接近传感器与环境光传感器结合封装有何优势

诸如手机之类的消费类设备正在使用越来越多的传感器来节省电量并增强我们与之的互动。一些最新的设备具有十多个传感器。对于手机制造商来说，问这些传感器中的任何一个是否可以共同封装以节省功率，空间和成本是一个很自然的问题。将接近传感器与环境光传感器共同包装有许多充分的理由。在阐明了他们的角色，他们的操作和一些简单的区别之后，将讨论这些原因。

环境光传感器的作用类似于测量周围光线的系统的眼睛。如果设备在室内，那是房间里的灯。如果设备在室外，则可能在日光照射下变亮，或者在阴凉处变少。通过发光二极管（LED）进行此光量的测量并进行量化，以使系统能够调整其自身的显示。如果周围的光线明亮，则显示屏的背光将以最大功率运行。如果该区域较暗，则会减少背光灯，从而节省电量。顺便提及，这也使用户满意。您是否曾经尝试过在黑暗的房间里直视明亮的光线？过度刺激会使眼睛很快疲劳，因此环境光传感器提供的调光功能是受欢迎的。挑战在于硅二极管自然会对很宽的波长做出反应。必须将环境光传感器设计为模仿人眼。这种过滤是传感器的质量测量之一，特别是因为大多数光源的能量都在红外波长范围内（请考虑哪些光源也会散发热量）。为了演示这种过滤，请参见图1中的曲线图。与人眼的响应相比，Intersil的ISL29028A在其环境光传感器中提供了最佳的过滤匹配。

ISL29028A的人眼响应，环境光传感器频谱和接近感应频谱。

接近传感器测量红外信号。接近传感器不是驱动来自周围区域的信号，而是驱动外部红外LED。来自该LED的信号被引向接近传感器上方。如果某些物体进入红外发射路径，则某些物体会被反射回传感器。接近传感器内还有另一个LED可以接收反射的光。这允许系统对即将发生的某人或某事做出反应。一个很好的例子是在许多手机上。当用户将手机放在耳边时，用户不希望他们的脸颊“按下按钮”或挂断电话。如果只要将手机放在用户的耳朵旁，手机都可以关闭触摸屏，那将很方便。这正是接近传感器允许手机执行的操作。

现在，这两个独立的系统以一个软件包的形式提供。半导体公司是否对集成更多功能和系统的动力感到兴奋，还是将接近传感器与环境光传感器共同包装是否具有真正的优势？

虽然它们确实是两个独立的系统，但它们都是使用感应LED的光学系统。他们从外界收集信息，对其进行量化，然后将其提供给系统。当前，系统主要使用该信息来调整显示器的背光。该信息将来也可以很容易地用于控制更多的系统功能。

当然，节省空间，共享电源以及组合电源旁路非常方便。解决方案的大小是许多系统（尤其是便携式系统）中的关键参数。接近传感器和环境光传感器的共同包装是开发更紧凑但功能增强的手机的一个有利步骤。

下一个原因稍微更微妙：位置。接近传感器和环境光传感器都需要进入外部环境才能正常运行，因此它们在系统中的位置与其灵敏度和正确操作密切相关。在某些情况下，环境光传感器是单独包装的，因此它已被放置在系统内部的更深处-扬声器屏幕的后面，或者距离附近的外部访问点更远的印刷电路板。这种做法促使环境光传感器对这种间接光越来越敏感。光强度以勒克斯为单位。当日光超过100,000 lux时，这些环境光传感器可以检测到0.001 lux！那只是烛光的一小部分。有关各种光源的勒克斯水平的实际排列，请参见图2。

照度值表

将接近传感器和环境光传感器放在同一包装中的最后一个令人信服的理由是，它可以实现两者之间的快速且不受干扰的通信。请记住，在开始解释环境光传感器的过程中，我们曾解释过其传感器必须模仿人眼的方式。人眼看不到红外光，因此环境光传感器经过专门设计，可以去除红外波长范围内的尽可能多的能量。还请记住，接近传感器精确地在红外光谱范围内运行。每当接近传感器尝试进行测量时，它都会同时发出红外光，以希望反弹附近的物体。这种红外线能量很容易淹没环境光传感器的输入并导致错误的正值测量，在这种情况下，环境光传感器测量的光能比周围区域实际更多。因此，至关重要的是协调环境光传感器和接近传感器的操作。尽管这可以通过微控制器来完成，但在单个封装内进行这种协调比较容易，而且占用空间也小得多。那个包裹既容纳环境光传感器又包含接近传感器。

将环境光传感器和接近传感器放置在同一包装中具有许多优点。它们都可以通过调暗或关闭背光灯以及与同一系统模块进行接口来节省功率。共同包装节省了空间并降低了复杂性。两个传感器都需要进入系统外部，并且可能位于相似的位置。并且由于来自接近传感器系统的干扰会干扰环境光传感器，因此这两个功能之间的协调至关重要。出于所有这些原因，将接近传感器和环境光传感器共同包装具有巨大的优势。