CN112964359A - 一种环境光传感器及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种环境光传感器及电子设备，该环境光传感器用于设置在电子设备屏幕下方，包括第一接收单元、第二接收单元、第一线偏振片和第一四分之一波片，第一线偏振片位于第一接收单元上方，第一四分之一波片位于第一线偏振片上方，第一线偏振片和第一四分之一波片的至多一个延伸至第二接收单元上方。第一四分之一波片和第一线偏振片均可以使屏幕漏光和环境透光透过，而第一线偏振片还用于阻挡透过第一四分之一波片后的环境透光的透过，这样第一接收单元接收的是屏幕漏光，第二接收单元接收的是屏幕漏光和环境透光的总和，通过两者的差异即可获得环境透光的强度，实现对环境透光和屏幕漏光的区分，提高环境光传感器检测的准确性。

Description

一种环境光传感器及电子设备
技术领域
本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种环境光传感器及电子设备。
背景技术
为了使人眼在环境光线变化时更加舒适的浏览显示屏幕，现有的电子设备多包括有环境光传感器，以检测电子设备所处的外界环境光的亮度，从而对显示屏幕的亮度进行调整。如外界环境光强变弱时，环境光传感器检测到较弱环境光信号值并传递给电子设备处理器，电子设备处理器控制显示屏幕调低亮度，避免显示屏幕看起来很刺眼，同时如在低环境光强下，还能够实时降低显示屏幕强度从而降低功耗。
目前，在常见的OLED显示屏中，环境光传感器主要设置在显示屏幕下方，具体的，显示屏幕通常包括基板、发光层和盖板，发光层设置在基板上方，盖板设置在发光层上方，而环境光传感器可以设置在基板下方。外界的入射光照射在显示屏幕上，经过盖板、发光层和基板照射到环境光传感器上，环境光传感器接收到外界光强信息以供处理器进行显示屏幕亮度的调节。
然而，在上述的OLED显示屏中，显示屏幕的发光层本身会发射光线，显示屏幕本身发出的光线也会照射到环境光传感器上，导致环境光传感器对环境光检测的不准确，降低环境光传感器的检测精准度。
发明内容
本发明提供一种环境光传感器及电子设备，以解决现有的OLED显示屏中显示屏幕本身发出的光照射到环境光传感器上，导致环境光传感器的检测精准度降低的问题。
本发明的第一方面提供一种环境光传感器，用于设置在电子设备的屏幕下方，包括第一接收单元、第二接收单元、第一线偏振片和第一四分之一波片；
所述第一线偏振片位于所述第一接收单元上方，所述第一四分之一波片位于所述第一线偏振片上方，且所述第一线偏振片和所述第一四分之一波片中至多一个延伸至所述第二接收单元上方；
所述第一四分之一波片用于使所述屏幕的屏幕漏光透过，所述第一四分之一波片还用于使环境光穿过所述屏幕形成的环境透光透过；
所述第一线偏振片用于使所述屏幕漏光和所述环境透光透过，所述第一线偏振片还用于使透过所述第一四分之一波片后的所述屏幕漏光透过，所述第一线偏振片还用于阻挡透过所述第一四分之一波片后的所述环境透光的透过；
所述第一接收单元用于接收依次透过所述第一四分之一波片和所述第一线偏振片后的所述屏幕漏光；
所述第二接收单元用于接收直接照射至所述第二接收单元上的所述屏幕漏光和所述环境透光；或者，所述第二接收单元用于接收透过所述第一四分之一波片后的所述屏幕漏光和所述环境透光，或者，所述第二接收单元用于接收透过所述第一线偏振片后的所述屏幕漏光和所述环境透光。
在一种可能的实现方式中，所述第一四分之一波片用于使所述环境透光透过并形成线偏振光，所述线偏振光与所述第一线偏振片的偏振方向垂直。
在一种可能的实现方式中，还包括第一填平层和/或第二填平层，所述第一填平层和所述第二填平层位于所述第二接收单元上方；
所述第一填平层与所述第一线偏振片并列，且所述第一填平层与所述第一线偏振片的高度平齐；
所述第二填平层与所述第一四分之一波片并列，且所述第二填平层与所述第一四分之一波片的高度平齐。
在一种可能的实现方式中，所述第一接收单元和所述第二接收单元为光电转换单元，所述光电转换单元包括多个子光电转换元件。
在一种可能的实现方式中，所述第一接收单元和所述第二接收单元上覆盖有滤色器。
在一种可能的实现方式中，还包括透镜，所述透镜设置在所述第一四分之一波片上方，且所述透镜延伸至所述第一接收单元和所述第二接收单元上方。
在一种可能的实现方式中，还包括准直镜，所述准直镜设置在所述第一四分之一波片上方，且所述准直镜延伸至所述第一接收单元和所述第二接收单元上方。
本发明的第二方面提供一种电子设备，至少包括屏幕、主板和上述任一所述的环境光传感器；
所述环境光传感器设置在所述主板上，且所述环境光传感器位于所述主板与所述屏幕之间，所述主板和所述屏幕电连接。
在一种可能的实现方式中，还包括遮光层，所述遮光层设置在所述屏幕朝向所述主板的一面上，所述遮光层上开设有开口，所述环境光传感器的第一接收单元和第二接收单元与所述开口相对；
