KR20220128455A - 액티브 스타일러스 및 센서 컨트롤러를 이용한 방법, 시스템, 센서 컨트롤러, 및 액티브 스타일러스 - Google Patents

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Abstract

[과제] 스타일러스에 대해, 표시 패널의 동작 상태에 따른 신호의 바람직한 송신 타이밍을 전한다.
[해결 수단] 본 발명에 의한 방법은, 가변의 주기로 동작하도록 구성된 표시 패널과 함께 설치되는 전극 그룹을 가지는 센서에 접속된 센서 컨트롤러와, 그 센서 컨트롤러와 쌍방향 통신을 행하는 액티브 스타일러스를 이용한 방법으로서, 센서 컨트롤러가, 표시 패널의 현재의 동작 주기를 취득하는 스텝 S1과, 센서 컨트롤러가, 취득한 현재의 동작 주기에 대응하는 동기의 기준이 되는 업링크 신호 US를 생성하여 미검출 혹은 기검출의 액티브 스타일러스에 대해서 송신하는 스텝 S2를 포함한다.

Description

액티브 스타일러스 및 센서 컨트롤러를 이용한 방법, 시스템, 센서 컨트롤러, 및 액티브 스타일러스{METHOD, SYSTEM, SENSOR CONTROLLER, AND ACTIVE STYLUS USING ACTIVE STYLUS AND SENSOR CONTROLLER}
본 발명은 액티브 스타일러스(active stylus) 및 센서 컨트롤러를 이용한 방법, 시스템, 센서 컨트롤러, 및 액티브 스타일러스에 관한 것이다.
근래, 전자 기기의 패널상에서 손으로 써서 입력하기 위한 입력 장치로서, 전자 유도 방식이나 정전 용량 방식 등 다양한 방식의 스타일러스가 이용되도록 되어 있고, 그 중의 하나에, 액티브 정전 방식의 스타일러스가 있다. 이하, 액티브 정전 방식의 스타일러스를 「액티브 스타일러스」라고 칭한다.
액티브 스타일러스에 의한 신호의 송신은, 액티브 스타일러스의 선단(先端)에 마련한 전극에 송신 신호를 공급하고, 그것에 의해서 전극 근방의 공간에 전계의 변화(교번(交番) 전계)를 발생시킴으로써 실행된다. 전자 기기는 패널 아래에 매트릭스 모양으로 배치된 전극 그룹을 포함하는 센서 보드와, 이 센서 보드에 접속된 센서 컨트롤러를 가지고 있고, 상기 교번 전계에 의해서 센서 보드 내의 전극 그룹에서 발생하는 전하량의 변화를 센서 컨트롤러가 검출함으로써, 액티브 스타일러스가 송신한 신호를 수신하도록 구성된다. 특허 문헌 1에는, 위치 검출용의 무변조의 연속 신호와 함께 필압 정보나 고유 ID 등에 의해서 변조된 신호를 송신하도록 구성된 액티브 스타일러스의 예가 기재되어 있다. 이하, 위치 검출용의 무변조의 신호를 「위치 신호」, 필압 정보나 고유 ID 등에 의해서 변조된 신호를 「데이터 신호」라고 칭한다.
액티브 정전 방식에 대응하는 전자 기기의 센서 컨트롤러는, 액티브 스타일러스에 대해서 신호를 송신하는 것도 가능하다. 센서 컨트롤러는 센서 보드를 구성하는 전극 그룹에 송신 신호를 공급하고, 그것에 의해서 패널상에 전계를 생성함으로써, 스타일러스를 향해서 신호를 송신할 수 있다. 액티브 스타일러스는, 이 전계에 의해 상기 전극에 유도되는 전하량의 변화를 수신 전극에 의해 검출함으로써, 전자 기기가 송신한 신호를 검출하도록 구성된다. 특허 문헌 2에는, 센서 컨트롤러로부터 송신된 신호를 수신하는 액티브 스타일러스의 예가 기재되어 있다.
액티브 스타일러스를 검출하기 위한 센서 보드는, 손가락의 터치 검출을 행하기 위한 센서 보드를 겸하는 것이 많다. 전자 기기는 디스플레이 메이커로부터 공급되는 액정 패널의 위에 손가락의 터치 검출과 액티브 스타일러스의 검출을 행하기 위한 1개의 센서 보드가 재설(載設)되어 구성된다. 이와 같이 액정 패널의 외부에 액티브 스타일러스의 검출을 행하는 센서 보드가 재설된 시스템을, 편의상 「아웃셀형」의 시스템이라고 칭한다.
아웃셀형의 시스템과 같이 액정 패널의 외부에 센서 보드가 존재하는 경우에도, 센서 보드의 하부에 존재하는 액정 패널 내의 구동 신호가 노이즈가 되어, 센서 컨트롤러의 손가락의 검출 동작이나 액티브 스타일러스의 검출 동작에 영향을 미치는 것이 알려져 있다. 이러한 노이즈의 대표적인 하나는, 액정 패널의 화소를 구동하기 위한 전극에 공급되는 전압 신호의 교류 성분이다. 이 전압 신호는 각 화소의 액정의 배향(配向)을 제어하기 위한의 것으로, AC 결합에 의해서 센서 보드를 구성하는 전극 그룹으로 유입되어, 노이즈가 된다.
이러한 노이즈에의 대책을, 센서 컨트롤러가 단독으로 행하는 발명이 알려져 있다. 특허 문헌 3에는, 손가락의 터치 검출에 대해 전극에 의해 검출된 신호와 전극의 주위에 마련된 더미 전극에 의해 검출된 노이즈 성분을 포함하는 신호의 차동 신호에 의해, 노이즈가 캔슬된 신호를 얻는 것이 기재되어 있다. 특허 문헌 4에는, 표시 장치의 수평 동기 펄스를, 위상을 제어하면서 이미 알고 있는 주기로 발생하고, 이 펄스에 동기한 타이밍에 의해, 손가락 또는 스타일러스로부터의 위치 신호 또는 데이터 신호를 검출하는 방법이 기재된다. 또, 특허 문헌 2에는, 스타일러스가 수신 신호의 레벨을 측정하여, 레벨이 높게 되어 있는 기간의 시간 길이에 기초하여 신호와 노이즈를 식별하는 것이 기재된다.
또, 근래, 온셀형이나 인셀형의 손가락의 터치 검출을 행하는 액정 패널이 보급되어 오고 있다(비특허 문헌 1 참조). 온셀형의 액정 패널은, 액정 패널의 내부의 칼라 필터 유리나 기반(基盤) 유리의 위에 터치 센서용 전극 그룹을 배치하는 것으로, 액정 패널을 구성하는 전극과 센서 보드를 구성하는 전극은 다른 전극이다. 그들 전극 사이의 거리는 상술한 아웃셀형의 것 보다도 가깝기 때문에, 터치 센서용 전극은 액정 구동의 전극으로부터의 노이즈의 영향을 강하게 받게 된다.
한편, 인셀형의 액정 패널에서는, 액정 패널의 공통 전극 혹은 화소 전극(이하, 공용 전극이라고 칭함)이, 손가락의 터치 검출 혹은 액티브 스타일러스의 검출을 위한 전극 그룹의 일부로서 이용된다. 액정 패널 내에서 화소의 구동 동작이 실행되고 있는 동안, 터치 검출에도 공용되는 상기 공용 전극의 전위는, 화소 구동을 위한 전위(고정인 경우도 가변의 경우도 있음)로 설정된다. 따라서, 인셀형의 경우에는 애초에 화소의 구동 동작이 실행되고 있는 동안, 센서 컨트롤러에서는 액티브 스타일러스로부터의 신호를 수신할 수 없다.
특허 문헌 1: 국제 공개 제2015/111159호 공보 특허 문헌 2: 미국 특허 출원 공개 제2013/0106797호 명세서 특허 문헌 3: 일본 특개평 5－6153호 공보 특허 문헌 4: 국제 공개 제2015/141349호 공보
비특허 문헌 1: 「JDI, LG, 샤프의 스마트폰용 인셀/온셀 전략을 읽다」,［online］, 닛케이 테크놀로지 온라인,［평성 28년 3월 8일 검색］, 인터넷<URL:http://techon.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20150121/400160/>
손가락의 터치의 검출에 있어서는, 아웃셀형(혹은 온셀형)의 시스템에 있어서 노이즈가 많이 발생하는 기간, 또는 인셀형의 액정 패널의 액정 구동 기간(이하, 이들 기간을 「표시 동작 기간」이라고 칭함)에 있어서, 센서 컨트롤러가 단독으로 손가락의 터치의 검출 동작을 정지시켰다고 하더라도, 위치 신호의 검출 레이트가 저하하지만 정보의 누락이 발생하는 일은 없다. 손가락이 수 밀리초 이하의 1회의 표시 동작 기간을 초과하여 센서 보드에 존재하는 한, 손가락이 존재하는 것(또는 존재하지 않는 것)을 나타내는 정보에는 누락이 생기지 않기 때문이다.
그러나 필압치나 고유 ID 등의 데이터에 의해 변조된 데이터 신호를 송신하는 액티브 스타일러스의 검출에 있어서, 센서 컨트롤러가 독자적으로 액정 노이즈의 발생 상황이나 동작 상황에 따라 당해 기간의 검출 동작을 정지하면, 이 기간에 액티브 스타일러스로부터 송신된 일부의 정보를 전달할 수 없는 경우가 발생한다. 예를 들면, 특허 문헌 1에 기재된 액티브 스타일러스와 같이 위치 신호와 데이터 신호를 반복하여 계속 송신하는 경우에, 표시 동작 기간에 데이터 신호를 수신하면, 데이터 신호에 포함되는 데이터의 일부가 누락되게 된다.
특히, 인셀형의 액정 패널의 내부에 터치 센서와 공용되는 전극을 마련하고 이것을 이용하는 센서 컨트롤러에서는, 액정 패널의 동작 모드, 리프레시 레이트(refresh rate), 공용 전극이 어느 영역의 화소의 구동에 이용되는지 등 각종의 동작 모드, 설정, 전극의 구성에 따라 표시 동작 기간의 출현 빈도나 그 길이는 더욱 다양해진다. 또, 인셀형의 액정 패널과 마찬가지로, 구동 전극의 일부를 터치 센서와 공용하는 유기 EL 패널 등의 표시 패널이나, 디지털 사이니지(digital signage) 등에 사용되는 특수한 형상의 표시 패널에 대해서, 어떤 기간에 표시 동작 기간이 생기는지는, 이들 표시 패널의 구성이나 동작에 의존하게 된다.
향후, 인셀형의 표시 패널이나 다양한 표시 동작 기간에서 동작하는 표시 패널을 이용한 시스템에 탑재되는 센서 컨트롤러에 있어서, 펜 다운 조작되고 있는 액티브 스타일러스로부터 송신된 신호를 빠르게 검출하고, 또 데이터 신호에 실린 필압 등의 정보를 누락없이 수신할 수 있도록 하기 위해서는, 표시 패널에 고유한 표시 동작 기간을 회피하여 액티브 스타일러스가 소정의 신호를 송신할 수 있도록, 센서 컨트롤러로부터 액티브 스타일러스에 대해서, 표시 패널의 동작 혹은 설정 상태에 따라 신호의 바람직한 송신 타이밍을 전할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
따라서 본 발명의 목적의 하나는, 센서 컨트롤러로부터 액티브 스타일러스에 대해서, 표시 패널의 동작 상태에 따른 신호의 바람직한 송신 타이밍을 전할 수 있는, 센서 컨트롤러 및 액티브 스타일러스를 이용한 방법, 시스템, 센서 컨트롤러, 및 액티브 스타일러스를 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 방법은, 가변의 주기로 동작하도록 구성된 표시 패널과 함께 설치되는 전극 그룹을 가지는 센서에 접속된 센서 컨트롤러와, 그 센서 컨트롤러와 쌍방향 통신을 행하는 액티브 스타일러스를 이용한 방법으로서, 상기 센서 컨트롤러가, 상기 표시 패널의 현재의 동작 주기를 취득하는 스텝과, 상기 센서 컨트롤러가, 취득한 현재의 상기 동작 주기에 대응하는 동기의 기준이 되는 업링크 신호를 생성하여 미검출 혹은 기(旣)검출의 상기 액티브 스타일러스에 대해서 상기 동작 주기로 송신하는 스텝을 포함하는 방법이다.
본 발명에 의한 시스템은, 가변의 주기로 동작하도록 구성된 표시 패널과 함께 설치되는 전극 그룹을 가지는 센서에 접속된 센서 컨트롤러와, 그 센서 컨트롤러와 쌍방향 통신을 행하는 액티브 스타일러스를 포함하는 시스템으로서, 상기 센서 컨트롤러가, 상기 표시 패널의 현재의 상기 동작 주기에 대응하는 동기의 기준이 되고, 또한 상기 액티브 스타일러스가 다운링크 신호를 송신하는 시각을 지정하는 기준이 되는 업링크 신호를 상기 동작 주기로 미검출 혹은 기검출의 상기 액티브 스타일러스에 대해서 송신하고, 상기 업링크 신호를 검출한 상기 액티브 스타일러스가, 검출한 상기 업링크 신호를 기준으로 하여 지정된 시각에 다운링크 신호를 송신하고, 상기 센서 컨트롤러가, 상기 다운링크 신호를 검출함으로써 상기 액티브 스타일러스를 검출하는 시스템이다.
