JPH0991086A - ペン入力インターフェース装置及び座標検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 検出時間が短く、検出精度の高いペン入力イ
ンターフェース装置を提供する。また効率のよい座標検
出方法を提供する。 【解決手段】 複数の行電極４０３と複数の列電極４０
４とを有する表示装置４０２と、各行電極４０３に対し
て走査信号と行を特定する行信号とを順次印加する信号
印加手段４０８と、複数の列電極を複数のブロックに区
分して各ブロック内の各列電極に対してブランキング期
間と表示期間とからなる表示信号、当該ブロックを特定
するブロック信号及びブロック内における列を特定する
列信号をブロック単位でそれぞれ順次印加する信号印加
手段４０７と、表示装置４０２に当接させたとき、当接
位置の行電極４０３及び列電極４０４から行信号、ブロ
ック信号及び列信号を検出する信号検出手段４０９と、
この検出手段により検出された行信号、ブロック信号及
び列信号に基づき、該信号検出手段４０９が当接した表
示装置４０２上の座標を検出し座標信号４１３として出
力する座標検出手段４１２とを具備することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は座標を入力する入力
インターフェース装置に関する。

【０００２】また本発明は表示装置上にペンを当接さ
せ、その当接した位置を特定する入出力インターフェー
スに関する。

【０００３】また、本発明はｎ次元有限空間で格子点を
効率的に検索する座標検出装置に関する。

【０００４】

【従来の技術】近年、情報機器の多様化や携帯用情報端
末の小型軽量化に伴って、たとえばペン入力のように表
示装置を出力手段だけでなく入力手段としても利用する
技術が注目を集めている。このような入出力インターフ
ェースはいわゆるペン入力インターフェースとして知ら
れている。

【０００５】このような入出力インターフェースは基本
的には表示装置とタブレットと呼ばれる表示装置に重ね
合わせて用いるデジタイザーを組み合わせることで実現
される。ペン入力インターフェース装置の操作性を高め
るためには、ペン位置と表示画面の距離を短くする狭ギ
ャップ化や、検出スピードの高速化、検出座標の高精度
化が課題として重要である。

【０００６】表示装置としてはＣＲＴ、ＬＣＤ等多様な
ものがあり、入力手段として必要なタブレット（デジタ
イザー）にも抵抗膜方式、静電容量結合方式および電磁
誘導方式などの方式がある。

【０００７】静電容量結合方式では、タブレットと呼ば
れるペンが当接したタブレット上の位置（座標）を検出
するための透明電極を表示装置上に重ね合わせて使用す
るものが一般的であるが、例えばＳＴＮ方式のＬＣＤの
ように格子状に配置された電極を備えている表示装置の
場合には、タブレットのかわりに表示装置そのものを入
力手段として利用することができる。この場合、表示装
置にタブレットを重ね合わせないですむため、表示の明
るさを高く維持でき、また表示装置とペン先の距離が短
いためペン入力時の視差を小さくし入力座標の精度を高
めることができるといった長所がある。

【０００８】従来のペン入力インターフェース装置の１
例を図１０に示した。このペン入力インターフェース装
置は格子状に配置された電極を備えた表示部１００１、
行電極駆動回路１００２、列電極駆動回路１００３、対
向電極駆動回路１００４、制御回路１００５、ペン１０
０６、座標検出回路１００７からその主要部が構成され
ている。この液晶パネルは複数の行電極（Ｙ１・Ｙ２・
Ｙ３…Ｙｑ）１００８と複数の列電極（Ｘ１・Ｘ２・Ｘ
３…Ｘｐ）１００９とが交差するように配置され、その
交差部のそれぞれにＴＦＴ１１００が配置されている。
ＴＦＴ構成面はペンが当接する側に配置されている。ま
た、画素電極と対向基板側の対向電極との間に液晶層を
挟持して液晶パネルの主要部が構成されている。そし
て、行電極は行電極駆動回路に列電極は列電極駆動回路
にそれぞれ接続されている。

【０００９】行電極駆動回路は制御回路より垂直制御信
号を受けて行電極に走査信号を順次印加する。また、列
電極駆動回路は制御回路からの水平制御信号に同期して
表示データ信号をその内部に取り込み、列電極に表示信
号（液晶印加電圧）として順次印加する。

【００１０】行電極および列電極は、ペンが当接した表
示パネル上の位置（座標）を検出するための電極を兼ね
ており、行電極には各行を特定する行信号が、列電極に
は各列を特定する列信号がそれぞれ印加されている。

【００１１】ペンはその先端に信号を検出するための電
極を備えており、その電極により検出された行信号及び
列信号を次段の増幅器で増幅して座標検出回路に送るこ
とにより、ペンが当接した表示パネル上の列電極（Ｘ座
標）と行電極（Ｙ座標）を検出している。

【００１２】図１１は列信号および行信号の印加期間の
例を示す図である。入力ペンが当接した表示パネル上の
座標を示す行信号及び列信号を検出する際には、図１０
に示すように１フレーム期間内の垂直ブランキング期間
を列信号印加期間として使用し、表示期間を行信号印加
期間として使用している。

【００１３】図１２及び図１３は列信号の印加例を示す
概念図である。

【００１４】列検出期間に図１２あるいは図１３に示す
列信号を各列電極に順次印加すると、ペンの検出電極に
おいて列信号の立ち上がりあるいは立ち下がりを検出す
ることができ、座標検出回路においてこの信号タイミン
グを求めることによりペンが当接した表示パネル上の列
（Ｘ座標）を検出することができる。

