快節(jié)奏的智能手機(jī)市場增加了對環(huán)境光傳感器的需求

智能手機(jī)市場是一個快節(jié)奏且競爭激烈的行業(yè)，市場領(lǐng)導(dǎo)者必須不斷創(chuàng)新，定期發(fā)布“更智能”、功能更強(qiáng)大的手機(jī)。目前全球智能手機(jī)產(chǎn)量每年超過15億部。雖然每次新產(chǎn)品發(fā)布都包含率先上市的功能，但高端品牌繼續(xù)專注于提升核心功能，例如顯示質(zhì)量、相機(jī)圖像質(zhì)量和電池壽命。每部智能手機(jī)中通常至少有兩個環(huán)境光傳感器來支持這些核心功能。制造商必須優(yōu)化其校準(zhǔn)流程，以確保能夠滿足對高性能環(huán)境光傳感器的高需求。

Energetiq 的 TLS 校準(zhǔn)

高亮度光源，具有足夠的帶內(nèi)光通量，適用于高通量工藝。

高空間和長期光譜穩(wěn)定性，可實現(xiàn)始終如一的精確測量。

易于集成，無需頻繁維護(hù)，可實現(xiàn)連續(xù)運(yùn)行。

環(huán)境光傳感器在智能手機(jī)的核心功能中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，例如優(yōu)化車載攝像頭以適應(yīng)各種照明條件。

環(huán)境傳感器對智能手機(jī)性能的貢獻(xiàn)

環(huán)境光傳感器也稱為顏色或光譜傳感器，是簡單、低成本的組件，對高端智能手機(jī)的性能產(chǎn)生不成比例的巨大影響。這些傳感器由少量 (2-12) 個帶有光學(xué)涂層的光電二極管組成，每個光電二極管傳輸不同波長帶的光。每個光電二極管/涂層對稱為“通道”?；镜沫h(huán)境光傳感器可能只有兩個通道 - 可見光和近紅外 (NIR)。在這種情況下，可見光通道檢測環(huán)境光水平，NIR 通道支持接近感應(yīng)。接近傳感器通道用于在將手機(jī)舉到用戶耳邊進(jìn)行通話時關(guān)閉顯示屏。更復(fù)雜的傳感器具有多個顏色通道，例如紅色、綠色和藍(lán)色，提供有關(guān)環(huán)境照明條件的更多信息。環(huán)境光傳感器用于根據(jù)環(huán)境條件控制智能手機(jī)顯示屏的亮度，這直接影響用戶體驗。根據(jù)環(huán)境照明條件精確控制顯示屏亮度也會影響手機(jī)的電池壽命。 LCD 顯示屏的背光約占手機(jī)總功耗的 40%。因此，在適當(dāng)?shù)那闆r下減少背光可以顯著延長手機(jī)的運(yùn)行時間。根據(jù)環(huán)境照明條件精確控制顯示屏亮度也會影響手機(jī)的電池壽命。 LCD 顯示屏的背光約占手機(jī)總功耗的 40%。因此，在適當(dāng)?shù)那闆r下減少背光可以顯著延長手機(jī)的運(yùn)行時間。根據(jù)環(huán)境照明條件精確控制顯示屏亮度也會影響手機(jī)的電池壽命。 LCD 顯示屏的背光約占手機(jī)總功耗的 40%。因此，在適當(dāng)?shù)那闆r下減少背光可以顯著延長手機(jī)的運(yùn)行時間。

智能手機(jī)中環(huán)境光傳感器的另一個重要功能是顯示器和機(jī)載攝像頭的白點匹配。人眼和大腦能夠處理復(fù)雜的視覺信息，使我們能夠在各種照明條件下將白色物體視為“白色”。智能手機(jī)依靠環(huán)境光傳感器捕獲的數(shù)據(jù)來校正顯示屏和數(shù)碼照片中的圖像，以便白色物體在不同的照明條件下呈現(xiàn)白色。

環(huán)境光傳感器校準(zhǔn)程序

校準(zhǔn)過程需要用窄帶或“單色”光以離散波長步長照射傳感器，覆蓋傳感器的光譜范圍。 “單色”光由被測傳感器和光譜儀同時測量，從而提供參考測量。

將每個傳感器的響應(yīng)與參考測量值進(jìn)行比較，提供用于補(bǔ)償傳感器中單元間差異的數(shù)據(jù)。圖 1 顯示了采用TLS-EQ-77-S激光驅(qū)動可調(diào)諧光源的校準(zhǔn)設(shè)置示例。

圖 1：典型環(huán)境光傳感器校準(zhǔn)設(shè)置圖。

Energetiq 可調(diào)諧光源提高工藝吞吐量

Energetiq 可調(diào)諧光源 (TLS) 將 Energetiq 獨特的激光驅(qū)動光源 (LDLS?) 與定制的單色儀配對，該單色儀與光源的特性相匹配，以比較大限度地提高耦合效率。這種組合提供了環(huán)境光傳感器校準(zhǔn)所需的高分辨率，同時提高了制造環(huán)境中的工藝吞吐量。

TLS 的單色儀按波長掃描光。單色儀的入口和出口狹縫的寬度在波長帶寬和帶內(nèi)光通量之間的權(quán)衡中起著關(guān)鍵作用。更寬的狹縫允許更多的光通過，但帶寬也更寬。相反，較窄的狹縫可實現(xiàn)較窄的帶寬(高分辨率)，但也會限制可傳輸?shù)墓饬?。TLS 是獨一無二的，因為該產(chǎn)品所圍繞的 LDLS 具有高光譜輻射率。 LDLS 光源的高輻射率允許更多的光通過狹窄的單色儀狹縫有效耦合。這意味著與其他可調(diào)諧光源相比，可以在較窄的帶寬內(nèi)傳遞更多的光通量。通過 Energetiq TLS 單色儀狹縫傳輸?shù)墓饬?，與典型的基于氙弧燈的系統(tǒng)相比，如圖 1中心附近的兩個插圖所示。LDLS 的光譜輻射亮度比氙弧燈的光譜輻射亮度高約7倍，從而能夠?qū)崿F(xiàn)更高的光譜輻射亮度。光吞吐量，因此在傳感器校準(zhǔn)期間具有更高的處理吞吐量。

為了有效校準(zhǔn)環(huán)境光傳感器，光源的帶寬必須足夠窄，以準(zhǔn)確表征傳感器的性能。Energetiq TLS 的標(biāo)準(zhǔn)配置提供6.5nm的帶寬，這已被證明對于校準(zhǔn)過程是有效的。校準(zhǔn)傳感器的照明面積通常約為25平方厘米。雖然單色光源的帶寬是校準(zhǔn)精度的關(guān)鍵參數(shù)，但帶內(nèi)光通量才是驅(qū)動流程效率和吞吐量的關(guān)鍵參數(shù)。光通量越高，可以照亮更大的區(qū)域，并且可以同時校準(zhǔn)更多的傳感器。通過這種方式，Energetiq TLS 的高帶內(nèi)通量可直接提高制造環(huán)境的盈利能力。

Energetiq TLS 的其他優(yōu)勢

Energetiq TLS 的高光通量并不是環(huán)境光傳感器校準(zhǔn)的唯一優(yōu)勢。下表重點介紹了幾個額外的好處。

審核編輯 黃宇