(57)【要約】【課題】認識対象物により表現された曲線に即した曲線を再現でき且つ消費電力を低減できる液晶表示装置を提供する。【解決手段】座標検出部６６は、指示部材４が描いた曲線内に含まれる点Ａ、ＢおよびＣの座標を検出する。補間処理部６７は、点Ａ、ＢおよびＣの座標のそれぞれが、ｙ＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃを満たすとしたときの係数ａ、ｂおよびｃを求める。続いて、補間処理部６７は、求めた係数ａ、ｂおよびｃを式に代入する。そして、補間処理部６７は、こうして得られた式のｘに、点Ｂの座標のｘと点Ｃの座標のｘとの間の値を代入し、そのときのｙを計算する。代入された値をｘとすると、補間処理部６７は、そのｘ並びに計算されたｙとからなる座標、つまり、図４に示す点Ｄの座標を求める。【選択図】図４
2008269423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに交差する複数の信号線および複数の走査線の交差点のそれぞれに設けられた画素を有する画素部、前記各画素に設けられて光を電気信号に変換する光電変換部、前記各画素に設けられて前記電気信号に応じた電荷を蓄積する電荷蓄積部、前記各画素に設けられて前記蓄積された電荷に応じた撮像信号を一時的に格納する格納部並びに前記各画素に設けられて前記格納された撮像信号を出力するか否かを切り替える切替部を有するアレイ基板と、
出力された前記撮像信号に基づいて、前記画素部の上の認識対象物が反映された画像を取得する画像取得部、前記画像取得部により取得された画像に基づいて、前記認識対象物の位置を示す座標を検出する座標検出部並びに前記座標検出部により検出された座標同士の間を補間する補間処理部を有するロジック回路と
を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記補間処理部は、前記座標検出部により検出された座標により定まる２次曲線内の座標を求めることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記ロジック回路は、
前記座標の出力先であるホストコンピュータから入力されるクロック信号に同期して前記座標を前記ホストコンピュータに出力する座標出力部を備えることを特徴とする請求項１または２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記ロジック回路は、該ロジック回路内の回路を停止または間欠的に動作させるための制御信号を前記座標の出力先であるホストコンピュータから受信することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記制御信号は、前記ロジック回路内の回路の動作に必要なクロック信号を間欠的にしたクロック信号であることを特徴とする請求項４記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記認識対象物は、前記座標に対応する前記画素部の上の位置を指し示す指示部材であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、認識対象物により表現された曲線に即した曲線を再現でき且つ消費電力を低減できる液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ等の表示装置は、薄型かつ軽量であり低消費電力であるという大きな利点を持ち、パーソナルコンピュータや携帯電話等のディスプレイとして広く用いられている。さらに、これらの表示装置にタッチパネルやペン入力などの入力機能を付加することにより、表示装置の用途の拡大が進んでいる。（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）
【特許文献１】特開２０００−２１４９９９号公報
【特許文献２】特開２０００−３０５７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そのような入力機能を備えた表示装置は、例えば、ペンなどの認識対象物により表現された曲線を再現する際、実際の曲線内に含まれる座標を検出し、それらの座標に対応する点同士を直線で結び、このようにして曲線を再現する。
