一種手勢識別裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于探測光束的球面角分布和光學接近傳感器進行手勢識別的裝置。在一個實施例中，包含至少兩個探測光束被分布在不同的球面角區(qū)間，一個與提供所述探測光束的輻射光源器件靠近放置的光學接近傳感器，一個和所述光學接近傳感器相連的實施手勢識別運算的電路單元。分布在不同球面角區(qū)間的探測光束的中心光線之間的夾角大于探測光束在遠場的發(fā)散角，因此，探測光束在遠場互不重疊。由此，不論做出手勢的目標物體距離裝置的遠近，裝置都可以對其運動做出可靠的判斷。
【專利說明】一種手勢識別裝置

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種光學傳感裝置，尤其是一種基于光學傳感的手勢識別裝置。

【背景技術】
[0002] 手勢識別技術已廣泛應用于游戲，虛擬現(xiàn)實，高端平板電腦和智能手機等領域。 較先進的手勢識別技術需要用到實時視頻技術和非常復雜的算法，但是其高成本導致在 大規(guī)模普及的困難。已經被研究的是一種基于一個接近傳感器的廉價手勢識別技術，如 Qualcomm 申請的美國專利 US20110310005A1。
[0003] 目前，這種基于一個接近傳感器的手勢識別技術的準確性和可靠性取決于作出手 勢的對象（例如用戶的手掌）的距離和移動范圍，它們又與接近傳感器有關。同時，為了提 高系統(tǒng)可識別手勢的復雜性，系統(tǒng)需要使用多個紅外發(fā)光二極管（LED)，而且彼此之間有足 夠的距離。這就要求智能電話或平板電腦的面板上開多個相互之間具有合適距離的孔，在 實際應用中這一要求相當麻煩，幾乎不能接受。目標物體（作出手勢的對象）與傳感器之 間的距離同樣也會限制現(xiàn)有的手勢識別系統(tǒng)識別手勢的能力。例如，如果作出手勢的對象 與傳感器靠得太近，紅外探測光束可能無法被做出手勢的對象反射；如果作出手勢的對象 與傳感器離得太遠，多個紅外探測光束的發(fā)射又會互相混淆，導致系統(tǒng)不可靠。在下文中， 做出手勢的對象將被稱為目標物體。


【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，
[0005] 本發(fā)明通過下述技術方案予以實現(xiàn)：
[0006] -種手勢識別裝置，包括有：至少一個光學接近傳感器；兩個或兩個以上輻射光 源，每個所述輻射光源各提供一束探測光束；所述輻射光源中有第一輻射光源提供第一探 測光束；所述輻射光源中有第二輻射光源提供第二探測光束；所述第一輻射光源和第二輻 射光源臨近放置，以至于所述第一、第二探測光束在遠場可被近似地看成從同一個球坐標 系的原點發(fā)出；所述第一探測光束的中心光線相對于所述第二探測光束的中心光線呈一定 角度，以至于所述第一探測光束和第二探測光柵的遠場互不交疊或僅有部分交疊。
[0007] 在上述的手勢識別裝置中，所述光學接近傳感器與所述第一輻射光源、第二輻射 光源也可以臨近放置，以至于其也可近似地被看成與所述兩個輻射光源位于所述同一球坐 標系的原點；
[0008] 上述的手勢識別裝置，所述的輻射光源中，可以部分相互臨近放置（如前述第一 和第二輻射光源），也可以全部相互臨近放置，以至于所述所有探測光束可被近似地看成從 所述同一球坐標系的原點發(fā)出；全部臨近放置是部分臨近放置的一個子集，即部分臨近放 置邏輯上包含全部臨近放置的情況。所述所有臨近放置的輻射光源的探測光束的中心光線 在同一球坐標系中的俯仰角或方位角各不相同，以至于所述各探測光束的遠場互不交疊或 僅有部分交疊。
[0009] 上述手勢識別裝置，其中所述輻射光源為紅外發(fā)光二極管，或垂直腔表面輻射激 光器。
[0010] 上述手勢識別裝置，其中所述多個輻射光源的探測光束中心光線兩兩之間的相對 角度大于所述探測光束的發(fā)散角，以至于所述多個探測光束的遠場相互之間完全沒有交 疊。
