環境光感測系統技術方案

一種感測電子設備中的環境光水平的方法，包括：感測環境光和來自顯示器的光的組合光水平，對其進行積分以確定積分光水平，確定積分顯示光水平，以及使用積分顯示光水平補償積分光水平以確定環境光水平。該設備在第一和第二亮度水平之間調制該顯示器，并且確定該積分顯示光水平包括：當處于該第一和第二亮度水平中的每一個時，感測來自顯示器的光和環境光的組合；確定差；以及將校準值應用于該差以確定該積分顯示光水平。積分顯示光水平。積分顯示光水平。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】環境光感測系統


[0001]本說明書涉及用于感測環境光水平的系統。

技術介紹

[0002]對于諸如移動電話的電子設備來說，能夠感測環境光水平是有用的，例如，使得可以控制顯示器照明以降低電力消耗。在EP3370226A中描述了一種用于環境光感測的技術。在WO2014077950中描述了涉及關閉顯示器的環境光感測技術。EP3401701A中描述了一種光學傳感器裝置。期望能夠在不關閉顯示器的情況下感測環境光水平。

技術實現思路

[0003]本說明書總地涉及用于感測具有發光顯示屏的便攜式電子設備中的環境光水平的技術。感測到的光水平受到顯示屏的影響，特別是如果光傳感器非常接近顯示屏，例如在顯示屏后面。描述了可以對此進行補償的技術。
[0004]在一個方面，描述了一種在具有發射顯示器和傳感器的電子設備中感測環境光水平的方法。該方法可以包括使用傳感器感測環境光和來自發射顯示器的光的組合光水平。該方法還可以包括在環境光感測時間內對組合光水平進行積分以確定積分光水平。該方法還可以包括確定發射顯示器在環境光感測時間內的積分顯示光水平。該方法還可以包括使用積分顯示光水平來補償(例如減去)積分光水平以確定環境光水平；
[0005]電子設備可以通過例如使用PWM(脈沖寬度調制)在第一亮度水平和第二亮度水平之間調制發射顯示器來控制發射顯示器的顯示亮度。確定積分顯示光水平可以包括使用傳感器感測：來自發射顯示器的當處于第一亮度水平時的光與環境光的光水平的組合以確定第一感測亮度水平；以及來自發射顯示器的當處于第二亮度水平時的光與環境光的光水平的組合以確定第二感測亮度水平。確定積分顯示光水平還可以包括確定第一感測亮度水平與第二感測亮度水平之間的差以抑制來自環境光的光水平的貢獻。確定積分顯示光水平還可以包括將校準值應用于該差以確定積分顯示光水平。
[0006]光傳感器可以用于測量環境光水平，但是通常電子設備中的空間是有限的，并且取決于其位置，傳感器也可以從顯示器拾取光。本文所描述的方法可用于此類情況。該方法的一些實施方式在傳感器位于顯示器后面的情況下特別有用，但是該技術可以在傳感器位于其他位置的情況下使用。
[0007]環境光水平可以包括以兩倍電網干線頻率變化的分量，并且因此期望將其積分出來，或者快速地采樣，使得環境光水平在樣本之間不顯著改變。在感測光包括來自顯示器的分量的情況下，可以減去該分量，但是顯示內容可能在積分周期內改變。因此，可能期望在積分周期期間對來自顯示器的光進行一次或多次采樣。然后可以放大該樣本以確定積分感測光的哪個分量來自顯示器，然后可以通過減去放大的樣本來針對來自顯示器的光補償積分感測光。
[0008]如稍后所描述，積分感測光(顯示器+環境)可以被指定為intS。來自顯示器的感測
光的對應(放大)的分量可以被指定為intD。然后，積分環境光intA可以由intA＝intS＝intD給出。環境光水平取決于積分環境光intA(與其成比例)，因此intA可以直接用作環境光水平的度量，或者通過取決于測量單位的因子進行縮放。
[0009]在具有PWM顯示器的電子設備中，存在部分或全部顯示器關閉的時段。例如，在一些設備中，整個顯示器可以是PWM調制的，例如通過控制顯示器的一個或多個發射元件的電源，即，顯示器的所有顯示區域可以同時打開/關閉。在一些設備中，在任何一個時間僅顯示器的一部分可以被PWM調制。例如，這樣的顯示器可以具有跨顯示器的暗帶，其沿著顯示器向下行進；一些設備可以具有多于一個這樣的暗帶。(一個或多個)帶的寬度可以取決于(整體)顯示亮度，即，對于較暗的顯示器較大，對于較亮的顯示器較小。在一些設備中，可以組合兩種方法。另外或替代地，可以例如通過控制提供給顯示器的電流或電壓來控制顯示器的電源的大小以調節顯示亮度，即顯示器的整體亮度。
[0010]這樣的技術可以與任何類型的發射顯示器一起使用，例如OLED(有機發光二極管)顯示器或LCD(液晶顯示器)。利用LCD顯示器，可以通過控制顯示器的背光的亮度來控制(整體)顯示亮度。
[0011]在一種方法中，可以通過短暫地測量組合的顯示器+環境光來對來自顯示器的光進行采樣，并且之后，在PWM周期的其中顯示器關閉(或在傳感器處關閉)的部分中，類似地僅對環境光進行采樣。然后可以從顯示+環境光樣本中減去環境光樣本，以獲得顯示光輸出的樣本(因為環境光可能閃爍，所以單個環境樣本不適合單獨使用)。然而，這種方法具有困難，例如在PWM循環期間僅部分顯示器被消隱的情況下，并且可能是不準確的。
[0012]例如，顯示亮度在PWM循環期間可能不減小到零，或者在PWM涉及移動暗帶的情況下，傳感器可能看到來自帶的任一側的光，并且因此可能看不到光水平下降到零。原則上，如果顯示光水平的變化是已知的，則可以減去兩個測量值以去除環境光分量。例如，如果整體顯示亮度從例如全亮度的80％改變到20％，則感測到的光水平可能從(80％+環境)改變到(20％+環境)，并且減法將去除環境分量。然而，在實踐中，這樣的百分比可能是未知的。
[0013]所描述的技術的實施方式解決了這些問題。因此，光傳感器用于感測發射顯示器的亮度水平中的每一個，該方法然后確定差(以補償環境光水平)，并且將例如從存儲裝置取得的校準值應用于該差以放大該差，以便從積分(即總的)光水平中減去。例如，校準值可以乘以(或除以)第一感測亮度水平與第二感測亮度水平之間的差。以這種方式，可以同時補償多個有問題的影響，諸如傳感器捕獲來自暗帶任一側的像素的光，由于顯示器或顯示器的一部分的衰退(fade)而不是即時關閉而產生的影響，以及由于傳感器的孔徑、其放置和感測的定時而產生的對感測到的光水平的影響。該技術可以與基于PWM的顯示亮度控制一起使用，無論在PWM控制信號的“關閉”時段期間顯示亮度是否變為零。
[0014]在一些實施方式中，該方法的輸出是表示來自顯示器的光的感測水平的值。也就是說，可以獨立地使用該值，而不感測環境光水平，例如作為顯示亮度控制反饋回路的一部分。
[0015]另外或替代地，積分顯示光水平可以用于確定環境光水平，如先前所描述的。
[0016]在一些實施方式中，校準值取決于顯示器的亮度。例如，可以通過PWM和電流調制的組合來控制顯示亮度。另外或替代地，傳感器可以看到來自顯示器的多條線(例如，行)的光：在這種情況下，當顯示器明亮時，傳感器可以具有孔徑，當暗帶居中地定位在傳感器上
方時，該孔徑看到顯示器的幾條亮線到暗線的任一側，但是當顯示器不那么明亮時，當暗帶居中地定位在傳感器上時，傳感器僅可以看到暗線，并且當暗帶的前沿和后沿移動經過傳感器時，傳感器僅可以看到亮線。
[0017]因此，在一些實施方式中，該方法例如通過從電子設備獲得顯示亮度控制值來確定(整體)顯示亮度。例如，該方法可以感測顯示器的一個或多個內部控制線上的信號，從存儲器或寄存器讀取值，或者以某種其他方式確定顯示亮度。然后可以使用顯示亮度(例如顯示亮度控制值)來確定校準值，例如通過讀取存儲在諸如查找表的存儲本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.一種在具有發射顯示器和傳感器的電子設備中感測環境光水平的方法，包括：使用所述傳感器感測環境光和來自所述發射顯示器的光的組合光水平；在環境光感測時間內對所述組合光水平進行積分以確定積分光水平(IntS)；確定所述發射顯示器在所述環境光感測時間內的積分顯示光水平(IntD)；以及使用所述積分顯示光水平來補償所述積分光水平以確定環境光水平；其中所述電子設備通過在第一亮度水平和第二亮度水平之間調制所述發射顯示器來控制所述發射顯示器的顯示亮度；并且其中確定所述積分顯示光水平包括：使用所述傳感器感測來自所述發射顯示器的當處于所述第一亮度水平時的光與所述環境光的光水平的組合以確定第一感測亮度水平(dS1)，以及感測來自所述發射顯示器的當處于所述第二亮度水平時的光與所述環境光的光水平的組合以確定第二感測亮度水平(dS2)；確定所述第一感測亮度水平與所述第二感測亮度水平之間的差(dS)以抑制來自所述環境光的光水平的貢獻；以及將校準值(dSratio)應用于所述差以確定所述積分顯示光水平。2.根據權利要求1所述的方法，其中應用所述校準值包括從所述電子設備獲得顯示亮度控制值，其中所述顯示亮度控制值定義所述顯示亮度，以及取決于所述顯示亮度控制值來確定所述校準值。3.根據權利要求2所述的方法，其中確定所述校準值包括從由所述顯示亮度控制值索引的查找表中讀取一個或多個校準值以確定所述校準值；并且其中將所述校準值應用于所述差包括通過所述校準值來縮放所述差。4.根據權利要求1、2或3所述的方法，其中所述電子設備通過調制所述發射顯示器使得所述發射顯示器的不同區域同時處于所述第一亮度水平和所述第二亮度水平中的每一個并且跨所述發射顯示器移動來控制所述顯示亮度，所述方法還包括使用所述傳感器來感測來自所述發射顯示器的被感測部分的光，以及控制所述感測的定時使得當所述不同區域在所述發射顯示器的所述被感測部分上方移動時，所述傳感器在不同時間感測所述第一亮度水平和所述第二亮度水平。5.根據權利要求4所述的方法，其中所述感測的所述定時是可變的，所述方法還包括取決于所述定時來確定所述校準值。6.根據任一前述權利要求所述的方法，其中所述電子設備被配置為在每個顯示周期刷新所述發射顯示器，并且所述環境光感測時間包括一組n個顯示周期，其中n>1；其中確定所述積分顯示光水平包括在多個顯示周期中的每一個中感測所述第一亮度水平和所述第二亮度水平中的每一個；并且其中所述校準值取決于n。7.根據任一前述權利要求所述的方法，其中使用所述傳感器感測環境光和來自所述發射顯示器的光的組合光水平包括使用所述傳感器感測所述第一亮度水平和所述第二亮度水平中的每一個與所述環境光的光水平的組合，以確定相應的第一感測亮度水平和第二感測亮度水平。8.根據任一前述權利要...

【專利技術屬性】
技術研發人員：B格雷梅爾萊恩高爾，
申請(專利權)人：ams有限公司，
類型：發明
國別省市：