CN210270686U - 计算系统、电子设备和电子系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及计算系统，电子设备和电子系统。计算系统包括：壳体，该壳体包括耦接至显示窗口的外壳；位于壳体内的电池和耦接到该电池的多个感应充电发射线圈。多个感应充电发射线圈被定位在壳体内以生成感应充电区域，该感应充电区域穿过显示窗口并跨越显示窗口的外部的至少一部分延伸。感测电路被配置为感测触笔在显示窗口处的位置，并且处理器被配置为基于所感测到的触笔位置来选择性地接合多个感应充电发射线圈中的一个或多个。

Description

计算系统、电子设备和电子系统

技术领域

所述实施方案总体涉及包括对应的指向设备的电子设备，该指向设备由电子设备感应充电。更具体地讲，本实用新型的实施方案涉及为对应的触笔进行感应充电以及与该触笔通信的平板电脑。

背景技术

当前有多种多样的电子设备具有独立指向设备，诸如触笔、鼠标、轨迹球等。然而，此类指向设备往往必须先充电才能与电子设备一起使用。因此，用户可能必须要等到指向设备得到足够充电之后才能使用该电子设备。这对于在用户等待触笔充电时可能具有受损可用性的平板电脑而言可能尤其存在问题。需要无需充电即可使用的新电子设备和对应的指向设备。

实用新型内容

在一些实施方案中，一种计算系统包括：包括耦接至显示窗口的外壳的壳体，以及位于壳体内的电池。多个感应充电发射线圈耦接至电池并被定位在壳体内，以生成感应充电区域，该感应充电区域穿过显示窗口并跨越显示窗口的外部的至少一部分延伸。感测电路被配置为感测触笔在显示窗口处的位置。处理器被配置为基于触笔的所感测到的位置选择性地接合多个感应充电发射线圈中的一个或多个感应充电发射线圈。

在一些实施方案中，处理器被配置为移动感应充电区域以跟随触笔的所感测到的位置。在各种实施方案中，处理器被配置为通过多个感应充电发射线圈与触笔通信。在一些实施方案中，计算系统进一步包括：显示器，该显示器被定位在壳体内并被定位成与显示窗口相邻；以及背光源，该背光源被定位在壳体内并被定位成与显示器相邻，其中多个感应充电发射线圈被定位成邻近背光源。在各种实施方案中，计算系统进一步包括被定位成与多个感应充电发射线圈相邻的铁氧体片。

在一些实施方案中，一种电子设备包括：壳体，该壳体包括耦接至显示窗口的外壳；以及多个感应充电发射线圈，该多个感应充电发射线圈被定位在壳体内并被配置为生成感应充电区域，该感应充电区域通过显示窗口并跨越显示窗口的外部的至少一部分延伸。

在一些实施方案中，该电子设备包括电路，该电路被配置为：感测被定位成邻近显示窗口的独立电子设备的位置，并且对多个感应充电发射线圈中邻近所感测到的位置的一个或多个感应充电发射线圈选择性地通电，并选择性地禁用多个感应充电发射线圈中与所感测到的位置隔开的一个或多个感应充电发射线圈。

在一些实施方案中，该电子设备被配置为随着所感测到的位置的变化，更改被选择性地通电和选择性地禁用的一个或多个感应充电发射线圈。在一些实施方案中，独立电子设备为触笔。在一些实施方案中，感应充电区域被配置为当触笔被定位在感应充电区域内时对触笔进行感应充电。在各种实施方案中，独立电子设备包括被配置为将数据无线传输至电子设备的通信电路。

在一些实施方案中，独立电子设备经由多个感应充电发射线圈将数据无线传输至电子设备。在各种实施方案中，该电子设备进一步包括：显示器，该显示器被定位在壳体内并被定位成与显示窗口相邻；以及背光源，该背光源被定位在壳体内并被定位成与显示器相邻，其中多个感应充电发射线圈被定位成邻近背光源。

在一些实施方案中，一种电子系统包括电子设备，该电子设备包括：包括耦接至显示窗口的外壳的壳体；被定位在壳体内并与显示窗口相邻的显示器；被定位在壳体内并与显示器相邻的背光源；以及被定位在壳体内并与背光源相邻的感应充电发射线圈，该感应充电发射线圈被配置为生成感应充电区域，该感应充电区域穿过显示窗口并跨越显示窗口的外部的至少一部分延伸。该电子系统进一步包括触笔，该触笔包括：尖端，该尖端被配置为由显示窗口感测到；感应充电接收线圈，该感应充电接收线圈被配置为当触笔被定位到感应充电区域内时接收来自感应充电发射线圈的电力；以及触笔储能设备，该触笔储能设备被配置为存储通过感应充电接收线圈接收的电力。

