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LIGHTING 8 - maggio 2015
XI
AMBIENT LIGHT SENSORS
Dal momento che la retroilluminazione
del pannello LCD rappresenta circa il
40% del consumo energetico totale di uno
smartphone, la regolazione della lumino-
sità secondo i cambiamenti nei livelli di
luce ambientale può comportare notevoli
vantaggi. In un ambiente scarsamente il-
luminato, si può ridurre la luminosità del
display per risparmiare energia. Ciò risulta
anche più comodo per gli occhi dell’uten-
te, migliorando così la sua esperienza d’u-
so.
I sensori di luce ambientale (Ambient Light
Sensors o ALS) sono ampiamente utilizzati negli smartphone
attualmente in produzione, allo scopo di fornire informazio-
ni sui livelli di luce ambientale atte a supportare il circuito
di alimentazione della retroilluminazione a LED. Descritta
in questo modo, l’implementazione di un’applicazione del
genere sembrerebbe semplice. In realtà, coniugare nella pra-
tica il risparmio di energia con la necessità di una soluzione
attraente per gli utenti non è così facile.
Un ALS deve essere montato dietro un display: su una su-
perficie del genere, ogni millimetro quadrato diventa molto
prezioso. Inoltre, il telefono deve essere in grado di effettuare
il rilevamento di prossimità (per spegnere il display quando
il telefono è portato all’orecchio dell’utente), oltre alla misu-
razione della luce ambientale. Questi e altri vincoli limitano
in modo consistente la libertà del progettista nell’ottimizzare
il design.
Il presente articolo descrive le principali difficoltà che sussi-
stono nell’implementazione della reattività alla luce ambien-
tale in uno smartphone, mostrando come superare questi
ostacoli e ottenere una regolazione altamente reattiva e accu-
rata della luminosità della retroilluminazione in risposta alle
condizioni di luce ambientale.
Risposta fotopica
Il primo problema consiste nel fatto che i fotodiodi non ri-
spondono alla luce allo stesso modo degli occhi. L’occhio
umano è insensibile alla luce infrarossa (lunghezza d’onda
maggiore di 780 nm) e alla luce ultravioletta (lunghezza
d’onda inferiore a 380 nm). Al contrario, un fotodiodo al si-
licio standard di norma rileva la luce in qualsiasi lunghezza
d’onda compresa tra 300 nm e 1100 nm.
Ciò significa che la prima sfida che un progettista si trova ad
affrontare è la rimozione delle componenti IR e UV dall’u-
scita del sensore. La funzione dell’ALS è acquisire una misu-
Steven Li
Application manager
amsImplementare in modo efficace
il rilevamento della luce ambientale
e di prossimità negli smartphone
Una guida alla progettazione dei sistemi hardware per implementare in modo più
efficace il rilevamento della luce ambientale e il rilevamento di prossimità negli
smartphone
Lighting
Fig. 1 – Distribuzione spettrale della luce solare, dove è presente un
forte elemento IR invisibile all’occhio umano