环境光检测电路及检测方法、显示装置与流程

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1.本公开涉及显示技术领域，具体而言，涉及一种环境光检测电路及检测方法、显示装置。

背景技术：

2.随着显示技术的发展，显示设备所能实现的功能越来越多，例如，显示设备可以自行采集环境光，并根据环境光进行显示温调节、显示亮度调节等。相关技术中，用于感应环境光的传感设备存在信号感应不同步的问题。
3.需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

4.本公开的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种环境光检测电路及检测方法、显示装置。
5.根据本公开的一个方面，提供一种环境光检测电路，用于对显示面板进行环境光检测，所述检测电路包括：多个感应模块，所述感应模块用于采集环境光并基于环境光输出电流感应信号；多个电流转换模块，与多个所述感应模块对应设置，所述电流转换模块用于将与其连接的感应模块输出的所述电流感应信号转换为电压感应信号；多个存储模块，与多个所述电流转换模块对应设置，所述存储模块用于响应采样控制信号存储与其连接的所述电流转换模块输出的电压感应信号；控制模块，与所述存储模块分别连接，所述控制模块用于向各所述存储模块同步输出所述采样控制信号。
6.在本公开的示例性实施例中，所述检测电路还包括：选通模块，串接于所述存储模块和所述控制模块之间，所述选通模块用于响应所述控制模块输出的选通控制信号导通对应存储模块与所述控制模块的连通路径；模数转换模块，串接于所述选通模块与所述控制模块之间，所述模数转换模块用于将获取到的电压感应信号转换为数字电压信号进行输出；电平转换模块，与所述控制模块连接，所述电平转换模块用于将所述采样控制信号转换为对应的电平信号进行输出。
7.在本公开的示例性实施例中，所述电流转换模块包括：信号放大单元，一输入端连接参考电压端，另一输入端连接对应感应模块的输出端；增益调节单元，一端连接对应感应模块的输出端，另一端连接所述信号放大单元的输出端，所述增益调节单元用于根据选定的增益系数确定所述电压感应信号；反馈单元，并联于所述增益调节单元的两端，所述反馈单元用于防止信号放大单元自激。
8.在本公开的示例性实施例中，所述增益调节单元包括多个并联的增益支路，所述增益支路包括：增益电阻；增益控制开关，与所述增益电阻串联，所述增益控制开关用于响应所述控制模块输出的增益控制信号导通对应的增益支路以调节所述增益调节单元的增益系数；所述反馈单元包括：反馈电容，所述反馈电容并联于所述增益支路的两端；所述信
号放大单元包括：运放，一输入端连接所述参考电压端，另一输入端连接对应感应模块的输出端。
9.在本公开的示例性实施例中，所述增益控制开关的导通电阻和与其连接的所述增益电阻之比小于等于1％。
10.在本公开的示例性实施例中，所述增益控制开关的漏电流和与其连接的感应模块的感应电流之比小于等于1％。
11.在本公开的示例性实施例中，不同电流转换模块中具有相同增益系数的增益支路复用同一增益控制信号；增益系数不同的增益支路所对应的增益控制信号的导通电平不交叠。
12.在本公开的示例性实施例中，在按照任一增益系数进行光信号采集的过程中，所述采样控制信号的导通电平与所述增益控制信号的导通电平至少部分交叠，且所述采样控制信号的导通电平开始时刻晚于所述增益控制信号的导通电平开始时刻。
13.在本公开的示例性实施例中，所述增益调节单元包括第一增益支路、第二增益支路、第三增益支路和第四增益支路，所述第一增益支路中增益电阻的阻值、所述第二增益支路中增益电阻的阻值、所述第三增益之路中增益电阻的阻值和所述第四增益之路中增益电阻的阻值依次递增。
14.在本公开的示例性实施例中，所述存储模块包括：滤波单元，连接于对应运放与所述选通模块之间；采样开关，串接于所述滤波单元与对应运放之间，且所述采样开关的控制端接收所述采样控制信号；其中，所述采样开关响应所述采样控制信号将与其连接的电流转换模块输出的电压感应信号传输至所述滤波单元进行存储。
15.在本公开的示例性实施例中，所述滤波单元包括：滤波电阻，一端连接所述滤波单元的第一端，另一端连接所述滤波单元的第二端；存储电容，一端连接所述滤波单元的第二端，另一端接地。
16.在本公开的示例性实施例中，所述选通模块包括：多个选通开关，所述多个选通开关与所述多个存储模块一一对应设置，所述选通开关的控制端接收所述选通控制信号；其中，任意选通开关的关断电阻与所述存储电容形成的时间常数与一个采样周期的比值大于等于10/n，其中，n为所述电流转换模块中所包含的增益支路的数量，且n为大于等于1的正整数。
17.在本公开的示例性实施例中，所述控制模块还用于：获取各增益支路输出的电压感应信号对应的数字电压信号；筛选出在预设电压范围内的数字电压信号作为有效电压信号。
18.在本公开的示例性实施例中，所述多个感应模块包括第一感应模块、第二感应模块、第三感应模块和第四感应模块，所述第一感应模块用于感应环境红光，所述第二感应模块用于感应环境绿光，所述第三感应模块用于感应环境蓝光，所述第四感应模块用于感应白光。
19.根据本公开的第二方面，还提供一种环境光检测方法，应用于本公开任意实施例所述的环境光检测电路，所述方法由控制模块执行，所述方法包括：在一个采样周期内控制各电流转换模块同步导通；在所述电流转换模块的导通时长内，向各存储模块同步输出导通电平的采样控制信号，以控制各所述存储模块存储与其连接的电流转换模块输出的电压
感应信号；分别获取各所述存储模块存储的电压感应信号，并对各所述电压感应信号进行预处理。
20.在本公开的示例性实施例中，所述方法包括：在一个采样周期内控制各电流转换模块同步导通；在所述电流转换模块的导通时长内，向各存储模块同步输出采样控制信号，以控制各所述存储模块存储与其连接的电流转换模块输出的电压感应信号；向所述选通模块输出选通控制信号，以将对应存储模块存储的电压感应信号传输至所述模数转换模块，所述模数转换模块用于将获取的所述电压感应信号转换为数字电压信号；对所述数字电压信号进行筛选；若所述数字电压信号为有效电压信号，则保存所述有效电压信号。
