与数字化仪系统的触控笔同步的制作方法
【专利说明】与数字化仪系统的触控笔同步
[0001]相关申请
[0002]本申请根据35USC§119(e)款要求2013年9月12日提交的美国临时申请N0.61/876，822的优先权，该申请通过全部援弓I纳入于此。
[0003]发明的领域与背景
[0004]在本发明的一些实施例中，本发明涉及一种用信号发射对象来操作的数字化仪系统，并且尤其但不排他地涉及一种用触控笔来操作的数字化仪系统。
[0005]电磁触控笔和/或笔在本领域中已知用于使用和操作数字化仪。触控笔的位置检测向与数字化仪相关联的计算设备提供输入，并被解释为用户命令。位置检测在触控笔笔尖接触数字化仪的检测表面和/或悬停在数字化仪的检测表面之上时被执行。通常，数字化仪与显示屏集成，并且触控笔在屏幕上方的位置与描绘在该屏幕上的虚拟信息相关。
[0006]被转让给N-trig有限公司的标题为“Stylus for a Digitizer System(用于数字化仪的触控笔)”的美国专利公开N0.2014-0240298(其内容通过援引纳入在此)描述了一种具有由电源供电的谐振电路的有源触控笔，该谐振电路在以接收模式操作和以发射模式操作之间交替，接收模式用于拾取由数字化仪系统发射的同步和/或触发信号，发射模式用于发射信号。谐振电路响应于拾取了由数字化仪系统发射的同步和/或触发信号而从接收模式切换到发射模式。在发射阶段的结束处，谐振电路被切换回接收模式。
[0007]车专让给N-tr i g有限公司的标题为 “D i g i t i z er，St y I us and Method ofSynchronizat1n Therewith(数字化仪、触控笔及与其同步的方法)”的美国专利N0.8，481，872(其通过援引纳入在此)描述了一种用以定义的比率发射信号突发的自主异步触控笔来操作数字化仪传感器的方法。该方法包括在多个块采样周期内对来自数字化仪的输出进行采样，此多个块采样周期关于数字化仪的刷新周期错开。标识出用于检测从触控笔发射的信号突发的块采样周期。信号突发在后续刷新周期上的定时被确定并被用来根据信号突发的定时使数字化仪的刷新周期与触控笔的发射重复周期同步。
[0008]被转让给N-trig有限公司的标题为“Transparent Digitizer(透明数字化仪)”的美国专利N0.7，292，229(其通过援引纳入在此)描述了一种数字化仪，该数字化仪与显示屏集成并用触控笔操作。该数字化仪包括包围其感测区域的激励线圈。激励线圈提供激励触控笔中的无源谐振电路的触发脉冲，以用于产生来自触控笔的响应，该响应随后可被数字化仪检测到。描述了外部激励的优点其固有地提供触控笔到数字化仪的同步，因为两个组件都知晓激励脉冲定时。
[0009]发明概述
[0010]根据本发明的一些实施例的一方面，提供了供与数字化仪一起操作的触控笔，该触控笔可用于与数字化仪的采样周期同步。根据本发明的一些实施例，触控笔使周期性脉冲发射与从数字化仪系统和/或触摸屏设备接收的同步信号同步。根据本发明的一些实施例的一方面，每当从数字化仪系统接收同步信号时，都可使触控笔维持在休眠模式中。
[0011]本发明的一些实施例的一方面提供一种用于通过数字化仪系统来操作触控笔的方法，该方法包括:接收由数字化仪系统根据该数字化仪系统的预定义协议重复发射的信号，该协议是触控笔已知的；发射与由数字化仪系统发射的信号同步的位置信号；以及，在触控笔接收数字化仪系统根据预定义协议重复发射的历时内，继续发射所述位置信号。
[0012]可选地，该方法包括:操作处于休眠模式的触控笔，其中该触控笔被供电成在休眠模式期间接收输入，但未被供电成在休眠模式期间发射位置信号；当触控笔处于休眠模式时，接收由数字化仪系统重复发射的信号；
[0013]响应于检测到数字化仪系统发射的信号，将触控笔切换到唤醒模式；以及，在触控笔接收数字化仪系统根据预定义协议重复发射的历时内，将触控笔维持在唤醒模式中。
[0014]任选地，该方法包括在其中由数字化仪系统发射的信号没有被接收的预定义时段后，重新采用休眠模式。
[0015]任选地，该方法包括响应于将该触控笔切换到唤醒模式，用触控笔内部的电源来提供生成位置信号的电力。
[0016]任选地，该方法包括响应于将触控笔切换到唤醒模式，向触控笔内的笔尖压力传感器供电。
