CN105277277A - 一种光检测方法及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光检测方法及电子设备，所述光检测方法应用于电子设备中，所述电子设备具有光子晶体层、感光层；所述光检测方法包括：利用所述光子晶体层透射出第一光线的第一部分，以及反射出所述第一光线的第二部分；所述第一光线由所述第一部分和所述第二部分组成，所述第二部分的光波波长为第一波长；利用所述感光层获取所述第一部分的光强值；获取N次所述第一部分的光强值，并基于得到的N个光强值计算所述第一光线的基色光参数，N≥3。
Description
技术领域
本发明涉及光检测技术，尤其涉及一种光检测方法及电子设备。
背景技术
滤色片(CF，ColorFilter)是用来实现色彩显示的主要器件，互补金属氧化物半导体(CMOS，ComplementaryMetalOxideSemiconductor)作为感光材料，可以检测经CF过滤的光线的强度。目前，面阵形式的CMOS感光器件感光效率较低，原因在于经CF过滤的光线最多只占原有光线的1/3。然而，若扩大单一颜色的感光面积，又会降低颜色的分辨率。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种光检测方法及电子设备。
本发明实施例提供的光检测方法应用于电子设备中，所述电子设备具有光子晶体层、感光层；所述光检测方法包括：
利用所述光子晶体层透射出第一光线的第一部分，以及反射出所述第一光线的第二部分；所述第一光线由所述第一部分和所述第二部分组成，所述第二部分的光波波长为第一波长；
利用所述感光层获取所述第一部分的光强值；
获取N次所述第一部分的光强值，并基于得到的N个光强值计算所述第一光线的基色光参数，N≥3。
本发明实施例提供的电子设备具有光子晶体层、感光层；所述电子设备还包括：
第一处理单元，用于利用所述光子晶体层透射出第一光线的第一部分，以及反射出所述第一光线的第二部分；所述第一光线由所述第一部分和所述第二部分组成，所述第二部分的光波波长为第一波长；
获取单元，用于利用所述感光层获取所述第一部分的光强值；
第二处理单元，用于获取N次所述第一部分的光强值，并基于得到的N个光强值计算所述第一光线的基色光参数，N≥3。
本发明实施例的技术方案中，电子设备中具有光子晶体层和感光层；利用光子晶体层可以透射出第一光线的第一部分，以及反射出所述第一光线的第二部分；所述第一光线由所述第一部分和所述第二部分组成，所述第二部分的光波波长为第一波长；如此，实现了光子晶体层对某一种波长的光进行反射，而对其余波长的光进行透射；光子晶体层透射出来的光混合多种波长的光，且透射出来的光占第一光线的比例远大于1/3，而感光层可以对由光子晶体层透射出来的第一部分的光进行感光，进而获得其光强值，可见，感光层的感光效率及分辨率得到大大提高；最后，获取N次所述第一部分的光强值，并基于得到的N个光强值计算所述第一光线的基色光参数，进而实现第一光线的显示成像。
附图说明
图1为本发明实施例一的光检测方法的流程示意图；
图2为本发明实施例二的光检测方法的流程示意图；
图3为本发明实施例三的光检测方法的流程示意图；
图4为本发明实施例四的光检测方法的流程示意图；
图5为本发明实施例五的光检测方法的流程示意图；
图6为本发明实施例一的电子设备的结构组成示意图；
图7为本发明实施例二的电子设备的结构组成示意图；
图8为本发明实施例三的电子设备的结构组成示意图；
图9为本发明实施例四的电子设备的结构组成示意图；
图10为本发明实施例五的电子设备的结构组成示意图；
图11为本发明实施例的第一光线的光路示意图。
具体实施方式
为了能够更加详尽地了解本发明实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本发明实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本发明实施例。
图1为本发明实施例一的光检测方法的流程示意图，本示例中的光检测方法应用于电子设备中，所述电子设备具有光子晶体层、感光层；如图1所示，所述光检测方法包括以下步骤：
步骤101：利用所述光子晶体层透射出第一光线的第一部分，以及反射出所述第一光线的第二部分。
其中，所述第一光线由所述第一部分和所述第二部分组成，所述第二部分的光波波长为第一波长。
本发明实施例中，所述电子设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑等电子设备，该电子设备中具有如摄像机、色温传感器等装置，这类装置具有光子晶体层和感光层。
参照图11，光子晶体层由光子晶体材料组成，光子晶体材料具有特殊的晶格结构，具体地，光子晶体材料是由两种以上折射率不同的材料在空间按一定周期性排列形成的光学材料；光子晶体可以控制光子的运动，当一束光射入光子晶体层时，光子晶体层选择一定波长的光进行反射，而其余波长的光进行透射。
具体地，第一光线可由N种基本的色光按照不同的比例混合组成，N≥3；本发明实施例将基本的色光称为基色光。由于在光色中，红色(R，Red)、绿色(G，Green)和蓝色(B，Blue)按照不同的比例可以混合出一切色光，因而且这三种色光具有独立性，其中一种色光不能由另外的色光混合而成，因此，一般将第一光线表示为三种基色光，也即R，G，B按照不同比例混合组成，此时N＝3。当然，也可以通过其他基色光按照不同的比例可以混合出第一光线，例如红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，此时N＝7。
