[发明专利]为红外抑制而具有颜色传感器和透明传感器的光感测装置

说明书

技术领域

本发明的一实施例涉及具有集成的环境光传感器(ambient lightsensor，ALS)的便携式电子装置。也描述了其他实施例。

背景技术

诸如多功能智能电话、数字媒体播放器以及专用数字相机和导航装置之类的便携式电子装置具有可在各种照明环境下使用的显示屏幕。这种装置中集成有一种能够(实时地)提供对装置外的紧邻环境中的可见光的当前水平的指示的功能。这被称为环境光传感器功能(或ALS)。ALS可用于诸如自动管理显示屏幕的亮度以获得更好的易辨认性或者节省电池能量(取决于当前环境光水平)之类的应用。

最近，先进的消费级ALS集成电路(IC)装置已经被开发出来，这些装置具有内置的固态光传感器以及相关联的模拟和数字电路，实时地提供对入射在IC装置上的环境可见光的相当精确的测量。这些IC装置在很大程度上是根据互补金属氧化物半导体(CMOS)制作过程技术来制造的。

许多典型CMOS光传感器结构(例如，CMOS光敏二极管)的响应是由红外(IR)成分而不是可见光成分主导的。这在一些人工照明环境中产生了问题。例如，与被荧光灯照明时相比，基于CMOS的ALS装置在被白炽灯照明时将有可能指示其周围环境“更明亮”。这是因为白炽灯照明与例如荧光灯照明相比具有相当高的IR成分，而传感器无法区分IR主导的照明条件和可见光主导的照明条件。为了帮助减轻此问题，IR阻挡滤光器(IR削减滤光器)可被放置在传感器前，从而减小传感器的输出对IR成分的灵敏度。

当然，在实践中，IR削减滤光器并非理想的，因为仍然有可观量的IR成分将会通过滤光器并被传感器检测到。虽然相对较小，但这样的IR渗漏在以下情形中对于ALS来说仍可能太大了。考虑便携式电子装置的透光外盖具有相对平滑或均一的正面而其中没有任何实体开口的情况。ALS芯片位于外盖之下，以感测装置外的环境光水平。在一些情况下，希望也使得该正面从外面看起来是暗的(例如，出于美观原因)。为了实现这一点，一层IR透射墨水可被施加到该外盖的背面，这使得外盖正面是均一的暗色(例如，黑色)。然而，IR墨水层只允许很少量的可见光成分通过并到达下方的传感器(例如，透射率不大于5％)。这减损了在传感器的输出信号中区分IR与可见光的能力(尽管利用IR削减滤光器实现了IR成分的减少)。

发明内容

本发明的一实施例是一种可在便携式电子装置中执行环境光传感器(ALS)的功能的光感测装置。该装置的元件包括阻挡光路中的可见光的第一滤光器以及在第一滤光器之后检测光路中的光的一组传感器。这些传感器至少包括第一颜色传感器和透明传感器。该装置还包括计算光路中可见光的强度的度量的光强度计算器。该计算基于第一颜色传感器的输出信号与透明传感器的输出信号之间的差异。换言之，环境光水平的度量是基于至少一个颜色通道与透明通道的差来计算的。这样，光路中的IR成分被有利地抵消(当取得颜色传感器和透明传感器的输出信号之间的差异时)。

在另一实施例中，对(表示环境光水平的)光强度的计算不仅使用一个颜色通道与透明通道之间的差异，还使用另一差异量，即另一颜色通道与透明通道之间的差异。这种技术可以用在第一和第二颜色传感器分别是例如红色和蓝色传感器时，红色和蓝色传感器可很容易地作为传统的RGB光传感器的一部分而得到。在这种情形下，强度计算器将分别表示青色和黄色值的至少两个透明-颜色差转换成绿色值。后者随后可用于计算作为光强度的直接度量的勒克斯值。

以上总结并不包括对本发明的所有方面的无遗漏的列举。本发明应当认为包括了可根据以上总结的各种方面以及在以下的“具体实施方式”中公开以及在随本申请提交的权利要求中具体指出的各种方面的所有适当组合实现的所有系统和方法。这种组合具有以上总结中没有具体记载的特定优点。

附图说明

在附图中以示例方式而非限制方式图示了本发明的实施例，附图中相似的标号指示类似的元件。应当注意，在本公开中提及本发明的“一实施例”或“一个实施例”不一定指的是同一实施例，它们意指至少一个。

图1是根据本发明一实施例的环境光传感器的框图。

图2是根据本发明另一实施例的环境光传感器的框图。

图3示出了便携式电子装置中的前盖的ALS部分的示例性实现方式。

图4是便携式电子装置中的示例性的一组计算功能块的框图。

具体实施方式