一文看懂3D摄像头产业链

Iphone 8 （iphone 十周年机型） 新功能 引出的关注点 

据VCDaily报道称，除了实现人脸扫描外，iPhone 8的前置3D镜头，还有别的用 处，这也是苹果逼你去升级更新的一个重要功能。 

供应链消息称：iphone 8前置看起来有4颗“镜头”！ 

相关媒体报道，苹果的下一代iphone可能会包含某种面部识别或手势识别功能， 由安装在前置摄像头附近的激光发射器和红外模块实现，新款iphone可能会配备 一种新的深度感应器，可以为未来的iphone增添手势识别、人脸识别、甚至AR功 能。 

7月19日，美国知名投资银行摩根大通周三宣称，苹果的iPhonePro，也就是业界 常说的iPhone8，并不会延迟推出。 

3D Sensing 摄像头：智能手机行业十年来最大创新智能硬件 向 AR 全面发展的大杀器！ 

3D 摄像摄像头是什么？3D 摄像头特点在于除了能够获取平面图像以 外，还可以获得拍摄对象的 深度信息 ，即三维 的位置及尺寸信息，其 通常由多个摄像头 深度传感器组成。   3D 摄像头实现实时三维信息 采集，为消费电子终端加上了物体感知功能，从而引入多个“痛点型 应用场景”，包括人机交互、人脸识别、三维建模、AR、安防和辅助 驾驶等多个领域。 

2D 向 3D 摄像头的转变将成为继黑白到彩色、低分辨率到高分辨率、 静态 图像到动态影像后的第四次革命，有望再度引爆消费电子供应链 ！一句话，触摸屏实现了交互方式从一维到平面， 而 3D 摄像头将让 交互方式从平面变成立体。 

三大应用 场景 

· 场景 1-人脸识别元年来临。采用红外线的 3D 人脸识别解决了环境光 照影响 ，3D 摄像头技术进行拍摄时采集得到人脸图像深度信息，能 够获取更多的特征信息在传统人脸识别技 术基础上大幅提升识别准确 率。 

· 场景 2-手势识别：手势识别的关键便在于 3D 摄像头（或称 3D 感知） 技术。下一个十年人机交互方式将主动捕捉用户手势动作并进行识别 处理。

 · 场景 3-三维重构基础技术，AR/VR 领域将大放异彩。AR/VR 设备采用 3D 摄像头技术 ：1、获得周围环境图像的 RBG 数据与深度数据，进行 三维重建；2、 实现手势识别、动作捕捉等人机交互方式。 

3D Sensing 摄像头：一场“有预谋”的变革 iPhone8 引入已经箭在弦上 

1、技术路线已经成熟：3D 摄像头主要有三条主流技术路线：光飞时间（ TOF，time of flight）、结构光（structure light）和多角成像（也称双目 立体视觉技术，multi-camera）。从当前技术发展和产品应用来看，TOF 与结构光因其使用便捷、成本较低等优点而最具前景。  

TOF 优点在于可以做到对逐个像素点的深度进行计算，近距离情况下精度可以 很高；缺点则在于室外受自然光红外 线影响大、测量范围窄（远距离无法保证进度 ）以及成本较结构光要高。      结构光技术优点在于一次成像即可读取深度信息，缺点在于解析度受光栅宽度 与光源波长限制、对衍射光学器件 （DOE）要求较高，也同样会受室外可见光红 外线较大影响。      多角成像技术优点在于室内室外皆适用，不受日光影响以及几乎不受透明屏障影 响，缺点则在于计算量巨大、算法 复杂，对硬件具有较高要求。

2、国际消费电子大厂均已具备成熟 3D Sensing 摄像头技术 苹果积淀最为深 厚。    自 2009 年以来，各大消费电子巨头纷纷开始布局 3D 摄像头领域，近两年 里更是有加速迹象！以 Intel、Microsoft、 Sony以及高通为代表的巨头近年来 在TOF 3D传感器、手势识别算法、下游应用软件解决方案等领域展开并购整合。    苹果最早于 2010 年在 3D 摄像头领域展开布局，目前已经收购多家 3D 成 像、人脸识别及手势识别企业。 

机构预计iphone8 导入基于结构光或 TOF 技术的 3D 摄像头技术将是大概 率事件，这一技术将为新一代产品带来 3D 人脸识别及手势识别功能，开启新 一轮消费电子创新趋势！一旦采用其他高端厂商必定迅速跟进，整个产业有望 迎来爆发式增长。  

