CN114730222A - 用于笔形书写、阅读或指点设备的鼠标输入功能 - Google Patents

用于笔形书写、阅读或指点设备的鼠标输入功能 Download PDF

Info

Publication number
CN114730222A
CN114730222A CN202080079311.5A CN202080079311A CN114730222A CN 114730222 A CN114730222 A CN 114730222A CN 202080079311 A CN202080079311 A CN 202080079311A CN 114730222 A CN114730222 A CN 114730222A
Authority
CN
China
Prior art keywords
stylus
mouse
unit
pen
optical mouse
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080079311.5A
Other languages
English (en)
Inventor
Y·本大卫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Microsoft Technology Licensing LLC
Original Assignee
Microsoft Technology Licensing LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Microsoft Technology Licensing LLC filed Critical Microsoft Technology Licensing LLC
Publication of CN114730222A publication Critical patent/CN114730222A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/038—Control and interface arrangements therefor, e.g. drivers or device-embedded control circuitry
    • G06F3/0383—Signal control means within the pointing device
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/0304—Detection arrangements using opto-electronic means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0346—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of the device orientation or free movement in a 3D space, e.g. 3D mice, 6-DOF [six degrees of freedom] pointers using gyroscopes, accelerometers or tilt-sensors
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03543—Mice or pucks
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03545—Pens or stylus

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

一种分别用于向触控笔手持式书写、阅读或指点设备提供结构和功能的装置和方法，以使得能够使用该设备来执行类似于用于计算设备的计算机鼠标的操作。该结构包括光学传感器、用于感测压力以检测鼠标点击动作的压力感测元件和用于将触控笔从触控笔操作模式切换到鼠标操作模式的取向传感器。

