帳號:
密碼:
CTIMES / 文章 /   
3D感測器市場戰雲密布
 

【作者: 籃貫銘】   2018年03月20日 星期二

瀏覽人次:【2686】
  


一下子,3D感測市場突然就熱鬧起來了,不僅晶片大廠接連推出新品,新創公司也陸續加入戰局,轉眼3D感測就變成了紅海市場,戰雲密布。


然而3D感測的確是一個深具潛力的技術,不僅智慧手機可以搭載,AR和汽車也都有運用的空間,其市場其實正處於起飛期,究竟會達到什麼樣的規模其實還很難估計。


根據集邦科技(TrendForce)的調查分析,光在行動裝置上的3D感測模組市場產值就出現了跳躍式的成長,市場規模預計將從2017年的15億美元,成長到2020年的140億美元,年複合成長率為209%。未來若AR和汽車也開始逐步採用3D感測技術,則相關的元件市場更會呈現倍數的成長,因此相關的供應鏈無不加緊研發或者擴增產能。


本篇報導就整理了近期相關業者的產品與技術布局狀況,讓讀者對當前3D感測市場的發展有所知悉。


低成本、高精度 ToF技術成應用主流

首先得先介紹一下時差測距(time-of-flight,飛時測距)技術。不同於使用2D圖像來推算3D資訊,ToF是透過紅外光在空氣中的飛行時間,計算出目標體的距離。ToF技術也是機器視覺工業的重要里程碑,因其只需要使用低成本的CMOS感測器和主動光源技術就能提供3D場景的距離景深資訊。


此外,不同於單點逐點掃描方式,ToF是每個圖元都能測量對應目標體的亮度和反射回來的到達時間,從而計算出該點對應的距離景深。ToF提供了視角範圍內場景的整個分辨率的距離景深資料。該技術結構簡單,容易使用,不依賴環境光,且兼具高精度和高幀率。



圖一 : ToF的技術原理(source: terabee.com)
圖一 : ToF的技術原理(source: terabee.com)

Lumentum收購Oclaro 龍頭地位更加穩固

3D感測器的龍頭美商Lumentum,在3月12日正式收購光通訊創新解決方案供應商Oclaro,更加奠定了其3D感測市場一哥的地位。


Lumentum目前是蘋果的VCSEL技術的獨家供應商,更是3D感測器市場的指標業者。該公司為3D感測應用提供了一系列全面的雷射二極體產品,包含邊緣發射的雷射二極體,光纖耦合雷射二極體,以及當前火紅的VCSEL。


在今年的美國西部光電展(SPIE Photonics West)中,Lumentum與合作夥伴Himax展示了針對行動裝置平台的Face ID面部辨識的應用。Himax在其SLiM模組中採用了Lumentum的雷射二極體,晶圓級光學器件(WLO),和衍射光學元件(DOE)。


另一家3D感應合作夥伴Orbbec在其Astra Mini相機中使用Lumentum雷射二極體。這款高度緊湊的平台非常適合各種設置,包括手勢控制,機器人技術,3D掃描,以及能運用至從學校到工業環境,甚至零售場所的行動裝置的點雲(point cloud)應用的開發。


Occipital則將Lumentum的雷射技術運用在其Bridge混合實境的頭戴裝置上,讓用戶可以將虛擬內容與其真實世界環境無?連結。


老牌雷射光學廠Finisar今年將大秀VCSEL技術

Finisar是全球最大的光通信器件產品的供應商,旗下產品同樣橫跨消費性與工業應用,而其VCSEL技術同樣擁有一定的市場佔有率。


在今年的美國西部光電展上,Finisar也展示了用於深度感應應用的VCSEL技術,能在消費性電子設備上實現3D面部識別的應用。此外,該公司還將推出新型高速光電探測器,並從其測試和測量產品組合中展示WaveSource可編程雷射技術。



圖二 : Finisar在VCSEL技術已研發超過二十年,其在1996年就首次實現商業化。
圖二 : Finisar在VCSEL技術已研發超過二十年,其在1996年就首次實現商業化。

Finisar的3D感測辨識技術同樣是使用了結構光和ToF深度感測技術,能為消費性電子和自動駕駛車輛提供了許多新的應用,包括3D面部辨識,擴增實境(AR)和汽車電子LIDAR的應用。


事實上,Finisar在VCSEL技術已研發超過二十年,其在1996年就首次實現商業化,從那時起,Finisar便不斷研發,設計和製造該產品技術,並擁有領先市場的效能。而Finisar更表示,在今年稍晚將會發表極具競爭力的VCSEL參考設計。


英飛凌攜手pmdtechnolgies AG 主打手機辨識

雖然沒有自有3D感測器技術,但英飛凌(Infineon)找了一個相當強大的合作夥伴:pmdtechnolgies AG,共同合作推出新一代3D影像感測晶片解決方案,專門針對有感測需求的行動裝置,提供非常小尺寸且高效的感測與辨識功能。


這款感測晶片採用飛時測距(ToF)技術,內建英飛凌的REAL3處理晶片,是全球最小巧的攝影機模組,面積不到12mmx8mm,並內含接收光學元件與VCSEL(垂直腔面發射雷射)照明。


英飛凌指出,該款晶片集結了德國與奧地利兩地團隊的專業知識,於德國慕尼黑和奧地利格拉茲研發,並在德國德勒斯登生產。而相較於其他3D感測原理(例如:立體光或結構光等),ToF技術在電池供電的行動裝置能提供更佳的效能、尺寸、及功耗表現。



圖三 : 英飛凌與pmdtechnolgies AG,共同合作推出新一代3D影像感測晶片解決方案。
圖三 : 英飛凌與pmdtechnolgies AG,共同合作推出新一代3D影像感測晶片解決方案。

