摆动的同时与触摸屏驱动信号Ts的时序同步。驱动单元140经由切换单元120将输入笔驱动信号Ps传输给导电末端110。
[0108]同时，电源160和输入/输出接口 170包含在外壳180的内部，以能够经由输入/输出接口 170在输入笔100的外部控制输入笔100的开启驱动(on-driving)。输入/输出接口 170与位于外壳180的内部的电源160连接，以向接收单元130、驱动单元140和信号处理单元150提供所需的电力。
[0109]在此情形中，为了控制输入笔100的操作，特别是电源160的操作，输入/输出接口 170可根据用户对物理承受部(例如按钮、开关)的按压操作与电源160电连接。可选择地或附加地，输入/输出接口 170配置成从显示面板200或其他装置接收电气指令，以控制电源160。控制电源160包括将电源160和输入笔100开启或关断。
[0110]图8是图解根据参照图7所述的实施方式的输入笔的操作的流程图。
[0111]首先，经由输入/输出接口 170和电源160向输入笔100供电(步骤10S)。
[0112]之后，导电末端110接触显示面板200的选定区域(步骤20S)。
[0113]在导电末端110初始接触显示面板200的时间，导电末端110与显示面板200中的触摸检测电极中被选定的一个触摸检测电极连接并感测从选定的检查触摸电极接收的触摸屏驱动信号，然后将得到的感测信号传输给接收单元130 (步骤30S)。
[0114]接收单元130使用其中包含的放大器放大接收的信号，并将放大的信号传输给信号处理单元150，信号处理单元150寻找与从触摸检测电极输出的信号同步的时序(步骤40S)。信号处理单元150可使用其中包含的比较器将从接收单元130接收的放大的信号与预定阈值进行比较，以判定放大的信号是否高于此阈值，然后可输出与判定结果对应的数字笔感测信号。
[0115]同时，信号处理单元150分析从接收单元130接收的信号，以寻找在接收的信号与从输入笔100产生的笔驱动信号Ps之间的同步时序。例如在一帧或多帧的时段期间执行此工艺。
[0116]当对于一帧或多帧执行这种信号校准时，可充分校准接收的触摸屏驱动信号Ts与笔驱动信号Ps之间的相位差。
[0117]实际上，并非整个一帧用于触摸，一帧被分为像素阵列驱动时段Tl和触摸屏驱动时段T2，因而将仅在触摸屏驱动时段T2中接收来自触摸屏的触摸屏驱动信号。在一帧或多帧的时段内从触摸屏接收足够的触摸屏驱动信号之后执行信号处理单元150的信号校准，以确定触摸屏驱动信号的同步时序。
[0118]当触摸屏驱动信号Ts与笔驱动信号Ps之间的相位误差大于默认值时，可进一步执行单独的校准算法。
[0119]之后，驱动单元140根据从信号处理单元150输出的时序信息产生在预定高电平电压与预定低电平电压之间摆动的驱动信号(步骤50S)。
[0120]随后，根据驱动信号，导电末端110通过切换单元120切换至驱动电极，从而经由导电末端110向触摸屏提供笔驱动信号Ps (步骤60S)。
[0121]在输入笔100的初始开启操作之后，在从触摸屏接收触摸屏驱动信号Ts的接收时段Rx与向触摸屏发送笔驱动信号Ps的发送时段Tx之间存在一切换时段。此切换时段用于信号处理单元150的信号校准。
[0122]在随后的帧中，以时分方式反复执行用于经由导电末端110传输与触摸屏驱动信号Ts同步的笔驱动信号Ps的步骤Tx以及用于通过导电末端110接收触摸屏驱动信号Ts的步骤Rx。一旦笔驱动信号Ps初始就与触摸屏驱动信号Ts同步，则可从随后的帧去除位于用于笔驱动的接收时段Rx和发送时段Tx之间的切换时段。在此情形中，可在触摸感测时段被时分为接收时段和发送时段的条件下在触摸感测时段中执行笔驱动。
[0123]同时，在向触摸屏传输笔驱动信号之后，触摸屏与触摸感测电路300连接，触摸感测电路300进而感测导电末端110和与导电末端110连接的触摸屏的触摸检测电极C0Mn2间的电容的变化。然后，触摸感测电路300通过执行触摸感测算法来检测触摸位置。
[0124]图9是图解根据参照图7所述的实施方式，触摸屏驱动信号与笔驱动信号之间的关系的波形图。图10是根据参照图7所述的实施方式，与输入笔100的各个组成元件相关的信号的波形图。
[0125]如图10中所示，根据电源的初始开启操作，输入笔100的导电末端110用作接收电极，因而导电末端在接收时段Rx期间从触摸检测电极接收信号。在预定切换时段之后，导电末端110从发送单元接收笔驱动信号并切换为发射电极，以在发送时段Tx期间发送笔驱动信号Ps。
[0126]在此情形中，输入笔100的接收单元130直接检测通过导电末端110接收的信号(即触摸屏驱动信号)的波形，然后通过放大器产生具有预定幅度的接收信号来用于所需的处理。
[0127]信号处理单元150基于通过接收单元130接收的信号(即触摸屏驱动信号Ts)产生与接收信号同步的时序。
[0128]驱动单元140在与信号处理单元150中分析的信号的时序同步的同时，产生在预定低电平电压与预定高电平电压之间摆动的笔驱动信号。
[0129]在笔驱动信号Ps与触摸屏驱动信号Ts同步之后，如图9中所示，在随后帧的各个触摸屏驱动时段T2之中，仅在产生触摸屏驱动信号Ts的时段中产生随后的笔驱动信号Ps。
[0130]尽管在图10的情形中发送时段Tx和接收时段Rx的时间宽度显示为相等，但优选的是，接收时段fcc的时间宽度尽可能短，因为接收时段fcc的时间宽度会影响触摸响应速率。因此，发送时段Tx具有相对长的时间宽度。
[0131]图11是图解根据参照图7所述的实施方式的输入笔100的导电末端110在不同时间处执行的操作的示图。
[0132]如图11中所示，当导电末端110在输入笔100开启的状态下接触具有触摸屏的显示面板200时，导电末端110在输入笔100的内部没有产生笔驱动信号的状态下等待预定时间来接收信号。导电末端110在等待时间期间仅进行信号接收。在此，接收的信号对应于触摸屏驱动信号Ts。
[0133]在完成信号接收之后，以预定时间执行用于产生笔驱动信号Ps的初始化。此初始化时段可以是导电末端110从接收电极切换为发射电极的切换时段。初始化时段可以是一帧或多帧。在此时段期间，输入笔100中包含的信号处理单元分析接收的信号并产生与接收的信号同步的笔驱动信号ps。
[0134]因此，在触摸屏检测是否产生触摸的操作期间，根据触摸屏驱动信号Ts的施加，在与其中输入笔100接触或靠近触摸屏的区域对应的触摸检测电极处产生电容的变化。在此情形中，由输入笔100的接触或靠近导致的电容变化是与相应的感测时间同步产生的，从而可精确检测触摸位置。
[0135]下面的实施方式涉及图7的输入笔100中的笔驱动信号产生/接收单元1000的具体结构。下面的描述提供了用于产生笔驱动信号并进行感测操作的具体结构。
[0136]图12是图解根据一实施方式的输入笔100的内部结构的框图。
[0137]图12图解了图7的输入笔100中包含的笔驱动信号产生/接收单元1000的结构。笔驱动信号产生/接收单元1000可容纳在外壳180中。将理解到，输入笔100可进一步包括:容纳在外壳180中的同时与信号处理单元345连接以供电的电源160、以及容纳在外壳180中朝向输入笔100的外侧的输入/输出接口 170。
[0138]如图12中所示，笔驱动信号产生/接收单元1000主要包括输入/输出端子305，输入/输出端子305用于在直接接触触摸屏或悬停于触摸屏上方的同时通过输入笔100的导电末端310接收信号以及用于传输输入笔内部产生的笔驱动信号。笔驱动信号产生/接收单元进一步包括用于处理笔感测信号S_Rx的接收单元330和用于产生笔驱动信号S_Tx的驱动单元340。
[0139]在此，当输入笔100与接触或靠近输入笔的触摸屏的触摸电极连接时，从触摸屏产生的驱动信号用作笔感测信号S_Rx。通过由接收单元330接收的模拟信号的放大以及将放大的模拟信号转换为数字信号，驱动信号用于笔感测。就是说，在输入笔的内部不产生单独的笔感测信号，当输入笔与触摸屏连接时从触摸屏接收的信号用于笔感测。
[0140]输入/输出端子305包括物理导电末端310、切换单元320和压力传感器315。切换单元320和压力传感器315与导电末端310连接。压力传感器315是可选的。当包括压力传感器315时，能够根据检测的压力水平有利地产生笔驱动信号S_Tx，以提高输入笔对触摸事件的灵敏度。
[0141]切换单元320和压力传感器315分别通过电连接和物理连接与导电末端310连接。
[0142]接收单元330包括接收缓存器331、放大器333和比较器335。比较器335与信号处理单元345连接。尽管图12中显示出信号处理单元345包含在驱动单元340中，但为了在控制开启信号向切换单元320的传输的同时控制接收单元330和驱动单元340，信号处理单元345执行与触摸屏的触摸屏驱动信号的同步以及在信号处理单元345的内部的笔驱动信号S_Tx的产生相关的信号处理。
[0143]根据通过切换单元320对接收单元330的功能选择，接收缓存器331经由导电末端310从触摸屏接收信号，并将接收的信号传输给放大器333。如需要的话，可去除接收缓存器331，切换单元320可直接与放大器333连接。
[0144]放大器333包括多个级，以增大接收的感测信号的幅度，从而提高灵敏度。
[0145]比较器335将从放大器333输出的感测信号与阈值进行比较，并基于阈值输出数字笔感测信号。例如，当放大器输出大于等于阈值时，比较器335输出高数字值(例如非零数字值)，且当放大器输出小于阈值时，比较器335输出低数字值(例如零、小于上述高数字值的正数字值)。
[0146]驱动单元340包括信号处理单元345、电平移位器343、以及发送缓存器341，其中，信号处理单元345用于接收从比较器335输出的数字