麦姆斯咨询带您走近光学解决方案巨头——“联姻”半年的艾迈斯欧司朗
2021-06-28 17:13:12   来源：麦姆斯咨询   评论：0   点击：

微访谈：艾迈斯欧司朗大中华区应用总监徐冰

采访背景：2021年3月，艾迈斯半导体（ams）与欧司朗（OSRAM）的合并动作完成。两家世界顶尖的光学解决方案企业联手之后，希望通过大胆投资、技术创新和持续转型，实现一流的盈利能力和增长，成为光学解决方案领域无可争议的佼佼者。合并后的艾迈斯欧司朗，各方面整合进展如何？在3D视觉产业的布局和战略规划会出现变化吗？我们专程采访了艾迈斯欧司朗大中华区应用总监徐冰博士。以下是采访内容的整理。

艾迈斯欧司朗大中华区应用总监徐冰

麦姆斯咨询：艾迈斯欧司朗的合并动作完成已经经历了一段时间，请您介绍下目前公司的业务、员工、品牌等方面的整合进展。谢谢！

徐冰：艾迈斯半导体和欧司朗合并为艾迈斯欧司朗，在全球拥有近30000名员工，包括5500名工程师以及40多个主要研发基地。艾迈斯半导体和欧司朗的合并并不代表一个新的品牌，而是将各自的技术和经验互补。欧司朗拥有超过百年的品牌沉淀，在客户眼中和消费市场领域是专业、高品质、值得信赖的象征，艾迈斯半导体近年来锐意创新、引领市场前沿，二者的结合能产生新的发展动能。

艾迈斯半导体和欧司朗合并后的情况概览

欧司朗的光源产品包括LED、micro-LED、EEL等产品处于全球领先水平，艾迈斯半导体在VCSEL激光器、光学传感器、光学接收端以及光学系统和算法领域居于全球领先地位。合并后，艾迈斯欧司朗会持续致力于在传感、照明和可视化技术领域为客户提供创造新市场的解决方案，成为光学解决方案的全球领导者。我们将进一步培养出顶尖的人才队伍，为全球约20000家客户提供服务。我们在光源、光学组件和模块、探测器、集成电路和算法等方面都会提供出众的光学技术和解决方案。

业务方面，合并后公司将在技术积累高度互补。我们计划推出下一代低功耗高性能显示器，并推动面向移动和其他应用的micro-LED技术开发；在汽车出行领域，艾迈斯欧司朗将专注车辆安全性、智能化和电气化的提升；在工业方面，我们会推动3D传感功能和新型工业应用，包括门禁、自动化机器人和X射线扫描等；在智能照明方面，我们的智能创新LED技术将为客户提供可选可调、高性价比的智能照明技术；在医疗应用领域，艾迈斯欧司朗将在计算机断层扫描（CT）、数字X射线和微型摄像头内窥镜的医学成像以及UV-C（短波紫外线）消毒、病原体消毒和用于体外诊断的创新光谱传感方面有更大的发展空间。

麦姆斯咨询：新冠疫情是否对公司整合及运营产生了较大影响？

徐冰：突然爆发的新冠疫情对社会经济和市场造成了很大的影响。通过有效的危机管理，并且得益于公司的产品和技术特点，艾迈斯欧司朗没有受到太多的负面冲击。从目前年度表现来看，可以说是超预期度过了此次危机，运营情况良好，2020年我们总收入超过了50亿美元。从市场层面看，汽车等主要市场出现复苏，订单状况良好，并且随着UV-C照明解决方案爆发式增长，我们还将计划拓展该领域的布局（2020年底我们推出了第一款UV-C LED）。

同时，我们也看到，可以通过我们的技术，为抗击疫情做出了贡献。比如，疫情期间，艾迈斯欧司朗与Senova开发了全新的病毒抗体检测解决方案（编者注：详情参考《“光谱传感+C反应蛋白检测”实现新冠病毒抗体快速检测套件》），采用了数字化LFT（侧向流动检测）方式在医生办公室、患者诊所和非实验室医疗环境实现快速检测。此外，我们的传感器与很多医用领域产品结合，为人们提供更便利、更智能化的医疗解决方案。

