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BEREICH DER OFFENLEGUNG
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Geräte, die ein optoelektronisches Modul enthalten, das auf die manuellen Bewegungen eines Benutzers zur Steuerung des Geräts reagieren kann.
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HINTERGRUND
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Viele Geräte der Unterhaltungselektronik, wie z. B. Mobiltelefone, Radios, Tablet-Computer und TV-Fembedienungen, enthalten mechanische Tasten oder andere Schnittstellen, die es dem Benutzer ermöglichen, verschiedene Funktionen zu steuern (z. B. Lautstärkeregelung; Kanalauswahl). So kann die Lautstärkeregelung z. B. dazu verwendet werden, die Lautstärke eines Mobiltelefons einzustellen. In einigen Fällen basiert die Lautstärkeregelung auf mechanischen Drucktasten, mit denen der Benutzer die Lautstärke des Tons erhöhen oder verringern kann. Ebenso enthalten TV-Fernbedienungen manchmal mechanische Drucktasten, die zur Lautstärkeregelung und Kanalwahl verwendet werden können.
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Die Integration mechanischer Bedientasten in ein elektronisches Gerät und in das Gehäuse für das Gerät kann sehr kompliziert sein und birgt, insbesondere bei sehr kleinen Geräten, zusätzliche Qualitätsrisiken. Die mechanischen Tasten benötigen typischerweise viel Platz, der bei kompakten Geräten wie Smartphones knapp ist. Außerdem machen die für die mechanischen Taster erforderlichen Öffnungen im Gehäuse den Staub- und Wasserschutz zu einer Herausforderung. Solche Probleme können z. B. durch zusätzliche Dichtungs- oder Schutzteile gelöst werden, aber diese Merkmale erhöhen die Komplexität und die Kosten des Geräts. Außerdem kann die Lebensdauer solcher mechanischer Drucktastensysteme begrenzt sein, z. B. durch Federn, die mit den Drucktasten verbunden sind.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die hier beschriebenen Techniken können mit einer Vielzahl von Unterhaltungselektronikgeräten und anderen elektronischen Geräten verwendet werden und können dem Benutzer die Steuerung von Funktionen wie Lautstärke sowie Lied-, Kanal- oder Seitenauswahl erleichtern, je nach Anwendung.
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In einem Aspekt beschreibt die vorliegende Offenbarung beispielsweise eine Vorrichtung, die ein Modul mit einer Lichtquelle, die so betrieben werden kann, dass sie Licht aus der Vorrichtung emittiert, und mehrere Lichtdetektoren umfasst. Eine elektronische Steuereinheit, die betreibbar ist, um Signale von den Lichtdetektoren zu empfangen und die Bewegung eines Objekts (z. B. eines Fingers eines Benutzers) zu erfassen, das vor dem Modul außerhalb der Vorrichtung vorbeigeht. Die elektronische Steuereinheit ist betreibbar, um die Bewegung auf der Grundlage von Licht zu erkennen, das von dem Modul ausgesendet, von dem Objekt zurück zum Modul reflektiert und von den Lichtdetektoren erfasst wird. Die elektronische Steuereinheit ist ferner in der Lage, eine Funktion des Geräts in Reaktion auf die erkannte Bewegung zu steuern.
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Einige Implementierungen umfassen eines oder mehrere der folgenden Merkmale. Beispielsweise kann die Vorrichtung einen Lautsprecher umfassen, der zur Erzeugung von Schall betreibbar ist, wobei die elektronische Steuereinheit betreibbar ist, um eine Lautstärke des von dem Lautsprecher erzeugten Schalls in Reaktion auf die erfasste Bewegung des Objekts zu steuern. In einigen Fällen ist die elektronische Steuereinheit betreibbar, um die Lautstärke des Tons in Abhängigkeit von einer Richtung der erfassten Bewegung des Objekts zu erhöhen oder zu verringern. Außerdem kann die elektronische Steuereinheit in einigen Fällen die Lautstärke des Tons jedes Mal um einen bestimmten Betrag (z. B. einen Prozentsatz) erhöhen oder verringern, wenn die elektronische Steuereinheit feststellt, dass das Objekt vor jedem der Detektoren vorbeigegangen ist. Die elektronische Steuereinheit kann auch so betrieben werden, dass sie anhand der Signale von den Lichtdetektoren feststellt, wie schnell das Objekt vor den Lichtdetektoren vorbeigegangen ist, und in Reaktion darauf die Lautstärke des Tons um einen bestimmten Betrag erhöht oder verringert.
