[发明专利]带可穿戴或手持设备基于自混合干涉测量的手势输入系统

说明书

本公开涉及带可穿戴或手持设备基于自混合干涉测量的手势输入系统。本发明公开了一种可穿戴设备，该可穿戴设备包括被配置为穿戴在用户的第一表面上的设备外壳、一组一个或多个SMI传感器和处理器。该一组一个或多个SMI传感器安装在该设备外壳内并且被配置为发射一组一个或多个电磁辐射束，其中每个束在远离该第一表面延伸的不同方向上发射。该一组一个或多个SMI传感器还被配置为生成包含关于该设备外壳和第二表面之间的关系的信息的一组一个或多个SMI信号。该处理器被配置为从该一组一个或多个SMI信号的数字化样本中提取该设备外壳和该第二表面之间的该关系。

技术领域

本专利申请是非临时性的，并且根据35 U.S.C.§1.19(e)，要求于2019 年9月6日提交的美国临时专利申请号62/896,801的权益，上述专利申请的内容以引用方式并入本文，如同在本文中完全公开。

所述实施方案整体涉及包括自混合干涉测量(SMI)传感器的设备，并且更具体地讲，涉及包括可穿戴设备或手持设备中的至少一者的基于 SMI的手势输入系统。

背景技术

传感器系统包括在当今许多电子设备中，包括电子设备诸如智能电话、计算机(例如，平板电脑或膝上型计算机)、可穿戴电子设备(例如，电子表或健康监测器)、游戏控制器、导航系统(例如，车辆导航系统或机器人导航系统)等。传感器系统可不同地感测对象的存在、到对象的距离或对象的接近、对象的移动(例如，对象是否在移动，或对象移动的速度、加速度或方向)等。

考虑到传感器系统的广泛应用，传感器系统的配置或操作方面的任何新开发均可能是有用的。可能特别有用的新开发是减少传感器系统的成本、尺寸、复杂性、部件数量或制造时间的开发，或者改善传感器系统操作的灵敏度或速度的开发。

发明内容

本公开中描述的系统、设备、方法和装置的实施方案涉及包括一个或多个SMI传感器的基于SMI的手势输入系统的配置和操作。SMI传感器可用于确定可穿戴设备或手持设备和表面之间的关系、或可穿戴设备和手持设备之间的关系、或不同的可穿戴设备之间或不同的手持设备之间的关系。关系可包括对可穿戴设备或手持设备相对于一个或多个表面的位置、取向或运动中的一者或多者的表征。在一些情况下，关系可用于识别由基于SMI的手势输入系统的用户做出的一个或多个手势。

SMI传感器在本文中被定义为被配置为进行以下操作的传感器：生成电磁辐射(例如，光)；从谐振腔(例如，谐振光学腔)发射电磁辐射；接收电磁辐射的反射或反向散射(例如，从表面或具有表面的对象(在本文中统称为表面)反射或反向散射回到谐振腔中的电磁辐射)；相干地或部分相干地在谐振腔内自混合所生成的和反射/反向散射的电磁辐射；并且产生指示自混合的输出(即，SMI信号)。生成的、发射的以及接收到的电磁辐射可以是相干的或部分相干的。在一些示例中，由SMI传感器发射的电磁辐射可由电磁辐射源诸如垂直腔表面发射激光器(VCSEL)、垂直外腔表面发射激光器(VECSEL)、量子点激光器(QDL)、量子级联激光器(QCL)、或发光二级管(LED)(例如，有机LED(OLED)、谐振腔LED(RC-LED)、微LED(mLED)、超发光LED(SLED)、或边缘发射LED)等生成。生成的、发射的以及接收到的电磁辐射可包括例如可见光或不可见光(例如，绿光、红外(IR)光，紫外(UV)光等)。 SMI传感器的输出(即，SMI信号)可包括由光电探测器(例如，光电二极管)产生的光电流，该光电探测器与传感器的电磁辐射源集成或者定位在传感器的电磁辐射源下方、上方或旁边。另选地或除此之外，SMI传感器的输出可包括SMI传感器的电磁辐射源的电流或结电压的测量结果。