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TrueDepth相機應用激勵 VCSEL成本可望下探
新電子陳妤瑄
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垂直共振腔面射型雷射(VCSEL)元件普及邁大步。過去VCSEL因技術門檻較高,加上需求規模不大,元件成本居高不下。不過,近期蘋果(Apple)於新款iPhone X協助實現臉部辨識的TrueDepth相機中,大量使用該類型元件,且光是單支手機元件用量便高達上百顆,可望帶動VCSEL元件成本逐步降低。

交通大學光電工程學系特聘教授郭浩中表示,目前VCSEL成本較高,主要原因與該元件的製程較為困難有關,如今有能力生產VCSEL材料的廠商並不多,包括IQE、Avago、Finisar等,且過去礙於需求量、良率的問題,讓成本遲遲難以下降。隨著蘋果將VCSEL元件導入iPhone X中,郭浩中預估,該元件成本在未來3~5年將有機會大幅下降。

VCSEL元件除用於智慧型手機的臉部辨識,現也已應用在蘋果的AirPods耳機,該款耳機的無線功能,即是透過VCSEL元件進行定位,讓耳機可偵測出使用者何時正將耳機戴上、拿下,並立即進行自動開啟、關閉動作,因此該耳機雖是無線的,但使用者並不須要進行電源開關。不過,此類型應用對VCSEL元件的需求量較少,約3顆左右,仍遠不及TrueDepth相機中上百顆的採用量。

郭浩中指出,過去大家對雷射的了解並不多,容易誤以為雷射是很困難的技術,實際上不然,VCSEL是一個平面的發光元件,透過雷射測距技術將光波發射出打到標的物後再彈回,藉由光波反射的時間來計算出實際距離的長短,像是在蘋果iPhone X中的TrueDepth相機,便是大量運用此類型的雷射光源點進行計算。

郭浩中進一步表示,蘋果在以VCSEL發展臉部辨識技術上,開發時間至少達三年以上,如今能成功以iPhone X發布該項應用,除了技術成熟外,還與蘋果旗下行動支付Apple Pay有很大的關聯,因在行動支付中,安全性極為重要,這讓生物識別的識別率很有必要做更多的提升。

除了VCSEL,在生物辨識領域,IR LED是另一種相當普及的技術,目前主要使用在虹膜辨識、指紋辨識等領域。若將現階段的VCSEL與IR LED成本進行相比,由於IR LED少了共振腔的成本,因此整體元件的成本比VCSEL還要低。

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