艾邁斯歐司朗展示“傳感+光源”下一代應(yīng)用，“中國應(yīng)用中心”助力成果落地

2021年艾邁斯歐司朗完成合并，實(shí)現(xiàn)了“傳感+光源”的結(jié)合。近日，該公司召開新聞發(fā)布會(huì)，大中華區(qū)及亞太區(qū)應(yīng)用中心高級(jí)總監(jiān)冷劍青介紹了消費(fèi)、汽車、工業(yè)、醫(yī)療領(lǐng)域的創(chuàng)新解決方案。

艾邁斯歐司朗集團(tuán) 大中華區(qū)及亞太區(qū)應(yīng)用中心高級(jí)總監(jiān) 冷劍青

1   移動(dòng)和可穿戴的新應(yīng)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?yīng)用于3D身份識(shí)別和支付、3D AR/VR、顯示管理、影像增強(qiáng)、占位檢測、下一代顯示屏等。

●   3D傳感

可應(yīng)用于精準(zhǔn)的面部識(shí)別和手勢識(shí)別、安全支付、便捷的門禁管理、逼真的游戲體驗(yàn)、3D成像、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）。

此外，還可用于手機(jī)的前置和后置。手機(jī)的后置應(yīng)用里，包括一些世界著名的廠商這兩年也推出了手機(jī)上的激光雷達(dá)的產(chǎn)品。國內(nèi)廠商也非常關(guān)注這塊市場。艾邁斯歐司朗是少數(shù)可以提供全套解決方案的供應(yīng)商，能提供三大主流的人臉識(shí)別方案，包括飛行時(shí)間檢測（ToF）、主動(dòng)立體視覺和結(jié)構(gòu)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(yīng)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，通過一個(gè)后置的3D dToF（直接飛行時(shí)間），在遠(yuǎn)距離、光線不佳、環(huán)境復(fù)雜的情況下仍具有出色的性能。艾邁斯歐司朗和一些領(lǐng)先的軟件廠商包括國內(nèi)廠商有長期的合作。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(dǎo)體的激光雷達(dá)或3D dToF的方案，它的上層和應(yīng)用算法是Arcsoft來支持的，應(yīng)用場景會(huì)覆蓋到很多消費(fèi)類的AR場景。

AR和VR的產(chǎn)業(yè)爆發(fā)還有多長時(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、可靠性及良率等問題，往往不如預(yù)期得那么快。經(jīng)過這幾年，隨著相關(guān)半導(dǎo)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(yīng)用端落地的條件，相信一些領(lǐng)先的廠商可能會(huì)在未來二三年有產(chǎn)品出來。

手機(jī)的應(yīng)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(shí)別身份驗(yàn)證的3D傳感。影像增強(qiáng)方面，可為客戶提供激光輔助的自動(dòng)對焦，以及3D的一些應(yīng)用，包括特殊圖像的增強(qiáng)效果，在人臉的肖像模式和AI場景有非常重要的技術(shù)地位。再有，與國內(nèi)外領(lǐng)先的手機(jī)廠商合作，利用光譜器在AI的白平衡算法上也獲得了突破，可使拍出來的照片更符合人臉主觀的感受。

●   3D結(jié)構(gòu)光

艾邁斯歐司朗是3D結(jié)構(gòu)光的先驅(qū)。今天3D結(jié)構(gòu)光在中國以及全世界開花結(jié)果，蓬勃發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域包括人臉識(shí)別以及工業(yè)的門禁，甚至門鎖上也有廣泛的應(yīng)用，可以提供極低功耗的解決方案。最近這兩年用戶的關(guān)注度慢慢轉(zhuǎn)移到3D ToF上，可用于距離稍遠(yuǎn)一點(diǎn)，尤其是戶外的一些場景，潛在的應(yīng)用上更有爆發(fā)力，因?yàn)閳鼍案鼜V闊。

●   打造全屏等顯示屏傳感

隨著手機(jī)技術(shù)的發(fā)展，手機(jī)屏幕越來越趨向超薄的屏幕以及全面屏，不止一家廠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(guī)模的商用化了。艾邁斯歐司朗和國內(nèi)外領(lǐng)先的客戶在配合，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(jī)屏幕的前置做結(jié)構(gòu)光，如何把前面的劉海去掉？冷劍青指出，結(jié)構(gòu)光本質(zhì)上是一種傳感技術(shù)，現(xiàn)在想往屏下發(fā)展。全面屏將來被消費(fèi)者充分認(rèn)可之后，一項(xiàng)技術(shù)如果不能放在屏下，就可能被類似的可以放在屏下的技術(shù)取代。

作為供應(yīng)商，艾邁斯歐司朗不評價(jià)技術(shù)的好壞，因?yàn)閼?yīng)用的場景不一樣。例如在新冠肺炎流行之前（2020年2月之前），很多結(jié)構(gòu)光的客戶覺得比指紋方便，因?yàn)橹讣y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(zhuǎn)。有人認(rèn)為結(jié)構(gòu)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(yīng)度不夠，廠商應(yīng)該在做這分析的工作。

