CN103940505B - 环境光传感器及其调节方法、电子产品 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环境光传感器及其调节方法、电子产品，涉及传感器技术领域，使环境光传感器在不同色温的环境光下的输出光强一致，从而避免了检测不同色温下的环境光强时产生输出光强的偏差。一种环境光传感器的调节方法，包括：获取环境光传感器接收到的光的色温；根据所述色温的不同调节所述环境光传感器的输出光强，使所述环境光传感器接收到不同色温的光时的输出光强一致。一种环境光传感器，包括：获取器，用于获取所述环境光传感器接收到的光的色温；调节器，用于根据所述获取器获取的色温的不同调节所述环境光传感器的输出光强，使所述环境光传感器接收到不同色温的光时的输出光强一致。

Description

环境光传感器及其调节方法、电子产品
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种环境光传感器及其调节方法、电子产品。
背景技术
目前，电子产品的用户体验度越来越高，例如手机，会在不同的光源环境中使用，手机中的环境光传感器可以检测外界光源的亮度，手机根据外界光源的亮度自动调节手机显示屏的亮度，具体地，在外界环境光亮度偏低时，手机显示屏的亮度降低，使用户不会有刺眼的感觉，同时降低了功耗；在外界环境光亮度偏高时，手机显示屏的亮度升高，避免了用户看不清屏幕的现象。因此，环境光传感器的使用提升了用户体验度，并且降低了手机的功耗。
然而，现有的环境光传感器在不同色温的环境光下的输出光强不一致，例如，日光（daylight）、冷白光（coolwhite）和地平（horizon）光是三种从高色温到低色温的典型光源，如图1所示，在这三种不同色温的环境光下，环境光传感器的输出光强曲线的斜率不同，因此只能较准确的检测出某一特定光源下的光强，从而在不同色温下的进行环境光强检测时会产生偏差。
发明内容
本发明提供一种环境光传感器及其调节方法、电子产品，使环境光传感器在不同色温的环境光下的输出光强一致，从而避免了检测不同色温下的环境光强时输出光强的偏差。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一方面，提供一种环境光传感器的调节方法，包括：
获取环境光传感器接收到的光的色温；
根据所述色温的不同调节所述环境光传感器的输出光强，使所述环境光传感器接收到不同色温的光时的输出光强一致。
进一步地，所述环境光传感器包括：对可见光和红外光敏感的第一光电二极管以及只对红外光敏感的第二光电二极管；
所述获取环境光传感器接收到的光的色温包括：
获取所述环境光传感器接收到的光的光谱曲线、所述第一光电二极管的光灵敏度曲线和所述第二光电二极管的光灵敏度曲线；
所述环境光传感器接收到的光的光谱曲线与所述第一光电二极管的光灵敏度曲线积分得到第一数据参数Cdata，所述环境光传感器接收到的光的光谱曲线与所述第二光电二极管的光灵敏度曲线积分得到第二数据参数Irdata；
获取参数比所述参数比用于反映所述环境光传感器接收到的光的色温。
所述环境光传感器的输出光强根据以下输出光强计算公式得到：
Lux=K×MAX[(Cdata-B×Irdata),(C×Cdata-D×Irdata),0]，其中Lux为所述环境光传感器的输出光强，K、B、C和D为用于使所述环境光传感器的输出光强接近人眼感受到的光强的系数，MAX为取最大值的运算符号；
所述根据所述色温的不同调节所述环境光传感器的输出光强，使所述环境光传感器接收到不同色温的光时的输出光强一致的过程为：
根据不同的参数比调节所述输出光强计算公式中的K值，使参数比不同时所述环境光传感器的输出光强Lux一致。
进一步地，所述根据不同的参数比调节所述输出光强计算公式中的K值，使参数比不同时所述环境光传感器的输出光强Lux一致的过程为：
所述根据不同的参数比调节所述输出光强计算公式中的K值，使参数比不同时所述环境光传感器的输出光强与所述环境光传感器的接收到的光强相等。
