1、3D感应：板块介绍

2、3D感应：技术路线

一般而言，我们认为 3D 传感技术主要分为结构光、ToF（分为 I-ToF 和 D-ToF）和双目视觉三种。不同的技术路线有其不同的适用场景，这是由他们的精度决定的。

双目视觉：双目视觉的深度信息识别原理是利用相差，精度取决于基线距离，对体积要求较高，较少应用于消费电子，在一些多摄机型中有应用“景深摄像头”，被人戏称为“凑数摄像头”：该类摄像头单价不足主摄的 1/10。

结构光：结构光的基本原理是投射光学图形到被观测物体上，从而使激光在最终物体表面的落点产生位移。此时使用红外摄像头来检测物体表面上的图形，通过位移变化就能够算出物体的位置和深度信息。结构光的优点 在于一次成像就可以得到深度信息，能耗低，分辨率高。缺点在于对光源和光学器件有较高要求。目前苹果使用的是该技术。

TOF(Time of Flight)：原理是发射红外光遇物体反射后计算发射光的反射时间差，来换算物体的距离。TOF 的优点在于逐个计算像素点，近距离情况下精度较高。缺点是在室外受自然光红外线影响较大，测量范围窄。目前主流TOF技术使用 SPAD(single-photon avalanche diode)阵列来检测反射光的时间空间信息。SPAD 是具有较高灵敏度的半导体光电检测器，能对弱光信号进行较为精确的识别。

苹果 iPad Pro 搭载 3D dToF 技术，相比其他厂商采用的 3D iToF 技术具有诸多优势，有望加速ToF 应用的成熟。 ToF 技术根据发射光的调制形式，分为直接飞行时间测量（Direct-TOF，即 dToF）和间接飞行时间测量(Indirect-TOF，即 iToF)，直接飞行时间测量采用脉冲调制，而间接飞行时间测量采用连续波调制。

dToF 技术要求更高，测量精度更高。dTOF 需要采用高精密时钟进行测量且需要产生短时间、高频率、高强度的激光，对硬件的要求较高。其优点也比较显著，省电、成像速度高，由于发射端能量较高，所以一定程度上降低了背景光的干扰，探测更远的距离。

3、3D感应：市场规模&空间

根据追踪该领域多年的咨询公司 Yole 的数据，截至 2019 年全球 3D 传感 市场空间达 50亿美元，其中消费电子领域占约 40%，即 20 亿美元。在 2025 年消费电子领域将增长至 80亿美元，整体复合增速达到 20%。

4、3D感应：3D感应在智能设备上的应用

3D 传感技术在手机中的使用起源于 2016 年联想的 Phab，当时应用的是 Google 的Project Tango 方案，旨在记录设备的 全 3D 运动，同步为周围环境建模。虽然当时该方并未量产，但是拉开了 3D 传感在手机中应用的帷幕。

3D 传感技术真正为大众所知要到 2017 年，当时苹果发布的 iPhone X 技术搭载的前摄 Face ID 方案，正是结构光技术实现的 3D 传感，主要应用是人脸识别解锁、支付。同时苹果还发布了 AR Kit 平台，以及通过 3D 传感扫描人脸后得到的个性化表情包方案 Animoji。

Face ID 的应用在发布时被高度赞誉，被称作“一旦应用就回不去”的新 一代生物传感/解锁技术。然而在国产手机的实际应用中败给了全面屏+屏下 指纹的方案。Face ID 的刘海屏广受诟病，且在主要应用——手机解锁——中 并未显著便捷于指纹识别，对用户的体验提升不大。在 2018 年，部分国产手机尝试过使用结构光人脸识别技术，但是由于供应链未成熟、反馈不佳等种 种原因，续代机型中未继续使用。2019 年，LG、华为发布了带前摄 ToF 的手 机，“刘海”显著缩小，且拓展了手势识别等新应用，为前摄 3D 传感打开了 新思路，或能在国产手机中扳回一城。 后摄的应用兴起始于 2018 年末，由 Vivo 首先发布量产机型R17；在 2019 年，全球销量前二的厂商三星、华为纷纷入局，在旗舰机型 S 系列、Note 系 列、P 系列、Mate 系列中应用，并下沉至 A 系列和荣耀 V 系列。作为手机主 摄像头多摄模组的一部分，后摄 3D 传感的主要应用是改善摄影体验：提供不 同点位的深度信息后能够进行景深分割，再使用预设的后期技术优化出更好 的虚化效果。此外还有精细化修脸、一键更换背景等应用。

5、3D感应：产业链

3D感应由于在硬件上会新增红外光源和红外摄像头，一批深耕红外周边技术的核心标的将充分享受需求爆发红利，同时硬件升级也将重构光学产业链。

图像处理芯片具有较高的算法要求，目前可以提供的仅有几家芯片巨头，如意法半导体、德州仪器等；

红外图像传感器则被意法半导体、AMS、豪威、奇景光电等垄断；

而可用于移动端的微型VCSEL红外光发射器主要由Finisar、 Lumentum、Heptagon 等国外公司生产，国内企业差距较大。

6、3D感应：产业链核心公司