字化仪系统作为主设备且触控笔作为从设备的方法。根据本发明的一些实施例，当触控笔在数字化仪系统的数字化仪传感器附近时，数字化仪系统发射将被触控笔的接收机拾取的同步信号。通常，同步信号是基于触控笔已知的数字化仪系统的协议来发射的。任选地，同步信号是以触控笔已知的预定义比率来发射的，例如数字化仪系统的每刷新周期一次。
[0052]根据本发明的一些实施例的一方面，提供了一种触控笔，该触控笔在被定位成远离操作中的数字化仪传感器时采用休眠模式，并在其接近操作中的数字化仪传感器时切换到操作状态。根据本发明的一些实施例，低功率接收机在休眠模式期间保持活跃，并检测触控笔何时接近该操作中的数字化仪传感器。
[0053]根据本发明的一些实施例，触控笔响应于拾取所发射的同步信号中的一者或多者而确定它在距数字化仪传感器的操作距离内。根据本发明的一些实施例，触控笔响应于拾取同步信号不仅唤醒其操作还同步其发射。根据本发明的一些实施例，只要接收机继续检测同步信号，处于唤醒模式的触控笔的发射和/或操作就继续。
[0054]在一些示例性实施例中，触控笔被操作成在距接收同步信号达预定义延迟处发起其发射。任选地，同步信号包括经编码的信息，该经编码的信息包括用于同步的指令，例如用于发起发射的定义定时。根据本发明的一些实施例，同步在触控笔的操作期间被按需调整。根据本发明的一些实施例，当同步信号被丢失时，触控笔重新采用休眠模式。如本文中将更详细描述的，提出了用于发射和接收同步信号的各种非限制性方法。
[0055]现在参考附图，图1示出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。根据本发明的一些实施例，数字化仪系统100包括用于采样并处理来自传感器50的输出的数字化仪传感器50和电路系统25。通常，来自电路系统25的输出经由接口被转送至主机22，以供在主机22上运行的操作系统或应用处理。任选地，传感器50被集成(例如，覆盖)在平板显示器(FPD)45上，并且数字化仪系统100是触摸屏。
[0056]通常，传感器50包括导电条或导电线51的图案化布置，这些导电条或导电线任选地按行和列来布置，以形成导电条51的网格，也被称为天线或导体。在一些示例性实施例中，传感器50如在被覆盖在rop 45上时是透明的。根据本发明的一些实施例，传感器50拾取由触控笔200发射的信号，并任选地还通过电容方法感测通过以下方式提供的输入:指尖悬停和/或触摸传感器50的感测表面。通常，传感器50是基于电容的传感器。来自触控笔200和指尖46的输入通常由电路系统25在分开的采样窗口上采样得到。
[0057]指尖感测
[0058]根据本发明的一些实施例，互电容方法被应用来感测一个或多个指尖46或其他导电对象在传感器50上的存在，并跟踪一个或多个指尖46或其他导电对象在传感器50上的位置。例如在标题为“Touch Detect1n Method(触摸检测方法)”的美国专利7，372，455和标题为“Apparatus for object informat1n detect1n and methods of using same(用于对象信息检测的装置和使用该装置的方法)”的美国专利7，902，840(其两者都被转让给N-trig有限公司并通过援引被纳入在此)描述了用于检测指尖触摸和悬停的示例性互电容方法。通常，在应用互电容感测时，电路系统25生成触发脉冲，并沿着网格的一个轴将触发脉冲一次发送给一根线51，同时沿着网格的另一轴对输出进行采样。任选地，沿着一个轴的线51的群组被一起触发。通常，各线51是用以10-500KHZ的频率发射的触发脉冲链触发的。任选地，替换地和/或另外地，使用自电容方法来检测指尖触摸。还例如在纳入的标题为“Touch Detect1n Method(触摸检测方法)”的美国专利7，372，455中描述了示例性自电容检测方法。在自电容检测方法中，所有的线51都可与触发脉冲链同时地被触发。通常，电路系统25在指尖46或导电对象的悬停和触摸之间进行区分。
[0059]触控笔通信和感测
[0060]根据本发明的一些实施例，触控笔200响应于检测到来自数字化仪系统100的输入而发射其笔尖附近的信号。例如在纳入的标题为“Transparent Digitiser(透明数字化仪)”的美国专利7，292，229中描述了笔尖的示例性构造及触控笔发射方法。
