盘点MEMS光学传感器厂商及其产品

目前市面上主要的光学MEMS传感器,包括有ADI、高德红外、艾睿光电、汉威等几家主要的市场头部知名企业。

  光学MEMS是MEMS技术与光学技术相互融合产生的技术分支,也称为微光机电技术。光学MEMS在智能光通信器件、MEMS激光元器件、MEMS光显示、MEMS光传感、MEMS摄像头等应用中具有“不可替代性”,具有巨大的市场前景,预计可达百亿美元级市场规模。

  根据Yole统计表格,2021年全球MEMS市场规模将超过200亿美元,增长率高过18.7%。光学MEMS的市场规模也在不断扩大,未来市场空间较大。

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  电子发烧友对目前市面上主要的光学MEMS传感器进行了梳理,包括有ADI、高德红外、艾睿光电、汉威等几家主要的市场头部知名企业,以下是小编特别梳理的详细内容。(相关内容数据来自企业官网等)

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  表格整理:电子发烧友2020年12月

  ADI

  ADPD188BI

  ADPD188BI是一套利用光学双波长技术进行烟雾探测的完整测光系统。该模块集成了高效光度学前端、两个发光二极管(LED)和两个光电二极管(PD)。这些器件密封在自定义封装中,可防止LED发出的光线在进入烟雾探测腔之前直接照射到光电二极管。

  应用特定集成电路(ASIC)的前端包含一个控制块、一个配备20位脉冲蓄能器的14位模数转换器(ADC)和三个可独立控制的灵活LED驱动器。控制电路包括灵活的LED信号传递和同步检测功能。模拟前端(AFE)具有抑制调制干扰导致信号失调和破坏(通常由环境光所致)的一流特性。数据输出和功能配置通过1.8 V I2C接口或串行外设接口(SPI)端口进行。

  应用:烟雾探测


  ADPD2140

  ADPD2140是一款用于测量入射红外光角度的光学传感器。利用ADPD2140响应计算的光角度在±35°角度视野内的线性度为±5°。

  ADPD2140的辐射敏感面积为0.31 mm2。ADPD2140具有低结电容和低暗电流,因而可实现与ADPD1080光度学前端的最佳集成。ADPD2140采用小巧的透明模具2 mm×3 mm 8引脚LFCSP封装,可以在−40°C至+85°C的工作温度范围内工作。

  应用:

  便携设备上的用户手势界面控制,物体位置跟踪,工业/自动化监控角度感应,接近感应,物体距离测量(三角测量)等。


  ADPD144RI

  ADPD144RI是一款高度集成的光度学前端,它已进行优化,可通过同步检测红光和红外线波长,对血氧饱和度(SpO2)进行光学体积描记法(PPG)检测。同步测量能以极低的功耗消除直流和交流环境光干扰。

  该模块将高效的发光二极管(LED)发射器和灵敏的4通道深扩散光电二极管(PD1至PD4)与自定义应用特定集成电路(ASIC)组合在一个紧凑封装中,并在集成LED发射器和检测光电二极管之间提供光学隔离,以提高穿透组织的信噪比(SNR)。

  ASIC包含一个4通道模拟前端(AFE)(具有两个可独立配置的数据路径,各有单独的增益和滤波器设置)、一个具有脉冲蓄能器的14位模数转换器(ADC)、两个可独立配置的灵活LED驱动器和一个数字控制块。该数字控制块提供AFE和LED时序、信号处理和通信。数据输出和功能配置均通过1.8 V I2C接口进行。

  应用:

  光学心率监测,反射式SpO2测量


  ADUX1020

  ADUX1020是一个集成14位模数转换器(ADC)和20位突发累加器的高效率光度传感器,配合灵活的发光二极管(LED)驱动器工作。设计用于调制LED并测量相应的光学返回信号。数字引擎包括用于数据聚合和近距检测的电路和控制。

