佳能準備砸錢擴廠,為 SPAD 感測器力爭未來應用

作者 | 發布日期 2021 年 12 月 07 日 9:29 | 分類 零組件 Telegram share ! follow us in feedly


在人類實現將雙手大腦都交給機器執行的時代之前,前提是要讓它的雙眼能夠清晰銳利。日本相機製造商佳能 (Canon) 開發一種影像感測器,能夠以傳統感測器所需亮度的十分之一識別光線,還擁有世界上最高畫素,不但在夜間能夠看得清楚,成本也與生產 CMOS 感測器相同。佳能將於 2022 年開始量產該感測器,還計劃興建廠房擴大生產,搶攻未來自動駕駛與擴增實境的龐大應用市場。

過去我們會使用紅外線的夜視攝影機在黑暗中拍照,但無法拍攝全彩影像,傳統高靈敏度相機雖然可以在月光下拍攝彩色圖像,但是當光線不足時噪點會增加。佳能的影像感測器可以解決這個問題,《日經新聞》稱這款感測器是採用單光子雪崩二極管(SPAD)技術,一般數位相機中使用的傳統 CMOS 感測器根據在特定時間段內接收到的光子發送信號,而 SPAD 可將進入感測器的單個光子放大為大量電子,因此可以在微量光下進行物體檢測。

至於錄製清晰圖像的關鍵是來自超高解析度,這款 SPAD 感測器擁有 320 萬畫素,是佳能傳統感測器數量的三倍多,可以以小於 1 納秒為單位識別光返回時間,因此能更準確的識別物體。由於 SPAD 感測器根據物體反射光返回所需的時間來測量物體距離,並且可以捕捉 3D 空間,預計將用於一系列領域,包括 LIDAR、自動駕駛等。

報導指出,佳能在川崎的工廠將於 2022 年下半年開始量產新型感測器,並計劃在明年底推出的安全鏡頭中搭載新款感測器,同時也開始對外銷售。2023 年還計劃投資超過 1.85 億美元建設新的影像感測器工廠,逐步增加產量。除了佳能之外,Sony 半導體解決方案 (Sony Semiconductor Solutions Corporation) 也計劃於明年 3 月開始為車用 LIDAR 出貨 SPAD 感測器。

影像感測器是能夠將光子轉換為等量電子信號的電子設備,可創建數位影像,以前影像感測器的使用僅限於相機模組和其他相關的成像設備,現在對影像感測器最大需求是智慧手機相機,然而,隨著機器人領域的機器視覺、工業自動化、高級駕駛輔助系統 (ADAS) 技術在汽車產業的使用趨勢增加,影像感測器應用領域愈來愈大。

Fortune Business Insights 估計 2026 年全球影像感測器市場規模將達到 299.9 億美元,到 2026 年復合年增長率為 8.4%。法國研究公司 Yole Developpement 指出用於自動駕駛和機器人的 3D 影像感測器的需求推動下,到 2025 3D 影像感測器市場將比 2019 年增長兩倍,達到 150 億美元。

(首圖來源:Flickr/OiMax CC BY 2.0)