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结构光3D成像 四大部件难度各异(2)

时间:2018-04-13 18:49来源:网络整理 作者:采集侠 点击:
接收端CMOS的要求是其能接受被拍摄物体发射回来的红外散斑图案,不需要对其他波长的光线进行成像。相对普通RGB CMOS而言,红外CMOS是一个相对小众的市

接收端CMOS的要求是其能接受被拍摄物体发射回来的红外散斑图案,不需要对其他波长的光线进行成像。相对普通RGB CMOS而言,红外CMOS是一个相对小众的市场,但是增速很快,目前主要厂商包括:意法半导体、奇景光电、三星电子、富士通等。

2.2窄带滤光片

在IR发送端,VCSEL发射的是940nm波长的红外光,因此在接受端需要将940nm以外的环境光剔除,让接受端的特制红外CMOS只接收到940nm的红外光。为达到这一目的,需要用到窄带滤光片。所谓窄带滤光片,就是在特定的波段允许光信号通过,而偏离这个波段以外的两侧光信号被阻止,窄带滤光片的通带相对来说比较窄,一般为中心波长值的5%以下。窄带滤光片主要采用干涉原理,需要几十层光学镀膜构成,相比普通的RGB吸收型滤光片具有更高的技术难度和产品价格。目前业内主要厂商为VIAVI(JDSU拆分而来)和国内的水晶光电。

2.3接收端镜头(Lens)

接收端镜头为普通镜头,业内方案成熟,大立光、玉晶光、Kantatsu等厂商都能提供。

总体而言,接收端除窄带滤波片较特殊,制造难度较高外,特征红外CMOS和镜头都是成熟产品,不存在制造难度。

三、镜头成像端:产业链成熟,非增量业务

镜头成像端就是指目前智能手机的手机镜头模组,主要包含:音圈马达(Voice Coil Motor,VCM),镜头(Lens),红外截止滤光片(IR-Cut Filter,IRCF),图像传感器(CMOS Image Sensor)以及印刷线路板(Printed Circuit Board,PCB)。产业链成熟,供应商众多,在此不再赘述,同时3D成像的兴起对镜头成像端而言并无变革。

四、3D图像处理芯片:难度高,突破难

3D成像所需的图像处理芯片和一般的图像处理芯片有所区别,其通过复杂的算法将IR接收端采集的空间信息和镜头成像端采集的色彩信息相结合,生成具备空间信息的三维图像。该芯片设计壁垒高,目前供应商仅为几个芯片巨头,包括STM(意法半导体)、TI(德州仪器)、NXP(恩智浦)。

4.1 产业链梳理:外资为主,国内厂商有所卡位

目前结构光产业链一流供应商皆已被苹果锁定,包括整体方案商PrimeSense(2013年以3.45亿美元收购),核心部件VCSEL、DOE、WLO、Fliter中的一流供应商皆在与苹果做试样。目前国内厂商在Fliter(水晶光电)、模组(欧菲光)方面具备较强实力,但在VCSEL、DOE、WLO、IR CIS、3D图像处理芯片方面能力欠缺,以下是我们对结构光产业链的完全梳理。

4.2 2017年为3D成像元年,未来3年市场增长迅速

在结构光中,镜头成像端就是原来的前置摄像头,因此采用结构光方案对前置摄像头模组无拉动效应,增量部分来自IR发射模组、IR接收模组、3D图像处理IC。

2017年3D成像市场主要由iPhone新款手机贡献,预计iPhone手机2017年3D成像渗透率为21.3%。进入2018年我们预计iPhone手机将全面使用前置3D成像,后置3D成像开始逐步采用。预计苹果带来的3D成像市场规模从2017-2020年分别为5、18.6、30.1、32.3亿美元。非苹阵营3D成像的启动时间预计在2018年,虽起步晚,但出货量大,我们预计2018-2020年非苹阵营带来的3D成像市场需求分别为15.8、37.5、69.6亿美元。总计2017-2020年智能手机3D成像市场规模为5、34.4、67.6、102.3亿美元。目前,有部分国内手机厂家已经开始涉猎3D成像产品,拍摄即能形成3D图像,如前不久发布的金立S10。

结构光3D成像 四大部件难度各异

结构光3D成像 四大部件难度各异

左右晃动即能呈现各个方位的细节

智能手机是3D成像技术的主要应用市场,但不是唯一市场,预计PAD和NB未来也将搭载3D成像技术。如果考虑来自PAD和NB市场的3D成像需求,我们预测2017-2020年市场规模为5、34.6、68.5、107.2亿美元。

(文章来源:华强电子网)

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