具有压缩力传感器的触笔的制作方法

1.本说明书涉及输入设备，并且更具体地涉及控制外部电子设备的输入设备。


背景技术：

2.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，可利用触笔来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
3.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。
4.图1示出了根据本公开的一些实施方案的正与外部电子设备一起使用的触笔的示意图。
5.图2示出了根据本公开的一些实施方案的触笔的侧正视图。
6.图3示出了沿剖面线3-3截取的图2的触笔的剖视图。
7.图4示出了沿剖面线4-4截取的图3的触笔的剖视图。
8.图5示出了沿剖面线3-3截取的图2的触笔的剖视图。
9.图6示出了根据本公开的一些实施方案的触笔的侧正视图。
10.图7示出了沿剖面线6-6截取的图6的触笔的剖视图。
11.图8示出了根据本公开的一些实施方案的触笔的剖视图。
12.图9示出了根据本公开的一些实施方案的触笔的剖视图。
13.图10示出了图9的触笔的剖视图的细节。
14.图11示出了根据本公开的一些实施方案的触笔的侧正视图。
15.图12示出了根据本公开的一些实施方案的触笔的侧正视图。
16.图13示出了根据本公开的一些实施方案的触笔的侧正视图。
17.图14示出了沿剖面线13-13截取的图13的触笔的剖视图。
18.图15示出了根据本公开的一些实施方案的触笔的侧正视图。
19.图16示出了沿剖面线14-14截取的图13的触笔的剖视图。
20.图17示出了根据本公开的一些实施方案的触笔的侧正视图。
21.图18示出了根据本公开的一些实施方案的触笔的侧正视图。
22.图19示出了根据本公开的一些实施方案的触笔的侧正视图。
23.图20示出了根据本公开的一些实施方案的触笔的侧正视图。
具体实施方式
24.相关申请的交叉引用
25.本技术要求2020年9月25日提交的名称为“stylus with compressive force sensor(具有压缩力传感器的触笔)”的美国临时申请第63/083786号的权益，其全部内容以引用方式并入本文。
26.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。
27.本文所述的实施方案提供了输入设备，诸如能够与电子设备诸如计算机、平板计算设备和/或游戏设备一起使用的触笔。该触笔可允许用户以设备转换成输入命令的模式在整个触摸面板上与电子设备进行交互。该触笔可包括一个或多个传感器以提供附加的输入能力。例如，该触笔可包括一个或多个传感器以检测抵靠触笔的主体的挤压或压缩力。该传感器可以是电容传感器、应变仪、力敏传感器、磁/电感传感器、气动传感器、压电传感器和/或光学传感器。该传感器可以被配置为通过触笔的完整或连续的外表面检测压缩力或挤压力，从而实现用户舒适。
28.通过检测挤压或压缩力提供的附加输入可以允许触笔提供改善的可用性以及与电子设备的屏幕上/屏幕外交互。例如，挤压输入可提供对上下文敏感的动作、程序切换、工具切换、动作确认等。用户可在自然抓握位置或其他位置处挤压或压缩触笔，以向电子设备提供不同的输入。
29.触笔输入设备可允许用户与外部电子设备进行交互。该触笔可响应于用户向设备外壳施加压缩力而向外部电子设备提供附加或另选的输入。该触笔可包括多个传感器以响应于施加到触笔的压缩力而提供信号。
30.下文参考图1至图19来论述这些实施方案以及其他实施方案。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详细描述仅出于说明性目的，而不应被理解为是限制性的。
31.例如，图1示出根据本主题技术的一些实施方案的系统1，该系统1包括触笔100和具有表面50的外部设备90。触笔100可由用户10握持并且作为基于触摸的输入设备操作以便与外部设备90一起使用。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。例如，触笔100可包括用于接触表面50的尖端190。此类接触可由外部设备90和/或触笔100检测。例如，触笔100可以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。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、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。
