JPS6381521A - 表示装置 - Google Patents

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JPS6381521A
JPS6381521A JP61226767A JP22676786A JPS6381521A JP S6381521 A JPS6381521 A JP S6381521A JP 61226767 A JP61226767 A JP 61226767A JP 22676786 A JP22676786 A JP 22676786A JP S6381521 A JPS6381521 A JP S6381521A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 この発明は、電子計算機とその操作者との対話の手段と
して、平面状表示パネル面上に座標入力面としての機能
を持たせた入力機能付の表示装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、平面状表示パネル面に座標入力機能を持たせた入
力機能付表示装置として特開昭５６−３１１２７号公報
に示されたものがあり、その構成は第６図に示すような
物であった。
第６図において、４００は液晶パネル、５００は透明タ
ッチパネルスイッチ、６００はコントローラである。ま
た第７図は第６図の透明タフチバネルスイッチ５００の
断面図であり、図中、５゜１は上面透明フィルム基板、
５０２は上面透明フィルム基板５０１にそれぞれが平行
にかつ帯状に被着されたＸ透明電極、５０３は下面透明
フィルム基板、５０４は下面透明フィルム基板にそれぞ
れが平行に、かつＸ透明電極５０２と直交するように被
着された帯状のＹ透明電極、５０５はＸ透明電極５０２
とＹ透明電極５０４との交点位置に穴のあいた透明シー
ト状のスペーサである。
次に動作について説明する。液晶パネル４００に画像を
表示させる動作は従来よりよく知られているので、ここ
では省略する０次に透明タッチパネルスイッチ５００の
動作であるが、指もしくは筆記ペンで透明タッチパネル
スイッチ５００表面を指示すると、指示された部分のＸ
透明電極５゜２とＹ透明電極５０４はスペーサ５０５の
穴を介して接触する。従ってコントローラ６００は透明
タッチパネルスイッチ５００の全ＸＩ明電極５０２と全
Ｙ透明電極５０４とを走査しそれぞれの交点の導通、非
導通を識別する事により、指もしくは筆記ペンの指示し
た液晶パネル４００面上での位置を検出できる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の入力機能付表示装置は以上のように構成されてい
るので、液晶パネルの表示を透明タッチパネルスイッチ
を通して見るため、表示品質が低下する。また透明タッ
チパネルスイッチの解像度を表示画素と同程度に高める
事は製造コストが高くなるうえに透明タッチパネルスイ
ッチと液晶パネルの表示ドツトの位置を精度よく合わせ
る必要があるなどの問題点があった。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、表示品質が高く安価でしかも検出位置精度
の高い入力機能付の表示装置を得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る表示装置は、マトリックス電極構成の平
板状表示パネルのマトリクス電極に表示信号を加えると
共に順次各電極に交流電流を流すことにより交流電流が
発生する磁束を検出する磁束検出手段と、交流電流の位
相と磁束検出手段より得られる信号との位相を比較する
位相比較手段とを設けるようにしたものである。
〔作用〕
この発明における表示装置は、マトリクス電極に供給す
る信号の種類によって表示モードと位置検出モードとし
ての動作が可能であり、位置検出モード時に、マトリク
スｉ＋ｉに順次交流電流を流すと、磁束検出手段をもっ
た、例えばペンなどの位置を境として一方の電極群に電
流を流す場合と他方の電極群に電流を流す場合とでは、
磁束検出手段より出力される信号の位相が異なるので、
その変化点を検出することで磁束検出手段のある位置を
