優(yōu)先權(quán)主張

本申請(qǐng)案主張2014年12月3日申請(qǐng)的標(biāo)題為“電子觸控筆的用戶(hù)接口(userinterfaceforanelectronicstylus)”的第14/559,218號(hào)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)案的優(yōu)先權(quán)，所述美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)案的揭示內(nèi)容特此以全文引用的方式并入到本申請(qǐng)案中。

本發(fā)明大體上涉及一種可操作為具有計(jì)算裝置的電子用戶(hù)接口并且包含超聲發(fā)射器的觸控筆，更確切地說(shuō)，一種具有用于使超聲發(fā)射器在通電模式和斷電模式之間切換的手動(dòng)用戶(hù)接口的電子觸控筆。

背景技術(shù)：

電子觸控筆可通過(guò)發(fā)射超聲信號(hào)來(lái)提供具有計(jì)算裝置的用戶(hù)接口，計(jì)算裝置可從所述超聲信號(hào)確定觸控筆的位置和/或定向。所述計(jì)算裝置可為(例如)個(gè)人計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、電子閱讀器或其它個(gè)人電子裝置。電子觸控筆可操作為常規(guī)書(shū)寫(xiě)工具，其準(zhǔn)許用戶(hù)在紙上進(jìn)行書(shū)寫(xiě)，同時(shí)還發(fā)射超聲數(shù)據(jù)，所述超聲數(shù)據(jù)被接收器接收并用以確定觸控筆的位置和/或定向。接收器可對(duì)超聲數(shù)據(jù)取樣和/或解碼，所述接收器可以通信方式與計(jì)算裝置耦合。觸控筆可具有與傳統(tǒng)的書(shū)寫(xiě)工具(例如鋼筆或鉛筆)類(lèi)似的大小、重量和外觀(guān)尺寸。

產(chǎn)生和發(fā)射超聲信號(hào)需要觸控筆上的顯著電力消耗，所述觸控筆通?？蔀殡姵毓╇姷摹闇p少電力消耗并且拉長(zhǎng)電池再充電或置換之間的時(shí)間間隔，觸控筆可檢測(cè)用戶(hù)何時(shí)將鋼筆尖按壓到表面上，并且在用戶(hù)不在所述表面上使用觸控筆達(dá)一段時(shí)間的情況下停止發(fā)射(即，進(jìn)入“斷電”或“睡眠”模式)。因此，在觸控筆處于斷電模式中之后，觸控筆不會(huì)立即可操作。也就是說(shuō)，不同于常規(guī)書(shū)寫(xiě)工具，用戶(hù)無(wú)法簡(jiǎn)單地立即用所述裝置進(jìn)行“書(shū)寫(xiě)”，而是替代地，必須將觸控尖按壓到表面，以“喚醒”觸控筆(即，致使觸控筆進(jìn)入“通電”模式)。此過(guò)程造成顯著的等待時(shí)間周期，這可惡化用戶(hù)對(duì)觸控筆的體驗(yàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的系統(tǒng)、方法和裝置各自具有若干創(chuàng)新方面，其中沒(méi)有單個(gè)方面單獨(dú)負(fù)責(zé)本文所揭示的合乎需要的屬性。

本發(fā)明中所描述的標(biāo)的物的一個(gè)創(chuàng)新方面可實(shí)施于包含觸控筆的設(shè)備中，所述觸控筆包含筆尖、經(jīng)配置以發(fā)射超聲信號(hào)的超聲發(fā)射器以及手動(dòng)用戶(hù)接口。所述手動(dòng)用戶(hù)接口包含以下項(xiàng)中的一者或兩者：(i)可移除式封蓋，安裝所述封蓋會(huì)覆蓋所述筆尖并使所述超聲發(fā)射器切換到斷電模式，其中移除所述封蓋會(huì)暴露所述筆尖并使所述超聲發(fā)射器切換到通電模式；和(ii)致動(dòng)器，其經(jīng)配置以使所述觸控筆在第一模式和第二模式之間切換，其中在所述第一模式中，所述筆尖處于伸出位置并且所述超聲發(fā)射器切換到所述通電模式；且在所述第二模式中，所述筆尖處于縮回位置并且所述超聲發(fā)射器切換到所述斷電模式。

在一些實(shí)例中，所述設(shè)備可包含安置成接近于所述觸控筆的外表面的微開(kāi)關(guān)，所述微開(kāi)關(guān)經(jīng)配置以使所述超聲發(fā)射器在所述通電模式和所述斷電模式之間切換。安裝所述封蓋可引起按壓所述微開(kāi)關(guān)。安裝所述封蓋可使得所述微開(kāi)關(guān)從閉合位置致動(dòng)到斷開(kāi)位置。移除所述封蓋可使得所述微開(kāi)關(guān)從斷開(kāi)位置釋放到閉合位置。

在一些實(shí)例中，所述超聲發(fā)射器可經(jīng)配置以在所述微開(kāi)關(guān)處于所述閉合位置時(shí)發(fā)射超聲信號(hào)，而不管所述筆尖是否與書(shū)寫(xiě)表面接觸。在其它實(shí)例中，所述超聲發(fā)射器可經(jīng)配置以在所述微開(kāi)關(guān)處于所述閉合位置的情況下僅當(dāng)所述筆尖與書(shū)寫(xiě)表面接觸時(shí)才發(fā)射超聲信號(hào)。

在一些實(shí)例中，所述致動(dòng)器可為手動(dòng)操作的按鈕。

在一些實(shí)例中，對(duì)所述按鈕的第一按壓可將所述筆尖推動(dòng)到伸出位置中，并且致使所述超聲發(fā)射器切換到所述通電模式；且對(duì)所述按鈕的第二按壓可致使所述筆尖返回到縮回位置，并且致使所述超聲發(fā)射器切換到所述斷電模式。

