Optische Sensortechnik mit VCSEL wird heute bereits in vielen Branchen eingesetzt, unter anderem im Endgerätemarkt und in der Elektronik. Die optische 3D-Erkennung basiert auf modernster VCSEL-Sensortechnik, um eine High-End-Beleuchtung für verschiedene Anwendungen bereitzustellen, darunter Abstandserkennung, Gesichtserkennung, Kamera-Autofokussysteme und Eye-Tracking.
3D-Sensorik für Unterhaltungselektronik & Consumer-Anwendungen
VCSEL-Laser für die 3D-Sensorik im Consumer-Bereich: eine kosteneffiziente, innovative Technologie für optische Sensoranwendungen in Smartphones und Verbraucher-Endgeräten.
Mit VCSEL-Lasertechnologie zu hochmoderner 3D-Sensorik in Consumer-Endgeräten
Warum VCSEL-Sensorlösungen für Smartphones und elektronische Konsumgüter?
Die Unterhaltungselektronik ist eine Schlüsselindustrie für 3D-Sensoranwendungen. Dabei stellen VCSEL-Sensorlösungen eine Spitzentechnologie dar, die fortschrittliche Beleuchtungsquellen für die optische Erfassung ermöglicht. Der Kamera-Autofokus und die 3D-Sensoren in Smartphones und Tablets profitieren von VCSEL-Laserarrays. Sie eignen sich ideal für hochintegrierte 3D-Sensoren und anspruchsvolle Anwendungen, die kompakte Abmessungen und gleichzeitig hohe Leistung erfordern.
Aufgrund ihrer Leistungsaufnahmeklasse und Abstrahlcharakteristik sind VCSEL-Sensoren technisch optimal für Time-of-Flight (ToF), Strukturlicht- und selbstmischende Interferenz (SMI)-Sensoren geeignet.
Im Jahr 2015 verwendete die Smartphone-Industrie erstmals einen VCSEL für die Abstandserkennung. TRUMPF war stolzer Lieferant dieses VCSEL und setzte damit einen Meilenstein auf dem Markt für mobile 3D-Sensortechnologie. Neben Smartphones und Tablets sind VCSEL heute die ideale, augensichere Lösung für viele optische Sensoranwendungen wie Wearables, AR/VR-Brillen und weitere mobile Geräte auf dem Consumer-Markt.
Äußerst zuverlässig
Fast zwei Milliarden VCSEL sind in Sensoren im Feld installiert - ohne gemeldete Ausfälle.
Kompakte Formfaktoren
VCSEL sind sehr kompakt und können mit integrierten Funktionen wie monolithisch integrierter Mikrooptik geliefert werden.
Steuerbare Beleuchtung
VCSEL mit kontrollierbarer Polarisation ermöglichen eine hohe Beleuchtungsqualität und werden zum Beispiel in OLED-Displays eingesetzt.
Erweiterte Funktionalitäten
Durch das Integrieren intelligenter Funktionalitäten zu VCSEL-Laserdioden, wie zum Beispiel Photodioden oder Mikrooptiken, bieten VCSEL einen noch größeren Mehrwert als Lichtquelle für Sensoren.
Augensicher
VCSEL senden Infrarotlicht aus, das für das menschliche Auge unsichtbar ist.
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Wo wird die VCSEL-Technologie in 3D-Sensoranwendungen für Konsumgüter eingesetzt?
Viele 3D-Sensoranwendungen für die Unterhaltungselektronik erfordern eine hochmoderne Beleuchtung, die VCSEL erst möglich machen. Zu den Endgeräten der Unterhaltungselektronik, die 3D-Sensoren integrieren, gehören Smartphones, Tablets, VR/AR-Brillen, mobile Wearables oder Fitnessarmbänder. Trends in der Unterhaltungselektronik drehen sich um Miniaturisierung und Performance. Denn biometrische Sicherheit und Gesichtserkennung sowie Kamerasysteme in Smartphones und Tablets erfordern kompakte Abmessungen und immer höhere Leistungsanforderungen. VCSEL mit integrierten Funktionen wie einer Photodiode bieten sich auch für Eye-Tracking-Anwendungen in VR/AR-Brillen sowie für Eingabe-, Gesten- und Bewegungssensoren an.
Smartphones & Tablets
Gesichtserkennung / Identifikation
Strukturiertes Licht, das von einer VCSEL-Lichtquelle erzeugt wird, ist ideal für Gesichtserkennungssensoren und Sicherheitsanwendungen. Ein Gesicht wird von einem Multi-Mode-VCSEL gescannt, der mit einem Sensorsystem zu Identifikationszwecken kommuniziert. Typische Anwendungen sind biometrische Sicherheitsanwendungen zum Entsperren eines Smartphones oder zur Autorisierung mobiler Zahlungen.
Abstandserkennung
Hochpräzise Abstandssensoren werden durch kompakte 940 nm VCSEL ermöglicht. In Smartphones ist der Abstandssensor eine Schlüsselanwendung. Sie ermöglicht es einem mobilen Gerät, automatisch einen Lautsprecher ein- oder auszuschalten, eine Person in der Nähe zu erkennen und das Display für einen Sicherheitsscan einzuschalten.
Kamera-Autofokus-Systeme
Kamera-Autofokus ist eine typische 3D-Sensoranwendung in Smartphones, die auf Tiefensensortechnologie basiert. Kameras nutzen hochpräzise Time-of-Flight (ToF)-Sensoren mit realen Sensordaten, basierend auf die Single-Mode-VCSEL-Arrays.
Beleuchtung
Smartphones oder Tablets verwenden Infrarot-Laserlicht, um das Gesicht des Users für die Aufnahme von Bildern zu beleuchten. Multi-Mode-VCSEL-Arrays bieten eine geringe spektrale Breite und ein hervorragendes Temperaturverhalten. Dies führt zu einer hervorragenden Leistung des Kamerasystems.
OLED-Displays
Die Implementierung optischer Sensortechnologien unter Displays ist ein Trend für All-Screen-Display-Lösungen. Multi-Mode-VCSEL mit stabiler und fortschrittlicher linearer Polarisation verbessern die Beleuchtungsqualität und die Auflösung in anspruchsvollen 3D-Beleuchtungsanwendungen wie der optischen Abtastung durch OLED-Displays.
Unterhaltungselektronik
AR/VR-Anwendungen
Für AR- und VR-Brillen ist eine Mischung aus Laserfunktionen wie Tiefenabtastung, Gestensteuerung, Anwesenheitserkennung und Eye-Tracking erforderlich. Selbstmischende Interferenz (SMI)-Anwendungen ermöglichen die gleichzeitige Messung von Entfernung und Geschwindigkeit. Damit erfüllen sie perfekt die Anforderungen von AR- oder VR-Geräten.
Mobile Wearables (Gesundheitssensorik)
Die Nachfrage nach mobilen Wearables mit medizinischen Funktionen steigt rapide. Geräte wie Smartwatches oder Fitnessarmbänder zur Messung, Überwachung und Aufzeichnung von Vitaldaten wie Herzfrequenz und Blutdruck erfreuen sich immer größerer Beliebtheit.
Umgebungserkennung
Neben den Anwendungen zur Erfassung der menschlichen Gesundheit kann auch die Umgebung überwacht werden, um Feuchtigkeit oder Temperatur zu messen. Intelligente Sensoren wie Feuchtigkeitssensoren, Positionssensoren, Drucksensoren, Bewegungssensoren und andere Arten anwendungsspezifischer optischer Sensortechnik helfen Kunden dabei, Produkte für den Unterhaltungselektronikmarkt und den Markt für elektronische Sensoren zu entwickeln.
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