JP6058866B2 - タッチパネルコントローラ、スタイラスペン、タッチパネルシステム、および電子機器 - Google Patents

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Description

本発明は、タッチパネルコントローラおよびスタイラスペンに関する。
近年、電子機器への入力手段としてタッチパネルは欠かせない存在となっている。テレビ、モニタおよびホワイトボード等の比較的大型の機器から、スマートフォン、タブレット端末等の比較的小型の機器に到るまで、タッチパネルは入力手段として、一般的に用いられるようになっている。
そして、タッチ位置に関する情報のみでなく、付加的な情報（例えば、ボタンが押されているかどうかの状態や筆圧等の情報）を与えることができる専用タッチペン（電子ペン，スタイラスペン）を備え、指のみでなく、専用のタッチペンでの入力を行うことができ、より精度高く、より多様な入力を実現できるタッチパネルシステムも多数提案されている。
例えば、特許文献１には、複数の電子ペンや指によるタッチ操作が同時に行われる状態でも、各々のタッチ位置を正確に検出できるタッチパネルシステムについて開示されている。
特許文献１のタッチパネルシステムは、送信部によって駆動信号及びペン同期信号が印加される複数の送信電極（第１信号線）と、受信部に応答信号を出力する複数の受信電極（第２信号線）と、電子ペン（タッチペン）と、制御部とを備えている。電子ペンは、送信電極のペン同期信号を検出するのに応じてペン識別信号を受信電極に送出し、制御部は、送信部が送信電極に駆動信号及びペン同期信号を印加する駆動タイミングを制御するとともに、受信部が出力する検出データに基づいてタッチ位置を検出する。
上記の構成によれば、電子ペンの駆動タイミングと、制御部が送信電極を駆動する駆動タイミングとを同期させることができ、ペン識別信号に基づいてタッチ操作を行った指示物を判別することができる。これにより、指によるタッチ操作と電子ペンを介したタッチ操作とを同時に検出することができる。
日本国特許公報「特開２０１２−２２５４３号公報（２０１２年２月２日公開）」
特許文献１に開示されているように、スタイラスペン（専用タッチペン）を備え、静電容量の変化を検出することによって指等のタッチ位置を検出するタッチパネルシステムにおいて、指によるタッチの検出と専用タッチペンによる信号の検出とを同じ仕組みで同時に検出できるようにするためには、スタイラスペンの駆動タイミングとタッチパネルを駆動するタッチパネルコントローラの駆動タイミングとは同期化される必要がある。
さらに、スタイラスペン等の外部機器を併用するタッチパネルシステムにおいては、タッチパネルコントローラから外部機器の動作を制御するために、タッチパネルコントローラから外部機器に制御信号等の情報を送信する必要がある。
しかしながら、特許文献１に開示されたタッチパネルシステムでは、タッチパネルコントローラからスタイラスペンへ情報を伝達する方法が無いという問題がある。
このため、特許文献１に開示されたタッチパネルシステムでは、タッチパネルコントローラとスタイラスペンとが有線（ケーブル）によって接続されていない場合には、スタイラスペンの駆動を好適に制御することができないという問題がある。
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、タッチパネルコントローラとスタイラスペンとが有線接続されていなくとも、スタイラスペンの駆動を好適に制御することが可能なタッチパネルコントローラを提供することである。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るタッチパネルコントローラは、タッチパネルを駆動するタッチパネルコントローラであって、上記タッチパネルには、無線通信により上記タッチパネルコントローラとの情報の送受信が可能なスタイラスペンによって入力操作を与えることができ、上記スタイラスペンの駆動タイミングを、上記タッチパネルの駆動タイミングと同期させるための同期信号を生成する同期信号生成部と、上記タッチパネルの駆動状態を示す情報信号を生成する情報信号生成部と、を備えており、上記情報信号は、上記同期信号に後続して、上記タッチパネルコントローラから上記スタイラスペンに伝送される。
また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るスタイラスペンは、タッチパネルに入力操作を与えるスタイラスペンであって、上記タッチパネルは、タッチパネルコントローラによって駆動されており、上記スタイラスペンは、無線通信により上記タッチパネルコントローラとの情報の送受信が可能であり、当該スタイラスペンの駆動タイミングを、上記タッチパネルの駆動タイミングと同期させるための同期信号を検出する同期信号検出部と、上記タッチパネルの駆動状態を示す情報信号を検出する情報信号検出部と、を備えており、上記同期信号および上記情報信号は、上記タッチパネルコントローラによって生成され、上記情報信号は、上記同期信号に後続して、上記タッチパネルコントローラから上記スタイラスペンに伝送される。
本発明の一態様に係るタッチパネルコントローラによれば、タッチパネルコントローラとスタイラスペンとが有線接続されていなくとも、スタイラスペンの駆動を好適に制御することができるという効果を奏する。
また、本発明の一態様に係るスタイラスペンによっても、本発明の一態様に係るタッチパネルコントローラと同様の効果を奏する。
本発明の実施形態１に係るタッチパネルシステムの概略的な構成を示す機能ブロック図である。 本発明の実施形態１に係るタッチパネルシステムにおけるタッチパネルの構成を示す配線図である。 本発明の実施形態１に係るタッチパネルシステムにおけるスタイラスペンの構成を示す断面図である。 本発明の実施形態２に係るタッチパネルシステムの構成を示す機能ブロック図である。 本発明の実施形態２に係るタッチパネルシステムにおけるタッチパネルの構成を示す配線図である。 本発明の実施形態２に係るタッチパネルシステムにおけるマルチプレクサの構成を示す回路図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態２に係るタッチパネルシステムにおける各駆動状態を概略的に示す図である。 （ａ）は、マンチェスタ符号化された３ビットの情報信号「０００」を例示する図であり、（ｂ）は、マンチェスタ符号化された３ビットの情報信号「１１１」を例示する図である。 本発明の実施形態２に係るタッチパネルシステムにおける、タッチパネルコントローラの駆動動作とスタイラスペンの駆動動作との対応関係を示す図である。 本発明の実施形態３に係る携帯電話機の構成を示す機能ブロック図である。
〔実施形態１〕
本発明の実施形態１について、図１〜図３に基づいて説明すれば、以下の通りである。
（タッチパネルシステム１）
図１は、本実施形態のタッチパネルシステム１の概略的な構成を示す機能ブロック図である。タッチパネルシステム１は、タッチパネル２と、スタイラスペン３と、タッチパネルコントローラ４とを備えている。