本领域的技术人员应当理解，第一光线所包含的基色光不仅局限于可见光部分，也可以是非可见光部分，例如紫外线或红外线。因此，第一光线的波段可以为任意波段，当第一光线包含有波段为380至760nm的基色光时，第一光线为可见光。
参照图11，以第一光线由R、G、B基色光按照同等比例混合组成，且光子晶体层可以反射R波长的光为例，当第一光线垂直射入光子晶体层时，光子晶体层透射出第一光线的第一部分为G、B；光子晶体层反射出第一光线的第二部分为R，第二部分的第一波长为R波长，约650nm。可见，光子晶体层反射出第一光线的1/3，透射出第一光线的2/3；相对于普通的CF，CF反射掉入射光的2/3，只能透射出入射光的1/3；本发明实施例中的光子晶体层可大大提高透射光的比例，以提高第一光线的利用率。
当然，光子晶体层还可以反射出其他波长的光，例如G波长或者B波长；只需要改变光子晶体层的晶体结构即可实现反射不同波长的光。一般，光子晶体层受电压控制，通过调节所述光子晶体层的受控电压，能改变所述第一光线的第二部分的光波波长。
步骤102：利用所述感光层获取所述第一部分的光强值。
本发明实施例中，感光层可以由COMS材料组成，也可以由电荷耦合器件(CCD，ChargeCoupledDevice)组成。感光层可以获取光线的光强值，具体地，感光层将获取到的光信号转换为电信号，以电信号表征光强值。
参照图11，以感光层为COMS层为例，当第一光线入射至光子晶体层时，第一光线的第二部分，也即G、B混合光射至COMS层上，COMS层采集到第二部分的光强值为第一光线的光强值的2/3。相对于普通的CF，COMS层只能够采集到第一光线的光强值的1/3，本发明实施例大大提高了感光层的感光效率。
步骤103：获取N次所述第一部分的光强值，并基于得到的N个光强值计算所述第一光线的基色光参数。
其中，N≥3。
本发明实施例中，第一光线由N种基色光按照不同比例混合而成时，需要确定N种基色光的相对比例，也即基色光参数才能够确定出第一光线的颜色；为此，需要获取N次所述第一部分的光强值，其中，每次获取第一部分的光强值时，需要改变所反射出的第二部分的光波波长，以得到N组光强值与基色光参数之间的映射关系，然后，根据N组光强值与基色光参数之间的映射关系，求解出N种基色光的相对比例。
具体地，以第一光线由三种基色光RGB按照不同比例混合而成为例，第一次获取第一部分的光强值时，光子晶体层反射出的第二部分为R，获得的光强值I1；第二次获取第一部分的光强值时，光子晶体层反射出的第二部分为G，获得的光强值I2；第三次获取第一部分的光强值时，光子晶体层反射出的第二部分为B，获得的光强值I3；建立三组光强值与基色光参数之间的映射关系，为公式(1a)：
IG+IB＝I1
IR+IB＝I2(1a)
IG+IR＝I3
其中，IR、IG、IB分别表示R、G、B的光强值。
通过求解公式(1a)，可以得出IR、IG、IB值，进而确定出第一光线的基色光参数。
本发明实施例中，通过N次获取第一部分的光强值，即可确定出N种基色光的基色光参数，也即分辨出第一光线中基色光的成分，相对于CF而言，CF只能确定出1/N的基色光参数，本发明实施例大大提高了第一光线的分辨率。
图2为本发明实施例二的光检测方法的流程示意图，本示例中的光检测方法应用于电子设备中，所述电子设备具有光子晶体层、感光层；如图2所示，所述光检测方法包括以下步骤：
步骤201：利用所述光子晶体层透射出第一光线的第一部分，以及反射出所述第一光线的第二部分。
其中，所述第一光线由所述第一部分和所述第二部分组成，所述第二部分的光波波长为第一波长。
本发明实施例中，所述电子设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑等电子设备，该电子设备中具有如摄像机、色温传感器等装置，这类装置具有光子晶体层和感光层。
参照图11，光子晶体层由光子晶体材料组成，光子晶体材料具有特殊的晶格结构，具体地，光子晶体材料是由两种以上折射率不同的材料在空间按一定周期性排列形成的光学材料；光子晶体可以控制光子的运动，当一束光射入光子晶体层时，光子晶体层选择一定波长的光进行反射，而其余波长的光进行透射。
具体地，第一光线可由N种基本的色光按照不同的比例混合组成，N≥3；本发明实施例将基本的色光称为基色光。由于在光色中，R、G和B按照不同的比例可以混合出一切色光，因而且这三种色光具有独立性，其中一种色光不能由另外的色光混合而成，因此，一般将第一光线表示为三种基色光，也即R，G，B按照不同比例混合组成，此时N＝3。当然，也可以通过其他基色光按照不同的比例可以混合出第一光线，例如红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，此时N＝7。
本领域的技术人员应当理解，第一光线所包含的基色光不仅局限于可见光部分，也可以是非可见光部分，例如紫外线或红外线。因此，第一光线的波段可以为任意波段，当第一光线包含有波段为380至760nm的基色光时，第一光线为可见光。
参照图11，以第一光线由R、G、B基色光按照同等比例混合组成，且光子晶体层可以反射R波长的光为例，当第一光线垂直射入光子晶体层时，光子晶体层透射出第一光线的第一部分为G、B；光子晶体层反射出第一光线的第二部分为R，第二部分的第一波长为R波长，约650nm。可见，光子晶体层反射出第一光线的1/3，透射出第一光线的2/3；相对于普通的CF，CF反射掉入射光的2/3，只能透射出入射光的1/3；本发明实施例中的光子晶体层可大大提高透射光的比例，以提高第一光线的利用率。
当然，光子晶体层还可以反射出其他波长的光，例如G波长或者B波长；只需要改变光子晶体层的晶体结构即可实现反射不同波长的光。一般，光子晶体层受电压控制，通过调节所述光子晶体层的受控电压，能改变所述第一光线的第二部分的光波波长。
