CN105659700A - 探测光 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于探测光的移动设备。移动设备(300)包含光探测器(320)，其布置在移动设备中音频插孔插座的插座套筒(114)的末端。插座套筒用以将光准直到光探测器上。

Description

探测光

技术领域

本发明涉及布置成探测从光源发出的光的移动设备。

技术背景

很多情境中需要光探测。在一特别环境中，从光源发出的编码光将被探测。布置成探测从光源发出的编码光的光线探测器典型地是基于使用单个典型为光电二极管的光探测器，以捕获光并将光转化成将被进一步处理的电信号。

近期，通过使用智能电话的任何本地光敏传感器，即，用于显示亮度适应或者接近感测的周围光传感器以及智能电话的单个照相机或多个照相机一起，编码光探测已经在智能电话中能够使用。指向传感器典型地在设备前面，面向用户。背向和前向照相机典型地取向为垂直设备的平面。例如参考WO2012/127439。

发明内容

发明人已经认识到，本地光敏传感器在智能电话上的目前地点限制光线探测器的可能应用，并且特别限制其作为指向和控制设备的功能性。发明人已经认识到，现存的比如红外遥控器的指向和控制设备使其光敏传感器位于设备的顶边缘。发明人因此在下文提供一种例如智能电话的移动设备，其具有探测来自设备顶边缘的光的能力，使得该设备能够在指向和控制活动中充当遥控器。在发展出这种设备之后，其它光探测情境如下面讨论地成为可能。

本发明的一个方面提供一种用于探测来自移动设备外部的光源的光的移动设备，该移动设备具有外壳，该外壳容纳：音频插孔插座，其配置成接收音频输出部件，所述音频输出部件用于通过插入于音频插孔插座的音频插孔插头，向用户提供在移动设备中产生的音频信号；光探测器，其布置在音频插孔插座内，以在音频插孔插座没有连接到音频插孔插头时探测光，其中音频插孔插座用以准直将由光探测器感测的来自外部光源的接收光；和处理器，其布置成处理接收自光探测器的信号以及由此产生用于依据接收光来控制功能的功能控制信号。

本发明有利地使比如智能电话的移动设备的现存的插座能够被用于准直接收光。“指向和控制”需要角灵敏度，其可通过在插座套筒的轴上以距表面某距离放置光探测器来提供。当能够用作“指向和控制”设备时，该设备也容纳用于向外部设备发射功能控制信号的发射器。例如，在探测光被编码以识别光源的地方，控制信号可以控制被识别的光源的操作。

这有利地使移动设备能够在指向和控制活动中充当遥控器。

可替代地，移动设备可以用作亮度计，其中探测光代表周围亮度级别。该亮度级别可以通过功能控制信号被显示在移动设备的显示屏上。

优选地，移动设备配置成探测可见光，不过本发明并不限制于此。还设想到配置成探测(例如)红外光的移动设备。

光探测器可包含一个或更多个光电二极管。

为了更好的理解本发明以示出本发明可以如何被实施，将参考下述附图。

附图说明

图1是一移动设备的透视图；

图2A示出音频插孔连接器；

图2B示出音频插孔插座；

图3图示使用中的移动设备；

图4是贯穿音频插孔插座的示意横截面；

图4A是音频插孔插座的透视图；

图5是音频插孔插座中一可替代布置的透视图；

图6图示音频插孔插座中的光导；和

图7和8图示音频插孔插座中的光导的可替代实施例。

具体实施方式

图1示出典型的智能电话100，所述智能电话100容纳一标准化(例如3.5mm)音频插孔插座110，用于将智能电话连接到外部音频输出设备(头戴式耳机，外部扬声器等等)。图2B中更详细示出典型的音频插孔插座100。通过一连接到标准化(例如3.5mm)音频插孔插头120的导线的方式，外部音频输出设备典型地连接到插座110，如图2A所示。比如平板电脑的其它移动计算机设备也典型地容纳音频插孔插座。插座110具有套筒114(见图3)，其适配到插头120的接收的插脚124。智能电话包含音频信号产生电路，该电路产生供应到插座110的音频信号。例如，处理器可以通过执行某些应用程序从呼叫产生音乐或者声音信号。