【００１５】図１４は行信号の印加例を示す概念図であ
る。行（Ｙ座標）検出期間は表示期間でもあるため、通
常ＴＦＴのゲートパルスを用いて検出している。図１５
に示すように行信号を各行電極に順次印加してその立ち
上がりあるいは立ち下がりを検出することができ、座標
検出回路においてこの信号タイミングを求めることによ
り入力ペンが当接した表示パネル上の行（Ｙ座標）を検
出することができる。ところで、列電極の検出に図１３
あるいは図１４に示した印加例のような列信号を用いる
ということは、マトリクスを構成するすべての列電極に
それぞれ異なった信号が印加されるということであり、
ペンが当接している列電極が検出されるまでに時間がか
かるという問題がある。このため単位時間当たりの検出
回数が少なくなり、検出精度が低いという問題もある。

【００１６】また液晶表示装置の場合、液晶印加電圧
（表示信号）の極性反転と同じタイミングで立ち上がり
あるいは立ち下がる行信号をペン位置検出のために用い
ることがある。１水平期間毎に対向電極電圧を交番する
ような駆動を行い、かつ行電極印加電圧（走査信号）を
交番するような駆動を行った場合、行電極印加電圧（行
信号）により誘起される成分より対向電極の変化時に誘
起される成分の方が強いため、行信号が検出できないと
いう問題がある。この問題を回避するために、Ｙ座標検
出信号として図１５に示すような行信号を用いると、例
えば図１６に示すように印加信号の途中に切れ込みをい
れなければならないため、回路を複雑にしなければなら
ないという問題もある。

【００１７】このように、従来の技術によるデジタイザ
ー等の入力インターフェース、ペン入力インターフェー
ス等の入出力インターフェースにおけるペン位置（座
標）検出では、すべての電極にそれぞれ異なった信号を
順次印加していくため、電極の検出に要する時間が長く
かかり、結果としてペン位置の検出精度も悪くなるとい
う問題があった。

【００１８】また、電極に印加する検出用信号によって
は検出ができなかったり、検出のためには回路を複雑に
しなければならないという問題があった。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題を解決するためになされたもので、ペン位置（座標）
の検出時間が短く、検出精度の高いペン位置検出方法を
備えた入力インターフェース装置またはペン入力インタ
ーフェース装置及びその座標検出方法を提供することを
目的とする。

【００２０】また回路を複雑にせずに１水平期間毎に対
向電極電圧を交番するような駆動を行い、かつ行電極印
加電圧（走査信号）を交番するような駆動を行う場合で
も行信号を検出できるペン入力インターフェース装置及
びその座標検出方法を提供することを目的とする。

【００２１】また、本発明はｎ次元座標空間内でｎ個の
自然数を要素に持つ格子点の１つが選択されたときに当
該格子点の座標を効率的に検出する座標検出装置を提供
することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の行電極
と複数の列電極とを有する座標入力板と、各行電極に対
して行を特定する行信号を順次印加し、複数の列電極は
複数のブロックに区分し各ブロック内の各列電極に対し
て当該ブロックを特定するブロック信号とブロック内に
おける列を特定する列信号とをブロック単位でそれぞれ
順次印加する信号印加手段と、座標入力板に当接したと
き、当接位置の行電極及び列電極から行信号、ブロック
信号及び列信号を検出する信号検出手段と、この検出手
段により検出された行信号、ブロック信号及び列信号に
基づき、該信号検出手段が当接した座標入力板上の座標
を検出し座標信号として出力する座標検出手段とを具備
することを特徴とする入力インターフェース装置であ
る。

【００２３】また本発明は、複数の行電極と複数の列電
極とを有する表示装置と、各行電極に対して走査信号と
行を特定する行信号とを順次印加し、複数の列電極を複
数のブロックに区分して各ブロック内の各列電極に対し
てブランキング期間と表示期間とからなる表示信号、当
該ブロックを特定するブロック信号及びブロック内にお
ける列を特定する列信号をブロック単位でそれぞれ順次
印加する信号印加手段と、表示装置に当接させたとき、
当接位置の行電極及び列電極から行信号、ブロック信号
及び列信号を検出する信号検出手段と、この検出手段に
より検出された行信号、ブロック信号及び列信号に基づ
き、該信号検出手段が当接した前記表示装置上の座標を
検出し座標信号として出力する座標検出手段とを具備す
ることを特徴とするペン入力インターフェース装置であ
る。

【００２４】また本発明は、行を特定する行信号は、行
電極に印加される走査信号を用いるようにしたペン入力
インターフェース装置及び座標検出方法である。

【００２５】また本発明は、ブロック信号と列信号は表
示信号のブランキング期間に印加するようにしたペン入
力インターフェース装置及び座標検出方法である。

【００２６】また本発明は、ブロック信号と列信号は表
示信号の垂直ブランキング期間に印加するようにしたペ
ン入力インターフェース装置及び座標検出方法である。

【００２７】また本発明は、ブロック信号は表示信号の
垂直ブランキング期間内に、このブロック内の第ｎ番目
の列電極であることを示す列信号は前記表示信号の垂直
表示期間の第ｎ番目の水平ブランキング期間内に印加す
るようにしたペン入力インターフェース装置及び座標検
出方法である。

【００２８】また本発明は、走査信号の位相が表示信号
の位相よりも進ませるようにしたペン入力インターフェ
ース装置及び座標検出方法である。この場合回路を複雑
にせずに対応できる。走査信号と表示信号との位相差は
１５μｓ以下であることが好ましい。

