触笔的基于触摸的输入的制作方法

本发明整体涉及基于触摸的输入设备，并且更具体地讲，涉及触笔的基于触摸的输入。

背景技术：

存在多种手持式输入设备以用于在使用期间检测来自用户的输入。例如，可利用触笔而通过接触电子设备的触摸面板来提供输入。触摸面板可包括触敏表面，该触敏表面响应于检测到触摸事件来生成可由电子设备的其他部件处理和利用的信号。电子设备的显示部件可显示表示可选择的虚拟按钮或图标的文本和/或图形显示元件，并且触敏表面可允许用户导航显示在显示屏上的内容。通常，用户可在触摸面板上以设备转化成输入命令的方式移动一个或多个输入设备诸如触笔。

附图说明

本主题技术的一些特征在所附权利要求书中被示出。然而，出于解释的目的，在以下附图中阐述了本主题技术的若干实施方案。

图1示出了根据本主题技术的一些实施方案的包括触笔和外部设备的系统的视图。

图2示出了根据本主题技术的一些实施方案的图1的触笔的透视图。

图3示出了根据本主题技术的一些实施方案的触笔的侧视图。

图4示出了根据本主题技术的一些实施方案的触笔的侧视图。

图5示出了根据本主题技术的一些实施方案的触笔的侧视图。

图6示出了根据本主题技术的一些实施方案的触笔的侧视图。

图7示出了根据本主题技术的一些实施方案的触笔的侧视图。

图8示出了根据本主题技术的一些实施方案的触笔的侧视图。

图9示出了说明根据本主题技术的一些实施方案的图1的触笔和外部设备的框图。

图10示出了根据本主题技术的一些实施方案的图2的触笔的a-a截面的前视剖视图。

图11示出了根据本主题技术的一些实施方案的图2的触笔的截面b-b的侧面剖视图。

图12示出了根据本主题技术的一些实施方案的触笔的透视图。

图13示出了根据本主题技术的一些实施方案的图12的触笔的截面c-c的前视剖视图。

图14示出了根据本主题技术的一些实施方案的触摸传感器的顶视图。

图15示出了根据本主题技术的一些实施方案的图14的触摸传感器的截面c-c的剖视图。

图16示出了根据本主题技术的一些实施方案的图14的触摸传感器的一部分的底视图。

图17示出了根据本主题技术的一些实施方案的图14的触摸传感器的截面d-d的剖视图。

图18示出了根据本主题技术的一些实施方案的图14的触摸传感器的截面e-e的剖视图。

图19示出了根据本主题技术的一些实施方案的触笔的组装前部件的视图。

图20示出了根据本主题技术的一些实施方案的触笔的处于组装阶段的部件的视图。

图21示出了根据本主题技术的一些实施方案的触笔的处于另一组装阶段的部件的视图。

图22示出了根据本主题技术的一些实施方案的触笔的处于另一组装阶段的部件的视图。

图23示出了根据本主题技术的一些实施方案的用于操作触笔的方法的流程图。

图24示出了根据本主题技术的一些实施方案的用于检测用户输入的过程的流程图。

具体实施方式

下面示出的具体实施方式旨在作为本主题技术的各种配置的描述并且不旨在表示本主题技术可被实践的唯一配置。附图被并入本文并且构成具体实施方式的一部分。具体实施方式包括具体的细节旨在提供对本主题技术的透彻理解。然而，对于本领域的技术人员来说将清楚和显而易见的是，本主题技术不限于本文示出的具体细节并且可在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些情况下，以框图形式示出了熟知的结构和部件，以便避免使本主题技术的概念模糊。

包括显示表面和/或触摸面板的一些电子设备接收来自用户的触觉输入。例如，可利用触笔来通过接触电子设备的触摸面板来提供输入。触摸面板可包括触敏表面，该触敏表面响应于检测到触摸事件来生成可由电子设备的其他部件处理和利用的信号。电子设备的显示部件可显示表示可选择的虚拟按钮或图标的文本和/或图形显示元件，并且触敏表面可允许用户导航显示在显示屏上的内容。通常，用户可在触摸面板上以设备转化成输入命令的方式移动一个或多个输入设备诸如触笔。

此外，在用户正握持触笔或其他基于触摸的输入设备的同时，用户可能局限于由此提供的输入选项。因此，集成到输入设备中的额外输入能力将为用户提供扩展的输入能力而不必同时操作额外的输入设备。一些现有的触笔或其他基于触摸的输入设备可能要求用户操作处于用户自然抓握位置之外的位置上的输入部件，从而要求用户调整抓握以提供预期的输入。

根据本文公开的实施方案，改进的基于触摸的输入设备可以接收来自用户的触觉输入。可以通过触摸传感器诸如电容式感测设备执行触觉输入功能。触摸传感器可被集成到具有低矮外形的输入设备中。可以在用户的自然抓握位置处接收触觉输入。此外，触笔可有效地区分来自用户的触觉输入，并忽略在用户只是在用户自然抓握位置处握持触笔时提供的持续触觉输入。

根据本文所公开的实施方案的基于触摸的输入设备可包括由用户握持、穿戴或接触以用于提供输入和/或接收反馈的任何设备。基于触摸的输入设备可单独使用或与另一个设备结合使用。例如，图1示出根据本主题技术的一些实施方案的系统1，该系统1包括触笔100和具有表面50的外部设备90。触笔100可由用户10握持并且作为基于触摸的输入设备操作以便与外部设备90一起使用。

