CN112161703B - 环境光感测装置和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种环境光感测装置和电子设备,能够实现屏下的环境光检测。该环境光感测装置用于设置在电子设备的显示屏的显示区域的下方,包括:1/4波片,用于接收穿过显示屏的环境光以及显示屏的漏光,并输出第一光信号;液晶组件,用于接收第一光信号,在第一时段,液晶组件中的液晶处于第一态,输出第二光信号,在第二时段,液晶组件中的液晶处于第二态,输出第三光信号;线偏振片,用于在第一时段接收第二光信号,并输出第四光信号,在第二时段接收第三光信号,并输出第五光信号;光感应阵列,包括多个光感应单元,用于在第一时段接收第四光信号,在第二时段接收第五光信号,第四光信号和第五光信号的光强用于检测环境光的光强。
Description
技术领域
本申请实施例涉及传感器领域,并且更具体地,涉及环境光感测装置和电子设备。
背景技术
随着智能终端设备(手机、平板电脑等)的发展,环境光感测装置慢慢成为一个标配的传感器,该环境光感测装置用于检测环境光强度,检测得到的环境光强度检测用途较广,典型应用为屏幕亮度跟随环境亮度自动调节。
随着全面屏手机的发展和普及,为了提高正面屏幕占比,安装于屏下的环境光感测装置需求日益强烈。但是,现有环境光感测装置安装于显示屏下时,屏幕漏光会对环境光的检测造成较大影响,导致检测结果不准确。
因此,如何实现屏下的环境光检测,是一项亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种环境光感测装置和电子设备,能够实现屏下的环境光检测。
第一方面,提供一种环境光感测装置,用于设置在电子设备的显示屏的显示区域的下方,包括:1/4波片,用于接收穿过该显示屏的环境光以及该显示屏的漏光,并输出第一光信号;液晶组件,设置于该1/4波片下方,用于接收该第一光信号,在第一时段,该液晶组件中的液晶处于第一态,输出第二光信号,在第二时段,该液晶组件中的液晶处于第二态,输出第三光信号;线偏振片,设置于该液晶组件下方,用于在该第一时段接收该第二光信号,并输出第四光信号,在该第二时段接收该第三光信号,并输出第五光信号;光感应阵列,设置于该线偏振片下方,包括多个光感应单元,用于在该第一时段接收该第四光信号,在该第二时段接收第五光信号,该第四光信号和该第五光信号的光强用于检测环境光的光强。
在本申请实施例中,通过设置1/4波片、液晶组件和线偏振片的组合在光感应阵列上方,并实现液晶组件中液晶在不同时段状态的改变,以改变通过液晶后的光信号的状态,例如,可以改变通过液晶后的偏振光的偏振态,根据不同时段下,接收到的不同光信号,排除屏幕漏光的干扰,进行屏下环境光的检测。另外,本申请实施例中,用于环境光检测的光信号来自同一区域,因此环境光检测的精度较高,此外,在生产制造过程中,也不需要在不同区域安装不同偏振方向的偏振片,而直接用液晶组件代替,能够大大的降低工艺生产的成本,也能提高工艺产能。
在一种可能的实施方式中,该穿过该显示屏的环境光为圆偏振光,该显示屏的漏光为自然光;该1/4波片输出的该第一光信号包括:第一线偏振光和自然光;该液晶组件在该第一时段输出的该第二光信号包括:第二线偏振光和自然光,在该第二时段输出的该第三光信号包括:第三线偏振光和自然光,其中,该第二线偏振光和该第三线偏振光的偏振方向不同;该线偏振片在该第一时段输出的第四光信号包括:第四线偏振光,在该第二时段输出的该第五光信号包括:第五线偏振光,该第四线偏振光和该第五线偏振光的光强不同,该第四线偏振光和该第五线偏振光的光强之差用于检测环境光的光强。
由于屏幕漏光为自然光,环境光穿过刚性显示屏后为圆偏振光,基于自然光和圆偏振光的区别,通过本申请实施例的技术方案,首先利用1/4波片将圆偏振光转换为线偏振光,然后利用液晶组件中液晶状态的变化,改变线偏振光的偏振态,而不影响自然光,再结合线偏振片,可以得到不同时段下,不受环境光干扰的线偏振光的光强的变化量,从而检测得到环境光的光强。
在一种可能的实施方式中,该液晶处于该第一态时,该液晶的长轴位于第一方向,该液晶处于该第二态时,该液晶的长轴位于第二方向,该第一方向和该第二方向的夹角为90度,该第二线偏振光和该第三线偏振光的偏振方向相互垂直。
在一种可能的实施方式中,该线偏振片的偏振方向与该第二线偏振光或该第三线偏振光的偏振方向相同。
在一种可能的实施方式中,该线偏振片的偏振方向与该1/4波片的快轴方向的夹角为45度或者135度。
在一种可能的实施方式中,该显示屏为刚性显示屏,该刚性显示屏的发光组件的基板为玻璃基板。
在一种可能的实施方式中,该穿过该显示屏的环境光为椭圆偏振光,该显示屏的漏光为自然光;该环境光感测装置还包括:准直层,设置于该显示屏与该1/4波片之间,该准直层包括准直区域和非准直区域,该准直区域用于输出垂直方向的光信号,该垂直方向的光信号用于传输至该光感应阵列中的第一光感应单元,该非准直区域用于输出多个传播方向的光信号,该多个传播方向的光信号用于传输至该光感应阵列中的第二光感应单元。
本申请实施例中,若需要消除屏幕漏光的自然光对环境光检测的影响,首先需要消除大角度的屏幕漏光,而检测环境光,则需要优先检测小角度的环境光信号。基于该特性,本申请实施例通过设置准直层,其中包括准直区域和非准直区域,准直区域用于仅用于通过小角度的光信号,例如垂直方向的光信号,而非准直区域可以通过全部角度的光信号,从而检测出屏幕漏光和环境光的光强。
在一种可能的实施方式中,该1/4波片输出的该第一光信号包括:第一椭圆偏振光和自然光;该液晶组件在该第一时段输出的第二光信号包括:第二椭圆偏振光和自然光,在该第二时段输出的第三光信号包括:第三椭圆偏振光和自然光,其中,该第二椭圆偏振光和该第三椭圆偏振光的偏振态不同;该线偏振片在该第一时段输出的第四光信号包括:第四线偏振光,在该第二时段输出的第五光信号包括:第五线偏振光。
在一种可能的实施方式中,该第一光感应单元用于:在该第一时段接收垂直方向的第四线偏振光,在该第二时段接收垂直方向的第五线偏振光;该第二光感应单元用于:在该第一时段接收多个传播方向的第四线偏振光,在该第二时段接收多个传播方向的第五线偏振光。该垂直方向的第四线偏振光与该垂直方向的第五线偏振光的光强之和,以及该多个方向的第四线偏振光与该多个方向的第五线偏振光的光强之和用于检测该漏光的光强,根据该漏光的光强检测环境光的光强。
