JPH07175577A - 位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構造で検出ペンの先端座標を検出する
ことができる位置検出装置を提供する。 【構成】 第１,第２パルス発生器２１,２２は、制御部
２４の制御の下に、導電膜２３の四隅の２点(イ),(ロ)
に一定の時間差を有する第１,第２パルス信号を印加す
る。検出ペン２５は、導電膜２３を伝播する第１,第２
パルス信号を検出して検出信号を出力する。第１,第２
位相比較器２６,２７は、第１,第２パルス発生器２１,
２２からの第１,第２パルス信号と検出ペン２５からの
検出信号との位相差を表わす第１,第２位置情報信号を
生成する。座標決定部２８は第１,第２位置情報信号に
基づいて検出ペン２５の先端座標を決定する。こうし
て、行電極および列電極を用いることによる誤検出や検
出精度の限界を無くして、簡単な構成で検出ペンの先端
座標を高精度に検出できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、平板上の指示位置を
検出する位置検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、平板上の指示位置を検出する位置
検出装置として、図６に示すようなものがある。この位
置検出装置は、絶縁されて平行に配列された複数の列電
極Ｘ₁,Ｘ₂,…,Ｘ_n及びこの列電極群と直交して平行に配
列された複数の行電極Ｙ₁,Ｙ₂,…,Ｙ_mが形成された基板
１と、上記列電極Ｘに列電極走査信号を印加する列電極
駆動部２と、行電極Ｙに行電極走査信号を印加する行電
極駆動部３と、列電極Ｘあるいは行電極Ｙに印加された
各走査信号を検出するための検出ペン４と、検出ペン４
から出力された検出信号に基づいて検出ペン４の先端座
標を決定する座標決定部５と、列電極駆動部２および行
電極駆動部３の動作を制御する制御部８から概略構成さ
れる。

【０００３】上記制御部８は、列電極駆動部２および行
電極駆動部３に、図７に示すような所定の時間差のパル
ス電圧を有する走査信号ｘ,ｙを送出して列電極Ｘおよ
び行電極Ｙを走査する。それと同時に、列電極駆動部
２,行電極駆動部３および座標決定部５に、列電極Ｘあ
るいは行電極Ｙを走査していることを知らせる制御信号
を送出する。

【０００４】上記列電極駆動部２および行電極駆動部３
はゲートを内在している。そして、制御部８からの信号
によって、列電極Ｘを走査している期間は行電極駆動部
３のゲートを閉塞する一方、行電極Ｙを走査している期
間には列電極駆動部２のゲートを閉塞するのである。こ
うして、上記列電極駆動部２および行電極駆動部３のゲ
ートを通過したパルス電圧は、順次列電極Ｘ₁,Ｘ₂,…,
Ｘ_nおよび行電極Ｙ₁,Ｙ₂,…,Ｙ_mに印加されて列電極Ｘ
および行電極Ｙが走査される。

【０００５】一方、上記座標決定部５は、ｘ座標検出回
路６およびｙ座標検出回路７によって、基板１上の検出
ペン４と両電極Ｘ,Ｙとの静電結合によって検出された
検出信号と、制御部８からの制御信号とに基づいて、検
出ペン４の先端座標を検出する。

【０００６】次に、上記位置検出装置を応用した位置検
出装置として、第８図に示すような位置検出装置がある
(特開昭５０−１００８８号)。この位置検出装置は、互
いに絶縁されて平行に配列された列電極Ｘおよび行電極
Ｙと、インダクタンスＬおよびコンデンサＣから成る遅
延回路１１,１２と、この遅延回路１１,１２を介して列
電極Ｘおよび行電極Ｙに印加される互いに異なる周波数
ｆ_x,ｆ_yの電圧信号を発生する発信器Ｆ_x,Ｆ_yと、検出ペ
ン１３からの検出信号に基づいて検出ペン１３の先端座
標を決定する座標決定部１４で概略構成される。各列電
極Ｘおよび各行電極Ｙには、遅延回路１１,１２によっ
てその位置に応じて位相の異なる電圧信号が印加され
る。したがって、検出ペン１３によって位相の異なる周
波数ｆ_x,ｆ_yの電圧信号が検出され、この検出信号と発
信器Ｆ_x,Ｆ_yの出力信号との位相を座標決定部１４のｘ
座標検出回路１５およびｙ座標検出回路１６で比較する
ことによって、検出ペン１３の先端座標を検出すること
ができる。

