WO2015002203A1 - タッチパネルシステム - Google Patents

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WO2015002203A1
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signal
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pen
drive
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倫明 武田
守 高谷
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Sharp Corp
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Definitions

  • the present invention relates to a touch panel system including a touch panel, a touch panel controller, and a touch pen.
  • Touch panels have become indispensable as input means to electronic devices.
  • Touch panels are generally used as input means from relatively large devices such as televisions, monitors and whiteboards to relatively small devices such as smartphones and tablet terminals.
  • a dedicated touch pen that can give not only information related to the touch position but also additional information (for example, information on whether the button is pressed or writing pressure).
  • additional information for example, information on whether the button is pressed or writing pressure.
  • Patent Document 1 discloses a touch panel system that can accurately detect each touch position even when touch operations with a plurality of electronic pens and fingers are performed simultaneously.
  • Japanese Patent Publication Japanese Patent Laid-Open No. 2012-22543 (published on February 2, 2012)
  • a touch panel system that includes a dedicated touch pen and detects a touch position of a finger or the like by detecting a change in capacitance
  • detection of touch by the finger and detection of a signal by the dedicated touch pen can be simultaneously detected by the same mechanism.
  • the drive timings of the dedicated touch pen and the touch panel controller that drives the touch panel need to be synchronized.
  • An object of the present invention is to provide a touch panel system that can suppress power consumption consumed when synchronizing drive timings between a pen and a touch panel controller that drives a touch panel and can be driven with low power consumption.
  • a touch panel system of the present invention includes a touch panel having a capacitance formed at each intersection of a plurality of first signal lines and a plurality of second signal lines, a touch panel controller, and a pen, and the capacitance described above.
  • a touch panel system for detecting a touch position from a change in the touch panel controller wherein the touch panel controller includes the pen and the touch panel controller on each of the plurality of first signal lines and / or each of the plurality of second signal lines.
  • a first synchronization signal for synchronization is output, and a drive signal is output to each of one of the first signal line and the second signal line after the first synchronization signal, and in accordance with the drive signal.
  • a detection signal for detecting the touch position is read from each of the other of the first signal line and the second signal line, and the touch position is detected. Based on the detection signal, the distance between the pen and the touch panel is calculated during a period in which the drive signal is output, and if the distance is less than a predetermined value, the touch panel controller A second synchronizing signal whose driving power is smaller than the driving power when outputting one synchronizing signal is output to the first signal line and / or the second signal line after a period during which the driving signal is output. It is characterized by doing.
  • the touch panel controller drives when outputting the first synchronization signal.
  • a second synchronization signal whose driving power is lower than the power is output to the first signal line and / or the second signal line after a period during which the driving signal is output.
  • the present invention it is possible to suppress the power consumed when synchronizing the driving timing of the pen and the touch panel controller that drives the touch panel, and to realize a touch panel system that can be driven with low power consumption.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a touch panel system according to a first embodiment.
  • the touch panel system of Embodiment 1 it is a figure which shows an example of the signal waveform output from the touch panel controller to the drive lines D 0 -D n and the signal waveform corresponding to the drive line D n + 1 driven by the pen.
  • 2 is a diagram showing a schematic circuit configuration of a touch panel provided in the touch panel system of Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of a stylus pen provided in the touch panel system of Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a touch panel controller provided in the touch panel system of Embodiment 1.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a case where signal output thinning is performed and a case where signal output thinning is not performed in the touch panel controller provided in the touch panel system of Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a schematic configuration of a touch panel controller provided in the touch panel system of Embodiment 2.
  • FIG. (A) shows a case where a synchronization signal is output to the entire drive lines D 0 to D n
  • (b) shows only the drive line in the area adjacent to the touch coordinates in the drive lines D 0 to D n. It is a figure which shows the case where a synchronizing signal is output.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a schematic configuration of a touch panel controller provided in the touch panel system of Embodiment 3.
  • FIG. (A) is the entire drive line D 0 ⁇ D n, shows a case where the voltage value at the time of rise of outputting a relatively high synchronizing signal, (b), the drive lines D 0 ⁇ D n a whole
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a case where a synchronization signal having a relatively low voltage value when rising is output.
  • FIG. 10 is a diagram showing a schematic configuration of a touch panel controller provided in a touch panel system of a fourth embodiment.
  • (A) shows a case where a synchronization signal is output to the entire drive lines D 0 to D n during a normal period, and (b) shows that the drive lines D 0 to D n are more than normal to the drive lines D 0 to D n.
  • the case where the synchronization signal is output for a short period is shown.
  • (A) shows the timing when the drive lines D 0 to D n provided on the touch panel are used as drive lines, and (b) shows the sense lines S 0 to S n provided on the touch panel as drive lines. The timing used is shown.
  • FIG. 10 is a diagram showing a schematic configuration of a touch panel controller provided in a touch panel system of a fifth embodiment.
  • An example of signals output from the touch panel controller to drive lines D 0 to D n or drive lines D 0 ′ to D k ′ and output waveforms corresponding to drive lines D n + 1 or D ′ k + 1 driven by the stylus pen are shown.
  • FIG. FIG. 10 is a diagram illustrating a case where a synchronization signal is output to only six drive lines D n ⁇ 2 to D n ⁇ 7 or drive lines D ′ n ⁇ 2 to D ′ n ⁇ 7 .
  • Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 19 as follows.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a touch panel system 1 of the present embodiment.
  • the touch panel system 1 includes a touch panel 2, a stylus pen (touch pen) 3, and a touch panel controller 4 that drives the touch panel 2 and the stylus pen 3.
  • the touch panel 2 is provided with a plurality (n) of drive lines D 0 to D n extending in the horizontal direction in the drawing in parallel, and the sense line S 0 extending in the vertical direction in the drawing.
  • ⁇ S m are provided in parallel a plurality (m pieces).
  • Capacitances are provided at locations where the drive lines D 0 to D n and the sense lines S 0 to S m intersect. The above m and n may be the same or different.
  • a synchronization signal (first synchronization signal) is simultaneously output from the touch panel controller 4 to each of the drive lines D 0 to D n during the synchronization period, and this synchronization signal is detected by the stylus pen 3. And the touch panel controller 4 are synchronized.
  • the touch panel controller 4 drives each of the drive lines D 0 to D n during the touch and pen input detection period, and the capacitance of the capacitance by the touch via each of the sense lines S 0 to S m . Change is to be detected.
  • the touch panel controller 4 drives the pen line of the stylus pen 3 with the same waveform that drives the drive line D n + 1 , changes the capacitance on the touch surface of the touch panel 2, The change in the capacitance is detected via each of the sense lines S 0 to S m , and additional information such as whether or not the button provided on the stylus pen 3 is pressed by the user and writing pressure. Is detected by the touch panel controller 4.
  • the waveform for driving the pen tip does not necessarily have to be D n + 1 such as D n + 2 .
  • the pen tip may be driven with a waveform corresponding to D 0 , or the pen tip may be driven with a waveform after D n + 2 .
  • the distance between the touch panel 2 and the stylus pen 3 can be calculated by the touch panel controller 4 from the change in capacitance due to the touch.
  • FIG. 2 is a diagram showing signal waveforms output from the touch panel controller 4 to the drive lines D 0 to D n and a signal waveform D n + 1 for driving the pen tip of the stylus pen 3.
  • the same synchronization signal (first synchronization signal) is output from the touch panel controller 4 to the drive lines D 0 to D n during the synchronization period, while during the touch and pen input detection period.
  • the drive signals are sequentially output to the drive lines D 0 to D n . That is, during the touch and pen input detection period, the timing at which the drive signal of the drive line D n-1 becomes Low from High, so that the drive signal of the next drive line D n becomes High from Low .
  • the pen tip of the stylus pen 3 is driven to change the capacitance on the touch surface of the touch panel 2 and the above-described sense lines S 0 to S m are used to
  • the touch panel controller 4 detects a change in capacitance, and detects additional information such as whether or not a button provided on the stylus pen 3 is pressed by the user and writing pressure.
  • the driving of the drive lines D 0 to D n and the driving of the pen tip using the signal waveform corresponding to D n + 1 are sequentially driven.
  • the M-sequence signal or Hadamard code sequence is used as the code sequence, and the driving of the drive lines D 0 to D n and the driving of the pen tip using the signal waveform corresponding to D n + 1 are performed in parallel.
  • the position of the detection target may be detected from the correlation value obtained by performing the correlation calculation of the code string, and the code string restoration calculation is performed.
  • the position of the detection object may be detected from the restoration value.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic circuit configuration of the touch panel 2 provided in the touch panel system 1.
  • a plurality (n) of drive lines D 0 to D n extending in the left-right direction in the drawing are provided in parallel, and cross the drive lines D 0 to D n in the drawing.
  • a plurality (m) of sense lines S 0 to S m extending in the vertical direction are provided in parallel.
  • Capacitances C 00 to C nm are provided at locations where the drive lines D 0 to D n and the sense lines S 0 to S m intersect.
  • the above m and n may be the same or different.
  • the stylus pen 3 When the stylus pen 3 approaches the touch surface of the touch panel 2, the stylus pen 3 detects the synchronization signal output from the touch panel controller 4 to each of the drive lines D 0 to D n and is synchronized with the touch panel controller 4.
  • the touch panel controller 4 drives each drive line D 0 to D n and touches the above-described touch line via each sense line S 0 to S m. A change in capacitance is detected, and a touch position and / or a distance between the touch panel 2 and the stylus pen 3 is calculated.
  • the pen tip of the stylus pen 3 is driven with a waveform corresponding to the drive line D n + 1 to change the electrostatic capacitance on the touch surface of the touch panel 2, and each sense line S 0 to S The change in the capacitance is detected via m , and the touch panel controller 4 detects additional information such as whether or not a button provided on the stylus pen 3 is pressed by the user and writing pressure. It has become.
  • the stylus pen 3 of the present embodiment has, for example, a writing pressure sensor for detecting writing pressure, and a writing pressure signal from the writing pressure sensor is output while synchronizing with the touch panel controller 4. It is like that.
  • the stylus pen 3 is not necessarily limited thereto, and may not include a writing pressure sensor for detecting writing pressure.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the stylus pen 3.
  • the stylus pen 3 includes a pen body 5 that is held by a user and has a conductive grip portion 5 a formed in a substantially cylindrical shape so that the user can hold it by hand.
  • a pen tip portion 6 that is pressed against the touch panel 2 at the time of a touch operation is provided at the tip of.
  • the pen tip portion 6 is provided on the back side of the pen tip shaft 6b, a pen tip shaft 6b, insulators 6c and 6c that hold the pen tip cover 6a in an axially movable manner, and a pen tip shaft 6b.
  • a writing pressure sensor 6d is provided on the back side of the pen tip shaft 6b, a pen tip shaft 6b, insulators 6c and 6c that hold the pen tip cover 6a in an axially movable manner, and a pen tip shaft 6b.
  • the pen tip cover 6a is made of an insulating material, and the pen tip shaft 6b is made of a conductive material, for example, a metal or a conductive synthetic resin material.
  • the writing pressure sensor 6d is composed of, for example, a semiconductor piezoresistive pressure sensor, and a semiconductor strain gauge is formed on the surface of a diaphragm (not shown). Therefore, when the pen tip cover 6a of the pen tip portion 6 is pressed against the touch panel 2 during the touch operation, the pen tip shaft 6b is pushed through the pen tip cover 6a to press the surface of the diaphragm of the writing pressure sensor 6d, Thereby, a change in electric resistance due to the piezoresistance effect generated by the deformation of the diaphragm is converted into an electric signal. Thereby, the writing pressure in the stylus pen 3 can be detected. Furthermore, the principle of pen pressure detection is not necessarily limited to this, and other detection principles can be employed.
  • the pen body 5 includes a connection switch 7, a control circuit 8, operation change-over switches 9 a and 9 b, a sense circuit 10, a synchronization signal detection circuit 11, a timing adjustment circuit 12, and a drive circuit 13. Is provided. Furthermore, the connection switch 7 can be omitted. When the connection switch 7 is omitted, the output of the control circuit 8 is connected to the pen tip shaft 6b.
  • connection switch 7 is an electronic switch composed of a field effect transistor (FET) or the like, and is turned on / off by the control circuit 8.
  • FET field effect transistor
  • the connection switch 7 is off, the pen tip cover 6 a is electrically disconnected from the grip portion 5 a of the pen body 5.
  • the touch panel system 1 does not recognize the proximity / contact of the stylus pen 3 even if the pen tip cover 6 a is brought close to the touch panel 2.
