聚焦新世代光源主流 – SEMI 舉辦「3D深度感測暨VCSEL技術研討會」

3D感測是近年來IT產業的焦點技術,尤其是今年甫推出的iPhoneX以此技術設計出臉部辨識功能,取代過去的指紋辨識解鎖手機與行動支付模式,更把3D感測推上高峰,吸引大量廠商投入相關產品布局,根據研究機構TrendForce的預估,2017年的3D感測將出現跳躍性成長,市場規模預計將從2017年的15億美元,成長到2020年的140億美元,年複合成長率為209%,作為3D感測的核心技術,垂直共振腔面射型雷射(VCSEL)的需求也將大幅上揚,SEMI認為全球VCSEL市場規模,將從2016年到2022年,其年複合成長率成長將達17.3%的,2022年產值更可望達到10億美元,為了協助台灣產業發展,SEMI也特於日前舉辦「3D技術感測暨VCSEL暨技術研討會」,邀請半導體產業指標性專業人士,從不同面向深入剖析其技術趨勢。

 

會中高通工程技術副總裁章建中針對3D深度感測的技術發展提出相關看法,他指出隨著3D感測的技術成熟,其應用越來越多元,除了手機外,長距離的戶外攝影機、短距的VR眼鏡、低光源如車內的人臉辨識等,都是深具潛力的發展領域,高通在此領域也有豐碩的研發成果,例如在光型設計和投影部分,高通就有應用於主動深度感測的仿射不變空間遮罩(Affine-invariant spatial mask)、具有Hermitian Symmetry的編碼光學圖像、編碼結構光源糾錯等技術。

 

「雷射二極體在下一世代的3D感測應用」的議題中,光學元件大廠Lumentum也認為3D感測的潛力相當雄厚,從2010年開始,此一技術就被應用在遊戲與PC中,而在手機開始採用3D感測作為人臉辨識功能後,應用將會快速出現,包括VR、AR、近距光學雷達等,都可看到3D感測的蹤跡,而這也成為Lumentum未來的發展重點,目前Lumentum已有VCSEL與雷射二極體的量產能力,產品在功耗、穩定性、射術品質都已獲業界口碑,其3D感測的參考設計也以位居業界前端地位,其基於結構光模組的邊射型半導體雷射,具有高效率、易於實驗設計等特色。

 

在全球光學產品深耕多年的奇景光電,近年來也開始積極布局在3D感測,主要的產品為可攜式裝置使用的3D感測攝影模組,此一產品的處理器採用高通的Snapdragon系列處理器,並整合WLO、DOE(繞射光學元件)、雷射驅動器等,可有效精簡雷射投影模組,奇景光電指出,該公司在3D感測攝影模組,主要特色包括擁有業界領導等級的合作夥伴–高通、豐富的CMOS影像感器專業知識、獨特的WLO技術、雷射驅動與電源管理技術、模組整合專業知識等,相關技術與產品都將提供業界更好的3D感測解決方案。

 

針對3D感測的技術,縱慧光電(Vertilite)聯合創辦人暨總經理陳曉遲表示,目前3D感測有兩種技術,包括結構光與TOF(Time of Flight),而VCSEL是這兩這兩者技術中的核心光源,縱慧光電在VCSEL的產品涵蓋850nm和940nm VCSEL,而其中高功率VCSEL雷射器就是可應用於3D深度感測的數據擷取,陳曉遲指出,投入3D感測市場的發展關鍵包括元件研發、演算法撰寫、供應鏈整合等3部分,該公司的合作夥伴包括元件供應商、小型相機模組廠商、智慧手機供應商積極合作。

在VCSEL的製程技術部分,IQE總裁暨CEO Drew Nelson指出,IQE是全球最大的混合物半導體長晶廠,在雷射半導體的著墨也相當深,他表示VCSEL將會是下一世代的雷射半導體主流,也是3D感測應用中最適合的技術,尤其是近年來智慧手機開始大量應用感測技術,在VCSEL技術,Drew Nelson認為,目前多層氧化層是降低元件寄生電容的適合方式,尤其是18.5GHz的3dB頻寬在多個氧化層元件中的效益,比單一元件高出30%,而為了為了擴展既有頻寬,InGaAs / AlGaAs MQW是較為實用的方式。

看好3D感測的應用日趨多元,SEMI也將持續耕耘 3D Depth Sensing 與VCSEL相關議題,除了舉辦技術研討會之外,因應光電半導體技術的發展及新興應用,「SEMI Taiwan 功率暨化合物半導體委員會」計劃籌組 「新興光電半導體小組」,串聯新興光電產業供應鏈、推動產業議題與技術,並計畫於2018年的SEMICON Taiwan國際半導體展覽規劃光電半導體主題專區,舉行國際論壇及產業聯誼交流活動等,透過各式活動,期望能為產業鏈各個廠商建立溝通平台,一同探討3D感測技術未來的應用與趨勢,創造更多合作與商機。

Ms. Jo-ann Su, Director, SEMI、Dr. Drew Nelson, President and CEO, IQE plc、Mr. Brian Lee, SEMI Taiwan Power & Compound Semiconductor Committee Chair;CSO of Win Semiconductors、Dr. Chienchung Chang, Vice President, Engineering, Qualcomm Inc.、Dr. Andre Wong, Senior Director, Product Line Management, Lumentum、Dr. Xiao Chi Chen, General Manager, Vertilite Inc.、Mr. Thomas Chung, Sr. Marketing Director, Himax Technologies, Inc.、Ms. Wen Lu, Manager, Outreach & Member Service, SEMI and Terry Tsao, President, SEMI(由左至右)

 

關於SEMI

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