TWI734496B - 電子裝置及其偵測環境光方法 - Google Patents

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Abstract

一種電子裝置包括：一OLED顯示器包括第一顯示區域，其中該第一顯示區域的彩度在第一時段中維持相同；一顯示驅動器驅動該OLED顯示器，其中該顯示驅動器在該第一時段控制該第一顯示區域的亮度係數由第一亮度係數變為第二亮度係數；一環境光偵測器位於該第一顯示區域下方，用以偵測光線，其中在該第一時段內，該環境光偵測器在該第一顯示區域的亮度系數為該第一亮度係數時產生第一偵測值及在該第一顯示區域的亮度係數為第二亮度係數時產生第二偵測值；以及一控制器根據該第一亮度係數、第二亮度係數、第一偵測值與第二偵測值計算環境光的亮度。

Description

電子裝置及其偵測環境光方法
本發明是有關一種電子裝置，特別是關於一種具有OLED顯示器的電子裝置及其偵測環境光方法。
具有顯示器的行動電子裝置及穿戴式電子裝置大多會使用環境光偵測器(ambient light sensor)來偵測周遭亮度以調整屏幕的亮度。目前環境光偵測器是放置在屏幕外圍的空間。然而，隨著高屏佔比(screen-to-body ratio)的需求，屏幕外圍可以放置環境光偵測器的空間越來越少。將環境光偵測器設置在屏幕下方可以滿足高屏佔比的需求。圖1顯示一手機10，圖2顯示圖1中AA'位置的剖面圖。如圖1及圖2所示，環境光偵測器14放置在手機10的顯示器12下方。圖1及圖2所示的架構仍有問題需要克服。第一個問題是環境光AL必須要穿透顯示器12才能被環境光偵測器14偵測到。第二個問題是顯示器12在顯示時所發出的光線DL會影響環境光偵測器14的偵測。
本發明的目的，在於提出一種具有OLED顯示器的電子裝置及其偵測環境光方法。
根據本發明，一種電子裝置包括：一OLED顯示器，包括一第一顯示區域，其中該第一顯示區域的彩度在一第一時段中維持相同；一顯示驅動器，連接該OLED顯示器，用來驅動該OLED顯示器，其中該顯示驅動器在該第一時段控制該第一顯示區域的亮度係數由一第一亮度係數變為一第二亮度係數；一環境光偵測器，位於該第一顯示區域下方，用以偵測光線，其中在該第一時段內，該環境光偵測器在該第一顯示區域的亮度系數為該第一亮度係數時偵測光線產生一第一偵測值及在該第一顯示區域的亮度係數為第二亮度係數時偵測光線產生一第二偵測值；以及一控制器，根據該第一亮度係數、第二亮度係數、第一偵測值與第二偵測值計算環境光的亮度。
根據本發明，一種具有OLED顯示器的電子裝置的偵測環境光方法，該電子裝置包括一環境光偵測器設置於該OLED顯示器的一第一顯示區域的下方，該偵測環境光方法包括下列步驟：A. 在一第一時段內且該第一顯示區域的亮度係數為一第一亮度係數時，利用該環境光偵測器偵測光線產生一第一偵測值；B. 在該第一時段內且該第一顯示區域的亮度係數為一第二亮度係數時，利用該環境光偵測器偵測光線產生一第二偵測值；以及C. 根據該第一亮度係數、第二亮度係數、第一偵測值與第二偵測值計算環境光的亮度；其中，該第一顯示區域的彩度在該第一時段中維持相同。
本發明的電子裝置及偵測環境光方法可以不受OLED顯示器所發出的光線的影響，獲得正確的環境光亮度。
圖3顯示本發明電子裝置的方塊圖。圖3的電子裝置20包括控制器22、環境光偵測器24、顯示驅動器26以及有機發光二極體(OLED)顯示器28。圖4顯示本發明電子裝置的環境光偵測器24與OLED顯示器28的剖面圖。參照圖3及圖4，OLED顯示器28包括一第一顯示區域DA。顯示驅動器26連接OLED顯示器28，用來驅動OLED顯示器28。環境光偵測器24位於第一顯示區域DA下方，用以偵測光線以得到一偵測值。控制器22連接環境光偵測器24及顯示驅動器26，並接收來自顯示驅動器26的第一亮度係數L1與第二亮度係數L2以及來自環境光偵測器24的第一偵測值C1與第二偵測值C2。在本發明的電子裝置20中，由於OLED顯示器28為自發光型的顯示器，因此不需要背光模組，這使得環境光AL能夠輕易穿透OLED顯示器28，被在OLED顯示器28下方的環境光偵測器24所偵測。環境光偵測器24所偵測到的光線包括環境光AL及來自OLED顯示器28的光線DL，故環境光偵測器24所產生的偵測值可以用下面公式1來表示。
