CN117032477A - 用于电子设备的触笔 - Google Patents

Abstract

本公开内容涉及用于电子设备的触笔。基于触摸的输入设备，诸如触笔可接收来自用户的触觉输入。触觉输入功能可由触摸传感器，诸如电容感测设备来执行。触摸传感器可被集成到低轮廓外形的触笔中。还有利于无线充电以及与主机设备的磁耦合。触笔可以具有采用改善了使用触笔的用户体验的小外形的以上特征。

Description

用于电子设备的触笔

本申请是申请日为2019年2月28日、申请号为201910147866.8、题为“用于电子设备的触笔”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年9月18日提交的名称为“STYLUS FOR ELECTRONIC DEVICES”(用于电子设备的触笔)的美国临时申请No.62/733,020的权益，其全部内容以引用方式并入本文。

技术领域

本说明书整体涉及输入设备，并且更具体地讲，涉及用于与电子设备的触摸屏一起使用的触笔。

背景技术

存在多种手持式输入设备以用于在使用期间检测来自用户的输入。例如，可利用触笔通过接触电子设备的触摸面板来提供输入。触摸面板可包括触敏表面，该触敏表面响应于检测到触摸事件来生成可由电子设备的其他部件处理和利用的信号。电子设备的显示部件可显示表示可选择的虚拟按钮或图标的文本和/或图形显示元件，并且触敏表面可允许用户导航显示在显示屏上的内容。通常，用户可在触摸面板上以设备转化成输入命令的方式移动一个或多个输入设备，诸如触笔。

附图说明

本主题技术的一些特征在所附权利要求书中被示出。然而，出于解释的目的，在以下附图中阐述了本主题技术的若干实施方案。

图1示出了根据本主题技术的一些实施方案的包括触笔和主机设备的系统的视图。

图2示出了根据本主题技术的一些实施方案的示出图1的触笔和主机设备的框图。

图3示出了触笔的各种部件和子系统的分解图。

图4示出了图3的触笔的各种部件和子系统的分解图。

图5示出了图3的触笔的后部的各种部件和子系统的分解图。

图6示出了图3的触笔的前部的各种部件和子系统的分解图。

图7示出了图3的触笔的协调引擎组件的各种部件和子系统的分解图。

图8示出了图7的触笔的协调引擎组件的末端的放大视图。

图9示出了根据本主题技术的一些实施方案的触笔的透视图。

图10示出了根据本主题技术的一些实施方案，图9的触笔的截面A-A的侧截面视图。

图11示出了根据本主题技术的一些实施方案，图9的触笔的截面B-B的前截面视图。

图12示出了根据本主题技术的一些实施方案的触摸传感器的顶视图。

图13示出了根据本主题技术的一些实施方案的触笔的侧视图。

图14示出了根据本主题技术的一些实施方案的触笔的侧视图。

图15示出了根据本主题技术的一些实施方案的触笔的侧视图。

图16示出了根据本主题技术的一些实施方案的弹性插入件的顶视图。

图17示出了根据本主题技术的一些实施方案，图16的弹性插入件的截面E-E的侧截面视图。

图18示出了根据本主题技术的一些实施方案，图9的触笔的截面C-C的侧截面视图。

图19示出了根据本主题技术的一些实施方案，图9的触笔的截面D-D的前截面视图。

图20示出了根据本主题技术的一些实施方案的触笔和主机设备的透视图。

图21示出了根据本主题技术的一些实施方案的触笔和主机设备的前视图。

具体实施方式

下面示出的具体实施方式旨在作为本主题技术的各种配置的描述并且不旨在表示本主题技术可被实践的唯一配置。附图被并入本文并且构成具体实施方式的一部分。具体实施方式包括具体的细节旨在提供对本主题技术的透彻理解。然而，对于本领域的技术人员来说将清楚和显而易见的是，本主题技术不限于本文示出的具体细节并且可在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些情况下，以框图形式示出了熟知的结构和部件，以便避免使本主题技术的概念模糊。

包括显示表面和/或触摸面板的一些电子设备接收来自用户的触觉输入。例如，可利用触笔通过接触电子设备的触摸面板来提供输入。触摸面板可包括触敏表面，该触敏表面响应于检测到触摸事件来生成可由电子设备的其他部件处理和利用的信号。电子设备的显示部件可显示表示可选择的虚拟按钮或图标的文本和/或图形显示元件，并且触敏表面可允许用户导航显示在显示屏上的内容。通常，用户可在触摸面板上以设备转化成输入命令的方式移动一个或多个输入设备，诸如触笔。

此外，在用户拿着触笔或其他基于触摸的输入设备时，用户可能被限于由其提供的输入选项。因此，集成到输入设备中的额外输入能力将为用户提供扩展的输入能力而无需同时操作另外的输入设备。

根据本文所公开的实施方案，可通过有利于进行电容触摸输入、与主机设备的磁耦合以及从主机设备进行无线充电的方式提供触笔及其组件的部件。

根据本文所公开的实施方案，触笔可接收来自用户的触觉输入。触觉输入功能可由触摸传感器，诸如电容感测设备来执行。触摸传感器可被集成到低轮廓外形的输入设备中，这样方便组装和固定触笔的部件。

根据本文所公开的实施方案，触笔可与主机设备进行交互，诸如无线充电和磁耦合。通过向主机设备提供无线充电和磁耦合，可操作触笔而无需机械耦接至主机设备或另一充电单元。因此，触笔的部件不会经受过大的机械应力，对于需要机械连接(例如，插头)的充电系统，本来会需要这样的机械应力。

根据本文所公开的实施方案，触笔可以具有采用改善了使用触笔的用户体验的小外形的以上特征。以以下方式组装触笔的部件：该方式提供以上功能的性能，同时使部件保持在牢固的布置中。例如，尽管存在也装配在外壳内的其他部件，但触摸传感器具有在外壳内的精确装配以提供精确的触摸检测。

以下参考图1-图20来论述这些实施方案和其他实施方案。然而，本领域的技术人员将容易地理解，本文相对于这些附图所给出的具体实施方式仅出于说明性目的，而不应被理解为是限制性的。

根据本文所公开的实施方案的基于触摸的输入设备可包括由用户握住、穿戴或接触以用于提供输入和/或接收反馈的任何设备。基于触摸的输入设备可单独使用或与另一个设备结合使用。例如，图1示出了根据本主题技术的一些实施方案的系统1，系统1包括触笔100和具有表面50的主机设备90。触笔100可由用户10握住并且作为基于触摸的输入设备操作以便与主机设备90一起使用。

主机设备90的表面50可包括用于在由触笔100接触时与触笔100相互作用的显示表面和/或触摸面板。主机设备90利用显示器来呈现图像，以向用户传送信息。显示器可被配置为显示文本、颜色、线条、图、照片、动画、视频等。主机设备90的表面50可使用任何合适的技术来实现，包括但不限于使用液晶显示器技术、发光二极管技术、有机发光显示器技术、有机电致发光技术、电子墨水，或者另一类型的显示技术或多种显示技术类型的组合的多点触摸和/或多点力感测触摸屏。

