CN207217073U - 电子设备和彩色环境光传感器电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了电子设备和彩色环境光传感器电路。具体而言，公开了一种可设置有被安装在外壳中的显示器的电子设备。该显示器可具有形成有效区域的像素阵列，并且可具有沿着该有效区域的边缘延伸的无效区域。彩色环境光传感器可通过该无效区域中的不透明遮蔽层中的窗口来采集环境光测量。该彩色环境光传感器可具有带有不同光谱灵敏度的光电二极管，并且可具有对光不敏感的暗电流光电二极管。一组模数转换器可用于将来自光电二极管的光电二极管信号数字化。开关阵列可用于将来自光电二极管的信号分配到模数转换器中的每个模数转换器。这允许每个光电二极管的输出在多个模数转换器上方进行平均，以消除对转换器之间的性能变化的任何影响。

Description

电子设备和彩色环境光传感器电路
本专利申请要求于2017年3月21日提交的美国专利申请15/465,409以及于2016年5月16日提交的临时专利申请62/337,141的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。
技术领域
本实用新型整体涉及电子设备，并且更具体地涉及电子设备的光传感器。
背景技术
电子设备诸如膝上型计算机、蜂窝电话和其他设备有时设置有光传感器。例如，该环境光传感器可并入设备中，以向设备提供关于当前照明条件的信息。环境光读数可用于控制该设备。如果例如检测到明亮的目光条件，则电子设备可增加显示器亮度以进行补偿。
环境光传感器可包含将入射光转换为模拟信号的光电二极管。该模拟信号可使用模数转换器电路进行数字化。数字化信号可用于调整显示器亮度并在设备中采取其他动作。
将光精确地转换成数字测量可能具有挑战性。如果不注意，模数转换器电路可能难以或不可能将光电二极管信号精确地转换成数字光测量。
实用新型内容
本实用新型公开了一种可设置有被安装在外壳中的显示器的电子设备。该显示器可具有形成有效区域的像素阵列，并且可具有沿着该有效区域的边缘部分延伸的无效区域。彩色环境光传感器可通过该无效区域中的不透明遮蔽层中的窗口来采集环境光测量。该环境光测量可包括所测量的环境光强度和颜色信息。电子设备中的控制电路可基于环境光强度和颜色信息来调整显示器亮度和颜色。
该彩色环境光传感器可具有带有不同光谱灵敏度的光电二极管，并且可具有对光不敏感的暗电流光电二极管。该暗电流光电二极管可产生从其他光电二极管的信号减去的暗电流信号。
一组模数转换器可用于将来自光电二极管的信号数字化。开关阵列可用于将来自光电二极管的信号分配到模数转换器中的每个模数转换器。这允许使用相同一组多个模数转换器来对每个光电二极管的输出进行采样和平均，从而消除模数转换器之间的性能变化的影响。
根据一个实施方案，提供了一种电子设备，该电子设备包括：外壳；位于外壳中的控制电路；位于外壳中的具有不同颜色的光电二极管的彩色环境光传感器；多个模数转换器；和开关阵列，该开关阵列能够操作以将来自光电二极管中的每个光电二极管的光电二极管信号路由到模数转换器中的每个模数转换器，该控制电路被配置为以多个不同的开关阵列配置来放置开关阵列，并且在不同的开关阵列配置中的每个开关阵列配置中，来自光电二极管中的每个光电二极管的光电二极管信号由模数转换器中的不同的一个模数转换器进行数字化。
根据一个实施方案，提供了一种彩色环境光传感器电路，该彩色环境光传感器电路包括：第一光电二极管，该第一光电二极管具有第一光谱响应；第二光电二极管，该第二光电二极管具有不同于第一光谱响应的第二光谱响应；和第三光电二极管，该第三光电二极管具有不同于第一光谱响应和第二光谱响应的第三光谱响应；第一模数转换器；第二模数转换器；第三模数转换器；和开关阵列，该开关阵列耦接在第一光电二极管、第二光电二极管和第三光电二极管与第一模数转换器、第二模数转换器和第三模数转换器之间，并且被配置为将来自第一光电二极管、第二光电二极管和第三光电二极管中的每个光电二极管的信号分配到第一模数转换器、第二模数转换器和第三模数转换器中的每个模数转换器。
附图说明
图1是根据实施方案的具有光传感器的示例性电子设备的示意图。