  • the connection switch 7 when the connection switch 7 is turned on, the pen tip cover 6a is electrically connected to the grip portion 5a of the pen body 5 via the pen tip shaft 6b, and the human body is connected to the pen tip cover 6a via the grip portion 5a.
  • Conduct As a result, since the human body has a relatively large capacitance, when the stylus pen 3 approaches or comes into contact with the touch panel 2, the charges accumulated in the aforementioned capacitances C 00 to C nn of the touch panel 2 change.
  • the touch panel system 1 can detect the touch state of the stylus pen 3.
  • the stylus pen 3 is provided with, for example, a push-type first operation switch 14a and a second operation switch 14b. By pressing the first operation switch 14a and the second operation switch 14b, the first operation switch 14a and the second operation switch 14b are pressed.
  • the functions assigned to the first operation switch 14 a and the second operation switch 14 b are executed via the control circuit 8. Examples of the function assigned to the first operation switch 14a include an eraser function. The eraser function can be turned on / off with the first operation switch 14a. Further, as a function assigned to the second operation switch 14b, for example, a right click function of the mouse can be cited, and the right click function of the mouse can be turned on / off by the second operation switch 14b. is there.
  • the eraser function and the right-click function of the mouse are examples, and are not limited to the eraser function and the right-click function of the mouse. It is also possible to add other functions by providing other operation switches.
  • the touch position of the stylus pen 3 on the touch panel 2 is detected by touching the stylus pen 3 on the touch panel 2 with the connection switch 7 of the stylus pen 3 turned on.
  • the pen tip of the stylus pen 3 is driven with a waveform corresponding to the drive line D n + 1 or the like, and the touch panel 2.
  • the capacitance on the touch surface is changed, the change in the capacitance is detected via each of the sense lines S 0 to S m, and the button provided on the stylus pen 3 is pressed by the user.
  • the touch panel controller 4 detects additional information such as the status and writing pressure.
  • the stylus pen 3 of the present embodiment transmits and receives signals to and from the touch panel controller 4 wirelessly. Therefore, the pen tip 6 is driven in the same pattern as driving the virtual drive line D n + 1 so as to match the drive timing of the drive lines D 0 to D n in the touch panel controller 4.
  • the stylus pen 3 is provided with a drive circuit 13 so as to be driven in the same manner as the driver of the touch panel controller 4.
  • the driving of the drive lines D 0 to D n in the touch panel controller 4 is based on the driving timing generated by the timing generator 17 (FIG. 6). For this reason, the stylus pen 3 must also be operated in synchronization with the timing when the touch panel controller 4 is driven. Therefore, in the stylus pen 3 of the present embodiment, by providing the sense circuit 10, the synchronization signal detection circuit 11, and the timing adjustment circuit 12, the stylus pen 3 detects a dedicated synchronization signal driven by the touch panel controller 4, The timing of the dedicated synchronization signal of the touch panel controller 4 and the timing of the pen synchronization signal generated by the timing adjustment circuit 12 in the stylus pen 3 are made to coincide.
  • the stylus pen 3 detects the dedicated synchronization signal generated by the timing generator 17 (FIG. 6) of the touch panel controller 4 by the sense circuit 10 and the synchronization signal detection circuit 11.
  • the driving operation of the stylus pen 3 is a synchronization for detecting the synchronization signal from the touch panel controller 4 by the sense circuit 10 and the synchronization signal detection circuit 11 with the operation switch 9a turned on and the operation switch 9b turned off.
  • the signal detection period, the preparation period, and the operation changeover switch 9a are turned off, and the operation changeover switch 9b is turned on and the drive circuit 13 drives the pen tip unit 6 to drive the pen tip unit 6 to be configured by repeating three periods. Yes.
  • the synchronization signal detection period is a waiting period for detecting a bit pattern representing a synchronization waveform, and is a period in which the pen tip unit 6 is turned off and a synchronization signal pattern is detected from the pen tip signal waveform.
  • the preparatory period is a preparatory period for starting to drive the pen tip in synchronization with the touch panel controller 4 after detecting the synchronization signal pattern, and is a period for interpreting additional information that takes a drive start timing.
  • the drive mode period is a period in which the pen tip section 6 is driven by the drive circuit 13 and is a period in which the pen tip section 6 is driven while finely adjusting the edge of the drive waveform so as to match the drive timing of the touch panel controller 4. is there.
  • the drive circuit 13 of the stylus pen 3 is driven in accordance with the drive timing of the touch panel controller 4.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a correspondence relationship between the magnitude of the synchronization signal detected by the stylus pen 3 and the magnitude of the touch response of the stylus pen 3 to the touch panel 2 detected by the touch panel controller 4.
  • FIG. 5A is a diagram showing a case where the touch surface of the touch panel 2 and the stylus pen 3 are relatively far apart.
  • the stylus pen 3 hardly detects the waveform of the synchronization signal.
  • the magnitude of the touch response of the stylus pen 3 to the touch panel 2 detected by the touch panel controller 4 is also determined as having no touch reaction because the touch surface of the touch panel 2 and the stylus pen 3 are relatively far apart.
  • FIG. 5B is a diagram illustrating a case where the touch surface of the touch panel 2 and the stylus pen 3 are relatively close to each other.
  • the stylus pen 3 detects a waveform of a small synchronization signal. .
  • the magnitude of the touch response of the stylus pen 3 to the touch panel 2 detected by the touch panel controller 4 is determined to be a small touch response because the touch surface of the touch panel 2 and the stylus pen 3 are relatively close to each other.
  • FIG. 5C is a diagram showing a case where the touch surface of the touch panel 2 and the stylus pen 3 are in contact with each other.
  • the stylus pen 3 detects a waveform of a large synchronization signal. .
  • the magnitude of the touch reaction of the stylus pen 3 to the touch panel 2 detected by the touch panel controller 4 is determined to be a large touch reaction because the touch surface of the touch panel 2 and the stylus pen 3 are in contact with each other.
  • the magnitude of the touch response of the stylus pen 3 to the touch panel 2 detected by the touch panel controller 4, that is, the distance between the touch panel 2 and the stylus pen 3 is determined during the touch and pen input detection period shown in FIG.
  • Each of the drive lines D 0 to D n is driven, and the change in the capacitance due to the touch is detected and calculated through each of the sense lines S 0 to S m .
  • FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of the touch panel controller 4 provided in the touch panel system 1.
  • the touch panel controller 4 includes a drive line drive circuit 15, a sense amplifier 16, a timing generator 17, a control unit 18, an AD converter 19, and a processing unit 20. Yes.
  • the drive line drive circuit 15 is a circuit that outputs the synchronization signal generated based on the clock signal CL generated by the timing generator 17 and the drive signal to each of the drive lines D 0 to D n .
  • the sense amplifier 16 is a circuit that acquires capacitance data via the sense lines S 0 to S m based on the clock signal CL generated by the timing generator 17 and the drive signal, and sends the capacitance data to the AD converter 19. It is.
  • a clock signal CL and a synchronization signal are generated based on the clock signal CL and sent to the drive line drive circuit 15, the sense amplifier 16, the control unit 18, and the like.
  • the capacity data is converted into digital data and then sent to the processing unit 20.
  • control unit 18 determines whether to output a thinning signal to the drive line driving circuit 15 based on the magnitude data of the touch reaction (information on the distance between the touch panel 2 and the stylus pen 3). That is, if the touch response magnitude data is equal to or greater than a predetermined value, a thinning signal is output, and if the touch response magnitude data is less than the predetermined value, the touch response magnitude data is output without being thinned.
  • processing unit 20 performs processing corresponding to the determined input operation based on the capacity data regarding the touch position, the magnitude data of the touch response, and the additional information.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the case where the synchronization signal output is thinned out and not performed in the control unit of the touch panel controller 4 provided in the touch panel system 1.
  • FIG. 7A shows a case where the control unit 18 outputs without thinning out.
  • a synchronization signal is output to all the drive lines D 0 to D n , and the touch panel is displayed.
  • the stylus pen 3 detects a waveform of a large synchronization signal.
  • FIG. 7B shows a case where the control unit 18 outputs a thinning signal.
  • the synchronization signal is output only to a predetermined drive line determined in advance.
  • the synchronization signal is output only to the even-numbered drive lines among the drive lines D 0 to D n .
  • the waveform of the synchronization signal detected by the stylus pen 3 is relatively small.
  • a waveform of such a relatively small synchronization signal exceeds a predetermined reference value and can be detected by the sense circuit 10 and the synchronization signal detection circuit 11 of the stylus pen 3.
  • the synchronization signal is output only to the even-numbered drive lines in the drive lines D 0 to D n , but the present invention is not limited to this, and the odd-numbered rows are not limited to this.
  • a synchronization signal may be output only to the drive line.
  • the stylus pen 3 can detect a synchronization signal having a predetermined intensity or more regardless of the position on the touch surface of the touch panel 2, J of I
  • the drive line may be thinned out at an arbitrary ratio such as thinning out (I> J).
  • FIG. 8 is a diagram for explaining how many drive lines should be thinned out of the drive lines D 0 to D n when the control unit 18 outputs a thinning signal.
  • FIG. 8A shows the touch panel controller 4 that drives each of the drive lines D 0 to D n during the touch and pen input detection period, and touches each sense line S 0 to S m. It is a figure which shows the relationship between the magnitude
  • the magnitude data of the touch reaction detected by the touch panel controller 4 and the height of the hover are associated as illustrated.
  • Figure 8 (b) is a diagram showing a relationship between the amplitude and the hover height of the synchronizing signal received at the pen tip of stylus pen 3 (the distance between the stylus pen 3 and the touch panel 2), the drive lines D 0 ⁇ As the number of synchronization signals output decreases during D n , the height of the hover at which the synchronization signal can be detected tends to decrease.
  • the range (hover detection range) A in which the approach of the stylus pen 3 is desired to be detected and the range B to be used in the touch operation are determined.
  • the range C of the sync signal amplitude that can be detected stably is obtained from the characteristics of the touch panel system 1.
  • the minimum number that can be thinned out can be determined from the range A and the range C in the drawing, and the maximum number that can be thinned out can be determined from the range B and the range C in the drawing.
  • the number of thinned-out signals is determined from touch response magnitude data that is data related to the height of the hover (distance between the stylus pen 3 and the touch panel 2), and the thinned-out signal is driven to the drive line. It outputs to the drive circuit 15 (refer FIG. 6).
  • a thinning signal for driving only Q drive lines out of P is output to the drive line drive circuit 15 To do.
  • the height of the hover (distance between the stylus pen 3 and the touch panel 2) is equal to or greater than the range (hover detection range) A in which the approach of the stylus pen 3 is desired to be detected, a thinning signal for driving all the drive lines is sent to the drive line. Output to the drive circuit 15.
  • the stylus pen 3 and the touch panel controller 4 are stably synchronized, and the drive timing of the stylus pen 3 and the touch panel controller 4 that drives the touch panel 2 is synchronized.
  • the touch panel system 1 that can suppress power consumption and can be driven with low power consumption can be realized.
  • I and J and P and Q are values related to the drive lines D 0 to D n in the present embodiment, and therefore I ⁇ n, J ⁇ n, and I > J, P> Q, and P / Q> I / J depending on the signal strength.
  • the number of drive lines for outputting a synchronization signal is arbitrarily set to be between J out of I and Q out of P.
  • the changing configuration can be realized using a function or a lookup table.
  • FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of the touch panel controller 4a provided in the touch panel system of the present embodiment.
  • control unit 18a provided in the touch panel controller 4a receives the touch reaction magnitude data (distance between the stylus pen 3 and the touch panel 2) detected from the processing unit 20 from the change in capacitance due to the touch. ).
  • the touch coordinate data is also received from the processing unit 20, and in the drive lines D 0 to D n , the drive line in the area adjacent to the touch coordinate data is received. Only a thinning signal for outputting a synchronization signal is output to the drive line driving circuit 15.
  • FIG. 10A shows a case where a synchronization signal is output to the entire drive lines D 0 to D n
  • FIG. 10B shows an area adjacent to the touch coordinates in the drive lines D 0 to D n . It is a figure which shows the case where a synchronizing signal is output only to a drive line.
  • the synchronization period is 1 msec
  • the touch and pen input detection period is 9 msec (see FIG. 2)
  • the moving speed of the stylus pen 3 is 1000 mm / sec (the stylus to be supported based on the specifications of the touch panel system) If the pitch of the drive line D 0 to D n is 5 mm, the next touch coordinate detected after 10 msec from the first detected touch coordinate of the stylus pen 3 is the drive line D 0. the possibility that moves by two pins of ⁇ D n.