在一些實(shí)例中，對(duì)所述按鈕的所述第一按壓可致使所述超聲發(fā)射器開(kāi)始發(fā)射超聲信號(hào)，而不管所述筆尖是否與書(shū)寫(xiě)表面接觸。在其它實(shí)例中，對(duì)所述按鈕的所述第一按壓致使所述超聲發(fā)射器僅當(dāng)所述筆尖與書(shū)寫(xiě)表面接觸時(shí)才開(kāi)始發(fā)射超聲信號(hào)。

在一些實(shí)例中，所述設(shè)備可包含：檢測(cè)器布置，其經(jīng)配置以檢測(cè)由所述觸控筆發(fā)出的超聲信號(hào)，所述檢測(cè)器布置至少包含第一聲學(xué)傳感器和第二聲學(xué)傳感器；和計(jì)算裝置，其經(jīng)配置以基于所述所檢測(cè)的超聲信號(hào)來(lái)確定所述觸控筆的位置。

根據(jù)一些實(shí)施方案，其中電子觸控筆具有手動(dòng)用戶(hù)接口并且包含超聲發(fā)射器，一種操作所述電子觸控筆的方法包含：確定所述手動(dòng)用戶(hù)接口是否已切換到就緒狀態(tài)；和在確定所述手動(dòng)用戶(hù)接口已切換到所述就緒狀態(tài)后即刻使所述超聲發(fā)射器切換到所述通電模式。所述手動(dòng)用戶(hù)接口包含以下項(xiàng)中的一者或兩者：可移除式封蓋，使得移除所述封蓋會(huì)露出所述電子觸控筆的筆尖并且將所述手動(dòng)用戶(hù)接口置于所述就緒狀態(tài)中，且安裝所述封蓋會(huì)覆蓋所述筆尖并且將所述手動(dòng)用戶(hù)接口置于備用狀態(tài)中；和致動(dòng)器，其經(jīng)配置以使所述手動(dòng)用戶(hù)接口在所述就緒狀態(tài)和所述備用狀態(tài)之間切換，使得在處于所述就緒狀態(tài)中時(shí)，所述致動(dòng)器將所述筆尖置于伸出位置；并且在處于所述備用狀態(tài)中時(shí)，所述致動(dòng)器將所述筆尖置于縮回位置。

在一些實(shí)例中，所述方法可包含：在通電模式中操作所述超聲發(fā)射器；確定所述手動(dòng)用戶(hù)接口是否已切換到備用狀態(tài)；在確定所述手動(dòng)用戶(hù)接口已切換到所述備用狀態(tài)后即刻使所述超聲發(fā)射器切換到斷電模式。

根據(jù)一些實(shí)施方案，一種設(shè)備包含觸控筆，所述觸控筆包含：筆尖；超聲發(fā)射器，其經(jīng)配置以發(fā)射超聲信號(hào)；和手動(dòng)用戶(hù)接口。所述手動(dòng)用戶(hù)接口包含用于使所述超聲發(fā)射器在通電模式和斷電模式之間切換的裝置；其中所述手動(dòng)用戶(hù)接口可在就緒狀態(tài)和備用狀態(tài)之間切換，使得當(dāng)所述手動(dòng)用戶(hù)接口切換到所述就緒狀態(tài)時(shí)，所述筆尖暴露并且所述超聲發(fā)射器切換到所述通電模式；且當(dāng)所述手動(dòng)用戶(hù)接口切換到所述備用狀態(tài)時(shí)，所述筆尖被覆蓋并且所述超聲發(fā)射器切換到所述斷電模式。所述設(shè)備包含用于以下操作的裝置：確定所述手動(dòng)用戶(hù)接口是否已切換到所述就緒狀態(tài)；和在確定所述手動(dòng)用戶(hù)接口已切換到所述就緒狀態(tài)后即刻使所述超聲發(fā)射器切換到所述通電模式。

在一些實(shí)例中，所述設(shè)備可包含用于以下操作的裝置：在所述通電模式中操作所述超聲發(fā)射器；確定所述手動(dòng)用戶(hù)接口是否已切換到所述備用狀態(tài)；在確定所述手動(dòng)用戶(hù)接口已切換到所述備用狀態(tài)后即刻使所述超聲發(fā)射器切換到所述斷電模式。

在一些實(shí)例中，所述手動(dòng)用戶(hù)接口可包含可移除式封蓋，使得安裝所述封蓋使所述手動(dòng)用戶(hù)接口切換到所述備用狀態(tài)，且移除所述封蓋使所述手動(dòng)用戶(hù)接口切換到所述就緒狀態(tài)。安裝所述封蓋可引起按壓安置成接近于所述觸控筆的外表面的微開(kāi)關(guān)，所述微開(kāi)關(guān)經(jīng)配置以使所述超聲發(fā)射器在所述通電模式和所述斷電模式之間切換。安裝所述封蓋可使得所述微開(kāi)關(guān)從閉合位置致動(dòng)到斷開(kāi)位置；且移除所述封蓋使得所述微開(kāi)關(guān)從斷開(kāi)位置釋放到閉合位置。

在一些實(shí)例中，所述手動(dòng)用戶(hù)接口可包含致動(dòng)器，所述致動(dòng)器使所述筆尖在暴露位置和覆蓋位置之間移動(dòng)并且使所述手動(dòng)用戶(hù)接口在所述就緒狀態(tài)和所述備用狀態(tài)之間切換。所述致動(dòng)器可為手動(dòng)操作的按鈕。對(duì)所述按鈕的第一按壓可將所述筆尖推動(dòng)到伸出位置中，并且可致使所述超聲發(fā)射器切換到所述通電模式；且對(duì)所述按鈕的第二按壓可致使所述筆尖返回到縮回位置，并且可致使所述超聲發(fā)射器切換到所述斷電模式。