外部设备90的表面50可包括用于在由触笔100接触时与触笔100相互作用的显示表面和/或触摸面板。外部设备90利用显示器来渲染图像，以向用户输送信息。显示器可被配置为显示文本、颜色、线条、照片、动画、视频等。外部设备90的表面50可使用任何合适的技术来实现，包括但不限于使用液晶显示器技术、发光二极管技术、有机发光显示器技术、有机电致发光技术、电子墨水，或另一类型的显示技术或多种显示技术类型的组合的多点触摸和/或多点力感测触摸屏。

触笔100可包括用于接触表面50的尖端190。此类接触可由外部设备90和/或触笔100检测。例如，触笔100可包括一个或多个传感器，该一个或多个传感器检测尖端190何时接触表面50并向表面50施加压力。此类传感器可包括一个或多个接触传感器、电容传感器、触摸传感器、相机、压电传感器、压力传感器、接近传感器、电场传感器、光电二极管和/或可操作为检测与表面50的接触的其他传感器。此类传感器可任选地与外部设备90协作地操作以检测与表面50的接触。

触笔100可支持由用户处理和操作。具体地讲，触笔100可接收在用户抓握位置处来自用户的输入。图2示出了根据本主题技术的一些实施方案的触笔100。根据一些实施方案，例如如图2所示，触笔100可包括外壳110，该外壳110沿触笔100的长度的至少一部分提供最外侧覆盖。用户能够在触笔100的使用期间在用户抓握区域104抓握触笔100。用户抓握区域104可位于自然抓握位置，使得用户可在触笔100正常使用期间被抓住的相同位置处提供输入。例如，用户抓握区域104可以位于外壳110的外表面上。用户抓握区域104可靠近触笔100的尖端190。例如，用户抓握区域104的位置可以与尖端190相距一定距离，该距离小于触笔100的整个长度的一半、三分之一或四分之一。触笔100的部件可以被定位于用户抓握区域104处，以接收来自用户的触觉输入。例如，用户抓握区域104可为外壳110的一部分。另选地或组合地，用户抓握区域104可以包括处于外壳110内的输入部件102集合，诸如按钮、开关、旋钮、操作杆和/或其他输入部件102。根据一些实施方案，可以在外表面112上提供标记，以作为对用户抓握区域104的位置的指示器。标记可以与外表面的相邻部分平齐，从而使其可被看到，但是又提供与外壳110的其他部件相同的触觉特征。另选地或组合地，标记可以提供突起、凹陷或纹理，其将提供不同于外壳110的相邻部分的表面特征。

触笔100可包括处于外壳110内的触摸传感器200。触摸传感器200可以是沿着触笔100的长度的至少一部分延伸的电容式触摸传感器。

如图3所示，触摸传感器200可至少部分地在触笔100的抓握区域104内延伸。除此之外或另选地，触摸传感器200可延伸至触笔100的尖端190和/或至少部分地在触笔100的尖端190内延伸。除此之外或另选地，触摸传感器200可延伸至触笔100的与尖端190相对的端部。触摸传感器200可用于检测用户手指的接触或靠近。除此之外或另选地，触摸传感器200可用于检测另一物体(诸如，对其应用触笔的表面)的接触或靠近。

如图4所示，触笔100可包括多个触摸传感器200。多个触摸传感器200中的每一个可以在外壳110的不同部分内延伸。触摸传感器200可彼此间隔开。触摸传感器200中的至少一个可沿抓握区域104延伸。在检测到用户手势时，可以根据将由触笔100和/或外部设备执行的预编程功能将各分开的触摸传感器200检测到的手势解释为不同的用户输入。

如图5所示，触摸传感器200可以被定位于触笔100的与尖端190相对的端部处。与在其他位置(诸如，抓握区域)上提供的手势相比，可以对在触笔100的端部检测到的手势做出不同解释。例如，处于触笔100的端部的手势可以执行某些功能(例如，绘画、擦除等)，当手势是在抓握区域接收到的时候则不执行所述功能。

触摸传感器200可用于使触笔和/或外部设备来执行一项或多项功能。虽然本文提供了某些示例，但应当理解，触笔和/或外部设备的任何功能可以是根据触笔和/或外部设备的预编程特征来执行的。

触摸传感器200可用于检测用户在何处以及是否抓握触笔100。然后，触笔100可基于抓握检测进入空闲模式或唤醒模式。除此之外或另选地，外部设备可基于触笔上的抓握检测进入空闲模式或唤醒模式。

触摸传感器200可用于改变、选择和/或显示触笔和/或外部设备的一个或多个设置。例如，触摸传感器200可检测手势并向外部设备传输信号以改变、选择和/或显示影响触笔和/或外部设备的性能的一个或多个设置。设置可以涉及由触笔连同外部设备的使用产生的标记的特征(例如，颜色、尺寸、宽度、粗度、形状等)。

如图6所示，触摸传感器200可用于检测用户所做的轻击、双击、三击或者其他轻击手势。例如，当用户将手指施加到抓握区域104处时，触笔100可检测在触摸传感器200中引发的所得电容。用户可以随后抬起手指，并且触笔100可检测在触摸传感器200中引发的所得电容或电容变化。用户可以随后使手指返回抓握区域104，并且触笔100可检测在触摸传感器200中引发的所得电容或电容变化。处于一定时间跨度内的输入的序列可被触笔100解释为用户轻击手势。所检测到的轻击手势可以与将由触笔100和/或外部设备在检测到轻击手势时执行的预编程功能相关。例如，一次或多次轻击可以被解释为改变通过触笔连同外部设备的使用产生的标记的特征(例如，颜色、尺寸、宽度、粗度、形状等)的用户输入。作为另一个示例，一次或多次轻击可以被解释为用以执行外部设备上的功能的用户输入，功能诸如复制功能、粘贴功能、撤销功能和/或重做功能。作为另一个示例，一次或多次轻击可以被解释为用以改变用于在外部设备上生成标记的工具(例如，绘图、擦除等)设置的用户输入。

