艾迈斯欧司朗展示“传感+光源”下一代应用，“中国应用中心”助力成果落地

2021年艾迈斯欧司朗完成合并，实现了“传感+光源”的结合。近日，该公司召开新闻发布会，大中华区及亚太区应用中心高级总监冷剑青介绍了消费、汽车、工业、医疗领域的创新解决方案。

艾迈斯欧司朗集团 大中华区及亚太区应用中心高级总监 冷剑青

1 移动和可穿戴的新应用

艾迈斯欧司朗的相关技术有：3D传感、BOLED（屏下光感）、Micro LED、VCSEL（垂直腔面发射激光器）、颜色传感、接近传感、AWB、光谱传感、LED、IRED（红外发射器）。可应用于3D身份识别和支付、3D AR/VR、显示管理、影像增强、占位检测、下一代显示屏等。

● 3D传感

可应用于精准的面部识别和手势识别、安全支付、便捷的门禁管理、逼真的游戏体验、3D成像、增强现实（AR）。

此外，还可用于手机的前置和后置。手机的后置应用里，包括一些世界著名的厂商这两年也推出了手机上的激光雷达的产品。国内厂商也非常关注这块市场。艾迈斯欧司朗是少数可以提供全套解决方案的供应商，能提供三大主流的人脸识别方案，包括飞行时间检测（ToF）、主动立体视觉和结构光。

后置3D传感也创造了新的可能性。后置3D传感支持新的应用，包括AR/VR与摄像头相关的功能。例如下图，如果你拿了一个平板，通过一个后置的3D dToF（直接飞行时间），在远距离、光线不佳、环境复杂的情况下仍具有出色的性能。艾迈斯欧司朗和一些领先的软件厂商包括国内厂商有长期的合作。前段时间艾迈斯欧司朗宣布很快会正式推出基于其半导体的激光雷达或3D dToF的方案，它的上层和应用算法是Arcsoft来支持的，应用场景会覆盖到很多消费类的AR场景。

AR和VR的产业爆发还有多长时间？冷剑青指出，就像很多新技术一样，在概念的阶段，有时候会被炒得非常热，但是实际落地又遇到了成本、可靠性及良率等问题，往往不如预期得那么快。经过这几年，随着相关半导体技术工艺的成熟和功耗的降低，都已经在慢慢地凝聚应用端落地的条件，相信一些领先的厂商可能会在未来二三年有产品出来。

手机的应用上，艾迈斯欧司朗已深耕多年，包括面向屏下光感（BOLED）脸部识别身份验证的3D传感。影像增强方面，可为客户提供激光辅助的自动对焦，以及3D的一些应用，包括特殊图像的增强效果，在人脸的肖像模式和AI场景有非常重要的技术地位。再有，与国内外领先的手机厂商合作，利用光谱器在AI的白平衡算法上也获得了突破，可使拍出来的照片更符合人脸主观的感受。

● 3D结构光

艾迈斯欧司朗是3D结构光的先驱。今天3D结构光在中国以及全世界开花结果，蓬勃发展，应用领域包括人脸识别以及工业的门禁，甚至门锁上也有广泛的应用，可以提供极低功耗的解决方案。最近这两年用户的关注度慢慢转移到3D ToF上，可用于距离稍远一点，尤其是户外的一些场景，潜在的应用上更有爆发力，因为场景更广阔。

● 打造全屏等显示屏传感

随着手机技术的发展，手机屏幕越来越趋向超薄的屏幕以及全面屏，不止一家厂商宣布了全面屏的解决方案。尽管技术成熟度上还有待完善，但已经非常接近大规模的商用化了。艾迈斯欧司朗和国内外领先的客户在配合，尽可能把相关的传感器（包括亮度和色度的）放到屏幕下面。

那么，手机屏幕的前置做结构光，如何把前面的刘海去掉？冷剑青指出，结构光本质上是一种传感技术，现在想往屏下发展。全面屏将来被消费者充分认可之后，一项技术如果不能放在屏下，就可能被类似的可以放在屏下的技术取代。

作为供应商，艾迈斯欧司朗不评价技术的好坏，因为应用的场景不一样。例如在新冠肺炎流行之前（2020年2月之前），很多结构光的客户觉得比指纹方便，因为指纹在手湿的情况下不一定方便。但是大家一戴上口罩之后，形势发生了逆转。有人认为结构光还是相对较为方便的；但是如果不能放在屏下，显然看上去就是对全面屏的适应度不够，厂商应该在做这分析的工作。

屏下放传感器有何技术挑战？冷剑青称，屏下往往有摄像头。如果传感器放在下面，有时屏幕会像毛玻璃一样不太透明。技术上可以把一些部位做得薄一点，或者做一个独立的显示，或者是做到接近透明，但效果肯定会差一点，不过算法上会做补偿。但是极致地追求效果，就不一定理想。往往有两种应用场景，①可能是不怎么喜欢自拍的用户，只要是可以视频对讲就可以。但是它的好处很大，例如你游戏或看视频，屏幕是没有任何缺陷的，②有些人是直播带货的，对自拍的效果有强烈的追求，这时可能水滴屏更适合，所以要看应用场景。

