可攜式電子裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可攜式電子裝置，可以提供多種操作模式，其使用一光源投射光至一待測物，一光學(xué)偵測器偵測自該待測物反射的光以產(chǎn)生偵測信號，根據(jù)此偵測信號可實現(xiàn)各種功能，例如遙控，接近偵測，手勢偵測，測量心跳，測量血氧飽和度，測量呼氣酒精濃度等等。本發(fā)明的可攜式電子裝置整合了多種功能，并且可量測多種生理參數(shù)，對許多使用者非常方便且有幫助。
【專利說明】可攜式電子裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種可攜式電子裝置，特別有關(guān)于可共用光源來施行多種功能的可攜 式電子裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，一些可攜式電子裝置，例如智能型手機或平板計算機，變得相當(dāng)普及。此 類裝置常具有強大的功能各種應(yīng)用程序也相對應(yīng)的被開發(fā)出來以滿足使用者的不同需求。 使用者目前需求除了手機的功能之外，可能還包括遙控器，心跳偵測，血氧濃度偵測，酒精 濃渡偵測等等，而一般家中的遙控器還包括電視，音響，泠氣等多種類型，如果能將上述需 求及裝置進(jìn)一步整合，對于使用者將會非常便利。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 因此，本發(fā)明的目的之一為提供一種可使用同一個或同一群組件來執(zhí)行不同功能 的可攜式電子裝置。
[0004] 本發(fā)明另一目的為提供一種可隨時測量身體狀況的可攜式電子裝置。
[0005] 本發(fā)明一實施例提供了一種可攜式電子裝置，包含：一第一切換單元，用以將該可 攜式電子裝置切換到一遙控模式下操作，一第一內(nèi)部光源；一遙控訊號發(fā)射器；一光學(xué)偵 測器，包含至少一光偵測單元，在該遙控模式下，該光學(xué)偵測器偵測該第一內(nèi)部光源投射光 至一對象所產(chǎn)生的反射光以產(chǎn)生一手勢偵測訊號；以及一控制單元，連接該光學(xué)偵測器及 該遙控信號發(fā)射器，在該遙控模式下，該控制單元根據(jù)該手勢偵測訊號判斷一手勢，并控制 該遙控訊號發(fā)射器發(fā)出一對應(yīng)該手勢的第一遙控信號來無線地控制一目標(biāo)電子裝置。
[0006] 本發(fā)明另一實施例提供了一種可攜式電子裝置，包含：一第一切換單元，供將該可 攜式電子裝置切換到一第一偵測模式以測量使用者心跳；一第一內(nèi)部光源，用以對一待測 對象發(fā)射光線；一光學(xué)偵測器，包含至少一光偵測單元，用以偵測該待測對象產(chǎn)生的反射 光；以及一控制單元，連接該光學(xué)偵測器，在一接近偵測模式下，該控制單元根據(jù)該光學(xué)偵 測器之輸出判斷是否有對象接近該光學(xué)偵測器，在該第一偵測模式下，該控制單元根據(jù)該 光學(xué)偵測器的輸出計算一使用者的心跳次數(shù)。
[0007] 根據(jù)前述實施例，一可攜式電子裝置整合了多種不同的功能，因此使用者不再需 要帶著多種裝置在身上，因而增加了使用者的便利性。而且，因為根據(jù)本發(fā)明的可攜式電子 裝置可提供許多生理量測的功能且便于切換功能，對許多使用者有相當(dāng)?shù)膸椭?br>
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 第1圖繪示了根據(jù)本發(fā)明實施例的手機的示意圖。
[0009] 第2圖繪示了根據(jù)本發(fā)明實施例的手機之內(nèi)部結(jié)構(gòu)的簡易方塊圖。
[0010] 第3圖繪示了使用本發(fā)明實施例所提供的手機來控制目標(biāo)電子裝置的示意圖。
[0011] 第4圖繪示了根據(jù)本發(fā)明實施例的手機自其它裝置接收第二遙控信號的示意圖。
[0012] 第5(a)圖、第5(b)圖和第5(c)圖繪示了以本發(fā)明實施例所提供的手機中的光學(xué) 偵測器偵測手指上的反射光的示意圖。
[0013] 第6(a)圖和第6(b)圖繪示了根據(jù)本發(fā)明實施例的手表的示意圖。
[0014] 第7圖繪示了本發(fā)明實施例所提供的手機中的光學(xué)傳感器其中一例的方塊圖。

【具體實施方式】
[0015] 以下將藉由不同圖示詳細(xì)說明本發(fā)明的內(nèi)容。須注意的是，以下均以手機和使用 者的手指為例來說明本發(fā)明的內(nèi)容，但手機可替代為其它類型的可攜式電子裝置，例如平 板計算機，穿戴式裝置等等，而在某些功能下亦可使用其它對象（例如手，手掌）來進(jìn)行操 作，并不限于手指。第1圖繪示了根據(jù)本發(fā)明實施例的手機示意圖。如第1圖所示，本發(fā)明 實施例所提供的手機Μ包含有一偵測區(qū)SP (例如一開孔），一內(nèi)部光源IR_IN2以及一外部 光源IR_0UT。當(dāng)一對象（例如使用者的手指）接近或接觸偵測區(qū)SP時，手機Μ中的另一內(nèi) 部光源IR_N1 (未繪示于第1圖中）或內(nèi)部光源IR_IN2可將光投射到使用者的手指而產(chǎn)生 反射光，而手機Μ中的光學(xué)偵測器（亦可稱為影像偵測器，未繪示于第1圖中）則偵測此反 射光產(chǎn)生偵測信號。外部光源IR_〇UT可將光訊號傳送至其它電子裝置。于此例中，內(nèi)部光 源IR_IN2、外部光源IR_0UT以及手機Μ中的另一內(nèi)部光源均為紅光或紅外光，但并不限定。 在其它實施例中，手機可以只設(shè)置一個內(nèi)部光源，例如內(nèi)部光源IR_IN2,或者內(nèi)部光源IR_ N1或是其它光源。藉由第1圖中所述的組件，可以執(zhí)行多種不同的功能。舉例來說，手機Μ 可以在一環(huán)境光偵測模式下偵測環(huán)境光，在一接近偵測模式下偵測是否有對象接近手機表 面，在一遙控模式下以手機控制一目標(biāo)電子裝置（例如電視），在一手勢偵測模式下偵測施 行在手機表面的手勢，在一酒精偵測模式下偵測使用者的呼氣酒精濃度?；蛘咴谝簧韨?測模式下可以偵測使用者的心跳，偵測使用者的血氧飽和度，偵測使用者的血管硬化指數(shù)， 偵測使用者的血管阻塞指數(shù)。但請留意，前述偵測區(qū)SP并不一定要如第1圖所示很明確的 在硬件上獨立于其它組件，亦可整合于其它組件（例如觸控屏幕中），只要能夠讓光訊號通 過即可。
[0016] 第2圖繪示了根據(jù)本發(fā)明一實施例的手機之內(nèi)部結(jié)構(gòu)的簡易方塊圖。如第2圖所 示，手機Μ包含了一內(nèi)部光源IR_IN1、一外部光源IR_0UT、一控制單元⑶以及一光學(xué)偵測 器0S。請留意內(nèi)部光源IR_IN1不同于第1圖中的IR_IN2,且第1圖中的IR_IN2因為角度 關(guān)系未在第2圖中繪示出來。光學(xué)偵測器0S包含至少一光偵測單元（例如一單一像素，或 是一像素矩陣），會根據(jù)內(nèi)部光源IR_IN1投射光至光學(xué)偵測器上方之手指所產(chǎn)生的反射光 來產(chǎn)生一第一光學(xué)偵測訊號，或者更根據(jù)內(nèi)部光源IR_IN2投射光至該手指所產(chǎn)生的反射 光來產(chǎn)生第二光學(xué)偵測訊號。請留意，在一實施例中，偵測區(qū)SP為一開孔，內(nèi)部光源IR_IN1 可藉此將光投射至偵測區(qū)SP上方的手指，而光學(xué)偵測器0S接收手指所產(chǎn)生的反射光來產(chǎn) 生一第一光學(xué)偵測訊號。
[0017] 控制單元⑶可根據(jù)第一光學(xué)偵測訊號，或第一光學(xué)偵測訊號和第二光學(xué)偵測訊 號來進(jìn)行前述的各種功能。手機Μ可包含至少一切換單元來切換操作模式以進(jìn)行不同的功 能，此切換單元可以是手機顯示器上所顯示的應(yīng)用程序圖案。請參照第1圖，可于手機Μ安 裝應(yīng)用程序，手機的顯示器顯示不同的應(yīng)用程序圖案（icon)SM_l、SM_2以及SM_3,當(dāng)一圖 案被觸發(fā)時（例如手指點選一圖案），即會使手機Μ進(jìn)入一對應(yīng)的功能模式，每個圖案代表 不同的切換單元，對應(yīng)于不同的功能模式。然請留意，此種切換單元不限于使用軟件，亦可 在手機Μ上設(shè)置硬件開關(guān)，以讓使用者能快速的切換到所須的功能。在一實施例中，光學(xué)偵 測器0S可與內(nèi)部光源IR_IN1整合在單一個集成電路封裝。
[0018] 以下將簡述以上各種功能，如前所述，手機Μ可以偵測環(huán)境光，偵測是否有物體接 近手機表面，以手機當(dāng)作遙控器以控制一目標(biāo)電子裝置（例如電視），偵測施行在手機表面 的手勢，偵測使用者的呼氣酒精濃度等等。當(dāng)欲偵測環(huán)境光時，是以光學(xué)偵測器0S偵測環(huán) 境光的強度，若手機Μ的顯不器具有背光模塊，則控制單兀CU可根據(jù)光學(xué)偵測器對于環(huán)境 光的偵測結(jié)果來控制背光模塊，以調(diào)整顯示器的亮度。在一實施例中，手機Μ可以是在顯 示器被喚醒時即進(jìn)入環(huán)境光偵測模式，喚醒顯示器可以是藉由一按鍵來實現(xiàn)，因此，亦可以 理解為以一按鍵來進(jìn)入環(huán)境光偵測模式。而偵測是否有對象接近手機表面的動作可有多 種做法，其中一種是以光源（內(nèi)部光源IR_IN1或內(nèi)部光源IR_IN2)投射光出去，若有對象 接近，光源發(fā)射的光被對象反射，光學(xué)偵測器0S接收該反射光產(chǎn)生偵測信號輸出，當(dāng)對象 愈靠近，反射光的強度愈大，控制單元CU根據(jù)光學(xué)偵測器0S的輸出即可判斷是否有物體接 近，在一實施例中，可以是在有電話來電時自動進(jìn)入接近偵測模式，在偵測例如人臉的大面 積對象接近時，則關(guān)閉手機的觸控偵測。關(guān)于如何偵測環(huán)境光以及控制背光模塊有相當(dāng)多 種做法且為公開的技術(shù)，故在此不再贅述。
[0019] 第3圖繪示了使用本發(fā)明實施例所提供的手機在一遙控模式下控制目標(biāo)電子裝 置（此例中為一電視）的示意圖。亦即，在此實施例中，手機具有遙控器的功能。如第3圖 所示，在藉由一切換單元（如第1圖中的圖案SM_1)將手機Μ切換到遙控模式后，使用者可 在手機Μ之光學(xué)偵測器上方施行一手勢G，此手勢G使手機Μ產(chǎn)生第一遙控信號0Ρ來無線 的控制目標(biāo)電子裝置Τ。在此狀況下，第2圖中的光學(xué)偵測器0S根據(jù)該內(nèi)部光源IR_IN1投 射光至位于光學(xué)偵測器上方的手指所產(chǎn)生的反射光來產(chǎn)生一偵測訊號（在此模式下，偵測 訊號為一手勢偵測訊號）。而控制單元CU在遙控模式下根據(jù)第一光學(xué)偵測訊號控制一遙控 訊號發(fā)射器（例如外部光源IR_〇UT)發(fā)出第一遙控信號0P (即根據(jù)使用者的手勢）來無線 地控制目標(biāo)電子裝置T。在一實施例中，使用者在手機Μ上方進(jìn)行向左揮動或向右揮動的手 勢，被用來選擇電視頻道，或者電視音量控制。
[0020] 在一實施例中，可藉由至少一切換單元將手機Μ切換到學(xué)習(xí)模式，第2圖的光學(xué)偵 測器自外部另一遙控裝置接收一第二遙控信號，并且控制單元CU將此第二遙控信號儲存 至一儲存裝置，這個模式是讓手機Μ可以學(xué)習(xí)其它遙控裝置的遙控信號，使手機Μ可以被用 來控制多種不同的電器，或不同品牌的同一種電器，例如電視，音響，泠器等等，這意謂著手 機Μ整合多種遙控器的功能。在學(xué)習(xí)其它遙控器的遙控信號后，控制單元⑶即可根據(jù)儲存 的該第二遙控信號控制外部光源IR_〇UT發(fā)出第一遙控信號來控制其它的電子裝置。第4 圖繪示了根據(jù)本發(fā)明實施例的手機自其它遙控裝置接收第二遙控信號的示意圖。如第4圖 所示，在學(xué)習(xí)模式下手機Μ可自另一手機M_2或是遙控器CT接收第二遙控信號C0P，而接收 后的第二遙控信號C0P可儲存至手機Μ中的儲存裝置或是云端系統(tǒng)CL中。在一實施例中， 前述的第一遙控信號和第二遙控信號均為光學(xué)圖樣。
[0021] 第5圖繪示了以本發(fā)明實施例所提供的手機中的光學(xué)偵測器偵測手指的反射光 的示意圖。第5(a)圖繪示了手機Μ僅包含一光源IR_IN1的情況。而第5(b)圖繪示了手機 Μ除了一光源IR_IN1更包含另一內(nèi)部光源IR_IN2的情況，其中光學(xué)偵測器0S與光源IR_ INI整合在一起，光源IR_IN2則與光學(xué)偵測器OS分開。第5(c)圖則繪示了手機Μ更包含 另一內(nèi)部光源IR_IN3的情況，其中光源IR_IN1與光源IR_IN3以及光學(xué)偵測器0S都整合 在一起，例如整合在同一個集成電路封裝內(nèi)。
[0022] 如第5(a)圖所示，內(nèi)部光源IR_IN1將光L投射至手指F而產(chǎn)生反射光，光學(xué)偵測 器0S根據(jù)此反射光產(chǎn)生一光學(xué)訊號。而在第5(c)圖或第5(b)圖的狀況下，光學(xué)偵測器0S 根據(jù)內(nèi)部光源IR_IN1投射光至手指F產(chǎn)生的反射光產(chǎn)生一光學(xué)訊號，而根據(jù)內(nèi)部光源IR_ IN2或IR_IN3投射光至手指F產(chǎn)生的反射光產(chǎn)生另一光學(xué)訊號。在一實施例中，內(nèi)部光源 IR_IN1和內(nèi)部光源IR_IN2(或IR_IN3)輪流投射光線，該光學(xué)偵測器會輪流接收包括內(nèi)部 光源IR_IN1投射光至手指F所產(chǎn)生的反射光，以及內(nèi)部光源IR_IN2(或IR_IN3)投射光至 該手指F所產(chǎn)生的反射光，以產(chǎn)生一輸出。而控制單元根據(jù)光學(xué)偵測器的輸出判斷對象的 移動。
[0023] 第5(a)圖、第5(b)圖和第5(c)圖的結(jié)構(gòu)均可用以實施第3圖實施例中偵測手勢 的動作。在第5 (a)圖的結(jié)構(gòu)下，當(dāng)手指F移動時，內(nèi)部光源IR_IN1會不斷的投射光到手指 上而產(chǎn)生反射光，而光學(xué)偵測器0S中具有多個像素（即多個光學(xué)偵測單元），由于愈靠近 手指的像素收到的反射光強度愈大，因此各像素接收到的反射光信息即可被用來判斷手指 的位置或移動，其中，各個像素所接收到的反射光被轉(zhuǎn)換成光學(xué)偵測器0S的輸出，供控制 單元CU判斷手指的移動。在第5(b)圖和第（c)圖的結(jié)構(gòu)下，圖式中的兩個光源是輸流發(fā) 光，并且其光學(xué)偵測器只需要一個像素（即一個光學(xué)偵測單元）即足以判斷手指的移動。當(dāng) 然，在其它實施例中，也可以使用多個像素同時進(jìn)行偵測。當(dāng)手指F移動時，光源IR_IN1和 光源IR_IN2 (或IR_IN3)會不斷的投射光到手指上而產(chǎn)生反射光，因為兩光源是輪流發(fā)光， 因此光學(xué)偵測器0S的單一像素是依光源的發(fā)光順序接收到手指F對于這兩個光源的反射 光，根據(jù)各光源發(fā)光的順序，并對應(yīng)該像素偵測的結(jié)果，將可獲得兩個不同相位的反射光波 形，例如，在光源IR_IN1發(fā)光時，光學(xué)偵測器所偵測到的信號即屬于第一波形，在光源IR_ IN2 (或IR_IN3)發(fā)光時，光學(xué)偵測器所偵測到的信號即屬于第二波形，而控制單元CU可根 據(jù)這兩個反射光的相位關(guān)系（領(lǐng)先或落后）來判斷手指的移動。然請留意，第3圖實施例 中偵測手勢的動作不限于第5(a)圖、第5(b)圖和第5(c)圖對應(yīng)的動作，并且手勢的操作 可以是以手指，手掌，或手來進(jìn)行。舉例來說，可以光學(xué)偵測器0S中整個像素數(shù)組來偵測影 像，然后以影像計算出手指的位置和移動軌跡。若是用光源IR_IN1和IR_IN2,配合光學(xué)偵 測器具有單一像素，則能做一軸方向的手勢判斷，例如手由左到右或右到左移動；若是配合 光學(xué)偵測器具有至少3個像素，則可做上下左右四個方向的手勢判斷；若是光學(xué)偵測器具 有像素數(shù)組（例如8乘8的像素數(shù)組），則可以由此像素數(shù)組所偵測的影像計算出手指的位 置和移動軌跡，但手勢可做的動作不局限上述。由于此類技術(shù)有相當(dāng)多種做法且為公開的 技術(shù)，故在此不再贅述。
[0024] 而欲偵測使用者呼氣酒精濃度時，可藉由另一切換單元（例如手機屏幕顯示的應(yīng) 用程序圖案）將手機切換至一酒精偵測模式，硬件的需求方面，可采用第5(a)圖中的結(jié)構(gòu)。 要進(jìn)行呼氣酒精濃度偵測時，使用者對偵測區(qū)呼氣，內(nèi)部光源IR_IN1會將光投射至使用者 呼出的氣體而產(chǎn)生反射光，光學(xué)偵測器0S會接收此反射光并產(chǎn)生相對的光學(xué)訊號（酒精偵 測訊號）?？刂茊卧菚源斯鈱W(xué)訊號與一預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比對，以計算出呼氣酒精濃 度，前述預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)系對應(yīng)氣體不含酒精時光學(xué)偵測器0S的輸出，并且可以是預(yù)先儲存在此 可攜式電子裝置（例如手機）的儲存裝置中。在一實施例中，可以850nm的紅外光來偵測 呼氣酒精濃度，但不限定。由于酒精會吸收特定波長的紅外光，光源發(fā)射紅外光經(jīng)過呼出的 氣體，若氣體中有含酒精則紅外光將被吸收，此時光學(xué)偵測器0S所輸出的數(shù)值會比沒有被 酒精吸收的數(shù)值來的低。利用上述的測量方法，進(jìn)行酒精濃度的定量分析，即可計算出酒精 濃度。
[0025] 而如前所述，本發(fā)明可以用來量測使用者的心跳，血氧飽和度，血管硬化指數(shù)，血 管阻塞指數(shù)等等的生理情況。使用者將手指接近或接觸偵測區(qū)SP即可進(jìn)行上述偵測。并 且，可運用云端技術(shù)紀(jì)錄量測的結(jié)果，讓使用者即使人不在家中，亦可遠(yuǎn)程達(dá)到居家照顧目 的。
[0026] 此外，藉由一切換單元，可將手機切換至血液偵測模式來施行心跳偵測、血管硬化 偵測，血管阻塞指數(shù)偵測，硬件上可使用第5(a)圖中的結(jié)構(gòu)。詳細(xì)言之，心臟在收縮時會將 血液送到全身，而擴張時血液會回流到心臟。因此光源IR_IN1持續(xù)將光投射至手指F，經(jīng)過 一段時間，光學(xué)偵測器會得到不同狀態(tài)（血液送至手指或離開手指）的反射光而產(chǎn)生血液 偵測訊號。在進(jìn)行心跳偵測時，控制單元CU根據(jù)此血液偵測訊號進(jìn)行傅立葉轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生頻 譜，并根據(jù)此頻譜獲得心跳數(shù)，在測量血管硬化程度或血管阻塞指數(shù)時，控制單元CU可以 使用現(xiàn)有的處理機制去處理該血液偵測信號，以獲得血管硬化程度或血管阻塞指數(shù)。意即， 將光學(xué)偵測器產(chǎn)生的血液偵測信號經(jīng)由不同的算法處理，即可以獲得不同的生理指數(shù)。在 一實施例中，可以波長800nm-1000nm的紅外光來執(zhí)行這些偵測動作。由于此類技術(shù)可藉由 許多不同的方法達(dá)成且為公開的技術(shù)，故在此不再贅述。在不同實施例中，上述三種偵測亦 可以分別獨立，例如將心跳偵測獨立出來，藉由一切換單元將手機切換至心跳測量模式，以 測量使用者的心跳次數(shù)。
[0027] 藉由另一切換單元，可以使手機運作于血氧偵測模式，血氧飽和度的偵測動作可 以第5(b)圖中的結(jié)構(gòu)來施行。詳細(xì)言之，以內(nèi)部光源IR_IN1和IR_IN2發(fā)出不同波長（例 如，840nm和940nm)的紅外光到使用者手指后，光學(xué)偵測器會接收到對應(yīng)不同波長的反射 光并據(jù)以產(chǎn)生相對應(yīng)的光學(xué)訊號（血氧偵測訊號），控制單元再根據(jù)此光學(xué)訊號計算血氧 飽和度?；蛘?，亦可藉由第5(c)圖中的內(nèi)部光源IR_IN3或IR_IN1這樣的結(jié)構(gòu)來進(jìn)測量 血氧飽和度。在一實施例中，光學(xué)偵測器0S僅具有一個像素（光學(xué)偵測單元），內(nèi)部光源 IR_IN1和IR_IN2系輪流開啟，使光學(xué)傳感器能分別獲得對應(yīng)各光源的反射光。在另一實施 例中，內(nèi)部光源IR_IN1和IR_IN2系同時開啟，光學(xué)偵測器0S具有兩個像素（光學(xué)偵測單 元），一個像素是用來只接收對應(yīng)內(nèi)部光源IR_IN1的反射光，另一個像素則用來只接收對 應(yīng)內(nèi)部光源IR_IN2的反射光，光學(xué)傳感器亦能分別獲得對應(yīng)各光源的反射光。由于不同波 長的光打到含氧的血及不含氧的血所反射的光的能量不同，藉由演算法處理光學(xué)偵測器的 輸出，即可獲得血氧飽和度，由于此類技術(shù)可藉由許多不同的方法達(dá)成且為公開的技術(shù)，故 在此不再贅述。
[0028] 請留意，第5 (a)、第5 (b)及第5 (c)圖僅系示意圖，在不同的功能模式下，手指與光 學(xué)偵測器的距離可能不會相同。例如，在量測心跳，血氧，血管血管硬化指數(shù)，血管阻塞指數(shù) 等生理參數(shù)時，手指（例如指腹的部位）應(yīng)該盡量靠近光學(xué)偵測器。而在進(jìn)行手勢操作時， 手指（手或手掌）與光學(xué)傳感器之間應(yīng)該保持一定距離，例如2-lOcm。
[0029] 由上述內(nèi)容可知，本發(fā)明提供的手機可藉由一或多個光源、一光學(xué)偵測器以及一 控制單元來執(zhí)行多種不同的功能，而這些不同功能可藉由至少一個切換單元來切換執(zhí)行， 切換單元可以是在手機屏幕上所顯示的應(yīng)用程序的圖案，或者一應(yīng)用程序中所顯示的功能 選項，或者是一實體按鍵。且如前所述，本發(fā)明提供的概念不限于施行在手機上，亦可施行 在其它可攜式電子裝置上。第6 (a)圖和第6(b)圖繪示了根據(jù)本發(fā)明實施例的手表的示意 圖。在第6 (a)圖中偵測區(qū)SP和內(nèi)部光源IR_IN2均設(shè)置在手表W的正面，亦即手表W顯示 時間的地方。而在圖（b)中偵測區(qū)SP和內(nèi)部光源IR_IN2均設(shè)置在手表W的背面。由此可 知，本發(fā)明的概念可施行在各種可攜式電子裝置上，可讓使用者有更好的選擇以及方便性。
[0030] 本發(fā)明所提供的可攜式電子裝置可執(zhí)行手勢偵測以及控制目標(biāo)電子裝置的功能， 例如第3圖中的實施例，此例下的可攜式電子裝置可表示為：一種可攜式電子裝置，包含： 一第一切換單元（例如第1圖SM_1)，用以將該可攜式電子裝置切換到一遙控模式下操作。 一第一內(nèi)部光源（第2圖IR_IN1);-遙控訊號發(fā)射器；一光學(xué)偵測器，包含至少一光偵測 單元，在該遙控模式下，該光學(xué)偵測器偵測該第一內(nèi)部光源投射光至位于該光學(xué)偵測器上 方的一對象（手指或手掌）所產(chǎn)生的反射光產(chǎn)生一手勢偵測訊號（gesture);以及一控制 單元，連接該光學(xué)偵測器及該遙控信號發(fā)射器，在該遙控模式下，該控制單元根據(jù)該手勢偵 測訊號判斷一手勢，并控制該遙控訊號發(fā)射器發(fā)出一對應(yīng)該手勢的第一遙控信號來無線地 控制一目標(biāo)電子裝置。藉由手勢來操作，可讓使用者能更加便利的控制遠(yuǎn)程的目標(biāo)電子裝 置（例如電視）。
[0031] 而根據(jù)此實施例，可得到一種可攜式電子裝置控制方法，包含：(a)根據(jù)該第一內(nèi) 部光源投射光至位于一偵測區(qū)SP上方的一對象所產(chǎn)生的反射光來產(chǎn)生一第一光學(xué)偵測訊 號；(b)于該第一模式下根據(jù)該第一光學(xué)偵測訊號控制該遙控訊號發(fā)射器發(fā)出一第一遙控 信號來控制一目標(biāo)電子裝置。
[0032] 在另一實施例中，本發(fā)明所提供的可攜式電子裝置可執(zhí)行偵測是否有物體接近以 及測量心跳。此例下的可攜式電子裝置可表示為：一第一切換單元，供將該可攜式電子裝置 切換到一第一偵測模式以測量使用者心跳；一第一內(nèi)部光源，用以對一待測對象發(fā)射光線； 一光學(xué)偵測器，包含至少一光偵測單元，用以偵測該待測對象產(chǎn)生的反射光；以及一控制單 元，連接該光學(xué)偵測器，在一接近偵測模式下，該控制單元根據(jù)該光學(xué)偵測器之輸出判斷是 否有對象接近該光學(xué)偵測器，在該第一偵測模式下，該控制單元根據(jù)該光學(xué)偵測器的輸出 計算一使用者的心跳次數(shù)。此類可攜式電子裝置可藉由偵測是否有物體接近來進(jìn)入或離開 睡眠狀態(tài)，以更加有效的運用電能，可讓此可攜式電子裝置具有更長的使用時間。另一方 面，又能整合心跳偵測的功能，這對需要時常測量心跳的使用者來說，相當(dāng)有幫助。
[0033] 而根據(jù)此實施例，可得到一種可攜式電子裝置控制方法，包含：(a)根據(jù)該第一內(nèi) 部光源投射光至位于該表面上方或該偵測區(qū)的一對象所產(chǎn)生的反射光來產(chǎn)生一第一光學(xué) 偵測訊號；以及（b)在該第一模式下，根據(jù)該第一光學(xué)偵測訊號判斷是否有物體接近該偵 測表面，在第二模式（例如心跳偵測模式）下，即手指放在偵測區(qū)上方的情況時，根據(jù)該第 一光學(xué)偵測訊號計算該使用者的心跳次數(shù)。
[0034] 然請留意，本發(fā)明的范圍并不限于前這兩個實施例，前述功能的各種組合均應(yīng)在 本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
[0035] 第7圖繪示了本發(fā)明實施例所提供的手機中的光學(xué)偵測器其中一例的方塊圖。 然請留意，光學(xué)偵測器不限于必須具有第7圖中的結(jié)構(gòu)，可視功能的需求而省略一部份組 件。如第7圖所示，光學(xué)偵測器OS包含了多個光偵測單元PIX_〇-PIX_n (例如像素）、時序 控制器TC，放大器AMP、主動增益控制器AGC、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC、數(shù)字濾波器DF、多任務(wù) 器MUX、控制緩存器CR、數(shù)據(jù)緩存器DR、中斷接口 II、傳收接口 TSI、光源控制器IX、振蕩器 0SC、偏壓電路BC以及溫度偵測器TS。光偵測單元PIX_〇-PIX_n，用以偵測光而產(chǎn)生前述的 光學(xué)偵測訊號。放大器AMP用以放大光學(xué)偵測訊號，其增益能力可藉由主動增益控制器AGC 來調(diào)整。主動增益控制器AGC可藉由調(diào)整放大器AMP的增益以及光偵測單元PIX_l-PIXn 的積分時間"integration time"來使處理過的光學(xué)偵測訊號達(dá)到所須的亮度。模擬數(shù)字轉(zhuǎn) 換器ADC將放大后的光學(xué)偵測訊號轉(zhuǎn)換為數(shù)字訊號。數(shù)字濾波器DF用以過濾噪聲。時序 控制器TC用以管理光學(xué)偵測器中各組件的時序。溫度偵測器TS用以偵測溫度。偏壓電路 BC是模擬電路的偏壓來源。振蕩器0SC是頻率來源。光源控制器LC用以控制前述的內(nèi)部 光源或外部光源?？刂凭彺嫫鰿R、數(shù)據(jù)緩存器DR分別用以儲存命令以及偵測結(jié)果。傳收接 口 TSI用以跟控制單元⑶傳收命令或數(shù)據(jù)。中斷接口 II用以通知控制單元⑶儲存空間 的狀態(tài)，以決定數(shù)據(jù)的傳收。
[0036] 前述的多種功能中，某些功能需要一個光源配合一個或多個光學(xué)偵測單元，某些 功能需要至少兩個光源配合一個或多個光學(xué)偵則單元。第七圖所示之光學(xué)偵測器具有多個 光偵測單元，再配合兩個光源，即可實現(xiàn)前述的多種功能。這意謂著，本發(fā)明使用一組硬件 組件即可提供多種的功能。在不同的實施例中，可以將一個或多個光源與一個或光學(xué)偵測 單元整合在同一個集成電路封裝里，并且可以視需求來決定光源與光學(xué)偵測單元的方向及 排列方式。此整合有光源與光學(xué)偵測單元的光學(xué)組件，通常在表面會有一層玻璃，當(dāng)操作心 跳與血氧量測時，使用者是將手指輕放置在這層玻璃上，內(nèi)部光源的紅外光穿透過玻璃經(jīng) 由手指反射，再經(jīng)由玻璃由光學(xué)偵測單元接收。
[0037] 根據(jù)前述實施例，可共享一可攜式電子裝置中的組件而產(chǎn)生不同的功能，因此使 用者不再需要帶著多種裝置在身上，因而增加了使用者的便利性。而且，因為根據(jù)本發(fā)明 的可攜式電子裝置可提供許多身體偵測的功能且便于切換功能，對許多使用者有相當(dāng)?shù)膸?助。
[0038] 以上所述僅為本發(fā)明之較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做之均等變化與 修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明之涵蓋范圍。
[0039] 附圖標(biāo)記列表
[0040] Μ、M_2 手機
[0041] IR_0UT外部光源
[0042] SP偵測區(qū)
[0043] IR_IN1、IR_IN2 內(nèi)部光源
[0044] SM_1、SM2、SM_3 切換單元
[0045] SU 表面
[0046] ⑶控制單元
[0047] 0S光學(xué)偵測器
[0048] G 手勢
[0049] 0P第一遙控信號
[0050] T目標(biāo)電子裝置
[0051] COP第二遙控信號
[0052] CL云端系統(tǒng)
[0053] CT遙控器
[0054] W 手表
[0055] ΡΙΧ_0_ΡΙΧ_η 光偵測單元
[0056] TC時序控制器
[0057] AMP放大器
[0058] AGC主動增益控制器 [0059] ADC模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器 [0060] DF數(shù)字濾波器
[0061] MUX多任務(wù)器
[0062] CR控制緩存器
[0063] DR數(shù)據(jù)緩存器
[0064] II中斷界面
[0065] TSI傳收界面
[0066] LC光源控制器
[0067] 0SC振蕩器
[0068] BC偏壓電路
[0069] TS溫度偵測器
【權(quán)利要求】
1. 一種可攜式電子裝置，包含： 一第一切換單元，用以將該可攜式電子裝置切換到一遙控模式下操作； 一第一內(nèi)部光源； 一遙控訊號發(fā)射器； 一光學(xué)偵測器，包含至少一光偵測單元，在該遙控模式下，該光學(xué)偵測器偵測該第一內(nèi) 部光源投射光至一對象所產(chǎn)生的反射光以產(chǎn)生一手勢偵測訊號；以及 一控制單元，連接該光學(xué)偵測器及該遙控信號發(fā)射器，在該遙控模式下，該控制單元根 據(jù)該手勢偵測訊號判斷一手勢，并控制該遙控訊號發(fā)射器發(fā)出一對應(yīng)該手勢的第一遙控信 號來無線地控制一目標(biāo)電子裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可攜式電子裝置，更包括一第二切換單元，用以將該可攜式 電子裝置切換到一學(xué)習(xí)模式，在該學(xué)習(xí)模式下，該光學(xué)偵測器接收外部另一遙控裝置發(fā)射 的一第二遙控信號，該控制單元將該第二遙控信號儲存至一儲存裝置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可攜式電子裝置，其中在一接近偵測模式下，該控制單元根 據(jù)該光學(xué)偵測器的輸出判斷是否有物體接近該可攜式電子裝置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可攜式電子裝置，其中該對象為一使用者的一手指，該可攜 式電子裝置更包含一第二切換單元，用以將該可攜式電子裝置切換到一血液偵測模式，在 該血液偵測模式下，該光學(xué)偵測器根據(jù)該第一內(nèi)部光源投射光至該手指所產(chǎn)生的反射光產(chǎn) 生一血液偵測訊號，該控制單元依據(jù)該血液偵測信號來計算該使用者的心跳次數(shù)，或血管 硬化指數(shù)，或血管阻塞指數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可攜式電子裝置，更包括一第二內(nèi)部光源與該第一內(nèi)部光源 輪流投射光線，該光學(xué)偵測器包括一光學(xué)偵測單元接收該第一內(nèi)部光源投射光至該對象所 產(chǎn)生的反射光，以及該第二內(nèi)部光源投射光至該對象所產(chǎn)生的反射光，該控制單元根據(jù)該 光學(xué)偵測器的輸出判斷該對象的移動。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可攜式電子裝置，其中該光學(xué)偵測器包括復(fù)數(shù)個光學(xué)偵測單 元，該復(fù)數(shù)個光學(xué)偵測單元接收該第一內(nèi)部光源投射光至該對象所產(chǎn)生的反射光，該控制 單元根據(jù)該光學(xué)偵測器的輸出來判斷該對象的移動。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可攜式電子裝置，其中該對象為一使用者的一手指，該可攜 式電子裝置更包括： 一第二切換單元，用以將該可攜式電子裝置切換到一血氧偵測模式；以及 一第二內(nèi)部光源，該第二內(nèi)部光源與該第一內(nèi)部光源的波長不同； 其中，在該血氧偵測模式下，該第一內(nèi)部光源與該第二內(nèi)部光源投射光至該手指，該光 學(xué)偵測器根據(jù)該手指的反射光產(chǎn)生一血氧偵測信號，該控制單元根據(jù)該血氧偵測信號計算 血氧飽和度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可攜式電子裝置，更包含一第二切換單元，用以將該可攜式 電子裝置切換到一酒精偵測模式，在該酒精偵測模式下，該第一內(nèi)部光源投射光至該使用 者吹出的氣體，該光學(xué)偵測器偵測該氣體的反射光以產(chǎn)生一酒精偵測訊號，該控制單元根 據(jù)該酒精偵測訊號判斷該使用者的呼氣酒精濃度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可攜式電子裝置，更包含一顯示器具有一背光模塊，該光學(xué) 偵測器偵測該可攜式電子裝置外圍環(huán)境的環(huán)境光亮度以產(chǎn)生一環(huán)境光偵測訊號，該控制單 元更根據(jù)該環(huán)境光偵測訊號控制該背光模塊。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可攜式電子裝置，其中該第一內(nèi)部光源與該光學(xué)偵測器系 整合在一集成電路封裝。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可攜式電子裝置，其中該第一切換單元系為顯示于一顯示 器的應(yīng)用程序圖案。
12. -種可攜式電子裝置，包含： 一第一切換單元，供將該可攜式電子裝置切換到一第一偵測模式以測量使用者心跳次 數(shù)； 一第一內(nèi)部光源，用以對一待測對象發(fā)射光線； 一光學(xué)偵測器，包含至少一光偵測單元，用以偵測該待測對象產(chǎn)生的反射光；以及 一控制單元，連接該光學(xué)偵測器，在一接近偵測模式下，該控制單元根據(jù)該光學(xué)偵測器 之輸出判斷是否有對象接近該光學(xué)偵測器，在該第一偵測模式下，該控制單元根據(jù)該光學(xué) 偵測器的輸出計算一使用者的心跳次數(shù)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的可攜式電子裝置，更包括一第二切換單元，用以將該可攜 式電子裝置切換到一學(xué)習(xí)模式，在該學(xué)習(xí)模式下，該光學(xué)偵測器接收外部另一遙控裝置發(fā) 射之一遙控信號，該控制單元將該遙控信號儲存至一儲存裝置。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的可攜式電子裝置，更包括一第二內(nèi)部光源與該第一內(nèi)部光 源輪流投射光線，該光學(xué)偵測器包括一光學(xué)偵測單元接收該第一內(nèi)部光源投射光至該對象 所產(chǎn)生的反射光，以及該第二內(nèi)部光源投射光至該對象所產(chǎn)生的反射光，該控制單元根據(jù) 該光學(xué)偵測器的輸出判斷該對象的移動。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的可攜式電子裝置，其中該光學(xué)偵測器包括復(fù)數(shù)個光學(xué)偵測 單元，該復(fù)數(shù)個光學(xué)偵測單元接收該第一內(nèi)部光源投射光至該對象所產(chǎn)生的反射光，該控 制單元根據(jù)該光學(xué)偵測器的輸出來判斷該對象的移動。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的可攜式電子裝置，其中該對象為一使用者的一手指，該可 攜式電子裝置更包括： 一第二切換單元，用以將該可攜式電子裝置切換到一血氧偵測模式；以及 一第二內(nèi)部光源，該第二內(nèi)部光源與該第一內(nèi)部光源的波長不同； 其中，在該血氧偵測模式下，該第一內(nèi)部光源與該第二內(nèi)部光源投射光至該手指，該光 學(xué)偵測器根據(jù)該手指的反射光產(chǎn)生一血氧偵測信號，該控制單元根據(jù)該血氧偵測信號計算 血氧飽和度。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的可攜式電子裝置，更包含一第二切換單元，用以將該可攜 式電子裝置切換到一酒精偵測模式，在該酒精偵測模式下，該第一內(nèi)部光源投射光至該使 用者吹出的氣體，該光學(xué)偵測器偵測該氣體的反射光以產(chǎn)生一酒精偵測訊號，該控制單元 根據(jù)該酒精偵測訊號判斷該使用者的呼氣酒精濃度。
18. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的可攜式電子裝置，更包含一顯示器具有一背光模塊，該光 學(xué)偵測器偵測該可攜式電子裝置外圍環(huán)境的環(huán)境光亮度以產(chǎn)生一環(huán)境光偵測訊號，該控制 單元更根據(jù)該環(huán)境光偵測訊號控制該背光模塊。
19. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的可攜式電子裝置，其中該第一切換單元系為顯示于一顯示 器的應(yīng)用程序圖案。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的可攜式電子裝置，其中更包括一第二切換單元，用以將該 可攜式電子裝置切換到一遙控模式下操作，一遙控訊號發(fā)射器連接該控制單元，在該遙控 模式下，該光學(xué)偵測器偵測該第一內(nèi)部光源投射光至一對象所產(chǎn)生的反射光以產(chǎn)生一手勢 偵測訊號；該控制單元根據(jù)該手勢偵測訊號判斷一手勢，并控制該遙控訊號發(fā)射器發(fā)出一 對應(yīng)該手勢的第一遙控信號來無線地控制一目標(biāo)電子裝置。
【文檔編號】A61B5/024GK104207760SQ201410238493
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月31日
【發(fā)明者】張鴻德, 吳高彬, 方智仁, 劉芳佑, 莊政達(dá), 詹盛德, 潘德城 申請人:義明科技股份有限公司