步骤202：利用所述感光层获取所述第一部分的光强值。
本发明实施例中，感光层可以由COMS材料组成，也可以由CCD组成。感光层可以获取光线的光强值，具体地，感光层将获取到的光信号转换为电信号，以电信号表征光强值。
参照图11，以感光层为COMS层为例，当第一光线入射至光子晶体层时，第一光线的第二部分，也即G、B混合光射至COMS层上，COMS层采集到第二部分的光强值为第一光线的光强值的2/3。相对于普通的CF，COMS层只能够采集到第一光线的光强值的1/3，本发明实施例大大提高了感光层的感光效率。
步骤203：调节N次光子晶体层的受控电压以改变所述光子晶体层透射出的第一部分以及第二部分。
本发明实施例中，通过调节所述光子晶体层的受控电压，能改变所述第一光线的第二部分的光波波长，如此，调节N次光子晶体层的受控电压可以改变光子晶体层透射出的第一部分的波段以及第二部分的波长。
步骤204：利用所述感光层获取所述第一部分对应的N个光强值。
本发明实施例中，第一光线由N种基色光按照不同比例混合而成时，需要确定N种基色光的相对比例，也即基色光参数才能够确定出第一光线的颜色；为此，需要获取N次所述第一部分的光强值，其中，每次获取第一部分的光强值时，需要改变所反射出的第二部分的光波波长，以得到N组光强值与基色光参数之间的映射关系，然后，根据N组光强值与基色光参数之间的映射关系，求解出N种基色光的相对比例。
具体地，对于每次调节光子晶体层的受控电压时，都利用感光层采集第一部分的光强值，如此，可以采集到N个光强值。
具体地，以第一光线由三种基色光RGB按照不同比例混合而成为例，第一次获取第一部分的光强值时，光子晶体层反射出的第二部分为R，获得的光强值I1；第二次获取第一部分的光强值时，光子晶体层反射出的第二部分为G，获得的光强值I2；第三次获取第一部分的光强值时，光子晶体层反射出的第二部分为B，获得的光强值I3。
步骤205：基于所述第一部分的N个光强值，计算所述第一光线的基色光参数。
基于步骤204，建立三组光强值与基色光参数之间的映射关系，为公式(1b)：
IG+IB＝I1
IR+IB＝I2(1b)
IG+IR＝I3
其中，IR、IG、IB分别表示R、G、B的光强值。
通过求解公式(1b)，可以得出IR、IG、IB值，进而确定出第一光线的基色光参数。
本发明实施例中，通过N次获取第一部分的光强值，即可确定出N种基色光的基色光参数，也即分辨出第一光线中基色光的成分，相对于CF而言，CF只能确定出1/N的基色光参数，本发明实施例大大提高了第一光线的分辨率。
图3为本发明实施例三的光检测方法的流程示意图，本示例中的光检测方法应用于电子设备中，所述电子设备具有光子晶体层、感光层；如图3所示，所述光检测方法包括以下步骤：
步骤301：利用所述光子晶体层透射出第一光线的第一部分，以及反射出所述第一光线的第二部分。
其中，所述第一光线由所述第一部分和所述第二部分组成，所述第二部分的光波波长为第一波长。
本发明实施例中，所述电子设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑等电子设备，该电子设备中具有如摄像机，这类装置具有光子晶体层和感光层。这里，当所述电子设备为摄像机时，所述电子设备的曝光时长为T1。
参照图11，光子晶体层由光子晶体材料组成，光子晶体材料具有特殊的晶格结构，具体地，光子晶体材料是由两种以上折射率不同的材料在空间按一定周期性排列形成的光学材料；光子晶体可以控制光子的运动，当一束光射入光子晶体层时，光子晶体层选择一定波长的光进行反射，而其余波长的光进行透射。
具体地，第一光线可由N种基本的色光按照不同的比例混合组成，N≥3；本发明实施例将基本的色光称为基色光。由于在光色中，R、G和B按照不同的比例可以混合出一切色光，因而且这三种色光具有独立性，其中一种色光不能由另外的色光混合而成，因此，一般将第一光线表示为三种基色光，也即R，G，B按照不同比例混合组成，此时N＝3。当然，也可以通过其他基色光按照不同的比例可以混合出第一光线，例如红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，此时N＝7。
参照图11，以第一光线由R、G、B基色光按照同等比例混合组成，且光子晶体层可以反射R波长的光为例，当第一光线垂直射入光子晶体层时，光子晶体层透射出第一光线的第一部分为G、B；光子晶体层反射出第一光线的第二部分为R，第二部分的第一波长为R波长，约650nm。可见，光子晶体层反射出第一光线的1/3，透射出第一光线的2/3；相对于普通的CF，CF反射掉入射光的2/3，只能透射出入射光的1/3；本发明实施例中的光子晶体层可大大提高透射光的比例，以提高第一光线的利用率。
当然，光子晶体层还可以反射出其他波长的光，例如G波长或者B波长；只需要改变光子晶体层的晶体结构即可实现反射不同波长的光。一般，光子晶体层受电压控制，通过调节所述光子晶体层的受控电压，能改变所述第一光线的第二部分的光波波长。
步骤302：在t1时刻，调节光子晶体层的受控电压为第一电压，并利用所述感光层获取所述第一部分的第一光强值。
本发明实施例中，感光层可以由COMS材料组成，也可以由CCD组成。感光层可以获取光线的光强值，具体地，感光层将获取到的光信号转换为电信号，以电信号表征光强值。
参照图11，以感光层为COMS层为例，当第一光线入射至光子晶体层时，第一光线的第二部分，也即G、B混合光射至COMS层上，COMS层采集到第二部分的光强值为第一光线的光强值的2/3。相对于普通的CF，COMS层只能够采集到第一光线的光强值的1/3，本发明实施例大大提高了感光层的感光效率。
