艾邁斯歐司朗展示“傳感+光源”下一代應用，“中國應用中心”助力成果落地

2021年艾邁斯歐司朗完成合并，實(shí)現了“傳感+光源”的結合。近日，該公司召開(kāi)新聞發(fā)布會(huì )，大中華區及亞太區應用中心高級總監冷劍青介紹了消費、汽車(chē)、工業(yè)、醫療領(lǐng)域的創(chuàng )新解決方案。

艾邁斯歐司朗集團 大中華區及亞太區應用中心高級總監 冷劍青

1   移動(dòng)和可穿戴的新應用

艾邁斯歐司朗的相關(guān)技術(shù)有：3D傳感、BOLED（屏下光感）、Micro LED、VCSEL（垂直腔面發(fā)射激光器）、顏色傳感、接近傳感、AWB、光譜傳感、LED、IRED（紅外發(fā)射器）?？蓱糜?D身份識別和支付、3D AR/VR、顯示管理、影像增強、占位檢測、下一代顯示屏等。

●   3D傳感

可應用于精準的面部識別和手勢識別、安全支付、便捷的門(mén)禁管理、逼真的游戲體驗、3D成像、增強現實(shí)（AR）。

此外，還可用于手機的前置和后置。手機的后置應用里，包括一些世界著(zhù)名的廠(chǎng)商這兩年也推出了手機上的激光雷達的產(chǎn)品。國內廠(chǎng)商也非常關(guān)注這塊市場(chǎng)。艾邁斯歐司朗是少數可以提供全套解決方案的供應商，能提供三大主流的人臉識別方案，包括飛行時(shí)間檢測（ToF）、主動(dòng)立體視覺(jué)和結構光。

后置3D傳感也創(chuàng )造了新的可能性。后置3D傳感支持新的應用，包括AR/VR與攝像頭相關(guān)的功能。例如下圖，如果你拿了一個(gè)平板，通過(guò)一個(gè)后置的3D dToF（直接飛行時(shí)間），在遠距離、光線(xiàn)不佳、環(huán)境復雜的情況下仍具有出色的性能。艾邁斯歐司朗和一些領(lǐng)先的軟件廠(chǎng)商包括國內廠(chǎng)商有長(cháng)期的合作。前段時(shí)間艾邁斯歐司朗宣布很快會(huì )正式推出基于其半導體的激光雷達或3D dToF的方案，它的上層和應用算法是Arcsoft來(lái)支持的，應用場(chǎng)景會(huì )覆蓋到很多消費類(lèi)的AR場(chǎng)景。

AR和VR的產(chǎn)業(yè)爆發(fā)還有多長(cháng)時(shí)間？冷劍青指出，就像很多新技術(shù)一樣，在概念的階段，有時(shí)候會(huì )被炒得非常熱，但是實(shí)際落地又遇到了成本、可靠性及良率等問(wèn)題，往往不如預期得那么快。經(jīng)過(guò)這幾年，隨著(zhù)相關(guān)半導體技術(shù)工藝的成熟和功耗的降低，都已經(jīng)在慢慢地凝聚應用端落地的條件，相信一些領(lǐng)先的廠(chǎng)商可能會(huì )在未來(lái)二三年有產(chǎn)品出來(lái)。

手機的應用上，艾邁斯歐司朗已深耕多年，包括面向屏下光感（BOLED）臉部識別身份驗證的3D傳感。影像增強方面，可為客戶(hù)提供激光輔助的自動(dòng)對焦，以及3D的一些應用，包括特殊圖像的增強效果，在人臉的肖像模式和AI場(chǎng)景有非常重要的技術(shù)地位。再有，與國內外領(lǐng)先的手機廠(chǎng)商合作，利用光譜器在A(yíng)I的白平衡算法上也獲得了突破，可使拍出來(lái)的照片更符合人臉主觀(guān)的感受。

