L’USO ONNIPRESENTE DELLA LUCE NELLE APPLICAZIONI BIOMETRICHE E MOBILI


Osram Opto Semiconductors

Molte delle tecnologie che stanno alla base delle innovazioni nei dispositivi mobili, compresi smartphone, tablet e wearable, si basano sull’uso onnipresente della luce. Che non include solo la luce visibile, come l’illuminazione del display o l’utilizzo del flash, ma anche, per esempio, il riconoscimento dei gesti, la scansione dell’iride o il riconoscimento del volto.
Osram Opto Semiconductors spiega il ruolo che la tecnologia VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser – Laser a emissione superficiale a cavità verticale) potrebbe svolgere in questo sviluppo. Vediamolo: i metodi biometrici di identificazione degli utenti rappresentano le opzioni più affidabili e sicure a nostra disposizione oggi, e, dice Osram, sono un’alternativa alla complessa gestione delle password per la sicurezza, utilizzati nel controllo degli accessi e per l’autenticazione dei pagamenti, ecc.

La biometria si basa sull’uso di caratteristiche umane, come l’interno dell’iride, le caratteristiche del viso o le impronte digitali. I sensori identificano queste caratteristiche e le confrontano con i dati biometrici memorizzati. Per un funzionamento affidabile di tali dispositivi è necessaria luce infrarossa per illuminare l’area target. Tecnologia già in uso nei sistemi di controllo degli accessi, e, per la crescente miniaturizzazione della tecnologia Led a infrarossi, l’adozione sta aumentando rapidamente.
Il diodo laser irradia la luce verticalmente rispetto alla superficie del chip a semiconduttore, al contrario dei diodi laser edge-emitting, dove la luce viene emessa dal bordo del chip. Le caratteristiche degli emettitori superficiali sono i costi inferiori rispetto agli edge-emitter e la qualità superiore del fascio, pur se con una potenza di uscita inferiore.

Come componente montabile superficialmente, la tecnologia VCSEL combina le caratteristiche di un Led con quelle di un laser. È anche possibile realizzare array VCSEL – un composito di diverse centinaia, o addirittura migliaia, di VCSEL – realizzando, ad esempio, un chip con 500 aperture di 1 mm x 1mm, incollato e assemblato come un normale Led.

Tale tecnologia è una buona scelta per campi di applicazione come smartphone, droni e dispositivi AR/VR dove la modulazione ad alta velocità rappresenta un vantaggio. Le applicazioni di rilevamento 3D, come il riconoscimento del volto, in particolare per i dispositivi consumer, sono considerate fattori importanti per il successo nel mercato. A questo proposito il sito LEDinside stima che quello globale dei proiettori laser infrarossi per il rilevamento 3D nei dispositivi mobili abbia raggiunto i 246 milioni di dollari nel 2017, e che crescerà fino a circa 1.953 miliardi di dollari nel 2020.

Ulteriori campi di applicazione sono l’autofocus e le funzioni di prossimità nelle fotocamere, in particolare quelle degli smartphone. Si sta inoltre integrando il rilevamento 3D nei dispositivi per la Realtà Aumentata (AR) e quella Virtuale (VR) – per occhiali intelligenti, smartphone futuri e altri dispositivi mobili, compresi i droni.
Grazie alla sua vasta gamma di vantaggi, come l’ingombro molto ridotto, i costi relativamente bassi, l’efficienza ottica, il basso consumo energetico, la stabilità della lunghezza d’onda e le elevate velocità di modulazione, la tecnologia VCSEL potrebbe rappresentare, spiegano da Osram Opto Semiconductors, la chiave per una più ampia adozione di applicazioni come il rilevamento 3D nel mercato globale dei grandi numeri.

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