在Sony电子制造商的位于东京以外一个小时的研究园区厚木科技中心(Atsugi Technology Center)内,工程师和研究人员正在开发可以检测人和物体传感器,该传感器通过计算光线反射物体表面所需要的时间。
该传感器计划明年进入批量生产,其专为智能手机和增强现实(AR)设备而设计。此外,新的芯片可以安装在无人机,自驾驾驶汽车,游戏机,工业设备,工厂和仓库机器人以及与其环境相互作用的许多其他机器。据研究人员Yole Developpement表示,到目前先在来自图像传感器的收益为准,这些3D传感器的市场将在2022年之前扩大三倍,达到45亿美元。
索尼传感器部门总经理Satoshi Yoshihara表示:“这将成为我们业务的下一个支柱产业。”
索尼认为其在开发认为其在芯片方面拥有制造专长,从最新的iPhone手机中就可以发现其具有鲜明的优势。总部位于东京的公司占据图像传感器市场份额的49%。虽然索尼在最近一个季度近十分之一的收入来自半导体,但几乎三分之一的经营利润来自于该传感器部门。
新的3 - d探测器是属于一个叫做 time-of-flight 传感器的类别中,它散射红外光学脉冲来测量它们反弹的时间。这项基本技术已经存在了一段时间,并形成了Xbox上基于移动的Kinect,以及在自动驾驶车辆和军用飞机上的激光测距机的技术基础。索尼在现有的TOF传感器上的巨大创新是,传感器变得更小,并在更大的距离上计算深度。使用常规的图像传感器,它们能有效地让机器像人类的眼镜一样看到物体。
“我们不是为人类的眼睛做图像,而是为机器的眼睛创造图像,”Yoshihara说。
“无论是智能手机的AR,还是自动驾驶汽车的传感器,计算机都将有一种理解环境的方式。”
在九州索尼工厂制造的TOF传感器产生的最直接的影响,可能会出现在AR的小部件上。苹果公司(Apple inc .)正大举押注于AR和VR的混合,使之成为iPhone X 11月3日上市的关键功能。富士研究公司(Fuji Chimera Research Inc .)的传感器分析师Yusuke Toyoda说,尽管这款全新的智能手机依赖于老的time-of-flight技术(也用在软件和数码相机上),但苹果可能会在未来的设备上采用索尼的TOF传感器。
“其他智能手机制造商将效仿苹果,采用TOF传感器,” Toyoda说。苹果公司的代表没有回复记者的置评请求。
索尼面临着竞争,包括目前最大的TOF传感器供应商STMicroelectronics NV。这家总部位于日内瓦的公司几乎用它的FlightSense传感器占据了整个市场,这些传感器被苹果和80多个智能手机型号所使用。芯片主要用于测量距离,以精确地使相机聚焦。
STMicro发言人亚历克西斯布雷顿(Alexis Breton)对该新闻拒绝置评,他指出,最近的数据显示,该公司已售出逾3亿片芯片。去年,来自该部门的STMicro的营收主要来自传感器,其收入为2.95亿美元。
许多让索尼在成像芯片上取得成功的技术也被用于3D传感器。它的背光技术被认为是将图像转换成电子信号的技术,可让智能手机处理器可以存储和操作。这项技术将变得更加关键,由于其可让手机传感器从可接受不同的12个景深发展到数千个。
“索尼在技术上拥有一切应对市场的能力,”Yole的影像分析师Pierre Cambou说。“他们不应该在3D领域获得很大的市场份额。”
三年前,当索尼决定在time-of-flight传感器上下赌注时,它面临的选择是开发此技术还是购买技术。2015年,索尼决定收购Softkinetic系统,这是一个小的TOF传感器开发者公司。其总部位于布鲁塞尔的77名员工已经成功地在宝马7系轿车中应用这项技术,让司机能够用手势控制汽车的许多功能。
“当我们的工程师和他们的工程师们谈论合作的时候,我们意识到我们一起可以想出一个神奇的传感器,”Yoshihara谈到公司合并时说。“就芯片性能和尺寸而言,我们可以实现另一个突破。”
1991年,Yoshihara加入索尼,那时索尼正在推进数字成像。他参与了“电荷耦合器件”(CCD)传感器的开发,它是Handycam和cyber – shot产品中的核心部件,同时和金属氧化物半导体(CMOS)芯片相互互补,这种芯片在几乎所有的智能手机中都使用过。根据Yole的说法,以现在的行业标准,CMOS传感器是一个120亿美元的市场。
随着消费者接触到更多支持AR的硬件和软件,他们将开始期待使用更多的设备在三维空间中看到这个世界。宜家最近推出了一款AR应用,可以让消费者在客厅和卧室里摆放家具。宜家(IKEA)的迈克尔·瓦尔兹加德(Michael Valdsgaard)说:“它似乎就在你的眼前一样,你可以身临其境的与之互动。”
据富士公司(Fuji Chimera)的Toyoda说,自动驾驶汽车可能会使用基于激光和半导体的TOF传感器,提供机器的多余度和更高的准确性,而无人机将受益于使用更小的TOF芯片来感知周围环境。据在去索尼制作AR游戏之前在自己的工作室Dream Reality Interactive 工作的Dave Ranyard说,人工智能软件也将充分利用其能力检测人和物体。
“我们现在和电脑互动的方式是通过一个像一个网页一样的二维的界面,”Ranyard说。“但从根本上说,我们正在搬到3d世界。”