TWI451221B - 可攜式電子裝置 - Google Patents

Description

可攜式電子裝置

本發明涉及一種可攜式電子裝置。

本專利申請案主張德國專利申請案DE 10 2010 011 029.9之優先權，其已揭示的整個內容以參照的方式合併於此。

本發明的目的是提供一種可攜式電子裝置，其能以較佳的安全性來操作。

依據至少一實施形式，可攜式電子裝置是一種由使用者在不需其它輔助媒體下可移動的電子裝置。即，可攜式電子裝置所具有的重量須選擇成較小，使該使用者可攜帶該可攜式電子裝置。可攜式電子裝置例如可以是一種光學投影機、行動電話、音樂或影像之播放機、電腦或類似物。可攜式電子裝置所具有的重量較佳是小於25公斤，特別是小於3公斤，更佳是小於1公斤。

依據可攜式電子裝置之至少一實施形式，其包括一光源，此光源在操作時發光。此光源在操作時例如發出彩色光或白光。此光源因此包括至少一電致發光二極體。例如，此光源可由一個或多個電致發光二極體構成。即，光源在操作時所發出的光是由一個或多個電致發光二極體所產生。至少一電致發光二極體例如是雷射二極體或較佳是發光二極體。此光源可另外包括光學元件，例如，透鏡。此光學元件配置在至少一電致發光二極體之後，使該至少一電致發光二極體在操作時所產生的電磁輻射之大部份都經由該光學元件。此光學元件例如亦適合用來使電磁輻射之主發射方向改變。

依據至少一實施形式，該可攜式電子裝置包括一種偵測裝置，其用來偵測該光源在操作時所發出之光之輻射通道中之物件。即，此偵測裝置用來辨認：一物件是否存在於該光源的輻射通道中。此物件是由該光源之光所照射。因此，該偵測裝置只能辨認該光源之輻射通道中位於該光源之主發射方向中之物件。該主發射方向是指該光源之光發出時具有最大強度的方向。該光源之輻射通道中之物件的偵測因此較佳是只延伸至該光源前之較小的區域中。例如，該偵測裝置只可用來辨認該光源之輻射通道中距該光源之距離最多2米、較佳是最多1米之物件。

依據該可攜式電子裝置之至少一實施形式，當該物件被偵測出在光源所發出之光之輻射通道中距該光源是在最小距離內達一最小期間時，則該偵測裝置用來使該光源在操作時所發出的光之光電流下降。即，若一物件位於輻射通道中的最小距離內達一最小期間，則該偵測裝置使該光源在操作時所發出的光之亮度及/或光電流下降直至該光源完全關閉為止。光電流的下降或光源的關閉是在進入上述條件之後快速地達成，以防止觀看者之眼睛發生目眩或受傷。例如，光電流的下降或光源的關閉最多是在1秒內完成，較佳是最多在十分之一秒內完成。

該最小期間例如至少是2秒，較佳是至少5秒，特別佳時是至少10秒。該最小距離例如最多是50公分，較佳是最多30公分，特別佳時是最多20公分。即，若一物件在光源操作時所發出之光之輻射通道中距該光源之距離小於20公分的期間例如較10秒還長時，則該偵測裝置使光源操作時所發出之光之光電流及/或亮度下降或該偵測裝置使該光源完全關閉，這相當於光電流下降至零。該最小期間和該最小距離之實際值是與光源所發出之光之強度有關。

依據可攜式電子裝置之至少一實施形式，其包括：一光源，此光源包括至少一電致發光二極體且在操作時發光；以及一偵測裝置，其用來偵測該光源在操作時所發出之光之輻射通道中的物件。當該物件被辨認為在輻射通道中距離該光源在一最小距離內達一最小期間時，則該偵測裝置用來使該光源操作時所發出之光之光電流下降。

為了偵測該物件，則充份的條件是首先該偵測裝置須用來辨認該光源在操作時所發出之光之輻射通道中是否主要地存在一物件。然而，該偵測裝置另外亦可用來辨認該光源在操作時所發出之光之輻射通道中該物件是何種物件或是哪一種類。

發光二極體例如在行動電話中用作光源、或用作視訊光或用於手電筒中或用於光學投影，特別是此種發光二極體由於技術上的快速發展而總是較亮。由於安全上的原因，因此許多製造者決定將雷射警示設置於使用了光源之可攜式電子裝置(例如，行動電話)中，或依據燈規章IEC 62471而將該可攜式電子裝置配屬於一種危險群組(group)。現在，為了不需設置此種警示而仍可使用可攜式電子裝置，且該可攜式電子裝置仍能以較高的安全性(特別是對人類眼睛)來操作，則此處所述的可攜式電子裝置理想上可使用一種偵測裝置，其可使光源在操作時所發出之光之光電流及/或亮度下降，以使觀看者不會發生危險。又，藉由此處所述之措施可防止令該使用者難受的目眩，雖然該目眩可能不會造成危險。

