(57)【要約】  スタイラスペンが同期信号の検出に失敗してしまう可能性を抑制することができるタッチパネルシステムを提供する。タッチパネルシステムにおけるタッチパネルコントローラ（４）は、スタイラスペンにおける同期信号の受信感度を調整する基準となるハイ状態とロー状態とを含む準備信号を生成し、上記同期信号をタッチパネルに出力するタイミングよりも先に、上記準備信号を上記タッチパネルに出力する。
2016002371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタイラスペンによって所定のタイミングで取り込まれる同期信号をタッチパネルに出力するタッチパネルコントローラであって、
上記スタイラスペンにおける上記同期信号の受信感度を調整する基準となるハイ状態とロー状態とを含む準備信号を生成し、上記同期信号を上記タッチパネルに出力するタイミングよりも先に、上記準備信号を上記タッチパネルに出力することを特徴とするタッチパネルコントローラ。
【請求項２】
上記準備信号は、上記同期信号が上記スタイラスペンによって取り込まれるタイミングを定めた信号であることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルコントローラ。
【請求項３】
上記準備信号は、上記同期信号を構成する単位信号の周期または上記同期信号の位相の情報を含む信号であることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルコントローラ。
【請求項４】
スタイラスペンと、タッチパネルと、上記スタイラスペンによって所定のタイミングで取り込まれる同期信号を上記タッチパネルに出力するタッチパネルコントローラと、を備えた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、ハイ状態とロー状態とを含む準備信号を生成し、上記同期信号を上記タッチパネルに出力するタイミングよりも先に、上記準備信号を上記タッチパネルに出力し、
上記スタイラスペンは、受信した上記準備信号に基づいて、上記準備信号の受信期間中に、上記スタイラスペンにおける上記同期信号の受信感度を調整する同期信号受信調整回路を備えていることを特徴とするタッチパネルシステム。
【請求項５】
タッチパネルの同期信号を所定のタイミングで取り込むスタイラスペンであって、
上記同期信号より前のタイミングの準備信号を受信し、受信した上記準備信号に基づいて、上記準備信号の受信期間中に、上記同期信号の受信感度を調整する同期信号受信調整回路を備えていることを特徴とするスタイラスペン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スタイラスペンによって所定のタイミングで取り込まれる同期信号をタッチパネルに出力するタッチパネルコントローラと、タッチパネルの同期信号を所定のタイミングで取り込むスタイラスペンと、スタイラスペンとタッチパネルコントローラとタッチパネルとを備えたタッチパネルシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
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のスタイラスペンを備え、指のみでなく、専用のスタイラス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。【０００４】
例えば、特許文献１には、複数のスタイラス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。【０００５】
特許文献１のタッチパネルシステムは、送信部によって駆動信号及びペン同期信号が印加される複数の送信電極（第１信号線）と、受信部に応答信号を出力する複数の受信電極（第２信号線）と、スタイラスペンと、制御部とを備えている。スタイラスペンは、送信電極のペン同期信号を検出するのに応じてペン識別信号を受信電極に送出し、制御部は、送信部が送信電極に駆動信号及びペン同期信号を印加する駆動タイミングを制御するとともに、受信部が出力する検出データに基づいてタッチ位置を検出する。【０００６】
上記の構成によれば、スタイラスペンの駆動タイミングと、制御部が送信電極を駆動する駆動タイミングとを同期させることができ、ペン識別信号に基づいてタッチ操作を行った指示物を判別することができる。これにより、指によるタッチ操作とスタイラスペンを介したタッチ操作とを同時に検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】日本国公開特許公報「特開２０１２−２２５４３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】
【０００８】
上記特許文献１のタッチパネルシステムの場合には、スタイラスペンの駆動タイミングと、制御部が送信電極を駆動する駆動タイミングとを同期させる必要がある。そして、スタイラスペンの駆動タイミングと、タッチパネルコントローラ（制御部）がタッチパネルのドライブライン（送信電極）を駆動する駆動タイミングとを同期する方法としては、以下のような方法が考えられる。【０００９】
図１１は、スタイラスペンなどのタッチパネルコントローラの外部の機器に対して、タッチパネルコントローラの駆動タイミングを通知する仕組みを説明するための図である。【００１０】
図１１には、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、スタイラスペンのペン先を駆動する信号波形Ｄｎ＋１と、が図示されている。【００１１】
スタイラスペン側では、ドライブラインＤ０〜Ｄｎに印加された同期期間中の同期波形を受信し、受信した同期波形に対してハイ（High）状態/ロー（Low）状態の変化を捉えることで同期波形を検出する。そして、スタイラスペンは、検出された同期波形を用いて、スタイラスペンのペン先を駆動する駆動タイミングを設定する。具体的には、タッチおよびペン入力検出期間中に、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おり、例えば、ドライブラインＤｎ-１の駆動信号がハイ（High）状態からロー（Low）状態となるタイミングに、次のドライブラインＤｎの駆動信号がロー（Low）状態からハイ（High）状態となるようになっている。そして、Ｄｎ＋１というタイミングにおいては、スタイラスペンのペン先を駆動させ、例えば、タッチパネルの静電容量を変化させ、各々のセンスラインを介して、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。【００１２】
しかしながら、タッチパネルに対するスタイラスペンの位置によっては、受信した同期波形のハイ（High）状態/ロー（Low）状態の変化を正しく捉えることができず、正しい同期波形の検出が困難な場合がある。【００１３】
図１２は、タッチパネルに対するスタイラスペンの位置（スタイラスペンとタッチパネルのセンサ面との距離）によって、スタイラスペンが受信する同期波形を示す図である。【００１４】
