JAJSMP8E May   2023  – June 2025 OPT4001-Q1

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 特長
  3. アプリケーション
  4. 説明
  5. ピン構成および機能
  6. 仕様
    1. 5.1 絶対最大定格
    2. 5.2 ESD 定格
    3. 5.3 推奨動作条件
    4. 5.4 熱に関する情報
    5. 5.5 電気的特性
    6. 5.6 タイミング要件
    7. 5.7 タイミング図
    8. 5.8 代表的特性
  7. 詳細説明
    1. 6.1 概要
    2. 6.2 機能ブロック図
    3. 6.3 機能説明
      1. 6.3.1 人間の目の反応に類似したスペクトル
      2. 6.3.2 自動フルスケール レンジ設定
      3. 6.3.3 エラー訂正コード (ECC) 機能
        1. 6.3.3.1 出力サンプル カウンタ
        2. 6.3.3.2 出力 CRC
      4. 6.3.4 出力レジスタ FIFO
      5. 6.3.5 スレッショルド検出
    4. 6.4 デバイスの機能モード
      1. 6.4.1 動作モード
      2. 6.4.2 割り込み動作モード
      3. 6.4.3 光レンジ選択
      4. 6.4.4 変換時間の選択
      5. 6.4.5 ルクス単位での光測定
      6. 6.4.6 スレッショルド検出計算
      7. 6.4.7 光分解能
    5. 6.5 プログラミング
      1. 6.5.1 I2C バスの概要
        1. 6.5.1.1 シリアル バス アドレス
        2. 6.5.1.2 シリアル インターフェイス
      2. 6.5.2 読み取りと書き込み
        1. 6.5.2.1 高速 I2C モード
        2. 6.5.2.2 バースト読み取りモード
        3. 6.5.2.3 ゼネラル コール リセット コマンド
        4. 6.5.2.4 SMBus のアラート応答
  8. レジスタ マップ
    1. 7.1 レジスタの説明
  9. アプリケーションと実装
    1. 8.1 アプリケーション情報
    2. 8.2 代表的なアプリケーション
      1. 8.2.1 電気的インターフェイス
        1. 8.2.1.1 設計要件
          1. 8.2.1.1.1 光インターフェイス
        2. 8.2.1.2 詳細な設計手順
          1. 8.2.1.2.1 光学機械設計 (PicoStar バリアント)
        3. 8.2.1.3 アプリケーション曲線 (PicoStar バリアント)
        4. 8.2.1.4 アプリケーション曲線 (その他のバリアント)
    3. 8.3 設計のベスト プラクティス
    4. 8.4 電源に関する推奨事項
    5. 8.5 レイアウト
      1. 8.5.1 レイアウトのガイドライン
        1. 8.5.1.1 半田付けと取り扱いに関する推奨事項 (PicoStar バリアント)
          1. 8.5.1.1.1 半田ペースト
          2. 8.5.1.1.2 パッケージの配置
          3. 8.5.1.1.3 リフロー プロファイル
          4. 8.5.1.1.4 特別なフレキシブル プリント基板 (FPCB) に関する推奨事項
          5. 8.5.1.1.5 リワーク プロセス
      2. 8.5.2 レイアウト例
  10. デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 9.1 ドキュメントのサポート
      1. 9.1.1 関連資料
    2. 9.2 ドキュメントの更新通知を受け取る方法
    3. 9.3 サポート・リソース
    4. 9.4 商標
    5. 9.5 静電気放電に関する注意事項
    6. 9.6 用語集
  11. 10改訂履歴
  12. 11メカニカル、パッケージ、および注文情報
光インターフェイス

図 8-3に、光領域の寸法を示します。

光インターフェイスは、物理的には、PicoStar™バリアントの電気的インターフェイスと同じ側に配置されており、USONではピンから離して配置されています (以下の図を参照)。

OPT4001-Q1 PicoStar™ センサの位置図 8-2 PicoStar™ センサの位置
OPT4001-Q1 USON センサの位置 図 8-3 USON センサの位置

PicoStar™ バリアント システムの場合、センサを照らす光は FPCB を通過する必要があります。通常、最良の方法は FPCB にカットアウト領域を作成することです。他の方法も可能ですが、関連する設計上のトレードオフも存在します。このカットアウトは慎重に設計する必要があります。寸法と許容誤差が、ネットシステムの光学視野の性能に影響を与えるためです。このカットアウトの設計については、セクション 8.5.2 で詳しく説明します。

一般に、光センサのセンシング領域を照らす光に影響を与える物理的なコンポーネントも、その光センサの性能に影響を及ぼします。たとえば、暗いウィンドウや不透明なウィンドウを使用して、センサを視野から隠すことで、デザインの視覚的魅力をさらに高めることができます。このウィンドウの材質は通常、透明なプラスチックまたはガラスです。したがって、最高の性能を得るために、これらのコンポーネントの影響を理解し、制御するようにしてください。センサを照射するのに十分な視野から光を確保できるように、ウィンドウの幅と高さを設計します。最高の性能を得るには、視野角を ±35°以上、できれば ±45°以上にしてください。視野角の理解と設計については、アプリケーション ノートAmbient Light Sensor Application Guide (周辺光センサ アプリケーション ガイド)で詳しく説明しています。

暗いウィンドウ用の可視スペクトル伝送は、一般に 5% ~ 30% の範囲ですが、1% 未満の場合もあります。可視スペクトルの透過率を低くして、十分な視覚的アピールを達成するために必要な値を低くします。これは、透過率が低下すると、センサが測定できる光が減少するためです。透明なウィンドウ材にインクを塗布するか、ウィンドウ材に染料やその他の光学物質を入れることで、窓が暗くなります。ウィンドウの可視スペクトルでのこの減衰透過は、デザインの外側の光とデバイスによって測定される光との比を生み出します。設計外の光を正確に測定するには、この比率でデバイス測定を補償します。

暗いウィンドウのインクと染料は、可視光への透過性を最小限に抑えるという主な目的を果たしますが、一部のインクと染料は赤外線光に非常に透過性があります。これらのインクと染料を使用すると、可視光と赤外線の比率がさらに低下し、センサの測定精度が低下します。しかし、デバイスの赤外と赤外の除去が優れているため、この効果は最小限に抑えられ、同様のスペクトル応答を持つ暗いウィンドウでも良好な結果を得られます。

最高の精度を得るためには、設計者が光学的効果を十分に理解していない限り、グリルのようなウィンドウ構造は避けてください。これらのグリルのようなウィンドウ構造がセンサ上に不均一な照明パターンを生成し、配置の許容誤差や光の入射角によって光測定結果が変化します。グリルのような構造が必要な場合には、本デバイスが照明の均一性の問題に対して最小限にしか影響しないため、測定プロセスを中断することができるため、優れたセンサ選択肢となります。

光パイプは、センサに光をもたらす光学機械設計を支援するために魅力的なように見えます。ただし、システム設計者が設計および目的の完全な文脈内で光パイプの光学物理の影響を完全に理解していない限り、光センサと一緒に光パイプを使用しないでください。