
【０２０２】図２０(c)は、上記コモン電極Ｙに図２０
(a)に示すようなコモン電極走査信号ｙを入力する一
方、セグメント電極Ｘに図２０(b)に示すようなセグメ
ント電極走査信号ｘを入力した場合における上記両電極
間電圧を示す。この場合における両電極間電圧波形は基
準電圧“０Ｖ"を境界として対称な波形を成しているの
で電極間電圧平均値Ｖdcは“０Ｖ"となり、液晶の電気
分解が防止され、電気分解に伴う液晶の劣化は避けられ
るである。
【０２０３】また、図２０(a)および図２０(b)から分か
るように、本実施例における座標検出期間においては、
コモン電極走査信号ｙおよびセグメント電極走査信号ｘ
における基準電圧レベルに対する走査電圧レベルの高低
関係は反転しないのである。したがって、図２１に示す
ように、座標検出期間１と座標検出期間２とにおいて電
子ペン１１からの誘導電圧信号Ｖpの極性も反転しない
のである。
【０２０４】このように、本実施例における表示一体型
タブレット装置は、図１に示す表示一体型タブレット装
置に上記電源制御回路３３を設けることによって、電子
ペン１１からの誘導電圧信号Ｖpの極性が反転しないよ
うにできる。したがって、上述のような誘導電圧信号Ｖ
pの極性反転に伴う問題は総て解決できるのである。
【０２０５】上記実施例においては電源制御回路３３を
コモン駆動回路２およびセグメント駆動回路３と別途構
成しているが、同一チップ上に構成してもよい。また、
上記電源制御回路３３を上記電源回路５の一部として構
成してもよい。その場合には、コモン駆動回路２および
セグメント駆動回路３と電源回路５とを結ぶ回路構成は
図１に示す表示一体型タブレット装置の回路構成をその
まま使用できる。また、本実施例におけるアナログスイ
ッチ系の構成は図１９の構成に限定されるものではな
い。
【０２０６】[第１０実施例]本実施例は、上記第８実施
例のごとく、複雑な回路構成である上記電源制御回路３
３(図１９参照)を設けたり他の電源回路を設けることな
く、第１実施例の表示一体型タブレット装置における電
源回路５からのバイアス電源をそのまま利用して、Ｔa
＝Ｔb，Ｖc1＝Ｖs1＝Ｖ2(＝３.４Ｖ)，Ｖc2＝Ｖs2＝Ｖ5
(＝２６.９Ｖ)とする他の実施例である。
【０２０７】図２２および図２３は、本実施例の表示一
体型タブレット装置のブロック図であり、表示制御回路
４,電源回路５,検出制御回路６および切り替え回路７は
図２３に分割して記載してある。この表示一体型タブレ
ット装置の構成は、図１に示す表示一体型タブレット装
置の構成と以下の２点において大きく異なる。すなわ
ち、第１に、液晶パネル１の液晶に印加する電圧方向を
反転させるための交流化信号froはＦＲ信号発生回路４
１によって生成する。第２に、上記コモン駆動回路２に
入力するバイアス電源を切り替え選択するスイッチ４２
を設ける。他の構成については大略同じであるので、図
１と同じ番号を付して詳細な説明は省略する。
【０２０８】上記ＦＲ信号発生回路４１は制御回路１０
からのモード切替信号modeによって切り替え制御され
る。そして、第１モードである表示期間においては、切
り替え回路７からのクロック信号cp1oによって分周して
レベル“Ｈ",“Ｌ"が反転する交流化信号froを生成す
る。一方、第２モードである座標検出期間においては交
流化信号froのレベルを例えば“Ｈ"に固定する。こうし
て、上記座標検出期間における交流化信号froのレベル
反転を停止することによって、電子ペン１１の先端電極
に誘起する電圧の極性反転を防止するのである。尚、座
標検出期間における交流化信号froのレベルは“Ｌ"に固
定しても何等差し支えない。
【０２０９】上記スイッチ４２は、制御回路１０からの
モード切替信号modeによって切り替え制御される。そし
て、第１モードである表示期間においては、図１の表示
一体型タブレット装置の場合と同様に、コモン駆動回路
２の入力端子Ｖ1に電源回路５からのバイアス電源Ｖ1を
入力する。一方、第２モードである座標検出期間におい
ては、上記バイアス電源Ｖ1の代わりにバイアス電源Ｖ2
をコモン駆動回路２を入力端子Ｖ1に入力する。こうし
て、上記座標検出期間におけるコモン電極走査信号ｙの
基準電圧をセグメント電極走査信号ｘの基準電圧と同じ
電圧“Ｖ2"に変更するのである。
【０２１０】上述のように、他の構成については図１に
示す表示一体型タブレット装置と大略同じであるが、上
記交流化信号froをＦＲ信号発生回路４１によって生成
するようにした関係上、コモン駆動回路２,セグメント
駆動回路３,検出制御回路６および切り替え回路７の座
標検出時における動作が図１の場合と若干異なる。すな
わち、上記検出制御回路６においては、交流化信号fro
の生成の必要がなくなった為に当然のごとく交流化信号
frdを出力しない。また、データ信号Ｄ0d〜Ｄ3dをも出
力しない。それに代わって、座標検出期間におけるセグ
メント駆動回路３の動作をコモン駆動回路２と同じシリ
アル動作にするためのシフトデータsxdを出力する。
【０２１１】これを受けて、上記切り替え回路７は、交
流化信号froに代わってシフトデータsxoを出力する。ま
た、上記セグメント駆動回路３にはシフトデータ入力端
子ＤＩＯ1Ｘおよびモード切替信号入力端子ＭＯＤＥを
設ける。そして、上記シフトデータ入力端子ＤＩＯ1Ｘ
には切り替え回路７からのシフトデータsxoを入力し、
モード切替信号入力端子ＭＯＤＥには制御回路１０から
のモード切替信号modeを入力するのである。
【０２１２】上記構成の表示一体型タブレット装置は次
のように動作して座標検出を実施する。先ず、上記制御
回路１０からのモード切替信号modeによってＦＲ信号発
生回路４１,スイッチ４２及びセグメント駆動回路３が
第２モードに切り替えられる。そうすると、上記ＦＲ信
号発生回路４１は、交流化信号froのレベルを“Ｈ"に固
定する。また、スイッチ４２は電源回路５からのバイア
ス電源“Ｖ2"側を選択する。
【０２１３】そうした後、上記コモン駆動回路２は、図
１５で説明したように動作してコモン電極Ｙを順次選択
してコモン電極走査信号ｙを入力する。その際に、上述
のようにトランスファーゲートＧ32に入力されるバイア
ス電源は“Ｖ2"であり、交流化信号froのレベルは“Ｈ"
である。したがって、コモン電極Ｙに入力されるコモン
電極走査信号ｙの上記走査電圧は“Ｖ5"となり基準電圧
は“Ｖ2"となる。
【０２１４】一方、上記セグメント駆動回路３は、上記
第２モードに切り替えられることによって、コモン駆動