如图7所示，触摸传感器200可用于检测用户的滑动手势。触摸传感器200沿抓握区域的多个感测元件可以被协调地用于检测特定用户输入。例如，在用户将手指施加到抓握区域的第一部分上时，触笔100的触摸传感器200可检测在触摸传感器200的对应的第一感测元件中引发的所得电容。接下来，用户可将手指移动到抓握区域104的第二部分，并且触笔100的触摸传感器200可检测在触摸传感器200的对应的第二感测元件中引发的所得电容。对于纵向滑动手势，对应的感测元件可以是在外壳110内纵向分布的那些感测元件。处于一定时间跨度内的输入的序列可以被触笔100解释为用户的处于特定方向上(例如，处于沿感测元件的纵向分布所定义的线或路径的纵向上)的运动手势。例如，由(1)在第一感测元件中检测到的电容和之后的(2)在第二感测元件内检测到的电容构成的序列可以被解释为第一方向上的用户运动手势。由(1)在第二感测元件内检测到的电容和之后的(2)在第一感测元件内检测到的电容构成的序列可以被解释为处于与第一方向相反的第二方向上的用户运动手势。所检测到的滑动手势可以与将由触笔100和/或外部设备在检测到滑动手势时执行的预编程功能相关。例如，纵向滑动手势或其他滑动手势可以被解释为改变通过触笔连同外部设备的使用产生的标记的特征(例如，颜色、尺寸、宽度、粗度、形状等)的用户输入。作为另一个示例，纵向滑动手势或其他滑动手势可以被解释为用以执行外部设备上的功能的用户输入，功能诸如复制功能、粘贴功能、撤销功能和/或重做功能。

如图8中所示，触摸传感器200可用于检测用户所做的滚动手势。滚动手势可以包括手指围绕外壳110的圆周移动和/或外壳110在表面(诸如工作表面)上的滚动移动。在外壳110内沿周向分布的触摸传感器200的多个感测元件可以被协调地用于检测特定用户输入。例如，在用户将手指或者另一表面施加到外壳110的第一部分处时，触笔100的触摸传感器200可检测在触摸传感器200的对应的第一感测元件中引发的所得电容。接下来，用户可以将手指或者其他表面移动到抓握区域104的第二部分，并且触笔100的触摸传感器200可检测在触摸传感器200的对应的第二感测元件中引发的所得电容。对于滚动手势，对应的感测元件可以是在外壳110内沿周向分布的那些感测元件。处于一定时间跨度内的输入的序列可以被触笔100解释为用户的处于特定方向上(例如，处于沿感测元件的周向分布所定义的线或路径的周向方向上)的运动手势。所检测到的旋转手势可以与将由触笔100和/或外部设备在检测到旋转手势时执行的预编程功能相关。例如，旋转手势可以被解释为改变通过触笔连同外部设备的使用产生的标记的特征(例如，颜色、尺寸、宽度、粗度、形状等)的用户输入。作为另一个示例，旋转手势可以被解释为用以改变用于在外部设备上生成标记的工具(例如，绘图、擦除等)设置的用户输入。作为另一个示例，旋转手势可被解释为用以执行外部设备上的功能的用户输入，功能诸如放大或缩小所显示的视图以及/或者对外部设备上显示的对象的尺寸或其他方面进行缩放。

应当理解，触摸传感器200可用于检测手势的组合，手势包括轻击手势、滑动手势、旋转手势和/或其他手势。例如，不同手势的组合所构成的序列可以被触笔100解释为用户输入。

如图9所示，触笔100可包括支持用户处理和操作的部件。输入可由用户在触笔100的一个或多个部件处提供。

力传感器192可进行操作，以检测触笔100的尖端190处的用户输入。力传感器192可与尖端190和外壳110两者交互，以检测尖端190和外壳110的相对运动。例如，力传感器192可通过操作检测尖端190何时与表面(诸如外部设备90的表面)发生接触。检测可基于尖端190相对于外壳110的移动。因此，力传感器192可直接地或间接地连接到尖端190和外壳110两者以检测其间的相对运动。力传感器192可包括将尖端190的机械运动转换成电信号的部件。力传感器192可包括一个或多个接触传感器、电容传感器、触摸传感器、应变仪、相机、压电传感器、压力传感器、光电二极管和/或其他传感器。力传感器192可检测力的存在和幅值。

在使用中，用户可操纵触笔100并且向外部设备90的表面施加力。对应的反作用力可通过触笔100的尖端190传递，尖端190连接到机电耦接装置和触笔100的力传感器192。力传感器192或其一部分作为响应可变形，该变形可被测量并用于估计所施加的力。力传感器192可用于产生对应于所施加力的非二进制输出。例如，力传感器192可用于产生表示某个幅值的输出，该幅值根据所施加的大小可变的力而发生变化。

触摸传感器200可以被提供为检测用户对触笔100的外壳110的抓握区域的接触。触摸传感器200可包括电容式触摸传感器，诸如自电容传感器。如本文进一步所述，触摸传感器200可包括多个感测元件(诸如导电电极)，以检测多个位置处的接触和接触变化。

如图9进一步所示，触笔100可包括控制器160和非暂态存储介质162。非暂态存储介质162可包括例如磁存储介质、光学存储介质、磁光存储介质、只读存储器、随机存取存储器、可擦除可编程存储器、闪存存储器，或它们的组合。根据一些实施方案，控制器160可执行存储在非暂态存储介质162中的一个或多个指令，以执行一个或多个功能。