在一些實(shí)例中，對(duì)所述按鈕的所述第一按壓致使所述超聲發(fā)射器開(kāi)始發(fā)射超聲信號(hào)，而不管所述筆尖是否與書(shū)寫(xiě)表面接觸。在其它實(shí)例中，對(duì)所述按鈕的所述第一按壓致使所述超聲發(fā)射器僅當(dāng)所述筆尖與書(shū)寫(xiě)表面接觸時(shí)才開(kāi)始發(fā)射超聲信號(hào)。

根據(jù)一些實(shí)施方案，其中一種非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒體具有存儲(chǔ)于其上的軟件，所述軟件包含用于操作電子觸控筆的指令，所述電子觸控筆具有手動(dòng)用戶(hù)接口并且包含超聲發(fā)射器，所述指令致使所述電子觸控筆：確定所述手動(dòng)用戶(hù)接口是否已切換到就緒狀態(tài)；和在確定所述手動(dòng)用戶(hù)接口已切換到所述就緒狀態(tài)后即刻使所述超聲發(fā)射器切換到所述通電模式。所述手動(dòng)用戶(hù)接口包含以下項(xiàng)中的一者或兩者：可移除式封蓋，使得移除所述封蓋會(huì)露出所述電子觸控筆的筆尖并且將所述手動(dòng)用戶(hù)接口置于所述就緒狀態(tài)中，且安裝所述封蓋會(huì)覆蓋所述筆尖并且將所述手動(dòng)用戶(hù)接口置于備用狀態(tài)中；和致動(dòng)器，其經(jīng)配置以使所述手動(dòng)用戶(hù)接口在所述就緒狀態(tài)和所述備用狀態(tài)之間切換，使得在處于所述就緒狀態(tài)中時(shí)，所述致動(dòng)器將所述筆尖置于伸出位置；并且在處于所述備用狀態(tài)中時(shí)，所述致動(dòng)器將所述筆尖置于縮回位置。

在一些實(shí)例中，所述指令可進(jìn)一步致使電子觸控筆：在通電模式中操作所述超聲發(fā)射器；確定所述手動(dòng)用戶(hù)接口是否已切換到備用狀態(tài)；和在確定所述手動(dòng)用戶(hù)接口已切換到所述備用狀態(tài)后即刻使所述超聲發(fā)射器切換到斷電模式。

在附圖和以下描述中闡述本說(shuō)明書(shū)中描述的標(biāo)的物的一或多個(gè)實(shí)施方案的細(xì)節(jié)。其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將從所述描述、圖式和所附權(quán)利要求書(shū)變得顯而易見(jiàn)。應(yīng)注意，以下各圖的相對(duì)尺寸可能未按比例繪制。

附圖說(shuō)明

在附圖和以下描述中闡述本說(shuō)明書(shū)中描述的標(biāo)的物的一或多個(gè)實(shí)施方案的細(xì)節(jié)。其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將從所述描述、圖式和所附權(quán)利要求書(shū)變得顯而易見(jiàn)。應(yīng)注意，以下各圖的相對(duì)尺寸可能未按比例繪制。

各個(gè)圖式中的相同參考標(biāo)號(hào)和名稱(chēng)指示相同元件。

圖1展示聲學(xué)傳感器系統(tǒng)的實(shí)例。

圖2展示實(shí)例電子觸控筆的外部視圖。

圖3展示實(shí)例電子觸控筆的框圖。

圖4a展示根據(jù)第一實(shí)施方案的電子觸控筆的外部視圖。

圖4b展示根據(jù)第一實(shí)施方案的電子觸控筆的簡(jiǎn)化框圖。

圖5a和5b展示根據(jù)第二實(shí)施方案的電子觸控筆的外部視圖。

圖5c展示根據(jù)第二實(shí)施方案的電子觸控筆的框圖。

圖6a和6b展示根據(jù)第三實(shí)施方案的電子觸控筆的外部視圖。

圖6c展示根據(jù)第三實(shí)施方案的電子觸控筆的框圖。

圖7說(shuō)明根據(jù)一些實(shí)施方案的用于操作電子觸控筆的過(guò)程流程圖。

各個(gè)圖式中的相同參考標(biāo)號(hào)和名稱(chēng)指示相同元件。

具體實(shí)施方式

以下描述針對(duì)出于描述本發(fā)明的創(chuàng)新方面的目的的某些實(shí)施方案。然而，所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將容易認(rèn)識(shí)到，可以許多不同方式應(yīng)用本文中的教示。所描述的實(shí)施方案可以實(shí)施在用于超聲感測(cè)的任何裝置、設(shè)備或系統(tǒng)中。另外，預(yù)期所描述的實(shí)施方案可包含在例如(但不限于)以下各者的多種電子裝置中或與所述多種電子裝置相關(guān)聯(lián)：移動(dòng)電話(huà)、具多媒體因特網(wǎng)功能的蜂窩式電話(huà)、移動(dòng)電視接收器、無(wú)線(xiàn)裝置、智能手機(jī)、裝置、個(gè)人數(shù)據(jù)助理(pda)、無(wú)線(xiàn)電子郵件接收器、手持式或便攜式計(jì)算機(jī)、上網(wǎng)本、筆記本計(jì)算機(jī)、智能筆記本計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、掃描儀、傳真裝置、全球定位系統(tǒng)(gps)接收器/導(dǎo)航儀、相機(jī)、數(shù)字媒體播放器(例如，mp3播放器)、攝錄像機(jī)、游戲控制臺(tái)、腕表、時(shí)鐘、計(jì)算器、電視監(jiān)視器、平板顯示器、電子閱讀裝置(例如，電子閱讀器)、計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、自動(dòng)顯示器(包含里程表和速度計(jì)顯示器等)、駕駛艙控制件和/或顯示器、相機(jī)視圖顯示器(例如，車(chē)輛中的后視相機(jī)的顯示器)、電子照片、電子廣告牌或標(biāo)志、投影儀、建筑結(jié)構(gòu)、微波、冰箱、立體聲系統(tǒng)、卡匣記錄器或播放器、dvd播放器、cd播放器、vcr、收音機(jī)、便攜式存儲(chǔ)器芯片、洗滌器、干燥器、洗滌干燥器、停車(chē)計(jì)時(shí)器、封裝(例如，在包含微機(jī)電系統(tǒng)(mems)應(yīng)用的機(jī)電系統(tǒng)(ems)應(yīng)用以及非ems應(yīng)用中)、美學(xué)結(jié)構(gòu)(例如，一件珠寶或服裝上的圖像顯示器)以及多種ems裝置。本文中的教示還可用于例如(但不限于)以下各項(xiàng)的應(yīng)用中：電子切換裝置、射頻濾波器、傳感器、加速度計(jì)、陀螺儀、運(yùn)動(dòng)感測(cè)裝置、磁力計(jì)、用于消費(fèi)型電子裝置的慣性組件、消費(fèi)型電子產(chǎn)品的零件、變?nèi)萜?、液晶裝置、電泳裝置、驅(qū)動(dòng)方案、制造工藝以及電子測(cè)試裝備。因此，所述教示并不意圖僅限于附圖中所描繪的實(shí)施方案，而是具有對(duì)所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的廣泛適用性。

