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可再充电的电子触控笔和擦除器系统.pdf

  • 上传人:e1
  • 文档编号:1037421
  • 上传时间:2018-03-27
  • 格式:PDF
  • 页数:51
  • 大小:846.41KB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN200980157658.0

    申请日:

    2009.12.29

    公开号:

    CN102341771A

    公开日:

    2012.02.01

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情:

    发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G06F 3/033申请公布日:20120201|||实质审查的生效IPC(主分类):G06F 3/033申请日:20091229|||公开

    IPC分类号:

    G06F3/033

    主分类号:

    G06F3/033

    申请人:

    桑福德有限合伙人公司

    发明人:

    C. M. 卡焦波; H. 帕迪拉; M. 佩雷斯; T. 希金斯

    地址:

    美国伊利诺伊州

    优先权:

    2008.12.30 US 61/141530

    专利代理机构:

    中国专利代理(香港)有限公司 72001

    代理人:

    刘春元;王洪斌

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    内容摘要

    一种用于记录在一个表面上所进行的书写的系统包括一个可再充电的触控笔、一个可再充电的擦除器、以及用于该可再充电的触控笔和可再充电的擦除器之一或二者的一个充电站。该可再充电的触控笔以及可再充电的擦除器各自包括一对充电环。这些充电环被布置为与一个接收座上对应的一对充电接触件进行接触,该接收座位于这个用于该触控笔或擦除器的充电站上。当该触控笔或擦除器被放入该接收座中时,该接收座、这些充电接触件、以及充电环合作来对该可再充电的触控笔或可再充电的擦除器进行充电。