図１２（ａ）は、タッチパネル１０２に対して、スタイラスペン１０３が適切な距離以上に離れている場合において、スタイラスペン１０３が受信する同期波形を示す図である。図示されているように、スタイラスペン１０３が受信する同期波形は振幅がなく、ハイ（High）状態/ロー（Low）状態の変化を正しく捉えられず、このような場合には、スタイラスペン１０３は同期信号の検出に失敗することがある。【００１５】
図１２（ｂ）は、タッチパネル１０２に対して、スタイラスペン１０３が適切な距離にある場合において、スタイラスペン１０３が受信する同期波形を示す図である。図示されているように、このような場合においては、スタイラスペン１０３が受信する同期波形には、ハイ（High）状態/ロー（Low）状態の変化が比較的明確に表れており、スタイラスペン１０３は同期信号の検出を容易にできる。【００１６】
図１２（ｃ）は、タッチパネル１０２に対して、スタイラスペン１０３が適切な距離より近くにある場合において、スタイラスペン１０３が受信する同期波形を示す図である。図示されているように、このような場合においては、スタイラスペン１０３が受信する同期波形は、受信した信号のレベルが強過ぎて、受信した同期波形がつぶれてしまい、ハイ（High）状態/ロー（Low）状態の変化を正しく捉えられず、スタイラスペン１０３は同期信号の検出に失敗することがある。【００１７】
スタイラスペンは、タッチパネルに対して、どのような位置にも存在し得るものであるが、上述したように、タッチパネルに対して、スタイラスペンが適切な距離以上に離れている場合や適切な距離より近くにある場合には、スタイラスペンは、同期波形を正しく捉えられず、同期信号の検出に失敗してしまう場合があるという問題がある。【００１８】
そして、スタイラスペンが同期信号の検出に失敗してしまう場合、例えば、所定のタイミングでペン先を駆動させる機能を有するスタイラスペンなどにおいては、そのペン先を駆動させるタイミングを設定できないという問題が生じる。【００１９】
本発明の目的は、スタイラスペンが同期信号の検出に失敗してしまう可能性を抑制することができるタッチパネルコントローラと、タッチパネルシステムと、スタイラスペンとを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明のタッチパネルコントローラは、上記課題を解決するために、スタイラスペンによって所定のタイミングで取り込まれる同期信号をタッチパネルに出力するタッチパネルコントローラであって、上記スタイラスペンにおける上記同期信号の受信感度を調整する基準となるハイ状態とロー状態とを含む準備信号を生成し、上記同期信号を上記タッチパネルに出力するタイミングよりも先に、上記準備信号を上記タッチパネルに出力することを特徴としている。【００２１】
上記構成によれば、上記タッチパネルコントローラは、上記スタイラスペンにおける上記同期信号の受信感度を調整する基準となるハイ状態とロー状態とを含む準備信号を生成し、上記同期信号を上記タッチパネルに出力するタイミングよりも先に、上記準備信号を上記タッチパネルに出力する。【００２２】
したがって、スタイラスペンは、上記タッチパネルコントローラから出力された同期信号の受信感度を調整する基準となるハイ状態とロー状態とを含む準備信号を用いることができるので、上記スタイラスペンが同期信号の検出に失敗してしまう可能性を抑制することができるタッチパネルコントローラを実現できる。【００２３】
本発明のタッチパネルシステムは、上記課題を解決するために、スタイラスペンと、タッチパネルと、上記スタイラスペンによって所定のタイミングで取り込まれる同期信号を上記タッチパネルに出力するタッチパネルコントローラと、を備えた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、ハイ状態とロー状態とを含む準備信号を生成し、上記同期信号を上記タッチパネルに出力するタイミングよりも先に、上記準備信号を上記タッチパネルに出力し、上記スタイラスペンは、受信した上記準備信号に基づいて、上記準備信号の受信期間中に、上記スタイラスペンにおける上記同期信号の受信感度を調整する同期信号受信調整回路を備えていることを特徴としている。【００２４】
上記構成によれば、上記タッチパネルコントローラは、ハイ状態とロー状態とを含む準備信号を生成し、上記同期信号を上記タッチパネルに出力するタイミングよりも先に、上記準備信号を上記タッチパネルに出力する。そして、上記スタイラスペンは、受信した上記準備信号に基づいて、上記準備信号の受信期間中に、上記スタイラスペンにおける上記同期信号の受信感度を調整する同期信号受信調整回路を備えている。【００２５】
したがって、上記スタイラスペンは、受信した上記準備信号に基づいて、上記準備信号の受信期間中に、上記スタイラスペンにおける上記同期信号の受信感度を調整することができるので、上記スタイラスペンが同期信号の検出に失敗してしまう可能性を抑制することができるタッチパネルシステムを実現できる。【００２６】
本発明のスタイラスペンは、上記課題を解決するために、タッチパネルの同期信号を所定のタイミングで取り込むスタイラスペンであって、上記同期信号より前のタイミングの準備信号を受信し、受信した上記準備信号に基づいて、上記準備信号の受信期間中に、上記同期信号の受信感度を調整する同期信号受信調整回路を備えていることを特徴としている。【００２７】
上記構成によれば、上記同期信号より前のタイミングの準備信号を受信し、受信した上記準備信号に基づいて、上記準備信号の受信期間中に、上記同期信号の受信感度を調整する同期信号受信調整回路を備えている。【００２８】
したがって、上記スタイラスペンは、受信した上記準備信号に基づいて、上記準備信号の受信期間中に、上記スタイラスペンにおける上記同期信号の受信感度を調整することができるので、同期信号の検出に失敗してしまう可能性を抑制することができるスタイラスペンを実現できる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の一態様によれば、スタイラスペンが同期信号の検出に失敗してしまう可能性を抑制することができるタッチパネルコントローラと、タッチパネルシステムと、スタイラスペンとを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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からタッチパネルに出力される信号波形と、スタイラスペンのペン先を駆動させる駆動タイミングを示す信号波形とを示す図である。
【図４】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に対するスタイラスペンの位置によって、スタイラスペンが受信する準備波形および同期波形を示す図である。
【図５】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。
【図６】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構成を示す断面図である。
【図７】スタイラスペンの同期信号検出回路が同期信号を取り込むタイミングを説明するための図である。
【図８】実施の形態２のタッチパネルシステムで用いている準備信号の波形の一例を示す図である。
【図９】実施の形態３のタッチパネルシステムで用いている準備信号の波形の一例を示す図である。
【図１０】実施の形態４の携帯電話機の構成を示す機能ブロック図である。
