索尼将挤下 Lumentum、稳懋,成为苹果新机独家 VCSEL ...
在苹果手机供应链中,索尼扮演的角色越来越重。昨天,郭明錤推文表示,索尼(Sony)将取代 Lumentum 和稳懋半导体,成为苹果 iPhone 15 Pro 机型 LiDAR 激光雷达扫描仪零件的独家供应商。郭明錤说,索尼将为下一代 iPhone 提供飞时测距 (ToF) 感测器,并解释,苹果之所以选择新的合作伙伴,是因为其预估目前的供应商将面临 VCSEL(垂直共振腔面射型雷射) 市场的长期结构风险。
他指出,随着索尼和 II-VI 的供应比重增加,Lumentum 和稳懋在 iPhone Face ID VCSEL 的市占率,将从 iPhone 14 系列推出时的约 50%,衰退至 iPhone 15 系列的 30-40%。
虽然更换供应商不见得会改变终点产品的运作方式,但郭明錤认为,这一次的更动有望为客户带来更多好处,因为索尼能打造出更先进的 ToF 传感器。
郭明錤说,索尼 ToF 感测器的设计关键在于整合 VCSEL 和驱动 IC,这有助于降低耗电量,或是在相同的功耗条件下提供更好的 ToF 效能,但预估只有 iPhone 15 Pro 和 Pro Max 会搭载 LiDAR 扫描仪。
2020 年版的 iPad Pro 是苹果首度导入 LiDAR 扫描仪的产品,首款搭载该项技术的智能手机则是同年推出的 iPhone 12 Pro 系列。
LiDAR 扫描仪能够以激光光测距的方式,对周遭环境进行扫描,在相机上的应用包含人像对焦,除了提升相机效能外,对未来的扩增实境 (AR) 应用来说也是不可或缺的技术。
索尼主攻基于氮化镓的蓝绿光 VCSEL
目前,市面上商业化的 VCSEL 产品仅限于红外激光和红光激光方案,如果可以扩大 VCSEL 的光谱范围,实现蓝光、绿光,将有望带来更多应用场景,比如用于 AR/VR、投影系统的 RGB 显示和照明模组等。因此,索尼近年来持续在探索可见光范围内发射蓝光、绿光的 VCSEL 技术,并于近期公布了一种采用曲面谐振腔反光镜的方案,具有蓝绿显示、光和电效率高等特点。
索尼表示:从 40 多年前开始,索尼就一直从事半导体激光技术的研究与开发,最初是将激光应用于 CD、DVD 和蓝光光盘。通常,半导体激光技术分为边射型激光(EEL)和垂直腔面发射激光(VCSEL)两种,其中 EEL 发射的光线与半导体晶圆表面平行,而 VCSEL 发射的激光则与晶圆衬底垂直,后者更容易通过平面工艺来设计大规模发光阵列。
从 2000 年开始,索尼团队开始专注研发 VCSEL 技术,与 EEL 技术相比,VCSEL 的优势在于尺寸更紧凑,功耗更低,更容易实现二维排列。索尼认为,VCSEL 可用于 AR 眼镜等可穿戴设备的显示系统,有助于缩小设备的体积,降低功耗。
不过,在可见光范围内发射蓝光、绿光的 VCSEL 技术难以开发,目前市面上还没有商业化的蓝、绿 VCSEL 芯片。为了改变这一现状,索尼希望通过独特的结构设计来实现蓝光、绿光 VCSEL,目的是探索激光的更多应用场景,比如紧凑、轻量化的移动显示系统等等。
此外,利用 VCSEL 的二维排列优势,可提升光源的输出功率,将 VCSEL 应用于超大型投影系统,或是汽车前照灯(可像显示器一样可控制照明模式)。索尼认为,优化的 VCSEL 技术将有望带来进一步的技术创新和应用。
值得注意的是,索尼认为 VCSEL 将有望成为移动显示屏的关键技术,尤其是在 PS VR、Google Glass 等 AR/VR 穿戴式设备的应用,正逐渐受到人们关注。目前,AR/VR 头显技术发展受到产品体积、显示技术等方面限制,常见的 AR/VR 显示系统体积大而且耗电,需要使用大容量电池(进一步增加 AR/VR 头显体积)。因此为了解决这些问题,我们需要一种适用于紧凑型、低功率移动显示屏的超小型低功率激光模组。
索尼表示:我们正在开发的 VCSEL 技术可以将设备体积和功耗降低十倍以上,甚至有望将光源和电池集成在眼镜形态的设备中。而且,索尼的 VCSEL 可发射 RGB 可见光线,意味着真正轻量化的 AR/VR 穿戴设备将成为现实,而且这种光学方案还可以应用于多样化的移动显示系统。
除此之外,VCSEL 也可以提升 AR/VR 视网膜显示的安全性。当 VCSEL 在大功率情况下运行时,它可以限制光线的输出功率,因此在视网膜投影等光学方案中,VCSEL 可以限制显示屏的亮度,避免光线伤害视网膜。
本文由半导体产业纵横(ID:ICVIEWS)综合
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