TWI537814B - 顯示，觸碰及觸控筆同步化 - Google Patents

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TWI537814B
TWI537814B TW103118140A TW103118140A TWI537814B TW I537814 B TWI537814 B TW I537814B TW 103118140 A TW103118140 A TW 103118140A TW 103118140 A TW103118140 A TW 103118140A TW I537814 B TWI537814 B TW I537814B
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克里斯多福 譚新 幕棱斯
馬汀 保羅 葛朗山納
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蘋果公司
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Description

顯示，觸碰及觸控筆同步化
本發明大體而言係關於觸敏器件且更具體言之係關於亦可接受來自觸控筆之輸入的觸敏器件。
觸敏器件歸因於其操作之容易性及通用性以及其下降之價格而已作為至運算系統之輸入器件變得風行。觸敏器件可包括：觸碰感測器面板，其可為具有觸敏表面之透明面板；及顯示器件(諸如，液晶顯示器(LCD))，其可部分地或完全地定位於面板後面或與面板整合使得觸碰表面可覆蓋顯示器件之可檢視區的至少一部分。觸敏器件可允許使用者藉由使用手指、觸控筆或其他物件而在常常由顯示器件所顯示之使用者介面(UI)規定的位置處觸碰該觸碰感測器面板來執行各種功能。一般而言，觸敏器件可辨識觸碰事件及觸碰感測器面板上之觸碰事件之位置，且運算系統可接著根據在觸碰事件時出現之顯示來解譯觸碰事件，且此後可基於觸碰事件來執行一或多個動作。
隨著觸碰感測技術持續改良，觸敏器件正愈來愈多地被用於編著及標示電子文件。詳言之，觸控筆已變成風行之輸入器件，因為其模仿傳統書寫工具之感覺。最習知之觸控筆僅包括一龐大尖端，該尖端係由能夠以類似於使用者手指之方式與觸敏器件互動的材料製成。結果，習知觸控筆缺乏傳統書寫工具之精度及控制。能夠接收激勵及力信號且產生可傳輸至觸敏器件之觸控筆激勵信號的觸控筆可改良觸 控筆之精度及控制。然而，為使觸控筆輸入在顯示器上光滑地出現且與觸敏器件之觸碰及顯示功能無縫地整合，可使觸控筆與顯示器上之顯示及觸碰控制器同步化。
提供了一觸控筆信號偵測及解調變架構，其可允許使觸控筆、顯示及觸碰彼此同步化。
在一項實例中，在觸碰影像之獲取期間，一組觸碰資料之獲取可被延遲以便適應已排程及週期性之觸控筆信號獲取，因此同步化觸碰及觸控筆功能。當由顯示器提供同步化脈衝時，觸碰影像及觸控筆影像可由其各別控制器向器件報導，因此使觸碰及觸控筆獲取同步化至顯示再新程序。
100‧‧‧觸碰感測器
101‧‧‧驅動線
103‧‧‧感測線
105‧‧‧觸碰區域
107‧‧‧激勵信號
109‧‧‧觸碰信號
111‧‧‧電容Csig
200‧‧‧觸控筆
201‧‧‧尖端
203‧‧‧環
205‧‧‧多重觸控筆激勵信號電路
207‧‧‧本體
314‧‧‧感測器面板
340‧‧‧感測線
342‧‧‧驅動線
344‧‧‧感測節點
346‧‧‧驅動控制器
348‧‧‧處理器
350‧‧‧感測電路
352‧‧‧驅動多工器
354‧‧‧感測多工器
400‧‧‧觸控筆信號
402‧‧‧階躍
404‧‧‧叢發
406‧‧‧叢發
502‧‧‧接收器
602‧‧‧接收器前端(RFE)
604‧‧‧調節電路
606‧‧‧類比至數位轉換器
608‧‧‧先進先出(FIFO)緩衝器
610‧‧‧觸控筆偵測器
612‧‧‧解調變器
614‧‧‧叢發FIFO
702‧‧‧觸碰模式
704‧‧‧觸控筆偵測模式
706‧‧‧時間
708‧‧‧觸控筆作用中模式時間週期
802‧‧‧仲裁器
804‧‧‧偵測器
806‧‧‧訊框同步模組
900‧‧‧運算系統
902‧‧‧觸碰處理器
904‧‧‧周邊設備
906‧‧‧觸碰控制器
910‧‧‧通道掃描邏輯
912‧‧‧隨機存取記憶體(RAM)
914‧‧‧驅動器邏輯
916‧‧‧激勵信號
917‧‧‧感測信號
920‧‧‧觸控螢幕
922‧‧‧驅動線
923‧‧‧感測線
924‧‧‧驅動介面
925‧‧‧感測介面
926‧‧‧觸碰像素
927‧‧‧觸碰像素
928‧‧‧主機處理器
932‧‧‧程式儲存器
934‧‧‧LCD驅動器
1000‧‧‧觸碰感測器面板
1102‧‧‧Vsync脈衝
1104‧‧‧脈衝
1106‧‧‧時刻表
1108‧‧‧時刻表
1110‧‧‧時刻表
1114‧‧‧箭頭
1202‧‧‧Vsync脈衝
1204‧‧‧Vsync脈衝
1206‧‧‧時刻表
1208‧‧‧時刻表
1214‧‧‧時間間隙
1222‧‧‧時刻表
1302‧‧‧脈衝
1304‧‧‧脈衝
1306‧‧‧時刻表
1308‧‧‧時刻表
1310‧‧‧時刻表
1312‧‧‧第一觸控筆掃描
1316‧‧‧時間
1318‧‧‧時間
1320‧‧‧時間
1400‧‧‧系統
1401‧‧‧儲存器件
1403‧‧‧記憶體
1405‧‧‧處理器
1524‧‧‧觸控螢幕
1526‧‧‧觸控螢幕
1528‧‧‧觸控螢幕
1530‧‧‧觸控螢幕
1536‧‧‧行動電話
1540‧‧‧數位媒體播放器
1544‧‧‧個人電腦
1548‧‧‧平板運算器件
圖1說明根據各種實例之例示性觸碰感測器，該觸碰感測器可與觸敏器件一起使用。
圖2說明根據各種實例之例示性觸控筆之方塊圖。
圖3說明根據所揭示實例之用於觸碰感測器之控制系統，該觸碰感測器可偵測使用者之觸碰與來自觸控筆之信號兩者。
圖4說明根據本發明之實例之實例觸控筆信號波形。
圖5說明根據本發明之實例之實例觸碰/觸控筆解調變電路。
圖6說明根據本發明之實例之觸控筆信號接收器。
圖7說明根據本發明之實例之觸碰及觸控筆感測計時配置的實例。
圖8說明根據本發明之實例之例示性觸控筆偵測及解調變器件。
圖9為根據本發明之實例之實例運算系統的方塊圖，該運算系統說明具有觸控筆信雜校正之觸碰感測器面板顯示器的一項實施。
圖10說明根據本發明之實例之觸碰感測器面板組分割方案。
圖11說明根據本發明之實例之觸碰影像獲取與顯示再新之間的實例同步化方案。
圖12說明根據本發明之實例之觸碰影像獲取與顯示再新之間的另一例示性同步化方案。
圖13說明根據本發明之實例之利用虛擬映射的實例顯示、觸碰及觸控筆同步化方案。
圖14說明根據本發明之實例之用於產生或處理觸控筆激勵信號的例示性系統。
圖15A至圖15D說明根據各種實例之例示性個人器件，其包括一能夠與觸控筆同步化之觸控螢幕(觸碰及顯示)。
在實例之以下描述中，對隨附圖式進行參考，在該等隨附圖式中藉由說明展示了可加以實踐之特定實例。應理解，可使用其他實例且可在不脫離各種實例之範疇的情況下進行結構改變。
本發明係關於在器件中使觸控筆信號與觸碰資料獲取及顯示再新同步化。在一項實例中，觸碰控制器可使觸碰獲取程序同步化至觸控筆獲取程序，且接著產生觸碰輸入之虛擬映射以便使觸碰獲取程序及觸控筆獲取程序與顯示再新程序同步化。
