????????文章來源：半導體行業觀察

從Yole提供的數據我們可以看到，攝像頭傳感圖像傳感器在未來大有可為。，手機、工業以及汽車等應用是目前2D成像所關注的主要市場，成像技術也正在圍繞這些市場實現有機增長。與此同時，3D深度感知市場，也迎來了大爆發。

作為一家在傳感器方面有著多年積累的企業，意法半導體基于自身的產品和實力，在多個市場布局。據意法半導體成像子產品部個人電子、工業與大眾市場業務線總監David MAUCOTEL介紹說，公司傳感器的核心業務主要是智能手機前置攝像、智能手機后置攝像和個人電腦/筆記本這三個市場。

其中，前置攝像頭主要是用于人臉識別，以及包括用戶的面部ID；后置攝像則依賴于一個在2013年推出的Laser Autofocus的品牌，關注于暗光環境下的視頻拍照和成像技術的生成；針對個人電腦和筆記本，意法半導體則推出了低功耗的人體存在檢測技術。除此之外，公司還在這個市場的手勢檢測、人臉識別以及其他的安全應用方面有布局。

“除了面向大眾市場推出覆蓋機器人、無人機等領域應用的產品和現有的核心業務，我們還在發力面向未來的高增長業務，當中包括但不限于汽車、工業和新興應用等。”David MAUCOTEL說。

據介紹，面向汽車領域，意法半導體提供了應用在駕駛員監測、乘員監測和外部攝像頭等市場的車規級產品，能夠滿足中國歐洲和美國關于車輛道路安全法規的相關規定；針對工業市場的機器人、人數統計、無接觸操作、智能家居和智能揚聲器等熱門應用，意法半導體也提供了傳感器方案。此外，包括VR眼鏡在內的智能眼鏡攝像頭和傳感器，也是意法半導體看中的發展方向。

意法半導體的這系列故事，最早可以追溯到1999年收購了蘇格蘭的初創公司Vision。

意法半導體圖像傳感器的崛起之路

1990年，Vision作為愛丁堡大學的創業項目成立。公司致力于開發能夠捕捉和處理圖像的單芯片CMOS傳感器。這些傳感器廣泛應用于桌面視頻會議、數碼相機、汽車、工業應用以及玩具等領域。

到了1999年，意法半導體宣布以3800萬美元的現金的估值收購了這家CMOS圖像傳感器先驅。時任意法半導體公司副總裁Philippe Geyres表示：“收購CMOS圖像傳感器領域的領先技術將加強意法半導體在計算機外設、數字視頻和汽車等多個關鍵應用領域的片上系統領導地位。”

在Vision團隊的支持下，意法半導體的傳感業務一路狂奔。在2002年，公司的手機攝像頭與ISP出貨量就突破了百萬大關。

到了2003年，諾基亞手機進一步的普及了攝像頭，意法半導體的影像部門也進入了黃金年代。但是后來，隨著諾基亞的業務逐漸走下坡路，意法半導體開始推動攝像技術組合的多元化，并創造了FlightSense品牌。

“FlightSense代表Time of Flight，也就是飛行時間概念，它是一種傳統的測距技術，而能夠達到較高的表現水平，經濟效益高。同時，它的尺寸也比較小，在安卓手機的使用方面獲得了巨大的成功，有多家手機廠商能夠使用這樣技術來實現自動對焦輔助的功能，能夠在拍照的時候實現更好的測距和輔助。”David MAUCOTEL表示。

直到今天，意法半導體還在持續的推動FlightSense品牌的開發。例如從2017年開始，公司就在其產品組合當中也開發了更多的新的技術（如全局快門），這些技術也已經在比較高端的手機當中得到了廣泛的應用。

在過去的十年當中，意法半導體還進一步的開發和掌握了另外兩項技術：環境光感測器以及微光學（超表面光學）。其中，前者可以幫助我們測量所看到的光學顏色傳感器當中具體的場景的色調，并且進行微光的調整，能夠有效的實現一個表面光透鏡；后者則通過極具成本效益的微光學元件，為我們的相機傳感器和飛行時間（ToF）傳感器提供支持。

在持續投入25年之后，意法半導體已經發出了四個系列的傳感器產品，包括3D深感、直接ToF模塊、環境光傳感器和2D攝像頭。這些產品也在過去的二十多年里持續升級。

“過去十年之間，我們整體的直接飛行模塊的測距也從傳統的一到兩米，慢慢地拓展到了五到八米，甚至到十米的范圍。同時，我們的直接飛行模塊的視野得到了進一步的提升，而且我們還可以將檢測的區域從單點擴展到64區，進而擴展到256區。這些都是基于長度不到五毫米的小模塊實現的。”David MAUCOTEL說。

在2D攝像頭方面，David MAUCOTEL舉例說，自2017年開始，意法半導體向市場整體出貨已經有超過十億部的2D攝像頭，公司也可以從非常小的分辨率一直抵達超過五百萬像素的分辨率。與此同時，意法半導體還擁有全局快門黑白近紅外RGB的顏色，讓開發者在筆記本電腦的Windows系統當中的ID身份識別也可以通過2D攝像頭完成。

從下圖，我們可以看到意法把半導體在傳感器方面的實力。當中，在面向包括智能手機在內的全市場細分領域，意法半導體累計向市場推出了10億顆產品，其全局快門攝像頭的市場份額位居全球第一；ToF模塊和3D ToF傳感器的出貨量超過20億，也是全球第一。

