环境光感测方法及其感测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种环境光感测方法及其感测装置，包括以下步骤：首先，获得灵敏度设定与曝光时间，且依据灵敏度设定与曝光时间获得光感测器的感测信号。然后，当感测信号为可获得时，判断感测信号的强度是否位于预设范围内，其中预设范围具有上限值以及下限值。接着，依据对感测信号的强度的判断结果来更新光感测器的灵敏度设定与曝光时间。再来，依据更新后的灵敏度设定与曝光时间来获得光感测器的感测信号。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种环境光感测方法及其感测装置，包括以下步骤：首先，获得灵敏度设定与曝光时间，且依据灵敏度设定与曝光时间获得光感测器的感测信号。然后，当感测信号为可获得时，判断感测信号的强度是否位于预设范围内，其中预设范围具有上限值以及下限值。接着，依据对感测信号的强度的判断结果来更新光感测器的灵敏度设定与曝光时间。再来，依据更新后的灵敏度设定与曝光时间来获得光感测器的感测信号。【专利说明】环境光感测方法及其感测装置
本专利技术有关于一种光感测器，且特别是有关于一种环境光感测方法及其感测装置。
技术介绍
环境光感测器(Ambient Light Sensor, ALS)提供近似于人眼的光线反应。显示器的亮度的管理可以延长行动式电池的寿命和提供最佳的视觉观看经验，不论显示器是在室内或户外使用。在行动电话的应用方面，已着色的玻璃或是黑色的玻璃往往被使用于提升行动电话的外观美感。然而，黑色玻璃带给了环境光感测器一个特殊的挑战，因为当环境光穿过黑色玻璃而射入光感测器时，环境光的光谱会被黑色玻璃改变(或失真)。黑色玻璃典型的穿透率如图1所示。黑色玻璃对于红外光(IR light)的光谱具有较高的穿透率。不像可见光光谱，所述红外光光谱对于人眼是无法察觉的。隐藏在黑色玻璃后的光感测器可能需要相当广的动态范围，同时维持可以接收的解析度，以此感测室内光(主要是具有相当低量红外光的荧光灯或白色发光二极管光源)与户外光(主要是具有相当大量红外光的阳光)。现有的扩展光感测器的动态感测范围的方式叙述如下。首先，光感测器的模拟/数字转换器(ADC)的输出是与入射光在对数值域(Logarithmic Domain)是呈线性关系。再者，应该使用具有较高解析度的模拟/数字转换器的光感测器。例如:相较于16位(16bit)的模拟/数字转换器，使用20位(20bit)的模拟/数字转换器可以提升动态感测范围至16倍。然而，前者的实现方式会减低解析度。后者的实现方式会在提升解析度的同时，以成正比的方式增加模拟/数字转换器的数据转换(data convers1n)时间，如此会大幅度地减少光感测器的数据转换速度。
技术实现思路
本专利技术提供一种环境光感测方法及其感测装置，依据入射环境光的强度，以智慧式的切换增益设定，如此可以扩展光感测器的动态感测范围而不牺牲光感测器的解析度。本专利技术实施例提供一种环境光感测方法，包括以下步骤:首先，获得灵敏度设定与曝光时间，且依据灵敏度设定与曝光时间获得光感测器的感测信号。然后，当感测信号为可获得时，判断感测信号的强度是否位于预设范围内，其中预设范围具有上限值以及下限值。接着，依据对感测信号的强度的判断结果来更新光感测器的灵敏度设定与曝光时间。再来，依据更新后的灵敏度设定与曝光时间来获得光感测器的感测信号。本专利技术实施例提供一种环境光感测方法，包括以下步骤:首先，获得一灵敏度设定与一曝光时间，且依据该灵敏度设定与该曝光时间获得一光感测器的一粗略感测信号，其中该粗略感测信号是在短于一曝光时间M倍的一粗略曝光时间之内获得，其中M大于I。然后，当该粗略感测信号为可获得时，判断该粗略感测信号的强度是否位于一预设范围内，其中该预设范围具有一上限值以及一下限值。接着，当该粗略感测信号的强度不位于该预设范围内时，更新该光感测器的该灵敏度设定与该曝光时间。再来，当该粗略感测信号的强度位于该预设范围内时，依据更新后的该灵敏度设定与更新后的该曝光时间获得该光感测器的一感测信号。本专利技术实施例提供一种环境光感测装置，包括光感测器与控制器。光感测器具有灵敏度设定，在被环境光照射时产生感测信号。控制器获得灵敏度设定与曝光时间。控制器依据灵敏度设定以及曝光时间周期性地获得光感测器的感测信号。