検出できる。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図は、この発明の一実施例による表示装置の構成図であ
り、図において、１はＴＮモードの表示用液晶セル（平
板状表示パネル）で、それぞれが直行するＸ透明電極１
１とＹ透明電極１２とを有し、それぞれの透明電極の両
端は外部から信号を与えられるような構造となっている
。２１゜２２はＸ用ドライバ、３１．３２はＹ用ドライ
バ、４は入力ペンで、フェライトにコイルを巻いたピッ
クアップコイル４０とヘッドアンプ４１とで構成されて
いる。５はメモリで、液晶セル１に表示するパターンを
書き込む、６は液晶表示コントローラで、液晶セル１の
選択されたＹ透明電極１２に対応するＸ方向のパターン
データをメモリ５から読出し、Ｘ用ドライバ２１．２２
に転送するなどの表示制御を行う。
７は位置検出回路で、入力ペン４の信号より検出信号を
発生する。８は位置検出走査回路、９は入出力モードコ
ントローラで、表示モード時は液晶表示コントローラ６
よりの表示データや制御信号をＸ用ドライバ２１，２２
、Ｙ用ドライバ３１゜３２へそれぞれ供給し、位置検出
モード時は、位置検出走査回路８１よりの各ｆｉｌ信号
をＸ用ドライバ２１，２２、Ｙ用ドライバ３１．３２へ
それぞれ加える為の切換スイッチの役割を果たす。１０
はＣＰＵであり、表示パターンをメモリ５へ書き込んだ
り装置全体の制御を行う。
第２図は第１図の中で位置検出モードに関する構成の詳
細図である。図中、８００はクロックジェネレータであ
り、その出力端は、入出力モードコントローラ９を介し
てＸ用ドライバ３１．．３２のクロック入力端子ＣＫ、
分周器８０１の入力端及びカウンタ８０２のクロック入
力端子ＣＫに接続される。また分周器８０１の出力端は
入出カモ・−ドコントローラ９を介してＸ用ドライバ３
１゜３２のデータ入力端子りとカウンタ８０２のスター
ト端子５とに接続される。８０３はランチであり、カウ
ンタ８０２の出力をランチパルス（β）によりランチす
る。８０４は正弦波発生器であり、周波数ｆ０の正弦波
を発生する。８０５はエミッタ接地のトランジスタであ
り、正弦波発生器８０４の出力正弦波と位相の１８０６
異なる正弦波を発生する。
また、７００は中心周波数がｆｏのバンドパスフィルタ
である。７０１は位相比較器であり、２つの入力端ｐｔ
、ｐｚに入力されるそれぞれの正弦波の位相差を電圧レ
ベルとして出力端ＰＯから出力する。７０２は差動増幅
器である。７０３はコンパレータであり、位相比較器の
出力が一定レベルになった時に一致パルスを出力する。
３１．３２は第１図に示したものと同じＸ用ドライバで
あるが、実際は内部にｎ段のシフトレジスタを持ち、ク
ロック入力端子ＣＫのクロックパルスによりデータ入力
端子りのデータを順次シフトする。またドライバの出力
端子（Ｏ１）（ｉ　＝　１〜ｎ）はシフトレジスタ内の
データ（Ｄｉ）（ｉ＝１〜ｎ）と交流化端子（ＤＦ）の
値とにより電圧印加端子Ｖｌ、Ｖ２．Ｖ３．Ｖ４に印加
された電圧の１つを出力する。その出力電圧の真理値表
を第３図に示す、またここで電圧印加端子Ｖｌ、Ｖ２、
Ｖ３には一定の直流電圧Ｅ１．Ｅ２．Ｅ３が印加され、
端子■４には入出力モードコントローラ９を介して表示
モード時には直流電圧Ｅ４が、位置検出モード時には位
相の１８０　”異なる２つの正弦波電圧が印加される。
また人出力モードコントローラ９の内部スイッチ群は第
２図に示すように表示モード時には破ｉで示す様に、位
置検出モード時には実線で示すように接続される。
また第２図ではＸ用ドライバ３１．３２、Ｙ透明電極１
２１〜１２ｎＬか図示していないが、実際はこれらと直
交する位置にＸ用ドライバ、ｘｌ明電極が設けられてお
り、位置検出モードではＸ用ドライバ、Ｘ透明ｔｉと同
様の動作をする。
以上の様に構成された本発明に係る表示装置の動作を図
面を参照して説明する。
本発明の一実施例による表示装置は表示モードと位置検
出モードとを一定周期で時分割に繰り返す、つまり第４
図に示す様に１フレ一ム周期を（ｎ＋２）の期間に分割
し、期間Ｔ１からＴ７までは表示モード、期間Ｔ　Ｆｌ
＋Ｉ　ｌ　’ｒ、、、は位置検出モードとして動作する
。
まず表示モードにおいては、入出力モードコントローラ
９の内部スイッチ群は第２図の破線で示すように接続さ
れ、液晶表示コントローラ６は表示すべきパターンのデ
