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VCSEL是几个超级趋势的关键组成部分 将进一步增长

坚白 ? 2019-06-01 00:12 ? 次阅读
VCSEL技术和设备已经问世了20多年,而且在过去的10年中,一直享受着与数据通信和低附加值光学检测相关的稳定市场。然后突然,砰!2017年,随着VCSELs在Apple苹果X中实现人脸识别和3D感知,一切都发生了变化。
一年后,几乎每一家主要的OEM企业(小米、oppo、Vivo和HUAWEI在2018年第四季度)都追随苹果的脚步。如今,人脸识别(有10多种手机实现了这一功能)正在成为高端手机的一个事实上的功能,尤其是取代指纹传感器的生物识别技术。SAMSUNG是唯一的坚持者,它提供了一种新版本的指纹传感器,带有屏下感知,但时间会告诉大家,这家韩国企业是否最终会追随其他企业,并追求前沿3D感知。
VCSEL技术和设备
同样值得注意的是,最近出现了一种基于飞行时间(ToF)原理的后置3D摄像头,它是由摄影应用(即bokeh效应)驱动的。SAMSUNG和几家中国手机制造商已经决定在高端手机上实现这类功能,从而增加了VCSEL的可用市场,并为更复杂的设备和VCSEL本身的不同规格开辟了道路。事实上,今天你可以找到有多达四个VCSEL设备的移动电话:用于接近感知、照明、点投影和摄影增强。
每部智能手机的总VCSEL值不会乘以4!根据最近的Yole企业报告,随着使用VCSEL的功能增加(接近传感器、人脸识别和后置3D传感),该值预计将稳定下来。(接近传感器、人脸识别和后置3D传感)。此外,VCSEL的成本正在迅速下降,VCSEL供应链上的企业学习曲线很短(基板、表层和设备制造,以及封装集成)。
VCSEL制造成本的快速下降不是魔术,而是经验和资本投资增加的结果。从4英寸到6英寸制程的过渡已开始在多个供应商中实施,从而在相同的工艺成熟度水平下降低了20%的成本。另外,最新一代MOCVD反应器有望获得更好的产量,但只有经过长时间的学习和对VCSEL制造技术的积累,才有可能实现这一目标。这显然不是一个统包解决方案的过程:为了拥有好的设备规范,甚至需要多年积累的经验,同时也需要很好的产量。这一事实将通过发布能够与Lumentum为苹果X交付给苹果的第一批设备竞争的设备的时间来说明。
苹果的竞争对手已经开发了他们自己版本的前置3D传感功能,使用了结构光原理,并具有相当高的精确度。但现在,某些竞争对手也在实施其他技术:例如,LG使用前置ToF摄像头进行人脸识别。这肯定会带来更高的精确度和潜在的更简单的模块架构。继今年早些时候首次获得ToF设计的胜利后,大家也看到了基于ToF的解决方案的出现,这些解决方案已经由oppo、HUAWEI和SAMSUNG企业实现。根据Yole的分析,SAMSUNG宣布在中端智能手机上实施一项新功能是精心策划的。
除了消费者应用之外,工业(在工业环境中为机器人系统采用LiDAR的驱动下)是另一个非常活跃的部门,正在推动一个巨大的CAGR,预计未来五年市场将扩大近3倍。汽车上的激光雷达也将是VCSEL的应用领域,从长远来看是如此.
到2024年,VCSELs总计将达到35亿美金,合计增长超过30%。
在并购方面,有几个相关的收购:II-VI的Epiworks,ams的Princeton Optronics,Trumpf的Philips Photonics ,以及欧司朗的Vixar。未来可能会出现更多的并购,但在一个领域/应用,即医疗/汽车/数据通信领域,这些并购应该更加专业化。事实上,大多数主要的VCSEL制造商已经被收购!
另一项重大投资与资本支出和供应链沿线的工厂扩建有关。例子包括IQE在威尔士新建的专用工厂,ams对其新加坡工厂的投资,Finisar的投资(由苹果企业支撑),以及三安光电和其他IDM/代工厂的绿色领域项目。
既然VCSEL是几个超级趋势的关键组成部分,VCSEL的增长就会持续下去!
来源:Jean-Christophe Eloy,Yole Développement总裁兼CEO
编译:南山
AI
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用于3D摄像头的VCSEL技术

传统的光电转换技术一般采用 LED 等发光器件。这种发光器件多采用边缘发射,体积大,因此比较难以和半....
的头像 新机器视觉 发表于 06-23 09:18 ? 1839次 阅读
用于3D摄像头的VCSEL技术

使用高速数据转换器的LIDAR脉冲飞行时间测量方法

描述             各种应用(如激光安全扫描仪、测距仪、无人机和制导系统)中都利...
发表于 10-09 08:37 ? 997次 阅读
使用高速数据转换器的LIDAR脉冲飞行时间测量方法

飞行时间技术的确切原理是什么?

嗨,我在互联网上搜索了飞行时间技术的确切原理,但我得到的答案在不同的网站上有所不同。我最近购买了VL53l0X传感器,我需要...
发表于 09-12 16:27 ? 1024次 阅读
飞行时间技术的确切原理是什么?

OPT3101 基于 ToF 的远距离接近和距离传感器模拟前端 (AFE)

OPT3101器件是一种高速,高分辨率AFE,适用于基于飞行时间的连续波接近感应和测距。该器件集成了完整的深度处理管道,包括ADC,时序序列器和数字处理引擎。该器件还具有内置照明驱动器,可覆盖大部分目标应用供电的绝佳器件。 在高环境抑制比下,该器件可支撑非常高的环境条件,包括130klux的全日照条件。 时序序列器具有高度可配置性,能够针对特定应用提供功耗与性能之间的折衷。 该器件提供包含相位,振幅和环境测量结果的深度数据。校准子系统支撑相位数据校准,从而校准温度和串扰导致的不准确性 特性 接近感应和距离测量 与各种光电二极管和发射极兼容 在15毫不模糊的范围内具有16位距离输出 高达4kHz的采样率 200nA满标量程信号电流 1kHz时具有88dB信号相位动态范围 支撑高达200μA的直流环境,60dB的环境抑制(1kHz时) 不依赖于物体反射率的距离测量 通过去混叠技术使距离范围扩展多达75m 由可编程序列发生器提供时序灵活性 自适应HDR节省功耗并扩展距离范围 可配置事件检测和中断输出机制 通过I 2 C接口实现控制和数据传输 集成照明驱动器,具有高达173.6mA的可编程电流控制能力 集成用于校准的温度传感器 内置串扰校...
发表于 08-17 15:13 ? 195次 阅读
OPT3101 基于 ToF 的远距离接近和距离传感器模拟前端 (AFE)

OPT9221 OPT9221 飞行时间控制器

The time-of-flight controller (TFC) is a high-performance, 3D time-of-flight (ToF) sensor companion device that computes the depth data from the digitized sensor data. Depth data are output via a programmable complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) parallel interface. In addition to depth data, the TFC provides auxiliary information consisting of amplitude, ambient, and flags for each pixel. This information can be used to implement filters and masks and to dynamically control the system configuration for the intended performance. The TFC supports a wide range of binning and ROI options that help optimize the data throughput that must be handled. The 9-mm × 9-mm NFBGA package enables small form-factor, 3D, ToF systems that can be embedded into a variety of end equipment. 特性 QVGA 3D ToF控制器:最高120 FPS 深度数据: 12位相位 最高12位幅度 最高4位环境 饱和度检测 芯片组接口: 与TI ToF传感器兼容(OPT8241) 输...
发表于 08-06 17:19 ? 120次 阅读
OPT9221 OPT9221 飞行时间控制器

OPT8241 OPT8241 3D 飞行时间传感器

OPT8241飞行时间(ToF)传感器属于TI 3D ToF图像传感器系列。该器件将ToF感应功能与经优化设计的模数转换器(ADC )和通用可编程定时发生器(TG)相结合。该器件以高达150帧/秒的帧速率(600读出/秒)提供四分之一的视频图形阵列(QVGA 320 x 240)分辨率数据。 内置TG控制复位,调制,读出和数字化序列。例如功率,运动稳健性,信噪比和环境消除)。 特性 成像阵列: 320×240阵列 1/3“光学格式 像素间距:15μm 高达150帧/秒 光学属性: 响应度:850nm时为0.35A /W 解调对比度:50MHz时为45% 解调频率:10MHz至100MHz 输出数据格式: 12位相位相关数据 4位共模(环境) 芯片集接口: 与TI的飞行时间控制器OPT9221兼容 传感器输出接口: CMOS数据接口(50MHz DDR,16通道数据,时钟和帧标记) LVDS: 600Mbps,3个数据对 1LVDS位时钟对,1LVDS采样时钟对 定时发生器(TG): 可编程感兴趣区域(ROI)的寻址引擎 调制控制 抗混叠 主/从同步操作 用于控制的I 2 C从接口 电源: 3.3VI /O,模拟 1.8V模拟,数字,I /O 1.5V解调(典型值) 经优化的光...
发表于 08-03 17:58 ? 409次 阅读
OPT8241 OPT8241 3D 飞行时间传感器

【直播邀请】TI 传感器产品的前端处理及应用

亲爱的新萄京发烧友小伙伴们! 将先容德州仪器传感器产品关于前端处理及应用,重点讲解 TI 单点 TOF 产品 OPT3101,O...
发表于 07-27 17:33 ? 1051次 阅读
【直播邀请】TI 传感器产品的前端处理及应用
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