為什麼要使用環境光傳感器？

 

●     改善用戶視覺體驗

；

●     優化圖像顯示之外；

●     降低顯示器的消耗，延長電池以及顯示器的使用壽命。

 

哪裏會用到環境光傳感器？

 

如下圖1所示
，後視鏡、儀表盤、車載娛樂主機顯示屏、後枕屏
、側視鏡、車大燈等都需要基於亮度做出相應的調整

，這時候就需要用到環境光傳感器。

 

圖- 1

 

環境光傳感器是如何工作的？

 

事實上
，環境光傳感器相當於模仿人眼去感知周圍的光線強度，然後將信號告知CPU讓rang其qi自zi動dong調tiao節jie背bei光guang亮liang度du。所suo以yi環huan境jing光guang傳chuan感gan器qi的de光guang譜pu響xiang應ying曲qu線xian必bi須xu與yu人ren眼yan感gan知zhi光guang譜pu響xiang應ying曲qu線xian高gao度du匹pi配pei
，這zhe樣yang才cai能neng準zhun確que測ce量liang人ren眼yan可ke見jian光guang的de強qiang度du。為wei了le美mei觀guan，通tong常chang會hui將jiang環huan境jing光guang傳chuan感gan器qi裝zhuang在zai深shen色se玻bo璃li下xia
，但dan是shi深shen色se玻bo璃li會hui減jian弱ruo可ke見jian光guang
，增zeng強qiang紅hong外wai線xian。

 

如圖2中的1-3所示，綠色曲線是人眼感知的光譜範圍。可以看到，紫色曲線的環境光被衰減，藍色曲線的白熾光（主要成分是紅外線）未衰減，所以沒有經過環境光傳感器處理，很容易會造成光線過強的誤判（因為在人眼感知光譜範圍外的紅外線沒有衰減）。

 

如圖2中的4-6所suo示shi，環huan境jing光guang傳chuan感gan器qi具ju有you人ren眼yan感gan知zhi光guang譜pu特te性xing，可ke以yi有you效xiao衰shuai減jian紅hong外wai線xian造zao成cheng的de幹gan擾rao，而er且qie還hai具ju備bei自zi動dong調tiao節jie增zeng益yi的de功gong能neng，從cong而er可ke以yi正zheng確que反fan映ying人ren眼yan接jie收shou光guang線xian的de強qiang弱ruo，並bing且qie具ju有you優you秀xiu的de線xian性xing度du。

 

圖- 2

 

傳統的光電晶體管解決方案

 

光電晶體管的光譜特性如下圖3所(suo)示(shi)
，由(you)於(yu)光(guang)電(dian)晶(jing)體(ti)管(guan)的(de)光(guang)譜(pu)特(te)性(xing)並(bing)不(bu)完(wan)全(quan)符(fu)合(he)人(ren)眼(yan)的(de)光(guang)譜(pu)特(te)性(xing)，在(zai)紅(hong)外(wai)線(xian)強(qiang)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，容(rong)易(yi)誤(wu)判(pan)光(guang)線(xian)的(de)強(qiang)弱(ruo)。比(bi)如(ru)
，當(dang)檢(jian)測(ce)到(dao)紅(hong)外(wai)線(xian)很(hen)強(qiang)的(de)時(shi)候(hou)誤(wu)以(yi)為(wei)環(huan)境(jing)光(guang)就(jiu)很(hen)強(qiang)，從(cong)而(er)將(jiang)亮(liang)度(du)調(tiao)暗(an)。為(wei)了(le)解(jie)決(jue)這(zhe)個(ge)問(wen)題(ti)，在(zai)使(shi)用(yong)光(guang)電(dian)晶(jing)體(ti)管(guan)有(you)時(shi)需(xu)要(yao)在(zai)玻(bo)璃(li)上(shang)開(kai)一(yi)個(ge)小(xiao)孔(kong)

，這(zhe)樣(yang)給(gei)生(sheng)產(chan)帶(dai)來(lai)了(le)麻(ma)煩(fan)以(yi)及(ji)增(zeng)加(jia)了(le)成(cheng)本(ben)。

 

圖- 3

 

●     新一代的環境光傳感器解決方案

 

1） 與傳統的光晶體管解決方案相比，TI推出的環境光傳感器OPT3001-Q1的優勢在於：

 

●     在深色玻璃下性能表現優異
 

相比光電晶體管，OPT3001-Q1在深色玻璃下的表現性能優異，它是專為打造基於光線的人眼般體驗的係統而設計

， 是人眼匹配度和紅外阻隔率較低的光電二極管、 光敏電阻或其他環境光傳感器的首選理想替代產品。

 

 

圖- 4

 

●     集成度相當高

 

集成光學模數轉換，使用簡單的I2C輸出

，極大降低BOM成本。

 

●     小巧的封裝

 

封裝僅為2mm*2mm，適合空間受限的場合。

 

●     無需校正

 

傳統的離散解決方案需要標定兩個不同光線條件下的點，然後采用查表法去調節增益。而OPT3001內置增益自動調節功能
，從而保證在整個範圍內獲得最佳線性度。

 

2） 與友商相比
，OPT3001-Q1的優勢也相當明顯：

 

●     世界上極少數擁有車規級（Grade 2）環境光傳感器的公司之一
；

●     高性能光學濾波
，高匹配人眼光譜：超過99%的紅外抑製
；

 

圖- 5

 

●     優異的性能指標： 0.01-83k Lux寬動態範圍
，23位有效分辨率；

●     自適應增益調節：根據輸入光強自動調整內部增益；

●     超低功耗：1.6-3.6V供電，2.5uA（max）靜態電流，1uA（max）關機電流；

●     超小封裝：2mm*2mm。

 

3） TI環境光傳感器產品推薦：

 

汽車級主推OPT3001-Q1，特點列舉如下表所示：

 

表- 1

 

 

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