본 발명에 의한 센서 컨트롤러는 가변의 주기로 동작하도록 구성된 표시 패널과 함께 설치되는 전극 그룹을 가지는 센서에 접속되어, 액티브 스타일러스와 쌍방향 통신을 행하는 센서 컨트롤러로서, 상기 표시 패널의 현재의 동작 주기를 특정하고, 특정한 현재의 상기 동작 주기에 대응하는 다운링크 신호의 송신 동작의 동기의 기준이 되는 상기 업링크 신호를 상기 액티브 스타일러스에 대해서 송신하는 센서 컨트롤러이다.
본 발명에 의한 액티브 스타일러스는, 가변의 주기로 동작하도록 구성된 표시 패널과 함께 설치되는 전극 그룹을 가지는 센서에 접속된 센서 컨트롤러와 쌍방향 통신을 행하는 액티브 스타일러스로서, 상기 센서 컨트롤러로부터 상기 표시 패널의 현재의 동작 주기로 반복하여 송신되는 동기의 기준이 되는 업링크 신호를 수신하고, 상기 업링크 신호에 의해 지정되는 시각에서, 상기 센서 컨트롤러에 대해 다운링크 신호를 송신하는 액티브 스타일러스이다.
본 발명에 의하면, 센서 컨트롤러가 표시 패널의 현재의 동작 주기를 취득하고 있으므로, 센서 컨트롤러로부터 액티브 스타일러스에 대해, 취득한 동작 주기에 대응하는 동기의 기준이 되는 업링크 신호를 송신하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 업링크 신호를 동기의 기준 시각으로 하여 지정된 타이밍에서 다운링크 신호를 회신 혹은 주기적으로 송신하는 액티브 스타일러스에 대해, 표시 패널의 상태에 따른 신호의 바람직한 송신 타이밍을 전하는 것이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 위치 입력 시스템(1)의 개요도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 스타일러스(2)의 기능 블록을 나타내는 개략 블록도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 센서 컨트롤러(31)의 기능 블록을 나타내는 개략 블록도이다.
도 4는 도 1에 나타낸 구동 신호 LD와 액정 노이즈 LCDnz의 관계의 일례를 설명하는 도면이다.
도 5는 도 1에 나타낸 액정 패널(33)의 표시면을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1에 나타낸 구동 신호 LD와 액정 노이즈 LCDnz의 관계의 다른 예를 설명하는 도면이다.
도 7은 액정 패널(33)의 리프레시 레이트 Rr과, 업링크 신호 US의 송신 주기의 관계를 나타내는 도면이다.
도 8은 액정 패널(33)의 동작 주기 VT와 위치 입력 시스템(1)의 통신 상황을 나타내는 표(통신 리소스 테이블 CRTbl)이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 액정 패널(33)겸 센서 보드(34)의 구조를 나타내는 모식도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 제어 장치(60)의 기능 블록을 나타내는 개략 블록도이다.
도 11의 (a)는 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 블랭크 기간 BPa의 배치예의 일례를 나타내는 도면이고, (b)(c)는 도 10에 나타낸 지시체 검출부(62)에 의한 (a)의 블랭크 기간 BPa의 사용법을 나타내는 도면이다.
도 12는 도 11에 나타낸 업링크 신호 US의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 13은 시간 T6에 있어서 스타일러스(2)가 데이터 신호 OD＿DP의 송신을 행하는 경우에 있어서의, 업링크 신호 US와 다운링크 신호 DS의 일례를 나타내는 도면이다.
도 14의 (a)(b)는 각각, 데이터 신호 OD＿DP를 송신하기 위해서 확보된 시간에 있어서 송신되는 데이터의 구체적인 예를 나타내는 도면이다.
도 15는 도 10에 나타낸 지시체 검출부(62)가 행하는 처리를 나타내는 처리 플로우도이다.
도 16은 도 15에 나타낸 스텝 S8에서 실행되는 데이터 수신 처리의 상세를 나타내는 처리 플로우도이다.
도 17은 도 10에 나타낸 스타일러스(2)가 행하는 처리를 나타내는 처리 플로우도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다. 먼저 제1 실시 형태로서, 아웃셀형의 시스템에 본 발명을 적용했을 경우에 대해 설명한다. 이어서 제2 실시 형태로서, 인셀형의 시스템에 본 발명을 적용했을 경우에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 위치 입력 시스템(1)의 개요도이다. 위치 입력 시스템(1)은 액티브 정전 방식을 이용한 시스템이다. 위치 입력 시스템(1)은 지시 위치 P(P0~Pk~Pn)와, 필압 등의 조작 상태 데이터 OD를 전자 기기(3)에 입력하기 위한 스타일러스(2)(액티브 스타일러스)와, 액정 패널(33)에 중첩된 센서 보드(34)를 이용하여 현재의 스타일러스(2)의 지시 위치 P를 도출하여 조작 상태 데이터 OD와 함께 전자 기기 제어부(30)에 출력하는 센서 컨트롤러(31)를 포함하여 구성된다. 센서 컨트롤러(31)는 액정 패널(33) 및 액정 구동부(32)와, 이것들을 제어하는 전자 기기 제어부(30)를 구비한 전자 기기(3)에 구비된다.
스타일러스(2)는 센서 컨트롤러(31)로부터 소정의 주기로 송신되는 업링크 신호 US를 검출하고, 검출된 업링크 신호 US를 기준 시각으로 하여 지시된 시간에 다운링크 신호 DS를 송신하기 위한 전원, 통신 회로, 및 전극을 구비하고 있는 액티브 정전 방식의 스타일러스이다. 지시된 시간이란, (1) 센서 컨트롤러(31)가 스타일러스(2)를 검출하기 전에 사전에 지정되어 있는 시간(이하, 업링크 신호 US의 직후의 시간)인 경우와, 서로를 검출한 후에 (2) 업링크 신호 US에 포함되는 커멘드 CC＿UP에 의해서 업링크 신호 US를 기준 시각으로 하여 명시적으로 지정된 시간인 경우가 있다.
다운링크 신호 DS에는, 스타일러스(2)가 검출된 위치에 존재하는 것을 나타내는 위치 신호 D＿DP, 및 필압 정보 등의 조작 상태 데이터 OD 등의 데이터에 의해 변조된 데이터 신호 OD＿DP가 포함된다. 위치 신호 D＿DP는 센서 컨트롤러(31)가 후술의 업링크 신호 US를 송신하고, 이것에 대해서 스타일러스(2)가 응답함으로써 센서 컨트롤러(31)가 스타일러스(2)를 검출하기 위한 응답 신호로서도 이용된다. 이하에서는, 이들 위치 신호 D＿DP와 데이터 신호 OD＿DP를 구별하지 않는 경우에 다운링크 신호 DS로 총칭한다.
센서 컨트롤러(31)는 액정 패널(33)의 법선(法線) 방향으로 액정 패널(33)과 대향하도록 마련된 센서 보드(34)와 접속되고, 센서 보드(34)를 통해서 스타일러스(2)와의 사이에서 통신을 행하는 집적 회로(IC：Integrated Circuit)이다. 센서 컨트롤러(31)는 액정 구동부(32)의 동작 상태에 기초하여 업링크 신호 US를 송신하는 주기 및 시간을 관리하며, 이 주기 및 시간에서 업링크 신호 US를 송신하고, 이 업링크 신호 US를 기준 시각으로 하여 송신되는 다운링크 신호 DS를 검출함으로써 스타일러스(2)를 검출한다. 또 그 검출 위치에 기초하여 스타일러스(2)의 지시 위치 P를 도출하고, 데이터 신호 OD＿DP에 포함된 데이터로부터 필압 등의 조작 상태 데이터 OD를 추출하여, 조작 상태 데이터 OD를 지시 위치 P와 함께 전자 기기 제어부(30)에 공급한다.
액정 패널(33)은 패널면을 형성하는 2방향(도 1에 나타내는 X방향 및 Y방향)을 따라서 매트릭스 모양으로 늘어선 복수의 화소를 포함한다. 각 화소는 화소 전극 및 액정을 포함하여 구성된다. 또, 액정 패널(33)은 그 밖에, 편광판, 유리 기판, 칼라 필터, 공통 전극, 백 라이트 광원 등을 가지고 구성된다. 이 중 공통 전극은 패널면을 복수의 영역으로 분할하여 이루어지는 영역마다 마련되는 것으로, 표시 동작 기간에는 화소 전극과의 사이에서 화소의 값에 따른 전위차가 형성되도록 고정 혹은 가변의 전압이 인가된다.
액정 구동부(32)는 전자 기기 제어부(30)로부터 공급되는 비디오 신호 V에 기초하여 구동 신호 LD(게이트·소스 전압 등)를 생성한다. 구동 신호 LD는 액정 패널(33) 내의 각 화소의 액정의 편광을 제어하여, 비디오 신호 V에 따른 영상을 표시하는 역할을 한다. 구동 신호 LD에는 고주파수의 성분이 포함되어 있고, 구동 신호 LD가 액정 패널(33)에 공급될 때마다, 센서 보드(34)와의 사이에 형성된 기생 용량(도면 중 C2로 대표)을 통해서, 센서 컨트롤러(31)가 수신하려고 하는 신호에도 액정 노이즈 LCDnz가 포함되게 된다.
다음에, 유저의 스타일러스(2)의 전형적인 조작 방법에 비추어 위치 입력 시스템(1)의 동작의 개요를 설명한다.
유저는 스타일러스(2)를 조작할 때, 먼저 스타일러스(2)를 조작 패널(35)에 근접시키는 조작(펜 다운 조작)을 행한다. 펜 다운 조작에 의한 스타일러스(2)의 이동은, 조작 패널(35)의 법선 방향(도 1에 나타내는 Z방향)의 성분을 포함하는 공간 이동이다. 스타일러스(2)가, 도 1에 나타내는 것처럼 지시 위치 P0부근에서 센서 보드(34)에 근접하면, 센서 보드(34)를 구성하는 전극 그룹과 스타일러스(2)의 선단의 사이에서 신호를 송수신하기 위해서 충분한 결합 용량 C가 형성된다. 스타일러스(2)는 이 결합 용량 C를 통해서 센서 컨트롤러(31)가 송신한 업링크 신호 US를 검출하는 것이 가능하게 된다. 스타일러스(2)는 업링크 신호 US에 동기하기 위한 내부 처리를 행하고, 업링크 신호 US를 기준 시각으로 하여 센서 컨트롤러(31)가 지정하는 시간(예를 들면 직후의 시간)에 다운링크 신호 DS를 송신한다. 센서 컨트롤러(31)는 스타일러스(2)가 송신한 다운링크 신호 DS를 노이즈 LCDnz의 영향 등을 받지 않고 수신할 수 있었을 경우에는, 스타일러스(2)의 검출과 지시 위치 P의 도출 등의 처리를 개시할 수 있다.
펜 다운 조작의 후, 유저는 스타일러스(2)의 선단을 조작 패널(35)에 접촉시킨 상태로, 예를 들면, 도 1에 나타내는 P0~Pn까지의 궤적 Path를 그리도록, 스타일러스(2)의 선단을 이동시킨다. 이 동안, 스타일러스(2)는 업링크 신호 US에 의해 주어진 기준 시각에 기초하여 지시되는 시간에 위치 신호 D＿DP와 데이터 신호 OD＿DP의 송신을 반복한다. 이 동안, 결합 용량 C의 값은 펜 다운시에 비하여 비교적 큰 값이 된다.
유저는 스타일러스(2)의 선단을 조작 패널(35)로부터 떼는 조작(펜 업 조작)을 행한다. 펜 업 조작은 펜 다운 조작과는 반대의 조작이다. 지시 위치 Pn 부근에서 충분한 결합 용량 C가 형성되지 않을 만큼 센서 컨트롤러(31)와 스타일러스(2)가 이격되면, 스타일러스(2)와 센서 컨트롤러(31)의 사이에서 신호의 송수신을 할 수 없게 된다. 송수신을 할 수 없게 된 후에도, 일정 기간은 스타일러스(2)와 센서 컨트롤러(31) 각각의 내부 상태로서 기준 시각과 그 주기가 유지된다. 일정 기간이 경과하면, 스타일러스(2)와 센서 컨트롤러(31) 각각의 내부 상태로서의 기준 시각이 해제된다.
