對喚醒信號改善響應時間的數(shù)字化系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域和
【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明在一些實施例中涉及數(shù)字化系統(tǒng)，并且更具體地說涉及但不僅僅涉及包括一個或者多個壓電式換能器的數(shù)字化系統(tǒng)。
[0003]數(shù)字化系統(tǒng)常常用作各種人機界面設(shè)備(Human Interface Devices (HID))的輸入設(shè)備。通常，操控數(shù)字化系統(tǒng)，以感測一個或者多個手指和/或者觸針在感測面上的位置，并且將該位置的坐標作為輸入送到HID。一些數(shù)字化系統(tǒng)與電子顯示屏幕集成，以提供觸摸屏，在該觸摸屏中，用戶通過點擊能夠選擇顯示于屏幕上的對象，執(zhí)行諸如創(chuàng)建、移動或者其他方式操控對象的圖形操作，并且/或者在窗口中滾動。公知的觸摸屏利用電容式傳感器、電阻式傳感器、紅外柵格式傳感器(infrared grid sensor)或者表面聲波傳感器感測例如手指或者觸針交互的交互位置。
[0004]觸摸屏常常用在諸如智能電話、平板電腦、筆啟動膝上型計算機(pen enabledlap-top computer)、個人數(shù)字助理(PDA)、或者諸如數(shù)字聲頻播放器或者視頻游戲系統(tǒng)的手持設(shè)備的移動設(shè)備上。通常，為了改善移動性，利用移動設(shè)備中的觸摸屏代替標準鍵盤、鼠標等。由于移動設(shè)備通常由電池供電，所以通常要求限制與觸摸屏的操作關(guān)聯(lián)的電池消耗。
[0005]授予N-Trig Ltd.的標題為 “Touch Detect1n for a Digitizer” 的美國專利N0.7，372，455描述了一種用于檢測手指或者類似體部觸摸電容式靈敏傳感器的檢測器，通過引用合并該美國專利的內(nèi)容。通常，檢測器包括:感測導體的柵格，該感測導體柵格延伸到感測面中；電能源，該電能源以預定頻率振蕩；以及檢測電路系統(tǒng)，當施加振蕩電源時，用于檢測對感測導體的電容影響，該電容影響可以被解釋為觸摸。該檢測器的優(yōu)點在于，相同的感測導體既能夠用于觸摸感測，又能夠用于檢測電磁觸針。
[0006]標題為“Piezo-based acoustic and capacitive detect1n” 的美國專利N0.8，624，878描述了一種用于計算系統(tǒng)的輸入設(shè)備，該輸入設(shè)備包括:輸入面；電容式傳感器，該電容式傳感器與輸入面關(guān)聯(lián)；移動傳感器；以及一個或者多個壓力傳感器，在此通過引用合并該美國專利的內(nèi)容。配置該電容式傳感器，以與來自移動傳感器和壓力傳感器的輸入一起，檢測輸入在輸入面上的位置。移動傳感器檢測由該輸入產(chǎn)生的聲特征，并且壓力傳感器檢測對輸入設(shè)備的輸入面施加的阻尼力。將該聲特征與基準聲特征數(shù)據(jù)庫進行比較，并且當為了改善輸入位置檢測而對輸入面施加阻尼力時，與阻尼基準聲特征的數(shù)據(jù)庫進行比較。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的一些實施例的方案提供了一種響應來自嵌入觸摸屏的壓電式傳感器和/或者換能器的輸出，喚醒利用數(shù)字化傳感器和/或者觸摸屏感測。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，該系統(tǒng)和方法還保證在觸摸屏工作時，對用戶提供諸如揚聲器和麥克風的觸感反饋和/或者聲頻功能。任選地，同一個壓電式換能器既可以在睡眠模式時用于喚醒數(shù)字化系統(tǒng)，又可以用于在數(shù)字化系統(tǒng)工作時響應輸入提供反饋。在一些示例性實施例中，提供觸感反饋，以改善操作時的用戶體驗。本發(fā)明的一些實施例的方案提供了一種具有與數(shù)字化系統(tǒng)一起使用的壓電式換能器的觸針。通常，觸針中的壓電式換能器用于在觸針處于睡眠模式時激活觸針。通常，響應激活，觸針開始傳輸檢測信號。盡管本發(fā)明的大多數(shù)實施例涉及快速喚醒數(shù)字化系統(tǒng)和/或者觸針的壓電式傳感器，但是請注意，能夠利用能夠獨立于數(shù)字化傳感器操控的其他低功率傳感器代替壓電式傳感器。
