艾普柯李科学:差异化竞争助力国产ToF传感器突破 原创:麦姆斯咨询王懿 2019-10-12

据麦姆斯咨询报道,自2018年以来,各大智能手机厂商先后在其高端旗舰手机上配置ToF摄像头:OPPO发布RX17 Pro,集成索尼3D ToF摄像头(详见《索尼3D飞行时间(ToF)摄像头模组》);vivo发布NEX双屏版,在背面采用第二块屏幕——星环溢彩屏并嵌入来自松下的3D ToF摄像头(详见《松下3D飞行时间摄像头模组》);LG发布新款智能手机LG G8 ThinQ,采用了pmd和英飞凌合作的iToF图像传感器芯片(详见《pmd和英飞凌3D iToF摄像头模组》);而华为最近发布的“皇机”Mate 30 Pro,其前置和后置ToF摄像头的核心芯片——ToF传感器,均来自索尼。从目前来看,ToF传感器被国外厂商垄断的局势依然严峻,国产ToF传感器还未打入智能手机供应链。这其中的主要技术壁垒是什么?国产ToF传感器厂商如何理解当前局势?又该以什么方式突破?

在近期举行的『第二十六届“微言大义”系列活动:3D视觉技术与应用(消费领域)』,艾普柯微电子(上海)有限公司(以下简称:艾普柯)合伙人兼市场副总李科学先生就为在场观众深入分析了不同消费类应用对ToF传感器的需求差异,以及作为一家国产ToF技术创新厂商对该市场的思考!



艾普柯合伙人兼市场副总李科学先生谈国产ToF传感器的突围思路


首先,李科学先生向在场观众简单介绍了公司情况“艾普柯成立于2011年10月,是一家专注于为各类市场提供光电解决方案的高新技术企业,主要产品有环境光传感器(ALS)、距离传感器(PS)、心率(HRS)传感器、ToF传感器面阵,应用领域集中在智能手机、平板电脑和可穿戴设备。”艾普柯在2017年进入快速发展阶段,“公司在2011年开始做环境光传感器和距离传感器。在2014年开始做心率传感器,并在2016年突破了一年500万颗的销量,2017年实现心率传感器国内单一市场占有率第一,年出货量超过了1000万颗。从2015年起,艾普柯开始研发ToF传感器技术,在2017年发布了32 x 32像素的ToF传感器。2019年已正式发布QVGA ToF传感器83206(320 x 240像素)。”


艾普柯发展历程


接下来,李科学先生对ToF传感器的具体应用及其要求进行了深度剖析。
智能手机:国产ToF传感器难以实现突破。智能手机是ToF传感器未来的主要应用市场,随着网速加快、多媒体应用程序越来越多地用于手机,手机从2007年的单摄、2016年由华为P系列引入的双摄概念,到2018年的三摄以及2019年的多摄,ToF传感器在人脸识别、3D建模、人像背景虚化、AR(增强现实)游戏的应用普及,让ToF技术越来越受到关注。但是“目前各大手机厂商仅在高端旗舰手机上使用ToF传感器,需求量不是很大,价格也不是很敏感,因此国产ToF传感器很难在手机市场实现突破。”
无人机:ToF传感器用于避障和手势识别。李科学先生介绍“ToF传感器在无人机上的主要作用有两种,一是避障功能,另一方面是用于手势操控。前者需要的是视场角(FOV)为30°~50°的ToF模组,后者的需求是像素在100 x 100以上,测距范围为5米(5米@反射率为7%的黑色物体)。”
扫地机器人:出货量很可观的细分领域。扫地机器人的主要需求有能识别宠物、电线和家具,有效扫除细微颗粒,主动对接充电,可编程,可与人进行交互,在黑暗环境下能工作等。针对以上需求,ToF传感器不失为最佳的选择:“针对扫地机器人应用,独特的120°(水平) × 5°(垂直)视场角,视角起始点低,盲区小,对粪便、拖鞋等能准确识别;ToF传感器放置于扫地机器人侧面,无凸起,不增加整机高度;像素为320 x 240 @ 60 fps,完全可以看到桌椅腿和细线,深度信息足以进行房间的地图构建和路径计划(一般80 x 60像素即可满足需求)。另外ToF传感器系统采用主动发光源,不依赖于环境光线,非常适合扫地机器人。”


艾普柯EM83208人脸图


其他应用:智能门锁、人脸支付、家庭娱乐等应用需要视场角在30°左右,像素为100 x 100以上,才能有效识别脸部信息。分辨率为QVGA的ToF传感器可以满足需求。单点ToF传感器的应用相对狭窄,主要用于电梯里的广告机、工业领域的周边检测、服务机器人,实现自动移动和避障防跌落等,目前的需求量为每年千(k)颗级别。
最后,李科学先生为在场观众介绍了艾普柯ToF传感器技术路线(Roadmap)。基于在ToF模组小型化封装方面积累的经验,以及一贯稳扎稳打的务实作风,艾普柯正在ToF传感器领域闯出一条属于自己独特的产研结合新模式!


艾普柯ToF传感器技术路线