JP6105054B2 - タッチパネル位置検出方法、タッチパネルコントローラ、タッチパネルシステム、及び電子機器 - Google Patents
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Description
前記スタイラスペンの位置を検出するタッチパネルコントローラとを備えたタッチパネルシステムであって、前記タッチパネルコントローラは、前記スタイラスペンを駆動して、前記スタイラスペンと前記K本の第2信号線のそれぞれとの間の静電容量に基づく第1ペン信号であって、前記第2信号線から出力される第1線形和信号に含まれる第1ペン信号を生成する第1駆動手段と、前記スタイラスペンを駆動して、前記スタイラスペンと前記M本の第1信号線のそれぞれとの間の静電容量に基づく第2ペン信号であって、前記第1信号線から出力される第2線形和信号に含まれる第2ペン信号を生成する第2駆動手段と、前記第1駆動手段により生成された第1ペン信号に基づいて、前記第1信号線に沿った前記スタイラスペンの位置を検出し、前記第2駆動手段により生成された第2ペン信号に基づいて、前記第2信号線に沿った前記スタイラスペンの位置を検出する位置検出手段とを備え、前記第1駆動手段は、(M+1)個の符号系列のうちのM個の符号系列に基づいて、前記M本の第1信号線を並列に駆動すると共に、前記(M+1)個の符号系列のうちの残りの1個の符号系列に基づいて、前記スタイラスペンを駆動し、前記第2駆動手段は、(K+1)個の符号系列のうちのK個の符号系列に基づいて、前記K本の第2信号線を並列に駆動すると共に、前記(K+1)個の符号系列のうちの残りの1個の符号系列に基づいて、前記スタイラスペンを駆動し、前記第1線形和信号が、前記第1ペン信号と、前記第1信号線の駆動に基づいて前記第2信号線を通して読み出される各コンデンサの電荷に基づく第1コンデンサ電荷信号とを含み、前記第2線形和信号が、前記第2ペン信号と、前記第2信号線の駆動に基づいて前記第1信号線を通して読み出される各コンデンサの電荷に基づく第2コンデンサ電荷信号とを含み、前記位置検出手段が、前記第1線形和信号と前記第2線形和信号と前記(M+1)個の符号系列と前記(K+1)個の符号系列とに基づいて、前記タッチパネル上の静電容量分布を算出して前記タッチパネル上のスタイラスペンの位置を検出すると共に、前記第1信号線に沿った前記スタイラスペンの位置と前記第2信号線に沿った前記スタイラスペンの位置とに基づいて、前記タッチパネル上のスタイラスペンの位置を検出することを特徴とする。
本発明の実施形態1について図1〜図6に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
図1は、実施の形態1に係るタッチパネルシステム1の構成を示すブロック図である。図2は、タッチパネルシステム1に設けられたタッチパネル3の構成を示す模式図である。
まず、信号線HL1〜HLMをドライバ5のドライブラインDL1〜DLMに接続し、信号線VL1〜VLMをセンスアンプ6のセンスラインSL1〜SLMに接続する第1接続状態において、ドライバ5が、長さNの(M+1)個の符号系列のうちの1番目のM個の符号系列に基づいて、ドライブラインDL1〜DLMに電圧を印加して信号線HL1〜HLMを駆動するとともに、前記(M+1)個の符号系列のうちの残りの1個の符号系列に基づいて、有線によりスタイラスペン15に電圧を印加する。ここでは簡単化のため、スタイラスペン15を有線によって駆動する例を挙げて説明する。
前述したように、スタイラスペン15を有線によって駆動する例を説明したが、スタイラスペン15が無線によりタッチパネルコントローラ2と同期して動作する無線構成としても良い。
前記実施形態1は次の効果を奏する。
図7は、実施の形態1の変形例に係るタッチパネルシステムのマルチプレクサ4と切替回路18との構成を示すブロック図である。
図8は、実施の形態1の他の変形例に係るタッチパネルシステム1の構成を示すブロック図である。なお、説明の便宜上、前記図1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。
