TWI819836B - 觸控筆及控制器 - Google Patents

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TWI819836B
TWI819836B TW111137910A TW111137910A TWI819836B TW I819836 B TWI819836 B TW I819836B TW 111137910 A TW111137910 A TW 111137910A TW 111137910 A TW111137910 A TW 111137910A TW I819836 B TWI819836 B TW I819836B
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山本定雄
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日商和冠股份有限公司
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Abstract

對於為了使觸控筆成為能夠在非胞內型或胞內 型之電子機器中而使用所需要解決的各種課題作解決。

由本發明所致之觸控筆(2),係為構成為能 夠對於電子機器而送訊筆壓資料(P)之觸控筆(2),並包含有:觸控筆電極(20),係與電子機器之感測器電極形成耦合電容;和訊號處理電路(21),係使用觸控筆電極(20)而檢測出上鏈訊號(US),從所檢測出的上鏈訊號(US)來抽出指令,基於所抽出的指令,來決定要以第1模式與第2模式之何者的模式來動作,該第1模式,係將資料使用M個(M≧1)的第1期間來送訊,該第2模式,係將資料使用N個(N>M)的第2期間來送訊,依據所決定了的模式,來將資料作反覆送訊。

Description

觸控筆及控制器
本發明,係有關於觸控筆及控制器,特別是有關於在使液晶顯示畫面具有觸碰面之功能的位置檢測系統中所被使用之觸控筆及控制器。
近年來,像是智慧型手機或平板型之電腦等的使液晶顯示畫面具備有觸碰面的功能之電子機器,係被作一般性的利用。此種電子機器,起初,係藉由在液晶零件之顯示畫面上配置作為獨立零件之觸控感測器用之透明電極,而實現之,但是,為了達成零件數量之削減和更進一步的薄型化,近年來,係成為亦使用有將液晶畫面用之電極(共通電極或像素電極)作為觸控感測器用之電極之一部分來使用的技術。以下,係將在顯示畫面上配置與顯示畫面用之電極相互獨立之觸控感測器用之電極的型態之電子機器,稱作「非胞內型」。並將把顯示畫面用之電極作為觸控感測器用之電極之一部分來使用的型態之電子機器,稱作「胞內型」。
在專利文獻1中,係揭示有胞內型之電子機器之例。在此例中,係將構成相互電容型之觸控感測器的一 對之電極之其中一方與液晶顯示裝置之共通電極作兼用。
在專利文獻2中,係揭示有胞內型之電子機器之例。在該文獻中,係記載有下述之內容:亦即是,係在與專利文獻1相同的電子機器中,於1個的顯示水平期間之各者中,以分時來進行觸碰檢測動作和顯示動作,並且,在觸碰檢測操作中,係於1個的顯示水平期間之各者中,分別選擇相異之驅動電極。
又,近年來,作為用以在電子機器之觸碰面上進行手寫輸入的輸入裝置,係成為多所使用有構成為能夠在自身與位置檢測裝置之間而將訊號作送受訊的主動靜電方式之觸控筆。以下,將主動靜電方式之觸控筆,單純稱作「觸控筆」。又,係將從觸控筆所對於電子機器送訊的訊號,稱為「下鏈訊號」,並將從電子機器所對於觸控筆送訊之訊號,稱作「上鏈訊號」。
在專利文獻3中,係記載有一種觸控筆之例,其係構成為與用以進行位置檢出之無調變之連續訊號一同地而亦將藉由筆壓資訊或固有ID等而作了調變的訊號作送訊。以下,將身為無調變之訊號等之特定之型態的訊號而並未包含有資訊之位置檢測用訊號,稱作「位置訊號」,並將藉由筆壓資訊或固有ID等而作了調變的訊號,稱作「資料訊號」。
〔先前技術文獻〕
〔專利文獻〕
[專利文獻1] 日本特開2009-244958號公報
[專利文獻2] 日本特開2011-233018號公報
[專利文獻3] 國際公開第2015/111159號公報
另外,上述一般之觸控筆,若是亦能夠在上述之非胞內型以及胞內型之電子機器中而使用,則係為便利。於此情況,係成為將觸控感測器用之電極,亦作為下鏈訊號之受訊用電極以及上鏈訊號之送訊用電極來使用。
然而,在胞內型之電子機器中,由於液晶畫面用之電極(共通電極以及像素電極)和觸控感測器用之電極的一部分係被作兼用,因此,在對於液晶畫面用之電極而設定有像素驅動用之電位的像素驅動動作之實行中,係並無法將觸控感測器用之電極的上述一部分作為下鏈訊號之受訊用或上鏈訊號之送訊用來使用。起因於此,為了使觸控筆成為能夠在非胞內型或胞內型之電子機器中而作使用,係會產生如同以下所示一般之各種的課題,而需要對此作解決。
第1個課題,係為將觸控筆構成為能夠在非胞內型之電子機器和胞內型之電子機器的雙方處作使用的課題。若是使用者能夠並不對於觸控筆作交換地而在非胞內型之電子機器與胞內型之電子機器之雙方的電子機器處利用1根的觸控筆,則係為便利,但是,為了使觸控筆成為 能夠在胞內型之電子機器處而作使用,係需要以在液晶顯示裝置之像素驅動動作的實行中而使下鏈訊號之送訊休止的方式來構成觸控筆。然而,此送訊休止期間,對於就算是在像素驅動動作之實行中也能夠受訊下鏈訊號的非胞內型之電子機器而言,僅會成為無用的期間。但是,若是以就算是在像素驅動動作之實行中也會進行下鏈訊號之送訊的方式來構成觸控筆,則雖然能夠消除對於非胞內型之電子機器而言為無用的送訊休止期間,然而當在胞內型之電子機器處而作使用時,電子機器會在下鏈訊號之受訊中發生失敗,並成為會出現發生有送訊資訊之缺損的情況。如此這般,係難以同時達成在與非胞內型之電子機器一同作使用的情況時之送訊效率的提升和在與胞內型之電子機器一同作使用的情況時之送訊資訊之缺損的防止,其結果,至今為止,以能夠在非胞內型之電子機器和胞內型之電子機器的雙方處作使用的方式來構成觸控筆一事,係被視為困難。
第2個課題,係在於將在從觸控筆檢測出了從胞內型之電子機器而來之上鏈訊號之後起直到朝向該電子機器而開始下鏈訊號之送訊為止所需要的時間縮短之課題。為了對於胞內型之電子機器而送訊下鏈訊號,觸控筆,係需要得知在電子機器處而像素驅動動作並未被實行的期間(以下,稱作「空白期間」)。於此,若是構成為從電子機器來對於觸控筆而作為在通訊開始時所進行之交涉動作的其中一環來送訊包含有代表空白期間之配置方法 (間隔、持續時間等)的資訊之上鏈訊號,則由於此種上鏈訊號之大小係會成為極大,因此在直到觸控筆成為能夠開始下鏈訊號之送訊為止,係會耗費很長的時間。因此,係有必要將此時間縮短。
第3個課題,係為在將觸控筆和胞內型之電子機器一同作使用的情況時之位置檢測之實行率的確保。在胞內型之電子機器中,由於係如同上述一般而會產生無法送訊下鏈訊號的期間,因此,相應於此,上述之位置訊號的送訊頻率亦不得不縮小。其結果,由於位置檢測的實行率係會變小,因此係有必要作改善。
本發明之其中一個目的,係在於提供一種能夠對於上述一般之為了使觸控筆成為能夠在非胞內型或胞內型之電子機器中而使用所需要解決的各種課題作解決之觸控筆以及控制器。
由本發明之第1側面所致之觸控筆,係為構成為能夠對於電子機器而送訊由K位元(K>0)之數位值所成的資料之觸控筆,其特徵為,係包含有:觸控筆電極,係與前述電子機器之感測器電極形成耦合電容;和訊號處理電路,係使用前述觸控筆電極而檢測出上鏈訊號,從所檢測出的前述上鏈訊號來抽出指令,基於前述指令,來決定要以第1模式與第2模式之何者的模式來動作,該第1模式,係將前述資料使用M個(M≧1)的第1期間來送訊, 該第2模式,係將前述資料使用N個(N>M)的第2期間來送訊,依據所決定了的前述模式,來將前述資料作反覆送訊。
由本發明之第2側面所致之觸控筆,係在上述之由第1側面所致之觸控筆中,更進而具備有下述特徵:亦即是,前述訊號處理電路,在以前述第2模式而動作的情況時,係因應於作為前述上鏈訊號之其中一者的身為相較於包含前述指令之前述上鏈訊號時間長度為較短的訊號之縮短同步訊號被檢測出來一事,而開始前述資料之送訊。
由本發明之第3側面所致之控制器,係為以在被配置於身為顯示動作之1個週期的顯示週期內之N個(N>1)的第2期間之各者之中而實行觸控筆之檢測動作的方式所構成之顯示裝置之控制器,其特徵為:在藉由前述檢測動作而檢測出了前述觸控筆之後,將對於前述觸控筆應利用前述第2期間而送訊的資料作特定的第2指令,在1個的前述顯示週期之中而作1次的送訊,另一方面,在藉由前述檢測動作而檢測出前述觸控筆之前,係將包含有對於前述顯示裝置之種類作特定的種類特定資訊之第1指令,在1個的前述顯示週期中而作複數次之送訊。
由本發明之第4側面所致之觸控筆,係為被與顯示裝置之控制器一同作使用的觸控筆,該顯示裝置之控制器,係以在被配置於身為顯示動作之1個週期的顯示週期內之N個(N>1)的第2期間之各者之中而實行觸控筆 之檢測動作的方式所構成,該觸控筆,其特徵為:因應於從前述控制器而受訊了包含對於前述顯示裝置之種類作特定的種類特定資訊之第1指令一事,而送訊位置訊號,因應於從前述控制器而受訊了對於應利用前述第2期間而送訊的資料作特定的第2指令一事,而送訊包含有藉由該第2指令所特定出來的資料之資料訊號。
由本發明之第5側面所致之控制器,係為胞內型之液晶顯示裝置的控制器,該胞內型之液晶顯示裝置,係具備有相互交叉之第1以及第2電極,在像素驅動期間中,係對於前述第1電極供給像素驅動用之電壓,另一方面,在與前述像素驅動期間相異之觸控筆檢測期間中,係使用前述第1以及第2電極來檢測出觸控筆之位置,該控制器,其特徵為:係使用前述第2電極,來對於前述觸控筆而送訊要求下鏈訊號之送訊的指令,使用前述第1以及第2電極之雙方,來實行回應前述指令而從前述觸控筆所送訊而來的前述下鏈訊號之檢測,並基於所檢測出的前述下鏈訊號,來檢測出前述觸控筆之位置。