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In einigen Ausführungsformen enthält das Gerät einen Speicher zum Speichern einer Wiedergabeliste von Liedern, wobei die elektronische Steuereinheit betreibbar ist, um ein nächstes oder vorheriges Element in der Wiedergabeliste in Reaktion auf die erfasste Bewegung des Objekts auszuwählen. In einigen Fällen ist die elektronische Steuereinheit betreibbar, um das nächste Element in der Wiedergabeliste oder das vorherige Element in der Wiedergabeliste in Abhängigkeit von einer Richtung der erfassten Bewegung des Objekts auszuwählen. In einigen Fällen ist die elektronische Steuereinheit außerdem in der Lage, anhand der Signale der Lichtdetektoren zu bestimmen, wie schnell das Objekt vor den Lichtdetektoren vorbeigelaufen ist, und in Reaktion darauf die Geschwindigkeit des Scrollens durch die Wiedergabeliste zu erhöhen oder zu verringern.
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In einigen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung einen digitalen Buchleser und einen Speicher zum Speichern eines E-Books, wobei die elektronische Steuereinheit so betreibbar ist, dass sie als Reaktion auf die erfasste Bewegung des Objekts eine nächste oder vorherige Seite in dem E-Book anzeigt. In einigen Fällen ist die elektronische Steuereinheit betreibbar, um die nächste Seite im E-Book oder die vorherige Seite im E-Book in Abhängigkeit von einer Richtung der erfassten Bewegung des Objekts anzuzeigen. In einigen Fällen ist die elektronische Steuereinheit außerdem in der Lage, anhand der Signale der Lichtdetektoren zu bestimmen, wie schnell das Objekt vor den Lichtdetektoren vorbeigelaufen ist, und in Reaktion darauf die Geschwindigkeit des Blättems durch die Seiten des E-Books zu erhöhen oder zu verringern.
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In einigen Ausführungsformen umfasst das Gerät eine Fernbedienung, die zur Lautstärkeregelung und zur Kanalwahl betreibbar ist. Das Modul kann mehrere Lichtquellen und mehrere Gruppen von Lichtdetektoren enthalten, wobei die elektronische Steuereinheit betreibbar ist, um Signale von einer ersten Gruppe der Lichtdetektoren für die Lautstärkeregelung und Signale von einer zweiten Gruppe der Lichtdetektoren für die Kanalauswahl zu verwenden. In einigen Fällen sind die erste und die zweite Gruppe von Lichtdetektoren orthogonal zueinander angeordnet. Die elektronische Steuereinheit ist in einigen Ausführungsformen betreibbar, um ein Signal zu erzeugen, das die Kanalauswahl zumindest teilweise auf der Grundlage einer Richtung der erfassten Bewegung des Objekts anzeigt.
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In einem anderen Aspekt beschreibt die vorliegende Offenbarung ein Verfahren, das das Aussenden von Licht aus einem Modul, das Empfangen von Signalen von Lichtdetektoren in dem Modul, wobei die Signale zumindest teilweise Licht darstellen, das von einem Finger (oder einem anderen Objekt) einer Person reflektiert wird, der vor den Lichtdetektoren vorbeigeht, das Erfassen einer Bewegung des Fingers (oder eines anderen Objekts) der Person auf der Grundlage der empfangenen Signale und das Steuern eines Merkmals einer Vorrichtung in Reaktion auf die erfasste Bewegung umfasst.
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Einige Implementierungen umfassen eines oder mehrere der folgenden Merkmale. Zum Beispiel kann das Verfahren die Steuerung der Lautstärke des vom Gerät erzeugten Tons als Reaktion auf die erfasste Bewegung des Fingers des Benutzers umfassen. In einigen Fällen umfasst das Verfahren die Steuerung, ob die Lautstärke in Abhängigkeit von einer Richtung der erfassten Bewegung des Fingers des Benutzers erhöht oder verringert wird. Ferner umfasst das Verfahren in einigen Fällen die Bestimmung, wie schnell der Finger des Benutzers vor den Lichtdetektoren vorbeigelaufen ist, basierend auf den Signalen von den Lichtdetektoren, und, als Reaktion darauf, die Erhöhung oder Verringerung der Lautstärke des Tons um einen bestimmten Betrag.
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In einigen Fällen kann der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung dazu beitragen, Probleme im Zusammenhang mit mechanischen Drucktasten zu vermeiden. Darüber hinaus können durch die Beseitigung der mechanischen Drucktasten die Design-Komplexität und die Kosten des Geräts reduziert werden, und die Lebensdauer der Steuerschnittstelle kann verlängert werden. In einigen Fällen werden auch die Fertigungsprozesse einfacher, was zu weiteren Kostenreduzierungen führt. Die hier beschriebenen Techniken können zu Geräten mit geringerer Höhe und kleinerem Gesamtvolumen führen, was die Techniken besonders für kleine und ultrakleine (tragbare) Geräte geeignet machen kann.
