CN113031789A - 触摸感测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供触摸感测装置。在实施例中，可以在每个帧中搜索各种主动笔，使得各种主动笔可以在触摸感测***中操作。

Description

触摸感测装置
技术领域
本发明涉及用于感测主动笔(active pen)对触摸面板及其显示装置的触摸或接近的技术。
背景技术
用于感知外部物体对触摸面板的触摸或接近的技术被称为触摸感测技术。在使用这种技术的电子设备中，触摸面板位于与显示面板的平面相同的平面中，因此，用户可以在用户观看显示面板上的图像的同时将用户操作信号输入到触摸面板中。与先前的其它用户操作信号输入类型(诸如鼠标输入类型或键盘输入类型等)相比，这种生成用户操作信号的方法对于用户而言是非常直观的。
针对这样的优点，触摸感测技术应用于包括显示面板的各种电子设备。触摸感测装置可以通过向设置在触摸面板中的驱动电极供应驱动信号并接收设置在触摸面板中的感测电极中形成的响应信号来感测外部物体对触摸面板的触摸或接近。这里，在驱动电极和感测电极之间形成电容，并且电容的变化可以指示外部物体对触摸面板的触摸或接近。
用户可以使用手指和主动笔以输入用户操作信号。主动笔与触摸感测装置之间的数据通信的处理可以如下。当触摸感测装置发送可以被主动笔感知的上行链路信号时，主动笔接收上行链路信号以感知触摸感测装置。然后，当主动笔发送可以由触摸感测装置感知的下行链路信号时，触摸感测装置可以接收下行链路信号以感知主动笔。
然而，这种处理局限于利用一种主动笔操作触摸感测装置的情况。当存在各种主动笔时，不能原样应用该处理。换句话说，在利用各种主动笔操作触摸感测装置的情况下，需要改变上行链路信号和下行链路信号的发送和接收的处理。因此，本发明将描述利用各种主动笔操作触摸感测装置的技术。
发明内容
在该背景下，在一方面，本发明提供触摸感测装置在各帧中搜索各种主动笔其中之一的方法。
在另一方面，本发明提供触摸感测装置在各帧中从各种主动笔其中之一接收下行链路信号的方法。
为此，在一方面，本发明提供一种触摸感测装置，用于感测各种主动笔其中之一的触摸或接近，其包括：驱动电路，用于通过触摸电极将上行链路信号发送到各种主动笔其中之一；以及感测电路，用于进行等待以通过触摸电极接收与上行链路信号相对应的下行链路信号来搜索各种主动笔其中之一，其中，感测电路在各帧中搜索各种主动笔其中之一或所有各种主动笔。
在触摸感测装置中，在各帧中搜索所有各种主动笔的情况下，感测电路可以顺序地搜索各种主动笔。
在触摸感测装置中，感测电路可以在第一帧中搜索第一组各种主动笔，然后在第二帧中搜索与第一组不同的第二组各种主动笔。
在触摸感测装置中，感测电路可以在第一帧中顺序地搜索第一组各种主动笔，并且可以在第二帧中顺序地搜索第二组各种主动笔。
在触摸感测装置中，在驱动电路在一帧中发送用于一个主动笔的上行信号的情况下，感测电路可以进行等待以在各帧中从该一个主动笔接收与上行链路信号相对应的下行链路信号。
在触摸感测装置中，在驱动电路在一帧中发送用于所有各种主动笔的上行链路信号的情况下，感测电路可以进行等待以在各帧中从所有各种主动笔接收分别与上行链路信号相对应的下行链路信号。
在触摸感测装置中，上行链路信号可以包括专用于一种主动笔的上行链路信息，并且感测电路可以搜索接收上行链路信息的主动笔。
在触摸感测装置中，可以根据用于每种主动笔的数据通信协议来确定专用于每种主动笔的上行链路信息。
在触摸感测装置中，感测电路可以从接收上行链路信息的主动笔接收下行链路信号。
在触摸感测装置中，感测电路可以接收指示显示时间区间和触摸时间区间的同步信号，并且在一些触摸时间区间内在各帧中搜索一个主动笔或所有各种主动笔。
在触摸感测装置中，驱动电路可以在另一触摸时间区间内发送上行链路信号。
在触摸感测装置中，可以根据用于每种主动笔的数据通信协议来确定专用于每种主动笔的下行链路信息。
在另一方面，本发明提供一种触摸感测装置，包括：驱动电路，用于在包括多个显示时间区间和多个触摸时间区间的一个帧中，在第一触摸时间区间中通过触摸电极发送与第一协议相对应的第一上行链路信号，并且在第二触摸时间区间中通过触摸电极发送与第二协议相对应的第二上行链路信号；以及感测电路，用于进行等待以根据所述第一协议所定义的下行链路信号定时在第三触摸时间区间中接收与所述第一上行链路信号相对应的第一下行链路信号，并且进行等待以根据所述第二协议所定义的下行链路信号定时在第四触摸时间区间中接收与所述第二上行链路信号相对应的第二下行链路信号。