回路２の動作と同様のシフトデータsxoに基づくシリア
ル出力動作に切り替えられる。すなわち、上記切り替え
回路７の出力端子ＣＰ１Ｏから出力されるクロック信号
cp1oが入力端子ＬＰに入力されると、この入力されたク
ロック信号cp1oに同期して、切り替え回路７の出力端子
ＳＸＯから出力されたシフトデータsxoのパルスが入力
端子ＤＩＯ1Ｘからシフトレジスタ（図示せず）に取り
込まれる。そして、このシフトレジスタによってクロッ
ク信号cp1oに同期してシフトされたシフトデータsxoの
パルス位置に対応する出力端子０１〜０４０から、対応
するセグメント電極走査信号ｘ1〜ｘ40の走査パルスが
順次出力される。その際に、上記セグメント電極走査信
号ｘの走査パルスの電圧(走査電圧)はバイアス電源Ｖ5
に基づいて生成し、基準電圧はバイアス電源Ｖ2に基づ
いて生成する。
【０２１５】上記スイッチ４２に印加される電圧は高々
バイアス電源Ｖ2(＝３.４Ｖ)であり電流も少ないのでご
く耐圧の低い素子でよく、図１９におけるトランスファ
ーゲートＧ41,Ｇ42のように構成すればよい。また、こ
のスイッチ４２はコモン駆動回路２あるいは電源回路５
と同一チップに形成してもよい。
【０２１６】上記第９実施例の変形例として種々考えら
れるが、その代表的なものを次に上げる。 [第１０−１実施例]本実施例においては、上記コモン駆
動回路２およびセグメント駆動回路３の出力ドライバと
して、図１５に示すようなトランスファーゲート群から
なるアナログスイッチ系ではなく図２４に示すようにト
ランジスタ群からなるアナログスイッチ系で構成する。
その際に、上記コモン駆動回路２側の出力ドライバはバ
イアス電源Ｖ2を加えた５種類の電圧を出力可能にして
おくのである。
【０２１７】[第１０−２実施例]本実施例においては、
上記コモン駆動回路２およびセグメント駆動回路３にバ
イアス電源を供給する電源回路５の構成を図２５に示す
ようにする。すなわち、バイアス電源Ｖ1の出力系にス
イッチ４３（上記スイッチ４２に相当)を設けるのであ
る。そして、このスイッチ４３を上記制御回路１０から
のモード信号modeで切り替えることによって、第２モー
ド(座標検出時)にはバイアス電源Ｖ1の出力端子からバ
イアス電源Ｖ2を出力するようにするのである。この場
合に、上記セグメント駆動回路３はバイアス電源Ｖ0,Ｖ
2,Ｖ3,Ｖ5を用いてセグメント電極走査信号ｘを生成す
るので、バイアス電源Ｖ1の出力端子からの電圧が変化
してもセグメント駆動回路３の動作は何等影響を受けな
い。
【０２１８】［第１１実施例］上記第８実施例および第
９実施例においては、上述の電極間電圧平均値Ｖdcを
“０”にする為に、Ｔa＝Ｔb，Ｖc1＝Ｖs1＝Ｖ2(＝３.
４Ｖ)，Ｖc2＝Ｖs2＝Ｖ5（＝２６.９Ｖ)としている。し
かしながら、種々の他の条件によっては上記とは異なる
バイアス電源の組み合わせによってコモン電極走査信号
ｙおよびセグメント電極走査信号ｘを生成する必要があ
る。
【０２１９】例えば、上記電子ペン１１を液晶パネル１
上においた場合に、接触面側(すなわち、上側)の電極
（上記各実施例においてはセグメント電極Ｘ）の走査時
に電子ペン１１の先端電極に誘起する電圧の波高値は反
対側の電極（上記各実施例においてはコモン電極Ｙ）の
走査時に誘起する電圧の波高値よりも著しく高い値を呈
する。そのために、コモン電極走査時用とセグメント電
極走査時用の別々のアンプおよびコンパレータが必要と
なる。このような問題を避けるために、上記第５実施例
においては下側に位置する電極（第５実施例においては
コモン電極Ｙ）に印加する走査パルスの波高値Ｖdを高
くするのである。
【０２２０】ところが、こうした場合には、上記第８実
施例において図２０(c)に示すような両極間電圧波形の
基準電圧“０Ｖ"を境界とした対称性が破れることな
り、電極間電圧平均値Ｖdcは“０"から外れるのであ
る。そこで、本実施例においては、具体的な説明は避け
るが、上記非走査電圧Ｖc1,Ｖs1の値を上記電源回路５
からのバイアス電源Ｖ0〜Ｖ5の中からＶc1≠Ｖs1であっ
て電極間電圧平均値Ｖdcを“０"にするように適宜に選
択するのである。その際に、上記バイアス電源Ｖ0〜Ｖ5
の中に条件を満たすような電圧がない場合には、上記電
源回路５以外に適当な電圧を別途用意する。そして、設
定した非走査電圧Ｖc1,Ｖs1は上記電源制御回路３３に
おけるトランスファーゲートＧ42,Ｇ48に入力し、走査
電圧Ｖc2,Ｖs2はトランスファーゲートＧ44,Ｇ46に入力
するのである。
【０２２１】こうすることによって、コモン電極走査時
とセグメント電極走査時とに上記電子ペン１１の先端電
極に誘起される電圧の波高値を同じにし、且つ、電極間
電圧平均値Ｖdcを“０"にできるのである。
【０２２２】［第１２実施例］本実施例においては、下
側に位置する電極に印加する走査パルスの波高値Ｖdを
高くしつつ電極間電圧平均値Ｖdcを“０"にするため
に、コモン電極走査信号ｙの走査パスルのパルス幅Ｔa
とセグメント電極走査信号ｘの走査パスルのパルス幅Ｔ
bとを変えるのである。上記式(２)において、Ｖc1＝Ｖs
1，Ｖdc＝０とすると式(５)が得られる。 Ｔa＝Ｔb(Ｖs2−Ｖc1)/(Ｖc2−Ｖs1)…（５) ここで、Ｖc1＝Ｖs1＝０Ｖとすると、式(５)は Ｔa＝Ｔb・Ｖs2/Ｖc2 …（６) となる。
【０２２３】したがって、図２６に示すように、上側に
在るセグメント電極Ｘに対するセグメント電極走査信号
ｘの走査パスルの波高値“Ｖs2"が下側に在るコモン電
極Ｙに対するコモン電極走査信号ｙの走査パスルの波高
値“Ｖc2"の１/Ｋであれば、セグメント電極走査信号ｘ
の走査パスルのパルス幅“Ｔb"をコモン電極走査信号ｙ
の走査パスルのパルス幅“Ｔa"のＫ倍にすることによっ
て、電極間電圧平均値Ｖdcを“０"にできるのである。
尚、上記実施例においてはＶc1＝Ｖs1＝０Ｖとしている
が、単にＶc1＝Ｖs1の関係を満たしていれば上記効果は
得られる。
【０２２４】［第１３実施例］本実施例においては、下
側に位置する電極に印加する走査パルスの波高値Ｖdを
高くしつつ電極間電圧平均値Ｖdcを“０"にするため
に、コモン電極走査信号ｙあるいはセグメント電極走査
信号ｘのいずれか一方における座標検出期間の終端部に
おける座標検出に寄与しない箇所に波高値(Ｖc3−Ｖc
1),パルス幅Ｔfのパルスを挿入するのである。
【０２２５】こうして、両電極Ｙ,Ｘの走査時における
