CN102322946B - 一种手机光学传感器的校准方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手机光学传感器校准方法及系统，所述系统包括：电源、带测试程序的电脑、带光学传感器的手机、用于固定该手机的测试夹具；在该测试夹具上设置有一用于容纳所述手机并形成封闭空间的屏蔽盖，并在所述屏蔽盖内部设置有面光源装置。由于采用在手机生产线上，设置一个固定光强的环境，对每一台手机的光学传感器做一个在线校准，然后将校准后的补偿值分别写入每一台手机，这样能最大化的确保手机与手机之间的一致性，解决了手机传感器之间的差异性，并且提高了手机光学传感器校准精度，同时提高了测试效率，降低了生产成本。

Description

一种手机光学传感器的校准方法及系统

技术领域

 本发明涉及移动终端技术领域，尤其涉及的是一种手机光学传感器校准方法及系统。

背景技术

随着移动通信的发展和人们生活水平的不断提高，手机的使用越来越普及，手机已经成为人们生活中不可缺少的通讯工具。现有手机中的短距离接近传感器正变得越来越重要，它可以用来管理手机各个功能并让这些功能丰富的移动设备更加灵活、让用户使用起来更加方便，同时还能降低功耗、延长电池使用的时间。

为了满足智能手机的需求，人们开发出了新一代的光学传感器，能够通过收集外界的光源来自动调节手机LCD的亮度。通常，手机生产商会在大批量手机采集的信号中取得一个平均值，然后把这个值作为默认的采样参数的补偿值写入手机内部。

然而，由于手机护镜透光率的不一致，以及一些外界因素的影响，不同的手机上的传感器对外部光源的信号采样显然是有差距的。

这样导致的结果是，两台手机放在同一个环境中，由于对光源的采样值不同，会导致手机调节LCD的亮度可能是不一样的。

传统的光学传感器的补偿值设置，往往是在实验室，采用小批量的手机来尝试读取同样环境下的已知光强。例如图1所示，采用点光源10，如灯等，对手机20进行测试，取样100台手机的光强偏差值，算出平均值，然后，在生产线上，仅仅将得到的平均值作为补偿值写入每台手机内部，这样能将每台手机读取光强的差别降低一些。最后，在生产线上，让工人操作手机，做一个读取光强的动作来检验光学传感器是否可用。

图1为现有技术示测试示意图，过程分析：现有的手机光学传感器测试一般都是在实验室，利用一个小规模（比如100台）的统计样本来确定一个补偿值，这样做不但会带来很多重复性的工作，而其也不能保证涵盖到所有的统计样本。然后，将得到的平均值作为默认参数写入手机软件。最后，将软件下载到生产线上的每一台手机里面。

由于手机本身设计的因素（例如护镜透光率的影响）以及生产线上的干扰（例如日光灯，工人的影子），会导致在同等的光强条件下，不同的手机会读出不同的光强，进而做出不同的动作。

如图2所示，这是将写入同一默认的采样参数的补偿值之后的20台手机拿到实验室，每台手机的光学传感器读取同一个光源所得到的值（图2所示的Mobile1-20）。从图中可以看出，测试值相当分散。

可见，现有技术中由于对光源的采样值不同，会导致同一光亮环境下，手机调节LCD的亮度可能是不一样的，这样手机使用过程中容易给客户造成不便。并且，现有技术手机光学传感器的校准测试复杂，测试成本高，无法达到一致性。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种手机光学传感器校准方法及系统，解决了手机光学传感器之间的差异性，提高了手机光学传感器校准精度，同时提高了测试效率，降低了生产成本。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种手机光学传感器的校准系统，其中，包括：电源、带测试程序的电脑、带光学传感器的手机、用于固定该手机的测试夹具；在该测试夹具上设置有一用于容纳所述手机并形成封闭空间的屏蔽盖，并在所述屏蔽盖内部设置有面光源装置；