【００２９】また、本発明は複数の行電極と複数の列電
極とを有する座標入力板及びこれらの電極に印加される
信号を検出可能な信号検出手段を用意する工程と、各行
電極に対して行を特定する行信号を順次印加し、前記複
数の列電極を複数のブロックに区分し各ブロック内の各
列電極に対して当該ブロックを特定するブロック信号及
びブロック内における列を特定する列信号をブロック単
位でそれぞれ順次印加する工程と、信号検出手段を座標
入力板に当接させる工程と、信号検出手段により当接位
置の行電極及び列電極から行信号、ブロック信号及び列
信号を検出する工程と、この信号検出手段により検出さ
れた行信号、ブロック信号及び列信号に基づいて該信号
検出手段が当接した座標入力板上の座標を検出し座標信
号として出力する工程とを有することを特徴とする座標
検出方法である。

【００３０】また本発明は、複数の行電極と複数の列電
極とを有する表示装置及びこれらの電極に印加される信
号を検出可能な信号検出手段を用意する工程と、各行電
極に対して走査信号と行を特定する行信号とを順次印加
し、複数の列電極を複数のブロックに区分し各ブロック
内の各列電極に対して表示信号、当該ブロックを特定す
るブロック信号及びブロック内における列を特定する列
信号をブロック単位でそれぞれ順次印加する工程と、信
号検出電極を表示装置に当接させる工程と、信号検出電
極により当接位置の行電極及び列電極から行信号、ブロ
ック信号及び列信号を検出する工程と、この信号検出手
段により検出された行信号、ブロック信号及び列信号に
基づき、当該検出手段が当接した表示装置上の座標を検
出し座標信号として出力する工程とを有することを特徴
とする座標検出方法である。

【００３１】さらに本発明は、ｎ次元座標系を有し、こ
の座標空間内でｎ個の自然数を要素に持つ格子点の１つ
が選択されたときに当該格子点の座標を検出する座標検
出装置において、ｎ次元座標系を構成する任意の次元に
ついて、この次元を構成する単位要素を複数のブロック
毎に区分管理するパラメータを付与するパラメータ付与
手段と、パラメータを付与した次元について付与したパ
ラメーターに基づいて選択された格子点を構成する単位
要素が含まれるブロックを検出するブロック検出手段
と、選択された格子点を構成する単位要素が含まれるブ
ロック内で単位要素毎に選択状態にある単位要素を検出
し座標信号として出力する座標検出手段とを有すること
を特徴とする座標検出装置である。

【００３２】本発明はペン入力インターフェースにおけ
る座標検出を効率的に行うことができるものであって、
行または列電極群を各ブロックが少なくとも１つ以上の
電極を１単位としてｎ単位で構成されているｍ個のブロ
ックに分割し、そのブロックを特定するための信号と、
ブロック内の位置を特定するための信号を各電極に印加
し、この信号を信号検出手段を当接させて検出すること
により、座標入力板または表示装置上の信号検出手段の
当接位置の座標を検出するものである。

【００３３】マトリクス状に配置された電極群に、行を
特定するための行信号と、列を特定するための列信号を
印加すれば、いわゆるタブレットあるいはデジタイザー
として用いることができる。

【００３４】また、本発明は例えば液晶表示装置やエレ
クトロルミネセンス表示装置などのように、マトリクス
状の電極群を有する表示装置であって、これらの電極群
に画面表示のための走査信号、表示信号が印加されてい
る表示装置であれば適用することができる。すなわち、
これら表示のための信号と行を特定するための行信号
と、列を特定するための列信号を組み合わせて印加すれ
ば、表示装置そのものをペン入力インターフェース装置
として用いることができる。

【００３５】マトリクス状に配設された電極群の行電極
と列電極が、表示装置の走査電極と表示電極のどちらを
構成するかについては相対的な問題であり、ここでは便
宜的に行電極が走査電極で列電極が表示電極であるとし
て説明する。逆の場合においても本発明を適用すること
ができる。

【００３６】本発明のペン入力インターフェース装置及
び座標検出方法は画面表示のための信号と座標検出のた
めの信号とを前述のように組み合わせることによりさら
に効率的なものになる。また、列信号を各ブランキング
期間内に複数回印加するようにしてもよい。さらに列信
号については各ブロック内の各列電極毎に異なった信号
を印加しているが、用途に応じて各ブロック内の隣接す
る複数の列電極に同一の列信号を印加するようにしても
よい。

【００３７】本発明の入力インターフェース装置は、座
標入力板の複数の行電極に行を特定する行信号を順次印
加し、複数の列電極は複数のブロックに区分し各ブロッ
ク内の各列電極に対して当該ブロックを特定するブロッ
ク信号とブロック内における列を特定する列信号とをブ
ロック単位でそれぞれ順次印加する。したがって、信号
検出手段が座標入力板に当接したとき、当接位置の行電
極及び列電極から行信号、ブロック信号及び列信号を検
出することができ、この検出手段により検出された行信
号、ブロック信号及び列信号に基づき、該信号検出手段
が当接した前記座標入力板上の座標を座標検出手段によ
り検出するものである。

【００３８】また本発明のペン入力インターフェース装
置は、表示装置の複数の行電極に対して走査信号と行を
特定する行信号とを順次印加し、複数の列電極を複数の
ブロックに区分して各ブロック内の各列電極に対してブ
ランキング期間と表示期間とからなる表示信号、当該ブ
ロックを特定するブロック信号及びブロック内における
列を特定する列信号をブロック単位でそれぞれ順次印加
する。したがってペン（信号検出手段）が表示装置に当
接したとき、当接位置の行電極及び列電極から行信号、
ブロック信号及び列信号を検出することができ、この検
出手段により検出された行信号、ブロック信号及び列信
号に基づき、該信号検出手段が当接した表示装置上の座
標を座標検出手段により検出するものである。

