2020年即將過(guò)去，<電子發(fā)燒友>編輯部對(duì)工程師特別關(guān)注的創(chuàng)新熱點(diǎn)產(chǎn)品做了一系列的深度整理與分析。本次是系列文章的第四篇，主要是針對(duì)MEMS光學(xué)傳感器廠商及其產(chǎn)品進(jìn)行了整理。

光學(xué)MEMS是MEMS技術(shù)與光學(xué)技術(shù)相互融合產(chǎn)生的技術(shù)分支，也稱為微光機(jī)電技術(shù)。光學(xué)MEMS在智能光通信器件、MEMS激光元器件、MEMS光顯示、MEMS光傳感、MEMS攝像頭等應(yīng)用中具有“不可替代性”，具有巨大的市場(chǎng)前景，預(yù)計(jì)可達(dá)百億美元級(jí)市場(chǎng)規(guī)模。

根據(jù)Yole統(tǒng)計(jì)表格，2021年全球MEMS市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)200億美元，增長(zhǎng)率高過(guò)18.7%。光學(xué)MEMS的市場(chǎng)規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，未來(lái)市場(chǎng)空間較大。

電子發(fā)燒友對(duì)目前市面上主要的光學(xué)MEMS傳感器進(jìn)行了梳理 ，包括有ADI、高德紅外、艾睿光電、漢威等哪幾家主要的市場(chǎng)頭部知名企業(yè)，以下是小編特別梳理的詳細(xì)內(nèi)容。（相關(guān)內(nèi)容數(shù)據(jù)來(lái)自企業(yè)官網(wǎng)等）

表格整理：電子發(fā)燒友 2020年12月

ADI

1、ADPD188BI

ADPD188BI評(píng)估套件

ADPD188BI 是一套利用光學(xué)雙波長(zhǎng)技術(shù)進(jìn)行煙霧探測(cè)的完整測(cè)光系統(tǒng)。該模塊集成了高效光度學(xué)前端、兩個(gè)發(fā)光二極管 (LED) 和兩個(gè)光電二極管 (PD)。這些器件密封在自定義封裝中，可防止 LED 發(fā)出的光線在進(jìn)入煙霧探測(cè)腔之前直接照射到光電二極管。

應(yīng)用特定集成電路 (ASIC) 的前端包含一個(gè)控制塊、一個(gè)配備 20 位脈沖蓄能器的 14 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 和三個(gè)可獨(dú)立控制的靈活 LED 驅(qū)動(dòng)器。控制電路包括靈活的 LED 信號(hào)傳遞和同步檢測(cè)功能。模擬前端 (AFE) 具有抑制調(diào)制干擾導(dǎo)致信號(hào)失調(diào)和破壞（通常由環(huán)境光所致）的一流特性。數(shù)據(jù)輸出和功能配置通過(guò) 1.8 V I2C 接口或串行外設(shè)接口 (SPI) 端口進(jìn)行。

應(yīng)用

煙霧探測(cè)等

2、ADPD2140

ADPD2140 是一款用于測(cè)量入射紅外光角度的光學(xué)傳感器。利用 ADPD2140 響應(yīng)計(jì)算的光角度在 ±35° 角度視野內(nèi)的線性度為 ±5°。

ADPD2140 的輻射敏感面積為 0.31 mm2。ADPD2140 具有低結(jié)電容和低暗電流，因而可實(shí)現(xiàn)與ADPD1080光度學(xué)前端的最佳集成。ADPD2140 采用小巧的透明模具 2 mm × 3 mm 8 引腳 LFCSP 封裝，可以在 ?40°C 至 +85°C 的工作溫度范圍內(nèi)工作。

應(yīng)用

便攜設(shè)備上的用戶手勢(shì)界面控制，物體位置跟蹤，工業(yè)/自動(dòng)化監(jiān)控

角度感應(yīng)，接近感應(yīng)，物體距離測(cè)量（三角測(cè)量）等。


ADPD144RI

ADPD144RI 是一款高度集成的光度學(xué)前端，它已進(jìn)行優(yōu)化，可通過(guò)同步檢測(cè)紅光和紅外線波長(zhǎng)，對(duì)血氧飽和度 (SpO2) 進(jìn)行光學(xué)體積描記法 (PPG) 檢測(cè)。同步測(cè)量能以極低的功耗消除直流和交流環(huán)境光干擾。

該模塊將高效的發(fā)光二極管 (LED) 發(fā)射器和靈敏的 4 通道深擴(kuò)散光電二極管（PD1 至 PD4）與自定義應(yīng)用特定集成電路 (ASIC) 組合在一個(gè)緊湊封裝中，并在集成 LED 發(fā)射器和檢測(cè)光電二極管之間提供光學(xué)隔離，以提高穿透組織的信噪比 (SNR)。

ASIC 包含一個(gè) 4 通道模擬前端 (AFE)（具有兩個(gè)可獨(dú)立配置的數(shù)據(jù)路徑，各有單獨(dú)的增益和濾波器設(shè)置）、一個(gè)具有脈沖蓄能器的 14 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)、兩個(gè)可獨(dú)立配置的靈活 LED 驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)數(shù)字控制塊。該數(shù)字控制塊提供 AFE 和 LED 時(shí)序、信號(hào)處理和通信。數(shù)據(jù)輸出和功能配置均通過(guò) 1.8 V I2C 接口進(jìn)行。

應(yīng)用

光學(xué)心率監(jiān)測(cè)，反射式 SpO2 測(cè)量

ADUX1020

ADUX1020-EVAL-SDP評(píng)估套件

ADUX1020是一個(gè)集成14位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和20位突發(fā)累加器的高效率光度傳感器，配合靈活的發(fā)光二極管(LED)驅(qū)動(dòng)器工作。設(shè)計(jì)用于調(diào)制LED并測(cè)量相應(yīng)的光學(xué)返回信號(hào)。數(shù)字引擎包括用于數(shù)據(jù)聚合和近距檢測(cè)的電路和控制。

數(shù)據(jù)輸出和器件配置使用一個(gè)1.8 V I2C接口?？刂齐娐钒`活的LED脈沖寬度、周期發(fā)生和同步檢測(cè)。該電路的配套產(chǎn)品有：低噪聲、低功耗、寬動(dòng)態(tài)范圍可配置模擬前端(AFE)，以及時(shí)鐘發(fā)生、LED驅(qū)動(dòng)器和針對(duì)位置和智能采樣模式的數(shù)字邏輯器件（事件驅(qū)動(dòng)型x、y坐標(biāo)，相對(duì)z數(shù)據(jù)）。此完整的AFE具有環(huán)境光抑制性能，避免因外部干擾造成的破壞。

它需要配備一個(gè)便宜的標(biāo)準(zhǔn)表貼、寬角或窄角IR LED（根據(jù)應(yīng)用）。此LED安裝在ADUX1020的外部。ADUX1020采用小型2 mm × 3 mm、8引腳LFCSP透明封裝，額定工作溫度范圍為-40°C至+85°C。

應(yīng)用

便攜式設(shè)備中的用戶接口(UI)控制手勢(shì)，工業(yè)/自動(dòng)化監(jiān)控，存在檢測(cè)，角度檢測(cè)。

歌爾

歌爾憑借強(qiáng)大的光學(xué)開(kāi)發(fā)能力及資源整合，提供應(yīng)用于微型投影、觸控投影、以及AR等方向的激光掃描MEMS光機(jī)模組和應(yīng)用于手勢(shì)識(shí)別、3D建模、ARVR等方向的景深模組。

高德紅外

PLUG417S

PLUG417S是一款專門針對(duì)人體測(cè)溫開(kāi)發(fā)的機(jī)芯組件產(chǎn)品， PLUG417S通過(guò)50pin接口或USB3.0端口將數(shù)據(jù)傳輸至后端平臺(tái)集成, 依托SDK開(kāi)發(fā)包輔助后端實(shí)現(xiàn)全屏溫度數(shù)據(jù)、圖像顯示等功能。用戶可基于PLUG417S快速開(kāi)發(fā)集成紅外人體體溫篩查系統(tǒng)。