【０００７】また、表示装置と一体化された位置検出装
置がある。この位置検出装置の場合には、例えば表示装
置としてのアクティブマトリックス型表示パネルにおけ
る行電極および列電極に走査信号ｘ,ｙを出力する列電
極駆動部および行電極駆動部を設け、検出ペンによって
上記走査信号ｘ,ｙを検出することによって検出ペンの
先端の座標を検出することが可能となるのである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
位置検出装置においては、以下に述べるような問題があ
る。すなわち、上記各位置検出装置においては、基本構
成として、複数の列電極および複数の行電極と、上記各
電極に何らかの走査信号を印加して駆動する電極駆動回
路とこの電極駆動回路を制御するための制御回路が必要
である。そこで、より高精度な位置検出を実施する場合
には、より多数の列電極および行電極を必要とするため
に、電極駆動回路や制御回路が複雑化する。このこと
は、上述の特開昭５０−１００８８号公報に開示された
位置検出装置の場合でも言える。

【０００９】さらに、上記各電極に印加された走査信号
を検出する検出ペンとして容量結合性の検出ペンを使用
しているので、上側の列電極に印加された走査信号の検
出精度と下側の行電極に印加された走査信号との検出精
度とが異なり、上記検出ペンを表示画面に傾けて接触さ
せた場合には検出位置に誤差が生ずることになる。

【００１０】そこで本発明の目的は、簡単な構造で平板
上における検出ペンの先端の座標を高精度に検出できる
位置検出装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、一定周期のパルス信号をこ
の周期より短い所定の時間差で発生する第１パルス発生
器および第２パルス発生器と、矩形を成すと共に,上記
第１パルス発生器からの第１パルス信号および第２パル
ス発生器からの第２パルス信号の夫々が四隅の互いに隣
接する異なる２点に印加される導電膜と、上記導電膜上
の任意の一点を指示することによって,上記第１パルス
発生器および第２パルス発生器によって印加されて上記
導電膜上を伝播する第１,第２パルス信号を検出して検
出信号を出力する検出ペンと、上記検出ペンからの検出
信号に基づいて,上記第１,第２パルス信号が上記導電膜
に印加されてから上記検出ペンによって検出されるまで
の伝播時間を検出し,この伝播時間に基づいて上記検出
ペンの先端座標を決定する座標決定手段を備えたことを
特徴している。

【００１２】また、請求項２に係る発明は、請求項１に
係る発明の位置検出装置において、上記座標決定手段
は、第１パルス発生器からの第１パルス信号と第２パル
ス発生器からの第２パルス信号と上記検出ペンからの検
出信号を取り込んで,上記第１パルス信号の位相と検出
信号の位相を比較して位相差を表す第１位置情報信号を
生成する一方,上記第２パルス信号の位相と検出信号の
位相を比較して位相差を表す第２位置情報信号を生成す
る位相比較器と、上記位相比較器からの第１位置情報信
号および第２位置情報信号に基づいて上記導電膜上にお
ける上記検出ペンの先端の座標を決定する座標決定部を
備えたことを特徴としている。

【００１３】また、請求項３に係る発明は、請求項１あ
るいは請求項２に係る発明の位置検出装置において、上
記検出ペンは導電性の検出電極をその先端に有して、検
出ペンの先端が上記導電膜に接触した際に上記導電膜を
伝播する第１,第２パルス信号を検出するように成した
ことを特徴としている。