タッチパネルシステム１において、スタイラスペン３は、ユーザによるタッチパネル２に対する入力操作を行うために設けられている。また、タッチパネルコントローラ４は、タッチパネル２およびスタイラスペン３を駆動する。
タッチパネル２は、スタイラスペン３を把持したユーザが、手を着けることができる程度の大きさを有していることが好ましいが、スマートフォン等に使用される程度の大きさであってもよい。
なお、スタイラスペン３は、タッチパネル２に接触させるための導電体を含んだタッチペンである。さらに、スタイラスペン３は、各種の信号を入出力する機能を有している。なお、スタイラスペンの詳細な構成については後述する（図３を参照）。
スタイラスペン３は、タッチパネルコントローラ４が仮想的なドライブラインＤＬｖを駆動する駆動信号（波形）と同じ駆動信号によって、スタイラスペン３のペン先部３１を駆動させる。
そして、タッチパネル２のタッチ面上の静電容量を変化させ、各々のセンスラインＳＬ０〜ＳＬｈ−１を介して、当該静電容量の変化を検出し、ユーザによってスタイラスペン３に設けられたボタンが押されているかどうかの状態や筆圧等の付加的な情報を、タッチパネルコントローラ４が検出するように構成されている。
また、タッチパネル２に接続されているドライブラインＤＬ０〜ＤＬｖ−１に与えられる駆動信号以外のものであれば、スタイラスペンの駆動信号は、必ずしも仮想的なドライブラインＤＬｖに対応するものでなくともよい。例えば、仮想的なドライブラインＤＬｖ＋２以降に対応する同期信号が、スタイラスペンの駆動信号として用いられてもよい。
スタイラスペン３には、同期信号検出回路３６（同期信号検出部）が設けられており、タッチパネルコントローラ４のタイミングジェネレータ１４（同期信号生成部）において生成された同期信号（同期波形）を検出（受信）することができる。
（タッチパネル２）
図２は、タッチパネル２の構成を示す配線図である。タッチパネル２には、（ｉ）水平方向に沿って互いに平行に配置されたｖ本（ｖは、ｖ≧０を満たす整数）のドライブラインＤＬ０〜ＤＬｖ−１と、（ｉｉ）垂直方向に沿って互いに平行に配置されたｈ本（ｈは、ｈ≧０を満たす整数）のセンスラインＳＬ０〜ＳＬｈ−１が平行に設けられている。
そして、ドライブラインＤＬ０〜ＤＬｖ−１とセンスラインＳＬ０〜ＳＬｈ−１との各交点には、ｖ×ｈ個の静電容量Ｃ００〜Ｃｖ−１ｈ−１が発生する。ここで、ドライブラインＤＬｐ（ｐは、０≦ｐ≦ｖ−１を満たす整数）とセンスラインＳＬｑ（ｑは、０≦ｑ≦ｈ−１を満たす整数）との交点に発生する静電容量を、静電容量Ｃｐｑとして表す。
また、図２では、ドライブラインＤＬ０〜ＤＬｖ−１とセンスラインＳＬ０〜ＳＬｈ−１とが互いに垂直に交差している構成が例示されている。しかしながら、ドライブラインＤＬ０〜ＤＬｖ−１とセンスラインＳＬ０〜ＳＬｈ−１とは、必ずしも垂直に交差している必要はなく、互いに交差するように設けられていればよい。
なお、ｖとｈとは互いに等しくてもよいし、互いに異なっていてもよい。本実施形態では、ｖ≦ｈである場合を例示して説明を行う。
（タッチパネルコントローラ４）
以下、図１を参照し、タッチパネルコントローラ４の構成について説明する。タッチパネルコントローラ４は、ドライバ１２、センスアンプ１３、タイミングジェネレータ１４、ＡＤ（Analog-Digital）変換器１５、容量分布計算部１６、タッチ認識部１７、ペン位置検出部１８、および情報信号生成部１９を備えている。
ドライバ１２には、ｖ本のドライブラインＤＬ０〜ＤＬｖ−１が接続されている。ドライバ１２は、ドライブラインＤＬ０〜ＤＬｖ−１に電圧を印加する。
センスアンプ１３には、ｈ本のセンスラインＳＬ０〜ＳＬｈ−１が接続されている。センスアンプ１３はドライブラインＤＬ０〜ＤＬｖ−１の駆動時に、センスラインＳＬ０〜ＳＬｈ−１から、線形和信号を読み出す。そして、センスアンプ１３は、線形和信号を、ＡＤ変換器１５に供給する。
なお、線形和信号とは、（ｉ）タッチパネル２の各静電容量Ｃ００〜Ｃｖ−１ｈ−１に対応する当初の電荷を示す信号と、（ｉｉ）タッチ時におけるスタイラスペン３とセンスラインＳＬ０〜ＳＬｈ−１のそれぞれとの間の静電容量に対応するタッチ時の電荷を示す信号との、それぞれに対応する信号である。
ドライブラインＤＬ０〜ＤＬｖ−１の駆動期間において、各静電容量に対応する電荷を検出している時に、スタイラスペン３をタッチパネル２の所定の位置に近づけると、当該位置の静電容量が変化する。
従って、その変化した静電容量を線形和信号として検出することができる。なお、通常のタッチパネル２は、スタイラスペン３をタッチパネル２の所定の位置に近づけると、当該位置の静電容量は増加するように構成されている。
タイミングジェネレータ１４は、ドライバ１２の動作を規定する信号、センスアンプ１３の動作を規定する信号、およびＡＤ変換器１５の動作を規定する信号を生成し、ドライバ１２、センスアンプ１３、およびＡＤ変換器１５にそれぞれ供給する。
また、タイミングジェネレータ１４は同期信号を生成し、タッチパネルコントローラ４に与える。なお、本実施形態の同期信号は、周期性を有するマンチェスタ符号化された疑似不規則化系列から成る波形である。
タッチパネルコントローラ４は、当該同期信号を用いて、ドライブラインＤＬ０〜ＤＬｖ−１を駆動する。
ＡＤ変換器１５は、センスアンプ１３から与えられた線形和信号をＡＤ変換し、容量分布計算部１６に供給する。
容量分布計算部１６は、線形和信号および駆動に基づいた符号系列に基づいて、（ｉ）タッチパネル２上の静電容量の分布、および、（ｉｉ）スタイラスペン３とセンスラインＳＬ０〜ＳＬｈ−１のそれぞれとの間の静電容量の分布を計算する。
そして、容量分布計算部１６は、タッチパネル２上の静電容量の分布をタッチ認識部１７に供給する。また、容量分布計算部１６は、スタイラスペン３とセンスラインＳＬ０〜ＳＬｈ−１のそれぞれとの間の静電容量の分布を、ペン位置検出部１８に供給する。
タッチ認識部１７は、容量分布計算部１６から供給されたタッチパネル２上の静電容量の分布に基づいて、タッチパネル２上のタッチ位置（すなわち、スタイラスペン３によってタッチパネル２に対する入力操作が施された位置）を認識する。
ペン位置検出部１８は、スタイラスペン３とセンスラインＳＬ０〜ＳＬｈ−１のそれぞれとの間の静電容量の分布に基づいて、ドライブラインＤＬ０〜ＤＬｖ−１に沿ったスタイラスペン３の位置を検出する。
なお、情報信号生成部１９の動作については、後述する。
（スタイラスペン３）
図３は、スタイラスペン３の構成を示す断面図である。以下、図３を参照して、スタイラスペン３の詳細な構成について説明する。
なお、本実施形態では、筆圧センサ３１ｄがスタイラスペン３に設けられている構成を例示して説明を行っている。しかしながら、筆圧センサ３１ｄは、スタイラスペン３に必ずしも設けられなくともよい。
スタイラスペン３のペン本体３０には、ユーザによる把持が可能なように、略円筒状に形成された導電性の把持部３０ａが設けられている。また、ペン本体３０の先端には、タッチ操作時にタッチパネル２に押し当てられるペン先部３１が設けられている。
