電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道(文/李誠)環(huán)境光傳感器是一種感光元件,多與消費(fèi)類電子搭配使用,通過捕獲當(dāng)前環(huán)境光線強(qiáng)度,實(shí)現(xiàn)屏幕調(diào)光和色溫調(diào)節(jié)的功能。環(huán)境光傳感器的引入有助于帶來更佳的顯示效果,以及降低設(shè)備功耗和延長設(shè)備的續(xù)航時間。
隨著全面屏的爆發(fā),超高屏占比已成為了消費(fèi)類電子廠商的宣傳籌碼,提高屏占比已成為各廠商之間不成文的共同發(fā)展目標(biāo)。不過,目前市面上的高屏占比的屏幕主要以劉海屏、水滴屏、打孔屏為主,僅有少數(shù)做到了真正的全面屏。為什么真正的全面屏僅占少數(shù)呢?其實(shí),這與環(huán)境光傳感器的擺放位置脫不了干系。為了實(shí)現(xiàn)真正意義上的全面屏,各大廠商都在積極地推進(jìn)著屏下技術(shù)的研發(fā)工作,力圖將傳感器放置于屏下,減小屏幕“劉海”提高屏占比,為消費(fèi)者帶來更強(qiáng)的視覺沖擊。
環(huán)境光傳感器轉(zhuǎn)到屏下需要解決哪些問題?
首先是屏幕材料變更導(dǎo)致的透光率和光學(xué)特性變化的問題。隨著消費(fèi)者審美的不斷提升,市面上的曲面屏、折疊屏手機(jī)備受追捧,屏幕材質(zhì)由傳統(tǒng)的硬質(zhì)屏逐漸向柔性屏過渡,制備屏幕所需的材料也由硬質(zhì)玻璃基底向具備柔軟延展性強(qiáng)的塑膠材料變更。材料的不同光線透過率與光學(xué)特性也會發(fā)生變化,環(huán)境光傳感器的解決方案還需廠商進(jìn)行重新定義。
其次是屏幕自身光源對環(huán)境光傳感器的干擾問題。環(huán)境光傳感器自身是對光線比較敏感的一種器件,若放置于屏下,屏幕自身光源會嚴(yán)重影響環(huán)境光傳感器的靈敏度和準(zhǔn)確性。即使這一問題解決了,還要解決外部光透過屏幕光源后再傳入環(huán)境光傳感器的透過率問題,要知道同一光源透過不同顏色像素點(diǎn)的透過率是不同的。若這兩個問題不能解決,環(huán)境光傳感器的測量值會與實(shí)際值存在過大的偏差,這樣一來,非但設(shè)備功耗沒降下來,還影響了用戶的使用體驗(yàn)。
蘋果欲通過申請屏下環(huán)境光傳感器告別“劉?!?/strong>
去“劉海”實(shí)現(xiàn)真全面屏一直以來都是備受關(guān)注的焦點(diǎn),也是各大廠商需要攻克的難題。作為年出貨量排名前三的蘋果在縮小或消除“劉海屏”的道路上也在不斷的探索著。
據(jù)外媒報(bào)道,蘋果在去年提交的專利申請中提到,蘋果正在研發(fā)一種可用于屏下的環(huán)境光傳感器,該專利主要是解決屏幕自身光源對環(huán)境光傳感器的干擾問題。專利原理是在環(huán)境光傳感器進(jìn)行亮度測量時,可以通過控制傳感器上方的像素陣列光源亮度,去除對環(huán)境光的影響,實(shí)現(xiàn)更好的屏幕亮度與色溫調(diào)節(jié),以此縮小屏下應(yīng)用與普通應(yīng)用的差距。這一專利有助于蘋果縮小iPhone的“劉?!泵娣e。不過,從今年發(fā)布的iPhone 13系列機(jī)型來看,雖然手機(jī)頂部的“劉海”面積縮減了20%,但還是并未用上這一專利技術(shù)。
匯頂科技屏下環(huán)境光傳感器助力小米12Pro提高屏占比
