媒體報導: 成分/真偽一掃便知 光譜檢測技術叩關手機市場
作者:新電子/黃繼寬
紅外線光譜檢測技術可以為使用者帶來許多價值,例如食品/藥品的成分,甚至珠寶的真偽,都逃不過該技術的法眼,而且只要短短幾秒就能得知分析結果。因此,半導體廠非常看好該技術在手機應用上的發展潛力,正積極克服技術與應用上的瓶頸。
由於光譜檢測可以在不破壞樣品的前提下檢測出待測物的物質成分,因此光譜儀一直是許多物質分析實驗室必備的基本儀器之一。不過,傳統光譜檢測儀為了盡可能從更大的波長範圍內取得物質的紅外線波長特徵,因此其光機系統設計相對複雜,設備尺寸很難縮小。
針對上述問題,德州儀器(TI)已利用其所發明的數位光源處理技術(DLP)大幅改良了光譜儀的光機設計,讓光譜儀變成可以放在口袋裡的小型儀器,成本也大幅降低。另一家類比晶片大廠亞德諾(ADI)則想得更遠,要將光譜檢測功能變成可以被整合到手機等行動裝置裡的超小型硬體模組。
亞德諾亞太區系統應用經理劉憲杰(圖1)表示,提到紅外線光譜檢測,業界總是會聯想到實驗室裡的光譜儀。但如果從光譜檢測技術的原理與光的物理特性出發,不要被傳統光譜儀的硬體框架限制住,就能開發出尺寸更小,可以被整合到手機等可攜式裝置的解決方案。
每一種物質遇到紅外線時,都會吸收特定波長的紅外線,這是紅外線光譜檢測技術之所以能用來檢測物質成分的基本工作原理。但事實上各種物質除了會吸收一種特定波長的紅外線之外,同時也會吸收該特定波長的倍數波長。換言之,如果用頻域的角度來看,當一個物質被紅外線照射到時,除了對應的主頻會被吸收外,正好位在諧波頻率的紅外線也會被吸收,其概念就像電子訊號的主頻與諧波。
因此,如果光譜檢測設備探測到某種諧波存在,一樣可以確定某種對應物質存在。這對設計微型紅外線光譜檢測設備而言是一大福音,因為這意味著設備不一定要具備非常寬廣的頻寬,也足以檢測出各種物質。這種「窄頻」光譜儀的光機跟感測系統設計可以大幅簡化,尺寸也明顯縮小。亞德諾與Consumer Physics合作開發的SCiO紅外線物質感測裝置,就是這種窄頻光譜感測裝置(圖2)。
http://www.mem.com.tw/article_content.asp?sn=1607290021
紅外線模組原理 在 資策會創新學習中心 Facebook 的最讚貼文
【以新興科技引領創新學習產品研發 協助勝典獲Horizon國際大獎】
3D模擬式學習教材已成為學習的主流,融入體感偵測技術更受到國際矚目。資策會教研所致力於推動創新學習科技研發,在經濟部工業局數位學習產業跨域躍升計畫的支持下,協助勝典科技發展創新產品,融合Leap Motion手勢感測技術開發3D互動式實驗教材,並進一步提升擬真性,使用手勢感測器以體感方式進行實驗流程及互動介面操作,設計具自然互動之學習模式,使產品具有前瞻性之創新互動體驗服務。
Leap Motion手勢感測原理是應用紅外線感測技術,可完全捕捉雙手十指與手掌特節徵點,計算並即時追蹤使用者手勢,可進而輔助沉浸式學習或模擬訓練過程中,操作物件、機具之擬真效果。Leap Motion公司源自美國加州,於2010年成立,並獲得130萬美金的贊助,2012年獲得1275萬美金A輪投資,2013年再度獲得3000萬美金B輪投資,為手勢偵測產品中最為亮眼的產品,偵測模組亦曾與華碩、HP特種款式之筆記型電腦整合銷售。
Leap Motion更進一步提出與VR頭盔顯示器Oculus Rift結合之構想,引發全球開發者的高度關注。Leap Motion支援Unity與Unreal兩大遊戲引擎開發套件,目前擁有全球超過20萬名開發者,提供平價、具普及化發展潛力之自然人機互動解決方案。
協助勝典Dr.Science 虛擬實驗室導入手勢感測技術