如图9进一步所示，触笔100可包括电源164诸如一个或多个电池和/或电源管理单元。触笔100可包括用于给电源164充电的部件。

如图9进一步所示，触笔100可包括用于与外部设备90和/或其他设备通信的通信部件166。通信部件166可包括一个或多个有线或无线部件、wifi部件、近场通信部件、蓝牙部件和/或其他通信部件。通信部件166可包括一个或多个传输元件，诸如一个或多个天线。另选地或组合地，通信部件166可包括用于与外部设备90和/或另一个设备进行有线连接的接口。

触笔100可包括其他部件，包括但不限于显示器、传感器、开关(例如，圆顶开关)、按钮、语音线圈和/或其他部件。触笔100可利用环境传感器(诸如环境光传感器、接近传感器、温度传感器、气压传感器、湿度传感器等)检测触笔100的操作环境的环境条件和/或其他方面。触笔100可包括触觉反馈部件，该触觉反馈部件向用户提供带有触觉感受的触觉反馈。触觉反馈部件可以被实施成被配置为提供力反馈、振动反馈、触觉感受等的任何适当的设备。例如，在一个实施方案中，触觉反馈部件可被实施成线性致动器，该线性致动器被配置为提供断顿的触觉反馈，诸如轻击或叩击。触笔100可利用用于检测触笔100的移动和加速度的运动传感器(诸如加速计、陀螺仪、全球定位传感器、倾斜传感器等)检测触笔100的运动特征。触笔100可利用生物传感器检测操纵触笔的用户的生物学特征，该生物传感器检测皮肤温度、心率、呼吸速率、血氧水平、血容量估计、血压或它们的组合。触笔100可利用实用传感器(诸如磁场传感器、电场传感器、测光表、声学阻抗传感器、ph水平传感器、材料检测传感器等)来量化或估计在触笔100附近或以其他方式在触笔100外部的对象的特性。可以使用此类数据来调整或更新触笔100的操作，并且/或者可以将此类数据传送给外部设备90以调整或更新该外部设备的操作。

外部设备90还可包括有利于触笔100操作的部件。例如，外部设备90可包括以下中的一者或多者：处理器、存储器、电源、一个或多个传感器、一个或多个通信接口、一个或多个数据连接器、一个或多个电源连接器、一个或多个输入/输出设备诸如扬声器、旋转输入设备、麦克风、开/关按钮、静音按钮、生物计量传感器、相机、力和/或触敏触控板等。在一些实施方案中，外部设备90的通信接口有利于在外部设备90与触笔100之间进行电子通信。

触笔100可在具有触摸传感器200的用户抓握区域104处收来自用户的触觉输入。图10示出了根据本主题技术的一些实施方案的触笔100的前视剖视图。触摸传感器200可以径向定位在触笔100的支撑构件120和外壳110之间。此外，弹性插入件122可以定位于触摸传感器200和支撑构件120之间。在弹性插入件122径向定位在支撑构件120和触摸传感器200之间的情况下，弹性插入件122可使触摸传感器200抵靠外壳110径向向外偏置。

触摸传感器200可以包括周向分布的多个感测元件210。例如，图10所示的感测元件210是周向分布的，使得既定行的每个感测元件210在外壳110的不同部分处径向面向外。触摸传感器200可包括围绕圆周的1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个或10个以上感测元件210。感测元件210的分布提供了在抓握区域104中围绕触笔100的圆周处于多个位置上的独立感测能力。

外壳110可具有各种各样的横截面形状和尺寸中的一种。在图10中的外壳110具有圆形内外横截面形状以提供大致圆柱形的形状的情况下，应当理解，外壳110可具有不同于图10的圆形形状的外横截面形状和/或内横截面形状。

如图11所示，触摸传感器200可包括在抓握区域104沿触笔100的纵向长度分布的多个感测元件210。例如，图11所示的感测元件210是纵向分布的，使得既定列的每个感测元件210在外壳110的不同部分处面向外。触摸传感器200可包括沿纵向长度的1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个或10个以上感测元件210。感测元件210的分布提供了在抓握区域104中沿触笔100的纵向长度处于多个位置上的独立感测能力。

触摸传感器200可接收和检测来自用户的触觉输入。根据一些实施方案，用户输入可以指示用户所作并且将传输至外部设备的选择。根据一些实施方案，用户输入可以指示外部设备将响应于后续的来自触笔100的输入执行对应动作。例如，当在外部设备90的表面上使用时，触笔100可用于指示标记，并且用户输入可指示对标记特征的选择，诸如形状、粗度和颜色。根据一些实施方案，用户输入可以选择或改变外部设备90的设置，诸如在标记(例如，绘图模式)或擦除现有标记(例如，擦除模式)之间的选择。

触摸传感器200可沿触笔100的至少一部分定位。触摸传感器200可被定位于触笔100的抓握区域104处。因此，触摸传感器200可用于检测在触笔100正被用户抓握和/或握持的同时由用户在抓握区域104提供的输入。触摸传感器200可用于区分用户的抓握和来自用户的有意输入，本文将对此做进一步论述。

触笔的外壳可具有多种形状中的一者或多者。图12示出了具有外壳110的触笔100，该外壳具有非圆形横截面形状。外壳110沿包括用户抓握区域104的触笔100的长度的至少一部分提供最外侧覆盖。如图12和图13所示，外壳110可以包括弯曲部分112和平坦部分114。平坦部分114可用于使触笔100靠着其他表面保持稳定，其他表面诸如工作表面、电子设备和/或充电站。

如图13所示，外壳110可沿内表面和/或外表面的部分或全部呈弯曲的。外壳110可以沿内表面和/或外表面的部分或全部是平坦的。触摸传感器200可以大致顺应于支撑构件120和/或弹性插入件122的外侧形状。除此之外或另选地，触摸传感器200可以大致顺应于可以包括平坦表面和/或弯曲表面的外壳110的内侧形状。在触摸传感器200不直接接触外壳110的内表面的情况下，触摸传感器200可以相对于外壳110保持恒定距离，从而使手指在外壳110上的存在可以可靠地被触摸传感器200检测到。