21.在本公开的示例性实施例中，所述方法包括：在一个采样周期内按照预设时序分时输出增益控制信号，以分时导通各增益支路；在输出导通电平的增益控制信号预设时长后，向各存储模块同步输出导通电平的采样控制信号，以控制各存储模块存储与其连接的电流转换模块输出的电压感应信号，其中，所述采样控制信号的导通电平与所述增益控制信号的导通电平至少部分交叠；向所述选通模块输出选通控制信号，以将对应存储模块存储的电压感应信号传输至所述模数转换模块，所述模数转换模块将获取的所述电压感应信号转换为数字电压信号；对所述数字电压信号进行筛选；若所述数字电压信号为有效电压信号，则保存所述有效电压信号。
22.根据本公开的第三方面，还提供一种显示装置，包括本公开任意实施例所述的环境光检测电路。
23.本公开提供的环境光检测电路，各感应模块基于采集的环境光输出电流感应信号，对应的电流转换模块将电流感应信号转换为对应的电压感应信号并输出至与其连接的存储模块，控制模块通过向各存储模块同步输出一采样控制信号以控制各存储模块同步导通，从而各存储模块能够同步存储对应的感应模块在同一时刻采集的环境光信号，即实现各感应模块的同步采集，由此而解决相关技术中不同感应模块的光信号不同步的问题。
24.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
25.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为根据本公开一种实施方式的环境检测电路的结构框图；
27.图2为根据本公开另一种实施方式的环境光检测电路的结构框图；
28.图3为根据本公开一种实施方式的环境光检测电路的结构示意图；
29.图4为根据本公开一种实施方式的一个采样周期的控制信号时序图；
30.图5为根据本公开一种实施方式的环境光检测方法的流程图。
具体实施方式
31.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形
式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。
32.虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。
33.用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。
34.图1为根据本公开一种实施方式的环境检测电路的结构框图，该环境光检测电路可以用于检测对显示面板进行环境光检测，如图1所示，该检测电路可以包括：多个感应模块10、多个电流转换模块20、多个存储模块30和控制模块40，其中，感应模块10可以用于采集环境光并基于环境光输出电流感应信号id；多个电流转换模块20与多个感应模块10对应设置，电流转换模块20用于将与其连接的感应模块10输出的电流感应信号id转换为电压感应信号vs；多个存储模块30与多个电流转换模块20对应设置，存储模块30可用于响应采样控制信号smpl存储与其连接的电流转换模块20输出的电压感应信号vs；控制模块40与存储模块30连接，控制模块40可用于向各存储模块30同步输出采样控制信号smpl。
35.本公开提供的环境光检测电路，各感应模块10基于采集的环境光输出电流感应信号id，对应的电流转换模块20将电流感应信号id转换为对应的电压感应信号vs并输出至与其连接的存储模块30，控制模块40通过向各存储模块30同步输出一采样控制信号smpl以控制各存储模块30同步导通，从而各存储模块30能够同步存储对应的感应模块10在同一时刻采集的环境光信号，即实现各感应模块10的同步采集，由此而解决相关技术中不同感应模块10的光信号不同步的问题。
36.如图1所示，在示例性实施例中，该检测电路还可以包括选通模块50、模数转换模块60和电平转换模块70，其中，选通模块50串接于存储模块30和控制模块40之间，选通模块50可用于响应控制模块40输出的选通控制信号mx导通对应存储模块30与模数转换模块60的连通路径；模数转换模块60串接于选通模块50与控制模块40之间，模数转换模块60可用于将获取到的电压感应信号vs转换为数字电压信号vd进行输出；电平转换模块70与控制模块40连接，电平转换模块70可用于将采样控制信号smpl和选通控制信号mx转换为对应的电平信号进行输出。
37.图2为根据本公开另一种实施方式的环境光检测电路的结构框图，如图2所示，在示例性实施例中，选通模块50可以包括多个选通开关mux，选通开关mux例如可以为晶体管开关。选通开关mux的数量可以与存储模块30的数量一一对应，即一个选通开关mux连接一个存储模块30，当存储模块30导通时，可以将与其连接的存储模块30存储的电压感应信号
vs传输至模数转换模块60。举例而言，存储模块30可以包括第一存储模块31～第四存储模块34，选通模块50可以包括第一选通开关mux1～第四选通开关mux4，第一选通开关mux1连接于第一存储模块31与模数转换模块60之间，第二选通开关mux2连接于第二存储模块32与模数转换模块60之间，第三选通开关mux3连接于第三存储模块33与模数转换模块60之间，第四选通开关mux4连接于第四存储模块34与模数转换模块60之间。当第一选通开关mux1导通时，可以将第一存储模块31存储的电压感应信号vs传输至模数转换模块60，当第二选通开关mux2导通时，可以将第二存储模块32存储的电压感应信号vs传输至模数转换模块60，依次类推，控制模块40通过依次输出选通控制信号mx而使得模数转换模块60能够分别获取到各个存储模块30的电压感应信号vs。