圖1說明觸碰感測器100，其可用以偵測觸敏器件(諸如，行動電話、平板電腦、觸碰板、攜帶型或桌上型電腦、攜帶型媒體播放器或其類似者)上之觸碰事件。觸碰感測器100可包括觸碰區域或節點105之陣列，該等觸碰區域或節點可形成於驅動線101之列(D0至D3)與感測線103之行(S0至S4)之間的相交點處，儘管應理解，列/驅動線及行/感測線關聯僅為例示性的。每一觸碰區域105可具有一形成於相交之驅動線101與感測線103之間的關聯互電容Csig 111(當驅動線受激勵時)。驅動線101可受由驅動電路(未圖示)提供之激勵信號107激勵，且 可包括一交流(AC)波形。感測線103可將指示觸碰感測器100處之觸碰的觸碰信號109接收至感測電路(未圖示)，該感測電路可包括一用於每一感測線之感測放大器或較少數目之感測放大器(其可經多工以連接至較大數目之感測線)。
為感測觸碰感測器100處之觸碰，驅動線101可受激勵信號107激勵以與相交之感測線103以電容方式耦接，藉此形成用於將電荷自驅動線101耦合至感測線103的電容路徑。相交之感測線103可輸出表示耦合之電荷或電流的觸碰信號109。當物件(諸如，被動式觸控筆、手指等)觸碰到觸碰感測器100時，該物件可使電容Csig 111在觸碰位置處減少量△Csig。此電容改變△Csig可由來自受激勵驅動線101之電荷或電流經由觸碰之物件分流至接地而非在觸碰位置處耦合至相交之感測線103所引起。可由感測線103將表示電容改變△Csig之觸碰信號109接收至感測電路。觸碰信號109可指示發生觸碰之觸碰區域及發生於彼觸碰區域位置處之觸碰的量。
雖然圖1中所示之實例包括四條驅動線101及五條感測線103，但應瞭解，觸碰感測器100可包括任何數目之驅動線101及任何數目之感測線103以形成所要數目及型樣之觸碰區域105。另外，雖然圖1中以相交組態來展示驅動線101及感測線103，但應瞭解，其他組態亦有可能形成所要之觸碰區域型樣。雖然圖1說明互電容觸碰感測，但亦可結合本發明之實例來使用其他觸碰感測技術(諸如，自電容觸碰感測、電阻式觸碰感測、投影掃描觸碰感測及其類似者)。此外，雖然各種實例描述受感測之觸碰，但應瞭解，觸碰感測器100亦可感測一懸停物件且自其產生懸停信號。
圖2說明例示性觸控筆200之方塊圖，該觸控筆可與觸敏器件(諸如，行動電話、觸碰板、攜帶型或桌上型電腦，或其類似者)一起使用。觸控筆200可大體包括尖端201、環203、本體207及位於本體207 內之多重觸控筆激勵信號電路205。如下文將予以更詳細描述，觸控筆激勵信號電路205可用以產生激勵信號，該激勵信號可經由尖端201而傳輸至觸敏器件。尖端201可包括能夠將觸控筆激勵信號自觸控筆激勵信號電路205傳輸至觸敏器件的材料，諸如可撓性導體、金屬、由非導體包覆之導體、塗佈有金屬之非導體、透明導電材料(例如，氧化銦錫(ITO))或塗佈有透明物(例如，ITO)(在尖端亦被用於投影目的之情況下)之透明非導電材料(例如，玻璃或塑膠)或不透明材料，或其類似者。在一些實例中，尖端201可具有大約1.5mm或更小之直徑。可使用導電環203來實施可用以傳輸來自觸控筆之激勵信號的尖端201。環203可包括導電材料，諸如可撓性導體、金屬、由非導體包覆之導體、塗佈有金屬之非導體、透明導電材料(例如，ITO)、塗佈有透明材料(例如，ITO，在尖端被用於投影目的之情況下)之透明非導電材料(例如，玻璃)或不透明材料，或其類似者。環203可起到其他的作用，諸如提供一用於將觸控筆激勵信號自觸控筆傳輸至觸敏器件之替代構件。類似地，尖端201或環203亦可用以感測來自觸敏器件之觸碰驅動信號。尖端201與環203兩者可經分段且可根據以上描述來獨立地控制每一區段。
圖3說明根據所揭示實例之用於觸碰感測器之控制系統，該觸碰感測器可偵測使用者之觸碰與來自觸控筆之信號兩者。觸碰感測器之感測器面板314可經組態以依據電容改變來偵測觸控螢幕之表面上的觸碰，如上文參看圖1所描述。參看圖3，由一或多個電極(解釋於下文)形成之感測節點344可形成第一導電部件，且物件(諸如，使用者手指)可形成第二導電部件。可以自電容配置或以互電容配置來組態觸控螢幕之感測器面板314。
在自電容配置中，電極可包括以柵格或其他配置間隔開之複數個電極的單一層，其中每一電極可形成節點344。感測電路350可監視 可能發生於每一節點344處之電容改變。此等改變通常在使用者將物件(例如，手指或觸控筆200之尖端201)置放成緊密接近電極時發生於節點344處。
繼續參看圖3，在互電容系統中，可將電極分離成形成驅動線342及感測線340之兩個層。驅動線342可形成於第一層上且感測線340可形成於第二層上。可將感測器面板314之節點344界定於驅動線342可相交於感測線340上面或下面的位置處(儘管驅動線及感測線通常被置放於不同層中)。感測線340可以多種方式與驅動線342相交。舉例而言，在一項實例中，感測線340垂直於驅動線342，因此形成具有x及y座標之節點344。然而，亦可使用其他座標系統，且可以不同方式來界定節點344之座標。
驅動控制器346可連接至驅動線342中之每一者。驅動控制器346可將激勵信號(例如，電壓)提供給驅動線342。感測電路350可連接至感測線340中之每一者，且感測電路350可採取行動從而以與圖1中所描述之方式相同的方式來偵測節點344處之電容改變。在操作期間，可將激勵信號施加至驅動線342，且歸因於驅動線342與感測線340之間的電容性耦合，電流可被攜帶直至位於節點344中之每一者處的感測線340。感測電路350可接著監視在節點344中之每一者處的電容改變。在一些實例中，每一驅動線可經可切換地組態以操作為感測線，且因此類似於350及354之感測電路及多工器可連接至類似於圖3中所描繪之感測線的驅動線。
在上文所論述之自電容配置抑或互電容配置中，感測電路350可偵測每一節點344處之電容改變。此可允許感測電路350判定使用者已用一或多個物件觸碰到觸控螢幕306之各種表面的時間及位置。感測電路350可包括用於感測線340中之每一者的一或多個感測器且可接著將資料傳達至處理器348。在一項實例中，感測電路350可將類比電容 性信號轉換至數位資料且接著將數位資料傳輸至處理器348。在其他實例中，感測電路350可將類比電容信號傳輸至處理器348，該處理器可接著將資料轉換至數位形式。另外，應注意，感測電路350可包括用於每一感測線342之個別感測器或用於所有感測線340之單一感測器。感測電路350可報導節點344之位置以及節點344處之電容(或其之改變型式)之強度。
在一些實例中，觸控螢幕可包括一或多個多工器。舉例而言，在觸碰操作期間，感測電路350亦可包括經組態以執行針對感測線340之時間多工的一多工器。舉例而言，感測電路350可在近似相同時間沿感測線340自節點344中之每一者接收信號。多工器可儲存傳入之信號且接著可一次一個或以子集依序地將信號釋放至處理器348。如上文所論述，在未描繪之一些實例中，驅動線可經組態以亦充當感測線且因此可組態有多工器及類似於如上文所描述之感測線的感測電路。