運用手勢感測技術實現自然人機互動的方式,讓學習者在安全的環境下操作化學實驗,將實驗流程修改為每一個實驗步驟都給予操作提示,而不以問答的方式進行實驗,提供學習者透過提示能夠知道現在需要完成什麼步驟,並專注於每一個實驗步驟中,僅須抓取目前所呈現之器材即可完成學習任務與強化實驗操作的概念。
Dr.Science 虛擬實驗室在手勢感測技術的加持下,榮獲Horizon Interactive Award:Mobile Apps - Education類金牌獎
Horizon Interactive Award 為針對最佳互動媒體內容頒發之獎項,參賽內容包含網站、互動光碟、影片、線上廣告、行動應用等。今年已為此國際比賽之第14年。每年皆有全世界傑出內容參賽,國內往年得獎者數位學習業者包含希伯崙、頑石創意、有意思人文等,國際知名數位學習業者Allen Communication 也曾多次獲得此獎項。而由數位教育研究所技術支援勝典科技所開發之「Chemist's Virtul Lab-3D虛擬實驗室」產品參與競賽,榮獲Mobile Apps – Education類金牌獎。
紅外線模組原理 在 COMPOTECHAsia電子與電腦 - 陸克文化 Facebook 的精選貼文
#光學測距儀 #雷射測距 #環境光源感測器ALS
【夜拍絕美照、貼身機器人,靠它!】
一般常見的光學測距儀有紅外線和雷射兩種。前者乃利用比較發射與反射能量之強度差異,推估光電波動傳輸的等效距離,好處是便宜、安全,卻有精度低、方向性差,有顏色辨識及易受環境光源干擾的缺點;後者工作原理是向目標射出一束很細的雷射光,光電元件在接收到目標反射光束後,據以測定從發射到接收的時間,計算觀測者到目標的距離,常見於一公里範圍以內的測距。
其實坊間也不乏用紅外線測量短距離的產品,不過因為紅外線主要是用於反應強度,例如:自動門、自動出水裝置等,以辨別是否需要啟動,是簡單0與1邏輯判斷,在精確數值的展現上較弱,故在短距測量上,還是以「光學」較具優勢;特別是搭載環境光源感測器 (Ambient Light Sensor, ALS) 的雷射測距,可廣泛應用在智慧家電控制、相機快速對焦、倉儲物流掃瞄、建築物保全與手勢辨識等。
例如:當人體過於靠近電視或工廠機器時,會發出警示或停止運作;工作環境光線不足,可快速隔空掃瞄貨物編號、不須辛苦架梯摸索;門禁偵測到訪客接近,啟動相關系統以落實節能及保全需求。最淺顯易見的就屬手機拍照,有了雷射測距模組輔助,即使在光源過暗的情況下,依然可拍出清晰絕美照——華碩「ZenFone 暗光鳥夜拍系列」即是以此為賣點。
還有常見的家務機器人,亦可藉此精準定位並執行清潔路徑,不用再跟地面一堆障礙物大玩躲貓貓……。如果要與具有高度的機器人 (非近乎平面的掃地機) 一同生活或工作,更需要雷射精準測距以策安全;否則這些龐然大物一旦因感應不夠靈敏、精確而倒下,可是會危及人身安全呢!此外,亦可經由掃過截斷訊號,實現非觸控翻頁動作;惟此「凌空」手勢辨識因牽涉人類習慣性動作,須先解決由人去遷就機器、或機器來配合人的問題。
延伸閱讀:
《ST FlightSense雷射測距感測促進良好人機互動》
http://compotechasia.com/a/celue___/2016/0418/31695.html
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#意法半導體ST #FlightSense #VL53L0 #VL6180S
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IRS-180 紅外線避障感測器. 當模組檢測到前方障礙物信號時,電路板上綠色指示燈點亮電平,同時OUT埠持續輸出低電平信號,該模組檢測距離2~30cm,檢測角度35°,檢測距離 ... ... <看更多>