CN114485926B - 环境光传感器和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种环境光传感器和电子设备，能够提高环境光传感器的检测精度以及检测性能，进而提升用户对环境光传感器所在电子设备的使用体验。环境光传感器包括：滤光单元阵列，包括红色滤光单元、绿色滤光单元、蓝色滤光单元、白色滤光单元和透明滤光单元，白色滤光单元用于通过可见光信号并阻挡红外光信号，透明滤光单元用于通过可见光信号和红外光信号；像素单元阵列，包括多个像素单元，其中，白色滤光单元和透明滤光单元对应的像素单元用于共同检测环境光中的红外光信号的信号量，蓝色滤光单元和红色滤光单元对应的像素单元用于检测环境光的色温，绿色滤光单元对应的像素单元用于检测环境光的照度。

Description

环境光传感器和电子设备

技术领域

本申请涉及传感器领域，并且更具体地，涉及一种环境光传感器和电子设备。

背景技术

随着电子设备(例如，智能终端设备：手机、平板电脑等)的发展，环境光传感器逐渐成为一个标配的传感器，该环境光传感器用于检测智能终端设备所在环境中环境光的强度，检测得到的环境光的强度可具有多种用途，例如，终端设备的屏幕亮度可跟随环境光的强度自动调节，提升用户对终端设备的使用体验。

鉴于该环境光传感器在电子设备中的广泛使用，如何实现对环境光传感器多种光学参数的检测，并提高环境光传感器的检测精度以及检测性能，进而提升用户对环境光传感器所在电子设备的使用体验，是一项亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请提供一种环境光传感器和电子设备，能够实现对环境光传感器多种光学参数的检测，并提高环境光传感器的检测精度以及检测性能，进而提升用户对环境光传感器所在电子设备的使用体验。

第一方面，提供一种环境光传感器，包括：滤光单元阵列，包括多个滤光单元，其中，多个滤光单元包括红色滤光单元、绿色滤光单元、蓝色滤光单元、白色滤光单元和透明滤光单元，白色滤光单元用于通过可见光信号并阻挡红外光信号，透明滤光单元用于通过可见光信号和红外光信号；像素单元阵列，位于滤光单元阵列下方，像素单元阵列包括多个像素单元，多个像素单元用于接收环境光经过多个滤光单元后的光信号以进行环境光检测，其中，白色滤光单元和透明滤光单元对应的像素单元用于共同检测环境光中的红外光信号的信号量，蓝色滤光单元和红色滤光单元对应的像素单元用于检测环境光的色温，绿色滤光单元对应的像素单元用于检测环境光的照度。

通过本申请实施例的技术方案，在环境光传感器中设置红色滤光单元、绿色滤光单元和蓝色滤光单元，可以实现环境光的色温以及照度的二合一检测。与此同时，环境光传感器还同时设置白色滤光单元和透明滤光单元，根据该白色滤光单元和透明滤光单元对应的像素单元，能够检测得到环境光中红外光信号的信号量，根据该红外光信号的信号量可以校正或优化环境光传感器的检测结果，提高环境光传感器的检测精度以及检测性能。

在一些可能的实施方式中，环境光传感器能够被配置为设置于电子设备的显示屏下方，环境光传感器用于接收穿过显示屏后的环境光以进行环境光检测。

在一些可能的实施方式中，蓝色滤光单元的数量与多个滤光单元的数量之比大于或等于24％。

在一些可能的实施方式中，红色滤光单元的数量与多个滤光单元的数量之比大于或等于15％。

在一些可能的实施方式中，绿色滤光单元的数量与多个滤光单元的数量之比大于或等于24％。

在一些可能的实施方式中，在多个滤光单元中，红色滤光单元、绿色滤光单元以及蓝色滤光单元中任意一种滤光单元的数量大于或等于白色滤光单元的数量；和/或，红色滤光单元、绿色滤光单元以及蓝色滤光单元中任意一种滤光单元的数量大于透明滤光单元的数量。

在一些可能的实施方式中，白色滤光单元的数量与多个滤光单元的数量之比小于或等于20％，且大于或等于5％。

在一些可能的实施方式中，透明滤光单元的数量与多个滤光单元的数量之比小于或等于9％，且大于或等于4％。

在一些可能的实施方式中，红外光信号的信号量用于校正蓝色滤光单元和/或红色滤光单元对应的像素单元的像素值，以校正环境光的色温。

在一些可能的实施方式中，红外光信号的信号量用于校正绿色滤光单元对应的像素单元的像素值，以校正环境光的照度。

在一些可能的实施方式中，红外光信号的信号量用于确定环境光对应的光源类型。

在一些可能的实施方式中，白色滤光单元和/或透明滤光单元位于滤光单元阵列的边缘区域。

在一些可能的实施方式中，多个滤光单元排列为N行，N行滤光单元的行排列方向平行于显示屏的行扫描方向，且N行滤光单元的每行滤光单元包括：红色滤光单元、绿色滤光单元以及蓝色滤光单元，其中，N为正整数。

