瞄准智慧应用市场!亿光红外线光感测技术的多元应用

在万物联网的趋势浪潮下,感测器为实现智慧联网装置所不可或缺的重要元件,其中,光感测可谓当前应用最广泛多元的感测技术,举凡智慧型行动装置、穿戴式装置、安防设备等皆为热门应用,与人们生活密不可分。

台系LED领导大厂亿光电子在业界屹立超过30年,凭借专业光学技术及封装经验,不断追求创新与突破。由于看好光感测市场发展潜力,今年在两年一度的全球电子产业盛会“德国慕尼黑电子展”(electronica 2016)中,着重展出红外线(Infrared,IR)光感测全系列产品。亿光红外线事业发展部专家Dr. Christian Merfort在接受专访时,针对光感测技术的多元应用及市场趋势提出看法。


▲ 亿光红外线事业发展部专家Dr. Christian Merfort

环境光感测器节省能耗,应用范畴广

环境光感测元件(Ambient Light Sensor,ALS)为光感测器之一,能量测所在环境周遭光量,并以近似人眼的响应特性感知光强,继而自动调节亮度。Dr. Merfort说明,亿光所推出的ALS产品,采用与人眼光谱灵敏度贴近的550 nm波段,类比式ALS的结构包含光电二极体(Photodiode)与电流放大IC,能抑制杂讯干扰并精准输出清晰讯号;数位式ALS则支援I2C(Inter-Integrated Circuit)数位通讯介面,同样具有降低杂讯的特点。

ALS现已广泛应用在智慧型行动装置中,随着环境光加以调整显示屏幕背光亮度,大幅降低人眼的疲劳与不适感。“ALS在人们生活中扮演重要角色,主要有两大原因,其一是节省能耗,”Dr. Merfort认为ALS除了可以有效节能、省去不必要的浪费外,“另一原因是具有更丰富的功能性,”他说。凡是跟环境光感测有关、需要自动调节亮度的应用,都属于ALS应用范畴,同时也适用于发展物联网、智慧城市等延伸应用。

他举例,路灯采用ALS便可自动侦测阳光,随着天色明暗而自动调整亮度,汽车头灯的自动启闭也是同样应用方式。其他热门应用还包括太阳能系统,将ALS应用于太阳能农场(Solar farm),使太阳能板随着太阳方位精确转动至朝向效率较高的能量收集角度,如此一来,就能避免太阳能板因转动角度不精确而减少可搜集到的太阳能。

多功能整合方案拓展应用,医疗、安防为重要市场

为因应物联网、穿戴式装置等多元化应用市场需求,光学感测元件多功能整合应用方案也更显重要。Dr. Merfort表示,健康医疗应用为光感测器一大市场,以智慧型手表为例,光感测器搭配绿光LED用于侦测使用者心率;而采用红光LED、IR LED,则可经由渗透皮肤组织中的光反射讯号,量测到血液中的血氧浓度。

另一重要应用为安防监控,监视摄影机采用ALS能感测环境周遭光线充足与否,一旦天色较暗或入夜后光线不足,所搭载的IR LED便能适时补充光源、辅助侦测。至于色彩感测器(Color Light Sensor,CLS)则属于高阶ALS产品,采16 bit高解析度规格,不仅能侦测光强度,还能侦测出红、蓝、绿光个别的强度,若应用于机场安防系统中,则可透过CLS将周围环境的照明条件反馈给影像处理系统,并将目标侦测对象的衣着颜色加强,得到追踪对象时所需的重要颜色资讯。Dr. Merfort指出,CLS也多用于生产线,生产过程中一旦侦测出产品颜色不一的情况,就会立即暂停产线运作,确保所有产品达到一致的色彩标准。


▲ 亿光展出红外线全系列产品

此外,亿光所推出的数位输出三合一光感测模组(Ambient Light and Proximity Module,APM),结合ALS、接近感测器(Proximity Module,PM)以及IR LED,常用于智慧型行动装置。APM除了用于感测环境亮度、调整屏幕背光,还能做为感测物体距离的智慧开关,当使用者脸部贴近装置进行通话时,就会自动关闭显示屏幕及触控功能,拉远时才会自动开启,藉此也可节省装置电力和防止通话中误触操作。

红外线产品多方布局,成长潜力备受看好

亿光以“光”为本业,一路走来专注多角度经营并积极研发,拥有完整产品组合以因应市场多元需求。目前亿光总产能为6,800 kk,红外线产品占比约25%,出货量为全球第一。就ALS产品而言,Dr. Merfort认为现阶段成长空间还很大,相信接下来将缓慢而稳定成长,因此相当看好ALS未来发展潜力。


▲ Dr. Merfort相信ALS市场将持续缓慢而稳定成长

对于未来红外线系列产品市场发展,Dr. Merfort指出三大应用市场。第一,欧盟现正积极推动以智慧电表(Smart metering)为核心的智慧电网(Smart grid)建设政策,要求欧盟成员国将现有电表全面更换为智慧电表,因而带动光耦合器(Photo Coupler)、IR LED等需求。他透露,今年亿光接到许多客户询问,也已经开始送样,因此看好智慧电表成为明年的重点应用发展市场。

第二是医疗应用,Dr. Merfort提出抛弃式(disposable)癌症自我检测装置,能快速检测血液得出标记指数。第三则是自动化应用,尤其近年来机器人快速发展,光学元件更是当中所不可或缺的关键元件,因此市场前景也备受看好。

在科技日新月异的时代,无论产业如何变迁,也无法改变亿光在领域上努力耕耘、维持技术领先的决心。亿光上下一心专注本业,不仅为当前做好充分准备,也为下一阶段发展积极布局,并以坚强的团队与技术实力,无畏挑战持续奋力前进。(作者:Angela Yang;图片来源:摄于electronica 2016亿光展位)

 


 

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