    权利要求书

    1: 一种系统, 包括 : 一个触控笔装置, 该触控笔装置包括 : 一个触控笔本体, 该触控笔本体关于一条纵向轴线总体上是对称的 ; 一个第一发送器 ; 一个第二发送器 ; 为该第一和第二发送器供电并且被布置在该触控笔本体内的一个可再充电的电源 ; 一个触控笔侧的耦合电路 ; 以及 一个移动装置, 该移动装置包括 : 一个第一接收器 ; 一个第二接收器 ; 一个通信端口 ; 一个移动装置侧的耦合电路 ; 以及 被电连接到移动装置侧的耦合电路上的一个充电电源, 其中该移动装置侧的耦合电路与该触控笔侧的耦合电路合作来对该可再充电的电源 充电。
    2: 如权利要求 1 所述的系统, 其中, 该移动装置进一步包括一个长形凹槽, 该凹槽是形 成在该移动装置中并且具有与该触控笔本体的形状互补的一种形状, 并且其中, 当该触控 笔被放置于该凹槽中时该移动装置侧的耦合电路与该触控笔侧的耦合电路合作来对该可 再充电的电源进行充电。
    3: 如权利要求 1 所述的系统, 其中, 该移动装置进一步包括一个接收座, 该接收座被形 成为接收该触控笔装置的一端, 并且其中, 当该触控笔被放置于该接收座中时该移动装置 侧的耦合电路与该触控笔侧的耦合电路合作来对该可再充电的电源进行充电。
    4: 如权利要求 1 至 3 中任一项所述的系统, 其中 : 该触控笔侧的耦合电路包括 : 一个第一充电元件, 该第一充电元件被置于该触控笔本体的外部并且被电连接到该可 再充电的电源的一个第一终端上 ; 以及 一个第二充电元件, 该第二充电元件被置于该触控笔本体的外部并且被电连接到该可 再充电的电源的一个第二终端上 ; 并且 该移动装置侧的耦合电路包括 : 一个第一充电接触件, 该第一充电接触件被布置为与该触控笔的第一充电元件对齐 ; 以及 一个第二充电接触件, 该第二充电接触件被布置为与该触控笔的第二充电元件对齐。
    5: 如权利要求 4 所述的系统, 其中, 该触控笔装置上的第一和第二充电元件各自包括 一个金属环, 该金属环是围绕该纵向轴线在该触控笔本体周围形成的。
    6: 如权利要求 1 至 3 中任一项所述的系统, 其中 : 该移动装置侧的耦合电路包括一个初级感应线圈 ; 该移动装置侧的耦合电路包括一个次级感应线圈 ; 并且 当该触控笔装置与该移动装置耦合时, 流经该初级感应线圈的一个第一电流在该次级 感应线圈中感应出一个第二电流。 2
    7: 如权利要求 1 至 6 中任一项所述的系统, 其中, 该触控笔装置和移动装置之一或二者 进一步包括一种磁性材料。
    8: 如权利要求 7 所述的系统, 其中该磁性材料使该触控笔装置与该移动装置对齐, 这 样使得该移动装置侧的耦合电路与该触控笔装置侧的耦合电路合作来对该可再充电的电 源进行充电。
    9: 如权利要求 7 所述的系统, 其中该磁性材料保持了该触控笔装置的位置, 这样使得 该移动装置侧的耦合电路与该触控笔侧的耦合电路保持耦合。
    10: 如权利要求 1 至 9 中任一项所述的系统, 其中, 该移动装置进一步包括安装在该移 动装置上该长形凹槽的一个末端处的一个环, 该环具有可操作来接收该触控笔的一个末端 的一个中央开口。
    11: 如权利要求 10 所述的系统, 其中, 该环包括该移动装置侧的耦合电路的一部分。
    12: 一种系统, 包括 : 一个触控笔, 该触控笔包括 : 一个可再充电的电源 ; 被电连接到该可再充电的电源的一个第一终端上的一个第一充电环 ; 以及 被电连接到该可再充电的电源的一个第二终端上的一个第二充电环 ; 以及 一个充电托盘, 该充电托盘包括 : 一个接收座, 该接收座包括被形成为接收该可再充电的触控笔的一个通道 ; 一个第一充电接触件, 该第一充电接触件被布置在该接收座内并且被定位为当该触控 笔停放在该接收座中时与该触控笔上的第一充电环对齐 ; 一个第二充电接触件, 该第二充电接触件被布置在该接收座内并且被定位为当该触控 笔停放在该接收座中时与该触控笔上的第二充电环对齐 ; 以及 被电连接到该第一和第二充电接触件中至少一个上的一个充电电源 ; 其中在该触控笔停放在该接收座中时该触控笔的重量足以使得该触控笔上的第一充 电环电连接到该接收座的第一充电接触件上并且使得该触控笔上的第二充电环电连接到 该接收座的第二充电接触件上。
    13: 如权利要求 12 所述的系统, 其中, 该第一和第二充电接触件各自包括用于将该充 电接触件电连接到该第一和第二充电环之一上的两个或更多个接触点。
    14: 如权利要求 12 或 13 所述的系统, 其中, 这些第一和第二充电环以及第一和第二充 电接触件被定位为使得无论该触控笔沿着限定了该接收座的通道的轴线如何取向, 这些环 和接触件都对齐。
    15: 如权利要求 12 至 14 中任一项所述的系统, 其中这些第一和第二充电接触件各自是 弹性地安装的, 以便允许当该接收座接收了该触控笔时这些第一和第二充电接触件在该对 应充电环的一个表面上移动。
    16: 如权利要求 12 至 15 中任一项所述的系统, 进一步包括施加在这些充电环和充电接 触件上的一种抗氧化涂层。
    17: 如权利要求 12 至 16 中任一项所述的系统, 其中, 每个充电环和每个充电接触件都 包括一种耐腐蚀性材料。
    18: 如权利要求 12 至 17 中任一项所述的系统, 进一步包括一个视觉指示器。 3
    19: 如权利要求 18 所述的系统, 其中, 该视觉指示器被布置在该触控笔上。
    20: 如权利要求 19 所述的系统, 其中, 该视觉指示器在该触控笔上形成了一个被照亮 的环。
    21: 如权利要求 18 至 20 中任一项所述的系统, 其中, 该视觉指示器指示了该触控笔正 在充电。
    22: 如权利要求 18 至 21 中任一项所述的系统, 其中, 该视觉指示器指示了电池电量低。
    23: 如权利要求 18 至 22 中任一项所述的系统, 其中, 该视觉指示器指示了电池电量完 全充满。
    24: 如权利要求 18 所述的系统, 其中, 该视觉指示器被布置在该充电托盘上。
    25: 如权利要求 12 至 24 中任一项所述的系统, 进一步包括一个听觉指示器。
    26: 如权利要求 12 至 25 中任一项所述的系统, 进一步包括 : 一个可再充电的擦除装置 ; 以及 被形成为接收该可再充电的擦除装置的一个第二接收座 ; 并且 其中, 该可再充电的擦除装置以及该第二接收座合作来对该可再充电的擦除装置进行 充电。
    27: 如权利要求 26 所述的系统, 其中, 该可再充电的擦除装置包括 : 一个第二可再充电的电源 ; 被电连接到该第二可再充电的电源的一个第一终端上的一个第一充电环 ; 以及 被电连接到该第二可再充电的电源的一个第二终端上的一个第二充电环。
    28: 如权利要求 26 或权利要求 27 所述的系统, 其中, 该第二接收座包括 : 一个第一充电接触件, 该第一充电接触件被布置在该第二接收座内并且被定位为当该 可再充电的擦除装置停放在该第二接收座中时与该可再充电的擦除装置上的第一充电环 对齐 ; 以及 一个第二充电接触件, 该第二充电接触件被布置在该第二接收座内并且被定位为当该 可再充电的擦除装置停放在该第二接收座中时与该可再充电的擦除装置上的第二充电环 对齐 ; 并且 其中, 该充电电源被电连接到该第二接收座中的第一和第二充电接触件中的至少一个 上; 其中在该可再充电的擦除装置停放在该第二接收座中时该可再充电的擦除装置重量 足以使得该可再充电的擦除装置上的第一充电环电连接到该第二接收座的第一充电接触 件上并且使得该可再充电的擦除装置上的第二充电环电连接到该第二接收座的第二充电 接触件上。
    29: 如权利要求 12 至 28 中任一项所述的系统, 其中, 该可再充电的触控笔进一步包括 一个套筒, 该套筒具有总体上圆柱形的空心空间。
    30: 如权利要求 29 所述的系统, 其中, 该总体上圆柱形的空心空间被适配为接收一个 书写仪器。
    31: 如权利要求 12 至 30 中任一项所述的系统, 其中, 该可再充电的触控笔进一步包括 一个发送器。
    32: 如权利要求 31 所述的系统, 其中, 该发送器是一种超声波发送器。 4
    33: 如权利要求 31 或权利要求 32 所述的系统, 其中, 该发送器是一种红外发送器。
    34: 如权利要求 12 至 33 中任一项所述的系统, 其中, 该充电托盘进一步包括一个被布 置在该接收座中的第三充电接触件。
    35: 如权利要求 12 至 33 中任一项所述的系统, 其中, 该触控笔进一步包括一个被布置 在该触控笔上的第三充电环。
    36: 如权利要求 12 至 35 中任一项所述的系统, 其中, 该第一和第二充电环各自仅部分 地围绕该触控笔的周边延伸。
    37: 如权利要求 12 至 36 中任一项所述的系统, 其中, 该充电托盘进一步包括一个充电 电路, 该充电电路可操作来防止当该可再充电的电源的一个参数达到预定阈值时进一步对 该可再充电的电源进行充电。
    38: 如权利要求 12 至 36 中任一项所述的系统, 其中, 该触控笔进一步包括一个充电电 路, 该充电电路可操作来防止当该可再充电的电源的一个参数达到预定阈值时进一步对该 可再充电的电源进行充电。
    39: 如权利要求 12 至 38 中任一项所述的系统, 其中, 该充电托盘进一步包括一个压力 启动的开关, 该开关是由该触控笔的重量启动的并且可操作来致使该充电托盘对该触控笔 进行充电。
    40: 如权利要求 12 至 39 中任一项所述的系统, 其中, 该充电托盘进一步包括多个磁铁, 这些磁铁被布置在该托盘之内并且是以一种网格图案来安排的。
    41: 如权利要求 12 至 40 中任一项所述的系统, 其中, 该触控笔和该通道各自具有一个 总体上矩形的截面。
    42: 如权利要求 12 至 40 中任一项所述的系统, 其中, 该触控笔和该通道各自具有一个 曲线形的截面。
    43: 如权利要求 12 至 42 中任一项所述的系统, 进一步包括一个二极管电桥电路, 该电 路被布置在该触控笔或充电托盘中。
    44: 如权利要求 12 至 43 中任一项所述的系统, 其中, 该触控笔进一步包括一个压力启 动的开关。
    45: 如权利要求 12 至 44 中任一项所述的系统, 其中, 形成该接收座的通道的深度在该 接收座的一个第一末端处大于在该接收座的一个第二末端处。
    46: 如权利要求 12 至 45 中任一项所述的系统, 其中, 该充电托盘进一步包括与该接收 座相邻的一个凹陷。
    47: 一种可再充电的触控笔, 包括 : 一个发送器 ; 一个可再充电的电源 ; 被电连接到该可再充电的电源的一个第一终端上的一个第一充电接触件 ; 以及 被电连接到该可再充电的电源的一个第二终端上的一个第二充电接触件 ; 并且 其中, 该触控笔被适配为与一个充电站合作来对该可再充电的电源进行充电。
    48: 如权利要求 47 所述的可再充电的触控笔, 其中, 该发送器可操作来与一个接收器 合作从而确定该触控笔在一个预定义的空间中的位置。
    49: 如权利要求 47 或权利要求 48 所述的可再充电的触控笔, 其中 : 5 该第一充电接触件包括一个导电板, 该导电板与该触控笔的长度垂直并且被布置在该 触控笔的一个第一末端上 ; 并且 该第二充电接触件包括一个导电环, 该导电环是沿着该触控笔的长度布置的。
    50: 如权利要求 49 所述的可再充电的触控笔, 其中, 该第二充电接触件被布置在该触 控笔的长度中点处。
    51: 如权利要求 49 所述的可再充电的触控笔, 进一步包括一个第三充电接触件, 该第 三充电接触件包括一个导电板, 该导电板与该触控笔的长度垂直、 被布置在该触控笔的一 个第二末端上、 并且被电连接到该可再充电的电源的第一终端上。
    52: 如权利要求 47 或权利要求 48 所述的可再充电的触控笔, 其中, 该第一和第二充电 接触件各自包括一个导电环。
    53: 如权利要求 52 所述的可再充电的触控笔, 其中, 该第一充电接触件被布置在距该 触控笔的一个第一末端一个距离 d 处, 并且其中, 该第二充电接触件被布置在距该触控笔 的一个第二末端相同的距离 d 处。
