聚焦新一代信息技术|进击的半导体- VCSEL芯片

随着ToF应用领域的持续拓展、技术的不断成熟和产业链的逐渐完善，ToF国产企业也正发展壮大，而新兴企业的不断成长，会带来难得的投资机遇。其中，同渡资本重点关注的VCSEL芯片作为ToF模组的核心组成部分之一，将有着广阔的应用前景。

3D摄像头在手机中渗透加速ToF成为主流技术

摄像头是手机创新的重要领域之一，摄像头数量也从1个逐渐提升到4个甚至更多，摄像头种类包括超感光摄像头、超广角摄像头、3D摄像头、潜望式长焦镜头等。近期兴起的3D摄像头（ToF镜头）使用的就是3D Sensing技术。ToF镜头是深度摄像头的一种，利用飞行时间进行测距。ToF相机将允许您的手机分离不同的对象。例如拍照人像时，ToF 相机就能够精准识别对象不属于后置风景，从而在照片图像上显出绚丽的散景效果能够很好的计算人像的轮廓来精准的识别，对其他的物体进行虚化处理。

3DSensing也称3D传感技术，通过直接或间接的方式测量景深信息，把传统二维摄像能力提升至三维，建立立体图像。2017年11月，苹果将3D Sensing技术首次应用至iPhone X上；2018年起，华为、三星等安卓手机跟进搭载3D Sensing摄像头，带动了3D Sensing市场的爆发。据Yole 预测，2023 年整个3D摄像头模组的市场规模可达155 亿美元。

实现3DSensing有两种主流技术：结构光技术SL（structuredlight）、飞行时间技术ToF（Time of Flight），两种方案从技术角度各有优劣，但由于专利、产业链、技术难度和价格等原因，目前安卓阵营多采用ToF方案，结构光方案主要由苹果前置3D摄像头采用。

ToF（Time of Flight）字面理解就是通过光的飞行时间来计算距离，其基本原理是通过VCSEL激光器发射调制过的光脉冲，遇到物体反射后，用红外摄像头Sensor接收反射回来的光脉冲，通过直接或间接方式计算光脉冲的往返时间，从而计算摄像头与物体之间的距离，通过对多点距离的计算形成物体立体图像。

苹果已经在iPad Pro 2020上搭载3D ToF模组，2020年将推出的两款iPhone手机也将配备ToF 模组，作为AR/VR应用的硬件基础，新设备将具备3D拍照、3D识别、3D地图和3D建模等功能。苹果采用ToF模组将进一步带动ToF应用开发和生态建设速度。

华为、三星等安卓手机厂商也纷纷发布搭载ToF模组的手机，其中以华为和三星投入最为坚决，目前华为已有Mate系列、P系列旗舰机型以及3000元左右价格区间的中端机型Nova 5搭载了ToF。随着苹果带动ToF3D生态建设和搭载ToF的安卓手机销售量增加，ToF软件生态和互动应用（如AR游戏等）将大大提升，进一步带动ToF手机渗透率的提升。

在智能手机之外，ToF 模组还有更广阔的应用市场，包括智慧驾驶、机器人、智能家居、智慧电视、智能安防和VR/AR 眼镜等，ToF 技术的应用尚处于起步阶段，前景广阔。

ToF 产业链正在崛起国产供应商纷纷发力

ToF模组工作原理为：Driver芯片发出驱动电流驱动VCSEL激光器发光，光线通过Diffuser（散射片）光学薄片获得均匀面光源投射到物体表面，Sensor芯片感知经物体反射的光线，数据处理器根据光从发射到反射回Sensor的时间计算出景深信息。

在产业链的各个环节，都有国产厂商崭露头角，受到资本追捧。Driver厂商光梓获得华登国际、同创伟业等投资机构投资；Diffuser供应商鲲游光电接受华为哈勃的投资；VCSEL供应商纵慧获得武岳峰资本、欧菲光、华为哈勃的投资，VCSEL供应商睿熙获得舜宇和达晨创投的投资等等。

随着ToF应用领域的持续拓展、技术的不断成熟、产业链的逐渐完善，ToF国产企业将发展壮大，新兴企业不断成长，带来难得的投资机遇，同渡资本也积极布局VCSEL芯片领域，进一步完善硬科技领域的投资组合。