《磁触控笔.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《磁触控笔.pdf（58页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103975292 A (43)申请公布日 2014.08.06 C N 1 0 3 9 7 5 2 9 2 A (21)申请号 201280047326.9 (22)申请日 2012.09.27 13/247,412 2011.09.28 US G06F 3/041(2006.01) G06F 3/046(2006.01) (71)申请人亚马逊技术股份有限公司 地址美国内达华州 (72)发明人 ID罗森堡 BJ博扎思 JG贝金 T莫斯科维奇 SJ高 T尹 (74)专利代理机构北京润平知识产权代理有限 公司 11283 代理人陈潇潇 肖冰滨 (54) 发明名称 磁触控。
2、笔 (57) 摘要 一种包括磁场源的触控笔在与触摸传感器组 合时提供用于电子装置的几种输入模式。在所述 电子装置中的磁强计可检测磁体的以及从而所述 触控笔的存在、位置、定向和角度。所述磁场的存 在结合力敏触摸传感器上的触摸提供额外的比较 以区分触摸是来自人手、触控笔的特定部分或其 它物体。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.03.27 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/US2012/057458 2012.09.27 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/049286 EN 2013.04.04 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书。
3、23页 附图32页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书23页 附图32页 (10)申请公布号 CN 103975292 A CN 103975292 A 1/2页 2 1.一种装置，该装置包括： 反射显示器； 一个或多个磁强计，该一个或多个磁强计关于所述装置而放置；以及 输入模块，该输入模块耦接至所述一个或多个磁强计并且被配置成： 产生来自所述一个或多个磁强计的关于由触控笔之内的磁场源所产生的磁场的数据； 并且 至少部分基于所述数据来确定相对于一个或多个所述反射显示器或所述一个或多个 磁强计的所述触控笔的位置。 2.根据权利要求1所述的装置，该装。
4、置还被配置成至少部分基于所述触控笔的所述位 置来修改所述反射显示器上的输出。 3.根据权利要求1所述的装置，其中所述触控笔包括置于或并入触控笔顶端与触控笔 末端之间的触觉元件。 4.根据权利要求1所述的装置，其中所述确定所述位置包括： 如地球的磁点源和地磁场的无限的均匀的磁场一样来建模在所述触控笔之内的所述 磁场源的磁场； 选择在所述触控笔之内的所述磁体的初始矢量以及地球的初始场； 至少部分基于所述建模、所选择的初始矢量和地球的所述初始场来计算所计算的场； 比较所计算的场与实际的场包括由所述一个或多个磁强计产生的所述数据；以及 对应于在所述计算的场与所述实际的场之间的最小的误差来确定在所述触控。
5、笔之内 的所述磁体的位置和地球的位置。 5.根据权利要求4所述的装置，其中所述初始矢量为下列中的一个或多个：预定的或 至少部分基于来自一个或多个定向传感器的数据。 6.根据权利要求4所述的装置，其中所述确定所述位置包括施加梯度下降至所计算的 场并且递增地调整所选择的初始矢量以产生误差在预定的阈值或者局部最小值或全局最 小值之下的位置。 7.根据权利要求1所述的装置，其中所述位置至少部分由如在所述一个或多个磁强计 上所测量的所述磁场的场强的分析而确定。 8.根据权利要求1所述的装置，其中所述输入模块还被配置成至少部分基于来自检测 在所述触控笔之内的所述磁场源的所述磁场的所述一个或多个磁强计的数据。
6、来确定相对 于所述装置的所述触控笔的倾斜角。 9.根据权利要求1所述的装置，其中所述输入模块还被配置成确定所述磁场的极性并 且至少部分使用所述确定的极性来确定至少部分使用所述确定的极性的相对于所述装置 的所述触控笔的定向。 10.一种方法，该方法包括： 在驻留于装置的一个或多个磁强计上检测由与触控笔相关联的磁场源产生的磁场； 产生来自所述一个或多个磁强计的关于所述磁场源的数据； 从所述数据确定关于所述触控笔的一个或多个特性；以及 至少部分基于所述一个或多个特性来修改所述装置上的输出。 11.根据权利要求10所述的方法，其中所述一个或多个特性包括下列中的一个或多 权 利 要 求 书CN 1039。