本発明の実施形態2について図9〜図12に基づいて説明すれば、以下のとおりである。図9は、実施の形態2に係るタッチパネルシステム1の構成を示すブロック図である。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。後述の実施形態も同様である。
これまでの例では、簡単化のため、スタイラスペンが1本の場合を例に取って説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されない。スタイラスペンが、複数本の場合でも同様の原理で使用することができる。
本発明の実施形態3について図13〜図15に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
本発明の実施形態4について図16に基づいて説明すれば、以下のとおりである。図16は、実施の形態4に係る携帯電話機60の構成を示すブロック図である。
本発明の態様1に係るタッチパネル位置検出方法は、M本の第1信号線(信号線VL1〜VLM)と(Mは複数)、前記M本の第1信号線に交差するK本の第2信号線(信号線HL1〜HLK)と(Kは複数)を有するタッチパネル(3)上のスタイラスペン(15)の位置を検出するタッチパネル位置検出方法であって、前記スタイラスペン(15)を駆動して、前記スタイラスペン(15)と前記K本の第2信号線(信号線HL1〜HLK)のそれぞれとの間の静電容量に基づく第1ペン信号を得る第1駆動工程と、前記スタイラスペン(15)を駆動して、前記スタイラスペン(15)と前記M本の第1信号線(信号線VL1〜VLM)のそれぞれとの間の静電容量に基づく第2ペン信号を得る第2駆動工程と、前記第1駆動工程において得られた第1ペン信号に基づいて、前記第1信号線(信号線VL1〜VLM)に沿った前記スタイラスペン(15)の位置を検出し、前記第2駆動工程において得られた第2ペン信号に基づいて、前記第2信号線(信号線HL1〜HLK)に沿った前記スタイラスペン(15)の位置を検出する位置検出工程とを包含する。
前記第1スタイラスペンを駆動して、前記第1スタイラスペンと前記K本の第2信号線(信号線HL1〜HLK)のそれぞれとの間の静電容量に基づく第1ペン信号を生成する第1駆動手段(ドライバ5)と、前記第1スタイラスペンを駆動して、前記第1スタイラスペンと前記M本の第1信号線(信号線VL1〜VLM)のそれぞれとの間の静電容量に基づく第2ペン信号を生成する第2駆動手段(ドライバ5)と、前記第1駆動手段(ドライバ5)により生成された第1ペン信号に基づいて、前記第1信号線(信号線VL1〜VLM)に沿った前記第1スタイラスペンの位置を検出し、前記第2駆動手段(ドライバ5)により生成された第2ペン信号に基づいて、前記第2信号線(信号線HL1〜HLK)に沿った前記第1スタイラスペンの位置を検出する位置検出手段(容量分布計算部9)とを備え、前記第1駆動手段(ドライバ5)は、前記第2スタイラスペンを駆動して、前記第2スタイラスペンと前記K本の第2信号線のそれぞれとの間の静電容量に基づく第3ペン信号を生成し、前記第2駆動手段(ドライバ5)は、前記第2スタイラスペンを駆動して、前記第2スタイラスペンと前記M本の第1信号線のそれぞれとの間の静電容量に基づく第4ペン信号を生成し、前記位置検出手段(容量分布計算部9)は、前記第1駆動手段(ドライバ5)により生成された第3ペン信号に基づいて、前記第1信号線(信号線VL1〜VLM)に沿った前記第2スタイラスペンの位置を検出し、前記第2駆動手段(ドライバ5)により生成された第4ペン信号に基づいて、前記第2信号線(信号線HL1〜HLK)に沿った前記第2スタイラスペンの位置を検出することを特徴とする。
2 タッチパネルコントローラ
3 タッチパネル
4 マルチプレクサ
5 ドライバ(第1駆動手段、第2駆動手段)
6 センスアンプ
7 タイミングジェネレータ
8 AD変換器
9 容量分布計算部(位置検出手段)
10 タッチ認識部
15 スタイラスペン
16 ペン位置検出部
17 圧力センサ
21 センス回路
22 同期信号検出回路(同期回路)
23 タイミングジェネレータ
Claims (8)
- M本の第1信号線と(Mは複数)、前記M本の第1信号線に交差するK本の第2信号線と(Kは複数、K≦M)、前記M本の第1信号線と前記K本の第2信号線との間にそれぞれ形成されるコンデンサとを有するタッチパネル上のスタイラスペンの位置を検出するタッチパネル位置検出方法であって、
前記スタイラスペンを駆動して、前記スタイラスペンと前記K本の第2信号線のそれぞれとの間の静電容量に基づく第1ペン信号であって、前記第2信号線から出力される第1線形和信号に含まれる第1ペン信号を得る第1駆動工程と、
前記スタイラスペンを駆動して、前記スタイラスペンと前記M本の第1信号線のそれぞれとの間の静電容量に基づく第2ペン信号であって、前記第1信号線から出力される第2線形和信号に含まれる第2ペン信号を得る第2駆動工程と、
前記第1駆動工程において得られた第1ペン信号に基づいて、前記第1信号線に沿った前記スタイラスペンの位置を検出し、前記第2駆動工程において得られた第2ペン信号に基づいて、前記第2信号線に沿った前記スタイラスペンの位置を検出する位置検出工程とを包含し、
前記第1駆動工程は、(M+1)個の符号系列のうちのM個の符号系列に基づいて、前記M本の第1信号線を並列に駆動すると共に、前記(M+1)個の符号系列のうちの残りの1個の符号系列に基づいて、前記スタイラスペンを駆動し、
前記第2駆動工程は、(K+1)個の符号系列のうちのK個の符号系列に基づいて、前記K本の第2信号線を並列に駆動すると共に、前記(K+1)個の符号系列のうちの残りの1個の符号系列に基づいて、前記スタイラスペンを駆動し、
前記第1線形和信号が、前記第1ペン信号と、前記第1信号線の駆動に基づいて前記第2信号線を通して読み出される各コンデンサの電荷に基づく第1コンデンサ電荷信号とを含み、
前記第2線形和信号が、前記第2ペン信号と、前記第2信号線の駆動に基づいて前記第1信号線を通して読み出される各コンデンサの電荷に基づく第2コンデンサ電荷信号とを含み、
前記位置検出工程が、
前記第1線形和信号と前記第2線形和信号と前記(M+1)個の符号系列と前記(K+1)個の符号系列とに基づいて、前記タッチパネル上の静電容量分布を算出して前記タッチパネル上のスタイラスペンの位置を検出すると共に、
前記第1信号線に沿った前記スタイラスペンの位置と前記第2信号線に沿った前記スタイラスペンの位置とに基づいて、前記タッチパネル上のスタイラスペンの位置を検出する、ことを特徴とするタッチパネル位置検出方法。 - 前記第1駆動工程は、M系列に対応する(M+1)個の符号系列のうちのM個の符号系列に基づいて、前記M本の第1信号線を並列に駆動し、
前記第2駆動工程は、M系列に対応する(K+1)個の符号系列のうちのK個の符号系列に基づいて、前記K本の第2信号線を並列に駆動する、請求項1に記載のタッチパネル位置検出方法。 - 前記スタイラスペンは、筆圧を検知するための圧力センサを有し、
前記圧力センサの出力に基づいて、前記符号系列の極性を反転させる、請求項2に記載のタッチパネル位置検出方法。 - M本の第1信号線と(Mは複数)、前記M本の第1信号線に交差するK本の第2信号線と(Kは複数、K≦M)、前記M本の第1信号線と前記K本の第2信号線との間にそれぞれ形成されるコンデンサとを有するタッチパネル上のスタイラスペンの位置を検出するタッチパネルコントローラであって、
前記スタイラスペンを駆動して、前記スタイラスペンと前記K本の第2信号線のそれぞれとの間の静電容量に基づく第1ペン信号であって、前記第2信号線から出力される第1線形和信号に含まれる第1ペン信号を生成する第1駆動手段と、
前記スタイラスペンを駆動して、前記スタイラスペンと前記M本の第1信号線のそれぞれとの間の静電容量に基づく第2ペン信号であって、前記第1信号線から出力される第2線形和信号に含まれる第2ペン信号を生成する第2駆動手段と、
前記第1駆動手段により生成された第1ペン信号に基づいて、前記第1信号線に沿った前記スタイラスペンの位置を検出し、前記第2駆動手段により生成された第2ペン信号にづいて、前記第2信号線に沿った前記スタイラスペンの位置を検出する位置検出手段とを備え、