所述电源分别与手机、面光源装置连接，用于给手机供电以及给面光源装置供电；

所述电脑分别与电源、手机连接，用于安装测试程序，控制电源输入以及手机参数的读写。

所述手机光学传感器的校准系统，其中，所述面光源装置为LCD面光源装置。

所述手机光学传感器的校准系统，其中，所述LCD面光源装置包括一LCD屏，及一毛玻璃，所述LCD屏与该毛玻璃叠加在一起设置在所述屏蔽盖内部。

所述手机光学传感器的校准系统，其中，所述LCD面光源装置的工作电压为：3.5-5.5V。

所述手机光学传感器的校准系统，其中，所述电源为一型号为keithley2306的, 双通道输出可编程电源。

一种利用上述所述校准系统对手机光学传感器进行校准的方法，其中，包括步骤：

A、将一台去掉护镜后的手机作为标准机，放入测试夹具的屏蔽盖内，并给蔽盖内的面光源装置提供至少三个不同工作电压以产生不同强度的面光源，并获取该标准机在该不同强度面光源状态下测得的实际标准光强值，分别为，第一工作电压对应第一标准光强值，第二工作电压对应第二标准光强值，第三工作电压对应第三标准光强值，依次类推；并将该测得的不同电压状态下的标准光强值输入存储到带测试程序的电脑中； 

B、将带光学传感器的手机固定在测试夹具的屏蔽盖内，将手机与电脑连接起来；

C、带测试程序的电脑通过GPIB线，控制电源给待测手机的LCD面光源装置提供所述第一工作电压；带测试程序的电脑与手机通讯，以获取该待测手机在该第一工作电压下的第一采样光强值；并将该第一采样光强值与上述第一工作电压对应的第一标准光强值进行比较，得到第一差值；

D、带测试程序的电脑通过GPIB线，控制电源给待测手机的LCD面光源装置提供所述第三工作电压；带测试程序的电脑获取该待测手机在该第三工作电压下的第三采样光强值；并将该第三采样光强值与上述第三工作电压对应的第三标准光强值进行比较，得到第二差值；

E、带测试程序的电脑通过对该第一差值与第二差值进行处理，自动算出误差值与光强间的函数关系，并将该函数所需要的参数保存在手机中，即完成对手机光学传感器的校准。

所述校准系统对手机光学传感器进行校准的方法，其中，所述步骤E之后还包括：

F、带测试程序的电脑通过GPIB线，控制电源给待测手机的LCD面光源装置提供所述第二工作电压；以及取该待测手机在该第二工作电压下的第二采样光强值；并将该第二采样光强值与上述第二工作电压对应的第二标准光强值进行比较，得到第三差值；

G、对该第三差值进行判断，当判断出该第三差值在一预先设定的误差范围内，则该次校准成功。

所述校准系统对手机光学传感器进行校准的方法，其中，所述步骤F还包括：

预先设定第二采样光强值与第二工作电压对应的第二标准光强值的差值在一预先设定的误差范围内。

所述校准系统对手机光学传感器进行校准的方法，其中，第二采样光强值与第二工作电压对应的第二标准光强值的差值的误差范围为+5%。

所述校准系统对手机光学传感器进行校准的方法，其中，

当所述第一工作电压为3.5V，所述第二工作电压为4.5V，所述第三工作电压为5.5V；

则所述第一工作电压对应第一标准光强值为3000 candela，

第二工作电压对应第二标准光强值为4000 candela，

第三工作电压对应第三标准光强值为5000 candela。

本发明所提供的手机光学传感器校准方法及系统，由于采用在手机生产线上，设置一个固定光强的环境，对每一台手机的光学传感器做一个在线校准，然后将校准后的补偿值分别写入每一台手机，这样能最大化的确保手机与手机之间的一致性，解决了手机传感器之间的差异性，并且提高了手机光学传感器校准精度，同时提高了测试效率，降低了生产成本。

附图说明

图1是现有技术对手机光学传感器校准结构示意图。

图2是现有技术对手机光学传感器校准的测试值线条分析图。

图3是本发明实施例的手机光学传感器校准系统原理连接结构示意图。

图4是本发明实施例的测试夹具结构示意图。

图5是本发明实施例的LCD面光源装置分解结构示意图。

图6是本发明实施例利用图3所示校准系统对手机光学传感器进行校准的方法流程图。

图7是本发明对手机光学传感器进行校准的方法优选实施例流程图。

具体实施方式

本发明所提供的一种手机光学传感器校准方法及系统，为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供的一种手机光学传感器的校准系统，如图3所示，其包括：电源100、带测试程序的电脑200、带光学传感器的手机300、用于固定该手机的测试夹具400。