除可用以在觸碰模式期間處理觸碰信號的多工器之外，觸控螢幕亦可包括驅動多工器352及/或感測多工器354。此等兩種輸入器件多工器352、354可與一組各別線342、344通信以在觸碰模式與觸控筆或輸入器件模式之間切換。如下文將予以更詳細論述，在觸控筆模式期間(其中感測電路350經組態以偵測來自觸控筆或其他輸入器件之輸入)，觸控螢幕可選擇性地掃描感測線340以及驅動線342，以便接收自觸控筆200之尖端202傳輸的資料。在此等實例中，驅動控制器346可另外經組態以感測驅動線342上之信號以便偵測自觸控筆200之尖端202傳輸的信號。以此方式，驅動線342可經組態以充當感測線340且與觸控筆200之尖端202互動以接收一或多個信號(例如，電壓信號)。換言之，在觸控筆掃描期間，若觸控筆正進行傳輸，則觸控筆可將激勵信號施加至驅動線342(呈資料傳輸信號之形式)，而非將激勵信號提供給驅動線342。
在一些實例中，可在已由感測線偵測到輸入器件之後掃描驅動線342。此等實例可減少所需之用於使觸控螢幕偵測到輸入器件的掃描時間，因為僅在輸入器件實際上存在的例子中才可掃描驅動線342。因此，若未偵測到輸入器件，則觸控螢幕可更快速地返回至掃描觸碰輸入。即便如此，仍應注意，當驅動時，觸控筆200可同時將激勵信號提供給感測線與驅動線兩者且因此在一些例子中可同時掃描兩種線。然而，在一些實例中，可依序地掃描及解調變感測線340及驅動線342(當偵測到輸入器件時)，因為此掃描類型可允許觸控螢幕將相同觸碰硬體重新用於掃描線掃描與驅動線掃描兩者。亦即，可將感測電路多工至驅動線，以減少可由觸控螢幕所需之分離組件。圖3之控制系統亦可包括一用於找到具有最小雜訊之頻率的頻譜分析器。
另外，在一些實例中，觸碰控制器(諸如，感測電路350及/或驅動控制器)可分析自輸入器件傳輸之輸入或激勵信號以便偵測輸入器件之位置以及接收資料通信。換言之，輸入信號可用以偵測位置，且同一信號可編碼有來自輸入器件之資料。
圖4說明根據本發明之實例之實例觸控筆信號波形。在此實例中，觸控筆信號400可含有多個階躍402。每一階躍可具有一預定時間週期；在圖4之實例中，時間週期可為150μs。在階躍期間，可將處於給定頻率之正弦信號傳輸作為信號。在位於階躍中間的時間週期期間，無處於同一頻率之信號可由觸控筆傳輸。可將一階躍分群稱為叢發。如所說明，可將一群四個階躍稱為叢發404。若每一階躍402可為150μs且階躍之間的每一間隙可為150μs，則每一叢發可為近似2ms。叢發之間的時間亦可為預定的。在圖4之實例中，叢發406之間的時間之持續時間可為6ms。換言之，在叢發404之上一階躍與下一叢發之間，可存在其中未傳輸信號之6ms。
圖5說明根據本發明之實例之實例觸控筆接收器電路。如上文所 描述，在觸碰操作期間，驅動線101可傳輸激勵信號，該激勵信號可歸因於驅動線與感測線之間的互電容而經由感測線103來接收。如圖5中所說明，當器件處於觸控筆搜尋模式或觸控筆作用中模式(下文予以另外詳細描述)時，驅動線101及感測線103可經組態以接收觸控筆信號。驅動電極101及感測電極103中之每一電極可耦接至接收器502。如上文在觸碰感測模式中所描述，驅動線可耦接至產生激勵信號之信號產生器，且感測線可耦接至接收器以便接收指示發生於觸碰感測器面板上之觸碰的信號。在觸控筆搜尋模式或觸控筆作用中模式中，驅動線101與感測線103兩者可耦接至接收器502以便接收由觸控筆所產生之信號。因此，在具有(例如)40個列及30個行之觸碰感測器面板上，可存在總共70個觸控筆接收通道。在行/感測線103上，可將接收電路用於觸碰與觸控筆兩者。在列/驅動線101上，電極可經可切換地組態以在觸碰感測操作期間耦接至驅動線且在觸控筆感測操作期間耦接至接收器。
圖6說明根據本發明之實例之觸控筆信號接收器。驅動線101或感測線103(其在觸控筆偵測模式中變成電極)充當至接收器前端(RFE)602之輸入。RFE 602可提供任何類比信號處理需求，包括(例如)：放大、濾波、衰減等。可將RFE 602之輸出發送至調節電路604。調節電路604可藉由提供濾波、緩衝等來調節信號以由類比至數位轉換器606加以數位化。在ADC 606處，可將類比信號轉換至數位樣本；可接著將ADC之輸出饋送至先進先出緩衝器608及觸控筆偵測器610中。觸控筆偵測器610可執行信號之單頻開窗離散傅里葉變換(其中窗係隨時間而滑動)，以便偵測窗內之峰值能量。峰值可指示觸控筆信號之結束時間。觸控筆偵測器之更詳細論述可在標題為「Stylus Signal Detection and Demodulation Architecture」之美國專利申請案第13/830,399號(代理人案號第106842060400號)中找到。
偵測器610可判定所偵測之觸控筆階躍的結束時間及開始時間。 此資訊可發送至仲裁器802(描述於下文)且亦可發送至叢發FIFO 614以及解調變器612。解調變器612可將FIFO 608之輸出視作其輸入。解調變器612可因此接收正由ADC 606輸出之信號的延遲型式。當解調變器612接收所偵測到之觸控筆信號的開始時間及結束時間時，其可使該信號之解調變與FIFO之輸出一致使得僅在觸控筆信號之所偵測到之開始及結束期間發生解調變。換言之，雖然偵測器即時接收觸控筆，但解調變器將獲得信號之延遲型式，其中延遲時間尚足夠允許偵測器向解調變器報導觸控筆信號之開始及結束時間。到觸控筆信號退出FIFO 608時，解調變器可知道何時將作用於信號以便解調變該信號。可接著將解調變器612之輸出輸入至叢發FIFO 614中。仲裁器802可將觸控筆階躍信號之開始時間及結束時間中繼至叢發FIFO 614。叢發FIFO 614可將在位於觸控筆階躍之估計開始時間與結束時間之間的時間週期期間所發生之適當資料饋送至訊框同步化器(論述於下文)。
由於驅動線可取決於器件是偵測觸碰還是偵測觸控筆信號來切換其組態，所以在觸碰偵測模式及觸控筆偵測模式中器件之操作可經時間多工以便允許器件執行觸碰操作與觸控筆操作兩者。圖7說明根據本發明之實例之觸碰及觸控筆感測計時配置的實例。當時間在圖7之時序圖中自左進行至右時，器件可在觸碰偵測模式702與各種觸控筆偵測模式之間切換。在此實例中，觸碰模式702可與觸控筆偵測模式704交替。在觸碰模式702與觸控筆偵測模式交替的時間週期期間，觸碰模式之持續時間可為800μs，而觸控筆模式可為250μs。
在觸控筆偵測模式期間，器件可如上文所描述主動地搜尋觸控筆信號，且若未在被分配給觸控筆偵測模式704之時間週期期間找到觸控筆信號，則器件可返回至觸碰偵測模式702。然而，若在觸控筆偵測模式704期間偵測到觸控筆信號，則可變更觸碰偵測模式與觸控 筆模式之間的計時。例如，在圖7之實例中，若在觸控筆偵測模式704期間在時間706偵測到觸控筆，則器件可移位至觸控筆作用中模式中。在觸控筆作用中模式期間，器件可偵測觸控筆信號之位置且解調變任何傳入之觸控筆信號(與觸控筆偵測模式704相同)；然而，該計時可與圖4中所描述之叢發/階躍型樣同步化。例如，當在時間706第一次偵測到觸控筆時，可使下一觸碰偵測模式702之開始與觸控筆叢發406之間的時間(在圖4之實例中其為6ms)同步化。因此，如圖7中所說明，當在時間706偵測到觸控筆時，在觸控筆係在叢發之間時下一觸碰偵測模式702可持續6ms。跟著而來的觸控筆偵測模式可近似為2ms，其可對應於由觸控筆所需之用以傳輸一叢發的時間。以此方式，當觸控筆不產生信號時觸碰偵測模式可經計時以在叢發之間發生，且觸控筆作用中模式可對應於當觸控筆叢發被預期到達器件時的時間週期。若器件在一預定數字之觸控筆作用中模式時間週期708期間未偵測到觸控筆，則器件可返回至在時序圖開頭所說明之計時方案且分別在800μs及250μs時間週期中使觸碰及觸控筆交替。
