区宝霖先生 ASM太平洋 助理副总裁—CIS
朱永祥先生 ASM太平洋 资深市场发展部 经理—CIS
朱永祥先生 ASM太平洋 资深市场发展部 经理—CIS
新冠肺炎疫情加速了社会的自动化进程，可谓柳暗花明，化危为机。在疫情蔓延之际，民众都积极防疫，大家都得保持社交距离，多国生产及服务亦因此停滞，日常生活受影响，重创全球经济。如此情况下，人机协作便能发挥着重要的作用，好让大家留在家中抗疫时亦能如常工作和活动。其次疫症来袭，让人们不得不放下对自动化的担忧，还是更迫切地考虑让自动化逐步取代人力工作，减少对人工的依赖及其影响，正是推动全球自动化的好机遇。
近年，具有3D感应技术的人机界面（HMI）早已应用于日常生活中，拥有快速及准确的传感系统和简易操作的特性，正是让人机界面实现自动化的决定性因素。
顺丰无人机送件（网上图片）
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自2018年底开始，飞时测距（ToF）的3D深度感测技术更成为各行各业趋之若鹜的新趋势，从智能型手机、工业机械人、到汽车驾驶等，也可以找到ToF 3D深度感测技术的足迹。在智能型手机里，透过ToF 3D深度感测技术可快速进行人脸识别，以方便电子付款或个资安全等作用；工业上亦会透过ToF 3D深度感测技术令生产更加自动化，达至工业4.0（Industrial 4.0）或智慧生产（Smart Factory）；至于汽车工业，应用更为广范，汽车辅助驾驶的光达应用（LiDAR）、驾驶者身份识别和手势识别和驾驶者监控系统等，都会利用到ToF 3D深度感测技术。
应用·T o F
2019年中，ToF 3D深度感测技术更在智能型手机中大放异彩，很多著名品牌的手机，包括华为、Oppo、Vivo、LG和三星皆具备ToF 3D深度感测技术，以提升拍摄质素，透过人脸识别进行安检及非触式导览。相信往后更多手机都会配备ToF 3D深度感测技术—有研究报告指出，在2020年将有超过一亿八千万部手机附设ToF 3D深度感测技术；至于在无人驾驶技术及高级辅助驾驶系统（ADAS），更令镜头模块生产商带来不同的商机与挑战。
挑战
市场上的ToF 3D深度感测技术主要分别两大种类:Direct-ToF（d-ToF）及Indirect-ToF（i-ToF）。生产商会按照不同的需要而选择对应的感测方法。
- Direct-ToF（d-ToF）:利用光线往返物件与传感器的时间，计算出物体的距离和深度。
- Indirect-ToF（i-ToF）:计算光线往返物件与传感器的相位差，从而得到与物件的距离和深度信息。
ToF 3D深度感测技术
在一般电子消费中，i-ToF为最广泛应用的深度感测方法，但该技术亦有其美中不足之处—系统性误差。
Indirect-ToF（i-ToF）由不同模块并合而成，每个模块皆需进行同步方可正常运作，但在同步的过程必定出现无可避免的系统性误差。
1.周期性误差
- 非正弦信号—信号失真或误判
- 相位差—周期性变调信号的波形改变及光功率的变异
2.Tx与Rx「收」和「放」的同步差异
- 发放器和接收器的始初化同步不一
- 系统设定与实作操作时的电压不一
3.像素点协调误差
- 因雜訊或干扰导致的精算误差
4.热致误差
- 雷射二极体驱动器的效能会随温度而有所改变
因应不同的应用，普遍市场对ToF 3D深度感测技术所致的系统误差可接受范围为±10亳米（mm），有一些应用例如在安全性解说等、网上电子付费等，则对误差范围有更高的要求，这些更严格的要求则为生产带来不同形式的挑战。
校准测试·量产
基于系统误差，高端生产商会进行模组级别的校准，以迎合高端产品的要求，确保最终成品令客户满意。
所需校准步骤如下:
- 分析周期性误差的原因并抵销其差异
- 计算信号失真带来的误差并将其抵销
- 把发放器和接收器的同步差异减到最低
- 优化像素级别的一致性
除了有效校正和测试以减少i-ToF系统性误差外，部分高端生产商还会为客户量身设计，提供一站式ToF 3D深度感测技术解决方案，以满足不同需求。
- 自动化生产：利用专业分析优化生产流程，既减少人为污染、降低成本，还提升产品良率
- 具备扩展化设计，按照不同需要，灵活变更及组装
- 容易转换不同尺寸的模组和不同模组，适应不断变化的感测技术市场
- 提供相对稳定及高产量
- 比普遍市场对精度的要求更高，为未来准备
作为全球第一CMOS摄像头传感器设备生产—ASM太平洋最新研发的RADIANCE-S，揉合全球专才，跨越今天成就未来的设计，结合高量产性能、高良率和精准、测试及校准于一身，准确校正误差优化生产，迎合客户不同的应用，真正巨细无遗、与量产化无缝接轨的ToF 3D深度感测技术解决方案：
- 在线设计、无缝传输，快速量产及校准
- 二维码追踪，随时随地，实时监控及管理生产线的运作
- 配备模块辨认功能，按不同需要，简而快的转换ToF 3D深度感测模块，加快生产运作
经过精心设计，RADIANCE-S—的模组化系统可让生产商随意插换不同模组及测试和校准功能，以扩大生产规模、量产化生产。为减免ToF 3D深度感测技术的系统性误差，RADIANCE-S特意为客户准备精度校正功能：调整电流和电压的一致性、控制ToF 3D深度传感器模组的温度和协调频率等等，把系统性误差带来的影响减至最低。RADIANCE-S的校准和测试功能，完善了ASM太平洋为摄像头模组及ToF 3D深度传感器模组的生产设备解决方案。ASM太平洋正努力为全球推进自动化，开拓数字化世界。
01月07日 18:14