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Weitere Aspekte, Merkmale und Vorteile werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, den beigefügten Zeichnungen und den Ansprüchen ersichtlich.
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Figurenliste
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- zeigt ein Beispiel für ein tragbares Gerät mit einem optoelektronischen Modul, das auf die manuellen Bewegungen eines Benutzers zur Steuerung des Geräts reagieren kann.
- zeigt ein Beispiel für ein optoelektronisches Lautstärkeregelungsmodul.
- zeigt ein weiteres Beispiel für ein optoelektronisches Lautstärkeregelungsmodul.
- und zeigen ein Objekt, das sich durch den Raum vor den Lichtdetektoren des Moduls bewegt.
- veranschaulicht weitere Details, wenn sich ein Objekt über den Raum vor den Lichtdetektoren des Moduls bewegt.
- ist ein Blockdiagramm eines Host-Geräts, das das optoelektronische Steuermodul enthält.
- und sind Zeitdiagramme der Signale von den Lichtdetektoren.
- zeigt eine weitere Implementierung eines optoelektronischen Lautstärkeregelungsmoduls.
- und zeigen Beispiele für Draufsichten auf ein Lautstärkeregelungsmodul.
- und zeigen Beispiele eines Lautstärkeregelungsmoduls, das so betrieben werden kann, dass es Licht in verschiedenen Farben emittiert oder Farbfilter für verschiedene Detektoren hat.
- zeigt ein Beispiel für das optoelektronische Lautstärkeregelungsmodul in einem In-Ear-Kopfhörer.
- zeigt ein Beispiel für eine Fernbedienungseinrichtung, die zur Lautstärkeregelung und Kanalwahl eingesetzt werden kann.
- und zeigen verschiedene Anordnungen eines optoelektronischen Steuermoduls zur Integration in die Fernbedienungsvorrichtung von .
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Wie in dargestellt, enthält ein tragbares Gerät 18, wie z. B. ein Smartphone, einen Lautsprecher, der so betrieben werden kann, dass er hörbare Töne erzeugt, die von einem Benutzer gehört werden können. Der Lautsprecher kann z. B. betreibbar sein, um ein elektrisches Signal in einen hörbaren Ton zu übersetzen, und kann einen Elektromagneten enthalten. Das Gerät 18 umfasst ein optoelektronisches Lautstärkeregelungsmodul 20, das z. B. auf die Bewegung des Fingers 19 eines Benutzers reagiert, ohne dass der Benutzer das Lautstärkeregelungsmodul berühren oder anderweitig kontaktieren muss.
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Wie in dargestellt, enthält das Lautstärkeregelungsmodul 20 eine Lichtquelle 21, wie z. B. eine Leuchtdiode (LED), und mehrere Lichtdetektoren 22a, 22b, wie z. B. Fotodioden. Andere Arten von Lichtquellen (z. B. organische LEDs (OLEDs), Infrarot (IR)-Laser oder oberflächenemittierende Vertical-Cavity-Laser (VCSELs)) können in einigen Implementierungen verwendet werden. Ebenso können in einigen Fällen andere Arten von Lichtdetektoren verwendet werden. Je nach Ausführung kann die Lichtquelle 21 so betrieben werden, dass sie Licht im infraroten (IR), sichtbaren oder ultravioletten (UV) Teil des elektromagnetischen Spektrums emittiert. In einigen Fällen kann die Lichtquelle 21 so betrieben werden, dass sie eine kontinuierliche Emission erzeugt; in anderen Fällen kann die Lichtquelle 21 so betrieben werden, dass sie Licht in einem gepulsten Modus emittiert, was dazu beitragen kann, den Gesamtstromverbrauch zu reduzieren. Die Lichtdetektoren 22a, 22b sind betreibbar, um Licht der von der Lichtquelle 21 emittierten Wellenlänge(n) zu erfassen. Das Modul 20 kann eine Glas- oder andere Abdeckung 25 enthalten, die für die Wellenlänge(n) des von der Lichtquelle 21 emittierten Lichts durchlässig ist, um das Eindringen von Staub, Wasser und Feuchtigkeit in das Modul zu verhindern. Wie in dargestellt, ist das Modul 20 in einigen Fällen unterhalb eines Abdeckglases 25 des Host-Geräts 18 angeordnet.