在一些可能的实施方式中，N行滤光单元的每行滤光单元还包括白色滤光单元。

在一些可能的实施方式中，多个滤光单元排列为M列，M列滤光单元的每行滤光单元包括：红色滤光单元、绿色滤光单元以及蓝色滤光单元，其中，M为正整数。

在一些可能的实施方式中，M列滤光单元的每列滤光单元还包括白色滤光单元。

在一些可能的实施方式中，滤光单元阵列还包括：光阻挡单元，用于阻挡和吸收光信号；像素单元阵列中对应于光阻挡单元的像素单元用于检测环境光传感器的底噪。

在一些可能的实施方式中，多个滤光单元排列为N行，N行滤光单元中每行的端部设置有一个光阻挡单元，其中，N为正整数。

在一些可能的实施方式中，环境光传感器能够被配置为设置于电子设备的显示屏下方，N行滤光单元的行排列方向平行于显示屏的行扫描方向。

在一些可能的实施方式中，滤光单元阵列中相邻两个滤光单元之间形成有间隙，间隙的宽度大于20μm。

在一些可能的实施方式中，滤光单元阵列中，每个滤光单元对应于像素单元阵列中的P×P个像素单元，其中，P为大于或等于5的正整数。

第二方面，提供一种电子设备，包括：显示屏以及第一方面或第一方面中任一可能的实施方式中的环境光传感器，其中，环境光传感器检测得到的传感数据用于调整显示屏的光学参数。

在一些可能的实施方式中，环境光传感器设置于显示屏的下方。

通过本申请实施例的技术方案，在电子设备中设置环境光传感器，由于该环境光传感器具有较高的检测精度以及检测性能，根据该环境光传感器的传感数据调节显示屏的光学参数，可以使得显示屏的调节更为精准以适应当前的环境光，从而可以提升用户对于电子设备的使用体验。

附图说明

图1是本申请可以适用的一种电子设备的正面示意图。

图2是本申请一实施例提供的环境光传感器设置于显示屏下方的截面示意图。

图3是本申请一实施例提供的一种环境光传感器的示意性俯视图。

图4是图3所示环境光传感器沿A-A’方向的示意性截面图。

图5是本申请一实施例提供的具有不同色温的多种光源的光谱图。

图6是本申请一实施例提供的一种显示屏对环境光中不同波段光信号的透过率示意曲线图。

图7是本申请一实施例提供的一种卤素灯的光谱图。

图8是本申请一实施例提供的一种滤光单元阵列的示意图。

图9是本申请一实施例提供的另一滤光单元阵列的示意图。

图10是本申请一实施例提供的另一滤光单元阵列的示意图。

图11是本申请一实施例提供的另一滤光单元阵列的示意图。

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。

本申请实施例提供的环境光传感器(Ambient Light Sensor，ALS)的相关技术方案可以应用于各种电子设备，尤其适用于电脑(Computer)及其周边、通讯(Communications)和消费电子(Consumer-Electronics)这三种类型相关的3C电子产品，例如，智能手机、笔记本电脑、平板电脑、智能穿戴设备、家电设备、游戏设备等等。此外，本申请实施例涉及的技术方案还涉及汽车电子等其他类型的电子设备，本申请实施例对此不做具体限定。

需要说明的是，为便于说明，在本申请的实施例中，相同的附图标记表示相同的部件，并且为了简洁，在不同实施例中，省略对相同部件的详细说明。应理解，附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸，以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明，而不应对本申请构成任何限定。

作为一种应用场景，本申请实施例提供的环境光传感器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。例如，在一些实施方式中，环境光传感器可以设置于中框与电子设备的显示屏之间，并位于电子设备的盖板玻璃(CoverGlass，CG)下方，以实现电子设备所在环境的环境光检测。或者，在另一些实施方式中，环境光传感器也可以设置在电子设备的显示屏下方的局部区域，从而形成屏下(Under-display)环境光检测装置。

图1示出了本申请可以适用的一种电子设备10的正面示意图。

如图1所示，该电子设备10包括中框120和显示屏110，该显示屏110和中框120之间具有间隙区域130。其中，图1中所示的显示屏110所在区域为显示屏110的显示区域，间隙区域130中可设置有盖板，用于保护显示屏110且为用户手指140提供触摸界面。

可选地，显示屏110可以为自发光显示屏，其采用具有自发光的显示单元作为显示像素。比如显示屏110可以为有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示屏或者微型发光二极管(Micro-LED)显示屏。在其他可替代实施例中，显示屏110也可以为液晶显示屏(Liquid Crystal Display,LCD)或者其他被动发光显示屏，本申请实施例对此不做限制。

此外，图1中所示的中框120可包括电子设备10的外框，除图1中所示的外框以外，本申请实施例中的中框120还包括设置于显示屏110下方，用于承载电子设备内部各种组件的框架，其内部各种组件包括但不限于主板，电池、摄像头，排线，各种感应器，话筒，听筒等等零部件。

由于在电子设备的整机设计时，会优先考虑摄像头，主板，扬声器，振动马达等较大元件的布置，环境光传感器等小型传感器则一般设置于图1所示的第一区域101中，该第一区域101为上述间隙区域130中位于电子设备上部的局部区域。或者，在另一些相关技术中，环境光传感器单独设置于图1所示的第二区域102中，该第二区域102可为显示屏110的上部的显示区域。

图2示出了环境光传感器设置于显示屏110下方的截面示意图。

如图2所示，电子设备10中，环境光传感器100设置于显示屏110的显示区域的下方，用于检测穿过显示屏110后的环境光L0。

可选地，显示屏110的上表面设置有盖板140，该盖板140可以为玻璃或者树脂等透明硬性材料。

显示屏110的下表面设置有保护层111，该保护层111一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2所示，该保护层111中形成有开窗，环境光传感器100设置于该开窗下方，环境光L0经过盖板140、显示屏110以及保护层111中的开窗传递至环境光传感器100，以使得该环境光传感器100基于接收的环境光L0进行环境光检测。

