JPH11194893A - ペン入力一体型表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 十分な座標検出サンプル数と優れた表示応答
性を有するペン入力一体型表示装置を得る。 【解決手段】 表示時には、行電極ドライバ４より行電
極に順次表示用電圧を供給するごとに列電極ドライバ５
より列電極に表示データに応じた電圧を同時に供給す
る。座標検出時には、行電極ドライバ４よりブロック単
位で行電極に順次検出用電圧を供給して検出ペン７が接
触している行ブロックを検出し、検出された行ブロック
を構成する行電極に検出用電圧を供給して検出ペン７が
接触している行座標を検出し、さらに列電極ドライバ５
よりブロック単位で列電極に順次検出用電圧を供給して
検出ペン７が接触している列ブロックを検出し、検出さ
れた列ブロックを構成する列電極に検出用電圧を供給し
て検出ペン７が接触している列座標を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ペン入力を行うタ
ブレットを強誘電性液晶パネルと一体化したペン入力一
体型表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピューターやワー
ドプロセッサへは、キーボードやマウスだけでなく、ペ
ンによる手書き入力も可能になってきた。このペン入力
対応のためのタブレットとしては、静電容量結合型、電
磁誘導型、抵抗膜型のものが用いられ、これらのタブレ
ットと表示パネルとを互いに密着させることにより一体
に構成されている。

【０００３】このような中、表示パネルにＳＴＮ（Ｓｕ
ｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶パネル
を用い、この液晶パネルを構成するマトリクス電極を表
示とペン入力用座標検出とに兼用するペン入力一体型表
示装置がワードプロセッサとして商品化された。

【０００４】ここで、図９は従来のペン入力一体型表示
装置の構成を示す概念図である。図９に示すように、表
示パネルとしてのＳＴＮ液晶パネル１４は、行電極２
ａ，２ｂ，２ｃ・・・２ｉと列電極３ａ，３ｂ，３ｃ・
・・３ｌとから構成されている。行電極２ａ，２ｂ，２
ｃ・・・２ｉに対応して行電極ドライバ４が設けられて
おり、その複数の出力端子はそれぞれ行電極２ａ，２
ｂ，２ｃ・・・２ｉに接続されている。また、列電極３
ａ，３ｂ，３ｃ・・・３ｌに対応して列電極ドライバ５
が設けられており、その複数の出力端子はそれぞれ列電
極３ａ，３ｂ，３ｃ・・・３ｌに接続されている。

【０００５】行電極ドライバ４と列電極ドライバ５は、
検出用電圧を生成する検出制御部１１及び表示用電圧を
生成する表示制御部１２に切替え部１０を介して接続さ
れている。したがって、行電極ドライバ４及び列電極ド
ライバ５は、検出制御部１１に制御されて行電極２ａ，
２ｂ，２ｃ・・・２ｉ及び列電極３ａ，３ｂ，３ｃ・・
・３ｌに検出用電圧を印加する動作と、表示制御部１２
に制御されて行電極２ａ，２ｂ，２ｃ・・・２ｉ及び列
電極３ａ，３ｂ，３ｃ・・・３ｌに表示用電圧を印加す
る動作とを、切替え部１０により切り替えられて交互に
実行する。

【０００６】ＳＴＮ液晶パネル１４に対する入力作業を
行うために検出ペン７が設けられており、検出ペン７を
ＳＴＮ液晶パネル１４の任意位置に接触させることで静
電容量結合により電圧が検出される。検出ペン７には、
検出された電圧をもとに行座標及び列座標を算出する座
標検出部８が接続されている。

【０００７】なお、このような構成を有するペン入力一
体型表示装置には、座標算出部８、切替え部１０、検出
制御部１１及び表示制御部１２の動作を制御するための
タイミング制御部１３が設けられている。

【０００８】次に、以上のように構成されたペン入力一
体型表示装置の動作を説明する。図１０は図９のペン入
力一体型表示装置における行電極と列電極との動作を示
すタイミングチャートである。

【０００９】図１０に示すように、ペン入力一体型表示
装置では、１フレーム期間が表示期間と座標検出期間と
に分割され、所定の画像表示と入力ペンの座標検出とが
時分割により交互に行われている。

【００１０】表示期間における動作は表示制御部１２に
基づいて動作するもので、従来からのＳＴＮ液晶パネル
と同様に、行電極ドライバ４より各行電極２ａ，２ｂ，
２ｃ・・・２ｉに順次走査電圧が供給されるごとに列電
極ドライバ５より各列電極３ａ，３ｂ，３ｃ・・・３ｌ
に表示データに応じた電圧が同時に供給されて表示が行
われる。

【００１１】座標検出期間は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ
Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイにおける垂直帰線期
間に相当するものであり、この期間を利用して検出ペン
７の位置が求められる。座標検出期間では表示のための
走査が停止されて、検出制御部１１からの制御に基づい
て行電極ドライバ４及び列電極ドライバ５から行電極２
ａ，２ｂ，２ｃ・・・２ｉ及び列電極３ａ，３ｂ，３ｃ
・・・３ｌに対して、図１０に示す行座標検出のための
電圧及び列座標検出のための電圧が順次印加される。

【００１２】一方、検出ペン７には各電極との間に形成
された浮遊容量のため静電誘導により電圧が誘起され、
この誘導電圧は座標検出のための電圧走査が入力ペンの
直下の電極を通過する時にピーク値を示す。したがっ
て、この誘導電圧をタイミング制御部１３のもとに座標
検出部８で計測することで入力ペン７の位置を求めるこ
とができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の技術では、強誘電性液晶パネルを用いて電
子黒板のような大画面（例えばＡ０サイズ）のペン入力
一体型表示装置を構成した場合には、その電極長が長く
なって抵抗分が増加し、また強誘電性液晶パネルの液晶
材の容量分も増加する。そのため、ドライバから離れた
位置でも正確に座標検出ができるようにするためには、
検出のための電圧印加時間を長く、さらに隣接する電極
との電圧印加時間のズレを大きくする必要がある。