[0011] 上述手勢識別裝置，其中所述多個輻射光源提供的多個探測光束的中心光線兩兩 之間相對角度小于所述多個探測光束的發(fā)散角，以至于所述多個探測光束的遠場相互之間 有部分交疊。
[0012] 上述手勢識別裝置，其中所述光學接近傳感器采用分時方式分別驅動所述多個輻 射光源并探測目標物體對相應所述輻射光源發(fā)出的探測光束的散射；一個手勢識別算法處 理器和所述光學接近傳感器相連，所述手勢識別算法處理器分析目標物體對所述各個輻射 光源發(fā)出的探測光束的散射，以此判斷手勢類別。
[0013] 為了實現(xiàn)所述探測光束的球面分布，上述手勢識別裝置中，所述多個輻射光源被 放置在一個近似呈球面的多面體基板上，以至于它們的探測光束的中心光線在所述同一球 坐標系中呈不同的角度。
[0014] 為了實現(xiàn)所述探測光束的球面分布，上述手勢識別裝置中，還可以將所述多個輻 射光源提供的多個探測光束通過一層覆蓋其上的透明覆蓋介質，所述多個探測光束的中心 光線在通過所述透明覆蓋介質前相互平行，所述多個探測光束的中心光線在通過所述透明 覆蓋介質后相互呈一定角度，使得所述多個探測光束組成的光束群在通過所述透明介質后 呈現(xiàn)發(fā)散形態(tài)。上述實現(xiàn)探測光束球面分布的方式，特例之一可以是：所述多個輻射光源被 放置在一個水平的底座上，所述透明覆蓋介質是一層類似凹面透鏡形狀的透明覆蓋介質， 所述透明覆蓋介質將所述多個輻射光源完全密封覆蓋，所述多個輻射光源發(fā)出的探測光束 的中心光線經過這層所述凹面透鏡形狀介質材料后在所述同一球坐標系中呈不同的俯仰 角或方位角。
[0015] 上述手勢識別裝置中，探測光束球面分布的特例之一，其中，所述多個輻射光源發(fā) 出的探測光束在所述同一球坐標系的遠場球面上投射的光斑互不交疊或僅有部分交疊，所 述光斑中心分布在若干俯仰角坐標圓上。
[0016] 上述手勢識別裝置中，探測光束球面分布的特例之一，其中，所述多個輻射光源發(fā) 出的探測光束在所述同一球坐標系的遠場球面上投射的光斑互不交疊或僅有部分交疊，所 述光斑中心分布在相互正交的兩個水平角坐標圓上。
[0017] 上述手勢識別裝置中，所述多個輻射光源可以為紅外發(fā)光二極管，所述光學接近 傳感器可以為紅外光學接近傳感器。
[0018] 采用上述技術方案，具有以下有益效果：
[0019] 第一，使得利用光學接近傳感器和多個探測光束對目標物體進行檢測的手勢識別 裝置擺脫了對目標物體距離和探測光束相互距離的敏感性。
[0020] 第二，避免了多個探測光束的輻射光源需要安裝在相關設備的不同位置的要求， 從而可以構造一個集成的手勢識別模組。這個模組將多個探測光束分布在不同的球面角 上，從而在距模組不同距離的遠場球面上始終有相互不交疊或僅有小部分交疊的探測光束 光斑，更加適用通常手勢識別應用發(fā)生的場景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 圖1是本發(fā)明公開的手勢識別裝置的一個實施例的示意圖，該實施例采用了 2個 紅外發(fā)光二級管（LED)光源。
[0022] 圖2是本發(fā)明公開的手勢識別裝置的探測光束球面分布方式示意圖。
[0023] 圖3是本發(fā)明另一個實施例的示意圖，該實施例采用了 4個紅外LED光源。
[0024] 圖4是本發(fā)明另一個實施例的示意圖，該實施例采用了 3個紅外LED光源。
[0025] 圖5是本發(fā)明公開的探測光束球面分布在俯仰角坐標面的示意圖。
[0026] 圖6是本發(fā)明公開的探測光束球面分布在俯仰角坐標面的另一個示意圖。
[0027] 圖7是本發(fā)明公開的探測光束球面分布的一個實現(xiàn)方式。
[0028] 圖8是本發(fā)明公開的探測光束球面分布的另一個實現(xiàn)方式。