【図１１】スタイラスペンなどのタッチパネルコントローラの外部の機器に対して、タッチパネルコントローラの駆動タイミングを通知する仕組みを説明するための図である。
【図１２】従来のタッチパネルシステムにおいて、タッチパネルに対するスタイラスペンの位置によって、スタイラスペンが受信する同期波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
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。
【００３２】
本発明の実施の形態を図１〜図１０に基づいて説明すれば以下のとおりである。
【００３３】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図１〜図６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）
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。
【００３４】
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）
図２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。
【００３５】
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（第１の信号線）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（第２の信号線）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、静電容量を蓄積するためのキャパシタ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。
【００３６】
そして、タッチパネルコントローラは、詳しくは後述する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、タッチ位置を検出するようになっている。
【００３７】
なお、本実施の形態においては、静電容量方式のタッチパネルを一例に挙げて説明するが、タッチパネルコントローラからタッチパネルに出力された同期信号をスタイラスペンが受信して、スタイラスペンが所定のタイミングで上記同期信号を取り込み、タッチパネルコントローラとスタイラスペンとの同期化が行われる方式であれば、これに限定されることはなく、例えば、抵抗膜方式のタッチパネルなどを用いることもできる。
（タッチパネルコントローラからタッチパネルに出力される信号波形）
図３は、タッチパネルコントローラからタッチパネルに出力される信号波形と、スタイラスペンのペン先を駆動させる駆動タイミングを示す信号波形とを示す図である。
【００３８】
図示されているように、タッチパネルコントローラ４（図１参照）からタッチパネル２のドライブラインＤ０〜Ｄｎ（図１参照）には同期期間中には、同一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。
【００３９】
そして、スタイラスペン３は、タッチパネル２から同期信号を受信し、所定のタイミングで上記同期信号を取り込み、同期化を行い、図示されている、ドライブラインＤｎのタッチおよびペン入力検出期間中の駆動信号がＨｉｇｈからＬｏｗとなるタイミング、すなわち、仮想のドライブラインＤｎ＋１のタッチおよびペン入力検出期間中の駆動信号がＬｏｗからＨｉｇｈとなるタイミングにおいて、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。
【００４０】
なお、ドライブラインＤｎ＋１を仮想と称しているのは、ドライブラインＤｎ＋１は、ドライブラインＤ０〜Ｄｎとは異なり、タッチパネル２に設けられてなく、タッチパネルコントローラ４と無線にて信号の送受信を行っているスタイラスペン３が同期信号を受信し、この同期信号に基づいて、スタイラスペン３のペン先を駆動させるタイミングを決定していることを説明するために仮想に取り入れたドライブラインであるからである。
【００４１】
したがって、図３に図示されている仮想のドライブラインＤｎ＋１の信号波形において、点線で示す同期信号の受信準備期間中の準備波形（後述する）および同期期間中の同期波形はスタイラスペン３がタッチパネル２から受信した波形であり、タッチおよびペン入力検出期間中の駆動波形は、スタイラスペン３のペン先が駆動されるタイミングを示すものである。一方、図３に図示されているドライブラインＤ０〜Ｄｎの信号波形は、タッチパネル２のドライブラインＤ０〜Ｄｎにタッチパネルコントローラ４から印加される信号である。また、図示はしてないが、ドライブラインＤ０〜Ｄｎのタッチおよびペン入力検出期間中の駆動タイミングおよび仮想のドライブラインＤｎ＋１のタッチおよびペン入力検出期間中のペン先の駆動タイミングに合わせて、センスラインＳ０〜Ｓｍが駆動されるようになっている。
【００４２】
それから、本実施の形態においては、図示されているように、同期期間より前のタイミングに、同期信号の受信準備期間が設けられており、この同期信号の受信準備期間中には、タッチパネルコントローラ４からタッチパネル２のドライブラインＤ０〜Ｄｎには、同一の準備信号（準備波形）が印加されるようになっている。
【００４３】
図示されているように、この同期信号の受信準備期間中には、タッチパネルコントローラ４からタッチパネル２のドライブラインＤ０〜Ｄｎには、タッチパネルコントローラ４が同期信号を出力する前に、スタイラスペン３における上記同期信号の受信感度を調整する基準となるハイ（High）状態とロー（Low）状態とを含む準備信号を出力するようになっており、詳しくは後述するが、スタイラスペン３での同期信号の検出がしやすくなる。
【００４４】
なお、本実施の形態においては、スタイラスペン３のペン先が駆動されるタイミングを示す仮想のドライブラインをＤｎ＋１とし、ドライブラインＤ０〜Ｄｎはタッチパネル２に設けられている場合について説明したが、スタイラスペン３のペン先が駆動されるタイミングを示す仮想のドライブラインはＤ０やＤｎ＋2など、必ずしもＤｎ＋１でなくてもよく、例えば、ドライブラインＤ１〜Ｄｎ＋１がタッチパネル２に設けられているとした場合には、Ｄ０やＤｎ＋２以後を仮想のドライブラインとし、この波形でペン先を駆動してもよい。
【００４５】
また、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および仮想のドライブラインＤｎ+１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および仮想のドライブラインＤｎ+１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。
【００４６】
ドライブラインＤ０〜Ｄｎおよび仮想のドライブラインＤｎ+１を、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ことができる。
【００４７】
なお、本実施の形態においては、ドライブラインＤ０〜Ｄｎの全てに準備信号および同期信号が出力される場合を例に挙げて説明したが、これに限定されることなく、ドライブラインＤ０〜Ｄｎ中の一部にのみ準備信号および同期信号が出力される場合にも本発明は適用可能である。