【００１４】すると、座標検出期間が長くなり、座標検
出のサンプリングが落ちるために筆跡の角をサンプリン
グできなかったり、あるいは検出した座標を表示変更す
るための表示期間が短くなるため、表示応答性が悪くな
る。

【００１５】そこで、本発明は、大画面の液晶表示パネ
ルであっても十分な座標検出サンプル数と優れた表示応
答性が得られるペン入力一体型表示装置を提供すること
を目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明のペン入力一体型表示装置は、行電極及び列
電極を有する強誘電性液晶を含む液晶材により構成され
た強誘電性の液晶パネルと、行電極に検出用電圧及び表
示用電圧を供給する行電極ドライバと、列電極に検出用
電圧及び表示用電圧を供給する列電極ドライバと、液晶
パネルに対する入力操作を実行する検出ペンと、検出ペ
ンの信号を基にこの検出ペンの位置座標を算出する座標
算出部と、行電極ドライバ及び列電極ドライバを介して
行電極及び列電極に供給する電圧を制御する電圧制御部
と、電圧制御部を制御する制御部とを備えてなり、制御
部は、表示時には、行電極ドライバより行電極に順次表
示用電圧を供給するごとに列電極ドライバより列電極に
表示データに応じた電圧を同時に供給し、座標検出時に
は、行電極ドライバよりブロック単位で行電極に順次検
出用電圧を供給して検出ペンが接触している行ブロック
を検出し、検出された行ブロックを構成する行電極に行
電極ドライバより検出用電圧を供給して検出ペンが接触
している行座標を検出し、さらに列電極ドライバよりブ
ロック単位で列電極に順次検出用電圧を供給して検出ペ
ンが接触している列ブロックを検出し、検出された列ブ
ロックを構成する列電極に列電極ドライバより検出用電
圧を供給して検出ペンが接触している列座標を検出する
ことを特徴とする。

【００１７】このように、先ずブロック単位で検出用電
圧を供給して検出ペンが接触するブロックを検出し、次
にそのブロックを構成する電極に検出用電圧を供給して
座標を検出することとしているので、座標検出時間を短
くすることができ、大画面の液晶表示パネルであっても
十分な座標検出サンプル数と優れた表示応答性を有する
ペン入力一体型表示装置を得ることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、行電極及び列電極を有する強誘電性液晶を含む液晶
材により構成された強誘電性の液晶パネルと、行電極に
検出用電圧及び表示用電圧を供給する行電極ドライバ
と、列電極に検出用電圧及び表示用電圧を供給する列電
極ドライバと、液晶パネルに対する入力操作を実行する
検出ペンと、検出ペンの信号を基にこの検出ペンの位置
座標を算出する座標算出部と、行電極ドライバ及び列電
極ドライバを介して行電極及び列電極に供給する電圧を
制御する電圧制御部と、電圧制御部を制御する制御部と
を備えてなり、制御部は、表示時には、行電極ドライバ
より行電極に順次表示用電圧を供給するごとに列電極ド
ライバより列電極に表示データに応じた電圧を同時に供
給し、座標検出時には、行電極ドライバよりブロック単
位で行電極に順次検出用電圧を供給して検出ペンが接触
している行ブロックを検出し、検出された行ブロックを
構成する行電極に行電極ドライバより検出用電圧を供給
して検出ペンが接触している行座標を検出し、さらに列
電極ドライバよりブロック単位で列電極に順次検出用電
圧を供給して検出ペンが接触している列ブロックを検出
し、検出された列ブロックを構成する列電極に列電極ド
ライバより検出用電圧を供給して検出ペンが接触してい
る列座標を検出するペン入力一体型表示装置であり、座
標検出時間を短くすることができるので、大画面の液晶
表示パネルであっても十分な座標検出サンプル数と優れ
た表示応答性が得られるという作用を有する。

【００１９】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１記載の発明において、制御部は、検出ペンが接触して
いる行座標、列座標の検出において、ブロックを検出し
た後、このブロックを構成する電極以外の電極に検出用
電圧と同じ電圧を供給するペン入力一体型表示装置であ
り、座標検出に要する時間を短くすることができるとと
もに、各画素に加わる平均電圧を０Ｖにすることができ
るので、液晶パネルの長寿命化を図ることができるとい
う作用を有する。

【００２０】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１または２記載の発明において、制御部は、検出ペンが
接触している行座標、列座標の検出において、検出ペン
に検出されたブロック検出時の検出信号が相互に隣り合
う２つのブロック間で略同等の大きさの場合には、２つ
のブロックにそれぞれ属して相互に隣り合う２つの電極
を含むブロックを再構成し、このブロックに対して検出
用電圧を供給するペン入力一体型表示装置であり、座標
検出に要する時間を短くすることができるとともに、検
出ペンの座標検出精度上げることができるという作用を
有する。

【００２１】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
１、２または３記載の発明において、制御部は、検出ペ
ンが接触している行座標、列座標の検出において、検出
されたブロックを構成する小ブロックに順次検出用電圧
を供給し、小ブロックの検出信号の分布から座標を検出
するペン入力一体型表示装置であり、座標検出に要する
時間を短くすることができることができるとともに、検
出ペンの座標検出精度上げることができるという作用を
有する。

