JPH08152969A - ペン入力可能な入出力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ノイズの影響を受けないようにしペン入力位
置検出精度を向上する方式を実現する。 【構成】 電磁入力手段１は、液晶表示パネルを一体化
し載置する電磁入力タブレット１１で入力インタフェー
ス部１２からの走査信号１０１と表示制御部３１からの
センスクロック信号１０２とに従い、近接する座標指示
用ペン４から誘起する電圧信号１０３を入力インタフェ
ース部１２で増幅・濾波し座標データ１０４として生成
する。データ処理手段２は、当該座標データ１０４を変
換し表示データ１０５として生成する。液晶表示手段３
は、当該表示データ１０５を表示制御部３１で表示指令
し生成するセクメントとコモン駆動信号１０７と１０８
を液晶表示パネル３２で座標として表示する。座標指示
用ペン４は、ペン内部で電流を発振し磁界を誘起してペ
ン発振信号を生成する。当該電磁変換で電磁入力タブレ
ット１１上に位置座標を指示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はノイズの影響を受けな
いようにしペン入力位置検出精度を向上するペン入力可
能な入出力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば従来のペン入力可能な入出力装
置は図９のように、電磁入力手段１ａは、液晶表示パネ
ル３２を一体化し載置する電磁入力タブレット１１で入
力インタフェース部１２ａからの走査信号１０１（電磁
入力タブレット１１上のＸ／Ｙ方向グリッド線に接続す
るトランジスタを順次オン・スキャニングする信号）と
センスクロック信号１０２（電磁入力タブレット１１上
のペン位置を検知する期間を決めるタイミング信号）と
に従い、座標指示用ペン４から発振電流ｉによる磁界φ
でタブレット上のＸ／Ｙ方向グリッド線に生起する誘導
電流ｉ´を検出する。当該誘起電圧信号１０３を入力イ
ンタフェース部１２ａで増幅・濾波し座標データ１０４
として生成する。データ処理手段２は、電磁入力手段１
ａから座標データ１０４を変換し表示データ１０５とし
て生成する。またクロックパルス（ＣＰ）信号１０６を
電磁入力手段１ａと液晶表示手段３ａに出力する。液晶
表示手段３ａは、データ処理手段２から表示データ１０
５を表示制御部３１ａで表示指令し、セグメントとコモ
ン駆動信号１０７と１０８として生成する。当該駆動信
号１０７と１０８を液晶表示パネル３２上に座標として
表示する。座標指示用ペン４は、ペン内部で電流ｉを発
振し磁界φを誘起してペン発振信号を生成する。当該電
磁変換で電磁入力タブレット１１上に位置座標を指示す
る。

【０００３】上記従来例のペン入力可能な入出力装置
は、クロックパルス信号１０６を基準とし、表示制御部
３１ａで生成するラッチパルス信号１１１および交流化
信号１１２と非同期で入力インタフェース部１２ａでセ
ンスクロック信号１０２を生成する方式（タイミング非
同期制御方式）を採る。

【０００４】入力インタフェース部１２ａは図１０
（ａ）のように、たとえば文献（ＵＳＰａｔｅｎｔ Ｎ
ｏ．５１２２６２３、ＥＬＥＣＴＲＯＭＡＧＮＥＴＩＣ
ＰＯＳＩＴＩＯＮ ＴＲＡＮＳＤＵＣＥＲ ＨＡＶＩ
ＮＧ ＡＣＴＩＶＥ ＴＲＡＮＳＭＩＴＴＩＮＧ ＳＴ
ＹＬＵＳ、Ｊｕｎ．１６，１９９２）に示すものとし
て、まずデータ処理手段２からのクロックパルス（Ｃ
Ｐ）信号１０６を基準とし、シフトレジスタ１２４で電
磁入力タブレット１１上のＸ／Ｙ方向グリッド線をスキ
ャニングするように、接続する当該トランジスタを順次
オンする走査信号１０１を生成する。つぎに上記と同じ
にＣＰ信号１０６を基準とし、タイミング制御回路１１
５で電磁入力タブレット１１上の座標指示用ペン４位置
を検出する期間を決めるセンスクロック信号１０２を生
成する。さらに電磁入力タブレット１１からのペン発振
信号による誘起電圧信号１０３をセンスアンプ１２１で
増幅する。当該出力半波信号Ａ１０９をバンドパスフィ
ルタ１２２でペン発振信号の周波数成分だけ濾波する。
当該出力半波信号Ｂ１１０をペン位置検出回路１２３で
一画面分のＸ／Ｙグリッドごとの電圧値からデジタル値
に変換し座標データ１０４として生成する。走査信号１
０１によるグリッド線のＸ／Ｙ切替時、ペン発振信号を
正しく取り込めない時間遅延期間が一定周期ごとに発生
するから図１１のように、センスクロック信号１０２
の”Ｈ”と”Ｌ”で取り込むペン発振信号を”無効”
と”有効”にする期間を決定する。

