智東西（公衆号：zhidxcom）

作者 | ZeR0

編輯 | 漠影

智東西8月8日報道，在7月底舉辦的2022光學技術研讨會上，17位專家及業界領袖分享了全球光學技術巨頭艾邁斯歐司朗發射和光傳感的前沿産品和技術在移動可穿戴、AR/VR、智能座艙、智慧工業、植物照明、智慧家居等場景中的應用。

這是艾邁斯歐司朗合并後，首次全景式展示市場上最廣泛的光學傳感産品和方案組合。

其中，來自艾邁斯歐司朗的13位專家分享了前沿技術與解決方案，4位合作夥伴則分享了多場景的應用案例，包括基于LBS技術的光波導顯示、智能駕駛HOD和LED告警、AI主動雙目模組在消費機器人領域應用，以及智慧農業、植物工廠等。逾2000位業内領袖在線出席了此次論壇。

一、智能手機：自适應光線變化，智能滅屏節能

在移動與可穿戴領域，艾邁斯歐司朗在高精度、高靈敏、高能效與微型化的方向上持續創新。

随着智能設備屏占比越來越高，屏幕邊框越來越窄，光傳感器也随之演進，尺寸越變越小。當前艾邁斯歐司朗最新的光接近傳感器已經能放在OLED屏下，而且不受OLED屏的本身發光以及低透過率的影響，這幫助手機騰出屏幕頂部寶貴的空間，使得靈活的工業設計變得可能。

在智能手機領域，艾邁斯歐司朗的光傳感器應用主要分為兩大部分：屏幕管理、影像增強。

艾邁斯歐司朗通過光譜傳感器、色溫傳感器、環境光傳感器、接近傳感器的組合，實現更智能化、人性化的屏幕管理。

來電時，光接近傳感器可以起到檢測人是否存在的作用。人擡起手機準備接聽來電，會有一個靠近觸發的過程，如果沒有感應器檢測手機靠近人臉，電容屏可能會被臉部或者耳朵接觸而産生誤觸發。此外，接電話時屏幕不會亮起來，及時感應接近并滅屏也起到了節約電能的作用。

環境光傳感器分為三大類，最簡單的是傳統檢測亮度的環境光傳感器，其次是紅綠藍檢測顔色傳感器RGBCWF，再者是多區的光譜傳感器。

在智能手機中，環境光傳感器能智能調整屏幕的亮度，節約能耗，并随着環境色溫變化做智能顯示優化，更加貼合人眼的響應需求，同時實現對視力的保護。

面向攝像頭3A提升，RGBCWF傳感器相比普通攝像頭的優勢是響應速度快，并能獲得更大的視場角，還集成有Flicker光源閃爍功能，可以檢測環境光源的閃爍頻率，消除閃爍的影響，以及提供準确的CCT信息。

相比RGBCWF傳感器，光譜傳感器則可以實現CCT精度的進一步提升，并能準确還原環境光源的光譜，去除反射光對CCT造成的誤判。

除了優化攝像頭白平衡及自動曝光之外，艾邁斯歐司朗還有多合一光飛行時間（ToF）激光傳感器，用來優化攝像頭的自動聚焦。其激光傳感器實現了目前業界最小的封裝，非常适合像智能手機或結構緊湊的工業設計的要求，裡面集成了艾邁斯歐司朗自産自研的高性能光學濾膜，可以極大地抵禦環境光紅外線的幹擾。

二、可穿戴設備：健康管理核心硬件，解鎖AR設備更多潛能

在智能手環、智能手表、AR/VR眼鏡等可穿戴設備領域，艾邁斯歐司朗的超薄環境光集成UVA檢測傳感器TSL25853P，除了可以自适應環境光調節屏幕背光外，還集成了紫外線檢測，可實現戶外紫外能量的預估。

在人們愈發重視的健康管理應用中，傳感器被用于各種生命體征參數的采集，包括心率、血氧、心電圖等。

實現健康監測有五大系統：最前端的是光電器件LED發光二極管、PD接收管，以及LED和PD集成在一起的器件；另外還需要模拟前端（AFE）來作為控制，AFE裡有LED驅動，用于控制LED電流大小甚至占空比，以及PD信号讀取，還有ACDC數據的讀取；然後要把ACDC的信号傳到MCU，再補充上算法，就可以得知心跳實際跳了多少下，以及實時的含氧量。

艾邁斯歐司朗新推出的AS705x模拟前端系列，具有可提高PPG測量性能的功能單元。艾邁斯歐司朗擁有目前市面上最小的AFE，非常适合聽戴式設備或配件等空間有限的應用。同時，艾邁斯歐司朗為設備供應商提供一站式産品組合，包括AFE、定制光學前端和所有必要的構建模塊。

