CN102314840A - 图像传感器、电子设备及其背光调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种图像传感器、具有液晶显示屏的和图像传感器的电子设备及其背光调节方法，该图像传感器包括：多个像素单元，还包括比较器和模式控制单元，所述模式控制单元用于控制所述图像传感器工作在第一模式或第二模式，其中，在第一模式下，所述感光器件输出的第二端输入电源电压的电信号用于在所述像素单元被选通时作为所述图像传感器的输出信号；在第二模式下，至少一个所述像素单元的感光器件的第二端电连接输出的电信号输入所述比较器的第二输入端，所述比较器的第一输入端输入参考电压，所述比较器输出端的信号用于作为所述图像传感器的输出信号，从而简化了电子设备的结构，降低了电子设备的耗电。

Description

图像传感器、电子设备及其背光调节方法

技术领域

本发明涉及图像处理领域，特别涉及一种图像传感器、电子设备及其背光调节方法。

背景技术

目前，液晶显示屏(Liquid Crystal Display，LCD或者Organic LightEmitting Display，OLED)因为具有低辐射性、厚度薄和低耗电等特点，已广泛应用于笔记本电脑、手机等移动终端产品中。液晶显示屏中的液晶本身不具有发光特性，为了达到显示效果，需给液晶显示屏提供背光源。液晶显示屏在工作时的功耗占手机或者笔记本等移动终端产品的主要部分。因此很多移动终端产品的设计者为了降低耗电，都考虑到液晶显示屏自动背光调节这一功能来实现移动终端产品更长的使用时间和更好的节能。

在手机和笔记本电脑中，通常都在屏幕上方也设置了一个光线感应器，可以对环境光线进行测试，然后根据测试的环境光线的强度调节调节屏幕亮度。例如，可以随外界光线变化对手机屏幕亮度和键盘灯进行自动调节，当环境光线较弱时，则会自动将屏幕亮度调低，避免了强光刺眼影响阅读的同时也有效延长了电池的寿命；而当环境光线较强时，则会自动将屏幕亮度调高，使在强光下(日光下)阅读屏幕信息的干扰减至最低，保证了屏幕的清晰度，并且实现节省能耗的作用。例如在公开号为“CN1774665A”的中国专利文献中提供了一种液晶显示设备和背光调节方法。

但是上述自动背光调节的方法都需要在移动终端产品中另外设置光线感应器，因为光线感应器需要外置来采集光线，并且通过引线与液晶显示屏的内部电路相连，因此使得产品的结构复杂。

发明内容

本发明解决的技术问题提供一种图像传感器、包括该图像传感器的电子设备及液晶显示屏的背光调节方法，从而简化了电子设备的结构。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种图像传感器，包括：多个像素单元，所述像素单元内包括感光器件，用于将接收的光信号转换成电信号并予以输出，还包括比较器和模式控制单元，所述模式控制单元用于控制所述图像传感器工作在第一模式或第二模式，其中，

在第一模式下，所述感光器件输出的电信号用于在所述像素单元被选通时作为所述图像传感器的输出信号；

在第二模式下，至少一个所述像素单元的感光器件输出的电信号输入所述比较器的第二输入端，所述比较器的第一输入端输入参考电压，所述比较器输出端的信号用于作为所述图像传感器的输出信号。

优选的，所述模式控制单元包括第三开关和第四开关，其中，在第一模式下，所述第三开关导通，所述第四开关断开；在第二模式下，所述第三开关断开，第四开关导通，

所述感光器件通过第三开关输入电源电压；

所述至少一个所述像素单元的感光器件输出的电信号通过第四开关输入所述比较器的第二输入端。

优选的，还包括：

充电单元，用于在所述比较器的第二输入端的电压小于第一输入端的电压时为所述第二输入端充电，每一次充电的电量相等；

计数器，用于统计所述充电的次数。

优选的，所述充电单元包括：

第一开关、第二开关和充电电容，所述充电电容的第一端电连接地电位，第二端电连接第二开关的第一端，所述第二开关的第二端输入高电平，第一开关的第一端电连接所述比较器的第二输入端，第一开关的第二端电连接所述充电电容的第二端，当所述比较器第二输入端电压小于所述参考电压，则所述第二开关、第一开关交替导通和断开，直到所述比较器第二输入端电压等于所述参考电压，所述第一开关导通一次为一次充电。

