高新技术 | 半导体- 3D ToF模组蓄势待发

发布时间:2021-03-09来源:阅读量:589

随着ToF应用领域的持续拓展、技术的不断成熟、产业链的逐渐完善,ToF国产企业将发展壮大,新兴企业不断成长,带来难得的投资机遇。


1.3D 摄像头在手机中渗透加速 ToF成为主流技术


摄像头是手机创新的重要领域之一,摄像头数量也从1个逐渐提升到4个甚至更多,摄像头种类包括超感光摄像头、超广角摄像头、3D摄像头等。近期兴起的3D摄像头使用的就是3D Sensing技术。


3D Sensing也称3D传感技术,通过直接或间接的方式测量景深信息,把传统二维摄像能力提升至三维,建立立体图像。2017年11月,苹果将3D Sensing技术首次应用至iPhone X上;2018年起,华为、三星等安卓手机跟进搭载3D Sensing摄像头,带动了3D Sensing市场的爆发。据 Yole 预测,2023 年整个 3D 摄像头模组的市场规模可达 155 亿美元。


实现3D Sensing有两种主流技术:结构光技术SL(structured light)、飞行时间技术ToF(time of flight),两种方案从技术角度各有优劣,但由于专利、产业链、技术难度和价格等原因,目前安卓阵营多采用ToF方案,结构光方案主要由苹果前置3D摄像头采用。


ToF(Time of Flight)字面理解就是通过光的飞行时间来计算距离,其基本原理是通过VCSEL激光器发射调制过的光脉冲,遇到物体反射后,用红外摄像头Sensor接收反射回来的光脉冲,通过直接或间接方式计算光脉冲的往返时间,从而计算摄像头与物体之间的距离,通过对多点距离的计算形成物体立体图像。


据供应链消息,苹果将在iPad Pro 2020上搭载3D ToF模组,2020年将推出的两款iPhone 手机也将配备ToF 模组,作为AR/VR应用的硬件基础,新设备将具备3D拍照、3D识别、3D地图和3D建模等功能。苹果采用ToF模组将进一步带动TOF应用开发和生态建设速度。


华为、三星等安卓手机厂商也纷纷发布搭载ToF模组的手机,其中以华为和三星投入最为坚决,目前华为已有Mate系列、P系列旗舰机型以及3000元左右价格区间的中端机型Nova 5搭载了ToF。随着苹果带动ToF 3D生态建设和搭载ToF的安卓手机销售量增加,ToF软件生态和互动应用(如AR游戏等)将大大提升,进一步带动ToF手机渗透率的提升。


在智能手机之外,ToF 模组还有更广阔的应用市场,包括智慧驾驶、机器人、智能家居、智慧电视、智能安防和 VR/AR 眼镜等,ToF 技术的应用尚处于起步阶段,前景广阔。


2.ToF 产业链正在崛起 国产供应商纷纷发力


ToF模组工作原理为:Driver芯片发出驱动电流驱动VCSEL激光器发光,光线通过Diffuser(散射片)光学薄片获得均匀面光源投射到物体表面,Sensor芯片感知经物体反射的光线,数据处理器根据光从发射到反射回Sensor的时间计算出景深信息。


在产业链的各个环节,都有国产厂商崭露头角,受到资本追捧。Driver厂商光梓获得华登国际、同创伟业等投资机构投资;Diffuser供应商鲲游光电接受华为哈勃的投资;VCSEL供应商纵慧获得武岳峰资本、欧菲光投资,VCSEL供应商睿熙获得达晨创投投资,等等。


随着ToF应用领域的持续拓展、技术的不断成熟、产业链的逐渐完善,ToF国产企业将发展壮大,新兴企业不断成长,带来难得的投资机遇。


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