【００１４】また、請求項４に係る発明は、請求項１あ
るいは請求項２に係る発明の位置検出装置において、上
記検出ペンは、上記導電膜と静電結合して上記導電膜の
電圧に起因して誘導電圧が誘起される検出電極をその先
端部に有する容量結合性ペンであることを特徴としてい
る。

【００１５】また、請求項５に係る発明は、請求項１乃
至請求項４の何れか一つに係る発明の位置検出装置にお
いて、上記導電膜は表示装置の表示パネルと一体に形成
されていることを特徴としている。

【００１６】また、請求項６に係る発明は、請求項５に
係る発明の位置検出装置において、上記表示パネルはア
クティブマトリックス型の液晶表示パネルであり、上記
導電膜は上記アクティブマトリックス型の液晶表示パネ
ルにおける対向電極であり、上記検出ペンは上記容量結
合性ペンであることを特徴としている。

【００１７】

【作用】請求項１に係る発明では、第１パルス発生器及
び第２パルス発生器によって、導電膜の四隅の互いに隣
接する異なる２点に一定周期の第１,第２パルス信号が
上記周期より短い所定の時間差で印加される。そして、
検出ペンによって上記導電膜上における任意の一点が指
示されると、上記導電膜を伝播する第１,第２パルス信
号が上記検出ペンによって検出されて検出信号が出力さ
れる。そうすると、上記検出ペンから出力される検出信
号に基づいて、座標決定手段によって、上記第１,第２
パルス信号が上記導電膜に印加されてから上記検出ペン
によって検出されるまでの伝播時間が検出されて上記検
出ペンの先端座標が決定される。

【００１８】また、請求項２に係る発明では、上記座標
決定手段によって上記検出ペンの先端座標が検出される
に際して、先ず、位相比較器によって、上記第１パルス
信号の位相と上記検出信号の位相とが比較されて上記伝
播時間に相当する位相差を表わす第１位置情報信号が生
成され、さらに上記第２パルス信号の位相と上記検出信
号の位相とが比較されて位相差を表わす第２位置情報信
号が生成される。そして、次に、座標決定部によって、
上記第１,第２位置情報信号に基づいて上記導電膜上に
おける上記検出ペンの先端座標が決定される。

【００１９】また、請求項３に係る発明では、上記検出
ペンの先端が上記導電膜に接触すると、上記検出ペンの
先端に設けられた導電性の検出電極によって、上記導電
膜を伝播する第１,第２パルス信号が検出される。以
後、この検出ペンによって検出された検出信号に基づい
て上記検出ペンの先端座標が決定される。

【００２０】また、請求項４に係る発明では、上記検出
ペンの先端部に設けられて上記導電膜と静電結合する検
出電極に上記導電膜を伝播する第１,第２パルス信号に
起因する誘導電圧が誘起される。以後、この検出ペンの
検出電極に誘起された検出信号に基づいて上記検出ペン
の先端座標が決定される。

【００２１】また、請求項５に係る発明では、上記座標
決定手段で決定された検出ペンの先端座標に基づいて、
表示装置によって表示パネルに画像が表示されて上記検
出ペンによる指示位置に画像が表示される。

【００２２】また、請求項６に係る発明では、アクティ
ブマトリックス型の液晶表示パネルにおける対向電極に
印加されて伝播する上記第１,第２パルス信号が上記検
出ペンによって検出され、この検出ペンからの検出信号
に基づいて上記座標決定手段によって上記検出ペンの先
端座標が決定される。そして、この決定された上記検出
ペンの先端座標に基づいて、上記液晶表示パネル上にお
ける検出ペンによる指示位置に画像が表示される。

【００２３】

【実施例】以下、この発明の位置検出装置を図示の実施
例により詳細に説明する。

【００２４】＜第１実施例＞図１は、本実施例における
位置検出装置を示す図であり、この発明の位置検出装置
の基本構成を示す。図１に示す位置検出装置は、第１パ
ルス発生器２１,第２パルス発生器２２,導電膜２３,制
御部２４,検出ペン２５,第１位相比較器２６,第２位相
比較器２７および座標決定部２８から概略構成される。