优选的，在第二模式下，全部像素单元的感光器件输出的电信号输入所述比较器的第二输入端。

优选的，所述比较器的电路结构为：第一PMOS管的源极输入高电平，栅极为控制端，漏极为所述输出端；第二PMOS管的源极输入高电平，漏极电连接第一PMOS管的漏极；第三PMOS管的源极输入高电平；第四PMOS管的源极输入高电平，栅极为所述控制端；第一NMOS管的漏极电连接第一PMOS管的漏极；第二NMOS管的漏极电连接第三PMOS管和第四PMOS管的漏极，第二NMOS管的栅极和第一NMOS管的栅极为所述控制端；第三NMOS管的漏极电连接第一NMOS管的源极，栅极为所述第一输入端；第四NMOS管的漏极电连接第二NMOS管的源极，栅极为所述第二输入端；第五NMOS管的漏极电连接第三NMOS管的源极，栅极电连接第二PMOS管的栅极和第三PMOS管的漏极，源极输入地电平；第六NMOS管的漏极电连接第四NMOS管的源极，栅极电连接第三PMOS管的栅极和第一PMOS管的漏极，源极输入地电平。

优选的，所述像素单元的电路结构为：所述感光器件的第一端输入地电平，第二端电连接传输晶体管的源极；传输晶体管的栅极输入传输控制信号，漏极电连接至复位晶体管的源极；复位晶体管的栅极输入复位信号，漏极通过第四开关电连接所述比较器第二输入端，源极还电连接第三开关的一端，所述第三开关的另一端输入高电平；转移晶体管的源极输入高电平，栅极电连接所述复位晶体管的源极，漏极电连接开关晶体管的源极，栅极输入选通信号，漏极为所述像素单元的输出端，所述感光器件的第二端输出的信号为所述感光器件输出的电信号。

优选的，所述感光器件为光电二极管。

一种电子设备，具有液晶显示屏和图像传感器，所述图像传感器为权利要求1、2、5至8任一项所述的图像传感器，所述图像传感器的比较器的输出端用于控制所述液晶显示屏的背光。

优选的，所述感光器件输出的电信号的电压随接收的光信号的强度增大而降低，所述比较器的输出端用于在所述第二输入端的电压大于或等于第一输入端的电压时控制关闭所述液晶显示屏的背光，在所述第二输入端的电压小于第一输入端的电压时控制开启所述液晶显示屏的背光。

优选的，还包括：充电单元，用于在所述比较器的第二输入端的电压小于第一输入端的电压时为所述第二输入端充电，每一次充电的电量相等；计数器，用于统计所述充电的次数；调节单元，用于根据所述计数器统计的充电次数调节液晶显示屏的背光强度。

一种具有液晶显示屏和图像传感器的电子设备的背光调节方法，所述图像传感器包括多个像素单元，所述像素单元内包括感光器件，用于将接收的光信号转换成电信号并予以输出，其特征在于，包括步骤：

采集至少一个所述感光器件输出的电信号的电压；

比较参考电压和所述采集的电信号的电压；

利用所述比较结果对液晶显示屏的背光进行调节。

优选的，所述感光器件输出的电信号的电压随接收的光信号的强度增大而降低，所述利用所述比较结果对液晶显示屏的背光进行调节包括：

当感光器件输出的电信号的电压大于或等于参考电压，关闭所述液晶显示屏的背光；当感光器件输出的电信号的电压小于参考电压，开启所述液晶显示屏的背光。

优选的，当感光器件的输出电压小于参考电压，还包括步骤：为所述被采集的感光器件的输出端充电，每次充电的电量相等，直到所述感光器件的输出电压等于参考电压，并统计充电的次数；根据所述充电的次数调节液晶显示屏的背光强度。