【０００４】
ここで、座標を検出する周波数を高め、多くの座標を検出すれば、より実際の曲線に即した曲線を再現できるのだが、その高い周波数によって消費電力が増加するという問題が生じる。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、認識対象物により表現された曲線に即した曲線を再現でき且つ消費電力を低減できる液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、第１の本発明に係る液晶表示装置は、互いに交差する複数の信号線および複数の走査線の交差点のそれぞれに設けられた画素を有する画素部、前記各画素に設けられて光を電気信号に変換する光電変換部、前記各画素に設けられて前記電気信号に応じた電荷を蓄積する電荷蓄積部、前記各画素に設けられて前記蓄積された電荷に応じた撮像信号を一時的に格納する格納部並びに前記各画素に設けられて前記格納された撮像信号を出力するか否かを切り替える切替部を有するアレイ基板と、出力された前記撮像信号に基づいて、前記画素部の上の認識対象物が反映された画像を取得する画像取得部、前記画像取得部により取得された画像に基づいて、前記認識対象物の位置を示す座標を検出する座標検出部並びに前記座標検出部により検出された座標同士の間を補間する補間処理部を有するロジック回路とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、座標同士の間を補間する補間処理部を設けたことで、多くの座標を得ることができ、認識対象物により表現された実際の曲線に即した曲線を再現することができる。
【０００８】
また、座標を検出する周波数を高めるとともに座標同士の間を補間しないで所定数の座標を得る場合との比較で、その所定数の座標を低い周波数により得ることができ、ロジック回路での消費電力を低減させることができる。
【０００９】
第２の本発明に係る液晶表示装置は、第１の本発明において、前記補間処理部は、前記座標検出部により検出された座標により定まる２次曲線内の座標を求めることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、２次曲線内の座標を求めることで、実際の曲線により即した曲線内の座標が得られ、実際の曲線により即した曲線を描くことができる。
【００１１】
第３の本発明に係る液晶表示装置は、第１または第２の本発明において、前記ロジック回路は、前記座標の出力先であるホストコンピュータから入力されるクロック信号に同期して前記座標を前記ホストコンピュータに出力する座標出力部を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、ホストコンピュータから入力されるクロック信号に同期して座標を出力するので、どのような周波数成分をもつクロック信号を出力するものであっても、それをホストコンピュータとすることができ、すなわち、ホストコンピュータとなるための条件を緩和することができる。
【００１３】
第４の本発明に係る液晶表示装置は、第１ないし第３のいずれかの本発明において、前記ロジック回路は、該ロジック回路内の回路を停止または間欠的に動作させるための制御信号を前記座標の出力先であるホストコンピュータから受信することを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、ロジック回路内の回路を停止または間欠的に動作させることができるので、ロジック回路での消費電力を低減させることができる。
【００１５】
第５の本発明に係る液晶表示装置は、第４の本発明において、前記制御信号は、前記ロジック回路内の回路の動作に必要なクロック信号を間欠的にしたクロック信号であることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、ロジック回路内の回路の動作に必要なクロック信号を間欠的にしたクロック信号によりロジック回路内の回路を間欠的に動作させることができるので、ロジック回路での消費電力を低減させることができる。
【００１７】