屏下放傳感器有何技術(shù)挑戰(zhàn)？冷劍青稱，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(dú)立的顯示，或者是做到接近透明，但效果肯定會(huì)差一點(diǎn)，不過算法上會(huì)做補(bǔ)償。但是極致地追求效果，就不一定理想。往往有兩種應(yīng)用場景，①可能是不怎么喜歡自拍的用戶，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，屏幕是沒有任何缺陷的，②有些人是直播帶貨的，對自拍的效果有強(qiáng)烈的追求，這時(shí)可能水滴屏更適合，所以要看應(yīng)用場景。

屏下攝像頭的挑戰(zhàn)是：信號(hào)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說會(huì)更嚴(yán)重，因?yàn)槠料碌墓鈧鞲衅髂＝M是兩部分，①激光從屏下打出來，②打到人臉后反射回去。這樣一來一回，需要抗干擾能力更強(qiáng)。艾邁斯歐司朗的性能比競爭對手高約1個(gè)數(shù)量級(jí)。其中的挑戰(zhàn)在于不可能無限度地提高信噪比，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和供應(yīng)鏈合作，怎么在產(chǎn)業(yè)鏈上解決這個(gè)問題?！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   汽車照明與激光雷達(dá)

艾邁斯歐司朗是汽車照明的老大，在業(yè)界遙遙領(lǐng)先，主要得益于原歐司朗所帶來的資產(chǎn)。原艾邁斯半導(dǎo)體更多的是駕駛員檢測，還有艙內(nèi)檢測等傳感領(lǐng)域。兩家公司合并之后，汽車的內(nèi)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(dá)（VCSEL和EEL）、紅外、激光、2D/3D傳感器、傳統(tǒng)光源（鹵素?zé)?、氙氣燈），用于?nèi)、外飾照明、自動(dòng)駕駛、駕駛員和艙內(nèi)監(jiān)測、手勢傳感和人機(jī)交互、抬頭顯示等。

●   汽車照明是艾邁斯歐司朗公司本地有最成熟供應(yīng)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，如下圖能說明有趣：把車燈做成裝飾性的效果。因?yàn)橛歇?dú)立像素點(diǎn)，支持獨(dú)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(dá)，道路安全上大有可為。例如激光雷達(dá)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(dá)技術(shù)，使駕駛更安全，可用于高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和自動(dòng)駕駛。其中，艾邁斯歐司朗的VCSEL陣列和驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)純固態(tài)激光雷達(dá)，特點(diǎn)是高功率，低溫漂，可擴(kuò)展；VCSEL支持尋址功能，點(diǎn)亮裸片特定區(qū)域/特定視場角。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(jī)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(dá)方案（VCSEL和EEL）的供應(yīng)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，車載激光雷達(dá)的價(jià)格怎么降低？冷劍青稱，激光雷達(dá)非常復(fù)雜，價(jià)格降到消費(fèi)者可以普遍接受的階段還有一段路要走，需要通過全產(chǎn)業(yè)鏈的密切合作。因?yàn)殡娮赢a(chǎn)品如果沒有量，價(jià)格就很難降下來；反之，如果沒有足夠低的價(jià)格，量就很難起來。因此，這不是靠一兩家廠商單方面的努力就可以解決的。相信未來幾年內(nèi)，價(jià)格會(huì)迅速降低。其實(shí)這個(gè)趨勢過去已經(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)門檻——1000美元。

激光雷達(dá)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，不過現(xiàn)在還處于與傳統(tǒng)機(jī)械雷達(dá)并存的狀態(tài)。

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

除了激光雷達(dá)，還有毫米波雷達(dá)，到底哪種好？艾邁斯歐司朗集團(tuán)資深現(xiàn)場應(yīng)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(jié)合圖像傳感等技術(shù)一起使用。激光雷達(dá)的分辨率較高，所以可以更高地分辨一些目標(biāo)和細(xì)節(jié)。當(dāng)然激光也有一些技術(shù)上的問題，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)在想辦法解決的過程中。

3   醫(yī)療健康的創(chuàng)新

新公司是醫(yī)學(xué)成像方面領(lǐng)先的供應(yīng)商。主要產(chǎn)品有：CT傳感、CT光子計(jì)數(shù)、UV-C、光譜傳感、數(shù)字X射線傳感、LED、NanEye，可用于醫(yī)學(xué)成像、UV-C消毒、快速診斷、數(shù)字化健康、微型攝像頭內(nèi)窺鏡等。

●   充分釋放UV-C（短波紫外線）的消毒潛能。

紫外線不含化學(xué)物質(zhì)，可以高效消毒滅菌，能消滅高達(dá)99.9%的病毒和細(xì)菌。UV-C技術(shù)廣泛用于各種消費(fèi)者健康、工業(yè)和醫(yī)療應(yīng)用中——例如，消殺細(xì)菌、病毒等各類病原體的UV-C解決方案。LED技術(shù)使節(jié)省大量空間的消毒殺菌應(yīng)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(biāo)記物，早期COVID-19病毒抗原檢測?？梢允瓜M(fèi)者自己在家診斷新冠。利用如圖的光譜機(jī)可以自動(dòng)的對試劑進(jìn)行判斷你有沒有得新冠，還可以上報(bào)到相關(guān)的功能里，現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)（艾邁斯歐司朗與BiologyWorks合作通過光譜傳感器實(shí)現(xiàn)COVID-19快速精準(zhǔn)的檢測）。