本发明实施例中，第一光线由N种基色光按照不同比例混合而成时，需要确定N种基色光的相对比例，也即基色光参数才能够确定出第一光线的颜色；为此，需要获取N次所述第一部分的光强值，其中，每次获取第一部分的光强值时，需要改变所反射出的第二部分的光波波长，以得到N组光强值与基色光参数之间的映射关系，然后，根据N组光强值与基色光参数之间的映射关系，求解出N种基色光的相对比例。
具体地，对于每次调节光子晶体层的受控电压时，都利用感光层采集第一部分的光强值，如此，可以采集到N个光强值。
本发明实施例中，通过调节所述光子晶体层的受控电压，能改变所述第一光线的第二部分的光波波长，如此，调节三次光子晶体层的受控电压可以改变光子晶体层透射出的第一部分的波段以及第二部分的波长。
具体地，以第一光线由三种基色光RGB按照不同比例混合而成为例，第一次获取第一部分的光强值时，光子晶体层反射出的第二部分为R，获得的光强值I1。
步骤303：在t2时刻，调节光子晶体层的受控电压为第二电压，并利用所述感光层获取所述第一部分的第二光强值。
具体地，第二次获取第一部分的光强值时，光子晶体层反射出的第二部分为G，获得的光强值I2；
步骤304：在t3时刻，调节光子晶体层的受控电压为第三电压，并利用所述感光层获取所述第一部分的第三光强值。
其中，所述t3时刻晚于所述t2时刻，所述t2时刻晚于所述t1时刻，t3-t1≤T1。
具体地，第三次获取第一部分的光强值时，光子晶体层反射出的第二部分为B，获得的光强值I3。
本发明实施例中，t3与t1时刻之间的间隔需要小于等于电子设备的曝光时长，如此，感光层才可以准确采集到人眼分辨能力范围内的光信息；一般情况下，感光层三次采集第一部分的光强值，所曝光的时间间隔均等，如此，可准确确定出第一光线的基色光参数。
步骤305：基于所述第一部分的三个光强值，计算所述第一光线的基色光参数。
基于步骤304，建立三组光强值与基色光参数之间的映射关系，为公式(1c)：
IG+IB＝I1
IR+IB＝I2(1c)
IG+IR＝I3
其中，IR、IG、IB分别表示R、G、B的光强值。
通过求解公式(1c)，可以得出IR、IG、IB值，进而确定出第一光线的基色光参数。
本发明实施例中，通过N次获取第一部分的光强值，即可确定出N种基色光的基色光参数，也即分辨出第一光线中基色光的成分，相对于CF而言，CF只能确定出1/N的基色光参数，本发明实施例大大提高了第一光线的分辨率。
图4为本发明实施例四的光检测方法的流程示意图，本示例中的光检测方法应用于电子设备中，所述电子设备具有光子晶体层、感光层；所述电子设备还具有透镜、处理器；如图4所示，所述光检测方法包括以下步骤：
步骤401：利用所述透镜对所述目标对象进行成像，得到所述目标对象的第一光线。
本发明实施例中，所述电子设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑等电子设备，该电子设备中具有如摄像机等装置，这类装置具有光子晶体层、感光层、透镜以及处理器。
本发明实施例中，透镜可以对目标对象，例如人物进行成像，以获取目标对象的第一光线。这里，第一光线即为目标对象的像的光线。
步骤402：利用所述光子晶体层透射出第一光线的第一部分，以及反射出所述第一光线的第二部分。
其中，所述第一光线由所述第一部分和所述第二部分组成，所述第二部分的光波波长为第一波长。
参照图11，光子晶体层由光子晶体材料组成，光子晶体材料具有特殊的晶格结构，具体地，光子晶体材料是由两种以上折射率不同的材料在空间按一定周期性排列形成的光学材料；光子晶体可以控制光子的运动，当一束光射入光子晶体层时，光子晶体层选择一定波长的光进行反射，而其余波长的光进行透射。
具体地，第一光线可由N种基本的色光按照不同的比例混合组成，N≥3；本发明实施例将基本的色光称为基色光。由于在光色中，R、G和B按照不同的比例可以混合出一切色光，因而且这三种色光具有独立性，其中一种色光不能由另外的色光混合而成，因此，一般将第一光线表示为三种基色光，也即R，G，B按照不同比例混合组成，此时N＝3。当然，也可以通过其他基色光按照不同的比例可以混合出第一光线，例如红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，此时N＝7。
本领域的技术人员应当理解，第一光线所包含的基色光不仅局限于可见光部分，也可以是非可见光部分，例如紫外线或红外线。因此，第一光线的波段可以为任意波段，当第一光线包含有波段为380至760nm的基色光时，第一光线为可见光。
参照图11，以第一光线由R、G、B基色光按照同等比例混合组成，且光子晶体层可以反射R波长的光为例，当第一光线垂直射入光子晶体层时，光子晶体层透射出第一光线的第一部分为G、B；光子晶体层反射出第一光线的第二部分为R，第二部分的第一波长为R波长，约650nm。可见，光子晶体层反射出第一光线的1/3，透射出第一光线的2/3；相对于普通的CF，CF反射掉入射光的2/3，只能透射出入射光的1/3；本发明实施例中的光子晶体层可大大提高透射光的比例，以提高第一光线的利用率。
当然，光子晶体层还可以反射出其他波长的光，例如G波长或者B波长；只需要改变光子晶体层的晶体结构即可实现反射不同波长的光。一般，光子晶体层受电压控制，通过调节所述光子晶体层的受控电压，能改变所述第一光线的第二部分的光波波长。
步骤403：利用所述感光层获取所述第一部分的光强值。
本发明实施例中，感光层可以由COMS材料组成，也可以由CCD组成。感光层可以获取光线的光强值，具体地，感光层将获取到的光信号转换为电信号，以电信号表征光强值。
