羅姆半導體致力打造感測解決方案 滿足新世代VR應用多元需求
- 黎思慧／台北
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VR(虛擬實境)被視為打造元宇宙的關鍵技術，龐大的商機吸引各大廠商投入發展。不過要讓影像效果最佳化，VR設備的感測技術必須進一步提升，羅姆半導體技術中心協理陳慶銘表示，近接感測器的應用相當廣泛，其運作方式都是透過不可見光偵測物體距離，讓設備延伸出下一步動作，例如在接聽電話智慧型手機靠近臉頰時，螢幕就會自動關閉；或是飯店房卡插入卡槽時，房內電源會自動開啟，這些都是近接感測器的應用之一。他接著指出，羅姆半導體正在開發業界體積最小的近接感測器二合一解決方案，在此方案在IrLED與近接感測器中間設計了micro-slit，讓光線接收時不會產生干擾，在提升設備精準度的同時達到小型化目標。
羅姆半導體技術中心資深工程師蘇建榮則指出，VR設備所用的感測器需強化精準度與小體積兩大環節，方能為使用者創造出更好的影音體驗。就目前發展來看，VR設備可分為手持控制器與穿戴式眼鏡兩種，手持控制器所使用的感測技術包括位置追蹤與動作偵測，穿戴式眼鏡除了這兩項技術外，還須加上手、眼追蹤與設備偵測，要讓這些功能順利運作，除了倚靠感測器本身的高精準度，小體積、快速反應與低耗電也是重點，羅姆半導體建構的完整感測器解決方案，就可協助業者打造兼具上述特色的VR產品。
蘇建榮表示，羅姆半導體深耕感測領域深耕多年，旗下的感測產品種類多元，品質也深獲業界肯定，在車載平台、家庭建築、工業系統、穿戴式裝置…等場域均有應用。至於VR設備，該公司則提供了眼球與手部追蹤、設備穿戴偵測、3D ToF(飛時測距)、動作偵測等感測器。
在眼球追蹤部分，羅姆半導體的解決方案包括位於穿戴式眼鏡中央的一顆影像感測器，與圍繞在眼部四周的IrLED(雙眼共20顆)。影像感測器的主要功能是透過角膜的反射光捕捉眼球狀態，IrLED則是偵測瞳孔位置與大小，藉此判斷眼球視線，讓VR設備可與使用者的視角同步改變虛擬環境中的影像。在此解決方案中，羅姆半導體的影像感測器都具備高精準度、高穩定性、小型化與低耗電特色，兩款IrLED中採用860nm波長的產品可降低陽光干擾，採用940nm波長則完全不受干擾。手部追蹤方面，羅姆半導體提供了體積僅有1.6mm×0.8mm的IrLED，此一感測器所發出的大範圍850nm不可見光，可為穿戴式眼鏡外部的影像感測器輕易接收，讓系統快速判斷使用者的手部位置。
至於設備穿戴偵測，此一功能模組由近接感測器(Proximity Sensor)、環境光感測器(Ambient light sensor)與IrLED所組成，原理是發射IrLED光線撞擊到物體後反射至接收端，當反射信號大於一定數值時意味有人使用，設備即會快速啟動，當反射信號低於一定數值時代表無人使用，設備會自行進入待機狀態，以此達到省電目的。
ToF的原理是偵測光線與物體的來回飛行時間，進而計算出兩者距離。羅姆半導體的3D ToF解決方案包括FP-LD與VCSEL兩種，FP-LD是傳統3D感測器，為側發光模式。VCSEL則是近年問世的3D結構光感測技術，此技術具備小體積、低成本與高功率特色，且可使用SMT製程將元件整合於主機板，羅姆半導體的VCSEL解決方案包括2W與4W兩種產品，在VR系統中可作為手勢識別應用。
除了3D ToF之外，手勢與動作的識別偵測技術還包括加速計(Accelerometer)。加速計是偵測物體在3D空間中位移速度與方向，VR系統可藉此掌握使用者的動作，搭配影音系統創造虛擬體驗，此外系統也能從靜止與作動之間的改變判斷使用狀態，讓設備進入待機或啟動狀態。羅姆半導體的加速計產品線完整，在消費性與工業兩大領域均有對應產品，規格涵蓋不同伏特的電源供應、重力、訊號頻寬操作溫度與輸出介面。
蘇建榮指出，近年元宇宙議題漸受重視，VR的未來發展也備受業界期待，羅姆半導體的感測解決方案兼具品質精良與多樣化特色，可滿足客戶的小體積、低耗電、高精準與高可靠需求，業者也可諮詢羅姆半導體團隊的感測器規格與相關資訊，進軍商機龐大的VR市場。
羅姆半導體技術中心副總經理陳宗鼎表示由於未來適用於元宇宙的AR/VR穿戴設備，需要處理大量感測資料，而穿戴式的AR/VR設備絕對需要更輕巧省電的要求，所以未來感測器將走向更高度整合的感測器。在實現這種感測器的量產過程，需要整合元件廠(IDM)的建置來提高良率和維持穩定供貨，這是羅姆半導體在元宇宙的競爭優勢之一。
在元宇宙佈局方面，陳宗鼎副總經理同時提到此概念仍處於起步階段，羅姆半導體初期將先與日本在地企業合作，針對各種創新應用，設計最佳化電源解決方案，未來再將成功模式移轉至台灣與其他國家，並針對當地市場特色調整產品架構，除了產品外，羅姆半導體團隊也會提供完整的諮詢服務，協助客戶掌握龐大的元宇宙商機。
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