Description

用于笔形书写、阅读或指点设备的鼠标输入功能
背景技术本领域已知笔或触控笔用于与启用触摸的计算设备(即主机设备)一起使用。触控笔的书写笔尖与主机设备的触摸屏交互。它在书写笔尖和数字化仪传感器的电极结矩阵的一部分之间建立静电或电容耦合时由数字化仪传感器检测。该耦合是由于书写笔尖接近数字化仪传感器而产生的。书写笔尖在屏幕上的位置与触摸屏上所描绘的虚拟信息相关。
已知触控笔的功能性是有限的。有时，将触控笔放在触摸屏上可能会妨碍用户的视线。此外，归因于屏幕的尺寸和数字化仪传感器的分辨率，基于在触摸屏上移动书写笔尖的光标控制可能会受到限制。通常，用户更喜欢随身携带他们的无线鼠标，而不是使用膝上型触摸板。
发明内容
提供本发明内容以便以简化形式介绍概念的选集，所述概念在以下具体实施方式中被进一步描述。本发明内容并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。所要求保护的主题也不限于解决在此指出的任何或所有缺点的实现。
在一些实施例中，本公开涉及一种触控笔，包括：书写笔尖，其被配置成通过触摸和悬停在主机设备的触摸屏上来向所述主机设备提供输入；以及用于向笔型设备提供鼠标型输入功能性的装置，所述装置包括用于表面移动检测的集成光学鼠标单元、表面检测区、和用于感测施加到所述表面检测区的压力或力以检测鼠标点击动作的压力感测元件；其中所述装置被配置成响应于来自取向感测设备的输出，将所述触控笔从触控笔操作模式切换到鼠标操作模式；并且其中所述光学鼠标单元被布置在所述触控笔的后端部或笔帽处。因此，触控笔可被用来执行类似于计算机鼠标的操作。由于光学鼠标单元的至少一部分是可移动的并充当用于鼠标点击输入的按钮，因此在触控笔的表面上不需要又一鼠标按钮。此外，在触控笔上使用分开的按钮可导致用户操作不便。通过光学鼠标单元将整个触控笔压向下方平面的表面，允许非常方便且直观地使用触控笔中的鼠标功能。
通过本公开，笔型设备可以是任何手持式笔形书写、阅读和/或指点设备(诸如有源或无源触控笔、墨水笔、盘形扫描仪、激光笔，等等)。
根据另一方面，一种向触控笔提供鼠标型输入功能性的方法包括基于书写笔尖触摸和悬停在主机设备的触摸屏上来向所述主机设备提供输入；感测所述触控笔的表面检测区处的表面移动；感测施加到所述表面检测区的压力或力；响应于所述压力或力感测来触发鼠标点击功能；以及响应于来自取向感测设备的输出，将所述触控笔从触控笔操作模式切换到鼠标操作模式。
除非另外定义，否则这里使用的所有技术和/或科学术语的含义与本领域普通技术人员所共知的一样。尽管与本文所述的方法和材料相似或等效的方法和材料可以用于实践或测试本公开的实施例，但示例方法和/或材料在下文描述。另外，各材料、方法和示例仅是说明性的，而并非旨在进行必要的限制。
附图说明
为了帮助理解本公开并示出如何实施这些实施例，仅以示例的方式参考附图，附图中：
图1是具有集成鼠标功能的示例触控笔的示意性框图，
图2是用于操作具有光学鼠标单元的笔型设备的示例方法的简化流程图，
图3A和3B是指示鼠标单元的示例光学系统的示意图，
图4是具有集成鼠标功能的示例触控笔的示意性框图，
图5是具有集成光学鼠标单元的示例笔帽的示意性框图，
图6是具有集成光学鼠标单元和触控笔擦除器单元的示例笔帽的示意性框图，
图7是笔型设备的带有集成鼠标功能的示例笔帽的示意性框图，以及
图8是用于触控笔的具有集成鼠标功能的示例笔尖单元的示意性框图。
具体实施方式
本公开涉及笔型设备中的计算机鼠标功能的实现，诸如用于触敏显示器的触控笔、墨水笔、铅笔、笔形扫描仪设备、激光笔(laser pointer)，等等。
与电子设备(包括智能电话、平板、手表、台式计算机、游戏设备、可穿戴设备、电视机、视频会议系统等)一起使用的手持式触控笔外围设备(“触控笔”)可被用来将用户输入传送到电子设备(“主机设备”)。一些主机设备包括具有用于感测传送自触控笔(例如，“有源触控笔”)的信号的内置数字化仪的显示器。在这些电子设备中，用户通过在系统的感测表面(例如，平板和/或触摸屏)上定位并移动该触控笔来与该数字化仪系统交互。该触控笔相对于感测表面的位置被数字化仪系统跟踪并被解释为用户命令。在一些技术中，该触控笔的位置可以基于对该触控笔的电极与数字化仪的一个或多个电极之间的电容耦合的检测来确定。例如，设备显示器可包括具有多个X和Y取向的导体或电阻膜的数字化仪以接收从有源笔的电极传送的信号。在一些技术中，为了准确地标识笔尖位置，传送电极在物理上定位在该触控笔的书写笔尖内。
触控笔可被分类成无源触控笔或有源触控笔。无源触控笔利用基于沉积在触摸屏传感器上的传感器电极与输入对象(诸如橡胶笔尖式触控笔或手指)之间的电容耦合中的改变的感测方法。作为对比，有源触控笔驱动该触控笔的笔尖与触摸屏传感器(例如，数字化仪系统)的电极网格或阵列之间的独特的经调制信号并利用基于传感器电极之间的电容耦合中的改变的感测方法。数字化仪系统基于所发射的信号来检测触控笔的至少一个位置，并且检测到的位置向与数字化仪系统相关联的主机设备(例如，计算设备)提供输入。检测到的位置随后可被解释成用户命令。通常，数字化仪系统与显示屏集成在一起，例如以形成触敏显示设备。
使用膝上型触摸板来控制显示屏上的光标可能既不直观也不方便用户。因此，用户通常更喜欢将他们的无线鼠标带着放在他们的口袋里参加会议，虽然他们可能有膝上型设备所附带的触控笔。在一些实施例中，鼠标功能性被合并为有源或无源触控笔的一部分，该触控笔既易于生产又便于用户作为“二合一”产品使用。它比触摸板直观得多，且使用起来也容易得多。不需要额外的设备，并且笔形触控笔或另一笔型设备可包括当触控笔相对于表面定位以便触控笔外壳的外表面的一部分靠近该表面时提供类似于计算机鼠标的输入的能力。触控笔可包括光学鼠标单元(其中在触控笔的一侧具有光学发射器和检测器以允许位置跟踪)以及用于与主机设备的无线通信的通信单元。