ータをメモリ５から順次読み出し、従来より周知の電圧
平均化駆動法により表示を行う。つまり直流電圧（Ｅｌ
、Ｅ２．Ｅ３゜Ｅ４）は電圧平均化駆動法に適したバイ
アス電圧に設定され、期間Ｔ、、Ｔ２．・・・ｌＴＩ％
ごと−にＹ透明電極１２１，１２２．・・・１２ｎに順
次選択電圧が印加され、各期間ごとに、選択されたＹ透
明電極１１に印加される。この時、各々のｘｌ明電極１
１．’ｌ明電極１２の両端のドライバ出力は同じ電圧を
出力する。
次に、位置検出モードについて第５図を用いて説明する
０期間Ｔ　ｎ　＊　１で入出力モードコントローラ９の
内部スイッチ群は第２図の実線で示すように接続され、
入力ペン４のある位置のＹ座標を検出する。
位置検出モードでは、Ｘ用ドライバ３１の■４端子及び
Ｘ用ドライバ３２の■４端子には正弦波発生器８０４で
発生した正弦波電圧Ｖ、　５ｉｎ（２πｆｏ　ｔ）及び
それをトランジスタ８０５で位相を１８０　”ずらせた
−Ｖ１％５ｉｎ（２πｆｏ　ｔ）なる正弦波電圧が印加
される。さらにＹ用ドライバ３１゜３２のＤＦ端子は接
地されているので、Ｙ用ドライバ３１．３２の出力Ｑｉ
　　（ｉ−１〜ｎ）には、内部シフトレジスタのデータ
がＬ”の時は直流電圧Ｅ２が、“Ｈ”の時は正弦波電圧
Ｖ、５ｉｎ（２ｙｒｆｏｔ）または−Ｖ。５ｉｎ（２７
ｒｆｏ　　ｔ）が出力される。
クロックジェネレータ８００で発生した基本クロックＣ
（第５図Ｃ）を分周器８０１で（ｎ＋２）分周して出力
されるスタートパルスＳＰ（第５図ＳＰ）はカウンタ８
０２をリセットしカウントを開始させると共にＹ用ドラ
イバ３１．３２のシフトレジスタのデータ入力端子りに
供給される。その後、基本クロックパルスＣが１つ発生
する毎にカウンタ８０２の出力値は“１”ずつ増加し、
それに同期してＹ用ドライバ３１．３２の内部シフトレ
ジスタのデータが１つずつシフトされるので、両端に±
Ｖ、ｓｉｎ　　（２πｆ、ｔ）の電圧の印加されたＹｉ
明電電１１２１つずつ隣ヘシフトされる。
つまりＹ７明電極１２の抵抗値をＲｏとすると、Ｙｌ明
電ＩＩ　２１．　１２２．−１２ｍに順番に（２Ｖ＋、
　／Ｒｏ　）　　・ｓｉｎ　　（２ｙｒｆｏ　ｔ）の正
弦波電流が流れる。
この時、Ｙ透明電極１２ｍ上のＸの位置に置かれた入力
ペン４のピンクアップコイル４０には各透明電極１２に
流れる正弦波電流により発生する交流磁束の液晶セル１
面に垂直な成分により起電力が生ずる。この起電力は、
Ｙｌ明電極１２を流れる正弦波電流と同じ周波数で位相
が９０°異なり、そのレベルの大きさが点Ｘと正弦波電
流の流れているＹ透明電極１２との距離に反比例した正
弦波となる。但し点ＸのＹ透明電極１２ｍに電流が流れ
ている場合は距離は最短となるが、液晶セル１面に垂直
な成分の磁束はほぼゼロとなる為にピックアップコイル
４０出力もほぼゼロとなる。このピックアップコイル４
０の出力信号はヘッドアンプ４１で増幅され、Ｓ／Ｎ比
を上げる為に中心周波数ｆｏのバンドパスフィルタ７０
０を通る。上に述べた様にＹ透明電極１２に順次１本ず
つ電流を流していった時のバンドパスフィルタ７００出
力波形を第５図（ｂｌに示す。
また差動アンプ７０２の２つの入力端子にはＹ用ドライ
バ３１．３２のＶ４端子に印加されるそれぞれの正弦波
電圧力ＶＩＩｓｉｎ　　（２πｆ、ｔ）が印加されるの
で、出力にはＹ透明電極１２に流れる電流に比例した正
弦波が出力される（第５図（ｒ）参照）。
第５図からも分かるようにバンドパスフィルタ７００の
出力信号すの位相はＹ透明電極１２１から１２ｍに電流
を流している期間とＹ透明電極１２（ｍ＋１）から１２
ｎに電流を流している期間とでは１８０度異なる。従っ
て差動アンプ７０２の出力信号ｒとバンドパスフィルタ
７００の出力信号すを位相比較器７０１に入力すると出
力信号ｐの波形は第５図ｐの様になる。そしてコンパレ
ータ７０３の基準電位端子ＢをＶＲの電位に設定すると
位相比較器７０１の出力信号ｐのレベルがＶＲとなった
時にコンパレータ７０３は一致パルスｌを出力しラッチ
８０３がその時のカウンタ８０２出力をラッチする。
つまり、順次Ｙ透明電極１２に交流電流を流して走査し
、入力ペン４の位置するｍ番目のＹｉ３明電極電極１２
ｍ査した時にコンパレータ７０３は一致パルスを発生し
、カウンタ８０２の出力値ｍをラッチする。このラッチ
８０３の出力（直をＣＰＵｌ０が読取る事により、入力