  • the stylus pen 3 and the touch panel controller 4a are stably synchronized, and the drive timing of the stylus pen 3 and the touch panel controller 4a that drives the touch panel 2 is synchronized.
  • a touch panel system that can suppress power consumption and can be driven with low power consumption can be realized.
  • this Embodiment can be used when the stylus pen 3 approaches the touch surface of the touch panel 2 to such an extent that touch coordinates can be detected, it can also be combined with the above-described Embodiment 1.
  • the number of drive lines that output the synchronization signal can be used as the minimum stage.
  • Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the touch panel controller 4b of the touch panel system of the present embodiment is different from the above-described first and second embodiments in that it includes a control unit 18b that adjusts the voltage of the synchronization signal.
  • Other configurations are as described in the first and second embodiments.
  • members having the same functions as those shown in the drawings of Embodiments 1 and 2 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • FIG. 11 is a diagram showing a schematic configuration of the touch panel controller 4b provided in the touch panel system of the present embodiment.
  • control unit 18b provided in the touch panel controller 4b is a touch reaction magnitude data (distance between the stylus pen 3 and the touch panel 2) detected from the change in capacitance due to the touch from the processing unit 20. And outputs a voltage adjustment signal for adjusting the voltage of the synchronization signal to the drive line drive circuit 15 in accordance with the magnitude of the touch response.
  • FIG. 12A shows a case where a synchronous signal having a relatively high voltage value when rising is output to the entire drive lines D 0 to D n
  • FIG. 12B shows the drive line D 0.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a case where a synchronization signal having a relatively low voltage value when rising is output to all of D n .
  • the magnitude of the waveform of the synchronization signal detected by the stylus pen 3 is smaller than that in the case of FIG. The standard value is exceeded.
  • the voltage value of the synchronization signal is lowered, and the synchronization signal whose voltage value is relatively low when it rises (at the time of High).
  • the power consumption consumed when synchronizing the drive timing of the stylus pen 3 and the touch panel controller 4b for driving the touch panel 2 is suppressed. It is possible to realize a touch panel system that can be driven with low power consumption.
  • the configuration of this embodiment can also be used in combination with Embodiments 1 and 2 described above. Further, the number of drive lines in FIG. The relationship between the amplitude of the synchronization signal newly received by the pen tip of the stylus pen 3 and the height of the hover (distance between the stylus pen 3 and the touch panel 2) is obtained, and the magnitude data of the touch response (stylus pen) Depending on the distance between the touch panel 2 and the touch panel 2, the step of lowering the voltage value of the synchronization signal may be made into a plurality of steps.
  • the touch panel controller 4c of the touch panel system according to the present embodiment is different from the above first to third embodiments in that it includes a control unit 18c that outputs a drive pattern selection signal of a synchronization signal.
  • Other configurations are as described in the first to third embodiments.
  • members having the same functions as those shown in the drawings of Embodiments 1 to 3 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • FIG. 13 is a diagram showing a schematic configuration of the touch panel controller 4c provided in the touch panel system of the present embodiment.
  • the control unit 18c provided in the touch panel controller 4c is a touch reaction magnitude data (distance between the stylus pen 3 and the touch panel 2) detected from the change in capacitance due to the touch from the processing unit 20. And outputs a drive pattern selection signal of a synchronization signal for selecting a drive pattern of the synchronization signal to the drive line drive circuit 15 according to the magnitude of the touch reaction.
  • a synchronization signal drive pattern that shortens the output period of the synchronization signal is selected.
  • FIG. 14A shows a case where a synchronization signal is output to the entire drive lines D 0 to D n during a normal period
  • FIG. 14B shows the entire drive lines D 0 to D n. The case where the synchronization signal is output for a period shorter than usual is shown.
  • the magnitude of the waveform of the synchronization signal detected by the stylus pen 3 is smaller than that in the case of FIG. The standard value is exceeded.
  • the stylus pen 3 and the touch panel controller 4c are selected by selecting a drive pattern of the synchronization signal for outputting the synchronization signal for a shorter period of time within a range in which the stylus pen 3 and the touch panel controller 4b can be stably synchronized.
  • the touch panel system that can be driven with low power consumption can be achieved by suppressing the power consumption when synchronizing the drive timing of the stylus pen 3 and the touch panel controller 4c that drives the touch panel 2 while stably synchronizing can do.
  • the configuration of this embodiment can also be used in combination with Embodiments 1 to 3 described above, and further, the number of drive lines in FIG. Then, the relationship between the amplitude of the synchronization signal newly received by the pen tip of the stylus pen 3 and the height of the hover (distance between the stylus pen 3 and the touch panel 2) is obtained, and touch response magnitude data (stylus pen 3 and Depending on the distance to the touch panel 2, the step of shortening the output period of the synchronization signal may be made into a plurality of steps.
  • the time until the touch detection operation starts may be set as the waiting time. You may set so that a touch detection operation may be started immediately without waiting.
  • the waiting time until the start of the touch detection operation is set as a waiting time, an effect of reducing power consumption can be obtained, and if the touch detection operation is set to start immediately without waiting, the touch detection operation An effect of shortening the cycle, that is, an effect of obtaining touch coordinates more frequently can be obtained.
  • an M-sequence waveform is used as the waveform of the synchronization signal, for example, when the length of the original waveform is based on 2 N ⁇ 1 bits of M-sequence data, a shorter pattern is used. Is a waveform based on data of the number of bits such as 2 N-1 -1, 2 N-2 -1.
  • the touch panel system according to the present embodiment is configured in such a manner that the touch position is detected while the drive lines D 0 to D n and the sense lines S 0 to S k are switched at a constant cycle.
  • Other configurations are the same as those described in the first to fourth embodiments.
  • members having the same functions as those shown in the drawings of Embodiments 1 to 4 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • FIG. 15 is a diagram showing the touch panel 2 and the stylus pen 3 provided in the touch panel system of the present embodiment.
  • the drive lines D 0 to D n and the sense lines S 0 to S k provided in the touch panel 2 are switched at a constant cycle, and the drive lines D 0 to D n are switched to the sense lines S 0 ′ to S n ′, and the sense lines S 0 to S k become drive lines D 0 ′ to D k ′.
  • k and n may be the same or different.
  • FIG. 16A shows the timing when the drive lines D 0 to D n provided on the touch panel 2 are used as drive lines
  • FIG. 16B shows the sense lines S 0 to D provided on the touch panel 2. The timing at which S k is used as a drive line is shown.
  • the stylus pen 3 is output from the touch panel controller 21 to the drive lines D 0 to D n or the drive lines D 0 ′ to D k ′ by approaching the touch surface of the touch panel 2.
  • the stylus pen 3 detects the synchronized signal, and the touch panel controller 21 and the stylus pen 3 are synchronized.
  • the touch panel controller 21 drives each drive line D 0 to D n (D 0 ′ to D k ′) and detects each sense line S 0 to S k (S) during the touch and pen input detection period. 0 ′ to S n ′), the change in the capacitance due to the touch is detected.
  • the pen tip of the stylus pen 3 is driven with a waveform corresponding to the drive line D n + 1 or D ′ k + 1, etc., and the capacitance on the touch surface of the touch panel 2 is changed to detect each sense.
  • the change in electrostatic capacitance is detected via the lines S 0 to S k (S 0 ′ to S n ′), and whether the button provided on the stylus pen 3 by the user is pressed or the writing pressure
  • the touch panel controller detects additional information such as.
  • the distance between the touch panel 2 and the stylus pen 3 can be calculated from the change in capacitance due to touch by the touch panel controller 21.
  • FIG. 17 is a diagram showing a schematic configuration of the touch panel controller 21 provided in the touch panel system of the present embodiment.
  • the touch panel controller 21 includes an AD converter 19, a processing unit 20, a multiplexer 22, a drive line driving circuit 23, a sense amplifier 24, a timing generator 25, and a control unit 26. Is provided.
  • the multiplexer 22 changes the target lines connected to the drive line drive circuit 23 from the drive lines D 0 to D n (D 0 ′ to D k ′) to the drive lines D 0 ′ to D k ′ (D 0 to At the same time as switching to D n ), the target lines connected to the sense amplifier 24 are changed from the sense lines S 0 to S k (S 0 ′ to S n ) to the sense lines S 0 ′ to S n ′ (S 0 to S k). ).
  • the multiplexer 22 is a connection switching circuit that switches connection between a plurality of inputs and a plurality of outputs.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an example of signals output from the touch panel controller 21 to the drive lines D 0 to D n and the drive lines D 0 ′ to D k ′.
  • the drive lines D 0 to D n (sense lines S 0 ′ to S k ′) and the drive lines D 0 ′ to D k ′ (sense lines S 0 to S n ) are touched and A signal in which the pen input detection period and the sensing period are alternately present at a predetermined period is output.
  • the synchronization waveform is also detected in the synchronization period immediately after the touch and pen input detection period (immediately before the sensing period). In the present embodiment, this is the drive line drive circuit 23.
  • the synchronization signal is output from the multiplexor 22
  • the synchronization signal is output to all of the drive lines D 0 to D n and the drive lines D 0 ′ to D k ′ using the multiplexer 22. is there.
  • the drive lines D 0 to D n and the drive lines D 0 ′ to A synchronizing signal may be alternately output with D k ′.
  • control unit 26 provided in the touch panel controller 21 receives the touch response magnitude data (the distance between the stylus pen 3 and the touch panel 2) from the processing unit 20, and the touch response If the size is such that touch coordinates can be detected, touch coordinate data is also received from the processing unit 20.
  • control unit 26 outputs a thinning signal for outputting a synchronization signal only to the drive line in the area adjacent to the touch coordinates in the drive lines D 0 to D n and the drive lines D 0 ′ to D k ′.
  • the synchronization period is 1 msec
  • the touch and pen input detection period is 9 msec
  • the movement speed of the stylus pen 3 is 1000 mm / sec (the maximum movement of the stylus pen 3 to be supported based on the specifications of the touch panel system) Speed)
  • the pitch of the drive lines D 0 to D n and the drive lines D 0 ′ to D k ′ is 5 mm
  • the drive lines D 0 to D n and the sense lines S 0 to S k are used to
  • the next touch coordinates detected after 10 msec using the drive lines D 0 ′ to D k ′ and the sense lines S 0 ′ to S n ′ from the first detected touch coordinates are the drive lines D 0 to D n.
  • the first detected touch coordinates of the stylus pen 3 are represented as drive lines D n-3.
  • the drive that outputs the synchronization signal after detecting the touch coordinates may be output only to the lines D n-2 to D n-7 or the drive lines D k-2 ′ to D k-7 ′.
  • the stylus pen 3 and the touch panel controller 21 are stably synchronized, and the drive timing of the stylus pen 3 and the touch panel controller 21 that drives the touch panel 2 is synchronized.
  • a touch panel system that can suppress power consumption and can be driven with low power consumption can be realized.
  • the configuration of the second embodiment described above is combined with the configuration of detecting the touch position while the drive lines D 0 to D n and the sense lines S 0 to S k are switched at a constant cycle.
  • the first, third, and fourth embodiments described above are combined with the configuration for detecting the touch position while the drive lines D 0 to D n and the sense lines S 0 to S k are switched at a constant cycle.
  • a touch panel system includes a touch panel having capacitance respectively formed at intersections of a plurality of first signal lines and a plurality of second signal lines, a touch panel controller, and a pen.
  • a first synchronization signal for synchronizing with the controller is output, a drive signal is output to one of the first signal line and the second signal line after the first synchronization signal, and the drive signal
  • a detection signal for detecting the touch position is read from each of the other of the first signal line and the second signal line.
  • a distance between the pen and the touch panel is calculated during a period in which the drive signal is output.
  • the touch panel controller The second synchronizing signal whose driving power is smaller than the driving power when the first synchronizing signal is output, the first signal line and / or the second signal line after the period during which the driving signal is output. It is the structure which outputs.
  • the touch panel controller drives when outputting the first synchronization signal.
  • a second synchronization signal whose driving power is lower than the power is output to the first signal line and / or the second signal line after a period during which the driving signal is output.
  • the touch panel controller when the touch panel controller outputs the second synchronization signal, the touch panel controller can detect the second synchronization signal with the pen so as to detect the second synchronization signal.
  • a configuration may be employed in which the second synchronization signal is output to only some selected signal lines in each and / or the plurality of second signal lines.
