[发明专利]用于感测入射在电子设备上的光的方法

说明书

提出了一种用于感测入射在电子设备上的光的方法。电子设备包括显示器(11)和安装在显示器(11)后面以便接收穿过显示器的入射光的光传感器装置(12)。该方法包括根据控制信号(CS)周期性地开启和关闭显示器(11)，其中周期(PD)由显示器(11)的连续开启状态(ON)和关闭状态(OFF)限定。通过光传感器装置(12)在包括多个周期(PD)的总积分时间(T_INT)内对入射光进行积分来产生传感器信号(INT)。根据传感器信号(INT)确定表示在开启状态(ON)期间积分的入射光的量的第一信号计数(Dn+An)。根据传感器信号(INT)确定表示在关闭状态(OFF)期间积分的入射光的量的第二信号计数(An)。根据传感器信号(INT)确定表示在总积分时间(T_INT)期间积分的入射光的量的第三信号计数(Aint+Dint)。最后，根据第一、第二和第三信号计数(Dn+An、An、Aint+Dint)确定环境光等级(A)。

本发明涉及一种用于感测光的方法，特别是用于对入射在显示器上的环境光进行光感测。

诸如环境光传感器(ALS)的光传感器广泛用于移动设备中，例如移动电话、智能电话、计算机和平板电脑。ALS传感器提供关于环境光等级的信息，所述信息能够用于支持显示控制，例如背光LED电源电路。例如，智能电话中LCD面板的背光占设备总功耗的40％左右。因此，响应于环境光等级的变化对亮度进行调节能获得很大的益处。在相对暗的环境中，能够降低显示器的亮度以节省电力。这对于用户的眼睛也更舒适，并且因此同时改善了用户体验。

然而，由于设计约束，ALS传感器可以安装在显示屏后面，以便节省空间并且将传感器和电子电路隐藏在视线之外。此外，ALS传感器通常具有附加功能，例如接近检测，因此应该靠近显示器设置以便正常运行。这些和其他约束限制了设计工程师优化ALS传感器设计的自由。

在本领域中已经尝试将光传感器集成到显示器中但不完全在显示器后面。WO2014/077950 A1示出了这样的显示器，例如具有背光照明的LCD或由环境光传感器控制的发光显示器。在ALS传感器的控制下重复地关闭显示器，并随后在不包括任何显示器光的情况下进行ALS测量。换句话说，以仅在显示器关闭期间使ALS对环境光进行测量的方式一起控制显示器和环境光传感器。这种方法可能导致不准确的环境光感测。

例如，通过仅在显示器关闭时测量光，需要更长的显示器关闭时间，例如100ms，以覆盖50Hz或60Hz调制的或PWM控制的显示器发射。这经常为不可行的。另一方面，如奈奎斯特准则所要求的，由于太慢的测量采样率，在例如60Hz的显示图像刷新率下仅对缓慢重复关闭的时间帧进行测量将导致错误的ALS结果。图4示出了这种效果。上部的图示出了ALS传感器的信号INT，该ALS传感器在最大值为60Hz的调制光下每16.7ms积分500μs(参见箭头)。得到的传感器信号INT导致高数量的计数。然而，在下部的图中，ALS传感器在最小值为60Hz的调制光下每16.7ms积分500μs(参见箭头)。得到的传感器信号INT仅导致低数量的计数。换句话说，仅在50Hz/60Hz(关闭时间)范围内的显示器刷新率下测量50Hz/60Hz的调制光将导致错误的ALS测量结果。

本发明的目的是提供一种用于感测光的方法，其允许改进对光源的检测，例如环境光。

该目的通过独立权利要求的主题实现。从属权利要求中描述了其他的扩展和实施例。

应当理解的是，除非明确地描述为可替代的方案，下文中关于任何一个实施例描述的任何特征可以单独使用，或者与下文描述的其他特征组合使用，并且还可以与任何其他实施例的、或者任何其他实施例的任何组合的一个或更多个特征组合使用。此外，在不脱离所附权利要求限定的光感测方法的范围的情况下，也可以采用下面未描述的等同物和修改。

在至少一个实施例中，用于感测光的方法采用了电子设备。电子设备包括显示器和安装在显示器后面的光传感器装置。入射在显示器上的光可以穿透显示器并且能够被光传感器装置接收。