在一些相关实施方式中，环境光传感器100中设置有多种不同颜色的彩色滤光片(Color Filter，CF)103。该彩色滤光片103设置于环境光传感器100的感光元件的上方，以使得环境光传感器100中的感光元件能够接收多种颜色的彩色光信号，便于环境光传感器100检测环境光的色温、照度等多种光学信息，提升环境光传感器100的检测性能。

但在该实施方式中，由于彩色滤光片103的制造工艺等原因的限制，会使得彩色滤光片103通过的彩色光信号中可能夹杂有红外光信号的干扰，从而影响环境光传感器100对于环境光中彩色光信号的检测精度，进而影响了环境光传感器100的检测精度。另外，在大多数情况下，环境光传感器100实现的功能较为单一，不能提供较为准确的多种环境光检测结果。

鉴于此，本申请提供一种环境光传感器，能够检测得到环境光的照度、色温以及环境光中红外光信号的信号量。通过该环境光传感器，不仅可以向用户提供多种环境光检测结果，进一步，还可根据该红外光信号的信号量校正或优化多种环境光检测结果，综合提高环境光传感器的检测精度以及检测性能。

图3示出了本申请实施例提供的一种环境光传感器200的示意性俯视图，图4为该环境光传感器200沿A-A’方向的示意性截面图。

如图3和图4所示，在本申请实施例中，该环境光传感器200包括：

滤光单元阵列210，包括多个滤光单元，其中，该多个滤光单元包括红色滤光单元2011、绿色滤光单元2012、蓝色滤光单元2013、白色滤光单元202和透明滤光单元203，该白色滤光单元202用于通过可见光信号并阻挡红外光信号，该透明滤光单元203用于通过可见光信号和红外光信号；

像素单元阵列220，位于滤光单元阵列210下方，该像素单元阵列220包括多个像素单元，该多个像素单元用于接收环境光经过多个滤光单元后的光信号以进行环境光检测，其中，白色滤光单元202对应的像素单元和透明滤光单元203对应的像素单元用于共同检测环境光中红外光信号的信号量，蓝色滤光单元2013和红色滤光单元2011对应的像素单元用于检测环境光的色温，绿色滤光单元2012对应的像素单元用于检测环境光的照度。

具体地，在本申请实施例中，环境光传感器200包括：用于感测光信号的像素单元阵列220，该像素单元阵列220中包括多个用于感测光信号的像素单元。该像素单元包括但不限于是光电二极管(photodiode，PD)，光电三极管等等光电感应器件。

对应于该像素单元阵列220，其上方设置有滤光单元阵列210。可选地，在一些实施方式中，该滤光单元阵列210可通过半导体制备工艺制备于像素单元阵列220的上表面，以实现滤光单元阵列210设置在像素单元阵列220的上方。

对于该滤光单元阵列210，其包括多个滤光单元，每个滤光单元可用于通过目标波段的光信号以实现滤光功能。具体地，该滤光单元在本申请实施例中可为滤光片或者为滤光层，其制备方法可以参见相关技术中的相关描述，本申请实施例对于滤光单元的结构以及制备方式不做具体限定。

在本申请实施例中，滤光单元阵列210中的多个滤光单元包括：红色滤光单元2011、绿色滤光单元2012和蓝色滤光单元2013。具体地，红色滤光单元2011用于通过可见光中红光波段的红光信号，绿色滤光单元2012用于通过可见光中绿光波段的绿光信号，蓝色滤光单元2013用于通过可见光中蓝光波段的蓝光信号。当然，在其它替代方式中，本申请实施例中的蓝色滤光单元2013可以被替代为其它颜色的滤光单元，旨在能够通过蓝光信号即可，类似地，红色滤光单元2011和绿色滤光单元2012也可以被替代为其它颜色的滤光单元，旨在能够通过红光信号和绿光信号即可。

具体地，蓝色滤光单元2013和红色滤光单元2011对应的像素单元的像素值可以用于检测环境光的色温。

图5示出了本申请实施例提供的具有不同色温的多种光源的光谱图。

如图5所示，对于不同色温的光源，其色温跟光信号中蓝光信号的信号量与红光信号的信号量之比呈正相关关系，即光源光信号中蓝光信号的信号量与红光信号的信号量之比越大，则光源光信号的色温越高。

因此，通过蓝色滤光单元2013对应的像素单元能够用于检测环境光中的蓝光信号的信号量，通过红色滤光单元2011对应的像素单元能够用于检测环境光中的红光信号的信号量，根据该蓝色滤光单元和红色滤光单元对应的像素单元的像素值之比，可以检测得到当前环境光的色温。

另外，绿色滤光单元2012对应的像素单元的像素值可以用于检测环境光的照度。

具体地，环境光中的三原色(Red Green Blue，RGB)光信号对人眼的三种感光细胞进行刺激，可以得到XYZ三种刺激值，其中刺激值Y即可用于表征环境光的照度。作为示例而非限定，RGB信号量与XYZ刺激值之间的变换关系如下公式所示：

由上述公式可以看出，环境光照度(刺激值Y)主要取决于环境光中绿光信号的信号量，因此，环境光传感器200中绿色滤光单元2012对应的像素单元能够用于检测环境光中绿光信号的信号量以检测环境光的照度。

除了上述红色滤光单元2011、绿色滤光单元2012和蓝色滤光单元2013这些彩色滤光单元以外，在本申请实施例中，滤光单元阵列210中的多个滤光单元还包括：白色滤光单元202以及透明滤光单元203。