所述屏幕的屏幕漏光以及环境光穿过所述屏幕形成的环境透光通过所述开口照射至所述环境光传感器上。
在一种可能的实现方式中，所述屏幕包括基板和依次设置在基板上的发光层、第二四分之一波片、第二线偏振片和盖板，所述遮光层位于所述基板与所述发光层相背的一侧上；
所述环境光透过所述屏幕后形成的所述环境透光为圆偏振光。
本申请提供的一种环境光传感器及电子设备，该环境光传感器设置在电子屏幕下方，通过包括第一接收单元、第一线偏振片和第一四分之一波片，第一线偏振片位于第一接收单元上方，第一四分之一波片位于第一线偏振片上方，且第一线偏振片和第一四分之一波片中至多一个延伸至第二接收单元上方。第一四分之一波片和第一线偏振片均用于使环境透光和屏幕漏光透过，第一线偏振片还用于阻挡透过第一四分之一波片后的环境透光的透过，第一接收单元用于接收依次透过第一四分之一波片和第一线偏振片后的屏幕漏光。第二接收单元用于接收直接照射至其上的屏幕漏光和环境透光，或者，第二接收单元用于接收透过第一四分之一波片或透过第一线偏振片后的屏幕漏光和环境透光。即在第一接收单元上方设置第一线偏振片和第一四分之一波片，使第一接收单元仅能够接收到屏幕漏光，而在第二接收单元上只覆盖有上述的第一四分之一波片和第一线偏振片的其中一个，或者不覆盖，第二接收单元接收检测的是环境透光和屏幕漏光的总和，通过第一接收单元和第二接收单元的差异，即可获得环境透光的强度，进而获得环境光的强度，有效的对环境透光和屏幕漏光进行了区分和去除，减小了屏幕漏光对环境光传感器检测准确性的影响，提升环境光传感器的检测精准度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例一提供的一种环境光传感器应用于电子设备中的结构示意图；
图2是本申请实施例一提供的一种圆偏振光经过第一四分之一波片的光路示意图；
图3是本申请实施例一提供的一种环境光传感器中第一接收单元和第二接收单元的示意图；
图4是本申请实施例一提供的另一种环境光传感器中第一接收单元和第二接收单元的示意图；
图5是本申请实施例一提供的又一种环境光传感器中第一接收单元和第二接收单元的示意图；
图6是本申请实施例一提供的又一种环境光传感器应用于电子设备中的结构示意图；
图7是本申请实施例二提供的一种环境光传感器应用于电子设备中的结构示意图；
图8是本申请实施例二提供的另一种环境光传感器应用于电子设备中的结构示意图；
图9是本申请实施例二提供的又一种环境光传感器应用于电子设备的结构示意图；
图10是本申请实施例二提供的又一种环境光传感器应用于电子设备的结构示意图；
图11是本申请实施例三提供的一种环境光传感器应用于电子设备中的结构示意图；
图12是本申请实施例三提供的一种圆偏振光经过第一线偏振片后的光路示意图；
图13是本申请实施例三提供的又一种环境光传感器应用于电子设备中的结构示意图；
图14是本申请实施例四提供的一种电子设备的正面结构示意图；
图15是本申请实施例四提供的一种电子设备的截面结构示意图；
图16是本申请实施例四提供的一种屏幕的结构示意图；
图17是本申请实施例四提供的一种非偏振光依次经过第二线偏振片和第二四分之一波片的光路示意图。
附图标记说明：
100-电子设备；
10-环境光传感器；11-第一接收单元；111-子光电转换元件；12-第二接收单元；131-第一四分之一波片；132-第一线偏振片；141-第一填平层；142-第二填平层；15-滤色器；16-透镜；17-准直镜；
20-屏幕；21-基板；22-发光层；231-第二线偏振片；232-第二四分之一波片；24-盖板；
30-遮光层；31-开口；40-主板；50-柔性线路板。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
随着电子设备显示技术的不断发展，现有的电子设备中多会装配有环境光传感器，用来检测电子设备所处的外界环境光的亮度，以对电子设备显示屏幕的亮度进行调整，从而达到提升用户浏览显示屏幕时舒适性的目的。如在OLED(organic light-emittingdiode，有机发光二极管)显示技术中，OLED显示屏为一种自发光的显示屏，其自发光性主要依赖于显示屏幕中的发光层，通常，OLED显示屏幕包括有基板，设置在基板上方的发光层以及位于发光层上方的盖板。环境光传感器可以设置在显示屏幕下方，即基板下方，当环境光照射至屏幕上，会依次透过屏幕盖板、发光层以及基板后照射至环境光传感器上，环境光传感器接收到外界光及其光强信息，将其传递给处理器以供处理器对显示屏幕进行亮度调节。
然而，发光层本身发出的光也会透过基板后照射至环境光传感器上，这样就会导致环境光传感器对环境光强度检测的不准确性，降低检测精准度，因此对照射至环境光传感器上的环境光部分和屏幕自身发光部分进行区分，成为环境光强度精准检测的难点之一。
