Touch-Displays
Farbsensorik verbessert das Look & Feel intelligenter Produkte
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
Welche Eigenschaften benötigt ein RGB-Fotodioden-Array?
Da IR-Glas eine hohe Menge an sichtbarem Licht filtert, ist eine hohe Empfindlichkeit des RGB-Fotodioden-Arrays erforderlich, um eine genaue Farbwiedergabe zu gewährleisten. Der Sensor muss die Farbe bei einem Lichteinfall von nur 0,005 lux erkennen, um in dunklen Umgebungen zu funktionieren, wie zum Beispiel unter einem IR-Glas.
Gleichzeitig muss er aber auch eine Lichtstärke von bis zu 10.000 lux verarbeiten können – in Anwendungen, in denen die Glasdurchlässigkeit wesentlich höher ist. Durch direkte Zusammenarbeit des Sensors mit dem Prozessorkern ist es möglich, den Lux-Bereich kontinuierlich anzupassen und dafür zu sorgen, dass das Display dauerhaft die wahrgenommene Farbe und die ideale Helligkeit auf Basis der aktuellen Umgebungsbeleuchtung darstellt (Bild 2).
Genauigkeit und Wiederholbarkeit sind entscheidend, um eine dauerhaft gute Benutzererfahrung zu gewährleisten, ohne eine langwierige Kalibrierung während der Fertigung vornehmen zu müssen. Da viele Anwendungen für einen RGB-Sensor im Bereich der portablen Elektronik (Smartphones) zu finden sind, ist ein stromsparender Betrieb unerlässlich. Das Analog-Frontend sollte vergleichsweise wenig Strom benötigen, und die Sensorelektronik sollte einen Stromsparmodus (Standby) bieten.
Da sich Lichtverhältnisse normalerweise nicht plötzlich ändern, kann der Sensor mehrere Messwerte über einen kurzen Zeitraum erfassen, um so beispielsweise Lichtblitze der LED-Fotodiode eines Näherungssensors zu verarbeiten. Sind die erforderlichen Messwerte erfasst, kann der Sensor abgeschaltet werden und auf den nächsten Zyklus ein paar Sekunden später warten. So lässt sich der Strombedarf eines Sensor-Subsystems um ein Vielfaches verringern.
Softwaretools sind zur Demonstration der Leistungsfähigkeit des Sensors ebenfalls wichtig. Der Entwickler kann mit Hilfe von Software erkennen, wie die Umgebungslichtmessung mit der Standard-CIE-1931-Farbtafel (Bild 3) übereinstimmt. Dadurch lässt sich einfacher beurteilen, wie ein bestimmtes Glas die Messwerte beeinflusst und die erforderliche Farbkompensation im Endprodukt verändert wird. Ein solches Tool zeigt auch, wie genau ein Sensor-IC im Vergleich zu einem speziellen, tragbaren Farblichtmesser arbeitet.
Ein RGB-Sensor, der die Anforderungen für den schnell wachsenden Markt tragbarer Geräge erfüllt, ist der ISL29125 von Intersil. Er bietet Stromsparmodi für einen energieeffizienten Betrieb, und überträgt Daten an den Host über eine Standard-I²C-Schnittstelle.
Hinzu kommt ein breiter Messbereich von 0,005 bis 10.000 lux, womit sich der Sensor in verschiedenen Umgebungen und Anwendungen einsetzen lässt. Im Power-Down-Modus benötigt er weniger als 0,5 µA Strom; im aktiven Zustand etwa 85 µA.
- Farbsensorik verbessert das Look & Feel intelligenter Produkte
- Auswirkung von Farbfiltern
- Welche Eigenschaften benötigt ein RGB-Fotodioden-Array?
- Der ISL29125 als Anwendungslösung
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