去年蘋果iPhone X搭載Face ID功能，掀起了產業對3D感測的高度關注，今年以來Android陣營廠商如華為、小米等預期將跟進。拓墣產業研究院預計，至2020年全球智能手機3D感測模塊產值將達108.5億美元。

此前外媒報道，目前3D感測關鍵VCSEL器件供應量仍不足，最快要到2019年，3D感測功能才有機會在Android智能手機上使用。市場研究機構Yole Developpement的MEMS與成像技術研究主管Pierre Cambou表示，因為蘋果TrueDepth攝像頭技術設立了高門坎，他預測其他競爭對手可能需要一年以上的時間才能提供iPhone X媲美的3D感測技術。因此，現階段Android陣營主要選擇屏下指紋識別方案，如已發布的Vivo X20 Plus UD，以及將發布的小米7、魅族16、三星Note 9等。

盡管如此，預期Android陣營仍會跟進搭載3D感測模塊。

3D感測技術最關鍵也最具挑戰的部分，在于能夠進行精確的距離量測，而各家算法不同形成了專利壁壘，也讓每家3D感測模塊零組件產生些微差異。目前較常見的感測技術包括Stereo Vision、Structured Light及Time of Flight(ToF)。

3D感測技術供應商陣營方面，除了蘋果陣營的Lumentum/II-VI外，在Android陣營中，解決方案較完整(有能力提供模塊)的供應商實際上并不多，目前已出貨3D感測模塊給手機廠商的是Google陣營，由德國PMD設計IR CIS和英飛凌代工，關鍵的VCSEL由Princeton Optronics提供。另一個陣營是高通+Himax（奇景光電）方案，由高通提供解決方案和芯片設計，奇景提供WLO和DOE等光學器件。

來源：拓璞產業研究院

高通+Himax方案是當前較為成熟的Android 3D感測方案，Himax掌握方案核心算法和硬件設計制造能力，提供完全整合的結構光模組（SLiM、Structured Light Module）3D感測整體解決方案。據海通電子報告，Himax參與了大部分元器件的設計、自制，包括自制DOE和WLO，設計ASIC、CIS、激光發射器IC，以及整個Tx模組的集成，其中ASIC中嵌入了高通的3D深度圖生成算法。同時，Himax還自主設計了AA設備應用于Tx端組裝。預計18Q1末SLiM（結構光）產能會達到2kk/月，主要由大陸手機品牌消化。除SLiM外，Himax當前為客戶提供的3D感測組件/方案包括WLO（for Apple）、高通+Himax SLiM(for安卓高端機）、雙目視覺方案（for 安卓低端機），WLO已經量產。雙目視覺方案主要是應用兩個攝像頭模擬3D視覺，用編碼光來增強圖像深度信息。Himax的雙目視覺3D感測方案主要目標客戶是中低端安卓機，定價不到10美金。

Himax是臺灣地區顯示驅動IC領域的領先廠商，2006年在美國上市以來不斷擴展新領域的研發，包括CMOS圖像傳感器、LCOS微型顯示器等，隨后與高通攜手進入3D感測，具有包括Rx端CIS尺寸僅僅是普通手機CIS模組的20%，超過33000個投射光斑、20~100cm范圍內誤差率低于1%等優點，可以說是當前Android陣營中最高質量的3D感測 SLiM方案，一舉成為Android陣營的首選。除此之外，Himax在去年下半年已經開始為蘋果供應WLO產品，后續SLiM的爆發以及整個行業的快速發展也將帶動公司WLO產品迅速上量。

海通電子研報指出，Himax之所以有實力提供一整套解決方案、并參與大部分核心器件設計或制造，主要是基于其在NIR CMOS sensor領域的深厚積淀、WLO/DOE等器件領域的精密制造能力以及對激光發射器模塊的組裝和測試能力。Himax在3D感測領域積淀深厚，無論是方案成熟度、量產進度，還是核心算法、零組件、方案的設計，都位居Android陣營前列，后續有望充分暢享行業爆發的盛宴。