在光學(xué)領(lǐng)域深耕多年的匯頂科技有著數(shù)十款光學(xué)屏下產(chǎn)品,其中小米于今年8月10日推出的MIX4就采用了匯頂科技的超薄屏下光學(xué)指紋方案。近日,據(jù)匯頂科技官方介紹,小米最新推出的12Pro機(jī)型搭載了匯頂科技首款屏下環(huán)境光傳感器,用于屏幕色溫、亮度的調(diào)節(jié),為用帶來更舒適的視覺體驗(yàn)。
隨著全面屏的爆發(fā),超高屏占比已成為了消費(fèi)類電子廠商的宣傳籌碼,提高屏占比已成為各廠商之間不成文的共同發(fā)展目標(biāo)。不過,目前市面上的高屏占比的屏幕主要以劉海屏、水滴屏、打孔屏為主,僅有少數(shù)做到了真正的全面屏。為什么真正的全面屏僅占少數(shù)呢?其實(shí),這與環(huán)境光傳感器的擺放位置脫不了干系。為了實(shí)現(xiàn)真正意義上的全面屏,各大廠商都在積極地推進(jìn)著屏下技術(shù)的研發(fā)工作,力圖將傳感器放置于屏下,減小屏幕“劉海”提高屏占比,為消費(fèi)者帶來更強(qiáng)的視覺沖擊。
環(huán)境光傳感器轉(zhuǎn)到屏下需要解決哪些問題?
首先是屏幕材料變更導(dǎo)致的透光率和光學(xué)特性變化的問題。隨著消費(fèi)者審美的不斷提升,市面上的曲面屏、折疊屏手機(jī)備受追捧,屏幕材質(zhì)由傳統(tǒng)的硬質(zhì)屏逐漸向柔性屏過渡,制備屏幕所需的材料也由硬質(zhì)玻璃基底向具備柔軟延展性強(qiáng)的塑膠材料變更。材料的不同光線透過率與光學(xué)特性也會發(fā)生變化,環(huán)境光傳感器的解決方案還需廠商進(jìn)行重新定義。
其次是屏幕自身光源對環(huán)境光傳感器的干擾問題。環(huán)境光傳感器自身是對光線比較敏感的一種器件,若放置于屏下,屏幕自身光源會嚴(yán)重影響環(huán)境光傳感器的靈敏度和準(zhǔn)確性。即使這一問題解決了,還要解決外部光透過屏幕光源后再傳入環(huán)境光傳感器的透過率問題,要知道同一光源透過不同顏色像素點(diǎn)的透過率是不同的。若這兩個問題不能解決,環(huán)境光傳感器的測量值會與實(shí)際值存在過大的偏差,這樣一來,非但設(shè)備功耗沒降下來,還影響了用戶的使用體驗(yàn)。
蘋果欲通過申請屏下環(huán)境光傳感器告別“劉?!?/strong>
去“劉海”實(shí)現(xiàn)真全面屏一直以來都是備受關(guān)注的焦點(diǎn),也是各大廠商需要攻克的難題。作為年出貨量排名前三的蘋果在縮小或消除“劉海屏”的道路上也在不斷的探索著。
據(jù)外媒報(bào)道,蘋果在去年提交的專利申請中提到,蘋果正在研發(fā)一種可用于屏下的環(huán)境光傳感器,該專利主要是解決屏幕自身光源對環(huán)境光傳感器的干擾問題。專利原理是在環(huán)境光傳感器進(jìn)行亮度測量時,可以通過控制傳感器上方的像素陣列光源亮度,去除對環(huán)境光的影響,實(shí)現(xiàn)更好的屏幕亮度與色溫調(diào)節(jié),以此縮小屏下應(yīng)用與普通應(yīng)用的差距。這一專利有助于蘋果縮小iPhone的“劉?!泵娣e。不過,從今年發(fā)布的iPhone 13系列機(jī)型來看,雖然手機(jī)頂部的“劉海”面積縮減了20%,但還是并未用上這一專利技術(shù)。
匯頂科技屏下環(huán)境光傳感器助力小米12Pro提高屏占比
在光學(xué)領(lǐng)域深耕多年的匯頂科技有著數(shù)十款光學(xué)屏下產(chǎn)品,其中小米于今年8月10日推出的MIX4就采用了匯頂科技的超薄屏下光學(xué)指紋方案。近日,據(jù)匯頂科技官方介紹,小米最新推出的12Pro機(jī)型搭載了匯頂科技首款屏下環(huán)境光傳感器,用于屏幕色溫、亮度的調(diào)節(jié),為用帶來更舒適的視覺體驗(yàn)。