所述一个帧可以包括16个触摸时间区间。根据所述第一协议可以在所述16个触摸时间区间中的N(N是2或更大的自然数)个触摸时间区间内发送和接收下行链路信号，并且根据所述第二协议可以在所述16个触摸时间区间中的M(M是2或更大的自然数)个触摸时间区间内发送和接收下行链路信号。可以在所述N个触摸时间区间中选择所述第三触摸时间区间，并且可以在所述M个触摸时间区间中选择所述第四触摸时间区间以不与所述第三触摸时间区间重叠。
所述驱动电路可以在各个帧中的相同触摸时间区间中发送所述第一上行链路信号，并且在各个帧中的相同触摸时间区间中发送所述第二上行链路信号。
在所述感测电路在所述第三触摸时间区间中接收到所述第一下行链路信号的情况下，所述驱动电路和所述感测电路可以在后续帧中根据所述第一协议进行操作。
根据所述第一协议的下行链路信号定时可以与根据所述第二协议的下行链路信号定时不同。
在另一帧中，所述驱动电路可以在一个触摸时间区间中发送与第三协议相对应的第三上行链路信号，并且在另一触摸时间区间中发送与第四协议相对应的第四上行链路信号，而且所述感测电路可以进行等待，以根据所述第三协议所定义的下行链路信号定时接收与所述第三上行链路信号相对应的第三下行链路信号，并且根据所述第四协议所定义的下行链路信号定时接收与所述第四上行链路信号相对应的第四下行链路信号。
所述第一上行链路信号和所述第二上行链路信号可以具有不同的数据格式和/或通信频率。
各帧可以包括16个触摸时间区间，并且所述感测电路可以在所述16个触摸时间区间中的一部分触摸时间区间内感测外部物体对面板的触摸或接近。
在又一方面，本发明提供一种触摸感测装置，包括：驱动电路，用于在第一帧中根据第一协议发送第一上行链路信号，并且在所述第一帧之后的第二帧中根据与所述第一协议不同的第二协议发送第二上行链路信号；以及感测电路，用于进行等待以在所述第一帧中根据所述第一协议所定义的下行链路信号定时接收与所述第一上行链路信号相对应的第一下行链路信号，并且进行等待以在所述第二帧中根据所述第二协议所定义的下行链路信号定时接收与所述第二上行链路信号相对应的第二下行链路信号。
所述驱动电路可以在所述第一帧中的两个或更多个触摸时间区间内发送所述第一上行链路信号，并且在所述第二帧中的两个或更多个触摸时间区间内发送所述第二上行链路信号。
在所述感测电路在所述第一帧中接收到所述第一下行链路信号的情况下，所述驱动电路和所述感测电路可以在所述第二帧中根据所述第一协议进行操作。
所述驱动电路可以在每个预定帧周期中重复所述第一上行链路信号和所述第二上行链路信号的交替发送。
所述驱动电路可以在所述第二帧之后的第三帧中根据与所述第一协议和所述第二协议不同的第三协议发送第三上行链路信号，并且所述感测电路可以进行等待以在所述第三帧中根据所述第三协议所定义的下行链路信号定时接收与所述第三上行链路信号相对应的第三下行链路信号。
所述第一上行链路信号和所述第二上行链路信号可以具有不同的数据格式和/或通信频率和/或下行链路信号定时。
各帧可以包括16个触摸时间区间，并且所述感测电路可以在所述16个触摸时间区间中的一部分触摸时间区间内感测外部物体对面板的触摸或接近。
如上所述，本发明允许各种主动笔在触摸感测***中操作。
附图说明
图1是根据实施例的显示装置的结构图；
图2是根据实施例的触摸感测装置的结构图；
图3是用于示出主动笔与面板之间的发送和接收的图；
图4是用于示出根据实施例的各种主动笔之一和面板之间的发送和接收的图；
图5是用于示出根据实施例的上行链路信号中的专用于一种主动笔的上行链路信息的图；
图6是用于示出根据实施例的使用上行链路信号搜索各种主动笔的第一方法的图；
图7是用于说明根据实施例的使用上行链路信号搜索各种主动笔的第二方法的图。
图8是用于示出根据实施例的使用上行链路信号搜索各种主动笔的第三方法的图；
图9是用于示出根据实施例的下行链路信号中的专用于一种主动笔的下行链路信息的第一示例；
图10是用于示出根据实施例的下行链路信号中的专用于一种主动笔的下行链路信息；以及
图11是用于示出根据实施例的使用上行链路信号和下行链路信号搜索各种主动笔的第二方法的图。
具体实施方示
图1是根据实施例的显示装置的结构图。
参考图1，显示装置100可以包括面板110、数据驱动装置120、栅极驱动装置130、触摸感测装置140、数据处理装置150、以及主机160。