图2是根据实施方案的已安装环境光传感器的电子设备显示器的一部分的透视图。
图3是根据实施方案的测量环境光的示例性光传感器的横截面侧视图。
图4是根据实施方案的用于测量来自不同颜色的光电二极管的信号的示例性模数转换器电路的电路图。
图5是根据实施方案的用于测量来自不同颜色的光电二极管和暗电流参考光电二极管的信号的示例性模数转换器电路的电路图。
图6是根据实施方案的在操作具有光传感器的电子设备过程中所涉及的示例性步骤的流程图。
具体实施方式
在图1中示出了可设置有一个或多个光传感器的类型的示例性电子设备。电子设备10可为计算设备诸如膝上型计算机、包含嵌入式计算机的计算机监视器、平板电脑、蜂窝电话、媒体播放器、或其他手持式或便携式电子设备、较小的设备(诸如腕表设备、挂式设备、耳机或听筒设备、被嵌入在眼镜中的设备或者佩戴在用户的头部上的其他设备、或其他可佩戴式或微型设备)、电视机、不包含嵌入式计算机的计算机显示器、游戏设备、导航设备、嵌入式***(诸如其中具有显示器的电子设备被安装在信息亭或汽车中的***)、实现这些设备的功能中的两种或更多种功能的设备、或其他电子设备。
如图1所示，电子设备10可具有控制电路16。该控制电路16可包括用于支持设备10的操作的存储和处理电路。该存储和处理电路可包括存储装置，诸如硬盘驱动器存储装置、非易失性存储器(例如，被配置为形成固态驱动器的闪存存储器或其他电可编程只读存储器)、易失性存储器(例如，静态或动态随机存取存储器)，等等。控制电路16中的处理电路可用于控制设备10的操作。该处理电路可基于一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、基带处理器、电源管理单元、音频芯片、专用集成电路等。
设备10中的输入-输出电路诸如输入-输出设备12可用于允许将数据提供至设备10并且允许将数据从设备10提供至外部设备。该输入-输出设备12可包括按钮、操纵杆、滚轮、触摸板、小键盘、键盘、麦克风、扬声器、音频发生器、振动器、摄像机、发光二极管和其他状态指示器、数据端口等。用户可通过经由输入-输出设备12提供命令来控制设备10的操作并且可使用输入-输出设备12的输出资源来从设备10接收状态信息和其他输出。
该输入-输出设备12可包括一个或多个显示器诸如显示器14。该显示器14可以是包括触摸传感器以用于从用户采集触摸输入的触摸屏显示器，或者显示器14可以对触摸不敏感。显示器14的触摸传感器可基于电容性触摸传感器电极、声学触摸传感器结构、电阻性触摸部件、基于力的触摸传感器结构、基于光的触摸传感器的阵列、或其他适当的触摸传感器布置。
该输入-输出设备12还可包括传感器18。该传感器18可包括电容性接近传感器、基于光的接近传感器、磁传感器、加速度计、力传感器、触摸传感器、温度传感器、压力传感器、罗盘、麦克风或其他声音传感器、以及其他传感器。该传感器18还可包括一个或多个彩色环境光传感器。该彩色环境光传感器可用于测量环境光的颜色(色温、色坐标等)并可用于测量环境光强度。为了进行颜色测量，彩色环境光传感器可具有对光谱的不同部分敏感的光检测器。以举例方式，彩色环境光传感器可具有对红光敏感的第一光检测器、对绿光敏感的第二光检测器、和对蓝光敏感的第三光检测器。再如，可存在少于三个或多于三个的光检测器(例如，可存在2个到10个、5个到10个、多于3个、多于4个、多于5个、多于6个少于10个或其他合适数量的不同颜色的光检测器)。
通过测量每种颜色存在多少光(例如，由红光检测器检测到多少光，由绿光检测器检测到多少光，以及由蓝光检测器检测多少光)，控制电路16可产生色温测量和其他颜色测量(例如，在颜色坐标中表示的颜色等)。
来自颜色环境光传感器的信息可用于控制显示器14和/或在设备10中采取其他动作。以举例方式，响应于明亮的环境光条件的检测，控制电路16可自动增加显示器亮度，并且可响应于暗环境光条件的检测，控制电路16可自动减小显示器亮度。可基于环境光颜色测量(例如，使得显示器14上的图像在温暖的环境照明条件下变黄，并使得显示器14上的图像在寒冷的环境照明条件下变蓝)来调整被显示在显示器14上的图像的偏色。
图2示出了示例性电子设备的一部分的透视图。在图2的示例中，设备10包括显示器诸如被安装在外壳22中的显示器14。有时可被称为壳体(enclosure or case)的外壳22可由塑料、玻璃、陶瓷、纤维复合材料、金属(例如，不锈钢、铝等)、其他合适的材料或这些材料的任意两种或更多种的组合形成。外壳22可使用一体式构造形成，在该一体式构造中，一些或全部 外壳22被加工或模制成单一结构，或者可使用多个结构(例如，内框架结构、形成外部外壳表面的一种或多种结构等)形成。
可使用显示器覆盖层诸如透明玻璃层、透明塑料层、蓝宝石层或者其他透明层来保护显示器14。可在显示器覆盖层中形成开口。例如，可在显示器覆盖层中形成开口，以容纳按钮、扬声器端口或其他部件。可在外壳22中形成开口以形成通信端口(例如，音频插孔、数字数据端口等)，以形成用于按钮的开口等。
显示器14可以是液晶显示器、电泳显示器、有机发光二极管显示器或具有发光二极管阵列的其他显示器，可以是等离子体显示器，可以是电润湿显示器，可以是基于微机电***(MEM)像素的显示器，或者可以是任何其他合适的显示器。该显示器14可具有有效区域AA中的像素阵列。有效区域AA的像素可显示设备10的用户的图像。有效区域AA可以是矩形的或者可具有其他合适的形状。
无效边界区域IA可沿着有效区域AA的一个或多个边缘延伸。无效边界区域IA可包含不发光以形成图像的电路、信号线和其他结构。为了隐藏边界区域IA中的无效电路和其他组件防止被设备10的用户所见，显示器14的最外层(例如，显示器覆盖层或其他显示器层)的下侧可涂覆有不透明遮蔽材料，诸如黑色墨水层。光学部件(例如，相机、基于光的接近传感器、环境光传感器、状态指示器发光二极管、相机闪光发光二极管等)可被安装在无效边界区域IA下方。一个或多个开口(有时被称为窗口)可被形成在无效区域IA的不透明遮蔽层中，以容纳光学部件。例如，光分量窗口诸如环境光传感器窗口可被形成在显示器14的周边部分中，诸如无效边界区域IA中的区域20。来自设备10外部的环境光可在穿过区域20和显示器覆盖层之后通过设备10中的环境光传感器来测量。如果需要，设备10的其他部分可设置有用于接收环境光的区域(例如，可在外壳12中形成开口等)。
图3是沿着图2的线24截取并在方向25上观察到的图2的显示器14的横截面侧视图。如图3所示，光传感器26可被安装成与窗口20对准。该光传感器26可以是用于测量环境光的环境光传感器。环境光42可由一个或多个光源(即，太阳、人造照明等)诸如光源38产生。环境光42可直接到达设备10和/或可从围绕设备10的环境中的物体反射到设备10。环境光42可在通过窗户20之后由环境光传感器26测量。
显示器覆盖层30可具有覆盖显示器14的有效区域AA的一部分、以及一部分诸如图3所示的覆盖无效区域IA的一部分。窗口20可由无效区域IA中的显示器覆盖层30的内表面32上的不透明遮蔽层28中的开口形成。层30可由玻璃、塑料、陶瓷、蓝宝石或其他透明材料形成，并且可以是显示器14的一部分或可以是覆盖有效显示器结构的独立保护层。与窗口20相关联的开口可填充有窗口材料36。该窗口材料36可以是足够透明的材料，以允许至少一些光42到达环境光传感器26。在一个示例性配置下，由足够不透明以阻挡99％或更多或99.5％或更多的环境光42的材料形成不透明遮蔽层28，并且窗口材料36足够透明以允许环境光传感器26对光42进行颜色和强度的测量。窗口材料36可以例如是允许4％的光42通过或可具有其他合适的透射率值(即，窗口材料36的透射率可以是2％到10％，可以是2％到6％，可以大于1％，可以小于10％等)的油墨或其他材料。如果需要，可以省略材料36，可以由诸如透明聚合物等之类的透明材料形成。其中材料36仅允许一部分光42通过的配置可以通过阻挡从设备10的外部观察到光传感器26来增强设备10的外观。
光传感器26可具有一个或多个光检测器，诸如光电二极管PD。光电二极管PD可包括用于测量两种或更多种不同颜色的光的光电二极管(即，不同光电二极管PD的光谱响应可能彼此不同)。光电二极管PD可包括分立的光电二极管(例如，由单独封装的光电二极管模片形成的光检测器)，或者可在公共半导体模片上制造两个或更多个，三个或更多个或全部光电二极管PD。光电二极管PD的光谱响应可通过将有色聚合物或其他滤色器结构放置在光电二极管PD上(例如，在“红色”光电二极管上方的红色滤光器，在“绿色”光电二极管上方的绿色滤光器，和在“蓝色”光电二极管上方的滤光器)而进行调整。彩色环境光传感器控制电路诸如控制电路16的部分可使用路径诸如路径44从光电二极管PD采集信号(电流)，并将这些模拟信号转换成数字环境光传感器数据。例如，如果控制电路16没有检测到来自绿色光电二极管和蓝色光电二极管的信号并且检测到来自红色光电二极管的强信号，则控制电路16可确定环境光42是亮红色并且可基于环境光42的红色来采取适当的动作。
控制电路16可具有模数转换器电路，该模数转换器电路可将来自多个光电二极管PD的模拟信号数字化，以产生不同颜色的一系列相关联的数字 光电二极管测量。这些测量可被数字处理，以确定环境光42的颜色和强度。如果需要，光电二极管PD可包括测量暗电流(即，在不存在光的情况下的光电二极管的电流)的光电二极管。这种类型的光电二极管可具有与红色、绿色和蓝色光电二极管(以举例方式)相同的尺寸和形状，但是被不透明遮蔽物覆盖，使得在光电二极管的输出处产生的唯一信号与暗电流相关联(即，该光电二极管可以用作暗电流光电二极管)。该暗电流光电二极管PD的暗电流不受存在的环境光42的量的影响，而是与在不存在光42的情况下由每个光电二极管PD提供的剩余电流相关联。在其中光电二极管PD包含暗电流光电二极管的配置中，可从其他光电二极管的输出中减去来自暗电流光电二极管的信号，从而消除该信号不精确的根源。
图4是示例性环境光传感器和相关联的模数转换器电路的电路图。在图4的示例中，环境光传感器26包括三个光电二极管PD-R(红光敏感光电二极管)、PD-G(绿光敏感光电二极管)和PD-B(蓝光光敏二极管)。模数转换器电路(彩色环境光传感器电路)52可包括控制电路和模数转换器54并且可形成图1的电路16的一部分。
如图4所示，该电路52可包括开关电路50。该开关电路50可包括开关阵列(例如，在图4的示例中的布置成三行RW1、RW2和RW3以及三列CL1、CL2和CL3的九个开关的二维开关阵列)。开关电路50中的开关矩阵可用于将来自二极管PD-R、PD-G和PD-B的信号SR、SG和SB选择性地分配到每个转换器54。这允许信号在模数转换器上进行平均。
在操作期间，控制电路16可重复地重新配置开关电路50中的开关，使得信号SR在第一时间段期间(例如，通过关闭行RW1和列CL1中的开关，同时打开行RW1以及列CL2和CL3中的开关)被分配到转换器ADC0，在第二时间段期间(例如，通过关闭行RW2和列CL2中的开关，同时打开行RW2以及列CL1和CL3中的开关)被分配到转换器ADC1，并且在第三时间段(例如，通过关闭行RW3和列CL3中的开关同时打开行RW3和列CL1和CL2中的开关)被分配到转换器ADC2。第一时间段、第二时间段和第三时间段可相等(以举例方式)并且可重复(例如，使得后续信号SR将同样地分布在全部三个转换器54上)。
在开关电路50将信号SR分配到转换器54中的一个转换器的同时，开关电路50将来自光电二极管PD-G的信号SG分配到转换器54的另一个转 换器，并将来自光电二极管PD-B的信号SB分配到转换器54中的又一转换器。例如，信号SG可被路由到转换器ADC1，并且信号SB可被路由到转换器ADC2，而信号SR被路由到转换器AD0(即，在第一时间段期间)。当信号SR被路由到ADC1(即，在第二时间段期间)时，信号SG可被路由到ADC2，并且SB可被路由到ADC0。该分配过程可在采集环境光传感器数据时重复进行。在每个完整的分配周期中采集的数据(即，在该示例中在每个三个时间段的集合期间采集的读数)可用作单独的颜色光传感器测量，或者可在一系列多个数据点中形成单个数据点，该一系列多个数据点中的每个数据点与单独的分配周期相关联(例如，在长时间段内采集环境光传感器数据时)。
模数转换器电路50可各自包括将输入信号诸如来自光电二极管PD的电流转换成对应的电压的互阻抗放大器，以及将这些电压转换成数字输出信号的模数转换电路。电路50的模数转换器电路(例如，互阻抗放大器)可由增益和偏移电流来表征。理想地，每个模数转换器的增益和偏移量是相同的(以举例方式)，但实际上，增益和偏移的变动通常存在于不同的模数转换器电路之间，特别是当模数转换器电路在一定温度范围内操作时。然而，在图4的配置下，模数转换器性能(例如，增益、偏移)的任何变动将被平均化，因为每个光电二极管PD的输出将由每个模数转换器电路连续测量。