触摸传感器200最初可作为柔性并且可弯曲的片材或基本上平坦的制品提供。如图14所示，触摸传感器200可包括沿触摸传感器200的感测区域220的多个感测元件210。感测元件210可以是按照包括多个行和/或列的图案或网格布置的。

触摸传感器200的感测区域220可以通过连接器区域230连接到接口区域240。接口区域240可以提供一个或多个电端子，用于在连接到控制器的接口时接触触笔的控制器。

如图15所示，触摸传感器的感测区域220可包括提供感测能力的多个层。传感器层250可以被定位于感测区域220的表面上，以检测用户输入。传感器层250可以包括限定感测元件的一个或多个导电部分和/或用于检测其间的电容的接地区域。感测区域220可以包括用于与触笔的外壳相互作用的覆盖物或者其他表面特征。在传感器层250的下面，感测区域220包括第一衬底260和路由层270。第一衬底260使传感器层250与路由层270电绝缘。路由层270可包括一条或多条导电迹线272。迹线272中的每一个借助于穿过第一衬底260延伸的对应通孔262电连接到传感器层250，如本文所进一步论述的。感测区域220还可包括第二衬底290和导电屏蔽层292。屏蔽层292可包括金属(例如，银)或其他导电材料。第二衬底290使路由层270与屏蔽层292电绝缘。第二衬底290可以借助于粘合剂层280耦接至路由层270。应当认识到，可以在保持本文所述的感测区域220的功能的同时提供额外层。

如图16所示，对于任何既定感测元件，感测区域220的迹线272均可以提供与第一衬底260的通孔262的多重连接。例如，多条迹线272可以从单个连接器作为分支引出，从而沿第一衬底260延伸到不同位置。迹线272中的每一个可电连接到通孔262。对于每一感测元件，可提供1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个或多于10个迹线及通孔。通孔262可以沿第一衬底260分布在不同位置上。每条迹线272可以在不同于至少一条其他迹线272的方向的方向上接近其对应通孔262。例如，如图16所示，四条迹线272中的每一个在不同的方向上延伸。图16中的四条迹线272的方向按照某些配对相互正交。应当理解，其他各种各样的方向也是可能的。

迹线272的不同取向提供针对与通孔262的连接的意外破损的冗余防护。例如，在触笔组装期间，可以使触摸传感器200从平坦形状卷曲成弯曲形状。组装过程可对迹线272和通孔262之间的连接施加应力和应变。在应变处于特定方向上的情况下，只有一些连接可能受到影响。因此，由于组装期间的应力而引起的一个连接的意外破损可保持其他连接完好无损。只要保留一个或多个连接，感测元件就可以通过完好的迹线和一个或多个通孔连接保持与控制器的电连接。

如图17所示，触摸传感器的连接器区域230可以包括从感测区域延伸出来的层中的至少一些。例如，传感器层250可以延伸到连接器区域230内。此外，可以在传感器层250之上提供第二屏蔽层294。第二屏蔽层294可包括金属(例如，银)或其他导电材料。在传感器层250下面，连接器区域230包括第一衬底260、路由层270、粘合剂层280、第二衬底290和第一屏蔽层292。

如图18所示，触摸传感器的接口区域240可包括从感测区域和连接器区域延伸的层中的至少一些。例如，传感器层250可延伸到接口区域240内。在传感器层250下面，接口区域240包括第一衬底260和路由层270。接口区域240可以省略路由层270下面的其他层，从而露出路由层270的部件，例如，连接到控制器的接口。

可通过在触笔100的抓握区域104处提供触摸传感器200的过程来组装触笔100。如图19所示，触摸传感器200和弹性插入件122可以是按照平坦或者基本呈平面的配置提供的。如图20所示，可以使弹性插入件122缠绕支撑构件120，并且可以使触摸传感器200缠绕弹性插入件122。

如图21所示，将包括支撑构件120、弹性插入件122和触摸传感器200的组件插入到外壳110内。插入之前，组件可以具有过大尺寸，使得触摸传感器200的外横截面尺寸(例如，直径)大于外壳110的内横截面尺寸(例如，直径)。因此，随着组装后的触摸传感器200被插入到外壳110内，其将受到压缩，以顺应外壳110的内表面。在被插入到外壳110内时，触摸传感器200可与弹性插入件122一起压缩。在处于外壳110内时，弹性插入件122在压缩下使触摸传感器200抵靠外壳的内表面偏置。弹性插入件122可包括各种各样的材料中的一种或多种，从而在压缩下提供此类偏置。例如，弹性插入件122可包括泡沫结构、弹性体、基质材料或者其他具有弹性的材料。弹性插入件122可包括用于将触摸传感器粘结到支撑构件120的粘合剂。例如，弹性插入件122可包括在压缩时被激活的压敏粘合剂。

如图22所示，触笔可被组装成包括一个或多个其他部件。例如，可以在外壳110的端部提供尖端190。尖端190的至少一部分可延伸到外壳110内，例如处于被支撑构件120围绕的空间内。其他部件(诸如控制器)可被组装到外壳110内。触摸传感器200可以连接至控制器，例如借助于触摸传感器200的接口区域。

在使用中，触笔可在多种模式下操作，从而将用户手势解释为用户输入。图23示出了四种模式：空闲模式310、握持模式320、抬离模式330和下触模式340。每种模式以及模式之间的转换可以对应于确定用户输入所应用的功能。例如，每种模式中特定的所感测条件可以实施模式的改变和/或指示已接收到用户输入的输出。