32.如本文所述，用户10可以使用另选输入方法，诸如挤压、挠曲或压缩触笔100，以向外部设备90提供另选或附加输入。在一些实施方案中，触笔100可通过用户压缩或挤压触笔100来在用户抓握的位置处接收来自用户10的输入。任选地，触笔100可在与用户自然抓握
触笔100的位置间隔开的另一位置处从用户10接收输入。触笔100可包括一个或多个传感器以检测触笔100的挤压、挠曲或压缩。
33.在操作期间，由触笔100接收的挤压、挠曲或压缩输入可允许用户控制外部设备90的屏上或屏外操作。例如，通过挤压触笔100的一部分，外部设备90可提供对上下文敏感的动作、程序切换、工具切换、动作确认等。在一些实施方案中，由触笔100接收的挤压、挠曲或压缩输入可与触笔100和/或尖端190相对于外部设备90的位置结合使用，以控制外部设备90的操作。
34.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，外部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外部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。
35.根据一些实施方案，例如如图2所示，触笔100可包括外壳110，该外壳110沿触笔100的长度的至少一部分提供最外侧覆盖。外壳110可具有大致细长的圆柱形或换句话讲笔状形状，以允许用户舒适地抓握触笔100。在一些实施方案中，外壳110可以沿着触笔100的长度的至少一部分限定连续外表面112。该连续外表面112可形成完整的表面或以其他方式形成不含空隙、腔或开口的表面。有利的是，通过提供具有连续外表面112的外壳110，用户更舒适地抓握触笔100并且以更直观或自然的方式与触笔100进行交互。
36.用户能够在触笔100的使用期间在用户抓握区域104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正常使用期间被抓住的相同位置处提供输入。例如，用户抓握区域104可以位于外壳110的外表面112上。用户抓握区域104可以靠近触笔100的第一端部或尖端190。例如，用户抓握区域104的位置可以与尖端190相距一定距离，该距离小于触笔100的整个长度的一半、三分之一或四分之一。应当理解，用户抓握区域可沿着触笔100的任何部分，任选地沿着触笔100的整个长度并且包括整个长度。
37.根据一些实施方案，可以在外表面112上提供标记，以作为对用户抓握区域104的位置的指示器。该标记可以与外表面112的相邻部分平齐，从而使其可被看到，但是又提供与外壳110的其他部分相同的特征。另选地或组合地，标记可以提供突起、凹陷或纹理，其将提供不同于外壳110的相邻部分的表面特征。
38.如可理解的，用户可以抓握触笔100的其他部分(诸如笔杆区域106)或以其他方式与触笔100的其他部分进行交互。笔杆区域106可被定义为从用户抓握区域104朝向与触笔100的尖端190相反的第二端部延伸的部分。在一些应用中，用户可以通过与笔杆区域106交互来提供附加输入。类似于用户抓握区域104，笔杆区域106可设置在外壳110的外表面112上。笔杆区域106可以大于触笔100的总长度的四分之一、三分之一或一半。
39.如本文所述，触笔100可包括用于在用户抓握触笔100时从用户接收输入的部件。例如，触笔100可包括传感器120以在用户施加压缩力或以其他方式挤压外壳110时接收输入。在一些实施方案中，传感器120可被配置为检测施加到用户抓握区域104和/或笔杆区域106的压缩力。任选地，传感器120可检测用户正施加的压缩力的量作为值的梯度。
40.在一些实施方案中，传感器120被配置为全向地检测施加到外壳110的压缩力。任选地，传感器120可被配置为检测用户沿外壳110施加压缩力的定位，从而允许单向检测该压缩力。
41.在所描绘的示例中，传感器120可以沿着外壳110的各个区段122、124检测压缩力，以检测压缩力相对于触笔100的定位。传感器120可联接到或以其他方式与外壳110的各个部分或区段122、124相关联，以离散地检测施加到特定区段122、124的压缩力。在操作期间，可通过识别用户施加压缩力的区段122、124来确定施加的压缩力的位置。