7、75292 A 2/2页 3 个：相对于所述一个或多个磁强计的所述触控笔的位置、或相对于所述一个或多个磁强计 的所述触控笔的角度。 12.根据权利要求10所述的方法，其中所述一个或多个特性包括与所述触控笔相关联 的所述磁场源的极性。 13.根据权利要求10所述的方法，其中所述一个或多个特性包括所述触控笔移动的手 势序列。 14.根据权利要求10所述的方法，其中所述一个或多个特性包括相对于所述一个或多 个磁强计的所述触控笔的定向。 15.根据权利要求10所述的方法，其中： 所述一个或多个特性包括在与所述触控笔相关联的所述磁场源与所述一个或多个磁 强计之间的距离；及 所述修改输出包括下列中的一个或。
8、多个： 至少部分响应于由于相对于所述触控笔的本体的所述磁场源的移位的所述磁场强度 的变化来改变选择；或者 改变与所述距离成比例的用户界面元素的缩放水平。 权 利 要 求 书CN 103975292 A 1/23页 4 磁触控笔 0001 优先权 0002 本申请为2010年7月29日提交的标题为“Magnetic Touch Discrimination“的 待决的美国申请序列号12/846,539的部分继续，其要求2009年7月31日提交的标题为 “Inventions Related to Touch Screen Technology”的美国临时申请序列号61/230,592 以及200。
9、9年11月20日提交的标题为“Device and Method for Distinguishing a Pen or Stylus Contact from the Contact of a Finger or other Object Using Magnetic Sensing”的美国临时申请序列号61,263,015的优先权。这些待决的申请通过引用以其整 体并入本文，并且在所允许的最大程度上要求该待决的申请的提交日期的权益。 背景技术 0003 接收来自用户的输入的电子装置是普遍存在的，并且包括移动电话、电子书阅读 器、平板计算机、台式计算机、便携式媒体装置等等。用户越来越多地期望这。
10、些装置无需使 用传统的键盘或鼠标来接收输入。 附图说明 0004 具体实施方式参考附图而阐述。在附图中，参考编号的最左边的数字标识参考编 号第一次出现的附图。在不同附图中使用相同参考编号来指示类似或相同的项目。 0005 图1描绘被配置成接受来自包括触摸传感器和磁强计的装置的输入的电子装置； 0006 图2为有被配置成使用触摸传感器、磁强计或两者来接受用户输入的输入模块的 电子装置的说明性的示意图； 0007 图3为人手的图示并且限定当与诸如触摸传感器的表面接触时手遇到的一些接 触区域； 0008 图4图示与触摸传感器接触的几种物体（包括触控笔珠、触控笔末端、手指和人的 手掌）的接触区域； 0。
11、009 图5图示当图4的物体接触触摸传感器时这些物体的示例线性力分布； 0010 图6为至少部分基于触摸属性来识别用户的说明性过程； 0011 图7A和图7B为包括主对齐磁体的说明性触控笔的横截面； 0012 图8为被配置成允许主对齐磁体的移位的说明性触控笔的横截面； 0013 图9为图8的触控笔在主对齐磁体移位之后的横截面； 0014 图10为包括主对齐磁体和电磁体的说明性触控笔的横截面； 0015 图11为被配置成接受挤压输入的说明性触控笔的横截面； 0016 图12为图11的触控笔在挤压时的横截面； 0017 图13为电子装置和磁强计的平面图，所述磁强计检测来自在触控笔之内的一个 或多个。
12、磁体的磁场的相对方位角以及相对磁场强度； 0018 图14为图13的电子装置的横截面； 0019 图15为电子装置和多个磁强计的平面图，每个磁强计检测在触控笔之内的磁体 说 明 书CN 103975292 A 2/23页 5 的相对方位角以及相对磁场强度； 0020 图16为图15的电子装置的横截面； 0021 图17为基于来自一个或多个磁强计的数据来确定磁场源的位置并且至少部分作 为响应来修改输出的说明性过程； 0022 图18为基于磁场的模型来产生触控笔的位置的说明性过程； 0023 图19为基于对于一个或多个磁强计的方位角、磁场强度或两者来进一步确定磁 场源的位置和定向的说明性过程； 0。
