3D成像行业报告下篇Word文档格式.docx

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其中触摸屏可谓是行业的启蒙者：

1）

自iPhone带动以后，触摸屏在2010年以后实现爆发式成长；

2）以莱宝高科为例切入苹果产业链以后业绩的突飞猛进也让市场记忆深刻；

3）随后国产手机的跟进，造就了一批欧菲、合力泰、信利等触控的大牛股。

图表带动触控屏行业爆发图表欧菲光等大陆厂实现戴维斯双击

苹果产业开始推动大陆资本市场对于电子的研究范式大为革新，市场认识到电子行业也是成长股的摇篮。

7年以后的今天，虽然市场担心创新放缓，但是任何快速渗透的技术都不应该忽视，真正的革命能够享受估值溢价。

3.1.2双摄带动摄像头空间翻倍，微创新也有大能量

最近一个快速渗透的例子就是双摄像头，自iPhone7推出以后，双摄已经成为高端手机的标配，其渗透速度也经历快速爆发，即使在手机增长放缓的背景下，舜宇、大立光、丘钛等相关公司也实现了戴维斯双击。

舜宇等公司不是个例，我们认为其股价持续创新高，体现了光学杰出的行业属性，即使是双摄像头个数的创新就能带动行业持续成长。

两年双摄透率将爆图舜宇学股价不行业影响

3.2预期差极大，产业和资本认识不足

3.2.1大陆台湾产业链参与少，3D成像预期差大

iPhone刚上市的时候保密性极佳，尤其是iPhone4的上市给市场极大震撼，但随着销量规模的飞速成长和大陆台湾公司越来越多的参与，iPhone创新提前走漏的案例比比皆是，大部分iPhone8的创新在2016年就已经提前被产业链所获知，所以资本市场提前会有预期，但是这次3D成像保密性可谓前所未有，消息源是来自于美股的公司业绩说明会透露的细节。

到目前为止，市场对于3D成像究竟用结构光还是TOF尚未认识完全，至于具体的产业链细节和工作原理更是知之甚少，所以这次光学变革预期差充足。

市场一度有人猜测为苹果将采用TOF的成像方案，也侧面说明了此次3D成像保密的成功。

图表业绩说明会透露订单后大涨图表业绩说明会透露订单后大涨

图表结构光成像供应链基本都是海外公司

3.2.2方正观点：

预计苹果将采用前置结构光方案，融合虹膜识别

苹果早在多年前已经开始3D成像的布局，2013年收购结构光主要方案是PrimeSense，同时也公布了US9519396B2（利用三维信息完成合成）、US8933876B2（三维空间手势识别）专利，诸多线索指向苹果未来的3D成像意图。

图表苹果近年持续收购成像公司

从原理上来看，结构光只需要拍两次照即可实现3D距离的探测，而TOF成像延时较长，图像分辨率偏低；

同时由于结构光光斑较多，衍射范围大，如果探测距离较远容易影响精度，所以探测距离是结构光的劣势。

苹果2013年斥资3.45亿美元收购PrimeSense，而PrimeSense正是结构光方案最主要的专利持有者。

我们推断苹果的3D成像将会以前置的方式配置，考虑到在前置方案需要高精

度、低延时，同时对于探测距离要求并不高，所以我们认为苹果的3D成像将会是前置结构

光的方式呈现。

同时，我们判断在该方案中除了传统的前置RGB摄像头以外，会在两侧增加发射和接

收端用于探测景深信息，其中接收端是特殊制程的CMOS，用于接收窄带红外光，同时该

CMOS也会结合虹膜识别的功能。

3.2.3从iPhone7的TOF传感器窥探苹果的3D成像布局

iPhone5开始，苹果已经在距离传感器上面小试牛刀，最早是将AMS的距离传感器放

置在听筒附近，当接电话的时候利用红外光飞行时间（timeofflight）探测到脸部距离以后

控制屏幕的亮度，实现更省电的方案。

图表的环境距离传感器图表环境距离传感器拆解图

这一设计沿用到iPhone6S，直到iPhone7开始，苹果将原来沿用的环境距离传感器升级为更精确的TOF传感器。

在新的TOF方案中，利用高效率的VCSEL激光器和光子接收点

阵SPAD作为发射和接收端，VCSEL发射出16个点阵激光，然后利用SPAD能够探测到比单点距离传感器更丰富的距离、脸型等特征信息。

从这一变化可以看出，苹果虽然前置3D成像不会使用TOF，但是对于TOF苹果的态度也是开放的，考虑到TOF在远距离景深探测的优势，我们判断在2018年以后TOF大概率将以后置摄像头的形式出现。