现在将参考图3描述一实施例。图3示出移动设备300，其在取向为用户设备时在设备顶侧容纳图1所示类型的标准化音频插孔插座110。套筒114通过开口112被暴露。

发明人已经认识到：开口112和套筒114组合作用以准直入射光，其典型地基本上各向同性且均匀。即，开口112充当光学孔径，套筒只允许基本平行于套筒的光沿套筒传播显著距离。套筒长度越长，准直效果越好。这由图4图示。

发明人已经进一步领会该准直效果可以通过下述被开发：在音频插孔插座110中布置光探测器320(示出于图3和4)以探测如上所述由音频插孔插座准直的光。套筒114具有轴322，光探测器320在距开口112一合适距离(在此称为“深度”)处布置在该轴上。

光探测器320可操作地耦合到处理器360，处理器360也被设备300容纳。处理器360布置成处理接收自光探测器的信号，并且由此产生用于依据接收光控制功能的功能控制信号370。示例性的功能在后面讨论。

如图4A图示，对于具有半径r的插座110的开口112以及距开口112距离D布置的光探测器，入射到探测器320上的光(已经穿过套筒114)从平行于套筒114的方向偏移至多角度θ=arctan(r/D)，随着D增加该角度趋向零。

在图5图示的实施例中，通过在插座320中布置准直光学元件(例如棱镜，孔径光阑)，该角度被更进一步减小到θ'<θ。即，准直光学元件410与插座112的天然准直效果组合作用以提供更好的综合准直效果。

这的一种有用实施方式是在“指向和控制”情境中，其中处理器360处理接收的编码光以识别发出该编码光的光源，并且移动设备具有用于向所识别的光源发射控制信号370的发射器。控制信号的发射可以通过使用有线或无线的“第二”通信频道实现。在目前移动设备的情况下，该第二频道可以基于Wi-Fi。如后面更充分讨论，控制信号可以基于编码光的处理。指向和控制需要角度选择性(angularselectively)，其通过前述光探测器的放置提供。

图3描绘在指向和控制活动中设备300的典型位置，设备300的插座112朝向编码光源350。

发射器可以例如是由设备300容纳的(红外)发光源的形式，使得设备可以充当传统(红外)遥控器，或者可以是无线电波发射器(例如蓝牙)的形式。

设想到在编码光探测用于光控制和安装的环境下的类似用途。

图6示出一可替代实施例，其中环状安放的例如圆形的光导(lightguide)610布置在套筒的内圆周里。将理解，依据圆形导片610被放置的深度，捕获不同的视野620。更大的深度导致更窄的视野。尽管示出圆形导片，将圆细分成两个或更多个片段可以提供更准确的角度测量。

该性质在图7图示的另外实施例中被开发，其中三个光导610a、610b和610c嵌在递增的深度，以各自同时捕获不同的重叠的视野620a、620b和620c。这些光导可以是圆形的，半圆形的或者其它弓形的片段。

音频插孔的机械形状起准直器的功能，并且因此，依据光导所嵌在的深度，取得不同的视野。

在图7的实施例中，同样出现的是用于每个圆形光导610a、610b和610c的相应二极管探测器以及一耦合光导(在该实施例中，探测器300包含三个光电二极管)。这点并未在图7中示出，但是将理解，每个导片的布置相似于在图5中示出的单一光导。多个光电二极管提供角度选择性，允许探测多个光信号。

图8示出一另外实施例，其中三个环状安放的弓形的光导610a’、610b’和610c’被沿着插座110的相同的圆截面安置，从而同时各自捕获不同的非重叠的视野320a’、320b’和320c’，所述光导与各自分别的光电二极管300a’、300b’和300c’耦合，光探测器300包含所述三个光电二极管。