    54: 如权利要求 52 所述的可再充电的触控笔, 其中, 该第一充电接触件和第二充电接 触件之一被布置在该触控笔的长度中点处。
    55: 如权利要求 52 所述的可再充电的触控笔, 其中, 该触控笔进一步包括一个第三充 电接触件, 该第三充电接触件包括一个导电环, 该导电环被电连接到该第一充电接触件和 第二充电接触件之中并非被布置在该触控笔的长度中点处的那一个上。
    56: 如权利要求 55 所述的可再充电的触控笔, 其中, 该第三充电接触件、 以及该第一充 电接触件和第二充电接触件之中并非被布置在该触控笔的长度中点处的那一个被布置为 与该第一充电接触件和第二充电接触件之中被布置在该触控笔的长度中点处的那一个是 等间距的。
    57: 如权利要求 52 至 56 中任一项所述的可再充电的触控笔, 其中, 这些导电环各自仅 部分地围绕该触控笔的周边延伸。
    58: 如权利要求 47 至 57 中任一项所述的可再充电的触控笔, 进一步包括施加在这些充 电接触件上的一种抗氧化涂层。
    59: 如权利要求 47 至 58 中任一项所述的可再充电的触控笔, 其中, 这些充电接触件各 自包括一种耐腐蚀性材料。
    60: 如权利要求 47 至 58 中任一项所述的可再充电的触控笔, 进一步包括一个视觉指示 器。
    61: 如权利要求 60 所述的可再充电的触控笔, 其中, 该视觉指示器在该触控笔上形成 了一个被照亮的环。
    62: 如权利要求 60 或权利要求 61 所述的可再充电的触控笔, 其中, 该视觉指示器指示 了该触控笔正在充电。
    63: 如权利要求 60 至 62 中任一项所述的可再充电的触控笔, 其中, 该视觉指示器指示 了电池电量低。
    64: 如权利要求 60 至 63 中任一项所述的可再充电的触控笔, 其中, 该视觉指示器指示 了电池电量完全充满。
    65: 如权利要求 47 至 64 中任一项所述的可再充电的触控笔, 进一步包括一个听觉指示 6 器。
    66: 如权利要求 47 至 65 中任一项所述的可再充电的触控笔, 其中, 该可再充电的触控 笔进一步包括一个总体上圆柱形的空心空间。
    67: 如权利要求 66 所述的可再充电的触控笔, 其中, 该总体上圆柱形的空心空间被适 配为接收一个书写器具。
    68: 如权利要求 47 至 67 中任一项所述的可再充电的触控笔, 其中, 该发送器是一种超 声波发送器。
    69: 如权利要求 47 至 68 中任一项所述的可再充电的触控笔, 其中, 该发送器是一种红 外发送器。
    70: 如权利要求 47 至 69 中任一项所述的可再充电的触控笔, 进一步包括一个充电电 路, 该充电电路可操作来防止当该可再充电的电源的一个参数达到预定阈值时进一步对该 可再充电的电源进行充电。
    71: 如权利要求 47 至 70 中任一项所述的可再充电的触控笔, 其中, 该触控笔具有一个 总体上矩形的截面。
    72: 如权利要求 47 至 70 中任一项所述的可再充电的触控笔, 其中, 该触控笔具有一个 曲线形的截面。
    73: 如权利要求 47 至 72 中任一项所述的可再充电的触控笔, 进一步包括一个二极管电 桥电路。
    74: 如权利要求 47 至 73 中任一项所述的可再充电的触控笔, 进一步包括一个压力启动 的开关。
    75: 用于可再充电的触控笔的一种充电站, 该充电站包括 : 一个接收座, 该接收座包括被形成为接收一个可再充电的触控笔的一个水平通道 ; 被布置在该接收座内的一个第一充电接触件 ; 被布置在该接收座内的一个第二充电接触件 ; 以及 被电连接到该第一和第二充电接触件中至少一个上的一个充电电源 ; 其中, 该第一和第二充电接触件各自被安排为当该可再充电的触控笔停放在该接收座 中时使得该充电站电连接到该可再充电的触控笔上的对应接触件上。
    76: 如权利要求 75 所述的充电站, 其中 : 该第一充电接触件被布置在该接收座的一个第一末端处并且被安排为与垂直于该接 收座长度的一个导电板相接触 ; 并且 该第二充电接触件被布置在该接收座内并且被安排为与一个布置在该触控笔上的对 应的导电环对齐。
    77: 如权利要求 76 所述的充电站, 其中, 该第二充电接触件被布置在该接收座的长度 中点处。
    78: 如权利要求 77 所述的充电站, 进一步包括一个第三充电接触件, 该第三充电接触 件被布置在该接收座的一个第二末端处、 被安排为与垂直于该接收座长度的一个导电板相 接触、 并且被电连接到该第一充电接触件上。
    79: 如权利要求 75 所述的充电站, 其中, 该第一和第二充电接触件各自包括一个导电 构件, 该导电构件被安排为与一个布置在该触控笔上的对应的导电环相接触。 7
    80: 如权利要求 79 所述的充电站, 其中, 该第一充电接触件被布置在距该接收座的一 个第一末端一个距离 d 处, 并且其中, 该第二充电接触件被布置在距该接收座的一个第二 末端相同的距离 d 处。
    81: 如权利要求 79 所述的充电站, 其中, 该第一充电接触件和第二充电接触件之一被 布置在该接收座的长度中点处。
    82: 如权利要求 81 所述的充电站, 其中, 该接收座进一步包括一个第三充电接触件, 该 第三充电接触件包括一个导电构件, 该导电构件被电连接到该第一和第二充电接触件之中 并非被布置在该触控笔的长度中点处的那一个上。
    83: 如权利要求 82 所述的充电站, 其中, 该第三充电接触件、 以及该第一充电接触件和 第二充电接触件中并非被布置在该接收座的长度中点处的那一个被布置为与该第一充电 接触件和第二充电接触件中被布置在该接收座的长度中点处的那一个是等间距的。
    84: 如权利要求 75 至 83 中任一项所述的充电站, 进一步包括施加在这些充电接触件上 的一种抗氧化涂层。
    85: 如权利要求 75 至 84 中任一项所述的充电站, 其中, 这些充电接触件各自包括一种 耐腐蚀性材料。
    86: 如权利要求 75 至 85 中任一项所述的充电站, 进一步包括一个视觉指示器。
    87: 如权利要求 75 至 86 中任一项所述的充电站, 进一步包括一个听觉指示器。
    88: 如权利要求 75 至 87 中任一项所述的充电站, 进一步包括一个充电电路, 该充电电 路可操作来防止当一个可再充电的电源的一个参数达到预定阈值时进一步对该可再充电 的电源进行充电。
    89: 如权利要求 75 至 88 中任一项所述的充电站, 其中, 这些充电接触件各自被配置为 在该触控笔上的两个或更多个点处与该触控笔相接触。
    90: 如权利要求 75 至 89 中任一项所述的充电站, 其中, 这些充电接触件各自是弹性地 安装的, 以便允许当该接收座接收了该触控笔时该充电站上的这些第一和第二充电接触件 在该触控笔上的这些对应的充电接触件的一个表面上移动。
    91: 如权利要求 75 至 89 中任一项所述的充电站, 进一步包括被形成为接收一个可再充 电的擦除装置的一个第二接收座。
    92: 如权利要求 91 所述的充电站, 其中, 该第二接收座包括 : 一个第一充电接触件, 该第一充电接触件被布置在该第二接收座内并且被定位为当该 可再充电的擦除装置停放在该第二接收座中时与该可再充电的擦除装置上的一个第一充 电环对齐 ; 以及 一个第二充电接触件, 该第二充电接触件被布置在该第二接收座内并且被定位为当该 可再充电的擦除装置停放在该第二接收座中时与该可再充电的擦除装置上的一个第二充 电环对齐 ; 并且 其中在该可再充电的擦除装置停放在该第二接收座中时该可再充电的擦除装置的重 量足以使得该可再充电的擦除装置上的第一充电环电连接到该第二接收座的第一充电接 触件上并且使得该可再充电的擦除装置上的第二充电环电连接到该第二接收座的第二充 电接触件上。
    93: 如权利要求 75 至 92 中任一项所述的充电站, 进一步包括一个邻近该接收座而形成 8 的凹陷。
    94: 如权利要求 75 至 93 中任一项所述的充电站, 进一步包括一个压力启动的开关。
    95: 如权利要求 75 至 94 中任一项所述的充电站, 进一步包括多个磁铁, 这些磁铁是沿 着该充电站的一个安装表面以一种网格图案来安排的。
    96: 如权利要求 75 至 95 中任一项所述的充电站, 其中, 该水平通道具有一个矩形的截 面。
    97: 如权利要求 75 至 95 中任一项所述的充电站, 其中, 该水平通道具有一个曲线形的 截面。
    98: 如权利要求 75 至 97 中任一项所述的充电站, 进一步包括一个二极管电桥电路。
    99: 如权利要求 75 至 98 中任一项所述的充电站, 其中, 形成该接收座的水平通道的深 度在该接收座的一个第一末端处大于在该接收座的一个第二末端处。
    100: 一种用于擦除电子或非电子书写内容的可再充电的擦除器, 该擦除器包括 : 一个发送器 ; 用于擦除该书写内容的一个表面 ; 一个可再充电的电源 ; 被电连接到该可再充电的电源的一个第一终端上的一个第一充电接触件 ; 以及 被电连接到该可再充电的电源的一个第二终端上的一个第二充电接触件 ; 并且 其中, 该擦除器被适配为与一个充电站合作来对该可再充电的电源进行充电。
    101: 如权利要求 100 所述的可再充电的擦除器, 其中, 该发送器可操作来与一个接收 器合作从而确定该擦除器在一个预定义的空间中的位置。
    102: 如权利要求 100 或权利要求 101 所述的可再充电的擦除器, 其中, 该第一和第二充 电接触件各自包括一个导电环。
    103: 如权利要求 102 所述的可再充电的擦除器, 其中, 这些导电环各自仅部分地围绕 该擦除器的周边延伸。
    104: 如权利要求 100 至 103 中任一项所述的可再充电的擦除器, 进一步包括施加在这 些充电接触件上的一种抗氧化涂层。
    105: 如权利要求 100 至 104 中任一项所述的可再充电的擦除器, 其中, 这些充电接触件 各自包括一种耐腐蚀性材料。
    106: 如权利要求 100 至 105 中任一项所述的可再充电的擦除器, 进一步包括一个视觉 指示器。
    107: 如权利要求 106 所述的可再充电的擦除器, 其中, 当该可再充电的电源正在充电 时, 该视觉指示器在该擦除器上形成了一个被照亮的环。
    108: 如权利要求 100 至 107 中任一项所述的可再充电的擦除器, 进一步包括一个听觉 指示器。
    109: 如权利要求 100 至 108 中任一项所述的可再充电的擦除器, 其中, 该擦除表面是可 更换的。
    110: 如权利要求 100 至 109 中任一项所述的可再充电的擦除器, 其中, 该发送器是一种 超声波发送器。
    111: 如权利要求 100 至 110 中任一项所述的可再充电的擦除器, 其中, 该发送器是一种 9 红外发送器。
    112: 如权利要求 100 至 111 中任一项所述的可再充电的擦除器, 进一步包括一个充电 电路, 该充电电路被设计为防止当该可再充电的电源的一个参数达到预定阈值时进一步对 该可再充电的电源进行充电。
    113: 如权利要求 100 至 112 中任一项所述的可再充电的擦除器, 进一步包括一个压力 启动的开关。
    114: 一种长形的可再充电的装置, 该装置包括 : 一个长形的、 基本上圆柱形的本体 ; 一个可再充电的电源 ; 被电连接到该可再充电的电源的一个第一终端上的一个第一充电环 ; 以及 被电连接到该可再充电电源的一个第二终端上的一个第二充电环。
    115: 如权利要求 114 所述的装置, 进一步包括由该可再充电的电源供电的一个光源。
    116: 如权利要求 114 所述的装置, 结合有一个充电托盘, 该充电托盘包括 : 一个接收座, 该接收座由一个水平通道形成并且被适配为接收该可再充电的装置 ; 一个第一充电接触件, 该第一充电接触件被布置在该接收座内并且被定位为当该可再 充电的装置停放在该接收座中时与该可再充电的装置上的第一充电环对齐 ; 以及 一个第二充电接触件, 该第二充电接触件被布置在该接收座内并且被定位为当该可再 充电的装置停放在该接收座中时与该可再充电的装置上的第二充电环对齐 ; 并且 其中, 在该可再充电的装置停放在该接收座中时该可再充电的装置的重量足以使得该 可再充电的装置上的第一充电环电连接到该接收座的第一充电接触件上并且使得该可再 充电的装置上的第二充电环电连接到该接收座的第二充电接触件上。