圖8說明根據本發明之實例之例示性觸控筆偵測及解調變器件。 如圖8中所說明，可將對應於觸控筆信號通道之每一個別偵測器之輸出輸入至仲裁器802中。每一偵測器804可將關於其已偵測到之觸控筆信號的資訊中繼至仲裁器802。例如，每一偵測器可中繼關於是否在彼偵測器上偵測到觸控筆信號的資訊；若偵測到觸控筆信號，則其可將一估計階躍之估計開始時間及結束時間中繼至仲裁器，且其亦可中繼關於所偵測到之信號的量度。量度可包括關於由偵測器所偵測到之信號之強度的資訊，例如，所偵測到之觸控筆信號的量值、所偵測到之零相交的數目或具有預定非零臨限值之相交的數目。藉由中繼關於偵測之量度，每一偵測器可關於偵測之保真度水平來警告仲裁器。
仲裁器可掃描由每一偵測器所中繼之資訊以判定最有可能具有 觸控筆階躍之開始時間及結束時間之最準確量測的偵測器。當仲裁器判定「得勝」偵測器時，其可將信號輸出至所有觸控筆信號接收通道(類似於圖6中所描繪之觸控筆信號接收通道)。由器件之仲裁器發送的信號可告訴每一接收通道該觸控筆階躍之估計開始時間及停止時間。參看圖6，可由FIFO 614接收每一仲裁信號。FIFO 614可提取對應於自仲裁器802接收之估計開始時間及停止時間的資料且將其發送至訊框同步模組806。
訊框同步模組806可自每一觸控筆偵測接收通道之每一叢發FIFO 614接收資料。訊框同步模組806可產生資料訊框，每一資料訊框對應於通道之給定掃描。當獲取到一個資料訊框時，可產生對應於觸控筆信號接收通道之另一掃描的另一訊框。訊框同步模組806可對下一資料訊框之開始計時以與一個別所偵測到之叢發對應。以此方式，在每一個別叢發之後，資料訊框被同步化至正由觸控筆所產生之觸控筆信號。藉由在每一叢發之後使正產生至器件之觸控筆信號同步，可遷移和器件與觸控筆之間的相異相位相關聯之任何時鐘漂移。可將此模組實施於韌體或硬體中。
訊框同步模組亦可執行資料提取。換言之，可解碼被編碼於觸控筆信號內之資料。在一項實例中，可藉由調變一觸控筆叢發之連續階躍之間的相位差來將資料編碼至觸控筆信號中。參看圖4，階躍402可具有給定相位。叢發之下一階躍可具有另一相位值。第一階躍與任何階躍之間的相位差可用以使用標準差分相移鍵控(DPSK)技術來編碼資料且可藉由使用標準DPSK解調變技術加以解調變。雖然將DPSK給定作為一實例，但本發明並不限於此且可以眾多方式來編碼資料(諸如，頻移鍵控(FSK)、幅移鍵控(ASK)、正交調幅(QAM)及為熟習此項技術者所已知之其他各種調變與解調變技術)。
一旦資料被解碼，訊框同步模組便可將訊框發送至韌體以藉由 分析每一已接收資料訊框且找到列中(X方向)具有最高量值信號的通道及行中(Y方向)具有最高量值的通道並對每一軸執行質心操作來判定觸控筆之位置。
圖9為根據本發明之實例之實例運算系統的方塊圖，該運算系統說明具有觸控筆偵測及解調變之觸碰感測器面板顯示器的一項實施。運算系統900可包括於(例如)行動電話136、數位媒體播放器140、個人電腦144或包括觸控螢幕之任何行動或非行動運算器件中。運算系統900可包括一觸碰感測系統，該觸碰感測系統包括一或多個觸碰處理器902、周邊設備904、觸碰控制器906及觸碰感測電路。周邊設備904可包括(但不限於)隨機存取記憶體(RAM)或其他類型之記憶體或儲存器、看門狗(watchdog)計時器及其類似者。觸碰控制器906可包括(但不限於)一或多個感測通道909、通道掃描邏輯910及驅動器邏輯914。通道掃描邏輯910可存取RAM 912，自感測通道自主地讀取資料並提供針對感測通道之控制。另外，通道掃描邏輯910可控制驅動器邏輯914以在各種頻率及相位下產生可被選擇性地施加至觸控螢幕920之觸碰感測電路之驅動區域的激勵信號916，如下文予以更詳細描述。在一些實例中，可將觸碰控制器906、觸碰處理器902及周邊設備904整合至單一特殊應用積體電路(ASIC)中。
運算系統900亦可包括一用於自觸碰處理器902接收輸出且基於該等輸出來執行動作的主機處理器928。舉例而言，主機處理器928可連接至程式儲存器932及顯示控制器(諸如，LCD驅動器934)。主機處理器928可使用LCD驅動器934以在觸控螢幕920上產生影像(諸如，使用者介面(UI)之影像)，且可使用觸碰處理器902及觸碰控制器906來偵測在觸控螢幕920上或附近之觸碰(諸如，至所顯示之UI的觸碰輸入)。觸碰輸入可由儲存於程式儲存器932中之電腦程式用以執行動作，該等動作可包括(但不限於)移動諸如游標或指標之物件、捲動或 平移、調整控制設定、開啟檔案或文件、檢視選單、做出選擇、執行指令、操作連接至主機器件之周邊器件、接聽電話通話、進行電話通話、終止電話通話、改變音量或音訊設定、儲存關於電話通信之資訊(諸如，地址、頻繁地撥出之號碼、已接電話、未接電話)、登入電腦或電腦網路上、准許經授權之個人對電腦或電腦網路之受限制區域的存取、載入與電腦桌面之使用者之偏好配置相關聯的使用者設定檔、准許對網頁內容之存取、發起特定程式、加密或解碼訊息，及/或其類似者。主機處理器929亦可執行可能無關於觸碰處理之額外功能。
整合式顯示及觸控螢幕920可包括觸碰感測電路，該觸碰感測電路可包括具有複數條驅動線922及複數條感測線923之一電容性感測媒體。應注意，術語「線」有時在本文中係用以僅意謂導電路徑(如熟習此項技術者將不難理解)，且並不限於嚴格為線性之元件，而是包括改變方向之路徑，且包括具有不同大小、形狀、材料等之路徑。可由來自驅動邏輯914之激勵信號916經由驅動介面924來控制驅動線922，且可經由感測介面925將產生於感測線923中之所得感測信號917傳輸至觸碰控制器906中之感測通道909(亦稱作事件偵測及解調變電路)。以此方式，驅動線及感測線可為觸碰感測電路之一部分，該等驅動線及該等感測線可互動以形成電容性感測節點，該等電容性感測節點可被看作觸碰像元(觸碰像素)(諸如，觸碰像素926及927)。當觸控螢幕920被視作俘獲觸碰之「影像」時，此種理解方式係特別有用的。換言之，在觸碰控制器906已判定是否在觸控螢幕中之每一觸碰像素處已偵測到觸碰之後，觸控螢幕中發生觸碰所在的觸碰像素之型樣可被看作觸碰之「影像」(例如，手指觸碰該觸控螢幕的型樣)。
在一項實例中，可藉由將觸碰感測器面板分離成「組」(其中每一組含有位於其內之某一數目的列)來獲取觸碰影像。圖10說明根據本發明之實例之觸碰感測器面板組分割方案。每一組可含有複數個 列。可以逐組為基礎來獲取觸碰資料。當收集到來自每一組之觸碰資料時，可獲取觸碰影像。在圖10之實例中，可將觸碰感測器面板1000分割成組1至10。在具有40個列(作為一實例)之觸碰感測器面板中，每一組可含有四個列。在組之獲取期間，針對在該組內的四個列來獲取觸碰資料，如上文所描述。當自組1至10收集到資料時，可再現觸碰影像。