【００２５】上記第１パルス発生器２１及び第２パルス
発生器２２は一定周期のパルス信号を発生して矩形を成
す導電膜２３に印加する。その際に、制御部２４によっ
て、上記両パルス信号は互いにある一定の時間差(上記
周期より短い時間差)ｔで出力されるように制御され
る。検出ペン２５は、導電膜２３に印加された上記パル
ス信号を検出して検出信号を第１位相比較器２６および
第２位相比較器２７に送出する。そうすると、第１位相
比較器２６および第２位相比較器２７は、第１パルス発
生器２１あるいは第２パルス発生器２２からのパルス信
号と検出ペン２５からの検出信号との位相差を検出して
第１位置情報信号あるいは第２位置情報信号を生成す
る。そして、座標決定部２８は、第１位相比較器２６お
よび第２位相比較器２７で得られた第１位置情報信号お
よび第２位置情報信号に基づいて検出ペン２５の先端座
標を決定して座標信号を出力するのである。

【００２６】以下、上述のことを更に詳細に説明する。
上記第１パルス発生器２１及び第２パルス発生器２２か
ら出力されたパルス信号は、導電膜２３の四隅の互いに
隣接する異なる２点(イ),(ロ)に印加される。導電膜２
３は一様な抵抗成分,インダクタンス成分およびキャパ
シタンス成分を持つ伝送系であり、第１パルス発生器２
１および第２パルス発生器２２から導電膜２３に印加さ
れたパルス信号は(以下、第１パルス発生器２１から出
力されたパルス信号を第１パルス信号と言い、第２パル
ス発生器２２から出力されたパルス信号を第２パルス信
号と言う)、信号の印加点(イ),(ロ)から膜一面に一様に
広がる。その際に、上記導電膜２３上を伝播する第１,
第２パルス信号の波形は、図３(b),(f)のように元とな
る第１,第２パルス信号(図２(a),(e))に対して位相差と
なまりを持つ波形となる。そして、この第１パルス信号
と第２パルス信号とは、図３(a),(e)に示すようにある
一定の時間差ｔで出力される。

【００２７】こうして、上記導電膜２３上を伝播する第
１パルス信号および第２パルス信号は、導電膜２３に接
触する検出電極を先端に有する検出ペン２５によって検
出されて、図３(b),(f)に示すような波形の検出信号が
得られる。そうすると、第１位相比較器２６は、図３
(a)に示す第１パルス信号の波形と図３(b)に示す検出信
号の波形とから第１位置情報信号を得る。一方、上記第
２位相比較器２７は、図３(e)に示す第２パルス信号の
波形と図３(f)に示す検出信号の波形とから第２位置情
報信号を得るのである。

【００２８】次に、上記第１位相比較器２６および第２
位相比較器２７によって実施される位置情報信号生成に
ついて述べる。上記第１,第２位相比較器２６,２７は、
図２(但し、図２は第１位相比較器２６で代表している)
に示すように、シュミットトリガ回路２９およびアンド
回路３０を有している。以下、第１位相比較器２６の回
路の動作を、図２および図３に従って説明する。

【００２９】上記第１パルス発生器２１から第１位相比
較器２６に送出された図３(a)に示すようなパルス波形
を有する第１パルス信号は、アンド回路３０の入力端子
に印加される。また、検出ペン２５によって検出された
第１パルス信号の検出信号は図３(b)に示すような位相
差となまりを有しており、シュミットトリガ回路２９の
入力端子に印加される。そうすると、上記シュミットト
リガ回路２９から図３(c)に示すような波形のパルス信
号が出力されて、アンド回路３０の他の入力端子に印加
される。ここで、シュミットトリガ回路２９からのパル
ス信号は、その元となる第１パルス信号よりも導電膜２
３の第１パルス信号印加点(イ)と検出ペン２５先端との
距離(ハ)(元となるパルス信号が第２パルス信号である
場合には距離(ニ)：第１,第２パルス信号の伝播時間に
比例)に応じて位相が遅れている。そこで、このアンド
回路３０によって、第１パルス発生器２１からの第１パ
ルス信号とシュミットトリガ回路２９からのパルス信号
との位相差がパルス幅変調された第１位置情報信号を得
るのである。