42.外壳110的区段122、124可以是连续外表面112的各个部分，其中可以通过传感器120离散地检测压缩力。区段122、124可以是任何合适的形状，并且可以与其他区段122、124互连或以其他方式相邻。
43.在所描绘的示例中，区段122、124可在尺寸和形状上变化。在一些实施方案中，区段122、124可在纵向长度和/或周向区段长度上变化。例如，位于用户抓握区域104中的区段122的尺寸可小于位于笔杆区域106中的区段124的尺寸。此外，触笔100的各个部分可包括不同数量的区段122、124。例如，与包括在笔杆区域106中的区段124的数量相比，用户抓握区域104可包括更多数量的区段122。如可理解的，需要关于压缩力的位置的高水平分辨率或细节的区域可包括较高密度的较小区段122、124。在用户可能经常挤压或压缩外壳110的区域中可能期望区段122、124的高密度，以允许传感器120在定位压缩力时识别细微差异。例如，与笔杆区域106内的区段124的密度相比，用户抓握区域104可以包括更高密度的区段122。
44.参考图3和图4，传感器120可利用电容间隙感测来确定施加到外壳110的压缩力。在所描绘的示例中，触笔100包括沿着或围绕外壳110设置在电容层中的一个或多个电容传感器130。有利的是，电容传感器130的使用允许测量施加到外壳110的压缩力，同时允许连续外表面112保持完整。
45.在所描绘的示例中，当外壳110响应于施加到外壳110的压缩力而相对于刚性引导管150挠曲时，电容传感器130测量电容的变化。如图所示，电容传感器130耦接到外壳110并且设置在外壳110与引导管150之间。在一些实施方案中，电容传感器130可与外壳110一起挠曲。在操作期间，当外壳110响应于压缩力而朝向引导管150挠曲时，外壳110和引导管150之间的电容变化可由电容传感器130测量。如可理解的，由电容传感器130测量的电容的变化可与外壳110的挠曲和施加到外壳110的压缩力相关。
46.任选地，触笔100可包括柔顺材料140以响应于施加到外壳110的压缩力而减小外壳110相对于引导管150的挠曲。如图所示，柔顺材料140可设置在外壳110和引导管150之间。在操作期间，柔顺材料140可在外壳110挠曲时压缩，从而减小外壳110响应于压缩力的挠曲。此外，柔顺材料140可在压缩之后弹性地伸展，以将外壳110推向自然状态。柔顺材料140可由弹性泡沫或弹簧构件形成。例如，柔顺材料140可包括开孔和/或闭孔的泡沫。应当理解，开孔泡沫结构可允许空气在不同的孔之间通过，从而通过空气在孔之间的移动而允许变形和恢复到静止形状。相比之下，闭孔泡沫结构可形成彼此隔离的孔，使得在无需空气从一个孔移动到另一个孔的情况下实现变形和恢复。还应当理解，开孔泡沫可提供更大程度的柔顺性，而闭孔泡沫可提供更大程度的弹性。其他结构可类似地设置有气穴，诸如被挤出以形成气穴、管或其他容纳空气的室的材料。如可理解的，外壳110和/或柔顺材料140的
厚度和材料可针对外壳110的压缩力的预期范围和/或挠曲的期望范围进行调整。
47.在所描绘的示例中，触笔100可包括设置在电容传感器层中的多个电容传感器130，该多个电容传感器用于检测施加到外壳110的各个区段122、124的压缩力，以检测压缩力相对于触笔100的位置。电容传感器130可耦接到或以其他方式与外壳110的各个部分或区段122、124相关联，以离散地检测施加到特定区段122、124的压缩力。
48.在所描绘的示例中，电容传感器130可在外壳110与引导管150之间耦接到外壳110的区段122、124，使得电容传感器130随着相应的区段122、124挠曲。在操作期间，当区段122、124响应于压缩力而朝向引导管150挠曲时，区段122、124和引导管150之间的电容变化可由电容传感器130测量。如可理解的，由电容传感器130测量的电容的变化可与区段122、124的挠曲和施加到区段122、124的压缩力相关。因此，可通过识别用户施加压缩力的区段122、124来确定施加的压缩力的位置。