在AR/MR應用中，佩戴檢測、眼球追蹤、手勢識别、屏幕管理等功能都需要傳感器。

艾邁斯歐司朗全新的Vegalas^TMRGB激光模塊，将投影光學引擎大小縮減一半，使智能眼鏡與消費者日常購買的普通眼鏡一樣輕便時尚。

AR眼鏡的顯示技術有三大塊，一是被動式的微顯示技術，二是主動式的微顯示技術，三是近兩年随着HoloLens 2興起的一些掃描相關顯示技術。

被動式的微顯示技術包括較傳統的LCD及現在AR眼鏡市場比較主流的顯示技術DLP和LCOS，加上RGB的LED或RGB的激光器作為光源；主動式的微顯示技術，包括VR已經普遍采用的Micro OLED技術及備受期待的Micro LED技術；掃描顯示技術基本上以LBS方案為主，即laser beam scanning技術。

目前艾邁斯歐司朗在其中的兩個主要領域，即DLP/LCOS這樣的LED微投影方案中提供LED光源，在LBS掃描顯示技術上提供RGB激光器。

AR有針對顯示器件一般的技術要求，像色域、亮度、對比度等，再加上使用在眼鏡這樣一個特殊的場景上，其增加了很多有挑戰的技術要求，比如尺寸、重量、美觀性、眼動範圍和視野角等等。各項要求之間相互作用，在目前的技術水平下，取舍不可避免。現階段AR顯示技術沒有萬能的解決方案，需按需設置不同的優先級，進而決定相應的方案。

三、工業：ToF傳感與圖像傳感雙線創新

在智慧工業領域，艾邁斯歐司朗的光學傳感技術得到廣泛應用，包括筆記本電腦/PAD人體檢測和手勢識别，投影儀快速自動對焦和梯形校正，飲水機、智能水杯液位檢測，掃地機器人、無人機避障/建圖等衆多場景。

由于具有自主算法和出色的光學濾光片，艾邁斯歐司朗ToF傳感器（如TMF882X系列）具有極佳的抗陽光和油污幹擾能力，推動了工業消費市場的創新應用。

其CMOS圖像傳感器的技術創新，廣泛應用于3D人臉識别（臉部識别應用；智能門鎖；刷臉支付）、工業機器人（實時定位：避障）、工廠/物流自動化（實時定位/測繪/避障；自動引導車；搬運機器人；自動倉儲回收機器人）等場景。

其ToF産品被用在智能設備上時，可以實現檢測到有人接近時才開啟設備，從而更加省電。

艾邁斯歐司朗最新推出的新型Mira220圖像傳感器擁有高量子效率，堆疊式芯片設計采用了艾邁斯歐司朗的背照技術，将封裝尺寸縮小到僅為5.3mm x 5.3mm，為智能眼鏡和其它空間受限的産品制造商提供更大的設計靈活性。

由于尺寸極小，可低功耗運行，它同樣适合無人機、機器人、智能門鎖以及移動和可穿戴設備中的主動立體視覺或3D結構光系統。

四、醫療：助攻消費級及專業級消殺

在消殺市場，UV-C殺菌設備作為疫情時代的重要防控手段之一，正越來越多地受到社會關注。其中UV-C LED由于體積小便于設計、安全無汞等優點，正逐漸滲透家電、流水、醫療等消費級與專業級消毒應用中。

紫外消毒可以分為三類市場：一是表面消毒，包括一些公共區域、醫院污染區表面、冷鍊物流及食品生産線等，這種大規模的表面消毒目前主要由UV-C燈管占據，當UV-C LED效率逐漸提升以後，其目标在于大面積地取代UV-C燈管；二是空氣消毒，包括并不限于大型的通風系統，還有家用的小型空調；三是水消毒，市面上很多飲水機廠商已經開始引入了UV-C，包括UV-C LED。

現階段UV-C LED的效率還遠不如UV-C燈管，但從長期來看，UV-C LED将持續降本增效，逐漸向市場推開。

艾邁斯歐司朗展示的UV-C LED産品，提供了一種比傳統光源尺寸更小、更可靠和可持續的解決方案，為空氣淨化和表面消毒設備的制造商提供了新的機會。其可見激光技術不僅用于工業（如綠色激光二極管用于水平儀、中長距離ToF測距，大功率藍色激光二極管用于材料加工），同樣在各種醫學公司/實驗室/初創公司，用于醫用激光二極管開發新的診斷方法和工具，如DNA分析、食品安全、流感類型分析等。

此外，艾邁斯歐司朗還展示了醫療應用中最小的數字化相機模組NanEye 相機模組，應用于一次性内窺鏡、牙科影像等場景。

據艾邁斯歐司朗專家估算，目前UV-C LED小功率10毫瓦左右基本适用于消費類和後裝市場。工業和專業市場則需要50毫瓦乃至100毫瓦以上的單顆産品。除了現有的中小功率以外，艾邁斯歐司朗的17毫瓦、80毫瓦、超過100毫瓦産品均在逐漸開發中，預計在今年年底到明年中間推出。

五、智能座艙：為智能駕駛升級安全系數

艾邁斯歐司朗還展示了在汽車移動應用領域的創新，包括高性能車載位置傳感和高精度電池能量計量、可見光在數字汽車座艙的沉浸式氛圍體驗與人機互動，以及智能座艙中的傳感應用。

在智能座艙應用，艾邁斯歐司朗重點介紹了用于艙内三大應用的光源解決方案，包括用于DMS、IMS的VCSEL、IRED，2D/3D方案，手勢識别産品方案，方向盤離手檢測（HoD），HUD擡頭顯示，以及環境光等光傳感器在艙内應用中的方案設計、技術原理等。

駕駛員狀态監測（DMS），包括瞌睡或視線偏移等危險動作監測，艙内身份的識别和認證，以及多模塊聯動的根據駕駛員眼神調節HUD的位置和亮度等。

手勢識别系統，如通過娛樂系統中控的人機互動，調整門窗、内飾燈控制等。手勢識别除了在主駕駛位使用，在副駕駛甚至是後排也可以安裝，方便人機互動。

艙内監測系統（IMS），如安全帶佩戴檢測，乘客/孩童/寵物/物品等的遺留檢測等。這也是一個可以應用于副駕駛、後排等的應用，也會配合像安全氣囊等不同方案間聯動。

六、智能農業：向植物照明提供更靈活選擇

植物照明有三個比較重要的應用，分别是溫室、室内種植、消費類。

這三個領域種植的作物各不相同：溫室以花卉和果蔬為主，室内種植以綠葉類蔬菜、特殊經濟作物為主，消費類以食用蔬菜、觀賞性花卉為主。因應用形式不同，它們對光的要求也不一樣。

溫室類市占率超過50%，上面會有玻璃棚等透明的棚，這種應用的特點是以補充照明為主，客戶在大多數情況下會選擇高效率、長壽命、大功率的LED；室内和垂直種植類市占率超過30%，應用特點是在工作環境中沒有太陽光、自然光，需要用人工光來做主導，主要選擇的LED是中功率和大功率的組合；商鋪和家庭種植類的市占率約為10%，它因為直接走向終端，所以對于整個成本的要求非常敏感，LED體系以中小功率的産品為主。

植物照明的燈具設計會有許多考量，其中光譜、可靠性、性能、能耗等四點非常重要。植物的不同發育階段，會采用不同的光譜來幫助植物生長，比如發芽階段增加藍光，成長階段增加紅光，開花階段增加遠紅光。

艾邁斯歐司朗在植物照明領域已經深耕多年，其最新的OSLON Optimal LED，系列産品包括深紅光（Hyper Red, 660nm）和遠紅光（Far Red, 730nm）（已上市）、深藍光（Deep Blue, 450nm）和植物白光（Horti White）（預計Q3上市），不同彩光和白光的組合，滿足了不同植物照明應用的光譜要求，為植物照明設備制造商提供了更大靈活性。

此外，論壇上艾邁斯歐司朗還介紹了最新的多用途AS7343光譜傳感器，結合了可見光與紅外（IR）傳感器的14通道光譜分析和XYZ功能，對人眼感知到的色彩和光強進行測量，幫助需要多通道顔色分析和XYZ傳感的開發人員，實現更大靈活性和更快速的測量，廣泛适用于植物園藝場景。

結語：聚焦三大技術平台，支撐光學應用創新

今年是艾邁斯歐司朗合并的一周年，從這場光學技術論壇，我們看到艾邁斯歐司朗作為光學技術的領導廠商之一，如何通過技術創新與産品組合為從消費級到工業、醫療、農業、汽車等多元場景的應用提供光學解決方案的支撐。

艾邁斯歐司朗高級副總裁陳平路總結說，艾邁斯歐司朗去年營收約達50億歐元，在全球擁有超過2萬名員工、2萬多個客戶，當前聚焦在傳感、光源和可視化三大領域。

“你會看到在三大技術平台上，各種的器件、模組、算法和傳感器的一個集合，會使我們公司能在各個領域應用上提供完整的、全套的光學解決方案。”陳平路談道，在半導體及光學行業，除了艾邁斯歐司朗之外，沒有任何一家公司可以在三大技術平台上所有的核心器件、傳感和算法、集成方案上能提供如此全面的解決方案，也正因此，艾邁斯歐司朗是光學傳感器領域裡無可争議的光學解決方案領導者。

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