[0061]根据本发明的一些实施例，传感器50的线51用作用于拾取由触控笔200在其笔尖附近的位置发射的信号的天线。根据本发明的一些实施例，由线51拾取的触控笔信号被用来确定和跟踪触控笔200的位置。在一些示例性实施例中，触控笔信号包括经编码的信息，并且电路系统25对触控笔所提供的信息进行解码。在一些示例性实施例中，由触控笔200提供的信息包括例如施加在触控笔笔尖的笔尖压力、触控笔的悬停/触摸状态、触控笔标识、电池充电水平和用户激活的按钮的状态。在本发明的一些示例性实施例中，电路系统25在触控笔200的悬停和触摸之间进行区分。
[0062]根据本发明的一些实施例，由触控笔200发射的信号是触控笔200的每发射周期发射一次的振荡脉冲信号和/或信号突发。任选地，脉冲持续期间在1.25-1.3毫秒之间。任选地，超过一个脉冲(例如，脉冲链)在发射周期期间被发射。任选地，用于生成脉冲的振荡信号具有处于10-500KHZ之间的频率。由触控笔200发射的信号可例如与标题为“PressureSensitive Stylus for a Digitizer(数字化仪的压敏触控笔)”的美国专利8,536,471(被转让给N—trig并通过援引纳入在此)中描述的触控笔类似。
[0063]根据本发明的一些实施例，触控笔200通过双向通信与数字化仪系统100通信。在一些示例性实施例中，触控笔200包括用于从数字化仪系统100接收命令、同步信号和/或唤醒信号的接收机。
[0064]根据本发明的一些实施例，当例如响应于触控笔200被放置在距传感器55的某距离处，触控笔200丢失来自数字化仪系统100的输入时，触控笔200在发射被终止期间进入低功率休眠模式。任选地，触控笔200中其他电子元素的操作也被临时终止。
[0065]根据本发明的一些实施例，触控笔在休眠模式期间可拾取信号，并且响应于从数字化仪系统100拾取信号，触控笔200激活其发射单元并使其与数字化仪传感器同步，使得触控笔在数字化仪系统的用于对来自触控笔的输出进行采样的定义采样时段内发射。通常，附加电子组件也响应于接收来自数字化仪系统100的输入而被激活。各通信方法可用于从数字化仪系统100向触控笔200提供输入和/或发射信号。任选的方法包括:
[0066]1.使用线51作为通信信道
[0067]在一些示例性实施例中，到触控笔的输入是通过向线51发射同步信号来提供的，该同步信号可由触控笔200当处于传感器50附近时拾取。任选地，该信号被发射经过传感器50的至少一个轴中的多个线51和/或所有线51 (例如，行方向中的线51或列方向中的线)。通常，通信电路系统27管理经由线51向触控笔200发射的同步信号。任选地，用于与触控笔200通信的信号与用于触发手指46的互电容触摸检测的触发信号并行地被发射。根据本发明的一些实施例，第一频率被使用来与触控笔200进行通信，并且第二频率被使用来触发手指46的互电容触摸检测。
[0068]2.使用磁偶合作为通信信道
[0069]在一些示例性实施例中，数字化仪100包括创建可被触控笔200拾取的磁场的一个或多个外围通信环或线圈55。任选地，外围通信线圈55由图案化在传感器50上(例如在由线51形成的网格周围)的平面环形成。任选地，线圈55包括包围传感器50的多个平面环(例如，2-15个环)。任选地，线圈55由通常用于将线51连接到电路系统25的材料(例如，金属滑条)形成。通常，当线圈55被图案化在传感器50上时，可发射经过线圈55的电流可以是有限的，并且相对较高的电压被用来形成期望磁场。替换地，该外围通信线圈被图案化在电路系统25的印刷电路板(PCB)上。通常，与形成在传感器50上的线圈55相比，当线圈被形成在PCB上时，相对较高的电流和较低的电压被施加。通常，通信电路系统27管理经由线圈55向触控笔200发射的信号。
[°07°] 3.使用声音作为通信信道
[0071 ]在一些示例性实施例中，数字化仪系统100包括用于提供可被触控笔200拾取的音调(aud1 tone)的一个或多个换能器和/或扬声器196。现在参考图3A，在一些示例性实施例中，当音频通信被使用时，触控笔200’包括用于检测由扬声器196发射的音调的一个或多个换能器和/或话筒211。任选地，音调在超声范围内。回过头参考图1，通信电路系统27管理经由扬声器196向触控笔200发射的音调。
[0072]4.使用RF链路
[0073]在一些示例性实施例中，数字化仪系统100使用例如主机22和/或电路系统25中的RF链路设备180 (例如蓝牙、近场通信(NFC)、射频标识(RFID)或W1-Fi设备)来通过双向通信与触控笔200进行通信。现在参考图3B，在