另一方面，提供一种环境光传感器，包括：
获取器，用于获取所述环境光传感器接收到的光的色温；
调节器，用于根据所述获取器获取的色温的不同调节所述环境光传感器的输出光强，使所述环境光传感器接收到不同色温的光时的输出光强一致。
进一步地，还包括：
对可见光和红外光敏感的第一光电二极管以及只对红外光敏感的第二光电二极管；
所述获取器包括：
子获取器，用于获取所述环境光传感器接收到的光的光谱曲线、所述第一光电二极管的光灵敏度曲线和所述第二光电二极管的光灵敏度曲线；
积分器，用于使所述环境光传感器接收到的光的光谱曲线与所述第一光电二极管的光灵敏度曲线积分得到第一数据参数Cdata，使所述环境光传感器接收到的光的光谱曲线与所述第二光电二极管的光灵敏度曲线积分得到第二数据参数Irdata；
参数比计算器，用于获取参数比所述参数比用于反映所述环境光传感器接收到的光的色温。
进一步地，所述环境光传感器，还包括：
输出光强计算器，用于计算所述输出光强，所述输出光强计算公式为：
Lux=K×MAX[(Cdata-B×Irdata),(C×Cdata-D×Irdata),0]，其中Lux为所述环境光传感器的输出光强，K、B、C和D为用于使所述环境光传感器的输出光强接近人眼感受到的光强的系数，MAX为取最大值的运算符号；
所述调节器具体用于，根据不同的参数比调节所述输出光强计算公式中的K值，使参数比不同时所述环境光传感器的输出光强Lux一致。
进一步地，所述调节器具体用于，根据不同的参数比调节所述输出光强计算公式中的K值，使参数比不同时所述环境光传感器的输出光强与所述环境光传感器的接收到的光强相等。
另一方面，提供一种电子产品，包括：显示装置、连接于所述显示装置的显示亮度调节装置和上述的环境光传感器，所述环境光传感器连接于所述显示亮度调节装置。
本发明提供的环境光传感器及其调节方法、电子产品，通过根据接收到不同色温的光调节环境光传感器的输出光强，使环境光传感器接收到不同色温的光时的输出光强一致，从而避免了环境光传感器在检测不同色温的环境光强时产生的输出光强偏差。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中环境光传感器在不同色温的环境光下的输出光强曲线；
图2为本发明实施例中一种环境光传感器的调节方法流程图；
图3为本发明实施例中另一种环境光传感器的调节方法流程图；
图4为本发明实施例中第一光电二极管和第二光电二极管的光灵敏度曲线；
图5为本发明实施例中在调节K值前后环境光传感器的输出光强曲线；
图6为本发明实施例中一种环境光传感器的结构框图；
图7为本发明实施例中另一种环境光传感器的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图2所示，本发明实施例提供了一种环境光传感器的调节方法，包括：
步骤101、获取环境光传感器接收到的光的色温；
步骤102、根据上述色温的不同调节环境光传感器的输出光强，使环境光传感器接收到不同色温的光时的输出光强一致。
具体地，环境光传感器的输出光强通过公式计算得到，该公式能够反映输出光强与接收光强成正比，因此为该公式增加不同的系数即可以改变输出光强与接收光强的比例关系，从而可以根据接收光色温的不同调节输出光强，实现环境光传感器接收到不同色温的光时的输出光强一致。
本发明实施例中的环境光传感器的调节方法，通过根据接收到不同色温的光调节环境光传感器的输出光强，使环境光传感器接收到不同色温的光时的输出光强一致，从而避免了环境光传感器在检测不同色温的环境光强时产生的输出光强偏差。
进一步地，上述环境光传感器具体包括：对可见光和红外光敏感的第一光电二极管以及只对红外光敏感的第二光电二极管；
如图3所示，上述步骤101、获取环境光传感器接收到的光的色温具体包括：
步骤1011、获取环境光传感器接收到的光的光谱曲线、第一光电二极管的光灵敏度曲线和第二光电二极管的光灵敏度曲线；
具体地，根据光电二极管本身的特性，光电二极管具有不同的光灵敏度曲线，例如，如图4所示，Ch0和Ch1分别为第一光电二极管和第二光电二极管的光灵敏度曲线，可以看到，Ch0在300～700nm波长的可见光以及700～1100nm波长的红外光范围内都较敏感，而Ch1只在不可见的红外光范围内较敏感。这里的Ch0和Ch1两条曲线只是举例，根据环境光传感器中光电二极管的实际特性，Ch0和Ch1可以为其他形状，只要Ch0反映第一光电二极管对可见光和红外光都敏感，Ch1反映第二光电二极管只对红外光敏感即可。
步骤1012、环境光传感器接收到的光的光谱曲线与第一光电二极管的光灵敏度曲线积分得到第一数据参数Cdata，环境光传感器接收到的光的光谱曲线与所述第二光电二极管的光灵敏度曲线积分得到第二数据参数Irdata；
步骤1013、获取参数比参数比用于反映环境光传感器接收到的光的色温。
例如，在本发明实施例中，色温为2300K的地平（horizon）光的参数比色温为6900K的日光（daylight）的参数比色温为4200K的冷白光（coolwhite）的参数比
具体地，环境光传感器的输出光强根据以下输出光强计算公式得到：Lux=K×MAX[(Cdata-B×Irdata),(C×Cdata-D×Irdata),0]，其中Lux为环境光传感器的输出光强，K、B、C和D为用于使环境光传感器的输出光强接近人眼感受到的光强的系数，MAX为取最大值的运算符号。该输出光强计算公式即能够反映输出光强与接收光强成正比，因此为该输出光强计算公式增加不同的系数即可以改变输出光强与接收光强的比例关系，而调节K值就相当于为该输出光强计算公式增加不同的系数。
上述步骤102、根据上述色温的不同调节环境光传感器的输出光强，使环境光传感器接收到不同色温的光时的输出光强一致的过程具体可以为：
根据不同的参数比调节输出光强计算公式中的K值，使参数比不同时环境光传感器的输出光强Lux一致。
例如，当参数比时，调节K’为调节之后输出光强计算公式的系数，对K值的调节相当于为该输出光强计算公式增加系数当参数比 2.25 < Cdata Irdata &le; 5 时，调节 K , = K 1.4 ; 当参数比 5 < Cdata Irdata 时，调节 K , = K 0.8 . 如图5所示，在调节K值之前，在三种不同色温的环境光下，环境光传感器的输出光强曲线具有不同的斜率，而在调节K值之后，环境光传感器的输出光强曲线的斜率相同，也就是使环境光传感器的输出光强一致。
优选地，上述根据不同的参数比调节输出光强计算公式中的K值，使参数比不同时环境光传感器的输出光强Lux一致的过程具体可以为：
根据不同的参数比调节输出光强计算公式中的K值，使参数比不同时环境光传感器的输出光强与环境光传感器的接收到的光强相等。
具体地，例如，如图5所示，在三种不同色温的环境光下，虚线为调节K值之前环境光传感器的输出光强曲线，实线为调节K值之后环境光传感器的输出光强曲线，可以看到，在调节K值之后，在三种不同色温的环境光下，环境光传感器的输出光强曲线的斜率都为1。
当然也可以设置为在调节K值之后，在三种不同色温的环境光下，使环境光传感器的输出光强曲线的斜率都为1.2或0.8或者其他数值，只要斜率相同就可以使环境光传感器的输出光强一致，但是斜率为1时环境光传感器的输出光强与环境光传感器的接收到的光强相等，最能反映真实的环境光强，从而使环境光传感器检测到的亮度与人眼感受到的亮度一致。
需要说明的是，光电二极管是环境光传感器中检测光亮度的元件，由于光电二极管具有很高的红外灵敏度，而红外光是不可见光，无法准确模拟人眼的亮度感受。因此，本发明实施例中的环境光传感器包括对可见光和红外光敏感的第一光电二极管以及只对红外光敏感的第二光电二极管，最终用前者的响应值减去后者的响应值，从而将红外光干扰降到最低，以模拟人眼真实的亮度感受。可以理解的，环境光传感器中也可以只有一个光电二极管，通过采用红外截止膜或其他处理方法降低红外光的干扰，在只有一个光电二极管的情况下，环境光传感器的输出光强计算公式会有所不同，但是仍然可以用增加系数的方法来调节输出光强。另外，本发明实施例仅以对地平光、日光和冷白光三种不同色温的环境光进行输出光强的调节为例进行说明，也可以根据需要对环境光的色温进行更加具体的划分或者更宽范围的划分。