【００２２】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
１、２、３または４記載の発明において、制御部は、検
出ペンが接触している行座標、列座標の検出において、
検出ペンの接触している座標が検出された後の次の座標
検出時には、検出ペンが接触しているブロックを検出す
るための検出用電圧を供給することなく、検出された座
標を中心として一部の電極に限定的に検出用電圧を供給
するペン入力一体型表示装置であり、座標検出に要する
時間を短くすることができるとともに、検出ペンの座標
検出精度上げることができるという作用を有する。

【００２３】本発明の請求項６に記載の発明は、請求項
１、２、３または４記載の発明において、制御部は、検
出ペンが接触している行座標、列座標の検出において、
前々回検出された座標と前回検出された座標との差が所
定値よりも大きい場合には、ブロック検出に続いて座標
を検出し、所定値よりも小さい場合には、検出された座
標を中心として一部の電極に限定的に検出用電圧を供給
して座標を検出するペン入力一体型表示装置であり、座
標検出に要する時間を短くすることができるとともに、
検出ペンの座標検出精度上げることができるという作用
を有する。

【００２４】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図８を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１によるペ
ン入力一体型表示装置の構成を示す概念図、図２は図１
のペン入力一体型表示装置における行電極と列電極との
動作を示すタイミングチャートである。

【００２５】図１に示すように、表示パネルである強誘
電性の液晶パネル１は、上下方向に配置された行電極２
ａ，２ｂ，２ｃ・・・２ｉと、この行電極２ａ，２ｂ，
２ｃ・・・２ｉと直交して横方向に配置された列電極３
ａ，３ｂ，３ｃ・・・３ｌとから構成されている。行電
極２ａ，２ｂ，２ｃ・・・２ｉに対応して行電極ドライ
バ４が設けられており、その複数の出力端子はそれぞれ
行電極２ａ，２ｂ，２ｃ・・・２ｉに接続されている。
また、列電極３ａ，３ｂ，３ｃ・・・３ｌに対応して列
電極ドライバ５が設けられており、その複数の出力端子
はそれぞれ列電極３ａ，３ｂ，３ｃ・・・３ｌに接続さ
れている。

【００２６】行電極ドライバ４と列電極ドライバ５には
電圧制御部６が接続さている。この電圧制御部６は、前
述した行電極ドライバ４及び列電極ドライバ５を介して
行電極２ａ，２ｂ，２ｃ・・・２ｉ及び列電極３ａ，３
ｂ，３ｃ・・・３ｌに供給する表示用電圧と検出用電圧
とを制御する。

【００２７】液晶パネル１に対する入力作業を行うため
に検出ペン７が設けられており、検出ペン７を液晶パネ
ル１の任意位置に接触させることで静電容量結合により
電圧が検出される。この検出ペン７には、検出された電
圧をもとに行座標及び列座標を算出する座標検出部８が
接続されている。

【００２８】このようなペン入力一体型表示装置には、
座標算出部８やその他タイミングをコントロールする手
段（図示せず）をもとにして電圧制御部６を制御する制
御部９が設けられている。

【００２９】この制御部９は、所定の情報を表示すると
きには、行電極ドライバ４より行電極２ａ，２ｂ，２ｃ
・・・２ｉに順次表示用電圧を供給するごとに列電極ド
ライバ５より列電極３ａ，３ｂ，３ｃ・・・３ｌに表示
データに応じた電圧を同時に供給する。

【００３０】また、検出ペン７が接触している座標を検
出するときには、先ず、行電極ドライバ４よりブロック
単位で行電極２ａ，２ｂ，２ｃ・・・２ｉに順次検出用
電圧を供給して検出ペン７が接触している行ブロックを
検出し、検出された行ブロックを構成する行電極２ａ，
２ｂ，２ｃ・・・２ｉに行電極ドライバ４より検出用電
圧を供給して検出ペン７が接触している行座標を検出す
る。次に、列電極ドライバ５よりブロック単位で列電極
３ａ，３ｂ，３ｃ・・・３ｌに順次検出用電圧を供給し
て検出ペン７が接触している列ブロックを検出し、検出
された列ブロックを構成する列電極３ａ，３ｂ，３ｃ・
・・３ｌに列電極ドライバ５より検出用電圧を供給して
検出ペン７が接触している列座標を検出する。このよう
にして行座標及び列座標を検出して、最終的に検出ペン
７の接触している位置が特定される。

【００３１】以上のように構成された本実施の形態にお
けるペン入力一体型表示装置動作を図１及び図２を参照
しながら説明する。なお、ここでは説明を簡単にするた
めに、液晶パネル１の構成として行電極が２ａ，２ｂ，
２ｃ・・・２ｉの９本、列電極が３ａ，３ｂ，３ｃ・・
・３ｌの１２本、すなわち９×１２のマトリクス構成と
する。

【００３２】先ず、図２に示すタイミングチャートにお
ける表示期間では、制御部９に基づき電圧制御部６は表
示用電圧として行電極ドライバ４より各行電極２ａ，２
ｂ，２ｃ・・・２ｉに順次走査電圧を供給するごとに、
列電極ドライバ５より各列電極３ａ，３ｂ，３ｃ・・・
３ｌに表示データに応じた電圧を同時に供給する。これ
により、液晶パネル１に所定の情報が表示される。

【００３３】次に、座標検出期間においての動作を説明
する。図２示すように、検出ペン７の接触位置を検出す
るための座標検出期間は、行ブロック検出期間、行座標
検出期間、列ブロック検出期間及び列座標検出期間から
成り立っている。

