3D感測器
CES 2020英飛凌推智慧手機用小型3D影像感測器
可靠的人臉驗證、強化相片功能和逼真的擴增實境體驗:3D深度感測器在智慧型手機及仰賴精確3D影像資料的應用中扮演關鍵角色。英飛凌(Infineon)與軟體及3D飛時測距(ToF)系統專業夥伴pmdtechnologies公司合作,開發出小、功能強的3D影像感測器,並於美國拉斯維加斯的國際消費性電子展(CES)上亮相。全新REAL3單晶片解決方案,晶片尺寸僅4.4×5.1mm,是英飛凌成功研發的第五代飛時測距深度感測器。除了體積小巧,只需少數元件即可整合至輕薄的裝置以外,該晶片以低功耗就能提供最高解析度的資料。
英飛凌電源管理與多元電子事業處總裁Andreas Urschitz表示,第五代REAL3晶片具備強固、可靠、強大、節能,且同時保有體積精巧的優勢。該公司預見3D感測器的發展潛力,在安全、影像以及情境式裝置互動等應用領域都有穩定成長。3D感測器也能讓裝置以手勢控制,達到不需觸碰的情境式人機互動。
採用飛時測距技術的深度感測器可取得精確的3D影像,像是臉部、手部細節或是需要確保相關測量的影像與原始影像相符之物體。這項技術早已應用在手機或裝置上的支付交易,不需銀行帳戶資訊、金融卡或銀行行員,僅透過人臉辨識即可完成付款。此功能需要非常可靠且安全的影像以及回傳高解析度的3D影像資料。相同的技術也應用在3D影像解鎖裝置。英飛凌3D影像感測器在像是日照強烈或一片漆黑的極端照明條件下也能完成上述要求。
此外,晶片針對相機提供更多功能強大的相片拍攝選項,像是強化自動對焦、加強相片或影片的散景效果,以及改善低光源下的解析度。即時全3D成像技術可提供更加真實的擴增實境體驗。
智慧手機拉抬3D感測器 技術/價格成普及挑戰
由於對智慧型手機需求的上升以及對電子設備性能的要求越來越高,3D感測器的需求跟著水漲船高。市調機構SBWire調查顯示,3D感測器能應用在許多不同的產業,例如消費電子產品、醫療保健、工業機器人、汽車、安全設備與影像監視;預計到了2026年,3D感測市場將從2016年的12.922億美元達到25.566億美元,年複合增長率為7.2%。
隨著智慧型手機的需求不斷上升,3D感測器的市場需求也逐漸擴大,其中以消費電子產品占了絕大多數,例如行動通訊設備中最重要的功能之一就是利用3D人臉辨識解鎖手機,以取代指紋或PIN的功能。
另外,3D人臉辨識功能使身份驗證更方便也更安全,因此可能很快就會成為行動支付App和行動身分識別服務(Mobile ID)中不可或缺的角色。至於醫療保健、汽車、航空與國防是採用3D影像的先驅,預計這些領域將是驅動3D感測器市場的重要因素。
另一方面,工業領域正迅速而廣泛地採用3D影像技術。智慧圖像感測器和其他工業發展持續開發3D影像在工業應用的能力。隨著對手勢探索應用(Gesture Exploration Application)的需求不斷成長,3D感測器提升了電子和汽車等巨大精密系統的性能和效率。從數位導航到手勢識別再到建設自動化,3D感測器能為所有不同需求的相機量身訂製專屬功能。
然而,由於較高的安裝成本,3D感測器也面臨了挑戰。3D影像系統肯定能比2D系統提供更多資訊,但構造也更加複雜。3D影像的主要難題是校準和某些校準規格的測量,這通常需要比平面校準更多的資訊才能達成。此外,3D影像系統的高成本是另一個障礙,這些系統難以滿足對價格敏感的市場。因此,技術困難和高成本是這些系統普及化的主要障礙。
然而,受到不斷擴大的市場和潛在需求的吸引,企業也正藉由策略性併購、收購和與其他產業合作來拓展3D感測器事業版圖。Apple在iPhone X上發布了3D感測設備,並支付了約3.9億美元給其VCSEL供應商Finisar。3D感測器市場中著名的公司包括了英飛凌(Infineon)、豪威科技(Omnivision)、Occipital、PMD、微芯(Microchip)、康耐視(Cognex)、英特爾(Intel)、宜福門電子(Ifm)、LMI和德州儀器(TI)。許多公司正致力於透過策略性收購以及與產業合作擴展旗下業務。