傳感器賦能智能手機(jī)變革，光學(xué)傳感器巨頭ams解讀三大創(chuàng)新趨勢

受市場飽和、競爭日益激烈的影響，2018年全球智能手機(jī)銷量整體下滑。各大手機(jī)廠商都在尋求創(chuàng)新點(diǎn)，以爭取更大的市場話語權(quán)。但是，在手機(jī)市場整體出貨量持續(xù)下滑的大背景下，未來智能手機(jī)的重要?jiǎng)?chuàng)新推動(dòng)力——核心傳感器市場受影響似乎并不大，全球光學(xué)傳感器排名第一的供應(yīng)商艾邁斯半導(dǎo)體（ams）就獲得不錯(cuò)的市場表現(xiàn)，2018年?duì)I收達(dá)到史無前例的16億美元。這或許與艾邁斯半導(dǎo)體以傳感器技術(shù)為公司戰(zhàn)略核心離不開，該公司近年來一直堅(jiān)持提供差異化創(chuàng)新的解決方案，強(qiáng)調(diào)以用戶需求為導(dǎo)向的策略。艾邁斯半導(dǎo)體先進(jìn)光學(xué)傳感器部門執(zhí)行副總裁兼總經(jīng)理Jennifer Zhao在“第八屆年度中國電子ICT媒體論壇暨2019產(chǎn)業(yè)和技術(shù)展望研討會(huì)”上就指出：“3D傳感方案、全面屏及攝像頭功能優(yōu)化將是未來智能手機(jī)的三大增長點(diǎn)，ams將憑行業(yè)一流的技術(shù)靈活和領(lǐng)先性應(yīng)對瞬息萬變的市場?！?/p>

艾邁斯半導(dǎo)體先進(jìn)光學(xué)傳感器部門執(zhí)行副總裁兼總經(jīng)理Jennifer Zhao現(xiàn)場演講

業(yè)界人士以及消費(fèi)者都對未來智能手機(jī)的形態(tài)充滿好奇，創(chuàng)新的傳感技術(shù)有可能成為引爆智能手機(jī)下一場變革的契機(jī)。

光學(xué)傳感器是智能手機(jī)領(lǐng)域的殺手锏

智能手機(jī)未來的技術(shù)創(chuàng)新趨勢是什么？你可能說是折疊手機(jī)，或者是光學(xué)變焦，也可能是更多攝像頭……不同角度可能有不同的觀點(diǎn)。作為長期處于產(chǎn)業(yè)一線的專家，Jennifer Zhao重點(diǎn)關(guān)注智能手機(jī)的這三大趨勢：

第一，前置功能設(shè)計(jì)趨勢——3D人臉識(shí)別：身份驗(yàn)證、安全、支付；

第二，全面屏——無邊框：設(shè)計(jì)和平面顯示、OLED屏下環(huán)境光亮度測量；

第三，攝影增強(qiáng)：激光檢測自動(dòng)對焦、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）、自動(dòng)白平衡、光源閃爍檢測。

ams的3D傳感市場版圖：結(jié)構(gòu)光、ToF和主動(dòng)立體視覺方案全包攬

3D傳感率先落地智能手機(jī)領(lǐng)域后，迅速成為手機(jī)以及AR甚至汽車等行業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用的關(guān)鍵，市場調(diào)研公司樂觀預(yù)測光學(xué)傳感器在移動(dòng)設(shè)備上的3D傳感模組市場產(chǎn)值將跳躍式增長，市場規(guī)模預(yù)計(jì)到2020年將達(dá)到140億美元，年復(fù)合增長率為209%?；鸨氖袌龃呱笾髁鞯慕鉀Q方案：結(jié)構(gòu)光、主動(dòng)立體視覺和ToF。

Jennifer給出了三種技術(shù)的基本分析：結(jié)構(gòu)光精度高、價(jià)格也比較高；主動(dòng)立體視覺覆蓋距離適中，價(jià)格比較具有優(yōu)勢；ToF模塊具有尺寸小及價(jià)格較低的優(yōu)勢。三種方案各有利弊，最后的發(fā)展情況還未有定局?！癮ms能夠支持3D傳感三大主流方案，為市場提供硬件如VCSEL光源、先進(jìn)光學(xué)封裝及NIR和ToF攝像頭，以及軟件/算法方案?！盝ennifer指出。

艾邁斯半導(dǎo)體在光學(xué)器件及封裝技術(shù)上具有業(yè)界領(lǐng)先的優(yōu)勢，這與該公司前期的收購政策及將創(chuàng)新植入基因的企業(yè)文化分不開。通過對高性能光學(xué)封裝和微型光學(xué)器件廠商Heptagon、VCSEL芯片領(lǐng)先供應(yīng)商Princeton Optronics和面部識(shí)別軟件公司KeyLemon等企業(yè)的收購，ams能夠?yàn)榭蛻籼峁┌?VCSEL（激光）陣列、投影光學(xué)器件和衍射光學(xué)器件在內(nèi)的3D傳感解決方案，幫助客戶提升產(chǎn)品性能，降低成本，節(jié)約開發(fā)時(shí)間。

