ZHCAC44 February 2023 OPT4001 , OPT4048
對可見光區敏感的光傳感器通常用于篡改檢測、晝夜檢測、LED 或顯示屏亮度調節。就像#GUID-95970BE1-4C87-4F70-89DA-8CC805F4CDA6中所述,光傳感器測量環境光強度,用于在檢測到光線變化時提醒系統,或調節 LED 或顯示屏的亮度。光傳感器的使用改善了整體用戶體驗和產品性能,而 TI 的光傳感器具有高速和高分辨率的優勢。本應用簡報介紹了高速、高分辨率光傳感器在顯示應用、攝像頭應用和汽車應用中的優勢。
圖 1-1 顯示應用系統方框圖示例顯示應用中主要出于以下三個原因使用光傳感器:電源管理控制;延長顯示驅動 LED 的使用壽命,從而更大限度地減少老化;以及增強用戶體驗。為了提供理想的用戶體驗,許多具有顯示屏的應用都使用光傳感器來幫助執行顯示亮度控制。理想的用戶體驗包括顯示屏具有舒適的照明,因此易于查看,而不會讓眼睛感到疲勞。光傳感器用于根據環境中的周圍光線來設置顯示亮度并優化功耗。由于光傳感器用于調節顯示亮度,因此如果傳感器速度太慢,當環境變暗時,顯示會保持明亮,反之亦然,從而導致用戶體驗不佳。在陽光明媚的日子走進室內等場景中,高速光傳感器可以快速響應來改變顯示屏的亮度。
光傳感器的分辨率決定了可檢測到的最小照度水平,對于顯示應用和亮度控制也很重要。通常,出于一些原因,光傳感器放置在深色材料后面,到達傳感器的光線會有所衰減。使用高分辨率光傳感器時,即使放在極黑材料之后,也能實現出色的性能。
在攝像頭應用中,曝光度是一個關鍵因素,它控制有多少光線到達攝像頭傳感器,從而確定圖像中色調的明暗程度。光傳感器用于測量環境中指示正確曝光值的光量。通常,在為攝像頭應用選擇光傳感器時,近紅外抑制和低功耗最為重要。但是,高速光傳感器甚至在攝像頭喚醒并捕獲第一幀之前,就可以正確曝光。此外,當環境光線發生變化時,高速光傳感器有助于盡快確定正確的曝光,從而限制因曝光過度或曝光不足而丟失的幀數。具有高分辨率的光傳感器有助于實現更精確的攝像頭曝光設置,并可以用于深色玻璃后,這增加了系統設計靈活性。快速準確的攝像頭曝光可提高攝像頭應用的整體產品性能。
汽車中有許多顯示,例如抬頭顯示、儀表組顯示屏和中心信息顯示屏,因此高速和高分辨率光傳感器的價值與其他顯示應用類似。但是,在汽車應用中,安全方面的考慮有所增加。當環境光強度快速變化(例如進出隧道)時,對亮度變化更快地做出反應這一需求變得更加重要。弱光條件下的明亮顯示可能會分散注意力并造成眼睛疲勞,而明亮條件下的昏暗顯示則更難看清且更加危險。高速光傳感器有助于快速響應這些快速的環境變化。
具有高分辨率的光傳感器有助于更精細地控制顯示亮度,尤其是在光線較暗的條件下。更動態的顯示調節可以提升用戶體驗,并確保在所有光線條件下均可看到顯示屏。此外,借助高分辨率光傳感器,可以將光傳感器放置在儀表組單元中更深的位置或放置在較深的蓋板材料后面,實現美觀效果。
對于顯示、攝像頭或汽車領域的大多數應用,高速和高分辨率光傳感器具有很高的價值。無論是增強用戶體驗、提高系統性能還是限制危險場景,部署高速和高分辨率光傳感器都是實現理想結果的簡單方法。