若依據本發明之第1側面,則觸控筆,當藉由指令所展示的電子機器之種類係身為非胞內型的情況時,係藉由使用相對而言為少數的第1期間來送訊由K位元之數位值所成之資料(例如筆壓),而能夠將資料之送訊效率提昇,另一方面,當藉由指令所展示的電子機器之種類係 身為胞內型的情況時,則係藉由使用相對而言為多數的第2期間來送訊由K位元之數位值所成之資料(例如筆壓),而能夠防止起因於在電子機器處之受訊失敗所導致的送訊資訊之缺損,故而,係成為可構成能夠在非胞內型之電子機器和胞內型之電子機器的雙方處作使用的觸控筆。
若依據本發明之第2側面,則觸控筆,係能夠藉由簡易的(例如身為1個展頻碼之量的資料)縮短同步訊號,來針對各個第2期間而得知其之到來。故而,由於係成為不需要在通訊開始時而送訊代表空白期間之配置(間隔、持續時間等)的資訊之上鏈訊號,因此,係成為能夠將在從觸控筆檢測出了從胞內型之電子機器而來之上鏈訊號之後起直到朝向該電子機器而開始下鏈訊號之送訊為止所需要的時間縮短。
若依據本發明之第3側面或第4側面,則由於控制器係為實現胞內型之電子機器者(亦即是,在被配置於身為顯示動作之1個週期的顯示週期內之N個(N>1)的第2期間之各者中而實行觸控筆之檢測動作者),並且將在觸控筆被檢測出之前以及觸控筆被檢測出之後的指令之送訊頻率設為相異、具體而言,在觸控筆被檢測出來之後,係以相較於觸控筆被檢測出來之前而更少的頻率(在1個的顯示週期內而為1次)來送訊指令,另一方面,在觸控筆被檢測出來之前,係以相較於觸控筆被檢測出來之後而更多的頻率來送訊用以對於觸控筆應藉由何者之通訊協定來送訊下鏈訊號一事作指定的指令,因此,在觸控筆被 檢測出來之後,係能夠對於當觸控筆為被與胞內型之電子機器一同作使用的情況時之位置檢測的實行率有所確保,並且,在觸控筆被檢測出來之前,係能夠將觸控筆之檢測的回應時間縮短。
若依據本發明之第5側面,則控制器,就算是在將第1電極使用來進行像素驅動的期間中,也能夠對於觸控筆而送訊指令。故而,係成為能夠對於在將觸控筆和胞內型之電子機器一同作使用的情況時之位置檢測之實行率有所確保。
2:觸控筆
3A~3C:平板裝置
4:手指
20:觸控筆電極
21:訊號處理電路
21a:控制部
21b:升壓部
21c:振盪部
21d:開關部
22:放大部
23:電源
24:筆壓檢測部
25:開關
30:感測器
30X、30Y:感測器電極
31:控制器
32:主機處理器
41:邏輯部
42、43:送訊部
44:受訊部
45:選擇部
50:形態供給部
51:開關
52:碼列保持部
53:展頻處理部
54:送訊保護部
55:放大電路
56:檢波電路
57:類比數位轉換器
58x、58y:開關
59x、59y:導體選擇電路
60:液晶層
61:彩色濾光玻璃
61:邏輯部
62:偏光板
63:共通電極
AH:上鏈檢測高度
BP:空白期間
COM:指令
CRC:循環冗餘碼
DS、DS1、DS2:下鏈訊號
FDS:手指檢測用訊號
HB:水平空白期間
P:筆壓資料
PI:縮短同步訊號
Res:資料
S:第1期間
SB:開始位元
SR:感測範圍
SW:開關資訊
T、T1~T40:第2期間(空白期間)
US:上鏈訊號
Vcom:像素驅動用電壓
Vsync:影像同步訊號
VT:動作周期
[圖1]係為對於由本發明之第1實施形態所致之位置檢測系統的使用狀態作展示之圖。
[圖2]係為對於圖1中所示之觸控筆2的構成作展示之圖。
[圖3]係為對於圖1中所示之平板裝置3B的構成作展示之圖。
[圖4](a)係為對於在平板裝置3B處之感測器電極30X、30Y的配置作展示之示意性之剖面圖,(b)係為與(a)相對應之示意性的上面圖。
[圖5](a)係為對於在平板裝置3A處之感測器電極30X、30Y的配置作展示之示意性之剖面圖,(b)係為對於在平板裝置3C處之感測器電極30X、30Y的配置作展示 之示意性之剖面圖。
[圖6]係為對於上鏈訊號US的構成作展示之圖。
[圖7]係為對於在手指檢測之實行時的平板裝置3B之控制器31之動作作展示之圖。
[圖8]係為對於在顯示動作之實行時的平板裝置3B之控制器31之動作作展示之圖。
[圖9]係為對於在上鏈訊號之送訊時的平板裝置3B之控制器31之動作作展示之圖。
[圖10]係為對於在下鏈訊號之受訊時的平板裝置3B之控制器31之動作作展示之圖。
[圖11]係為圖1中所示之觸控筆2的狀態變遷圖。
[圖12]係為對於圖10中所示之狀態S103(作業模式)下的觸控筆2之動作的詳細內容作展示之圖。
[圖13](a),係為當觸控筆2與平板裝置3A進行通訊的情況(使用M個(M≧1)的第1期間S來送訊資料的情況)時之各別之動作的時序表,(b),係為當觸控筆2與平板裝置3B進行通訊的情況(使用N個(N>M)的第2期間T來送訊資料的情況)時之各別之動作的時序表。
[圖14]係為對於在第2期間T的內部之訊號的配置作展示之圖。
[圖15]係為對於由平板裝置3B所致之第2期間T之使用方法作展示之圖,(a)係對於在檢測出觸控筆2之前的情況作展示,(b)係對於在檢測出了觸控筆2之後的情況作展示。
[圖16]係為對於由觸控筆2所致之第2期間T之使用方法作展示之圖,(a)係對於在被平板裝置3B所檢測出來之前的情況作展示,(b)係對於在被平板裝置3B而檢測出來並且身為懸浮狀態的情況作展示,(c)係對於在被平板裝置3B而檢測出來並且身為接觸狀態的情況作展示。
[圖17]係為平板裝置3B所進行的處理之處理流程圖。
[圖18]係為平板裝置3B所進行的處理之處理流程圖。
[圖19]係為觸控筆2所進行的處理之處理流程圖。
[圖20]係為觸控筆2所進行的處理之處理流程圖。
[圖21]係為觸控筆2所進行的處理之處理流程圖。
[圖22]係為對於由本發明之第2實施形態所致之平板裝置3B的控制器31之在像素驅動時的動作作展示之圖。
[圖23]係為當由本發明之第2實施形態所致之觸控筆2與平板裝置3B進行通訊的情況時之各別的動作之時序表。
[圖24]係為當由本發明之第3實施形態所致之觸控筆2與平板裝置3B進行通訊的情況時之各別的動作之時序表。
以下,參考所添附之圖面,針對本發明之實施形態作詳細說明。
圖1,係為對於由本發明之第1實施形態所致之位置檢測系統的使用狀態之其中一例作展示之圖。由本實施形態所致之位置檢測系統,係具備有於該圖中所示之平板裝置3A、3B、3C以及觸控筆2。
關於平板裝置3A~3C之詳細的構成,係於後再述,但是,平板裝置3A、3C係身為上述之非胞內型之電子機器(顯示裝置),平板裝置3B係身為上述之胞內型之電子機器(顯示裝置)。平板裝置3A~3C,係分別構成為能夠藉由觸控筆2以及使用者之手指4的雙方來將繪畫或文字作寫入。又,平板裝置3A、3B,係均構成為能夠與觸控筆2之間以雙方向進行訊號之送受訊,並在自身與觸控筆2之間實行雙方向型之通訊。另一方面,平板裝置3C,雖然係構成為能夠受訊從觸控筆2而來之下鏈訊號,但是,係並不具備有對於觸控筆2而送訊上鏈訊號的能力,而單方向地受訊從觸控筆2所送訊而來之訊號。
觸控筆2,係為與對應於自身和平板裝置3A~3C之各者間的通訊之3個的通訊協定(protocol)均有所對應的多通訊協定觸控筆(3重模式觸控筆)。使用者,係藉由將觸控筆2之筆尖按壓接觸於平板裝置3A~3C之其中一者的觸碰面上並保持於該狀態地來使觸控筆2之筆尖在觸碰面上移動,而對於平板裝置3A~3C寫入繪畫或文字。又,使用者,係將一度開始了利用的觸控筆2,並不與其他之觸控筆作交換地而在平板裝置3A~3C之間交互持續作利用。
圖2,係為對於觸控筆2之構成作展示之圖。如同該圖中所示一般,觸控筆2,係具備有觸控筆電極20、和訊號處理電路21、和放大部22、和電源23、和筆壓檢測部24、以及開關25,而構成之。
觸控筆電極20,係為被設置在觸控筆2之筆尖之近旁處的導電體,並發揮受訊平板裝置3A、3B所送訊的上鏈訊號US而供給至訊號處理電路21處並且將從訊號處理電路21所供給而來之下鏈訊號DS朝向平板裝置3A~3C而送出的功用。
筆壓檢測部24,係包含有未圖示之檢測出被施加於觸控筆2之筆尖處的壓力(筆壓)之壓力感測器,而構成之。筆壓檢測部24,係將藉由此壓力感測器所檢測出的筆壓,轉換為由K位元(K>0)之數位值所成的筆壓資料P,並供給至訊號處理電路21處。
開關25,係為被設置在觸控筆2之框體的表面(側面或端面)處之開關,並構成為能夠由使用者來進行ON、OFF操作。在訊號處理電路21處,係被供給有代表此開關25之ON、OFF狀態的開關資訊SW。
電源23,係為對於觸控筆2之各部供給動作電力的功能部,例如係為電池。
訊號處理電路21以及放大部22,係具備有進行從觸控筆電極20所供給而來之上鏈訊號US之受訊處理並且基於其結果來產生2種類的下鏈訊號DS1、DS2之其中一者而供給至觸控筆電極20處之功能。
於此,在本實施形態中,下鏈訊號DS1,係為藉由脈衝列訊號所構成之下鏈訊號DS,下鏈訊號DS2,係為藉由正弦波訊號所構成之下鏈訊號DS。若是作更具體性的說明,則身為下鏈訊號DS1之位置訊號,係身為無調 變之脈衝列訊號,身為下鏈訊號DS1之資料訊號,係身為將脈衝列訊號藉由筆壓資料P等來作調變所成的訊號。又,身為下鏈訊號DS2之位置訊號,係身為無調變之正弦波訊號,身為下鏈訊號DS2之資料訊號,係身為將正弦波訊號藉由筆壓資料P等來作調變所成的訊號。平板裝置3A~3C,係分別構成為僅能夠受訊下鏈訊號DS1、DS2之其中一者。因此,觸控筆2之訊號處理電路21,在開始與平板裝置3A~3C之間之通訊時,係檢測出成為通訊對象的平板裝置所能夠受訊之下鏈訊號DS之種類,並送訊與所檢測出的種類相對應之下鏈訊號DS。
而,訊號處理電路21,係如同圖2中所示一般,具備有控制部21a和升壓部21b和振盪部21c以及開關部21d,而構成之。
升壓部21b,係為藉由將從電源23所供給而來之直流電壓作升壓而產生直流電壓V1之電路。在具體性之例中,升壓部21b係藉由DC-DC轉換器或充電泵電路而構成之。
振盪部21c,係為藉由基於從電源23所供給而來之直流電壓來進行振盪動作而產生以特定頻率來振動的無調變之正弦波訊號(載波訊號)之電路。放大部22,係發揮藉由將以此振盪部21c所產生的正弦波訊號以特定之放大率來放大而產生無調變之正弦波訊號v2之功能。放大部22,係如同圖2中所示一般,較理想,為藉由包含有變壓器以及電容器之放大電路來構成之。
