思特威：以杰出的CMOS圖像傳感器迎接AR/VR爆發時代

隨著當下科技技術的飛速發展和消費者對智能化生活的需求日益增長，全球可穿戴設備市場未來發展預計呈現上升趨勢，智能可穿戴設備是有機會成為繼PC、智能手機之后的新一代超級智能終端的。作為國內圖像傳感器的領先廠商，思特威一直致力于高端成像技術的創新與研發，打造針對安防監控、機器視覺、智能車載電子、智能手機等多元領域的CMOS 圖像傳感器，其中也包含適用于AR/VR類可穿戴智能設備的出色產品。

1 前景可觀的智能穿戴市場

從早年的Google Glass再到當下熱門的蘋果VisionPro，全球有眾多科技巨頭都在智能穿戴領域展開過嘗試。并且現在已有許多家知名企業在AR/VR領域實現了終端產品的商業化，例如除蘋果之外，還有Pico、Meta等等。蘋果推出首款頭戴式顯示設備之后，更是將以AR/VR為代表的可穿戴設備市場推向新的熱潮。

但在該領域所有品牌都仍有一個需要共同探索前進的命題，就是如何提升AR/VR類智能穿戴產品的多場景使用價值。當前市場常見的此類產品仍主打影音娛樂屬性，是專供沉浸式相對短時長使用的，而非靈活全天候。要在工作、學習和日常生活中找到更多的使用場景，就對產品的續航、體積重量、芯片算力、攝像頭綜合能力、全天候顯示效果等各種技術層面都提出了更高的要求。以AR眼鏡為例，在實時翻譯、物流掃碼、輔助醫療等領域已經有了良好的可預見的使用價值，但在續航、算力、軟件等技術層面都仍存在一定瓶頸。思特威傾向于認為AR/VR類智能可穿戴產品迎來高增長，還需要比1-2年更多的時間。長線看，能擁有比較好增長前景的，一定是能夠不斷在技術和功能層面拓展工作、學習、醫療等生活多場景使用價值，逐步引導市場和大眾完成從嘗鮮到常用的轉變的產品。

就目前的市場增長驅動力來看，思特威認為可以分為三個層面，政策層面、技術層面和應用層面。首先政策層面，中國政府出臺了多項政策來推動智能穿戴設備行業的創新和發展，如2021年推出的《5G 應用“揚帆”行動計劃（2021-2023 年）》，核心內容就包含了鼓勵將5G技術與可穿戴設備深度融合。政策層面的大力支持，為可穿戴設備市場的發展提供了良好的基礎。其次是技術層面，得益于芯片、傳感器、電池等核心技術的不斷優化，我們可以使用超低功耗兼具高性能的芯片處理器搭配數個圖像傳感器，大大延長設備的續航時間。

蘋果Vision Pro中所采用的MicroLED顯示屏技術可提高視覺清晰度和重要感知交互功能等，這些技術無疑都加強了智能穿戴設備的功能性和實用性，提升用戶的操作體驗感。最后，在應用層面，智能穿戴設備未來可適用于多個領域，如醫療、教育、體育、辦公等，應用范圍非常寬泛，市場滲透力強勁。

隨著可穿戴設備市場的升溫，將會吸引更多的上游零部件廠商以及下游內容生產者們加入整個生態鏈。一方面，在硬件端實現性能優化、搭載功能的增多和零部件技術的迭代升級，如光學模組、顯示屏、芯片等這些元器件都將受益于可穿戴市場的快速增長而增長。另一方面，內容端將吸引更多的常見應用加入終端體驗適配，提升內容的多樣化的同時拓展使用場景和功能。就AR/VR市場而言，產品內容和功能都從最初基礎的影音娛樂，逐步向社交辦公多元化場景拓展。