【００３０】第１パルス発生器２１より上記第１パルス
信号が出力されてから時間ｔが経過すると第２パルス発
生器２２より第２パルス信号が出力される。そして第２
位相比較器２７におけるシュミットトリガ回路およびア
ンド回路によって、図３(e)に示す波形の第２パルス信
号と検出ペン２５からの図３(f)に示すような波形の検
出信号とに基づいて、図３(h)に示す波形の第２位置情
報信号が得られる。

【００３１】上記のようにして得られた第１,第２位置
情報信号は座標決定部２８に送出され、この座標決定部
２８によって導電膜２３による位相遅れの最大値と各位
置情報信号に基づく上記検出信号の位相遅れとの比率か
ら検出ペン２５の先端のｘ,ｙ座標が決定されて座標信
号が出力される。

【００３２】上述のように、本実施例においては、第
１,第２パルス発生器２１,２２は、制御部２４による制
御の下に時間差ｔで第１,第２パルス信号を順次繰り返
して導電膜２３の隅の２点(イ),(ロ)に印加する。そし
て、第１,第２位相比較器２６,２７によって、第１,第
２パルス信号と検出ペン２５からの検出信号との位相差
を検出して、導電膜２３上における検出ペン２５の先端
位置を表す第１,第２位置情報信号を生成する。そうす
ると、座標決定部２８は、第１,第２位相比較器２６,２
７からの第１,第２位置情報信号に基づいて検出ペン２
５の先端座標を検出するようにしている。したがって、
１枚の導電膜２３に２つのパルス発生器２１,２２によ
って時間差ｔを有する２つのパルスを順次繰り返して印
加するという非常に簡単な構造で検出ペン５の先端座標
を検出できるのである。

【００３３】したがって、本実施例によれば、位置検出
面上に列電極および行電極を２層に配列する必要がない
ため、列電極や行電極の配列ピッチの制限による座標検
出精度の制限、および、列/行電極と検出ペンの検出電
極との距離差による検出誤差がなく、高精度な位置検出
が可能となる。

【００３４】＜第２実施例＞本実施例は、第１実施例に
示す基本構成を表示装置と組み合わせた、より具体的な
実施例である。本実施例における位置検出装置は、得ら
れた座標検出信号に基づく画像を表示装置によって表示
可能な位置検出装置であり、図４に示すような構成を有
している。

【００３５】第１・第２パルス発生器３１・３２,導電膜
３３,制御部３４,検出ペン３５,第１・第２位相比較器３
６・３７,座標決定部３８は、図１に示す第１・第２パル
ス発生器２１・２２,導電膜２３,制御部２４,検出ペン２
５,第１・第２位相比較器２６・２７，座標決定部２８と
同じ構造を有しており、第１実施例で述べたように動作
して検出ペン３５の先端座標を検出する。

【００３６】上記導電膜３３は透明に形成されており、
この導電膜３３の下側に積層された表示装置の表示パネ
ル４０の表示内容が導電膜３３を通して見ることが可能
なようになっている。表示制御部３９は座標決定部３８
からの検出ペン３５の先端座標を表すｘ,ｙ座標信号に
基づいて、表示装置を制御して表示パネル４０上におけ
る検出ペン３５の先端位置に点を表示する。その結果、
上記検出ペン３５が導電膜３３上を摺動することによっ
て、図形入力や図形検出を実施可能にするのである。

【００３７】その際に、上記表示パネル４０上に積層さ
れる導電膜３３は１枚の薄膜で形成されている。したが
って、本実施例における表示装置は、互いに交差して２
層に配列された列電極および行電極を有する従来の位置
検出装置を表示パネルと一体化して成る表示装置よりも
薄く形成できる。

