示器與光纖面 板鍵之間的微透鏡陣列布置的簡化視圖。圖45顯示了在次顯示器56與FOFP按鈕的FOFP 輸入表面57之間W對稱方式軸向對準的四個微透鏡陣列51-54。在每個光學通道中，第一 和第二微透鏡陣列51和52在中間圖像平面中產(chǎn)生顯示屏的相應部分的縮小的反轉圖像。 相同微透鏡53和54的相反組將中間圖像轉送到FOFP輸入表面57上。由于每個局部圖像 具有統(tǒng)一放大率，所W所有局部圖像的總圖像導致最終圖像的完全重建。通過位于軸對稱 的中屯、的孔罩55而控制郵鄰局部圖像的尺寸和可能的重疊。
[0197] 在示例性實施例中，所述透鏡陣列是聚碳酸醋，0. 1毫米厚；每個小透鏡是0. 2毫 米的方形。孔罩具有0. 076毫米的方形孔；物體到圖像的距離是4. 7毫米。
[019引參考圖46,它是根據(jù)本發(fā)明實施例的鍵或按鈕59的簡化視圖。微透鏡陣列51-54 連接至FOFP58并且它們一起上下移動。當按鈕處于靜止的非致動位置時，微透鏡陣列與 顯示器表面之間的距離dl等于微透鏡陣列與FOFP之間的距離d2。運確保了顯示器上的 圖像在FOFP上清楚地再現(xiàn)。當通過使用者按壓按鈕而降低按鈕時，距離dl減小，從而導致 FOFP58上的圖像模糊不清。然而，對于使用者而言運不是問題，因為他的手指覆蓋FOFP 58的輸出表面，因此模糊不清的圖像是看不到的。當使用者從鍵上移除他的手指時，鍵返回 至它的靜止位置并且FOFP58再次清晰。
[0199] 用于接近傳感器的條形碼
[0200] 本發(fā)明的實施例提供了低成本的接近傳感器，用于檢測沿著線性UI控件的定向 滑動手勢。例如，音量控件被實現(xiàn)為沿著裝置的邊緣的窄窗戶。沿著所述窗戶在一個方向 上的滑動提高了音量，而沿著窗戶在相反方向的滑動降低了音量。
[0201] 參照圖47,它是根據(jù)本發(fā)明實施例的滑塊控件的簡化視圖。圖47顯示了推拉窗的 側剖視圖，所述推拉窗可操作W檢測定向滑動。所述窗戶包括兩個郵鄰的導光管：上導光管 333禪接至發(fā)射器101，下導光管334禪接至檢測器201。在所述兩個導光管之間具有交錯 系列的不透明或反射性的光阻擋件335,它們不允許光線在運兩個導光管之間通過。運些 不透明或反射性元件之間的間距是不同尺寸的。由于全內反射（TIR)來自發(fā)射器101的光 433進入導光管333,在那里它被約束。當手指觸摸導光管333時，它使光線散射并且阻曉 TIR，使得FTIR光的大部分434直接進入下部導光管334中并且朝著檢測器201散射。然 而，所述光只能通過不透明或反射性元件335之間的空間進入導光管334中。因此，當手指 位于與一區(qū)域（在該區(qū)域中不透明或反射性元件335之間的空間是大的）相對的位置時， 大量光將進入導光管334并且到達PD201。相反，當手指位于與一區(qū)域（在該區(qū)域中不透 明或反射性元件335之間的空間是小的）相對的位置時，較少的光將進入導光管334并到 達PD201。當手指沿著導光管333滑動時，它穿過各區(qū)段，所述各區(qū)段具有元件335之間 的不同尺寸的間隙。結果，能夠通過隨著時間推移PD201處的光檢測圖案推斷出手指的運 動。
[0202] 參照圖48,它是根據(jù)本發(fā)明實施例的應用圖47的滑塊控件的各種手勢檢測圖案 的簡化視圖。圖48顯示了四個不同的檢測圖案。每個圖像顯示了隨著時間推移在PD處的 光檢測樣本。X軸線代表時間，y軸線代表被檢測光的量。因此，由檢測的圖案表示沿著導 光管的運動方向：在該例子中，上升圖案對應于向右滑動，而下降圖案表示沿相反方向的運 動。運動的速度由方向的改變速率表示：較快的改變速率相應于較快的運動。
[0203] 參照圖49,它是根據(jù)本發(fā)明實施例的替換滑塊控件的簡化視圖。圖49顯示了一個 實施例，其中發(fā)射器101將光束336直接發(fā)射到觸摸導光管333的上表面的手指922上，在 導光管333的上表面上具有防止反射光線進入導光管333的不透明或反射性元件335的圖 案。因此，取決于靠近手指的光阻擋元件的圖案，從手指924反射離開的不同量的光336進 入導光管333并且由檢測器201檢測。
[0204] 光學接近傳感器的娛樂應用
[020引用于本發(fā)明的一種應用是諸如GOOGLE" GLASS"等交互式眼鏡。GOOGLE和GOOGLEGLASS是美國加州山景城谷歌公司的注冊商標。交互式眼鏡包括位于一個或兩個眼 鏡透鏡中的平視顯示器。交互式眼鏡通常由鼻梁上的襯墊W及放置在耳朵上的鏡腳（框） 支撐。在一些交互式眼鏡中，所述鏡腳包括觸摸式傳感器，所述傳感器允許用戶指令通過在 鏡腳上的輕拍手勢或者滑動手勢而被傳達。
[0206] 因此，在本發(fā)明的一些實施例中，本發(fā)明的光學接近傳感器被嵌入在交互式眼鏡 的鏡腳中，W允許在離開所述鏡腳一定距離范圍內用戶輸入手勢。運就使得與鏡腳相對的 二維空間用于用戶空中輸入手勢。沿著鏡腳堆疊的多排光學接近傳感器提供了=維傳感 器。在其它實施例中，第一光學接近傳感器背離用戶的太陽穴，而第二光學接近傳感器朝向 上方，W檢測在用戶頭的一側W及上方的手勢。
[0207] 另一個應用是作為腕表佩戴的傳感器。在本發(fā)明的各種手腕佩戴實施例中，所述 光學接近傳感器是沿著所佩戴物品的兩個或多個邊的一維的二極管排、二維的二極管柵 格、二維的二極管雪花圖案、兩個或多個一維的二極管排。在一個示例性實施例中，所述光 學接近傳感器嵌入在腕表中并且將光束向上發(fā)射穿過手表表面或者它的周圍邊框。通過執(zhí) 行盤旋手勢（諸如在手表上面揮舞手）用戶向手表發(fā)出指令。替換地，當用戶轉動佩戴手 表的手腕時，他改變了光學接近傳感器中所檢測的反射光的量并且運被轉換成指令。例如， 所述光學接近傳感器經(jīng)由BLUETOOTH膨與使用者的手機通訊，并且手腕的轉動是應答 進來電話的指令。BLUETOOTH是BluetoothSIG有限公司的商標。較慢的旋轉手勢是升高 或降低手機耳機音量的指令。
[020引光學接近傳感器還區(qū)分手指手勢與由平的手掌做出的手勢，所述手指手勢返回局 部的反射，所述平的手掌做的手勢穿過光學接近傳感器的大部分返回反射。運就允許只對 一種類型的手勢（手指或手掌）反應。
[0209] 而且，本發(fā)明的所述光學接近傳感器區(qū)分傳感器上方的平的手掌與傳感器上方的 傾斜手掌。當手掌在光學接近傳感器上方傾斜時，反射不是均勻的-根據(jù)傾斜手掌的各部 分與傳感器之間的不同距離。相反，與傳感器發(fā)射器光束垂直的平坦的手掌W相同方式反 射所有傳感器光束。
[0210] 另一個應用是帶有檢測平面的手獨，所述檢測平面在使用者手掌下面瞄準W檢測 卷曲的手指。手上的四個手指代表四位元位置，使用者通過卷曲他的手指而形成四字節(jié)單 詞，其中卷曲手指是位值"1"，伏邸手指是位值"0"。運些四位值由光學接近傳感器檢測并 且轉換成指令。
[0211] 另外的應用使用兩個運種手獨，每個手腕上一個。通過彎曲每只手上四個手指的 組合，使用者創(chuàng)立8位字母。運就提供了 256個獨特的組合，藉此字母表的每個字母被分配 運些組合一個子集。使用者通過彎曲他的手指而打字W形成不同的8位字母組合。運就提 供了無需鍵盤輸入文本的替換方法。
[0212] 另一個應用是用于移動式電話的保護套，在美國專利申請No. 13/775,269中詳細 解釋了該應用，該美國專利申請的名稱是"具有嵌入式接近傳感器的可移除保護罩"，在此 通過參考的方式將該美國專利申請全文結合。參照圖50-53描述了基于該保護套的游戲配 件的一個應用。
[021引配件是彈弓，它可W用在許多游戲中，尤其是ANGRYBIRDS'"，它由芬蘭艾斯 堡Rovio娛樂有限公司發(fā)布并且是ANGRYBIRDS商標的所有人。在該視頻游戲中，游戲者 應用彈弓或彈射器彈射作為射彈的鳥。游戲者通過沿著屏幕滑動他的或她的手指而向回拉 彈射器到期望的程度W提供用于射彈鳥的動力。從屏幕上抬起手指就釋放了彈射器，向著 目標在空中猛擲鳥。彈射器被拉回的角度確定了鳥被猛擲的方向。彈射器被拉回的程度確 定了射彈的力量。
[0214] 本配件允許游戲者拉回附接至電話殼邊緣的實際彈性彈弓。參照美國專利申請 No. 13/775, 269中的圖36,其顯示了具有嵌入式接近傳感器的電話罩的例子。美國專利申 請No. 13/775,269中的圖34顯示了在圖36的罩中的電話。美國專利申請No. 13/775,269 中的圖39顯示了在圖36的電話罩中的PCB上的部件的布局。
[0215] 本發(fā)明的實施例將上述光學接近傳感器512結合到保護性電話罩中。不同的實施 例將具有沿著罩的1-4邊的光學接近傳感器。
[0216] 參照圖50-53,它們是根據(jù)本發(fā)明實施例的游戲配件的簡化視圖。因此，PCB976 被顯示為具有沿著外殼底邊的交替的發(fā)射器101和檢測器201陣列。附接至位于外殼底邊 的兩個角部的是系到彈弓墊934上的伸縮帶933。該發(fā)射器和檢測器陣列確定了游戲者如 何拉回彈弓墊934。
[0217] 圖51-53顯示了彈弓墊934的S個不同的延伸部935。在每個圖中，由虛線箭頭表 示通過沿著底邊的一維陣列檢測的X和y偏離。
[021引使用數(shù)種不同方法來確定彈弓被拉回的程度和角度，例如，通過圖51-53中的延 伸箭頭935表示。在第一實施例中，伸縮帶933比彈弓墊934細很多。因此，由伸縮帶933 反射的光的量比由彈弓墊934反射的光的量要少很多，W允許系統(tǒng)跟蹤彈弓墊934的位置。 W類似的傾向，即使不存在彈弓墊934,使用者用來梓伸縮帶933W便將它拉回的兩個手指 要比伸縮帶大很多，因此，使用者的兩個手指可W被跟蹤。在又一個實施例中，伸縮帶933 位于與接近檢測器所發(fā)射的光束不同的高度。因此，伸縮帶933沒有被檢測器檢測。然而， 拉回伸縮帶的更大的彈弓墊和/或用戶手指延伸穿過由檢測器發(fā)射的光束的平面并且因 此被檢測。在又一個實施例中，所述檢測器由兩個堆疊的發(fā)射器、檢測器和透鏡陣列形成。 兩個陣列的組合高度大于伸縮帶933的寬度。因此，伸縮帶933將不會在兩個陣列中產(chǎn)生相 同的檢測信號。然而，兩個陣列的組合高度小于彈弓墊934和使用者的兩個手指的寬度，因 此運些物品在兩個陣列中產(chǎn)生類似的檢測信號。在又一個實施例中，伸縮帶933不產(chǎn)生顯 著的可檢測信號。在運種情況下，相應于被拉回的伸縮帶的每部分與檢測器陣列之間的不 同距離穿過整個檢測器陣列產(chǎn)生信號圖案。最遠的距離位于彈弓墊或使用者手指的位置。 因此，通過映射檢測信號，將相應于被拉回的彈弓的形狀映射=角形形狀。
[0219] 在另一個實施例中，光學接近傳感器512經(jīng)由較鏈附接至顯示器的邊緣。在一些 實施例中，多個光學接近傳感器512附接至顯示器的多個邊緣。參照圖54,它是根據(jù)本發(fā)明 實施例的由四個接近傳感器條包圍的顯示器的簡化視圖，所述四個接近傳感器條通過旋轉 較鏈連接至顯示器。圖54顯示了顯示器911，它在四個邊上由光學接近傳感器512包圍。 每個接觸式傳感器條經(jīng)由較鏈950附接至顯示器殼體。如上面所解釋的，每個光學接近傳 感器512投射一個二維平面。因此，較鏈950允許將用于每個接觸式傳感器條510的二維 檢測平面相對于顯示器911成角度地對準。當旋轉W便將二維檢測平面在顯示器911上方 W-個角度對準時，接觸式傳感器條510提供盤旋檢測。當旋轉W便平行于屏幕表面對準 二維檢測平面時，光學接近傳感器512提供接觸檢測。而且，當一個或多個光學接近傳感器 512旋轉W便平行于屏幕表面對準二維檢測平面并且一個或多個第二陣列旋轉W便在屏幕 上方W-個角度對準二維檢測平面時，提供接觸檢測和盤旋檢測二者。在圖54中，所有四 個光學接近傳感器512旋轉W便在顯示器911上方并且越過顯示器911W相應的角度對準 它們相應的檢測平面。在該情況下所述四個相交檢測平面提供屏幕911上方的=維檢測空 間。
[0220] 另一個娛樂應用允許在作為多面板顯示器的多個手持機上顯示云游戲應用。使用 者將手持機布置成拼貼W形成大的矩形多面板顯示器。游戲服務器識別每個手持機顯示器 在多面板顯示器中的位置。游戲服務器將游戲GUI的相應部分分給每個手持機，從而在所 述手持機上分配全部屏幕游戲GUI。在一些實施例中，多面板顯示器中的每個手持機具有上 述光學接近傳感器512。
[0221] 參照圖55,它是根據(jù)本發(fā)明實施例的手持式電子游戲設備994的簡化視圖，所述 電子游戲設備994具有用于與網(wǎng)絡游戲服務器991通訊的通信器703。設備994中的顯示 器100呈現(xiàn)由通信器703從游戲服務器991接收的游戲用戶接口扣I)的一部分。傳感器 518檢測放置在附近的第二游戲設備并且連接至通信器703W便將檢測信息發(fā)送至游戲服 務器。根據(jù)本發(fā)明的實施例，傳感器518可W與上述光學接近傳感器512類似。
[0222] 參照圖56,它是根據(jù)本發(fā)明實施例的提供在手持機上的網(wǎng)絡游戲的簡化視圖。圖 56顯示了與手持機994通訊的網(wǎng)絡游戲服務器991。通過將游戲GUI發(fā)送給手持機994的 服務器991而處理游戲邏輯。游戲的GUI被呈現(xiàn)在單個屏幕上。包圍手持機994的所有四 條邊的區(qū)域被用于用戶手勢W控制游戲，如上所述。運些手勢由沿著手持機邊緣或者沿著 與手持機共同使用的保護罩邊緣的接近傳感器512檢測，所述邊緣形成頂部和底部檢測區(qū) 域998W及左部和右部檢測區(qū)域999。
[0223] 參照圖57,它是根據(jù)本發(fā)明實施例的兩個手持機的簡化視圖，所述兩個手持機一 起使用W便可W進行網(wǎng)絡游戲。圖57顯示了經(jīng)由相應的通訊處理器983和984與兩個手持 機994和995通訊的網(wǎng)絡游戲服務器991。運兩個手持機沿著公共邊對準，即，手持機994 的長的下邊與手持機995的長的上邊對準。因此，所述兩個手持機之間的運些邊緣不能用 于檢測手持機外面的手勢。然而，運些邊彼此檢測。例如，沿著手持機995的上邊緣的檢測 區(qū)域998檢測手持機994。因此，手持機995通知服務器991 :手持機995上面的整個長的 上邊緣由鄰近物體占據(jù)。類似地，手持機994通知服務器991 :手持機994的整個長的底邊 由鄰近物體占據(jù)?；谠撔畔?，服務器991確定：由每個手持機檢測的鄰近物體是相鄰的手 持機。因此，服務器991將游戲GUI的上半部發(fā)送給手持機994,并且將游戲GUI的下半部 發(fā)送給手持機995。另外，基于屏幕方位，例如，在檢測手持機的顯示器上檢測邊關于像素 化0)的位置，服務器991確定是否旋轉半GUI圖像的一個或兩個W便它們被合適地呈現(xiàn)在 它們的目標手持機上。運確保了從一個手持機顯示器到相鄰手持機顯示器的連續(xù)性，從而 運兩個手持機共同顯示一連續(xù)的GUI。
[0224] 參照圖58,它是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于網(wǎng)絡游戲的雙面板顯示器的簡化視圖， 所述顯示器由兩個手持機組成。圖58顯示了呈現(xiàn)在兩個手持機994和995上的網(wǎng)絡游戲， 良P，游戲GUI呈現(xiàn)在兩個屏幕上：GUI的上半部被呈現(xiàn)在手持機994上，GUI的下半部被呈 現(xiàn)在手持機995上。因為在當前游戲的該例子中與網(wǎng)絡游戲服務器通訊的設備的數(shù)目是兩 個，所W游戲服務器將GUI分成兩部分。游戲服務器將GUI分隔的部分的數(shù)目是根據(jù)在特 定例子中與網(wǎng)絡游戲服務器通訊的設備的數(shù)目。
[0225] 如上參照圖57所解釋的，兩個手持機之間的邊緣不能用于檢測手持機外側的手 勢。然而，每個手持機的其余=個暴露邊緣能用于檢測手持機外側的開放空間中的用戶輸 入手勢。所述暴露的手持機邊緣形成多面板顯示器的周邊并且被用于檢測多面板顯示器外 側的開放空間中的用戶手勢。憑借上述手持機對準信息服務器991確定兩個手持機如何相 對于彼此取向W及GUI的什么部分被提供在每個手持機上，上述手持機對準信息還允許游 戲服務器映射作為單個手勢跨越兩個手持機的開放空間的手勢。例如，如果用戶通過使他 的手指與多面板顯示器的右邊緣相對地向上滑動而執(zhí)行滑動手勢，如箭頭939所示，則首 先在手持機995的區(qū)域999然后在手持機994的區(qū)域998中檢測到所述手勢。每個手持機 將它的接近區(qū)域檢測信息發(fā)送至服務器991。服務器991儲存與面板的布置相關的信息。 基于手持機對準信息，服務器991將運兩個滑動檢測組合起來W形成與多面板顯示器的右 邊相對的一個長的向上滑動手勢。
[0226] 參照圖59,它是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于網(wǎng)絡游戲的四面板顯示器的簡化視圖， 所述顯示器由四個手持