包括数据驱动装置120、栅极驱动装置130、触摸感测装置140和数据处理装置150其中至少之一的驱动装置可以被称为显示驱动装置。例如，数据驱动装置120可以被称为显示驱动装置，或者包括数据驱动装置120和触摸感测装置140的驱动装置可以被称为显示驱动装置。驱动装置可以包括在另一驱动装置中。例如，数据驱动装置120可以包括在触摸感测装置140中。或者，栅极驱动装置130可以包括在数据驱动装置120中。根据实施例，驱动装置中的一些组件可以包括在另一装置中。
数据驱动装置120可以驱动与像素P连接的数据线DL，并且栅极驱动装置130可以驱动与像素P连接的栅极线GL。触摸感测装置140可以驱动设置在面板110中的触摸电极TE。
数据驱动装置120可以通过数据线DL供应数据电压，以在各像素P中显示图像。数据驱动装置120可以包括至少一个数据驱动器集成电路，并且该至少一个数据驱动器集成电路可以以带式自动接合(TAB)型或玻璃覆晶(COG)型连接到显示面板150的接合垫、直接形成在显示面板150上、或者根据情况集成在显示面板150上。另外，数据驱动装置170可以形成为薄膜覆晶(COF)型。
数据驱动装置120可以从数据处理装置150接收图像数据和数据控制信号DCS。数据驱动装置120可以根据由图像数据指示的各像素的灰度值生成数据电压并且驱动各像素。
数据控制信号DCS可以包括至少一个同步信号。例如，数据控制信号DCS可以包括垂直同步信号VSYNC、水平同步信号HSYNC和时分信号等。数据驱动装置120可以根据垂直同步信号VSYNC来分离帧，并且可以在除了由垂直同步信号VSYNC指示的垂直消隐时间段之外的时间段中驱动各像素。数据驱动装置120可以根据水平同步信号HSYNC识别针对各水平线的图像数据，并且可以将数据电压供应至各水平线。数据驱动装置120可以根据时分信号分离显示时间段和触摸时间段，并且可以在显示时间段内驱动各像素。
栅极驱动装置130可以将扫描信号供应至栅极线GL以导通和截止位于各像素P中的晶体管。根据驱动方法，栅极驱动装置130可以如图1所示仅位于面板110的一侧，或者两个分开的栅极驱动装置可以位于面板110的两侧。另外，栅极驱动装置130可以包括至少一个栅极驱动集成电路，并且该至少一个栅极驱动器集成电路可以通过带式自动接合(TAB)型或者玻璃覆晶(COG)型连接到面板110的接合垫，或者可以被实现为GIP(面板内栅极)型以直接形成在面板110上。在一些情况下，栅极驱动器集成电路可以被集成以形成在面板110上。另外，栅极驱动装置130可以被实施为薄膜覆晶(COF)型。
栅极驱动装置130可以从数据处理装置150接收栅极控制信号GCS。栅极控制信号GCS可以包括多个时钟信号。另外，栅极驱动装置130可以使用时钟信号生成扫描信号，并且可以将扫描信号供应至栅极线GL。
面板110可以包括显示面板，并且还可以包括触摸面板{例如，触摸屏面板(TSP)}。这里，显示面板和触摸面板可以彼此共享一些元件。例如，用于感测触摸面板上的触摸的触摸电极TE可以用作{在显示面板是LCD(液晶显示器)面板的情况下}显示面板中共用电压被供应至的共用电极。作为另一实例，触摸电极TE可以用作{在显示面板是OLED(有机发光二极管)面板的情况下}显示面板中基极电压VSS被供应至的阴极电极。考虑到显示面板和触摸面板的一些元件彼此共享，这样的面板110可以被称为“集成面板”，但是本发明不限于此。另外，已知显示面板和触摸面板整体组合的In-cell(单元内)型面板，但是这仅是上述面板110的示例，并且本发明所应用于的面板不限于In-cell型面板。
另一方面，多个触摸电极TE可以布置在面板110上，并且触摸感测装置140可以使用触摸驱动信号驱动触摸电极TE。另外，触摸感测装置140可以根据响应于驱动信号在触摸电极TE中生成的响应信号来生成触摸电极TE的感测值。另外，触摸感测装置140可以使用布置在面板110中的多个触摸电极TE的感测值来计算物体20的触摸坐标，并且计算出的触摸坐标可以被发送到其它装置(例如，主机)，并且可以在其中使用。
触摸感测装置140可以通过触摸电极TE向主动笔10发送信号和从主动笔10接收信号。触摸感测装置140可以向触摸电极TE供应上行链路信号，并且主动笔10可以通过与触摸电极TE的接触来接收上行链路信号。上行链路信号可以包括例如诸如面板信息和协议版本等的信息、以及同步信号等。主动笔10可以接收上行链路信号，并且可以识别关于面板或协议的版本的信息，并且可以进行信号的同步。
