华为 ToF 3D摄像头来了

华为概念看来要炒作了

3D摄像头结构光方案TX发射部分结构图
光学组件一:准直镜头
在3D摄像技术以及激光投影等消费电子应用领域，对激光器发出的光束进行整形更加具有必要性。在基于结构光技术的3D摄像中需要将光束进行匀光、分束均匀地分布投射至周围环境中，形成多个散斑来进行捕捉、分析。同时若不进行匀束地话光束中心能量过大还可能对人眼造成伤害。采用准直镜头对 VCSEL 出射光束进行准直、形成散斑等整形处理。WLO(Wafer-level Optics)晶圆级光学器件，是指晶圆级镜头制造技术和工艺。与传统光学器件的加工技术不同，WLO工艺在整片玻璃晶圆上，用半导体工艺批量复制加工镜头，多个镜头晶圆压合在一起，然后切割成单颗镜头，具有尺寸小、高度低、一致性好等特点。
在WLO准直镜头方面，技术主要掌握在Heptagon(被AMS收购)、Aptina(被安森美收购)、Himax奇景光电、Visera采钰以及设备厂EV Group手中。
Heptagon掌握了大部分专利，台湾奇景光电2018年初宣布从一家美国科技公司收购了某些先进的纳米3D模具制造资产、知识产权及相关业务。这种先进的纳米3D制造模具主要用于转印复制工艺，制造衍射光学元件(DOE)、导光元件、准直镜头以及微透镜阵列。采钰科技2014年从台积电剥离，提供ITO工序。国内水晶光电参与一部分镀膜工艺，福晶科技曾为 JDSU 、Finisar等光通信企业供给通信级准直镜头，有望拓展进军消费级准直镜头领域。华天科技和晶方科技在WLO方面布局较早，主要提供WLO后段加工技术，特别是华天科技具备成熟的加工技术。
光学组件二:DOE衍射光学元件
DOE衍射光学元件(Diffractive Optical Elements)是基于光波的衍射原理，利用计算机辅助设计，并通过半导体芯片制造工艺，在基片上(或传统光学器件表面)刻蚀产生台阶型或连续浮雕结构，行成同轴再现，且具有高衍射效率的一类光学元件。
与传统折射光学元件比较，DOE的光学处理功能非常灵活，可产生传统光学难以实现的异形光场分布，具备设计自由度高、光学功能全面、器件体积小等优点，能集中多种光学功能于一体，使光学系统得以向轻型化、微型化和集成化发展。
DOE应用领域广泛用于LED节能照明、激光照明、安防监控、智能识别、夜视照明、人机交互、VR/电视/手机、工业自动化、机器人、无人机、车载辅助等。
在3D摄像头结构光方案中，DOE的作用就是利用光的衍射原理，将激光器的点光源转换为散斑图案(pattern)。首先根据特定衍射图像的光学需求，设计并制作出三维母模，然后根据母模再制作出DOE光栅，光栅表面具有三维的微结构图案，尺寸都在微米级别。激光器发射的线性激光通过DOE的时候发生衍射，衍射光的角度和数量是受DOE上pattern的控制，衍射出来的光斑具备lighting code信息。
DOE衍射光学元件的产业链结构主要为:DOE光学图案设计、DOE制造与加工、光学元件模组封装，此外还需要原材料(主要为特种石英玻璃、光敏玻璃等)与精密光学加工设备(如光刻机等)这两大支持性辅助环节。

DOE衍射光学元件产业链结构
目前全球范围内主要供应商有德国CDA、法国Silios、德国Holoeye、Himax奇景光电、台积电、精材科技、Visera采珏科技等。苹果3D摄像头结构光用DOE将由Primesense(2013年被苹果收购)自行设计pattern图案、台积电提供pattern微纳加工、采钰提供ITO材料、精材科技提供器件封装。奇景光电透过收购获得了纳米3D模具制造工艺，包括制造衍射光学元件(DOE)、导光元件。高通研发的3D摄像头结构光方案，在DOE和WLO方面，采用奇景光电的方案。福晶科技为微软AR眼镜HoloLens联合研发DOE等相关元件，福晶科技主要从事各类功能晶体元器件、精密光学元器件和激光器件的研发、生产和销售。国内初创公司驭光科技成立于2016年，但从2014年开始就在国内设计、生产DOE产品，目前已进入安卓手机3D传感核心器件供应商，在嘉兴有全资子公司驭光光电大规模量产DOE器件。
光学组件三:滤光片
近红外识别系统中所用到的窄带滤光片及超薄高性能镀膜也是基于结构光及TOF的3D摄像头技术关键。3D摄像头在接收反射光时要求只有特定波长的光线能够穿过镜头，拦截频率带之外的光线，即隔离干扰光、通过信号光凸显有用信息，因此需要滤光片在接收端过滤掉非工作波段的光波。
目前窄带滤光片领域主要厂商有两家，一家是由JDSU分拆出的美国的Viavi，一家则是国内厂商水晶光电，其他厂商还有布勒莱宝光学(Buhler)、美题隆精密光学(Materion)、波长科技(Wavelength)等。水晶光电将窄带滤光片加入光学业务中，再次验证水晶光电的窄带滤光片镀膜技术的成熟。
基于上述准直镜头、DOE衍射光学元件、滤光片这三种光学组件，不排除还有其他光学组件。光学组件在3D摄像头整个市场中显得小而杂但很专业，国外厂商、台湾厂商领先于国内，国内水晶光电、福晶科技占主要位置。随着3D摄像头结构光或TOF方案市场的打开，未来光学组件也存在大幅爆发的机会。