電極間電圧平均値Ｖdcが“０"とならずに負の場合には
コモン電極走査信号ｙに、また正の場合にはセグメント
電極走査信号ｘに上記パルスを挿入することによって電
極間電圧平均値Ｖdcを“０"に修正するのである。図２
７は、上記コモン電極走査信号ｙに上記パルスを挿入し
た例を示す。
【０２２６】尚、図２７においては、上記パルスを座標
検出期間の終端部に挿入しているが座標検出期間中にお
ける座標検出に寄与しない箇所であればどこでもよく、
座標検出期間の前端部やｙ座標検出期間ＴD1yとｘ座標
検出期間ＴD1xとの境界に挿入しても差し支えない。そ
の際に、上記パルスは座標検出に寄与しない箇所に挿入
されるので、そのパルス幅Ｔfや波高値(Ｖc3−Ｖc1)を
自由に設定して電極間電圧平均値Ｖdcを正しく“０"に
できるのである。
【０２２７】［第１４実施例］この実施例は、上記第３
実施例あるいは第７実施例における電極走査信号の走査
期間に高周波電圧信号Ｖfy,Ｖfxを挿入する場合に、こ
の第３例を適応した例である。図２８は、上記高周波電
圧信号Ｖfy,Ｖfxとして上記正弦波信号を用いた場合の
例を示す。図２８(a)および図２８(b)に示すように、上
記走査期間に挿入する正弦波信号の周期は、コモン電極
走査信号ｙにおける走査期間“Ｔa"およびセグメント電
極走査信号ｘにおける走査期間“Ｔb"より短くなってい
る。また、コモン電極走査信号ｙおよびセグメント電極
走査信号ｘにおける基準電圧は同じ電圧“Ｖ8"に設定し
てある。こうすることによって、図２８(c)に示すよう
に、両電極間電圧の直流成分の値は“０"となり、電極
間電圧平均値Ｖdcを大略“０"にすることができるので
ある。
【０２２８】本実施例における実際の構成としては、図
１に示す表示一体型タブレット装置の構成に上記電源制
御回路３３(図１９参照)と高周波電源回路２１(図１２
参照)を加えた構成である。そして、高周波電源回路２
１から出力される正弦波信号Ｖfyを電源制御回路３３の
トランスファゲートＧ44に入力する一方、正弦波信号Ｖ
fxをトランスファゲートＧ46に入力する。さらに、電源
制御回路３３のトランスファゲートＧ42,Ｇ48には同じ
電圧“Ｖ8"の直流電圧信号を入力するのである。こうし
て、上記モード制御信号Ｄによって開閉が制御されるト
ランスファゲートＧ41〜Ｇ48を介して、座標検出期間に
正弦波信号Ｖfy,Ｖfxおよび直流電圧信号をコモン電極
Ｙあるいはセグメント電極Ｘに印加するのである。
【０２２９】尚、上記基準電圧は直流電圧が望ましいが
特に直流電圧に限定するものではない。用はコモン電極
走査信号ｙおよびセグメント電極走査信号ｘの基準電圧
が略等しければよいのである。
【０２３０】上記実施例においては、上記電極走査信号
ｘ,ｙの走査期間に挿入する高周波電圧信号Ｖfy,Ｖfxと
して正弦波信号を用いているが矩形波信号でもよい。そ
の場合には、正弦波信号の場合のように特別な高周波電
源を設ける必要がなく、上記アナロクスイッチ系にゲー
ト回路を追加するだけで実現できる。
【０２３１】上述のように、本実施例では、電極走査信
号ｘ,ｙの走査期間に高周波電圧信号Ｖfy,Ｖfxを挿入し
ているので、液晶に印加される直流電圧の印加方向の反
転がない。したがって、電子ペン１１の先端電極に誘起
した電圧を周波数“ｆy",“ｆx"の成分のみを通過でき
るフィルタを通過することによって、図２９に示すよう
な極性反転のない誘起電圧信号Ｖpを得ることができ
る。但し、図２９は上記高周波電圧信号Ｖfy,Ｖfxとし
て矩形波信号を用いた場合の誘起電圧信号Ｖpである。
こうして得られた誘起電圧信号Ｖpを整流することによ
って、図２１に示すような信号に変換して電子ペン１１
先端座標を求めるのである。
【０２３２】本実施例のように、電極走査信号の走査期
間に高周波電圧信号Ｖfy,Ｖfxを挿入した場合には、上
記第３実施例において説明したように、コモン電極Ｙや
セグメント電極Ｘと電子ペン１１との間のインピーダン
スが小さくなるので大きな誘起電圧が得られる。また、
電極走査信号の走査期間に挿入された高周波電圧信号の
周波数成分のみを検出できるので、電子ペン１１の摩擦
によるノイズや外部からのノイズの成分を除去できる等
の効果をも得ることができる。
【０２３３】上述の第３例の説明に用いた図では、内容
を分かり易くするために表示期間後直ちに座標検出期間
に入るようになっている。ところが、実際には制御回路
１０における制御タイミングに応じて表示期間と座標検
出期間との間には準備期間が挿入される。この準備期間
長が短い場合にはこの期間を無視してもよいが、長い場
合には上記電極間電圧平均値Ｖdcを求める場合にはこの
準備期間の電圧も考慮に入れねばならない。
【０２３４】
【発明の効果】以上より明らかなように、第１の発明の
表示一体型タブレット装置は、制御回路の制御に従って
切り替え回路によって表示制御回路側が選択されている
表示期間においては、上記表示制御回路からの表示制御
信号および表示データに基づいて、コモン駆動回路はコ
モン電極駆動信号を生成する一方、セグメント駆動回路
はセグメント電極駆動信号を生成する。そして、この生
成されたコモン電極駆動信号によって選択されたコモン
電極に係る画素がセグメント電極駆動信号によって上記
表示データに従って表示される。また、上記切り替え回
路によって上記検出制御回路側が選択されている座標検
出期間においては、上記検出制御回路から出力された検
出制御信号に基づいて、上記セグメント駆動回路はセグ
メント電極走査信号を生成してセグメント電極を走査す
る。そして、セグメント電極走査信号に起因して電子ペ
ンの電極に誘起された誘導電圧に基づいて座標検出回路
によって上記電子ペン先端のｘ座標が検出される。一
方、上記コモン駆動回路はコモン電極走査信号を生成し
てコモン電極を走査する。そして、コモン電極走査信号
に起因して電子ペンの電極に誘起した誘導電圧に基づい
て上記座標検出回路によって上記電子ペン先端のｙ座標
が検出される。
【０２３５】つまり、上記液晶パネルは、上記表示期間
においては表示部として機能する一方、上記座標検出期
間においてはタブレットとして機能する。換言すれば、
表示機能がタブレットに一体化されているのである。し
たがって、この発明によれば、上記タブレットを表示部
上に積層する必要がなく、表示画面上の位置をペン入力
する際に表示画面上が見易く、かつ、コンパクト化およ
び低コスト化が容易である。
【０２３６】さらに、この発明の表示一体型タブレット
装置における上記コモン電極およびセグメント電極は外
