WO2014192828A1 - タッチパネルシステム、電子機器 - Google Patents

タッチパネルシステム、電子機器 Download PDF

Info

Publication number
WO2014192828A1
WO2014192828A1 PCT/JP2014/064173 JP2014064173W WO2014192828A1 WO 2014192828 A1 WO2014192828 A1 WO 2014192828A1 JP 2014064173 W JP2014064173 W JP 2014064173W WO 2014192828 A1 WO2014192828 A1 WO 2014192828A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
touch panel
touch
pen
signal
frame period
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2014/064173
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
守 高谷
倫明 武田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2015519912A priority Critical patent/JP6096293B2/ja
Priority to US14/893,622 priority patent/US20160110015A1/en
Publication of WO2014192828A1 publication Critical patent/WO2014192828A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of two-dimensional [2D] relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03545—Pens or stylus
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/038—Control and interface arrangements therefor, e.g. drivers or device-embedded control circuitry
    • G06F3/0383—Signal control means within the pointing device
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04162—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for exchanging data with external devices, e.g. smart pens, via the digitiser sensing hardware
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0441—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using active external devices, e.g. active pens, for receiving changes in electrical potential transmitted by the digitiser, e.g. tablet driving signals
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0442—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using active external devices, e.g. active pens, for transmitting changes in electrical potential to be received by the digitiser
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes

Definitions

  • the present invention relates to a touch panel system and an electronic device.
  • the touch panel controller 10 In the synchronization period 2 following the frame period 1, the touch panel controller 10 outputs the synchronization signal 2 to the horizontal signal lines HL1 to HLm, and the touch pen 30 receives the synchronization signal 2 via the pen tip K.
  • the touch pen 30 In the frame period 2 subsequent to the synchronization period 2, after the touch panel controller 10 sequentially drives the horizontal signal lines HL1 to HLm, the touch pen 30 performs a pulse indicating the second bit (right side) of the pen function information (2 bits) and the presence / absence of the touch. Output a signal.
  • the touch panel controller 10 can recognize the pen function.
  • the touch panel controller 10 includes a processor 5, a driver circuit 4, a sense circuit 3, and a multiplexer 4.
  • the multiplexer 4 connects the plurality of horizontal signal lines HL1 to HLm to the driver circuit 3 and connects the plurality of vertical signal lines (VL1 to VLn) to the sense circuit 2 during the odd frame period and the preceding synchronization period.
  • the vertical signal lines (VL1 to VLn) are connected to the driver circuit 3 and the horizontal signal lines HL1 to HLm are connected to the sense circuit 2 in the even frame period and the previous synchronization period.
  • the mobile phone 60 includes a touch panel system 1, a display panel 61, operation keys 62, a speaker 63, a microphone 64, a camera 65, a CPU 66, a ROM 67, a RAM 68, and display control. Circuit 69. Each component is connected to each other by a data bus.
  • the mobile phone 60 as the electronic apparatus in the present embodiment includes the touch panel system 1.
  • the mobile telephone 60 as an electronic device provided with the touch panel system 1 which can perform a detection of a synchronizing signal appropriately can be provided.
  • it can be used for electronic blackboards and mobile phones.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)

Abstract

　複数の水平信号線および複数の垂直信号線を含むタッチパネルと、タッチパネルを制御するタッチパネルコントローラと、タッチペンとを備え、タッチパネルコントローラは、連続する２フレーム期間の一方で上記水平信号線を駆動し、他方で上記水平信号線または垂直信号線を駆動し、タッチペンは、各フレーム期間に、タッチペンの状態に関する状態信号を出力するタッチパネルシステムであって、上記タッチペンの状態を示す第１項目が、連続する複数フレーム期間に出力される複数の状態信号によって表現されている。