在一些实施方案中，该电子设备包括多个感应充电发射线圈，该多个感应充电发射线圈被定位在壳体内并被布置为使得充电区域跨越显示器的面积的大部分延伸。在各种实施方案中，该电子设备包括电路，该电路被配置为感测触笔在显示器处的位置，并且对多个感应充电发射线圈中接近所感测到的位置的一个或多个感应充电发射线圈选择性地通电，并且选择性地禁用多个感应充电发射线圈中与所感测到的位置间隔开的一个或多个感应充电发射线圈。

在一些实施方案中，该电子设备响应于触笔的位置的变化，而改变被选择性地通电和选择性地禁用的一个或多个感应充电发射线圈。在各种实施方案中，触笔包括被配置为与电子设备无线地通信的触笔通信电路。在一些实施方案中，触笔通信电路经由感应充电发射线圈与电子设备无线地通信。在各种实施方案中，电子设备进一步包括被定位成与感应充电发射线圈相邻并且与背光源相对的铁氧体片。

为更好地理解本实用新型的性质和优点，应参考以下描述及附图。然而，应当理解，图中的每个仅被提供用于例示的目的，并且图中的每个并非旨在作为对本实用新型的范围的限制的定义。而且，作为一般性规则，且除非明显与描述相反，若在不同图中的元件使用相同附图标号，则元件在功能或目的上一般是相同或至少类似的。

附图说明

图1是根据本实用新型的一些实施方案的具有对应的感应充电触笔的电子设备的前透视图；

图2是图1所示的电子设备和触笔的简化横截面视图；

图3是图1所示的电子设备的前视图；

图4是根据本实用新型的一些实施方案的包括一个感应充电线圈的电子设备的前视图；

图5是根据本实用新型的一些实施方案的包括两个感应充电线圈的电子设备的前视图；

图6是根据本实用新型的一些实施方案的包括六个感应充电线圈的电子设备的前视图；

图7是根据本实用新型的一些实施方案的包括二十四个感应充电线圈的电子设备的前视图；

图8是根据本实用新型的一些实施方案的能够用于制作感应充电线圈的柔性电路的顶视图；

图9是图8所示的柔性电路在被折叠成感应充电线圈的形状之后的顶视图；

图10是根据本实用新型的一些实施方案的电子设备的前视图，该电子设备包括形成在两个层上的六个重叠感应充电线圈；并且

图11是根据本实用新型的一些实施方案的包括对触笔进行感应充电的电子设备的系统。

具体实施方式

本实用新型的一些实施方案涉及具有触笔的电子设备，该触笔在被定位成邻近电子设备的屏幕区域时受到感应充电和/或感应供电。虽然本实用新型能够用于多种多样的配置，但本实用新型的一些实施方案尤其可用于平板计算设备和膝上型计算设备，它们通常配备有被配置为与计算设备进行电子通信的主动式触笔，如下文更详细所述。

例如，在一些实施方案中，电子设备包括显示屏以及一个或多个感应充电线圈，该一个或多个感应充电线圈定位在显示屏后面并且被配置为生成跨越显示屏的外表面定位的充电区域。对应的触笔能够包括感应接收线圈，该感应接收线圈在被定位到充电区域内时接收电力，使得当用户将触笔定位在显示屏上时，触笔在使用期间被连续充电。在另外的实施方案中，电子设备和触笔能够通过感应充电电路建立双向通信，从而仅在触笔处于使用中时执行通信，以降低功率消耗。

在一些实施方案中，电子设备具有定位在显示器后面的处于居中位置的一个感应充电线圈。在各种实施方案中，电子设备能包括多个感应充电线圈以减少或消除低耦合区域。本文将更详细地描述这些特征和其他特征。

为了更好地了解根据本实用新型的具有感应充电触笔的电子设备的特征和方面，通过论述根据本实用新型的实施方案的电子设备的一种特定具体实施，在以下部分中提供了本实用新型的另外的背景。这些实施方案仅是示例性的，并且其他实施方案可用于其他电子设备，诸如但不限于智能电话、手表、便携式媒体播放器、无线电视设备、计算机和其他设备。