【００３４】行ブロック検出期間では、電圧制御部６は
制御部９に基づき検出用電圧として行電極ドライバ４よ
り行電極（２ａ，２ｂ，２ｃ）に同時に検出用電圧を供
給し、続いて行電極（２ｄ，２ｅ，２ｆ）、行電極（２
ｇ，２ｈ，２ｉ）とブロック単位で同時に電圧を供給す
る。この時検出ペン７を強誘電性液晶パネル１の任意の
位置に接触させることで静電容量結合により検出される
検出信号を座標算出部８に供給し、検出ペンの置かれて
いる行ブロックを算出する。ここでは、算出された行ブ
ロックを（２ａ，２ｂ，２ｃ）とする。なお、以下に説
明する実施の形態を含め、１ブロックの行電極数は３つ
以外であってもよい。

【００３５】行座標検出期間においては、座標算出部８
が算出した行ブロック（２ａ，２ｂ，２ｃ）に対応する
情報を制御部９に対して供給し、制御部９はこの情報に
基づき電圧制御部６を制御し、検出用電圧として行電極
ドライバ４より行電極２ａ，２ｂ，２ｃに順次検出用電
圧を供給する。このようにして、検出ペン７より検出さ
れる検出信号を座標算出部８に供給して行座標を算出す
る。

【００３６】列ブロック検出期間では、電圧制御部６は
制御部９に基づき検出用電圧として列電極ドライバ５よ
り列電極（３ａ，３ｂ，３ｃ）に同時に検出用電圧を供
給し、続いて列電極（３ｄ，３ｅ，３ｆ）、列電極（３
ｇ，３ｈ，３ｉ）、列電極（３ｊ，３ｋ，３ｌ）のブロ
ック単位で同時に電圧を供給する。このとき、検出ペン
７により検出される検出信号を座標算出部８に供給し、
検出ペンの置かれている列ブロックを算出する。ここで
は、算出された列ブロックを列電極（３ｄ，３ｅ，３
ｆ）とする。なお、以下に説明する実施の形態を含め、
１ブロックの列電極数も３つ以外であってもよい。

【００３７】列座標検出期間においては、座標算出部８
が算出した列ブロック（３ｄ，３ｅ，３ｆ）に対応する
情報を制御部９に対して供給し、制御部９はこの情報に
基づき電圧制御部６を制御して、検出用電圧として行電
極ドライバ４より列電極３ｄ，３ｅ，３ｆに順次検出用
電圧を供給して、検出ペン７より検出される検出信号を
座標算出部８に供給して列座標を算出する。

【００３８】このように、先ずブロック単位で検出用電
圧を供給して検出ペン７が接触するブロックを検出し、
次にそのブロックを構成する電極に検出用電圧を供給し
て座標を検出することで、たとえば９本の行電極から行
座標を検出するのに要する時間は、従来のように１電極
単位で検出電用圧を供給する場合には８レベルの時間差
が必要になるのに対して、行ブロック検出時に２レベ
ル、行座標検出時に２レベル、さらに両検出期間に１レ
ベルの合計５レベルの時間差で検出することができる。

【００３９】そして、このようにして検出ペン７の座標
を算出し、前述した表示期間における動作を続いて行う
ことにより検出ペン座標を反映した表示データに対応し
た画像が表示される。

【００４０】以上説明したように、本実施の形態のペン
入力一体型表示装置では座標検出時間を短くすることが
できるので、大画面の液晶表示パネルであっても十分な
座標検出サンプル数と優れた表示応答性を得ることがで
きる。

【００４１】（実施の形態２）図３は本発明の実施の形
態２によるペン入力一体型表示装置における行電極と列
電極との動作を示すタイミングチャートである。なお、
ペン入力一体型表示装置の構成は実施の形態１と同様に
なっている。

【００４２】図３において、表示期間及び座標検出期間
での動作は実施の形態１で説明したものと同じなのでこ
こでは省略し、制御部９により実行される座標検出期間
に続くバイアスキャンセル期間について説明する。

【００４３】ここで、行ブロック検出期間において（２
ａ，２ｂ，２ｃ）の行ブロックが検出されたとする。こ
の場合、実施の形態１と同様に、行座標検出期間では行
ブロック（２ａ，２ｂ，２ｃ）にのみ検出用電圧が供給
される。また、列ブロック検出期間で（３ｄ，３ｅ，３
ｆ）の列ブロックが検出された場合には、列座標検出期
間では列ブロック（３ｄ，３ｅ，３ｆ）にのみ検出用電
圧が供給される。このため行ブロック（２ａ，２ｂ，２
ｃ）及び列ブロック（３ｄ，３ｅ，３ｆ）に関連する画
素には、検出用電圧が２度加わることになる。

【００４４】これにより行ブロック（２ａ，２ｂ，２
ｃ）と列ブロック（３ｄ，３ｅ，３ｆ）で構成される画
素には行、列とも２回づつ、行ブロック（２ａ，２ｂ，
２ｃ）と列ブロック（３ａ，３ｂ，３ｃ）あるいは行ブ
ロック（２ａ，２ｂ，２ｃ）と列ブロック（３ｇ，３
ｈ，３ｉ）で構成される画素では行２回、列１回、行ブ
ロック（２ｄ，２ｅ，２ｆ）と列ブロック（３ａ，３
ｂ，３ｃ）あるいは行ブロック（２ｇ，２ｈ，２ｉ）と
列ブロック（３ｇ，３ｈ，３ｉ）で構成される画素では
行１回、列１回の検出用電圧が供給されることになる。

【００４５】このため、行電極に供給した検出用電圧と
列電極に供給した検出用電圧が同じとすれば、行ブロッ
ク（２ａ，２ｂ，２ｃ）と列ブロック（３ａ，３ｂ，３
ｃ）で構成される画素に対して座標検出期間において画
素に加わる平均電圧を０Ｖにすることができない。これ
は、液晶パネル１の寿命に直接悪影響を与えることにな
る。

