你的位置:首頁 > 傳感技術(shù) > 正文

超小型VCSEL*反射式光電傳感器的應(yīng)用潛力

發(fā)布時間:2024-10-09 來源:ROHM 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】反射式光電傳感器是一種利用光的反射來檢測物體有無的傳感器,其應(yīng)用非常廣泛。在可穿戴設(shè)備等與我們?nèi)粘I蠲芮邢嚓P(guān)的產(chǎn)品中,反射式光電傳感器的應(yīng)用不斷增加。但是,如果要更方便地將其應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備等領(lǐng)域,則需要精度更高、響應(yīng)速度更快的反射式光電傳感器產(chǎn)品。一般來說,反射式光電傳感器多被用于開關(guān)用途,但如果能夠?qū)⑵涮匦愿行У乩闷饋?,那么這類器件還有很大的應(yīng)用潛力。本文將會介紹這種光學(xué)器件的最新信息,并探討其未來的發(fā)展前景。


~以“點”的形式使用VCSEL發(fā)光器件,實現(xiàn)超小型、高指向性的檢測方案~


反射式光電傳感器是一種利用光的反射來檢測物體有無的傳感器,其應(yīng)用非常廣泛。在可穿戴設(shè)備等與我們?nèi)粘I蠲芮邢嚓P(guān)的產(chǎn)品中,反射式光電傳感器的應(yīng)用不斷增加。但是,如果要更方便地將其應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備等領(lǐng)域,則需要精度更高、響應(yīng)速度更快的反射式光電傳感器產(chǎn)品。一般來說,反射式光電傳感器多被用于開關(guān)用途,但如果能夠?qū)⑵涮匦愿行У乩闷饋?,那么這類器件還有很大的應(yīng)用潛力。本文將會介紹這種光學(xué)器件的最新信息,并探討其未來的發(fā)展前景。


*Vertical Cavity Surface Emitting Laser(垂直腔面發(fā)射激光器)的縮寫。


以往多用于通信領(lǐng)域,近年來也被用于感測系統(tǒng)發(fā)光單元的光源。

 

超小型VCSEL*反射式光電傳感器的應(yīng)用潛力 

 

1.什么是反射式光電傳感器?


反射式光電傳感器是一種利用光的反射、主要用來檢測位置的器件。通常,這種器件被用于開關(guān)用途。近年來,受新冠疫情等的影響,市場對于操作過程中無需接觸的相關(guān)應(yīng)用的需求不斷擴(kuò)大。在我們的日常生活中,無需接觸即可測量體溫的體溫計、只要伸手就能出水的水龍頭、零接觸的電梯按鈕等應(yīng)用不斷增多,這些應(yīng)用的核心器件就是反射式光電傳感器。


超小型VCSEL*反射式光電傳感器的應(yīng)用潛力 

 

除此之外,反射式光電傳感器還被廣泛運用于智能手機和可穿戴設(shè)備等應(yīng)用,比如通過接近檢測功能,控制手機液晶屏幕的亮屏息屏;通過脫戴檢測功能,檢測可穿戴設(shè)備的穿戴和脫下;在開和關(guān)之間進(jìn)行切換等。

 

2.反射式光電傳感器在工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用


在工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域,反射式光電傳感器也開始大顯身手。過去,在開關(guān)應(yīng)用中,通常使用簡單的機械開關(guān)或者磁性開關(guān)進(jìn)行開和關(guān)的控制。但是近年來,隨著工業(yè)設(shè)備的自動化和無人化程度的提升,性能優(yōu)異且支持高性能設(shè)備的反射式光電傳感器開始嶄露頭角。


與機械開關(guān)和磁性開關(guān)相比,反射式光電傳感器的封裝尺寸更小,所以如果需要在細(xì)小的位置或狹窄的位置配備開關(guān)功能,或者需要在狹窄的場所乃至幾乎沒有空間的場所配備物體檢測功能,那么反射式光電傳感器可以充分發(fā)揮其優(yōu)勢。

 

超小型VCSEL*反射式光電傳感器的應(yīng)用潛力 


另外,光學(xué)開關(guān)有數(shù)字式開關(guān)和模擬式開關(guān)兩種。模擬式開關(guān)雖然操作困難,但具有設(shè)計靈活性高的優(yōu)點,而數(shù)字式開關(guān)則設(shè)計靈活性有限,但具有操作簡單的優(yōu)點。

 

