摘要：黑色玻璃會改變照在環境光傳感器上的光線頻譜，這是環境光傳感器所面臨的設計挑戰。尤其是黑色玻璃增強了光譜中的紅外分量，而人眼看不到這部分光譜。本應用筆記介紹了幾種校準/補償方法，從而對光傳感器在不同光源條件下的流明讀數進行修正。本文探討了如何利用MAX44007光傳感器的高級模式調節其對可見光、IR通道的響應。利用MAX44007的寄存器可以優化傳感器在黑色玻璃下的性能。

　　引言

　　MAX44007環境光傳感器提供高級工作模式，用于優化傳感器在黑色玻璃下的性能。

　　目前，大多數智能手機、平板電腦、筆記本電腦和TV都有采用黑色玻璃作為LCD屏的框架，這種框架使得終端產品看起來精致、美觀。傳統設計中，在環境光傳感器的位置提供一個清晰的圓形窗口或縫隙。而新型產品中，光傳感器的窗口或縫隙被幾乎不透明的黑色油墨覆蓋，與其周邊的顏色渾然一體。制造商的原因很簡單：顏色越深，越不容易分散用戶注意力，看起來會更加專業，外觀更精致！

　　不幸的是，深色油墨覆蓋環境光傳感器后，會在兩個方面造成設計復雜。首先，深色油墨將衰減環境光，從而降低傳感器接收到的光量。第二，油墨還改變了光線的光譜。從油墨的光譜特性看，幾乎全部通過紅外入射光，而可見光卻衰減到其原來光強的3%至5%。所以，環境光的紅外含量被大幅放大。由于深色油墨的實際化學特性會隨供應商的不同而有所不同，從而使光信號傳輸（紅外光或環境光）特性進一步復雜化。

　　針對黑色玻璃進行校準和補償

　　準確匹配人眼的CIE曲線非常困難。正因如此，大多數高性能環境光傳感器（例如MAX9635）具有校準/補償機制，用于修正不同光源下的流明數。這種修正通過組合兩種片上光敏二極管實現，組合后可有效提供準確的光強讀數，以消除不同光源條件的影響。由于照射在黑玻璃下方傳感器上的光譜發生明顯變化，需要進一步調整校準參數。

　　需要特別注意光源對黑色玻璃下方傳感器的影響，對其進行校準修正。如果光源中紅外成分較高，例如太陽光和白熾燈，尤其需要進行校正。白光LED （WLED）和熒光燈照射下，所需調整較小。

　　MAX44007具有高級模式，可用于調節對可見光和IR信號的響應。

　　用于優化玻璃下方傳感器性能的寄存器

　　以下為MAX44007的寄存器，器件數據資料也提供了該寄存器表。

　　一次性預設置，上電設置

　　按照以下步驟進行一次性預設置，通常在上電時設置。

　　1.讀取4個寄存器中每個寄存器的內容：0x09–0x0C。

　　     存儲變量：分別為Adv1、Adv2、VisibleGain和IRGain。

　　2.將這些變量1的補碼保存為新的變量：分別為Adv1C、Adv2C、VisibleGainC和IRGainC。例如，IRGainC = !IRGain；

　　     如果IRGain = 1010 0110，則IRGainC = 0101 1001。

　　3.向寄存器0x0D寫入1000 0001，進入高級模式（將ADV置1）。

　　4.將Adv1C、Adv2C、VisibleGainC和IRGainC分別寫入寄存器0x09–0x0C。

　　     例如，向寄存器0x0C寫入0101 1001，其原始值為1010 0110。

　　     注：隨后讀取寄存器0x0C （上述寫操作之后），仍然讀回0101 1001，因為IC在數據保存到這些高級寄存器之前進行了內部自動位翻轉。

　　     保留IRGainC值，供將來使用。

　　5.必要時，為門限定時寄存器0x07設置一個合適的延遲。

　　6.設置INTE = 1 （寄存器0x01），使能中斷。

　　進入正常工作模式

　　按以下步驟進入正常測量模式。

　　7.讀取寄存器0x03和0x04，獲得12位的流明讀數。

　     　將數值保存為ComboLux。

　　8.向寄存器0x0C寫入0000 0000，進入臨時測量模式。

　　9.等待至少1.6s （2x 800ms）。

　     　如果需要，可聯系Maxim縮短這一時間。

　　10.讀取寄存器0x03和0x04，獲得12位的流明讀數。

　　     將數值保存為ApproxLux。

　　11.向寄存器0x0C寫入IRGainC，退出臨時測量模式。

　　12.計算：ActualLux =ApproxLux - IRFactor × （ApproxLux - ComboLux）

　     　AcutalLux為實際環境光讀數。

　     　ApproxLux = ComboLux，近似熒光燈和WLED燈。

　     　ApproxLux > ComboLux，通常為白熾燈和太陽光。

　     　若需計算合適的IRFactor，請聯系Maxim應用支持，并提供玻璃樣本。可直接從實驗室測試獲得數據。

　　13.根據上面計算的ActualLux，設置相應的背光強度。

　　14.將ComboLux作為參考（器件的正常工作模式），設置相應的流明上限（寄存器0x05）和流明下限（寄存器0x06）。

　　15.執行INTS位（寄存器0x00）空讀操作，清除所有中斷（若之前已置位）。

　　16.等待硬件中斷。

　     　此時程序占用時間最長。

　　17.發生硬件中斷后，讀取寄存器0x00，確認INTS = 1。

　　     如果INTS = 1，則轉至上面的第7步。

　　     否則，如果INTS = 0，在檢查其它硬件中斷源后，返回至第16步。