【００４６】そこで、バイアスキャンセル期間では、行
では検出された行ブロック（２ａ，２ｂ，２ｃ）以外、
列では検出された列ブロック（３ｄ，３ｅ，３ｆ）以外
に検出用電圧と同じ電圧を同時に供給する。これによ
り、座標検出に要する時間を短くすることができるとと
もに、座標検出期間において全ての画素に対して行、列
とも２回づつ電圧が供給されるため、各画素に加わる平
均電圧を０Ｖとすることができる。

【００４７】ここで、座標検出期間では全ての画素に対
して行及び列に２回ずつ検出電圧が供給されているた
め、液晶パネル１がＳＴＮ液晶の場合では、その特性と
して、印加された電圧の実効値に応答するため検出電圧
が１回と２回では表示に影響を与えることが懸念され
る。しかしながら、強誘電性液晶では１つの検出用電圧
が表示品位に影響を与えないように選択しておけば、複
数回与えることにより表示品位に影響を与えることはな
い。

【００４８】（実施の形態３）図４は本発明の実施の形
態３によるペン入力一体型表示装置における行電極と列
電極との動作を示すタイミングチャート、図５（Ａ），
（Ｂ）は図４のタイミングチャートにおける行ブロック
検出期間における検出ペンでの検出信号を示す説明図で
ある。なお、本実施の形態においても、ペン入力一体型
表示装置の構成は実施の形態１と同様になっている。

【００４９】まず、表示期間に続く座標検出期間の行ブ
ロック検出期間において、電圧制御部６は制御部９に基
づき検出用電圧として行電極ドライバ４より行ブロック
（２ａ，２ｂ，２ｃ）に同時に検出電圧を供給し、続い
て行ブロック（２ｄ，２ｅ，２ｆ）、行ブロック（２
ｇ，２ｈ，２ｉ）をブロック単位で同時に検出用電圧を
供給する。このとき、検出ペン７を強誘電性液晶パネル
１の任意の位置に接触させることで静電容量結合により
検出される検出信号を座標算出部８に供給し、検出ペン
の接触している行ブロックを算出する。

【００５０】ここで、検出ペン７で検出される検出信号
が図５（Ａ）に示すように行ブロック（２ａ，２ｂ，２
ｃ）からの信号と、この行ブロック（２ａ，２ｂ，２
ｃ）の隣のブロックである行ブロック（２ｄ，２ｅ，２
ｆ）からの信号が略同等の大きさである場合には、検出
ペン７は行ブロック（２ａ，２ｂ，２ｃ）と行ブロック
（２ｄ，２ｅ，２ｆ）との境界付近にあることが予想さ
れる。

【００５１】このような場合、行座標検出期間では、座
標算出部８が、行ブロック（２ａ，２ｂ，２ｃ）と行ブ
ロック（２ｄ，２ｅ，２ｆ）にそれぞれ属して相互に隣
り合う２つの行電極２ｃと行電極２ｄを含む新規な行ブ
ロック、つまり行ブロック（２ｂ，２ｃ，２ｄ）を再構
成する。そして、この行ブロック（２ｂ，２ｃ，２ｄ）
に対応する情報を制御部９に対して供給する。制御部９
では、この情報に基づき電圧制御部６を制御して検出用
電圧として行電極ドライバ４より行電極２ｂ，２ｃ，２
ｄに順次電圧を供給し、検出ペン７より検出される検出
信号を座標算出部８に供給して行電極２ｂ，２ｃ，２ｄ
のいずれかを算出する。

【００５２】一方、検出ペン７で検出される検出信号
が、図５（Ｂ）に示すように行ブロック（２ａ，２ｂ，
２ｃ）からの信号がその他の行ブロック（２ｄ，２ｅ，
２ｆ）、行ブロック（２ｇ，２ｈ，２ｉ）からの信号に
比べて大きい場合には、検出ペン７は、行ブロック（２
ａ，２ｂ，２ｃ）内にあることが予想される。

【００５３】そこで、このような場合には、行座標検出
期間では座標算出部８が行ブロック（２ａ，２ｂ，２
ｃ）に対応する情報を制御部９に対して供給する。そし
て、制御部９はこの情報に基づき電圧制御部６を制御し
検出用電圧として行電極ドライバ４より行電極２ａ，２
ｂ，２ｃに順次検出用電圧を供給し、検出ペン７より検
出される検出信号を座標算出部８に供給して行座標２
ａ，２ｂ，２ｃのいずれかを算出する。

【００５４】上記に示した例では、行ブロック検出期間
でのブロックサイズと、行座標検出期間での再構成され
たブロックサイズはいずれも３本と一定であるが、例え
ば図５（Ａ）で（２ａ，２ｂ，２ｃ）と（２ｄ，２ｅ，
２ｆ）からの信号が殆ど差がない場合には、検出ペン７
は（２ａ，２ｂ，２ｃ）と（２ｄ，２ｅ，２ｆ）の境界
にあることが予想されるので行座標検出期間では、（２
ｃ，２ｄ）に対して検出用電圧を供給して座標検出する
ことも可能である。このように、ブロックサイズは必要
に応じて増減することができる。

【００５５】列座標の検出に関しても同様の動作を実行
する。さらにバイアスキャンセル期間では、検出された
行及び列ブロック以外に検出用電圧を供給し、全ての画
素に加わる平均電圧を０Ｖとする。

【００５６】これにより、座標検出に要する時間を短く
することができるとともに、検出ペン７がブロック検出
時にこの隣接するブロック境界にあったとしても精度よ
く座標検出をすることができる。