前記第1駆動手段は、(M+1)個の符号系列のうちのM個の符号系列に基づいて、前記M本の第1信号線を並列に駆動すると共に、前記(M+1)個の符号系列のうちの残りの1個の符号系列に基づいて、前記スタイラスペンを駆動し、
前記第2駆動手段は、(K+1)個の符号系列のうちのK個の符号系列に基づいて、前記K本の第2信号線を並列に駆動すると共に、前記(K+1)個の符号系列のうちの残りの1個の符号系列に基づいて、前記スタイラスペンを駆動し、
前記第1線形和信号が、前記第1ペン信号と、前記第1信号線の駆動に基づいて前記第2信号線を通して読み出される各コンデンサの電荷に基づく第1コンデンサ電荷信号とを含み、
前記第2線形和信号が、前記第2ペン信号と、前記第2信号線の駆動に基づいて前記第1信号線を通して読み出される各コンデンサの電荷に基づく第2コンデンサ電荷信号とを含み、
前記位置検出手段が、
前記第1線形和信号と前記第2線形和信号と前記(M+1)個の符号系列と前記(K+1)個の符号系列とに基づいて、前記タッチパネル上の静電容量分布を算出して前記タッチパネル上のスタイラスペンの位置を検出すると共に、
前記第1信号線に沿った前記スタイラスペンの位置と前記第2信号線に沿った前記スタイラスペンの位置とに基づいて、前記タッチパネル上のスタイラスペンの位置を検出する、ことを特徴とするタッチパネルコントローラ。 - M本の第1信号線と(Mは複数)、前記M本の第1信号線に交差するK本の第2信号線と(Kは複数、K≦M)、前記M本の第1信号線と前記K本の第2信号線との間にそれぞれ形成されるコンデンサとを有するタッチパネル上の第1及び第2スタイラスペンの位置を検出するタッチパネルコントローラであって、
前記第1スタイラスペンを駆動して、前記第1スタイラスペンと前記K本の第2信号線のそれぞれとの間の静電容量に基づく第1ペン信号であって、前記第2信号線から出力される第1線形和信号に含まれる第1ペン信号を生成する第1駆動手段と、
前記第1スタイラスペンを駆動して、前記第1スタイラスペンと前記M本の第1信号線のそれぞれとの間の静電容量に基づく第2ペン信号であって、前記第1信号線から出力される第2線形和信号に含まれる第2ペン信号を生成する第2駆動手段と、
前記第1駆動手段により生成された第1ペン信号に基づいて、前記第1信号線に沿った前記第1スタイラスペンの位置を検出し、前記第2駆動手段により生成された第2ペン信号に基づいて、前記第2信号線に沿った前記第1スタイラスペンの位置を検出する位置検出手段とを備え、
前記第1駆動手段は、前記第2スタイラスペンを駆動して、前記第2スタイラスペンと前記K本の第2信号線のそれぞれとの間の静電容量に基づく第3ペン信号を生成し、
前記第2駆動手段は、前記第2スタイラスペンを駆動して、前記第2スタイラスペンと前記M本の第1信号線のそれぞれとの間の静電容量に基づく第4ペン信号を生成し、
前記位置検出手段は、前記第1駆動手段により生成された第3ペン信号に基づいて、前記第1信号線に沿った前記第2スタイラスペンの位置を検出し、前記第2駆動手段により生成された第4ペン信号に基づいて、前記第2信号線に沿った前記第2スタイラスペンの位置を検出し、
前記第1駆動手段は、(M+2)個の符号系列のうちのM個の符号系列に基づいて、前記M本の第1信号線を並列に駆動すると共に、前記(M+2)個の符号系列のうちの残りの1個の符号系列に基づいて、前記第1スタイラスペンを駆動し、前記(M+2)個の符号系列のうちの残りの他の1個の符号系列に基づいて、前記第2スタイラスペンを駆動し、
前記第2駆動手段は、(K+2)個の符号系列のうちのK個の符号系列に基づいて、前記K本の第2信号線を並列に駆動すると共に、前記(K+2)個の符号系列のうちの残りの1個の符号系列に基づいて、前記第1スタイラスペンを駆動し、前記(K+2)個の符号系列のうちの残りの他の1個の符号系列に基づいて、前記第2スタイラスペンを駆動し、