与现有技术相比，本发明主要具有以下优点：

本发明在图像传感器中设置比较器，在第一模式下，所述感光器件的第二端输入电源电压；在第二模式下，至少一个所述像素单元的感光器件的第二端电连接所述比较器的第二输入端，比较器的第一输入端输入参考电压，从而使得该图像传感器可以用于测量环境光强。

所述图像传感器的比较器的输出端可以用于控制电子设备的液晶显示屏的背光，从而简化了电子设备的结构，降低了电子设备的耗电。

附图说明

通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1是本发明一实施例的图像传感器的原理示意图；

图2是图1所示的图像传感器的一个像素单元及比较器的电路图；

图3是本发明另一实施例的图像传感器的原理示意图；

图4为本发明的液晶显示屏的背光调节方法流程图。

具体实施方式

针对上述问题，发明人经过研究发现，由于为了降低移动终端中的液晶显示屏的功耗，通常在屏幕上方也设置了一个光线感应器，可以对环境光线进行测试，然后根据测试的环境光线的强度调节调节屏幕亮度。例如，可以随外界光线变化对手机屏幕亮度和键盘灯进行自动调节，当环境光线较弱时，则会自动将屏幕亮度调低；而当环境光线较强时，则会自动将屏幕亮度调高，这样节省了功耗，但是由于上述自动背光调节的方法都需要在移动终端产品中另外设置光线感应器，因为光线感应器需要外置来采集光线，并且通过引线与液晶显示屏的内部电路相连，因此使得产品的结构复杂。

针对上述原因，本发明提供了一种图像传感器，包括：多个像素单元，所述像素单元内包括感光器件，用于将接收的光信号转换成电信号并予以输出，还包括比较器和模式控制单元，所述模式控制单元用于控制所述图像传感器工作在第一模式或第二模式，其中，在第一模式下，所述感光器件输出的电信号用于在所述像素单元被选通时作为所述图像传感器的输出信号；在第二模式下，至少一个所述像素单元的感光器件输出的电信号输入所述比较器的第二输入端，所述比较器的第一输入端输入参考电压，所述比较器输出端的信号用于作为所述图像传感器的输出信号。

相应的本发明还提供了一种包括上述图像传感器的电子设备，其具有液晶显示屏和图像传感器，所述图像传感器的比较器的输出端用于控制所述液晶显示屏的背光。

相应的本发明还提供了一种具有液晶显示屏和图像传感器的电子设备的背光调节方法，所述图像传感器包括多个像素单元，所述像素单元内包括感光器件，用于将接收的光信号转换成电信号并予以输出，包括步骤：

采集至少一个所述感光器件输出的电信号的电压；

比较参考电压和所述采集的电信号的电压；

利用所述比较结果对液晶显示屏的背光进行调节。

本发明在图像传感器中设置比较器，在第一模式下，所述感光器件输出的电信号用于在所述像素单元被选通时作为所述图像传感器的输出信号；在第二模式下，至少一个所述像素单元的感光器件输出的电信号输入所述比较器的第二输入端，所述比较器的第一输入端输入参考电压，所述比较器输出端的信号用于作为所述图像传感器的输出信号，从而使得该图像传感器可以用于测量环境光强，还可以用于测量曝光的光强。所述图像传感器的比较器的输出端可以用于控制电子设备的液晶显示屏的背光，从而简化了电子设备的结构，降低了电子设备的耗电。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实现方式做详细的说明。

图1是本发明一实施例的图像传感器的原理示意图。如图1所示的图像传感器包括：多个像素单元100，其可以为阵列排列；所述像素单元100内包括感光器件102，用于将接收的光信号转换成电信号并予以从像素单元的输出端O1输出。感光器件102的第一端输入低电平，所述低电平可以是地电平也可以为本领域技术人员熟知的低电平，例如1.3V以下。

图像传感器还包括比较器106和模式控制单元101，模式控制单元101用于控制所述图像传感器工作在第一模式或第二模式，所述第一模式为采样模式，在采样模式下所述图像传感器用于进行摄像或者照相。所述第二模式为环境光强测量模式，在环境光强测量模式下所述图像传感器用于测量环境光强。