49.附加地或另选地，触笔可包括用于触摸输入的电容传感器和用于压缩力(例如，挤压)输入的电容传感器两者。如图5所示，触笔可包括触摸输入传感器180，该触摸输入传感器可用于检测用户的轻击和/或滑动手势。例如，当用户将手指施加在外壳110处时，触笔100可检测在触摸输入传感器180中引发的所得电容。用户可以随后抬起手指，并且触笔100可检测在触摸输入传感器180中引发的所得电容或电容变化。用户可以随后使手指返回抓握区域104，并且触笔100可检测在触摸输入传感器180中引发的所得电容或电容变化。处于一定时间跨度内的输入的序列可被触笔100解释为用户轻击手势。触摸输入传感器180的沿触笔100的多个触摸输入感测元件可协同用于检测滑动手势。例如，在用户将手指施加到抓握区域的第一部分处时，触笔100的触摸输入传感器180可检测在触摸输入传感器180的对应的第一触摸输入感测元件中引发的所得电容。接下来，用户可将手指移动到外壳110的第二部分，并且触笔100的触摸输入传感器180可检测在触摸输入传感器180的对应的第二触摸输入感测元件中引发的所得电容。
50.如图5所示，触摸输入传感器180可围绕电容传感器130定位，该电容传感器可用于检测触笔100的挤压、挠曲和/或压缩，如本文相对于图3和图4所描述的。触摸输入传感器180可以径向地定位在触笔100的引导管150和外壳110之间。电容传感器130也可以径向地定位在触笔100的引导管150和外壳110之间。具体地讲，电容传感器130可径向地定位在触摸输入传感器180和引导管150之间，并且触摸输入传感器180可径向地定位在电容传感器130和外壳110之间。
51.如图5中进一步所示，触摸输入传感器180可包括一个或多个触摸输入感测元件184。触摸输入感测元件184可包括金属(例如，铜)或另一种导电材料。一个或多个触摸输入感测元件184可在径向侧上被覆盖膜182和/或绝缘层186(例如，聚酰亚胺或其他聚合物)围绕。一个或多个触摸输入感测元件184可以连接到布线层170(例如，具有延伸穿过绝缘层186的通孔)，以将触摸输入感测元件184可操作地连接到控制器。
52.如图5中进一步所示，电容传感器130可包括一个或多个力输入感测元件134。力输入感测元件134可包括金属(例如，铜)或另一种导电材料。一个或多个力输入感测元件1344可在径向侧上被覆盖膜132和/或绝缘层136(例如，聚酰亚胺或其他聚合物)围绕。电容传感器130可用粘合剂160联接到布线层170和/或触摸输入传感器180。
53.参考图6至图7，触笔200可以利用应变传感器220来确定施加到外壳110的压缩力。
如图所示，触笔200包括沿着或围绕外壳110设置的一个或多个应变仪232。
54.在所描绘的示例中，应变仪232响应于由施加到外壳110的压缩力引起的外壳110的挠曲而提供信号。应变仪232可设置成或以其他方式与外壳110的各个部分相关联。例如，应变仪232可与用户抓握区域104和/或外壳110的笔杆区域106相关联。在一些实施方案中，应变仪232设置在传感器衬底230上或以其他方式附接到该传感器衬底，该传感器衬底耦接到外壳110。传感器基底230设置在外壳110和引导管150之间。任选地，应变仪232和/或传感器衬底230可耦接到引导管150。
55.在所描绘的示例中，传感器衬底230可与外壳110一起挠曲。触笔200可包括位于传感器衬底230和引导管150之间的气隙240，以允许外壳110和传感器衬底230向内挠曲。因此，在操作期间，当外壳110被由用户10施加的压缩力挠曲时，传感器衬底230的挠曲由应变仪232测得。如可理解的，传感器衬底230的挠曲可与外壳110的挠曲和施加到外壳110的压缩力相关。任选地，传感器衬底230可与引导管150一起挠曲以检测引导管150的挠曲。
56.如图所示，触笔200包括耦接到传感器衬底230的布置成应变仪阵列的多个应变仪232。有利的是，使用处于应变仪阵列的多个应变仪232可增加应变信号的信噪比并抵制可降低力测量的准确性的热效应。应变仪232可以被布置成桥式布置结构，诸如全桥布置结构、半桥布置结构和/或四分之一桥布置结构。
57.参考图8，在一些实施方案中，应变仪232可围绕外壳110周向地设置。如图所示，应变仪232可围绕耦接到外壳110的传感器衬底230周向地设置。任选地，应变仪232围绕传感器衬底230的内径或表面布置。有利的是，通过围绕外壳110和/或传感器衬底230周向地设置应变仪232，触笔200可以接收单向压缩力输入。
58.参考图9，应变仪232可以沿着传感器衬底230的外径或表面设置。在一些实施方案中，应变仪232沿着外壳110的内径或表面设置。如图所示，应变仪232设置在传感器衬底230的外表面和外壳110的内表面之间。
59.此外，在一些实施方案中，触笔200可包括应变仪232，该应变仪也围绕传感器衬底230的内径或表面设置或布置。设置在传感器衬底230的外表面上的应变仪232可与设置在传感器衬底230的内表面上的应变仪232径向对准或以其他方式相对置。有利的是，使用互补或径向对准的应变仪232可允许触笔200抵制温度效应并增加由应变仪232提供的有用信号。