例如，考虑ADC0、ADC1和ADC2的性能全部不同的情况。在这种情况下，即使所有三个光电二极管产生相同的输出电流，转换器54的输出在PD-R仅向ADC0提供信号，PD-G仅向ADC1提供信号不并且PD-B仅向ADC2提供信号的情况下将全部不同。当开关电路50用于允许每个光电二极管信号由所有三个模数转换器54数字化时，ADC0、ADC1和ADC2的性能的任何差异将不会改变红色通道、绿色通道和蓝色通道的最终平均数字输出。因此，转换器54的校准操作可被最小化或省略，即使转换器54在否则可能会加剧转换器ADC0、ADC1和ADC2之间的增益和偏移的变动的宽温度范围内操作。
图5是示出彩色环境光传感器26可如何包括暗电流光电二极管PD-D(即，不响应于入射光但生成暗电流输出的光电二极管，该暗电流输出代表同时由传感器26中的每个类似构造的光电二极管产生的暗电流)的电路图。与图4的布置一样，图5的开关电路50可通过一系列不同的开关配置进行 循环(即，图5布置的四个不同配置)，其中这些开关配置中的每个开关配置允许不同的相应转换器54测量来自不同的相应光电二极管的输出。
在开关电路50已被放置成其四种不同的开关配置中的每个开关配置之后并且在转换器ADC0-ADC3已用于采集16个光电二极管测量之后(每四个光电二极管测量来自呈四种配置中的每种配置的光电二极管PD-R、PD-G、PD-B和PD-D)，控制电路16可处理这些信号以产生精确的彩色环境光传感器数据。例如，从PD-R采集的四个不同的信号可被平均以产生平均PD-R信号，从PD-D采集的四个不同的信号可被平均以产生平均PD-D信号，并且可从平均PD-R信号中减去平均PD-D信号以产生最终的红色通道数据值。然后可以相同的方式产生蓝色通道和绿色通道的数据值。可处理彩色光电二极管数据，以产生色温数据或颜色坐标和相关联的光强度数据。颜色和强度数据可与阈值进行比较或以其他方式被处理，以确定在设备10中采取适当的动作(例如，响应于测量的环境光强度和/或颜色信息来调整显示器亮度和/或颜色)。
图4和图5的示例性布置从红色光电二极管、绿色光电二极管和蓝色光电二极管采集彩色光电二极管信号，但一般来说，环境光传感器26可具有不同光谱灵敏度(颜色)的任何合适数量的光电二极管。例如，彩色环境光传感器26可具有四个或更多个不同颜色的光电二极管、五个或更多个不同颜色的光电二极管、六个或更多个不同颜色的光电二极管等。一般来说，如果电路52中存在N个光电二极管，则在开关阵列50和N个相应的模数转换器54中将存在N×N个开关。
图6是通过使用开关电路诸如开关电路50在多个模数转换器54之间分配光电二极管信号来收集彩色环境光传感器测量过程中所涉及的示例性步骤的流程图。
在步骤60处，开关电路(开关阵列)50中的开关阵列可被放置成将来自这些光检测器中的每个光检测器诸如环境光传感器26中的光电二极管PD的信号路由到模数转换器54中的相应一个模数转换器的配置。该模数转换器54可对这些信号数字化，并且数字化值可被存储在控制电路中的存储装置中(参见例如控制电路16)。在环境光传感器26包括暗电流光电二极管的配置中，来自光检测器的信号可包括暗电流信号。
在步骤62处，控制电路16可通过重新配置开关电路50的开关来将开关阵列放置成另一个开关阵列配置，使得来自每个光电二极管的信号被路由到不同的模数转换器。例如，开关电路50中的开关可被配置为使得来自红色光电二极管PD-R的信号被路由到ADC(i+1)而不是ADC(i)等。然后，处理可循环回到步骤60，使得可利用新的开关配置来执行附加一组信号测量，如线68所示。递增开关电路50的开关设置确保每个光电二极管输出将最终由转换器54中的每个转换器捕获(并且因此每个转换器54将来自光电二极管中的每个光电二极管的光电二极管信号数字化)。