2 Vision Pro帶動行業新思考

蘋果Vision Pro打破了傳統AR/VR 類產品市場應用的局限，從主要集中在游戲上并且以手柄控制為主到現在的多樣化應用（例如辦公、會議、影視等），可以通過眼球、手勢、語音等多種交互方式來控制操作。實現這樣的能力拓展，少不了各種半導體器件在硬件端和功能端性能提升的助力。

在硬件端，首先需要的是更高算力支撐高品質圖像處理。比如蘋果Vision Pro搭載的芯片處理器，該處理器大大降低了圖像處理到傳送至顯示屏的延遲性，使用戶在瀏覽真實世界的實時影像時幾乎感受不到延遲，有助于減少消費者的眩暈感。其次，芯片和顯示屏需要支持更高分辨率，減少用戶使用過久之后產生的不舒適感，同時也能提高用戶體驗感。蘋果Vision Pro中的MicroLED顯示屏的顯示技術提供超高清分辨率，從而能帶給用戶更多的真實情景體驗感。此外，需要改進功耗效率和散熱效果，從而達到延長產品續航時間。

功能端的提升主要是搭配更豐富的交互功能：在多場景下，實現眼球追蹤、手勢交互、空間定位、動作追蹤等。而在應用場景的多樣化層面，需要從游戲、辦公、社交等，滲透到生活的方方面面。

可穿戴設備未來發展的趨勢，一定是支持更便捷更靈活的場景環境切換，從而實現真正的可“全天候”、“多場景”佩戴，直至成為新的超級生產力終端。能夠實現更便捷靈活的環境變化，對產品技術的考驗是非常大的，有很多難題要解決，例如最顯著的，如何解決眩暈惡心等佩戴不適、如何大幅提升續航、如何提升畫面的準確和流暢性等等。并且AR、VR、MR 三類型設備面臨的問題也不盡相同。如果人在戴著無線設備的時候四處走動以及場景頻繁切換，可能會存在檢測信號延遲的問題，這會導致用戶感到眩暈和惡心。另外，可穿戴設備由于內部各種零件搭配，導致機身過重，使得用戶長期佩戴感覺不佳。這一點在蘋果Vision Pro的市場反饋里是非常顯著的。首先，就信號延遲這點來說， 類似蘋果Vision Pro中的R1芯片，搭載處理著12顆攝像頭，5個傳感器和6 個麥克風的采集數據。R1芯片會在12毫秒之內（同類競品均在40 毫秒左右）將圖像傳導至顯示屏，那么該R1 處理芯片需要和其圖像傳感器有極高的匹配度以及超高分辨率效果，才能減少用戶的眩暈感。

3 思特威的解決方案

思特威致力于開拓CMOS圖像傳感器在不同市場領域的應用，該公司也一直關注著AR/VR類可穿戴智能產品的行業動向，并且和產業鏈上下游公司積極地交流和探討，持續探索CIS 配合智能可穿戴設備在不同領域應用的技術升級方向。

思特威一直專注于CMOS圖像傳感器芯片產品研發，而圖像傳感器正是AR/VR類穿戴產品完成現實交互的重要元件。思特威新發布的背照式全局快門圖像傳感器SC038HGS，就是一款適用于AR/VR 6DoF 系統的高幀率CMOS圖像傳感器。依托思特威先進的SmartGS^?-2 Plus技術，SC038HGS具備了高感光、低噪聲、高幀率、低功耗四大優勢性能。這些優勢性能夠有效幫助智能穿戴設備應對環境變換帶來的難題。例如高感光性能，可以幫助智能穿戴設備完成低照度環境下目標圖像的檢測和捕捉，進而支持用戶在不同光度環境中的自由移動；高幀率大幅提升了圖像傳感器的采集速度和穩定性，能讓智能穿戴設備實現更流暢更精確的圖像捕捉和顯示，從而減少穿戴設備的佩戴眩暈和不適；而低功耗更是能夠幫助設備顯著延長續航的時間，為更多場景功能的開發和使用提供可能。

（本文來源于《EEPW》2024.4）