基于上述技术问题，本申请实施例提供一种环境光传感器，以及应用有该环境光传感器的电子设备，该环境光传感器设置在电子设备屏幕下方，通过包括第一接收单元、第一线偏振片和第一四分之一波片，第一线偏振片位于第一接收单元上方，第一四分之一波片位于第一线偏振片上方，且第一线偏振片和第一四分之一波片中至多一个延伸至第二接收单元上方。第一四分之一波片用于使环境透光和屏幕漏光透过，第一线偏振片用于使屏幕漏光和环境透光透过，第一线偏振片还用于阻挡透过第一四分之一波片后的环境透光的透过，第一接收单元用于接收依次透过第一四分之一波片和第一线偏振片后的屏幕漏光。第二接收单元用于接收直接照射至其上的屏幕漏光和环境透光，或者，第二接收单元用于接收透过第一四分之一波片或透过第一线偏振片后的屏幕漏光和环境透光。即在第一接收单元上方设置第一线偏振片和第一四分之一波片，使第一接收单元仅能够接收到屏幕漏光，而在第二接收单元上只覆盖有上述的第一四分之一波片和第一线偏振片的其中一个，或者不覆盖，第二接收单元接收检测的是环境透光和屏幕漏光的总和，通过第一接收单元和第二接收单元的差异，即可获得环境透光的强度，进而获得环境光的强度，有效的对环境透光和屏幕漏光进行了区分和去除，减小了屏幕漏光对环境光传感器检测准确性的影响，提升环境光传感器的检测精准度。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
实施例一
图1是本申请实施例一提供的一种环境光传感器应用于电子设备中的结构示意图，图2是本申请实施例一提供的一种圆偏振光经过第一四分之一波片的光路示意图。
本申请实施例提供的一种环境光传感器10，应用于电子设备100中，参见图1所示，具体的，该环境光传感器10在应用于电子设备100中时，环境光传感器10设置在电子设备100的屏幕20下方。
该环境光传感器10包括第一接收单元11、第二接收单元12和第一线偏振片132和第一四分之一波片131，其中，第一线偏振片132位于第一接收单元11的上方，第一四分之一波片131位于第一线偏振片132上方，即第一线偏振片132位于第一四分之一波片131的下方，透过第一四分之一波片131的光能够照射至第一线偏振片132上。
第一接收单元11位于第一线偏振片132的下方，透过第一线偏振片132的光可以照射至第一接收单元11上，也即光首先须经过第一四分之一波片131和第一线偏振片132后才能照射至第一接收单元11上。如图1中所示，在将环境光传感器10应用于电子设备100中时，第一四分之一波片131位于第一线偏振片132与屏幕20之间。
第一线偏振片132和第一四分之一波片131中至多一个延伸至第二接收单元12上方，即在一种可能的实现方式中，第一线偏振片132和第一四分之一波片131的其中一个延伸至第二接收单元12上方，在另一种可能的实现方式中，第一线偏振片132和第一四分之一波片131均未延伸至第二接收单元12上方。本申请实施例中，参见图1所示，第一线偏振片132和第一四分之一波片131均未延伸至第二接收单元12上方，也就是说，屏幕20与第二接收单元12之间不存在偏振元件。
第一四分之一波片131用于使屏幕的屏幕漏光透过，屏幕20由于自身发光而发出的光从屏幕背面射出形成屏幕漏光I1，该屏幕漏光I1可以透过第一四分之一波片131后照射在第一线偏振片132上。
第一四分之一波片131还用于使环境光穿过屏幕形成的环境透光透过，即照射在屏幕20上的环境光I2透过屏幕20后形成环境透光I3，环境透光I3能够透过第一四分之一波片131后照射在第一线偏振片132上。
第一线偏振片132用于使透过第一四分之一波片后的屏幕漏光透过，即屏幕漏光I1透过第一四分之一波片131后照射在第一线偏振片132上，并透过第一线偏振片132照射至第一接收单元11上。
而第一线偏振片132还用于阻挡透过第一四分之一波片后的环境透过光的透光，即环境透过光I3透过第一四分之一波片131后照射在第一线偏振片132上，第一线偏振片132不能够使该透过光继续透过，也就是说环境透光I3不能够透过第一线偏振片132照射至第一接收单元11上。
这样当环境光I2透过屏幕20后形成的环境透光I3照射至第一四分之一波片上后，透过第一四分之一波片照射至第一线偏振片132上，但不能透过第一线偏振片132照射至第一接收单元11上，而屏幕漏光I1可以依次透过第一四分之一波片131和第一线偏振片132后照射至第一接收单元11上，即第一接收单元11仅能够接收并检测到依次透过第一四分之一波片131和第一线偏振片132后的屏幕漏光，也就是说，通过第一四分之一波片131和第一线偏振片132实现了对环境透过光I3的去除，使第一接收单元11仅能接收并检测到屏幕漏光I1的光强。