【００３９】また本発明の座標検出方法は、複数の行電
極と複数の列電極とを有する座標入力板及びこれらの電
極に印加される信号を検出可能な信号検出手段を用意
し、各行電極に対して行を特定する行信号を順次印加
し、前記複数の列電極を複数のブロックに区分し各ブロ
ック内の各列電極に対して当該ブロックを特定するブロ
ック信号及びブロック内における列を特定する列信号を
ブロック単位でそれぞれ順次印加する。したがって、信
号検出手段を座標入力板に当接させると、当接位置の電
行電極及び列電極から行信号、ブロック信号及び列信号
が検出でき、この信号検出手段により検出された行信
号、ブロック信号及び列信号に基づいて該信号検出手段
が当接した座標入力板上の座標を検出するものである。

【００４０】また本発明の座標検出方法は、複数の行電
極と複数の列電極とを有する表示装置及びこれらの電極
に印加される信号を検出可能な信号検出手段を用意し、
各行電極に対して走査信号と行を特定する行信号とを順
次印加し、複数の列電極を複数のブロックに区分し各ブ
ロック内の各列電極に対して表示信号、当該ブロックを
特定するブロック信号及びブロック内における列を特定
する列信号をブロック単位でそれぞれ順次印加してい
る。したがって、信号検出手段を表示装置に当接させる
と、信号検出電極により当接位置の行電極及び列電極か
ら行信号、ブロック信号及び列信号を検出することがで
き、この信号検出手段により検出された行信号、ブロッ
ク信号及び列信号に基づき、当該検出手段が当接した表
示装置上の座標を検出するものである。

【００４１】さらに本発明の座標検出装置は、ｎ次元座
標系を有し、この座標空間内でｎ個の自然数を要素に持
つ格子点の１つが選択されたときに当該格子点の座標を
検出するものであり、ｎ次元座標系を構成する任意の次
元について、この次元を構成する単位要素を複数のブロ
ック毎に区分管理するパラメータを付与し、パラメータ
を付与した次元についてこのパラメーターに基づいて選
択された格子点を構成する単位要素が含まれる前記ブロ
ックを検出し、選択された格子点を構成する単位要素が
含まれるブロック内で単位要素毎に選択状態にある単位
要素を検出するものである。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。

【００４３】図１は、本発明の入力インターフェース装
置の構成の１例を概略的に示した図である。この入力イ
ンターフェース装置は、複数の行電極１０１と複数の列
電極１０２とを有する座標入力板１０３と、信号検出手
段１０４、座標検出手段１０５からその主要部がなって
いる。これらを制御するための制御回路１０６を用いる
ようにしてもよい。列電極はｎ本毎にｍ個のブロックに
区分管理されており、この場合信号印加回路１０７が個
々のブロックに対応している。つまり列電極に信号を印
加する信号印加回路１０７がｍ個あり、各信号印加回路
１０７はｎ本の列電極１０２を駆動している。本実施例
においては行電極は区分管理していないので行電極に信
号を印加する信号印加回路１０８は１個であるが、列電
極１０２の区分管理のように複数の信号印加回路１０８
により区分管理するようにしてもよい。図１の実施例の
入力インターフェース装置はいわゆるデジタイザーとし
て機能するものであり、行電極１０１と列電極１０２と
が構成する座標入力板１０３が透明ならば、表示装置と
組み合わせることによりタブレットとして機能するもの
である。

【００４４】各行電極に対しては行を特定する行信号を
順次印加する。また、複数の列電極に対しては各ブロッ
ク内の各列電極に対して当該ブロックを特定するブロッ
ク信号とブロック内における列を特定する列信号とをブ
ロック単位でそれぞれ順次印加する。このブロック毎の
区分管理は、各ブロックを物理的に分離して信号を印加
するようにしてもよいし、制御手段により仮想的なブロ
ックに区分管理して信号を印加するようにしてもよい。
なお、本実施例においては１本の列電極は１本の電極線
からなっているが、１本の列電極を、複数本の電極線か
ら構成するようにしてもよい。

【００４５】図２は列信号の印加の１例を示す図であ
る。各列電極にはその列電極が含まれるブロックを特定
するブロック信号と、ブロック内の列を特定する列信号
をブロック単位でそれぞれ印加する。図２の例では列電
極に信号を印加する際に、１フレ−ムをブロック信号を
印加するブロック信号印加期間２０１と、列信号を印加
する列信号印加期間２０２に分けて各信号を印加してい
る。

【００４６】例えば第１番目のブロックの第１番目の列
電極にはブロック信号印加期間内に第１番目のブロック
に含まれることを示すブロック信号２０３を印加し、列
信号印加期間内にブロック内で第１番目の列電極である
ことを示す列信号２０４を印加する。また第１番目のブ
ロックの第２番目の列電極にはブロック信号印加期間内
に第１番目のブロックに含まれることを示すブロック信
号２０３を印加し、列信号印加期間内にブロック内で第
２番目の列電極であることを示す列信号２０５を印加す
る。同様に第ｍ番目のブロックの第ｎ番目の列電極には
ブロック信号印加期間内に第ｍ番目のブロックに含まれ
ることを示すブロック信号２０６を印加し、列信号印加
期間内にブロック内で第ｎ番目の列電極であることを示
す列信号２０７を印加する。

【００４７】また、本実施例においては同一ブロック内
の各列電極にはそれぞれ異なった信号を印加している
が、用途に応じて隣接する複数の列電極に同じ列信号を
印加するようにしてもよい。さらに、信号はその立上が
りを検出するようにしてもよいし、立ち下がりを検出す
るようにしてもよい。

【００４８】図３は行信号の印加の１例を示す図であ
る。例えば第１番目の行電極には第１番目の行電極であ
ることを示す行信号３０１を印加する。第２番目の行電
極には第２番目の行電極であることを示す行信号３０２
を印加する。第ｎ番目の行電極には第ｎ番目の行電極で
あることを示す行信号３０３を印加する。これらの行信
号は上述のブロック信号、列信号の前後に印加するよう
にしてもよいし、また位相をずらすなどして組み合わせ
て印加するようにしてもよい。

