笔感测信号，由此产生笔驱动信号S_Tx ;电平移位器343用于将从信号处理单元345输出的数字笔驱动信号转换为模拟笔驱动信号；发送缓存器341用于将从电平移位器343输出的信号传输给切换单元320。在此情形中，可去除发送缓存器341，电平移位器343可直接与切换单元320连接。
[0147]为了根据切换单元320的选择将来自导电末端310的感测信号传输给接收缓存器331或为了将来自发送缓存器341的笔驱动信号S_Tx传输给导电末端310，切换单元320与接收单元330的接收缓存器331以及发送单元340的发送缓存器341连接。切换单元320根据信号接收和发送，在信号处理单元345的控制下操作。
[0148]从比较器335输出的信号为笔感测信号S_Rx，其是从由放大器放大的模拟信号之中的具有高于阈值或不高于阈值的电平的信号转换而来的数字信号。在此情形中，“笔感测信号S_Rx响应于大于或小于阈值的值是否为高”取决于放大器是否为反相放大器。例如，当放大器为反相放大器时，小于阈值的放大器输出导致表示检测到触摸的笔感测信号S_Rx。当放大器为非反相放大器时，大于(或等于)阈值的放大器输出导致表示检测到触摸的笔感测信号S_Rx或者可选择地导致不输出笔感测信号S_Rx。
[0149]通过信号处理单元345输入和输出的笔感测信号S_Rx和笔驱动信号S_Tx分别具有数字电平。具有数字电平的输出的笔驱动信号S_Tx通过电平移位器343转换为模拟信号。
[0150]同时，输入笔的导电末端310由诸如金属之类的导电材料制成。导电末端310以时分方式用作接收电极和发射电极。当导电末端310接触或靠近(即在位置上接近)显示面板200时，导电末端310与触摸屏中包含的触摸检测电极中被选定的一个触摸检测电极，即与导电末端310重叠或位于靠近导电末端310的位置处的触摸检测电极COMx连接，从而导电末端310从触摸检测电极COMx接收信号或者将从输入笔的内部输出的驱动信号传输给触摸屏。
[0151]例如，偏振板或保护膜位于显示面板(图1中的“200”)的最上侧且位于触摸检测电极与导电末端310之间。因此，偏振板或保护膜用作绝缘层，从而在导电末端310与触摸检测电极之间形成感测电容器C_。当导电末端310接触或靠近显示面板200时，在其中导电末端310接触或靠近显示面板200的区域中设置的触摸检测电极处，感测电容器(:_的电容发生变化。随着触摸感测电路读取此电容变化，可实现触摸位置的检测。当导电末端310接触显示面板200时，可更容易检测施加给触摸检测电极的驱动信号。可选择地或附加地，当导电末端310在预定距离内靠近显示面板200时，驱动信号的检测是可能的。这意味着即使当输入笔100悬停在显示面板200附近而不接触显示面板200的上表面时，在输入笔100的驱动与触摸面板的驱动之间仍实现同步，并通过这种同步实现触摸识别。
[0152]下文中，将详细描述根据参照图12所述的实施方式的触摸检测方法。
[0153]图13是触摸屏以及根据参照图12所述的实施方式的输入笔的内部结构中使用的信号的时序图。
[0154]如图13中所示，包括触摸屏的显示面板200产生用于将每帧分为显示时段D和触摸时段T的触摸使能信号，显示时段D和触摸时段T对于每帧来说交替至少一次。触摸时段T对应于触摸使能信号的低电平，显示时段D对应于触摸使能信号的高电平。如图13中所示，一帧可分为几十或更多个显示时段D和几十或更多个触摸时段T。如需要的话，一帧可分为两个时段，即一个显示时段D和一个触摸时段T，如图3中所示。
[0155]触摸屏在每个触摸时段T中产生多个触摸屏驱动信号Ts。
[0156]为了在触摸时段T的初始部分中使接收单元执行笔感测且同时使驱动单元340输出笔驱动信号S_Tx，输入笔100再次将触摸时段T进行时间划分。作为一个实施方式，输入笔将触摸时段进行时间划分，以在触摸时段的初始部分期间接收触摸屏驱动信号且在触摸时段的其余部分期间传输笔驱动信号，其中其余部分具有比触摸时段的初始部分长的持续时间。
[0157]在此情形中，输入笔感测触摸屏驱动信号Ts，以使用触摸屏驱动信号Ts来进行笔感测。接收单元330中的放大器333和比较器335在触摸屏驱动信号Ts的高电平时段中产生其输出。
[0158]通过切换单元320的控制实现输入笔中笔感测信号S_Rx与笔驱动信号S_Tx之间的区分。从信号处理单元345产生用于切换单元320的控制信号。当用于切换单元320的控制信号“Switch Ctrl”从低电平移位为高电平时，切换单元320从笔感测切换为笔驱动。换句话说，切换单元320停止从导电末端310向接收单元330传输触摸屏驱动信号Ts，并开始从驱动单元340向导电末端310发送笔驱动信号S_Tx。在这种切换时段中，触摸屏驱动信号Ts延迟了一个时钟Iclock或多个时钟(例如，触摸屏驱动信号Ts的一个或多个周期)。与在触摸屏驱动信号Ts的上述延迟，即时钟(例如一周期或整数个时钟周期)之后生成的触摸屏驱动信号Ts的下降沿或上升沿同步地产生笔驱动信号S_Tx。在此情形中，触摸屏驱动信号Ts和笔驱动信号S_Tx在图13中显示为具有反相的波形。就是说，与触摸屏驱动信号Ts的下降沿同步地产生笔驱动信号S_Tx。触摸屏驱动信号Ts和笔驱动信号S_Tx还具有相同的周期(时钟周期)。触摸屏驱动信号Ts和笔驱动信号S_Tx可具有相反的相位或相同的相位，只要它们具有相同的时钟周期即可。
[0159]切换时段中的延迟优选在触摸屏驱动信号Ts的一到两个时钟内。
[0160]在每帧的触摸时段T中反复产生笔感测信号S_Rx和笔驱动信号S_Tx。笔感测信号S_Rx用于设定产生笔驱动信号S_Tx的时序同步信号。一般来说，信号处理单元345将触摸时段T分为至少一个笔感测时段和至少一个笔驱动信号产生时段。信号处理单元345将切换单元320控制为在笔驱动信号产生时段期间传输笔驱动信号S_Tx且在笔感测时段期间传输触摸屏驱动信号Ts。实际上，触摸时段T内的笔驱动信号产生时段长于触摸时段T内的笔感测时段，因而笔驱动信号S_Tx的传输时间要长于笔感测信号S_Rx，以实现输入笔与包含触摸屏的显示面板的连接。作为一个实施方式，在输出数字笔感测信号之后，在触摸屏驱动信号的至少一个周期产生笔驱动信号。
[0161]下文中，将描述在输入系统的组成元件中用于笔感测的信号波形。
[0162]在所示的情形中，两级反相放大器用作放大器333。
[0163]图14是图解根据参照图12所述的实施方式的输入笔中的接收单元的组成元件的输出的波形图。
[0164]如图14中所示，从触摸屏产生的触摸屏驱动信号Ts具有其中具有恒定周期的波形。然而，经由导电末端310被接收至接收缓存器331的信号为耦合信号，其初始是异步的且具有较低值，从而放大器333的负载在反方向上施加给接收缓存器331。结果，随着时间的流逝，可能产生接收缓存器331中检测的信号的畸变。
[0165]接收缓存器331的输出经过两级反相放大器333且在采取反相信号(invertedsignal)形式的同时被放大。
[0166]比较器335将反相放大器333的最终输出与阈值进行比较，且当输出具有小于阈值的电平时将输出反相。然后，比较器335将反相的信号输出作为数字笔感测信号S_Rx。
[0167]能够看出，通过上述结构，输入系统使用触摸屏驱动信号Ts产生笔感测信号5_Rx而并不是在输入笔100的内部产生单独的笔感测信号，并使用产生的感测信号进行笔感测。
[0168]同时，所示的波形是在输入笔100接近但不完全接触触摸屏的条件下进行的模拟的结果。当实际发生触摸时，接收缓存器331、两级放大器333和比较器335的输出在发生触摸的时间发生变化。当产生与触摸屏驱动信号Ts同步的笔驱动信号S_Tx时在与触摸屏连接的控制器中确定此变化，从而可检测触摸。
[0169]图15是图解根据一实施方式，与使用手指相比，当输入笔接触触摸屏时感测到的触摸感测信号的灵敏度的波形图。
[0170]图15图解了以每一帧为基础，在输入系统中包含的输入笔100接触触摸屏时感测到的信号以及当手指接触触摸屏时感测到的信号的测量强度。参照图15，能够看出当输入笔100接触触摸屏时感测到的信号的强度高于当手指接触触摸屏时感测到的信号的强度，随着触摸屏与导电末端之间耦合的电容增加，感测到的信号的强度增加。因此，能够看出即使当使用包括输入笔的输入系统时，也可检测出具有适于触摸检测的电平的信号。
[0171]在输入系统中，导电末端交替执行笔感测功能和传输笔驱动信号S_Tx的功能，并基于在感测操作期间接收的信号产生与触摸屏的操作频率同步的笔驱动信号S_Tx，以使用笔驱动信号S_Tx进行触摸检测。在此情形中，通过在触摸屏中操作的脉冲与在诸如触笔之类的输入笔100中驱动的笔驱动信号的同步，可增加触摸信号的强度。
[0172]此外，与手指触摸相比，具有嵌入式触摸屏以及与触摸屏联动地驱动的输入笔100的输入系统获得了更佳的触摸灵敏度。
[0173]上述输入系统和触摸检测方法可提供下列示例优点中的一个或多个优点。
[0174]输入笔的导电末端用作接收用于显示面板中的触摸屏的触摸屏驱动信号的媒介以及用于传输在输入笔100的内部产生的笔驱动信号的媒介，而不向显示面板增加单独的电极来驱动输入笔100。因此，可在保持触摸感测的较高灵敏度的同时实现结构简化。
[0175]输入笔100不单独产生笔驱动信号，而是基于由输入笔100接收的触摸屏驱动信号Ts产生笔驱动信号。因此，可在触摸屏驱动时段中精确地检测笔接触，从而精确地检测触摸或接近。因而，可实现高灵敏度的输入笔100。
[0176]此外，可保持触摸检测的线性，以便提高触摸性能。
[0177]可根据输入笔100中包含的导电末端和触摸屏形成感测电容器，从而可在输入笔的内部进行信号校准。因此，不必在显示面板200中形成电磁传感器来驱动输入笔100，从而实现了具有简单结构的触摸屏。特别是，此输入系统对于嵌入式触摸屏结构是有利的。
[0178]当然