VCSEL主要供應商由蘋果把持，Android陣營退而求其次

由iPhone與高通+Himax兩種方案的供應鏈比較可以看出，3D感測的關鍵零組件VCSEL是目前ToF和Structured Light等技術常用的光源，邊緣發射激光器(Edge-Emitting Laser，EEL)是另一種方案，不過VCSEL擁有更佳光束質量、較低光束發散度、能耗較低、模塊體積也更有優勢。iPhone使用的是VCSEL，高通+Himax使用的是EEL。

來源：海通電子

VCSEL利用半導體制程生產，Apple陣營采用6英寸砷化鎵晶圓做切割，但目前業界能達到6英寸量產的廠商并不多；其他VCSEL供應商目前能量產的多數為4英寸、少數為3英寸，使市場整體供需情況緊繃，也連帶影響非蘋陣營導入3D感測技術的速度。

此外，VCSEL主要供應商Lumentum與蘋果間存在專利協議，使得Android陣營若欲在短期內跟進只能舍VCSEL而擇EEL，然而EEL的光電轉換效率較差，且成本較高，這將使Android陣營的3D感測方案在效率與成本上仍難與蘋果匹敵。相對普通前置攝像頭，搭載3D感測模組將使成本增加20美元~25美元，華為、OPPO、vivo、小米等手機廠商都將其規劃在不追求量大高端機型上，只有成本大幅下降后，主流機型才有可能應用，預計還需等到2019年。

來源：拓璞產業研究院

據拓璞產業研究院指出，保守估計2018年最多可能僅有兩家Android廠商跟進，包括華為及呼聲亦高的小米，但是生產數量都不會太多，所以蘋果仍將是手機3D感測的最大采用者。預計2018年全球搭載3D感測模塊的智能手機生產總量將達到1.97億支，其中iPhone就占了1.65億支。此外，2018年的3D感測模塊市場產值預估約為51.2億美元，其中由iPhone貢獻比重高達84.5%。

產能、良率、成本三大挑戰，聯發科、聯詠準備入局

在快速增長的市場需求面前，高通+Himax方案一方面產能不能遠遠不能滿足，另一方面3D感測模組的調試也是一個問題。年初據產業鏈透露，有少數模組廠的3D攝像頭模組向高通送樣時隔一兩個月仍未收到調試完成的信號，模組廠商目前只好一邊等待，一邊不停地提高良率。由于高通的調試進度并不理想，量產進度恐怕有所拖延。

目前Android陣營3D感測模組主芯片基本由高通提供，在巨大的市場潛力面前，聯發科早已準備入局。據悉，聯發科也打算以APU供應商的角色加入3D傳感戰場，打算以卷積神經網絡(CNN)──類似于蘋果的神經引擎──來支持生物識別。業內人士表示，聯發科將會與奧比中光設計的3D攝像頭結合，在未來替小米提供CNN加速器。

在今年的MWC上，聯發科就展出了手機3D傳感攝像頭，而全新的P系列芯片平臺將支持奧比中光3D傳感攝像頭。2016年聯發科就入股奧比中光，其平臺參考設計與后者的3D傳感技術的完整適配。在全年iPhone X發布兩個月之后，奧比中光便將模組送樣至聯發科及國內TOP 3的手機廠商，由此，奧比中光也成為我國第一個送樣手機前置3D攝像頭的廠商。

此外，臺灣地區另一大IC設計廠商聯詠也從奇景光電挖了幾名研發人員，都是當初Google Glass開發項目的核心團隊成員，可見聯詠在3D感測方面也有所動作。

高通+Himax、聯發科+奧比中光，以及后入局的聯詠，是否能使Android陣營3D感測技術更進一步，最終能否媲美iphone X？產業都拭目以待。