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光感測元件於NB應用省電解決方案

  • 許家銘

除了適應外界光源之外,ALS可有效節省螢幕耗電。
除了適應外界光源之外,ALS可有效節省螢幕耗電。

兼顧輕薄與省電需求已成為各種可攜式產品如NB或手機的最新發展趨勢,以NB為例,需要更足夠的電池續航力以支援長時間操作使用。從NB各項硬體功耗指標來看,面板耗電就佔NB整體的30%~40%,如何有效地節省螢幕耗電達成延長使用時間,成為近幾年來NB設計上的一項重要課題。

環境光源感測器(Ambient Light Sensor,ALS)為一感測外界環境光源強度元件,將感測到的光源強度轉換為電氣訊號,提供系統為調整面板背光亮度之依據,以達到使用者眼睛最舒適的狀態,減輕人眼在強光下或光線不足環境中過度使用的疲累。

線性輸出的ALS,在不同光源環境下仍可維持穩定良好的輸出。藉由改變電阻阻值,NB或手機廠商可以自由調整在不同環境光源的Vout輸出。(作者為凌耀科技經理)

線性輸出的ALS,在不同光源環境下仍可維持穩定良好的輸出。藉由改變電阻阻值,NB或手機廠商可以自由調整在不同環境光源的Vout輸出。(作者為凌耀科技經理)

ALS用於感測外界環境光源,一般在機構設計上,必須另開一個window並搭配Lens做為光源的接收並保護IC元件。但對於產品外型設計訴求強烈的產品來說,window開口變成一設計概念的衝突點。ALS功能效益雖好,最後卻難免與產品外型設計牴觸。因此,能夠提供高度機構設計彈性,對於微弱光源有高感測能力的ALS,會是一個極佳的解決方案。以凌耀科技的高感度環境光源感測器(High Sensitivity Ambient Light Sensor)為例,其主要特性是能夠在極暗的環境光源下(<5 Lux),也能擁有很好的判別度,提供充足資訊讓系統對面板做最佳化的亮度調製;在系統機構設計上,尤其面對高度美觀設計的要求,無須另外開孔,有別於以往傳統的設計方案(機殼開孔,加裝Lens),高度融入整體機構設計,讓產品真正達到兼顧美觀設計與極高效能的完美境界。

此外,微軟今年新推出的作業系統-Windows 7,已對於ALS的應用做出極大化的設計支援。不但在系統平台內把driver與資訊傳輸規範定義完整,而且在系統開發工具套件(SDK)內,提供了可與應用程式結合應用的原始碼,例如:運用ALS測到的環境光源亮度的資訊,藉以用來調整螢幕畫面字體大小,顏色與色彩對比度,讓使用者在不同環境光源之下舒適閱讀; 或是結合衛星導航系統,將地圖資訊與導航資訊做適當的調整,以利駕駛人在汽車行進過程當中,勿須對畫面內容做手動式調整,而達到駕駛安全與速達目的地的需求。因此,在新一代產品的設計上,ALS應用已受到相當程度的重視。

ALS除了應用於可攜式產品如NB、手機之外,TV、GPS舉凡具有螢幕顯示的電子產品皆可採用ALS此一產品達到省電功效,並帶給使用者舒適的視覺感受。凌耀科技擅長於光電類比IC的設計,主要優勢在於將濾波器內嵌於IC裡,避免外界環境等因素干擾而影響產品的良率和效能;另外,線性輸出和溫度補償特性,則可以避免線性、非線性或溫度的改變而有輸出不穩定的情形,未來將繼續運用擅長的CMOS製程進行先進光源感測IC之設計與開發。