在一种可能的实施方式中,该漏光的光强△I1满足以下公式:
△I1=K×[(I21+I22)-(I11+I12)];
该环境光的光强△I2满足以下公式:△I2=(I21+I22)-△I1;
其中,该垂直方向的第四线偏振光的光强为I11,该垂直方向的第五线偏振光的光强为I12,该多个传播方向的第四线偏振光的光强为I21,该多个传播方向的第五线偏振光的光强为I22,K为校正系数。
在一种可能的实施方式中,该准直层包括一个准直区域,该准直区域设置于该光感应阵列上方的中心区域;或者,该准直层包括多个准直区域,该多个准直区域分布排列于该光感应阵列上方。
在一种可能的实施方式中,该准直区域中包括多个准直孔,该准直孔的深径比大于6:1,该非准直区域为透明区域。
在一种可能的实施方式中,该准直区域中包括多个第一微透镜和多个第一光阑,该多个第一微透镜和该多个第一光阑一一对应,该非准直区域中包括多个第二微透镜和多个第二光阑,该多个第二微透镜和该多个第二光阑一一对应,且该第二光阑的孔径大于该第一光阑的孔径。
在一种可能的实施方式中,该显示屏为柔性显示屏,该柔性显示屏的发光组件的基板为聚酰亚胺PI薄膜。
在一种可能的实施方式中,该液晶组件包括:液晶、第一基板和第二基板;该第一基板和第二基板上下包覆该液晶层,且该第一基板和该第二基板中至少一个基板上设置有电极层,该电极层用于驱动该液晶层中的液晶的偏转,以改变该液晶的状态。
在一种可能的实施方式中,该液晶层为垂直排列VA液晶层或者平面转换IPS液晶层。
本申请实施例中的液晶组件采用VA液晶或者IPS液晶,能够对不同传播方向的光信号均能有效改变其偏振方向,从而能够对各个传播方向的环境光信号进行检测,提高不同方向上环境光信号检测的均匀度以及精度。
在一种可能的实施方式中,该环境光感测装置还包括:彩色滤光单元,设置于该显示屏与该光感应阵列之间,该光感应阵列用于接收经过该彩色滤光单元后的彩色光信号,该彩色光信号用于检测环境光的色温。
通过本申请实施例的技术方案,在检测环境光的光强度基础上,还可以检测环境光的色温,环境光的色温可用于补偿显示屏的颜色修正,提供更加优秀的显示效果,也可以用于拍照颜色修正,使拍出的照片颜色更接近实际场景。
在一种可能的实施方式中,该环境光感测装置包括多个颜色的多个该彩色滤光单元,该彩色滤光单元对应设置在一个或者多个光感应单元上方。
在一种可能的实施方式中,该环境光感测装置还包括:红外滤光单元,设置在该显示屏与该液晶组件之间,用于滤除红外光信号,防止该红外光对环境光检测造成干扰。
在一种可能的实施方式中,该环境光感测装置还包括:红外光感应单元,设置于该1/4波片、该液晶组件和该线偏振片的斜下方,用于感应穿过该显示屏的环境光中的红外光,以修正该环境光的光强检测结果。
第二方面,提供一种电子设备,包括:显示屏,和第一方面或者第一方面中任一种实施方式中的环境光感测装置;该环境光感测装置用于设置在该显示屏的显示区域下方。
在一种可能的实施方式中,显示屏中包括线偏振片和1/4波片,在该显示屏中,该线偏振片的偏振方向与该1/4波片的快轴方向的夹角为45度或者135度。
在一种可能的实施方式中,该显示屏为柔性显示屏或者刚性显示屏。
附图说明
图1是本申请实施例适用的一种电子设备的结构示意图。
图2是本申请实施例提供的显示屏的结构示意图。
图3是本申请实施例提供的一种环境光感测装置的示意图。
图4是本申请实施例中环境光经过一种显示屏的偏振态变化示意图。
图5是本申请实施例中圆偏振光经过1/4波片、液晶组件以及线偏振片的偏振态变化示意图。
图6是本申请实施例中自然光经过1/4波片、液晶组件以及线偏振片的偏振态变化示意图。
图7是本申请实施例提供的另一种环境光感测装置的示意图。
图8是本申请实施例提供的另一种环境光感测装置的示意图。
图9是本申请实施例中环境光经过另一种显示屏的偏振态变化示意图。
图10是本申请实施例提供的一种环境光感测装置的示意图。
图11是本申请实施例中准直层的一种俯视图。
图12是本申请实施例中准直层的另一种俯视图。
图13是本申请实施例提供的另一种环境光感测装置的示意图。
图14是本申请实施例提供的另一种环境光感测装置的示意图。
图15是本申请实施例提供的另一种环境光感测装置的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
作为一种常见的应用场景,本申请实施例提供的环境光感测装置可以应用在智能手机、平板电脑以及其他具有显示屏的移动终端或者其他终端设备;更具体地,在上述终端设备中,环境光感测装置可以设置在显示屏下方的局部区域,从而形成屏下(Under-display)环境光检测系统。
图1示出了本申请适用的一种电子设备的示意图。
如图1所示,电子设备10中,环境光感测装置110设置于显示屏120的显示区域的下方,用于检测穿过显示屏120后的环境光L0。其中,显示屏120可以为自发光显示屏,例如有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode,OLED)显示屏,或者被动发光显示屏,例如液晶显示屏(Liquid Crystal Display,LCD)等等,本申请对此不做具体限定。
可选地,显示屏120的上表面设置有盖板130,该盖板130可以为玻璃或者树脂等透明硬性材料,用于保护显示屏120。
显示屏120的下表面设置有保护层122,该保护层122一般为显示屏的后面板,其可以是用于遮蔽光的黑色片状层或者印刷层,其中包括至少一部分金属材料用于散热,且还可以包括泡棉层以起到缓冲以及保护的作用。
如图1所示,该保护层122中形成有开窗,环境光感测装置110设置于该开窗下方,以通过环境光L0进入至环境光感测装置110中。
此外,显示屏120的发光层121向下发出的屏幕光(自然光Lx)也会经过开窗进入至环境光感测装置110中,该部分屏幕光也称为屏幕漏光,其会随着显示屏的亮度和显示内容的变化,这部分漏光的强度一般在10勒克斯(lux)左右。而环境光穿过显示屏后,会有较大的光强损失,作为示例,10lux左右的环境光穿过显示屏120后,光强只剩下0.3lux,相比于10ux的漏光光强,0.3lux的环境光检测的难度较大。
基于此,本申请提出一种环境光感测装置,能够设置在显示屏的显示区域下方,减小乃至避免显示屏的漏光对其环境光的检测造成干扰,实现屏下环境光检测并提高环境观检测的精度。