可實(shí)施本發(fā)明中描述的標(biāo)的物的特定實(shí)施方案以實(shí)現(xiàn)下列潛在優(yōu)點(diǎn)中的一或多者。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所揭示的技術(shù)提供用于電子觸控筆的經(jīng)顯著地改進(jìn)的用戶(hù)接口。經(jīng)改進(jìn)的用戶(hù)接口使等待時(shí)間減小并且避免電子觸控筆意外地進(jìn)入斷電模式的情況，同時(shí)還準(zhǔn)許在電子觸控筆不在使用中時(shí)使電池電力消耗降到最低。

通過(guò)手動(dòng)用戶(hù)接口提供上文所描述的益處，所述手動(dòng)用戶(hù)接口經(jīng)配置以對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō)是直觀(guān)的，其中電子觸控筆的超聲發(fā)射器在通電模式和斷電模式之間切換。舉例來(lái)說(shuō)，斷電模式可為“備用”或“睡眠”模式。手動(dòng)用戶(hù)接口可包含電子觸控筆的可移除式封蓋和/或按鈕致動(dòng)器，所述可移除式封蓋可選擇地覆蓋和露出電子觸控筆的筆尖，所述按鈕致動(dòng)器可選擇地使筆尖伸出和縮回。露出和/或伸出筆尖可致使超聲發(fā)射器進(jìn)入通電模式，而覆蓋和/或縮回筆尖致使超聲發(fā)射器進(jìn)入斷電模式。因此，改進(jìn)了用戶(hù)體驗(yàn)，這是因?yàn)轭?lèi)似于常規(guī)書(shū)寫(xiě)工具，處于通電模式中的電子觸控筆在筆尖可見(jiàn)時(shí)隨時(shí)準(zhǔn)備使用，而不管筆尖是否與書(shū)寫(xiě)表面接觸。

圖1展示所描述的實(shí)施方案可一起使用的聲學(xué)傳感器系統(tǒng)的實(shí)例。聲學(xué)傳感器系統(tǒng)100在超聲范圍內(nèi)操作，且因而有時(shí)被稱(chēng)為“超聲系統(tǒng)”。然而，應(yīng)理解，本發(fā)明可適用于在超聲范圍外部操作的系統(tǒng)。超聲系統(tǒng)100說(shuō)明為包含以通信方式與接收器裝置120耦合的電子觸控筆110。電子觸控筆110包含發(fā)出聲學(xué)信號(hào)114的超聲發(fā)射器112。超聲發(fā)射器112可安置成接近于筆尖116。筆尖116可包含電子觸控筆110的尖頭或尖端，其位于接近于電子觸控筆110的遠(yuǎn)端處。接收器裝置120包含聲學(xué)(超聲)接收器122。聲學(xué)接收器122可包含麥克風(fēng)和/或以通信方式與麥克風(fēng)耦合。在所說(shuō)明的實(shí)施方案中，展示四個(gè)麥克風(fēng)，標(biāo)識(shí)為麥克風(fēng)122a、麥克風(fēng)122b、麥克風(fēng)122c和麥克風(fēng)122d，但可視需要提供額外的或更少的麥克風(fēng)。接收器裝置120可包含用于對(duì)聲學(xué)接收器122所接收的聲學(xué)信號(hào)取樣和解碼的編解碼器162(或多個(gè)編碼解碼器)。電子觸控筆110說(shuō)明為呈常規(guī)書(shū)寫(xiě)工具的形式，并且還可充當(dāng)此類(lèi)書(shū)寫(xiě)工具。在一些實(shí)施方案中，電子觸控筆110可包含再填充部，其包含墨水供給源或鉛筆鉛施配部中的一者或兩者。然而，應(yīng)理解，電子觸控筆110也可以不管筆尖116是否與書(shū)寫(xiě)表面物理接觸都可操作。在一些實(shí)施方案中，例如，電子觸控筆110可用于手勢(shì)辨識(shí)和/或廣域3d定位，在所述應(yīng)用中，在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)在筆尖116和任何表面之間可能不存在物理接觸。

在所說(shuō)明的實(shí)施方案中，接收器裝置120可為移動(dòng)平臺(tái)，例如蜂窩式電話(huà)或智能手機(jī)，包含顯示器124，其可為觸摸屏顯示器，以及揚(yáng)聲器126和麥克風(fēng)128，其說(shuō)明為與超聲接收器122分離但可為超聲接收器122的部分。雖然所說(shuō)明的接收器裝置120默認(rèn)為蜂窩式電話(huà)，但應(yīng)理解，接收器裝置120可我任何所要電子裝置，包含便攜式計(jì)算機(jī)，例如膝上型計(jì)算機(jī)、筆記本型計(jì)算機(jī)或平板類(lèi)型計(jì)算機(jī)，或其它類(lèi)似裝置，例如電子書(shū)閱讀器或個(gè)人通信系統(tǒng)(pc)裝置、個(gè)人導(dǎo)航裝置(pnd)、個(gè)人信息管理器(pim)、個(gè)人數(shù)字助理(pda)，或其它適合裝置。