部磁界の影響を受けないので、液晶パネルの裏面に積層
してプリント基板を設置することが可能である。したが
って、この発明によれば、上記液晶パネルに密着したプ
リント基板に演算,認識,判断等の処理回路を搭載するこ
とによって極めて薄い小型コンピュータが実現可能にな
る。さらに、上記液晶パネルの液晶としてポリマー分散
型液晶を採用することによって、フレキシブルなシート
状タブレットを有したノート型コンピュータの実現が可
能になる。
【０２３７】また、第２の発明の表示一体型タブレット
装置は、上記コモン駆動回路およびセグメント駆動回路
は、上記座標検出期間においては、各画素の液晶に印加
される電圧が液晶表示電圧の閾値よりも低い電圧になる
ようなコモン電極走査信号あるいはセグメント電極走査
信号を生成するので、上記座標検出期間中に上記液晶パ
ネルの画素マトリックス上に画像が表示されることがな
い。したがって、この発明によればコントラストの良い
画像が得られる。
【０２３８】また、第３の発明の表示一体型タブレット
装置は、上記座標検出期間においては、上記コモン駆動
回路あるいはセグメント駆動回路の少なくとも一方の駆
動回路によって、上記液晶パネルにおける所定本数の電
極に同時に走査パルスが入力されるような走査信号を生
成する。そして、上記所定本数の電極を同時に走査した
結果上記電子ペンに誘起した高い誘導電圧に基づいて、
上記座標検出回路によって電子ペンの先端座標を検出す
る。したがって、上記電子ペンの電極に誘起する誘導電
圧値が低いような高密度液晶パネルを用いて上記電子ペ
ンの先端座標を検出する場合であっても、上記所定本数
の電極に起因する高い誘導電圧に基づいて正確に上記電
子ペンの先端座標を検出できる。
【０２３９】また、第４の発明の表示一体型タブレット
装置は、上記座標検出期間においては、上記コモン駆動
回路あるいはセグメント駆動回路のうち上記電子ペンと
の距離が遠い方の電極に走査信号を入力する一方の駆動
回路によって、他方の駆動回路が生成する走査信号の波
高値よりも高い波高値を有する走査信号を生成するの
で、上記電子ペンとの距離が遠いほうの電極に入力され
る走査信号に起因して電子ペンの電極に誘起される誘導
電圧の波高値が高められる。したがって、上記座標検出
期間において、上記電子ペンからの距離が遠い方の電極
を走査する際に誘導電圧が低下することを防止でき、上
記電子ペン先端のｘ座標とｙ座標とを安定して検出でき
る。
【０２４０】また、第５の発明の表示一体型タブレット
装置は、上記座標検出期間においては、上記第３の発明
におけるコモン駆動回路またはセグメント駆動回路のう
ち上記電子ペンとの距離が遠い方の電極に走査信号を入
力する一方の駆動回路によって、他方の駆動回路によっ
て同時に走査パルスが入力される電極数よりも多くの所
定数の電極に同時に走査パルスを入力するような走査信
号を生成するので、上記電子ペンとの距離が遠いほうの
電極に入力される走査信号によって電子ペンの電極に誘
起される誘導電圧の波高値が高められる。したがって、
上記座標検出期間において、上記電子ペンからの距離が
遠い方の電極を走査する際に誘導電圧が低下することが
防止でき、上記電子ペン先端のｘ座標とｙ座標とを安定
して検出できる。
【０２４１】また、第６の発明の表示一体型タブレット
装置は、上記座標検出回路に増幅器を設けて、上記電子
ペンとの距離が遠い方の電極を走査する際には、上記座
標検出回路によって第１の増幅率で増幅した後の誘導電
圧に基づいて上記電子ペン先端座標を検出する一方、他
方の電極を走査する際には、上記座標検出回路によって
上記第１の増幅率より小さい第２の増幅率で増幅した後
の誘導電圧に基づいて上記電子ペン先端座標を検出する
ので、上記電子ペンとの距離が遠い方の電極に入力され
る走査信号に起因して上記電子ペンの電極に誘起される
誘導電圧がより大きく増幅される。したがって、上記座
標検出期間において、上記電子ペンからの距離が遠い方
の電極を走査する際における座標検出精度の低下が防止
され、上記電子ペン先端のｘ座標とｙ座標とを同じ精度
で安定して検出できる。
【０２４２】また、第７の発明の表示一体型タブレット
装置は、上記表示期間においては表示交流化信号生成部
によって表示交流化信号を生成する一方、上記座標検出
期間においては検出交流化信号生成部によって検出交流
化信号を生成する。そして、この生成された表示交流化
信号および検出交流化信号に基づいて、上記コモン駆動
回路は各画素の液晶に印加される電圧の印加方向が反転
するようなコモン電極駆動信号およびコモン電極走査信
号を生成する。また、セグメント駆動回路は各画素の液
晶に印加される電圧の印加方向が反転するようなセグメ
ント電極駆動信号およびセグメント電極走査信号を生成
する。したがって、この発明によれば、第１の発明の効
果に加えて、上記座標検出期間においても、上記生成さ
れたセグメント電極走査信号およびコモン電極走査信号
によって液晶に印加される電圧の印加方向を上記表示期
間とは独立して反転でき、液晶の電気分解による寿命低
下を防止できる。
【０２４３】また、第８の発明の表示一体型タブレット
装置は、上記表示期間においては、表示交流化信号生成
部によって生成された表示交流化信号に基づいて、上記
コモン駆動回路およびセグメント駆動回路によって各画
素の液晶に印加される電圧の印加方向が反転するような
コモン電極駆動信号およびコモン電極走査信号を生成す
る。一方、上記座標検出期間においては、上記コモン駆
動回路およびセグメント駆動回路は、上記各画素の液晶
に印加される平均電圧値を零にするようなコモン電極走
査信号あるいはセグメント電極駆動信号をその基準電圧
レベルに対する走査電圧レベルの高低関係を反転するこ
となく生成する。したがって、この発明によれば、上記
座標検出期間に上記各画素の液晶の電気分解を防止する
ために上記両走査信号における基準電圧レベルに対する
走査電圧レベルの高低関係を反転する必要がなく、上記
電子ペンの電極に誘起される誘導電圧の極性は反転しな
い。その結果、上記誘導電圧に基づく電子ペン先端の座
標検出を非常に容易に実施できる。
【０２４４】また、第９の発明の表示一体型タブレット
装置は、上記座標検出期間においては、上記コモン駆動
回路およびセグメント駆動回路は、基準電圧値が同一で
ある上記コモン電極走査信号あるいはセグメント電極走
査信号を生成することによって上記各画素の液晶に印加
される平均電圧値を零にする。したがって、この発明に
