CN117232647B - 一种设有光感机构孔的智能穿戴fpc光感测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种设有光感机构孔的智能穿戴FPC光感测试系统，包括待测光感单元和光感测试单元。本发明提供的光感测试系统，通过光感测试单元设置的光源模组和光照测试模组，实现对待测光感单元的精准检测、以及对环境光传感器接收的光强度高精度补偿校准；另外，还通过在待测光感单元内置自我补偿校准模组，使智能穿戴设备持续保持显示屏亮度调整的精准性。

Description

一种设有光感机构孔的智能穿戴FPC光感测试系统

技术领域

本发明涉及智能穿戴FPC生产技术领域，具体涉及一种设有光感机构孔的智能穿戴FPC光感测试系统。

背景技术

智能穿戴设备使用时，为使阅读屏幕时人眼感觉舒适及减少显示屏电量消耗，往往在智能穿戴设备显示屏下设置环境光传感器感测环境光强度以驱动显示屏调整亮度。一般而言，为使环境光传感器光感区域感测的光强度接近于照射在显示屏上的环境光强度，通常将环境光传感器焊接在智能穿戴FPC上接近智能穿戴设备显示屏的一侧，其光感区域朝向智能穿戴设备显示屏上设置的IR孔，光线通过IR孔照射在环境光传感器的光感区域。采用这种结构虽然理想状态是环境光传感器光感区域的光强度与显示屏上的光强度相接近，但是由于IR上红外油墨层往往会吸收掉一部分可见光，导致环境光传感器的光强度往往低于显示屏上的光强度，另一方面，是现有技术采用的光感检测治具不够精准，导致环境光传感器补偿校准后的光强度驱动显示屏调整的亮度往往偏暗甚至光强度补偿偏差过大导致环境光传感器的光强度检测不符合产品要求，需要提高环境光传感器的测试精度并能精准进行光强度补偿校准。

还有一种情况，由于智能穿戴设备显示屏下的空间狭窄，但智能穿戴FPC需要焊接多种元器件，部分智能穿戴FPC在进行产品设计时，需要将环境光传感器焊接到智能穿戴FPC远离智能穿戴设备显示屏的一侧，这种情况下会在智能穿戴FPC上设置光感机构孔，将环境光传感器感光区域朝向光感机构孔，使光线穿过智能穿戴设备显示屏的IR孔、智能穿戴FPC的光感机构构孔、照射到环境光传感器的光感区域，由于光感机构孔很难不存在毛刺，也会存在贴胶对位不准的情况，导致光感机构孔影响环境光传感器光感区域接收的光强度，因此光感机构孔的设置对于光强度的补偿校准精准度要求犹为迫切。随着智能穿戴设备的使用时间越长，光感机构孔对光强度的影响程度会发生变化、或者由于显示屏的置换，智能穿戴设备还需要有自我补偿校准的功能。因此，在环境光传感器及与其焊接的智能穿戴FPC在生产检测、智能穿戴设备显示屏绑定和消费者使用智能穿戴设备阶段，都迫切需要进行精准的环境光传感器光强度检测与补偿校准，以保持智能穿戴设备显示屏光强度精准调节。

发明内容

为了解决智能穿戴设备的环境光传感器及其焊接的智能穿戴FPC在生产阶段、客户端绑定阶段和消费者使用阶段都存在的光感检测和光强度补偿校准不够精准的问题，本发明提供一种设有光感机构孔的智能穿戴FPC光感测试系统。

本发明解决其技术问题采用的技术方案如下：

本发明提供一种设有光感机构孔的智能穿戴FPC光感测试系统，包括：待测光感单元和光感测试单元；待测光感单元包括： 依次平行排列且三者中心在一条直线上的环境光传感器光感区域、光感机构孔和IR孔，光线穿过IR孔和光感机构孔照射在环境光传感器光感区域上；环境光传感器焊接在智能穿戴FPC上远离智能穿戴设备显示屏的一侧，环境光传感器光感区域朝向智能穿戴FPC，所述光感机构孔为设置在智能穿戴FPC上的通孔，IR孔设置在智能穿戴设备显示屏上；环境光传感器根据其光感区域接收的光强度驱动智能穿戴设备显示屏调整亮度；光感测试单元包括光源模组、吸附于智能穿戴设备显示屏上IR孔附近的光照测试模组；光源模组位于智能穿戴设备显示屏上方，用于将同一光照度的测试光线同时照射到光照测试模组光感区域和环境光传感器光感区域；光照测试模组连接到环境光传感器，用于接收环境光传感器光感区域的光强度对待测光感单元进行光感测试，以及通过将光照测试模组光感区域接收的光强度和环境光传感器光感区域接收的光强度拟合实现对环境光传感器进行光强度补偿校准。