跳脫消費性市場 ams前進車用市場

奧地利微電子(ams AG)一直是感測器市場的佼佼者,其感測器產品也早早就打進蘋果(Apple)供應鏈中,但為持續鞏固其領先位置並於3D感測市場占據一席之地,在去年就併購了VCSEL廠Princeton,強化其供應鏈與產能,也與其他的零組件業者結盟,擴大其市占率和應用版圖。


為了拓展中國汽車市場,ams與中國舜宇光學科技集團(Sunny Optical Technology子公司寧波舜宇光電信息 (Ningbo Sunny Opotech合作,共同開發和行銷3D感測影像方案,以供應中國和全球其他地區的行動裝置與汽車應用OEM市場。


ams在新聞發佈裡指出,這項合作結合了雙方在光學感測與影像空間的技術,為OEM和系統供應商提供吸引人的3D感測方案,加速高效能3D影像系統的上市時程。


根據雙方的合作內容,ams和寧波舜宇光電將合作為3D感測應用開發影像方案,並提供相關軟體和演算法。這項夥伴關係聚焦於全球OEM行動裝置與智慧型手機商機,以促成創新的3D消費者應用,並且將延伸至汽車3D感測影像系統商機。


意法半導體推出世界最小的ToF模組 主打小型應用

而同樣看好3D感測器市場的商機,意法半導體(STMicroelectronics;ST)近期也發佈了第二代鐳射測距感測器VL53L0。新款感測器同樣基於其市場知名的FlightSense技術,能實現更快、更遠、更精確的測距功能,大幅提升手機和平板電腦的拍照性能,為機器人、使用者辨識、無人機、物聯網和穿戴式裝置市場開拓新的應用機會。


ST指出,這款VL53L0感測器尺寸僅有4.4 x 2.4 x 1mm,是世界上最小的ToF模組,同時還是首款整合了940奈米製程的VCSEL光源、SPAD 光子檢測器和先進微控制器的測距感測器。


VL53L0能夠在一幀畫面內完成全部測量操作,用時通常小於30ms,距離小於2米,能大幅改善拍照系統在攝像和連拍模式下瞬間對焦的性能,甚至在低光或低對比度場景中保持同樣的性能表現。此外,由於測距精確度非常出色,VL53L0還可提升智慧手機應用性能,包括雙攝像頭深度圖(dual-camera-based depth-mapping)。



圖四 : ST指出,這款VL53L0感測器尺寸僅有4.4 x 2.4 x 1mm,是世界上最小的ToF模組。
圖四 : ST指出,這款VL53L0感測器尺寸僅有4.4 x 2.4 x 1mm,是世界上最小的ToF模組。

3D感測技術新創公司:上海數跡智能科技

中國是3D感測器業者的重點市場,不僅因其具有龐大的智慧型手機市場,同時在汽車、物聯網與各式工業應用也具備相當的發展潛力,因此除了國際大廠爭相進入外,新創的業者也是陸續展露頭角,上海的數跡智能科技便是其中一家。


數跡智能科技主要專注於3D智慧模組的研發,提供SmartTOF系列3D智慧模組,以及針對VR/AR,機器人,無人機等產業的整合解決方案。根據該公司的簡介,他們已與國際級的3D感測器廠商合作,目前擁有多項技術專利,也已有數項的合作成果。


該公司的產品包含一款SmartToF 3D(TCM-E2系列)鏡頭模組,也是採用TOF技術的CCD深度感測器,尺寸小於35mm,輸出可達320x240 @ 60fps,測距範圍可達8公尺,測量的精度可達毫米級。此外,抗環境光達130Klux,可室外使用,也能依據客戶的需求客製化,並提供SDK跨平台(Windows /Linux /ROS/Android)支援。


相關文章
IoT願景促進多功能感測器整合
兼具高效能與可靠性 英飛凌打造新一代SiC元件
解決QFN-mr BiCMOS元件測試電源電流失效問題
攜手台灣產官學研界 全球傳動積極布局智慧機械
感測通訊走向數位化 IO-LINK奠定機聯網基礎
comments powered by Disqus
相關討論
  相關新品
Platform Manager Devices
原廠/品牌:Lattice
供應商:Lattice
產品類別:Power
Power Manager II Hercules Development Kit
原廠/品牌:Lattice
供應商:Lattice
產品類別:Power
Processor PM Development Kit
原廠/品牌:Lattice
供應商:Lattice
產品類別:Power
  相關新聞
» 意法半導體中國首家STM32官方旗艦店入駐天貓商城
» 小米8智慧型手機採用意法半導體FingerTip觸控螢幕控制器
» 意法半導體和Leti合作開發矽基氮化鎵功率轉換技術
» 國研院與成大建置「奈米晶片中心台南基地」強化跨域力
» 英飛凌擴展美國物聯網安全計劃 為所有連網裝置提供易用互通的安全方案
  相關產品
» Vicor推出10kW PowerTablet AC-DC轉換器
» 全新英飛凌智慧開關支援汽車動力傳動系統的節能技術 助降低油耗減少 CO2 排放量
» 意法半導體推出新款NFC動態標簽IC
» 意法半導體推出整合NFC控制器、安全元件和eSIM之 高整合行動安全晶片
» 意法半導體QiR與充電發射器相容 確保15W多線圈無線充電器
  相關資源
» Power Management Solutions for Altera FPGAs

AD


刊登廣告 新聞信箱 讀者信箱 著作權聲明 隱私權聲明 本站介紹

Copyright ©1999-2018 遠播資訊股份有限公司版權所有 Powered by O3
地址:台北市中山北路三段29號11樓 / 電話 (02)2585-5526 / E-Mail: webmaster@ctimes.com.tw