    117: 一种系统, 包括 : 一个触控笔, 该触控笔包括 : 一个可再充电的电源 ; 被电连接到该可再充电的电源的一个第一终端上的一个第一充电元件 ; 以及 被电连接到该可再充电的电源的一个第二终端上的一个第二充电元件 ; 以及 一个充电托盘, 该充电托盘包括 : 用于接收该可再充电的触控笔的一个接收座 ; 一个第一充电接触件, 该第一充电接触件与该接收座相关联并且被定位为当该触控笔 停放在该接收座中时与该触控笔上的第一充电元件对齐 ; 一个第二充电接触件, 该第二充电接触件与该接收座相关联并且被定位为当该触控笔 停放在该接收座中时与该触控笔上的第二充电元件对齐 ; 以及 被电连接到该第一和第二充电接触件中至少一个上的一个充电电源 ; 其中, 当该触控笔停放在该接收座中时, 该触控笔的第一充电元件被电连接到该接收 座的第一充电接触件上并且该触控笔上的第二充电元件被电连接到该接收座的第二充电 接触件上。
    118: 如权利要求 117 所述的系统, 其中, 该可再充电的触控笔上的这些充电元件各自 形成了一个环。
    119: 如权利要求 117 或权利要求 118 所述的系统, 其中, 该第一和第二充电接触件各自 10 包括用于将该充电接触件电连接到该第一和第二充电元件之一上的两个或更多个接触点。
    120: 如权利要求 117 至 119 中任一项所述的系统, 其中, 这些第一和第二充电元件以及 第一和第二充电接触件被定位为使得无论该触控笔沿着限定了该接收座的通道的轴线如 何取向, 这些充电元件和接触件都对齐。
    121: 如权利要求 117 至 120 中任一项所述的系统, 其中这些第一和第二充电接触件各 自是弹性地安装的, 以便允许当该接收座接收了该触控笔时这些第一和第二充电接触件在 该对应充电元件的一个表面上移动。
    122: 如权利要求 117 至 121 中任一项所述的系统, 进一步包括一个视觉指示器。
    123: 如权利要求 122 所述的系统, 其中, 该视觉指示器被布置在该触控笔上。
    124: 如权利要求 123 所述的系统, 其中, 该视觉指示器在该触控笔上形成了一个被照 亮的环。
    125: 如权利要求 122 至 124 中任一项所述的系统, 其中, 该视觉指示器指示了该触控笔 正在充电。
    126: 如权利要求 122 至 125 中任一项所述的系统, 其中, 该视觉指示器指示了电池电量 低。
    127: 如权利要求 122 至 126 中任一项所述的系统, 其中, 该视觉指示器指示了电池电量 完全充满。
    128: 如权利要求 117 至 127 中任一项所述的系统, 进一步包括 : 一个可再充电的擦除装置 ; 以及 被形成为接收该可再充电的擦除装置的一个第二接收座 ; 并且 其中, 该可再充电的擦除装置以及该第二接收座合作来对该可再充电的擦除装置进行 充电。
    129: 如权利要求 128 所述的系统, 其中, 该可再充电的擦除装置包括 : 一个第二可再充电的电源 ; 被电连接到该第二可再充电的电源的一个第一终端上的一个第一充电元件 ; 以及 被电连接到该第二可再充电的电源的一个第二终端上的一个第二充电元件。
    130: 如权利要求 128 或权利要求 129 所述的系统, 其中, 该第二接收座包括 : 一个第一充电接触件, 该第一充电接触件与该第二接收座相关联并且被定位为当该可 再充电的擦除装置停放在该第二接收座中时与该可再充电的擦除装置上的第一充电元件 对齐 ; 以及 一个第二充电接触件, 该第二充电接触件与该第二接收座相关联并且被定位为当该可 再充电的擦除装置停放在该第二接收座中时与该可再充电的擦除装置上的第二充电元件 对齐 ; 并且 其中, 该充电电源被电连接到该第二接收座中的第一和第二充电接触件中的至少一个 上; 其中, 当该擦除装置停放在该第二接收座中时, 该可再充电的擦除装置上的第一充电 元件被电连接到该第二接收座的第一充电接触件上并且该可再充电的擦除装置上的第二 充电元件被电连接到该第二接收座的第二充电接触件上。
    131: 如权利要求 117 至 130 中任一项所述的系统, 其中, 该可再充电的触控笔进一步包 11 括一个套筒, 该套筒具有总体上圆柱形的空心空间。
    132: 如权利要求 131 所述的系统, 其中, 该总体上圆柱形的空心空间被适配为接收一 个书写仪器。
    133: 如权利要求 117 至 132 中任一项所述的系统, 其中, 该可再充电的触控笔进一步包 括一个发送器。
    134: 如权利要求 133 所述的系统, 其中, 该发送器是一种超声波发送器。
    135: 如权利要求 133 或权利要求 134 所述的系统, 其中, 该发送器是一种红外发送器。
    136: 一种系统, 包括 : 一个用于擦除电子或非电子书写内容的擦除器, 该擦除器包括 : 一个可再充电的电源 ; 用于擦除该书写内容的一个擦除表面 ; 被电连接到该可再充电的电源的一个第一终端上的一个第一充电元件 ; 以及 被电连接到该可再充电的电源的一个第二终端上的一个第二充电元件 ; 以及 一个充电托盘, 该充电托盘包括 : 用于接收该擦除器的一个接收座 ; 一个第一充电接触件, 该第一充电接触件与该接收座相关联并且被定位为当该擦除器 停放在该接收座中时与该擦除器上的第一充电元件对齐 ; 一个第二充电接触件, 该第二充电接触件与该接收座相关联并且被定位为当该擦除器 停放在该接收座中时与该擦除器上的第二充电元件对齐 ; 以及 被电连接到该第一和第二充电接触件中至少一个上的一个充电电源 ; 其中, 当该擦除器停放在该接收座中时, 该擦除器的第一充电元件电连接到该接收座 的第一充电接触件上并且该擦除器上的第二充电元件电连接到该接收座的第二充电接触 件上。
    137: 如权利要求 136 所述的系统, 其中, 该擦除器上的这些充电元件各自形成了一个 环。
    138: 如权利要求 136 或权利要求 137 所述的系统, 其中, 该第一和第二充电接触件各自 包括用于将该充电接触件电连接到该第一和第二充电元件之一上的两个或多个接触点。
    139: 如权利要求 136 至 138 中任一项所述的系统, 其中这些第一和第二充电接触件各 自是弹性地安装的, 以便允许当该接收座接收了该擦除器时这些第一和第二充电接触件在 该对应的充电元件的一个表面上移动。
    140: 如权利要求 136 至 139 中任一项所述的系统, 进一步包括一个视觉指示器。
    141: 如权利要求 140 所述的系统, 其中, 该视觉指示器被布置在该擦除器上。
    142: 如权利要求 141 所述的系统, 其中, 该视觉指示器在该擦除器上形成了一个被照 亮的环。
    143: 如权利要求 140 至 142 中任一项所述的系统, 其中, 该视觉指示器指示了该触控笔 正在充电。
    144: 如权利要求 140 至 143 中任一项所述的系统, 其中, 该视觉指示器指示了电池电量 低。
    145: 如权利要求 140 至 144 中任一项所述的系统, 其中, 该视觉指示器指示了电池电量 12 完全充满。
    146: 如权利要求 136 至 145 中任一项所述的系统, 其中, 该可再充电的擦除器进一步包 括一个发送器。
    147: 如权利要求 146 所述的系统, 其中, 该发送器是一种超声波发送器。
    148: 如权利要求 146 或权利要求 147 所述的系统, 其中, 该发送器是一种红外发送器。
    149: 用于可再充电的擦除器的一种充电站, 该充电站包括 : 用于接收该可再充电的擦除器的一个接收座 ; 与该接收座相关联的一个第一充电接触件 ; 与该接收座相关联的一个第二充电接触件 ; 以及 被电连接到该第一和第二充电接触件中至少一个上的一个充电电源 ; 其中, 该第一和第二充电接触件各自被安排为当该可再充电的擦除器停放在该接收座 中时使得该充电站电连接到该可再充电的擦除器上的多个对应的接触件上。
    150: 如权利要求 149 所述的充电站, 其中, 这些充电接触件各自包括一种耐腐蚀性材 料。
    151: 如权利要求 149 或权利要求 150 所述的充电站, 进一步包括一个充电电路, 该充电 电路可操作来防止当一个可再充电的电源的一个参数达到预定阈值时进一步对该可再充 电的电源进行充电。
    152: 如权利要求 149 至 151 中任一项所述的充电站, 其中, 这些充电接触件各自是弹性 地安装的, 以便允许当该接收座接收了该擦除器时该充电站上的这些第一和第二充电接触 件在该擦除器上的这些对应的充电接触件的一个表面上移动。
    153: 如权利要求 149 至 152 中任一项所述的充电站, 进一步包括多个磁铁, 这些磁铁是 沿着该充电站的一个安装表面以一种网格图案来安排的。
    154: 一种对可再充电的触控笔进行充电的方法, 该方法包括 : 在该触控笔上提供一个第一充电环和一个第二充电环中的每一个 ; 将这些第一和第二充电环的每一个连接到该触控笔中的一个可再充电的电源上 ; 为该触控笔提供具有一个接收座的一个充电站 ; 安排一个与该接收座相关联的第一充电接触件, 这样使得当该触控笔放置在该接收座 中时该第一充电接触件与该第一充电环对齐 ; 安排一个与该接收座相关联的第二充电接触件, 这样使得当该触控笔放置在该接收座 中时该第二充电接触件与该第二充电环对齐 ; 将这些第一和第二充电接触件中的每一个连接到一个电源上 ; 并且 将该触控笔放置在该接收座中。
    155: 如权利要求 154 所述的方法, 进一步包括照亮一个指示器以指示该触控笔中的可 再充电的电源正在充电。
    156: 如权利要求 155 所述的方法, 其中, 照亮一个指示器进一步包括照亮一个指示器 环。
    157: 如权利要求 154 至 156 中任一项所述的方法, 其中, 将该触控笔放置在该接收座中 包括在不施加额外的力的情况下使该触控笔停放在该接收座中以便使这些充电环与这些 充电接触件相配合。 13
    158: 一种对可再充电的擦除器进行充电的方法, 该方法包括 : 在该擦除器上提供一个第一充电环和一个第二充电环中的每一个 ; 将这些第一和第二充电环的每一个连接到该擦除器中的一个可再充电的电源上 ; 为该擦除器提供具有一个接收座的一个充电托盘 ; 安排一个与该接收座相关联的第一充电接触件, 这样使得当该擦除器放置在该接收座 中时该第一充电接触件与该第一充电环对齐 ; 安排一个与该接收座相关联的第二充电接触件, 这样使得当该擦除器放置在该接收座 中时该第二充电接触件与该第二充电环对齐 ; 将这些第一和第二充电接触件中的每一个连接到一个电源上 ; 并且 将该擦除器放置在该接收座中。
    159: 如权利要求 158 所述的方法, 进一步包括照亮一个指示器以指示该擦除器中的可 再充电的电源正在充电。
    160: 如权利要求 159 所述的系统, 其中, 照亮一个指示器进一步包括照亮一个指示器 环。
    161: 如权利要求 158 至 160 中任一项所述的方法, 其中, 将该擦除器放置在该接收座中 包括在不施加额外的力的情况下使该擦除器停放在该接收座中以便使这些充电环与这些 充电接触件相配合。
    162: 一种对可再充电的装置进行充电的方法, 该方法包括 : 在该装置上提供一个第一充电环和一个第二充电环中的每一个 ; 将这些第一和第二充电环中的每一个连接到该装置中的一个可再充电的电源上 ; 提供一个充电站, 该充电站具有一个与该装置的形状互补的接收座 ; 安排一个与该接收座相关联的第一充电接触件, 这样使得当该装置放置在该接收座中 时该第一充电接触件与该第一充电环对齐 ; 安排一个与该接收座相关联的第二充电接触件, 使得当该装置放置在该接收座中时该 第二充电接触件与该第二充电环对齐 ; 将这些第一和第二充电接触件中的每一个连接到一个电源上 ; 并且 将该装置放置在该接收座中。
    163: 如权利要求 162 所述的方法, 其中, 该装置是总体上圆柱形的。
    164: 如权利要求 162 或权利要求 163 所述的方法, 其中, 将该装置放置在该接收座中包 括在不施加额外的力的情况下使该装置停放在该接收座中以便使这些充电环与这些充电 接触件相配合。