【００３８】＜第３実施例＞本実施例は、第２実施例に
おける表示装置としてアクティブマトリックスタイプの
液晶表示装置を用いた場合の実施例である。図５は本実
施例の位置検出装置における概略ブロック図であり、ア
クティブマトリックスタイプの液晶表示装置に組み込ま
れている。

【００３９】この表示装置はアクティブマトリックスタ
イプの液晶表示パネル(以下、単に表示パネルという)４
１と、この表示パネル４１を駆動する行電極駆動回路４
２および列電極駆動回路４３に表示制御信号を供給する
表示制御回路４４と、検出ペン４５からの検出信号を受
けて表示パネル４１における検出ペン４５の先端座標を
検出する座標検出回路４６と、座標検出の際にパルス信
号を出力する第１パルス発生器４７および第２パルス発
生器４８と、座標検出回路４６と第１,第２パルス発生
器４７,４８を制御する制御部４９によって概略構成さ
れる。

【００４０】上記表示パネル４１は、透明なＴＦＴ(薄
膜トランジスタ)基板５０上に平行に配列された複数の
行電極Ｇ1,Ｇ2,Ｇ3,…,Ｇ6およびこの行電極群と直交し
て平行に配列された複数の列電極Ｓ1,Ｓ2,Ｓ3,…,Ｓ6を
有する。そして各行電極Ｇと列電極Ｓとの交差位置にＴ
ＦＴ５１が設定され、各ＴＦＴ５１のゲート電極には行
電極Ｇが接続され、ソース電極には列電極Ｓが接続さ
れ、ドレイン電極には絵素電極５２が接続されている。

【００４１】上記ＴＦＴ基板５０の裏面側にはこのＴＦ
Ｔ基板５０に対向して対向基板５３が配置され、この対
向基板５３上にはＴＦＴ基板５０と略同面積の対向電極
５４が配設されている。そして、絵素電極５２と対向電
極５４との間に液晶が挟入されて、マトリックス状に配
列された絵素電極５２とこの絵素電極５２に対向した液
晶,対向電極５４で絵素マトリックスを構成している。
また、上記対向電極５４には、電源回路５６および対向
電極駆動回路５５によってバイアス電圧が供給されると
共に、第１パルス発生器４７および第２パルス発生器４
８から出力された第１パルス信号および第２パルス信号
の夫々は対向電極５４の四隅における互いに隣接して異
なる２点に時間差ｔで繰り返して印加される。

【００４２】上記検出ペン４５は、対向電極５４と浮游
容量で結合される入力インピーダンスの高い検出電極
(図示せず)を先端部に有しており、上記第１パルス発生
器４７および第２パルス発生器４８によって対向電極５
４に印加されて対向電極５４を伝播する第１,第２パル
ス信号の電圧に起因して誘導電圧が誘起される。上記座
標検出回路４６は図１における第１位相比較器２６,第
２位相比較器２７および座標決定部２８を含んで構成さ
れ、第１パルス発生器４７および第２パルス発生器４８
からの第１,第２パルス信号と検出ペン４５からの検出
信号との位相差を検出することによって、表示パネル４
１上における検出ペン４５の先端のｘ座標およびｙ座標
を検出するのである。尚、上記対向電極５４に印加され
る第１,第２パルス信号は、各絵素による表示に影響を
及ぼさない程度の電圧の信号である。

【００４３】こうして、上記座標検出回路４６によって
検出された座標信号を表示データの一部として表示制御
回路４４に入力することによって、表示制御回路４４に
よる制御の下に、行電極駆動回路４２および列電極駆動
回路４３によって行電極Ｇおよび列電極Ｓが駆動され
て、表示パネル４１上における検出ペン４５による指示
座標に点が表示されるのである。その結果、上記検出ペ
ン４５が表示パネル４１上を摺動するにとによって、ペ
ン入力が可能になるのである。