【００４８】
なお、準備信号および同期信号の電圧レベルは、出力されるドライブライン数などを考慮し、適宜調整すればよい。
（スタイラスペンが受信する信号波形）
図４は、タッチパネル２に対するスタイラスペン３の位置（スタイラスペン３とタッチパネル２のセンサ面との距離）によって、スタイラスペン３が受信する準備波形および同期波形を示す図である。
【００４９】
図４（ａ）は、タッチパネル２に対して、スタイラスペン３が適切な距離以上に離れている場合において、スタイラスペン３が受信する準備波形と同期波形とを示す図である。
【００５０】
上述したように、タッチパネルコントローラ４からタッチパネル２のドライブラインＤ０〜Ｄｎには、タッチパネルコントローラ４が同期信号を出力する前に、スタイラスペン３における上記同期信号の受信感度を調整する基準となるハイ状態とロー状態とを含む準備信号を出力するようになっている。
【００５１】
そして、詳しくは後述するが、スタイラスペン３は、上記準備信号を受信し、受信した上記準備信号に基づいて、上記同期信号の受信感度を調整する同期信号受信調整回路を備えている。
【００５２】
したがって、スタイラスペン３の同期信号受信調整回路においては、図４（ａ）のように、スタイラスペン３が受信した準備信号の振幅が小さいと判断した場合には、図３に図示されている同期信号の受信準備期間中に、ゲインを上げ振幅を増加させ、スタイラスペン３が準備信号の受信後に受信する同期信号においては、ハイ（High）状態/ロー（Low）状態の変化が比較的明確に表れるようにし、スタイラスペン３は同期信号の検出を安定的に行うことができる。
【００５３】
図４（ｂ）は、タッチパネル２に対して、スタイラスペン３が適切な距離にある場合において、スタイラスペン３が受信する準備波形および同期波形を示す図である。
【００５４】
この場合においては、スタイラスペン３が受信した準備信号は、ハイ状態/ロー状態の変化が比較的明確に表れている。したがって、スタイラスペン３の同期信号受信調整回路においては、ゲインを上げるまたは下げることで適切な振幅に調節する必要はなく、スタイラスペン３が準備信号の受信後に受信する同期信号においては、ハイ状態/ロー状態の変化が比較的明確に表れており、スタイラスペン３は同期信号の検出を安定的に行うことができる。
【００５５】
図４（ｃ）は、タッチパネル２に対して、スタイラスペン３が適切な距離より近くにある場合において、スタイラスペン３が受信する準備波形および同期波形を示す図である。
【００５６】
図示されているように、このような場合においては、スタイラスペン３が受信する準備信号は、受信した信号のレベルが強過ぎて、受信した準備波形がつぶれてしまい、ハイ状態/ロー状態の変化を正しく捉えられない。
【００５７】
したがって、スタイラスペン３の同期信号受信調整回路においては、図４（ｃ）のように、スタイラスペン３が受信した準備信号の振幅が大きいと判断した場合には、図３に図示されている同期信号の受信準備期間中に、ゲインを下げることで適切な振幅に調節し、スタイラスペン３が準備信号の受信後に受信する同期信号においては、ハイ状態/ロー状態の変化が比較的明確に表れるようにし、スタイラスペン３は同期信号の検出を安定的に行うことができる。
【００５８】
なお、本実施の形態においては、図４に図示されているように、上記同期信号の受信感度の調整は、同期信号の受信準備期間の最後のタイミング（図３参照）、すなわち、同期信号を受信する直前に行っているが、これに限定されることはなく、上記同期信号の受信感度の調整は、上記同期信号の受信準備期間に行えばよい。
【００５９】
一方、従来においては、このような準備信号がなかったため、ゲインを上げるまたは下げることで適切な振幅に調節する動作は、スタイラスペン３によって同期信号が取り込まれた直後に行われるので、同期波形の一部は正しく取り込まれないという問題があった（図１２参照）。
（タッチパネルコントローラ）
図５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。
【００６０】
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５と、センスアンプ６と、タイミングジェネレータ７と、準備信号生成部８と、ＡＤ変換器９と、処理部１０と、が備えられている。
【００６１】
ドライブライン駆動回路５は、タイミングジェネレータ７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および駆動信号を、各々のドライブラインＤ０〜Ｄｎに出力させる回路である。
【００６２】
センスアンプ６は、タイミングジェネレータ７で生成されたクロック信号ＣＬと、上記駆動信号と、スタイラスペン３のペン先の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９に送る回路である。
【００６３】
タイミングジェネレータ７においては、クロック信号ＣＬが生成され、ドライブライン駆動回路５、センスアンプ６および準備信号生成部８などに送られる。
【００６４】
準備信号生成部８は、タイミングジェネレータ７からのクロック信号ＣＬに基づいて準備信号を生成し、ドライブライン駆動回路５を制御し、同期信号が各々のドライブラインＤ０〜Ｄｎに出力される前に、準備信号を各々のドライブラインＤ０〜Ｄｎに出力させる。
【００６５】
なお、本実施の形態においては、例えば、後述する実施の形態２および３で説明する準備信号を含めた多様な種類の準備信号の中から選択された一つの準備信号を生成できるように、準備信号生成部８を備えた構成について説明するが、上記準備信号はタイミングジェネレータ７で生成されてもよい。
【００６６】
上記準備信号は、同期信号が出力される毎に、同期信号が出力される前のタイミングで出力されることが好ましい。このようにすることにより、瞬間的にスタイラスペン３を大きく動かした場合においても、スタイラスペン３が同期信号の検出に失敗してしまう可能性を抑制することができる。
【００６７】
なお、ＡＤ変換器９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１０に送るようになっている。
【００６８】
そして、処理部１０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や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ようになっている。
【００６９】
また、処理部１０においては、タッチ位置に関する容量データおよび付加的な情報などに基づいて、判断された入力操作に対応する処理がなされる。
（スタイラスペン）
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。
【００７０】
図６は、スタイラスペン３の構成を示す断面図である。
【００７１】
スタイラスペン３は、図６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１１ａを有するユーザが手で握るペン本体１１を有し、ペン本体１１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１２が設けられている。
【００７２】
ペン先部１２は、ペン先カバー１２ａと、ペン先軸１２ｂと、ペン先カバー１２ａを軸方向に進出移動自在に保持する絶縁体１２ｃ・１２ｃと、ペン先軸１２ｂの奥側に設けられた筆圧センサ１２ｄとを有している。
【００７３】
ペン先カバー１２ａは絶縁性材料からなっていると共に、ペン先軸１２ｂ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。
【００７４】
また、筆圧センサ１２ｄ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１２のペン先カバー１２ａをタッチパネル２に押し当てると、ペン先カバー１２ａを介してペン先軸１２ｂが押し込まれて、筆圧センサ１２ｄ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。
【００７５】
なお、ペン本体１１の内部には、接続スイッチ１３と、制御回路１４と、動作切替スイッチ１５ａ・１５ｂと、センス回路１６と、同期信号受信調整回路１７と、同期信号検出回路１８と、タイミング調整回路１９と、ドライブ回路２０とが設けられている。
【００７６】
接続スイッチ１３は、把持部１１ａに接続された把持部端子と、ペン先軸１２ｂに接続されたペン先端子と、グランド電位を有するグランド端子とを有している。接続スイッチ１３は、ペン先端子とグランド端子との何れかに把持部端子を切替接続する。
【００７７】
さらに、接続スイッチ１３は、省略することも可能である。接続スイッチ１３を省略する場合には、ペン本体１１の把持部１１ａは、例えば、基準電位（ＧＮＤ）に接続される。
【００７８】
接続スイッチ１３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１４にてオン・オフ制御される。ここで、接続スイッチ１３がオフの場合、ペン先軸１２ｂはペン本体１１の把持部１１ａと電気的に遮断されている。このとき、ペン先部１２とタッチパネル２間の容量は小さいため、ペン先カバー１２ａをタッチパネル２に近接させても、スタイラスペン３はタッチパネル２の同期信号の取得に困難を伴うことがある。
【００７９】
一方、接続スイッチ１３がオンになると、ペン先軸１２ｂは、ペン本体１１の把持部１１ａと電気的に接続され、人体は把持部１１ａを介してペン先軸１２ｂ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、スタイラスペン３はタッチパネルの同期信号の取得が容易になる。
【００８０】
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２１ａと第２操作スイッチ２１ｂとが設けられており、第１操作スイッチ２１ａおよび第２操作スイッチ２１ｂを押下操作することによって、第１操作スイッチ２１ａおよび第２操作スイッチ２１ｂに割り当てられた機能を、制御回路１４を介して実行させる。第１操作スイッチ２１ａ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２１ａにて行うことが可能である。また、第２操作スイッチ２１ｂ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２１ｂにて行うことが可能である。
【００８１】
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。
【００８２】
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１３をオフした状態（ペン先軸１２ｂはペン本体１１の把持部１１ａと電気的に遮断されている状態）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。そして、そのタッチ位置は、仮想のドライブラインＤｎ＋１などを駆動することによって検出される。
【００８３】
それから、本実施の形態では、スタイラスペン３におけるペン先部１２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、仮想のドライブラインＤｎ＋１などに相当する波形を変えてスタイラスペン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。
【００８４】
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１２を駆動する。そこで、スタイラスペン３では、ドライブ回路２０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。
【００８５】
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７（図５）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１６、同期信号受信調整回路１７、同期信号検出回路１８及びタイミング調整回路１９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が駆動する同期信号の検出に失敗してしまう可能性を抑制することができるようにするとともに、該タッチパネルコントローラ４の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１９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。
【００８６】
スタイラスペン３は、センス回路１６と、同期信号受信調整回路１７と、同期信号検出回路１８とで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７（図５）にて発生した同期信号を検出する。
【００８７】
なお、スタイラスペン３の駆動動作は、動作切替スイッチ１５ａをオンにし、かつ動作切替スイッチ１５ｂをオフにしてセンス回路１６と、同期信号受信調整回路１７と、同期信号検出回路１８とによりタッチパネルコントローラ４からの準備信号および同期信号を検出するための準備信号および同期信号検出期間と、準備期間と、動作切替スイッチ１５ａをオフにし、かつ動作切替スイッチ１５ｂをオンにしてドライブ回路２０によりペン先部１２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。
【００８８】
なお、動作切替スイッチ１５ａがオンとなり、動作切替スイッチ１５ｂがオフとなると、接続スイッチ１３におけるペン先端子と把持部端子とが接続される。一方、動作切替スイッチ１５ｂがオンとなり、動作切替スイッチ１５ａがオフとなると、接続スイッチ１３におけるグランド端子と把持部端子とが接続される。
【００８９】
同期信号受信調整回路１７は、センス回路１６の上記準備信号の出力をもとにセンス回路１６のゲイン設定および同期信号検出回路１８の取り込みタイミングの調整を行う。
【００９０】
すなわち、同期信号受信調整回路１７は、センス回路１６の上記準備信号の出力の振幅が小さいと判断した場合には、図３に図示されている同期信号の受信準備期間中に、センス回路１６のゲインを上げ振幅を増加させ、上記準備信号の受信後にセンス回路１６が受信する同期信号においては、ハイ（High）状態/ロー（Low）状態の変化が比較的明確に表れるようにし、スタイラスペン３は同期信号の検出を安定的に行うことができる。一方、同期信号受信調整回路１７は、センス回路１６の上記準備信号の出力の振幅が大き過ぎると判断した場合には、図３に図示されている同期信号の受信準備期間中に、センス回路１６のゲインを下げることで適切な振幅に調節し、上記準備信号の受信後にセンス回路１６が受信する同期信号においては、ハイ状態/ロー状態の変化が比較的明確に表れるようにし、スタイラスペン３は同期信号の検出を安定的に行うことができる。
