3D 感测技能从手机使用开端全面分散到轿车、AR 等范畴,关于三大干流技能:飞翔时刻(ToF)、结构光(Structured Light)、双目立体视觉(Stereo Vision)互相的道路之争,业界早有各种争辩。
然不可否认地,现在 ToF 技能最被商场承受和广泛使用。依据调研组织猜测,2022 年全球 ToF 商场规模可望上看 15 亿美元,约占整个 3D 感测商场 50%。
相同依据 ToF 原理来开发 3D 感测技能,有一家新创公司在建立初期就取得台积电为其打造全新的锗硅 GeSi 工艺渠道,有别于其他同业都是直接选用台积电规范的硅工艺,这家公司是 Artilux (光程研创)。
近期,光程研创更是取得重量级客户的加持,国内传感器龙头豪威 OV 正式与光程研创签署协作意向书,两边将在 CMOS 印象传感器及锗硅3D传感技能上敞开协作。
关于光程研创这家 ToF 新创公司而言,这是打入终端使用商场的进程中,十分要害的一步。
CI竞赛剧烈,3D感测是必备
已并入韦尔的豪威是全球印象传感器 CIS 前三大供货商之一,关于 3D 感测技能天然是不会缺席。
依据问芯Voice 了解,现在豪威的 CIS 芯片是调配日商 Sony 的 3D 感测技能,但随着使用范畴越来越广,与不同 3D 感测技能同伴协作也是重要战略方向。
豪威与光程研创签署的协作意向书并未发表两边详细的协作形式和细节,但问芯Voice 了解到,因为光程研创依据锗硅 GeSi 开发的 ToF 技能十分特别,关于商业协作形式,公司也秉持灵敏弹性的情绪。
有别于一般朴实出售芯片,其实战略结盟的方法可所以传统的出售芯片,也可所以某个规模的技能授权协作,或是代工出产等。据了解,光程研创关于不同的商业形式抱持敞开心态,以期能藉由豪威在智能手机范畴的高市占率,快速翻开商场。
类似于豪威与光程研创这样的 CIS 芯片供货商,携手 3D 感测技能供货商的比如,还有艾迈斯半导体(ASM )和思特威(SmartSens )。
思特威的技能团队身世于豪威,这几年在安防印象传感器范畴横扫千军,也是传感技能范畴十分受重视的新兵。
在这次与艾迈斯的协作上,主要是结合思特威的传感技能和 NIR 技能,以及艾迈斯的 3D 感测技能与中心 IP ,供给契合客户的实在需求的解决方案。
艾迈斯一起具有三大 3D 感测技能:ToF、结构光,以及自动立体视觉( ASV )。在与思特威的协作架构下,会以 3D 近红外线(NIR )传感器为主,运用于脸部辨认和 NIR 规模内(2D 及 3D )需求的高量子功率(QE)的使用,而两家公司将协作开发 3D ASV 参阅规划,未来方案推出 130 万像素推栈 BSI CIS 产品。
图说:光程研创一起创办人兼执行长陈书履
关于光程研创而言,手机肯定是主战场。这次与豪威协作,便是期望能将锗硅宽频的 3D感测技能,以完好的解决方案加快导入手机商场,然后完成于各项举动商场的前瞻性使用。
一起的锗硅工艺,立异要从底层技能做起
选用锗硅工艺渠道制作的 3D 感测器最大特点是长波长的特性,波长可推升至1550 nm,比现在老练量产的 940nm 波长有更多优势,包含深度辨识精确度、下降视网膜因吸收短波长雷射能量而受损的危险,以及提高抗阳光搅扰的才能。
现在干流的 3D 感测器解决方案的波长多小于1000nm,主要是 850nm、940nm 两种; 但是,3D 传感器发射出来的雷射能量,多少会被人的视网膜所吸收,长时间射入会对人的眼球形成损伤。而雷射波长越长,其实对人眼的损伤就越低。