    说明书


    可再充电的电子触控笔和擦除器系统

        相关申请 本申请要求于 2008 年 12 月 30 提交的美国临时申请号 61/141,530 的申请日的优先权, 其全部内容通引用结合在此。
         技术领域 本披露总体上涉及一种用于记录在一个表面上进行的书写的系统。 , 更具体地说, 本披露是针对一种用于记录在一个表面上进行的书写的系统的可再充电的触控笔、 一种用 于记录在一个表面上进行的书写的系统的可再充电的擦除器、 以及一种用于该可再充电的 触控笔和 / 或该可再充电的擦除器的充电站。
         背景技术 用于捕捉和储存手写笔记的技术包括数字化的书写表面, 如电子白板和空间识别 笔。 典型地, 电子白板或者影印整个书写表面或者用作实际的输入装置, 从而记录一支笔或 触控笔沿着该书写板表面的移动。空间识别笔记录这支笔跨越一个书写表面的移动, 该表 面典型地必须包括特殊的标记以使这支笔能够识别其位置。 较新的系统利用嵌入到触控笔
         中的技术来追踪触控笔跨越任何表面的移动。 使用超声波位置追踪的这样一种系统在美国 专利号 7,109,979 中进行了说明, 该专利名为 “用于记录在一个表面上进行的书写的系统 和方法” 并且通过引用结合在此。典型地, 在这样的系统中使用的触控笔, 如在美国专利号 6,111,565 中说明的触控笔包括必须由电源供电的一个发送器 (例如一个超声波发送器) , 该专利名为 “用于与转写系统一起使用的触控笔” 并且通过引用结合在此。 相似系统的其他 特征在美国专利号 6,100,877、 6,104,387、 6,124,847、 6,147,681、 6,177,927、 6,191,778、 6,211,863、 6,217,686、 6,232,962、 292,180、 6,310,615 和 7,109,979 中进行了说明, 它们 各自通过引用结合在此。 附图说明
         图 1A 描绘了一个示例性的可再充电的触控笔系统, 该系统可以与一个用于捕捉 书写表面上的标记并将其数字化的系统一起使用 ; 图 1B 描绘了图 1A 的系统的一部分的更详细的视图 ; 图 1C 展示了图 1B 中描绘的系统的一部分的功能 ; 图 2 是用来与一个示例性的可再充电的触控笔系统一起使用的一个可再充电的触控 笔的截面视图 ; 图 3A 描绘了在图 2 的可再充电的触控笔上使用的充电环的一个替代实施方案的截面 视图 ; 图 3B 描绘了在图 2 的可再充电的触控笔上使用的充电环的一个替代实施方案的截面 视图 ; 图 3C 描绘了在图 2 的可再充电的触控笔上使用的充电接触件的一个替代实施方案 ;图 3D 描绘了在图 2 的可再充电的触控笔上使用的充电接触件的一个替代实施方案 ; 图 4 是用来与一个示例性的可再充电的触控笔系统一起使用的一个可再充电的擦除 器的截面视图 ; 图 5 是一个可再充电的触控笔、 一个可再充电的擦除器、 以及用于对该触控笔和擦除 器进行再充电的一个充电托盘的透视图 ; 图 6A 描绘了包含在图 5 的充电托盘内的一个接收座的一个实施方案 ; 图 6B 描绘了包含在图 5 的充电托盘内并且具有一个曲线形截面的接收座的一个实施 方案的透视图 ; 图 6C 描绘了包含在图 5 的充电托盘内并且具有一个矩形截面的接收座的一个实施方 案的透视图 ; 图 7 描绘了图 5 的充电托盘的顶部设计 ; 图 8A 描绘了用在图 5 的充电托盘中的一个充电接触件的一个替代实施方案 ; 图 8B 描绘了用在图 5 的充电托盘中的一个充电接触件的一个不同的替代实施方案 ; 图 9A 展示了用在图 1 的系统中的一个可再充电的触控笔的一个实施方案 ; 图 9B 展示了与图 9A 的可再充电的触控笔一起使用的充电托盘接收座的一个实施方 案; 图 10A 展示了用在图 1 的系统中的一个可再充电的触控笔的一个第二实施方案 ; 图 10B 展示了与图 10A 的可再充电的触控笔一起使用的充电托盘接收座的一个实施方 案; 图 10C 以不同的取向描绘了图 10A 的可再充电的触控笔, 以展示与图 10B 的充电托盘 接收座的兼容性 ; 图 11A 展示了用在图 1 的系统中的一个可再充电的触控笔的一个第三实施方案 ; 图 11B 展示了与图 11A 的可再充电的触控笔一起使用的充电托盘接收座的一个实施方 案; 图 11C 以不同的取向描绘了图 11A 的可再充电的触控笔, 以展示与图 11B 的充电托盘 接收座的兼容性 ; 图 12 展示了具有鼠标功能的一个可再充电的触控笔 ; 图 13 展示了用于捕捉触控笔在书写表面上的移动并将其数字化的系统的一个替代实 施方案 ; 图 14A 根据图 13 的实施方案描绘了触控笔侧和移动装置侧的互补的耦合电路的一个 实施方案 ; 图 14B 根据图 13 的实施方案描绘了触控笔侧和移动装置侧的互补的耦合电路的一个 替代实施方案 ; 图 15 展示了图 13 中描绘的系统的一个替代实施方案 ; 并且 图 16 展示了图 13 中描绘的系统的又另一个实施方案。 具体实施方式
         本披露涉及用于记录一支触控笔跨越一个表面的移动的一种数字化系统, 并具体 地涉及与该系统一起使用的一种可再充电的触控笔以及用于该触控笔的一种充电站。 该数字化系统通过使用信号如红外信号、 超声波信号等来追踪触控笔而将该触控笔跨越该表面 的移动数字化。 触控笔跨越该表面的移动可以包括由触控笔进行的对任何类型的图像的构 造或修改, 包括打印、 绘画、 绘草图、 擦除等。 该数字化系统追踪触控笔的移动所跨越的表面 可以是任何适当的表面, 包括但不限于干擦板、 粉笔板、 写字夹板、 桌面、 墙壁、 投影屏、 翻动 挂图板、 和玻璃嵌板, 无论这些表面中的任何一种是否被一种能在上面书写的材料 (如纸、 玻璃、 金属或塑料) 所覆盖。该表面优选地是相对光滑和相对平坦的, 虽然该表面可以具有 小幅度的弯曲。
         图 1A 展示了一个数字化系统 10 的一个用途。数字化系统 10 包括一个追踪和通 信单元 (TCU) 12、 一个书写表面 14、 一个触控笔 16、 以及一个触控笔充电站 18。虽然图 1A 将书写表面 14 描绘为一种干擦板 (即一种 “白板” ) , 但是如以上所提到的, 书写表面 14 可以 是任何所希望的表面。虽然图 1A 将书写表面 14 展示为一个垂直表面, 应注意的是, 书写表 面 14 还可以是一个水平表面, 因为该表面的取向与数字化系统 10 的工作无关。数字化系 统 10 追踪触控笔 16 跨越书写表面 14 的移动。然而, 触控笔 16 的移动不必在书写表面 14 上留下任何标记即可使系统 10 工作而将触控笔 16 的移动数字化。此外, 虽然在此处说明 的很多实施方案是参照一种干擦板 (如在图 1A 中所描绘的干擦板) 和一种随附的干擦触控 笔而进行说明的, 但触控笔 16 可以是任何所希望的触控笔。例如, 在某些实施方案中, 触控 笔 16 是作为一个指点装置 (例如一个鼠标) 而不是作为一个标记装置而工作的, 并且系统 10 将触控笔 16 跨越一个投影屏 (未示出) 的移动数字化, 这就允许了系统 10 与一台计算机 (未示出) 和一个投影仪 (未示出) 一起使用。
         在任何情况下, 触控笔 16 优选地是无线的, 以促使该触控笔跨越书写表面 14 轻松 地移动。如以下所说明的, 数字化系统 10 对从触控笔 16 接收的信号进行处理, 以便追踪触 控笔 16 跨越书写表面 14 的移动。当然, 产生这些信号需要一个发送器和一个用于该发送 器的电源。因此, 触控笔 16 还包括一个电池并且具体地是一个可再充电的电池。系统 10 包括用于此目的的充电托盘 18。触控笔 16 和充电托盘 18 在下文进行了更详细地说明。
         TCU 12 和充电托盘 18 各自可以被安装到书写表面 14 上, 虽然充电托盘 18 还可以 被安装到任何方便的表面上, 因为对于数字化系统 10 的正常工作而言并不严格要求它存 在。在一个实施方案中, 书写表面 14 是一个磁性表面, 如包括一块钢板的干擦板, 并且 TCU 12 和充电站 18 之一或二者通过一个稀土磁铁 (未示出) 阵列而被可移除地安装到书写表面 14 上。这些稀土磁铁优选地在短距离上施加一个强大的磁力, 从而提供足够的力使 TCU 12 和 / 或充电站 18 保持在书写表面 14(或其他表面) 上、 但允许将 TCU 12 和 / 或充电站 18 相对容易地从书写表面 14(或其他表面) 移除。当然, TCU 12 和 / 或充电站 18 可以使用任 何已知的方法粘附到书写表面 14 上, 包括但不限于吸盘、 粘钩材料、 一个或多个单独的磁 铁、 胶带等, 取决于书写表面 14、 安装的耐久性、 成本等。 例如, 如果书写表面 14 是一个玻璃 窗格, 吸盘可能是优选的。
         图 1B 更详细地展示了 TCU 12。在这个所展示的实施方案中, TCU 12 是一个移动 装置, 该装置利用由触控笔 16 发送的超声波或红外信号来追踪触控笔 16 跨越书写表面的 位置和 / 或移动, 并且还接收在红外信号中的关于触控笔 16 的附加信息。 TCU 12 包括两个 超声波传感器 20 和 22 以及一个红外传感器 24, 这两个超声波传感器被分开一个固定的距 离 D1 。当触控笔 16 被压在书写表面 14 上时, 触控笔 16 发出红外和超声波两种信号。红外传感器 24 接收红外信号, 它利用一种编码的信号识别是哪个触控笔碰触了该表面 (系统 10 可以包括很多触控笔, 包括例如不同颜色的书写触控笔、 使用不同类型的书写元件的触 控笔、 具有不同宽度的书写笔尖的触控笔、 一种鼠标触控笔等) 。由红外传感器 24 接收的红 外信号还向 TCU 12 指明触控笔 16 发送了超声波信号。同时, 这些超声波传感器 20 和 22 接收由触控笔 16 发送的超声波信号。
         图 1C 展示了该 TCU 12 用来追踪触控笔 16 的方法背后的概念。图 1C 描述了位于 书写表面 14 上的位置 P 处的触控笔 16。如以上所描述的, 当触控笔 16 被压在书写表面 14 上时, 该触控笔发送红外信号和超声波信号两种信号。在超声波信号到达这些超声波传感 器 20 和 22 之前红外信号到达红外传感器 24, 当然是因为光比声音传播得快。 红外信号除了 向 TCU 12 指明是哪支触控笔与书写表面 14 接触, 还启动这些超声波传感器 20 和 22。TCU 利用触控笔 16 发送这些超声波信号的已知的时刻 (即该红外传感器 24 接收该红外信号的 时刻) 以及超声波传感器 20 和 24 各自接收超声波信号的时刻来计算触控笔 16 与这些超声 波传感器 20 和 24 之间的距离。TCU 12 使用一个计算机处理器 (未示出) 利用基本三角公 式来计算触控笔 16 的位置。也就是说, 已知触控笔 16 与超声波传感器 20 之间为距离 A 并 且与超声波传感器 22 之间为距离 B , 并且已知距离 D1 将这些超声波传感器 20 和 22 分开, TCU 12 能够计算出所得三角形的多个角度并且通过这样做来计算触控笔 16 在书写表面 14 上的准确位置。
         一个或多个触控笔 16 可以与系统 10 一起使用。图 2 展示了一个触控笔 16 的一 个实施方案的截面视图, 该触控笔可以与图 1A 中展示的系统 10 一起使用。如所展示的, 触 控笔 16 包括一个笔尖端 32 和一个电路端 34。触控笔 16 包括一个触控笔壳体 26, 该壳体 形成了一个狭长的本体, 该本体关于一条纵向轴线 A 是总体上对称的并且可以包围一个书 写元件 28。图 2 描绘了作为书写元件 28 的一个干擦记号笔, 如 SANFORD EXPO。然而, 触控 笔 16 可以使用任何适当的书写元件 28, 包括 (以举例而非限制的方式而言) 墨水池、 粉笔、 铅笔、 铅笔芯、 或钢笔。书写元件 28 可以具有一个书写笔尖 30, 如图 2 中展示的记号笔的 笔尖 30。可替代地, 当例如一位使用者希望触控笔 16 不在书写表面 14 上留下记号时 (例 如当触控笔是用作对一台计算机的输入装置如一个鼠标或指点装置、 而这台计算机通过一 个投影仪将一个显示画面投射到该书写表面 14 上、 该书写表面 14 可能是一个投影仪屏幕 时) 一种非书写元件 28A 可以代替书写元件 28。例如, 非书写元件 28A 可以具有与书写元 件 28(例如干擦记号笔) 完全相同的形状规格, 但是可以用一个非书写笔尖 30A(如一个特 氟龙 (Teflon) 笔尖) 取代书写笔尖 30 用于沿着书写表面 14 移动。当然, 可以通过使适配 器 (未示出) 与所展示的书写元件 28 的形状规格相配合、 或通过采用为那些替代的书写元 件 28 特别设计的触控笔 16 的替代实施方案从而使用具有与所展示的不同的形状规格的、 替代性的书写元件 28 和非书写元件 28A(例如铅笔、 粉笔等) 。
         在任何情况下, 书写元件 28 都朝向触控笔 16 的笔尖端 32 而安置, 其中书写元件 28 的书写笔尖 30 在笔尖端 32 处从壳体 26 伸出。书写元件 28 的笔尖 30 可以被一个与壳 体 26 相配的笔盖或笔帽 36 封闭。笔帽 36 可以形成为具有一个内孔 38 和一个外孔 40, 这 样使得内孔 38 牢固地装配在笔尖 30 的一个基座 42 的周围, 从而提供了一个密封的环境 44, 在这个环境中笔尖 30 可以被封闭以此防止笔尖 30 变干或者保护笔尖 30 不被损坏。外 孔 40 可以为笔尖 30 提供进一步的隔离并且此外可以保护触控笔 16 的其他部件不被损坏。可以围绕笔尖 30 的基座 42 安置一个或多个发送器。这些发送器可以包括多种不 同类型的发送器和 / 或多个相同类型的发送器, 并且在一个实施方案中包括一个红外发送 器 43 和一个超声波发送器 46 二者。在某些实施方案中, 红外发送器 43 由一个窗口 45 保 护, 并且一个保护罩 47 可以按类似的方式保护超声波发送器 46。虽然图 2 将发送器 43 和 46 描绘为位于笔尖 30 的基座 42 周围, 但这些发送器可以位于触控笔 16 上的任何适当的位 置, 尽管将这些发送器定位在远离笔尖 30 的位置在一些情况下可能会影响所获得的数字 化的精确度。
         壳体 26 还包括位于书写元件 28 的一个非书写端 50 处的一个电子分组件 48。该 电子分组件 48 容纳了一个可再充电的电源 52、 一个开关 53、 一个指示器光源 54、 以及用于 控制 (除其他事项之外) 这些发送器 43 和 46 的各种其他电子件。一个按钮 51 可以允许电 子分组件 48 从壳体 26 分离, 以允许触及或更换书写元件 28。
         通过将书写元件 28 压在书写表面 14 上而使触控笔 16 启动, 这启动了开关 53, 并 且该触控笔致使可再充电的电源 52 为所包含的这些电子件以及发送器 43 和 46 供电。如 通常所知, 可再充电的电源 52 可以使用任何可再充电的电池技术或电容性存储解决方案。 在一个实施方案中, 可再充电的电源 52 是一个锂离子电池, 虽然镍锌电池、 镍镉电池、 可再 充电的碱性电池、 镍金属氢化物电池、 以及碳锌电池或锌氯电池都是可能的替代方案, 并且 也存在或者可能在将来开发出其他替代方案。
         可再充电的电源 52 还为指示器光源 54 提供电力。一个光导管 56 从指示器光源 54 延伸至壳体 26 的周边, 并且被一个盖件 57 覆盖, 从而 (当指示器光源 54 工作时) 在触控 笔 16 的电路端 34 产生了一个被照亮的环 58。在一个实施方案中, 当触控笔 16 被正确放置 在充电站 18 中时, 指示器光源 54 和相关联的光导管 56 以及被照亮的环 56 指示可再充电 的电源 52 正在充电。当然, 指示器光源 54 可以通过本领域中已知的任何方式 (例如通过使 一个或多个图案闪烁、 通过使用一种多 LED 光源等) 用于进行其他或另外的指示, 例如以指 示触控笔 16 已充满电、 或指示触控笔 16 电池电量不足。而且, 虽然图 2 中展示的实施方案 利用光导管 56 来形成被照亮的环 58, 其他实施方案可以将指示器光源 54 放置在壳体 26 的 周边, 以使指示器光源 54 对于使用者是直接可视的 (例如透过壳体 26 中的一个窗口) 。此 外, 光导管 58 可以照亮触控笔 16 上的一个徽标或其他符号 (例如一个电池符号) 。在某些 实施方案中, 可以包含一个听觉指示器 (例如一个蜂鸣器、 扬声器等) (未示出) 来代替该指 示器光源或附加在其上。
         可再充电的电源 52 被电连接到两个充电接触件 (此处也称作充电元件) 60 和 62 上, 可再充电的电源 52 的每个终端连接这些充电接触件之一。图 2 描绘了一个实施方案, 在该实施方案中这些充电接触件 60 和 62 各自形成了环绕触控笔 16 的一个金属环。这两 个充电接触件 60 和 62 是朝向壳体 26 的多个相对末端而安置的, 其中充电接触件 60 朝向 触控笔 16 的笔尖端 32 而安置, 并且充电接触件 62 朝向触控笔 16 的电路端 34、 邻近指示 器环 58 而安置。将在说明书的其余部分变得清楚的是, 对这些充电接触件 60 和 62 使用金 属环允许这些接触件 60 和 62 与该充电站 18 上相应的多个充电接触件相配, 而无需考虑其 中的触控笔 16 的轴向转动。然而, 在其他实施方案中, 这些充电接触件可以采用其他形式。 例如, 在某些实施方案中, 这些电接触件 60 和 62 可以是不完整的环, 如图 3A 和图 3B 中对 应地展示的不完整的环 64 和 66。 在其他实施方案中, 如在图 3C 中所描绘的, 这些充电接触件之一或二者可以是沿着壳体 26 的长度而安置的一个金属板 68, 或者如在图 3D 中所描绘 的, 是安置在触控笔 16 的一端 (例如电路端 34) 的一个金属板 70。在另一个实施方案中, 这 些电接触件 60 和 62 可以安置在沿着触控笔 16 的长度的其他位置中, 或者可以包括另外的 充电接触件 (在图 2 中未示出) , 这将在以下进行更详细地说明。这些电接触件 60 和 62 是 由一种传导材料形成的 (或电镀了这种材料) , 并且优选地是由一种非氧化性的传导金属材 料 (如锌或镍) 形成的 (或电镀了这种材料) 以防止被腐蚀。
         图 4 展示了一个可再充电的擦除装置 100 的一个实施方案的截面视图, 该装置也 可以与图 1A 中展示的系统 10 一起使用。这个可再充电的擦除装置 100 具有附接到一个擦 除平台 106 上的一个擦除垫 108、 以及一个壳体 105, 该壳体形成了一个擦除器本体 103 并 且具有一个擦除器端 102 和一个抓握端 104。图 4 描绘了与图 2 中展示的触控笔 16 互补的 一个擦除器垫 108。 也就是说, 擦除器垫 108 是一种柔软的、 合成毛毡材料, 适于从干擦板清 除干擦墨。然而, 擦除器垫 108 可以是适合于或希望用于擦除由触控笔 16 留下的标记的任 何材料。在某些实施方案中, 擦除器垫 108 是可更换的, 以允许更换磨损的擦除器垫 108 和 / 或允许将一种材料的擦除器垫 108 更换成一种不同材料的擦除器垫 108。在其他实施方 案中, 擦除器垫 108 和擦除器平台 106 形成了一个可更换的插装盒。例如, 在任一实施方案 中, 一个第一插装盒或垫可以包括一个柔软的合成毛毡, 用于从干擦板擦除干擦墨, 而一个 第二插装盒或垫可以包括一个更硬的毛毡, 用于从粉笔板擦除粉笔迹, 并且一个第三插装 盒或垫可以包括一个特氟龙垫, 用于 “擦除” 部分投射的显示画面 (例如当该擦除器 100 是 用作对一台计算机的输入装置、 而这台计算机通过一个投影仪将一个显示画面投射到书写 表面 14 上、 书写表面 14 可能是一个投影仪屏幕时) 。
         在任何情况下, 擦除器平台 106 是被附接到一个力传输构件 110 上。力传输构件 110 可以是由任何适当的材料 (例如木材、 塑料、 金属等) 形成的, 并且可以是实心的或空心 的。 力传输构件 110 可以与一个保持机构 112 配合, 该保持机构将擦除器本体 103 连接到擦 除器平台 106 上。可替代地, 力传输构件 110 可以与用于将擦除器平台 106(或该插装盒) 附接到擦除器本体 103 上的一个保持机构 (未示出) 一起形成。
         当擦除器 100 被压在书写表面 14 上时, 力传输构件 110 将压力从擦除器垫 108 传 输到擦除器本体 103 上、 并具体传输到位于擦除器本体 103 的壳体 105 之内的一个开关 114 上。如以上关于触控笔 16 所说明的, 启动开关 114 致使一个可再充电的电源 116 对不同的 电子件和多个发送器供电、 并且具体地是对一个或多个红外发送器 118(该红外发送器可 能被一个或多个镜片或窗口 119 保护) 以及一个或多个超声波发送器 120 供电。同样类似 于可再充电的触控笔 16, 在将擦除器垫 108 放置到书写表面 14 上时, 可再充电的擦除装置 100 的这些发送器 118 和 120 对应地发送红外信号和超声波信号。红外信号向 TCU 12 标识 擦除器装置 100, 并且向 TCU 12 指示擦除器装置 100 已经发送了超声波信号。给定擦除器 装置 100 上的擦除器垫 108 的直径后, TCU 12 计算出擦除器装置 100 的位置并利用该信息 来确定使用者已经擦除了书写表面 14 的哪部分并且因此确定已经擦除了该数字化的文本 或绘图的哪部分。
         仍参照图 4, 所展示的这个可再充电的擦除器 100 的实施方案包括四个红外发送 器 118 和一个单一的超声波发送器 120。应当清楚的是, 红外通信的视线本质要求 : 无论当 擦除器 100 被放置在该书写表面 14 上时其取向如何, 由该一个或多个红外发送器 118 产生的红外信号必须指向 TCU 12。因此, 除其他事项之外, 取决于擦除器 100 的形状、 这些红外 发送器 118 的位置、 擦除器 100 的位置、 以及 TCU 12 上的红外接收器 24 的灵敏度, 擦除器 100 的一个实施方案可以要求 (或者至少受益于) 多个红外发送器 118, 如图 4 中所描绘的。 在擦除器 100 包括多个红外发送器 118 的情况下, 这些红外发送器 118 优选地以对称的模 式围绕擦除器 100 的周长而安置。例如, 图 4 中描绘的擦除器 100 展示了带有一个总体上 圆柱体状的本体和四个红外发送器 118 的擦除器 100, 这些红外发送器围绕擦除器 100 的轴 心以 90 度的增量进行安置。
         类似地, 可以在擦除器 100 上布置一个或多个超声波发送器 120。 图 4 描绘了具有 一个单一的超声波发送器 120 的擦除器 100 的一个实施方案, 该超声波发送器围绕力传输 构件 110 同心地安置, 这样从超声波发送器 120 发送的超声波信号从擦除器 100 的轴心向 外放射状地传输。当擦除器 100 被放置在书写表面 14 上时, 这种安排允许 TCU 12 上的这 些超声波接收器 20 和 22 接收超声波信号, 而无需考虑该擦除器的取向如何。虽然触控笔 的一些实施方案只包括一个单一的超声波发送器 120, 但其他实施方案可以使用多个超声 波发送器 120。例如, 一个实施方案采用了在不同的超声波频率下工作的两个超声波发送 器 120。当与具有能分开地感测各个频率的超声波传感器 20 和 22 的 TCU 12 配对时, 或者 当与具有两个超声波传感器 20 和两个超声波传感器 22 的 TCU 12 配对时, 对于擦除器 100 的位置和 / 或取向, 这种安排可以提供更高的精确度。
         擦除器 100 进一步包括两个充电接触件 122 和 124, 这两个充电接触件都安置在 本体 103 的壳体 105 上, 并且这个可再充电的电源 116 的每个终端连接其中之一。这些电 接触件 122 和 124 各自是由一种传导材料并且优选地是由一种非氧化性的传导材料 (如锌 或镍) 形成的 (或电镀了这种材料) 。在图 4 中描绘的实施方案中, 这些电接触件 122 和 124 各自围绕擦除器本体 103 的周边形成了一个环, 以协助这些充电接触件 122 和 124 与充电 站 18 上相应的充电接触件之间的接触, 而无需考虑其中的擦除器 100 的轴向转动。当然, 这些充电接触件 122 和 124 不必围绕擦除器本体 103 的周边形成一个环。相反, 这些充电 接触件 122 和 124 可以采用与充电站 18 上的这些相应的接触件兼容的任何形式, 或者可以 位于可再充电的擦除器 100 上的其他位置。
         例如, 在一个实施方案中, 这些充电环 122 和 124 之一可以安置在擦除器 100 的本 体 103 上, 而这些充电环 122 和 124 中的另一个可以安置在擦除器平台 106 上 (只要在擦除 器平台 106 上的这个充电环与可再充电的电源 116 之间存在电连接) 。
         指示器光源 58 和光导管 56 相配合以在触控笔 16 上形成一个指示器环 58, 以与 之完全相同的方式, 擦除器 100 包括一个指示器光源 126, 该光源与一个光导管 128 相配合 以形成一个被照亮的环 130。在一个实施方案中, 当擦除器 100 被正确放置在充电站 18 中 时, 指示器光源 126 和相关联的光导管 128 以及被照亮的环 130 被用来指示可再充电的电 源 116 正在充电。当然, 指示器光源 126 也可以通过本领域中已知的任何方式 (例如通过使 一个或多个图案闪烁、 通过使用一种多 LED 光源等) 而用于其他或另外的指示, 例如以指示 擦除器 100 已充满电、 或指示擦除器 100 电池电量不足。另外, 虽然图 4 中展示的实施方案 利用光导管 128 来形成被照亮的环 130, 但其他实施方案可以将指示器光源 126 放置在壳 体 105 的周边, 以使指示器光源 126 对于使用者是直接可视的 (例如透过壳体 126 中的一个 窗口) 。此外, 光导管 126 可以照亮擦除器 100 上的一个徽标或其他符号 (例如一个电池符号) 。在某些实施方案中, 可以包含一个听觉指示器 (例如一个蜂鸣器、 扬声器等) (未示出) 来代替该指示器光源或者附加在其上。
         如所说明的, 可再充电的触控笔 16 和可再充电的擦除器 100 各自与充电站 18 相 配合以对这些对应的电源 52 和 116 进行再充电。图 5 展示了充电站 18 的一个实施方案 200。 在这个所描绘的实施方案中, 一个或多个触控笔 16、 以及擦除器 100 可以与充电站 200 相配合以对该一个或多个触控笔 16、 以及擦除器 100 的这些对应的电源 52 和 116 进行充 电, 这将在以下进行更详细地说明。充电站 200 包括一个或多个触控笔接收座 202, 用于对 可再充电的触控笔 16 进行再充电。虽然图 5 描绘了具有四个触控笔接收座 202 的一个实 施方案, 但充电站 200 可以包括一个单一的触控笔接收座 202 或者可以按其他方式包括多 于或少于四个的触控笔接收座 202。 此外, 充电站 200 可以包括或不包括一个擦除器接收座 204, 用于对可再充电的擦除器 100 进行再充电。充电站 200 优选地具有一个总体上矩形的 顶面 206, 并且这些不同的接收座 202 和 204 优选地安置在顶面 206 之内, 这样使得每个接 收座 202、 204 的一个顶边缘 208 与顶面 206 是共面的。顶面 206 和这些触控笔接收座 202 可以合作以形成多个凹陷 210, 这可以协助抓握触控笔 16 并将其从这些接收座 202 移除。 以一种相似的方式, 一个凹陷 212 可以协助抓握擦除器 100 并将其从接收座 204 移除。一 个背面 214 与顶面 206 相交, 并且从顶面 206 向下延伸。背面 214 优选地是平面的, 从而允 许背面 214 齐平地安装在另一个平坦的表面 (例如图 1A 所描述的书写表面 14) 上。 这些触控笔接收座 202 各自优选地形成的方式为使得接收座 202 的形状与触控笔 16 的形状是总体上互补的。例如, 图 5 中展示的这些接收座 202 具有一种与触控笔 16 总体 上互补的形状。 也就是说, 每个接收座 202 都是一个水平地延伸的、 狭长的凹槽或通道 211, 其中一个总体上曲线形的截面 213 与这个所展示的触控笔 16 的总体上圆柱体的形状是互 补的。图 5 描绘了一个实施方案, 在该实施方案中这些触控笔接收座 202 各自的通道 211 都位于一个斜坡 215 处, 这样与每个接收座 202 的一端 209B 相比每个触控笔接收座 202 的 一端 209A 都处于顶表面 206 的平面下方的更深处。这在图 6A 中进行了进一步描绘。除了 这些凹陷 210, 斜坡 215 也可以帮助抓握触控笔 16 并将其从接收座 202 移除。当然, 将变得 清楚的是, 虽然在某些实施方案中, 如在图 6B 中所描绘的, 通道 211 具有一种曲线形的截面 213 并且相对于顶表面 206 的平面处于一个斜坡 215 处, 但如在图 6C 中所描绘的, 通道 211 还可以具有一种矩形的截面, 或者其他所希望的截面。此外, 通道 211 可以具有更大或更小 的斜坡 215 并且事实上根本就不必具有斜坡 215。
         虽然这些触控笔接收座 202 各自的通道 211 的形状被描述为与触控笔 16 的形状 是互补的, 但值得注意的是, 这些接收座 202 没有用于阻碍将触控笔 16 从通道 211 移除的 特征。 因此, 如果充电站 200 被翻转倒置或者甚至使得顶面 206 与地面垂直, 每个触控笔 16 将会简单地从其对应的接收座 202 中掉出。在接收座 202(或该接收座 204) 之内缺少任何 保持装置扩展了其用途, 因为这允许使用者无需任何更多力量地放置或移除接收座 202 (或 接收座 204) 中的触控笔 16(或擦除器 100) , 并且允许使用者就像他使用一个干擦板上的 记号笔托盘或一个粉笔板上的粉笔托盘一样使用充电站 200。
         图 7 描绘了图 5 的充电站 200 的俯视图。如图 7 所展示, 背面 214 包括两个磁铁 阵列 216 用于将充电站 200 的背面 214 附着到一个金属表面上, 例如书写表面 14。当然, 还 可以采用其他方法将充电站 200 附着到一个表面上, 例如采用吸盘、 夹具、 胶带、 胶水、 粘钩
         材料、 等等, 这取决于充电站 200 有待被附着到的表面。
         俯视图图 7 还展示了, 这些触控笔接收座 202 各自具有两组充电接触件 218 和 220。 在这个所描绘的实施方案中, 这些充电接触件 218 包括两个接触件 218A 和 218B, 同时 这些充电接触件 220 包括两个接触件 220A 和 220B。每对接触件 218, 220 被布置在接收座 202 之中并且被安排为与在触控笔 16 上布置的这些对应的充电环 60 和 62 相接触。如在图 7 中所描绘, 在一个实施方案中, 这些充电接触件 218 和 220 中的每组穿过在接收座 202 的 表面 222 中的一对开口 221 而伸出。接触件 218A 和 218B 中的每一个以及接触件 220A 和 220B 中的每一个可以彼此电力地或者物理地相连接, 如在图 8A 和图 8B 中所描绘。在图 8A 所描绘的一个实施方案中, 接触件 218A 和 218B 中的每一个以及接触件 220A 和 220B 中的 每一个都是在一个弧形金属带 224 上形成的。以这种方式, 金属带 224 的弧形与通道 211 的下侧是互补的, 从而允许这些接触件 218 和 220 穿过形成接收座 202 的通道 211 的表面 222 中的这些开口 221 伸出。在图 8B 所描绘的另一个实施方案中, 接触件 218A 和 218B 中 的每一个以及接触件 220A 和 220B 中的每一个都是在一个金属板 226 上 (或者作为其一部 分) 形成的, 该金属板大约是该接触件的两倍宽。用于接触件组 218 或者组 220 的这一对 金属板 226 是通过一个被冲压 (或者以其他方式形成) 为 “V” 形的金属条 228 而彼此电连接 的, 这样使得这些接触件 218 以及接触件 220 穿过形成接收座 202 的通道 211 的表面 222 中 的这些开口 221 伸出。同样如在图 8A 和图 8B 中所描绘, 在表面 222 中的这些开口 221 在 通道 211 的下侧上可以被一个凹陷的区域 223 围绕, 以便有助于使金属带 224 或者金属板 226 与通道 211 的下侧进行适宜的接合并且以便防止这些接触件 218 和 220 的侧向或者径 向移动。
         在图 8A 和图 8B 中所描绘的接触件的每种构形都可以为所披露的充电系统 10 提 供一个额外的优点。金属带 224 以及金属条 228 可以各自被形成为使得它们在被组装时提 供一个针对通道 211 的弹力, 这样使得这些接触件 218 或者 220 穿过通道 211 的表面 222 中的这些开口 221 伸出。这种安排提供了一个独特的优点, 原因在于金属带 224 和 / 或金 属条 228 可以被形成为使得这种弹力稍微小于触控笔 16 在受到重力作用时针对这些接触 件 218 和 220 的力。通过这样配置带 224 和 / 或条 228, 这些接触件 218 和 220 可以被配置 为当它们与触控笔 16 上的充电接触件 60 和 62 产生接触时穿过开口 221 稍微退出, 从而允 许该触控笔稍微降入到接收座 202 中同时仍维持与这些充电接触件 60 和 62 之间的接触。 因此, 当触控笔 16 降入到接收座 202 中时, 这些充电接触件 218 和 220 沿着充电接触件 60 和 62 稍微移动。这种 “滑刷式” 移动可以通过清除这些接触件或者环的、 否则可能介入这 两者之间的杂物或者其他沾污而促进在这些接触件 218 和 220 与对应的充电接触件 62 和 60 之间更好的导电性。
         再次参见图 7, 这个俯视图还展示了具有一组充电接触件 230 和 232 的擦除器接 收座 204。这些充电接触件 230 和 232 被布置在接收座 204 之中并且被安排为与在可再充 电的擦除器 100 上的这些对应的充电接触件 122 和 124 相接触。与触控笔接收座 202 中的 这些充电接触件 218 和 220 类似, 在一个实施方案中这些充电接触件 230 和 232 穿过接收 座 204 的表面 234 中的一对开口 231 伸出。虽然对于在可再充电的擦除器 100 上的这些对 应的充电环 122 和 124 中每一个, 图 7 所描绘的实施方案仅包括一个单个接触件 230 或者 232, 但多个替代实施方案可以采用两个或者更多个接触件 230 或者 232 的多种安排, 这些安排类似于在图 7 中所描绘的接收座 202 的实施方案中所采用的两个接触件 218 或者两个 接触件 220 的安排。
         现参见图 9A 和图 9B, 一个所展示的实施方案包括一个触控笔 240 以及一个具有总 体上对应的形状规格的接收座 242。例如, 图 9A 描绘了包括一个第一部分 244A、 一个第二 部分 246A、 以及中间部分 248A 的触控笔 240。第一和第二部分 244A 和 246A 各自对应地被 描绘为总体上比中间部分 248A 宽。 图 9B 类似地描绘了接收座 242, 该接收座包括一个在尺 寸以及形状方面总体上与触控笔 240 的部分 244A 相对应的第一部分 244B、 一个在尺寸以及 形状方面总体上与触控笔 240 的部分 246A 相对应的第二部分 246B、 以及一个在尺寸以及形 状方面总体上与触控笔 240 的部分 248A 相对应的中间部分 248B。在触控笔 240 上的这些 充电接触件 60 和 62 被配置为当触控笔 240 停放在接收座 242 中时分别与接收座 242 上的 对应的充电接触件 220 和 218 对齐。此外, 缺少保持机构便于不费力地将触控笔 240 放置 在接收座 242 中和将触控笔 240 从其中移除。接收座 242 的中间部分 248B 中的这些凹陷 210 有助于抓握触控笔 240 以便将其从接收座 242 移除。根据触控笔 240 以及接收座 242 的对应的形状、 并且根据这些充电接触件 60 和 62 以及充电接触件 218 和 220 的对应的放 置, 应该清楚的是, 如果要使触控笔 240 以及接收座 242 合作以便对可再充电的电源 52 进 行充电的话, 触控笔 240 以及接收座 242 必须按照图 9A 和图 9B 所描述的方向取向。
         图 10A、 图 10B、 和图 10C 展示了系统 10 的一个替代实施方案, 其中一个接收座 250 (图 10B) 可以与一个触控笔 252(图 10A 和图 10C) 合作以便对触控笔 252 进行充电, 而无 需考虑触控笔 252 停放在接收座 250 中时的取向。在这个替代实施方案中, 接收座 250 包 括三组充电接触件 254。一个第一组充电接触件 254A 被布置在接收座 250 的长度的中点 处, 而第二和第三组充电接触件 254B 和 254C 各自对应地被布置在沿着接收座 250 的长度、 距第一组充电接触件 254A 一个距离 D2 处。这些充电接触件 254 被电连接到一个电源 (未 示出) 上, 这样使得这些充电接触件 254A 被连接到 “电源端” 或者 “接地端” 之一上, 而充电 接触件 254B 和 254C 被连接到 “电源端” 或者 “接地端” 中的另一个上。
         触控笔 252 包括两个充电接触件 256A 和 256B。充电接触件 256A 电力地对应 (即, 是 “电源端” 或者 “接地端” 中的同一个) 这些充电接触件 254A、 并且被布置在触控笔 252 的 长度的中点处, 这样使得它在被放置在接收座 250 中时与这些充电接触件 254A 对齐。充电 接触件 254B 电力地对应充电接触件 254B 和 254C、 并且被布置在距离充电接触件 256A 相同 的距离 D2 处, 这样使得它或者与接触件组 254C(如图 10A 中所描绘) 对齐或者与接触件组 254B 对齐 (如图 10C 中所描绘) 。以这种方式, 触控笔 252 可以按照图 10A 和图 10C 中所示 两种取向中的任何一种被放置在接收座 250 中, 而仍与充电站 200 合作以便对可再充电的 电源 52 进行充电。
         图 11A、 图 11B、 和图 11C 展示了系统 10 的又另一个实施方案, 其中一个接收座 260 (图 11B) 可以与一个触控笔 262(图 11A 和图 11C) 合作以便将触控笔 262 充电, 而无需考 虑触控笔 262 停放在接收座 260 中时的取向。在这个实施方案中, 每个接收座包括两组充 电接触件 264。一个第一组充电接触件 264A 被布置在距接收座 260 的一个第一端 266 一个 距离 D3 处, 而一个第二组充电接触件 264B 被布置在距接收座 260 的一个第二端 268 相同 的距离 D3 处。一个充电电路 (未示出) 将这些充电接触件 264 电连接到一个电源 (未示出) 上, 这样使得每组充电接触件 264 可以或者连接到 “电源端” 或者连接到 “接地端” , 这取决于触控笔 262 在接收座 260 中的取向。简单的二极管电桥是本领域普通技术人员已知的一 种充电电路, 它会实现这种可逆的极性特征。
         触控笔 262 包括两个充电接触件 270A 和 270B。这些充电接触件 270A 和 270B 可 以各自电力地对应 “电源端” 或者 “接地端” (只要每一个上连接一个接触件 270) 、 并且被 布置在距触控笔 262 的一个对应端 272 或者 274 距离 D3 处。这个充电电路用来将在接收 座 260 上的这两组充电接触件 264A 和 264B 与在触控笔 260 上的这些充电接触件 270A 和 270B 对齐。例如, 假设充电接触件 270A 被连接到可再充电的电源 52 的 “电源端” 终端上, 并且假设充电接触件 270B 被连接到可再充电的电源 52 的 “接地端” 终端上。这个充电电 路会起作用来将这些充电接触件组 264A 和 264B 的相对极性对准, 这样使得当触控笔 262 分别如图 11A 和图 11B 所描绘地被放置在接收座 260 中时充电接触件组 264A 连接到 “电 源端” 而充电接触件组 264B 连接到 “接地端” 。同样, 当触控笔 262 分别如图 11C 和图 11B 所描绘地被放置在接收座 260 中时, 这个充电电路会起作用来将这些充电接触件组 264A 和 264B 的相对极性对准, 这样使得充电接触件组 264A 连接到 “接地端” 而充电接触件组 264B 连接到 “电源端” 。以这种方式, 触控笔 262 可以按照图 11A 和图 11C 中所示的两种取向中 的任何一种被放置在接收座 260 中, 而仍与充电站 200 合作以便对可再充电的电源 52 进行 充电。
         应当理解的是, 在参照图 10A、 图 10B 以及图 10C 所说明的实施方案中, 具有三组充 电接触件 254 的不必是接收座 250。取而代之, 触控笔 252 可以具有三个充电接触件 256, 而接收座 250 仅包括两组充电接触件 254。同样, 还应当理解, 在参照图 11A、 图 11B 以及图 11C 所说明的实施方案中, 这个充电电路可以将触控笔 262 上的这些充电接触件 270 电连接 到可再充电的电源 52 上, 而在接收座 260 上的这两组充电接触件 264 中的每一组或者连接 到 “电源端” 或者连接到 “接地端” 上 (只要每一个上连接一组充电接触件 264) 。
         如以上所说明, 触控笔 16 还可以是一个鼠标, 该鼠标以几乎在各方面类似于参照 图 2 所描绘的触控笔 16 的方式运行, 但是它具有一个非标记性书写元件 28、 并且具有一些 额外的功能。图 12 描绘了一个鼠标触控笔 280 的一个实施方案, 该鼠标触控笔除了包括一 个非标记性书写元件 28 之外还包括多个按键 282 和 284, 这些按键可以分别作为左以及右 鼠标按键而起作用。鼠标触控笔 280 还可以包括一个或者多个按键 286 用于启动相关软件 的多个特征、 进行宏操作、 等等。当然, 可以通过 TCU 12 使用红外信号来将这些按键 282、 284、 或者 286 之中任何一个的活动传达到一个相连接的计算机系统 (未示出) 以便向 TCU 12 指示用户按动了按键 282、 284、 或者 286, 或者可以通过另一种无线装置 (例如, 无线 USB、 ® 蓝牙 等) 将其直接传达到相连接的计算机系统。
         现参见图 13, 在一些实施方案中, 一个 TCU 290 可以包括一个或者多个充电电路 用于对一个触控笔装置 292 进行充电, 该触控笔装置可以是具有一个书写器具的一个触控 笔装置 (例如触控笔 16) 、 或者是一个例如鼠标触控笔 280 的触控笔装置。 在图 13 所描绘的 实施方案中, 触控笔装置 292 包括至少一个关于纵向轴线 A 总体上对称的本体 293、 该一个 或者多个发送器 (例如一个 IR 发送器和一个超声波发送器) (未示出) 、 以及用于给这些发送 器供电的可再充电的电源 (被容纳在该触控笔本体内) 。一个触控笔侧的耦合电路可以包括 被电连接到该可再充电的电源上的多个充电元件 294。这些充电元件 294 可以是与触控笔 本体 293 的纵向轴线共轴的多个金属环, 如在图 13 中所描绘, 但是这些充电元件 294 不必是环形的。当然, 这些充电元件 294 可以被布置在触控笔装置 292 的本体 293 上的任何地 方, 从而与一个在 TCU 290 上的、 移动装置侧的耦合电路合作以便对该可再充电的电源进 行充电。
         如以上所描述, TCU 290 可以包括多个适当的接收器 (例如, IR 和超声波接收器) 用 于接收由触控笔装置 292 发送的信号、 一个处理器、 一个存储器、 以及用于协助在 TCU 290 与一个计算机系统 (未示出) 之间通信的一个通信端口 (未示出) 。另外, TCU 290 可以包括 一个移动装置侧的耦合电路。 该移动装置侧的耦合电路可以包括被电连接到一个充电电源 上的多个充电接触件 296。这些充电接触件 296 可以是金属的并且在 TCU 290 上不必具有 任何特定形状或者定位, 只要这些充电接触件 296 与在触控笔 292 上的、 触控笔侧的耦合电 路的这些充电元件 294 合作以便对可再充电的电源进行充电。
         在图 13 中所描绘的实施方案包括一个凹槽 298, 该凹槽具有与触控笔装置 292 的 形状互补的一种形状。该移动装置侧的耦合电路的这些充电接触件 296 被布置在凹槽 298 中以便与在触控笔装置 292 上的、 触控笔侧的耦合电路的这些充电元件 294 合作。触控笔 装置 292 可以在 TCU 290 附近被保持在位和 / 或该触控笔侧的耦合电路可以通过一种或者 多种磁性材料的运作而与该移动装置侧的耦合电路对齐。例如, 在触控笔装置 292 上的这 些充电元件 294 和 / 或在 TCU 290 上的这些充电接触件 296 可以是被磁化的。替代性地或 者另外地, 可以在触控笔装置 292 和 TCU 290 之一或者两者之内布置一个磁铁。在一些实 施方案中, 被适配为接收触控笔装置 292 一端的一个环 300 可以被安装在 TCU 290 上或者 形成在其中, 用于将触控笔装置 292 与 TCU 290 保持在一起和 / 或对齐。例如, 环 300 可以 被安装在凹槽 298 的一端 302 处, 如在图 13 中所描绘。在一些实施方案中, 环 300 还可以 作为该移动装置侧的耦合电路的一个充电接触件而工作, 从而代替 (例如) 这些充电接触件 296 之一。当然, 一些实施方案可以省略凹槽 298 (如下文中相对于图 15 所描绘的) 、 环 300、 以及这种磁性材料中的一项或者多项。
         图 14A 展示了一个触控笔侧的耦合电路 304A 以及一个移动装置侧的耦合电路 306A 的一个实施方案。触控笔侧的耦合电路 304A 包括一个在触控笔装置 292 中的可再充 电的电源 305A、 以及被电连接到可再充电的电源 305A 上的充电元件对 294。移动装置侧的 耦合电路 306A 包括被电连接到一个充电电源 307A 上的多个对应的充电接触件 296。当这 些充电元件 294 与这些充电接触件 296 产生接触时, 移动装置侧的耦合电路 306A 与触控笔 侧的耦合电路 304A 合作以便对可再充电的电源 305A 进行充电。当然, 触控笔侧的耦合电 路 304A 以及移动装置侧的耦合电路 306A 可以对应地包括多个额外的部件 312A 以及 314A。
         图 14B 展示了一个触控笔侧的耦合电路 304B 以及一个移动装置侧的耦合电路 306B 的一个替代实施方案。 移动装置侧的耦合电路 306B 包括连接到一个充电电源 307B 上 的一个初级感应线圈 310。 触控笔侧的充电电路 304B 包括连接到一个可再充电的电源 305B 上的一个次级感应线圈 308。如本领域普通技术人员所容易理解的, 一个充电电源 307B 可 以致使一个第一电流流经初级感应线圈 310。 当触控笔侧的耦合电路 304B 被放置在移动装 置侧的耦合电路 306B 的附近时, 这个第一电流会在次级感应线圈 308 中感应出一个第二电 流。这个第二电流将用于对该触控笔装置内的一个可再充电的电源 305B 进行充电。当然, 触控笔侧的耦合电路 304B 以及移动装置侧的耦合电路 306B 可以对应地包括多个额外的部 件 312B 以及 314B。图 15 展示了一个系统的一个实施方案, 其中 TCU 290 不包括图 13 中所描绘的凹 槽 298。取而代之, 环 300 与在本实施方案中从 TCU 290 延伸的这些充电接触件 296 合作。 图 15 将这些充电接触件 296 描绘为弯曲的, 以便与这些充电元件 294 的类似环的形状互 补。
         图 16 展示了一种系统的一个实施方案, 在该系统中 TCU 290 可以已经包括或者其 上已经附接有一个接收座 320 用于接收触控笔装置 292 的一端, 这样使得将触控笔 290 的 这一端放置在接收座 320 中会致使触控笔侧的耦合电路 304A、 304B 和移动装置侧的耦合电 路 306A、 306B 合作, 以便对可再充电的电源 305A、 305B 进行充电。例如, 接收座 320 可以被 成形为一个墨水池、 并且可以包括移动装置侧的耦合电路 306A 或者 306B(例如, 这些充电 接触件 296 或者初级感应线圈 310) 。因此, 必须用一种对应的方式安排触控笔侧的耦合电 路 304A 或 304B 的这些充电元件 294、 或者次级感应线圈 308。
         虽然本披露说明了仅旨为说明性的且非限制性的多个具体实施方案, 但是对于本 领域普通技术人员将清楚的是, 可以改变、 添加或者删除所披露的这些实施方案而不背离 本披露的精神与范围。此外, 明确考虑的是, 参照所披露的不同实施方案而说明的这些单 独特征中的每一个都可以与在此披露的其他特征中的任何一个相结合。因此, 其目的是覆 盖落入由所附权利要求所限定的本披露的精神和范围之内的所有修改、 替代构造以及等效 物。

    关 键  词:
    充电 电子 触控笔 擦除 系统
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    本文标题:可再充电的电子触控笔和擦除器系统.pdf
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