38.各感应模块10输出的电流感应信号id经电流转换模块20转换为对应的电压感应信号vs后，控制模块40通过向各存储模块30输出采样控制信号smpl以导通各存储模块30与对应电流转换模块20的连通路径，从而可以将电流转换模块20输出的电压感应信号vs传输至存储模块30进行存储，控制模块40进一步输出选通控制信号mx控制选通模块50依次导通存储模块30与模数转换模块60，以通过模数转换模块60将各存储模块30存储的电压感应信号vs转换为数字电压信号vd输出至控制模块40，由控制模块40进行存储。显示装置可以基于所存储的数字电压信号vd进行显示调节。示例性的，显示装置的相关控制设备可以通过串行接口访问控制模块40，根据所存储的数字电压信号vd来调节显示亮度，例如，根据该电平信号确定当前环境光较暗，则可以降低显示亮度等。
39.图3为根据本公开一种实施方式的环境光检测电路的结构示意图，如图3所示，在示例性实施例中，该检测电路可以包括第一感应模块11～第四感应模块14共四个感应模块，第一感应模块11可以用于感应红光，第二感应模块12可以用于感应绿光，第三感应模块13可以用于感应蓝光，第四感应模块14可以用于感应白光。控制模块40或者显示装置的其他控制设备可以根据第一感应模块11的感应信号、第二感应模块12的感应信号和第三感应模块13的感应信号计算出当前环境光的温以及当前的环境光强度，并可以进一步根据第四感应模块14的感应信号对计算出的环境光强度进行校验。应该理解的，第一感应模块11～第四感应模块14可以具有相同的电路结构，例如可以由同一光电传感器构成，可以通过在光电传感器上设置彩膜层分别形成第一感应模块11、第二感应模块12和第三感应模块13。
40.相应地，如图3所示，多个电流转换模块20可以包括第一电流转换模块21～第四电流转换模块24，多个存储模块30可以包括第一存储模块31～第四存储模块34，第一电流转换模块21与第一感应模块11连接，用于将第一感应模块11输出的电流感应信号idr转换为对应的电压感应信号vsr，第一存储模块31连接于第一电流转换模块21与选通模块50之间，用以存储第一电流转换模块21输出的电压感应信号vsr。第二电流转换模块22与第二感应模块12连接，用于将第二感应模块12输出的电流感应信号idg转换为对应的电压感应信号vsg，第二存储模块32连接于第二电流转换模块22与选通模块50之间，以存储第二电流转换模块22输出的电压感应信号vsg。第三电流转换模块23与第三感应模块13连接，用于将第三感应模块13输出的电流感应信号idb转换为对应的电压感应信号vsb，第三存储模块33连接于第三电流转换模块23与选通模块50之间，以存储第三电流转换模块23输出的电压感应信号vsb。第四电流转换模块24与第四感应模块14连接，用于将第四感应模块14输出的电流感
应信号idw转换为对应的电压感应信号vsw，第四存储模块34连接于第四电流转换模块24与选通模块50之间，以存储第四电流转换模块24输出的电压感应信号vsw。
41.下面结合附图对该检测电路中的各功能模块进一步介绍。
42.如图3所示，在示例性实施例中，感应模块10可以包括光电传感器，光电传感器的阴极可以连接vsensor电压端，光电传感器的阳极可以连接电流转换模块20的输入端，感应模块10可以基于光信号输出对应大小的电流感应信号id，电流感应信号id被输出至电流转换模块20，由电流转换模块20转换为电压感应信号vs。
43.如图3所示，在示例性实施例中，电流转换模块20可以包括信号放大单元、增益调节单元和反馈单元，信号放大单元的一输入端连接参考电压端，信号放大单元的另一输入端连接对应感应模块10的输出端；增益调节单元的一端连接对应感应模块10的输出端，增益调节单元的另一端连接信号放大单元的输出端，增益调节单元用于根据选定的增益系数确定电压感应信号vs；反馈单元并联于增益调节单元的两端，反馈单元用于防止信号放大单元自激，增加信号放大单元的稳定性。
44.其中，信号放大单元可以包括运放op，运放op的一输入端连接参考电压端，运放op的另一输入端连接对应感应模块10的输出端。反馈单元可以包括反馈电容cf，反馈电容cf并联于增益支路的两端。增益调节单元可以包括多个并联的增益支路，每一增益支路可以包括增益电阻rg和增益控制开关tg，增益电阻rg与增益控制开关tg串联，增益控制开关tg可用于响应增益控制信号gain导通对应的增益支路以调节增益调节单元的增益系数。增益系数可以理解为对电流感应信号id的放大倍数。显然，增益电阻rg的大小决定了增益支路的增益系数。通过合理配置各增益电阻rg的大小关系，可以使得增益调节单元的各增益档位按照一定的比例逐级变化。示例性的，如图3所示，增益调节单元可以包括四个增益支路，比如不同增益支路的增益电阻rg为10倍关系，即rg1＝10*rg2＝10*10*rg3＝10*10*10*rg4，由此可以使得增益调节单元具有10x档位。应该理解的，最小增益电阻rg可以根据环境光的最大亮度在传感模块上产生的最大感应电流和电流转换模块20中运放op的输出电压范围确定。此外，增益控制信号gain由控制模块40输出，在增益控制开关为晶体管开关时，控制模块40可以将增益控制信号gain输出至电平转换模块70，由电平转换模块70将增益控制信号gain转换为高低电平信号输出至各增益控制开关tg，对增益控制开关tg进行驱动控制。
45.示例性的，增益调节单元可以包括四个增益支路，每个增益支路均包括串联的增益电阻rg和增益控制开关tg，不同增益支路的增益电阻rg不同，当某一增益支路的增益控制开关tg导通时，该增益支路导通而使得增益调节单元具有对应的增益系数，即增益调节电路基于该增益系数输出对应大小的电压感应信号vs。举例而言，四个增益支路可以为第一增益支路、第二增益支路、第三增益支路和第四增益支路，第一增益之路包括第一增益电阻rg1和第一增益控制开关tgg1，第二增益支路包括第二增益电阻rg2和第二增益控制开关tgg2，第三增益支路包括第三增益电阻rg3和第三增益控制开关tgg3，第四增益支路包括第四增益电阻rg4和第四增益控制开关tgg4。控制模块40可以依次分时输出导通电平的增益控制信号gain，以分时导通各增益支路，电流转换模块20按照导通的增益支路的增益系数来输出对应大小的电压感应信号vs，显然，在增益调节单元具有上述的四个增益之路的情况下，电流转换模块20可以输出四种不同增益大小的电压感应信号vs。可以理解的，导通电
平根据增益控制开关tg的类型进行确定，例如，增益控制开关tg为n型晶体管开关，则增益控制信号gain的导通电平即为高电平。
46.如图3所示，在示例性实施例中，各个电流转换模块20可以具有相同的结构。示例性的，每一电流转换模块20均可以包括四个增益支路，并且四个增益支路的结构对应相同，具体而言，每一电流转换模块20均可以包括第一增益支路、第二增益支路、第三增益支路和第四增益支路，并且，不同电流转换模块20中的第一增益支路均包括第一增益电阻rg1和第一增益控制开关tgg1，每个电流转换模块20中的第二增益支路均包括第二增益电阻rg2和第二增益控制开关tgg2，每个电流转换模块20中的第三增益支路均包括第三增益电阻rg3和第三增益控制开关tgg3，每个电流转换模块20中的第四增益支路均包括第四增益电阻rg4和第四增益控制开关tgg4。在此基础上，控制模块40可以同步向各电流转换模块20中的同一增益支路输出增益控制信号gain，以使得各电流转换模块20在同一时刻输出同一增益档位的电压感应信号vs。例如，控制模块40可以同步向图3中的四个第一增益控制开关tgg1输出第一增益控制信号gain1而控制各电流转换模块20同步输出第一增益档位的电压感应信号vs。
47.如上文所述，感应模块10可以为光电传感器，以图3为例，光电传感器的阴极可以连接vsensor电压端，光电传感器的阳极可以连接运放op的反相输入端，运放op的同相输入端可以连接参考电压端vref。根据运放op的虚短特性，感应模块10的阳极电压即为vref，可以根据光电传感器的电学特性设定vsensor电压，并进一步根据vsensor电压确定各光电传感器的反向偏置电平。
48.示例性的，如图3所示，第一电流转换模块21可以包括第一运放op1，第二电流转换模块22可以包括第二运放op2，第三电流转换模块23可以包括第三运放op3，第四电流转换模块24可以包括第四运放op4。当第一增益控制信号gain1为导通电平时，第一增益控制开关tgg1导通，第一增益电阻rg1连接至感应模块10，则第一运放op1的输出电压为电流感应信号id在第一增益电阻rg1上的压降，即为vout＝vref-id*rg1；当第二增益控制信号gain2为导通电平时，第二增益控制开关tgg2导通，第二增益电阻rg2接入感应模块10，则第一运放op1输出电压为传感电流在第二增益电阻rg2上的压降，即为vout＝vref-id*rg2，同理，当第三增益控制为导通电平时，第三增益电阻rg3接入感应模块10，输出电压为vout＝vref-id*rg3；当第四增益控制信号gain4为导通电平时，第四增益电阻rg4接入感应模块10，输出电压为vout＝vref-id*rg4。可以看出，在后端模数转换模块60的采集电压范围一定时，增益电阻rg越大，则该增益支路可以采集的电流越小。例如，当rg1＝10*rg2＝10*10*rg3＝10*10*10*rg4时，则第四增益支路的增益系数最大，第一增益之路的增益系数最小，相应地，由第四增益支路输出的感应电压最大，由第一增益支路输出的感应电压最小。
49.在示例性实施例中，在任一增益支路中，增益控制开关tg的导通电阻和与其连接的增益电阻rg的比值小于等于1％，例如可以为0.5％，0.6％，0.7％，0.8％，0.9％，1％等。举例而言，如图3所示，对于第一增益支路，第一增益控制开关tgg1的导通电阻与第一增益电阻rg1的比值小于等于1％，第二增益控制开关tgg2的导通电阻与第二增益电阻rg2的比值小于等于1％，第三增益控制开关tgg3的导通电阻与第三增益电阻rg3的比值小于等于1％，以及，第四增益控制开关tgg4的导通电阻与第四增益电阻rg4的比值小于等于1％。本公开通过设置增益控制开关tg的导通电阻和与其连接的增益电阻rg的比值具有上述关系，
可以充分减小增益控制开关tg在导通时所具有的电压降，由此可以充分减小电流感应信号id在增益控制开关tg的压降损耗，使得电流转换模块20输出的电压感应信号vs能够更加精准地反映当前的环境光信息，环境光信息例如可以包括光强和温等。在示例性实施例中，增益控制开关tg可以为晶体管开关，可以通过增加晶体管开关的沟道区的宽长比来减小晶体管开关的导通电阻。
50.此外，在示例性实施例中，任意增益支路中，增益控制开关tg的漏电流和与其连接的感应模块10的感应电流的比值小于等于1％。例如可以为0.5％，0.6％，0.7％，0.8％，0.9％，1％等。举例而言，如图3所示，在第一电流转换模块21中，第一增益控制开关tgg1的漏电流与第一感应模块11的第一感应电流的比值小于等于1％、第二增益控制开关tgg2的漏电流与第一感应模块11的第一感应电流的比值小于等于1％、第三增益控制开关tgg3的漏电流与第一感应模块11的第一感应电流的比值小于等于1％、第四增益控制开关tgg4的漏电流与第一感应模块11的第一感应电流的比值小于等于1％。可以理解的，在其他的电流转换模块20中各增益之路的增益控制开关具有同样的漏电流特性，此处不再详述。本公开这样设置的好处在于，因为在同一时刻，一个电流转换模块20中有且仅有一个增益控制开关tg导通，通过减小增益控制开关tg的漏电流，未被导通的增益控制开关tg所在增益支路不会对感应电流形成漏电，由此感应模块10产生的感应电流不会或者极少被其他未被导通的增益支路所浪费，从而使得电流转换模块20所输出的电压感应信号vs能够更加精准地反映当前的环境光信息。
