3D感测将对半导体产业产生积极影响

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iPhone X的原深感镜头(TrueDepth 3D)是脸部识别功能Face ID的关键技术,取代Touch ID成为手机解锁和移动支付的执行方式,是新iPhone*热门的技术之一。其实3D感测技术已经存在多年,特别是在机器视觉等工业应用中,PC也已经使用3D感测,而手机采用后未来需求将日益增加。

据Semi Engineering网站报导,3D感测是透过时差测距(ToF)或结构光技术完成,ToF是将红外线光源透过光学装置散播至整个空间,透过对光从物体反射时间的测量,实现手势识别功能,这项技术让用户可以非接触方式,或使用遥控器等装置来控制设备。

空间的追踪技术可用于扩增实境(AR)的各种应用,如iOS 11即包含扩增实境平台ARKit,苹果表示ARKit使用视觉惯性测距(VIO)**追踪周围世界,VIO将镜头感测器数据与CoreMotion数据结合,让设备可以高精度感测房间内的移动方式,而无需额外的校准工作。

意法半导体(ST)的FlightSense ToF产品花了8年时间开发,至今已经出货1,500万台,FlightSense ToF是一个包括接近感测器、环境光感测器和雷射红外光源的模组,可以放在玻璃下面,至今出货总额超过3亿美元,客户来自15个不同OEM厂商80多款智能型手机。意法半导体*新一代FlightSense为移动应用程式添加多对象检测和多阵列扫描,为因应市场需求,计划调高资本支出1.25亿~2亿美元。

另一种3D感测技术是结构光(Structured Light),可将图案投影到物体上,并且可以基于投影的变形来推断目标的深度。奇景科技(Himax)在结构光模组产品线(SLiM)中开发基于晶圆级光学镜头(WLO)的结构光产品,是提供给OEM厂商的一站式模组解决方案,然而,奇景于2018年初前并没有3D感测模组的大规模生产计划。高通(Qualcomm)与奇景已经展开合作,结合高通的Spectra电脑视觉技术与奇景的SLiM产品提供解决方案。

垂直共振腔面射型雷射(VCSEL)是3D感测解决方案的一部分,传统上VCSEL阵列用于手势识别和光学感测,低阶VCSEL用于光学滑鼠和雷射印表机。高阶产品已被用于如微软Xbox Kinect这样的产品,让消费者可以用手势来控制控制台,微软技术供应商是Lumentum。

Lumentum的3D感测营收将从2017年第2季的500万美元,跃升至第3季约2亿美元,据传获得iPhone X采用,虽然Lumentum拥有自己的晶圆厂,但3D感测产品是来自晶圆代工厂。

3D感测供应链中的企业包括Lumentum、Finisar、意法半导体、奇景、Viavi、Jabil Optics、南茂科技(ChipMOS)、精材科技(Xintec)、同欣电子以及台积电。

3D感测技术仍在持续发展,例如美国新创Chirp Microsystems开发超低功耗超声波ToF解决方案,针对穿戴式设备和连网智能家庭产品市场,Chirp的解决方案是基于ToF,而不是结构光技术。

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