可使觸碰影像及顯示影像彼此同步化以便確保以實質上與顯示相同之再新率來再新觸碰影像。在一些實例中，可在由顯示器所提供之垂直同步脈衝中間來再新觸碰影像。如此項技術中所已知，可由顯示器產生垂直同步化脈衝(Vsync)以表示螢幕再新之開始及結束。可將觸碰影像同步化至Vsync之產生。圖11說明根據本發明之實例之觸碰影像獲取與顯示再新之間的實例同步化方案。如圖11中所說明，可由顯示控制器產生Vsync脈衝1102以表示一顯示再新週期之結束或開始。Vsync可為具有一給定週期之週期性信號。脈衝1104可表示待由顯示控制器產生之在1102後面的下一脈衝。在脈衝1102與脈衝1104中間，可獲取觸碰影像。在由時刻表1106例示之一項實例中，當由顯示控制器產生脈衝1102時，觸碰影像獲取可以自組1獲取觸碰資料開始。如該圖中所示，可隨後獲取每一組。在獲取組10之後，觸碰控制器可等待直至到達脈衝1104以將觸碰影像發送至器件(如由1112處之箭頭所表示)。以此方式，可以實質上與顯示器正被再新之速率相同的速率來再新觸碰影像。觸碰資料之獲取可開始一為顯示掃描所已知之點(亦即，Vsync脈衝)。在Vsync脈衝中間，可獲取組B1至B10，且在確定下一Vsync脈衝時向器件彙報資料。藉由同步化顯示再新速率及觸碰影像再新速率，可在無任何跳躍或撕裂的情況下平滑地顯示至器件之觸碰輸入。
然而，上文所描述之計時可僅適用於不存在觸控筆模式之僅觸 碰情況。根據本發明之實例，時刻表1108可表示觸碰及觸控筆信號獲取之時序圖。在時刻表1108之實例中(其假定觸碰感測器面板業已處於觸控筆作用中模式)，可以與時刻表1106相同之方式來獲取組B1至B3。然而，在獲取B4之前，可根據上文所描述之觸控筆作用中模式來排程觸控筆信號掃描。為使觸碰掃描與觸控筆掃描同步，觸碰感測器面板可在觸控筆掃描時間週期已過去之後重新開始觸碰掃描且掃描組1至10。以此方式，可將觸碰掃描同步化至觸控筆掃描，因為觸碰影像係以觸控筆掃描速率而被再新。如時刻表1108中所示，一旦觸控筆掃描週期已過去，便可在組1處開始來獲取觸碰資料。一旦已獲取組10，便可將觸碰影像發送至器件。然而，如圖11之時刻表1108中所說明，由於觸碰掃描在觸控筆掃描之後從頭開始以便使觸碰掃描同步化至觸控筆掃描，所以由箭頭1114所指示之對資料的報導可發生於一不同時間點(與時刻表1106中之對資料的報導相比)。可在實質上與脈衝1102相同之時間獲取組1之資料，且因此可及時獲取資料以在脈衝1104報導資料。然而，在時刻表1108處，未及時獲取觸碰影像以在脈衝1104報導。因此，藉由使觸碰掃描同步化至觸控筆掃描，觸碰掃描及觸控筆掃描可不再被同步化至顯示掃描。時刻表1110說明另一例示性觸碰及觸控筆資料獲取實例。在此實例中，在獲取組5之後發生觸控筆掃描。在觸控筆掃描之後，觸碰資料獲取在組1處從頭開始。一旦掃描了整個觸碰感測器面板，便如由1116所指示來報導資料。由於觸控筆掃描發生於時刻表1108及1110中之不同時間點，所以每一時刻表之資料報導時間可如由1114與1116之間的時間差所指示而相異。當使用該器件時，觸碰資料之不一致之報導時間可使使用者經驗降級。若觸碰資料之報導時間發生於任何時間(和與顯示再新同步化相對)，則取決於觸碰或觸控筆之某些顯示操作(亦即，捲動或拖曳)可呈現為跳躍性而非平滑性。
圖12說明根據本發明之實例之觸碰影像獲取與顯示再新之間的另一例示性同步化方案。類似於圖11中所說明之方案，觸碰資料獲取可發生於在Vsync脈衝1202與1204之間的時間週期中。亦類似於圖11中所描繪之方案，在圖式中被標記為B1之第一組的獲取可被同步化至脈衝1202。觸碰感測器面板可隨後獲取連續組B2、B3等。假定在掃描一個別組之後器件處於作用中觸控筆模式，觸碰控制器可進行檢查以查看在將下一觸控筆掃描週期設定為開始之前其是否具有時間來掃描另一組。轉至在圖12之時刻表1206中所描繪之實例，在掃描B1之後，器件可判定其具有足夠時間來掃描B2。在掃描B2之後，器件可判定其在觸控筆掃描之前具有足夠時間以獲取B3。在掃描B3之後，器件可判定很快將發生觸控筆掃描而未考慮到在該掃描之前獲取B4。器件可等待直至發生觸控筆掃描，如在時間間隙1214中所描繪，在該時間間隙中，器件既不獲取觸碰亦不獲取觸控筆信號。一旦觸控筆掃描已過去，與如圖11中所說明之從頭開始掃描形成對比，器件可僅在其停止之處繼續。在時刻表1206之實例中，其可關於B4而恢復。程序可在單一觸碰影像獲取內重複多次。例如，在獲取B6之後，器件可在1216處等待另一觸控筆掃描發生。最終，在獲取B10之後，可在1210處報導觸碰資料，該觸碰資料可與脈衝1204同步化。以此方式，觸碰獲取、觸控筆獲取及顯示再新可被同步化。
時刻表1208說明時刻表1206處所描繪之方案之另一實例。在此實例中，觸控筆掃描可發生於與時刻表1206之實例不同的時間點，然而，可在1212處(其處於實質上與1210處之時刻表1206之實例相同的時間)彙報資料。因此，由於報導時間被同步化至顯示，且由於觸碰亦被同步化至觸控筆掃描，所以可據稱觸碰系統、觸控筆系統及顯示系統被同步化。時刻表1222可表示一種情形，其中觸控筆掃描可與Vsync脈衝重迭，藉此防止以與Vsync脈衝同步之方式發生B1之獲 取。在彼例子中，倘若在Vsync之確定期間不存在觸控筆掃描，則可被對準至時間B2之B1獲取將已開始。如時刻表1222中所示，在1224處，可在實質上與脈衝1204之確定相同的時間彙報資料。
在本發明之其他實例中，可經由虛擬映射使觸碰掃描同步化至觸控筆掃描及顯示再新。圖13說明根據本發明之實例之利用虛擬映射的實例顯示、觸碰及觸控筆同步化方案。類似於圖11及圖12中所說明之實例，時刻表1306說明數組觸碰資料之實例獲取。類似於先前實例，可在實質上與脈衝1302之確定相同的時間獲取第一組B1，而可在脈衝1304之確定時向器件報導觸碰資料。與先前實例中之情況類似，觸控筆掃描可發生於組資料之獲取中間。在時刻表1306之實例中，當發生第一觸控筆掃描1312時，組獲取被中斷但可關於待獲取之下一組而恢復，該下一組在時刻表1306之實例中可為B4。以此方式，可使觸碰同步化至觸控筆；然而，藉由使其自身同步化至觸控筆，觸碰可損失如上文所論述的至顯示之同步化。
時刻表1308說明可允許使觸碰及觸控筆與顯示同步化之虛擬映射方案。當第一觸控筆掃描發生於時刻表1306中之1312時，觸敏器件之韌體可產生一虛擬時刻表1308，該虛擬時刻表在實體時刻表1306上之第一觸控筆掃描之後開始。在發生實體時刻表1306中之第一觸控筆掃描1312之後，器件可自觸控筆準備模式轉變至觸控筆作用中模式，如上文所論述。一旦處於觸控筆作用中模式，器件便可能需要知道在器件處於作用中觸控筆模式時何時已獲取整個觸碰影像。在圖11之實例中，在器件進入觸控筆掃描之後，觸碰掃描自組1重新開始，此接著導致損失觸碰資料與顯示再新之間的同步化；然而，已知在觸控筆主動模式中何時已獲取整個觸碰影像。在圖13之實例中，觸碰器件可產生一虛擬組且接著將該虛擬組映射至一實體組，而非在組1處重新開始觸碰資料之獲取。例如，如時刻表1308中所說明，在1314處，觸 碰器件之韌體可在完成第一觸控筆掃描後即產生虛擬組1(V1)。器件之韌體亦可將V1映射至一實體組。在所說明之實例中，可將虛擬組V1映射至實體組B4。藉由知道該映射，即使在實體組10於脈衝1304處被獲取之後仍向器件報導資料，器件仍可知道未完全再現處於觸控筆作用中模式之觸碰影像。在1324處，藉由知道實體組與虛擬組之間的映射，器件可知道已在V10之後完成觸碰影像，該V10可對應於實體組B3。以此方式，即使在脈衝1304處彙報資料因此使觸碰同步化至顯示，器件仍可藉由知道實體組與虛擬組之間的映射而使觸碰同步化至觸控筆。
