OPT4041 高速、デュアルチャネル、高精度、デジタル周辺光センサ

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1 特長

High speed I²C インターフェイスを使用した高精度の高速光 / デジタル変換
可視チャネル：
- 優れた近赤外線 (IR) 除去機能により人間の目によく合致した高精度の光フィルタリングを実現
- 28 ビットでの実効ダイナミックレンジ：585μlux～157klux
広帯域チャネル：
- NIR を含む広範囲の波長に応答可能
- 26 ビットでの実効ダイナミックレンジ：192.3pW/cm²～12.91mW/cm²
片対数出力：
- 9 (可視チャネル) および 7 (WB チャネル) のバイナリ対数フルスケール光レンジ
- 各範囲内で非常に線形的な応答
内蔵の自動フルスケール光レンジ選択ロジックにより、入力光条件に基づいて測定レンジを切り替え、常に可能な限り最高の分解能を実現
12 ステップの構成可能な変換時間：
- チャネルあたり 600μs～800ms (高速、高精度アプリケーションに対応可能)
ハードウェア同期トリガおよび割り込み用の外部ピン割り込み
I²C バースト読み出し可能な出力レジスタの内部 FIFO
小さい動作電流：30μA
超低消費電力スタンバイ時：2μA
動作温度範囲：-40℃～+85℃
広い電源電圧範囲：1.6V～3.6V
5.5V 許容の I/O ピン
I²C アドレスを選択可能
小さい外形：
- 2.1mm × 1.9mm × 0.6mm SOT-5X3 パッケージ

2 アプリケーション

パッケージ情報

部品番号	パッケージ ⁽¹⁾	パッケージサイズ⁽²⁾
OPT4041	SOT-5X3 (8)	2.1mm × 1.9mm × 0.6mm

(1) 詳細については、セクション 11 を参照してください。

(2) パッケージサイズ (長さ × 幅) は公称値で、該当する場合はピンも含まれます。

OPT4041 の代表的なアプリケーション図

スペクトル応答：OPT4041 と人間の目の比較

3 概要

OPT4041 は、2 つの独立したチャネルで可視光の強度を測定する光 / デジタルセンサ (シングルチップのルクスメーター) です。ALS チャネルのスペクトル応答は人間の目の明所視応答によく合致します。一方、WB チャネルのスペクトル応答は幅が広く、広範囲の光スペクトルを測定します。ALS チャネルは特別に設計されたフィルタにより、一般的な光源から近赤外線成分を除去し、正確な光の強度を測定します。OPT4041 の出力は片対数で、バイナリ対数フルスケール光レンジと、各レンジ内での非常に線形な応答を備えています。可視チャネルには 9 つのバイナリ光レンジがあり、585μlux～157klux の測定能力と 28 ビットの実効ダイナミックレンジを実現します。広帯域チャネルには 7 つの光レンジがあり、192.3pW/cm²～12.91mW/cm² の測定能力と 26 ビットの実効ダイナミックレンジを実現します。内蔵の自動レンジ選択ロジックにより、光レベルに基づいてデバイスのゲイン設定が動的に調整されるため、ユーザーの入力なしであらゆる条件下で可能な限り最高の分解能が得られます。

OPT4041 は、両方のチャネルに工学的光学フィルタを搭載しており、強力な帯域外除去を実現します。可視チャネルに強力な赤外線除去機能があるため、特に審美的な理由でセンサを暗色のガラス下に配置した場合に、あらゆる光源にわたって高いルクス精度を維持できます。WB チャネルはスペクトル応答の範囲が広く、850nm および 940nm の NIR 波長を含む広範囲のスペクトル成分を測定できます。

OPT4041 は、ユーザーの使いやすさ向上のために光レベル検出機能を必要とするシステム向けに設計されており、通常、人間の目との一致度が低く近赤外線除去機能が劣る低精度のフォトダイオード、フォトレジスタ、その他の周辺光センサの代替品として利用できます。

OPT4041 デバイスは、12 ステップでチャネル当たり 600μs～800ms の光変換時間で動作するように設定でき、アプリケーションのニーズに応じたシステムの柔軟性を実現します。変換時間には、光の積分時間とアナログ / デジタル (ADC) 変換時間が含まれます。測定の分解能は、光の強度と積分時間の組み合わせによって決定され、実質的に最小 585μlux までの光強度の変化を測定できます。

柔軟なデジタル動作により、システムの統合が可能です。連続的な測定も、レジスタ書き込みまたはハードウェアピンによる 1 回のみの測定も可能です。本デバイスは、スレッショルド検出ロジックを備えており、センサが適切なウェイクアップイベントが割り込みピン経由で報告されるのを待機している間、プロセッサはスリープできます。

このセンサは、I2C および SMBus 互換の 2 線式シリアルインターフェイス上の光レベルを表すデジタル出力を報告します。出力レジスタの内部先入れ先出し (FIFO) を使用すると、センサからの測定値を低速で読み出すと同時に、デバイスでキャプチャされたすべてのデータを保持できます。また、OPT4041 は I²C バーストモードもサポートしており、ホストは最小限の I²C オーバーヘッドで FIFO からデータを読み取ることができます。

OPT4041 は、低い消費電力と低い電源電圧で動作するので、バッテリ駆動システムのバッテリ動作時間を延長できます。