当所有光电二极管向每个转换器54提供输出信号时(即，当每个转换器54已将来自传感器26中的光电二极管中的每个光电二极管的光电二极管信号数字化时)，颜色环境光传感器测量周期已完成并且处理可进行到步骤64。在步骤64的操作期间，可对每种颜色进行的每个单独测量进行平均。例如，在图3所示的类型的配置中，将存在可被平均以产生平均红色光电二极管测量的三个红色测量，可被平均以产生平均绿色光电二极管测量的三个绿色测量，以及可被平均以产生平均蓝色光电二极管测量的三个蓝色测量。在其中在环境光传感器26中存在暗电流光电二极管的配置中，对于每种颜色将存在四个测量进行平均，并且还将存在可被平均并从每个平均彩色光电二极管测量减去的暗电流测量。在步骤60期间，还可减去暗电流测量(例如，可从该周期中的彩色光电二极管读数中的每个彩色光电二极管读数中减去每个周期中的暗电流读数)。
在步骤66处，彩色光电二极管测量(在没有暗电流测量可用情况下的原始测量或在减去暗电流测量情况下的校正测量)可被转换为环境光强度和颜色测量(例如，色温值或颜色坐标)。然后，可基于所测量的环境光强度和/或所测量的环境光颜色信息来采取适当的动作。以举例方式，可通过控制电路16来调整显示器亮度(例如，响应于高环境光强度的检测而增加亮度或响应于低环境光强度的检测而降低亮度)和/或显示颜色可被调整(例如，当环境光颜色变暖时，显示器14上的图像的偏色可变暖，并且当环境光颜色变冷时，显示器14上的图像的偏色可变冷等等)。
可根据计划表响应于用户命令、响应于满足预定测量标准而连续地采集彩色环境光传感器测量等。可响应于每个新的光传感器测量来采取动作，可 响应于光传感器测量已经超过预定阈值的检测来采取动作，可周期性地(例如，每分钟一次或其他合适的时间段)采取动作等。
根据一个实施方案，提供了一种电子设备，该电子设备包括：外壳；位于外壳中的控制电路；位于外壳中的具有不同颜色的光电二极管的彩色环境光传感器；多个模数转换器；和开关阵列，该开关阵列能够操作以将来自光电二极管中的每个光电二极管的光电二极管信号路由到模数转换器中的每个模数转换器，该控制电路被配置为以多个不同的开关阵列配置来放置开关阵列，并且在不同的开关阵列配置中的每个开关阵列配置中，来自光电二极管中的每个光电二极管的光电二极管信号由模数转换器中的不同的一个模数转换器进行数字化。
根据另一实施方案，该控制电路被配置为对来自不同颜色的光电二极管中的每个光电二极管的数字化光电二极管信号进行平均，以产生用于不同颜色中的每种颜色的平均光电二极管信号。
根据另一实施方案，该电子设备包括位于外壳中的显示器，该控制电路被配置为在调整显示器过程中针对不同颜色中的每种颜色使用平均光电二极管信号。
根据另一实施方案，该显示器具有带有像素阵列的有效区域和沿着有效区域的边缘延伸的无效边界区域，并且无效区域具有环境光传感器窗口，该彩色环境光传感器通过环境光传感器窗口接收环境光。
根据另一实施方案，该彩色环境光传感器包括暗电流光电二极管。
根据一个实施方案，提供了一种使用彩色环境光传感器中的一组不同颜色的光电二极管并使用对应的一组模数转换器来进行环境光测量的方法，该方法包括：利用控制电路以多个不同的开关阵列配置来放置开关阵列；以及针对一组光电二极管中的每个光电二极管，将来自光电二极管的光电二极管信号通过开关阵列以多个不同的开关阵列配置中的每个开关阵列配置路由到模数转换器中的不同的相应一个模数转换器。
根据另一实施方案，路由光电二极管信号包括将来自光电二极管中的每个光电二极管的光电二极管输出路由到一组模数转换器中的模数转换器中的每个模数转换器。
根据另一实施方案，该开关阵列具有N×N个开关，该组光电二极管具有N个光电二极管，并且该组模数转换器具有N个模数转换器。
根据另一实施方案，该方法包括在多个不同的开关阵列配置中的每个开关阵列配置中，利用一组模数转换器来对光电二极管输出进行数字化。
根据另一实施方案，该方法包括利用控制电路对每个光电二极管的数字化光电二极管输出进行平均，以产生N个平均数字化光电二极管测量，该N个平均数字化光电二极管测量中的每个平均数字化光电二极管测量与N个光电二极管中的相应一个光电二极管相关联。
根据另一实施方案，以多个不同的开关阵列配置来放置开关阵列包括通过N个不同的开关阵列配置来使开关阵列进行循环，以产生N个平均数字化光电二极管测量。
根据一个实施方案，提供了一种彩色环境光传感器电路，该彩色环境光传感器电路包括：第一光电二极管，该第一光电二极管具有第一光谱响应；第二光电二极管，该第二光电二极管具有不同于第一光谱响应的第二光谱响应；和第三光电二极管，该第三光电二极管具有不同于第一光谱响应和第二光谱响应的第三光谱响应；第一模数转换器；第二模数转换器；第三模数转换器；和开关阵列，该开关阵列耦接在第一光电二极管、第二光电二极管和第三光电二极管与第一模数转换器、第二模数转换器和第三模数转换器之间，并且被配置为将来自第一光电二极管、第二光电二极管和第三光电二极管中的每个光电二极管的信号分配到第一模数转换器、第二模数转换器和第三模数转换器中的每个模数转换器。
根据另一实施方案，该开关阵列具有至少九个开关，并且可以至少第一三开关阵列配置、第二三开关阵列配置和第三开关阵列配置进行操作，其中：在第一开关阵列配置中，该开关阵列被配置为将来自第一光电二极管的信号路由到第一模数转换器；在第二开关阵列配置中，该开关阵列被配置为将来自第一光电二极管的信号路由到第二模数转换器；以及在第三开关阵列配置中，该开关阵列被配置为将来自第一光电二极管的信号路由到第三模数转换器。
根据另一实施方案，在第一开关阵列配置中，该开关阵列被配置为将来自第二光电二极管的信号路由到第二模数转换器；在第二开关阵列配置中，该开关阵列被配置为将来自第二光电二极管的信号路由到第三模数转换器；以及在第三开关阵列配置中，该开关阵列被配置为将来自第二光电二极管的信号路由到第一模数转换器。
根据另一实施方案，在第一开关阵列配置中，该开关阵列被配置为将来自第三光电二极管的信号路由到第三模数转换器；在第二开关阵列配置中，该开关阵列被配置为将来自第三光电二极管的信号路由到第一模数转换器；以及在第三开关阵列配置中，该开关阵列被配置为将来自第三光电二极管的信号路由到第二模数转换器。
根据另一实施方案，该彩色环境光传感器电路包括对光不敏感的暗电流光电二极管和第四模数转换器，该开关阵列耦接在暗电流光电二极管与第四模数转换器之间。
根据另一实施方案，该开关阵列能够以至少四个开关阵列配置进行操作，并且在四个开关阵列配置中的每个开关阵列配置中，来自暗电流光电二极管的暗电流分别被路由到第一模数转换器、第二模数转换器、第三模数转换器和所述第四模数转换器中的不同的相应一个模数转换器。
根据另一实施方案，该彩色环境光传感器电路包括控制电路，该控制电路被配置为对来自至少第一模数转换器、第二模数转换器和第三模数转换器的数字化数据进行平均，以产生与第一光电二极管相关联的第一平均光电二极管信号、与第二光电二极管相关联的第二平均光电二极管信号、以及与第三光电二极管相关联的第三平均光电二极管信号。
根据另一实施方案，该彩色环境光传感器电路包括耦接到开关阵列的暗电流光电二极管，该控制电路被配置为从第一平均光电二极管信号、从第二平均光电二极管信号、以及从第三平均光电二极管信号减去从暗电流光电二极管获取的暗电流数据。
根据另一实施方案，该控制电路被配置为从已从其中减去暗电流的第一平均光电二极管信号、第二平均光电二极管信号和第三平均光电二极管信号生成环境光颜色和强度信息。
上述仅仅是示例性的并且可对所描述的实施方案进行各种修改。前述实施方案可单独地或以任何组合来实施。

Claims (14)

1.一种电子设备，包括：
外壳；
位于所述外壳中的控制电路；
位于所述外壳中的具有不同颜色的光电二极管的彩色环境光传感器；
多个模数转换器；和
开关阵列，所述开关阵列能够操作以将来自所述光电二极管中的每个光电二极管的光电二极管信号路由到所述模数转换器中的每个模数转换器，其中所述控制电路被配置为以多个不同的开关阵列配置来放置所述开关阵列，并且其中在所述不同的开关阵列配置中的每个开关阵列配置中，来自所述光电二极管中的每个光电二极管的所述光电二极管信号由所述模数转换器中的不同的一个模数转换器进行数字化。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述控制电路被配置为对来自不同颜色的所述光电二极管中的每个光电二极管的数字化光电二极管信号进行平均，以产生用于所述不同颜色中的每种颜色的平均光电二极管信号。
3.根据权利要求2所述的电子设备，还包括位于所述外壳中的显示器，其中所述控制电路被配置为在调整所述显示器的过程中针对所述不同颜色中的每种颜色使用所述平均光电二极管信号。