51.如上文所述，本公开不同电流转换模块20中的同一增益支路可以复用同一增益控制信号gain，从而同一时刻不同的电流转换模块20可以输出同一增益档位的电压感应信号vs。同一增益支路即为具有相同增益系数的增益支路。示例性的，图4为根据本公开一种实施方式的一个采样周期的控制信号时序图，图中，t表示一个采样周期，如图4所示，控制模块40在一个采样周期内完成四个增益系数的信号采集，即一个采样周期包括四个子采样周期，一个子采样周期即为一个增益系数的信号采集时长，换言之，一个子采样周期即为从一个增益控制开关tg导通输出电流感应信号id到控制模块40获取到该增益档位的数字电压信号vd的时长，也即为一个增益控制开关导通到下一个增益控制开关导通的间隔时长。
52.应该理解的，图4中各子采样周期的时长相同，实际使用中，不同增益系数所对应的子采样周期可以不同。例如，在一些实施例中，可以根据增益支路中增益电阻的大小来对应设置子采样周期的时长。例如，可以将增益电阻较大的增益支路所对应的增益控制信号的导通时长设置为较大，将增益电阻较小的增益支路所对应的增益控制信号的导通电平时长设置为较小。这样设置的好处在于，当增益电阻较大时，通过将该增益支路的增益控制信号的导通电平时长设置为较长，由此可以充分地释放该增益支路的感应电压信号，从而防止该增益电阻与运放自激振荡。如图4所示，在一个采样周期内，控制模块40可以依次分时输出第四增益控制信号gain4、第三增益控制信号gain3、第二增益控制信号gain2和第一增益控制信号gain1，第四增益控制信号gain4的导通电平控制四个电流转换模块20中的第四增益支路同时导通，以使得各电流转换模块20同步输出第四增益档位的电压感应信号vs，类似地，第三增益控制信号gain3的导通电平可以控制四个电流转换模块20中的第三增益支路同时导通，以使得各电流转换模块20同步输出第三增益档位的电压感应信号vs，第二增益控制信号gain2的导通电平可以控制四个电流转换模块20中的第二增益支路同时导
通，以使得各电流转换模块20同步输出第二增益档位的电压感应信号vs，第一增益控制信号gain1的导通电平可以控制四个电流转换模块20中的第一增益支路同时导通，以使得各电流转换模块20同步输出第一增益档位的电压感应信号vs，从而在一个采样周期内控制多个电流感应模块10分别完成四个增益档位的信号采集。
53.此外，如上文所述，存储模块30与电流转换模块20、感应模块10一一对应，即一个感应模块10连接一个电流转换模块20，一个电流转换模块连接一个存储模块30。控制模块40可以同步向各存储模块30输出导通电平的采样控制信号smpl，以同步导通各存储模块30，由此而使得各存储模块30能够存储到同一时刻的电压感应信号vs。
54.控制模块40可以在增益控制信号gain的导通电平时长内输出导通电平的采样控制信号smpl，以使得检测电路在按照某一增益进行光信号采集时，可以控制各自的存储模块30对同一时刻的光信号所对应的电压感应信号vs进行存储。举例而言，控制模块40在输出导通电平的第四增益控制信号gain4后，可以间隔预设时长后输出导通电平的采样控制信号smpl，以导通各存储模块30与对应电流转换模块20的连接，由此而控制各存储模块30能够同步存储各感应模块10使用同一增益档位进行信号放大后的电压感应信号vs。本公开控制模块40输出的采样控制信号smpl的导通电平晚于增益控制信号gain的导通电平，这样可以充分释放反馈电容cf中存储的上一子采样周期的电压感应信号vs，由此而保证反馈电容cf所存储的电压感应信号vs更加精准反映当前采样时刻的光信号。可以理解的，采样控制信号smpl的导通电平随采样开关ts的类型而变化，例如，当采样开关ts为n型晶体管开关时，则采样控制信号smpl的导通电平即为高电平。
55.如图3所示，在示例性实施例中，存储模块30可以包括存储电容、滤波单元35和采样开关ts，滤波单元35连接于对应运放op与选通模块50之间，采样开关ts串接于滤波单元35与对应运放op之间，且采样开关ts的控制端接收采样控制信号smpl；其中，采样开关ts响应采样控制信号smpl将与其连接的电流转换模块20输出的电压感应信号vs传输至滤波单元35进行存储。
56.其中，如上文所述，电流转换模块20具体通过运放op输出电压感应信号vs。采样开关ts串接于滤波单元35和对应运放op之间，从而采样开关ts可以响应采样控制信号smpl控制滤波单元35连接至对应位置的运放op或断开与对应位置运放op的连接。当采样控制信号smpl为导通电平时，采样开关ts导通，滤波单元35与对应位置的运放op连接而获取到运放op输出的电压感应信号vs并进行存储。当采样控制信号smpl为非导通电平时，采样开关ts断开，滤波单元35与对应位置的运放op断开连接。
57.滤波单元35可以包括滤波电阻r和存储存储电容c，这里存储电容和滤波电阻组成低通滤波器，滤波电阻r的一端连接滤波单元35的第一端，滤波电阻r的另一端连接滤波单元35的第二端；存储(滤波)电容c的一端连接滤波单元35的第二端，存储电容c的另一端接地。滤波电阻r和存储电容c可以组成低通滤波器。如上所述，当采样开关ts导通时，运放op输出的电压感应信号vs被传输至存储电容c进行存储，控制模块40可以进一步控制选通模块50导通而将存储电容c存储的电压感应信号vs输出至模数转换模块60转换成数字电压信号vd。
58.如图4所示，在示例性实施例中，采样控制信号smpl的导通电平与增益控制信号gain的导通电平可以至少部分交叠，从而各存储单元能够存储到同一增益档位的电压感应
信号vs。例如，控制模块40可以在增益控制信号gain的导通电平时长内输出导通电平的采样控制信号smpl。
59.此外，如图4所示，在任一增益的光信号采样过程中，采样控制信号smpl的导通电平开始时刻晚于增益控制信号gain的导通电平开始时刻。具体地，控制模块40在输出导通电平的增益控制信号gain后，可以间隔预设时长后输出导通电平的采样控制信号smpl，以导通各存储模块30与对应电流转换模块20的连接，由此而控制各存储模块30能够同步存储各感应模块10使用同一增益档位进行信号放大后的电压感应信号vs。本公开控制模块40输出的采样控制信号smpl的导通电平晚于增益控制信号gain的导通电平，这个延迟时间需要确保充分释放反馈电容cf中存储的上一时刻的电压感应信号vs，以消除残留信号对当前采样时刻的电压感应信号vs的影响。