[0008]本發(fā)明的一些實施例的方案提供了一種數(shù)字化系統(tǒng)，該數(shù)字化系統(tǒng)包括:感測面；數(shù)字化傳感器，該數(shù)字化傳感器感測該感測面上的指尖交互或者觸針交互；數(shù)字化電路，在數(shù)字化電路處于活動模式時，該數(shù)字化電路操控數(shù)字化傳感器，其中數(shù)字化電路在睡眠模式和活動模式中的一個下操控；喚醒電路，該喚醒電路在數(shù)字化電路處于睡眠模式時操控，并且將開關(guān)從睡眠模式觸發(fā)到活動模式；以及第二傳感器，獨立于數(shù)字化傳感器操控該第二傳感器，在數(shù)字化電路處于睡眠模式時，該第二傳感器感測該感測面上的指尖觸摸交互或者觸針觸摸交互，并且響應感測到指尖觸摸交互或者觸針觸摸交互，將輸入送到喚醒電路，以觸發(fā)數(shù)字化電路。
[0009]任選地，第二傳感器是光學傳感器、電容式位移傳感器和振動傳感器中的任何一個。
[0010]任選地，喚醒電路包括在數(shù)字化電路中。
[0011 ] 任選地，數(shù)字化傳感器是柵格型電容式傳感器。
[0012]任選地，數(shù)字化電路利用互電容檢測方法感測指尖交互。
[0013]任選地，數(shù)字化電路在檢測指尖交互與檢測觸針交互之間交替。
[0014]任選地，在睡眠模式下，數(shù)字化電路不操控數(shù)字化傳感器。
[0015]任選地，響應觸針觸摸交互的喚醒，數(shù)字化電路啟動同步。
[0016]本發(fā)明的一些實施例的方案提供了一種數(shù)字化系統(tǒng)，該數(shù)字化電路包括:感測面；數(shù)字化傳感器，該數(shù)字化傳感器感測該感測面上的指尖交互或者觸針交互；數(shù)字化電路，在數(shù)字化電路處于活動模式時，該數(shù)字化電路操控數(shù)字化傳感器，其中數(shù)字化電路在睡眠模式和活動模式中的一個下操控；喚醒電路，該喚醒電路在數(shù)字化電路處于睡眠模式時操控，并且將開關(guān)從睡眠模式觸發(fā)到活動模式；以及壓電式換能器，該壓電式換能器感測該感測面上的指尖觸摸交互或者觸針觸摸交互，并且響應感測到指尖觸摸交互或者觸針觸摸交互，將輸入送到喚醒電路，以觸發(fā)數(shù)字化電路。
[0017]任選地，壓電式換能器連接到感測面。
[0018]任選地，壓電式換能器連接到圍繞感測面的框架。
[0019]任選地，壓電式換能器由壓電陶瓷材料或者壓電薄膜材料形成。
[0020]任選地，通過在將壓電式換能器連接到喚醒電路的輸入線與連接到信號生成電路的輸出線之間交替的開關(guān)，壓電式換能器電連接到喚醒電路。
[0021]任選地，壓電式換能器在睡眠模式時連接到喚醒電路的輸入線，而在活動模式時，連接到信號生成電路的輸出線。
[0022]任選地，信號生成電路誘使壓電式換能器產(chǎn)生機械振動。
[0023]任選地，數(shù)字化系統(tǒng)包括多個位于圍繞感測面的外周的位置處的壓電式換能器。
[0024]任選地，多個壓電式換能器提供的輸入提供關(guān)于觸摸交互的位置的信息。
[0025]任選地，多個壓電式換能器連接到信號生成電路的輸出線，并且其中信號生成電路以限定延遲激活多個壓電式換能器，從而啟動構(gòu)造性波干擾或者破壞性波干擾。
[0026]任選地，在數(shù)字化系統(tǒng)處于活動模式時，壓電式換能器提供揚聲器功能和麥克風功能中的至少一個。
[0027]任選地，喚醒電路包括在數(shù)字化電路中。
[0028]任選地，數(shù)字化傳感器是柵格型電容式傳感器。
[0029]任選地，數(shù)字化電路利用互電容檢測方法感測指尖交互。
[0030]任選地，數(shù)字化電路在檢測指尖交互與檢測觸針交互之間交替。
[0031]任選地，在睡眠模式下，數(shù)字化電路不操控數(shù)字化傳感器。
[0032]任選地，響應觸針觸摸交互的喚醒，數(shù)字化電路啟動同步。
[0033]本發(fā)明的一些實施例的方案提供了一種信號發(fā)射觸針，該信號發(fā)射觸針包括:觸針電路，在觸針發(fā)射信號時的活動模式和觸針不發(fā)射信號的睡眠模式中的一個中，操控觸針電路；喚醒電路，在觸針處于睡眠模式時，喚醒電路操控，并且將觸針電路從睡眠模式觸發(fā)到活動模式；觸針針尖，當寫入時，響應在觸針針尖上施加的壓力，觸針針尖可以在軸向上從延伸位置移動到縮回位置；以及壓電式換能器，壓電式換能器感測針尖運動，并且響應感測到針尖運動，將輸入送到喚醒電路，以觸發(fā)觸針電路。
[0034]任選地，觸針包括壓力感測單元，該壓力