●   3D結構光

艾邁斯歐司朗是3D結構光的先驅。今天3D結構光在中國以及全世界開(kāi)花結果，蓬勃發(fā)展，應用領(lǐng)域包括人臉識別以及工業(yè)的門(mén)禁，甚至門(mén)鎖上也有廣泛的應用，可以提供極低功耗的解決方案。最近這兩年用戶(hù)的關(guān)注度慢慢轉移到3D ToF上，可用于距離稍遠一點(diǎn)，尤其是戶(hù)外的一些場(chǎng)景，潛在的應用上更有爆發(fā)力，因為場(chǎng)景更廣闊。

●   打造全屏等顯示屏傳感

隨著(zhù)手機技術(shù)的發(fā)展，手機屏幕越來(lái)越趨向超薄的屏幕以及全面屏，不止一家廠(chǎng)商宣布了全面屏的解決方案。盡管技術(shù)成熟度上還有待完善，但已經(jīng)非常接近大規模的商用化了。艾邁斯歐司朗和國內外領(lǐng)先的客戶(hù)在配合，盡可能把相關(guān)的傳感器（包括亮度和色度的）放到屏幕下面。

那么，手機屏幕的前置做結構光，如何把前面的劉海去掉？冷劍青指出，結構光本質(zhì)上是一種傳感技術(shù)，現在想往屏下發(fā)展。全面屏將來(lái)被消費者充分認可之后，一項技術(shù)如果不能放在屏下，就可能被類(lèi)似的可以放在屏下的技術(shù)取代。

作為供應商，艾邁斯歐司朗不評價(jià)技術(shù)的好壞，因為應用的場(chǎng)景不一樣。例如在新冠肺炎流行之前（2020年2月之前），很多結構光的客戶(hù)覺(jué)得比指紋方便，因為指紋在手濕的情況下不一定方便。但是大家一戴上口罩之后，形勢發(fā)生了逆轉。有人認為結構光還是相對較為方便的；但是如果不能放在屏下，顯然看上去就是對全面屏的適應度不夠，廠(chǎng)商應該在做這分析的工作。

屏下放傳感器有何技術(shù)挑戰？冷劍青稱(chēng)，屏下往往有攝像頭。如果傳感器放在下面，有時(shí)屏幕會(huì )像毛玻璃一樣不太透明。技術(shù)上可以把一些部位做得薄一點(diǎn)，或者做一個(gè)獨立的顯示，或者是做到接近透明，但效果肯定會(huì )差一點(diǎn)，不過(guò)算法上會(huì )做補償。但是極致地追求效果，就不一定理想。往往有兩種應用場(chǎng)景，①可能是不怎么喜歡自拍的用戶(hù)，只要是可以視頻對講就可以。但是它的好處很大，例如你游戲或看視頻，屏幕是沒(méi)有任何缺陷的，②有些人是直播帶貨的，對自拍的效果有強烈的追求，這時(shí)可能水滴屏更適合，所以要看應用場(chǎng)景。

屏下攝像頭的挑戰是：信號只穿透了屏幕1次，例如我自拍的時(shí)候，相信我這個(gè)光線(xiàn)是穿透了屏幕，打在了這個(gè)攝像頭上。但是它對于光傳感來(lái)說(shuō)會(huì )更嚴重，因為屏下的光傳感器模組是兩部分，①激光從屏下打出來(lái)，②打到人臉后反射回去。這樣一來(lái)一回，需要抗干擾能力更強。艾邁斯歐司朗的性能比競爭對手高約1個(gè)數量級。其中的挑戰在于不可能無(wú)限度地提高信噪比，由于你本體的環(huán)境噪聲的影響會(huì )很大，因此需要更多地和客戶(hù)和供應鏈合作，怎么在產(chǎn)業(yè)鏈上解決這個(gè)問(wèn)題?！斑@個(gè)路徑很快就可以看清楚，也許就是一兩年的時(shí)間?！?/p>

