如今,,智能手機(jī)的功能越來越強(qiáng)大,、汽車的自動駕駛越做越好,、便攜易用的健康管理儀器不斷出現(xiàn)……人們的生活被智能化填充,,而這一切的智能背后都離不開傳感器的功勞,。傳感器大廠艾邁斯半導(dǎo)體(ams)在上個月的慕尼黑上海電子展中,向觀眾展示了其帶來的智能生活,。展會期間,,ams舉辦了新聞發(fā)布會,對其重點關(guān)注的三大類傳感器及應(yīng)用進(jìn)行了深入全面的介紹,。
隨著智能應(yīng)用對傳感器需求的增長,,ams在2017年飛速發(fā)展,業(yè)績增長97%,;2018年也有34%的年度增長,,財政收入超過16億美元。
“公司每年的收入以兩位數(shù)的方式增長,,這表示我們整個傳感器的市場正在蓬勃發(fā)展,,我們的客戶也從五千多增長到八千多家。ams始終專注于傳感器,,目前主要聚焦在通訊,、消費電子、計算,、汽車,、工業(yè)和醫(yī)療6大主要市場。ams傳感器三大主軸分別是:光學(xué)傳感器,、圖像傳感器和聲學(xué)傳感器,。” ams大中華區(qū)市場總監(jiān)及臺灣區(qū)域經(jīng)理Daniel Lee介紹道,。
ams大中華區(qū)市場總監(jiān)及臺灣區(qū)域經(jīng)理Daniel Lee
3D傳感解決方案——結(jié)構(gòu)光,、TOF和雙目三管齊下
自2017年iphone X的問世帶火了3D視覺,現(xiàn)在3D攝像頭已經(jīng)成為各大手機(jī)廠商發(fā)布旗艦機(jī)型的標(biāo)配,。而iphone X可以帶來這一創(chuàng)新技術(shù)的背后便是緣于ams的傳感器,,iphone X的前置3D感測使用的是結(jié)構(gòu)光方案,,由ams提供晶圓級光學(xué)鏡頭WLO。
手機(jī)3D識別趨勢
目前的3D方案主要有結(jié)構(gòu)光(SL),、飛行時間(ToF)和主動立體視覺(ASV,,也稱雙目)三種,在手機(jī)應(yīng)用中,,結(jié)構(gòu)光和TOF可以算得上是兩大陣營,。結(jié)構(gòu)光陣營中以蘋果為代表,TOF則多見于基于安卓系統(tǒng)的手機(jī)中,,華為近期發(fā)布的P30Pro采用的是TOF,用于后鏡頭景深偵測,。
結(jié)構(gòu)光和雙目方案現(xiàn)場演示
“ams的3D傳感技術(shù)在結(jié)構(gòu)光,、雙目和TOF都有所涉及。雙目適用于一些中端距離的應(yīng)用,。在上個月的MWC,,我們發(fā)布了與高通的一些合作,共同開發(fā)適用于手機(jī)應(yīng)用的3D主動式立體視覺解決方案,,讓用戶體驗3D所帶來的視覺效果,;結(jié)構(gòu)光的熱潮是從iphone開始,比較適用于一些近距的應(yīng)用,;近兩年很熱的TOF主要是用在一些構(gòu)色,,或是比較遠(yuǎn)距的應(yīng)用,ams也有相對應(yīng)的產(chǎn)品供客戶選擇,?!?ams大中華區(qū)3D方案和器件產(chǎn)品線市場總監(jiān)CK Chua介紹道。
ams大中華區(qū)3D方案和器件產(chǎn)品線市場總監(jiān)CK Chua
除了在移動設(shè)備的人臉解鎖,、 AR,、VR,在游戲方面,,3D傳感也能夠帶給大家不同的效果,,游戲中也可以實現(xiàn)類似于AR的效果;在智能家居方面,,3D也起到了個性化設(shè)置的效果,;在工業(yè)方面, 3D可以幫助實現(xiàn)自動化生產(chǎn),、自動化倉庫管理等,;車載方面,可以實現(xiàn)人臉識別,、駕駛員的監(jiān)控,,或是手勢識別等,。
圖像傳感器——低輻射、高畫質(zhì)就要 “兼得”
ams圖像傳感器的應(yīng)用場景包括工業(yè)的機(jī)器視覺,、高端的安全,、專業(yè)的圖像攝取、醫(yī)療內(nèi)窺鏡,、交通監(jiān)控,,還可以用于科研場所。其中,,工業(yè)和醫(yī)療是ams圖像傳感器最主要的應(yīng)用,。
“在工業(yè)監(jiān)控應(yīng)用中,它是一個綜合全局快門,、高速度的一個產(chǎn)品,,分辨率最高可以達(dá)到50 Mpixel甚至更高,同時它在很多跟我們生活密切相關(guān)的工業(yè)場合,,比如機(jī)場,、交通、空間安全等,,都有非常廣泛的應(yīng)用,。我們相信它會越來越多地被應(yīng)用在公共的環(huán)境當(dāng)中?!盿ms圖像傳感器市場經(jīng)理Tom Walschap介紹道,。
ams圖像傳感器市場經(jīng)理Tom Walschap(左)、
