早期的3D成像和傳感技術主要應用于傳統的醫療和工業領域,但市場規模很小,數年來一直維持在1億美元以下。隨著近年來技術不斷取得突破,3D成像和傳感技術已經開始進軍消費電子和汽車電子等領域。
文/手機報在線
尤其是蘋果2017年推出3D攝像頭及Face ID之后,3D成像與傳感技術便成為手機黑科技的代名詞,而各大手機廠商也加大研發、加速布局這塊市場。除了消費電子之外,3D成像和傳感技術將會應用到更多領域,其市場未來也將迎來爆發式的增長。
針對3D成像與傳感的特種玻璃技術應用及行業發展趨勢,手機報在線有幸采訪了肖特(上海)精密材料和設備國際貿易有限公司(以下簡稱“肖特集團”)高級經理張廣軍。
據了解,肖特集團是特種玻璃和玻璃陶瓷領域的領先國際技術集團。自1884年以來,肖特集團已具有134年歷史,一直以創新和可持續發展為己任,不斷進行產品升級和應用領域的拓展,專業從事特種玻璃的研發與制造。主要業務領域包括:觸摸屏蓋板玻璃、電子、光學、醫藥/醫療、家用電器、能源、交通和建筑等。在改善人們生活品質方面,肖特努力發揮重要作用,并致力于推動創新和可持續發展。
據悉,肖特在全球34個國家和地區設有生產基地和銷售辦事處。公司目前擁有員工約15000名。總部位于德國美因茨的母公司SCHOTT AG由卡爾蔡司基金會(Carl Zeiss Foundation)全資擁有。經過130多年的研發、材料和技術專業知識的積累,肖特致力于提供豐富的特種玻璃產品和解決方案,目前在全球范圍內擁有超過3000個專利,并在全球34個國家和地區設有生產基地和銷售辦事處,是眾多行業應用的創新推動者。
多年來,肖特集團一直致力于提升其超薄玻璃的開發。通過工業制造方法使玻璃的厚度降至30微米,超薄玻璃所滲入到的領域甚至超乎人們想象。比人的頭發絲還在薄的玻璃為其在電子領域的應用提供了無限可能。
談及肖特玻璃在3D攝像頭領域的應用,據張廣軍先生介紹,可視和感知是未來智能化產品的一種需求,3D成像和傳感是一項通過記錄深度信息來實現復制人類視覺功能的技術,這一技術的實施將使未來產品的數字化和智能化成為可能。玻璃作為一種重要的解決方案在3D成像和傳感產品中發揮著不可替代的作用,這也為肖特特種玻璃的發展帶來了更大的機遇。
作為一家技術導向的國際公司,肖特集團非常注重技術創新,在全球不同區域都有研發中心,肖特在10多年前就開始布局超薄玻璃在成像與傳感技術上的應用,近期推出用于3D成像與傳感的特種玻璃就是最好的例證。
張廣軍先生向筆者強調:“我們的特種超薄玻璃都是基于肖特集團獨特的下拉法玻璃生產技術實現的,通過這個技術,不僅可以保證玻璃的質量,還可以保證批次和批次之間的均勻性。在3D攝像頭領域應用十分具有優勢。”而談及該領域客戶,其則表示國內一線品牌幾乎全為肖特客戶。
因為其特殊的材料性質,超薄玻璃可以被應用于多種電子器件中,不論是顯示保護玻璃、指紋識別模組保護玻璃或是相機芯片或鏡頭的保護玻璃。當然,未來還會有更多應用的可能性。由于超薄玻璃卓越的柔韌性,可以將其應用到未來曲面設備之中。
據了解,超薄玻璃是運用被稱為“下拉法”直接熱成型工藝生產,通過一個狹縫將熔化的玻璃直接拉制成型所需的厚度。這是一種制造超薄鏡頭的技術,肖特集團是世界上唯一一家精通此技術的公司。肖特同時也是將超薄玻璃用于未來納米層面芯片和傳感器的技術引領者。
事實上,肖特集團一直是攝影成像和傳感領域的玻璃供應者擁有著悠久而豐富的歷史。為了促進3D成像和傳感更廣泛的應用,肖特集團創造性地推出了多種具有優異性能的特種薄玻璃,用于3D成像和傳感產品。這些薄玻璃都是基于肖特集團獨特的下拉法玻璃生產技術實現的。
張廣軍先生介紹,在3D成像與傳感技術應用方面,肖特集團的特種薄玻璃可應用于飛行時間(ToF)、結構光、立體視覺以及雙目四種解決方案。可利用特種玻璃的獨特性能,能夠幫助3D成像和傳感技術實現在人臉識別,移動支付,動畫,3D建模,增強現實(AR)和虛擬現實(VR)等領域的應用。
此外,肖特集團提供的各種具有不同特性的特種薄玻璃,為3D成像和傳感技術中的傳感和照明器件的設計和制造提供了廣泛的靈活性。其優異的幾何特性,光學特性以及卓越的表面質量,使得肖特集團的幾款薄玻璃成功地在多種3D成像和傳感產品的組件中應用。
張廣軍先生表示,肖特集團的特種薄玻璃非常適用于CMOS蓋板,紅外截止濾光片,晶圓級封裝,晶圓級光學(WLO),衍射光學元件(DOE)和窄帶濾光片,肖特玻璃能夠滿足標準成像和傳感的苛刻要求,為3D成像和傳感提供了一個全面的玻璃解決方案。
目前,3D成像和傳感技術正在逐步滲透至生活的方方面面。張廣軍先生表示,“3D成像和傳感主要應用在四大領域,他們分別是消費電子、汽車、工業領域以及醫療應用,目前發展比較快還是消費電子領域,也就是手機方面”。
受益于在手機等消費電子產品上的廣泛應用,3D傳感市場在未來將呈現爆發增長。據Yole預測,3D成像和傳感市場整體增長速度為CAGR 44%,在消費電子領域將會以CAGR 82%的速度高速增長,到2023年達到138億美元。
為了促進3D成像和傳感更廣泛的應用,肖特集團創造性地推出了多種具有優異性能的特種薄玻璃,厚度在30微米到1.1毫米之間,可實現各種3D成像和傳感產品應用。目前肖特的玻璃用于3D成像與傳感主要應用于消費電子領域,未來會逐步向汽車領域應用、工業以及醫療領域發展。
目前在移動消費市場,全球已經建立了相應的3D成像與傳感產業鏈。除了蘋果及其聯盟公司布局3D成像與傳感技術之外,中國諸多手機制造商也切入3D成像與傳感領域,小米8探索版中搭載了3D人臉識別技術、OPPO、華為、Vivo也推出搭載3D成像與傳感技術的手機。
據悉,肖特集團2016/2017財年的銷售額在22.6億美金,其中亞洲市場占比份額25%,預計亞洲市場在未來兩年銷售比重將進一步上升,并突破30%。尤其是中國在未來必定是全球市場的中心所在,將來會有更好的更強有力的發展。
綜上所述,面對近年來市場對3D成像傳感器的需求巨大,促進了3D傳感技術的發展。實驗室中的傳感器傳統應用趨勢已隨著時間的推移而改變。新的技術和應用為各行各業提供了更好的質量和性能。而用于制造3D成像傳感器的光學和電磁元件的效率和集成度在實現傳感器的靈活性、魯棒性和緊湊性方面起著至關重要的作用。如今,3D成像傳感器廣泛應用于不同的行業,如醫學、文化遺產、犯罪調查、法醫學、國土安全等,未來3D成像傳感器的發展或將迎來爆發式的增長。