苹果在3D成像的雄心绝对不容小觑：

前置实现手势控制、人脸识别、虹膜识别等短距精确的功能，后置实现AI、AR等长距的功能。

43D成像产业链潜在受益环节分析

4.1关键器件被锁定，严重供不应求，核心零组件拥有充分定价权

这次苹果不仅领先了资本，还领先了产业，在苹果精心的布局慢慢浮出水面后，产业发

现苹果早已将结构光产业的关键零组件进行了深度绑定，其他品牌厂难以完全复制。

所以，现在产业面临的问题的快速爆发的需求和上游稀缺的产能，所以也不难理解国产

品牌对此的深深忧虑，所以我们判断现在的3D成像和去年的双摄格局非常像，品牌厂为了

追求新功能，只有不惜血本寻找有效产能，核心零组件公司将拥有充分定价权，坐拥数年的

黄金成长期！

4.2发射（LDM）：

高端光源被锁定，准直镜头heptagon拥有专利

发射端主要由点光源VCSEL、准直镜头和扩散片DOE构成。

大致原理是VCSEL发出

940nm点激光之后通过准直镜头矫准为线性激光，线性激光照射在DOE上发生衍射，形成近千个具备调制信息的光斑（lightingcode）。

由于扩散片对于光束进行散射的角度（FOV）有限，所以需要光栅（见下图）将散斑图案进行衍射“复制”后，扩大其投射角度。

这种“复制”效果被称为光学卷积，能得到所需透射角度的散斑。

图表扩产片衍射分光图表经光学卷积后的光斑

4.2.1VCSEL光源：

小型化、转换效率高

红外光常被用于3D成像，发射红外线的光源可以是LED或激光。

VCSEL（Vertical

CavitySurfaceEmittingLaser，垂直腔体表面发射激光器），具备体积小、光电转换效率高、

精度高、低成本、窄波瓣等特性，成为最适合消费电子使用的光源。

波长一般选取940nm。

目前主流的VCSEL供应商是Lumentum、II-VI和Finisar，不排除都已经被顶级客户深

度绑定的可能，我们估计，单个VCSEL的成本在1.5-2美金。

4.2.2准直镜头：

WLO工艺，大部分专利被heptagon掌握

利用光的折射原理，将波瓣较宽的衍射图案校准汇聚为窄波瓣的近似平行光。

目前大

部分专利都掌握在heptagon收购的mesa手上。

该镜头是利用WLO的工艺制程，我们判断

是4P的结构。

其分为上下两片的结构，其中每片中间是滤光片，由类似于水晶光电的镀膜厂在白玻璃上镀完AR膜以后交给heptagon，后者在玻璃上利用晶圆级工艺上下生长出

replicationmaterial，并加工成透镜的形状，最后将两片滤光片粘合并切割，完成WLO工艺

的制作。

不同于普通的lens，一片8寸的白玻璃可以切割成数千颗准直镜头，而利用WLO工艺可以有效降低制造成本。

相对普通的手机摄像头lens，其缺点在于不能调焦，但是LDM本身只需要将定点的点光源转换成线光源即可。

经过我们调研，单颗准直镜头成本在2-3美金。

4.2.3DOE扩散片：

门槛高，供应商较多

DOE是利用光的衍射原理，将点光源转换为散斑图案（pattern）。

先制作3维的母模，

其3维图像具备调制信息，然后母模再制作镜头。

制作出的镜头拥有3维的图案，同时间隔都在微米级别，线性激光通过的时候发射衍射，同时衍射的角度和个数是受pattern影响的，衍射出来的光斑具备lightingcode的信息。

我们估计，目前DOE扩散片主要有德国的CDA公司制作，ASP约2-3美金。

4.3接收端：

融合虹膜识别，lowpassfilter是主要瓶颈

4.3.1Lowpassfilter只有两家供应商，充分享受行业爆发

相对于LDM，接收端相对要简单很多，主要是lens、passfilter和特制CMOS构成。

由

于接收端主要是接收反射回来的lightingcode来生成对象景深信息，所以只需要通过940nm

的红外光即可，在lens下面的passfilter需要过滤掉其他多余的光线，而该窄带passfilter制

作工艺远大于传统的滤光片（需要镀50层以上的膜实现窄带带通，同时为保证透光性，不

能使用蒸镀工艺），目前基本只有美国的VIAV和中国东部某滤光片大厂拥有。

而从VIAV的

业绩说明会来看，也验证其获得国际顶级手机客户的订单意向，考虑到该行业仅有两家供应

商，该客户巨大的出货量，将为VIAV带来充足的业绩弹性。

根据我们的测算，接收端lens不超过1美金，passfilter约0.6美金。

4.3.2特制红外CMOS，融合虹膜识别功能

该CMOS和普通的RGB不一样，因为主要是接收反射回来的lightingcode，发射光在通过Lowpassfilter之后，本身就是窄带光，所以不需要其他波长的感光点。

而由于LDM的

光斑本身不超过千个，接收反射光也不需要太高的像素，每幅图像素不会超过2056*1024，

所以2M像素的CMOS即可。

另外，该CMOS也融合了虹膜识别功能，我们判断在前置模组中还包含一颗类似波段的红外LED，用于照射虹膜，反射光照射在特制CMOS上实现虹膜识别。

经过我们的产业调研，我们判断该CMOS的ASP不超过2美金。

4.4模组厂：

ASP接近双摄，摄像头模组厂受益

从我们上面的分析可以看出，LDM单价在7美金左右，接收端在3美金左右，整个发

射、接收和前置RGB摄像头做成一个模组，目前主要是LG和sharp在配合前期开发，我们

认为普通的摄像头模组厂如舜宇、欧菲、丘钛等也有能力进行配合，所以摄像头模组厂也会

受益于前置摄像头单价的提升。

5投资建议

我们认为3D成像未来两年将实现快速普及，目前存在强烈的预期差，强烈看好产业链

具备核心竞争力的公司，首推滤光片龙头水晶光电，看好核心器件：

VCSEL：

LITE.O、II-VI.O、FNSR.O

VCSEL晶圆：

Winsemi

准直镜头：

AMS.SIX

CMOS芯片：

STM.N

CMOSwafer：

TongHsing

模组公司：

LGI、Sharp，另外舜宇、欧菲光、丘钛等大概率受益。

6风险提示

客户推进不及时；

耗电量过大影响待机；

手机销量不及预期。

祝语:

不够强大，意味着很容易受到外界的影响，通常表现为：

要么特别在意别人的看法，要么活在他人的眼目口舌之中。

从而失去独立的判断能力，变得摇摆不定和坐立不安。