開關部21d,係為以使共通端子c和端子a、b、g、r之其中一者作連接的方式所構成之開關元件。端子a係被與升壓部21b之輸出端作連接,端子b係被與放大部22之輸出端作連接,端子g係被與被供給有接地電位之電源配線作連接,端子r係經由緩衝器而被與控制部21a之受訊端子作連接,共通端子c係被與觸控筆電極20作連接。
控制部21a,係為供給用以對於開關部21d作控制的控制訊號Ctrl並且亦進行上鏈訊號US之受訊的IC,並構成為藉由從電源23所供給而來之電力而動作。在具體性之例中,控制部21a係可為ASIC或MCU。控制部21a,係藉由實行被儲存在設置於其內部之ROM以及RAM中的程式而動作。
在送訊下鏈訊號DS1的情況時之控制部21a,係藉由控制訊號Ctrl,來進行在使端子a被與共通端子c作連接的狀態和使端子g被與共通端子c作連接的狀態之間而切換開關部21d之處理。若是作更具體性的說明,則在使用下鏈訊號DS1而送訊位置訊號的情況時,控制部21a,係以特定之週期而週期性地在上述之2個的狀態之間而進行開關部21d之切換控制。藉由此,從開關部21d係輸出無調變之脈衝列訊號。又,在使用下鏈訊號DS1而送訊資料訊號的情況時,控制部21a,係因應於筆壓準位P或開關資訊SW等的資料Res(參考圖3),來在上述之2個的狀態之間而進行開關部21d之切換控制。藉由此,從開關部21d係輸 出基於資料Res而被作了調變的脈衝列訊號。另外,在資料Res中,係亦可包含有預先被記憶在訊號處理電路21內的觸控筆2之辨識資訊等之其他資訊。
在送訊下鏈訊號DS2的情況時之控制部21a,係藉由控制訊號Ctrl,來進行在使端子b被與共通端子c作連接的狀態和使端子g被與共通端子c作連接的狀態之間而切換開關部21d之處理。若是作更具體性的說明,則在使用下鏈訊號DS2而送訊位置訊號的情況時,控制部21a,係將開關部21d固定於端子b側處。藉由此,從開關部21d係輸出無調變之正弦波訊號v2。又,在使用下鏈訊號DS2而送訊資料訊號的情況時,控制部21a,係因應於上述之資料Res,來在上述之2個的狀態之間而進行開關部21d之切換控制。藉由此,從開關部21d係輸出基於資料Res而被作了調變的正弦波訊號。
在受訊上鏈訊號US的情況時之控制部21a,係藉由控制訊號Ctrl而將開關部21d固定於端子r側。藉由此,由於在觸控筆電極20處所出現之電荷係被供給至控制部21a之受訊端子處,因此,控制部21a,係基於如此這般所被供給之電荷,來受訊上鏈訊號US。
圖3,係為對於平板裝置3B之構成作展示之圖。以下,一面參考該圖,一面針對身為胞內型之平板裝置3B的構成作詳細之說明,但是,針對平板裝置3A、3C,基本上亦為相同。但是,由於係並非為完全相同,因此,針對與平板裝置3B相異之點,係在以下所展示之關於 平板裝置3B的說明中而逐一另外作說明。
如同圖3中所示一般,平板裝置3B,係具備有感測器30、和控制器31、和主機處理器32,而構成之。
感測器30,係具備有將分別沿著Y方向而延伸存在並於與Y方向相正交之X方向上以等間隔來作了配置的複數之感測器電極30X和分別沿著X方向而延伸存在並於Y方向上以等間隔來作了配置的複數之感測器電極30Y配置為矩陣狀的構成。感測器30,係構成為藉由此些之感測器電極30X、30Y,來與觸控筆2形成耦合電容。又,感測器30,係並不僅是被使用在觸控筆2之檢測中,而亦被使用在手指4之檢測中。另外,於此,雖係針對感測器電極30Y、30X均為藉由直線狀之導電體來構成的例子作展示,但是,亦能夠藉由其他形狀的導電體來構成感測器電極30Y、30X。例如,係亦可如同在專利文獻1中所例示一般之形狀的電極等而將感測器電極30Y、30X之其中一方藉由以能夠檢測出觸控筆之2維座標的方式來作2維配置的複數之矩形導電體來構成之。
圖4(a),係為對於在平板裝置3B處之感測器電極30X、30Y的配置作展示之示意性之剖面圖,圖4(b),係為與圖4(a)相對應之示意性的上面圖。在圖4(a)中,係將從觸控筆2而遠離之側記載為下側,並將接近觸控筆2之側記載為上側。針對此點,在後述之圖5(a)、(b)中,亦為相同。
如同圖4(a)中所示一般,平板裝置3B,係 作為液晶顯示裝置之構成要素,而從下方起,依序具備有液晶層60、彩色濾光玻璃61以及偏光板62,感測器電極30Y、30X係被配置在此些之間。若是作更具體性的說明,則感測器電極30X係被形成於液晶層60之上面,感測器電極30Y係被形成於彩色濾光玻璃61之上面。雖並未圖示,但是,在感測器電極30X與彩色濾光玻璃61之間、以及在感測器電極30Y與偏光板62之間,係分別被配置有透明絕緣層。
在液晶層60之下側處,係被形成有各像素之各自的像素電極(未圖示)。主機處理器32,係藉由在對於各感測器電極30X而供給有特定之像素驅動用電壓Vcom(於此情況係為固定值)的狀態下而對於此像素電極之電位作控制,來進行各像素之驅動動作。由於係如此這般地而被供給有像素驅動用電壓Vcom,因此,於正在實行像素驅動動作的期間中,係並無法將感測器電極30X使用在進行與觸控筆2之間之通訊或者是手指4之檢測的用途中。
複數之感測器電極30X和複數之感測器電極30Y,係如同圖4(b)中所示一般,以相互交叉的方式而被作配置。故而,若是從觸碰面側來觀察平板裝置3B,則感測器電極30Y、30X之交點看起來係如同被作2維配置。
於此,亦針對在平板裝置3A、3C處之感測器電極30X、30Y的配置作說明。圖5(a),係為對於在平板裝置3A處之感測器電極30X、30Y的配置作展示之示意性之剖面圖,圖5(b),係為對於在平板裝置3C處之感測 器電極30X、30Y的配置作展示之示意性之剖面圖。
在平板裝置3A、3C處,係如同圖5(a)(b)中所示一般,在液晶層60之上面被形成有共通電極63。又,感測器電極30X、30Y,在平板裝置3A處,係如同在圖5(a)中所示一般,於偏光板62之上方處作為與液晶顯示裝置相分離之另外的零件而被作配置,另一方面,在平板裝置3C處,則係如同在圖5(b)中所示一般,被配置於彩色濾光玻璃61與偏光板62之間。平板裝置3A、3C,係均身為非胞內型,但是,平板裝置3A之構成,係有被稱作「胞外」型的情況,平板裝置3C之構成,係有被稱作「胞上」型的情況。
在平板裝置3A、3C處,上述之像素驅動用電位Vcom,係被供給至與感測器用之電極相互獨立的共通電極63處,而並不會被供給至感測器電極30X處。故而,在平板裝置3A、3C處,就算是在像素驅動動作的實行中,也能夠將感測器電極30X使用來進行與觸控筆2之間之通訊或者是手指4的檢測。
回到圖3。控制器31,係具備有MCU40、邏輯部41、送訊部42、43、受訊部44以及選擇部45,而構成之。
MCU40以及邏輯部41,係為藉由對於送訊部42、43、受訊部44以及選擇部45作控制,來對於控制器31之送受訊動作作控制之控制部。若是作具體性說明,則MCU40,係為於內部具備有ROM以及RAM並且藉由實行 被儲存於此些之中的程式而動作之微處理器。MCU40,係亦具備有輸出上述之像素驅動用電位Vcom以及後述之指令COM的功能。另一方面,邏輯部41,係構成為基於MCU40之控制,而輸出控制訊號ctrl_1~ctrl_4以及ctrl_r。另外,輸出像素驅動用電位Vcom之功能,在平板裝置3A、3C處,係被設置於主機處理器32處,而並未被設置在MCU40處。
送訊部42,係為用以依據MCU40之控制而產生使用來檢測出手指4之手指檢測用訊號FDS的電路。手指檢測用訊號FDS,例如,係亦可為無調變之脈衝列訊號或正弦波訊號。
送訊部43,係為依據MCU40以及邏輯部41之控制而產生上鏈訊號US之電路,並如同圖3中所示一般,包含有形態供給部50、開關51、碼列保持部52、展頻處理部53以及送訊保護部54,而構成之。另外,關於此些之中之特別是形態供給部50,在本實施形態中,係作為被包含在送訊部43內者來作說明,但是,係亦可構成為被包含在MCU40內。又,送訊部43,在並不具備有上鏈訊號US之送訊功能的平板裝置3C之控制器31中,係並未作設置。
於此,針對上鏈訊號US之構成作說明。圖6,係為對於上鏈訊號US的構成作展示之圖。如同該圖中所示一般,在本實施形態中所使用之上鏈訊號US,係藉由由1位元之量的資訊所成之開始位元SB、和由5位元之量的資訊所成之指令COM,而構成之。指令COM,係包含有4 位元之量的資料CC0~CC3、和基於資料CC0~CC3所算出之1位元之量的循環冗餘碼CRC,而構成之。
開始位元SB,係為為了讓觸控筆2檢測出控制器31之存在所使用者,並事先(於觸控筆2檢測出控制器31之前)在觸控筆2側而為既知。如同後述一般,觸控筆2,係構成為藉由檢測出此開始位元SB,而檢測出上鏈訊號US之到來。又,平板裝置3B,係會有將並不送訊後續之訊號地而將開始位元SB單獨作送訊的情況,以下,係會有將此情況時之上鏈訊號US,作為較包含有指令COM之上鏈訊號US更短之訊號而稱作縮短同步訊號PI的情形。
資料CC0~CC3,係代表對於觸控筆2之命令(指令)。在藉由資料CC0~CC3所代表的指令中,係存在有2個種類。
第1種,係為包含有將在觸控筆2與平板裝置之間所使用的通訊協定之種類特定出來的種類特定資訊之指令,以下,係會有稱作「第1指令」的情況。通訊協定之種類,主要係為對於針對觸控筆2所用以送訊下鏈訊號DS(位置訊號或資料訊號)之通訊頻率(包含矩形波或正弦波之區別)、下鏈訊號DS之格式(包含位置訊號以及資料訊號之區別、使用資料訊號所送訊的資料之種類之區別)以及下鏈訊號DS之送訊時刻(時序以及送訊期間)的事先之約定作區分的資訊。第1指令,係藉由尚未檢測出觸控筆2之平板裝置3A、3B而被送訊。另外,種類特定資訊,係亦可作為平板裝置之種類而被賦予至觸控筆 2處。種類特定資訊,例如係為藉由資料CC0之1個位元所代表的資訊,並藉由對於送訊了該指令之平板裝置是身為平板裝置3A、3B之何者之種類一事作展示,來展現對於觸控筆2而言所需要的通訊協定之種類。