由于本申请中的环境光感测装置需要对穿过显示屏的环境光进行检测,显示屏中的叠层结构会对环境光造成一定影响,为了更好的理解本申请的技术方案,首先,结合图2说明本申请实施例中的显示屏的结构,可选地,其可以为图1中显示屏120的一种具体结构。
如图2所示,该显示屏200为一种显示屏结构。作为示例,该显示屏200可以为OLED显示屏,其包括盖板210,线偏振片220,1/4波片230,发光组件240,第一基板250,第二基板260以及保护层270。
具体地,在该显示屏200中,第一基板250作为发光组件240的衬底基板层,作为示例,该第一基板250上可以设置有薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)电路,该第一基板250也可称之为TFT基板,用于控制驱动发光组件240发光以显示不同的图像。
具体地,发光组件240包括有机发光层和电极层等层级结构,其中,有机发光层可以是采用低温多晶硅技术(low temperature poly-silicon,LTPS)制成的OLED有机发光面板,具有多个发光像素单元。电极层可包括氧化铟锡(Tin-doped Indium Oxide,ITO)阳极层和金属阴极层,用于激发有机发光层中的多个发光像素单元实现发光。可以理解的是,发光组件240还可以包括其它相关功能结构,具体可参见相关技术中的相关方案,此处不再赘述。
进一步地,发光组件240上方还设置有第二基板260,用于进一步支撑保护该发光组件240。可选地,该第一基板250和第二基板260为透明材料,具有良好的透光性。在一些实施方式中,显示屏200可为刚性显示屏,在该情况下,第一基板250和第二基板260为刚性透明材料,其包括但不限于是玻璃基板。在另一些实施方式中,显示屏200可为柔性显示屏,在该情况下,第一基板250和第二基板260为柔性透明材料,其包括但不限于是聚酰亚胺薄膜(Polyimide Film,PI Film)。
继续参见图2,第二基板260的上方,分别设置线偏振片220以及1/4波片230,其中,线偏振片220设置于1/4波片230的上方,用于抑制显示屏200对环境光的反射,进而实现更高的显示对比度。可选地,在该显示屏200中,线偏振片220的偏振方向与1/4波片230的快轴方向的夹角为45度或者135度,该线偏振片220以及1/4波片230组合在一起也可以称为圆偏振片,用于输出圆偏振光。盖板210通过胶层设置在线偏振片220的上方,用于保护该显示屏200。遮光保护层270设置于第一基板250下方,其上设置有开窗271,环境光可通过该开窗271穿过显示屏200。
需要说明的是,由于显示屏中设置有线偏振片以及1/4波片等光学元件,会对光信号的偏振态、光强等参数造成影响。为了便于理解,下面对线偏振片、1/4波片以及相关光信号进行简单说明。
偏振光可以是指光矢量的振动方向不变,或具有某种规则地变化的光波。其包括线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光。
线偏振光可以指光矢量只沿一个固定的方向振动的光波。
圆偏振光可以指光波的电场振动方向的两个正交分量具有相位差而振幅相同的偏振光。圆偏振光的电矢量大小保持不变,而方向随时间均匀变化。相位差为φ=(2m-1/2)π时为左旋圆偏振光,相位差为φ=(2m+1/2)π时为右旋圆偏振光。或者说,若圆偏振光的光矢量随时间变化是右旋的,则这种圆偏振光叫做右旋圆偏振光,若圆偏振光的光矢量随时间变化是左旋的,叫做左旋圆偏振光。或者说,传播方向相同,振动方向相互垂直且相位差恒定为φ=(2m±1/2)π的两个偏振光叠加后可合成电矢量有规则变化的圆偏振光。
椭圆偏振光与圆偏振光类似,光波的电场振动方向的两个正交分量具有相位差,但该两个正交分量的振幅不相同,且光矢量的大小和方向都随时间改变。
相对于偏振光,环境光为自然光,其光矢量的偏振方向是无规律随机变化的。自然光的偏振方向相对于传播方向呈轴对称性,换言之,在垂直光传播方向的平面内,光矢量具有各种方向,但在不同方向上的振幅大小相同,具有轴对称性。
相对于偏振光和自然光,偏振态介于线偏振和自然光之间的是部分偏振光,部分偏振光的偏振方向相对于传播方向不呈轴对称性,换言之,在垂直光传播方向的平面内,光矢量具有各种方向,但在不同方向上的振幅大小不同,不具有轴对称性。自然光经过反射、折射或者散射也会变成部分偏振光。
线偏振片(polarizer,PL)是一种用来产生线偏振光的光学器件。例如线偏振片可以是由具有线偏振功能的材料形成的薄层。例如,线偏振片可以由两片光学玻璃夹着一片有定向作用的微小偏光性质晶体(如云母)组成。
该线偏振片可以将自然光或圆偏振光转换为线偏振光,其允许振动方向平行于其偏振化方向的光信号通过,同时吸收振动方向垂直于该偏振方向的光信号。
在其他可替代实施例中,线偏振片也可以替换为线栅起偏器,其可以由许多平行的金属线组成,放置在一个平面内。例如,在每毫米约2160条的透明光栅上镀涂金属铝膜,形成透明及反射的线栅(即线栅起偏器)。线栅起偏器的作用与偏振片类似,当环境光通过线栅后,和铝线条平行的偏振光被吸收而通过与铝线条垂直的偏振光。例如,线栅起偏器可以由两片光学玻璃之间的夹层涂有聚乙烯膜或聚乙烯氰等的具有栅栏状结构的结晶物,所述结晶物只允许振动方向与栅栏状的结构的缝隙相同的光通过。
具体地,波片,也称相位延迟器,它可以使偏振光的两个相互垂直的线偏振光之间产生相位延迟,从而改变光的偏振态,其中,四分之一(1/4)波片(quarter-wave plate)产生的相位延迟为π/2的奇数倍,其可以是具有精确厚度的双折射晶片。例如石英、方解石或云母等双折射晶片。
当1/4波片接收入射光时,入射光发生双折射,被分解为寻常光(o光)和异常光(e光),1/4波片对两种光的折射率不同,相对传播速度快的光,其光矢量方向即为1/4波片的快轴方向。具体地,若1/4波片为负晶体,则e光速度快,则e光矢量的方向就是快轴方向,o光光矢量的方向就是慢轴方向。若1/4波片为正晶体,则刚好相反,e光光矢量的方向为慢轴方向,o光光矢量的方向为快轴方向。对于单轴晶体而言,负单轴晶体的快轴方向即是光轴方向,慢轴则是与之垂直的方向;而正单轴晶体刚好相反,正单轴晶体的慢轴方向即是光轴方向,快轴则是与之垂直的方向。