第６の本発明に係る液晶表示装置は、第１ないし第５のいずれかの本発明において、前記認識対象物は、前記座標に対応する前記画素部の上の位置を指し示す指示部材であることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、認識対象物である指示部材により表現された実際の曲線に即した曲線を再現することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、座標同士の間を補間する補間処理部を設けたことで、多くの座標を得ることができ、認識対象物により表現された実際の曲線に即した曲線を再現することができる。
【００２０】
また、座標を検出する周波数を高めるとともに座標同士の間を補間しないで所定数の座標を得る場合との比較で、同数の座標を低い周波数により得ることができ、ロジック回路での消費電力を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施の形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す平面図である。
【００２３】
液晶表示装置１は、ガラス基板等の透光性基板により形成されたアレイ基板２、そのアレイ基板２にフレキシブルケーブル（図示せず）等により接続された外部基板３並びにアレイ基板２に構成された画素部１１の上の位置を指し示す指示部材４等を備えている。
【００２４】
アレイ基板２には、互いに交差する複数の走査線Ｇ及び複数の信号線Ｓの交差点のそれぞれに設けられた画素１１ａを有する画素部１１、各走査線Ｇに走査信号を供給する走査線駆動回路１２、各信号線Ｓに映像信号を供給する信号線駆動回路１３、走査線Ｇに平行にそれぞれ設けられた複数のリセット線ＲＳＴにリセット制御信号を供給し、さらに、走査線Ｇに平行にそれぞれ設けられた複数の制御線ＣＮＴに出力制御信号を供給する制御回路１４、及び、認識対象物の画像を取り込んで外部基板３に対してその画像に対応する撮像信号を出力する検出回路１５等が設けられている。アレイ基板２の背面に、光源であるバックライト（図示せず）が配置される場合がある。
【００２５】
外部基板３には、表示制御及び画像取り込み制御等を行うロジック回路１６が設けられている。このロジック回路１６は、アレイ基板２に対して制御信号等の各種の信号を供給し、表示制御及び画像取り込み制御を行う。
【００２６】
指示部材４は、その先端部、その先端部に配置された発光ダイオード、その先端部が画素部１１に触れたときにのみ発光ダイオードを点灯させるためのスイッチ、そのときに発光ダイオードに電力を供給する電池を備える。例えば、先端部が０．７ｍｍ押し込まれたときに発光ダイオードが点灯し、そこから０．２ｍｍ戻ったときに発光ダイオードが消灯するようになっている。つまり、押し込まれていないときの先端部が位置から押し込まれたときの先端部が位置まで距離である押し込み量に対してヒステリシスをもたせて、点灯および消灯がなされるようになっている。したがって、書き味を良くすることができる。指示部材４は、発光ダイオードの点灯および消灯を通知すべく、ロジック回路１６に対して電気的に接続されている。
【００２７】
図２に示すように、画素部１１には、複数の走査線Ｇ及び複数の信号線Ｓとが互いに交差させてそれぞれ設けられており、複数の補助容量線ＣＳが走査線Ｇに平行にそれぞれ設けられている。また、画素部１１には、複数のリセット線ＲＳＴ及び複数の制御線ＣＮＴが走査線Ｇに平行にそれぞれ設けられており、さらに、複数の検出線ＤＣＴが信号線Ｓに平行にそれぞれ設けられている。
【００２８】
各走査線Ｇは走査線駆動回路１２にそれぞれ接続されており、各信号線Ｓは信号線駆動回路１３にそれぞれ接続されている。また、各リセット線ＲＳＴ及び各制御線ＣＮＴは制御回路１４にそれぞれ接続されており、各検出線ＤＣＴは検出回路１５にそれぞれ接続されている。
【００２９】
各画素１１ａは、走査線Ｇ及び信号線Ｓの各交差点に設けられている。これらの画素１１ａは、表示部２１及び撮像部（光センサ部）２２をそれぞれ備えている。なお、液晶表示装置１が画像をカラー表示する場合には、画素１１ａは、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）のいずれかの色のカラーフィルタを有する。
【００３０】
表示部２１は、走査線Ｇ及び信号線Ｓに接続された画素トランジスタＴ１と、その画素トランジスタＴ１に接続された画素容量Ｌ及び補助容量Ｃ１とから構成されている。画素トランジスタＴ１のゲートは走査線Ｇに接続されており、そのソースは信号線Ｓに接続されており、そのドレインは画素容量Ｌ及び補助容量Ｃ１に接続されている。この補助容量Ｃ１の他端は補助容量線ＣＳに接続されている。
【００３１】
なお、画素容量Ｌは、画素電極と、その画素電極に対向する対向電極と、画素電極と対向電極との間に設けられた液晶層（いずれも図示せず）とから構成されている。また、対向電極は、液晶層を介してアレイ基板２に対向する対向基板（図示せず）に設けられている。
【００３２】
撮像部２２は、信号線Ｓ及びリセット線ＲＳＴに接続された制御トランジスタＴ２と、光を受光して電気信号に変換する受光部ＰＤと、制御トランジスタＴ２が導通した場合に充電されるセンサ容量Ｃ２と、制御線ＣＮＴに接続された制御トランジスタＴ３と、制御トランジスタＴ２及びセンサ容量Ｃ２に制御トランジスタＴ３を介して接続されたバッファＢＦとから構成されている。
【００３３】
制御トランジスタＴ２のゲートはリセット線ＲＳＴに接続されており、そのソースは信号線Ｓに接続されており、そのドレインは受光部ＰＤ、センサ容量Ｃ２及び制御トランジスタＴ３に接続されている。なお、受光部ＰＤ及びセンサ容量Ｃ２の他端は、走査線Ｇに平行に設けられたグランド線ＧＮＤに接続されている。また、受光部ＰＤとセンサ容量Ｃ２とは並列に接続されている。制御トランジスタＴ３のゲートは制御線ＣＮＴに接続されており、そのソースは制御トランジスタＴ２、受光部ＰＤ及びセンサ容量Ｃ２に接続されており、そのドレインはバッファＢＦに接続されている。
【００３４】
制御トランジスタＴ２は、リセット線ＲＳＴの論理、すなわちリセット制御信号に応じて、センサ容量Ｃ２に電荷を供給するか否かを切り替えるようになっている。受光部ＰＤは、環境光やバックライトから出射する光等を受光して電気信号に変換する光電変換部である。この受光部ＰＤがセンサ容量Ｃ２を放電させるための素子である。受光部ＰＤとしては、例えば、フォトダイオード等の光電変換素子を用いる。
【００３５】
センサ容量Ｃ２は、受光部ＰＤにより変換された電気信号に応じた電荷を蓄積する電荷蓄積部である。また、バッファＢＦは、センサ容量Ｃ２に蓄積された電荷に応じた撮像信号を一時的に格納する格納部である。制御トランジスタＴ３は、制御線ＣＮＴの論理、すなわち出力制御信号に応じて、バッファＢＦに格納された撮像信号を出力するか否かを切り替える切替部である。
【００３６】
ここで、画素トランジスタＴ１及び各制御トランジスタＴ２、Ｔ３としては、例えばポリシリコン型の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等を用いる。また、受光部ＰＤとしては、例えばフォトダイオードやフォトトランジスタ等を用いる。補助容量Ｃ１及びセンサ容量Ｃ２としては、例えばコンデンサ等を用いる。
【００３７】
このような画素１１ａを複数有する画素部１１が、外部から供給される表示画面（映像データ）を表示する表示機能と、指示部材４などの認識対象物の画像を撮影して読み取る認識機能とを有している。
【００３８】
走査線駆動回路１２は、各走査線Ｇに対し１水平期間毎、すなわち１水平期間中の映像書き込み期間毎に走査信号を順次出力し、各走査線Ｇをそれぞれ駆動する回路である。ここで、走査信号は画素トランジスタＴ１を駆動（オン）するための信号である。
【００３９】
信号線駆動回路１３は、各信号線Ｓに対し走査信号に同期させて映像信号をそれぞれ出力し、各信号線Ｓをそれぞれ駆動する回路である。ここで、映像信号は映像データに基づいて画素容量Ｌに電圧を与える信号である。
【００４０】
制御回路１４は、各リセット線ＲＳＴにリセット制御信号を順次出力し、各リセット線ＲＳＴを順に駆動する。ここで、リセット制御信号は制御トランジスタＴ２を駆動するための信号である。また、制御回路１４は、出力制御信号を各制御線ＣＮＴに出力し、各制御線ＣＮＴを順に駆動する。ここで、出力制御信号は制御トランジスタＴ３を駆動するための信号である。このような制御回路１４は、センサ容量Ｃ２の電圧が所定のプリチャージ電圧になるまでセンサ容量Ｃ２を充電する。
【００４１】