Figure 02_image001
公式1 在公式1中，C為環境光偵測器24所產生的偵測值，ALS為環境光AL的亮度，L為第一顯示區域DA的亮度係數，Color為第一顯示區域DA的彩度(saturation)。根據公式1，在環境光AL及第一顯示區域DA的彩度Color維持相同的一時段中，當第一顯示區域DA的亮度係數L為第一亮度係數L1時，可得到第一偵測值
Figure 02_image003
公式2 當第一顯示區域DA的亮度係數L為第二亮度係數L2時，可得到第二偵測值
Figure 02_image005
公式3 根據公式2及公式3組成的聯立方程式可解出
Figure 02_image007
公式4 從公式4可知，在第一顯示區域DA的彩度Color維持相同的情況下，取得在第一亮度係數L1時的第一偵測值C1以及在第二亮度係數L2時的第二偵測值C2後，可以利用第一亮度係數L1、第二亮度係數L2、第一偵測值C1與第二偵測值C2正確的計算出環境光的亮度ALS。
在本發明的電子裝置20中，OLED顯示器28的第一顯示區域DA的彩度Color在一第一時段T1中維持相同。一般而言，在OLED顯示器28的一個幀(frame)的幀時間(frame time)中，OLED顯示器28的像素(pixel)的彩度會維持相同，因此第一時段T1可以是在OLED顯示器28的一個幀的幀時間中。本發明的第一時段T1並不只限於在一個幀的幀時間中，若OLED顯示器28的第一顯示區域DA在多個幀中的彩度Color都維持相同時，第一時段T1也可以是多個幀時間。電子裝置20的顯示驅動器26在第一時段T1中控制第一顯示區域DA的亮度係數由第一亮度係數L1變為第二亮度係數L2。在第一時段T1內且第一顯示區域DA的亮度係數為第一亮度係數L1時，環境光偵測器24偵測光線產生第一偵測值C1，如圖5的步驟S10所示。在第一時段T1內且第一顯示區域DA的亮度係數為第二亮度係數L2時，環境光偵測器24偵測光線產生第二偵測值C2，如圖5的步驟S12所示。圖5中步驟S10及S12的間隔相當短暫，故執行步驟S10及S12時的環境光亮度ALS可視為相同。步驟S10及S12之間的間隔可以是但不限於16ms。環境光偵測器24將第一偵測值C1與第二偵測值C2傳送至控制器22，而顯示驅動器26也將第一亮度係數L1與第二亮度係數L2提供給控制器22。控制器22根據第一亮度係數L1、第二亮度係數L2、第一偵測值C1與第二偵測值C2執行公式4的運算以計算出環境光AL的亮度ALS，如圖5的步驟S14所示。控制器22可利用軟體或硬體執行公式4的運算。控制器22根據所計算出的環境光亮度ALS產生一調光信號Sc給顯示驅動器26。顯示驅動器26根據調光信號Sc調整OLED顯示器28的亮度。本發明電子裝置20可以使用DC調光或PWM調光來調整OLED顯示器28的亮度。
在一實施例中，控制器22與環境光偵測器24可以整合在一個積體電路裝置中。
在一實施例中，控制器22中用以執行公式4的運算的軟體程式是搭載在作業系統上。
在其他實施例中，第一亮度係數L1、第二亮度係數L2是由控制器22提供給顯示驅動器26。
以上對於本發明之較佳實施例所作的敘述係為闡明之目的，而無意限定本發明精確地為所揭露的形式，基於以上的教導或從本發明的實施例學習而作修改或變化是可能的，實施例係為解說本發明的原理以及讓熟習該項技術者以各種實施例利用本發明在實際應用上而選擇及敘述，本發明的技術思想企圖由之後的申請專利範圍及其均等來決定。
10:手機 12:顯示器 14:環境光偵測器 20:電子裝置 22:控制器 24:環境光偵測器 26:顯示驅動器 28:OLED顯示器
圖1顯示一在顯示器下方設置環境光偵測器的手機。 圖2顯示圖1手機的剖面圖。 圖3顯示本發明電子裝置的方塊圖。 圖4顯示本發明電子裝置的環境光偵測器與OLED顯示器的剖面圖。 圖5顯示本發明電子裝置的偵測環境光方法。

