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創(chuàng)造智能生活,艾邁斯半導體主推三大類傳感器

2019-04-25
作者:王潔
來源:電子技術應用

如今,智能手機的功能越來越強大、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……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,對其重點關注的三大類傳感器及應用進行了深入全面的介紹。

隨著智能應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:光學傳感器、圖像傳感器和聲學傳感器?!?ams大中華區(qū)市場總監(jiān)及臺灣區(qū)域經理Daniel Lee介紹道。

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ams大中華區(qū)市場總監(jiān)及臺灣區(qū)域經理Daniel Lee

3D傳感解決方案——結構光、TOF和雙目三管齊下

自2017年iphone X的問世帶火了3D視覺,現在3D攝像頭已經成為各大手機廠商發(fā)布旗艦機型的標配。而iphone X可以帶來這一創(chuàng)新技術的背后便是緣于ams的傳感器,iphone X的前置3D感測使用的是結構光方案,由ams提供晶圓級光學鏡頭WLO。

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手機3D識別趨勢

目前的3D方案主要有結構光(SL)、飛行時間(ToF)和主動立體視覺(ASV,也稱雙目)三種,在手機應用中,結構光和TOF可以算得上是兩大陣營。結構光陣營中以蘋果為代表,TOF則多見于基于安卓系統(tǒng)的手機中,華為近期發(fā)布的P30Pro采用的是TOF,用于后鏡頭景深偵測。


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結構光和雙目方案現場演示

“ams的3D傳感技術在結構光、雙目和TOF都有所涉及。雙目適用于一些中端距離的應用。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)適用于手機應用的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;結構光的熱潮是從iphone開始,比較適用于一些近距的應用;近兩年很熱的TOF主要是用在一些構色,或是比較遠距的應用,ams也有相對應的產品供客戶選擇?!?ams大中華區(qū)3D方案和器件產品線市場總監(jiān)CK Chua介紹道。

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ams大中華區(qū)3D方案和器件產品線市場總監(jiān)CK Chua

除了在移動設備的人臉解鎖、 AR、VR,在游戲方面,3D傳感也能夠帶給大家不同的效果,游戲中也可以實現類似于AR的效果;在智能家居方面,3D也起到了個性化設置的效果;在工業(yè)方面, 3D可以幫助實現自動化生產、自動化倉庫管理等;車載方面,可以實現人臉識別、駕駛員的監(jiān)控,或是手勢識別等。

圖像傳感器——低輻射、高畫質就要 “兼得”

ams圖像傳感器的應用場景包括工業(yè)的機器視覺、高端的安全、專業(yè)的圖像攝取、醫(yī)療內窺鏡、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用。

“在工業(yè)監(jiān)控應用中,它是一個綜合全局快門、高速度的一個產品,分辨率最高可以達到50 Mpixel甚至更高,同時它在很多跟我們生活密切相關的工業(yè)場合,比如機場、交通、空間安全等,都有非常廣泛的應用。我們相信它會越來越多地被應用在公共的環(huán)境當中。”ams圖像傳感器市場經理Tom Walschap介紹道。

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ams圖像傳感器市場經理Tom Walschap(左)、

醫(yī)療與特殊傳感器產品管理與市場高級經理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,分辨率達到14M像素,提供LVDS接口,用于機器視覺和自動光學檢測(AOI)設備,相比之前支持1英寸光學格式的產品,它可以提供更出色的圖像質量和更高的吞吐量。

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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,應用于內窺鏡的系統(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,可以幫助醫(yī)生極大地提高內窺掃描的效果,同時極大地降低患者承擔的內窺掃描的痛苦。

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像素分辨率的數字輸出。

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用于內窺鏡中的超小體積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,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,讓它能夠適合應用在嬰幼兒身上。” 醫(yī)療與特殊傳感器產品管理與市場高級經理Zorro Huang介紹道。

聲學傳感器的“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,就出現了嘉賓帶著耳機(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的語音,鬧出了不少烏龍,如果這時候嘉賓佩戴的耳機加上ams數字式噪音管理,情況就不一樣了。

采用增強式低噪音ANC(主動降噪)耳機揚聲器驅動,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量。

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數字式降噪管理

汽車應用

ams擁有豐富的傳感器產品以及很好的技術累積,可以在汽車傳感器上面進一步拓展。“我們在汽車上面有非常高的期望,期望很多我們的儲備能夠從現在的手機上面的應用,大量地應用到工業(yè)和汽車上,今年我們也投入了非常多的資源,包括人員、技術投入以及方方面面的實驗資源等,來投入到汽車當中?!?ams大中華區(qū)汽車事業(yè)部市場應用及業(yè)務發(fā)展總監(jiān) Anmin Jin介紹道。

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ams大中華區(qū)汽車事業(yè)部市場應用及業(yè)務發(fā)展總監(jiān) Anmin Jin

激光雷達方面,ams主推addressable VCSEL array技術來實現低成本的固態(tài)激光技術。未來,昂貴的機械激光雷達注定被低成本的固態(tài)激光技術取代。

汽車與駕駛員之間的交互方面,ams的3D技術方案可以用于駕駛員的監(jiān)控系統(tǒng),包括駕駛員的認證、對駕駛員的監(jiān)控和狀態(tài)監(jiān)測。ams在手機上成熟的技術積累可以遷移到車里面應用。

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,可以通過一個個小的微鏡面始終完整地把轉向燈、剎車燈等投射到地面上,大尺寸高清晰度地實現投影效果,不受外界灰塵等對鏡面的干擾。

關于ams傳感汽車應用的更多細節(jié)可以參考《電子技術應用》記者在幕展汽車技術日對Anmin Jin先生的專訪報道《傳感器大廠ams在智能網聯汽車上要做什么?》。


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