前記第1線形和信号が、前記第1ペン信号と、前記第3ペン信号と、前記第1信号線の駆動に基づいて前記第2信号線を通して読み出される各コンデンサの電荷に基づく第1コンデンサ電荷信号とを含み、
前記第2線形和信号が、前記第2ペン信号と、前記第4ペン信号と、前記第2信号線の駆動に基づいて前記第1信号線を通して読み出される各コンデンサの電荷に基づく第2コンデンサ電荷信号とを含み、
前記位置検出手段が、
前記第1線形和信号と前記第2線形和信号と前記(M+2)個の符号系列と前記(K+2)個の符号系列とに基づいて、前記タッチパネル上の静電容量分布を算出して前記タッチパネル上の第1及び第2スタイラスペンの位置を検出すると共に、
前記第1信号線に沿った前記第1スタイラスペンの位置と前記第2信号線に沿った前記第1スタイラスペンの位置とに基づいて、前記タッチパネル上の第1スタイラスペンの位置を検出すると共に、
前記第1信号線に沿った前記第2スタイラスペンの位置と前記第2信号線に沿った前記第2スタイラスペンの位置とに基づいて、前記タッチパネル上の第2スタイラスペンの位置を検出することを特徴とするタッチパネルコントローラ。 - M本の第1信号線と(Mは複数)、前記M本の第1信号線に交差するK本の第2信号線と(Kは複数、K≦M)、前記M本の第1信号線と前記K本の第2信号線との間にそれぞれ形成されるコンデンサとを有するタッチパネル上をタッチするためのスタイラスペンと、
前記スタイラスペンの位置を検出するタッチパネルコントローラとを備えたタッチパネルシステムであって、
前記タッチパネルコントローラは、
前記スタイラスペンを駆動して、前記スタイラスペンと前記K本の第2信号線のそれぞれとの間の静電容量に基づく第1ペン信号であって、前記第2信号線から出力される第1線形和信号に含まれる第1ペン信号を生成する第1駆動手段と、
前記スタイラスペンを駆動して、前記スタイラスペンと前記M本の第1信号線のそれぞれとの間の静電容量に基づく第2ペン信号であって、前記第1信号線から出力される第2線形和信号に含まれる第2ペン信号を生成する第2駆動手段と、
前記第1駆動手段により生成された第1ペン信号に基づいて、前記第1信号線に沿った前記スタイラスペンの位置を検出し、前記第2駆動手段により生成された第2ペン信号に基づいて、前記第2信号線に沿った前記スタイラスペンの位置を検出する位置検出手段とを備え、
前記第1駆動手段は、(M+1)個の符号系列のうちのM個の符号系列に基づいて、前記M本の第1信号線を並列に駆動すると共に、前記(M+1)個の符号系列のうちの残りの1個の符号系列に基づいて、前記スタイラスペンを駆動し、
前記第2駆動手段は、(K+1)個の符号系列のうちのK個の符号系列に基づいて、前記K本の第2信号線を並列に駆動すると共に、前記(K+1)個の符号系列のうちの残りの1個の符号系列に基づいて、前記スタイラスペンを駆動し、
前記第1線形和信号が、前記第1ペン信号と、前記第1信号線の駆動に基づいて前記第2信号線を通して読み出される各コンデンサの電荷に基づく第1コンデンサ電荷信号とを含み、
前記第2線形和信号が、前記第2ペン信号と、前記第2信号線の駆動に基づいて前記第1信号線を通して読み出される各コンデンサの電荷に基づく第2コンデンサ電荷信号とを含み、
前記位置検出手段が、
前記第1線形和信号と前記第2線形和信号と前記(M+1)個の符号系列と前記(K+1)個の符号系列とに基づいて、前記タッチパネル上の静電容量分布を算出して前記タッチパネル上のスタイラスペンの位置を検出すると共に、
前記第1信号線に沿った前記スタイラスペンの位置と前記第2信号線に沿った前記スタイラスペンの位置とに基づいて、前記タッチパネル上のスタイラスペンの位置を検出することを特徴とするタッチパネルシステム。 - 前記スタイラスペンは、無線により駆動され、
前記スタイラスペンは、前記第1信号線又は前記第2信号線の駆動と前記スタイラスペンの駆動とを同期させるための同期回路を有している、請求項6に記載のタッチパネルシステム。 - 請求項4または請求項5に記載のタッチパネルコントローラを備えた電子機器。
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