【００４９】このような信号が印加されている座標入力
板１０３に信号検出手段１０４を当接させ、当接位置の
行電極１０１及び列電極１０２から行信号、ブロック信
号及び列信号を検出する。検出した信号に基づいて座標
検出手段により該信号検出手段が当接した座標入力板上
の座標を検出する。

【００５０】以上説明したように信号検出手段１０４に
よって検出された、信号検出手段１０４が当接した座標
入力板上１０３の位置を示す行信号、ブロック信号、列
電極信号は座標検出手段１０４により座標入力板１０３
上の座標として検出される。この際に（ブロック、列、
行）、すなわち（Ｘ１座標，Ｘ２座標，Ｙ座標）のよう
に検出または出力するようにしてもよいし、また座標入
力板上の任意の基準点を原点とした２次元座標上の（Ｘ
座標、Ｙ座標）のように検出または出力するようにして
もよい。列電極１０２はブロック毎に区分管理されてい
るから、座標の検出に要する時間を短縮することができ
る。さらに、単位時間当たりの検出回数が増えるので、
検出精度も向上することができる。

【００５１】このようにして検出された信号検出手段１
０４が当接した座標入力板上１０３の座標、またはその
軌跡は、所定の処理を行ったうえで例えば表示装置に表
示したり、また文字情報、図形情報、コマンドなどの各
種オブジェクトに変換するなど様々に利用することが可
能である。

【００５２】つぎに、本発明のペン入力インターフェー
ス装置の１例について図に基づいて説明する。図４は本
願発明のペン入力インターフェース装置の構成の１例を
概略的に示した図である。このペン入力インターフェー
ス装置は格子状に配置された電極群を備えた液晶表示装
置であり、タブレットを用いることなく表示装置そのも
のを利用してペンの当接位置の座標を検出できるもので
ある。

【００５３】このペン入力インターフェース装置４０１
の表示装置４０２の部分は複数の行電極４０３と複数の
列電極４０４とがマトリクス状に交差するように配置さ
れ、その交差部のそれぞれにＴＦＴ４０５が配設され、
対向基板側の対向電極４０６との間に液晶層を挟持して
その主要部が構成されている。列電極４０４はｎ本毎に
ｍ個のブロックに区分管理されており、この場合列電極
駆動回路４０７が個々のブロックに対応している。つま
り列電極駆動回路４０７がｍ個あり、各列電極駆動回路
４０７はｎ本の列電極４０４を駆動している。本実施例
においては行電極４０３は区分管理していないので行電
極駆動回路４０８は１個であるが、列電極４０４の区分
管理のように複数の行電極駆動回路４０８により区分管
理するようにしてもよい。本実施例では従来のペン入力
インターフェース付き液晶表示装置と同様にＴＦＴ構成
面をペン入力側に配置している。

【００５４】行電極４０３は行電極駆動回路４０８に、
列電極４０４はｎ本のブロック毎に列電極駆動回路４０
７にそれぞれ接続されている。列電極駆動回路４０７の
出力数は、ブロック内の列電極４０４と同数にするのが
好ましい。各列電極４０４にはその列電極４０４が含ま
れるブロック（列電極駆動回路）を特定するブロック信
号と、ブロック内の何番目の列電極４０４であるかを特
定する列信号をブロック単位でそれぞれ印加する。

【００５５】このブロック毎の区分管理は、本実施例の
ように複数の列電極駆動回路により各ブロックを物理的
に分離して信号を印加するようにしてもよいし、制御手
段４１０により仮想的なブロックに区分管理して物理的
に区分することなく信号を印加するようにしてもよい。
この場合、行電極駆動回路、列電極駆動回路、対向電極
駆動回路、座標検出回路は制御回路４１０によって制御
されており、前述のようにブロックと列電極が対応して
いる。一方、行電極４０３には行を特定する行信号を印
加する。行電極４０３についても上述した列電極４０４
のようにブロック毎に区分管理するようにしてもよい。

【００５６】また、行電極４０３だけをブロック毎に区
分管理するようにしてもよい。さらに本実施例のペン入
力インターフェース装置４０１においては、各ブロック
内の列電極４０４にはそれぞれ異なった列信号を印加し
ているが、用途に応じて隣接する複数の列電極４０４に
同一の信号を印加するようにしてもよい。

【００５７】本実施例のペン入力インターフェース装置
４０１では、列電極４０４はそれぞれ１本の電極線から
構成されているが、各ブロックにｎ列ある列電極４０４
を複数本の電極線から構成するようにしてもよい。例え
ば、ＲＧＢ表示を行うためには、１本の列電極４０４を
３本の電極線から構成するようにすればよい。この場
合、列電極４０４の総数は３ｍｎ本になる。

【００５８】また、列電極４０４の数については必要に
応じて設計するようにすればよい。例えば列電極４０４
の数が１９２０本である場合、これらの列電極を２４０
本毎に８個のブロックに区分して管理するようにしても
良いし、１９２本毎に１０個のブロックに区分するよう
にしてもよいし、また１２０本毎に１６個のブロックに
区分するようにしてもよい。行電極４０３をブロック毎
に区分管理する場合も同様にすればよい。

【００５９】このような行電極４０３及び列電極４０４
から構成されるペン入力インターフェース装置４０１の
表示装置４０２上に、信号検出手段である入力ペン４０
９を当接させる。入力ペンは座標検出回路４１２に接続
されている。また入力ペン４０９の先端には電極４１１
が設置されており、入力ペン４０９が当接した位置にあ
る行電極４０３から行信号を列電極４０４からはブロッ
ク信号及び列信号を検出する。入力ペン４０９にアンプ
を備えて、検出した信号を増幅して座標検出回路に出力
するようにしてもよい。これらの信号に基づいて座標検
出手段である座標検出回路４１２により、入力ペン４０
９が当接した表示装置４０２上の座標を検出する。

