触控笔的软触摸检测制造技术

一种包括用数字化仪传感器检测由触控笔发射的信号，确定该触控笔的坐标；根据该触控笔接收到的输入标识悬停操作模式，检测触控笔的笔尖在数字化仪传感器上的电容效应以及基于检测到的电容效应报告触控笔的触摸操作模式。触控笔的笔尖在数字化仪传感器上的电容效应是基于互电容检测的并且在经确定的坐标周围的经定义的区域内被执行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】触控笔的软触摸检测背景数字化仪传感器被用于许多人类接口设备(HID)(诸如膝上形计算机、轨迹板、MP3播放器、计算机监视器，和智能电话)中的触摸检测。电容式传感器是一种类型的数字化仪传感器。电容式传感器感测导电物体(诸如用于与HID进行交互的导电触控笔或手指)的定位和邻近度。电容式传感器通常与电子显示器集成以形成触摸屏。电容式传感器包括从不同媒质(诸如铜、铟锡氧化物(ITO)和印刷墨迹)构造的天线或线。ITO通常被用于实现透明度。一些电容式传感器是基于格栅的，并操作以检测在格栅的不同结点处的各电极之间的互电容或检测在格栅的线处的自电容。与数字化仪系统一起使用的信号发射触控笔(例如，有源触控笔)在本领域中是已知的。触控笔所在的位置通过用数字化仪传感器拾取由触控笔发射的信号来跟踪。一些有源触控笔发射包括信息的信号。该信息可以是由集成在触控笔上的压力传感器感测到的施加在书写笔尖上的压力。数字化仪系统对信息进行解码，并基于经解码的信息将压力或笔尖状态报告为触摸和悬停中的一者。概述描述了一种用于检测数字化仪感测表面上的触控笔的软触摸的方法。本文所使用的软触摸被定义为零力或近零力的触摸，例如，小于15gm的力或小于10gm的力或小于通常可由已知笔尖压力传感器检测到的最小力。在用触控笔提供输入的同时，用户可施加不同水平的压力。软触摸可能通常在触控笔的初始触地时、在触控笔的抬起时以及在相对于数字化仪表面基本以锐角操作触控笔时发生。使用触控笔绘制或草绘时也可能会发生软触摸。在这些事例期间，用户可能通常期望看到着墨。然而，在触控笔笔尖上施加的小于压力的阈值水平的软触摸可能无法被与触控笔相关联的压力传感器检测到。根据一些示例性实施例的一方面，除了利用触控笔压力传感器进行感测之外的感测方法被应用于检测软触摸。根据一些示例性实施例，附加方法基于利用数字化仪系统对触控笔的导电笔尖进行电容检测。通常地，此方法可被用于检测在数字化仪感测表面上触控笔笔尖的近零力触摸或零力触摸。根据一些示例性实施例，可基于本文所描述的方法改善用触控笔着墨的灵敏度。在一些示例性实施例中，本文描述的方法还可被用于检测除触控笔之外的手持式设备的软触摸。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测试本公开的各实施例时使用，下文描述了示例性方法和/或材料。在冲突的情况下，包括定义的专利说明书将优先。另外，材料、方法和示例仅是说明性的，并不一定旨在限制。附图的若干视图的简要描述此处参考附图描述本公开的一些实施例，仅作为示例。现在专门详细地参考附图，强调的是，所示的细节是举例而言的并且只是出于对本公开的各实施例的说明性讨论的目的。就此而言，参考附图所进行的描述使得本领域技术人员显见该如何实践本公开的各实施例。在附图中：图1是根据本公开的一些实施例的示例性启用触摸和触控笔的计算设备的简化框图；图2是根据本公开的一些实施例的描绘示例性触控笔传输周期和相对应的用于检测触控笔和手指触摸交互两者的示例性数字化仪系统采样周期的简化时间线；图3是根据本公开的一些实施例的描绘示例性触控笔传输周期和相对应的用于仅检测触控笔交互的示例性数字化仪系统采样周期的简化时间线；图4是根据本公开的一些实施例的在触控笔所在位置周围选择以检测来自触控笔笔尖的电容效应的数字化仪传感器上的区域的简化图；图5是根据本公开的一些实施例的基于触控笔输入显示着墨的简化图；图6是根据本公开的一些实施例的用于标识数字化仪感测表面上的压敏触控笔的触摸的示例性方法的简化流程图；以及图7是根据本公开的一些实施例的用于标识数字化仪感测表面上的触控笔的触摸的示例性方法的简化流程图(其中触控笔并非压敏触控笔)。详细描述根据本公开的一些方面，提供了一种用于数字化仪系统的方法，用于检测触控笔笔尖何时以很少的力或没有力触摸其感测表面。与由感应施加在触控笔笔尖上的压力的被嵌入触控笔中的压力传感器提供的灵敏度相比，该方法可在软触摸范围方面提供经改善的灵敏度。通常地，已知的压力传感器的机械方面限制了其在低至接近零压力处的灵敏度。另外，已知的笔尖压力传感器通常被设计成在笔尖的轴向方向上检测笔尖运动或力，并因此当笔尖成一定角度时，这种传感器对笔尖处施加的压力不太灵敏。根据一些实施例，基于检测到的触控笔笔尖对数字化仪传感器的电容效应来检测触控笔对数字化仪感测表面的软触摸。通常地，互电容检测方法被应用来检测电容效应。根据一些实施例，基于由压敏触控笔传送的报告标识高于压力的阈值水平的接触压力，并基于检测导电笔尖对数字化仪传感器的电容效应标识低于阈值水平的接触。在一些示例性实施例中，用于检测触控笔笔尖的电容效应检测方法在触控笔感测到悬停状态时被激活，并且基于触控笔报告触摸状态而停用。由于与数字化仪传感器的感测元件的间距相比，触控笔笔尖的直径相对较小，因此触控笔笔尖在数字化仪系统上的电容效应较小，并且可能仅在触控笔笔尖触摸感测表面而非悬停时被标识。一旦触控笔抬离感测表面，触控笔笔尖和感测表面之间的气隙会显著地削弱触控笔笔尖与感测表面之间的电容耦合。由于气隙引起的电容耦合的急剧变化有助于基于检测到的电容效应在触摸和悬停之间进行区分。