【０００５】表示制御部３１ａは図１０（ｂ）のよう
に、まずデータ処理手段２からのＣＰ信号１０６を基準
とし、タイミング制御回路３１１ａで液晶表示パネル３
２の１ライン分の入力表示データ１０５をラッチするた
めのラッチパルス（ＬＰ）信号１１１と当該ラッチパル
ス数を計数し液晶駆動電圧の極性反転をするための交流
化（Ｍ）信号１１２とを生成する。つぎにデータ処理手
段２からの表示データ１０５に対しセグメントとコモン
駆動回路３１２と３１３でタイミング制御回路３１１ａ
からのＬＰ信号１１１とＭ信号１１２に従い、液晶表示
パネル３２画素に電圧印加をし表示動作をするように、
液晶表示パネル３２上のＸ／Ｙ方向透明電極線を一定周
期の相当電圧で駆動するためのセグメントとコモン駆動
信号１０７と１０８を生成する。なお駆動電圧の変化に
よる充放電電流が当該透明電極線に流れる。ＬＰ信号１
１１とＭ信号１１２は入力インタフェース部１２ａで図
１２のように、セグメント／コモン駆動信号１０７と１
０８は、ＬＰ信号１１１とＭ信号１１２とのタイミング
関係で決まり、Ｘ／Ｙ方向透明電極線に流れる充放電電
流に伴いノイズ電流を誘起する。ＬＰ信号１１１とＭ信
号１１２は、入力インタフェース部１２ａで生成するセ
ンスクロック信号とは非同期でタイミング制御される。

【０００６】ペン入力可能な入出力装置は図１３（ａ）
のように、電磁入力手段１ａ上に液晶表示手段３ａを一
体化し載置している。図１３（ｃ）に示す座標指示用ペ
ン４を近接すると、ペン内部のコイルから生起するペン
発振信号が図１３（ｂ）に示す液晶表示パネル３２を通
過し、電磁入力タブレット１１上の布線Ｘ／Ｙ方向グリ
ッド線Ｘ１、Ｘ２、・・・、Ｙ１、Ｙ２、・・・に生起
する誘導電流ｉ´に対し、グリッド線の接続トランジス
タＴＲＸ１、ＴＲＸ２、・・・、ＴＲＹ１、ＴＲＹ２、
・・・を入力インタフェース部１２ａ（図示していな
い）からの走査信号１０１でスキャニングし順次オンす
ることにより、ペン発振信号による誘起電圧信号１０３
を検出する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のペ
ン入力可能な入出力装置では、表示制御部で生成するラ
ッチパルス信号および交流化信号と非同期で入力インタ
フェース部でセンスクロック信号を生成する方式を採る
から、液晶表示パネル上のＸ／Ｙ方向透明電極線に流れ
る充放電電流で誘起する磁界が、ペン発振信号で誘起す
る磁界に対しノイズ成分になり、電磁入力タブレットが
ペン入力位置を正しく検出できない問題点があった。

【０００８】この発明が解決しようとする課題は、ペン
入力可能な入出力装置でペン入力位置検出精度を向上す
るためノイズの影響を受けないように、クロックパルス
信号を基準とし、表示制御部でラッチパルス信号および
交流化信号と共にセンスクロック信号も同期して生成す
る方式（タイミング同期制御方式）を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明のペン入力可能
な入出力装置は、電磁入力手段により液晶表示パネルを
一体化し載置する電磁入力タブレットで近接する座標指
示用ペンから誘起する電圧信号を入力インタフェース部
で増幅・濾波し座標データとして生成し、データ処理手
段により当該座標データを変換し表示データとして生成
し、液晶表示手段により当該表示データを表示制御部で
表示指令し生成する駆動信号を液晶表示パネルで座標と
して表示するもので、上記課題を解決するためつぎの手
段を設け、タイミング同期制御方式を採ることを特徴と
する。