於此,詳細內容雖係於後再述,但是,觸控筆2,在進行與平板裝置3B之間之通訊的情況時,係成為以縮短同步訊號PI之受訊作為契機,而實行下鏈訊號DS之送訊。相對於此,在進行與平板裝置3A之間之通訊的情況時,係並不使用縮短同步訊號PI,觸控筆2,係成為以包含有指令COM之上鏈訊號US的受訊作為契機,而實行下鏈訊號DS之送訊。故而,種類特定資訊,也可以說是代表觸控筆2是否應因應於縮短同步訊號PI來送訊下鏈訊號DS一事的資訊。
第2種,係為對於圖2中所示之筆壓資料P等的觸控筆2所應送訊之資料作特定的指令,以下,係會有稱作「第2指令」的情況。第2指令,係藉由已檢測出了觸控筆2之平板裝置3A、3B而被送訊。換言之,第2指令,係代表控制器31已將觸控筆2檢測出來。
回到圖3。形態供給部50,係保持有開始位元SB,並構成為依據從邏輯部41所供給之控制訊號ctrl_t1的指示,而將所保持的開始位元SB輸出。另一方面,指令COM,係從MCU40而被供給至送訊部43處。
開關51,係具備有基於從邏輯部61所供給之控制訊號ctrl_t2來選擇形態供給部50以及MCU40之其中一 者,並將所選擇者之輸出供給至展頻處理部53處之功能。當開關51選擇了形態供給部50的情況時,在展頻處理部53處係被供給有開始位元SB。另一方面,當開關51選擇了MCU40的情況時,在展頻處理部53處係被供給有指令COM。
碼列保持部52,係具備有基於從邏輯部41所供給之控制訊號ctrl_t3來產生具有自我相關特性之特定碼片(chip)長度的展頻碼PN並作保持之功能。碼列保持部52所正保持的展頻碼PN,係被供給至展頻處理部53處。
展頻處理部53,係具備有基於透過開關51所供給而來之值(開始位元SB或者是指令COM)來將藉由碼列保持部52所保持了的展頻碼PN作調變並藉此而取得特定碼片長度之送訊碼片列的功能。在圖6中,係針對關連於開始位元SB而取得的送訊碼片列之例作圖示。展頻處理部53,係構成為將所取得了的送訊碼片列供給至送訊保護部54處。
送訊保護部54,係具備有基於從邏輯部41所供給之控制訊號ctrl_t4來在上鏈訊號US之送訊期間與下鏈訊號DS之受訊期間之間插入身為為了對送訊動作和受訊動作作切換所必要的保護期間(並不進行送訊與受訊之雙方的期間)之功能。
受訊部44,係為用以基於邏輯部41之控制訊號ctrl_r而將觸控筆2所送訊了的下鏈訊號DS或者是送訊部42所送訊了的手指檢測用訊號FDS作受訊的電路。具體而 言,係包含有放大電路55、和檢波電路56、以及類比數位(AD)轉換器57,而構成之。
放大電路55,係將從選擇部45所供給的下鏈訊號DS或者是手指檢測用訊號FDS作放大並輸出。檢波電路56,係為產生與放大電路55之輸出訊號的準位相對應之電壓之電路。AD轉換器57,係為藉由對於從檢波電路56所輸出的電壓以特定時間間隔來進行取樣而產生數位訊號之電路。AD轉換器57所輸出之數位訊號,係被供給至MCU40處。MCU40,係基於如此這般所被供給而來之數位訊號,而進行觸控筆2或手指4之位置檢測、和觸控筆2所送訊的資料Res(上述之筆壓資料P、開關資訊SW、辨識資訊等)之取得。MCU40,係將所取得了的代表位置之座標x、y和所取得了的資料Res,逐次輸出至主機處理器32處。
選擇部45,係包含有開關58x、58y和導體選擇電路59x、59y,而構成之。
開關58y,係為以使共通端子和T端子以及R端子之其中一方被作連接的方式所構成之開關元件。開關58y之共通端子係被與導體選擇電路59y作連接,T端子係被與送訊部43之輸出端作連接,R端子係被與受訊部44之輸入端作連接。又,開關58x,係為以使共通端子和T1端子、T2端子、D端子以及R端子之其中一者作連接的方式所構成之開關元件。開關58x之共通端子係被與導體選擇電路59x作連接,T1端子係被與送訊部43之輸出端作連 接,T2端子係被與送訊部42之輸出端作連接,D端子係被與輸出像素驅動用電壓Vcom之MCU40之輸出端作連接,R端子係被與受訊部44之輸入端作連接。
導體選擇電路59x,係為用以將複數之感測器電極30X選擇性地與開關58x之共通端子作連接的開關元件。導體選擇電路58x,係構成為亦能夠將複數之感測器電極30X之一部分或者是全部同時地與開關58x之共通端子作連接。
導體選擇電路59y,係為用以將複數之感測器電極30Y選擇性地與開關58y之共通端子作連接的開關元件。導體選擇電路59y,係構成為亦能夠將複數之感測器電極30Y之一部分或者是全部同時地與開關58y之共通端子作連接。
在選擇部45處,係從邏輯部41而被供給有4個的控制訊號sTRx、sTRy、selX、selY。具體而言,控制訊號sTRx係被供給至開關58x處,控制訊號sTRy係被供給至開關58y處,控制訊號selX係被供給至導體選擇電路59x處,控制訊號selY係被供給至導體選擇電路59y處。邏輯部41,係藉由使用此些之控制訊號sTRx、sTRy、selX、selY來對於選擇部45作控制,而實現上鏈訊號US或手指檢測用訊號FDS之送訊和像素驅動用電壓Vcom之施加以及下鏈訊號DS或手指檢測用訊號FDS之受訊。
圖7~圖10,係為對於控制器31之動作作展示之圖。以下,與圖3一同地而參考此些之圖,來針對由邏 輯部41所致之選擇部45之控制狀態和控制器31之動作之間的關係作詳細說明。
圖7,係為對於在手指檢測之實行時的控制器31之動作作展示之圖。於此情況之邏輯部41,係以會使T2端子被與共通端子作連接的方式來對於開關58x作控制,並且以會使R端子被與共通端子作連接的方式來對於開關58y作控制。進而,係以會使複數之感測器電極30X、30Y之組合依序被作選擇的方式,來對於導體選擇電路59x、59y作控制。藉由設為此種構成,通過了藉由複數之感測器電極30X、30Y所構成的複數之交點之各者的手指檢測用訊號FDS,係成為依序藉由受訊部44而被受訊。MCU40,係基於如此這般所依序受訊的手指檢測用訊號FDS之受訊強度,來檢測出在觸碰面上之手指4的位置。
圖8,係為對於在像素驅動動作實行時的控制器31之動作作展示之圖。於此情況之邏輯部41,係以會使D端子被與共通端子作連接的方式來對於開關58x作控制,並且以會使複數之感測器電極30X之全部同時被與開關58x作連接的方式,來對於導體選擇電路59x作控制。藉由此,由於係成為從MCU40而對於各感測器電極30X供給像素驅動用電壓Vcom,因此,係成為能夠實行由主機處理器32所致之像素驅動動作。另外,MCU40,係以基於從主機處理器32所供給而來之時序訊號所得到的時序,來使邏輯部41實行上述控制。
圖9,係為對於在上鏈訊號US之送訊時的控制 器31之動作作展示之圖。於此情況之邏輯部41,係以會使T1端子被與共通端子作連接的方式來對於開關58x作控制,並且以會使T端子被與共通端子作連接的方式來對於開關58y作控制。進而,係以會使複數之感測器電極30X、30Y之全部同時被作選擇的方式,來對於導體選擇電路59x、59y作控制。藉由此,係成為從複數之感測器電極30X、30Y的全部而送訊上鏈訊號US。
於此,針對在圖9中以虛線所標示了的感測範圍SR以及上鏈檢測高度AH作說明。首先,感測範圍SR,係為能夠使控制器31受訊下鏈訊號DS的範圍。亦即是,為了使控制器31受訊觸控筆2所送訊了的下鏈訊號DS,係有必要使觸控筆2對於平板裝置3B之觸碰面而一直接近至能夠使下鏈訊號DS到達控制器31處的程度。感測範圍SR,係代表此下鏈訊號DS會到達控制器31處的範圍。
上鏈檢測高度AH,係代表觸控筆2能夠受訊上鏈訊號US的高度(與觸碰面之間之距離)之極限。一般而言,上鏈檢測高度AH,係位置在較感測範圍SR之上限而更高的場所(從觸碰面而離開的場所)。此係起因於上鏈訊號US和下鏈訊號DS之送訊強度之差異所導致者。以下,將觸控筆2雖然位於較上鏈檢測高度AH而更下方但是並未與觸碰面作接觸的狀態,稱作「懸浮」狀態,並將觸控筆2成為了與觸碰面作接觸的狀態,稱作「接觸」狀態。
圖10,係為對於在下鏈訊號DS之受訊時的控 制器31之動作作展示之圖。於此情況之邏輯部41,係以會使R端子被與共通端子作連接的方式來對於開關58x、58y之各者作控制。導體選擇電路59x、59y之控制方法,係依存於所欲受訊之下鏈訊號DS之種類而有所相異。
亦即是,在受訊身為位置訊號之下鏈訊號DS的情況時,邏輯部41,係以會使複數之感測器電極30X、30Y之組合依序被作選擇的方式,來對於導體選擇電路59x、59y作控制。藉由設為此種構成,通過了藉由複數之感測器電極30X、30Y所構成的複數之交點之各者的位置訊號,係成為依序藉由受訊部44而被受訊。MCU40,係基於如此這般所依序受訊的位置訊號之受訊強度,來檢測出在觸碰面上之觸控筆2的位置。
另一方面,在受訊身為資料訊號之下鏈訊號DS的情況時,邏輯部41,係以會成為僅使複數之感測器電極30X、30Y中的位於藉由緊接於前之位置訊號之受訊所檢測出的觸控筆2之位置的近旁處之特定根(例如1根)會被作選擇的方式,來對於導體選擇電路59x、59y作控制。藉由所選擇了的特定根之感測器電極所受訊了的資料訊號,係經由受訊部44而被供給至MCU40處。MCU40,係基於如此這般所被供給而來之資料訊號,而取得上述之資料Res。
以上,係針對觸控筆2以及平板裝置3A~3C之構成作了說明。接著,針對觸控筆2之動作,作更詳細的說明。
圖11,係為觸控筆2的狀態變遷圖。又,圖12,係為對於圖11中所示之狀態S103(作業模式)下的觸控筆2之動作的詳細內容作展示之圖。
如同圖11中所示一般,觸控筆2之初期狀態,係成為休眠模式(狀態S100)。在休眠模式下的觸控筆2,係除了會定期性地變遷為進行上鏈訊號US以及筆壓之檢測的狀態(狀態S101)以外,並不會進行特別的處理。
狀態S101下的觸控筆2,係進行上鏈訊號US以及筆壓之檢測動作。具體而言,首先,係進行構成上鏈訊號US之前端之1個位元的開始位元SB之檢測。之後,當檢測出了開始位元SB的情況時,係進而亦進行上述之種類特定資訊的檢測。又,與此些之檢測動作並行地,而進行筆壓檢測部24所輸出的筆壓資料P是否為0之判定。