本实施例的测试夹具400如图4所示，在该测试夹具400上设置有一用于容纳所述手机并形成封闭空间的屏蔽盖410，并在所述屏蔽盖410内部设置有一面光源装置（图中未示出）。为了让光学传感器的校准更加精准，本实施例中在生产线上设置一个封闭的环境，在这个环境中，保证了唯一的光源（面光源），排除了生产线上其他的人为干扰，比如工厂照明设备，工人自身的影子等等。为此本实施例中采用在屏蔽盖410内部设置的面光源装置的固定光强，对每一台手机的光学传感器做一个在线校准，然后将校准后的补偿值分别写入每一台手机，这样能最大化的确保手机与手机之间的一致性。如图4所示，通过在测试夹具400上设计出一个屏蔽盖410，当屏蔽盖410放下的时候，能够将手机上的光学传感器覆盖在内部，形成一个小型的封闭空间。

所述电脑200分别与电源100、手机300连接，如图3所示，所述电脑200通过GPIB线与电源连接，所述电脑200通过USB线与手机300连接，手机300与电脑200通过USB通讯。所述电脑200用于安装测试程序，并控制电源输入以及手机参数的读写。

而所述电源100分别与手机300、测试夹具400内的面光源装置连接，用于给手机300供电以及给面光源装置供电。 

为了对光学传感器做校准，必须选取稳定的光源。并且，在点光源和面光源中，为了保证整个封闭环境的光强是一致的，本实施例中选取面光源，即所述屏蔽盖410内部设置有一面光源装置，如图5所示，本实施例中，采用所述面光源装置为 LCD面光源装置420。所述LCD面光源装置420包括一LCD屏421，及一毛玻璃422，所述LCD屏421与该毛玻璃422叠加在一起设置在所述测试夹具400的屏蔽盖410内部，如图4所示。即本实施例中采用将一块LCD屏和一块毛玻璃叠加在一起，然后将其放置在屏蔽盖内部，为光学传感器提供标准的面光源。因为，LCD屏发出的光通过该毛玻璃后可成为稳定的面光源，保证了测试的稳定光源。

本实施例中采用所述LCD面光源装置的工作电压为：3.5-5.5V。可以通过改变LCD面光源装置的输入电压来提供不同强度的光强。

本实施例中采用所述电源100为一型号为keithley2306的, 双通道输出可编程电源。再通过安装测试程序的电脑，可控制电源输入以及手机参数的读写；以及通过一用于固定手机的测试夹具，提供一个封闭的环境用于光学校准。然后就可以对手机光学传感器进行校准了。具体如下所述：

基于上述实施例，本发明实施例还提供了一种利用上述所述校准系统对手机光学传感器进行校准的方法，如图6所示，所述方法主要包括以下步骤：

步骤S510、将一台去掉护镜后的手机作为标准机，放入测试夹具的屏蔽盖内，并给蔽盖内的面光源装置提供至少三个不同工作电压以产生不同强度的面光源，并获取该标准机在该不同强度面光源状态下测得的实际标准光强值，分别为，第一工作电压对应第一标准光强值，第二工作电压对应第二标准光强值，第三工作电压对应第三标准光强值，依次类推；并将该测得的不同电压状态下的标准光强值输入存储到带测试程序的电脑中。

本实施例中采用给蔽盖内的面光源装置提供三个不同工作电压以产生不同强度的面光源，并获取该标准机在该不同强度面光源状态下测得的实际标准光强值。如当所述第一工作电压为3.5V，所述第二工作电压为4.5V，所述第三工作电压为5.5V；