[0017]任选地，该方法包括该同步包括距接收由数字化仪系统发射的信号预定义延迟地发射位置信号。
[0018]任选地，由触控笔接收的信号编码有用于同步位置信号的发射的信息，并且其中触控笔对该信息进行解码，并使用它来同步位置信号的发射。
[0019]任选地，经编码的信息包括用于发射位置信号的定义的延迟时段。
[0020]任选地，该方法包括在数字化仪系统的重复发射期间调整触控笔的同步。
[0021]任选地，由数字化仪系统发射并由触控笔接收的信号选自包括以下的群组:电磁信号、RF信号、声信号和光学信号。
[0022]任选地，光学信号由与数字化仪系统相关联的显示屏提供。
[0023]任选地，光学信号是与数字化仪系统的显示屏的刷新定时相关联的同步信号。
[0024]任选地，数字化仪系统的预定义协议被与数字化仪系统的采样窗口同步，该采样窗口用于对来自数字化仪系统的数字化仪传感器的输出进行采样。
[0025]任选地，位置信号是根据数字化仪系统的预定义协议发射的脉冲信号。
[0026]任选地，该方法包括用触控笔发射经编码的信号，该发射与该信号被接收的定时同步。
[0027]任选地，经编码的信号包括与施加在触控笔的笔尖上的笔尖压力有关的信息。
[0028]任选地，经编码的信号包括与以下中的一者或多者有关的信息:触控笔标识、电池电力状态、和用户激活的按钮的状态。
[0029]任选地，数字化仪系统包括数字化仪传感器，该数字化仪传感器是基于网格的电容传感器。
[0030]任选地，由数字化仪系统发射的信号是通过基于网格的电容传感器的导电线来发射的。
[0031 ]任选地，数字化仪系统被操作来检测手指触摸。
[0032]任选地，由数字化仪系统发射的信号与触发基于网格的电容传感器以进行指尖触摸检测并发地被发射。
[0033]任选地，由数字化仪系统发射的信号是通过图案化在数字化仪系统的感测表面周围的导电环来发射的。
[0034]任选地，由数字化仪系统发射的信号是通过包括在与数字化仪系统相关联的主计算机中的RF链路来发射的。
[0035]任选地，数字化仪系统包括触摸屏。
[0036]除非以其他方式定义，否则本文中所使用的所有技术和/或科学术语具有如本发明所属的本领域的普通技术人员共同理解的相同含义。虽然类似于或等同于本文所描述的方法或材料可在实践或实验本发明实施例中使用，下文描述了示例性的方法和/或材料。在冲突的情况下，包括定义的专利申请将优先。另外，材料、方法、以及示例指示说明性的，并且不旨在进行必然地限制。
[0037]附图简述
[0038]此处参考附图描述本发明的一些实施例，仅作为示例。现在专门详细地参考附图，强调的是，所示的细节作为示例且只是处于对本发明实施例的说明性讨论的目的。在这一点上，参考附图的描述使得如何体现本发明的实施例对本领域技术人员是显而易见的。
[0039]在附图中:
[0040]图1是根据本发明的一些实施例的示例性数字化仪系统的简化框图；
[0041]图2是示出根据本发明的一些实施例的触控笔的示例性组件的简化框图；
[0042]图3A-3C是全部都根据本发明的一些实施例的触控笔的简化示意图，这些触控笔分别包括话筒、RF链路设备和多个光电检测器，
[0043]图4是根据本发明的一些实施例的用于操作触控笔的示例性方法的简化流程图；
[0044]图5是根据本发明的一些实施例的用于唤醒触控笔并使其发射与数字化仪系统的相应采样窗口同步的方法的简化时间示图；
[0045]图6是示出根据本发明的一些实施例的用于恢复休眠模式的方法的简化时间示图；
[0046]图7是示出根据本发明的一些实施例的用于在悬停和触摸操作状态期间操作触控笔的方法的简化时间示图；
[0047]图8A和SB是根据本发明的一些实施例的用于使用RF链路来在触控笔和数字化仪系统之间建立双向通信的示例性方法的简化流程图；以及
[0048]图9是根据本发明的一些实施例的用于通过检测屏幕刷新定时来使触控笔的发射与数字化仪系统同步的示例性方法的简化流程图。
[0049]本发明实施例的具体描述
[0050]在本发明的一些实施例中，本发明涉及一种用信号发射对象来操作的数字化仪系统，并且尤其但不排他地涉及一种用触控笔来操作的数字化仪系统。
[0051]根据本发明的一些实施例，提供了一种使触控笔的发射与数字化仪系统的采样周期同步使得数