解密 3D Sensing 摄像头产业链   

3D 摄像头产业链与传统摄像头产业链相比主要新增加红外光源 光学组件 红外 传感器等部分。     通过对已经上市的主流 3D 摄像头产品进行拆解分析，3D 摄像头产业链可以被 分为：       上游：红外传感器、红外光源、光学组件、光学镜头以及 CMOS 图像传感器；      中游：传感器模组、摄像头模组、光源代工、光源检测以及图像算法；       下游：终端厂商以及应用。  

    3D 摄像头产业链关键部件在于：1、红外线传感器；2、红外线激光光 源；3、光学组件。  

1、红外线传感器：距离传感器之高配版 暂无国内企业切入的可能。红外传感 器目前主要分为 AMS（奥地利微电子）/Heptagon 和 意法半导体两大阵营，TI 和 infineon 也在这一领域有所布局。 

2 、红外激光光源：由 LED 向 VCSEL 转变是必定趋势。

VCSEL（VerticalCavity Surface-Emitting Laser，垂直腔表面发射激光器）是一种垂直于衬底面 射出激光的半导 体激光器。     在技术方面，由于 LED 不具有谐振器，导致光束更加发散，在耦合性方面也 不如 VCSEL。由 于 VCSEL 在精确度、小型化、低功耗、可靠性全方面占优的 情况下，现在常见的 3D 摄像头系统一般都采用 VCSEL 作为红外光源  

海外映射: VCSEL 两大玩家Lumentum和Finisar ：       Lumentum 作为专业光学厂商，其前身是全球最大的光纤零件供应商 JDSU（后拆分 为 Viavi 和 Lumentum）。凭借广泛的技术和制造经验，成为 VCSEL 的全球领先供应商 ，可靠性高，产能大。公司于 2005 年和 2007 年分别收购 Agility 通信和 Picolight 公司， 为公司带来关键的短波 VCSEL 技术。根据公司 2017Q2 电话会议， 公司 3D sensing 产 品已经成功打入某些移动设备供应链； 

Finisar 是世界领先的 VCSEL 厂商，持续引领 VCSEL 的应用，并且保持每年 1.5 亿件 VCSEL 出货量。公司提供 3 大系列 VCSEL 器件，包括高能、单模、多模。公司 VCSEL 器件耦合性好、发散性低，光束发散角度控制在 12-15 度，产品最高 工作温度高达 60 度 。根据公司 2017Q2 电话会议，公司产品将进入消费电子 3D sensing 市场，虽然有不确 定性，但营收数字将会是“incredibly exciting”； 

3、VCSEL 激光器光学组件 ： 

通过产业链调研，机构目前能验证到 iPhone8 十周年用 VCSEL 激光器光学组 件包括微型准直透镜、DOE（衍射光栅）等。 

微型准直透镜：是用来对发散的激光光源进行准直处理，达到平行、均匀光斑 的作用；       DOE（衍射光栅）：是用来将平行发射的一束或多束光源，通过衍射光栅之 后，均匀打出呈倍数的激光束，用以增 加测量的精度与信息量，完成全面场景的 录入。       滤光片（在接收端镜头上）：目前 VCSEL 发出去的是红外波长的光束，反射 回来之后，通过传感器计算出距离。 但外部环境对于光束会有影响，反射回来作 为测量用的光束不是单纯的发射波段，因此需要滤光片过滤掉非工作波 段的光波 

 A股相关上市公司： 

北京君正（300223）：收购了iPhone 前置摄像头 CIS 厂商豪威    光讯科技（002281）： A 股实现 VCSEL 阵列商用的公司，光通信行业的国内 第一、全球第五。完成 850nm VCSEL 芯片的研发，2014 年小批量试制，目前 已经开始 进入正式商用化阶段。    水晶光电（002273）： A 股红外滤波片供应厂商，切入主要智能机大厂产业链 ，一代 kinect 窄带滤波片供应商     福晶科技（002222）： A 股最懂“激光”的光学组件供应商，是全球激光器非 线性晶体与激光晶体的隐形冠军；与微软联合研发 HoloLes AR 眼镜；为全球光 芯片龙头企业供应晶体与光学处理单元 ；A 股激光器相关核心元器件供应商 。    大族激光（002008）、华工科技（002185）：A 股激光器集成商     欧菲光（002456）：A 股摄像头模组厂商，收购了苹果前置摄像头供应厂     联创电子（002036）： A 股镜头及模组厂商     晶方科技（603005）、华天科技：光学制造工艺运用晶圆级别光学制程，需要 掌握晶圆级封装技术。