스타일러스(2)가 업링크 신호 US를 검출할 수 없는 것이 원인인지, 혹은, 스타일러스(2)로부터 회신된 다운링크 신호 DS를 센서 컨트롤러(31)가 검출할 수 없는 것이 원인인지에 관계없이, 스타일러스(2)가 펜 다운 조작이 되어 검출 가능 범위에 들어가 있음에도 불구하고, 액정 노이즈 LCDnz에 의해 센서 컨트롤러(31)가 스타일러스(2)로부터 송신된 다운링크 신호 DS를 검출할 수 없었던 경우에는, 센서 컨트롤러(31)가 스타일러스(2)를 검출할 때까지의 시간이 적어도 다음의 업링크 신호 US의 송신까지 지연되게 된다.
센서 컨트롤러(31)가 스타일러스(2)를 검출하는 것이 지연된다는 것은, 예를 들면 센서 컨트롤러(31)에 의한 좌표 검출 처리나 전자 기기 제어부(30)에서의 좌표 위치의 커서 표시 처리 등 후속의 처리의 지연으로 된다. 여기서, 스타일러스(2)가 펜 다운 조작을 행하고 있는 시간은, 유저가 스타일러스(2)를 조작 패널상에서 이용 개시하고 있는 시간이며, 후속의 표시 처리의 지연은 유저가 체감하는 위치 입력 시스템(1)의 응답 지연으로 되어 버린다.
이에, 본 실시 형태에서는, 유저가 스타일러스(2)의 펜 다운 조작을 함으로써 스타일러스(2)가 센서 컨트롤러(31)의 검출 가능 범위에 들어갔을 때, 조기 또한 보다 높은 확률로 센서 컨트롤러(31)가 스타일러스(2)를 검출할 수 있는 것을 목적으로 한다.
구체적으로는, 센서 컨트롤러(31)는 액정 노이즈 LCDnz가 비교적으로 적은 블랭크 기간 BP의 발생 주기마다 스타일러스(2)로부터 다운링크 신호 DS가 송신되도록, 스타일러스(2)에 대해서 액정 패널(33)의 동작의 주기(동작 주기 VT)로 업링크 신호 US를 송신한다.
도 2는 스타일러스(2)의 기능 블록을 나타내는 개략 블록도이다. 동 도면에 나타내는 것처럼, 스타일러스(2)는 전극(20), 송수신 전환부(21), 발진부(22), 송신부(23), 수신부(24), 조작 정보 검출부(25), 조작 입력부(26), 구성 정보 유지부(27), 및 통신 제어부(28)를 포함하여 구성된다.
전극(20)은 다운링크 신호 DS 혹은 업링크 신호 US에 대응한 전하가 유도되는 도체이다. 송수신 전환부(21)는 통신 제어부(28)로부터 공급되는 전환 신호 S＿Sel에 기초하여, 전극(20)과 송신부(23) 또는 수신부(24) 사이의 접속 상태를 전환하는 스위치이다. 송수신 전환부(21)는 송신과 수신을 시분할로 전환하기 위해서 이용된다.
발진부(22)는 통신 제어부(28)로부터 공급되는 주파수 설정 신호 F＿sel에 기초하여 센서 컨트롤러(31)와 스타일러스(2)의 사이에 통신에서 이용하는 주파수의 캐리어 신호를 생성하는 발진 회로이다. 캐리어 신호는 정현파(正弦波)여도 클록 펄스의 구형파(矩形波)여도 된다.
수신부(24)는 전극(20)에 유도된 전하량의 변화(신호)를 검파하여 복조함으로써 신호에 포함된 탐색 패턴 D＿UP 혹은 커멘드 CC＿UP을 추출하여 통신 제어부(28)에 출력하도록 구성된다. 업링크 신호 US의 변조 방법으로서, 확산 부호를 이용한 변조를 행하는 경우(자세한 것은 제2 실시 형태에서 설명함)에는, 수신한 신호를 상관기에 의해 미리 기억하고 있는 확산 부호와 수신 신호의 상관 연산을 행하여, 탐색 패턴 D＿UP 혹은 커멘드 CC＿UP을 추출한다.
송신부(23)는 통신 제어부(28)로부터 공급된 데이터에 기초하여 다운링크 신호 DS를 생성하여, 전극(20)에 공급함으로써 센서 컨트롤러(31)에 대해서 송신한다. 위치 신호 D＿DP를 송신할 때에는, 발진부(22)로부터 주어지는 캐리어 신호를 그대로 변조하지 않고 출력한다. 데이터 신호 OD＿DP를 송신할 때에는, 조작 상태 데이터 OD나 구성 데이터 CD 등의 데이터를 부호화하여 송신 디지털 신호를 생성하고, 이것에 의해 발진부(22)로부터 주어지는 캐리어 신호를 변조함으로써 데이터 신호 OD＿DP를 생성한다.
조작 정보 검출부(25)는 스타일러스(2)의 측면에 마련된 누름 버튼 등인 조작 입력부(26)의 온 오프 등의 조작 상태, 도시하지 않은 필압 검출부에 의해 검출된 필압 F의 값, 또는 스타일러스(2)의 구동 전원인 배터리의 잔량 데이터 등, 스타일러스(2)의 조작 상태에 의해서 변화하는 동적인 데이터인 조작 상태 데이터 OD를 취득하여, 통신 제어부(28)에 적당히 공급한다.
구성 정보 유지부(27)는 상술한 스타일러스 식별자 SID 외, 스타일러스(2)의 메이커를 나타내는 벤더 ID, 스타일러스(2)의 펜 끝의 타입(볼펜, 브러쉬 등), 조작 입력부(26)의 수 등, 스타일러스(2)의 조작 상태에 의해서 변화하지 않는 정적인 데이터인 구성 데이터 CD를 유지하고, 통신 제어부(28)에 공급한다.
통신 제어부(28)는 펜 다운 조작의 개시 후에 수신부(24)가 검출한 업링크 신호 US의 수신 시각을 기준 시각으로 하여 센서 컨트롤러(31)에 지시된 시간에 다운링크 신호 DS가 송신되도록 송신부(23)를 제어한다. 지시된 시간이란, (1) 센서 컨트롤러(31)가 스타일러스(2)를 검출 완료할 때까지의 동안은, 스타일러스(2)와 센서 컨트롤러(31)의 사이에서 사전에 정해져 있는 시간이며, 구체적으로는 탐색 패턴 D＿UP을 포함하는 업링크 신호 US를 검출한 직후(송수신의 전환 갭을 사이에 두어도 됨)의 시간이다. 또, (2) 센서 컨트롤러(31)가 스타일러스(2)를 검출한 후에 있어서는, 업링크 신호 US에 포함되는 커멘드 CC＿UP에 의해서 업링크 신호 US를 기준 시각으로 하여 명시적으로 지정된 시간이다. (2)의 경우, 통신 제어부(28)는 송신부(23)에, 커멘드 CC＿UP에 의해서 지정된 데이터(조작 상태 데이터 OD나 구성 데이터 CD를 포함함)를 포함하는 데이터 신호 OD＿DP를 송신시킨다. 또, 통신 제어부(28)는 통신 설정 테이블을 유지하고, 한 번 검출된 기준 시각 시간의 타이밍이나, 통신에 이용하는 시간(시간 슬롯 등) 혹은 주파수 등을 유지한다.
도 3은 센서 컨트롤러(31)의 기능 블록을 나타내는 개략 블록도이다. 본 실시 형태의 시스템은 아웃셀형에 해당한다. 액정 패널(33)의 외부에(상부에) 투명 접착층 등을 개재하여 센서 보드(34)가 재설된다.
센서 보드(34)는, 도 1에 나타낸 조작 패널(35)과 평행한 면을 형성하도록 2차원으로 배치된 행전극 그룹(45) 및 열전극 그룹(46)을 포함한다. 이들 행전극 그룹(45) 및 열전극 그룹(46)은, 액정 패널(33)을 구성하는 전극(화소 전극, 공통 전극)과는 별개로 마련되어 있다. 행전극 그룹(45)에 나타내지는 신호에는, 액정 패널(33)에서 발생하는 액정 노이즈 LCDnz가 포함된다.
센서 컨트롤러(31)는 센서 보드(34)에 접속되는 집적 회로로서, 도 3에 나타내는 것처럼, 송수신 전환부(47), 발진부(40), 송신부(41), 수신부(42), 지시체 검출부(43) 및 동작 주기 취득부(44)를 포함하여 구성된다.
송수신 전환부(47)는 지시체 검출부(43)로부터 공급되는 전환 신호 S＿Sel에 기초하여, 행전극 그룹(45)을 구성하는 각 전극과 후술하는 송신부(41) 또는 수신부(42) 사이의 접속 상태를 전환하는 스위치 그룹이다. 전환 신호 S＿Sel은 지시체 검출부(43)가 스타일러스(2)를 향해서 업링크 신호 US를 송신하는 시간(및, 손가락 터치의 검출을 행할 때)에는 행전극 그룹(45)이 송신부(41)에 접속되고, 스타일러스(2)로부터의 신호를 수신할 때 행전극 그룹(45)이 수신부(42)에 접속되는 것을 지시하는 신호이다.
발진부(40)는 지시체 검출부(43)로부터 공급되는 주파수 설정 신호 F＿sel에 기초한 주파수의 정현파(또는 구형파)의 신호를 생성하는 발진 회로이다.
송신부(41)는 지시체 검출부(43)의 지시하는 타이밍에서 지시체 검출부(43)로부터 공급되는 탐색 패턴 D＿UP 및 커멘드 CC＿UP에 의해 발진부(40)로부터 주어지는 캐리어 신호를 변조하여, 행전극 그룹(45)에 업링크 신호 US를 출력한다.
수신부(42)는 지시체 검출부(43)의 지시하는 타이밍에 지시체 검출부(43)의 다운링크 신호 DS의 수신 동작을 실행한다. 수신 기간에 다운링크 신호 DS가 검출되었을 경우에는, 수신부(42)는 데이터 신호 OD＿DP에 포함된 조작 상태 데이터 OD 등을 추출하여 지시체 검출부(43)에 공급함과 아울러, 당해 데이터 신호 OD＿DP에 대응하는 다운링크 신호 DS를 수신한 전극을 나타내는 위치 정보 Pos를 취득하여 지시체 검출부(43)에 공급한다.
동작 주기 취득부(44)는 액정 구동부(32)로부터 출력되는 구동 신호 LD 혹은 리프레시 레이트 Rr, 또는 감시한 액정 노이즈 LCDnz의 상황 등에 기초하여, 액정 구동부(32)에 의한 액정 패널(33)의 제어의 주기를 나타내는 동작 주기 VT(도 7 참조)와, 동작 주기 VT로 액정 노이즈 LCDnz의 출현 빈도가 작아지는(다른 기간에 비해 적음) 기간인 블랭크 기간 BP(도 4, 도 7 참조)를 특정하는 기능부이다. 블랭크 기간 BP는 리프레시 레이트 Rr에 대응하는 동작 주기 VT로부터 표시 동작 기간을 뺀 기간이며, 도 7을 이용하여 후술하는 것처럼, 본 실시 형태에서는 수직 블랭킹 기간 VB가 된다.
도 3과 같은 아웃셀형의 위치 입력 시스템에 있어서는, 액정 구동부(32)와 센서 컨트롤러(31)는, 서로 독립하여 설계된 각각의 집적 회로에 의해서 구성되어 있고, 구동 신호 LD 또는 리프레시 레이트 Rr을 취출하기 위한 단자가 액정 구동부(32)에 마련되어 있다고만은 할 수 없다. 이에, 동작 주기 취득부(44)는 가능한 경우에는 액정 구동부(32)로부터 구동 신호 LD 또는 리프레시 레이트 Rr의 공급을 받아, 이들로부터 동작 주기 VT 및 블랭크 기간 BP를 추출하는 한편, 액정 구동부(32)로부터 구동 신호 LD 또는 리프레시 레이트 Rr의 공급을 받는 것이 불가능한 경우에는, 액정 노이즈 LCDnz를 감시하여 그 조밀(粗密)을 검출함으로써 동작 주기 VT 및 블랭크 기간 BP를 추출한다.
지시체 검출부(43)는 동작 주기 취득부(44)에 의해서 취득된 동작 주기 VT 및 블랭크 기간 BP에, 미검출의 스타일러스(2)를 검출하기 위한 통신 리소스를 할당하여 통신 리소스 테이블 CRTbl에 격납한다. 또, 할당된 통신 리소스로 탐색 패턴 D＿UP을 포함하는 업링크 신호 US를 동작 주기마다 송신하기 위한 제어를 행한다.
탐색 패턴 D＿UP은 스타일러스(2)에 이미 알려져 있는 비트 패턴을 포함하는 데이터로서, 예를 들면, 0 혹은 1이 연속하거나 혹은 교대로 반복되는 데이터이다. 탐색 패턴 D＿UP에 의한 변조에 의해 생성된 업링크 신호 US가, 이것을 검출하는 스타일러스(2)에 동기의 기준 타이밍을 주는 신호이면 탐색 패턴 D＿UP의 비트 길이 혹은 내용은 가리지 않는다. 1비트 혹은 복수의 비트를 포함하는 탐색 패턴 D＿UP이 포함된 업링크 신호 US는, 업링크 신호 US의 수신 시각을 기준 시각으로 하여 즉석에서 다운링크 신호 DS를 송신하도록, 스타일러스(2)에 지시하는 신호가 된다.