这个科技牛，现在的充电器也用氮化镓了，以后氮化镓应用应该越来越广泛了，这次看二期国家半导体基金有没有投第三代半导体材料

VCSEL后苹果再度引入激光技术 激光雷达能否开辟新的战场？
2020-03-20 11:26来源：OFweek激光网3月18日晚间，苹果悄无声息地推出了2020款iPad Pro，其中引起小编注意的是其搭载了带有深度感应功能的激光雷达扫描仪，这也是苹果公司第一款带激光雷达扫描仪的落地产品。
苹果官网显示，激光雷达（LiDAR 光探测和测距） 这项先进技术，是通过测量光触及物体并反射回来所需的时间来确定距离。特制的激光雷达扫描仪利用直接飞行时间（dToF），测量室内或室外环境中从最远五米处反射回来的光。它可从光子层面进行探测，并能以纳秒速度运行，为增强现实及更广泛的领域开启无尽可能。
苹果表示，激光雷达扫描仪与Pro级摄像头、运动传感器和iPadOS内的架构协同合作，进行深度测量。这种硬件、软件与突破性创新技术的结合，让iPad Pro成为了体验增强现实的强大装备。
目前激光雷达大都应用在城市规划、水利工程、探测测绘等方面，随着自动驾驶的快速发展，车用激光雷达也迅速走入大众视野。而苹果则率先把它搬到了iPad Pro的当中，主要是用其进行测距以增强虚拟现实感。
简单来说，通过激光雷达扫描仪的加成结合对应的软件，iPad Pro能够实现快速自动计算人的身高，为理疗师及病人提供量化进展所需的信息，还支持追踪病人在整个康复过程中活动能力的提升；如需更换家具，扫描房间的某块空地，就能出现可以搭配的家具出现；甚至在生物学研究中，不用解剖也能探索青蛙身体错综复杂的系统，揭开层层结构，深入研究每个器官，并了解两栖动物从卵、蝌蚪到成蛙的各个生命阶段……
激光雷达扫描仪能否引领新的潮流，目前还不未有定论，不过回顾2017年iPhone X引领了3D传感潮流，为VCSEL芯片市场带来爆炸式增长来看，小编认为iPad Pro在AR应用上的独特创新，有望为激光雷达开辟新的战场。
激光技术在手机上的应用
现如今，激光技术已经成了手机密不可分的一部分。在制造过程中，如手机表面的logo标记、文字标记，以及内部的电子元器件、线路板的logo、文字标记等，都是用激光设备完成的。激光切割应用更加广泛，如屏幕切割、摄像头保护镜片切割、手机Home键切割、FPC柔性电路板切割等。手机内金属框架的焊接，则是激光焊接的舞台。而激光打孔则可用于PCB板打孔、外壳听筒及天线打孔、耳机打孔等，具有效率高、成本低、变形小、适用范围广等优点。
而在应用方面，包括手机激光投影、3D传感人脸识别、激光对焦测距增强AR功能等。此外，激光无线充电的技术也在探索中。可以说，如今的手机无论是外观还是内部构造，甚至部分新功能新应用，都离不开激光技术的加持。随着越来越多应用场景的出现，激光技术还有望发挥更大的作用

华为河图”逐步揭开神秘面纱，在花粉俱乐部论坛正式开版：5G地图这次真要来了在天为象，在地成形，地图导航迎来VR导航时代，即将颠覆地图商业逻辑。随着3月26日华为P40系列系列发布会的临近，华为河图的消息也越来越明确，P40系列发布会很有可能将会正式发布华为河图。
之前有曝光“华为搜索”是面向海外的，但是这次的“华为河图”却是面向全球的，它将成为HMS的重要组成部分。
在华为自己的生态布局环节，地图服务是必不可少的一项。目前华为内部已经着手研发地图服务APP，该地图项目被命名为“河图”（cyberverse），影像项目命名为“洛书”。
据悉，华为“河图”服务与目前主流地图有所不同，它可以不受室内限制，司机到了地下停车场也可以导航过去空位，不要到处转。
华为“河图”与AR等技术相结合，利用AI智能导航，实现能看得见的实景导航模式，将颠覆业界地图服务的商业逻辑。因此，有业内人士表示，华为“河图”即5G时代新的地图模式。
与AR结合之后，华为“河图”更让人觉得惊艳的是，基于5G网络高速传输技术的实现，还可以实现边导致边了解相关实景店家的特色产品，用户好评等等情况。而到了景点，会介绍景点的历史文化，比导游走马观花详细很多。
除了以上实现边导致边了解相关实景店家的特色产品之外，还有历史文物实景化，能给你历史文物的虚拟情况。比如，当年圆明园是怎么样的，现在我们只能看到残墙断壁，有了这个后可以看到历史上是如何的魅力无限。
AR是华为P40配备前后2个ToF 3D摄像头的主要原因。AR提了几年了，今年随着5G建设铺开，AR会随着几款重磅应用落地。

据说华为P40坚持前后都配ToF 3D摄像头是为了华为地图服务——河图。我去查了资料，我觉得这才是未来的模样，5G铺开后，AR应用将会越来越成为我们生活不可或缺的一部分。所以说VCSEL又将是科技行业的一个爆款。