13、024 图20为确定触控笔的倾斜角并且将偏移误差校正施加至输入的说明性过程； 0025 图21为基于在触摸传感器上的触摸的位置上的磁场源的存在或不存在来区分非 触控笔（例如手指）触摸与触控笔（例如非手指）触摸的说明性过程； 0026 图22为至少部分基于磁场定向来区分非触控笔触摸与触控笔触摸、磁触控笔的 哪一端与触摸传感器接触的说明性过程； 0027 图23为指定触摸为非输入触摸的说明性过程； 0028 图24为基于磁场源的存在或不存在来区分非触控笔触摸与触控笔触摸并且至少 部分基于磁场定向来确定接触磁触控笔的哪一端的说明性过程； 0029 图25图示使用磁触控笔的三维手势输入； 0030 图。
14、26图示至少部分响应于触控笔与触摸传感器之间的相对距离的用户界面的一 个或多个部分的变化的呈现； 0031 图27为至少部分响应于相对于触摸传感器的触控笔的倾斜角来修改输入线宽的 说明性过程； 0032 图28为至少部分基于由触控笔的用户所确定的抓握姿势来修改用户输入的说明 性过程； 0033 图29为将预定的视觉效果施加至对应于非触控笔输入的一个或多个点的说明性 过程； 0034 图30为有被配置成磁装载触控笔并且被配置成检测触控笔存在于接受器中的接 受器的装置的说明性实施方案； 0035 图31为确定源自触控笔的放置的周围环境磁场的改变并且作为响应来变更功率 消耗模式的说明性过程。 具体实。
15、施方式 0036 概述 0037 本文所述为用于在电子装置中接收输入的装置和技术。这些装置包括包含磁体的 触控笔、磁场传感器以及一个或多个触摸传感器。通过产生来自磁场传感器的关于触控笔 的位置或定向的信息，所述的装置和技术仅启用丰富输入模式或与其它模式组合启用。 0038 触摸传感器用于范围从手持电子书阅读器装置至台式计算机上的绘图板的多种 装置。用户以多种方式并且在许多不同的物理环境和情境中与装置交互。在使用触控笔期 间，诸如在触摸传感器上写或绘制时，用户手掌的一部分可停靠在触摸传感器上。通过磁确 定触控笔的位置，可将手掌触摸或其它不意欲的触摸指定为非输入触摸并且被用户界面忽 略。 说 明 。
16、书CN 103975292 A 3/23页 6 0039 触摸传感器也可用于识别用户。例如，用户可将其手掌抵靠在触摸传感器上以产 生触摸属性。通过比较该触摸属性与先前存储的触摸属性，可确定用户的身份。 0040 磁触控笔被配置成产生可由在装置中的磁场传感器（诸如磁强计）检测到的一个 或多个磁场。触觉元件（诸如弹簧或弹性体材料）可并入触控笔的结构以给用户提供改进的 触觉体验。为了描述的简便，本文中磁触控笔也简单地称为“触控笔”。要理解的是触控笔 并入至少一个磁体，但是不需要整体都为磁性的。 0041 磁触控笔也可通过被配置成允许用户物理地移位一个或多个在触控笔之内的磁 体来变化磁场信号，使得磁场。
17、相对于触控笔的本体移动。设若触控笔与触摸传感器接触，由 于磁体的移位而不是触控笔本体的移动可检测到改变。在磁场中的该检测到的改变可用于 指示用户输入，诸如激活可用选项的菜单。 0042 磁触控笔可为无源的和断电的，或可包括诸如电磁体的有源部件。通过激活，电磁 体产生可由磁强计检测到的磁场信号。所检测到的信号可作为用户输入而接受，诸如在用 户界面中选择特定功能的“点击”动作。 0043 磁触控笔也可变化呈现至触摸传感器的触摸输入。触控笔可被配置使得当挤压 时，经由顶端施加的力的量值增大。顶端上的力的量值的这种增大可作为用户输入而接受， 诸如在用户界面变化线的厚度或选择特定的功能。 0044 诸如。
18、磁强计的磁场传感器允许碰撞磁场的检测和特性描述。例如，磁强计可允许 确定场强、方位角、磁场的极性等等。在一些实施方案中，磁强计可包括霍尔效应装置、矢量 磁强计、线圈磁强计、磁通门磁强计、自旋交换弛豫原子磁强计、各向异性磁电阻（AMR）、隧 穿磁电阻（TMR）、巨磁电阻（GMR）、磁电感等等。在一些实施方案中可优选没有被强磁场磁 化的磁强计。可变成磁化的磁强计可伴有去磁机构。磁强计可包括多个传感元件以提供三 维磁场矢量。磁场（特别在电子装置工作的环境内）为可预测的并且被很好地理解。因此， 使用一个或多个磁强计来确定磁触控笔的存在性以及在一些实施方案中磁触控笔的位置、 定向、旋转等等变成可能。 0。