【００９１】
スタイラスペン３における上記準備信号および同期信号検出期間は、先ず準備信号を検出し、上記準備波形に基づいて、その受信感度が調整された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１２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。
【００９２】
そして、スタイラスペン３における上記準備期間は、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。
【００９３】
それから、スタイラスペン３における上記駆動モード期間は、ドライブ回路２０によりペン先部１２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１２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２０が駆動される。ドライブ回路２０は、動作切替スイッチ１５ｂをオンにするとともに、動作切替スイッチ１５ａをオフにし、制御回路１４を介して、ペン先部１２を駆動する。
【００９４】
なお、本実施の形態においては、同期信号受信調整回路１７が、センス回路１６の上記準備信号の出力をもとにセンス回路１６のゲイン設定を行う場合について説明したが、同期信号受信調整回路１７が、センス回路１６の上記準備信号の出力をもとに同期信号検出回路１８の取り込みタイミングの調整などを行う場合については、実施の形態２および３で説明する。
【００９５】
なお、本実施の形態のタッチパネルシステム１においては、ドライブラインＤ０〜Ｄｎ（第１の信号線）の機能とセンスラインＳ０〜Ｓｍ（第２の信号線）の機能とをそれぞれ固定させた場合について説明したが、ドライブラインＤ０〜ＤｎとセンスラインＳ０〜Ｓｍ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であってもよい。
【００９６】
〔実施の形態２〕
次に、図７および図８に基づいて、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態においては、タッチパネルコントローラ４の準備信号生成部８（図５参照）で生成される準備信号が、スタイラスペン３の同期信号検出回路１８（図６参照）が同期信号を取り込むタイミングを定めた信号であるという点において、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。
【００９７】
図７は、スタイラスペン３の同期信号検出回路１８が同期信号を取り込むタイミングを説明するための図である。
【００９８】
同期信号検出回路１８で同期波形を一定の周期でサンプリングして、図中、ＨまたはＬで示されている１同期シンボル（同期信号を構成する単位信号）を取得する場合、図示されている１同期シンボルの中心を取り込みタイミングとした場合のように、各１同期シンボルのセンターでサンプリングすることが望ましい。
【００９９】
しかしながら、スタイラスペン３の同期信号検出回路１８では取り込みタイミングを知ることができないため、図示されている１同期シンボルの変化するタイミングを取り込みタイミングとした場合、データの変化点でサンプリングしてしまうと、ＨかＬのどちらでとるかが安定しないため検出に失敗する恐れがある。
【０１００】
そこで、本実施の形態においては、タッチパネルコントローラ４の準備信号生成部８で生成される準備信号として、スタイラスペン３の同期信号検出回路１８が同期信号を取り込むタイミングを定めた信号を用いる。
【０１０１】
図８は、本実施の形態で用いている準備信号の波形の一例を示す図である。
【０１０２】
図示されているように、本実施の形態で用いている準備信号は、スタイラスペン３の同期信号検出回路１８（図６参照）が同期信号を取り込むタイミングを定めた信号であって、同期信号の１同期シンボル（同期信号を構成する単位信号）の中心（タイミング的な中心）を取り込みタイミングとする信号である。
【０１０３】
先ず、スタイラスペン３のセンス回路１６（図６参照）は、このような準備信号を受信し、実施の形態１で既に説明したように、同期信号受信調整回路１７は、センス回路１６の上記準備信号の出力をもとにセンス回路１６のゲイン設定を行う。そして、同時に、同期信号受信調整回路１７は、センス回路１６の上記準備信号の出力をもとに同期信号検出回路１８の取り込みタイミングの調整も行う。
【０１０４】
したがって、スタイラスペン３の同期信号検出回路１８では、受信した準備波形をもとに適切な取り込みタイミングを生成し、安定した同期信号の検出を行うことができる。
【０１０５】
なお、上記準備信号の出力をもとにスタイラスペン３のセンス回路１６のゲイン設定を行う前に、スタイラスペン３が受信した準備信号は、同期信号検出回路１８の取り込みタイミングの調整に用いることができない場合があるが、本実施の形態のスタイラスペン３においては、上記準備信号の受信期間の途中（図８に図示する準備波形において、少なくとも一度のハイ状態とロー状態とが残るタイミング）で、上記準備信号の出力をもとにスタイラスペン３のセンス回路１６のゲイン設定を行うようになっているので、センス回路１６のゲイン設定後にスタイラスペン３が受信した準備信号を、同期信号検出回路１８の取り込みタイミングの調整に用いることができる。
【０１０６】
〔実施の形態３〕
次に、図９に基づいて、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態においては、タッチパネルコントローラ４の準備信号生成部８（図５参照）で生成される準備信号が、同期信号の１同期シンボル（同期信号を構成する単位信号）の周期および上記同期信号の位相の情報を含む信号であるという点において、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。
【０１０７】
図９は、本実施の形態で用いている準備信号の波形の一例を示す図である。
【０１０８】
図示されているように、本実施の形態で用いている準備信号は、同期信号の１同期シンボル（同期信号を構成する単位信号）の周期および上記同期信号の位相の情報を含む信号である。
【０１０９】
先ず、スタイラスペン３のセンス回路１６（図６参照）は、このような準備信号を受信し、実施の形態１で既に説明したように、同期信号受信調整回路１７は、センス回路１６の上記準備信号の出力をもとにセンス回路１６のゲイン設定を行う。そして、同時に、同期信号受信調整回路１７は、センス回路１６の上記準備信号の出力をもとに同期信号検出回路１８の取り込みタイミングの調整も行う。
【０１１０】
同期信号の１同期シンボル（同期信号を構成する単位信号）の周期を含む準備信号をスタイラスペン３が受信すると、この準備信号を用いて、同期信号検出回路１８が同期信号の１同期シンボル（同期信号を構成する単位信号）の中心（タイミング的な中心）で、同期信号を取り込むように設定することができる。