具体地，白色滤光单元202能够通过全部可见光波段的光信号，即白色滤光单元202能够通过白光信号。与此同时，该白色滤光单元202能够吸收和/或反射红外波段的光信号，以阻挡该红外波段的光信号通过该白色滤光单元202。区别于该白色滤光单元202，透明滤光单元203不仅能够通过全部可见光波段的光信号，而且还能够通过红外波段的光信号。

因此，当环境光穿过滤光单元阵列210后，对应于该白色滤光单元202的像素单元用于检测环境光中的可见光信号，对应于透明滤光单元203的像素单元用于检测环境光中的可见光信号以及红外光信号，根据该白色滤光单元202和透明滤光单元203对应的像素单元的像素值，可以确定环境光中红外光信号的信号量。

可选地，在一些实施方式中，白色滤光单元202中设置有红外截止滤光(Infraredcut filter，IRCF)层，以阻挡红外光信号。而透明滤光单元203上方可以为空气层，或者透明介质层，旨在能够通过可见光信号以及红外光信号。

需要说明的是，在本申请实施例中，滤光单元对应的像素单元是指能够接收到通过该滤光单元后的光信号的像素单元。为了便于描述，在本申请中，接收通过同一滤光单元后的光信号的像素单元均简称为与该滤光单元对应的像素单元。

通过本申请实施例的技术方案，在环境光传感器200中设置红色滤光单元2011、绿色滤光单元2012和蓝色滤光单元2013，可以实现环境光的色温以及照度的二合一检测。与此同时，环境光传感器200还同时设置白色滤光单元202和透明滤光单元203，根据该白色滤光单元202和透明滤光单元203对应的像素单元，能够检测得到环境光中红外光信号的信号量，根据该红外光信号的信号量可以校正或优化环境光传感器200的检测结果，提高环境光传感器200的检测精度以及检测性能。

可选地，在一些应用场景中，环境光传感器200能够被配置为设置于电子设备的显示屏110下方，环境光传感器200用于接收穿过显示屏110后的环境光以进行环境光检测。

例如，如图2所示，环境光传感器200能够被配置为设置于盖板140和显示屏110的下方，显示屏110中包括半导体电路、有机材料、偏振片、聚酰亚胺(Polyimide，PI)薄膜、光学透明胶层(Optically Clear Adhesive，OCA)等种种叠层，导致环境光中不同波段的光信号通过显示屏110的透过率不同。

图6示出了一种显示屏110对环境光中不同波段的光信号的透过率。

如图6所示，该显示屏110对于450nm至500nm之间的蓝光信号的透过率较低，而对于红光信号具有较高的透过率。

因此，在环境光传感器200设置于显示屏110的下方的情况下，该环境光传感器200中蓝色滤光单元2013的占比可增大，以提高环境光传感器200对蓝光信号的检测效果，进而提高环境光传感器200对环境光色温的检测精度。

作为示例而非限定，在环境光传感器200的滤光单元阵列210中，蓝色滤光单元2013的数量与多个滤光单元的数量之比大于或等于24％，以保证滤光单元阵列210中具有足够数量的蓝色滤光单元2013。

可选地，由于显示屏110对红光信号的透过率较大，因而红色滤光单元2011的数量可以小于或等于蓝色滤光单元2013的数量。作为示例而非限定，在环境光传感器200的滤光单元阵列210中，红色滤光单元2011的数量与多个滤光单元的数量之比大于或等于15％，以保证滤光单元阵列210中具有足够数量的红色滤光单元2011。

除了保证滤光单元阵列210中具有足够数量的红色滤光单元2011和蓝色滤光单元2013以外，可选地，在环境光传感器200的滤光单元阵列210中，绿色滤光单元2012的数量与多个滤光单元的数量之比也可大于或等于24％，以保证滤光单元阵列210中具有足够数量的绿色滤光单元2012。

可选地，在滤光单元阵列210的多个滤光单元中，红色滤光单元2011、绿色滤光单元2012以及蓝色滤光单元2013中任意一种滤光单元的数量大于或等于白色滤光单元202的数量；和/或，红色滤光单元2011、绿色滤光单元2012以及蓝色滤光单元2013中任意一种滤光单元的数量大于透明滤光单元203的数量。

通过该实施方式的技术方案，在保证滤光单元阵列210中包含白色滤光单元202和透明滤光单元203的基础上，在该滤光单元阵列210中还设置有较多数量彩色滤光单元，能够较大程度的提高环境光中彩色光信号的检测精度，以提高环境光的色温、照度等光学参数的检测精度，提升环境光传感器200的性能。

作为示例，在环境光传感器200的滤光单元阵列210中，白色滤光单元202的数量与多个滤光单元的数量之比小于或等于20％，且大于或等于5％，以使得滤光单元阵列210中白色滤光单元202的数量处于合适的水平，既能保证对白光信号的采集效果，也不会影响彩色滤光单元在滤光单元阵列210中的占比。

作为示例，在环境光传感器200的滤光单元阵列210中，透明滤光单元203的数量与多个滤光单元的数量之比小于或等于9％，且大于或等于4％，以使得滤光单元阵列210中透明滤光单元203的数量处于合适的水平，既能保证对红外光信号的采集效果，也不会影响彩色滤光单元以及白色滤光单元202在滤光单元阵列210中的占比。

