借手机一双慧眼 掀AR/VR浪潮 ToF开启消费电子“升维”之旅
《科创板日报》（上海，研究员 米娅）讯，近日外媒曝光了明年5款新iPhone的配置和价格，包括1款iPhone SE 2与4款iPhone 12。其中，iPhone 12 Pro亮点除了配置5G毫米波外，还会搭载一枚3D ToF镜头。
此前就有产业链人士爆料称，iPhone 12后置相机将新增ToF镜头用于改善AR与拍照体验，并且在ToF相机的玩法上也与其他厂商有所不同。
除苹果外，多款手机将于明年搭载3D ToF镜头。根据市场研究机构IHS的手机行业分析师爆料，华为P40系列和三星S11系列都将搭载3D ToF镜头，并支持3D人脸识别功能。
TOF在移动端被看好 普及速度或超结构光
3D传感器是智能手机创新趋势之一，当前正加速向手机终端渗透。目前市面上共有三种主流技术：ToF、结构光和立体视觉，比较成熟的方案是结构光和ToF。其中结构光最为成熟，已大规模应用于工业3D视觉，ToF则凭借自身优势成为在移动端较被看好的方案。
3D结构光最早应用于苹果iPhone X，结构光技术仅需一次成像就可得到深度信息，具备低能耗、高成像分辨率的优势，因此被广泛用于人脸识别和人脸支付等场景。但结构光技术识别距离较短，约在0.2米至1.2米，因此应用局限在手机的前置摄像头。
TOF是Time of Flight的简写，即飞行时间的意思，2018年才被应用在手机摄像头的3D成像技术，目前华为P30、OPPO R17 Pro、Vivo NEX双屏版都已搭载TOF镜头。
ToF的原理是通过红外发射器发射光脉冲，根据折返的时间来计算与物体之间的距离，以得出3D景深图。ToF探测距离远，识别距离可达0.4米至5米，且抗光干扰性强，在动态场景中有较好的表现。但相对于结构光而言，ToF的3D成像精度在短距离上比较低，且功效较高。
另外，ToF较3D结构光更具性价比优势。根据集微网调研，目前一颗3D结构光模组均价几乎都在20美元以上，而ToF模组的单价基本维持在10美元左右，两者之间存在成倍的价差。从终端厂商的角度看，一部手机能节省10美元造价对整体成本管控是很有利的。国金证券判断，若硬件算法得到提升，ToF普及速度将超过结构光。
ToF将消费电子带入3D时代 AR/VR浪潮可期
ToF主要应用领域有医疗检测、工业用机器视觉、智能手机、游戏机、AR/VR 及智慧车等。电子行业白金分析师赵晓光与炬佑智能CEO刘洋的访谈中提到，3D ToF的应用想象空间是巨大的，未来3D应用会为手机带来巨大的革新。
在刘洋看来，ToF技术是真正能从二维世界变成三维世界的核心技术。未来在AR/VR领域，ToF是一个必然技术。通过AR/VR眼镜结合ToF三维定位感知，可以在虚拟世界中创造来模拟真实世界中的自己。
国盛证券指出，随着体感交互、3D识别与感知、环境感知以及AR地图构建等技术与应用的发展，市场对 3D视觉与识别技术的兴趣日益浓厚，ToF的使用进一步丰富了3D建模技术的应用场景。包括拍照虚化、体感游戏、测距、购物等新应用。ToF 技术的应用亦是AR/VR时代的催化剂。考虑到ToF的两个独特的优点——作用距离长、刷新率高，存在远距离3D测距需求的AR/VR是最能体现ToF优势的功能之一。
明年起出货量会进一步爆发
根据Yole的预测数据，全球3D成像和传感器的市场规模2022年将超过90亿美元。其中，消费电子会是增速最快的应用场景，2016–2022年的复合平均增速高达160%，2022年消费电子市场规模将超过60亿美元。
从出货量上来看，国盛证券预测智能手机3D感测需求将从2017年的4000万部增加至201年的2亿部以上，其中2019年的ToF机型还主要集中在几款高端旗舰机，从2020年开始TOF的出货量将进一步爆发，在整体3D感应中占比有望达到40%。
相关公司享行业成长红利
目前，国外ToF相关技术市场发展迅速，技术代表公司有意法半导体ST、德州仪器 TI、英飞凌、AMS、索尼、pmd、微软等。国内则在ToF产业链环节同样进行了积极的技术储备，有望伴随ToF行业成长共享红利。
国盛证券通过对已上市主流3D摄像头产品拆解，划分产业链为：上游为红外传感器、红外光源、光学组件、光学镜头以及CIS（CMOS图像传感器）；中游为传感器模组、摄像头模组、光源代工、光源检测以及图像算法；下游为终端厂商以及应用。
水晶光电：公司水晶光电是国内光学精密薄膜镀膜龙头，在窄带滤光片上具有技术和先发优势。目前大客户的窄带滤光片方案是以水晶与VIAV合作的方式供应。公司的强项在于镀膜工艺，涉足ToF产业链环节如窄带滤光片、红外截止滤光片等。
韦尔股份：公司收购CMOS图像传感器厂商豪威科技并已完成资产交割，后者是三星CIS业务的最大竞争对手，目前已实现CIS高中低端产品的全覆盖，并打入国内主流手机品牌厂商，客户涵盖华为、小米、OPPO、Vivo等，在国内摄像头市场份额为20%-30%，全球市占率第三。
联创电子：公司3D结构光镜头已进入中国前4家手机品牌中的2家，预计到年底手机镜头出货量每月能到800至1000万颗，不包括准直镜头（3D结构光）。公司TOF镜头及模组的开发在稳步推进过程中。公司表示在5G产业有布局，会利用自主研发的技术优势，特别是光学领域上高像素镜头的优势，积极布局车载、VR/AR领域、工控、教育、智能家电等专业显示市场。