在第一模式下，所述感光器件102输出的电信号用于在所述像素单元100被选通时作为所述图像传感器的输出信号，即图像传感器从像素单元100的输出端O1输出信号。

在第二模式下，至少一个所述像素单元100的感光器件102输出的电信号输入所述比较器106的第二输入端IN2，所述比较器106的第一输入端IN1输入参考电压Vref，所述比较器106输出端的信号用于作为所述图像传感器的输出信号，即图像传感器从比较器106的输出端OUT输出信号。

在一具体实现中，所述模式控制单元101包括第三开关104和第四开关108，其中，在第一模式下，所述第三开关104导通，所述第四开关108断开；在第二模式下，所述第三开关104断开，第四开关108导通，所述感光器件102通过第三开关104输入电源电压，例如高电平VDD，所述至少一个所述像素单元100的感光器件102输出的电信号通过第四开关108输入所述比较器106的第二输入端IN2。

在第二模式下，当第三开关104断开，第四开关108导通，且没有光照射所述感光器件102时，所述感光器件102的输出的电压大于或者等于所述参考电压Vref；当所述感光器件102感测到的光线强度越强，则所述感光器件102输出的电压越低或者越高，例如感光器件102为光电二极管，则当所述感光器件102感测到的光线强度越强，则所述感光器件102的输出的电压越低，另外感光器件102也可以为其它的元件，例如光电三极管。

所述参考电压Vref可以为本领域技术人员根据试验进行测量在需要开启背光时的环境光线下所述像素单元的输出端电压的临界值，也就是当环境光线恰好等于需要开启背光时的光强，测试所述像素单元的输出端电压，将其作为参考电压。

在图1中比较器106的第二输入端IN2通过第四开关108电连接了所有像素单元100内的感光器件102的输出端，换言之，全部像素单元的感光器件输出的电信号输入所述比较器的第二输入端，除此之外也可以比较器106的第二输入端IN2通过第四开关108电连接1个、2个......像素单元100内的感光器件102。连接的越多则测试的环境光强越准确。

除图1所示的之外，所述感光器件102输入电源电压的方式以及感光器件和所述比较器的第二输入端IN2的连接方式也可以通过其他方式，例如利用双向开关或多路选择器代替第三开关和第四开关。

在本实施例中，优选的所述像素单元可以具体为如图2所示的电路：所述感光器件102的第一端输入地电平GND，第二端电连接传输晶体管T1的源极；传输晶体管T1的栅极输入传输控制信号TX，漏极电连接至复位晶体管T2的源极；复位晶体管T2的栅极输入复位信号RST，漏极通过第四开关108电连接所述比较器106第二输入端，漏极还电连接第三开关104的一端，所述第三开关104的另一端输入高电平VDD，第三开关104和第四开关108可以由时钟信号CLK和比较器的输出控制；转移晶体管T3的源极输入高电平VDD，栅极电连接所述复位晶体管T2的源极，源极电连接开关晶体管T4的源极，开关晶体管T4的栅极输入选通信号SEL，开关晶体管T4的漏极为所述像素单元100的输出端O1。其中，所述感光器件可以为任何的可以将光信号转换为电信号输出的感光器件，优选为光电二极管PD1，所述光电二极管PD1感测到的光线强度越强，则所述光电二极管PD1的输出端的电压越低。除此之外，所述像素单元还可以为3管、5管等结构。

在本实施例中，优选的所述比较器106的电路结构为：第一PMOS管P1的源极输入高电平，栅极为控制端，漏极为输出端OUT1；第二PMOS管P2的源极输入高电平，漏极电连接第一PMOS管P1的漏极；第三PMOS管P3的源极输入高电平；第四PMOS管P4的源极输入高电平，栅极为控制端输入控制信号LA。第一NMOS管N1的漏极电连接第一PMOS管P1的漏极；第二NMOS管N2的漏极电连接第三PMOS管P3和第四PMOS管P4的漏极，第二NMOS管N2的栅极电连接第一NMOS管N1的栅极输入控制信号LA；第三NMOS管N3的漏极电连接第一NMOS管N1的源极，栅极为所述第一输入端IN1；第四NMOS管N4的漏极电连接第二NMOS管N2的源极，栅极为第二输入端IN2；第五NMOS管N5的漏极电连接第三NMOS管N3的源极，栅极电连接第二PMOS管P2的栅极和第三PMOS管P3的漏极，源极输入地电平；第六NMOS管N6的漏极电连接第四NMOS管N4的源极，栅极电连接第三PMOS管P3的栅极和第一PMOS管P1的漏极，源极输入地电平。需要说明的是除上述的比较器106之外，比较器106还可以为本领域技术人员所熟知的其它结构，在这里不一一赘述。

所述控制信号LA为时钟控制信号，动态比较器在LA为低时，比较器处于复位状态，LA为高时，比较器处于工作状态，进行比较，这样没有静态功耗

所述图像传感器的工作模式可以包括环境光强测量模式(即第二模式)和采样模式(即第一模式)。

在采样模式下，第三开关104导通，第四开关108断开。当复位信号RST为高，所述像素单元100的复位晶体管T2导通，传输控制信号TX为高，传输晶体管T1导通。当没有光照射光电二极管PD1上时，光电二极管PD1的反向电流很小，从而复位晶体管RST的源极电压接近于高电平VDD，转移晶体管T3导通，当选通信号SEL为高时，则开关晶体管T4导通输出光强转化成的电压信号。当有光照射光电二极管时，随着光强的增加，光电二极管PD1的反向电流增大，光电二极管PD1负极端的电位降低，从而光强转化成的电压信号减小，在采样模式下所述图像传感器用于进行摄像或者照相。

在环境光强测量模式下，先将比较器的第二输入端充电到高电平，第三开关104断开，第四开关108导通，当复位信号RST为高，所述像素单元100的复位晶体管T2导通，传输控制信号TX为高，传输晶体管T1导通。当没有光照射光电二极管PD1上时，光电二极管PD1的反向电流很小，从而光电二极管PD1的负极(即第二端或输出端)的电压接近于所述比较器106的第二输入端被充电到的高电平VDD，从而通过和比较器第一输入端(例如为正向输入端)输入参考电压进行比较，例如参考电压Vref设置为VDD/2，这样比较器将输出高电平，从而可知环境光强为暗，不用开启背光。

当有光照射光电二极管PD1上时，光电二极管PD1的反向电流增大，从而光电二极管PD1的负极的电压降低，从而输入给比较器106第二输入端(例如为反向输入端)的电压也降低例如随着光强的增强，降低到小于或等于VDD/2，即小于等于参考电压Vref，从而通过和比较器第一输入端(例如为正向输入端)输入的参考电压进行比较，这样比较器106将输出低电平，从而可知环境光强为亮，需要开启背光。

本发明利用对现有的像素单元进行改进，再增加比较器106，从而使得图像传感器可以对环境光强进行测量。通常在液晶显示屏中设置有图像传感器，本发明对液晶显示屏上的图像传感器进行改进，这样通过图像传感器对环境光强的测量，可以对电子设备液晶显示屏的背光进行调节，从而大大降低了功耗，而且本发明利用了原有的感光器件，使得电路结构简单，精确度高。

图3是本发明另一实施例的图像传感器的原理示意图。如图3所示的图像传感器包括：多个像素单元100，例如像素单元为阵列排列(在图3中更清楚的说明，仅示意出了一个像素单元)和比较器106，所述像素单元100的输出端O1用于在采样模式下输出光强转化成的电信号，所述图像传感器100内包括感光器件102。比较器106的第一输入端IN1输入参考电压Vref，所述像素单元100和比较器106的具体结构，以及连接关系和上述实施例中相同，因此不再赘述。

不同在于，在本实施例中，所述图像传感器还包括：充电单元110，用于在所述比较器的第二输入端的电压小于第一输入端的电压时为所述比较器106的第二输入端IN2充电，每一次充电的电量相等；计数器120，用于统计所述充电的次数。