主动笔10可以将下行链路信号发送到触摸电极TE。另外，触摸感测装置140可以通过触摸电极TE接收下行链路信号。下行链路信号可以包括关于主动笔的状态信息。关于主动笔的状态信息可以包括例如主动笔的位置、主动笔的按钮状态、主动笔的电池状态、以及主动笔的倾斜等。
触摸感测装置140可以从数据处理装置150接收触摸控制信号TCS。触摸控制信号TCS可以包括至少一个同步信号。例如，触摸控制信号TCS可以包括垂直同步信号VSYNC、时分信号以及触摸同步信号TSYNC等。触摸感测装置140可以根据时分信号或触摸同步信号TSYNC分离显示时间段和触摸时间段，并且可以在触摸时间段内驱动触摸电极TE。
根据实施例，同步信号可以具有相同的信号，或者可以具有不同的信号。例如，时分信号可以与触摸同步信号相同，或者可以与触摸同步信号不同。在下文中，可以使用特定名称进行描述，以强调其特定功能，但是描述不限于特定名称。
可以基于最初从主机160供应至数据处理装置150的面板控制信号PCS来生成同步信号。
主机160可以将图像数据发送到数据处理装置150，并且可以发送用于按帧分离图像数据的垂直同步信号VSYNC。数据处理装置150可以基于垂直同步信号VSYNC生成时分信号、以及触摸同步信号TSYNC等，并且可以将其发送到各驱动装置120、130和140。
图2是示出根据实施例的触摸感测装置的结构的图。
参考图2，触摸感测装置140可以包括驱动单元210和感测单元220。
驱动单元210可以在第一时间段内将上行链路传输信号UTX供应至触摸电极TE。这里，上行链路传输信号UTX是在触摸电极TE中生成的上行链路信号。在主动笔中生成的上行链路信号可以被称为“上行链路接收信号”。
感测单元220可以在与第一时间段不重叠的第二时间段内从触摸电极TE接收下行链路接收信号DRX。这里，下行链路接收信号DRX是在触摸电极TE中生成的下行链路信号。在主动笔中生成的下行链路信号可以被称为“下行链路传输信号”。
触摸电极TE可以是LCD面板中共用电压被供应至的共用电极。可选地，触摸电极TE可以是OLED面板中的阴极电极。
图3是为了描述主动笔和面板彼此交换链路信号的操作而示出的图。
参考图3，示出在主动笔与面板110之间发送和接收链路信号的处理。
触摸感测装置的驱动单元可以通过触摸电极将上行链路信号UL发送到主动笔10。如果主动笔10触摸包括触摸电极的面板110或在一定距离内接近该面板110，则主动笔10可以接收上行链路信号UL。上行链路信号UL可以通过面板110的一部分或整体被发送到主动笔10。
触摸感测装置的感测单元可以通过触摸电极从主动笔10接收下行链路信号DL。在接收到上行链路信号UL时，主动笔10可以发送下行链路信号DL。下行链路信号DL可以被发送到位于主动笔触摸或接近的点处的触摸电极。
如果下行链路信号DL被供应至触摸感测装置，则触摸感测装置可以连续地将数据发送到主动笔10和从主动笔10接收数据。如果在一定时间不再向触摸感测装置供应下行链路信号DL，则触摸感测装置可以再次搜索主动笔。也就是说，触摸感测装置可以通过将上行链路信号UL再发送到主动笔来重复以上处理。
图4是为了描述根据实施例的各种主动笔和面板交换链路信号的操作而示出的图。
参考图4，示出根据实施例的在各种主动笔与面板110之间发送和接收链路信号的处理。在下文中，虽然通过示例的方式将三个主动笔10-1、10-2和10-3描述为触摸或接近面板110，但是本发明不限于此。
触摸感测装置的驱动单元可以将上行链路信号发送到各种主动笔。驱动单元可以在不同时间独立地发送用于各种主动笔的上行链路信号。例如，驱动单元可以分别将第一上行链路信号UL1发送到第一主动笔10-1，将第二上行链路信号UL2发送到第二主动笔10-2，以及将第三上行链路信号UL3发送到第三主动笔10-3。这里，驱动单元可以在第一定时将第一上行链路信号UL1发送到第一主动笔10-1，并且可以在与第一定时不同的第二定时将第二上行链路信号UL2发送到第二主动笔10-2。驱动单元可以不在相同定时发送第一上行链路信号UL1和第二上行链路信号UL2。
触摸感测装置的感测单元可以等待通过触摸电极接收与上行链路信号相对应的下行链路信号，从而搜索各种主动笔。如果在搜索各种主动笔期间第一次接收到下行链路信号，则感测单元可以从发送第一个下行链路信号的主动笔连续地接收其后续的下行链路信号。
感测单元可以在不同时间独立地搜索各种主动笔。例如，感测单元分别地可以等待从第一主动笔10-1接收第一下行链路信号DL1，可以等待从第二主动笔10-2接收第二下行链路信号DL2，以及可以等待从第三主动笔10-3接收第三下行链路信号DL3。这里，感测单元可以等待在第一定时接收第一下行链路信号DL1，以及可以等待在与第一定时不同的第二定时接收第二下行链路信号DL2。感测单元可以不在相同定时搜索第一主动笔10-1和第二主动笔10-2。
为了在不同时间搜索各种主动笔，感测单元可以在每个帧中搜索各种主动笔中的一个主动笔，或者可以在每个帧中搜索所有各种主动笔。感测单元可以使用以下方案之一：在一个帧中集中地搜索一个主动笔的第一方案，在一个帧中均匀地搜索各种主动笔的第二方案，以及在一个帧中均匀地搜索一部分主动笔并且在另一帧中均匀地搜索其它主动笔的第三方案(第一方案和第二方案的组合)。
如果下行链路信号从各种主动笔中的一个主动笔供应到触摸感测装置，则触摸感测装置可以连续地将数据发送到该一个主动笔和从该一个主动笔接收数据。如果在一定时间不再将下行链路信号供应到触摸感测装置，则触摸感测装置可以再次搜索各种主动笔。也就是说，触摸感测装置可以通过将上行链路信号再发送到各种主动笔来重复以上处理。
图5是为了描述根据实施例的上行链路信号的特有上行链路信息而示出的图。
参考图5，从触摸感测装置发送到各种主动笔的上行链路信号可以包括特有上行链路信息。上行链路信息可以确定上行链路信号的诸如格式、频率或定时等的发送和接收方法，并且通常可以包括协议。上行链路信息可以根据各种主动笔而不同，并且可以根据各种主动笔而包括不同协议。上行链路信息可以由主动笔的制造商不同地配置。
例如，用于第一主动笔的第一上行链路信号可以包括第一上行链路信息510。第一上行链路信息510可以是第一上行链路信号的协议。第一上行链路信息510可以包括三个前导码PR0至PR2、一个间隔和十个符号SB0至SB9。各前导码可以包括指示与第一上行链路信号的开始和结束有关的信息的逻辑电平。各符号包括三个位，并且全部符号可以包括总共30个位BIT0至BIT29。另外，第一上行链路信息510可以具有434μs的总信号持续时间，并且可以具有31μs的前导码信号持续时间和符号信号持续时间。另外，可以通过第一上行链路信息510以500kHz的频率发送第一上行链路信号。
另外，用于第二主动笔的第二上行链路信号可以包括第二上行链路信息520。第二上行链路信息520可以是第二上行链路信号的协议。第二上行链路信息520可以包括两个前导码PR0至PR1、三个数据时间段DAT1至DAT3和一个循环冗余校验(CRC)时间段。各前导码可以包括指示与第二上行链路信号的开始和结束有关的信息的逻辑电平。另外，第二上行链路信息520可以具有240μs的总信号持续时间，并且可以具有40μs的前导码信号持续时间、数据时间段信号持续时间和CRC时间段信号持续时间。另外，可以通过第二上行链路信息520以500kHz的频率发送第二上行链路信号。
各种主动笔可以仅识别具有特有上行链路信息的上行链路信号。为了搜索对象主动笔，可能需要触摸感测装置向对象主动笔发送具有能够由对象主动笔识别的特有上行链路信息的上行链路信号。
图6是为了描述根据实施例的使用上行链路信号搜索各种主动笔的第一方案而示出的图。
参考图6，根据实施例的触摸感测装置可以通过指示串行搜索或顺序搜索的第一方案搜索各种主动笔。
触摸感测装置的感测单元可以在每个帧中搜索各种主动笔中的仅一个主动笔。同步信号SYNC可以确定用于感测触摸的触摸时间段。触摸感测装置可以接收同步信号SYNC，并且可以根据同步信号SYNC在触摸时间段内操作。图6仅示出触摸时间段而省略显示时间段，并且示出各触摸时间段内的操作，其中，各操作被示出为相应触摸时间段内的波形。
例如，感测单元可以在第一帧FRAME1中搜索第一至第三主动笔中的仅第一主动笔。在发送第一上行链路信号UL1之后，感测单元可以在两个后续的触摸时间段内搜索第一主动笔(SS1)。感测单元可以等待从第一主动笔接收下行链路信号。感测单元可以根据第一帧FRAME1的持续时间重复第一上行链路信号UL1的发送和第一主动笔的搜索(SS1)。
随后，感测单元可以在第二帧FRAME2中搜索第一至第三主动笔中的仅第二主动笔。在发送第二上行链路信号UL2之后，感测单元可以在两个后续的触摸时间段内搜索第二主动笔(SS2)。感测单元可以等待从第二主动笔接收下行链路信号。感测单元可以根据第二帧FRAME2的持续时间重复第二上行链路信号UL2的发送和第二主动笔的搜索(SS2)。