19、045 触摸可基于磁场的存在或不存在而区分。例如，当没有满足预定标准的磁场存在 时，可确定触摸为手指触摸，相反地，当存在具有预定标准的磁场时，确定触摸为磁触控笔。 在另一示例中，触控笔的哪一端接触触摸传感器为可区分的，不依赖于基于所检测的磁场 的极性的触控笔的触摸属性。磁场的预定标准可包括场强、方向等等。磁场的这些特性允 许额外的用户输入和模式。例如，绘制在显示器上的线的宽度可根据磁触控笔相对于参考 的一些点、线或面的倾斜而变化。在另一示例中，可施加源自倾斜的偏移校正。 0046 另外，通过使用磁触控笔的位置信息，非接触或近接触传感为可能的。例如，邻近 磁强计但没有与触摸传感器接触的触控笔的移。
20、动仍可提供输入。因此，涉及触控笔的三维 输入手势也可用作输入。 0047 减少电子装置中的功率消耗提供若干益处，诸如延长便携式装置中的电池寿命、 热管理等等。传感器，诸如本文所述的触摸传感器和磁场传感器，在操作的同时消耗功率。 由磁强计获得的触控笔的放置或位置的数据可用于改变装置的功率消耗模式。例如，在触 控笔呈现在装置上的接受器中时，处理器和其它装置可置于低功率消耗模式，这比正常功 率消耗模式消耗较少的功率。同样地，从接受器去除触控笔可用作触发器来恢复正常功率 消耗模式。 说 明 书CN 103975292 A 4/23页 7 0048 说明性装置 0049 图1描绘配置有触摸传感器、磁强计。
21、和其它传感器的电子装置100。触摸传感器 102接受源自接触和/或入射力应用（诸如用户手指或触控笔按压触摸传感器）的输入。虽 然在装置的正面上描绘触摸传感器102，但是要理解的是其它触摸传感器102可取代正面 上的触摸传感器或除其之外来沿着装置的其它侧边而放置。显示器104被配置成呈现信息 给用户。在一些实施方案中，显示器104和触摸传感器102可组合来提供触敏显示器或触 摸屏显示器。 0050 在装置之内或耦接至装置的输入模块106接受来自触摸传感器102和其它传感器 的输入。例如，如在此用虚线所描绘的为在触摸传感器102上的用户触摸108。也描绘了具 有两个相对端子结构的触控笔110、触控。
22、笔顶端112和触控笔末端114。触控笔顶端112示 出为与触摸传感器102接触，如由触控笔触摸116所指示的。在一些实施方案中，触控笔顶 端112可被配置成无痕的，使得其操作时不会涂覆诸如石墨、墨水或其它材料的可见材料 痕迹。 0051 返回至装置100内的传感器，一个或多个磁强计118可访问输入模块106。这些磁 强计被配置成沿着一个或多个相互正交的轴来检测碰撞磁场以及在一些实施方案中描述 碰撞磁场的特性。该特性描述可包括沿着每个轴的线性场强和极性。也可呈现一个或多个 定向传感器120（诸如加速计、重力计等等）。接下来关于图2更详细论述这些传感器。 0052 图2为图1的电子装置100的说明。
23、性示意图200。在非常基础的配置中，装置100 包括诸如处理器202以及耦接至处理器202的一个或多个外围设备204的部件。每个处理 器202本身可包括一个或多个处理器。 0053 图像处理单元206被示出为耦接至一个或多个显示部件104（或“显示器”）。在一 些实施方案中，可呈现多个显示器并且耦接至图像处理单元206。这些多个显示器可位于相 同的或不同的外壳或面板中。此外，一个或多个图像处理单元206可耦接至多个显示器。 0054 显示器104可将内容以人可读的格式呈现给用户。显示器104可为反射的、发射 的或两者的组合。反射显示器利用入射光并且包括电泳显示器、干涉式调制器显示器、胆甾 型液。
24、晶显示器等等。发射显示器不依赖入射光而是发射光。发射显示器包括背光液晶显示 器、时间多路复用的光学快门显示器、发光二极管显示器等等。当存在多个显示器时，这些 显示器可为相同的或不同的类型。例如，一个显示器可为电泳显示器而另一个可为液晶显 示器。 0055 仅为了方便，在图1中示出的显示器104呈一般地长方形配置。然而，要理解的是 显示器104可呈任何形状而实施，并且可具有高度对宽度的任何比例。此外，为了样式或设 计的目的，显示器104可为弯曲的或其它非线性成型的。此外，显示器104可为柔性的并且 被配置成折叠或卷起。 0056 呈现在显示器104上的内容可采取当用户诸如用触控笔绘制、写或以其它。