优选的，所述充电单元110包括：第二开关S2、第一开关S1和充电电容C1，所述充电电容C1的第一端电连接地电位GND，第二端电连接第二开关S2的第一端，所述第二开关S2的第二端输入高电平VDD，第一开关S1的第一端电连接所述比较器106的第二输入端，第一开关S1的第二端电连接所述充电电容C1的第二端。所述第二开关S2和第一开关S1可以用MOS晶体管实现。

当所述比较器106第二输入端IN2电压小于所述参考电压Vref，则所述第二开关S2、第一开关S1交替导通和断开，直到所述比较器106第二输入端电压等于所述参考电压Vref，所述第一开关S1导通一次为一次充电。

所述图像传感器还包括：计数器200，用于统计所述充电的次数。所述计数器200可以与第一开关S1连接，当第一开关S1导通一次，则记一次数。计数器200与第一开关S1的连接方式，以及计数器200的结构为本领域技术人员根据经验可以获得的，因此不再赘述。

通过第一个实施例的说明可以知道，在环境光强测量模式下，随着环境光强的增大，则光电二极管PD1的反向电流增大，从而光电二极管PD1的负极(即第二端)的电压降低，从而输入给比较器106第二输入端(例如为反向输入端)的电压也降低，降低到小于或等于VDD/2，即小于等于参考电压Vref，从而通过和比较器第一输入端(例如为正向输入端)输入参考电压进行比较，这样比较器106将输出低电平，从而判断环境光强为亮。但是这样虽然能测量到环境光强是亮还是暗，但是还不能对环境光强具体的值进行测量，因此背光只能分为开启和不开启两种形式，在本实施例中，增加了第二开关S2、第一开关S1、充电电容C1和计数器200，从而当判断环境光强为亮时，可以具体测量环境光强的强度值。具体的过程如下：

首先导通第二开关S2，断开第一开关S1，给充电电容C1充电，当判断比较器106输出低电平时，导通第一开关S1，断开第二开关S2，然后再导通第二开关S2，断开第一开关S1，给充电电容C1充电，当判断比较器106输出低电平时，再导通第一开关S1，断开第二开关S2，直到比较器106输出高电平。

具体的，所述第一开关S1可以由频率为24MHZ的时钟信号和比较器106的输出端控制，当比较器106的输出端为低电平(例如第二输入端的电压大于或等于第一输入端的电压，所述低电平可以为小于1.3V)时，所述时钟信号为低时第一开关S1断开，时钟信号为高时，第一开关S1导通，当比较器106的输出端为高电平(例如第二输入端的电压小于第一输入端的电压，所述高电平可以为大于3V，3.3V)时，则第一开关S1断开，且不随所述时钟信号变化。所述第二开关S2可以由所述时钟信号控制和比较器106的输出端控制，当比较器106的输出端为所述高电平时，则第二开关S2闭合，且不随所述时钟信号变化。当比较器106的输出端为所述低电平时，时钟信号为低时，第二开关S2导通，时钟信号为高时，第二开关S2断开。所述充电电容C1可以为0.6p，最小可检测的环境光强为10lux左右，充电次数为60次左右，最大环境光强为10000lux，充电次数为60000次左右。

同时所述第一开关S1可以和计数器200相连，从而第一开关S1导通一次则计数器200计一次数，最后可以通过计数器200的值判断环境光强的强弱。

相应的，本发明还提供了一种具有液晶显示屏和上述图像传感器的电子设备，所述图像传感器的比较器的输出端用于控制所述液晶显示屏的背光。

所述电子设备的工作模式包括采样模式和环境光强测量模式，在采样模式和环境光强测量模式之间的转换可以由上述第三开关104和第四开关108来控制，当选择环境光强测量模式时，可以利用图像传感器测量环境光(测量值从比较器的输出端输出)。

