CN108829236A - 电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子装置。电子装置包括显示组件、检测组件和处理器，检测组件设置在显示组件下方，检测组件包括多个光发生器和光接收器。多个光发生器用于同时发射多束不同波长的红外光，或多个光发生器用于交替发射多束相同波长的红外光。光接收器用于接收被外界物体反射并穿过显示组件的多束红外光以产生多个电信号，多个光发生器至少分布在光接收器的相背的两侧。处理器与光接收器连接，处理器用于依据多个电信号识别操作手势。本发明的电子装置通过判断多个电信号就能识别操作手势，无需在电子装置的触摸屏进行触摸操作就能对电子装置进行操作，提高了用户体验。

Description

电子装置

技术领域

本发明涉及消费性电子领域，更具体而言，涉及一种电子装置。

背景技术

目前的手机多为触摸屏，用户通过在触摸屏上进行触摸操作，比如点击以打开应用程序、滑动浏览网页等，但是当用户的手上沾有水、油脂等物体时，用户不便于在触摸屏进行触摸操作，且会造成触摸无反应、触摸不精确、弄脏触摸屏等较差的用户体验效果。

发明内容

本发明实施方式提供一种电子装置。

本发明实施方式的电子装置包括显示组件、检测组件和处理器，所述检测组件设置在所述显示组件下方，所述检测组件包括多个光发生器和光接收器。多个所述光发生器用于同时发射多束不同波长的红外光，或多个所述光发生器用于交替发射多束相同波长的红外光。所述光接收器用于接收被外界物体反射并穿过所述显示组件的多束所述红外光以产生多个电信号，多个所述光发生器至少分布在所述光接收器的相背的两侧。所述处理器与所述光接收器连接，所述处理器用于依据多个所述电信号识别操作手势。

在某些实施方式中，所述显示组件形成有显示区和非显示区，所述检测组件与所述显示区的位置对应，和/或所述检测组件与所述非显示区的位置对应。

在某些实施方式中，所述显示组件形成有相背的出光面和背光面，所述背光面上涂覆有红外透过油墨。

在某些实施方式中，所述显示组件包括上边缘、下边缘和侧边缘，所述检测组件设置在靠近所述上边缘、或所述下边缘、或所述侧边缘的位置。

在某些实施方式中，多个所述光发生器等角度间隔分布在所述光接收器的周缘。

在某些实施方式中，多个所述光发生器用于同时发射多束不同波长的红外光时，多个所述光发生器至少分布在所述光接收器的相背的第一侧和第二侧，位于所述第一侧的所述光发生器发射第一波长的红外光，位于所述第二侧的所述光发生器发射第二波长的红外光，所述光接收器接收所述第一波长的红外光产生第一类电信号，接收所述第二波长的红外光产生第二类电信号，所述处理器用于：

在检测到所述第一类电信号出现峰值的时间早于所述第二类电信号出现峰值的时间时，识别操作手势为从所述第一侧划向所述第二侧；和

在检测到所述第二类电信号出现峰值的时间早于所述第一类电信号出现峰值的时间时，识别操作手势为从所述第二侧划向所述第一侧。

在某些实施方式中，多个所述光发生器用于交替发射多束相同波长的红外光时，所述处理器用于：

获取多个所述光发生器的发光时序；和

依据所述发光时序和所述电信号的强度识别操作手势。

在某些实施方式中，所述显示组件形成有第一子显示区和第二子显示区，多个所述光发生器包括：

多个与所述第一子显示区对应设置的第一光发生器；和

多个与所述第二子显示区对应设置的第二光发生器。

在某些实施方式中，所述光接收器用于接收由所述第一光发生器发射的红外光以产生第一电信号，接收由所述第二光发生器发射的红外光以产生第二电信号，所述处理器用于：

在接收到所述第一电信号的强度大于所述第二电信号的强度超过预定阈值时，识别操作手势为从所述第一子显示区上划过；

在接收到所述第二电信号的强度大于所述第一电信号的强度超过预定阈值时，识别操作手势为从所述第二子显示区上划过；和

在接收到所述第一电信号的强度和第二电信号的强度的差值的绝对值不超过预定阈值时，识别操作手势为在所述第一子显示区和所述第二子显示区上划过。

在某些实施方式中，多个所述光发生器均匀分布在所述显示组件的下方，所述处理器用于：

在多个所述电信号的强度在峰值处均保持超过预定时长时，识别操作手势为用手掌划过；和

在多个所述电信号的强度在峰值处均保持不超过预定时长时，识别操作手势为用手指划过。

本发明实施方式的电子装置通过采用多个光发生器和光接收器，多个光发生器能够同时发射多束不同波长的红外光，或多个光发生器能够交替发射多束相同波长的红外光，光接收器接收被外界物体反射的多束红外光以产生多个电信号，通过判断多个电信号就能识别操作手势，无需在电子装置的触摸屏进行触摸操作就能对电子装置进行操作，提高了用户体验。

本发明的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实施方式的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施方式的电子装置的结构示意图；

图2是本发明实施方式的电子装置的平面示意图；

图3是本发明另一实施方式的电子装置的平面示意图；

图4是本发明另一实施方式的电子装置的平面示意图；

图5是本发明实施方式的由多个光发生器发射不同波长产生的不同电信号的示意图；

图6至图10是本发明实施方式的电子装置的使用场景示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。附图中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

另外，下面结合附图描述的本发明的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明的实施方式，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参阅图1和图2，本发明实施方式的电子装置100包括显示组件10、检测组件20和处理器30。电子装置100可以是手机、平板电脑、手提电脑、游戏机、头显设备、门禁系统、柜员机等，本发明实施例以电子装置100是手机为例进行说明，可以理解，电子装置100的具体形式可以是其他，在此不作限制。

显示组件10可以用于构成电子装置100外观件的一部分，显示组件10可以显示文字或图像等内容以供用户观看。在本发明实施例中，显示组件10包括显示屏11和盖板12，显示屏11在电能的作用下向外发射光线，盖板12结合在显示屏11上，盖板12可以由透明的材料制成。在一个例子中，盖板12内还制作有导电电极，导电电极可以对用户在盖板12上的触摸操作进行响应。显示屏11可以是OLED显示屏，以使显示屏11具有较好的透光性和延展性。显示组件10形成有显示区14和非显示区15，其中显示区14指的是可以显示内容的区域，非显示区15指的是不能显示内容的区域。在本发明实施例中，显示组件10整体呈矩形，显示组件10形成有上边缘16、下边缘17和侧边缘18，显示区14和非显示区15均位于上边缘16、下边缘17和侧边缘18围成的区域内。显示区14的整体形状可以呈矩形，非显示区15形成在显示区14的周缘位置，非显示区15可用于遮盖电子装置100的内部元器件并使其在外观上不可见。当然，显示组件10、显示区14和非显示区15的形状依据不同的需求可以有不同的选择，例如显示组件10可以整体呈圆形；或者显示区14可以整体呈矩形且开设有缺口(刘海屏)的形状；或者非显示区15只形成在显示区14的某一个或两个边缘上。

检测组件20设置在显示组件10的下方，具体地，显示组件10暴露在电子装置100的外部，检测组件20被显示组件10遮挡。检测组件20可以用于检测用户在显示组件10上的手势操作。在一个例子中，检测组件20可以仅在显示屏11处于被点亮的状态时开启；在另一个例子中，检测组件20可以由设置在电子装置100上的开关控制开启或关闭；在又一个例子中，检测组件20可以是在电子装置100待机或工作的状态下均开启的。

检测组件20可以与显示组件10的显示区14的位置对应，例如设置在显示区14的中间位置，方便用户在显示区14的上方进行手势操作；或检测组件20设置可以与显示组件10的非显示区15的位置对应，用户可以在显示区14上进行触控操作，在非显示区15的上方进行手势操作，丰富了用户与电子装置100的交互方式；或检测组件20部分与显示区14的位置对应，另一部分与非显示区15的位置对应。检测组件20可以设置在靠近上边缘16的位置，例如设置在“刘海屏”的刘海的位置，或者设置在与刘海齐平的位置；检测组件20可以设置在靠近下边缘17的位置；检测组件20也可以设置在靠近侧边缘18的位置。

检测组件20包括光发生器21和光接收器22。光发生器21用于向显示组件10发射红外光，红外光可穿过显示组件10到达电子装置100外部，当外界物体，例如用户的手，在显示组件10的上方划过时，外界物体会反射红外光，被反射的部分红外光再将穿过显示组件10后到达光接收器22。光发生器21包括红外发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)。

光接收器22用于接收到穿过显示组件10的多束红外光，并产生对应的多个电信号。电信号的强度与外界物体到光接收器22的距离成反比。也即是说，外界物体离光接收器22越远，电信号的强度越弱；外界物体离光接收器22越近，电信号的强度越强。外界物体在靠近光接收器22的过程中，电信号的强度增大；外界物体在远离光接收器22的过程中，电信号的强度减小。如此，处理器30通过判断电信号强度的变化趋势来识别操作手势。其中，光接收器22可以是光电二极管(Photo Diode，PD)和雪崩光电二极管(Avalanche PhotoDiode，APD)。

