以「探索3D光感测的无限可能」为题的【东西讲座】，于12月10日（五）以现场实体与线上直播的方式举办，并由全球领先的光学与感测技术方案大厂艾迈斯欧司朗（ams OSRAM）担任讲者，共吸引了满座的产业人士亲赴现场听课与交流。

在苹果iPhone脸部辨识的带动下，再加上汽车先进驾驶辅助系统，与各式智慧应用的加持，3D光感测已成为当今终端装置开发的必备应用之一，其相关的技术包含VCSEL、CMOS Image Sensor、ToF和LiDAR等，本次讲座也针对这些技术进行深入的说明，同时也剖析了光感测系统整合上的挑战。

本场讲者ams OSRAM资深技术应用工程师汤治邦特别强调，要开发出高品质的光感测系统，必须要充分了解系统的应用特性，才能正确拿捏感测、光学与电子机构的搭配关键。

他表示，光感测是以光谱的波长为基本原理，因此必须对于光谱的范围和应用有一定的了解，才能更准确的使用元件。以人眼为例，大概是以200nm到780nm左右。而以矽为基础的CMOS感测元件，其能感应的光波长频段大概是从200nm到1100nm之间，而制程的范围大概是从0.2微米到1.1微米。

也因此，IC所能看到的范围是比人眼更宽，就能藉由这个特性开发出很多创新应用，特别是不可见光的部分。

汤治邦指出，在各式光源中，日光（太阳光）对于光感测系统的影响最大，尤其是在不可见的红外光（700~1100nm）的范围内，若是所开发的感测系统是属于室外的应用，一定要特别留心日光所产生的干扰。

图一 : ams OSRAM资深技术应用工程师汤治邦深入剖析3D光感测技术与应用。

ToF技术领军 光感测应用将无所不在

在目前这几个光感测技术中，汤治邦认为ToF会是相当重要的一项，几乎所有正在开发的新兴应用，都会使用ToF的技术来实现。而ToF又分成直接式的dToF和非直接的iToF两种架构，要依据所开发的应用需求来选择。

至于影像感测器的技术发展，汤治邦举火星探测机的镜头数量为例，他指出，未来影像镜头将会与人们的生活密不可分，几乎所有的应用都会使用，同时数量也会越来越多。

而再选择影像感测镜头上，量子效率（Quantum efficiency）是非常关键的一项因素。汤治邦表示，影像感测器的效能取决于光转换为电作用，因此要尽可能的提高量子效率的曲线。而目前的技术都是在可见光的部分比现较好，但不可见光则会大幅衰退。

至于在车用与工业渐渐火热的光达（LiDAR）技术，汤治邦指出，以发光源来区分，光达大概分成EEL（Edge-emitting Laser）和VCSEL两种，目前在汽车领域的需求非常的高，而且逐步从高价车款下放到中价位的国产汽车上，未来每部车都将会配备光达的感测器。

在汽车的应用上，主要就是一种跟车与环境侦测的系统，实际的功用包含：塞车导引、高速公路导引、城市驾驶导引、机器人计程车等。

汤治邦表示，在发射端，光达元件最重要的就是功率与距离的问题，尤其是在各种恶劣的环境之中，能否还可以达到规定的效能目标。而所使用的光源技术包含光纤雷射、侧边雷射（EEL）和VCSEL几种，但在发射技术方面，又可分为Flash、TSS，以及机械式几种类型，各自有各自的特色。其中又以VCSEL的半导体整合能力最佳。

而在光感测系统的整合方面，汤治邦特别指出，现在的业者都会要求完整的系统的方案，因此开发者除了要懂感测元件外，也必须要掌握光学的，以及讯号控制和演算法等，才能够完成高品质的光感测应用。而唯有充分了解所欲开发的装置特性，才能越精准掌握元件与系统的整合度。

图二 : 观看讲座直播录影