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Umgebungslichtsensor mit UV-A- Erkennung von Ams Osram

UV-A-Sensor von Ams Osram in einer Smartwatch

Während der UV-C-Anteil des Sonnenlichts von der Erdatmosphäre abgeblockt wird, erreichen UV-A- und UV-B-Strahlen die Erdoberfläche. UV-B-Strahlung dringt nur in die oberen Hautschichten ein und ist für Sonnenbrand verantwortlich. UV-A-Strahlung, die etwa 90 % des gesamten UV-Anteils ausmacht, der die Erdoberfläche erreicht, dringt viel tiefer in die unteren Hautschichten ein. In einigen Fällen kann das erhebliche gesundheitliche Folgen haben - von der Schwächung des Bindegewebes über eine schnellere Alterung der Haut bis hin zu einer höheren Wahrscheinlichkeit, an Hautkrebs zu erkranken. Mit Hilfe des neuen Umgebungslichtsensors können z. B. Smartwatch-Nutzer gewarnt werden, sobald die UV-A-Dosis in ihrer Umgebung zu hoch wird.

"Die kurze Integrationszeit und die hohe Empfindlichkeit des TSL2585 ermöglichen eine zuverlässige Erkennung von Umgebungslicht, selbst unter Materialien mit geringer Lichtdurchlässigkeit und OLED-Displays. Dank des kleinen Formfaktors und Designs profitieren Hersteller von einer wesentlich größeren Freiheit beim Industriedesign," sagt Barry Guo, Senior Marketing Manager bei Ams Osram. Der Umgebungslichtsensor nutzt moderne Interferenzfilter, die präzise auf jeden Sensorpixel aufgebracht werden. So entstehen ein 315nm-400nm UV-A-Kanal, ein photopischer Kanal, mit einer spektralen Empfindlichkeit wie das menschliche Auge, und ein IR-Kanal. Diese liefern wichtige Informationen für die Identifizierung von Innen- und Außenbereichen, die Berechnung des UV-Index und die Erkennung der Umgebungshelligkeit. Zudem unterstützt der TSL2585 mit seinen an der Kante des Gehäuses platzierten Photodioden ein sehr schmales μBezel-Design [1].

UV-A-Sensor TSL2585 von Ams Osram
(Bild: AMS)

Der TSL2585 verfügt über eine integrierte Lichtflimmer-Erkennung auf dem Chip und ist mit drei Modulatoren mit einer schnellen Abtastrate von bis zu 14 kHz ausgestattet. Diese stellen Informationen zur Beleuchtungsstärke und zum Flimmern des Umgebungslichts für die Handykamera bereit. Damit wird die schnelle automatische Belichtung von Smartphone-Kameras und die Beseitigung von Streifeneffekten, die durch Flimmern der Beleuchtung verursacht werden, unterstützt. Die geringen Abmessungen des extrem flachen Gehäuses von nur 2,0 mm x 1,0 mm x 0,35 mm ermöglichen den Herstellern ein platzsparendes Systemdesign und äußerst kompakte Produkte. Der Sensor kann mit einer Spannung von 1,8V betrieben werden und verbraucht im inaktiven Zustand nur 0,7μA.

[1] μBezel-Design:

  • Smartphone-OEMs versuchen, das Verhältnis von Bildschirm zu Gehäuse zu maximieren, um das bestmögliche Benutzererlebnis und ein verbessertes Design zu bieten.
  • Um dies zu erreichen, werden die Bildschirmränder (= display bezels) immer kleiner.
  • Der TSL2585 wurde speziell für diese sehr kleinen Rahmen (=very small bezels/ μbezels) entwickelt, indem die Photodioden an der Gehäusekante platziert wurden.
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