ペン４の位置のＹ座標を検出する。
以上述べた動作を第４図の期間Ｔ１９．に行い、さらに
期間７　ｔｈ　＊　ｔに同様の動作をＸ用ドライバ２１
．２２、Ｘ透明電極１１に関して行い入力ペン４の位置
のＸ座標を検出する。
このように、本実施例によれば、画像表示と位置検出機
能との実現のために、表示デバイスに特別なデバイスを
組合わせることなく、若干の駆動回路を付加するだけで
、入力機能を有する平面ディスプレイ装置を実現できた
。
なお、上記実施例では平板状表示パネルとして液晶表示
パネルを用いたものを示したが、ＦＤＰ（ｐｌａｓｍａ
　ｄｉｓｐｌａｙ　ｐａｎｅｌ）　、　　Ｅ　Ｌ　（ｅ
ｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、　　Ｅ　Ｃ
Ｄ　（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｃｈｒｏｍｉｃ　ｄｉｓ
ｐｌａｙ）を用いてもよく、上記実施例と同様の効果を
奏する。また位置検出モード時に透明電極に流す電流は
三角波やのこぎり波であってもよ（、上記実施例と同様
の効果を奏する。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、マトリクス電極構成
の平面状表示装置の電極に交流電流を流し、その発生す
る磁界のピックアンプ信号の位相変化をもとに位置検出
を行うように構成したので、装置を安価にでき、検出座
標出力が安定で表示画素との位置精度の高い表示装置が
得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例による表示装置の構成図、
第２図はこの発明の一実施例による位置検出動作を説明
する図、第３図は第２図のＹ用ドライバ出力の真理値表
を示す図、第４図はこの発明の一実施例の表示モードと
位置検出モードとの時分割動作を説明する図、第５図は
第２図の主な信号の出力波形図、第６図は従来の入力機
能付表示装置の構成図、第７図は従来の入力機能付表示
装置に用いられている透明タッチパネルスイッチの断面
図である。 １・・・液晶セル（平板状表示パネル）、２１．２２・
・・Ｘ用ドライバ、３１．３２・・・Ｙ用ドライバ、４
・・・入力ペン、６・・・液晶表示コントローラ（表示
用（ε号印加手段）、７・・・位置検出回路、８・・・
位置検出走査回路、１０・・・ＣＰＵ　（位置検出手段
）、１２・・・Ｙｌ明電極、４０・・・ピックアップコ
イル（磁束検出手段）、７０１・・・位相比較器（位相
比較手段）、７．０３・・・コンパレータ、８０２・・
・カウンタ、８０３・・・ラッチ、８０４・・・正弦波
発生器（交流成分電流印加手段）。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）Ｘ−Ｙマトリックス電極構成の平板状表示パネル
    と、 前記Ｘ−Ｙマトリックス電極に表示用信号を印加する表
    示用信号印加手段と、 前記Ｘ−Ｙマトリックス電極の少なくとも一方の電極群
    に順次１本ずつ交流成分を有する電流を流す交流成分電
    流印加手段と、 磁束検出手段を具備した入力ペンと、 前記マトリクス電極に流す交流成分電流の位相と前記磁
    束検出手段に生じる信号の位相とを比較する位相比較手
    段と、 前記位相比較手段の出力に基づき表示パネル上の入力ペ
    ンの位置を検出する位置検出手段とを備えたことを特徴
    とする表示装置。
  2. （２）前記マトリクス電極の各々の電極の両端にはドラ
    イバが接続され、 表示信号印加時には前記交流成分電流印加手段は前記両
    端のドライバが同電圧を出力し、位置検出時には選択電
    極の両端のドライバが位相の１８０度異なる正弦波電圧
    を出力するように該ドライバを駆動することを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項記載の表示装置。
JP61226767A 1986-09-25 1986-09-25 表示装置 Expired - Lifetime JPH0738152B2 (ja)

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