ZHDA184B October   2014  – June 2026 OPT3001 , OPT3001-Q1 , OPT3002 , OPT3004 , OPT3005 , OPT3006 , OPT3007 , OPT4001 , OPT4001-Q1 , OPT4041 , OPT4048 , OPT4060

 

  1.   1
  2.   2
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2窗口材料
    1. 2.1 衰减补偿
      1. 2.1.1 选择暗窗
      2. 2.1.2 仅 ALS 方法
      3. 2.1.3 基于照度计的方法
    2. 2.2 折射率和色散
  6. 3视场和窗口大小
    1. 3.1 产品外壳或薄膜
    2. 3.2 窗口大小计算示例
      1. 3.2.1 产品外壳窗口计算
      2. 3.2.2 薄膜窗口计算
      3. 3.2.3 圆形窗口计算
      4. 3.2.4 PicoStar™ 封装的 FOV 注意事项
  7. 4户外使用
    1. 4.1 红外补偿
  8. 5紫外线补偿
  9.   A 照度和其他辐射度量的定义
  10.   B 术语表
  11.   C 修订历史记录

3 视场和窗口大小

任何光学器件的视场 (FOV) 都可以定义为半视场 (HFOV)（其中 FOV =±θ）或全视场 (FFOV)（其中 FOV =θ）。本文档使用了 FOV = ±θ 的 HFOV 定义。图 3-1 展示了 FFOV 和 HFOV 之间的关系。图 3-2 展示了印刷电路板 (PCB) 上窗口下方的传感器的 3D 图示。

视场图 3-1 视场
3D 视场图 3-2 3D 视场

定义系统的 FOV 对于许多光照情况都很重要。场景必须适当可见，以便传感器能够准确检测光照。FOV 的边界条件定义为检测到 50% 或更多入射光的可视角度。例如，OPT3001 的视场大约为 ±45°，如图 3-3 所示。

OPT3001 归一化角度响应图 3-3 OPT3001 归一化角度响应

注意 FOV 和性能之间的权衡。较小的 FOV 可以用于某些目标应用；但是，大多数情况下，较小的 FOV 无法检测足够的场景以进行精确测量。ALS 的角度响应曲线指示有多少信号应当作为 FOV 的函数。在大多数物理设计中，窗口布置在传感器前方，定义具有严格截止特性的 FOV。在设计 ALS 的窗口开口时，使用裸传感器的 FOV 来确定开口尺寸。例如，对于 OPT3001，设计窗口时应使用 ±45° 的 FOV。增加 FOV 使其超过传感器有效 FOV 的更大窗口会占用更多空间，但只会略微增加信号。传感器 FOV 从传感器边缘开始。计算 FOV 和窗口尺寸时，考虑传感器的总宽度和高出 PCB 的高度。以下示例将对这些概念进行介绍。

注：

TI 建议设计至少 ±35° 的 FOV，以确保实现出色的性能。

在计算视场时，应考虑光通过窗口时的折射（或偏折）。这在斯涅尔定律中进行了描述，如方程式 4 和图 3-4 所示：

方程式 4.

其中

  • n1 和 n2 是每种材料的折射率。
  • θ1 和 θ2 是每种材料中表面法线逆时针方向的传播角。
斯涅尔定律图 3-4 斯涅尔定律

使用窗口厚度 (t) 和入射角 (θ1) 计算窗口的总宽度，如节 3.2所示。