随后，感测单元可以在第三帧FRAME3中搜索第一至第三主动笔中的仅第三主动笔。在发送第三上行链路信号UL3之后，感测单元可以在两个后续的触摸时间段内搜索第三主动笔(SS3)。感测单元可以等待从第三主动笔接收下行链路信号。感测单元可以根据第三帧FRAME3的持续时间重复第三上行链路信号UL3的发送和第三主动笔的搜索(SS3)。
图7是为了描述根据实施例的使用上行链路信号搜索各种主动笔的第二方案而示出的图。
参考图7，根据实施例的触摸感测装置可以通过指示并行搜索的第二方案搜索各种主动笔。
触摸感测装置的感测单元可以在每个帧中搜索所有各种主动笔。在这种情况下，感测单元可以在每个帧中按顺序或按预定顺序搜索各种主动笔。
例如，感测单元可以在第一帧FRAME1中搜索所有第一至第三主动笔。在顺序地发送第一至第三上行链路信号UL1至UL3之后，感测单元可以在多个后续的触摸时间段内搜索第一至第三主动笔(SS1至SS3)。感测单元可以等待顺序地从第一至第三主动笔接收下行链路信号。感测单元可以根据第一帧FRAME1的持续时间重复第一至第三上行链路信号UL1至UL3的发送和第一至第三主动笔的搜索(SS1至SS3)。
随后，感测单元可以在第二帧FRAME2中搜索所有第一至第三主动笔。在顺序地发送第一至第三上行链路信号UL1至UL3之后，感测单元可以在多个后续的触摸时间段内搜索第一至第三主动笔(SS1至SS3)。感测单元可以等待顺序地从第一至第三主动笔接收下行链路信号。感测单元可以根据第二帧FRAME2的持续时间重复第一至第三上行链路信号UL1至UL3的发送和第一至第三主动笔的搜索(SS1至SS3)。
随后，感测单元可以在第三帧FRAME3中搜索所有第一至第三主动笔。在顺序地发送第一至第三上行链路信号UL1至UL3之后，感测单元可以在多个后续的触摸时间段内搜索第一至第三主动笔(SS1至SS3)。感测单元可以等待顺序地从第一至第三主动笔接收下行链路信号。感测单元可以根据第三帧FRAME3的持续时间重复第一至第三上行链路信号UL1至UL3的发送和第一至第三主动笔的搜索(SS1至SS3)。
这里，发送第一至第三上行链路信号UL1至UL3以及搜索第一至第三主动笔(SS1至SS3)的顺序可以在单个帧中或者在每个帧中不同。
图8是为了描述根据实施例的使用上行链路信号搜索各种主动笔的第三方案而示出的图。
参考图8，根据实施例的触摸感测装置可以通过指示串行搜索和并行搜索的组合的第三方案搜索各种主动笔。
触摸感测装置的感测单元可以在一个帧中搜索所有各种第一部分主动笔并且在另一帧中搜索与各种第一部分主动笔不同的所有各种第二部分主动笔的情况下在每个帧中搜索所有各种主动笔。在这种情况下，感测单元可以在一个帧中按顺序或按预定顺序搜索各种第一部分主动笔并且在另一帧中按顺序或按预定顺序搜索各种第二部分主动笔的情况下在每个帧中按顺序或按预定顺序搜索各种主动笔。
例如，感测单元可以在第一帧FRAME1中搜索指示第一至第三主动笔的所有各种第一部分主动笔。在顺序地发送第一至第三上行链路信号UL1至UL3之后，感测单元可以在多个后续的触摸时间段内搜索第一至第三主动笔(SS1至SS3)。感测单元可以等待顺序地从第一至第三主动笔接收下行链路信号。感测单元可以根据第一帧FRAME1的持续时间重复第一至第三上行链路信号UL1至UL3的发送和第一至第三主动笔的搜索(SS1至SS3)。
随后，如在第一帧FRAME1中那样，感测单元可以在第二帧FRAME2中搜索包括第一至第三主动笔的所有各种第一部分主动笔。第二帧FRAME2中的重复可以是可选的，并且可以不是必需的。
随后，感测单元可以在第三帧FRAME3中搜索包括第四至第六主动笔的所有各种第二部分主动笔。在顺序地发送第四至第六上行链路信号UL4至UL6之后，感测单元可以在多个后续的触摸时间段内搜索第四至第六主动笔(SS4至SS6)。感测单元可以等待顺序地从第四至第六主动笔接收下行链路信号。感测单元可以根据第三帧FRAME3的持续时间重复第四至第六上行链路信号UL4至UL6的发送和第四至第六主动笔的搜索(SS4至SS6)。
这里，发送第一至第六上行链路信号UL1至UL6和搜索第一至第六主动笔(SS1至SS6)的顺序可以在单个帧中或者在每个帧中不同。
图9是示出根据实施例的描述下行链路信号的特有下行链路信息的第一示例的图，并且图10是示出根据实施例的描述下行链路信号的特有下行链路信息的第二示例的图。