【００５７】（実施の形態４）図６（Ａ），（Ｂ）は本
発明の実施の形態４によるペン入力一体型表示装置の座
用検出の動作を示す説明図である。なお、ペン入力一体
型表示装置の構成は実施の形態１と同様になっている。

【００５８】ここでは、強誘電性の液晶パネル１の構成
としては、上記した実施の形態の構成と異なり、行電極
数及び列電極数とも多いものとし、行ブロック検出時の
１ブロック構成が２ａ，２ｂ，２ｃ・・・２ｉの９本か
ら構成されるものとする。そして、このように構成され
たペン入力一体型表示装置において、座標検出期間の行
ブロック検出期間において２ａ，２ｂ，２ｃ・・・２ｉ
の行ブロックが検出されたものとする。

【００５９】したがって、続く行座標検出期間では、個
々の電極ごとに検出用電圧を供給するのではなく、図６
に示すように、行ブロックを構成する９本の電極２ａ，
２ｂ，２ｃ・・・２ｉを小ブロックに分けて、行ブロッ
ク（２ａ，２ｂ，２ｃ）、行ブロック（２ｄ，２ｅ，２
ｆ）、行ブロック（２ｇ，２ｈ，２ｉ）の単位で検出用
電圧を供給する。

【００６０】このとき、図６（Ａ）に示すように行ブロ
ック（２ｄ，２ｅ，２ｆ）からの検出信号がその他の行
ブロック（２ａ，２ｂ，２ｃ）、行ブロック（２ｇ，２
ｈ，２ｉ）からの検出信号に比べて十分大きい場合には
検出ペン７は行ブロック（２ｄ，２ｅ，２ｆ）の中でそ
の中心の２ｅにあるとすることができる。

【００６１】一方、図６（Ｂ）に示すように行ブロック
（２ｄ，２ｅ，２ｆ）からの検出信号がその他の行ブロ
ック（２ａ，２ｂ，２ｃ）、行ブロック（２ｇ，２ｈ，
２ｉ）からの検出信号に比べて大きいが、その他のブロ
ックのなかでも行ブロック（２ａ，２ｂ，２ｃ）からの
検出信号は、行ブロック（２ｇ，２ｈ，２ｉ）からの検
出信号に比べて大きい場合には、検出ペン７は行電極２
ｄ，２ｅ，２ｆのうち行ブロック（２ａ，２ｂ，２ｃ）
に近い２ｄにあるとすることができる。

【００６２】なお、同様にして、列座標も検出すること
ができる。以上のように、最初の構成ブロックの電極数
が多い場合には、検出されたブロックを構成する小ブロ
ックに順次検出用電圧を供給し、その検出信号の分布か
ら座標検出を行うことにより、座標検出期間を短くする
ことができるとともに、検出ペン７の座標検出精度を上
げることができる。

【００６３】（実施の形態５）図７は本発明の実施の形
態５によるペン入力一体型表示装置の動作を示すフロー
チャートである。なお、ペン入力一体型表示装置の構成
は実施の形態１と同様になっている。

【００６４】以下に、座標検出期間での動作を説明す
る。まず、検出ペン７の先端に入力面に接触したことを
検知する小型のスイッチ等を備え（図示せず）、検出ペ
ン７の入力面への接触の有無により座標検出を開始する
かどうか判断する（ステップ１）。ここで検出ペン７が
入力面に接触していると座標検出を開始（ステップ
３）、まず行ブロック検出のために行ブロック単位で検
出用電圧を供給して、これを検出ペン７により静電容量
結合された検出信号を検出し、座標算出部８にて行ブロ
ックを算出する。

【００６５】そして、座標算出部８が算出した行ブロッ
クに対応する情報を制御部９に対して供給し、制御部９
はこの情報に基づき電圧制御部６を制御し検出用電圧と
して行電極ドライバ４より検出された行ブロックに対応
する検出用電圧を供給し、検出ペン７より検出される検
出信号を座標算出部８に供給して行座標（行ｎ）を算出
する（ステップ４）。

【００６６】同様に、列座標の算出に関しても行座標と
同じように列ブロックを算出（ステップ５）後、列座標
（列ｎ）を算出する（ステップ６）。

【００６７】続いて、液晶パネル１を構成する全画素に
加わる平均電圧を０Ｖとするためバイアスキャンセルと
して、選択されなかった行及び列ブロック以外にも電圧
を供給する（ステップ７）。

【００６８】ここまでの動作により、検出ペン７の接触
している座標が検出される。次に、この後座標検出を検
出するかどうか判断を行なう（ステップ８）。ここで検
出ペン７が入力面との接触がなくなり座標検出を行なわ
なければ、ステップ２に進み、今検出した座標に対応す
る表示変更処理を行い、再びペンが入力面に接触するま
でステップ１にて待機する。一方、検出ペン７が入力面
と接触したままで座標検出を継続する場合には、今検出
した座標に対応する表示変更等の所定処理を行なう（ス
テップ９）。さらに、検出した行座標（行ｎ）を中心に
検出用電圧を供給し、検出ペン７より検出される検出信
号を座標算出部８に供給して次の行座標を算出する（ス
テップ１０）。続いて列座標に関しても、検出した列座
標（列ｎ）を中心に検出電圧を供給し、検出ペン７より
検出される検出信号を座標算出部８に供給して次の列座
標を算出する（ステップ１１）。

【００６９】その後、バイアスキャンセルとして、ステ
ップ１０及びステップ１１で供給した電極以外にも検出
用電圧を供給し平均電圧を０Ｖとする（ステップ１
２）。その後、ステップ８にもどり、以後ステップ８，
９，１０，１１，１２の処理を繰り返す。