参见图1，第二接收单元12上方并未设有第一四分之一波片131和第一线偏振片132，即环境光I2穿过屏幕20后形成的环境透光I3，以及屏幕的屏幕漏光I1可以直接照射至第二接收单元12上，第二接收单元12接收直接照射至其上的屏幕漏光I1和环境透光I3，即第二接收单元能够获得屏幕漏光I1和环境透光I3的光强总和，这样通过第二接收单元12与第一接收单元11之间的差异，即可获得环境透光I3的光强，进而获得环境光I1的光强，有效的对环境透光I3和屏幕漏光I1进行了区分和去除，从而减小了屏幕漏光对环境光传感器10检测准确性的影响，提升了环境光传感器10的检测精准度。
另外，通过一种第一四分之一波片131和一种第一线偏振片132即可实现对环境透光I3和屏幕漏光I1的区分，可以减少偏振元件的数量以及使用种类，能够减少在制造时可能引起的加工误差，且能够降低加工成本。
具体的，本申请实施例中，第一四分之一波片131可以使环境透光透过并形成线偏振光，线偏振光与第一线偏振片的偏振方向垂直。具体的，参见图1所示，环境透光I3透过第一四分之一波片131后形成线偏振光，为第一线偏振光I4，而第一线偏振光I4与第一线偏振片132的偏振方向垂直，当第一线偏振光I4照射在与其偏振方向垂直的第一线偏振片132上时，第一线偏振光I4就不能透过第一线偏振片132，从而实现了对环境透光I3的和屏幕漏光I1的区分和去除，使环境透光I3不能透过第一线偏振片132照射至第一接收单元11上。
其中，环境透光I3为圆偏振光，具体的，屏幕20内可以包括有第二线偏振片和第二四分之一波片(结合图16所示)，非偏振的环境光I2依次透过第二线偏振片和第二四分之一波片后形成圆偏振光，即环境光I2通过屏幕20后形成的环境透光I3为圆偏振光。
结合图2所示，应当理解的是，圆偏振光经过四分之一波片后形成线偏振光，其强度不变。因此，使第一四分之一波片环境透光I3为圆偏振光，即可使环境透光I3透过第一四分之一波片131之后就形成第一线偏振光I4，从而通过第一四分之一波片131和第一线偏振片132实现对第一线偏振光的阻挡与去除。
其中，第一线偏振片132的偏振方向与第一四分之一波片131的快轴方向的夹角可以为45°或-45°，这样经过第一四分之一波片131后形成的第一线偏振光I4就与第一线偏振片132的偏振方向相垂直，从而使第一线偏振光I4不能透过第一线偏振片132，也就实现了对环境透光I3的阻挡与去除。
应当理解的是，屏幕20发射的屏幕漏光I1为非偏振光，四分之一波片不会改变非偏振光的偏振方向，屏幕漏光I1经过第一四分之一波片131后仍为非偏振光，非偏振光照射至线偏振片上并透过会形成线偏振光，如图1中所示，屏幕漏光I1透过第一四分之一波片131后照射至第一线偏振片132，从第一线偏振片132透过并形成第二线偏振光I5，第二线偏振光I5照射至第一接收单元11上。
由于屏幕漏光I1经过第一四分之一波片131后仍为非偏振光，强度不变，再经过第一线偏振片132后形成第二线偏振光I5，由于线偏振片对透过光束偏振方向的选择性，屏幕漏光I1经过第一线偏振片132后形成的第二线偏振光I5的强度为屏幕漏光I1强度的一半，即第一接收单元11接收并检测到的第二线偏振光I5的强度为屏幕漏光I1强度的一半。
而第二接收单元12接收并检测到屏幕漏光I1和环境透光I3的强度的总和，因此，环境透光I3的强度A可通过以下公式计算：
A＝A1-2A2 (1)
其中，A1是第二接收单元检测到的光强，A2是第一接收单元检测到的光强。
由于环境光I2透过屏幕20形成环境透光I3，因此，环境光I2的强度和环境透光I3的强度呈线性关系，环境光的光强AO＝kA，其中，k为常数，k受屏幕的透过性影响，可通过对屏幕的透过率检测获得。这样就能够计算出环境光I2的光强，从而能够根据环境光的光强准确地调整屏幕20的亮度。
图3是本申请实施例一提供的一种环境光传感器中第一接收单元和第二接收单元的示意图，图4是本申请实施例一提供的另一种环境光传感器中第一接收单元和第二接收单元的示意图，图5是本申请实施例一提供的又一种环境光传感器中第一接收单元和第二接收单元的示意图。
本申请实施例中，具体的，第一接收单元11和第二接收单元12可以为光电转换单元，光电转换单元可以将光信号转换为电信号并发生给电子设备100的处理器，具体的，参见图3所示，如该光电转换单元可以是光电二极管PD，第一接收单元11和第二接收单元12的大小可以相同，也可以不同。需要说明的是，当第一接收单元11和第二接收单元12的大小相同时，可以使用上述的公式(1)计算环境透光的强度。当第一接收单元11和第二接收单元12大小不同时，可在上述公式对应的位置乘以相应的系数即可，如第二接收单元12的面积大小为第一接收单元11的一半，则A＝2A1-2A2，以此类推。
参见图4所示，第一接收单元11和第二接收单元12为光电转换单元时，每个光电转换单元可以包括有多个子光电转换元件111，这样可以提高光电转换产生的电荷的收集效率。
其中，第一接收单元11和第二接收单元12上还可以覆盖有滤色器15，参见图5所示，可以在每一个子光电转换元件111上覆盖有一个滤色器15。具体的，滤色器15可以是红色滤色器(R)，绿色滤色器(G)，蓝色滤色器(B)及无色滤色器(C)，滤色器15的设置可以使某一种或某几种指定颜色的光透过被第一接收单元11和第二接收单元12接收，从而根据第一接收单元11和第二接收单元12的接收到的信息进一步计算出环境光I2的色温，根据环境光I2的色温对屏幕20的显示进行调整。
图6是本申请实施例一提供的又一种环境光传感器应用于电子设备中的结构示意图。
由于仅在第一接收单元11上方设置有第一四分之一波片131和第一线偏振片132，而第二接收单元12上方未设置偏振元件，这样就使环境光传感器10与屏幕20相对的一面具有台阶而高度不同，不便于与显示屏幕进行装配。
因此，在本申请实施例中，参见图6所示，环境光传感器10还可以包括第一填平层141和第二填平层142，第二填平层142位于第一填平层141上方，第一填平层141与第一线偏振片132并列，且第一填平层141可以与第一线偏振片132高度平齐。第二填平层142可以与第一四分之一波片131并列，且第二填平层142与第一四分之一波片131高度平齐。
应当理解的是，屏幕漏光I1以及环境透光I3均可以透过第一填平层141和第二填平层142，以保证第二接收单元12可以接收到屏幕漏光I1和环境透光I3.其中，屏幕漏光I1以及环境透光I3可以部分透过第一填平层141和第二填平层142，或者也可以全部透过，保证第一填平层141和第二填平层142的存在不影响屏幕漏光I1以及环境透光I3的偏振状态即可。具体的，第一填平层141和第二填平层142的成型材质可以是一些不影响屏幕漏光以及环境透光的偏振状态的材料，如有机树脂等。
其中，由于四分之一波片为相位延迟片，其对慢轴方向光产生的相位延迟为π/2的奇数倍。同时线偏振片对光的选择透过性，使其对入射的光的角度具有选择性，可能会对环境光强度测量引入误差。
因此，在本申请实施例中，该环境光传感器10还可以包括透镜(结合图9所示)，透镜可以设置在第一四分之一波片131上方，且透镜延伸至第一接收单元11和第二接收单元12上方，即屏幕漏光和环境透光照射至环境光传感器10上时，首先要经过透镜后再照射至位于透镜下方的各部件上，最终照射至第一接收单元和第二接收单元。透镜能够起到汇聚光的作用，将照射在透镜上的大角度光束汇聚成小角度光束，这样屏幕漏光I1或环境透光I3经过透镜后的光束为较小角度光束，能够使更多的光束照射至第一接收单元11和/或第二接收单元12上，同时也能够降低四分之一波片和线偏振片对光束角度选择的依赖性，提升响应灵敏性，从而可以降低对环境光强检测的误差，提高环境光传感器10的检测准确性。
或者，该光学元件也可以是准直镜(结合图10所示)，准直镜能够使照射在其上的小角度的光束透过，这样屏幕漏光I1或环境透光I3经过准直镜后的光束为较小角度光束，能够降低四分之一波片和线偏振片对光束角度选择的依赖性，达到降低对环境光强度检测误差的目的，提高检测精准度。
实施例二
图7是本申请实施例二提供的一种环境光传感器应用于电子设备中的结构示意图。
参见图7所示，与实施例一不同的是，在本申请实施例中，第一四分之一波片131延伸至第二接收单元12的上方，当环境光I2透过屏幕20后形成的环境透光I3照射至第一四分之一波片131上时，可以透过第一四分之一波片131后照射至第二接收单元12上，屏幕漏光I1也可以透过第一四分之一波片131后照射至第二接收单元12上。
第二接收单元12用于接收并检测透过第一四分之一波片131后的屏幕漏光，第二接收单元12还用于接收并检测透过第一四分之一波片131后的环境透光。即第二接收单元12能够获得透过第一四分之一波片131后的屏幕漏光I1和环境透光I3的光强总和。
而第一接收单元11上方依次设置有第一线偏振片132和第一四分之一波片131，参见实施例一，第一接收单元11接收并检测的是依次透过第一四分之一波片131、第一线偏振片132后的屏幕漏光I1，也即获得屏幕漏光I1的光强，这样通过第一接收单元11与第二接收单元12之间的差异，就可以获得环境透光I3的光强，进而获得环境光I2的光强，实现对环境透光I3和屏幕漏光I1的区分和去除，减小屏幕漏光对环境光传感器10检测准确性的影响，提升了环境光传感器10的检测精准度。
具体的，环境光I2通过屏幕20后形成的环境透光I3为圆偏振光。参见实施例一，环境透光I3透过第一四分之一波片131后会形成第一线偏振光I4，强度不变，第一线偏振光I4与第一线偏振片132的偏振方向垂直，不能透过第一线偏振片132。屏幕漏光I1经过第一四分之一波片131后仍为非偏振光，强度不变，非偏振光经过第一线偏振片132后形成第二线偏振光I5，由于线偏振片对透过光束偏振方向的选择性，第二线偏振光I5的强度为屏幕漏光I1强度的一半。
