光傳感器是什么?

發布日期:2020-05-27瀏覽次數:

光傳感器工作原理介紹

 

光傳感器基本原理為利用硅芯片收光并轉化成電子訊號以供后端系統進行判讀并作出對應動作

,常見有二應用:一為距離傳感器,可自行發射接收紅外光訊號,確認外界物體是否靠近;

二為環境光傳感器,硅芯片上鍍上不同顏色之鍍層可以模擬人眼對環境色彩之識別結果。

 

光傳感器分類介紹

 

環境光傳感器

環境光傳感器由光敏組件組成,可以感知周圍光線情況,并告知處理芯片自動調節應用產品光線強度,

以降低產品的功耗。產品封裝演化由早期的插件式變更為貼片式,另產品因應不同應用需求具有類比與數位式。 

 

顏色傳感器

又稱R/G/B傳感器,在ALS基礎上調整光感區的收光模式,分別感應紅、綠、藍三種顏色,

用來偵測目標物的色彩與色溫,配合軟件調整應用產品的色彩效果。

 

心跳血氧傳感器

心跳血氧傳感器須具備R/G/B與紅外光感光功能,需搭配綠光、

紅光與紅外光進行待測物(一般為人體的手腕)反射后數值收集,并搭配算法進行計算求得人體的心率與血氧數值。

 

類比接近式傳感器

早期的接近式傳感器設計一般為類比式,即以紅外LED搭配光敏三極管進行組合,應用多為近距離的開關;

封裝應不同應用需求有對射式與反射式兩種,近年來也演變出無引腳式封裝。


數位接近式傳感器 

承上,近年來光開關應用演變至對于距離有精密量測的要求,故數位式算法因應而生;

一般封裝分自帶紅外LED與外接兩種,而IC芯片可同時集成環境光感測區塊形成三合一模塊(IR/PS/ALS)。

 

飛時測距傳感器

上述接近式傳感器的感測距離多為幾公分至幾十公分,長距離(米級)的感測方式一般利用較小角度、

高光強度的VCSEL搭配具雪崩二極管同級功能的IC芯片進行光線發射和反射時間差或相位差的演算;

飛時測距傳感器(ToF)相較其他距離量測技術而言具有體積小、反應速度快,距離計算精確等優勢。

 

 


 

 

光傳感器應用介紹

 

 

智能照明涵蓋范圍相當大,一般應用范疇如上述圖片所示,特別強調在室內與戶外直接照明應用;

光傳感器位于上述應用的角色不外乎為感測環境光源的變化,進而調整產品自身發光的強度,

另外新型的應用會搭配自發射紅外線的感光組件形成非接觸式開關的設計,終端產成品如手勢控制燈等。

 

 


 

 

色溫調節照明


色溫調節照明主要是利用R/G/B傳感器依不同時間段的日光色溫調整室內的照明色系,

目的為塑造出人體專屬光環境,可以于特殊時段調整冷色系來提高人體的精神與專注力進行

工作效率的提升或調整為暖色系迅速令人體進入睡眠達到放松休息。

 

 


 

 

色彩搭配

 

色彩搭配應用主要為配色取色與配色,應用原理主要是利用R/G/B傳感器對目標物進行CIE定義的R/G/B對應值演算判定出顏色,

之后再進行后續的需求應用,配色功能廣泛應用于各類型工業中,包括廣告業、服飾業、裝潢業與兒童玩具等。

 




消費性產品

光傳感器也廣泛應用于民生消費性產品中,包括近十年內開始流行的智能手機、

智能電視、智能音箱、智能手環與各類平板等;其中應用不外乎為以下幾種:

 

(1)接近式感應:典型如智能手機通話時偵測人臉接近時的自動熄屏功能,進階應用如智能音箱的手勢感應功能;

 

 

(2)環境光感測應用:帶顯示屏的產品如智能手機、平板、智能電視等,主要功能為感測環境光源的變化,并調整背光的強度;

 

 

(3)環境光感測:利用R/G/B傳感器判讀背景色調整顯示屏色調以達到提升用戶體感目的;

 

 

(4)心跳血氧量測:如前文所述,利用綠光、紅光與紅外光搭配光傳感器進行人體實時的心跳與血氧值的計算。

 


 

車用

一般光傳感器在車用市場的基礎應用包括

 

 

(1)環境光感測:可應用于車燈自動開關,進階功能為依環境光強度調整車燈亮度達到省電功能等;

 

 

2)手勢控制:利用紅外線傳感器進行非接觸式的開關與調整設計提升客戶體驗的目的;

 

 

(3)車用配件:如無線車充,利用紅外線傳感器偵測手機是否已放置于機架上,從而開啟充電開關。

 

其他高階光傳感應用包括安全駕駛功能,即利用飛時測距傳感器(ToF)安裝于車頭與車尾進行安全距離實時監控,未來無人駕駛車概念的關鍵技術也在于此。

 


 

無線耳機 

隨著藍芽5.0的問世,各式藍芽產品因為耗電量的降低也大量發展出來,其中藍芽無線耳機就有爆發式的增長;其中光傳感器扮演的角色為:

 

 

(1)入耳偵測:利用紅外感應將耳朵作為反射物進行藍芽開關的驅動;

 

 

(2)非接觸式開關:一樣利用紅外傳感器配合手勢與軟件進行后續應用如暫停/開始、音量調整等。

 

 


 

 

天電光電光傳感器產品介紹


 

       福建天電光電計劃2020年進行第一波光傳感產品系列的發售,主力推廣應用于智能照明、消費性產品、車用等領域,特別注重產品的自主研發與創新,

 目前擁有數十項發明和實用新型專利,多項專利已獲授權。公司已通過了ISO9001 2015質量管理體系、

ISO14001:2015、IATF 16949 2016、ISO45001認證。面對蓬勃發展的光電產業,

電光電將不斷加強與上下游合作伙伴的合作,積極提升產品的競爭力,天電光電將不斷廣納光電行業精英人才,

持續改進產品和服務,突破創新,精益生產,使公司成為全球光電領域具有影響力的公司之一。