【００１０】表示制御部のタイミング制御回路は、共通
クロックパルス信号を基準とし、液晶表示パネル用のラ
ッチパルス信号と電磁入力タブレット用のセンスクロッ
ク信号を同じ立上がりタイミングで生成する。またはさ
らにラッチパルス信号とセンスクロック信号の各有意パ
ルス幅を共通クロックパルス数で表す数値で任意に設定
できるようにする。またはさらに生成する交流化信号を
変化するタイミングの一つ前から一つ後のラッチパルス
信号の期間だけマスクするようにセンスクロック信号を
生成する。またはさらにラッチパルス信号の立上がりタ
イミングから所定の期間だけマスクするようにセンスク
ロック信号を生成する。またさらにセンスクロック信号
のマスク幅を共通クロックパルス数で表す数値で任意に
設定できるようにする。

【００１１】

【作用】この発明のペン入力可能な入出力装置は上記手
段で、まず液晶表示パネル用のラッチパルス信号（液晶
表示パネルの１ライン分の入力表示データをラッチする
ための信号）と電磁入力タブレット用のセンスクロック
信号（電磁入力タブレット上のペン位置を検知する期間
を決めるタイミング信号）を同じ立上がりタイミングで
生成する。つぎにラッチパルス信号と交流化信号（当該
ラッチパルス数を計数し液晶駆動電圧の極性反転をする
ための信号）に同期するノイズ発生期間をペン発振信号
検出無効期間に含むように、 （１）ラッチパルス信号とセンスクロック信号の各有意
パルス幅を共通クロックパルス数で表す数値で任意に設
定する。 （２）センスクロック信号に対し、交流化信号を変化す
るタイミングの一つ前から一つ後のラッチパルス信号の
期間だけマスクし、マスクされたセンスクロック信号と
して生成する。 （３）センスクロック信号に対し、ラッチパルス信号の
立上がりタイミングから所定の期間だけマスクし、さら
に当該マスク幅を共通クロックパルス数で表す数値で任
意に設定し、マスクされたセンスクロック信号として生
成する。

【００１２】

【実施例】この発明を示す一実施例のペン入力可能な入
出力装置は図１のように、電磁入力手段１とデータ処理
手段２と液晶表示手段３と座標指示用ペン４は、上記従
来例の図１０に対応する。ただし入力インタフェース部
１２は図２（ａ）のように、センスクロック信号を生成
しない。表示制御部３１は図２（ｂ）のように、データ
処理手段２からのクロックパルス（ＣＰ）信号１０６を
基準とし、タイミング制御回路３１１でラッチパルス
（ＬＰ）信号１１１および交流化（Ｍ）信号１１２と共
にセンスクロック信号１０２も生成する。

【００１３】上記実施例のペン入力可能な入出力装置
は、クロックパルス信号１０６を基準とし、表示制御部
３１でラッチパルス信号１１１および交流化信号１１２
と共にセンスクロック信号１０２も同期して生成する方
式（タイミング同期制御方式）を採る。

【００１４】タイミング制御回路３１１は図３のよう
に、まずレジスタａとｂとｃでＬＰ信号１１１およびセ
ンスクロック信号１０２の周期とＬＰ信号１１１の”
Ｈ”幅とセンスクロック信号１０２の”Ｈ”幅に対し、
それぞれＣＰ信号１０６のクロックパルス数で表す数値
を設定する。つぎにパルス発生回路ａとｂとｃでＳＥＴ
ａ信号１１３（レジスタａの設定クロックパルス数を一
周期とするクロックパルス幅×１／２の”Ｌ”有意パル
ス）とＳＥＴｂ信号１１４（レジスタｂの設定クロック
パルス数だけ遅延するＳＥＴａ信号１１３と同じパル
ス）とＳＥＴｃ信号１１５（レジスタｃの設定クロック
パルス数だけ遅延するＳＥＴａ信号１１３と同じパル
ス）をそれぞれ発生する。さらに図４のタイミング図に
示すように、Ｓ／ＲフリップフロップａでＳＥＴａ信号
１１３のセットとＳＥＴｂ信号１１４のリセットによ
り、レジスタａの設定クロックパルス数を一周期としレ
ジスタｂの設定クロックパルス数の”Ｈ”幅をもつＬＰ
信号１１１を出力する。Ｓ／ＲフリップフロップｂでＳ
ＥＴａ信号１１３のセットとＳＥＴｃ信号１１５のリセ
ットにより、出力ＬＰ信号１１１と同じタイミングで立
ち上がり、レジスタａの設定クロックパルス数を一周期
としレジスタｃの設定クロックパルス数の”Ｈ”幅をも
つセンスクロック信号１０２を出力する。また出力ＬＰ
信号１１１をカウンタで計数することにより、液晶駆動
電圧の極性反転をするための交流化（Ｍ）信号１１２を
生成する。図５のタイミング図に示すように、液晶表示
パネル３２上の透明電極線を流れる、セグメント／コモ
ン駆動信号１０７／１０８の充放電電流は、出力ＬＰ信
号１１１の立下がりタイミングに同期するＭ信号１１２
の変化後に最大ピークを発生し、また出力ＬＰ信号１１
１の各立下がりタイミングごとにピークを発生するか
ら、レジスタｃの設定クロックパルス数をセンスクロッ
ク信号１０２の非ペン検出期間である”Ｈ”期間を電流
ピークを発生する期間を含むように設定する。

【００１５】なお上記実施例でタイミング制御回路３１
１は、ＬＰ信号１１１と同じ立上がりタイミングで、さ
らにＬＰ信号１１１とＭ信号１１２に同期するノイズ発
生期間を含むペン発振信号検出無効期間をもつセンスク
ロック信号１０２を生成するとして説明したが、図６
（ａ）のようにセンスクロック信号１０２に対しＭ信号
１１２を変化するタイミングの一つ前から一つ後のＬＰ
信号１１１の期間だけマスクし、マスクされたセンスク
ロック信号１０２ａとして生成するようにしてもよい。
図７のタイミング図に示すように、Ｍ信号１１２に同期
するノイズ発生期間のペン発振信号を無効にし、Ｍ信号
１１２に同期するノイズの影響を受けない。図６（ａ）
のように、まずカウンタａとｂでそれぞれＬＰ信号１１
１のパルス数Ｎを（Ｎ−１）回と（Ｎ＋１）回だけ計数
し”Ｌ”有意のパルスを生成する。つぎにＳ／Ｒフリッ
プフロップｃでＬＰ×（Ｎ−１）信号１１６のセットと
ＬＰ×（Ｎ＋１）信号１１７のリセットにより、ＬＰ信
号１１１の（Ｎ−１）から（Ｎ＋１）個目のパルスま
で”Ｈ”期間をもつマスク信号１１８を生成する。さら
にＡＮＤゲートでセンスクロック信号１０２とマスク信
号１０８に論理積を施すことにより、Ｍ信号１１２の反
転タイミングを挟むＬＰ信号１１１のパルス３個分のペ
ン発振信号検出無効期間をもつマスクされたセンスクロ
ック信号１０２ａを生成する。

【００１６】また上記実施例でタイミング制御回路３１
１は、図６（ｂ）のようにセンスクロック信号１０２に
対しＬＰ信号１１１の立上がりタイミングから所定の期
間だけマスクし、さらに当該マスク幅をＣＰ信号１０６
のクロックパルス数で表す数値で任意に設定し、マスク
されたセンスクロック信号１０２ｂとして生成するよう
にしてもよい。図８のタイミング図に示すように、ＬＰ
信号１１１に同期するノイズ発生期間のペン発振信号を
無効にし、ＬＰ信号１１１に同期するノイズの影響を受
けない。図６（ｂ）のように、まずレジスタでセンスク
ロック信号１０２のマスク幅に対し、ＣＰ信号１１６の
クロックパルス数で表す数値を設定する。また遅延回路
でＣＰ信号１０６をレジスタの設定クロックパルス数だ
けＬＰ信号１１１の反転タイミングから遅延する。つぎ
にＳ／ＲフリップフロップでＬＰ信号１１１の反転ラッ
チパルス信号のセットと遅延回路出力１１９のリセット
により、ＬＰ信号１１１の立上がりタイミングと同じ
で、ＬＰ信号１１１のパルス幅＋レジスタの設定クロッ
クパルス数のパルス幅をもつマスククロック信号１１８
ａを生成する。さらにＡＮＤゲートでセンスクロック信
号１０２とマスククロック信号１１８ａに論理積を施す
ことにより、ＬＰ信号１１１の立下がりタイミングを含
むペン発振信号検出無効期間をもつマスクされたセンス
クロック信号１０２ｂを生成する。

【００１７】

【発明の効果】上記のようなこの発明のペン入力可能な
入出力装置では、クロックパルス信号を基準とし、表示
制御部でラッチパルス信号および交流化信号と共にセン
スクロック信号も同期して生成する方式を採るから、従
来のように表示制御部で生成するラッチパルス信号およ
び交流化信号と非同期で入力インタフェース部でセンス
クロック信号を生成する方式に比べ、ノイズの発生タイ
ミング（液晶駆動電圧の極性反転時と電圧変化時）をペ
ン発振信号検出期間に同期させノイズの影響を受けない
ようにでき、ペン入力位置検出精度を向上できる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明を示す一実施例のペン入力可能な入
出力装置の機能ブロック図。

【図２】 図１に示す入力インタフェース部と表示制御
部の機能ブロック図。

【図３】 図２に示すタイミング制御回路の機能ブロッ
ク図。

【図４】 図３に示すタイミング制御回路の信号関係を
説明するタイミング図。

【図５】 図３に示すタイミング制御回路の他の信号関
係を説明するタイミング図。

【図６】 図２に示す他の一実施例のタイミング制御回
路の機能ブロック図。

【図７】 図６に示すタイミング制御回路の信号関係を
説明するタイミング図。

【図８】 図６に示すタイミング制御回路の他の信号関
係を説明するタイミング図。

【図９】 従来例のペン入力可能な入出力装置の機能ブ
ロック図。

【図１０】 図９に示す入力インタフェース部と表示制
御部の機能ブロック図。

【図１１】 図１０に示す入力インタフェース部の信号
関係を説明するタイミング図。

【図１２】 図１０に示す表示制御部の信号関係を説明
するタイミング図。

【図１３】 図９に示すペン入力可能な入出力装置の構
造を説明する概念図。

【符号の説明】

１ 電磁入力手段、２ データ処理手段、３ 液晶表示
手段、４ 座標指示用ペン、１１ 電磁入力タブレッ
ト、１２ 入力インタフェース部、３１ 表示制御部、
３２ 液晶表示パネル、１０１ 走査信号、１０２ セ
ンスクロック信号、１０２ａ、１０２ｂ マスクされた
センスクロック信号、１０３ ペン発振信号による誘起
電圧信号、１０４ 座標データ、１０５ 表示データ、
１０６ クロックパルス信号、１０７ セグメント駆動
信号、１０８ コモン駆動信号、１０９ 半波信号Ａ、
１１０ 半波信号Ｂ、１１１ ラッチパルス信号、１１
２交流化信号、１１３ ＳＥＴａ信号、１１４ ＳＥＴ
ｂ信号、１１５ ＳＥＴｃ信号、１１６ ＬＰ×（Ｎ−
１）信号、１１７ ＬＰ×（Ｎ＋１）信号、１１８マス
ク信号、１１８ａ マスククロック信号、１１９ 反転
ラッチパルス信号、１２０ 遅延回路出力、１２１ セ
ンスアンプ、１２２ バンドパスフィルタ、１２３ ペ
ン位置検出回路、１２４ シフトレジスタ、３１１ タ
イミング制御回路、３１２ セグメント駆動回路、３１
３ コモン制御回路。なお図中、同一符号は同一または
相当部分を示す。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶表示パネルを一体化し載置する電磁
   入力タブレットで近接する座標指示用ペンから誘起する
   電圧信号を入力インタフェース部で増幅・濾波し座標デ
   ータとして生成する電磁入力手段と、該電磁入力手段か
   ら前記座標データを変換し表示データとして生成するデ
   ータ処理手段と、該データ処理手段から前記表示データ
   を表示制御部で表示指令し生成する駆動信号を前記液晶
   表示パネルで座標として表示する液晶表示手段とを備え
   るペン入力可能な入出力装置において、前記表示制御部
   で共通クロックパルス信号を基準とし前記液晶表示パネ
   ル用のラッチパルス信号と前記入力タブレット用のセン
   スクロック信号を同じ立上がりタイミングで生成するタ
   イミング制御回路を設けることを特徴とするペン入力可
   能な入出力装置。
2. 【請求項２】 表示制御部のタイミング制御回路でラッ
   チパルス信号とセンスクロック信号の各有意パルス幅を
   共通クロックパルス数で表す数値で任意に設定できるよ
   うにすることを特徴とする請求項１記載のペン入力可能
   な入出力装置。
3. 【請求項３】 表示制御部のタイミング制御回路で生成
   する交流化信号を変化するタイミングの１つ前から１つ
   後のラッチパルス信号の期間だけマスクするようにセン
   スクロック信号を生成することを特徴とする請求項１記
   載のペン入力可能な入出力装置。
4. 【請求項４】 表示制御部のタイミング制御回路でラッ
   チパルス信号の立上がりタイミングから所定の期間だけ
   マスクするようにセンスクロック信号を生成することを
   特徴とする請求項１記載のペン入力可能な入出力装置。
5. 【請求項５】 表示制御部のタイミング制御回路でセン
   スクロック信号のマスク幅を共通クロックパルス数で表
   す数値で任意に設定できるようにすることを特徴とする
   請求項４記載のペン入力可能な入出力装置。