触笔100可包括用于接触表面50的尖端190。此类接触可由主机设备90和/或触笔100检测。例如，触笔100可包括一个或多个传感器，该一个或多个传感器检测尖端190何时接触表面50并向表面50施加压力。此类传感器可包括一个或多个接触传感器、电容传感器、触摸传感器、相机、压电传感器、压力传感器、接近传感器、电场传感器、光电二极管和/或可操作为检测与表面50的接触的其他传感器。此类传感器可任选地与主机设备90协作地操作以检测与表面50的接触。

如图2中所示，触笔100可包括支持用户抓握和操作的部件。可由用户在触笔100的一个或多个部件处提供输入。

可以操作力传感器192以检测触笔100的尖端190处的用户输入。力传感器192可与尖端190和外壳110两者相互作用，以检测尖端190和外壳110的相对运动。例如，可以操作力传感器192以检测尖端190何时接触表面，诸如主机设备90的表面。检测可基于尖端190相对于外壳110的移动。因此，力传感器192可直接地或间接地连接到尖端190和外壳110两者以检测其间的相对运动。力传感器192可包括将尖端190的机械运动转换成电信号的部件。力传感器192可包括一个或多个接触传感器、电容传感器、触摸传感器、应变仪、相机、压电传感器、压力传感器、光电二极管和/或其他传感器。力传感器192可检测力的存在和量值二者。

在使用中，用户可操纵触笔100并且向主机设备90的表面施加力。对应的反作用力可通过触笔100的尖端190传递，尖端190连接到机电耦接装置和触笔100的力传感器192。力传感器192或其一部分可作为响应而变形，该变形可被测量并用于估计所施加的力。力传感器192可用于产生对应于所施加力的非二进制输出。例如，力传感器192可用于产生表示某个量值的输出，该量值根据所施加力的可变量而发生变化。

可提供触摸传感器200以检测用户在触笔100的外壳110的抓握区域上的接触。触摸传感器200可包括电容式触摸传感器，诸如自电容传感器。如本文进一步所述，触摸传感器200可包括多个感测元件(诸如导电电极)，以检测多个位置处的接触和接触变化。

如图2进一步所示，触笔100可包括控制器160和非暂态存储介质162。非暂态存储介质162可包括例如磁存储介质、光学存储介质、磁光存储介质、只读存储器、随机存取存储器、可擦除可编程存储器、闪存存储器、或它们的组合。根据一些实施方案，控制器160可执行存储在非暂态存储介质162中的一个或多个指令，以执行一个或多个功能。

如图2进一步所示，触笔100可包括电源164，诸如一个或多个电池和/或电源管理单元。触笔100可包括用于给电源164充电的部件，诸如电力模块166。电力模块166可包括用于通过无线方式(例如，感应地)例如从主机设备90接收和/或发送电力的一个或多个部件。

触笔100可包括用于与主机设备90和/或另一设备通信的通信部件(未示出)。通信部件可包括一个或多个有线或无线部件、WiFi部件、近场通信部件、蓝牙部件和/或其他通信部件。通信部件可包括一个或多个传输元件，诸如一个或多个天线。另选地或组合地，通信部件可包括用于与主机设备90和/或另一设备进行有线连接的接口。

触笔100可包括其他部件，包括但不限于显示器、传感器、开关(例如，弹片开关)、按钮、音圈和/或其他部件。触笔100可利用环境传感器(诸如环境光线传感器、接近传感器、温度传感器、气压传感器、湿度传感器等)检测触笔100的操作环境的环境条件和/或其他方面。触笔100可包括触觉反馈部件，该触觉反馈部件向用户提供具有触感的触觉反馈。触觉反馈部件可被实现为任何合适的设备，其被配置为提供力反馈、振动反馈、触觉感觉等。例如，在一个实施方案中，触觉反馈部件可被实现为线性致动器，该线性致动器被配置为提供间断的触觉反馈，诸如轻击或敲击。触笔100可利用用于检测触笔100的移动和加速度的运动传感器(诸如加速计、陀螺仪、全球定位传感器、倾斜传感器等)检测触笔100的运动特征。触笔100可利用生物传感器检测操纵触笔的用户的生物学特征，该生物传感器检测皮肤温度、心率、呼吸速率、血氧水平、血容量估计、血压或它们的组合。触笔100可利用实用传感器(诸如磁场传感器、电场传感器、测光表、声学阻抗传感器、pH水平传感器、材料检测传感器等)来量化或估计在触笔100附近或以其他方式在触笔100外部的对象的特性。可以使用此类数据来调整或更新触笔100的操作，并且/或者可以将此类数据传送给主机设备90以调整或更新该主机设备的操作。

主机设备90还可包括有利于触笔100的操作的部件。例如，主机设备90可包括以下中的一个或多个：处理器、存储器、电源、一个或多个传感器、一个或多个通信接口、一个或多个数据连接器、一个或多个电源连接器、一个或多个输入/输出设备诸如扬声器、旋转输入设备、麦克风、开/关按钮、静音按钮、生物识别传感器、相机、力和/或触敏触控板等。在一些实施方案中，主机设备90的通信接口有利于在主机设备90与触笔100之间进行电子通信。

如结合本文所述的很多实施方案所指出的，可通过有利于将这些功能置于紧凑外形中的方式构造触笔，该触笔被配置为提供输入能力和无线充电。通常且广义而言，本文所述的实施方案提供了触笔的外表面上的触摸感测能力、用于耦接至主机设备的磁性部件以及用于从主机设备接收电力的无线充电部件。下面参考图3-图7描述了一种这样的示例性触笔。然而，可以理解，其中呈现和在下文描述的通用布局仅仅是一个实施例，并且其他实施方案能够以不同的方式实现。

图3-图7以分解图示出了触笔100的各个部件。为了方便理解触笔100的各个部件的互操作和组装，提供了图3-图7，其示出了触笔100的分解图(例如，图3)、触笔100的前后内部部件的分解图(例如，图4)、触笔100的后部部件的分解图(例如，图5)、触笔100的前部部件的分解图(例如，图6)以及触笔100的协调引擎组件的分解图(例如，图7)。

参考图3，所例示的实施方案的触笔100包括外壳110。外壳110是中空的。外壳110可以采取各种形式以便于用户方便、熟悉和舒适地操纵触笔100。在例示的实施例中，外壳110具有书写工具(诸如钢笔或铅笔)的一般形式。外壳110大致为具有平坦部分114的柱形，平坦部分在其侧面上提供外表面。外壳110可由塑料、金属、陶瓷、层合物、玻璃、蓝宝石、木材、皮革、合成材料或任何其他材料或材料的组合形成。

外壳110可被配置为在外壳110的端部处连接或粘结到盖198。盖198可被配置为向触笔100的外壳110提供装饰端。盖198在附接到外壳110时与外壳110形成大体上连续的外表面。盖198可由任何合适的材料形成，诸如但不限于，金属、塑料、玻璃、陶瓷、蓝宝石等或它们的组合。在很多情况下，盖198由与外壳110相同的材料形成，尽管这不是必需的。在一些实施方案中，盖198可以被全部或部分地配置为信号漫射器(诸如多色发光二极管)，以漫射红外信号或另一光学信号。在其他情况下，盖198可以被全部或部分地配置为天线窗口，从而允许无线通信和/或电场通过。如图所示，盖198终止于圆形端部，尽管这不是所有实施方案都需要的。在一些实施方案中，盖198作为平面而终止。在其他实施方案中，盖198终止于任意形状。

在例示的实施方案中，外壳110在一端渐缩。外壳110的锥形端部在图中标识为锥形端部110a。如图所示，锥形端部110a可以与外壳110形成一体。在其他实施方案中，锥形端部110a是与外壳110分开的部件。尖端190部分地设置在锥形端部110a内。尖端190的其他部分永久地或可移除地从其外部附接到锥形端部110a的端部。尖端190通常呈圆锥形，然而这样的形状并不是所有实施方案都必需的。尖端190可被配置为可移除地或永久地与设置在外壳110内的协调引擎组件的一部分(下文详细描述)接合。尖端190可被配置为接触电子设备的输入表面。类似于钢笔，尖端190可以渐缩成点，使得用户能够以熟悉的外形精确地控制触笔100。在一些实施例中，与尖头截然相反，尖端190可以是钝的或圆形的，或者可以采取可旋转球或固定球的形式。

如图3中所示，可提供内部组件400以用于在组装期间插入外壳110中。内部组件400可在其部件至少部分地插入到外壳110中之前、期间或之后组装在一起。可通过外壳的端部提供插入，接下来用盖198覆盖该端部。在内部组件400被插入和/或固定在外壳110内之后，尖端190可通过外壳110的锥形端部110a连接到内部组件。内部组件400可包括支撑构件402，该支撑构件还包括前组件的前框架和后组件的后框架，如本文进一步所论述的。

现在参考图4，内部组件400可包括机械和/或操作地连接在一起以提供触笔的内部和功能部件的前组件410和后组件460。无线电力接收器450可至少部分地设置在提供于前组件410和后组件460之间的窗口416之内或附近，如本文进一步所论述的。在窗口416之内提供无线电力接收器450可避免对发往无线电力接收器450的无线信号的干扰和/或阻挡。

触笔100可包括将缠绕在至少前组件410周围的触摸传感器200。触摸传感器200可以是在组装时沿着触笔100的长度的至少一部分延伸的电容式触摸传感器。触摸传感器200可至少部分地在触笔100的抓握区域之内延伸。除此之外或另选地，触摸传感器200可延伸至触笔100的尖端190和/或至少部分地在其内延伸。除此之外或另选地，触摸传感器200可延伸至与尖端190相对的触笔100的端部。触摸传感器200可用于检测与用户手指的接触或接近。除此之外或另选地，触摸传感器200可用于检测与另一物体(诸如施加触笔的表面)的接触或接近。触笔100可包括多个触摸传感器200。多个触摸传感器200中的每个都可在外壳110的不同部分之内延伸。触摸传感器200可彼此间隔开。触摸传感器200中的至少一个可沿抓握区域延伸。根据要在检测到用户手势时由触笔100和/或主机设备执行的预编功能，由独立触摸传感器200检测到的手势可被解释为不同的用户输入。触摸传感器200可被定位于和/或延伸至与尖端190相对的触笔100的端部。

如图4中所示，可包括一个或多个封盖490以覆盖相应的窗口，该窗口通过前组件410和/或后组件460的周边提供开口，如本文进一步所论述的。

现在参考图5和图6，框架组件可包括前框架420和后框架470，它们被接合在一起以容纳和/或支撑各种部件，并且在触笔和主机设备之间提供无线通信和/或充电。前框架420和/或后框架470被配置为滑入外壳110的内部体积中，并且可以为触笔100的各种内部部件提供结构支撑安装特征部。前框架420和/或后框架470具有对应于外壳110的形状的形状。在这种情况下，前框架420和/或后框架470可采取大体上为柱形的形状。在一些实施例中，前框架420和/或后框架470可包括设置在其外表面上的一个或多个电绝缘层。电绝缘层可以防止前框架420和/或后框架470干扰触笔100内的一个或多个电路的操作。在其他实施例中，前框架420和/或后框架470可电连接到一个或多个电路。在很多实施例中，前框架420和/或后框架470可以用作系统接地，为设置在触笔100内的全部(或基本上全部)电路提供电气接地。在其他情况下，前框架420和/或后框架470也可以用作一个或多个天线元件的接地层。

前框架420和/或后框架470还可包括一个或多个进入或组装窗口。可以包括组装窗口以有利于触笔100的简化制造。例如，组装窗口可以被限定在前框架420和/或后框架470中与某个位置相邻，在该位置处，期望或优选进行热压熔锡焊接操作以在两个部件均已经被设置在前框架420和/或后框架470之内时将一个部件电耦接至另一个部件。在其他实施例中，组装窗口可被限定为相邻于经由连接器连接两个独立电路的位置。在其他情况下，可能不需要组装窗口。

在一些实施例中，一旦需要组装窗口的制造操作完成，组装窗口就可以被覆盖。在一些情况下，组装窗口可以被导电胶带覆盖。在另一种情况下，组装窗口可以通过在组装窗口上焊接板材而被覆盖。如可以理解的，在某些实施方案中，设置在组装窗口上方的覆盖部可以是导电的，以便为设置在框架组件之内的电子元件提供电磁屏蔽。

现在参考图5，后组件460可包括后框架470以及由此支撑的部件。如图5中所示，后框架470可将充电窗口416的至少一部分限定为延伸穿过后框架470的空隙或开放空间。充电窗口416的至少一部分也可由前框架420限定。类似地，后框架470可进一步将后窗口496限定为延伸穿过后框架470并用于接收后磁体498的空隙或开放空间，如本文进一步所论述的。

如图5中进一步所示，可提供电池组384以用于插入后框架470之内。电池组384可包括锂聚合物电池组或锂离子电池。然而，在其他实施方案中，可以使用碱性电池、镍镉电池、镍-金属氢化物电池或任何其他合适的可再充电电池或一次性电池。电池组384可包括被配置为永久性地或可移除地附接到处理单元电路板组356的一个或多个引线(参见图6)。电池组384包括电源控制板388，该电源控制板包括被配置为控制电池组384的充电和/或放电速率的电路。

如图5中进一步所示，可提供天线组件324以用于无线通信。天线组件324可包括天线324a、天线支撑块324b、传输线324c和连接器324d。天线324a被设置到或以其他方式耦接至天线支撑块324b上。在一些实施方案中，天线支撑块324b由诸如塑料的电介质材料形成。天线支撑块324b限定内部体积。天线支撑块324b的内部体积可被设定尺寸和/或以其他方式被配置为保持触笔100的其他部件。连接器324d可被配置为直接连接到处理单元电路板组356上的连接器(参见图6)。在很多情况下，连接器324d和传输线324c可以被屏蔽，使得穿过其中的信号不受外部干扰的影响，并且相反地，穿过其中的信号也不影响触笔100内的任何部件。当天线组件324和电池组384被装配在后框架470内时，传输线324c可被配置为与电池组384并排或相邻布线。传输线324c被大致对准成平行于触笔的纵向轴线。如上所述，天线组件324部分地插入到后框架470中，使得天线324a突出超过后框架470的端部且不被后框架470覆盖。除此之外或另选地，天线324a可与后框架470中的窗口对准。在一些情况下，传输线324c可以通过可压缩元件396与后框架470的内表面分开。可压缩元件396包括可压缩泡沫和/或一个或多个粘结元件(例如，胶带)。粘结元件可将可压缩元件396的可压缩泡沫和传输线324c附接到电池组384。

现在参考图6，前组件410可包括前框架420以及由此支撑的部件。如图6中所示，前框架420可将充电窗口416的至少一部分限定为延伸穿过前框架420的空隙或开放空间。充电窗口416的至少一部分也可由后框架470限定。类似地，前框架420可进一步将前窗口446限定为延伸穿过前框架420并用于接收前磁体448的空隙或开放空间，如本文进一步所论述的。

前组件410可包括用于检测尖端190处的基于力的输入的协调引擎组件310，如本文进一步所论述的。协调引擎组件310可被插入前框架420之内。提供支撑套环316和凸缘螺母318以在前框架420之内支撑协调引擎组件310。凸缘螺母318可以被焊接、熔接或以其他方式永久地附着到前框架420。前框架420可呈插入外壳之内的套管的形状。前框架420可相对于外壳的内表面固定。支撑套环316可以连接到凸缘螺母318。在一些实施例中，支撑套环316邻接外壳内表面之内的唇缘或环。

处理单元电路板组356可例如提供于前框架420之内。处理单元电路板组356可包括一个或多个基板，在其上或者通过其设置一个或多个电子部件。这些部件可以是表面安装件或通孔部件。部件可以附接到基板的两侧。基板可以是单层电路板、多层电路板或柔性电路板。在一些实施例中，可使用柔性电路板，其采用一个或多个加强片刚性地制成。处理单元电路板组356能够可操作地连接到触笔的其他部件，包括电池组384的电源控制板388、天线组件324(例如，经由连接器324d)和无线电力接收器450。

现在参考图7，协调引擎组件310可包括用于检测触笔的力和取向的部件。协调引擎组件310包括刚性信号导管310a和力敏结构310b。

在一些实施例中，力敏结构310b可包括侧向床，该侧向床具有从侧向床的每个端部延伸的两个悬臂支柱。在一些实施方案中，力敏结构310b还包括元件，该元件表现出根据施加的力的量值而变化的电可测量特性。在一个实施例中，应变敏感电极338可耦接至力敏结构310b的一部分。应变敏感电极338可耦接至触笔100内的电路。该电路可被配置为监视应变敏感电极338的一个或多个电特性(例如，电阻、电容、累积电荷、电感等)的变化。该电路然后量化这些变化，该变化可用来估计施加的力。此后，触笔100可以将施加的力传递给电子设备，这可以被解译为用户输入。在其他实施方案中，力敏结构310b的偏转能够以另一种方式来测量，例如但不限于：光学传感器；声传感器；谐振传感器；压阻式传感器；等等。

刚性信号导管310a包括管状屏蔽件340。管状屏蔽件340包括中空部分和托盘状部分。管状屏蔽件340可以为穿过中空部分的电缆(例如，信号线、迹线等)提供电磁屏蔽。管状屏蔽件340还可被配置为提供刚性结构支撑，以传递施加到力敏结构310b的反作用力，而没有明显的偏转或屈曲。管状屏蔽件340的托盘状部分可被配置为接收、支撑和部分地包围控制板342。

刚性信号导管310a还包括芯插入件346。芯插入件346包括主体350和柔性电路352。芯插入件346的主体350可被配置为插入管状屏蔽件340内。芯插入件346的柔性电路352可被配置为耦接至控制板342。

触笔可在尖端处产生大体上为球形的电场，该电场影响尖端附近的每个电容感测节点的互电容。主机设备可通过监测每个电容感测节点的这些电容变化并估计发生这样的变化(如果有)的位置，在输入表面上对触笔进行定位。

芯插入件可包括主体350的表面上的多个导电部件。这些部件可充当电场发生器以产生尖端场和环形场(其可由电子设备的协调引擎检测)。如图8中所示，一对远侧发生器354a和354b可部分地围绕主体350的圆周延伸。远侧发生器354a和354b可轴向对准，使得它们一起围绕圆周的大部分延伸。远侧发生器354a和354b可在径向上与主体350的中心轴相对。

可提供近侧发生器348作为围绕主体350延伸的环形或其他形状。近侧发生器348可与远侧发生器354a和354b同轴对准。因此，由此产生的场为轴向对称的。近侧发生器348与远侧发生器354a和354b分开轴向距离。

芯插入件346限定穿过其中的多个信号路径。在一个实施例中，芯插入件346限定三个不同的信号路径364a、364b和358，三个不同的信号路径被配置为分别向和/或从第一远侧发生器354a、第二远侧发生器354b和近侧发生器348传送信号。

可通过任何适当方式形成第一远侧发生器354a、第二远侧发生器354b和近侧发生器348。在很多情况、很多实施例(并且如图所示)中，发生器在芯插入件346的周围(并且/或者部分地位于其内)。例如，发生器形成在芯插入件346的外表面上。发生器可使用任何数量合适的制造技术设置到芯插入件346的外表面上，制造技术包括但不限于：物理气相沉积、脉冲激光沉积、自粘附导电膜、金属浮法技术、金属电镀技术等等。在其他情况下，发生器可以是嵌入注塑到芯插入件346中的固体金属件。

如上所述，第一远侧发生器354a、第二远侧发生器354b和近侧发生器348可各自被配置为生成在从特定距离估计时实质大致为球形的电场。换句话讲，发生器实质上可用作场源。如果从大于发生器半径的距离测量，由环形场源(近侧发生器348)或两个弧形场源(远侧发生器354a和第二远侧发生器354b)产生的场大体上为球形。对于弧形场源而言，它们可一前一后被操作以输出相同的信号，使得它们一起产生与连续环所产生的场类似的场。在远离弧形场源的一定距离处，该场与可由连续环或点源产生的场相同。

当第一远侧发生器354a、第二远侧发生器354b和近侧发生器348可作为电场发生器被操作时，它们也可在触笔组装期间作为输入模块而被操作。例如，触笔可能缺少用于与另一设备进行通信对接的某些外部机构。因此，发生器可被用作通信端口以用于对触笔进行编程、诊断和修复。在发生器提供三个不同连接的情况下，每个发生器可提供与触笔的控制板和/或处理单元电路板组的独立通信。例如，发生器可被用作发射信道、接收信道和接地信道。又如，发生器可被用作阳极、阴极和接地电极。发生器中的任何一个或多个可充当上述任何一种或多种。因此，触笔可经由提供与至少三个端口的电通信的物理连接通信地连接到另一个设备。此类连接可在组装之后被隐藏，并且任选地通过触笔的局部拆卸而被访问。

现在参考图9，触笔100可支持由用户抓握和操作。具体地讲，触笔100可在用户抓握的位置处接收来自用户的输入。图9示出了根据本主题技术的一些实施方案的触笔100。根据一些实施方案，例如如图9中所示，触笔100可包括外壳110，外壳110沿触笔100的长度的至少一部分提供最外覆盖。用户可在触笔100的使用期间在用户抓握区域104处抓握触笔100。用户抓握区域104可位于自然抓握位置，使得用户可在触笔100的正常使用期间在被抓握的同一位置处提供输入。例如，用户抓握区域104可以位于外壳110的外表面。用户抓握区域104可靠近触笔100的尖端190。例如，用户抓握区域104的位置可以距尖端190为小于触笔100总长度的一半、三分之一或四分之一的距离。在用户抓握区域104处，触笔100的部件可被定位成接收来自用户的触觉输入。例如，用户抓握区域104可为外壳110的一部分。另选地或组合地，用户抓握区域104可包括设置在外壳110之内的输入部件，诸如按钮、开关、旋钮、杆件和/或另一输入部件。根据一些实施方案，可在外表面112上提供标志作为用户抓握区域104位置的指示符。标志可与外表面的相邻部分齐平，使得其可被看见但提供与外壳110的其他部分相同的触觉特征。另选地或组合地，标志可提供凸起、凹陷或纹理，它们提供了与外壳110的相邻部分不同的表面特征。

现在参考图10和图11，触笔100可利用触摸传感器200在用户抓握区域104处接收来自用户的触觉输入。图10示出了根据本主题技术的一些实施方案，沿图9的线A-A截取的触笔100的侧截面视图。图11示出了根据本主题技术的一些实施方案，沿图9的线B-B截取的触笔100的前截面视图。如图10和图11中所示，触笔100可包括位于外壳110之内的前磁体448。前磁体448可定位在前框架420的前窗口446之内。前磁体448的至少一部分可嵌套在弹性插入件122的区域126内，如本文进一步所论述的。可为上文论述的后磁体498提供类似布置。磁体在触摸传感器200内的位置允许使用磁场将触笔磁性地耦接至主机设备而不干扰触摸传感器200的工作。由于磁体的磁场可为静态的，可在组装之后校准触摸传感器以在存在磁场的情况下操作。

如图10中所示，触摸传感器200可包括沿触笔100在抓握区域104的纵向长度分布的多个感测元件210。例如，图10所示的感测元件210被纵向地分布，使得给定列的每个感测元件210在外壳110的不同部分处面向外部。触摸传感器200沿着纵向长度可包括1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或多于10个感测元件210。感测元件210的分布提供了在抓握区域104处沿着触笔100的纵向长度的多个位置处的独立感测能力。

如图11中所示，触摸传感器200可在径向上定位于触笔100的支撑构件402和外壳110之间。此外，弹性插入件122可定位于触摸传感器200和支撑构件402之间。由于弹性插入件122沿径向定位于支撑构件402和触摸传感器200之间，弹性插入件122可将触摸传感器200沿径向抵靠外壳110向外偏压。

触摸传感器200可包括沿周向分布的多个感测元件210。例如，图11所示的感测元件210被周向地分布，使得给定行的每个感测元件210在外壳110的不同部分处沿径向面向外部。触摸传感器200可包括围绕圆周的1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或多于10个感测元件210。感测元件210的分布提供了在抓握区域104处在围绕触笔100的圆周的多个位置处的独立感测能力。

外壳110可具有多种横截面形状和尺寸中的一种。如图11中所示，外壳110可包括弯曲部分112和平坦部分114。平坦部分114可用于抵靠另一表面稳定触笔100，例如，工作表面、主机设备和/或充电站，如本文进一步所论述的。

如图11中所示，外壳110可沿内表面和/或外表面的一些或全部弯曲。外壳110可沿内表面和/或外表面的一些或全部是平坦的。触摸传感器200通常可适形于支撑构件402和/或弹性插入件122的外部形状。除此之外或另选地，触摸传感器200可大致适形于外壳110的内部形状，其可以包括平坦和/或弯曲表面。在触摸传感器200不直接接触外壳110的内表面的情况下，触摸传感器200可相对于外壳110保持恒定距离，因此外壳110上手指的存在能够被触摸传感器200可靠地检测到。

尽管图11中的外壳110具有非圆形(例如，部分圆形且部分平坦)的外截面形状和内截面形状，但应当理解，外壳110可以具有与图11的形状不同的外截面形状和/或内截面形状。例如，内截面形状和/或外截面形状可为圆形，以提供大体上为柱形的形状。

触摸传感器200初始可被提供为柔性且可弯折的片状或基本上平坦的制品。如图12中所示，触摸传感器200可包括沿触摸传感器200的感测区域220的多个感测元件210。感测元件210可被布置成包括多个行和/或列的图案或网格。触摸传感器200的感测区域220可由连接器区域230连接到接口区域240。接口区域240可提供一个或多个电端子以用于操作地连接到前框架420之内的处理单元电路板组356。触摸传感器可从前框架420的具有感测区域220的外部部分延伸至前框架420的具有接口区域240的内部部分。连接器区域230可例如通过前框架420的窗口从外部部分过渡到内部部分。

如图13中所示，触摸传感器200可至少部分地在触笔100的抓握区域104之内在无线电力接收器450的纵向侧上延伸。例如，触摸传感器200可沿抓握区域104延伸。触摸传感器200和无线电力接收器450可沿纵向轴线定位以不具有重叠部分。

如图14中所示，触笔100可包括在无线电力接收器450的相对侧上的多个触摸传感器200。多个触摸传感器200中的每个都可在外壳110的不同部分之内延伸。触摸传感器200可彼此间隔开。触摸传感器200中的至少一个可沿抓握区域104延伸。触摸传感器200和无线电力接收器450可沿纵向轴线定位以不具有重叠部分。根据要在检测到用户手势时由触笔100和/或外部设备执行的预编功能，由独立触摸传感器200检测到的手势可被解释为不同的用户输入。

如图15中所示，触摸传感器200可被定位成跨越无线电力接收器450延伸。在这种配置中，无线电力接收器450可被配置为通过触摸传感器200进行操作。具体地讲，可在不使用触笔时进行充电，并且可在充电会话期间停用触摸传感器200。

可提供触摸传感器200以使触笔和/或主机设备执行一个或多个功能。虽然本文提供了某些实施例，但应当理解，可根据触笔和/或主机设备的预编特征来执行触笔和/或主机设备的任何功能。触摸传感器200可用于检测用户在哪里以及是否在抓握触笔100。触摸传感器200可用于改变、选择和/或显示触笔和/或主机设备的一个或多个设置。例如，触摸传感器200可检测手势并向主机设备发送信号以改变、选择和/或显示影响触笔和/或主机设备性能的一个或多个设置。该设置可以涉及与主机设备一起使用触笔而产生的标记的特征(例如，颜色、尺寸、宽度、厚度、形状等)。

触摸传感器200可用于检测用户的轻击、双击、三次轻击或另一种轻击手势。例如，当用户将手指施加在抓握区域104处时，触笔100可检测在触摸传感器200中感应的所得电容。用户随后可提起手指，并且触笔100可检测在触摸传感器200中感应的所得电容或电容变化。用户随后可使手指返回到抓握区域104，并且触笔100可检测在触摸传感器200中感应的所得电容或电容变化。时间跨度内的输入序列可由触笔100解释为用户的轻击手势。除此之外或另选地，触摸传感器200可用于检测用户的滑动手势。触摸传感器200沿抓握区域的多个感测元件可被一致地用于检测特定用户输入。除此之外或另选地，触摸传感器200可用于检测用户的滚动手势。滚动手势可包括手指围绕外壳110的圆周的运动和/或外壳110在表面(诸如工作表面)上的滚动运动。应当理解，触摸传感器200可用于检测手势的组合，包括轻击手势、滑动手势、旋转手势和/或其他手势。例如，组合中不同手势的序列可由触笔100解释为用户输入。

现在参考图16和图17，可提供弹性插入件以沿径向抵靠外壳向外偏压触摸传感器，并适形于框架组件的不平坦表面特征。如图16中所示，触笔的弹性插入件122可适形于触笔的相邻特征，从而为触摸传感器200提供固定支撑。如图16中所示，弹性插入件122可具有不同区域124、126和128，其中为弹性插入件122的材料提供不同厚度。例如，弹性插入件122可包括在其侧面上的区域126和/或128处的一个或多个凹陷。图17示出了沿图16的线E-E截取的弹性插入件的侧截面视图。如图17中所示，区域126和128处的凹陷提供了弹性插入件122的局部减薄部分，其中厚度小于弹性插入件122的其他区域(例如，在第一区域124处)。如图17中所示，第一区域124处的厚度大于第二区域126和/或第三区域128处的厚度。凹陷可被定位和设定尺寸以接收框架组件的一部分或由此支撑的部件。例如，区域126和/或128处的凹陷可被设定尺寸并定位以接收磁体(例如，前磁体448和/或后磁体498)或覆盖框架组件开口的封盖(例如，封盖490)。尽管这些特征部可沿框架组件的表面突出，但弹性插入件122的区域126和128沿弹性插入件122的周边提供平坦且大体上平滑的外表面。

可通过为触笔100的抓握区域104处的触摸传感器200提供支撑于其中的前磁体448的过程来组装触笔100。例如，触摸传感器200和弹性插入件122可以平坦或大体上平面的配置被提供。弹性插入件122可缠绕在支撑构件402周围。弹性插入件的凹陷可与框架组件的突出特征部对准。触摸传感器200可缠绕在弹性插入件122周围。

接下来，可将包括前框架420、前磁体448、弹性插入件122和触摸传感器200的组件插入外壳110中。在被插入之前，可以超过尺寸设定该组件，使得触摸传感器200的外截面尺度(例如，直径)大于外壳110的内截面尺度(例如，直径)。因此，在将组装的触摸传感器200插入外壳110中时，将会压缩它以适形于外壳110的内表面。在插入到外壳110中时，触摸传感器200可与弹性插入件122一起压缩。当在外壳110之内时，处于压缩下的弹性插入件122将抵靠外壳的内表面偏压触摸传感器200。弹性插入件122可包括多种材料中的一种或多种，以在压缩下提供这样的偏压。例如，弹性插入件122可包括泡沫主体、弹性体、基质材料或具有弹性性质的另一种材料。弹性插入件122可包括用于将触摸传感器粘结到支撑构件402的粘合剂。例如，弹性插入件122可包括在压缩时被活化的压敏粘合剂。

现在参考图18和图19，触笔100可提供无线充电能力。图18示出了根据本主题技术的一些实施方案，沿图9的线C-C截取的触笔100的侧截面视图。图19示出了根据本主题技术的一些实施方案，沿图9的线D-D截取的触笔100的前截面视图。如图18和图19中所示，触笔100可包括位于外壳110之内的无线电力接收器450。无线电力接收器450可以被定位于在前框架420和后框架470之间形成的和/或由它们形成的充电窗口416之内。前框架420和后框架470可以是向其中容纳的部件提供充分结构支撑和屏蔽的金属和/或导电材料。无线电力接收器450可被定位于要通过外壳110接收电磁功率传输的充电窗口416之内。因此，外壳110可以是对于通过其传输的电磁辐射不传导或以其他方式透明的材料。

现在参考图20和图21，与主机设备一起使用触笔能够为触笔提供无线充电。如图20中所示，无线电力接收器450在触笔100的外壳之内，且多个触笔磁体448和498定位于无线电力接收器450的相对侧上。无线电力接收器450和多个触笔磁体448和498可被定位在触笔100的相同径向侧上并且相邻于外壳的平坦部分114。应当理解，可任选地包括额外触笔磁体，并可以在其他布置中，诸如在无线电力接收器450的同一纵向侧上提供触笔磁体。

触笔磁体448和498提供通往主机设备90的对应主机磁体48和98的磁耦合。如图20中进一步所示，无线电力发射器58由主机设备90提供。主机磁体48和98可定位在无线电力发射器58的相对侧上。无线电力发射器58和主机磁体48和98可被定位成使得当触笔磁体448和498与主机磁体48和98对准时，无线电力接收器450与主机设备90的无线电力接收器450对准。应当理解，可任选地包括额外主机磁体，并可以在其他布置中，诸如在无线电力发射器58的同一纵向侧上提供主机磁体。

磁耦合可在充电会话期间保持对准。触笔的平坦部分114可有利于牢固耦接至主机设备90的接合部分14。例如，主机设备90的接合部分14可提供另一平坦表面或其他互补形状以有利于相对表面的物理接触，并且保持密切靠近无线电力发射器58和无线电力接收器450。应当理解，构思了其他表面形状和特征以有利于触笔到主机设备的接触和接合。例如，该表面可以是平坦的、弯曲的、凹的、凸的、起伏的、阶梯式的、锥形的或另一种形状，以提供接合。

因此，通过有利于电容触摸输入、与主机设备的磁耦合以及从主机设备进行无线充电的方式提供触笔及其组件的部件。触摸传感器可集成到低轮廓外形的输入设备中，这样有利于组装和固定触笔的部件。还有利于无线充电以及与主机设备的磁耦合。触笔可以具有采用改善了使用触笔的用户体验的小外形的以上特征。应当理解，可以提供所例示的实施例中的变型来获得类似的结果。

虽然本文所公开的基于触摸的输入设备的一些实施方案涉及触笔，但应当理解，主题技术可涵盖并应用于其他输入设备。例如，根据本文所公开的实施方案的输入设备可包括电话、平板计算设备、移动计算设备、手表、膝上型计算设备、鼠标、游戏控制器、遥控器、数字媒体播放器和/或任何其他电子设备。此外，主机设备可以是与基于触摸的输入设备相互作用的任何设备。例如，根据本文所公开的实施方案的主机设备可包括平板电脑、电话、膝上型计算设备、台式计算设备、可穿戴设备、移动计算设备、平板计算设备、显示器、电视、电话、数字媒体播放器和/或任何其他电子设备。

上述的各种功能可在数字电子电路、计算机软件、固件或硬件中实现。该技术可使用一个或多个计算机程序产品实现。可编程处理器和计算机可包括在移动设备中或封装为移动设备。该过程和逻辑流程可由一个或多个可编程处理器并由一个或多个可编程逻辑电路执行。通用和专用计算设备以及存储设备可通过通信网络互连。

一些具体实施包括将计算机程序指令存储在机器可读或计算机可读介质(或者称为计算机可读存储介质、机器可读介质或机器可读存储介质)中的电子部件，诸如微处理器、存储装置以及存储器。此类计算机可读介质的一些示例包括RAM、ROM、只读光盘(CD-ROM)、可刻录光盘(CD-R)、可重写光盘(CD-RW)、只读数字通用光盘(例如，DVD-ROM、双层DVD-ROM)、各种可刻录/可重写DVD(例如，DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW等)、闪存存储器(例如，SD卡、mini-SD卡、micro-SD卡等)、磁性和/或固态硬盘驱动器、超密度光盘、任何其他光学或磁性介质以及软盘。计算机可读介质可存储计算机程序，该计算机程序可由至少一个处理单元执行并且包括用于执行各种操作的指令集。计算机程序或者计算机代码的示例包括机器代码，诸如由编译器所产生的机器代码，以及包括由计算机、电子部件或微处理器使用解译器来执行的更高级别代码的文件。

虽然上述讨论主要涉及执行软件的微处理器或多核处理器，但一些具体实施由一个或多个集成电路诸如专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)执行。在一些具体实施中，此类集成电路执行存储在电路自身上的指令。

如本说明书以及本专利申请的任何权利要求所使用的，术语“计算机”、“处理器”及“存储器”均是指电子或其他技术设备。这些术语排除人或者人的群组。出于本说明书的目的，术语“显示”或“正在显示”意指在电子设备上显示。如本说明书以及本专利申请的任何权利要求所使用的，术语“计算机可读介质”以及“计算机可读媒介”完全限于以可由计算机读取的形式存储信息的可触摸的有形物体。这些术语不包括任何无线信号、有线下载信号以及任何其他短暂信号。

为了提供与用户的交互，本说明书中描述的主题的具体实施可以在计算机上实现，该计算机具有如本文所述的用于向用户显示信息的显示设备以及用户可用来向计算机提供输入的键盘和指向设备(诸如鼠标或轨迹球)。其他种类的设备也可用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感官反馈，诸如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；并且可以任何形式接收来自用户的输入，包括声学、语音或触觉输入。

上文所述的特征和应用中的许多被实施为被指定为在计算机可读存储介质(还称为计算机可读介质)上记录的指令集的软件过程。当这些指令由一个或多个处理单元(例如，一个或多个处理器、处理器的内核或者其他处理单元)执行时，这些指令使该一个或多个处理单元执行指令中指示的动作。计算机可读介质的示例包括但不限于CD-ROM、闪存驱动器、RAM芯片、硬盘驱动器、EPROM等。计算机可读介质不包括无线地或通过有线连接传送的载波和电子信号。

在本说明书中，术语“软件”意在包括驻留在只读存储器中的固件或者存储在磁性存储装置中的应用，所述固件或应用可被读取到存储器中以用于由处理器进行处理。同样，在一些具体实施中，在保留本主题公开的不同的软件方面时，本主题公开的多个软件方面可被实现为更大程序的子部分。在一些具体实施中，还可将多个软件方面实现为独立程序。最后，共同实现本文所述的软件方面的单独程序的任何组合均在本主题公开的范围内。在一些具体实施中，当被安装以在一个或多个电子系统上运行时，软件程序定义执行和实施软件程序的操作的一个或多个特定机器具体实施。

计算机程序(也称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)可以用任何形式的编程语言编写，包括编译或解释语言、声明或过程语言，并且其可以以任何形式部署，包括作为独立的程序或者作为适于在计算环境中使用的模块、部件、子例程、对象或其他单元。计算机程序可以但不必与文件系统中的文件对应。程序可存储在保存其他程序或数据(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)的文件的一部分中、在专用于论述中的该程序的单个文件中或在多个协调文件中(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件)。计算机程序可被部署为在一个计算机上或位于同一站点或分布于多个站点并且通过通信网络互连的多个计算机上执行。

应当理解，本发明所公开的过程中的框的任何特定顺序或分级结构为示例性方法的例示。基于设计优选要求，应当理解，过程中的框的特定顺序或者分级结构可被重新布置或者所有示出的框都被执行。这些框中的一些框可被同时执行。例如，在某些情况中，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上述实施方案中各个系统部件的划分不应被理解为在所有实施方案中都要求此类划分，并且应当理解，所述程序部件和系统可一般性地一起整合在单个软件产品中或者封装到多个软件产品中。

先前的描述被提供以使得本领域的任何技术人员能够实践本文所述的各种方面。这些方面的各种修改对本领域的技术人员而言是显而易见的，并且本文所限定的通用原则可应用于其他方面。因此，本权利要求书并非旨在受限于本文所示的方面，而是旨在使得全部范围与语言权利要求书一致，其中对奇异值中的元素的引用并非旨在意味着“一个和仅一个”，而是指“一个或多个”，除非被具体指出。除非另外特别说明，否则术语“一些”是指一个或多个。男性的代名词(例如，他的)包括女性和中性(例如，她的和它的)，并且反之亦然。标题和子标题(如果有的话)仅为了方便起见而使用并且不限制本主题公开。

谓语字词“被配置为”、“可操作以”以及“被编程以”并不意味着对某一主题进行任何特定的有形或无形的修改而是旨在可互换使用。例如，部件或被配置为监视和控制操作的处理器也可能意味着处理器被编程以监视和控制操作或者处理器可操作为监视和控制操作。同样，被配置为执行代码的处理器可解释为被编程以执行代码或可操作以执行代码的处理器。

短语诸如“方面”不意味此方面对本主题技术是必需的或者此方面应用于本主题技术的所有配置。与一个方面相关的公开可应用于所有配置，或者一个或多个配置。短语诸如方面可指一个或多个方面，反之亦然。短语诸如“配置”不意味此配置是本主题技术必需的或者此配置应用于本主题技术的所有配置。与配置相关的公开可应用于所有配置或者一个或多个配置。短语诸如配置可指一个或多个配置并且反之亦然。

字词“实施例”在本文用于意指“用作示例或者例示”。本文作为“实施例”所述的任何方面或者设计不一定被理解为比其他方面或者设计优先或者有利。

本领域的技术人员已知或稍后悉知的贯穿本公开描述的各个方面的元素的所有结构和功能等同物通过引用明确地并入本文，并且旨在被权利要求所涵盖。此外，本文所公开的任何内容并非旨在提供给公众，而与该公开是否明确地被陈述在权利要求中无关。根据35U.S.C.§112第六段的规定，不需要解释任何权利要求元素，除非使用短语“方法用以”明确陈述了该元素，或者就方法权利要求而言，使用短语“步骤用以”陈述了该元素。此外，术语“包括”、“具有”等在一定程度上用于说明书或权利要求中，这样的术语旨在以类似于术语“包括”当用作过渡字词用于权利要求中时“包括”被解释的方式包含在内。

Claims (20)

1.一种触笔，包括：

外壳；

框架组件，所述框架组件在所述外壳之内并且包括：

第一框架；和

第二框架，其中第一框架和第二框架接合在一起以在其间限定窗口；

处理单元电路板组，所述处理单元电路板组至少部分地在第一框架内并且至少部分地与所述窗口重叠；以及

电容式触摸传感器，所述电容式触摸传感器围绕第一框架延伸并且具有沿所述外壳的内表面沿周向和纵向分布的多个感测元件。

2.根据权利要求1所述的触笔，还包括无线电力接收器，所述无线电力接收器在所述窗口之内并且相邻于所述外壳。

3.根据权利要求2所述的触笔，其中：

所述窗口是充电窗口；以及

所述触笔包括：

第一触笔磁体，第一触笔磁体在第一框架的第一窗口之内；以及

第二触笔磁体，第二触笔磁体在第二框架的第二窗口之内，其中当第一触笔磁体和第二触笔磁体与主机设备的主机磁体对准时，所述无线电力接收器与所述主机设备的无线电力发射器对准。

4.根据权利要求1所述的触笔，还包括电池组，所述电池组位于第二框架之内并且操作地连接到所述处理单元电路板组。

5.根据权利要求4所述的触笔，还包括天线组件，所述天线组件包括：

天线，所述天线在第二框架外部延伸；

连接器，所述连接器连接到所述处理单元电路板组；以及

传输线，所述传输线将所述天线连接到所述连接器并在第二框架和所述电池组之间延伸。

6.根据权利要求1所述的触笔，其中所述外壳具有纵向部分，所述纵向部分形成沿所述触笔的长度延伸的基本上平坦的外表面。

7.根据权利要求1所述的触笔，还包括弹性插入件，所述弹性插入件沿径向定位在第一框架和所述电容式触摸传感器之间，并且沿径向抵靠所述外壳向外偏压所述电容式触摸传感器。

8.一种触笔，包括：

外壳，所述外壳具有纵向部分，所述纵向部分形成沿所述触笔的长度延伸的基本上平坦的外表面；

无线电力接收器，所述无线电力接收器在所述外壳之内并且相邻于所述纵向部分；以及

电容式触摸传感器，所述电容式触摸传感器包括沿所述外壳的内表面沿周向和纵向分布的多个感测元件，其中所述电容式触摸传感器的一部分沿径向定位在所述无线电力接收器与所述外壳的所述纵向部分之间。

9.根据权利要求8所述的触笔，还包括框架组件，所述框架组件包括第一框架和第二框架，其中第一框架和第二框架接合在一起以限定充电窗口并且在所述充电窗口内支撑所述无线电力接收器。

10.根据权利要求9所述的触笔，还包括多个触笔磁体，所述多个触笔磁体用于磁耦合到主机设备的主机磁体，所述触笔磁体在所述外壳之内并且相邻于所述纵向部分，其中当所述触笔磁体与所述主机磁体对准时，所述无线功率接收器与所述主机设备的无线功率发射器对准。

11.根据权利要求10所述的触笔，其中所述多个触笔磁体包括第一框架内的第一磁体和第二框架内的第二磁体。

12.根据权利要求11所述的触笔，其中所述电容式触摸传感器沿径向定位在所述多个触笔磁体与所述外壳的所述纵向部分之间。

13.根据权利要求8所述的触笔，还包括弹性插入件，所述弹性插入件沿径向抵靠所述外壳向外偏压所述电容式触摸传感器。

14.一种触笔，包括：

外壳，所述外壳包括非导电材料；

框架组件，所述框架组件在所述外壳内并且包括具有窗口的金属材料；

处理单元电路板组，所述处理单元电路板组在所述框架组件之内；和

电容式触摸传感器，所述电容式触摸传感器包括：

感测区域，所述感测区域在所述框架组件外部并且具有沿所述外壳的内表面沿周向和纵向分布的多个感测元件；

接口区域，所述接口区域具有操作地将所述感测元件连接到所述框架组件之内的所述处理单元电路板组的电端子；以及

连接器区域，所述连接器区域通过延伸穿过所述框架组件的所述窗口将所述框架组件外部的所述感测区域连接到所述框架组件之内的所述接口区域。

15.根据权利要求14所述的光笔，其中所述框架组件包括：

第一框架；以及

第二框架，其中第一框架和第二框架接合在一起以在其间限定所述窗口。

16.根据权利要求15所述的触笔，还包括电池组，所述电池组位于第二框架之内并且操作地连接到所述处理单元电路板组。

17.根据权利要求16所述的触笔，还包括天线组件，所述天线组件包括：

天线，所述天线在第二框架外部延伸；

连接器，所述连接器连接到所述处理单元电路板组；以及

传输线，所述传输线将所述天线连接到所述连接器并在第二框架和所述电池组之间延伸。

18.根据权利要求15所述的触笔，还包括无线电力接收器，所述无线电力接收器在所述窗口之内并且相邻于所述外壳。

19.根据权利要求18所述的触笔，还包括：

第一触笔磁体，第一触笔磁体在第一框架的第一窗口之内；以及

第二触笔磁体，第二触笔磁体在第二框架的第二窗口之内，其中当第一触笔磁体和第二触笔磁体与主机设备的主机磁体对准时，所述无线电力接收器与所述主机设备的无线电力发射器对准。

20.根据权利要求14所述的触笔，还包括弹性插入件，所述弹性插入件沿径向定位在所述框架组件和所述电容式触摸传感器之间，并且沿径向抵靠所述外壳向外偏压所述电容式触摸传感器。