Claims (10)

  1. 一種電子裝置，包括： 一OLED顯示器，包括一第一顯示區域，其中該第一顯示區域的彩度在一第一時段中維持相同； 一顯示驅動器，連接該OLED顯示器，用來驅動該OLED顯示器，其中該顯示驅動器在該第一時段控制該第一顯示區域的亮度係數由一第一亮度係數變為一第二亮度係數； 一環境光偵測器，位於該第一顯示區域下方，用以偵測光線，其中在該第一時段內，該環境光偵測器在該第一顯示區域的亮度系數為該第一亮度係數時偵測光線產生一第一偵測值及在該第一顯示區域的亮度係數為第二亮度係數時偵測光線產生一第二偵測值；以及 一控制器，根據該第一亮度係數、第二亮度係數、第一偵測值與第二偵測值計算環境光的亮度。
  2. 如請求項1的電子裝置，其中該控制器根據一公式
    Figure 03_image007
    計算環境光的亮度，其中ALS為環境光的亮度，L1為該第一亮度係數，L2為該第二亮度係數，C1為該第一偵測值，C2為該第二偵測值。
  3. 如請求項2的電子裝置，其中該控制器利用軟體或硬體執行該公式的運算。
  4. 如請求項1的電子裝置，其中該控制器與該環境光偵測器整合在一個積體電路裝置中。
  5. 如請求項1的電子裝置，其中該第一時段是在該OLED顯示器的一個幀的幀時間中。
  6. 一種具有OLED顯示器的電子裝置的偵測環境光方法，該電子裝置包括一環境光偵測器設置於該OLED顯示器的一第一顯示區域的下方，該偵測環境光方法包括下列步驟： A. 在一第一時段內且該第一顯示區域的亮度係數為一第一亮度係數時，利用該環境光偵測器偵測光線產生一第一偵測值； B. 在該第一時段內且該第一顯示區域的亮度係數為一第二亮度係數時，利用該環境光偵測器偵測光線產生一第二偵測值；以及 C. 根據該第一亮度係數、第二亮度係數、第一偵測值與第二偵測值計算環境光的亮度； 其中，該第一顯示區域的彩度在該第一時段中維持相同。
  7. 如請求項6的偵測環境光方法，其中該步驟C包括根據一公式
    Figure 03_image007
    計算環境光的亮度，其中ALS為環境光的亮度，L1為該第一亮度係數，L2為該第二亮度係數，C1為該第一偵測值，C2為該第二偵測值。
  8. 如請求項7的偵測環境光方法，其中該步驟C包括利用軟體或硬體執行該公式的運算。
  9. 如請求項7的偵測環境光方法，其中該步驟C包括利用該環境光偵測器執行該公式的運算。
  10. 如請求項6的偵測環境光方法，其中該第一時段是在該OLED顯示器的一個幀的幀時間中。
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