在空闲模式310中，可确定触笔未被用户握持或抓握。因此，可以过滤某些感测条件或者拒绝将其作为用户输入。例如，触笔可以基于在感测元件中的每一个处检测到的电容水平确定感测元件中没有任何元件正在检测输入。在没有任何感测元件检测到超过阈值的电容的情况下，可确定没有手指正在接触抓握区域。作为另一个示例，在特定感测元件检测到接触的情况下，仍然可确定受到激活的感测元件的布置不对应于表示用户抓握的轮廓。例如，在仅一侧的感测元件(例如，沿一个纵向列)检测到接触的情况下，可以确定触笔处于表面上，而非被握持。除此之外或另选地，其他条件可被用于应用空闲模式310，诸如触笔的移动、触笔的取向、尖端处的输入和/或用户选择。例如，在一定持续时间内没有移动或者处于水平表面上的取向可以指示触笔静止并且未被握持。触笔可从任何其他模式转换至空闲模式310。

在检测到用户正握持触笔时，触笔可从空闲模式310转换到抓握模式320。在抓握模式320中，触笔可检测和解释抓握区域中的用户输入。检测到接触的感测元件的布置和/或数量可指示用户正在抓握区域处抓握触笔。除此之外或另选地，其他条件可被用于应用抓握模式320，诸如触笔的移动、触笔的取向、尖端处的输入和/或用户选择。例如，突然的移动和/或对应于用户抓握的取向可以表明触笔正在被拿起。

在抓握模式320中，触笔可确定抓握区域中的手指的数量和/或位置。例如，多个感测元件可报告检测到的电容。这些感测元件的数量和/或位置可对应于施加到抓握区域的手指的数量和/或位置。在抓握模式320中，触笔可在一开始和/或重复地设置表示例如抓握区域上的手指的数量的第一基线。与第一基线的偏离(诸如电容计数的减少)可以指示触笔将改变模式。

在抬离模式330中，触笔确定用户已经将一个或多个手指从触笔抬起。触笔可基于与第一基线的偏离进入抬离模式330。例如，在抓握模式320中，感测元件可检测到用户仍然正抓握触笔，但应用的手指数量已减少。例如，基于检测电容的感测元件的数量降低而检测到更少手指时，触笔可以确定手指已抬起并且进入抬离模式330。在抬离模式330中，触笔可在一开始和/或重复地设置表示例如抓握区域上的手指的新的数量的第二基线。与第二基线的偏离(诸如电容计数的增加)可指示触笔将改变模式。

在下触模式340中，触笔确定用户已经使手指返回到触笔。触笔可以基于与第二基线的偏差进入下触模式340。例如，在处于抬离模式330时，感测元件可检测到用户仍然正抓握触笔，但是所应用的手指的数量有所增加。例如，基于检测电容的感测元件的数量增大而检测到一个额外的手指时，触笔可确定手指已返回到抓握区域。所检测到的手指的返回可指示提供了来自用户的触觉输入，诸如轻击。对应动作可由触笔和/或与触笔通信的另一设备执行。

应当认识到，可对任何数量的触觉输入进行评估，以确定是否应当执行动作。例如，可根据本文提供的公开评估多个触觉输入(例如，轻击)，每一触觉输入具有可检测持续时间并且间隔可检测的持续时间。可基于可接收到的各种各样的触觉输入而执行不同动作。例如，不同动作可与短持续时间的单触觉输入、短持续时间的双触觉输入、短持续时间的三触觉输入、长持续时间的单触觉输入以及它们的组合相关联。一个或多个持续时间和/或间隙阈值可被应用于一个或多个触觉输入，如本文所述。

本文所述的阈值可以是预编程的、用户可选的、用户可调整的和/或可自动调整的。阈值中的一者或多者可经受训练会话，在训练会话中，触笔和/或另一设备提示用户提供触觉输入并且/或者观察用户提供的触觉输入而不进行提示。触笔和/或另一设备可确定具有某一持续时间并且隔开某一持续时间的输入是否由用户有意做出以期被触笔接受。例如，在触笔发起与触觉输入相关联的一个或多个动作时，可由用户手动取消动作。基于所取消动作的记录，触笔可确定哪些触觉输入是有意的，哪些是无意的。可调整阈值和其他参数，使得触笔对触觉输入的响应更好地表示用户期望的结果。

当用户输入被检测到之后，触笔可返回到抓握模式320，并相应地设置新的基线。除此之外或另选地，触笔可以返回到空闲模式310，如本文所论述的。

可采用方法400来操作触笔的触摸传感器。方法400可包括与上文相对于图23所述的模式有关的操作。因而，可以参考图23中例示的模式和转换理解图24中例示的方法400。

在操作410中，触笔可以借助于触笔的抓握区域处的触摸传感器检测到用户正在抓握区域处抓握触笔。这一检测可包括进入触笔的抓握模式。在操作420中，基于检测到用户正在抓握触笔而设置第一输入基线。例如，第一输入基线可以是基于在处于抓握模式时检测到用户手指的接触的触摸传感器的感测元件的数量设置的。

在操作430中，触笔可借助于触摸传感器基于与第一输入基线的第一偏离检测到用户已将手指从抓握区域抬起。这一检测可包括进入触笔的抬离模式。在操作440中，基于检测到用户已抬起手指设置第二输入基线。例如，第二输入基线可以是基于在处于抬离模式时检测到用户手指的接触的触摸传感器的感测元件的数量设置的。

在操作450中，触笔可借助于触摸传感器基于与第二输入基线的第二偏离检测用户已使手指返回至抓握区域。这一检测可包括进入触笔的下触模式。

在操作460中，触笔可基于第一偏离和第二偏离来确定施加到触摸传感器的用户输入。可基于用户输入和对其的分析从触笔传输输入信号。传输可以是例如由通信部件基于控制器的操作而执行的。输入信号可以被传输至外部设备和/或触笔的其他部件。输入信号可包括与用户输入的特征有关的信息。例如，输入信号可以包括表示用户输入的定时、数量、持续时间或者其他特性的值。

触笔和/或外部设备可以被提供指令，从而在接收到输入信号时执行某些动作。例如，外部设备可以将输入信号的接收解释为用户选择。可以例如通过触笔(例如，触笔尖端)在外部设备的表面上的接触进一步指示用户选择的主题。

触笔和/或外部设备可在接收到用户输入时提供确认。例如，触笔和/或外部设备可以在检测到已提供用户输入时向用户提供触觉反馈。作为另一个示例，可以提供通知、提示或警报。

外部设备可记录输入信号的接收并且响应于来自触笔的后续输入来施加对应动作。例如，触笔可用于通过使触笔尖端与外部设备的表面接触而进行绘画或书写。此类输入可被外部设备借助于标记、线或者具有各种各样的特征的形状予以记录。例如，所记录的标记可具有某一形状、粗度和颜色。当用户操作触摸传感器以创建输入信号时，外部设备可将输入信号解释为命令，从而对来自触笔的后续输入所生成的标记应用一个或多个特征。因此，触笔尖端与外部设备的表面之间的后续接触可被记录为具有由输入信号确定的一个或多个特征的标记。根据一些实施方案，由触摸传感器的操作生成的输入信号可对将后续输入解释为绘制新标记(例如，绘图模式)或擦除现有标记(例如，擦除模式)的设置进行切换。根据一些实施方案，在由触摸传感器的操作生成的输入信号的接收期间，可基于输入信号来解释来自触笔尖端的输入。例如，对应于施加至触摸传感器的用户输入的特性的输入信号可以命令外部设备采用具有基于用户输入的特性的特征的标记来解释来自触笔尖端的同时输入。在高于阈值或处于较高范围内的用户输入的施加期间，用触笔的绘图可产生较粗的标记，在低于阈值或者处于较低范围内的力的施加期间用触笔的绘图可以产生较细的标记。多个范围和阈值可适用于所检测到的电压，以提供一定范围的可能输入信号。

用户输入的特征可以包括提供用户输入的用户运动手势的方向、路径、速度和/或长度。例如，触笔可跟踪跨越多个感测元件的用户运动手势，并且检测按顺序施加至多个感测元件中的每一个的用户输入。组合输入可被用于检测跨越多个感测元件的用户运动手势的方向、路径、速度和/或长度。触笔或外部设备可根据所述特征将所引起的输入信号解释为执行功能的命令。根据某些实施方案，输入信号可以基于其改变外部设备的设置。例如，外部设备可以在与用户运动手势的特征(例如，长度)成比例的程度上改变外部设备的音量、亮度、显示缩放、标记特征或其他特征。例如，沿第一方向施加横跨感测元件的用户运动手势可提高外部设备的设置值(例如，音量、标记粗度等)，并且沿与第一方向相对的第二方向施加跨越感测元件的用户运动手势可降低外部设备的设置值。

如上文所论述的，从模式中的任何模式，触笔均能检测到用户未握持触笔。因此，触笔可以进入触笔的空闲模式。当触笔处于空闲模式时，触笔可拒绝将触摸传感器的检测作为用户输入。

虽然本文所公开的基于触摸的输入设备的一些实施方案涉及触笔，但应当理解，主题技术可涵盖并应用于其他输入设备。例如，根据本文所公开的实施方案的输入设备可包括电话、平板计算设备、移动计算设备、手表、膝上型计算设备、鼠标、游戏控制器、遥控器、数字媒体播放器和/或任何其他电子设备。此外，外部设备可以是与基于触摸的输入设备相互作用的任何设备。例如，根据本文所公开的实施方案的外部设备可包括平板电脑、电话、膝上型计算设备、台式计算设备、可穿戴设备、移动计算设备、平板计算设备、显示器、电视、电话、数字媒体播放器和/或任何其他电子设备。

上述的各种功能可在数字电子电路、计算机软件、固件或硬件中实现。该技术可使用一个或多个计算机程序产品实现。可编程处理器和计算机可包括在移动设备中或封装为移动设备。该过程和逻辑流程可由一个或多个可编程处理器和一个或多个可编程逻辑电路执行。通用和专用计算设备以及存储设备可通过通信网络互连。

一些具体实施包括将计算机程序指令存储在机器可读或计算机可读介质(或者称为计算机可读存储介质、机器可读介质或机器可读存储介质)中的电子部件，诸如微处理器、存储装置以及存储器。此类计算机可读介质的一些示例包括ram、rom、只读光盘(cd-rom)、可刻录光盘(cd-r)、可重写光盘(cd-rw)、只读数字通用光盘(例如，dvd-rom、双层dvd-rom)、各种可刻录/可重写dvd(例如，dvd-ram、dvd-rw、dvd+rw等)、闪存存储器(例如，sd卡、mini-sd卡、micro-sd卡等)、磁性和/或固态硬盘驱动器、超密度光盘、任何其他光学或磁性介质以及软盘。计算机可读介质可存储计算机程序，该计算机程序可由至少一个处理单元执行并且包括用于执行各种操作的指令集。计算机程序或者计算机代码的示例包括机器代码，诸如由编译器所产生的机器代码，以及包括可由计算机、电子部件或微处理器使用解译器来执行的更高级别代码的文件。

虽然上述论述主要涉及执行软件的微处理器或多核处理器，但一些具体实施由一个或多个集成电路诸如专用集成电路(asic)或现场可编程门阵列(fpga)执行。在一些具体实施中，此类集成电路执行存储在电路自身上的指令。