  数据输出和器件配置使用一个1.8 V I2C接口。控制电路包括灵活的LED脉冲宽度、周期发生和同步检测。该电路的配套产品有:低噪声、低功耗、宽动态范围可配置模拟前端(AFE),以及时钟发生、LED驱动器和针对位置和智能采样模式的数字逻辑器件(事件驱动型x、y坐标,相对z数据)。此完整的AFE具有环境光抑制性能,避免因外部干扰造成的破坏。

  它需要配备一个便宜的标准表贴、宽角或窄角IR LED(根据应用)。此LED安装在ADUX1020的外部。ADUX1020采用小型2 mm×3 mm、8引脚LFCSP透明封装,额定工作温度范围为-40°C至+85°C。

  应用:

  便携式设备中的用户接口(UI)控制手势,工业/自动化监控,存在检测,角度检测。


  歌尔

  歌尔凭借强大的光学开发能力及资源整合,提供应用于微型投影、触控投影、以及AR等方向的激光扫描MEMS光机模组和应用于手势识别、3D建模、ARVR等方向的景深模组。


  高德红外

  PLUG417S

  PLUG417S是一款专门针对人体测温开发的机芯组件产品,PLUG417S通过50pin接口或USB3.0端口将数据传输至后端平台集成,依托SDK开发包辅助后端实现全屏温度数据、图像显示等功能。用户可基于PLUG417S快速开发集成红外人体体温筛查系统。

  PLUG417S测温精度高,测温误差≤±0.5,能够实现5米远距离测温,具有USB3.0接口实现供电+数据传输+控制三大功能,最后预设密封圈,便于加装外壳。


  汉威

  WS20P

  WS20P PM2.5激光传感器,采用激光检测原理实现精确的颗粒物粒径分辨与计数,即通过测量颗粒物对激光散射光的光强分布及变化,利用自行研制的专业算法,精确对颗粒物进行采集,分辨及计数,同时将计数转换为质量数,通过数据接口输出。

  独特的空气流体力学结构设计,防止感光元件附着颗粒物,同时对极少量附着颗粒物进行算法补偿,确保高精度和长寿命使用;传感器体积小巧,测量范围广(0-10000微克/立方米),粒径分辨能力强(最小0.3μm),寿命可达3万小时。

  主要应用:家用(车载、手持)空气检测仪,空气净化器等


  艾睿光电

  S121

  艾睿光电迄今最小的像元核芯系列,汇聚了艾睿光电最前沿的红外技术,提供更小体积、更低功耗和更优系统成本的解决方案,推动热成像在夜视系统中的更广泛应用。

  S121有一款突破性的1280×1024探测器,它是艾睿光电迄今最大面阵+最小像元探测器,输出信号为14-bit数字输出,工作温度范围为-40℃~+85℃

  MicroⅡ640P

  采用氧化钒非制冷红外焦平面探测器,分辨率高达640×512,像元间距为12μm,探测器帧频为30Hz,响应波段8~14μm。供电范围为4~6VDC,工作温度范围-40℃~+80℃,同时存储温度范围为-45℃~+85℃。主要应用于夜视头盔装备与轻型无人机。

  T2L

  InfiRay®全新一代红外测温手机热像仪T2L具有出色的成像效果、便捷的红外测温体验、小巧轻盈的机身。分辨率为256x192,像元间距12μm,响应波段8~14μm,工作温度范围为-10℃~+50℃,并且功耗<350mW,支持最大值/最小值/中心温度显示及点、线、区域等测温统计功能。主要应用于电路板检测、摄像头检测与动物观察。

  总结

  中国MEMS产业相对起步较晚,企业规模较国外略逊一筹;此外在MEMS产业链中,国内封装环节发展相对较为成熟,更为核心的芯片设计环节实力相对较弱。

  近年来,国内厂商正在努力追赶国外企业,利用智能传感器的产业变革契机积极布局MEMS产业链,不断提升设计、制造及封装测试环节的竞争力,在光学等领域已经建立了全球化的竞争力并不断向其他领域进行扩展与延伸,打下良好的基础。

  来源:电子发烧友

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