60.参考图9和图10，传感器衬底230可以包括应变放大特征部234，以增加应变仪232提供的有用信号。在所描绘的示例中，应变放大特征部234可以增加传感器衬底230的挠曲量，以允许应变仪232为给定的挠曲或压缩力提供更强的信号。
61.如图所示，应变放大特征部234是传感器衬底230的具有减少的材料或径向厚度的区域。因此，与传感器衬底230的其他区域相比，传感器衬底230的靠近或邻近应变放大特征部234的区域响应于压缩力可具有较低的局部模量或较高的挠曲。如图所示，应变放大特征部234可以邻近应变仪232设置，从而放大由应变仪232检测到的挠曲或应变并且增加由应变仪232提供的信号。
62.参考图11，应变仪232可设置成或以其他方式与外壳110的各个部分相关联。如图所示，应变仪232可沿着外壳110的长度延伸。在一些实施方案中，应变仪232可以沿着笔杆区域106的长度设置。
63.任选地，触笔200可包括按多个阵列布置的多个应变仪232，以检测沿着外壳110的长度或外壳110的部分的应变或挠曲。应变仪232的阵列可以是桥式布置结构，诸如全桥布置结构、半桥布置结构和/或四分之一桥布置结构。如可理解的，应变仪232的不同组或阵列可以不同的布置结构来布置。
64.参考图12，触笔200可包括形成为细长条带的应变仪232。细长应变仪232可以沿着外壳110的长度或外壳110的部分(诸如笔杆区域106和/或用户抓握区域104的长度)延伸。
65.参考图13和图14，触笔300可利用电阻测量结果来确定施加到外壳110的压缩力。在所描绘的示例中，触笔300包括围绕外壳110的外表面或外部表面设置的一个或多个力敏电阻器320。有利的是，使用力敏感电阻器320的使用允许测量施加到外壳110的压缩力，同时还为用户提供适形表面以供抓握。
66.在所描绘的示例中，当用户向力敏电阻器320和外壳110施加压缩力时，力敏电阻器320提供变化且成比例的电阻值。如图所示，力敏电阻器320耦接到外壳110的外表面。在一些实施方案中，力敏电阻器320响应于压缩力而挠曲。在操作期间，当力敏电阻器320被由用户施加的压缩力挠曲时，力敏电阻器320的电阻值改变。如可理解的，由力敏电阻器320提供的电阻值可与施加到力敏电阻器320的压缩力相关。
67.在一些实施方案中，触笔300可包括沿表面设置的细长力敏电阻器320条带，以检测施加到外壳110的各个部分的压缩力。如图所示，触笔300可包括沿表面设置的多个力敏电阻器320，以检测压缩力相对于触笔300的轴向位置。每个力敏电阻器320可以延伸外壳110的长度的一部分(例如，用户抓握区域104和/或笔杆区域106)，以允许触笔离散地检测施加到外壳110的特定部分的压缩力。
68.除了向触笔300提供压缩力输入之外，力敏电阻器320还可为用户提供适形表面以供抓握。在所描绘的示例中，力敏电阻器320可由具有比外壳110的材料更低的模量的材料形成。任选地，力敏电阻器320可由硅形成。有利的是，力敏电阻器320的适形表面可用于抓握表面中，例如用于用户抓握区域104中，以减少用户疲劳并增加用户舒适度。此外，力敏电阻器320可提供触笔300的各个部分(诸如用户抓握区域104)的视觉指示。
69.参考图15和图16，触笔400可利用感应式感测来确定施加到外壳110的压缩力。在所描绘的示例中，触笔400包括沿外壳110设置的一个或多个感应式传感器420。
70.在所描绘的示例中，当铁氧体内衬440响应于施加到外壳110的压缩力而相对于线圈430挠曲时，感应式传感器420测量电感变化。如图所示，铁氧体内衬440耦接到外壳110。铁氧体内衬440可设置在外壳110的外表面或外壳110的内表面上。任选地，铁氧体内衬440可集成到外壳110中。在一些实施方案中，铁氧体内衬440与外壳110一起挠曲。在操作期间，当外壳110和铁氧体内衬440响应于压缩力而挠曲时，可测量铁氧体内衬440和线圈430之间的电感变化。如可理解的，通过线圈430测量的电感变化可与壳体110的挠曲和施加到外壳的压缩力相关。
71.参考图17，触笔500可以感测空气压力的变化以确定施加到外壳110的压缩力。在所描绘的示例中，触笔500包括沿外壳设置的一个或多个气动传感器520。