控制器在感测信号为可获得时判断感测信号的强度是否位于预设范围内。所述预设范围具有上限值以及下限值。控制器依据对感测信号的强度的判断结果更新光感测器的灵敏度设定以及曝光时间。控制器依据更新后的灵敏度设定以及更新后的曝光时间获得感测信号。本专利技术实施例提供一种环境光感测装置，包括光感测器与控制器。光感测器具有灵敏度设定，在被环境光照射时产生感测信号。控制器获得灵敏度设定与曝光时间。控制器依据灵敏度设定以及曝光时间获得光感测器的粗略感测信号。粗略感测信号是在短于曝光时间M倍的粗略曝光时间之内获得，其中M大于I。控制器在粗略感测信号为可获得时判断粗略感测信号的强度是否位于预设范围内，其中预设范围具有上限值以及下限值。当粗略感测信号的强度不位于预设范围内时，控制器更新光感测器的灵敏度设定以及曝光时间。当粗略感测信号的强度位于预设范围内时，控制器依据更新后的灵敏度设定以及更新后的曝光时间获得感测信号。为使能更进一步了解本专利技术的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，但是此等说明与所附图式仅系用来说明本专利技术，而非对本专利技术的权利范围作任何的限制。【专利附图】【附图说明】图1是传统的典型黑色玻璃对于入射光波长的响应的曲线图。图2A是本专利技术实施例提供的环境光感测装置的方块图。图2B是本专利技术实施例提供的环境光感测方法的流程图。图3是本专利技术实施例提供的光感测器的输出的曲线图。图4是本专利技术实施例提供的当光感测器的取样率甚短于实际积分时间的情况下的时序图。图5是本专利技术实施例提供的当光感测器的取样率与实际积分时间相近的情况下的时序图。图6是本专利技术实施例提供的光感测器实现强制重启的时序图。图7是本专利技术另一实施例提供的环境光感测方法的流程图。图8是本专利技术另一实施例提供的在实际数据积分之前进行粗数据积分的的时序图。其中，附图标记说明如下:1:环境光感测装置11:光感测器12:控制器S101、S103、S105、S107、S201、S203、S205、S207:步骤流程T0、T1、T2、T3、T4:时间点【具体实施方式】〔环境光感测方法及其感测装置的实施例〕环境光感测器的灵敏度可以被调整。依据进入光感测器的环境光，估计据此所测量到的电流是否超出光感测器所预设的线性感测范围，如可以调整光感测器的灵敏度以供下次感测时使用。如此的自动增益演算法可以内建在感测芯片中或设计在感测芯片外的控制器的层级而被实现。依据本专利技术，光感测器的动态范围可以延伸到1000倍，同时不牺牲光感测器的解析度与数据转换(data convers1n)速度。光感测器的灵敏度可以被调整为在芯片上具有多种增益设定，或将光感测器以多个单位的时间框(Time Frame)(或称为讯框)来曝光，或者混和上述的两种方式。图2A揭示环境光感测装置I包括光感测器11和控制器12。图2B揭示自动增益控制演算法以主控制器依据入射的环境光来自动调整光感测器的灵敏度设定的方式实现。在步骤SlOl中，获得灵敏度设定、曝光时间，且依据灵敏度设定与曝光时间获得光感测器的感测信号。此演算法起始于读取光感测器的状态暂存器，状态暂存器将光感测器的电流的灵敏度设定(与增益有关)、曝光时间(或称为积分时间)告知控制器。如果光感测器是可用时，新的数据可以被获得(即感测信号为可获得)。接下来，在步骤S103中，当感测信号为可获得时，判断感测信号的强度是否位于预设范围内，其中预设范围具有一个上限值以及一个下限值。当新的感测信号NDATA是可获本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环境光感测方法，其特征在于，包括：获得一灵敏度设定与一曝光时间，且依据该灵敏度设定与该曝光时间获得一光感测器的一感测信号；当该感测信号为可获得时，判断该感测信号的强度是否位于一预设范围内，其中该预设范围具有一上限值以及一下限值；依据对该感测信号的强度的判断结果来更新该光感测器的该灵敏度设定与该曝光时间；以及依据更新后的该灵敏度设定与该曝光时间来获得该光感测器的该感测信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡圣义，温黛丽，陈重志，
申请(专利权)人：光宝新加坡有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG