與數(shù)字化儀系統(tǒng)的觸控筆同步的制作方法
【專利說(shuō)明】與數(shù)字化儀系統(tǒng)的觸控筆同步
[0001]相關(guān)申請(qǐng)
[0002]本申請(qǐng)根據(jù)35USC§119(e)款要求2013年9月12日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)N0.61/876，822的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)通過(guò)全部援弓I納入于此。
[0003]發(fā)明的領(lǐng)域與背景
[0004]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，本發(fā)明涉及一種用信號(hào)發(fā)射對(duì)象來(lái)操作的數(shù)字化儀系統(tǒng)，并且尤其但不排他地涉及一種用觸控筆來(lái)操作的數(shù)字化儀系統(tǒng)。
[0005]電磁觸控筆和/或筆在本領(lǐng)域中已知用于使用和操作數(shù)字化儀。觸控筆的位置檢測(cè)向與數(shù)字化儀相關(guān)聯(lián)的計(jì)算設(shè)備提供輸入，并被解釋為用戶命令。位置檢測(cè)在觸控筆筆尖接觸數(shù)字化儀的檢測(cè)表面和/或懸停在數(shù)字化儀的檢測(cè)表面之上時(shí)被執(zhí)行。通常，數(shù)字化儀與顯示屏集成，并且觸控筆在屏幕上方的位置與描繪在該屏幕上的虛擬信息相關(guān)。
[0006]被轉(zhuǎn)讓給N-trig有限公司的標(biāo)題為“Stylus for a Digitizer System(用于數(shù)字化儀的觸控筆)”的美國(guó)專利公開(kāi)N0.2014-0240298(其內(nèi)容通過(guò)援引納入在此)描述了一種具有由電源供電的諧振電路的有源觸控筆，該諧振電路在以接收模式操作和以發(fā)射模式操作之間交替，接收模式用于拾取由數(shù)字化儀系統(tǒng)發(fā)射的同步和/或觸發(fā)信號(hào)，發(fā)射模式用于發(fā)射信號(hào)。諧振電路響應(yīng)于拾取了由數(shù)字化儀系統(tǒng)發(fā)射的同步和/或觸發(fā)信號(hào)而從接收模式切換到發(fā)射模式。在發(fā)射階段的結(jié)束處，諧振電路被切換回接收模式。
[0007]車(chē)專讓給N-tr i g有限公司的標(biāo)題為 “D i g i t i z er，St y I us and Method ofSynchronizat1n Therewith(數(shù)字化儀、觸控筆及與其同步的方法)”的美國(guó)專利N0.8，481，872(其通過(guò)援引納入在此)描述了一種用以定義的比率發(fā)射信號(hào)突發(fā)的自主異步觸控筆來(lái)操作數(shù)字化儀傳感器的方法。該方法包括在多個(gè)塊采樣周期內(nèi)對(duì)來(lái)自數(shù)字化儀的輸出進(jìn)行采樣，此多個(gè)塊采樣周期關(guān)于數(shù)字化儀的刷新周期錯(cuò)開(kāi)。標(biāo)識(shí)出用于檢測(cè)從觸控筆發(fā)射的信號(hào)突發(fā)的塊采樣周期。信號(hào)突發(fā)在后續(xù)刷新周期上的定時(shí)被確定并被用來(lái)根據(jù)信號(hào)突發(fā)的定時(shí)使數(shù)字化儀的刷新周期與觸控筆的發(fā)射重復(fù)周期同步。
[0008]被轉(zhuǎn)讓給N-trig有限公司的標(biāo)題為“Transparent Digitizer(透明數(shù)字化儀)”的美國(guó)專利N0.7，292，229(其通過(guò)援引納入在此)描述了一種數(shù)字化儀，該數(shù)字化儀與顯示屏集成并用觸控筆操作。該數(shù)字化儀包括包圍其感測(cè)區(qū)域的激勵(lì)線圈。激勵(lì)線圈提供激勵(lì)觸控筆中的無(wú)源諧振電路的觸發(fā)脈沖，以用于產(chǎn)生來(lái)自觸控筆的響應(yīng)，該響應(yīng)隨后可被數(shù)字化儀檢測(cè)到。描述了外部激勵(lì)的優(yōu)點(diǎn)其固有地提供觸控筆到數(shù)字化儀的同步，因?yàn)閮蓚€(gè)組件都知曉激勵(lì)脈沖定時(shí)。
[0009]發(fā)明概述
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的一方面，提供了供與數(shù)字化儀一起操作的觸控筆，該觸控筆可用于與數(shù)字化儀的采樣周期同步。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，觸控筆使周期性脈沖發(fā)射與從數(shù)字化儀系統(tǒng)和/或觸摸屏設(shè)備接收的同步信號(hào)同步。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的一方面，每當(dāng)從數(shù)字化儀系統(tǒng)接收同步信號(hào)時(shí)，都可使觸控筆維持在休眠模式中。
[0011]本發(fā)明的一些實(shí)施例的一方面提供一種用于通過(guò)數(shù)字化儀系統(tǒng)來(lái)操作觸控筆的方法，該方法包括:接收由數(shù)字化儀系統(tǒng)根據(jù)該數(shù)字化儀系統(tǒng)的預(yù)定義協(xié)議重復(fù)發(fā)射的信號(hào)，該協(xié)議是觸控筆已知的；發(fā)射與由數(shù)字化儀系統(tǒng)發(fā)射的信號(hào)同步的位置信號(hào)；以及，在觸控筆接收數(shù)字化儀系統(tǒng)根據(jù)預(yù)定義協(xié)議重復(fù)發(fā)射的歷時(shí)內(nèi)，繼續(xù)發(fā)射所述位置信號(hào)。
[0012]可選地，該方法包括:操作處于休眠模式的觸控筆，其中該觸控筆被供電成在休眠模式期間接收輸入，但未被供電成在休眠模式期間發(fā)射位置信號(hào)；當(dāng)觸控筆處于休眠模式時(shí)，接收由數(shù)字化儀系統(tǒng)重復(fù)發(fā)射的信號(hào)；
[0013]響應(yīng)于檢測(cè)到數(shù)字化儀系統(tǒng)發(fā)射的信號(hào)，將觸控筆切換到喚醒模式；以及，在觸控筆接收數(shù)字化儀系統(tǒng)根據(jù)預(yù)定義協(xié)議重復(fù)發(fā)射的歷時(shí)內(nèi)，將觸控筆維持在喚醒模式中。
[0014]任選地，該方法包括在其中由數(shù)字化儀系統(tǒng)發(fā)射的信號(hào)沒(méi)有被接收的預(yù)定義時(shí)段后，重新采用休眠模式。
[0015]任選地，該方法包括響應(yīng)于將該觸控筆切換到喚醒模式，用觸控筆內(nèi)部的電源來(lái)提供生成位置信號(hào)的電力。
[0016]任選地，該方法包括響應(yīng)于將觸控筆切換到喚醒模式，向觸控筆內(nèi)的筆尖壓力傳感器供電。
[0017]任選地，該方法包括該同步包括距接收由數(shù)字化儀系統(tǒng)發(fā)射的信號(hào)預(yù)定義延遲地發(fā)射位置信號(hào)。
[0018]任選地，由觸控筆接收的信號(hào)編碼有用于同步位置信號(hào)的發(fā)射的信息，并且其中觸控筆對(duì)該信息進(jìn)行解碼，并使用它來(lái)同步位置信號(hào)的發(fā)射。
[0019]任選地，經(jīng)編碼的信息包括用于發(fā)射位置信號(hào)的定義的延遲時(shí)段。
[0020]任選地，該方法包括在數(shù)字化儀系統(tǒng)的重復(fù)發(fā)射期間調(diào)整觸控筆的同步。
[0021]任選地，由數(shù)字化儀系統(tǒng)發(fā)射并由觸控筆接收的信號(hào)選自包括以下的群組:電磁信號(hào)、RF信號(hào)、聲信號(hào)和光學(xué)信號(hào)。
[0022]任選地，光學(xué)信號(hào)由與數(shù)字化儀系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的顯示屏提供。
[0023]任選地，光學(xué)信號(hào)是與數(shù)字化儀系統(tǒng)的顯示屏的刷新定時(shí)相關(guān)聯(lián)的同步信號(hào)。
[0024]任選地，數(shù)字化儀系統(tǒng)的預(yù)定義協(xié)議被與數(shù)字化儀系統(tǒng)的采樣窗口同步，該采樣窗口用于對(duì)來(lái)自數(shù)字化儀系統(tǒng)的數(shù)字化儀傳感器的輸出進(jìn)行采樣。
[0025]任選地，位置信號(hào)是根據(jù)數(shù)字化儀系統(tǒng)的預(yù)定義協(xié)議發(fā)射的脈沖信號(hào)。
[0026]任選地，該方法包括用觸控筆發(fā)射經(jīng)編碼的信號(hào)，該發(fā)射與該信號(hào)被接收的定時(shí)同步。
[0027]任選地，經(jīng)編碼的信號(hào)包括與施加在觸控筆的筆尖上的筆尖壓力有關(guān)的信息。
[0028]任選地，經(jīng)編碼的信號(hào)包括與以下中的一者或多者有關(guān)的信息:觸控筆標(biāo)識(shí)、電池電力狀態(tài)、和用戶激活的按鈕的狀態(tài)。
[0029]任選地，數(shù)字化儀系統(tǒng)包括數(shù)字化儀傳感器，該數(shù)字化儀傳感器是基于網(wǎng)格的電容傳感器。
[0030]任選地，由數(shù)字化儀系統(tǒng)發(fā)射的信號(hào)是通過(guò)基于網(wǎng)格的電容傳感器的導(dǎo)電線來(lái)發(fā)射的。
[0031 ]任選地，數(shù)字化儀系統(tǒng)被操作來(lái)檢測(cè)手指觸摸。
[0032]任選地，由數(shù)字化儀系統(tǒng)發(fā)射的信號(hào)與觸發(fā)基于網(wǎng)格的電容傳感器以進(jìn)行指尖觸摸檢測(cè)并發(fā)地被發(fā)射。