2   汽車(chē)照明與激光雷達

艾邁斯歐司朗是汽車(chē)照明的老大，在業(yè)界遙遙領(lǐng)先，主要得益于原歐司朗所帶來(lái)的資產(chǎn)。原艾邁斯半導體更多的是駕駛員檢測，還有艙內檢測等傳感領(lǐng)域。兩家公司合并之后，汽車(chē)的內飾和外飾照明都居于領(lǐng)先地位。

主要產(chǎn)品有：LED（低中高功耗）、矩陣燈、激光雷達（VCSEL和EEL）、紅外、激光、2D/3D傳感器、傳統光源（鹵素燈、氙氣燈），用于內、外飾照明、自動(dòng)駕駛、駕駛員和艙內監測、手勢傳感和人機交互、抬頭顯示等。

●   汽車(chē)照明是艾邁斯歐司朗公司本地有最成熟供應鏈的一款產(chǎn)品。艾邁斯歐司朗中國制造的產(chǎn)品已經(jīng)被客戶(hù)采用了，成本非常有優(yōu)勢。

外飾照明方面，公司最近發(fā)布了新產(chǎn)品Eviyos 2.0，如下圖能說(shuō)明有趣：把車(chē)燈做成裝飾性的效果。因為有獨立像素點(diǎn)，支持獨立尋址，可以做到指哪兒打哪兒的效果（如下圖），配合激光雷達，道路安全上大有可為。例如激光雷達探測到前面有一個(gè)可疑物體，就可把某個(gè)燈打亮。

●   自動(dòng)駕駛。

先進(jìn)的激光雷達技術(shù)，使駕駛更安全，可用于高級駕駛輔助系統（ADAS）和自動(dòng)駕駛。其中，艾邁斯歐司朗的VCSEL陣列和驅動(dòng)器實(shí)現純固態(tài)激光雷達，特點(diǎn)是高功率，低溫漂，可擴展；VCSEL支持尋址功能，點(diǎn)亮裸片特定區域/特定視場(chǎng)角。此外，該公司還有高功率密度的邊發(fā)射激光器（EEL），適合與MEMS和機械鏡組合使用。

值得一提的是，艾邁斯歐司朗是唯一一家可同時(shí)支持兩種激光雷達方案（VCSEL和EEL）的供應商。和友商相比，艾邁斯歐司朗的方案有更高的功率、更好的特性，其中功率是目前世界最高的。

那么，車(chē)載激光雷達的價(jià)格怎么降低？冷劍青稱(chēng)，激光雷達非常復雜，價(jià)格降到消費者可以普遍接受的階段還有一段路要走，需要通過(guò)全產(chǎn)業(yè)鏈的密切合作。因為電子產(chǎn)品如果沒(méi)有量，價(jià)格就很難降下來(lái)；反之，如果沒(méi)有足夠低的價(jià)格，量就很難起來(lái)。因此，這不是靠一兩家廠(chǎng)商單方面的努力就可以解決的。相信未來(lái)幾年內，價(jià)格會(huì )迅速降低。其實(shí)這個(gè)趨勢過(guò)去已經(jīng)產(chǎn)生了：從較貴的價(jià)格正降到人們可以接受的程度，可以打破這個(gè)門(mén)檻——1000美元。

激光雷達的趨勢之一是固態(tài)化，因其體積、工藝及可靠性都有優(yōu)勢，不過(guò)現在還處于與傳統機械雷達并存的狀態(tài)。

激光雷達的一個(gè)挑戰是安全性，需要避免大規模的發(fā)射。再有，檢測到的信號的可靠性也要保證，目前還處在探索階段。目前激光雷達的使用量不是很多，將來(lái)很多的車(chē)行駛怎么避免干擾？