當藉由在狀態S101下所進行的檢測動作而並未檢測出開始位元SB以及筆壓之雙方的情況時、以及當就算是檢測出了開始位元SB也並未檢測出種類特定資訊的情況時,觸控筆2,係反覆進行上鏈訊號US以及筆壓之檢測動作,直到逾時(time out)為止。在逾時後,係回到狀態S100,並進入休眠模式。
另一方面,當檢測出了開始位元SB以及種類特定資訊的情況時、或者是當檢測出了筆壓的情況時,觸控筆2,係變遷至進行通訊協定之選擇的狀態(狀態S102)。例如,若是身為用以與平板裝置3B進行通訊之通訊協定,則係包含有後述之第2期間T之使用方法(參考圖 16)等。
如同圖12中所示一般,觸控筆2,當檢測出了開始位元SB並且藉由種類特定資訊所代表的平板裝置之種類係為平板裝置3A的情況時,係選擇用以與平板裝置3A進行通訊之通訊協定。又,當檢測出了開始位元SB並且藉由種類特定資訊所代表的平板裝置之種類係為胞內型之平板裝置3B的情況時,係選擇用以與平板裝置3B進行通訊之通訊協定,當在並未檢測出開始位元SB之狀態下而檢測出了筆壓的情況時(亦即是,當成為筆壓資料P並非為0之狀態的情況時),係選擇用以與平板裝置3C進行通訊之通訊協定。
在狀態S102下而對於通訊協定作了選擇的觸控筆2,係如同圖11中所示一般,變遷至作業模式(狀態S103)。作業模式,係為依據所選擇了的通訊協定而進行通訊的模式,並如同圖12中所示一般,詳細而言係包含有3個的狀態S103a~S103c而構成之。
狀態S103a,係為使觸控筆2依據用以與平板裝置3A進行通訊之通訊協定來進行與平板裝置3A之間之通訊的模式(將資料使用後述之M個(M≧1)的第1期間S來送訊的第1模式)。於此情況之觸控筆2,係反覆進行下述之動作:亦即是,進行包含有指令COM之上鏈訊號US的受訊動作(狀態S111),並送訊與所受訊了的指令COM相對應之下鏈訊號DS(狀態S112)。在狀態S112下所送訊的下鏈訊號DS,當指令COM係代表上述之第1指令的情 況時,係僅藉由位置訊號所構成,當指令COM係代表上述之第2指令的情況時,係藉由位置訊號和包含有依據指令COM所特定出的資料之資料訊號,而構成之。
狀態S103b,係為使觸控筆2依據用以與平板裝置3B進行通訊之通訊協定來進行與平板裝置3B之間之通訊的模式(將資料使用後述之N個(N>M)的第2期間T來送訊的第2模式)。於此情況之觸控筆2,首先係進行包含有指令COM之上鏈訊號US的受訊動作(狀態S113)。在狀態S113下而受訊了指令COM之觸控筆2,當該指令COM係代表第1指令的情況時,係進行位置訊號之送訊準備。另一方面,當所受訊了的指令COM係代表第2指令的情況時,係進行位置訊號之送訊準備,並且取得依據指令COM所特定出的資料,而進行包含有所取得了的資料之資料訊號的送訊準備。
接著,觸控筆2,係進行縮短同步訊號PI的受訊動作(狀態S114)。縮短同步訊號PI,係如同上述一般,僅由開始位元SB所成,並為相較於包含有指令COM之上鏈訊號US而時間長度為較短的上鏈訊號US。縮短同步訊號PI,由於係成為相較於包含有指令COM之上鏈訊號US而時間長度為較短的訊號,因此,觸控筆2,係能夠根據所檢測出的上鏈訊號US之時間長度,來判定所檢測出的上鏈訊號US是身為縮短同步訊號PI或者是包含有指令COM之訊號的何者。
在受訊了縮短同步訊號PI的情況時,觸控筆 2,係因應於此縮短同步訊號PI,而進行所準備了的位置訊號或者是資料訊號之一部分的送訊(狀態S115)。因應於縮短同步訊號PI而觸控筆2所能夠送訊的資訊,由於係僅為1個位元的量,因此,平板裝置3B,係被構成為反覆送訊縮短同步訊號PI,觸控筆2,係構成為在每次受訊縮短同步訊號PI時,送訊位置訊號或資料訊號之一部分。在資料訊號之所有位元的送訊結束之後,觸控筆2係回到狀態S113,並反覆進行包含有指令COM之上鏈訊號US的受訊動作。關於此些之點,係於後再作更詳細之說明。
狀態S103c,係為使觸控筆2依據用以與平板裝置3C進行通訊之通訊協定來對於平板裝置3C而進行單方向之下鏈訊號DS之送訊的模式。於此情況之觸控筆2,係單方向性地反覆進行下鏈訊號DS之送訊(狀態S116)。
回到圖11。當在作業狀態S103下而產生了特定之逾時狀態的情況時,觸控筆2,係變遷至逾時狀態(狀態S104)。此逾時狀態,針對與平板裝置3A、3B之間之通訊的情況時,係會在涵蓋特定期間而無法受訊開始位元SB的情況時發生。另一方面,針對與平板裝置3C之間之通訊的情況時,係會在成為無法檢測出筆壓的情況時發生。變遷至逾時狀態的觸控筆2,係回到狀態S101,並反覆進行上鏈訊號US以及筆壓之檢測動作。
以上,係針對觸控筆2之狀態變遷作了說明。接著,一面參考時序表,一面針對當觸控筆2與平板裝置 3A、3B之各者進行通訊的情況時之此些的動作,作更詳細的說明。
圖13(a),係為在觸控筆2與平板裝置3A進行通訊的情況時之各別的動作之時序表,圖13(b),係為在觸控筆2與平板裝置3B進行通訊的情況時之各別的動作之時序表。另外,在圖13(a)、(b)中,影像同步訊號Vsync,係為代表由主機處理器32所致之影像顯示的動作週期VT(身為顯示動作的1個週期之顯示週期)之脈衝訊號。主機處理器32,係構成為在1個動作週期VT的期間中,實行1個的圖框之顯示。
首先,如同圖13(a)中所示一般,平板裝置3A之控制器31,在1個動作周期VT中,原則上,係構成為依序反覆實行上鏈訊號US之送訊動作、下鏈訊號DS之受訊動作、手指檢測動作。以下,將實行下鏈訊號DS之受訊動作的期間,稱作第1期間S。若是將被設置在上鏈訊號US之送訊後的第1期間S之個數設為M個(M≧1),則在圖13(a)之例中,雖係成為M=1,但是,當下鏈訊號DS之資料量係為大,而若是對於手指檢測動作之所需要的實行週期作考慮則會成為無法藉由1次的受訊動作來完全受訊下鏈訊號DS的情況等時,係亦可設為M≧2。於此情況,係成為在各第1期間S之間,被配置有手指檢測動作。另外,被設定於上鏈訊號US之送訊期間後之1或複數的第1期間S之開始時序,係可構成為預先基於通訊協定而被作決定,亦可構成為藉由上鏈訊號US來從平板裝置3A而通 知至觸控筆2處。
與平板裝置3A進行通訊之觸控筆2,係在藉由上鏈訊號US之受訊動作而受訊了指令COM之後,根據在圖11之狀態S102處而已選擇了的通訊協定或者是上鏈訊號US,來取得1或複數之第1期間S之配置,並使用所取得了的第1期間S,來進行與所受訊了的指令COM相對應之下鏈訊號DS之送訊。具體而言,首先係送訊位置訊號,之後,係進行包含有藉由指令COM所指示了的資料之資料訊號的送訊。受訊此下鏈訊號DS之平板裝置3A,最初係基於位置訊號來檢測出觸控筆2之位置,之後,係使用位於所檢測出的位置之附近之1以上的感測器電極,來進行資料訊號之受訊。
接著,關於平板裝置3B,係如同圖13(b)中所示一般,在1個動作週期VT之中,被配置有複數之水平空白期間HB。在水平空白期間HB之後半處,係進行有使驅動對象之像素從畫面之右端而回到左端的處理,於此處理之期間中,主機處理器32係使像素之驅動處理休止。如此這般之像素之驅動處理為休止的期間,一般係被稱作空白期間BP,平板裝置3B,係將此空白期間BP,作為用以與觸控筆2進行通訊或者是用以檢測出手指4的第2期間T來作使用。第2期間T,係為較第1期間S而更短的期間,若是將被設置在1個動作周期VT內的第2期間T之個數設為N個,則N,係成為較上述之M而更大的數量(N>M)。在圖13(b)之例中,係成為N=40(第2期間T1~T40), 但是,係亦可並非為N=40。
圖14,係為對於在第2期間T的內部之訊號的配置作展示之圖。如同該圖中所示一般,平板裝置3B之控制器31,係配合於第2期間T之開始時序,而送訊作為縮短同步訊號PI之開始位元SB。之後,觸控筆2,係因應於受訊了此縮短同步訊號PI一事,而進行下鏈訊號DS(位置訊號或者是資料訊號)之送訊。在送訊資料訊號的情況時,於1個的第2期間T內所能夠送訊之資料之量,係如同上述一般,為1個位元。
圖15,係為對於由平板裝置3B所致之第2期間T之具體性的使用方法作展示之圖。圖15(a),係對於在檢測出觸控筆2之前的情況作展示,圖15(b),係對於在檢測出了觸控筆2之後的情況作展示。
在檢測出觸控筆2之前的平板裝置3B,係如同圖15(a)中所示一般,在相較於檢測出了觸控筆2之後的指令COM之送訊次數而更多的次數之複數次的第2期間T(例如2次的第2期間T1、T21)之各者中,進行包含指令COM之上鏈訊號US之送訊。於此情況之指令COM,係為代表第1指令者,並包含有對於平板裝置之種類作特定的種類特定資訊。又,於此情況之平板裝置3B,係藉由將其他之第2期間T之各者以分時來作使用,而進行觸控筆2以及手指4之檢測動作。
另一方面,在檢測出觸控筆2之後的平板裝置3B,係如同圖15(b)中所示一般,以相較於檢測出觸控 筆2之前的指令COM之送訊次數而更少的次數(例如僅有1次的第2期間T1),來進行包含指令COM之上鏈訊號US之送訊。於此情況之指令COM,係為代表第2指令者,並對於觸控筆2應利用第2期間T來送訊的資料(筆壓資料P等)作特定。之後,平板裝置3B,係使用10個的第2期間T2、T5、T9、T13、T17、T21、T25、T29、T33、T37(觸控筆檢測期間)之各者而檢測出觸控筆2之位置,並使用20個的第2期間T3、T6、T7、T10、T11、T14、T15、T18、T19、T22、T23、T26、T27、T30、T31、T34、T35、T38、T39、T40(資料訊號受訊期間)之各者而進行資料訊號之受訊,並且使用9個的第2期間T4、T8、T12、T16、T20、T24、T28、T32、T36(手指檢測期間)之各者來檢測出手指4之位置。
圖16,係為對於由觸控筆2所致之第2期間T之具體性的使用方法作展示之圖。圖16(a),係對於被平板裝置3B而檢測出來之前的情況作展示,圖16(b),係對於被平板裝置3B而檢測出來並且身為懸浮狀態的情況作展示,圖16(c),係對於被平板裝置3B而檢測出來並且身為接觸狀態的情況作展示。