图1是具有集成鼠标功能的示例触控笔的示意性框图。图1的简化框图示出了带有光学传感器的示例光学鼠标单元(MU)130，其可由可任选的附加按钮131和可任选的滚动功能来被增强。在各示例中，触控笔可以可任选地包括沿触控笔的外壳的长度集成的电容感测带134，该电容感测带可由用户的手指操作以通过沿电容感测带134滑动手指来提供滚动命令。可任选地，可以提供擦除器单元(EU)140以用于擦除主机设备的触摸屏上显示的页面上的数字墨水和高亮显示，例如通过将触控笔的擦除部拖曳跨越应擦除的墨水。作为另一选项，触控笔可包括用于检测触控笔在二维或三维空间中的取向的取向感测设备170(例如陀螺仪)。
带有光学传感器的鼠标单元130可集成在触控笔外壳的一部分上，该部分呈锥形或向触控笔的细长圆柱形中间部倾斜。可任选地，在该取向上，可以在用户将触控笔保持在典型书写位置时操作光学鼠标单元130。或者，光学鼠标单元130可以沿外壳的一部分集成，该部分不是锥形的并且仅当触控笔平放在表面上时才可操作。
触控笔可以可选地包括一个或两个用户操纵的按钮131，其可以提供例如鼠标右键点击和鼠标左键点击功能性。光学鼠标单元130、可任选按钮131和可任选感测带134可由控制单元110(例如，实现在片上系统(SOC)、专用集成电路(ASIC)、微处理单元等中)控制。无线通信单元(WU)150可被用于基于用光学鼠标单元130、可任选按钮131和可任选感测带134感测的命令来向计算设备(主机设备)传送控制信息。
此外，光学鼠标单元130、按钮131、带134和无线通信单元150的操作可以由触控笔的电源(PS)160供电。可任选地，电源160可以是可充电电池。
在各实施例中，触控笔被配置成基于书写笔尖136触摸和悬停在主机设备的触摸屏上来向主机设备(未示出)提供输入，并且还被配置成基于用户经由集成在触控笔外壳上的光学鼠标单元(MU)130致动压力传感器(按钮传感器)120来向主机设备提供输入。压力传感器120提供的附加输入改善了在鼠标操作模式下操作以控制触摸屏上显示的光标(鼠标型输入功能)时触控笔的功能性，并且还可提供附加功能性。
触控笔上的平面表面区可包围光学鼠标单元130，光学鼠标单元130也可以用作点击按钮(例如双击鼠标按钮)，这意味着当用户使用鼠标单元130到达所需位置时，他/她不必双击分开的按钮。相反，可以通过经由整个触控笔在鼠标单元130的可点击光学表面上施加力或压力来实现双击或单击操作，该可点击光学表面将被设计成具有按钮可检测能力的可按压表面。施加到鼠标单元130的可按压表面的压力或力由压力传感器120检测。在各示例中，光学鼠标单元130可以通过使常规计算机鼠标的机械、光学和/或电气核心元件小型化并将其与触控笔的已有机械和/或电气元件相组合来实现。例如，触控笔的大多数当前硬件元件可以保持不变，而一些元件可以按不同方式重用，以便触控笔可以充当鼠标。可以重用的可以是电源单元((可充电)电池)160、无线通信单元150、当前触控笔按钮131、擦除器单元140、各种触控笔传感器(例如笔尖传感器、环形传感器、压力传感器)中的至少一者。新添加的元件可以是具有发光元件(例如LED)和光检测元件(例如光电管)的光学鼠标单元130、鼠标按钮传感器(压力传感器)以及用于其中将光学鼠标单元130设置在触控笔或其他笔型设备的可拆卸部分(例如笔尖单元或笔帽)中的各实施例的接触元件中的至少一者。
在各示例中，整个光学鼠标单元130可以布置在小孔中，并且可以包括发射例如蓝光或红光的发光元件(例如发光二极管(LED))。光学鼠标单元130的表面区可以在触控笔的前端或后端或者其笔帽或笔尖单元处以预定角度倾斜，并且可以由薄塑料按钮环包围，该薄塑料按钮环在一侧与触控笔表面接触并在另一侧与笔帽或触控笔主体接触。环形按钮可处于笔帽或触控笔表面上非常微小的高度(例如<1mm)，以充当点击按钮。该按钮环可在将整个笔帽或触控笔压在按钮环上时充当点击按钮，并连接至压力传感器120。因此，将鼠标功能并入触控笔或其他笔型设备不需要更多的按钮。
在各示例中，压力传感器120可以充当触控笔的主按钮传感器，其在触控笔操作模式下检测其他按钮或在鼠标操作模式下检测环形按钮。
在各示例中，光学鼠标单元130的环形按钮可具有机械声学点击反馈，类似于常规鼠标设备或其他输入设备上的常规点击按钮。
在各示例中，触控笔的控制单元110可以根据以下规则中的至少一者对光学鼠标单元130处的鼠标点击按钮的激活进行解码：
·1次环形按钮快速双击/按下＝鼠标左键双击；
·1次环形按钮短暂(快速)点击/按下＝鼠标左键点击；
·1次环形按钮长点击/按下＝鼠标右键点击；
·同时地点击并移动笔＝拖动操作。
在各示例中，整个光学鼠标单元130可以被配置成可移动按钮，或者该按钮可以被布置成靠近光学鼠标单元130，以便可以通过用户的手指经由光学鼠标单元130朝下方表面按压触控笔来激活该按钮。
在其他示例中，高级触控笔或普通笔或笔形扫描仪设备可具有特殊笔帽(如普通墨水笔)，其可被修改成包括光学鼠标单元130以及可任选地还包括擦除器单元140，如下文参考图5至图7更详细地解释的。此类经修改的笔帽可以作为触控笔、普通笔或其他笔形书写、阅读或指点设备的附加件单独出售。
根据一些示例实施例，用户可以在在触摸屏上使用书写笔尖136以经由静电通道提供输入和在另一表面上使用光学鼠标单元130的光学传感器以经由无线通信单元(WU)150实现的替换无线信道提供鼠标型输入之间无缝切换。在各示例中，如果鼠标单元130被实现在触控笔的尾部，则触控笔可例如在从笔尖侧颠倒翻转到尾侧时自动切换到鼠标模式。如果鼠标单元130实现在触控笔的笔帽中，则触控笔可以例如当笔帽顶部的连接部被连接到触控笔主体的接触环或其他接触部时，自动切换到鼠标模式。如果鼠标单元130被实现成触控笔的可移动笔尖头部单元，则触控笔可以例如在足够的笔头连接到触控笔主体时自动切换到鼠标模式。