60.在示例性实施例中，选通模块50可以包括多个选通开关mux，选通开关mux例如可以为晶体管开关。选通开关mux的数量可以与存储模块30的数量一一对应，即一个选通开关mux连接一个存储模块30。当选通开关mux导通时，可以将与其连接的存储模块30存储的电压感应信号vs传输至模数转换模块60。举例而言，如图3所示，存储模块30可以包括第一存储模块31～第四存储模块34，选通模块50可以为4:1mux开关，具体可以包括第一选通开关mux1～第四选通开关mux4，第一选通开关mux1连接于第一存储模块31与模数转换模块60之间，第二选通开关mux2连接于第二存储模块32与模数转换模块60之间，第三选通开关mux3连接于第三存储模块33与模数转换模块60之间，第四选通开关mux4连接于第四存储模块34与模数转换模块60之间。当第一选通开关mux1导通时，可以将第一存储模块31存储的电压感应信号vs传输至模数转换模块60，当第二选通开关mux2导通时，可以将第二存储模块32存储的电压感应信号vs传输至模数转换模块60，依次类推，控制模块40通过依次输出选通控制信号mx而使得模数转换模块60能够分别获取到各个存储模块30的电压感应信号vs。
61.在示例性实施例中，任意选通开关mux的关断电阻与与存储电容形成的时长常数τ与一个采样周期的比值可以大于等于10/n，n为电流转换模块中所包含的增益支路的数量，且n为大于等于1的正整数。例如可以为10，11，12，13，14，15等。这里一个采样周期为包括了图4中的四个子采样周期。换言之，存储电容形成的时间常数τ与一个子采样周期的比值大于等于10。因为存储电容的大小已经确定，增加选通开关mux的关断电阻与存储电容形成的时间常数τ即要求增加选通开关mux的关断电阻，从而减小选通开关mux的漏电流。本公开通过上述方法可以充分增加选通开关mux的关断电阻，这样，可以避免滤波单元35中存储的感应电压通过未被导通的选通开关mux漏电，由此而使得滤波模块向模数转换模块60输出的电压感应信号vs更加精准反映当前的光信号。在示例性实施例中，选通开关mux可以通过晶体管来实现，可以通过增加晶体管的沟道区的宽长比来增加选通开关mux的关断电阻。
62.本公开所述的模数转换模块60可以为集成器件，例如可以为模数转换芯片，并且模数转换模块60的采样精度需要匹配显示装置的使用需求，有关模数转换模块60的具体过程和原理，此处不再详述。电平转换模块70可以将控制模块40生成的控制信号转换为高低电平信号(vgh/vgl)来驱动增益控制开关tg、采样开关ts和选通开关mux。
63.在示例性实施例中，控制模块40还可以用于对模数转换模块60输出的数字电压信号vd进行筛选，将合格的数字电压信号vd作为当前采样周期的有效电压信号进行存储。示例性的，控制模块40可以将各个增益档位的数字电压信号vd与预设电压范围的两个端值电
压进行比较，当数字电压信号vd在该预设电压范围内时，将该数字电压信号vd作为当前采样周期的有效电压信号进行保存，控制模块40进行下一子采样周期的采样，并采用相同的方法对数字电压信号vd进行筛选。此外，应该理解的，当一个采样周期中有不止一个增益档位的数字电压信号vd在预设电压范围内时，控制模块40可以将数值最大的数字电压信号vd作为当前采样周期的有效电压信号进行保存。应该理解的，以上关于确定有效电压信号的方法仅为示例性说明，不应理解为对本公开的限制，在本公开的其他实施例中，还可以通过其他方式来确定出每个采样周期的有效电压信号。
64.图5为根据本公开一种实施方式的环境光检测方法的流程图，该检测方法可以应用于本公开任意实施例所述的环境光检测电路，该检测方法可以由显示装置中的控制模块来执行，控制模块例如可以为单片机、可编程逻辑器件等。如图5所示，该方法可以包括如下步骤：
65.s110、在一个采样周期内控制各电流转换模块同步导通；
66.s120、在电流转换模块的导通时长内，向各存储模块同步输出采样控制信号，以控制各存储模块存储与其连接的电流转换模块输出的电压感应信号；
67.s130、分别获取各存储模块存储的电压感应信号，并对各电压感应信号进行预处理。
68.本公开控制检测方法，在一个采样周期内，控制模块可以控制与各感应模块连接的电流转换模块同步导通，从而各电流感应模块能够输出基于同一时刻的电压感应信号，控制模块进一步向各存储模块同步输出采样控制信号smpl，可以控制各存储模块存储与其连接的电流转换模块输出的电压感应信号，由此可保证各存储模块存储的电压感应信号是同一时刻的电压感应信号，从而解决了相关技术中不同感应模块的光信号不同步的问题。
69.下面，对于本示例实施方式的上述步骤进行更加详细的说明。
70.在步骤s110中，在一个采样周期内控制模块控制各电流转换模块同步导通。
71.如上述实施例所述，电流转换模块可以包括信号放大单元、增益调节单元和反馈单元，信号放大单元可以包括运放，运放的一输入端连接参考电压端，运放的另一输入端连接对应感应模块的输出端。增益调节单元可以包括多个并联的增益支路，每一增益支路可以包括增益电阻和增益控制开关，增益电阻与增益控制开关串联，增益控制开关可用于响应增益控制信号gain导通对应的增益支路以调节增益调节单元的增益系数。反馈单元可以包括反馈电容，反馈电容并联于增益支路的两端。在一个采样周期中，控制模块可以如图4所示按照预设时序向增益控制开关输出导通电平的增益控制信号gain，以分时导通各增益支路，因为各电流转换模块具有相同的电路结构，因此控制模块可以同步向各电流转模块输出增益控制信号gain，以同步导通各电流转换模块中同一增益系数的增益支路。例如，控制模块可以向第一电流转换模块中的第一增益支路、第二电流转换模块中的第一增益支路、第三电流转换模块中的第一增益支路、第四电流转换模块中的第一增益支路同步输出第一增益控制信号gain1，以使得四个第一增益支路被同步导通，然后，控制模块再向第一电流转换模块～第四电流转换模块同时输出第二增益控制信号gain2以使得四个第二增益支路被同步导通，依次类推，控制模块可以控制各电流转换模块同步导通，而使得各电流转换模块能够同步输出同一增益档位的电压感应信号。
