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布局3D感測市場2017-2020年成長率209%

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科技產業資訊室 - May 發表於 2017年9月12日
隨著蘋果將在iPhone 8放入3D感測功能(3D Sensing),吸引不少廠商投入3D感測產品布局。TrendForce預估行動裝置3D感測模組市場產值將於2017年出現跳躍性成長,市場規模預計將從2017年的15億美元,成長到2020年的140億美元,年複合成長率為209%。
 
布局3D感測晶片的廠商

其實,3D感測並非新科技,早已應用於微軟Kinect體感裝置,直到近期又應用在英特爾RealSense感測技術、以及聯想搭載Tango技術的Phab2 Pro智慧型手機。目前搶進3D感測廠商,有:英特爾的RealSense、Google的Tango、蘋果的Primesense,還有高通將聯手台積電、精材、奇景(Himax)等台灣業者,2017年底進入量產。除了可在明年大量應用在非蘋陣營的Android智慧型手機,長期可望擴及無人機、自動駕駛車、及物聯網產業。同時,也拉抬供應鏈的零組件業者。

表一、布局3D感測晶片廠商
廠商 3D感測晶片 應用
Microsoft Kinect (定位追蹤)
Hololens (3D空間投影)
Kinect體感裝置、索尼Playstation VR
3D空間投影
Apple PrimeSense 搭載於iPhone 8
Intel RealSense 筆電能夠辨識人臉生物特徵
Google Tango 智慧型手機:聯想Phab 2 Pro、HTC
Qualcomm 開發中
Snapdragon Sense ID指紋辨識
將聯手台積電、精材、奇景(Himax)等台灣業者,預計2018年導入於Android智慧型手機之人臉辨識,可應用於行動支付。
3D超音波指紋辨識晶片解決方案,預計在 2017 年第 4 季開始送交 OEM 廠商進行評測,最快 2018 上半年產品問世。
Source:科技政策研究與資訊中心—科技產業資訊室(iKnow)整理,2017/9
 
3D感測供應鏈的零組件

3D感測系統包含4大零組件:光源、控制光學、影像感測器、韌體。
光源:常使用LED(發光二極體)或VCSEL(面射型雷射),傳統上可產生紅外線,能提供較佳精確度和效率;
控制光學元件:可降低韌體的運算負擔;
影像感測器:常採用CMOS(互補式金屬氧化物半導體);
韌體:需要高速運算晶片來接收數據,並轉換成終端應用需要的格式。

至於,蘋果iPhone 8新機3D感測模組,主要涵蓋PrimeSense開發的結構光(光編碼)技術與時差測距(TOF)技術,將內建高功率垂直共振腔面射型雷射(VCSEL)矩陣,並額外配備一個紅外線接收器的相機模組。

3D感測模組(結構光)包含一個發射器模組(Tx)與一個接收器模組(Rx)。相關供應鏈廠商,如下表:
表、3D感測模組供應鏈廠商
模組 零組件 供應商 代工廠
Tx模組供應鏈 高功率垂直共振腔面射型雷射 (VCSEL) Lumentum、IIVI
新加入:Philips Photonics、Finisar
穩懋
光環
晶圓級光學元件(WLO)與繞射光學元件(DOE) Heptagon、奇景光電(Himax)  
感測器封裝 奧地利微電子(AMS)、台積電、精材  聯均
Rx模組供應鏈 3D鏡頭 大立光、玉晶光、舜宇光學、新距科  
紅外線影線感測器 意法半導體  
濾光片 Viavi  
晶圓重建 同欣電  
模組組裝與主動校準對位 LG Innotek 致茂
宏捷科
Source:科技政策研究與資訊中心—科技產業資訊室(iKnow)整理,2017/9

結語

目前手機搭載3D感測,繼iPhone8搭載3D感測後,包括三星、華為等品牌廠商也表達高度意願,預期Android陣營將會跟進,行動裝置搭載3D感測模組將成為標準配備,並且也將成為明年(2018)擴增實境、虹膜辨識、臉部辨識、手勢識別、智慧眼鏡、無人機的一大應用。預估到2019年,隨著3D感測的其他應用發展更加成熟,推動另一波市場成長。

然而,OLED缺貨將影響手機指紋辨識滲透率。指紋辨識功能要成功隱藏在手機螢幕下方,必須搭配OLED面板,不過,OLED屬於自發光源,光源較弱,以一般室內光源照度約1,000Lux為例,OLED顯示屏下的光源會只剩下1Lux,相差1,000倍。當OLED光源很弱的情況,必須要在很模糊的狀態下辨識正確的指紋,形成技術難度和障礙。雖上述的問題可以透過演算法等技術去克服,假以時日終能挑戰成功,可是,OLED面板的缺貨也將影響3D感測的滲透率。
 
目前,3D感測應用主要鎖定行動支付、人臉辨識、裝置解鎖等應用及3D建模上。未來3D感測應用也將隨著更多第三方應用程式的投入及模組成本降低,後續市場爆發可期。(1055字;圖1;表1) 


影片:3D感測辨識人臉iPhone 8新功能受矚目


影片來源:Youtube


參考資料:
高通3D感測 聯手台積、精材、奇景 最快年底量產。中時電子報,2017/8/21。
蘋果領進門,3D感測2020年規模上看140億美元。中時電子報,2017/9/11。

Tango 不只是把 AR 帶進手機裡,還可能引領 VR 裝置的技術革命。中時電子報,2016/11/2。
淺談Intel RealSense 3D攝影機之應用與開發 / 嶄新角度 全新世界。電腦DIY,2015/10/8。


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