隨著時間的過去，由於觸碰及觸控筆資料被嚴密地同步化，所以當自一不同時鐘源來再新顯示時(亦即，產生Vsync脈衝)，兩個時鐘之間的相位漂移可使虛擬映射變得隨時間的過去而不準確。例如，如在時刻表1310處所說明，在時間1316，可將V10映射至實體組B1。在時間1318，歸因於相位漂移，V10可漂移遠離B1；然而，器件仍可將在B1所收集之資料映射至V10。在時間1320，相位漂移可變得充分嚴峻使得最初所產生之映射可不再有效。如在時間1320所示，在V10所收集之資料可對應於實體組B2而非B1。
為校正與時鐘之間的相位漂移相關聯之潛在錯誤，韌體可「重新評估」其在實體組與虛擬組之間的映射。在一項實例中，在由顯示所提供之每一Vsync脈衝，器件可進行檢查以查看在彼時正收集之實體組與韌體在彼時正收集之虛擬組之間的關係。若在重新評估映射時器件判定在該時間正收集之實體組對應於一不同虛擬組，則器件可改組該映射以校正由相移所產生之錯誤。例如，在時間1320，由於V12現對應於B2而非如其先前所對應之B1，所以器件可改組該映射使得B2對應於V12，B3對應於V13，等。
可由與圖14中所示之系統1400類似或相同的系統來執行與上文 所描述之觸控筆、觸碰及顯示掃描同步化相關的功能中之一或多者，該系統可為圖9之系統的一部分。系統1400可包括儲存於非暫時性電腦可讀儲存媒體(諸如，記憶體1403或儲存器件1401)中且由處理器1405執行之指令。處理器1405可包括圖9中所示之觸碰處理器902與主機處理器928兩者中之任一者，其中彼等處理器能夠提供控制信號，該等控制信號用於控制顯示亦及觸碰面板以根據本文中所揭示之實例來執行觸碰掃描、觸控筆掃描及顯示掃描。指令亦可儲存及/或傳送於任何非暫時性電腦可讀儲存媒體內以供指令執行系統、裝置或器件(諸如，基於電腦之系統、含有處理器之系統，或可自指令執行系統、裝置或器件提取指令且執行該等指令的其他系統)使用或結合指令執行系統、裝置或器件(諸如，基於電腦之系統、含有處理器之系統，或可自指令執行系統、裝置或器件提取指令且執行該等指令的其他系統)而使用。在此文件之內容脈絡中，「非暫時性電腦可讀儲存媒體」可為可含有或儲存供指令執行系統、裝置或器件使用或結合指令執行系統、裝置或器件而使用之程式的任何媒體。非暫時性電腦可讀儲存媒體可包括(但不限於)電子、磁性、光學、電磁、紅外線或半導體系統、裝置或器件，攜帶型電腦磁片(磁性)、隨機存取記憶體(RAM)(磁性)、唯讀記憶體(ROM)(磁性)、可抹除可程式化唯讀記憶體(EPROM)(磁性)、攜帶型光碟(諸如CD、CD-R、CD-RW、DVD、DVD-R或DVD-RW)，或快閃記憶體(諸如緊密快閃卡、安全數位卡、USB記憶體器件、記憶棒及其類似者)。
該等指令亦可在任何傳送媒體內進行傳播以供指令執行系統、裝置或器件(諸如，基於電腦之系統、含有處理器之系統，或可自該指令執行系統、裝置或器件提取指令且執行該等指令之其他系統)使用或結合指令執行系統、裝置或器件(諸如，基於電腦之系統、含有處理器之系統，或可自該指令執行系統、裝置或器件提取指令且執行 該等指令之其他系統)而使用。在此文件之內容脈絡中，「傳送媒體」可為可傳達、傳播或傳送供指令執行系統、裝置或器件使用或結合指令執行系統、裝置或器件而使用之程式的任何媒體。傳送媒體可包括(但不限於)電子、磁性、光學、電磁或紅外線有線或無線傳播媒體。
應理解，系統並不限於圖14之組件及組態，而是可根據各種實例而包括呈多個組態之其他或額外組件。另外，系統1400之組件可包括於單一器件內，或可分佈於多個器件之間。
圖15A至圖15D展示實例系統，其中可實施根據本發明之實例之觸控筆信號偵測及解調變架構，該架構可允許使觸控筆、顯示及觸碰彼此同步化。圖15A說明實例行動電話1536，該行動電話包括一能夠與觸控筆輸入同步化之觸控螢幕1524。圖15B說明實例數位媒體播放器1540，該數位媒體播放器包括一能夠與觸控筆輸入同步化之觸控螢幕1526。圖15C說明實例個人電腦1544，該個人電腦包括一能夠與觸控筆輸入同步化之觸控螢幕1528。圖15D說明實例平板運算器件1548，該平板運算器件包括一能夠與觸控筆輸入同步化之觸控螢幕1530。
因此，根據以上內容，本發明之一些實例係針對一種用於同步化觸碰資料獲取程序、觸控筆資料獲取及顯示再新程序之方法，該方法包含：使觸碰資料獲取程序同步化至顯示再新程序；偵測觸控筆信號之存在且當偵測到觸控筆信號之存在時起始觸控筆資料獲取程序；使觸碰資料獲取程序同步化至觸控筆資料獲取程序；及使觸碰資料獲取程序與觸控筆資料獲取程序兩者同步化至顯示再新程序。除上文所揭示之實例中的一或多者之外或代替上文所揭示之實例中的一或多者的係，在一些實例中，使觸碰資料獲取程序同步化至顯示再新程序包括在實質上與由顯示控制器所產生之第一脈衝相同的時間開始觸碰資料獲取程序。除上文所揭示之實例中的一或多者之外或代替上文所揭 示之實例中的一或多者的係，在一些實例中，使觸碰資料獲取程序同步化至觸控筆資料獲取程序包括判定在下一已排程觸控筆掃描之前是否存在足夠時間來執行已排程觸碰掃描，且若時間不足則延遲該已排程觸碰掃描直至下一已排程觸控筆掃描已完畢。除上文所揭示之實例中的一或多者之外或代替上文所揭示之實例中的一或多者的係，在一些實例中，觸碰資料獲取程序包括自觸碰感測器面板之複數個實體組獲取觸碰資料，且其中觸碰資料獲取程序包括依序地掃描該複數個實體組中之多個實體組。除上文所揭示之實例中的一或多者之外或代替上文所揭示之實例中的一或多者的係，在一些實例中，使觸碰資料獲取程序與觸控筆資料獲取程序兩者同步化至顯示再新程序另外包含：產生一組虛擬組，其中該組虛擬組中之第一虛擬組對應於與在觸控筆資料獲取程序之第一觸控筆掃描之後所掃描的資料之第一實體組相關聯之觸碰資料；及將該組虛擬組中之複數個虛擬組映射至觸碰資料獲取中之對應之實體組。除上文所揭示之實例中的一或多者之外或代替上文所揭示之實例中的一或多者的係，在一些實例中，使觸碰資料獲取程序與觸控筆資料獲取程序兩者同步化至顯示再新程序另外包括：若該組虛擬組之獲取與實體組之獲取之間的相位漂移使虛擬組至實體組之先前映射變得不準確，則將虛擬組重新映射至觸碰資料獲取程序中之實體組。除上文所揭示之實例中的一或多者之外或代替上文所揭示之實例中的一或多者的係，在一些實例中，使觸碰資料獲取程序同步化至顯示再新程序包括在實質上與由顯示控制器所產生之第一脈衝相同的時間自觸碰資料獲取程序之第一實體組獲取資料。
本發明之一些實例係針對一種能夠同步化觸碰資料獲取程序、觸控筆資料獲取程序及顯示再新程序之裝置，該器件包含：一觸碰控制器，其能夠將信號發送至觸控螢幕及自觸控螢幕接收信號且執行觸碰資料獲取程序及觸控筆資料獲取程序；一顯示控制器，其能夠再新 顯示於觸控螢幕上之影像；及一或多個處理器，其能夠執行以下步驟：使觸碰資料獲取程序同步化至顯示再新程序；偵測觸控筆信號之存在且當偵測到觸控筆信號之存在時起始觸控筆資料獲取程序；使觸碰資料獲取程序同步化至觸控筆資料獲取程序；及使觸碰資料獲取程序與觸控筆資料獲取程序兩者同步化至顯示再新程序。除上文所揭示之實例中的一或多者之外或代替上文所揭示之實例中的一或多者的係，在一些實例中，使觸碰資料獲取程序同步化至顯示再新程序包括在實質上與由顯示控制器所產生之第一脈衝相同的時間開始觸碰資料獲取程序。除上文所揭示之實例中的一或多者之外或代替上文所揭示之實例中的一或多者的係，在一些實例中，使觸碰資料獲取程序同步化至觸控筆資料獲取程序包括判定在下一已排程觸控筆掃描之前是否存在足夠時間來執行已排程觸碰掃描，且若時間不足則延遲該已排程觸碰掃描直至下一已排程觸控筆掃描已完畢。除上文所揭示之實例中的一或多者之外或代替上文所揭示之實例中的一或多者的係，在一些實例中，觸碰資料獲取程序包括自觸碰感測器面板之複數個實體組獲取觸碰資料，且其中觸碰資料獲取程序包括依序地掃描該複數個實體組中之多個實體組。除上文所揭示之實例中的一或多者之外或代替上文所揭示之實例中的一或多者的係，在一些實例中，使觸碰資料獲取程序與觸控筆資料獲取程序兩者同步化至顯示再新程序另外包含：產生一組虛擬組，其中該組虛擬組中之第一虛擬組對應於與在觸控筆資料獲取程序之第一觸控筆掃描之後所掃描的資料之第一實體組相關聯之觸碰資料；及將該組虛擬組中之複數個虛擬組映射至觸碰資料獲取中之對應之實體組。除上文所揭示之實例中的一或多者之外或代替上文所揭示之實例中的一或多者的係，在一些實例中，使觸碰資料獲取程序與觸控筆資料獲取程序兩者同步化至顯示再新程序另外包括：若該組虛擬組之獲取與實體組之獲取之間的相位漂移使虛擬組至實體組 之先前映射變得不準確，則將虛擬組重新映射至觸碰資料獲取程序中之實體組。除上文所揭示之實例中的一或多者之外或代替上文所揭示之實例中的一或多者的係，在一些實例中，使觸碰資料獲取程序同步化至顯示再新程序包括在實質上與由顯示控制器所產生之第一脈衝相同的時間自觸碰資料獲取程序之第一實體組獲取資料。
本發明之一些實例係針對一種具有儲存於其上之一組指令的非暫時性電腦可讀儲存媒體，該組指令用於使觸碰資料獲取程序、觸控筆資料獲取程序及顯示再新程序同步化，該組指令在由處理器執行時使該處理器：使觸碰資料獲取程序同步化至顯示再新程序；偵測觸控筆信號之存在且當偵測到觸控筆信號之存在時起始觸控筆資料獲取程序；使觸碰資料獲取程序同步化至觸控筆獲取程序；及使觸碰資料獲取程序及觸控筆資料獲取程序同步化至顯示再新程序。除上文所揭示之實例中的一或多者之外或代替上文所揭示之實例中的一或多者，在一些實例中，使觸碰資料獲取程序同步化至顯示再新程序包括在實質上與由顯示控制器所產生之第一脈衝相同的時間開始觸碰資料獲取程序。除上文所揭示之實例中的一或多者之外或代替上文所揭示之實例中的一或多者，在一些實例中，使觸碰資料獲取程序同步化至觸控筆資料獲取程序包括判定在下一已排程觸控筆掃描之前是否存在足夠時間來執行已排程觸碰掃描，且若時間不足則延遲該已排程觸碰掃描直至下一已排程觸控筆掃描已完畢。除上文所揭示之實例中的一或多者之外或代替上文所揭示之實例中的一或多者，在一些實例中，觸碰資料獲取程序包括自觸碰感測器面板之複數個實體組獲取觸碰資料，且其中觸碰資料獲取程序包括依序地掃描該複數個實體組中之多個實體組。除上文所揭示之實例中的一或多者之外或代替上文所揭示之實例中的一或多者，在一些實例中，使觸碰資料獲取程序及觸控筆資料獲取程序兩者同步化至顯示再新程序另外包含：產生一組虛擬組，其中 該組虛擬組中之第一虛擬組對應於與在觸控筆資料獲取程序之第一觸控筆掃描之後所掃描的資料之第一實體組相關聯之觸碰資料；及將該組虛擬組中之複數個虛擬組映射至觸碰資料獲取程序中之對應的實體組。除上文所揭示之實例中的一或多者之外或代替上文所揭示之實例中的一或多者，在一些實例中，使觸碰資料獲取程序與觸控筆資料獲取程序兩者同步化至顯示再新程序另外包括：若該組虛擬組之獲取與實體組之獲取之間的相位漂移使虛擬組至實體組之先前映射變得不準確，則將虛擬組重新映射至觸碰資料獲取程序中之實體組。除上文所揭示之實例中的一或多者之外或代替上文所揭示之實例中的一或多者，在一些實例中，使觸碰資料獲取程序同步化至顯示再新程序包括在實質上與由顯示控制器所產生之第一脈衝相同的時間自觸碰資料獲取程序之第一實體組獲取資料。
雖然已參看隨附圖式完整地描述了實例，但應注意，各種改變及修改將變得為熟習此項技術者所顯而易見。此等改變及修改將理解為被包括於如由隨附申請專利範圍所界定的各種實例之範疇內。
900‧‧‧運算系統
902‧‧‧觸碰處理器
904‧‧‧周邊設備
906‧‧‧觸碰控制器
910‧‧‧通道掃描邏輯
912‧‧‧隨機存取記憶體(RAM)
914‧‧‧驅動器邏輯
916‧‧‧激勵信號
917‧‧‧感測信號
920‧‧‧觸控螢幕
922‧‧‧驅動線
923‧‧‧感測線
924‧‧‧驅動介面
925‧‧‧感測介面
926‧‧‧觸碰像素
927‧‧‧觸碰像素
928‧‧‧主機處理器
932‧‧‧程式儲存器
934‧‧‧LCD驅動器

Claims (33)

  1. 一種用於同步化一觸碰資料獲取程序、一觸控筆資料獲取程序及一顯示再新程序之方法，該方法包含：使該觸碰資料獲取程序同步化至該顯示再新程序；偵測一觸控筆信號之一存在且當偵測到一觸控筆信號之該存在時起始該觸控筆資料獲取程序；使該觸碰資料獲取程序同步化至該觸控筆資料獲取程序；及將回報來自該觸碰資料獲取程序之觸碰資料及來自該觸控筆資料獲取程序之觸控筆資料的步驟與該顯示再新程序同步化。
  2. 如請求項1之方法，其中使該觸碰資料獲取程序同步化至該顯示再新程序包括：在實質上與由一顯示控制器所產生之一第一脈衝相同的時間開始該觸碰資料獲取程序。
  3. 如請求項1之方法，其中使該觸碰資料獲取程序同步化至該觸控筆資料獲取程序包括：判定在一下一已排程觸控筆資料掃描之前是否存在足夠時間來執行一已排程觸碰資料掃描，且當時間不足時，則延遲該已排程觸碰資料掃描直至該下一已排程觸控筆資料掃描已完畢。
  4. 如請求項1之方法，其中該觸碰資料獲取程序包括執行複數個第一觸碰資料掃描，其中該複數個第一觸碰資料掃描之每一個包含自一觸碰感測器面板之複數個實體組(physical banks)獲取觸碰資料。
  5. 如請求項4之方法，其中將回報來自該觸碰資料獲取程序之觸碰資料及來自該觸控筆資料獲取程序之觸控筆資料的步驟與該顯示再新程序同步化進一步包含：產生一組虛擬組，其中該組虛擬組中之一第一虛擬組對應於 與在該觸控筆資料獲取程序之一第一觸控筆資料掃描之後所掃描的資料之一第一實體組相關聯之該觸碰資料；及將該組虛擬組中之複數個虛擬組映射至該觸碰資料獲取程序中之對應之實體組。
  6. 如請求項5之方法，其中將回報來自該觸碰資料獲取程序之觸碰資料及來自該觸控筆資料獲取程序之觸控筆資料的步驟與該顯示再新程序同步化進一步包括：當該組虛擬組之一獲取與該等實體組之該獲取之間的一相位漂移使該等虛擬組至該等實體組之一先前映射變得不準確時，則將該等虛擬組重新映射至該觸碰資料獲取程序中之實體組。
  7. 如請求項5之方法，其中使該觸碰資料獲取程序同步化至該顯示再新程序包括：在實質上與由一顯示控制器所產生之一第一脈衝相同的時間自該觸碰資料獲取程序之一第一實體組獲取觸碰資料。