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Wenn kein Zielobjekt in der Nähe des Moduls vorhanden ist, um das von der Lichtquelle 21 emittierte Licht abzufangen und zu reflektieren, erfassen die Lichtdetektoren 22a, 22b kein von der Lichtquelle emittiertes Licht. und zeigen den Betrieb des Moduls 20, wenn ein Benutzer seinen Finger leicht über das Modul schiebt, während die Lichtquelle 21 Licht ausstrahlt. Wenn der Finger eines Benutzers beispielsweise auf der linken Seite des Moduls erscheint ( , reflektiert er das von der Lichtquelle 21 emittierte Licht. Das reflektierte Licht wird von dem ersten Lichtdetektor 22a empfangen. Wenn sich der Finger des Benutzers weiter auf die rechte Seite des Moduls 20 bewegt, nimmt das vom ersten Lichtdetektor 22a erfasste Lichtsignal ab, während das vom zweiten Lichtdetektor 22b erfasste Lichtsignal zunimmt.
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zeigt weitere Details der Änderungen, die von jedem der Lichtdetektoren 22a, 22b erfasst werden, wenn sich der Finger 19 des Benutzers über den Raum vor den Lichtdetektoren 22a, 22b bewegt. Solange sich der Finger 19 des Benutzers außerhalb des Erfassungsbereichs des Moduls 20 befindet (zum Zeitpunkt T1), wird das von der Lichtquelle 21 emittierte Licht vom Finger des Benutzers nicht zu einem der Lichtdetektoren 22a, 22b reflektiert. Daher sind die von jedem der Lichtdetektoren 22a, 22b erzeugten Signale etwa Null. Wenn sich der Finger 19 des Benutzers in den Erfassungsbereich bewegt (zum Zeitpunkt T2), beginnt er, Licht in Richtung des ersten Detektors 22a zu reflektieren, und das Signal des ersten Detektors 22a steigt. Dieser Trend setzt sich fort, bis der Maximalwert des vom ersten Detektor 22a erfassten Signals erreicht ist (zum Zeitpunkt T3). Wenn sich der Finger 19 des Benutzers in die Mitte des Erfassungsbereichs des Moduls bewegt (zum Zeitpunkt T4), wird Licht in Richtung der beiden Detektoren 22a, 22b reflektiert, von denen jeder ein entsprechendes Signal erzeugt, das etwa die gleiche Amplitude wie das Signal des anderen Detektors hat. Wenn sich der Finger 19 des Benutzers weiter nach rechts bewegt (zum Zeitpunkt T6), ändern sich die Signale der Detektoren so, dass das Signal des zweiten Detektors 22b zunimmt und das Signal des ersten Detektors 22a abnimmt. Wenn sich der Finger 19 des Benutzers außerhalb des Erfassungsbereichs bewegt (zum Zeitpunkt T7), sind die Signale von jedem der Lichtdetektoren 22a, 22b wieder etwa Null.
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Eine Fingerbewegung von rechts nach links (und nicht von links nach rechts) erzeugt in den Detektoren 22a, 22b zeitlich entgegengesetzte Signale. Daher steigt in solchen Fällen das Signal des zweiten Detektors 22b vor dem Signal des ersten Detektors 22a an. Anhand der Signale der Detektoren kann somit festgestellt werden, ob der Finger eines Benutzers über den Raum vor den Lichtdetektoren 22a, 22b bewegt wird, und wenn ja, in welche Richtung die Bewegung erfolgt.
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Wie in gezeigt, werden die Ausgangssignale von den Lichtdetektoren 22a, 22b an eine elektronische Steuereinheit (ECU) 40 im Modul selbst oder im Host-Gerät geliefert. Die ECU 40 kann die Signale verarbeiten und analysiert sie, um festzustellen, ob der Finger eines Benutzers (oder ein anderes Objekt) über den Raum vor den Lichtdetektoren 22a, 22b bewegt wird, und wenn ja, die Bewegungsrichtung. Als Reaktion auf die Erkennung, dass der Finger 19 (oder ein anderes Objekt) eines Benutzers über den Raum vor den Lichtdetektoren 22a, 22b bewegt wurde, wie oben beschrieben, passt die ECU 40 den Lautstärkepegel des Lautsprechers 42 oder eines anderen Tongenerators des Host-Geräts an. Wenn die ECU 40 beispielsweise eine Bewegung des Fingers des Benutzers von links nach rechts erkennt, kann sie den Schallpegel um einen vorbestimmten Betrag (z. B. 10 %) erhöhen, während sie den Schallpegel um einen vorbestimmten Betrag (z. B. 10 %) verringern kann, wenn die ECU 40 eine Bewegung des Fingers des Benutzers von rechts nach links erkennt. Wenn der Benutzer die Lautstärke weiter erhöhen oder verringern möchte, würde er seinen Finger ein oder mehrere Male über den Bereich vor den Lichtdetektoren 22a 22b bewegen (z. B. von links nach rechts, um die Lautstärke zu erhöhen, oder von rechts nach links, um die Lautstärke zu verringern).
