JPH08106358A

JPH08106358A - タブレット機能付き液晶表示装置、アクティブマトリクス型液晶表示装置及びタブレット機能付き液晶表示装置の駆動方法

Info

Publication number: JPH08106358A
Application number: JP16216495A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Murakami; 浩村上; Michiya Oura; 道也大浦; Masami Oda; 雅美小田; Masashi Itokazu; 昌史糸数; Kenichi Nakabayashi; 謙一中林; Kazuhiro Takahara; 和博高原
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1994-08-10
Filing date: 1995-06-28
Publication date: 1996-04-23
Also published as: US5923320A; TW273613B

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、ＬＣＤとの一体化が可能で小型・
軽量化やコストダウンに有効な容量結合方式をアクティ
ブマトリクス型ＬＣＤに適用し、高画質で応答速度の速
いタブレット機能付きＬＣＤを提供することを目的とす
る。【構成】複数の走査電極１１と複数のデータ電極１２
と複数の画素電極１４と複数のスイッチング素子１３と
を有する素子基板１と、素子基板１との間で液晶３を挟
持する対向基板（２）とを備え、素子基板が表示を観察
する側に配置されたアクティブマトリクス型液晶表示装
置と、液晶表示装置の表示面に接触され、走査電極１１
とデータ電極１２に順次印加される信号を、走査電極と
データ電極との間の結合容量を介して検出して検出信号
Ｖｏｂｓを出力する波形検出手段７と、検出信号Ｖｏｂ
ｓから波形検出手段７の接触位置を検出する位置検出手
段９とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ペンが表示画面に接触
している位置を、ペンと液晶表示装置の電極との間の静
電結合容量を介してペンに現れる電気信号で検出する静
電容量結合方式のタブレット機能付き液晶表示装置（Li
quid Crystal Display 以下、ＬＣＤと称する。）に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報機器の小型・軽量化、及び使
い勝手の向上のため、ペン入力（タブレット）機能を備
えたパーソナルコンピュータやワードプロセッサが普及
し始めている。入力方式に対しては、コスト、精度、装
置規模等に加え、カラー表示装置と組合せられることが
強く求められている。

【０００３】現在、入力方式には様々な方式が提案され
ているが、ＬＣＤとの一体化が可能で小型・軽量化やコ
ストダウンに有効な静電容量結合方式（以下、単に容量
結合方式と称する。）が重要視されている。図５３は容
量結合方式による印加波形検出の原理を示す図であり、
（１）はペンを当てた場合の断面構造を、（２）は動作
信号と検出信号を示す。ＬＣＤの１点に入力ペンの先端
を当てると、ガラス基板を挟んでＬＣＤ内の電極との間
に直列の容量が形成される。ここで、各電極を走査する
ようなパルス波形を順次入力すると、ペンの近傍にある
電極にパルスが印加されるタイミングでペンからの検出
信号Ｖｏｂｓに印加波形の交流成分（微分波形）が観察
される。従って、検出信号Ｖｏｂｓの絶対値が最大にな
る時点のパルスが印加される電極の位置を検出すれば、
ペンのＬＣＤ上での接触位置が判明する。この接触位置
をここでは指示座標と称する。なお、以下に示す図にお
いては、同様の機能部分には同一の参照番号を付して表
し、説明を一部省略することとする。

【０００４】図５４に従来の静電容量結合方式による装
置の構成を、図５５にその印加波形の例を示す。図５４
に示す装置は単純マトリクス型ＬＣＤであり、参照番号
４は走査ドライバを、５はデータドライバを、７はペン
を、１１−１と１１−２は走査電極を、１２−１と１２
−２はデータ電極を示す。データ電極１２−１と１２−
２には信号ｘ０とｘ１がそれぞれ印加され、走査電極１
１−１と１１−２には信号ｙ０とｙ１がそれぞれ印加さ
れる。また、ｘ０、ｙ０等は表示装置の座標を示すのに
も使用するものとする。図５４と図５５では、液晶に高
電圧が印加された時に黒表示を行うノーマリホワイトモ
ードの２×２画素の装置において、（ｘ０，ｙ０）と
（ｘ１，ｙ１）に黒を表示し、（ｘ１，ｙ０）と（ｘ
０，ｙ１）に白を表示する例で、ペンを（ｘ１，ｙ１）
に当てた場合を示しており、以下の例においてもこのよ
うな条件での動作を示すものとする。

【０００５】液晶表示装置に供給される映像信号もＣＲ
Ｔ等に供給されるのと同様の信号である。このような映
像信号では、１画面分の信号を供給するのに要する期間
を１フレーム期間と称しており、これは垂直走査期間
（１Ｖ）とも呼ばれる。フレーム期間内では、水平方向
の１ライン分の信号が垂直方向の画素列の分だけ順次供
給される。この期間を表示期間と称する。１フレーム期
間からこの表示期間を差し引いた分が垂直帰線期間と称
される期間であり、もともとはＣＲＴにおいて走査線が
画面の走査終了位置である右下の位置から走査開始位置
である左上の位置に戻るための期間から、このような名
称が使用されたが、液晶表示装置においても同様の映像
信号が供給されるため、このような名称がそのまま使用
されるのが一般的である。ここでもこの名称を使用する
こととする。通常は垂直帰線期間のフレーム期間に占め
る割合は小さく、数パーセント程度である。

【０００６】図５５に示すように、単純マトリクス型Ｌ
ＣＤ使用した従来例では、垂直帰線期間に垂直方向、水
平方向に順次走査する波形を印加して検出信号を得た
後、そのタイミングを基にペンを当てた指示座標（ｘ，
ｙ）を求めていた。この時、単純マトリクス型ＬＣＤの
液晶は印加波形の実効電圧に依存して動作するために、
実効電圧に大きく影響しない電圧範囲であれば、任意の
検出用パルスを垂直帰線期間に印加することが可能であ
った。

【０００７】図５５においては、１Ｈは１水平ライン期
間を示し、各電極を走査するようなパルスはほぼこの１
水平ライン期間の幅を有する。図５４と図５５に示した
例では、画素数が２×２であるため、垂直帰線期間が表
示期間に比べて長くなっているが、上記のように、通常
は垂直帰線期間のフレーム期間に占める割合は小さく、
この期間にペンによる指示位置を検出する必要がある。
近年、構造が複雑ではあるが、画素数の大きな画面を高
画質で表示可能で、特に高品質のカラー表示が行えるア
クティブマトリクス型ＬＣＤが広く使用されるようにな
ってきた。

【０００８】アクティブマトリクス型ＬＣＤの構造を図
５６に、その動作波形を図５７に示す。図５６におい
て、参照番号１１−１、１１−２は表示行に対応する走
査電極を、１２−１、１２−２は表示列に対応するデー
タ電極を、Ｓ００…Ｓ１１は両電極の交点に設けたスイ
ッチング素子（例えば、薄膜トランジスタ＝ＴＦＴ）
を、Ｃ００…Ｃ１１は画素電極を示す。これらの要素は
素子基板１上に形成されている。素子基板１に対向して
共通電極によって共通電位を与える対向基板が配置され
ており、素子基板１と対向基板との間に液晶層を挟持し
ている。走査電極に順次印加される走査パルスに応じて
各行のＴＦＴが順次オン状態になり、画素電極と共通電
極の間に形成された液晶セル（容量）にデータ電極に印
加された表示データに基づく電圧が書き込まれ、１表示
期間経過してＴＦＴが再びオン状態になるまでその電圧
は保持される。ＴＦＴの光リーク等を考慮して、通常対
向基板が観察者側（手前）になるようにＬＣＤを配置し
ていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】そのため、ペンを表示
面に当てても、ペンが接触するのは対向基板側であり、
ペンとの間の結合容量によって検出するパルスが印加さ
れる走査電極やデータ電極は反対側の素子基板側に形成
されている。そのため、従来のようにＬＣＤを配置する
と概ねベタの共通電極が一種のシールドとして作用し、
ペンを当てても素子基板に印加した波形は検出され難く
なり、十分な高精度でペンが接触している位置を検出す
るのが難しいという問題があった。

【００１０】また、従来例のように垂直指示座標を求め
ようとして垂直帰線期間に走査電極を順次走査すると、
各ＴＦＴがオン状態になり、その時点のデータ電極の電
圧が各液晶セルに書き込まれ、表示期間に書き込んだ画
像情報が破壊されてしまうという問題が生じる。そのた
め、垂直指示座標を求めるために垂直帰線期間に走査電
極を順次走査することができず、垂直指示座標を検出す
ることができないという問題があった。

【００１１】更に、水平指示座標の検出は各フレームの
表示期間内に行われ、垂直指示座標の検出は各フレーム
の垂直帰線期間に行われるため、検出は１フレームに１
回の速度で行われる。ペンの動きに対応するためには、
この検出速度を更に向上させることが望まれている。更
に、容量結合によりペンで検出した信号には、液晶パネ
ルに印加される各種の雑音が重畳されており、この雑音
のために位置の検出精度が低下するといる問題もあっ
た。

【００１２】更に、ペンによって指示される座標の検出
は、ペンが接触した位置にもっとも近接した走査電極又
はデータ電極の位置を検出しており、検出の分解能は電
極のピッチであり、座標の指示をより高い分解能で行え
るようにすることも求められている。本発明は、上記問
題点に鑑みてなされたものであり、第１の目的は、ＬＣ
Ｄとの一体化が可能で小型・軽量化やコストダウンに有
効な容量結合方式をアクティブマトリクス型ＬＣＤに適
用し、高画質で応答速度の速いタブレット機能付きＬＣ
Ｄを提供することであり、第２の目的はアクティブマト
リクス型ＬＣＤを使用し、容量結合方式を適用したタブ
レット機能付きＬＣＤの検出感度を向上し、より高精度
の検出を可能にすることであり、第３の目的はアクティ
ブマトリクス型ＬＣＤを使用し、容量結合方式を適用し
たタブレット機能付きＬＣＤにおける検出速度を向上さ
せることであり、第４の目的はタブレット機能付きＬＣ
Ｄにおいて位置の検出精度を向上させることであり、第
５の目的はタブレット機能付きＬＣＤにおいて座標の指
示をより高い分解能で行えるようにすることである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の第１の態
様のタブレット機能付き液晶表示装置（ＬＣＤ）の原理
構成図、図２はその動作説明図であり、２×２画素構成
のノーマリホワイトモード（０Ｖ印加で白表示、高圧印
加で黒表示となるモード）ＬＣＤを使用して、（ｘ０，
ｙ０）と（ｘ１，ｙ１）に黒を表示した例を示してあ
る。図１に示すように、ペンは（ｘ１，ｙ１）の位置に
接触される。

【００１４】図１において、参照番号１は素子基板であ
り、表示行に対応する複数の走査電極１１１と、表示列
に対応する複数のデータ電極１１２と、走査電極とデー
タ電極の各交点に対応して配置された画素電極１４と、
走査電極とデータ電極の各交点に対応して配置され走査
電極にパルス（表示用走査パルス）が印加された時に導
通して画素電極にデータ電極の電圧を印加するスイッチ
ング素子１３とを有する。２は素子基板１との間で液晶
３を挟持すると共に共通電位を与える対向基板である。
４は走査ドライバを、５はデータドライバを、６はコモ
ン電圧Ｖｃｏｍを出力するコモン電圧印加手段を示す。
これらでアクティブマトリクス型液晶表示装置（ＬＣ
Ｄ）が形成される。７は表示画面に接触するペンであ
り、走査電極１１とデータ電極１２に順次印加される信
号を、先端と走査電極とデータ電極との間の静電結合容
量を介して検出し、検出信号Ｖｏｂｓを出力する波形検
出手段を有する。位置検出手段９は、検出信号Ｖｏｂｓ
からペン７の表示画面上の接触位置を検出する。本発明
のＬＣＤ装置においては、素子基板が表示を観察する側
に配置されていることを特徴とする。

【００１５】また、本発明の第２の態様のＬＣＤ装置に
おいては、走査電極にパルスが印加されないデータ電極
位置検出期間を設け、ペン７に近接しているデータ電極
１２の位置検出は、このデータ電極位置検出期間に行
う。ペン７に近接している走査電極１１の位置検出は、
表示データ書き込み期間にスイッチング素子１３を順次
導通させるために複数の走査電極１１に順次印加される
表示用走査パルスを検出して行うことを特徴とする。

【００１６】データ電極位置検出期間の１つの例は、垂
直帰線期間であり、垂直帰線期間にすべてのデータ電極
に順次水平走査パルスを印加し、この水平走査パルスに
対応した検出信号Ｖｏｂｓの変化のタイミングを検出し
て行う。データ電極位置検出期間の別の例は、液晶表示
装置の１フレーム表示サイクル中にデータ電極位置検出
期間を複数設ける。少数のデータ電極位置検出期間を設
けても、各行の表示用走査パルスの間に期間である水平
帰線期間をデータ電極位置検出期間としてもよい。各デ
ータ電極位置検出期間に印加する水平走査パルスの個数
は、１フレーム表示サイクル中に各データ電極に水平走
査パルスが１回印加されるように設定されても、複数回
印加されるように設定されてもよい。

【００１７】更に、帰線期間中に近接したデータ電極１
２に印加する水平走査パルスは、信号の立ち上がりと立
ち下がりのタイミングが異なる。更に、近接した走査電
極１１に印加する表示用走査パルスは、信号の立ち上が
りと立ち下がりのタイミングが異なる。更に、検出に使
用する表示用走査パルスの立ち上がりと立ち下がりの少
なくとも一方のタイミングは、データ電極１２に印加す
る表示データ信号の変化タイミングと異なる。

【００１８】更に、本発明の第３の態様のＬＣＤ装置に
おいては、位相が表示用走査パルスに対して液晶表示装
置の略１フレーム表示サイクル／ｎだけ異なり、走査電
極に印加しても表示データは実質的に変化しないｎ個の
補助パルスを走査電極に印加し、波形検出手段は、検出
した信号が表示用走査パルスに対応する信号かｎ個の補
助パルスのいずれに対応する信号かを判定し、表示用走
査パルス及びｎ個の補助パルスの印加されている走査電
極の位置に応じて波形検出手段の接触した位置を算出す
る。このｎ個の補助パルスは、短いパルスかスイッチン
グ電極を導通させないほど小さな強度のパルスである。

【００１９】更に、本発明の第４の態様のＬＣＤ装置に
おいては、素子基板の走査電極及びデータ電極の影響を
受けない位置にダミー波形検出手段を設け、波形検出手
段の検出信号からダミー波形検出手段の出力を減算す
る。更に、本発明の第４の態様のＬＣＤ装置において
は、位置検出手段は、波形検出手段の出力する接触位置
に近接した走査電極又はデータ電極に対応した複数のパ
ルスの強度から、補間法により接触位置を算出する。

【００２０】更に、本発明の第５の態様のＬＣＤ装置に
おいては、水平走査パルスと表示用走査パルスを所定の
時間ずれた２個以上のパルスとする。そして、この所定
の時間ずれた複数のパルスに対する波形検出手段の出力
する検出信号の位相差から波形検出手段の移動方向を検
出する移動方向検出手段を備える。水平走査パルスと表
示用走査パルスを所定の時間ずれた３個以上のパルスと
し、３個以上のパルスに対する複数の位相差から、移動
方向の変化を検出する移動方向変化検出手段を更に設け
てもよい。

【００２１】

【作用】まず素子基板を観測者側（手前）に配置したこ
とにより、素子基板に印加される波形をより高感度に検
出することが可能になり、検出精度が向上する。そし
て、垂直座標の検出に関しては、図２に示すように、表
示用走査パルスを利用して検出を行うため、単純マトリ
クス型における従来例のように別に検出用走査パルスを
印加する必要がなく、画像情報の破壊は起きない。

【００２２】ペンを表示面に接触させると、ペンと走査
電極又はデータ電極の間に静電容量が形成される。走査
電極又はデータ電極にパルスが印加されると、この静電
容量を介して、ペンにパルスの微分波形が現れる。位置
検出手段９は、検出信号のもっとも大きな微分波形が得
られる時のパルスの印加位置を検出してペンの接触位置
を検出する。実際に使用されるアクティブマトリクス型
ＬＣＤでは、走査電極及びデータ電極共も微細な間隔で
配置されており、ペンを表示面に接触させた場合、ペン
との間である程度以上の結合容量を有する走査電極及び
データ電極はそれぞれ複数本にも及ぶ。そのため、近接
する電極に順次印加されるパルスの立ち上がりと立ち下
がりが一致していると、ペンに現れる微分波形が相殺さ
れる方向になるため、検出しにくくなる。そこで、高感
度に微分波形を検出するためには、近接する電極に印加
されるパルスの立ち上がりと立ち下がりが一致していな
いことが必要である。

【００２３】水平方向接触位置検出期間（データ電極位
置検出期間）にデータ電極に水平走査パルスを印加する
時には、走査電極には信号を印加する必要はないから、
この時には近接するデータ電極に印加される水平走査パ
ルスの立ち上がりと立ち下がりが一致しないようにすれ
ばよい。表示データの書き込み中に表示用走査パルスを
走査電極に印加する時には、データ電極に表示データに
対応する電圧が印加される。従って、この時には、近接
する走査電極に印加されるパルスだけでなく、データ電
極に印加される表示データのパルスも立ち上がりと立ち
下がりが一致しないようにする必要がある。

【００２４】図２の例では、水平走査パルス及び表示用
走査パルスを共に従来に比べて狭くすることでパルスの
立ち上がりと立ち下がりが一致しないようにしている。
パルスの立ち上がりと立ち下がりが一致しないようにす
るには、以下の実施例で説明するように各種の方法があ
る。データ電極位置検出期間としては、垂直帰線期間が
利用できる。データ電極位置検出期間を１表示フレーム
期間中に複数回設ければ、水平方向接触位置検出の検出
サイクルが短縮される。この場合には、表示データをデ
ータ電極位置検出期間分遅延させる遅延手段が必要であ
る。また、各行の表示データをデータ電極に印加する期
間の間に水平帰線期間を設け、この期間には表示用走査
パルスが印加されないようにする。この期間はあまり長
くできないため、この水平帰線期間に印加できる水平走
査パルスの個数は少ないが、水平帰線期間は走査電極の
本数分設けることが可能であるため、１表示フレーム期
間中に全データ電極に水平走査パルスを印加することが
可能であり、各データ電極に複数回の水平走査パルスを
印加することが可能である。

【００２５】また、走査電極に１フレームサイクルの１
／ｎずつ離れた補助パルスを印加することにより、垂直
方向の検出速度が向上する。補助パルスを各画素のスイ
ッチング素子を導通させないほど短いパルスか強度の小
さなパルスとすれば、補助パルスは表示データに影響を
与えない。位置検出手段は検出信号のタイミング又は強
度で走査パルスか補助パルスかを判定することができ
る。

【００２６】ペンの出力する信号には、近接した電極に
印加されるパルスに対応する信号成分と、雑音成分があ
る。ダミーペンを信号成分を拾わず雑音成分のみを拾う
位置に設けてペンの出力から減算すれば雑音成分を除去
できる。ここで、外部からの雑音成分は対向基板のコモ
ン電極に誘導される。コモン電極は低抵抗なので、この
基板内ではどこでもほぼ同じ雑音成分が検出できる。よ
ってダミーペンを対向基板内でしかも走査電極データ電
極、シール部の影響を受けない箇所に設ければ、雑音成
分のみを検出できる。ここで容量結合ペンの構造はペン
先で検出した波形をペン内部の増幅器で約１００倍に増
幅している。ペン先の検出波形は信号振幅に（基板ガラ
スによる容量）／（ペン先の入力容量）を掛けたもので
ある。ダミーペンのペン先の形状により入力容量は変化
するが、後段に設けられた増幅器の増幅度を変化させる
ことにより、雑音成分の出力を容量結合ペンのそれと同
じにできるので特に問題はない。

【００２７】ペン先の形状は１ｍｍ程度の大きさを有す
るため、数本分の電極における電位変化を検出する。こ
れらのピークは近接した度合いに応じた山形の出力をと
る。よって、前後数本の出力から近似することが有効
で、分解能も向上できる。また、水平走査パルス又は表
示用走査パルスを所定時間ずれた２個以上のパルスと
し、ペンからの検出信号におけるこれらのパルスに対す
る位相差を検出すれば、ペンが液晶パネル上を移動して
いる場合の移動方向と速度が検出できる。更に、水平走
査パルス又は表示用走査パルスを所定時間ずれた３個以
上のパルスとし、ペンからの検出信号におけるこれらの
パルスに対する位相差の変化を検出すれば、ペンの移動
方向と速度の変化が検出できる。

【００２８】以上のように、本発明によれば、容量結合
方式をアクティブマトリクス型ＬＣＤに適用し、高画質
で応答速度の速いタブレット機能付きＬＣＤ、それに適
したアクティブマトリクス型ＬＣＤ及びその駆動方法が
提供される。

【００２９】

【実施例】図３は本発明の第１実施例の構成図、図４は
第１実施例における波形検出器のブロック構成図、図５
は第１実施例の動作説明図であり、前記図面と同じ部分
には同一の符号を付して説明を省略する。本実施例は、
表示用走査パルスを水平走査用パルスのパルス幅をシフ
トクロックの複数周期分とし、１シフトクロック周期分
づつ順次ずらすことで、近接する電極への印加パルスが
干渉しないようにする方法の例を行う。

【００３０】図３において、参照番号８は表示データと
同期信号を出力する制御部であり、走査ドライバ４とデ
ータドライバ５の動作に必要な信号を出力する。９はペ
ン７の先端が接触される表示画面上の座標、すなわち指
示座標を検出する座標検出部であり、図１の位置検出部
に相当し、ペン７から入力される検出信号Ｖｏｂｓのピ
ークのタイミングから指示座標Ａを求めて出力する。１
０は座標保持部であり、指示座標Ａが入力され、次段の
入力ビット数や座標変換の必要等に応じて変換した指示
座標Ｂを出力する。指示座標ＡとＢは同一であってもよ
い。１１はインタフェースであり、指示座標Ｂとアプリ
ケーション１２が出力するインタフェース信号が入力さ
れ、指示座標Ｂをアプリケーション１２に渡す。アプリ
ケーション１２は描画や文字入力、ポイント指示等の動
作のために入力した指示座標Ｂ使用するものである。

【００３１】図４はペン７の出力から指示座標を検出す
る座標検出部９のブロック構成図である。図示のよう
に、座標検出部９は、ペン７とＬＣＤの走査電極及びデ
ータ電極との間の結合容量を介して現れる表示用走査パ
ルス及び水平走査パルスを増幅する増幅回路（アンプ）
７１と、アンプ７１の出力値をパルスの周期に同期して
サンプリングし保持するサンプルホールド回路７２と、
サンプルホールド回路７２の出力をディジタル信号に変
換するアナログ／ディジタル変換回路（Ａ／Ｄ変換器）
７３と、Ａ／Ｄ変換器７３の出力を一時的に記憶するレ
ジスタ７４と、レジスタ７４に記憶された値をラッチ信
号に従ってラッチして保持するラッチ７５と、レジスタ
７４とラッチ７５に記憶された値を比較する比較器（コ
ンパレータ）７６を有する。

【００３２】ラッチ７５は、各表示期間及び垂直帰線期
間が開始される前にリセットされる。コンパレータ７６
はレジスタ７４とラッチ７５の値を比較し、レジスタ７
４の値の方が大きい場合にはラッチ信号を出力する。こ
れに応じてラッチ７５はレジスタの値をラッチし、各表
示期間及び垂直帰線期間がそれぞれ終了するまでこの動
作が繰り返される。このような動作により表示用走査パ
ルス及び水平走査パルスがそれぞれ最大になる走査電極
及びデータ電極の位置、すなわちペン７の指示座標が判
明する。

【００３３】図５は第１実施例における動作を示すタイ
ムチャートである。図示のように、表示用走査パルスと
水平走査パルスのパルス幅は水平同期信号の周期（ライ
ン期間Ｈ）の３倍であり、近接する電極に印加されるパ
ルスの立ち上がりと立ち下がりのタイミングが一致しな
いようになっている。これによりパルスの各エッヂに対
応して十分な大きさの検出信号Ｖｏｂｓが現れる。もし
従来のようにパルス幅が１Ｈであれば、隣接する電極に
印加されるパルスの立ち上がりと立ち下がりのエッヂが
一致するため、それらが互いに干渉して弱め合い、検出
信号Ｖｏｂｓは小さな信号になって検出精度が低下する
ことになる。図５においては、表示用走査パルスについ
ては座標ｙ１に相当する走査電極にパルスが印加された
時に大きな検出波形が得られ、水平走査パルスについて
は座標ｘ１に相当する走査電極にパルスが印加された時
に大きな検出波形が得られるので、ペン７は座標（ｘ
１，ｙ１）の位置に接触していることがわかる。

【００３４】図５に示すように、表示用走査パルスのパ
ルス幅を３Ｈとした場合、各表示用走査パルスの立ち下
がりエッヂで液晶に印加される電圧が確定し、次の表示
期間で再び走査パルスが立ち上がるまで維持される。従
って、走査パルスが立ち上がってから書き込む電圧がデ
ータ電極に出力されるまでの２Ｈの期間は上側の２行の
液晶素子に書き込まれる電圧が印加されることになる。
前述のように、実際の液晶表示装置は５００本程度の走
査電極を有しており、表示に関係しない電圧が印加され
る期間は全体の１／２５０程度であり、あまり問題にな
らない。

【００３５】また、図５では垂直帰線期間にデータ電極
に印加される水平走査パルスのパルス幅も３Ｈとした
が、この水平走査パルスは指示座標を検出するためだけ
に印加されるので、パルス幅は波形検出器の応答性に応
じてパルスが検出できる程度の幅に定めればよく、でき
るだけ短いことが望ましい。その場合にも、パルス幅は
隣接するパルスのずれ量の３倍とすれば、検出感度を良
好にできる。

【００３６】座標検出部９で検出された指示座標Ａはイ
ンタフェース１１を介してアプリケーション１２に引き
渡されるが、ＬＣＤの画素数が多い場合には、指示座標
のビット数も化なり多くなり、一度の引き渡すことがで
きなくなることも起こりえる。例えば、アプリケーショ
ン１２の入力が８ビットで、指示座標が９ビットの情報
を有する場合であるが、その場合には、座標保持部１０
の変換機能を用いて、指示座標Ａを下位８ビットと上位
１ビットに分割し、それぞれを指示座標Ｂとして別々に
転送したり、下位１ビットを切り捨てて上位８ビットだ
けを指示座標Ｂとして出力する等の対策を行う。

【００３７】図６は本発明の第２実施例の構成を示す図
である。図６において、参照番号７１は増幅器であり、
アナログ検出信号を座標検出部９に出力する。制御部８
はアプリケーションを実行するコンピュータ１２がＣＲ
Ｔインタフェースから出力するＣＲＴ表示データと垂直
同期信号ＶＳＹＮＣと水平同期信号ＨＳＹＮＣとドット
クロックＤＣＬＫとが入力され、表示データＤＡＴＡと
水平方向シフトクロックＸＣＫとスタートパルスＳＸと
１ラインラッチパルスＬＰとをデータドライバ５に出力
し、垂直方向シフトクロックＹＣＫとスタートパルスＳ
Ｙと出力イネーブル信号ＥＮとを走査ドライバ４に出力
し、ＸＣＫとＹＣＫと水平座標計数スタートパルス／Ｓ
Ｘ０と垂直座標計数パルス／ＳＹ０と垂直帰線期間指示
信号ＶＲＴＣとを座標検出部９に出力する。

【００３８】図７に走査ドライバの構成とその動作を示
す。図７の（１）が構成を示す図であり、図７の（２）
が動作を示すタイムチャートである。図７において、参
照番号４１はＹシフトレジスタであり、ＹＣＫに同期し
てＳＹを順次シフトさせ、出力ＳＯＹ０とＳＯＹ１を出
力する。４２−１と４２−２は出力制御用ＡＮＤゲート
であり、ＳＯＹ０とＳＯＹ１を信号ＥＮに基づいてそれ
ぞれ制御する。４３−１と４３−２はバッファ回路であ
り、インピーダンス変換やレベル変換を行って走査電極
に印加する表示用走査信号ｙ０，ｙ１を出力する。

【００３９】図７の（２）に示すように、ＳＹは２Ｈの
幅を有しており、ＳＯＹ０とＳＯＹ１はＳＹを１Ｈだけ
シフトさせた信号であるから、図示のような信号にな
る。更に、ＳＯＹ０とＥＮ、ＳＯＹ１とＥＮの論理和を
とるから、ｙ０とｙ１はそれぞれ１／２Ｈの幅の２つの
パルスがＨだけずれた信号になる。図８にデータドライ
バ５の構成例を示す。図８において、参照番号５１はＸ
シフトレジスタであり、ＸＣＫに同期してＳＸを順次シ
フトし、出力ＳＯＸ０とＳＯＸ１を出力する。５２−１
と５２−２はデータレジスタ回路であり、それぞれＳＯ
Ｘ０とＳＯＸ１の示すタイミングでＤＡＴＡ（ディジタ
ル信号でもアナログ信号でもよい。）を取り込んで保持
し、ＲＯ０とＲＯ１を出力する。５３はラッチ回路であ
り、ＬＰがアクティブ（Ｈ）の時ＲＯ０とＲＯ１をその
まま出力し、ＬＰが非アクティブ（Ｌ）の時には値を保
持して出力する。５４−１と５４−２はバッファ回路で
あり、インピーダンス変換やレベル変換を行ってｘ０と
ｘ１を出力する。

【００４０】図９は第２実施例におけるタイムチャート
を示す。上記のように、表示期間ではｙ０とｙ１のパル
ス幅が１Ｈよりも狭くなるようにＥＮによって制御され
るため、近接する電極への印加パルスが干渉せず、アナ
ログ検出信号のピークが鮮明に現れる。しかも、幅１／
２Ｈのパルスを複数個（ここでは２個）組み合わせた波
形を１Ｈづつシフトして印加しているため、近接する電
極への印加パルスが強め合うように作用し、アナログ検
出信号のピークが高くなって検出が一層容易になってい
る。一方、垂直帰線期間の水平指示座標検出期間におい
ては、ＬＰを常にアクティブ（Ｈ）にしてＲＯ０とＲＯ
１が直ちにｘ０とｘ１に反映されるようにしてあり、し
かもＸＣＫの１周期内でＤＡＴＡを黒（Ｂ）から白
（Ｗ）に変化させているため、表示用走査パルスと同様
に近接する電極への印加パルスが強め合う方向にのみ作
用し、検出しやすいピークが指示座標に対応するタイミ
ングでアナログ検出信号に現れる。

【００４１】図１０に座標検出部９と座標保持部１０の
構成例を示す。この例では、両者を特に明確に分けて示
してはいない。参照番号９１はコンパレータ回路であ
り、アナログ検出信号と予め設定した閾値との大小関係
を比較してその結果を２値の検出信号（ここでは、閾値
より大ならＨ）を出力する。この閾値は任意に設定可能
である。９２はＹＣＫに同期して計数し、／ＳＹ０でリ
セットされる第１計数回路であり、計数結果１を出力す
る。９３はＸＣＫに同期して計数し、／ＳＸ０でリセッ
トされる第２計数回路であり、計数結果２を出力する。
９４は第１ラッチ信号発生回路であり、表示期間（ＶＲ
ＴＣ＝Ｌ）で検出信号１＝Ｈの時にアクティブとなるラ
ッチ信号１（ＬＥ１）を出力する。また、９５は第２ラ
ッチ信号発生回路であり、垂直帰線期間（ＶＲＴＣ＝
Ｈ）で検出信号２＝Ｈの時にアクティブとなるラッチ信
号（ＬＥ２）を出力する。１０１は第１ラッチ回路であ
り、計数結果１をＬＥ１に従ってラッチし、垂直指示座
標Ｂとして出力する。また、１０２は第２ラッチ回路で
あり、計数結果２をＬＥ２に従ってラッチし、水平指示
座標Ｂとして出力する。この例では、垂直／水平指示座
標Ａから垂直／水平指示座標Ｂへ変換しない例を示して
あるが、簡単なビット走査（例えば下位１ビットを切り
捨てる等の操作）であれば、第１及び第２ラッチ回路１
０１、１０２から取り出す信号線の接続を変えることで
対応できる。図１１は座標検出部９と座標保持部１０の
動作を示すタイムチャートであり、図示のように、垂直
／水平指示座標２を求めて保持することが可能である。

【００４２】図１２にインタフェース１１とコンピュー
タ１２の構成例を示す。ここでは、コンピュータ１２が
アプリケーションを実行し、拡張ポート（論理的にはＩ
／Ｏポート）を介してインタフェースをとる例を示して
ある。図１２では、垂直指示座標ＢをＩ／Ｏアドレス＄
３００（１６進数）に、水平指示座標Ｂを＄３０１に割
り当てた例を示している。

【００４３】図１２において、参照番号１２はコンピュ
ータであり、アドレス信号ＡＤＤＲとＩ／Ｏを読み出し
制御信号／ＩＯＲを出力すると共に、双方向入出力デー
タ信号ＩＯＤＡＴＡの入出力ポートを備えている。１１
は第１デコーダであり、ＡＤＤＲの値をデコードしてＡ
ＤＤＲ＝＄３００の時にアクティブ（Ｌ）になる／ＹＲ
ＥＡＤを出力する。また、１１２は第２デコーダであ
り、ＡＤＤＲ＝＄３０１の時にアクティブ（Ｌ）になる
／ＸＲＥＡＤを出力する。１１３は第１出力イネーブル
信号発生回路であり、Ｉ／Ｏの読み出し要求があって
（／ＩＯＲ＝Ｌ）、／ＹＲＥＡＤ＝Ｌの時にアクティブ
（Ｌ）になる／ＯＥ１を出力する。また、１１４は第２
出力イネーブル信号発生回路であり、／ＩＯＲ＝Ｌで／
ＸＲＥＡＤ＝Ｌの時にアクティブ（Ｌ）になる／ＯＥ２
を出力する。１１５はＨ／Ｌ／ハイインピーダンス（Ｈ
ｉ−Ｚ）の出力が可能な第１のスリーステートバッファ
であり、／ＯＥ１＝Ｌの時に垂直指示座標Ｂを出力する
と共に、／ＯＥ２＝Ｈの時にＨｉ−Ｚとなるバッファ
を、データのビット数分備えたものである。１１６は、
同様に水平指示座標Ｂ用のスリーステートバッファであ
る。１１５と１１６に対応する出力ビットが同じバス信
号線に接続されており、このバスｂｕｓがコンピュータ
１２のＩＯＤＡＴＡ入出力に接続されている。

【００４４】図１３にデコーダ１及び２の動作例を示
す。一般的にソフトウェアでＩ／Ｏポートからの読み出
しを指示した場合、まずＡＤＤＲの値が確定し、次に／
ＩＯＲがアクティブになる。コンピュータは／ＩＯＲの
立ち上がりでＩＯＤＡＴＡの値を取り込むため、接続さ
れたデコーダ１はその間に必要な値をバスｂｕｓへ出力
すればよい。図１３に示した動作例はその手順に合致す
るため、確実にコンピュータに値を引き渡すことができ
る。

【００４５】なお、Ｉ／Ｏポートの他に、例えばプロセ
ッサのアドレス空間に割当て、デコーダ１、２のデコー
ド内容を変更すると共に、／ＩＯＲの替わりにメモリ読
み出し制御信号／ＭＥＭＲを用いて値を引き渡すように
してもよい。以上第１及び第２実施例について説明した
が、前述のように、電極に印加されるパルスを結合容量
を介してペンから検出するためには、近接する走査電極
とデータ電極に印加される信号が弱め合わないことが必
要である。そのため、図２に示した例では、表示用走査
パルスと水平走査パルスを共に幅を狭くして、パルス同
士が干渉しないようにするとともに、表示期間において
は、表示用走査パルスとデータ信号（水平走査パルスと
同じ。）が干渉しないようにしていた。これとは逆に、
データ信号の幅を狭くして、表示用走査パルスとデータ
信号が干渉しないようにすることも可能である。図１４
はそのようなパルスの変形例を示す。

【００４６】図１４に示すように、この変形例では、表
示用走査パルスの幅をライン周期Ｈより狭くし、データ
信号の幅は更に狭くし、周期の終の部分を合わせる。従
って、表示用走査パルスの立ち上がりとデータ信号の変
化エッヂは一致していないことになる。そして、ペン位
置の検出は、表示用走査パルスの立ち上がりの変化を利
用して行う。検出信号はパルスの立ち上がりと立ち下が
りの変化の両方に対応して変化するが、指示座標の検出
のためには一方のみを検出すればよいので、立ち上がり
の変化のみを検出する。

【００４７】第１実施例では、データ信号の変化エッヂ
については特に考慮していなかったが、図１４に示した
ように、データ信号の幅を狭くすることにより、また表
示用走査パルスの一方の変化のみを検出するようにする
ことで、より高感度の測定が可能になる。更に、以上の
説明では、垂直帰線期間において水平方向の指示座標を
検出するために、水平走査パルスを印加したが、上記の
ように、指示座標の検出のためにはパルスの立ち上がり
と立ち下がりに対する検出信号の一方の変化のみを検出
すればよい。従って、垂直帰線期間に水平方向の指示座
標を検出するために印加する信号は、図１５に示したよ
うな変形が可能である。

【００４８】図１５の（１）は、水平走査パルスを一方
は急激に変化するが、もう一方は緩やかに変化するパル
スとするもので、急激に変化するエッヂに対する変化を
検出する。もう一方のエッヂは緩やかに変化するため、
たとえ立ち上がりと立ち下がりのエッヂが重なっていて
も検出信号を弱める度合いが小さくなり、大きな検出信
号が得られ、良好な検出が可能である。

【００４９】図１５の（２）は、垂直帰線期間の最初で
各データ電極の電位を揃え、順次一方に変化させるよう
にするもので、パルスの形態でない信号を印加すること
になる。この場合も、近接するデータ電極に印加される
パルスが弱め合うことがないので、大きな検出信号が得
られる。駆動上の必要から、データ電極に印加される電
位を一方に復帰させる必要が有る場合には、垂直帰線期
間の最初にすべてのデータ電極の電位を反対方向の電位
に変化させ、その後図１５の（２）のように変化させ
る。

【００５０】カラー液晶表示装置では、各液晶セルの列
に対応させてＲ、Ｇ、Ｂの３つのカラーフィルタ列を順
次配置しており、データ転送速度の関係からＲ、Ｇ、Ｂ
の３つのデータを平行してデータドライバに供給してい
る。第３実施例は、このようなカラー液晶表示装置にお
いて、垂直帰線期間にデータ電極の電位を、図１５の
（２）に示すように変化させる実施例である。

【００５１】第３実施例のデータドライバの構成を図１
６に示す。図１６において、参照番号５５はＸシフトレ
ジスタであり、ビット数以外は図８に示した第２実施例
のものとほぼ同様の構成を有する。５６は、データレジ
スタとラッチの列の部分であり、Ｘシフトレジスタの出
力ビット数に対応する個数のユニット５６１で構成され
ている。各ユニット５６１は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つのデー
タ信号に対応した３つの同じ構成の部分５６２−１、５
６２−２、５６２−３から構成されている。参照番号５
６３は、３つの部分に共通なレベルシフタであり、Ｘシ
フトレジスタ５５の出力のレベルをシフトさせて各部分
のアナログスイッチ５６４を動作させ、その時点の３つ
のデータ信号Ａ１、Ａ２、Ａ３に応じた電圧をコンデン
サ５６５に印加する。Ｘシフトレジスタ５５の出力が次
の列にシフトされると、アナログスイッチ５６４は開放
状態になるため、その時点の３つのデータ信号Ａ１、Ａ
２、Ａ３に応じた電圧が保持されることになる。Ｘシフ
トレジスタ５５の出力は、Ｘクロック信号ＸＣＫに従っ
て順次シフトし、これに対応して３つのデータ信号Ａ
１、Ａ２、Ａ３も変化されるため、各ユニット５６１に
は各列に対応した３つのデータ信号Ａ１、Ａ２、Ａ３の
電圧が保持される。オペアンプ５６６とコンデンサ５６
７が構成する部分はラッチ回路であり、上記のようにし
てすべてのユニットに対応するデータ信号Ａ１、Ａ２、
Ａ３が保持された時点、すなわち、Ｘシフトレジスタ５
５のシフトが最後まで進んだ時点で出力されるラッチ信
号ＬＥに従ってコンデンサ５６５に保持された各列のデ
ータ信号Ａ１、Ａ２、Ａ３を取り込む。このようにし
て、水平方向の１ライン分のデータが保持され、出力制
御信号ＥＮに従って出力される。この間、コンデンサ５
６５には、順次次のラインのデータが保持される。

【００５２】図１６に示したデータドライバにおいて、
垂直帰線期間にデータ電極の電位を、図１５の（２）に
示すように変化させるには、図１７に示すような動作を
行わせる。図１７に示すように、垂直帰線期間の最初の
１水平サイクルＨでは、すべての表示データが高レベル
になるようにする。このレベルは、かならずしも最高レ
ベルである必要はなく、容量結合ペンで検出できるよう
な変化を生じるレベルによって決定される。そのために
ラッチ信号ＬＥと出力制御信号ＥＮを高レベルに変化さ
せ、出力がコンデンサ５６４に保持された電圧に応じて
直ちに変化するようにする。このようにして、１水平サ
イクルＨ後にはすべての出力は高レベルになる。そし
て、Ｘクロック信号ＸＣＫを残りの垂直帰線期間内です
べてのデータ電極が走査できるようなクロック周波数の
信号に変化させると同時に、データ信号Ａ１を低レベル
に、Ａ２をＸＣＫと同じ周波数でデューティ比１／３の
信号に、Ａ３をＸＣＫと同じ周波数でデューティ比２／
３の信号にする。これにより、Ｘシフトレジスタ５５の
あるビットの出力が高レベルになると、そのビットのユ
ニットの１番目の部分の出力がＡ１に応じて低レベルに
変化し、次にＡ２が変化すると２番目の部分の出力が低
レベルに変化し、更にＡ３が変化すると３番目の部分の
出力が低レベルに変化する。垂直帰線期間終了までに
は、これが全ビットについて行われ、すべてのデータ電
極において高レベルから低レベルへの変化が順次行われ
る。ペン７でこの変化を検出し、検出タイミングに対応
するデータ電極の位置から接触位置を検出する。

【００５３】第１乃至第３実施例においてペン７の接触
位置を検出する動作は、１フレームサイクル毎に行われ
る。１秒間に６０フレームが表示されるとすると、１フ
レームサイクルは１６．７ｍｓであり、接触位置の検出
速度は６０ポイント／秒となる。前述のように、ペン入
力装置としては、１００ポイント／秒であることが望ま
しく、第１乃至第３実施例では、この点十分といえな
い。そこで、これを１２０ポイント／秒以上にしたの
が、第４実施例である。

【００５４】検出速度の向上は、垂直方向と水平方向の
２方向、すなわち、ペンに近接した走査電極の位置及び
データ電極の位置の両方について行う必要がある。まず
垂直方向、すなわち、ペンに近接した走査電極の位置の
検出速度の向上について説明する。図１８は第４実施例
における走査ドライバの出力を示す図である。

【００５５】図１８に示すように、第４実施例では、走
査パルスに加えて補助パルスをデータ電極に印加する。
補助パルスは、走査パルスに対して１フレームサイクル
の半周期分ずれており、走査電極の個数を２ｎとする
と、走査パルスが１番目の走査電極に印加されている時
には、ｎ＋１番目の走査電極に補助パルスが印加され、
２番目の走査電極に走査パルスが印加されている時に
は、ｎ＋２番目の走査電極に補助パルスが印加され、ｎ
＋１番目の走査電極に走査パルスが印加される時には、
１番目の走査電極に補助パルスが印加される。また、補
助パルスのパルス幅は、ペンに近接した走査電極に印加
した時には、補助パルスが印加されたことを検出可能で
あるが、走査パルスに比べて狭く、たとえ補助パルスに
よって各液晶セルのトランジスタがオン状態になって
も、その間にデータ電極から各液晶セルに電流が流れ込
むか又は流れ出す量は小さく、各液晶セルの状態は変化
しないように決められている。従って、補助パルスを印
加しても表示には影響しない。更に、図１９に示すよう
に、半周期離れた走査電極にほぼ同時に印加される走査
パルスと補助パルスは、その変化エッヂが重ならないよ
うになっている。従って、ペンの検出出力が走査パルス
と補助パルスのどちらの変化エッヂに対応するかを判定
すれば、走査パルス又は補助パルスの印加位置からペン
の接触位置が検出できる。図１９に示すようなペン出力
が得られれば、このペン出力は２４１番目の走査電極に
印加された補助パルスによって生じたことが分かる。

