Der Umge­bungs­lichtsensor MAX9635

Der Umge­bungs­lichtsensor MAX9635

Sensor-ICs und Sensoren für sichtbares Licht (engl. Ambient Light) findet man z.B. in PDAs, Notebooks, Laptops, LCD-Fernsehern, LCD-Monitoren, Mobiltelefonen, Armaturenbrettern usw. Alles Geräte, die über LCD und Tastatur verfügen, die mit einer Hintergrundbeleuchtung ausgestattet sind, die entsprechend dem Umgebungslicht in der Leuchtstärke geregelt werden bzw. ein oder ausgeschaltet werden müssen. Weitere Anwendungen ergeben sich außerdem durch den zunehmenden Einsatz von LEDs als Lichtquelle außerdem in digitale Lichtmanage­ment- und Hel­lig­keitsüberwachungssystemen.

Maxim ist jetzt in den Markt für diese Sensoren eingestiegen und präsen­tiert einen digitalen Umgebungslichtsensor, der nur ein Hundert­stel so viel Strom verbraucht wie das nächstbeste Wettbewerbsprodukt und mit einem Dyna­mik­bereich von 4 000 000:1 einen Weltrekord aufstellt. Frühere Lösungen zur Helligkeitsregelung von Displays waren einfache Fotodioden oder -transistoren (ohne Filter) mit nachfolgender diskreter Elektronik. Sie stellten einen Kompromiss dar, da sie auch den für das Auge unsichtbaren IR-Anteile bei der Beurteilung der Helligkeit heranziehen. Heute greift man auf präzisere Lösungen, die verfälschende IR-Anteile ausfiltern, die spektrale Empfindlichkeit des menschlichen Auges nachbilden (man spricht nach DIN von VLambda-Kurve ) und die das Ausgangssignal als Analogsignal oder in digitaler Form zur Verfügung stellen. Solche Sensor-ICs sagen voraus, wann eine Hinterleuchtung in welcher Stärke notwendig ist, um das Display klar und eindeutig zu sehen – besonders bei unterschiedlichen Lichtquellen wie Leuchtstoff- oder Halogenlampen.

Der MAX9635 ist ein voll-inte­grierter digitaler Umge­bungs­lichtsensor (ALS, Ambient-Light Sensor) mit einem adap­tiven Verstär­ker. Er basiert auf Maxims proprie­tärer BiCMOS-Techno­logie, vereint zwei Fotodioden, einen A/D­-Wand­ler und alle nötigen digitalen Funktionsblöcke in einem 2 x 2 mm 6-poligen UTDFN-Opto-EP-Gehäuse. Die BiCMOS-Techno­logie ermög­licht es, zwei Fotodioden mit einem optischen Filter zu kombi­nieren, das für ultraviolettes und infra­rotes Licht undurchlässig ist. Dadurch hat der IC die gleiche spektrale Emp­find­lich­keit wie das menschliche Auge und misst unter den verschie­densten Lichtbedingungen die „korrekte” (vom Menschen wahrgenommene) Hel­lig­keit. Die spektralen Unterschiede zwischen den verschie­denen Arten von Licht­quellen werden mithilfe hochentwickelter Algo­rith­men korrigiert. Dadurch wird eine extrem genaue Beleuchtungsstärkemessung ermög­licht. Der adaptiven Verstär­ker­block wählt auto­ma­tisch den opti­malen Verstärkungsbereich wählt. Das erspart die zeitraubende manu­elle Program­mie­rung des Sensors. Zudem bietet der Verstär­kerblock unter allen Lösungen am Markt­ den größten Dyna­mik­bereich (über 4.000.000:1); der MAX9635 ist dadurch in der Lage, Beleuchtungsstärken von 0,045 lux bis 188000 lux zu messen.

Der IC kann mit einer Span­nung von nur 1,8 V betrieben werden, z.B. an der 1,8-V-Strom­ver­sor­gung für die I2C-Schnitt­stelle. Der Sensor, der von SE Spezial-Electronic AG erhältlich ist, arbeitet im erwei­terten Tempe­ratur­bereich von –40 bis +85 °C. Die Preise beginnen bei 1,20 $ (ab 1000 Stück, FOB USA).(sb)