  8. 如請求項1之方法，其中使該觸碰資料獲取程序同步化至該顯示再新程序進一步包括：將複數個觸控筆偵測掃描與複數個第一觸碰資料掃描相互交錯，其中在該複數個觸控筆偵測掃描之至少一者中偵測該觸控筆信號的存在。
  9. 如請求項8之方法，其中使該觸碰資料獲取程序同步化至該顯示再新程序進一步包括：將該觸控筆資料獲取程序之複數個觸控筆資料掃描與該觸碰資料獲取程序之複數個第二觸碰資料掃描相互交錯。
  10. 如請求項9之方法，其中在該複數個第二觸碰資料掃描之一者期間被掃描的實體組比在該複數個第一觸碰資料掃描之一者期間被掃描的實體組更多。
  11. 如請求項1之方法，其中針對各顯示再新程序完成該觸碰資料獲 取程序與回報觸碰資料。
  12. 一種能夠同步化一觸碰資料獲取程序、一觸控筆資料獲取程序及一顯示再新程序之裝置，該裝置包含：一觸碰控制器，其能夠將信號發送至一觸控螢幕及自一觸控螢幕接收信號，且執行該觸碰資料獲取程序及該觸控筆資料獲取程序；一顯示控制器，其能夠再新顯示於該觸控螢幕上之一影像；及一或多個處理器，其能夠：使該觸碰資料獲取程序同步化至該顯示再新程序；偵測一觸控筆信號之一存在，且在偵測到一觸控筆信號之該存在時起始該觸控筆資料獲取程序；使該觸碰資料獲取程序同步化至該觸控筆資料獲取程序；及將回報來自該觸碰資料獲取程序之觸碰資料及來自該觸控筆資料獲取程序之觸控筆資料的步驟與該顯示再新程序同步化。
  13. 如請求項12之裝置，其中使該觸碰資料獲取程序同步化至該顯示再新程序包括：在實質上與由一顯示控制器所產生之一第一脈衝相同的時間開始該觸碰資料獲取程序。
  14. 如請求項12之裝置，其中使該觸碰資料獲取程序同步化至該觸控筆資料獲取程序包括：判定在一下一已排程觸控筆資料掃描之前是否存在足夠時間來執行一已排程觸碰資料掃描，且當時間不足時，則延遲該已排程觸碰資料掃描直至該下一已排程觸控筆資料掃描已完畢。
  15. 如請求項12之裝置，其中該觸碰資料獲取程序包括執行複數個第一觸碰資料掃描，其中該複數個第一觸碰資料掃描的每一個包含自一觸碰感測器面板之複數個實體組獲取觸碰資料。
  16. 如請求項15之裝置，其中將回報來自該觸碰資料獲取程序之觸碰資料及來自該觸控筆資料獲取程序之觸控筆資料的步驟與該顯示再新程序同步化進一步包含：產生一組虛擬組，其中該組虛擬組中之一第一虛擬組對應於與在該觸控筆資料獲取程序之一第一觸控筆資料掃描之後所掃描的資料之一第一實體組相關聯之該觸碰資料；及將該組虛擬組中之複數個虛擬組映射至該觸碰資料獲取程序中之對應之實體組。
  17. 如請求項16之裝置，其中將回報來自該觸碰資料獲取程序之觸碰資料及來自該觸控筆資料獲取程序之觸控筆資料的步驟與該顯示再新程序同步化進一步包括：當該組虛擬組之一獲取與該等實體組之該獲取之間的一相位漂移使該等虛擬組至該等實體組之一先前映射變得不準確時，則將該等虛擬組重新映射至該觸碰資料獲取程序中之實體組。
  18. 如請求項16之裝置，其中使該觸碰資料獲取程序同步化至該顯示再新程序包括在實質上與由一顯示控制器所產生之一第一脈衝相同的時間自該觸碰資料獲取程序之一第一實體組獲取觸碰資料。
  19. 如請求項12之裝置，其中使該觸碰資料獲取程序同步化至該顯示再新程序進一步包括：將複數個觸控筆偵測掃描與複數個第一觸碰資料掃描相互交錯，其中在該複數個觸控筆偵測掃描之至少一者中偵測該觸控筆信號的存在。
  20. 如請求項19之裝置，其中使該觸碰資料獲取程序同步化至該顯示再新程序進一步包括：將該觸控筆資料獲取程序之複數個觸控筆資料掃描與該觸碰資料獲取程序之複數個第二觸碰資料掃描相互交錯。
  21. 如請求項20之裝置，其中在該複數個第二觸碰資料掃描之一者期間被掃描的實體組比在該複數個第一觸碰資料掃描之一者期間被掃描的實體組更多。
  22. 如請求項12之裝置，其中針對各顯示再新程序完成該觸碰資料獲取程序與回報觸碰資料。
  23. 一種具有儲存於其上之一組指令的非暫時性電腦可讀儲存媒體，該組指令用於同步化一觸碰資料獲取程序、一觸控筆資料獲取程序及一顯示再新程序，該組指令在由一處理器執行時使該處理器執行以下步驟：使該觸碰資料獲取程序同步化至該顯示再新程序；偵測一觸控筆信號之一存在，且在偵測到一觸控筆信號之該存在時起始該觸控筆資料獲取程序；使該觸碰資料獲取程序同步化至該觸控筆資料獲取程序；及將回報來自該觸碰資料獲取程序之觸碰資料及來自該觸控筆資料獲取程序之觸控筆資料的步驟與該顯示再新程序同步化。
  24. 如請求項23之非暫時性電腦可讀儲存媒體，其中使該觸碰資料獲取程序同步化至該顯示再新程序包括在實質上與由一顯示控制器所產生之一第一脈衝相同的時間開始該觸碰資料獲取程序。
  25. 如請求項23之非暫時性電腦可讀儲存媒體，其中使該觸碰資料獲取程序同步化至該觸控筆資料獲取程序包括：判定在一下一已排程觸控筆資料掃描之前是否存在足夠時間來執行一已排程觸碰資料掃描，且當時間不足時，則延遲該已排程觸碰資料掃描直至該下一已排程觸控筆資料掃描已完畢。
  26. 如請求項23之非暫時性電腦可讀儲存媒體，其中該觸碰資料獲取程序包括執行複數個第一觸碰資料掃描，其中該複數個第一 觸碰資料掃描的每一個包含自一觸碰感測器面板之複數個實體組獲取觸碰資料。
  27. 如請求項26之非暫時性電腦可讀儲存媒體，其中將回報來自該觸碰資料獲取程序之觸碰資料及來自該觸控筆資料獲取程序之觸控筆資料的步驟與該顯示再新程序同步化進一步使一或多個處理器執行以下步驟：產生一組虛擬組，其中該組虛擬組中之一第一虛擬組對應於與在該觸控筆資料獲取程序之一第一觸控筆資料掃描之後所掃描的資料之一第一實體組相關聯之該觸碰資料；及將該組虛擬組中之複數個虛擬組映射至該觸碰資料獲取程序中之對應之實體組。
  28. 如請求項27之非暫時性電腦可讀儲存媒體，其中將回報來自該觸碰資料獲取程序之觸碰資料及來自該觸控筆資料獲取程序之觸控筆資料的步驟與該顯示再新程序同步化進一步包括：當該組虛擬組之一獲取與該等實體組之該獲取之間的一相位漂移使該等虛擬組至該等實體組之一先前映射變得不準確時，則將該等虛擬組重新映射至該觸碰資料獲取程序中之實體組。
  29. 如請求項27之非暫時性電腦可讀儲存媒體，其中使該觸碰資料獲取程序同步化至該顯示再新程序包括：在實質上與由一顯示控制器所產生之一第一脈衝相同的時間自該觸碰資料獲取程序之一第一實體組獲取觸碰資料。
  30. 如請求項23之非暫時性電腦可讀儲存媒體，其中使該觸碰資料獲取程序同步化至該顯示再新程序進一步包括：將複數個觸控筆偵測掃描與複數個第一觸碰資料掃描相互交錯，其中在該複數個觸控筆偵測掃描之至少一者中偵測該觸控筆信號的存在。
  31. 如請求項30之非暫時性電腦可讀儲存媒體，其中使該觸碰資料 獲取程序同步化至該顯示再新程序進一步包括：將該觸控筆資料獲取程序之複數個觸控筆資料掃描與該觸碰資料獲取程序之複數個第二觸碰資料掃描相互交錯。
  32. 如請求項31之非暫時性電腦可讀儲存媒體，其中在該複數個第二觸碰資料掃描之一者期間被掃描的實體組比在該複數個第一觸碰資料掃描之一者期間被掃描的實體組更多。
  33. 如請求項23之非暫時性電腦可讀儲存媒體，其中針對各顯示再新程序完成該觸碰資料獲取程序與回報觸碰資料。
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