72.在所描绘的示例中，当外壳110响应于施加到外壳的压缩力而挠曲时，气动传感器520测量外壳110内的空气压力变化的速率。该空气压力变化的速率可与外壳110的挠曲和施加到外壳110的压缩力相关。
73.参考图18，触笔600可利用压电传感器620来确定施加到外壳110的压缩力。如图所示，触笔600可包括沿着或围绕外壳设置的一个或多个压电传感器620。
74.在所描绘的示例中，压电传感器620响应于由施加到外壳110的压缩力引起的外壳110的挠曲而提供信号。压电传感器620可设置成或以其他方式与外壳110的各个部分相关联。例如，压电传感器620可与用户抓握区域104和/或外壳110的笔杆区域106相关联。任选地，压电传感器620可由柔性材料形成，以允许压电传感器620包裹外壳110的一部分。在一些实施方案中，压电传感器620由聚-l-乳酸(plla)或聚合物厚膜(ptf)压电材料形成。
75.在所描绘的示例中，压电传感器620可与外壳110一起挠曲。因此，在操作期间，当外壳110被用户施加的压缩力挠曲时，压电传感器620提供对应于外壳110的挠曲的信号。
76.参考图19，触笔700可利用机械开关来确定施加到外壳110的压缩力。在所描绘的示例中，触笔700包括沿外壳设置的一个或多个力敏开关720。
77.在所描绘的示例中，当外壳110响应于施加到外壳110的压缩力而挠曲时，力敏开关720可通过外壳110的挠曲来被致动。力敏开关720的挠曲可与外壳110的挠曲和施加到外壳110的压缩力相关。
78.参考图20，触笔800可在视觉上检测外壳110的挠曲以确定施加到外壳110的压缩力。在所描绘的示例中，触笔800包括设置在外壳110内的一个或多个光学传感器820。
79.在所描绘的示例中，当外壳110响应于施加到外壳110的压缩力而挠曲时，光学传感器820可测量外壳110的挠曲。外壳110的挠曲可与施加到外壳110的压缩力相关。
80.触笔可设置有便于其操作的部件，包括与外部设备一起使用。根据一些实施方案，触笔可包括控制器和非暂态存储介质。该非暂态存储介质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，该控制器可执行存储在非暂态存储介质中的一个或多个指令，以执行一个或多个功能。例如，该非暂态存储介质可以存储一个或多个测量结果或信号以确定施加到触笔的压缩力。
81.根据一些实施方案，触笔可以包括通信部件以用于与外部设备和/或另一设备通信。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外部设备和/或另一个设备进行有线连接的接口。
82.根据一些实施方案，触笔可以包括电源，诸如一个或多个电池和/或电源管理单元。该触笔100可以包括用于为电源充电的部件。
83.根据一些实施方案，触笔可包括其他部件，包括例如取向检测器、陀螺仪、加速度计、生物计量读取器、显示器、传感器、开关(例如，弹片开关)、按钮、语音线圈和/或其他部件。
84.因此，本公开的实施方案提供了触笔输入设备，该触笔输入设备可允许用户与外部电子设备进行交互。该触笔可响应于用户向设备外壳施加压缩力而向外部电子设备提供附加或另选的输入。该触笔可包括多个传感器以响应于施加到触笔的压缩力而提供信号。为了方便起见，下文将本公开的各方面的各种示例描述为条款。这些示例以举例的方式提供，并且不限制主题技术。
85.条款a：一种触笔，包括：细长设备外壳，所述细长设备外壳限定第一端部和第二端
部，并具有在所述第一端部和所述第二端部之间延伸的连续外表面，其中所述第一端部被配置为接触外部电子设备；以及多个传感器，所述多个传感器在所述第一端部和所述第二端部之间耦接到所述设备外壳，其中每个传感器被配置为检测施加到所述连续外表面的相应区段的压缩力，以响应于施加到所述连续外表面的所述相应区段的所述压缩力而提供信号，并且至少两个传感器被配置为检测施加到所述连续外表面的不同尺寸的区段的所述压缩力。
86.条款b：一种触笔，包括：细长设备外壳，所述细长设备外壳限定第一端部和第二端部，并具有在所述第一端部和所述第二端部之间延伸的连续外表面，其中所述连续外表面被配置为响应于压缩力而挠曲，并且所述第一端部被配置为接触外部电子设备；以及应变传感器阵列，所述应变传感器阵列在所述第一端部和所述第二端部之间耦接到所述设备外壳，其中所述应变传感器阵列被配置为响应于所述连续外表面的挠曲而向外部电子设备提供信号。
87.条款c：一种触笔，包括：细长设备外壳，所述细长设备外壳包括外部部分并限定第一端部和第二端部，其中所述第一端部被配置为接触外部电子设备；和力敏电阻器，所述力敏电阻器周向地围绕所述设备外壳的所述外部部分设置，其中所述力敏电阻器被配置为响应于施加到所述力敏电阻器的压缩力而向所述外部电子设备提供信号。
88.上述条款中的一个或多个可包括下述特征中的一个或多个。应当注意，以下条款中的任一个可彼此以任何组合来组合，并被置于相应的独立条款中，例如，条款a、b或c。
89.条款1：所述连续外表面包括邻近第一端部设置的第一区段和邻近第二端部设置的第二区段，其中所述第二区段大于所述第一区段。
90.条款2：还包括设置在所述设备外壳内的引导管，其中每个传感器被配置为响应于所述连续外表面的所述相应区段相对于所述引导管挠曲而提供所述信号。
91.条款3：所述传感器被配置为与所述连续外表面一起挠曲。
92.条款4：所述传感器包括多个电容传感器，并且每个电容传感器被配置为响应于所述连续外表面的所述相应区段相对于所述引导管挠曲而提供电容信号。
93.条款5：还包括设置在所述引导管和所述设备外壳之间的柔顺材料。
94.条款6：所述柔顺材料包括泡沫或金属弹簧。
95.条款7：还包括设置在所述设备外壳内的传感器衬底，其中所述应变传感器阵列耦接至所述传感器衬底。
96.条款8：所述应变传感器阵列设置在所述传感器衬底的内表面上。
97.条款9：所述应变传感器阵列的至少一部分设置在所述传感器衬底的外表面和所述设备外壳之间。
98.条款10：所述应变传感器阵列围绕所述传感器衬底周向地设置。
99.条款11：所述应变传感器阵列按桥式布置结构设置。
100.条款12：所述应变传感器阵列设置在在所述第一端部和所述第二端部之间延伸的条带中。
101.条款13：还包括设置在所述设备外壳内的引导管，其中所述应变传感器阵列耦接至所述引导管。
102.条款14：所述力敏电阻器在所述设备外壳的所述第一端部和所述第二端部之间延
伸。
103.条款15：所述力敏电阻器包括在所述设备外壳的所述第一端部和所述第二端部之间延伸的条带。
104.条款16：还包括沿着设备外壳的外部部分设置的第二力敏电阻器。
105.条款17：所述力敏电阻器具有低于所述设备外壳的模量。
106.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和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。
107.一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，以及包括可由计算机、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。
108.虽然上述论述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。
109.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。
110.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本文所述的具有用于向用户显示信息的显示设备以及诸如用户可用来向计算机提供输入的键盘和指向设备的计算机上实现。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。
111.上文所述的特征和应用中的许多可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信号。
112.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，这些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独立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施行软件程序的操作的一个或多个特定机器具体实施。
113.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。
114.应当理解，本发明所公开的过程中的框的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式中都要求此类划分，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。
115.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，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。
116.除非特别指出，否则以单数形式提及的元素并不意味着是唯一的，而是指一个或多个。例如，“一个”模块可指一个或多个模块。以“一个”，“一种”，“该”或“所述”为前缀的元素在没有进一步的限制的情况下不排除存在另外的相同的元素。
117.标题和副标题(如果有的话)仅用于方便，并不限制本发明。“示例性”一词用于表示用作示例或说明。在使用术语“包括”、“具有”等的意义上，此类术语旨在以类似于术语“包含”的方式是包含性的，因为在用作权利要求中的过渡词时解释为包含。诸如“第一”和“第二”等的关系术语可用于将一个实体或动作与另一个实体或动作区分开，而不一定要求或暗示这些实体或动作之间的任何实际的此类关系或顺序。
118.短语诸如方面、该方面、另一方面、一些方面、一个或多个方面、具体实施、该具体实施、另一具体实施、一些具体实施、一个或多个具体实施、实施方案、该实施方案、另一实施方案、一些实施方案、一个或多个实施方案、配置、该配置、另一配置、一些配置、一个或多个配置、主题技术、公开、本公开、其他变型等等都是为了方便，并不意味着涉及这样的一个或多个短语的公开对于主题技术是必不可少的，或者此类公开适用于主题技术的所有配置。涉及此类一个或多个短语的公开可适用于所有配置或一个或多个配置。涉及此类一个或多个短语的公开可提供一个或多个示例。短语诸如方面或一些方面可指代一个或多个方
面，反之亦然，并且这与其他前述短语类似地应用。
119.在一系列项目之前的短语“至少一个”，用术语“和”或“或”分开项目中的任一者，将列表作为整体修改而不是列表中的每个成员。短语“至少一个”不需要选择至少一个项目；相反，该短语允许包括任何一个项目中的至少一个和/或项目的任何组合中的至少一个和/或每个项目中的至少一个的含义。举例来说，短语“a、b和c中的至少一个”或“a、b或c中的至少一个”中的每个短语仅指a、仅指b或仅指c；a、b和c的任意组合；和/或a、b和c中的每一个中的至少一个。
120.应该理解，公开的步骤、操作或过程的具体顺序或层次是示例性方法的说明。除非另有明确说明，否则可理解的是，步骤、操作或过程的具体顺序或层次可以不同的顺序执行。步骤、操作或过程中的一些可同时执行。所附方法权利要求书(如果有的话)以示例顺序呈现各个步骤、操作或过程的元素，并不意味着限于所呈现的特定顺序或层次。这些可以串行、线性、并行或不同的顺序执行。应当理解，所描述的指令、操作和系统通常可一起集成在单个软件/硬件产品中，或者被封装到多个软件/硬件产品中。
121.在一个方面，术语“耦接”等可指代直接耦接。另一方面，术语“耦接”等可指间接耦接。
122.术语诸如顶部、底部、前部、后部、侧部、水平、竖直等是指任意的参照系，而不是指通常的重力参照系。因此，此类术语可在重力参考系中向上、向下、对角或水平延伸。
123.提供本公开是为了使本领域的技术人员能够实践本文所述的各个方面。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。本公开提供了本主题技术的各种示例，并且本主题技术不限于这些示例。这些方面的各种修改对于本领域技术人员将是显而易见的，并且这里描述的原理可应用于其他方面。
124.本领域的普通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书所涵盖。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。
125.标题、背景、附图的简要说明、摘要和附图在此被结合到本公开中，并且被提供作为本公开的说明性示例，而不是作为限制性描述。认为它们不会被用来限制权利要求的范围或含义。另外，在详细描述中可看出，为了使本公开简化的目的，描述提供了例示性示例，并且各种特征在各种具体实施中被组合在一起。公开的方法不应被解释为反映所要求保护的主题需要比每个权利要求中明确记载的特征更多的特征的意图。相反，如权利要求所反映的，发明主题在于少于单个公开的配置或操作的所有特征。权利要求由此被并入到具体实施方式中，每个权利要求本身作为单独要求保护的主题。
126.权利要求不旨在限于本文所述的方面，而是要被赋予与权利要求的语言一致的全部范围，并且涵盖所有的法律等同物。尽管如此，这些权利要求都不包含不符合适用专利法要求的主题，也不应该以此类方式解释。