【００６０】信号の検出に際しては、ブロック毎に区分
管理されているから、各電極にはそれぞれすべて異なっ
た信号を印加する必要はない。すなわち列電極４０４に
関しては入力ペン４０９が当接した位置の列電極４０４
が含まれるブロックを特定するブロック信号と、ブロッ
ク内の位置を特定する列信号が印加されている。したが
って、ペン位置の検出に要する時間を短縮することがで
きる。

【００６１】また、このことにより単位時間当たりの検
出回数が多くなり、ペン位置の検出精度が向上する。

【００６２】以上説明したように検出された、入力ペン
４０９が当接した表示装置４０２上の位置を示す行信
号、ブロック信号、列電極信号は座標検出回路４１２に
より表示装置４０２上の座標として検出し、座標信号４
１３として出力する。この際に（ブロック、列、行）、
すなわち（Ｘ１座標，Ｘ２座標，Ｙ座標）のように検出
または出力するようにしてもよいし、また表示装置上の
任意の基準点を原点とした２次元座標上の（Ｘ座標，Ｙ
座標）のように検出または出力するようにしてもよい。

【００６３】このようにして検出された入力ペンが当接
した表示装置上の座標、またはその軌跡は、所定の処理
を行った上で例えば表示装置に表示したり、また文字情
報、図形情報、コマンドなどの各種オブジェクトに変換
するなど様々に利用することが可能である。

【００６４】図５は図４に例示したペン入力インターフ
ェース装置における列信号の印加例を示した図である。

【００６５】ブロック信号、列信号ともに垂直ブランキ
ング期間５０１に印加し、行信号は垂直表示期間５０２
に印加している。ブロック及び列を特定する信号の印加
期間をこのように１フレーム期間内の垂直ブランキング
期間５０１とした場合、垂直ブランキング期間５０１は
ブロック信号を印加するブロック信号印加期間５０３と
ブロック内の列を特定する列信号を印加する列信号印加
期間５０４に分けられる。ブロック信号は各ブロック内
のｎ本の列電極に同じ信号を印加しており、ブロック内
の位置を特定する列信号は、各ブロックの１番目からｎ
番目まで順次検出信号を印加してその立ち上がりあるい
は立ち下がりを検出している。

【００６６】例えば第１番目のブロックの第１番目の列
電極にはブロック信号印加期間内に第１番目のブロック
に含まれることを示すブロック信号５０５を印加し、列
信号印加期間内にブロック内で第１番目の列電極である
ことを示す列信号５０６を印加する。

【００６７】また第１番目のブロックの第２番目の列電
極にはブロック信号印加期間内に第１番目のブロックに
含まれることを示すブロック信号５０５を印加し、列信
号印加期間内にブロック内で第２番目の列電極であるこ
とを示す列信号５０７を印加する。同様に第ｍ番目のブ
ロックの第ｎ番目の列電極にはブロック信号印加期間内
に第ｍ番目のブロックに含まれることを示すブロック信
号５０８を印加し、列信号印加期間内にブロック内で第
ｎ番目の列電極であることを示す列信号５０９を印加す
る。

【００６８】図６は信号の立ち下がりを検出するように
した図５に示した信号の印加例の変形例である。

【００６９】例えば第１番目のブロックの第１番目の列
電極にはブロック信号印加期間内に第１番目のブロック
に含まれることを示すブロック信号６０５を印加し、列
信号印加期間内にブロック内で第１番目の列電極である
ことを示す列信号６０６を印加する。また第１番目のブ
ロックの第２番目の列電極にはブロック信号印加期間内
に第１番目のブロックに含まれることを示すブロック信
号６０５を印加し、列信号印加期間内にブロック内で第
２番目の列電極であることを示す列信号６０７を印加す
る。

【００７０】同様に第ｍ番目のブロックの第ｎ番目の列
電極にはブロック信号印加期間内に第ｍ番目のブロック
に含まれることを示すブロック信号６０８を印加し、列
信号印加期間内にブロック内で第ｎ番目の列電極である
ことを示す列信号６０９を印加する。

【００７１】図７は図４のペン入力インターフェース装
置における列電極の信号印加の別の１例を示す図であ
る。ブロック信号を垂直ブランキング期間７０１に印加
し、列信号を垂直表示期間７０２内の水平ブランキング
期間７０３に印加している。

【００７２】垂直ブランキング期間７０１内のブロック
信号印加期間７０４では図５に示した信号の印加例と同
様に各ブロック内のｎ本の列電極に同じブロック信号を
印加している。すなわち第１番目のブロック内の列電極
には第１番目のブロックに含まれることを示す列信号７
０５を印加し、第２番目のブロック内の列電極には第２
番目のブロックに含まれることを示す列信号７０６を印
加し、第ｍ番目のブロック内の列電極には第ｍ番目のブ
ロックに含まれることを示す列信号７０７を印加する。

【００７３】ブロック内の位置を特定する列信号は、垂
直表示期間内の１ライン目の水平ブランキング期間内
に、各ブロックの１番目の列電極を特定する信号７０８
を印加し、２ライン目の水平ブランキング期間内に各ブ
ロックの２番目の列電極を特定する列信号７０９を印加
し、ｎライン目の水平ブランキング期間内に各ブロック
のｎ番目の列電極を特定する列信号７１０を各列電極に
印加して、その立ち上がりを検出している。