Description

タッチパネルシステム、電子機器
　本発明は、タッチパネルシステム、電子機器に関する。
　特許文献１には、複数の送信電極ラインと、これら送信電極ラインに直交する複数の受信電極ラインとを含むタッチパネルにおいて、これら送信ラインを順次駆動することで得られる各受信電極ラインの出力電圧に基づいて電子ペンのタッチ位置を検出する構成、さらには、タッチペン（いわゆる電子ペン）からタッチパネルに識別信号を送る構成について開示されている。
日本国公開特許公報「特開２０１２－０２２５４３号公報（２０１２年２月２日公開）」
　本発明の目的は、タッチぺンからタッチパネルへの状態信号の送信を効率的に行うことにある。
　本発明の一態様に係るタッチパネルシステムは、複数の水平信号線および複数の垂直信号線を含むタッチパネルと、タッチパネルを制御するタッチパネルコントローラと、タッチペンとを備え、タッチパネルコントローラは、連続する２フレーム期間の一方で上記水平信号線を駆動し、他方で上記水平信号線または垂直信号線を駆動し、タッチペンは、各フレーム期間に、タッチペンの状態に関する状態信号を出力するタッチパネルシステムであって、上記タッチペンの状態を示す第１項目が、連続する複数フレーム期間に出力される複数の状態信号によって表現されていることを特徴とする。
　上記構成によれば、例えば、緩やかな応答が許される項目を第１項目とすることで、タッチぺンからタッチパネルへの状態信号の送信を効率的に行うことができる。
　本発明の一態様によれば、ぺンからタッチパネルへの状態信号の送信を効率的に行うことができる。
実施の形態１のタッチパネルシステムの構成を示す模式図である。 図１のタッチパネルの構成を示す模式図である。 図１のタッチペンの構成を示す模式図である。 状態信号の各ビットとパルス信号の関係を示す表である。 ペン機能の種類とビット列とパルス信号の設定例を示す表である。 実施の形態１のタッチパネルシステムの動作を示す模式図である。 ペン機能１でのタッチパネルシステムの動作を示すタイミングチャートである。 ペン機能３でのタッチパネルシステムの動作を示すタイミングチャートである。 ペン機能の種類とビット列との関係を示す表である。 実施の形態２のタッチパネルシステムの構成を示す模式図である。 状態信号の各ビットとパルス信号の関係を示す表である。 ペン機能の種類とビット列とパルス信号の関係を示す表である。 実施の形態２のタッチパネルシステムの動作を示す模式図である。 ペン機能１でのタッチパネルシステムの動作を示すタイミングチャートである。 ペン機能の種類とビット列との設定例を示す表である。 ペン機能の種類とビット列との別設定例を示す表である。 実施の形態１のタッチパネルシステムの別構成を示す模式図である。 実施の形態３の携帯電話の構成を示す模式図である。
　本発明の一実施形態について図１～図１８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
　　〔実施の形態１〕
　（タッチパネルシステムの構成）
　図１に示すように、タッチパネルシステム１は、タッチパネル２０と、タッチペン（スタイラスペン）３０と、タッチパネルコントローラ１０とを備える。タッチパネル２０には、図２に示すように、複数の水平信号線ＨＬ１～ＨＬｍと、複数の垂直信号線ＶＬ１～ＶＬｎと、を備え、１本の水平信号線（例えば、ＨＬ１）は、ｎ本の垂直信号線（ＶＬ１～ＶＬｎ）と交差しており、これによって形成されるｎ個の交差部それぞれに容量が形成されている。
　タッチパネルコントローラ１０は、プロセッサ５と、ドライバ回路４と、センス回路３とを備える。各フレーム期間では、プロセッサ５の指示に従ってドライバ回路４が複数の水平信号線ＨＬ１～ＨＬｍを順次駆動し、これに応じて複数の垂直信号線（ＶＬ１～ＶＬｎ）から順次出力される電圧信号がセンス回路３に入力される。これらの電圧信号は、センス回路３にて波形調整され、プロセッサ５に入力される。また、各フレーム期間前の同期期間では、プロセッサ５の指示に従ってドライバ回路４が同期信号を水平信号線ＨＬ１～ＨＬｍに同時出力する。
　タッチペン３０は、制御部１１、同期信号検出回路１２、センス回路１３、ドライバ回路１５、第１操作ボタン１７、第２操作ボタン１８、および接触センサ１９を含む。接触センサ１９は、ペン先Ｋとタッチパネル２０との接触の有無を認識し、タッチ情報を制御部１１に入力する。また、第１操作ボタン１７（ＯＮ／ＯＦＦ）の選択位置と、第２操作ボタン１８（少なくともモード１・モード２を含む）の選択位置とが組み合わされたペン機能情報も制御部１１に入力される。
　タッチパネルコントローラ１０から水平信号線ＨＬ１～ＨＬｍに出力された同期信号は、ペン先Ｋおよびセンス回路１３を介して同期信号検出回路１２で検出され、制御部１１に送られる。制御部１１は、この同期信号並びに上記ペン機能情報（第１項目情報）およびタッチ情報（第２項目情報）に基づいてドライバ回路１５を制御し、これによって、ドライバ回路１５からタッチペン３０の状態に関する状態信号（パルス信号）が出力される。この状態信号（パルス信号）は、各フレーム期間において水平信号線ＨＬｍが駆動された後に出力される。
なお、ペン先Ｋがタッチパネル２０から浮いているタッチ無の状態（ホバリング状態）でも、静電限界の範囲にある限り、タッチパネル２０からの同期信号の受信およびタッチパネル２０への状態信号の出力は可能である。
　タッチパネルコントローラ１０のプロセッサ５は、各フレーム期間に複数の垂直信号線（ＶＬ１～ＶＬｎ）から順次出力される電圧信号によって、タッチペン３０によるタッチの位置（タッチ位置）とタッチペン３０の状態とを認識する。
　（タッチパネルシステムの動作）
　タッチパネルシステム１では、タッチペンの状態を示す、ペン機能（第１項目）およびタッチ有無（第２項目）のうち、タッチ有無よりも緩やかな応答が許されるペン機能については、連続する複数フレーム期間に出力される複数の状態信号によって表現する。また、速やかな応答が必要なタッチ有無については、各フレーム期間の状態信号によって表現する。
　タッチパネルシステム１では、ペン機能情報を、０または１を、２個（２ビット）以上組み合わせたビット列で表現し、１フレームあたり１ビットを割り当てる。すなわち、図４に示すように、タッチ無で割り当てビットが０のフレームでは、状態信号（パルス信号）のパターンをＰｉとし、タッチ無で割り当てビットが１のフレームでは、状態信号（パルス信号）のパターンをＰｉ＋１とし、タッチ有で割り当てビットが０のフレームでは、状態信号（パルス信号）のパターンをＰｉ＋２とし、タッチ有で割り当てビットが１のフレームでは、状態信号（パルス信号）のパターンをＰｉ＋３とする。すなわち、状態信号の種類数（パルス信号のパターンの数）は、第２項目の種類数（２つ）の２倍である４種類となる。
　図５に示すように、ペン機能（第２項目）が第１～第４種（第１操作ボタンがＯＦＦ選択で第２操作ボタンがモード１選択の場合・第１操作ボタンがＯＦＦ選択で第２操作ボタンがモード２選択の場合・第１操作ボタンがＯＮ選択で第２操作ボタンがモード１選択の場合・第１操作ボタンがＯＮ選択で第２操作ボタンがモード２選択の場合）であるときには、第１種をビット列００で表現し、第２種をビット列０１で表現し、第３種をビット列１０で表現し、第４種をビット列１１で表現する。
　この場合、図６に示すように、同期期間１では、タッチパネルコントローラ１０が同期信号１を水平信号線ＨＬ１～ＨＬｍに出力し、タッチペン３０はペン先Ｋを介して同期信号１を受信する。同期期間１に続くフレーム期間１では、タッチパネルコントローラ１０が水平信号線ＨＬ１～ＨＬｍを順次駆動した後に、タッチペン３０が、ペン機能情報（２ビット）の１ビット目（左側）およびタッチ有無を示すパルス信号を出力する。
　フレーム期間１に続く同期期間２では、タッチパネルコントローラ１０が同期信号２を水平信号線ＨＬ１～ＨＬｍに出力し、タッチペン３０はペン先Ｋを介して同期信号２を受信する。同期期間２に続くフレーム期間２では、タッチパネルコントローラ１０が水平信号線ＨＬ１～ＨＬｍを順次駆動した後に、タッチペン３０が、ペン機能情報（２ビット）の２ビット目（右側）およびタッチ有無を示すパルス信号を出力する。これらフレーム期間１・２が終了すると、タッチパネルコントローラ１０はペン機能を認識することができる。
　例えば、ペン機能が第１種（第１操作ボタンがＯＦＦ選択で第２操作ボタンがモード１選択の場合）であり、フレーム期間１がタッチ無で、フレーム期間２がタッチ有の場合（図５のＸ参照）には、フレーム期間１では、図７（ａ）に示すように、パターンＰｉのパルス信号（ＨＬｍの駆動パルスの立ち下がりに同期して立ち上がるパルス信号）が出力され、フレーム期間２では、図７（ｂ）に示すように、パターンＰｉ＋２（ＨＬｍの駆動パルスの立ち下がりから２パルス分遅れて立ち上がるパルス信号）のパルス信号が出力される。なお、パターンＰｉのパルス信号がＨＬｍの駆動パルスの立ち下がりと同期して立ち上がっているが、これは一例にすぎず、一定の周期をおいて立ち上がるような波形でも構
わない。
　タッチパネルコントローラ１０は、フレーム期間１終了後に、パターンＰｉのパルス信号からタッチ無を認識し、フレーム期間２終了後に、パターンＰｉ＋２のパルス信号からタッチ有を認識し、さらに、フレーム期間１・２終了後に、パターンＰｉのパルス信号およびＰｉ＋２のパルス信号からペン機能が第１種であることを認識する。
　また、ペン機能が第３種（第１操作ボタンがＯＮ選択で第２操作ボタンがモード１選択の場合）であり、フレーム期間１がタッチ無で、フレーム期間２がタッチ有の場合（図５のＹ参照）には、フレーム期間１では、図８（ａ）に示すように、パターンＰｉ＋１のパルス信号（ＨＬｍの駆動パルスの立ち下がりから１パルス分遅れて立ち上がるパルス信号）が出力され、フレーム期間２では、図８（ｂ）に示すように、パターンＰｉ＋２（ＨＬｍの駆動パルスの立ち下がりから２パルス分遅れて立ち上がるパルス信号）のパルス信号が出力される。
　タッチパネルコントローラ１０は、フレーム期間１終了後に、パターンＰｉ＋１のパルス信号からタッチ無を認識し、フレーム期間２終了後に、パターンＰｉ＋２のパルス信号からタッチ有を認識し、さらに、フレーム期間１・２終了後に、パターンＰｉ＋１のパルス信号およびＰｉ＋２のパルス信号からペン機能が第３種であることを認識する。
　なお、図８（ａ）（ｂ）に示すように、同期信号１・２はパターンが異なるので、タッチパネルコントローラ１０は、パターンＰｉのパルス信号がペン機能情報の１ビット目（左側：１）を示し、Ｐｉ＋２のパルス信号がペン機能情報の２ビット目（右側：０）を示していることを認識することができる。
　なお、図５・図６では２ビットのビット列として、００・０１・１０・１１を使用しており、１０と０１を判別するために、同期信号１・２を別パターンとしている。なお、ペン機能を３ビットのビット列（０００・１１１等）で表現する場合には、同期パターンを３種類（同期パターン１・２・３）に増やしたり、あるいは、同期パターンを１、２、２、１・・・と配列したりすることでビット順序を識別する。
　同期信号１・２を同一パターンとする場合には、ビット列が繰り返されても受信タイミングに関わらずペン機能が認識できるように、使用するビット列を、００・０１・１１とすればよい（表現可能なペン機能は３種類）。なお、３ビットのビット列で同期信号を同一パターンとする場合には、０００・００１・０１１・１１１（表現可能なペン機能は４種類）を使用し、４ビットのビット列で同期信号を同一パターンとする場合には、００００・０００１・００１１・０１０１・０１１１・１１１１（表現可能なペン機能は６種類）を使用すればよい。
　同期信号１・２を同一パターンとする場合、図９のように、ペン機能を第１～第８種として、第１種にビット列１０００００００を、第２種にビット列１００００００を、第３種にビット列１０００００を、第４種にビット列１００００を、第５種にビット列１０００を、第６種にビット列１００を、第７種にビット列１０を、第８種にビット列１を割り当てることもできる。例えば、ペン機能が第５種（第１操作ボタンがＯＮ選択で第２操作ボタンがモード１選択の場合）で、タッチ有が４フレーム期間続く場合には、タッチペン３０のパルス信号のパターンは、Ｐｉ＋３→Ｐｉ＋２→Ｐｉ＋２→Ｐｉ＋２（→Ｐｉ＋３）となる。タッチパネルコントローラ１０は、パターンＰｉ＋３のパルス信号（ビット１）と、次のパターンＰｉ＋３のパルス信号（ビット１）との間に、パターンＰｉ＋２（ビット０）のパルス信号が３つあることから、ペン機能が第３種であることを認識することができる。
　実施の形態１では、図７に示すように、各フレーム期間において、水平信号線ＨＬ１～ＨＬｍを順次駆動しているがこれに限定されない。図１７のように、フレーム期間１およびフレーム期間２それぞれにおいて水平信号線ＨＬ１～ＨＬｍを並列駆動し、フレーム期間１にタッチペン３０がパルス信号（例えば、パターンＰｉ）を出力し（図１７（ａ）参照）、フレーム期間２にタッチペン３０がパルス信号（例えば、パターンＰｉ＋２）を出力する（図１７（ｂ）参照）ような構成でも構わない。
　　〔実施の形態２〕
　（タッチパネルシステムの構成）
　図１０に示すように、タッチパネルシステム１は、タッチパネル２０と、タッチペン（スタイラスペン）３０と、タッチパネルコントローラ１０とを備える。タッチパネル２０の構成は実施の形態１と同様である。
　タッチパネルコントローラ１０は、プロセッサ５と、ドライバ回路４と、センス回路３と、マルチプレクサ４とを備える。マルチプレクサ４は、奇数フレーム期間とその前の同期期間に、複数の水平信号線ＨＬ１～ＨＬｍをドライバ回路３に接続するとともに、複数の垂直信号線（ＶＬ１～ＶＬｎ）をセンス回路２に接続する一方、偶数フレーム期間とその前の同期期間に、複数の垂直信号線（ＶＬ１～ＶＬｎ）をドライバ回路３に接続するとともに、複数の水平信号線ＨＬ１～ＨＬｍをセンス回路２に接続する。
　奇数フレーム期間では、プロセッサ５の指示に従ってドライバ回路４が複数の水平信号線ＨＬ１～ＨＬｍを順次駆動し、これに応じて複数の垂直信号線（ＶＬ１～ＶＬｎ）から順次出力される電圧信号がセンス回路３に入力され、偶数フレーム期間では、プロセッサ５の指示に従ってドライバ回路４が複数の垂直信号線（ＶＬ１～ＶＬｎ）を順次駆動し、これに応じて複数の水平信号線ＨＬ１～ＨＬｍから順次出力される電圧信号がセンス回路３に入力される。これらの電圧信号は、センス回路３にて波形調整され、プロセッサ５に入力される。
　また、奇数フレーム期間前の同期期間では、プロセッサ５の指示に従ってドライバ回路４が同期信号を水平信号線ＨＬ１～ＨＬｍに同時出力し、偶数フレーム期間前の同期期間では、プロセッサ５の指示に従ってドライバ回路４が同期信号を垂直信号線（ＶＬ１～ＶＬｎ）に同時出力する。なお、同期信号については、各フレーム期間の前に垂直信号線ＶＬ１～ＶＬｎおよび水平信号線ＨＬ１～ＨＬｍそれぞれに出力したり、各フレーム期間の前に垂直信号線ＶＬ１～ＶＬｎに出力したり、各フレーム期間の前に水平信号線ＨＬ１～ＨＬｍに出力したりすることもできる。
　なお、タッチペン３０の構成は実施の形態１と同様である。
　奇数フレーム期間では、水平信号線ＨＬ１～ＨＬｍに出力された同期信号は、ペン先Ｋおよびセンス回路１３を介して同期信号検出回路１２で検出され、制御部１１に送られる。制御部１１は、この同期信号並びに上記ペン機能情報（第１項目情報）およびタッチ情報（第２項目情報）に基づいてドライバ回路１５を制御し、これによって、ドライバ回路１５からタッチペン３０の状態を示す状態信号（パルス信号）が出力される。この状態信号（パルス信号）は、各フレーム期間において水平信号線ＨＬｍが駆動された後に出力される。
　偶数フレーム期間では、垂直信号線（ＶＬ１～ＶＬｎ）に出力された同期信号は、ペン先Ｋおよびセンス回路１３を介して同期信号検出回路１２で検出され、制御部１１に送られる。制御部１１は、この同期信号並びに上記ペン機能情報（第１項目情報）およびタッ
チ情報（第２項目情報）に基づいてドライバ回路１５を制御し、これによって、ドライバ回路１５からタッチペン３０の状態を示す状態信号（パルス信号）が出力される。この状態信号（パルス信号）は、各フレーム期間において垂直信号線ＶＬｎが駆動された後に出力される。
　タッチパネルコントローラ１０のプロセッサ５は、各フレーム期間に複数の垂直信号線（ＶＬ１～ＶＬｎ）または複数の水平信号線（ＨＬ１～ＨＬｍ）から順次出力される電圧信号によって、タッチペン３０によるタッチの位置（タッチ位置）と、タッチペン３０の状態とを認識する。
　（タッチパネルシステムの動作）
　タッチパネルシステム１では、ペン機能情報を、０または１を、２個（２ビット）以上組み合わせたビット列で表現し、１フレームあたり１ビットを割り当てる。すなわち、図１１に示すように、タッチ無で割り当てビットが０のフレームでは、状態信号（パルス信号）のパターンをＰｉ（奇数フレーム）またはＰｊ（偶数フレーム）とし、タッチ無で割り当てビットが１のフレームでは、状態信号（パルス信号）のパターンをＰｉ＋１（奇数フレーム）またはＰｊ＋１（偶数フレーム）とし、タッチ有で割り当てビットが０のフレームでは、状態信号（パルス信号）のパターンをＰｉ＋２（奇数フレーム）またはＰｊ＋２（偶数フレーム）とし、タッチ有で割り当てビットが１のフレームでは、状態信号（パルス信号）のパターンをＰｉ＋３（奇数フレーム）またはＰｊ＋３（偶数フレーム）とする。
　図１２に示すように、ペン機能（第２項目）が第１～第４種（第１操作ボタンがＯＦＦ選択で第２操作ボタンがモード１選択の場合・第１操作ボタンがＯＦＦ選択で第２操作ボタンがモード２選択の場合・第１操作ボタンがＯＮ選択で第２操作ボタンがモード１選択の場合・第１操作ボタンがＯＮ選択で第２操作ボタンがモード２選択の場合）であるときには、第１種をビット列００で表現し、第２種をビット列０１で表現し、第３種をビット列１０で表現し、第４種をビット列１１で表現する。
　この場合、図１３に示すように、同期期間１では、タッチパネルコントローラ１０が同期信号１を水平信号線ＨＬ１～ＨＬｍに出力し、タッチペン３０はペン先Ｋを介して同期信号１を受信する。同期期間１に続くフレーム期間１では、タッチパネルコントローラ１０が水平信号線ＨＬ１～ＨＬｍを順次駆動した後に、タッチペン３０が、ペン機能情報（２ビット）の１ビット目（左側）およびタッチ有無を示すパルス信号を出力する。
　フレーム期間１に続く同期期間２では、タッチパネルコントローラ１０が同期信号２を垂直信号線ＶＬ１～ＶＬｎに出力し、タッチペン３０はペン先Ｋを介して同期信号２を受信する。同期期間２に続くフレーム期間２では、タッチパネルコントローラ１０が垂直信号線ＶＬ１～ＶＬｎを順次駆動した後に、タッチペン３０が、ペン機能情報（２ビット）の２ビット目（右側）およびタッチ有無を示すパルス信号を出力する。これらフレーム期間１・２が終了すると、タッチパネルコントローラ１０はペン機能を認識することができる。
　例えば、ペン機能が第１種（第１操作ボタンがＯＦＦ選択で第２操作ボタンがモード１選択の場合）であり、フレーム期間１がタッチ無で、フレーム期間２がタッチ有の場合（図５のＸ参照）には、フレーム期間１では、図１４（ａ）に示すように、パターンＰｉのパルス信号（ＨＬｍの駆動パルスの立ち下がりに同期して立ち上がるパルス信号）が出力され、フレーム期間２では、図１４（ｂ）に示すように、パターンＰｊ＋２（ＶＬｎの駆動パルスの立ち下がりから２パルス分遅れて立ち上がるパルス信号）のパルス信号が出力される。
　タッチパネルコントローラ１０は、フレーム期間１終了後に、パターンＰｉのパルス信号からタッチ無を認識し、フレーム期間２終了後に、パターンＰｊ＋２のパルス信号からタッチ有を認識し、さらに、フレーム期間１・２終了後に、パターンＰｉのパルス信号およびＰｊ＋２のパルス信号からペン機能が第１種であることを認識する。
　また、実施の形態２において、ビット列を４ビット、同期信号のパターンを２種（奇数および偶数フレーム期間それぞれに１種）とする場合に、奇数フレーム期間および偶数フレーム期間それぞれに、００・０１・１１を使用することで、ビット列が繰り返されても受信タイミングに関わらずペン機能が認識できるようになる。すなわち、４ビット列で、第１～第９種のペン機能が表現可能である。具体的には、図１５に示すように、第１種に００００、第２種に０００１、第３種に０１０１、第４種に００１０、第５種に００１１、第６種に０１１１、第７種に１０１０、第８種に１０１１、第９種に１１１１を割り当てる。この場合、例えば、ペン機能が第５種で、タッチ有が４フレーム期間続く場合には、タッチペン３０のパルス信号のパターンは、Ｐｉ＋２→Ｐｊ＋２→Ｐｉ＋３→Ｐｊ＋３となる。こうすれば、表現可能なペン機能の種類を、単純に４ビットで表現する場合の６種類よりも多くすることができる。
　また、奇数フレーム期間でビット順序を特定できる場合には、偶数フレーム期間ではＮビットで表現できる状態が全て使用可能になる。２ビット列であれば、００・１１はビットの順序は不定だが、０１に関してはビット順序が特定される。そのため、偶数フレーム期間では奇数フレーム期間が０１の際に、００・０１・１０・１１の４パターンを使用することが可能になる。その結果、３＋４＋３の計１０種類を４フレームで表現可能になる（奇数・偶数は逆でも構わない）。
具体的には、図１６に示すように、第１種に００００、第２種に０００１、第３種に０１０１、第４種に００１０、第５種に００１１、第６種に０１１０、第７種に０１１１、第８種に１０１０、第９種に１０１１、第１０種に１１１１を割り当てる。こうすれば、表現可能なペン機能の種類を、単純に４ビットで表現する場合（６種類）よりも多くすることができる。Ｎビットの場合も同様に考えることにより、より多くの種類が表現可能になる。
　〔実施の形態３〕
　実施の形態３では、タッチパネルシステム１が電子機器としての携帯電話機に搭載されている場合について、図１８に基づいて説明する。携帯電話機６０は、図１８に示すように、タッチパネルシステム１と、表示パネル６１と、操作キー６２と、スピーカ６３と、マイクロフォン６４と、カメラ６５と、ＣＰＵ６６と、ＲＯＭ６７と、ＲＡＭ６８と、表示制御回路６９とを備えている。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。
　タッチパネルシステム１は、前述したように、タッチパネル２０と、タッチパネルコントローラ１０とタッチペン３０とを有している。
　表示パネル６１は、表示制御回路６９により、ＲＯＭ６７、ＲＡＭ６８に格納されている画像を表示する。また、表示パネル６１は、タッチパネル２０に重ねられているか、又はタッチパネル２０を内蔵している。尚、タッチ認識部１７により生成されてタッチパネル２０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のユーザによる指示の入力を受ける。
　スピーカ６３は、例えば、ＲＡＭ６８に記憶された音楽データ等に基づく音を出力する。
　マイクロフォン６４は、ユーザの音声の入力を受付ける。携帯電話機６０は、該入力された音声（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）にデジタル化した音声を送る。
　カメラ６５は、ユーザの操作キー６２の操作に応じて、被写体を撮影する。尚、撮影された被写体の画像データは、ＲＡＭ６８や外部メモリ（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及び携帯電話機６０の動作を制御する。このＣＰＵ６６は、例えばＲＯＭ６７に格納された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 Read-Only Memory）やフラッシュメモリ等の書込み及び消去が可能なＲＯＭである。なお、図１８には示していないが、携帯電話機６０が、他の電子機器に有線により接続するためのインターフェイス（ＩＦ）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、又は操作キー６２を介して入力されたデータを揮発的に格納する。
　このように、本実施の形態における電子機器としての携帯電話機６０は、タッチパネルシステム１を備えている。これにより、同期信号の検出を適格に行うことができるタッチパネルシステム１を備えた電子機器としての携帯電話機６０を提供することができる。
　〔まとめ〕
　本タッチパネルシステムは、複数の水平信号線および複数の垂直信号線を含むタッチパネルと、タッチパネルを制御するタッチパネルコントローラと、タッチペンとを備え、タッチパネルコントローラは、連続する２フレーム期間の一方で上記水平信号線を駆動し、他方で上記水平信号線または垂直信号線を駆動し、タッチペンは、各フレーム期間に、タッチペンの状態に関する状態信号を出力するタッチパネルシステムであって、上記タッチペンの状態を示す第１項目が、連続する複数フレーム期間に出力される複数の状態信号によって表現されていることを特徴とする。
　本タッチパネルシステムでは、上記タッチペンの状態を示す第２項目が、第１項目よりも速やかな応答が求められる項目であり、上記第２項目は、各フレーム期間の状態信号によって表現されている構成とすることもできる。
　本タッチパネルシステムでは、タッチパネルコントローラは、各フレーム期間の前に、タッチパネルに同期信号を出力し、タッチペンはタッチパネルを介してこの同期信号を受信する構成とすることもできる。
　本タッチパネルシステムでは、上記状態信号は、タッチペンの状態に応じたパターンを有するパルス信号である構成とすることもできる。
　本タッチパネルシステムでは、上記第１項目は、ペンの機能を示す項目であり、第２項目は、ペン先とタッチパネルの接触の有無を示す項目である構成とすることもできる。
　本タッチパネルシステムでは、タッチペンが出力する状態信号の種類数は、第２項目の
種類数の２倍である構成とすることもできる。
　本タッチパネルシステムでは、第１項目の種類数が２のＸ乗（Ｘは２以上の整数）である場合に、上記連続する複数フレーム期間がＸ個のフレーム期間とされている構成とすることもできる。
　本タッチパネルシステムでは、第１項目が複数種類あり、その種類ごとに上記連続する複数フレーム期間の数が異なっている構成とすることもできる。
　本電子機器は、上記タッチパネルシステムを備えていることを特徴とする。
　例えば、電子黒板や携帯電話機に利用することができる。
　１ 　　　　タッチパネルシステム
　１０　　　　タッチパネルコントローラ（ＴＰＣ）
　２０　　　　タッチパネル
　３０　　　　ペン（スタイラスペン）
 