成功背后的四大價值主張

據David MAUCOTEL介紹，公司的傳感器獲得這樣的成績，公司超過八百名的研發工程師固然功不可沒。此外，位于法國的克羅爾和魯賽以及新加坡的三個晶圓制造廠和電子晶圓的檢測廠以及位于中國深圳和位于卡蘭巴的后道工廠也是意法半導體的核心競爭力所在。“從以上布局可以看到，ST是世界上唯一一家集成設備制造商。我們從傳統的設備的架構一直到最終的產品鏈，都是自己全覆蓋。”David MAUCOTEL說。

David MAUCOTEL總結說，意法半導體傳感器之所以能在全球競爭當中脫穎而出，這要得益于公司在以下四方面的價值主張：

首先，意法半導體是全球知名的公司之一，公司可以在12英寸的晶圓上實現3D堆疊技術，這就意味著公司可以在晶圓的頂部來實現一個像素陣列的形成，而在其數據核下方，意法半導體可以通過混合鍵合的堆疊能夠實現晶圓的夾層，并完成相關的加工。

“這就能夠幫助我們進一步的去降低生產成本，同時也能夠幫助我們實現頂級的性能表現。”David MAUCOTEL說。

其次，意法半導體可以向市場提供一站式的交鑰匙解決方案。這就意味著公司可以不依賴外部合作伙伴來實現產品的制造。更重要的一點，意法半導體可以在深圳工廠將無源器件、激光器、微光學和基板集成到一個微模塊當中，這也是在市場上獨一無二的能力。

第三，意法半導器一直以構建差異化功能為初衷，而不是一味地跟進市場當中的技術，這讓公司在同質化競爭的市場中打造出了更具競爭力的產品。以光學傳感器為例，意法半導體的芯片可以進一步調高高動態范圍功能，也能夠帶來基于事件的攝像頭功能。在芯片中，意法半導體還提供了超低功耗以及自主喚醒等模式，幫助進一步提升設備使用過程當中的數據處理以及安全性。

最后，ST最獨特的一點就體現在公司的生態系統。以攝像頭為例，意法半導體提供了一站式的交鑰匙解決方案，公司能夠和全球合作伙伴通力合作，提供光學的封裝和模塊，確保公司的攝像頭業務能夠提供高質量的服務。此外，意法半導體還能夠提供和攝像頭以及影像產品所配套的評估套件、相關設計，幫助客戶更快地將產品快速推向市場。

“和全球其他的一些光學傳感器供應商不同，除了影像產品部門以外，意法半導體還擁有市場知名的STM32 MCU、射頻、MEMS以及模擬和電源等產品線。這讓我們能夠為客戶提供一站式的解決方案、完整的生態系統，以及相關的傳感器和計算單元，幫助客戶在生態系統當中進一步通過人工智能的加持來提供客戶最終的產品表現能力。”David MAUCOTEL強調。

一站式人在感測解決方案，賦能PC

基于這些深厚積累，意法半導體為PC市場提供了一個叫做“ST Presence”的一站式的人在感測解決方案。得益于其先進的優勢，采用意法半導體人員存在檢測技術的PC機迄今已超過280款。近期，公司更是帶來了新一代的解決方案，為PC市場帶來更多賦能。

據介紹，作為公司第五代交鑰匙傳感器解決方案，ST Presence通過“硬件+算法+AI”的融合，高度優化了個人電腦與筆記本的節能、安全與用戶體驗。從意法半導體成像子產品部業務發展總監Herve GROTARD介紹我們得知，該方案的核心依托于公司FlightSense 8×8 64區飛行時間傳感器，通過發射不可見紅外光測量距離，配合意法半導體專有的人工智能算法，可實現人體存在檢測、多人檢測和頭部朝向跟蹤等功能。這種集成化方法為主機廠商（OEM）帶來一個獨特的即用型解決方案，無需額外的開發工作。

此外，第五代傳感器還集成了其他高級功能，例如，手勢識別、手形勢識別和通過分析人體姿勢的健康監測。意法半導體的專家們總結道，公司的人體存在檢測（HPD）解決方案可以實現以下功能：

1、自適應調節屏幕亮度功能可以追蹤頭部朝向，當發現用戶沒有注視屏幕時，自動調暗屏幕，從而降低用電量20%以上。

2、離席位鎖屏和看屏喚醒功能可以在用戶離開座位時自動鎖定設備，在用戶返回座位時，自動喚醒設備，從而提高信息安全性和操作便捷性。

3、多人檢測功能在有人偷看屏幕時向用戶發出警報，增強隱私保護。

當然，得益于意法半導體的全鏈條布局，公司這個方案還擁有節能省電、安全等多方面的優勢。

正因為擁有如此多優勢，除了PC/筆記本電腦、包括消費電子、工業設備（機器人、紅外安全幕）、智能家居（控制面板、恒溫器、門禁/門鎖/手部檢測、銀行等）等領域的廠商，也正在評估意法半導體的HPD解決方案。

“與以前的基于網絡攝像頭的用戶登錄解決方案不同，ToF傳感器不需要捕捉圖像或使用攝像頭，確保用戶隱私得到全面保護。”意法半導體方面強調。