よれば、第８の発明の効果に加えて、簡単に上記各画素
の液晶に印加される平均電圧値を零にできる。
【０２４５】また、第１０の発明の表示一体型タブレッ
ト装置は、上記座標検出期間においては、上記コモン駆
動回路およびセグメント駆動回路は、基準電圧値および
走査パルスの波高値が同一である上記コモン電極走査信
号あるいはセグメント電極走査信号を生成することによ
って上記各画素の液晶に印加される平均電圧値を零にす
る。したがって、この発明によれば、第８の発明の効果
に加えて、簡単に且つ正確に上記各画素の液晶に印加さ
れる平均電圧値を零にできる。
【０２４６】また、第１１の発明の表示一体型タブレッ
ト装置は、上記座標検出期間においては、上記コモン駆
動回路あるいはセグメント駆動回路の少なくとも一方の
駆動回路は、上記走査信号中に設けた座標検出に寄与し
ない区間に所定の波形を有する信号を挿入することによ
って、上記各画素の液晶に印加される平均電圧値を零に
するような走査信号をその基準電圧レベルに対する走査
電圧レベルの高低関係を反転することなく生成する。し
たがって、この発明によれば、上記各画素の液晶に印加
される平均電圧値の零からのずれを簡単に且つ正確に修
正できる。
【０２４７】また、第１２の発明の表示一体型タブレッ
ト装置は、上記座標検出期間においては、上記コモン駆
動回路あるいはセグメント駆動回路のいずれか一方の駆
動回路は、上記走査信号に挿入される走査パルスのパル
ス幅あるいは波高値のいずれか一方の値を他方の駆動回
路によって生成される走査信号に係る値と異なる値にす
ることによって、上記各画素の液晶に印加される平均電
圧値を零にするような走査信号をその基準電圧レベルに
対する走査電圧レベルの高低関係を反転することなく生
成する。したがって、この発明によれば、上記各画素の
液晶に印加される平均電圧値の零からのずれを簡単に且
つ正確に修正できる。
【０２４８】また、第１３の発明の表示一体型タブレッ
ト装置は、上記座標検出期間においては、上記コモン駆
動回路あるいはセグメント駆動回路のうち上記電子ペン
との距離が遠い方の電極に走査信号を入力する一方の駆
動回路によって、他方の駆動回路が生成する走査信号に
おける走査パルスの波高値よりも高い波高値の走査パル
スを有する走査信号を生成する一方、上記他方の駆動回
路によって、上記一方の駆動回路によって生成する走査
信号の走査パルスのパルス幅より大きなパルス幅の走査
パルスを有する走査信号を生成する。したがって、この
発明によれば、上記電子ペンとの距離が遠い方の電極に
入力される走査信号の走査パルスの波高値を高くしたこ
とによる上記各画素の液晶に印加される平均電圧値の零
からのずれを、近い方の電極に入力される走査信号の走
査パルスのパルス幅を大きくすることによって簡単に且
つ正確に修正できる。
【０２４９】また、第１４の発明の表示一体型タブレッ
ト装置は、上記座標検出期間においては、上記コモン駆
動回路またはセグメント駆動回路の少なくとも一方の駆
動回路によって、上記走査信号における走査期間に高周
波を挿入した走査信号を生成する。そして、上記座標検
出回路は、上記走査期間に高周波が挿入された走査信号
に起因して上記電子ペンの電極に誘起された誘導電圧か
ら高周波成分をフィルタによって分離し、この分離され
た高周波成分に基づいて上記電子ペン先端の座標を検出
する。したがって、上記電子ペンからの誘導電圧に外部
ノイズが重畳された場合であっても、上記座標検出回路
によって上記外部ノイズが確実に除去でき、正確に上記
先端座標を検出できる。
【０２５０】また、第１５の発明の表示一体型タブレッ
ト装置は、上記座標検出期間においては、上記コモン駆
動回路によって上記走査期間に所定周波数を有する第１
高周波を挿入したコモン電極走査信号を生成する一方、
上記セグメント駆動回路によって上記走査期間に上記第
１高周波と異なる所定周波数を有する第２高周波を挿入
したセグメント電極走査信号を生成する。そして、上記
両走査信号に起因して上記電子ペンの電極に誘起された
誘導電圧から、第１高周波の成分を上記座標検出回路に
おける第１フィルタによって分離する一方、第２高周波
の成分を第２フィルタによって分離する。そして、この
分離された第１高周波の成分に基づいて電子ペン先端の
ｙ座標を検出する一方、第２高周波の成分に基づいて上
記電子ペン先端のｘ座標を検出する。したがって、この
発明によれば、上記電子ペンからの誘導電圧に上記第１
高周波の成分と第２高周波の成分とが重畳されていても
上記第１フィルタおよび第２フィルタによって第１,第
２高周波を確実に分離でき、上記第１高周波による上記
電子ペン先端のｙ座標検出とｘ座標検出とを同時に実施
できる。つまり、この発明によれば、上記高密度液晶パ
ネルにおける上記表示期間を充分に取ることができるの
である。
【０２５１】また、第１６の発明の表示一体型タブレッ
ト装置は、上記第１５の発明の表示一体型タブレット装
置における上記第１高周波の周波数と第２高周波の周波
数とを互いに他の奇数倍にならないようにしている。し
たがって、この発明によれば、上記両走査信号に挿入さ
れた第１高周波あるいは第２高周波が歪んだ結果上記電
子ペンからの誘導電圧に上記周波数の奇数倍の高調波が
含まれても、上記第１フィルタおよび第２フィルタによ
って第１,第２高周波を確実に分離できる。
【０２５２】また、第１７の発明の表示一体型タブレッ
ト装置は、上記表示期間において、上記コモン駆動回路
によって上記駆動信号における選択パルスに高周波が重
畳されたコモン電極駆動信号を生成する。そして、上記
座標検出回路は、上記選択パルスに高周波が重畳された
コモン電極駆動信号に起因して上記電子ペンの電極に誘
起された誘導電圧から高周波成分をフィルタによって分
離し、この分離された高周波成分に基づいて上記電子ペ
ン先端のｙ座標を検出する。したがって、上記表示期間
中に上記電子ペン先端のｙ座標を検出でき、上記座標検
出期間を短縮して表示期間を十分な長さに確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１例に係る表示一体型タブレット
装置における一実施例のブロック図である。
【図２】表示期間と座標検出期間とのタイミングチャー
トである。
【図３】図２におけるｘ座標検出期間に出力されるセグ
メント電極走査信号およびｙ座標検出期間に出力される
コモン電極走査信号の一例を示す図である。
【図４】交流化信号の波形の一例を示す図である。
【図５】交流化信号のレベル反転時点における走査信号