尚未檢測出觸控筆2之平板裝置3B所送訊的指令COM,係如同上述一般,為代表包含有對於平板裝置之種類作特定的種類特定資訊之第1指令。觸控筆2,若是檢測出包含有此指令COM之上鏈訊號US,並根據於其中所包含的種類特定資訊而對於上鏈訊號US之送訊來源係身 為平板裝置3B一事作了掌握,則係如同參考圖11以及圖12所作了說明一般,選擇在與平板裝置3B之間之通訊中所使用的通訊協定,並且如同圖16(a)中所示一般地進行位置訊號之連續送訊。另外,在圖16(a)中,雖係僅對於第2期間T有所展示,但是,此連續送訊,在相鄰之2個的第2期間T之間的時間(進行有像素驅動動作之時間)中,亦係被持續實行。
檢測出了觸控筆2之平板裝置3B所送訊的指令COM,係如同上述一般,為代表對於筆壓資料P等之觸控筆2所應送訊的資料作特定之第2指令。受訊了此指令COM之觸控筆2,在懸浮時和接觸時,係進行相異之動作。亦即是,在懸浮時之觸控筆2,係如同圖16(b)中所示一般,使用第2期間T6、T7來將開關資訊SW之從第2位元SW2起直到第1位元SW1為止的部份依序作送訊,除此之外,係將特定位元「1」和「0」交互作送訊。另一方面,在接觸時之觸控筆2,係如同圖16(c)中所示一般,使用第2期間T3來送訊特定位元「0」,並使用第2期間T6、T7、T10、T11、T14、T15、T18、T19、T22、T23、T26、T27、T30、T31而將筆壓資料P之從第14位元P13起直到第1位元P0為止的部份依序作送訊,並且使用第2期間T34、T35而將開關資訊SW之從第2位元SW2起直到第1位元SW1為止的部份依序作送訊,並且使用第2期間T38~T40,而將觸控筆2基於送訊資料所產生的核對和之從第3位元Sum2起直到第1位元Sum0為止的部份依序作送訊。
如此這般,關連於本發明之觸控筆2與平板裝置3B之系統,係除了當平板裝置3B檢測出了觸控筆2之後的懸浮時與接觸時之2個的動作模式以外,亦包含有將觸控筆2檢測出來之前的動作模式。觸控筆2,在3個的動作模式之各者的動作模式中,係因應於自身之狀態(身為懸浮時或者是身為接觸時)和自身是否已被平板裝置3B檢測出來之3個的狀態,而分別配合於圖16(b)、圖16(c)以及圖16(a)之格式來送訊位置訊號或資料訊號。
接著,一面參考平板裝置3B以及觸控筆2之處理流程,一面針對各者所進行的處理更進一步作詳細說明。
圖17以及圖18,係為平板裝置3B所進行的處理之處理流程圖。但是,在該圖中,係僅針對關連於觸控筆2之處理有所圖示,例如關於手指4之檢測的處理之圖示則係被省略。
〈檢測出觸控筆前之動作〉
圖17,係為平板裝置3B檢測出觸控筆2之前的處理流程圖。如同該圖中所示一般,平板裝置3B,首先係等待代表第1指令(在尚未檢測出觸控筆2之階段時所應送訊的指令)之指令COM的送訊時序(具體而言,圖15(a)中所示之第2期間T1、T21)之到來(步驟S1),當到來了的情況時,係對於觸控筆2而進行包含有代表對於平板裝置3B所支援的通訊協定(或者是代表自身係身為平板裝置 3B一事)作展示之第1指令的指令COM之上鏈訊號US的送訊(步驟S2)。
接著,平板裝置3B,係使用後續之第2期間T,而進行所有的感測器電極30X、30Y之掃描(步驟S3)。另外,於此,由於係並不需要對於觸控筆2之位置作特定,因此,為了縮短掃描時間,係亦可僅將所有的感測器電極30Y作為掃描之對象。藉由設為此種構成,係成為能夠將在同一之第2期間T內而藉由分時所實施的手指4之檢測動作涵蓋更長之時間地來實行。
接著,平板裝置3B,係判定步驟S3之掃描後的結果是否檢測出了位置訊號(步驟S4)。其結果,當判定係並未檢測出來的情況時,係回到步驟S1並繼續進行處理。
〈檢測出觸控筆後之動作〉
圖18,係為平板裝置3B檢測出了觸控筆2之後的處理流程圖。當步驟S3之掃描的結果係判定為檢測出了位置訊號的情況時,平板裝置3B,係等待對於觸控筆2所應使用第2期間T而送訊的資料作特定之指令COM的送訊時序(更具體而言,圖15(b)中所示之第2期間T1)之到來(步驟S5),當到來了的情況時,係進行包含對於觸控筆2應使用第2期間T而送訊的資料作特定之指令COM的上鏈訊號US之送訊(步驟S6)。
之後,平板裝置3B,係如同圖18中所示一 般,等待代表第2指令(在檢測出了觸控筆2之後所應送訊之指令)之指令COM的送訊時序(圖15(b)中所示之第2期間T1)、檢測出觸控筆2之位置的時序(圖15(b)中所示之第2期間T2等)、從觸控筆2而受訊資料訊號的時序(圖15(b)中所示之第2期間T3等)之到來(步驟S7)。
等待的結果,當代表第2指令之指令COM的送訊時序到來了的情況時,平板裝置3B,係進行包含有代表第2指令之指令COM的上鏈訊號US之送訊(步驟S8)。
又,當檢測出觸控筆2之位置的時序到來了的情況時,平板裝置3B首先係送訊縮短同步訊號PI(開始位元SB)(步驟S9),接著,對於所有的感測器電極30X、30Y依序作掃描(步驟S10)。之後,判定是否藉由此掃描而檢測出了位置訊號(步驟S11),當判定為有檢測出的情況時,係基於檢測出了該位置訊號之感測器電極的位置,而特定出觸控筆2之位置(步驟S12)。另一方面,當判定係並未檢測出來的情況時,平板裝置3B,係判斷觸控筆2為暫時從平板裝置3B而作了離開,並使處理回到步驟S1處。另外,於此,雖係因應於在1次中並未檢測出位置訊號一事,而使處理回到步驟S1,但是,係亦可設為僅在連續特定次數而均未檢測出來的情況時,才使處理回到步驟S1。
當從觸控筆2而受訊資料訊號的時序到來了的情況時,平板裝置3B,首先係送訊縮短同步訊號PI(開始位元SB)(步驟S13),接著,僅對於所有的感測器電極 30X、30Y中之位於緊接於前地所特定出來之觸控筆2之位置的近旁處之1以上之感測器電極作掃描(步驟S14)。之後,判定是否藉由此掃描而檢測出了資料訊號(步驟S15),當判定為有檢測出的情況時,係藉由從該資料訊號來將資料抽出,而取得觸控筆2所送訊了的資料(步驟S16)。另一方面,當判定係並未檢測出來的情況時,平板裝置3B,係判斷觸控筆2為暫時從平板裝置3B而作了離開,並使處理回到步驟S1處。另外,於此,雖係因應於在1次中並未檢測出資料訊號一事,而使處理回到步驟S1,但是,係與步驟S11同樣的,亦可設為僅在連續特定次數而均未檢測出來的情況時,才使處理回到步驟S1。又,係亦可設為僅當資料訊號之連續未檢測出來的次數和位置訊號之連續未檢測出來的次數之合計到達了特定次數的情況時,才使處理回到步驟S1。
圖19~圖21,係為觸控筆2所進行的處理之處理流程圖。
〈平板裝置3A或3B之檢測出來之前〉
如同圖19中所示一般,觸控筆2,首先係實行受訊動作(步驟S21)。之後,作為其結果,判定開始位元SB是否被檢測出來(步驟S22)。
當在步驟S22中而判定開始位元SB並未被檢測出來的情況時,觸控筆2,接著係判定筆壓是否為0(步驟S24)。其結果,當判定筆壓係為0的情況時,係回到步驟 S21處,另一方面,當判定筆壓係並非為0的情況時,係實施位置訊號以及資料訊號之送訊(步驟S25)。此係相當於與並不具備有上鏈訊號US之送訊功能的平板裝置3C之間之通訊。觸控筆2,係一面反覆進行步驟S25,一面反覆進行筆壓是否成為了0的判定(步驟S26),當判定筆壓係成為了0的情況時,係結束與平板裝置3C之間之通訊,並回到步驟S21處。
當在步驟S22中而判定開始位元SB已被檢測出來的情況時,觸控筆2,接著係判定種類特定資訊是否被檢測出來(步驟S27)。所謂種類特定資訊並未被檢測出來的情況,通常係為所受訊了的開始位元SB乃身為縮短同步訊號PI的情況,於此情況,觸控筆2,係使處理回到步驟S21(步驟S27之否定判定)。另一方面,當基於種類特定資訊而展現有乃身為非胞內型之平板裝置3A一事的情況時,觸控筆2,係依據與非胞內型之平板裝置之間的通訊協定,來開始與平板裝置3A之間之通訊(圖20)。同樣的,當基於種類特定資訊而展現有乃身為胞內型之平板裝置3B一事的情況時,觸控筆2,係依據與胞內型之平板裝置之間的通訊協定,來開始與平板裝置3B之間之通訊(圖21)。
〈檢測出了平板裝置3A的情況〉
圖20,係為觸控筆2檢測出了平板裝置3A的情況時之觸控筆2之處理流程圖。開始了與平板裝置3A之間之通訊 的觸控筆2,係如同該圖中所示一般,首先將位置訊號涵蓋特定時間地而連續送訊(步驟S30)。接著,係實行受訊動作,而嘗試進行包含有指令COM之上鏈訊號US的受訊(步驟S31)。之後,作為其結果,來判定是否受訊了指令COM(步驟S32),當判定係並未受訊的情況時,係結束與平板裝置3A之間之通訊,並回到步驟S21處。另一方面,當判定為係作了受訊的情況時,係判定該指令COM是否為代表第2指令者(步驟S33)。
當判定所受訊了的指令COM係為代表第2指令者的情況時,觸控筆2,係實施位置訊號以及資料訊號之送訊(步驟S34),若是結束送訊,則係回到步驟S31,並反覆進行受訊動作。藉由此,係成為反覆進行下述一般之處理:亦即是,在平板裝置3A每次送訊第2指令時,觸控筆2係送訊位置訊號以及資料訊號。
另一方面,當判定所受訊了的指令COM係並非為代表第2指令者的情況時,觸控筆2,係為了使平板裝置3A得知自身之存在,而回到步驟S30並進行位置訊號之連續送訊。
〈檢測出了平板裝置3B的情況〉
圖21,係為觸控筆2檢測出了平板裝置3B的情況時之觸控筆2之處理流程圖。開始了與平板裝置3B之間之通訊的觸控筆2,係如同該圖中所示一般,首先進行位置訊號之連續送訊(步驟S40)。此連續送訊,係被反覆進行, 直到包含有指令COM之上鏈訊號US的受訊時序(具體而言,圖16中所示之第2期間T1、T21)(步驟S41)。
當在步驟S41中而判定包含有指令COM之上鏈訊號US的受訊時序到來了的情況時,觸控筆2,係實行受訊動作,而嘗試包含有指令COM之上鏈訊號US的受訊(步驟S42)。之後,作為其結果,來判定是否受訊了指令COM(步驟S43),當判定係並未受訊的情況時,係結束與平板裝置3B之間之通訊,並回到步驟S21處。另一方面,當判定為係作了受訊的情況時,係判定該指令COM是否為代表第2指令者(步驟S44)。