지시체 검출부(43)는 동작 주기 취득부(44)에 의해서 추출된 동작 주기 VT 및 블랭크 기간 BP를 나타내는 동작 모드 정보 등에 기초하여, 동작 모드 정보 등에 대해서 미리 설정되어 있는 유한 개의 업링크 신호 US의 송신 주기(시간 슬롯 S0의 주기) 중에서 하나의 송신 주기를 결정하는 것으로 해도 된다. 이렇게 하여 복수의 동작 주기 VT 중에서 결정된 업링크 신호 US의 송신 주기는 블랭크 기간 BP에 더하여 통신 리소스 테이블 CRTbl에 격납되는 통신 리소스의 하나의 구성요소가 된다.
지시체 검출부(43)는 스타일러스(2)를 검출한 후는, 기검출의 스타일러스(2)에 대해서 위치 신호 D＿DP와 데이터 신호 OD＿DP를 송신하는 시간을 할당하여, 통신 리소스 테이블 CRTbl에 격납한다. 또, 위치 신호 D＿DP나 데이터 신호 OD＿DP 등 송신해야 할 데이터의 내용과, 이들 신호를 스타일러스(2)가 송신하는 타이밍(업링크 신호 US의 수신 시각을 기준으로 하는 타이밍)을 스타일러스(2)에 지시하기 위한 커멘드 CC＿UP을 포함하는 업링크 신호 US를 송신한다.
도 4는 어느 1개의 액정 패널(33)에 있어서의 구동 신호 LD와 액정 노이즈 LCDnz의 관계의 예를 설명하는 도면이다. 동 도면의 상측 도면은, 하측에 나타내는 신호 파형도의 일부 확대도로 되어 있다.
도 4의 신호 파형도는, 구동 신호 LD의 일종인 수평 동기 신호 HSYNC와, 이 수평 동기 신호 HSYNC를 받아 센서 보드(34)상에서 검출되는 액정 노이즈 LCDnz의 파형의 측정 결과의 일례이다. 동 도면에 있어서, 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은 신호의 레벨을 나타내고 있다.
수평 동기 신호 HSYNC는 전형적으로는 띠모양의 영상 라인을 액정 패널(33)상에서 표시할 때의 표시 기간의 개시 및 종료를 통지하는 신호로서, 도 4의 상측 도면에 나타내는 것처럼, 수평 동기 주기 HI로 상승 에지 E1과 하강 에지 E2가 반복하여 나타내지는 신호가 된다. 상승 에지 E1은 표시 기간의 개시를 나타내고, 하강 에지 E2는 표시 기간의 종료를 나타낸다.
상술한 것처럼, 구동 신호 LD의 고주파 성분은, 센서 보드(34)에 있어서는 액정 노이즈 LCDnz가 된다. 상승 에지 E1 및 하강 에지 E2는 수평 동기 신호 HSYNC가 고주파가 되는 곳이므로, 이들 엣지에 따라서, 도 4의 상측 도면에 나타내는 것처럼, 액정 노이즈 LCDnz가 발생한다. 보다 구체적으로 말하면, 상승 에지 E1 및 하강 에지 E2의 각각으로부터 임의의 노이즈 기간 ND에 걸쳐, 액정 노이즈 LCDnz가 큰 상태가 계속된다. 이것에 대해, 인접하는 노이즈 기간 ND의 사이의 시간, 즉 도시한 노이즈 프리 기간 NF에 있어서는, 액정 노이즈 LCDnz의 레벨은 무시할 수 있을만큼 작아진다.
수평 동기 주기 HI는 가변이고, 도 4의 하측 도면에 나타내는 것처럼, 크게 나누어 긴 경우와 짧은 경우가 있다. 이것은, 액정 패널(33)의 일부에 비표시 에어리어가 마련되는 것에 의한 것이다. 이하, 이 점에 대해서, 도 5를 참조하면서 자세하게 설명한다.
도 5는 액정 패널(33)의 표시면을 나타내는 도면이다. 동 도면의 외곽선은 표시면의 전체를 나타내고 있고, 파선 테두리는 유효하게 영상이 표시되게 되는 표시 에어리어 DA를 나타내고 있다. 표시면의 바깥 가장자리와 표시 에어리어 DA의 사이의 영역은, 표시면 내라도 실제로 영상이 표시되지 않는 비표시 에어리어가 된다. 도 5에는, 이 중 표시 에어리어 DA의 상하에 위치하는 부분을, 수직 방향 비표시 에어리어 NDA로서 특히 해칭으로 나타내고 있다. 적어도 현재 제조되고 있는 액정 패널(33)에 있어서는, 이러한 비표시 에어리어가 불가피적으로 발생한다. 수평 동기 주기 HI는, 액정 구동부(32)가 표시 에어리어 DA에 대응하는 수평 동기 신호 HSYNC를 생성하고 있을 때 상대적으로 짧아지고, 액정 구동부(32)가 수직 방향 비표시 에어리어 NDA에 대응하는 수평 동기 신호 HSYNC를 생성하고 있는 동안(수직 블랭킹 기간 VB(Vertical Blanking))에 상대적으로 길어진다.
도 4의 예에 나타내는 액정 패널(33)의 예에서는, 노이즈 프리 기간 NF는 액정 구동부(32)가 표시 에어리어 DA에 대응하는 수평 동기 신호 HSYNC를 생성하고 있는 동안에 상대적으로 짧게 되고(도시한 노이즈 프리 기간 NF＿Dense), 액정 구동부(32)가 수직 방향 비표시 에어리어 NDA에 대응하는 수평 동기 신호 HSYNC를 생성하고 있는 동안(수직 블랭킹 기간 VB)에 상대적으로 길게 되어 있다(도시한 노이즈 프리 기간 NF＿Sparse). 이러한 액정 패널(33)에서는, 1화상 프레임 기간의 동안에, 액정 노이즈 LCDnz의 발생 빈도가 상대적으로 큰 노이즈 기간 NP(표시 동작 기간)와, 적어도 1개의 블랭크 기간 BP(액정 노이즈 LCDnz의 발생 빈도가 상대적으로 작은 기간)가 존재하게 된다.
여기서, 도 4의 액정 패널(33)의 예에서는, 블랭크 기간 BP에 있어서의 수평 동기 신호 HSYNC의 레벨은 대체로 고(High)인 상태로 되어 있다. 그러나 이것은 어디까지나 일례이며, 블랭크 기간 BP에 있어서의 수평 동기 신호 HSYNC의 레벨이 저(Low)인 상태로 되는 예도 존재한다.
도 6은 그러한 예에 있어서의 구동 신호 LD와 액정 노이즈 LCDnz의 관계를 설명하는 도면이다. 이 예에서도, 도 4의 예와 마찬가지로, 노이즈 프리 기간 NF가 표시 에어리어 DA에 대응하는 노이즈 프리 기간 NF＿Dense가 되는 기간과, 노이즈 프리 기간 NF가 수직 방향 비표시 에어리어 NDA에 대응하는 노이즈 프리 기간 NF＿Sparse가 되는 기간이, 시간축상에서 보았을 때 교대로 나타난다. 후자는, 액정 노이즈 LCDnz가 상대적으로 작은 블랭크 기간 BP에 대응한다. 그리고 이 블랭크 기간 BP 내에 있어서의 수평 동기 신호 HSYNC의 레벨은, 도 6에 나타내는 것처럼 저(Low)로 되어 있다.
이와 같이, 액정 패널(33)의 종류에 따라 구동 신호 LD의 특성은 상이하지만, 센서 보드(34)에서 검출되는 액정 노이즈 LCDnz에는, 리프레시 레이트 Rr의 주기 중에 상대적으로 조밀하게 노이즈가 발생하는 노이즈 기간 NP와, 상대적으로 성글게 노이즈가 발생하는 블랭크 기간 BP가 존재한다. 또, 리프레시 레이트 Rr의 주기 중에, 수직 블랭킹 기간 VB에 대응하는 블랭크 기간 BP가 적어도 1개는 존재한다고 기대된다. 여기서, 이 블랭크 기간 BP의 발생 간격 및 지속 시간은, 액정 패널(33)에 현재 설정되어 있는 리프레시 레이트 Rr에 따라 상이한 것이 된다.
이하의 설명에서는, 동작 주기 취득부(44)는 액정 구동부(32)로부터 리프레시 레이트 Rr의 공급을 받고, 공급된 리프레시 레이트 Rr에 기초하여 기억된 복수의 동작 주기 VT 중 하나를 선택하도록 구성된다. 그리고 지시체 검출부(43)는, 상술한 것처럼 미리 복수의 업링크 신호 US의 송신 주기를 기억하고 있고, 그 중의 하나를, 동작 주기 취득부(44)에 의해서 선택된 동작 주기 VT에 따라 선택한다. 그리고 선택한 송신 주기에 의해, 업링크 신호 US의 송신을 행한다.
도 7은 액정 패널(33)의 리프레시 레이트 Rr과, 업링크 신호 US의 송신 주기의 관계를 나타내는 도면이다.
도 7에 나타내는 기간 T＿Rr1은, 액정 패널(33)의 리프레시 레이트 Rr이 제1 레이트 60Hz(60p)인 기간이다. 이 기간 내에 있어서의 액정 패널(33)의 동작 주기 VT는, 제1 동작 주기 VT1이 된다. 제1 동작 주기 VT1의 구체적인 값은 제1 레이트의 역수이며, 예를 들면 제1 레이트가 60Hz인 경우에는 약 16.7msec가 된다. 화상 P1~P4는 이 기간 내에 표시되는 화상을 나타내고 있다. 또, 도 7에 나타내는 기간 T＿Rr2는, 액정 패널(33)의 리프레시 레이트 Rr이 예를 들면 제2 레이트 48Hz(48p)인 기간이다. 이 기간 내에 있어서의 액정 패널(33)의 동작 주기 VT는, 제2 동작 주기 VT2가 된다. 제2 동작 주기 VT2의 구체적인 값은 제2 레이트의 역수이며, 예를 들면 제2 레이트가 48Hz인 경우에는 약 20msec가 된다. 화상 P11~P13는 이 기간 내에 표시되는 화상을 나타내고 있다.
도 7로부터 이해되는 것처럼, 액정 패널(33)상에 표시되는 화상은, 액정 패널(33)의 동작 주기 VT에 동일한 주기로 갱신된다. 또, 화상이 갱신되는 때마다, 액정 노이즈 LCDnz의 발생 간격이 성글게 되는 블랭크 기간 BP가 적어도 1회는 나타난다. 동 도면에서는, 화상 P1~P4, P11~P13의 각각에 대응하는 블랭크 기간 BP를, 블랭크 기간 BP1~BP4, BP11~BP13로서 도시하고 있다.
도 7의 하측에 나타내는 통신 리소스 테이블 CRTbl은, 동작 주기 VT와 업링크 신호 US의 송신 타이밍의 관계를 나타내고 있다. 통신 리소스 테이블 CRTbl에 있어서, 가로 방향은 시간 슬롯(단, 일부분만을 모식적으로 기재)을, 세로 방향은 통신 주파수를 나타내고 있다.
센서 컨트롤러(31)는 스타일러스(2)를 검출하기 위해서, 도시한 송신 타이밍(700)에서 업링크 신호 US를 송신하도록 구성된다. 도 7에 나타내는 예에서는, 송신 타이밍(700)은 각 동작 주기 VT 중 블랭크 기간 BP가 존재하고 있는 시간 슬롯 S0를 이용하여 송신되고, 따라서, 업링크 신호 US의 송신 주기는 동작 주기 VT와 같아진다. 예를 들면, 동작 주기 VT가 제1 동작 주기 VT1(예를 들면 약 16.7msec)로 되는 기간 T＿Rr1에서는 업링크 신호 US의 송신 주기도 VT1(예를 들면 약 16.7msec)로 되고, 동작 주기 VT가 제2 동작 주기 VT2(예를 들면 약 20msec)로 되는 기간 T＿Rr2에서는 업링크 신호 US의 송신 주기도 VT2(예를 들면 약 25msec)로 된다. 도시하고 있지 않지만, 동작 주기 VT가 더 짧아지도록 하는 리프레시 레이트 Rr이 설정되는 경우(예를 들면, 120 Hz나 240 Hz)에는, 그것에 따라, 업링크 신호 US의 송신 주기도 보다 짧은 값이 된다.
