原创 旗舰落地必备，ToF成为智能手机新标配

“科学若要有价值，就必须预言未来。”——贝弗里奇

从无人驾驶汽车的崛起，到先进医疗诊断技术的飞跃，再到智能终端的遍地开花……数字世界正推动光学传感市场加速向前。而以智能手机、平板电脑、智慧屏幕、可穿戴等系列智能设备为核心的消费领域，更是将光学传感器的发展推向一个新高潮。

根据业内数据显示，2022年中国光学传感市场规模达到1180亿元。而全球光学传感器市场规模也正持续扩大，2022年已达1836亿元，预计到2025年可增至2220亿元。

手势识别、人体存在检测、避障、防跌落保护、屏幕管理、辅助相机拍摄、佩戴检测等等，生活中围绕我们的万千智能设备近几年都以“光速”开启了这项“追光计划”。

比如说3D视觉传感技术中的当家花旦——ToF。

1、火爆全网的手机系列亦采用

“ToF的应用领域非常广泛，其中用量最大的肯定是智能手机”艾迈斯欧司朗高级市场经理王树刚说道。

以国内一众手机品牌为例，其旗舰机上都搭载了艾迈斯欧司朗的ToF产品。

首要作用就是为了辅助摄像头拍照，自动对焦或许看上去平平无奇，但实际上在夜间或者暗光环境时是难以做到准确对焦的，或者说对焦速度很慢，从而拍照很糊。“在搭载艾迈斯欧司朗的dToF后，可以实现暗光环境的快速精准对焦，有效改善拍照效果。”

据悉，最近火遍全网的机型，也正是采用了艾迈欧司朗的dToF产品。

2、dToF大玩家的实力

“艾迈斯欧司朗一直聚焦dToF。”

dToF，简单理解就是直接飞行时间，即利用光的飞行时间来计算出被测物体的距离。

在实际应用中，只要信号强度比底噪强度的信噪比大于6以上，就足够用于辨识物体了，同时这种辨识的准确度和执行度非常高。

例如上图所示，当玻璃盖板没有灰尘、没有油污干扰的时候，它的噪声是2000，而当它有灰尘有油污时，其噪声已经上升到2万。但是，只要信号跟底噪的信噪比足够用于辨识物体，那么无论干扰有多大，都不会影响智能设备对被测物体的准确判断。

“这也是艾迈斯欧司朗dToF产品的一大优势。”

因为消费类等智能设备会长期裸露在空气当中，很容易受到灰尘、油污等的干扰，而艾迈斯欧司朗ToF产品的抗干扰能力无疑为自己争取了更多的“成功案例”。

3、应用无处不在，推动长坡厚雪正反馈

“去年年初时，全球知名吸尘器厂商的产品就在经历多家ToF厂商的对比测试后，最终选择了我们的ToF产品，最主要就是由于我们的抗污染、抗干扰能力最强。”

据介绍，该厂商的一台吸尘器中会配备8颗ToF，主要是用于避障。

而艾迈斯欧司朗ToF产品的成功案例集还在持续扩充中……

将多点ToF用于PC中，可实现手势识别；

用于学生教育平板，用于儿童与平板之间的距离检测，从而提醒儿童保护眼睛；

用于陪伴机器人，进行避障以及防跌落保护，“上图中这款陪伴机器人用了我们的两颗ToF，它主要是在海外市场销售，市场反响非常好。”

比如用于直播相机进行追焦；

用于投影仪进行快速对焦以及自动梯形校正；

用于智能门锁进行人体存在检测，同时节省功耗；

用于电视机，同样用于人体存在检测；

用于智能水杯，进行健康数据监测，实时提醒用户喝水……

“艾迈斯欧司朗的ToF产品市占率在近几年其实增长很快”王树刚说道，“究其原因，主要是以下几方面。”

首先，其ToF传感器能达到目前业界最小尺寸；

其次，得益于其在光学领域的聚焦，以及20多年的光学器件设计经验总结。“ToF的结构是非常复杂的，但从发射到光学结构再到接收，艾迈斯欧司朗都可以自己生产，所以整合度是非常高的。”