光源模组能根据光照测试模组的指令发出光照度范围为的测试光线；光源模组将每一束测试光线同时照射到光照测试模组光感区域和环境光传感器光感区域上。

对待测光感单元进行光感测试的方法为：光照模组持续发出的面光源照射在环境光传感器光感区域；光照测试模组获取环境光传感器光感区域接收的若干次光强度求取平均值，若平均值在/>范围，判断该待测光感单元的光照度测试符合要求；否则判断该待测光感单元的光照度测试不符合要求。

通过将光照测试模组光感区域接收的光强度和环境光传感器光感区域接收的光强度拟合的方法为：光照模组等序发出范围内的/>束测试光线，每一束测试光线同时对光照测试模组光感区域和环境光传感器进行照射；环境光传感器记录环境光传感器光感区域接收的每一束测试光线光强度并发送到光照测试模组；光照测试模组记录光照测试模组光感区域接收的每一束光强度；所有测试光线依序完成照射后，使用公式进行拟合求解每一束测试光线对应的/>值，其中，/>为光照测试模组光感区域接收的每一束测试光线光强度，/>为环境光传感器光感区域接收的每一束测试光线光强度，/>为光照测试模组光感区域接收的光强度和环境光传感器光感区域接收的每一束测试光线光强度的差值。

对环境光传感器进行光强度补偿校准的方法为：将环境光传感器光感区域接收的每一束测试光线光强度及其对应的光强度差值/>值写入环境光传感器flash中；在后续光线照射环境光传感器光感区域时，获取环境光传感器光感区域接收的后续光线光强度，提取环境光传感器flash中与后续光线光强度最接近的测试光线光强度所对应的b值对后续光线光强度进行补偿，使用补偿后的后续光线光强度驱动智能穿戴设备显示屏调整亮度。

待测光感单元还包括自我补偿校准模组，用于接收校正光强度与后续光线补偿后的光强度对比进行自我补偿校准。

优选地，校正光强度与后续光线补偿后的光强度对比进行自我补偿校准的方法为： 校正光强度被触发后，获取校正光强度与后续光线补偿后的光强度/>，将环境光传感器flash中所有的b值对应修正为：/> 。

优选地，校正光强度与后续光线补偿后的光强度对比进行自我补偿校准的方法为：校正光强度被触发后，获取校正光强度与后续光线补偿后的光强度对应的差值，将环境光传感器flash中与后续光线补偿后的光强度/>范围内对应的b值修正为：。/>为自行设定的正整数，/>不小于10。

校正光强度由人工或系统触发后由人工设定。

本发明的有益效果包括：

第一方面，本发明提供的光照测试单元，通过位于智能穿戴设备显示屏上方、根据光照测试模组指令发出光线的光源模组，将同一光照度的测试光线同时照射到光照测试模组光感区域和环境光传感器光感区域实现光强度比对；通过光照测试模组连接到环境光传感器，接收环境光传感器光感区域的光强度对待测光感单元进行光感测试精准筛选出不符合光照度要求的待测光感单元，以及通过将光照测试模组光感区域接收的光强度和环境光传感器光感区域接收的光强度拟合对环境光传感器进行光强度补偿校准，实现对待测光感单元的精准检测与光强度高精度补偿校准。

第二方面，本发明在待测光感单元内置自我补偿校准单元，用于在待测光感单元长时间使用后，其光感环境发生变化的情况下，通过使用者手工触发或系统自行触发，接收使用者发送的校正光强度、与后续光线补偿后的光强度对比进行自我补偿校准，从而使智能穿戴设备通过自我补偿校准持续保持显示屏亮度调整的精准性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的光感测试系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的光感测试方法流程图；