如本说明书以及本专利申请的任何权利要求所使用的，术语“计算机”、“处理器”及“存储器”均是指电子或其他技术设备。这些术语排除人或者人的群组。出于本说明书的目的，术语“显示”或“正在显示”意指在电子设备上显示。如本说明书以及本专利申请的任何权利要求所使用的，术语“计算机可读介质”以及“计算机可读媒介”完全限于以可由计算机读取的形式存储信息的可触摸的有形物体。这些术语不包括任何无线信号、有线下载信号以及任何其他短暂信号。

为了提供与用户的交互，本说明书中描述的主题的具体实施可以在本文所述的具有用于向用户显示信息的显示设备以及诸如用户可用来向计算机提供输入的键盘和指向设备的计算机上实现。其他种类的设备也可用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感官反馈，诸如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；并且可以任何形式接收来自用户的输入，包括声学、语音或触觉输入。

上文所述的特征和应用中的许多可被实施为被指定为在计算机可读存储介质(还称为计算机可读介质)上记录的指令集的软件过程。当这些指令由一个或多个处理单元(例如，一个或多个处理器、处理器的内核或者其他处理单元)执行时，这些指令使该一个或多个处理单元执行指令中指示的动作。计算机可读介质的示例包括但不限于cd-rom、闪存驱动器、ram芯片、硬盘驱动器、eprom等。计算机可读介质不包括无线地或通过有线连接传送的载波和电信号。

在本说明书中，术语“软件”意在包括驻留在只读存储器中的固件或者存储在磁性存储装置中的应用，这些固件或应用可被读取到存储器中以用于由处理器进行处理。同样，在一些具体实施中，在保留本主题公开的不同的软件方面时，本主题公开的多个软件方面可被实现为更大程序的子部分。在一些具体实施中，还可将多个软件方面实现为独立程序。最后，共同实现本文所述的软件方面的单独程序的任何组合均在本主题公开的范围内。在一些具体实施中，当被安装以在一个或多个电子系统上运行时，软件程序定义执行和施行软件程序的操作的一个或多个特定机器具体实施。

计算机程序(也称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)可以用任何形式的编程语言编写，包括编译或解释语言、声明或过程语言，并且其可以以任何形式部署，包括作为独立的程序或者作为适于在计算环境中使用的模块、部件、子例程、对象或其他单元。计算机程序可以但不必与文件系统中的文件对应。程序可存储在保存其他程序或数据(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)的文件的一部分中、在专用于论述中的该程序的单个文件中或在多个协调文件中(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件)。计算机程序可被部署为在一个计算机上或位于同一站点或分布于多个站点并且通过通信网络互连的多个计算机上执行。

应当理解，本发明所公开的过程中的框的特定顺序或分级结构为示例性方法的例示。基于设计优选要求，应当理解，过程中的框的特定顺序或者分级结构可被重新布置或者所有示出的框都被执行。这些框中的一些框可被同时执行。例如，在某些情况中，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上述实施方案中各个系统部件的划分不应被理解为在所有实施方式中都要求此类划分，并且应当理解，所述程序部件和系统可一般性地一起整合在单个软件产品中或者封装到多个软件产品中。

先前的描述被提供以使得本领域的技术人员能够实践本文所述的各个方面。这些方面的各种修改对本领域的技术人员而言是显而易见的，并且本文所限定的通用原则可应用于其他方面。因此，本权利要求书并非旨在受限于本文所示的方面，而是旨在使得全部范围与语言权利要求书一致，其中对奇异值中的元素的引用并非旨在意味着“一个和仅一个”，而是指“一个或多个”，除非被具体指出。除非另外特别说明，否则术语“一些”是指一个或多个。男性的代名词(例如，他的)包括女性和中性(例如，她的和它的)，并且反之亦然。标题和子标题(如果有的话)仅为了方便起见而使用并且不限制本主题公开。

谓词字词“被配置为”、“可操作以”以及“被编程以”并不意味着对某一主题进行任何特定的有形或无形的修改而是旨在可互换使用。例如，部件或被配置为监视和控制操作的处理器也可能意味着处理器被编程以监视和控制操作或者处理器可操作为监视和控制操作。同样，被配置为执行代码的处理器可解释为被编程以执行代码或可操作以执行代码的处理器。

短语诸如“方面”不意味此方面对本主题技术是必需的或者此方面应用于本主题技术的所有配置。与一个方面相关的公开可应用于所有构型，或者一个或多个构型。短语诸如方面可指一个或多个方面，反之亦然。短语诸如“配置”不意味此配置是本主题技术必需的或者此配置应用于本主题技术的所有配置。与配置相关的公开可应用于所有配置或者一个或多个配置。短语诸如配置可指一个或多个配置并且反之亦然。

字词“示例”在本文用于意指“用作示例或者例示”。本文作为“示例”所述的任何方面或者设计不一定被理解为比其他方面或者设计优先或者有利。

本领域的普通技术人员已知或稍后悉知的贯穿本公开描述的各个方面的元素的所有结构和功能等同物通过引用明确地并入本文，并且旨在被权利要求书所涵盖。此外，本文所公开的任何内容并非旨在提供给公众，而与该公开是否明确地被陈述在权利要求中无关。根据35u.s.c.§112第六段的规定，不需要解释任何权利要求元素，除非使用短语“方法用以”明确陈述了该元素，或者就方法权利要求而言，使用短语“步骤用以”陈述了该元素。此外，术语“包括”、“具有”等在一定程度上用于说明书或权利要求中，这样的术语旨在以类似于术语“包括”当用作过渡字词用于权利要求中时“包括”被解释的方式包含在内。