の波形変化の説明図である。
【図６】交流化信号のレベル反転周期の説明図である。
【図７】複数電極を一度に走査する際におけるセグメン
ト電極走査信号およびコモン電極走査信号の説明図であ
る。
【図８】電極走査を１本単位で実施することによって複
数電極を一度に走査したと同じ効果を得る際におけるコ
モン電極走査信号の説明図である。
【図９】走査期間に高周波数の矩形波を挿入したセグメ
ント電極走査信号およびコモン電極走査信号の説明図で
ある。
【図１０】走査期間に高周波数の正弦波を挿入したセグ
メント電極走査信号の説明図である。
【図１１】表示期間に電極走査を実施する際におけるコ
モン電極駆動信号の一例を示す図である。
【図１２】この発明の第２例に係る表示一体型タブレッ
ト装置における一実施例のブロック図である。
【図１３】ｘ座標検出とｙ座標検出とを同時に実施する
際のセグメント電極走査信号およびコモン電極走査信号
のタイミングチャートである。
【図１４】ｘ座標検出とｙ座標検出とを同時に実施する
際の図１３とは異なるセグメント電極走査信号およびコ
モン電極走査信号のタイミングチャートである。
【図１５】図１に示す表示一体型タブレット装置におけ
るコモン駆動回路およびセグメント駆動回路のアナログ
スイッチ系の具体例を示す図である。
【図１６】図１５に示すアナログスイッチ系を有する表
示一体型タブレット装置によって生成される駆動信号お
よび走査信号のタイミングチャートである。
【図１７】図１６における表示期間を省略した図であ
る。
【図１８】図１７に示すコモン電極走査信号およびセグ
メント電極走査信号に基づいて電子ペンから出力される
誘導電圧信号の説明図である。
【図１９】この発明の第３例に係る表示一体型タブレッ
ト装置におけるコモン駆動回路およびセグメント駆動回
路のアナログスイッチ系の一例を示す図である。
【図２０】図１９に示す表示一体型タブレット装置によ
って生成されるコモン電極走査信号,セグメント電極走
査信号および両電極間電圧の説明図である。
【図２１】図２０に示すコモン電極走査信号およびセグ
メント電極走査信号に基づいて電子ペンから出力される
誘起電圧信号の説明図である。
【図２２】第３例に係る表示一体型タブレット装置にお
ける図１９とは異なる表示一体型タブレット装置のブロ
ック図である。
【図２３】図２２に続く表示一体型タブレット装置のブ
ロック図である。
【図２４】図２２および図２３とは異なる実施例におけ
るコモン駆動回路およびセグメント駆動回路のアナログ
スイッチ系の構成図である。
【図２５】図２２,図２３および図２４とは異なる実施
例における電源回路の構成図である。
【図２６】走査パルスの波高値およびパルス幅を操作し
て電極間電圧平均値Ｖdcを“０"にするコモン電極走査
信号,セグメント電極走査信号および両電極間電圧の説
明図である。
【図２７】走査信号における座標検出に寄与しない区間
にパルスを挿入して電極間電圧平均値Ｖdcを“０"にす
るコモン電極走査信号,セグメント電極走査信号および
両電極間電圧の説明図である。
【図２８】走査期間に高周波電圧信号が挿入され且つ電
極間電圧平均値Ｖdcを“０"にするコモン電極走査信号,
セグメント電極走査信号および両電極間電圧の説明図で
ある。
【図２９】図２８に示すコモン電極走査信号およびセグ
メント電極走査信号に基づいて電子ペンから出力される
誘導電圧信号の説明図である。
【図３０】デューティタイプ液晶表示装置のブロック図
である。
【図３１】図３０に示すコモン駆動回路の端子の詳細図
である。
【図３２】図３０に示すデューティタイプ液晶表示装置
におけるコモン電極駆動信号およびセグメント電極駆動
信号のタイミングチャートである。
【図３３】図３２に示すコモン電極駆動信号およびセグ
メント電極駆動信号に基づく表示画像の説明図である。
【図３４】図３０に示すデューティタイプ液晶表示装置
における交流化信号のレベル反転周期の説明図である。
【図３５】静電誘導タブレットおよびその駆動部のブロ
ック図である。
【図３６】図３５に示す駆動部によって生成される列電
極走査信号および行電極走査信号の一例を示す図であ
る。
【図３７】図３５における電子ペンから出力される信号
波形の説明図である。
【符号の説明】
１…液晶パネル、 ２…コモン駆動
回路、 ３…セグメント駆動回路、 ４…表示制御回
路、 ５…電源回路、 ６…検出制御回
路、 ７…切り替え回路、 ８…ｘ座標検出
回路、 ９…ｙ座標検出回路、 １０…制御回路、 １１…電子ペン、 １２…オペレー
ショナル・アンプ、 ２１…高周波電源回路、 ２２,２３…Ｂ
ＰＦ、 ３３…電源制御回路、 ４１…ＦＲ信号
発生回路、 ４２,４３…スイッチ。

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 平行に配列された複数のセグメント電極
    および平行に配列された複数のコモン電極を有すると共
    に、デューティタイプの駆動方法によって駆動される液
    晶パネルと、 上記液晶パネルのセグメント電極およびコモン電極と浮
    遊容量で結合された入力インピーダンスの高い電極を先
    端に有する電子ペンと、 上記液晶パネルの複数のセグメント電極と複数のコモン
    電極との交差領域によって構成された画素マトリックス
    に画像を表示するための表示制御信号および表示データ
    を出力する表示制御回路と、 上記液晶パネルのセグメント電極およびコモン電極を走
    査するための走査制御信号を出力する検出制御回路と、 制御回路によって制御されて、表示期間には上記表示制
    御回路側を切り替え選択して上記表示制御回路からの表
    示制御信号および表示データを出力する一方、座標検出
    期間には上記検出制御回路側を切り替え選択して上記検
    出制御回路からの走査制御信号を出力する切り替え回路
    と、 上記表示期間には上記切り替え回路からの表示制御信号
    に基づいて上記コモン電極を順次選択するためのコモン
    電極駆動信号を生成する一方、上記座標検出期間には上
    記切り替え回路からの走査制御信号に基づいて上記画素
    マトリックスに画像を表示することなく上記コモン電極
    を順次走査するためのコモン電極走査信号を生成するコ
    モン駆動回路と、 上記表示期間には上記切り替え回路からの表示制御信号
    および表示データに基づいて上記コモン電極駆動信号に
    よって選択されたコモン電極に係る画素を表示するため
