更高集成度光電傳感器將成市場主流

隨著微處理器和數字信號處理器的發展，非常尖端的設備已經成為我們日常生活的一部分。這些到處存在的設備完全是數字的，而我們生活的世界卻是模擬的。即使數字系統日益變得更加智能化和更加尖端，它們仍然必須接收來自模擬現實世界的信息才能發揮作用。 
    
    傳感器是這些現實世界與不斷成長的數字世界之間所有不同信號的橋梁。光傳感器或光電傳感器正是這樣的一種橋梁，它們構成了不斷增長的傳感器市場。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，也就對那些快速運動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步。但是光傳感技術的用武之地還包括另一個世界，這是一個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。這個由光傳感技術實現的世界涉及的范圍包括：傳真機、復印機、掃描儀、打印機、車庫開門器、液晶顯示器、色度計、分光計、汽車和醫療診斷儀器等不勝枚舉。 
    
    光電傳感器是這樣一種器件，它能產生與投射在器件有效面積上的光數量成比例的電信號。符合這個定義的器件有很多，但沒有一種比半導體光電二極管更普遍的。光電二極管是基于在半導體發展過程中的一個早期發現：當光照射在p-n結上時就產生了電子和空穴。在過去的這些年中，這種兩個引腳的器件已經成為光傳感的主流器件。 
    
    不過，今天的市場需要的不僅僅是一個光-電傳感器。它正尋求在這個廣泛應用的半導體器件周圍集成更多的功能。市場正在渴求更完整的光傳感解決方案，這不僅是因為可以擁有集成的解決方案，還因為它能夠提供更高的性能和更低的系統成本。 
    
    例如，我們來考察一下蜂窩電話市場。供應商們正在尋找相對競爭產品體現出個性化的途徑。一個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據消息，還可以獲取股票報價和收發電子郵件。在近期，我們將開始看到諸如條形碼掃描、光學字符識別(OCR)、數字照相機甚至身體健康監測能力等功能會成為蜂窩電話的一些標準功能。高度集成的光電傳感器正在使所有這些可能變成現實。 
    
    OCR和用以獲取名片信息的條形碼掃描功能將使用一個CMOS線性像素陣列來完成，這種CMOS器件帶有集成的模數轉換器和配置成接觸式成像器的預處理電路。一個CMOS單芯片數碼照相機將可以用來捕獲數字圖像，而且在3G等高速蜂窩網絡的條件下，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視可以使用一個光電脈搏血氧計來實現。 
    
    當蜂窩電話發展成為一個真正的移動多媒體平臺時，大量需求將出現，以顯示不斷增長的高質量數據內容。彩色LCD顯示屏將成為標準配件，而為了監視環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。 
    
    蜂窩電話市場正依賴于光電傳感器的幫助來實現其“第三代”產品，與此同時，許多其它不同的市場正需要能夠真正識別彩色的光電傳感器。正如世界不全是數字的一樣，它也不是只有黑白兩色。彩色傳感器有兩項主要應用：判斷一種特定的顏色；濾除不必要的光以便更有效率地實現傳感應用。 

    色彩檢測應用則包括： 

    1、消除牙科醫生在為你的牙齒匹配新齒冠時的主觀臆斷。

    2、鑒別你臥室墻上漆料的準確顏色，以便當地的涂料店為你提供相應的產品。

    3、測定你的皮膚色調以便與你喜歡的化妝品匹配。

    4、讀取工業過程控制中的色彩代碼。

    5、監視和控制使用紅、藍、綠LED生成白光。

    6、通過檢查皮膚色調的變化從而在早期檢測出某些疾病。 
  
    所有這些應用目前都可以由在同一個封裝或在同一個硅片中集成了檢測器和彩色濾光器的高性價比傳感器來實現。光電傳感器現在對汽車的安全性和舒適性起著重要的作用。以下是一些例子：檢測陽光光照強度以控制空調、監測一氧化碳的含量或者檢測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明顯趨勢：光電傳感器將從小角色繼續發展成為主流的實現技術；隨著對更高集成度的需求繼續增長，市場將需要光電傳感器系統級芯片。