4.根据权利要求3所述的电子设备，其中所述显示器具有带有像素阵列的有效区域和沿着所述有效区域的边缘延伸的无效边界区域，并且其中所述无效区域具有环境光传感器窗口，所述彩色环境光传感器通过所述环境光传感器窗口接收环境光。
5.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述彩色环境光传感器包括暗电流光电二极管。
6.一种彩色环境光传感器电路，包括：
第一光电二极管，所述第一光电二极管具有第一光谱响应；
第二光电二极管，所述第二光电二极管具有不同于所述第一光谱响应的第二光谱响应，和
第三光电二极管，所述第三光电二极管具有不同于所述第一光谱响应和第二光谱响应的第三光谱响应；
第一模数转换器；
第二模数转换器；
第三模数转换器；和
开关阵列，所述开关阵列耦接在所述第一光电二极管、所述第二光电二极管和所述第三光电二极管与所述第一模数转换器、所述第二模数转换器和所述第三模数转换器之间，并且被配置为将来自所述第一光电二极管、所述第二光电二极管和所述第三光电二极管中的每个光电二极管的信号分配到所述第一模数转换器、所述第二模数转换器和所述第三模数转换器中的每个模数转换器。
7.根据权利要求6所述的彩色环境光传感器电路，其中所述开关阵列具有至少九个开关，并且可以至少第一开关阵列配置、第二开关阵列配置和第三开关阵列配置进行操作，其中：
在所述第一开关阵列配置中，所述开关阵列被配置为将来自所述第一光电二极管的信号路由到所述第一模数转换器；
在所述第二开关阵列配置中，所述开关阵列被配置为将来自所述第一光电二极管的信号路由到所述第二模数转换器；以及
在所述第三开关阵列配置中，所述开关阵列被配置为将来自所述第一光电二极管的信号路由到所述第三模数转换器。
8.根据权利要求7所述的彩色环境光传感器电路，其中：
在所述第一开关阵列配置中，所述开关阵列被配置为将来自所述第二光电二极管的信号路由到所述第二模数转换器；
在所述第二开关阵列配置中，所述开关阵列被配置为将来自所述第二光电二极管的信号路由到所述第三模数转换器；以及
在所述第三开关阵列配置中，所述开关阵列被配置为将来自所述第二光电二极管的信号路由到所述第一模数转换器。
9.根据权利要求8所述的彩色环境光传感器电路，其中：
在所述第一开关阵列配置中，所述开关阵列被配置为将来自所述第三光电二极管的信号路由到所述第三模数转换器；
在所述第二开关阵列配置中，所述开关阵列被配置为将来自所述第三光电二极管的信号路由到所述第一模数转换器；以及
在所述第三开关阵列配置中，所述开关阵列被配置为将来自所述第三光电二极管的信号路由到所述第二模数转换器。
10.根据权利要求6所述的彩色环境光传感器电路，还包括：
对光不敏感的暗电流光电二极管；和
第四模数转换器，其中所述开关阵列耦接在所述暗电流光电二极管与所述第四模数转换器之间。
11.根据权利要求10所述的彩色环境光传感器电路，其中所述开关阵列能够以至少四个开关阵列配置进行操作，并且其中在所述四个开关阵列配置中的每个开关阵列配置中，来自所述暗电流光电二极管的暗电流分别被路由到所述第一模数转换器、所述第二模数转换器、所述第三模数转换器和所述第四模数转换器中的不同的相应一个模数转换器。
12.根据权利要求6所述的彩色环境光传感器电路，还包括控制电路，所述控制电路被配置为对来自至少所述第一模数转换器、所述第二模数转换器和所述第三模数转换器的数字化数据进行平均，以产生与所述第一光电二极管相关联的第一平均光电二极管信号、与所述第二光电二极管相关联的第二平均光电二极管信号、以及与所述第三光电二极管相关联的第三平均光电二极管信号。
13.根据权利要求12所述的彩色环境光传感器电路，还包括耦接到所述开关阵列的暗电流光电二极管，其中所述控制电路被配置为从所述第一平均光电二极管信号、从所述第二平均光电二极管信号、以及从所述第三平均光电二极管信号减去从所述暗电流光电二极管获取的暗电流数据。
14.根据权利要求13所述的彩色环境光传感器电路，其中所述控制电路被配置为从已从其减去所述暗电流的所述第一平均光电二极管信号、所述第二平均光电二极管信号和所述第三平均光电二极管信号生成环境光颜色和强度信息。
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