线偏振光入射1/4波片,出射光一般为椭圆偏振光,若是入射线偏振光的振动方向与1/4波片的快轴(或慢轴)成45°或135°角时,出射光为圆偏振光;若是入射线偏振光的振动方向沿快轴(或慢轴),出射光仍为线偏振光。圆偏振光入射1/4波片,出射光都是线偏振光。
图3示出了本申请实施例提供的一种环境光感测装置300的示意图,该环境光感测装置300用于设置在显示屏的显示区域的下方。
如图3所示,该环境光感测装置300包括:
1/4波片310,用于接收穿过显示屏的环境光以及显示屏的漏光,并输出第一光信号;
液晶组件320,设置于该1/4波片310下方,用于接收该第一光信号,在第一时段,该液晶组件320中的液晶处于第一态,输出第二光信号,在第二时段,该液晶组件320中的液晶处于第二态,输出第三光信号;
线偏振片330,设置于该液晶组件320下方,用于在第一时段接收第二光信号,并输出第四光信号,在第二时段接收第三光信号,并输出第五光信号;
光感应阵列340,设置于线偏振片330下方,包括多个光感应单元341,用于在第一时段接收第四光信号,在第二时段接收第五光信号,该第四光信号和第五光信号的光强用于检测环境光的光强。
在本申请实施例中,通过设置1/4波片、液晶组件和线偏振片的组合在光感应阵列上方,并实现液晶组件中液晶在不同时段状态的改变,以改变通过液晶后的光信号的状态,例如,可以改变通过液晶后的偏振光的偏振态,根据不同时段下,接收到的不同光信号,排除屏幕漏光的干扰,进行屏下环境光的检测。
具体地,该1/4波片310的特性可以参考以上描述,其为光学领域中通用的1/4波片。该线偏振片330的特性同样可以参考上述线偏振片,其可以为独立的线偏振片结构,也可以为线偏振膜或者其它具有线偏振功能的偏振结构。
具体地,该光感应阵列340为多个光感应单元341形成的感应阵列,具有光电效应,能够将接收的光信号转换为对应的电信号。可选地,光感应阵列340可电连接至处理电路及其他辅助电路,以对光感应阵列340感应得到的电信号进行处理。在一些实施方式中,该光感应阵列340及其处理电路和辅助电路可以通过半导体工艺集成为一个芯片(Die)。或者,在另一些实施方式中,上述处理电路也可以独立为一个处理单元芯片,例如微控制单元(Microcontroller Unit,MCU)芯片,其与光感应阵列340所在的芯片通过电路板,例如印刷电路板(Printed circuit board,PCB)、柔性电路板(Flexible Printed Circuit,FPC)、或者软硬结合板与MCU电连接。可选地,该光感应单元341可以包括光电二极管(Photo Diode,PD)、金属氧化物半导体场效应管(Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor,MOSFET)等器件。可选地,该光感应单元341对于特定波长光具有较高的光灵敏度和较高的量子效率,以便于检测相应波长的光信号。
具体地,液晶组件320中包括:液晶(Liquid Crystal,LC)层321,以及两层基板,即第一基板322和第二基板323,该第一基板322和第二基板323上下包覆液晶层,以形成液晶组件320。可选地,该第一基板322和第二基板323中至少一个基板上设置有电极层,该电极层用于驱动液晶层中的液晶的偏转,以改变液晶的状态,进而改变通过该液晶层的偏振光的偏振态。
可选地,该电极层可以连接至控制单元或者处理单元,处理单元控制电极层上的电压,以驱动液晶。进一步的,该电极层可连接至光感应阵列所在芯片,然后与其他控制单元或者处理单元连接。
可选地,液晶组件320中液晶的排列方式,以及其电极的设置方式可以参见液晶显示屏LCD相关技术中的液晶面板方案。
作为示例,在一些实施方式中,液晶组件320中的液晶为垂直排列(VerticalAlignment,VA)液晶,在该技术下,上下两个基板设置为正负极板,施加的电场为垂直方向,在基板不加电压的情况下,液晶的长轴垂直于该两个基板(液晶第一态的一例),施加电压后,液晶分子的长轴与基板呈现一定的夹角,在施加最大电压后,液晶分子的长轴与基板平行(液晶第二态的一例)。
在另一些实施方式中,液晶组件320中的液晶为平面转换(In-Plane Switching,IPS)液晶,在该技术下,上下两个基板施加的电场为水平方向,在基板不加电压的情况下,液晶的长轴平行于两个基板(液晶第一态的另一例),施加电压后,即液晶分子的长轴仍然平行于两个基板,液晶分子在平行于基板的水平面上发生偏转,在施加最大电压后,液晶分子的长轴在水平面上旋转90°(液晶第二态的另一例)。
可以理解的是,在本申请实施例中,液晶组件320中的液晶还可以为液晶面板中的其它排列形式,例如可以是扭曲向列型(Twisted Nematic,TN)液晶,本申请实施例对此不做具体限定。
若本申请实施例中的液晶组件320采用VA液晶或者IPS液晶,能够对不同传播方向的光信号均能有效改变其偏振方向,从而能够对各个传播方向的环境光信号进行检测,提高不同方向上环境光信号检测的均匀度以及精度。
若显示屏200为刚性显示屏,例如,其中的第一基板250和第二基板260均为玻璃基板,则该玻璃基板不会对光信号的偏振态产生影响。作为示例,图4示出了环境光L0经过上述显示屏200的过程中,光信号的偏振态变化情况。
如图4所示,X方向和Y方向为垂直于光传播方向的相互垂直的两个方向,环境光L0包括多个偏振方向的光矢量,环境光L0经过线偏振片220后,形成与线偏振片220的偏振方向相同的线偏振光L1,而环境光L0中其它偏振方向的光矢量无法通过该线偏振片220。与环境光L0的光强相比,线偏振光L1的光强降低一半。
当线偏振片220的偏振方向与1/4波片230的快轴呈45°或者135°夹角时,线偏振光L1经过1/4波片230后形成圆偏振光L2(左旋圆偏振光或者右旋圆偏振光),该圆偏振光L2经过第一基板250、发光组件240、第二基板260以及开窗271后,其偏振态基本不变,即环境光L0穿过显示屏200后形成的光信号为圆偏振光L3。
而发光组件240向下发光,形成的屏幕漏光为自然光Lx,与上述环境光L0相近,具有多个偏振方向的光矢量。
由于屏幕漏光的自然光Lx与环境光穿过显示屏200后的圆偏振光L3的偏振态不同,本申请实施例提出的环境光感测装置可以将屏幕漏光的自然光Lx的干扰去除,仅检测穿过显示屏后的圆偏振光L3。
可选地,在本申请实施例中,环境光感测装置300设置于上述显示屏200的开窗271下方,1/4波片310接收的穿过显示屏的环境光为上述圆偏振光L3,接收的显示屏的漏光为上述自然光Lx。
1/4波片310接收圆偏振光L3和自然光Lx,输出的所述第一光信号包括:第一线偏振光和自然光;液晶组件320在第一时段输出的第二光信号包括:第二线偏振光和自然光,在第二时段输出的第三光信号包括:第三线偏振光和自然光,其中,所述第二线偏振光和所述第三线偏振光的偏振方向不同;线偏振片330在第一时段输出的第四光信号包括第四线偏振光,在第二时段输出的所述第五光信号包括第五线偏振光,第四线偏振光和第五线偏振光的光强不同,该第四线偏振光和第五线偏振光的光强之差用于检测环境光的光强。
作为一种示例,为了说明上述过程,图5和图6示出了本申请实施例中的1/4波片310、液晶组件320以及线偏振片330输出的光信号状态。
如图5所示,圆偏振光L3通过1/4波片310后,输出线偏振光L4(第一线偏振光的一例),该线偏振光L4的偏振方向与1/4波片310的快轴角度相关,作为示例,若圆偏振光L3为左旋圆偏振光信号,1/4波片310的快轴方向为XY坐标系平面中的X轴正方向时,圆偏振光L3经过1/4波片310后形成的线偏振光L4的偏振方向与X轴正方向呈-45°夹角,换言之,线偏振光L4的偏振方向与1/4波片310的快轴方向呈-45°夹角。
若在第一时段T1,液晶组件320中的液晶层321不施加电压,其不对该线偏振光L4的偏振方向产生影响,该线偏振光L4经过液晶组件320后,输出的线偏振光L51(第二线偏振光的一例)的偏振方向与线偏振光L4的偏振方向相同。若在第二时段T2,液晶组件320中的液晶层施加至最大电压,其对线偏振光L4的偏振方向产生影响,输出的线偏振光L52(第三线偏振光的一例)的偏振方向与线偏振光L4的偏振方向相互垂直。
可选地,上述线偏振光L51和线偏振光L52中仅有一个线偏振光的偏振方向与线偏振片330的偏振方向相同,能够通过线偏振片330,而另一个线偏振光则完全被线偏振片330阻挡。作为示例,在图5中,在第一时段,线偏振光L51通过线偏振片330,输出与线偏振光L51偏振方向相同,且光强大小基本相当的线偏振光L61。而在第二时段,线偏振光L51无法通过线偏振片330,换言之,线偏振片330输出的光信号强度为0。
可以理解的是,本申请实施例中,该1/4波片310和线偏振片330旨在配合液晶组件320,在不同时段下,得到不同强度的线偏振光。在一些实施方式中,线偏振片330的偏振方向与1/4波片230的快轴呈45°或者135°夹角,以使得穿过显示屏200的圆偏振光通过1/4波片310后,形成的线偏振光的偏振方向与线偏振片330的方向相同,因此,在第一时段下,若液晶组件320不对线偏振光的偏振方向造成影响,则该线偏振光能完全通过线偏振片330。而在第二时段下,若液晶组件320对线偏振光的偏振方向偏转90°,则该线偏振光完全被线偏振片330阻挡。
如图6所示,1/4波片310以及液晶组件320对自然光Lx影响不大,其经过1/4波片310以及液晶组件320后输出的光信号Lx1和Lx2均为自然光信号,其中,对应于上文的第一时段和第二时段,自然光Lx经过1/4波片310以及液晶组件320后输出的光信号没有差异,图中均用自然光Lx2表示,该自然光Lx2经过线偏振片330后,形成与该线偏振片330偏振方向相同的线偏振光Lx3,自然光Lx2中的其它方向的光信号均被线偏振330阻挡,该线偏振光Lx3的光强为自然光Lx2的光强的一半。
综上,当环境光感测装置300设置在显示屏200下方,其1/4波片310同时接收上述自然光Lx和环境光L0经过显示屏后形成的圆偏振光L3时,经过1/4波片310、液晶组件320以及线偏振片330后,在第一时段,光感应阵列340接收的光信号为线偏振光L61和Lx3(第四线偏振光的一例),而在第二时段,光感应阵列340接收的光信号仅为Lx3(第五线偏振光的一例),因此,光感应阵列340在第一时段接收的第四线偏振光与在第二时段接收的第五线偏振光的光强之差可以用于表征线偏振光L61的光强,即可以用于表征环境光的光强。
可选地,在一些实施方式中,上述光感应阵列340在第一时段接收的第四线偏振光与在第二时段接收的第五线偏振光的光强之差表示为△I,还可以进一步的用k×△I校正得到环境光的光强。其中,k为校正系数,可以为通过测试得到的系数。
另外,在环境光检测过程中,除了屏幕漏光影响以外,还可能有显示屏内部结构造成的反射光影响,可选的,可以将本申请实施例中的环境光感测装置300所在的电子设备放置于黑暗环境中,测试得到反射光的光强B,将上述k×△I-B得到进一步校正后的环境光的光强。
需要说明的是,在本申请实施例中,液晶组件320中,液晶的第一态除了可以为上文中的液晶不加电压时的状态,液晶的第二态除了可以为上文中的液晶施加最大电压时的状态以外,该第一态和第二态还可为其他不同状态,即液晶的长轴方向处于不同的角度方向,旨在能够输出不同偏振态的偏振光。
此外,在本申请实施例中,线偏振片330的偏振方向可以与显示屏200中的线偏振片220的偏振方向垂直或者平行,或者也可以为其它角度,1/4波片310的快轴方向可以与显示屏200中的1/4波片230的快轴方向平行或垂直以外,或者也可以根据实际应用需求设计为其它方向。
由于屏幕漏光为自然光,环境光穿过刚性显示屏200后为圆偏振光,基于自然光和圆偏振光的区别,通过本申请实施例的技术方案,首先利用1/4波片将圆偏振光转换为线偏振光,然后利用液晶组件中液晶状态的变化,改变线偏振光的偏振态,而不影响自然光,再结合线偏振片,可以得到不同时段下,不受环境光干扰的线偏振光的光强的变化量,从而检测得到环境光的光强。
在另一些实施方式中,若不采用液晶组件320,而在1/4波片310和线偏振片330之间设置两个不同方向的线偏振片,该两个不同方向的线偏振片水平平行设置,分别对应于光感应阵列的两个不同区域,该两个不同区域中接收的光信号强度不同,根据该不同的光信号强度也可检测得到环境光的强度。但在该实施方式中,不同的光信号强度来自不同区域的光信号,影响环境光检测的精度,此外,在工艺实现上,在不同区域安装不同方向的线偏振片需要较高的对位精度,也会影响工艺产能,另外,若采用半导体工艺生产线栅结构的线偏振片,也需要较高工艺要求,造成生产成本升高。
相比上述实施方式,本申请实施例中,用于环境光检测的光信号来自同一区域,因此环境光检测的精度较高,此外,在生产制造过程中,也不需要在不同区域安装不同偏振方向的偏振片,而直接用液晶组件代替,能够大大的降低工艺生产的成本,也能提高工艺产能。
图7示出了本申请实施例中另一种环境光感测装置300的结构示意图。
如图7所示,该环境光感测装置300还可以包括:
彩色滤光单元350,设置在显示屏200与光感应阵列340之间,光感应阵列340用于接收经过该彩色滤光单元350的彩色光信号,该彩色光信号用于检测环境光的色温。
作为示例,如图7所示,彩色滤光单元350设置于光感应阵列340的上表面,线偏振片330设置于该彩色滤光单元350的上表面。
可选地,环境光感测装置300可以包括多个颜色的彩色滤光单元350,每个彩色滤光单元对应设置在一个或者多个光感应单元341上方。作为示例,一个彩色滤光单元350对应一个光感应单元341,一个彩色滤光单元350的面积可以略大于一个光感应单元341的面积,例如,一个彩色滤光单元350与一个光感应单元341的面积之比可以不小于1.1。
在一些实施方式中,多个颜色的彩色滤光单元350可以包括:红色滤光单元、绿色滤光单元以及蓝色滤光单元,此外,该多个颜色的彩色滤光单元350还可以包括:黄色滤光单元、青色滤光单元、白色滤光单元等更多种颜色的滤光单元。本申请实施例对彩色滤光单元的颜色以及不同颜色的滤光单元的位置排布不做具体限定。
通过本申请实施例的技术方案,在检测环境光的光强度基础上,还可以检测环境光的色温,环境光的色温可用于补偿显示屏的颜色修正,提供更加优秀的显示效果,也可以用于拍照颜色修正,使拍出的照片颜色更接近实际场景。
进一步地,如图7所示,该环境光感测装置300还可以包括:
红外滤光单元360,设置在显示屏200与液晶组件320之间,用于滤除红外光信号,防止该红外光信号对环境光检测造成干扰。
作为示例,如图7所示,该红外滤光单元360设置在1/4波片310的上表面。
在本申请实施例中,需要通过对液晶组件320中液晶的偏转实现对光信号的偏振方向的偏转,对于不同波长的光信号,液晶对其影响不同,一般情况下,若液晶能对可见光信号的偏振方向进行有效偏转,则对红外光信号的偏振方向的偏转程度有限,因此,若不滤除环境光中的红外光,该部分红外光会影响后续环境光的检测精度。
图8示出了本申请实施例中另一种环境光感测装置300的结构示意图。
如图8所示,该环境光感测装置300还可以包括红外光感应单元342,设置于1/4波片310、液晶组件320和线偏振片330的斜下方,用于感测穿过显示屏的环境光中的红外光,以修正环境光的光强检测结果。
具体地,该红外光感应单元342不同于上述光感应单元341,上述光感应单元341用于感测可见光,其对可见光具有较高的光敏感度和量子效率,而本申请实施例中的红外光感应单元342用于感测红外光,其对红外光具有较高的光敏感度和量子效率。
进一步地,检测得到的环境光中的红外光的强度与上文中检测得到的环境光中的可见光的强度结合,得到更为准确的环境光强度。
上文结合图3至图8,说明了显示屏200为刚性显示屏的情况下,本申请实施例提供的环境光感测装置300,下面结合图9至图15,说明显示屏200为柔性显示屏的情况下,本申请实施例提供的环境光感测装置300。
若显示屏200为柔性显示屏,例如,显示屏200中的第一基板250和第二基板260均为PI膜,由于PI膜的制作工艺导致PI膜存在双折射效应,这种寄生的双折射效应,会使通过它的偏振光的状态变得混乱,其偏振消光比会大幅降低。作为示例,图9示出了环境光L0经过上述显示屏200的过程中,光信号的偏振态变化情况。
如图9所示,环境光L0经过线偏振片220和1/4波片230后的光信号与上文图4所示相同,相关技术方案可以参见上文描述,此处不再赘述。
与上文图4所示方案不同的是,经过线偏振片220和1/4波片230后输出的圆偏振光L2经过第一基板250、发光组件240、第二基板260以及开窗271后,受到第一基板250和第二基板260双折射效应的影响,圆偏振光L2的偏振态发生变化,作为示例,图9中示出的光信号为椭圆偏振光L3’,即环境光L0穿过显示屏200后输出的光信号为椭圆偏振光L3’。此时,若采用上文图4中的环境光感测装置300进行环境光检测,其检测结果会产生误差。
由于屏幕漏光的自然光Lx中,大角度的光信号较多,小角度的光信号较少,相反的,环境光L0穿过显示屏后的椭圆偏振光L3’中,大角度的光信号较少,小角度的光信号较多,其中,角度是指光信号的传播方向与垂直方向的夹角,该垂直方向是垂直于显示屏所在平面的方向。
因此,本申请实施例中,若需要消除屏幕漏光的自然光Lx对环境光检测的影响,首先需要消除大角度的屏幕漏光,而检测环境光L0,则需要优先检测小角度的环境光信号。基于该特性,本申请实施例通过设置准直层,其中包括准直区域和非准直区域,准直区域用于仅用于通过小角度的光信号,而非准直区域可以通过全部角度的光信号,从而检测出屏幕漏光和环境光的光强。
图10示出了本申请实施例提供的另一种环境光感测装置300的示意图。
如图10所示,该环境光感测装置300还包括:
准直层380,设置于显示屏200与1/4波片310之间,该准直层380包括准直区域381与非准直区域382,该准直区域381用于输出小角度的光信号,例如传播方向为垂直方向或者接近垂直方向的光信号,该垂直方向的光信号用于传输至光感应阵列340中的第一光感应单元3411,非准直区域382用于输出多个传播方向的光信号,该多个传播方向的光信号用于传输至光感应阵列340中的第二光感应单元3412。
在本申请实施例中,1/4波片310、液晶组件320和线偏振片330对于不同传播方向的光信号的偏振态影响基本一致,因此,不论是经过准直区域传输至1/4波片的光信号,还是经过非准直区域传输至1/4波片的光信号,经过1/4波片310后均为同一偏振态的光信号,类似的,经过液晶组件320或者线偏振片330后也均为同一偏振态的光信号。
具体的,1/4波片310输出的第一光信号包括:第一椭圆偏振光和自然光;
液晶组件320在第一时段输出的第二光信号包括:第二椭圆偏振光和自然光,在第二时段输出的第三光信号包括:第三椭圆偏振光和自然光,其中,第二椭圆偏振光和第三椭圆偏振光的偏振态不同;线偏振片330在第一时段输出的第四光信号包括:第四线偏振光,在所述第二时段输出的第五光信号包括:第五线偏振光。