环境透光I3经过第一四分之一波片131后形成第一线偏振光I4，其强度不变，第一线偏振光I4照射至第二接收单元12上。屏幕漏光I1为非偏振光，经过第一四分之一波片131后仍为非偏振光，强度不变，照射至第二接收单元12上，即第二接收单元12接收并检测到与环境透光I3光强相同的第一线偏振光I4和屏幕漏光I1的光强总和，因此，环境透光I3的强度A可通过以下公式计算：
A＝A1-2A2 (2)
其中，A1是第二接收单元检测到的光强，A2是第一接收单元检测到的光强。
环境光I2的强度和环境透光I3的强度呈线性关系，环境光I2的光强AO＝kA，其中，k为常数，这样就能够计算出环境光I2的光强，从而能够根据环境光I2的光强准确地调整屏幕20的亮度。
其中，在本申请实施例中，第一接收单元11和第二接收单元12也可以是光电转换单元，光电转换单元可以包括有多个子光电转换元件111。在第一接收单元11和第二接收单元12上也可以分别覆盖有滤色器15，以实现对环境光色温的检测，具体的结构可参见实施例一。
图8是本申请实施例二提供的另一种环境光传感器应用于电子设备中的结构示意图。
由于第一接收单元11上方设置有第一四分之一波片131和第一线偏振片132，而只有第一四分之一波片131延伸至第二接收单元12上方，这样就导致第二接收单元12与第一四分之一波片131之间存在高度落差，不便于实现。参见图8所示，本申请实施例提供的环境光传感器10可以包括有第一填平层141，第一填平层141位于第二接收单元12的上方，第一填平层141与第一线偏振片132并列，且第一填平层141和第一线偏振片132的高度平齐，这样通过第一填平层141就能够对存在的落差进行填补，便于第一四分之一波片131的设置，同时也便于与屏幕20进行装配设置。
第一填平层141的成型材质可参见实施例一，在本申请实施例中不再赘述。
图9是本申请实施例二提供的又一种环境光传感器应用于电子设备的结构示意图，图10是本申请实施例二提供的又一种环境光传感器应用于电子设备的结构示意图。
本申请实施例中，参见图9所示，环境光传感器10可以包括透镜16，透镜16位于第一四分之一波片131的上方，透镜16延伸至第一接收单元11和第二接收单元12上方。利用透镜16使大角度光束汇聚成小角度光束，同时也能够降低四分之一波片和线偏振片对光束角度选择的依赖性，提升响应灵敏性，降低对环境光强检测的误差。
或者，参见图10所示，环境光传感器10可以包括准直镜17，利用准直镜17使照射在其上的小角度光束透过，降低四分之一波片和线偏振片对光束角度选择的依赖性，降低对环境光强检测的误差。
实施例三
图11是本申请实施例三提供的一种环境光传感器应用于电子设备中的结构示意图，图12是本申请实施例三提供的一种圆偏振光经过第一线偏振片后的光路示意图。
参见图11所示，与实施例一不同的是，在本申请实施例中，第一线偏振片132延伸至第二接收单元12上方，第一线偏振片132还用于使屏幕漏光和环境透光透过。也就是说，当环境光I2透过屏幕20后形成的环境透光I3照射至第一线偏振片132上时，可以透过第一线偏振片132后照射至第二接收单元12上。屏幕漏光I1也可以透过第一线偏振片132后照射至第二接收单元12上。
第二接收单元12用于接收并检测透过第一线偏振片132后的屏幕漏光，第二接收单元12还用于接收并检测透过第一线偏振片132后的环境透光，即第二接收单元12能够获得透过第一线偏振片132后的屏幕漏光I1和环境透光I3的光强总和。
而第一接收单元11上方依次设置有第一线偏振片132和第一四分之一波片131，参见实施例一，第一接收单元11接收并检测透过依次透过第一四分之一波片131和第一线偏振片132后的屏幕漏光I1，也即获得屏幕漏光I1的光强，这样通过第一接收单元11与第二接收单元12之间的差异，就可以获得环境透光I3的光强，进而获得环境光I2的光强，实现对环境透光I3和屏幕漏光I1的区分和去除，减小屏幕漏光对环境光传感器10检测准确性的影响，提升了环境光传感器10的检测精准度。
具体的，环境光I2透过屏幕20后形成的环境透光I3为圆偏振光。参见实施例一，环境透光I3透过第一四分之一波片131形成第一线偏振光I4，强度不变，第一线偏振光I4与第一线偏振片132的偏振方向垂直，不能透过第一线偏振片132。屏幕漏光I1经过第一四分之一波片131后仍为非偏振光，强度不变，非偏振光经过第一线偏振片132后形成第二线偏振光I5，第二线偏振光I5照射至第一接收单元11上，由于线偏振片对透过光束偏振方向的选择性，第二线偏振光I5的强度为屏幕漏光I1强度的一半，第一接收单元11接收并检测到的光强为屏幕漏光I1强度的一半。
参见图12所示，应当理解的是，圆偏振光经过线偏振片后会形成线偏振光，其强度为圆偏振光强度的一半，结合图11所示，即环境透光I3透过第一线偏振片132后形成第三偏振光I6，第三偏振光I6照射至第二接收单元12上，且第三偏振光I6的强度为环境透光I3强度的一半。
屏幕20发射的屏幕漏光I1为非偏振光，非偏振光经过第一线偏振片132后形成第二线偏振光I5，第二线偏振光I5照射至第二接收单元12上，第二线偏振光I5的强度为屏幕漏光I1强度的一半。这样第二接收单元12接收并检测到的光强为环境透光强度I3和屏幕漏光I1强度总和的一半。因此，环境透光强度A可以通过以下公式计算：
A＝2(A1-A2) (3)
其中，A1是第二接收单元检测到的光强，A2是第一接收单元检测到的光强。
环境光I2的强度和环境透光I3的强度呈线性关系，环境光I3的光强AO＝kA，其中，k为常数，这样就能够计算出环境光I2的光强，从而能够根据环境光I2的光强准确地调整屏幕20的亮度。
其中，在本申请实施例中，第一接收单元11和第二接收单元12也可以是光电转换单元，光电转换单元可以包括有多个子光电转换元件111。在第一接收单元11和第二接收单元12上也可以分别覆盖有滤色器15，以实现对环境光色温的检测，具体的结构可参见实施例一。
图13是本申请实施例三提供的又一种环境光传感器应用于电子设备中的结构示意图。
由于第一接收单元11上方设置有第一四分之一波片131和第一线偏振片132，而只有第一线偏振片132延伸至第二接收单元12上方，这样就使环境光传感器10与屏幕20相对的一面存在台阶而高度不同。本申请实施例提供的环境光传感器10可以包括有第二填平层142，参见图13所示，第二填平层142位于第二接收单元12的上方，第二填平层142与第一四分之一波片131并列，且第二填平层142和第一四分之一波片131的高度平齐，这样通过第二填平层142就能够对存在的台阶高度进行补偿，使环境光传感器10与屏幕20相对一面保持平齐，便于与屏幕20装配设置。
第二填平层142的成型材质可参见实施例一，在本申请实施例中不再赘述。
本申请实施例中，环境光传感器10也可以包括有透镜，透镜设置在第一四分之一波片131上方，且透镜延伸至第一接收单元11和第二接收单元12上方，利用透镜使大角度光束汇聚成小角度光束，同时也能够降低四分之一波片和线偏振片对光束角度选择的依赖性，提升响应灵敏性，降低对环境光强检测的误差。
或者，环境光传感器10可以包括准直镜，利用准直镜使照射在其上的小角度光束透过，降低四分之一波片和线偏振片对光束角度选择的依赖性，降低对环境光强检测的误差。
实施例四
图14是本申请实施例四提供的一种电子设备的正面结构示意图，图15是本申请实施例四提供的一种电子设备的截面结构示意图，图16是本申请实施例四提供的一种屏幕的结构示意图，图17是本申请实施例四提供的一种非偏振光依次经过第二偏振片和第二四分之一波片的光路示意图。
本申请实施例提供一种电子设备，其中，该电子设备可以包括但不限于为手机、平板电脑、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、手持计算机、对讲机、上网本、POS机、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、可穿戴设备、虚拟现实设备等移动或固定终端。
参见图14和图15所示，以该电子设备100为手机为例，电子设备100至少包括屏幕20、主板40和上述任一实施例中的环境光传感器10。其中，环境光传感器10可以设置在主板40上，环境光传感器10位于主板40和屏幕20之间，屏幕20与环境光传感器的第一四分之一波片13相对，主板40可以通过柔性线路板50(FPC，flexible printed circuit)与屏幕20电连接，环境光传感器10可以将接收并检测到的光信号转换为电信号，并通过主板40传递给处理器，处理器可以根据接收到的信号对屏幕20的亮度进行调整。
由于电子设备包括有上述的环境光传感器，该环境光传感器通过包括第一接收单元、第二接收单元、第一线偏振片和第一四分之一波片，第一线偏振片位于第一接收单元上方，第一四分之一波片位于第一线偏振片上方，且第一线偏振片和第一四分之一波片中至多一个延伸至第二接收单元上方。即第一接收单元上方设置第一线偏振片和第一四分之一波片，使第一接收单元仅能够接收到屏幕漏光，而在第二接收单元上只覆盖有上述的第一四分之一波片和第一线偏振片的其中一个，或者不覆盖，第二接收单元接收检测的是环境透光和屏幕漏光的总和，通过第一接收单元和第二接收单元的差异，即可获得环境透光的强度，进而获得环境光的强度，有效的对环境透光和屏幕漏光进行了区分和去除，减小了屏幕漏光对环境光传感器检测准确性的影响，提升环境光传感器的检测精准度，进而提升了对电子设备屏幕显示亮度调整的准确性，提升了用户浏览屏幕时的舒适度。
具体的，参见图15所示，电子设备100还包括有遮光层30，遮光层30设置在屏幕20朝向主板40的一面上，遮光层30可以通过粘接等方式覆盖在屏幕20上，即遮光层30位于屏幕20与环境光传感器10之间。该遮光层30可以是屏幕20背面的黑胶层，或者该遮光层30也可以是黑胶层与铜箔层等的组合层。