每个导件(guide)跨过插座112的圆周的程度被故意限制，使得每个导件捕获一交替的视野。

将理解，在图6、7和8的实施例中，光导的深度和由于插座112的准直效果两者用以限制视野。在图8的实施例中，光导在插座112的圆周上的位置决定视野的方向。

当被用在编码光环境中时，处理器360可以并入一数据采集器。所述数据采集器布置成采集和存储关于光源的数据，所述光源的光被解码。该数据可显示在屏幕380上。

光源数据可以是例如状态信息、控制参数信息、或者其它类型的与光源或者光源被安装的位置有关的数据。此处应注意，在某些情况中，藉由光探测器320仅仅检索光源的唯一识别符是足够的。一旦光源被识别，关于该光源的其它信息或者光源的位置可以从数据库中检索，或者通过使用光源和移动设备300之间例如射频通信的次级通信链接从光源请求该信息而被检索。关联的光源数据可以呈现在屏幕380上。

移动设备可以按照下述使用。第一，用户将设备对准使音频插孔插座指向光源，用户想要知道关于该光源的设置或者想要调整该光源的设置。探测的从光源发射的编码光被插座套筒114准直在光探测器320上，并且被处理器360解码。如本领域中当前所已知，一旦光源被识别，用户可以执行对光源的遥控，即对光源的设置的远程调整。

在一可替代方法中，从光源接收的光不必要是编码光，而只是由光源产生的光并且指示亮度级别。由于插座的准直效果，该亮度来自一特别的方向。光探测器320产生指示定向光的信号。处理器360布置成接收和处理该信号，以由此产生可以显示在屏幕380上的亮度级别。

依据如在所附权利要求中定义的本发明的移动设备的上述实施例已经被描述。这些应当只被视为仅仅是非限制性的例子。如本领域技术人员所理解，在所附权利要求定义的发明范围内，许多另外改动和可替代实施例是可能的。

注意，为了本申请的目的，并且特别是考虑到所附权利要求，单词“包含”不排除其它元素或者步骤，并且单词“一(a)”或“一(an)”不排除复数，这本身对于本领域技术人员是显而易见的。

Claims (13)

1.一种移动设备，用于探测来自所述移动设备外部的光源的光，所述移动设备具有外壳，该外壳容纳：

音频插孔插座，其配置成接收音频输出部件，所述音频输出部件用于通过插入于所述音频插孔插座的音频插孔插头，向用户提供在所述移动设备中产生的音频信号；

光探测器，其布置在所述音频插孔插座内，以在所述音频插孔插座没有连接到音频插孔插头时探测光，其中所述音频插孔插座用以准直将由所述光探测器感测的来自所述外部光源的接收光；和

处理器，其布置成处理接收自所述光探测器的信号以及由此产生用于依据接收光来控制功能的功能控制信号。

2.根据权利要求1的移动设备，包含发射器，所述发射器可操作以发射所述功能控制信号到外部设备用以控制所述外部光源。

3.根据权利要求1或权利要求2的移动设备，其中所述处理器布置成解码来自所探测光的信号，所述信号提供所述外部光源的识别符。

4.根据权利要求1的移动设备，包含显示器，所述显示器可操作以响应于所述功能控制信号向用户显示关于接收光的信息。

5.根据权利要求4的移动设备，其中所述信息选自：

亮度测量；和

与所述外部光源关联的数据。

6.根据任一上述权利要求的移动设备，其中所述光探测器可操作以探测红外光。

7.根据任一上述权利要求的移动设备，其中所述光探测器可操作以探测可见光。

8.根据任一上述权利要求的移动设备，包含位于所述音频插孔插座中以进一步准直所述接收光的辅助准直光学元件。

9.根据权利要求8的移动设备，包含位于所述音频插孔插座中用于收集由所述插座准直的光并且被连接以将所收集光引导到所述光探测器的一个或更多个环状安放的光导。

10.根据权利要求9的移动设备，其中所述一个或更多个环状安放的光导中的一个是定位于所述音频插孔插座的圆周中，从连续的圆形导件和分片段的圆形导件中选择的圆形导件。

11.根据权利要求9或权利要求10的移动设备，其中多个环状安放的光导沿着所述音频插孔插座的纵轴布置在不同深度。

12.根据权利要求9或权利要求10的移动设备，其中多个弓形光导绕着所述音频插孔插座的同一圆周环状布置，以提供不同的非重叠的视野，其中每个弓形光导耦合到所述光探测器的各自光电二极管。

13.根据权利要求1的移动设备，包含数据采集器，所述数据采集器布置成采集和存储关于光源的数据，来自所述光源的光被探测。