图1是根据本实用新型的实施方案的电子设备100和对应的感应充电触笔105的简化透视图。如图1所示，电子设备100(在该示例中为平板计算设备)包括壳体110，该壳体具有形成其前表面120的显示窗口115。电子设备100还包括感应充电系统(图1中未示出)，该感应充电系统在触笔105靠近显示窗口115时向触笔传输电力。在一些实施方案中，触笔105和电子设备100各自包括使它们能够相互执行单向或双向通信的数据通信电路，如下文更详细所述。

图2示出了图1中所示的电子设备100的简化横截面视图。如图2所示，电子设备100包括由显示窗口115耦接至外壳205而形成的壳体110，其中外壳205形成了电子设备的后壁210。感应充电发射线圈215定位在壳体110内并设置在显示窗口115的后面。发射线圈215生成用于触笔105的充电区域220，如下文更详细所述。当触笔105被定位在充电区域220内时，该触笔接收来自发射线圈215的电力，使得该触笔可在使用期间连续充电。也就是说，当触笔105被用于与显示窗口115进行交互时，触笔105能够被连续地充电。在一些实施方案中，该特征消除了在每次使用之前对触笔105进行充电的必要性，并且还能够消除对触笔上用于对触笔充电的连接器的需求。在另外的实施方案中，触笔105能够具有最小储能容量，并且当触笔被定位在充电区域220内时，触笔能够接收用于触笔操作的连续供电。

在一些实施方案中，发射线圈215附接至定位在充电线圈后面的铁氧体片225，其中发射线圈215在铁氧体片与显示窗口115相对的一侧上附接至铁氧体片。背光源230能够在与显示窗口115最近的一侧上定位在发射线圈215的前面，从而为显示窗口提供照明。显示器235能够紧邻显示窗口115定位，并且能够用于通过显示窗口向用户显示图像。显示窗口115能够形成壳体110的一部分，并且还能够包括检测用户的触摸和/或触笔105的位置的特征部和电路。

在一些实施方案中，触笔105能够包括从发射线圈215接收能量的感应充电接收线圈240。接收线圈240能够与铁氧体材料245集成以将磁通集中并引导至接收线圈。触笔105还能够包括储能设备250，诸如电池或电容器，以存储从发射线圈215接收的电力。在一些实施方案中，触笔105还能够包括电路255，该电路检测触笔倾斜、用尖端265施加到显示器115的压力以及来自用户的其他输入。触笔105还能够包括从电子设备100发射和/或接收信息的通信电路260。在一个示例中，触笔105能够感测由用户施加到显示窗口115上的压力的增大，并且将数据传输至电子设备，该电子设备通过增加用触笔105在显示器115上绘制的线宽进行响应。在一些实施方案中，通信电路260通过感应充电系统来传送数据，如下文更详细所述。

图3示出了电子设备100的前表面120的平面图。如图3所示，电子设备100包括由发射线圈215生成的充电区域220。当触笔105的接收线圈240(参见图2)被定位在充电区域220内时，电力从电子设备100传输到触笔。图3所示的实施方案具有大致定位在显示器115的中心的一个发射线圈215。在一些实施方案中，发射线圈215包括七至十匝电导体305，在大约1MHz下工作并附接到铁氧体片225，如下文更详细所述。

在一些实施方案中，充电区域220内的时变磁场可以不是恒定的。更具体地讲，就如图3所示的一个发射线圈215而言，充电区域220能够具有被低耦合区域315包围的高耦合区域310。电子设备100能够被设计成使得高耦合区域310覆盖用户最常使用触笔105的显示器115的区域。这样，触笔105在其大部分使用期间能够直接从发射线圈接收电力。在一些实施方案中，在低耦合区域315内，向触笔105中的接收线圈240的电力传送能下降。触笔105能将能量存储在储能设备250(例如，电池)中，并且如果需要，能够依靠来自储能设备250(参见图2)的补充能量进行操作。由于各种设计权衡，一些实施方案还能够具有一个或多个死区320，在死区中几乎没有电力从发射线圈215耦合到接收线圈240。当触笔105被定位在死区320之一中时，触笔电路255将消耗储存在储能设备250中的电力。当触笔105移出死区320并进入高耦合区域310时，电路255将对储能设备250再充电。

在一些实施方案中，发射线圈215能够用于向触笔105以外的其他电子设备提供电力。例如，感应充电手表能够被放置在显示器115上，并且作为响应，电子设备100能够选择性地接合适当的发射线圈以对手表进行感应充电。在另外的实施方案中，手表能够与电子设备100通信以通知充电完成，并且作为响应，电子设备能够关闭发射线圈215。可以按照类似的方式对诸如但不限于智能电话和便携式媒体播放器的其他设备进行感应充电。

