艾迈斯欧司朗赋能工业智能制造的光学解决方案

电子发烧友网报道（文/周凯扬）随着全球智能制造开始朝着工业5.0方向发展，人机交互方式上有了更彻底的变化，对工业传感器提出了更高的性能要求，比如机器视觉、工业机器人等等。艾迈斯欧司朗作为全球领先的光学解决方案供应商，也从ToF、可见激光和CMOS传感器三大技术方向提供了创新的产品方案。
 
工业场景下的ToF
 
艾迈斯欧司朗资深市场经理王树刚表示，作为一家芯片公司，艾迈斯欧司朗不仅提供硬件产品，也针对不同的应用提供相应的算法和一整套的解决方案，比如手势识别等。此外，艾迈斯欧司朗提供业界最小的ToF传感器，在20多年的光学设计经验和All in one的传感器设计下，被多家头部手机、笔记本电脑、机器人和投影仪厂商所采用的。

艾迈斯欧司朗ToF传感器产品路线图 / 艾迈斯欧司朗

 
艾迈斯欧司朗第一代ToF产品TMF8701，其最大特色就是可以在0cm的距离下输出数据，被广泛用于手机前置摄像头进行3D识别、辅助判断，以及扫地机器人的沿边检测和避障检测等。第二代ToF产品TMF8801和TMF8805将检测距离从最远60厘米提升至了2.5米，因此被广泛用于手机后置摄像头的辅助快速对焦以及投影仪的自动对焦等。
 
艾迈斯欧司朗第三代ToF产品TMF882X系列属于多点ToF，最大可以将目标物体分成8x8的区域，FOV也从原来的21°提升至了最大63°，检测距离最大可达5米。不仅如此，艾迈斯欧司朗基于该系列做了许多算法，比如人体检测、手势识别等算法，这样一来，该传感器除了用于一些工业机器人避障外，也可以用于工业HMI系统中。
 
可见激光赋能新兴应用市场
 
在激光产品上，艾迈斯欧司朗拥有丰富的技术组合，包括可见激光、不可见激光、垂直发射和边发射等，而在工业与医疗市场上，可见激光的应用尤为广泛。以绿色激光二极管为例，该产品与红色激光二极管相比可视性更好，与泵浦固体激光器相比又具备更高的可靠性，所以绿色激光二极管已经成为水平仪、激光测距和激光扫码的主要光源。

绿色激光二极管作为激光水平仪光源 / 艾迈斯欧司朗

 
艾迈斯欧司朗的中低功率可见激光二极管不仅提供了多波长（450nm-520nm）和多光功率（10mW-110mW）的选择，也提供了灵活的封装选择，比如可靠性高极其适合工业应用的TO56，还有适用于尺寸要求高的TO38封装。
 
与此同时，不同特定波长的可见激光在生命科学领域也有着广泛的应用，比如荧光跟踪技术，在案件调查的时候法医用到的DNA分析，基于DNA流感类型的分析，食品安全中的细菌DNA检测，以及DNA运用在水质的监测等等。
 
可见激光在医学诊断上对比其他光源有着非常大的成本优势，比如说在DNA分析里面，它可以替代原来比较昂贵的气体激光器，液态激光器以及固态激光器等光源，或是在UVC光源里面，可以通过蓝激光加SHG产生成本更低的UVC光源。
 
正因如此，各种医学公司或实验室等，也在基于医用激光二极管开发新的诊断方法与工具，目标是为患者提供护理所需要的专业以及消费级的诊断的设备。
 
红外相机的工业应用前景
 
CMOS传感器同样是在工业领域被广泛使用的传感器，尤其是在工业自动化产线上。艾迈斯欧司朗此前的面/线阵CMOS传感器主要用于品质管控这样的工业自动化应用中，如今艾迈斯欧司朗推出的新品Mira系列，将应用扩展到了工业嵌入式应用上，比如读码器和自动机械等等。

Mira CMOS传感器优势 / 艾迈斯欧司朗

 
Mira近红外增强CMOS图像传感器采用了2.79um全局式曝光像素（GS）和堆叠背照式（BSI）的设计，在940nm这个波段下的量子效率可以做到38%，远超通用图像传感器12%或13%这样的量级，所以才称其为近红外增强CMOS图像传感器。
 
更重要的是，Mira内置了丰富的功能模块，可以实现事件检测、自动暗电平消除以及失效像素自动校正等，据艾迈斯欧司朗自身现场支持工程师王明海介绍，在事件检测模式下运行，传感器功耗只有3mW，因此非常适合实现工业机器人、AGV等设备的实时定位和避障功能。
 
结语
 
在工业与医疗场景下，光学传感器的重要性已经开始显现，普及的同时对性能要求也越来越高，艾迈斯欧司朗在不断对其光学传感器更新换代的同时，也开始在考虑“智能化”光学传感器的方案，比如开发相关的算法等等。