25、方式操 纵控制时所接收的用户输入的形式。该内容也可包括电子书（electronic book）或“电子 书”（eBook）。例如，显示器104可描绘电子书的文本以及可能包含在电子书中的任何图示、 表格或图形元素。如本文所使用的术语“书”和/或“电子书”包括印刷作品的电子或数字 表示，以及可包括文本、多媒体、超文本和/或超媒体的数字内容。印刷和/或数字作品的 示例包括但不限于书、杂志、报纸、期刊、学术期刊、参考材料、电话簿、教科书、选集、说明手 说 明 书CN 103975292 A 5/23页 8 册、会议记录、表单、目录、地图、网页等等。因此，术语“书”和/或“电子书”可包括呈电子 或数字形。
26、式的任何可读的或可视的内容。 0057 装置100可具有被配置成接受来自键区、键盘或其它用户可致动的控制210的输 入的输入装置控制器208。这些用户可致动的控制210可具有专用的或可分配的操作。例 如，可致动的控制可包括翻页按钮、导航键、电源接通/断开按钮、选择键、操纵杆、触摸板 等等。 0058 装置100也可包括USB主机控制器212。USB主机控制器212管理在附接至通用 串行总线（“USB”）的装置与处理器202和其它外围设备之间的通信。 0059 图2还图示了装置100包括触摸传感器控制器214。触摸传感器控制器214经由 USB主机控制器212（如示出的）耦接至处理器202。在其。
27、它实施方案中，触摸传感器控制器 214可经由输入装置控制器208、内置集成电路（“I 2 C”）总线、通用非同步收发器（“UART”） 接口或串行外围接口总线（“SPI”）或其它接口耦接至处理器。触摸传感器控制器214耦接 至触摸传感器102。在一些实施方案中，可呈现多个触摸传感器102。 0060 触摸传感器102可包括利用包括插入力传感电阻（IFSR）传感器、电容传感器、磁 传感器、力敏传感器、声传感器、光传感器等等的各种技术。触摸传感器102可被配置使得 可通过相对于装置100的接触或手势接收用户输入。 0061 触摸传感器控制器214被配置成确定与触摸传感器交互作用的特性。这些特性可 。
28、包括在触摸传感器上的触摸的位置、力的量值、触摸的形状等等。在一些实施方案中，触摸 传感器控制器214可提供下文所述的由输入模块106提供的一些或所有功能。 0062 磁强计118可耦接至USB主机控制器212或另一接口。磁强计118允许碰撞磁场 的检测和特性描述。例如，磁强计118可被配置成确定场强、方位角、磁场的极性等等。在 一些实施方案中，磁强计可包括霍尔效应装置。特别在电子装置操作的环境内的磁场一般 为可预测的并且被很好地理解。因此，使用一个或多个磁强计来确定磁触控笔的存在性以 及在一些实施方案中磁触控笔的位置、定向、旋转等等变成可能。在一些实施方案中可使用 多个磁强计118。 0063。
29、 一个或多个定向传感器120也可耦接至USB主机控制器212或另一接口。定向传 感器120可包括加速计、重力计、陀螺仪、近距离传感器等等。来自定向传感器120的数据 可至少部分用于确定相对于装置100的用户的定向。一旦确定定向，可调整由装置接收的 输入以说明用户的位置。例如，如下文关于图13所论述的，当用户纵向定向手持装置时，输 入模块106可指定触摸传感器的左和右边缘，输入模块106指定这些区域为可能手持触摸 区域。由此，将那些区域之内的触摸趋向于分类为手持触摸，而不是输入触摸。 0064 USB主机控制器212也可经由通用串行总线耦接至无线模块216。无线模块216 可允许连接至无线局域或。
30、无线广域网络（“WWAN”）。无线模块216可包括被配置成无线地发 送和接收数据的调制解调器218以及适用于传播无线信号的一个或多个天线220。在其它 实施方案中，装置100可包括有线的网络接口。 0065 装置100也可包括耦接至外部存储器224的外部存储器接口（“EMI”）222。EMI222 管理对于存储在外部存储器224中的数据的访问。外部存储器224可包括静态随机存取存 储器（“SRAM”）、伪静态随机存取存储器（“PSRAM”）、同步动态随机存取存储器（“SDRAM”）、 双数据速率SDRAM（“DDR”）、相位改变RAM（“PCRAM”）或其它计算机可读的存储介质。 说 明 书C。
31、N 103975292 A 6/23页 9 0066 外部存储器224可存储包括操作性地耦接至一个或多个装置驱动器230的内核 228的操作系统226。装置驱动器230也操作性地耦接至外围设备204，诸如触摸传感器控 制器214。外部存储器224也可存储数据232，这可包括用于在电子书阅读器装置100上阅 读的内容对象、可执行的程序、数据库、用户设置、配置文件、装置状态等等。包括输入模块 106的可执行的指令也可存储在存储器224中。输入模块106被配置成接收来自触摸传感 器控制器214的数据并且产生输入字符串或命令。在一些实施方案中，触摸传感器控制器 214、操作系统226、内核228、一个。