除了激光雷達，還有毫米波雷達，到底哪種好？艾邁斯歐司朗集團資深現場(chǎng)應用工程師經(jīng)理李銘豪分析道，毫米波技術(shù)非常成熟，但是分辨率不是很高，例如前后排列的物體可能可以看到前面的，背后的就看不到，可能要結合圖像傳感等技術(shù)一起使用。激光雷達的分辨率較高，所以可以更高地分辨一些目標和細節。當然激光也有一些技術(shù)上的問(wèn)題，包括一些因素會(huì )造成誤判，這些都處在技術(shù)上一點(diǎn)點(diǎn)在想辦法解決的過(guò)程中。

3   醫療健康的創(chuàng )新

新公司是醫學(xué)成像方面領(lǐng)先的供應商。主要產(chǎn)品有：CT傳感、CT光子計數、UV-C、光譜傳感、數字X射線(xiàn)傳感、LED、NanEye，可用于醫學(xué)成像、UV-C消毒、快速診斷、數字化健康、微型攝像頭內窺鏡等。

●   充分釋放UV-C（短波紫外線(xiàn)）的消毒潛能。

紫外線(xiàn)不含化學(xué)物質(zhì)，可以高效消毒滅菌，能消滅高達99.9%的病毒和細菌。UV-C技術(shù)廣泛用于各種消費者健康、工業(yè)和醫療應用中——例如，消殺細菌、病毒等各類(lèi)病原體的UV-C解決方案。LED技術(shù)使節省大量空間的消毒殺菌應用成為可能。

●   光譜傳感器使智慧健康更加智能化

光譜傳感器可用于快速檢測生物標記物，早期COVID-19病毒抗原檢測?？梢允瓜M者自己在家診斷新冠。利用如圖的光譜機可以自動(dòng)的對試劑進(jìn)行判斷你有沒(méi)有得新冠，還可以上報到相關(guān)的功能里，現在已經(jīng)實(shí)現了量產(chǎn)（艾邁斯歐司朗與BiologyWorks合作通過(guò)光譜傳感器實(shí)現COVID-19快速精準的檢測）。

醫療級可穿戴產(chǎn)品的特點(diǎn)是行業(yè)門(mén)檻較高，主要是認證的周期比較漫長(cháng)，要求會(huì )非常高。這個(gè)領(lǐng)域的玩家，不管是供應商還是整機廠(chǎng)，往往先從消費級的健康產(chǎn)品做起，使得用戶(hù)體驗非常好。長(cháng)期來(lái)看，從消費走向醫療/認證是不可避免的。

4   工業(yè)自動(dòng)化與園藝照明

艾邁斯半導體和歐司朗合并之后，光源+傳感器的領(lǐng)域成為了艾邁斯歐司朗的價(jià)值點(diǎn)。例如全局快門(mén)圖像傳感器、線(xiàn)陣與面陣圖像傳感器、飛行時(shí)間（ToF）、近紅外光譜、LiDAR、IRED、EEL、VCSEL、UV-C，可用于門(mén)禁和安全監控、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)化、近紅外光譜、工業(yè)成像、機器視覺(jué)機器人、UV-C消毒等。

●   3D傳感提高工廠(chǎng)自動(dòng)化

3D傳感技術(shù)與協(xié)作機器人結合，實(shí)現防碰撞和人機交互，用于生產(chǎn)區和倉庫的自動(dòng)化導向車(chē)（AGV）；覆蓋所有3D架構：主動(dòng)立體視覺(jué)（ASV）、飛行時(shí)間（ToF）和結構光（SL）；創(chuàng )新式近紅外全局快門(mén)圖像傳感和先進(jìn)泛光技術(shù)；高速、高分辨率的一流攝像頭，配置先進(jìn)的全局快門(mén)像素，可實(shí)現高速率監控；高質(zhì)量圖像采集，消除運動(dòng)偽影（moving artifacts）；1D/2D傳感器可用于工廠(chǎng)自動(dòng)化，例如質(zhì)量控制圖像傳感器。

