採用結構光照明(SLI)的新一代手機三維傳感

2021-01-19 OFweek維科網

康寧精密玻璃解決方案開啟新一代手機三維傳感

HPFS熔融石英是採用結構光照明三維傳感設備的理想材料

未來手機從玻璃開始,到玻璃結束——從康寧大猩猩保護蓋板玻璃,到催生高亮、高清互動式顯示屏的薄膜電晶體液晶顯示(TFTLCD)玻璃。進而,可三維感應手機環境的尖端成像技術具有劃時代的意義,將使新一代手機變得越來越智能化。康寧精密玻璃解決方案能滿足這一技術的要求,詳見下述。

結構光照明(SLI)可提高面部識別等三維傳感應用的成像解析度。

什麼是結構光照明(SLI)?

三維傳感應用主要採用兩種技術:飛行時間(ToF)和結構光照明(SLI)。

飛行時間技術採用紅外頻閃燈釋放紅外短脈衝,並採用具有極高快門速度的定製探測器測定光碰到目標前的行進時間。

結構光照明(SLI)技術採用具有特定圖案的紅外光投射到目標上。光斑可折向,從而更加匹配目標的凹凸表面。配紅外濾光片的攝像頭可對圖案的失真情況進行觀察。換句話說,飛行時間技術直接測定光的行進時間,而結構光照明(SLI)利用紅外圖案的的變形情況計算與目標的距離。

這一差異為什麼重要?由於發熱和封裝密度,基於飛行時間的三維傳感系統所產生的圖像解析度通常較低,且其快門運行更為耗電。

而發射圖案的空間解析度較高,因此基於結構光照明(SLI)的傳感系統可實現更加精確的成像。另外,結構光照明(SLI)運行的耗電量更低——可用於面部識別等更加精密的三維傳感應用,同時可延長電池壽命。

為什麼玻璃對結構光照明(SLI)三維傳感很重要?

為結構光照明(SLI)發射器選擇光學材料時,三維傳感設備生產商主要考慮兩個因素:

1、材料必須具有最低的熱膨脹係數(CTE),以儘量降低溫度變化的影響。因此無論是由於光源產生的熱效應,還是在炎熱的夏日或者寒冷的冬日條件下,這種材料可確保設備始終精確成像。

2、材料必須具有極高的純度,以確保半導體前道製造工藝順利導入,並順利實現大規模量產。

與其他材料相比,康寧HPFS?熔融石英更加滿足這些要求。這是因為其熱膨脹係數接近於零,這意味著其對溫度變化極不敏感。另外,這種材料由100%二氧化矽組成,不含任何雜質,從而可以滿足半導體製造工藝的要求。

康寧HPFS熔融石英對溫度變化極其不敏感,從而可實現比對照材料更高的成像精度。資料來源:ITRIModeling三維SLI傳感器模擬

為什麼說康寧HPFS熔融石英是理想材料?

20世紀30年代,康寧率先開發出熔融石英。自那以後,這種具有優異特性的HPFS熔融石英便成為眾多尖端應用的理想選擇,包括NASA太空梭窗戶、NASA國際空間站窗戶,以及哈勃天文望遠鏡校正光學鏡頭。

康寧HPFS熔融玻璃是康寧160多年玻璃科學技術研究的成果之一。除低熱膨脹係數和高純度以外,這種材料還具有較低的雙折射率和優異的折射率均勻性。正是由於這些特性,新興高清結構光照明(SLI)三維傳感設備才能實現最佳微光學性能。

康寧已證明其有能力大規模量產HPFS熔融石英毛胚玻璃和玻璃晶圓,可滿足結構光照明(SLI)三維傳感等其他應用需求。通過利用內部開發的先進量測系統,康寧能夠確保熔融石英玻璃晶圓具有優異的表面質量、平整度和厚度均勻性,並滿足消費電子客戶嚴苛的質量要求。

康寧HPFS熔融石英具有較低的雙折射率,其折射率穩定性比競爭對手高2.5倍以上。(來源:康寧)

相關焦點

  • 結構光、立體視覺、ToF 3D傳感原理是啥?ams 3D傳感助力應用落地
    結構光(Structured Light)是通過紅外雷射器,將具有一定結構特徵的光線投射到被拍攝物體上,再由專門的紅外攝像頭進行採集反射的結構光圖案,根據三角測量原理進行深度信息的計算。結構光深度相機原理結構光法不依賴於物體本身的顏色和紋理,採用了主動投影已知圖案的方法來實現快速魯棒的匹配特徵點,
  • 揭秘八款創新硬體的傳感器作用 光譜傳感器,3D傳感……
    3D傳感,開啟人臉識別市場新天地 蘋果手機首次引入3D傳感技術用於人臉識別之後,各大手機品牌紛紛表示將增加3D傳感模塊。打破技術壁壘,ams已經能提供全面的3D 傳感解決方案,包括 VCSEL和WLO在內的核心組件產品線,同時ams也具備從WLO介入VCSEL和CIS晶片(集成Filter)的能力。
  • 2020年第3期「光學三維成像與傳感」 特約專欄
    三維成像與傳感技術作為感知真實三維世界的重要信息獲取手段,為重構物體真實幾何形貌及後續的三維建模、檢測、識別等方面提供數據基礎。以光信號為載體的光學三維成像與傳感技術融合光電子學、信息光學、圖像處理、計算機視覺等多學科為一體,具有非接觸、高精度、點雲重建效率高等優點,已發展成為光學計量和光信息學的最重要的研究領域和研究方向之一。
  • 3D傳感行業專題報告:下一代圖像傳感升級方向、AR定位底層技術
    正如我們目前在科研、安防、工業等領域依然使用黑白 圖像傳感器和低精度圖像傳感器一樣,未來2D 傳感仍將佔有圖像傳感的一席 之地。3D傳感拓展的應用範圍主要是更高精度的場景(同一像素點維度有新 的信息)以及運動場景(運動本身是三維的,因此需要三維信息)。在本系 列報告中,作者分為三大應用:消費電子、智能製造、汽車電子(雷射雷達) 。
  • 首次採用三維編織樹脂模傳遞成形結構:GEnx發動機風扇的新材料
    風扇葉片採用第3代複合材料,外形基本同與GE90-115B,即掠形,採用新一代三維氣動技術設計 ( 如圖1所示) ,葉片數由GE90的22片減為18片,重量輕,在波音777上經受過嚴格考驗 (10年中更換過3次) ,風扇輪盤採用GE90的結構,葉片裝進燕尾槽中無須加潤滑劑GEnx發動機的風扇如圖
  • 光電3D傳感合輯重磅上線,4節課帶你搞懂ToF、立體視覺、結構光及DOE
    目前,3D成像技術主流實現路徑包括立體視覺、結構光、ToF三種,並且已經在金融、手機、無人機、AR/VR、機器人、自動駕駛、安防等領域得到了廣泛的應用。不同3D傳感技術由於實現原理的差異,所需要的硬體組成也有很大不同,通常3D 傳感模組由紅外發射端、接收端以及圖像處理晶片組成。結構光與 TOF 方案解碼原理不同,但所需要核心部件基本相同。發射端主要包括VCSEL(垂直腔面發射雷射器)、準直鏡頭WLO、光學衍射器件DOE/Diffuser等;接收端主要包括透鏡、窄帶濾光片、紅外CIS 等組件。
  • 奧比中光黃源浩:向3D傳感「無人區」進發,爭做賽道領跑者
    受訪者供圖在奧比中光,所有人都把2018年看作是關鍵的一年。那年春節,奧比中光的手機項目部和跨部門提供支持的200多名員工,只休息了三天,就是為了抓住與OPPO公司合作的機遇。最終,奧比中光的3D結構光攝像頭模組成功嵌入了OPPO發布的新款手機Find X,這被認為是檢驗奧比中光技術實力的「關鍵戰役」。「經此一役,我們最大的收穫是團隊能力的大提升。」
  • 新工藝:高解析度3D列印石墨烯三維結構!
    導讀近日,美國維吉尼亞理工大學與勞倫斯利福摩爾國家實驗室的研究人員開發出一種新工藝,採用投影微立體光刻技術,3D列印複雜的石墨烯三維結構。這種方法列印出的石墨烯三維結構,解析度比之前的方法高出一個數量級,並可以保留石墨烯二維材料的卓越機械特性。
  • 奧比中光黃源浩:用最好的3D傳感技術賦能人工智慧時代
    受訪者供圖 在奧比中光,所有人都把2018年看作是關鍵的一年。那年春節,奧比中光的手機項目部和跨部門提供支持的200多名員工,只休息了三天,就是為了抓住與OPPO公司合作的機遇。最終,奧比中光的3D結構光攝像頭模組成功嵌入了OPPO發布的新款手機Find X,這被認為是檢驗奧比中光技術實力的「關鍵戰役」。 「經此一役,我們最大的收穫是團隊能力的大提升。」
  • 馭光科技朱慶峰:DOE、MLA技術與應用
    導語:北京馭光科技發展有限公司(以下簡稱「馭光科技」)成立於2016年,2018年馭光科技就作為唯一一家國產光學衍射元件(DOE)廠商打入了手機供應鏈並實現量產。其三維視覺模組系統產品涉及智能門鎖、人臉支付等消費領域,以及機器人拆碼垛視覺導引、貨櫃吊裝定位、內河船隻測高等工業領域。
  • OLED照明器件為什麼需要光提取結構?
    (3) 襯底模式:一部分光雖然從OLED有機材料層出射至玻璃層內,但是在玻璃層與大氣層交界處形成多重全反射而損失,無法從玻璃內射出。 為了減少這些損失,可以通過光提取結構設計來增加出光率。下面我們簡單介紹三種常用的OLED照明器件光提取結構,即微透鏡結構、擴散結構、衍射結構。
  • 艾邁斯推新款高集成度雷射泛光照明模塊
    艾邁斯推新款高集成度雷射泛光照明模塊 全球領先的高性能傳感器解決方案供應商、移動市場3D臉部識別領域領導者艾邁斯半導體今日宣布,推出新款(IR)雷射泛光照明器模塊---Merano
  • 一種基於機器視覺的結構光三維掃描系統
    在此探討了線性結構光三維掃描系統的特點。設計一種能夠測量物體深度的結構光三維掃描系統,通過圖像處理技術對雷射條紋進行提取,並建立數學模型,採用三角法測量方法獲取深度信息,對工件圖像進行重建。最後,實驗結果驗證了該系統的有效性。
  • 《我是未來》| 奧比中光3D傳感攝像頭讓機器擁有「火眼金睛」
    據悉,節目中所使用的3D傳感攝像頭是奧比中光自主研發並實現量產的核心產品,它可實現人臉識別、手勢識別、人體骨架識別、三維測量、環境感知、三維地圖重建數十項功能,可讓所有設備擁有一雙「智慧之眼」。除了節目中展示的酷炫應用之外, 3D傳感攝像頭還有著更多、更廣泛的應用場景。
  • 3D結構光、TOF產業鏈解析:手機廠為何偏愛TOF方案?-3D結構光,TOF...
    iPhone X 發布後,國內小米、華為和 OPPO 也先後發布了首款搭載 3D 結構光模組的智慧型手機,其中小米採用的是以色列 Mantis Vision 公司的解決 方案,華為採用的是自研方案,OPPO 採用的是國內公司奧比中光的解決方案。蘋果在 2018 年和 2019 年的 iPhone 新產品中也全部搭載了 3D 結構光模組。
  • 邳州新蘇中心泛光照明設計
    邳州新蘇中心地處邳州新老城交匯核心地帶,位於邳州市世紀大道與瑞興路交匯處,是總面積萬方的城市綜合體,集商業街、寫字樓、住宅、公寓等多種業態。整體燈光設計方案以世紀大道及福州路方向為主要視角,遠處主要展示寫字樓,居住樓建築頂部燈光。
  • 艾邁斯半導體推出光學傳感器,用於測量智慧型手機 OLED 屏後環境光
    此功能迎合如今的行業設計趨勢,通過消除前置邊框來最大化智慧型手機的顯示區域,而前置邊框通常是環境光/接近傳感器所在的位置。本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201901/396489.htm  艾邁斯半導體通過開發這種「OLED 屏後」環境光/接近傳感器,使智慧型手機製造商能夠實現最高的顯示區域與機身尺寸比例,同時保留關鍵的觸控螢幕禁用和自動顯示亮度/色彩調節功能,這就需要 RGB/紅外光傳感器。
  • 景觀燈採用泛光照明 鐘鼓樓更安全
    採用泛光照明後的鐘樓今年11月18日國家文物局和應急管理部聯合印發《關於進一步加強文物消防安全工作的指導意見》,其中明確指出文物建築上不得直接安裝燈具搞「亮化工程」,在文物建築外安裝燈具的要保持安全距離。
  • 光學理論必備:3D結構光原理解析
    這種具備一定結構的光線,會因被攝物體的不同深度區域,而採集不同的圖像相位信息,然後通過運算單元將這種結構的變化換算成深度信息,以此來獲得三維結構。簡單來說就是,通過光學手段獲取被拍攝物體的三維結構,再將獲取到的信息進行更深入的應用。1964年,VanderLugt匹配濾波器的出現標誌著光學模式識別的誕生。
  • 與iPhone的3D結構光有何不同
    它與蘋果iPhone上的搭載的3D結構光有什麼不同?又對手機的成像帶來了什麼改變呢?對比iPhone的3D結構光有何不同當前主流的3D成像傳感技術主要有三類:雙目立體視覺技術、結構光技術和ToF飛行時間技術,他們有各自的優缺點及適用範圍。魅族17 Pro搭載的3D深感探測器本質上就是ToF攝像頭,這裡我們只探討它與蘋果3D結構光的不同。