更高集成度光電傳感器將成市場(chǎng)主流

隨著微處理器和數(shù)字信號(hào)處理器的發(fā)展，非常尖端的設(shè)備已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠帧＿@些到處存在的設(shè)備完全是數(shù)字的，而我們生活的世界卻是模擬的。即使數(shù)字系統(tǒng)日益變得更加智能化和更加尖端，它們?nèi)匀槐仨毥邮諄碜阅M現(xiàn)實(shí)世界的信息才能發(fā)揮作用。 
    
    傳感器是這些現(xiàn)實(shí)世界與不斷成長(zhǎng)的數(shù)字世界之間所有不同信號(hào)的橋梁。光傳感器或光電傳感器正是這樣的一種橋梁，它們構(gòu)成了不斷增長(zhǎng)的傳感器市場(chǎng)。在過去的大約十年間，很多人的興趣都集中在光纖高速通信方面，必然地，也就對(duì)那些快速運(yùn)動(dòng)光脈沖的傳感興趣最濃厚。高速光傳感器的性能因而取得了非常顯著的進(jìn)步。但是光傳感技術(shù)的用武之地還包括另一個(gè)世界，這是一個(gè)不需要處理千兆赫茲光脈沖的世界，雖然它要求的處理速度更低，但它具有同樣的重要性，甚至更普遍和深入地滲透到我們的生活中。這個(gè)由光傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)的世界涉及的范圍包括：傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)、掃描儀、打印機(jī)、車庫(kù)開門器、液晶顯示器、色度計(jì)、分光計(jì)、汽車和醫(yī)療診斷儀器等不勝枚舉。 
    
    光電傳感器是這樣一種器件，它能產(chǎn)生與投射在器件有效面積上的光數(shù)量成比例的電信號(hào)。符合這個(gè)定義的器件有很多，但沒有一種比半導(dǎo)體光電二極管更普遍的。光電二極管是基于在半導(dǎo)體發(fā)展過程中的一個(gè)早期發(fā)現(xiàn)：當(dāng)光照射在p-n結(jié)上時(shí)就產(chǎn)生了電子和空穴。在過去的這些年中，這種兩個(gè)引腳的器件已經(jīng)成為光傳感的主流器件。 
    
    不過，今天的市場(chǎng)需要的不僅僅是一個(gè)光-電傳感器。它正尋求在這個(gè)廣泛應(yīng)用的半導(dǎo)體器件周圍集成更多的功能。市場(chǎng)正在渴求更完整的光傳感解決方案，這不僅是因?yàn)榭梢該碛屑傻慕鉀Q方案，還因?yàn)樗軌蛱峁└叩男阅芎透偷南到y(tǒng)成本。 
    
    例如，我們來考察一下蜂窩電話市場(chǎng)。供應(yīng)商們正在尋找相對(duì)競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品體現(xiàn)出個(gè)性化的途徑。一個(gè)方法是為蜂窩電話提供增值功能。目前，我們不僅可以用蜂窩電話接收語音和數(shù)據(jù)消息，還可以獲取股票報(bào)價(jià)和收發(fā)電子郵件。在近期，我們將開始看到諸如條形碼掃描、光學(xué)字符識(shí)別(OCR)、數(shù)字照相機(jī)甚至身體健康監(jiān)測(cè)能力等功能會(huì)成為蜂窩電話的一些標(biāo)準(zhǔn)功能。高度集成的光電傳感器正在使所有這些可能變成現(xiàn)實(shí)。 
    
    OCR和用以獲取名片信息的條形碼掃描功能將使用一個(gè)CMOS線性像素陣列來完成，這種CMOS器件帶有集成的模數(shù)轉(zhuǎn)換器和配置成接觸式成像器的預(yù)處理電路。一個(gè)CMOS單芯片數(shù)碼照相機(jī)將可以用來捕獲數(shù)字圖像，而且在3G等高速蜂窩網(wǎng)絡(luò)的條件下，這些圖像可以被傳送給世界各地的家人和朋友。脈搏和血氧水平的監(jiān)視可以使用一個(gè)光電脈搏血氧計(jì)來實(shí)現(xiàn)。 
    
    當(dāng)蜂窩電話發(fā)展成為一個(gè)真正的移動(dòng)多媒體平臺(tái)時(shí)，大量需求將出現(xiàn)，以顯示不斷增長(zhǎng)的高質(zhì)量數(shù)據(jù)內(nèi)容。彩色LCD顯示屏將成為標(biāo)準(zhǔn)配件，而為了監(jiān)視環(huán)境照明條件以便在變化的照明條件下提供盡可能最佳的圖像，將需要光傳感器。這種類型的器件不僅將有助于提供令人賞心悅目的顯示效果，而且通過控制變化環(huán)境條件下的顯示背光，它還將有助于管理電池壽命。 
    
    蜂窩電話市場(chǎng)正依賴于光電傳感器的幫助來實(shí)現(xiàn)其“第三代”產(chǎn)品，與此同時(shí)，許多其它不同的市場(chǎng)正需要能夠真正識(shí)別彩色的光電傳感器。正如世界不全是數(shù)字的一樣，它也不是只有黑白兩色。彩色傳感器有兩項(xiàng)主要應(yīng)用：判斷一種特定的顏色；濾除不必要的光以便更有效率地實(shí)現(xiàn)傳感應(yīng)用。 

    色彩檢測(cè)應(yīng)用則包括： 

    1、消除牙科醫(yī)生在為你的牙齒匹配新齒冠時(shí)的主觀臆斷。

    2、鑒別你臥室墻上漆料的準(zhǔn)確顏色，以便當(dāng)?shù)氐耐苛系隇槟闾峁┫鄳?yīng)的產(chǎn)品。

    3、測(cè)定你的皮膚色調(diào)以便與你喜歡的化妝品匹配。

    4、讀取工業(yè)過程控制中的色彩代碼。

    5、監(jiān)視和控制使用紅、藍(lán)、綠LED生成白光。

    6、通過檢查皮膚色調(diào)的變化從而在早期檢測(cè)出某些疾病。 
  
    所有這些應(yīng)用目前都可以由在同一個(gè)封裝或在同一個(gè)硅片中集成了檢測(cè)器和彩色濾光器的高性價(jià)比傳感器來實(shí)現(xiàn)。光電傳感器現(xiàn)在對(duì)汽車的安全性和舒適性起著重要的作用。以下是一些例子：檢測(cè)陽光光照強(qiáng)度以控制空調(diào)、監(jiān)測(cè)一氧化碳的含量或者檢測(cè)安全氣囊的空間占有率以便安裝氣囊。 
  
    我們觀察到正在形成的兩個(gè)明顯趨勢(shì)：光電傳感器將從小角色繼續(xù)發(fā)展成為主流的實(shí)現(xiàn)技術(shù)；隨著對(duì)更高集成度的需求繼續(xù)增長(zhǎng)，市場(chǎng)將需要光電傳感器系統(tǒng)級(jí)芯片。