环境光传感器在消费电子产品中扮演着两个角色:一方面,它可根据四周的光线条件自动调控显示器背光的亮度,减少产品的功耗。比如,在手机等移动应用之中,显示屏损耗低达电池总电量的30%,采用环境光传感器可最小限度地缩短电池工作时间。另一方面,环境光传感器有利于显示屏获取圆润的画面。环境亮度低时,采用环境光传感器的液晶表明屏会自动变更到低亮度。当外界环境较明亮时,显示屏将变更为高亮度。“目前,国产37英寸超过的小尺寸液晶电视都搭载了环境光传感器。。青岛海信电器股份有限公司副总经理刘卫东对《中国电子报》记者说,“这个装置不便宜。。它构建的功能已经沦为液晶电视的一个常见功能。“据称,国内主流液晶电视厂商早已在其产品之中退出了这一功能。具备这一功能的海信产品已经出厂了两年多,康佳和TCL已经出厂了一年多,海尔和长虹也已经出厂了半年多。除了液晶电视,苹果和戴尔还发行了搭载环境光传感器的笔记本电脑。诺基亚等国际品牌手机也都使用了这一技术。此外,环境光传感器已经看到了转入汽车。“目前,我们的客户在做商业测试。它们透过环境光传感器来侦测汽车何时停泊邪恶的地方,如桥下,并自动开启后大灯。把车开出邪恶的地方,然后自动关灯。“其他应用还包含根据前面车辆的灯光亮度变更后视镜,”陈伟说。或放到尾灯之上检验尾灯与否好了。“可看到,这些应用都联系到车辆的智能性和舒适性。
首先是克服系统产品开放性问题。靠近传感器和环境光传感器都是通过将接管到的光转变为电能来构建传感器的功能,这就需在系统产品之上开孔,使光线能转入传感器。开孔会给系统产品造成一系列问题,例如重新设计师手机或电视机的模具,会冲击产品的外观等,这也在一定程度之上妨碍了这两种传感器的推广。目前市场之上的主流供应商使用有所不同的方法来克服这一问题。Intersil通过提升产品的检测灵敏度和抗干扰能力,获取无需在系统产品之上开孔可构建光检测功能的传感器产品。这种非穿孔的产品在iPhone上采用。罗姆通过自己的评估团队,为客户的产品开孔设计获取咨询,增加客户在开孔设计师之上的难度和工作量。
二是在减少光传感器功耗的同时提升检测灵敏度和抗干扰能力。这些指标相互关连,甚至是矛盾的,很容易同时提升。以靠近传感器为例,其工作原理是先透过红外LED萤光。当光线打在脸上时,会被散射回去,传感器接管散射的红外光来侦测距离。反射光很少,很难阻碍人体自身收到的白外光。为了达应用产品不开孔的目的,需提升传感器的检测灵敏度和抗干扰能力。但是光传感器检测灵敏度的提高,使得其抗干扰能力增强,两者本身是矛盾的。而且,提高灵敏度需提升红外LED的发射功率,这也减少了产品的功耗。“我们通过将传感器设立为非常狭窄的红外光谱,克服了这个问题,”陈伟说。
再次,环境光传感器的检测值靠近人眼的感觉。基于环境光传感器的原理有三种,光敏电阻、光敏二极管和光敏三极管。目前,市场之上的环境光传感器主要是基于光电二极管和光电晶体管。然而,它们的测量结果也许与人眼的实际认知有所不同。主流供给商Intersil和罗门都设计师并发行了相似人眼侦测的环境光传感器。“人眼对550nm处的光最复杂。陈伟说:“Intersil将产品的中心点设立在550nm,达了相似人眼检测结果的目的。
此外,业界还必须增大传感器产品的尺寸,以符合手持设备的要求。目前,很多供应商都在不懈获取集成度低、体积大的产品。Maxim MAX9954环境光传感器使用OFDN封装技术,尺寸为2.0mm×2.0mm。它结合了带光学滤波器的光电二极管、16位ADC、数字信号处理和I2C接口。感光度范围从0.1勒克斯到100,000勒克斯。Intersil的ISL29015还使用了OFDN封装技术,尺寸为2.0mm×2.1mm。不过,业内人士也指出,目前,光传感器的封装材料多为均匀树脂,难以承受无铅焊料回流焊的高温。因此,封装技术还存疑进一步完备。
为此,供应商目前正在不懈减少靠近传感器的检测距离,期望将检测距离减少到1米到2米。通过这种方式,可将其加装到电视等产品之中来设立一些全新的应用程序。例如机场的电视,当有人转入检测范围时,电视会自动开启,从而达省电的目的。同时环境光传感器需在运用之中研发更余的扩展应用,而不仅仅适用于根据环境光调节背光的单个功能。“Rom今年提交了‘鞠躬静音’的应用,也就是说,当有电话进去的时候,当你举起手机的时候,手机就会转入静音状态。罗姆北京代表处的格雷说:“这一创意运用在市场之上获得了很糟糕的反馈。