[发明专利]用于电子装置的手势响应用户接口

说明书

相关申请案交叉参考

本申请案主张2011年11月30日申请且标题为“用于电子装置的手势响应用户接口(GESTURE-RESPONSIVE USER INTERFACE FOR AN ELECTRONIC DEVICE)”(代理人档案号QUALP082/103313)的第13/308,078号美国专利申请案的优先权，所述专利申请案出于所有目的特此以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及用于手势辨识的技术，且更具体来说涉及一种提供响应于用户的手势而控制的用户输入/输出接口的交互式显示器。

背景技术

机电系统(EMS)包含具有电及机械元件、致动器、换能器、传感器、光学组件(例如镜及光学膜层)及电子器件的装置。可以多种尺寸制造机电系统，包含但不限于微米尺寸及纳米尺寸。举例来说，微机电系统(MEMS)装置可包含具有介于从约一微米到数百微米或更大的范围内的大小的结构。纳米机电系统(NEMS)装置可包含具有小于一微米的大小(举例来说，包含小于数百纳米的大小)的结构。可使用沉积、蚀刻、光刻及/或蚀刻掉衬底及/或所沉积材料层的部分或添加层以形成电装置及机电装置的其它微机械加工工艺形成机电元件。

一种类型的机电系统装置称作干涉式调制器(IMOD)。如本文中所用，术语干涉式调制器或干涉式光调制器是指使用光学干涉原理选择性地吸收及/或反射光的装置。在一些实施方案中，干涉式调制器可包含一对导电板，所述对导电板中的一者或两者可为全部或部分透明的及/或反射的且能够在施加适当电信号时相对运动。在实施方案中，一个板可包含沉积于衬底上的固定层且另一板可包含通过气隙与所述固定层分离的反射膜。一个板相对于另一板的位置可改变入射于干涉式调制器上的光的光学干涉。干涉式调制器装置具有广泛的应用，且预期用于改进现有产品及形成新产品，尤其是具有显示能力的那些产品，例如个人计算机及个人电子装置(PED)。

越来越多地，电子装置(例如个人计算机及PED)实现通过除物理按钮、键盘以及点选装置之外的装置而提供的至少一些用户输入。举例来说，常见用户输入功能越来越依赖于触摸屏显示器。然而，触摸屏显示器的显示器质量可由于来自用户的触摸的污染而降级。此外，当用户与装置的交互限于小的二维空间(至少PED的触摸屏显示器通常为此情况)时，可需要极精确地定位用户的输入(触摸)以便实现所要结果。此导致减慢或以其它方式削弱用户与装置交互的能力。

因此，需要具有一种至少部分地响应于“手势”的用户接口，至少部分地响应于“手势”意指电子装置感测用户的手、手指或手持式物体的总运动且以确定性方式对所述总运动做出反应。可接近于但有利地不与电子装置直接物理接触地做出所述手势。已知的手势响应装置是笨重的、昂贵的且电力密集的，此使得其不适合于许多电子装置，特别是便携式电子装置。

发明内容

本发明的系统、方法及装置各自具有数个创新性方面，所述方面中的单个方面均不单独地决定本文中所揭示的所要属性。

本发明中所描述的标的物的一个创新性方面包含与交互式显示器协作以给设备的用户提供输入/输出(I/O)接口的设备或电子装置。所述电子装置可包含所述交互式显示器或者电或无线耦合到所述交互式显示器。所述设备包含处理器、发光源及至少两个光传感器。次级光学透镜将来自发光源的所发射光结构化成至少一个波瓣。每一光传感器经配置以将表示所接收光的特性的信号输出到处理器，其中所述所接收光由物体对所述经结构化的所发射光的散射而产生。所述处理器经配置以依据所述光传感器的所述输出辨识用户手势的实例，并响应于所述用户手势而控制所述交互式显示器及/或所述电子装置。

在一些实施方案中，所述物体可包含手、手指、手持式物体或受用户控制的其它物体中的至少一者。所述光传感器可接收由所述物体对所述经结构化的所发射光的散射而产生的光。所述发光源可包含发光二极管。

所述所发射光可包含红外光。所述所发射光可具有在850纳米与950纳米之间的波长。

所述次级光学透镜可包含非发光再分布单元。所述非发光再分布单元可包含柱状透镜、微透镜阵列、量子点晶格及/或光束整形漫射器。

在一些实施方案中，表示所接收光的所述特性的所述信号具有大于30的信噪比。所述设备可为手持式装置。所述发光源可具有小于1的工作循环。所接收光的所述特性可为振幅。