3.反射式光電傳感器在開關(guān)用途之外的眾多應(yīng)用方向


反射式光電傳感器的應(yīng)用并不僅僅局限于“開關(guān)”這一單一用途。通過設(shè)計創(chuàng)意,還可以用于更廣泛的領(lǐng)域,因此發(fā)展?jié)摿Ψ浅4蟆1热?,利用血液中的血紅蛋白可以吸收紫外線這一性質(zhì),反射式光電傳感器被廣泛用于測量脈搏和心率的應(yīng)用及設(shè)備中。此外,由于反射式光電傳感器能夠?qū)獾姆瓷淝闆r做出反應(yīng),所以除了用來檢測“有/無”之外,還可以用來檢測“黑/白”。在工業(yè)領(lǐng)域,反射式光電傳感器還被用于電機的旋轉(zhuǎn)檢測等應(yīng)用。


超小型VCSEL*反射式光電傳感器的應(yīng)用潛力


超小型VCSEL*反射式光電傳感器的應(yīng)用潛力 


4.ROHM開創(chuàng)的反射式光電傳感器的新應(yīng)用


以往的反射式光電傳感器通常使用LED作為發(fā)光器件。然而ROHM使用自主生產(chǎn)的比LED功耗更低、指向性更出色的VCSEL作為發(fā)光器件,同時還使用自主生產(chǎn)的數(shù)字輸出光電IC作為光接收器件,成功開發(fā)出超小型反射式光電傳感器“RPR-0720”。

 

①  RPR-0720的特點1 VCSEL


反射式光電傳感器“RPR-0720”最大的特點就在于使用VCSEL作為發(fā)光器件。通常來說,VCSEL多用于車載應(yīng)用等大型設(shè)備,所以很難買到低功率的VCSEL。ROHM利用可以自主生產(chǎn)VCSEL的優(yōu)勢,通過以“點”的形式(而非“面”的形式)使用VCSEL發(fā)光器件,成功地開發(fā)出非常適用于反射式光電傳感器的低功率VCSEL。它的光不會像LED那樣發(fā)散,因此相比以往的反射式光電傳感器,可以實現(xiàn)更高的檢測精度。


超小型VCSEL*反射式光電傳感器的應(yīng)用潛力 


另外,通過優(yōu)化由光束發(fā)散角更窄的VCSEL和光電IC組成的模塊,大幅降低了產(chǎn)品的尺寸,相比使用LED作為發(fā)光器件的以往反射式光電傳感器,新產(chǎn)品的封裝面積減小了約78%。


超小型VCSEL*反射式光電傳感器的應(yīng)用潛力


②  RPR-0720的特點2 無需升壓電路


以往的反射式光電傳感器支持的電壓范圍通常為2.9V~3.6V,需要配置升壓電路和降壓電路。而ROHM的反射式光電傳感器由于使用的是VCSEL,驅(qū)動范圍更廣,支持的電壓范圍寬達(dá)2.7V~4.5V,因此無需配置升壓電路。


這不僅使反射式光電傳感器本身的體積更小,還可以削減用于升壓的外圍元器件數(shù)量,從而進(jìn)一步節(jié)省空間。正是因為具備這些特點,ROHM的反射式光電傳感器產(chǎn)品可支持使用鋰離子電池(2.7V),因而非常適用于需要脫戴檢測的可穿戴設(shè)備和小型電子設(shè)備。


超小型VCSEL*反射式光電傳感器的應(yīng)用潛力 


5.VCSEL反射式光電傳感器在工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用


除了可穿戴設(shè)備之外,ROHM也在積極研究將這種采用了VCSEL的超小型反射式光電傳感器用于工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域,以取代傳統(tǒng)的機械開關(guān)和磁性開關(guān)。


比如,在位置狹窄或者空間受限的場所進(jìn)行物體的檢測、電機的旋轉(zhuǎn)檢測等場景中,通過使用ROHM的超小型反射式光電傳感器,可以完成過去無法實現(xiàn)的檢測需求,或者進(jìn)一步提升傳統(tǒng)檢測方式的便利性。


超小型VCSEL*反射式光電傳感器的應(yīng)用潛力 


目前,除了數(shù)字式的RPR-0720之外,ROHM還在研發(fā)模擬式的新產(chǎn)品,以進(jìn)一步完善產(chǎn)品體系,滿足客戶的多樣化需求。


免責(zé)聲明:本文為轉(zhuǎn)載文章,轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息,版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題,請聯(lián)系小編進(jìn)行處理。


推薦閱讀:

【測試案例分享】提高信號完整性的秘密武器:實時示波器測試TDR阻抗的全新方案

為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備帶來更多智能的Amazon Sidewalk與Matter無線網(wǎng)絡(luò)

高壓柵極驅(qū)動器的功率耗散和散熱分析,一文get√

“源”察秋毫,基于納米發(fā)電機的高熵能源微弱信號測試

相約第104屆中國電子展,觀眾預(yù)登記通道正式啟動!


特別推薦
技術(shù)文章更多>>
技術(shù)白皮書下載更多>>
熱門搜索
?

關(guān)閉

?

關(guān)閉