参照图11，以感光层为COMS层为例，当第一光线入射至光子晶体层时，第一光线的第二部分，也即G、B混合光射至COMS层上，COMS层采集到第二部分的光强值为第一光线的光强值的2/3。相对于普通的CF，COMS层只能够采集到第一光线的光强值的1/3，本发明实施例大大提高了感光层的感光效率。
步骤404：调节N次光子晶体层的受控电压以改变所述光子晶体层透射出的第一部分以及第二部分。
本发明实施例中，通过调节所述光子晶体层的受控电压，能改变所述第一光线的第二部分的光波波长，如此，调节N次光子晶体层的受控电压可以改变光子晶体层透射出的第一部分的波段以及第二部分的波长。
步骤405：利用所述感光层获取所述第一部分对应的N个光强值。
本发明实施例中，第一光线由N种基色光按照不同比例混合而成时，需要确定N种基色光的相对比例，也即基色光参数才能够确定出第一光线的颜色；为此，需要获取N次所述第一部分的光强值，其中，每次获取第一部分的光强值时，需要改变所反射出的第二部分的光波波长，以得到N组光强值与基色光参数之间的映射关系，然后，根据N组光强值与基色光参数之间的映射关系，求解出N种基色光的相对比例。
具体地，对于每次调节光子晶体层的受控电压时，都利用感光层采集第一部分的光强值，如此，可以采集到N个光强值。
具体地，以第一光线由三种基色光RGB按照不同比例混合而成为例，第一次获取第一部分的光强值时，光子晶体层反射出的第二部分为R，获得的光强值I1；第二次获取第一部分的光强值时，光子晶体层反射出的第二部分为G，获得的光强值I2；第三次获取第一部分的光强值时，光子晶体层反射出的第二部分为B，获得的光强值I3。
步骤406：利用所述处理器基于所述第一部分的N个光强值，建立N组所述光强值与基色光参数之间的映射关系。
基于步骤405，建立三组光强值与基色光参数之间的映射关系，为公式(1d)：
IG+IB＝I1
IR+IB＝I2(1d)
IG+IR＝I3
其中，IR、IG、IB分别表示R、G、B的光强值。
步骤407：基于所述映射关系计算所述目标对象的基色光参数。
通过求解公式(1d)，可以得出IR、IG、IB值，进而确定出第一光线的基色光参数。
本发明实施例中，通过N次获取第一部分的光强值，即可确定出N种基色光的基色光参数，也即分辨出第一光线中基色光的成分，相对于CF而言，CF只能确定出1/N的基色光参数，本发明实施例大大提高了第一光线的分辨率。
图5为本发明实施例五的光检测方法的流程示意图，本示例中的光检测方法应用于电子设备中，所述电子设备具有光子晶体层、感光层；所述电子设备还具有显示屏；如图5所示，所述光检测方法包括以下步骤：
步骤501：利用所述光子晶体层透射出第一光线的第一部分，以及反射出所述第一光线的第二部分。
其中，所述第一光线由所述第一部分和所述第二部分组成，所述第二部分的光波波长为第一波长。
本发明实施例中，所述电子设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑等电子设备，该电子设备中具有如摄像机、色温传感器等装置，这类装置具有光子晶体层和感光层。
参照图11，光子晶体层由光子晶体材料组成，光子晶体材料具有特殊的晶格结构，具体地，光子晶体材料是由两种以上折射率不同的材料在空间按一定周期性排列形成的光学材料；光子晶体可以控制光子的运动，当一束光射入光子晶体层时，光子晶体层选择一定波长的光进行反射，而其余波长的光进行透射。
具体地，第一光线可由N种基本的色光按照不同的比例混合组成，N≥3；本发明实施例将基本的色光称为基色光。由于在光色中，R、G和B按照不同的比例可以混合出一切色光，因而且这三种色光具有独立性，其中一种色光不能由另外的色光混合而成，因此，一般将第一光线表示为三种基色光，也即R，G，B按照不同比例混合组成，此时N＝3。当然，也可以通过其他基色光按照不同的比例可以混合出第一光线，例如红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，此时N＝7。
本领域的技术人员应当理解，第一光线所包含的基色光不仅局限于可见光部分，也可以是非可见光部分，例如紫外线或红外线。因此，第一光线的波段可以为任意波段，当第一光线包含有波段为380至760nm的基色光时，第一光线为可见光。
参照图11，以第一光线由R、G、B基色光按照同等比例混合组成，且光子晶体层可以反射R波长的光为例，当第一光线垂直射入光子晶体层时，光子晶体层透射出第一光线的第一部分为G、B；光子晶体层反射出第一光线的第二部分为R，第二部分的第一波长为R波长，约650nm。可见，光子晶体层反射出第一光线的1/3，透射出第一光线的2/3；相对于普通的CF，CF反射掉入射光的2/3，只能透射出入射光的1/3；本发明实施例中的光子晶体层可大大提高透射光的比例，以提高第一光线的利用率。
当然，光子晶体层还可以反射出其他波长的光，例如G波长或者B波长；只需要改变光子晶体层的晶体结构即可实现反射不同波长的光。一般，光子晶体层受电压控制，通过调节所述光子晶体层的受控电压，能改变所述第一光线的第二部分的光波波长。
步骤502：利用所述感光层获取所述第一部分的光强值。
本发明实施例中，感光层可以由COMS材料组成，也可以由CCD组成。感光层可以获取光线的光强值，具体地，感光层将获取到的光信号转换为电信号，以电信号表征光强值。
参照图11，以感光层为COMS层为例，当第一光线入射至光子晶体层时，第一光线的第二部分，也即G、B混合光射至COMS层上，COMS层采集到第二部分的光强值为第一光线的光强值的2/3。相对于普通的CF，COMS层只能够采集到第一光线的光强值的1/3，本发明实施例大大提高了感光层的感光效率。
步骤503：调节N次光子晶体层的受控电压以改变所述光子晶体层透射出的第一部分以及第二部分。