触控笔中的控制单元110可以从按钮传感器、书写笔尖136、鼠标单元130等接收各种控制信息，这些控制信息在触控笔操作模式下当触控笔的书写笔尖136位于触摸屏上时可以通过静电信道传输，并且在触控笔从触摸屏移开并在鼠标操作模式下操作时可以经由无线通信单元150通过无线信道传输。
现在参考图2，其示出了用于操作具有光学鼠标单元的笔型设备的示例方法的简化流程图。光学鼠标单元(例如图1中的鼠标单元130)可由控制器(例如图1中的控制单元110)选择性地激活，并且控制器的唤醒命令可发起对光学鼠标单元的激活(框S210)。当笔型设备与主机设备的触摸屏配对时，光学鼠标单元可以保持在睡眠模式，并且可以例如基于感测到配对中断、对鼠标按钮或鼠标选择按钮的激活、笔型设备的取向的改变等来激活。
笔型设备对光学鼠标单元的表面的压力可由压力传感器感测(框S220)，并基于此，可向控制器提供相应的按钮点击命令(框S230)。基于光学鼠标单元的感测数据，确定X-Y位移命令并将其提供给控制器(框S240)。然后，可以通过有线或无线传输(框S250)将按钮点击命令和X-Y位移命令传送到主机设备。最后，控制器可以选择性地关闭光学传感器的鼠标跟踪(框S260)。
图2的操作可以持续地或间歇性地重复。在一些实现中，框S250的命令可经由蓝牙、Wi-Fi、NFC等传递至主机设备。
图3A和3B是指示可在一些实施例中使用的光学鼠标单元的示例光学系统的示意图。更具体而言，图3A示出了检测散射光的传统光学系统，而图3B示出了镜面光学系统，其中应用了来自表面的波(诸如光)的镜面反射(也称为规则反射或镜类反射)。
在各实施例中，光学鼠标单元可包括发射光穿过光学窗口的发光二极管(LED)。LED发出的光可从表面(例如桌面顶部返回)反射或散射穿过光学窗口，并由图像传感器捕获。可任选地，图像传感器可以与光学元件相关联。处理器(例如，图1的控制单元110或图1的光学鼠标单元130中提供的单独处理器)可以比较一系列图像以检测光学窗口的移动。
在一些示例实施例中，光学鼠标单元可包括被定位和定向以在触控笔被保持在书写位置时捕获图像的第一图像传感器，并且可包括被定位和定向以在触控笔平放在表面上时捕获图像的第二图像传感器。处理器可以检测从每一图像传感器捕获的图像，并选择来自图像传感器的提供最佳结果的数据。
可任选地，处理器可基于从取向感测设备170接收的输入，选择两个图像传感器中的一个来致动以进行跟踪。在各实施例中，取向感测设备170还可被用于基于触控笔的取向在触控笔操作模式和鼠标操作模式之间切换。
在图3A和3B的光学系统中，光学传感器可感测触控笔或其他笔型设备沿表面(主机设备的触摸屏除外，例如桌子顶部或(膝上型)计算机上的表面)的移动。在一些示例实施例中，光学传感器可被定向和配置成在触控笔水平放置在表面上或在触控笔保持在书写位置时跟踪用户移动触控笔的手。光学传感器可以按照与常规光学鼠标相同或类似的方式操作，并且可以检测表面上的二维移动，并基于所感测到的移动经由有线或无线通信信道将位移数据作为输入传送到主机设备。对主机设备的输入可以控制光标在主机设备的触摸屏上的位置，而无需触控笔和触摸屏之间的直接交互，并且还可以被用于提供电子着墨。在一些示例实施例中，与基于与触摸屏的静电界面进行着墨相比，使用鼠标单元的光学传感器的着墨能以更高的分辨率执行。
与主机设备的通信(例如通过图1的无线通信单元150)可以例如通过无线连接(例如蓝牙低能量(BLE)、近场通信(NFC)、其他射频(RF)或无线通信)来实现。
图4是示例触控笔10的示意性框图，该触控笔10具有用于触控笔操作模式的书写笔尖136以及用于在鼠标操作模式中使用的带有鼠标点击压力传感器120的集成光学鼠标单元130。光学鼠标单元130可以置于在触控笔10的后部，与触控笔10前部的笔尖部相对。注意，图4中仅示出了对于解释各实施例的是有用的触控笔10的那些组件。出于简明的原因，省略了其他组件。
触控笔10还包括控制单元(CU)110、无线通信单元(WU)150，无线通信单元(WU)150被配置成经由蓝牙、Wi-Fi、近场通信(NFC)等与主机设备(未示出)通信。无线通信单元150可包括用于从主机设备处的无线通信单元接收通信命令、配对请求等的接收器。触控笔10还包括电源单元(PS)160，其可包括用于向触控笔10的各种组件(诸如无线通信单元150、控制单元110和光学鼠标单元130)供电的电池。电池可以是可充电的、可替换的、一次性的、等等。
在一些示例中，作为补充或替换，触控笔10可通过例如通用串行总线(USB)连接来连线到主机设备20并且经由这一连接与该主机设备通信。
注意，结合图1中所示的类似组件描述的所有示例、选项和实施例也适用于图4的组件和后续图5至8的组件。
如图4所示，光学鼠标单元130以相对于触控笔10的非倾斜圆柱形侧面的预定角度α集成在触控笔10外壳的表面的倾斜部中。预定角度α可被选择成当用户以通常的书写方式握住触控笔并且后端朝下时(如图4右下部分的用户手握笔设备所示意性地示出的)，使光学鼠标单元130的可点击上表面区域132被布置成平行于下方平面的表面。因此，可以确保触控笔的鼠标功能可通过以相反取向将触控笔10作为通常的书写笔握住来以方便且直观的方式使用。然后，可以通过将可移动光学鼠标单元130与其所集成的点击按钮朝下方表面按压来简单地激活鼠标点击。该压力随后由压力传感器120检测，并且相应的点击命令被用信号通知给控制单元110。另外，用于控制主机设备的显示器上的光标的X-Y位移数据或命令经由相应的信令连接被用信号通知给控制单元110。