除了将白色滤光单元202和透明滤光单元203的数量设计的较小，以保证环境光传感器200对于彩色光信号的检测性能以外，可选地，在滤光单元阵列210的多个滤光单元中，白色滤光单元202和/或透明滤光单元203还可以进一步设置于滤光单元阵列210的边缘区域，从而保证彩色滤光单元201对应的像素单元对彩色光信号的采集效果，进一步提高环境光传感器200的检测精度和检测性能。

可选地，对于该白色滤光单元202和透明滤光单元203对应的像素单元检测得到的环境光中红外光信号的信号量，在一些实施方式中，可以根据该环境光中红外光信号的信号量，确定该环境光对应的光源类型。

图7示出了本申请实施例提供的一种卤素灯的光谱图。

如图7所示，对于卤素灯光源而言，其发射的光信号中，红外光信号的占比较大，而蓝光信号、绿光信号等短波长光信号的占比较小。通过本申请实施例的技术方案，在环境光传感器200中设置白色滤光单元202和透明滤光单元203，通过该白色滤光单元202和透明滤光单元203对应的像素单元的像素值，可以确定环境光中红外光信号的占比，从而确定可确定当前环境光对应的光源类型为卤素灯光源。

基于该环境光对应的光源类型，环境光传感器200的处理单元可以选择合适的算法，对该环境光传感器100的像素单元阵列220产生的像素值进行处理，得到较为准确的环境光检测结果。

可以理解的是，不同类型的光源，其光信号中红外光的信号量的占比会有一定的变化，通过检测环境光中红外光信号的信号量，除了可以确定当前环境光的光源类型如图7所示的卤素灯光源以外，还可以为其它类型的光源，本申请实施例对该光源的具体类型不作限定，旨在能够通过红外光的信号量进行区分即可。

具体地，对于彩色滤光单元而言，其主要通过部分波段的彩色光信号，但由于滤光单元的制备工艺的限制，该彩色滤光单元，尤其是红色滤光单元，除了通过部分波段的彩色光信号以外，还会通过部分红外光信号。该红外光信号会影响彩色滤光单元对应的像素单元对于彩色光信号的检测，影响环境光传感器200的检测结果。

因此，除了上文所述可以根据环境光中红外光信号的信号量，确定该环境光对应的光源类型以外，在另一些实施方式中，还可以根据该环境光中红外光信号的信号量，校正环境光传感器200中彩色滤光单元对应的像素单元的像素值，以校正环境光中彩色光信号的检测值，提高环境光传感器200对于环境光中彩色光信号的检测精度以及检测性能。

作为一种示例，红外光信号的信号量用于校正蓝色滤光单元2013和/或红色滤光单元2011对应的像素单元的像素值，以校正环境光的色温。

作为一种示意性的校正方式，红色滤光单元2011对应的像素单元的像素值可通过如下公式进行校正：

R’＝R×(1+K×θ)；

K＝(W-C)/R；

其中，R’为红色滤光单元2011对应的像素单元校正后的像素值，R为红色滤光单元2011对应的像素单元的原始像素值，W为透明滤光单元203对应的像素单元的原始像素值，C为白色滤光单元202对应的像素单元的原始像素值，θ为预设系数。上述公式中的(W-C)可以表征环境光信号中的红外光的信号量。

当通过上述公式对红色滤光单元2011对应的像素单元的像素值进行校正后，环境光的色温，例如相关色温(correlated color temperature，CCT)，可以通过如下公式进行计算：

CCT＝α×B/R’；

其中，B为蓝色滤光单元2013对应的像素单元的像素值，α为预设系数。

可以理解的是，除了上文所示的校正方式以外，还可以采用其它校正方式对红色滤光单元2011对应的像素单元的像素值或者蓝色滤光单元2013对应的像素单元的像素值进行校正，本申请实施例对于具体的校正方式不做限定。

作为另一种示例，红外光信号的信号量用于校正绿色滤光单元2012对应的像素单元的像素值，以校正环境光的照度。

作为一种示意性的校正方式，绿色滤光单元2012对应的像素单元的像素值可通过如下公式进行校正：

G’＝G-β×(W-C)；

其中，G’为绿色滤光单元2012对应的像素单元校正后的像素值，G为绿色滤光单元2012对应的像素单元的原始像素值，W为透明滤光单元203对应的像素单元的原始像素值，C为白色滤光单元202对应的像素单元的原始像素值，β为预设系数。上述公式中的(W-C)可以表征环境光信号中的红外光的信号量。

当通过上述公式对绿色滤光单元2012对应的像素单元的像素值进行校正后，环境光的照度(Illuminance)，可以通过如下公式进行计算：

ILL＝k×G’；

其中，ILL为环境光的照度，k为预设系数。

可以理解的是，除了上文所示的校正方式以外，还可以采用其它校正方式对绿色滤光单元2012对应的像素单元的像素值进行校正，本申请实施例对于具体的校正方式不做限定。

图8至图10示出了本申请实施例提供的几种滤光单元阵列210的示意图。

具体的，该滤光单元阵列210中多个滤光单元阵列排列为N行M列，其中，N和M均为正整数。作为示例，在该图8至图10所示实施例中，N＝M＝5。

如图8所示，在滤光单元阵列210中，红色滤光单元2011的数量为5个，绿色滤光单元2012的数量为5个，蓝色滤光单元2013的数量为8个。该蓝色滤光单元2013与全部滤光单元的数量之比为32％。在该实施例中，蓝色滤光单元2013的占比最大，因而该滤光单元阵列210所在的环境光传感器200能够较优的适用于显示屏下方。且在该实施例中，环境光传感器200对于环境光的色温检测的精度较高。