在第一时段,第一光感应单元3411接收垂直方向的第四线偏振光,该垂直方向的第四线偏振光的光强为I11,在第二时段接收垂直方向的第五线偏振光,该垂直方向的第五线偏振光的光强为I12;第二光感应单元3412在第一时段接收多个传播方向的第四线偏振光,该多个传播方向的第四线偏振光的光强为I21,在第二时段接收多个传播方向的第五线偏振光,多个传播方向的第五线偏振光的光强为I22,其中,I11与I12之和用于表征垂直方向光信号的光强,或者说小角度的光信号的光强,I21和I22之和用于表征全部方向光信号的光强。△I1’=(I21+I22)-(I11+I12),△I1’表征大角度的光信号的光强,由于大角度的光信号大多为屏幕漏光,因此,可以用△I1’表征屏幕漏光的光强,进一步地,可以采用校正系数K修改该△I1’进一步得到准确的屏幕漏光的光强△I1,即△I1=K×[(I21+I22)-(I11+I12)]。该系数K为电子设备放在黑暗环境下点亮显示屏,采用上述方式计算方式得到的光强以及实测的光强校准获得的系数,可以减小计算得到的屏幕漏光的光强的误差。
进一步地,环境光的光强可以通过△I2表征,其中:
△I2=(I21+I22)-△I1;
通过该方式,即通过液晶组件320的偏转,使得光感应阵列340能够检测得到较为完整的环境光,与此同时,进一步通过准直层中准直区域与非准直区域对不同角度光信号的作用,从而可以较为精确的计算得到环境光的光强。
可选地,液晶组件320除了可以位于准直层的全部区域下方以外,还可以仅位于准直层中准直区域的下方,而不位于非准直区域的下方,或者,也可以仅位于非准直区域的下方,而不位于准直区域的下方,仅在准直层的一部分区域下方设置液晶组件,可以提高另一部分对应的光感应单元接收的光信号强度,从而提高光检测效果。另外,减小液晶组件320的面积,也可以降低环境光感测装置300的整体成本。
可选地,在一些实施方式中,该准直层380中的准直区域可以为一个,例如,如图11所示的准直层的一种俯视图,该一个准直区域381可以设置于光感应阵列340上方的中心区域,非准直区域382为该准直区域381的周围区域,或者,该准直层380中的准直区域也可以为多个,例如,如图12所示的准直层的另一种俯视图,该多个准直区域381可以规律的排列于光感应阵列340上方,其周围区域为非准直区域382。又或者,该准直层380中的多个准直区域还可以以其他任意规则或者不规则的方式排列于光感应阵列340上方。
可选地,在一些实施方式中,如图10所示,准直区域381中包括多个深径比大于预设阈值的准直孔,为了实现良好的角度选择功能,尽可能的使得大角度的光信号被阻挡,小角度的光信号通过,该准直区域381中的准直孔的深径比可以大于6:1。该准直区域381的材料包括但不限于是黑色塑料片或者是金属片,其还可以是其它用于吸收或者阻挡可见光的材料层,本申请实施例对此不做限定。
可选地,非准直区域382可以为透明区域,例如,可以为空气或者也可以为透明介质材料,进一步地,上述准直区域中的准直孔中也可以为空气或者为透明介质材料。
可选地,在另一些实施方式中,如图13所示,准直区域中包括多个第一微透镜和多个第一光阑,该多个第一微透镜和该多个第一光阑一一对应,非准直区域中包括多个第二微透镜和多个第二光阑,该多个第二微透镜和该多个第二光阑一一对应,且第二光阑的孔径大于第一光阑的孔径。
采用该实施方式,在满足准直区域和非准直区域的功能以外,还可以通过微透镜会聚更多的光信号,提高环境光感测装置感测的光信号强度,从而提高环境光感测的精度。
图14示出了本申请实施例提供的另一种环境光感测装置300的示意图。
如图14所示,在图10的基础上,该环境光感测装置300还可以包括:
上述彩色滤光单元350和红外滤光单元360。
具体的,该彩色滤光单元350和红外滤光单元360的功能可以参见上文中的相关描述,此处不再赘述。
作为示例,如图14所示,该彩色滤光单元350设置于光感应阵列340的上表面,该红外滤光单元360设置于准直层380和1/4波片310之间。
此外,在另一些实施方式中,如图15所示,准直层380也可以设置于彩色滤光单元350与光感应阵列340之间,其通过压印的工艺制作于光感应阵列340的表面,然后,再在准直层380的上方依次设置彩色滤光单元350、线偏振片330、液晶组件320、1/4波片310以及红外滤光单元360。采用该实施方式制备得到的环境光感测装置,生产效率较高。
本申请实施例还提供了一种电子设备,该电子设备可以包括上述申请实施例的环境光感测装置300和显示屏200。
该环境光感测装置300设置于显示屏200的显示区域的下方。
可选地,在本申请一个实施例中,显示屏120可以具体为自发光显示屏(比如OLED显示屏),且其包括多个自发光显示单元(比如OLED像素或者OLED光源)。
可选地,显示屏200中包括线偏振片220和1/4波片230,在该显示屏200中,线偏振片220的偏振方向与1/4波片230的快轴方向的夹角为45度或者135度。
可选地,显示屏200可以为柔性显示屏或者为刚性显示屏。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应所述理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置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,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的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,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者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者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者所述技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,所述计算机软件产品存储在一个存储介质中,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)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请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申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (17)