请结合图3，多个光发生器21至少分布在光接收器22的相背的两侧，例如多个光发生器21分布在光接收器22的左侧和右侧，或者多个光发生器21分布在光接收器22的上侧和下侧，或者多个光发生器21分布在光接收器22的左侧、右侧、上侧和下侧。例如，两个光发生器21位于光接收器22的相背的两侧，即光接收器22位于两个光发生器21之间，两个光发生器21分别与光接收器22的距离可以相等。在一个例子中，多个光发生器21等角度间隔分布在光接收器22的周缘，例如相邻的两个光发生器21与光接收器22的连线的夹角呈180度或90度或60度等，具体地，多个光发生器21环绕光接收器22布置，多个光发生器21可以以光接收器22所在位置为圆心呈圆形分布。

处理器30与光接收器22连接，处理器30可以接收由光接收器22产生的多个电信号，并依据该多个电信号识别操作手势。具体地，处理器30可以接收光接收器22产生的多个电信号并依据光接收器22产生的多个电信号的强度的大小、产生的时间、变化的趋势等信息判断用户的操作手势。在一个例子中，请参阅图4，多个光发生器21至少分布在光接收器22的第一侧和第二侧，第一侧和第二侧为光接收器22相背的两侧，每一侧的光发生器21的数量可以相等。

请结合图5，在本实施例中，多个光发生器21可以用于同时发射多束不同波长的红外光，例如770纳米至1000纳米范围内任意一个数值的红外光，光接收器22同时接收多个光发生器21发射的红外光。位于第一侧的光发生器21发射第一波长l₁的红外光，位于第二侧的光发生器21发射第二波长l₂的红外光。光接收器22接收第一波长l₁的红外光产生第一类电信号Q1，接收第二波长l₂的红外光产生第二类电信号Q2。当用户的手从第一侧划向第二侧，或者从第二侧划向第一侧时，第一类电信号Q1与第二类电信号Q2出现峰值的时间不一致，通过判断两者出现峰值的时间，识别操作手势。

具体地，处理器30用于在检测到第一类电信号Q1出现峰值的时间t₁早于第二类电信号Q2出现峰值的时间t₂时，识别操作手势为从第一侧划向第二侧；在检测到第二类电信号Q2出现峰值的时间t₂早于第一类电信号Q1出现峰值的时间t₁时，识别操作手势为从第二侧划向第一侧。

需要说明的是，第一侧和第二侧可以是任意相背的两侧，例如第一侧和第二侧为左侧和右侧，或者上侧和下侧，或者左上侧和右下侧等。进一步地，识别用户从一侧划向另一侧后，电子装置100可以进行相应的响应，例如电子装置100的显示组件10显示的内容进行翻页、电子装置100被滑动解锁、电子装置100的音量调高或调低等，可以理解，操作手势与电子装置100的具体响应方式可以依据实际情况进行设定，不限于上述的举例。

综上，本发明实施方式的电子装置100通过采用多个光发生器21和光接收器22，多个光发生器21能够同时发射多束不同波长的红外光，光接收器22接收被外界物体反射的多束红外光以产生多个电信号，通过处理多个电信号就能识别操作手势，无需在电子装置100的触摸屏进行触摸操作就能对电子装置进行操作，提升了用户体验。

在某些实施方式中，多个光发生器21的发光特性也可以不是由上述举例的同时发出不同波长的红外光。在本实施例中，多个光发生器21可以用于交替发射多束相同波长的红外光时，处理器30用于获取多个光发生器21的发光时序，并依据发光时序和电信号的强度识别操作手势。

具体地，处理器30依据多个光发生器21的发光时序，可以判断出任一时刻的电信号是由哪一个光发生器21发出的红外光造成的，也就是说，尽管多个光发生器21发出的红外光的波长相同，处理器30也可以依据接收到的多个电信号的时间及光发生器21的发光时序判断该电信号与哪一个光发生器21对应。

以图1所示的例子为例，两个光发生器21交替发光，例如每个光发生器21可以交替发光0.1毫秒。在两个光发生器21均发完一次光后，处理器30比较两个光发生器21发出的光分别对应的电信号的强弱，此时，可以判断用户的手是处在靠近左侧的光发生器21的位置，还是处在靠近右侧的光发生器21的位置，也就是判断用户的手是在光接收器22的左侧还是右侧。

进一步地，处理器30还可以再接收几组由两个光发生器21发出的电信号，并依据与每个光发生器21的电信号的强度的变化趋势识别用户的手划动的方向。例如，在先判断用户的手在光接收器22的左侧时，如果此时与左侧的光发生器21对应的电信号逐渐增大，且与右侧的光发生器21对应的电信号也逐渐增大，则说明用户的手向右侧划动；如果此时与左侧的光发生器21对应的电信号逐渐减小，且与右侧的光发生器21对应的电信号也逐渐减小，则说明用户的手向左侧划动。同理，在先判断用户的手在光接收器22的右侧时，如果此时与左侧的光发生器21对应的电信号逐渐增大，且与右侧的光发生器21对应的电信号也逐渐增大，则说明用户的手向左侧划动；如果此时与左侧的光发生器21对应的电信号逐渐减小，且与右侧的光发生器21对应的电信号也逐渐减小，则说明用户的手向右侧划动。

因此，用户也可以不需要直接接触电子装置100就可以对电子装置100输入操作指令。

请参阅图1，在某些实施方式中，显示组件10形成有相背的出光面1c和背光面1d，背光面1d上涂覆有红外透过油墨13。其中，出光面1c可以形成在盖板12上，显示组件10发出的光穿过出光面1c后进入外界，背光面1d与出光面1c相背，检测组件20设置的更靠近背光面1d，光发生器21发出的红外光先后穿过背光面1d和出光面1c后进入外界环境，被外界物体反射的红外光先后穿过出光面1c和背光面1d后到达光接收器22。红外透过油墨13可以滤除大部分(超过80％)的可见光，而对红外光具有较高的透过率(超过80％)，用户从外界难以观察到显示组件10内的检测组件20，而红外光可以以较高的透过率穿过红外透过油墨13。

请参阅图6和图7，在某些实施方式中，多个光发生器21均匀分布在显示组件10的下方，当多个电信号的强度在最大值处保持不超过预定时长时，识别操作手势为用手掌划过。当多个电信号的强度在最大值处保持超过预定时长时，识别操作手势为用手指划过。

具体地，当用户的操作手势为用从显示组件10的一端划到另一端时，电信号先逐渐增大，而后电信号的强度达到最大，随着用户的手继续划动，电信号又逐渐减小。且由于手掌(多个手指均伸出)的宽度大于手指的宽度，当用户用手掌划过时，整个手掌均位于显示组件10正上方的时间会相对较短，也就是电信号在最大值处保持的时长较短，因此，处理器30判断该时长不超过预定时长时，即可识别用户为用手掌划过；当用户用手指划过时，整个手指位于显示组件10正上方的时间会相对较长，也就是多个电信号在最大值处保持的时长较长，因此，处理器30判断该时长超过预定时长时，即可识别用户为用手指划过。需要说明的是，本实施方式的电信号为多个光发生器21发出的红外光产生的电信号的总和，预定时长可以是用户在电子装置100中自主设定的，例如设定为0.05秒，0.11秒等。进一步的，电子装置100可以对手掌划过和手指划过的操作手势产生不同的响应，例如识别到手指划过时向前或向后翻一页，识别到手掌划过时向前或向后翻多页等。

请参阅图8，在某些实施方式中，显示组件10形成有第一子显示区1a和第二子显示区1b，多个光发生器21包括多个第一光发生器211和多个第二光发生器212。多个第一光发生器211与第一子显示区1a对应设置，多个第二光发生器212与第二子显示区1b对应设置。在如图8所示的实施例中，第一子显示区1a与第二子显示区1b分别位于光接收器22的相背的两侧。光接收器22用于接收由多个第一光发生器211发射的红外光以产生第一电信号，还用于接收由多个第二光发生器212发射的红外光以产生第二电信号。

在处理器30接收到第一电信号的强度大于第二电信号的强度，且第一电信号的强度与第二电信号的强度的差值超过预定阈值时，处理器30用于识别操作手势为从第一子显示区1a上划过。在处理器30接收到第二电信号的强度大于第一电信号的强度，且第二电信号的强度与第一电信号的差值超过预定阈值时，处理器30用于识别操作手势为从第二子显示区1b上划过。在处理器30接收到第一电信号的强度和第二电信号的强度的差值的绝对值不超过预定阈值时，处理器30用于识别操作手势为从第一子显示区1a和第二子显示区1b上划过。

