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开发dToF芯片解决方案,「灵明光子」完成数千万元A1轮融资

来源:36氪

作者:

2020-06-24 10:13:21

目标市场:激光雷达及消费电子

国内单光子传感器芯片公司「灵明光子」日前宣布已完成数千万人民币A1轮融资,本轮融资由光速中国领投,欧菲控股跟投。灵明光子联合创始人兼首席执行官贾捷阳表示,此次融资金额将主要用于研发和产品化,进一步提升公司在消费级dToF成像芯片及高性能激光雷达接收芯片领域技术和产品方案的优势。

36氪曾简单介绍过灵明光子,该公司成立于2018年5月,总部位于深圳南山,并在美国硅谷设有研发中心。公司主要研发高效率单光子探测器(SPAD)的大规模集成芯片,目前主要有两条产品业务线:适用于高性能激光雷达光子接收方案的硅光子倍增管(SiPM)和适用于消费级电子产品的SPAD成像传感器(SPADIS)及整体dToF解决方案。

有别于iToF方案通过测量发射信号和该信号经过被测物反射回来到达接收端时的相位差,间接计算出光的飞行时间。灵明光子的3D 视觉传感器采用的是直接完成光飞行时间的测量的dToF方案。

dToF方案相对iToF来说,标定相对简单,功耗低,理论精度更高且精度不随距离下降,成像质量更高,同时更适用于户外场景。但在具体实现上,dToF相较于iToF来说难度要大许多,其难点在于要检测的光信号是一个脉冲信号,在低功耗、高时间精准度要求下检测微弱光学回波信号,因此对探测器性能要求非常高。dToF常见检测器是单光子雪崩二极管(single-photon avalanche diode,SPAD),也就是说SPAD直接决定了dToF的性能。

灵明光子的核心优势在于掌握了SPAD核心技术和工艺,公司发明的纳米光子捕捉技术,可以使探测效率大幅度增加,而成本基本不变,时间精确不变,探测效率较高意味着传感器相应探测距离也可以得到提升。

“目前市面上传统多数产品只能做到7%左右的光子的单光子探测效率,而我们的现有产品能做到12%,实验室指标已经超过20%。这个数据已经公开发表在国外的顶级学术刊物上。”灵明光子CEO贾捷阳告诉36氪。

基于核心技术,灵明光子团队还开发了包含单点及1x16两种规格的硅光子倍增管 SiPM产品,以解决激光雷达面临的探测距离不足、功耗过大、成本过高、难以与现有的电路集成等共性问题。据介绍,公司硅光子倍增管产品的光子探测效率是目前市售产品的2-3倍,可为激光雷达提升超过50%的探测距离,同时大幅度降低系统功耗。目前,SiPM产品已经量产上市,并根据市场、客户反馈迭代到了第三代产品。

灵眀光子SiPM实物图及性能对比

今年年初,苹果公司发布的2020版iPad Pro版搭载了dToF模组的激光雷达扫描仪。Yole预测2020年全球将有1.73亿部具备ToF功能的智能手机出货。

手机等消费级电子产品市场,也是灵明光子的目标市场之一。3D堆叠技术是消费级电子产品的重要演进方向,公司目前正在开发基于 SPADIS 阵列的3D堆叠单光子成像传感器芯片产品。

与本次融资消息一道,公司还发布了80x60与160x120两种分辨率规格的SPADIS芯片以及采用此款芯片的手机规格dToF模组,该产品可实现30FPS以上的实时dToF成像,基本满足移动设备应用对于dToF性能的需求,精度达1%,目前已经进入到了客户测试阶段,预计会在2021年实现产品化。

灵眀光子dToF模组拍摄运动场景的实时点云图。

灵眀光子当前dToF产品帧率可达30FPS以上,精度误差小于1%,免疫反射率及多光路干扰。

在集成工艺上,灵明光子可以做到兼容现有电路集成的全部工艺,使得成本不升反降,也可以提升产品分辨率,获得更好的成像质量。现阶段,灵明光子正积极与下游厂商密切合作,推动dToF应用市场化。

此外,贾捷阳表示灵明光子还会根据不同的客户需求,提供不同的芯片/传感器方案,帮助客户更好地应用产品。

灵眀光子室内360度dToF SLAM建模点云图。当前产品可对边长10m以上的复杂室内场景进行高精度3D重建,细节还原能力强,可以分辨桌上细小物品。

图3:灵眀光子室内360度dToF SLAM建模附真实场景图

据行研机构Yole Développement发布的《3D Imaging and Sensing 2020》报告预测,2019-2025年3D成像与传感市场规模将从50亿美元增加至150亿美元,复合增长率超过20%;到2025年,3D传感ToF模块的年出货量将达到6.8亿个,约占整个3D传感市场的60%。

团队方面,灵明光子由四位海归博士共同创立,公司有三十余名团队成员,其中包括10位精英名校博士,6名在半导体行业工作超过15年的业界老兵。核心团队成员在集成电路、 SPAD图像传感器技术、半导体供应链管理、产品运营等方面都有丰富经验,曾供职于微软、英伟达、特斯拉、意法半导体、AMS等国际一流科技企业和其他半导体公司。

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