环境光源感测器

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省电

  1. Ambient Light Sensor提供手持式行动装置对于LCD萤幕的省电方案,曾有研究指出在一般的室内环境中消费者真正需要用到全功率backlight的时间只有不到一半。若搭载Ambient Light Sensor的手持式行动装置将可依外界环境光亮度来自行调整背光的强弱,以节省背光电力的消耗。

自动点亮/熄灭

  1. 透过Ambient Light Sensor自行侦测外界环境光源,进而调整背光强弱这项功能,对于不需在意耗电量多寡的非手持式行动装置也有很大的助益,例如在环境光很亮时自动调整背光以加强对比,又或是晚间在卧室内,环境光很弱时自动将背光降低让消费者不致感到刺眼或炫目,另一方面也使深色画面部分在环境光偏暗时,不至因背光过强而产生层次不足的困扰。
  2. 如车用头灯的应用,尤其目前许多车种采用自发光仪表,导致车主夜间行车或经过隧道时因仪表灯偏亮,反而会忽略大灯尚未开启。此应用则完全依外界环境光做开启/熄灭的动作,不致因驾驶人的疏忽而影响行车安全。
  3. 针对大楼外墙装饰灯,或是商店的看板招牌做自动点亮/熄灭,即晚间看板灯自动点亮,接近天亮时则自动关闭以节约用电,尤以需24小时营业之便利商店最为合适。

何谓 AMBIENT LIGHT SENSOR ?(简称ALS)

  1. ALS为专门侦测可见光的光电感测器
  2. ALS在频谱响应图上的感测曲线与肉眼非常相近
  3. ALS随着外界照度(lux)的增加,输出电流也随之提高,期间的关系为线性相关
  4. ALS的输出不因环境光源不同而改变,只针对环境照度不同做侦测

使用 AMBIENT LIGHT SENSOR 有什么好处?

  1. 传统用来侦测环境光照度变化通常是使用CdS(光敏电阻),然而光敏电阻之材质为硫化镉;惟RoHS规范中

    镉为禁用物质,不再适合作为一般的商业应用。而Ambient Light Sensor则为IC封装成品,通过SGS检测并完全符合RoHS规范。

  2. 提供节能省电的应用,例如手机使用ALS来调节背光以节省电力的消耗
  3. 提供更舒适的使用方式,例如LCD TV使用ALS来自动调整背光的强弱
  4. 提供更安全的使用环境,例如GPS汽车导航使用ALS来自动调节背光强度可避免驾驶人在夜晚发生眩目的情形


图1. 人眼,ALS以及钨丝灯泡之光谱图

  1. 在上图1频谱响应图中,人眼对可见光的范围由380nm到780nm左右,可由上图绿色曲线得知
  2. 3380nm以下为紫外线(UV)光谱,780nm以上则为红外线(IR)光谱
  3. 一般黄色光源的白炽灯Incandescent Light (图1.黄色曲线,例如坎灯)的波长范围多落在400nm到2000nm之间,意即其光谱中含有大量的红外线
  4. 本公司之Ambient Light Sensor对于红外线有良好的抑制能力,不论使用环境中的照明光源是否为萤光灯(日光灯,无红外线),或是白炽灯(黄色光源,内含大量红外线),皆能对可见光的照度作出非常线性的输出,不致受到红外线的干扰而误判


图2. ALS与一般光电晶体的比较

Phototransistor(PT)光电晶体虽可通过禁用物质等的环保规范,但可从上图2.发现其感测峰值落在红外线区(IR),因此使用Phototransistor(PT)光电晶体作为可见光感测器会接收到红外线(IR)导致输出的电流较大,进而造成误判的机率大增