【００７４】図８はブロック信号の立ち下がりを検出す
るようにした図７に示した信号の印加例の変形例であ
る。例えば、第１番目のブロック内の列電極には第１番
目のブロックに含まれることを示す列信号８０５を印加
し、第２番目のブロック内の列電極には第２番目のブロ
ックに含まれることを示す列信号８０６を印加し、第ｍ
番目のブロック内の列電極には第ｍ番目のブロックに含
まれることを示す列信号８０７を印加する。

【００７５】ブロック内の位置を特定する列信号は、垂
直表示期間内の１ライン目の水平ブランキング期間内
に、各ブロックの１番目の列電極を特定する信号８０８
を印加し、２ライン目の水平ブランキング期間内に各ブ
ロックの２番目の列電極を特定する列信号８０９を印加
し、ｎライン目の水平ブランキング期間内に各ブロック
のｎ番目の列電極を特定する列信号８１０を各列電極に
印加して、その立ち上がりを検出している。

【００７６】図９は図４に示したペン入力インターフェ
ース装置における行信号の印加の１例をに示した図であ
る。この信号の印加例では行電極に印加する表示のため
の走査信号を行信号としても兼用している。行信号の印
加期間は表示期間を利用しているため、ＴＦＴのゲート
パルスを用いている。走査信号を各行電極に順次印加し
てその立ち上がりあるいは立ち下がりを検出することに
より行信号を検出している。

【００７７】また、走査信号（行電極印加電圧）と液晶
印加電圧の位相はｔだけずらしてあるので、図９に示す
ように液晶印加電圧（表示信号）の極性反転と同じタイ
ミングで立ち上がりあるいは立ち下がる信号をペン位置
検出のために用いることができる。ｔは１５μｓ以下に
することが好ましい。

【００７８】以上説明した実施例においては、行電極に
ついては区分管理した例について説明していないが、列
電極における区分管理と同様ににブロック毎に区分管理
するようにしてもよい。

【００７９】上記の各実施例において列信号は各ブラン
キング期間内に１回だけ列電極に印加しているが、各ブ
ランキング期間毎に複数回印加するようにしてもよい。

【００８０】また列信号の印加については各ブロック内
の１本の列電極毎に１種類の信号を使用していたが、用
途に応じて各ブロック内の隣接する複数本の列電極の同
じ検出信号を印加するようにしてもよい。

【００８１】なお、なお電極をブロック毎に区分管理し
て、各電極にはその電極が含まれるブロックを特定する
ブロック信号と、ブロック内の位置を特定する信号をブ
ロック単位でそれぞれ印加する本発明は、液晶表示装置
でけではなく、例えばエレクトロルミネセンス表示装置
のように座標系を構成する電極を有する表示装置であれ
ば適用することができる。また本発明は検出する座標の
次元をを多重化して、座標検出を効率化しているもので
あるから、座標系は２次元に限定されるものではなくｎ
次元について適用できる。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明の入力イン
ターフェース装置によれば検出時間を短縮し、検出精度
を高くすることができる。

【００８３】また、本発明のペン入力インターフェース
装置によれば検出時間を短縮し、検出精度を高くするこ
とができる。

【００８４】さらに本発明の座標検出方法によれば、検
出時間を短縮し、検出精度を高くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】入力インターフェースの構成の１例を示す図。

【図２】ブロック信号及び列信号の印加例を示す図。

【図３】行信号の印加例を示す図。

【図４】ペン入力インターフェースの構成の１例を示す
図。

【図５】ブロック信号及び列信号の印加例を示す図。

【図６】ブロック信号及び列信号の印加の変形例を示す
図。

【図７】ブロック信号及び列信号の印加例を示す図。

【図８】ブロック信号及び列信号の印加の変形例を示す
図。

【図９】行信号の印加例を示す図。

【図１０】従来のペン入力インターフェース装置の１例
を示す図。

【図１１】従来の列信号および行信号の印加期間の例を
示す図。

【図１２】従来の列信号の印加例を示す図。

【図１３】従来の列信号の印加例を示す図。

【図１４】従来の行信号の印加例を示す図。

【図１５】従来の行信号の印加例を示す図。

【符号の説明】

１０１………行電極、１０２………列電極、１０３……
…座標入力板 １０４………信号検出手段、１０５………座標検出回
路、１０７………ブロック ２０１………ブロック信号印加期間、２０２………列信
号印加期間 ４０３………行電極、４０４………列信号、４０７……
…列電極駆動回路 ４０８………行電極駆動回路、４０９………入力ペン、
４１０………制御回路 ４１２………座標検出回路、４１３………座標信号 ５０１………垂直ブランキング期間、５０２………垂直
表示期間 ５０３………ブロック信号印加期間、５０４………列信
号印加期間 ７０１………垂直ブランキング期間、７０２………垂直
表示期間 ７０３………水平ブランキング期間、７０４………ブロ
ック信号印加期間 １００１……表示面、１００２……行電極駆動回路 １００３……列電極駆動回路、１００５……制御回路、
１００６……入力ペン １００７……座標検出回路