【００７０】このように、一旦行座標及び列座標が算出
されると、続けて座標検出を行なう場合にはその近傍に
検出ペン７が存在するため、検出ペン７の接触している
座標が検出された後の次の座標検出時において、検出さ
れた座標を中心として一部の電極に限定的に検出用電圧
を供給することにより、行ブロック及び列ブロック検出
するプロセスを省略することができ、座標検出期間を短
くすることができるとともに検出ペンの座標検出精度を
上げることができる。

【００７１】（実施の形態６）図８は本発明の実施の形
態６によるペン入力一体型表示装置の動作を示すフロー
チャートである。なお、本実施の形態において、ペン入
力一体型表示装置の構成は実施の形態１と同様となって
いる。

【００７２】以下に、座標検出期間での動作を説明す
る。ここでステップ１からステップ７までの動作は、実
施の形態５と同じなので説明は省略する。そして、この
一連の動作により、行座標（行ｎ）と列座標（列ｎ）が
算出される。

【００７３】そこで続いて、座標検出を継続するかどう
か判断を行なう（ステップ８）。ここで検出ペン７が入
力面との接触がなくなり座標検出を行なわなければ、ス
テップ２に進み、今検出した座標に対応する表示変更等
の所定処理を行い、再びペンが入力面に接触するまでス
テップ１にて待機する。一方、検出ペン７が入力面と接
触したままで座標検出を継続する場合には、今検出した
座標に対応する表示変更処理を行なう（ステップ９）。
さらに、検出した行座標（行ｎ）を中心に検出用電圧を
供給し、検出ペン７より検出される検出信号を座標算出
部８に供給して次の行座標（行ｍ）を算出する（ステッ
プ１０）。続いて列座標に関しても、検出した列座標
（列ｎ）を中心に検出用電圧を供給し、検出ペン７より
検出される検出信号を座標算出部８に供給して次の列座
標（列ｍ）を算出する（ステップ１１）。

【００７４】その後、バイアスキャンセルとして、ステ
ップ１０及びステップ１１で供給した電極以外にも検出
用電圧を供給しパネルを構成する全画素に対して平均電
圧を０Ｖとする（ステップ１２）。

【００７５】次に、前々回検出した行座標（行ｎ）及び
列座標（列ｎ）と前回検出した行座標（行ｍ）及び列座
標（列ｍ）とを比較する（ステップ１３）。ここで、そ
の差があらかじめ定められた規定値（所定値）Ｋより大
きい場合には、検出ペン７が早く動いていることになる
ので、ステップ１に戻り、再びブロック検出後に詳細な
座標検出を行なう。

【００７６】一方、その差が規定値Ｋよりも小さい場合
には、検出ペン７がゆっくり動いていることになるの
で、全ての行電極及び列電極を対象にしたブロック検出
プロセスを省略して詳細座標検出を行なうため、ステッ
プ１４を経由してステップ８に戻る。そして、検出され
た座標を中心として一部の電極に限定的に検出用電圧を
供給して検出ペン７の座標を検出する。

【００７７】このように、続けて座標検出を行なう場合
には過去の検出ペン７の座標をもとに次の検出プロセス
を決定できるため、検出ペン７が早く動いている場合に
は、ブロック検出から詳細な座標を検出し、検出ペン７
がゆっくり動いている場合には、ブロック検出を省略し
て詳細な座標を検出するようにしているので、座標検出
時にそのブロックに検出ペンがそのブロックとは別の位
置にあるといった不具合を避けることができる。これに
より、座標検出に要する時間を短くすることができると
ともに、検出ペンの座標検出精度を上げることができ
る。

【００７８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、座標検
出時間を短くすることができるので、大画面の液晶表示
パネルであっても十分な座標検出サンプル数と優れた表
示応答性が得られるという有効な効果が得られる。

【００７９】また、本発明によれば、液晶パネルが表示
及び座標検出の双方に使用されるので、表示面とタブレ
ットの入力面とが１表示画素の精度で全面に亘って確実
に一致する。これにより、両者を一致させるための手間
を省くことができて液晶パネルを容易に製造することが
できるとともに、行電極ドライバ、列電極ドライバが共
通に使用することができるので、液晶パネルを安価に構
成することが可能になるという有効な効果が得られる。

【００８０】さらに、本発明によれば、液晶パネルを構
成するマトリクス電極を表示とペン入力用座標検出とに
兼用しても座標検出時間を短くすることができるため、
ペン入力の表示応答性が損なわれないので快適なペン入
力を実現できる。

【００８１】検出されたブロックを構成する電極以外の
電極に検出用電圧と同じ電圧を供給することにより、座
標検出に要する時間を短くすることができるとともに、
各画素に加わる平均電圧を０Ｖにすることができるの
で、液晶パネルの長寿命化を図ることができるという有
効な効果が得られる。

【００８２】検出ペンに検出されたブロック検出時の検
出信号が相互に隣り合う２つのブロック間で略同等の大
きさの場合には、２つのブロックにそれぞれ属して相互
に隣り合う２つの電極を含むブロックを再構成し、この
ブロックに対して検出用電圧を供給することにより、座
標検出に要する時間を短くすることができるとともに、
検出ペンの座標検出精度を上げることができるという有
効な効果が得られる。

【００８３】検出されたブロックを構成する小ブロック
に順次検出用電圧を供給し、小ブロックの検出信号の分
布から座標を検出することにより、座標検出に要する時
間を短くすることができることができるとともに、検出
ペンの座標検出精度を上げることができるという有効な
効果が得られる。