    のセグメント電極駆動信号を生成する一方、上記座標検
    出期間には上記切り替え回路からの走査制御信号に基づ
    いて上記画素マトリックスに画像を表示することなく上
    記セグメント電極を順次走査するためのセグメント電極
    走査信号を生成するセグメント駆動回路と、 上記コモン駆動回路およびセグメント駆動回路から上記
    コモン電極あるいはセグメント電極に入力された各走査
    信号に基づいて上記電子ペンの電極に誘起された誘導電
    圧が入力されて、上記座標検出期間において、上記入力
    された電子ペンからの誘導電圧に基づいて所定の手順に
    よって上記電子ペン先端の座標を検出して、ｘ座標信号
    あるいはｙ座標信号を出力する座標検出回路を備えて、 上記制御回路によって上記表示期間および座標検出期間
    を適宜に設定し、この設定された表示期間においては上
    記液晶パネルの画素マトリックス上に画像を表示する一
    方、上記座標検出期間においては上記画素マトリックス
    に画像を表示することなく上記液晶パネル上における上
    記電子ペンの先端位置を検出することを特徴とする表示
    一体型タブレット装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の表示一体型タブレット
    装置において、 上記コモン駆動回路およびセグメント駆動回路は、上記
    座標検出期間においては、上記各画素の液晶に印加され
    る電圧が液晶表示電圧の閾値よりも低い電圧になるよう
    な上記コモン電極走査信号あるいはセグメント電極走査
    信号を生成することを特徴とする表示一体型タブレット
    装置。
  3. 【請求項３】 請求項１あるいは請求項２に記載の表示
    一体型タブレット装置において、 上記コモン駆動回路あるいはセグメント駆動回路の少な
    くとも一方の駆動回路は、上記座標検出期間において
    は、上記液晶パネルにおける所定本数の電極に同時に走
    査パルスが入力されるような走査信号を生成することを
    特徴とする表示一体型タブレット装置。
  4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれか一つに
    記載の表示一体型タブレット装置において、 上記コモン駆動回路あるいはセグメント駆動回路のうち
    上記電子ペンとの距離が遠い方の電極に走査信号を入力
    する一方の駆動回路は、上記座標検出期間においては、
    他方の駆動回路によって生成される走査信号の波高値よ
    りも高い波高値を有する走査信号を生成することを特徴
    とする表示一体型タブレット装置。
  5. 【請求項５】 請求項３に記載の表示一体型タブレット
    装置において、 上記コモン駆動回路あるいはセグメント駆動回路のうち
    上記電子ペンとの距離が遠い方の電極に走査信号を入力
    する一方の駆動回路は、上記座標検出期間においては、
    他方の駆動回路によって同時に走査パルスが入力される
    電極数よりも多い所定数の電極に同時に走査パルスを入
    力するような走査信号を生成することを特徴とする表示
    一体型タブレット装置。
  6. 【請求項６】 請求項１乃至請求項３のいずれか一つに
    記載の表示一体型タブレット装置において、 上記座標検出回路は増幅器を有して、上記コモン電極あ
    るいはセグメント電極のうち上記電子ペンとの距離が遠
    い方の電極に入力された走査信号に起因して上記電子ペ
    ンの電極に誘起された誘導電圧に基づいて上記電子ペン
    先端座標を検出する際には、上記誘導電圧を第１の増幅
    率で増幅した後に上記電子ペン先端座標を求める一方、
    他方の電極に入力された走査信号に起因して上記電子ペ
    ンの電極に誘起された誘導電圧に基づいて上記電子ペン
    先端座標を検出する際には、上記誘導電圧を上記第１の
    増幅率より小さい第２の増幅率で増幅した後に上記電子
    ペン先端座標を求めることを特徴とする表示一体型タブ
    レット装置。
  7. 【請求項７】 請求項１乃至請求項６のいずれか一つに
    記載の表示一体型タブレット装置において、 上記表示期間に上記画素マトリックスにおける各画素の
    液晶に印加される電圧の印加方向反転時点を設定するた
    めの表示交流化信号を生成する表示交流化信号生成部
    と、 上記座標検出期間に上記各画素の液晶に印加される電圧
    の印加方向反転時点を設定して、コモン電極走査期間お
    よびセグメント電極走査期間以外の時点で上記電圧の印
    加方向を反転させるための検出交流化信号を生成する検
    出交流化信号生成部を備えて、 上記コモン駆動回路およびセグメント駆動回路は、上記
    表示期間においては、上記表示交流化信号に基づいて上
    記各画素の液晶に印加される電圧の印加方向が反転する
    ようなコモン電極駆動信号あるいはセグメント電極駆動
    信号を生成する一方、上記座標検出期間においては、上
    記検出交流化信号に基づいて上記各画素の液晶に印加さ
    れる電圧の印加方向が反転するようなコモン電極走査信
    号あるいはセグメント電極走査信号を生成することを特
    徴とする表示一体型タブレット装置。
  8. 【請求項８】 請求項１乃至請求項６のいずれか一つに
    記載の表示一体型タブレット装置において、 上記表示期間に上記画素マトリックスにおける各画素の
    液晶に印加される電圧の印加方向反転時点を設定するた
    めの表示交流化信号を生成する表示交流化信号生成部を
    備えて、 上記コモン駆動回路およびセグメント駆動回路は、上記
    表示期間においては、上記表示交流化信号に基づいて上
    記各画素の液晶に印加される電圧の印加方向が反転する
    ようなコモン電極駆動信号あるいはセグメント電極駆動
    信号を生成する一方、上記座標検出期間においては、上
    記各画素の液晶に印加される平均電圧値を零にするよう
    なコモン電極走査信号あるいはセグメント電極走査信号
    をその基準電圧レベルに対する走査電圧レベルの高低関
    係を反転させることなく生成することを特徴とする表示
    一体型タブレット装置。
  9. 【請求項９】 請求項８に記載の表示一体型タブレット