本发明实施例中，通过调节所述光子晶体层的受控电压，能改变所述第一光线的第二部分的光波波长，如此，调节N次光子晶体层的受控电压可以改变光子晶体层透射出的第一部分的波段以及第二部分的波长。
步骤504：利用所述感光层获取所述第一部分对应的N个光强值；执行步骤505、步骤508。
本发明实施例中，第一光线由N种基色光按照不同比例混合而成时，需要确定N种基色光的相对比例，也即基色光参数才能够确定出第一光线的颜色；为此，需要获取N次所述第一部分的光强值，其中，每次获取第一部分的光强值时，需要改变所反射出的第二部分的光波波长，以得到N组光强值与基色光参数之间的映射关系，然后，根据N组光强值与基色光参数之间的映射关系，求解出N种基色光的相对比例。
具体地，对于每次调节光子晶体层的受控电压时，都利用感光层采集第一部分的光强值，如此，可以采集到N个光强值。
具体地，以第一光线由三种基色光RGB按照不同比例混合而成为例，第一次获取第一部分的光强值时，光子晶体层反射出的第二部分为R，获得的光强值I1；第二次获取第一部分的光强值时，光子晶体层反射出的第二部分为G，获得的光强值I2；第三次获取第一部分的光强值时，光子晶体层反射出的第二部分为B，获得的光强值I3。
步骤505：基于所述第一部分的N个光强值，确定所述第一光线的光谱。
本发明实施例中，第一光线的光谱是指第一光线中的波长与光强值的映射关系，根据第一部分的N个光强值，可以获取到第一光线的基色光参数；也即第一光线的光谱。
步骤506：基于所述第一光线的光谱，确定所述第一光线的色温。
这里，光谱与色温具有对应关系，特定的光谱对应特定的色温；色温越高，光谱中蓝光区域所占比重越大。
步骤507：基于所述第一光线的色温，调节所述显示屏的显示参数以改变所述显示屏的色温；结束本流程。
本发明实施例中，第一光线可以是环境光或者是显示屏的光线，获取到第一光线的色温后，可以调节显示屏的显示参数以改变所述显示屏的色温，如此，可以将显示屏的色温调节至人眼舒适的范围内，保护视觉。
步骤508：基于所述第一部分的N个光强值，计算所述第一光线的基色光参数。
基于步骤504，建立三组光强值与基色光参数之间的映射关系，为公式(1e)：
IG+IB＝I1
IR+IB＝I2(1e)
IG+IR＝I3
其中，IR、IG、IB分别表示R、G、B的光强值。
通过求解公式(1e)，可以得出IR、IG、IB值，进而确定出第一光线的基色光参数。
本发明实施例中，通过N次获取第一部分的光强值，即可确定出N种基色光的基色光参数，也即分辨出第一光线中基色光的成分，相对于CF而言，CF只能确定出1/N的基色光参数，本发明实施例大大提高了第一光线的分辨率。
图6为本发明实施例一的电子设备的结构组成示意图，所述电子设备具有光子晶体层、感光层；所述电子设备还包括：
第一处理单元61，用于利用所述光子晶体层透射出第一光线的第一部分，以及反射出所述第一光线的第二部分；所述第一光线由所述第一部分和所述第二部分组成，所述第二部分的光波波长为第一波长；
获取单元62，用于利用所述感光层获取所述第一部分的光强值；
第二处理单元63，用于获取N次所述第一部分的光强值，并基于得到的N个光强值计算所述第一光线的基色光参数，N≥3。
本领域技术人员应当理解，本发明实施例的电子设备中的各单元所实现的功能，可参照前述的光检测方法的相关描述而理解，本发明实施例的电子设备中的各单元，可通过实现本发明实施例所述的功能的模拟电路而实现，也可以通过执行本发明实施例所述的功能的软件在智能终端上的运行而实现。
图7为本发明实施例二的电子设备的结构组成示意图，所述电子设备具有光子晶体层、感光层；所述电子设备还包括：
第一处理单元71，用于利用所述光子晶体层透射出第一光线的第一部分，以及反射出所述第一光线的第二部分；所述第一光线由所述第一部分和所述第二部分组成，所述第二部分的光波波长为第一波长；
获取单元72，用于利用所述感光层获取所述第一部分的光强值；
第二处理单元73，用于获取N次所述第一部分的光强值，并基于得到的N个光强值计算所述第一光线的基色光参数，N≥3。
优选地，所述光子晶体层受电压控制，通过调节所述光子晶体层的受控电压，能改变所述第一光线的第二部分的光波波长；相应地，所述第二处理单元73包括：
第一调节子单元731，用于调节N次光子晶体层的受控电压以改变所述光子晶体层透射出的第一部分以及第二部分；
获取子单元732，用于利用所述感光层获取所述第一部分对应的N个光强值；
计算子单元733，用于基于所述第一部分的N个光强值，计算所述第一光线的基色光参数。
本领域技术人员应当理解，本发明实施例的电子设备中的各单元所实现的功能，可参照前述的光检测方法的相关描述而理解，本发明实施例的电子设备中的各单元，可通过实现本发明实施例所述的功能的模拟电路而实现，也可以通过执行本发明实施例所述的功能的软件在智能终端上的运行而实现。
图8为本发明实施例三的电子设备的结构组成示意图，所述电子设备具有光子晶体层、感光层；所述电子设备还包括：
第一处理单元81，用于利用所述光子晶体层透射出第一光线的第一部分，以及反射出所述第一光线的第二部分；所述第一光线由所述第一部分和所述第二部分组成，所述第二部分的光波波长为第一波长；
获取单元82，用于利用所述感光层获取所述第一部分的光强值；
第二处理单元83，用于获取N次所述第一部分的光强值，并基于得到的N个光强值计算所述第一光线的基色光参数，N≥3。
优选地，所述光子晶体层受电压控制，通过调节所述光子晶体层的受控电压，能改变所述第一光线的第二部分的光波波长；相应地，所述第二处理单元83包括：
第一调节子单元831，用于调节N次光子晶体层的受控电压以改变所述光子晶体层透射出的第一部分以及第二部分；