图4示出了根据本实用新型的实施方案的对触笔进行感应充电的另一电子设备400的前表面的平面图。如图4所示，电子设备400具有单个发射线圈415，这与图3所示的电子设备100类似，然而在该实施方案中，发射线圈415明显更大并且围绕显示窗口420的周边420定位。更大的发射线圈415生成充电区域430，该充电区域具有高耦合区域435和定位在高耦合区域之内的低耦合区域440。另外，在一些实施方案中，在低耦合区域440的中间可能存在相对较小的死区445。

图5示出了根据本实用新型的实施方案的对触笔进行感应充电的另一电子设备500的前表面的平面图。如图5所示，电子设备500具有两个发射线圈515a、515b，它们每者类似于图3所示的发射线圈215，然而在该实施方案中，发射线圈515a和发射线圈515b更大并且彼此相邻定位。发射线圈515a和发射线圈515b生成充电区域520，该充电区域具有高耦合区域525和定位在高耦合区域中的每者内的低耦合区域530。

在电子设备包括不止一个发射线圈的一些实施方案中，电子设备可包括检测电路，该检测电路被配置为检测触笔处于哪个发射线圈之上，并且作为响应仅激活该特定线圈。当触笔移动并被定位到不同的发射线圈之上时，电子设备关闭对上一个发射线圈的供电，并且开启对触笔被置于其上的新发射线圈的供电。通过这种方式，电子设备能够通过仅操作对触笔充电所需的最小数量的发射线圈来节省功率。在各种实施方案中，电子设备能够检测触笔位于哪个发射线圈的正上方，并开启一个或多个相邻发射线圈，使得触笔所在区域中的多个发射线圈同时开启。随着触笔移动，一些线圈将被关闭，并且新线圈将被开启，使得在触笔所在区域内总是有多个线圈开启。在另外的实施方案中，能够使用触笔检测特征部，以在未在充电区域内检测到触笔时关闭所有发射线圈，并且在检测到触笔位于充电区域内时自动形成与触笔的通信链路并且激活适当的发射线圈或其组合。

图6示出了根据本实用新型的实施方案的对触笔进行感应充电的另一电子设备600的前表面的平面图。如图6所示，电子设备600具有六个发射线圈615a-615f，这六个发射线圈中的每者与图3所示的发射线圈215类似，然而在该实施方案中，这六个发射线圈按照两列三行彼此相邻定位，从而均匀地跨越显示器620分布。发射线圈615a-615f生成充电区域625，该充电区域具有高耦合区域630和定位在高耦合区域中的每者内的低耦合区域635。在一些实施方案中，使用六个发射线圈615a-615f能够在使用最低量的发射线圈615a-615f时为显示器620提供基本均匀的高耦合区域覆盖。

图7示出了根据本实用新型的实施方案的对触笔进行感应充电的另一电子设备700的前表面的平面图。如图7所示，电子设备700具有二十四个发射线圈715a-715x，它们中的每者与图3所示的发射线圈215类似，然而在该实施方案中，这二十四个发射线圈较小并且按照四列六行彼此相邻定位，从而均匀地跨越显示器720分布。发射线圈715a-715x生成充电区域725，该充电区域具有高耦合区域730和定位在高耦合区域中的每者内的低耦合区域735。在一些实施方案中，使用二十个四个发射线圈715a-715x能够为显示器720提供比任何先前所论述的发射线圈配置更均匀的高耦合区域覆盖。另外，低耦合区域735足够小并且被高耦合区域730充分分隔，因而在通常使用期间，触笔105将被规律地定位在高耦合区域内。因此，在正常操作期间，触笔105将接收到足够的电量，从而既能进行操作，又能使储能设备250得到足够充电，以使触笔105能够在移进、移出低耦合区域时正常操作。

在一些实施方案中，上文描述的发射线圈被配置为生成覆盖显示器115的面积的至少百分之五十的感应充电区域(参见图1)，而在其他实施方案中，它们生成覆盖显示器面积的至少百分之七十五的感应充电区域，并且在其他实施方案中，它们生成覆盖显示器面积的至少百分之九十的感应充电区域。