麦姆斯咨询：在3D视觉领域，合并之前的艾迈斯欧司朗分别有哪些产品及光学解决方案？

徐冰：艾迈斯半导体应用于3D视觉领域的技术主要有：立体视觉（ASV）、结构光（SL）、飞行时间（ToF）传感器等。其中，主动立体视觉系统能够提供高质量的3D成像，是一种性价比很高的解决方案。采用艾迈斯半导体提供的硬件和软件堆栈之后，客户可以很容易将3D视觉和应用（例如脸部识别）融入产品设计之中，并进行大批量生产。应用此技术的产品有BELAGO照明器、ams PMSILPlus（VCSEL）泛光投射器等。结构光方案为3D成像应用提供极高的精度，从而使智能手机脸部识别更精确。低功耗ToF传感技术使主机系统能够以极高的速度精确测量距离，艾迈斯半导体的3D dToF（直接飞行时间）系统能提供从光学传感到场景重建，再到与RGB摄像头集成的完整技术堆栈，可最大程度减少移动设备OEM厂商的集成工作量。

欧司朗在合并之前，在3D传感领域主要提供红外LED、VCSEL、EEL光源，可应用于智能手机人脸解锁、安防监控、辅助驾驶等领域。值得一提的是，EEL跟3D视觉技术的结合，可以在更广泛的领域得到应用，例如车载激光雷达等场景。

麦姆斯咨询：合并之后，艾迈斯欧司朗计划如何取长补短，整合出独具竞争力的光学产品及解决方案？可以举例来谈谈吗？

徐冰：一直以来，欧司朗在光源方面（包括LED、micro-LED、EEL等）全球领先，而艾迈斯半导体在VCSEL发光器、光学传感器、光学接收端以及光学系统和算法领域居于全球领先地位。两家公司的合并可谓是“强强联合，取长补短”，我们将成为业界唯一一家可以提供各种光源和传感器主要部件的公司。

在智能化的大背景下，随着3D身份验证和人脸支付、智能门禁和安全监控、工业物联网和自动化、工业成像、机器视觉、机器人等技术的普及发展，3D传感将扮演重要角色。我们能够通过3D传感实现差异化设计，体现在根据不同应用在其丰富且全面的元器件库进行选择和定制。

麦姆斯咨询：对于合并之前交叉重叠的产品和业务，艾迈斯欧司朗计划如何处理？

徐冰：我们的整合朝着“1+1>2”的方向迈进。未来的市场空间十分广阔，随着技术的发展，也会涌现大量新的应用领域。好技术不嫌多，我们技术、人才、业务的整合，只会更具有竞争力。

麦姆斯咨询：目前艾迈斯欧司朗主要聚焦在哪些应用领域？业务布局是怎么样的呢？

徐冰：目前，艾迈斯欧司朗主要聚焦在三大版块业务布局：（1）媒体/消费电子/通讯领域；（2）车载应用领域；（3）医疗/工业领域。从目前的市场表现来看，我们在这三大业务板块的业务占比是比较均衡的。

麦姆斯咨询：今年2月，贵司与虹软科技展示了全球领先的3D dToF传感解决方案。如果对标苹果iPhone 12 Pro系列的激光雷达扫描仪，你们这套解决方案有何特色和差异？预计什么时候会出现在安卓智能手机上？

徐冰：去年十月，苹果推出了配有LiDAR（激光雷达）的iPhone 12 Pro，这是将dToF技术首次运用到手机中。本质上，苹果iPhone 12 Pro系列的激光雷达扫描仪和3D dToF传感解决方案都是基于ToF技术实现的，因此，两者都在低功耗、抗干扰等方面具备优势。

但艾迈斯半导体的解决方案凭借着完整的3D dToF技术堆栈可以最大限度地降低手机厂商集成的复杂度和工作量，同时达到系统最优化。该系统在灵敏度、功耗、功率和分辨率上都优于市面上同类技术。我们的3D dToF传感解决方案将ams独有的在各个构件模块的差异化技术与虹软科技中间件和软件算法相结合。在性能方面，这套解决方案能够提供1200个深度点的稀疏式QVGA分辨率；Z轴误差小于8mm；帧率最高可达100fps；在30fps的帧率下，该解决方案总功耗小于300mW；在照明度为50kLux时测量距离大于5m，室内光下测量距离大于10m。

因此，在所有例如强光、弱光、室内、室外、较复杂的环境光等光强条件与恒定分辨率下，可实现较大的距离检测范围和较高的（恒定的）距离检测精度。并且，该方案具有高环境光抗扰性，其峰值功率高出市面上已有的3D ToF解决方案20多倍，在强光下也有能保持高精度和高性能。除此之外，我们针对小型移动设备优化了最低平均功耗，因此在功耗方面更具优势。

目前计划该方案在2022年第一季度实现量产，并且预计2022年第三季度或者第四季度会出现在安卓智能手机上。

麦姆斯咨询：目前，您认为安卓智能手机阵营对3D视觉技术持什么态度？展望未来，您如何看待安卓智能手机上的3D视觉技术发展？

徐冰：智能手机发展至今，在硬件方面的创新发展已经趋于缓慢。下一波移动终端创新将围绕功能上的创新，而5G、AR/VR（增强现实/虚拟现实）技术都是大方向。作为体量最大的智能设备之一，未来的智能手机需要支持更加成熟的AR/VR技术及应用。

至于3D ToF摄像头还未在市场获得认可的原因，我认为一部分是由于ToF技术本身的成本压力以及原本的iToF技术带给用户的效益有限，这降低了市场对ToF技术的接受度，因此才有不少手机厂商尝试ToF之后又弃用。并且，由于dToF的技术成熟面临着一系列的挑战，它需要在芯片设计、系统设计、制造工艺等方面全面突破，才能实现技术承诺的优势，之后才能在消费场景得到真正普及。也正因如此，至今仍然没有安卓手机厂商可以在其手机平台上搭载3D dToF技术。而大多数安卓手机不选用dToF技术的另一个重要原因是在于dToF技术的门槛高，可供手机厂商选择的方案少，因此不如不用。

但我还是很看好3D视觉在智能手机上的发展，相信当我们突破了成本、产能、专利等不利因素，以及AR场景和应用的增加，那么安卓手机市场将实现3D视觉的全方位突破。届时，也将有更多手机厂商会选用3D ToF方案。

麦姆斯咨询：在消费领域，除了智能手机，3D视觉已经逐渐延伸至VR/AR、POS机、人脸识别支付、智能门锁、门禁设备等市场。请介绍艾迈斯欧司朗在上述市场的开拓情况。

徐冰：VR/AR是我们未来技术发展的方向，相关的产品与应用是未来公司利润的重要来源之一。我们在VR/AR领域有一系列的产品和技术，例如3D传感技术用于AR/VR建模、手势识别、MLA/WLO（微透镜阵列和晶圆级光学制造）用于光波导制造，mirco-LED/EEL作为AR/VR的光学引擎等。

艾迈斯半导体已经为工业与工厂自动化、家居和楼宇自动化（HABA）、成像以及其他工业传感领域的多样化客户提供了一系列服务。依托我们在高品质全局快门技术领域的领先地位，我们的工业成像和机器视觉业务成功地顺应终端市场趋势。凭借我们的技术基础，我们着力为3D传感市场开发NIR（近红外）图像传感解决方案。我们最新发布的工业用3D传感解决方案短视频展现了一些倍受客户青睐且极具前景的应用，具体如门禁控制、适用于家居和工业应用的自主机器人、电子支付服务点安全的非接触式3D身份认证和工业4.0工业自动化。在POS机、人脸识别支付、智能门锁、门禁设备等应用场景，我们主要与模组公司合作，提供硬件模组，支持市场应用。

此外，去年我们与旷视科技共同推出了适合任何类型的智能消费或商业设备的完整即插即用型3D脸部识别解决方案，能够被广泛地应用于智能家居、智能零售、智能建筑和智能安全领域。该解决方案融合了艾迈斯半导体的经典VCSEL激光器模块与旷视科技的深度测绘和脸部识别软件。

麦姆斯咨询：针对汽车激光雷达应用的光源，目前艾迈斯欧司朗已经开发出哪些产品？性能如何？

徐冰：目前市场上主流的激光雷达技术，无论是采用EEL技术还是VCSEL，艾迈斯欧司朗都处于业界领先地位。

艾迈斯欧司朗有开发和制造VCSEL的成熟经验，汽车级VCSEL产品具有领先的功率转换效率（>50%）与电光转换率（5W/A），并且可扩展发光源数量，每个芯片含有一到多个发光点，每个发光源功率可高达数瓦。此外，艾迈斯欧司朗也为激光雷达应用提供关键的addressable VCSEL array（可寻址VCSEL阵列）光源技术，以实现低成本固态激光技术。目前，我们的产品已用在车载固态激光雷达等项目之中。

艾迈斯欧司朗VCSEL产品组合

车用激光雷达产品主要使用EEL，以满足覆盖长中短距离感测与精准度的要求。以长距离感测要求为例，现阶段艾迈斯欧司朗已成功推出单通道（120W）与四通道（480W）激光雷达产品，预期2021年将会迎来可观的成长。我们为激光雷达推出新一代红外激光器，新型芯片设计将波长偏移（wavelength shift）降低到仅十纳米，从而使周围环境的图像更加清晰锐利。由于采用了最新开发的芯片设计，在汽车应用中典型的工作温度（125℃），EEL的波长稳定性可以与VCSEL相媲美，甚至超过VCSEL。这一红外激光器发展的技术里程碑使得探测器上可以使用更小的波长滤波器，显著提高了信噪比。这一技术进步已在具有“三结”的组件中得到了证明，例如三个发光表面彼此堆叠在一起，为激光雷达系统制造商提供巨大优势。

麦姆斯咨询：可以分享艾迈斯欧司朗面向消费、汽车（车内和车外）的VCSEL产品技术发展路径吗？

徐冰：在消费级VCSEL方面，随着市场需求变化和发展，我们的VCSEL技术也在不断迭代发展。无论是不同波长、分区发光技术、多结技术，还是不同孔径大小，以及孔间距（pitch），艾迈斯欧司朗在这些方面都具备技术优势。

在汽车应用领域，我们已经有车规级的VCSEL产品组合。车规要求VCSEL在较大的温度区间和各种振动条件下实现稳定性，无失效现象。另外对产线也需要一系列改造以达到严格的车规产品质量控制水平。我们的工厂也已经通过相应的质量认证，保障车规产品生产。

对艾迈斯欧司朗而言，我们在封装上有独到的技术，大尺寸封装技术5mm x 5mm的标准产品在其他行业的应用已经非常成熟，我们可以把这个技术融合到车载VCSEL的封装应用。

麦姆斯咨询：您预计面向汽车激光雷达应用的光源何时会起量？与智能手机中的VCSEL相比，主要区别有哪些？

徐冰：面向汽车激光雷达应用的光源，预计EEL会在2022-2023年起量，VCSEL预计在2024-2025年起量。

与智能手机中的VCSEL相比，激光雷达对于VCSEL的功率要求更高，面阵面积更大，相应驱动能力更高，抗干扰和稳定性要求更高，同时还会有一系列车规要求。具体的设计中需要高度定制化。我们首先在技术上首创了高功率大面阵可寻址的VCSEL技术，对该技术也做了车规验证，可以满足激光雷达的技术要求。

延伸阅读：

《激光雷达产业及核心元器件-2020版》

《飞行时间（ToF）传感器技术及应用-2020版》