  • the second synchronization signal is received in each of the first signal lines and / or each of the plurality of second signal lines so that the second synchronization signal can be detected by the pen. Since it is output only to some selected signal lines, it is possible to suppress the power consumed when synchronizing the driving timing of the pen and the touch panel controller, and to realize a touch panel system that can be driven with low power consumption.
  • the touch panel controller when the touch panel controller outputs the second synchronization signal, the touch panel in each of the first signal lines and / or each of the second signal lines.
  • the second sync signal may be output only to the first signal line and / or the second signal line adjacent to the position.
  • the second synchronization signal may be generated by the first signal line and / or the second signal adjacent to the touch position in each of the first signal lines and / or each of the second signal lines. Since the signal is output only to the signal line, it is possible to suppress the power consumed when synchronizing the driving timing of the pen and the touch panel controller, and to realize a touch panel system that can be driven with low power consumption.
  • the voltage value at the rising edge of the second synchronization signal is smaller than the voltage value at the rising edge of the first synchronization signal.
  • the output period of the second synchronization signal is preferably shorter than the output period of the first synchronization signal.
  • the synchronization period is shortened.
  • the time until the start of the touch detection operation may be set as a waiting time, or the touch detection operation may be set to start immediately without waiting.
  • the waiting time until the start of the touch detection operation is set as a waiting time, an effect of reducing power consumption can be obtained, and if the touch detection operation is set to start immediately without waiting, the touch detection operation An effect of shortening the cycle, that is, an effect of obtaining touch coordinates more frequently can be obtained.
  • the predetermined value related to the distance between the pen and the touch panel detects the range of the amplitude of the synchronization signal that can be stably synchronized and the approach of the pen. You may obtain
  • the first signal line and / or the second signal line adjacent to the touch position is an amount by which the pen moves before the second synchronization signal is output. It is preferable to be determined by
  • the present invention can be suitably used for a touch panel system including a touch panel, a touch panel controller, and a touch pen.

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Abstract

　タッチパネルコントローラ（４）には、タッチ反応の大きさデータが所定値以上、すなわち、タッチパネルとスタイラスペンとの間の距離が所定値より近い場合に、ドライブライン駆動回路（１５）に間引き信号を出力する制御部（１８）が備えられているので、ペンとタッチパネルを駆動するタッチパネルコントローラとの駆動タイミングを同期化する際に費やされる消費電力を抑制でき、低消費電力で駆動できるタッチパネルシステムを実現できる。

Description

タッチパネルシステム
　本発明は、タッチパネルと、タッチパネルコントローラと、タッチペンと、を備えたタッチパネルシステムに関する。
　近年、電子機器への入力手段としてタッチパネルは欠かせない存在となっている。テレビ、モニターおよびホワイトボードなどの比較的大型の機器からスマートフォン、タブレット端末などの比較的小型の機器に到るまで、タッチパネルは入力手段として、一般的に用いられるようになっている。
　そして、タッチ位置に関する情報のみでなく、付加的な情報（例えば、ボタンが押されているかどうかの状態や筆圧などの情報）を与えることができる専用タッチペンを備え、指のみでなく、専用のタッチペンでの入力を行うことができ、より精度高く、より多様な入力を実現できるタッチパネルシステムも多数提案されている。
　例えば、特許文献１には、複数の電子ペンや指によるタッチ操作が同時に行われる状態でも、各々のタッチ位置を正確に検出できるタッチパネルシステムについて開示されている。
日本国公開特許公報「特開２０１２－２２５４３号」公報（２０１２年２月２日公開）
　しかしながら、専用タッチペンを備え、静電容量の変化を検出することによって指などのタッチ位置を検出するタッチパネルシステムにおいて、指によるタッチの検出と専用タッチペンによる信号の検出とを同じ仕組みで同時に検出できるようにするためには、専用タッチペンとタッチパネルを駆動するタッチパネルコントローラとの駆動タイミングは同期化される必要がある。
　しかしながら、このような同期化を実現するためには、比較的大きな消費電力が費やされてしまうという問題がある。
　本発明の目的は、ペンとタッチパネルを駆動するタッチパネルコントローラとの駆動タイミングを同期化する際に費やされる消費電力を抑制でき、低消費電力で駆動できるタッチパネルシステムを提供することである。
　本発明のタッチパネルシステムは、複数の第１信号線と複数の第２信号線との交点にそれぞれ形成された静電容量を有するタッチパネルと、タッチパネルコントローラと、ペンと、を備え、上記静電容量の変化からタッチ位置を検出するタッチパネルシステムであって、上記タッチパネルコントローラは、複数の上記第１信号線の各々および／または複数の上記第２信号線の各々に、上記ペンと上記タッチパネルコントローラとを同期させるための第１の同期信号を出力し、上記第１信号線および上記第２信号線の一方の各々に、上記第１の同期信号の後に駆動信号を出力し、上記駆動信号に合わせて上記第１信号線および上記第２信号線の他方の各々から、上記タッチ位置を検出する検出信号を読み出すとともに、上記タッチ位置を検出する検出信号に基づいて、上記駆動信号が出力される期間に、上記ペンと上記タッチパネルとの間の距離を算出し、上記距離が所定値未満である場合には、上記タッチパネルコントローラは、上記第１の同期信号を出力する際の駆動電力よりその駆動電力が小さい第２の同期信号を、上記駆動信号が出力される期間の後に上記第１信号線および／または上記第２信号線に、出力することを特徴としている。
　上記構成によれば、上記タッチパネルコントローラにおいて検出された上記ペンと上記タッチパネルとの間の距離が所定値未満である場合には、上記タッチパネルコントローラは、上記第１の同期信号を出力する際の駆動電力よりその駆動電力が小さい第２の同期信号を、上記駆動信号が出力される期間の後に上記第１信号線および／または上記第２信号線に、出力するようになっている。
　したがって、ペンとタッチパネルコントローラとの駆動タイミングを同期化する際に費やされる消費電力を抑制でき、低消費電力で駆動できるタッチパネルシステムを実現できる。
　本発明の一態様によれば、ペンとタッチパネルを駆動するタッチパネルコントローラとの駆動タイミングを同期化する際に費やされる消費電力を抑制でき、低消費電力で駆動できるタッチパネルシステムを実現できる。
実施の形態１のタッチパネルシステムの概略構成を示すブロック図である。 実施の形態１のタッチパネルシステムにおいて、ドライブラインＤ０～Ｄｎにタッチパネルコントローラから出力される信号波形と、ペンが駆動するドライブラインＤｎ＋１に相当する信号波形との一例を示す図である。 実施の形態１のタッチパネルシステムに備えられたタッチパネルの概略的な回路構成を示す図である。 実施の形態１のタッチパネルシステムに備えられたスタイラスペンの概略構成を示す図である。 実施の形態１のタッチパネルシステムに備えられたタッチパネルコントローラで検出されたタッチ反応の大きさと、スタイラスペン内部で検出されている同期波形の振幅の大きさとの対応関係を示す図である。 実施の形態１のタッチパネルシステムに備えられたタッチパネルコントローラの概略構成を示す図である。 実施の形態１のタッチパネルシステムに備えられたタッチパネルコントローラにおいて、信号出力の間引きが行われる場合と行われない場合とを説明するための図である。 実施の形態１のタッチパネルシステムに備えられたタッチパネルコントローラの制御部において、間引き信号が出力された場合であって、ドライブラインＤ０～Ｄｎ中、どの程度のドライブラインを間引けばよいかを説明するための図である。 実施の形態２のタッチパネルシステムに備えられたタッチパネルコントローラの概略構成を示す図である。 （ａ）は、ドライブラインＤ０～Ｄｎ全体に同期信号を出力する場合を示しており、（ｂ）は、ドライブラインＤ０～Ｄｎ中、タッチ座標と隣接する領域のドライブラインにのみ同期信号を出力させた場合を示す図である。 実施の形態３のタッチパネルシステムに備えられたタッチパネルコントローラの概略構成を示す図である。 （ａ）は、ドライブラインＤ０～Ｄｎ全体に、立ち上がった時の電圧値が比較的に高い同期信号を出力する場合を示しており、（ｂ）は、ドライブラインＤ０～Ｄｎ全体に、立ち上がった時の電圧値が比較的に低い同期信号を出力する場合を示す図である。 実施の形態４のタッチパネルシステムに備えられたタッチパネルコントローラの概略構成を示す図である。 （ａ）は、ドライブラインＤ０～Ｄｎ全体に、通常の期間の間、同期信号が出力された場合を示しており、（ｂ）は、ドライブラインＤ０～Ｄｎ全体に、通常より短い期間、同期信号が出力された場合を示している。 実施の形態５のタッチパネルシステムに備えられたタッチパネルとスタイラスペンとを示す図である。 （ａ）は、タッチパネルに備えられたドライブラインＤ０～Ｄｎがドライブラインとして用いられるタイミングを示しており、（ｂ）は、タッチパネルに備えられたセンスラインＳ０～Ｓｎがドライブラインとして用いられるタイミングを示している。 実施の形態５のタッチパネルシステムに備えられたタッチパネルコントローラの概略構成を示す図である。 ドライブラインＤ０～ＤｎまたはドライブラインＤ０’～Ｄｋ’にタッチパネルコントローラから出力される信号と、スタイラスペンが駆動する、ドライブラインＤｎ＋１もしくはＤ’ｋ＋１に相当する出力波形の一例を示す図である。 ドライブラインＤｎ－２～Ｄｎ-７もしくはドライブラインＤ’ｎ－２～Ｄ’ｎ-７の６本にのみ同期信号が出力される場合を示す図である。