[0029] 圖9是本發(fā)明公開的手勢識別裝置中探測光束分布的另一個例子。
[0030] 圖10是本發(fā)明的另一個實施例的示意圖，該實施例采用3個紅外LED光源，并且 接近傳感器芯片和3個紅外LED光源不在同一個封裝腔體內。
[0031] 圖11是本發(fā)明公開的手勢識別裝置的系統(tǒng)框圖。

【具體實施方式】
[0032] 本發(fā)明公開的手勢識別裝置，將多個輻射光源發(fā)出的探測光束設置在同一個球坐 標系內，使它們從遠場觀察可以被近似地認為是從此球坐標系的原點發(fā)出的，并且使它們 的中心光線具有不同的俯仰角Θ和方位角0。這些中心光線的（% )坐標之間的差別 使得無論離輻射光源多遠進行觀察，輻射光源發(fā)出的相應的探測光束彼此不會重疊。在一 些實施例中，部分輻射光源以相互距離很近的方式臨近放置，部分輻射光源則以另外方式 放置，如相隔一段距離。在一些實施例中，所有輻射光源以相互距離很近的方式放置在幾乎 同一個位置。
[0033] 輻射光源多采用紅外發(fā)光二級管，這些輻射光源的出射光束具有相當?shù)陌l(fā)射角， 如果它們的中心光線相互平行，則在一定距離之后，就會幾乎完全重疊。本發(fā)明公開的球面 分布的方法，可以完全避免這一點，從而可以將這些輻射光源以相互距離很近的方式放置 在幾乎同一個位置。
[0034] 輻射光源也可以采用表面出射激光器，如紅外垂直腔表面出射激光器（VCSEL)。也 可以采用其他波長的發(fā)光二級管或激光器。
[0035] 圖1是本發(fā)明公開的采用2個紅外發(fā)光二級管作為輻射光源的手勢識別傳感裝置 模塊的示意圖.如圖1所示，第一紅外LED光源1，紅外接近傳感器2,和第二紅外LED光源 3被安裝在同一基板上，彼此距離非常近，因此，采用該傳感裝置模塊的設備面板（例如手 機面板）上只需要開一個孔。一層透明覆蓋介質114將被覆蓋在基板上，以密封第一、第二 紅外LED光源1、3和紅外接近傳感器2。透明覆蓋介質114與第一、第二紅外LED光源1、 3和紅外接近傳感器2粘合在一起，它具有凹狀的頂部，從而使的來自兩個LED光源的探測 光束被折射到逐漸背離Z軸的方向。透明覆蓋介質114可以用任何合適的材料制成。
[0036] 圖1中的透明覆蓋介質114的凹狀頂部，相當于兩個相互反向放置的棱鏡。假設 第一紅外LED光源1發(fā)出的探測光束4與第二紅外LED光源3發(fā)出的探測光束5的發(fā)散角 度均為α，如圖1所示。只要探測光束4和5的中心光線之間的角度大于α，不管距離多 遠觀察，探測光束4和5的遠場將永遠不會彼此重疊。透明覆蓋介質114的具體形狀可以 不同于圖1所示，只需確保能夠將探測光束4和5折射并使其中心光線之間有大于其遠場 發(fā)射角α的夾角，同時，可以進行比圖1更復雜的設計，以限定探測光束4和5在通過透明 覆蓋介質114后的遠場發(fā)射角并使之具有不同的光束形狀，例如，具有長軸和短軸的橢圓 形光束。
[0037] 這樣，本發(fā)明公開的技術方案就克服了在當前采用光學接近傳感器的手勢識別裝 置中手勢與傳感器之間的距離限制手勢識別能力的問題。在本發(fā)明中，輻射光源如紅外LED 光源相互之間的距離可以非常近，所有輻射光源的遠場輻射光束（亦即它所發(fā)出的探測光 束的遠場）可以被近似地看成從同一個球坐標系的原點出發(fā)并具有不同的球面角度（俯仰 角坐標和方位角坐標）。光學接近傳感器也可以和輻射光源相互靠近放置，甚至可以放置在 一個透明覆蓋介質的封裝內，此時，需要采用特定的封裝方法隔離輻射光源如紅外LED光 源到光學接近傳感器的近場輻射耦合。
[0038] 在圖1中，兩個紅外LED芯片，即第一、第二紅外LED光源1、3,與接近傳感器芯片， 即紅外接近傳感器2,集成在同一基板上并且處于同一個密封模塊中。所述基板還包括一個 導線架，所述導線架還包括所有芯片之間的金屬連接和延伸到封裝外部的導線，例如第一 紅外LED光源1的導線8,紅外接近傳感器2的導線7,第二紅外LED光源3的導線6。圖1 中還包括綁定線實例9。
[0039] 為了進一步描述輻射光源的探測光束的球面分布方式，圖2展示了一個實施例中 的一個球坐標系以及探測光束定位方法或方式。如圖2所示，一個包括接近傳感器和紅外 LED光源的手勢識別裝置位于球坐標系的原點10。由于接近傳感器和紅外LED光源彼此位 置非常近，在遠場觀察時，可以認為所有來自不同紅外LED光源的探測光束都來自同一個 點，即原點10。為方便說明，圖2中只給出一個探測光束38,它具有俯仰角Θ和方位角φ， 發(fā)散角α。圖2同時給出了球坐標系中的一個遠場球面37和平行于XY平面的橫截面11。 橫截面11距離ΧΥ坐標面的高度為Η，Η的選擇使得橫截面11恰好通過探測光束38在遠 場球面37上所投射光斑的中心點。探測光束38在橫截面11上將具有一個橢圓形的投影 (圖2中沒有畫出）。當手勢識別裝置中有多個紅外LED光源，其探測光束分別具有不同的 俯仰角和方位角，它們在橫截面11上的橢圓形投影彼此不會重疊，在遠場球面37上的投射 光斑也不會相互重疊。
[0040] 在另一些實施例中，探測光束在遠場球面上投射的光斑中心分布在球坐標系中相 互正交的兩個方位角坐標圓上。
[0041] 圖3是本發(fā)明公開的手勢識別裝置的另一個實施例的俯視圖。圖3中的手勢識別 裝置包括，一個紅外接近傳感器22,四個紅外LED光源12,15,18和19。所有芯片（紅外接 近傳感器和紅外LED光源）和導線架39安裝在同一基板上。在這個實施例中，采用QFN封 裝，導線彎曲繞過基板39的邊緣從而焊盤位于基板39下方，例如紅外接近傳感器22的導 線23。紅外LED光源12,15,18和19發(fā)出的探測光束分別由其在球坐標系中平行于XY平 面的橫截面（例如圖2中的橫截面11)上的投影圖案16,21，17和20表示。如前所述，這 些投影圖案16, 21，17和20是橢圓形的。紅外LED光源12,15,18和19的中心圓形區(qū)域是 發(fā)光有源區(qū)。在圖3中，探測光束的靠內邊緣幾乎是垂直的（平行于球坐標系的z軸），這 里所謂靠內邊緣是指靠近整個裝置的中心（在圖3中是放置紅外接近傳感器22的地方） 的方位。因為光束的強度在沿遠離中心光線的方向上逐漸衰落，其實沒有明確的邊緣，光束 的發(fā)射角或者邊緣往往是按照當光強小于中心光線處光強的Ι/e 2來定義的，上述光束遠場 光斑沒有重疊是近似描述。
[0042] 在圖3所示的實施例中，從俯視觀察，4個投影圖案16,21，17和20代表的探測光 束，分布于4個不同的正交位置。在球坐標系中，4個投影圖案16,21，17和20代表的探測光 束的俯仰角和方位角分別為（α /2, 3 π /4)，（ α /2, 5 π /4)，（ α /2, π /4)和（α /2, 7 π /4)。 該手勢識別裝置的所有芯片（接近傳感器和紅外LED光源）近似位于球坐標系的原點10。
[0043] 借用圖3所示的實施例，這里將對本發(fā)明公開的手勢識別裝置的算法進行簡要討 論。當目標物體在設備上方移動，其運動軌跡和方向將決定它將以何種順序覆蓋哪個光束。 例如當目標物體運動軌跡為圓時，4個探測光束將依次被覆蓋，探測光束被目標物體漫反射 產生的光信號以相應的順序返回接近接近傳感器22,有了這4個探測光束，就可以很容易 分辨順時針和逆時針。即使目標物體不是直接作用在手勢識別裝置上面的一個平面內，該 3D手勢也可以被識別，因為由4個探測光束組成的探測光束群會覆蓋很寬的球面角，而不 依賴于目標物體與手勢識別裝置的距離。
[0044] 圖4所示是本發(fā)明公開的手勢識別裝置的另一個實施例。如圖4所示，該實施例 包括三個紅外LED光源44,45和46,它們發(fā)出的探測光束分別為41，42和43。與之前描述 的實施例一樣，圖4中的手勢識別裝置包括一個接近傳感器22。紅外LED光源44,45和46 以及接近傳感器22安裝在同一個正方形布局的基板39上。探測光束41，42和43在球坐 標系中的俯仰角和方位角分別為（α/2，π)，（α/2, 3 31/2)和（α/2,0)。
[0045] 圖4中采用三個LED光源的手勢識別裝置是圖3所示實施例的一種簡化版本。當 針對僅有線性二維運動的手勢時，兩者是相似的。鑒于該裝置最有可能被安裝在智能手機 面板頂部，在這類應用中，圖4的3-LED系統(tǒng)仍然是用戶友好的，并且有許多好的應用。
[0046] 圖5和圖6是圖2所示球坐標系的一個恒定方位角的截面（方位角為某個常數(shù)的 坐標面）。圖5和圖6中，4個探測光束24,25,26和27具有不同的俯仰角。在圖5中，4個 光束彼此沒有重疊，表示俯仰角差大于光束的發(fā)散角。在圖6中俯仰角差 略小于光束的發(fā)散角，因此，它們略微重疊。圖5和圖6所示的情況，都適用于本發(fā)明公開 的手勢識別裝置。
[0047] 要產生來自于相同的原始點（近似地）并且沿著球坐標系統(tǒng)的俯仰角和方位角分 布的探測光束，有很多種安裝和封裝方式。圖7和圖8給出了其中兩種安裝和封裝方式。圖 7中LED芯片（即紅外LED光源）安裝在突起的近乎球面的多面體基板51上。基板51具 有多面體形狀，這個多面體在方位角坐標面上的截圖是一個多邊形（如圖7)。這個多邊形 的每一條邊上安裝有一個LED芯片（即紅外LED光源），這些LED芯片產生的探測光束也就 具有不同的俯仰角。
[0048] 另一種方法是仍然使用水平基板52,如圖8所示，只是還要用凹透鏡形狀的透明 覆蓋介質覆蓋于LED芯片之上。圖7和圖8所示的安裝和封裝方式可以實現(xiàn)圖5或圖6中 的探測光束分布。
[0049] 圖9是本發(fā)明公開的手勢識別裝置中探測光束分布的另一個例子。圖9中畫出了 從圖2所示球坐標系的原點發(fā)出的紅外探測光束在遠場球面37上的光斑分布。球面37上 共有5個探測光束的光斑圖像，即光斑32, 33, 34, 35和36。坐標系（XS，YS)是球面上的二 維笛卡爾坐標系，d和h是光斑到球面中心（z軸的位置）的距離，在本發(fā)明所包含的手勢 識別算法中，d和h可以由角度來度量，而不是線性距離。在這種方式中，計算將適用于手 勢產生處的任何球面。
[0050] 圖9中，光斑33所對應的探測光束被目標物體漫反射返回到接近傳感器的光信 號可以作為度量目標物體與手勢識別裝置之間的垂直距離的主要指標，因為光斑33的中 心在坐標系（XS，YS)的坐標為（0,0)?？梢钥吹剑瑘D9所示的探測光束分布，在任何遠場球 面上其光斑分布都覆蓋了球面的大量區(qū)域，這是探測光束發(fā)射角和探測光束球面分布的好 處。這使得本發(fā)明所公開的手勢識別裝置的探測光束群有較好的空間覆蓋率。采用發(fā)光二 級管由比較大的發(fā)射角，相反，采用激光器的話，發(fā)射加小，空間覆蓋率就不高，而采用激光 器所帶來的好處是空間分辨率高。
[0051] 前文描述的實施例都是要求所有的LED輻射光源芯片和接近傳感器芯片用透明 介質覆蓋的方式封裝在一起。這種情況下，LED輻射光源芯片和接近傳感器的近場隔離問題 是一個挑戰(zhàn)。在一些實施例中，在封裝中為此目的設計了隔離物。而圖10是一個在實踐中 比較容易實現(xiàn)的實施例。它允許采用現(xiàn)有的接近傳感器（例如Silicon lab的Sill43)，該 傳感器可以驅動3個LED輻射光源芯片來構建性能良好的手勢識別傳感裝置。圖10所示 的實施例包括3個LED輻射光源芯片61，62和63,被封裝在一個普通的透明封裝中，LED芯 片61，62和63封裝以后被安裝在模塊68的其中一個艙室中，而另一艙室則包含一個單獨 封裝的接近傳感器64。模塊68的兩個艙室之間有一個隔離擋板69,因此，從LED芯片61， 62和63到接近傳感器64將不會有近場光耦合。每個艙室有一個透明的開口，開口 71在3 個LED芯片所在的艙室，開口 72在接近傳感器64所在的艙室。在不同的實施例中，開口可 以分別為一個孔，一個窗口，一個透鏡或其他形式的開口。在一些實施例中，開口 71是一個 凹透鏡，將來自LED芯片的光束發(fā)散。在開口 71的作用下，LED芯片61，62和63的探測光 束65,66和67的分布如圖10的俯視圖所示（在橫截面11上的橢圓形投影）。探測光束 65,66 和 67 的俯仰角和方位角為（a /2+b，-5 π /6)，（ a /2+b，- π /2)和（a /2+b，- π /6)。 這里b是偏置角，α是發(fā)散角。增加偏置角b是為了方便用戶體驗。由于模塊68通常安 裝在平板或智能手機設備的頂部，用戶將面對遠場球面37的前上部。通過增加偏置角b，輻 射光束可以照亮球面37的前上部的中央，即手勢發(fā)生最多的位置。
[0052] 圖10中的俯視圖取自圖2中的橫截面11，該俯視圖上的橢圓形光斑65,66和67 即為探測光束投影在橫截面11上的光斑。當偏置角b等于0時，光斑65,66和67的分布 如圖10所示；當偏置角b大于零時，光斑65,66和67將距離Z軸更遠。
[0053] 值得注意的是圖10所示的每個探測光束的俯仰角和方位角僅為一個示例。在一 些實施例中，會假設或限定探測光束的發(fā)散角小于η/3 (否則光束之間會出現(xiàn)重疊）。當探 測光束的發(fā)散角越大，探測光束之間的方位角差異也需要更大。同樣值得指出的是，探測光 束66的俯仰角可能會大于α/2+b，來改善一定安裝布局下模塊的性能。
[0054] 在圖10所示的實施例中，傳感器64是獨立封裝的，但仍然放置在靠近LED輻射光 源芯片的地方。在大多數(shù)的手勢識別應用中，探測光束在目標物體上會發(fā)生漫反射，我們又 可以將之稱為目標物體對探測光束的散射，散射光分布在一個很大的角度范圍內，因此實 際上可以把傳感器放在距離LED芯片一定距離的位置，不影響對散射光的接收。還可以為 特定類型的目標物體和其運動區(qū)域設計專門的接近傳感器位置。所謂目標物體大多數(shù)情況 是指正在移動而產生手勢的對象，通常是用戶的手或手指。
[0055] 圖11是本發(fā)明公開的手勢識別裝置的系統(tǒng)框圖。一個帶有兩個LED驅動電路的光 學接近傳感器2以分時的方式，同時驅動兩個LED輻射光源1和3。探測光束82來自LED 輻射光源1，探測光束83來自LED輻射光源3。由于這里是系統(tǒng)框圖，探測光束82和83的 球面分布特征沒有表示出來。目標物體81對探測光束82和83產生漫反射，或稱之為目標 物體81對探測光束82和83的散射，從而產生回到接近傳感器2的信號光84和85。信號 光84為目標物體對探測光束82的漫反射光信號，信號光85為目標物體對探測光束83的 漫反射光信號。由于采用分時方式，光學接近傳感器2能夠區(qū)分對不同探測光束漫反射光 信號84和85。
[0056] 在圖11中，光學接近傳感器2將收到的漫反射光信號84和85進行光電變換、放 大和模數(shù)變換，將結果以實時的方式傳遞給后面的手勢識別算法處理器86。手勢識別算法 處理器運行相應的算法程序，對目標物體的運動進行判斷識別。
[0057] 以上實施方式對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域中普通技術人員可根據(jù)上述說明 對本發(fā)明做出種種變化例。因而，實施方式中的某些細節(jié)不應構成對本發(fā)明的限定，本發(fā)明 將以所附權利要求書界定的范圍作為本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1. 一種手勢識別裝置，包括： 至少一個光學接近傳感器； 兩個或兩個以上輻射光源，每個所述輻射光源各提供一束探測光束； 所述福射光源中有第一福射光源提供第一探測光束； 所述輻射光源中有第二輻射光源提供第二探測光束； 所述第一輻射光源和第二輻射光源臨近放置，以至于所述第一、第二探測光束在遠場 可被近似地看成從同一個球坐標系的原點發(fā)出； 所述第一探測光束的中心光線相對于所述第二探測光束的中心光線呈一定角度，以至 于所述第一探測光束和第二探測光柵的遠場互不交疊或僅有部分交疊。
2. 根據(jù)權利要求1所述的手勢識別裝置，其特征在于， 所述光學接近傳感器與所述第一輻射光源、第二輻射光源臨近放置，以至于其也可近 似地被看成與所述兩個輻射光源位于所述同一球坐標系的原點。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的手勢識別裝置，其特征在于， 所述所有輻射光源相互臨近放置，以至于所述所有探測光束可被近似地看成從所述同 一球坐標系的原點發(fā)出； 所述所有探測光束的中心光線在同一球坐標系中的俯仰角或方位角各不相同，以至于 所述各探測光束的遠場互不交疊或僅有部分交疊。
4. 根據(jù)權利要求1或2所述的手勢識別裝置，其特征在于，所述輻射光源為紅外發(fā)光二 極管，或垂直腔表面輻射激光器。
5. 根據(jù)權利要求1或2所述的手勢識別裝置，其特征在于，所述多個輻射光源的探測光 束中心光線兩兩之間的相對角度大于所述探測光束的發(fā)散角，以至于所述多個探測光束的 遠場相互之間完全沒有交疊。
6. 根據(jù)權利要求1或2所述的手勢識別裝置，其特征在于：所述多個輻射光源提供的 多個探測光束的中心光線兩兩之間相對角度小于所述多個探測光束的發(fā)散角，以至于所述 多個探測光束的遠場相互之間有部分交疊。
7. 根據(jù)權利要求1或2所述的手勢識別裝置，其特征在于： 所述光學接近傳感器采用分時方式分別驅動所述多個輻射光源并探測目標物體對相 應所述輻射光源發(fā)出的探測光束的散射； 一個手勢識別算法處理器和所述光學接近傳感器相連，所述手勢識別算法處理器分析 目標物體對所述各個輻射光源發(fā)出的探測光束的散射，以此判斷手勢類別。
8. 根據(jù)權利要求1或2所述的手勢識別裝置，其特征在于： 所述多個輻射光源被放置在一個近似呈球面的多面體基板上，以至于它們的探測光束 的中心光線在所述球坐標系中呈不同的角度。
9. 根據(jù)權利要求1或2所述的手勢識別裝置，其特征在于： 所述多個輻射光源提供的多個探測光束通過一層覆蓋其上的透明覆蓋介質，所述多個 探測光束的中心光線在通過所述透明覆蓋介質前相互平行，所述多個探測光束的中心光線 在通過所述透明覆蓋介質后相互呈一定角度，使得所述多個探測光束組成的光束群在通過 所述透明介質后呈現(xiàn)發(fā)散形態(tài)。
10. 根據(jù)權利要求9所述的手勢識別裝置，其特征在于： 所述多個輻射光源被放置在一個水平的底座上，所述透明覆蓋介質是一層類似凹面透 鏡形狀的透明覆蓋介質，所述透明覆蓋介質將所述多個輻射光源完全密封覆蓋，所述多個 輻射光源發(fā)出的探測光束的中心光線經過這層所述凹面透鏡形狀介質材料后在所述同一 球坐標系中呈不同的俯仰角或方位角。
11. 根據(jù)權利要求1或2所述的手勢識別裝置，其特征在于： 所述多個輻射光源發(fā)出的探測光束在所述同一球坐標系的遠場球面上投射的光斑互 不交疊或僅有部分交疊，所述光斑中心分布在若干俯仰角坐標圓上。
12. 根據(jù)權利要求1或2所述的手勢識別裝置，其特征在于： 所述多個輻射光源發(fā)出的探測光束在所述同一球坐標系的遠場球面上投射的光斑互 不交疊或僅有部分交疊，所述光斑中心分布在相互正交的兩個方位角坐標圓上。
13. 根據(jù)權利要求1或2所述的手勢識別裝置，其特征在于，所述多個輻射光源為紅外 發(fā)光二極管，所述光學接近傳感器為紅外光學接近傳感器。
【文檔編號】G06F3/01GK104281254SQ201310365095
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年8月12日 優(yōu)先權日:2013年7月12日
【發(fā)明者】李冰 申請人:上海硅通半導體技術有限公司