32、或多个装置驱动器230等等可执行输入模块106的一些 或所有功能。 0067 一个或多个电池234在装置从外部电源断开连接时提供操作的电能给装置100的 部件用于操作。装置100也可包括一个或多个其它、未图示的外围设备，诸如使用磁、光或 固态存储来存储信息的硬盘驱动器、火线总线、蓝牙 TM 无线网络接口、摄像机、全球定位系 统、PC卡部件等等。 0068 重点示出了诸如在触摸传感器控制器214与USB主机控制器212之间的耦合。图 2中所示的许多部件之间存在耦合，但是为了说明的清晰省略了图形箭头。 0069 说明性触摸属性 0070 图3为人手300的图示。触摸可经由诸如用户的单手或双手的全部。
33、或部分通过由 用户诸如用触控笔或直接实施在触摸传感器102上而给予。放置在中央的为手掌302，手 的手指围绕在其周围，包括放置的小指304、无名指306、中指308、食指310和拇指312。用 户可放置手指垫314与触摸传感器102接触以产生输入。在一些实施方案中，用户可使用 手的其它部分，诸如可以取代手指垫314或除其之外而使用指关节。小指304、无名指306、 中指308和食指310经一连串的掌指关节316连结手掌，并且形成相对于手掌302的中心 的稍微抬高。在与拇指312相对的手掌302的侧边，示出已知为小鱼际隆起318的脊状物。 指定手的外边缘（通俗地已知为手的“刀边缘”）为小鱼际隆起。
34、320的边缘。接近拇指312附 接至手掌302的地方，突出特征为鱼际隆起322。 0071 触摸传感器102产生对应于触摸传感器102上的点上的一个或多个触摸的输出。 来自触摸传感器的输出可用于产生描述触摸的触摸属性。触摸属性可包括几种特性，诸如 触摸的形状、线性力分布、短暂的力分布、触摸的区域、所施加的力的量值、力的位置或分 布、随时间的变化、持续时间等等。在触摸属性之内呈现的特性可根据来自触摸传感器102 的可用的输出而变化。例如，由投射电容触摸传感器产生的触摸属性可具有触摸的形状和 持续时间信息，而由IFSR传感器产生的触摸属性可额外地提供力分布信息。 0072 图4图示源自几种物体与触。
35、摸传感器102接触的接触区域400。在该图示中，示出 了沿着X轴402的线性距离以及沿着Y轴404的线性距离。 0073 触摸属性可包括接触区域400。如在此所示出的，触控笔珠112在与触摸传感器 102接触时产生大致为圆形的非常小的接触区域，而触控笔末端114产生大的、大致圆形的 区域。示出仍为大的并且一般为椭圆形的与手指垫314中的一个相关联的接触区域。 0074 如果用户的手掌302与触摸传感器102接触，那么掌指关节316、小鱼际隆起318 和鱼际隆起322的接触区域可产生如所示出的接触区域。手的其它部分（为了清晰而省略， 并且不旨在限制）可在正常使用期间与触摸传感器102接触。例如，。
36、当用户操纵触控笔110 以写在触摸传感器102上时，用户可将手持触控笔110的手停靠在触摸传感器上，这导致小 说 明 书CN 103975292 A 7/23页 10 鱼际隆起320的边缘的传感。 0075 通过监控触摸传感器102的触摸并且建立触摸属性，动态地调整用户界面变成可 能。例如，当触摸属性指示小的手指（诸如孩童的）时，用户界面可自动地调整以提供较简单 的命令集、减小力的阈值以激活命令等等。 0076 图5图示图4的物体的触摸属性的线性力分布500。在该图示中，沿着“Y”轴示 出用于图4中沿着图4的虚线“T”所示出的每个物体的力502的量值。如所示出的，触控 笔顶端112由于其相对尖。
37、锐的顶端而产生有陡峭边沿的非常急剧变化的线性力分布。触控 笔末端114较宽阔并且比触控笔顶端112覆盖较大的区域，但是仍具有陡峭的边沿。相对 地，手指垫314由于人手指的尺寸和可变化的压缩性而示出更平缓的边沿并且较大和更圆 滑的分布。掌指关节316被示出并且覆盖有相对平缓边沿的相对大的线性距离以及比触控 笔顶端112、触控笔末端114和手指垫314低得多的所施加的力的量值。此外，源自四个掌 指关节316中的每个的压力凸起为可见的。由此，如在此所示的，由不同的物体产生的线性 力分布可用于区分物体。 0077 即使在物体被区分时，物体本身也可产生意欲的或不意欲的触摸。例如，用户可将 拇指312或触。