Claims (5)

  1. 　複数の水平信号線および複数の垂直信号線を含むタッチパネルと、タッチパネルを制御するタッチパネルコントローラと、タッチペンとを備え、タッチパネルコントローラは、連続する２フレーム期間の一方で上記水平信号線を駆動し、他方で上記水平信号線または垂直信号線を駆動し、タッチペンは、各フレーム期間に、タッチペンの状態に関する状態信号を出力するタッチパネルシステムであって、
    　上記タッチペンの状態を示す第１項目が、連続する複数フレーム期間に出力される複数の状態信号によって表現されていることを特徴とするタッチパネルシステム。
  2. 　上記タッチペンの状態を示す第２項目が、第１項目よりも速やかな応答が求められる項目であり、
    　上記第２項目は、各フレーム期間の状態信号によって表現されていることを特徴とする請求項１記載のタッチパネルシステム。
  3. 　上記タッチパネルコントローラは、各フレーム期間の前に、タッチパネルに同期信号を出力し、タッチペンはタッチパネルを介してこの同期信号を受信することを特徴とする請求項１記載のタッチパネルシステム。
  4. 　上記第１項目の種類数が２のＸ乗（Ｘは２以上の整数）である場合に、上記連続する複数フレーム期間がＸ個のフレーム期間とされていることを特徴とする請求項１記載のタッチパネルシステム。
  5. 　第１項目が複数種類あり、その種類ごとに上記連続する複数フレーム期間の数が異なっていることを特徴とする請求項１記載のタッチパネルシステム。
PCT/JP2014/064173 2013-05-31 2014-05-28 タッチパネルシステム、電子機器 Ceased WO2014192828A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015519912A JP6096293B2 (ja) 2013-05-31 2014-05-28 タッチパネルシステム、電子機器
US14/893,622 US20160110015A1 (en) 2013-05-31 2014-05-28 Touch panel system and electronic device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013116253 2013-05-31
JP2013-116253 2013-05-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014192828A1 true WO2014192828A1 (ja) 2014-12-04