在各示例中，可在触控笔上提供更多鼠标按钮和用于鼠标滚动功能的带电极。
在其他实施例中，具有或不具有集成的点击按钮功能的可移动光学鼠标单元130可以集成在触控笔或任何其他笔型设备的可拆卸部件(例如笔帽或笔尖单元)中。可拆卸部件可包括用于将该可拆卸部件可拆卸地安装或连接到笔型设备的安装机构(例如，插入、装配、紧固、接合和/或卡扣机构)，以便提供方便且直观的鼠标输入功能。
图5是用于有源触控笔(未示出)的具有集成光学鼠标单元130的示例笔帽50的示意性框图。笔帽50可以可拆卸地安装到触控笔的前端和/或后端，并且可以经由连接部52(例如导电环或贴片等)电连接到触控笔的内部组件(例如，控制单元、电源单元、无线通信单元)。连接部52可包括用于可拆卸安装的安装机构，并且可包括用于分别不同地连接到触控笔的不同内部组件的若干分开的元件。触控笔可能已经包括电池/充电机构、通信单元、控制器、压力传感器(可能用于附加或所有鼠标按钮控制)，这些可以在鼠标操作模式下与鼠标功能共享。在各实施例中，光学鼠标单元130可以是可移动的，并且可以包括集成的按钮点击功能性。然后，可以提供用于检测鼠标点击的附加压力传感器120。在替换实施例中，触控笔外壳上的按钮可被共享来用于鼠标点击操作，或者触控笔中的压力传感器可被共享来用于感测经由光学鼠标单元130的鼠标点击。
与图4类似，光学鼠标单元130以相对于笔帽50的非倾斜圆柱形侧面的预定角度α集成在笔帽50的外壳的表面的倾斜部中。预定角度α可被选择成当用户以通常的书写方式握住带有附连笔帽50的触控笔时，使得光学鼠标单元130的可点击上表面区域132被布置成平行于下方平面的表面。
因此，无需额外的鼠标点击按钮，便可将方便且直观的鼠标功能合并到触控笔的笔帽中。
图6是具有集成光学鼠标单元130和附加触控笔擦除器单元140的示例笔帽52的示意性框图。
图6的实施例对应于图5的实施例，除了提供附加擦除器单元140。因此，图5的笔帽50的上述描述也适用于图6的笔帽52。
附加擦除器单元140也经由连接部52连接到触控笔。当触控笔被设置成擦除器模式时，擦除器单元140可以靠近主机设备的触摸屏以执行擦除操作。
在擦除器单元140被放置成与光学鼠标单元130相对的实施例中，可以响应于取向检测设备170(例如陀螺仪)的输出来触发擦除器模式和鼠标操作模式之间的选择。
因此，无需额外的鼠标点击按钮，便可将方便且直观的鼠标功能与附加触控笔擦除器功能合并在触控笔的笔帽中。
在其他实施例中，鼠标功能可合并在常规墨水笔的笔帽中。
图7是常规墨水笔的带有集成鼠标功能的示例笔帽60的示意性框图。
与图5和图6中的相应笔帽50、52相反，图7中的笔帽60被配置成可拆卸地安装到不具有可被共享用于实现鼠标功能的典型触控笔组件的常规笔型设备。结果，诸如控制单元(CU)110、无线通信单元(WU)150和电源单元(PS)160之类的组件与带有或不带有集成鼠标点击功能的光学鼠标单元130和压力传感器120一起被合并在笔帽60中。因此，上述对图5的笔帽50(不包括连接部52)的各个组件以及图1和图4的各个组件的描述也适用于图7的笔帽60。在各示例中，笔帽60的表面的角度可被用于以所需的预定角度α在光学鼠标单元130的外表面处获得稳定且平坦的检测区，以用于方便且直观的用笔。
在其他实施例中，光学鼠标单元130可以是不可移动单元，没有集成的点击按钮功能。然后，可以在笔帽60的表面上提供至少一个单独的鼠标点击按钮，以及用于实现鼠标滚动功能的可选带电极。
因此，可以在常规墨水笔或其他非电动笔型设备的笔帽中合并方便且直观的鼠标功能。在其他实施例中，光学鼠标单元130可合并在触控笔的笔尖单元的倾斜或锥形表面处。
图8是用于触控笔(未示出)的具有集成鼠标功能的示例笔尖单元70的示意性框图。
在各示例中，光学鼠标单元130被置于可更换的笔尖单元70中，该笔尖单元70被布置成使得当用户以典型的书写方式握住触控笔时，他/她的手指接触触控笔的在笔尖单元70后面的表面。
笔尖单元70(其可包括书写笔尖(未示出))可以可拆卸地安装到触控笔的前端，并且经由连接部72(例如导电环或贴片等)电连接到触控笔的内部组件(例如，控制单元、电源单元、无线通信单元)。连接部72可包括用于可拆卸安装的安装机构，并且可包括用于分别不同地连接到触控笔的不同内部组件的若干分开的元件。触控笔已经包括电池/充电机构、通信单元、控制器、压力传感器(可能用于附加或所有鼠标按钮控制)，这些可以在鼠标操作模式下与鼠标功能共享。
在各实施例中，光学鼠标单元130可以是可移动的，并且可以包括集成的按钮点击功能性。然后，可以提供用于检测鼠标点击的附加压力传感器120。在替换实施例中，触控笔外壳上的按钮可被共享来用于鼠标点击操作，或者触控笔中的压力传感器可被共享来用于感测经由光学鼠标单元130的鼠标点击。
作为其他实施例中的另一选项，光学鼠标单元130可以固定地合并到笔尖单元70，并且笔尖单元70可以可移动地连接到触控笔。然后，当用户朝下方表面按压光学鼠标单元130的上表面区域时，可以通过感测朝触控笔外壳(例如，在连接部72处)施加到整个笔尖单元70的压力来检测鼠标点击激活。
与图4到7类似，光学鼠标单元130以相对于触控笔外壳的非倾斜圆柱形侧面的预定角度α合并在笔尖单元70的外壳的表面的倾斜部中。预定角度α可被选择成当用户以通常的书写方式握住带有附连笔尖单元70的触控笔时，使得光学鼠标单元130的上表面区域132被布置成平行于下方平面的表面。
在其他实施例中，所提出的与光学鼠标单元130呈预定角度α的圆锥形触控笔笔尖单元70可以代替具有书写笔尖和常规倾斜角度的常规笔尖单元。或者，在替换实施例中，可以配置带有书写笔尖和光学鼠标单元130的经组合笔尖单元70，以便可以旋转带有附连笔尖单元70的整个触控笔，以使用鼠标单元而不是通常的触控笔笔尖。更具体而言，当在鼠标操作模式下使用触控笔时，可以旋转触控笔，使得鼠标单元130的上表面区域132面向下方表面。