ペン先部３１は、ペン先カバー３１ａ、ペン先軸３１ｂ、絶縁体３１ｃ、および筆圧センサ３１ｄを有している。ペン先カバー３１ａは、絶縁性材料から成る。ペン先軸３１ｂは導電性の材料（例えば、金属または導電性合成樹脂材）から成る。絶縁体３１ｃは、ペン先カバー３１ａを軸方向に進出移動自在に保持する。
筆圧センサ３１ｄは、ペン先軸３１ｂの奥側に設けられている。また、筆圧センサ３１ｄは、例えば、半導体ピエゾ抵抗圧力センサから成り、ダイヤフラム（不図示）の表面に半導体ひずみゲージが形成されている。
従って、タッチ操作時にペン先カバー３１ａがタッチパネル２に押し当てられると、ペン先カバー３１ａを介してペン先軸３１ｂが押し込まれ、筆圧センサ３１ｄのダイヤフラムの表面が押圧される。
それゆえ、押圧されたダイヤフラムが変形することによって、ピエゾ抵抗効果に起因する電気抵抗の変化が発生する。筆圧センサ３１ｄでは、当該電気抵抗の変化が、電気信号に変換される。これにより、スタイラスペン３における筆圧を検出できるようになっている。
なお、筆圧検出の原理については、必ずしもピエゾ抵抗効果を利用したものに限らず、他の検出原理を採用することも可能である。
さらに、ペン本体３０の内部には、接続スイッチ３２、制御回路３３、第１動作切替スイッチ３４ａ、第２動作切替スイッチ３４ｂ、センス回路３５、同期信号検出回路３６、タイミング調整回路３７、ドライブ回路３８、および情報信号受信回路３９（情報信号検出部）が設けられている。
なお、本実施形態では、接続スイッチ３２がスタイラスペン３に設けられている構成を例示して説明を行っている。しかしながら、接続スイッチ３２は、省略することも可能である。接続スイッチ３２を省略する場合には、把持部３０ａは、例えば、基準電位（ＧＮＤ）に接続される。
接続スイッチ３２は、ＦＥＴ（Field Effect Transistor，電界効果トランジスタ）等からなる電子スイッチである。接続スイッチ３２における、オン／オフの切り替えの動作は、制御回路３３によって制御される。
接続スイッチ３２がオフの場合には、ペン先軸３１ｂは、把持部３０ａと電気的に遮断されている。この場合、ペン先部３１の静電容量は極めて小さいため、ペン先カバー３１ａをタッチパネル２に近接させても、タッチパネルシステム１において、スタイラスペン３はタッチパネル２の同期信号の取得に困難を伴うことがある。
他方、接続スイッチ３２がオンの場合には、ペン先軸３１ｂは、把持部３０ａと電気的に接続される。そして、人体は、把持部３０ａを介してペン先軸３１ｂと電気的に接続される。
この場合、人体は比較的大きな静電容量を有するため、スタイラスペン３がタッチパネル２に近接または接触すると、スタイラスペン３はタッチパネル２の同期信号の取得が容易になる。
また、スタイラスペン３には、例えばプッシュ式の第１操作スイッチ３９ａと第２操作スイッチ３９ｂとが設けられている。
第１操作スイッチ３９ａおよび第２操作スイッチ３９ｂを押下して操作することによって、第１操作スイッチ３９ａおよび第２操作スイッチ３９ｂのそれぞれに割り当てられた機能を、制御回路３３を介して実行させることができる。
第１操作スイッチ３９ａに割り当てられた機能としては、例えば消しゴム機能を挙げることができ、この消しゴム機能のオン・オフを第１操作スイッチ３９ａによって行うことが可能である。
また、第２操作スイッチ３９ｂに割り当てられた機能としては、例えばマウスの右クリック機能を挙げることができ、このマウスの右クリック機能のオン・オフを第２操作スイッチ３９ｂによって行うことが可能である。
なお、消しゴム機能およびマウスの右クリック機能は一例であり、消しゴム機能およびマウスの右クリック機能に限らない。また、さらに他の操作スイッチをスタイラスペン３に設け、その他の機能を付加することも可能である。
（スタイラスペン３とタッチパネルコントローラ４との間での信号の送受信）
タッチパネルシステム１において、スタイラスペン３は、無線によってタッチパネルコントローラ４と信号の送受信を行っている。
また、スタイラスペン３では、ドライブ回路３８によって、ペン先部３１が駆動される。ドライブ回路３８は、タッチパネルコントローラ４のドライバ１２と同様の駆動回路である。
ところで、ドライバ１２によるドライブラインＤＬ０〜ＤＬｖ−１の駆動は、タイミングジェネレータ１４にて生成される駆動タイミングに基づいている。
このため、スタイラスペン３とタッチパネルコントローラ４との間の信号の送受信を好適に行うためには、スタイラスペン３においても、ドライバ１２がドライブラインＤＬ０〜ＤＬｖ−１を駆動するタイミングに同期をとって、ドライブ回路３８による駆動が行われる必要がある。
そこで、スタイラスペン３では、センス回路３５、同期信号検出回路３６、およびタイミング調整回路３７が設けられている。
センス回路３５は、タッチパネルコントローラ４から、タイミングジェネレータ１４において生成された同期信号を含んだ信号（波形）を取得する。なお、当該信号の中には、後述する情報信号が含まれている。同期信号検出回路３６は、当該信号の中から、同期信号を検出する。
タイミング調整回路３７は、同期信号検出回路３６において検出された同期信号を参照し、ペン同期信号を生成する。これにより、ペン同期信号のタイミングを、タイミングジェネレータ１４において生成された同期信号のタイミングに一致させることができる。
そして、当該ペン同期信号がドライブ回路３８に与えられることにより、ドライブ回路３８は、ドライバ１２がドライブラインＤＬ０〜ＤＬｖ−１を駆動するタイミングに同期をとって、ペン先部３１を駆動することができる。
（情報信号生成部１９の動作）
ところで、タッチパネルコントローラ４からスタイラスペン３の動作を好適に制御するためには、タッチパネルコントローラ４からスタイラスペン３に制御信号等の情報を送信する必要がある。
例えば、タッチパネル２の駆動状態を示す情報を、タッチパネルコントローラ４からスタイラスペン３に制御信号として送信することにより、タッチパネル２の駆動状態に応じてスタイラスペン３を好適に制御することができる。当該制御信号は、情報信号（情報波形）と称されてもよい。
情報信号は、例えば、タッチパネル２の駆動状態がアクティブ状態であるかアイドル状態であるか（すなわち、タッチパネル２が駆動されているか否か）を示す信号であってよい。
そこで、タッチパネルコントローラ４には、タッチパネル２の駆動状態を示す情報信号を生成する情報信号生成部１９が設けられている。また、スタイラスペン３には、当該情報信号を受信する情報信号受信回路３９が設けられている。
はじめに、情報信号生成部１９の動作について説明する。情報信号生成部１９は、タイミングジェネレータ１４が生成したドライバ１２の動作を規定する信号を参照し、タッチパネル２の駆動状態がアクティブ状態であるかアイドル状態であるかを認識する。そして、情報信号生成部１９は、当該認識結果に基づいて、情報信号を生成する。
情報信号は、デジタル信号として表されてよい。例えば、情報信号は、（ｉ）アクティブ状態を示す場合には信号「０」として、また、（ｉｉ）アイドル状態を示す場合には信号「１」として、それぞれ表されてよい。
本実施形態では、情報信号は、上述の同期信号と同様に、マンチェスタ符号化されている。例えば、信号「０」を、波形のＨｉｇｈ→Ｌｏｗに対応させ、信号「１」を、波形のＬｏｗ→Ｈｉｇｈに対応させればよい（後述の図８を参照）。