Family

ID=51988851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/064173 Ceased WO2014192828A1 (ja) 2013-05-31 2014-05-28 タッチパネルシステム、電子機器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20160110015A1 (ja)
JP (1) JP6096293B2 (ja)
WO (1) WO2014192828A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160083636A (ko) * 2014-12-31 2016-07-12 엘지디스플레이 주식회사 터치 스크린 장치
JP2018026164A (ja) * 2015-04-20 2018-02-15 株式会社ワコム アクティブスタイラス及びセンサコントローラを用いた方法、センサコントローラ、及びアクティブスタイラス
JP2020038732A (ja) * 2015-06-29 2020-03-12 株式会社ワコム システム、センサコントローラ、及びスタイラス

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102260600B1 (ko) * 2014-12-31 2021-06-04 엘지디스플레이 주식회사 터치 스크린 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001051785A (ja) * 1999-08-10 2001-02-23 Brother Ind Ltd 通信方法およびその通信方法を使用した座標読取装置
JP2007531938A (ja) * 2004-04-01 2007-11-08 ファインポイント・イノヴェーションズ・インコーポレーテッド パネルとコードレス・トランスデューサのシステム
JP2012022543A (ja) * 2010-07-15 2012-02-02 Panasonic Corp タッチパネルシステム

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3422640B2 (ja) * 1996-11-14 2003-06-30 シャープ株式会社 座標検出機能付き表示装置
JP4590114B2 (ja) * 2001-02-08 2010-12-01 キヤノン株式会社 座標入力装置及びその制御方法、記録媒体
KR20110004027A (ko) * 2009-07-07 2011-01-13 삼성전자주식회사 펜형 입력 장치 및 이를 이용한 입력 방법
US8482539B2 (en) * 2010-01-12 2013-07-09 Panasonic Corporation Electronic pen system
WO2012169454A1 (ja) * 2011-06-08 2012-12-13 シャープ株式会社 座標位置検出装置
US10228780B2 (en) * 2012-02-15 2019-03-12 Wacom Co., Ltd. Stylus to host synchronization using a magnetic field
KR102066017B1 (ko) * 2012-05-11 2020-01-14 삼성전자주식회사 좌표 표시 장치 및 좌표 표시 장치의 입력 위치를 측정하는 좌표 측정 장치
KR101441396B1 (ko) * 2012-08-13 2014-09-17 엘지디스플레이 주식회사 입력 시스템 및 이를 이용한 터치 검출 방법
KR101984737B1 (ko) * 2012-09-21 2019-06-03 삼성디스플레이 주식회사 광 터치 패널과 터치 펜을 포함하는 터치 시스템 및 터치 시스템에서 간섭 광신호 제어 방법
US9158393B2 (en) * 2012-12-18 2015-10-13 Logitech Europe S.A. Active stylus for touch sensing applications

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001051785A (ja) * 1999-08-10 2001-02-23 Brother Ind Ltd 通信方法およびその通信方法を使用した座標読取装置
JP2007531938A (ja) * 2004-04-01 2007-11-08 ファインポイント・イノヴェーションズ・インコーポレーテッド パネルとコードレス・トランスデューサのシステム
JP2012022543A (ja) * 2010-07-15 2012-02-02 Panasonic Corp タッチパネルシステム

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160083636A (ko) * 2014-12-31 2016-07-12 엘지디스플레이 주식회사 터치 스크린 장치
KR102310484B1 (ko) * 2014-12-31 2021-10-08 엘지디스플레이 주식회사 터치 스크린 장치
JP2018026164A (ja) * 2015-04-20 2018-02-15 株式会社ワコム アクティブスタイラス及びセンサコントローラを用いた方法、センサコントローラ、及びアクティブスタイラス
JP2020038732A (ja) * 2015-06-29 2020-03-12 株式会社ワコム システム、センサコントローラ、及びスタイラス
JP2021039796A (ja) * 2015-06-29 2021-03-11 株式会社ワコム システム、センサコントローラ、及びスタイラス
EP3958098A1 (en) * 2015-06-29 2022-02-23 Wacom Co., Ltd. Position detection device and pointing device
US11262875B2 (en) 2015-06-29 2022-03-01 Wacom Co., Ltd. Position detection device and position indicator
JP7101233B2 (ja) 2015-06-29 2022-07-14 株式会社ワコム システム、センサコントローラ、及びスタイラス
US11714511B2 (en) 2015-06-29 2023-08-01 Wacom Co., Ltd. Sensor controller and stylus
US12067198B2 (en) 2015-06-29 2024-08-20 Wacom Co., Ltd. Sensor controller and stylus
US12386466B2 (en) 2015-06-29 2025-08-12 Wacom Co., Ltd. Sensor controller and stylus

Also Published As

Publication number Publication date
JP6096293B2 (ja) 2017-03-15
US20160110015A1 (en) 2016-04-21
JPWO2014192828A1 (ja) 2017-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5872738B2 (ja) タッチパネルシステム及び電子機器
JP5905645B2 (ja) タッチパネルシステム及び電子機器
JP5872740B2 (ja) タッチパネルシステム及び電子機器
US9710075B2 (en) Touch panel system and electronic device
JP6096293B2 (ja) タッチパネルシステム、電子機器
KR20200119143A (ko) 터치 센서를 포함하는 전자 장치 및 전자 장치에 포함되는 터치 센서의 구동 방법
WO2016002369A1 (ja) 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
KR20190074776A (ko) 영상 동기 신호에 기반하여 터치 센서 컨트롤러를 제어하기 위한 전자 장치 및 방법
CN107943339B (zh) 触摸显示装置和触摸驱动电路及其驱动方法
CN106796460B (zh) 显示系统、输入装置、显示装置及显示方法
TW201525809A (zh) 具有積體觸控螢幕的顯示裝置及其製造方法
CN107861651A (zh) 触控方法、主动笔、触摸屏和触控显示系统
CN104750338A (zh) 触摸屏装置、触摸屏显示装置及其驱动方法
CN104679364A (zh) 触摸和姿势感测系统及其驱动方法
US20160189592A1 (en) Display system, information processing device, and display method
US20160041681A1 (en) Method for detecting touch panel position, touch panel controller, touch panel system, and electronic device
JP2016218857A (ja) タッチペン、タッチパネルシステム、および電子機器
JP6367110B2 (ja) タッチパネルコントローラ、タッチパネルシステム、および電子機器
JP2016130952A (ja) 電子機器、電子機器の制御方法、プログラム、及び記憶媒体
JP2017513102A (ja) タッチ表示装置及びその駆動回路と駆動方法、電子機器
KR100670578B1 (ko) 사운드카드와 이를 사용하는 컴퓨터 시스템 및 그 제어방법
EP3073481B1 (en) Driver integrated circuit, driving method, and touch display system
KR101580316B1 (ko) 스마트폰용 점자 입출력 장치
TW201604724A (zh) 觸控裝置及其觸控面板的掃描方法
KR102249035B1 (ko) 터치 스크린 패널 및 터치 제어장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14804748

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14893622

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015519912

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14804748

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1