则所述第一工作电压对应第一标准光强值为3000 candela（光强单位），

第二工作电压对应第二标准光强值为4000 candela，

第三工作电压对应第三标准光强值为5000 candela。

即本实施例中使用一台去掉护镜后的手机来作为标准机，理论上该手机测得的光强为光学传感器读取的真实值。

例如：

1.    3.5V----3000 candela（光强的单位）

2.    4.5V----4000 candela

3.    5.5V----5000 candela

将标准机测得得数据输入测试程序，然后，把生产线上待测手机放在夹具上，开始真正的校准测试流程。

步骤S520、将带光学传感器的手机固定在测试夹具的屏蔽盖内，将手机与电脑连接起来。

步骤S530、带测试程序的电脑通过GPIB线，控制电源给待测手机的LCD面光源装置提供所述第一工作电压；带测试程序的电脑与手机通讯，以获取该待测手机在该第一工作电压下的第一采样光强值；并将该第一采样光强值与上述第一工作电压对应的第一标准光强值进行比较，得到第一差值。

譬如，如图7所示的S50、带测试程序的电脑通过GPIB线，控制电源给待测手机的LCD面光源装置提供所述第一工作电压为3.5V。

S51、带测试程序的电脑与手机通讯，以获取该待测手机在该第一工作电压3.5V下的第一采样光强值L1；

S52、通过电脑的测试程序并将该第一采样光强值L1与上述第一工作电压3.5V对应的第一标准光强值3000 candela进行比较，得到第一差值。

步骤S540、带测试程序的电脑通过GPIB线，控制电源给待测手机的LCD面光源装置提供所述第三工作电压；带测试程序的电脑获取该待测手机在该第三工作电压下的第三采样光强值；并将该第三采样光强值与上述第三工作电压对应的第三标准光强值进行比较，得到第二差值。

譬如，如图7所示的S53、带测试程序的电脑通过GPIB线，控制电源给待测手机的LCD面光源装置提供所述第三工作电压为5.5V。

S54、带测试程序的电脑与手机通讯，以获取该待测手机在该第三工作电压5.5V下的第三采样光强值L2；

S55、通过电脑的测试程序并将该第三采样光强值L2与上述第三工作电压5.5V对应的第三标准光强值5000 candela进行比较，得到第二差值。

步骤S550、带测试程序的电脑通过对该第一差值与第二差值进行处理，自动算出误差值与光强间的函数关系，并将该函数所需要的参数保存在手机中，即完成对手机光学传感器的校准。

譬如如图7所示的S56、通过所述第一差值和第二差值，测试程序可以通过算法，自动算出误差与光强间的函数关系，而具体的通过算法，自动算出误差与光强间的函数关系为本领域公知技术，在此不再赘述。

S57、将算出的函数所需要的参数保存在手机软件内部，即完成了传感器的校准。这样，本发明实施例的方法通过将带光学传感器的手机固定在测试夹具的屏蔽盖内，并在该屏蔽盖内提供一稳定的面光源，可以提高手机光学传感器校准精度，同时提高了测试效率，降低了生产成本。

进一步地，如图7的S58，为了检验校准是否成功，通过测试另一个光强来判断，所以所述步骤步骤S550之后还包括：

S59、带测试程序的电脑通过GPIB线，控制电源给待测手机的LCD面光源装置提供所述第二工作电压4.5V。

S60、电脑测试程序与手机通讯，获取该待测手机在该第二工作电压下的第二采样光强值L3。

S61、将该第二采样光强值L3与上述第二工作电压4.5V对应的第二标准光强值4000 candela进行比较，得到第三差值；

S62、预先设定第二采样光强值L3与第二工作电压4.5V对应的第二标准光强值的差值在一预先设定的误差范围内。本实施例中，第二采样光强值L3与第二工作电压4.5V对应的第二标准光强值4000 candela的差值的误差范围为+5%。

S63、对该第三差值进行判断，当判断出该第三差值在一预先设定的误差范围内，如+5%，则电脑的测试程序判定该次校准成功。

综上所述，本发明所提供的手机光学传感器校准方法及系统，由于采用在手机生产线上，设置一个固定光强的环境，对每一台手机的光学传感器做一个在线校准，然后将校准后的补偿值分别写入每一台手机，这样能最大化的确保手机与手机之间的一致性，解决了手机传感器之间的差异性，并且提高了手机光学传感器校准精度，同时提高了测试效率，降低了生产成本。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种手机光学传感器的校准系统，其特征在于，包括：电源、带测试程序的电脑、带光学传感器的手机、用于固定该手机的测试夹具；在该测试夹具上设置有一用于容纳所述手机并形成封闭空间的屏蔽盖，并在所述屏蔽盖内部设置有面光源装置；

所述电源分别与手机、面光源装置连接，用于给手机供电以及给面光源装置供电；

所述电脑分别与电源、手机连接，用于安装测试程序，控制电源输入以及手机参数的读写；

所述面光源装置为LCD面光源装置；

所述LCD面光源装置包括一LCD屏，及一毛玻璃，所述LCD屏与该毛玻璃叠加在一起设置在所述屏蔽盖内部；

所述LCD面光源装置的工作电压为：3.5-5.5V，通过改变LCD面光源装置的输入电压来提供不同强度的光强；

在手机生产线上，设置一个固定光强的环境，对每一台手机的光学传感器做一个在线校准，然后将校准后的补偿值分别写入每一台手机。

2.根据权利要求1所述手机光学传感器的校准系统，其特征在于，所述电源为一型号为keithley2306的, 双通道输出可编程电源。

3.一种利用权利要求1-2任一所述校准系统对手机光学传感器进行校准的方法，其特征在于，包括步骤：

A、将一台去掉护镜后的手机作为标准机，放入测试夹具的屏蔽盖内，并给屏蔽盖内的面光源装置提供至少三个不同工作电压以产生不同强度的面光源，并获取该标准机在该不同强度面光源状态下测得的实际标准光强值，分别为，第一工作电压对应第一标准光强值，第二工作电压对应第二标准光强值，第三工作电压对应第三标准光强值，依次类推；并将该测得的不同电压状态下的标准光强值输入存储到带测试程序的电脑中； 

B、将带光学传感器的手机固定在测试夹具的屏蔽盖内，将手机与电脑连接起来；

C、带测试程序的电脑通过GPIB线，控制电源给待测手机的LCD面光源装置提供所述第一工作电压；带测试程序的电脑与手机通讯，以获取该待测手机在该第一工作电压下的第一采样光强值；并将该第一采样光强值与上述第一工作电压对应的第一标准光强值进行比较，得到第一差值；

D、带测试程序的电脑通过GPIB线，控制电源给待测手机的LCD面光源装置提供所述第三工作电压；带测试程序的电脑获取该待测手机在该第三工作电压下的第三采样光强值；并将该第三采样光强值与上述第三工作电压对应的第三标准光强值进行比较，得到第二差值；

E、带测试程序的电脑通过对该第一差值与第二差值进行处理，自动算出误差值与光强间的函数关系，并将该函数所需要的参数保存在手机中，即完成对手机光学传感器的校准；

F、带测试程序的电脑通过GPIB线，控制电源给待测手机的LCD面光源装置提供所述第二工作电压；以及取该待测手机在该第二工作电压下的第二采样光强值；并将该第二采样光强值与上述第二工作电压对应的第二标准光强值进行比较，得到第三差值；

G、对该第三差值进行判断，当判断出该第三差值在一预先设定的误差范围内，则该次校准成功；

所述步骤F还包括：

预先设定第二采样光强值与第二工作电压对应的第二标准光强值的差值在一预先设定的误差范围内；

其中，所述步骤A还包括；

通过改变LCD面光源装置的输入电压来提供不同强度的光强。

4.根据权利要求3所述校准系统对手机光学传感器进行校准的方法，其特征在于，第二采样光强值与第二工作电压对应的第二标准光强值的差值的误差范围为+5%。

5.根据权利要求3所述校准系统对手机光学传感器进行校准的方法，其特征在于，

当所述第一工作电压为3.5V，所述第二工作电压为4.5V，所述第三工作电压为5.5V；

则所述第一工作电压对应第一标准光强值为3000 candela，

第二工作电压对应第二标准光强值为4000 candela，

第三工作电压对应第三标准光强值为5000 candela。

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