38、控笔停靠在触摸传感器102上而未意欲开始命令或输入数据。因而值得区分 意欲的和不意欲的触摸以防止错误的输入。 0078 在本公开中的过程可由在本公开中所述的架构或由其它架构而实施。在本公开中 所述的这些过程图示为逻辑流程图中的框的集合，其表示可以在硬件、软件或其组合中实 施的操作的序列。在软件的情况下，框表示可存储在一个或多个计算机可读的存储介质上 的计算机可执行的指令，并且在由一个或多个处理器执行时进行所列举的操作。一般而言， 计算机可执行的指令包括例行程序、程序、目标对象、组件、数据结构和类似的执行特定功 能或实施特定抽象数据类型。所述的操作顺序不意欲解释为限制性的，并且任何数量的所 述框。
39、可以任何顺序组合或平行实施过程。 0079 图6为至少部分基于触摸属性来识别用户的说明性过程600。在602，在触摸传感 器102上检测手掌302的触摸或手掌的触摸。例如，如上文所述的，触摸的一般形状可指示 触摸为手掌。 0080 在604，确定与手掌触摸相关联的触摸属性。例如，用户可将手掌抵靠触摸传感器 而平放。 0081 在606，确定在触摸属性与用户相关联的先前存储的触摸属性之间的匹配。触摸属 性可存储在数据存储器上。 0082 在608，至少部分基于匹配的触摸属性来识别用户。当先前存储的触摸属性与目前 手掌触摸具有在预定的阈值之上的一致性时，可确定触摸属性匹配。该识别可用于提供对 于内。
40、容或功能的访问、变更所呈现的用户界面等等。用户也可通过唯一的手势、签名、字体 样式、触控笔抓握姿势等等而识别。 0083 说明性磁触控笔和操作 0084 图7A和图7B描绘说明性磁触控笔的横截面。在这些示例中，触控笔不包含有电子 电路的有源部件和内部电源，并且因此触控笔的可靠性显著改进以及生产成本相对较低。 0085 如在图7A中所示的，所描绘的触控笔700包括主对齐磁体702，其呈实心圆柱形 式而示出、有从其一般对称放射的所示的磁场线704并且从第一磁极706延伸至第二磁极 说 明 书CN 103975292 A 10 8/23页 11 708。所描绘的主对齐磁体702囊括在触控笔本体710。
41、之内。在其它实施方案中，主对齐磁 体702可放置在附着于触控笔本体710的侧边的凹槽之内或以其它方式耦接至触控笔本体 710。一般而言，主对齐磁体702可以采取各种尺寸、形状和几何形状并且位于触控笔之内 的各种位置。例如，主对齐磁体702可具有在约10至200毫米之间的总长并且被配置为包 括实心杆、棒、空心杆、圆环、圆盘等等的形状。主对齐磁体702可邻近触控笔顶端112、触控 笔末端114或在这些端点之间的位置上放置。 0086 在一个实施方案中，主对齐磁体702可包括耦接至能够传送磁通量的构件（诸如 含铁金属）的两个或多个磁体。例如，一对小磁体可耦接至铁芯的相对端以形成主对齐磁体 702。此。
42、类实施方案可提供诸如减少的重量、减少的成本、用于改进的工效学的触控笔平衡 的变更等等的益处。 0087 触控笔本体710可包括非含铁的材料，例如塑料或非含铁的材料，其对于磁场不 提供或提供最小的干扰。在其它实施方案中，触控笔本体710可包括诸如含铁材料的其它 材料，其提供与磁场的已知的交互。 0088 一个或多个管圈712被配置成保持主对齐磁体702和其它结构在触控笔110之内 的位置。这些管圈可牢固地附着于触控笔本体710或被配置成允许沿着触控笔110的长轴 移动。触控笔110的长轴从顶端112延伸至末端114。 0089 触觉元件714可放置在触控笔110之内。触觉元件可包括被配置成接受压。
43、缩并且 在所施加的力不存在时返回至基本上相同的配置的弹簧、弹性材料或其它结构。触觉元件 714被放置在触控笔110之内，使得触觉元件714沿着触控笔110的长轴提供一定程度的运 动至触控笔顶端112、触控笔末端114或其两者。在一些实施方案中，触控笔顶端112可耦 接至第一触觉元件714并且触控笔末端114可耦接至第二触觉元件714。这些触觉元件可 被配置有不同的性能。例如，对于相同量的施加的力，第一触觉元件可比第二触觉元件更可 压缩。 0090 在一些实方案中，触控笔末端114可经由末端本体716耦接至触觉元件714或触 控笔的另一部分。如由触觉元件714所提供的此类运动提供增强的触觉反馈，。