    装置において、 上記コモン駆動回路およびセグメント駆動回路は、上記
    座標検出期間においては、基準電圧値が同一である上記
    コモン電極駆動信号あるいはセグメント電極駆動信号を
    生成することを特徴とする表示一体型タブレット装置。
  10. 【請求項１０】 請求項９に記載の表示一体型タブレッ
    ト装置において、 上記コモン駆動回路およびセグメント駆動回路は、上記
    座標検出期間においては、走査パルスの波高値が同一で
    ある上記コモン電極走査信号あるいはセグメント電極走
    査信号を生成することを特徴とする表示一体型タブレッ
    ト装置。
  11. 【請求項１１】 請求項８乃至請求項１０のいずれか一
    つに記載の表示一体型タブレット装置において、 上記コモン駆動回路あるいはセグメント駆動回路の少な
    くとも一方の駆動回路は、上記走査信号中に座標検出に
    寄与しない区間を設け、上記座標検出期間において、上
    記区間に所定の波形を有する信号を挿入することによっ
    て、上記各画素の液晶に印加される平均電圧値を零にす
    るようなコモン電極駆動信号あるいはセグメント電極駆
    動信号をその基準電圧レベルに対する走査電圧レベルの
    高低関係を反転させることなく生成することを特徴とす
    る表示一体型タブレット装置。
  12. 【請求項１２】 請求項８乃至請求項１１のいずれか一
    つに記載の表示一体型タブレット装置において、 上記コモン駆動回路またはセグメント駆動回路のいずれ
    か一方の駆動回路は、上記走査信号に挿入される走査パ
    ルスのパルス幅あるいは波高値のいずれか一方の値を、
    上記コモン駆動回路またはセグメント駆動回路のいずれ
    か他方の駆動回路によって生成される走査信号に挿入さ
    れる走査パルスのパルス幅あるいは波高値の上記一方の
    値と異なる値にすることによって、上記座標検出期間に
    おいて、上記各画素の液晶に印加される平均電圧値を零
    にするようなコモン電極駆動信号あるいはセグメント電
    極駆動信号をその基準電圧レベルに対する走査電圧レベ
    ルの高低関係を反転させることなく生成することを特徴
    とする表示一体型タブレット装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の表示一体型タブレ
    ット装置において、 上記コモン駆動回路あるいはセグメント駆動回路のうち
    上記電子ペンとの距離が遠い方の電極に走査信号を印加
    する一方の駆動回路は、上記座標検出期間において、他
    方の駆動回路によって生成される走査信号に挿入される
    走査パルスの波高値よりも高い波高値を有する走査パル
    スが挿入された走査信号を生成し、 上記他方の駆動回路は、上記座標検出期間において、上
    記一方の駆動回路によって生成される走査信号に挿入さ
    れる走査パルスのパルス幅よりも大きいパルス幅を有す
    る走査パルスが挿入された走査信号を生成することを特
    徴とする表示一体型タブレット装置。
  14. 【請求項１４】 請求項１乃至請求項１３のいずれか一
    つに記載の表示一体型タブレット装置において、 上記コモン駆動回路あるいはセグメント駆動回路の少な
    くとも一方の駆動回路は、上記座標検出期間において
    は、上記走査信号における走査期間に高周波を挿入した
    走査信号を生成し、 上記座標検出回路は上記電子ペンから入力された誘導電
    圧の高周波成分を分離するフィルタを有して、上記一方
    の駆動回路によって生成された上記高周波が挿入された
    走査信号に基づいて上記電子ペンの電極に誘起された誘
    導電圧の高周波成分を上記フィルタで分離し、この分離
    された高周波成分に基づいて所定の手順によって上記電
    子ペン先端の座標を検出することを特徴とする表示一体
    型タブレット装置。
  15. 【請求項１５】 請求項１４に記載の表示一体型タブレ
    ット装置において、 上記コモン駆動回路は、上記座標検出期間においては、
    走査期間に所定周波数を有する第１高周波を挿入したコ
    モン電極走査信号を生成し、 上記セグメント駆動回路は、上記座標検出期間において
    は、上記走査期間に上記第１高周波と異なる所定周波数
    を有する第２高周波を挿入したセグメント電極走査信号
    を生成し、 上記座標検出回路は、上記コモン電極走査信号およびセ
    グメント電極走査信号に基づいて上記電子ペンの電極に
    誘起された誘導電圧の上記第１高周波の成分を分離する
    第１フィルタおよび上記第２高周波の成分を分離する第
    ２フィルタを有して、 上記第１フィルタによって分離された上記第１高周波の
    成分に基づいて所定の手順によって上記電子ペン先端の
    ｙ座標を検出する一方、上記第２フィルタによって分離
    された上記第２高周波の成分に基づいて所定の手順によ
    って上記電子ペン先端のｘ座標を検出することを特徴と
    する表示一体型タブレット装置。
  16. 【請求項１６】 請求項１５に記載の表示一体型タブレ
    ット装置において、 上記第１高周波の周波数と第２高周波の周波数とが互い
    に他の奇数倍になっていないことを特徴とする表示一体
    型タブレット装置。
  17. 【請求項１７】 請求項１乃至請求項８あるいは請求項
    １１あるいは請求項１４のいずれか一つに記載の表示一
    体型タブレット装置において、 上記コモン駆動回路は、上記表示期間においては、上記
    コモン電極駆動信号における選択パルスに高周波を重畳
    したコモン電極駆動信号を生成し、 上記座標検出回路は上記電子ペンから入力された誘導電
    圧の高周波成分を分離するフィルタを有して、上記表示
    期間においては、上記コモン駆動回路から出力された上
    記選択パルスに高周波が重畳されたコモン電極駆動信号
    によって上記電子ペンの電極に誘起された誘導電圧の高
    周波成分を上記フィルタで分離し、この分離された高周
    波成分に基づいて所定の手順によって上記電子ペン先端
    のｙ座標を検出することを特徴とする表示一体型タブレ
    ット装置。
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