TWI492119B - 手持式電子裝置 - Google Patents

Description

手持式電子裝置

本發明係提供一種手持式電子裝置，尤指一種可單手握持並同時執行觸控操作的手持式電子裝置。

傳統的可攜式通訊裝置都是利用按鍵或觸控面板輸入操作指令。可攜式通訊裝置的正面具有顯示螢幕，顯示螢幕可由觸控面板所構成，且按鍵通常設置在顯示螢幕的旁邊，方便使用者同時觀看顯示螢幕的展示內容及輸入控制指令。換句話說，按鍵與觸控面板皆位於可攜式通訊裝置的正面。使用傳統的可攜式通訊裝置時，使用者需一隻手握著可攜式通訊裝置，另一隻手移動到可攜式通訊裝置的正面位置去點選按鍵或觸控面板。若在某些特定情況下，使用者只能用單手拿著可攜式通訊裝置，則難以既穩定握住可攜式通訊裝置，同時又將手指伸到可攜式通訊裝置的正面位置去輸入觸控指令。傳統可攜式通訊裝置有上述的操作困難度，不符合人體工學與一般的使用習慣。

本發明係提供一種可單手握持並同時執行觸控操作的手持式電子裝置，以解決上述之問題。

本發明之申請專利範圍係揭露一種具有觸控功能的手持式電子裝置，其包含有一殼體、至少一光學偵測模組以及一控制單元。該殼體具有相對的一顯示面與一背面。該殼體另具有一頂面、一底面及二側面，分別位於 該顯示面和該背面之間。該光學偵測模組設置於該殼體之該側面，用來偵測一觸控媒介之移動軌跡。該控制單元電連接該光學偵測模組。該控制單元根據該移動軌跡以相應地輸出一控制訊號。

本發明之申請專利範圍另揭露該側面具有一上區域與一下區域，該上區域鄰近該頂面，該下區域鄰近該底面，且該光學偵測模組設置於該側面之該上區域。該上區域鄰近該殼體之出音孔，該下區域鄰近該殼體之收音孔。

本發明之申請專利範圍另揭露該光學偵測模組為複數個光學手指導航單元所組成的陣列，或是該光學偵測模組包含複數個距離感測器。

本發明之申請專利範圍另揭露該手持式電子裝置還包含有一儲存單元，電連接該控制單元，用來儲存一參考值。該光學偵測模組用來偵測一生理特徵，該控制單元比對該生理特徵與該參考值，以判斷是否開放該手持式電子裝置的使用授權。

本發明將光學偵測模組設置在殼體的側面，可讓使用者單手拿取手持式電子裝置時，仍可藉由拇指或食指的擺動輸入觸控指令，而不需如傳統方式般麻煩，要移動手指到手持式電子裝置的正面才能進行觸控操作。本發明之手持式電子裝置可為攜帶式通訊器或遠距遙控器，例如手機或電視選台器，不但其殼體正面具有顯示面(顯示面板)及輸入模組(按鍵或觸控面板)，且殼體的側面還會再額外配設一套光學偵測模組，除了可實現多指觸控操作，也適合使用者以單手流暢操控。相較先前技術，本發明提出一種將光學偵測模組放置在手持式電子裝置的殼體側邊的設計，符合消費者使用習慣，以顯著提昇產品的市場競爭力。

10‧‧‧手持式電子裝置

12‧‧‧殼體

121‧‧‧顯示面

122‧‧‧背面

123‧‧‧頂面

124‧‧‧底面

125‧‧‧側面

125R‧‧‧右側面

125L‧‧‧左側面

125a‧‧‧上區域

125b‧‧‧下區域

126‧‧‧出音孔

127‧‧‧收音孔

14‧‧‧光學偵測模組

141‧‧‧偵測端

16‧‧‧控制單元

18‧‧‧容置空間

20‧‧‧光學手指導航單元

22‧‧‧距離感測器

24‧‧‧儲存單元

D‧‧‧容置空間的深度

T‧‧‧光學偵測模組的厚度

第1圖與第2圖分別為本發明實施例之手持式電子裝置在不同視角之示意圖。

第3圖為本發明實施例之手持式電子裝置之部份結構示意圖。

第4圖與第5圖為本發明其它實施例之手持式電子裝置之部份結構示意圖。

第6圖與第7圖為本發明不同實施例之光學偵測模組之示意圖。

第8圖至第10圖為本發明其它實施例之光學偵測模組之示意圖。

請參閱第1圖與第2圖，第1圖與第2圖分別為本發明實施例之一手持式電子裝置10在不同視角之示意圖。手持式電子裝置10包含一殼體12、至少一光學偵測模組14以及一控制單元16。殼體12具有顯示面121、背面122、頂面123、底面124與側面125(左側面125L及右側面125R)。手持式電子裝置10的顯示面板即位於顯示面121上，擴音喇叭可設置在背面122。顯示面121和背面122為殼體12的兩相對端面，頂面123和底面124為殼體12的另外兩個相對端面，二側面125亦位於殼體12的相對位置。光學偵測模組14設置在殼體12的側面125(不限於左側面125L或右側面125R)。控制單元16設置在殼體12內，並電連接光學偵測模組14。光學偵測模組14可用來偵測一觸控媒介(例如使用者的手指)的移動軌跡，控制單元16則根據移動軌跡輸出相應的控制訊號，使手持式電子裝置10在顯示面121以外的端面，意即前述的側面125，具有觸控輸入的功能。

光學偵測模組14是一種利用光遮蔽技術來取得觸控媒介之移動軌跡的感測器。光學偵測模組14可具有光發射單元及光接收單元。光發射單元輸出一光偵測訊號，若觸控媒介在光學偵測模組14感測範圍內移動，光偵測訊號會照射到觸控媒介並產生相應的光反射訊號。接著，光接收單元接收 光反射訊號，並將相關資訊傳送到控制單元16，由控制單元16根據光反射訊號的強度變化得到觸控媒介的移動軌跡。如第1圖所示，手持式電子裝置10包含一個光學偵測模組14，其係設置在殼體12的左側面125L。使用者以左手拿著手持式電子裝置10時，便可用大拇指在光學偵測模組14上面滑動來輸入觸控指令。光學偵測模組14當然也可選擇設在殼體12的右側面125R，或是在殼體12的兩相對側面125各設置一個光學偵測模組14以實現多指操控，其實施態樣端視設計需求而定，於此不再分別加以敘明。

如第1圖所示，側面125可分為上區域125a及下區域125b。上區域125a鄰近頂面123和殼體12的出音孔126，下區域125b鄰近底面124和殼體12的收音孔127。揚聲器設置在出音孔126內，麥克風設置在收音孔127內。於本發明較佳實施例中，光學偵測模組14係設置在側面125的上區域125a，以便於使用者以拇指或食指在光學偵測模組14上面滑動，達成符合人體工學的效果。上區域125a相對下區域125b的面積比可不限於圖示的比例，一般來說，上區域125a是位於側面125的上方二分之一或三分之一的位置，上區域125a與下區域125b的面積比可依據殼體12的長度、寬度及厚度而相應設計變化。

請參閱第3圖，第3圖為本發明實施例之手持式電子裝置10之部份結構示意圖。殼體12另具有一個容置空間18，形成在側面125上。光學偵測模組14可以鑲嵌或卡合方式設置在容置空間18內。光學偵測模組14的結構厚度T較佳地小於4毫米，容置空間18的結構深度D則約為4毫米。通常來說，光學偵測模組14可以是光學手指導航單元或距離感測器，其結構厚度T實質約為2.7~3.3毫米，然不限於此。光學偵測模組14設置於容置空間18內部時，光學偵測模組14的偵測端141(上端面)可以平面對齊的方式連接側面125，讓光學偵測模組14接觸殼體12的交界端服貼而無間隙，使得 手持式電子裝置10可呈現美觀的流線外型。

請參閱第4圖與第5圖，第4圖與第5圖為本發明其它實施例之手持式電子裝置10之部份結構示意圖。如第4圖所示，容置空間18的底部可為曲面結構，光學偵測模組14為可微幅彎折的薄型軟結構。光學偵測模組14裝入容置空間18時，光學偵測模組14會順著曲面結構而彎曲變形，使偵測端141凸出於側面125。如第5圖所示，光學偵測模組14的底面是平面結構，偵測端141則是曲面結構。光學偵測模組14安裝於容置空間18的內部時，光學偵測模組14的底面平貼在容置空間18的底部，而偵測端141會凸出側面125。第4圖與第5圖所示之實施例，要讓光學偵測模組14在殼體12的側面125形成一個突起物。使用者的手指滑過側面125以下達觸控指令時，會因為光學偵測模組14相對側面125的結構段差感受到高低起伏的變化，可提供操作手感，方便使用者判斷是否正確地觸發或致動光學偵測模組14。

請參閱第6圖與第7圖，第6圖與第7圖為本發明不同實施例之光學偵測模組14之示意圖。光學偵測模組14可為複數個光學手指導航單元20所組成的陣列。如第6圖所示，複數個光學手指導航單元20以直線排列形成陣列，光學偵測模組14可用來偵測觸控媒介(使用者手指)的單向移動與點擊動作；或者，如第7圖所示，複數個光學手指導航單元20還可以矩形方式形成陣列，使得光學偵測模組14可偵測觸控媒介的雙向移動和點擊動作。

請參閱第8圖至第10圖，第8圖至第10圖為本發明其它實施例之光學偵測模組14之示意圖。光學偵測模組14可包含複數個距離感測器22，以不同的排列方式來實現多維度的觸控操作。如第8圖所示，複數個距離感測器22直線地排列在殼體12的側面125，光學偵測模組14可偵測觸控媒介的單向移動與點擊動作；如第9圖與第10圖所示，複數個距離感測器22以 三角錯位排列或十字型排列設置在側面125，可讓光學偵測模組14具有偵測觸控媒介的雙向移動和點擊動作的功能。光學偵測模組14之各感測單元的排列方式可不限於上述態樣所示，端視設計需求而定。

如第1圖與第2圖所示，手持式電子裝置10另可包含一儲存單元24，電連接於控制單元16。儲存單元24可用來儲存預設參考值，光學偵測模組14另可具有偵測使用者之生理特徵的功能。控制單元16可根據生理特徵和參考值的比對結果判斷使用者是否為允許授權人員，以決定是否要開放手持式電子裝置10的操作權限。舉例來說，若光偵測訊號為穿透光，觸控媒介為具有多層介質的物體，穿透光進入觸控媒介後，會因為不同介質的密度變化而產生對應的光反射訊號，例如觸控媒介為使用者手指時，手指肌膚和血管壁即為觸控媒介的第一及第二介質。控制單元16可根據光偵測訊號與光反射訊號的參數值差異得到血管的收縮變化資訊，此資訊即為心跳的波形資訊，故控制單元16可比對波形資訊與參考值來確認使用者身份。

另外，光學偵測模組14也可以用來掃瞄觸控媒介的表面輪廓。光學偵測模組14輸出的光偵測訊號會經由觸控媒介的表面產生光反射訊號，控制單元16可根據光偵測訊號與光反射訊號的參數值差異得到輪廓資訊，例如使用者的指紋，用來比對於參考值供確認使用者身份。或者，使用者可在光學偵測模組14上描繪特定曲線，光學偵測模組14偵測使用者手指的移動軌跡得到圖形資訊，圖形資訊可視為使用者的筆跡特徵，因此控制單元16即可比對圖形資訊與參考值，透過筆跡特徵值的辨識技術來判斷使用者的身份。

一般的使用習慣是把手持式電子裝置的本體放在掌心上，拇指與食指則會位於殼體的兩側，故本發明將光學偵測模組設置在殼體的側面，可讓使用者單手拿取手持式電子裝置時，仍可藉由拇指或食指的擺動輸入觸控 指令，而不需如傳統方式般麻煩，要移動手指到手持式電子裝置的正面才能進行觸控操作。本發明之手持式電子裝置可為攜帶式通訊器或遠距遙控器，例如手機或電視選台器，不但其殼體正面具有顯示面(顯示面板)及輸入模組(按鍵或觸控面板)，且殼體的側面還會再額外配設一套光學偵測模組，除了可實現多指觸控操作，也適合使用者以單手流暢操控。相較先前技術，本發明提出一種將光學偵測模組放置在手持式電子裝置的殼體側邊的設計，符合消費者使用習慣，以顯著提昇產品的市場競爭力。

10‧‧‧手持式電子裝置

12‧‧‧殼體

121‧‧‧顯示面

124‧‧‧底面

125‧‧‧側面

125L‧‧‧左側面

125a‧‧‧上區域

125b‧‧‧下區域

126‧‧‧出音孔

127‧‧‧收音孔

14‧‧‧光學偵測模組

Claims (21)

1. 一種具有觸控功能的手持式電子裝置，其包含有：一殼體，該殼體具有相對的一顯示面與一背面，該殼體另具有一頂面、一底面及二側面，分別位於該顯示面和該背面之間，該手持式電子裝置之一顯示面板設置在該顯示面上且不重合該二側面；至少一光學偵測模組，獨立於該顯示面板且設置於該殼體之該側面，該光學偵測模組用來偵測一觸控媒介在該側面上之移動軌跡；以及一控制單元，電連接該光學偵測模組，該控制單元根據該移動軌跡以相應地輸出一控制訊號。
2. 如請求項1所述之手持式電子裝置，其中該殼體另具有一容置空間，形成於該側面，該光學偵測模組設置該容置空間內，該光學偵測模組之厚度實質小於4毫米。
3. 如請求項2所述之手持式電子裝置，其中該光學偵測模組之偵測端以平面對齊該側面的方式接觸該殼體。
4. 如請求項2所述之手持式電子裝置，其中該容置空間之底部為一曲面結構，該光學偵測模組設置在該曲面結構上，使該光學偵測模組之偵測端凸出該側面。
5. 如請求項2所述之手持式電子裝置，其中該光學偵測模組之偵測端為曲面結構，該光學偵測模組之底端設置該容置空間內，且該偵測端凸出該側面。
6. 如請求項1所述之手持式電子裝置，其中該光學偵測模組輸出一光偵測訊 號，並接收該光偵測訊號產生之一光反射訊號，該控制單元根據該光反射訊號之強度變化得到該觸控媒介之該移動軌跡。
7. 如請求項1所述之手持式電子裝置，其中該手持式電子裝置另包含二個光學偵測模組，分別設置於該殼體之該二相對側面。
8. 如請求項1所述之手持式電子裝置，其中該側面具有一上區域與一下區域，該上區域鄰近該頂面，該下區域鄰近該底面，且該光學偵測模組設置於該側面之該上區域。
9. 如請求項8所述之手持式電子裝置，其中該上區域鄰近該殼體之出音孔，該下區域鄰近該殼體之收音孔。
10. 如請求項1所述之手持式電子裝置，其中該光學偵測模組為複數個光學手指導航單元所組成的陣列。
11. 如請求項10所述之手持式電子裝置，其中該複數個光學手指導航單元以直線排列形成該陣列。
12. 如請求項10所述之手持式電子裝置，其中該複數個光學手指導航單元以矩形方式形成該陣列。
13. 如請求項1所述之手持式電子裝置，其中該光學偵測模組包含複數個距離感測器。
14. 如請求項13所述之手持式電子裝置，其中該複數個距離感測器以直線排列設置在該殼體之該側面。
15. 如請求項13所述之手持式電子裝置，其中該複數個距離感測器以三角排列設置在該殼體之該側面。
16. 如請求項13所述之手持式電子裝置，其中該複數個距離感測器以十字型排列設置在該殼體之該側面。
17. 如請求項1所述之手持式電子裝置，其另包含有：一儲存單元，電連接該控制單元，用來儲存一參考值，該光學偵測模組用來偵測一生理特徵，該控制單元比對該生理特徵與該參考值，以判斷是否開放該手持式電子裝置的使用授權。
18. 如請求項17所述之手持式電子裝置，其中該光學偵測模組將一光偵測訊號穿透地射入該觸控媒介之第一介質，及接收該光偵測訊號經由該觸控媒介之第二介質所產生之一光反射訊號，該控制單元根據該光反射訊號得到一波形資訊，以比對該波形資訊與該參考值。
19. 如請求項17所述之手持式電子裝置，其中該光學偵測模組輸出一光偵測訊號，及接收該光偵測訊號經由該觸控媒介之表面所產生的一光反射訊號，該控制單元根據該光反射訊號得到一輪廓資訊，以比對該輪廓資訊與該參考值。
20. 如請求項17所述之手持式電子裝置，其中該控制單元根據該光學偵測模組偵測所得之該移動軌跡得到一圖形資訊，以比對該圖形資訊與該參考值。
21. 如請求項1所述之手持式電子裝置，其中該手持式電子裝置為攜帶式通 訊器或遙控器。