【００４４】上述のように、本実施例においては、アク
ティブマトリックスタイプの表示パネル４１の対向電極
５４で上記導電膜を構成したので、上記アクティブマト
リックスタイプの表示パネルをそのまま用いて位置検出
装置を形成できる。したがって、本実施例によれば、簡
単に且つ低コストで上記導電膜が表示パネルに一体化さ
れた位置検出装置を提供できるのである。

【００４５】第１実施例および第２実施例における検出
ペン２５,３５は、導電膜２３,３３と浮游容量で結合さ
れる検出電極を先端部に有する容量結合性ペンであって
も、導電膜２３,３３に接触してこの導電性２３,３３を
伝播する第１,第２パルス信号を検出する導電性の検出
電極を先端に有する検出ペンであってもよい。また、上
記各実施例においては、第１,第２位相比較器２６・３
６,２７・３７によって、第１,第２パルス信号と検出信
号との位相差を検出することによって導電膜２３,３３
あるいは対向電極５４を伝播する第１,第２パルス信号
の伝播時間を検出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い。

【００４６】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１に係
る発明の位置検出装置は、第１パルス発生器および第２
パルス発生器からの第１,第２パルス信号を導電膜の四
隅の互いに隣接する異なる２点に印加し、検出ペンによ
って導電膜上を伝播する上記第１,第２パルス信号を検
出し、座標決定手段によって上記第１,第２パルス信号
の伝播時間に基づいて上記検出ペンの先端座標を決定す
るので、上記検出ペンの摺動範囲をカバーする一枚の導
電膜と第１,第２パルス発生器と検出ペンという簡単な
装置で平板上における検出ペンの先端座標を検出でき
る。したがって、従来の位置検出装置のごとく位置検出
面上に行電極および列電極を２層に配列する必要がな
く、列電極や行電極の配列ピッチによる検出精度の制限
および行/列電極と検出ペンとの距離差による検出誤差
がなく、より高精度な座標検出を実施できる。

【００４７】また、請求項２に係る発明の位置検出装置
は、上記座標決定手段を位相比較器および座標決定部で
構成し、上記位相比較器によって、第１,第２パルス信
号の位相と上記検出ペンからの検出信号の位相との差を
検出することによって上記伝播時間を表す第１,第２位
置情報信号を生成し、上記座標決定部によって、上記第
１,第２位置情報信号に基づいて上記検出ペンの先端座
標を決定するようにしたので、上記座標決定手段を容易
に構成できる。

【００４８】また、請求項３に係る発明の位置検出装置
は、上記検出ペンの先端に設けた導電性の検出電極が上
記導電膜に接触した際にこの導電膜を伝播する第１,第
２パルス信号を検出するので、上記第１,第２パルスを
確実に検出できる。したがって、上記検出ペンの先端座
標をさらに高精度に検出できる。

【００４９】また、請求項４に係る発明の位置検出装置
は、上記検出ペンの先端部に設けられて上記導電膜と静
電結合した検出電極で上記導電膜を伝播する第１,第２
パルス信号に起因する誘導電圧を検出することによって
上記導電膜を伝播する第１,第２パルス信号を検出する
ので、上記検出ペンは上記導電膜に直接接触しなくとも
上記第１,第２パルス信号を検出して検出信号を出力で
きる。尚、その際に、上記検出ペンの検出電極と静電結
合する導電膜は一枚で形成されているので、ｘ座標の検
出精度とｙ座標の検出精度とは同じになり、上記検出ペ
ンの先端座標を高精度に検出できる。

【００５０】また、請求項５に係る発明の位置検出装置
は、上記導電膜を表示装置の表示パネルと一体に形成し
たので、上記座標決定手段によって決定された検出ペン
の先端座標に基づいて上記検出ペンによる指示位置に画
像を表示できる。したがって、恰も筆記用具によって紙
に書くように上記検出ペンによるペン入力が可能とな
る。

【００５１】また、請求項６に係る発明の位置検出装置
は、上記導電膜をアクティブマトリックス型の液晶表示
パネルにおける対向電極で構成したので、上記アクティ
ブマトリックス型の液晶表示パネルをそのまま用いて位
置検出装置を形成できる。したがって、この発明によれ
ば、簡単に且つ低コストで上記導電膜が表示パネルに一
体化された位置検出装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の位置検出装置における基本の構成を
示すブロック図である。