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の行電極と複数の列電極とを有する
   座標入力板と、 前記各行電極に対して行を特定する行信号を順次印加
   し、前記複数の列電極は複数のブロックに区分し各ブロ
   ック内の各列電極に対して当該ブロックを特定するブロ
   ック信号と前記ブロック内における列を特定する列信号
   とを前記ブロック単位でそれぞれ順次印加する信号印加
   手段と、 前記座標入力板に当接したとき、当接位置の前記行電極
   及び前記列電極から前記行信号、前記ブロック信号及び
   前記列信号を検出する信号検出手段と、 この検出手段により検出された前記行信号、前記ブロッ
   ク信号及び前記列信号に基づき、該信号検出手段が当接
   した前記座標入力板上の座標を検出し座標信号として出
   力する座標検出手段とを具備することを特徴とする入力
   インターフェース装置。
2. 【請求項２】 複数の行電極と複数の列電極とを有する
   表示装置と、 前記各行電極に対して走査信号と行を特定する行信号と
   を順次印加し、前記複数の列電極を複数のブロックに区
   分して各ブロック内の各列電極に対してブランキング期
   間と表示期間とからなる表示信号、当該ブロックを特定
   するブロック信号及びブロック内における列を特定する
   列信号をブロック単位でそれぞれ順次印加する信号印加
   手段と、 前記表示装置に当接させたとき、当接位置の前記行電極
   及び前記列電極から前記行信号、前記ブロック信号及び
   前記列信号を検出する信号検出手段と、 この検出手段により検出された前記行信号、前記ブロッ
   ク信号及び前記列信号に基づき、該信号検出手段が当接
   した前記表示装置上の座標を検出し座標信号として出力
   する座標検出手段とを具備することを特徴とするペン入
   力インターフェース装置。
3. 【請求項３】 前記行信号と前記走査信号とは同一の信
   号を兼用することを特徴とする請求項２記載のペン入出
   力インターフェース装置。
4. 【請求項４】 前記ブロック信号と前記列信号は前記表
   示信号のブランキング期間内に印加されることを特徴と
   する請求項２記載のペン入力インターフェース装置。
5. 【請求項５】 前記ブロック信号と前記列信号は前記表
   示信号の垂直ブランキング期間内に印加されることを特
   徴とする請求項２記載のペン入力インターフェース装
   置。
6. 【請求項６】 前記ブロック信号は表示信号の垂直ブラ
   ンキング期間内に、このブロック内の第ｎ番目の前記列
   信号は前記表示信号の垂直表示期間の第ｎ番目の水平ブ
   ランキング期間内に印加されることを特徴とする請求項
   ２記載のペン入力インターフェース装置。
7. 【請求項７】 前記走査信号の位相は前記表示信号の位
   相よりも進んでいることを特徴とする請求項２記載のペ
   ン入力インターフェース装置。
8. 【請求項８】複数の行電極と複数の列電極とを有する座
   標入力板及びこれらの電極に印加される信号を検出可能
   な信号検出手段を用意する工程と、 前記各行電極に対して行を特定する行信号を順次印加
   し、前記複数の列電極を複数のブロックに区分し各ブロ
   ック内の各列電極に対して当該ブロックを特定するブロ
   ック信号及びブロック内における列を特定する列信号を
   ブロック単位でそれぞれ順次印加する工程と、 前記信号検出手段を前記座標入力板に当接させる工程
   と、 前記信号検出手段により当接位置の前記行電極及び前記
   列電極から、前記行信号、前記ブロック信号及び前記列
   信号を検出する工程と、 この信号検出手段により検出された前記行信号、前記ブ
   ロック信号及び前記列信号に基づいて該信号検出手段が
   当接した前記座標入力板上の座標を検出し座標信号とし
   て出力する工程とを有することを特徴とする座標検出方
   法。
9. 【請求項９】 複数の行電極と複数の列電極とを有する
   表示装置及びこれらの電極に印加される信号を検出可能
   な信号検出手段を用意する工程と、 前記各行電極に対して走査信号と行を特定する行信号と
   を順次印加し、前記複数の列電極を複数のブロックに区
   分し、各ブロック内の各列電極に対して表示信号、当該
   ブロックを特定するブロック信号及びブロック内におけ
   る列を特定する列信号をブロック単位でそれぞれ順次印
   加する工程と、 前記信号検出手段を前記表示装置に当接させる工程と、 前記信号検出手段により、当接位置の前記行電極及び前
   記列電極から前記行信号、前記ブロック信号及び前記列
   信号を検出する工程と、 この信号検出手段により検出された前記行信号、前記ブ
   ロック信号及び前記列信号に基づき、当該検出手段が当
   接した前記表示装置上の座標を検出し座標信号として出
   力する工程とを有することを特徴とする座標検出方法。
10. 【請求項１０】 ｎ次元座標系を有し、この座標空間内
    でｎ個の自然数を要素に持つ格子点の１つが選択された
    ときに当該格子点の座標を検出する座標検出装置におい
    て、 前記ｎ次元座標系を構成する任意の次元について、この
    次元を構成する単位要素を複数のブロック毎に区分管理
    するパラメータを付与するパラメータ付与手段と、 前記パラメータを付与した次元について前記パラメータ
    ーに基づいて前記選択された格子点を構成する単位要素
    が含まれる前記ブロックを検出するブロック検出手段
    と、 前記選択された格子点を構成する単位要素が含まれるブ
    ロック内で前記単位要素毎に選択状態にある前記単位要
    素を検出し座標信号として出力する座標検出手段とを有
    することを特徴とする座標検出装置。
11. 【請求項１１】 前記行信号と前記走査信号とは同一の
    信号を兼用することを特徴とする請求項９記載の座標検
    出方法。
12. 【請求項１２】 前記ブロック信号と前記列信号は前記
    表示信号のブランキング期間内に印加されることを特徴
    とする請求項９記載の座標検出方法。
13. 【請求項１３】 前記ブロック信号と前記列信号は前記
    表示信号の垂直ブランキング期間内に印加されることを
    特徴とする請求項９記載の座標検出方法。
14. 【請求項１４】 前記ブロック信号は垂直ブランキング
    期間内に印加し、前記ブロック内の第ｎ番目の列に印加
    する前記列信号は垂直表示期間内の第ｎ番目の水平ブラ
    ンキング期間内に印加されることを特徴とする請求項９
    記載の座標検出方法。
15. 【請求項１５】 前記走査信号の位相は前記表示信号の
    位相よりも進んでいることを特徴とする請求項９記載の
    座標検出方法。