(57)【要約】【課題】表示ノイズによる描画品質の劣化を回避する。【解決手段】スタイラスＰ１の位置検出を行う位置検出システムであって、複数の画素電極のそれぞれを駆動することで画像データの表示を行う表示装置４と、センサ電極ＳＥ及びタッチセンサ３０を備えるタッチパネル３とを含み、スタイラスＰ１は、センサ電極ＳＥに誘導される電荷によりタッチセンサ３０との間で所定の周波数帯に属する周波数で通信を行うよう構成され、表示装置４は、複数の画素電極の駆動に起因して表示装置４内の配線に電圧振動が発生することによりセンサ電極ＳＥに生ずる静電ノイズのうち少なくとも上記所定の周波数帯に属する周波数成分を抑制するノイズ抑制制御を実行し、スタイラスＰ１及びタッチセンサ３０は、上記所定の周波数帯に属する所定の周波数の信号を検出又は送出することにより上記通信を実行する、【選択図】図１
2019087332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクティブペンの位置検出を行う位置検出システムであって、
複数の画素電極のそれぞれを駆動することで画像データの表示を行う表示装置と、
センサ電極及びタッチセンサを備えるタッチパネルとを含み、
前記アクティブペンは、前記センサ電極に誘導される電荷により前記タッチセンサとの間で所定の周波数帯に属する周波数で通信を行うよう構成され、
前記表示装置は、前記複数の画素電極の駆動に起因して前記表示装置内の配線に電圧振動が発生することにより前記センサ電極に生ずる静電ノイズのうち少なくとも前記所定の周波数帯に属する周波数成分を抑制するノイズ抑制制御を実行し、
前記アクティブペン及び前記タッチセンサは、前記所定の周波数帯に属する所定の周波数の信号を検出又は送出することにより前記通信を実行する、
位置検出システム。
【請求項２】
前記アクティブペンは、前記所定の周波数の搬送波を所定のデータで変調することによってデータ信号を送出し、
前記タッチセンサは、前記データ信号を復調することで前記所定のデータを取得する、
請求項１に記載の位置検出システム。
【請求項３】
前記表示装置は少なくとも１つの共通電極を有し、
前記センサ電極は、前記複数の画素電極及び前記少なくとも１つの共通電極のいずれとも異なる電極である、
請求項１又は２に記載の位置検出システム。
【請求項４】
前記表示装置は複数の共通電極を有し、
前記センサ電極は、前記複数の共通電極として使用される複数の第１の電極と、前記複数の画素電極及び前記複数の共通電極のいずれとも異なる複数の第２の電極とを有して構成される、
請求項１又は２に記載の位置検出システム。
【請求項５】
前記表示装置は、前記画像データの内容に応じてノイズ抑制制御を行う、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の位置検出システム。
【請求項６】
前記ノイズ抑制制御は、前記画像データの内容及び前記複数の画素電極それぞれの極性に応じて、前記複数の画素電極の駆動方法を選択する制御である、
請求項５に記載の位置検出システム。
【請求項７】
前記表示装置は、ゲートライン単位で前記駆動方法の選択を実行する、
請求項６に記載の位置検出システム。
【請求項８】
前記タッチセンサは、前記表示装置による前記複数の画素電極の駆動とは非同期で、前記アクティブペンの検出を行う、
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の位置検出システム。
【請求項９】
前記表示装置は、前記ノイズ抑制制御を伴って前記複数の画素電極を駆動する第１の動作モードと、前記ノイズ抑制制御を伴わずに前記複数の画素電極を駆動する第２の動作モードとのいずれかで選択的に動作可能に構成され、
前記第２の動作モードにおける前記静電ノイズは、前記第１の動作モードにおける前記静電ノイズに比べて抑制されている、
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の位置検出システム。
【請求項１０】
前記第１の動作モードは、前記表示装置の画質を優先するモードであり、
前記第２の動作モードは、前記タッチセンサによる前記アクティブペンの検出精度を優先するモードである、
請求項９に記載の位置検出システム。
【請求項１１】
前記表示装置は、所定の入力に応じて、前記第１及び第２の動作モードの切り替えを行う、
請求項９又は１０に記載の位置検出システム。
【請求項１２】
前記所定の入力は所定のユーザ操作である、
請求項１１に記載の位置検出システム。
【請求項１３】
前記所定の入力は前記タッチセンサが前記アクティブペンを検出したことである、
請求項１１に記載の位置検出システム。
【請求項１４】
前記表示装置は、
Ｎ行のゲートライン及びＭ列のソースラインを含む表示部と、
前記Ｎ行のゲートラインに接続されたゲートドライバ群と、
前記Ｍ列のソースラインに接続されたソースドライバ群と、
前記ゲートドライバ群及び前記ソースドライバ群に接続されたタイミング制御部とを備え、
前記タイミング制御部は、前記Ｎ行のゲートラインのうちｎ−１番目のタイミングで駆動されるゲートラインに表示する表示パターン及び該ｎ−１番目のタイミングで駆動されるゲートラインの駆動時に使用する極性、並びに、前記Ｎ行のゲートラインのうちｎ番目のタイミングで駆動されるゲートラインに表示する表示パターンとに基づき、前記ｎ番目のタイミングで駆動されるゲートラインの駆動時における前記複数の画素電極の駆動方法を制御する、
請求項１に記載の位置検出システム。
【請求項１５】
前記タイミング制御部は、前記Ｍ列のソースラインそれぞれの電位のプラス方向への遷移量の合計とマイナス方向への遷移量の合計である変動電位差分が小さくなるように、前記ｎ番目のタイミングで駆動されるゲートラインの駆動時における前記複数の画素電極の駆動方法のパターンを制御する、
請求項１４に記載の位置検出システム。
【請求項１６】
前記ソースドライバ群は、それぞれ互いに異なる複数の前記ソースラインに対応する複数のソースグループにより構成され、
前記タイミング制御部は、前記ｎ番目のタイミングで駆動されるゲートラインの駆動時における前記複数の画素電極の駆動方法のパターンの極性を前記ソースグループの単位で制御する、
請求項１４に記載の位置検出システム。
【請求項１７】
前記タイミング制御部は、前記画素電極の電位を中間電位と高位側電源電位の間で変化させるプラス側駆動により明状態となっている画素の数と、前記画素電極の電位を中間電位と低位側電源電位の間で変化させるマイナス側駆動により明状態となっている画素の数との差分である点灯個数差分が小さくなるように、前記ｎ番目のタイミングで駆動されるゲートラインの駆動時における前記複数の画素電極の駆動方法を制御する、
請求項１５又は１６に記載の位置検出システム。
【請求項１８】
センサ電極に接続され、アクティブペンの位置検出を行う位置検出システムにおいて請求項１乃至１７に記載の位置検出システムにおいて利用されるタッチセンサであって、
前記アクティブペンは、前記センサ電極に誘導される電荷により前記タッチセンサとの間で所定の周波数帯に属する周波数で通信を行うよう構成され、
前記表示装置は、前記複数の画素電極の駆動に起因して前記表示装置内の配線に電圧振動が発生することにより前記センサ電極に生ずる静電ノイズのうち少なくとも前記所定の周波数帯に属する周波数成分を抑制するノイズ抑制制御を実行するものであり、
前記所定の周波数帯に属する所定の周波数の信号を検出又は送出することにより、前記アクティブペンとの間で通信を実行する、
タッチセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置検出システム及びタッチセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
タブレット端末は、位置検出システムを構成するタッチパネルを表示装置の表示面上に配置することにより、指やスタイラスなどのオブジェクトによる入力を表示面上で行えるようにした端末である。表示装置の例としては、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、電子ペーパーなどが挙げられる。【０００３】
上記のような表示装置では、画素電極の駆動動作に伴って電磁的なノイズが発生することが知られている。以下、このノイズを「表示ノイズ」と称する。タブレット端末では、タッチパネルのセンサ電極が表示装置の表示面上に配置されているため、表示ノイズがタッチパネルの動作に影響を与える。そこで、表示ノイズの影響を回避するため、液晶表示装置の表示動作と同期して動作できるようにした位置検出システムが提案されている（例えば、特許文献１，２を参照）。【０００４】
特許文献１には、液晶表示装置の動作周期を検出し、表示ノイズが発生していない期間（以下、「ノイズフリー期間」と称する）を利用して、周期的に又はノイズフリー期間の発生の都度、ノイズフリー期間をスタイラスに通知するセンサコントローラが開示されている。この技術によるスタイラスは、通知されたノイズフリー期間内に信号を送出するよう構成される。【０００５】
特許文献２には、タイミングコントローラとタッチパネルコントローラとが同期して動作し、タイミングコントローラが各水平期間において共通電圧の変動の発生を抑制することによって液晶ディスプレイの表示ノイズ発生期間を短縮し、そのうえでタッチパネルコントローラがノイズフリー期間内にタッチパネルの駆動及びセンシングを行うことが開示されている。特許文献２においては、各ソースドライバの極性を表示イメージに応じてゲートライン単位で反転させることにより、液晶ディスプレイにおける表示ノイズの発生頻度が低減されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第６０８２１７２号
【特許文献２】特許第６０８１６９６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年では、タブレット端末への入力デバイスのひとつとしてアクティブペンが注目されている。アクティブペンはアクティブ静電方式に対応するスタイラスであり、センサ電極を介し、タッチパネル内に設けられるタッチセンサとの間で信号を送受信可能に構成される。以下、タッチセンサからアクティブペンに対してセンサ電極を介して送出される信号を「アップリンク信号」と称し、アクティブペンからタッチセンサに対してセンサ電極を介して送出される信号を「ダウンリンク信号」と称する。【０００８】
ダウンリンク信号には通常、アクティブペンのペン先に加わる圧力の大きさを示す筆圧データが含まれる。筆圧データは、タブレット端末側において描画線の太さや透明度を決定するために使用されるので、リアルタイムで送受信される必要がある。そのため、上述した特許文献１，２に記載の技術のようにノイズフリー期間内にのみ通信を行わせることとする場合、効率よく筆圧データの送受信を行うために、タッチセンサからアクティブペンに対してノイズフリー期間を逐一通知する必要が生ずる。この通知は、例えば特許文献１の図１４に記載の補助アップリンク信号ＵＳｓｕｂのように、ノイズフリー期間の冒頭に短いアップリンク信号を送出することによって実現される。【０００９】
しかしながら、短い信号であるとはいえ、ノイズフリー期間の冒頭をアップリンク信号送出のために専用することとすると、ただでさえ短いダウンリンク信号の送出に使える時間がさらに短くなってしまう。その結果として、筆圧データのリアルタイム送信が困難になり、アクティブペンの送信するデータに基づいた描画処理の品質が劣化してしまう場合があるため、改善が必要とされていた。【００１０】
また、ノイズフリー期間外に発生した表示ノイズをアクティブペンがアップリンク信号と誤認識したり、ノイズフリー期間外に発生した表示ノイズによってアクティブペン内に設けられるセンサ回路の感度が低下する、という事象が発生し、その結果としてアクティブペンの誤動作により描画できないなどアクティブペンの送信するデータに基づいた描画処理の品質が劣化してしまう場合があり、この点も改善が必要とされていた。【００１１】
したがって、本発明の目的の一つは、アクティブペンの送信するデータに基づいた描画処理の品質の表示ノイズによる劣化を回避できる位置検出システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による位置検出システムは、アクティブペンの位置検出を行う位置検出システムであって、複数の画素電極のそれぞれを駆動することで画像データの表示を行う表示装置と、センサ電極及びタッチセンサを備えるタッチパネルとを含み、前記アクティブペンは、前記センサ電極に誘導される電荷により前記タッチセンサとの間で所定の周波数帯に属する周波数で通信を行うよう構成され、前記表示装置は、前記複数の画素電極の駆動に起因して前記表示装置内の配線に電圧振動が発生することにより前記センサ電極に生ずる静電ノイズのうち少なくとも前記所定の周波数帯に属する周波数成分を抑制するノイズ抑制制御を実行し、前記アクティブペン及び前記タッチセンサは、前記所定の周波数帯に属する所定の周波数の信号を検出又は送出することにより前記通信を実行する、位置検出システムである。【００１３】
また、本発明によるタッチセンサは、センサ電極に接続され、アクティブペンの位置検出を行う位置検出システムにおいて請求項１乃至１７に記載の位置検出システムにおいて利用されるタッチセンサであって、前記アクティブペンは、前記センサ電極に誘導される電荷により前記タッチセンサとの間で所定の周波数帯に属する周波数で通信を行うよう構成され、前記表示装置は、前記複数の画素電極の駆動に起因して前記表示装置内の配線に電圧振動が発生することにより前記センサ電極に生ずる静電ノイズのうち少なくとも前記所定の周波数帯に属する周波数成分を抑制するノイズ抑制制御を実行するものであり、前記所定の周波数帯に属する所定の周波数の信号を検出又は送出することにより、前記アクティブペンとの間で通信を実行する、タッチセンサである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、表示ノイズのうち少なくともアクティブペンとタッチセンサの間の通信に用いられる周波数帯に属する周波数成分が抑制される。したがって、アクティブペンの送信するデータに基づいた描画処理の品質の表示ノイズによる劣化を回避することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施の形態による位置検出システム１の構成を示す図である。
【図２】（ａ）は、図１に示した表示部４ａの内部構成を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）に示したソースドライバＳＤの内部構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態によるタイミング制御部４２及びソースドライバ群４１の内部構成を示す図である。
【図４】ソースラインＳＬの駆動方法の概要を説明する図である。
【図５】図３に示したタイミング制御部４２が実行する処理のフロー図である。
【図６】各ソースラインＳＬを第１の反転パターン（反転パターンＨ１Ｄｏｔ）で駆動した場合を示す図である。
【図７】各ソースラインＳＬを第２の反転パターン（反転パターンＨ１＋２Ｄｏｔ）で駆動した場合を示す図である。
【図８】図５に示した反転パターン選択処理の詳細を示すフロー図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態の効果を説明する図である。
【図１０】（ａ）は、本発明の第１の実施の形態の第１の実施例による画像データを示す図であり、（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態の第２の実施例による画像データを示す図である。
【図１１】図１０（ａ）に示した第１の実施例を用いる場合における反転パターン選択処理を説明する図である。
【図１２】図１０（ａ）に示した第１の実施例を用いる場合における反転パターン選択処理を説明する図である。
【図１３】図１０（ｂ）に示した第２の実施例を用いる場合における反転パターン選択処理を説明する図である。
【図１４】図１０（ｂ）に示した第２の実施例を用いる場合における反転パターン選択処理を説明する図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態によるタイミング制御部４２及びソースドライバ群４１の内部構成を示す図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態による反転関数レジスタ５４の記憶内容を示す図である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態によるタイミング制御部４２が実行する処理のフロー図である。
【図１８】（ａ）は、本発明の背景技術による画素電極ＰＥの駆動方法を説明する図であり、（ｂ）は、（ａ）と同じ画像データを本発明の第３の実施の形態によって表示する場合における画素電極ＰＥの駆動方法を説明する図である。
【図１９】本発明の第３の実施の形態によるタイミング制御部４２が実行する処理のフロー図である。
【図２０】図１９に示した極性選択処理のフロー図である。
【図２１】本発明の第３の実施の形態の実施例による画像データを示す図である。
【図２２】図２１に示した実施例を用いる場合における極性選択処理を説明する図である。
【図２３】本発明の第４の実施の形態による反転関数レジスタ５４の記憶内容を示す図である。
【図２４】本発明の第４の実施の形態によるタイミング制御部４２が実行する処理のフロー図である。
【図２５】本発明の第５の実施の形態による映像信号を示す図である。
【図２６】本発明の第５の実施の形態の効果を説明する図である。
【図２７】本発明の第６の実施の形態によるタイミング制御部４２が行う処理のフロー図である。
【図２８】（ａ）は、有機ＥＬディスプレイの表示部の構成を示す図であり、（ｂ）は、電子ペーパーの表示部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の第１の実施の形態による位置検出システム１の構成を示す図である。同図に示すように、本実施の形態による位置検出システム１は、制御装置２と、タッチパネル３と、表示装置４とを有して構成される。
【００１８】
位置検出システム１は、例えばタブレット端末である。制御装置２は、タッチパネル３及び表示装置４の制御を行う装置であり、例えば位置検出システム１がタブレット端末である場合には、そのタブレット端末に備えられるプロセッサである。以下、位置検出システム１はタブレット端末であり、制御装置２はプロセッサであるとして説明を続ける。
【００１９】
表示装置４は、複数の画素電極を有し、該複数の画素電極のそれぞれを駆動することで画像データの表示を行う装置である。表示装置４の具体的な例としては、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、電子ペーパーなどが挙げられる。以下では表示装置４は液晶ディスプレイであるとして説明を続けるが、本明細書の末尾において、変形例として、有機ＥＬディスプレイ又は電子ペーパーである表示装置４についても説明する。
【００２０】
表示装置４は、図１に示すように、表示部４ａと、基板部４ｂとを有して構成される。このうち表示部４ａは、それぞれ図示したｘ方向（表示面内の方向）に延在し、図示したｙ方向（表示面内でｘ方向に直交する方向）に等間隔で配置されたＮ行（Ｎ≧２）のゲートラインＧＬと、それぞれｙ方向に延在し、ｘ方向に等間隔で配置されたＭ列（Ｍ≧２）のソースラインＳＬと、これらの交点に１つずつ配置されるＮ×Ｍ個の画素Ｐと、Ｎ行のゲートラインＧＬにそれぞれ接続されたＮ個のゲートドライバＧＤ（後述する図２を参照）を含むゲートドライバ群４０と、Ｍ列のソースラインＳＬにそれぞれ接続されたＭ個のソースドライバＳＤ（後述する図２を参照）を含むソースドライバ群４１と、各画素Ｐに接続される共通電位線ＣＬとを有して構成される。
【００２１】
図２（ａ）は、表示部４ａの内部構成を示す図である。同図に示すように、各画素Ｐは、トランジスタＴと、液晶容量Ｃｌｃと、蓄積容量Ｃｓｔとを有して構成される。また、各ゲートラインＧＬにはゲートドライバＧＤが接続され、各ソースラインＳＬにはソースドライバＳＤが接続される。ゲートドライバＧＤは、対応するゲートラインＧＬの電位を制御する駆動回路であり、ソースドライバＳＤは、対応するソースラインＳＬの電位を制御する駆動回路である。
【００２２】
各画素Ｐ内において、トランジスタＴの制御電極は対応するゲートラインＧＬに接続され、一方の被制御電極は対応するソースラインＳＬに接続される。また、液晶容量Ｃｌｃ及び蓄積容量Ｃｓｔは、トランジスタＴの他方の被制御電極と共通電位線ＣＬとの間に並列に接続される。液晶容量ＣｌｃのトランジスタＴ側の電極は画素電極ＰＥを構成し、共通電位線ＣＬ側の電極は共通電極ＣＥを構成する。共通電位線ＣＬには、少なくとも画素電極ＰＥの駆動時においては、共通電位制御部４３から所定の共通電位Ｖｃｏｍが供給される。
【００２３】
図示していないが、各画素Ｐには、上述した各構成の他に、液晶層、光源、第１及び第２の偏光板、並びにカラーフィルタが設けられる。光源、第１の偏光板、画素電極ＰＥ、液晶層、共通電極ＣＥ、カラーフィルタ、第２の偏光板はこの順で層状に配置されており、これにより液晶セルが構成される。第１及び第２の偏光板それぞれの偏光方向は、互いに９０度異なっている。カラーフィルタは例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のいずれかである。これらの各色に対応する画素Ｐは、所定の配置規則により表示面内に均等に配置される。
【００２４】
画素Ｐの動作について、説明する。後述するタイミング制御部４２の制御によってあるゲートラインＧＬが活性化されると、そのゲートラインＧＬに接続された各画素ＰのトランジスタＴがオンの状態となる。これにより、これらの各画素Ｐの画素電極ＰＥに、対応するソースラインＳＬの電位が供給されるようになる。タイミング制御部４２は、この状態で各ソースラインＳＬに個別に映像信号Ｖｓｉｇを供給することにより、各画素Ｐの画素電極ＰＥに供給する電位を制御する。これにより、活性化されたゲートラインＧＬに接続されている各画素Ｐの明度が個別に制御され、表示部４ａでの任意の表示が実現される。
【００２５】
図２（ｂ）は、ソースドライバＳＤの内部構成を示す図である。同図に示すように、ソースドライバＳＤは、高位側電源電位ＡＶＤＤが供給される電源線ＰＬ１と、低位側電源電位ＡＧＮＤが供給される電源線ＰＬ２と、高位側電源電位ＡＶＤＤと低位側電源電位ＡＧＮＤの中間電位Ｈａｌｆ−ＡＶＤＤが供給される電源線ＰＬ３と、電源線ＰＬ１，ＰＬ３の間に接続されたアンプ回路ＰＡと、電源線ＰＬ３，ＰＬ２の間に接続されたアンプ回路ＮＡと、一方の接点がアンプ回路ＰＡの出力端に接続され、他方の接点がアンプ回路ＮＡの出力端に接続され、共通接点がソースドライバＳＤの出力を構成するスイッチ素子ＳＷとを有して構成される。上述した映像信号Ｖｓｉｇは、スイッチ素子ＳＷの共通接点に現れる電位によって構成される。
【００２６】
ここで、液晶セルの原理について、簡単に説明する。液晶セルの原理は液晶剤や画素構造によって様々だが、本実施の形態では一例として、基準電位である共通電位Ｖｃｏｍから電圧をかけると光が透過し、電圧をかけない画素では光が透過しない、また、画素Ｐに保持する電圧によって階調性が表現される、という動作をする液晶セルを例にとって説明する。
【００２７】
液晶セルにおいては、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥの間の電位差により、これらの間に位置する液晶層のねじれ量が制御される。液晶層のねじれ量が光を最も透過させる値になると、光源を出て第１の偏光板を通過した光のほとんどが第２の偏光板を通過し、最も明度が大きい状態となる。一方、液晶層のねじれ量が光を最も透過させない値になると、光源を出て第１の偏光板を通過した光のほとんどが第２の偏光板を通過できず、最も明度が小さい状態となる。したがって、画素電極ＰＥの電位を制御することにより、各画素Ｐの明度を制御できることになる。
【００２８】
後述するタイミング制御部４２は、各画素Ｐに設定すべき明度に応じて、アンプ回路ＰＡ，ＮＡのいずれか一方の出力電位（すなわち、映像信号Ｖｓｉｇの値）を制御するとともに、その一方の出力電位がソースドライバＳＤの出力電位を構成するようスイッチ素子ＳＷを制御する。これにより、アンプ回路ＰＡの出力電位が制御対象である場合、対応する画素電極ＰＥの電位は中間電位Ｈａｌｆ−ＡＶＤＤと高位側電源電位ＡＶＤＤの間の任意の値となる。一方、アンプ回路ＮＡの出力電位が制御対象である場合、対応する画素電極ＰＥの電位は中間電位Ｈａｌｆ−ＡＶＤＤと低位側電源電位ＡＧＮＤの間の任意の値となる。
【００２９】
画素電極ＰＥの電位が中間電位Ｈａｌｆ−ＡＶＤＤに等しくなっている場合、対応する画素Ｐの液晶層はねじれていない状態となる。したがって、明度は最小値となる。一方、画素電極ＰＥの電位が高位側電源電位ＡＶＤＤ又は低位側電源電位ＡＧＮＤに等しくなっている場合、対応する画素Ｐの液晶層は９０度ねじれた状態となる。したがって、明度は最大値となる。画素電極ＰＥの電位が高位側電源電位ＡＶＤＤ又は低位側電源電位ＡＧＮＤのいずれであっても同様の結果となるのは、液晶層のねじれの向きが異なる一方で、ねじれ量は同じ値となるからである。以下では、画素電極ＰＥの電位を中間電位Ｈａｌｆ−ＡＶＤＤと高位側電源電位ＡＶＤＤの間で変化させる画素電極ＰＥの駆動方法を「プラス側駆動」と称し、画素電極ＰＥの電位を中間電位Ｈａｌｆ−ＡＶＤＤと低位側電源電位ＡＧＮＤの間で変化させる画素電極ＰＥの駆動方法を「マイナス側駆動」と称する。
【００３０】
表示装置４においては、ゲートラインＧＬ方向に見てプラス側駆動の画素Ｐとマイナス側駆動の画素Ｐが交互に配置されるように、かつ、個々の画素Ｐにおける駆動方法が後述するフレームごとにプラス側駆動とマイナス側駆動の間で切り替わるように、各ソースドライバＳＤの動作が制御される。このような制御を採用しているのは、表示面内及び個々の画素Ｐにおいて液晶層の回転方向に偏りが発生し、その結果として縞やフリッカといった表示品位の低下が発生することを防止するためである。
【００３１】
図１に戻る。基板部４ｂは、タイミング制御部４２及び共通電位制御部４３が形成された回路基板である。タイミング制御部４２及び共通電位制御部４３はそれぞれ、基板上に形成された回路又はマイコンによって構成される機能部であり、配線を内蔵する１以上のフレキシブルプリント基板Ｆによって、表示部４ａと接続される。共通電位制御部４３は、上述したように、固定電位である共通電位Ｖｃｏｍを共通電位線ＣＬに供給する役割を担う。タイミング制御部４２については、後述する。
【００３２】
タッチパネル３は、図１に示したスタイラスＰ１及び指Ｐ２のタッチ面内における位置を検出する装置であり、図１に示すように、センサ部３ａと、基板部３ｂとを有して構成される。なお、スタイラスＰ１は、上述したアクティブペン（アクティブ静電方式に対応するスタイラス）であり、後述するセンサ電極ＳＥに誘導される電荷により後述するタッチセンサ３０との間で所定の周波数帯に属する周波数で通信を行うよう構成される。
【００３３】
センサ部３ａには、それぞれｘ方向に延在するように形成され、ｙ方向に等間隔で配置された複数の電極ＸＥ（第１の電極）と、それぞれｙ方向に延在するように形成され、ｘ方向に等間隔で配置された複数の電極ＹＥ（第２の電極）とからなるセンサ電極ＳＥが設けられる。センサ部３ａは表示装置４の表示面に重ねて配置されており、これによりタッチパネル３は、表示面上におけるスタイラスＰ１及び指Ｐ２の位置を検出可能に構成される。
【００３４】
基板部３ｂは、タッチセンサ３０が形成された回路基板である。タッチセンサ３０は、基板上に形成された回路又はマイコンによって構成される機能部であり、配線を内蔵する１以上のフレキシブルプリント基板Ｆによって、センサ部３ａと接続される。タッチセンサ３０は、この接続を通じて、スタイラスＰ１及び指Ｐ２のタッチ面内における位置を検出するとともに、スタイラスＰ１との通信を実行するよう構成される。
【００３５】
ここで、タブレット端末は、複数の電極ＸＥと共通電位線ＣＬ（共通電極ＣＥ）との関係によって、「インセル型」と、「オンセル型」又は「アウトセル型」とのいずれかに分類される。本実施の形態による位置検出システム１は、このうちのどのタイプであっても構わない。
【００３６】
「インセル型」では、複数の電極ＸＥと共通電位線ＣＬとが同一の物理配線又は物理電極パターンによって構成される。したがって、表示装置４が画素電極ＰＥの駆動動作を行っている間、複数の電極ＸＥの電位は共通電位Ｖｃｏｍに固定されることになる。こうして複数の電極ＸＥの電位が共通電位Ｖｃｏｍに固定されている間、タッチセンサ３０は、上述した位置検出及びスタイラスＰ１との通信を行うことができない。
【００３７】
「オンセル型」又は「アウトセル型」では、複数の電極ＸＥと共通電位線ＣＬとが互いに異なる物理配線によって構成される。したがって、「インセル型」とは異なり、表示装置４が画素電極ＰＥの駆動動作を行っている間であっても、複数の電極ＸＥの電位が共通電位Ｖｃｏｍに固定されることはない。しかしながら、従来のタブレット端末では、画素電極ＰＥの駆動動作にともなって上述した表示ノイズ（複数の画素電極ＰＥの駆動に起因して表示装置４内の配線に電圧振動が発生することによりセンサ電極ＳＥに生ずる静電ノイズ）が発生するため、結局、表示装置４が画素電極ＰＥの駆動動作を行っている間、タッチセンサ３０は、上述した位置検出及びスタイラスＰ１との通信を行うことができない。このようにタッチセンサ３０の動作が制限される期間があると、その分、位置検出レート及びスタイラスＰ１との通信レートが低下し、スタイラスＰ１の送信するデータに基づいた描画処理の品質が劣化してしまう場合があるため、改善が必要とされていた。
【００３８】
また、ノイズフリー期間外に発生した表示ノイズをスタライスＰ１がアップリンク信号と誤認識したり、ノイズフリー期間外に発生した表示ノイズによってスタライスＰ１内に設けられるセンサ回路の感度が低下する、という事象が発生し、その結果としてスタライスＰ１の誤動作により描画できないなどスタライスＰ１の送信するデータに基づいた描画処理の品質が劣化してしまう場合があり、この点も改善が必要とされていた。
【００３９】
本発明は、表示ノイズのうち少なくともスタイラスＰ１とタッチセンサ３０の間の通信に用いられる周波数帯に属する周波数成分を抑制することによって、「オンセル型」又は「アウトセル型」の位置検出システム１に関しては、スタイラスＰ１とタッチセンサ３０の通信動作を表示装置４による画素電極ＰＥの駆動動作から独立させ（すなわち、タッチセンサ３０が表示装置４による複数の画素電極ＰＥの駆動とは非同期でスタイラスＰ１の検出を行えるようにし）、それによって、このような描画品質の劣化を回避しようとし、併せて、ノイズフリー期間外に発生した表示ノイズをスタライスＰ１がアップリンク信号と誤認識したり、ノイズフリー期間外に発生した表示ノイズによってスタライスＰ１内に設けられるセンサ回路の感度が低下することによりスタライスＰ１の誤動作により描画できない、という事象の発生による描画品質の劣化も回避しようとするものである。
【００４０】
タッチセンサ３０の動作について、詳しく説明する。まず指Ｐ２の位置検出に関して説明すると、タッチセンサ３０は、所定の周波数帯に属する所定の周波数の信号である所定の指検出用信号を各電極ＸＥに順次送出し、その都度、各電極ＹＥで順次検出するよう構成される。ある電極ＸＥとある電極ＹＥの交点に指Ｐ２が接近している場合、その交点を通って検出される指検出用信号の一部が指Ｐ２を通って人体に吸収されるので、タッチセンサ３０における指検出用信号の検出レベルが低下する。タッチセンサ３０は、この検出レベルの低下を検出することにより、指Ｐ２の位置検出を行う。
【００４１】
次にスタイラスＰ１の位置検出に関して説明すると、アクティブペンであるスタイラスＰ１は、例えば周期的にペン信号を送出するよう構成される。ペン信号は、所定の周波数帯に属する所定の周波数の信号であり、無変調の搬送波であるバースト信号と、送信データによって搬送波を変調することにより得られるデータ信号とを含んで構成される。タッチセンサ３０は、各複数の電極ＸＥ，ＹＥそれぞれでバースト信号の検出を試み、検出結果に基づいてスタイラスＰ１の位置を検出する。また、各複数の電極ＸＥ，ＹＥのうちこうして検出した位置に最も近いものを用いてデータ信号を検出して復調することにより、スタイラスＰ１が送信したデータを受信する。
【００４２】
なお、タッチセンサ３０は、所定の時間間隔で、センサ部３ａからビーコン信号を送出するよう構成されてもよい。ビーコン信号には、タッチセンサ３０からスタイラスＰ１を制御するためのコマンドが含まれる。コマンドによる制御の内容には、例えば、スタイラスＰ１のペン先に加わる圧力を示す筆圧データを送信させること、スタイラスＰ１に設けられる各種スイッチの押下状態を送信させること、スタイラスＰ１に予め格納されている固有ＩＤを送信させることなどが含まれる。この場合のスタイラスＰ１は、ビーコン信号の受信に応じてペン信号を送出するよう構成される。また、送信データとして、ビーコン信号に含まれるコマンドによって送信を指示されたデータを用いるよう構成される。
【００４３】
タッチセンサ３０は、検出したスタイラスＰ１及び指Ｐ２の位置、及び、スタイラスＰ１から受信したデータを、制御装置２に出力するよう構成される。制御装置２は、こうして供給される位置及びデータに基づき、表示装置４の表示内容を制御するよう構成される。
【００４４】
ここまで、位置検出システム１の全体概要について説明した。次に、スタイラスＰ１とタッチセンサ３０の通信動作を表示装置４による画素電極ＰＥの駆動動作から独立させることによって表示ノイズによる描画品質の劣化を回避するために本実施の形態による位置検出システム１が行う処理について、詳しく説明する。
【００４５】
図３は、本発明の第１の実施の形態によるタイミング制御部４２及びソースドライバ群４１の内部構成を示す図である。同図に示すように、タイミング制御部４２は、画像データバッファ５０、ノイズ・フリッカ抑制処理部５１、タイミング生成部５２、及び制御データレジスタ５３を含んで構成される。また、ソースドライバ群４１は、それぞれ複数のソースドライバＳＤを含む複数のソースグループ５５と、ソースグループ５５ごとに設けられた極性制御部（ＰＣＵ）５６及び反転制御部（ＩＣＵ）５７とを有して構成される。
【００４６】
画像データバッファ５０には、図１に示した制御装置２から、画像データＤＩＳＰＤと、データイネーブル信号、クロック信号、リセット信号、フレーム同期信号、ライン同期信号などの各種制御信号を含むタイミングデータＴＤとが供給される。画像データバッファ５０は、逐次供給された画像データＤＩＳＰＤを一時的に記憶するよう構成される。画像データＤＩＳＰＤは、画素Ｐごとの明度を含むデータである。１画面分の画像データＤＩＳＰＤを表示する時間を１フレームといい、その内、水平方向の画像データＤＩＳＰＤ（１水平ライン）を表示する時間を１ライン期間といい、タイミング制御部４２による制御は基本的にフレーム単位及びライン単位で実行される。
【００４７】
タイミング生成部５２は、タイミング制御部４２に入力された画像データＤＩＳＰＤとタイミングデータＴＤとを参照して、ゲートドライバ群４０及びソースドライバ群４１を制御する機能部である。具体的に説明すると、タイミング生成部５２は、タイミングデータＴＤ（特にデータイネーブル信号、フレーム同期信号、及びライン同期信号）に基づき、予め設定されたタイミング（電源起動時に別途図示しないメモリなどから制御データレジスタ５３に格納されるタイミング）に合うように、ゲートタイミング制御信号ＧＴＣ及びソースドライバ制御信号ＳＴＣを生成し、それぞれゲートドライバ群４及びソースドライバ群４１に供給するよう構成される。ゲートドライバ群４０内の各ゲートドライバＧＤは、このゲートタイミング制御信号ＧＴＣに従うタイミングで動作するよう構成される。また、ソースドライバ群４１内の各ソースドライバＳＤは、このソースドライバ制御信号ＳＴＣに従うタイミングで動作するよう構成される。
【００４８】
この他、タイミング生成部５２は、ノイズ・フリッカ抑制処理部５１の制御に従って極性制御信号ＰＣＵＤ及び反転制御信号ＩＣＵＤを生成し、それぞれ極性制御部５６及び反転制御部５７に供給する機能を有する。この機能の詳細については、後述する。
【００４９】
制御データレジスタ５３は、各画素電極ＰＥの駆動方法のパターン（以下、「反転パターン」と称する）を記憶している記憶部である。詳しくは後述するが、本実施の形態による制御データレジスタ５３が記憶している反転パターンには、反転パターンＨ１Ｄｏｔ（第１の反転パターン）と反転パターンＨ１＋２Ｄｏｔ（第２の反転パターン）の２種類が含まれる。
【００５０】
反転パターンＨ１Ｄｏｔは、ゲートラインＧＬ方向に見てプラス側駆動の画素Ｐとマイナス側駆動の画素Ｐが交互に配置される反転パターンである。したがって、プラス側駆動の画素Ｐを「＋」、マイナス側駆動の画素Ｐを「−」と表すことにすると、各画素Ｐは、ゲートラインＧＬ方向に見て、「＋−＋−＋−＋−・・・」又は「−＋−＋−＋−＋・・・」となるように配置されることになる。以下では、このうち前者「＋−＋−＋−＋−・・・」を反転パターンＨ１Ｄｏｔとして使用することを前提として説明を続けるが、後者「−＋−＋−＋−＋・・・」を反転パターンＨ１Ｄｏｔとして使用することとしてもよい。
【００５１】
一方、反転パターンＨ１＋２Ｄｏｔは、ゲートラインＧＬ方向に見てプラス側駆動の画素Ｐとマイナス側駆動の画素Ｐが２個ずつ交互に配置される反転パターンである。ただし、ゲートラインＧＬ方向の端部に位置する画素Ｐには、ゲートラインＧＬ方向に隣接する画素Ｐと異なる駆動方法が割り当てられる。したがって、各画素Ｐは、ゲートラインＧＬ方向に見て、「＋−−＋＋−−＋＋・・・」又は「−＋＋−−＋＋−−・・・」となるように配置されることになる。以下では、このうち前者「＋−−＋＋−−＋＋・・・」を反転パターンＨ１＋２Ｄｏｔとして使用することを前提として説明を続けるが、後者「−＋＋−−＋＋−−・・・」を反転パターンＨ１＋２Ｄｏｔとして使用することとしてもよい。
【００５２】
なお、本実施の形態では、以上２種類の反転パターンを利用する例を説明するが、これら以外の反転パターンを利用してもよいのは勿論である。
【００５３】
タイミング生成部５２は、後述するノイズ・フリッカ抑制処理部５１の制御に従って各反転制御部５７に設定する反転パターンを決定し、反転制御信号ＩＣＵＤを用いて、決定した反転パターンを反転制御部５７に書き込む処理を行う。反転制御部５７は、こうして書き込まれた反転パターンを記憶し、その内容を、対応する複数のソースドライバＳＤのそれぞれに設定する機能を有する。
【００５４】
タイミング生成部５２はまた、反転制御部５７に記憶される反転パターンを反転させるか否かを示す極性をフレームごとに決定し、極性制御信号ＰＣＵＤを用いて、決定した極性を各極性制御部５６に書き込む処理も行う。極性制御部５６は、こうして書き込まれた極性を記憶し、その内容を、対応する複数のソースドライバＳＤのそれぞれに設定する機能を有する。
【００５５】
極性について、詳しく説明する。極性制御部５６に書き込まれる極性には、プラス極生とマイナス極性の２種類がある。プラス極性は、反転制御部５７に記憶される反転パターンをそのまま使用することを示す極性であり、プラス極性が設定されたソースドライバＳＤは、反転制御部５７により設定された反転パターンにより動作することになる。一方、マイナス極性は、反転制御部５７に記憶される反転パターンを反転させて使用することを示す極性であり、マイナス極性が設定されたソースドライバＳＤは、反転制御部５７により設定された反転パターンの反転パターンにより動作することになる。一例を挙げると、あるソースドライバＳＤについて反転制御部５７により反転パターン「＋−＋−＋−＋−・・・」が設定され、極性制御部５６によりマイナス極性が設定されたとすると、そのソースドライバＳＤは反転パターン「−＋−＋−＋−＋・・・」により動作することになる。
【００５６】
タイミング生成部５２は、各極性制御部５６に書き込む極性をフレームごとに反転させる。これにより、上述したように、個々の画素Ｐにおける駆動方法をフレームごとにプラス側駆動とマイナス側駆動の間で切り替えることが実現される。
【００５７】
図４は、タイミング生成部５２による画素電極ＰＥの駆動方法の概要を説明する図である。同図に示した符号Ｓ１，Ｓ２は、それぞれソースラインＳＬを表している。簡単のため、同図には２本のソースラインＳＬのみを図示しているが、実際にはより多くのソースラインＳＬが設けられる。また、符号Ｇ１〜ＧＮは、Ｎ行分のゲートラインＧＬのそれぞれを表し、符号Ｆｎ，Ｆｎ＋１はそれぞれｎ番目及びｎ＋１番目のフレームを表している。
【００５８】
また、図４及び後掲の各図においては、ソースラインＳＬとゲートラインＧＬの交点に配置された複数の正方形のそれぞれの色により、画像データＤＩＳＰＤによって各画素Ｐに設定される明度を表している。実際には、最小明度と最大明度の間に中間階調の明度が複数個設けられるが、ここでは簡単のため、最小明度を表す黒い正方形と、最大明度を表す白い正方形とのみを図示している。正方形の中に示しているプラス記号は上述したプラス側駆動によって駆動されることを示し、マイナス記号は上述したマイナス側駆動によって駆動されることを示している。
【００５９】
さらに、図４の右側には、各ソースラインＳＬの電位の状態を示している。「０」は中間電位Ｈａｌｆ−ＡＶＤＤを表し、「＋」は高位側電源電位ＡＶＤＤを表し、「−」は低位側電源電位ＡＧＮＤを表している。太線は、各ソースラインＳＬの電位の変化を示している。
【００６０】
以下、図４に加えて処理フロー図も参照しながら、タイミング制御部４２が実行する処理の基本的な流れについて、説明する。
【００６１】
図５は、タイミング制御部４２が実行する処理のフロー図である。同図に示すように、タイミング制御部４２は、フレームごとにステップＳ２〜Ｓ６の処理を繰り返すよう構成される（ステップＳ１）。
【００６２】
ステップＳ２〜Ｓ６の処理において、タイミング制御部４２はまず、各極性制御部５６に設定する極性を反転させる（ステップＳ２）。すなわち、極性制御部５６に設定されている極性がプラス極性であればマイナス極性を上書きで設定し、極性制御部５６に設定されている極性がマイナス極性であればプラス極性を上書きで設定する。図４の例においては、フレームＦｎでは各極性制御部５６にプラス極性が設定され、フレームＦｎ＋１では各極性制御部５６にマイナス極性が設定される。
【００６３】
次にタイミング制御部４２は、反転制御部５７に設定する反転パターンをゲートラインＧＬごとに決定するための反転パターン選択処理を実行する（ステップＳ３）。反転パターン選択処理の詳細については後述するが、図４ではすべてのゲートラインＧＬについて反転パターンＨ１Ｄｏｔが使用されており、ここではこの状態を前提として説明を続ける。
【００６４】
続いてタイミング制御部４２は、各ゲートラインＧＬについて順次、ステップＳ５，Ｓ６の処理を実行する（ステップＳ４）。具体的に説明すると、まず初めに、ステップＳ４の反転パターン選択処理において対応するゲートラインＧＬについて選択した反転パターンを各反転制御部５７に設定する（ステップＳ５）。そして、各画素電極ＰＥの駆動を実行する（ステップＳ６）。ステップＳ６の処理は、具体的には、ゲートドライバＧＤを介して対応するゲートラインＧＬを活性化させる処理と、ソースドライバＳＤを介して対応するソースラインＳＬに映像信号Ｖｓｉｇを供給する処理である。後者の処理により、各ソースラインＳＬの電位が図４の右側の図に示すように変化し、それによって各画素Ｐの明度が変化することになる。このときのソースラインＳＬの電位の変化方向は、対応する反転制御部５７に設定されている反転パターンと、極性制御部５６に設定されている極性とによって規定される。タイミング制御部４２は、すべてのゲートラインＧＬについてステップＳ５，Ｓ６の処理が終了した後、ステップＳ２に戻って処理を続ける。
【００６５】
次に、図５のステップＳ４で実行される反転パターン選択処理について、詳しく説明する。以下では、初めに図６及び図７を参照しながら反転パターン選択処理の概要について説明し、その後、図８を参照しながら、反転パターン選択処理の流れについて詳細に説明する。
【００６６】
図６は、各画素電極ＰＥを反転パターンＨ１Ｄｏｔで駆動した場合を示す図である。また、図７は、各画素電極ＰＥを反転パターンＨ１＋２Ｄｏｔで駆動した場合を示す図である。これらの図に示した符号Ｓ１〜Ｓ８は、それぞれソースラインＳＬを表している。なお、各符号の下に括弧書きで、対応する色（上述したカラーフィルタの色）を示している。また、符号Ｇ１〜Ｇ６は、それぞれゲートラインＧＬを表している。画像データＤＩＳＰＤの内容は、図６と図７とで同一の内容としている。
【００６７】
まず図６を参照すると、同図には、ソースラインＳ１〜Ｓ８に対応する反転制御部５７に反転パターンＨ１Ｄｏｔが設定され、かつ、ソースラインＳ１〜Ｓ８に対応する極性制御部５６にプラス極性が設定されている場合を示している。この場合、図示するように、ソースラインＳ１〜Ｓ８それぞれの駆動方法は、順にプラス側駆動、マイナス側駆動、プラス側駆動、マイナス側駆動、プラス側駆動、マイナス側駆動、プラス側駆動、マイナス側駆動となる。
【００６８】
図６に示した画像データＤＩＳＰＤによれば、例えばゲートラインＧ３の駆動時には、ソースラインＳ１，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ７の電位が０からプラスの値に変化することになる。このとき、ソースラインＳ２，Ｓ４，Ｓ６，Ｓ８の電位は変化しない。したがって、プラス方向に変化するソースラインＳＬの個数（図６では「←個数」として示す数。以下、同じ）は４で、マイナス方向に変化するソースラインＳＬの個数（図６では「→個数」として示す数。以下、同じ）は０であるので、これらの差分（以下、「変動電位差分」と称する）は４となる。
【００６９】
変動電位差分の絶対値は、表示ノイズ発生の有無を示す指標となる。すなわち、変動電位差分は正方向および負方向へ駆動する電位差の合計のアンバランスさを表しており、変動電位差分が０でない場合、図示するように、共通電位線ＣＬに電圧振動が発生する。この電圧振動が表示ノイズとなり、タッチパネル３のセンサ電極ＳＥに静電ノイズを発生させる。したがって、変動電位差分の絶対値はできるだけ０に近い値であることが好ましく、０であることがさらに好ましい。
【００７０】
図６の例では、ゲートラインＧ４〜Ｇ６の駆動時にも変動電位差分の絶対値が０でない値となっている。すなわち、まずゲートラインＧ４の駆動時を見ると、ソースラインＳ１，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ７の電位がプラスの値から０に変化し、ソースラインＳ２，Ｓ４，Ｓ６，Ｓ８の電位が０からマイナスの値に変化している。したがって、プラス方向に変化するソースラインＳＬの個数は０で、マイナス方向に変化するソースラインＳＬの個数は８であるので、変動電位差分の絶対値は８となる。この場合、変動電位差分の絶対値が４であったゲートラインＧ３の駆動時よりもさらに大きな電圧振動が共通電位線ＣＬに発生し、大きな表示ノイズが生ずることになる。ゲートラインＧ５，Ｇ６についても、同様に変動電位差分の絶対値が８となり、大きな表示ノイズが発生する。
【００７１】
また、プラス側駆動により画素Ｐが明状態となっている状態を「プラス点灯」、マイナス側駆動により画素Ｐが明状態となっている状態を「マイナス点灯」と称することにすると、例えばゲートラインＧ３の駆動時には、プラス点灯の画素数が４となり、マイナス点灯の画素数が０となる。したがって、これらの差分（以下、「点灯個数差分」と称する）は４となる。
【００７２】
点灯個数差分の絶対値は、表示装置４におけるフリッカ発生の有無を示す指標となる。点灯個数差分の絶対値が０でない場合、表示装置４の表示面にフリッカが発生し、ユーザに不快感を与えることになる。したがって、点灯個数差分の絶対値もできるだけ０に近い値であることが好ましく、０であることがさらに好ましい。
【００７３】
図６の例では、ゲートラインＧ４〜Ｇ６の駆動時にも点灯個数差分の絶対値が０でない値となっている。すなわち、まずゲートラインＧ４の駆動時を見ると、プラス点灯の画素数が０となり、マイナス点灯の画素数が４となる。したがって、点灯個数差分の絶対値は４となるので、ゲートラインＧ３の駆動時と同様に、表示装置４の表示面にフリッカが発生する。ゲートラインＧ５，Ｇ６についても、同様に点灯個数差分の絶対値が４となり、表示装置４の表示面にフリッカが発生する。
【００７４】
次に図７を参照すると、同図には、ソースラインＳ１〜Ｓ８に対応する反転制御部５７に反転パターンＨ１＋２Ｄｏｔが設定され、かつ、ソースラインＳ１〜Ｓ８に対応する極性制御部５６にプラス極性が設定されている場合を示している。この場合、図示するように、ソースラインＳ１〜Ｓ８それぞれの駆動方法は、順にプラス側駆動、マイナス側駆動、マイナス側駆動、プラス側駆動、プラス側駆動、マイナス側駆動、マイナス側駆動、プラス側駆動となる。
【００７５】
図７の例では、例えばゲートラインＧ３の駆動時には、ソースラインＳ１，Ｓ５の電位が０からプラスの値に変化する一方、ソースラインＳ３，Ｓ７の電位が０からマイナスの値に変化する。ソースラインＳ２，Ｓ４，Ｓ６，Ｓ８の電位が変化しないのは、図６の例と同様である。したがって、プラス方向に変化するソースラインＳＬの個数は２で、マイナス方向に変化するソースラインＳＬの個数は２であるので、変動電位差分の絶対値は０となる。同様に、ゲートラインＧ４〜Ｇ６の駆動時においても、変動電位差分の絶対値は０となる。
【００７６】
このように、反転パターンＨ１Ｄｏｔを使用する場合と反転パターンＨ１＋２Ｄｏｔを使用する場合とでは、変動電位差分の絶対値が異なり得る。したがって、画像データＤＩＳＰＤの内容に応じて反転パターンＨ１Ｄｏｔ及び反転パターンＨ１＋２Ｄｏｔのいずれかを適切に選択して使用することにより、表示ノイズを低減させることが可能になると言える。
【００７７】
また、図７の例では、例えばゲートラインＧ３の駆動時には、プラス点灯の画素数が２となり、マイナス点灯の画素数が２となるので、点灯個数差分の絶対値は０となる。同様に、ゲートラインＧ４〜Ｇ６の駆動時においても、点灯個数差分の絶対値は０となる。
【００７８】
このように、反転パターンＨ１Ｄｏｔを使用する場合と反転パターンＨ１＋２Ｄｏｔを使用する場合とでは、点灯個数差分の絶対値も異なり得る。したがって、画像データＤＩＳＰＤの内容に応じて反転パターンＨ１Ｄｏｔ及び反転パターンＨ１＋２Ｄｏｔのいずれかを適切に選択して使用することにより、フリッカを低減させることも可能になると言える。
【００７９】
図３に示したノイズ・フリッカ抑制処理部５１は、このような反転パターンの性質を利用して、表示ノイズのうち少なくともスタイラスＰ１と所定の周波数帯に属する周波数成分を抑制するノイズ抑制制御を行い、それとともに、フリッカの発生を抑制するフリッカ抑制制御も行う機能部である。具体的には、図５に示した反転パターン選択処理を実行することにより、画像データＤＩＳＰＤの内容に応じて各画素電極ＰＥの駆動方法（プラス側駆動又はマイナス側駆動）を選択する処理を行う。この選択は、ゲートラインＧＬの単位で実行される。以下、図８に示したフロー図を参照しながら、反転パターン選択処理の内容について詳しく説明する。
【００８０】
図８は、ノイズ・フリッカ抑制処理部５１によって実行される反転パターン選択処理の詳細を示すフロー図である。同図に示すように、ノイズ・フリッカ抑制処理部５１はまず、ゲートラインＧ１用の反転パターンとして、反転パターンＨ１Ｄｏｔを選択する（ステップＳ１０）。
【００８１】
次にノイズ・フリッカ抑制処理部５１は、ゲートラインＧ２〜ＧＮのそれぞれについて、ステップＳ１２〜Ｓ１６の処理を実行する（ステップＳ１１）。
【００８２】
ステップＳ１２〜Ｓ１６の処理において、ノイズ・フリッカ抑制処理部５１はまず、図３に示した画像データバッファ５０に格納される画像データＤＩＳＰＤの中から、ｎ−１番目のタイミングで駆動されるゲートラインＧｎ−１と、ｎ−１番目のタイミングで駆動されるゲートラインＧｎとのそれぞれに対応する画像データを取得する（ステップＳ１２）。
【００８３】
次にノイズ・フリッカ抑制処理部５１は、ゲートラインＧｎ−１に表示する画像データ及びゲートラインＧｎ−１の駆動時に使用する極性（極性制御部５６に設定されるもの）と、ゲートラインＧｎに表示する画像データとに基づき、反転パターンＨ１Ｄｏｔを用いてゲートラインＧｎを駆動した場合における変動電位差分及び点灯個数差分を算出する（ステップＳ１３）。変動電位差分及び点灯個数差分の具体的な算出方法は、図６及び図７を参照して説明したとおりである。
【００８４】
続いてノイズ・フリッカ抑制処理部５１は、算出した変動電位差分及び点灯個数差分のいずれかの絶対値が所定の閾値を超えているか否かの判定を行う（ステップＳ１４）。そして、超えていないと判定した場合には、ゲートラインＧｎ用の反転パターンとして反転パターンＨ１Ｄｏｔを選択し（ステップＳ１５）、超えていると判定した場合には、ゲートラインＧｎ用の反転パターンとして反転パターンＨ１＋２Ｄｏｔを選択する（ステップＳ１６）。
【００８５】
ノイズ・フリッカ抑制処理部５１が以上のようにして反転パターンを選択し、選択した反転パターンを反転制御部５７に設定することにより、ほぼすべての画像データＤＩＳＰＤに関して、変動電位差分及び点灯個数差分を上記所定の閾値以下の値に抑えることが可能になる。したがって、表示ノイズのうち少なくともスタイラスＰ１とタッチセンサ３０の間の通信に用いられる周波数帯に属する周波数成分を抑制することが可能になるので、スタイラスＰ１とタッチセンサ３０の通信動作を表示装置４による画素電極ＰＥの駆動動作から独立させ、それによって、スタイラスＰ１の送信するデータに基づいた描画処理の品質の劣化を回避することが可能になる。また、フリッカを抑えることも可能になり、さらに、スタライスＰ１の誤動作により描画できないなどのスタライスＰ１の送信するデータに基づいた描画処理の品質劣化を回避することも可能になる。
【００８６】
なお、図８においては、ゲートラインＧ１用の反転パターンを反転パターンＨ１Ｄｏｔに固定していたが、ノイズ・フリッカ抑制処理部５１は、ゲートラインＧ１用の反転パターンについても選択処理の対象とすることとしてもよい。ただしこの場合、変動電位差分については算出できないので、点灯個数差分のみに基づいてステップＳ１４〜Ｓ１６と同様の処理を行うことが好ましい。或いは、前フレームにおいて最後に処理の対象となったゲートラインＧＮをゲートラインＧｎ−１として用いて、ステップＳ１２〜Ｓ１６の処理を行うこととしてもよい。
【００８７】
図９は、本実施の形態の効果を説明する図である。同図には、背景技術によるタブレット端末において画像データを表示させたときの表示ノイズ（上段）と、本実施の形態による位置検出システム１において画像データを表示させたときの表示ノイズ（下段）とのシミュレーション結果を示している。なお、同図に示す表示ノイズは、具体的には、表示装置４の表示面をスペクトラムアナライザーでプロービングした場合に得られるノイズをシミュレートしたものである。また、同図のシミュレーションにおいては、背景技術によるタブレット端末において表示ノイズが最も大きくなる画像データを使用した。
【００８８】
図９の横軸は周波数［ＭＨｚ］であり、縦軸はノイズの大きさ［ｄＢｍ］である。また、同図に示す周波数帯域Ａ１〜Ａ３は、それぞれスタイラスＰ１とタッチセンサ３０との間で送受信される信号（上述したビーコン信号、バースト信号、データ信号など）において使用される周波数帯である。このうち帯域Ａ１は、上述した指検出用信号においても使用される。
【００８９】
図９から理解されるように、本実施の形態によれば、周波数帯域Ａ１〜Ａ３のいずれにおいても、背景技術に比べて表示ノイズが抑制されていることが理解される。したがって、表示ノイズのうち少なくともスタイラスＰ１とタッチセンサ３０の間の通信に用いられる周波数帯に属する周波数成分が抑制されていると言える。したがって、本実施の形態によれば、スタイラスＰ１とタッチセンサ３０の通信動作を表示装置４による画素電極ＰＥの駆動動作から独立させ、それによって、スタイラスＰ１の送信するデータに基づいた描画処理の品質の劣化を回避することが可能になると言える。また、スタライスＰ１の誤動作により描画できないなどのスタライスＰ１の送信するデータに基づいた描画処理の品質劣化を回避することも可能になると言える。
【００９０】
以下、２つの実施例を挙げて、本実施の形態による反転パターン選択処理をさらに詳しく説明する。
【００９１】
図１０（ａ）は、本実施の形態の第１の実施例による画像データを示す図であり、図１０（ｂ）は、本実施の形態の第２の実施例による画像データを示す図である。
【００９２】
図１１及び図１２は、図１０（ａ）に示した第１の実施例を用いる場合における反転パターン選択処理を説明する図である。図１１には、ノイズ・フリッカ抑制処理部５１が各ゲートラインＧＬ用の反転パターンを順次選択していく中で、特に反転パターンＨ１＋２Ｄｏｔを選択することになる場面を図示している。また、図１２には、選択の最終的な結果を図示している。
【００９３】
図１１（ａ）は、ゲートラインＧ３用の反転パターンを選択する場面である。この場面において算出される変動電位差分及び点灯個数差分はともに６となる。ノイズ・フリッカ抑制処理部５１は、この結果を受け、ゲートラインＧ３用の反転パターンとして反転パターンＨ１＋２Ｄｏｔを選択する。これにより、ゲートラインＧ３駆動時の変動電位差分及び点灯個数差分が、図１１（ｂ）に示すようにともに０に変わる。
【００９４】
図１１（ｂ）は、ゲートラインＧ６用の反転パターンを選択する場面である。この場面において算出される変動電位差分及び点灯個数差分はともに−６となる。ノイズ・フリッカ抑制処理部５１は、この結果を受け、ゲートラインＧ６用の反転パターンとして反転パターンＨ１＋２Ｄｏｔを選択する。これにより、ゲートラインＧ６駆動時の変動電位差分及び点灯個数差分が、図１１（ｃ）に示すようにともに０に変わる。
【００９５】
図１１（ｃ）は、ゲートラインＧ７用の反転パターンを選択する場面である。この場面において算出される変動電位差分及び点灯個数差分はともに−６となる。ノイズ・フリッカ抑制処理部５１は、この結果を受け、ゲートラインＧ７用の反転パターンとして反転パターンＨ１＋２Ｄｏｔを選択する。これにより、ゲートラインＧ７駆動時の変動電位差分及び点灯個数差分が、図１２に示すようにともに０に変わる。
【００９６】
以上のような選択の結果として、図１２に示すように、最終的にゲートラインＧ１，Ｇ２，Ｇ４，Ｇ５，Ｇ８では反転パターンＨ１Ｄｏｔが使用され、ゲートラインＧ３，Ｇ６，Ｇ７では反転パターンＨ１＋２Ｄｏｔが使用されることになる。これにより、図１２に示すように、変動電位差分及び点灯個数差分それぞれの絶対値を最小化（この場合はいずれも０に）することが可能になっている。
【００９７】
図１３及び図１４は、図１０（ｂ）に示した第２の実施例を用いる場合における反転パターン選択処理を説明する図である。図１３には、ノイズ・フリッカ抑制処理部５１が各ゲートラインＧＬ用の反転パターンを順次選択していく中で、特に反転パターンＨ１＋２Ｄｏｔを選択することになる場面を図示している。また、図１４には、選択の最終的な結果を図示している。
【００９８】
図１３（ａ）は、ゲートラインＧ４用の反転パターンを選択する場面である。この場面において算出される変動電位差分及び点灯個数差分はともに−６となる。ノイズ・フリッカ抑制処理部５１は、この結果を受け、ゲートラインＧ４用の反転パターンとして反転パターンＨ１＋２Ｄｏｔを選択する。これにより、ゲートラインＧ４駆動時の変動電位差分及び点灯個数差分が、図１３（ｂ）に示すようにともに０に変わる。
【００９９】
図１３（ｂ）は、ゲートラインＧ６用の反転パターンを選択する場面である。この場面において算出される変動電位差分及び点灯個数差分はともに−６となる。ノイズ・フリッカ抑制処理部５１は、この結果を受け、ゲートラインＧ６用の反転パターンとして反転パターンＨ１＋２Ｄｏｔを選択する。これにより、ゲートラインＧ６駆動時の変動電位差分及び点灯個数差分が、図１３（ｃ）に示すようにともに０に変わる。
【０１００】
図１３（ｃ）は、ゲートラインＧ７用の反転パターンを選択する場面である。この場面において算出される変動電位差分及び点灯個数差分はともに−６となる。ノイズ・フリッカ抑制処理部５１は、この結果を受け、ゲートラインＧ７用の反転パターンとして反転パターンＨ１＋２Ｄｏｔを選択する。これにより、ゲートラインＧ７駆動時の変動電位差分及び点灯個数差分が、図１４に示すようにともに０に変わる。
【０１０１】
以上のような選択の結果として、図１４に示すように、最終的にゲートラインＧ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ５，Ｇ８では反転パターンＨ１Ｄｏｔが使用され、ゲートラインＧ４，Ｇ６，Ｇ７では反転パターンＨ１＋２Ｄｏｔが使用されることになる。これにより、図１４に示すように、変動電位差分及び点灯個数差分それぞれの絶対値を最小化（この場合もいずれも０に）することが可能になっている。
【０１０２】
次に、本発明の第２の実施の形態による位置検出システム１について、説明する。
【０１０３】
図１５は、本実施の形態によるタイミング制御部４２及びソースドライバ群４１の内部構成を示す図である。同図と図３とを比較すると理解されるように、本実施の形態による位置検出システム１は、タイミング制御部４２内に反転関数レジスタ５４を有する点で、第１の実施の形態による位置検出システム１と相違している。その他の点では第１の実施の形態による位置検出システム１と同様であるので、以下では、第１の実施の形態との相違点に着目して説明する。
【０１０４】
反転関数レジスタ５４は、ノイズ・フリッカ抑制処理部５１による反転パターンの選択結果を１フレーム分記憶可能に構成された記憶部である。本実施の形態によるノイズ・フリッカ抑制処理部５１は、図５に示した反転パターン選択処理（ステップＳ３）により選択した反転パターンを、反転関数レジスタ５４に書き込むよう構成される。
【０１０５】
図１６は、反転関数レジスタ５４の記憶内容を示す図である。同図に示すように、反転関数レジスタ５４には、ゲートラインＧＬごとに反転パターン（反転パターンＨ１Ｄｏｔ又は反転パターンＨ１＋２Ｄｏｔ）が記憶される。
【０１０６】
図１７は、本実施の形態によるタイミング制御部４２が実行する処理を示すフロー図である。図５と同内容のステップについては同一の符号を付し、以下では、図５との相違点に着目して説明する。
【０１０７】
本実施の形態によるタイミング制御部４２は、ステップＳ２を実行した後、後述するステップＳ２２，Ｓ２４で設定される自身のモードが反転パターン更新モード及び反転パターン利用モードのいずれであるかを判定する（ステップＳ２０）。反転パターン更新モードは、各画素電極ＰＥの駆動に使用する反転パターンを新たに選択し、反転関数レジスタ５４に書き込んでいくモードであり、反転パターン利用モードは、反転関数レジスタ５４に記憶される反転パターンを利用して各画素電極ＰＥを駆動するモードである。図示していないが、初期値は反転パターン更新モードとすることが好ましい。
【０１０８】
ステップＳ２０で反転パターン更新モードと判定したタイミング制御部４２は、図８に示した反転パターン選択処理を実行し（ステップＳ３）、その結果として選択した反転パターンを反転関数レジスタ５４に登録する（ステップＳ２１）。そして、図５の場合と同様に、各ゲートラインＧＬについて順次、反転パターンの各反転制御部５７への設定と、各画素電極ＰＥの駆動とを実行する（ステップＳ４〜Ｓ６）。すべてのゲートラインＧＬについての処理が終了した後、タイミング制御部４２は、自身のモードを反転パターン利用モードに設定し（ステップＳ２２）、ステップＳ２に戻る。
【０１０９】
ステップＳ１２で反転パターン利用モードと判定した場合のタイミング制御部４２は、反転パターン選択処理を実行することなく、図５の場合と同様に、各ゲートラインＧＬについて順次、反転パターンの各反転制御部５７への設定と、各画素電極ＰＥの駆動とを実行する（ステップＳ４〜Ｓ６）。ただし、ステップＳ５を実行する前に、対応する反転パターンを反転関数レジスタ５４から読み出す処理を行う（ステップＳ２３）。そして、読み出した反転パターンを、ステップＳ５において各反転制御部５７に設定する反転パターンとして使用する。すべてのゲートラインＧＬについての処理が終了した後、タイミング制御部４２は、自身のモードを反転パターン更新モードに設定し（ステップＳ２４）、ステップＳ２に戻る。
【０１１０】
本実施の形態によれば、ノイズ・フリッカ抑制処理部５１は、２フレームに１回だけ反転パターン選択処理を行えばよいことになる。反転パターン利用モードにおいては、画像データの内容から見て適切でない反転パターンが使用され、画質の低下が発生する可能性もあるが、画像データの内容が２フレームの間に大きく変わることはほとんどないので、現実的には、本実施の形態の処理によっても画質の低下が発生することはほとんどないと言える。したがって、本実施の形態によれば、実質的に画質を低下させることなく表示装置４の処理量を低減することができ、これにより位置検出システム１の消費電力を低減することが可能になる。
【０１１１】
次に、本発明の第３の実施の形態による位置検出システム１について、説明する。
【０１１２】
図１８（ａ）は、本発明の背景技術による画素電極ＰＥの駆動方法を説明する図であり、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）と同じ画像データを本実施の形態によって表示する場合における画素電極ＰＥの駆動方法を説明する図である。本実施の形態による位置検出システム１は、反転制御部５７に設定する反転パターンではなく、極性制御部５６に設定する極性をソースグループ５５（図３を参照）ごとに変更することによって表示ノイズ及びフリッカの抑制を行う点で、第１の実施の形態による位置検出システム１と相違している。反転制御部５７に設定する反転パターンは、反転パターンＨ１Ｄｏｔに固定される。その他の点では第１の実施の形態による位置検出システム１と同様であるので、以下では、第１の実施の形態との相違点に着目して説明する。
【０１１３】
本実施の形態によるノイズ・フリッカ抑制処理部５１は、ゲートラインＧＬ及びソースグループ５５の組み合わせごとに、画像データＤＩＳＰＤの内容に応じて画素電極ＰＥの駆動方法を制御することにより、表示ノイズ及びフリッカの抑制制御を行うよう構成される。より具体的には、極性制御部５６に設定する極性をソースグループ５５単位で選択する極性選択処理を実行することにより、画素電極ＰＥの駆動方法を制御するよう構成される。この選択も、ゲートラインＧＬの単位で実行される。
【０１１４】
以下、図１８を参照しながら、本実施の形態によるノイズ・フリッカ抑制処理部５１による極性選択処理の概要について説明する。なお、図１８には、それぞれ図３に示したソースグループ５５である２つのソースグループＳＧ１，ＳＧ２を図示している。実際にはより多くのソースグループ５５が存在し得るが、ここでは説明の簡単のため、２つのソースグループＳＧ１，ＳＧ２に着目して説明を続ける。
【０１１５】
図１８に示す画像データＤＩＳＰＤを背景技術によるタブレット端末で表示させる場合、図１８（ａ）に示すように、ゲートラインＧ３〜Ｇ６において、変動電位差分の絶対値及び点灯個数差分の絶対値がいずれも大きな値になる。そこでノイズ・フリッカ抑制処理部５１は、図１８（ｂ）に示すように、ゲートラインＧ３〜Ｇ６において、ソースグループＳＧ２の極性制御部５６に設定する極性を反転させる。ソースグループＳＧ１の極性制御部５６に設定する極性は反転させない。これにより、図１８（ｂ）に示すように、ゲートラインＧ３〜Ｇ６における変動電位差分及び点灯個数差分がいずれも０になり、表示ノイズ及びフリッカの発生が抑制される。
【０１１６】
図１９は、本実施の形態によるタイミング制御部４２が実行する処理のフロー図である。図５と同内容のステップについては同一の符号を付し、以下では、図５との相違点に着目して説明する。
【０１１７】
本実施の形態によるタイミング制御部４２は、事前処理として、所定の反転パターンを各反転制御部５７に設定する処理を行い（ステップＳ３０）、その上で、ステップＳ１以降の処理を実行する。なお、ステップＳ３０で設定する反転パターンは、反転パターンＨ１Ｄｏｔでもよいし、反転パターンＨ１＋２Ｄｏｔでもよいし、その他の反転パターンであってもよい。
【０１１８】
フレームごとの処理において、タイミング制御部４２は、図５に示したステップＳ２，Ｓ３，Ｓ５の各処理に代えて、ステップＳ３１，Ｓ３２，Ｓ３３の各処理を行う。
【０１１９】
ステップＳ３１の処理は、後述するステップＳ３２で実行される極性選択処理の中で参照される基準極性を反転させる処理である。具体的には、現在の基準極性がプラス極性であれば基準極性にマイナス極性を設定し、現在の基準極性がマイナス極性であれば基準極性にプラス極性を設定する。なお、基準極性の初期値は、プラス極性及びマイナス極性のいずれであっても構わない。
【０１２０】
ステップＳ３２の処理は、極性制御部５６に設定する極性をゲートラインＧＬ及びソースグループ５５の組み合わせごとに決定するための極性選択処理である。極性選択処理の詳細については、後ほど図２０を参照しながら説明する。
【０１２１】
ステップＳ３３の処理は、ステップＳ３２の極性選択処理により対応するゲートラインＧＬについて選択した極性を各極性制御部５６に設定する処理である。本実施の形態によるタイミング制御部４２は、こうして設定された極性を用いて、各画素電極ＰＥの駆動動作を実行することになる（ステップＳ６）。
【０１２２】
図２０は、ステップＳ３２で実行される実行される極性選択処理のフロー図である。同図に示すように、ノイズ・フリッカ抑制処理部５１はまず、ゲートラインＧ１用の極性として、各ソースドループ５５について基準極性を選択する（ステップＳ４０）。基準極性は、図１９のステップＳ３１で設定されたものである。
【０１２３】
次にノイズ・フリッカ抑制処理部５１は、ゲートラインＧ２〜ＧＮのそれぞれについて、ステップＳ４２〜Ｓ４６の処理を実行する（ステップＳ４１）。
【０１２４】
ステップＳ４２〜Ｓ４６の処理において、ノイズ・フリッカ抑制処理部５１はまず、図８に示したステップＳ１２，Ｓ１３と同様の処理を行い、変動電位差分及び点灯個数差分を算出する（ステップＳ４２，Ｓ４３）。ただし、この場合において算出される変動電位差分及び点灯個数差分は、基準極性を用いてゲートラインＧｎを駆動した場合のものとなる。
【０１２５】
続いてノイズ・フリッカ抑制処理部５１は、算出した変動電位差分及び点灯個数差分のいずれかの絶対値が所定の閾値を超えているか否かの判定を行う（ステップＳ４４）。そして、超えていないと判定した場合には、ゲートラインＧｎ用の極性として、すべてのソースグループ５５について基準極性を選択する（ステップＳ４５）。一方、超えていると判定した場合には、ゲートラインＧｎ用の極性として、予め決められている半数のソースグループ５５について基準極性を選択し、残りの半数のソースグループ５５について、基準極性を反転してなる反転極性を選択する（ステップＳ４６）。なお、半数のソースグループ５５に反転極性を割り当てることとしたが、他の方法で反転極性を割り当てるソースグループ５５を決定してもよい。例えば、それぞれのソースグループ５５に対応する複数の画素Ｐの表示面内における位置に応じて、反転極性を割り当てるソースグループ５５を決定してもよい。
【０１２６】
ノイズ・フリッカ抑制処理部５１が以上のようにしてソースグループ５５ごとに極性を選択し、選択した極性を各ソースグループ５５の極性制御部５６に設定することにより、ほぼすべての画像データＤＩＳＰＤに関して、変動電位差分及び点灯個数差分を上記所定の閾値以下の値に抑えることが可能になる。したがって、表示ノイズのうち少なくともスタイラスＰ１とタッチセンサ３０の間の通信に用いられる周波数帯に属する周波数成分を抑制することが可能になるので、第１の実施の形態と同様に、スタイラスＰ１とタッチセンサ３０の通信動作を表示装置４による画素電極ＰＥの駆動動作から独立させ、それによって、スタイラスＰ１の送信するデータに基づいた描画処理の品質の劣化を回避することが可能になる。また、フリッカを抑えることも可能になり、さらに、スタライスＰ１の誤動作により描画できないなどのスタライスＰ１の送信するデータに基づいた描画処理の品質劣化を回避することも可能になる。
【０１２７】
なお、第１の実施の形態を利用可能な場合には、第３の実施の形態ではなく第１の実施の形態を利用して表示ノイズ及びフリッカの抑制を行うことが好ましい。すなわち、第１の実施の形態においては、隣接するソースラインＳＬ間で共通電位線ＣＬに生ずる電圧振動を打ち消すことになるが、第３の実施の形態によれば、表示面内の離れた領域間で共通電位線ＣＬに生ずる電圧振動を打ち消すことになる。したがって、第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態に比べて電圧振動の打ち消し効果が若干弱くなる可能性があるので、第１の実施の形態を利用可能な場合には、第３の実施の形態ではなく第１の実施の形態を利用することが好ましい。
【０１２８】
また、図２０においては、ゲートラインＧ１用の極性を基準極性に固定していたが、ノイズ・フリッカ抑制処理部５１は、ゲートラインＧ１用の極性についても選択処理の対象とすることとしてもよい。ただしこの場合、変動電位差分については算出できないので、点灯個数差分のみに基づいてステップＳ４４〜Ｓ４６と同様の処理を行うことが好ましい。或いは、前フレームにおいて最後に処理の対象となったゲートラインＧＮをゲートラインＧｎ−１として用いて、ステップＳ４２〜Ｓ４６の処理を行うこととしてもよい。
【０１２９】
以下、１つの実施例を挙げて、本実施の形態による極性選択処理をさらに詳しく説明する。
【０１３０】
図２１は、本実施の形態の実施例による画像データを示す図である。また、図２２は、図２１に示した実施例を用いる場合における極性選択処理を説明する図である。図２２には、選択の最終的な結果を図示している。
【０１３１】
図２２に示すように、本実施の形態による極性選択処理を行わずに図２１に示す画像データＤＩＳＰＤの変動電位差分及び点灯個数差分を算出した場合、ゲートラインＧ３，Ｇ４の駆動時において、変動電位差分の絶対値が１２となる。また、ゲートラインＧ３の駆動時において、点灯個数差分の絶対値が８となる。ノイズ・フリッカ抑制処理部５１は、この結果を受け、ゲートラインＧ３，Ｇ４用の極性として、ソースグループＳＧ１について非反転極性を選択し、残りの半数のソースグループＳＧ２について反転極性を選択する。これにより、ゲートラインＧ３，Ｇ４の駆動時における変動電位差分、ゲートラインＧ３の駆動時における点灯個数差分を、いずれも０とすることが実現される。したがって、表示ノイズ及びフリッカが抑制される。
【０１３２】
次に、本発明の第４の実施の形態による位置検出システム１について、説明する。
【０１３３】
本実施の形態による位置検出システム１は、タイミング制御部４２が図１５に示した第２の実施の形態のものと同じ内部構成を有している点（すなわち、タイミング制御部４２内に反転関数レジスタ５４が設けられる点）で、第３の実施の形態による位置検出システム１と相違している。その他の点では第３の実施の形態による位置検出システム１と同様であるので、以下では、第３の実施の形態との相違点に着目して説明する。
【０１３４】
本実施の形態による反転関数レジスタ５４は、ノイズ・フリッカ抑制処理部５１による極性の選択結果を１フレーム分記憶可能に構成される。ノイズ・フリッカ抑制処理部５１は、図１９に示した極性選択処理（ステップＳ３２）により選択したソースグループ５５ごとの極性を、反転関数レジスタ５４に書き込むよう構成される。
【０１３５】
図２３は、本実施の形態による反転関数レジスタ５４の記憶内容を示す図である。同図に示すように、反転関数レジスタ５４には、ゲートラインＧＬごとに、各ソースグループ５５に設定される極性（基準極性又は反転極性）が記憶される。
【０１３６】
図２４は、本実施の形態によるタイミング制御部４２が実行する処理を示すフロー図である。図１９と同内容のステップについては同一の符号を付し、以下では、図１９との相違点に着目して説明する。
【０１３７】
本実施の形態によるタイミング制御部４２は、ステップＳ３１を実行した後、後述するステップＳ５２，Ｓ５４で設定される自身のモードが極性更新モード及び極性利用モードのいずれであるかを判定する（ステップＳ５０）。極性更新モードは、各画素電極ＰＥの駆動に使用する極性を新たに選択し、反転関数レジスタ５４に書き込んでいくモードであり、極性利用モードは、反転関数レジスタ５４に記憶される極性を利用して各画素電極ＰＥを駆動するモードである。図示していないが、初期値は極性更新モードとすることが好ましい。
【０１３８】
ステップＳ５０で極性更新モードと判定したタイミング制御部４２はまず、図２０に示した極性選択処理を実行し（ステップＳ３２）、その結果として選択した極性を反転関数レジスタ５４に登録する（ステップＳ５１）。そして、図１９の場合と同様に、各ゲートラインＧＬについて順次、極性の各極性制御部５６への設定と、各画素電極ＰＥの駆動とを実行する（ステップＳ４，Ｓ３３，Ｓ６）。すべてのゲートラインＧＬについての処理が終了した後、タイミング制御部４２は、自身のモードを極性利用モードに設定し（ステップＳ５２）、ステップＳ３１に戻る。
【０１３９】
ステップＳ４２で極性利用モードと判定した場合のタイミング制御部４２は、極性選択処理を実行することなく、図１９の場合と同様に、各ゲートラインＧＬについて順次、極性の各極性制御部５６への設定と、各画素電極ＰＥの駆動とを実行する（ステップＳ４，Ｓ３３，Ｓ６）。ただし、ステップＳ３３を実行する前に、対応する極性を反転関数レジスタ５４から読み出す処理を行う（ステップＳ５３）。そして、読み出した極性を、ステップＳ３３において各極性制御部５６に設定する極性として使用する。すべてのゲートラインＧＬについての処理が終了した後、タイミング制御部４２は、自身のモードを極性更新モードに設定し（ステップＳ５４）、ステップＳ３１に戻る。
【０１４０】
本実施の形態によれば、ノイズ・フリッカ抑制処理部５１は、２フレームに１回だけ極性選択処理を行えばよいことになる。極性利用モードにおいては、画像データの内容から見て適切でない極性が使用され、画質の低下が発生する可能性もあるが、画像データの内容が２フレームの間に大きく変わることはほとんどないので、現実的には、本実施の形態の処理によっても画質の低下が発生することはほとんどないと言える。したがって、本実施の形態によれば、第２の実施の形態と同様に、実質的に画質を低下させることなく表示装置４の処理量を低減することができ、これにより位置検出システム１の消費電力を低減することが可能になる。
【０１４１】
次に、本発明の第５の実施の形態による位置検出システム１について、説明する。
【０１４２】
本実施の形態による位置検出システム１は、極性制御部５６や反転制御部５７の設定内容を変更するのではなく、ソースドライバＳＤが生成する映像信号Ｖｓｉｇの変化速度を小さくすることによって表示ノイズ及びフリッカを抑制する点で、第１の実施の形態による位置検出システム１と相違している。その他の点では第１の実施の形態による位置検出システム１と同様であるので、以下では、第１の実施の形態との相違点に着目して説明する。
【０１４３】
本実施の形態によるタイミング制御部４２及びソースドライバ群４１の内部構成は、図３に示した第１の実施の形態のものと同様である。本実施の形態によるタイミング制御部４２は、あるゲートラインＧＬについて算出した変動電位差分及び点灯個数差分のいずれかの絶対値が所定の閾値を超えている場合、そのゲートラインＧＬ駆動時に、ソースドライバＳＤが生成する通常の映像信号Ｖｓｉｇに比べて変化速度を小さくした映像信号Ｖｓｉｇを生成するよう、各ソースドライバＳＤを制御する。
【０１４４】
図２５は、本実施の形態による映像信号Ｖｓｉｇの例を示す図である。実線で示した映像信号Ｖｓｉｇ'は、破線で示した通常の映像信号Ｖｓｉｇよりも変化速度を小さくした信号を表している。映像信号Ｖｓｉｇ'を用いることで、画素電極ＰＥの駆動に伴って共通電位線ＣＬに現れる電圧変動を抑制することができる。したがって、第１乃至第４の実施の形態と同様に、表示ノイズのうち少なくともスタイラスＰ１とタッチセンサ３０の間の通信に用いられる周波数帯に属する周波数成分を抑制することが可能になるので、スタイラスＰ１とタッチセンサ３０の通信動作を表示装置４による画素電極ＰＥの駆動動作から独立させ、それによって描画品質の劣化を回避することが可能になる。また、スタライスＰ１の誤動作により描画できないなどのスタライスＰ１の送信するデータに基づいた描画処理の品質劣化を回避することも可能になる。
【０１４５】
図２６は、本実施の形態の効果を説明する図である。同図には、図９と同様、背景技術によるタブレット端末において画像データを表示させたときの表示ノイズ（上段）と、本実施の形態による位置検出システム１において画像データを表示させたときの表示ノイズ（下段）とのシミュレーション結果を示している。映像信号Ｖｓｉｇの変化速度の低減量は、背景技術における変化速度と比べて２／５とした。その他のシミュレーション条件、横軸及び縦軸の意味、及び図示した周波数帯域Ａ１〜Ａ３の意味は、図９と同様である。
【０１４６】
図２６から理解されるように、本実施の形態によっても、周波数帯域Ａ１〜Ａ３のいずれにおいても、背景技術に比べて表示ノイズが抑制されていることが理解される。したがって、表示ノイズのうち少なくともスタイラスＰ１とタッチセンサ３０の間の通信に用いられる周波数帯に属する周波数成分が抑制されていると言えるので、本実施の形態によれば、スタイラスＰ１とタッチセンサ３０の通信動作を表示装置４による画素電極ＰＥの駆動動作から独立させ、それによって、スタイラスＰ１の送信するデータに基づいた描画処理の品質の劣化を回避することが可能になる。また、スタライスＰ１の誤動作により描画できないなどのスタライスＰ１の送信するデータに基づいた描画処理の品質劣化を回避することも可能になる。
【０１４７】
なお、本実施の形態においても、タイミング制御部４２は、第２及び第４の実施の形態と同様に反転関数レジスタ５４を用いて、２フレームに１回だけ映像信号Ｖｓｉｇ，Ｖｓｉｇ'のいずれを使用するかを選択することとしてもよい。この場合、反転関数レジスタ５４には、ゲートラインＧＬごとに、映像信号Ｖｓｉｇの変化速度を示す情報が記憶される。こうすることで、第２の実施の形態と同様、実質的に画質を低下させることなく表示装置４の処理量を低減することができ、これにより位置検出システム１の消費電力を低減することが可能になる。
【０１４８】
次に、本発明の第６の実施の形態による位置検出システム１について、説明する。
【０１４９】
本実施の形態による位置検出システム１は、第１乃至第５の実施の形態で説明したようなノイズ抑制制御（及びフリッカ抑制制御）を伴って複数の画素電極ＰＥを駆動するモード（第１の動作モード）と、伴わずに複数の画素電極ＰＥを駆動するモード（第２の動作モード）とのいずれかで選択的に動作可能に構成される点で、第１乃至第５の実施の形態による位置検出システム１と相違している。その他の点では第１乃至第５の実施の形態による位置検出システム１と同様であるので、以下では、第１の実施の形態との相違点に着目して説明する。
【０１５０】
図２７は、本実施の形態によるタイミング制御部４２が行う処理のフロー図である。同図に示すように、本実施の形態によるタイミング制御部４２はまず、ノイズ抑制制御（及びフリッカ抑制制御）を実施するか否かを判定する（ステップＳ６０）。そして、実施すると判定した場合には、ノイズ抑制制御を伴う画素電極駆動制御を実施する（ステップＳ６１）。具体的には、第１乃至第５の実施の形態で説明した方法により、各画素電極ＰＥの駆動制御を行う。一方、実施しないと判定した場合には、ノイズ抑制制御を伴わない画素電極駆動制御を実施する（ステップＳ６２）。つまり、背景技術による各画素電極ＰＥの駆動制御を実施する。
【０１５１】
なお、ステップＳ６０の判定は、所定の入力に応じて実行されることが好ましい。所定の入力は、例えば、所定のユーザ操作であってもよいし、タッチセンサ３０がスタイラスＰ１を検出したことであってもよい。
【０１５２】
本発明によるノイズ抑制制御は、フリッカを抑制できる点を除くと、一般的には表示装置４の画質にほとんど影響しないと考えられるが、各画素電極ＰＥの駆動方法（具体的には、反転パターン、極性、映像信号Ｖｓｉｇの変化速度）を変化させていることから、表示装置４の画質に若干の影響を与える場合もあり得る。この点、本実施の形態によれば、ノイズ抑制制御を行うモード（第１の動作モード）では、表示ノイズのうち少なくともスタイラスＰ１とタッチセンサ３０の間の通信に用いられる周波数帯に属する周波数成分を抑制することによって描画品質の劣化を回避できる一方で、ノイズ抑制制御を行わないモード（第２の動作モード）では、ノイズ抑制制御を実施することによる画質の低下を完全に防ぐことが可能になる。つまり、第１の動作モードは、スタイラスＰ１や指Ｐ２といったオブジェクトの検出を優先するオブジェクト検出優先モードであるということができ、第２の動作モードは、表示装置４の画質を優先する画質優先モードであるということができる。本実施の形態によれば、このオブジェクト検出優先モードと画質優先モードとを、必要に応じて切り替えることが可能になる。
【０１５３】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明が、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施され得ることは勿論である。
【０１５４】
例えば、上記各実施の形態では、表示装置４は液晶ディスプレイであるとしたが、本発明は、表示装置４が他の種類の表示装置である場合にも好適に適用可能である。
【０１５５】
図２８（ａ）は、有機ＥＬディスプレイの表示部の構成を示す図である。同図に示すように、有機ＥＬディスプレイの表示部には、複数の書込走査線ＷＳと、複数の映像信号線ＨＳと、少なくとも１つの電源供給線ＤＳＬと、少なくとも１つの接地配線Ｖｃａｔｈとが設けられ、各書込走査線ＷＳ及び各映像信号線ＨＳの交点に画素Ｐが配置される。画素Ｐは、トランジスタＴ１，Ｔ２と、有機ＥＬ素子ＥＬと、保持容量Ｃｋとを含んで構成される。画素電極ＰＥは、有機ＥＬ素子ＥＬのアノードによって構成される。なお、図２８（ａ）に示した容量Ｃｅｌは、有機ＥＬ素子ＥＬの寄生容量である。
【０１５６】
トランジスタＴ１の制御電極は書込走査線ＷＳに接続され、一方の非制御電極は映像信号線ＨＳに接続され、他方の非制御電極はトランジスタＴ２の制御電極に接続される。トランジスタＴ２の一方の非制御電極は電源供給線ＤＳＬに接続され、他方の非制御電極は有機ＥＬ素子ＥＬのアノードに接続される。有機ＥＬ素子ＥＬのカソードは、接地配線Ｖｃａｔｈに接続される。保持容量Ｃｋは、トランジスタＴ２の制御電極と接地配線Ｖｃａｔｈとの間に接続される。
【０１５７】
表示装置４が有機ＥＬディスプレイである場合、複数の画素電極ＰＥの駆動に起因して接地配線Ｖｃａｔｈに電圧振動が発生することにより、タッチパネル３内のセンサ電極ＳＥに静電ノイズ（表示ノイズ）が発生し得る。これに対し、表示装置４は、液晶ディスプレイである場合と同様に、画像データの内容に応じて各画素電極ＰＥの駆動方法を選択する制御を行うことにより、表示ノイズのうち少なくともスタイラスＰ１とタッチセンサ３０の間の通信に用いられる周波数帯に属する周波数成分を抑制することができる。したがって、スタイラスＰ１とタッチセンサ３０の通信動作を表示装置４による画素電極ＰＥの駆動動作から独立させることができるので、表示装置４が有機ＥＬディスプレイである場合においても、スタイラスＰ１の送信するデータに基づいた描画処理の品質の表示ノイズによる劣化を回避することができる。また、スタライスＰ１の誤動作により描画できないなどのスタライスＰ１の送信するデータに基づいた描画処理の品質劣化を回避することも可能になる。
【０１５８】
図２８（ｂ）は、電子ペーパーの表示部の構成を示す図である。同図に示すように、電子ペーパーの表示部には、複数の走査線ＧＬと、複数のデータ線ＤＬと、少なくとも１つの共通電位線ＣＬとが設けられ、各走査線ＧＬ及び各データ線ＤＬの交点に画素Ｐが配置される。画素Ｐは、トランジスタＴと、封止された電気泳動表示インクＭＣと、電気泳動表示インクＭＣを挟む画素電極ＰＥ及び共通電極ＣＥと、蓄積容量Ｃｓｔとを含んで構成される。
【０１５９】
トランジスタＴの制御電極は走査線ＧＬに接続され、一方の非制御電極はデータ線ＤＬに接続され、他方の非制御電極は画素電極ＰＥに接続される。共通電極ＣＥは、共通電位線ＣＬに接続される。蓄積容量Ｃｓｔは、トランジスタＴの他方の非制御電極と共通電位線ＣＬとの間に接続される。
【０１６０】
表示装置４が電子ペーパーである場合、複数の画素電極ＰＥの駆動に起因して共通電位線ＣＬに電圧振動が発生することにより、タッチパネル３内のセンサ電極ＳＥに静電ノイズ（表示ノイズ）が発生し得る。これに対し、表示装置４は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイである場合と同様に、画像データの内容に応じて各画素電極ＰＥの駆動方法を選択する制御を行うことにより、表示ノイズのうち少なくともスタイラスＰ１とタッチセンサ３０の間の通信に用いられる周波数帯に属する周波数成分を抑制することができる。したがって、スタイラスＰ１とタッチセンサ３０の通信動作を表示装置４による画素電極ＰＥの駆動動作から独立させることができるので、表示装置４が電子ペーパーである場合においても、スタイラスＰ１の送信するデータに基づいた描画処理の品質の表示ノイズによる劣化を回避することができる。また、スタライスＰ１の誤動作により描画できないなどのスタライスＰ１の送信するデータに基づいた描画処理の品質劣化を回避することも可能になる。
【０１６１】
また、上記各実施の形態による位置検出システム１では、ある駆動方法について変動電位差分及び点灯個数差分を算出し、その結果の閾値判定により各画素電極ＰＥの駆動方法を選択していたが、考えられる複数の駆動方法のそれぞれにより予め変動電位差分及び点灯個数差分を算出し、これらの値が最も小さくなる駆動方法を選択するようにしてもよい。
【０１６２】
また、上記各実施の形態による位置検出システム１では、反転パターン、極性、映像信号の変化速度のいずれか１つのみを選択の対象としたが、２つ以上を選択の対象とすることとしてもよい。この場合、選択対象とする物理量の任意の組み合わせのそれぞれにより予め変動電位差分及び点灯個数差分を算出し、これらの値が最も小さくなる組み合わせを選択することが好ましい。
【０１６３】
また、本発明による位置検出システムで利用可能な表示装置の具体的な構成は、上記各実施の形態で説明した表示装置４の構成に限定されない。例えば、タイミング制御部、共通電位制御部、その他の電源生成回路などを含んだシステム駆動ＩＣを表示部のガラス面に実装するモバイル用途の表示装置など、他の種類の表示装置を本発明による位置検出システムで利用することが可能である。
【符号の説明】
【０１６４】
１              位置検出システム
２              制御装置
３              タッチパネル
３ａ            センサ部
３ｂ            基板部
４              表示装置
４ａ            表示部
４ｂ            基板部
３０            タッチセンサ
４０            ゲートドライバ群
４１            ソースドライバ群
４２            タイミング制御部
４３            共通電位制御部
５０            画像データバッファ
５１            ノイズ・フリッカ抑制処理部
５２            タイミング生成部
５３            制御データレジスタ
５４            反転関数レジスタ
５５，ＳＧ１，ＳＧ２  ソースグループ
５６            極性制御部
５７            反転制御部
Ａ１〜Ａ３      周波数帯域
ＡＧＮＤ        低位側電源電位
ＡＶＤＤ        高位側電源電位
ＣＥ            共通電極
Ｃｅｌ          有機ＥＬ素子ＥＬの寄生容量
Ｃｋ            保持容量
Ｃｌｃ          液晶容量
ＣＬ            共通電位線
Ｃｓｔ          蓄積容量
ＤＩＳＰＤ      画像データ
ＤＬ            データ線
ＤＳＬ          電源供給線
ＥＬ            有機ＥＬ素子
Ｆ              フレキシブルプリント基板
Ｆｎ，Ｆｎ＋１  フレーム
ＧＬ，Ｇ１〜ＧＮ，Ｇｎ−１，Ｇｎ  ゲートライン，走査線
ＧＴＣ          ゲートタイミング制御信号
Ｈａｌｆ−ＡＶＤＤ  中間電位
ＨＳ            映像信号線
ＩＣＵＤ        反転制御信号
ＭＣ            電気泳動表示インク
Ｐ              画素
Ｐ１            スタイラス
Ｐ２            指
ＰＡ，ＮＡ      アンプ回路
ＰＣＵＤ        極性制御信号
ＰＥ            画素電極
ＰＬ１〜ＰＬ３  電源線
ＳＤ            ソースドライバ
ＳＥ            センサ電極
ＳＬ，Ｓ１〜Ｓ２４  ソースライン
ＳＴＣ          ソースドライバ制御信号
Ｔ，Ｔ１，Ｔ２  トランジスタ
ＴＤ            タイミングデータ
Ｖｃａｔｈ      接地配線
Ｖｃｏｍ        共通電位
Ｖｓｉｇ，Ｖｓｉｇ'  映像信号
ＷＳ            書込走査線
ＸＥ，ＹＥ      電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【国際調査報告】
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