検出回路１５は、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換回路、出力回路及びＰ／Ｓ（パラレル／シリアル）変換回路等により構成されている。この検出回路１５は、Ａ／Ｄ変換回路により、撮像部２２からの撮像信号をデジタル信号に変換し、その出力回路により変換したデジタル信号の振幅等を調整し、Ｐ／Ｓ変換回路により、その調整後のデジタル信号（撮像信号）を１ビットずつロジック回路１６に送信する。なお、出力回路は、デジタル信号の振幅をロジック回路１６のインタフェースに合わせて調節したり、ロジック回路１６に到達するまでの駆動負荷に合わせて増幅したりする。
【００４２】
次に、液晶表示装置１の表示処理及び認識処理について説明する。まず、外部のホストコンピュータから供給される表示画像を表示する表示処理について説明する。
【００４３】
ロジック回路１６は、ホストコンピュータから供給された表示画像を信号線駆動回路１３に与える。これにより、フレーム期間における最初の水平走査期間では、信号線駆動回路１３は、各信号線Ｓに供給する映像信号の電圧を、表示画像の例えば最上列における水平方向の対応位置の階調値に応じた電圧にする。
【００４４】
また、前述の水平走査期間では、走査線駆動回路１２は、最上列の画素１１ａに対応する走査線Ｇを駆動する。これにより、この走査線Ｇに接続された画素トランジスタＴ１が導通し、その画素トランジスタＴ１に接続された画素容量Ｌに映像信号（対応する階調値に応じた電圧）が書き込まれる。すなわち、画素容量Ｌが階調値に応じて充電される。これにより、画素容量Ｌにおける光の透過量が階調値に応じた透過量となり、画素部１１の最上列が表示画像の最上列を表示する。
【００４５】
続く水平走査期間では、最上列の表示を維持しつつ、同様な処理により、画素部１１の第２列が表示画像の第２列を表示する。以下、同様な処理を順次行い、フレーム期間における最後の水平走査期間では、画素部１１の最下列が表示画像の最下列を表示する。このようにして、１フレーム期間で表示画像の全てが表示される。なお、その１フレーム期間での表示をその後の各フレーム期間でも行うことで表示画像が継続的に表示される。
【００４６】
次に、指示部材４等の認識対象物を認識する認識処理について説明する。
【００４７】
ロジック回路１６が、ホストコンピュータから供給された認識用の表示画像を信号線駆動回路１３に与えることで、液晶表示装置１は、前述の表示処理を行い、認識用の表示画像を表示する。さらに、液晶表示装置１は、フレーム期間とフレーム期間の間のブランク期間に次の処理を行う。なお、認識用の表示画像を表示しないこととしてもよい。
【００４８】
まず、ブランク期間における最初の１期間では、制御回路１４は、各信号線Ｓの電圧を所定のプリチャージ電圧に制御し、さらに、最上列の画素１１ａに対応するリセット線ＲＳＴ及び制御線ＣＮＴを例えば高電圧に制御する。最上列の画素１１ａでは、各センサ容量Ｃ２が所定のプリチャージ電圧になるまで充電される。プリチャージ後、制御回路１４は、リセット線ＲＳＴ及び制御線ＣＮＴを例えば低電圧に制御する。その後、環境光やバックライトから出射する光等を受光した各受光部ＰＤが対応するセンサ容量Ｃ２の放電を開始する。
【００４９】
次いで、制御回路１４は、ロジック回路１６により設定された露光時間データに応じた露光時間が経過すると、制御線ＣＮＴを例えば高電圧に制御し、制御トランジスタＴ３をオン状態にしてバッファＢＦを動作させる。これにより、バッファＢＦは、そのときのセンサ容量Ｃ２の電圧を撮像信号として一時的に保持し、その後、その撮像信号を検出線ＤＣＴに出力する。これに応じて、検出回路１５は、各検出線ＤＣＴから入力された撮像信号をシリアル信号に変換してロジック回路１６に出力する。
【００５０】
続く１期間では、同様な処理により、検出回路１５は、第２列の撮像信号をロジック回路１６に出力する。以下同様な処理を順次行い、最後の１期間では、検出回路１５は、最下列の撮像信号をロジック回路１６に出力する。
【００５１】
次に、ロジック回路１６における処理について説明する。
【００５２】
ロジック回路１６は、アレイ基板２の検出回路１５から送信された撮像信号を受信し、その撮像信号に対して所定の画像処理を実行し、その画像処理後のデータをホストコンピュータ（図示せず）に送信する。また、ロジック回路１６は、そのホストコンピュータから送信された制御コマンドに応じて各種の制御信号を生成し、生成した各種の制御信号をアレイ基板２に送信する。
【００５３】
ホストコンピュータは、ロジック回路１６からのデータを受信する回路、そのデータにより線分などの描画を行うアプリケーション部を備える。
【００５４】
図３に示すように、ロジック回路１６は、アレイ基板２から撮像信号を受信する撮像信号受信回路６１、生成した各種の制御信号をアレイ基板２に送信する制御信号送信回路６２、撮像部２２を制御すべくアレイ基板２にプリチャージ電圧や露光時間を通知する撮像制御回路６３、指示部材４の状態を検出する検出回路６４、撮像信号に基づいて画素部１１の上の指示部材４などが反映された画像を取得する画像取得部６５、その画像に基づいて、指示部材４の先端などの位置の座標を検出する座標検出部６６、その座標同士の間を補間する補間処理部６７、前述のホストコンピュータ（ホストコンピュータ５という）から入力されるクロック信号ＣＬＫ２に同期して座標をホストコンピュータ５に出力する座標出力部６８、ホストコンピュータ５から送信される制御コマンドを受信する制御コマンド受信回路６９、ホストコンピュータ５からクロック信号ＣＬＫ２を受信するクロック信号受信回路６０１、ホストコンピュータ５から供給されるクロック信号ＣＬＫ１をアレイ基板２の信号線駆動回路１３に供給するクロック信号供給回路６０２とを備える。制御回路６４とクロック信号供給回路６０２以外は、クロック信号ＣＬＫ２により駆動されるゲートアレイ１６０内に構成されていることとする。
【００５５】
クロック信号ＣＬＫ１は、例えば、５０Ｈｚの周波数成分を含み、アレイ基板２は、画素部１１をこの周波数でリフレッシュする。これにより、画像取得部６５は、１秒間に５０個の割合で画像を取得する。
【００５６】
座標検出部６６は、各画像に基づいて、例えば、指示部材４の先端の位置の座標を検出する。指示部材４の先端の位置は発光ダイオードにより明るくなっているので、座標検出部６６は、そのような位置の座標を検出する。
【００５７】
なお、指示部材４を用いずに、例えば、その代わりに指で位置を指定してもよい。この場合、環境光が指に遮られてその位置に影ができるので、座標検出部６６は、そのような影の位置の座標を検出すればよい。また、アレイ基板２の背面にバックライトを配置すると、バックライトからの光が指に反射してその位置が明るくなるので、座標検出部６６は、そのような明るい位置の座標を検出すればよい。
【００５８】
例えば、座標検出部６６は、図４に示すように、指示部材４が描いた曲線内に含まれる点Ａ、ＢおよびＣの座標を検出する。ここでは、一般的に座標が、水平走査方向の成分であるｘと、垂直走査方向の成分であるｙとを備えるとする。
【００５９】
補間処理部６７は、点Ａ、ＢおよびＣの座標のそれぞれが、式（１）を満たすとしたときの係数ａ、ｂおよびｃを求める。
【００６０】
ｙ＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃ                （１）
続いて、補間処理部６７は、求めた係数ａ、ｂおよびｃを式（１）に代入する。そして、補間処理部６７は、こうして得られた式のｘに、点Ｂの座標のｘと点Ｃの座標のｘとの間の値を代入し、そのときのｙを計算する。代入された値をｘとすると、補間処理部６７は、そのｘ並びに計算されたｙとからなる座標、つまり、図４に示す点Ｄの座標を求める。
【００６１】
つまり、補間処理部６７は、検出された座標同士の間を補間する。その際に、補間処理部６７は、３つの座標で定まる２次曲線内の座標を求める。
【００６２】
図５は、座標検出部６６により検出された複数の座標と補間処理部６７により求められた複数の座標とを用いて再現された曲線４ａを例示した図である。
【００６３】
図６は、座標検出部６６により検出された複数の座標だけを用いて再現された曲線４ｂを例示した図である。
【００６４】
曲線４ａ、４ｂとは異なり、実際の曲線は滑らかである。曲線４ａ、４ｂを比較すると、曲線４ａの方が実際のものに近いことが明らかである。曲線４ａを描くのに用いた各座標の間隔は短く、曲線４ａは明らかに滑らかである。一方、曲線４ｂを描くのに用いた各座標は離散的であり、曲線４ｂは明らかにいびつである。つまり、本実施の形態によれば、指示部材４により描かれた実際の曲線に即した曲線を再現することができる。
【００６５】
ところで、曲線４ａを描くのに必要な多数の座標は、クロック信号ＣＬＫ１の周波数を高めることより、補間をしないで得ることができる。こうすると、クロック信号ＣＬＫ１の周波数に伴い、アレイ基板２での消費電力が増加し、これがアレイ基板２の短命化にも繋がる。
【００６６】
しかし、本実施の形態では、曲線４ａを描くのに必要な多数の座標を、座標の検出と補間により得るので、クロック信号ＣＬＫ１の周波数を高める必要がない。よって、アレイ基板２での消費電力の増加を防止することができ、アレイ基板２が短命化する虞もない。
【００６７】
つまり、座標を検出する周波数を高めるとともに座標同士の間を補間しないで所定数の座標を得る場合との比較で、液晶表示装置１は、その所定数の座標を低い周波数で得ることができ、ロジック回路１６での消費電力を低減させることができる。
【００６８】
液晶表示装置１は、例えば、バッテリーで駆動される携帯電話機などに用いられるので、このように低消費電力であることは特に好ましい。
【００６９】
座標出力部６８は、座標検出部６６により検出された複数の座標と補間処理部６７により求められた複数の座標とをクロック信号ＣＬＫ２に同期してホストコンピュータ５に出力する。クロック信号ＣＬＫ２は、例えば、１００Ｈｚの周波数成分を含み、座標出力部６８は、この周波数に同期して座標を出力する。
【００７０】
このように、座標出力部６８は、ホストコンピュータ５から入力されるクロック信号に同期して座標を出力するので、どのような周波数成分をもつクロック信号を出力するホストコンピュータであっても、それをホストコンピュータ５とすることができ、すなわち、ホストコンピュータ５となるための条件を緩和することができる。
【００７１】
例えば、座標出力部６８が、座標の補間の補間を行わず、クロック信号ＣＬＫ１に同期して座標を出力してしまうと、あるホストコンピュータではその座標を受信できない場合がある。こうして出力される座標を受信できるようにホストコンピュータを変更することは、それに伴って手間と費用が生じるので、実際には行いにくい。
【００７２】
したがって、個別の周波数成分をもつクロック信号を出力する複数のホストコンピュータのいずれかをホストコンピュータ５として使用しなければならない場合がある。
【００７３】
例えば、市販のデジタイザやタッチパネルの分野では、主に１００Ｈｚの周波数成分を含むクロック信号を出力するホストコンピュータ、１３３Ｈｚの周波数成分を含むクロック信号を出力するホストコンピュータ、および２００Ｈｚの周波数成分を含むクロック信号を出力するホストコンピュータが存在し、周波数が統一されていない。
【００７４】
本実施の形態によれば、いずれのホストコンピュータであってもホストコンピュータ５として使用することができ、ホストコンピュータの変更も必要ない。
【００７５】
また、本実施の形態では多数の座標をホストコンピュータ５に送信しなければならず、例えば、指示部材４により描かれた曲線をホストコンピュータ５においてリアルタイムにしかも詳細に再現すべく、そのための広い通信帯域が必要な場合がある。
【００７６】
本実施の形態によれば、座標を検出する周波数より高い周波数をもつクロック信号に同期して座標を出力することにより、広い通信帯域を得ることができる。よって、本実施の形態に係る液晶表示装置は、そのような用途での使用に適している。
【００７７】
［変形例］
次に、本実施の形態の変形例に係る液晶表示装置について説明する。
【００７８】
この変形例に係る液晶表示装置の構成は、上記の液晶表示装置１の構成と同じである。異なる点は、ゲートアレイ１６０を間欠的に動作させることで、その消費電力の低減を図った点である。
【００７９】
図７は、液晶表示装置における動作の種類を示すモードの遷移とクロック信号ＣＬＫ２の状態の遷移とを示す図である。
【００８０】
液晶表示装置のモードは、クロック信号ＣＬＫ２が継続的に出力されている間は、ノーマルモードというモードになっている。出力されている間のクロック信号ＣＬＫ２は、例えば２５ＭＨｚでオンオフを繰り返している。この周波数は、例えばバックライトから出射する光を点滅させる場合の周波数として用いられる。
【００８１】
ホストコンピュータ５は、指示部材４が画素部１１に継続的に触れられることで、ロジック回路１６から座標が継続的に出力されている間においては、クロック信号ＣＬＫ２を継続的に出力する。したがって、液晶表示装置のモードがノーマルモードであるときは、液晶表示装置からホストコンピュータ５に座標が継続的に出力される。