도 7에 있어서 기간 T＿Rr1과 기간 T＿Rr2의 사이에 나타내는 기간 T＿Rr＿chng는, 리프레시 레이트 Rr을 제1 레이트로부터 제2 레이트로 변경하기 위해서 필요한 시간을 나타내고 있다. 또한, 이러한 리프레시 레이트 Rr(묘화 타이밍의 주기)의 변경은, 예를 들면 액정 패널(33)의 동작 모드가 전력 절약 모드 등으로 변경되었을 경우나, 보다 스무스한 표시를 행하기 위해서 화상 프레임의 생성 레이트 fps를 올려, 리프레시 레이트 Rr을 120Hz나 240Hz 등으로 올렸을 경우 등에 발생한다.
도 8은 액정 패널(33)의 동작 주기 VT와 위치 입력 시스템(1)에 있어서의 송신 혹은 수신 동작에 할당되는 통신의 리소스를 나타내는 통신 리소스 테이블 CRTbl의 예를 나타내는 도면이다. 동 도면의 예에서는, 통신 리소스는 주파수 f0, f1, f2와, 예로서 20개의 시간 슬롯 S0~S19로 관리되고 있다. 이 슬롯수는 동작 주기 VT에 의해서 변화한다.
도 8은 스타일러스(2)를 검출하기 위한 탐색 패턴을 포함하는 업링크 신호 US의 송신 타이밍(700), 미검출의 스타일러스(2)가 업링크 신호 US에 응답하기 위한 응답 타이밍(719), 기검출의 스타일러스(2)가 위치 신호 D＿DP나 조작 상태 데이터 OD를 포함하는 데이터 신호 OD＿DP를 송신하기 위한 송신 타이밍(701, 702)을 나타내고 있다.
도 8이나 도 7에 나타내는 것처럼, 업링크 신호 US의 송신 타이밍(700)은, 블랭크 기간 BP 내의 시간 슬롯 S0에 부여된다. 송신 타이밍(700)이 부여되는 주기(업링크 신호 US의 송신 주기)는, 액정 패널(33)의 리프레시 레이트 Rr에 의존하여 변화하고, 또, 적어도 1개의 블랭크 기간 BP에 합치되도록 센서 컨트롤러(31)의 기동 후 혹은 리세트 후에 1회 결정된다. 센서 컨트롤러(31)는 리프레시 레이트 Rr의 주기마다 블랭크 기간 BP에 해당하는 시간 슬롯 S0에서, 스타일러스(2)를 검출할 때까지의 동안, 탐색 패턴 D＿UP을 포함하는 업링크 신호 US의 송신을 행하게 된다.
응답 타이밍(719)은, 스타일러스(2)가 탐색 패턴 D＿UP을 포함하는 업링크 신호 US를 검출한 후, 이 업링크 신호 US를 기준 시각으로 하여 그 직후에 응답하기 위한 타이밍이다. 업링크 신호 US가 송신되는 직후의 시간 슬롯 S1에 부여되는 것은, 응답 타이밍(719)이 블랭크 기간 BP에 포함되도록 하기 위함이다.
센서 컨트롤러(31)가 아직 검출하고 있지 않는 스타일러스(2)는, 시간 슬롯 S0에서 업링크 신호 US를 수신하면, 그 업링크 신호 US에 대한 응답 신호로서, 자기의 존재를 나타내기 위한 다운링크 신호 DS인 위치 신호 D＿DP를 직후의 시간 슬롯 S1에서 송신한다.
응답 타이밍(719)을 업링크 신호 US가 송신되는 시간 슬롯 S0에 연속하는 직후의 시간 슬롯 S1에 고정적으로 설정함으로써, 응답 신호가 시간 슬롯 S0과 같은 블랭크 기간 BP 내에 위치하도록, 다운링크 신호 DS의 송신을 유도할 수 있다. 이것에 의해, 정기적으로 업링크 신호 US를 송신하여, 다운링크 신호 DS를 검출함으로써 스타일러스(2)를 검출하는 센서 컨트롤러(31)에 있어서, 스타일러스(2)가 펜 다운 조작되고 있는 조작 패널(35)에 접촉할 때까지 동안에 가능한 한 빨리, 액정 노이즈 LCDnz의 영향을 받지 않는 기간에 다운링크 신호 DS를 얻을 수 있다. 또한, 스타일러스(2)로의 업링크 신호 US의 검출에 액정 노이즈 LCDnz가 영향을 받지 않은 경우에는, 송신 타이밍(701)만이 블랭크 기간 BP에 포함되도록 해도 된다.
송신 타이밍(701)은, 이미 검출된 스타일러스(2)(2B)에 대해서 커멘드 CC＿UP에 의해서, 업링크 신호 US를 기준 시각(S0)으로 하여 명시적으로 지정된 시간인 시간 슬롯 S2, S4와 사용 주파수 f1을 나타내고 있다. 송신 타이밍(702)은 이미 검출된 스타일러스(2)(2C)에 대해서 커멘드 CC＿UP에 의해서 명시적으로 지정된 시간 슬롯 S3, S5와 사용 주파수 f2를 나타내고 있다. 시간 슬롯 S0~S19의 20개의 시간 슬롯 중, 가능한 한 업링크 신호 US가 송신되는 시간에 가까운 전방(前方)의 시간 슬롯이 이용되고 있는 것은, 블랭크 기간이 동작 주기 VT 중에서 1개 밖에 얻을 수 없을 때라도, 가능한 한 블랭크 기간 BP에 포함될 가능성이 있는 시간에 스타일러스(2)로부터의 다운링크 신호 DS를 행하도록 제어하기 위함이다.
커멘드 CC＿UP은 데이터 신호 OD＿DP를 시간 슬롯 S2에, 위치 신호 D＿DP를 시간 슬롯 S4에 하는 등, 송신되는 신호의 타입을 포함하는 것으로 해도 된다.
1 동작 주기 VT 중에 복수의 블랭크 기간 BP가 존재하는 경우에는, 적어도 1개의 블랭크 기간에 업링크 신호 US를 송신하고 다운링크 신호 DS의 응답을 대기하고, 다른 블랭크 기간에 데이터 신호 OD＿DP가 송신되도록 커멘드 CC＿UP을 송신하는 것으로 해도 된다.
이상 설명한 것처럼, 본 실시 형태에 의한 위치 입력 시스템(1), 센서 컨트롤러(31), 및 스타일러스(2), 및 이것들에 의해서 실행되는 방법에 의하면, 센서 컨트롤러(31)가 액정 패널(33)의 현재의 동작 주기 VT를 취득하고 있으므로, 센서 컨트롤러(31)로부터 스타일러스(2)에 대해, 취득한 동작 주기 VT에 대응하는 동기의 기준이 되는 업링크 신호 US를 송신하는 것이 가능하게 되고, 따라서, 업링크 신호 US를 동기의 기준 시각으로 하여 지정된 타이밍에서 다운링크 신호 DS를 회신하는 스타일러스(2)에 대해, 액정 패널(33)의 상태에 따른 신호의 바람직한 송신 타이밍을 전하는 것이 가능하게 된다. 특히, 펜 다운 조작되고 있는 스타일러스(2)로부터 송신된 신호를 조기 또한 액정 패널(33)의 동작에 영향을 받지 않는 기간에 검출하는 것이 가능해진다.
다음에, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에 의한 위치 입력 시스템(1)과 제1 실시 형태에 의한 위치 입력 시스템(1)의 주요한 차이점은, 센서 보드(34)의 행전극 그룹(45)을 액정 패널(33)의 공통 전극과 공용하고 있는 점, 즉, 이른바 인셀식의 센서 보드(34)(혹은 액정 패널(33))를 이용하고 있는 점이다. 이하에서는, 본 실시 형태와 제1 실시 형태와 공통하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략하며, 제1 실시 형태와의 차이점을 중심으로 설명한다.
도 9는 본 실시 형태에 의한 액정 패널(33)겸 센서 보드(34)의 구조를 나타내는 모식도이다. 도 9의 (a)에 나타내는 것처럼, 액정 패널(33)겸 센서 보드(34)에 있어서는, 액정층(50)의 상면에 행전극 그룹(45)이 형성된다. 행전극 그룹(45)은 도 9의 (b)에 나타내는 것처럼, 각각 Y방향(액정 패널(33)의 표시면 내의 일방향)으로 연장되어 있는 복수의 행전극(45a~45c)에 의해서 구성된다. 또한, 여기에서는 3개의 행전극(45a~45c)을 예시하고 있지만, 실제의 행전극 그룹(45)은 보다 많은 행전극에 의해 구성된다.
행전극 그룹(45)은, 제1 실시 형태에서 설명한 것처럼, 스타일러스(2)를 향해서 신호를 송신할 때 및 손가락 터치를 검출할 때에는 송신 전극(Tx)이 되고, 스타일러스(2)로부터의 신호를 수신할 때에는 수신 전극(Rx)이 된다. 또, 행전극 그룹(45)은 액정 패널(33)의 공통 전극을 겸하고 있어, 액정 패널(33)의 구동 시에는, 행전극 그룹(45)에 고정 전위 Vcom이 공급된다. 행전극 그룹(45)의 이상의 3개의 역할, 즉, 송신 전극(Tx)으로서의 역할, 수신 전극(Rx)으로서의 역할, 및 액정 패널(33)의 공통 전극(Vcom)으로서의 역할은, 시분할로 실현된다.
행전극 그룹(45)의 상층에는, 도시하지 않은 투명 절연층을 통해서 칼라 필터 유리(51)가 배치되고, 그 상면에는 열전극 그룹(46)이 배치된다. 열전극 그룹(46)은, 도 9의 (b)에 나타내는 것처럼, 각각 X방향(액정 패널(33)의 표시면 내에서 Y방향과 직교하는 방향)으로 연장되어 있는 복수의 열전극(46a~46c)에 의해서 구성된다. 또한, 여기에서는 3개의 열전극(46a~46c)을 예시하고 있지만, 실제의 열전극 그룹(46)은 보다 많은 열전극에 의해 구성된다. 열전극 그룹(46)은 액정 패널(33)의 전극을 겸하고 있지 않고, 제1 실시 형태에서 설명한 열전극 그룹(46)과 마찬가지로, 항상 수신 전극(Rx)으로서 기능한다. 열전극 그룹(46)의 상층에는, 도시하지 않은 투명 절연층을 통해서, 편광판(52)이 배치된다.
도 10은 본 실시 형태에 의한 전자 기기(3)에 마련되는 제어 장치(60)의 기능 블록을 나타내는 개략 블록도이다. 동 도면과 도 3을 비교하면 이해되는 것처럼, 본 실시 형태에 의한 전자 기기(3)에서는, 제1 실시 형태에서는 별도로 마련되어 있던 센서 컨트롤러(31), 액정 구동부(32), 및 전자 기기 제어부(30)가 1개의 제어 장치(60)로서 실장된다.
제어 장치(60)는 제1 실시 형태에서 설명한 발진부(40), 송신부(41), 및 수신부(42)에 더하여, 제어부(61) 및 지시체 검출부(62)를 가지고 구성된다. 제어부(61)는, 먼저 제1 실시 형태에서 설명한 전자 기기 제어부(30) 및 액정 구동부(32)의 기능을 가지고 있다. 즉, 예를 들면 도시하지 않은 기억 매체에 기록된 영상 신호를 재생함으로써 얻어지는 비디오 신호 V에 기초하여 상술한 구동 신호 LD를 생성하여, 액정 패널(33)에 공급하는 기능을 가지고 있다.
제어부(61)는 또, 제1 실시 형태에서 설명한 동작 주기 취득부(44)로서의 기능도 가지고 있다. 구체적으로는, 액정 패널(33)의 제어의 주기를 나타내는 동작 주기 VT와, 액정 노이즈 LCDnz의 출현 빈도가 작아지는 기간인 블랭크 기간 BPa를 추출하는 기능을 가지고 있다. 단, 동작 주기 취득부(44)와는 달리 제어부(61)는 자신이 구동 신호 LD를 생성하고 있기 때문에, 동작 주기 VT 및 블랭크 기간 BPa를 추출하는 처리는 내부에서 완결되며, 액정 노이즈 LCDnz를 감시할 필요는 없다.
여기서, 본 실시 형태에 의한 블랭크 기간 BPa는, 제1 실시 형태에 의한 블랭크 기간 BP와는 상이한 기간이다. 즉, 도 5를 참조하여 설명한 것처럼, 제1 실시 형태에 의한 블랭크 기간 BP는, 액정 구동부(32)가 수직 방향 비표시 에어리어 NDA에 대응하는 구동 신호 LD를 생성하고 있는 기간이며, 수직 블랭킹 기간 VB에 대응하는 기간이었다.