【００５６】以上のようにすることで、ペンに近接した
走査電極の位置の検出速度は、フレームサイクルの２倍
の１２０ポイント／秒に向上する。図２０は、図１８の
ような補助パルスを発生する第４実施例の走査ドライバ
の構成を示す図であり、図２１は第４実施例の走査ドラ
イバの動作を示すタイムチャートである。

【００５７】走査ドライバはＩＣ化されたものを使用す
るのが一般的である。走査ドライバＩＣは、１個で６０
ラインや１２０ラインの駆動出力を有するのが一般的
で、例えば、２４０ラインの走査電極を有する液晶パネ
ルを実現するには、１２０ラインのＩＣを２個使用す
る。ここでは、液晶パネルを上下２分割し、それぞれを
上用と下用の走査ドライバで駆動するものとする。従っ
て、走査ドライバＩＣを４個使用する場合には、２個づ
つの上用と下用の組に分ける。図２０においては、上用
と下用の走査ドライバは、それぞれ参照番号４−Ｕと４
−Ｌで示される。これらは同一の構成を有しており、Ｙ
方向クロック信号ＹＣＫとシフト開始信号ＳＩが印加さ
れ、出力制御端子ＥＮに印加される信号がオンの間、シ
フト位置に相当するビットに走査パルスが出力される。
出力制御信号ＥＮは遅延素子４４で所定量遅延され、モ
ノステーブルマルチバイブレータ４５に入力される。こ
れにより、図１９に示すような出力制御信号ＥＮに重な
らない狭い補助出力制御信号が発生される。

【００５８】４６はカウンタであり、ＹＣＫを計数し
て、液晶パネルの上半分に表示を行っている間は高レベ
ルを、下半分に表示を行っている間は低レベルの信号を
出力する。インバータ４７１、ＡＮＤゲート４７２乃至
４７５、及びＯＲゲート４７６と４７７は、カウンタ４
６の出力に従って、液晶パネルの上半分の表示中には上
用走査ドライバ４−Ｕに出力制御信号ＥＮが、下用走査
ドライバ４−Ｌに補助出力制御信号が印加されるように
制御し、液晶パネルの下半分の表示中には上用走査ドラ
イバ４−Ｕに補助出力制御信号が、下用走査ドライバ４
−Ｌに出力制御信号ＥＮが印加されるように制御する。

【００５９】４８１と４８２はモノステーブルマルチバ
イブレータであり、その出力をＯＲゲート４７８で合成
することにより、上用走査ドライバ４−Ｕと下用走査ド
ライバ４−Ｌのシフト開始信号ＳＩを生成する。上用走
査ドライバ４−Ｕと下用走査ドライバ４−Ｌは液晶パネ
ルの半分のビット数を有するだけであり、１回のフレー
ムサイクル中に走査パルスと補助パルスを出力する２回
のシフト動作を行う必要があり、１フレームサイクルの
最初と中間時に出力されるシフト開始信号ＳＩに従っ
て、２回のシフト動作を行う。

【００６０】従って、図１８に示すように、液晶パネル
の上半分の表示中には、上用走査ドライバ４−Ｕが走査
パルスを、下用走査ドライバ４−Ｌが補助パルスを順次
シフトさせ、液晶パネルの下半分の表示中には、上用走
査ドライバ４−Ｕが補助パルスを、下用走査ドライバ４
−Ｌが走査パルスを順次シフトさせる。図２２は、上記
のような走査パルスと補助パルスが走査電極に順次印加
される時に、ペンの出力を処理して接触位置を検出する
ための回路である。

【００６１】図２２に示すように、ペン７の出力は、走
査パルスと補助パルスに従ってサンプル・ホールド回路
７２に保持され、Ａ／Ｄ変換器７３でディジタル信号に
変換される。図２３は、走査パルスと補助パルスと、サ
ンプル・ホールド回路７２に保持されＡ／Ｄ変換器７３
変換される信号の対応関係を示す図である。このディジ
タル信号は、ペンの接触位置を検出するため２つの回路
系に入力される。一方の回路系は液晶パネルの上半分の
接触位置を検出するもので、上半分の表示中には走査パ
ルスが供給され、下半分の表示中には補助パルスが供給
される。走査パルス又は補助パルスに従って、Ａ／Ｄ変
換器７３の出力するディジタル信号を第１データラッチ
９２１でラッチし、ラッチされたデータを更に次の走査
パルス又は補助パルスに従って第２データラッチ９２２
でラッチし、コンパレータ９２３で比較し、後のディジ
タル信号の方が小さい場合には判定パルスを出力する。
その判定パルスの立ち上がりのタイミングで走査パルス
（補助パルス）のカウンタ９２４の出力値をラッチ９２
５でラッチする。

【００６２】もう一方の回路系は、上半分の表示中には
補助パルスが供給され、下半分の表示中には走査パルス
が供給される点を除けば同様の構成を有し、最大値が検
出された時点のパルスが印加された走査電極の位置に２
４０を加えて出力する。以上のようにして垂直方向の接
触位置、すなわち、ペンにもっとも近接した走査電極の
位置が２倍の検出速度で検出できる。次に、水平方向の
接触位置、すなわち、ペンにもっとも近接したデータ電
極の位置を２倍の検出速度で検出する方法について説明
する。

【００６３】図２４は、第４実施例における水平方向の
接触位置の検出動作の流れを示す図である。図２４に示
すように、６０フレーム／秒の表示を行う場合、１フレ
ーム当たりの時間は１６．７ｍｓである。その内垂直帰
線期間は１．４ｍｓとすると、第１乃至第３実施例で
は、各フレームの最後の１．４ｍｓを水平方向検出期間
とし、そこで水平方向の接触位置の検出動作を行ってい
た。しかし、これでは検出速度は６０ポイント／秒であ
る。そこで、第４実施例では、図２４に示すように、１
フレームを前後半２つの部分に分割し、前半部と後半部
のおわりにそれぞれ０・７ｍｓの水平方向検出期間を設
け、そこで全データ電極に順次検出パルスを印加してペ
ンの水平方向の接触位置の検出を行う。これにより、１
フレーム当たり２回の水平方向の接触位置の検出が行わ
れることになり、検出速度は１２０ポイント／秒に向上
する。もちろん、１回の水平方向検出期間の時間は、第
１乃至第３実施例の半分であり、データ電極に順次検出
パルスを印加するサイクルを１／２にする必要がある。

【００６４】通常、各フレームにおいて表示が開始され
ると、表示中は表示データが連続して供給される。従っ
て、図２４のように、前半部のおわりに水平方向検出期
間を設ける場合、それ以後に表示される表示データを水
平方向検出期間分だけ遅延させる必要がある。図２５は
このための表示データ出力部の構成を示す図である。図
２５において、参照番号５７は表示データを水平方向検
出期間分遅延させるディレイラインであり、スイッッチ
５８と５９を切り換えて、表示期間の前半には表示デー
タがそのまま液晶パネルに供給され、表示期間の後半に
はディレイライン５７を通って、遅延されて供給される
ようにする。

【００６５】図２４に示すように、表示期間が１５．２
ｍｓで、前半部のおわりに設けられた水平方向検出期間
が０．７ｍｓであれば、ディレイライン５７の遅延量は
全水平ラインの約１／２０である。従って、全水平ライ
ンを４８０本とすれば、２２ライン分遅延させるディレ
イラインであることが必要である。このようなディレイ
ラインは、例えば、最初に記憶されたデータが最初に読
み出されるＦＩＦＯ（First In First Out）メモリで実
現される。

【００６６】第４実施例では、ペンの垂直方向の接触位
置の検出は、走査パルスとは立ち上がり又は立ち下がり
のタイミングが異なる補助パルスを１フレームサイクル
の半周期分ずらして印加して行った。第５実施例では、
走査パルスに比べて強度の小さな補助パルスを印加し、
ペンの出力パルスが走査パルスによるものか補助パルス
によるものかの判定をペンの出力パルスの強度で判定す
る。

【００６７】図２６は第５実施例の走査ドライバの構成
を示す回路図である。図２６において、上用シフトレジ
スタ４１−Ｕ、下用シフトレジスタ４１−Ｌは、図２０
に示した第４実施例の上用走査ドライバ４−Ｕと下用走
査ドライバ４−Ｌのシフトレジスタ部分であり、カウン
タ４６は図２０に示した第４実施例のものと同一であ
り、ＳＩ生成回路４９２は図２０のモノステーブルマル
チバイブレータ４８１、４８２とＯＲゲート４７８で構
成される部分と同一である。参照番号４２−１から４２
−２ｎは、図７に示した第２実施例のＡＮＤゲートに相
当するもので、走査電極に印加するパルスの出力期間を
規定する。４３−１から４３−２ｎは、図７に示した第
２実施例のドライバに相当するもので、印加する電圧に
応じて、出力するパルスの強度が変化する。４９３は走
査パルスを出力する時にドライバ４３−１乃至４３−２
ｎに印加する電圧を供給する走査パルス電源であり、４
９４は補助パルスを出力する時にドライバ４３−１乃至
４３−２ｎに印加する電圧を供給する補助パルス電源で
ある。スイッチ４９６と４９７をカウンタ４６からの信
号に従って制御し、表示の前半部では、走査パルス電源
４９３から上用ドライバ４３−１乃至４３−ｎに電圧を
供給し、補助パルス電源４９４から下用ドライバ４３−
ｎ＋１乃至４３−２ｎに電圧を供給し、表示の後半部で
は、補助パルス電源４９４から上用ドライバ４３−１乃
至４３−ｎに電圧を供給し、走査パルス電源４９３から
下用ドライバ４３−ｎ＋１乃至４３−２ｎに電圧を供給
する。これにより、走査パルスに比べて強度の小さな補
助パルスが１フレームサイクルの半周期分ずれて印加さ
れる。

【００６８】図２７は、第５実施例における検出回路を
示す図である。図２２と比較して明らかなように、第５
実施例の検出回路のうち、コンパレータ９５６とデータ
処理部９５７を除く部分は、第４実施例の検出回路の一
方の回路系とほぼ同様の構成を有する。図２２で説明し
たように、ラッチ９５５にはペン出力が最大になるデー
タ電極の位置が１フレームサイクルの半周期毎に記憶さ
れる。コンパレータ９５６でペン出力が最大になった時
の強度を判定して、それが走査パルスによるものか補助
パルスによるものかを判定する。データ処理部は、その
検出時に走査パルス又は補助パルスが液晶パネルの前半
と後半のいずれに印加されていたかに従って、前半部で
あればそのままの位置を、後半部であれば全走査電極数
の半分、例えば、２４０を加えた位置を出力する。

【００６９】第１乃至第３実施例においては、垂直帰線
期間に水平方向の接触位置の検出を行っている。そのた
めに、垂直帰線期間にすべてのデータ電極に水平走査パ
ルスを印加して、水平方向の接触位置を検出している。
また、第４及び第５実施例では、１表示フレームサイク
ル中に２つの水平方向検出期間を設け、水平方向の接触
位置の検出速度を向上しているが、この場合も各水平方
向検出期間には、すべてのデータ電極に水平走査パルス
を印加しており、水平方向検出期間はある程度の長さが
必要である。そのために、図２５に示したようにデータ
信号を遅延させるディレイライン又はラインメモリが必
要である。通常の映像信号は、１水平ライン分のデータ
信号の間に水平帰線期間と呼ばれるデータ信号が供給さ
れない期間を有しており、液晶表示装置に供給される映
像信号も水平帰線期間を有しており、この期間には表示
用走査パルスも非活性状態にあるため、水平方向検出期
間として利用することが可能である。第６実施例は水平
帰線期間を水平方向検出期間として利用する実施例であ
る。

【００７０】図２８は、第６実施例においてデータドラ
イバ５が出力し、データ電極に印加される信号を示す図
である。他の部分は、第４実施例と同様である。図２８
において、ＥＮはこれまで説明した走査ドライバの出力
を制御する信号であり、ＥＮが「高」状態の時に表示用
走査パルスが有効となり、各表示セルのトランジスタが
オン状態になり、各表示セルへの書き込みが行われる。
データドライバ５はＥＮが「高」状態である期間より若
干長い期間データ信号を出力する。これにより、表示用
走査パルスが印加される行の表示セルへデータ信号が書
き込まれる。ここでは、垂直方向の各行毎に極性を反転
したデータ信号が書き込まれる例を示してある。図２８
に示すように、ＥＮが「高」状態でない時が水平帰線期
間である。この水平帰線期間では、表示用走査パルスが
有効でないため、データ電極に印加される信号は表示に
は影響しない。水平帰線期間は垂直方向の行数分存在す
る。本実施例では、１水平帰線期間にデータ電極２本分
の水平走査パルスが順次出力され、１表示フレームサイ
クルですべてのデータ電極に水平走査パルスが印加され
る。通常の液晶パネルでは、垂直方向のライン数より、
水平方向のライン数の方が多いので、全データ電極に水
平走査パルスを印加するには、１水平帰線期間に最低で
もデータ電極２本に水平走査パルスを印加する必要があ
る。１水平帰線期間に印加できる水平走査パルスの個数
は、水平帰線期間の長さで決定される。データドライバ
５の駆動能力が高い場合には、書き込みに必要な時間を
短くでき、水平帰線期間を長くできる。もし、１水平帰
線期間に水平走査パルスを印加するデータ電極の本数が
増加すれば、１表示フレームサイクルで各データ電極に
印加できる水平走査パルスの個数が増加するため、検出
速度が向上する。もし、垂直方向のライン数が水平方向
のライン数と等しいか多ければ、１水平帰線期間に１水
平走査パルスを印加することも可能である。

【００７１】以上のように、第６実施例では、水平方向
の接触位置の検出は、垂直方向と同様に、１表示フレー
ムサイクルに亘って順に行われることになる。水平検出
期間として、第４実施例では垂直帰線期間を、第６実施
例では水平帰線期間を利用したが、これらは重複しない
ため、垂直帰線期間と水平帰線期間の両方で水平方向の
接触位置を検出することも可能である。第７実施例で
は、垂直帰線期間と水平帰線期間の両方で水平方向の接
触位置を検出する。

【００７２】図２９は、第７実施例のデータ電極信号の
内容を示す図である。他の部分は、第６実施理と同様で
ある。図２９において、垂直帰線期間には図２、図５、
図９、図１１及び図１７に示したような水平走査パルス
が順次印加され、表示期間の水平帰線期間には図２８の
ような水平走査パルスが印加される。これにより、水平
方向の接触位置の検出速度は更に向上する。