本发明实施例中的环境光传感器的调节方法，通过根据接收到不同色温的光调节环境光传感器的输出光强，使环境光传感器接收到不同色温的光时的输出光强一致，从而避免了环境光传感器在检测不同色温的环境光强时产生的输出光强偏差。
如图6所示，本发明实施例还提供一种环境光传感器，包括：
获取器1，用于获取环境光传感器接收到的光的色温；
调节器2，用于根据获取器获取的色温的不同调节环境光传感器的输出光强，使环境光传感器接收到不同色温的光时的输出光强一致。
具体地，环境光传感器的调节方法和原理与上述实施例相同，在此不再赘述。
本发明实施例中的环境光传感器，通过根据接收到不同色温的光调节环境光传感器的输出光强，使环境光传感器接收到不同色温的光时的输出光强一致，从而避免了环境光传感器在检测不同色温的环境光强时产生的输出光强偏差。
进一步地，如图7所示，上述环境光传感器，还包括：
对可见光和红外光敏感的第一光电二极管D1以及只对红外光敏感的第二光电二极管D2；
获取器1包括：
子获取器11，用于获取环境光传感器接收到的光的光谱曲线、第一光电二极管4的光灵敏度曲线和第二光电二极管5的光灵敏度曲线；
积分器12，用于使环境光传感器接收到的光的光谱曲线与第一光电二极管4的光灵敏度曲线积分得到第一数据参数Cdata，使环境光传感器接收到的光的光谱曲线与第二光电二极管5的光灵敏度曲线积分得到第二数据参数Irdata；
参数比计算器13，用于获取参数比参数比用于反映环境光传感器接收到的光的色温。
进一步地，上述环境光传感器，还包括：
输出光强计算器3，用于计算上述输出光强，上述输出光强计算公式为：
Lux=K×MAX[(Cdata-B×Irdata),(C×Cdata-D×Irdata),0]，其中Lux为环境光传感器的输出光强，K、B、C和D为用于使环境光传感器的输出光强接近人眼感受到的光强的系数，MAX为取最大值的运算符号；
调节器2具体用于，根据不同的参数比调节输出光强计算公式中的K值，使参数比不同时环境光传感器的输出光强Lux一致。
进一步地，调节器2具体用于，根据不同的参数比调节输出光强计算公式中的K值，使参数比不同时环境光传感器的输出光强与环境光传感器的接收到的光强相等。
具体地，环境光传感器的调节方法和原理与上述实施例相同，在此不再赘述。
本发明实施例中的环境光传感器，通过根据接收到不同色温的光调节环境光传感器的输出光强，使环境光传感器接收到不同色温的光时的输出光强一致，从而避免了环境光传感器在检测不同色温的环境光强时产生的输出光强偏差。
本发明实施例还提供一种电子产品，包括：显示装置、连接于显示装置的显示亮度调节装置和上述的环境光传感器，环境光传感器连接于显示亮度调节装置，显示亮度调节装置用于根据环境光传感器的输出光强调节显示装置的亮度，具体地，在环境光传感器的输出光强偏低时，即环境光强偏低，此时显示装置的亮度降低，使用户不会有刺眼的感觉，同时降低了功耗；在环境光传感器的输出光强偏高时，即环境光强偏高，此时显示装置的亮度升高，避免了用户看不清屏幕的现象。环境光传感器的具体结构和调节方法与上述实施例相同，在此不再赘述。
需要说明的是，上述电子产品可以为手机、MP4、平板电脑或其他便携式电子设备。上述环境光传感器可以为单独功能的传感器，也可以集成在三合一光传感器，例如在手机中的三合一光传感器除了具有环境光传感器外，还集成有红外LED和接近光传感器，其中红外LED用于发射接近光，接近光传感器用于在手机靠近脸部时接收脸部反射回来的接近光，从而关闭屏幕来降低功耗。
本发明实施例中的电子产品，通过根据接收到不同色温的光调节环境光传感器的输出光强，使环境光传感器接收到不同色温的光时的输出光强一致，从而避免了环境光传感器在检测不同色温的环境光强时产生的输出光强偏差。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种环境光传感器的调节方法，其特征在于，包括：
获取环境光传感器接收到的光的色温；
根据所述色温的不同调节所述环境光传感器的输出光强，使所述环境光传感器接收到不同色温的光时的输出光强一致；
所述环境光传感器包括：对可见光和红外光敏感的第一光电二极管以及只对红外光敏感的第二光电二极管；
所述获取环境光传感器接收到的光的色温包括：
获取所述环境光传感器接收到的光的光谱曲线、所述第一光电二极管的光灵敏度曲线和所述第二光电二极管的光灵敏度曲线；
所述环境光传感器接收到的光的光谱曲线与所述第一光电二极管的光灵敏度曲线积分得到第一数据参数Cdata，所述环境光传感器接收到的光的光谱曲线与所述第二光电二极管的光灵敏度曲线积分得到第二数据参数Irdata；
获取参数比所述参数比用于反映所述环境光传感器接收到的光的色温；
所述环境光传感器的输出光强根据以下输出光强计算公式得到：
Lux＝K×MAX[(Cdata-B×Irdata),(C×Cdata-D×Irdata),0]，其中Lux为所述环境光传感器的输出光强，K、B、C和D为用于使所述环境光传感器的输出光强接近人眼感受到的光强的系数，MAX为取最大值的运算符号；
所述根据所述色温的不同调节所述环境光传感器的输出光强，使所述环境光传感器接收到不同色温的光时的输出光强一致的过程为：
根据不同的参数比调节所述输出光强计算公式中的K值，使参数比不同时所述环境光传感器的输出光强Lux一致。
2.根据权利要求1所述的环境光传感器的调节方法，其特征在于，
所述根据不同的参数比调节所述输出光强计算公式中的K值，使参数比不同时所述环境光传感器的输出光强Lux一致的过程为：
所述根据不同的参数比调节所述输出光强计算公式中的K值，使参数比不同时所述环境光传感器的输出光强与所述环境光传感器的接收到的光强相等。
3.一种环境光传感器，其特征在于，包括：
获取器，用于获取所述环境光传感器接收到的光的色温；
调节器，用于根据所述获取器获取的色温的不同调节所述环境光传感器的输出光强，使所述环境光传感器接收到不同色温的光时的输出光强一致；
对可见光和红外光敏感的第一光电二极管以及只对红外光敏感的第二光电二极管；
所述获取器包括：
子获取器，用于获取所述环境光传感器接收到的光的光谱曲线、所述第一光电二极管的光灵敏度曲线和所述第二光电二极管的光灵敏度曲线；
积分器，用于使所述环境光传感器接收到的光的光谱曲线与所述第一光电二极管的光灵敏度曲线积分得到第一数据参数Cdata，使所述环境光传感器接收到的光的光谱曲线与所述第二光电二极管的光灵敏度曲线积分得到第二数据参数Irdata；
参数比计算器，用于获取参数比所述参数比用于反映所述环境光传感器接收到的光的色温；
输出光强计算器，用于计算所述输出光强，所述输出光强计算公式为：
Lux＝K×MAX[(Cdata-B×Irdata),(C×Cdata-D×Irdata),0]，其中Lux为所述环境光传感器的输出光强，K、B、C和D为用于使所述环境光传感器的输出光强接近人眼感受到的光强的系数，MAX为取最大值的运算符号；
所述调节器具体用于，根据不同的参数比调节所述输出光强计算公式中的K值，使参数比不同时所述环境光传感器的输出光强Lux一致。
4.根据权利要求3所述的环境光传感器，其特征在于，
所述调节器具体用于，根据不同的参数比调节所述输出光强计算公式中的K值，使参数比不同时所述环境光传感器的输出光强与所述环境光传感器的接收到的光强相等。
5.一种电子产品，其特征在于，包括：显示装置、连接于所述显示装置的显示亮度调节装置和如权利要求3或4所述的环境光传感器，所述环境光传感器连接于所述显示亮度调节装置。
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