参考图9，从各种主动笔发送到触摸感测装置的下行链路信号可以包括特有下行链路信息。下行链路信息可以确定下行链路信号的诸如格式、频率或定时等的发送和接收方法，并且通常可以包括协议。下行链路信息可以根据各种主动笔而不同，并且可以根据各种主动笔而包括不同的协议。下行链路信息可以由主动笔的制造商不同地配置。
这里，如果下行链路信息链接到上行链路信息，则由制造商确定的用于数据通信的协议可以定义上行链路信息和下行链路信息这两者。协议可以确定信号的定时，即，发送和接收上行链路信号和下行链路信号的触摸时间段。另外，协议可以确定信号的频率，即上行链路信号的频率和下行链路信号的频率相同或不同。
例如，用于第一主动笔的第一下行链路信号可以包括第一下行链路信息910。第一下行链路信息910可以是第一下行链路信号的协议。第一下行链路信息910可以将第一下行链路信号的频率定义为87kHz。
在16个触摸时间段{例如，长水平消隐(LHB)}中，第一下行链路信息910可以在第1和第9触摸时间段内配置第一上行链路信号，可以在第2至第7、第10和第14触摸时间段内配置第一下行链路信号，并且可以在第11至第13、第15和第16触摸时间段内配置手指。同步信号SYNC可以确定16个触摸时间段连同显示时间段的定时。在该图中，触摸时间段可以表示为T，并且显示时间段可以表示为D。因而，可能需要第一主动笔接收第一上行链路信号并发送第一下行链路信号以符合在第一下行链路信息910中定义的触摸时间段。
参考图10，示出另一类型的下行链路信息。
例如，用于第二主动笔的第二下行链路信号可以包括第二下行链路信息920。第二下行链路信息920可以是第二下行链路信号的协议。第二下行链路信息920可以将第二下行链路信号的频率定义为114kHz。
另外，第二下行链路信息920可以定义各种类型的下行链路信号。第二下行链路信息920可以通过下行链路信号定义主动笔的位置DL2_A、主动笔的倾斜DL2_B以及主动笔的状态DL2_C。
在16个触摸时间段中，第二下行链路信息920可以在第1触摸时间段内配置第二上行链路信号，可以在第2、第5至第8、第10和第13至第16触摸时间段内配置第二下行链路信号，并且可以在第3、第4、第9、第11和第12触摸时间段内配置手指。同步信号SYNC可以确定16个触摸时间段连同显示时间段的定时。因而，可能需要第二主动笔接收第二上行链路信号并发送第二下行链路信号以符合在第二下行链路信息920中定义的触摸时间段。
如上所述，触摸感测装置可以基于下行链路信息从各种主动笔中的任一个接收下行链路信号。然而，触摸感测装置还可以事先等待以基于下行链路信息从各种主动笔接收下行链路信号。
图11是为了描述根据实施例的使用上行链路信号和下行链路信号搜索各种主动笔的第二方案而示出的另一图。
参考图11，根据实施例的触摸感测装置可以在各种主动笔中的各主动笔的协议中定义的触摸时间段内搜索各种主动笔的情况下利用指示并行搜索的第二方案搜索各种主动笔。触摸感测装置的驱动单元可以在不同的定时(例如，在不同的触摸时间段内)将多个上行链路信号发送到各种主动笔。触摸感测装置的感测单元可以等待在不同定时(例如，在不同触摸时间段内)从各个主动笔接收多个下行链路信号。由于多个上行链路信号和多个下行链路信号也以彼此不重叠的方式发送和接收，因此可以搜索各种主动笔使得多个上行链路信号不重叠。
例如，驱动单元可以在第一下行链路信息中配置的第一触摸时间段期间将第一上行链路信号发送到第一主动笔。感测单元可以在第一下行链路信息中配置的第2、第6、第10和第14触摸时间段期间从第一主动笔接收第一下行链路信号。
另外，驱动单元可以在第二下行链路信息中配置的第3和第11触摸时间段期间将第二上行链路信号发送到第二主动笔。感测单元可以在第二下行链路信息中配置的第4、第8、第12和第16触摸时间段期间从第二主动笔接收第二下行链路信号。
因此，触摸感测装置可以发送相应上行链路信号以符合各种主动笔的协议，并且可以等待接收相应下行链路信号。如上所述，串行方案(即，第一方案)可以具有能够集中地搜索特定主动笔的优点，而并行方案(即，第二方案)具有防止在每个帧中主动笔的搜索延迟的优点。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年12月24日提交的韩国专利申请10-2019-0173741的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

Claims (15)

1.一种触摸感测装置，包括：
驱动电路，用于在包括多个显示时间区间和多个触摸时间区间的一个帧中，在第一触摸时间区间中通过触摸电极发送与第一协议相对应的第一上行链路信号，并且在第二触摸时间区间中通过触摸电极发送与第二协议相对应的第二上行链路信号；以及
感测电路，用于进行等待以根据所述第一协议所定义的下行链路信号定时在第三触摸时间区间中接收与所述第一上行链路信号相对应的第一下行链路信号，并且进行等待以根据所述第二协议所定义的下行链路信号定时在第四触摸时间区间中接收与所述第二上行链路信号相对应的第二下行链路信号。
2.根据权利要求1所述的触摸感测装置，其中，所述一个帧包括16个触摸时间区间，根据所述第一协议在所述16个触摸时间区间中的N个触摸时间区间内发送和接收下行链路信号，根据所述第二协议在所述16个触摸时间区间中的M个触摸时间区间内发送和接收下行链路信号，在所述N个触摸时间区间中选择所述第三触摸时间区间，并且在所述M个触摸时间区间中选择所述第四触摸时间区间以不与所述第三触摸时间区间重叠，其中，N是2或更大的自然数，以及M是2或更大的自然数。
3.根据权利要求1所述的触摸感测装置，其中，所述驱动电路在各个帧中的相同触摸时间区间中发送所述第一上行链路信号，并且在各个帧中的相同触摸时间区间中发送所述第二上行链路信号。
4.根据权利要求1所述的触摸感测装置，其中，在所述感测电路在所述第三触摸时间区间中接收到所述第一下行链路信号的情况下，所述驱动电路和所述感测电路在后续帧中根据所述第一协议进行操作。
5.根据权利要求1所述的触摸感测装置，其中，根据所述第一协议的下行链路信号定时与根据所述第二协议的下行链路信号定时不同。
6.根据权利要求1所述的触摸感测装置，其中，在另一帧中，所述驱动电路在一个触摸时间区间中发送与第三协议相对应的第三上行链路信号，并且在另一触摸时间区间中发送与第四协议相对应的第四上行链路信号，而且所述感测电路进行等待，以根据所述第三协议所定义的下行链路信号定时来接收与所述第三上行链路信号相对应的第三下行链路信号，并且根据所述第四协议所定义的下行链路信号定时来接收与所述第四上行链路信号相对应的第四下行链路信号。
7.根据权利要求1所述的触摸感测装置，其中，所述第一上行链路信号和所述第二上行链路信号具有不同的数据格式和/或通信频率。
8.根据权利要求1所述的触摸感测装置，其中，各帧包括16个触摸时间区间，并且所述感测电路在所述16个触摸时间区间中的一部分触摸时间区间内感测外部物体对面板的触摸或接近。
9.一种触摸感测装置，包括：
驱动电路，用于在第一帧中根据第一协议发送第一上行链路信号，并且在所述第一帧之后的第二帧中根据与所述第一协议不同的第二协议发送第二上行链路信号；以及
感测电路，用于进行等待以在所述第一帧中根据所述第一协议所定义的下行链路信号定时来接收与所述第一上行链路信号相对应的第一下行链路信号，并且进行等待以在所述第二帧中根据所述第二协议所定义的下行链路信号定时来接收与所述第二上行链路信号相对应的第二下行链路信号。
10.根据权利要求9所述的触摸感测装置，其中，所述驱动电路在所述第一帧中的两个或更多个触摸时间区间内发送所述第一上行链路信号，并且在所述第二帧中的两个或更多个触摸时间区间内发送所述第二上行链路信号。
11.根据权利要求9所述的触摸感测装置，其中，在所述感测电路在所述第一帧中接收到所述第一下行链路信号的情况下，所述驱动电路和所述感测电路在所述第二帧中根据所述第一协议进行操作。
12.根据权利要求9所述的触摸感测装置，其中，所述驱动电路在每个预定帧周期中重复所述第一上行链路信号和所述第二上行链路信号的交替发送。
13.根据权利要求9所述的触摸感测装置，其中，所述驱动电路在所述第二帧之后的第三帧中根据与所述第一协议和所述第二协议不同的第三协议发送第三上行链路信号，并且所述感测电路进行等待以在所述第三帧中根据所述第三协议所定义的下行链路信号定时来接收与所述第三上行链路信号相对应的第三下行链路信号。
14.根据权利要求9所述的触摸感测装置，其中，所述第一上行链路信号和所述第二上行链路信号具有不同的数据格式和/或通信频率和/或下行链路信号定时。
15.根据权利要求9所述的触摸感测装置，其中，各帧包括16个触摸时间区间，并且所述感测电路在所述16个触摸时间区间中的一部分触摸时间区间内感测外部物体对面板的触摸或接近。
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