【００７３】第１乃至第７実施例においては、ペンの垂
直方向の接触位置の検出は表示に使用される走査パルス
を利用して行われるが、水平方向の接触位置の検出は表
示に関係しないパルスを表示を行わない期間にデータ電
極に印加する必要があり、その分消費電力が増大すると
いう問題がある。ペンは表示された部分を使用者が指示
する場合に使用されるものであり、実際に接触している
時間は非常に短い。しかし、その場合にも第１乃至第５
実施例においては、常時表示を行わない期間に水平方向
の接触位置の検出のためのパルスを印加していた。

【００７４】第８実施例では、水平方向の接触位置の検
出のための無駄なパルスの印加を省き、消費電力を低減
する。図３０は、第８実施例の構成を示す図である。図
３０に示すように、第８実施例のアクティブマトリクス
型液晶表示装置は、従来の装置と同様に、表示パネル
１、走査ドライバ４、データドライバ５、ペン７、及び
位置検出部９を備えており、水平方向の接触位置の検出
のため、表示が行われない期間にデータ電極に印加する
パルスを発生する水平方向検出パルス発生部１６を有し
ている。これに加えて、第８実施例のアクティブマトリ
クス型液晶表示装置は、走査ドライバ４から走査電極に
印加される走査パルスに対して所定以上の出力があった
かを判定する表示時接触有無判定部１５を備える。も
し、ペン７がパネル１に接触していれば走査パルスに対
して所定以上の出力があり、接触していなければ走査パ
ルスに対して小さな出力しかない。従って、走査パルス
に対して所定以上の出力がある場合には、ペンが接触し
ていると考えられるので、水平方向検出パルス発生部１
６を動作させて、検出期間に水平方向の接触位置の検出
のためのパルスを発生させ、水平方向の接触位置の検出
を行う。所定以上の出力が得られない時にはペンは接触
していないと考えられるので、水平方向検出パルス発生
部１６を動作させず、水平方向の接触位置の検出は行わ
ないようにする。これにより、ペンが接触していない時
のデータ電極への無駄なパルスの印加が省かれ、消費電
力が低減される。

【００７５】次に、水平方向の接触位置の検出の変形例
を第９実施例で説明する。図３１は第９実施例における
水平方向の接触位置の検出手順を示す図である。図２９
に示した第７実施例においては、垂直帰線期間と水平帰
線期間の両方を水平検出期間としている。垂直帰線期間
にはすべてのデータ電極に順に水平走査パルスが印加さ
れるので、ペンが接触している場合には接触位置に対応
するタイミングで検出信号にパルスが出現し、水平方向
の接触位置が検出できる。第９実施例は、この第７実施
例において、水平帰線期間における無駄な水平走査パル
スの印加を省くことにより消費電力を低減するものであ
る。

【００７６】第９実施例においては、図３１に示すよう
に、垂直帰線期間に全データ電極に順次水平走査パルス
を印加して、ペン７が接触しているか、接触している場
合には、水平方向の接触位置を検出する。そして、水平
帰線期間における水平走査パルスの印加はペンが接触し
ている時のみ行い、しかも検出した水平方向の接触位置
を中心とする所定範囲のデータ電極に対してのみ行う。
１表示フレームサイクル中にペン７がパネル１上を移動
する距離は、あまり大きくないと考えられるので、垂直
帰線期間に検出した接触位置付近にのみ水平走査パルス
を印加すればよい。

【００７７】図３２は、水平方向の接触位置の検出の別
の変形例である第１０実施例における水平方向の接触位
置の検出手順を示す図である。第１０実施例において
は、図３１に示すように、水平位置検出期間に入ると、
まずペンの接触の有無を検出し、ペンが接触しているこ
とを検出した時のみ接触位置の座標を検出するようにす
る。これにより、ペンが接触していない時の無駄な水平
位置検出動作が省略できる。

【００７８】第１０実施例においては、これまで説明し
た第１乃至第４実施例のデータドライバと制御部を使用
して、図３３に示すような信号をデータドライバに印加
する。すなわち、水平位置検出期間が始まると同時に、
データドライバからすべてのデータ電極に印加される電
圧を一方（図では高レベル）に変化させる。これに要す
る時間は通常の１水平期間１Ｈである。その後、一旦低
レベルになっていたＬＥの立ち上がりですべてのデータ
電極に印加される電圧を逆の方向に変化させ、その時の
ペンの出力を判定する。これに要する時間も１Ｈであ
る。もしペンが接触していれば所定以上の強度の信号が
検出され、接触していなければ小さな信号のみが検出さ
れる。以上のように、すべてのデータ電極に印加される
電圧を一方に揃え、逆の方向に変化させるのに要する時
間は２Ｈである。

【００７９】ペンが接触していることを検出した後に
は、これまで説明した実施例と同様に、順次パルスを印
加するデータ電極をシフトさせながらペンにもっとも近
接したデータ電極の位置を検出する。ペンが接触してい
ない時には、表示期間が開始されるまで、データ電極へ
のパルスの印加は行わない。実際のペンの接触は、使用
者が表示を指示する必要がある時にのみ行われ、指示自
体はかなりゆっくりした速度で行われることが多い。こ
のような場合、検出される接触位置は前回の検出によっ
て得られた接触位置からあまり変化しない場合が多い。
そのような場合には、水平方向の接触位置の検出期間の
最初に前回検出された接触位置の近傍のみにパルスを印
加し、その範囲で接触があるかを検出する。もし、その
範囲で接触が再度検出された場合には、それ範囲外のデ
ータ電極へのパルスの印加を停止し、その範囲で接触が
検出されなかった場合には、全データ電極についてパル
スの印加を行って、接触位置を検出するようにしてもよ
い。これであれば、接触位置があまり変化しない場合に
は、データ電極への無駄なパルスの印加が省ける。

【００８０】液晶パネルへのペンの接触位置を容量結合
で検出する場合、ペンの出力信号には各種の雑音が入
る。液晶パネルには各種の信号が印加され、それらが雑
音になる。この雑音により、ペンの信号が数ラインに渡
ってふらつき、位置検出精度が低下していた。このよう
な雑音の影響を低減して位置検出精度を向上させる実施
例を次に説明する。

【００８１】図３４は、第１１実施例の基本構成を示す
図である。図３４において、参照番号１は液晶パネルで
あり、７はペンである。第８実施例では、更にダミーペ
ン９７を設け、差動増幅器９６でペン７の出力からダミ
ーペン９７の出力を減算して、雑音の影響を低減する。
図３５は第１１実施例の液晶表示パネルの構成を示す図
であり、図３６はダミーペン９７の部分の断面図であ
る。図３５及び図３６において、参照番号１は素子基板
であり、２は対向基板であり、９８はダミーペン９７の
出力を増幅する増幅器、９７１はダミーペン９７を設け
る位置、９７２はシールである。ペン７は、走査電極と
データ電極（まとめてバスラインと称する。）の電位変
化を容量結合を介して検出した検出信号と雑音をまとめ
て検出する。この雑音には外部からの雑音が含まれ、そ
れは対向して配置された一面（ベタ）の透明電極からな
る対向（コモン）基板に誘導される。コモン基板は低抵
抗なのでコモン基板内ではどこでもほぼ同じ雑音が検出
できる。従って、ダミーペン９７を設ける位置は、コモ
ン基板内で、バスライン及びシール部の影響を受けない
所である。

【００８２】容量結合ペンの構造は、ペン先で検出した
波形をペン内部の増幅器（増幅率が約１００）で増幅し
ており、ペン先の検出波形の出力は、バスラインの電位
変化とコモン基板の雑音の和である信号振幅に、ガラス
による容量とペン先の入力容量の比を掛けたものであ
る。ダミーペン９７のペン先の形状により入力容量は変
化するが、増幅器９６の増幅率を変化させることによ
り、検出信号の雑音成分とダミーペン９７の出力する雑
音を同じにして相殺することができる。これにより、雑
音の影響が除かれ、検出精度が向上する。

【００８３】図３７は第１２実施例の構成を示す図であ
る。第１２実施例では、コモン基板２の電極に接続され
た端子の雑音信号を１／１００に減衰してペン７の出力
から減算器９９３で減算して雑音を除去している。ペン
の入力容量は１ｐＦ程度であり、コモン基板との結合容
量は０．０００１ｐＦ程度であり、増幅率を１００とす
れば、コモン基板２から直接引き出した雑音信号を１／
１００に減衰するとほぼ同程度の大きさになる。従っ
て、この状態で減算すれば雑音を除去できる。これであ
れば、ダミーペンは必要ない。

【００８４】第１１及び第１２実施例に示した雑音の除
去は、アクティブマトリクス型に限らず、他の方式の液
晶表示装置への適用も可能である。従来の容量結合方式
によるペンの接触位置の検出は、バスラインへのパルス
の印加に合わせてペンの検出信号をサンプリングし、検
出信号がもっとも大きくなるバスラインの位置を接触位
置としてきた。従って、位置検出の分解能はバスライン
のピッチであった。しかし、ペンの接触位置の検出の分
解能をより向上させ、バスラインのピッチ以上の高分解
能で位置検出が行えることが望まれている。第１３実施
例は、バスラインのピッチ以上の高分解能で位置検出が
行えるようにした例である。

【００８５】図３８は第１３実施例の原理を説明する図
である。図３８の（１）は、接触した状態でのバスライ
ンｎ−１、…、ｎ＋３に対するペン７の先端の位置関係
を示す図である。図示のように、ペン７の先端の中心は
いずれかのバスライン上にあるとは限らず、ペン７の先
端は複数のバスラインに近接し、それらに対してある程
度の結合容量を有する。従って、中心がもっとも近接し
たバスラインとの結合容量がもっとも大きく、中心から
離れるに従って結合容量が順次低下し、ある程度以上離
れるとほとんど無視できる大きさになる。これらのバス
ラインに図３８の（２）に示すようなパルスを印加する
と、ペンからは図示のようなペン７とバスラインとの結
合容量に対応した出力が得られる。出力における各バス
ラインに対応するパルスのピークを結ぶ線はペン７の先
端に対応しており、パルスのピークから補間演算するこ
とにより、ペン７の先端の中心をより高分解能で検出す
ることが可能である。

【００８６】図３９は第１３実施例におけるペンの接触
位置の算出方法を説明する図である。第１３実施例にお
いては、パルスのピークを直線近似で補間演算すること
により、ペン７の先端の中心を算出している。図３９に
示した式は一例で、前後４つのピークから直線近似で補
間演算する式である。第１３実施例に示した補間により
位置検出の分解能を向上させる方法は、アクティブマト
リクス型に限らず、他の方式の液晶表示装置への適用も
可能である。

【００８７】これまでに説明した実施例は、すべてペン
７のパネル１上の接触位置を検出している。垂直方向の
座標は表示用走査パルスがペンの位置を通過するタイミ
ングで、水平方向の座標は水平走査パルスがペンの位置
を通過するタイミングで検出される。従って、ペンが指
示する座標位置の更新レートは、第１乃至第３実施例で
あれば、通常６０Ｈｚ程度である。もちろん、第４及び
第５実施例の構成をとれば、垂直方向と水平方向の両方
の座標位置の更新レートが向上し、第６、第７及び第９
実施例であれば、水平方向の座標位置の更新レートが向
上する。

【００８８】指示内容が表示されており、ペンで表示部
分を指示することにより指示内容を選択する場合には、
上記のような座標位置の更新レートであっても特に問題
は生じないが、ペンを用いて文字や図形を手書き入力す
るには、高い座標更新レートが必要とされており、第１
乃至第３実施例では十分といえない。図４０は、座標更
新レートの低いタブレット機能を利用して、手書き入力
文字を認識した場合に生じる問題点の例を説明する図で
ある。図４０の（１）は、アルファベットの小文字の
「ｅ」を入力する場合の軌跡と、タブレット機能により
検出される点を示しており、１回の文字入力の間に６回
の接触位置の検出が行われ、読み取り結果は図４０の
（２）のようになる。

【００８９】本来のペンの軌跡は、図４０の（１）のよ
うに曲線的であるが、検出された座標を直線で結んで得
た図４０の（２）の図形はもとの軌跡とかなり異なる。
コンピュータソフトウエアで構成される文字認識機能
は、図４０の（２）の図形から「ｅ」であることを認識
できる必要がある。より正確な認識が必要な場合には、
曲線近似等の手法等が使用されるが、その分処理が複雑
になるため、簡単な近似方法で精密に認識できることが
望ましい。図４０の（１）の例は、簡単な文字であり、
認識の正確さはあまり問題にならないが、より複雑な文
字や図形の場合には、簡単な近似方法では正確に認識で
きないという問題が生じる。また、簡単な文字であって
もペンの移動速度が速くなると、入力の間に検出できる
軌跡の座標数が減少するため、正確に認識できないとい
う問題が生じる。このような問題を防止するためには、
ペンの移動速度を制限して検出できる座標数を増加する
ことが考えられるが、それでは実用面での問題が生じ
る。第１４実施例では、簡単な構成でこのような問題が
解決される。

【００９０】図４１は第１４実施例のタブレット機能付
き液晶表示装置の構成を示す図であり、図４２は第１４
実施例における走査パルスとデータ信号を示す図であ
り、図４３は第１４実施例における走査パルスに対する
ペンの検出信号を示す図であり、図４４は第１４実施例
においてデータ電極に印加される信号を示す。図６と比
較して明らかなように、第１４実施例では移動方向検出
部９４１と座標計算部９４３が設けられている。更に、
図４２に示すように、走査ドライバ４が出力する表示用
走査パルスは、６ライン分の走査に相当する時間分離れ
た２個パルスからなり、各行に書き込まれる表示データ
信号は、その行に印加される後側のパルスに合わせて出
力される。これにより、前側のパルスで６ライン分前の
データが書き込まれ、６ライン分の表示期間異なるデー
タが表示されることになるが、全走査ライン数を４００
本とすれば異なるデータが表示される期間は１．５％程
度であり、表示品質上は問題が生じない。

【００９１】また、図４４に示すように、データドライ
バ５は、図２８に示した第６実施例と同様に、水平帰線
期間に水平走査パルスを出力する。ここでは、説明を簡
単にするため、走査バスラインとデータ電極の本数は同
じであり、各水平帰線期間には１個の水平走査パルスが
印加されるとして示してある。水平走査パルスは、６ラ
イン離れたデータ電極に印加される２個のパルスからな
る。

【００９２】本実施例における走査パルスに対するペン
の検出波形について、図４３を参照して説明する。図４
３の（１）は印加するパルス波形を示し、（２）はペン
の動作による検出波形の違いを示し、（ａ）はペンが第
ｎ行で停止している場合の検出波形を、（ｂ）はペンが
第ｎ行から（ｎ−１）行方向に移動する場合の検出波形
を、（ｃ）はペンが第ｎ行から（ｎ＋１）行方向に移動
する場合の検出波形を示す。

【００９３】ペンが第ｎ行で停止している場合には、図
４３の（２）の（ａ）に示すように、前側と後側の走査
パルスが、第ｎ行に印加されたタイミングで検出波形に
ピークを生じる。前側の走査パルスが印加される時、
（ｎ−６）行にも後側の走査パルスが印加されており、
そのままではどちらの走査パルスに対する応答か識別で
きないが、（ｎ−６）行に前側の走査パルスが印加され
た時に検出波形にピークを生じないため、（ｎ−６）行
ではなく第ｎ行に接触していると識別できる。第ｎ行に
後側の走査パルスが印加される時も同様に、（ｎ＋６）
行に前側の走査パルスが印加されるが、既に第ｎ行に前
側の走査パルスが印加された時に検出波形に生じたピー
クを検出しているため、識別可能である。このように、
ペンが停止している場合には、前後の走査パルスに対し
て同じ行位置で検出波形にピークを生じる。この場合の
前側の走査パルスにより検出した行位置に対する後側の
走査パルスにより検出した行位置の変化はゼロである。
従って、行位置の変化がゼロ、すなわち、同じ行位置で
検出波形にピークを検出した時には、ペンが停止してい
ると判定される。

【００９４】図４３の（２）の（ｂ）に示すように、ペ
ンが第ｎ行から（ｎ−１）行方向に移動する場合には、
前側の走査パルスに対しては第ｎ行で検出波形のピーク
を検出するが、後側の走査パルスに対しては（ｎ−１）
行で検出波形のピークを検出することになる。従って、
行位置の変化は−１である。また、図４３の（２）の
（ｃ）に示すように、ペンが第ｎ行から（ｎ＋１）行方
向に移動する場合には、前側の走査パルスに対しては第
ｎ行で検出波形のピークを検出するが、後側の走査パル
スに対しては（ｎ＋１）行で検出波形のピークを検出す
ることになる。従って、行位置の変化は＋１である。す
なわち、後側の走査パルスに対してピークを検出した位
置が、前側の走査パルスに対してピークを検出した位置
より上であれば、ペンが上側に移動しており、下であれ
ば下側に移動していることが検出できる。

【００９５】図４３は、表示用走査パルスについての説
明であるが、水平走査パルスについても同様であり、ペ
ンが画面の左右どちら側に移動しているか停止している
かが検出できる。垂直方向と水平方向の両方の移動方向
が検出できると、画面上の２次元的な移動方向が検出で
きる。図４５を参照してこの効果について説明する。

【００９６】図４５の（１）はペンの軌跡の例を示す図
であり、ペンの軌跡がａ、ｂ、ｃの３種類ある場合で
も、座標検出のタイミングが図示のようであると、検出
される座標点は同一の点１、２、３になる。ここで、実
際の軌跡はｃであり、各座標点での移動方向を検出でき
るとすると、その方向は図４５の（２）のようになるか
ら、ｃに近似した軌跡が予測されることになる。図４５
の（３）に示すように、アルファベットの小文字の
「ｅ」の入力において、各座標点での移動方向が判明す
れば、得られる検出結果は実際の軌跡により近いものと
なる。

【００９７】図４１に戻って、座標計算部９４３は、指
示座標検出部９の検出したペンの接触位置の座標と移動
方向検出部９４１の検出した移動量に従って、１フレー
ムサイクル後の次の座標検出までのペンの位置を予測し
て出力する。実際には、移動量に経過時間を乗じた値を
検出した座標位置に加えて出力する。コンピュータ１２
の文字認識ソフトウエアは、座標保持部１０とインター
フェース１１を介して予測されるペン位置の座標を読み
取り、その値に従って随時認識処理を行う。

【００９８】第１４実施例では走査パルスを２個にして
ペンの移動方向が検出されるが、更に走査パルスを３個
として、走査パルスの２個の組み合わせについてそれぞ
れペンの移動方向を検出し、その移動方向の差を検出す
ることにより移動方向の変化具合を検出することができ
る。第１５実施例の装置は、第１４実施例において、更
にペンの移動方向の変化を検出できるようにしたもので
ある。

【００９９】図４６は、第１５実施例のタブレット機能
付き液晶表示装置の構成を示す図であり、図４７は第１
５実施例における走査パルスとそれに対する検出信号を
示す図であり、図４８は第１５実施例においてデータ電
極に印加される信号を示す図である。第１５実施例のタ
ブレット機能付き液晶表示装置は、第１４実施例の液晶
表示装置において、更にペンの移動方向の変化量を検出
できるようにしたものである。図４６に示すように、第
１５実施例の装置は、図４１の構成に移動方向変化量検
出部９４２を追加した構成を有する。また、走査ドライ
バ４が出力する表示用走査パルスは、図４７に示すよう
に、６ライン分の走査に相当する時間分づつ離れた３個
パルスからなる。各行に書き込まれる表示データ信号
は、その行に印加される後側のパルスに合わせて出力さ
れる。同様に、データドライバ５が出力する水平走査パ
ルスも、図４８に示すように、６ライン分の走査に相当
する時間分づつ離れた３個パルスからなる。表示用走査
パルスと水平走査パルスによる検出原理は同じなので、
ここでは表示用走査パルスによる検出について、図４７
を参照して説明する。

【０１００】図４７の（２）の（ａ）に示すように、ペ
ンが第ｎ行で停止している時には、３個の走査パルスに
より検出されるペンの接触位置は一定であり、２番目の
走査パルスと１番目の走査パルスの間の移動量はゼロで
あり、３番目の走査パルスと２番目の走査パルスの間の
移動量もゼロであり、移動量は変化しない。図示しては
いないが、ペンが垂直方向に一定速度で移動する時に
は、移動量はゼロではないが、一定になる。従って、垂
直方向の移動量の変化がなければ、ペンは一定速度で移
動しているといえる。

【０１０１】図４７の（２）の（ｂ）に示すように、１
番目の走査パルスによるペンの接触位置が第ｎ行で、２
番目の走査パルスによるペンの接触位置が第（ｎ＋１）
行で、３番目の走査パルスによるペンの接触位置が第
（ｎ＋１）行であれば、２番目の走査パルスと１番目の
走査パルスの間の移動量は＋１で、３番目の走査パルス
と２番目の走査パルスの間の移動量はゼロであるから、
ペンの移動は垂直方向には減速しているといえる。

【０１０２】図４７の（２）の（ｃ）に示すように、１
番目の走査パルスによるペンの接触位置が第ｎ行で、２
番目の走査パルスによるペンの接触位置が第（ｎ＋１）
行で、３番目の走査パルスによるペンの接触位置が第
（ｎ＋３）行であれば、２番目の走査パルスと１番目の
走査パルスの間の移動量は＋１で、３番目の走査パルス
と２番目の走査パルスの間の移動量は＋２であるから、
ペンの移動は垂直方向には加速しているといえる。

【０１０３】ペンの水平方向の移動量の変化についても
同様に検出される。垂直方向と水平方向の移動量の変化
が検出できれば、ペンの軌跡をより精密に検出できる。
図４９は、座標計算部９４３における次の座標検出まで
のペン軌跡の予測処理を示す図である。ｔ時間離れた第
１乃至第３の走査パルスに応じて３個の座標点が検出さ
れ、第１座標点から第２座標点へのベクトルをａ、第２
座標点から第３座標点へのベクトルをｂとすると、その
間の変化ベクトルｃは（ａ−ｂ）で表される。従って、
次のｔ時間後の時点での予測されるペンの移動量ｄはｂ
＋ｃであり、予測される位置は、第３座標点にｄを加え
た位置である。実際には、１フレームサイクル後までこ
れ以上の検出は行われないため、それ以上の予測はｄの
方向に移動するものとして行われる。

【０１０４】第１４及び第１５実施例においては、水平
走査パルスの印加は水平帰線期間に行われるものとして
説明したが、これを垂直帰線期間に行うことも可能であ
る。しかし、この場合は短時間の垂直帰線期間内にすべ
てのデータ電極に水平走査パルスを印加するため、２個
又は３個以上のパルスの時間間隔を大きくすることがで
きず、ペンの移動速度がかなり速くないと移動方向及び
その変化を検出することはできない。

【０１０５】第１４及び第１５実施例においては、ペン
の移動速度が画面上における表示走査パルス及び水平走
査パルスの速度に比べて遅いとして説明したが、ペンが
素早く移動した場合には、移動方向及びその変化を誤っ
て検出するという誤動作が生じることがある。図５０
は、この誤動作の発生を説明する図である。図５０の
（１）に示すように、第１４実施例と同様に、６ライン
分離れた走査パルスが印加されるとする。図５０の
（２）の（ａ）に示すように、第ｎ行にあったペンが走
査パルスに同期して（ｎ＋１）行に移動して停止したと
すると、前側のパルスに対しては第ｎ行でピークが生
じ、後側のパルスに対しては（ｎ＋１）行でピークが生
じ、移動量は＋１になる。しかし、図５０の（２）の
（ｂ）に示すように、第ｎ行にあったペンが走査パルス
に同期して（ｎ＋７）行に素早く移動し、そこで停止し
たとすると、第ｎ行で前側のパルスに対してピークが生
じると共に、（ｎ＋１）行で前側と後側の両方のパルス
に対してピークが生じる。これではペン位置と移動量を
判定することができない。このような問題が生じないよ
うにした装置を第１６実施例に示す。

【０１０６】上記のような問題を生じ内容にするには、
指示座標を検出するパルスと移動方向を検出するパルス
の形状を異ならせることにより、ペンがパルスを追い越
した場合の反応を無視できるようにする。指示座標を検
出するパルスと移動方向を検出するパルスの形状を異な
らせる例としては、パルス幅を異ならせる等の方法があ
るが、ここでは、指示座標を検出するパルスを１個のパ
ルスとし、移動方向を検出するパルスを２個のパルスと
した例を、第１６実施例に示す。

【０１０７】図５１は第１６実施例の表示用走査パルス
を示す図である。図５１の（１）に示すように、表示用
走査パルスは、指示座標を検出する第１のパルスと、第
１のパルスから４ライン分離れ、相互に２ライン離れた
移動方向を検出するための第２と第３のパルスの３個の
パルスで構成されている。水平走査パルスも同様に３個
のパルスで構成されているが、検出原理は同じなので表
示用走査パルスについてのみ説明し、水平走査パルスに
ついての説明は省略する。他の部分は、第１４実施例と
同様である。

【０１０８】図５１の（２）の（ａ）に示すように、第
ｎ行にあったペンが走査パルスに同期して（ｎ＋１）行
に移動して停止したとすると、第１のパルスに対しては
第ｎ行でピークが生じ、第２と第３のパルスに対しては
（ｎ＋１）行でピークが生じ、移動量は＋１と判定され
る。図５１の（２）の（ｂ）に示すように、第ｎ行にあ
ったペンが走査パルスに同期して（ｎ＋７）行に素早く
移動し、そこで停止したとすると、第ｎ行で第１のパル
スに対してピークが生じると共に、（ｎ＋１）行で第１
から第３のパルスに対してピークが生じる。この場合
は、（ｎ＋１）行での第１のパルスに対するピークを無
視して、移動量を＋７と判定する。

【０１０９】検出信号において、第２と第３のパルスに
対する部分であることを検出するには、図５２の（１）
に示したような検出信号と２ライン分遅延させた検出信
号の論理和を検出して、移動量を検出するための信号と
する。なお、第１６実施例で示した例は、指示座標を検
出するためのパルスと移動方向を検出するためのパルス
を区別するためのパルスの組み合わせの一例であり、他
にも各種の変形例が可能である。例えば、指示座標を検
出するためのパルスを２パルスとしてもよいし、パルス
の個数をより多くしてもよい。また、検出ペンがパルス
の立ち上がりとたちさがりを区別できるようにしてお
き、指示座標用パルスは立ち上がりを鈍らせ、移動方向
用パルスは立ち下がりを鈍らせっぱるすの反応の違い検
出するようにしてもよい。

【０１１０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高画質で応答速度が速く、検出速度が速く、消費電力が
低減され、より高い分解能で接触位置が検出可能なタブ
レット機能付きＬＣＤ、それに適した液晶表示装置、特
にアクティブマトリクス型液晶表示装置及びその駆動方
法を提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理構成図である。

【図２】本発明の動作原理図である。

【図３】第１実施例の構成を示す図である。

【図４】波形検出器のブロック構成図である。

【図５】第１実施例の動作を示すタイムチャートであ
る。

【図６】第２実施例の構成を示す図である。

【図７】第２実施例における走査ドライバの構成と動作
を示す図である。

【図８】第２実施例におけるデータドライバの構成を示
す図である。

【図９】第２実施例の動作を示すタイムチャートであ
る。

【図１０】第２実施例における座標検出部と座標保持部
の構成を示す図である。

【図１１】図１０の座標検出部と座標保持部のタイムチ
ャートを示す図である。

【図１２】第２実施例におけるインタフェースの構成を
示す図である。

【図１３】図１２のインタフェースの動作を示すタイム
チャートである。

【図１４】パルスの変形例を示す図である。

【図１５】帰線期間におけるデータドライバ出力の変形
例を示す図である。

【図１６】第３実施例のデータドライバの構成を示す図
である。

【図１７】第３実施例のデータドライバの動作を示す図
である。

【図１８】第４実施例の走査ドライバの出力を示す図で
ある。

【図１９】第４実施例における走査パルスと補助パルス
を示す図である。

【図２０】第４実施例の走査ドライバの構成を示す図で
ある。

【図２１】第４実施例の走査ドライバの動作を示す図で
ある。

【図２２】第４実施例の検出回路の構成を示す図であ
る。

【図２３】第４実施例における検出信号を示す図であ
る。

【図２４】第４実施例における水平方向の接触位置検出
動作の流れを示す図である。

【図２５】第４実施例における表示データ出力部を示す
図である。

【図２６】第５実施例の走査ドライバの構成を示す図で
ある。

【図２７】第５実施例の検出回路の構成を示す図であ
る。

【図２８】第６実施例における水平走査信号を示す図で
ある。

【図２９】第７実施例における水平走査信号の配置を示
す図である。

【図３０】第８実施例のタブレット機能付き液晶表示装
置の構成を示す図である。

【図３１】第９実施例での検出動作を示す図である。

【図３２】第１０実施例での検出動作を示す図である。

【図３３】第７実施例の動作信号を示す図である。

【図３４】第１１実施例の基本構成を示す図である。

【図３５】第１１実施例の液晶表示パネルの構成を示す
図である。

【図３６】第１１実施例におけるダミーペンの構造を示
す図である。

【図３７】第１２実施例の構成を示す図である。

【図３８】第１３実施例の原理を説明する図である。

【図３９】第１３実施例においてペンの中心を補間演算
で算出する方法を説明する図である。

【図４０】タブレット機能を利用した手書き入力された
文字の認識方法を説明する図である。

【図４１】第１４実施例の構成を示す図である。

【図４２】第１４実施例における表示用走査パルスを示
す図である。

【図４３】第１４実施例における表示用走査パルスに対
する検出波形の例である。

【図４４】第１４実施例におけるデータ信号と水平走査
パルスを示す図である。

【図４５】第１４実施例において移動方向を検出するこ
とによる効果を示す図である。

【図４６】第１５実施例の構成を示す図である。

【図４７】第１５実施例における表示用走査パルスを示
す図である。

【図４８】第１５実施例におけるデータ信号と水平走査
パルスを示す図である。

【図４９】第１５実施例におけるペン移動の予測処理を
説明する図である。

【図５０】第１４実施例においてペン移動の速度が速す
ぎる場合の問題点を説明する図である。

【図５１】第１６実施例における表示用走査パルスを示
す図である。

【図５２】第１６実施例において、２個のパルスを識別
するための回路とその信号を示す図である。

【図５３】容量結合方式によるペン接触位置の検出原理
を示す図である。

【図５４】単純マトリクス型での検出を説明する図であ
る。

【図５５】単純マトリクス型での検出動作を示すタイム
チャートである。

【図５６】アクティブマトリクス型ＬＣＤの構成を示す
図である。

【図５７】アクティブマトリクス型ＬＣＤの動作を示す
タイムチャートである。

【符号の説明】

１…素子基板２…対向基板３…液晶層４…走査ドライバ５…データドライバ６…コモン電圧印加手段７…ペン８…制御部９…位置検出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者糸数昌史神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者中林謙一神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者高原和博神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表示行に対応する複数の走査電極（１１
１）と、表示列に対応する複数のデータ電極（１１２）
と、前記走査電極と前記データ電極の各交点に対応して
配置された画素電極（１１４）と、前記走査電極とデー
タ電極の各交点に対応して配置され前記走査電極の電位
に応じて前記画素電極を前記データ電極に接続するスイ
ッチング素子（１１３）とを有する素子基板（１）と、
該素子基板との間で液晶（３）を挟持すると共に共通電
位を与える対向基板（２）とを備え、前記素子基板が表
示を観察する側に配置されたアクティブマトリクス型液
晶表示装置と、前記液晶表示装置の表示面に接触され、前記走査電極
（１１１）と前記データ電極（１１２）に順次印加され
る信号を、前記走査電極と前記データ電極との間の結合
容量を介して検出して検出信号（Ｖｏｂｓ）を出力する
波形検出手段（７）と、前記走査電極（１１１）と前記データ電極（１１２）に
順次印加される信号に対する前記検出信号（Ｖｏｂｓ）
のタイミングから前記波形検出手段（７）の前記液晶表
示装置の表示面上の接触位置を検出する位置検出手段
（９）とを備えることを特徴とするタブレット機能付き
液晶表示装置。
【請求項２】表示行に対応する複数の走査電極（１１
１）と、表示列に対応する複数のデータ電極（１１２）
と、前記走査電極と前記データ電極の各交点に対応して
配置された画素電極（１１４）と、前記走査電極とデー
タ電極の各交点に対応して配置され前記走査電極の電位
に応じて前記画素電極を前記データ電極に接続するスイ
ッチング素子（１１３）とを有する素子基板（１）と、
該素子基板との間で液晶（３）を挟持すると共に共通電
位を与える対向基板（２）と、前記複数の走査電極（１
１１）に順次走査パルスを印加する走査ドライバ（４）
と、前記複数のデータ電極（１１２）に表示データに対
応した信号を印加するデータドライバ（５）とを備える
アクティブマトリクス型液晶表示装置と、前記液晶表示装置の表示面に接触され、前記走査電極
（１１１）と前記データ電極（１１２）に順次印加され
る信号を、前記走査電極と前記データ電極との間の結合
容量を介して検出して検出信号（Ｖｏｂｓ）を出力する
波形検出手段（７）と、前記走査電極（１１１）と前記データ電極（１１２）に
順次印加される信号に対する前記検出信号（Ｖｏｂｓ）
のタイミングから前記波形検出手段（７）の前記液晶表
示装置の表示面上の接触位置を検出する位置検出手段
（９）とを備え、前記波形検出手段（７）の接触位置に近接している前記
走査電極（１１１）の位置検出は、表示データ書き込み
期間に前記スイッチング素子（１１３）を順次導通させ
るために前記複数の走査電極（１１１）に順次印加され
る表示用走査パルスを検出して行い、前記データドライバ（５）は、前記走査電極（１１１）
に前記表示用走査パルスが印加されないデータ電極位置
検出期間に前記複数のデータ電極に順次印加する水平走
査パルス出力し、前記波形検出手段（７）の接触位置に近接している前記
データ電極（１１２）の位置検出は、前記データ電極位
置検出期間に前記データドライバ（５）が前記複数のデ
ータ電極に順次印加する前記水平走査パルスを検出して
行うことを特徴とするタブレット機能付き液晶表示装
置。
【請求項３】近接したデータ電極（１１２）に印加す
る前記水平走査パルスは、信号の立ち上がりと立ち下が
りのタイミングが異なる請求項２に記載のタブレット機
能付き液晶表示装置。
【請求項４】近接した走査電極（１１１）に印加する
前記表示用走査パルスは、信号の立ち上がりと立ち下が
りのタイミングが異なる請求項２に記載のタブレット機
能付き液晶表示装置。
【請求項５】前記表示用走査パルスの立ち上がりと立
ち下がりの少なくとも一方のタイミングは、前記データ
電極（１１２）に印加する表示データ信号の変化タイミ
ングと異なる請求項２乃至４のいずれか１項に記載のタ
ブレット機能付き液晶表示装置。
【請求項６】前記表示用走査パルスの立ち上がり又は
立ち下がり時には、前記データ電極（１１２）の電位は
固定され、前記位置検出手段が前記表示用走査パルスに
起因する信号変化を記憶した後、前記データ電極の電位
が変化される請求項５に記載のタブレット機能付き液晶
表示装置。
【請求項７】前記水平走査パルスは、隣接するデータ
電極（１１２）に印加される当該水平走査パルスの時間
ずれの略複数倍のパルス幅を有する請求項３に記載のタ
ブレット機能付き液晶表示装置。
【請求項８】前記表示用走査パルスは、隣接する走査
電極（１１１）に印加される当該表示用走査パルスの時
間ずれの略複数倍のパルス幅を有する請求項４に記載の
タブレット機能付き液晶表示装置。
【請求項９】前記水平走査パルスは、隣接するデータ
電極（１１２）に印加される当該水平走査パルスの時間
ずれより小さいパルス幅を有する請求項３に記載のタブ
レット機能付き液晶表示装置。
【請求項１０】前記水平走査パルスは、隣接するデー
タ電極（１１２）に印加される当該水平走査パルスの時
間ずれより小さいパルス幅を有す複数のパルスを前記時
間ずれだけずらして組み合わせたパルスである請求項３
に記載のタブレット機能付き液晶表示装置。
【請求項１１】前記表示用走査パルスは、隣接する走
査電極（１１１）に印加される当該表示用走査パルスの
時間ずれより小さいパルス幅を有する請求項４に記載の
タブレット機能付き液晶表示装置。
【請求項１２】前記表示用走査パルスは、隣接する走
査電極（１１１）に印加される当該表示用走査パルスの
時間ずれより小さいパルス幅を有す複数のパルスを前記
時間ずれだけずらして組み合わせたパルスである請求項
４に記載のタブレット機能付き液晶表示装置。
【請求項１３】前記水平走査パルスは、信号の立ち上
がり又は立ち下がりの一方が急激で、もう一方は鈍いパ
ルスであり、前記位置検出手段は急激に変化する側に対
応する信号を検出する請求項１、２、４、５、６、７、
９、１０のいずれか１項に記載のタブレット機能付き液
晶表示装置。
【請求項１４】前記水平走査パルスを出力するデータ
ドライバＩＣを備え、該データドライバＩＣの立ち下が
り特性は立ち上がり特性よりよく、水平走査パルスは負
極性である請求項１３に記載のタブレット機能付き液晶
表示装置。
【請求項１５】前記水平走査パルスを出力するデータ
ドライバＩＣを備え、該データドライバＩＣの立ち上が
り特性は立ち下がり特性よりよく、水平走査パルスは正
極性である請求項１３に記載のタブレット機能付き液晶
表示装置。
【請求項１６】前記表示用走査パルスは、信号の立ち
上がり又は立ち下がりの一方が急激で、もう一方は鈍い
パルスであり、前記位置検出手段は急激に変化する側に
対応する信号を検出することを特徴とする請求項１、
２、４、５、６、８、１１、１２のいずれか１項に記載
のタブレット機能付き液晶表示装置。
【請求項１７】前記水平走査パルスは、前記垂直帰線
期間の開始時に一方の電位に固定された後、順次もう一
方の電位に変化するパルス幅の異なるパルスであること
を特徴とする請求項２に記載のタブレット機能付き液晶
表示装置。
【請求項１８】ｎ個のデータ信号が平行して入力さ
れ、前記水平走査パルスを出力するデータドライバを備
え、該データドライバは、シフトレジスタを備え、ラッチ信
号に従って前記シフトレジスタの指示するｎ個のデータ
電極に出力される前記ｎ個のデータ信号をラッチし、出
力制御信号に従ってラッチされているｎ個のデータ信号
を前記ｎ個のデータ電極に出力し、前記ラッチ信号と前
記出力制御信号がアクティブ状態の時には、前記シフト
レジスタが指示するｎ個のデータ電極に前記複数のデー
タ信号をラッチすると同時に出力するように構成されて
おり、前記データ電極位置検出期間開始後すべてのデータ電極
の出力を一方の状態に変化させた後、前記ラッチ信号と
前記出力制御信号をアクティブ状態に変化させると共
に、前記データ信号の１つをもう一方の状態に変化さ
せ、他のデータ信号は前記シフトレジスタのシフトクロ
ックと同一のサイクルで変化し、各サイクルの最初は前
記一方の状態になり、前記サイクルの１／ｎの時間差で
順次前記もう一方の状態になるように変化させる請求項
１７に記載のタブレット機能付き液晶表示装置。
【請求項１９】位相が前記表示用走査パルスに対して
当該液晶表示装置の略１フレーム表示サイクル／ｎ（ｎ
は正の整数）だけ異なり、前記走査電極に印加しても表
示データは実質的に変化しないｎ個の補助パルスを前記
走査電極に印加し、前記波形検出手段は、検出した信号が前記表示用走査パ
ルスに対応する信号か前記ｎ個の補助パルスのいずれに
対応する信号かを判定し、前記表示用走査パルス及び前
記ｎ個の補助パルスの印加されている前記走査電極の位
置に応じて前記波形検出手段の接触した位置を算出する
請求項２に記載のタブレット機能付き液晶表示装置。
【請求項２０】前記ｎ個の補助パルスは、前記スイッ
チング電極が導通して前記データ電極と前記画素電極の
間で流れる電流量が無視できるほど短い請求項１９に記
載のタブレット機能付き液晶表示装置。
【請求項２１】前記ｎ個の補助パルスの立ち上がりと
立ち下がりは、前記表示用走査パルスの立ち上がりと立
ち下がりと異なると共に、相互に立ち上がりと立ち下が
りが異なる請求項１９又は２０に記載のタブレット機能
付き液晶表示装置。
【請求項２２】前記位置検出手段は、検出した信号の
タイミングで、当該検出した信号が前記表示用走査パル
スと前記ｎ個の補助パルスのいずれかに対応するかを判
定する請求項２１に記載のタブレット機能付き液晶表示
装置。
【請求項２３】前記ｎ個の補助パルスは、前記スイッ
チング電極を導通させないほど小さな強度のパルスであ
る請求項１９に記載のタブレット機能付き液晶表示装
置。
【請求項２４】前記位置検出手段は、検出した信号の
強度で、当該検出した信号が前記表示用走査パルスと前
記ｎ個の補助パルスのいずれかに対応するかを判定する
請求項２３に記載のタブレット機能付き液晶表示装置。
【請求項２５】当該液晶表示装置の１フレーム表示サ
イクル中に前記データ電極位置検出期間を１つ設け、該
１つのデータ電極位置検出期間にすべてのデータ電極に
前記水平走査パルスが順次印加される請求項２乃至２４
のいずれか項に記載のタブレット機能付き液晶表示装
置。
【請求項２６】前記データ電極位置検出期間は、垂直
帰線期間である請求項２５に記載のタブレット機能付き
液晶表示装置。
【請求項２７】当該液晶表示装置の１フレーム表示サ
イクル中に前記データ電極位置検出期間を複数設けた請
求項２乃至２４のいずれか１項に記載のタブレット機能
付き液晶表示装置。
【請求項２８】各データ電極位置検出期間では、すべ
てのデータ電極に前記水平走査パルスが順次印加される
請求項２７に記載のタブレット機能付き液晶表示装置。
【請求項２９】前記１フレーム表示サイクルの途中に
設けられた前記データ電極位置検出期間中、データ信号
を遅延させる遅延手段を備える請求項２８に記載のタブ
レット機能付き液晶表示装置。
【請求項３０】前記データ電極位置検出期間の最初
に、前記データ電極の電位を同時に同方向に変化させて
前記波形検出手段が前記液晶表示装置の表示面に接触し
ているかを判定し、接触していると判定された時のみ前
記複数のデータ電極に前記水平走査パルスを順次印加す
る請求項２乃至２９のいずれか１項に記載のタブレット
機能付き液晶表示装置。
【請求項３１】前記データ電極位置検出期間は、各行
のデータ信号が前記データ電極に印加される期間の間の
水平帰線期間であり、各データ電極位置検出期間には少
なくとも１個以上の水平走査パルスが印加される請求項
２７に記載のタブレット機能付き液晶表示装置。
【請求項３２】各データ電極位置検出期間には複数個
の水平走査パルスが印加され、当該液晶表示装置の１フ
レーム表示サイクル中に全データ電極への前記水平走査
パルスの印加が複数回行われる請求項３１に記載のタブ
レット機能付き液晶表示装置。
【請求項３３】前記データ電極位置検出期間は、垂直
帰線期間と各行のデータ信号が前記データ電極に印加さ
れる期間の間の水平帰線期間であり、前記垂直帰線期間
にはすべてのデータ電極に前記水平走査パルスが順次印
加され、前記水平帰線期間には少なくとも１個以上の水
平走査パルスが印加される請求項２乃至２４のいずれか
１項に記載のタブレット機能付き液晶表示装置。
【請求項３４】前記水平帰線期間では、前記垂直帰線
期間における前記水平走査パルスの印加により検出した
前記波形検出手段（７）の接触位置の所定範囲内のデー
タ電極にのみ、前記水平走査パルスが印加される請求項
３３に記載のタブレット機能付き液晶表示装置。
【請求項３５】前記位置検出手段が、前記表示用パル
スに対応する信号を検出した時には、前記水平走査パル
スの印加を行い、前記表示用パルスに対応する信号を検
出しない時には、前記水平走査パルスの印加を行わない
請求項２乃至３４のいずれか１項に記載のタブレット機
能付き液晶表示装置。
【請求項３６】前記データ電極位置検出期間の最初
に、前回検出された前記波形検出手段の接触位置に近接
している前記データ電極の位置付近のデータ電極にのみ
前記水平走査パルスを印加して該データ電極の位置付近
での前記波形検出手段の接触を検出し、これにより前記
波形検出手段の接触が検出されない時のみ他のデータ電
極に前記水平走査パルスを印加する請求項２乃至３５の
いずれか１項に記載のタブレット機能付き液晶表示装
置。
【請求項３７】前記波形検出手段（７）は、検出信号
を増幅する増幅回路（７１）と、該増幅器の出力をサン
プルホールドするサンプルホールド回路（７２）と、該
サンプルホールド回路の出力をディジタル信号に変換す
るＡ／Ｄ変換回路（７３）と、ピーク値を検出する比較
回路（７４、７５、７６）を備えることを特徴とする請
求項１乃至３６のいずれか１項に記載のタブレット機能
付き液晶表示装置。
【請求項３８】前記素子基板（１）の前記走査電極及
び前記データ電極の影響を受けない位置に設けられたダ
ミー波形検出手段を備え、前記波形検出手段（７）の検
出信号から前記ダミー波形検出手段の出力を減算するこ
とにより、雑音を低減した請求項１乃至３７のいずれか
１項に記載のタブレット機能付き液晶表示装置。
【請求項３９】前記対向基板（２）の信号を所定の比
率で減衰し、前記波形検出手段（７）の検出信号から減
算することにより、雑音を低減した請求項１乃至３７の
いずれか１項に記載のタブレット機能付き液晶表示装
置。
【請求項４０】前記位置検出手段（９）は、前記波形
検出手段（７）の出力する前記波形検出手段（７）の接
触位置に近接した前記走査電極又は前記データ電極に対
応した複数のパルスの強度から、補間法により前記波形
検出手段（７）の接触位置を、前記走査電極又は前記デ
ータ電極のピッチ以下の分解能で算出する請求項１乃至
３９のいずれか１項に記載のタブレット機能付き液晶表
示装置。
【請求項４１】前記補間法は、直線近似による請求項
４０に記載のタブレット機能付き液晶表示装置。
【請求項４２】前記水平走査パルスと前記表示用走査
パルスの少なくとも一方は、所定時間ずれた２個以上の
パルスであり、当該タブレット機能付き液晶表示装置は、前記所定時間
ずれた２個以上のパルスに対する前記検出信号（Ｖｏｂ
ｓ）の位相差から、前記波形検出手段（７）の前記液晶
表示装置の表示面上の移動方向及び移動速度を検出する
移動方向検出手段（９４１）を備える請求項２に記載の
タブレット機能付き液晶表示装置。
【請求項４３】前記水平走査パルスと前記表示用走査
パルスの少なくとも一方は、所定時間ずれた３個以上の
パルスであり、当該タブレット機能付き液晶表示装置は、前記所定時間
ずれた３個以上のパルスに対する前記検出信号（Ｖｏｂ
ｓ）の複数の位相差から、前記波形検出手段（７）の前
記液晶表示装置の表示面上の移動方向及び移動速度の変
化を検出する移動方向変化検出手段（９４１）を備える
請求項４２に記載のタブレット機能付き液晶表示装置。
【請求項４４】前記データ電極位置検出期間は、各行
のデータ信号が前記データ電極に印加される期間の間の
水平帰線期間である請求項４２又は４３に記載のタブレ
ット機能付き液晶表示装置。
【請求項４５】複数個のパルスで構成される前記水平
走査パルス又は前記表示用走査パルスは、異なる形状の
パルスを有する請求項４２又は４３に記載のタブレット
機能付き液晶表示装置。
【請求項４６】前記水平走査パルス又は前記表示用走
査パルスを構成する異なる形状のパルスは、少なくとも
２個の近接したパルスと、１個のパルスである請求項４
２又は４３に記載のタブレット機能付き液晶表示装置。
【請求項４７】前記表示用走査パルスが複数のパルス
で構成される時には、最後のパルスが印加される時に前
記データ電極（１１２）に表示データが印加される請求
項４２乃至４６のいずれか１項に記載のタブレット機能
付き液晶表示装置。
【請求項４８】当該タブレット機能付き液晶表示装置
は、前記位置検出手段（９）と前記移動方向検出手段
（９４１）の検出した前記波形検出手段（７）の前記液
晶表示装置の表示面位置とその移動方向から、前記検出
信号（Ｖｏｂｓ）が前記水平走査パルス又は前記表示用
走査パルスに対応する信号を示す間の前記波形検出手段
（７）の前記液晶表示装置の表示面位置を予測して予測
結果を出力する座標計算手段（９４３）を備える請求項
４２に記載のタブレット機能付き液晶表示装置。
【請求項４９】当該タブレット機能付き液晶表示装置
は、前記位置検出手段（９）と前記移動方向検出手段
（９４１）と前記移動方向変化検出手段（９４１）の検
出した前記波形検出手段（７）の前記液晶表示装置の表
示面位置とその移動方向及び移動方向の変化から、前記
検出信号（Ｖｏｂｓ）が前記水平走査パルス又は前記表
示用走査パルスに対応する信号を示す間の前記波形検出
手段（７）の前記液晶表示装置の表示面位置を予測して
予測結果を出力する座標計算手段（９４３）を備える請
求項４３に記載のタブレット機能付き液晶表示装置。
【請求項５０】前記素子基板は表示を観察する側に配
置された請求項２から４９のいずれか１項に記載のタブ
レット機能付き液晶表示装置。
【請求項５１】表示行に対応する複数の走査電極と、
表示列に対応する複数のデータ電極と、前記走査電極と
前記データ電極の各交点に対応して配置された画素電極
とを有する素子基板（１）と、該素子基板との間で液晶
（３）を挟持すると共に共通電位を与える対向基板
（２）とを備える液晶表示装置と、前記液晶表示装置の表示面に接触され、前記走査電極
（１１１）と前記データ電極（１１２）に順次印加され
る信号を、前記走査電極と前記データ電極との間の結合
容量を介して検出して検出信号（Ｖｏｂｓ）を出力する
波形検出手段（７）と、前記検出信号（Ｖｏｂｓ）から前記波形検出手段（７）
の前記液晶表示装置の表示面上の接触位置を検出する位
置検出手段（９）とを備えるタブレット機能付き液晶表
示装置において、前記素子基板（１）の前記走査電極及び前記データ電極
の影響を受けない位置に設けられたダミー波形検出手段
を備え、前記波形検出手段（７）の検出信号から前記ダミー波形
検出手段の出力を減算することにより、雑音を低減した
ことを特徴とするタブレット機能付き液晶表示装置。
【請求項５２】表示行に対応する複数の走査電極と、
表示列に対応する複数のデータ電極と、前記走査電極と
前記データ電極の各交点に対応して配置された画素電極
とを有する素子基板（１）と、該素子基板との間で液晶
（３）を挟持すると共に共通電位を与える対向基板
（２）とを備える液晶表示装置と、前記液晶表示装置の表示面に接触され、前記走査電極
（１１１）と前記データ電極（１１２）に順次印加され
る信号を、前記走査電極と前記データ電極との間の結合
容量を介して検出して検出信号（Ｖｏｂｓ）を出力する
波形検出手段（７）と、前記検出信号（Ｖｏｂｓ）から前記波形検出手段（７）
の前記液晶表示装置の表示面上の接触位置を検出する位
置検出手段（９）とを備えるタブレット機能付き液晶表
示装置において、前記位置検出手段（９）は、前記波形検出手段（７）の
出力する前記波形検出手段（７）の接触位置に近接した
前記走査電極又は前記データ電極に対応した複数のパル
スの強度から、補間法により前記波形検出手段（７）の
接触位置を、前記走査電極又は前記データ電極のピッチ
以下の分解能で算出することを特徴とするタブレット機
能付き液晶表示装置。
【請求項５３】前記補間法は、直線近似による請求項
５２に記載のタブレット機能付き液晶表示装置。
【請求項５４】表示行に対応する複数の走査電極（１
１１）と、表示列に対応する複数のデータ電極（１１
２）と、前記走査電極と前記データ電極の各交点に対応
して配置された画素電極（１１４）と、前記走査電極と
データ電極の各交点に対応して配置され前記走査電極の
電位に応じて前記画素電極を前記データ電極に接続する
スイッチング素子（１１３）とを有する素子基板（１）
と、該素子基板との間で液晶（３）を挟持すると共に共
通電位を与える対向基板（２）とを備え、前記素子基板
が表示を観察する側に配置されたことを特徴とするアク
ティブマトリクス型液晶表示装置。
【請求項５５】複数の走査電極（１１１）と、複数の
データ電極（１１２）と、前記走査電極と前記データ電
極の各交点に対応して配置された画素電極（１１４）
と、前記走査電極とデータ電極の各交点に対応して配置
され前記走査電極の電位に応じて前記画素電極を前記デ
ータ電極に接続するスイッチング素子（１１３）とを有
する素子基板（１）と、該素子基板との間で液晶（３）を挟持すると共に共通電
位を与える対向基板（２）と、前記複数の走査電極（１１１）に順次走査パルスを印加
する走査ドライバ（４）と、前記複数のデータ電極（１１２）に表示データに対応し
た信号を印加するデータドライバ（５）とを備えるアク
ティブマトリクス型液晶表示装置において、前記データドライバ（５）は、前記走査電極（１１１）
に前記表示用走査パルスが印加されない期間に前記複数
のデータ電極に順次印加する水平走査パルス出力するこ
とを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【請求項５６】複数の走査電極（１１１）と、複数の
データ電極（１１２）と、前記走査電極と前記データ電
極の各交点に対応して配置された画素電極（１１４）
と、前記走査電極とデータ電極の各交点に対応して配置
され前記走査電極の電位に応じて前記画素電極を前記デ
ータ電極に接続するスイッチング素子（１１３）とを有
する素子基板（１）と、該素子基板との間で液晶（３）を挟持すると共に共通電
位を与える対向基板（２）と、前記複数の走査電極（１１１）に順次走査パルスを印加
する走査ドライバ（４）と、前記複数のデータ電極（１１２）に表示データに対応し
た信号を印加するデータドライバ（５）とを備えるアク
ティブマトリクス型液晶表示装置において、前記走査ドライバ（４）は、少なくとも近接した走査電
極（１１１）については、立ち上がりと立ち下がりのタ
イミングが異なる走査パルスを出力することを特徴とす
るアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【請求項５７】表示行に対応する複数の走査電極と、表示列に対応する複数のデータ電極と、前記走査電極と前記データ電極の各交点に対応して配置
された画素電極とを有する素子基板（１）と、該素子基板との間で液晶（３）を挟持すると共に共通電
位を与える対向基板（２）と、前記素子基板（１）の前記走査電極及び前記データ電極
の影響を受けない位置に設けられたダミー波形検出手段
を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５８】表示行に対応する複数の走査電極（１
１１）と、表示列に対応する複数のデータ電極（１１
２）と、前記走査電極と前記データ電極の各交点に対応
して配置された画素電極（１４）と、前記走査電極とデ
ータ電極の各交点に対応して配置され前記走査電極の電
位に応じて前記画素電極を前記データ電極に接続するス
イッチング素子（１１３）とを有する素子基板（１）
と、該素子基板との間で液晶（３）を挟持すると共に共
通電位を与える対向基板（２）とを備えたアクティブマ
トリクス型液晶表示装置と、前記液晶表示装置の表示面に接触され、前記走査電極
（１１１）と前記データ電極（１１２）に順次印加され
る信号を、前記走査電極と前記データ電極との間の結合
容量を介して検出して検出信号（Ｖｏｂｓ）を出力する
波形検出手段（７）と、前記検出信号（Ｖｏｂｓ）から前記波形検出手段（７）
の前記液晶表示装置の表示面上の接触位置を検出する位
置検出手段（９）とを備えるタブレット機能付き液晶表
示装置の駆動方法であって、前記波形検出手段（７）の接触位置に近接している前記
走査電極（１１１）の位置検出は、表示データ書き込み
期間に前記スイッチング素子（１１３）を順次導通させ
るために前記複数の走査電極（１１１）に順次印加され
る表示用走査パルスを検出して行い、前記波形検出手段（７）の接触位置に近接している前記
データ電極（１１２）の位置検出は、前記走査電極（１
１１）に前記表示用走査パルスが印加されないデータ電
極位置検出期間に前記複数のデータ電極に順次印加され
る水平走査パルスを検出して行うことを特徴とするタブ
レット機能付き液晶表示装置の駆動方法。
【請求項５９】表示行に対応する複数の走査電極（１
１１）と、表示列に対応する複数のデータ電極（１１
２）と、前記走査電極と前記データ電極の各交点に対応
して配置された画素電極（１４）とを有する素子基板
（１）と、該素子基板との間で液晶（３）を挟持すると
共に共通電位を与える対向基板（２）とを備えた液晶表
示装置と、前記液晶表示装置の表示面に接触され、前記走査電極
（１１１）と前記データ電極（１１２）に順次印加され
る信号を、前記走査電極と前記データ電極との間の結合
容量を介して検出して検出信号（Ｖｏｂｓ）を出力する
波形検出手段（７）とを備えるタブレット機能付き液晶
表示装置の駆動方法であって、前記素子基板（１）の前記走査電極及び前記データ電極
の影響を受けない位置から雑音信号を生成し、前記波形
検出手段（７）の検出信号から前記雑音信号を減算する
ことにより、雑音を低減したことを特徴とするタブレッ
ト機能付き液晶表示装置の駆動方法。
【請求項６０】表示行に対応する複数の走査電極（１
１１）と、表示列に対応する複数のデータ電極（１１
２）と、前記走査電極と前記データ電極の各交点に対応
して配置された画素電極（１４）とを有する素子基板
（１）と、該素子基板との間で液晶（３）を挟持すると
共に共通電位を与える対向基板（２）とを備えた液晶表
示装置と、前記液晶表示装置の表示面に接触され、前記走査電極
（１１１）と前記データ電極（１１２）に順次印加され
る信号を、前記走査電極と前記データ電極との間の結合
容量を介して検出して検出信号（Ｖｏｂｓ）を出力する
波形検出手段（７）とを備えるタブレット機能付き液晶
表示装置の駆動方法であって、前記波形検出手段（７）の出力する前記波形検出手段
（７）の接触位置に近接した前記走査電極又は前記デー
タ電極に対応した複数のパルスの強度から、補間法によ
り前記波形検出手段（７）の接触位置を、前記走査電極
又は前記データ電極のピッチ以下の分解能で算出するこ
とを特徴とするタブレット機能付き液晶表示装置の駆動
方法。