[发明专利]自主触知触控笔

说明书

一种自主触知触控笔为在平板、膝上型计算机、信用卡销售点设备、或允许用户在其上书写或绘图的其他设备的平滑、均匀、触敏、玻璃显示屏上书写或绘画的用户提供触觉反馈。触控笔具有静电检测传感器或力/压力传感器，其允许触控笔检测显示屏的某些特性并基于这些特性自主地确定触控笔在显示屏上的位置和/或速度。位置和/或速度可被用来为用户定制触觉反馈。为触敏显示屏的行和列电极提供驱动信号的显示屏数字化仪可被修改，以在电极上传输行和列信息来允许触控笔确定其位置。

背景技术

当一个人用钢笔或铅笔在纸上书写时，纸张的纤维性质提供带有一些摩擦的粗糙、不均匀的表面。相比而言，当一个人使用触控笔在平板计算机、膝上型计算机、电子游戏机的显示屏上或在信用卡销售点设备的签名捕捉屏幕上书写时，显示屏的表面(通常为玻璃)是光滑且几乎完全均匀的。

通常，触控笔的笔尖也是光滑的，意味着小且均匀的摩擦系数，以及产生具有非常小的触觉反馈的书写体验。许多人觉得缺乏触觉反馈会削弱触控笔的可控性，从而导致相对于在纸上完成的相同书写、签名或绘画而言失真了的书写、签名或绘画。

概述

本文中描述了用于自主触知触控笔(autonomous haptic stylus)的技术，该自主触知触控笔向跨平板计算机、膝上型计算机、信用卡销售点设备、电子游戏机或类似设备的显示屏上移动触控笔的人提供触觉反馈，从而允许人在显示屏上书写或绘画。本文中还描述了用于显示屏的数字化仪以提供可由自主触知触控笔使用的信息的技术。

自主触知触控笔自我确定其跨显示屏的速度并且振动以向人提供触觉反馈。触控笔可提供取决于速度的振动，或者可以在触控笔正移动时提供振动而在触控笔不移动时不提供振动。自主触知触控笔还可自我确定其在显示屏上的位置，并且在触控笔正跨显示屏的一个区域移动时提供触觉反馈，然而在触控笔正跨显示屏的另一区域移动时不提供触觉反馈。还公开了一种数字化仪，该数字化仪经由触摸屏感测电极提供信息，该信息允许这样的自主触知触控笔确定其在显示屏上的位置和其跨显示屏的速度。

本文中还描述了用于触控笔自主地确定其自身跨显示屏的速度并基于该速度提供触觉反馈的方法。还描述了使用触控笔速度来模拟对应于现实世界材料的纹理的触觉反馈的方法。本文中还描述了用于触控笔自我确定其在显示屏上的位置并且在触控笔正跨显示屏的一个区域移动时提供触觉反馈，然而在触控笔正跨显示屏的另一区域移动时不提供触觉反馈的方法。本文中还描述了用于数字化仪以提供允许自主触知触控笔确定其在显示屏上的位置和其跨显示屏的速度的信息的方法。

提供本概述以便以简化的形式介绍以下在详细描述中进一步描述的概念的选集。本概述既不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，本概述也不旨在被用来限制所要求保护的主题的范围。此外，所要求保护的主题不限于解决在本公开的任一部分中提及的任何或所有缺点的实现。另外，没有必要为了获得本文中所描述的任何一个或多个益处而使用本文中所描述的所有技术。而且，没有必要为了获得本文中所描述的任一益处而获得本文中所描述的所有益处。换言之，人们可以选择仅获得所描述的一个益处，或者获得本文中所描述的一个以上的益处，并且可以选择实施提供所选择的(诸)益处的一种技术或方法，而不去实施本文中所描述的其他技术或方法。

附图简述

图1是由计算机或其中的组件(诸如显示屏数字化仪)驱动的示例性自主触知触控笔和显示屏的框图。

图2是示出示例性触控笔的各种组件的示意性框图。

图3A例示了与具有行电极和列电极的互电容或自电容触敏显示屏一起使用的触控笔。

图3B例示了所检测到的各个个体电极相对于距这些电极的距离的信号强度。

图3C解说了当触控笔跨行电极或列电极移动时发生的总检测到的信号强度中的示例性的一系列的峰和谷。

图4A和4B例示了示例性自主触知触控笔和在其表面上具有一系列大小及间隔均匀的凸起(bump)的示例性显示屏。