即使触控笔正在触摸感测表面，在存在噪声环境的情况下，电容效应也可能难以标识。在一些示例性实施例中，基于预期电容效应的预定模型的统计方式被应用来标识电容效应。在一些示例性实施例中，基于因置信水平高于经定义的阈值检测到电容效应来报告触控笔的触摸。由于数字化仪系统通常基于由触控笔发射的信号跟踪触控笔所在的位置，因此触控笔所在的位置是已知的，并且电容检测方法可被限制在所检测到的触控笔所在位置周围的区域。在一些示例性实施例中，数字化仪系统基于哪种着墨被显示将检测到的触摸模式报告给主计算机。数字化仪系统针对低力和零力触摸的经改善的灵敏度可改善着墨期间的用户体验，并还可允许用户相对于感测表面以锐角操作触控笔(诸如在绘制时)。任选地，低力或零力是因主机而异的，并且该主机相应地选择或调整着墨的外观。现在参考图1，示出了根据本公开的一些实施例的示例性启用触摸和触控笔的计算设备的简化框图。根据本公开的一些实施例，计算设备100包括与数字化仪传感器50集成的显示器45。在一些示例性实施例中，数字化仪传感器50是基于格栅的电容传感器，该基于格栅的电容传感器用形成该基于格栅的传感器的格栅线的行和列导电条带58形成。通常，导电条带58相互电绝缘并且每个导电条带至少在一个端被连接到电路25(例如，触摸控制器)。通常，导电条带58被布置成增强行和列导电条带之间(例如，在行和列之间形成的结点59周围)的电容耦合。形成在行和列导电条带之间的电容耦合对导电和介电对象的存在敏感。替换地，数字化仪传感器用不一定基于行和列导电条带被构造的电极结点的阵列形成。根据本公开的一些实施例，导电条带58用于检测一个或多个指尖140或手142或其他导电对象的触摸以及通常经由触控笔120的书写笔尖20来传送电磁信号的触控笔120的输入。通常，来自行和列导电条带58两者(例如，来自两根垂直轴)的输出被采样以检测触控笔120的坐标。在一些示例性实施例中，电路25本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：用数字化仪传感器检测由触控笔发射的信号；基于检测到被发射的所述信号来确定所述触控笔的坐标；确定所述触控笔正在标识悬停操作模式；基于互电容检测来检测所述触控笔的笔尖在所述数字化仪传感器上的电容效应，其中所述检测在经确定的坐标周围的经定义的区域内被执行；以及基于所述电容效应报告所述触控笔的触摸操作模式。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.06 US 15/062,1271.一种方法，包括：用数字化仪传感器检测由触控笔发射的信号；基于检测到被发射的所述信号来确定所述触控笔的坐标；确定所述触控笔正在标识悬停操作模式；基于互电容检测来检测所述触控笔的笔尖在所述数字化仪传感器上的电容效应，其中所述检测在经确定的坐标周围的经定义的区域内被执行；以及基于所述电容效应报告所述触控笔的触摸操作模式。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于来自被嵌入在所述触控笔中的传感器的输出标识所述悬停操作模式。3.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其特征在于，包括基于检测到的所述电容效应，检测在所述触控笔的所述笔尖上具有0到15gm力的触摸操作模式。4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，包括：检测所述触控笔发射的第二信号，其中所述第二信号包括压力信息；基于所述压力信息标识所述触控笔的触摸操作模式；以及基于标识所述触摸操作模式报告在经确定的坐标处的所述触控笔的触摸操作模式。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，包括基于指示所述触摸操作模式的所述压力信息禁用对所述笔尖的所述互电容检测。6.如权利要求4或权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二信号被所述数字化仪传感器或与主计算设备相关联的无线通信模块检测。7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，在主计算设备上运行的应用基于对所述笔尖的互电容检测选择性地使能对所述触摸操作模式进行标识。8.如权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，包括：至少在经定义的区域中检测热图，其中所述热图映射至少被包括在经定义的区域中的每个结点处的输出；应用最大似然成本标准来确定能在所述经定义的区域中检测到所述电容效应的概率，其中所述最大似然成本标准基于预定义的响应函数，所述预定义的响应函数将来自所述数字化仪传感器的结点的输出与所述笔尖距此结点的位置进行关联；基于所述概率高于经定义的阈值来检测所述电容效应，其中检测所述笔尖的所述电容效应仅在所述经定义的区域中被执行。9.如权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，包括基于报告所述触控笔的所述触摸操作模式进行着墨。10.一种设备，包括：显示器；与感测表面相关联的数字化仪传感器；与所述数字化仪传感器相...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·温纳布兰德，M·奥洛夫斯基，D·比伦伯格，
申请(专利权)人：微软技术许可有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US