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3D传感恰青春,VCSEL正芳华

导读: 苹果(Apple)十周年款iPhoneX的发布,使3D传感成为2017年最火热的话题。而另一端安卓(Android)阵营的智能手机厂商,也将跟随苹果在其2018年推出的产品中引入3D传感,这势必将推动3D传感技术的核心组件——VCSEL的需求增长。

  苹果(Apple)十周年款iPhoneX的发布,使3D传感成为2017年最火热的话题。而另一端安卓(Android)阵营的智能手机厂商,也将跟随苹果在其2018年推出的产品中引入3D传感,这势必将推动3D传感技术的核心组件——VCSEL(垂直腔面发射激光器)的需求增长。因此,VCSEL供应链的相关厂商正在为该细分市场的起飞而积极布局。

  VCSEL是生物识别技术的核心组件之一

  那么,什么是3D传感技术呢?它通过红外激光扫描来捕捉物体的三维外形,是人脸识别的核心技术,在人脸识别过程中,创建一个数字矩阵来定义人脸的形貌。因此,相比通过普通摄像头来识别人脸,3D传感技术要更加精确。

  3D传感为什么要采用VCSEL?因为随着VCSEL技术的不断进步,VCSEL技术具有高精度、小尺寸、低功耗和高可靠性等优势,使其成为3D摄像头系统中最常用的红外光源。

  iPhoneX嵌入3D传感,市场势必跟随

  3D传感恰青春,VCSEL正芳华

  AppleiPhoneX3D摄像头(TrueDepth)拆解分析

  引自《苹果iPhoneX近红外3D摄像头传感器

  从iPhoneX的结构设计来看,其3D传感系统和前置摄像头设置在正面屏幕的顶端,亦即大家昵称的“刘海”。这块刘海从左至右依次排列了红外摄像头、泛光照明器、接近传感器、环境光传感器、扬声器、MEMS麦克风、700万像素前置摄像头以及点阵投影器。3D传感模组在运行时,点阵投影器会向手机前方的物体投射30000多个红外光点,然后红外摄像头传感器接收从物体反射回来的红外光,由此创建包涵物体距离和深度信息的人脸3D形貌图。最后,这些3D数据将被传送至处理芯片进行人脸识别和验证。如果数据匹配用户预设的验证信息,iPhoneX便会自动完成解锁。

  3D传感恰青春,VCSEL正芳华

  泛光照明器便是一个VCSEL组件,为确保系统在暗光甚至黑暗环境中正常运行而发射辅助红外光。环境光传感器负责探测环境光的强度,以自动调节手机的屏幕亮度。接近传感器则负责探测用户和手机直接的距离,当用户离手机太近,例如当用户在接听电话时,会自动关闭屏幕。因此,环境光传感器和接近传感器都是iPhone实现省电的关键组件。

  不过,iPhoneX并非苹果首款商业化VCSEL的产品。苹果在其AirPods蓝牙无线耳机中已经率先应用了VCSEL技术,用于探测用户是否佩戴AirPods耳塞,以自动关闭未佩戴的耳塞从而实现省电。据麦姆斯咨询此前报道,HamarLaserInstruments(HLI,美国汉默激光)近期进入了苹果供应链,为苹果AirPods供应VCSEL。

  目前,iPhoneX使用了3颗VCSEL芯片,随着iPhoneX出货量的持续增长,未来苹果对VCSEL的需求将逐渐放大。据苹果透露,2017年第四季度VCSEL芯片的采购量相比2016年同期增长了10倍。

  安卓阵营将携3D传感模块在2018年杀入战场

  当前,3D传感已经逐渐成为智能手机市场的新焦点。尽管苹果一直在试图把控整个VCSEL供应链,但是这块市场已经发展了20余年,早已成熟应用于光通信和光收发器等多个领域。不仅如此,随着市场预期3D传感应用将爆发性增长,除了现有的激光光学组件制造商和砷化镓代工厂(Foundry)以外,拥有MOCVD设备系统的LED代工厂也将参与竞争。

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