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Im Allgemeinen sollte der Finger des Benutzers vorzugsweise auf ungefähr der gleichen Höhe über dem Modul 20 bleiben, wenn der Benutzer seinen Finger vor die Lichtdetektoren 22a, 22b schiebt. In der vorangegangenen Beschreibung wird die Bewegung des Fingers des Benutzers als von links nach rechts (um die Lautstärke zu erhöhen) oder von rechts nach links (um die Lautstärke zu verringern) beschrieben. In einigen Implementierungen kann eine Bewegung von links nach rechts verwendet werden, um die Lautstärke zu verringern, und eine Bewegung von rechts nach links kann verwendet werden, um die Lautstärke zu erhöhen. Außerdem kann in einigen Fällen der Finger des Benutzers als Bewegung nach oben und unten (statt nach rechts und links) beschrieben werden, abhängig z. B. von der Ausrichtung des Host-Geräts 18.
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In einigen Implementierungen ist die ECU 40 in der Lage, die Geschwindigkeit zu bestimmen, mit der der Benutzer seinen Finger 19 über den Raum vor dem Modul 20 bewegt, und die Lautstärke proportional zur gemessenen Geschwindigkeit zu erhöhen oder zu verringern. So würde das Steuergerät beispielsweise, wenn es eine langsamere Geschwindigkeit erkennt, die Lautstärke um einen ersten Betrag (z. B. 10 %) erhöhen oder verringern, während das Steuergerät, wenn es eine höhere Geschwindigkeit erkennt, die Lautstärke um einen zweiten Betrag (z. B. 20 %) erhöhen oder verringern würde, der größer als der erste Betrag ist. Das Steuergerät 40 kann die Geschwindigkeit der Bewegung beispielsweise messen, indem es die Zeitdifferenz zwischen den Spitzensignalen bestimmt, die von den Lichtdetektoren 22a, 22b während einer bestimmten Zeitspanne erfasst werden. Eine relativ kurze Zeit (t'') zwischen den Peaks zeigt eine relativ schnelle Bewegung des Fingers des Benutzers über den Raum vor dem Modul 20 an, während eine längere Zeit (t') zwischen den Peaks eine langsamere Bewegung des Fingers des Benutzers anzeigt ( und . Mit Hilfe der vorgenannten Techniken kann mit dem Modul 20 und dem Steuergerät 40 nicht nur gesteuert werden, ob die Lautstärke des Geräts 18 erhöht oder verringert wird, sondern auch wie schnell die Lautstärke erhöht oder verringert wird.
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Um die Genauigkeit und Empfindlichkeit zu erhöhen, können zusätzliche Lichtquellen und/oder Lichtdetektoren im Modul vorgesehen werden. zeigt zum Beispiel ein Beispielmodul 20A, das zwei Lichtquellen (21a, 21b) und drei Lichtdetektoren (22a, 22b, 22c) hat. In diesem Fall würde ein Finger (oder ein anderes Objekt), der sich von links nach rechts über den Raum vor den Lichtdetektoren 22a, 22b, 22c bewegt, ein Signal im ersten Detektor 22a, dann im zweiten Detektor 22b und dann im dritten Detektor 22c erzeugen. In ähnlicher Weise wie oben beschrieben, kann das Steuergerät 40 die Signale der Detektoren 22a, 22b, 22c verwenden, um die Bewegungsrichtung und -geschwindigkeit des Fingers des Benutzers zu bestimmen und als Reaktion darauf die Lautstärke anzupassen (die Lautstärke schnell/langsam zu erhöhen/verringern).
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und zeigen verschiedene Anordnungen der Lichtquelle 21 und der Lichtdetektoren 22a, 22b. Die Komponenten können z. B. entlang einer Linie angeordnet sein, wie in dargestellt. In anderen Fällen sind die Komponenten in einer asymmetrischen Geometrie angeordnet, wie in dargestellt. Die letztgenannte Anordnung kann besonders geeignet sein, wenn sich sowohl die Lichtquelle 21 als auch die Lichtdetektoren 22a, 22b auf demselben ASIC befinden.
