瞄準智慧應用市場!億光紅外線光感測技術的多元應用

 

億光紅外線事業發展部專家Dr. Christian Merfort

在萬物聯網的趨勢浪潮下,感測器為實現智慧聯網裝置所不可或缺的重要元件,其中,光感測可謂當前應用最廣泛多元的感測技術,舉凡智慧型行動裝置、穿戴式裝置、安防設備等皆為熱門應用,與人們生活密不可分。

台灣LED領導大廠億光電子在業界屹立超過30年,憑藉專業光學技術及封裝經驗,不斷追求創新與突破。由於看好光感測市場發展潛力,今年在兩年一度的全球電子產業盛會「德國慕尼黑電子展」(electronica 2016)中,著重展出紅外線(Infrared,IR)光感測全系列產品。億光紅外線事業發展部專家Dr. Christian Merfort在接受專訪時,針對光感測技術的多元應用及市場趨勢提出看法。

環境光感測器節省能耗,應用範疇廣

環境光感測元件(Ambient Light Sensor,ALS)為光感測器之一,能量測所在環境周遭光量,並以近似人眼的響應特性感知光強,繼而自動調節亮度。Dr. Merfort說明,億光所推出的ALS產品,採用與人眼光譜靈敏度貼近的550 nm波段,類比式ALS的結構包含光電二極體(Photodiode)與電流放大IC,能抑制雜訊干擾並精準輸出清晰訊號;數位式ALS則支援I2C(Inter-Integrated Circuit)數位通訊介面,同樣具有降低雜訊的特點。

ALS現已廣泛應用在智慧型行動裝置中,隨著環境光加以調整顯示螢幕背光亮度,大幅降低人眼的疲勞與不適感。「ALS在人們生活中扮演重要角色,主要有兩大原因,其一是節省能耗,」Dr. Merfort認為ALS除了可以有效節能、省去不必要的浪費外,「另一原因是具有更豐富的功能性,」他說。凡是跟環境光感測有關、需要自動調節亮度的應用,都屬於ALS應用範疇,同時也適用於發展物聯網、智慧城市等延伸應用。

他舉例,路燈採用ALS便可自動偵測陽光,隨著天色明暗而自動調整亮度,汽車頭燈的自動啟閉也是同樣應用方式。其他熱門應用還包括太陽能系統,將ALS應用於太陽能農場(Solar farm),使太陽能板隨著太陽方位精確轉動至朝向效率較高的能量收集角度,如此一來,就能避免太陽能板因轉動角度不精確而減少可蒐集到的太陽能。

多功能整合方案拓展應用,醫療、安防為重要市場

為因應物聯網、穿戴式裝置等多元化應用市場需求,光學感測元件多功能整合應用方案也更顯重要。Dr. Merfort表示,健康醫療應用為光感測器一大市場,以智慧型手錶為例,光感測器搭配綠光LED用於偵測使用者心率;而採用紅光LED、IR LED,則可經由滲透皮膚組織中的光反射訊號,量測到血液中的血氧濃度。

另一重要應用為安防監控,監視攝影機採用ALS能感測環境周遭光線充足與否,一旦天色較暗或入夜後光線不足,所搭載的IR LED便能適時補充光源、輔助偵測。至於色彩感測器(Color Light Sensor,CLS)則屬於高階ALS產品,採16 bit高解析度規格,不僅能偵測光強度,還能偵測出紅、藍、綠光個別的強度,若應用於機場安防系統中,則可透過CLS將周圍環境的照明條件反饋給影像處理系統,並將目標偵測對象的衣著顏色加強,得到追蹤對象時所需的重要顏色資訊。Dr. Merfort指出,CLS也多用於生產線,生產過程中一旦偵測出產品顏色不一的情況,就會立即暫停產線運作,確保所有產品達到一致的色彩標準。

億光展出紅外線全系列產品

此外,億光所推出的數位輸出三合一光感測模組(Ambient Light and Proximity Module,APM),結合ALS、接近感測器(Proximity Module,PM)以及IR LED,常用於智慧型行動裝置。APM除了用於感測環境亮度、調整螢幕背光,還能做為感測物體距離的智慧開關,當使用者臉部貼近裝置進行通話時,就會自動關閉顯示螢幕及觸控功能,拉遠時才會自動開啟,藉此也可節省裝置電力和防止通話中誤觸操作。

紅外線產品多方布局,成長潛力備受看好

億光以「光」為本業,一路走來專注多角度經營並積極研發,擁有完整產品組合以因應市場多元需求。目前億光總產能為6,800 kk,紅外線產品占比約25%,出貨量為全球第一。就ALS產品而言,Dr. Merfort認為現階段成長空間還很大,相信接下來將緩慢而穩定成長,因此相當看好ALS未來發展潛力。

Dr. Merfort相信ALS市場將持續緩慢而穩定成長


對於未來紅外線系列產品市場發展,Dr. Merfort指出三大應用市場。第一,歐盟現正積極推動以智慧電表(Smart metering)為核心的智慧電網(Smart grid)建設政策,要求歐盟成員國將現有電表全面更換為智慧電表,因而帶動光耦合器(Photo Coupler)、IR LED等需求。他透露,今年億光接到許多客戶詢問,也已經開始送樣,因此看好智慧電表成為明年的重點應用發展市場。

第二是醫療應用,Dr. Merfort提出拋棄式(disposable)癌症自我檢測裝置,能快速檢測血液得出標記指數。第三則是自動化應用,尤其近年來機器人快速發展,光學元件更是當中所不可或缺的關鍵元件,因此市場前景也備受看好。

在科技日新月異的時代,無論產業如何變遷,也無法改變億光在領域上努力耕耘、維持技術領先的決心。億光上下一心專注本業,不僅為當前做好充分準備,也為下一階段發展積極布局,並以堅強的團隊與技術實力,無畏挑戰持續奮力前進。

作者:Angela Yang  首圖、圖片來源:《科技新報》攝於electronica 2016億光展位。首圖為億光紅外線事業發展部專家Dr. Christian Merfort。)

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