获取子单元832，用于利用所述感光层获取所述第一部分对应的N个光强值；
计算子单元833，用于基于所述第一部分的N个光强值，计算所述第一光线的基色光参数。
优选地，所述电子设备的曝光时长为T1；
所述第一调节子单元831，还用于在t1时刻，调节光子晶体层的受控电压为第一电压；相应地，所述获取子单元832，还用于利用所述感光层获取所述第一部分的第一光强值；
所述第一调节子单元831，还用于在t2时刻，调节光子晶体层的受控电压为第二电压；相应地，所述获取子单元832，还用于利用所述感光层获取所述第一部分的第二光强值；
所述第一调节子单元831，还用于在t3时刻，调节光子晶体层的受控电压为第三电压；相应地，所述获取子单元832，还用于利用所述感光层获取所述第一部分的第三光强值；其中，
所述t3时刻晚于所述t2时刻，所述t2时刻晚于所述t1时刻，t3-t1≤T1。
本领域技术人员应当理解，本发明实施例的电子设备中的各单元所实现的功能，可参照前述的光检测方法的相关描述而理解，本发明实施例的电子设备中的各单元，可通过实现本发明实施例所述的功能的模拟电路而实现，也可以通过执行本发明实施例所述的功能的软件在智能终端上的运行而实现。
图9为本发明实施例四的电子设备的结构组成示意图，所述电子设备具有光子晶体层、感光层；所述电子设备还包括：
第一处理单元91，用于利用所述光子晶体层透射出第一光线的第一部分，以及反射出所述第一光线的第二部分；所述第一光线由所述第一部分和所述第二部分组成，所述第二部分的光波波长为第一波长；
获取单元92，用于利用所述感光层获取所述第一部分的光强值；
第二处理单元93，用于获取N次所述第一部分的光强值，并基于得到的N个光强值计算所述第一光线的基色光参数，N≥3。
优选地，所述光子晶体层受电压控制，通过调节所述光子晶体层的受控电压，能改变所述第一光线的第二部分的光波波长；相应地，所述第二处理单元93包括：
第一调节子单元931，用于调节N次光子晶体层的受控电压以改变所述光子晶体层透射出的第一部分以及第二部分；
获取子单元932，用于利用所述感光层获取所述第一部分对应的N个光强值；
计算子单元933，用于基于所述第一部分的N个光强值，计算所述第一光线的基色光参数。
优选地，所述电子设备还具有透镜、处理器；相应地，所述电子设备还包括：
成像单元94，用于利用所述透镜对所述目标对象进行成像，得到所述目标对象的第一光线；
所述计算子单元933，还用于利用所述处理器基于所述第一部分的N个光强值，建立N组所述光强值与基色光参数之间的映射关系，并基于所述映射关系计算所述目标对象的基色光参数。
本领域技术人员应当理解，本发明实施例的电子设备中的各单元所实现的功能，可参照前述的光检测方法的相关描述而理解，本发明实施例的电子设备中的各单元，可通过实现本发明实施例所述的功能的模拟电路而实现，也可以通过执行本发明实施例所述的功能的软件在智能终端上的运行而实现。
图10为本发明实施例五的电子设备的结构组成示意图，所述电子设备具有光子晶体层、感光层；所述电子设备还包括：
第一处理单元11，用于利用所述光子晶体层透射出第一光线的第一部分，以及反射出所述第一光线的第二部分；所述第一光线由所述第一部分和所述第二部分组成，所述第二部分的光波波长为第一波长；
获取单元12，用于利用所述感光层获取所述第一部分的光强值；
第二处理单元13，用于获取N次所述第一部分的光强值，并基于得到的N个光强值计算所述第一光线的基色光参数，N≥3。
优选地，所述光子晶体层受电压控制，通过调节所述光子晶体层的受控电压，能改变所述第一光线的第二部分的光波波长；相应地，所述第二处理单元13包括：
第一调节子单元131，用于调节N次光子晶体层的受控电压以改变所述光子晶体层透射出的第一部分以及第二部分；
获取子单元132，用于利用所述感光层获取所述第一部分对应的N个光强值；
计算子单元133，用于基于所述第一部分的N个光强值，计算所述第一光线的基色光参数。
优选地，所述第二处理单元13还包括：
第一确定子单元134，用于基于所述第一部分的N个光强值，确定所述第一光线的光谱；
第二确定子单元135，用于基于所述第一光线的光谱，确定所述第一光线的色温。
优选地，电子设备还具有显示屏，所述第二处理单元13还包括：
第二调节子单元136，用于基于所述第一光线的色温，调节所述显示屏的显示参数以改变所述显示屏的色温。
本领域技术人员应当理解，本发明实施例的电子设备中的各单元所实现的功能，可参照前述的光检测方法的相关描述而理解，本发明实施例的电子设备中的各单元，可通过实现本发明实施例所述的功能的模拟电路而实现，也可以通过执行本发明实施例所述的功能的软件在智能终端上的运行而实现。
本领域技术人员应当理解，本发明实施例的电子设备中各第二处理单元的功能，可参照前述的实施例二的信息处理方法的相关描述而理解，本发明实施例的中各第二处理单元，可通过实现本发明实施例所述的功能的模拟电路而实现，也可以通过执行本发明实施例所述的功能的软件在智能设备上的运行而实现。所述装置还包括：
本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和智能设备，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个第二处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
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。
Claims (12)
1.一种光检测方法，该方法应用于电子设备中，其特征在于，所述电子设备具有光子晶体层、感光层；所述光检测方法包括：
