(57)【要約】  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。
2014192828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネルシステム、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本国公開特許公報「特開２０１２−０２２５４３号公報（２０１２年２月２日公開）」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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。【０００６】
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。
【発明の効果】
【０００７】
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。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】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２】図１のタッチパネルの構成を示す模式図である。
【図３】図１のタッチペンの構成を示す模式図である。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】ペン機能の種類とビット列との関係を示す表である。
【図１０】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。
【図１１】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。
【図１２】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。
【図１３】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。
【図１４】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。
【図１５】ペン機能の種類とビット列との設定例を示す表である。
【図１６】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。
【図１７】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。
【図１８】実施の形態３の携帯電話の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【００１０】
〔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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
（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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
〔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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
なお、タッチペン３０の構成は実施の形態１と同様である。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
（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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
〔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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
〔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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
例えば、電子黒板や携帯電話機に利用することができる。
【符号の説明】
【００６６】
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）
【図１】
2014192828.tif 000003
【図２】
2014192828.tif 000004
【図３】
2014192828.tif 000005
【図４】
2014192828.tif 000006
【図５】
2014192828.tif 000007
【図６】
2014192828.tif 000008
【図７】
2014192828.tif 000009
【図８】
2014192828.tif 000010
【図９】
2014192828.tif 000011
【図１０】
2014192828.tif 000012
【図１１】
2014192828.tif 000013
【図１２】
2014192828.tif 000014
【図１３】
2014192828.tif 000015
【図１４】
2014192828.tif 000016
【図１５】
2014192828.tif 000017
【図１６】
2014192828.tif 000018
【図１７】
2014192828.tif 000019
【図１８】
2014192828.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成27年11月30日(2015.11.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
図５に示すように、ペン機能（第１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。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
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３と、センス回路２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。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
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３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２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３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２に入力される。これらの電圧信号は、センス回路２にて波形調整され、プロセッサ５に入力される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
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３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３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。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
図１２に示すように、ペン機能（第１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。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
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。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
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、同期信号の検出を的確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。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
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        タッチペン（スタイラスペン）
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
2014192828.tif 000021
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
2014192828.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月11日(2016.10.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項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、
ペンの機能を示す第１項目が、連続する複数フレーム期間にタッチペンから出力される複数の状態信号によって表現され、
ペン先とタッチパネルの接触の有無を示す第２項目が、各フレーム期間にタッチペンから出力される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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【国際調査報告】
2014192828.tif 000023
2014192828.tif 000024
2014192828.tif 000025
2014192828.tif 000026