艾邁斯半導(dǎo)體為3D傳感三大主流方案提供各類關(guān)鍵模塊

“隱藏”傳感器，幫助手機(jī)屏占比向100%接近

手機(jī)的高屏占比也是大勢所趨，從2016年的65%到2019年的大于95%。為了達(dá)到更高的屏占比，各家手機(jī)廠商也是各顯神通，劉海屏、水滴屏以及雙屏版手機(jī)紛紛出現(xiàn)。其實(shí)，提高屏占比的一大關(guān)鍵就是隱藏傳感器。

全屏顯示成為必然趨勢

艾邁斯半導(dǎo)體在集成式傳感器技術(shù)上投入了大量的開發(fā)力量，其全集成式顏色/環(huán)境光/接近傳感器模塊TMD3702VC為手機(jī)設(shè)計(jì)師提供的解決方案比前一代產(chǎn)品縮小60%以上，該模塊采用超薄封裝尺寸，能夠滿足最新的窄邊框手機(jī)工業(yè)設(shè)計(jì)的要求。同時(shí)，借助此模塊，制造商能夠更好地優(yōu)化智能手機(jī)觸屏的功能，包括在通話過程中自動(dòng)禁用以及根據(jù)環(huán)境條件調(diào)整屏幕亮度，可讓智能手機(jī)使用起來更舒適，能耗更低。

另外一款OLED屏下傳感器TCS3701能夠幫助手機(jī)廠商盡可能多地消除邊框，盡管它在發(fā)光OLED顯示屏后面的運(yùn)行受到限制，但它仍能感應(yīng)到穿過顯示屏、疊加到傳感器正上方的顯示屏像素發(fā)出的光線中的環(huán)境光。此外，艾邁斯半導(dǎo)體還開發(fā)了獨(dú)特的算法，能夠在不需要知道傳感器上方顯示屏像素亮度的情況下精確檢測環(huán)境光水平。

寬邊框/窄邊框與劉海屏

手機(jī)拍照比肩單反？還有這些問題需要解決

現(xiàn)在網(wǎng)上流傳一種說法“手機(jī)相機(jī)+AI”拍照效果比肩單反，手機(jī)攝像頭已經(jīng)承載了人們對美好圖像世界的幾乎全部想象。新發(fā)布的手機(jī)攝像頭數(shù)量從單攝到雙攝再到三攝，最近的高端手機(jī)甚至配置了四攝攝像頭。但是，只增加攝像頭數(shù)量不能完全解決手機(jī)拍照問題，還有一些細(xì)節(jié)需要關(guān)注。

為了改善手機(jī)拍照功能，各大解決方案廠商針對手機(jī)攝像的痛點(diǎn)問題如激光檢測自動(dòng)對焦、自動(dòng)白平衡及光源閃爍檢測問題，努力提出有效的解決方案。艾邁斯半導(dǎo)體發(fā)布了1D ToF測距傳感器TMF8801，幫助攝像頭實(shí)現(xiàn)激光檢測自動(dòng)對焦，測距范圍為2cm到2.5m，精確度達(dá)到5%，封裝尺寸縮小了33%，并且可以扛屏蓋上的污漬和太陽光。

手機(jī)攝像增強(qiáng)

此外，在所有光源場景中提供精確的色溫，解決自動(dòng)白平衡中無法提取干凈的白點(diǎn)的問題也是過去幾年各大光學(xué)傳感器廠商努力的方向。艾邁斯半導(dǎo)體的色溫傳感器則通過精確測量環(huán)境光，解決自動(dòng)白平衡算法在自然光和人工照明混合光照環(huán)境下失效的問題。同時(shí)，利用光源閃爍檢測引擎的自動(dòng)檢測環(huán)境閃爍輔助算法，還可以免除由于環(huán)境光閃爍，圖像受波紋效應(yīng)的影響。

從消費(fèi)、工業(yè)到汽車，光傳感器將成為重要?jiǎng)?chuàng)新推手

根據(jù)中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì)信息中心的數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)到2022年，全球光傳感器市場規(guī)模將成長至1836億元，2016-2022年復(fù)合增長率達(dá)5%。得益于智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器人等下游應(yīng)用市場的推動(dòng)，光傳感器市場增長迅速。

IHS報(bào)告表明，艾邁斯半導(dǎo)體光學(xué)傳感器領(lǐng)域連續(xù)8年排名第一。艾邁斯半導(dǎo)體的光學(xué)傳感器產(chǎn)品線非常豐富，涵蓋了包括環(huán)境光檢測傳感器、顏色傳感器、顏色+接近傳感器、光譜傳感器、ToF等市場上幾乎所有的光學(xué)傳感器產(chǎn)品。

艾邁斯半導(dǎo)體光學(xué)傳感器產(chǎn)品線

過去這幾年，以先進(jìn)傳感技術(shù)為核心的智能傳感時(shí)代正悄然來臨。艾邁斯半導(dǎo)體營收增速也不斷提高，這與其一流的技術(shù)及市場布局有關(guān)。作為一家專注于提供傳感器解決方案的廠商，艾邁斯半導(dǎo)體將繼續(xù)以光學(xué)傳感器、圖像傳感器及音頻傳感器為主的從傳感器IC到傳感器解決方案再到接口及相關(guān)軟件等一整套產(chǎn)品，推動(dòng)消費(fèi)、汽車、工業(yè)與醫(yī)療市場的變革。