光学摄像头产业链汇总( 十 )


▲DOE 工作原理示意图
DOE 的制造门槛较高 , 苹果是由其自行设计 pattern , 然后交由台积电采购玻璃后进行图案化过程 , 精材科技将台积电 pattern 后的玻璃进行堆叠、封装和研磨 , 然后交采钰进行 ITO 工序 , 最后由精材科技进行切割 。
台湾地区的奇景光电也具有生产 DOE 的能力 , 目前正与高通合作 。
大陆地区还没有具备 DOE 设计和加工能力的公司 。
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接收端镜头
使用普通手机镜头 , 产业链十分成熟传统的手机镜头需要达到非常好的成像效果 , 所以需要非常复杂的光学设计和制造工艺 。
但接收端红外摄像头对光学镜头的要求远不如可见光摄像头那么高 , 对光线的通光量、畸变矫正等指标容忍度较高 , 所以目前 3D Sensing 接收端镜头主要使用已成熟的普通镜头 。
苹果 iPhone X 接收端镜头为 4P 结构 , 供应商为台湾地区的大立光和玉晶光 。
除了这两大厂商 , 还有关东辰美、舜宇光学、瑞声科技等均可提供接收端镜头 。
随着大陆手机厂商开始普及 3D Sensing 功能 , 舜宇光学和瑞声科技可能凭借本土供应链优势而获得较大的份额 。
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窄带滤光片
所起作用十分重要 , 镀膜工艺是关键
窄带滤光片是只允许特定波长的光通过而滤除其余波长的光的光学元件 。
3D Sensing 的发射端会发射 940nm 波长的红外光 , 接收端需要滤除其余波长的光而仅仅接受 940nm 红外光 , 所以需要使用窄带滤光片 。
窄带滤光片的通带相对比较窄 , 一般要求在中心波长值的 5%以下 。
光学摄像头产业链汇总
▲窄带滤光片的原理示意图
窄带滤光片的薄膜一般由低折射率和高折射率的两种膜组成 , 叠加后层数达几十层 , 每一层薄膜的参数漂移都可能影响最终性能;
而且窄带滤光片透过率对薄膜的损耗非常敏感 , 所以制备峰值透过率很高、半带宽又很窄的滤光片非常困难 。
制备薄膜的方法有很多种 , 包括化学气相沉积、热氧化法、阳极氧化法、溶胶凝胶法、原子层沉积(ALD)、原子层外延(ALE)、磁控溅射等 , 而不同方法制备的薄膜性能差异很大 。
窄带滤光片的难度和价值量都高于传统摄像头所用的滤光片 , 目前仅有VIAVI 和水晶光电的技术较为成熟 , 这两家也是苹果 iPhone X 的窄带滤光片供应商 。
随着国产手机厂商将在 2019 年开始快速普及 3D Sensing 功能 , 水晶光电作为本土的窄带滤光片供应商 , 将有望占据更为重要的位置。
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红外 CIS
技术较为成熟 , 定制化是行业主要特点
红外 CIS(CMOS Image Sensor)即红外 CMOS 图像传感器 , 是用来将接收到的红外光转换为数字信号的器件 , 在技术上已经比较成熟 。
在原理上 , 红外 CIS 与可见光 CIS 是一致的 , 但可见光 CIS 需要识别RGB 三种颜色 , 并且需要呈现非常清晰的图像 , 所以对分辨率的要求很高 。
而红外 CIS 只需要获取结构光的深度信息 , 不需要产生清晰的成像 , 所以分辨率要求不高 , 通常2M 像素即可满足要求 。
目前红外 CIS 的供应商主要有意法半导体、奇景光电、三星电子、富士通、东芝等 , 其中意法半导体是 iPhone X 红外 CIS 的供应商 。
由于各厂商使用的 3D Sensing 方案差异较大 , 各个厂商对红外 CIS 的要求也有很大的差异 , 所以需要供应商提供定制化的红外 CIS 。
例如 iPhoneX 所用的接收端红外 CIS 使用了独创的 SOI 衬底和深沟隔离(DTI)两种技术 , 用于满足苹果的定制化要求 。

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