3D成像與傳感技術(shù)將在消費類市場迎來爆發(fā)

 “除了傳統(tǒng)的醫(yī)療和工業(yè)市場，3D成像與傳感技術(shù)已經(jīng)準備好進軍消費類和汽車市場，” Yole Développement成像業(yè)務(wù)部負責人Pierre Cambou說。這家“超越摩爾”市場研究和戰(zhàn)略咨詢公司預計3D成像與傳感市場將從2016年的13億美元，指數(shù)型增長至2022年的90億美元。

上述數(shù)據(jù)來自Yole近期發(fā)布的創(chuàng)新成像技術(shù)和市場研究報告——《3D成像和傳感-2017版》。該研究報告以清晰的視角提供了3D成像與傳感技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)。有些技術(shù)將迎來數(shù)十億美元的發(fā)展，而另一些則在數(shù)千萬美元或數(shù)億美元之間。市場爆發(fā)并不會讓所有廠商都賺得盆滿缽滿。作為中立的第三方市場和技術(shù)觀察者，Yole在市場引來爆發(fā)之前，為大家?guī)砹藢τ诖舜巫兏锏莫毜揭娊狻?/p>

得益于在消費類應(yīng)用領(lǐng)域可以預計的爆發(fā)性增長，一場3D成像與傳感市場變革即將到來。數(shù)十年來，3D成像和傳感技術(shù)在高端市場的庇護下已經(jīng)成熟，并主要在醫(yī)療和工業(yè)領(lǐng)域成功地獲得了市場應(yīng)用。

2016年，3D成像與傳感器件市場運營非常成功，產(chǎn)生了超過13億美元的營收。Yole的分析師預計在2020年，消費類產(chǎn)品中將成功應(yīng)用3D成像和傳感技術(shù)，不過，近幾個月看來，這一預測似乎將加速到來。事實上，得益于半導體的微型化，新型3D技術(shù)目前已經(jīng)能夠滿足消費類市場的需求。此外，Yole認為，通過首次進入智能手機市場的推動，2017年，3D成像和傳感器件的制造數(shù)量將迎來騰飛。計算和可穿戴應(yīng)用領(lǐng)域也將助推出貨量的增長，預計到2022年，將出貨超過10億顆3D成像器件。

“隨著第一批在智能手機和計算領(lǐng)域的應(yīng)用，2018年將看到大量的相關(guān)產(chǎn)品涌入市場，” Pierre Cambou稱，“iPhone 8預計將嵌入一顆前置3D攝像頭，3D應(yīng)用作為一種新的用戶交互界面將由此更好地獲得市場認知。”

3D成像和傳感技術(shù)此前曾多次在消費類領(lǐng)域試水，例如Kinect游戲配件，以及Leap Motion手勢控制器等。現(xiàn)如今，Yole預計蘋果公司將使3D成像和傳感技術(shù)在消費類領(lǐng)域真正獲得成功應(yīng)用。增強現(xiàn)實是一種應(yīng)用而非硬件，智能手機將成為這一創(chuàng)新的主要推手。無人機和機器人也將從中獲益。Yole預計2017~2022年期間，3D成像和傳感市場的復合年增長率(CAGR)可達37.7%，全球市場規(guī)模到2022年將增長至90億美元。

根據(jù)《3D成像和傳感-2017版》報告，3D成像和傳感技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)開始影響所有的市場應(yīng)用領(lǐng)域。事實上，由于多種3D成像和傳感技術(shù)的并存，該市場很難進行細分。“這是市場還不成熟的典型標志，每一種應(yīng)用都在開發(fā)其所需要的技術(shù)，很多廠商在爭奪不同的市場商機，”Pierre Cambou說。

不過，這種市場局面將在未來五年得到徹底改變，因為一種即將到來的“殺手級應(yīng)用”將為市場帶來一系列特定的器件和廠商。市場變局即將到來，尤其對于ToF(飛行時間)技術(shù)和結(jié)構(gòu)光技術(shù)帶來的器件微型化，能夠在合理的成本下帶來高分辨率成像。

目前，基于3D傳感技術(shù)的系統(tǒng)是最賺錢、最創(chuàng)新的成像解決方案之一。消費類市場的領(lǐng)導者們清楚的了解這些新型傳感器的優(yōu)勢。多年來，STMicroelectronics(意法半導體)一直在投入研發(fā)ToF技術(shù)，現(xiàn)在已經(jīng)為多家智能手機制造商提供測距傳感器。Yole集團子公司System Plus Consulting，在對蘋果iPhone 7 Plus嵌入的意法半導體最新款接近傳感器的逆向拆解報告《意法半導體飛行時間(ToF)測距傳感器 - 蘋果iPhone 7 Plus》中，詳細剖析了意法半導體的技術(shù)方案。

FlightSense?接近傳感器具有非常小的外觀尺寸(2.80 mm x 2.40 mm)，是一款專為蘋果定制開發(fā)的器件，尺寸僅為意法半導體其它類似產(chǎn)品的一半。主要的改進部分在于VCSEL(垂直腔面發(fā)射激光器)的整合，在其傳感/處理芯片上搭載了一款新設(shè)計的SPAD(單光子雪崩二極管)探測器。“這或許是意法半導體證明其小尺寸ToF器件可行性的第一步，未來或?qū)⒊蔀閕Phone 8更強大的3D傳感攝像頭的一部分，” System Plus Consulting 射頻、傳感器及先進封裝成本工程師Stéphane Elisabeth說。

該領(lǐng)域的半導體廠商將在這場變革中扮演重要角色，因為它們肯定會涉及成像產(chǎn)品。SPAD和3D混合堆疊BSI等特種技術(shù)或?qū)@得重要應(yīng)用。激光發(fā)射器和LiDAR(激光雷達，另一個ToF技術(shù)應(yīng)用方向)也將起到?jīng)Q定性影響作用。