傳感器賦能智能手機變革，光學傳感器巨頭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年全球智能手機銷量整體下滑。各大手機廠商都在尋求創(chuàng)新點，以爭取更大的市場話語權。但是，在手機市場整體出貨量持續(xù)下滑的大背景下，未來智能手機的重要創(chuàng)新推動力——核心傳感器市場受影響似乎并不大，全球光學傳感器排名第一的供應商艾邁斯半導體（ams）就獲得不錯的市場表現(xiàn)，2018年營收達到史無前例的16億美元。這或許與艾邁斯半導體以傳感器技術為公司戰(zhàn)略核心離不開，該公司近年來一直堅持提供差異化創(chuàng)新的解決方案，強調以用戶需求為導向的策略。艾邁斯半導體先進光學傳感器部門執(zhí)行副總裁兼總經理Jennifer Zhao在“第八屆年度中國電子ICT媒體論壇暨2019產業(yè)和技術展望研討會”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的三大增長點，ams將憑行業(yè)一流的技術靈活和領先性應對瞬息萬變的市場?！?/p>

艾邁斯半導體先進光學傳感器部門執(zhí)行副總裁兼總經理Jennifer Zhao現(xiàn)場演講

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

光學傳感器是智能手機領域的殺手锏

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

第一，前置功能設計趨勢——3D人臉識別：身份驗證、安全、支付；

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

第三，攝影增強：激光檢測自動對焦、增強現(xiàn)實（AR）、自動白平衡、光源閃爍檢測。

ams的3D傳感市場版圖：結構光、ToF和主動立體視覺方案全包攬

3D傳感率先落地智能手機領域后，迅速成為手機以及AR甚至汽車等行業(yè)創(chuàng)新應用的關鍵，市場調研公司樂觀預測光學傳感器在移動設備上的3D傳感模組市場產值將跳躍式增長，市場規(guī)模預計到2020年將達到140億美元，年復合增長率為209%。火爆的市場催生三大主流的解決方案：結構光、主動立體視覺和ToF。

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

艾邁斯半導體在光學器件及封裝技術上具有業(yè)界領先的優(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。通過對高性能光學封裝和微型光學器件廠商Heptagon、VCSEL芯片領先供應商Princeton Optronics和面部識別軟件公司KeyLemon等企業(yè)的收購，ams能夠為客戶提供包括 VCSEL（激光）陣列、投影光學器件和衍射光學器件在內的3D傳感解決方案，幫助客戶提升產品性能，降低成本，節(jié)約開發(fā)時間。

艾邁斯半導體為3D傳感三大主流方案提供各類關鍵模塊

“隱藏”傳感器，幫助手機屏占比向100%接近

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

全屏顯示成為必然趨勢

艾邁斯半導體在集成式傳感器技術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為手機設計師提供的解決方案比前一代產品縮小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工業(yè)設計的要求。同時，借助此模塊，制造商能夠更好地優(yōu)化智能手機觸屏的功能，包括在通話過程中自動禁用以及根據(jù)環(huán)境條件調整屏幕亮度，可讓智能手機使用起來更舒適，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顯示屏后面的運行受到限制，但它仍能感應到穿過顯示屏、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，艾邁斯半導體還開發(fā)了獨特的算法，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

手機拍照比肩單反？還有這些問題需要解決

現(xiàn)在網上流傳一種說法“手機相機+AI”拍照效果比肩單反，手機攝像頭已經承載了人們對美好圖像世界的幾乎全部想象。新發(fā)布的手機攝像頭數(shù)量從單攝到雙攝再到三攝，最近的高端手機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拍照問題，還有一些細節(jié)需要關注。

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

手機攝像增強

此外，在所有光源場景中提供精確的色溫，解決自動白平衡中無法提取干凈的白點的問題也是過去幾年各大光學傳感器廠商努力的方向。艾邁斯半導體的色溫傳感器則通過精確測量環(huán)境光，解決自動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，利用光源閃爍檢測引擎的自動檢測環(huán)境閃爍輔助算法，還可以免除由于環(huán)境光閃爍，圖像受波紋效應的影響。

從消費、工業(yè)到汽車，光傳感器將成為重要創(chuàng)新推手

根據(jù)中國電子元件行業(yè)協(xié)會信息中心的數(shù)據(jù)，預計到2022年，全球光傳感器市場規(guī)模將成長至1836億元，2016-2022年復合增長率達5%。得益于智慧城市、物聯(lián)網、機器人等下游應用市場的推動，光傳感器市場增長迅速。

IHS報告表明，艾邁斯半導體光學傳感器領域連續(xù)8年排名第一。艾邁斯半導體的光學傳感器產品線非常豐富，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傳感器產品。

艾邁斯半導體光學傳感器產品線

過去這幾年，以先進傳感技術為核心的智能傳感時代正悄然來臨。艾邁斯半導體營收增速也不斷提高，這與其一流的技術及市場布局有關。作為一家專注于提供傳感器解決方案的廠商，艾邁斯半導體將繼續(xù)以光學傳感器、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軟件等一整套產品，推動消費、汽車、工業(yè)與醫(yī)療市場的變革。