[發(fā)明專利]使用多個(gè)光電檢測器分段的運(yùn)動(dòng)和簡單姿態(tài)檢測

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210251596.3
• 申請日: 2012-07-19
• 公開（公告）號(hào): CN103514436A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·M·伊爾曼
• 申請（專利權(quán)）人: 英特賽爾美國有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06F3/042
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 錢慰民

優(yōu)先權(quán)聲明

本申請要求2012年6月14日提交的題為“MOTION?AND?SIMPLE?GESTURE?DETECTION?USING?MULTIPLE?PHOTODETECTOR?SEGMENTS(使用多個(gè)光電檢測器分段的運(yùn)動(dòng)和簡單姿態(tài)檢測)”的美國專利申請No.13/523,777的優(yōu)先權(quán)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及光電子裝置以及伴隨其使用的方法，它們可用來產(chǎn)生指示物體運(yùn)動(dòng)方向的信號(hào)和/或數(shù)據(jù)。另外，在具體實(shí)施例中，指示物體運(yùn)動(dòng)方向的信號(hào)和/或數(shù)據(jù)也指示物體的運(yùn)動(dòng)角。這些實(shí)施例可用來檢測簡單的姿態(tài)。另外，本文描述的實(shí)施例可用來在有效沖程運(yùn)動(dòng)和回程運(yùn)動(dòng)之間作出區(qū)別。

現(xiàn)有技術(shù)

例如觸敏屏幕的技術(shù)已允許使用者無需使用鼠標(biāo)和/或鍵盤地將輸入提供給諸如移動(dòng)電話和平板電腦之類的電子設(shè)備。觸敏屏幕的示例包括電容性傳感器、壓敏薄膜、帶四周光源和傳感器的光束切斷技術(shù)以及聲波定距技術(shù)。然而，這些類型的接口只能將關(guān)于觸摸事件本身的信息提供給設(shè)備，并因此應(yīng)用可能受到限制。另外，這些類型的接口對于在給定的時(shí)間量能夠處理的觸摸事件的次數(shù)也存在限制，并且容易將非故意的接觸(例如來自襯衫袖口或手掌的接觸)解釋為觸摸事件。

作為觸敏屏幕的另一選擇，已研發(fā)出光學(xué)運(yùn)動(dòng)和/或姿態(tài)識(shí)別傳感器，這種傳感器可用來識(shí)別在傳感器感測區(qū)域內(nèi)的物體(例如人的手指)的不同運(yùn)動(dòng)。典型地，這些光學(xué)傳感器依賴于多個(gè)空間上分散的光源、多個(gè)空間上分散的光電檢測器或兩者兼有，以使光學(xué)傳感器在沿一個(gè)或兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)之間作出區(qū)別。例如，一種已有的傳感器包括：光電檢測器，在該光電檢測器的兩側(cè)均設(shè)有紅外發(fā)光二極管(IR-LED)，所述IR-LED與光電檢測器相距幾十毫米以提供充分的角分辨率，以及第三IR-LED，所述第三IR-LED沿與前面兩個(gè)IR-LED和光電檢測器所在的直線正交的方向與光電檢測器相距幾十毫米。循序地以脈沖方式每次驅(qū)動(dòng)這些IR-LED中的一個(gè)，以使檢測到的反射光信號(hào)可與正確的光源及其相對于光電檢測器的已知位置相關(guān)聯(lián)。從檢測到的反射光脈沖，姿態(tài)識(shí)別算法確定目標(biāo)物體(例如使用者的手指)的方向和速度。

前述示例性光學(xué)傳感器的一個(gè)缺點(diǎn)在于，它需要至少三個(gè)空間上分散的光源來檢測兩個(gè)方向(例如x方向和y方向)上的移動(dòng)，或至少兩個(gè)空間上分散的光源來檢測一個(gè)方向(例如僅x方向)上的移動(dòng)。因此，由于光源和光電檢測器之間所需的空間距離，該傳感器需要相對大的覆蓋面積。另外，該傳感器需要在光源之上的相對大的孔口(即窗)，或需要多個(gè)孔口。

由于這些傳感器經(jīng)常包含在例如移動(dòng)電話、平板電腦之類的便攜式設(shè)備之內(nèi)，減小這類設(shè)備的覆蓋面積將是有利的。另外，減少這些傳感器所需的光源數(shù)也是有利的，從而例如更易于將這些傳感器納入到例如移動(dòng)電話、平板電腦等設(shè)備中。

發(fā)明內(nèi)容

圖1示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光電子裝置100(也稱光學(xué)傳感器、光學(xué)運(yùn)動(dòng)傳感器或姿態(tài)識(shí)別傳感器)，該光電子裝置100可用于包括簡單姿態(tài)識(shí)別的運(yùn)動(dòng)檢測。例如，如下文中更詳細(xì)描述的那樣，光電子裝置100可用來檢測水平的左向右運(yùn)動(dòng)、水平的右向左運(yùn)動(dòng)、垂直的上至下運(yùn)動(dòng)和垂直的下至上運(yùn)動(dòng)。光電子裝置100也可用來檢測運(yùn)動(dòng)角。另外，如下文中描述的那樣，光電子裝置100可用來在有效的沖程運(yùn)動(dòng)和回程運(yùn)動(dòng)之間作出區(qū)別。

參見圖1，光電子裝置100圖示為包括選擇性地驅(qū)動(dòng)光源102的驅(qū)動(dòng)器106。光源102優(yōu)選為單個(gè)發(fā)光元件，例如但不局限于，發(fā)光二極管（LED）、有機(jī)LED（OLED）、塊狀發(fā)光LED、表面發(fā)光LED、垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）、超輻射發(fā)光二極管（SLED）、激光二極管或像素二極管。光源102可發(fā)射紅外(IR)或近IR光、或其它波長的光。驅(qū)動(dòng)器106受控制器120控制，該控制器120可使用微處理器、狀態(tài)機(jī)和/或類似的電路來實(shí)現(xiàn)。