在遮光层30上可以开设有开口31，环境光传感器10的第一接收单元11和第二接收单元12与该开口31相对，屏幕20发出的屏幕漏光以及穿过屏幕20的环境透光可以通过开口31照射至环境光传感器10上，并被第一接收单元11和第二接收单元12接收，从而实现对环境光和屏幕漏光的检测。
参见图16所示，具体的，屏幕20可以包括有基板21和依次设置在基板21上的发光层22、第二四分之一波片232、第二线偏振片231和盖板24，其中遮光层30位于基板21与发光层22相背的一侧上。
应当理解的是，环境光I2为自然光，即非偏振光，参见图17所示，非偏振光照射至第二线偏振片231上并透过后形成线偏振光，该线偏振光透过第二四分之一波片232后形成圆偏振光，其中，第二线偏振片231的偏振方向与第二四分之一波片232的快轴方向夹角可以为45°或-45°。
结合图16所示，当透过盖板24后的环境光I2照射至第二线偏振片231，并透过第二线偏振片231后形成第四线偏振光。第四线偏振光照射至第二四分之一波片232上，透过第二四分之一波片232后就形成了圆偏振光，从而使透过屏幕20后的环境透光I3为圆偏振光。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种环境光传感器，用于设置在电子设备的屏幕下方，其特征在于，包括第一接收单元、第二接收单元、第一线偏振片和第一四分之一波片；
所述第一线偏振片位于所述第一接收单元上方，所述第一四分之一波片位于所述第一线偏振片上方，且所述第一线偏振片和所述第一四分之一波片中至多一个延伸至所述第二接收单元上方；
所述第一四分之一波片用于使所述屏幕的屏幕漏光透过，所述第一四分之一波片还用于使环境光穿过所述屏幕形成的环境透光透过；
所述第一线偏振片用于使所述屏幕漏光和所述环境透光透过，所述第一线偏振片还用于使透过所述第一四分之一波片后的所述屏幕漏光透过，所述第一线偏振片还用于阻挡透过所述第一四分之一波片后的所述环境透光的透过；
所述第一接收单元用于接收依次透过所述第一四分之一波片和所述第一线偏振片后的所述屏幕漏光；
所述第二接收单元用于接收直接照射至所述第二接收单元上的所述屏幕漏光和所述环境透光；或者，所述第二接收单元用于接收透过所述第一四分之一波片后的所述屏幕漏光和所述环境透光，或者，所述第二接收单元用于接收透过所述第一线偏振片后的所述屏幕漏光和所述环境透光。
2.根据权利要求1所述的环境光传感器，其特征在于，所述第一四分之一波片用于使所述环境透光透过并形成线偏振光，所述线偏振光与所述第一线偏振片的偏振方向垂直。
3.根据权利要求1所述的环境光传感器，其特征在于，还包括第一填平层和/或第二填平层，所述第一填平层和所述第二填平层位于所述第二接收单元上方；
所述第一填平层与所述第一线偏振片并列，且所述第一填平层与所述第一线偏振片的高度平齐；
所述第二填平层与所述第一四分之一波片并列，且所述第二填平层与所述第一四分之一波片的高度平齐。
4.根据权利要求1所述的环境光传感器，其特征在于，所述第一接收单元和所述第二接收单元为光电转换单元，所述光电转换单元包括多个子光电转换元件。
5.根据权利要求1所述的环境光传感器，其特征在于，所述第一接收单元和所述第二接收单元上覆盖有滤色器。
6.根据权利要求1所述的环境光传感器，其特征在于，还包括透镜，所述透镜设置在所述第一四分之一波片上方，且所述透镜延伸至所述第一接收单元和所述第二接收单元上方。
7.根据权利要求6所述的环境光传感器，其特征在于，还包括准直镜，所述准直镜设置在所述第一四分之一波片上方，且所述准直镜延伸至所述第一接收单元和所述第二接收单元上方。
8.一种电子设备，其特征在于，至少包括屏幕、主板和上述权利要求1-7任一所述的环境光传感器；
所述环境光传感器设置在所述主板上，且所述环境光传感器位于所述主板与所述屏幕之间，所述主板和所述屏幕电连接。
9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，还包括遮光层，所述遮光层设置在所述屏幕朝向所述主板的一面上，所述遮光层上开设有开口，所述环境光传感器的第一接收单元和第二接收单元与所述开口相对；
所述屏幕的屏幕漏光以及环境光穿过所述屏幕形成的环境透光通过所述开口照射至所述环境光传感器上。
10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述屏幕包括基板和依次设置在基板上的发光层、第二四分之一波片、第二线偏振片和盖板，所述遮光层位于所述基板与所述发光层相背的一侧上；
所述环境光透过所述屏幕后形成的所述环境透光为圆偏振光。
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