【０１１１】
また、同期信号の位相の情報を含む準備信号をスタイラスペン３が受信すると、この準備信号を用いて、同期信号検出回路１８が同期信号を所定のタイミングで取り込み検出する際において、ＨまたはＬの判定の基準として用いることができる。
【０１１２】
したがって、スタイラスペン３の同期信号検出回路１８では、受信した準備波形をもとに適切な取り込みタイミングを生成できるとともに、より精度高くＨまたはＬの判定を行うことができるので、安定した同期信号の検出を行うことができる。
【０１１３】
なお、上記準備信号の出力をもとにスタイラスペン３のセンス回路１６のゲイン設定を行う前に、スタイラスペン３が受信した準備信号は、同期信号検出回路１８の取り込みタイミングの調整やＨまたはＬの判定に用いることができない場合があるが、本実施の形態のスタイラスペン３においては、上記準備信号の受信期間の途中（図９に図示する準備波形において、少なくとも一度のハイ状態とロー状態とが残るタイミング）で、上記準備信号の出力をもとにスタイラスペン３のセンス回路１６のゲイン設定を行うようになっているので、センス回路１６のゲイン設定後にスタイラスペン３が受信した準備信号を、同期信号検出回路１８の取り込みタイミングの調整やＨまたはＬの判定に用いることができる。
【０１１４】
〔実施の形態４〕
本発明の他の実施の形態について図１０に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１１５】
図１０は、実施の形態１のタッチパネルシステム１を含んだ電子機器の一例としての携帯電話機３１（電子機器）の構成を示す機能ブロック図である。
【０１１６】
携帯電話機３１は、タッチパネルシステム１、表示パネル２２、操作キー２３、スピーカ２４、マイクロフォン２５、カメラ２６、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２７、ＲＯＭ（Read Only Memory）２８、ＲＡＭ（Random Access Memory）２９、および表示制御回路３０を備えている。携帯電話機３１の各構成要素は、相互にデータバスによって接続されている。
【０１１７】
上述したように、タッチパネルシステム１は、タッチパネル２、スタイラスペン３、およびタッチパネルコントローラ４を備えている。
【０１１８】
表示パネル２２は、ＲＯＭ２８またはＲＡＭ２９に格納されている画像を表示する。表示パネル２２の動作は、表示制御回路３０によって制御される。
【０１１９】
表示パネル２２は、タッチパネル２に重ねられていてもよいし、タッチパネル２を内蔵していていてもよい。なお、タッチ認識部により生成された、タッチパネル２上のタッチ位置を示すタッチ認識信号に、操作キー２３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。
【０１２０】
操作キー２３は、携帯電話機３１のユーザによる入力操作を受け付ける。スピーカ２４は、例えば、ＲＯＭ２８またはＲＡＭ２９に記憶された音楽データ等に基づき、音声を出力する。
【０１２１】
マイクロフォン２５は、ユーザからの音声の入力を受け付ける。携帯電話機３１は、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３１は、通信相手（例えば、他の携帯電話機）にデジタル化された音声を送信する。
【０１２２】
カメラ２６は、ユーザによる操作キー２３への入力操作に応じて、被写体を撮影し、画像データを生成する。なお、画像データは、ＲＯＭ２８、ＲＡＭ２９、または外部メモリ（例えばメモリカード）に格納される。
【０１２３】
ＣＰＵ２７は、タッチパネルシステム１および携帯電話機３１の動作を統括的に制御する。また、ＣＰＵ２７は、例えばＲＯＭ２８に格納された各種のプログラムを実行する。
【０１２４】
ＲＯＭ２８は、データを不揮発的に格納する。また、ＲＯＭ２８は、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）またはフラッシュメモリ等の、書き込みおよび消去が可能なＲＯＭである。なお、図１０には示されていないが、携帯電話機３１が、有線によって他の電子機器と接続するためのインターフェイスを備える構成としてもよい。
【０１２５】
ＲＡＭ２９は、ＣＰＵ２７によるプログラムの実行により生成されたデータ、または操作キー２３を介して入力されたデータを、揮発的に格納する。
【０１２６】
タッチパネルシステム１を備えた携帯電話機３１もまた、上述した実施の形態のタッチパネルシステム１と同様の効果を奏する。
【０１２７】
なお、本実施形態において、タッチパネルシステム１を備えた電子機器の一例としての携帯電話機３１は、カメラ付き携帯電話機またはスマートフォン等であるが、タッチパネルシステム１を備えた電子機器はこれらに限定されない。例えば、タブレット等の携帯端末装置や、ＰＣモニタ、サイネージ、電子黒板、およびインフォメーションディスプレイ等の情報処理装置もまた、タッチパネルシステム１を備えた電子機器に含まれる。
【０１２８】
〔まとめ〕
本発明の態様１におけるタッチパネルコントローラは、スタイラスペンによって所定のタイミングで取り込まれる同期信号をタッチパネルに出力するタッチパネルコントローラであって、上記スタイラスペンにおける上記同期信号の受信感度を調整する基準となるハイ状態とロー状態とを含む準備信号を生成し、上記同期信号を上記タッチパネルに出力するタイミングよりも先に、上記準備信号を上記タッチパネルに出力する。
【０１２９】
上記構成によれば、上記タッチパネルコントローラは、上記スタイラスペンにおける上記同期信号の受信感度を調整する基準となるハイ状態とロー状態とを含む準備信号を生成し、上記同期信号を上記タッチパネルに出力するタイミングよりも先に、上記準備信号を上記タッチパネルに出力する。
【０１３０】
したがって、スタイラスペンは、上記タッチパネルコントローラから出力された同期信号の受信感度を調整する基準となるハイ状態とロー状態とを含む準備信号を用いることができるので、上記スタイラスペンが同期信号の検出に失敗してしまう可能性を抑制することができるタッチパネルコントローラを実現できる。
【０１３１】
本発明の態様２におけるタッチパネルコントローラにおいては、上記準備信号は、上記同期信号が上記スタイラスペンによって取り込まれるタイミングを定めた信号であることが好ましい。
【０１３２】
上記構成によれば、上記タッチパネルコントローラは、上記スタイラスペンにおける上記同期信号の受信感度を調整する基準となるとともに、上記スタイラスペンにおける上記同期信号が取り込まれるタイミングを定めた上記準備信号を上記タッチパネルに出力する。
【０１３３】
したがって、上記スタイラスペンは、このような準備信号を用いることができるので、上記スタイラスペンが同期信号の検出に失敗してしまう可能性を抑制することができるタッチパネルコントローラを実現できる。
【０１３４】
本発明の態様３におけるタッチパネルコントローラにおいては、上記準備信号は、上記同期信号を構成する単位信号の周期または上記同期信号の位相の情報を含む信号であることが好ましい。
【０１３５】
上記構成によれば、上記タッチパネルコントローラは、上記スタイラスペンにおける上記同期信号の受信感度を調整する基準となるとともに、上記スタイラスペンにおける上記同期信号が取り込まれるタイミングを定める際または、同期信号のハイまたはローの判定に用いることができる上記準備信号を上記タッチパネルに出力する。
【０１３６】
したがって、上記スタイラスペンは、このような準備信号を用いることができるので、上記スタイラスペンが同期信号の検出に失敗してしまう可能性を抑制することができるタッチパネルコントローラを実現できる。
【０１３７】
本発明の態様４におけるタッチパネルシステムは、スタイラスペンと、タッチパネルと、上記スタイラスペンによって所定のタイミングで取り込まれる同期信号を上記タッチパネルに出力するタッチパネルコントローラと、を備えた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、ハイ状態とロー状態とを含む準備信号を生成し、上記同期信号を上記タッチパネルに出力するタイミングよりも先に、上記準備信号を上記タッチパネルに出力し、上記スタイラスペンは、受信した上記準備信号に基づいて、上記準備信号の受信期間中に、上記スタイラスペンにおける上記同期信号の受信感度を調整する同期信号受信調整回路を備えている。
【０１３８】
上記構成によれば、上記タッチパネルコントローラは、ハイ状態とロー状態とを含む準備信号を生成し、上記同期信号を上記タッチパネルに出力するタイミングよりも先に、上記準備信号を上記タッチパネルに出力する。そして、上記スタイラスペンは、受信した上記準備信号に基づいて、上記準備信号の受信期間中に、上記スタイラスペンにおける上記同期信号の受信感度を調整する同期信号受信調整回路を備えている。
【０１３９】
したがって、上記スタイラスペンは、受信した上記準備信号に基づいて、上記準備信号の受信期間中に、上記スタイラスペンにおける上記同期信号の受信感度を調整することができるので、上記スタイラスペンが同期信号の検出に失敗してしまう可能性を抑制することができるタッチパネルシステムを実現できる。
【０１４０】
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、上記準備信号は、上記同期信号が上記スタイラスペンによって取り込まれるタイミングを定めた信号であり、上記同期信号受信調整回路は、上記準備信号の受信期間の途中に、受信した上記準備信号に基づいて、受信される上記準備信号および上記同期信号の受信感度を調整する構成であってもよい。
【０１４１】
上記構成によれば、上記同期信号受信調整回路では、受信した準備信号をもとに適切な取り込みタイミングを生成し、安定した同期信号の検出を行うことができるので、上記スタイラスペンが同期信号の検出に失敗してしまう可能性を抑制することができるタッチパネルシステムを実現できる。
【０１４２】
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、上記準備信号は、上記同期信号を構成する単位信号の周期または上記同期信号の位相の情報を含む信号であり、上記同期信号受信調整回路は、上記準備信号の受信期間の途中に、受信した上記準備信号に基づいて、受信される上記準備信号および上記同期信号の受信感度を調整する構成であってもよい。
【０１４３】
上記構成によれば、上記同期信号受信調整回路では、受信した準備信号をもとに適切な取り込みタイミングを生成する。そして、受信した準備信号を同期信号のハイまたはローの判定に用いることもできる。したがって、安定した同期信号の検出を行うことができるので、上記スタイラスペンが同期信号の検出に失敗してしまう可能性を抑制することができるタッチパネルシステムを実現できる。
【０１４４】
本発明の態様７におけるスタイラスペンは、タッチパネルの同期信号を所定のタイミングで取り込むスタイラスペンであって、上記同期信号より前のタイミングの準備信号を受信し、受信した上記準備信号に基づいて、上記準備信号の受信期間中に、上記同期信号の受信感度を調整する同期信号受信調整回路を備えている。
【０１４５】
上記構成によれば、上記同期信号より前のタイミングの準備信号を受信し、受信した上記準備信号に基づいて、上記準備信号の受信期間中に、上記同期信号の受信感度を調整する同期信号受信調整回路を備えている。
【０１４６】
したがって、上記スタイラスペンは、受信した上記準備信号に基づいて、上記準備信号の受信期間中に、上記スタイラスペンにおける上記同期信号の受信感度を調整することができるので、同期信号の検出に失敗してしまう可能性を抑制することができるスタイラスペンを実現できる。
【０１４７】
本発明の態様８におけるスタイラスペンにおいては、上記同期信号受信調整回路は、上記準備信号の受信期間の途中に、受信した上記準備信号に基づいて、受信される上記準備信号および上記同期信号の受信感度を調整することが好ましい。
【０１４８】
上記構成によれば、上記スタイラスペンは、安定した同期信号の検出を行うことができるので、上記スタイラスペンが同期信号の検出に失敗してしまう可能性を抑制することができるスタイラスペンを実現できる。
【０１４９】
本発明の態様９における電子機器は、上記タッチペンまたは、上記タッチパネルコントローラまたは、上記タッチパネルシステムを備えている。
【０１５０】
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。
【産業上の利用可能性】
【０１５１】
本発明は、タッチパネルと、タッチパネルコントローラと、スタイラスペンと、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。
【符号の説明】
【０１５２】
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
４      タッチパネルコントローラ
５      ドライブライン駆動回路
６      センスアンプ
７      タイミングジェネレータ
８      準備信号生成部
９      ＡＤ変換器
１０    処理部
１１    ペン本体
１１ａ  把持部
１２    ペン先部
１２ａ  ペン先カバー
１２ｂ  ペン先軸
１２ｃ  絶縁体
１２ｄ  筆圧センサ
１３    接続スイッチ
１４    制御回路
１５ａ  動作切替スイッチ
１５ｂ  動作切替スイッチ
１６    センス回路
１７    同期信号受信調整回路
１８    同期信号検出回路
１９    タイミング調整回路
２０    ドライブ回路
２１ａ  第１操作スイッチ
２１ｂ  第２操作スイッチ
３１  携帯電話機（電子機器）
Ｃｎｍ    キャパシタ
Ｄｎ    ドライブライン
Ｓｍ    センスライン
【図１】
2016002371.tif 000003
【図２】
2016002371.tif 000004
【図３】
2016002371.tif 000005
【図４】
2016002371.tif 000006
【図５】
2016002371.tif 000007
【図６】
2016002371.tif 000008
【図７】
2016002371.tif 000009
【図８】
2016002371.tif 000010
【図９】
2016002371.tif 000011
【図１０】
2016002371.tif 000012
【図１１】
2016002371.tif 000013
【図１２】
2016002371.tif 000014
【国際調査報告】
2016002371.tif 000015
2016002371.tif 000016