打造沉浸式AR體驗，3D dToF技術開始量產

對於和3D、影像、感測等打交道的圈內人士來說，一定對ToF技術再熟悉不過，主要透過時間差解決三維成像問題。目前，市場上主要採用的是ItoF方案間接測量時間，對於dToF這種全新的解決方案應用的還比較少，只有蘋果公司在新款ipad pro上搭載了DToF鐳射雷達。dToF技術之所以只有蘋果一家公司在使用，主要是因為直接測量時間，技術難度太高，但dToF的應用前景非常廣闊，尤其是以手機、平板為核心的消費類電子行業以及人臉識別等行業，勢必極力擁抱最新技術趨勢。

為了搶佔市場先機，全球領先的高效能感測器解決方案供應商艾邁斯半導體，和計算機視覺成像軟體的領導廠商ArcSoft達成深度合作，共同攻克技術難題。目前，由雙方合作研發的dToF解決方案已在世界行動通訊大會(MWC)上進行成果展示，預計該系統將在2021年底之前開始投產量產。

▲艾邁斯半導體公司大中華區銷售和市場高階副總裁陳平路

“很多人都知道，艾邁斯半導體和歐司朗在去年已經進行了整合，這讓我們在打造全球感測器解決方案和光電領域全球領導者的道路上，距離目標又近了一步。” 艾邁斯半導體公司大中華區銷售和市場高階副總裁陳平路表示，兩家公司合併後，不止讓收入上實現了1+1>2的增長，也讓技術資源儲備實現了質的飛躍。目前，公司已有5000多個研發工程師，在全球擁有大概30個左右的設計研發中心，遍佈歐洲、北美、亞洲，包括在中國也有各種技術應用中心和實驗室，大概擁有15000個已獲得和正在申請的專利。

據艾邁斯半導體公司資深市場經理Sarah Cheng介紹，艾邁斯半導體擁有世界領先的光學解決方案組合，最新推出的3D直接飛行時間(dToF)感測解決方案，是Android™移動裝置在3D感測系統領域的最佳選擇之一。

▲艾邁斯半導體公司資深市場經理Sarah Cheng

所謂的“dToF”，是指透過直接向測量物體發射一個光脈衝，然後測量反射光脈衝和發射光脈衝之間的時間間隔，從而得到光的飛行時間，從而取得待測物體的深度。從整個ToF行業發展現狀來看，iToF在晶片的工藝和產業鏈雖然已經趨於成熟，但達到的效果並不是很完美，從而導致其應用受阻。而dToF技術在鐳射功耗、抗干擾、遠距離精度等方面有著明確優勢，是遠距離應用的關鍵技術。但從工藝和生產鏈來看，均離成熟應用尚遠，仍需較長時間的打磨，而艾邁斯半導體率先攻克了技術難關，成為行業最領先的dToF技術服務提供商。

最新的3D dToF解決方案，改善了其在特定以及極端應用場景下的使用者體驗，比如：極端低光或者低特徵場景。雖然3D掃描是另一個較常見的後置3D應用案例，但是由於缺少經典應用，被消費者接受的程度非常有限。擴增實境，也就是我們常說的AR，是近幾年興起的一種新的使用者體驗。但受疫情影響，人們消費及生活方式加速向線上化方式轉變，所以ToF鏡頭主打的虛擬現實功能開始派上用場，將線上上虛擬購物、虛擬遊戲等體驗方面起到極大的推動作用。未來，會有更多內容廠商推動AR/VR的發展，加上國家對5G的大力推廣，AR/VR在手機的應用將變得更加成熟，這對低功耗和遠距離解析度的提升變成了更加重要的技術指標。

而艾邁斯半導體公司最新推出的3D dToF解決方案，憑藉從光學器件到VCSEL再到自主封裝和獨到的人眼安全整合技術，加上自主系統設計以及中介軟體和演算法，解決了精度、距離、功耗及多境因素干擾等iToF技術無法跨越的挑戰。 艾邁斯半導體的dToF解決方案是一套完整的技術堆疊，包含了VCSEL陣列、點陣光學系統和我們通常說的高靈敏度單光子雪崩光電二極體，也就是SPAD感測器，保證了遠距離場景下的最佳效能，尤其是點陣光學系統確保了整套方案的低功耗。另外，透過嵌入式處理的靈活架構，和完全校準的深度影像輸出，可以最大化減少手機廠商的整合工作量，讓移動應用使用者在最低耗能的情況下，獲得更沉浸式的AR體驗。3D dToF不僅讓使用者獲得眼距離、高精度的體驗，還能極大化地降低了EMI輻射。同時，在dToF系統層面，還整合了人眼安全特性，增加了最終平臺的人眼安全等級。

▲艾邁斯半導體公司大中華區應用市場總監Bing Xu博士

“至於，什麼樣的使用者才會使用3D dToF，要根據具體的應用場景來定，3D dToF可應用的範圍很廣，在距離測量上更優於iToF。” 艾邁斯半導體公司大中華區應用市場總監Bing Xu博士強調，dToF的最大優勢是距離物體多遠都不影響它的測量精度，iToF是不同的距離，不同的精度，基本是線性的遞減，比如：1米的時候精度是10毫米或者20毫米;但是2米的時候，精度就只有40毫米了。特別是在AR場景，在遠距離、精度、低功耗方面，dToF絕對佔優勢。

可以預測，未來隨著dToF解決方案的量產，高階Android移動裝置將會大範圍地採用3D dToF技術，來改善後置AR用例和影像增強功能。艾邁斯半導體公司利用其特有的封裝設計，已經使得整套系統的傳輸效能達到最最佳化。