屏下摄像头的挑战是：信号只穿透了屏幕1次，例如我自拍的时候，相信我这个光线是穿透了屏幕，打在了这个摄像头上。但是它对于光传感来说会更严重，因为屏下的光传感器模组是两部分，①激光从屏下打出来，②打到人脸后反射回去。这样一来一回，需要抗干扰能力更强。艾迈斯欧司朗的性能比竞争对手高约1个数量级。其中的挑战在于不可能无限度地提高信噪比，由于你本体的环境噪声的影响会很大，因此需要更多地和客户和供应链合作，怎么在产业链上解决这个问题。“这个路径很快就可以看清楚，也许就是一两年的时间。”

2 汽车照明与激光雷达

艾迈斯欧司朗是汽车照明的老大，在业界遥遥领先，主要得益于原欧司朗所带来的资产。原艾迈斯半导体更多的是驾驶员检测，还有舱内检测等传感领域。两家公司合并之后，汽车的内饰和外饰照明都居于领先地位。

主要产品有：LED（低中高功耗）、矩阵灯、激光雷达（VCSEL和EEL）、红外、激光、2D/3D传感器、传统光源（卤素灯、氙气灯），用于内、外饰照明、自动驾驶、驾驶员和舱内监测、手势传感和人机交互、抬头显示等。

● 汽车照明是艾迈斯欧司朗公司本地有最成熟供应链的一款产品。艾迈斯欧司朗中国制造的产品已经被客户采用了，成本非常有优势。

外饰照明方面，公司最近发布了新产品Eviyos 2.0，如下图能说明有趣：把车灯做成装饰性的效果。因为有独立像素点，支持独立寻址，可以做到指哪儿打哪儿的效果（如下图），配合激光雷达，道路安全上大有可为。例如激光雷达探测到前面有一个可疑物体，就可把某个灯打亮。

● 自动驾驶。

先进的激光雷达技术，使驾驶更安全，可用于高级驾驶辅助系统（ADAS）和自动驾驶。其中，艾迈斯欧司朗的VCSEL阵列和驱动器实现纯固态激光雷达，特点是高功率，低温漂，可扩展；VCSEL支持寻址功能，点亮裸片特定区域/特定视场角。此外，该公司还有高功率密度的边发射激光器（EEL），适合与MEMS和机械镜组合使用。

值得一提的是，艾迈斯欧司朗是唯一一家可同时支持两种激光雷达方案（VCSEL和EEL）的供应商。和友商相比，艾迈斯欧司朗的方案有更高的功率、更好的特性，其中功率是目前世界最高的。

那么，车载激光雷达的价格怎么降低？冷剑青称，激光雷达非常复杂，价格降到消费者可以普遍接受的阶段还有一段路要走，需要通过全产业链的密切合作。因为电子产品如果没有量，价格就很难降下来；反之，如果没有足够低的价格，量就很难起来。因此，这不是靠一两家厂商单方面的努力就可以解决的。相信未来几年内，价格会迅速降低。其实这个趋势过去已经产生了：从较贵的价格正降到人们可以接受的程度，可以打破这个门槛——1000美元。

激光雷达的趋势之一是固态化，因其体积、工艺及可靠性都有优势，不过现在还处于与传统机械雷达并存的状态。

激光雷达的一个挑战是安全性，需要避免大规模的发射。再有，检测到的信号的可靠性也要保证，目前还处在探索阶段。目前激光雷达的使用量不是很多，将来很多的车行驶怎么避免干扰？

除了激光雷达，还有毫米波雷达，到底哪种好？艾迈斯欧司朗集团资深现场应用工程师经理李铭豪分析道，毫米波技术非常成熟，但是分辨率不是很高，例如前后排列的物体可能可以看到前面的，背后的就看不到，可能要结合图像传感等技术一起使用。激光雷达的分辨率较高，所以可以更高地分辨一些目标和细节。当然激光也有一些技术上的问题，包括一些因素会造成误判，这些都处在技术上一点点在想办法解决的过程中。

3 医疗健康的创新

新公司是医学成像方面领先的供应商。主要产品有：CT传感、CT光子计数、UV-C、光谱传感、数字X射线传感、LED、NanEye，可用于医学成像、UV-C消毒、快速诊断、数字化健康、微型摄像头内窥镜等。

● 充分释放UV-C（短波紫外线）的消毒潜能。

紫外线不含化学物质，可以高效消毒灭菌，能消灭高达99.9%的病毒和细菌。UV-C技术广泛用于各种消费者健康、工业和医疗应用中——例如，消杀细菌、病毒等各类病原体的UV-C解决方案。LED技术使节省大量空间的消毒杀菌应用成为可能。

● 光谱传感器使智慧健康更加智能化

光谱传感器可用于快速检测生物标记物，早期COVID-19病毒抗原检测。可以使消费者自己在家诊断新冠。利用如图的光谱机可以自动的对试剂进行判断你有没有得新冠，还可以上报到相关的功能里，现在已经实现了量产（艾迈斯欧司朗与BiologyWorks合作通过光谱传感器实现COVID-19快速精准的检测）。

医疗级可穿戴产品的特点是行业门槛较高，主要是认证的周期比较漫长，要求会非常高。这个领域的玩家，不管是供应商还是整机厂，往往先从消费级的健康产品做起，使得用户体验非常好。长期来看，从消费走向医疗/认证是不可避免的。

4 工业自动化与园艺照明

艾迈斯半导体和欧司朗合并之后，光源+传感器的领域成为了艾迈斯欧司朗的价值点。例如全局快门图像传感器、线阵与面阵图像传感器、飞行时间（ToF）、近红外光谱、LiDAR、IRED、EEL、VCSEL、UV-C，可用于门禁和安全监控、工业物联网和自动化、近红外光谱、工业成像、机器视觉机器人、UV-C消毒等。

● 3D传感提高工厂自动化

3D传感技术与协作机器人结合，实现防碰撞和人机交互，用于生产区和仓库的自动化导向车（AGV）；覆盖所有3D架构：主动立体视觉（ASV）、飞行时间（ToF）和结构光（SL）；创新式近红外全局快门图像传感和先进泛光技术；高速、高分辨率的一流摄像头，配置先进的全局快门像素，可实现高速率监控；高质量图像采集，消除运动伪影（moving artifacts）；1D/2D传感器可用于工厂自动化，例如质量控制图像传感器。

● 通过机器视觉技术，实现自动化应用

艾迈斯欧司朗领先的全局快门CMOS成像技术，可实现高速机器视觉、检测和工厂自动化；具有高分辨率、每秒高帧数和高图像质量；自动光学检测技术，实现质量控制；领先的VCSEL和高量子效率近红外图像传感器；近红外照明与灵敏的NIR图像传感器相结合；可实现紧凑、经济高效的高性能3D系统，避免不受控照明条件的影响；可处理更复杂任务，实现精确的2D和3D环境可视化。

● 园艺照明

产品有LED（中、低、高功耗）、园艺LED、UV-C、IRED。

很多人认为照明是传统领域，实际上也有很多创新之处。例如园艺照明，因为植物在不同的生长阶段，促进生长的光源是不一样的。原欧司朗在这方面比较有优势，可以做出适用不同阶段植物生长的灯，包括紫外消毒等。合并之后，艾迈斯欧司朗可以提供端到端的照明方案，一方面通过光谱器分析当前植物生长的特性，同时把信息反馈给照明设备，以选择合适的波长/智能的照明方案。总之，艾迈斯欧司朗在传统的LED以及包括非可见光的波段外，包括还有一些特殊光源上，都有一个非常完整的覆盖。

● CMOS传感器达到宇航级

艾迈斯欧司朗有CMOS传感器部门，产品一般用于工业和医疗领域，属于高端产品，在全局快门上有一些重要的专利。2020年NASA“毅力号”火星探测器上就用了艾迈斯欧司朗的两款产品进行太空拍摄。实际上，CMV CMOS图像传感器系列起初是为高端工业应用开发的，凭借稳健技术和高质量设计，即使在宇航应用中也能完美胜任。其中采用了2000万像素的CMV20000，400万像素的CMV4000。

5 “中国应用中心”助力成果落地

任何好的技术和产品，最终还是要靠客户做出应用。现在中国客户走得太快了，手机的开发周期已经从几年变成了1年甚至几个月，传统的半导体客户支持方式已跟不上时代的潮流。因此，2019年艾迈斯欧司朗成立了“中国应用中心”，为客户提供全套的服务，从客户设计支持到本土化的解决方案（如下图）。合作的领域包括光学和成像系统，以及合并之后的光源等。

传感器的光源方面，过去手机上做得较多，艾迈斯半导体和欧司朗合并之后，会加大工业和汽车领域的资源投放力度。该公司希望在未来几年内成长为一家可以立足于中国本土研发，提供全套解决方案的跨国的半导体和光学行业的供应商。

中国应用中心还会有什么新举措？冷剑青称，光源非常重要，艾迈斯欧司朗是“传感+光源”技术。新公司要把光源放在突出的位置，当把光源和传感技术融合的时候，会看到很多新的应用场景和技术出现。例如可穿戴的，艾迈斯欧司朗也在做这方面的参考设置，具体措施是艾迈斯半导体加上欧司朗的传感技术和算法。