　以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などはあくまで一実施形態に過ぎず、これらによってこの発明の範囲が限定解釈されるべきではない。
　本発明の実施の形態を図１～図１９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〕
　本発明の一実施形態について図１～図８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
（タッチパネルシステムの構成）
　図１は、本実施の形態のタッチパネルシステム１の概略構成を示すブロック図である。
　図示されているように、タッチパネルシステム１は、タッチパネル２と、スタイラスペン（タッチペン）３と、タッチパネル２およびスタイラスペン３を駆動するタッチパネルコントローラ４とを備えている。
　タッチパネル２には、図示していないが、図中の左右方向に延びるドライブラインＤ０～Ｄｎが複数個（ｎ個）平行に設けられており、図中の上下方向に延びるセンスラインＳ０～Ｓｍが複数個（ｍ個）平行に設けられている。そして、上記各々のドライブラインＤ０～Ｄｎと上記各々のセンスラインＳ０～Ｓｍとが交差する箇所には、静電容量（未図示）が設けられている。なお、上記ｍ、ｎは同じであってもよいし異なっていてもよい。
　そして、タッチパネルコントローラ４から各々のドライブラインＤ０～Ｄｎには、同期期間中に同期信号（第１の同期信号）が同時に出力され、この同期信号をスタイラスペン３で検出し、スタイラスペン３とタッチパネルコントローラ４とが同期化されるようになっている。
　それから、タッチパネルコントローラ４は、タッチおよびペン入力検出期間中に、各々のドライブラインＤ０～Ｄｎを駆動させるとともに、各々のセンスラインＳ０～Ｓｍを介して、タッチによる上記静電容量の変化を検出するようになっている。
　なお、本実施の形態においては、タッチパネルコントローラ４がドライブラインＤｎ＋１を駆動するのと同じ波形で、スタイラスペン３のペン先を駆動させ、タッチパネル２のタッチ面上の静電容量を変化させ、各々のセンスラインＳ０～Ｓｍを介して、上記静電容量の変化を検出し、ユーザによるスタイラスペン３に設けられたボタンが押されているかどうかの状態や筆圧などの付加的な情報をタッチパネルコントローラ４が検出するようになっている。また、センサーに接続されているドライブライン以外に用いる波形であれば、ペン先駆動用の波形はＤｎ＋2など、必ずしもＤｎ＋１でなくともよい。例えば、ドライブラインＤ１～Ｄｎ＋１でセンサーを駆動する場合にはＤ０に相当する波形でペン先を駆動しても良いし、Ｄｎ＋２以降の波形でペン先を駆動してもよい。
　そして、詳しくは後述するが、タッチパネル２とスタイラスペン３との間の距離は、タッチパネルコントローラ４によって、タッチによる上記静電容量の変化から算出することができる。
　図２は、ドライブラインＤ０～Ｄｎにタッチパネルコントローラ４から出力される信号波形と、スタイラスペン３のペン先を駆動する信号波形Ｄｎ＋１と、を示す図である。
　図示されているように、タッチパネルコントローラ４からドライブラインＤ０～Ｄｎには同期期間中には、同一の同期信号（第１の同期信号）が出力され、一方、タッチおよびペン入力検出期間中には、ドライブラインＤ０～Ｄｎに順次、駆動信号が出力されるようになっている。すなわち、タッチおよびペン入力検出期間中には、ドライブラインＤｎ-１の駆動信号がＨｉｇｈからＬｏｗとなるタイミングに、次のドライブラインＤｎの駆動信号がＬｏｗからＨｉｇｈとなるようになっている。
　図示されている、Ｄｎ＋１というタイミングにおいては、スタイラスペン３のペン先を駆動させ、タッチパネル２のタッチ面上の静電容量を変化させ、各々のセンスラインＳ０～Ｓｍを介して、上記静電容量の変化を検出し、ユーザによるスタイラスペン３に設けられたボタンが押されているかどうかの状態や筆圧などの付加的な情報をタッチパネルコントローラ４が検出するようになっている。
　なお、本実施の形態においては、図示されているように、ドライブラインＤ０～Ｄｎの駆動、およびＤｎ+１に相当する信号波形を用いたペン先の駆動について、逐次駆動する場合について説明するが、符号列として、Ｍ系列信号やアダマール符号列などを用いて、ドライブラインＤ０～Ｄｎの駆動、およびＤｎ+１に相当する信号波形を用いたペン先の駆動について、並列駆動させてもよく、並列駆動を用いた場合には、符号列の相関演算を行い求められた相関値から検出対象物の位置を検出してもよく、符号列の復元演算を行い求められた復元値から検出対象物の位置を検出してもよい。
　ドライブラインＤ０～Ｄｎの駆動、およびＤｎ+１に相当する信号波形を用いたペン先の駆動について、並列駆動させた場合には、センシング回数（積分回数）を増やすことができるので、Ｓ／Ｎ比を向上させ、精度高く位置検出を行うタッチパネルを実現できる。
（タッチパネルの構成）
　図３は、タッチパネルシステム１に備えられたタッチパネル２の概略的な回路構成を示す図である。
　図示されているように、図中の左右方向に延びるドライブラインＤ０～Ｄｎが複数個（ｎ個）平行に設けられており、ドライブラインＤ０～Ｄｎと交差するように、図中の上下方向に延びるセンスラインＳ０～Ｓｍが複数個（ｍ個）平行に設けられている。そして、上記各々のドライブラインＤ０～Ｄｎと上記各々のセンスラインＳ０～Ｓｍとが交差する箇所には、静電容量Ｃ００～Ｃｎｍが設けられている。なお、上記ｍ、ｎは同じであってもよいし異なっていてもよい。
　そして、スタイラスペン３は、タッチパネル２のタッチ面に近づくことにより、タッチパネルコントローラ４から各々のドライブラインＤ０～Ｄｎに出力された同期信号を検出し、タッチパネルコントローラ４と同期化される。
　それから、タッチパネルコントローラ４は、図２に示すタッチおよびペン入力検出期間中に、各々のドライブラインＤ０～Ｄｎを駆動させるとともに、各々のセンスラインＳ０～Ｓｍを介して、タッチによる上記静電容量の変化を検出し、タッチ位置および／または、タッチパネル２とスタイラスペン３との間の距離を算出する。
　なお、本実施の形態においては、ドライブラインＤｎ＋１に相当する波形でスタイラスペン３のペン先を駆動させ、タッチパネル２のタッチ面上の静電容量を変化させ、各々のセンスラインＳ０～Ｓｍを介して、上記静電容量の変化を検出し、ユーザによるスタイラスペン３に設けられたボタンが押されているかどうかの状態や筆圧などの付加的な情報をタッチパネルコントローラ４が検出するようになっている。
　（スタイラスペンの構成及び筆圧センサ機能）
　本実施の形態のスタイラスペン３は、例えば、筆圧を検知するための筆圧センサを有しており、この筆圧センサからの筆圧信号は、タッチパネルコントローラ４と同期を取りながら出力されるようになっている。ただし、スタイラスペン３は、必ずしもこれに限らず、筆圧を検知するための筆圧センサを有していなくてもよい。
　図４は、スタイラスペン３の構成を示す断面図である。
　スタイラスペン３は、図４に示すように、使用者が手で握るために略円筒状に形成された導電性の把持部５ａを有するユーザが手で握るペン本体５を有し、ペン本体５の先端には、タッチ操作時にタッチパネル２に押し当てられるペン先部６が設けられている。
　ペン先部６は、ペン先カバー６ａと、ペン先軸６ｂと、ペン先カバー６ａを軸方向に進出移動自在に保持する絶縁体６ｃ・６ｃと、ペン先軸６ｂの奥側に設けられた筆圧センサ６ｄとを有している。
　ペン先カバー６ａは絶縁性材料からなっていると共に、ペン先軸６ｂは導電性の材料、例えば金属又は導電性合成樹脂材からなっている。
　また、筆圧センサ６ｄは、例えば、半導体ピエゾ抵抗圧力センサからなっており、図示しないダイヤフラムの表面に半導体ひずみゲージが形成されている。したがって、タッチ操作時にペン先部６のペン先カバー６ａをタッチパネル２に押し当てると、ペン先カバー６ａを介してペン先軸６ｂが押し込まれて、筆圧センサ６ｄのダイヤフラムの表面を押圧し、これにより、ダイヤフラムが変形して発生するピエゾ抵抗効果による電気抵抗の変化を電気信号に変換する。これにより、スタイラスペン３における筆圧を検出できるようになっている。さらに、筆圧検出の原理については、必ずしもこれに限らず、他の検出原理を採用することが可能である。
　なお、ペン本体５の内部には、接続スイッチ７と、制御回路８と、動作切替スイッチ９ａ・９ｂと、センス回路１０と、同期信号検出回路１１と、タイミング調整回路１２と、ドライブ回路１３とが設けられている。さらに、接続スイッチ７は、省略することも可能である。接続スイッチ７を省略する場合には、制御回路８の出力はペン先軸６ｂに接続される。
　接続スイッチ７は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Field effect transistor）等からなる電子スイッチであり、制御回路８にてオン・オフ制御される。ここで、接続スイッチ７がオフの場合、ペン先カバー６ａはペン本体５の把持部５ａと電気的に遮断されている。このとき、ペン先部６の成分容量は極めて小さいため、ペン先カバー６ａをタッチパネル２に近接させても、タッチパネルシステム１はスタイラスペン３の近接・当接を認識することはない。
　一方、接続スイッチ７がオンになると、ペン先カバー６ａは、ペン先軸６ｂを介してペン本体５の把持部５ａと電気的に接続され、人体は把持部５ａを介してペン先カバー６ａと導通する。これにより、人体は比較的大きな静電容量を有するため、スタイラスペン３がタッチパネル２に近接・接触すると、タッチパネル２の前述した各静電容量Ｃ００～Ｃｎｎに蓄積された電荷が変化して、タッチパネルシステム１はスタイラスペン３のタッチ状態を検出することができる。
　また、スタイラスペン３には、例えば、プッシュ式の第１操作スイッチ１４ａと第２操作スイッチ１４ｂとが設けられており、第１操作スイッチ１４ａおよび第２操作スイッチ１４ｂを押下操作することによって、第１操作スイッチ１４ａおよび第２操作スイッチ１４ｂに割り当てられた機能を、制御回路８を介して実行させる。第１操作スイッチ１４ａに割り当てられた機能としては、例えば消しゴム機能を挙げることができ、この消しゴム機能のオン・オフを第１操作スイッチ１４ａにて行うことが可能である。また、第２操作スイッチ１４ｂに割り当てられた機能としては、例えばマウスの右クリック機能を挙げることができ、このマウスの右クリック機能のオン・オフを第２操作スイッチ１４ｂにて行うことが可能である。
　さらに、消しゴム機能及びマウスの右クリック機能は一例であり、消しゴム機能及びマウスの右クリック機能に限らない。また、さらに他の操作スイッチを設けて他の機能を付加することも可能である。
　なお、スタイラスペン３のタッチパネル２へのタッチ位置は、スタイラスペン３の接続スイッチ７をオンした状態でスタイラスペン３をタッチパネル２にタッチすることによって、検出される。
　本実施の形態では、スタイラスペン３におけるペン先部６の駆動を、タッチパネルコントローラ４にて検出するために、ドライブラインＤｎ＋１などに相当する波形でスタイラスペン３のペン先を駆動し、タッチパネル２のタッチ面上の静電容量を変化させ、各々のセンスラインＳ０～Ｓｍを介して、上記静電容量の変化を検出し、ユーザによるスタイラスペン３に設けられたボタンが押されているかどうかの状態や筆圧などの付加的な情報をタッチパネルコントローラ４が検出するようになっている。
　（タッチパネルコントローラとスタイラスペンとの同期の基本動作）
　ところで、本実施の形態のスタイラスペン３は、無線にてタッチパネルコントローラ４と信号の送受信を行っている。したがって、タッチパネルコントローラ４におけるドライブラインＤ０～Ｄｎの駆動のタイミングに合うように仮想のドライブラインＤｎ＋１を駆動するのと同じパターンでペン先６を駆動する。そこで、スタイラスペン３では、ドライブ回路１３を設けてタッチパネルコントローラ４のドライバと同様に駆動を行うようにしている。
　タッチパネルコントローラ４におけるドライブラインＤ０～Ｄｎの駆動は、タイミングジェネレータ１７（図６）にて生成される駆動タイミングに基づいている。このため、スタイラスペン３においても、タッチパネルコントローラ４が駆動するタイミングに同期をとって動作させなければならない。そこで、本実施の形態のスタイラスペン３では、センス回路１０、同期信号検出回路１１及びタイミング調整回路１２を設けることにより、スタイラスペン３にてタッチパネルコントローラ４が駆動する専用同期信号を検出して、該タッチパネルコントローラ４の専用同期信号のタイミングとスタイラスペン３においてタイミング調整回路１２にて発生するペン同期信号のタイミングとを一致させるようにしている。