因此，无需额外的鼠标点击按钮，便可将方便且直观的鼠标功能合并到触控笔的笔尖单元中。
因此，在一些实施例中，可以将鼠标功能合并到笔型设备中，而无需为鼠标点击功能添加额外的按钮。光学鼠标单元130的整个平坦上表面部132本身可以用作按钮，当到达目标位置时，通过将整个触控笔压在表面上来按下该按钮，这是非常直观的手势。在各示例中，触控笔或笔帽或笔尖单元的外壳的相应部分的形状可被设计成具有所需角度，一方面提供直观的书写姿势，另一方面提供光学鼠标单元132，该光学鼠标单元132可以紧密地(例如基本上密封地)放置在下方表面上。
通过与笔帽或笔尖相关的实施例，可以向常规触控笔或其他笔型设备(经过最小修改)提供增强的鼠标功能，并该功能作为附加或补充设备来分开提供。
在各实施例中，可提供用于增强笔帽或笔尖单元的检测器或检测功能，以便当将增强笔帽或笔尖单元置于其上时，触控笔从触控笔操作模式自动改变成鼠标操作模式。
用于检测鼠标点击激活的按钮或压力传感器120可以是流体压力传感器、电阻式力传感器、磁性力传感器、或检测施加到光学鼠标单元130的上表面区域132或整个笔尖单元70的力或压力并例如在超过预定压力或力时输出点击命令的任何其他类型的传感器。按钮或压力传感器120输出的信号可以是可从中导出电容或其他参数的电压。这一导出的参数可以因变于检测到的力或压力。
在各示例中，触控笔或笔帽或笔尖单元外壳可以由适于包封本文中描述的各组件的材料形成。外壳可以由例如但不限于以下各项形成：塑料、橡胶、金属、碳纤维等、和/或其任何组合。
根据上述实施例中的至少一些实施例，笔型设备的使用吸引力可以通过具有合并的鼠标型输入功能的间接动机来增加，该功能可以有利地通过简单的附加技术以及现有组件的共享使用来提供。鼠标点击按钮可以是多余的，因为笔的直观操作姿势允许将整支笔作为鼠标点击按钮来按压在鼠标检测区上。
总而言之，一些实施例涉及一种装置和方法，该装置和方法向笔型设备提供结构和功能，以使得能够使用该设备来执行类似于用于计算设备的计算机鼠标的操作。该结构可包括光学传感器、可执行可点击按钮的操作的光学传感器表面的一部分、以及支持与计算设备的连接的结构。
将明白，以上实施例仅以示例的方式描述。
更一般而言，根据本文公开的一个方面，提供了一种用于向笔型设备提供鼠标型输入功能性的装置，所述装置包括用于表面移动检测的集成光学鼠标单元、表面检测区、以及用于感测施加到所述表面检测区的压力或力以检测鼠标点击动作的压力感测元件。
在各实施例中，集成光学鼠标单元包括用于表面移动检测的表面检测区。
在各实施例中，该装置还包括通信单元，所述通信单元用于将与检测到的鼠标点击动作和检测到的表面移动有关的信息传送到该笔型设备的主机设备。
在各实施例中，光学鼠标单元被可移动地支撑并被配置成充当鼠标点击动作的按钮。
在各实施例中，光学鼠标单元集成在锥形外壳部上，以便当用户将笔型设备保持在书写位置时，所述光学鼠标单元的上表面区域被布置成平行于下方表面。
在各实施例中，光学鼠标单元被布置在孔中并由环形按钮包围，所述环形按钮处于外壳表面上以充当点击按钮。
在各实施例中，环形按钮被配置成提供机械声学点击反馈。
在各实施例中，点击按钮被布置在光学鼠标单元附近，以便通过将光学鼠标单元压向下方表面来被致动。
在各实施例中，该装置被配置成响应于来自取向感测设备的输出，将笔型设备从触控笔操作模式切换到鼠标操作模式。
根据本文公开的另一方面，提供了一种包括本文公开的任何实施例的装置的触控笔，其中光学鼠标单元被布置在触控笔的后端部。
根据本文公开的另一方面，提供了一种包括根据本文公开的任何实施例的装置的用于笔型设备的笔帽。
在各实施例中，笔帽还包括用于将光学鼠标单元连接到笔型设备的控制单元的连接部，其中笔型设备是触控笔。
在各实施例中，笔帽还包括用于触控笔的擦除器单元。
根据本文公开的另一方面，提供了一种包括根据本文公开的任何实施例的装置的用于触控笔的笔尖单元。
根据本文公开的另一方面，提供了一种用于向笔型设备提供鼠标型输入功能性的装置，该装置包括用于表面移动检测的光学单元、表面检测区以及用于允许将该装置可松脱连接或可拆卸安装到笔型输入设备的安装机构。
在各实施例中，该装置可被包括在笔型输入设备的笔帽或笔尖单元中。安装机构可以是插入、装配、紧固、接合和/或卡扣机构中的至少一者，用于可拆卸地安装到笔型设备(其可以是任何手持式笔形书写、阅读或指点设备)，以便向笔型设备提供方便且直观的鼠标输入功能。
根据本文公开的另一方面，提供了一种向笔型设备提供鼠标型输入功能性的方法，该方法包括感测在笔型设备的表面检测区处的表面移动；感测施加到表面检测区的压力或力；以及响应于压力或力感测来触发鼠标点击功能。
在各实施例中，表面移动是在笔型设备的集成光学鼠标单元的表面检测区处感测的。
根据本文公开的另一方面，提供了一种实现在计算机可读存储上的计算机程序，该计算机程序包括配置成当在一个或多个处理器上运行时执行本文公开的任一实施例的方法的代码。
本文描述的示例和实施例可被实现为一个或多个计算机系统中的逻辑步骤。逻辑操作可被实现为：(1)在一个或多个计算机系统中执行的处理器实现的步骤的序列；以及(2)一个或多个计算机系统内的互连机器或电路模块。该实现是取决于用于实现的计算机系统的性能要求的选择问题。因此，组成在此描述的各示例或实施例的逻辑操作可被不同地称为操作、步骤、对象、或模块。此外，应该理解，逻辑操作可以以任何顺序执行、按需添加或忽略，除非明确地声明，或者按由权利要求语言固有地要求特定的顺序。
一旦给出本公开，对本领域技术人员而言，所公开的技术的其他变型和应用可变得明显。本公开的范围不限于上述实施例，而仅由所附权利要求来限定。