圖2展示實(shí)例電子觸控筆的外部視圖。電子觸控筆110可用作圖1中所說(shuō)明的聲學(xué)傳感器系統(tǒng)的部分。電子觸控筆110包含筆尖116和超聲發(fā)射器112。超聲發(fā)射器可安置于保護(hù)罩殼內(nèi)并且接近于電子觸控筆110的遠(yuǎn)端處或附近的筆尖116或與筆尖116處于大致相同位置。當(dāng)如圖2中所說(shuō)明暴露筆尖116時(shí)，電子觸控筆110可操作以在紙或其它書(shū)寫(xiě)表面上使用墨水或任何其它書(shū)寫(xiě)介質(zhì)(例如，鉛筆石墨)進(jìn)行書(shū)寫(xiě)。當(dāng)超聲發(fā)射器112處于通電模式中時(shí)，超聲發(fā)射器112可經(jīng)配置以發(fā)射聲學(xué)信號(hào)，接收器裝置120可從所述聲學(xué)信號(hào)確定超聲發(fā)射器112的位置。在一些實(shí)施方案中，額外發(fā)射器113可安置于電子觸控筆110的近端附近，進(jìn)而使得接收器裝置120能夠確定觸控筆的遠(yuǎn)端和近端的相對(duì)位置。

圖3展示實(shí)例電子觸控筆110的框圖。如上文所指示，電子觸控筆110包含筆尖116和超聲發(fā)射器112。超聲發(fā)射器112以通信方式與控制器118耦合。電池111提供電力到控制器118和/或超聲發(fā)射器112。

電子觸控筆110可任選地包含開(kāi)關(guān)114。所述開(kāi)關(guān)可提供用于一系列功能中的任一者或可簡(jiǎn)單地提供信號(hào)，所述信號(hào)的目的由所述信號(hào)最終提交到的操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序來(lái)決定。舉例來(lái)說(shuō)，在某一已知裝置中，開(kāi)關(guān)114可手動(dòng)操作并且可由用戶(hù)致動(dòng)以改變?cè)陲@示器124上描繪出的線(xiàn)條的顏色，或代替鼠標(biāo)點(diǎn)擊，或用于在比賽中射擊。

電子觸控筆110還可任選地包含再填充部115。再填充部115可包含(例如)墨水供給源和/或鉛筆鉛施配部。

圖4a展示根據(jù)第一實(shí)施方案的電子觸控筆410的外部視圖。圖4b說(shuō)明電子觸控筆410的簡(jiǎn)化框圖。首先參考圖4a，在所說(shuō)明的實(shí)施方案中，電子觸控筆410包含可通過(guò)安裝和移除觸控筆封蓋402致動(dòng)的開(kāi)關(guān)401。觸控筆封蓋402可經(jīng)配置以具有與常規(guī)書(shū)寫(xiě)工具的封蓋類(lèi)似的大小和外觀(guān)尺寸，并且可與電子觸控筆410滑動(dòng)接合。觸控筆封蓋402可經(jīng)配置以具有接近于電子觸控筆410的外徑的內(nèi)徑。開(kāi)關(guān)401相對(duì)于開(kāi)關(guān)114可為小的，并且對(duì)小運(yùn)動(dòng)敏感。開(kāi)關(guān)401因指示這些特征而可被稱(chēng)為“微開(kāi)關(guān)”401。

觸控筆封蓋402和微開(kāi)關(guān)401可經(jīng)配置以使得從電子觸控筆410移除封蓋402會(huì)引起微開(kāi)關(guān)401的第一致動(dòng)，這會(huì)使超聲發(fā)射器112(圖4b)切換到通電模式。此外，觸控筆封蓋402和微開(kāi)關(guān)401可經(jīng)配置以使得安裝觸控筆封蓋402覆蓋筆尖116并且引起微開(kāi)關(guān)401的第二致動(dòng)，這會(huì)使超聲發(fā)射器112切換到斷電模式。由于上文揭示的配置，用戶(hù)可以與常規(guī)書(shū)寫(xiě)工具的操作方式極其相似的方式操作電子觸控筆。更確切地說(shuō)，在一些實(shí)施方案中，用戶(hù)簡(jiǎn)單地移除觸控筆封蓋402，并且電子觸控筆410的超聲發(fā)射器112將幾乎立即可操作，而不管筆尖116是否與書(shū)寫(xiě)表面接觸。在一些實(shí)施方案中，超聲發(fā)射器112可保持在通電模式中直到用戶(hù)重新安裝觸控筆402的時(shí)間為止。在其它實(shí)施方案中，超聲發(fā)射器112可在一段時(shí)間之后返回到斷電模式。所述時(shí)間段可由觸控筆制造商或用戶(hù)設(shè)置。所述時(shí)間段可一次性設(shè)置和/或可根據(jù)用戶(hù)的判斷重新設(shè)置。

在所說(shuō)明的實(shí)施方案中，微開(kāi)關(guān)401安置成接近于觸控筆的外表面，使得其可被觸控筆封蓋402接合。在一些實(shí)施方案中，安裝觸控筆封蓋402可引起將微開(kāi)關(guān)401從閉合位置按到斷開(kāi)位置，而移除觸控筆封蓋402可引起將微開(kāi)關(guān)401從斷開(kāi)位置釋放到閉合位置。在一些實(shí)施方案中，超聲發(fā)射器可在微開(kāi)關(guān)處于閉合位置時(shí)發(fā)射超聲信號(hào)，而不管筆尖是否與書(shū)寫(xiě)表面接觸。替代地，超聲發(fā)射器可在微開(kāi)關(guān)處于閉合位置的情況下僅當(dāng)筆尖與書(shū)寫(xiě)表面接觸時(shí)才發(fā)射超聲信號(hào)。應(yīng)了解，微開(kāi)關(guān)401可以多種方式經(jīng)配置和/或定位。任選地，電子觸控筆410可包含上文所描述的開(kāi)關(guān)114以及微開(kāi)關(guān)401。

現(xiàn)參考圖4b，其展示微開(kāi)關(guān)401可以通信方式與控制器118耦合。響應(yīng)于微開(kāi)關(guān)401的致動(dòng)，控制器118可致使超聲發(fā)射器112在通電模式和斷電模式之間切換。在一些實(shí)施方案(未說(shuō)明)中，微開(kāi)關(guān)401除了與控制器118之外或替代地還可以通信方式與超聲發(fā)射器112直接耦合。任選地，觸控筆410可包含再填充部115。

圖5a和5b展示根據(jù)第二實(shí)施方案的電子觸控筆510的外部視圖。圖5c說(shuō)明電子觸控筆510的簡(jiǎn)化框圖。首先參考圖5a和5b，在所說(shuō)明的實(shí)施方案中，電子觸控筆510包含可手動(dòng)致動(dòng)以便使筆尖116伸出或縮回的按鈕致動(dòng)器503。圖5a展示經(jīng)配置于第一模式中的電子觸控筆510，其中筆尖116處于伸出位置。圖5b展示經(jīng)配置于第二模式中的電子觸控筆，其中筆尖116處于縮回位置。按鈕致動(dòng)器503可經(jīng)配置以具有與例如可縮回圓珠筆或自動(dòng)鉛筆的傳統(tǒng)致動(dòng)器類(lèi)似的大小和外觀(guān)尺寸。

現(xiàn)參考圖5c，其展示按鈕致動(dòng)器503可以通信方式與控制器118耦合。響應(yīng)于按鈕致動(dòng)器503的致動(dòng)，控制器118可致使超聲發(fā)射器112在通電模式和斷電模式之間切換。更確切地說(shuō)，當(dāng)按鈕致動(dòng)器503已使電子觸控筆切換到第一模式(圖5a)時(shí)，筆尖116處于伸出位置，并且按鈕致動(dòng)器503還可致使超聲發(fā)射器112切換到通電模式。當(dāng)按鈕致動(dòng)器503已使電子觸控筆切換到第二模式(圖5b)時(shí)，筆尖116處于縮回位置，并且按鈕致動(dòng)器503還可致使超聲發(fā)射器112切換到斷電模式。

任選地，觸控筆410可包含再填充部115。在所說(shuō)明的實(shí)施方案中，不管觸控筆510是否包含再填充部115，按鈕致動(dòng)器503通過(guò)連桿504與筆尖116機(jī)械或機(jī)電耦合，使得對(duì)按鈕致動(dòng)器503的第一按壓將筆尖116推動(dòng)到伸出位置(圖5a)中，而對(duì)按鈕致動(dòng)器503的第二按壓致使筆尖116返回到縮回位置(圖5b)。

再次參考圖5c，其展示按鈕致動(dòng)器503可以通信方式與控制器118耦合。響應(yīng)于按鈕致動(dòng)器503的致動(dòng)，控制器118可致使超聲發(fā)射器112在通電模式和斷電模式之間切換。在一些實(shí)施方案(未說(shuō)明)中，按鈕致動(dòng)器503除了與控制器118之外或替代地還可以通信方式與超聲發(fā)射器112直接耦合。

圖6a和6b展示根據(jù)第三實(shí)施方案的電子觸控筆610的外部視圖。圖6c說(shuō)明電子觸控筆610的簡(jiǎn)化框圖。首先參考圖6a和6b，在所說(shuō)明的實(shí)施方案中，電子觸控筆610包含可通過(guò)安裝和移除觸控筆封蓋402致動(dòng)的開(kāi)關(guān)401，以及可手動(dòng)致動(dòng)以便使筆尖116伸出或縮回的按鈕致動(dòng)器503。圖6a展示經(jīng)配置于第一模式中的電子觸控筆610，其中筆尖116處于伸出位置。圖6b展示經(jīng)配置于第二模式中的電子觸控筆610，其中筆尖116處于縮回位置。不管電子觸控筆610是處于第一模式還是第二模式，都可安裝或移除觸控筆封蓋402。

現(xiàn)參考圖6c，其展示微開(kāi)關(guān)401和按鈕致動(dòng)器503可各自以通信方式與控制器118耦合。響應(yīng)于微開(kāi)關(guān)401和/或按鈕致動(dòng)器503的致動(dòng)，控制器118可致使超聲發(fā)射器112在通電模式和斷電模式之間切換。

舉例來(lái)說(shuō)，在一些實(shí)施方案中，當(dāng)按鈕致動(dòng)器503已使電子觸控筆切換到第一模式(圖5a)時(shí)，筆尖116處于伸出(“暴露”)位置，按鈕致動(dòng)器503還可致使超聲發(fā)射器112切換到通電模式，而不管觸控筆封蓋402是經(jīng)安裝還是被移除。在其它實(shí)施方案中，按鈕致動(dòng)器503可僅當(dāng)已移除觸控筆封蓋402時(shí)才致使超聲發(fā)射器112切換到通電模式。當(dāng)按鈕致動(dòng)器503已使電子觸控筆610切換到第二模式(圖6b)時(shí)，筆尖116處于縮回位置，并且按鈕致動(dòng)器503還可致使超聲發(fā)射器112切換到斷電模式，而不管觸控筆封蓋402是經(jīng)安裝還是被移除。

再次參考圖6c，其展示微開(kāi)關(guān)401和按鈕致動(dòng)器503可以通信方式與控制器118耦合。響應(yīng)于微開(kāi)關(guān)401和按鈕致動(dòng)器503中的一者或兩者的致動(dòng)，控制器118可致使超聲發(fā)射器112在通電模式和斷電模式之間切換。在一些實(shí)施方案(未說(shuō)明)中，微開(kāi)關(guān)401和按鈕致動(dòng)器503中的一或多者除了與控制器118之外或替代地還可以通信方式與超聲發(fā)射器112直接耦合。

根據(jù)上文所描述的實(shí)施方案，電子觸控筆經(jīng)配置以依取決于手動(dòng)用戶(hù)接口的條件的方式使其超聲發(fā)射器在通電模式和斷電模式之間切換。更確切地說(shuō)，例如，在其中手動(dòng)用戶(hù)接口包含觸控筆封蓋402的配置中，手動(dòng)用戶(hù)接口可在觸控筆封蓋402經(jīng)安裝時(shí)被稱(chēng)為處于備用狀態(tài)，并且可在觸控筆封蓋402被移除時(shí)被稱(chēng)為處于就緒狀態(tài)。在其中手動(dòng)用戶(hù)接口是按鈕致動(dòng)器503的配置中，手動(dòng)用戶(hù)接口可在按鈕致動(dòng)器503已致使筆尖116縮回時(shí)被稱(chēng)為處于備用狀態(tài)，并且可在按鈕致動(dòng)器503已致使筆尖116暴露時(shí)被稱(chēng)為處于就緒狀態(tài)。

圖7說(shuō)明根據(jù)一些實(shí)施方案的用于操作電子觸控筆的過(guò)程流程圖。電子觸控筆可經(jīng)配置以執(zhí)行過(guò)程700。在一些實(shí)施方案中，控制器118可經(jīng)配置以執(zhí)行過(guò)程700。過(guò)程700可在框701處以在通電模式中操作超聲發(fā)射器開(kāi)始。在框702處，可做出關(guān)于手動(dòng)用戶(hù)接口是否已切換到備用狀態(tài)的確定。舉例來(lái)說(shuō)，安裝觸控筆封蓋402和/或致動(dòng)按鈕致動(dòng)器503可產(chǎn)生手動(dòng)用戶(hù)接口已切換到備用狀態(tài)的指示。舉例來(lái)說(shuō)，控制器118可接收或檢測(cè)所述指示。當(dāng)在框702處的確定是手動(dòng)用戶(hù)接口尚未切換到備用狀態(tài)時(shí)，過(guò)程可返回到框701。另一方面，如果在框702處的確定是手動(dòng)用戶(hù)接口已切換到備用狀態(tài)，那么過(guò)程可繼續(xù)進(jìn)行到框703。

在框703處，可使超聲發(fā)射器切換到斷電模式。在一些實(shí)施方案中，控制器118可致使超聲發(fā)射器切換到斷電模式。替代地或另外，手動(dòng)用戶(hù)接口可包含以通信方式與超聲發(fā)射器直接耦合并且可操作以致使超聲發(fā)射器切換到斷電的切換布置。

在框704處，可在斷電模式中操作超聲發(fā)射器。雖然斷電模式可包含電力“斷開(kāi)”或零電力模式，但在一些實(shí)施方案中，斷電模式可更準(zhǔn)確地表征為“睡眠”或“備用”模式。因此，在斷電模式中，超聲發(fā)射器可能能夠從例如控制器118接收信號(hào)并對(duì)所述信號(hào)作出響應(yīng)，并且快速轉(zhuǎn)變到通電模式。

在框705處，可做出關(guān)于手動(dòng)用戶(hù)接口是否已切換到就緒狀態(tài)的確定。舉例來(lái)說(shuō)，移除觸控筆封蓋402和/或致動(dòng)按鈕致動(dòng)器503可產(chǎn)生手動(dòng)用戶(hù)接口已切換到就緒狀態(tài)的指示。舉例來(lái)說(shuō)，控制器118可接收或檢測(cè)所述指示。當(dāng)在框705處的確定是手動(dòng)用戶(hù)接口尚未切換到就緒狀態(tài)時(shí)，過(guò)程可返回到框704。另一方面，如果在框705處的確定是手動(dòng)用戶(hù)接口已切換到就緒狀態(tài)，那么過(guò)程可使超聲發(fā)射器切換到通電模式(框706)并且返回到框701。

因此，已揭示具有經(jīng)改進(jìn)的用戶(hù)接口的電子觸控筆。雖然本文描述了各種實(shí)施例，但應(yīng)理解，這些實(shí)施例只是舉例提出的，并不是作為限制。因而，應(yīng)了解，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將能夠設(shè)計(jì)大量系統(tǒng)和方法，其雖然在本文中并未明確示出或描述，但是體現(xiàn)了本發(fā)明的所述原理，因而在隨附權(quán)利要求書(shū)限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。

結(jié)合本文揭示的實(shí)施方案所描述的各種說(shuō)明性邏輯、邏輯塊、模塊、電路和算法步驟可實(shí)施為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或兩者的組合。硬件與軟件的互換性已大體在功能性方面加以描述，且在上文所描述的各種說(shuō)明性組件、塊、模塊、電路和步驟中加以說(shuō)明。此功能性是以硬件來(lái)實(shí)施還是以軟件來(lái)實(shí)施取決于特定應(yīng)用及強(qiáng)加于整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)約束。

結(jié)合本文中所揭示的方面描述的用以實(shí)施各種說(shuō)明性邏輯、邏輯塊、模塊和電路的硬件和數(shù)據(jù)處理設(shè)備可通過(guò)以下各者來(lái)實(shí)施或執(zhí)行：通用單芯片或多芯片處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(dsp)、專(zhuān)用集成電路(asic)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(fpga)或其它可編程邏輯裝置、分立門(mén)或晶體管邏輯、分立硬件組件，或經(jīng)設(shè)計(jì)以執(zhí)行本文中所描述的功能的任何組合。通用處理器可為微處理器或任何常規(guī)處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。處理器還可實(shí)施為計(jì)算裝置的組合，例如dsp和微處理器的組合、多個(gè)微處理器、結(jié)合dsp核心的一或多個(gè)微處理器，或任何其它此類(lèi)配置。在一些實(shí)施方案中，可通過(guò)具體針對(duì)給定功能的電路來(lái)執(zhí)行特定步驟和方法。