现在光程研创供给的产品组合很广,包含干流照相技能的可见光 850nm 及 940nm 波段,并进一步针对能展示更佳的野外使用者体会,以及强化人眼安全的 1350nm 及 1550nm 波段,供给更多维度的印象解决方案。
光程研创的发迹进程,是一群斯坦福毕业生秉持着初生之犊不畏虎的创始精力,成功压服台积电能为其打造一起的锗硅 GeSi 工艺技能渠道的传奇故事。
该公司建立于 2014 年,其一起创办人兼执行长陈书履及初始团队前期从前参加英特尔的“硅光计画”,在创业之初即发现硅光通讯的锗硅 GeSi 资料的特性特别合适用于 3D 感测器上,且能补足现在干流的硅技能之缺乏。
台积电与光程研创的协作,现已于 2018 年催生全球第一颗选用锗硅资料 的 ToF 技能 3D感测器。
相较于其他 ToF 芯片技能供货商,光程研创是从底层把握技能中心,选用锗硅资料有别于市面上的硅资料。
光程研创告知问芯Voice,就像是盖房子般,在根底建材上选用不相同的资料,来做出差异化,再协作自主研制 3D 算法、专属像素、ASIC芯片规划等,针对手机、机器视觉、车用光达等不同使用供给客制化的芯片,未来更可打造相关生态体系。
3D感测技能仍是外商操纵
从商业形式视点而言,携手豪威是十分美丽的一步棋。
被韦尔收买的豪威是全球第三大 CIS 芯片供货商市,商场占有率约 10%,仅次于 Sony 和三星两大 IDM 厂。
豪威现在的 CIS 产品线包含 100 万画素以下至 1300 万画素以上,客户包含华为、Oppo、Vivo、小米等手机品牌厂。
自从 2019 年国内半导体工业鼓起一股去美化趋势以来,被韦尔收买的豪威其 CIS 芯片更是这一波选用国产化芯片的受益者之一。
再者,5G 智能手机搭载超薄光学屏下指纹成为趋势,加上手机多镜头和内建 ToF 功用,加上无人驾驶辅佐体系ADAS、智能家庭、智能城市、工厂自动化等使用不断扩增,CIS 工业正在走十年一轮需求迸发的格式,且业界以为这股热潮短期内不会完毕。
在此也简略回忆一下,为什么 3D 感测今天会成为这么火爆的技能?
主要是从 2017 年 9 月 iPhone X 面世后,苹果选用结构光技能再度引领业界跟进。
就像曩昔指纹辨认技能,苹果选用后,Android 阵营天然也是奋力追逐,像是 2018 年 OPPO 也发布首部搭载 ToF 摄像头的智能手机 OPPO R17 Pro 等,仅仅遍及进程中,以 ToF 技能替代了结构光,主要是 ToF 模组的复杂度较低,只需一个 VCSEL 和分散片。
在Android 阵营的第一波需求中,最大赢家仍是外商,ToF 解决方案供给者包含Sony、英飞凌、PMD、松下、ASM等。
其间,Sony 不但是全球 CIS 龙头供货商,也在 2015 年收买比利时 Softkinetic Systems,因而取得 ToF 传感技能及其相关体系与软体,现在在3D 感测芯片商场以挨近过半,保持在 ToF 范畴的领先地位。
从上述的 CIS 供货商与 3D 感测器芯片供货商之间的联系,不难看出像是豪威、思特威这类的国内 CIS 厂商,不像 Sony 自己有 ToF 技能,因而都会想要广泛地找寻 3D 传感器芯片厂商协作,强化自己的技能实力与职业竞赛才能。
光诚研创与台积电协作开发的锗硅工艺技能,等于是从底层技能与其他的 ToF 技能供给者做出差异化,然后成为 3D 感测商场的一大亮点。
未来像是豪威与光程研创的携手,或是思特威与艾迈斯ASM 的结盟,肯定会是传感芯片职业的干流趋势之一,然后开展更多立异的商业形式,驱动终端使用百家争鸣。