再次，绝佳的抗阳光、抗油污干扰能力，特别是ToF传感器通常发出的940nm的近红外光，非常容易受到太阳光的干扰，因此抵抗外界干扰的能力尤其关键；

最后，也正是因为上述种种原因积累，使得许多领域的头部企业都采用了艾迈斯欧司朗的ToF产品，长坡厚雪不断正反馈。

“我们很快也会有新品持续发布”王树刚补充道，“未来的roadmap主要聚焦3个维度，第一，更多点位的检测，比如现在是8乘8，64个点，未来会推出16乘16，40乘30个点；第二，检测距离更远，比如说现在的检测距离多为5米，到未来的10米；第三，更大的FOV，比如说从60°到90°。”

4、单点 or 多点？

据介绍，艾迈斯欧司朗的ToF产品主要分为两类，一类是单点ToF，一类是多点ToF。

单点ToF在可视范围内只给出一个距离数据，比如说像一些障碍物检测、快速对焦、存在检测等用单点ToF即可；

而多点ToF则是提供例如8乘8，64个距离数据，此时若是结合上算法应用，就可以实现手势识别。

以去年9月份荣耀发布的这款PC MagicBook V14为例，它就采用了艾迈斯欧司朗的TMF8821 ToF产品用于人体存在检测和手势识别。

基于ToF的人体存在检测，可以方便的出于安全考虑，在人离开时进行熄屏，而人来时，进入开屏状态。

此外，以PPT演示为例，基于ToF的手势识别可以省去翻页笔，完全利用手势操作实现上一页、下一页、放大或者是退出等控制，视频播放也是一样。

“PC领域的其他一些头部企业都在陆陆续续引入这款ToF产品，去做类似的功能。”

其实，在智能设备领域中的手势识别应用非常广泛，比如当下最火的AR眼镜。

艾迈斯欧司朗相应的智能AR眼镜Demo，已经可以实现左挥、右挥、单击、双击、返回等等手势识别操作。

AR眼镜只是手势识别的载体之一。“其实只要是需要用手触摸的产品，都可以考虑手势识别，比如大家也可以思索如何将手势识别用在我们日常的家居设备中，比如空调、冰箱、抽油烟机、音箱等等。”

5、还有谁正成为旗舰机标配?

除了ToF外，其实更多光学传感器都已提速“上机”。

就AR/VR设备来说，其中所应用的光学传感器，除了ToF外，还有环境光传感器、颜色传感器等用以感知更真实的环境，以及接近传感器带来的佩戴检测。

环境光的检测中包含环境光的亮度、色温（CCT）、以及光谱。

从全光谱来看，艾迈斯欧司朗的产品主要可分为可见光、红外和紫外三大部分。

对于可见光，艾迈斯欧司朗采用了Human Eye（类人眼）的技术，这种技术就是让芯片对于光的响应比拟于人眼对光的响应。

众所周知，RGB主要是用于显示器显示的颜色空间，但如果将其转化成人眼感知，因此就要将RGB系统转化成XYZ系统，类人眼技术正是如此。

将类人眼技术应用于智能设备中，主要集中在两个维度，第一，就是屏幕管理，第二，就是辅助摄像头拍摄。

屏幕管理通常分成2部分，一个是环境光亮度，另外一个就是色温的感知。

事实上，苹果也非常强调该功能，将其称为“True Tone”。在实际使用环境中，当环境光的色温不同时，屏幕可以相应感受并适应这种色温的改变，从而达到和人眼看到的颜色一致。

此外，相机在拍照时很容易受到环境的影响，比如环境光，比如背景墙，如果没有光谱传感器的辅助，它拍出的照片颜色肯定和真实场景不同。

所以这也是为什么手机厂商将拍照效果作为一个PK主战场，因为这本身就存在很大难度。

“像国内一众手机品牌的旗舰机型，都有在沿用我们的光谱传感器、屏幕管理产品以及ToF。”

当然，光学传感器的应用产品和场景还有很多，在智能手机之外，比如全球领先无人机厂商的运动相机系列，就会用到光谱传感器去对水下拍摄环境、户外拍摄环境等进行色温校正。

而上述所列的这些光学传感器所赋能的场景和案例，还仅仅集中在消费领域。

更广阔领域中的追“光”行动正在进行中……