【００８４】検出ペンの接触している座標が検出された
後の次の座標検出時には、検出された座標を中心として
一部の電極に限定的に検出用電圧を供給することによ
り、座標検出に要する時間を短くすることができるとと
もに、検出ペンの座標検出精度を上げることができると
いう有効な効果が得られる。

【００８５】前々回検出された座標と前回検出された座
標との差が所定値よりも大きい場合には、ブロック検出
に続いて座標を検出し、所定値よりも小さい場合には、
検出された座標を中心として一部の電極に限定的に検出
用電圧を供給して座標を検出することにより、座標検出
に要する時間を短くすることができるとともに、検出ペ
ンの座標検出精度上げることができるという有効な効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１によるペン入力一体型表
示装置の構成を示す概念図

【図２】図１のペン入力一体型表示装置における行電極
と列電極との動作を示すタイミングチャート

【図３】本発明の実施の形態２によるペン入力一体型表
示装置における行電極と列電極との動作を示すタイミン
グチャート

【図４】本発明の実施の形態３によるペン入力一体型表
示装置における行電極と列電極との動作を示すタイミン
グチャート

【図５】（Ａ）、（Ｂ）は図４のタイミングチャートに
おける行ブロック検出期間における検出ペンでの検出信
号を示す説明図

【図６】（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施の形態４による
ペン入力一体型表示装置の座用検出の動作を示す説明図

【図７】本発明の実施の形態５によるペン入力一体型表
示装置の動作を示すフローチャート

【図８】本発明の実施の形態６によるペン入力一体型表
示装置の動作を示すフローチャート

【図９】従来のペン入力一体型表示装置の構成を示す概
念図

【図１０】図９のペン入力一体型表示装置における行電
極と列電極との動作を示すタイミングチャート

【符号の説明】

１ 液晶パネル ２ａ，２ｂ，２ｃ・・・２ｉ 行電極 ３ａ，３ｂ，３ｃ・・・３ｌ 列電極 ４ 行電極ドライバ ５ 列電極ドライバ ６ 電圧制御部 ７ 検出ペン ８ 座標算出部 ９ 制御部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】行電極及び列電極を有する強誘電性液晶を
   含む液晶材により構成された強誘電性の液晶パネルと、 前記行電極に検出用電圧及び表示用電圧を供給する行電
   極ドライバと、 前記列電極に検出用電圧及び表示用電圧を供給する列電
   極ドライバと、 前記液晶パネルに対する入力操作を実行する検出ペン
   と、 前記検出ペンの信号を基にこの検出ペンの位置座標を算
   出する座標算出部と、 前記行電極ドライバ及び前記列電極ドライバを介して前
   記行電極及び前記列電極に供給する電圧を制御する電圧
   制御部と、 前記電圧制御部を制御する制御部とを備えてなり、 前記制御部は、 表示時には、前記行電極ドライバより前記行電極に順次
   表示用電圧を供給するごとに前記列電極ドライバより前
   記列電極に表示データに応じた電圧を同時に供給し、 座標検出時には、前記行電極ドライバよりブロック単位
   で前記行電極に順次検出用電圧を供給して前記検出ペン
   が接触している行ブロックを検出し、検出された前記行
   ブロックを構成する前記行電極に前記行電極ドライバよ
   り検出用電圧を供給して前記検出ペンが接触している行
   座標を検出し、さらに前記列電極ドライバよりブロック
   単位で前記列電極に順次検出用電圧を供給して前記検出
   ペンが接触している列ブロックを検出し、検出された前
   記列ブロックを構成する前記列電極に前記列電極ドライ
   バより検出用電圧を供給して前記検出ペンが接触してい
   る列座標を検出することを特徴とするペン入力一体型表
   示装置。
2. 【請求項２】前記制御部は、前記検出ペンが接触してい
   る行座標、列座標の検出において、 前記ブロックを検出した後、このブロックを構成する前
   記電極以外の前記電極に検出用電圧と同じ電圧を供給す
   ることを特徴とする請求項１記載のペン入力一体型表示
   装置。
3. 【請求項３】前記制御部は、前記検出ペンが接触してい
   る行座標、列座標の検出において、 前記検出ペンに検出されたブロック検出時の検出信号が
   相互に隣り合う２つの前記ブロック間で略同等の大きさ
   の場合には、２つの前記ブロックにそれぞれ属して相互
   に隣り合う２つの前記電極を含むブロックを再構成し、
   このブロックに対して検出用電圧を供給することを特徴
   とする請求項１または２記載のペン入力一体型表示装
   置。
4. 【請求項４】前記制御部は、前記検出ペンが接触してい
   る行座標、列座標の検出において、 検出された前記ブロックを構成する小ブロックに順次検
   出用電圧を供給し、前記小ブロックの検出信号の分布か
   ら座標を検出することを特徴とする請求項１、２または
   ３記載のペン入力一体型表示装置。
5. 【請求項５】前記制御部は、前記検出ペンが接触してい
   る行座標、列座標の検出において、 検出ペンの接触している座標が検出された後の次の座標
   検出時には、前記検出ペンが接触しているブロックを検
   出するための検出用電圧を供給することなく、検出され
   た座標を中心として一部の前記電極に限定的に検出用電
   圧を供給することを特徴とする請求項１、２、３または
   ４記載のペン入力一体型表示装置。
6. 【請求項６】前記制御部は、前記検出ペンが接触してい
   る行座標、列座標の検出において、 前々回検出された座標と前回検出された座標との差が所
   定値よりも大きい場合には、ブロック検出に続いて座標
   を検出し、所定値よりも小さい場合には、検出された座
   標を中心として一部の前記電極に限定的に検出用電圧を
   供給して座標を検出することを特徴とする請求項１、
   ２、３または４記載のペン入力一体型表示装置。