利用所述光子晶体层透射出第一光线的第一部分，以及反射出所述第一光线的第二部分；所述第一光线由所述第一部分和所述第二部分组成，所述第二部分的光波波长为第一波长；
利用所述感光层获取所述第一部分的光强值；
获取N次所述第一部分的光强值，并基于得到的N个光强值计算所述第一光线的基色光参数，N≥3。
2.根据权利要求1所述的光检测方法，其特征在于，所述光子晶体层受电压控制，通过调节所述光子晶体层的受控电压，能改变所述第一光线的第二部分的光波波长；相应地，
所述获取N次所述第一部分的光强值，并基于得到的N个光强值计算所述第一光线的基色光参数，包括：
调节N次光子晶体层的受控电压以改变所述光子晶体层透射出的第一部分以及第二部分；
利用所述感光层获取所述第一部分对应的N个光强值；
基于所述第一部分的N个光强值，计算所述第一光线的基色光参数。
3.根据权利要求2所述的光检测方法，其特征在于，所述电子设备的曝光时长为T1，当N＝3时，所述获取N次所述第一部分的光强值，包括：
在t1时刻，调节光子晶体层的受控电压为第一电压，并利用所述感光层获取所述第一部分的第一光强值；
在t2时刻，调节光子晶体层的受控电压为第二电压，并利用所述感光层获取所述第一部分的第二光强值；
在t3时刻，调节光子晶体层的受控电压为第三电压，并利用所述感光层获取所述第一部分的第三光强值；其中，
所述t3时刻晚于所述t2时刻，所述t2时刻晚于所述t1时刻，t3-t1≤T1。
4.根据权利要求2所述的光检测方法，其特征在于，所述电子设备还具有透镜、处理器；相应地，
所述利用所述光子晶体层透射出第一光线的第一部分之前，所述方法还包括：利用所述透镜对所述目标对象进行成像，得到所述目标对象的第一光线；
所述基于所述第一部分的N个光强值，计算所述第一光线的基色光参数，包括：
利用所述处理器基于所述第一部分的N个光强值，建立N组所述光强值与基色光参数之间的映射关系，并基于所述映射关系计算所述目标对象的基色光参数。
5.根据权利要求2所述的光检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
基于所述第一部分的N个光强值，确定所述第一光线的光谱；
基于所述第一光线的光谱，确定所述第一光线的色温。
6.根据权利要求5所述的光检测方法，其特征在于，电子设备还具有显示屏，所述光检测方法还包括：基于所述第一光线的色温，调节所述显示屏的显示参数以改变所述显示屏的色温。
7.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备具有光子晶体层、感光层；所述电子设备还包括：
第一处理单元，用于利用所述光子晶体层透射出第一光线的第一部分，以及反射出所述第一光线的第二部分；所述第一光线由所述第一部分和所述第二部分组成，所述第二部分的光波波长为第一波长；
获取单元，用于利用所述感光层获取所述第一部分的光强值；
第二处理单元，用于获取N次所述第一部分的光强值，并基于得到的N个光强值计算所述第一光线的基色光参数，N≥3。
8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述光子晶体层受电压控制，通过调节所述光子晶体层的受控电压，能改变所述第一光线的第二部分的光波波长；相应地，所述第二处理单元包括：
第一调节子单元，用于调节N次光子晶体层的受控电压以改变所述光子晶体层透射出的第一部分以及第二部分；
获取子单元，用于利用所述感光层获取所述第一部分对应的N个光强值；
计算子单元，用于基于所述第一部分的N个光强值，计算所述第一光线的基色光参数。
9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备的曝光时长为T1；
所述第一调节子单元，还用于在t1时刻，调节光子晶体层的受控电压为第一电压；相应地，所述获取子单元，还用于利用所述感光层获取所述第一部分的第一光强值；
所述第一调节子单元，还用于在t2时刻，调节光子晶体层的受控电压为第二电压；相应地，所述获取子单元，还用于利用所述感光层获取所述第一部分的第二光强值；
所述第一调节子单元，还用于在t3时刻，调节光子晶体层的受控电压为第三电压；相应地，所述获取子单元，还用于利用所述感光层获取所述第一部分的第三光强值；其中，
所述t3时刻晚于所述t2时刻，所述t2时刻晚于所述t1时刻，t3-t1≤T1。
10.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还具有透镜、处理器；相应地，所述电子设备还包括：
成像单元，用于利用所述透镜对所述目标对象进行成像，得到所述目标对象的第一光线；
所述计算子单元，还用于利用所述处理器基于所述第一部分的N个光强值，建立N组所述光强值与基色光参数之间的映射关系，并基于所述映射关系计算所述目标对象的基色光参数。
11.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述第二处理单元还包括：
第一确定子单元，用于基于所述第一部分的N个光强值，确定所述第一光线的光谱；
第二确定子单元，用于基于所述第一光线的光谱，确定所述第一光线的色温。
12.根据权利要求11所述的电子设备，其特征在于，电子设备还具有显示屏，所述第二处理单元还包括：
第二调节子单元，用于基于所述第一光线的色温，调节所述显示屏的显示参数以改变所述显示屏的色温。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160127 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |