专利名称：一种接近检测装置及电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及触摸技术领域，特别是一种接近检测装置及电子设备。
技术背景
触摸屏在个人电脑和各种手持设备上的使用日益普及。
然而，现在的触摸屏都是当指点物(如手指或手写笔等)接触到触摸屏或者指点 物非常靠近屏幕时才会响应，导致用户体验不好。
如果能在指点物接触到触摸屏之前就检测到指点物的接近和可能的接触点，将 会提供给用户更多，更好的体验。发明内容
本发明实施例的目的是提供一种接近检测装置、触摸屏及电子设备，用于触摸 屏，使得指点物在距离触摸屏一定距离时就能检测到，提升用户体验。
为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种接近检测装置，包括
第一检测模块，具有第一光发射单元和第一光检测单元，用于获得指点物的第 一光检测结果；
第二检测模块，具有第二光发射单元和第二光检测单元，用于获得所述指点物 的第二光检测结果；
接近判定模块，与所述第一检测模块和第二检测模块连接，用于根据所述第一 光检测结果和所述第二光检测结果判定所述指点物是否接近一区域；
其中，所述第一光发射单元和第一光检测单元之间的距离小于所述第一光发射 单元与第二光检测单元之间距离；
所述第二光发射单元和第二光检测单元之间的距离小于所述第二光发射单元与 第一光检测单元之间距离。
上述的接近检测装置，其中，所述第一光检测单元和第二光检测单元所检测的 光线为所述指点物反射的光线。
上述的接近检测装置，其中，光检测单元能且仅能检测到属于同一检测模块中 的光发射单元所发射的光线。
上述的接近检测装置，其中，位于同一检测模块中的光发射单元和光检测单元 之间设置有隔断装置。
上述的接近检测装置，其中，所述至少两个检测模块还包括
第三检测模块，具有第三光发射单元和第三光检测单元，用于获得指点物的第 三光检测结果。
为了实现上述目的，本发明实施例还提供了一种电子设备，一接近检测区域位 于所述电子设备或与所述电子设备间隔一定距离，所述电子设备包括
第一检测模块，具有第一光发射单元和第一光检测单元，用于获得指点物的第一光检测结果；第二检测模块，具有第二光发射单元和第二光检测单元，用于获得所述指点物的第二光检测结果；接近判定模块，与所述第一检测模块和第二检测模块连接，用于根据所述第一 光检测结果和所述第二光检测结果判定所述指点物是否接近所述接近检测区域；其中，所述第一光发射单元和第一光检测单元之间的距离小于所述第一光发射 单元与第二光检测单元之间距离；所述第二光发射单元和第二光检测单元之间的距离小于所述第二光发射单元与 第一光检测单元之间距离。上述的电子设备，其中，所述第一光检测单元和第二光检测单元所检测的光线 为所述指点物反射的光线。上述的电子设备，其中，光检测单元能且仅能检测到属于同一检测模块中的光 发射单元所发射的光线。上述的电子设备，其中，位于同一检测模块中的光发射单元和第一光检测单元 之间设置有隔断装置。上述的电子设备，其中，还包括定位模块和第三检测模块，所述第三检测模 块，具有第三光发射单元和第三光检测单元，用于获得指点物的第三光检测结果；所述 定位模块用于根据光检测结果计算所述指点物的坐标。上述的电子设备，其中所述电子设备上具有用于用户进行输入操作的输入区域；所述接近检测区域与所述输入区域重合或间隔一定距离。上述的电子设备，其中，由触摸装置和显示屏结合形成的触摸屏；所述输入区域为所述触摸屏限定的区域；所述接近检测区域与所述输入区域间隔第一距离；检测模块设置于所述触摸屏的周围。本发明实施例具有以下的有益效果本发明实施例中，包括至少两个检测模块，通过所有检测模块的各自的检测结 果，综合判断指点物的位置，提高了检测的可靠性和准确性；本发明实施例中，属于相同的检测模块的发射单元和接收单元之间的距离小于 属于不同的检测模块的发射单元和接收单元之间的距离，提高了检测的效果，进一步提 高了检测的可靠性；本发明实施例中，属于相同的检测模块的发射单元和接收单元之间有一隔断装 置，因此能够防止发射单元发出的光直接被接收单元接收，进一步提高了系统的可靠 性；本发明实施例中，在检测模块的数量有3个或3个以上时，不但能够实现接近检 测，还能定位指点物坐标，用于触摸控制。
图1为本发明实施例的接近检测装置的结构示意图2为本发明实施例的接近检测装置中的检测模块一种实现接近检测的原理示 意图；图3为本发明实施例的接近检测装置中的检测模块另一种实现接近检测的原理 示意
图4为本发明实施例的接近检测装置中的检测模块再一种实现接近检测的原理 示意图。
具体实施例方式本发明实施例的接近检测装置及电子设备中，通过设置至少两对检测模块，每 一对检测模块都包括一发射单元和一接收单元，接近判断装置在发现接收单元检测到指 点物反射的由发射单元发出的光线之后，即可判定指点物接近。如图1所示，本发明实施例的接近检测装置，包括至少两个检测模块和接近判 定模块，其中所述至少两个检测模块包括对应设置有第一光发射单元和第一光检测单元的第一检测模块；和对应设置有第二光发射单元和第二光检测单元的第二检测模块；所述接近判定模块具体用于根据所述至少两个检测模块中的光检测单元的光检 测结果判定指点物是否接近一区域，该区域为接近检测区域；所述第一光发射单元和第一光检测单元之间的距离小于所述第一光发射单元与 第二光检测单元之间距离；所述第二光发射单元和第二光检测单元之间的距离小于所述第二光发射单元与 第一光检测单元之间距离；所述至少两个检测模块中的光检测单元所检测的光线为对应的光发射单元发射 的光线中被所述指点物反射的部分。在本发明的具体实施例中，该接近检测装置可以应用于触摸屏，所述接近检测 区域与触摸输入区域重合，当然也可以间隔设置。本发明实施例的电子设备，一接近检测区域位于所述电子设备或与所述电子设 备表面间隔一定距离，设置有一接近检测装置，其中接近检测装置，包括至少两个检测 模块和接近判定模块，其中所述至少两个检测模块包括对应设置有第一光发射单元和第一光检测单元的第一检测模块；和对应设置有第二光发射单元和第二光检测单元的第二检测模块；所述接近判定模块具体用于根据所述至少两个检测模块中的光检测单元的第一 光检测结果判定指点物是否接近一接近检测区域；所述第一光发射单元和第一光检测单元之间的距离小于所述第一光发射单元与 第二光检测单元之间距离；所述第二光发射单元和第二光检测单元之间的距离小于所述第二光发射单元与 第一光检测单元之间距离；所述至少两个检测模块中的光检测单元所检测的光线为所述至少两个检测模块中的光发射单元发射的光线中被所述指点物反射的部分。下面对本发明实施例的接近检测装置和电子设备具体如何实现接近检测进行详 细说明。每一个光发射 单元都发射预定频率的光线，如图2所示，其中上方的方块代表 光发射单元，下方的方块的右边代表光接收单元的光接收区域，而光线A为光发射单元 发射的光线中处于上边缘的光线，从图2中可以看出，当指点物(图中为手指)进入一接 近检测区域上方时，光发射单元发射的光束中，光线A与光线B之间的部分被指点物反 射后进入光接收单元的光接收面，而光发射单元发射的光束中，光线A与光线B之外的 部分不会进入光接收单元的光接收面，一旦光接收单元的光接收面接收到光线，则会产 生电流，由接近判定模块检测到，则可以判断指点物接近触摸区域并根据产生电流的大 小判断反射物距离。当然，应当理解的是，实际发射的光线可能并没有那么大的角度，图2仅仅是 为了示意更加清楚而做出的原理示意图，并不代表实际情况。从图2中可以发现，如果指点物从图2中所示位置接近该接近检测区域，则指点 物与接近检测区域之间的距离为H时就可以检测到指点物。在图2中，是以光发射单元设置于光检测单元之上进行的说明，但该光检测单 元也可以设置于光发射单元之上，调整发射角度即可。在图2中，是以光发射单元和光检测单元上下设置，位于不同的高度为例进行 的说明，但应当了解的是，由于光发射单元发射的是光束，所以二者设置于同一高度也 是可以的，如图3所示，其中的方块的右侧表示光接收单元的光接收区域，由于光发射 单元与光接收单元设置于同一高度，所以二者重合，仅能看到一个，从图3中可以发 现，如果指点物从图3中所示位置接近接近检测区域，则指点物与接近检测区域之间的 距离为H时就可以检测到指点物。另外一种光发射单元和光检测单元的设置方式如图4所示，其中示出了 3个检 测模块，设置于输入区域周围，如对于笔记本电脑，该输入区域为键盘区域，该3个检 测模块可以是设置于笔记本电脑键盘区域的边框上，3个检测模块向键盘区域上方发射光 线，在指点物接近时，会将发射的光线向下反射回检测模块，光检测单元即可检测到， 供后续接近检测、定位等使用。对于图4所示的情况，该输入区域还可能是触摸屏，如手机、PDA等设备的触摸屏。在上述的举例中，以输入区域和接近检测区域重合进行的说明，但应当了解的 是，二者也可以是不重合的，举例说明如下。如在笔记本电脑中，输入区域为键盘区域，而该接近检测区域可以是笔记本的 LCD平面，该检测模块可以是设置于笔记本的LCD边框上。在触摸屏手机中，输入区域为触摸屏限定的区域，而该接近检测区域可以是该 触摸屏手机的触摸屏之外的区域，如下方等。同时，在本发明的具体实施例中，为了避免不同检测模块之间的相互干扰，每 一个检测模块的工作频率均不相同，也就是说光检测单元能且仅能检测到属于同一检测 模块中的光发射单元所发射的光线。
考虑到本发明具体实施例中，检测模块中的光发射单元和光检测单元临近设 置，为了防止光发射单元发射的光直接进入光检测单元的光接收面，本发明具体实施例 中，检测模块设置有一隔断装置，用于阻止光发射单元发射的光直接被光检测单元接 收。
上面说明了本发明实施例中的接近检测的实现，但应当了解的是，在本发明的 具体实施例中，如果检测模块设置3个或3个以上，还可以利用该检测模块来进一步定位 指点物的具体坐标，说明如下。
由于光检测单元接收到的光的照度与指点物与光检测单元之间的距离的平方成 反比，所以根据光检测单元接收到的光的照度即可得到指点物与光检测单元之间的距 1 ；
在知道3个光检测单元与指点物的距离时，考虑到光检测单元的坐标已知，而 指点物的坐标为X、Y、Z，只有3个位置量，根据光检测单元的坐标和距离则可以得到 3个方程，由于只有3个参数，因此必要可以计算得到指点物的坐标X、Y和Z，方程组 如下所示
(X-Xl)2. (Y-Yl)2. (Z-Zl)2 = Dl2
(X-X2)2+ (Y-Y2)2+ (Z—Z2)2 = D22
(X-X3)2+ (Y-Y3)2+ (Z—Z3)2 = D32
其中3个光检测单元的坐标分别为(XlYlZl)、(X2Y2Z2)、(X3Y3Z3)，属于已 知的参数，而指点物到3个光检测单元的距离分别为Dl、D2和D3，其也可以根据光检 测单元的实际参数和距离平方反比定律得到，所以上述3个方程中仅有3个未知量X、Y 和Z，可以通过计算得到。
当然，如果需要定位指点物，则光检测单元的检测结果就不能仅仅是是否有光 被接收，还应该确定接收到的光的照度。
因此，本发明实施例中，在设置有3个或3个以上检测模块时，则可以定位指点 物的坐标，提供给应用程序进行触摸控制。
下面举例说明本发明实施例的应用场景。
在应用场景的说明中，以接近检测区域和输入区域重合以及不重合两种情况进 行说明。
<接近检测区域和输入区域重合>
以笔记本电脑为例，假定其显示屏为触摸屏，也就是说输入区域为该触摸屏限 定的区域，而该接近检测区域在触摸屏前方预设距离(如10cm、20cm等)在等待文本输 入的情况下，在指点物接近触摸屏的过程中，一旦指点物距离触摸屏达到或小于预设距 离，就会调用一软键盘在在触摸屏显示，指点物继续接近该触摸屏，并指点该软键盘上 的一字符(如Y字符)，此时就会在文本输入框内输出该字符Y，因此实现了接近检测和 触摸输入的结合。
再以笔记本电脑为例，在等待文本输入的情况下，当检测到指点物接近键盘区 域时，调出软件盘，而在指点物离开时，软件盘消失。当然，也可以是用户通过其它方 式消除软件盘。
在检测模块有3个或3个以上时，软件盘出现的位置可以根据指点物的位置来决定。
继续以笔记本电脑为例，在开始菜单弹出时，为方便用户精确定位程序，当检 测到指点物接近键盘区域时，放大开始菜单，并在用户选择程序的操作完成后恢复原 状。
在检测模块有3个或3个以上时，还可以在放大后，定位指点物，并根据指点物 的位置确定用户需要打开的程序。
以笔记本电脑为例，在媒体文件播放状态下，当检测到指点物接近键盘区域 时，暂停播放媒体文件，而恢复媒体文件播放的操作可以是指点物离开键盘区域，或者 用户通过鼠标、键盘等方式恢复播放。
以带有触摸屏的电子设备为例，在媒体文件播放状态下，当检测到指点物接近 触摸输入区域(也就是触摸屏表面限定的区域)时，暂停播放媒体文件。
当然，本发明实施例还可以应用于各种场合，在此不一一列举。
<接近检测区域和输入区域不重合>
以笔记本为例，在开启即时通讯软件，且该软件最小化的情况下，当检测到指 点物接近LCD屏幕时，弹出即时通讯软件，使之最大化，
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术 人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润 饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种接近检测装置，其特征在于，包括第一检测模块，具有第一光发射单元和第一光检测单元，用于获得指点物的第一光 检测结果；第二检测模块，具有第二光发射单元和第二光检测单元，用于获得所述指点物的第 二光检测结果；接近判定模块，与所述第一检测模块和第二检测模块连接，用于根据所述第一光检 测结果和所述第二光检测结果判定所述指点物是否接近一区域；其中，所述第一光发射单元和第一光检测单元之间的距离小于所述第一光发射单元 与第二光检测单元之间距离；所述第二光发射单元和第二光检测单元之间的距离小于所述第二光发射单元与第一 光检测单元之间距离。
2.根据权利要求1所述的接近检测装置，其特征在于，所述第一光检测单元和第二光 检测单元所检测的光线为所述指点物反射的光线。
3.根据权利要求2所述的接近检测装置，其特征在于，光检测单元能且仅能检测到属 于同一检测模块中的光发射单元所发射的光线。
4.根据权利要求1或2或3所述的接近检测装置，其特征在于，位于同一检测模块中 的光发射单元和光检测单元之间设置有隔断装置。
5.根据权利要求1或2或3所述的接近检测装置，其特征在于，还包括第三检测模块，具有第三光发射单元和第三光检测单元，用于获得指点物的第三光 检测结果。
6.—种电子设备，其特征在于，一接近检测区域位于所述电子设备或与所述电子设 备表面间隔一定距离，所述电子设备包括第一检测模块，具有第一光发射单元和第一光检测单元，用于获得指点物的第一光 检测结果；第二检测模块，具有第二光发射单元和第二光检测单元，用于获得所述指点物的第 二光检测结果；接近判定模块，与所述第一检测模块和第二检测模块连接，用于根据所述第一光检 测结果和所述第二光检测结果判定所述指点物是否接近所述接近检测区域；其中，所述第一光发射单元和第一光检测单元之间的距离小于所述第一光发射单元 与第二光检测单元之间距离；所述第二光发射单元和第二光检测单元之间的距离小于所述第二光发射单元与第一 光检测单元之间距离。
7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述第一光检测单元和第二光检测 单元所检测的光线为所述指点物反射的光线。
8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，光检测单元能且仅能检测到属于同 一检测模块中的光发射单元所发射的光线。
9.根据权利要求5、6或7所述的电子设备，其特征在于，位于同一检测模块中的光 发射单元和第一光检测单元之间设置有隔断装置。
10.根据权利要求5、6或7所述的电子设备，其特征在于，还包括定位模块和第三检测模块，所述第三检测模块，具有第三光发射单元和第三光检测单元，用于获得指点物 的第三光检测结果；所述定位模块用于根据光检测结果计算所述指点物的坐标。
11.根据权利要求5、6或7所述的电子设备，其特征在于 所述电子设备上具有用于用户进行输入操作的输入区域； 所述接近检测区域与所述输入区域重合或间隔一定距离。
12.根据权利要求11所述的电子设备，其特征在于，还包括由触摸装置和显示屏结合 形成的触摸屏；所述输入区域为所述触摸屏限定的区域； 所述接近检测区域与所述输入区域间隔第一距离； 检测模块设置于所述触摸屏的周围。
全文摘要
本发明提供一种接近检测装置及电子设备，该接近检测装置，包括第一检测模块，具有第一光发射单元和第一光检测单元，用于获得指点物的第一光检测结果；第二检测模块，具有第二光发射单元和第二光检测单元，用于获得所述指点物的第二光检测结果；接近判定模块，与所述第一检测模块和第二检测模块连接，用于根据所述第一光检测结果和所述第二光检测结果判定所述指点物是否接近一区域；其中，所述第一光发射单元和第一光检测单元之间的距离小于所述第一光发射单元与第二光检测单元之间距离；所述第二光发射单元和第二光检测单元之间的距离小于所述第二光发射单元与第一光检测单元之间距离。本发明实现了可靠和准确的接近检测。
文档编号G06F3/042GK102023753SQ20091009284
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月9日 优先权日2009年9月9日
发明者单文英, 马文超 申请人:联想(北京)有限公司