图3是本发明实施例提供的光强度拟合方法流程图；

图4是本发明实施例提供的进行光强度补偿校准方法流程图。

附图标记：

1-待测光感单元;

11-环境光传感器; 111-环境光传感器光感区域;

12-智能穿戴FPC; 121-光感机构孔;

13-智能穿戴设备显示屏;131-IR孔;

2-光感测试单元；

21-光源模组;

22-光照测试模组。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述。

请参考图1，本发明提供一种设有光感机构孔的智能穿戴FPC光感测试系统，包括：待测光感单元1和光感测试单元2；测光感单元1包括： 依次平行排列且三者中心在一条直线上的环境光传感器光感区域111、光感机构孔121和IR孔131，光线穿过IR孔131和光感机构孔121照射在环境光传感器光感区域111上；环境光传感器11焊接在智能穿戴FPC12上远离智能穿戴设备显示屏13的一侧，环境光传感器光感区域111朝向智能穿戴FPC12，光感机构孔121为设置在智能穿戴FPC12上的通孔，IR孔131设置在智能穿戴设备显示屏13上；环境光传感器11根据环境光传感器光感区域111接收的光强度驱动智能穿戴设备显示屏13调整亮度；光感测试单元2包括光源模组21、吸附于智能穿戴设备显示屏13上IR孔131附近的光照测试模组22；光源模组21位于智能穿戴设备显示屏13上方，用于将同一光照度的测试光线同时照射到光照测试模组光感区域和环境光传感器光感区域111；光照测试模组22连接到环境光传感器11，用于接收环境光传感器光感区域111的光强度对待测光感单元1进行光感测试，以及通过将光照测试模组22光感区域接收的光强度和环境光传感器光感区域111接收的光强度拟合实现对环境光传感器11进行光强度补偿校准。

具体地，在将环境光传感器设计在智能穿戴FPC远离智能穿戴设备显示屏的一侧时，光线从智能穿戴设备显示屏的方向穿过设置在显示屏上的IR孔和设置在智能FPC上的光感机构孔被环境光传感器光感区域接收，其接收的光强度受IR孔油墨层的吸附和光感机构孔毛刺与贴胶对位不准的影响，光强度与显示屏上的光强度产生的偏差较大，需要进行精准的检测筛选出光强度测试不合格的待测光感单元，并需要对光强度进行精准的补偿校准。

进一步地，请参考图2，光源模组21能根据光照测试模组22的指令发出光照度范围为的测试光线；光源模组21将每一束测试光线同时照射到光照测试模组22光感区域和环境光传感器光感区域111上。

具体地，使用光源模组发出的同一束测试光线同时照射到光照测试模组光感区防卡怪和环境光传感器光感区域，能比较准确的测出显示屏上接收的光强度与环境光传感器光感区域接收的光强度差值，使光强度补偿校准更为准确。

进一步地，请参考图3，对待测光感单元进行光感测试的方法为：光照模组持续发出的面光源照射在环境光传感器光感区域；光照测试模组获取环境光传感器光感区域接收的若干次光强度求取平均值，若平均值在/>范围，判断该待测光感单元的光照度测试符合要求；否则判断该待测光感单元的光照度测试不符合要求。

具体地，光感测试方法用于对数据波动大的待测光感单元进行剔除。所说的若干次强度求取平均值，若干次为不少于10次。以下为一组选取54片待测光感单元样品进行光感测试的数据实例：

进一步地，请参考图3，通过将光照测试模组22光感区域接收的光强度和环境光传感器光感区域111接收的光强度拟合的方法为：光照模组等序发出范围内的/>束测试光线，每一束测试光线同时对光照测试模组光感区域和环境光传感器进行照射；环境光传感器记录环境光传感器光感区域接收的每一束测试光线光强度并发送到光照测试模组；光照测试模组记录光照测试模组光感区域接收的每一束光强度；所有测试光线依序完成照射后，使用公式/>进行拟合求解每一束测试光线对应的/>值，其中，/>为光照测试模组光感区域接收的每一束测试光线光强度，/>为环境光传感器光感区域接收的每一束测试光线光强度，/>为光照测试模组光感区域接收的光强度和环境光传感器光感区域接收的每一束测试光线光强度的差值。