72.在步骤s120中，在电流转换模块的导通时长内，控制模块向各存储模块同步输出
导通电平的采样控制信号smpl，以控制各存储模块存储与其连接的电流转换模块输出的电压感应信号。
73.示例性的，控制模块可以如图4所示分时输出采样控制信号smpl，在每一增益控制信号gain的导通电平时长内，控制模块向各采样开关输出导通电平的采样控制信号smpl，以控制各采样开关同步导通，由此，各存储模块能够同步存储到同一增益档位的电压感应信号。换言之，控制模块可以在输出导通电平的增益控制信号gain预设时长后，向各存储模块同步输出导通电平的采样控制信号smpl，以控制各存储模块存储与其连接的电流转换模块输出的电压感应信号，其中，采样控制信号smpl的导通电平与增益控制信号gain的导通电平至少部分交叠。
74.如上文所述，存储模块可以包括滤波单元和采样开关，滤波单元连接于对应运放与选通模块之间，采样开关串接于滤波单元与对应运放之间，且采样开关的控制端接收采样控制信号smpl；其中，采样开关响应采样控制信号smpl将与其连接的转换单元输出的电压感应信号传输至滤波单元进行存储。滤波单元可以由滤波电阻和存储电容组成。当采样开关获取到导通电平的采样控制信号smpl时，采样开关导通而将滤波单元连接至对应位置的运放的输出端，从而可以存储当前采样时刻的电压感应信号，并且因为各个采样开关同步获取到导通电平的采样控制信号smpl，因而各个滤波单元可以同步存储当前时刻的电压感应信号。
75.在步骤s130中，控制模块分别获取各存储模块存储的电压感应信号，并对各电压感应信号进行预处理。
76.如上文所述，检测电路还可以包括选通模块、模数转换模块和电平转换模块，其中，选通模块串接于存储模块和控制模块之间，选通模块可用于响应控制模块输出的选通控制信号mx导通对应存储模块与控制模块的连通路径；模数转换模块串接于选通模块与控制模块之间，模数转换模块可用于将获取到的电压感应信号转换为数字电压信号进行输出；电平转换模块与控制模块连接，电平转换模块可用于将控制模块的各控制信号(包括采样控制信号smpl、增益控制信号gain和选通控制信号mx)转换为对应的电平信号输出至对应的开关模块。
77.在此基础上，步骤s130具体可以包括如下步骤：
78.向选通模块输出选通控制信号mx，以将对应存储模块存储的电压感应信号传输至模数转换模块，模数转换模块将获取的电压感应信号转换为数字电压信号；
79.对数字电压信号进行筛选；
80.若数字电压信号为有效电压信号，则保存有效电压信号。
81.其中，选通模块可以包括多个选通开关mux，选通开关mux的数量与存储模块的数量一一对应，即一个选通开关mux控制一个存储模块与模数转换模块的连接，控制模块可以依次向各选通开关mux输出导通电平的选通控制信号mx，控制各存储模块依次将其存储的电压感应信号输出至模数转换模块转换为数字电压信号。
82.值得注意的是，本公开控制模块可以对获取到的数字电压信号进行筛选，即对各增益档位的数字电压信号进行筛选。当数字电压信号在设定电压范围内时，控制模块确定该数字电压信号为有效电压信号，将其进行保存。当数字电压信号不在设定电压范围内时，控制模块舍弃该数字电压信号。在一些实施例中，当有多个增益档位的电压感应信号所对
应的数字电压信号在设定电压范围内时，控制模块可以将数值最大的一个数字电压信号作为当前采样周期的有效电压信号进行存储。外部电路可以直接通过串行接口读取指定内存中的数据，串行接口例如可以是i2c或spi等其他串行口。
83.本公开还提供一种显示装置，该显示装置可以包括上述任意实施例所述的环境光检测电路。显示装置例如可以为手机、pad等。显示装置可以通过环境光检测电路检测到的环境光对显示装置进行显示调节，例如可以根据环境光自动调节显示装置的显示亮度等。
84.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其他实施例。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性远离并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

技术特征：

1.一种环境光检测电路，其特征在于，用于对显示面板进行环境光检测，所述检测电路包括：多个感应模块，所述感应模块用于采集环境光并基于环境光输出电流感应信号；多个电流转换模块，与多个所述感应模块对应设置，所述电流转换模块用于将与其连接的感应模块输出的所述电流感应信号转换为电压感应信号；多个存储模块，与多个所述电流转换模块对应设置，所述存储模块用于响应采样控制信号存储与其连接的所述电流转换模块输出的电压感应信号；控制模块，与所述存储模块分别连接，所述控制模块用于向各所述存储模块同步输出所述采样控制信号。2.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述检测电路还包括：选通模块，串接于所述存储模块和所述控制模块之间，所述选通模块用于响应所述控制模块输出的选通控制信号导通对应存储模块与所述控制模块的连通路径；模数转换模块，串接于所述选通模块与所述控制模块之间，所述模数转换模块用于将获取到的电压感应信号转换为数字电压信号进行输出；电平转换模块，与所述控制模块连接，所述电平转换模块用于将所述采样控制信号转换为对应的电平信号进行输出。3.