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Verschiedene Techniken können verwendet werden, um optisches Rauschen (z. B. Hintergrundrauschen aus der Umgebung) zu reduzieren. Zum Beispiel kann die Lichtquelle 21 so gewählt werden, dass die Wellenlänge(n) des von ihr emittierten Lichts nur in relativ geringen Mengen in der interessierenden Umgebung vorhanden sind (z. B. Infrarotlicht). In einigen Fällen ist ein optisches Element vor der Lichtquelle vorgesehen, um einen sehr schmalen Strahl zu erzeugen. Ebenso sind in einigen Fällen entsprechende optische Elemente vor den Lichtdetektoren 22a, 22b vorgesehen, um optisches Rauschen aus der Umgebung ausschließen zu helfen.
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Ferner wird in einigen Implementierungen die Lichtquelle 21 in einem Modus mit hoher Pulsweitenmodulation betrieben, um Änderungen des optischen Rauschens zu erfassen. Die Messungen des optischen Rauschens können dann für Messungen der Fingerbewegung verwendet werden. Während die Lichtquelle 21 beispielsweise ausgeschaltet ist (d.h. kein Licht emittiert), kann das Steuergerät 40 das optische Rauschen basierend auf den Ausgangssignalen der Detektoren 22a, 22b messen. Das Rauschen kann dann von den Messungen subtrahiert werden, die gemacht werden, wenn die Lichtquelle eingeschaltet ist (d.h. einen Lichtimpuls aussendet), wenn sich der Finger eines Benutzers über den Raum vor den Lichtdetektoren 22a, 22b bewegt.
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Die Reduzierung der Auswirkungen des optischen Rauschens kann auch dadurch erreicht oder weiter optimiert werden, dass das Modul mit mehreren Lichtquellen (21a, 22b), die Licht mit jeweils unterschiedlichen Wellenlängen emittieren, und einem zwischen den Lichtquellen angeordneten Farbsensor 81 ausgestattet wird (siehe . Beispielsweise kann eine Lichtquelle 21a so betrieben werden, dass sie Nah-IR-Licht emittiert, während die andere Lichtquelle 21b so betrieben werden kann, dass sie UV-Licht emittiert. Das vom Finger des Benutzers reflektierte Licht wechselt dann von einer Wellenlänge zur anderen, wenn der Benutzer seinen Finger über die Fläche vor dem Modul bewegt. In anderen Fällen, wie in gezeigt, enthält das Modul mehrere zentrierte Lichtdetektoren 22a, 22b, die jeweils unterschiedliche Farbfilter 91a, 91b haben, die der/den Wellenlänge(n) des von den Lichtquellen 21a, 21b emittierten Lichts entsprechen.
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Lautstärkeregelung kann in einer Vielzahl von Verbrauchergeräten verwendet werden, z. B. in Smartphones und anderen Mobiltelefonen, Personalcomputern, Tablet-Computern, Laptops, TV-Fernbedienungen, Radios, Wearables wie E-Uhren und In-Ear-Kopfhörem. zeigt ein Beispiel für das Modul 20, das in einen In-Ear-Kopfhörer 100 integriert ist. Ein Benutzer kann seinen Finger 102 vor den Lichtdetektoren im Modul 20 in der oben beschriebenen Weise bewegen, um die Lautstärke zu regeln.
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Die oben beschriebenen Module können auch zur Steuerung von Funktionen anderer tragbarer elektronischer Geräte verwendet werden. Zum Beispiel kann das Modul in ein tragbares Musikabspielgerät integriert werden. Ein Benutzer kann seinen Finger vor den Lichtdetektoren im Modul in der oben beschriebenen Weise bewegen, um das Gerät zu veranlassen, den nächsten (oder vorherigen) Song in einer Wiedergabeliste zu spielen, die im Speicher des Musikabspielgeräts gespeichert ist. Das Steuergerät 40 kann so programmiert werden, dass eine schnellere Bewegung des Fingers des Benutzers ein schnelleres Blättern durch die Wiedergabeliste bewirkt.
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In ähnlicher Weise kann das Modul in ein digitales Buchlesegerät mit einem Speicher, der ein E-Book speichert, integriert werden. Ein Benutzer kann seinen Finger in der oben beschriebenen Weise vor den Lichtdetektoren des Moduls bewegen, um das Gerät zu veranlassen, die nächste (oder vorherige) Seite im Buchleser anzuzeigen. Auch hier kann das Steuergerät 40 so programmiert werden, dass eine schnellere Bewegung des Fingers des Benutzers ein schnelleres Blättern durch das E-Book bewirkt.
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Die vorgenannten Module können auch für die Kanalauswahl in einer TV-Fernbedienung verwendet werden. Ein Benutzer kann seinen Finger vor den Lichtdetektoren im Modul in der oben beschriebenen Weise bewegen, um die Fernbedienung zu veranlassen, ein oder mehrere Signale zu erzeugen, die einen Fernseher veranlassen, den nächsten (oder vorherigen) Kanal anzuzeigen. Auch hier kann das Steuergerät 40 so programmiert werden, dass eine schnellere Bewegung des Fingers der Benutzerin ein schnelleres Scrollen durch die Kanäle bewirkt.
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Wie in , und gezeigt, können die vorstehenden Techniken modifiziert werden, um sowohl die Lautstärkeregelung als auch die Kanalauswahl in derselben Fernbedienungsvorrichtung 200 zu ermöglichen. In diesem Fall umfasst das optoelektronische Modul 202 erste und zweite Lichtquellen 61a, 61b, die jeweils einen entsprechenden Lichtfilter aufweisen. Zum Beispiel kann die erste Lichtquelle 61a so betrieben werden, dass sie rotes oder IR-Licht emittiert, und die zweite Lichtquelle 61b kann so betrieben werden, dass sie grünes Licht emittiert. Ein erstes Paar von Lichtdetektoren 62a, 62b (ausgerichtet entlang der horizontalen Achse in kann einen Rot- oder Infrarot (IR)-Lichtfilter haben, und ein zweites Paar von Lichtdetektoren 62c, 62d (ausgerichtet entlang der vertikalen Achse in kann einen Grünlichtfilter haben.
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Wie in gezeigt, können anstelle von unterschiedlichen Wellenlängen für die jeweiligen Lichtquellen und die entsprechenden Lichtdetektoren auch unterschiedlich polarisiertes Licht und polarisierte Filter verwendet werden. So enthält das Modul 202A beispielsweise eine erste Lichtquelle 71a, die so betrieben werden kann, dass sie Licht mit einer ersten Polarisation emittiert, und eine zweite Lichtquelle 61b, die so betrieben werden kann, dass sie Licht mit einer zweiten unterschiedlichen Polarisation emittiert. Ein erstes Paar von Lichtdetektoren 72a, 72b (in entlang der horizontalen Achse ausgerichtet) kann Filter aufweisen, so dass sie selektiv betreibbar sind, um Licht der ersten Polarisation zu erfassen, und ein zweites Paar von Lichtdetektoren 72c, 72d (in entlang der vertikalen Achse ausgerichtet) kann Filter aufweisen, so dass sie selektiv betreibbar sind, um Licht der zweiten Polarisation zu erfassen.
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Die Anordnungen von und können dazu beitragen, Verwechslungen zwischen den horizontal orientierten und vertikal orientierten Detektorpaaren (d. h. denjenigen, die für die Lautstärkeregelung und denjenigen, die für die Kanalauswahl verwendet werden) zu vermeiden. In einigen Fällen reagieren die Module von (oder 12C) auch auf das ein- oder mehrmalige Tippen eines Benutzers mit dem Finger im mittleren Bereich 204 (z. B. direkt über den Emittern 61a, 61b). In solchen Fällen nehmen die Signale der Detektoren (z. B. 62a, 62b oder 62c, 62d) etwa zur gleichen Zeit zu. Basierend auf diesen Informationen kann das Steuergerät 40 so programmiert werden, dass es einen oder mehrere Fingertipps des Benutzers erkennt und in einigen Fällen auch erkennt, wie schnell mehrere Fingertipps erfolgten.
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Verschiedene Aspekte des in dieser Spezifikation beschriebenen Gegenstands und der funktionalen Abläufe können in digitalen elektronischen Schaltungen oder in Computersoftware, Firmware oder Hardware implementiert werden, einschließlich der in dieser Spezifikation offengelegten Strukturen und ihrer strukturellen Äquivalente oder in Kombinationen von einem oder mehreren davon. Aspekte des in dieser Spezifikation beschriebenen Gegenstands können als ein oder mehrere Computerprogrammprodukte implementiert werden, d. h. als ein oder mehrere Module von Computerprogrammanweisungen, die auf einem computerlesbaren Medium zur Ausführung durch eine Datenverarbeitungsvorrichtung oder zur Steuerung des Betriebs einer Datenverarbeitungsvorrichtung codiert sind. Das computerlesbare Medium kann eine maschinenlesbare Speichervorrichtung, ein maschinenlesbares Speichersubstrat, eine Speichervorrichtung, eine Materiezusammensetzung, die ein maschinenlesbares übertragenes Signal bewirkt, oder eine Kombination aus einem oder mehreren davon sein. Die Begriffe „Datenverarbeitungsgerät“ und „Computer“ umfassen alle Geräte, Vorrichtungen und Maschinen zur Verarbeitung von Daten, einschließlich, als Beispiel, eines programmierbaren Prozessors, eines Computers oder mehrerer Prozessoren oder Computer. Das Gerät kann neben der Hardware auch Code enthalten, der eine Ausführungsumgebung für das betreffende Computerprogramm schafft, z. B. Code, der eine Prozessor-Firmware, einen Protokollstapel, ein Datenbankmanagementsystem, ein Betriebssystem oder eine Kombination aus einem oder mehreren davon darstellt.
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Ein Computerprogramm (auch als Programm, Software, Softwareanwendung, Skript, App oder Code bezeichnet) kann in jeder Form von Programmiersprache geschrieben sein, einschließlich kompilierter oder interpretierter Sprachen, und es kann in jeder Form eingesetzt werden, einschließlich als eigenständiges Programm oder als Modul, Komponente, Unterprogramm oder andere Einheit, die zur Verwendung in einer Computerumgebung geeignet ist. Ein Computerprogramm entspricht nicht unbedingt einer Datei in einem Dateisystem. Ein Programm kann in einem Teil einer Datei gespeichert sein, die auch andere Programme oder Daten enthält (z. B. ein oder mehrere Skripte, die in einem Markup-Sprachdokument gespeichert sind), in einer einzelnen Datei, die dem betreffenden Programm gewidmet ist, oder in mehreren koordinierten Dateien (z. B. Dateien, die ein oder mehrere Module, Unterprogramme oder Teile von Code speichern). Ein Computerprogramm kann zur Ausführung auf einem Computer oder auf mehreren Computern bereitgestellt werden, die sich an einem Standort befinden oder über mehrere Standorte verteilt und über ein Kommunikationsnetzwerk miteinander verbunden sind.
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Die in dieser Spezifikation beschriebenen Prozesse und Logikflüsse können von einem oder mehreren programmierbaren Prozessoren ausgeführt werden, die ein oder mehrere Computerprogramme ausführen, um Funktionen auszuführen, indem sie auf Eingabedaten arbeiten und Ausgaben erzeugen. Die Prozesse und Logikflüsse können auch von einem speziellen Logikschaltkreis, z. B. einem FPGA (Field Programmable Gate Array) oder einem ASIC (Application Specific Integrated Circuit), ausgeführt werden, und die Vorrichtung kann auch als solcher implementiert werden.
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Prozessoren, die für die Ausführung eines Computerprogramms geeignet sind, gehören beispielsweise sowohl allgemeine als auch spezielle Mikroprozessoren sowie ein oder mehrere Prozessoren jeder Art von Digitalcomputer. Im Allgemeinen empfängt ein Prozessor Anweisungen und Daten aus einem Festwertspeicher oder einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff oder aus beiden. Die wesentlichen Elemente eines Computers sind ein Prozessor zur Ausführung von Befehlen und ein oder mehrere Speichergeräte zur Speicherung von Befehlen und Daten. Im Allgemeinen enthält ein Computer auch ein oder mehrere Massenspeichergeräte zum Speichern von Daten, z. B. magnetische, magnetooptische oder optische Platten, oder ist operativ gekoppelt, um Daten von diesen zu empfangen oder an diese zu übertragen, oder beides. Ein Computer muss jedoch nicht über solche Vorrichtungen verfügen. Außerdem kann ein Computer in ein anderes Gerät eingebettet sein, z. B. in ein Smartphone oder ein anderes Mobiltelefon, einen persönlichen digitalen Assistenten (PDA), einen mobilen Audio-Player, um nur einige zu nennen. Zu den computerlesbaren Medien, die zum Speichern von Computerprogrammanweisungen und Daten geeignet sind, gehören alle Formen von nichtflüchtigen Speichern, Medien und Speichervorrichtungen, z. B. Halbleiterspeichervorrichtungen, z. B. EPROM, EEPROM und Flash-Speichervorrichtungen; Magnetplatten, z. B. interne Festplatten oder Wechseldatenträger; magnetooptische Platten; und CD-ROM- und DVD-ROM-Platten. Der Prozessor und der Speicher können durch spezielle Logikschaltungen ergänzt werden oder in diese integriert sein.
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Es können verschiedene Modifikationen vorgenommen werden, die aus der vorangegangenen Beschreibung ersichtlich sind. Ferner können in einigen Fällen Merkmale, die im Zusammenhang mit verschiedenen Implementierungen beschrieben werden, in derselben Implementierung kombiniert werden. Daher fallen andere Implementierungen in den Anwendungsbereich der Ansprüche.