在一或多個(gè)方面中，可以硬件、數(shù)字電子電路、計(jì)算機(jī)軟件、固件(包含本說(shuō)明書(shū)中所揭示的結(jié)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)等效物)或以其任何組合來(lái)實(shí)施所描述的功能。本說(shuō)明書(shū)中所描述的標(biāo)的物的實(shí)施方案還可實(shí)施為編碼于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)媒體上的一或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序(即，計(jì)算機(jī)程序指令的一或多個(gè)模塊)以供數(shù)據(jù)處理設(shè)備執(zhí)行或控制數(shù)據(jù)處理設(shè)備的操作。

如果實(shí)施于軟件中，那么可將功能作為一或多個(gè)指令或代碼存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀媒體上或經(jīng)由計(jì)算機(jī)可讀媒體傳輸。本文揭示的方法或算法的步驟可在可駐存于計(jì)算機(jī)可讀媒體上的處理器可執(zhí)行軟件模塊中實(shí)施。計(jì)算機(jī)可讀媒體包含計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)媒體和通信媒體兩者，通信媒體包含可使得能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)程序從一處傳送到另一處的任何媒體。存儲(chǔ)媒體可以是可由計(jì)算機(jī)存取的任何可用媒體。以實(shí)例說(shuō)明而非限制，此類(lèi)計(jì)算機(jī)可讀媒體可包含ram、rom、eeprom、cd-rom或其它光盤(pán)存儲(chǔ)裝置、磁盤(pán)存儲(chǔ)裝置或其它磁性存儲(chǔ)裝置，或可用于以指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式存儲(chǔ)所期望的程序代碼且可由計(jì)算機(jī)存取的任何其它媒體。而且，可將任何連接適當(dāng)?shù)胤Q(chēng)為計(jì)算機(jī)可讀媒體。如本文中所使用，磁盤(pán)和光盤(pán)包含壓縮光盤(pán)(cd)、激光光盤(pán)、光學(xué)光盤(pán)、數(shù)字多功能光盤(pán)(dvd)、軟性磁盤(pán)以及藍(lán)光光盤(pán)，其中磁盤(pán)通常以磁性方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)，而光盤(pán)用激光以光學(xué)方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)。上述各者的組合也可包含在計(jì)算機(jī)可讀媒體的范圍內(nèi)。另外，方法或算法的操作可作為代碼和指令中的一者或任何組合或集合駐存于可并入到計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品中的機(jī)器可讀媒體和計(jì)算機(jī)可讀媒體上。

對(duì)于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，對(duì)本發(fā)明中所描述的實(shí)施方案的各種修改可以是顯而易見(jiàn)的，并且在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，本文中所定義的一般原理可適用于其它實(shí)施方案。因此，權(quán)力要求書(shū)并不意圖限于本文中所示的實(shí)施方案，而應(yīng)符合與本發(fā)明內(nèi)容、本文中所揭示的原理和創(chuàng)新特征相一致的最廣泛范圍。詞語(yǔ)“示范性”在本文中用于表示“充當(dāng)實(shí)例、例子或說(shuō)明”。在本文中描述為“示范性”的任何實(shí)施方案不必解釋為比其它可能性或?qū)嵤┓桨竷?yōu)選或有利。另外，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易了解，有時(shí)為了易于描述圖而使用術(shù)語(yǔ)“上部”和“下部”，且指示對(duì)應(yīng)于在適當(dāng)定向的頁(yè)面上的圖的定向的相對(duì)位置，且可能并不反映如所實(shí)施的設(shè)備的適當(dāng)定向。

在本說(shuō)明書(shū)中在單獨(dú)實(shí)施方案的上下文中描述的某些特征也可在單個(gè)實(shí)施方案中組合地實(shí)施。相反地，在單個(gè)實(shí)施方案的上下文中描述的各種特征還可單獨(dú)地在多個(gè)實(shí)施方案中實(shí)施或以任何合適的子組合來(lái)實(shí)施。此外，盡管上文可將特征描述為以某些組合起作用或甚至最初如此主張，但在一些情況下，可將來(lái)自所主張的組合的一或多個(gè)特征從組合中刪除，并且所主張的組合可針對(duì)子組合或子組合的變化。

類(lèi)似地，雖然在圖式中按特定次序描繪操作，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易認(rèn)識(shí)到，此類(lèi)操作不需要按所展示的特定次序或按順序次序執(zhí)行，或應(yīng)執(zhí)行所有所說(shuō)明的操作以實(shí)現(xiàn)所要結(jié)果。另外，圖式可以流程圖形式示意性地描繪一個(gè)以上實(shí)例過(guò)程。然而，可將未描繪的其它操作并入于經(jīng)示意性說(shuō)明的實(shí)例過(guò)程中。例如，可在所說(shuō)明的操作中的任一者之前、之后、同時(shí)地或之間執(zhí)行一或多個(gè)另外操作。在某些情況下，多重任務(wù)處理和并行處理可為有利的。此外，上文所描述的實(shí)施方案中的各種系統(tǒng)組件的分開(kāi)不應(yīng)被理解為在所有實(shí)施方案中要求此分開(kāi)，且應(yīng)理解，所描述的程序組件和系統(tǒng)一般可一起集成在單個(gè)軟件產(chǎn)品中或包裝到多個(gè)軟件產(chǎn)品中。另外，其它實(shí)施方案是在所附權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。在一些情況下，權(quán)利要求書(shū)中所敘述的動(dòng)作可以不同次序來(lái)執(zhí)行且仍達(dá)成合乎需要的結(jié)果。