Claims (11)

1.一种触控笔，包括：
书写笔尖，其被配置成通过触摸和悬停在主机设备的触摸屏上来向所述主机设备提供输入；以及
用于提供鼠标型输入功能性的装置，所述装置包括用于表面检测区处的表面移动检测的集成光学鼠标单元和用于感测施加到所述表面检测区的压力或力以检测鼠标点击动作的压力感测元件；
其中所述装置被配置成响应于来自取向感测设备的输出，将所述触控笔从触控笔操作模式切换到鼠标操作模式；并且
其中所述光学鼠标单元被布置在所述触控笔的后端部或笔帽处。
2.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于，还包括通信单元，所述通信单元用于将与检测到的鼠标点击动作和检测到的表面移动有关的信息传送到笔型设备的主机设备。
3.根据权利要求1或2所述的触控笔，其特征在于，所述光学鼠标单元被可移动地支撑并配置成充当用于所述鼠标点击动作的按钮。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的触控笔，其特征在于，所述光学鼠标单元被集成在锥形外壳部上，以便当用户将笔型设备保持在书写位置时，所述光学鼠标单元的上表面区域被布置成平行于下方表面。
5.根据权利要求3或4所述的触控笔，其特征在于，所述光学鼠标单元被布置在孔中并由环形按钮包围，所述环形按钮处于外壳表面上以充当点击按钮。
6.根据权利要求5所述的触控笔，其特征在于，所述环形按钮被配置成提供机械声学点击反馈。
7.根据权利要求1或2所述的触控笔，其特征在于，点击按钮被布置在所述光学鼠标单元附近，以便通过将所述光学鼠标单元压向下方表面来被致动。
8.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于，所述笔帽包括用于将所述光学鼠标单元连接到所述触控笔的控制单元的连接部。
9.根据权利要求8所述的触控笔，其特征在于，所述笔帽还包括用于所述触控笔的擦除器单元。
10.一种向触控笔提供鼠标型输入功能性的方法，所述方法包括：
基于书写笔尖触摸和悬停在主机设备的触摸屏上来向所述主机设备提供输入；
感测所述触控笔的表面检测区处的表面移动；
感测施加到所述表面检测区的压力或力；
响应于所述压力或力感测来触发鼠标点击功能；以及
响应于来自取向感测设备的输出，将所述触控笔从触控笔操作模式切换到鼠标操作模式。
11.一种实现在计算机可读存储上且包括代码的计算机程序，所述代码被配置成当所述代码在一个或多个处理器上运行时执行根据权利要求10所述的方法。
CN202080079311.5A 2019-11-15 2020-10-30 用于笔形书写、阅读或指点设备的鼠标输入功能 Pending CN114730222A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19209392.0 2019-11-15
EP19209392.0A EP3822746A1 (en) 2019-11-15 2019-11-15 Mouse input function for pen-shaped writing, reading or pointing devices
PCT/US2020/058078 WO2021096700A1 (en) 2019-11-15 2020-10-30 Mouse input function for pen-shaped writing, reading or pointing devices

