显示器下传感器、系统和方法与流程

文档序号:30713277发布日期:2022-07-11 12:27阅读:270来源:国知局
显示器下传感器、系统和方法与流程

1.本公开总体上涉及感测装置,并且更具体地涉及显示器下的接近和环境光感测方法、系统和装置。


背景技术:

2.对环境条件的感测可以是对电子装置(例如,包括显示屏的装置)的操作进行优化的重要部分。感测此类条件能够为此类电子装置的操作提供信息,使得电子装置能够更有效率地并且经济有效地进行操作或被操作。
3.包括显示屏的电子装置还可以包括很多额外部件,这些部件能够有助于利用对环境条件的感测来优化电子装置的操作。此类额外部件的安放和配置能够提高装置的整体性能并且降低制造成本。


技术实现要素:

4.本文公开的技术、过程、方法、装置和系统包括:检测垂直同步(vsync)信号循环;基于检测照明部件的脉宽调制(pwm)信号而确定高频触发脉冲,所述高频触发脉冲对应于所述照明部件的去激活时间;接收延迟时间周期;以及在所述vsync信号循环内的第一时间激活第一传感器,所述第一时间是基于所述高频触发脉冲和所述延迟时间周期确定的。第一传感器可以感测第一传感器读数,并且可以在被激活之后被去激活。显示器设置可以至少基于第一传感器读数受到调整,并且照明部件可以在第一传感器被去激活之后受到激活。根据实施方式,可以确定更新的vsync信号循环。此外,可以确定更新的vsync信号循环是大于高频阈值(hfth)和低于低频阈值(lfth)这两种情况中的至少一种,并且可以相应地确定更新的高频触发脉冲和更新的延迟时间周期。可以在更新的vsync信号循环内的第二时间激活第一传感器,第二时间是基于更新的高频和更新的延迟时间周期而确定的。
5.根据一个方面,本文公开的一种装置包括:具有上表面和下表面并且被形成为接收环境波长的表面层;被置于该表面层的下表面之下并且被配置为激活和去激活的照明部件;以及第一传感器,其被置于该表面层的下表面之下,从而使该照明部件被置于该表面层和该照明部件之间。第一传感器可以被配置为在该照明部件被去激活时激活,并且在第一传感器被激活的同时感测通过该表面层发射的环境波长。提供处理器并且该处理器可以被配置为基于第一传感器感测到的环境波长而修改照明部件的操作。
6.根据另一方面,提供了一种过程、方法和技术,其包括:在显示装置的反射影响区域内的照明部件作为照明部件被去激活时,从该反射影响区域中的接近传感器发射接近信号;基于所发射的接近信号接收反射的接近信号;基于反射的接近信号确定该显示装置处于稳定状态或过渡状态中的一者;以及基于该显示装置是否被确定为处于稳定状态或过渡状态中的一者而确定接近传感器感测速率。
7.根据另一方面,本文公开的装置包括位于反射影响区域中的照明部件和位于该反射影响区域中的接近传感器。接近传感器可以被配置为在所述照明部件被去激活时发射接
近信号,并且基于所发射的接近信号接收反射的接近信号。处理器可以被配置为:基于反射的接近信号确定该显示装置处于稳定状态或过渡状态中的一者;并且基于确定该显示装置处于稳定状态或过渡状态中的一者而确定接近传感器感测速率。
8.根据另一方面,可以通过将照明部件置于显示装置的表面层下方并且将第一传感器置于接近照明部件的位置而制造显示装置。第一传感器可以被配置为:检测vsync信号循环;通过检测照明部件的pwm信号而确定高频触发脉冲,所述高频触发脉冲对应于照明部件的去激活时间;确定延迟时间周期;以及在vsync信号循环内的第一时间被激活,该第一时间是基于高频触发脉冲和延迟时间周期而确定的。
9.根据另一方面,可以通过将照明部件置于显示装置的表面层下方并且将处理器置于该显示装置的表面层下方而制造显示装置。该处理器可以被配置为:检测vsync信号循环;通过检测照明部件的pwm信号而确定高频触发脉冲,所述高频触发脉冲对应于照明部件的去激活时间;以及确定延迟时间周期。第一传感器可以被置于接近所述照明部件的位置,并且可以被配置为在所述vsync信号循环内的第一时间被激活,所述第一时间是基于所述高频触发脉冲和延迟时间周期而确定的。
10.根据另一方面,可以通过将照明部件置于反射影响区域中并且将接近传感器置于该反射影响区域中而制造显示装置。所述接近传感器可以被配置为在所述照明部件被去激活时发射接近信号,并且基于所发射的接近信号而接收反射信号。处理器可以被置于显示装置中,并且可以配置为:基于反射信号而确定显示装置处于稳定状态或过渡状态中的一者;并且基于确定显示装置处于稳定状态或过渡状态中的一者而确定接近传感器感测速率。
附图说明
11.下文描述的附图仅用于举例说明目的。附图并非意在限制本公开的范围。附图中所示的类似附图标记指定各种实施例中的相同部分。
12.图1是示出了具有显示器的示例性装置的系统图;
13.图2a是示出了装置中的示例性显示器和传感器的截面图。
14.图2b是包括装置的反射影响区域的截面图;
15.图2c是包括装置的反射影响区域的顶视图;
16.图2d是显示装置中的照明部件的顶视图;
17.图3是基于高频触发脉冲和延迟时间而激活传感器的流程图;
18.图4a是示出了示例性传感器激活时间的图示;
19.图4b是示出了示例性vsync信号的图示;
20.图4c是示出了示例性高频触发脉冲信号的图示;
21.图4d是示出了示例性延迟信号的图示;
22.图4e是示出了基于延迟时间的激活时间的图表;
23.图4f是用于实施动态可变刷新速率(dvrr)技术的流程图;
24.图4g是用于实施自动同步切换定时(asst)方案的流程图;
25.图4h是示出了示例性asst方案实施方式的图示;
26.图5a是示出了显示装置的部分的图示;
27.图5b是示出了显示装置的有源部分的图示;
28.图6a是照明部件和对应的脉宽调制信号的状态的图像;
29.图6b是照明部件和对应的脉宽调制信号的状态的另一图像;
30.图6c是照明部件和对应的脉宽调制信号的状态的另一图像;
31.图7是示出了显示器上的示例性黑点的图像;
32.图8是用于确定显示装置操作和接近传感器激活频率的流程图;
33.图9a是接近传感器激活时间的图示;
34.图9b是基于接近度的状态的图示;
35.图9c是接近传感器激活时间的另一图示;
36.图9d是接近传感器激活时间的另一图示;
37.图10是传感器操作模式的图示;
38.图11是累积函数的图示;
39.图12a是传感器激活时间的系统图;
40.图12b是实施dvrr技术的流程图;
41.图12c是根据asst方案实施的图12的sync发生器的系统图;
42.图13是有源矩阵oled显示器的图示;
43.图14是具有发射器和传感器的传感器封装的图示;并且
44.图15是传感器焊盘的图示。
具体实施方式
45.本教导的实施例提供了使用被置于显示装置(例如,移动电话)的表面层下方的传感器实施装置下感测的技术、装置和系统。传感器可以被置于显示装置的发光部件下方并且可以被配置为按照与显示装置的发光部件的操作相配合的方式来感测环境光波长和/或接近检测信号。
46.传感器可以被配置为在显示装置的相应发光部件处于关闭状态的同时激活,使得发光部件发射的被反射回显示装置中的光不会与传感器的操作发生干扰。此类发光部件的关闭状态可以是通过首先检测发光部件的垂直同步(vsync)循环来确定的,所述vsync循环指明发光部件的循环刷新速率。可以基于发光部件的vsync循环和脉宽调制速率来确定高频触发脉冲速率。高频触发脉冲速率可以基于发光部件在给定vsync循环内的开启和关闭次数向一个或多个传感器提供触发脉冲。还可以基于发光部件的物理位置确定延迟时间,该延迟时间可以被施加至vsync循环,从而将用于每一传感器或传感器群组的高频触发脉冲速率对准。经过延迟调整的高频触发脉冲速率可以为传感器或传感器群组提供触发脉冲,使得该传感器或传感器群组在对应的发光部件被去激活的时间受到激活。
47.根据本教导的实施例,可以在对应的发光部件的关闭时间期间激活接近传感器,以防止或者缓解显示装置上的可见黑点。此外,可以基于给定显示装置是处于稳定状态还是过渡状态来确定接近传感器的激活频率。稳定状态和过渡状态可以是基于显示装置与显示装置外部的外部物体的接近度来确定的。
48.应当理解,尽管术语“第一”、“第二”等可以在本文中用于描述各种元件,但这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语只是用来将一个元件与另一元件区分开。例如,第一
元件可以被称为第二元件,并且类似地,第二元件可以被称为第一元件,而不脱离本教导内容的范围。如本文所用,术语“和/或”包括相关联的列举项中的一者或多者的任意以及全部组合。
49.还应当理解,在诸如层、区域或基板的元件被称为位于另一元件“上”或者延伸到另一元件“上”时,其可以直接位于该另一元件上或直接延伸到该另一元件上,也可以存在居间元件。相反,在一个元件被称为直接位于另一元件“上”或直接延伸到另一元件“上”时,则不存在居间元件。还应当理解,在一个元件被称为“连接至”或者“耦合至”另一元件时,其可以直接连接或者耦合至该另一元件,或者可以存在居间元件。相反,在一个元件被称为“直接连接”或者“直接耦合”至另一元件时,则不存在居间元件。应当理解,这些术语意在涵盖该元件的除了附图所示的任何取向之外的不同取向。
50.本文可以使用诸如“在
……
下方”或“在
……
上方”或“上部”或“下部”或“水平”或“垂直”的相对性术语来描述一个元件、层或区域相对于另一个元件、层或区域的如附图中所示的关系。应当理解,这些术语意在涵盖该装置的除了附图所示取向之外的不同取向。
51.图1是示出了示例性装置102的系统图,示例性装置102可以是(例如)包括还起着触摸屏的作用的显示器的智能电话。如图1中所示,装置102可以包括处理器118、收发器120、发射/接收元件122、扬声器/麦克风124、小键盘126、显示器/触控板128、不可拆卸存储器130、可拆卸存储器132、电源134、全球定位系统(gps)芯片组136、和/或其他外围设备138、以及其他部件。应当认识到,装置102可以在与实施例保持一致的同时包括前述元件的任何子组合。
52.处理器118可以是通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(dsp)、多个微处理器、与dsp核心相关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)电路、任何其他类型的集成电路(ic)、状态机等。处理器118可以执行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理、和/或使装置102能够在无线环境下进行操作的任何其他功能。处理器118可以耦合至收发器120,收发器120可以耦合至发射/接收元件122。尽管图1将处理器118和收发器120描绘成单独部件,但是应当认识到,处理器118和收发器120可以被一起集成到电子封装或芯片中。此外,尽管图1示出了单个处理器118,但是可以提供多个处理器,以实施本教导的主题。
53.发射/接收元件122可以被配置为通过空中接口116向基站发射信号或者从基站接收信号。尽管在图1中将发射/接收元件122描绘成了单个元件,但是装置102可以包括任何数量的发射/接收元件122。
54.装置102的处理器118可以耦合至扬声器/麦克风124、小键盘126和/或显示器/触控板128(例如,液晶显示器(lvd)显示单元或者有机发光二极管(oled)显示单元)并且接收来自扬声器/麦克风124、小键盘126和/或显示器/触控板128(例如,液晶显示器(lvd)显示单元或者有机发光二极管(oled)显示单元)的用户输入数据。处理器118也可以向扬声器/麦克风124、小键盘126和/或显示器/触控板128输出用户数据。此外,处理器118可以访问来自任何类型的适当存储器(诸如不可拆卸存储器130和/或可拆卸存储器132)的信息以及向其中存储数据。不可拆卸存储器130可以包括随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、硬盘或者任何其他类型的存储器存储装置。可拆卸存储器132可以包括用户身份模块(sim)卡、存储器棒、安全数字(sd)存储器卡等。在其他实施例中,处理器118可以访问来自在物理
上不位于装置102上(例如不位于服务器、pc或家庭计算机上)的存储器的信息以及向其中存储数据。
55.处理器118可以接收来自电源134的功率,并且可以被配置为分配和/或控制通往装置102中的其他部件的功率。电源134可以是用于对装置102供电的任何适当装置。例如,电源134可以包括一个或多个干电池(例如,镍镉(nicd)、镍锌(nizn)、镍金属氢化物(nimh)、锂离子(li离子)等)、太阳能电池、燃料电池等、或者任何已知的用于此类目的的电源。
56.处理器118还可以耦合至gps芯片组136,gps芯片组136可以被配置为提供关于装置102的当前位置的位置信息(例如,经度和维度)。除了来自gps芯片组136的信息之外或者作为该信息的替代,装置102可以通过空中接口116接收来自基站的位置信息,和/或基于从两个或更多附近基站接收到的信号的定时来确定装置102的位置。
57.处理器118可以进一步耦合至其他外围设备138,这些外围设备可以包括提供额外特征、功能、和/或有线或无线连接的一个或多个软件和/或硬件模块。例如,外围设备138可以包括加速度计、电子罗盘、卫星收发器、数字相机(用于照片和/或视频)、通用串行总线(usb)端口、振动装置、电视收发器、免提头戴式耳机、蓝牙模块、调频(fm)无线电单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏机模块、因特网浏览器、虚拟现实和/或增强现实(vr/ar)装置、活动跟踪器等。外围设备138可以包括一个或多个传感器,所述传感器可以是陀螺仪、加速度计、霍尔效应传感器、磁强计、取向传感器、接近传感器、温度传感器、时间传感器、地理定位传感器、高度计、光传感器、触摸传感器、磁强计、气压计、姿势传感器、生物测定传感器和/或湿度传感器中的一种或多种。
58.已经详细描述了本教导,本领域技术人员将认识到,在给出了本公开的情况下,可以对本教导做出修改,而不脱离本文描述的原理的实质。因此,无意使本教导的范围局限于所例示和描述的具体实施例。
59.根据本教导的实施例,提供了用于确定显示器下的感测定时方案和智能接近感测的技术和装置。图2a示出了显示装置200的图示,显示装置200包括被形成为允许环境光波长210进入显示装置200的表面层205。显示装置可以与图1的装置102相同或类似。显示装置200可以是被配置为经由表面层205进行显示和/或以其他方式提供可见光的任何装置,并且可以是(例如)移动装置、膝上型电脑显示屏、监视器、游戏装置屏或者医疗装置屏等。表面层205可以是完全或部分透明的层,使得光波长能够从表面层205的两个主表面进入和离开表面层205。
60.显示装置200可以包括发光层215,发光层215可以包括多个被配置为发射光的照明部件216。照明部件216可以是发光二极管(led)、有源矩阵有机发光二极管(amoled)或者有机发光二极管(oled)等。作为示例,照明部件216可以包括发射不同波长或者不同波长范围(例如,对应于红色、绿色和蓝色可见光的那些)的部件。包括照明部件216的发光层215定位于显示装置200内的表面层205下方。可以提供晶体管层212并且可以将其定位于发光层215下方,使得表面层205朝向发光层215的第一表面215a,并且晶体管层212朝向发光层215的第二表面215b,使得第一表面215a基本上与第二表面215b相对。
61.如图2a中所示,照明部件216既可以产生发射光216a,又可以产生内部光216b。发射光216a可以是由照明部件216产生的光,其经由表面层205离开显示装置200。发射光216a
可以是由照明部件216产生的光,其用以促进显示装置200的预期操作。内部光216b可以是由照明部件216产生并且被反射或以其他方式被指引回显示装置200的光。例如,内部光216b可以是由照明部件216发射并且被表面层205反射或发射回显示装置200的光。内部光216b可以不是为促进该装置的预期操作而提供的光,并且可以是显示装置200的光和部件的特性的副产物。需要指出的是,显示装置200可以被布置为使得内部光216b的全部或部分可以被入射到传感器层220中的一个或多个传感器(诸如光传感器230和/或接近传感器240)上,如本文中所进一步公开的。如本文所应用的,光传感器可以是环境光传感器(als)或者本领域技术人员已知的类似功能的传感器。
62.晶体管层212可以包括被配置为独立地控制照明部件216的电接触部。作为示例,晶体管层212可以包括多个薄膜晶体管(tft),它们属于金属氧化物半导体场效应晶体管mosfet类型。tft可以是通过在支撑基板之上沉积有源半导体层的薄膜以及电介质层和金属接触部而制造的。tft层可以是半透明的,使得光能够通过该tft层并且可以在其被发射穿过tft层时经历衰减。根据示例,由于穿过该tft层的光衰减的原因,光透射率可以处于5%到40%的范围内。
63.显示装置200还可以包括传感器层220,传感器层220可以包括一个或多个传感器,诸如光传感器230和/或接近传感器240或者这些传感器的组合。根据实施例,如图2a中所示,传感器层220可以定位于晶体管层212下方,使得所述一个或多个传感器(例如,光传感器230和/或接近传感器240)面朝该晶体管层212并且位于晶体管层212的与发光层215相对的一侧上。相应地,晶体管层212可以定位于传感器层220和发光层215之间。根据另一实施例,传感器层220可以面向或者以其他方式被定位为检测或感测由发光层215发射的光,而不将晶体管层212定位于发光层215和传感器层220之间。晶体管层212中的晶体管可以被定位于传感器层220中的一个或多个传感器的上方或者可以相对于传感器层220中的传感器存在偏移,使得晶体管层212中的晶体管完全或部分地相对于传感器层220中的一个或多个传感器的位置发生偏移。
64.传感器层220可以包括一个或多个不同类型的传感器,诸如光传感器230和接近传感器240,使得不同类型的传感器定位于相对于彼此不同的平面上。传感器层220可以位于接近印刷电路板213的位置上或者可以位于印刷电路板213之上。
65.环境光波长210可以是在显示装置200的外部生成或以其他方式提供并且经由表面层205进入显示装置200的任何光波长。环境光波长210可以对应于自然光、外部照明装置生成的光、外部反射光等,并且可以是来自两个或更多来源的光的组合。需要指出的是,显示装置200可以被布置为使得入射到显示装置200上的环境光波长210能够经由表面层205进入显示装置200,并且可以入射到传感器层220中的一个或多个传感器(诸如光传感器230和接近传感器240)上。
66.传感器层220中的或者以任何方式构成传感器层220的部分的光传感器230可以被配置为接收环境光波长210,以确定对应于显示装置200的一个或多个环境光照条件。光传感器230可以接收入射到光传感器230上的光波长,并且可以确定环境光照条件的一个或多个特性。这样的特性可以包括亮度(lux)、色调、饱和度、相关色温(cct)或者三刺激值(xyz或xy)等。光传感器230可以感测这样的一个或多个特性,并且生成电信号,所述电信号使处理器或(多个)其他部件能够修改显示装置200的操作,例如,通过修改照明部件216的操作。
处理器和/或(多个)其他部件可以被配置为单独操作或者与软件或操作系统等协同操作。需要指出的是,本文公开的教导,包括那些与图2a和图2b有关的教导,可以是由单个部件、由部件的组合、和/或由硬件、软件和/或固件的组合执行的。
67.例如,光传感器230所生成的电信号可以使得处理器确定入射到光传感器230上的环境光具有低于预定阈值的亮度值,并且相应地处理器可以提供电信号来促进经由照明部件216发射的光的总亮度水平的下降。
68.传感器层220中的接近传感器240可以被配置为检测外部物体(例如,移动装置用户的耳朵)的接近度,该外部物体可以位于显示装置200的外部。接近传感器240可以通过发射第一波长的信号并且在该信号被反射回或指引回到接近传感器240上时感测该信号的响应而进行操作。例如,该信号可以是红外线(ir)信号,其由一个或多个接近传感器240发射,从而由所述接近传感器240中的一者或多者感测作为该发射的结果而接收到的响应信号的定时、幅值和/或相位。接近传感器240可以感测响应信号,并且生成电信号,所述电信号使处理器能够例如通过修改照明部件216的操作来修改显示装置200的操作。例如,接近传感器240可以生成电信号,所述电信号使得处理器基于接近传感器240接收到的返回信号来确定用户的耳朵位于显示装置200的阈值距离以内。相应地,处理器可以提供电信号,以例如通过在显示装置位于用户的耳朵处的同时降低照明部件216的输出来促进照明部件216的操作。
69.如图2a中所示,环境光波长210和内部光216b可以入射到传感器层220中的一个或多个传感器上。环境光波长210可以通过表面层205并且穿越显示装置200,从而抵达传感器层220中的一个或多个传感器,包括例如光传感器230和接近传感器240。内部光216b可以是或者可以包括从照明部件216发射的被表面205反射回显示装置200中或者被以其他方式指引回显示装置200中的光的部分。内部光216b可以抵达传感器层220中的一个或多个传感器(例如,包括光传感器230和接近传感器240)。
70.可以认识到,光传感器230和/或接近传感器240可以被配置为检测显示装置200外部的环境条件。例如,光传感器230可以检测入射到显示装置200上的环境光,并且接近传感器240可以检测外部物体对显示装置200的接近度。然而,光传感器230和接近传感器240的操作可能因内部光216b入射到光传感器230和/或接近传感器240上而产生不准确的结果。需要指出的是,尽管光传感器230被激活以感测环境光波长210,但是当除了环境光波长210之外,光传感器230还感测内部光216b时,这样的感测可能产生不准确的、非预期的或者不希望的结果。清楚地来讲,这样的感测在检测环境条件时,由于光传感器230既感测环境光波长210又感测内部光216b而产生了不准确的结果。
71.类似地,接近传感器240可以发射给定波长上的信号(例如,ir信号),并且可以感测显示装置200外部的物体所反射的响应信号。接近传感器240可以感测响应信号的一个或多个特性(例如,定时、幅值、相位等),以确定外部物体的接近度。然而,接近传感器240可能因除了入射到接近传感器240上的响应信号之外还有内部光216b入射到接近传感器240上而产生不准确的结果。
72.图2b示出了图2a中所示的显示装置200的不同视角。如图2b中所示,反射影响区域250对应于表面层的可以将从发光层215发射的光朝传感器层220反射的部分。清楚地来讲,表面层205的通过反射影响区域250指示的部分可以是表面层205的能够将光反射到传感器
层220中的一个或多个传感器上的部分。如图2b中所示,环境光波长210可以入射到表面层205上,并且作为环境光波长210的衰减版本的衰减环境光波长210a可以入射到传感器层220中的一个或多个传感器上。图2c示出了显示装置200的顶视图,其包括也在图2b中示出的反射影响区域250的顶视图。图2d示出了照明部件的顶视图,例如,图2a中的照明部件216。图2d中所示的照明部件可以是发光层(例如,发光层215)的部分。如图2d中所示,发光层可以包括不同照明部件,诸如绿色照明部件261、蓝色照明部件262和红色照明部件263。每一不同照明部件可以被配置为发射不同波长上的光,并且可以(例如)具有作为每一照明部件的部分的波长转换材料(例如,磷光体)。
73.图2a和图2b中所示的部件被示为按照示例性布置来布置。应当理解,可以根据本公开的主题提供此类部件的修改布置。例如,表面层205可以是显示装置的最顶层,并且发光层215、晶体管层212和传感器层220可以位于表面层205下方,与表面层205相邻,面向表面层205,或者以其他方式接近表面层205。
74.图13示出了根据所公开主题的实施例的示例性显示装置的多个层。图13中提供的示例可以对应于有源矩阵oled连同位于该矩阵之下的tft层。如图所示,图13包括阴极层271、有机有源层272、tft层273和基板层274。tft层273可以包括多个tft,这些tft被配置为对在有机有源层272中提供的照明部件进行独立寻址。tft层273中的tft可以接收来自一个或多个处理器的信号,并且可以基于接收自所述一个或多个处理器的信号而激活对应的照明部件。
75.图14和图15示出了示例性传感器封装280,示例性传感器封装280包括发射器窗口281、传感器窗口282和传感器焊盘283。发射器窗口281可以包括ir发射器(例如,940nm ir发射器)或者可以位于ir发射器上方,ir发射器被配置为通过发射器窗口281发射传感器信号。传感器窗口282可以被配置为接收作为经由传感器窗口282传输的信号的结果而接收到的信号。
76.图15示出了传感器焊盘283的细节图,传感器焊盘283包括(例如)rgb光传感器285、接近传感器286和接合焊盘284。rgb光传感器285和接近传感器286可以根据本文公开的技术而激活,并且可以被相互独立地激活,使得rgb光传感器285是在与接近传感器286相同或不同的时间被激活的。
77.根据本教导的实施例,一种显示器下感测方案包括一个或多个在照明部件(例如,图2a的照明部件216)处于关闭状态下激活的传感器。参考图2a,这种显示器下感测方案允许传感器层220中的一个或多个传感器被置于显示装置200的表面层205的下面,从而缓解或者消除不希望发生的内部光216b的影响。传感器层220中的一个或多个传感器可以被置于表面层205的下面,使得一个或多个传感器位于一个平面上,该平面位于由表面层205建立的平面下方。需要指出的是,本文公开的技术使得能够在照明部件216实际上被关断时实现传感器层220中的一个或多个传感器的操作,使得在一个或多个传感器处于操作中时不存在或者只存在最少的内部光216b。
78.图3示出了基于本文公开的实施例的用于激活显示器下传感器的过程300。尽管是联系图2a、图2b、图4a、图4b、图4c、图4d和图4e的系统描述的,但是本领域技术人员将认识到,被配置为按照任何技术可行顺序执行过程300的步骤的任何系统都落在本公开的范围内。在图3的过程300的步骤310处,检测垂直同步(vsync)频率,该频率指示显示装置200的
显示器刷新定时。vsync频率可以是基于从图2中所示的发光层215的一个或多个定时控制器(tcon)接收到信号而检测到的。vsync频率可以包括上升沿和下降沿,并且第一vsync循环沿(例如,上升沿或下降沿)和第二vsync循环沿之间的持续时间可以对应于显示装置200的刷新定时的循环长度。vsync频率可以是任何能够实现显示装置的操作的适用频率,并且可以是(例如)60hz、90hz、120hz或240hz等。由tcon提供的vsync信号可以被输入至传感器层220的一个或多个传感器的同步引脚。
79.图4a示出了说明过程300的图示。如图4a中所示,可以检测vsync信号410并且vsync信号410可以具有对应于vsync信号410的频率的循环长度411。根据这一示例,vsync信号410可以具有60hz的频率,使得每一vsync信号的循环长度是~16.66ms。vsync信号频率和/或循环长度可以由用于包括照明部件(例如,amoled、led、oled等)的发光层的tcon提供。vsync信号410的循环长度411可以是从vsync信号410的第一前导沿到第二前导沿测量的,或者替代性地是从vsync信号410的第一下降沿到第二下降沿测量的。传感器层220中的一个或多个传感器可以使用被配置为读取同步循环检测器计数器值的驱动器进行操作,并且可以确定vsync信号410。
80.图4b示出了图4a的简化部分,并且包括具有循环长度411的vsync信号410。在对应的vsync检测模式寄存器被设置到使能位01时,可以检测vsync信号410。可以使用被设置到(例如)1mhz(1μs)的基础时钟来检测vsync信号410。可以检测上升沿413,并且在sync_edge寄存器中将其存储为对应于同步信号沿设置的上升沿0位。可以检测下降沿414,并且在sync_edge寄存器中将其存储为下降沿1位。频率检测数据寄存器可以包括16位,并且可以存储vsync信号数据,如本文所进一步公开的。如图4b中所示,可以在vsync信号410的循环长度411内对照明部件进行一次或多次激活(例如,图4b的具体示例中为4次,它们对应于时间422、423、424和425,如本文所进一步公开的)。
81.在图3的过程300的步骤320处,可以确定高频触发脉冲。该高频触发脉冲可以基于vsync循环的确定,并且可以是被提供给图2的传感器层220中的一个或多个传感器的高频脉冲或数字信号。该高频触发脉冲可以是通过识别脉宽调制(pwm)驱动信号频率(例如,240hz)而确定的,所述的pwm驱动信号频率是基于照明部件在给定vsync循环内在开启和关闭状态之间变动的循环次数生成的。该高频触发脉冲可以是自动确定的或者可以是预先确定的,并且可以用于确定传感器层220的一个或多个传感器的采样速率。
82.图4a示出了在过程300的步骤320中描述的示例性高频触发脉冲420。高频触发脉冲420具有循环长度421。需要指出的是,高频触发脉冲420的循环长度可以至多与vsync信号410的循环长度411相同,因为照明部件(例如,照明部件216)可以被配置为在每一vsync信号410循环长度421内激活至少一次。如图4a的示例中所示,高频触发脉冲420的循环长度421为~4.15ms,并且高频触发脉冲420的频率为240hz并且对应于(多个)照明部件的pwm频率(如图6a和图6b中所进一步描述的),vsync信号410是在该pwm频率的基础上确定的。需要指出的是,在这一示例中,高频触发脉冲420的循环长度421是vsync信号410的循环长度411的四分之一,因为对应照明部件的pwm驱动信号频率将指示此类部件在给定vsync信号410循环内被激活四次。如图4a中所示,照明部件可以在时间422、423、424和425上激活,这些时间对应于等于高频触发脉冲420的频率的频率。可以将高频触发脉冲420的确定结果存储到高频触发设置寄存器中,并且可以将其提供给一个或多个传感器,以确定传感器激活时间。
作为示例,如果高频触发脉冲420对应于240hz的频率,那么高频触发设置寄存器可以存储对应于4.166ms的循环长度的“4116”。根据这一示例,传感器或传感器群组可以基于4.166ms的高频触发脉冲420而触发,从而使每一60hz vsync刷新循环时间411产生4个采样循环。作为另一个示例,如果高频触发脉冲420对应于120hz频率,那么高频触发设置寄存器可以存储对应于8.332ms的循环长度的“8332”。根据这一示例,传感器或者传感器群组可以基于8.332ms的高频触发脉冲420而触发,从而使每一60hz vsync刷新循环时间411产生2个采样循环。
83.图4c示出了图4a的简化部分,并且包括具有循环长度411的vsync信号410和具有循环长度421的高频触发脉冲420。如本文所公开的,具有循环长度421的高频触发脉冲420可以是在检测对应于照明部件(例如,图2a的照明部件216)的激活和去激活时间的pwm的基础上确定的,如图6a和图6b中所进一步描述的。如图所示,高频触发脉冲420的循环长度421可以具有作为vsync信号410循环长度411的子集的持续时间,因为照明部件在每一vsync信号410循环长度411内可以具有至少一个激活和去激活循环,如对应的照明部件pwm信号所指示的。
84.在图3的过程300的步骤330处,对步骤320的高频触发脉冲施加延迟时间。该延迟时间可以对应于传感器层(例如,图2的传感器层220)的一个或多个传感器的位置。需要指出的是,传感器层220可以包括多个传感器,并且这些传感器可以被置于发光层215之下的不同位置上。给定传感器或传感器群组的延迟时间可以是基于该传感器或传感器群组的位置、定位和/或取向确定的。该延迟时间的值可以基于vsync信号,并且更具体地可以基于vsync信号抵达一个或多个传感器的位置所用的传播时间的量。图5a和图5b示出了延迟时间的示例。如图5a中所示,显示装置500上的显示器可以被划分成多个行501a、501b到501n,使得该延迟时间可以基于每一给定行的行时间time
行-1
、time
行-2
到time
行-n
。例如,对应于显示装置500的显示器的显示器像素驱动器可以被细分成四个或五个由阵列上栅极(goa)驱动器电路构成的块。每一goa驱动器可以驱动像素线的特定区段。例如,显示装置500可以包括用于具有2435个像素线的hd oled显示器的goa块。如图5b中所示,每一goa驱动器电路520a和520b可以驱动487个像素线。每一像素线可以具有8.55μs的延迟时间。根据一些goa实施方式,传感器位置511可以被置于某一位置上,使得对应像素线在vsync循环的末尾部分期间关闭,如rgb传感器开启时间和ps传感器开启时间513a和513b所示,它们的开启朝向对应vsync循环的末尾,而oled开启时间512a和512b则朝向对应vsync循环的开始。替代性地,例如,像素线在vsync循环的开始部分期间关闭,如rgb开启时间和ps传感器开启时间523a和523b所示,它们的开启朝向对应的vsync循环的开始,而oled开启时间522a和522b则朝向对应vsync循环的开始。延迟时间可以是在初始设置阶段期间确定的,并且可以是基于每一传感器或传感器群组的位置而提供的。需要指出的是,该延迟时间对于每一传感器或传感器群组而言可以是不同的。该延迟时间可以小于高频触发脉冲420的循环长度421。
85.图4a示出了基于在时间432、433和434上激活的传感器的位置确定的示例性延迟时间431。需要指出的是,延迟时间431的施加可以使传感器激活时间432、433和434能够对应于照明部件活动时间422、423、424和425之间的时间,使得在432、433和434上激活的传感器在照明部件活动期间不活动。当照明部件在时间422、423、424和425上被激活时,由照明部件产生的光波长造成了内部光,例如,图2a的内部光216b。相应地,在传感器激活时间
432、433和434上激活传感器或传感器群组避免了该传感器或传感器群组感测到包括在时间422、423、424和425期间产生的此类内部光的光波长。延迟时间431可以被存储到传感器延迟时间寄存器中,并且传感器或传感器群组可以访问传感器延迟时间寄存器,以确定传感器激活时间。
86.图4d示出了图4a的简化部分,并且包括具有循环长度411的vsync信号410、具有循环长度421的高频触发脉冲420、照明部件激活时间422、延迟时间431和传感器激活时间432。如图所示,延迟时间431可以是在基于具有循环长度421的高频触发脉冲420在时间432上激活的传感器的位置的基础上确定的,其中,循环长度421是基于具有循环长度411的vsync信号410确定的。传感器激活时间432可以是这样的时间,在该时间期间,例如在照明装置激活时间422期间照明部件不被激活。
87.图4e示出了示例性传感器时间和寄存器组设置,其包括用于光传感器(例如,图2a的光传感器230)的it sync值451、用于光传感器(例如,光传感器230)的it_bank sync值452、用于接近传感器(例如,图2a的接近传感器240)的it sync值451、用于接近传感器(例如,接近传感器240)的it_bank sync值452。rgb sync it值451可以确定光传感器(例如,光传感器230)的激活或积分时间,其中,激活或积分的步进增幅是50μs。如it sync值451中所示,激活或积分时间范围涵盖从500μs到1.25ms的范围。it_bank对应于it sync值的倍增因数。例如,如果it_sync 451被编程为500μs,那么“01”的it_bank值452将光传感器激活或积分时间配置为1000μs。对于接近感测而言,示例性接近感测积分时间为l00μs。ps it sync值453涵盖从50μs到200μs的接近积分时间。例如,如果453的sync it值被编程为50μs,那么“01”的对应it_bank值454将接近传感器积分时间配置为l00μs。
88.需要指出的是,在vsync信号410和pwm驱动信号频率的驱动定时的基础上,如本文所进一步公开的高频定时值421和传感器延迟时间431被编程至对应的寄存器。例如,如果所检测到的vsync信号410为60hz并且pwm驱动定时为240hz,那么值“4166”被编程至高频触发寄存器。相应地,高频触发脉冲信号420被设置为4.166ms的周期或者240hz。如果需要3ms的传感器延迟时间431,那么值“3000”可以被编程至rgb延迟时间寄存器。
89.根据所公开的主题的实施方式,显示装置(例如,图2a的显示装置200)可以支持动态可变刷新速率(dvrr),使得该显示装置可以被配置为使该显示装置的刷新速率能够受到动态调整。例如,该显示装置可以包括既支持60hz又支持90hz的刷新速率的amold或微型led显示器。作为另一个示例,该显示装置可以是数字手表,其具有既支持30hz又支持60hz的刷新速率的微型led显示器。刷新速率的这种变化可以允许在此类装置的使用期间节约功率。替代性地或此外,这样的具有dvrr能力的装置可以允许在需要时具有增强的性能(例如,在视频游戏的操作期间,可以实施更高的刷新速率)。
90.根据所公开主题的基于dvrr的实施方式,如本文所进一步公开的,可以在给定循环期间检测循环持续时间的变化。循环持续时间的变化对应于受到修改的刷新速率,其可以是在用户设置变化、温度变化或者自动设置变化等中的一个或多个的基础上受到修改的。自动设置变化可以是基于硬件输入、软件输入或固件输入而实施的,并且可以是由(例如)在该装置上激活的程序或一类程序、检测设置的传感器、或者能力过剩(例如,可用的装置资源带宽)或不足(例如,受限的装置资源带宽)等引起的。
91.图4f示出了根据本文公开的主题的用于dvrr实施方式的过程470。如图4f的过程
470的步骤472所示,vsync循环检测器(例如,图12a和图12b的vsync循环检测器1210,如本文所进一步公开的)可以检测显示器刷新速率(例如,30hz、60hz、90hz、120hz、240hz等)。vsync循环检测器可以根据本文公开的技术检测显示器刷新速率,例如,所述技术可以是图3的过程300的步骤310和320以及图4a-4d中公开的那些技术。
92.在过程400的步骤474处,所检测到的显示器刷新速率可能被确定为不同于由vsync循环检测器在前一循环期间检测到的显示器刷新速率。所检测到的刷新速率的差异可能大于高频阈值(hfth)或者低频阈值(lfth)。hfth可以是阈值量,其使得在所检测到的刷新速率比前一个所检测到的刷新速率大至少hfth的情况下,过程470在步骤474之后继续进行至步骤476。类似地,lfth可以是阈值量,其使得在所检测到的刷新速率比前一刷新速率低至少lfth的情况下,该过程470在步骤474之后继续进行至步骤476。根据实施方式,hfth和lfth可以是相同值(例如,5hz)。替代性地,hfth可以不同于lfth(例如,hfth可以是5hz,并且lfth可以是7hz)。根据实施方式,hfth和/或lfth可以是百分比值(例如,3%)。
93.此外,在步骤474处,基于给定的所检测到的显示器刷新速率与前一显示器刷新速率相差至少hfth或lfth的确定结果,可以触发可变刷新速率(vrr)中断标志寄存器。vrr中断标志寄存器可以是通过任何适用的技术触发的,例如,通过将二进制值从0改为1,通过改变位值,或者通过施加电压等。
94.根据所公开的主题的实施方式,当在步骤474处触发vrr中断标志时,驱动器可以被配置为在图4f的过程470的步骤476处发起图3的过程300。需要指出的是,当在步骤474处触发vrr中断标志时,可以确定vsync频率(例如,图3的过程300的步骤310),可以确定高频触发脉冲(例如,图3的过程300的步骤320),可以向所确定的高频触发脉冲施加延迟时间(例如,图3的过程300的步骤330),并且可以基于高频触发脉冲和延迟时间来激活一个或多个传感器(例如,图3的过程300的步骤340)。
95.在图4f的步骤478处,可以使vrr中断标志复位,使得系统可以返回至步骤472。可以检测后续的大于hfth或lfth的刷新速率变化,并且过程470可以相应地继续进行。
96.根据所公开的主题的一种实施方式,可以实施一种自动同步切换定时(asst)方案。当vsync信号并非活跃可用时,可以通过施加和/或存储具有内部同步信号循环的内部同步信号来实施asst方案。需要指出的是,内部同步信号可以是在给定装置中生成vsync信号的第一实例之前可用的初始化信号,和/或可以是基于在显示装置进入关闭或睡眠状态之前的最后可用vsync信号而确定的。内部同步信号可以允许在显示装置进入空闲或睡眠状态的同时在不使用软件解决方案的情况下根据本文公开的实施方式进行操作。清楚地来讲,显示装置的空闲或睡眠状态可以对应于显示装置处于空闲或省电模式中,但是仍然以其他方式被加电的时候。更具体地,空闲或睡眠状态是不由该显示装置生成vsync信号时的状态。
97.根据基于asst的实施方式,本文公开的一般使用vsync信号实施的als和ps技术可以替代地在缺少vsync信号时使用该内部同步信号来实施。
98.图4g示出了根据本文公开的主题的用于asst实施方式的过程480。如过程480的步骤482处所示,可以使用内部同步信号对显示装置(例如,图2a-2c的显示装置200)初始化。内部同步信号可以是通过物理部件或寄存器等预先编程的。在步骤282处,可以施加在初始化期间实施的该内部同步信号来设置als/ps参数。例如,内部同步信号可以用于确定高频
触发脉冲,并且可以向所确定的高频触发脉冲施加延迟,从而在基于该内部同步信号确定的高频触发脉冲和延迟时间的基础上激活als和ps传感器。
99.在步骤484处,显示装置(例如,图2a-2c的显示装置200)可以生成vsync信号(例如,如果切换至活动或开启状态)。在生成vsync信号时,可以激活vsync周期检测,并且可以施加vsync信号,如本文所公开的。例如,vsync信号可以用于确定高频触发脉冲,并且可以向所确定的高频触发脉冲施加延迟,从而在基于该vsync信号确定的高频触发脉冲和延迟时间的基础上激活als和/或ps传感器。
100.此外,在过程480的步骤486处,可以重写内部同步信号,使之在实质上匹配在步骤484处接收的vsync信号。可以存储重写的内部同步信号,从而使其能够在稍后的时间被施加。在稍后的时间,vsync信号可能不再可用。例如,显示装置可能因从显示装置和/或显示屏的使用开始经过了阈值时间周期而进入睡眠或空闲模式。在步骤488处,在缺少vsync的情况下,可以施加重写的内部同步信号(在步骤486处重写的)来确定als和/或ps参数,如本文所公开的。可以施加该内部同步信号(如步骤488处所公开的),直至vsync信号再次可用为止。可以在显示装置的操作期间重复步骤484到488。
101.图4h示出了根据本文公开的主题的asst实施方式490的图示。如图所示,可以使用内部同步信号491和/或vsync信号492做出sync决策493。当amoled面板在时间494处开启之前,显示装置处于内部同步模式。在该内部同步模式期间,sync决策493基于内部同步信号491。在时间494处,检测到vsync信号495a,并且在时间495b处确定了vsync信号的循环的持续时间。在检测到了vsync信号时间的持续时间时,显示装置在时间495b处使sync决策493从内部同步模式切换至vsync模式。清楚地来讲,当vsync信号492可用并且经过了vsync信号492的至少一个循环时,sync决策493默认为vsync信号492。
102.此外,在时间495b之后,在495c处基于vsync周期数据(例如,在时间495a和时间495b之间收集的)重写内部同步信号491。显示装置继续基于vsync数据进行操作,直到其不可用为止。在时间495d,amoled面板关闭并且vsync信号终止。在阈值数量的未检测到vsync信号的循环(例如,3个循环,如图4h中所示)之后,显示装置因未检测到vsync信号而在时间496处改回内部同步模式。需要指出的是,截至时间496,该阈值数量的未检测到vsync的循环可以使显示装置改回到内部同步模式。显示装置可以在时间497a处切换到开启或活动状态,从而提供vsync信号492。可以在时间497b处检测vsync信号的第一循环长度。显示装置可以停留在内部同步模式,直到时间497b为止,并且可以基于在时间497b处检测到vsync信号循环长度而切换至vsync模式。在498处,可以使用在时间497b处检测到的vsync循环长度来重写内部同步计数器。
103.图6a示出了在显示装置(例如,图2a的显示装置200)被设置到90%亮度设置的同时照明部件开启和关闭时间的图像。如图所示,时间610对应于照明部件被激活的时间,并且时间611对应于照明部件被去激活的时间。由信号曲线630指示的pwm信号对应于大致238.8hz的信号,使得照明部件的激活和去激活循环的循环长度大约为4.1ms,并且如持续时间620所示,去激活时间为575μs。需要指出的是,在这一示例性的90%显示装置亮度设置中,对于照明激活和去激活循环的大部分而言照明部件都是激活的,使得传感器或传感器群组只能在最大575μs内被激活。
104.图6b示出了在显示装置(例如,图2a的显示装置200)被设置到50%亮度设置的同
时照明部件开启和关闭时间的另一图像。如图所示,时间615对应于照明部件被激活的时间,并且时间616对应于照明部件被去激活的时间。由信号曲线635指示的pwm信号对应于与图6a类似的238.8hz的信号,使得照明部件的激活和去激活循环的循环长度大约为4.1ms。然而,如持续时间625所示,照明部件的去激活时间为1.59ms,其约为如图6a中所示的在显示装置被设置到90%亮度时照明部件的去激活时间的三倍。需要指出的是,在这一示例性的50%显示装置亮度设置中,与图6a中的显示装置的激活和去激活循环相比,在更短的照明激活和去激活循环内对照明部件予以激活,使得传感器或传感器群组能够在最大1.59ms内被激活。相应地,图6b中所示的较低亮度设置可以允许更长的感测时间,这可以带来更高的感测准确度。
105.根据本教导的实施例,在给定显示装置被设置到最大亮度时,最长感测时间(例如,其引起图4a的传感器激活时间432、433、434)可以被预设至(例如)去激活时间的持续时间(例如,图6a的620和图6b的625)。根据这一实施例,传感器激活时间将总是处于照明部件被去激活的最低持续时间上。
106.根据本教导的另一实施例,感测时间可以是动态的,并且可以是基于给定亮度设置而确定的。根据这一实施例,感测时间(例如,其引起图4a的传感器激活时间432、433、434)在亮度被设置为90%的图6a所示的示例中可以被设置到575μs,并且在亮度被设置为50%的图6b所示的示例中可以被设置到1.59ms。
107.图6c示出了在显示装置(例如,图2a的显示装置200)被设置到50%亮度设置的同时照明部件开启和关闭时间的另一图像。图6c中所示的pwm 640在每一对应的vsync循环中进行一次循环,从而表现出50%开启和50%关闭的驱动方案。
108.作为对图3a的过程300的总结,如图4a提供的图示中所示,可以由用于显示装置的tcon提供vsync信号410。可以基于检测vsync信号410的一个或多个上升沿和/或下降沿确定vsync信号410的循环长度411。高频触发脉冲420可以是基于vsync信号410确定的,并且可以是在检测到对应于一个或多个照明部件的激活和去激活时间的pwm信号的基础上确定的。高频触发脉冲420可以具有小于vsync信号410的循环长度411的循环长度421。高频触发脉冲420可以分割vsync信号410,并且高频触发脉冲420的循环长度可以包括延迟431和传感器激活时间432。延迟431可以是基于在传感器激活时间432、433和434上激活的传感器或传感器群组的位置而确定的。延迟431可以使该传感器或传感器群组能够在不同于照明部件激活时间422、423、424和425的时间上激活,使得该传感器或传感器群组在照明部件被去激活时被激活。需要指出的是,传感器或传感器群组可以在不存在基于照明部件激活而反射的内部光时的传感器激活时间432、433和434上被激活,从而使对应的传感器读数不受此类反射光影响。
109.如图2a中所示,可以在传感器层220中提供一个或多个光传感器230和接近传感器240。光传感器230被配置为感测环境光波长210,并且可以向处理器提供所产生的感测数据。如果一个或多个照明部件216在光传感器230被激活时的时间受到激活以感测环境光波长210,那么由光传感器230感测的环境光波长210可能是有掺杂的。相应地,图3的过程300(如图4a-4d中所例示的)提供了一种技术,该技术将传感器或传感器群组配置为在对应的照明部件被去激活之时活动。相应地,图3的过程300使光传感器能够在没有内部光216b的掺杂影响的情况下感测环境光波长210。
110.传统上,显示装置中的接近传感器不位于显示装置的表面层之下,因为由此类接近传感器发射的信号与显示装置的可见操作存在干扰。图7示出了对位于显示装置700的表面层705下方的ir接近传感器进行操作的图像的示例性结果。ir接近传感器的操作可能导致可见黑点,例如,在显示装置700的表面层705上可见的黑点720。黑点720可以是在激活显示装置700的照明部件的同时还激活了ir接近传感器的结果,使得ir接近传感器发射的信号与照明部件照射的光发生干扰从而产生了黑点720。
111.图3的过程300(如图4a-4d中所例示的)提供了一种技术,该技术根据在对应的照明部件被去激活的同时激活接近传感器来防止或者缓解黑点(例如,图7的黑点720),使得所产生的可见效果没有黑点。
112.此外,可以按照图8的过程800中所规定的进一步配置接近传感器(例如,图2a的接近传感器240)的操作。
113.在步骤810处,可以激活接近传感器。接近传感器可以是ir传感器,其在激活时可以朝显示装置的表面层发射ir信号,使得该ir信号或者该ir信号的分量经由表面层离开显示装置。该ir信号可以由该接近传感器发射,并且可以被外部表面反射(例如,如果当用户在打电话时将显示装置置于挨着用户耳朵的位置时,显示装置接近用户的皮肤)。替代性地,该ir信号可以由接近传感器发射,并且可以不入射到外部物体上(例如,如果没有外部物体接近显示装置),并因而可以不受反射。
114.相应地,在图8的过程800的步骤820处,接近传感器可以被配置为感测反射ir信号(例如,ir反射值)。反射ir信号可以被接近传感器接收,并且接近传感器可以被配置为感测显示装置与外部物体之间的距离。接近传感器可以被配置为基于反射ir信号的定时、幅值和/或相位等中的一者或多者来感测该距离。接近传感器可以向处理器提供接近感测数据,并且处理器可以基于接近感测数据而维持或修改显示装置的操作,如本文所进一步描述的。在步骤820处,被配置为感测反射ir信号的接近传感器可能感测不到反射ir信号,或者可能感测到低于给定阈值(例如,信号幅值)的反射ir信号。步骤820的结果可以是接近确定结果,该结果可以是(例如)接近度值(例如,如果接收到反射ir信号)或者无接近确定结果。
115.在图8的过程800的步骤830处,可以基于步骤820的结果做出显示装置操作确定。显示装置操作确定可以是由任何部件(例如,接收步骤820的结果的处理器或传感器集线器装置)做出的。例如,如果接近度值大于hth值,那么传感器集线器或处理器可以发送使显示装置关闭的信号,从而降低功耗。根据这一示例,大于hth值的接近度值可以对应于智能手机装置紧密接近用户的头部。继续这一示例,如果接近度值小于lth值,那么传感器集线器或处理器可以开启显示器驱动器,从而恢复正常显示屏幕。根据这一示例,接近度值小于lth值可以对应于智能电话装置不紧密接近用户头部。显示装置操作确定可以包括但不限于激活显示装置,对显示装置去激活,修改显示装置的特性(例如,亮度(lux)、色调、饱和度、相关色温(cct)、三刺激值(xyz或xy)等)或其组合。作为示例,在接近传感器被配置为感测反射ir信号时步骤820的结果可以是接近传感器感测到位于显示装置的接近度阈值以内(例如,6英寸以内)的外部物体。基于这一确定结果,在步骤830,可以做出显示装置应当至少在给定时间量内中止显示的显示装置操作确定。
116.在图8的过程800的步骤840处,可以基于步骤820的结果确定接近传感器激活频率。接近传感器激活频率可以维持接近传感器激活的当前频率,提高该频率或者降低该频
率。需要指出的是,降低接近传感器激活的频率可以进一步缓解或者防止黑点影响,如图7中所示。接近传感器激活频率可以是基于步骤820的结果确定的,从而使给定的接近度或者接近度范围可以产生更高的激活频率,并且不同的接近度或者接近度范围可以产生更低的激活频率,如本文所进一步描述的。可以作为对步骤810的输入来提供所确定的接近传感器激活频率,从而可以在步骤810的后续迭代中基于该所确定的频率来激活接近传感器,并且过程800可以继续循环以进行接下来的迭代以及其后的附加迭代。
117.图9a示出了图8的过程800的步骤840的示例性实施方式。如图所示,可以提供sync信号910(例如,本文描述的vsync信号),并且可以将接近传感器配置为在sync信号910的每一个交替循环期间激活一次,如信号激活920所示。接近传感器可以是ir 940nm发射器,并且可以被提供到显示装置的发光层之下,例如,图2的接近传感器240。如信号激活920中所示,接近传感器每两个sync信号910循环激活一次。信号激活930示出了在所有信号激活920之后的时间上的接近传感器。根据图9a中所示的示例,通过发射信号和感测反射信号而在时间930a上激活的接近传感器的结果(例如,过程800的步骤820的结果)可以是接近传感器确定该接近传感器位于外部物体的2英寸以内。根据这一示例,接近度阈值可以是6英寸,因而6英寸以下的距离可以被视为低接近距离。作为示例,使用对应显示装置的用户可能正在使用该显示装置打电话,使得该显示装置挨着用户的耳朵。相应地,在过程800的步骤830处,并且基于指示2英寸的接近距离的反射信号的感测结果(例如,过程800的步骤820的结果),该显示装置可以暂时关闭其显示器,从而节约电池寿命并且减少显示装置生成的热量。此外,在过程800的步骤840处,可以基于感测到反射信号并且确定该距离低于接近度阈值的这一结果做出可以降低接近传感器激活频率的决定。相应地,如图9a中所示,在接近传感器在时间930a上激活之后可以延迟信号激活930的频率,使得此后接近传感器在时间930b上激活,时间930b在时间930a上的先前传感器激活之后经过了四个循环。需要指出的是,接近传感器的信号激活920的频率是作为传感器与外部物体之间的接近度低于接近度阈值的结果的信号激活930的频率的两倍。
118.根据本教导的实施例,可以应用高阈值(hth)和低阈值(lth)来确定接近传感器感测速率。hth和/或lth可以是预定的或者可以是动态确定的。预定设置可以是预先编程的或者可以是基于用户设置或用户输入确定的。hth和/或lth可以是基于历史使用或者机器学习等动态确定的。可以根据图9b确定接近传感器感测速率。如图9b中所示,hth可以被设置为(例如)2.5cm,并且lth可以被设置为(例如)5cm。区带940可以对应于比2.5cm还要更近的接近度,区带941可以对应于hth和lth之间的接近度,因而在图9b的示例中,该接近度处于2.5cm和5cm之间。区带942可以对应于大于5cm的接近度。
119.区带940和942可以被视为稳定区带,使得其接近传感器感测速率与区带941相比是慢感测速率,而区带941则被视为过渡区带,在该区带中,在接近度从941到940或者从941到942跨越区域时接近传感器感测速率是高感测速率。作为示例,对应于小于2.5cm的接近度的稳定区带940可以对应于用户将移动电话放在挨着耳朵的位置上(例如,在打电话的时候),或者可以对应于移动电话在用户的口袋里的时候。对应于大于5cm的接近度的稳定区带942可以对应于移动电话被置于一个表面上并且不处于使用中的时候。对应于2.5cm和5cm之间的接近度的过渡区带941可以对应于用户正拿着移动电话并且可能正在使用移动电话的时候。相应地,在移动电话处于稳定区带940中时(例如,当移动电话正在用户耳朵处
或者用户口袋里的同时)以及处于稳定区带942中时(例如,在移动电话位于表面上时),接近传感器感测速率可能为低。在移动电话从过渡区带941向稳定区带940移动时或者在移动电话从过渡区带941移动到稳定区带942时(例如,当移动电话位于表面上时),接近感测速率可能为高。尽管在本文中提供了实际接近距离(例如,2.5cm和5cm),但是应当理解,接近度可以是基于接近信号的信号强度(例如,ir反射值)确定的。相应地,hth可以是小于lth的值,使得信号强度在物体越远时可以越低,并且使得信号强度在物体越近时越高。
120.图9c示出了在显示装置处于稳定区带(例如,图9b的区带940或区带942)中时的示例性接近传感器感测速率。如图所示,信号激活944可以每四个sync循环943发生一次,使得每一信号激活944之间的时间间隙945为四个sync循环,如对应于sync信号943的四个sync循环的长度945a、945b和945c所指示的。
121.图9d示出了当显示装置正在从过渡区带941改为稳定区带(例如,图9b的区带940)时的示例性接近传感器感测速率,如持续时间965所指示的。作为示例,接近传感器的激活时间951可以包括第一接近传感器激活时间951a。基于在第一接近传感器激活时间951a上发射的ir信号感测反射信号所得到的响应可以产生对正在跨越hth(例如,在移动电话位于用户耳朵处或者位于用户口袋里的时候)或者正在跨越lth水平(例如,在移动电话在表面上的时候)的接近度值的确定。相应地,接近感测速率可以被设置到高频率,使得接下来的接近传感器激活发生在sync信号950的接下来的循环期间,如第二接近传感器激活时间951b所示。接近感测速率可以继续在sync信号950的四个循环内被设置到高频率,如被拆分成每者占据sync信号950的一个sync循环的956、957、958和959的持续时间965所指示的。在这四个循环到期之后,可以确定显示装置的接近度位于稳定区带(例如,图9b的区带940或942)内。相应地,接近感测速率可以被设置到缓慢频率,使得在持续时间966和967期间,从接近传感器激活时间952开始,接近传感器激活发生在sync信号950的四个循环之后,它们对应于信号接近传感器激活时间952和953。
122.如图2a中所示,可以提供多个传感器,并且这些传感器可以包括光传感器230和接近传感器240。多个传感器可以被置于被图2b和图2c的反射影响区域250占据的同一区域内。如图10中所示,光传感器230和接近传感器240可以基于sync信号1001相对于彼此激活。例如,光传感器230和接近传感器240可以同时激活,如操作模式1010中所示;光传感器230可以比接近传感器240更频繁地激活,如操作模式1020中所示;或者光传感器230可以按照低于接近传感器240的频率激活,如操作模式1030中所示。给定操作模式可以是基于预定标准或者基于动态确定的标准(例如,基于由一个或多个相应传感器感测的属性(例如,环境光的量或接近度))而确定的。
123.根据本教导的实施例,可以应用累积函数,其可以定义输出感测数据的频率。可以应用累积函数,使得感测数据在设定数量的感测循环之后被输出,如基于图11的累积函数1101所示,其中,感测数据在三个感测循环之后在输出时间1101a上被输出。替代性地,可以应用累积函数,从而在每一感测循环之后输出感测数据,如基于累积函数1102所示,其中,感测数据在每一感测循环之后在输出时间1102a上被输出。累积函数可以是预定的或者可以是动态预定的。例如,当接近传感器处于稳定区带(例如,如图9b中所描述的)内时,累积函数可以被设置到低频率,从而在累积多个感测循环之后再输出感测数据(例如,累积函数1101)。
124.图12a示出了说明本教导的实施方式的系统1200。块1210示出了如图3的过程300的步骤310中所描述的vsync循环检测器。vsync输入信号1201可以由tcon提供,并且可以具有(例如)60hz、90hz、120hz或240hz等的频率。vsync输入信号可以与时钟发生器1202(例如,1mhz时钟发生器)相结合,并且可以被提供给计数器1204(例如,16位计数器)。计数器1204可以将时钟对准vsync信号提供给sync占空比计数器1203,并且时钟占空比计数器1203信号可以被提供给计数器1230。边沿数据可以被提供给循环计数器1223和and门1225。循环计数器1223可以是sync计数器或者可以是sync计数器的部件。循环计数器1223可以将计数提供给sync_gen计数器1224,sync_gen计数器1224可以被配置为确定vsync输入信号1201循环长度的持续时间。sync_gen计数器可以是sync等待信号或者可以接收sync等待信号。循环计数器1223的输出可以被提供给and门1225,并且逻辑与的实施可以被提供给计数器1230。
125.在块1220处,可以生成高频触发脉冲并且也可以将其提供给计数器1230。vsync输入信号1201可以被提供给sync边沿检测器,sync边沿检测器可以检测vsync输入信号1201的上升沿(例如,图4b的上升沿413)和/或下降沿(例如,图4b的下降沿414)。
126.延迟信号1261(如图4d中所描绘的)和占空比信号1262也可以被提供给计数器1230。计数器1230的输出可以被提供给感测模式确定块1264,其可以基于(例如)逻辑表1263确定感测模式,如在图10中所描绘的。计数器1230的输出可以与感测模式确定块1264相结合,并且可以被提供给接近感测块1240和光感测块1250。
127.接近感测块1240可以包括ps_engine 1242,其接收来自感测模式确定块1264的输出的输入,即ps_window 1241和ps_gan(it)1243。ps_engine 1242可以生成输出并且将其提供给ps_counter 1245,ps_counter 1245还接收来自ps_count 1244的输入,以提供经由ps_out 1247激活接近传感器的接近计数器信号。根据一种实施方式,ps_engine 1242、ps_counter 1245和ps_out 1247向ps_d_buffer 1246提供输入,ps_d_buffer 1246可以调整ps_out 1247的定时。
128.环境光感测块1250可以包括als_engine 1251,其接收来自感测模式确定块1264和als_it 1252的输出的输入。als_engine 1251可以生成输出并且将其提供给als_counter 1254,als_counter 1254还接收来自als_count 1255的输入,以提供经由als_out 1256激活光传感器的als计数器信号。根据实施方式,als_engine 1251、als_counter 1254和als_out 1256向als_d_buffer 1253提供输入,als_d_buffer 1253可以调整als_out 1256的定时。ps_counter 1245和als_counter 1254的输出还可以被提供给int_gen 1257,int_gen 1257还接收int_mode 1258信号。
129.图12b示出了所公开主题的实施方式,其包括如本文所公开的dvrr检测技术。图12a的vsync循环检测器1210可以在图12b的步骤1270中接收来自tcon的vsync输入信号1201。vysnc输入信号1201可以具有(例如)60hz、90hz、120hz或240hz等的刷新速率频率。所检测到的刷新速率频率可以被提供给块1271。在块1271处,可以将当前刷新速率频率与前一循环的刷新速率频率进行比较。该比较可以包括确定前一刷新速率频率与当前刷新速率频率之间的差大于hfth或lfth值,如本文所公开的。
130.如果在块1271处确定前一刷新速率频率与当前刷新速率频率之间的差大于hfth或者小于lfth,那么可以在块1272触发vrr中断标志。在vrr中断标志触发之时,驱动器可以
被配置为根据图3、图4a-4e确定更新参数。如图12a中所示,更新参数可以包括图12a的同步发生器1220的同步计数器1223、计数器1230的延迟信号1261、接近感测块1240的ps积分时间(ps_window)1241和环境光感测块1250的als积分时间(als_it)1252,并且可以对应于更新的pwm信号,更新的pwm信号对应于更新的刷新速率频率,如图6a-6c中所例示的。可以基于更新参数来更新系统寄存器,如图4e中所例示的。
131.图12c示出了根据本文公开的asst方案的所公开主题的实施方式。需要指出的是,图12c示出了基于asst方案修改的图12a的sync发生器。如图12c中所示,除了循环计数器1223之外,还提供了内部同步计数器1226。内部同步计数器1226可以生成要在显示装置完全激活之前使用的初始化信号。此外,可以基于sync计数器更新内部同步计数器1226,从而在sync_gen计数器不提供信号时(例如,在该装置处于睡眠或空闲状态时),内部同步计数器1226可以基于前一sync_gen计数器信号提供同步信号。
132.如图12c中所示,sync信号1201被提供给and门1225,并且内部同步计数器1226信号被提供给and门1227。在sync信号1201活跃时,sync发生器输出sync信号1201,并且当sync信号1201不活跃时,sync发生器输出由内部同步计数器1226生成的信号。
133.作为具体示例,可以使用16位定时数据寄存器(例如,1666μs或60.024hz)实施sync信号1201周期检测计数器。在提供新的sync信号1201时,sync信号1201周期数据可以被写到内部同步计数器1226上。根据实施方式,可以将不足10μs的sync信号1201脉冲作为噪声忽略。
134.应当理解,尽管上文描述了ir接近传感器,但是接近传感器可以是能够检测外部物体与显示装置的接近度的任何适用类型传感器。例如,接近传感器可以是长红外(lir)传感器、超声传感器、雷达传感器、电感传感器、电容传感器、光电传感器、穿透射束传感器、扩散片感器、超声波传感器或者任何其他接近检测传感器。相应地,应当理解,尽管描述了ir接近传感器,但是本教导的实施例可以适用于任何此类适用的接近检测传感器。
135.本领域的技术人员将容易地认识到,本文定义的用于显示器下感测的装置、系统和技术可以是使用很多可用形式、技术和部件中的任何一者或多者实施的,包括但不限于经由诸如rom装置的不可写存储介质实施,通过诸如软盘、磁带、cd、ram装置以及其他磁介质和光介质的可写存储介质实施,通过有线或无线通信传达,通过电路、寄存器等实施等等。本文公开的装置、系统和技术可以是通过可由处理器执行的软件实施的,或者可以被实施成嵌入到载波中的一组指令。替代性地,本文公开的装置、系统和技术可以完全或部分地使用硬件部件体现,诸如使用专用集成电路(asic)、状态机、控制器或其他硬件部件或装置、或者硬件、软件和固件部件的组合来体现。
136.尽管已经参考本教导的实施例具体示出并描述了本教导,但是本领域的技术人员将理解,可以对本文做出各种形式和细节上的改变,而不脱离所附权利要求涵盖的本教导的范围。
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