智能手機的三個技術變化，都有光學傳感器的支撐

智能手機今年有什么技術變化？答案有三：一是TWS（真無線立體聲耳機）的興起，二是全面屏的流行，三是攝影增強技術的發(fā)展。三者都有一個共同點，使用了光學傳感器作為支撐。ams公司近日在京發(fā)布的兩款光學傳感器新品，就對此趨勢做出了很好的注解。

讓TWS更火

從蘋果公司發(fā)布AirPods耳機開始，TWS耳機迅速開始流行。為了提升用戶的使用體驗，入耳檢測成為必備功能。為此，高、中、低各類TWS耳機都配備了基于紅外線檢測的接近傳感器。ams半導體公司推出的TMD2635就是這樣一款產品。

據ams半導體先進光學傳感器事業(yè)部總經理及執(zhí)行副總裁Jennifer Zhao女士介紹，該產品是一個完整的光-數(shù)字傳感器模塊，集成了低功率紅外VCSEL（垂直腔面發(fā)射激光器）發(fā)射器、兩個用于近場和遠場傳感的傳感器像素，以及數(shù)字快速模式I2C接口，采用了微型連接網格陣列(LGA)封裝。

ams半導體先進光學傳感器事業(yè)部總經理及執(zhí)行副總裁Jennifer Zhao女士

“100μA是該產品在正常工作模式下的功耗，睡眠模式下的功耗則是0.7μA?！盝ennifer Zhao指出了該產品的超低功耗特性，并且表示另一優(yōu)勢是超小的封裝，“產品體積為2mm×1mm×0.5mm?！?/p>

為了讓客戶的設計更加方便，TMD2635提供了一條備用的I2C地址，可以實現(xiàn)在I2C總線上交換CLK/SDA。開口也采取了更靈活的方式，可以用兩個1.5mm的圓孔，或者1×2橢圓形的ID開孔。

“TWS包含了很多技術應用，但是尺寸是最為核心的問題，而且光學傳感器都要開孔，所以TMD2635在設計的時候就考慮了這些需求?！?Jennifer Zhao表示。

攝像無閃爍

用手機拍照經常遇到的一個問題就是條紋的出現(xiàn)?！靶纬傻脑蚓褪菙z影的快門和光源的沒有對上。” Jennifer Zhao解釋道。

現(xiàn)在的手機攝像頭一般會使用RGB傳感器來估算圖像增強系統(tǒng)中的顏色均衡，但是沒有Flicker（閃爍）檢測。TCS3408解決了這個問題，并能讀取五個環(huán)境光感測通道（除了RGB通道之外，增加了額外的寬譜帶通道和作為參考的全譜帶通道）來準確測量光的顏色和強度。

閃爍主要來自LED光源，隨著普及程度加深，閃變頻率無處不在。為了便于檢測，TCS3408將一系列閃變測量數(shù)據存儲在內部存儲器的選項，使智能手機攝像頭的視頻處理器可以檢測高階閃變頻率（最高2kHz）。

ams半導體中華區(qū)市場應用工程總監(jiān)Spencer Bai還特別做了些說明：“光源閃變主要是針對工頻信號，如國內是50、100Hz，國外是60、120Hz，一般的快門速度跟不上這種頻率，必須要采用閃變檢測?！?/p>

ams半導體中華區(qū)市場應用工程總監(jiān)Spencer Bai

作為上一代產品TCS3701的更新，TCS3408在環(huán)境光和顏色檢測的靈敏度上增強了10倍，閃變的靈敏度也增強了3倍。此外，該產品在紫外線和紅外線的干擾方面也有所改進，對環(huán)境光和色溫檢測精度也做了增強。

不止于此

全面屏路線是智能手機廠商共同的選擇，也是市場的需求所致。“今年很多智能手機廠商都將屏占比提升到95%，很多客戶因此希望把ALS和接近傳感器都放在屏下，這也是我們一個主要的努力方向?！?Jennifer Zhao表示。

Jennifer Zhao強調：“這里面存在很多挑戰(zhàn)，包括如何在屏下獲得ALS的最好性能，如何得到非失真的真實傳感、紅外的抑制，而這些都是ams的優(yōu)勢所在?！?/p>

3D人臉識別成為智能手機的標配，目前市場上有三種方案：一是結構光，二是主動立體視覺，三是ToF（飛行時間）?！叭N方案優(yōu)勢不同，結構光的安全系數(shù)最高，價位也是最高的；立體視覺適合中距離，ToF則比較容易應用，但安全性不強?！盝ennifer Zhao表示這三種方案ams都能提供。

這些產品都屬于先進光學傳感器事業(yè)部，該產品的一個產品線是集成光學傳感器，主要圍繞手機應用展開，另一個產品線則是顏色和光譜傳感，主要用于顏色識別、食物分析、化妝品和膚色監(jiān)測以及生物傳感器。

領先的技術來源于ams半導體對傳感器技術的專注，據Jennifer Zhao介紹，很多傳感器用到的濾波器都是公司自己的IP。目前，TSMC是ams的主要生產合作伙伴。不過，ams也有自己的工廠，除了奧地利的主工廠，在新加坡還設有封裝廠和光源產品工廠。

“我們公司不只是推進傳感器的硬件開發(fā)，還提供包括軟件解決方案和其他的生態(tài)系統(tǒng)等等?，F(xiàn)在公司有很多研發(fā)部門和團隊在提供完整的解決方案，因為很多器件不僅需要硬件的支持，還要有軟件支撐。同時，我們也會幫助客戶做集成?！彼詈蟊硎尽?/p>