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114730222A true CN114730222A (zh) 2022-07-08

Family

ID=68583162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080079311.5A Pending CN114730222A (zh) 2019-11-15 2020-10-30 用于笔形书写、阅读或指点设备的鼠标输入功能

Country Status (4)

Country Link
US (2) US11782536B2 (zh)
EP (2) EP3822746A1 (zh)
CN (1) CN114730222A (zh)
WO (1) WO2021096700A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230306408A1 (en) * 2022-03-22 2023-09-28 Bank Of America Corporation Scribble text payment technology

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060028456A1 (en) * 2002-10-10 2006-02-09 Byung-Geun Kang Pen-shaped optical mouse
US20060151610A1 (en) * 2005-01-10 2006-07-13 Aiptek International Inc. Optical pen having a light path coaxial with its pen tip
CN103970305A (zh) * 2013-02-04 2014-08-06 株式会社理光 笔型输入设备和电子信息板系统
US20160139690A1 (en) * 2014-11-14 2016-05-19 Apple Inc. Stylus With Inertial Sensor
CN105718079A (zh) * 2014-12-18 2016-06-29 苹果公司 具有触摸传感器的触控笔
US20180011550A1 (en) * 2016-02-25 2018-01-11 O.Pen S.R.O. Wireless positioning pen with pressure-sensitive tip
US20190155410A1 (en) * 2017-11-22 2019-05-23 Microsoft Technology Licensing, Llc Multi-functional stylus

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2002217577A1 (en) 2000-12-15 2002-06-24 Finger System Inc. Pen type optical mouse device and method of controlling the same
CN2546940Y (zh) 2002-02-06 2003-04-23 陈志春 光学手写笔鼠标两用装置
US20040070616A1 (en) 2002-06-02 2004-04-15 Hildebrandt Peter W. Electronic whiteboard
US7483018B2 (en) * 2005-05-04 2009-01-27 Microsoft Corporation Systems and methods for providing a combined pen and mouse input device in a computing system
KR20060125375A (ko) 2005-06-02 2006-12-06 엘지전자 주식회사 마우스 기능을 구비한 스타일러스 펜과 그의 마우스 기능구현방법
CN100547528C (zh) 2006-09-29 2009-10-07 联想(北京)有限公司 一种鼠标笔及其实现方法
US20080122790A1 (en) * 2006-11-28 2008-05-29 Lite-On Semiconductor Corporation Optical handwriting input device
US7839394B2 (en) 2007-01-08 2010-11-23 Pegasus Technologies Ltd. Electronic pen device
US7791598B2 (en) 2007-01-10 2010-09-07 Microsoft Corporation Hybrid pen mouse user input device
CN201576368U (zh) 2009-12-31 2010-09-08 詹益忠 一种光电鼠标激光笔
SK5946Y1 (sk) 2010-10-15 2011-12-05 Stefan Valicek Pencil input computer peripheral controller
US9891726B1 (en) 2016-08-11 2018-02-13 Microsoft Technology Licensing, Llc Stylus with touch-sensitive retention clip
US10929458B2 (en) 2018-04-11 2021-02-23 Microsoft Technology Licensing, Llc Automated presentation control

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060028456A1 (en) * 2002-10-10 2006-02-09 Byung-Geun Kang Pen-shaped optical mouse
US20060151610A1 (en) * 2005-01-10 2006-07-13 Aiptek International Inc. Optical pen having a light path coaxial with its pen tip
CN103970305A (zh) * 2013-02-04 2014-08-06 株式会社理光 笔型输入设备和电子信息板系统
US20160139690A1 (en) * 2014-11-14 2016-05-19 Apple Inc. Stylus With Inertial Sensor
CN105718079A (zh) * 2014-12-18 2016-06-29 苹果公司 具有触摸传感器的触控笔
US20180011550A1 (en) * 2016-02-25 2018-01-11 O.Pen S.R.O. Wireless positioning pen with pressure-sensitive tip
US20190155410A1 (en) * 2017-11-22 2019-05-23 Microsoft Technology Licensing, Llc Multi-functional stylus

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021096700A1 (en) 2021-05-20
US11782536B2 (en) 2023-10-10
US20220391027A1 (en) 2022-12-08
US20230418397A1 (en) 2023-12-28
EP4058876A1 (en) 2022-09-21
EP3822746A1 (en) 2021-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11886699B2 (en) Selective rejection of touch contacts in an edge region of a touch surface
US8614676B2 (en) User motion detection mouse for electronic device
US8878796B2 (en) Finger motion virtual object indicator with dual image sensor for electronic device
US20120019488A1 (en) Stylus for a touchscreen display
CN111587414B (zh) 多功能触控笔
KR20170124068A (ko) 복합 휴먼 인터페이스가 구비된 전자기기
JP2024020635A (ja) 入力装置
US20230418397A1 (en) Mouse input function for pen-shaped writing, reading or pointing devices
US20160041635A1 (en) Active stylus pen, electronic device and data input system
AU2013205165B2 (en) Interpreting touch contacts on a touch surface
JP6575613B2 (ja) ユーザインタフェース装置、操作部、接続装置、コマンド特定方法およびプログラム
AU2015271962B2 (en) Interpreting touch contacts on a touch surface
JP2018142179A (ja) ペン型ポインティングデバイス
JP2000132327A (ja) ペン型ポインティングデバイス

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination