[发明专利]有源触控笔差分同步

说明书

公开了一种触摸感测系统。所述系统包括显示设备，所述显示设备具有带行电极和列电极的矩阵的触摸传感器。驱动逻辑在多个触控笔同步子帧中驱动所述行电极。在每一触控笔同步子帧中，被称为针对该触控笔同步子帧的同步驱动行电极的一些行电极由驱动逻辑用同步波形驱动以使显示设备与有源触控笔同步。对于每一触控笔同步子帧，这些同步驱动行电极在以下意义上来说由驱动逻辑差分地驱动：用于驱动这些同步驱动行电极之一的同步波形不同于用于驱动这些同步驱动行电极中的另一者的同步波形。

背景

一些触摸传感器被配置成通过感测电极矩阵的行电极和列电极之间的电容方面的变化来检测触摸输入。触摸输入可来自用户的身体(例如，手指)，并且在一些情况下来自有源触控笔。在有源触控笔实现中，触控笔可与触摸传感器同步，以便在触控笔和触摸传感器之间实现共享的时间感。这可促成确定触控笔相对于触摸传感器的位置以及其他事务。

矩阵的多个行可用一同步波形同时驱动。经由电容耦合，这使得电流流入触控笔的笔尖电极。电流模式在触控笔的接收逻辑中被处理以实现同步。流入触控笔尖的电流可受各电容和其他条件影响。

附图简述

图1示出包括从用户的身体接收触摸输入的触摸传感器以及有源触控笔的示例显示设备。

图2示出图1的显示设备的光学堆叠的横截面视图。

图3示出示例触摸传感器矩阵和有源触控笔。

图4示出示例触摸感测帧，包括期间图1和3的有源触控笔和显示设备可静电地通信以使显示设备和触控笔同步的触控笔同步子帧。

图5示出可在不同的触控笔同步子帧中被差分驱动以促成同步的同步驱动行电极的不同集合。

图6示出示例触摸感测方法。

图7示出示例计算设备的框图。

详细描述

一些触摸传感器被配置成通过感测电极矩阵的行电极和列电极之间的电容方面的变化来检测触摸输入。在本文中的各示例中，触摸输入可通过用户的身体(例如，手指)和有源触控笔在电极矩阵上的接触和/或悬停来检测。触控笔可与触摸传感器同步以便在触控笔和触摸传感器(和/或纳入触摸传感器的显示设备)之间实现共享的时间感。共享的时间感促成确定相对触控笔位置以及其他事务。

同步通常在被称为触控笔同步子帧的子帧期间每一触摸感测帧被执行一次。在触控笔同步子帧期间，用同步波形来驱动行电极。对于给定触控笔同步子帧，激活的行电极被称为同步驱动行电极。经由同步驱动行电极与有源触控笔中的笔尖电极的电容耦合，同步信号以流入触控笔笔尖的电流模式(例如，时变电流波形)的形式被接收到该触控笔的接收逻辑中。传入的电流模式在接收逻辑中被处理以执行同步。在本文中的示例中，横跨该矩阵的各行(例如，每一第三行)被激活作为同步驱动行电极，从而允许该触控笔实现同步，而不管其行坐标为何。

流入触控笔笔尖的电流可受各电容和其他条件影响。具体地，一个挑战可在用户的身体变为与该矩阵接触时发生。即使当这样的接触相对较小(例如，为指尖而非静止的手掌)时，该接触块通常将导致用户的身体和激活的同步驱动行电极之间的电容的相对较大的增加。例如，相比于相对较小的触控笔笔尖，用户的身体可与较大数目的同步驱动行电极重叠，并且在所重叠的电极的较大的长度上重叠。因此，由身体接触引起的身体到矩阵电容的增加可显著地大于由触控笔笔尖接触引起的触控笔到矩阵电容的增加。这可在各电压节点处产生改变，以使得足够幅度的流入用户的身体的电流不期望地使流入触控笔笔尖的电流降级，由此降低了同步性能。