　スタイラスペン３は、センス回路１０及び同期信号検出回路１１にて、タッチパネルコントローラ４のタイミングジェネレータ１７（図６）にて発生した専用同期信号を検出する。
　なお、スタイラスペン３の駆動動作は、動作切替スイッチ９ａをオンにし、かつ動作切替スイッチ９ｂをオフにしてセンス回路１０及び同期信号検出回路１１によりタッチパネルコントローラ４からの同期信号を検出するための同期信号検出期間と、準備期間と、動作切替スイッチ９ａをオフにし、かつ動作切替スイッチ９ｂをオンにしてドライブ回路１３によりペン先部６を駆動する駆動モード期間との３期間の繰り返しによって構成されている。
　上記同期信号検出期間は、同期波形を表すビットパターンを検出するための待ち期間であり、ペン先部６のドライブを切り、ペン先信号波形から同期信号パターンを検出する期間である。
　上記準備期間は、同期信号パターン検出後に、タッチパネルコントローラ４とタイミングを合わせてペン先を駆動し始めるための準備期間であり、ドライブ開始のタイミングをとる付加情報を解釈する期間である。
　上記駆動モード期間は、ドライブ回路１３によりペン先部６を駆動する期間であり、タッチパネルコントローラ４の駆動タイミングに合うよう、駆動波形のエッジを微調整しながら、ペン先部６を駆動する期間である。このときには、タッチパネルコントローラ４の駆動タイミングに合わせてスタイラスペン３のドライブ回路１３が駆動される。
　図５は、スタイラスペン３で検出される同期信号の大きさと、タッチパネルコントローラ４で検出されるスタイラスペン３のタッチパネル２へのタッチ反応の大きさと、の対応関係を示す図である。
　図５（ａ）は、タッチパネル２のタッチ面とスタイラスペン３とが比較的大きく離れている場合を示す図であり、このような場合においては、スタイラスペン３では同期信号の波形がほぼ検出されない。そして、タッチパネルコントローラ４で検出されるスタイラスペン３のタッチパネル２へのタッチ反応の大きさも、タッチパネル２のタッチ面とスタイラスペン３とが比較的大きく離れているので、タッチ反応無しと判定される。
　図５（ｂ）は、タッチパネル２のタッチ面とスタイラスペン３とが比較的近くにある場合を示す図であり、このような場合においては、スタイラスペン３では小さな同期信号の波形が検出される。そして、タッチパネルコントローラ４で検出されるスタイラスペン３のタッチパネル２へのタッチ反応の大きさは、タッチパネル２のタッチ面とスタイラスペン３とが比較的近くにあるので、タッチ反応小と判定される。
　図５（ｃ）は、タッチパネル２のタッチ面とスタイラスペン３とが接触している場合を示す図であり、このような場合においては、スタイラスペン３ではでは大きな同期信号の波形が検出される。そして、タッチパネルコントローラ４で検出されるスタイラスペン３のタッチパネル２へのタッチ反応の大きさは、タッチパネル２のタッチ面とスタイラスペン３とが接触しているので、タッチ反応大と判定される。
　なお、タッチパネルコントローラ４で検出されるスタイラスペン３のタッチパネル２へのタッチ反応の大きさ、すなわち、タッチパネル２とスタイラスペン３との間の距離は、図２に示すタッチおよびペン入力検出期間中に、各々のドライブラインＤ０～Ｄｎを駆動させるとともに、各々のセンスラインＳ０～Ｓｍを介して、タッチによる上記静電容量の変化を検出し、算出される。
　図６は、タッチパネルシステム１に備えられたタッチパネルコントローラ４の概略構成を示す図である。
　図示されているように、タッチパネルコントローラ４には、ドライブライン駆動回路１５と、センスアンプ１６と、タイミングジェネレータ１７と、制御部１８と、ＡＤ変換器１９と、処理部２０と、が備えられている。
　ドライブライン駆動回路１５は、タイミングジェネレータ１７で生成されたクロック信号ＣＬに基づいて生成された同期信号と、駆動信号とを、各々のドライブラインＤ０～Ｄｎに出力させる回路である。
　センスアンプ１６は、タイミングジェネレータ１７で生成されたクロック信号ＣＬと、上記駆動信号とに基づいて各々のセンスラインＳ０～Ｓｍを介して、容量データを取得し、ＡＤ変換器１９に送る回路である。
　タイミングジェネレータ１７においては、クロック信号ＣＬと、上記クロック信号ＣＬに基づいて同期信号と、が生成され、ドライブライン駆動回路１５、センスアンプ１６および制御部１８などに送られる。
　なお、ＡＤ変換器１９においては、上記容量データをデジタルデータに変換後、処理部２０に送るようになっている。
　そして、処理部２０においては、上記容量データから、タッチ位置に関する情報、スタイラスペン３のタッチパネル２へのタッチ反応の大きさ、すなわち、タッチパネル２とスタイラスペン３との間の距離に変換可能な情報およびユーザによるスタイラスペン３に設けられたボタンが押されているかどうかの状態や筆圧などの付加的な情報が検出される。
　それから、制御部１８においては、タッチ反応の大きさデータ（タッチパネル２とスタイラスペン３との間の距離の情報）に基づいて、間引き信号をドライブライン駆動回路１５に出力するかを決める。すなわち、タッチ反応の大きさデータが所定値以上であれば、間引き信号を出力し、タッチ反応の大きさデータが所定値未満であれば、間引かずに出力するようになっている。
　したがって、タッチ反応の大きさデータが所定値以上、すなわち、タッチパネル２とスタイラスペン３との間の距離が所定値より近い場合には、ドライブライン駆動回路１５から間引きされた新たな同期信号（第２の同期信号）が出力されることとなる。
　また、処理部２０においては、タッチ位置に関する容量データ、タッチ反応の大きさデータおよび付加的な情報に基づいて、判断された入力操作に対応する処理がなされる。
　図７は、タッチパネルシステム１に備えられたタッチパネルコントローラ４の制御部において、同期信号出力の間引きが行われる場合と行われない場合とを説明するための図である。
　図７（ａ）は、制御部１８において、間引きをせずに出力する場合であって、このような場合においては、各々のドライブラインＤ０～Ｄｎ全てに、同期信号が出力され、タッチパネル２のタッチ面とスタイラスペン３とが接触している場合においては、スタイラスペン３では大きな同期信号の波形が検出される。
　一方、図７（ｂ）は、制御部１８において、間引き信号が出力された場合であって、このような場合においては、予め決められた所定のドライブラインのみに同期信号が出力される。本実施の形態においては、ドライブラインＤ０～Ｄｎ中、偶数行のドライブラインにのみ同期信号が出力されるようになっている。このため、タッチパネル２のタッチ面とスタイラスペン３とが接触している場合においても、スタイラスペン３で検出される同期信号の波形は、比較的小さくなる。しかしながら、このような比較的小さな同期信号の波形であっても所定の基準値を超えているため、スタイラスペン３のセンス回路１０及び同期信号検出回路１１にて、検出できる。
　なお、本実施の形態においては、ドライブラインＤ０～Ｄｎ中、偶数行のドライブラインにのみ同期信号が出力されるようになっているが、これに限定されることはなく、奇数行のドライブラインにのみ同期信号が出力されてもよく、さらには、タッチパネル２のタッチ面上の位置に関係なく、スタイラスペン３が所定強度以上の同期信号を検出できるのであれば、Ｉ本中Ｊ本を間引く（Ｉ＞Ｊ）、というように任意の比率でドライブラインを間引いてもよい。
　図８は、制御部１８において、間引き信号が出力された場合であって、ドライブラインＤ０～Ｄｎ中、どの程度のドライブラインを間引けばよいかを説明するための図である。
　図８（ａ）は、タッチパネルコントローラ４で、タッチおよびペン入力検出期間中に、各々のドライブラインＤ０～Ｄｎを駆動させるとともに、各々のセンスラインＳ０～Ｓｍを介して、タッチによる上記静電容量の変化に基づいて検出されるタッチ反応の大きさデータと、ホバーの高さ（スタイラスペン３とタッチパネル２との距離）との関係を示す図である。
　タッチパネルコントローラ４で検出されるタッチ反応の大きさデータと、ホバーの高さ（スタイラスペン３とタッチパネル２との距離）とは、図示されているように、関連付けられている。
　図８（ｂ）は、スタイラスペン３のペン先で受信した同期信号の振幅とホバーの高さ（スタイラスペン３とタッチパネル２との距離）との関係を示す図であり、ドライブラインＤ０～Ｄｎ中、同期信号が出力される本数が減ると、同期信号が検出できるホバーの高さが低くなる傾向を見せる。
　以下、図８（ｂ）に基づいて、ドライブラインＤ０～Ｄｎ中、どの程度のドライブラインを間引けばよいかを説明する。
　先ず、スタイラスペン３の接近を検出したい範囲（ホバー検出範囲）Ａと、タッチ操作で使用する範囲Ｂと、を決める。
　そして、安定して同期検出可能な同期信号振幅の範囲Ｃをタッチパネルシステム１の特性から求める。
　それから、図中のスタイラスペン３の接近を検出したい範囲（ホバー検出範囲）Ａおよび安定して同期検出可能な同期信号振幅の範囲Ｃと、タッチ操作で使用する範囲Ｂおよび安定して同期検出可能な同期信号振幅の範囲Ｃとから、同期信号を出力する対象であるドライブラインＤ０～Ｄｎ中、どの程度のドライブラインを間引けるかを決めることができる。
　すなわち、図中の範囲Ａおよび範囲Ｃとから、間引ける最小の本数を決定することができ、図中の範囲Ｂおよび範囲Ｃとから、間引ける最大の本数を決定することができる。
　タッチパネルコントローラ４に備えられた制御部１８においては、ホバーの高さ（スタイラスペン３とタッチパネル２との距離）に関するデータであるタッチ反応の大きさデータから、間引く本数を決め、間引き信号をドライブライン駆動回路１５に出力する（図６参照）。
　ホバーの高さ（スタイラスペン３とタッチパネル２との距離）がタッチ操作で使用する範囲Ｂ内であれば、Ｐ本中Ｑ本のドライブラインのみを駆動させる間引き信号をドライブライン駆動回路１５に出力する。
　一方、ホバーの高さ（スタイラスペン３とタッチパネル２との距離）がタッチ操作で使用する範囲Ｂ以上、スタイラスペン３の接近を検出したい範囲（ホバー検出範囲）Ａ未満であれば、Ｉ本中Ｊ本のドライブラインのみを駆動させる間引き信号をドライブライン駆動回路１５に出力する。
　そして、ホバーの高さ（スタイラスペン３とタッチパネル２との距離）がスタイラスペン３の接近を検出したい範囲（ホバー検出範囲）Ａ以上であれば、全部のドライブラインを駆動させる間引き信号をドライブライン駆動回路１５に出力する。
　このような構成を用いることにより、スタイラスペン３とタッチパネルコントローラ４とを安定的に同期化させながら、スタイラスペン３とタッチパネル２を駆動するタッチパネルコントローラ４との駆動タイミングを同期化する際に費やされる消費電力を抑制でき、低消費電力で駆動できるタッチパネルシステム１を実現することができる。
　なお、図８（ｂ）における、ＩとＪ、ＰとＱは、何れも、本実施の形態においては、ドライブラインＤ０～Ｄｎに関する値であるため、Ｉ≦ｎ、Ｊ≦ｎおよびＩ＞Ｊ、Ｐ＞Ｑであり、信号の強さの関係により、Ｐ／Ｑ＞Ｉ／Ｊとなる。
　なお、ホバーの高さ（スタイラスペン３とタッチパネル２との距離）に応じて、同期信号を出力するドライブラインの本数をＩ本中Ｊ本からＰ本中Ｑ本の間になるように任意に変える構成は、関数またはルックアップテーブルを用いて実現することができる。
　〔実施の形態２〕
　次に、図９および図１０に基づいて、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態のタッチパネルシステムのタッチパネルコントローラ４ａにおいては、処理部２０からのタッチ反応の大きさと座標データに基づいて、ドライブラインＤ０～Ｄｎ中、どの領域のドライブラインを間引くかを決定する制御部１８ａを備えている点において、上記の実施の形態１とは異なる。その他の構成については実施の形態１において説明したとおりである。説明の便宜上、上記の実施の形態１の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
　図９は、本実施の形態のタッチパネルシステムに備えられたタッチパネルコントローラ４ａの概略構成を示す図である。
　図示されているように、タッチパネルコントローラ４ａに備えられた制御部１８ａは、処理部２０から、タッチによる静電容量の変化から検出したタッチ反応の大きさデータ（スタイラスペン３とタッチパネル２との距離）を受け取る。
　そして、そのタッチ反応の大きさがタッチ座標を検出できる程度であれば、処理部２０からタッチ座標データも受け取り、ドライブラインＤ０～Ｄｎ中、このタッチ座標データと隣接する領域のドライブラインにのみ同期信号を出力させる間引き信号をドライブライン駆動回路１５に出力する。
　図１０（ａ）は、ドライブラインＤ０～Ｄｎ全体に同期信号を出力する場合を示しており、図１０（ｂ）は、ドライブラインＤ０～Ｄｎ中、タッチ座標と隣接する領域のドライブラインにのみ同期信号を出力させた場合を示す図である。
　なお、以下で、ドライブラインＤ０～Ｄｎ中、タッチ座標を中心に何本程度のドライブラインに同期信号を出力すればよいかについて詳しく説明する。
　先ず、タッチパネルシステムの仕様に基づいて、スタイラスペン３の移動に関して、どの程度の速度までタッチ位置の移動に対応すべきかを決定する。
　それから、同期期間の周期と、上記速度をもとに、次の同期期間までにドライブラインＤ０～Ｄｎ何本分スタイラスペン３が動く可能性があるかを算出しておく。
　具体的に例を挙げて説明すると、同期期間が１ｍｓｅｃ、タッチおよびペン入力検出期間が９ｍｓｅｃ（図２参照）、スタイラスペン３の移動速度を１０００ｍｍ/ｓｅｃ（タッチパネルシステムの仕様に基づく対応すべきスタイラスペン３の最大移動速度）、ドライブラインＤ０～Ｄｎのピッチを５ｍｍとすると、スタイラスペン３の最初に検出されたタッチ座標から、１０ｍｓｅｃ後に検出される次回のタッチ座標は、ドライブラインＤ０～Ｄｎの２本分だけ移動する可能性があることとなる。
　したがって、図１０（ｂ）に図示されているように、スタイラスペン３の最初に検出されたタッチ座標がドライブラインＤｍ-１とドライブラインＤｍとの間である場合、ドライブラインＤｍ-３～ドライブラインＤｍ＋２までの６本にのみ同期信号を出力させればよい。
　このような構成を用いることにより、スタイラスペン３とタッチパネルコントローラ４ａとを安定的に同期化させながら、スタイラスペン３とタッチパネル２を駆動するタッチパネルコントローラ４ａとの駆動タイミングを同期化する際に費やされる消費電力を抑制でき、低消費電力で駆動できるタッチパネルシステムを実現することができる。
　なお、本実施の形態の構成は、タッチ座標を検出できる程度にスタイラスペン３がタッチパネル２のタッチ面上に近づいた場合に用いることができるので、上述した実施の形態１と組み合わせることもでき、同期信号を出力するドライブラインの本数を複数段階で変える構成において、同期信号を出力するドライブラインの本数が最少の段階として用いることもできる。
　〔実施の形態３〕
　次に、図１１および図１２に基づいて、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態のタッチパネルシステムのタッチパネルコントローラ４ｂにおいては、同期信号の電圧を調整する制御部１８ｂを備えている点において、上記の実施の形態１および２とは異なる。その他の構成については実施の形態１および２において説明したとおりである。説明の便宜上、上記の実施の形態１および２の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
　図１１は、本実施の形態のタッチパネルシステムに備えられたタッチパネルコントローラ４ｂの概略構成を示す図である。
　図示されているように、タッチパネルコントローラ４ｂに備えられた制御部１８ｂは、処理部２０からタッチによる静電容量の変化から検出したタッチ反応の大きさデータ（スタイラスペン３とタッチパネル２との距離）を受け取り、そのタッチ反応の大きさに応じて同期信号の電圧を調整するための電圧調整信号をドライブライン駆動回路１５に出力する。
　図１２（ａ）は、ドライブラインＤ０～Ｄｎ全体に、立ち上がった時の電圧値が比較的に高い同期信号を出力する場合を示しており、図１２（ｂ）は、ドライブラインＤ０～Ｄｎ全体に、立ち上がった時の電圧値が比較的に低い同期信号を出力する場合を示す図である。
　図示されているように、図１２（ｂ）の場合においては、スタイラスペン３で検知される同期信号の波形の大きさは、図１２（ａ）の場合と比較して、小さくなるが、所定の基準値は超えている。
　以上のように、スタイラスペン３とタッチパネルコントローラ４ｂとが安定的に同期化できる範囲内で、同期信号の電圧値を下げ、立ち上がった時（Ｈｉｇｈ時）の電圧値が比較的に低い同期信号を出力することにより、スタイラスペン３とタッチパネルコントローラ４ｂとを安定的に同期化させながら、スタイラスペン３とタッチパネル２を駆動するタッチパネルコントローラ４ｂとの駆動タイミングを同期化する際に費やされる消費電力を抑制でき、低消費電力で駆動できるタッチパネルシステムを実現することができる。
　なお、本実施の形態の構成は、上述した実施の形態１および２と組み合わせて用いることもでき、さらに、実施の形態１の図８（ｂ）におけるドライブラインの駆動本数を同期信号の電圧値の大きさとし、新たにスタイラスペン３のペン先で受信した同期信号の振幅とホバーの高さ（スタイラスペン３とタッチパネル２との距離）との関係を求め、タッチ反応の大きさデータ（スタイラスペン３とタッチパネル２との距離）に応じて、同期信号の電圧値を下げる段階を複数段階にしてもよい。
　〔実施の形態４〕
　次に、図１３および図１４に基づいて、本発明の実施の形態４について説明する。本実施の形態のタッチパネルシステムのタッチパネルコントローラ４ｃにおいては、同期信号の駆動パターン選択信号を出力する制御部１８ｃを備えている点において、上記の実施の形態１～３とは異なる。その他の構成については実施の形態１～３において説明したとおりである。説明の便宜上、上記の実施の形態１～３の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
　図１３は、本実施の形態のタッチパネルシステムに備えられたタッチパネルコントローラ４ｃの概略構成を示す図である。
　図示されているように、タッチパネルコントローラ４ｃに備えられた制御部１８ｃは、処理部２０からタッチによる静電容量の変化から検出したタッチ反応の大きさデータ（スタイラスペン３とタッチパネル２との距離）を受け取り、そのタッチ反応の大きさに応じて、同期信号の駆動パターンを選択する同期信号の駆動パターン選択信号をドライブライン駆動回路１５に出力する。
　具体的には、タッチ反応の大きさが所定値以上である場合には、同期信号の出力期間がより短くなる同期信号の駆動パターンを選択する。
　図１４（ａ）は、ドライブラインＤ０～Ｄｎ全体に、通常の期間の間、同期信号が出力された場合を示しており、図１４（ｂ）は、ドライブラインＤ０～Ｄｎ全体に、通常より短い期間、同期信号が出力された場合を示している。
　図示されているように、図１４（ｂ）の場合においては、スタイラスペン３で検知される同期信号の波形の大きさは、図１４（ａ）の場合と比較して、小さくなるが、所定の基準値は超えている。
　したがって、スタイラスペン３とタッチパネルコントローラ４ｂとが安定的に同期化できる範囲内で、通常より短い期間、同期信号が出力される同期信号の駆動パターンを選択することにより、スタイラスペン３とタッチパネルコントローラ４ｃとを安定的に同期化させながら、スタイラスペン３とタッチパネル２を駆動するタッチパネルコントローラ４ｃとの駆動タイミングを同期化する際に費やされる消費電力を抑制でき、低消費電力で駆動できるタッチパネルシステムを実現することができる。
　なお、本実施の形態の構成は、上述した実施の形態１～３と組み合わせて用いることもでき、さらに、実施の形態１の図８（ｂ）におけるドライブラインの駆動本数を同期信号の出力期間とし、新たにスタイラスペン３のペン先で受信した同期信号の振幅とホバーの高さ（スタイラスペン３とタッチパネル２との距離）との関係を求め、タッチ反応の大きさデータ（スタイラスペン３とタッチパネル２との距離）に応じて、同期信号の出力期間を短くする段階を複数段階にしてもよい。
　なお、上述したように、同期信号の出力期間がより短くなる同期信号の駆動パターンが選択され、同期期間が短くなった場合には、タッチ検出動作開始までを待ち時間と設定してもよく、特に待たずに、直ぐにタッチ検出動作が開始されるように設定してもよい。
　タッチ検出動作開始までを待ち時間と設定した場合には、電力削減の効果を得ることができ、特に待たずに、直ぐにタッチ検出動作が開始されるように設定した場合には、タッチ検出動作の周期を短くする効果、すなわち、より頻繁にタッチ座標を得ることができる効果を得ることができる。
　なお、同期信号の波形としてはＭ系列による波形を使用する場合には、例えば、元の波形の長さが２Ｎ－１ビット分のＭ系列データに基づくものであった場合、それより短いパターンは、２Ｎ－１－１、２Ｎ－２－１・・・のようなビット数のデータに基づく波形となる。
　〔実施の形態５〕
　次に、図１５～図１９に基づいて、本発明の実施の形態５について説明する。本実施の形態のタッチパネルシステムにおいては、ドライブラインＤ０～ＤｎとセンスラインＳ０～Ｓｋとが一定周期で入れ替わりながらタッチ位置を検出する構成となっている点において、上記の実施の形態１～４とは異なる。その他の構成については実施の形態１～４において説明したとおりである。説明の便宜上、上記の実施の形態１～４の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
　図１５は、本実施の形態のタッチパネルシステムに備えられたタッチパネル２とスタイラスペン３とを示す図である。
　図示されているように、タッチパネル２に備えられたドライブラインＤ０～ＤｎとセンスラインＳ０～Ｓｋとは、一定周期で入れ替わり、ドライブラインＤ０～ＤｎはセンスラインＳ０‘～Ｓｎ‘となり、センスラインＳ０～ＳｋはドライブラインＤ０‘～Ｄｋ‘となる。なお、上記ｋ、ｎは同じであってもよいし異なっていてもよい。
　図１６（ａ）は、タッチパネル２に備えられたドライブラインＤ０～Ｄｎがドライブラインとして用いられるタイミングを示しており、図１６（ｂ）は、タッチパネル２に備えられたセンスラインＳ０～Ｓｋがドライブラインとして用いられるタイミングを示している。
　そして、本実施の形態においては、スタイラスペン３は、タッチパネル２のタッチ面に近づくことにより、タッチパネルコントローラ２１から各々のドライブラインＤ０～Ｄｎまたは、ドライブラインＤ０‘～Ｄｋ‘に出力された同期信号をスタイラスペン３が検出し、タッチパネルコントローラ２１とスタイラスペン３とが同期化される。
　それから、タッチパネルコントローラ２１は、タッチおよびペン入力検出期間中に、各々のドライブラインＤ０～Ｄｎ（Ｄ０‘～Ｄｋ‘）を駆動させるとともに、各々のセンスラインＳ０～Ｓｋ（Ｓ０‘～Ｓｎ‘）を介して、タッチによる上記静電容量の変化を検出するようになっている。
　なお、本実施の形態においては、ドライブラインＤｎ＋１もしくはＤ’ｋ＋１などに相当する波形でスタイラスペン３のペン先を駆動し、タッチパネル２のタッチ面上の静電容量を変化させ、各々のセンスラインＳ０～Ｓｋ（Ｓ０‘～Ｓｎ‘）を介して、上記静電容量の変化を検出し、ユーザによるスタイラスペン３に設けられたボタンが押されているかどうかの状態や筆圧などの付加的な情報をタッチパネルコントローラが検出するようになっている。
　そして、タッチパネル２とスタイラスペン３との間の距離は、タッチパネルコントローラ２１によって、タッチによる上記静電容量の変化から算出することができる。
　図１７は、本実施の形態のタッチパネルシステムに備えられたタッチパネルコントローラ２１の概略構成を示す図である。
　図示されているように、タッチパネルコントローラ２１には、ＡＤ変換器１９と、処理部２０と、マルチプレクサ２２と、ドライブライン駆動回路２３と、センスアンプ２４と、タイミングジェネレータ２５と、制御部２６とが備えられている。
　マルチプレクサ２２は、一定周期で、ドライブライン駆動回路２３に接続される対象ラインをドライブラインＤ０～Ｄｎ（Ｄ０‘～Ｄｋ‘）からドライブラインＤ０‘～Ｄｋ‘（Ｄ０～Ｄｎ）に入れ替えると同時に、センスアンプ２４に接続される対象ラインをセンスラインＳ０～Ｓｋ（Ｓ０‘～Ｓｎ‘）からセンスラインＳ０‘～Ｓｎ‘（Ｓ０～Ｓｋ）に入れ替える。
　すなわち、マルチプレクサ２２は、複数の入力と複数の出力との接続を互いに切り替える接続切替回路である。
　図１８は、ドライブラインＤ０～ＤｎとドライブラインＤ０‘～Ｄｋ‘とにタッチパネルコントローラ２１から出力される信号の一例を示す図である。
　図示されているように、ドライブラインＤ０～Ｄｎ（センスラインＳ０‘～Ｓｋ‘）とドライブラインＤ０‘～Ｄｋ‘（センスラインＳ０～Ｓｎ）とには、タッチおよびペン入力検出期間とセンシング期間とが所定周期で交互に存在する信号が出力される。
　そして、図１８においては、タッチおよびペン入力検出期間の直ぐ後（センシング期間の直ぐ前）の同期期間にも同期波形が検出されるが、これは本実施の形態においては、ドライブライン駆動回路２３から同期信号が出力される際には、マルチプレクサ２２を用いて、ドライブラインＤ０～ＤｎおよびドライブラインＤ０‘～Ｄｋ‘の全てに同期信号が出力されるようになっているからである。
　なお、必ずドライブラインＤ０～ＤｎおよびドライブラインＤ０‘～Ｄｋ‘の全てに同期信号が出力されるようにする必要はなく、ドライブラインＤ０～ＤｎとドライブラインＤ０‘～Ｄｋ‘とに交互に同期信号が出力されるようにしてもよい。
　図１７に図示されているように、タッチパネルコントローラ２１に備えられた制御部２６は、処理部２０からタッチ反応の大きさデータ（スタイラスペン３とタッチパネル２との距離）を受け取り、そのタッチ反応の大きさがタッチ座標を検出できる程度であれば、処理部２０からタッチ座標データも受け取る。
　それから、制御部２６は、ドライブラインＤ０～ＤｎおよびドライブラインＤ０‘～Ｄｋ‘中、このタッチ座標と隣接する領域のドライブラインにのみ同期信号を出力させる間引き信号をドライブライン駆動回路２３に出力する。
　なお、以下で、ドライブラインＤ０～ＤｎおよびドライブラインＤ０‘～Ｄｋ‘中、タッチ座標を中心に何本程度のドライブラインに同期信号を出力すればよいかについて詳しく説明する。
　先ず、タッチパネルシステムの仕様に基づいて、スタイラスペン３の移動に関して、どの程度の速度までタッチ位置の移動に対応すべきかを決定する。
　それから、同期期間の周期と、上記速度をもとに、次の同期期間までにドライブライン何本分スタイラスペン３が動く可能性があるかを算出しておく。
　具体的に例を挙げて説明すると、同期期間が１ｍｓｅｃ、タッチおよびペン入力検出期間が９ｍｓｅｃ、スタイラスペン３の移動速度を１０００ｍｍ/ｓｅｃ（タッチパネルシステムの仕様に基づく対応すべきスタイラスペン３の最大移動速度）、ドライブラインＤ０～ＤｎおよびドライブラインＤ０‘～Ｄｋ‘のピッチを５ｍｍとすると、ドライブラインＤ０～ＤｎおよびセンスラインＳ０～Ｓｋを用いて、スタイラスペン３の最初に検出されたタッチ座標から、ドライブラインＤ０‘～Ｄｋ‘およびセンスラインＳ０‘～Ｓｎ‘を用いて、１０ｍｓｅｃ後に検出される次回のタッチ座標は、ドライブラインＤ０～ＤｎおよびドライブラインＤ０‘～Ｄｋ‘の２本分だけ移動する可能性があることとなる。
　したがって、図１９に図示されているように、ドライブラインＤ０～ＤｎおよびセンスラインＳ０～Ｓｋを用いて、スタイラスペン３の最初に検出されたタッチ座標が、ドライブラインＤｎ－３とＤｎ-４との間と、センスラインＳｋ－３とＳｋ-４との間である場合、ドライブラインＤｎ－２～Ｄｎ-７までの６本と、ドライブラインＤｋ－２‘～Ｄｋ-７‘までの６本とにのみ同期信号を出力させればよい。
　なお、ドライブラインＤ０～ＤｎとドライブラインＤ０‘～Ｄｋ‘とに交互に同期信号が出力されるようにしている場合には、タッチ座標検出後に同期信号が出力される方のドライブラインＤｎ－２～Ｄｎ-７または、ドライブラインＤｋ－２‘～Ｄｋ-７‘にのみ同期信号を出力させればよい。
　このような構成を用いることにより、スタイラスペン３とタッチパネルコントローラ２１とを安定的に同期化させながら、スタイラスペン３とタッチパネル２を駆動するタッチパネルコントローラ２１との駆動タイミングを同期化する際に費やされる消費電力を抑制でき、低消費電力で駆動できるタッチパネルシステムを実現することができる。
　なお、本実施の形態は、ドライブラインＤ０～ＤｎとセンスラインＳ０～Ｓｋとが一定周期で入れ替わりながらタッチ位置を検出する構成に、上述した実施の形態２の構成を組み合わせた場合について説明しているが、ドライブラインＤ０～ＤｎとセンスラインＳ０～Ｓｋとが一定周期で入れ替わりながらタッチ位置を検出する構成に、上述した実施の形態１、３および４を組み合わせることもできるのは勿論である。
　〔まとめ〕
　本発明の態様１におけるタッチパネルシステムは、複数の第１信号線と複数の第２信号線との交点にそれぞれ形成された静電容量を有するタッチパネルと、タッチパネルコントローラと、ペンと、を備え、上記静電容量の変化からタッチ位置を検出するタッチパネルシステムであって、上記タッチパネルコントローラは、複数の上記第１信号線の各々および／または複数の上記第２信号線の各々に、上記ペンと上記タッチパネルコントローラとを同期させるための第１の同期信号を出力し、上記第１信号線および上記第２信号線の一方の各々に、上記第１の同期信号の後に駆動信号を出力し、上記駆動信号に合わせて上記第１信号線および上記第２信号線の他方の各々から、上記タッチ位置を検出する検出信号を読み出すとともに、上記タッチ位置を検出する検出信号に基づいて、上記駆動信号が出力される期間に、上記ペンと上記タッチパネルとの間の距離を算出し、上記距離が所定値未満である場合には、上記タッチパネルコントローラは、上記第１の同期信号を出力する際の駆動電力よりその駆動電力が小さい第２の同期信号を、上記駆動信号が出力される期間の後に上記第１信号線および／または上記第２信号線に、出力する構成である。
　上記構成によれば、上記タッチパネルコントローラにおいて検出された上記ペンと上記タッチパネルとの間の距離が所定値未満である場合には、上記タッチパネルコントローラは、上記第１の同期信号を出力する際の駆動電力よりその駆動電力が小さい第２の同期信号を、上記駆動信号が出力される期間の後に上記第１信号線および／または上記第２信号線に、出力するようになっている。
　したがって、ペンとタッチパネルコントローラとの駆動タイミングを同期化する際に費やされる消費電力を抑制でき、低消費電力で駆動できるタッチパネルシステムを実現できる。
　本発明の態様２におけるタッチパネルシステムにおいては、上記タッチパネルコントローラは、上記第２の同期信号を出力する際には、上記第２の同期信号を上記ペンで検出できるように、上記第１信号線の各々および／または複数の上記第２信号線の各々中、選択された一部の信号線にのみ上記第２の同期信号を出力する構成であってもよい。
　上記構成によれば、上記第２の同期信号は、上記第２の同期信号を上記ペンで検出できるように、上記第１信号線の各々および／または複数の上記第２信号線の各々中、選択された一部の信号線にのみ出力されるので、ペンとタッチパネルコントローラとの駆動タイミングを同期化する際に費やされる消費電力を抑制でき、低消費電力で駆動できるタッチパネルシステムを実現できる。
　本発明の態様３におけるタッチパネルシステムにおいては、上記タッチパネルコントローラは、上記第２の同期信号を出力する際には、上記第１信号線の各々および／または上記第２信号線の各々中、上記タッチ位置に隣接する上記第１信号線および／または上記第２信号線にのみ上記第２の同期信号を出力する構成であってもよい。
　上記構成によれば、上記第２の同期信号は、上記第１信号線の各々および／または上記第２信号線の各々中、上記タッチ位置に隣接する上記第１信号線および／または上記第２信号線にのみ出力されるので、ペンとタッチパネルコントローラとの駆動タイミングを同期化する際に費やされる消費電力を抑制でき、低消費電力で駆動できるタッチパネルシステムを実現できる。
　本発明の態様４におけるタッチパネルシステムにおいては、上記第２の同期信号の立ち上がり時の電圧値は、上記第１の同期信号の立ち上がり時の電圧値より小さいことが好ましい。
　上記構成によれば、上記第２の同期信号の立ち上がり時の電圧値は、上記第１の同期信号の立ち上がり時の電圧値より小さいので、ペンとタッチパネルコントローラとの駆動タイミングを同期化する際に費やされる消費電力を抑制でき、低消費電力で駆動できるタッチパネルシステムを実現できる。
　本発明の態様５におけるタッチパネルシステムにおいては、上記第２の同期信号の出力期間は、上記第１の同期信号の出力期間より短いことが好ましい。
　上記構成によれば、上記第２の同期信号の出力期間は、上記第１の同期信号の出力期間より短いので、同期期間が短くなる。
　同期期間が短くなった場合には、タッチ検出動作開始までを待ち時間と設定してもよく、特に待たずに、直ぐにタッチ検出動作が開始されるように設定してもよい。
　タッチ検出動作開始までを待ち時間と設定した場合には、電力削減の効果を得ることができ、特に待たずに、直ぐにタッチ検出動作が開始されるように設定した場合には、タッチ検出動作の周期を短くする効果、すなわち、より頻繁にタッチ座標を得ることができる効果を得ることができる。
　本発明の態様６におけるタッチパネルシステムにおいては、上記ペンと上記タッチパネルとの間の距離に関する上記所定値は、安定して同期化が可能な上記同期信号の振幅の範囲と、上記ペンの接近を検出したい上記ペンと上記タッチパネルとの間の距離範囲または、タッチ操作で使用する上記ペンと上記タッチパネルとの間の距離範囲とから求められてもよい。
　上記構成によれば、上記ペンと上記タッチパネルコントローラとを安定的に同期化させながら、上記ペンと上記タッチパネルを駆動するタッチパネルコントローラとの駆動タイミングを同期化する際に費やされる消費電力を抑制でき、低消費電力で駆動できるタッチパネルシステムを実現できる。
　本発明の態様７におけるタッチパネルシステムにおいては、上記タッチ位置に隣接する上記第１信号線および／または上記第２信号線は、上記第２の同期信号が出力されるまでに上記ペンが移動する量によって決まることが好ましい。
　上記構成によれば、上記ペンと上記タッチパネルコントローラとを安定的に同期化させながら、上記ペンと上記タッチパネルを駆動するタッチパネルコントローラとの駆動タイミングを同期化する際に費やされる消費電力を抑制でき、低消費電力で駆動できるタッチパネルシステムを実現できる。
　尚、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
　本発明は、タッチパネルと、タッチパネルコントローラと、タッチペンと、を備えたタッチパネルシステムに好適に用いることができる。
　１　　　タッチパネルシステム
　２　　　タッチパネル
　３　　　スタイラスペン（ペン）
　４　　　タッチパネルコントローラ
　４ａ　　タッチパネルコントローラ
　４ｂ　　タッチパネルコントローラ
　４ｃ　　タッチパネルコントローラ
　５　　　ペン本体
　５ａ　　把持部
　６　　　ペン先部
　６ａ　　ペン先カバー
　６ｂ　　ペン先軸
　６ｃ　　絶縁体
　６ｄ　　筆圧センサ
　７　　　接続スイッチ
　８　　　制御回路
　９ａ　　動作切替スイッチ
　９ｂ　　動作切替スイッチ
　１０　　センス回路
　１１　　同期信号検出回路
　１２　　タイミング調整回路
　１３　　ドライブ回路
　１４ａ　第１操作スイッチ
　１４ｂ　第２操作スイッチ
　１５　　ドライブライン駆動回路
　１６　　センスアンプ
　１７　　タイミングジェネレータ
　１８　　制御部
　１８ａ　制御部
　１８ｂ　制御部
　１８ｃ　制御部
　１９　　ＡＤ変換器
　２０　　処理部
　２１　　タッチパネルコントローラ
　２２　　マルチプレクサ
　２３　　ドライブライン駆動回路
　２４　　センスアンプ
　２５　　タイミングジェネレータ
　２６　　制御部
　Ｃｎｍ　　静電容量
　Ｄｎ　　ドライブライン（第１信号線または第２信号線）
　Ｓｍ　　センスライン（第１信号線または第２信号線）
　Ｓｋ　　センスライン（第１信号線または第２信号線）

Claims (5)

  1. 　複数の第１信号線と複数の第２信号線との交点にそれぞれ形成された静電容量を有するタッチパネルと、タッチパネルコントローラと、ペンと、を備え、上記静電容量の変化からタッチ位置を検出するタッチパネルシステムであって、
    　上記タッチパネルコントローラは、複数の上記第１信号線の各々および／または複数の上記第２信号線の各々に、上記ペンと上記タッチパネルコントローラとを同期させるための第１の同期信号を出力し、上記第１信号線および上記第２信号線の一方の各々に、上記第１の同期信号の後に駆動信号を出力し、上記駆動信号に合わせて上記第１信号線および上記第２信号線の他方の各々から、上記タッチ位置を検出する検出信号を読み出すとともに、
    　上記タッチ位置を検出する検出信号に基づいて、上記駆動信号が出力される期間に、上記ペンと上記タッチパネルとの間の距離を算出し、
    　上記距離が所定値未満である場合には、上記タッチパネルコントローラは、上記第１の同期信号を出力する際の駆動電力よりその駆動電力が小さい第２の同期信号を、上記駆動信号が出力される期間の後に上記第１信号線および／または上記第２信号線に、出力することを特徴とするタッチパネルシステム。
  2. 　上記タッチパネルコントローラは、上記第２の同期信号を出力する際には、上記第２の同期信号を上記ペンで検出できるように、上記第１信号線の各々および／または上記第２信号線の各々中、選択された一部の信号線にのみ上記第２の同期信号を出力することを特徴とする請求項１に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、上記第２の同期信号を出力する際には、上記第１信号線の各々および／または上記第２信号線の各々中、上記タッチ位置に隣接する上記第１信号線および／または上記第２信号線にのみ上記第２の同期信号を出力することを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルシステム。
  4. 　上記第２の同期信号の立ち上がり時の電圧値は、上記第１の同期信号の立ち上がり時の電圧値より小さいことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のタッチパネルシステム。
  5. 　上記第２の同期信号の出力期間は、上記第１の同期信号の出力期間より短いことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のタッチパネルシステム。
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