●   通過(guò)機器視覺(jué)技術(shù)，實(shí)現自動(dòng)化應用

艾邁斯歐司朗領(lǐng)先的全局快門(mén)CMOS成像技術(shù)，可實(shí)現高速機器視覺(jué)、檢測和工廠(chǎng)自動(dòng)化；具有高分辨率、每秒高幀數和高圖像質(zhì)量；自動(dòng)光學(xué)檢測技術(shù)，實(shí)現質(zhì)量控制；領(lǐng)先的VCSEL和高量子效率近紅外圖像傳感器；近紅外照明與靈敏的NIR圖像傳感器相結合；可實(shí)現緊湊、經(jīng)濟高效的高性能3D系統，避免不受控照明條件的影響；可處理更復雜任務(wù)，實(shí)現精確的2D和3D環(huán)境可視化。

●   園藝照明

產(chǎn)品有LED（中、低、高功耗）、園藝LED、UV-C、IRED。

很多人認為照明是傳統領(lǐng)域，實(shí)際上也有很多創(chuàng )新之處。例如園藝照明，因為植物在不同的生長(cháng)階段，促進(jìn)生長(cháng)的光源是不一樣的。原歐司朗在這方面比較有優(yōu)勢，可以做出適用不同階段植物生長(cháng)的燈，包括紫外消毒等。合并之后，艾邁斯歐司朗可以提供端到端的照明方案，一方面通過(guò)光譜器分析當前植物生長(cháng)的特性，同時(shí)把信息反饋給照明設備，以選擇合適的波長(cháng)/智能的照明方案?？傊?，艾邁斯歐司朗在傳統的LED以及包括非可見(jiàn)光的波段外，包括還有一些特殊光源上，都有一個(gè)非常完整的覆蓋。

●   CMOS傳感器達到宇航級

艾邁斯歐司朗有CMOS傳感器部門(mén)，產(chǎn)品一般用于工業(yè)和醫療領(lǐng)域，屬于高端產(chǎn)品，在全局快門(mén)上有一些重要的專(zhuān)利。2020年NASA“毅力號”火星探測器上就用了艾邁斯歐司朗的兩款產(chǎn)品進(jìn)行太空拍攝。實(shí)際上，CMV CMOS圖像傳感器系列起初是為高端工業(yè)應用開(kāi)發(fā)的，憑借穩健技術(shù)和高質(zhì)量設計，即使在宇航應用中也能完美勝任。其中采用了2000萬(wàn)像素的CMV20000，400萬(wàn)像素的CMV4000。

5   “中國應用中心”助力成果落地

任何好的技術(shù)和產(chǎn)品，最終還是要靠客戶(hù)做出應用?，F在中國客戶(hù)走得太快了，手機的開(kāi)發(fā)周期已經(jīng)從幾年變成了1年甚至幾個(gè)月，傳統的半導體客戶(hù)支持方式已跟不上時(shí)代的潮流。因此，2019年艾邁斯歐司朗成立了“中國應用中心”，為客戶(hù)提供全套的服務(wù)，從客戶(hù)設計支持到本土化的解決方案（如下圖）。合作的領(lǐng)域包括光學(xué)和成像系統，以及合并之后的光源等。

傳感器的光源方面，過(guò)去手機上做得較多，艾邁斯半導體和歐司朗合并之后，會(huì )加大工業(yè)和汽車(chē)領(lǐng)域的資源投放力度。該公司希望在未來(lái)幾年內成長(cháng)為一家可以立足于中國本土研發(fā)，提供全套解決方案的跨國的半導體和光學(xué)行業(yè)的供應商。

中國應用中心還會(huì )有什么新舉措？冷劍青稱(chēng)，光源非常重要，艾邁斯歐司朗是“傳感+光源”技術(shù)。新公司要把光源放在突出的位置，當把光源和傳感技術(shù)融合的時(shí)候，會(huì )看到很多新的應用場(chǎng)景和技術(shù)出現。例如可穿戴的，艾邁斯歐司朗也在做這方面的參考設置，具體措施是艾邁斯半導體加上歐司朗的傳感技術(shù)和算法。