1.一种环境光感测装置,其特征在于,用于设置在电子设备的显示屏的显示区域的下方,包括:
1/4波片,用于接收穿过所述显示屏的环境光以及所述显示屏的漏光,并输出第一光信号;
液晶组件,设置于所述1/4波片下方,用于接收所述第一光信号,在第一时段,所述液晶组件中的液晶处于第一态,输出第二光信号,在第二时段,所述液晶组件中的液晶处于第二态,输出第三光信号;
线偏振片,设置于所述液晶组件下方,用于在所述第一时段接收所述第二光信号,并输出第四光信号,在所述第二时段接收所述第三光信号,并输出第五光信号;
光感应阵列,设置于所述线偏振片下方,包括多个光感应单元,用于在所述第一时段接收所述第四光信号,在所述第二时段接收第五光信号,所述第四光信号和所述第五光信号的光强用于检测环境光的光强;
其中,所述穿过所述显示屏的环境光为椭圆偏振光,所述显示屏的漏光为自然光;
所述环境光感测装置还包括:准直层,设置于所述显示屏与所述1/4波片之间,所述准直层包括准直区域和非准直区域;
所述准直区域用于输出垂直方向的光信号,所述垂直方向的光信号用于传输至所述光感应阵列中的第一光感应单元,所述非准直区域用于输出多个传播方向的光信号,所述多个传播方向的光信号用于传输至所述光感应阵列中的第二光感应单元。
2.根据权利要求1所述的环境光感测装置,其特征在于,所述1/4波片输出的所述第一光信号包括:第一椭圆偏振光和自然光;
所述液晶组件在所述第一时段输出的所述第二光信号包括:第二椭圆偏振光和自然光,在所述第二时段输出的所述第三光信号包括:第三椭圆偏振光和自然光,其中,所述第二椭圆偏振光和所述第三椭圆偏振光的偏振态不同;
所述线偏振片在所述第一时段输出的所述第四光信号包括:第四线偏振光,在所述第二时段输出的所述第五光信号包括:第五线偏振光。
3.根据权利要求2所述的环境光感测装置,其特征在于,所述第一光感应单元用于:在所述第一时段接收垂直方向的第四线偏振光,在所述第二时段接收垂直方向的第五线偏振光;
所述第二光感应单元用于:在所述第一时段接收多个传播方向的第四线偏振光,在所述第二时段接收多个传播方向的第五线偏振光;
所述垂直方向的第四线偏振光与所述垂直方向的第五线偏振光的光强之和,以及所述多个传播方向的第四线偏振光与所述多个传播方向的第五线偏振光的光强之和用于检测所述漏光的光强以及所述环境光的光强。
4.根据权利要求3所述的环境光感测装置,其特征在于,所述漏光的光强△I1满足以下公式:
△I1=K×[(I21+I22)-(I11+I12)];
所述环境光的光强△I2满足以下公式:
△I2=(I21+I22)-△I1;
其中,所述垂直方向的第四线偏振光的光强为I11,所述垂直方向的第五线偏振光的光强为I12,所述多个传播方向的第四线偏振光的光强为I21,所述多个传播方向的第五线偏振光的光强为I22,K为校正系数。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的环境光感测装置,其特征在于,所述准直层包括一个准直区域,所述准直区域设置于所述光感应阵列上方的中心区域;或者,
所述准直层包括多个准直区域,所述多个准直区域分布排列于所述光感应阵列上方。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的环境光感测装置,其特征在于,所述准直区域中包括多个准直孔,所述准直孔的深径比大于6:1,所述非准直区域为透明区域。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的环境光感测装置,其特征在于,所述准直区域中包括多个第一微透镜和多个第一光阑,所述多个第一微透镜和所述多个第一光阑一一对应,所述非准直区域中包括多个第二微透镜和多个第二光阑,所述多个第二微透镜和所述多个第二光阑一一对应,且所述第二光阑的孔径大于所述第一光阑的孔径。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的环境光感测装置,其特征在于,所述显示屏为柔性显示屏,所述柔性显示屏的发光组件的基板为聚酰亚胺PI薄膜。
9.根据权利要求1所述的环境光感测装置,其特征在于,所述液晶组件包括:液晶层、第一基板和第二基板;
所述第一基板和所述第二基板上下包覆所述液晶层,且所述第一基板和所述第二基板中至少一个基板上设置有电极层,所述电极层用于驱动所述液晶层中的液晶的偏转,以改变所述液晶的状态。
10.根据权利要求9所述的环境光感测装置,其特征在于,所述液晶层为垂直排列VA液晶层或者平面转换IPS液晶层。
11.根据权利要求1所述的环境光感测装置,其特征在于,所述环境光感测装置还包括:
彩色滤光单元,设置于所述显示屏与所述光感应阵列之间,所述光感应阵列用于接收经过所述彩色滤光单元后的彩色光信号,所述彩色光信号用于检测环境光的色温。
12.根据权利要求11所述的环境光感测装置,其特征在于,所述环境光感测装置包括多个颜色的多个所述彩色滤光单元,所述彩色滤光单元对应设置在一个或者多个光感应单元上方。
13.根据权利要求1所述的环境光感测装置,其特征在于,所述环境光感测装置还包括:
红外滤光单元,设置在所述显示屏与所述液晶组件之间,用于滤除红外光信号,防止所述红外光对环境光检测造成干扰。
14.根据权利要求1所述的环境光感测装置,其特征在于,所述环境光感测装置还包括:
红外光感应单元,设置于所述1/4波片、所述液晶组件和所述线偏振片的斜下方,用于感应穿过所述显示屏的环境光中的红外光,以修正所述环境光的光强检测结果。
15.一种电子设备,其特征在于,包括:显示屏,和
如权利要求1至14中任一项所述的环境光感测装置;
所述环境光感测装置用于设置在所述显示屏的显示区域下方。
16.根据权利要求15所述的电子设备,其特征在于,所述显示屏为柔性显示屏。
17.根据权利要求15所述的电子设备,其特征在于,所述显示屏中包括线偏振片和1/4波片,在所述显示屏中,所述线偏振片的偏振方向与所述1/4波片的快轴方向的夹角为45度或者135度。
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