在一些实施方案中，使用单层工艺制造上述发射线圈，在该工艺中，各个电导体基本上共平面。在一些实施方案中，首先用无电镀铜沉积工艺沉积用于线圈的电导体，然后用电解铜沉积工艺使电导体厚度增大。在各种实施方案中，使用光刻工艺来限定发射线圈几何形状。在另一个实施方案中，电导体能够形成在刚性或柔性电路板上并附接到铁氧体基板。

在一些实施方案中，能够使用含有银、铜、石墨烯或其他导电颗粒的导电油墨将电导体印刷到铁氧体基板上。在另外的实施方案中，可以将铜薄片粘结到铁氧体，并且可以采用诸如光刻、激光烧蚀或其他工艺的铜去除工艺来限定电导体。在一些实施方案中，能够首先使用冲压工艺、成形工艺或切割工艺对铜箔连同电导体一起进行图案化，之后将其粘结到铁氧体片。在一些实施方案中，能够形成铜线并将其粘结到铁氧体片。在另外的实施方案中，能够使用铜喷涂工艺将电导体沉积到铁氧体片上。在一些实施方案中，涂覆催化聚合物油墨，其允许沉积无电镀铜。在一些实施方案中，电导体能够使用激光直接结构化(LDS)限定并生长在塑料基板上，并被粘结到铁氧体基板上。

图8和图9示出了能够用柔性电路805制成的发射线圈800。如图8所示，多个平行电导体810被沉积到挠性基板815上。在一些实施方案中，电导体810能够是电镀铜迹线，并且挠性基板815能够是聚酰亚胺、聚酰胺或其他电介质材料。如图9所示，可以按照某种方式折叠柔性电路805，从而做出包括多个共平面匝的线圈。可通过将一端上的迹线电耦合到相对端上的迹线对各匝互连，并且其中每个线圈连接到相邻线圈以形成连续绕组。然后能够将柔性电路805粘结到铁氧体基板。

图10示出了根据本实用新型的实施方案，使用形成在两个层上的发射线圈对触笔进行感应充电的另一电子设备1000的前表面的平面图。如图8所示，电子设备1000具有六个发射线圈1015a-1015f(标记为TX1至TX6)，它们每者与图3的发射线圈215类似，然而在该实施方案中，这六个发射线圈用两层工艺制造，使得它们在垂直方向和水平方向上重叠，并且被布置成两列三行，从而跨越显示器1020分布。发射线圈1015a-1015f的重叠性质使得充电区域1025更均匀地跨越显示器1020分布，继而减少或消除低耦合区域。

在该特定实施方案中，发射线圈1015a-1015f沉积在两个单独的层上。第一层1030被沉积到铁氧体基板上，并被具有催化油墨的电介质材料覆盖。然后，第二层1035被沉积到具有催化油墨的电介质材料上。在一些实施方案中，首先用无电镀铜沉积工艺沉积用于线圈的导体，然后用电解铜沉积工艺使导体厚度增大。使用光刻工艺来限定第一线圈和第二线圈的线圈几何形状。为了互连第一层和第二层，能够在介电层中使用光刻开口或激光开口，或者能够在第一层和第二层之间形成通孔。

在另外的实施方案中，沉积到两个层上的发射线圈能够使用上述单层工艺中的任何工艺，同时将中间介电层设置在两个发射线圈层之间。能够使用通孔或任何其他类型的互连件对发射线圈进行互连。

图11示出了根据本实用新型的一个实施方案的系统1100。系统1100包括电子设备1105和对应的触笔1110。在一些实施方案中，电子设备1105能够为平板电脑(诸如iPad^TM)，或者其能够为任何类型的智能电话、媒体播放器或其他计算设备。触笔1110可能够为适于与电子设备1105进行互操作的任何类型的笔或指向设备。

电子设备1105包括能够执行一个或多个指令的设备处理器1115。在一些实施方案中，设备处理器1115能够具有内部存储器，而在其他实施方案中，设备处理器1115能够耦接至独立存储器设备(图11中未示出)。设备处理器1115能够耦接至设备感应充电电路1120，以发射将由独立电子设备(诸如触笔1110)接收并且用来对该独立电子设备充电或供电的电磁能量。更具体地讲，设备感应充电电路1120能够控制从设备电池1125供应给发射线圈1130的电力，发射线圈1130能够生成时变电磁信号。时变电磁信号能够将充电电力无线传输至独立电子设备，该独立电子设备能够通过接收线圈接收该充电电力，如下文更详细所述。

设备处理器1115还能够耦接至与发射线圈1130耦接的设备通信电路1135。在一些实施方案中，设备处理器1115能够通过设备通信电路1135以单向或双向方式与独立电子设备通信，设备通信电路1135通过发射线圈1130发射和接收通信。更具体地讲，设备处理器1115能够通过发射线圈1130进行通信，发射线圈1130还用于将电磁能量传输至独立电子设备。在一些实施方案中，通信信号能够是在与电力传输频率不同的频率上发送的，而在其他实施方案中，通信能够被调制到充电频率当中，从而在与充电频率相同的频率上传送数据。

触笔1110能够包括触笔处理器，该触笔处理器被配置为执行一个或多个指令并且耦接至触笔电源电路1140。在一些实施方案中，触笔处理器1145能够具有内部存储器，而在其他实施方案中，触笔处理器1145能够耦接至独立存储器设备(图11中未示出)。触笔电源电路1130能够耦接至接收线圈1150并且被配置为从接收线圈1150接收电力。在触笔处理器1145的控制下，触笔电源电路1130能够将电力传输到触笔储能设备1155。还能够通过触笔电源电路1130将电力从储能设备1155传输至触笔处理器1145。储能设备1155能够为任何类型的储能设备，包括但不限于电容器或电池。储能设备1155能够具有任何合适的储能容量，并且在一些实施方案中能够具有最低储能容量，该最低储能容量足以在接收来自发射线圈1130的连续供电的同时维持触笔1110的操作。在其他实施方案中，储能设备1155可具有充足的能量容量，使得触笔1110能够在不接收补充电力的情况下运行许多小时。

在一些实施方案中，触笔处理器1145能够通过触笔通信电路1160与独立电子设备(诸如电子设备1105)通信，触笔通信电路1160通过接收线圈1150发射和接收数据。触笔1110还能够具有一个或多个用户输入1165，诸如一个或多个按钮、压力传感器、位置传感器或其他类型的用户输入设备。用户输入1165能够耦接至触笔处理器1145，该触笔处理器能够通过众多方式对一个或多个用户输入做出响应，包括通过触笔通信电路向接收线圈发送数据以及往外向电子设备1105发送数据。

在另外的实施方案中，触笔通信电路1160和设备通信电路1135能够分别不经过接收线圈1150和发射线圈1130进行通信。更具体地讲，在一些实施方案中，触笔通信电路1160和设备通信电路1130能够使用诸如蓝牙、Zigbee或其他通信协议的无线协议来工作。

在一些实施方案中，当触笔被定位在充电区域(诸如图2所示的区域220)内时，电子设备1105能够感测触笔1110。在感测到触笔1110时，电子设备1105能够通过对发射线圈1130通电并向触笔1110传送电力来做出响应，电力能够用于对触笔储能设备1155充电。在电子设备1105具有不止一个线圈的实施方案中，仅对用于为触笔1110充电的特定线圈通电，并且所有其他发射线圈都被关闭。当触笔1110被用户移动到新线圈上方时，新线圈被通电，并且前一线圈被关闭。

通过这种方式，电子设备1105能够节省功率，并且仅通过最靠近触笔1110的发射线圈将能量传输到触笔1110。在另外的实施方案中，电子设备1105能够对所有线圈通电。在一些实施方案中，电子设备1105能够借助于发射线圈1130感测触笔1110，而在其他实施方案中，能够使用任何其他技术感测触笔，其他技术包括了解触笔在何处与电子设备的显示器发生接触(例如，在显示器上绘线)。

在一些实施方案中，一个或多个发射线圈在显示区域上方形成充电区域，该充电区域具有足够的电力可对处于显示器上的任何位置中的触笔1110充电，使得触笔不需要储能设备x，完全摆脱从电子设备1105传输的电力来运行。

在一些实施方案中，电子设备1105能够检测触笔1110何时位于充电区域(诸如图2所示的充电区域220)内，并且执行握手算法，以使触笔1110与电子设备1105配对，从而能够发生单向或双向通信。在一些实施方案中，该特征可节省功率，因为仅当用户正在使用触笔1110与显示器进行交互从而使触笔处于充电区域内时，电子设备1105才与触笔通信。

在一些实施方案中，当触笔1110被电子设备1105检测到时，能够通过一个或多个发射线圈1130在触笔与电子设备之间发生双向通信。在各种实施方案中，触笔1110能够具有其自身的数据通信线圈，然而在其他实施方案中，触笔通过接收线圈1150进行通信。在一些实施方案中，触笔1110和电子设备1105之间的通信遵循与电力传输和数据传输相同的模式，在该模式中，仅执行与特定发射线圈(触笔1110被定位到其上方)的通信。当触笔1110移动时，第一发射线圈可被关闭并且数据通信被新的发射线圈承担。