情報信号にマンチェスタ符号化を施すことにより、情報信号がＨｉｇｈまたはＬｏｗの状態のまま長時間維持されることを防止することができる。これにより、情報信号の直流成分を低減することができ、情報信号を無線通信によって好適に伝送することができる。
しかしながら、情報信号の符号化方式は、マンチェスタ符号化方式に限定される必要はなく、公知の符号化方式が用いられてよい。例えば、ＲＺ（Return to Zero）方式、ＮＲＺ（Non Return to Zero）方式、ＮＲＺＩ（Non Return to Zero Inversion）方式、ＡＭＩ符号（Alternate Mark Inversion code）方式、CMI符号（Code Mark Inversion code）方式等の符号化方式が用いられてよい。
なお、情報信号は、１ビットであってもよい。しかしながら、情報信号のエラー訂正を行うためには、情報信号は各ビットの値が等しい多ビットの信号であることが好ましい。本実施形態では、情報信号を３ビットとする。
このため、情報信号は、例えば、（ｉ）アクティブ状態を示す場合には信号「０００」として、また、（ｉｉ）アイドル状態を示す場合には信号「１１１」として、それぞれ表される。
なお、情報信号のビット数は、特に３ビットに限定されない。情報信号は、Ｎビット（Ｎ≧１）であればよく、Ｎの値は、タッチパネルシステム１の設計者によって適宜決定されてよい。
情報信号生成部１９において生成された情報信号は、上述の同期信号と同様にして、タッチパネルコントローラ４からスタイラスペン３へ伝送される。なお、情報信号は、同期信号に後続して、タッチパネルコントローラ４からスタイラスペン３に伝送される。
（情報信号受信回路３９の動作）
続いて、スタイラスペン３側の動作について説明を行う。情報信号受信回路３９は、同期信号検出回路３６が同期信号を検出したことをトリガとして、情報信号を受信する動作を開始する。これにより、情報信号受信回路３９は、同期信号に後続する情報信号を、適切なタイミングによって受信することができる。
また、情報信号が多ビットである場合には、情報信号受信回路３９にエラー訂正の機能を設けてもよい。例えば、情報信号受信回路３９は、情報信号の各ビットの多数決を取ることによって、情報信号のエラー訂正を行ってもよい。
但し、情報信号が１ビットである場合には、情報信号受信回路３９にエラー訂正の機能を設けなくともよい。なお、多数決による情報信号のエラー訂正を行うためには、情報信号のビット数は、Ｎ≧３とすることが好ましい。
情報信号受信回路３９は、受信した情報信号を、タイミング調整回路３７に与える。タイミング調整回路３７は、情報信号を参照し、タッチパネル２の駆動状態に対応するペン同期信号を生成する。
これにより、ドライブ回路３８は、タッチパネル２がアクティブ状態またはアイドル状態のいずれによって駆動されるかを認識し、タッチパネル２の駆動状態に対応した駆動信号を生成することができる。
（タッチパネルシステム１の効果）
本実施形態のタッチパネルシステム１では、タッチパネルコントローラ４に情報信号生成部１９が設けられるとともに、スタイラスペン３に情報信号受信回路３９が設けられている。
従って、タッチパネルコントローラ４とスタイラスペン３とをケーブルによって接続することなく、タッチパネルコントローラ４からスタイラスペン３に情報信号を伝送することができる。
本実施形態の情報信号は、例えば、タッチパネル２の駆動状態がアクティブ状態またはアイドル状態のいずれであるかを示す信号である。このため、スタイラスペン３に情報信号を与えることによって、スタイラスペン３の駆動状態を、タッチパネル２の駆動状態に応じたものに設定することができる。
このように、本実施形態のタッチパネルシステム１によれば、タッチパネルコントローラ４とスタイラスペン３とをケーブルによって接続することなく、スタイラスペン３の駆動を好適に制御することができるという効果を奏する。
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図４〜図９に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
（タッチパネルシステム１００）
図４は、本実施形態のタッチパネルシステム１００の構成を示す機能ブロック図である。タッチパネルシステム１００はタッチパネル２０と、スタイラスペン３と、タッチパネルコントローラ１０とを備えている。
すなわち、本実施形態のタッチパネルシステム１００は、実施形態１のタッチパネルシステム１において、（ｉ）タッチパネル２をタッチパネル２０に、タッチパネルコントローラ４をタッチパネルコントローラ１０に、それぞれ置き換えることによって実現される構成である。
（タッチパネル２０）
図５は、タッチパネル２０の構成を示す配線図である。タッチパネル２０には、（ｉ）水平方向に沿って互いに平行に配置されたＫ本（Ｋは、Ｋ≧０を満たす整数）の水平信号線ＨＬ０〜ＨＬＫ−１（第１信号線）と、（ｉｉ）垂直方向に沿って互いに平行に配置されたＬ本（Ｌは、Ｌ≧０を満たす整数）の垂直信号線ＶＬ０〜ＶＬＬ−１（第２信号線）とが設けられている。
タッチパネル２０には、水平信号線ＨＬ０〜ＨＬＫ−１と垂直信号線ＶＬ０〜ＶＬＬ−１との各交点において、（Ｋ×Ｌ）個の静電容量Ｃ００〜ＣＫ−１Ｌ−１が発生する。なお、ＫとＬとは互いに等しくてもよいし、互いに異なっていてもよい。本実施形態では、Ｋ≦Ｌである場合を例示して説明を行う。
また、水平信号線ＨＬ０〜ＨＬＫ−１と垂直信号線ＶＬ０〜ＶＬＬ−１とは、必ずしも垂直に交差している必要はなく、互いに交差するように設けられていればよい。
（タッチパネルコントローラ１０）
以下、図４を参照し、タッチパネルコントローラ１０の構成について説明する。タッチパネルコントローラ１０は、マルチプレクサ１１、ドライバ２２、センスアンプ２３、タイミングジェネレータ２４（同期信号生成部）、ＡＤ変換器１５、容量分布計算部１６、タッチ認識部１７、ペン位置検出部１８、および情報信号生成部１９を備えている。
本実施形態のタッチパネルコントローラ１０では、マルチプレクサ１１が設けられることにより、以下に示すように、ドライブされる対象（または、センスされる対象）となる信号線の切り替えを行うことが可能となる。以下、信号線の切り替えについて関連する各部材についてのみ、説明を行う。
ドライバ２２には、ｖ本（ｖは、０≦ｖ≦Ｌ，Ｋを満たす整数）のドライブラインＤＬ０〜ＤＬｖ−１が接続されている。ドライバ２２は、タッチパネル２０の水平信号線ＨＬ０〜ＨＬＫ−１または垂直信号線ＶＬ０〜ＶＬＬ−１の駆動に対応して、ドライブラインＤＬ０〜ＤＬｖ−１に電圧を印加する。
センスアンプ２３には、ｈ本（ｈは、０≦ｈ≦Ｌ，Ｋを満たす整数）のセンスラインＳＬ０〜ＳＬｈ−１が接続されている。センスアンプ２３は、第１信号線駆動期間における水平信号線ＨＬ０〜ＨＬＫ−１の駆動時に、センスラインＳＬ０〜ＳＬｈ−１から、第１線形和信号を読み出す。そして、センスアンプ２３は、第１線形和信号を、ＡＤ変換器１５に供給する。
なお、第１線形和信号とは、（ｉ）タッチパネル２０の各静電容量Ｃ００〜ＣＫ−１Ｌ−１に対応する当初の電荷を示す信号と、（ｉｉ）タッチ時におけるスタイラスペン３と垂直信号線ＶＬ０〜ＶＬＬ−１のそれぞれとの間の静電容量に対応するタッチ時の電荷を示す信号（第１ペン電荷信号）との、それぞれに対応する信号である。
また、センスアンプ２３は、第２信号線駆動期間における垂直信号線ＶＬ０〜ＶＬＬ−１の駆動時に、センスラインＳＬ０〜ＳＬｈ−１から、第２線形和信号を読み出す。そして、センスアンプ２３は、第２線形和信号を、ＡＤ変換器１５に供給する。
なお、第２線形和信号とは、（ｉ）タッチパネル２０の各静電容量Ｃ００〜ＣＫ−１Ｌ−１に対応する当初の電荷を示す信号と、（ｉｉ）タッチ時におけるスタイラスペン３と水平信号線ＨＬ０〜ＨＬＫ−１のそれぞれとの間の静電容量に対応するタッチ時の電荷を示す信号（第２ペン電荷信号）との、それぞれに対応する信号である。
ＡＤ変換器１５は、第１信号線駆動期間において、センスアンプ２３から与えられた第１線形和信号をＡＤ変換し、容量分布計算部１６に供給する。また、センスアンプ２３から与えられた第２線形和信号をＡＤ変換し、容量分布計算部１６に供給する。
容量分布計算部１６は、第１線形和信号、第２線形和信号、および駆動に基づいた符号系列に基づいて、（ｉ）タッチパネル２０上の静電容量の分布、（ｉｉ）スタイラスペン３と垂直信号線ＶＬ０〜ＶＬＬ−１のそれぞれとの間の静電容量の分布、および（ｉｉｉ）スタイラスペン３と水平信号線ＨＬ０〜ＨＬＫ−１のそれぞれとの間の静電容量の分布を計算する。
ペン位置検出部１８は、スタイラスペン３と垂直信号線ＶＬ０〜ＶＬＬ−１のそれぞれとの間の静電容量の分布に基づいて、水平信号線ＨＬ０〜ＨＬＫ−１に沿ったスタイラスペン３の位置を検出する。
また、ペン位置検出部１８は、スタイラスペン３とＫ本の水平信号線ＨＬ０〜ＨＬＫ−１のそれぞれとの間の静電容量の分布に基づいて、垂直信号線ＶＬ０〜ＶＬＬ−１に沿ったスタイラスペン３の位置を検出する。
マルチプレクサ１１は、複数の入力と複数の出力との接続を互いに切り替える接続切替回路である。以下、図６を参照して、マルチプレクサ１１の構成について説明する。図６は、マルチプレクサ１１の構成を示す回路図である。
マルチプレクサ１１は、（ｉ）水平信号線ＨＬ０〜ＨＬＫ−１をドライブラインＤＬ０〜ＤＬｖ−１に接続し、垂直信号線ＶＬ０〜ＶＬＬ−１をセンスラインＳＬ０〜ＳＬｈ−１に接続する第１接続状態と、（ｉｉ）水平信号線ＨＬ０〜ＨＬＬ−１をセンスラインＳＬ０〜ＳＬｈ−１に接続し、垂直信号線ＶＬ０〜ＶＬＫ−１をドライブラインＤＬ０〜ＤＬｖ−１に接続する第２接続状態とを切り替える。
また、マルチプレクサ１１は、制御線ＣＬを介して、タイミングジェネレータ２４と接続されている。マルチプレクサ１１における第１接続状態と第２接続状態との切り替えの動作は、制御線ＣＬを介してタイミングジェネレータ２４から与えられる制御信号によって制御される。
例えば、制御信号がＬｏｗ（低）である場合には、マルチプレクサ１１は第１接続状態を実現する。この場合、水平信号線ＨＬ０〜ＨＬＫ−１はドライブラインＤＬ０〜ＤＬｖ−１に接続されるとともに、垂直信号線ＶＬ０〜ＶＬＬ−１はセンスラインＳＬ０〜ＳＬｈ−１に接続される。
従って、第１接続状態では、ｖ本の水平信号線ＨＬ０〜ＨＬｖ−１がドライブされる対象となり、ｈ本の垂直信号線ＶＬ０〜ＶＬｈ−１がセンスされる対象となることが理解される。
他方、制御信号がＨｉｇｈ（高）である場合には、マルチプレクサ１１は第２接続状態を実現する。この場合、水平信号線ＨＬ０〜ＨＬＫ−１はセンスラインＳＬ０〜ＳＬｈ−１に接続されるとともに、垂直信号線ＶＬ０〜ＶＬＬ−１はドライブラインＤＬ０〜ＤＬｖ−１に接続される。
従って、第２接続状態では、ｈ本の垂直信号線ＶＬ０〜ＶＬｈ−１がドライブされる対象となり、ｖ本の水平信号線ＨＬ０〜ＨＬｖ−１がセンスされる対象となることが理解される。
（本実施形態における情報信号の具体例）
上述したように、タッチパネルシステム１００では、タッチパネル２０の接続状態（第１接続状態および第２接続状態）は、マルチプレクサ１１によって切り替えられる。
以降、第１接続状態におけるタッチパネル２０の駆動状態（すなわち、ｖ本の水平信号線ＨＬ０〜ＨＬｖ−１がドライブされ、ｈ本の垂直信号線ＶＬ０〜ＶＬｈ−１がセンスされる状態）を、駆動状態１と称する。
図７の（ａ）は、駆動状態１におけるタッチパネルシステム１００の動作の状態を概略的に示す図である。
駆動状態１において、ドライブされているｖ本の水平信号線ＨＬ０〜ＨＬｖ−１のそれぞれに与えられる信号を、駆動信号Ｄ０〜Ｄｖ−１として表す。そして、ｈ本の垂直信号線ＶＬ０〜ＶＬｈ−１からセンスされる信号を、センス信号Ｓ０〜Ｓｈ−１として表す。
駆動状態１において、ドライバ２２は、駆動信号Ｄ０〜Ｄｖ−１を生成する。他方、ドライブ回路３８は、ペン先部３１を駆動する駆動信号として、駆動信号Ｄｉ（ｉは、ｉ≧ｖを満たす整数）を生成する。
他方、第２接続状態におけるタッチパネル２０の駆動状態（すなわち、ｈ本の垂直信号線ＶＬ０〜ＶＬｈ−１がドライブされ、ｖ本の水平信号線ＨＬ０〜ＨＬｖ−１がセンスされる状態）を、駆動状態２と称する。
図７の（ｂ）は、駆動状態２におけるタッチパネルシステム１００の動作の状態を概略的に示す図である。
駆動状態２において、ドライブされているｈ本の垂直信号線ＶＬ０〜ＶＬｈ−１のそれぞれに与えられる信号を、駆動信号Ｄ’０〜Ｄ’ｈ−１として表す。そして、ｖ本の水平信号線ＨＬ０〜ＨＬｖ−１からセンスされる信号を、センス信号Ｓ’０〜Ｓ’ｖ−１として表す。
また、駆動状態２において、ドライバ２２は、駆動信号Ｄ’０〜Ｄ’ｈ−１を生成する。他方、ドライブ回路３８は、ペン先部３１を駆動する駆動信号として、駆動信号Ｄ’ｊ（ｉは、ｊ≧ｈを満たす整数）を生成する。
このように、ドライブ回路３８は、（ｉ）駆動状態１において駆動信号Ｄｉを生成し、（ｉｉ）駆動状態２において駆動信号Ｄ’ｊを生成する。
このため、タッチパネル２０の駆動状態が駆動状態１または駆動状態２のいずれであるかを示す情報を、タッチパネルコントローラ１０からスタイラスペン３に伝送する必要がある。
そこで、本実施形態では、タッチパネル２０が駆動状態１または駆動状態２のいずれによって駆動されるかを示す信号を、情報信号とする。実施形態１と同様に、当該情報信号は、情報信号生成部１９において生成される。また、当該情報信号は、情報信号受信回路３９によって検出される。
本実施形態において、情報信号生成部１９は、タイミングジェネレータ２４が生成したドライバ２２の動作を規定する信号を参照し、タッチパネル２０が駆動状態１または駆動状態２のいずれによって駆動されるかを認識する。そして、情報信号生成部１９は、当該認識結果に基づいて、情報信号を生成する。
本実施形態の情報信号は、例えば、（ｉ）駆動状態１を示す場合には信号「０」として、また、（ｉｉ）駆動状態２を示す場合には信号「１」として、それぞれ表されてよい。なお、実施形態１と同様に、情報信号はマンチェスタ符号化されてよい。
具体的には、本実施形態の情報信号は、（ｉ）駆動状態１を示す場合には信号「０００」として、また、（ｉｉ）駆動状態２を示す場合には信号「１１１」として、それぞれ表される。
図８の（ａ）には、駆動状態１を示すマンチェスタ符号化された３ビットの情報信号「０００」が、図８の（ｂ）には、駆動状態２であることを示すマンチェスタ符号化された３ビットの情報信号「１１１」が、それぞれ例示されている。
本実施形態において、タイミング調整回路３７は、情報信号受信回路３９において受信された情報信号を参照し、駆動信号Ｄｉまたは駆動信号Ｄ’ｊに対応するペン同期信号を生成する。
これにより、ドライブ回路３８は、タッチパネル２０が駆動状態１または駆動状態２のいずれによって駆動されるかを認識し、駆動信号Ｄｉまたは駆動信号Ｄ’ｊを生成することができる。
それゆえ、スタイラスペン３とタッチパネルコントローラ１０との間の信号の送受信を好適に行うことが可能となる。
（タッチパネルコントローラ１０およびスタイラスペン３の駆動動作の対応関係）
図９は、タッチパネルコントローラ１０の駆動動作と、スタイラスペン３の駆動動作との対応関係を示す図である。
図９に示されているように、スタイラスペン３の駆動動作は、（ｉ）同期信号検出期間、（ｉｉ）情報信号受信期間、および（ｉｉｉ）駆動モード期間の３つの期間の繰り返しによって構成されている。
はじめに、同期信号検出期間は、第１動作切替スイッチ３４ａをオンにし、かつ、第２動作切替スイッチ３４ｂをオフにして、センス回路３５および同期信号検出回路３６によって、タッチパネルコントローラ１０からの同期信号を検出する期間である。
同期信号検出期間は、同期信号を表すビットパターンを検出するための待ち期間であり、ペン先部３１のドライブを切り、ペン先部３１に与えられる信号波形から同期信号パターンが検出される期間であると理解されてよい。
同期信号検出期間では、ドライブラインは、全て同じ波形によってドライブされる。波形のパターンは、例えばＭ系列等の、自己相関特性があるパターンが含まれているものが使用されてよい。
次に、情報信号受信期間は、タッチパネルコントローラ１０からの情報信号がスタイラスペン３の情報信号受信回路３９に伝送される期間である。情報信号受信期間は、ペン先部３１のドライブを切り、ペン先部３１に与えられる信号波形から情報信号パターンが受信される期間であると理解されてよい。
情報信号受信期間では、ドライブラインは、全て同じ波形によってドライブされる。波形のパターンは、同期信号検出期間と同様に、例えばＭ系列等のパターンが含まれているものが使用されてよい。
次に、駆動モード期間は、第１動作切替スイッチ３４ａをオフにし、かつ、第２動作切替スイッチ３４ｂをオンにして、ドライブ回路３８によってペン先部３１を駆動する期間である。
駆動モード期間は、タッチパネルコントローラ１０の駆動タイミングに合わせて、駆動波形のエッジを微調整しながら、情報信号受信期間に受信した情報信号に基づいて生成された駆動信号ＤｉまたはＤ’ｊによって、ペン先部３１を駆動する期間であると理解されてよい。
駆動モード期間では、ドライブ回路３８は、タッチパネルコントローラ１０の駆動タイミングに合わせて動作する。従って、スタイラスペン３において、同期信号および情報信号を検出することができた場合に、駆動信号ＤｉまたはＤ’ｊによって、ペン先部３１が駆動される。
また、図９に示されているように、タッチパネルコントローラ１０の駆動動作は、（ｉ）ドライブラインを同じ波形によって駆動する期間、および（ｉｉ）ドライブラインとセンスラインとを切り替えて駆動する期間の２つの期間の繰り返しによって構成されている。
はじめに、ドライブラインを同じ波形によって駆動する期間は、スタイラスペン３に同期信号を伝送する同期波形駆動期間と、スタイラスペン３に情報信号を伝送する情報波形駆動期間とを合わせた期間である。
次に、ドライブラインとセンスラインとを切り替えて駆動する期間は、タッチパネル２０の一面分のデータを得るための位置検出のための通常駆動期間である。
具体的には、通常駆動期間では、スタイラスペン３によるタッチ位置を検出するために必要な波形（タッチ検出用波形）によってドライブラインを駆動し、かつ、センスラインをセンスする動作を繰り返す。
なお、通常駆動期間におけるドライブラインの駆動方式は、逐次駆動であってもよいし、並列駆動であってもよい。なお、図８の（ａ）および（ｂ）には、簡単のために逐次駆動の場合が例示されている。
（タッチパネルシステム１００の効果）
本実施形態のタッチパネルシステム１００における情報信号は、タッチパネル２０が駆動状態１または駆動状態２のいずれによって駆動されるかを示す信号である。
このため、スタイラスペン３に情報信号を与えることによって、スタイラスペン３の駆動状態を、タッチパネルコントローラ１０の駆動状態の切り替え（駆動状態１と駆動状態２との切り替え）に応じたものに設定することができるという効果を奏する。
〔変形例〕
なお、上述の実施形態１および２では、情報信号を各ビットの値が等しいＮビット（Ｎ≧３）の信号として、多数決による情報信号のエラー訂正を行う構成が例示されているが、情報信号のエラー訂正の方法は、多数決によるものに限定されなくともよい。
例えば、情報信号生成部１９は、情報信号に加えて、情報信号のエラー訂正を行うための誤り訂正信号を生成してもよい。この場合、情報信号受信回路３９は、情報信号生成部１９から、情報信号と誤り訂正信号とを受信する。
従って、情報信号受信回路３９は、誤り訂正信号を参照することによって、情報信号のエラー訂正を行うことができる。誤り訂正信号は、例えば、Ｎビットの情報信号の末尾に付加されたパリティビット（パリティ符号）であってよい。
また、誤り訂正信号はパリティビットに限定されず、誤り検出訂正に用いられる公知の信号が用いられてよい。例えば、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）符号、ハミング符号、およびハッシュ関数等が、誤り訂正信号として用いられてよい。
また、上述の実施形態１および２のタッチパネルコントローラ（タッチパネルコントローラ４および１０）は、集積回路（Integrated Circuit，ＩＣ）によって実装されてもよい。従って、タッチパネルコントローラ４または１０を含んだ集積回路も、本発明の技術的範囲に含まれる。
また、上述の実施形態１および２では、静電容量方式のタッチパネル（タッチパネル２および２０）を想定して説明を行っているが、本発明は、静電容量方式のタッチパネルに限定されない。本発明は、タッチパネルに設けられたセンサからの信号値をマトリクス状に読み取ることが可能な他の方式のタッチパネル（例えば、マトリクス状に分布した複数の電気抵抗値を読み取ることが可能な抵抗膜式のタッチパネル）に適用されてもよい。
〔実施形態３〕
本発明の他の実施の形態について図１０に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
図１０は、実施形態１のタッチパネルシステム１を含んだ電子機器の一例としての携帯電話機６０（電子機器）の構成を示す機能ブロック図である。なお、本実施形態では、携帯電話機６０に実施形態１のタッチパネルシステム１が設けられた構成が例示されているが、実施形態２のタッチパネルシステム１００が、携帯電話機６０に設けられていてもよい。
携帯電話機６０は、タッチパネルシステム１、表示パネル６１、操作キー６２、スピーカ６３、マイクロフォン６４、カメラ６５、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６６、ＲＯＭ（Read Only Memory）６７、ＲＡＭ（Random Access Memory）６８、および表示制御回路６９を備えている。携帯電話機６０の各構成要素は、相互にデータバスによって接続されている。
上述したように、タッチパネルシステム１は、タッチパネル２、スタイラスペン３、およびタッチパネルコントローラ４を備えている。
表示パネル６１は、ＲＯＭ６７またはＲＡＭ６８に格納されている画像を表示する。表示パネル６１の動作は、表示制御回路６９によって制御される。
表示パネル６１は、タッチパネル２に重ねられていてもよいし、タッチパネル２を内蔵していていてもよい。なお、タッチ認識部１７により生成された、タッチパネル２上のタッチ位置を示すタッチ認識信号に、操作キー６２が操作されたことを示す信号と同じ役割を持たせることもできる。
操作キー６２は、携帯電話機６０のユーザによる入力操作を受け付ける。スピーカ６３は、例えば、ＲＯＭ６７またはＲＡＭ６８に記憶された音楽データ等に基づき、音声を出力する。
マイクロフォン６４は、ユーザからの音声の入力を受け付ける。携帯電話機６０は、入力された音声（アナログデータ）をデジタル化する。そして、携帯電話機６０は、通信相手（例えば、他の携帯電話機）にデジタル化された音声を送信する。
カメラ６５は、ユーザによる操作キー６２への入力操作に応じて、被写体を撮影し、画像データを生成する。なお、画像データは、ＲＯＭ６７、ＲＡＭ６８、または外部メモリ（例えばメモリカード）に格納される。
ＣＰＵ６６は、タッチパネルシステム１および携帯電話機６０の動作を統括的に制御する。また、ＣＰＵ６６は、例えばＲＯＭ６７に格納された各種のプログラムを実行する。
ＲＯＭ６７は、データを不揮発的に格納する。また、ＲＯＭ６７は、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）またはフラッシュメモリ等の、書き込みおよび消去が可能なＲＯＭである。なお、図１０には示されていないが、携帯電話機６０が、有線によって他の電子機器と接続するためのインターフェイスを備える構成としてもよい。
ＲＡＭ６８は、ＣＰＵ６６によるプログラムの実行により生成されたデータ、または操作キー６２を介して入力されたデータを、揮発的に格納する。
タッチパネルシステム１を備えた携帯電話機６０もまた、実施形態１のタッチパネルシステム１と同様の効果を奏する。
なお、本実施形態において、タッチパネルシステム１を備えた電子機器の一例としての携帯電話機６０は、カメラ付き携帯電話機またはスマートフォン等であるが、タッチパネルシステム１を備えた電子機器はこれらに限定されない。例えば、タブレット等の携帯端末装置や、ＰＣモニタ、サイネージ、電子黒板、およびインフォメーションディスプレイ等の情報処理装置もまた、タッチパネルシステム１を備えた電子機器に含まれる。
〔まとめ〕
本発明の態様１に係るタッチパネルコントローラ（４）は、タッチパネル（２）を駆動するタッチパネルコントローラであって、上記タッチパネルには、無線通信により上記タッチパネルコントローラとの情報の送受信が可能なスタイラスペン（３）によって入力操作を与えることができ、上記スタイラスペンの駆動タイミングを、上記タッチパネルの駆動タイミングと同期させるための同期信号を生成する同期信号生成部（タイミングジェネレータ１４）と、上記タッチパネルの駆動状態を示す情報信号を生成する情報信号生成部（１９）と、を備えており、上記情報信号は、上記同期信号に後続して、上記タッチパネルコントローラから上記スタイラスペンに伝送される。
上記の構成によれば、同期信号生成部によって生成された同期信号をタッチパネルコントローラからスタイラスペンに与えることにより、スタイラスペンをタッチパネルの駆動タイミングと同期させて動作させることができる。
そして、情報信号生成部によって生成された情報信号をタッチパネルコントローラからスタイラスペンに与えることにより、スタイラスペンにタッチパネルの駆動状態を認識させることができる。
このため、情報信号を用いて、スタイラスペンの駆動状態を、タッチパネルコントローラの駆動状態に応じたものに設定することができる。
また、情報信号は、同期信号に後続してタッチパネルコントローラからスタイラスペンに伝送されるため、スタイラスペンが同期信号を検出したことをトリガとして、スタイラスペンに情報信号を検出する動作を開始させることにより、スタイラスペンに情報信号を適切なタイミングによって検出させることができる。
さらに、タッチパネルコントローラからスタイラスペンへの情報の伝送は、無線通信によって行われる。それゆえ、タッチパネルコントローラとスタイラスペンとをケーブルによって接続することなく、スタイラスペンの駆動を好適に制御することができるという効果を奏する。
また、本発明の態様２に係るタッチパネルコントローラは、上記態様１において、上記タッチパネルには、上記タッチパネルコントローラによる駆動の対象となる第１信号線（水平信号線ＨＬ０〜ＨＬＫ−１）および第２信号線（垂直信号線ＶＬ０〜ＶＬＬ−１）が切り替え可能であるように設けられており、上記情報信号は、上記第１信号線または上記第２信号線のいずれが駆動されるかを示す信号であることが好ましい。
上記の構成によれば、スタイラスペンに情報信号を与えることにより、タッチパネルの駆動状態の切り替えをスタイラスペンに認識させることができる。それゆえ、スタイラスペン３の駆動状態を、タッチパネルコントローラの駆動状態の切り替えに応じたものに設定することができるという効果を奏する。
また、本発明の態様３に係るタッチパネルコントローラは、上記態様１または２において、上記情報信号は、マンチェスタ符号化されていることが好ましい。
上記の構成によれば、情報信号を無線通信によって好適に伝送することができるという効果を奏する。
また、本発明の態様４に係るタッチパネルコントローラは、上記態様１から３のいずれか１つにおいて、上記情報信号は、各ビットの値が等しい３ビット以上の信号であることが好ましい。
上記の構成によれば、情報信号の各ビットの多数決を取ることによって、情報信号のエラー訂正を行うことが可能となるという効果を奏する。
また、本発明の態様５に係るタッチパネルコントローラは、上記態様１から４のいずれか１つにおいて、上記情報信号生成部は、上記情報信号のエラーを訂正するための誤り訂正信号をさらに生成することが好ましい。
上記の構成によれば、誤り訂正信号を参照することによって、情報信号のエラー訂正を行うことが可能となるという効果を奏する。
また、本発明の態様６に係るスタイラスペンは、タッチパネルに入力操作を与えるスタイラスペンであって、上記タッチパネルは、タッチパネルコントローラによって駆動されており、上記スタイラスペンは、無線通信により上記タッチパネルコントローラとの情報の送受信が可能であり、当該スタイラスペンの駆動タイミングを、上記タッチパネルの駆動タイミングと同期させるための同期信号を検出する同期信号検出部（同期信号検出回路３６）と、上記タッチパネルの駆動状態を示す情報信号を検出する情報信号検出部（情報信号受信回路３９）と、を備えており、上記同期信号および上記情報信号は、上記タッチパネルコントローラによって生成され、上記情報信号は、上記同期信号に後続して、上記タッチパネルコントローラから上記スタイラスペンに伝送される。
上記の構成によれば、スタイラスペンに同期信号検出部および情報信号検出部を設けることにより、タッチパネルコントローラによって生成された同期信号および情報信号を、スタイラスペンによって検出することができる。
従って、上述のように、本発明の一態様に係るタッチパネルコンローラについて説明した場合と同様にして、タッチパネルコントローラとスタイラスペンとをケーブルによって接続することなく、スタイラスペンの駆動を好適に制御することができるという効果を奏する。
また、本発明の態様７に係るタッチパネルコントローラは、上記態様６において、上記情報信号検出部は、上記情報信号のエラーを訂正する機能を有していることが好ましい。
上記の構成によれば、スタイラスペンによって情報信号のエラー訂正を行うことが可能となるという効果を奏する。
また、本発明の態様８に係る集積回路は、上記態様１から５のいずれか１つに係るタッチパネルコントローラを含んでいることが好ましい。
上記の構成によれば、本発明の一態様に係るタッチパネルコントローラを集積回路によって実現することができるという効果を奏する。
また、本発明の態様９に係るタッチパネルシステム（１）は、上記態様１から５のいずれか１つに係るタッチパネルコントローラと、上記タッチパネルコントローラによって駆動されるタッチパネルと、上記タッチパネルに入力操作を与えることができ、無線通信により上記タッチパネルコントローラとの情報の送受信が可能であるスタイラスペンと、を備えており、上記スタイラスペンは、上記同期信号を検出する同期信号検出部と、上記情報信号を検出する情報信号検出部と、を備えていることが好ましい。
上記の構成によれば、本発明の一態様に係るタッチパネルコントローラ、スタイラスペン、およびタッチパネルを備えたタッチパネルシステムを実現することができるという効果を奏する。
また、本発明の態様１０に係る電子機器（携帯電話機６０）は、上記態様９に係るタッチパネルシステムを含んでいることが好ましい。
上記の構成によれば、本発明の一態様に係るタッチパネルシステムを含んだ電子機器を実現することができるという効果を奏する。
〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
なお、本発明は、以下のようにも表現できる。
すなわち、本発明の一態様に係るタッチパネルシステムは、複数の第１信号線と複数の第２信号線との交点にそれぞれ形成される静電容量を有するタッチパネルとタッチペンとタッチパネルコントローラとを備え、上記タッチパネルコントローラは、第１信号線駆動期間において複数の第１信号線を駆動して各静電容量に基づく電荷信号を各第２信号線から出力させ、第２信号線駆動期間において複数の第２信号線を駆動して各静電容量に基づく電荷信号を各第１信号線から出力させる切り替え駆動を反復して行っているときに、タッチペンをタッチパネルにタッチさせることにより、タッチペンによる静電容量の変化に基づいてタッチ位置を検出するタッチパネルシステムであって、上記タッチペンは、信号を入出力できる電子ペンからなっており、上記タッチパネルコントローラは、上記第１信号線駆動期間の直前と第２信号線駆動期間の直前とのそれぞれの同期信号送信期間に上記電子ペンに同期信号を送信する同期信号送信部と、同期信号送信期間の直後の情報信号送信期間に電子ペンに情報信号を送信する情報信号送信部を備え、上記同期信号送信部は、上記同期信号送信期間に、周期性を有するマンチェスタ符号化された疑似不規則化系列にてなる波形の同期信号を電子ペンに送信し、情報信号送信部は情報信号送信期間にタッチパネルコントローラが電子ペンに伝送したい任意のＮｂｉｔの情報信号を電子ペンに送信するとともに、上記電子ペンは、上記同期信号を検出する同期信号検出部と、情報信号を受信する情報信号受信部と、を備えている。
本発明は、タッチパネルコントローラおよびスタイラスペンに利用することができる。
１，１００ タッチパネルシステム
２，２０ タッチパネル
３ スタイラスペン
４，１０ タッチパネルコントローラ
１４，２４ タイミングジェネレータ（同期信号生成部）
１９ 情報信号生成部
３６ 同期信号検出回路（同期信号検出部）
３９ 情報信号受信回路（情報信号検出部）
６０ 携帯電話機（電子機器）
ＨＬ０〜ＨＬＫ−１ 水平信号線（第１信号線）
ＶＬ０〜ＶＬＬ−１ 垂直信号線（第２信号線）

Claims (5)

  1. タッチパネルを駆動するタッチパネルコントローラであって、
    上記タッチパネルには、無線通信により上記タッチパネルコントローラとの情報の送受信が可能なスタイラスペンによって入力操作を与えることができ、
    上記スタイラスペンの駆動タイミングを、上記タッチパネルの駆動タイミングと同期させるための同期信号を生成する同期信号生成部と、
    上記タッチパネルの駆動状態を示す情報信号を生成する情報信号生成部と、を備えており、
    上記情報信号は、上記同期信号に後続して、上記タッチパネルコントローラから上記スタイラスペンに伝送されることを特徴とするタッチパネルコントローラ。
  2. 上記タッチパネルには、上記タッチパネルコントローラによる駆動の対象となる第１信号線および第２信号線が切り替え可能であるように設けられており、
    上記情報信号は、上記第１信号線または上記第２信号線のいずれが駆動されるかを示す信号であることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルコントローラ。
  3. タッチパネルに入力操作を与えるスタイラスペンであって、
    上記タッチパネルは、タッチパネルコントローラによって駆動されており、
    上記スタイラスペンは、無線通信により上記タッチパネルコントローラとの情報の送受信が可能であり、
    当該スタイラスペンの駆動タイミングを、上記タッチパネルの駆動タイミングと同期させるための同期信号を検出する同期信号検出部と、
    上記タッチパネルの駆動状態を示す情報信号を検出する情報信号検出部と、を備えており、
    上記同期信号および上記情報信号は、上記タッチパネルコントローラによって生成され、
    上記情報信号は、上記同期信号に後続して、上記タッチパネルコントローラから上記スタイラスペンに伝送されることを特徴とするスタイラスペン。
  4. 請求項１または２に記載のタッチパネルコントローラと、
    上記タッチパネルコントローラによって駆動されるタッチパネルと、
    上記タッチパネルに入力操作を与えることができ、無線通信により上記タッチパネルコントローラとの情報の送受信が可能であるスタイラスペンと、を備えており、
    上記スタイラスペンは、上記同期信号を検出する同期信号検出部と、上記情報信号を検出する情報信号検出部と、を備えていることを特徴とするタッチパネルシステム。
  5. 請求項４に記載のタッチパネルシステムを含んでいることを特徴とする電子機器。
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