이것에 대해, 본 실시 형태에 의한 블랭크 기간 BPa는, 수평 귀선 기간 HB(Horizontal Blanking)의 후반 부분, 즉, 구동 대상의 화소를 화면의 우단(右端)에서 좌단(左端)으로 되돌리는 기간에, 화소의 구동 처리가 행해지지 않는 기간이다. 블랭크 기간 BPa는 블랭크 기간 BP에 비하여 매우 짧은 시간이기 때문에, 센서 컨트롤러(31)와 액정 구동부(32)가 분리된 IC로 실현되는 아웃셀형의 시스템의 센서 보드(34)를 이용하는 제1 실시 형태에서는 유효하게 활용할 수 없었지만, 센서 컨트롤러(31)와 액정 구동부(32)가 일체의 집적 회로로 구성되고, 정확하게 동작 타이밍을 조정할 수 있는 인셀형의 시스템(혹은 온셀형의 시스템)의 센서 보드(34)를 이용하는 본 실시 형태에서는 유효하게 활용할 수 있다. 자세한 것은 후술하지만, 블랭크 기간 BPa는 그 성질상, 1 동작 주기 VT 내에 반복하여 몇 번이고 출현한다. 본 실시 형태에서는, 이렇게 하여 몇 번이고 나타나는 블랭크 기간 BPa의 각각을 리프레시 레이트 Rr의 주기 동안에 발생하는 블랭크 기간 BP로 보아, 센서 컨트롤러로서의 제어 장치(60)와 스타일러스(2)의 사이의 통신을 실현한다.
도 11의 (a)는, 본 실시 형태에 의한 블랭크 기간 BPa의 배치예의 일례를 나타내는 도면이다. 동작 주기 VT는, 도 7에도 나타낸 것처럼 1개의 화상 프레임의 표시가 실행되는 시간(화상 프레임 시간)에 대응하고 있고, 도 11의 (a)에 나타내는 것처럼, 펄스 신호인 영상 동기 신호 Vsync의 활성화와 함께 개시하도록 구성된다. 도 11의 (a)의 예에서는, 동작 주기 VT 내에 제1 개수(525개)의 수평 귀선 기간 HB가 포함되어 있고, 각각의 수평 귀선 기간 HB의 후반 부분이 블랭크 기간 BPa로서 이용할 수 있다. 따라서, 1 동작 주기 VT 내에 525개의 블랭크 기간 BPa가 이산되어 등간격으로 배치된다. 블랭크 기간 BPa가 아닌 타이밍에서는, 화소를 구동할 필요가 있기 때문에, 행전극 그룹(45)의 전위가 상술한 고정 전위 Vcom에 고정된다. 따라서, 손가락 터치의 검출, 스타일러스(2)를 향한 신호의 송신, 스타일러스(2)로부터의 신호의 수신 등의 목적으로 행전극 그룹(45)을 사용할 수 없다. 한편, 블랭크 기간 BPa에 있어서는, 행전극 그룹(45)의 전위는 특별히 고정되지 않는다. 이에 제어 장치(60)는 블랭크 기간 BPa를 이용하여, 손가락 터치의 검출, 스타일러스(2)를 향한 신호의 송신, 스타일러스(2)로부터의 신호의 수신 등, 제1 실시 형태에서 설명한 센서 컨트롤러(31)로서의 동작을 실행하도록 구성된다. 또한, 1 동작 주기 VT 내에 있어서의 블랭크 기간 BPa의 수나 배치 방법에는, QHD~FullHD 등 고해상도 대응에 따라서 증가하는 것도 있으면, 반대로 블랭크 기간 BPa를 수십개로 집약한 것 등, 다양한 것이 존재할 수 있다.
도 10으로 돌아간다. 제어부(61)는 복수의 규정의 동작 주기 VT와 복수의 규정의 블랭크 기간 BPa의 배치 방법을 미리 기억하고 있고, 구동 신호 LD의 생성을 행함에 있어서, 각각을 1개씩 선택한다. 구체적인 예를 들면, 동작 주기 VT로서 60Hz, 48Hz의 2 종류를 미리 기억하고 있고, 액정 패널(33)이 AC 전원에 접속되어 있는 경우에는 60Hz, 액정 패널(33)이 배터리 구동되고 있는 경우에는 48Hz를 선택한다. 이와 같이, 배터리 구동의 경우에 동작 주기 VT를 낮추는 것은, 소비 전력을 작게 하기 위함이다. 또, 블랭크 기간 BPa의 배치 방법으로서, 1 동작 주기 VT 내에 제1 개수(예를 들면 525개)의 블랭크 기간 BPa를 배치하는 배치 방법과, 1 동작 주기 VT 내에 제2 개수(제1 개수와는 상이한 개수)의 블랭크 기간 BPa를 배치하는 배치 방법을 기억하고 있어, 액정 패널(33)의 종류 등에 따라 이들 중 어느 것을 선택한다. 제어부(61)는 선택한 동작 주기 VT 및 블랭크 기간 BPa의 배치 방법에 따라 구동 신호 LD를 생성함과 아울러, 선택한 동작 주기 VT 및 블랭크 기간 BPa의 배치 방법을 지시체 검출부(62)에 공급한다.
지시체 검출부(62)는 동작 주기 VT 중에 포함되는 이들 복수 개수의 블랭크 기간 BPa를 이용하여, 손가락 터치의 검출, 스타일러스(2)를 향한 신호의 송신, 스타일러스(2)로부터의 신호의 수신을 행한다. 지시체 검출부(62)는 이들 1개 세트의 처리를 1 동작 주기 VT의 단위로 반복하여 행하도록 구성된다.
도 11의 (b)(c)는, 1 동작 주기 VT 내에 제1 개수 L1(예로서 L1=525)개의 블랭크 기간 BPa가 배치되는 경우에 있어서의, 지시체 검출부(62)에 의한 블랭크 기간 BPa의 사용법의 예를 나타내는 도면이다. 도 11의 (b)(c)에는, 제1 개수 L1개의 블랭크 기간 BPa의 개개에 각각 대응하는 시간 T1~T525와 각 블랭크 시간 내에 행해지는 통신을 도시하고 있다. 도 11의 (b)는 스타일러스(2)를 검출하기까지에 대한 예를 나타내고, 도 11의 (c)는 스타일러스(2)가 검출된 후의 N개의 위치 신호 D＿DP와 M개의 데이터 신호 OD＿DP의 송신의 할당을 나타내고 있다.
먼저 스타일러스(2)가 미검출인 경우, 도 11의 (b)에 나타내는 것처럼, 지시체 검출부(62)는 복수의 시간 T1, T129, T257, …, T513에서 탐색 패턴 D＿UP이 포함된 업링크 신호 US를 송신한다. 이 탐색 패턴 D＿UP에는, 이것을 수신한 스타일러스(2)가 동작 주기 VT의 기준 시각을 얻을 수 있도록 몇 회째의 탐색 패턴인지를 나타내는 시퀀스 번호가 포함된다.
도 12는 이와 같이 구성된 업링크 신호 US의 구성예를 나타내는 도면이다. 동 도면의 예에 의한 업링크 신호 US는, 선두에서부터 차례로, 2개의 보조 업링크 신호 USsub와, 3개의 커멘드 신호 CC0~CC2와, 커멘드 신호 CC0~CC2로부터 생성되는 순회 중복 부호 CRC를 포함하여 구성된다.
1개의 보조 업링크 신호 USsub는, 스타일러스(2)에 대해서 미리 이미 알려져 있는 1비트의 탐색 패턴 D＿UP을 포함하는 신호이다. 복수 비트의 탐색 패턴 D＿UP 혹은 커멘드 CC＿UP을 포함하는 업링크 신호 US는, 제1 실시 형태와 마찬가지로 현재의 액정 패널(33)의 동작 주기 VT에 대응하는 동기의 기준이 되는 업링크 신호 US이고, 보조 업링크 신호 USsub는 복수 개 존재하는 개개의 블랭크 기간 BPa의 개개의 시각과 개개의 블랭크 기간 BPa에 있어서의 다운링크 신호 DS의 송신 타이밍을 스타일러스(2)에 통지하는 역할을 한다. 이것은 액정 구동의 상황에 따라서 상이한 것이 되는 블랭크 기간 BPa의 개개의 패턴을 사전에 스타일러스(2)와 공유할 필요없이 스타일러스(2)에 통지하기 위함이다. 1개의 보조 업링크 신호 USsub는, 업링크 신호 US에 비하여 짧은 시간의 신호이며 1개의 블랭크 기간 BPa에 있어서 다운링크 신호 DS를 수신하는 것이 가능해진다.
제2 실시 형태의 블랭크 기간 BPa는 제1 실시 형태의 블랭크 기간 BP에 비하여 짧은 시간이지만, 보조 업링크 신호 USsub는 1비트분의 시간 길이의 신호이기 때문에, 이 보조 업링크 신호 USsub에 응답하여 스타일러스(2)가 다운링크 신호 DS를 송신하는 시간이 1개의 블랭크 기간 BPa 내에 확보할 수 있도록 하고 있다.
또한, 보조 업링크 신호 USsub는, 소정 칩 수의 확산 부호에 의해 생성된 신호의 주파수가 확산된 상태로 송신된다. 스타일러스(2)는 이렇게 하여 송신된 이미 알고 있는 확산 부호에 대해서 상관 처리를 실행함으로써, 보조 업링크 신호 USsub의 도래를 검출하도록 구성된다. 보조 업링크 신호 USsub를 2회 송신하고 있는 것은, 스타일러스(2)가 동작 주기 VT의 프레임을 식별하기 위한 업링크 신호와, 개개의 블랭크 기간 BPa를 나타내기 위한 보조 업링크 신호 USsub를 구별할 수 있도록 하기 위함이다.
커멘드 신호 CC0~CC2는 스타일러스(2)에 대해서 통지하는 커멘드 CC＿UP을 나타내는 신호이다. 도 12에는 나타내고 있지 않지만, 커멘드 신호 CC0~CC2도, 보조 업링크 신호 USsub와 마찬가지로 소정 칩 수의 확산 부호에 의해 확산된 상태로 송신된다. 또한, 커멘드 신호 CC0~CC2 각각에 의해 나타내지는 정보량은, 확산 부호의 사용법에 따라서 상이하다. 예를 들면, 확산 부호의 반전/비반전에 의해 1비트를 나타내는 경우에는, 커멘드 신호 CC0~CC2는 각각 1비트의 정보가 된다. 한편, 확산 부호를 순회 시프트하여 이용하는 경우에는, 커멘드 신호 CC0~CC2의 각각에 의해, 보다 많은 비트수를 나타낼 수 있다. 어느 경우에도, 스타일러스(2)는 수신될 가능성이 있는 확산 부호를 모두 미리 기억하고 있고, 그 각각과 수신 신호의 상관 처리를 실행함으로써, 커멘드 신호 CC0~CC2를 수신하도록 구성된다. 커멘드 신호 CC0~CC2에 의해 통지되는 커멘드 CC＿UP에는, 동작 주기 VT(예를 들면 48Hz 또는 60Hz)를 나타내는 정보, 블랭크 기간 BPa의 배치 방법(예를 들면 1 동작 주기 내에 제1 개수인지 제2 개수인지)을 나타내는 정보, 스타일러스(2)로부터 제어 장치(60)에 대해서 보내야 할 데이터(제1 실시 형태에서 설명한 조작 상태 데이터 OD 및 구성 데이터 CD 중 제어 장치(60)가 필요로 하는 것)를 나타내는 정보, 스타일러스(2)가 데이터의 송신에 사용해야 할 블랭크 기간 BPa를 나타내는 정보 등이 포함된다.
순회 중복 부호 CRC는 커멘드 신호 CC0~CC2에 의해 나타내지는 데이터를 수치로 간주하고, 소정의 상수로 나눈 나머지를 나타내는 부호이다.
도 11의 (b)로 돌아간다. 스타일러스(2)가 미검출인 경우, 시간 T1, T129, …, T513 이외의 시간 T2~T128 등에서는, 지시체 검출부(62)는 보조 업링크 신호 USsub의 송신을 행한다. 여기서 송신되는 보조 업링크 신호 USsub의 내용은, 도 14를 참조하여 설명한 업링크 신호 US 내의 보조 업링크 신호 USsub와 동일하다. 도시하고 있지 않지만, 지시체 검출부(62)는 이러한 단독(單體)의 보조 업링크 신호 USsub의 송신을, 스타일러스(2)의 검출 후도 포함하며, 모든 시간의 선두에 있어서 적어도 1회 행한다. 이와 같이 업링크 신호 US와 보조 업링크 신호 USsub를 조합하여 송신함으로써, 업링크 신호 US에 의해 스타일러스(2)에 대해 커멘드 CC＿UP을 전하면서도, 보조 업링크 신호 USsub를 수신한 스타일러스(2)로부터 위치 신호 D＿DP를 조기에 수신함으로써 제어 장치(60)가 스타일러스(2)를 가능한 한 빨리 검출할 수 있다.