虽然电子设备100(参见图1)和触笔105被描述和图示为一种特定类型的电子设备，但本实用新型的实施方案适于与众多电子设备一起使用。例如，任何接收或传输音频信号、视频信号或数据信号的设备能够与本实用新型的实施方案一起使用。在一些情况下，本实用新型的实施方案尤其适合与便携式电子媒体设备一起使用，因为便携式电子媒体设备具有潜在的小外形并且存在对美观壳体的需求。

如本文所用，电子媒体设备包括带有能够用于呈现人类可感知媒体的至少一个电子部件的任何设备。此类设备能够包括例如便携式音乐播放器(例如，MP3设备以及Apple的iPod设备)、便携式视频播放器(例如，便携式DVD播放器)、蜂窝电话(例如，智能电话，诸如Apple的iPhone设备)、摄影机、数字照相机、投影系统(例如，全息投影系统)、游戏系统、PDA以及平板计算机(例如，Apple的iPad设备)、膝上型计算机或其他移动计算机。这些设备中的一些能够被配置为提供音频、视频或其他数据或感官输出。

为简单起见，附图中未示出各种内部部件，诸如AC/DC转换器电路、电力传输电路、内部连接器以及电子设备100和触笔x的其他部件(参见图1)。

众所周知，使用个人可识别信息应遵循公认为满足或超过维护用户隐私的行业或政府要求的隐私政策和做法。具体地讲，应管理和处理个人可识别信息数据，以使无意或未经授权的访问或使用的风险最小化，并应当向用户明确说明授权使用的性质。

在前述说明书中，已经参考能够从一个具体实施到另一个具体实施变化的许多具体细节描述本实用新型的实施方案。相应地，说明书和附图应被视为具有例示性的而非限制性的意义。本实用新型的范围以及由申请人预期为本实用新型的范围的内容的唯一和排他性的指示是以用此类权利要求书发布的具体形式从本专利申请发布的包括任何后续的校正的一套权利要求书的字面和等效的范围。特定实施方案的具体细节能在不脱离本实用新型的实施方案的实质和范围的情况下以任何合适的方式组合。

除此之外，空间相关术语，诸如“底部”或“顶部”等能够用于描述一个元件和/或特征与另一或多个元件和/或另一或多个特征的关系，如例如在图中例示的。应当理解，空间相关术语旨在涵盖除了在图中所描绘的取向之外设备在使用和/或操作中的不同取向。例如，如果图中的设备被翻转，则被描述为“底部”表面的元件然后能够被取向成在其他元件或特征“上面”。设备能够其他方式取向(例如，旋转90度或在其他的取向处)，并且在本文中使用的空间相关描述符被相应地解释。

本专利申请要求2018年9月24日提交的名称为“ELECTRONIC DEVICE HAVING ANINDUCTIVE CHARGING SYSTEM”(具有感应充电系统的电子设备)的美国临时专利申请序列No.62/735,656以及2019年9月11日提交的名称为“ELECTRONIC DEVICE HAVING ANINDUCTIVE CHARGING SYSTEM”(具有感应充电系统的电子设备)的美国专利申请序列No.16/568,066的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文以用于所有目的。

Claims (20)

1.一种计算系统，其特征在于，所述计算系统包括：

壳体，所述壳体包括耦接至显示窗口的外壳；

电池，所述电池位于所述壳体内；

多个感应充电发射线圈，所述多个感应充电发射线圈耦接至所述电池并被定位在所述壳体内，以生成感应充电区域，所述感应充电区域穿过所述显示窗口并跨越所述显示窗口的外部的至少一部分延伸；

感测电路，所述感测电路被配置为感测触笔在所述显示窗口处的位置；和

处理器，所述处理器被配置为基于所感测到的所述触笔的位置来选择性地接合所述多个感应充电发射线圈中的一个或多个感应充电发射线圈。

2.根据权利要求1所述的计算系统，其中所述处理器被配置为移动所述感应充电区域以跟随所感测到的所述触笔的位置。

3.根据权利要求1所述的计算系统，其中所述处理器被配置为通过所述多个感应充电发射线圈与所述触笔进行通信。

4.根据权利要求1所述的计算系统，进一步包括显示器，所述显示器被定位在所述壳体内并被定位成与所述显示窗口相邻；和

背光源，所述背光源被定位在所述壳体内并被定位成与所述显示器相邻，其中所述多个感应充电发射线圈被定位成邻近所述背光源。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的计算系统，进一步包括铁氧体片，所述铁氧体片被定位成与所述多个感应充电发射线圈相邻。

6.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

壳体，所述壳体包括耦接至显示窗口的外壳；和

多个感应充电发射线圈，所述多个感应充电发射线圈被定位在所述壳体内并被配置为生成感应充电区域，所述感应充电区域穿过所述显示窗口并跨越所述显示窗口的外部的至少一部分延伸。

7.根据权利要求6所述的电子设备，其中所述电子设备包括电路，所述电路被配置为：感测被定位成邻近所述显示窗口的独立电子设备的位置，并对所述多个感应充电发射线圈中邻近所感测到的位置的一个或多个感应充电发射线圈选择性地通电，并且选择性地禁用所述多个感应充电发射线圈中与所感测到的位置隔开的一个或多个感应充电发射线圈。

8.根据权利要求7所述的电子设备，所述电子设备被配置为随着所感测到的位置的变化而改变被选择性地通电的一个或多个感应充电发射线圈和被选择性地禁用的一个或多个感应充电发射线圈。

9.根据权利要求7所述的电子设备，其中所述独立电子设备是触笔。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其中所述感应充电区域被配置为当所述触笔被定位在所述感应充电区域内时对所述触笔进行感应充电。

11.根据权利要求7所述的电子设备，其中所述独立电子设备包括被配置为将数据无线传输至所述电子设备的通信电路。

12.根据权利要求11所述的电子设备，其中所述独立电子设备经由所述多个感应充电发射线圈将所述数据无线传输至所述电子设备。

13.根据权利要求6-12中任一项所述的电子设备，进一步包括显示器，所述显示器被定位在所述壳体内并被定位成与所述显示窗口相邻；

背光源，所述背光源被定位在所述壳体内并被定位成与所述显示器相邻，其中所述多个感应充电发射线圈被定位成邻近所述背光源。

14.一种电子系统，其特征在于，所述电子系统包括：

电子设备，所述电子设备包括：

壳体，所述壳体包括耦接至显示窗口的外壳；

显示器，所述显示器被定位在所述壳体内并与所述显示窗口相邻；

背光源，所述背光源被定位在所述壳体内并与所述显示器相邻；

至少一个感应充电发射线圈，所述至少一个感应充电发射线圈被定位在所述壳体内并与所述背光源相邻，所述至少一个感应充电发射线圈被配置为生成感应充电区域，所述感应充电区域穿过所述显示窗口并跨越所述显示窗口的外部的至少一部分延伸；

触笔，所述触笔包括：

尖端，所述尖端被配置为由所述显示窗口感测；

感应充电接收线圈，所述感应充电接收线圈被配置为当所述触笔被定位到所述感应充电区域内时接收来自所述至少一个感应充电发射线圈的电力；和

触笔储能设备，所述触笔储能设备被配置为存储通过所述感应充电接收线圈接收的电力。

15.根据权利要求14所述的电子系统，其中所述至少一个感应充电发射线圈为多个感应充电发射线圈，所述多个感应充电发射线圈被定位在所述壳体内并被布置为使得所述感应充电区域跨越所述显示器的大部分面积延伸。

16.根据权利要求15所述的电子系统，其中所述电子设备包括电路，所述电路被配置为：感测所述触笔在所述显示器处的位置，并对所述多个感应充电发射线圈中邻近所感测到的位置的一个或多个感应充电发射线圈选择性地通电，并选择性地禁用所述多个感应充电发射线圈中与所感测到的位置隔开的一个或多个感应充电发射线圈。

17.根据权利要求16所述的电子系统，其中所述电子设备响应于所述触笔的位置的变化来改变被选择性地通电的一个或多个感应充电发射线圈和被选择性地禁用的一个或多个感应充电发射线圈。

18.根据权利要求14所述的电子系统，其中所述触笔包括被配置为与所述电子设备无线地通信的触笔通信电路。

19.根据权利要求18所述的电子系统，其中所述触笔通信电路经由所述至少一个感应充电发射线圈与所述电子设备无线地通信。

20.根据权利要求14-19中任一项所述的电子系统，其中所述电子设备进一步包括被定位成与所述至少一个感应充电发射线圈相邻并与所述背光源相对的铁氧体片。

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