【００８２】
ホストコンピュータ５は、例えば、指示部材４が画素部１１から離れることにより、座標の出力が途絶えると、クロック信号ＣＬＫ２を間欠的なクロック信号にする。
【００８３】
これにより、液晶表示装置のモードは、それまでのノーマルモードからスタンバイモードというモードに移行する。
【００８４】
ゲートアレイ１６０は、クロック信号ＣＬＫ２により動作するので、スタンバイモードの期間に存在する期間ＴＡ、つまりクロック信号が出力されていない期間においては動作しない。したがって、ゲートアレイ１６０での消費電力を低減させることができる。
【００８５】
一方、ゲートアレイ１６０は、クロック信号ＣＬＫ２が出力されている期間ＴＢにおいては動作するので、例えば、画素部１１から離れていた指示部材４が再び画素部１１に触れることにより、座標が再びホストコンピュータ５に出力される。
【００８６】
これにより、ホストコンピュータ５は、再びクロック信号ＣＬＫ２を継続的に出力する。これとともに、液晶表示装置のモードは、それまでのスタンバイモードからノーマルモードに移行する。
【００８７】
この変形例では、ロジック回路１６は、ゲートアレイ１６０を間欠的に動作させるための制御信号として、クロック信号ＣＬＫ２を間欠的にしたクロック信号をホストコンピュータ５から受信し、これにより、ゲートアレイ１６０を間欠的に動作させてゲートアレイ１６０における消費電力の低減を図った。
【００８８】
ロジック回路１６は、例えば、ゲートアレイ１６０を停止させるための制御信号をホストコンピュータ５から受信し、これにより、ゲートアレイ１６０を停止させてもよい。これにより、さらなる消費電力の低減を図ることができる。
【００８９】
また、本実施の形態では、座標検出部６６が、指示部材４により描かれた曲線内の座標を検出し、補間処理部６７が、その座標同士の間を補間したが、例えば、座標検出部６６が、画素部１１に触れた指の部分の外形を示す曲線内の座標を検出し、補間処理部６７が、その座標同士の間を補間することとしてもよい。
【００９０】
いずれにしても、本実施の形態では、画素部１１の上の認識対象物が反映された画像に基づいて、座標検出部６６が、その認識対象物の位置を示す座標を検出し、補間処理部６７が、その座標同士の間を補間するのである。
【００９１】
また、本実施の形態では、点Ｄの座標を求めるに際し、点Ｄに近い点Ａ、ＢおよびＣの座標のそれぞれが、式（１）を満たすとしたときの係数ａ、ｂおよびｃを求めたが、４点以上のそれぞれが、式（１）を満たすとしたときの係数ａ、ｂおよびｃを求めるようにしてもよい。
【００９２】
なお、このようなｎ個の点の座標を用いた（ｎ−１）次補間法に代えて、スプライン補間法を用いてもよい。
【００９３】
しかし、実用性があり、回路規模がさほど大きくならないので、上記のような２次補間法を用いるのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１に示す液晶表示装置が備える画素部の概略構成を示す回路図である。
【図３】図１に示すロジック回路の概略構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示す座標検出部により検出された座標の点と補間処理部により求められた座標の点とを例示した図である。
【図５】図３に示す座標検出部により検出された座標と補間処理部により求められた座標とを用いて再現された曲線を例示した図である。
【図６】図３に示す座標検出部により検出された座標だけを用いて再現された曲線を例示した図である。
【図７】変形例に係る液晶表示装置におけるモードの遷移とクロック信号の状態の遷移を示す図である。
【符号の説明】
【００９５】
１…液晶表示装置
２…アレイ基板
４…指示部材
５…ホストコンピュータ
１１…画素部
１１ａ…画素
１６…ロジック回路
６５…画像取得部
６６…座標検出部
６７…補間処理部
６８…座標出力部
６０１…クロック信号受信回路
ＢＦ…バッファ
Ｃ２…センサ容量
ＰＤ…受光部
Ｔ３…制御トランジスタ
【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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