44、并且也可对 于触摸传感器102、显示器104或者触控笔顶端112或末端114接触的其它表面提供一定程 度的保护。在一些实施方案中，触控笔顶端112、触控笔末端114或在触控笔之内的其它结 构可被配置成并入触觉元件714。例如，在一些实施方案中，触控笔顶端112可包括被配置 成允许沿着触控笔110的长轴移动的弹性材料。 0091 输入模块106可被配置成识别正在使用触控笔的哪一端，并且相应地修改输入。 例如，确定来自触控笔顶端112的输入可被配置成开始装置100上的手写功能，而确定来自 触控笔末端114的输入可被配置成突出显示文本。在其它实施方案中，可将触控笔110的定 向相对于触摸传感器102。
45、平坦并且穿过触摸传感器102移动用作用户输入。在该定向中， 输入模块106可被配置成在显示器104上擦除或擦掉在触控笔110的长度之下的内容。 0092 在一些实施方案中，主对齐磁体702也可被配置成保持触控笔110至电子装置100 或诸如盖子的配件。这在下文关于图30更深入地论述。 0093 图7B描绘磁触控笔的另一配置718。触控笔顶端112可通过连接杆720机械地耦 接至触觉元件714。连接杆720可包括被配置成传递机械压力的杆、棒、圆筒或其它结构。 例如，在此示出的连接杆720在触控笔顶端112与触觉元件714之间转移机械力，从而减少 说 明 书CN 103975292 A 11 9/。
46、23页 12 或防止由于在触控笔顶端112上的压力导致的在主对齐磁体702上的机械应力。另一连接 杆也可用于将触控笔末端114耦接至触觉元件714。 0094 在此示出的实施方案中，触控笔110可并入相同或不同几何形状的一个或多个磁 体并且被配置成产生所期望的强度、尺寸和形状的磁场。例如，在此示出的旋转对齐磁体 722可提供具有不同于主对齐磁体702的定向的磁场。一般将在此图示的该旋转对齐磁场 724布置为与由主对齐磁体702提供的磁场704成直角。为了说明的清晰而非限制，已经 省略了旋转对齐磁场724的部分。输入模块106可被配置成识别至少部分由旋转对齐磁体 722形成的磁场并且确定触控笔1。
47、10沿着触控笔110的长轴的旋转定向。 0095 在一些实施方案中，触控笔110也可如在此示出的配置有圆珠笔顶端726。圆珠笔 可被配置成提供转动阻力的预定水平。例如，可选择该转动阻力的预定水平以提供类似于 笔在纸上的阻力的触觉响应。圆珠笔顶端726可被配置成分配流体，其可作为用于在圆珠 笔顶端726之内的滚珠轴承的润滑剂。该流体可包括无毒性的材料，诸如硅树脂、护手霜等 等。在触控笔110与显示器104结合使用的情况下，流体可被配置成提供所显示的图像的 减少的视觉失真。例如，流体可为光透明的。 0096 图8为被配置成允许将主对齐磁体移位的说明性触控笔的横截面800。在装置100 之内的磁强计。
48、118被配置成检测磁场，同时触摸传感器102被配置成检测物理触摸。当触 控笔110的部分与触摸传感器102接触时，可确定并且从触控笔110的其它运动区分磁场 704沿着触控笔110的长轴的移位。该场的移位可从而用作输入信号。 0097 在该图示中，触控笔110被配置成允许主对齐磁体702经由磁移位致动器802沿 着长轴移位。致动器802可包括被配置成接受由用户施加的力并且将该力转化成磁体的移 动的机械连接杆、拉环或其它特征。在该图示中，没有将力施加至磁体移位致动器802。因 此，触觉元件804呈基本上没有压缩的状态而示出。如上文所述的，触觉元件804可被配置 成机械地耦接至触控笔顶端112。 。
49、0098 图9为图8的触控笔在主对齐磁体移位之后的横截面900。如在此示出的，磁体移 位致动器802已经诸如通过用户移动手指而移位。因此，磁体移位902发生，这导致触觉元 件904的至少部分压缩。磁体的移位继而导致移位的磁场906，其导致至一个或多个磁强计 118的信号改变。要注意的是相对于装置100的触控笔110的总体位置保持相同。 0099 如上文所述的，源自移位的磁场的改变的信号可用作用户输入。例如，可将磁场的 改变解释为在用户界面中选择命令按钮、激活功能等等的用户输入。 0100 在其它实施方案中，可移位触控笔110的另一磁体。例如，旋转对齐磁体722可被 配置成移位的。或者可在触控笔110中呈现和移位额外的磁体。此外，移位可不沿着触控 笔110的长轴的方向而发生。例如，旋转对齐磁体722可通过绕触控笔110的长轴旋转而 移位。 0101 图10为另一说明性。