所述感光器件输出的电信号的电压随接收的光信号的强度增大而降低，所述比较器的输出端用于在所述第二输入端的电压大于或等于第一输入端的电压时控制关闭所述液晶显示屏的背光，在所述第二输入端的电压小于第一输入端的电压时控制开启所述液晶显示屏的背光。

优选的，还包括充电单元，用于在所述比较器的第二输入端的电压小于第一输入端的电压时为所述第二输入端充电，每一次充电的电量相等；计数器，用于统计所述充电的次数；调节单元，用于根据所述计数器统计的充电次数调节液晶显示屏的背光强度。从而可以利用充电单元和计数器对环境光强进行进一步的测量，利用调节单元根据所述计数器统计的充电次数调节液晶显示屏的背光强度，换言之，根据环境光强的强度值，将背光分为几个档次，不同的环境光强开启不同档次的背光，环境光强越强则背光越强，这样不仅使得解决了在强光干扰下，屏幕不清楚的问题，还进一步大大的降低了屏幕背光带来的功耗。

当选择采样模式时，图像传感器可以用来测量光照，并且通过像素单元的输出端输出给后续的采集装置，在采集模式时所述液晶显示屏的背光调节可以利用前一次环境光强测量模式时设置的背光数值调节背光，另外背光也可以设置为固定亮度。

图4为本发明的具有液晶显示屏和图像传感器的电子设备的背光调节方法流程图。本发明利用图像传感器对液晶显示屏的背光进行调节，所述背光调节方法适用于如下所述液晶显示屏：所述液晶显示屏包括图像传感器，所述图像传感器包括多个像素单元，所述像素单元内包括感光器件，用于将接收的光信号转换成电信号并予以输出。

如图4所示，本发明的背光调节方法包括步骤：

S10：采集至少一个所述感光器件输出的电信号的电压；

S20：比较参考电压和所述采集的电信号的电压；

S30：利用所述比较结果对液晶显示屏的背光进行调节。

优选的，所述感光器件输出的电信号的电压随接收的光信号的强度增大而降低，所述利用所述比较结果对液晶显示屏的背光进行调节包括：

当感光器件输出的电信号的电压大于或等于参考电压，关闭所述液晶显示屏的背光；当感光器件输出的电信号的电压小于参考电压，开启所述液晶显示屏的背光。

优选的，当感光器件的输出电压小于参考电压，还包括步骤：为所述被采集的感光器件的输出端充电，每次充电的电量相等，直到所述感光器件的输出端电压等于参考电压，并统计充电的次数；根据所述充电的次数调节液晶显示屏的背光强度。

具体的，可以参考图像传感器实施例的描述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (14)

1.一种图像传感器，包括：多个像素单元，所述像素单元内包括感光器件，用于将接收的光信号转换成电信号并予以输出，其特征在于，还包括比较器和模式控制单元，所述模式控制单元用于控制所述图像传感器工作在第一模式或第二模式，其中，

在第一模式下，所述感光器件输出的电信号用于在所述像素单元被选通时作为所述图像传感器的输出信号；

在第二模式下，至少一个所述像素单元的感光器件输出的电信号输入所述比较器的第二输入端，所述比较器的第一输入端输入参考电压，所述比较器输出端的信号用于作为所述图像传感器的输出信号。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述模式控制单元包括第三开关和第四开关，其中，在第一模式下，所述第三开关导通，所述第四开关断开；在第二模式下，所述第三开关断开，第四开关导通；

所述感光器件通过第三开关输入电源电压；

至少一个所述像素单元的感光器件输出的电信号通过第四开关输入所述比较器的第二输入端。

3.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，还包括：

充电单元，用于在所述比较器的第二输入端的电压小于第一输入端的电压时为所述第二输入端充电，每一次充电的电量相等；

计数器，用于统计所述充电的次数。

4.根据权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，所述充电单元包括：

第一开关、第二开关和充电电容，所述充电电容的第一端电连接地电位，第二端电连接第二开关的第一端，所述第二开关的第二端输入高电平，第一开关的第一端电连接所述比较器的第二输入端，第一开关的第二端电连接所述充电电容的第二端，当所述比较器第二输入端电压小于所述参考电压，则所述第二开关、第一开关交替导通和断开，直到所述比较器第二输入端电压等于所述参考电压，所述第一开关导通一次为一次充电。