PLUG417S測(cè)溫精度高，測(cè)溫誤差≤±0.5，能夠?qū)崿F(xiàn)5米遠(yuǎn)距離測(cè)溫，具有 USB3.0接口實(shí)現(xiàn)供電＋數(shù)據(jù)傳輸＋控制三大功能，最后預(yù)設(shè)密封圈，便于加裝外殼。

漢威

WS20P

WS20P PM2.5激光傳感器，采用激光檢測(cè)原理實(shí)現(xiàn)精確的顆粒物粒徑分辨與計(jì)數(shù)，即通過(guò)測(cè)量顆粒物對(duì)激光散射光的光強(qiáng)分布及變化，利用自行研制的專業(yè)算法，精確對(duì)顆粒物進(jìn)行采集，分辨及計(jì)數(shù)，同時(shí)將計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)換為質(zhì)量數(shù)，通過(guò)數(shù)據(jù)接口輸出。

獨(dú)特的空氣流體力學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，防止感光元件附著顆粒物，同時(shí)對(duì)極少量附著顆粒物進(jìn)行算法補(bǔ)償，確保高精度和長(zhǎng)壽命使用；傳感器體積小巧，測(cè)量范圍廣（0-10000 微克/立方米），粒徑分辨能力強(qiáng)（最小0.3μm），壽命可達(dá)3 萬(wàn)小時(shí)。

主要應(yīng)用:家用（車載、手持）空氣檢測(cè)儀，空氣凈化器等

艾睿光電

S121

艾睿光電迄今最小的像元核芯系列，匯聚了艾睿光電最前沿的紅外技術(shù)，提供更小體積、更低功耗和更優(yōu)系統(tǒng)成本的解決方案，推動(dòng)熱成像在夜視系統(tǒng)中的更廣泛應(yīng)用。

S121有一款突破性的1280×1024探測(cè)器，它是艾睿光電迄今最大面陣+最小像元探測(cè)器，輸出信號(hào)為14-bit 數(shù)字輸出，工作溫度范圍為-40℃~+85℃

MicroⅡ640P

采用氧化釩非制冷紅外焦平面探測(cè)器，分辨率高達(dá)640×512，像元間距為12μm，探測(cè)器幀頻為30Hz，響應(yīng)波段8～14μm。供電范圍為4~6VDC，工作溫度范圍-40℃～+80℃，同時(shí)存儲(chǔ)溫度范圍為-45℃～+85℃。主要應(yīng)用于夜視頭盔裝備與輕型無(wú)人機(jī)。

T2L

InfiRay?全新一代紅外測(cè)溫手機(jī)熱像儀T2L具有出色的成像效果、便捷的紅外測(cè)溫體驗(yàn)、小巧輕盈的機(jī)身。分辨率為256x192，像元間距12μm，響應(yīng)波段8~14μm，工作溫度范圍為-10℃～+50℃，并且功耗<350mW，支持最大值/最小值/中心溫度顯示及點(diǎn)、線、區(qū)域等測(cè)溫統(tǒng)計(jì)功能。主要應(yīng)用于電路板檢測(cè)、攝像頭檢測(cè)與動(dòng)物觀察。

總結(jié)

中國(guó)MEMS產(chǎn)業(yè)相對(duì)起步較晚，企業(yè)規(guī)模較國(guó)外略遜一籌；此外在MEMS產(chǎn)業(yè)鏈中，國(guó)內(nèi)封裝環(huán)節(jié)發(fā)展相對(duì)較為成熟，更為核心的芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)實(shí)力相對(duì)較弱。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)廠商正在努力追趕國(guó)外企業(yè)，利用智能傳感器的產(chǎn)業(yè)變革契機(jī)積極布局MEMS產(chǎn)業(yè)鏈，不斷提升設(shè)計(jì)、制造及封裝測(cè)試環(huán)節(jié)的競(jìng)爭(zhēng)力，在光學(xué)等領(lǐng)域已經(jīng)建立了全球化的競(jìng)爭(zhēng)力并不斷向其他領(lǐng)域進(jìn)行擴(kuò)展與延伸，打下良好的基礎(chǔ)。

以上表格是電子發(fā)燒友編輯的不完全整理，如果有遺漏或錯(cuò)誤，歡迎指正。編輯部郵箱：huangjingjing@elecfans.com。