判定所受訊了的指令COM係並非為代表第2指令者的觸控筆2,係為了使平板裝置3B得知自身之存在,而回到步驟S40並進行位置訊號之連續送訊。
另一方面,判定所受訊了的指令COM係為代表第2指令者的觸控筆2,係取得基於指令COM所特定出的送訊資料(步驟S45)。之後,再度實行受訊動作(步驟S46),並判定開始位元SB是否被檢測出來(步驟S47)。其結果,當判定開始位元SB係被檢測出來的情況時,係更進而判定是否接續於該開始位元SB而受訊了指令COM(步驟S48),當判定係作了受訊的情況時,係回到步驟S45處,並再度進行基於新的指令COM所特定出的送訊資料之取得。另一方面,當判定係並未受訊指令COM的情況時,係因應於針對在圖16(b)或圖16(c)中所示之各第2期間T的送訊內容之分配,來送訊位置訊號或資料訊 號(步驟S46)。之後,回到步驟S46,並再度等待開始位元SB之受訊。
當在步驟S47中而判定係並未檢測出開始位元SB的情況時,觸控筆2,係更進而判定是否從最後之受訊了開始位元SB起而經過了特定之時間(步驟S50)。之後,當判定係經過了特定之時間(亦即是,當未檢測出上鏈訊號US之狀態持續了特定時間的情況)時,係結束與平板裝置3B之間之通訊,並回到步驟S21處。另一方面,當判定係尚未經過特定之時間的情況時,係回到步驟S46,並再度進行開始位元SB之受訊動作。
如同以上所作了說明一般,若依據本實施形態,則觸控筆2,係依據藉由指令COM所展現的通訊協定之種類,來當展現有正在送訊上鏈訊號US之平板裝置的種類係身為非胞內型一事的情況時(當身為平板裝置3A的情況時),使用相對而言為少數的第1期間S來送訊筆壓資料P等之資料,藉由此,係能夠使資料之送訊效率提昇。另一方面,當依據藉由指令COM所展現的通訊協定之種類,而展現有正在送訊上鏈訊號US之平板裝置的種類係身為胞內型一事的情況時(當身為平板裝置3B的情況時),係使用相對而言為多數的第2期間T來送訊筆壓資料P等之資料,藉由此,係能夠防止起因於在平板裝置3B處之受訊失敗所導致的送訊資訊之缺損。故而,係成為能夠以可在非胞內型之平板裝置3A和胞內型之平板裝置3B的雙方處作使用的方式,來構成觸控筆2。
又,觸控筆2,係能夠藉由如同縮短同步訊號PI(開始訊號SB)一般之簡易的縮短同步訊號,來針對各個第2期間T之每一者而得知其之到來(各個的空白期間BP之時刻)。故而,在開始觸控筆2與平板裝置3B之間之通訊時,由於係成為不需要送訊包含有代表空白期間BP之配置(間隔、持續時間等)的資訊之上鏈訊號US,因此,係成為能夠將在從觸控筆2檢測出了從胞內型之平板裝置3B而來之上鏈訊號US之後起直到朝向該平板裝置3B而開始下鏈訊號DS之送訊為止所需要的時間縮短。
又,平板裝置3B之控制器31,由於係構成為在檢測出了觸控筆2之後,於1個的動作周期VT之中僅進行1次的指令COM之送訊,因此,係成為能夠對於在將觸控筆2與平板裝置3B一同作使用的情況時之位置檢測的實行率作確保。
圖22,係為對於由本發明之第2實施形態所致之平板裝置3B的控制器31之在像素驅動時的動作作展示之圖。如同若是將該圖與圖8作比較則可以理解一般,由本實施形態所致之控制器31,就算是當正在驅動像素的期間(像素驅動期間)中,亦係將感測器電極30Y作為送訊電極來使用,在此點上,係與第1實施形態相異,除此之外的構成,則係與第1實施形態相同。以下,注目於與第1實施形態之間的差異點,針對本實施形態作詳細說明。
圖23,係為當由本實施形態所致之觸控筆2與平板裝置3B進行通訊的情況時之各別的動作之時序表。如 同該圖中所示一般,由本實施形態所致之平板裝置3B之控制器31(參考圖3),係在正對於感測器電極30X(第1電極)供給有像素驅動用電壓Vcom的像素驅動期間中,使用感測器電極30Y(第2電極),而進行包含有指令COM以及縮短同步訊號PI之上鏈訊號US的送訊。亦即是,由本實施形態所致之平板裝置3B之控制器31,係對於在第1實施形態中所產生的感測器電極30Y之空閒時間有效地作活用,而進行有上鏈訊號US之送訊。
若依據本實施形態,則由於指令COM之送受訊係在第2期間T之外而實行,因此,係成為能夠將第2期間T1亦使用在下鏈訊號DS之送受訊中。故而,在將第2期間T1例如使用在位置訊號之送受訊中的情況時,係成為能夠將觸控筆2之位置檢測之實行率相較於第1實施形態而更為提昇。又,在將第2期間T1使用在資料訊號之送受訊中的情況時,係成為能夠將觸控筆2所送訊的資料訊號之資料量相較於第1實施形態而更為增加。進而,在將第2期間T1使用在手指4之位置檢測中的情況時,係成為能夠將手指4之位置檢測之實行率相較於第1實施形態而更為提昇。
又,若依據本實施形態,則由於縮短同步訊號PI之送受訊係在第2期間T之外而被實行,因此,係成為能夠利用第2期間T之全體來進行下鏈訊號DS之送受訊。故而,由於係成為能夠在1個的第2期間T之中而例如送訊2位元的資料,因此,係成為能夠將觸控筆2所送訊的資料訊號之資料量相較於第1實施形態而更為增加。又,在對 於資料訊號之資料量作維持的情況時,由於係能夠降低資料訊號之送訊頻率,因此,係成為能夠將觸控筆2或手指4之位置檢測的實行率相較於第1實施形態而更為提昇。
圖24,係為當由本發明之第3實施形態所致之觸控筆2與平板裝置3B進行通訊的情況時之各別的動作之時序表。在該圖中,係對於平板裝置3B檢測出觸控筆2之前的動作作展示。
如同上述一般,在第1實施形態中,檢測出觸控筆2之前的平板裝置3B,係在各第2期間T中,將觸控筆2之檢測動作和手指4之檢測動作以分時來實行。關於此,在第2實施形態中,亦為相同。相對於此,由本實施形態所致之平板裝置3B,在各第2期間T中,係僅進行手指4之檢測動作,觸控筆2之檢測動作,係在第2期間T之外而進行。本實施形態,關於其他構成,由於係與第2實施形態相同,因此,以下係注目於與第2實施形態之間的差異點,來作詳細的說明。
如同圖24中所示一般,由本實施形態所致之平板裝置3B之控制器31,係在第2期間T1之開始前,送訊了包含有指令COM之上鏈訊號US,之後,利用各第2期間T1之間的時間,來僅使用感測器電極30Y而進行觸控筆2所送訊的位置訊號之受訊動作。由於係僅使用有感測器電極30Y,因此係並無法檢測出觸控筆2之位置,但是,係能夠將觸控筆2之存在一事檢測出來。在檢測出了觸控筆2之存在之後,控制器31,例如能夠係如同圖23中所示一般地 藉由在第2期間T之中使用感測器電極30X、30Y之雙方來進行包含有位置訊號之下鏈訊號DS的受訊,來檢測出觸控筆2之位置。
另外,在圖24中,雖係設為在第2期間T1之開始前亦進行位置訊號之受訊動作,但是,在時間並不足夠的情況時,係亦可將此受訊動作省略。又,在圖24中雖並未作圖示,但是,由本實施形態所致之平板裝置3B之控制器31,係將在第1實施形態中為於第2期間T21之中所作了送訊的指令COM,設為在第2期間T20與第2期間T21之間而進行送訊,而亦可構成為將在此期間中之受訊動作省略。
若依據本實施形態,則在平板裝置3B檢測出觸控筆2之前的階段處,係成為能夠將在手指4之位置檢測中所花費的時間相較於第1實施形態而確保有更長的時間。
以上,雖係針對本發明之理想實施形態作了說明,但是,本發明係並不被此些之實施形態作任何的限定,當然的,本發明,係可在不脫離其之要旨的範圍內,而以各種的形態來實施。
例如,在上述實施形態中,雖係如同圖18之步驟S9~S12中所示一般,將觸控筆2之位置檢測在各個第2期間T之每一者中作實行,但是,當第2期間T為短而無法進行所有感測器電極30X、30Y之掃描的情況時,係亦可構成為為了進行所有感測器電極30X、30Y之掃描而使用 複數之第2期間T(例如,在1個的動作周期VT內而被使用於位置訊號之受訊中的所有之第2期間T)。關於手指4之檢測,亦為相同。
又,在上述實施形態中,雖係對於針對資料訊號和位置訊號而對於時間有所區別地來進行送訊的情形作了敘述,但是,在像是平板裝置能夠基於資料訊號而亦特定出觸控筆2的情況等之並不需要進行位置訊號之送訊的情況時,係亦可將位置訊號之送訊時間置換為資料訊號之送訊時間。
又,在上述實施形態中,雖係以液晶顯示裝置為例來作了說明,但是,對於進行如同在1個的顯示週期內而具備有複數的空白期間BP一般之顯示的型態之其他的顯示裝置(例如有機EL等),係亦可適用本發明。
又,作為觸控筆2,雖係針對對於在自身與平板裝置3A、平板裝置3B、平板裝置3C之間所使用之3個的通訊協定而有所支援的三重模式觸控筆來作了說明,但是,觸控筆2,係亦可為將此些之中之任意的1個或者是2個作組合而動作者。
又,觸控筆2,係亦可構成為:代替受訊上鏈訊號US之功能,而具備有受理從使用者而來之操作的開關等之輸入部,並當存在有對於輸入部之操作的情況時,就算是並不受訊上鏈訊號US,也能夠對於平板裝置3A用、平板裝置3B用、平板裝置3C用之通訊協定作切換。
2:觸控筆
20:觸控筆電極
21:訊號處理電路
21a:控制部
21b:升壓部
21c:振盪部
21d:開關部
22:放大部
23:電源
24:筆壓檢測部
25:開關
DS1、DS2:下鏈訊號
P:筆壓資料
SW:開關資訊
US:上鏈訊號
Ctr1:控制訊號
V1:直流電壓
v2:正弦波訊號
a、b、g、r:端子
c:共通端子

Claims (46)

  1. 一種控制器,係為胞內型液晶顯示裝置之控制器,並對於彼此交叉之第1電極以及第2電極作控制,而在像素驅動期間中對於前述第1電極供給像素驅動電壓,並在與前述像素驅動期間相異之觸控筆檢測期間中使用前述第1電極以及前述第2電極來檢測出觸控筆位置,
    前述控制器,係藉由驅動前述第2電極,而對於前述觸控筆送訊要求進行下鏈訊號之送訊的指令,
    前述第2電極,係較前述第1電極而更為接近前述胞內型液晶顯示裝置之顯示面,並被配置在前述顯示面與前述第1電極之間,
    前述控制器,係將回應於前述指令而從前述觸控筆所送訊而來之前述下鏈訊號,使用前述第1電極以及前述第2電極而檢測出來,並基於所檢測出的前述下鏈訊號,而檢測出前述觸控筆之位置。
  2. 如請求項1所記載之控制器,其中,
    在動作時,係於前述像素驅動期間中而送訊指令。
  3. 如請求項1所記載之控制器,其中,
    前述控制器,係在前述指令之送訊後,首先僅使用前述第2電極而檢測出前述下鏈訊號,之後,使用前述第1電極以及前述第2電極來檢測出前述下鏈訊號並檢測出前述觸控筆之位置。
  4. 如請求項1所記載之控制器,其中,
    前述第1電極以及前述第2電極,係被配置為2維陣列 狀。
  5. 如請求項4所記載之控制器,其中,
    前述第1電極以及前述第2電極,係以能夠進行位址性指定的方式,而分別被配置於行以及列。
  6. 如請求項1所記載之控制器,其中,
    在前述第2電極與前述第1電極之間,係被配置有至少1個的絕緣層。
  7. 如請求項6所記載之控制器,其中,
    前述絕緣層係為透明。
  8. 如請求項6所記載之控制器,其中,
    在前述第2電極與前述第1電極之間,係被配置有2個的絕緣層。
  9. 如請求項8所記載之控制器,其中,
    在前述2個的絕緣層之間,係包夾有彩色濾光玻璃。
  10. 一種控制器,係為胞內型液晶顯示裝置之控制器,並對於覆蓋2維區域之電極作控制,而在像素驅動期間中對於前述電極供給像素驅動電壓,並在與前述像素驅動期間相異之觸控筆檢測期間中使用前述電極來檢測出觸控筆位置,
    前述控制器,係藉由驅動前述電極之較全部而更少之一部分的電極,而對於前述觸控筆送訊要求進行下鏈訊號之送訊的指令,前述一部分的電極,係較剩餘之電極而更接近前述胞內型顯示裝置之顯示面,並且被配置在前述顯示面與前述剩餘之電極之間,
    前述控制器,在前述觸控筆檢測期間中,係使用前述電極,而將回應於前述指令而從前述觸控筆所送訊而來之前述下鏈訊號檢測出來,並基於所檢測出的前述下鏈訊號,而檢測出前述觸控筆之位置。
  11. 如請求項10所記載之控制器,其中,
    在動作時,係於前述像素驅動期間中而送訊指令。
  12. 如請求項10所記載之控制器,其中,
    前述控制器,係在前述指令之送訊後,首先僅使用前述電極之較全部而更少之一部分的電極,而檢測出前述下鏈訊號,之後,使用前述電極來檢測出前述下鏈訊號並檢測出前述觸控筆之位置。
  13. 如請求項10所記載之控制器,其中,
    前述電極,係被配置為2維陣列狀。
  14. 如請求項13所記載之控制器,其中,
    前述電極,係以能夠進行位址性指定的方式,而分別被配置於行以及列。
  15. 如請求項10所記載之控制器,其中,
    在前述一部分的電極與前述剩餘之電極之間,係被配置有至少1個的絕緣層。
  16. 如請求項15所記載之控制器,其中,
    前述絕緣層係為透明。
  17. 如請求項15所記載之控制器,其中,
    在前述一部分的電極與前述剩餘之電極之間,係被配置有2個的絕緣層。
  18. 如請求項17所記載之控制器,其中,
    在前述2個的絕緣層之間,係包夾有彩色濾光玻璃。
  19. 一種用以與感測器控制器一同作使用之方法,該感測器控制器,係為了實行觸控筆檢測動作而被與電極之陣列相耦合,
    該用以與感測器控制器一同作使用之方法,係包含有:
    在檢測出觸控筆之前,驅動前述電極之陣列,並將包含有為了使前述觸控筆與前述感測器控制器作通訊所使用的設定資訊之指令,在1個周期中作第1次數之送訊之步驟;和
    在檢測出了前述觸控筆之後,將指令在1個周期中作第2次數之送訊之步驟,
    前述第2次數,係較前述第1次數而更少。
  20. 如請求項19所記載之用以與感測器控制器一同作使用之方法,其中,
    前述周期,係對應於被與前述電極之陣列作了重疊的顯示裝置之顯示動作之周期。
  21. 如請求項19所記載之用以與感測器控制器一同作使用之方法,其中,
    前述設定資訊,係包含有為了使前述觸控筆與前述感測器控制器作通訊所使用之通訊協定。
  22. 如請求項19所記載之用以與感測器控制器一同作使用之方法,其中,
    前述設定資訊,係包含有用以對於被與前述電極之陣列作了重疊的顯示裝置之種類作辨識的形態辨識資訊。
  23. 如請求項22所記載之用以與感測器控制器一同作使用之方法,其中,
    前述形態辨識資訊,係代表前述觸控筆是否回應於特定之同步訊號而送訊下鏈訊號。
  24. 如請求項19所記載之用以與感測器控制器一同作使用之方法,其中,
    係更進而包含有:回應於在1個周期中被作了前述第1次數之送訊的前述指令之中之1者,而收訊從前述觸控筆所送訊而來之下鏈訊號,藉由此,來檢測出前述觸控筆之步驟。
  25. 如請求項19所記載之用以與感測器控制器一同作使用之方法,其中,
    在1個周期中被作前述第2次數之送訊的前述指令,係代表被檢測出有前述觸控筆。
  26. 一種感測器,係具備有:
    電極之陣列;和
    感測器控制器,係被與前述電極之陣列相耦合,
    前述感測器控制器,係構成為:
    在檢測出觸控筆之前,驅動前述電極之陣列,並將包含有為了使前述觸控筆與前述感測器控制器作通訊所使用的設定資訊之指令,在1個周期中作第1次數之送訊,並在檢測出了前述觸控筆之後,將指令在1個周期中作第2次數 之送訊,
    前述第2次數,係較前述第1次數而更少。
  27. 如請求項26所記載之感測器,其中,
    前述周期,係對應於被與前述電極之陣列作了重疊的顯示裝置之顯示動作之周期。
  28. 如請求項26所記載之感測器,其中,
    前述設定資訊,係包含有為了使前述觸控筆與前述感測器控制器作通訊所使用之通訊協定。
  29. 如請求項26所記載之感測器,其中,
    前述設定資訊,係包含有用以對於被與前述電極之陣列作了重疊的顯示裝置之種類作辨識的形態辨識資訊。
  30. 如請求項29所記載之感測器,其中,
    前述形態辨識資訊,係代表前述觸控筆是否回應於特定之同步訊號而送訊下鏈訊號。
  31. 如請求項26所記載之感測器,其中,
    前述感測器控制器,係更進而構成為:回應於在1個周期中被作了前述第1次數之送訊的前述指令之中之1者,而收訊從前述觸控筆所送訊而來之下鏈訊號,藉由此,來檢測出前述觸控筆。
  32. 如請求項26所記載之感測器,其中,
    在1個周期中被作前述第2次數之送訊的前述指令,係代表被檢測出有前述觸控筆。
  33. 一種控制器,係為觸碰感測器裝置之控制器,前述觸碰感測器裝置,係被與顯示器裝置相重疊, 前述觸碰感測器裝置,係包含有彼此交叉之第1電極以及第2電極,
    前述控制器,係藉由驅動前述第2電極,而對於觸控筆送訊要求進行從前述觸控筆而來之下鏈訊號之送訊的指令,
    前述第2電極,係以在與顯示器表面相垂直之方向上而被配置在前述顯示器表面與前述第1電極之間的方式,而被配置在較前述第1電極而更接近前述顯示裝置之前述顯示器表面的位置處,
    前述控制器,係使用前述第1電極以及前述第2電極,來將回應於前述指令而從前述觸控筆所送訊而來之前述下鏈訊號檢測出來,並基於前述下鏈訊號,而檢測出前述觸控筆之位置,
    前述控制器,係在對於前述觸控筆之前述指令之送訊後,首先僅使用前述第2電極而檢測出前述下鏈訊號,之後,使用前述第1電極以及前述第2電極之雙方來檢測出前述下鏈訊號。
  34. 如請求項33所記載之控制器,其中,
    前述第1電極以及前述第2電極,係被配置為2維陣列狀。
  35. 如請求項34所記載之控制器,其中,
    前述第1電極以及前述第2電極,係以能夠進行位址性指定的方式,而分別被配置於行以及列。
  36. 如請求項33所記載之控制器,其中,
    在前述第2電極與前述第1電極之間,係被配置有至少1個的絕緣層。
  37. 如請求項36所記載之控制器,其中,
    前述絕緣層係為透明。
  38. 如請求項36所記載之控制器,其中,
    在前述第2電極與前述第1電極之間,係被配置有2個的絕緣層。
  39. 如請求項38所記載之控制器,其中,
    在前述2個的絕緣層之間,係包夾有彩色濾光玻璃。
  40. 一種控制觸碰感測器裝置之方法,前述觸碰感測器裝置,係被與顯示器裝置相重疊,前述觸碰感測器裝置,係包含有彼此交叉之第1電極以及第2電極,
    前述第2電極,係以在與顯示器表面相垂直之方向上而被配置在前述顯示器表面與前述第1電極之間的方式,而被配置在較前述第1電極而更接近前述顯示裝置之前述顯示器表面的位置處,
    該控制觸碰感測器裝置之方法,係包含有:
    驅動前述第2電極,而對於觸控筆送訊要求進行從前述觸控筆而來之下鏈訊號之送訊的指令之步驟;和
    使用前述第1電極以及前述第2電極,來將回應於前述指令而從前述觸控筆所送訊而來之前述下鏈訊號檢測出來之步驟;和
    基於前述下鏈訊號,而檢測出前述觸控筆之位置之步驟;和
    在對於前述觸控筆而送訊了前述指令之後,首先僅使用前述第2電極而檢測出前述下鏈訊號,之後,使用前述第1電極以及前述第2電極之雙方來檢測出前述下鏈訊號之步驟。
  41. 如請求項40所記載之控制觸碰感測器裝置之方法,其中,
    前述第1電極以及前述第2電極,係被配置為2維陣列狀。
  42. 如請求項41所記載之控制觸碰感測器裝置之方法,其中,
    前述第1電極以及前述第2電極,係以能夠進行位址性指定的方式,而分別被配置於行以及列。
  43. 如請求項40所記載之控制觸碰感測器裝置之方法,其中,
    在前述第2電極與前述第1電極之間,係被配置有至少1個的絕緣層。
  44. 如請求項43所記載之控制觸碰感測器裝置之方法,其中,
    前述絕緣層係為透明。
  45. 如請求項43所記載之控制觸碰感測器裝置之方法,其中,
    在前述第2電極與前述第1電極之間,係被配置有2個的絕緣層。
  46. 如請求項45所記載之控制觸碰感測器裝 置之方法,其中,
    在前述2個的絕緣層之間,係包夾有彩色濾光玻璃。
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