根据权利要求2所述的检测电路，其特征在于，所述电流转换模块包括：信号放大单元，一输入端连接参考电压端，另一输入端连接对应感应模块的输出端；增益调节单元，一端连接对应感应模块的输出端，另一端连接所述信号放大单元的输出端，所述增益调节单元用于根据选定的增益系数确定所述电压感应信号；反馈单元，并联于所述增益调节单元的两端，所述反馈单元用于防止信号放大单元自激。4.根据权利要求3所述的检测电路，其特征在于，所述增益调节单元包括多个并联的增益支路，所述增益支路包括：增益电阻；增益控制开关，与所述增益电阻串联，所述增益控制开关用于响应所述控制模块输出的增益控制信号导通对应的增益支路以调节所述增益调节单元的增益系数；所述反馈单元包括：反馈电容，所述反馈电容并联于所述增益支路的两端；所述信号放大单元包括：运放，一输入端连接所述参考电压端，另一输入端连接对应感应模块的输出端。5.根据权利要求4所述的检测电路，其特征在于，所述增益控制开关的导通电阻和与其连接的所述增益电阻之比小于等于1％。6.根据权利要求4所述的检测电路，其特征在于，所述增益控制开关的漏电流和与其连接的感应模块的感应电流之比小于等于1％。7.根据权利要求4所述的检测电路，其特征在于，不同电流转换模块中具有相同增益系数的增益支路复用同一增益控制信号；增益系数不同的增益支路所对应的增益控制信号的导通电平不交叠。8.根据权利要求7所述的检测电路，其特征在于，在按照任一增益系数进行光信号采集
的过程中，所述采样控制信号的导通电平与所述增益控制信号的导通电平至少部分交叠，且所述采样控制信号的导通电平开始时刻晚于所述增益控制信号的导通电平开始时刻。9.根据权利要求4所述的检测电路，其特征在于，所述增益调节单元包括第一增益支路、第二增益支路、第三增益支路和第四增益支路，所述第一增益支路中增益电阻的阻值、所述第二增益支路中增益电阻的阻值、所述第三增益之路中增益电阻的阻值和所述第四增益之路中增益电阻的阻值依次递增。10.根据权利要求2所述的检测电路，其特征在于，所述存储模块包括：滤波单元，连接于对应运放与所述选通模块之间；采样开关，串接于所述滤波单元与对应运放之间，且所述采样开关的控制端接收所述采样控制信号；其中，所述采样开关响应所述采样控制信号将与其连接的电流转换模块输出的电压感应信号传输至所述滤波单元进行存储。11.根据权利要求10所述的检测电路，其特征在于，所述滤波单元包括：滤波电阻，一端连接所述滤波单元的第一端，另一端连接所述滤波单元的第二端；存储电容，一端连接所述滤波单元的第二端，另一端接地。12.根据权利要求11所述的检测电路，其特征在于，所述选通模块包括：多个选通开关，所述多个选通开关与所述多个存储模块一一对应设置，所述选通开关的控制端接收所述选通控制信号；其中，任意选通开关的关断电阻与所述存储电容形成的时间常数与一个采样周期的比值大于等于10/n，其中，n为所述电流转换模块中所包含的增益支路的数量，且n为大于等于1的正整数。13.根据权利要求4所述的检测电路，其特征在于，所述控制模块还用于：获取各增益支路输出的电压感应信号对应的数字电压信号；筛选出在预设电压范围内的数字电压信号作为有效电压信号。14.根据权利要求1-13任一项所述的检测电路，其特征在于，所述多个感应模块包括第一感应模块、第二感应模块、第三感应模块和第四感应模块，所述第一感应模块用于感应环境红光，所述第二感应模块用于感应环境绿光，所述第三感应模块用于感应环境蓝光，所述第四感应模块用于感应白光。15.一种环境光检测方法，其特征在于，应用于权利要求1-14任一项所述的环境光检测电路，所述方法由控制模块执行，所述方法包括：在一个采样周期内控制各电流转换模块同步导通；在所述电流转换模块的导通时长内，向各存储模块同步输出导通电平的采样控制信号，以控制各所述存储模块存储与其连接的电流转换模块输出的电压感应信号；分别获取各所述存储模块存储的电压感应信号，并对各所述电压感应信号进行预处理。16.一种环境光检测方法，其特征在于，应用于权利要求2所述的环境光检测电路，所述方法由控制模块执行，所述方法包括：在一个采样周期内控制各电流转换模块同步导通；在所述电流转换模块的导通时长内，向各存储模块同步输出采样控制信号，以控制各
所述存储模块存储与其连接的电流转换模块输出的电压感应信号；向所述选通模块输出选通控制信号，以将对应存储模块存储的电压感应信号传输至所述模数转换模块，所述模数转换模块用于将获取的所述电压感应信号转换为数字电压信号；对所述数字电压信号进行筛选；若所述数字电压信号为有效电压信号，则保存所述有效电压信号。17.一种环境光检测方法，其特征在于，应用于权利要求4所述的环境光检测电路，所述方法由控制模块执行，所述方法包括：在一个采样周期内按照预设时序分时输出增益控制信号，以分时导通各增益支路；在输出导通电平的增益控制信号预设时长后，向各存储模块同步输出导通电平的采样控制信号，以控制各存储模块存储与其连接的电流转换模块输出的电压感应信号，其中，所述采样控制信号的导通电平与所述增益控制信号的导通电平至少部分交叠；向所述选通模块输出选通控制信号，以将对应存储模块存储的电压感应信号传输至所述模数转换模块，所述模数转换模块将获取的所述电压感应信号转换为数字电压信号；对所述数字电压信号进行筛选；若所述数字电压信号为有效电压信号，则保存所述有效电压信号。18.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-14任一项所述的环境光检测电路。

技术总结

本公开涉及显示技术领域，提出一种环境光检测电路及检测方法、显示装置。该环境光检测电路用于对显示面板进行环境光检测，所述检测电路包括：多个感应模块，所述感应模块用于采集环境光并基于环境光输出电流感应信号；多个电流转换模块，与多个所述感应模块对应设置，所述电流转换模块用于将与其连接的感应模块输出的所述电流感应信号转换为电压感应信号；多个存储模块，与多个所述电流转换模块对应设置，所述存储模块用于响应采样控制信号存储与其连接的所述电流转换模块输出的电压感应信号；控制模块，与所述存储模块分别连接，所述控制模块用于向各所述存储模块同步输出所述采样控制信号。样控制信号。样控制信号。