具体地，如图8，当用户的手仅从第一子显示区1a的正上方划过时，用户的手离第一光发生器211的距离较近，用户的手反射的由第一光发生器211发射的红外光的量较大，光接收器22产生的第一电信号Q3的强度较强，此时用户的手虽然也反射由第二光发生器212发射的红外光，但是量比较少，光接收器22虽然也产生有第二电信号Q4，但第二电信号Q4的强度小于第一电信号Q3的强度，因此，可以在第一电信号Q3的强度大于第二电信号Q4的强度超过预定阈值时识别操作手势为从第一子显示区1a上划过。同理，如图9，处理器30也可以在第二电信号Q4的强度大于第一电信号Q3的强度超过预定阈值时识别操作手势为从第二子显示区1b上划过。如图10，当用户的手同时从第一子显示区1a和第二子显示区1b上划过时，由手掌反射的第一光发生器211和第二光发生器212发射的红外光的量差异较小，第一电信号Q3和第二电信号Q4之间的差值的绝对值较小，因此，可以在第一电信号Q3和第二电信号Q4的强度的差值的绝对值不超过预定阈值时，识别操作手势为从第一子显示区1a和第二子显示区1b上划过。

其中，预定阈值可以是电子装置100内预设置的值。进一步地，电子装置100还可针对识别到的操作手势划过的不同区域产生不同的响应，例如，当识别到操作手势为从第一子显示区1a上划过时，可以单独控制第一子显示区1a上显示的内容翻页；当识别到操作手势为从第二子显示区1b上划过时，可以单独控制第二子显示区1b上显示的内容翻页；当识别到操作手势为从第一子显示区1a和第二子显示区1b上划过时，可以控制整个显示组件10上显示的内容翻页等。

在本说明书的描述中，参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个，除非另有明确具体的限定。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电子装置，其特征在于，包括显示组件、检测组件和处理器，所述检测组件设置在所述显示组件下方，所述检测组件包括：

多个光发生器，多个所述光发生器用于同时发射多束不同波长的红外光，或多个所述光发生器用于交替发射多束相同波长的红外光；和

光接收器，所述光接收器用于接收被外界物体反射并穿过所述显示组件的多束所述红外光以产生多个电信号，多个所述光发生器至少分布在所述光接收器的相背的两侧；

所述处理器与所述光接收器连接，所述处理器用于依据多个所述电信号识别操作手势。

2.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述显示组件形成有显示区和非显示区，所述检测组件与所述显示区的位置对应，和/或所述检测组件与所述非显示区的位置对应。

3.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述显示组件形成有相背的出光面和背光面，所述背光面上涂覆有红外透过油墨。

4.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述显示组件包括上边缘、下边缘和侧边缘，所述检测组件设置在靠近所述上边缘、或所述下边缘、或所述侧边缘的位置。

5.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，多个所述光发生器等角度间隔分布在所述光接收器的周缘。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的电子装置，其特征在于，多个所述光发生器用于同时发射多束不同波长的红外光时，多个所述光发生器至少分布在所述光接收器的相背的第一侧和第二侧，位于所述第一侧的所述光发生器发射第一波长的红外光，位于所述第二侧的所述光发生器发射第二波长的红外光，所述光接收器接收所述第一波长的红外光产生第一类电信号，接收所述第二波长的红外光产生第二类电信号，所述处理器用于：

在检测到所述第一类电信号出现峰值的时间早于所述第二类电信号出现峰值的时间时，识别操作手势为从所述第一侧划向所述第二侧；和

在检测到所述第二类电信号出现峰值的时间早于所述第一类电信号出现峰值的时间时，识别操作手势为从所述第二侧划向所述第一侧。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的电子装置，其特征在于，多个所述光发生器用于交替发射多束相同波长的红外光时，所述处理器用于：

获取多个所述光发生器的发光时序；和

依据所述发光时序和所述电信号的强度识别操作手势。

8.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述显示组件形成有第一子显示区和第二子显示区，多个所述光发生器包括：

多个与所述第一子显示区对应设置的第一光发生器；和

多个与所述第二子显示区对应设置的第二光发生器。

9.根据权利要求8所述的电子装置，其特征在于，所述光接收器用于接收由所述第一光发生器发射的红外光以产生第一电信号，接收由所述第二光发生器发射的红外光以产生第二电信号，所述处理器用于：

在接收到所述第一电信号的强度大于所述第二电信号的强度超过预定阈值时，识别操作手势为从所述第一子显示区上划过；

在接收到所述第二电信号的强度大于所述第一电信号的强度超过预定阈值时，识别操作手势为从所述第二子显示区上划过；和

在接收到所述第一电信号的强度和第二电信号的强度的差值的绝对值不超过预定阈值时，识别操作手势为在所述第一子显示区和所述第二子显示区上划过。

10.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，多个所述光发生器均匀分布在所述显示组件的下方，所述处理器用于：

在多个所述电信号的强度在峰值处均保持超过预定时长时，识别操作手势为用手掌划过；和

在多个所述电信号的强度在峰值处均保持不超过预定时长时，识别操作手势为用手指划过。