圖源:匯頂科技
據(jù)了解,小米12Pro采用的屏下環(huán)境光傳感器的型號為GLS6155,該傳感器內(nèi)部高度集成了高精度色溫、亮度測量以及接近感應(yīng)的功能,通過最高10 KHz采樣率和內(nèi)置的硬件級漏光處理模塊,能夠在極短的時間內(nèi)捕獲屏幕的黑幀,并減少屏幕漏光對傳感器采樣精度造成干擾,實(shí)現(xiàn)高精度的色溫與環(huán)境光照強(qiáng)度的測量工作。
同時,匯頂科技還為這款傳感器配備了獨(dú)有的屏幕漏光消減算法,通過軟硬件的結(jié)合,提高環(huán)境光傳感器在屏下應(yīng)用的測量精度,讓屏幕的顯示色溫與亮度更符合當(dāng)前環(huán)境,從而降低眼部疲勞。
不過這款環(huán)境光傳感器的放置位置會對接近感應(yīng)功能產(chǎn)生直接的影響,當(dāng)LED或者VCSEL放置置于屏下時,在亮屏狀態(tài)下,接近感應(yīng)功能會失效,在息屏狀態(tài)下,接近感應(yīng)功能才能被激活。當(dāng)LED或者VCSEL放置于屏幕頂部的裂縫處時,接近感應(yīng)功能不會受到影響。
這款芯片非常適用于高屏占比的終端應(yīng)用,為其提供根據(jù)環(huán)境光的色溫與亮度的自適應(yīng)調(diào)節(jié),延長設(shè)備的續(xù)航能力。
AMS OLED 屏下環(huán)境光傳感器
AMS可以說是光學(xué)領(lǐng)域的佼佼者,目前推出多款能夠適應(yīng)在深色玻璃下工作的環(huán)境光傳感器,并于2020年推出了首款集成了環(huán)境光檢測、接近檢測與光源閃爍檢測功能與一身的屏下環(huán)境光傳感器TMD3719,攻克了環(huán)境光傳感器在屏下應(yīng)用的難題。

圖源:AMS
TMD3719是首款可應(yīng)用于屏下設(shè)計(jì)的環(huán)境光傳感器,共提供了6個環(huán)境光和顏色感應(yīng)通道,其中AMS分別為RGBL(顏色)和透明通道配備了UV/IR阻隔濾光片,在進(jìn)行測量時該傳感器還能消除混在環(huán)境光中的顯示屏輻射能量,以此實(shí)現(xiàn)高精度地測量設(shè)備當(dāng)前環(huán)境的色溫與明暗程度,獲取真實(shí)的環(huán)境光信息,實(shí)現(xiàn)最佳的屏幕調(diào)節(jié)功能。
同時還片上集成了三個IR VCSEL和一個高級VCSEL驅(qū)動器。通過調(diào)節(jié)IR VCSEL的工作時序和功率可對傳感器的靈敏度、噪聲與功耗進(jìn)行優(yōu)化。其中 VCSEL主要是用來物體測距,實(shí)現(xiàn)接近感應(yīng)的功能,通過三個VCSEL分散輻射的方式,能夠有效的避免屏幕顯示失真的情況出現(xiàn)。
光源閃爍檢測功能,主要體現(xiàn)在前置攝像頭的拍照成像效果上。光源閃爍功能結(jié)合檢測算法的使用能夠有效地提升檢測結(jié)果的反饋速度,消除前置攝像頭在拍照時因?yàn)闊艄獾挠绊憣?dǎo)致照片出現(xiàn)偽影的情況。
結(jié)語
全面屏應(yīng)用的爆發(fā),促進(jìn)了屏下技術(shù)的發(fā)展,屏下環(huán)境光傳感器技術(shù)的趨于成熟,有助于實(shí)現(xiàn)更加極致的屏占比,相信在不久的未來將會有更多100%屏占比的全面屏設(shè)備面世。
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