佳能准备砸钱扩厂,为SPAD传感器力争未来应用

在人类实现将双手大脑都交给机器执行的时代之前,前提是要让它的双眼能够清晰锐利。日本相机制造商佳能(Canon)开发一种图片传感器,能够以传统传感器所需亮度的十分之一识别光线,还拥有世界上最高像素,不但在夜间能够看得清楚,成本也与生产CMOS传感器相同。佳能将于2022年开始量产该传感器,还计划兴建厂房扩大生产,抢攻未来自动驾驶与增强现实的庞大应用市场。

过去我们会使用红外线的夜视摄影机在黑暗中拍照,但无法拍摄全彩图片,传统高灵敏度相机虽然可以在月光下拍摄彩色图像,但是当光线不足时噪点会增加。佳能的图片传感器可以解决这个问题,《日经新闻》称这款传感器是采用单光子雪崩二极管(SPAD)技术,一般数字相机中使用的传统CMOS传感器根据在特定时间段内接收到的光子发送信号,而SPAD可将进入传感器的单个光子放大为大量电子,因此可以在微量光下进行物体检测。

至于录制清晰图像的关键是来自超高分辨率,这款SPAD传感器拥有320万像素,是佳能传统传感器数量的三倍多,可以以小于1纳秒为单位识别光返回时间,因此能更准确的识别物体。由于SPAD传感器根据物体反射光返回所需的时间来测量物体距离,并且可以捕捉3D空间,预计将用于一系列领域,包括LIDAR、自动驾驶等。

报道指出,佳能在川崎的工厂将于2022年下半年开始量产新型传感器,并计划在明年底推出的安全镜头中搭载新款传感器,同时也开始对外销售。2023年还计划投资超过1.85亿美元建设新的图片传感器工厂,逐步增加产量。除了佳能之外,Sony半导体解决方案 (Sony Semiconductor Solutions Corporation) 也计划于明年3月开始为车用LIDAR出货SPAD传感器。

图片传感器是能够将光子转换为等量电子信号的电子设备,可创建数字图片,以前图片传感器的使用仅限于相机模块和其他相关的成像设备,现在对图片传感器最大需求是智能手机相机,然而,随着机器人领域的机器视觉、工业自动化、高级驾驶辅助系统(ADAS)技术在汽车产业的使用趋势增加,图片传感器应用领域越来越大。

Fortune Business Insights估计2026年全球图片传感器市场规模将达到299.9亿美元,到2026年复合年增长率为8.4%。法国研究公司Yole Developpement指出用于自动驾驶和机器人的3D图片传感器的需求推动下,到2025年3D图片传感器市场将比2019年增长两倍,达到150亿美元。

(首图来源:Flickr/OiMaxCC BY 2.0)