依據可攜式電子裝置之至少一實施形式，該偵測裝置包括至少一接收器和至少一發送器，該發送器發出一種信號且該接收器用來偵測該物件上所反射的信號。例如，由該信號之發送和所反射的信號之接收之間的運行時間差，則該偵測裝置可測得該光源和被該信號所入射之物件之間的距離。因此，須選擇該信號之發射方向，使其至少與光源在操作時所發出之光之主發射方向一致，以便能以此種方式而由該偵測裝置來偵測出該光源在操作時所發出之光之輻射通道中之物件。又，該偵測裝置亦可藉由所發送之光和所反射之光之其它的不同(例如，強度、振幅和相位的不同)來測得該物件之特性。

例如，該偵測裝置能以此種方式而在人臉或人類眼睛和白色壁面之間作出區別。只有當以一可預設之機率將已辨認出的物件視為人臉或眼睛時，該光源之光電流才會下降。

依據可攜式電子裝置之至少一實施形式，該發送器發出超聲波範圍及/或紅外線範圍及/或紫外線範圍中之信號。即，該發送器發出一種不能被人類聽到及/或不能看到之信號。該偵測裝置之一個或多個接收器因此用來偵測各別的信號。特別是，該偵測裝置可包括多個(例如，二個)發送器以及多個(例如，二個)接收器，其用來發送和接收不同形式的信號。例如，該偵測裝置可包括超聲波-發送器-接收器-系統以及紅外線-發送器-接收器-系統。此二種系統之資訊可用來對至該物件的距離進行估計及/或對該物件進行較佳的偵測。又，使用至少二種系統時可達成較佳的下降值。

依據可攜式電子裝置之至少一實施形式，已存在於該可攜式電子裝置中的接收器及/或發送器可用於該偵測裝置中。該可攜式電子裝置例如設有一種控制-和評估電路或可適當地被程式化，使該可攜式電子裝置中已存在的組件可用來偵測該物件。

依據可攜式電子裝置之至少一實施形式，該偵測裝置包括該可攜式電子裝置之自動聚焦裝置之自動聚焦接收器。即，該可攜式電子裝置包括一在該可攜式電子裝置中可用在該偵測裝置中的接收器，其在影像顯示時明顯地樹立在一種機構上。目前，該接收器亦可用於該偵測裝置中以偵測該光源之輻射通道中之物件。

依據可攜式電子裝置之至少一實施形式，其包括一自動聚焦裝置之自動聚焦發送器。此情況下，一主動式自動聚焦裝置用的自動聚焦發送器亦可用於該偵測裝置中以偵測該光源在操作時所發出之光之輻射通道中之物件。該自動聚焦發送器例如可以是一種在超聲波範圍及/或紅外線範圍及/或紫外線範圍及/或可見的紅色光譜範圍中發出信號之發送器。

依據可攜式電子裝置之至少一實施形式，其包括一影像感測器，此影像感測器用來測得該物件之影像。在此種情況下，該可攜式電子裝置中已存在之組件亦可與該影像感測器一起使用。例如，該影像感測器包括CCD-晶片，其在該可攜式電子裝置中用來顯示影像及/或視訊。該物件映射在該影像感測器上且在該處被攝成影像。

依據可攜式電子裝置之至少一實施形式，該偵測裝置包括一影像辨認裝置，其用來評估影像且用來辨認該物件。在此種情況下，該偵測裝置亦可在未具備一用來發出信號的發送器時使用。藉由影像辨認裝置，則該偵測裝置例如可用來辨認該物件，只要在人臉或眼睛和一白色壁面之間可區別即可。該偵測裝置可依據影像中該物件之大小來估計該光源和該物件之間的距離。例如，當藉由該影像辨認裝置來進行辨認人臉或眼睛，且在使用人臉或眼睛之大小的平均值的情況下可依據影像中人臉或眼睛之大小來估計該光源和觀看者之間的距離時，則不需進行特定的距離測量。

依據可攜式電子裝置之至少一實施形式，該可攜式電子裝置之光源形成該偵測裝置之發送器。光源之由物件所反射之光例如可由影像感測器測得，該影像感測器就像光源一樣已存在於該可攜式電子裝置中。例如，視訊光和該可攜式電子裝置之CCD-晶片可用於該偵測裝置中。

依據可攜式電子裝置之至少一實施形式，該偵測裝置包括至少二個可互相獨立地操作的發送器及/或至少二個可互相獨立地操作的接收器。即，該偵測裝置是一種冗餘(redundant)系統，其可使用至少二個可互相獨立地操作的單一系統，此單一系統用來偵測該物件。以此種方式可確保：該偵測裝置能以大的故障安全性來操作。

以下將依據圖式和所屬的實施例來詳述此處所述之可攜式電子裝置。

各圖式和實施例中相同、相同形式或作用相同的各組件分別設有相同的參考符號。所示的各元件和各元件之間的比例未必依比例繪出。反之，為了能更佳地顯示及/或更容易理解，各圖式的各別元件可予放大地顯示出。

圖1A顯示此處所述之可攜式電子裝置10之俯視圖。圖1B顯示該可攜式電子裝置10之切面圖。在圖1A，圖1B之實施例中，該可攜式電子裝置10包括一光源1，其例如藉由發光二極體來形成。在光源1操作時，其發出光11。

該可攜式電子裝置10例如包括影像感測器4，其例如包括CCD-晶片。該可攜式電子裝置10例如可以是一種具有照相機之行動電話。

該可攜式電子裝置10另又包括一偵測裝置23，藉此可辨認該光源1之光11之輻射通道中的物件5。此偵測裝置23主要包括一發送器2和一接收器3。在操作時，該發送器2在離開該裝置10之方向中發出一種信號21。因此，須選取該信號21發出時的方向，使該信號21在該光11之輻射通道中入射至物件5上。該信號由物件5反射。反射的信號31入射至該接收器3上。

已發出的信號21和反射的信號31例如是超聲波信號、紅外線信號或紫外線信號。適當地選擇該發送器2和接收器3。

由已發出之信號21和反射之信號31之間的差異，則該偵測裝置23可測得該物件5和光源1之間的距離x。例如，由信號21之發出和反射之信號31之接收之間的運行時間差可算出距離。藉由該偵測裝置23，則已發出之信號21和反射之信號31之間的其它差異可用來對該物件進行其它的測定。若該物件5至該光源1之距離未超過一最小距離d例如達一特定的最小期間10秒，則該偵測裝置23使該光源1操作時所發出的光11之光電流下降。

請參閱圖2A和圖2B，依據圖式來詳細描述此處所述之可攜式電子裝置之另一實施例。與圖1A和圖1B之實施例不同，本實施例中該裝置10不包括發送器。反之，光源1本身用作發送器2。即，已發出的信號21是光源1操作時所發出的光11，其由該接收器3所接收以作為反射之信號31。

請參閱圖3A和圖3B，將詳細描述此處所述之可攜式電子裝置10之另一實施例。本實施例中，該偵測裝置23包括一自動聚焦發送器6和一自動聚焦接收器7。即，與圖1A和圖1B之實施例不同或已加以擴充下，該裝置10之自動聚焦裝置之組件是用來偵測該光源1之輻射通道中的物件5。又，該光源1之光11之輻射通道中的物件之偵測亦可藉由圖1A、圖1B及/或圖2A、圖2B中所描述之措施來進行，因此該偵測裝置包括更多的發送器和接收器，其可互相獨立地操作。

請參閱圖4A和圖4B，依據所述之可攜式電子裝置10之圖式，藉由一偵測裝置23來偵測該光源1在操作時所產生的光11之輻射通道中的物件5。該偵測裝置23包括光源1和影像感測器4。在此情況下，當可攜式電子裝置10是一種已包括光源1和影像感測器之裝置時，則可完全省略其它的感測器和接收器。該光源1和物件5之間的距離x之測定例如是藉由光11之發出和反射的光之接收之間的運行時間差而由影像感測器4來決定。光源1可由不會由人類的觀看者所查覺的脈波來操作，使各別的光脈波可用作發送出的信號21來偵測該光11之輻射通道中的物件。

在圖5A和圖5B所示的實施例中，藉助於一種影像辨認裝置來偵測該物件5。影像感測器4用來測得該物件5之影像，該影像辨認裝置則是用來評估該影像且用來辨認該物件。藉由影像中該物件5之大小，則可估計該光源1和該物件5之間的距離x。

若偵測該物件5用的措施與圖4A、圖4B中所示之裝置一起用來偵測該物件5，則能以特別簡易的方式而提供一種冗餘系統來偵測該光11之輻射通道中的物件。此冗餘系統中不需在可攜式電子裝置中安裝其它的感測器或接收器。

本發明當然不限於依據各實施例中所作的描述。反之，本發明包含每一新的特徵和各特徵的每一種組合，特別是包含各申請專利範圍或不同實施例之各別特徵之每一種組合，當相關的特徵或相關的組合本身未明顯地顯示在各申請專利範圍中或各實施例中時亦屬本發明。

本專利申請案主張德國專利申請案DE 10 2010 011 029.9之優先權，其已揭示的整個內容以參照的方式合併於此。

1．．．光源

11．．．光

2．．．發送器(紅外線、紫外線、超聲波、自動聚焦)

21．．．發送出的信號

3．．．接收器(紅外線、紫外線、超聲波、自動聚焦)

31．．．反射之光

23．．．偵測裝置

4．．．影像感測器

5．．．物件

6．．．自動聚焦-發送器

7．．．自動聚焦-接收器

10．．．可攜式電子裝置

d．．．最小距離

x．．．光源和物件之間的距離

圖1A，圖1B，圖2A，圖2B，圖3A，圖3B，圖4A，圖4B，圖5A，圖5B是此處所述之可攜式電子裝置之實施例之示意圖。

1．．．光源

11．．．光

2．．．發送器

21．．．發送出的信號

3．．．接收器

31．．．反射之光

4．．．影像感測器

5．．．物件

10．．．可攜式電子裝置

D．．．最小距離

Claims (15)

1. 一種可攜式電子裝置，具有- 光源，其包括至少一電致發光二極體且在操作時發光，以及- 偵測裝置，用來偵測該光源在操作時所發出之光之輻射通道中之物件，其中- 該偵測裝置設置成當該物件被偵測成位於該輻射通道中距離該光源為在一最小距離內達一最小期間時，使該光源在操作時所發出之光之光電流下降。
2. 如申請專利範圍第1項之可攜式電子裝置，其中該偵測裝置包括至少一接收器和至少一發送器，該發送器發出之信號且該接收器用來偵測該物件上所反射之信號。
3. 如申請專利範圍第1或2項之可攜式電子裝置，其中該偵測裝置包括至少二個可互相獨立地操作之接收器。
4. 如申請專利範圍第2項之可攜式電子裝置，其中該發送器發出超音波範圍及/或紅外線範圍及/或紫外線範圍中之信號。
5. 如申請專利範圍第1或2項之可攜式電子裝置，其中該偵測裝置包括一自動聚焦裝置之自動聚焦接收器。
6. 如申請專利範圍第1或2項之可攜式電子裝置，其 中該偵測裝置包括一自動聚焦裝置之自動聚焦發送器。
7. 如申請專利範圍第1或2項之可攜式電子裝置，其中該偵測裝置包括一影像感測器，其用來測得該物件之影像。
8. 如申請專利範圍第7項之可攜式電子裝置，其中該偵測裝置包括一影像辨認裝置，其用來評估影像且用來辨認該物件。
9. 如申請專利範圍第8項之可攜式電子裝置，其中該偵測裝置用來依據該影像中該物件之大小以估計該光源和該物件之間之距離。
10. 如申請專利範圍第1或2項之可攜式電子裝置，其中該偵測裝置包括該光源以作為發送器。
11. 如申請專利範圍第1或2項之可攜式電子裝置，其中該偵測裝置包括至少二個可互相獨立地操作之發送器。
12. 如申請專利範圍第1或2項之可攜式電子裝置，其中該電致發光二極體是發光二極體。
13. 如申請專利範圍第1或2項之可攜式電子裝置，其中該物件是人臉或眼睛。
14. 一種可攜式電子裝置，具有- 光源，其包括至少一電致發光二極體且在操作時發光，- 偵測裝置，用來偵測該光源在操作時所發出之光 之輻射通道中之物件，其中- 該偵測裝置設置成當該物件被偵測成位於該輻射通道中距離該光源為在一最小距離內達一最小期間時，使該光源在操作時所發出之光之光電流下降，其中- 該偵測裝置包括影像感測器，其用來測得該物件之影像，- 該偵測裝置包括影像辨認裝置，其用來評估影像且用來辨認該物件，- 該偵測裝置用來依據該影像中該物件之大小以估計該光源和該物件之間之距離，- 該偵測裝置包括該光源以作為發送器，- 該偵測裝置依據該光源對信號之發送和該影像感測器對該物件上所反射之信號之接收之間的運行時間差來測得該光源和該物件之間的距離，- 該電致發光二極體是發光二極體，且- 該物件是人臉或眼睛。
15. 如申請專利範圍第1或14項之可攜式電子裝置，其中該可攜式電子裝置是行動電話。