醫(yī)療級(jí)可穿戴產(chǎn)品的特點(diǎn)是行業(yè)門檻較高，主要是認(rèn)證的周期比較漫長，要求會(huì)非常高。這個(gè)領(lǐng)域的玩家，不管是供應(yīng)商還是整機(jī)廠，往往先從消費(fèi)級(jí)的健康產(chǎn)品做起，使得用戶體驗(yàn)非常好。長期來看，從消費(fèi)走向醫(yī)療/認(rèn)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(dǎo)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)。例如全局快門圖像傳感器、線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，可用于門禁和安全監(jiān)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(jī)器視覺機(jī)器人、UV-C消毒等。

●   3D傳感提高工廠自動(dòng)化

3D傳感技術(shù)與協(xié)作機(jī)器人結(jié)合，實(shí)現(xiàn)防碰撞和人機(jī)交互，用于生產(chǎn)區(qū)和倉庫的自動(dòng)化導(dǎo)向車（AGV）；覆蓋所有3D架構(gòu)：主動(dòng)立體視覺（ASV）、飛行時(shí)間（ToF）和結(jié)構(gòu)光（SL）；創(chuàng)新式近紅外全局快門圖像傳感和先進(jìn)泛光技術(shù)；高速、高分辨率的一流攝像頭，配置先進(jìn)的全局快門像素，可實(shí)現(xiàn)高速率監(jiān)控；高質(zhì)量圖像采集，消除運(yùn)動(dòng)偽影（moving artifacts）；1D/2D傳感器可用于工廠自動(dòng)化，例如質(zhì)量控制圖像傳感器。

●   通過機(jī)器視覺技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化應(yīng)用

艾邁斯歐司朗領(lǐng)先的全局快門CMOS成像技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)高速機(jī)器視覺、檢測和工廠自動(dòng)化；具有高分辨率、每秒高幀數(shù)和高圖像質(zhì)量；自動(dòng)光學(xué)檢測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)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(jié)合；可實(shí)現(xiàn)緊湊、經(jīng)濟(jì)高效的高性能3D系統(tǒng)，避免不受控照明條件的影響；可處理更復(fù)雜任務(wù)，實(shí)現(xiàn)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(rèn)為照明是傳統(tǒng)領(lǐng)域，實(shí)際上也有很多創(chuàng)新之處。例如園藝照明，因?yàn)橹参镌诓煌纳L階段，促進(jìn)生長的光源是不一樣的。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，一方面通過光譜器分析當(dāng)前植物生長的特性，同時(shí)把信息反饋給照明設(shè)備，以選擇合適的波長/智能的照明方案?？傊?，艾邁斯歐司朗在傳統(tǒng)的LED以及包括非可見光的波段外，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(dá)到宇航級(jí)

艾邁斯歐司朗有CMOS傳感器部門，產(chǎn)品一般用于工業(yè)和醫(yī)療領(lǐng)域，屬于高端產(chǎn)品，在全局快門上有一些重要的專利。2020年NASA“毅力號(hào)”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(yīng)用開發(fā)的，憑借穩(wěn)健技術(shù)和高質(zhì)量設(shè)計(jì)，即使在宇航應(yīng)用中也能完美勝任。其中采用了2000萬像素的CMV20000，400萬像素的CMV4000。

5   “中國應(yīng)用中心”助力成果落地

任何好的技術(shù)和產(chǎn)品，最終還是要靠客戶做出應(yīng)用?，F(xiàn)在中國客戶走得太快了，手機(jī)的開發(fā)周期已經(jīng)從幾年變成了1年甚至幾個(gè)月，傳統(tǒng)的半導(dǎo)體客戶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(yīng)用中心”，為客戶提供全套的服務(wù)，從客戶設(shè)計(jì)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(tǒng)，以及合并之后的光源等。

傳感器的光源方面，過去手機(jī)上做得較多，艾邁斯半導(dǎo)體和歐司朗合并之后，會(huì)加大工業(yè)和汽車領(lǐng)域的資源投放力度。該公司希望在未來幾年內(nèi)成長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(dǎo)體和光學(xué)行業(yè)的供應(yīng)商。

中國應(yīng)用中心還會(huì)有什么新舉措？冷劍青稱，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(dāng)把光源和傳感技術(shù)融合的時(shí)候，會(huì)看到很多新的應(yīng)用場景和技術(shù)出現(xiàn)。例如可穿戴的，艾邁斯歐司朗也在做這方面的參考設(shè)置，具體措施是艾邁斯半導(dǎo)體加上歐司朗的傳感技術(shù)和算法。