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1、主要内容ALS/PS原理介绍光传感器分类capella(凌耀)简介2in1分离方案和3in1模组方案比较capella推荐结构堆叠建议常见问题分析黑色/白色TP差异问题分析解决黑头发零距离问题现象与分析Q&AALS/PS原理介绍光传感器基础--光电二极管,光电三极管:在光的照射下,产生微小电流,电流大小随光的强度大小而呈现线性的或非线性的变化。根据光谱特性,光传感器又可以ALS(ambientlightsensor),UVS(ultravioletsensor),RGB,PS(proximitysensor)等功能检测,
2、其中PS又分为长距离以及短距离接近两种。在手机,平板等消费类领域,主要为环境光ALS以及短距离接近PS光传感器,下面我们重点讨论这两种原理以及应用。ALS/PS原理介绍光谱ALS光谱&PS光谱特性ALS原理介绍ALSALS原理介绍ALS(ambientlightsensor),又称环境光传感器,用来对环境光进行测量,对这种量级的光的测量是由光敏二极管进行的,通过放大,模数转换等处理,将光能量得到量化,通过BB,WLEDdirver控制调节,可使系统调整显示屏亮度。如果所在区域光线较暗,就会减少背光,以节省电力,而且会给用
3、户舒适的体验,反之如果在较亮区域,就会增加显示屏背光亮度。环境光传感器会仿照人眼对光感应的特性来设计,通常会选择和人眼感应最接近的绿光频谱波段作为参照,其中心波段为550nm。PS原理介绍PS原理介绍接近传感器可检测红外线信号。其主要检测的是来自外部的红外线LED的信号。这个LED向上发出红外光,当有物体接近传感器的上方时,进入红外光的发射区域,有些红外线会被反射回传感器。接近传感器中的光敏二极管会接收该反射光。这使系统能够对正在接近的人或物做出反应,典型应用就是在手机打电话过程中,当人脸靠近屏幕时,会自动灭屏,人脸离开
4、时会自动亮起,这样既可以节电又可以防止人脸触碰而产生的误操作。距离传感器通常会采取近红外光谱波段来设计,如780nm,850nm.940nm等。光传感器分类1按功能,可分为ALS,PS,UVS,RGB等2按信号输出类型,可分为模拟输出,数字输出3按器件组合形式,一般可分为ALS,PS2in1模组(PS+IRLED),2in1分离(ALS+PS)+IRLED,3in1模组(ALS+PS+IRLED),4in1模组(ALS+PS+IRLED+GRB)等capella(凌耀)简介1997年成立,专注于光学产品及传感器公司位置光
5、学部分:U.S(SantaClara,CA)晶圆代工:台积电TSMC封装厂:Lingsen1973年成立,三菱电机技术/Atmel,ST封装厂特点:对于以上ALS,PS,capella品牌是通过COMS工艺,将相应的光敏二极管,放大器以及模数转换等器件集成在芯片中,晶元内部采用Filtron专利以及测试端的O-trim专利,确保输出一致性在+-10%之内并能确保芯片大批量生产。capella(凌耀)简介2in1分离方案和3in1模组方案比较在手机设计中,2in1分离和3in1模组是最常见的2种形式2in1分离方案和3in
6、1模组方案比较1 3in1体积小,可节约布板面积,摆放也会比较方便。2IN1缺点是布板面积大,不过在面积允许的情况下,研发可根据自身结构情况确定更加合理的中心距以及摆放位置。2 3in1正常建议是放在FPC上,要求靠近TPlens下表面,省掉中间挡墙设计, 间隙正常要求控制在0.5以内。因每台机器的间隙差异性可能会不同,从而导致内部串光存在差异性,所以这种方式对整机结构以及组装的一致性要求更高,也会增加了FPC和ZIF连接器成本。这种设计方式也有可能需要做校准,对2in1形式,因无论什么结构情况都要求必须有挡墙
7、设计,所以如果客户没有明确要求,无需校准,只需要校验功能即可。3挡墙设计防串光方面,2in1和3in1如用rubber,如密封性得到保证,效果没有差异。2in1除了rubber之外,也可以使用成本低的黑色硬质泡棉,因具有弹性,所以即便结构存在差异性,也仍然可以保证整个腔体的密封性,从而可以有效控制串光的变化。2in1分离方案和3in1模组方案比较4 2in1主板上可以相对放置更深。以capellacm36283+cm36521建议为例,在不加导光柱情况下,PCB到TPlens下表面正常可以到4.5mm,3in1在此情
8、况下性能没有保证5数据输出方面,capella的PS输出值是在0-255之间变化,针对结构的差异,如间隙变化或者是黑色/白色TP等,数据变化没有avago3in1那么大;阀值设置相对简单.6 ALS方面,由于3IN1开孔较小,使得ALS方向性很强,即ALS数据会随着方向的变化而改变很大,加大调试ALS的难度。Cap