如图9所示，在滤光单元阵列210中，红色滤光单元2011的数量为5个，绿色滤光单元2012的数量为8个，蓝色滤光单元2013的数量为5个。其中，绿色滤光单元2012与全部滤光单元的数量之比为32％。在该实施例中，绿色滤光单元2012的占比最大，环境光传感器200对于环境光的照度检测的精度较高。

如图10所示，在滤光单元阵列210中，红色滤光单元2011、绿色滤光单元2012以及蓝色滤光单元2013的数量均为6个。该红色滤光单元2011与全部滤光单元的数量之比、绿色滤光单元2012与全部滤光单元的数量之比、以及蓝色滤光单元2013与全部滤光单元的数量之比均为24％。在该实施例中，环境光传感器200对于环境光的色温以及照度检测的精度均较高。

可选地，在上述图8至图10所示实施例中，白色滤光单元202的数量为5个，其分别分布于滤光单元阵列210中边缘以及中心。透明滤光单元203的数量为2个，其分别分布于滤光单元阵列210的两角。

可选地，在上述图8至图10所示实施例中，在滤光单元阵列210的多个滤光单元中，透明滤光单元203的数量最少，白色滤光单元202的数量小于或等于任意一种颜色的彩色滤光单元的数量，而在彩色滤光单元中，绿色滤光单元2012或者蓝色滤光单元2013的数量可大于或等于红色滤光单元2011的数量。

可以理解的是，上文图8至图10仅作为示例，示出了本申请实施例提供的几种滤光单元阵列210的示意图。在满足一种或多种预设比例条件下，本申请还可以提供更多种类型的滤光单元阵列210，此处不再做具体图示和论述。具体地，滤光单元阵列210满足如下一种或多种预设比例条件：

(1)白色滤光单元202的数量与多个滤光单元的数量之比小于或等于20％，且大于或等于5％；

(2)透明滤光单元203的数量与多个滤光单元的数量之比小于或等于9％，且大于或等于4％；

(3)红色滤光单元2011的数量与多个滤光单元的数量之比大于或等于15％；

(4)绿色滤光单元2012的数量与多个滤光单元的数量之比大于或等于24％；

(5)蓝色滤光单元2013的数量与多个滤光单元的数量之比大于或等于24％。

在满足上述一项或多项比例条件的基础上，可选地，在滤光单元阵列201的N行滤光单元中，每行滤光单元包括：红色滤光单元2011、绿色滤光单元2012以及蓝色滤光单元2013。因而，在该实施方式中，环境光传感器200对于多种颜色的光信号能够均匀采样，可以进一步提高环境光传感器200对于多种颜色的光信号的检测效果，以提高环境光传感器200的检测精度和检测性能。

可选地，在滤光单元阵列210的每行滤光单元均包括红色滤光单元2011、绿色滤光单元2012以及蓝色滤光单元2013的基础上，在该滤光单元阵列210中，一行或者多行滤光单元还包括白色滤光单元202。

可选地，在该滤光单元阵列210中，该每行滤光单元均可进一步包括：白色滤光单元202，以实现环境光传感器200对于白光信号的均匀采样。

可选地，该滤光单元阵列210的每行滤光单元仅包括一个白色滤光单元202，通过该实施方式，在保证环境光传感器200对白光信号进行均匀采样的同时，还可以避免白色滤光单元202的数量较多，影响环境光传感器200对彩色光信号的检测效果。

可选地，当环境光传感器200能够被配置为设置于电子设备的显示屏110下方时，该滤光单元阵列210中N行滤光单元的行排列方向平行于显示屏110的行扫描方向。

在该实施方式中，由于显示屏110的发光像素是逐行向下刷新以进行图像显示的，为了降低显示屏110的漏光对环境光传感器200产生的影响，滤光单元阵列210的N行滤光单元中，每行滤光单元均包括红色滤光单元2011、绿色滤光单元2012以及蓝色滤光单元2013。当显示屏110在刷新每行发光像素时，每行滤光单元中的红色滤光单元2011、绿色滤光单元2012以及蓝色滤光单元2013可以同时采集光信号，从而便于准确检测出显示屏110的漏光，以提高环境光传感器200对于环境光的检测精度。

在上述申请实施例的基础上，可选地，在滤光单元阵列201的M列滤光单元中，每列滤光单元包括：红色滤光单元2011、绿色滤光单元2012以及蓝色滤光单元2013。换言之，在本申请实施例中，滤光单元阵列210的每行以及每列滤光单元均包括：红色滤光单元2011、绿色滤光单元2012以及蓝色滤光单元2013。

可选地，每列滤光单元还可以进一步包括：白色滤光单元202。换言之，滤光单元阵列210的每行以及每列滤光单元均包括：红色滤光单元2011、绿色滤光单元2012、蓝色滤光单元2013以及白色滤光单元202。

通过该实施方式的技术方案，环境光传感器200对于多种颜色的光信号以及白色光信号能够更为均匀且全面的进行采样，从而进一步提高环境光传感器200对于多种颜色的光信号以及白色光信号的检测效果，以提高环境光传感器200的检测精度和检测性能。

图11示出了本申请实施例另一种滤光单元阵列210的示意图。

如图11所示，在本申请实施例中，滤光单元阵列210还包括：光阻挡单元204，用于阻挡和吸收光信号。另外，在像素单元阵列220中，设置有对应于该光阻挡单元的像素单元，该像素单元用于检测环境光传感器200的底噪。