보조 업링크 신호 USsub를 수신한 스타일러스(2)는, 조기에 제어 장치(60)에 자신의 존재를 알리기 위한 위치 신호 D＿DP를 송신한다. 스타일러스(2)로부터 위치 신호 D＿DP를 수신한 지시체 검출부(62)는, 스타일러스(2)를 검출 종료로 하고, 그 이후의 각 시간의 사용 방법을 도 11의 (c)와 같이 변경한다. 구체적으로는, 1 프레임의 처음에 위치하는 시간 T1만을, 상술한 업링크 신호 US를 송신하는 「 제1 블랭크 기간」으로서 사용하고, 그 이외의 시간 중 적어도 1개를, 스타일러스(2)가 다운링크 신호 DS를 송신하기 위한 「 제2 블랭크 기간」으로서 사용한다. 도 11의 (c)의 예에서는, L1개의 블랭크 기간 중, 「 제2 블랭크 기간」으로서 사용되는 시간은, 시간 T2~T128, T130~T256 등이다. 보다 구체적으로 말하면, 시간 T2~T5의 N1개의 시간, T130~T133의 N2개의 시간 등을 합계한 N개의 시간은 스타일러스(2)가 위치 신호 D＿DP를 송신하기 위해서 사용된다. 또, 시간 T6~T128의 M1개, T134~T256의 M2개의 시간 등을 합계한 M개의 시간은, 스타일러스(2)가 조작 상태 데이터 OD 등을 포함하는 데이터 신호 OD＿DP를 송신하기 위해서 사용된다. 이하에서는, M개의 시간 중의 m번째 (m은 1~492의 정수)의 시간 내에 송신되는 데이터 신호 OD＿DP를, 도 11의 (c)에도 나타내는 것처럼 데이터 신호 Dm이라고 표기하는 경우가 있다. 그 외의 시간은 지시체 검출부(62)가 손가락 터치를 검출하기 위해서 사용된다.
도 13은 일례로서 시간 T6에 있어서 스타일러스(2)가 데이터 신호 OD＿DP의 송신을 행하는 경우에 있어서의, 보조 업링크 신호 USsub와 다운링크 신호 DS의 예를 나타내고 있다. 도시하고 있지 않지만, 다른 시간에 있어서 스타일러스(2)가 데이터 신호 OD＿DP의 송신을 행하는 경우도 마찬가지이다.
도 13에 나타내는 것처럼, 시간 T6의 선두에서는, 탐색 패턴 D＿UP1 비트를 포함하는 보조 업링크 신호 USsub가 한 번, 지시체 검출부(62)에 의해 송신된다. 스타일러스(2)는 이 1회의 보조 업링크 신호 USsub의 수신에 따라서, 이 블랭크 기간 BPa의 잔여 시간에 데이터 신호 OD＿DP의 송신을 개시한다. 예를 들면, 1번에 4비트의 데이터 data1~data4가 송신된다.
도 11로 돌아간다. 도 11의 (c)의 예에서는, 데이터 신호 OD＿DP를 송신하기 위한 시간이 492개 확보되어 있다. 스타일러스(2)는 이 492개의 시간 중 M1개에 있어서 제1 타입의 데이터(예를 들면 구성 데이터 CD)를 송신하는 한편, M2개(M2≥0)에 있어서 조작 상태 데이터 OD를 송신하도록 구성된다. 이하, 구체적인 예를 들어 설명한다.
도 14의 (a)는 M1=0, M2=492라고 한 예이다. 이 예에서는, 6개의 데이터 신호 D1~D3을 이용하여, 도 2에 나타낸 조작 입력부(26)의 온 오프 상태를 나타내는 2비트분의 데이터 S1, S2와, 필압 F를 나타내는 데이터가 송신된다.
구체적으로 설명하면, 조작 입력부(26)의 온 오프 상태를 나타내는 데이터 S1이, 데이터 신호 D1의 데이터 data3 및 data4를 이용하여 송신된다. 이것에 의해, 1 동작 주기 VT 내에서 2번에 걸쳐서 조작 입력부(26)의 온 오프 상태가 제어 장치(60)에 통지되게 되지만, 이것은 중복성(redundancy)을 갖게 하기 위한 구성이다. 필압 F는 데이터 신호 D2의 데이터 data1~data4 및 데이터 신호 D3의 데이터 data1~data4를 이용하여 송신된다.
여기서, 도 14의 (a)에 예시하는 것처럼, 1개의 동작 주기 VT 내에 있어서 2회 이상, 스타일러스(2)로부터 제어 장치(60)에 데이터 S1 및 필압 F를 송신하도록 해도 된다. 이것에 의해, 제어 장치(60)는 보다 높은 빈도로 데이터 S1 및 필압 F를 수신할 수 있으므로, 보다 높은 정밀도로 스타일러스(2)의 필적의 폭을 재현하는 것이 가능하게 된다. 이 경우에 있어서, 데이터 S1 및 필압 F가 각각 같은 시간 간격으로 송신되게 되도록, 데이터 S1 및 필압 F의 송신 타이밍을 설정하는 것이 바람직하다.
도 14의 (b)는 M1=5, M2=2로 한 예이다. 이 예에서는, 데이터 신호 D1~D7의 모두를 이용하여, 스타일러스 식별자 SID 및 필압 F가 송신된다.
구체적으로 설명하면, 먼저 스타일러스 식별자 SID에 대해서는 데이터 신호 D1~D5를 이용하여 송신되지만, 데이터량이 너무 많아서 1 동작 주기 VT만으로는 모두 송신할 수 없기 때문에, 연속하는 복수의 동작 주기 VT에 걸쳐서 송신된다. 한편, 필압 F는 데이터 신호 D6, D7를 이용하여 송신된다. 이것에 의해, 이 예에서는, 동작 주기 VT마다 한 번, 필압 F를 나타내는 8비트분의 데이터가 송신되게 된다.
여기서, 스타일러스 식별자 SID는, 지시체 검출부(62)가 스타일러스(2)를 검출했을 때 1번 보내면 충분한 정보이다. 따라서, 스타일러스(2)는 지시체 검출부(62)에 의해서 검출된 당초, 도 14의 (b)와 같이 각 시간을 이용하여 한 번 스타일러스 식별자 SID를 송신한 후는, 데이터 신호 D1~D5도 필압 F의 송신에 이용하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 한 번 제어 장치(60)에 대해서 스타일러스 식별자 SID를 통지한 후에는, 높은 빈도로 필압 F를 보내는 것이 가능하게 되고, 또 조작 입력부(26)의 온 오프 상태나 배터리의 상태를 제어 장치(60)에 통지하는 것도 가능하게 된다.
다음에, 본 실시 형태에 의한 지시체 검출부(62) 및 스타일러스(2)가 행하는 처리에 대해서, 각각의 처리 플로우도를 참조하면서, 재차 보다 자세하게 설명한다.
도 15는 지시체 검출부(62)가 행하는 처리를 나타내는 처리 플로우도이다. 이 처리 플로우는, 도 11의 (b)(c)에 나타낸 블랭크 기간 BPa의 배치 방법을 전제로 하고 있지만, 다른 배치 방법을 이용하는 경우도, 각 시간에 있어서 행해지는 처리가 바뀌는 것 뿐이고, 그 외는 마찬가지이다.
지시체 검출부(62)는 먼저, 액정 패널(33)의 동작 주기 VT, 동작 주기 VT 내에 있어서의 블랭크 기간 BPa의 배치 방법을 취득한다(스텝 S1). 그리고 시간 T1을 이용하여, 취득한 동작 주기 VT 및 블랭크 기간 BPa의 배치 방법을 나타내는 커멘드 CC＿UP을 포함하는 업링크 신호 US를 송신한다(스텝 S2). 그 후, 다음의 시간 T2에 있어서, 보조 업링크 신호 USsub를 송신하면서, 행전극 그룹(45) 및 열전극 그룹(46)을 구성하는 모든 전극을 이용하여(전면 스캔), 미지의 스타일러스(2)가 송신하는 위치 신호 D＿DP의 검출을 실행한다(스텝 S3).
지시체 검출부(62)는 위치 신호 D＿DP를 검출했는지 여부를 판정하고(스텝 S4), 검출했다고 판정했을 경우에는 펜 검출 플래그를 세트함(스텝 S5)과 아울러, 검출한 신호로부터 스타일러스(2)의 위치를 분석한다(스텝 S6). 한편, 스텝 S3에서 검출되고 있지 않다고 판정했을 경우에는, 펜 검출 플래그를 리세트한다(스텝 S7). 또한, 펜 검출 플래그는 지시체 검출부(62)의 내부 플래그이며, 스타일러스(2)가 검출되고 있는 동안에 세트 상태로 되고, 검출되고 있지 않은 동안에는 리세트 상태로 된다.
여기까지에서 설명한 각 스텝 중 스텝 S2의 처리는, 스타일러스(2)가 미검출인 경우에는, 업링크 신호 US의 송신에 할당된 다른 시간 T129, T257, T385, T513에 있어서도, 시간 T1과 마찬가지로 실행된다. 한편, 스타일러스(2)가 검출 종료인 경우에는, 다른 시간 T129, T257, T385, T513에서는 실행되지 않는다. 또, 스텝 S3~S6의 처리는, 위치 신호 D＿DP의 수신에 할당된 다른 시간 T3~T5, T130~T133, T258~T262, T386~T389에 있어서도, 시간 T2와 마찬가지로 실행된다.
시간 T6에서는, 지시체 검출부(62)는 먼저 펜 검출 플래그를 확인하고(스텝 S8), 세트되어 있으면(즉, 스타일러스(2)가 검출되고 있으면), 데이터 수신 처리를 행한다(스텝 S9). 한편, 펜 검출 플래그가 리세트되어 있으면, 보조 업링크 신호 USsub의 송신만을 행한다(스텝 S10).
도 16은 스텝 S9에서 실행되는 데이터 수신 처리의 상세를 나타내는 처리 플로우도이다. 동 도면에 나타내는 것처럼, 지시체 검출부(62)는 먼저, 보조 업링크 신호 USsub를 송신하면서, 행전극 그룹(45) 및 열전극 그룹(46) 중 스텝 S6에서 검출한 위치 근방의 전극만을 이용하여(로컬 스캔), 데이터 신호 OD＿DP의 검출을 실행한다(스텝 S20). 그리고 그 결과로서 어떠한 신호를 검출했는지 여부를 판정하고(스텝 S21), 검출했다고 판정했을 경우에는, 검출한 신호를 복조함으로써 스타일러스(2)가 송신한 데이터를 취득한 다음에(스텝 S22), 데이터 수신 처리를 종료한다. 한편, 검출되고 있지 않다고 판정했을 경우에는, 특별히 처리를 행하지 않고 데이터 수신 처리를 종료한다.
도 15로 돌아간다. 스텝 S8~S10의 처리는 데이터 신호 OD＿DP의 수신에 할당된 다른 시간 T6~T128, T134~T256, T262~T384, T390~T512 중 데이터 신호 OD＿DP의 수신을 위해서 실제로 사용되는 것에 있어서도, 시간 T6와 마찬가지로 실행된다.
시간 T514에서는, 지시체 검출부(62)는 행전극 그룹(45) 및 열전극 그룹(46)을 구성하는 모든 전극을 이용하여(전면(全面) 스캔) 손가락 터치의 검출을 행한다(스텝 S11).
지시체 검출부(62)는, 스텝 S11의 전면 스캔에 의해서 손가락 터치의 신호를 검출했는지 여부를 판정하고(스텝 S12), 검출했다고 판정했을 경우에는, 검출한 신호로부터 손가락의 위치를 분석한다(스텝 S13). 한편, 스텝 S12에서 검출되고 있지 않다고 판정했을 경우에는, 특별히 처리를 행하지 않고 다음의 시간에 처리를 이행 한다.
스텝 S11~S13의 처리는, 손가락의 검출에 할당된 다른 시간 T513~T525에 있어서도, 시간 T514와 마찬가지로 실행된다.
이와 같이, 지시체 검출부(62)는, 도 11에 나타내지는 시간 T1~T525의 순으로, 각각의 시간에 할당된 처리를 반복하여 행한다. 또, 새로운 동작 주기 VT에 들어갔을 경우에는, 스텝 S1에서부터의 처리를 반복한다. 이것에 의해, 동작 주기 VT 및 블랭크 기간 BPa의 배치 방법의 취득, 업링크 신호 US의 송신, 스타일러스(2)의 검출 및 위치 도출, 스타일러스(2)가 송신한 데이터 신호 OD＿DP의 수신, 및 손가락 터치의 검출과 위치 도출이 시분할로 반복되게 된다.
도 17은 스타일러스(2)가 행하는 처리를 나타내는 처리 플로우도이다. 동 도면에 나타내는 것처럼, 스타일러스(2)는 먼저, 보조 업링크 신호 USsub의 센싱을 행하고(스텝 S30), 그것에 의해서 보조 업링크 신호 USsub를 검출했는지 여부를 판정한다(스텝 S31). 스타일러스(2)는, 스텝 S30, S31의 처리를, 전원이 들어가 있는 동안, 반복 실행한다.
스텝 S31에서 보조 업링크 신호 USsub를 검출했다고 판정했을 경우, 스타일러스(2)는, 계속하여 탐색 패턴 D＿UP을 포함하는 업링크 신호 US의 센싱을 행하고(스텝 S32), 그것에 의해서 업링크 신호 US를 검출했는지 여부를 판정한다(스텝 S33). 이 처리는 요컨데, 스텝 S30에서 검출한 보조 업링크 신호 USsub가 단독으로 송신된 것인지, 업링크 신호 US의 일부인(도 12 참조)지를 판정하는 처리이다. 스텝 S33에서 업링크 신호 US를 검출하고 있지 않다고 판정했을 경우에는, 스텝 S30으로 돌아가, 다음의 보조 업링크 신호 USsub의 센싱을 행한다.
스텝 S33에서 업링크 신호 US를 검출했다고 판정했을 경우, 스타일러스(2)는 다음에, 검출한 업링크 신호 US 내에 포함되는 커멘드 CC＿UP을 분석하고, 그 결과에 기초하여 다운링크 파라미터를 갱신한다(스텝 S34). 다운링크 파라미터란, 요컨데, 상술한 커멘드 내에 포함되는 각종의 정보, 즉, 동작 주기 VT(예를 들면 48Hz 또는 60Hz)를 나타내는 정보, 블랭크 기간 BPa의 배치 방법(예를 들면 1 동작 주기 내에 제1 개수인지 제2 개수인지)을 나타내는 정보, 스타일러스(2)로부터 제어 장치(60)에 대해서 보내야 할 데이터(제1 실시 형태에서 설명한 조작 상태 데이터 OD 및 구성 데이터 CD 중 제어 장치(60)가 필요로 하는 것)를 나타내는 정보, 스타일러스(2)가 데이터의 송신에 사용해야 할 블랭크 기간 BPa를 나타내는 정보 등이고, 스타일러스(2)는 수신한 다운링크 파라미터를, 다음에 새로운 다운링크 파라미터가 수신될 때까지 보관한다.
다음에, 스타일러스(2)는 보조 업링크 신호 USsub의 센싱을 재차 실행하고(스텝 S35), 그것에 의해서 보조 업링크 신호 USsub를 검출했는지 여부를 판정한다(스텝 S36). 그 결과, 보조 업링크 신호 USsub를 검출했다고 판정했을 경우, 스타일러스(2)는 보조 업링크 신호 USsub에 따른 타이밍에서, 위치 신호 D＿DP 또는 다운링크 파라미터에 나타내지는 데이터를 포함하는 데이터 신호 OD＿DP인 다운링크 신호 DS의 송신을 행한다(스텝 S37).
스텝 S36에서 보조 업링크 신호 USsub를 검출하고 있지 않다고 판정했을 경우, 스타일러스(2)는 다운링크 파라미터에 의해 나타내지는 송신 타이밍이 도래했는지 여부를 판정하고(스텝 S38), 도래했다고 판정했을 경우에는, 다운링크 신호 DS의 송신을 행한다(스텝 S39). 이 처리는, 보조 업링크 신호 USsub의 수신 미스에 의해 다운링크 신호 DS의 송신이 스킵되어 버리는 것을 방지하기 위한 처리이다. 즉, 스타일러스(2)는 다운링크 파라미터에 포함되는 동작 주기 VT 및 블랭크 기간 BPa의 배치 방법에 기초하여, 다음에 다운링크 신호 DS를 송신해야 할 타이밍을 예측할 수 있다. 이에, 보조 업링크 신호 USsub가 수신되지 않는 경우에도, 예측한 타이밍이 도래했을 경우에는, 다운링크 신호 DS를 송신하도록 하고 있다.
스텝 S38에서 다운링크 파라미터에 의해 나타내지는 송신 타이밍이 아직 도래해 있지 않다고 판정했을 경우에는, 스타일러스(2)는 스텝 S35로 처리를 되돌려, 재차 보조 업링크 신호 USsub의 센싱을 행한다.
스텝 S37 또는 스텝 S39에서 다운링크 신호 DS를 송신한 후에는, 스타일러스(2)는 보관하고 있는 다운링크 파라미터에 기초하여, 업링크 신호 US의 수신 타이밍이 도래했는지 여부를 판정한다(스텝 S40). 그 결과, 도래해 있지 않다고 판정했을 경우에는, 다음의 다운링크 신호 DS를 송신할 수 있도록, 스텝 S35로 처리를 되돌린다. 한편, 스텝 S40에서 도래해 있다고 판정했을 경우에는, 스텝 S30으로 처리를 되돌린다. 이것에 의해, 동작 주기 VT마다, 마찬가지의 처리가 반복되게 된다.
이상 설명한 것처럼, 본 실시 형태에 의한 위치 입력 시스템(1), 센서 컨트롤러(31), 및 스타일러스(2), 및 이것들에 의해서 실행되는 방법에 의하면, 센서 컨트롤러로서의 제어 장치(60)가 액정 패널(33)의 현재의 동작 주기 VT를 취득하고 있으므로, 제어 장치(60)로부터 스타일러스(2)에 대해, 취득한 동작 주기 VT에 대응하는 동기의 기준이 되는 업링크 신호 US를 송신하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 스타일러스(2)에 대해, 액정 패널(33)의 상태에 따른 신호의 바람직한 송신 타이밍을 전하는 것이 가능하게 된다.
또, 업링크 신호 US가 블랭크 기간 BPa의 배치 방법을 나타내는 정보를 포함하고 있으므로, 스타일러스(2)는 노이즈가 적은 블랭크 기간 BPa에 다운링크 신호 DS를 송신하는 것이 가능하게 된다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이러한 실시 형태로 하등 한정되는 것이 아니고, 본 발명이, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 다양한 양태로 실시될 수 있는 것은 물론이다.
예를 들면, 상기 제2 실시 형태에서는, 지시체 검출부(62)가 각 시간의 선두에서 보조 업링크 신호 USsub를 송신하는 예를 설명했지만, 이러한 보조 업링크 신호 USsub의 송신은 반드시 필요하지는 않다. 즉, 도 17을 참조하면서 설명한 것처럼, 업링크 신호 US에 의해 스타일러스(2)에는 동작 주기 및 블랭크 기간 BPa의 배치 방법이 미리 통지되어 있으므로, 스타일러스(2)는 보조 업링크 신호 USsub가 없더라도 각 시간의 개시 타이밍을 알 수 있다. 따라서, 스타일러스(2)는 보조 업링크 신호 USsub를 수신하지 않더라도, 적절한 타이밍에서 다운링크 신호 DS의 송신을 행할 수 있다. 보조 업링크 신호 USsub는 애초에 수신에 실패할 가능성도 있으므로, 보조적으로 시간의 개시를 통지하기 위한 것으로서 자리 매김하는 것이 바람직하다.
이와 같이 보조 업링크 신호 USsub의 송신이 임의이기 때문에, 업링크 신호 US에 포함되는 커멘드 CC＿UP에는, 지시체 검출부(62)가 보조 업링크 신호 USsub의 송신을 행하는지 여부를 나타내는 정보를 포함하는 것으로 해도 된다. 스타일러스(2)는 이 정보를 참조함으로써, 다운링크 신호 DS를 송신할 때 보조 업링크 신호 USsub를 대기하는지 여부를 결정할 수 있다.
또한, 상기 각 실시 형태에서는 액정 패널(33)을 예로서 설명했지만, 본 발명은 유기 EL 패널 등 다른 방식을 이용한 표시 패널에 대해서도 적용 가능하다. 보다 구체적으로 말하면, 본 발명은 리프레시 레이트의 주기마다 표시 동작 기간과 1 이상의 블랭크 기간이 존재하는 표시 패널과 함께 이용되는 액티브 스타일러스를 이용한 쌍방향 통신 시스템에 적용 가능하다.
1: 위치 입력 시스템 2: 스타일러스
3: 전자 기기 20: 전극
21: 송수신 전환부 22: 발진부
23: 송신부 24: 수신부
25: 조작 정보 검출부 26: 조작 입력부
27: 구성 정보 유지부 28: 통신 제어부
30: 전자 기기 제어부 31: 센서 컨트롤러
32: 액정 구동부 33: 액정 패널
34: 센서 보드 35: 조작 패널
40: 발진부 41: 송신부
42: 수신부 43 지시체 검출부
44: 동작 주기 취득부 45: 행전극 그룹
45a~45c: 행전극 46: 열전극 그룹
46a~46c: 열전극 47: 송수신 전환부
50: 액정층 51: 칼라 필터 유리
52: 편광판 60: 제어 장치
61: 제어부 62: 지시체 검출부
700: 업링크 신호 US의 송신 타이밍
701, 702: 구성 데이터 CD 및 조작 상태 데이터 OD의 송신 타이밍
719: 업링크 신호 US에 대한 응답 타이밍
BP, BPa: 블랭크 기간 CC＿UP: 커멘드
CD: 구성 데이터 CP: 구성 데이터
CRTbl: 통신 리소스 테이블 D＿DP: 위치 신호(응답 신호)
D＿UP: 탐색 패턴 DA: 표시 에어리어
DS: 다운링크 신호 F＿sel: 주파수 설정 신호
HB: 수평 귀선 기간 HI: 수평 동기 주기
HSYNC: 수평 동기 신호 LCDnz: 액정 노이즈
LD: 구동 신호 ND: 노이즈 기간
NDA: 수직 방향 비표시 에어리어 NF: 노이즈 프리 기간
NP: 노이즈 기간 OD: 조작 상태 데이터
OD＿DP, D1~D492: 데이터 신호 Pos: 위치 정보
Rr: 리프레시 레이트 S＿Sel: 전환 신호
US: 업링크 신호 USsub: 보조 업링크 신호
V: 비디오 신호 VB: 수직 블랭킹 기간
Vcom: 고정 전위 Vsync: 영상 동기 신호
VT, VT1, VT2: 동작 주기

Claims (10)

  1. 정전 결합을 이용하여 전극 그룹을 가지는 센서에 접속된 센서 컨트롤러와 쌍방향 통신을 행하는 액티브 스타일러스로서,
    펜 끝에 마련된 전극과,
    상기 전극을 통해서,
    상기 센서 컨트롤러로부터 송신된 신호로서, 상기 액티브 스타일러스가 상기 센서 컨트롤러에 대하여 송신해야 할 데이터를 식별하는 커멘드를 포함하는 업링크 신호를 소정의 주기로 수신하고,
    상기 소정의 주기의 기간에 상기 업링크 신호보다 시간 길이가 짧은 보조 업링크 신호를 검출하고, 상기 보조 업링크 신호를 검출한 타이밍에 상기 커멘드에 지정된 상기 송신해야 할 데이터를 송신하는 제어부를 포함하는, 액티브 스타일러스.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 소정의 주기의 기간에 상기 보조 업링크 신호를 복수회 검출하고,
    상기 송신해야 할 데이터를 상기 보조 업링크 신호를 검출한 복수회의 타이밍 각각으로 분할하여 송신하는 액티브 스타일러스.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 보조 업링크 신호는 상기 커멘드를 포함하지 않는 신호이며, 상기 소정의 주기의 기간에 발생하는 상기 타이밍을 통지하기 위한 신호인 액티브 스타일러스.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 업링크 신호는 상기 커멘드가 포함된 소정 비트 수의 시간 길이의 신호이며,
    상기 보조 업링크 신호는 상기 소정 비트 수보다 작은 비트 수만큼의 시간 길이의 신호인 액티브 스타일러스.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 보조 업링크 신호는 1 비트분의 시간 길이의 신호인 액티브 스타일러스.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 센서 컨트롤러는 표시 패널과 함께 설치되는 전극 그룹을 가지는 센서에 접속되며,
    상기 소정의 주기는 상기 표시 패널의 표시 동작 주기인 액티브 스타일러스.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 보조 업링크 신호는 상기 표시 동작 주기 중에 포함된 표시 동작의 블랭크 기간의 타이밍을 나타내는 신호인 액티브 스타일러스.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 블랭크 기간은 상기 표시 동작 주기 내에 발생하는 소정 개수의 수평 귀선 기간 또는 소정 개수의 수평 귀선 기간이 집약된 기간에 대응하여 발생하는 기간인 액티브 스타일러스.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 커멘드는 상기 블랭크 기간의 배치 방법을 나타내는 데이터를 더 포함하는 액티브 스타일러스.
  10. 정전 결합을 이용하여 전극 그룹을 가지는 센서에 접속된 센서 컨트롤러와 쌍방향 통신을 행하는 액티브 스타일러스로서,
    펜 끝에 마련된 전극과,
    상기 전극을 통해서,
    상기 센서 컨트롤러로부터 송신된 신호로서, 상기 액티브 스타일러스가 상기 센서 컨트롤러에 대하여 송신해야 할 데이터를 식별하는 커멘드를 포함하는 커멘드 신호를 소정의 주기로 수신하고,
    상기 소정의 주기의 기간에 상기 커멘드 신호보다 시간 길이가 짧은 타이밍 신호를 검출하고, 상기 타이밍 신호를 검출한 타이밍에 상기 송신해야 할 데이터를 송신하는 제어부를 포함하는, 액티브 스타일러스.
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