vcsel|3D光学传感器行业研究宝典( 五 )



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国际消费电子大厂均已具备成熟3D Sensing摄像头技术,苹果积淀最为深厚

自2009年以来,各大消费电子巨头纷纷开始布局3D摄像头领域,近两年里更是有加速迹象!以Intel、Microsoft、Sony以及高通为代表的巨头近年来在TOF 3D传感器、手势识别算法、下游应用软件解决方案等领域展开并购整合。

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苹果在3D摄像头技术及其下游应用领域布局已久,我们预计iPhone十周年机型有望祭出这一杀手锏技术。纵观消费电子创新历史,大的终端客户具有培育新兴市场、引领创新趋势、带动行业技术革新的能力,一旦采用其他厂商高端厂商必定迅速跟进,整个产业有望迎来爆发式增长。

苹果最早于2010年在3D摄像头领域展开布局,目前已经收购多家3D成像、人脸识别及手势识别企业。在2010年9月收购瑞典算法公司Polar Rose,在2013年收购Prime Sense,在2015年收购机器学习与图像识别公司Perceptio和以色列3D摄像头技术公司LinX,以及动作捕捉公司Faceshift之后,苹果公司于2016年收购脸部识别系统公司Emotient。

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专利方面,苹果自2005年开始对3D摄像头技术和相关应用进行专利积累,其中包括利用图像深度信息进行手势识别和通过使用红外线传感器等装置进行人脸识别。

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iPhone在距离传感器的应用已炉火纯青3D Sensing摄像头配置于十周年纪念版成为必然

与3D Sensing在基本结构与基本原理上类似的距离传感器应用,苹果自iPhone3GS开始已成为标配。以下我们从结构、原理和功能对历代iPhone前置结构创新进行梳理。

苹果从初代iPhone开始就具有前置距离传感器的设计,主要用于判断用户头部与屏幕距离,当手机贴近耳朵的时候能够自动的关闭屏幕。历代iPhone均具有两个前置传感器(环境光传感器+红外距离传感器)和一个前置摄像头:从右到左是前置摄像头,光线传感器,红外距离传感器,其中光学传感器通常被油墨遮盖无法发现。

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距离传感器:使用一个红外二极管,向外发射红外线,如果有物体靠近时会反射红外光线,此反射的红外光线被红外光探测器感知,并将此信号经过一些列逻辑控制操作传递给CPU,使CPU得以控制屏幕的唤醒与否。

环境光传感器:主要用于探测环境中光信号的变化然后将其变化转换为数字信号输出给CPU。

理论上距离传感器由发射和接收两个单元组成,但是为什么前置只有三个孔?这是因为苹果采取将环境光传感器和距离传感器接收端集成在一起的方式,在距离传感器中采用了两个光电二极管:一个宽带光电二极管检测300nm~1100nm波段的光学,另一个利用窄带滤光材料检测红外线,然后从宽带光电二极管接收到的光线中减掉红外线从而得到环境光信号。

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