具体地，由于不同光照度范围下的环境光传感器光感区域接收的光强度不一定呈线性关系，本方案将光强度区域在计算速度可以接受的范围内划分测试的光强度等距划分距离越小越好，采取曲线拟合能较好的确定/>及其对应的/>并求解。

进一步地，请参考图4，对环境光传感器进行光强度补偿校准的方法为：将环境光传感器光感区域接收的每一束测试光线光强度 及其对应的光强度的差值/>值写入环境光传感器flash中；在后续光线照射环境光传感器光感区域时，获取环境光传感器光感区域接收的后续光线光强度，提取环境光传感器flash中与后续光线光强度最接近的测试光线光强度所对应的b值对后续光线光强度进行补偿，使用补偿后的后续光线光强度驱动智能穿戴设备显示屏调整亮度。

具体地，在后续对待测光感单元的测试和使用中，使用与环境光传感器光感区域接收的光强度相对应的b值进行补偿校准，能精准调整显示屏亮度到人眼舒适的状态，克服现有技术的补偿校校准偏暗的缺陷。

进一步地，待测光感单元还包括自我补偿校准模组，用于接收校正光强度与后续光线补偿后的光强度对比进行自我补偿校准。

具体地，在智能穿戴设备长时间使用后，IR孔、光感机构孔对光强度的影响可能发生了变化，另外，若智能穿戴设备的显示屏发生更换，则其相应的IR孔对光强度的影响更为明显，此时智能穿戴设备的使用者不一定方便使用光感测试单元对环境光传感器进行测试和光强度补偿校准，需要待测光感单元具有自我补偿校准的功能。

优选地，校正光强度与后续光线补偿后的光强度对比进行自我补偿校准的方法为： 校正光强度被触发后，获取校正光强度与后续光线补偿后的光强度/>，将环境光传感器flash中所有的b值对应修正为：/> 。

具体地，当在环境光传感器接收的光强度驱动显示屏调整亮度使人眼不舒适时，可以由消费者输入校正光强度值当做与显示屏上的光强度相接近的值，采用根号平方差做为我我补偿校准的修正值，能减少数据误差并有计算简单。

优选地，校正光强度与后续光线补偿后的光强度对比进行自我补偿校准的方法为：校正光强度被触发后，获取校正光强度与后续光线补偿后的光强度对应的差值/>，将环境光传感器flash中与后续光线补偿后的光强度/>范围内对应的b值修正为：。/>为自行设定的正整数，/>不小于10。

具体地，由于不同光强度值的范围区域的光强度变化值不一定呈线性分布，如果整个光强度范围采用同一修正公式，则会引起较大的误差，通过将光强度范围分段进行自我补偿校准的修正，能提高修正的精准度。优选地，可将分段范围划分为10段以内。

进一步地，校正光强度由人工或系统触发后由人工设定。

具体地，校正光强度可以是使用者感觉显示屏亮度不舒服时，主动调动自我补偿标定功能输入使用者觉得舒服的校正光强度当做显示屏上接收的光强度，也可以是系统设定的自我补偿校准的时间周期到了触动使用者进行待测光感单元进行自我补偿校准，也可能是智能穿戴设备的使用环境发生了变化由系统触发进宪自我补偿校准，使用环境可能是显示屏进行了更换、智能穿戴设备常检测的环境光强度发生了较大的变化、或是长时间的持续使用后，显示屏上的IR孔油黑层吸光性能发生了变化、或光感机构孔上的毛刺与贴胶对位情况发生了变化从而触发了系统开启自我补偿校准。

需要说明的是，无论是使用者主动开启还是系统开启补偿校准，都是由使用者人工发送校正光强度的值到待测光感单元。在后续的产品迭代与研发中，或许能解决由系统自动发送校正光强度，以避免人工设定校正光强充存在误差的问题。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

需要说明的是：以上所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。实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“其” 也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

Claims (6)

1.一种设有光感机构孔的智能穿戴FPC光感测试系统，其特征在于，该光感测试系统包括：待测光感单元和光感测试单元；

所述待测光感单元包括：依次平行排列且三者中心在一条直线上的环境光传感器光感区域、光感机构孔和IR孔，光线穿过IR孔和光感机构孔照射在环境光传感器光感区域上；

所述环境光传感器焊接在智能穿戴FPC上远离智能穿戴设备显示屏的一侧，所述环境光传感器光感区域朝向智能穿戴FPC，所述光感机构孔为设置在智能穿戴FPC上的通孔，所述IR孔设置在智能穿戴设备显示屏上；所述环境光传感器根据其光感区域接收的光强度驱动智能穿戴设备显示屏调整亮度；

所述光感测试单元包括光源模组、吸附于智能穿戴设备显示屏上IR孔附近的光照测试模组；

所述光源模组位于智能穿戴设备显示屏上方，用于将同一光照度的测试光线同时照射到光照测试模组光感区域和环境光传感器光感区域；

所述光照测试模组连接到环境光传感器，用于接收环境光传感器光感区域的光强度对待测光感单元进行光感测试，以及通过将光照测试模组光感区域接收的光强度和环境光传感器光感区域接收的光强度拟合实现对环境光传感器进行光强度补偿校准；

所述通过将光照测试模组光感区域接收的光强度和环境光传感器光感区域接收的光强度拟合的方法为：

光照模组等序发出范围内的/>束测试光线，每一束测试光线同时对光照测试模组光感区域和环境光传感器进行照射；

环境光传感器记录环境光传感器光感区域接收的每一束测试光线光强度并发送到光照测试模组；光照测试模组记录光照测试模组光感区域接收的每一束光强度；

所有测试光线依序完成照射后，使用公式进行拟合求解每一束测试光线对应的/>值，其中，/>为光照测试模组光感区域接收的每一束测试光线光强度，为环境光传感器光感区域接收的每一束测试光线光强度，/>为光照测试模组光感区域接收的光强度和环境光传感器光感区域接收的每一束测试光线光强度的差值；

所述对环境光传感器进行光强度补偿校准的方法为：

将环境光传感器光感区域接收的每一束测试光线光强度及其对应的值写入环境光传感器flash中；

在后续光线照射环境光传感器光感区域时，获取环境光传感器光感区域接收的后续光线光强度，提取环境光传感器flash中与后续光线光强度最接近的测试光线光强度所对应的b值对后续光线光强度进行补偿，使用补偿后的后续光线光强度驱动智能穿戴设备显示屏调整亮度；

所述待测光感单元还包括自我补偿校准模组，用于接收校正光强度与后续光线补偿后的光强度对比进行自我补偿校准；

所述校正光强度与后续光线补偿后的光强度对比进行自我补偿校准的方法为：

校正光强度被触发后，获取校正光强度与后续光线补偿后的光强度/>，将环境光传感器flash中所有的b值对应修正为：/>。

2.根据权利要求1所述的光感测试系统，其特征在于，所述光源模组能根据光照测试模组的指令发出光照度范围为的测试光线；所述光源模组将每一束测试光线同时照射到光照测试模组光感区域和环境光传感器光感区域上。

3.根据权利要求2所述的光感测试系统，其特征在于，所述对待测光感单元进行光感测试的方法为：

光照模组持续发出的面光源照射在环境光传感器光感区域；

光照测试模组获取环境光传感器光感区域接收的若干次光强度求取平均值，若平均值在范围，判断该待测光感单元的光照度测试符合要求；否则判断该待测光感单元的光照度测试不符合要求。

4.根据权利要求1所述的光感测试系统，其特征在于，所述校正光强度与后续光线补偿后的光强度对比进行自我补偿校准的替代方法为：

校正光强度被触发后，获取校正光强度与后续光线补偿后的光强度对应的差值/>，将环境光传感器flash中与后续光线补偿后的光强度/>范围内对应的b值修正为：/>。

5.根据权利要求4所述的光感测试系统，其特征在于，所述为自行设定的正整数，所述/>不小于10。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的光感测试系统，其特征在于，所述校正光强度由人工或系统触发后由人工设定。