具体地，在本申请实施例中，在环境光传感器200中，其像素单元阵列220除了包括多个用于感测光信号的像素单元以外，还需包括必须的其它相关器件以及金属连线，以形成检测电路。当像素单元未接收光信号，由于环境温度、运行时间等多种因素的影响，检测电路内部也会形成电流信号(也称暗电流)。当像素单元接收光信号时，该电流信号会形成环境光传感器200的底噪，干扰和影响该环境光传感器200的最终检测结果。

鉴于此，在环境传感器200的滤光单元阵列210中，除了滤光单元以外，还设置有光阻挡单元204，该光阻挡单元204也可以看成是黑色滤光单元，其用于吸收和阻挡环境光中的全部可见光信号以及红外光信号等等。当像素单元阵列220中对应于滤光单元的像素单元接收光信号以进行环境光检测时，该像素单元阵列220中对应于光阻挡单元204的像素单元未接收光信号以检测当前环境光传感器200的底噪。通过该实施方式，利用光阻挡单元204对应的像素单元检测当前环境光传感器200的底噪，该底噪的检测具有较高的准确性，且该底噪可用于校正像素单元阵列220中对应于滤光单元的像素单元的像素值，以进一步提高环境光传感器200的检测精度和检测性能。

可选地，如图11所示，该光阻挡单元204的尺寸与滤光单元的尺寸相同。通过该实施方式，可以便于光阻挡单元204与滤光单元一起制造，也便于利用该光阻挡单元204对应的像素单元的像素值校正滤光单元对应的像素单元的像素值。

可选地，如图11所示，在滤光单元阵列210中，N行滤光单元中每行的端部设置有一个光阻挡单元204。通过该实施方式，该光阻挡单元204可以均匀的设置在滤光单元阵列210的边缘，不会影响滤光单元对应的像素单元对于光信号的检测，且为每行滤光单元对应的像素单元提供底噪信息，以准确校正每行滤光单元对应的像素单元的像素值，提高环境光传感器200的信号信噪比。

在一些应用场景下，图11中所示的环境光传感器200也能够被配置为设置于电子设备的显示屏110的下方，该滤光单元阵列210中N行滤光单元的行排列方向平行于显示屏110的行扫描方向。

如上所述，显示屏110的发光像素是逐行向下刷新以进行图像显示的，为了降低显示屏110的漏光对环境光传感器200产生的影响，滤光单元阵列210的N行滤光单元中，每行滤光单元的端部设置有一个光阻挡单元204，以检测每行滤光单元对应的像素单元的底噪信息，用来保证各种场景下的显示屏110干扰不会降低环境光传感器200的信号信噪比，以进一步提高环境光传感器200对于环境光的检测精度。

可选地，参见图3至图4以及图8至图11所示的滤光单元阵列210，其中相邻两个滤光单元之间形成有间隙，该间隙的宽度可大于或大于20μm。具体地，该相邻两个滤光单元为行方向上相邻的两个滤光单元或者列方向上相邻的两个滤光单元。可选地，在一些实施方式中，该间隙可对应于3个或3个以上的像素单元。

通过该实施方式，相邻两个滤光单元之间设计有间隙，在滤光单元的制备工艺波动的情况下，可以保证相邻两个滤光单元不会发生交叠，保证环境光传感器200采集的光信号的质量以保证环境光传感器200的检测效果。另外，相邻两个滤光单元之间会发生光信号串扰现象，相邻两个滤光单元之间的距离越近，则串扰程度越大。因此，在相邻两个滤光单元之间设计有一定宽度的间隙，可以降低相邻两个滤光单元之间的串扰现象，从而进一步保证环境光传感器200采集的光信号的质量以保证环境光传感器200的检测效果。

可选地，在一些实施方式中，每个滤光单元的面积可以大于36μm×36μm，从而保证每个滤光单元的滤光性能，且降低相邻两个滤光单元之间的串扰现象。可选地，每个滤光单元可以对应于像素单元阵列220中的多个像素单元。例如，每个滤光单元对应于像素单元阵列220中的P×P个像素单元，其中，P为大于或等于5的正整数。

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任一申请实施例的环境光传感器200和显示屏110。

可选地，该环境光传感器200可以设置于图1中所示的电子设备10中的第一区域101或者第二区域102。

可选地，当环境光传感器200设置于第二区域102，即设置于显示屏110的显示区域下方时，其设置方式可以参见图2所示实施例的相关描述。

具体地，该电子设备中设置环境光传感器200，该环境光传感器200检测得到的传感数据能够用于调整显示屏110的光学参数。例如，环境光传感器200检测得到的环境光的色温能够用于调节显示屏110的色温，该环境光传感器200检测得到的环境光的照度能够用于调节显示屏110的亮度。通过本申请实施例的技术方案，可以实现针对环境光对显示屏110起到更为全面的调节，以提升用户对于电子设备的使用体验。

另外，由于本申请实施例中提供的环境光传感器200具有较高的检测精度以及检测性能，在电子设备中设置该环境光传感器200，可以使得显示屏110的调节更为精准以适应当前的环境光，从而进一步提升用户对于电子设备的使用体验。

应理解，本申请中的具体的例子只是为了帮助本领域技术人员更好地理解本申请实施例，而非限制本申请实施例的范围。

还应理解，本申请中描述的各种实施方式，既可以单独实施，也可以组合实施，本申请实施例对此并不限定。

为便于说明，在本申请的实施例中，相同的附图标记表示相同的部件，并且为了简洁，在不同实施例中，省略对相同部件的详细说明。应理解，附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸，以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明，而不应对本申请构成任何限定。