5.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，在第二模式下，全部像素单元的感光器件输出的电信号输入所述比较器的第二输入端。

6.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述比较器的电路结构为：第一PMOS管的源极输入高电平，栅极为控制端，漏极为所述输出端；第二PMOS管的源极输入高电平，漏极电连接第一PMOS管的漏极；第三PMOS管的源极输入高电平；第四PMOS管的源极输入高电平，栅极为所述控制端；第一NMOS管的漏极电连接第一PMOS管的漏极；第二NMOS管的漏极电连接第三PMOS管和第四PMOS管的漏极，第二NMOS管的栅极和第一NMOS管的栅极为所述控制端；第三NMOS管的漏极电连接第一NMOS管的源极，栅极为所述第一输入端；第四NMOS管的漏极电连接第二NMOS管的源极，栅极为所述第二输入端；第五NMOS管的漏极电连接第三NMOS管的源极，栅极电连接第二PMOS管的栅极和第三PMOS管的漏极，源极输入地电平；第六NMOS管的漏极电连接第四NMOS管的源极，栅极电连接第三PMOS管的栅极和第一PMOS管的漏极，源极输入地电平。

7.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述像素单元的电路结构为：所述感光器件的第一端输入地电平，第二端电连接传输晶体管的源极；传输晶体管的栅极输入传输控制信号，漏极电连接至复位晶体管的源极；复位晶体管的栅极输入复位信号，漏极通过第四开关电连接所述比较器第二输入端，源极还电连接第三开关的一端，所述第三开关的另一端输入高电平；转移晶体管的源极输入高电平，栅极电连接所述复位晶体管的源极，漏极电连接开关晶体管的源极，栅极输入选通信号，漏极为所述像素单元的输出端，所述感光器件的第二端输出的信号为所述感光器件输出的电信号。

8.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述感光器件为光电二极管。

9.一种电子设备，具有液晶显示屏和图像传感器，其特征在于，所述图像传感器为权利要求1、2、5至8任一项所述的图像传感器，所述图像传感器的比较器的输出端用于控制所述液晶显示屏的背光。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述感光器件输出的电信号的电压随接收的光信号的强度增大而降低，所述比较器的输出端用于在所述第二输入端的电压大于或等于第一输入端的电压时控制关闭所述液晶显示屏的背光，在所述第二输入端的电压小于第一输入端的电压时控制开启所述液晶显示屏的背光。

11.根据权利要求10所述的电子设备，其特征在于，还包括：

充电单元，用于在所述比较器的第二输入端的电压小于第一输入端的电压时为所述第二输入端充电，每一次充电的电量相等；

计数器，用于统计所述充电的次数；

调节单元，用于根据所述计数器统计的充电次数调节液晶显示屏的背光强度。

12.一种具有液晶显示屏和图像传感器的电子设备的背光调节方法，所述图像传感器包括多个像素单元，所述像素单元内包括感光器件，用于将接收的光信号转换成电信号并予以输出，其特征在于，包括步骤：

采集至少一个所述感光器件输出的电信号的电压；

比较参考电压和所述采集的电信号的电压；

利用所述比较结果对液晶显示屏的背光进行调节。

13.根据权利要求12所述的背光调节方法，其特征在于，所述感光器件输出的电信号的电压随接收的光信号的强度增大而降低，利用所述比较结果对液晶显示屏的背光进行调节包括：

当感光器件输出的电信号的电压大于或等于参考电压，关闭所述液晶显示屏的背光；当感光器件输出的电信号的电压小于参考电压，开启所述液晶显示屏的背光。

14.根据权利要求13所述的背光调节方法，其特征在于，当感光器件的输出电压小于参考电压，还包括步骤：

为所述被采集的感光器件的输出端充电，每次充电的电量相等，直到所述感光器件的输出电压等于参考电压，并统计充电的次数；

根据所述充电的次数调节液晶显示屏的背光强度。

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