[0033]任選地，由數(shù)字化儀系統(tǒng)發(fā)射的信號(hào)是通過(guò)圖案化在數(shù)字化儀系統(tǒng)的感測(cè)表面周?chē)膶?dǎo)電環(huán)來(lái)發(fā)射的。
[0034]任選地，由數(shù)字化儀系統(tǒng)發(fā)射的信號(hào)是通過(guò)包括在與數(shù)字化儀系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的主計(jì)算機(jī)中的RF鏈路來(lái)發(fā)射的。
[0035]任選地，數(shù)字化儀系統(tǒng)包括觸摸屏。
[0036]除非以其他方式定義，否則本文中所使用的所有技術(shù)和/或科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有如本發(fā)明所屬的本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員共同理解的相同含義。雖然類似于或等同于本文所描述的方法或材料可在實(shí)踐或?qū)嶒?yàn)本發(fā)明實(shí)施例中使用，下文描述了示例性的方法和/或材料。在沖突的情況下，包括定義的專利申請(qǐng)將優(yōu)先。另外，材料、方法、以及示例指示說(shuō)明性的，并且不旨在進(jìn)行必然地限制。
[0037]附圖簡(jiǎn)述
[0038]此處參考附圖描述本發(fā)明的一些實(shí)施例，僅作為示例?，F(xiàn)在專門(mén)詳細(xì)地參考附圖，強(qiáng)調(diào)的是，所示的細(xì)節(jié)作為示例且只是處于對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的說(shuō)明性討論的目的。在這一點(diǎn)上，參考附圖的描述使得如何體現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的。
[0039]在附圖中:
[0040]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的示例性數(shù)字化儀系統(tǒng)的簡(jiǎn)化框圖；
[0041]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的觸控筆的示例性組件的簡(jiǎn)化框圖；
[0042]圖3A-3C是全部都根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的觸控筆的簡(jiǎn)化示意圖，這些觸控筆分別包括話筒、RF鏈路設(shè)備和多個(gè)光電檢測(cè)器，
[0043]圖4是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的用于操作觸控筆的示例性方法的簡(jiǎn)化流程圖；
[0044]圖5是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的用于喚醒觸控筆并使其發(fā)射與數(shù)字化儀系統(tǒng)的相應(yīng)采樣窗口同步的方法的簡(jiǎn)化時(shí)間示圖；
[0045]圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的用于恢復(fù)休眠模式的方法的簡(jiǎn)化時(shí)間示圖；
[0046]圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的用于在懸停和觸摸操作狀態(tài)期間操作觸控筆的方法的簡(jiǎn)化時(shí)間示圖；
[0047]圖8A和SB是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的用于使用RF鏈路來(lái)在觸控筆和數(shù)字化儀系統(tǒng)之間建立雙向通信的示例性方法的簡(jiǎn)化流程圖；以及
[0048]圖9是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的用于通過(guò)檢測(cè)屏幕刷新定時(shí)來(lái)使觸控筆的發(fā)射與數(shù)字化儀系統(tǒng)同步的示例性方法的簡(jiǎn)化流程圖。
[0049]本發(fā)明實(shí)施例的具體描述
[0050]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，本發(fā)明涉及一種用信號(hào)發(fā)射對(duì)象來(lái)操作的數(shù)字化儀系統(tǒng)，并且尤其但不排他地涉及一種用觸控筆來(lái)操作的數(shù)字化儀系統(tǒng)。
[0051]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，提供了一種使觸控筆的發(fā)射與數(shù)字化儀系統(tǒng)的采樣周期同步使得數(shù)