除非另有说明，本申请实施例所使用的所有技术和科学术语与本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本申请中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本申请的范围。本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：存在A，同时存在A和B，存在B这三种情况。另外，本申请中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

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 (23)

1.一种环境光传感器，其特征在于，包括：

滤光单元阵列，包括多个滤光单元，其中，所述多个滤光单元包括红色滤光单元、绿色滤光单元、蓝色滤光单元、白色滤光单元和透明滤光单元，所述白色滤光单元用于通过可见光信号并阻挡红外光信号，所述透明滤光单元用于通过可见光信号和红外光信号；

像素单元阵列，位于所述滤光单元阵列下方，所述像素单元阵列包括多个像素单元，所述多个像素单元用于接收环境光经过所述多个滤光单元后的光信号以进行环境光检测，其中，所述白色滤光单元和所述透明滤光单元对应的像素单元用于共同检测环境光中的红外光信号的信号量，所述蓝色滤光单元和所述红色滤光单元对应的像素单元用于检测环境光的色温，所述绿色滤光单元对应的像素单元用于检测环境光的照度。

2.根据权利要求1所述的环境光传感器，其特征在于，所述环境光传感器能够被配置为设置于电子设备的显示屏下方，所述环境光传感器用于接收穿过所述显示屏后的环境光以进行环境光检测。

3.根据权利要求2所述的环境光传感器，其特征在于，所述蓝色滤光单元的数量与所述多个滤光单元的数量之比大于或等于24％。

4.根据权利要求2所述的环境光传感器，其特征在于，所述红色滤光单元的数量与所述多个滤光单元的数量之比大于或等于15％。

5.根据权利要求1所述的环境光传感器，其特征在于，所述绿色滤光单元的数量与所述多个滤光单元的数量之比大于或等于24％。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的环境光传感器，其特征在于，在所述多个滤光单元中，所述红色滤光单元、所述绿色滤光单元以及所述蓝色滤光单元中任意一种滤光单元的数量大于或等于所述白色滤光单元的数量；和/或，

所述红色滤光单元、所述绿色滤光单元以及所述蓝色滤光单元中任意一种滤光单元的数量大于所述透明滤光单元的数量。

7.根据权利要求6所述的环境光传感器，其特征在于，所述白色滤光单元的数量与所述多个滤光单元的数量之比小于或等于20％，且大于或等于5％。

8.根据权利要求7所述的环境光传感器，其特征在于，所述透明滤光单元的数量与所述多个滤光单元的数量之比小于或等于9％，且大于或等于4％。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的环境光传感器，其特征在于，所述红外光信号的信号量用于校正所述蓝色滤光单元和/或所述红色滤光单元对应的像素单元的像素值，以校正环境光的色温。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的环境光传感器，其特征在于，所述红外光信号的信号量用于校正所述绿色滤光单元对应的像素单元的像素值，以校正环境光的照度。

11.根据权利要求1至5中任一项所述的环境光传感器，其特征在于，所述红外光信号的信号量用于确定所述环境光对应的光源类型。

12.根据权利要求1至5中任一项所述的环境光传感器，其特征在于，所述白色滤光单元和/或所述透明滤光单元位于所述滤光单元阵列的边缘区域。

13.根据权利要求2至5中任一项所述的环境光传感器，其特征在于，所述多个滤光单元排列为N行，N行滤光单元的行排列方向平行于显示屏的行扫描方向，且所述N行滤光单元的每行滤光单元包括：所述红色滤光单元、所述绿色滤光单元以及所述蓝色滤光单元，其中，N为正整数。

14.根据权利要求13所述的环境光传感器，其特征在于，所述N行滤光单元的每行滤光单元还包括所述白色滤光单元。

15.根据权利要求14所述的环境光传感器，其特征在于，所述多个滤光单元排列为M列，M列滤光单元的每行滤光单元包括：所述红色滤光单元、所述绿色滤光单元以及所述蓝色滤光单元，其中，M为正整数。

16.根据权利要求15所述的环境光传感器，其特征在于，所述M列滤光单元的每列滤光单元还包括所述白色滤光单元。

17.根据权利要求1至5中任一项所述的环境光传感器，其特征在于，所述滤光单元阵列还包括：光阻挡单元，用于阻挡和吸收光信号；

所述像素单元阵列中对应于所述光阻挡单元的像素单元用于检测所述环境光传感器的底噪。

18.根据权利要求17所述的环境光传感器，其特征在于，所述多个滤光单元排列为N行，N行滤光单元中每行的端部设置有一个所述光阻挡单元，其中，N为正整数。

19.根据权利要求18所述的环境光传感器，其特征在于，所述环境光传感器能够被配置为设置于电子设备的显示屏下方，所述N行滤光单元的行排列方向平行于所述显示屏的行扫描方向。

20.根据权利要求1至5中任一项所述的环境光传感器，其特征在于，所述滤光单元阵列中相邻两个滤光单元之间形成有间隙，所述间隙的宽度大于20μm。

21.根据权利要求1至5中任一项所述的环境光传感器，其特征在于，所述滤光单元阵列中，每个滤光单元对应于所述像素单元阵列中的P×P个像素单元，其中，P为大于或等于5的正整数。

22.一种电子设备，其特征在于，包括：显示屏以及

如权利要求1至21中任一项所述的环境光传感器，其中，所述环境光传感器检测得到的传感数据用于调整所述显示屏的光学参数。

23.根据权利要求22所述的电子设备，其特征在于，所述环境光传感器设置于所述显示屏的下方。