醫(yī)療與特殊傳感器產(chǎn)品管理與市場高級經(jīng)理Zorro Huang(右)
2018年12月,,ams推出了第一款全局快門圖像傳感器CSG14k,,提供12位輸出,分辨率達(dá)到14M像素,,提供LVDS接口,,用于機(jī)器視覺和自動光學(xué)檢測(AOI)設(shè)備,相比之前支持1英寸光學(xué)格式的產(chǎn)品,,它可以提供更出色的圖像質(zhì)量和更高的吞吐量,。
CSG14k
在醫(yī)療上,ams提供的不僅僅是一個傳感器元件,,而是一個完整的模組,,應(yīng)用于內(nèi)窺鏡的系統(tǒng)。ams的微型攝像頭模組在尺寸和分辨率上都做了很大改進(jìn),,可以幫助醫(yī)生極大地提高內(nèi)窺掃描的效果,,同時極大地降低患者承擔(dān)的內(nèi)窺掃描的痛苦。
2018年11月,ams發(fā)布了微型攝像頭模塊NanEyeM和NanEyeXS,。其中,,1mm2NanEyeM在LVDS數(shù)字接口上可以提供100k像素的高分辨率圖像,在62MHz時最大速率為49幀/秒,;NanEyeXS的占位面積為0.46mm2,,是全球體積最小的圖像傳感器之一,在28MHz時以最大55幀/秒的速率提供40k像素分辨率的數(shù)字輸出,。
用于內(nèi)窺鏡中的超小體積NanEye
“傳統(tǒng)的CT,、X-ray、MRI是不可以用于嬰兒的,。要有更低的輻射劑量,,同時又要有更好的圖像品質(zhì),這兩個看似是一個矛盾體,,但是我們做到了更低的輻射劑量,、更高的圖像品質(zhì),讓它能夠適合應(yīng)用在嬰幼兒身上,。” 醫(yī)療與特殊傳感器產(chǎn)品管理與市場高級經(jīng)理Zorro Huang介紹道,。
聲學(xué)傳感器的“靜”界
在日常聽歌的過程中,,如果外界的聲音比耳機(jī)中的聲音更大將會非常鬧心。近期某熱門綜藝在傳聲筒游戲中,,就出現(xiàn)了嘉賓帶著耳機(jī)(盡管里面放著分貝極高的音樂以抑制外部聲音)卻仍能聽見前方嘉賓傳達(dá)的語音,,鬧出了不少烏龍,如果這時候嘉賓佩戴的耳機(jī)加上ams數(shù)字式噪音管理,,情況就不一樣了,。
采用增強(qiáng)式低噪音ANC(主動降噪)耳機(jī)揚(yáng)聲器驅(qū)動,具有環(huán)境噪聲消除功能,,能夠通過降低背景環(huán)境噪音來提高聽音樂或通過電話交談的質(zhì)量,。
數(shù)字式降噪管理
汽車應(yīng)用
ams擁有豐富的傳感器產(chǎn)品以及很好的技術(shù)累積,可以在汽車傳感器上面進(jìn)一步拓展,?!拔覀冊谄嚿厦嬗蟹浅8叩钠谕谕芏辔覀兊膬淠軌驈默F(xiàn)在的手機(jī)上面的應(yīng)用,,大量地應(yīng)用到工業(yè)和汽車上,,今年我們也投入了非常多的資源,包括人員,、技術(shù)投入以及方方面面的實驗資源等,,來投入到汽車當(dāng)中。” ams大中華區(qū)汽車事業(yè)部市場應(yīng)用及業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān) Anmin Jin介紹道,。
ams大中華區(qū)汽車事業(yè)部市場應(yīng)用及業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān) Anmin Jin
激光雷達(dá)方面,,ams主推addressable VCSEL array技術(shù)來實現(xiàn)低成本的固態(tài)激光技術(shù)。未來,,昂貴的機(jī)械激光雷達(dá)注定被低成本的固態(tài)激光技術(shù)取代,。
汽車與駕駛員之間的交互方面,ams的3D技術(shù)方案可以用于駕駛員的監(jiān)控系統(tǒng),,包括駕駛員的認(rèn)證,、對駕駛員的監(jiān)控和狀態(tài)監(jiān)測。ams在手機(jī)上成熟的技術(shù)積累可以遷移到車?yán)锩鎽?yīng)用,。
另外,,在汽車與交通環(huán)境的交互時可以用投射照明的方式,在地面投射一些需要的圖案,。投射照明中,,ams提供微鏡面陣列技術(shù),可以通過一個個小的微鏡面始終完整地把轉(zhuǎn)向燈,、剎車燈等投射到地面上,,大尺寸高清晰度地實現(xiàn)投影效果,不受外界灰塵等對鏡面的干擾,。
關(guān)于ams傳感汽車應(yīng)用的更多細(xì)節(jié)可以參考《電子技術(shù)應(yīng)用》記者在幕展汽車技術(shù)日對Anmin Jin先生的專訪報道《傳感器大廠ams在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上要做什么,?》。