【図２】図１に示す位置検出装置における第１位相比較
器の具体的な回路図である。

【図３】図１に示す位置検出装置における各部分の信号
波形図である。

【図４】図１とは異なる位置検出装置のブロック図であ
る。

【図５】図１およびは図４とは異なる位置検出装置のブ
ロック図である。

【図６】従来の位置検出装置のブロック図である。

【図７】図６に示す位置検出装置における列電極走査信
号および行電極走査信号のタイミングチャートである。

【図８】図６とは異なる従来の位置検出装置のブロック
図である。

【符号の説明】

２１,３１,４７…第１パルス発生器、２２,３２,４８…
第２パルス発生器、２３,３３…導電膜、
２４,３４,４９…制御部、２５,３５,４５…検出ペ
ン、 ２６,３６…第１位相比較器、２７,３７…
第２位相比較器、 ２８,３８…座標決定部、２９
…シュミットトリガ回路、 ３０…アンド回路、３
９…表示制御部、 ４０,４１…表示パ
ネル、４６…座標検出回路、 ５１…ＴＦ
Ｔ、５４…対向電極。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定周期のパルス信号をこの周期より短
   い所定の時間差で発生する第１パルス発生器および第２
   パルス発生器と、 矩形を成すと共に、上記第１パルス発生器からの第１パ
   ルス信号および第２パルス発生器からの第２パルス信号
   の夫々が四隅の互いに隣接する異なる２点に印加される
   導電膜と、 上記導電膜上の任意の一点を指示することによって、上
   記第１パルス発生器および第２パルス発生器によって印
   加されて上記導電膜上を伝播する第１,第２パルス信号
   を検出して検出信号を出力する検出ペンと、 上記検出ペンからの検出信号に基づいて、上記第１,第
   ２パルス信号が上記導電膜に印加されてから上記検出ペ
   ンによって検出される迄の伝播時間を検出し、この伝播
   時間に基づいて上記検出ペンの先端座標を決定する座標
   決定手段を備えたことを特徴とする位置検出装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の位置検出装置におい
   て、 上記座標決定手段は、 第１パルス発生器からの第１パルス信号と第２パルス発
   生器からの第２パルス信号と上記検出ペンからの検出信
   号を取り込んで、上記第１パルス信号の位相と検出信号
   の位相を比較して位相差を表す第１位置情報信号を生成
   する一方、上記第２パルス信号の位相と検出信号の位相
   を比較して位相差を表す第２位置情報信号を生成する位
   相比較器と、 上記位相比較器からの第１位置情報信号および第２位置
   情報信号に基づいて、上記導電膜上における上記検出ペ
   ンの先端の座標を決定する座標決定部を備えたことを特
   徴とする位置検出装置。
3. 【請求項３】 請求項１あるいは請求項２に記載の位置
   検出装置において、 上記検出ペンは導電性の検出電極をその先端に有して、
   先端が上記導電膜に接触した際に上記導電膜を伝播する
   第１,第２パルス信号を検出するように成したことを特
   徴とする位置検出装置。
4. 【請求項４】 請求項１あるいは請求項２に記載の位置
   検出装置において、 上記検出ペンは、上記導電膜と静電結合して上記導電膜
   の電圧に起因して誘導電圧が誘起される検出電極をその
   先端部に有する容量結合性ペンであることを特徴とする
   位置検出装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４の何れか一つに記
   載の位置検出装置において、 上記導電膜は、表示装置の表示パネルと一体に形成され
   ていることを特徴とする位置検出装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の位置検出装置におい
   て、 上記表示パネルは、アクティブマトリックス型の液晶表
   示パネルであり、 上記導電膜は、上記アクティブマトリックス型の液晶表
   示パネルにおける対向電極であり、 上記検出ペンは上記容量結合性ペンであることを特徴と
   する位置検出装置。